CN100435758C - 中心对称共轭式圆筒网状支架等径收缩器 - Google Patents

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Abstract

在于本体1内设n个导向轨道，轨道内设有n个扇形滑块2，扇形滑块2的一侧设有控制销，该销装配在共轭齿轮3的销槽内；当共轭齿轮3顺时针旋转，n个扇形滑块2被共轭齿轮3销槽产生的作用力同步向心运动；当共轭齿轮3逆时针旋转，n个扇形滑块2被共轭齿轮3销槽产生的作用力同步离心运动；在扇形滑块2的顶部设一托板7，由螺栓8固定在扇形滑块2上；它始终受设在本体1弹簧5槽内的弹簧5向上的托力；定距环6装配在本体1的轴上，它被端盖4紧固，与本体1上的导向轨道封闭成矩形，确保扇形滑块2的精确运动轨迹；共轭齿轮3套合在定距环6上，以定距环6为轴旋转，并且定距环6能确保共轭齿轮3两侧具有旋转间隙。已经在生物医学工程实际中应用，效果显著。

Description

中心对称共轭式圆筒网状支架等径收缩器
所属领域
本发明涉及支架收缩器，特别是中心对称共轭式圆筒网状支架等径收缩器。
背景技术
人类血管类疾病如冠状动脉狭窄，脑血管拴塞，血管瘤等长期以来为药物疗法或传统手术疗法。引进生物医学工程技术以来，各类基于生物医学工程科学研发的圆筒网状支架被广泛应用于上述疾病的治疗并显示出其优越疗效。该项生物医学工程技术应用中，一个重要的关键技术是将圆筒网状支架等径收缩到球囊输送***上，以便利用球囊输送***将圆筒网状支架准确送到病变部位，并将其定位在血管内壁上。这一关键技术成功与否对医疗效果具有极重要影响。前期技术为简易手工工具，容易造成圆筒网状支架非等径收缩或扭曲变形。后期研制的翼片式圆筒网状支架等径收缩器技术虽然较手工工具有了很大提高，但是仍然存在翼片与被紧缩支架间产生切向分应力，影响支架的紧缩装配质量，要求研究新的技术原理进一步改进。
发明内容
本发明目的是针对现有技术缺陷，提供一种中心对称共轭式圆筒网状支架等径收缩器，解决所述技术关键。圆筒网状支架通常采用壁厚为80-116um，直径为1.6mm的医用不锈钢管经数控激光精密镂刻制成。其长度为20-45mm不等，根据患者体征及病变部位要求而定。圆筒网状支架设计结构严格依据血管动力学，生物力学，弹性力学计算数据，应用计算机辅助设计而成。其设计确保圆筒网状支架径向张力各向均匀，允差小于0.1％。整体设计和激光精密加工工艺保证了圆筒网状支架具有良好的血管内推送性，血管通过的柔顺性和弯曲性。该发明的目的是研究解决圆筒网状支架等径收缩的技术关键，即按生物医学工程设计要求将圆筒网状支架等径紧缩到输送球囊上，在紧缩过程中使支架在整个圆筒面上所有径向受力均匀，不发生扭曲变形，保持其原设计和制造的性能。
根据圆筒网状支架结构力学特点，设计可任意连续变换直径，同时对被紧缩的支架仅有径向作用力的中心对称共轭机构，产生均布径向力作用在圆筒网状支架外圆柱面上，使其等径收缩。根据机械工程原理，设计中心对称共轭齿轮，使其同步精确控制各导滑轨道内的扇形滑块沿轨道做向心或离心的运动。当n个(n为偶数)扇形滑块同步沿轨道移动到中心时，扇形块间隙闭合，使中心孔直径减小为d。
中心对称共轭式圆筒网状支架等径收缩器，包括本体1、扇形滑块2和共轭齿轮3，其特征在于本体1内设n个导向轨道，轨道内设有n个扇形滑块2，扇形滑块2的一侧设有控制销，该销装配在共轭齿轮3的销槽内；当共轭齿轮3顺时针旋转，n个扇形滑块2被共轭齿轮3销槽产生的作用力同步向心运动；当共轭齿轮3逆时针旋转，n个扇形滑块2被共轭齿轮3销槽产生的作用力同步离心运动；在扇形滑块2的顶部设一托板7，由螺栓8固定在扇形滑块2上；它始终受设在本体1弹簧5槽内的弹簧5向上的托力；定距环6装配在本体1的轴上，它被端盖4紧固，与本体1上的导向轨道封闭成矩形，确保扇形滑块2的精确运动轨迹；共轭齿轮3套合在定距环6上，以定距环6为轴旋转，并且定距环6能确保共轭齿轮3两侧具有旋转间隙。
当驱动齿轮9驱动共轭齿轮3顺时针旋转，共轭齿轮3销槽的上部作用力于扇形滑块2的销轴，克服弹簧5向上的托力使扇形滑块2向心滑动。n个扇形滑块2所包络的圆柱面直径连续变小，最后当扇形滑块2闭合时，即达到圆筒网状支架紧缩要求的直径d。
当驱动齿轮9驱动共轭齿轮3逆时针旋转，共轭齿轮3销槽的下部作用力于扇形滑块2的销轴，同时在弹簧5辅助力共同作用下使扇形滑块2恢复到初始位置。
根据本发明制造的中心对称共轭式圆筒网状支架等径收缩器，已经在生物医学工程实际中应用，效果显著。实际应用证明具有如下独特的优点：
1、只要制造满足设计要求，该项发明原理使得圆筒网状支架及其***在等径紧缩过程中不受任何附加力，保证圆筒网状支架仅受到扇形块内圆柱弧形面的径向力，确保圆筒网状支架等径收缩符合原设计和制造的技术性能要求。
2、扇形块内侧圆柱弧形面在紧缩初期与被紧缩的圆筒网状支架外侧圆柱面曲率相等，圆柱弧形面与支架的外圆柱面全部吻合。支架外圆柱面均匀受到径向紧缩力的面积达90％以上。在紧缩过程中支架外圆柱面曲率递减，扇形块内圆柱弧形面两侧逐渐与支架外圆柱面分离。到紧缩结束，按理论计算，扇形块内圆柱弧形面与支架外圆柱面两端点的分离间隙为0.0041mm，递减到圆柱弧形面15°夹角位置，仅为0.002mm。考虑到圆筒网状支架在紧缩过程中的弹性变形，可以认为应用该项发明技术，可以使圆筒网状支架外圆柱面在整个紧缩过程中始终与紧缩器扇形块内圆柱弧形面吻合。在目前已知的圆筒网状支架等径收缩技术中，尚无达此水平。
3、由于该设计的驱动轮可采用手控也可采用数控步进电机驱动，因此与数控制造有很好的接口性能。
附图说明
本发明附图1为中心对称共轭式圆筒网状支架等径收缩器装配结构示意图；
附图2为球囊与圆筒网状支架结构示意图；附图3为圆筒网状支架结构示意图。
其中本体1、扇形滑块2、共轭齿轮3、端盖4、弹簧5、定距环6、托板7、螺栓8、驱动齿轮9。
具体实施方式
实施例：I型中心对称共轭式圆筒网状支架等径收缩器，本体1内设12个导向轨道，轨道内设有12个扇形滑块2，扇形滑块2的一侧设有控制销，该销装配在共轭齿轮3的销槽内；当共轭齿轮3顺时针旋转，12个扇形滑块2被共轭齿轮3销槽产生的作用力同步向心运动；当共轭齿轮3逆时针旋转，12个扇形滑块2被共轭齿轮3销槽产生的作用力同步离心运动；在扇形滑块2的顶部设一托板7，由螺栓8固定在扇形滑块2上；扇形滑块始终受设在本体1弹簧5槽内的弹簧5向上的托力；定距环6装配在本体1的轴上，定距环被端盖4紧固，与本体1上的导向轨道封闭成矩形，确保扇形滑块2的精确运动轨迹；共轭齿轮3套合在定距环6上，以定距环6为轴旋转，并且定距环6能确保共轭齿轮3两侧具有旋转间隙。轨道、扇形滑块2均为精密加工而成，其外形尺寸，形位尺寸均设定在极微小的公差内。
当驱动齿轮9驱动共轭齿轮3顺时针旋转，共轭齿轮3销槽的上部作用力于扇形滑块2的销轴，克服弹簧5向上的托力使扇形滑块2向心滑动。12个扇形滑块2所包络的圆柱面直径连续变小，最后当扇形滑块2闭合时，即达到圆筒网状支架紧缩要求的直径d。
当驱动齿轮9驱动共轭齿轮3逆时针旋转，共轭齿轮3销槽的下部作用力于扇形滑块2的销轴，同时在弹簧5辅助力共同作用下使扇形滑块2恢复到初始位置。大连垠艺生物医学研发有限公司在其冠状动脉金属支架研制生产中应用该器械，使用效果很好。

