集传感器和载药囊为一体的生物兼容微型器的制作方法

本实用新型涉及载药装置技术领域，具体地说，是一种集传感器和载药囊为一体的生物兼容微型器。

背景技术：

随着人口老龄化和人民生活水平的提高，动脉硬化性闭塞症(arteriosclerosis obliterans,ASO)的发病率无论在西方国家还是在我国都呈逐年升高的状态。据文献报道，ASO的截肢率为15.3％，死亡率为3.6％，对患者的生活质量造成了极大的影响。目前，对重症ASO的治疗方法包括了传统手术和血管腔内治疗，然而，无论是传统手术还是血管腔内治疗，术后高并发症率成为制约治疗成功的主要因素。国外文献报道，ASO外科治疗后，血管腔内动脉血栓形成和动脉栓塞的发生率分别为7％和5％，是术后最主要的并发症。因而，能否解决ASO术后血栓形成和动脉栓塞将成为决定治疗成败的关键因素。目前对于术后抗栓，主要采用的方式为全身抗凝药物的使用或通过介入的方式局部给药。血管内局部血流压力变化是判断血栓形成重要依据，血栓形成的原因包括血液改变、血管受损和血流淤滞。而血流速度变慢和淤滞更是血栓形成的重要机制。当手术后血管形态等原因导致血流紊乱造成涡流时，使得血细胞在涡流内滞留时间长，将促进血栓形成。根据血栓对血流动力学影响的分析及计算流体力学模拟表明，血栓会对靶向血流循环系统的血流动力学参数造成严重影响，血液流经血栓段时压强降低、流速和壁面剪切力增加，血液流动的阻力增加，血流会出现：速度减缓、压力梯度减小、壁面剪切力的分布更加均匀，从而会导致对靶向血流循环系统的供血能力下降，在血栓的周围和相应血管内形成新血栓的可能性增加。近年来，易栓处定位药物持续抗栓的优越性已得到共识，在第9版ACCP临床实践指南中血栓栓塞性疾病的抗栓治疗，推荐低分子量肝素来治疗和预防血栓(推荐级别：1B级)，并建议抗凝药物的使用总疗程至少为3个月，优于较短的治疗时间(推荐级别：2C级)。同时，大量文献表明局部溶栓的疗效优于全身溶栓。易栓处定位药物持续抗栓的优越性是显而易见的。

药物的缓释是将药物活性分子与高分子载体结合(或复合、包囊)后，投施到生物活性体内通过扩散、渗透等控制方式，药物活性分子再以适当的浓度和持续时间释放出来，从而达到充分发挥药物疗效的目的。按其生物降解性能的不同又可分为生物降解型和非生物降解型两类。药物在聚合物载体中的扩散可以通过两个基本途径：(1)直接通过聚合物非晶区；(2)通过聚合物内部的孔隙进行扩散。目前全身给药或介入给药的缺点主要为药物剂量大，容易出现血等副作用。无法实时检测动脉局部压力，药物投放不及时。

近年基于MEMS(Micro-Electronic-Mechanic-System微电子机械系统)技术的微型压力传感器逐渐在临床医学获得应用。MEMS压力传感器是利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。圆形硅膜片四周用圆硅环固定，膜片一段与被测压力系统相连，另一侧设置为真空或一个大气作为参考。在受到压力的作用后，利用集成电路工艺方法扩散上四个阻值相等的P型电阻的电阻率发生变化，通过电桥测量电路就可得到正比于压力变化的电信号输出。

中国专利文献：CN201720410999.6，申请日2017.04.19，专利名称为：一种用于治理深部水体污染的微型装置。公开了一种用于治理深部水体污染的微型装置，包括椭球形的外壳，外壳由上、下壳体组成，在外壳两端设有进、出水孔，此外，在壳体内部，上下壳体组件相互拼合出左、右隔板、进水管和出水管，左、右隔板将壳腔分隔为反应驱动池、细菌载药池和磁力导向池三个工作区。它具备如下优点：1、装置可在水体中自由移动至深部污染水域，且在此区域中静止并对污染物进行降解，有效解决了水体修复剂难以净化深部水体污染的问题。2、通过应用驯化后的枯草杆菌菌株、混合驱动剂及有机溶性树脂，装置具备了智能靶向性、高效降解性和经济环保性等优异性能。3、根据磁力导向原理，装置可定向移动至污染水域，有效提高了实用新型的工作稳定性。

