一种基于电致动聚合物的气管食管瘘封堵支架及封堵方法

本发明涉及微创，更具体涉及一种基于电致动聚合物的气管食管瘘封堵支架及封堵方法。

背景技术：

1、气管食管瘘是由于先天性或者后天性原因，如外伤、食管癌等引起的气管食管相通的一种疾病，常常带来严重的、难以治愈的肺部并发症如吸入性肺炎等，严重者使患者不能经口进食，严重降低了患者的生活质量。临床上治疗方法包括：手术缝线修补闭合瘘口和医用机械封堵装置封堵；手工缝线修补创伤大、手术操作繁琐，术后并发症较多。机械封堵装置存在着一些缺点。

2、但传统的机械封堵存在如下问题：

3、1、传统支架置入后会强行扩张气管食管内壁空间，导致患者具有强烈不适感，影响患者日常生活；

4、2、传统支架多为硬质机械结构，缺少可调性和适应性，气管食管瘘口在位置、形态上通常存在随机性，传统机械封堵结构无法针对瘘口内部和瘘口附近组织的多样性进行调整和适应；

5、3、传统支架封堵时缺少固定装置，与瘘口附近组织无贴合，置入一段时间后可能会产生微小间隙，导致无法阻止食管端细小残渣或液体物质渗入，流经瘘口到达气管；

6、4、传统支架硬质结构由于患者的日常行为产生位置移动时会对周围组织产生较大的二次伤害。

7、现有专利公告号为cn109758204a的专利文献公开了一种食管气管瘘封堵支架置入器。该方案由于食管气管瘘封堵支架的远近两端为单层结构，与血管封堵器盘状结构相比，重量相对较轻，瘘口周围组织坏死风险降低，此外食管端较气管端更大，封堵器掉入气管风险进一步降低。

8、但其无法针对瘘口内部和瘘口附近组织的多样性进行调整和适应，同时患者剧烈咳嗽也会导致封堵支架进行摇晃，影响其稳定性。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，如何使封堵支架能够适配瘘口内部和瘘口附近组织的多样性。

2、本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种基于电致动聚合物的气管食管瘘封堵支架，包括气管端支架、食管端支架和中间支架，所述中间支架包括中间支柱和弹性囊体，所述气管端支架通过中间支柱与食管端支架连接，所述弹性囊体设于中间支柱外侧，所述弹性囊体与气管端支架、食管端支架相连并与其围合形成一个密闭且大小可调的腔体结构，所述气管端支架、食管端支架的自由端均连接有固定支架，所述固定支架包括聚合物片驱动器，所述聚合物片驱动器自由端朝向瘘口的一侧设有压力传感器。

3、通过在气管端支架、食管端支架的自由端设置聚合物片驱动器，能够在其通电激励后以软接触的方式贴合瘘口，通过弹性囊体的设置，在其充气后可适配不同类型的瘘通道内壁，同时也保证了封堵支架的稳定性和安全性，通过在聚合物片驱动器的自由端设置压力传感器，可在监控施加电压下控制聚合物片驱动器的形变，提高了与瘘口附近组织的贴合程度。

4、作为优选的技术方案，所述气管端支架、食管端支架内均设有自锁装置，所述聚合物片驱动器延伸至气管端支架、食管端支架内的一端均能够与自锁装置锁合或开启。

5、作为优选的技术方案，所述固定支架还包括塑性贴片，所述聚合物片驱动器背离瘘口的一端固定有塑性贴片，所述自锁装置包括齿条、棘爪，所述聚合物片驱动器延伸至气管端支架、食管端支架内的一端均固接有齿条，所述气管端支架、食管端支架内均开设有与齿条相适配的导线腔，所述导线腔内还弹性连接有棘爪，所述棘爪还通过控制线与弹性囊体相连。

