血管支架分类
(完整版)血管支架设计
膨胀
3.支架优化设计
分析结果
膨胀
3.支架优化设计
分析结果
径向支撑力
3.支架优化设计
分析结果
压握
3.支架优化设计
分析结果
压握
3.支架优化设计
分析结果
柔顺
3.支架优化设计
分析结果
柔顺
3.支架优化设计
分析结果
柔顺
3.支架优化设计
2.血管支架设计
参数计算
ac b
参数 金属覆盖率 （Φ4mm） 轴向短缩率 径向回弹率 支架壁厚 显影效果 支架压握直径 均匀扩张程度 径向支撑力 柔顺性
数值 10%
≤ 2% ≤ 2% 0.004in 优秀 <1.1mm 优秀 良好 良好
参数 标称直径 长度 波形数 节长 节数
数值 4mm 20mm 7 5mm 4
2.血管支架设计
二维模型建立
AutoCAD
三维模型建立
SolidWorks
2.血管支架设计
支架建模II-SolidWorks
2.血管支架设计
支架建模II-SolidWorks
2.血管支架设计
支架建模III
SolidWorks
2.血管支架设计
支架建模III
Pro/E
2.血管支架设计
支架建模Ⅳ
Inventor
2.血管支架设计
支架建模Ⅳ
Inventor
3.支架优化设计
优化设计过程
径向支撑力 径向反弹比 轴向缩短率 轴向柔顺性
支架模型
有限元模型
求解
结果分析 N
设计 要求
支架种类特性
1.球扩支架的性能定位准确支撑力大支架裸露在外，通过狭窄段时，可能会脱落支架僵硬，折曲后不容易自行恢复原状适应用于需要准确定位，血管无扭曲，狭窄段远近端管径相差不多的部位。
2.自膨胀支架的分类非记忆合金自膨胀支架如wallstent（Boston science公司）Z-stentNi-Ti记忆合金自膨支架如Smart stent (cordis 公司) Memotherm stent(Bard 公司)3.非记忆合金自膨胀支架的性能柔顺性好释放时容易回纳到导管鞘内定位性较差4.Ni-Ti记忆合金支架举例柔韧性好支撑力强定位性能好有得支架容易前跳，通畅率来讲，Wallstent的远期通畅率似乎不如记忆合金的。
Memotherm FLEXX 支架的特点枪式把手，可以单手释放短的输送系统（60cm）有支架锁3个标记的定位系统圆形边缘及高抛光的支架表面适用于对侧入路法5.wallstent :A self-expandable metallic endoprosthesis made from stainless steel filaments woven in acriss-cross pattern to form a tubular mesh configuration .It is highly flexible in its longitudinal axis and can be easily inserted in a crossover fashion across the aortic bifurcationIt has a good expansile force in the radial direction, but there is considerable (10 to 30 %) foreshortening of the stent during release.Stent diameters of 6 to 10 mm are mounted on a 7F instrument, from 12 to 16 mm a 9F introducing sheath is needed. The stent has been extensively used in the vascular and biliary system as well as in the gastrointestinal tract and the tracheobronchial tree.6.支架分类膨胀方法自膨式(self-expandable)球扩式（ballon-expandable）支架结构编织焊接(Most home made stent、Wallstent、Symphony)激光切割(Smart、Menotherm-stent、Palmaz、Saxx-stent、Corinthian-stent)螺旋状（IntraCoil、EndoCoil）支架表面情况裸支架（bare stent）带膜支架（covered stent）支架移植物体(stent graft)7.内放疗支架植入术是指根据病灶情况在特制的机制针织支架上安放若干粒半衰期为59天的125I放射粒子，而后按食道支架植入术的步骤将携带125I放射粒子的特制针织支架植入到狭窄部位。
心脏支架专业术语
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血管支架分类(材料相关)
血管支架分类金属支架缺点：血液相容性不佳；持续性机械牵拉；异物炎性反应；血管内皮细胞功能受损。
