能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器的制备方法
【专利摘要】一种能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器的制备方法，制备填充形状记忆复合材料，填充形状记忆复合材料由形状记忆聚合物基体和填充材料组成，将形状记忆聚合物基体和填充材料充分混合得到填充形状记忆复合材料；灌注固化，将得到的填充形状记忆复合材料注入模具中，将纯的形状记忆聚合物倒入另外四个相同的模具中，在55～65℃条件下固化6～8小时，然后将填充形状记忆复合材料的一层和可延展芯片分层放置于纯形状记忆聚合物层之间，再固化2～3小时，最终得到形状记忆复合材料与能量收集存储装置一体设备，将能量收集可延展芯片以及电极置于模具中相应的位置，将能量收集装置与起搏器通过导线连接，即为能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器。
【专利说明】
能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器的制备方法，属于心脏起搏器的制备方法技术领域。
【背景技术】
[0002]1958年以来，植入型心脏起搏器挽救了众多缓慢性心律失常患者的生命，心脏起搏器的性能也日趋完善。心脏起搏器主要包含两个功能部分:脉冲发生器和电极导线。脉冲发生器发出由自带电池提供能量的一定频率的电脉冲，通过电极导线刺激心肌，从而使得心脏收缩和舒张，控制心脏跳动频率。虽然集成电路的发展以及电池的更新换代，心脏起搏器的尺寸已经缩小了许多，但是电池的更换依然给患者造成多次手术的痛苦。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了减小植入心脏起搏器手术创口的尺寸、极大的减少手术次数，并且使得能量收集部分减少患者痛苦，进而提供一种能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器的制备方法。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]—种能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器的制备方法，
[0006]步骤一、制备填充形状记忆复合材料，所述填充形状记忆复合材料由形状记忆聚合物基体和填充材料组成，所述形状记忆聚合物基体选用任意一种生物兼容材料，填充材料选用纳米金、纳米级Fe3Ck或纳米级镍粉中的一种，将形状记忆聚合物基体和填充材料充分混合得到填充形状记忆复合材料，所述形状记忆聚合物基体占填充形状记忆复合材料总质量的70?99.5%，所述填充材料占填充形状记忆复合材料总质量的0.5%?30% ；
[0007]步骤二、灌注固化，将步骤一得到的填充形状记忆复合材料注入模具(按照能量收集装置所需贴附的心脏形状设计)中，将纯的形状记忆聚合物倒入另外四个相同的模具中，在55?65°C条件下固化6?8小时，然后将填充形状记忆复合材料的一层和可延展芯片分层放置于纯形状记忆聚合物层之间，其中，能量收集可延展芯片以及电极置于模具中央的位置，再固化2?3小时，最终得到形状记忆复合材料与能量收集存储装置一体设备，将能量收集装置与起搏器通过导线连接，即为能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器。
[0008]本发明的有益效果:
[0009]为了减小心脏起搏器手术创口大小并且极大减少手术次数，并且使得能量收集部分减少患者痛苦，本发明提供一种能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器的制备方法，该方法制备的心脏起搏器具有生物兼容性好，可延展性大，并且能够收集心脏运动的能量并存储，用于提供起搏器电力。
【具体实施方式】
[0010]下面将对本发明做进一步的详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
[0011]本实施例所涉及的一种能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器的制备方法，包括以下步骤:
[0012]步骤一、制备填充形状记忆复合材料，所述填充形状记忆复合材料由形状记忆聚合物基体和填充材料组成，所述形状记忆聚合物基体选用任意一种生物兼容材料，填充材料选用纳米金、纳米级Fe3(k或纳米级镍粉中的一种，将形状记忆聚合物基体和填充材料充分混合得到填充形状记忆复合材料，所述形状记忆聚合物基体占填充形状记忆复合材料总质量的70?99.5%，所述填充材料占填充形状记忆复合材料总质量的0.5%?30% ；
[0013]步骤二、灌注固化，将步骤一得到的填充形状记忆复合材料注入模具(按照能量收集装置所需贴附的心脏形状设计)中，将纯的形状记忆聚合物倒入另外四个相同的模具中，在55?65°C条件下固化6?8小时，然后将填充形状记忆复合材料的一层和可延展芯片分层放置于纯形状记忆聚合物层之间，其中，能量收集可延展芯片以及电极置于模具中央的位置。再固化2?3小时，最终得到形状记忆复合材料与能量收集存储装置一体设备，将能量收集装置与起搏器通过导线连接，即为能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器。
[0014]步骤一中所述的生物兼容材料为形状记忆聚氨酯、形状记忆聚己内酯、热塑型形状记忆聚氨酯与聚乳酸共混材料、或者是形状记忆聚己内酯和聚乙二醇共混材料。
[0015]步骤一中所述的将形状记忆聚合物基体和填充材料充分混合是采用机械搅拌将填充材料均匀分散到形状记忆聚合物基体材料中。
[0016]步骤一种所述形状记忆聚合物基体占填充形状记忆复合材料总质量的90%，所述填充材料占填充形状记忆复合材料总质量的10 %。
[0017]步骤二中，在60°C条件下固化7小时。
[0018]本发明的一种能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器的使用方法:
[0019]1、将得到的装置加热到形状记忆聚合物与玻璃化转变温度之上，将其折叠或卷起，固定临时形状。
[0020]2、将能量收集存储部分以及连接起搏器的导线通过微创手术植入心脏相应位置。[0021 ] 3、通过磁场驱动，驱动形状记忆聚合物基体，使其恢复到设计的形状，并贴附在心脏上。
[0022 ] 4、植入起搏器，并将起搏器输出端与相应的心肌相连。
[0023]本实施方式由可延展芯片制成的包含能量收集和存储的心脏起搏器省去了更换电池的痛苦。创口大小的问题则可通过形状记忆聚合物作为基体解决。
[0024]作为智能材料的一个分支，形状记忆聚合物能够在外在温度变化、有电流通过、存在交变磁场、特定波长的光照、或者湿度变化等的情况下，从临时形状回复到原始形状。原始性状即为形状记忆聚合物合成之后形成的最初形状，以热驱动为例，将形状记忆聚合物加热到玻璃化转变温度以上，施加外力使其变形，保持变形的过程中降温至玻璃化转变温度以下，移除外力时即赋予了形状记忆聚合物可以长期保持的临时形状，再次加热至玻璃化转变温度以上时，形状记忆聚合物能够恢复到原始性状。
[0025]形状记忆聚合物的易操作，成本低，质量轻，变形量大和可塑性大等优点，使得形状记忆聚合物及其复合材料有众多的应用。在航空航天领域，形状记忆聚合物可以用于空间环境评估，作为空间展开结构如铰链、天线、探月车的车轮等的部件。在医学领域，也可用作手术缝合线、血管支架和绷带等。这些应用离不开远程可控的驱动方式。通常将形状记忆聚合物与填充材料混合，合成形状记忆复合材料，并通过对于填充材料的控制而达到各种驱动方法，例如，向聚合物基体中添加磁性颗粒材料形成原始性状之后，在交变磁场中，磁性颗粒的产热会使材料温度达到玻璃化转变温度，施加外力赋予其临时形状后降温使得形状保存下来，再次施加交变磁场使得温度上升到玻璃化转变温度以上，形状记忆复合材料即回复原始性状。
[0026]本实施方式旨在减小手术创口并且极大减少手术次数。还可在体外对所需装置形状进行编程，实现远程可控地将能量收集装置贴附在目标器官上，创口小，需要手术次数少，减少患者痛苦。
[0027]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，这些【具体实施方式】都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器的制备方法，其特征在于， 步骤一、制备填充形状记忆复合材料，所述填充形状记忆复合材料由形状记忆聚合物基体和填充材料组成，所述形状记忆聚合物基体选用任意一种生物兼容材料，填充材料选用纳米金、纳米级Fe304或纳米级镍粉中的一种，将形状记忆聚合物基体和填充材料充分混合得到填充形状记忆复合材料，所述形状记忆聚合物基体占填充形状记忆复合材料总质量的70?99.5%，所述填充材料占填充形状记忆复合材料总质量的0.5%?30% ; 步骤二、灌注固化，将步骤一得到的填充形状记忆复合材料注入模具中，将纯的形状记忆聚合物倒入另外四个相同的模具中，在55?65°C条件下固化6?8小时，然后将填充形状记忆复合材料的一层和可延展芯片分层放置于纯形状记忆聚合物层之间，其中，能量收集可延展芯片以及电极置于模具中央的位置，再固化2?3小时，最终得到形状记忆复合材料与能量收集存储装置一体设备，将能量收集装置与起搏器通过导线连接，即为能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器。2.根据权利要求1所述的能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的生物兼容材料为形状记忆聚氨酯、形状记忆聚己内酯、热塑型形状记忆聚氨酯与聚乳酸共混材料、或者是形状记忆聚己内酯和聚乙二醇共混材料。3.根据权利要求1所述的能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的将形状记忆聚合物基体和填充材料充分混合是采用机械搅拌将填充材料均匀分散到形状记忆聚合物基体材料中。4.根据权利要求1所述的能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器的制备方法，其特征在于，步骤一种所述形状记忆聚合物基体占填充形状记忆复合材料总质量的90%，所述填充材料占填充形状记忆复合材料总质量的10%。5.根据权利要求1所述的能收集心脏运动能量及存储能量的心脏起搏器的制备方法，其特征在于，步骤二中，在60 0C条件下固化7小时。
【文档编号】A61N1/378GK105963858SQ201610255624
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】冷劲松, 刘彦菊, 周天阳
【申请人】哈尔滨工业大学