6、作为优选的技术方案，所述所述气管端支架、食管端支架上均开设有与塑性贴片相适配的插槽，所述自锁装置还包括限位弹簧、销钉、抵片，所述销钉设于导线腔内，其一端与导线腔内壁连接，另一端固定有抵片，所述棘爪滑动连接在销钉上，且通过限位弹簧与导线腔内壁弹性连接，所述弹性囊体形变能够通过控制线驱动棘爪卡入与齿条的啮合面内。

7、作为优选的技术方案，所述齿条为双齿型，所述棘爪与齿条的一侧啮合，所述导线腔内还转动连接有小齿轮，所述小齿轮与齿条的另一侧啮合。

8、作为优选的技术方案，所述聚合物片驱动器设有若干个，且沿气管端支架、食管端支架周向等角度或非等角度分布。

9、作为优选的技术方案，所述气管端支架、食管端支架均开设有与腔体相连通的气孔，所述气孔内设有止回装置，所述止回装置滑动连接在气孔内，气体能够推动止回装置在气孔内滑动，并形成与腔体连通的输入气道。

10、作为优选的技术方案，所述止回装置包括棒状阀门、密封隔块、弹簧，所述棒状阀门一端与中间支架固定，另一端滑动连接有密封隔块，所述密封隔块通过弹簧与中间支架弹性连接。

11、作为优选的技术方案，所述塑性贴片的自由端与聚合物片驱动器的自由端固定连接，所述塑性贴片朝向瘘口的一端封装有软弹性材料，所述塑性贴片与聚合物片驱动器相连的一端通过柔性齿状结构固定连接。

12、一种基于上述封堵支架的封堵方法，包括如下步骤：

13、s1、定位瘘口的具体位置；

14、s2、将封堵支架与引导管前端的充气口固定，在内窥镜的监视下从食管端置入瘘口中；

15、s3、向弹性囊体充气，使弹性囊体膨胀，使其与瘘通道内壁产生过盈，并使自锁装置与聚合物片驱动器锁定；

16、s4、稳定后，给予聚合物片驱动器电激励，使气管端支架向外打开至其充分接触瘘口附近组织时停止通电；

17、s5、使食管端支架向外打开；使食管端支架充分接触瘘口附近组织时停止通电，产生自锁；

18、s6、减小充气压力直至充气完成，撤出导管及导线。

19、本发明的优点在于：

20、(1)本发明中，通过在气管端支架、食管端支架的自由端设置聚合物片驱动器，能够在其通电激励后以软接触的方式贴合瘘口，通过弹性囊体的设置，在其充气后可适配不同类型的瘘通道内壁，同时也保证了封堵支架的稳定性和安全性，通过在聚合物片驱动器的自由端设置压力传感器，可在监控施加电压下控制聚合物片驱动器的形变，提高了与瘘口附近组织的贴合程度。

21、(2)本发明中，整个封堵支架无坚硬部分，同时也不会强行扩张气管食管内壁空间，无压迫食管，减轻痛苦，提高了患者生活质量。

22、(3)本发明中，通过插槽的设置，可对齿条及聚合物片驱动器进行限位，使其能沿中间支架的轴线方向移动，通过自锁装置中棘爪、齿条、小齿轮的设置，可对聚合物片驱动器进行限位，由于棘爪的单向性，可防止在气囊堵瘘后，由于患者咳嗽导致聚合物片驱动器出现位移。

技术特征：

1.一种基于电致动聚合物的气管食管瘘封堵支架，包括气管端支架、食管端支架和中间支架，其特征在于，所述中间支架包括中间支柱和弹性囊体，所述气管端支架通过中间支柱与食管端支架连接，所述弹性囊体设于中间支柱外侧，所述弹性囊体与气管端支架、食管端支架相连并与其围合形成一个密闭且大小可调的腔体结构，所述气管端支架、食管端支架的自由端均连接有固定支架，所述固定支架包括聚合物片驱动器，所述聚合物片驱动器自由端朝向瘘口的一侧设有压力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种基于电致动聚合物的气管食管瘘封堵支架，其特征在于，所述气管端支架、食管端支架内均设有自锁装置，所述聚合物片驱动器延伸至气管端支架、食管端支架内的一端均能够与自锁装置锁合或开启。

