一种带瓣管道的制作方法

本实用新型涉及医疗技术领域，特别涉及一种带瓣管道。

背景技术：

心脏与肺部之间存在肺动脉，肺动脉把静脉血经右心室导向肺部。

目前，许多复杂心脏疾病的外科治疗中，通常会用到高分子材料管道和人工生物管道来替代肺动脉，以重建肺动脉和心脏右室流出道。

右心室收缩时，静脉血可以经人工生物管道流向肺部。但右心室舒张时，普通高分子材料管道和人工生物管道易存在血液回流情况，导致右心功能不全。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种带瓣管道，能够缓解右心室舒张时的血液回流问题。

本实用新型提供了一种带瓣管道，包括：

管状本体、分别缝制在所述管状本体内侧的至少三个瓣叶；

对于任一所述瓣叶：所述瓣叶的上边沿与所述管状本体相分离，所述瓣叶的侧边沿与所述管状本体经缝制连接，以使所述瓣叶与所述管状本体间形成瓣兜；所述瓣叶的上边沿的长度满足公式一；

所述公式一包括：a≤l≤(n-1)a；

其中，l为所述瓣叶的上边沿的长度，单位为mm，a为所述瓣叶的上边沿的两个端点在所述管状本体上的最小连线长度，单位为mm，n为所述至少三个瓣叶的个数。

进一步地，所述管状本体上存在至少一层侧边缝制处理；

经拆缝处理，所述管状本体转变为片状本体；

所述片状本体的底边沿的长度不小于所述管状本体的周长。

进一步地，所述至少三个瓣叶一体式连接。

进一步地，该带瓣管道还包括：瓣托，所述瓣托和所述至少三个瓣叶一体式连接，以组成一体式瓣片；

所述一体式瓣片的侧边沿的高度不小于所述瓣兜的深度；

所述一体式瓣片的底边沿的宽度不小于所述管状本体的周长；

所述瓣托的底边沿和每一个侧边沿均与所述管状本体经缝制连接。

进一步地，所述至少三个瓣叶水平连续排布；

所述a满足公式二；

所述公式二包括：

其中，r为所述管状本体的半径，单位为mm，n为所述至少三个瓣叶的个数。

进一步地，该带瓣管道包括3个所述瓣叶；

a＝6mm时，l＝12mm；

a＝10mm时，l＝15mm；

a＝14mm时，l＝18mm；

a＝18mm时，l＝21mm；

a＝23mm时，l＝24mm。

进一步地，所述r的设计使得所述带瓣管道连接的右心室收缩时，所述瓣兜的有效开口面积满足公式三；

所述公式三包括：

其中，s为所述带瓣管道连接的右心室收缩时所述瓣兜的有效开口面积，单位为mm²，k1为第一预设优化系数，且k1≥1，V为所述带瓣管道连接的右心室收缩时血液的流量，单位为mm³/s，ν为所述带瓣管道连接的右心室收缩时血液的流速，单位为mm/s。

进一步地，所述V满足公式四；

所述公式四包括：

其中，V为所述右心室收缩时血液的流量，单位为mm³/s，C为心输出量，单位为L/min，60为每分钟包括的秒数，T为心动周期平均用时，单位为s，t为心室收缩期平均用时，单位为s。

