分区式主动脉根部灌注环结构设计

　　在心血管外科手术的体外循环操作环节，主动脉根部灌注是保障心肌保护效果的核心操作步骤，传统的灌注装置多采用单出口直插式结构，灌注液流向集中，无法针对主动脉根部不同的冠脉开口区域实现均匀覆盖，尤其是存在根部解剖变异、或者合并瓣叶钙化遮挡的病例中，很容易出现局部灌注不足，引发心肌保护不均、术后心功能恢复差的问题。这款分区式灌注环的设计，正是针对临床操作中的这类痛点展开，整体采用环形主体搭配长柄操作段的结构形式，环形主体做了开口式断口设计，能够在术中快速套叠在主动脉根部外壁，不需要对主动脉壁做全层穿刺，减少了血管壁损伤的风险，也降低了术后穿刺点出血、夹层形成的概率。环形主体上均匀分布了6个独立的灌注出口，每个出口都做了内凹式的喷嘴结构，

　　灌注液从出口喷出时会形成扇形扩散流场，分别对应左冠窦、右冠窦以及无冠窦的分区位置，也就是设计中参考的不同分区解剖结构，能够让灌注液均匀覆盖各个冠脉开口的对应区域，避免单出口灌注时的流场死区，保证心肌各个节段都能获得充分的灌注液供给。长柄操作段和环形主体采用一体式刚性连接，柄身做了等截面矩形结构，相比圆柄结构能够更好地传递扭转力矩，术中握持旋转时不会出现打滑，柄身长度经过适配，能够满足开胸手术下的操作距离要求，不会因为柄身过短干扰术野，也不会因为过长导致操作力矩过大碰伤周围组织。环形主体的内径尺寸适配成人常规主动脉根部的外径范围，断口处做了圆弧过渡倒角，套入过程中不会刮擦主动脉外膜，避免外膜血肿的发生；

　　每个灌注出口的连接端都做了标准的鲁尔接口适配结构，可以直接和临床常规的灌注管路连接，不需要额外的转换接头，减少了术中管路连接的操作步骤，也降低了接口漏液的风险。从结构设计的细节来看，环形主体的截面采用了外方内圆的形式，外壁的平面结构能够方便术中用无损伤镊夹持调整位置，内壁的圆弧面则和主动脉外壁的弧度完全贴合，固定后不会出现移位，也不会因为环体压迫导致主动脉壁变形影响冠脉开口的灌注通路。灌注出口的喷射角度经过反复调整，每个出口的喷射方向都对准对应冠脉窦的中心位置，角度偏差控制在临床允许的范围内，既不会因为角度过偏导致灌注液直接冲刷血管壁造成内膜损伤，也不会因为角度过正导致流场覆盖范围不足。长柄和环体的连接位置做了加厚的加强筋结构，

　　避免术中调整角度时连接位置出现断裂，整体结构的壁厚经过优化，在保证足够结构强度的前提下尽可能降低整体重量，减少环体自身重量对主动脉根部的牵拉。在实际临床使用场景中，这款灌注环可以在主动脉阻断后快速完成安装，相比传统的穿刺式灌注针，安装时间更短，能够缩短心肌缺血的等待时间，同时分区灌注的形式能够让停跳液更均匀地分布到心肌的各个区域，尤其是对于存在冠脉狭窄、或者冠脉开口位置变异的患者，能够有效提升心肌保护的效果，减少术后低心排的发生概率。安装边界上，这款灌注环不需要额外的固定装置，依靠环体自身的弹性贴合以及周围组织的支撑就可以完成固定，不会对周围的右房、肺动脉等组织造成额外压迫，适配绝大多数成人心脏外科手术的主动脉根部操作空间，不需要对术野做额外的扩大暴露。从结构建模的角度来看，整个模型的所有曲面都做了G1连续过渡，没有尖锐的棱角，所有和人体组织接触的边缘都做了R0.5以上的圆角处理，完全符合外科植入类操作器械的表面要求，各个接口的尺寸公差都按照临床常用器械的适配标准做了预留，后续如果要做实物加工，不管是采用医用高分子材料注塑还是金属材料3D打印，都不需要做额外的结构调整，直接可以用于工艺转化。