一种3D打印可降解的仿生气管外支架

本发明属于医疗器械领域，尤其涉及一种3d打印可降解的仿生气管外支架。

背景技术：

气管软化是先天性或后天性气管软骨的疾病，可能导致气道过度塌陷，呼吸困难或心肺骤停。气管软化的常见治疗策略包括正压通气支持，主动脉切开术，气管支气管切开术，气管切除术和内部支架植入术。但是，这些治疗方法都有其固有的缺点，这意味着失败率和并发症发生率高。

最近，用于悬吊软化气管的气管外支架被认为是一种治疗气管软化的有效策略，它可以保护气道免于动态塌陷，同时对粘膜纤毛没有副作用。由不同材料制成的几种外部气道夹板，例如聚四氟乙烯(ptfe)，聚乳酸和聚二恶烷酮(pds)已应用于气管软化症患者。但是，这些替代方法无法精确地再现患者特定的气管解剖结构。

基于逐层制造原理，3d打印技术引起了人们的极大兴趣，以精确控制的方式生产具有特定于患者的几何形状，复杂的内部微体系结构和所需特性的医疗设备。现有技术中，在临床上使用可生物降解的3d打印气管外支架，该支架具有定制设计，快速制造和缓慢降解的特点，被认为是治疗气管软化的最有希望的疗法之一。随后，几项研究设计了针对人和动物的个性化气管外支架进行验证，然而，这些研究集中于气管外支架对气道生长的影响。坚硬的3d打印可降解夹板无法重现气管的机械反应，这可能会使得周围组织受到侵蚀。

随着3d打印技术的发展，采用3d打印技术制造个性化的气管外支架用于气管软化症的治疗成为目前研究的热点。通过气管外支架将软化的气管进行悬吊，可以有效的避免气管塌陷，恢复气道的通畅性。但是目前的气管外支架强度较大，缺乏弹性，没有做到力学和形态学的仿生，导致支架与周围组织摩擦严重，不利于术后的恢复，同时存在发生穿孔的风险。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种3d打印可降解的仿生气管外支架，能提供一种力学和形态学双仿生、且可降解的气管外支架。

本发明采用以下技术方案：一种3d打印可降解的仿生气管外支架，包括c形扁环支架，支架由多条第一夹板和多条第二夹板相互交叉构成，各第一夹板和第二夹板交叉后形成的多个孔隙为受力孔，支架的内切圆圆心与c形两个自由端的连线之间的夹角为开角，开角为：90°-120°，支架的长轴与开角的中分线相互垂直，支架用于套设在软化或者过渡塌陷的气管外围，第一夹板和第二夹板用于缝线环绕其将气管与支架固定在一起。

进一步地，各第一夹板和第二夹板为直线状、且相互交叉后形成的受力孔为菱形或正方形。

进一步地，受力孔为菱形或正方形时，其边长均为3-5mm。

进一步地，各第一夹板和第二夹板为折线状、且相互交叉后形成的受力孔为正六边形，受力孔为正六边形时，其边长为3-5mm。

进一步地，沿着各第一夹板的所有受力孔中一部分受力孔为实心孔，另一部分为空心孔。

进一步地，实心孔和空心孔间隔设置，且绕每个实心孔一周均为空心孔。

进一步地，受力孔的面积占整个支架表面积的85％-95％。

进一步地，第一夹板和第二夹板的宽度和厚度相同，第一夹板和第二夹板交叉处的厚度与第一夹板的厚度相同。

进一步地，第一夹板和第二夹板的厚度相同，第一夹板和第二夹板交叉处的厚度与第一夹板的厚度相同；

第一夹板和第二夹板的未重叠处的宽度相同，而第一夹板和第二夹板的重叠贴合处的宽度为第一夹板的一半。

进一步地，第一夹板和第二夹板采用聚己内酯材料，并利用3d打印技术获得，实心孔的填充材料为聚己内酯薄片。

本发明的有益效果是：本发明通过调整拓扑结构使力学性能与原生气管基本相近，具有一定的弹性，气管外支架的强度与原生气管相近可减少与周围组织摩擦带来的并发症；另外具有弹性的气管外支架可随气道内压力变化发生一定程度的形变，避免气道粘膜永久的固定于一种形态，有助于气道分泌物的排出；本发明具有可降解性；本发明的形态结构与原生气管相似，采用原生气管软骨的c型结构，其管腔内径包括长轴，短轴以及开角根据个体的原生气管参数进行设定，c型结构可在进行气管悬吊时保留气管膜部的活动性，有利于气道分泌物的排出；

