CN112917106B - 一种心血管球囊支架的加工设备及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种心血管球囊支架的加工设备及加工方法，该心血管球囊支架包括：管状的支架本体，支架本体的一端具有血液流入端，另一端具有血液流出端；支架本体为菱形网格结构，以实现支架本体沿径向扩张或收缩运动；相邻两菱形的交点连接处具有朝向血液流入端和/或血液流出端且沿径向向外倾斜的倒刺。上述心血管球囊支架的加工方法，包括如下步骤：S1、激光切制菱形网格：将管状坯材加工成菱形网格结构；S2、倒刺模压成型：将上述支架本体通过外模与芯模的配合，一次加工出其上的倒刺；S3、取料。根据本发明的心血管球囊支架的加工设备及加工方法，该支架结构合理，防止在心血管中自由移位，产品一致性好，同时便于满足批量化生产需求。

Description

一种心血管球囊支架的加工设备及加工方法
技术领域
本发明涉及器官辅助装置加工技术领域，特别涉及一种心血管球囊支架的加工设备及加工方法。
背景技术
心脏支架手术又称冠状动脉支架植入术，即将球囊导管通过血管穿刺置入狭窄的血管，在体外将球囊加压膨胀，通过支架撑开狭窄的血管壁，使病变血管恢复畅通，以预防冠状动脉急性闭塞的治疗。相关技术中的支架结构以及加工方法不尽合理，还有较大的改进空间。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种心血管球囊支架及其加工设备、加工方法，该支架结构合理、简单，保证在心脏收缩或扩张时不会出现移位造成血液通道梗阻，同时，便于生产。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供了一种心血管球囊支架，包括：管状的支架本体，支架本体的一端具有血液流入端，另一端具有血液流出端；支架本体为菱形网格结构，以实现支架本体沿径向扩张或收缩运动；相邻两菱形的交点连接处具有朝向血液流入端和/或血液流出端且沿径向向外倾斜的倒刺。
作为一种可选地实施方式，菱形连接点处仅设一个倒刺，且相邻两菱形的交点连接处的倒刺朝向相反。
本发明还提供了一种上述心血管球囊支架的加工方法，包括如下步骤：
S1、激光切制菱形网格：将管状坯材通过激光切割机加工成菱形网格结构，且菱形的锐角处留有朝向相对的另一锐角的悬臂杆；加工出具有一定长度后沿圆周切断，形成管状的支架本体；
S2、倒刺模压成型：将经S1加工后形成的支架本体套装于圆柱状的芯模上，使得菱形交点处悬臂杆的根部对准芯模外圆上的凹陷部；外模具有与芯模外圆周配合的圆弧模压面；圆弧模压面上具有与凹陷部相配合的凸起部，以及用于容纳悬臂杆的避空槽，通过外模沿径向靠近芯模移动时的凸起部将悬臂杆的根部压至凹陷部内时，悬臂杆根部弹性变形以使悬臂杆头部沿径向向外翘起形成倒刺并落入避空槽内；
S3、取料：移走外模，将经S2处理后的支架本体从芯模外圆周上取下，准备下一个支架本体的加工。
作为一种可选地实施方式，步骤S1中在悬臂杆的根部预先打出工艺孔，用以S2中外模上的凸起部对其进行模压预定位。
本发明还提供了一种用于上述心血管球囊支架加工方法的加工设备，包括：
芯模，为圆柱状，与支架本体内孔配合，芯模外圆柱面上具有与菱形交点处悬臂杆的根部对应的凹陷部；
外模，其上具有与芯模外圆周配合的圆弧模压面，绕芯模轴线呈圆周阵列布置至少三块所述的外模，各个所述的外模沿芯模径向移动设置；所述圆弧模压面上具有凹陷部相配合的凸起部，以及用于容纳悬臂杆的避空槽；
压头，通过收缩结构与各外模连接，当压头沿芯模轴线方向移动时，在收缩结构作用下驱使各外模压紧于芯模外圆周。
作为一种可选地实施方式，还包括设置于外模***的预压机构，所述预压机构包括：铰接安装于底座上的支座，支座上具有与外模***配合的预压面，所述预压面上安装有弹性垫；当支座转动使预压面与外模***配合时，通过弹性垫对外模***沿径向向内弹性压紧。