进一步地，所述r的设计使得所述带瓣管道连接的右心室舒张时，所述瓣兜的有效开口面积满足公式五；

所述公式五包括：

其中，s′为所述带瓣管道连接的右心室舒张时所述瓣兜的有效开口面积，单位为mm²，k2为第二预设优化系数，且k2＜1。

进一步地，所述管状本体包括：牛心包管状本体、猪心包管状本体、马心包管状本体、骡心包管状本体、驴心包管状本体中的任意一种；

所述瓣叶包括：牛心包瓣叶、猪心包瓣叶、马心包瓣叶、骡心包瓣叶、驴心包瓣叶中的任意一种。

本实用新型提供了一种带瓣管道，包括管状本体、分别缝制在管状本体内侧的至少三个瓣叶。各瓣叶的上边沿与管状本体相分离、侧边沿与管状本体经缝制连接，以使两者间形成瓣兜；瓣叶的上边沿的长度，基于瓣叶的上边沿的两个端点在管状本体上的最小连线长度而确定。带瓣管道连接于右心室和肺部之间时，瓣兜开口朝向肺部；右心室收缩时，右心室输出的血液经各瓣叶间形成的血流通道流向肺部；右心室舒张时，血流通道封闭使得回流的血液流入具有一定开口面积的瓣兜中。因此，本实用新型能够缓解右心室舒张时的血液回流问题。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例提供的一种带瓣管道的示意图；

图2是本实用新型一个实施例提供的另一种带瓣管道的示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的一种带瓣管道经拆缝处理后的示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的另一种带瓣管道经拆缝处理后的示意图；

图5是图3的俯视图；

图6是图3的左视图；

图7是本实用新型一实施例提供的一种管状本体内侧所缝制的瓣叶的示意图；

图8是本实用新型一实施例提供的一种在片状本体上缝制瓣叶的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提供了一种带瓣管道，包括：

管状本体101、分别缝制在所述管状本体101内侧的至少三个瓣叶102；

对于任一所述瓣叶102：所述瓣叶102的上边沿与所述管状本体101相分离，所述瓣叶102的侧边沿与所述管状本体101经缝制连接，以使所述瓣叶102与所述管状本体101间形成瓣兜；所述瓣叶102的上边沿的长度满足下述公式(1)；

a≤l≤(n-1)a (1)

其中，l为所述瓣叶102的上边沿的长度，单位为mm，a为所述瓣叶102的上边沿的两个端点在所述管状本体101上的最小连线长度，单位为mm，n为所述至少三个瓣叶102的个数。

本实用新型实施例提供了一种带瓣管道，包括管状本体、分别缝制在管状本体内侧的至少三个瓣叶。各瓣叶的上边沿与管状本体相分离、侧边沿与管状本体经缝制连接，以使两者间形成瓣兜；瓣叶的上边沿的长度，基于瓣叶的上边沿的两个端点在管状本体上的最小连线长度而确定。带瓣管道连接于右心室和肺部之间时，瓣兜开口朝向肺部；右心室收缩时，右心室输出的血液经各瓣叶间形成的血流通道流向肺部；右心室舒张时，血流通道封闭使得回流的血液流入具有一定开口面积的瓣兜中。因此，本实用新型实施例能够缓解右心室舒张时的血液回流问题。

详细地，图1可以为一个带瓣管道的局部剖视图。在图1所示带瓣管道的管状本体内侧，缝制有3个瓣叶，且其中的一个瓣叶在图1中未示出。

详细地，瓣叶存在上边沿和侧边沿，侧边沿缝制于管状本体上时，上边沿与管状本体相分离，以使两者间形成瓣兜。为能够形成瓣兜，可以对瓣叶的上边沿的长度进行限定，比如需满足上述公式(1)。带瓣管道中瓣兜的存在，可以用于兜住回流的血液，以避免血液回流至右心室中。

详细地，带瓣管道可以连接于右心室和肺部之间，且瓣兜开口朝向肺部。在此条件下，可以循环存在下述两种情况：

情况A：右心室收缩时，右心室侧的压力大于肺部侧的压力；基于当前的跨瓣压差，各瓣叶的上边沿均趋向管道本体内侧，使得各瓣兜的有效开口面积减小，以在各瓣叶间形成血流通道；右心室输出的血液经该血流通道流向肺部。

情况B：右心室舒张时，右心室侧的压力小于肺部侧的压力；基于当前的跨瓣压差，各瓣叶的上边沿均远离管道本体内侧，使得各瓣兜的有效开口面积增大，以封闭各瓣叶间存在的血流通道；回流的血液流入瓣兜中。

