可降解铁基心血管支架材料的研究进展

概述了可降解铁基心血管支架材料的研究历史及现状,介绍了可降解铁基心血管支架的优势及其早期动物实验结果。结果表明,铁基合金是一种非常适宜制作可降解心血管支架的材料,但其存在降解速度过慢的问题。在分析可降解铁基合金的最新研究进展基础上,认为在提高铁基合金的降解速度方面虽然目前已经进行了很多有益的尝试,但是尚无极具意义的结果。同时提出,应在对人体环境下铁基合金的降解行为研究基础上发展新的提高铁基合金降解速度的方法。     

冠脉支架对弯曲血管损伤机理的非线性有限元分析

针对支架植入术后的冠脉血管内支架再狭窄问题,通过非线性有限元法建立弯曲冠脉-支架介入系统生物力学模型及冠脉支架纵向柔顺性计算模型,开展了冠脉支架结构设计对血管壁面损伤与再狭窄的影响机理研究。数值分析结果表明,弯曲血管在支架端部存在高应力梯度,所产生的最大应力是直冠脉的4~6倍,易于损伤血管从而形成血管内支架再狭窄问题。冠脉支架结构的纵向柔顺性对弯曲血管的整体应力水平具有显著的影响,C型支架的纵向柔顺性远低于S型支架和N型支架,植入后所引起的血管整体应力水平最高;S型支架具有最好的纵向柔顺性,植入后所引起的血管整体应力水平最低。从支架与血管的相互作用以及支架纵向柔顺性的角度解释了临床中弯曲血管内支架再狭窄率较高的力学原因,为支架的临床选择及优化设计提供了重要指导作用。     

血管组织工程支架材料的研究进展

血管支架材料在组织工程血管构建过程中起着非常重要的作用.近年来已合成与制备了许多新型血管支架材料,并对材料进行了相关方面处理.本文对天然生物材料、合成高分子可降解材料和复合材料等血管组织工程支架材料进行了综述.     

生物可降解血管支架的研究进展

血管内支架是治疗心血管疾病最有效的方法之一,普通金属支架易导致支架内再狭窄,生物可降解血管支架的暂时存留性明显降低了支架内再狭窄的发生.简述了支架的加工工艺,同时对生物可降解血管支架的研究现状进行了分类论述,包括生物可降解膜被覆金属支架、载药生物可降解膜被覆金属支架(药物涂层支架)、完全生物可降解性冠状动脉支架和载药生物可降解性冠状动脉支架.最后展望了生物可降解血管支架的发展趋势.     

冠脉血管支架介入耦合系统力学行为数值模拟研究

针对冠脉支架植入术后引起的血管内再狭窄问题,开展了冠脉支架介入耦合系统力学行为的数值模拟研究。基于Ogden非线性弹性理论,构建了冠脉血管和动脉粥样硬化斑块的超弹性本构模型。通过非线性有限元法,建立了冠脉支架与狭窄血管的耦合作用模型,研究了冠脉支架在经历压握收缩、压握卸载、球囊扩张与球囊收缩等介入过程后的体内扩张性能,分析了冠脉支架的介入对狭窄血管损伤及再狭窄的力学影响因素。对比分析了S型支架和N型支架介入后狭窄冠脉血管的生物力学响应,数值计算结果表明：狭窄冠脉血管在支架支撑体波峰处存在较高的应力梯度,而且由于2种支架联接筋结构的类似性,血管内膜与斑块的应力分布规律一致。但是,N型支架的径向回弹率与轴向短缩率均小于S型支架,导致了更高的狭窄血管壁面峰值应力和应力梯度,更易于引起冠脉血管损伤造成血管内再狭窄。综上,该文提出的冠脉支架介入耦合系统力学模型,对于优化支架结构、抑制冠脉血管再狭窄问题,提供了重要的理论依据和临床参考。     

泌尿系统支架产品的研究进展概述

一、泌尿系统支架产品在泌尿系统损伤、炎症、肿瘤、先天性畸形等疾病的治疗中,某种病变会导致泌尿系统狭窄。目前,治疗泌尿系统狭窄的方法有很多种,而支架植入狭窄部位是比较常用的手段之一,支架不仅可以单独用于治疗,也可以与其他方法相配合治疗已经出现的狭窄,用于预防泌尿系统狭窄的发生。     

冠心病介入性治疗表面涂覆冠脉支架研究进展

探讨了金属覆盖支架、接种支架、药物涂层支架、聚合物涂层支架、生物聚合物涂层支架、静脉覆盖支架等新型冠状动脉支架的最新研究进展、防治再狭窄的作用特点和应用情况。     

不锈钢冠脉支架耦合扩张变形生物力学性能的模拟研究

利用非线性有限元方法仿真模拟不锈钢(SUS-316L)3种不同结构冠脉支架动静态耦合扩张过程和生物力学性能。研究支架在压握收缩、自由扩张、卸载过程以及脉流循环变应力持续作用过程中有限元模型的网格划分、材料本构模型建立、边界条件、载荷定义和接触处理等关键技术。根据有限元计算结果得到了3种支架在耦合扩张过程中最大等效应力为807.9MPa,最大塑性应变为0.208;3种支架的轴向缩短率、径向反弹率、扩张不均匀性都在13%以内,静态安全系数1.3,动态安全系数1.1;并与实验测试数据进行分析比较,理论分析与体外扩张实验结果吻合较好,误差在7%以内,验证了有限元模拟的准确性和合理性。本文的模拟方法为冠脉支架的优化设计、新产品开发以及临床评估提供了科学的依据。     

