具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器及成型方法
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器及成型方法，用于治疗先心病，含房间隔缺损、动脉导管未闭、室间隔缺损、卵圆孔未闭、左心耳，或血管、其他组织腔体等需要封堵治疗的病症。
背景技术
现有技术中，封堵器的一端一般会带有一个连接件，连接件具有内螺纹，以与输送器相连接从而实现封堵器的输送。由于内螺纹加工难度较高，而且生产过程中会产生较高的次品率，这样造成原材料的浪费和无效人工成本的提高。在治疗肿瘤和血管性病变时，也可以用封堵器植入病变器官的供应血管内，使之发生闭塞，中断血供，以期达到控制出血、治疗肿瘤和血管性病变以及消除患病器官功能的目的。封堵器还可以放在一些组织腔体中，以闭合组织腔体，截断内部物质的输送。
现有技术封堵器的骨架结构采用编织后热定型的方法，工序复杂且耗时较长。如果能够采用3D打印的方法成型封堵器的骨架结构，可以省去常规加工的定型工艺，工序简化且提高生产效率，从而降低成本。
综上，现有技术中由于制作封堵器的工序复杂且耗时较长而难于制作和增加制造成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的封堵器的成型方法具有工序复杂且耗时较长的缺陷，提供一种具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器及成型方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器，其特点在于，所述自由连接封堵器包括有：骨架结构，由3D打印一体成型，所述骨架结构包括网状体，所述网状体具有相对设置的近端和远端，所述远端具有平整光滑的表面，所述近端具有连接件或平整光滑的表面；其中，所述连接件包括操作区域，且为任何可3D打印的结构，所述操作区域用于与输送所述自由连接封堵器的输送器相连接；阻流隔层，位于所述网状体的内部，用于阻挡血液流动。
在本方案中，骨架结构由3D打印一体成型，骨架结构的各结构组成之间无需设置专门的连接装置，骨架结构整体占用的空间较少，成型过程中工序较为简单，成型效率高。另外，该自由连接封堵器的连接件可以不需设置螺纹便能够实现输送器的连接，易于制作，也有利于降低成本。
较佳地，所述连接件的形状用于与所述输送器的抓捕结构相适配，其中所述抓捕结构用于抓捕所述连接件；
优选地，所述连接件为圆柱状结构、圆球状结构或椭球状结构。
在本方案中，连接件的形状可根据抓捕结构的形状进行适应性设置，适应范围较广。
在本方案中，所述连接件的几种形状，由于具有较光滑且圆润的结构，从而可以安全植入人体内，而不会损伤缺损周围的心脏组织。
较佳地，所述网状体为具有双盘面的网状结构。
较佳地，所述网状体的网格的为根据实际编织产品模拟设计；
优选地，所述网状体的网格的形状包含平行四边形、菱形、类平行四边形、类菱形，或以上至少两种图形的组合。
在本方案中，所述网状体的网格的网丝之间既有一定的约束性，使产品保留一定的形状，又有较大的活动空间，使产品易于变形。在输送产品时能够使其拉伸为直径很小的截面而通过输送鞘管，而到达缺损部位又能够恢复为初始的形状。其中，实际编织产品指的是采用编织成型方式加工出的产品对应的形状。
较佳地，所述阻流隔层与所述网状体的中心轴线垂直，且所述阻流隔层的材质为无纺布、薄膜或织物。
较佳地，所述骨架结构的材质为金属，金属合金，或者高分子材料。
较佳地，所述自由连接封堵器为房间隔缺损封堵器、动脉导管未闭封堵器、室间隔缺损封堵器、卵圆孔未闭封堵器、左心耳封堵器、血管塞或用于人体结构内需要被修补封堵、堵塞的部位的封堵器。
本发明还提供一种上述具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器的成型方法，其特点在于：
当所述近端具有连接件时，所述成型方法包括以下步骤：
S1、采用3D打印一体成型所述骨架结构，包括所述网状体和所述连接件；
S2、将所述阻流隔层放置在所述网状体的内部；
当所述近端为平整光滑的表面时，所述成型方法包括以下步骤：
S1'、采用3D打印一体成型所述骨架结构；
S2'、将所述阻流隔层放置在所述网状体的内部。
在本方案中，骨架结构采用3D打印一体成型，成型方式较为简单，加工时间相对较短，骨架结构的各结构组成之间无需设置专门的连接装置，骨架结构整体占用的空间较少，成型效率较高，有利于降低制作成本。
较佳地，步骤S1包括以下步骤：
S11、制作所述骨架结构的模型文件；
S12、将所述骨架结构的模型文件导入到对应的3D打印机中；
S13、将制作所述骨架结构的材质送至对应的3D打印机的打印料口。
S14、所述3D打印机将材质熔化并挤出；
S15、使挤出的材质在打印台上冷却、逐层堆积，以完成骨架结构的成型。
