用于血管假体的支架及其制造方法技术

一种用于血管的血管假体的支架，可以包括由弹性体材料制成的内管以及包围所述内管的外部网状物，所述外部网状物由比所述内管的所述弹性体材料具有更高刚度的材料制成。所述外部网状物可以包括缠绕在所述内管上的多个线圈。所述线圈中的每一个彼此平行。所述外部网状物还可以包括将两个或多个所述线圈彼此连接的至少一根连接丝。所述线圈中的每一个可以包括一个或多个轴向定向扭结。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于血管假体的支架及其制造方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年1月30日提交的序列号为No.10201800813Q的新加坡专利申请的优先权，出于所有目的，其全部内容通过引用合并于此。
各个实施例总体上涉及一种用于血管假体的支架和一种制造用于血管假体的支架的方法。特别地，各实施例总体上涉及一种适于在小直径血管中使用的用于血管假体的支架，以及一种制造适于在小直径血管中使用的用于血管假体的支架的方法。
技术介绍
小直径血管移植物在植入后不久由于移植物中形成阻塞而失效。主要原因是天然动脉的力学性能与其替代物的力学性能之间的不匹配。这通常被称为“顺应性不匹配”。在当今的现有技术水平下，隐静脉移植仍然是黄金标准。然而，许多患者缺乏可以用作适当替代物的健康组织。由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚四氟乙烯(PTFE)制成的大直径血管移植物已经使用了几十年。不幸的是，对于较小的直径(<6mm)，仍然没有合适的血管假体可以正常工作。体内植入后最常见的失败原因包括：·吻合部位的顺应性不匹配，随后会引起新内膜增生，最终导致移植物堵塞；和/或·由于移植材料与宿主血液不相容而导致血栓形成。迄今为止，无论是组织工程制成物，还是由合成材料制成的血管假体，都没有被批准用于小直径血管移植。根据研究，使得小直径血管假体在体内成功工作的要求包括：·移植材料的生物相容性，即不会引起炎症，也不会产生免疫或血栓形成作用；和/或·假体需要具有与天然动脉相匹配的弹性特性，包括顺应性、粘弹性和非线性弹性应力-应变响应(J曲线行为)，这对于小直径动脉移植非常重要。一些其他的非关键但可能会产生有益效果的要求包括：·易于操作，例如，缝合；·具有高抗扭结性；·制作工艺简单，耗时不多，用途广泛，适合生产各种直径的移植物；和/或·易于消毒。此外，过去和最近关于顺应性匹配问题的研究，主要是针对单个顺应性值(在80-120mmHg的生理范围内)，而不考虑天然动脉的非线性弹性性质，即由于动脉壁的结构，天然血管在较高压力下趋于变硬。因此，需要用于血管假体的支架，尤其是用于小血管的血管假体的支架及其制造方法。
技术实现思路
根据各实施例，提供了一种用于血管的血管假体的支架。所述支架可以包括由弹性体材料制成的内管以及包围所述内管的外部网状物，所述外部网状物由比所述内管的所述弹性体材料具有更高刚度的材料制成。所述外部网状物可以包括缠绕在所述内管上的多个线圈。所述线圈中的每一个彼此平行。所述外部网状物还可以包括将两个或多个所述线圈彼此连接的至少一根连接丝。所述线圈中的每一个可以包括一个或多个轴向定向扭结。根据各实施例，提供了一种制造用于血管的血管假体的支架的方法。所述可以方法包括：提供由弹性体材料制成的内管；形成二维形式的外部网状物，其中所述外部网状物由比所述内管的所述弹性体材料具有更高刚度的材料制成；以及将所述外部网状物布置在所述内管周围以便围绕所述内管。所述外部网状物可以包括缠绕在所述内管上的多个线圈，所述线圈中的每一个彼此平行。所述外部网状物还可以包括将至少两个所述线圈彼此连接的至少一根连接丝。所述线圈中的每一个可以包括一个或多个轴向定向扭结。附图简要说明在附图中，不同视图中的相似的附图标记通常指代相同的部分。附图不一定按比例绘制，而是通常侧重于说明本专利技术的原理。在以下描述中，将参考以下附图来描述各实施例，其中：图1A(摘自Groenink,M.等人的“衰老和主动脉硬化对胸降主动脉的永久性扩张和断裂应力的影响”；心血管研究，1999.43(2):471-480页)示出了血管的非线性弹性应力-应变曲线；图1B(摘自Tai,N.等人的“血管重建中使用的导管的顺应性”；英国外科杂志，2000.87(110):1516-1524页)示出了与仅具有单一弹性模量的常用材料相比，动脉的非线性弹性性质如何影响顺应性；图2示出了根据各实施例的用于血管的血管假体的支架；图3A示出了根据各实施例的用于支架的具有不同几何形状的各种类型的纤维；图3B示出了根据各实施例的用于支架的具有不同步长高度比值(LHR)的纤维；图3C示出了根据各实施例的用于支架的具有不同节段长度的ZZ纤维(Zig-ZagFiber，锯齿形纤维)的各种示例；图3D示出了根据各实施例的用于支架的具有不同数量的扭结的HEX纤维(Semi-HexagonFiber，半六边形纤维)的各种示例；图3E、图3F、图3G示出了根据各实施例的用于支架的具有不同几何形状的更多类型的纤维；图3H示出了根据各实施例的纤维的扭结可以具有圆角或尖角；图4示出了根据各实施例的用于连接各个纤维的不同类型的桥；图5A示出了根据各实施例的支架的外部网状物；图5B示出了根据各实施例的外部网状物，其类似于图5A的外部网状物220a但具有双倍长度以实现围绕内管的两层包裹(2R)；图5C示出了根据各实施例的支架的内管上的图5B的外部网状物的图案的一部分；图5D、图5E、图5F示出了根据各实施例的用于支架的外部网状物的各种构造；图6A示出了根据各实施例的制造支架的方法；图6B示出了根据各实施例的通过图6A的方法制造的三个实际支架的照片，其中每个支架都被放置在金属杆上；图7和图8示出了根据各实施例的制造支架200的各种方法；图9A示出了根据各实施例的ZZ纤维外部网状物的2倍放大倍率的光学显微镜图像；图9B示出了根据各实施例的HEX纤维的2倍放大倍率的光学显微镜图像；图10示出了根据各实施例的拉伸测试期间的HEX纤维的J曲线；图11A和图11B示出了根据各实施例的相同支架，图11A示出施加高应力之前的支架，图11B示出纤维几乎被完全拉伸；图12示出了根据各实施例的通过对三个样本的曲线求平均值而获得的支架的顺应性；图13示出了根据各实施例的图12的单个样本图；以及图14示出了根据各实施例的具有不同LHR的HEX纤维的支架的顺应性。详细描述以下在装置的上下文中描述的实施例类似地对相应的方法有效，反之亦然。此外，应当理解的是，以下描述的实施例可以被组合，例如，一个实施例的一部分可以与另一实施例的一部分结合。应该理解的是，在以下描述中使用时，“在...上”、“在...上方”、“顶部”、“底部”、“向下”、“侧”、“后方”、“左”、“右”、“前”、“横向的”、“侧面”、“上”、“下”等术语是为了方便起见以及用于帮助理解相对位置或方向，而不是旨在限制任何设备、结构或者任何设备或结构的任何部位的方向。此外，除非上下文另外明确指出，否则单数术语“一个”、“一种”和“一”包括复数形式。类似地，除非上下文另外明确指出，否则“或”旨在包括“和”。各实施例通常涉及用于血管假体的支架和制造用于血管假体的支架的方法。具体地，各实施例针对小直径血管。根据各实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于血管的血管假体的支架，包括：/n由弹性体材料制成的内管；和/n包围所述内管的外部网状物，其由比所述内管的所述弹性体材料具有更高刚度的材料制成，其中，所述外部网状物包括：/n缠绕在所述内管上的多个线圈，其中所述线圈中的每一个彼此平行；和/n将两个或多个所述线圈彼此连接的至少一根连接丝；/n其中，所述线圈中的每一个包括一个或多个轴向定向扭结。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180130 SG 10201800813Q1.一种用于血管的血管假体的支架，包括：
由弹性体材料制成的内管；和
包围所述内管的外部网状物，其由比所述内管的所述弹性体材料具有更高刚度的材料制成，其中，所述外部网状物包括：
缠绕在所述内管上的多个线圈，其中所述线圈中的每一个彼此平行；和
将两个或多个所述线圈彼此连接的至少一根连接丝；
其中，所述线圈中的每一个包括一个或多个轴向定向扭结。


