这套结构面向血管介入临床操作场景开发,核心作用是在迂曲的人体血管通路内抵达血栓梗阻位置,先通过端部展开的多支柔性捕获丝完成血栓的缠绕固定,再依托构件自身的中空流道配合外接负压通路,将捕获后的血栓碎屑沿管路吸出,避免栓子脱落随血流漂移造成远端血管二次栓塞。
从实际使用逻辑倒推结构设计时,首先要适配血管通路的走形特征:人体外周血管、冠脉乃至颅内血管都存在大量连续弯曲段,刚性杆件无法沿自然管腔推送,因此整体主干采用大长径比的细长柔性杆构型,杆身可以随血管弯角自适应弯折,推送过程中不会对血管壁产生硬性顶撑损伤。端部的捕获单元没有采用刚性网篮结构,而是设计为多根从基座向外发散的细柔性丝,未释放状态下所有丝体可收拢贴附在杆端,随导管送入时整体外径控制在极小尺寸,能够通过内径狭窄的介入鞘管;抵达血栓位置后向外推出,丝体依靠自身预设的弯曲形态自然散开,形成笼状包覆空间,推送过程中丝体可以嵌入血栓的疏松纤维组织结构,将整块血栓缠绕锁止,不会在回撤时滑脱。
中空通路的设计是这套装置区别于普通实心导丝的核心特征,整个细长杆的内部沿轴向贯通连续流道,流道入口开设在端部捕获丝的汇聚基座位置,当捕获丝缠绕固定血栓后,外接负压源连通杆身尾端,负压作用直接传递到血栓所在位置,被破碎的栓子碎屑会顺着中空通道被吸出体外,不需要额外套取或者拖拽整块血栓通过狭窄血管段,大幅降低取栓操作中栓子逃逸的风险。
建模过程中首先要处理大长径比构件的形态表达:主干柔性杆的弯曲形态参考临床介入路径的典型血管走形绘制,曲线曲率变化完全贴合血管自然弯折的弧度,没有出现小半径急弯,保证实际加工后杆身的弯折应力均匀分布,不会在推送过程中发生折管堵死流道的问题。端部发散的捕获丝采用变曲率曲线构建,每根丝的弯曲弧度都存在细微差异,散开后形成的包覆空间不存在结构死区,不同方向延伸的丝体可以从多个角度接触血栓,即使血栓形态不规则也能完成有效缠绕。所有丝体和端部基座的衔接位置做顺滑过渡处理,不存在尖锐棱角,避免在血管内推送、回撤过程中刮伤血管内壁。
结构的安装边界完全匹配标准介入器械的使用逻辑:收拢状态下整个端部捕获单元的外轮廓不超出导管鞘的内径,所有柔性丝都可以完全收纳进鞘管内部,送入过程中不会和鞘管内壁发生剐蹭卡滞;当装置推送至目标位置后,操作端向前推送杆身,捕获丝从鞘管端口伸出后依靠自身弹性自然展开,展开后的最大外径适配目标血管的内径范围,既不会因为展开尺寸过小无法充分包覆血栓,也不会因为尺寸过大对血管壁造成过度压迫。杆身尾端预留标准负压连接接口,可以和临床常用的负压抽吸设备直接对接,不需要额外定制转接构件。
从工程落地的角度考量,所有和人体组织接触的构件边缘都做圆弧钝化处理,丝体的末端收为圆滑钝头,不存在锋利端头;中空流道的内壁全程顺滑,没有截面突变或者台阶结构,抽吸过程中血栓碎屑可以顺利沿流道排出,不会在管路内部发生堵塞。多根捕获丝的汇聚基座和主干杆身采用一体化衔接结构,不存在细小装配缝隙,避免操作过程中丝体脱落遗留在血管内。整套结构的构型完全适配高精度微纳3D打印的工艺特性,微小尺寸的中空通道和纤细柔性丝都可以通过增材制造一体成型,不需要后续微型装配工序,能够满足介入医疗器械微小尺寸、高精度的加工要求。在结构验证阶段,可以通过流体仿真模拟中空流道内的负压传递效率,调整流道内径参数平衡杆身柔性和抽吸流量,同时模拟捕获丝展开过程中的形态变化,确保丝体在鞘管内收拢、伸出后展开的动作全程顺畅,不会出现丝体互相缠绕打结的问题。
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- 软件分类: 通用机械零部件





