[發明專利]一種實時監測流場環境中血管支架支撐力分布的實驗裝置

有效

• 申請號: 201810352006.3
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108955992B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 儲成林;張真瑋;韓林原;白晶;薛烽;郭超
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01L9/06
• 分類號: G01L9/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種實時監測流場環境中血管支架支撐力分布的實驗裝置，該裝置包括可調速蠕動泵(1)、儲液槽(2)、水浴箱(3)、支架支撐力實時監測裝置(4)、硅膠軟管(5)、接管器(6)；所述的支架支撐力實時監測裝置(4)包括血管支架(7)、聚合物透明彈性管(8)、壓阻式薄膜壓力傳感器(9)、聚合物透明剛性管(10)、固定套(11)、數據采集器(12)、計算機(13)和容器(14)；本發明實驗裝置結構簡單、成本低廉、操作方便，可以測量不同材質、構造的血管支架徑向支撐力，為建立和完善血管支架徑向力學性能的檢測、評價體系提供科學的理論依據。

技術領域

本發明涉及一種實時監測流場環境中血管支架支撐力分布的實驗裝置，屬于醫療器械力學性能測試領域。

背景技術

血管支架的徑向力學性能主要體現在血管支架對外來壓力的抵抗力和血管支架對作用外力的應變能力，此特性決定了血管支架能否緊密地與血管壁貼附在一起。支撐力過小，血管支架在血管反作用力下管腔變小，易造成血管栓塞，同時在血流作用下易使血管支架移位；而支撐力過大，會造成局部血管壁損傷(如穿孔、撕裂、破裂等)，引起周圍組織的過度修復反應，造成內膜增生等。因此血管支架的徑向支撐能力是評價血管支架設計結構的重要指標。

血管支架在人體服役期間會受到血液流動和血管脈動的影響，同時人體的各種生理活動也會對血管支架產生力的作用，造成支架徑向力學性能的衰減，使其失去對血管壁的支撐作用，造成血管的再狹窄。對于球囊擴張式支架，當外界承受的壓力達到其臨界值時，尤其是可降解血管支架，其可承受壓力隨著支架的降解會不斷降低，血管支架會發生塌陷或失穩變形等永久性缺陷，造成血管支架支撐力的下降和剛度的下降；對于自擴張式血管支架，由于其高彈性、良好的溫度記憶效應以及徑向柔性，一般不會發生永久性變形，但會在某些作用條件下發生屈曲變形，雖然在應力釋放后會恢復至原有形狀，但仍會對患者造成傷害。

在醫藥行業標準YY/T0663.2-2016中，關于血管支架徑向力學性能涉及到四個定義：徑向抗擠壓性能，抗平行板擠壓性能，局部擠壓性能和徑向支撐力。徑向抗擠壓性能是球囊擴張式支架在受到沿圓周均布的徑向載荷的作用下抵抗永久變形的能力；抗平行板擠壓性能是支架在受到沿整體支架長度均勻分布的載荷時抵抗永久變形的能力；局部擠壓性能是支架在受到局部載荷(如點載荷)時抵抗永久變形的能力；徑向支撐力是自擴張支架在釋放階段對血管壁產生的力。

由于血管支架種類繁多，適用病變的部位也不相同，同時國家標準和行業標準只給出指導性的原則，沒有具體的實驗方法和技術參數的要求，因此關于血管支架徑向力學性能的測試方法和技術指標沒有統一的標準。目前常用的徑向力學性能的具體實驗方法主要有三種：抗平行板擠壓性能測試、抗V型槽擠壓性能測試、徑向抗擠壓性能測試和徑向抗液壓測試。抗平行板擠壓性能測試和抗V型槽擠壓性能測試的精度較高，但支架受力方式與實際在血管環境中的作用方式不相同，所以只能是對支架徑向強度的間接反映；徑向抗擠壓性能測試模擬了支架在血管中的實際情況，在獲取血管對支架作用的徑向壓縮力的同時，也可同時獲取支架對血管的慢性外展力；徑向抗液壓測試也能較好地模擬支架在血管中的受力形態，但精度較低，不確定因素較多。

針對血管支架徑向力學性能關鍵指標的實驗研究，需要一套簡單適用且有效的血管支架測試方法，能夠實時準確的監測血管支架在模擬血液流體中對模擬血管的徑向支撐力的裝置，可以考察不同材質、構造的血管支架力學性能，為建立和完善血管支架徑向力學性能的檢測、評價體系提供科學的理論依據。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種實時監測流場環境中血管支架支撐力分布的實驗裝置，該裝置真實模擬血管支架在血管中的服役行為，可以實時的監測支架對模擬血管的徑向支撐力分布，并且流場的流量、實驗溫度以及腐蝕介質可控，適用于不同材料、尺寸和形狀的血管支架試件。