CN114917066A - 一种负泊松比血管支架 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种负泊松比血管支架，包括具有负泊松比效应的血管支架结构，所述血管支架结构由多个箭形结构胞元沿着所述血管支架结构的环向及轴向排列而成。本公开提供的负泊松比血管支架，支撑性能好、回弹率低及轴向缩短性能良好，能够减少对血管损伤，提高治疗的可靠性。

Description

一种负泊松比血管支架

技术领域

本发明涉及一种医疗器械技术领域，尤其涉及一种负泊松比血管支架。

背景技术

随着人口老龄化和城市化进程的加速、以及生活方式的改变，心血管疾病(Cardiovascular disease，CVD)的发病率逐年增高，且在低龄、低收入人群中呈现快速增长的态势。血管阻塞疾病主要由动脉粥样硬化造成，是血液中发生脂质代谢障碍而造成脂质在人体血管内膜非正常积聚，进而有纤维组织增生、钙质沉积及平滑肌细胞过度增殖等，导致血管壁增厚变硬，血管腔变得狭窄，堵塞了血液的正常流通。

针对心血管疾病的治疗中介入治疗比较普遍，介入治疗是利用影像诊断设备与导管、支架等介入器材，通过微小的创口将特定的医疗器械导入患病部位的微创治疗技术，凭借其微创性和高效性是目前用于治疗血管狭窄的主流手段，其中以血管支架植入技术应用最为广泛、效果最好。

支架植入到血管病变部位后可以对血管起永久支撑的作用或根据需要仅在血管功能修复时间内提供适当的支撑力，改善病变部位的血流状况。不同的支架结构、支架单元的不同排列组合对整体血管支架的轴向以及径向回弹率、柔顺性、支撑力的可靠性等有显著影响。支架性能和设计无疑是支架手术效果诸多因素中的关键因素。由于血管支架本身环状结构的特点，目前的血管支架存在径向强度低、支撑性能差、扩张后回弹率高、柔顺性差以及轴向伸长率过大导致对血管造成的损伤大等缺陷。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种负泊松比血管支架，支撑性能好、回弹率低及轴向缩短性能良好，能够减少对血管损伤，提高治疗的可靠性。

本公开实施例所提供的技术方案如下：

本公开实施例提供了一种负泊松比血管支架，其包括具有负泊松比效应的血管支架结构，所述血管支架结构由多个箭形结构胞元沿所述血管支架结构的环向及轴向排列而成。

示例性的，所述箭形结构胞元包括：

箭头状的孔体，所述箭头状的孔体包括具有外凸折弯部的外凸边和具有内凹折弯部的内凹边，所述外凸边与所述内凹边合围成箭头状孔体；及

连接筋，所述连接筋的一端连接至所述内凹边，另一端与在所述轴向上该箭形结构胞元相邻的另一所述该箭形结构胞元的所述外凸边连接，以使所述轴向上排列的多个箭形结构胞元连接。

示例性的，所述连接筋为沿所述轴向延伸的直线状连接筋。

示例性的，所述连接筋至少一段为S形筋结构。

示例性的，所述连接筋的一端连接至所述外凸边的外凸折弯部上，另一端连接至所述内凹边的内凹折弯部上。

示例性的，所述内凹边包括相对弯折的第一边和第二边，所述第一边与所述连接筋的夹角为62°～70°，所述第二边与所述连接筋的夹角为62°～70°。

示例性的，所述箭形结构胞元在所述轴向上的长度为1.05～1.45mm；所述箭形结构胞元在所述环向上的壁宽为0.06～0.1mm；所述箭形结构胞元的壁厚为0.08～0.12mm。

