一种分支型人工血管及其制备方法与流程

1.本发明涉及医疗器械技术领域，特别是一种分支型人工血管及其制备方法。


背景技术：

2.对于一些特定的血管疾病，包括主动脉瘤、主动脉夹层等疾病，植入分支型人工血管是非常有效的治疗方法之一，分支型人工血管可以用于替代自体病变血管以恢复或改善血液流动，维持供血到特定组织或器官。
3.为了使分支人工血管更加吻合人体血管之间的走位以及提高人工血管的渗血性能，往往会使主体血管与分支血管之间按照一定角度进行缝合，并对缝合后的人工血管进行涂层处理；但是，现有分支型人工血管的制备工艺难以精确控制分支和主体之间的缝合角度，易导致制备得到的分支型人工血管效果欠佳；此外，用传统人工血管的涂层方法易使得人工血管的孔径过大导致渗血或孔径过小不利于细胞长入的情况，不利于人体疾病的恢复。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种分支型人工血管及其制备方法，以解决上述问题。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.一种分支型人工血管的制备方法，其特征在于，其制备方法具体包括以下步骤：
7.s1：通过纺织的方法将经纬纱相互交织形成直径不同的主体血管和分支血管，其中，在所述主体血管上预留有用于缝合分支血管的开口；
8.s2：对主体血管和分支血管进行波纹化处理；
9.s3：使用3d打印技术，制备分别与主体血管和分支血管尺寸匹配的主体套管和分支套管，并在主体套管上预留与所述分支套管配合的插孔，其中，分支套管可插接在插孔内并与主体套管形成配合夹角，所述配合夹角与主体血管和分支血管之间形成的缝合夹角相对应；
10.s4：将主体血管套设在主体套管上，使开口与插孔相对应，然后将分支套管的一端插入插孔内，再将分支血管套设在分支套管上，使分支血管与主体血管之间按照配合夹角形成相应的缝合夹角，最后通过缝合针对分支血管和主体血管的连接处进行缝合，缝合完毕后，先将分支套管从插孔中取出，然后再将主体套管从主体血管的一端移出；
11.s5：用10％-35％浓度的生物活性材料对缝合后的主体血管和分支血管的内外表面各进行两次梯度涂层，其中，每次涂层后均需对其进行低温冷冻固化；
12.s6：全部涂层完成后进行真空低温冷冻干燥，最终得到分支型人工血管。
13.上述发明内容中，进一步的，所述主体血管的直径大于分支血管的直径。
14.上述发明内容中，进一步的，所述分支套管与主体套管之间采用定位插梢的方式拆卸式连接。
15.上述发明内容中，进一步的，且分支套管与主体套管连接一端进行缩径处理，使分支套管与主体套管的连接处形成用于缝合针引入和穿出的一圈凹槽。
16.上述发明内容中，进一步的，先使用浓度为10％-20％的生物活性材料对缝合后得到的分支型人工血管外表面分别进行第一次和第二次涂层，再使用浓度为20％-35％的生物活性材料对分支型人工血管的内表面进行第一次和第二次涂层，且每次涂层完成后进行低温冷冻处理。
17.上述发明内容中，进一步的，所述用于涂层的生物活性材料为胶原蛋白、透明质酸、弹性蛋白、明胶、丝素蛋白中的一种或者多种。
18.上述发明内容中，进一步的，所述纺织纱线的材料为聚氨酯、真丝、聚酯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚乳酸中的一种或者多种。
19.上述发明内容中，进一步的，所述主体套管和分支套管采用3d打印方法制备，打印材质为光敏树脂。
20.一种分支型人工血管，是由上述任一项所述的制备方法制备得到的。
21.本发明的有益效果是：
22.本发明通过3d打印按照所需的缝合角度制备可拆卸式连接的主体套管和分支套管，将分支血管和主体血管分别套设在主体套管和分支套管上，即可精确控制分支血管和主体血管间的缝合角度，有利于分支人工血管的血流通过；此外使用不同浓度的生物活性材料对所述人工血管的内外表面分别各进行两次涂层，使其从里到外的涂层孔径呈梯度分布，外表面较大的孔径有利于细胞长入，内表面较小的孔径也能改善渗血问题，进而加快人工血管假体跟自体组织的融合速度。