附图说明

图1为本发明犬气管软化模型的外部气道支架设计和手术程序；

a)犬的原生气管；

b)支架设计的示意图；其中d：内接圆的直径，六角形和菱形的孔形状；sa：短轴；la：长轴；θ：张开角；l：长度；

c)外科手术的示意图；

d)剥除气管软骨环；

e)软骨完全剥除后吸气时气管塌陷的术中照片和支气管镜检查结果；

f)将软化气管用支架悬吊后的术中照片及支气管镜检查结果；

图2为本发明各种支架的宏观照片；

a)四种支架的宏观照片；

b)支架的侧视图；

c)支架的扫描电镜sem照片；

d)d3支架的μct重建模型与d3支架的计算机辅助设计模型之间的重叠程度；

e)从μ-ct分析得出d3支架的微孔的分布和体积；

图3为本发明天然气管和支架的强度测量结果；

前后径向压缩试验：

a)支架和天然气管的载荷和位移曲线；

b)支架和天然气管刚度的比较(支架和天然气管形变量为0-20％，绿色区域是天然气管刚度的范围)；

横向径向压缩试验：

c)支架和天然气管的载荷和位移曲线；

d)支架和天然气管刚度的比较(支架和天然气管形变量为0-20％变形，绿色区域是天然气管刚度的范围)；

图4为本发明支架的降解特性；

a)在1周，2周，3周和4周加速降解实验中的支架的扫描电镜sem照片；

b)质量损失率；

c)支架产生50％形变量所需的压力占支架降解前的百分比；

图5为本发明放置支架后的x射线检查；

a)支架在0周时的x射线图像，

b)1周；c)4周；d)8周；e)12周；f)在不同的星期气道通畅性改变；

图6为本发明支架放置12周后，气管-支架复合体的支气管镜检查，宏观，微观和组织学图像；

a)在12周内对气管-支架复合物进行支气管镜检查；

b)对气管-支架复合物进行宏观检查；

c)气管-支架复合物的宏观图像(纵向截面)；

d)气管-支架复合物横截面的病理图像；

e)气管天然部分纵切面的病理图像；

f)气管-支架复合物纵切面的病理图像；其中，黑色箭头：缝合线，红色箭头：正常区域，黄色箭头：气管软化区域，“*”：气道外支架，a：前壁，p：后壁；

图7为本发明气管-支架复合体的强度测量结果；

a)径向压缩时气管-支架复合物和天然气管的载荷-位移曲线；

b)气管-支架复合物的力学性能随时间变化的曲线；

图8为本发明术后犬的生存质量评估图；

图9为本发明实施例中10个天然气管的管腔轮廓；

图10为本发明实施例中术后犬的心脏，肝脏，脾脏，肺脏和肾脏的组织学分析结果；

图11为本发明支架的结构示意图。

其中：1.支架；2.第一夹板；3.第二夹板；4.受力孔；5.开角。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明公开了一种3d打印可降解的仿生气管外支架，如图11所示，包括c形扁环支架1，支架1由多条第一夹板2和多条第二夹板3相互交叉构成，各第一夹板2和第二夹板3交叉后形成的各孔隙为受力孔4，支架1的内切圆圆心与c形两个自由端的连线之间的夹角为开角5，开角5为：90°-120°，支架1的长轴与开角5的中分线相互垂直，支架1用于套设在软化或者过渡塌陷的气管外围，第一夹板2和第二夹板3用于缝线环绕其将气管与支架1固定在一起。

各第一夹板2和第二夹板3为直线状、且相互交叉后形成的受力孔4为菱形或正方形，受力孔4为菱形或正方形时，其边长均为3-5mm。当第一夹板2和第二夹板3为直线状时，第一夹板2和第二夹板3的宽度和厚度相同，第一夹板2和第二夹板3交叉处的厚度与第一夹板2的厚度相同。

各第一夹板2和第二夹板3为折线状、且相互交叉后形成的受力孔4为正六边形，受力孔4为正六边形时，其边长为3-5mm。第一夹板2和第二夹板3为折线状时，所述第一夹板2和第二夹板3的厚度相同，所述第一夹板2和第二夹板3交叉处的厚度与第一夹板2的厚度相同；所述第一夹板2和第二夹板3的未重叠处的宽度相同，而所述第一夹板2和第二夹板3的重叠贴合处的宽度为第一夹板2的一半。

