一种微型高频血栓抓取机构的制作方法

本发明涉及介入医疗手术器械领域，具体为一种血栓抓取机构。

背景技术：

1、中风是全球第二大死亡原因与第一大致残原因，其中80％的中风是由血栓形成的栓塞所引起的急性缺血性中风，其导致血管系统急性阻塞，阻止血液流动并剥夺周围脑组织的氧气。在没有氧气的情况下，脑细胞开始死亡并释放出一系列有毒化学物质，威胁周围区域的脑组织细胞，从而危及人类生命。尽管近些年介入性机械取栓领域取得了很大的进步，但现有产品仍然存在着多种挑战，其中最为严重的问题主要包括急性脑血管破裂引发的手术并发症、有效取栓血管尺寸偏大，无法治疗那些危及患者健康甚至生命的1毫米级别血管、手术费用过高等。手术并发症是由于目前所采用的介入性机械取栓手术方法往往是在取栓装置抓取血栓后，直接施加力的作用(包括径向力或者轴向力)将其从病灶处进行拖拽。然而血栓区域中的脑血管系统通常是十分脆弱的，尤其是神经血管比身体其他部位的类似尺寸血管更加脆弱。一般情况下，血栓会牢固地楔入在血管壁当中，如果抓取血栓后对其直接进行拖拽，由于血栓粘性的作用，施加在这些血管上过大的拉力将可能导致血管穿孔和颅内急性出血，进而引发危及生命的并发症。另一方面，在急性缺血性中风患者中，如果血管直径大于1毫米时，患者死亡率为53％-92％。由于目前现有介入性机械取栓产品是通过激光切割与编织形状记忆合金丝来完成加工，受限于传统设计与制造方法，目前产品的有效直径往往大于2-3毫米，致使神经介入手术的有效取栓血管为2毫米以上级别，无法治疗那些危及患者健康甚至生命的1毫米级别血管。

2、因此，研发出一种尺寸小、成本低，并且能够从血管中安全捕获、剥离和去除血栓的新型血栓抓取机构，同时防止手术并发症的产生，具有十分重要的研究意义和商业价值。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种微型高频血栓抓取机构。针对目前血栓抓取装置尺寸大、易引发并发症、安全性低和成本高等问题，本发明提出一种能够通过mems制造工艺进行微型化、批量化生产的新型血栓抓取机构，该机构能够应用于1毫米及以下级别血管，并且能够主动产生高频剪切软化血栓，从而提高手术安全性、减少并发症的产生，降低患者痛苦，降低手术成本。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种微型血栓抓取机构，由至少两层薄膜贴合而成，两层薄膜的热膨胀系数不同；各层薄膜制造完成后处于二维平面状态，在温度升高时，由于所述两层贴合的薄膜材料热膨胀系数不相同从而发生弯曲变形，使得血栓抓取机构变形为三维爪状结构。

4、所述其中第一层薄膜的二维轮廓为放射状，其他层薄膜的二维轮廓与第一层薄膜完全相同。

5、所述其他层薄膜二维轮廓与第一层薄膜的二维轮廓不相同，而是仅成长条状，平行分布于其中一层薄膜的放射凸出位置。

6、所述其他层薄膜的二维轮廓之间首尾相接，采用导电材料形成一个完整的串联电路，如图9所示，从图9所示薄膜的任意一点出发，仅有一条路线回到原点，因此称其为完整的串联电路；所述另一层薄膜中伸出，两个连接桥分别作为电流的输入位置和输出位置，其他层薄膜中伸出两个连接桥处于薄膜放射凸出内部端的两端，且两个连接桥对称设置，所述其中第一层薄膜为非金属材料，或电阻率大于其他层薄膜的金属材料。

7、所述两层薄膜轮廓的放射凸出端的数量至少为3个。

8、所述两层薄膜轮廓的放射凸出数量和长度相同，中心位置对应贴合。

9、所述两层薄膜的放射状的凸出形状为矩形、椭圆形或三角形。

10、所述两层薄膜的放射凸出存在镂空结构，用于减少对血液的阻挡，以及在制造过程中易于将薄膜从硅片表面释放。

11、所述第一层薄膜材料为镍钛合金、二氧化硅或pdms，所述其他层薄膜材料为铝、银或金。

12、当给所述其他层薄膜的两个连接桥两端分别施加直流电信号时，由于所述第一层薄膜的电阻率大于其他层薄膜的电阻率，因此电流在所述另一层薄膜中形成了完成的回路，通过焦耳热使得所述另一层薄膜温度升高，并通过热传导传递给与之贴合的所述其中一层薄膜，从而使得所述血栓抓取机构的结构温度升高，导致结构从平面状态变形为三维爪状结构，包覆血栓组织。

13、改变所施加的电信号为交变电信号，由于所述其中薄膜和其他层薄膜厚度小，具有极高的表面积体积比，因此能够实现快速的升温和散热降温，从而具有极高的动态响应频率，使得所述血栓抓取结构产生高频的抓取和放开动作，为血栓提供高频剪切力，软化血栓，使其易于脱离血管壁。

14、完成血栓软化后，施加直流信号，使得所述血栓抓取机构保持稳定的抓握，从而将血栓取出人体，完成手术过程。

15、所述血栓抓取机构结构特征符合微机电系统技术(mems)制造要求，因此可通过mems技术制造而成，因此能够直接进行微型化、批量化生产制造，使得所述血栓抓取机构的特征尺寸小于1毫米。

16、本发明的有益效果在于提出了一种新型安全的血栓抓取机构，用于进行安全的介入医疗手术进行血栓抓取。本发明所提出的血栓抓取装置能够保持手术过程中血液的正常流动而不会发生阻塞，采用生物相容性材料制成，不会对人体产生任何危害。本发明提出的血栓抓取机构能够进行微型化，使其尺寸达到1毫米及以下，能够适用于1毫米级别的血管。本发明所提出的血栓抓取装置在交变电信号作用下产生高频剪切力，对血栓进行软化作用，使其更容易从血管壁剥离，提高介入手术的安全性，减少手术并发症的产生。本发明所提出的血栓抓取机构能够通过mems技术进行批量化生产制造，可以有效降低此类手术的成本，降低手术费用。

技术特征：

1.一种微型血栓抓取机构，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的微型血栓抓取机构，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的微型血栓抓取机构，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的微型血栓抓取机构，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的微型血栓抓取机构，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的微型血栓抓取机构，其特征在于：

7.根据权利要求1-6任一项所述的微型血栓抓取机构，其特征在于：

8.根据权利要求4所述的微型血栓抓取机构，其特征在于：

9.根据权利要求1-8任一项所述的微型血栓抓取机构，其特征在于：

10.根据权利要求1-9所述任一项的微型血栓抓取机构，其特征在于：

技术总结
本发明提供了一种微型血栓抓取机构，由至少两层薄膜贴合而成，两层薄膜的热膨胀系数不同；各层薄膜制造完成后处于二维平面状态，在温度升高时，由于所述两层贴合的薄膜材料热膨胀系数不相同从而发生弯曲变形，使得血栓抓取机构变形为三维爪状结构。本发明能够保持手术过程中血液的正常流动而不会发生阻塞，采用生物相容性材料制成，不会对人体产生任何危害。能够适用于1毫米级别的血管，提高介入手术的安全性，减少手术并发症的产生。可以有效降低此类手术的成本，降低手术费用。

技术研发人员：惠旭晟,孙浩,王蓉,罗建军,王明明
受保护的技术使用者：陕西西工大科技园有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8