附图说明
23.图1为本发明实施例1的整体结构示意图；
24.图2为本发明实施例2的整体结构示意图；
25.图3为本发明主体套管和分支套管的结构示意图。
26.图中，1-主体血管，2-分支血管，21-分支血管一，22-分支血管二，23-分支血管三，24-分支血管四，3-主体套管，4-分支套管，5-凹槽。
具体实施方式
27.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.实施例1：
29.请参阅附图1所示，一种单分支人工血管，其制备方法具体包括以下步骤如下：
30.s1：通过纺织的方法将经纬纱相互交织形成直径不同的主体血管1和分支血管2，并在所述主体血管1上预留有用于缝合分支血管2的开口，其中，为贴合人体血管的直径，单分支型人工血管中的主体血管1的直径范围一般为14mm-36mm，分支血管2的直径范围为
6mm-12mm。
31.s2：然后对纺织制备得到的主体血管1和分支血管2进行波纹化处理，即使主体血管1和分支血管2之间具有弹性可拉伸的折皱结构，提高人工血管的柔韧性，防止其使用时发生扭折；优选的，可将波纹的宽度和高度范围均设置为0.5mm-5mm。
32.s3：再使用3d打印技术，按照所需的缝合角度制备分别与主体血管1和分支血管2尺寸匹配的主体套管3和分支套管4，并在主体套管3上预留与所述分支套管4配合的插孔，分支套管4与主体套管3之间采用定位插梢的方式拆卸式连接，即将分支套管4插接在插孔内并与主体套管3形成一定配合夹角，所述配合夹角与主体血管1和分支血管2之间形成的缝合夹角a相对应，其中，优选的，为了更加贴合人体内血管的走向，配合夹角的范围一般设置为30
°‑
90
°
，同理，本实施例中的与配合夹角相对应的缝合夹角a的范围也为30
°‑
90
°
。
33.优选的，请参阅附图3所示，为了方便缝合分支血管2与主体血管1的连接处，对分支套管4与主体套管3连接一端进了行缩径处理，使分支套管4与主体套管3的连接处形成用于缝合针引入和穿出的一圈凹槽5，所述凹槽5为缝合针的引入和穿出留有足够的空间，便于缝合，同时可以精确控制分支和主体间的缝合角度。
34.s4：然后将主体血管1套设在主体套管3上，使开口与插孔相对应(所述开口进而插孔均未在图中标出)，然后将分支套管4缩径的一端插入插孔内，再将分支血管2套设在分支套管4上，若此时主体套管3与分支套管4之间的配合角度为角度60
°
，通过缝合针对分支血管2和主体血管1的连接处(即对应凹槽5所在的位置)进行缝合，缝合完毕后，先将分支套管4从插孔中取出，最后再将主体套管3从主体血管1的一端移出，即得到缝合夹角a为60
°
的单分支型人工血管。
35.s5：上述步骤中，当缝制工艺完成后，用范围为10％-35％浓度的生物活性材料对缝合后的主体血管1和分支血管2的内外表面各进行两次梯度涂层。
36.具体地，首先使用浓度为10％-20％的生物活性材料对缝制完成后的单分支人工血管的外表面进行两次涂层，每次涂层完成后进行低温冷冻处理使其固化以保留涂层的完整性，在本实施例中，优选的，单分支人工血管的外表面第一次涂层时先使用浓度为15％的生物活性材料，其外表面第二次涂层时使用浓度为10％的生物活性材料；当单分支血管的外表面涂层完后，再使用浓度为20％-35％的生物活性材料对单分支人工血管的内表面进行两次涂层，同理，每次涂层完成后仍进行低温冷冻处理，优选的，其内表面第一次涂层时使用浓度为20％的生物活性材料，第二次涂层时使用浓度为25％的生物活性材料。因传统的涂层方法形成的涂层或因孔径过小而不利于细胞长入，或因涂层孔径过大而导致渗血问题的发生，进而，本实施例中采用了不同浓度的生物活性材料对所述人工血管的内外表面分别各进行两次涂层，使其从里到外的涂层孔径呈梯度分布。
37.s6：当单分支血管的内外表面全部涂层完成后进行真空低温冷冻干燥，通过真空低温冷冻干燥可以使固化后的液体都挥发掉，然后形成了具有多孔结构的的涂层，因为每层涂层采用了不同浓度的生物活性材料，其涂层上的孔径也各不相同。例如，其分支血管的外表面第一次涂层后得到的孔径范围为40μm-120μm，其外表面第二次涂层后得到的孔径范围为80μm-300μm；而分支血管的内表面第一次涂层后得到的孔径范围为5μm-20μm，其内表面第二次涂层后得到的孔径范围为0.5μm-8μm，使人工血管从里到外的涂层孔径呈梯度分布，外表面较大的孔径有利于细胞长入，内表面较小的孔径也能改善渗血问题，使人工血管
具备优良的生物相容性。最后，采用上述方法最终可制得单分支人工血管。
38.上述实施例中，优选的，所述主体血管1的直径大于分支血管2的直径。
39.上述实施例中，优选的，所述用于涂层的生物活性材料为胶原蛋白、透明质酸、弹性蛋白、明胶、丝素蛋白中的一种或者多种。
40.上述实施例中，优选的，所述纺织纱线的材料为聚氨酯、真丝、聚酯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚乳酸中的一种或者多种。
41.上述实施例中，优选的，所述主体套管3和分支套管4采用3d打印方法制备，打印材质为光敏树脂。
42.实施例2：
43.请参阅附图2所示，还可制得一种四分支人工血管，其制备方法具体包括以下步骤如下：
44.s1：通过纺织的方法制备得到主体血管1和四根分支血管，主体血管1的直径范围为18mm-40mm，所述四根分支血管包括直径为6mm-14mm的分支血管一21、分支血管二22、分支血管三23以及分支血管四24，并在所述主体血管1上预留有与四根分支血管匹配的并用于缝合四个分支血管的开口。
45.s2：同样对主体血管1和四根分支血管进行波纹化处理。
46.s3：再使用3d打印技术，按照所需的缝合角度制备分别与主体血管1和四根分支血管尺寸匹配的主体套管3和四根分支套管4(附图3中只标示出了一根分支套管)，并在主体套管3上预留与所述分支套管配合的插孔。
47.s4：先将主体血管1套设在主体套管3上，使四个开口分别与四个插孔相对应，将四根分支套管4的一端按照配合角度分别插入对应的插孔内，将四根分支套管4固定好后，再将四根分支血管分别套设在对应的四根分支套设管上，使分支血管一21与主体血管1之间形成缝合夹角b、分支血管二22与主体血管1之间的形成缝合夹角c、分支血管三23与主体血管1之间形成缝合夹角d、分支血管四24与主体血管1之间形成缝合夹角e，最后通过缝合针依次对四根分支血管和主体血管1的连接处进行缝合，缝合完毕后，先将四根分支套管4从插孔和四个内分支血管中取出，然后才能将主体套管3从主体血管1的一端移出，完成人工血管缝制工艺；其中，为了更加贴合人体内血管的走向，配合夹角b和e的一般设置为90
°
，配合夹角c和配合夹角d的范围45
°‑
75
°
。
48.s5：完成缝合后，开始对缝合后的主体血管1和四根分支血管的内外表面各进行两次梯度涂层，其四分支人工血管的涂层步骤与单分支人工血管的涂层步骤相同，不同之处在于，每次涂层的浓度不同；
49.在本实施例中，优选的，四分支人工血管的外表面第一次涂层时使用浓度为20％的生物活性材料，其外表面第二次涂层时使用生物活性材料的浓度为15％，每次涂层完成后进行低温冷冻处理；对四分支人工血管的内表面进行第一次涂层时生物活性材料的浓度为25％，第二次涂层时生物活性材料的浓度为30％，同理，每次涂层完成后进行低温冷冻处理。
50.s6：全部涂层完成后进行真空低温冷冻干燥，通过上述步骤最终制备得到四分支型人工血管。
51.以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并
