[發(fā)明專利]一種實(shí)時(shí)監(jiān)測模擬環(huán)境中血管支架徑向支撐力的實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810787140.6
• 申請(qǐng)日: 2018-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN108955990B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 儲(chǔ)成林;韓林原;張真瑋;白晶;薛烽;郭超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01L9/04
• 分類號(hào): G01L9/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種實(shí)時(shí)監(jiān)測模擬血管中血管支架徑向支撐力的實(shí)驗(yàn)裝置，包括可調(diào)速蠕動(dòng)泵(1)、儲(chǔ)液槽(2)、水浴箱(3)、支架平均徑向支撐力監(jiān)測裝置(4)和連接各部件之間的硅膠軟管(5)，所述的支架平均徑向支撐力監(jiān)測裝置(4)包括血管支架(6)、內(nèi)層聚合物透明彈性管(7)、電阻應(yīng)變絲式傳感器(8)、外層聚合物透明彈性管(9)、聚合物透明剛性管(10)、固定套(11)、數(shù)據(jù)采集器(12)和計(jì)算機(jī)(13)；該裝置可實(shí)時(shí)監(jiān)測血管支架在體外流動(dòng)腐蝕介質(zhì)中對(duì)模擬血管的徑向支撐力。本發(fā)明實(shí)驗(yàn)裝置可測量不同材質(zhì)、結(jié)構(gòu)血管支架的平均徑向支撐力，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、操作方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種實(shí)時(shí)監(jiān)測模擬環(huán)境中血管支架徑向支撐力的實(shí)驗(yàn)裝置，屬于醫(yī)療器械力學(xué)性能測試領(lǐng)域。

背景技術(shù)

血管支架的徑向力學(xué)性能主要體現(xiàn)在血管支架對(duì)外來壓力的抵抗力和血管支架對(duì)作用外力的應(yīng)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，無法發(fā)揮血管支架的醫(yī)療作用，同時(shí)在血流作用下易使血管支架移位；而支撐力過大，會(huì)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(fù)反應(yīng)，造成內(nèi)膜增生等。因此血管支架的平均徑向支撐能力是評(píng)價(jià)血管支架設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的重要性能指標(biāo)。

血管支架在人體服役期間會(huì)受到血液流動(dòng)和血管脈動(dòng)的影響，同時(shí)人體的各種生理活動(dòng)也會(huì)對(duì)血管支架產(chǎn)生力的作用，造成支架徑向力學(xué)性能的衰減，使其失去對(duì)血管壁的支撐作用，造成血管的再狹窄。對(duì)于球囊擴(kuò)張式支架，當(dāng)其承受的來自外界的壓力達(dá)到其臨界值時(shí)，血管支架會(huì)發(fā)生塌陷或失穩(wěn)變形等永久性缺陷，造成血管支架支撐力和剛度的下降，這對(duì)于可承受最大徑向壓力隨著支架的降解不斷降低的可降解血管支架尤為嚴(yán)重；對(duì)于自擴(kuò)張式血管支架，由于其高彈性、良好的溫度記憶效應(yīng)以及徑向柔性，一般不會(huì)發(fā)生永久性變形，但會(huì)在某些作用條件下發(fā)生屈曲變形，雖然在應(yīng)力釋放后會(huì)恢復(fù)至原有形狀，但其過程仍會(huì)對(duì)患者造成傷害。

在醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY/T0663.2-2016中，關(guān)于血管支架徑向力學(xué)性能涉及到四個(gè)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(kuò)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(shí)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(diǎn)載荷)時(shí)抵抗永久變形的能力；徑向支撐力是自擴(kuò)張支架在釋放階段對(duì)血管壁產(chǎn)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(shí)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)只給出指導(dǎo)性的原則，沒有具體的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)參數(shù)的要求，因此關(guān)于血管支架徑向力學(xué)性能的測試方法和技術(shù)指標(biāo)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前常用的徑向力學(xué)性能的具體實(shí)驗(yàn)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(shí)際在血管環(huán)境中的作用方式不相同，所以只能是對(duì)支架徑向強(qiáng)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(shí)際徑向受力情況，在獲取血管對(duì)支架作用的徑向壓縮力的同時(shí)，也可同時(shí)獲取支架對(duì)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(tài)，但精度較低，不確定因素較多。

針對(duì)血管支架徑向力學(xué)性能關(guān)鍵指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)研究，需要一套簡單適用且有效的平均徑向支撐力測試方法，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測血管支架在體外模擬血液流體中對(duì)模擬血管的平均徑向支撐力的裝置，可以考察不同材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的血管支架力學(xué)性能，為建立和完善血管支架徑向力學(xué)性能的檢測、評(píng)價(jià)體系提供科學(xué)的理論依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明目的是設(shè)計(jì)一種實(shí)時(shí)監(jiān)測模擬環(huán)境中血管支架徑向支撐力的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置可真實(shí)模擬血管支架在血管中的服役行為，可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測支架對(duì)模擬血管的平均徑向支撐力，并且流場的流量、實(shí)驗(yàn)溫度以及腐蝕介質(zhì)可控，適用于不同材料、尺寸和結(jié)構(gòu)的血管支架試件。