较佳地，在步骤S13中，所述材质为粉末状，纤维状或凝胶状。其中，当骨架的材质为金属或金属合金时，这些材质可以为粉末状；当骨架的材质为高分子材料时，这些材质可以为纤维状或凝胶状。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明公开自由连接封堵器骨架结构采用3D打印一体成型，成型方式较为简单，骨架结构的各结构组成之间无需设置专门的连接装置，骨架结构整体占用的空间较少，成型效率较高，有利于降低制作成本。该自由连接封堵器的成型方法比较简单，可以省去常规加工的定型工艺，成型工序较为简单。该自由连接封堵器也可以用于封堵血管的医疗器械，封堵器植入病变器官的供应血管内，使之发生闭塞，中断血供，以期达到控制出血、治疗肿瘤和血管性病变以及消除患病器官功能的目的，还可以放在一些组织腔体中，以闭合组织腔体，截断内部物质的输送。
附图说明
图1为本发明实施例1的具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器结构示意图。
图2为本发明实施例1的具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器的部分结构示意图，图中示出了阻流隔层和网状体的相对位置关系。
图3为本发明实施例2的具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器的结构示意图。
图4为本发明实施例2的具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器的另一结构示意图。
图5为本发明实施例3的具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器的结构示意图。
图6为本发明实施例3的具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器的另一结构示意图。
图7为本发明实施例4的具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器的结构示意图。
图8为本发明实施例5的具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器的结构示意图。
图9为本发明实施例6的具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器的成型方法的流程图。
图10为本发明实施例6的具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器的成型方法的步骤S1的子流程图。
附图标记说明：
10：网状体
101：远端
102：近端
30：连接件
40：阻流隔层
具体实施方式
下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
实施例1
本实施例揭示一种具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器，该自由连接封堵器为动脉导管未闭封堵器。参照图1予以理解，自由连接封堵器包括有骨架结构和阻流隔层。其中，骨架结构由3D打印一体成型，骨架结构包括网状体10，网状体10具有相对设置的近端102和远端101，远端101具有平整光滑的表面，近端102具有连接件30或平整光滑的表面；其中，连接件30包括操作区域，且为任何可3D打印的结构，操作区域用于与输送自由连接封堵器的输送器相连接。阻流隔层位于网状体10的内部，用于阻挡血液流动。
在本实施方式中，骨架结构由3D打印一体成型，骨架结构的各结构组成之间无需设置专门的连接装置，骨架结构整体占用的空间较少，成型效率高。另外，该自由连接封堵器的连接件30可以不需设置螺纹便能够实现输送器的连接，易于制作，也有利于降低成本。
进一步地，连接件30的形状用于与输送器的抓捕结构相适配，其中抓捕结构用于抓捕连接件30。其中，连接件30的形状可根据抓捕结构的形状进行适应性设置，适应范围较广。
更进一步地，参照图1予以理解，连接件30为圆柱状结构。需要说明的是，在其他可替代的实施方式中，连接件30也可以根据实际需要设置为圆球状结构或椭球状结构。另外，需要说明的是，图1中连接件30的长度仅仅为示意，连接件30的实际长度或连接件30相对于网状体10的长度可以根据实际需要进行设置。
更进一步地，继续参照图1予以理解，网状体10为具有双盘面的网状结构。网状体10的网格的为根据实际编织产品模拟设计。另外，网状体10的网格的形状为平行四边形和类平行四边形的组合。
在其他可替代的实施方式中，网格的形状也可设置为其他包含平行四边形、菱形、类平行四边形、类菱形或以上至少两种图形的组合。
更进一步地，在本实施方式中，骨架结构的材质为金属，如不锈钢、钛等。在其他可替代的实施方式中，骨架结构的材质也可为金属合金材料，或者高分子材料。其中，金属合金材料包括钴基合金、钛合金或镍钛合金形状记忆材料等。高分子材料可以为可降解吸收的生物医用高分子材料，包括聚丙交酯、聚乙交酯、聚己内酯、聚对二氧环己酮，及这些材料的共聚物或混合物；或为生物惰性医用高分子材料，包括尼龙、涤纶树脂、聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、有机硅或聚丙烯腈，及这些材料的共聚物或混合物。