3.根据权利要求2所述的一种基于电致动聚合物的气管食管瘘封堵支架，其特征在于，所述固定支架还包括塑性贴片，所述聚合物片驱动器背离瘘口的一端固定有塑性贴片，所述自锁装置包括齿条、棘爪，所述聚合物片驱动器延伸至气管端支架、食管端支架内的一端均固接有齿条，所述气管端支架、食管端支架内均开设有与齿条相适配的导线腔，所述导线腔内还弹性连接有棘爪，所述棘爪还通过控制线与弹性囊体相连。

4.根据权利要求3所述的一种基于电致动聚合物的气管食管瘘封堵支架，其特征在于，所述气管端支架、食管端支架上均开设有与塑性贴片相适配的插槽，所述自锁装置还包括限位弹簧、销钉、抵片，所述销钉设于导线腔内，其一端与导线腔内壁连接，另一端固定有抵片，所述棘爪滑动连接在销钉上，且通过限位弹簧与导线腔内壁弹性连接，所述弹性囊体形变能够通过控制线驱动棘爪卡入与齿条的啮合面内。

5.根据权利要求4所述的一种基于电致动聚合物的气管食管瘘封堵支架，其特征在于，所述齿条为双齿型，所述棘爪与齿条的一侧啮合，所述导线腔内还转动连接有小齿轮，所述小齿轮与齿条的另一侧啮合，所述气管端支架、食管端支架内均开设有与控制线相适配的导线孔，所述导线孔与导线腔相连通。

6.根据权利要求1所述的一种基于电致动聚合物的气管食管瘘封堵支架，其特征在于，所述聚合物片驱动器设有若干个，且沿气管端支架、食管端支架周向等角度或非等角度分布。

7.根据权利要求1所述的一种基于电致动聚合物的气管食管瘘封堵支架，其特征在于，所述气管端支架、食管端支架均开设有与腔体相连通的气孔，所述气孔内设有止回装置，所述止回装置滑动连接在气孔内，气体能够推动止回装置在气孔内滑动，并形成与腔体连通的输入气道。

8.根据权利要求7所述的一种基于电致动聚合物的气管食管瘘封堵支架，其特征在于，所述止回装置包括棒状阀门、密封隔块、弹簧，所述棒状阀门一端与中间支架固定，另一端滑动连接有密封隔块，所述密封隔块通过弹簧与中间支架弹性连接。

9.根据权利要求3所述的一种基于电致动聚合物的气管食管瘘封堵支架，其特征在于，所述塑性贴片的自由端与聚合物片驱动器的自由端固定连接，所述塑性贴片朝向瘘口的一端封装有软弹性材料，所述塑性贴片与聚合物片驱动器相连的一端通过柔性齿状结构固定连接。

10.一种基于如权利要求2-9任意一项所述的封堵支架的封堵方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于电致动聚合物的气管食管瘘封堵支架及封堵方法，包括气管端支架、食管端支架和中间支架，所述中间支架包括中间支柱和弹性囊体，所述气管端支架通过中间支柱与食管端支架连接，所述弹性囊体设于中间支柱外侧。本发明中，通过在气管端支架、食管端支架的自由端设置聚合物片驱动器，能够在其通电激励后以软接触的方式贴合瘘口，通过弹性囊体的设置，在其充气后可适配不同类型的瘘通道内壁，同时也保证了封堵支架的稳定性和安全性，通过在聚合物片驱动器的自由端设置压力传感器，可在监控施加电压下控制聚合物片驱动器的形变，提高了与瘘口附近组织的贴合程度。

技术研发人员：常龙飞,黄之山,唐飞,胡颖
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12