[實用新型]一種碳纖維/碳復合材料C形人工氣管支架

有效

• 申請號: 202022160719.5
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN213883678U
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 譚周建;張翔;王斌;劉波;蔡志霞
• 申請（專利權）人: 湖南碳康生物科技有限公司
• 主分類號: A61F2/82
• 分類號: A61F2/82
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

本實用新型提供了一種碳纖維/碳復合材料C形人工氣管支架。C形人工氣管支架由單個C形氣管支架單元構成或由至少兩個C形氣管支架單元并排組合構成；C形氣管支架單元的主體為U形或梨形的帶狀結構；C形氣管支架單元由碳纖維/碳復合材料基體及其表面的碳涂層構成。該C形人工氣管支架具有良好的生物相容性和力學性能，表層硬度高，摩擦系數小，不易破損，且與軟骨具有相類似的彈性模量，在與自體氣管端口接合時，生物力學性能吻合度高，可實現生物學固定，特別是其類似于氣管軟骨環結構，通過C形開口，在呼吸過程中可收可張，滿足生理學功能。

技術領域

本實用新型涉及一種人工氣管支架，特別涉及一種由碳纖維/碳復合材料構成的C形人工氣管支架，屬于生物結構修復技術領域。

背景技術

臨床上因腫瘤、外傷等導致較長氣管的切除，采用人工材料進行重建已成為必然趨勢。但是，由于氣管組織環境的復雜性對替代物要求較多，對人工氣管材料提出了諸多挑戰，如移植于體內無法與機體達到生物學融合固定，端口連接不當而伴發脫落、泄漏、狹窄或梗塞等，在呼吸過程中的氣管擴張與收縮功能復原等。

現有技術中，中國專利(CN 100428919 C)公開了一種人工氣管，以聚四氟乙烯多孔氣管假體作為氣管主體，結合鈦環實現端部連接。鈦環與自體骨存在較大的彈性模量差異，將導致自體組織的萎縮而導致吻合口裂開。中國專利(CN 105056302 B)公開了一種人工氣管，其采用的是3D打印制成鏤空管狀的定型結構，也面臨著端部固定的問題，同時也無法實現呼吸過程中的氣管擴張與收縮。中國專利(CN 105055060 B)公開了一種采用聚己內酯(PCL)為C形環的氣管支架。其存在PCL降解后氣管的管狀結構消失后減弱而帶來的繼續狹窄或失效。

實用新型內容

針對現有技術中的人工氣管支架存在的缺陷，本實用新型的目的是在于提供一種碳纖維/碳復合材料C形人工氣管支架，該氣管支架由碳纖維/碳復合材料構成，具有良好的生物相容性和力學性能，表層硬度高，摩擦系數小，不易破損，可阻斷碳基顆粒的脫落，避免黑膚效應，且與軟骨具有相類似的彈性模量，在與氣管端口接合時，生物力學性能吻合度高，可實現生物學固定，特別是其類似于氣管軟骨環結構，通過C形開口，在呼吸過程中可收可張，滿足生理學功能。

為了實現上述技術目的，本實用新型提供了一種碳纖維/碳復合材料C形人工氣管支架，其由單個C形氣管支架單元構成，或由至少兩個C形氣管支架單元并排組合構成；所述C形氣管支架單元的主體為U形或梨形的帶狀結構；所述C形氣管支架單元由碳纖維/碳復合材料基體及其表面的碳涂層構成。

作為一個優選，所述帶狀結構厚度為0.5mm～2.0mm，寬度為3mm～10mm。其厚度設計接近于氣管壁厚，而寬度設計有利于根據實際需要組裝成實際長度。

作為一個優選，所述帶狀結構壁上設有固定孔。固定孔有利于人工氣管支架在實際應用過程中的固定。

作為一個優選，帶狀結構兩端帶耳或不帶耳。端口耳形可避免刺激周圍組織，也可增大端口承力面積。帶狀結構兩端的耳截面為圓形、水滴形或橢圓形或其他不規則形狀。

作為一個優選，所述固定孔的孔徑大小為0.5mm～2.0mm。

作為一個優選，所述碳纖維/碳復合材料基體由碳纖維織物及其內部的碳基體構成(碳基體分布在碳纖維表面和填充在碳纖維之間)。

作為一個優選，所述碳纖維織物具有辮狀結構。辮狀結構的碳纖維織物表現出更好的力學性能。

作為一個優選，兩個以上C形氣管支架單元按照C形氣管支架單元的中心軸線并排組合形成側壁帶有軸向缺口的鏤空管狀結構。氣管支架內部聯通的空隙可便于血供。

作為一個優選，所述碳涂層為熱解碳涂層或/和類金剛石涂層。碳涂層的硬度高，摩擦系數小，不僅不易破損，而且可阻斷碳基顆粒的脫落，避免黑膚效應。