一种动脉粥样硬化血管模型

本实用新型属于医疗模型领域，尤其涉及一种动脉粥样硬化血管模型。

背景技术：

动脉硬化是严重危害人类健康的常见病、多发病之一。在发达国家动脉粥样硬化性心血管疾病是人们死亡的第一杀手，在发展中国家发病率也越来越高。动脉粥样硬化是指在动脉及其分支的动脉壁内膜及内膜下有脂质，并形成黄色或灰黄色的斑块。该病可导致动脉壁增厚，变硬，失去弹性，最终导致管腔狭窄，是许多心、脑血管缺血性疾病的病例寄出和主要病因。

介入治疗具有微创、操作简单、疗效确切、并发症少和住院时间短的优点，随着介入器械材料和介入技术的发展，目前介入治疗已成为治疗动脉粥样硬化的重要手段。熟练掌握介入操作技术，能有效缩短手术时间，减少术后并发症。

现有的动脉粥样硬化血管模型，如cn110742020a，cn110637788a，分别提到了对实验鼠、兔的动脉血管建立粥样硬化病变，动物模型虽然仿真但病变程度不可控，且成本高；另外，cn107492295a提到了一种下肢动脉硬化模型，该模型结构非常仿真，但过于复杂的结构在手术训练中用处并不大，反而会大大增加制作难度，甚至无法制作成实物。因此，一种结构合理、材料仿真的动脉粥样硬化血管模型是非常必要的。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决上述问题，提供一种便于制造及操作的动脉粥样硬化血管模型。

本实用新型所述动脉粥样硬化血管模型，包括血管外壁层和血管内壁层；还包括若干脂肪斑块和或钙化斑块和或纤维帽；所述血管外壁层的内壁与血管内壁层的外壁相贴合；所述脂肪斑块随机分布于前述血管内壁层内；所述钙化斑块随时分布于前述脂肪斑块内；所述纤维帽随机分布在血管内壁层的内壁上。

本实用新型所述动脉粥样硬化血管模型，所述血管外壁层的壁厚为0.5-1.5mm；所述血管内壁层的壁厚为0.2-0.5mm；所述纤维帽的厚度为0.05-0.6mm。

本实用新型所述动脉粥样硬化血管模型，所述脂肪斑块的面积为5-30mm²；每块所述钙化斑块的体积为1-5mm³。

本实用新型所述动脉粥样硬化血管模型，所述钙化斑块的数量为2-10个。

本实用新型所述动脉粥样硬化血管模型，所述血管外壁层的硬度为邵氏15-20a，抗撕裂强度＞8.7n/mm，拉伸强度＞3mpa；所述血管内壁层的硬度为邵氏0a，抗撕裂强度＞4.8n/mm，拉伸强度＞2mpa；所述脂肪斑块的硬度为邵氏0oo，拉伸强度为0.2-0.5mpa；所述钙化斑块的硬度为邵氏40a；所述纤维帽的硬度为50a，抗撕裂强度为10n/mm。

本实用新型所述动脉粥样硬化血管模型，通过总结分析简化人体动脉粥样硬化血管病例的特征，采用硅胶、硅凝胶为主体材料，添加不同添加剂材料，通过3d打印技术打印含有脂肪斑块、钙化斑块、纤维帽等病理结构的动脉粥样硬化血管模型；该模型病变典型，材料仿真度高，适用于介入操作演示及培训练习，同时血管壁透明度高，操作演示及培训练习方便观察和评估。

附图说明

图1为本实用新型所述动脉粥样硬化血管模型结构示意图；

其中1-血管外壁层、2-血管内壁层、3-脂肪斑块、4-钙化斑块、5-纤维帽。

具体实施方式

下面通过附图及实施例对本实用新型所述动脉粥样硬化血管模型进行详细说明。

如图1所示，本实施例所述动脉粥样硬化血管模型包括血管外壁层1、血管内壁层2、脂肪斑块3、钙化斑块4和纤维帽5。其中脂肪斑块3随机分布于前述血管内壁层2内；钙化斑块4随时分布于前述脂肪斑块3内；纤维帽5也呈随机分布在血管内壁层2内壁上。

