一種可產(chǎn)生旋動(dòng)流的錐形螺旋狀小口徑人造血管的制作方法
【專利摘要】短期內(nèi)的急性栓塞以及遠(yuǎn)期的內(nèi)膜增生是造成小口徑人造血管植入早期失敗的主要原因。大量的研究結(jié)果表明，小口徑人造血管植入后短期內(nèi)的急性栓塞以及遠(yuǎn)期的內(nèi)膜增生，均與血流動(dòng)力學(xué)因素密切相關(guān)。本發(fā)明針對(duì)這一問題，提出一種新的小口徑人造血管設(shè)計(jì)方案：(1)血管呈螺旋狀，能夠使管腔內(nèi)的血流產(chǎn)生旋動(dòng)；(2)血管呈錐形，即管腔橫截面積沿著血流方向逐漸減小。通過上述技術(shù)方案，可以保證這種小口徑人造血管植入人體后，血管內(nèi)將產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋動(dòng)流，血管近壁面處的血流流速及壁面剪切力均得到顯著提高，從而達(dá)到抑制小口徑人造血管植入后短期內(nèi)的急性栓塞以及遠(yuǎn)期的內(nèi)膜增生的目的。
【專利說明】—種可產(chǎn)生旋動(dòng)流的錐形螺旋狀小口徑人造血管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種小口徑人造血管，特別是一種可產(chǎn)生旋動(dòng)流的小口徑人造血管。

【背景技術(shù)】
[0002]小口徑人造血管(直徑彡6mm)廣泛地應(yīng)用于冠狀動(dòng)脈、外周動(dòng)脈的旁路手術(shù)以及動(dòng)靜脈搭橋手術(shù)中，但其臨床效果還不盡人意，存在的主要問題包括手術(shù)后短期內(nèi)的急性栓塞以及遠(yuǎn)期的內(nèi)膜增生。大量的研究結(jié)果表明，小口徑人造血管植入后短期內(nèi)的急性栓塞以及遠(yuǎn)期的內(nèi)膜增生，均與血流動(dòng)力學(xué)因素密切相關(guān)。在小口徑動(dòng)脈血管中，血流的平均速度較低，因此血液中的血小板及白血球與血管內(nèi)腔表面的接觸時(shí)間較長(zhǎng)，極易附著，從而大大增加了血栓形成的幾率。同時(shí)，血管壁面剪切應(yīng)力較低，血液中氧氣及其他化學(xué)物質(zhì)的質(zhì)量傳輸效率也較低，而近壁面處這種特殊的理化環(huán)境是造成血管內(nèi)膜增生的直接原因。
[0003]而通過對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的研究，人們發(fā)現(xiàn):在人體動(dòng)脈系統(tǒng)中，有許多重要部位的血流呈旋動(dòng)流態(tài)(血流作螺旋一樣的運(yùn)動(dòng))。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這種流態(tài)有三方面好處:(I)它可穩(wěn)定血流，減少血流的擾動(dòng)，從而抑制血小板的沉積；(2)它可使血管壁得到光滑沖刷，減少血小板在血管壁的沉積；(3)此外，該旋動(dòng)流態(tài)具有很好的混合作用，使血小板在血管腔中的分布較為均勻，并可促進(jìn)氧氣和其他化學(xué)物質(zhì)的物質(zhì)輸運(yùn)。因此，如果在小口徑人造血管內(nèi)引入旋動(dòng)流，將會(huì)改變?nèi)嗽煅軆?nèi)血流流場(chǎng)的分布，從而有助于改善小口徑人造血管植入后短期內(nèi)的急性栓塞以及遠(yuǎn)期的內(nèi)膜增生的問題。
[0004]然而，小口徑動(dòng)脈血管中的血流量較低，血流的平均速度也較低，由此產(chǎn)生的旋動(dòng)流效果并不明顯，不足以解決上述問題。因此，如果能通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，在血流量不變的情況下，使之產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的旋動(dòng)流，將會(huì)顯著改變?nèi)嗽煅軆?nèi)壁面剪切應(yīng)力的分布，改善小口徑人造血管的血流動(dòng)力學(xué)特性，從而達(dá)到抑制小口徑人造血管植入后短期內(nèi)的急性栓塞以及遠(yuǎn)期的內(nèi)膜增生的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種可產(chǎn)生旋動(dòng)流的錐形螺旋狀小口徑人造血管。這種小口徑人造血管植入人體后，產(chǎn)生的旋動(dòng)流可以明顯改善血管內(nèi)的血流動(dòng)力學(xué)環(huán)境，包括:穩(wěn)定血流，減少湍流的發(fā)生；提高血管近壁面處的血流速度和壁面剪切力，抑制血小板在血管內(nèi)腔表面的停留與附著；良好的混合作用，能夠使血液中的血小板分布更加均勻，也能夠使氧氣和其他化學(xué)物質(zhì)擴(kuò)散更加充分。而在小口徑人造血管中引入錐度的設(shè)計(jì)，能夠在不改變低流量的血流條件下，顯著提高血管近壁面處的血流速度，從而產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的旋動(dòng)流。綜上，本發(fā)明能夠在小口徑人造血管中產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋動(dòng)流，從而達(dá)到抑制小口徑人造血管植入后短期內(nèi)的急性栓塞以及遠(yuǎn)期的內(nèi)膜增生的目的。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種新型的小口徑人造血管，該小口徑人造血管能夠產(chǎn)生旋動(dòng)流且?guī)в幸欢ㄥF度。
