本發(fā)明涉及醫(yī)療，尤其涉及一種降低血管瘤外壁損傷風(fēng)險的彈簧圈及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、動脈瘤不同于普通意義上的腫瘤，它是由于動脈壁中彈性層和平滑肌層破壞，而導(dǎo)致動脈壁局部弱化并形成囊狀突出。動脈瘤可以發(fā)生在動脈系統(tǒng)中的任何部位，包括腦循環(huán)和外周動脈系統(tǒng)。其中顱內(nèi)動脈瘤是最為嚴重的一種，在一般人群中的患病率約為2％-5％，因為其破裂可能導(dǎo)致蛛網(wǎng)膜下腔出血，這是一種潛在致命的疾病。目前針對動脈瘤的治療方案主要有開放性手術(shù)治療和血管內(nèi)介入治療。開放性手術(shù)治療方案需要打開包囊動脈瘤的人體腔體，如開顱和開胸等，對患者的身體造成巨大的損傷，且術(shù)后恢復(fù)周期長。而動脈瘤的血管內(nèi)介入治療以其微創(chuàng)、安全、有效的優(yōu)點，成為目前首選的臨床治療方案。

2、目前，動脈瘤的血管內(nèi)介入治療手術(shù)所使用的栓塞物質(zhì)主要為彈簧圈，彈簧圈的使用是一個關(guān)鍵步驟，但其操作的復(fù)雜性和風(fēng)險不容忽視。彈簧圈在推送過程中，由于其物理特性和動脈瘤壁的脆弱性，非常容易對動脈瘤外壁造成擠壓作用。例如，動脈瘤壁非常脆弱，彈簧圈及微導(dǎo)管施加過多張力可能導(dǎo)致術(shù)中破裂。這種擠壓作用，如果操作不當，甚至有可能造成動脈瘤破裂，增加手術(shù)風(fēng)險。進一步地，彈簧圈植入后，血流動力學(xué)的改變對動脈瘤壁和彈簧圈的影響也是顯著的。血流的沖擊力仍可通過彈簧圈間隙傳到動脈瘤瘤壁，使動脈瘤再生、擴大甚至形成子瘤。此外，血流的持續(xù)沖擊也可使彈簧圈發(fā)生變形、移位，從而導(dǎo)致動脈瘤復(fù)發(fā)。這種血流動力學(xué)的改變，要求彈簧圈必須精準放置，以減少對血管壁的進一步擠壓和損傷。目前，主流的彈簧圈研究重心主要放在提高動脈瘤填充度，很少關(guān)注彈簧圈植入及其植入過程中對動脈瘤所造成的影響。傳統(tǒng)水凝膠彈簧圈為密實金屬彈簧圈和實心水凝膠絲的組合，置入過程中可能因推送力控制不精準而致血管瘤壁破損導(dǎo)致手術(shù)失敗，此外，置入后致密堆積的結(jié)構(gòu)可直接傳導(dǎo)血液壓力給血管瘤壁，對于高血壓患者，存在較大的風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本發(fā)明的首要目的是提供一種降低血管瘤外壁損傷風(fēng)險的彈簧圈，該彈簧圈結(jié)構(gòu)核心特征是，外部為一種具有二級結(jié)構(gòu)且一級結(jié)構(gòu)稀疏的彈簧圈圈體，即彈簧圈一級結(jié)構(gòu)的圈絲距較寬，一級線圈內(nèi)部為可膨脹的水凝膠中空絲。一級結(jié)構(gòu)稀疏能減少彈簧圈在推送過程中對血管瘤外壁擠壓力過大導(dǎo)致的外壁破裂；水凝膠絲中空結(jié)構(gòu)可以緩沖彈簧圈置入血管瘤后，避免高血壓對血管瘤外壁的擠壓引發(fā)血管瘤外壁破裂導(dǎo)致患者病情加重乃至死亡。

2、本發(fā)明的第二個目的在于提供一種降低血管瘤外壁損傷風(fēng)險的彈簧圈的制備方法。

3、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

4、一種降低血管瘤外壁損傷風(fēng)險的彈簧圈，其特征在于，包括彈簧圈圈體和中空水凝膠絲；所述彈簧圈圈體具有二級線圈結(jié)構(gòu)；所述中空水凝膠絲兩端固定在彈簧圈圈體的一級線圈兩端并設(shè)置在一級線圈的結(jié)構(gòu)內(nèi)部；

5、所述彈簧圈圈體的圈絲直徑為0.005mm～0.1mm；一級線圈直徑為0.2mm～0.5mm，圈絲間距為0.05mm～0.4mm；二級線圈的直徑為0.5mm～6mm，長度為3cm～50cm；所述中空水凝膠絲內(nèi)徑為30μm～200μm，外徑為100μm～400μm，長度為3cm～50cm。

6、優(yōu)選地，所述彈簧圈圈體的材質(zhì)為鉑鎢合金、鎳鈦諾和鉑金中的一種或多種；所述中空水凝膠絲負載藥物或生長因子，所述藥物或生長因子為血管內(nèi)皮生長因子、內(nèi)皮細胞生長因子、雷帕霉素、基質(zhì)細胞衍生因子-1α、凝血酶中的一種或多種。

7、本發(fā)明上述一種降低血管瘤外壁損傷風(fēng)險的彈簧圈的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

8、s1、將彈簧圈圈絲經(jīng)第一芯棒模具繞制纏結(jié)后，熱處理定型得到一級線圈；退火后，將一級線圈經(jīng)第二芯棒模具繞制纏結(jié)，熱處理定型，制備得到具有二級線圈結(jié)構(gòu)的彈簧圈圈體；

