【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械，特别是涉及一种具有仿生微结构的气管支架。
技术介绍
1、气管是人体呼吸系统的重要组成部分，临床上肿瘤、创伤、气管软化症、炎性肉芽肿等因素可导致气管狭窄。气管支架是治疗气管、支气管狭窄等疾病的重要手段，可迅速重建气道、缓解呼吸困难等症状。
2、当前气管支架主要包括硅酮支架和金属支架两大类，其中硅酮支架是应用最广泛的气管支架，也是良性气管狭窄的首选方式。虽然气管支架疗效显著，但气管支架相关并发症几乎不可避免，其发生率的高低、严重程度直接影响治疗效果。
3、气管支架植入术的相关并发症包括：支架移位、粘液潴留、肉芽组织形成、感染、继发肺炎。由于硅酮支架表面光滑、管壁厚、管壁对气管纤毛覆盖面积大，使得上述并发症在硅酮支架中尤为显著。硅酮支架作为临床应用最广泛的气管支架，如何减少相关并发症是临床一直重视的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种具有仿生微结构的气管支架，以解决上述现有技术存在的问题，降低气管支架植入后并发症的发生几率。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供一种具有仿生微结构的气管支架，包括管状的支架本体，所述支架本体的内表面设置有多个第一仿生微结构，所述第一仿生微结构呈四棱锥状，且任意两个所述第一仿生微结构的朝向相同，全部所述第一仿生微结构阵列分布于所述内表面；所述支架本体的外表面设置有多个第二仿生微结构，所述第二仿生微结构呈章鱼吸盘状，全部所述第二仿生微结构阵列分
4、优选的，所述第一仿生微结构的一个侧面与所述内表面贴合连接，且所述第一仿生微结构的长度为80μm，宽度为50μm，高度为300μm。
5、优选的，所述第二仿生微结构包括圆台和连接柱，所述连接柱一端与所述外表面固连、另一端与所述圆台的上底面固连，所述连接柱的轴向和所述圆台的轴向都与所述支架本体的径向相同；所述圆台的下底面设置有圆台形凹槽，且所述圆台形凹槽的内径朝靠近所述连接柱的方向逐渐缩小。
6、优选的，所述连接柱的长度为60μm，所述连接柱的直径为40μm；所述圆台的上底面的直径为40μm、下底面的直径为100μm、高为8μm，所述圆台形凹槽的上底面的直径为40μm、下底面的直径为50μm、高为4μm。
7、优选的，全部所述第一仿生微结构和全部所述第二仿生微结构都沿所述支架本体的周向和轴向均匀分布。
8、优选的，任意沿所述支架本体的周向相邻的两个所述第一仿生微结构的间距为50μm-100μm，任意沿所述支架本体的轴向相邻的两个所述第一仿生微结构的间距为100μm-300μm。
9、优选的，任意沿所述支架本体的周向相邻的两个所述第二仿生微结构的间距为50μm-100μm，任意沿所述支架本体的轴向相邻的两个所述第二仿生微结构的间距为100μm-300μm。
10、优选的，全部所述第一仿生微结构形成第一阵列结构，通过改变所述第一阵列结构的阵列间距调整所述第一阵列结构与粘液的接触面积，以调节所述气管支架中粘液的运输速度以及粘液在所述气管支架中滚动角的大小。
11、优选的，全部所述第二仿生微结构形成第二阵列结构，通过改变所述第二阵列结构的阵列间距调整所述气管支架与气管内壁的接触面积，以调节所述气管支架与所述气管内壁之间的粘附力的大小。
12、优选的，所述支架本体的内径为8mm、外径为9mm、壁厚为0.5mm、长为6.4mm。
13、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
14、本专利技术的具有仿生微结构的气管支架通过在支架本体内表面设置第一仿生微结构，在支架的外表面设置有第二仿生微结构，能够减少气管支架内的粘液潴留和提高气管支架的锚固性能。
15、具体的，第一仿生微结构呈四棱锥状，第一仿生微结构的仿生对象为鲨鱼鳍，鲨鱼鳍前沿扁尖，其高度和厚度沿脊椎向后逐渐增大，这种特殊的结构具有低流动阻力的特征。第一仿生微结构的形状设计是抽取鲨鱼鳍的结构参数，并进行简化，最终设计成四棱锥状，使得第一仿生微结构达到在高度和宽度上逐渐变化的效果。四棱锥状微结构的结构不对称性可产生粘液的定向运动，由于四棱锥状结构高度和宽度上逐渐变化，当粘液处于斜面上时有下滑的运动趋势。因此，第一仿生微结构的存在能够使得支架本体内表面上的粘液沿着四棱锥状微结构斜面方向流动的阻力较小、其他方向流动阻力大，且全部第一仿生微结构的朝向相同，从而驱动粘液的定向流动，最终实现促进粘液排出，减少粘液潴留。
