【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗器械领域，涉及气管、支气管疾病介入器械，特别是涉及一种非均匀泊松比、适形、防移位的新型气管支架。
技术介绍
1、气管狭窄是多种病因导致的气道管腔变窄，从而造成患者气管气流通过量减少、呼吸功能受限的一种病理状态。在良性和恶性疾病中，气管、支气管支架被用来缓解大气道阻塞。气管支架置入能够通过扩大狭窄管腔，增大气流通过量的方式来改善患者临床症状。但是气管支架的植入也伴随着许多并发症，其中包括移位、粘液堵塞和肉芽组织形成等。
2、气道的解剖结构是个后壁略扁平的马蹄状管道。它由后膜(平滑肌组成)，连接两个c形软骨的韧带部分与呈“c”形的软骨环构成。连续的c形软骨环角度约为120°，提供气管的机械稳定性并防止其塌陷。气管后膜可以对呼吸压力做出反应，调节管腔直径。在咳嗽或者用力呼吸时，需要通过后膜向内鼓起，允许更高的流速，而软骨部分基本保持不变。由于气管截面呈现马蹄状，横径与纵径比满足“横径：纵径＝1.3:1”，而普通的气管支架为圆柱形气管支架，其植入气管后会导致气管生理运动受阻，同时气管后膜由于支架挤压所受应力过高将导致肉芽增生，进而还会引发气管内的粘液堵塞。其次在用力呼吸或颈部活动期间，健康的气管长度成人可拉伸20％，新生儿可拉伸46％。气管支架和气管之间的尺寸不匹配会导致支架植入后有移位的可能，影响治疗效果。
3、综上所述，目前亟待提出一种适应气管结构以及适应气管生理活动的新型气管支架，以解决由于气管支架与气管的形状、尺寸不匹配所导致的气管内肉芽增生、粘液堵塞问题以及气管正常生理活动导致气管支架
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种新型气管支架，其能够适应气管结构以及气管生理活动，以解决上述现有气管支架由于与气管的形状、尺寸不匹配，从而导致气管内肉芽增生、粘液堵塞以及气管生理活动导致气管支架移位的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供一种气管支架，用于置入气管内，其特征在于，包括长圆弧结构和短圆弧结构，所述长圆弧结构的圆弧两端分别与所述短圆弧结构的圆弧两端连接，围合形成具有马蹄形横截面、且外周轮廓与气管内轮廓适配的空心管架；其中：
4、所述长圆弧结构包括沿所述空心管架的轴向间隔布置的多个波形支撑环，任意相邻两个所述波形支撑环为一组，一部分组中的相邻两所述波形支撑环之间通过直线连杆连接，形成正泊松比结构单元，另一部分组中的相邻两所述波形支撑环之间通过弧形连杆连接，形成负泊松比结构单元，在气管正常生理活动下，所述负泊松比结构单元和所述正泊松比结构单元的径向变化方向相反，所述负泊松比结构单元能够在气管正常生理活动下，沿所述空心管架的径向向外凸出，以对应气管的软骨结构，防止气管支架相对气管移位，所述正泊松比结构单元对应气管中连接软骨的韧带结构，所述正泊松比结构单元能够在气管拉伸过程中沿所述空心管架的径向收缩，避免韧带结构处生成肉芽；
5、所述短圆弧结构的曲率小于所述长圆弧结构的曲率，所述短圆弧结构包括沿所述空心管架的轴向间隔布置的多个所述波形支撑环，且任意相邻两所述波形支撑环之间形成所述正泊松比结构单元，所述短圆弧结构对应气管后膜，能够在气管拉伸过程中，沿所述空心管架的径向向内凹陷，以避免阻碍气管拉伸时气管后膜向内凹陷。
6、可选的，所述长圆弧结构为2/3圆弧，其在所述马蹄形横截面中对应的圆心角为240°；所述短圆弧结构为1/3圆弧，其在所述马蹄形横截面中对应的圆心角为120°。
7、可选的，不受外力作用下，所述长圆弧结构的直径为所述马蹄形横截面的横径d，所述马蹄形横截面的横径d:纵径h为1.3:1。