不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种分支型人工血管的制备方法，其特征在于，其制备方法具体包括以下步骤：s1：通过纺织的方法将经纬纱相互交织形成直径不同的主体血管和分支血管，其中，在所述主体血管上预留有用于缝合分支血管的开口；s2：对主体血管和分支血管进行波纹化处理；s3：使用3d打印技术，制备分别与主体血管和分支血管尺寸匹配的主体套管和分支套管，并在主体套管上预留与所述分支套管配合的插孔，其中，分支套管可插接在插孔内并与主体套管形成配合夹角，所述配合夹角与主体血管和分支血管之间形成的缝合夹角相对应；s4：将主体血管套设在主体套管上，使开口与插孔相对应，然后将分支套管的一端插入插孔内，再将分支血管套设在分支套管上，使分支血管与主体血管之间按照配合夹角形成相应的缝合夹角，最后通过缝合针对分支血管和主体血管的连接处进行缝合，缝合完毕后，先将分支套管从插孔中取出，然后再将主体套管从主体血管的一端移出；s5：用10％-35％浓度的生物活性材料对缝合后的主体血管和分支血管的内外表面各进行两次梯度涂层，其中，每次涂层后均需对其进行低温冷冻固化；s6：全部涂层完成后进行真空低温冷冻干燥，最终得到分支型人工血管。2.根据上述权利要求1所述的一种分支型人工血管的制备方法，其特征在于，所述主体血管的直径大于分支血管的直径。3.根据上述权利要求1所述的一种分支型人工血管的制备方法，其特征在于，所述分支套管与主体套管之间采用定位插梢的方式拆卸式连接。4.根据上述权利要求3所述的一种分支型人工血管的制备方法，其特征在于，且分支套管与主体套管连接一端进行缩径处理，使分支套管与主体套管的连接处形成用于缝合针引入和穿出的一圈凹槽。5.根据上述权利要求1所述的一种分支型人工血管的制备方法，其特征在于，先使用浓度为10％-20％的生物活性材料对缝合后得到的分支型人工血管外表面分别进行第一次和第二次涂层，再使用浓度为20％-35％的生物活性材料对分支型人工血管的内表面进行第一次和第二次涂层，且每次涂层完成后进行低温冷冻处理。6.根据权利要求5所述的一种分支型人工血管的制备方法，其特征在于，所述用于涂层的生物活性材料为胶原蛋白、透明质酸、弹性蛋白、明胶、丝素蛋白中的一种或者多种。7.根据权利要求1所述的一种分支型人工血管的制备方法，其特征在于，所述纺织纱线的材料为聚氨酯、真丝、聚酯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚乳酸中的一种或者多种。8.根据权利要求1所述的一种分支型人工血管的制备方法，其特征在于，所述主体套管和分支套管采用3d打印方法制备，打印材质为光敏树脂。9.一种分支型人工血管，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。

技术总结
本发明公开了一种分支型人工血管的制备方法，其制备方法如下：首先通过纺织的方法将经纬纱制成主体血管和分支血管，在主体血管上预留有用于缝合分支血管的开口；再对主体血管和分支血管进行波纹化处理；然后使用3D打印制备主体套管和分支套管，并在主体套管上预留与分支套管配合的插孔；将主体血管套设在主体套管上，将分支套管的一端插入插孔内，再将分支血管套设在分支套管上，通过缝合针进行缝合，缝合后取出主体套管和分支套管；然后对其内外表面各进行两次梯度涂层，全部涂层完成后进行真空低温冷冻干燥，最终得到分支型人工血管；通过此方法可精确控制分支血管和主体血管间的缝合角度，也有利于加快人工血管假体跟自体组织的融合速度。组织的融合速度。组织的融合速度。


技术研发人员：陈剑锋 刘珊 杜广武
受保护的技术使用者：江苏百优达生命科技有限公司
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/9/20