在本实施例中所述血管外壁层1模拟人体血管中膜和外膜，壁厚为1mm。采用双组份透明硅胶材料3d打印而成，为了模拟正常人体血管充盈的形态，血管外壁层1选用比正常人体血管硬的i型硅胶制作，该i型硅胶硬度为邵氏20a，抗撕裂强度＞8.7n/mm，拉伸强度＞3mpa。

所述血管内壁层2，如图1中2所示，模拟人体血管内膜，壁厚0.5mm。此层与血管外壁层1紧密贴合。材质为ⅱ型双组份透明硅胶，硬度为邵氏0a，抗撕裂强度＞4.8n/mm，拉伸强度＞2mpa。

所述脂肪斑块3，如图1中3所示，面积为5-30mm²，分布在血管内壁层2中间。采用黄色硅凝胶材料制作，硅凝胶硬度为邵氏0oo，拉伸强度为0.2-0.5mpa。

所述钙化斑块4，如图1中4所示，每块体积为1-5mm³，斑块数为2~10个，随机地分布在脂肪斑块3内部。其材质为ⅲ型硅胶和钙化添加剂，颜色为白色，硬度为邵氏40a。

所述钙化添加剂为纳米氧化钙。

所述纤维帽5，如图1中5所示，呈黄褐色粥样分布在血管内壁层2内壁，厚度为0.5mm。材料为硅胶与硬化剂反应，反应后该硬化层的硬度为50a，抗撕裂强度为10n/mm。在本实施例中所述动脉硬化血管模型包含脂肪斑块3、钙化斑块4和纤维帽5。

本实施例所述动脉硬化血管模型的制备方法：通过3d打印而成；其中血管外壁层1、血管内壁层2、脂肪斑块3、钙化斑块4通过悬浮式硅胶打印机打印而成，以实现所述硅胶、硅凝胶和钙化添加剂的复合打印。

悬浮式硅胶3d打印通过多个精密电机精确控制多通道中每个材料的供给速度，并在汇集处快速混合，通过单个喷头打印出来，从而实现多材质和硬度的可控打印。所述悬浮式是指，打印时以可溶性水凝胶为悬浮液，单个喷头浸入到悬浮液中进行打印，打印物可悬浮在可溶性水凝胶悬浮液中。

具体在本实施中，通道中的材料包括混合好的i型硅胶（一号料筒）、ⅱ型硅胶（二号料筒）、硅凝胶（三号料筒）、ⅲ型硅胶（ⅲ型硅胶料筒）和钙化添加剂（钙化添加剂料筒）。打印血管外壁层1时，打开一号料筒，i型硅胶通过打印喷头挤出；打印血管内壁层2时，打开二号料筒，ⅱ型硅胶通过打印喷头挤出；打印脂肪斑块3时，打开三号料筒，硅凝胶通过打印喷头挤出；打印钙化斑块4时，同时打开ⅲ型硅胶料筒和钙化添加剂料筒，ⅲ型硅胶和钙化添加剂在汇集处混合好后，通过打印喷头挤出。在本实施例中打印喷头内径为0.1mm，打印速度为5mm/s，填充率为100%，硅胶挤出流速为0.01g/min，层厚为0.1mm，将数据导入切片软件中进行切片并生成3d打印机可识别的g代码，打印喷头在控制系统的控制下按照逐层打印的方式累积材料，打印完成后将装有悬浮液及3d打印堆积物的容器送入80℃高温固化箱中进行固化2小时，固化结束后取出模型并冲洗残余悬浮液。

纤维帽5的制作及安装工艺为：在病变处的血管内壁层2内壁喷涂硅胶活化剂，反应0.5h后，再喷涂黄褐色硅胶硬化剂，硬化1h后，血管内壁层2内壁形成0.5mm厚度的硬化层。

本实施例所述动脉硬化血管模型，在操作仿真更高的前提下，对血管壁和病变进行了简化，保证制作工艺的可行性。模型采用的3d打印制造工艺，使多层结构打印完成后一体固化而成，保证层与层之间结构完全融合，进一步保证了模型整体力学强度和完整性。