示例性的，在所述径向上排列的多个箭形结构胞元数量至少为4个，且在所述轴向上排列的多个箭形结构胞元数量至少为3个。

示例性的，所述血管支架结构为由多个箭形结构胞元沿该血管支架结构环向及轴向排列而成的圆筒形或圆环形支架结构。

示例性的，所述血管支架的材料选用316L不锈钢，弹性模量Ec＝201000MPa，屈服强度σs＝350MPa，泊松比ν＝0.3。

示例性的，所述负泊松比血管支架为球囊膨胀式支架。

与当前技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的血管支架，其由多个箭形结构胞元沿环向及轴向排列形成，具有负泊松比效应。具有负泊松比效应的所述血管支架在对血管病变处提供支撑时，可与血管内壁组织的负泊松比效应相匹配，减少支架对血管组织的损伤和降低血管内再狭窄的概率。当该血管支架压握时，轴向长度会缩短，有利于将该血管支架顺利输送进血管病变处；当该血管支架扩张时，轴向长度会伸长，有利于该血管支架更好地覆盖病变位置，所以该血管支架能够更好的适应血管的变形，可降低轴向短缩率，提高与血管的相容性，进一步提高治疗的可靠性。

附图说明

图1表示本公开一种实施例中的血管支架的箭形结构胞元的结构简示图；

图2表示本公开另一种实施例中的血管支架的箭形结构胞元的结构简示图；

图3表示本公开中提供的一种实施例中血管支架的基础单元结构示意图；

图4表示本公开中提供的一种实施例中血管支架的结构示意图；

图5表示本公开中提供的另一种实施例中血管支架的结构示意图。

图中，各部件标记如下：

血管支架结构10；箭形结构胞元11；孔体12；连接筋13；外凸折弯部14；外凸边15；内凹折弯部16；内凹边17；S形筋结构18。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本公开实施例提供了一种血管支架，其包括具有负泊松比效应的血管支架结构10，所述血管支架结构10由多个箭形结构胞元11沿所述血管支架结构10的环向及轴向排列而成。

本发明提供的负泊松比血管支架，其由多个箭形结构胞元11沿环向及轴向排列形成的血管支架结构10，其具有负泊松比效应。

负泊松比(Negative Poisson’s Ratio)效应是指，受拉伸时,材料在弹性范围内横向发生膨胀；而受压缩时材料的横向反而发生收缩。

具有负泊松比效应的所述血管支架在对血管病变处提供支撑时，可与血管内壁组织的负泊松比效应相匹配，减少支架对血管组织的损伤和降低血管内再狭窄的概率。当该血管支架压握时，轴向长度会缩短，有利于将该血管支架顺利输送进血管病变处；当该血管支架扩张时，轴向长度会伸长，有利于该血管支架更好地覆盖病变位置，所以该血管支架能够更好的适应血管的变形，可降低轴向短缩率，提高与血管的相容性，进一步提高治疗的可靠性。

示例性的，如图3至图5所示，所述血管支架结构10为由多个箭形结构胞元11沿该血管支架结构10环向及轴向排列而成的圆筒形或圆环形支架结构，更适配于血管组织。当然可以理解的是，所述血管支架也可以是不限于圆筒形或圆环形支架结构。

此外，在一些实施例中，如图1和图2所示，所述箭形结构胞元11包括：箭头状的孔体12及连接筋13，所述箭头状的孔体12包括具有外凸折弯部14的外凸边15和具有内凹折弯部16的内凹边17，所述外凸边15与所述内凹边17合围成箭头状的孔体12；所述连接筋13的一端连接至所述内凹折弯部16，另一端与在所述轴向上该箭形结构胞元11相邻的另一所述该箭形结构胞元11的所述外凸折弯部14连接，以使所述轴向上排列的多个箭形结构胞元11连接。

采用上述方案，所述箭形结构胞元11主要包括所述箭头状的孔体12和连接筋13，其中所述外凸边15和所述内凹边17组合后的形状为箭头状，即作为所述箭形结构胞元11的基本结构胞元，所述连接筋13可与各个所述箭形结构胞元11沿该血管支架的轴向连接起到，其可以是与该血管支架的轴向平行。所述箭形结构胞元11中的箭头状的孔体12由于所述内凹边17具有所述内凹折弯部16，即所述内凹边17可呈折叠状，因此其可主要提供所述血管支架的径向支撑。

