一种心型截面螺旋移植管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种心型截面螺旋移植管及其制备方法，该移植管沿垂直于其轴向的截面为心型截面；所述心型截面由第一C型圆弧段、第二内凸圆弧段、第四内凹圆弧段、第三内凸圆弧段构成，所述第一C型圆弧段、第二内凸圆弧段、第四内凹圆弧段、第三内凸圆弧段依次首尾相连呈弧形。本申请先将移植管的截面设计为“心型结构”，然后使该截面沿着螺旋路径生成最终的移植管，即改进的SLF移植管，并通过计算流体动力学仿真实验，进行了验证。验证结果表明，这种移植管确实能够诱导管内产生螺旋流动，并能够增强移植管段上的壁面剪切力。此外，由于“心型结构”形成的螺旋路径较为平滑，因而消除了原SLF移植管中的不良壁面剪切力螺旋状条状分布带。移植管中的不良壁面剪切力螺旋状条状分布带。移植管中的不良壁面剪切力螺旋状条状分布带。

【技术实现步骤摘要】
一种心型截面螺旋移植管及其制备方法


[0001]本申请涉及医疗器械领域，尤其是小口径血管移植管领域，具体为一种心型截面螺旋移植管及其制备方法。更具体地，本申请涉及一种引导螺旋流的小口径人造血管制造方法及其产品。

技术介绍

[0002]小口径血管移植管在冠状动脉和外周搭桥手术中需求量很大，但目前的相关产品在临底面长期预后中，存在效果不佳的问题。研究发现，出现这种问题的主要原因在于，远端吻合口处可能出现内膜增生(IH)和移植管段内出现急性血栓形成。
[0003]由于螺旋血流已经在几个动脉中被观察到，因此，目前广泛认为螺旋流动可能是动脉系统的一种正常的生理流动现象，具有减少不利的血流动力学条件的优势。螺旋流优势的认知为小口径移植管的设计提供了一种新的创造性方法，在过去的几十年里，研究学者已经提出了许多螺旋型移植管结构。其中，Caro等人提出了小幅度螺旋技术(SMAHT)导管或螺形移植管(SwirlGraft)，Stonebridge等人设计出了螺旋层流移植管(SLF graft)。
[0004]SwirlGraft螺旋移植管通过其外部的螺旋结构可以显著诱导螺旋流动，但在该移植管内壁内有一个螺旋分布的带状区域，存在低壁剪切应力分布，这会导致血栓在该处的形成。Sun等人提出了一种改进的非圆形截面的螺旋形移植管，并证实了该截面可以部分消除移植管上不利的壁面剪切力，但与传统移植管相比，压降仍大幅增加。
[0005]另一方面，SLF移植管的主要目的是改善远端吻合区血流动力学，需要一个明显的螺旋凸起。然而，由于移植管截面存在局部的突变，壁面剪应力分布也并不理想，因而在螺旋凸起处存在较为明显的低剪切力值。此外，Bechara等人发现，与传统移植管相比，SLF移植管并没有显著提高移植管的通畅率。
[0006]上述两种螺旋型移植管，已被提出近十年。然而，由于螺旋形移植管存在明显的高压降，或者SLF螺旋移植管管段壁面剪切力分布不良，目前在临床实践中，小口径移植管仍首选传统移植管。因此，改善壁面剪切力分布，同时抑制压降增加，成为提高小口径移植管临床实用性的关键因素之一。
[0007]为此，本申请提供一种心型截面螺旋移植管及其制备方法，以实现对螺旋流引导移植管的改进。