作为一种可选地实施方式，所述芯模端部安装于底座上，所述底座上围绕芯模圆周设有用以支撑支架本体端部的定位槽。
作为一种可选地实施方式，所述底座上沿芯模径向设有滑槽，相应地，外模底部设有与滑槽滑动配合的卡合部。
作为一种可选地实施方式，所述收缩结构包括：位于外模与圆弧模压面同轴的外锥面、以及位于压头上与芯模同轴的内锥面，当压头沿芯模轴线方向移动时，在内锥面与外锥面配合作用下，驱使各外模压紧于芯模外圆周。
作为一种可选地实施方式，还包括：用以安装芯模的工作台，工作台上沿芯模轴线方向设有导向组件，导向组件上沿芯模轴线方向移动设有模压台，模压台底部安装所述的压头，模压台上方还设有用于驱动其移动的伸缩杆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该支架结构合理、简单，保证在心脏收缩或扩张时不会出现移位造成血液通道梗阻，同时，便于满足批量化生产需求，产品的一致性较好。具体而言，支架本体安装至原生二尖瓣瓣环处时，指向血液流入端、血液流出端的倒刺能够双向勾拉住瓣环下组织，保证在心脏收缩或扩张时不会出现移位造成血液通道梗阻，该支架结构更加简单，且容易批量化生产制造。
1、本发明的方法中通过一次模压成型可以一次性压制出一致性较好的倒刺，满足了较薄血管壁中倒刺刺入量高标准安装需求，同时，也大幅提高了生产率。
2、本发明的设备结构全合理，操作、调整、使用简单，能够满足快速制备出一致性好的心血管球囊支架产品。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1为本发明心血管球囊支架的主视结构示意图；
图2为本发明图1中俯视结构示意图；
图3为本发明S1步骤中示意图；
图4为本发明心血管球囊支架的加工设备主视结构示意图；
图5为本发明图4中A处局部放大结构示意图；
图6为本发明图5中B-B剖面结构示意图；
图7为本发明图5中外模与芯模合模时结构原理示意图。
图中：10、支架本体；11、倒刺；12、工艺孔；2、芯模；21、凹陷部；3、外模；30、圆弧模压面；31、凸起部；32、避空槽；33、外锥面；4、压头；41、内锥面；5、预压机构；51、支座；52、预压面；53、弹性垫；54、定位槽；55、滑槽；56、卡合部；6、工作台；7、导向组件；8、模压台；9、伸缩杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图7，在一个具体的实施例中，本发明实施例提供了一种心血管球囊支架，包括：管状的支架本体10，支架本体10的一端具有血液流入端，另一端具有血液流出端，两个端部呈波纹形结构；支架本体10为菱形网格结构，以实现支架本体10沿径向扩张或收缩运动；相邻两菱形的交点连接处具有朝向血液流入端和/或血液流出端且沿径向向外倾斜的倒刺11，倒刺11的头部-根部-本体轴线所成的夹角为30-90°，优选为60°；倒刺11的头部凸出于支架本体10外壁的距离小于1mm。支架本体10内表面覆膜，隔离血液，且其内设置瓣叶(图中未示出)防止血液逆向流动；支架本体10可采用可降解材料制成，如镁合金支架、铁基支架、聚乳酸类降解支架等，可以在一定时间内支撑管腔，保持血管通畅，当急性期过去后，它会逐渐降解乃至消失，从而避免局部炎症，有效防治血管扩张后的急性闭塞和再狭窄，也能克服晚期支架血栓以及需长期服用抗血小板药物等问题。
具体而言，通过球囊将该支架本体10安装至原生二尖瓣瓣环处时，指向血液流入端、血液流出端的倒刺11能够勾拉住瓣环下组织，保证在心脏收缩或扩张时不会出现移位造成血液通道梗阻，该支架相对而言，其结构更加简单，且容易批量化生产制造。
本实施例中，菱形连接点处仅设一个倒刺11，且相邻两菱形的交点连接处的倒刺11朝向相反。便于加工，简化结构。
本发明实施例还提供了一种上述心血管球囊支架的加工方法，包括如下步骤：