如图1所示，当该血管支架扩张时，即连接筋13会受到拉伸，折叠状的所述内凹边17会向外张开，从而导致该血管支架中所述箭头状的孔体12在所述轴向上的第一长度L1减小，整个所述血管支架在所述轴向上的第二长度L2增加，形成了负泊松比效应。因此适当调整所述箭形结构胞元11的所述第一长度L1和所述第二长度L2可以改变所述血管支架的负泊松比数值。

此外，如图1所示，在一些示例性的实施例中，所述连接筋13为沿所述轴向延伸的直线状连接筋。

此外，如图2所示，在另一些示例性的实施例中，所述连接筋13至少一段为S形筋结构18。由于连接筋13至少有一处S形筋结构18，使得该血管支架在弯曲过程中，大大提高该支架的弯曲柔顺性，以适应该支架的变形，提高了该支架的弯曲柔顺性能，从而使该血管支架能更顺利的进入血管病变处。应当理解的是，图2所示实施例中仅设置了一段S形筋结构，在未示意出的其他实施例中，也在所述连接筋13上设置多段S形筋结构。

此外，还需要说明的是，如图2所示，所述S形筋结构是由两次弯折形成，弯折部位为圆弧过渡。当然可以理解的是，在其他实施例中，弯折部位也可以是折线过渡。

此外，在一些示例性的实施例中，所述连接筋13的一端连接至所述外凸边15的外凸折弯部14上，另一端连接至所述内凹边17的内凹折弯部16上。这样，该血管支架扩张时，所述连接筋13可直接拉伸所述内凹弯折部，以使得所述孔体12部分变形较大。当然可以理解的是，所述连接筋13也可以是连接至少所述外凸边15与所述内凹边17的其他位置处。

此外，示例性的，所述内凹边17包括相对弯折的第一边和第二边，所述第一边与所述连接筋13的夹角为62°～70°，所述第二边与所述连接筋13的夹角为62°～70°。

示例性的，所述箭形结构胞元11在所述轴向上的长度(即图1所示的外凸边15)为1.05～1.45mm；所述箭形结构胞元11在所述环向上的壁宽为0.06～0.1mm。

此外，由于所述血管支架若壁厚太薄，其径向支撑性会被减弱，无法起到扩张血管的作用；血管支架若壁厚太厚，血管支架的支撑性会有困难，因此选择合适的壁厚是让血管支架能发挥良好性能的重要条件。示例性的，所述箭形结构胞元11的壁厚为0.08～0.12mm。此时，可以使得该血管支架既有更好径向支撑性，也便于扩张。

需要说明的是，所述箭形结构胞元11中的胞元长度、及所述内凹边17与所述连接筋13之间的角度等参数均可进行调整，以调节所述血管支架的负泊松比效应。

此外，在一些实施例中，在所述径向上排列的多个箭形结构胞元11数量至少为4个，且在所述轴向上排列的多个箭形结构胞元11数量至少为3个。

图3以6个箭形结构胞元11进行环向排列构成一个基础单元为例。箭形结构胞元11在所述环向排列个数可以为4～8个，具体数量可根据临床需要调整箭形结构胞元11环向排列个数。此外，多个箭形结构胞元11沿着该血管支架的环向和轴向排列，在所述轴向上的排列个数可由血管堵塞部位的长度决定。

图3所示实施例中，所述血管支架在所述轴向上排列的箭形结构胞元11数量为1个。

示例性的，考虑所述血管支架本身的径向支撑性及弯曲柔顺性能，在所述轴向上排列的所述箭形结构胞元11的总个数大于三个。在图4和图5所示的实施例中，所述血管支架在所述轴向上排列的箭形结构胞元11数量为至少三个。

也就是说，所述箭形结构胞元11沿着所述轴向的排列个数大于3，该排列个数决定了所述负泊松比血管支架的轴向长度，因此具体轴向排列个数根据临床应用中对支架轴向长度的需要进行确定。

