一种圆环状血管支架

1.本发明属于医疗器械制造技术领域，尤其涉及一种可防止植入后回弹、能增加支架径向支撑能力的新型圆环状血管支架。


背景技术：

2.支架介入术作为治疗血管粥样硬化，改善血管阻塞等相关心血管疾病的主要方法，被越来越多的医生和患者所接受，这是一种在植入人体后通过扩张支撑血管壁来起到改善血管狭窄区域血流动力学环境的结构，可保障支架介入术的手术效果。不过收缩状的支架在植入血管中并膨大支撑血管壁的同时会受到来自血管壁的壁面压力，会使血管支架产生一定程度的回弹，支架的支撑能力会相应减弱，手术效果会大打折扣。
3.为了解决该问题，现有技术中也提出过一些可在使用过程中减小径向回弹的支架结构，如中国专利cn 109512560 b公开的一种低轴向伸长率可降解支架结构，在激光切割支架结构的基础上，沿支架轴向、从支架中部连接筋伸出具有锁扣结构的滑动条，沿轴向穿过相邻一侧的两个支撑筋上的轴向通孔，由于滑动条的锁扣结构，使得滑动条具有单向滑动的特点。因此，这样的结构设计一方面允许血管支架扩张时轴向缩短，另一方面阻止支架在扩张结束后的轴向伸长，减小支架的径向回弹，最终可起到提高支架支撑性能的效果。但是无论是该方案中所用的支撑筋还是现有技术中公开的其他血管支架中所用的支撑筋大多都是采用的波浪型环状结构，也可以叫作是正弦曲线型环状结构，这种结构的支撑筋在撑开的情况下即使有支撑结构的辅助也会发生一定程度的弹性收缩，仍旧会在一定程度上影响狭窄动脉介入治疗的扩张和支撑效果。
4.因此，研究出一款新型高效防回弹结构血管支架对于解决支架植入人体后产生回弹现象具有非常重要的意义。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决现有技术中的不足，提供一种圆环状血管支架，该支架在扩大变形后呈现出空间圆环状结构，置于血管中时受到的血管壁的周向力可以通过圆环状结构进行抵消，具备更好的防回弹性与支撑性，可防止支架植入人体后产生回弹变形。
6.本发明的技术方案为：一种圆环状血管支架，该血管支架由数组支架单元在轴向上同轴拼接而成；每组支架单元包含数个支撑杆，相邻设置的支撑杆间顺次首尾铰接相接在同一个铰接销轴上，在铰接销轴上固定连接有锁紧激励组件，相邻设置的锁紧激励组件互为倒置，所述锁紧激励组件包括锁紧块和激励杆，锁紧块设在铰接销轴的上端或下端，激励杆固定连接在锁紧块的内侧面上，铰接销轴的两端与相应位置处的激励杆的内侧面固接，在锁紧块的左、右侧面底端分别设有一个锁紧卡槽。
7.进一步地，所述支撑杆包括支撑杆主体、铰接头部和铰接尾部，铰接头部由对称设置的两个头部铰接环组成，头部铰接环与支撑杆主体的衔接处设有内凹台阶面，铰接尾部由对称设置的两个尾部铰接环组成，尾部铰接环的外侧面与支撑杆主体的相应一侧外表面
位于同一平面内，内凹台阶面的高度与尾部铰接环的厚度相适应，当相邻设置的两个支撑杆首尾相接时，前一个支撑杆的尾部铰接环紧贴在后一个支撑杆的头部铰接环的外侧面。
8.进一步地，锁紧激励组件的个数为偶数个。
9.进一步地，激励杆为门型框架结构，激励杆设在支撑杆的外侧。
10.进一步地，支撑杆主体、铰接头部和铰接尾部这三部分结构一体成型，
11.进一步地，锁紧卡槽的宽度与支撑杆主体的厚度相适应。
12.本技术的有益效果为：
13.1.本技术公开的血管支架由数个支架单元组成，在径向扩张膨大至支撑状态时呈现出圆环结构，相比于现有的波浪型或正弦曲线型支撑筋组成的血管支架而言，圆环状的支架无论是径向支撑能力还是周向抵抗变形的能力都有明显增强，可有效抵御血管壁施加的压力，起到防止支架回弹的效果，进而保证支架在植入人体后的支撑能力，改善血管狭窄部位的血流动力学环境，起到治疗动脉粥样硬化的效果；
14.2.本技术公开的血管支架由数个支架单元组成，所采用的支架单元的数量可根据病变部位的血管长度进行适应性灵活调整；
15.3.由于在支撑杆的头部铰接环与支撑杆主体的衔接处设置了与尾部铰接环厚度适配的内凹台阶面，所以同一个支架单元中相邻设置的支撑杆的头部铰接环和尾部铰接环可适应性相接，使得支撑状态下的支撑杆位于同一环形平面内，支撑杆与血管壁更加的贴合，可进一步提升支撑效果。
附图说明
16.图1是圆环状血管支架的一组支架单元初始状态下的结构示意图；
17.图2是相邻支撑杆与锁紧激励组件之间的连接示意图；
18.图3是圆环状血管支架的一组支架单元在变形完成后的结构示意图；
19.图4是圆环状血管支架的两组支架单元联接后初始状态下的结构示意图；
20.图5是圆环状血管支架的两组支架单元在变形完成后的结构示意图；
21.图6是测试例中血管支架边界条件设置示意图；
22.图7是测试例中不同支架单点受压后的变形图；
23.其中，1-支架单元；
24.11-支撑杆，12-锁紧激励组件；
25.111-支撑杆主体，112-头部铰接环，113-内凹台阶面，114-尾部铰接环；
26.121-锁紧块，122-激励杆；
27.1211-锁紧卡槽。
具体实施方式
28.以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