2.根据权利要求1所述的支架，其中，所述内管的所述弹性体材料包括弹性体共聚物，并且所述弹性体共聚物包括：聚L-丙交酯-co-己内酯(PLC)、生物弹性聚己内酯-乙交酯(PCG)、聚己内酯(PCL)、聚L-丙交酯(PLLA)、聚丙交酯(PLA)、聚氨酯(PU)或热塑性聚氨酯(TPU)。


3.根据权利要求2所述的支架，其中，所述PLC的丙交酯与己内酯的比率为50:50至95:50。


4.根据权利要求2所述的支架，其中，所述PCG的己内酯与乙交酯的比率为35:65至50:50。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的支架，其中，所述至少一个轴向定向扭结具有包括单弯曲轮廓、双弯曲轮廓或台阶轮廓中任意一个的轮廓。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的支架，其中，所述至少一根连接丝设置在各个所述线圈的两个轴向取向扭结之间。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的支架，其中，所述至少一根连接丝包括在所述线圈的两个相邻线圈之间的桥接件。


8.根据权利要求7所述的支架，其中，所述桥接件具有包括直线轮廓、台阶轮廓或弯曲轮廓中任意一个的轮廓。


9.根据权利要求7或8所述的支架，其中，所述外部网状物包括多个桥接件，在所述线圈的每个连续对之间具有至少一个桥接件，并且所述多个桥接件呈交错布置。

【专利技术属性】
技术研发人员：S·文卡特拉曼，吉恩马克·本尼迪克特·贝尔，斯科特·亚历山大·欧文，
申请(专利权)人：南洋理工大学，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG