[发明专利]血管内支架植入的生物力学实验模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及了经皮穿刺置入式支架置入手术，属于医疗器械性能测试的技术领域，特别涉及面向血管支架植入生物力学特性测试的实验模拟装置。

背景技术

世界卫生组织发布的《2004年全球疾病负担》显示，心血管疾病是全世界主要的死亡原因，2004年全球死于缺血性心脏病的患者约有720万，占总死亡率的12.2％，在20个常见死亡率疾病中高居第一。中国卫生部在《2008年中国卫生统计年鉴》中分析2007年中国城市居民主要疾病死亡率构成表明心脏疾病死亡率为16.29％，仅排于恶性肿瘤和脑血管疾病之后第三位。心血管病死亡率和致残率较高的主要有缺血性心脏病和冠脉栓塞；心血管疾病需要良好的饮食、运动等日常生活习惯去预防，但缺血性心脏病、冠脉栓塞等的病人则需要心血管外科或支架介入手术进行及时的治疗。

心血管手术以血管内支架植入的介入治疗为主。支架植入术是在经皮穿刺腔内冠状动脉成形术基础上，通过导管将支架送到病变处，并使其扩张后对血管起力学支撑作用。血管内支架可有效地防止手术后的急性闭塞，并降低了再狭窄的发生率。当前，血管内支架主要有由不锈钢、钛和钛合金、镍钛合金、钽合金等制成的裸金属支架和高分子聚合物基质制成的药物洗脱支架。在临床上的广泛应用中，血管内支架的一些弊端显现出来，支架内形成血栓造成血管再狭窄，除了患者自身和病变原因外主要存在许多技术上的问题，如支架扩张不良、贴壁不良、支架重叠、支架塌陷、支架植入后最后管腔过小和材料生物相容性不良等。

血管内支架植入过程和其在狭窄血管内扩张支撑过程充满着许多难以预测的复杂因素，会碰到许多人体组织的接触和血流的耦合等等力学问题。因此，血管内支架的设计和选用需要取决于病变血管的病症和血管内支架的性能，包括生物相容性、顺应性、传送性、张开性、柔软性、覆盖率等等因素。支架植入过程为自扩张血管支架或球囊扩张支架安装于输送导管末端，经皮插入动脉血管，沿心血管流场逆流往心脏方向将支架输运通过主动脉或冠脉分支小血管、弯曲血管分支等等，支架经受血流剪切力、血管壁接触、分支或拐弯处自身弯曲力等等的作用；直至到达狭窄血管处，释放自扩张血管支架或球囊扩张支架，支架结构形变、直径扩张至病变前正常血管直径尺寸，支架受到扩张过程的自身材料结构应力变化和血管壁的接触应力等等；此时待支架结构和位置稳定后输送导管抽出体外，支架留置于狭窄血管处起到疏通支撑血管作用，以形变后的结构残余应力来支持血管狭窄斑块。

在血管内支架进行动物实验、临床试验之前，血管内支架可以在体外进行近似真实状况地模拟植入实验测试其力学性能，这将为血管内支架的设计和研发提供尤为直观和客观的评价意见。中国发明专利200510040820.4公开了一种球囊扩张血管内支架扩张性能体外测试装置及测试方法，该装置具有血流体外模拟装置、机器视觉装置、球囊内压力测量装置以及图像处理软件等；该测试方法在体外模拟人体血运环境，封闭液压循环系统中的恒温液体经蠕动泵控制后，流经模拟血管壁的透明软管，且软管内部具有模拟患者血管堵塞的斑块环，测试时须将球囊与支架置于软管内部进行扩张实验。对支架在扩张过程中的尺寸和形状等的测量，是通过机器视觉装置对支架扩张变形图像进行采集和数字化，并经图像处理软件处理得到的。球囊内压力测量装置对支架扩张变形过程中球囊内压力进行采集和处理，得到支架扩张所需压力。本发明血流体外模拟装置使用蠕动泵来推动血流脉动循环。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够模拟经皮穿刺置入式支架置入手术，且可对血管内支架在植入过程和疏通支撑血管过程中的结构形变、应力变化进行测试的实验装置。

本发明目的通过如下技术方案实现：