技术实现思路

[0008]本申请的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种心型截面螺旋移植管及其制备方法。
[0009]为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：
[0010]一种心型截面螺旋移植管，沿垂直于其轴向的截面为心型截面；
[0011]所述心型截面由第一C型圆弧段、第二内凸圆弧段、第四内凹圆弧段、第三内凸圆弧段构成，所述第一C型圆弧段、第二内凸圆弧段、第四内凹圆弧段、第三内凸圆弧段依次首
尾相连呈弧形；
[0012]所述第一C型圆弧段的圆心为p1，所述第一C型圆弧段的半径为r1，所述第二内凸圆弧段的圆心为p2，所述第二内凸圆弧段的半径为r2，所述第四内凹圆弧段的圆心为p4，所述第四内凹圆弧段的半径为r4，所述第三内凸圆弧段的圆心为p3，所述第三内凸圆弧段的半径为r3；
[0013]其中，r1>r2，r2＝r3；
[0014]所述第二内凸圆弧段的圆心p2、第三内凸圆弧段的圆心p3分别设置在以第一C型圆弧段的圆心p1、半径r1的圆内；
[0015]以p1为原点坐标，p1与p4之间的线段为Y轴，与Y轴垂直的方向为X轴，p4位于Y轴正向上，建立平面直角坐标系；p2与p3所在直线与X轴平行；
[0016]所述第一C型圆弧段上各点的坐标(x1，y1)满足如下公式：
[0017][0018]所述第二内凸圆弧段上各点的坐标(x2，y2)满足如下公式：
[0019][0020]所述第三内凸圆弧段上各点的坐标(x3，y3)满足如下公式：
[0021][0022]所述第四内凹圆弧段上各点的坐标(x4，y4)满足如下公式：
[0023][0024]其中，将p1与p3之间的线段记为第一线段，α为第一线段与X轴之间的夹角且α为锐角；
[0025]β的计算公式如下：
[0026][0027]ω的计算公式如下：
[0028][0029]所述第四内凹圆弧段的圆心p4沿第一圆形的径向呈螺旋形设置。
[0030]所述第一C型圆弧段的长度大于π*r1。
[0031]0＜α<π/2。
[0032]所述r2＝r3且形成的心型截面为对称心型截面。
[0033]所述r1为1
‑
5mm，所述r2、r3分别为0.5
‑
2.5mm。
[0034]将以第一C型圆弧段的圆心p1、半径r1构成圆形记为第一圆形，所述第四内凹圆弧段的圆心p4沿第一圆形的径向进行扫略并在心型截面螺旋移植管上形成具有心型截面的
螺旋型移植管。
[0035]所述螺旋型移植管上的心型截面从螺旋型移植管的一端至其另一端连通。
[0036]前述心型截面螺旋移植管的制备方法，包括如下步骤：
[0037](1)分别确定r1、r2、r3、r4、α，根据设计要求，得到心型截面；
[0038](2)将以第一C型圆弧段的圆心p1、半径r1构成圆形记为第一圆形，将以第四内凹圆弧段的圆心p4、半径r4构成圆形记为第四圆形；以截面为第一圆形的管体作为初始管体，以第四圆形作为截面形成体；
[0039](3)对初始管体进行固定，使初始管体能沿其轴向移动，并使初始管体能沿其径向转动；
[0040](4)采用第四圆形对初始管体的一端进行挤压，使初始管体的一端内凹，并在该端形成步骤(1)设计的心型截面；
[0041](5)保持第四圆形固定，沿初始管体形成心型截面的一端至另一端的方向，使初始管体沿其轴向移动；在初始管体沿其轴向移动的同时，初始管体沿其径向旋转；在初始管体移动与转动的同时，第四圆形对初始管体进行挤压，在初始管体的管壁上形成螺旋型凹槽，凹槽的截面为设计的心型截面；挤压完成后的初始管体形成螺旋移植管。
[0042]采用球体作为挤压部件，沿垂直于初始管体径向的平面与球体圆心所在平面的重合面构成第四圆形。
[0043]所述球体为圆形球体或圆形半球体。
[0044]小口径移植管在冠状动脉和外周动脉疾病搭桥手术中的长期预后，仍令人失望。为了改善小口径动脉搭桥移植管的血流动力学，本申请提供一种心型截面螺旋移植管及其制备方法。本申请提出了一种改进的螺旋流引导移植管的制造方法，及其产生的螺旋型移植管。该螺旋型移植管具有平滑的螺旋凸起，该凸起是由四个相互外切和内切的圆构成，形成一种特殊的“心型”截面。同时，通过改变外切和内切圆的半径，可以调节截面的形状，实现更好的改善效果。
[0045]不同于传统的SLF移植管需要额外的加工产生螺旋凸起，本专利技术提及的制造方法在于：该螺旋移植管的生产过程是通过心型截面沿着螺旋路径旋转生成，因此螺旋凸起会从移植管的入口延本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种心型截面螺旋移植管，其特征在于，沿垂直于其轴向的截面为心型截面；所述心型截面由第一C型圆弧段、第二内凸圆弧段、第四内凹圆弧段、第三内凸圆弧段构成，所述第一C型圆弧段、第二内凸圆弧段、第四内凹圆弧段、第三内凸圆弧段依次首尾相连呈弧形；所述第一C型圆弧段的圆心为p1，所述第一C型圆弧段的半径为r1，所述第二内凸圆弧段的圆心为p2，所述第二内凸圆弧段的半径为r2，所述第四内凹圆弧段的圆心为p4，所述第四内凹圆弧段的半径为r4，所述第三内凸圆弧段的圆心为p3，所述第三内凸圆弧段的半径为r3；其中，r1>r2，r2＝r3；所述第二内凸圆弧段的圆心p2、第三内凸圆弧段的圆心p3分别设置在以第一C型圆弧段的圆心p1、半径r1的圆内；以p1为原点坐标，p1与p4之间的线段为Y轴，垂直于Y轴的方向为X轴，p4位于Y轴正向上，建立平面直角坐标系；p2与p3所在直线与X轴平行；所述第一C型圆弧段上各点的坐标(x1，y1)满足如下公式：所述第二内凸圆弧段上各点的坐标(x2，y2)满足如下公式：所述第三内凸圆弧段上各点的坐标(x3，y3)满足如下公式：所述第四内凹圆弧段上各点的坐标(x4，y4)满足如下公式：其中，将p1与p3之间的线段记为第一线段，α为第一线段与X轴之间的夹角且α为锐角；β的计算公式如下：ω的计算公式如下：所述第四内凹圆弧段的圆心p4沿第一圆形的径向呈螺旋形设置。2.根据权利要求1所述心型截面螺旋移植管，其特征在于，所述第一C型圆弧段的长度大于π*r1。3.根据权利要求1所述心型截面螺旋移植管，其特征在于，0＜α<π/2。4.根据权利要求1所述心型截面螺旋移植管，其特征在于，所述r2＝r3且形成的心型截
面为对称心型截面。5.根据权利要求1～4任一项所述心型截面螺旋移植管...

【专利技术属性】
技术研发人员：文军，吴文青，冯婧杰，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：