Claims (2)

1、中心对称共轭式圆筒网状支架等径收缩器，包括本体1、扇形滑块2和共轭齿轮3，其特征在于本体1内设n个导向轨道，轨道内设有n个扇形滑块2，扇形滑块2的一侧设有控制销，该销装配在共轭齿轮3的销槽内；当共轭齿轮3顺时针旋转，n个扇形滑块2被共轭齿轮3销槽产生的作用力同步向心运动；当共轭齿轮3逆时针旋转，n个扇形滑块2被共轭齿轮3销槽产生的作用力同步离心运动；在扇形滑块2的顶部设一托板7，由螺栓8固定在扇形滑块上；扇形滑块始终受设在本体1弹簧5槽内的弹簧5向上的托力；定距环6装配在本体1的轴上，定距环被端盖4紧固，与本体1上的导向轨道封闭成矩形，确保扇形滑块2的精确运动轨迹；共轭齿轮3套合在定距环6上，以定距环6为轴旋转，并且定距环6能确保共轭齿轮3两侧具有旋转间隙，其中n的取值为偶数。
2、根据权利1所述中心对称共轭式圆筒网状支架等径收缩器，其特征在于本体1内设12个导向轨道，轨道内设有12个扇形滑块2，扇形滑块2的一侧设有控制销，该销装配在共轭齿轮3的销槽内；当共轭齿轮3顺时针旋转，12个扇形滑块2被共轭齿轮3销槽产生的作用力同步向心运动；当共轭齿轮3逆时针旋转，12个扇形滑块2被共轭齿轮3销槽产生的作用力同步离心运动；在扇形滑块2的顶部设一托板7，由螺栓8固定在扇形滑块2上；扇形滑块始终受设在本体1弹簧5槽内的弹簧5向上的托力；定距环6装配在本体1的轴上，定距环被端盖4紧固，与本体1上的导向轨道封闭成矩形，确保扇形滑块2的精确运动轨迹；共轭齿轮3套合在定距环6上，以定距环6为轴旋转，并且定距环6能确保共轭齿轮3两侧具有旋转间隙。
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