沿着各第一夹板2的所有受力孔4中一部分受力孔4为实心孔，另一部分为空心孔，实心孔和空心孔间隔设置，且绕每个实心孔一周均为空心孔，受力孔4的面积占整个支架1表面积的85％-95％。第一夹板2和第二夹板3采用聚己内酯材料，并利用3d打印技术获得，实心孔的填充材料为聚己内酯薄片。

本发明形态结构与原生气管相似，采用原生气管软骨的c型结构，其管腔内径包括长轴，短轴以及开角5根据个体的原生气管参数进行设定，c型结构可在进行气管悬吊时保留气管后膜的活动性，有利于气道分泌物的排出，当气管外支架1的微观拓扑结构是内径为3mm的菱形结构时，菱形结构所具备的力学强度与原生气管更加接近；力学性能与原生气管相近；本发明通过调整拓扑结构是力学性能与原生气管基本相近，具有一定的弹性，气管外支架1的强度与原生气管相近可减少与周围组织摩擦带来的并发症，如穿孔；另外具有弹性的气管外支架1可随气道内压力变化发生一定程度的形变，避免气道粘膜永久的固定于一种形态，有助于气道分泌物的排出；具有可降解性，本发明采用聚乙酸内酯(polycaprolactone，pcl)，是一种无毒的，生物可降解材料，其降解速度较为缓慢，平均在体内降解时间为2-3年，保证气管软骨及周围组织再生期间气道的通畅性，防止短时间内支架1降解而导致气管塌陷，同时又可避免二次手术取出支架1。

实施例1

理想的气管外支架1应满足以下要求：

1)形态和力学性能应与天然气管的形态和力学性能相匹配；

2)良好的生物相容性；

3)可降解，在降解和组织再生过程中具有足够的机械强度。

为了满足这些要求，首先测量了犬的气管的形态学参数，以确定支架1的形态学参数。对天然气管进行压缩测试，以确定其机械性能，并用作优化外部气道支架1的标准。选择具有最天然的机械性能的支架1以检查它们在犬气管软化症模型中的功效。

1.测量原生气管的几何形状和力学性能

为了获得天然气管的结构参数，共收集了10个气管，平均长度为40mm(图1a)，使用基于图像的方法通过椭圆拟合了天然气管的管腔轮廓(图9)。记录膜部分的角度，椭圆形的长轴和短轴，以设计外部气道支架1的整体形状。通过使用机电万能试验机，型号为103a，wance，中国，进一步进行了径向和横向压缩试验，以研究天然气管的力学性能。简而言之，将气管固定在测试板上，并使用200n称重传感器以2mm/min的十字头速度进行压缩测试，记录压缩过程中的载荷和位移。

2.外部气道支架1的设计和3d打印

根据实测气管的结构参数设计多孔支架1的整体形状，并通过调节不同的孔形和大小实现可匹配的机械性能。孔的形状由两个主要参数决定，分别是简称为h的六边形和简称为d的正方形的内孔形状，内切圆直径分别为3和5mm，如图1b。由于其生物相容性和生物降解性，选择聚己内酯，即pcl来制造支架1。选择性激光烧结，采用西安交通大学生产的型号为sls-150的3d打印机以300mm/s的扫描速度和4w的激光功率用于制造设计的多孔支架1。简而言之，激光束与粉末的相互作用会增加温度，从而引起相邻颗粒的融合，形成一层后，降低粉末床，并在其上滚动另一层粉末；逐层重复该过程，直到支架1完成。支架1的形态通过型号为jsm-5300，jeol，产地：日本东京的扫描电子显微镜和型号为yxlon.cheetah，产地：德国的微型计算机断层扫描进行观察，并使用前述方法检查了支架1在径向和横向压缩下的机械性能。

3.加速降解实验

为了研究支架1在降解过程中的物理性质变化，在碱性条件5m氢氧化钠下进行了加速的降解过程，并在37℃下孵育。使用磁力搅拌的转子来模拟呼吸运动及频率。在第一周，第二周，第三周，第四周取出支架1，并对它们的微观形貌，失重率和机械性能进行表征。