更进一步地，如图2所示，阻流隔层40与网状体10的中心轴线垂直，且阻流隔层40的材质为无纺布、薄膜或织物。
实施例2
本实施例揭示的具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器为房间隔缺损封堵器，如图3所示，本实施例中自由连接封堵器的结构与实施例1中自由连接封堵器的结构基本相同。不同之处主要在于：网状体10的结构。本封堵器主要用于封堵房间隔缺损，其网状体的盘面为双圆盘状，盘面直径较大，这样才能够有足够的支撑力使封堵器牢固地固定在房间隔缺损处。腰部直径比缺损直径略大，从而提高封堵效果。
与实施例1类似，图3中连接件30的长度仅仅为示意，连接件30的实际长度或连接件30相对于网状体10的长度可以根据实际需要进行设置。
需要说明的是，连接件30也可以采用如图4中所示的圆柱状连接件，该圆柱状连接件用于与输送器连接的一端没有内螺纹。
实施例3
本实施例揭示的具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器为卵圆孔未闭封堵器，如图5和图6所示，本实施例中自由连接封堵器的结构与实施例1中自由连接封堵器的结构基本相同。不同之处主要在于：网状体10的结构。本封堵器主要用于封堵卵圆孔未闭，其网状体为工字型的双圆盘状，盘面直径较大，这样才能够有足够的支撑力使封堵器牢固地固定在卵圆孔未闭处，且较大的封堵器盘面可以增加封堵效果。腰部直径较小，这是因为卵圆孔未闭处的间隙一般较小，腰部直径较小有利于封堵器的放置，而不会对周围组织产生损伤。
与实施例1类似，图5中连接件30的长度仅仅为示意，连接件30的实际长度或连接件30相对于网状体10的长度可以根据实际需要进行设置。
实施例4
本实施例揭示的具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器为室间隔缺损封堵器，如图7所示，本实施例中自由连接封堵器的结构与实施例1中自由连接封堵器的结构基本相同。不同之处主要在于：网状体10的结构。本封堵器主要用于室间隔缺损，其网状体的腰部直径比缺损略大，盘面直径比腰部略大，这样才能够有足够的支撑力使封堵器牢固地固定在室间隔缺损处，较大的腰部直径可以增加封堵效果。室间隔缺损周围有很多传导键索，为防止传导阻滞发生，封堵器的盘面直径不能太大，比腰部直径略大即可。
与实施例1类似，图7中连接件30的长度仅仅为示意，连接件30的实际长度或连接件30相对于网状体10的长度可以根据实际需要进行设置。
实施例5
本实施例揭示的具有3D打印成型骨架结构的自由连接封堵器为左心耳封堵器，如图8所示，本实施例中自由连接封堵器的结构与实施例1中自由连接封堵器的结构基本相同。不同之处主要在于：网状体10的结构。本封堵器主要用于左心耳，其网状体类似于帽子，直径较小的盘面有利于被置入左心耳处，直径较大的盘面被放置在左心耳的入口处，并把入口处完全覆盖，从而完全封堵住左心耳。这种结构有足够的支撑力置于左心耳处而且有利于完全封堵左心耳。
与实施例1类似，图8中连接件30的长度仅仅为示意，连接件30的实际长度或连接件30相对于网状体10的长度可以根据实际需要进行设置。
实施例6
本实施例揭示一种如实施例1-5中任一种自由连接封堵器的成型方法，如图9所示，该成型方法包括以下步骤：
步骤S1，采用3D打印一体成型骨架结构，包括网状体和连接件；
步骤S2，将阻流隔层放置在网状体的内部。
在本实施方式中，骨架结构采用3D打印一体成型，成型方式较为简单，骨架结构的各结构组成之间无需设置专门的连接装置，骨架结构整体占用的空间较少，成型效率较高，有利于降低制作成本。
需要说明的是，对于网状体的近端为平整光滑的表面的自由连接封堵器，成型方法包括以下步骤：
步骤S1'、采用3D打印一体成型骨架结构；
步骤S2'、将阻流隔层放置在网状体的内部。
具体地，参照图10予以理解，在本实施方式中，步骤S1包括以下步骤：
S11、制作骨架结构的模型文件；
S12、将骨架结构的模型文件导入到对应的3D打印机中；
S13、将制作骨架结构的材质送至对应的3D打印机的打印料口。
S14、3D打印机将材质熔化并挤出；
S15、使挤出的材质在打印台上冷却、逐层堆积，以完成骨架结构的成型。
另外，在步骤S13中，制作骨架结构的材质为粉末状，纤维状或凝胶状材质。具体地，当骨架的材质为金属或金属合金时，这些材质可以为粉末状。当骨架的材质为高分子材料时，这些材质可以为纤维状或凝胶状。
在本发明的描述中，一个实施例可能配有多张附图，同一实施例中的同一部件的附图标记不一定在每一张附图中均标出；但是本领域技术人员应当理解，在对实施例中的某一张或多张附图进行描述的时候，可以结合该实施例中的其他附图加以理解；本领域技术人员应当理解，在未指明文字具体对应的是哪一张附图时，可以结合该实施例中的所有附图加以理解。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
