一种可产生旋动流的锥形螺旋状小口径人造血管的制作方法
【专利摘要】短期内的急性栓塞以及远期的内膜增生是造成小口径人造血管植入早期失败的主要原因。大量的研究结果表明，小口径人造血管植入后短期内的急性栓塞以及远期的内膜增生，均与血流动力学因素密切相关。本发明针对这一问题，提出一种新的小口径人造血管设计方案：(1)血管呈螺旋状，能够使管腔内的血流产生旋动；(2)血管呈锥形，即管腔横截面积沿着血流方向逐渐减小。通过上述技术方案，可以保证这种小口径人造血管植入人体后，血管内将产生强烈的旋动流，血管近壁面处的血流流速及壁面剪切力均得到显著提高，从而达到抑制小口径人造血管植入后短期内的急性栓塞以及远期的内膜增生的目的。
【专利说明】—种可产生旋动流的锥形螺旋状小口径人造血管
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种小口径人造血管，特别是一种可产生旋动流的小口径人造血管。
【背景技术】
[0002]小口径人造血管(直径彡6mm)广泛地应用于冠状动脉、外周动脉的旁路手术以及动静脉搭桥手术中，但其临床效果还不尽人意，存在的主要问题包括手术后短期内的急性栓塞以及远期的内膜增生。大量的研究结果表明，小口径人造血管植入后短期内的急性栓塞以及远期的内膜增生，均与血流动力学因素密切相关。在小口径动脉血管中，血流的平均速度较低，因此血液中的血小板及白血球与血管内腔表面的接触时间较长，极易附着，从而大大增加了血栓形成的几率。同时，血管壁面剪切应力较低，血液中氧气及其他化学物质的质量传输效率也较低，而近壁面处这种特殊的理化环境是造成血管内膜增生的直接原因。
[0003]而通过对血流动力学的研究，人们发现:在人体动脉系统中，有许多重要部位的血流呈旋动流态(血流作螺旋一样的运动)。进一步研究发现，这种流态有三方面好处:(I)它可稳定血流，减少血流的扰动，从而抑制血小板的沉积；(2)它可使血管壁得到光滑冲刷，减少血小板在血管壁的沉积；(3)此外，该旋动流态具有很好的混合作用，使血小板在血管腔中的分布较为均匀，并可促进氧气和其他化学物质的物质输运。因此，如果在小口径人造血管内引入旋动流，将会改变人造血管内血流流场的分布，从而有助于改善小口径人造血管植入后短期内的急性栓塞以及远期的内膜增生的问题。
[0004]然而，小口径动脉血管中的血流量较低，血流的平均速度也较低，由此产生的旋动流效果并不明显，不足以解决上述问题。因此，如果能通过优化设计，在血流量不变的情况下，使之产生更加强烈的旋动流，将会显著改变人造血管内壁面剪切应力的分布，改善小口径人造血管的血流动力学特性，从而达到抑制小口径人造血管植入后短期内的急性栓塞以及远期的内膜增生的目的。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术存在的不足，提出一种可产生旋动流的锥形螺旋状小口径人造血管。这种小口径人造血管植入人体后，产生的旋动流可以明显改善血管内的血流动力学环境，包括:稳定血流，减少湍流的发生；提高血管近壁面处的血流速度和壁面剪切力，抑制血小板在血管内腔表面的停留与附着；良好的混合作用，能够使血液中的血小板分布更加均匀，也能够使氧气和其他化学物质扩散更加充分。而在小口径人造血管中引入锥度的设计，能够在不改变低流量的血流条件下，显著提高血管近壁面处的血流速度，从而产生更加强烈的旋动流。综上，本发明能够在小口径人造血管中产生强烈的旋动流，从而达到抑制小口径人造血管植入后短期内的急性栓塞以及远期的内膜增生的目的。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:一种新型的小口径人造血管，该小口径人造血管能够产生旋动流且带有一定锥度。
[0007]所述小口径人造血管呈螺旋状，能够使管腔内的血流产生旋动，从而改变血管内血流流场的分布。数值模拟结果表明:产生的旋动流能够显著提高血管近壁面处的血流流速及壁面剪切力，从而使小口径人造血管内的血流动力学环境得到明显改善。
[0008]所述小口径人造血管带有一定锥度，即血管沿着血流方向逐渐变细。小口径动脉血管中的血流量较低，血流的平均速度也较低，由此产生的旋动流效果并不明显。因此，本发明利用锥形设计，在血流量不变的情况下，产生更加强烈的旋动流，从而达到抑制小口径人造血管植入后短期内的急性栓塞以及远期的内膜增生的目的。
[0009]通过上述技术方案，可以保证这种小口径人造血管植入人体后，血管内将产生强烈的旋动流，血管近壁面处的血流流速及壁面剪切力均得到显著提高，从而达到抑制小口径人造血管植入后短期内的急性栓塞以及远期的内膜增生的目的。
【专利附图】
【附图说明】
:
[0010]图1是本发明的正视图，可见血管带有一定锥度；
[0011]图2是本发明的空间视图，可见血管的螺旋结构。
[0012]图中:1-人造血管壁；2-人造血管中心线。
具体实施方案
[0013]本发明的【具体实施方式】说明如下:
[0014]如图1所示，本发明公开的小口径人造血管I具有两大特征:(I)血管带有一定锥度，即管腔横截面积沿着血流方向逐渐减小；(2)血管呈螺旋状，能够使管腔内的血流产生旋动。其中血管的直径小于或等于6mm，其制备材料可采用之前已公开的人造血管所使用的高分子聚合物。血管呈锥形螺旋状，且血管沿着血流方向逐渐变细。
[0015]通过上述技术方案，可以保证这种小口径人造血管植入人体后，血管内将产生强烈的旋动流，血管近壁面处的血流流速及壁面剪切力均得到显著提高，从而达到抑制小口径人造血管植入后短期内的急性栓塞以及远期的内膜增生的目的。
【权利要求】
1.一种小口径人造血管，其特征是，所述小口径人造血管呈螺旋状，能够产生旋动流，且血管沿着血流方向逐渐变细。
2.根据权利要求1所述的小口径人造血管，其特征是，所述小口径人造血管的直径小于 6mm。
3.根据权利要求1所述的小口径人造血管，其特征是，所述小口径人造血管的制备材料可采用之前已公开的人造血管所使用的所有高分子聚合物。
4.根据权利要求1所述的小口径人造血管，其特征是，所述小口径人造血管呈螺旋状，能够产生旋动流。
5.根据权利要求1所述的小口径人造血管，其特征是，所述小口径人造血管带有一定锥度，即血管沿着血流方向逐渐变细。
【文档编号】A61F2/06GK104398316SQ201410687183
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】任长辉, 刘肖, 孙安强, 薛燕, 邓小燕, 樊瑜波 申请人:北京航空航天大学