8、可选的，所述波形支撑环包括多个沿其环向布置的s形连接筋，且多个所述s形连接筋依次首尾平滑连接。
9、可选的，任意一所述s形连接筋均包括沿所述波形支撑环的环向依次布置的第一直线段、第一半圆形圆弧段、第二直线段和第二半圆形圆弧段，所述第一直线段、所述第一半圆形圆弧段、所述第二直线段和所述第二半圆形圆弧段依次首尾平滑连接，其中，所述第一直线段和所述第二直线段平行且两端对齐，所述第一半圆形圆弧段和所述第二半圆形圆弧段的半径相同。
10、可选的，所述长圆弧结构中：
11、任意相邻两所述波形支撑环对称布置；
12、所述正泊松比结构单元中，相邻两所述波形支撑环的所述s形连接筋一一对应，任意相对应的两所述s形连接筋的两所述第一半圆形圆弧段之间或两所述第二半圆形圆弧段之间，均连接有所述直线连杆；
13、所述负泊松比结构单元中，相邻两所述波形支撑环的所述s形连接筋一一对应，任意相对应的两所述s形连接筋的两所述第一直线段之间或两所述第二直线段之间，均连接有所述弧形连杆；全部所述弧形连杆的凸出方向一致；
14、任意一所述直线连杆、所述第一直线段和所述第二直线段均平行于所述长圆弧结构的轴向。
15、可选的，所述长圆弧结构中，分别位于其轴向两端的两组所述波形支撑环中，相邻两所述波形支撑环之间通过所述直线连杆连接，形成所述正泊松比结构单元；其余组所述波形支撑环中，相邻两所述波形支撑环之间通过所述弧形连杆连接，形成所述负泊松比结构单元。
16、可选的，所述短圆弧结构中，任意相邻两所述波形支撑环对称布置，且任意相邻两所述波形支撑环的所述s形连接筋一一对应，所述短圆弧结构中所述正泊松比结构单元的形成方式为以下两种方式之一：
17、(一)任意相对应的两所述s形连接筋的两所述第一半圆形圆弧段之间或两所述第二半圆形圆弧段之间，均通过所述直线连杆连接，以形成所述正泊松比结构单元；其中，任意一所述波形支撑环的两端均与所述长圆弧结构的圆弧两端相连，任意一所述直线连杆、所述第一直线段和所述第二直线段均平行于所述短圆弧结构的轴向；
18、(二)任意相邻两所述波形支撑环间隔但不连接，任意一所述波形支撑环的两端均与所述长圆弧结构的圆弧两端相连，任意一所述第一直线段和所述第二直线段均平行于所述短圆弧结构的轴向。
19、可选的，所述长圆弧结构为一体成型结构；所述短圆弧结构为一体成型结构；所述长圆弧结构和/或所述短圆弧结构的材质为金属可降解材料、非金属可降解材料、不锈钢和镍钛记忆合金中的一种。
20、可选的，所述短圆弧结构中，任意一所述波形支撑环的两端均通过连接杆与所述长圆弧结构的圆弧两端相连；所述连接杆平行于所述短圆弧结构及所述长圆弧结构的轴向。
21、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
22、本专利技术提出的气管支架，设计为具有马蹄形横截面、且外周轮廓与气管内轮廓适配的空心管架结构，其中，对应软骨与韧带结构的长圆弧结构可以在气管软骨处提供足够支撑力，在气管正常生理活动下，长圆弧结构中负泊松比结构单元径向扩张，可与气管c形软骨过盈配合，有利于支架与气管内壁的贴合，减少支架在气管内的移位现象，同时，长圆弧结构中正泊松比结构单元对应连接两c形软骨的韧带部分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种气管支架，用于置入气管内，其特征在于，包括长圆弧结构和短圆弧结构，所述长圆弧结构的圆弧两端分别与所述短圆弧结构的圆弧两端连接，围合形成具有马蹄形横截面、且外周轮廓与气管内轮廓适配的空心管架；其中：
2.根据权利要求1所述的气管支架，其特征在于，所述长圆弧结构为2/3圆弧，其在所述马蹄形横截面中对应的圆心角为240°；所述短圆弧结构为1/3圆弧，其在所述马蹄形横截面中对应的圆心角为120°。