S1、激光切制菱形网格：将管状坯材通过激光切割机加工成菱形网格结构，且菱形的锐角处留有朝向相对的另一锐角的悬臂杆；加工出具有一定长度后沿圆周切断，形成管状的支架本体；
S2、倒刺模压成型：将经S1加工后形成的支架本体套装于圆柱状的芯模上，使得菱形交点处悬臂杆的根部对准芯模外圆上的凹陷部；外模具有与芯模外圆周配合的圆弧模压面；圆弧模压面上具有与凹陷部相配合的凸起部，以及用于容纳悬臂杆的避空槽，通过外模沿径向靠近芯模移动时的凸起部将悬臂杆的根部压至凹陷部内时，悬臂杆根部弹性变形以使悬臂杆头部沿径向向外翘起形成倒刺并落入避空槽内；其中，凹陷部为半求形沉孔，相应地，凸起部为半球形凸起，半球形凸起直径小于半求形沉孔，其之间的间隙配合形成模压开型腔；
S3、取料：移走外模，将经S2处理后的支架本体从芯模外圆周上取下，准备下一个支架本体的加工；其中，支架本体具有可扩张的弹性，取下时，可以手动扩大支架本体内径后，沿芯模轴线移动拉出。
本实施例中，为了使凸起部能够准确压制悬臂杆的根部位置，步骤S1中在悬臂杆的根部预先打出工艺孔12，孔径小于凸起部的外径，通过外模上的凸起部预压紧对准工艺孔，用以S2中外模上的凸起部对其进行模压预定位，保证倒刺能够顺利翘起。
本发明实施例还提供了一种用于上述心血管球囊支架加工方法的加工设备，包括：
芯模2，为圆柱状，与支架本体内孔配合，芯模2外圆柱面上具有与菱形交点处悬臂杆的根部对应的凹陷部21；同样地，凹陷部为半求形沉孔；
外模3，其上具有与芯模2外圆周配合的圆弧模压面30，绕芯模2轴线呈圆周阵列布置至少三块所述的外模3，本实施例中采用了大小、形状一致的四个，各个所述的外模3沿芯模2径向移动设置；所述圆弧模压面30上具有凹陷部21相配合的凸起部31，以及用于容纳悬臂杆的避空槽32，避空槽32内设置用以控制倒刺成形角度的斜面；凸起部为半球形凸起，半球形凸起直径小于半求形沉孔，其之间的间隙配合形成模压开型腔；
压头4，通过收缩结构与各外模3连接，当压头4沿芯模2轴线方向移动时，在收缩结构作用下驱使各外模3压紧于芯模2外圆周。
具体而言，本加工设备运用于上述步骤S2中，具体操作过程不再赘述。
本实施例中，为了防止外模3移动过程中带来的不确定振动等因素而造成的安装于芯模2上的支架本体发生位移，本实施例中就还包括设置于外模3***的预压机构5，所述预压机构5包括：铰接安装于底座上的支座51，支座51上具有与外模3***配合的预压面52，所述预压面52上安装有弹性垫53；当支座51转动使预压面52与外模3***配合时，通过弹性垫53对外模3***沿径向向内弹性压紧。具体而言，调整好支架本体在芯模上的位置后，移动外模3使其上的凸起部31预先将支架本体弹性压紧于芯模外圆周上，逐次操作各外模3，这样一来就保证了模压点处的位置不会偏移，保证倒刺的一致性。
本实施例中，为了便于调整支架本体在芯模2上的模压位置，所述芯模2端部安装于底座上，所述底座上围绕芯模2圆周设有用以支撑支架本体端部的定位槽54。具体地，支架本体端部的波纹状尖端可快速置于定位槽54中，实现快速定位，后再进行微调，节省了时间。
本实施例中，为了实现外模3沿芯模2径向准确移动，所述底座上沿芯模2径向设有滑槽55，可以采用截面为T形的滑槽，相应地，外模3底部设有与滑槽55滑动配合的卡合部56，可以采用截面为T形的卡齿。
本实施例中，所述收缩结构包括：位于外模3与圆弧模压面30同轴的外锥面33、以及位于压头4上与芯模2同轴的内锥面41，当压头4沿芯模2轴线方向移动时，在内锥面41与外锥面33配合作用下，驱使各外模3压紧于芯模2外圆周。通过圆锥面的配合驱动，同心度较高，保证了压头4下压的过程中，各外模3不会左右摆动，从而保证精度。