9、s2、在彈簧圈圈體一端焊接金屬導(dǎo)絲，將金屬導(dǎo)絲穿入直徑略大于一級線圈的導(dǎo)管中，在金屬導(dǎo)絲的牽引下使彈簧圈圈體在導(dǎo)管內(nèi)抻直為一級線圈形態(tài)；在顯微鏡下，使用鑷子將中空水凝膠絲送入一級線圈內(nèi)部，用丙烯酸酯粘合劑將中空水凝膠絲固定于一級線圈兩端，然后將一級線圈推送出導(dǎo)管恢復(fù)二級線圈結(jié)構(gòu)。

10、優(yōu)選地，s1中，所述第一芯棒模具為直徑0.05mm～1mm的不銹鋼棒材，第二芯棒模具為直徑0.5mm～6mm的不銹鋼棒材，熱處理定型的溫度為100℃～1000℃，時間為10min～300min。

11、優(yōu)選地，s2中，所述中空水凝膠絲通過以下方法制備：

12、(1)將丙烯酰胺和丙烯酸鈉溶于水中，制得溶液a；將胺類交聯(lián)劑、藥物或生長因子溶于水中，制得溶液b；

13、(2)混合溶液a和b，攪拌均勻，加入光引發(fā)劑，得到前驅(qū)體溶液c；

14、(3)將溶液c注入到雙層管聚合管中，置于uv燈下進行光聚合反應(yīng)；

15、(4)將雙層管聚合管置于真空干燥箱中烘干后，取出附著水凝膠干絲的內(nèi)管，將其浸泡在水中純化并將水凝膠絲與內(nèi)管脫模，晾干得到中空水凝膠干絲。

16、優(yōu)選地，步驟(2)中，所述前驅(qū)體溶液c中丙烯酰胺的質(zhì)量濃度為5％～50％，丙烯酸鈉的質(zhì)量濃度為5％～20％，引發(fā)劑的質(zhì)量濃度為0.1％-5％，胺類交聯(lián)劑的質(zhì)量濃度為0.09％-2％。

17、優(yōu)選地，步驟(3)中，所述光聚合反應(yīng)時間為3min～15min；步驟(4)中，所述烘干的溫度為60℃～80℃，時間為6～8h；純化時間為24h～36h，純化水體積與中空水凝膠絲長度比為8-20ml/cm；晾干時間為5h～10h。

18、優(yōu)選地，所述光引發(fā)劑為苯基(2,4,6-三甲基苯甲?；?磷酸鋰鹽、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-1-丙酮、雙苯基膦氧化物(bapo)的衍生物中的一種或多種；所述胺類交聯(lián)劑為n,n-亞甲基丙烯酰胺。

19、優(yōu)選地，所述雙層管聚合管包括外管和內(nèi)管；所述內(nèi)管穿過外管一端的小孔，并可在外管內(nèi)部自由移動或取出，外管的另一端為開口，可注入反應(yīng)液；所述外管的內(nèi)徑為0.3mm～1mm，內(nèi)管的外徑為0.1mm～0.4mm。

20、優(yōu)選地，所述外管的材質(zhì)為聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯中的至少一種；所述內(nèi)管的材質(zhì)為不銹鋼、鐵、銅和鎢中的至少一種。

21、本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果：

22、1、本發(fā)明的彈簧圈的一級線圈稀疏結(jié)構(gòu)設(shè)計減少了在推送過程中對血管瘤外壁的擠壓作用，從而降低了外壁損傷的風(fēng)險。

23、2、本發(fā)明的彈簧圈一級線圈內(nèi)部的中空水凝膠絲提供了一個緩沖機制，可以在彈簧圈置入血管瘤后，通過中空結(jié)構(gòu)緩沖血壓對血管瘤外壁的擠壓。中空結(jié)構(gòu)的設(shè)計還可使其更好地適應(yīng)血流動力學(xué)的變化，減少因血流沖擊導(dǎo)致的彈簧圈變形或移位。通過模擬血流沖擊實驗，對比分析本發(fā)明的彈簧圈與傳統(tǒng)彈簧圈在置入動脈瘤模型后對外壁的力傳感影響，結(jié)果表明本發(fā)明的彈簧圈能夠顯著減輕血流對動脈瘤壁的擠壓效應(yīng)。此外，在模擬血流動力學(xué)條件下，對兩種彈簧圈置入后的形態(tài)穩(wěn)定性進行了評估，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的彈簧圈展現(xiàn)出了卓越的形狀保持能力，即使在血流沖擊下也不易發(fā)生變形或移位。這些發(fā)現(xiàn)證實了本發(fā)明彈簧圈在保護動脈瘤壁免受損傷以及維持栓塞穩(wěn)定性方面的優(yōu)越性能。

24、3、本發(fā)明的彈簧圈一級線圈內(nèi)部的中空水凝膠絲遇血液可快速膨脹，可為彈簧圈圈體提供支撐的同時增加體積填充度，可避免彈簧圈圈體被血流壓實。

25、4、本發(fā)明的彈簧圈由于一級結(jié)構(gòu)稀疏，中空結(jié)構(gòu)水凝膠絲在膨脹時不會被限制在群體，有更大的膨脹體積，同時較大直徑的中空結(jié)構(gòu)水凝膠絲可以起到抗解旋的作用。

26、5、本發(fā)明的彈簧圈的中空結(jié)構(gòu)水凝膠絲內(nèi)負載可以促進內(nèi)皮細胞增殖遷移的藥物或生長因子，有利于動脈瘤內(nèi)內(nèi)皮細胞增殖遷移，迅速在瘤壁和瘤頸處內(nèi)皮化。