4.实验中使用的动物及其麻醉

从雄性，体重10-15kg的比格犬中获得了用于测量结构参数的气管，对于支架1植入实验，从某大学实验动物中心购买了五只重10-15公斤的健康成年雄性比格犬。麻醉前15分钟皮下注射0.1mg/kg硫酸阿托品。然后，将舒泰以10mg/kg肌肉注射到犬中。通过静脉输注0.25mg/kg/min丙泊酚和7μg/kg/min罗库溴铵以维持麻醉。对犬进行插管和通气，潮气量为10ml/kg，呼吸速率为15至20呼吸/分钟。术中监测心率，血氧浓度和血压，芬太尼透皮贴剂用于术后镇痛。

5.犬气管软化模型的构建和气道外支架1的植入

切开软骨膜，并沿中线横切气管软骨环的中前壁(图1c)。如果气管粘膜意外损坏，则使用4-0的prolene线进行缝合。将每个气管软骨环完全分离，并在术中进行支气管镜检查以确认负压下气管完全塌陷。移除六个连续的约40mm长的气管软骨环，以构建犬气管软化症模型(图1d)，支气管镜检查显示剥除气管软骨环后气管塌陷情况(图1e)。

将外部气道支架1植入气管软化段的周围，并通过4-0prolene缝合线通过支架1的第一夹板2和第二夹板3将支架1和气管缝合在一起得到气管-支架1复合体，显示放置支架1后气道立即恢复通畅(图1f)，同时沿着气管的软化段放置一个导管以进行引流。

6.术后治疗和动物护理

术后每天监测犬，并连续5天肌肉注射头孢呋辛以预防感染。在手术后0、1、2和3个月，使用基于westleyclinicalcroup评分标准的动物临床评分系统评估动物的临床症状，其中包括喘鸣，三凹征，吸气，紫绀和意识水平。记录生存时间并进行尸检以确认死亡原因。在观察终点，即术后12周对犬实施安乐死，并取回气管-支架1复合体以进行进一步的力学测试和组织学分析。

7.x射线检查和支气管镜检查

术后0、1、4、8和12周通过x射线评估气管通畅性。为了进一步确定气道通畅程度，计算了术后与术前正常横截面积之比，并将其定义为观察指标。简而言之，犬气道的横截面被认为是圆形的。气管软化段的上(r1)和下(r2)半径的平均值被认为是气道的术前正常半径(r)，横截面积为πr²。相反，将气道最窄处的圆的半径定义为气道的术后半径(r3)，并且横截面积为πr3²，术后12周行气管镜检查，观察气管黏膜状况及肉芽形成情况。

8.机械测试和组织学分析

为了获得气管-支架1复合体的准确机械性能，在12周时将其取回并进行压缩测试，使用先前描述的方法检测气管-支架1复合物的机械性能；然后，将回收的复合物固定在10％福尔马林中。通过石蜡包埋，切片并用苏木精和伊红染色以进行组织学分析。此外，还对心脏，肝脏，脾脏，肺和肾脏进行了组织学检查，以分析支架1的副作用。

9.统计分析

数据由spss19.0(ibmcorporation，armonk，ny)分析，使用平均值±标准差表示，使用独立样本t检验比较天然气管和气管-支架1复合体的机械性能，所有统计分析均为双尾，显着性水平为0.05。

10仿生气管外支架1的设计和打印

表1列出了10个原发气管的形态学结果。原生气管的主要参数如下：长轴23.6±2.1mm，短轴17.6±1.8mm，张开角5度107±7.4°，长度40±2.3mm，据此确定支架1的轮廓形状进一步设计了四种具有不同孔隙拓扑结构的支架1，四种支架1分别为：h5：受力孔4为正六边形，其边长为5mm；h3：受力孔4为正六边形，其边长为3mm；d5：受力孔4为正方形，其边长为5mm；d3：受力孔4为正方形，其边长为3mm(图2a)。

表1天然气管与四种支架1的结构参数

支架1通过sls成功制造，四种支架1的形态与天然气管的形态一致(图2a和2b)。支架1和天然气管的形态学特性之间没有差异(表1)。sem(电镜)结果表明，支架1的表面几乎致密，没有明显的缺陷(图2c)。