冠脉支架膨胀过程的有限元模拟

在研究确定了冠脉支架的几何模型、有限元模型、材料模型、边界条件、求解控制的基础上,利用有限元法对冠脉支架的膨胀过程进行了模拟分析,并对分析结果进行了实验验证.结果表明,利用有限元法建立的力学模型可以在不考虑球囊和血管作用的情况下,较好地模拟和分析冠脉支架的实际膨胀过程.通过该方法设计制造的冠脉支架长度缩短率和狗骨头率分别达到1.31%和3.66%,与有限元分析结果吻合良好.该方法可为新型结构冠脉支架的优化设计提供依据.     

可降解金属血管支架研究进展

随着心血管疾病治疗技术的发展,各种金属血管支架作为治疗心血管疾病的最有效器械之一,已经越来越受到人们的关注。重点介绍了目前研究最广泛的2类可降解金属血管支架材料:镁基合金和铁基合金。总结了这2类血管支架用可降解金属材料的研究进展,血管支架器械的动物试验和临床试验研究成果。归纳了可降解金属血管支架的有限元结构设计、应力分析、体内体外降解性能和生物相容性等需要重点考虑的属性。指出了可降解金属血管支架目前存在的不足,并对可降解金属血管支架未来的研究方向和发展前景进行了展望。     

可降解医用高分子材料降解建模研究现状

可降解医用高分子材料降解过程复杂,致其医用研究尚处于＂试错＂阶段。文中就降解医用高分子材料的降解建模研究现状展开讨论,针对建模相对比较成熟的药物缓释系统介绍了机理论模型的非蒙特卡洛模型和蒙特卡洛模型及元胞自动机模型;分析了药物缓释系统、组织工程支架降解建模中建模方法的思路与存在的问题;归纳了当前的建模或从微观或从宏观角...     

可降解医用镁基生物材料的研究进展

生物体内可降解吸收材料是生物材料发展的重要方向,由于金属材料具有较好的强度和塑韧性,因此金属基可降解吸收材料具有重要的临床应用价值.镁是所有金属材料中生物力学性能与人体骨最接近的金属材料,具有理想的生物力学相容性,因此,镁合金作为可降解生物材料具有巨大的应用潜力.首先介绍了镁基材料作为生物体内可降解植入材料的优点,然后简要回顾了镁基可降解生物材料的早期研究情况,同时系统地介绍和总结了目前的研究进展和遇到的挑战,最后展望了镁合金医用材料的应用前景和发展方向.     

不锈钢冠脉支架的激光切割工艺研究

利用自行研制的激光精密加工设备,对316L不锈钢冠脉支架的激光切割工艺进行了研究。通过分析影响316L不锈钢切割质量的主要因素,包括激光参数、辅助气体、喷嘴位置、切割速度等,优化确定了一组激光切割316L不锈钢冠脉支架的工艺参数:激光波长1.064μm,聚焦光斑直径20μm,脉宽10μs,重频1000Hz,平均功率12W,单脉冲能量12mJ,氧气压力0.3MPa,喷嘴高度0.7mm,冷却水流量0.2L/min,切割速度35cm/min。在该优化参数下,切割得到的冠脉支架的切口质量、均匀性得到了明显的改善和提高,但仍需后续工艺对其表面质量进行进一步的改善,提高其柔顺性和生物相容性。     

镁合金冠脉支架扩张力学性能模拟研究

支架的扩张性能及力学性能是手术成功与否的重要因素之一。利用有限元方法仿真模拟分析了镁合金支架体外耦合扩张过程,重点研究不同支架初始直径、支撑体长度和周向个数对扩张性能及力学性能的影响,以达到结构优化的目的。结果显示,减小支架初始直径,支架应力应变分别降低3.94%和16.59%;增加支架支撑体长度,支架应力应变分别降低15.76%和49.50%;增加周向支撑体个数,支架应力应变分别下降8.97%和31.78%;改变3个结构参数均可以有效降低支架应力应变,其中支撑体长度的影响较大。通过支架的扩张性能及力学性能分析出支架最优结构,为将来镁合金支架的设计优化提供重要参考依据。     