（金属裸支架）金属可降解血管支架可降解金属材料取材范围相对狭窄，主要围绕人体体液中金属离子的各种成分进行调配，或添加少量稀有金属来改善其力学性能。
缺点：生物降解性能，生物相容性不理想；随支架质量下降，支撑性能亦减少。
聚合物支架优点：聚合物支架与血管壁的相容性好于金属支架；可避免后期的内膜增殖,特别是可降解的聚合物支架.缺点：聚合物支架的径向力比金属支架小，因此需要更大的支撑厚度，从而造成支架体积较大，无法达到远端小血管；置入时无法用气囊将其完全扩张，不得不使用加热的方法，对血管造成潜在的危险；较大的回弹力；X射线示踪性不理想，聚合物材料密度低于金属材料，无法在X射线下清晰显影，通常是借助输送器的金属定位标志做参照；复查不便。
涂层支架涂层支架( coated stents)就是将具有良好生物相容性的材料,通过特殊涂覆技术包被于金属支架表面,隔绝金属支架与血管组织的接触,抑制血小板的聚集.主要的涂层支架有金属涂层支架、生物可降解膜被覆金属支架,此外还有PC涂层支架、碳化硅涂层支架、碳分子涂层支架、多聚物涂层支架、静脉覆盖支架等金属涂层支架缺点：金属有较高的表面电位和吸附负性粒子，有致血栓特性；实践证明金、银、铜覆盖支架并不能解决新生内膜增殖和致血栓形成的问题.生物可降解膜被覆金属支架优点：血栓源性小，炎性反应轻微；较好的血管支撑力；减少支架再狭窄和内膜增殖；提高了支架的生物相容性；不存留异物，安全、无毒；血栓形成、异物反应及新生内膜增生少，内皮化更完全；可抑制早期的血栓形成和晚期的新生内膜增生研究较多的是纤维蛋白被覆的支架；可减少新生内膜增生及减少异物反应,使局部血管结构保持完整,减少再狭窄的发生率.缺点：机械强度、体积及所载药物的释放速度等方面还不能完全适应临床需要；相较于金属材质，相对力学强度普遍较低；可降解高分子血管支架的弹性回缩普遍较大，适合做成自膨胀型；其降解产物的积累会引起引起局部炎症反应磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine, PC)优点：人类细胞膜外层的主要脂质组成部分；具有电中性、高亲水性、无毒和在生理pH值下稳定的特性.；PC涂层模仿人体自然细胞膜的化学特性,可降低摩擦系数,减少支架表面纤维蛋白原的结合和血小板的激活与粘附,从而减低支架植入后的急性/亚急性血栓形成.碳化硅涂层优点：可减少支架的血栓形成；碳分子涂层可阻止金属支架释放重金属离子而诱导的血小板激活;可使支架表面更光滑,以增强支架的生物相容性,减弱其抗原性而防止血栓形成.自体静脉移植覆盖支架优点：由传统支架上覆盖静脉血管内皮细胞构成,可能是PTCA的理想支架；可减少支架致血栓特性和局部组织反应。
主动脉瘤支架分类
主动脉瘤支架分类主动脉瘤支架是一种用于治疗主动脉瘤的重要设备。
主动脉瘤是主动脉壁的局部扩张，并伴有动脉壁的破裂或撕裂风险。
支架是通过植入在瘤体内部，以加固主动脉壁，防止瘤体破裂。
根据不同的分类标准，主动脉瘤支架可以分为多种类型，包括形状、材料和植入方式等方面的分类。
一、形状分类主动脉瘤支架的形状分类主要包括直线型支架和分叉型支架两种。
1. 直线型支架：直线型支架是最常见的主动脉瘤支架类型，其形状类似于一根细长的金属筒管。
直线型支架一般由金属合金制成，具有良好的机械强度和生物相容性。
直线型支架通过植入在主动脉瘤内部，可以有效地加固主动脉壁，防止瘤体破裂。
2. 分叉型支架：分叉型支架是一种特殊形状的主动脉瘤支架，其形状类似于一个分叉的金属筒管。
分叉型支架通常用于主动脉瘤位于主动脉分叉处的情况，可以分别植入在主动脉的不同分支中，以加固主动脉壁，防止瘤体破裂。
二、材料分类主动脉瘤支架的材料分类主要包括金属支架和生物支架两种。
1. 金属支架：金属支架是主动脉瘤治疗中最常用的支架材料。
常见的金属支架材料包括不锈钢、钴铬合金和镍钛合金等。
金属支架具有良好的机械强度和生物相容性，可以有效地加固主动脉壁，防止瘤体破裂。
2. 生物支架：生物支架是一种新型的支架材料，主要由生物可降解材料制成。
生物支架植入体内后，可以逐渐被机体吸收代谢，避免了金属支架长期存在的一些问题。
生物支架在临床应用中具有较好的安全性和可靠性，并且具有较低的血栓形成和充血风险。
三、植入方式分类主动脉瘤支架的植入方式分类主要包括经皮穿刺植入和开胸手术植入两种。
1. 经皮穿刺植入：经皮穿刺植入是目前主动脉瘤支架植入的常用方式。
患者只需进行局部麻醉，通过皮肤切口和血管穿刺，将支架引导至瘤体部位进行植入。
经皮穿刺植入具有创伤小、恢复快的优点，适用于大多数主动脉瘤患者。
2. 开胸手术植入：开胸手术植入是一种传统的主动脉瘤支架植入方式。
患者需要进行全身麻醉，通过开胸手术切口，直接将支架植入主动脉瘤部位。
心血管支架分类
心血管支架分类
心血管支架的分类主要依据其设计、材质、功能和用途等因素。
以下是一些常见的分类方式：