详细地，管状本体可以是一体式的，比如可以为某一种动物的一段肺动脉管，也可以是将片状本体经缝制成的。前者的管径固定，但后者的管径可以按需调整。由于不同年龄段人体肺动脉的管径大小不尽相同，故优选可以采用后者来制作带瓣管道。

基于此，在本实用新型一个实施例中，请参考图2、图3或图4，所述管状本体101上存在至少一层侧边缝制处理；

经拆缝处理，所述管状本体101转变为片状本体；

所述片状本体的底边沿的长度不小于所述管状本体101的周长。

详细地，图2可以为一种经2层侧边缝制处理而获得的带瓣管道，图3可以为将图2所示的带瓣管道拆缝成片状时的示意图，图4可以为另一带瓣管道拆缝成片状时的示意图。

详细地，图5可以是图3的俯视图，图6可以是图3的左视图。

在图2中，带瓣管道上存在2层侧边缝制，分别为里侧缝制和外侧缝制。里侧缝制可以对应于点C1和点E1之间的缝制线，外侧缝制可以对应于点D1和点F1之间的缝制线。

请结合图2和图3，在对图3所示的已缝制有瓣叶的片状本体进行里侧缝制时，点C1和点E1之间的缝制线与点C2和点E2之间的缝制线重合，进一步进行外侧缝制时，点D1和点F1之间的缝制线与点D2和点F2之间的缝制线重合。

请结合图2和图3可知，点D1和点F1之间的缝制线，以及对应地，点D2和点F2之间的缝制线是非连续地，呈两段式，以避开瓣叶位置而不影响瓣兜的正常开合。

可以看出，图2所示的带瓣管道的周长，等于图3中点C1和点C2之间的连线长度，以及等于图3中点D1和点D2之间的连线长度。

详细地，为保证缝制严密效果，片状本体的底边沿的长度不小于管状本体的周长。请结合图2和图3可知，片状本体的宽度L1大于相应管状本体的周长，片状本体的高度L2等于相应管状本体的高度。

因此，在本实用新型一个实施例中，请参考图3，片状本体的尺寸可以包括：片状本体的长度和宽度。片状本体的宽度通常略大于确定出的管状本体的周长，片状本体的高度通常可以为预定值，或是与具体宽度值相对应的高度值。

在图3中，3个瓣叶水平连续排布，故经侧边缝制处理后，图2所示的带瓣管道中，该3个瓣叶仍保持水平连续排布。

在图3中，以最左侧的瓣叶为例，该瓣叶的上边沿的两个端点分别为点A4和点A2，瓣叶缝制所形成瓣兜的兜底位于点B3。如此，在图3中，A4和点A2间的连线长度对应于上述公式(1)中的a值。

经缝制处理，请参考图2，点A4和点A3重合。

对应地，在图2中，该瓣叶的上边沿的两个端点分别为点A4和点A2，瓣叶缝制所形成瓣兜的兜底位于点B3。如此，在图2中，A4和点A2间的密虚线的长度对应于上述公式(1)中的a值，稀虚线的长度对应于上述公式(1)中的l值。

在图2中，3个瓣叶所形成瓣兜的兜口所在平面与带瓣管道横截面相平行。

与图3相对应地，图4为另一带瓣管道拆缝成片状时的示意图。在图4中对缝制轨迹进行了明显标识。可以看出，侧边缝制处理包括两层，里侧缝制对应的缝制线连续，外侧缝制对应的缝制线呈两段式以避开瓣叶位置。

请参考图5，可以看出，各瓣叶缝制在片状本体上时，瓣叶与片状本体间所形成的瓣兜具有一定的有效开口面积。当然，各瓣叶尺寸相同且缝制规则相同时，所形成瓣兜相同，从而在图5中显示有相同的有效开口面积。