聚碳酸亚丙亚乙酯冠脉支架涂层的制备和性能

以戊二酸锌为催化剂合成可降解聚碳酸亚丙亚乙酯(PPEC,MW=229.338kDa)并首次将其作为载药涂层材料进行研究。核磁共振氢谱(1 H NMR)显示分子链中环氧乙烷和环氧丙烷的贡献与原料中两者配比相同,碳酸酯段含量为76.7%。差示扫描量热仪(DSC)测得玻璃化转变温度(Tg)为16.8℃。拉伸实验得到断裂伸长率为550%。衰减全反射-傅立叶变换红外光谱(ATR-FT-IR)显示药物涂层中PPEC和雷帕霉素之间没有发生明显的化学反应。球囊扩张实验后用扫描电子显微镜(SEM)观察到药物涂层支架表面完整光滑,没有剥落翘起的现象。药物洗脱支架在模拟体液(PBS,pH值=7.4)中药物释放时间超过60d,速率由快变慢。实验表明PPEC作为支架涂层材料具有广阔的应用前景。     

316L不锈钢冠脉支架制造工艺的研究

研究了激光精细雕刻冠状动脉血管支架的制造工艺,对冠脉支架结构设计原则、激光精细雕刻加工参数、热处理工艺进行了探讨.并给出一种冠脉支架结构,进行切割实验,分析了影响切口质量因素及真空热处理工艺、电化学工艺对冠脉支架样品质量的影响.     

316L不锈钢冠脉支架光亮热处理的研究

为实现316L不锈钢冠脉支架光亮热处理,搭建了高真空热处理平台;调整热处理加热电压、加热电流、加热温度、保温时间,确定了高真空热处理工艺参数动态真空度3X10-3～5×10-3Pa;氩气保护流量10mL/min;热处理温度1020～1040℃;加热电压150V;电流15A,保温时间30s;探讨了加热温度与保温时间对冠脉支架组织性能影响,通入辅助气体快速冷却避免进入不锈钢敏化区间,同时引入金属网以获得光亮热处理样品.     

可生物降解镁合金血管支架管坯的材料制备及成形研究进展

对可生物降解镁合金血管支架的研究现状进行了综述。镁合金作为新型可降解物材料成为了研究热点,其中血管支架是其最有前景的应用方向之一。镁合金微细管材成形困难及镁合金血管支架腐蚀速率过快,是制约其大规模临床应用的2个主要因素。作者介绍了近期国内外的相关研究,包括改善镁合金力学性能,以及为提高成形极限采取的新成形方法,为提高镁合金耐腐蚀性而采取的各种处理方法等。     

微创介入全降解血管支架和心脏瓣膜国内外研发现状与研究前沿

心血管疾病是世界范围内的头号健康杀手。我国心血管疾病患者近3亿人,心血管疾病死亡人数约300万人/年,占所有疾病致死总人数45%。临床主要心血管疾病是冠心病和心脏瓣膜疾病。目前,微创介入治疗因风险小、手术时间快、创伤小、恢复快,已成为心血管疾病治疗最为有效的手段和主流趋势。因此,心血管微创介入材料与器械已成为心血管疾病治疗领域研究的热点。随着全球医疗器械市场稳健快速发展,心血管器械已成为医疗器械行业中仅次于体外诊断的第二大市场。心血管介入医疗器械领域的两个市场前景广阔的代表性产品是全降解血管支架和经导管心脏瓣膜。全降解支架克服了传统支架植入后长期存留在血管中会引起潜在的慢性炎症、晚期血栓及需长期进行抗血小板治疗等问题,已成为当下心血管植介入领域的研究热点及焦点。全降解血管支架根据材料的不同可分为全降解聚合物血管支架与全降解金属血管支架。因采用的材料性能各异,支架的制备方式也大有不同。近10多年来,微创介入式生物瓣膜产品研发取得了快速发展。相关国产产品自2017年起已获得CFDA批准上市并在临床上大规模应用。然而现有的生物瓣膜仍然存在使用寿命较短、适用人群受限、置入准备过程繁琐、无法紧急应用导致的各类手术风险等不足,因此,研发具有更加优良的抗钙化、防周漏、可预装等性能的瓣膜已成为当前微创介入瓣膜研究的趋势与前沿。本文详细总结了心血管介入医疗器械领域的两个代表性产品(全降解血管支架和经导管心脏瓣膜)的国内外研发现状及研究前沿,并讨论了目前研究中存在的难题和解决思路。最后展望了未来该领域的研究方向及前景,为相关研究者提供借鉴与参考。     

镁合金冠脉支架柔顺性能的模拟研究

柔顺性是冠脉支架很重要的一个力学性能,它决定了支架的输送性及血管内支架的适应性。利用有限元法对6种不同结构的镁合金冠状动脉支架进行模拟分析,主要研究其不同连接体结构对支架柔顺性能的影响。结果显示,在压握状态下,不同连接体结构对支架柔顺性能影响较大,其中S型支架柔顺性较好,直杆L型支架柔顺性较差;在扩张状态下,连接体和支撑体个数相同时主要取决于连接体的结构;无论是在压握状态还是扩张状态下,有圆弧形的连接体的支架柔顺性要优于直杆形连接体的支架。关于支架柔顺性能的模拟结果,为今后镁合金冠脉支架的结构优化设计和临床选择起到了指导作用。