3.根据权利要求2所述的气管支架，其特征在于，不受外力作用下，所述长圆弧结构的直径为所述马蹄形横截面的横径d，所述马蹄形横截面的横径d:纵径h为1.3:1。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的气管支架，其特征在于，所述波形支撑环包括多个沿其环向布置的S形连接筋，且多个所述S形连接筋依次首尾平滑连接。
5.根据权利要求4所述的气管支架，其特征在于，任意一所述S形连接筋均包括沿所述波形支撑环的环向依次布置的第一直线段、第一半圆形圆弧段、第二直线段和第二半圆形圆弧段，所述第一直线段、所述第一半圆形圆弧段、所述第二直线段和所述第二半圆形圆弧段依
6.根据权利要求5所述的气管支架，其特征在于，所述长圆弧结构中：
7.根据权利要求6所述的气管支架，其特征在于，所述长圆弧结构中，分别位于其轴向两端的两组所述波形支撑环中，相邻两所述波形支撑环之间通过所述直线连杆连接，形成所述正泊松比结构单元；其余组所述波形支撑环中，相邻两所述波形支撑环之间通过所述弧形连杆连接，形成所述负泊松比结构单元。
8.根据权利要求5所述的气管支架，其特征在于，所述短圆弧结构中，任意相邻两所述波形支撑环对称布置，且任意相邻两所述波形支撑环的所述S形连接筋一一对应，所述短圆弧结构中所述正泊松比结构单元的形成方式为以下两种方式之一：
9.根据权利要求1～3任意一项所述的气管支架，其特征在于，所述长圆弧结构为一体成型结构；所述短圆弧结构为一体成型结构；所述长圆弧结构和/或所述短圆弧结构的材质为金属可降解材料、非金属可降解材料、不锈钢和镍钛记忆合金中的一种。
10.根据权利要求4所述的气管支架，其特征在于，所述短圆弧结构中，任意一所述波形支撑环的两端均通过连接杆与所述长圆弧结构的圆弧两端相连；所述连接杆平行于所述短圆弧结构及所述长圆弧结构的轴向。
...【技术特征摘要】
1.一种气管支架，用于置入气管内，其特征在于，包括长圆弧结构和短圆弧结构，所述长圆弧结构的圆弧两端分别与所述短圆弧结构的圆弧两端连接，围合形成具有马蹄形横截面、且外周轮廓与气管内轮廓适配的空心管架；其中：
2.根据权利要求1所述的气管支架，其特征在于，所述长圆弧结构为2/3圆弧，其在所述马蹄形横截面中对应的圆心角为240°；所述短圆弧结构为1/3圆弧，其在所述马蹄形横截面中对应的圆心角为120°。
3.根据权利要求2所述的气管支架，其特征在于，不受外力作用下，所述长圆弧结构的直径为所述马蹄形横截面的横径d，所述马蹄形横截面的横径d:纵径h为1.3:1。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的气管支架，其特征在于，所述波形支撑环包括多个沿其环向布置的s形连接筋，且多个所述s形连接筋依次首尾平滑连接。
5.根据权利要求4所述的气管支架，其特征在于，任意一所述s形连接筋均包括沿所述波形支撑环的环向依次布置的第一直线段、第一半圆形圆弧段、第二直线段和第二半圆形圆弧段，所述第一直线段、所述第一半圆形圆弧段、所述第二直线段和所述第二半圆形圆弧段依次首尾平滑连接，其中，所述第一直线段和所述第二直线段平行且两端对齐，所述第一半圆形圆...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔爱科，陶克怡，陈诗亮，张晗冰，杜田明，张燕萍，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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