请参考图6，可以看出，各瓣叶缝制在片状本体上时，瓣叶与片状本体间所形成的瓣兜具有一定的深度。

详细地，瓣叶上边沿的弯曲程度、瓣叶上边沿的长度，以及缝制轨迹均会对所形成瓣兜的形状造成影响。比如，将瓣叶缝制到片状本体上时，以带瓣血管的横截面为基准，瓣叶和本体间所形成瓣兜的兜口平面可以为下述任一实现方式：

方式1：呈上凸型；

方式2：呈水平型；

方式3：呈下凹型。

比如，图2和图3所示的瓣兜的兜口平面呈水平型；图4所示的瓣兜的兜口平面呈上凸型。详细地，考虑到瓣兜容量大小，可以优选方式2。

详细地，待缝制的至少三个瓣叶的存在方式可以为下述任意一种：

方式A：各瓣叶间相互分离；

方式B：至少三个瓣叶一体式连接；

方式C：一体式瓣片上包括有至少三个瓣叶。

详细地，瓣叶的存在方式不同时，瓣叶的缝制轨迹对应的存在不同。

详细地，对于上述方式A：

由于各瓣叶间相互分离，故可以将各个瓣叶分别缝制到片状本体上。

例如，图7所示的瓣叶即可以为一独立瓣叶。请参考图8，需要在片状本体上缝制3个瓣叶，由于各瓣叶间相互分离，故可以基于瓣叶和片状本体上对应设置的缝制孔，顺序进针走线进行缝制。

在本实用新型一个实施例中，请参考图7，瓣叶的尺寸可以包括：瓣叶的上边沿的长度和弧线半径，以及瓣叶的侧边沿的长度和弧线半径。

图7提供了一种瓣叶，该瓣叶存在上边沿和侧边沿两部分。侧边沿上设置有顺序排布的一系列缝制孔，故可以对应基于该缝制孔以对瓣叶进行缝制。上边沿与片状本体相分离，无需设置缝制孔。可以看出，上边沿和侧边沿均具有一定的弯曲度，不同弯曲度所对应的弧线半径不同。

详细地，瓣叶的缝制处理实现方式可以参考图8。图8是本实用新型一实施例提供的一种在片状本体上缝制瓣叶的示意图。

在图8中，片状本体上设置有一组侧边缝制轨迹和对应于3个瓣叶的瓣叶缝制轨迹。基于侧边缝制轨迹进行缝制处理，可以将片状本体缝制成管状。

基于设置的瓣叶缝制轨迹，需要缝制3个瓣叶，且各瓣叶分别存在，故可以依次对应缝制每一个瓣叶。

详细地，将瓣叶缝制在片状本体上后，即可将片状本体进行侧边缝制处理，以使本体从片状转变为管状，即管状本体。当然，瓣叶应位于管状本体的内侧。

详细地，对于上述方式B：

各瓣叶间一体式连接时，可以优化瓣兜的牢固性能，从而有益于延长带瓣管道使用期限。举例来说，图3中所示的3个瓣叶一体式连接，相邻两瓣叶间存在连接部分，如位于点A2和点A1位置处的连接部分。

因此，在本实用新型一个实施例中，所述至少三个瓣叶102一体式连接。

详细地，对于上述方式C：

与方式B相比，基于一体式瓣片可以进一步优化瓣兜的牢固性能。举例来说，图4中所示的3个瓣叶符合上述方式C。

因此，在本实用新型一个实施例中，请参考图4，该带瓣管道还包括：瓣托401，所述瓣托401和所述至少三个瓣叶102一体式连接，以组成一体式瓣片；

所述一体式瓣片的侧边沿的高度不小于所述瓣兜的深度；

所述一体式瓣片的底边沿的宽度不小于所述管状本体101的周长；

所述瓣托401的底边沿和每一个侧边沿均与所述管状本体101经缝制连接。

基于图4可以看出，一体式瓣叶由瓣托和3个瓣叶组成。

在图4中，片状本体上设置有两层侧边缝制轨迹，一体式瓣片的左侧边沿、底边沿，右侧边沿，以及包括的每一个瓣叶的侧边沿，均相应缝制在片状本体上。当然，为能够形成瓣兜，一体式瓣片包括的每一个瓣叶的上边沿与片状本体相分离。