本实施例中，还包括：用以安装芯模2的工作台6，工作台6上沿芯模2轴线方向设有导向组件7，导向组件7上沿芯模2轴线方向移动设有模压台8，模压台8底部安装所述的压头4，模压台8上方还设有用于驱动其移动的伸缩杆9，可以采用液压缸。该设备可以辅助操作者实现高效的模压成形加工，提高生产效率，降低劳动强度。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种心血管球囊支架的加工方法，所述心血管球囊支架包括：管状的支架本体（10），支架本体（10）的一端具有血液流入端，另一端具有血液流出端；支架本体（10）为菱形网格结构，以实现支架本体（10）沿径向扩张或收缩运动；相邻两菱形的交点连接处具有朝向血液流入端和/或血液流出端且沿径向向外倾斜的倒刺（11）；菱形连接点处仅设一个倒刺（11），且相邻两菱形的交点连接处的倒刺（11）朝向相反；
其特征在于，所述心血管球囊支架的加工方法，包括如下步骤：
S1、激光切制菱形网格：将管状坯材通过激光切割机加工成菱形网格结构，且菱形的锐角处留有朝向相对的另一锐角的悬臂杆；加工出具有一定长度后沿圆周切断，形成管状的支架本体；
S2、倒刺模压成型：将经S1加工后形成的支架本体套装于圆柱状的芯模上，使得菱形交点处悬臂杆的根部对准芯模外圆上的凹陷部；外模具有与芯模外圆周配合的圆弧模压面；圆弧模压面上具有与凹陷部相配合的凸起部，以及用于容纳悬臂杆的避空槽，通过外模沿径向靠近芯模移动时的凸起部将悬臂杆的根部压至凹陷部内时，悬臂杆根部弹性变形以使悬臂杆头部沿径向向外翘起形成倒刺并落入避空槽内；
S3、取料：移走外模，将经S2处理后的支架本体从芯模外圆周上取下，准备下一个支架本体的加工。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤S1中在悬臂杆的根部预先打出工艺孔，用以S2中外模上的凸起部对其进行模压预定位。
3.一种用于权利要求1或2所述的加工方法的加工设备，其特征在于，包括：
芯模（2），为圆柱状，与支架本体内孔配合，芯模（2）外圆柱面上具有与菱形交点处悬臂杆的根部对应的凹陷部（21）；
外模（3），其上具有与芯模（2）外圆周配合的圆弧模压面（30），绕芯模（2）轴线呈圆周阵列布置至少三块所述的外模（3），各个所述的外模（3）沿芯模（2）径向移动设置；所述圆弧模压面（30）上具有凹陷部（21）相配合的凸起部（31），以及用于容纳悬臂杆的避空槽（32）；
压头（4），通过收缩结构与各外模（3）连接，当压头（4）沿芯模（2）轴线方向移动时，在收缩结构作用下驱使各外模（3）压紧于芯模（2）外圆周。
4.根据权利要求3所述的加工设备，其特征在于，还包括设置于外模（3）***的预压机构（5），所述预压机构（5）包括：铰接安装于底座上的支座（51），支座（51）上具有与外模（3）***配合的预压面（52），所述预压面（52）上安装有弹性垫（53）；当支座（51）转动使预压面（52）与外模（3）***配合时，通过弹性垫（53）对外模（3）***沿径向向内弹性压紧。
5.根据权利要求4所述的加工设备，其特征在于，所述芯模（2）端部安装于底座上，所述底座上围绕芯模（2）圆周设有用以支撑支架本体端部的定位槽（54）。
6.根据权利要求4所述的加工设备，其特征在于，所述底座上沿芯模（2）径向设有滑槽（55），相应地，外模（3）底部设有与滑槽（55）滑动配合的卡合部（56）。
7.根据权利要求3所述的加工设备，其特征在于，所述收缩结构包括：位于外模（3）与圆弧模压面（30）同轴的外锥面（33）、以及位于压头（4）上与芯模（2）同轴的内锥面（41），当压头（4）沿芯模（2）轴线方向移动时，在内锥面（41）与外锥面（33）配合作用下，驱使各外模（3）压紧于芯模（2）外圆周。
8.根据权利要求4~7中任一项所述的加工设备，其特征在于，还包括：用以安装芯模（2）的工作台（6），工作台（6）上沿芯模（2）轴线方向设有导向组件（7），导向组件（7）上沿芯模（2）轴线方向移动设有模压台（8），模压台（8）底部安装所述的压头（4），模压台（8）上方还设有用于驱动其移动的伸缩杆（9）。
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