中国专利文献：CN201720436217.6，申请日2017.04.24，专利名称为：一种载药胶囊制备喷头和载药胶囊制备装置，该载药胶囊制备喷头包括：用于供内层药液流出的内针；用于供外层包裹液流出的外针，外针外套于内针；具有排出孔和进气孔的制备壳；内针的针孔和外针的针孔均位于制备壳内，进气孔用于将气流引至内针的针孔处和外针的针孔处以使内层药液和外层包裹液形成能够破碎为液滴的射流，排出孔位于内针和外针的底端且用于供由射流射出。该实用新型公开的载药胶囊制备喷头，利用自外针流出的外层包裹液包裹自内针流出的内层药液；利用气流使流出的外层包裹液和内层药液形成射流，射流表面上扰动不断增长，最终导致射流破碎为液滴，该液滴形成载药胶囊，有效减小了载药胶囊的体积，便于患者服用。

上述专利文献CN201720410999.6中的一种用于治理深部水体污染的微型装置，可在水体中自由移动至深部污染水域，且在此区域中静止并对污染物进行降解，有效解决了水体修复剂难以净化深部水体污染的问题；而专利文献CN201720436217.6中的一种载药胶囊制备喷头和载药胶囊制备装置利用自外针流出的外层包裹液包裹自内针流出的内层药液；利用气流使流出的外层包裹液和内层药液形成射流，射流表面上扰动不断增长，最终导致射流破碎为液滴，该液滴形成载药胶囊，有效减小了载药胶囊的体积，便于患者服用。但是关于一种方便植入目标血管段，通过术中、后血流压力的实时监测，根据血流压力的变化，对血栓形成实施实时预警，通过在易形成血栓处置入的系统，在血栓易形成期，通过对血流压力的检测，实现抗栓药物的缓慢释放，达到抗栓目的的一种集传感器和载药囊为一体的生物兼容微型器目前则没有相关的报道。

综上所述，亟需一种方便植入目标血管段，通过术中、后血流压力的实时监测，根据血流压力的变化，对血栓形成实施实时预警，通过在易形成血栓处置入的系统，在血栓易形成期，通过对血流压力的检测，实现抗栓药物的缓慢释放，达到抗栓目的的一种集传感器和载药囊为一体的生物兼容微型器。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种方便植入目标血管段，通过术中、后血流压力的实时监测，根据血流压力的变化，对血栓形成实施实时预警，通过在易形成血栓处置入的系统，在血栓易形成期，通过对血流压力的检测，实现抗栓药物的缓慢释放，达到抗栓目的的一种集传感器和载药囊为一体的生物兼容微型器。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种集传感器和载药囊为一体的生物兼容微型器，其特征在于，所述的生物兼容微型器包括压力传感器；所述的压力传感器被具有生物兼容性的聚合物包裹形成一个椭圆形的载药囊；所述的载药囊前段上下两侧设有传感器柔性触杆；所述的载药囊中部上下两侧设有管壁固定钩；所述的载药囊后段上下两侧设有肝素缓释通道；所述的载药囊头端还设有引线，尾端连接有电路引线；所述的传感器柔性触杆与压力传感器本体相连；所述的肝素缓释通道与载药囊相通。

作为一种优选的技术方案，所述的压力传感器为压阻式压力传感器，横截面为0～500微米。

作为一种优选的技术方案，所述的电路引线长度大于40cm。

作为一种优选的技术方案，所述的压力传感器及载药囊仿生墨西哥丽脂鲤表皮神经触感原理。

本实用新型优点在于：

1、利用压力传感器为压阻式压力传感器，体积小，有利于通过手术或介入的方法将其置入血管实时监测血流压力，从而根据血管内局部血流压力变化判断血栓是否形成。

2、压力传感器外表面利用生物兼容性的聚合物进行包裹，可在本微型器放置在血管中的时段内，不影响血流。

3、利用载药囊前段上下两侧设有的传感器柔性触杆消除了刚性触杆在流体中造成的产生“涡街效应”，从而利用压力传感器可准确测量血管内的微压和微流量，同时确保传感器不对血管内血流产生影响。

4、设于载药囊中部上下两侧的管壁固定钩用于在装置置入血管中相应位置后，利用管壁固定钩与血管壁固定，从而保持装置的稳定，从而确保压力传感器压力监测的准确性。

5、通过载药囊即压力传感器在血管内被血流的挤压程度不同，从而通过载药囊后段上下两侧设有的肝素缓释通道释放不同浓度的抗栓药物。

6、一旦形成血栓，临床医生第一时间转为溶栓导管进行治疗，并可以根据血流恢复情况，精确控制用药量，尽可能降低溶栓药对其他器官的损伤。

附图说明

附图1是本实用新型一种集传感器和载药囊为一体的生物兼容微型器的示意图。

附图2是仿生智能传感器的结构示意图。

附图3是本实用新型另一种集传感器和载药囊为一体的生物兼容微型器的示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的具体实施方式作详细说明。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.压力传感器 11.传感器柔性触杆