[0007]所述小口徑人造血管呈螺旋狀，能夠使管腔內(nèi)的血流產(chǎn)生旋動(dòng)，從而改變血管內(nèi)血流流場(chǎng)的分布。數(shù)值模擬結(jié)果表明:產(chǎn)生的旋動(dòng)流能夠顯著提高血管近壁面處的血流流速及壁面剪切力，從而使小口徑人造血管內(nèi)的血流動(dòng)力學(xué)環(huán)境得到明顯改善。
[0008]所述小口徑人造血管帶有一定錐度，即血管沿著血流方向逐漸變細(xì)。小口徑動(dòng)脈血管中的血流量較低，血流的平均速度也較低，由此產(chǎn)生的旋動(dòng)流效果并不明顯。因此，本發(fā)明利用錐形設(shè)計(jì)，在血流量不變的情況下，產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的旋動(dòng)流，從而達(dá)到抑制小口徑人造血管植入后短期內(nèi)的急性栓塞以及遠(yuǎn)期的內(nèi)膜增生的目的。
[0009]通過上述技術(shù)方案，可以保證這種小口徑人造血管植入人體后，血管內(nèi)將產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋動(dòng)流，血管近壁面處的血流流速及壁面剪切力均得到顯著提高，從而達(dá)到抑制小口徑人造血管植入后短期內(nèi)的急性栓塞以及遠(yuǎn)期的內(nèi)膜增生的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
:
[0010]圖1是本發(fā)明的正視圖，可見血管帶有一定錐度；
[0011]圖2是本發(fā)明的空間視圖，可見血管的螺旋結(jié)構(gòu)。
[0012]圖中:1-人造血管壁；2-人造血管中心線。
具體實(shí)施方案
[0013]本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】說明如下:
[0014]如圖1所示，本發(fā)明公開的小口徑人造血管I具有兩大特征:(I)血管帶有一定錐度，即管腔橫截面積沿著血流方向逐漸減??；(2)血管呈螺旋狀，能夠使管腔內(nèi)的血流產(chǎn)生旋動(dòng)。其中血管的直徑小于或等于6mm，其制備材料可采用之前已公開的人造血管所使用的高分子聚合物。血管呈錐形螺旋狀，且血管沿著血流方向逐漸變細(xì)。
[0015]通過上述技術(shù)方案，可以保證這種小口徑人造血管植入人體后，血管內(nèi)將產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋動(dòng)流，血管近壁面處的血流流速及壁面剪切力均得到顯著提高，從而達(dá)到抑制小口徑人造血管植入后短期內(nèi)的急性栓塞以及遠(yuǎn)期的內(nèi)膜增生的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種小口徑人造血管，其特征是，所述小口徑人造血管呈螺旋狀，能夠產(chǎn)生旋動(dòng)流，且血管沿著血流方向逐漸變細(xì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小口徑人造血管，其特征是，所述小口徑人造血管的直徑小于 6mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小口徑人造血管，其特征是，所述小口徑人造血管的制備材料可采用之前已公開的人造血管所使用的所有高分子聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小口徑人造血管，其特征是，所述小口徑人造血管呈螺旋狀，能夠產(chǎn)生旋動(dòng)流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小口徑人造血管，其特征是，所述小口徑人造血管帶有一定錐度，即血管沿著血流方向逐漸變細(xì)。
【文檔編號(hào)】A61F2/06GK104398316SQ201410687183
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】任長(zhǎng)輝, 劉肖, 孫安強(qiáng), 薛燕, 鄧小燕, 樊瑜波 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)