此外，由于该血管支架作为医疗器械，对该血管支架各方面性能都提出了很高的要求，包括生物相容性、良好的径向支撑性和弯曲柔顺性等，而血管支架上述性能离不开材料的力学和物理特性。在一些实施例中，所述血管支架的材料可选用不锈钢，尤其是食品级不锈钢，例如316L不锈钢，其弹性模量Ec＝201000MPa，泊松比ν＝0.3,屈服强度σs＝350MPa。该种材料应用于整个血管支架结构。当然可以理解的是，所述血管支架的具体材料可不限于以上。

此外，本公开实施例提供的负泊松比血管支架可以为球囊膨胀式支架。

本发明提供了带有S形筋结构18的支架结构，这便于支架进入弯曲血管，

综合以上，本公开一些实施例中的血管支架具有负泊松比特性，在被压握后运输进血管的过程中，相关技术中的血管支架由于被压握而轴向长度变长，这容易对血管造成损伤，而本公开实施例的血管支架由于具有负泊松比特性其在被压握时，长度会缩短，更便于支架顺利进入血管的病变处，减少了对血管组织的损伤，并降低了血管内再狭窄的概率。当该血管支架扩张时，轴向长度会伸长，这有利于血管支架更好的覆盖病变位置。因此，本公开实施例提供的血管支架能够更好的适应血管的变形，可降低轴向短缩率，提高与血管的相容性。且进一步的，所述血管支架可设计不同形状的连接筋13结构，柔顺性好，进一步提高了治疗的可靠性。

有以下几点需要说明：

(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”或者可以存在中间元件。

(3)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种血管支架，其特征在于，包括具有负泊松比效应的血管支架结构，所述血管支架结构由多个箭形结构胞元沿着所述血管支架结构的环向及轴向排列而成。

2.根据权利要求1所述的血管支架，其特征在于，所述箭形结构胞元包括：

箭头状的孔体，所述箭头状的孔体包括具有外凸折弯部的外凸边和具有内凹折弯部的内凹边，所述外凸边与所述内凹边合围成箭头状孔体；及

连接筋，所述连接筋的一端连接至所述内凹边，另一端与在所述轴向上该箭形结构胞元相邻的另一所述该箭形结构胞元的所述外凸边连接，以使所述轴向上排列的多个箭形结构胞元连接。

3.根据权利要求2所述的血管支架，其特征在于，所述连接筋为沿所述轴向延伸的直线状连接筋；或者所述连接筋至少一段为S形筋结构。

4.根据权利要求2所述的血管支架，其特征在于，所述连接筋的一端连接至所述外凸边的外凸折弯部上，另一端连接至所述内凹边的内凹折弯部上。

5.根据权利要求4所述的血管支架，其特征在于，所述内凹边包括相对弯折的第一边和第二边，所述第一边与所述连接筋的夹角为62°～70°，所述第二边与所述连接筋的夹角为62°～70°。

6.根据权利要求1所述的血管支架，其特征在于，所述箭形结构胞元在所述轴向上的长度为1.05～1.45mm；所述箭形结构胞元在所述环向上的壁宽为0.06～0.1mm；所述箭形结构胞元的壁厚为0.08～0.12mm。

7.根据权利要求1所述的血管支架，其特征在于，在所述径向上排列的多个箭形结构胞元数量至少为4个，且在所述轴向上排列的多个箭形结构胞元数量至少为3个。

8.根据权利要求1所述的血管支架，其特征在于，所述血管支架结构为由多个所述箭形结构胞元沿该血管支架结构的环向及轴向排列而成的圆筒形或圆环形支架结构。

9.根据权利要求1所述的血管支架，其特征在于，所述血管支架的材料选用316L不锈钢，其弹性模量Ec＝201000MPa，屈服强度σs＝350MPa，泊松比ν＝0.3。

10.根据权利要求1至9任一项所述的血管支架，其特征在于，所述血管支架为球囊膨胀式支架。

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