在本实用新型一个实施例中，请参考图2、图3或图4，所述至少三个瓣叶102水平连续排布；

所述a满足下述公式(2)；

其中，r为所述管状本体101的半径，单位为mm，n为所述至少三个瓣叶102的个数。

详细地，各相邻两瓣叶间水平连续，即对于任意相邻两瓣叶，各瓣叶的上边沿间存在共同的端点。瓣叶水平连续排布，可以缓解甚至避免两瓣叶间存在的间隙，以防回流的血液从这一间隙中通过，从而造成血液回流至右心房的问题。通常情况下，血液回流易造成右心功能下降、右心室弹性变差等问题。

详细地，瓣叶水平连续排布时，根据管径和瓣叶个数，基于上述公式(2)可以计算出a的具体数值，进而可以基于上述公式(1)计算出l的取值范围，并依据其他因素，如经验值等，来确定出l的具体数值。

基于上述内容，在本实用新型一个实施例中，该带瓣管道包括3个所述瓣叶102；

a＝6mm时，l＝12mm；

a＝10mm时，l＝15mm；

a＝14mm时，l＝18mm；

a＝18mm时，l＝21mm；

a＝23mm时，l＝24mm。

举例来说，请参考图5，以最左侧的瓣叶为例，该瓣叶的上边沿的两个端点分别为点A4和点A2，其中，点A4和点A2间的直线的长度为18mm时，点A4和点A2间的曲线的长度可以为21mm。

详细地，a值确定时，l值的选取，应可以保证所形成的瓣兜具有所需的有效开口面积，或称兜口大小。瓣兜其他因素，如瓣兜宽度、瓣兜深度等固定的情况下，瓣兜的有效开口面积越大，瓣兜容量越大，所能容纳的回流血液的量越多。如此，各瓣兜容量的加和，应不小于可能的血液回流量。

此外，除了考虑瓣兜容量以外，瓣兜的有效开口面积的大小，还可以保证能够满足下述两种情况：

情况1：在右心室收缩状态下，各瓣兜的有效开口面积可以尽可能小，使得各瓣兜间的血流通道足够大，以保证右心室输出的血液可以经血流通道流向肺部。

情况2：在右心室舒张状态下，各瓣兜的有效开口面积可以尽可能大，以封闭上述情况1下的血流通道，使得各瓣兜间的血流通道足够小，回流的血液流入瓣兜中，避免血液回流至右心室。

详细地，针对上述情况1：

在本实用新型一个实施例中，所述r的设计使得所述带瓣管道连接的右心室收缩时，所述瓣兜的有效开口面积满足下述公式(3)；

其中，s为所述带瓣管道连接的右心室收缩时所述瓣兜的有效开口面积，单位为mm²，k1为第一预设优化系数，且k1≥1，V为所述带瓣管道连接的右心室收缩时血液的流量，单位为mm³/s，ν为所述带瓣管道连接的右心室收缩时血液的流速，单位为mm/s。

在上述情况1下，在本实用新型一个实施例中，所述V满足下述公式(4)；

其中，V为所述右心室收缩时血液的流量，单位为mm³/s，C为心输出量，单位为L/min，60为每分钟包括的秒数，T为心动周期平均用时，单位为s，t为心室收缩期平均用时，单位为s。

详细地，T值和t值可以是预先设定好的，比如，可以设置T＝0.8s，t＝0.27s。

详细地，针对上述情况2：

在本实用新型一个实施例中，所述r的设计使得所述带瓣管道连接的右心室舒张时，所述瓣兜的有效开口面积满足下述公式(5)；

其中，s′为所述带瓣管道连接的右心室舒张时所述瓣兜的有效开口面积，单位为mm²，k2为第二预设优化系数，且k2＜1。

详细地，瓣兜的有效开口面积与瓣叶上边沿的长度有关。比如，瓣叶上边沿的长度过小时，所形成瓣兜的有效开口面积的变化范围有限，达不到所需的张合度。如此，因l值与a值相关，a值和r值相关，故r值的设计应能够保证上述公式(3)和公式(5)成立。