29.实施例一
30.为提高血管支架植入血管并径向膨大后的支撑效果，进一步减小支架的径向回
弹，阻止支架在扩张结束后产生轴向伸长，本实施例中公开一种圆环状血管支架，该血管支架由数组支架单元1在轴向上同轴拼接而成，具体选择时，可根据病变部位的血管长度来决定所要采用的支架单元1的个数以满足长度需求。
31.每组支架单元1包含数个支撑杆11，相邻设置的支撑杆11间顺次首尾铰接相接在同一个铰接销轴上，在铰接销轴上固定连接有锁紧激励组件12，锁紧激励组件12的个数为偶数个，相邻设置的锁紧激励组件12互为倒置，所述锁紧激励组件12包括锁紧块121和激励杆122，锁紧块121固定设在铰接销轴的上端或下端，激励杆122固定连接在锁紧块121的内侧面上，铰接销轴的两端与相应位置处的激励杆的内侧面固接，激励杆122为门型框架结构，激励杆122设在支撑杆11的外侧，在锁紧块121的左、右侧面底端分别设有一个锁紧卡槽1211，当锁紧块121两侧的支撑杆11转动至位于同一圆形平面内时，支撑杆11匹配卡接在锁紧块121上相应一侧的锁紧卡槽1211中实现锁紧固定，可起到防止撑开状态的血管支架在血管壁的挤压作用下发生轴向伸长变形的效果。
32.所述支撑杆11包括支撑杆主体111、铰接头部和铰接尾部，作为优选，支撑杆主体111、铰接头部和铰接尾部这三部分结构一体成型，为了减轻装置重量，支撑杆主体111段可为两片式空心结构，仅在头尾部相接成一体，铰接头部由对称设置的两个头部铰接环112组成，头部铰接环112与支撑杆主体111的衔接处设有内凹台阶面113，铰接尾部由对称设置的两个尾部铰接环114组成，尾部铰接环114的外侧面与支撑杆主体111的相应一侧外表面位于同一平面内，内凹台阶面113的高度与尾部铰接环114的厚度相适应，当相邻设置的两个支撑杆11首尾相接时，前一个支撑杆11的尾部铰接环114紧贴在后一个支撑杆11的头部铰接环112的外侧面，该设计可保证膨胀展开状态下的支架单元1中所有的支撑杆11的主体部分均位于一个平滑的圆环面内，提高支撑杆11使用过程的稳定性，支撑杆11与血管壁更加的贴合，可进一步提升支撑效果。
33.两个锁紧卡槽1211的宽度与支撑杆主体111的厚度相适应以便在相邻支撑杆11完全展开时实现卡接位置固定，提高血管支架工作过程中的稳定性和长效性。
34.拼接相邻支架单元1时只需将对应位置处的锁紧块121和激励杆122对应相接即可。
35.具体使用方式如下：
36.将血管支架运输到血管病变位置，血管支架的初始状态如图1所示，数个支撑杆11呈现折线型倾斜状态，此时血管支架是径向收缩的。
37.支架开始变形初期，从外部提供给相邻倒置设置的激励杆122相反方向的激励力(即拉住激励杆122上远离锁紧块121的一端后朝远离锁紧块121的方向拉动激励杆122，相邻设置的激励杆122所受到的拉力方向是相反的，从整体上看，支架环面两侧受到两个相反方向的同等大小的拉力)，由于相邻设置的锁紧块121受到大小相等、方向相反的激励力，会带动两侧的支撑杆11移动，在激励力的驱动下支架开始变形，当同一组支架单元1中的支撑杆11均被拉至同一环形平面内后，支撑杆11的主体段被卡接固定在相应一侧的锁紧卡槽1211中，支撑杆11与锁紧块121固联，此时血管支架变形成圆环结构。
38.变形完成后，一组支架单元的最终状态如图3所示，从图中可以看出，此时一个支架单元1呈现出稳定的空间圆环状结构。锁紧卡槽1211会限制支撑杆11的后续移动，支架完成彻底变形。
39.如果是由多组支架单元组成的血管支架，则只需提供给最外部的相邻倒置设置的激励杆122相反方向的激励力即可完成支架的变形，两组支架单元完成变形后的最终状态如图5所示，从图中可以看出，此时两个支架单元1呈现出稳定的空间圆环状结构。锁紧卡槽1211会限制支撑杆11的后续移动，支架完成彻底变形。
40.测试例：圆环状支架与波浪型支架的支撑性能比较测试：
41.取一组圆环状支架与三组曲率不同的波浪形支架进行测试。采用有限元分析软件abaqus(simulia公司)对支架进行数值仿真测试。设置血管支架材料为镍钛合金，弹性模量：44071mpa，泊松比：0.3。边界条件均设置为一端完全固定，与固定点对称的另一点受到大小为5n的集中力，方向指向固定点(如下图6所示)。在划分网格中，所有物理模型网格的近似全局尺寸均指派为0.3，网格类型为c3d10。提交计算求解仿真结果。测试结果如图7所示，计算结果发现，在相同压力作用下，波浪环装支架变形大于环形支架。
42.正是基于该测试，本技术创造性地研发了一张圆环状血管直接，相较于现有技术中常用的波浪型的支撑筋而言，圆环状结构的支架抵抗周向作用力的能力更强，这样就可以防止支架植入人体后产生回弹，从而改善支架植入人体后血流动力学环境，保证手术的治疗效果。
43.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。但是以上所述仅为本发明的具体实施例，本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式均应涵盖在本发明的专利范围之中。