2.载药囊 21.管壁固定钩

22.肝素缓释通道 23.引线

24.电路引线 25.通孔

实施例1

请参看附图1，图1是本实用新型一种集传感器和载药囊为一体的生物兼容微型器的示意图。一种集传感器和载药囊为一体的生物兼容微型器，所述的生物兼容微型器包括压力传感器1；所述的压力传感器1被具有生物兼容性的聚合物包裹形成一个椭圆形的载药囊2；所述的载药囊2前段上下两侧设有传感器柔性触杆11；所述的载药囊2中部上下两侧设有管壁固定钩21；所述的载药囊2后段上下两侧设有肝素缓释通道22；所述的载药囊2头端还设有引线23，尾端连接有电路引线24；所述的传感器柔性触杆11与压力传感器1本体相连；所述的肝素缓释通道22与载药囊2相通。

需要说明的是：所述的压力传感器1为压阻式压力传感器，体积小，可以做到横截面不超过500微米，有利于通过手术或介入的方法将其置入血管实时监测血流压力，从而根据血管内局部血流压力变化判断血栓是否形成；所述的压力传感器1外表面利用生物兼容性的聚合物进行包裹，可在本微型器放置在血管中的时段内(2周左右)，不影响血流；所述的压力传感器1及载药囊2仿生墨西哥丽脂鲤表皮神经触感原理，一方面，利用载药囊2前段上下两侧设有的传感器柔性触杆11消除了刚性触杆在流体中造成的产生“涡街效应”，从而利用压力传感器1可准确测量血管内的微压和微流量，同时确保传感器不对血管内血流产生影响；另一方面，设于载药囊2中部上下两侧的管壁固定钩21用于在装置置入血管中相应位置后，利用管壁固定钩21与血管壁固定，从而保持装置的稳定，从而确保压力传感器1压力监测的准确性；最终，通过载药囊2即压力传感器1在血管内被血流的挤压程度不同，从而通过载药囊2后段上下两侧设有的肝素缓释通道22释放不同浓度的抗栓药物；所述的在装置置入血管中的时间内，可监测目标血管的内膜修复和血栓形成情况，通过局部靶向性抗凝，从而减少抗凝药的使用；所述的设于载药囊2前端的引线23起到引导的作用；所述的设于载药囊2尾端的电路引线24与压力传感器1本体相连，且所述电路引线24至少40cm，且直径较细，可穿在外部导丝内，从而在装置置入血管中时，通过将电路引线24穿过导丝，利用导丝将装置置入血管指定位置后，撤出导丝即可，而外部的电路引线24则外接相应的压力显示设备和报警器等，利用压力显示设备便可设定压力传感器对于血流压力监测的阈值，且同时连通报警器进行报警，从而使得在监测的过程中，通过压力传感器1测得的压力变化(在设定阈值内)，控制载药囊2释放出不同浓度的抗栓药物，以达到局部抗栓的目的，如压力传感器1测得的压力值超过某个设定的阈值，则说明装置放置处已有血栓形成，且同时出发报警，此时，临床医生第一时间转为溶栓导管进行对血栓的治疗，并可以根据血流恢复情况，精确控制用药量，尽可能降低溶栓药对其它器官的损伤，从而根本上解决血栓问题。

实施例2

请参看附图3，图3是本实用新型一种集传感器和载药囊为一体的生物兼容微型器另一种结构示意图。本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，本实施例中的装置表面即载药囊2表面设有多个通孔25；所述的利用在载药囊2表面设有多个通孔25，则可在装置收到血流的压力后，使得载药囊2中的抗栓药释放的范围更加广，从而有效保证血栓的治疗效果。

本实用新型的一种集传感器和载药囊为一体的生物兼容微型器，利用压力传感器为压阻式压力传感器，体积小，有利于通过手术或介入的方法将其置入血管实时监测血流压力，从而根据血管内局部血流压力变化判断血栓是否形成；压力传感器外表面利用生物兼容性的聚合物进行包裹，可在本微型器放置在血管中的时段内，不影响血流；利用载药囊前段上下两侧设有的传感器柔性触杆消除了刚性触杆在流体中造成的产生“涡街效应”，从而利用压力传感器可准确测量血管内的微压和微流量，同时确保传感器不对血管内血流产生影响；设于载药囊中部上下两侧的管壁固定钩用于在装置置入血管中相应位置后，利用管壁固定钩与血管壁固定，从而保持装置的稳定，从而确保压力传感器压力监测的准确性；通过载药囊即压力传感器在血管内被血流的挤压程度不同，从而通过载药囊后段上下两侧设有的肝素缓释通道释放不同浓度的抗栓药物；一旦形成血栓，临床医生第一时间转为溶栓导管进行治疗，并可以根据血流恢复情况，精确控制用药量，尽可能降低溶栓药对其他器官的损伤。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。