因此，各瓣叶连续水平排布时，根据上述公式(2)，可以计算出a值。如此，基于a值，确定出的l值应满足上述公式(1)。此外，l值的设计还可以保证所形成瓣兜的有效开口面积，可以满足上述公式(3)和公式(5)。

详细地，瓣叶尺寸中的其他值可以按需设定。比如，将瓣叶缝制到片状本体上，且满足计算出的a值时，瓣叶的上边沿的弧线半径应能保证，形成的瓣兜为上述方式2，即呈水平型。再比如，形成的瓣兜的深度应满足预定深度要求。

详细地，在确定好本体尺寸和瓣叶尺寸后，可以裁剪出相应的片状本体和瓣叶，并将瓣叶缝制在片状本体上。

在本实用新型的一个实施例中，所述管状本体101包括：牛心包管状本体、猪心包管状本体、马心包管状本体、骡心包管状本体、驴心包管状本体中的任意一种；

所述瓣叶102包括：牛心包瓣叶、猪心包瓣叶、马心包瓣叶、骡心包瓣叶、驴心包瓣叶中的任意一种。

详细地，由于不同年龄所适用的带瓣管道的尺寸不同，故在制作带瓣管道时，通常需要制作一系列不同规格的带瓣管道。不同规格带瓣管道中的瓣叶不尽相同。假设带瓣管道中的各瓣叶连续水平排布，故根据预定的管状本体的半径，可以进一步确定待裁剪的片状本体的尺寸和瓣叶的尺寸。

基于上述内容，在本实用新型一个实施例中，带瓣管道适用人员的年龄不大于2岁时，所述管状本体的直径为12mm；

带瓣管道适用人员的年龄为3岁或4岁时，所述管状本体的直径位于范围[14mm，16mm)内；

带瓣管道适用人员的年龄为5岁或6岁时，所述管状本体的直径为16mm；

带瓣管道适用人员的年龄位于范围[7岁，9岁]内时，所述管状本体的直径位于范围[16mm，18mm)内；

带瓣管道适用人员的年龄位于范围[10岁，12岁]内时，所述管状本体的直径为18mm；

带瓣管道适用人员的年龄为13岁或14岁时，所述管状本体的直径位于范围[20mm，22mm)内；

带瓣管道适用人员的年龄不小于15岁时，所述管状本体的直径为22mm。

通常情况下，不同年龄人员的肺动脉平均压大多差距不大，比如均介于范围[12Pa，18Pa]之间。

详细地，基于年龄、体重和平均体表面积中的任意一种，可以首先确定出管状本体的半径，进而确定出管状本体的周长。

综上所述，本实用新型的各个实施例至少具有如下有益效果：

1、本实用新型实施例中，带瓣管道包括管状本体、分别缝制在管状本体内侧的至少三个瓣叶。各瓣叶的上边沿与管状本体相分离、侧边沿与管状本体经缝制连接，以使两者间形成瓣兜；瓣叶的上边沿的长度，基于瓣叶的上边沿的两个端点在管状本体上的最小连线长度而确定。带瓣管道连接于右心室和肺部之间时，瓣兜开口朝向肺部；右心室收缩时，右心室输出的血液经各瓣叶间形成的血流通道流向肺部；右心室舒张时，血流通道封闭使得回流的血液流入具有一定开口面积的瓣兜中。因此，本实用新型实施例能够缓解右心室舒张时的血液回流问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个〃····〃”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本实用新型中所提供的各个实施例均可根据需要而相互组合，例如任意两个、三个或更多个实施例中的特征相互组合以构成本实用新型的新的实施例，这也在本实用新型的保护范围内，除非另行说明或者在技术上构成矛盾而无法实施。

最后需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。