为了表征制造精度，将μct用于sls制成的支架1的3d可视化，如图2d所示，将d3的μct重建模型叠加在其相应的计算机辅助设计模型上进行比较。设计和建造的体系结构显示出实质性的重叠，表明所采用的sls技术具有很高的准确性。偏差主要控制在0.5毫米以内，仅在边缘会有轻微的翘曲。选取一小块支架1通过μct测试以分析微孔的分布(图2e)，孔体积由色标表示，而支架1由半透明灰色表示，可以看出，支架1内部分布有一些不规则的孔隙，孔隙小于40μm，比例小于1％，证实了sls的致密熔化结果。

11.支架1的力学性能表征

径向压缩结果表明，h5和d5支架1的刚度低于天然气管(图3a和3b)。相比之下，h3和d3支架1在0-20％的变形范围内具有足够的刚度，可与天然气管的刚度相媲美(图3a和3b)。但是，当变形达到20-50％时，h3支架1比d3支架1和天然气管弱(图3a)。横向压缩测试还表明，与h3和d3相比，h5和d5支架1不能提供足够的强度(图3c和3d)。当变形率达到20％-50％时，d3支架1具有比h3支架1更好的结构稳定性(图3c)。因此，d3支架1具有与天然气管最相似的机械性能，因此被选择用于后续实验。

12.d3支架1的加速降解实验

图3显示了在不同降解期间sls制成的支架1的表面形态。在第一周，表面上出现了一些小的腐蚀点，而在4周加速降解后，腐蚀点更加明显(图4a)。支架1的可量化质量损失在第一周内开始，并且降解速率逐渐降低。降解4周后质量损失约为18％(图4b)。支架1的机械性能变化具有与质量损失相似的趋势。在碱性条件下加速降解4周后，支架1产生其原始高度的50％变形所需的反作用力降低至原始反作用力的80％(图4c)。

13.犬气管软化模型中的气管被d3支架1悬吊

13.1术后生存及并发症

术后12周所有5只犬均存活，没有明显的并发症，也不需要内部支架1。1号，2号和4号犬的westley累积分数为0。只有3号和5号犬在休息时出现喘息，犬的westley累积分数为2，这意味着症状较轻(图8)。但是，两只犬的症状在1周时都消失了；另外，在支架1和周围组织之间的区域未发现出血或感染。每天引流液约5ml，手术后第3天取出引流管。

13.2x射线检查

进行x线检查以观察气管通畅，术后即刻的x线显示在支架1放置部位存在轻度气管狭窄(图5a)。但是，狭窄在1周后消失(图5b)。手术后第4、8、12周，气道保持足够通畅(图5c-e)。在0、1、4、8、12周时，通畅率分别为45.45±10.91％，78.18±4.55％，82.73±7.27％，84.36±5.09％，83.64±5.82％(图5f)。术后连续x射线检查12周表明，支架1能够提供足够的力量来悬挂软化的气管。没有观察到由于植入支架1引起的肺炎和周围组织穿孔。

13.3术后支气管镜检查和组织学分析

植入12周后，在全身麻醉下进行支气管镜检查；结果表明，气道通畅，无狭窄，气道内无肉芽或粘膜不规则形成(图6a)。对犬实施安乐死并暴露植入区域。总体观察结果表明，支架1具有良好的生物相容性，并已与周围的软组织融合(图6b)。采用he染色对气管-支架1复合物进行组织学检查。气管-支架1复合物的纵断面显示在气管软化段中未观察到炎性细胞聚集，并且气管的天然区域和软化的气管之间的结构相似(图6c，6e和6f)。气管-支架1复合物的横截面证实周围组织与支架1牢固地整合在一起，这有利于保持管腔的通畅(图6d)。此外，了犬的心脏，肝脏，脾脏，肺脏和肾脏的组织学分析结果表明pcl制成的支架1对生物无毒(图10)。

13.4气管-支架1复合体的物理性质

当位移小于7mm时，天然气管的机械强度高于气管-支架1复合物的机械强度。具体来说，当位移达到20％时，天然气管的反应力为6.2±1.4n，而对气管-支架1复合物的反应力为2.4±0.2n，p＜0.05，两者的机械性能具有统计学差异。但是，当位移达到7-8mm时天然气管与气管-支架1复合物具有相似的机械性能(图7a)。即在发生50％形变量时，天然气管的反作用力为13.3±5.1n，而气管-支架1复合物的反作用力为12.5±9.8n，p>0.05，两者的机械性能没有差异。