16、另外，第二仿生微结构呈章鱼吸盘状，第二仿生微结构在支架本体的外表面阵列分布，通过第二仿生微结构上的吸盘状结构对气管内壁的吸附作用，使得气管支架能够粘附于气管壁上，增加气管支架的锚固性能，从而防止气管支架移位。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种具有仿生微结构的气管支架，其特征在于：包括管状的支架本体，所述支架本体的内表面设置有多个第一仿生微结构，所述第一仿生微结构呈四棱锥状，且任意两个所述第一仿生微结构的朝向相同，全部所述第一仿生微结构阵列分布于所述内表面；所述支架本体的外表面设置有多个第二仿生微结构，所述第二仿生微结构呈章鱼吸盘状，全部所述第二仿生微结构阵列分布于所述外表面；所述支架本体、所述第一仿生微结构及所述第二仿生微结构的材料均为硅酮。
2.根据权利要求1所述的具有仿生微结构的气管支架，其特征在于：所述第一仿生微结构的一个侧面与所述内表面贴合连接，且所述第一仿生微结构的长度为80μm，宽度为50μm，高度为300μm。
3.根据权利要求1所述的具有仿生微结构的气管支架，其特征在于：所述第二仿生微结构包括圆台和连接柱，所述连接柱一端与所述外表面固连、另一端与所述圆台的上底面固连，所述连接柱的轴向和所述圆台的轴向都与所述支架本体的径向相同；所述圆台的下底面设置有圆台形凹槽，且所述圆台形凹槽的内径朝靠近所述连接柱的方向逐渐缩小。
4.根据权利要求3所述的具有仿生微结构的气管
5.根据权利要求1-4任一项所述的具有仿生微结构的气管支架，其特征在于：全部所述第一仿生微结构和全部所述第二仿生微结构都沿所述支架本体的周向和轴向均匀分布。
6.根据权利要求5所述的具有仿生微结构的气管支架，其特征在于：任意沿所述支架本体的周向相邻的两个所述第一仿生微结构的间距为50μm-100μm，任意沿所述支架本体的轴向相邻的两个所述第一仿生微结构的间距为100μm-300μm。
7.根据权利要求5所述的具有仿生微结构的气管支架，其特征在于：任意沿所述支架本体的周向相邻的两个所述第二仿生微结构的间距为50μm-100μm，任意沿所述支架本体的轴向相邻的两个所述第二仿生微结构的间距为100μm-300μm。
8.根据权利要求1所述的具有仿生微结构的气管支架，其特征在于：全部所述第一仿生微结构形成第一阵列结构，通过改变所述第一阵列结构的阵列间距调整所述第一阵列结构与粘液的接触面积，以调节所述气管支架中粘液的运输速度以及粘液在所述气管支架中滚动角的大小。
9.根据权利要求1所述的具有仿生微结构的气管支架，其特征在于：全部所述第二仿生微结构形成第二阵列结构，通过改变所述第二阵列结构的阵列间距调整所述气管支架与气管内壁的接触面积，以调节所述气管支架与所述气管内壁之间的粘附力的大小。
10.根据权利要求1所述的具有仿生微结构的气管支架，其特征在于：所述支架本体的内径为8mm、外径为9mm、壁厚为0.5mm、长为6.4mm。
...【技术特征摘要】
1.一种具有仿生微结构的气管支架，其特征在于：包括管状的支架本体，所述支架本体的内表面设置有多个第一仿生微结构，所述第一仿生微结构呈四棱锥状，且任意两个所述第一仿生微结构的朝向相同，全部所述第一仿生微结构阵列分布于所述内表面；所述支架本体的外表面设置有多个第二仿生微结构，所述第二仿生微结构呈章鱼吸盘状，全部所述第二仿生微结构阵列分布于所述外表面；所述支架本体、所述第一仿生微结构及所述第二仿生微结构的材料均为硅酮。
2.根据权利要求1所述的具有仿生微结构的气管支架，其特征在于：所述第一仿生微结构的一个侧面与所述内表面贴合连接，且所述第一仿生微结构的长度为80μm，宽度为50μm，高度为300μm。
3.根据权利要求1所述的具有仿生微结构的气管支架，其特征在于：所述第二仿生微结构包括圆台和连接柱，所述连接柱一端与所述外表面固连、另一端与所述圆台的上底面固连，所述连接柱的轴向和所述圆台的轴向都与所述支架本体的径向相同；所述圆台的下底面设置有圆台形凹槽，且所述圆台形凹槽的内径朝靠近所述连接柱的方向逐渐缩小。
4.根据权利要求3所述的具有仿生微结构的气管支架，其特征在于：所述连接柱的长度为60μm，所述连接柱的直径为40μm；所述圆台的上底面的直径为40μm、下底面的直径为100μm、高为8μm，所述圆台形凹槽的上底面的直径为40μm、下底面的直径为50μm、高为4μm。
5.根据权利要求1-4任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔爱科，陈诗亮，杜田明，陶克怡，张晗冰，张艳萍，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。