14.本发明的启示和前景

当前用于治疗严重气管软化症的疗法主要包括机械通气，主动脉固定术，气管支气管扩张和内部支架1植入。但是，这些疗法伴随着一些固有的缺点，可能会导致发育延迟，继发性气道狭窄和肉芽形成。作为替代方案，3d打印可生物降解支架1在治疗气管软化症中的成功应用。随后使用3d打印可生物降解的气管外支架1进行气管软化症治疗的体内和体外研究迅速发展。例如，3d打印气管外支架1可以将重度气管软化的猪模型的生存期延长1周；以及3d打印气管外支架1在小儿患者中治疗严重气管软化的效果。本发明3d打印气管外支架1成功应用于9岁女孩和46岁的女性患者的气管软化症治疗中。

然而，若气管外支架1缺乏天然气管的弹性，这会导致周围组织的反复摩擦，而且由硬质支架1悬吊的软化气管被固定在恒定状态，这可能导致无效的咳嗽，使痰在气道中积聚。假设具有适当强度和良好弹性的仿生支架1可避免相邻组织受伤或形成瘘管，并同时支撑气管软化以长期保持通畅。因此提出了以原生气管的力学和形态学参数为基础的3d打印气管外支架1的策略，孔的形状和大小可独立调整以调整支架1的力学性能，最佳结构参数由与天然气管最相似的特性决定。

在医学领域，pcl这种材料已经应用于生产冠状动脉支架1，气道支架1，食道支架1和胆道支架1，从而为各种管状组织提供临时的机械稳定性，与金属或其他材料相比，pcl是一种生物相容性和可降解的高分子聚合物，基本上可以长时间保持其原始形状，然后通过代谢途径完全降解。因此，在本发明中选择pcl作为拟议的气管外支架1的材料。

平坦的气管外支架1会在按压气管穹顶的同时，对后膜气管产生强大的牵引力，这将导致不可塌陷的气管狭窄。人工气管外支架1具有与天然气管相似的内腔形状，这可能会减少施加在后膜气管上的应力，调整孔的拓扑结构使支架1具有与天然气管相当的机械性能，这通过支架1和天然气管的载荷-位移曲线得以证实。由于在正常呼吸过程中天然气管的变形约为20％，而在咳嗽期间则增加至50％，因此20％和50％的变形被认为是评估制成支架1力学性能的关键点。因此，根据压缩测试的结果，d3支架1具有最佳的力学性能。并且根据加速降解的结果，所制造的d3支架1具有足够的机械性能，可在体内降解的情况下长期使用。

术后第一周有两只犬在休息时出现喘息，但一周后喘息消失。这与x射线检查的结果一致，即x射线检查表明，手术后即刻气道的通畅率仅为45.45±10.91％，经过1周后通畅度提高到78.18±4.55％，术后立即出现水肿可能是轻度气管狭窄的原因，随着水肿消退，气道通畅度逐渐恢复。支气管镜检查未发现支架1植入后气管软化段吻合口狭窄的迹象。通过组织学检查仅观察到轻微的炎症和瘢痕形成，并且在其他器官中未观察到毒性反应，表明支架1具有良好的生物相容性。这些结果证实，所使用的仿生pcl气管外支架1对于犬的气管软化症的治疗效果良好。

至关重要的是，植入的支架1必须保持其原始形状，以防止气道塌陷。为了测量气管-支架1复合物的机械性能，对获取的气管支架1复合物进行了压缩测试。当位移达到50％时，气管-支架1复合物的力学性能与天然气管相似，表明气管-支架1复合物的强度足以维持呼吸道通畅，并避免呼吸或咳嗽时动态塌陷，并且周围组织的粘附和疤痕组织的形成有助于气管-支架1复合体的强度的提高。因此推断随着pcl的降解，气管-支架1复合物的强度首先降低，但是随着组织的新生，气管-支架1复合物的强度将逐渐恢复(图7b)，而且气管-支架1复合物的强度表明，这种仿生的气管外支架1具有使管腔长时间保持畅通的潜力。

本发明通过采用3d打印技术设计和制造了具有不同孔特征的pcl气管外支架1，制成的d3型气管外支架1可以成功再现气管的天然机械特性，并延长发生气管软化的犬的寿命，这一初步结果为将来气管软化症的临床治疗提供指导。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。