1. 根据设计：可以分为网状支架（wallstent）、管状支架、缠绕型支架、环状支架等。
2. 根据材质：可以分为金属支架（如不锈钢、镍钛合金、钴铬合金等）和非金属支架（如聚合物或碳材料等）。
3. 根据功能：可以分为单纯支撑型支架和治疗型支架。
治疗型支架包括在支架外表涂带药物或利用支架外的覆膜携带治疗物质的支架或放射性支架等。
4. 根据用途：可以分为冠状动脉支架、颅内动脉支架、肾动脉支架、外周血管支架、主动脉支架等。
5. 根据表面处理情况：可以分为裸露型、涂层型和覆膜型。
裸露型表面仅作抛光处理；涂层型在金属表面涂以肝素、氧化钛等物质；覆膜型即在金属支架外表覆以可降解或不可降解的聚合物薄膜。
6. 根据在血管内的展开方式：可以分为自展式和球囊扩张式两种。
前者如Z型支架及网眼状的支架等，其可在血管内自行扩张；后者自身无弹性，依靠球囊扩张到一定径值而贴附于血管内。
这些分类方式并不是绝对的，有些支架可能兼具多种分类特点。
心血管支架的设计和制造需要考虑到诸多因素，包括血管的形状、大小、病变情况以及患者的年龄、身体状况等。
因此，在选择合适的支架时，需要综合考虑各种因素。
介入常规材料认识
• •
非血管介入材料
各类穿刺针及引流导管
各类消化道支架
活检针
球囊扩张导管（balloon catheter） 特点：用于扩张狭窄的血管， 根据不同血管管径进行选择。
• 血管内支架及覆膜支架 • 特点：用于治疗狭窄的血管，支撑 狭窄、闭塞血管、减少血管弹性回缩及再 塑形保持血管官腔通常。 分类：自膨式支架、球囊扩张式支 架、热记忆式支架 覆膜血管内支架：主要起到封堵血 管破口或隔绝动脉瘤腔的作用。
介入常见器材认识
介入科 李列阳
血管介入基本材料
穿刺针（access needle） 特点：血管介入操作基本器材，中空管状 结构、适合导丝通过。
导管鞘
可支持长时间手术导丝、导管通过；防止导 丝、导管、球囊导管、支架输送系统等引起 穿刺路径血管及局部组织损伤。
导管和导丝
1、介入必备器材；2、用于诊断性血管造影； 3、手术中输送栓塞剂或治疗性药物；4、 导管同时作为外套管插入同轴微导管及微 导丝。 据目的不同，导丝、导管的直径、长 度、硬度及尖端形态也各不相同
• •
• 下腔静脉滤器（inferior vena cava filtre）
• 特点：预防下肢深静脉血栓脱落引发 肺栓塞。临床上分为可回收型及永久型滤 器。
• 栓塞剂及封堵器材
• •
特点：控制出血、阻断肿瘤供血动脉、 器官灭活以及血管畸形的治疗等。 理想栓塞剂特点：无毒、无抗原性、有良 好的生物相容性、易获得、易消毒、不透X线、 易经导管注入。
支架金属材料
(4) 可视性:支架在置入时一般采用“X 光”引导,要求材料具有“X 光”可视性。由于需要使用核磁共振成像(MRI) 进行血管造影,要求 材料同时具有MRI 可视性。
冠状动脉支架材料
(5) 良好的扩张性及压缩性:理想的支架应具有较大的扩张比,使得支架能够 压缩到尽可能小,以穿过狭窄的血管通路到达靶血管部位,然后扩张到预先设 计的直径。小于设计直径就会增加血栓形成的危险,而过度扩张对血管内膜压 迫又会造成弹性损伤。
Durable
理想 材料
MRI compatible
Strong Surface finish
Radiopaque Biocompatible
Corrosion resistant
冠状动脉支架材料
作为血管植入物,冠状动脉支架材料主要应满足以下条件: (1) 生物相容性:支架置入体内后与血液及血管壁接触,良好的生物相容性要 求不产生炎症和致敏反应,有效减少急性血栓形成和阻止内膜组织增生,并且 具有良好的抗凝血性。
颈动脉支架：属于自扩张支架，采用激光雕刻的方法由镍钛管材料制成，支 架事先处理到需要的尺寸，然后压握到输送鞘管内( 直径1.7mm~2.0mm)，由 于镍钛材料具有优异的超弹性，支架在很小的鞘管内不会发生塑性变形。输 送鞘管到达颈动脉狭窄部位后，后撤鞘管释放支架，支架自行恢复其形状， 同时把狭窄的部位撑开。 该支架的优点有：支架的短缩率小，释放精确性高；支架具有良好的支撑强 度；支架贴壁性好，能与血管自然解剖形态一致，同时减少了血栓形成的风 险。 针对颈总动脉和颈内动脉的解剖结构，可以设计锥形支架，以适应由粗 的颈总动脉到细的颈内动脉血管结构变化。
撑力，可制成更小的支架,更容易达到血管远端。
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血管支架分类
金属支架
缺点:
血液相容性不佳;
持续性机械牵拉;
异物炎性反应;
血管内皮细胞功能受损。
(金属裸支架)
金属可降解血管支架
可降解金属材料取材范围相对狭窄,主要围绕人体体液中金属离子的各种成分进行调配,或添加少量稀有金属来改善其力学性能。
缺点:生物降解性能, 生物相容性不理想;
随支架质量下降,支撑性能亦减少。
聚合物支架
优点:聚合物支架与血管壁的相容性好于金属支架;
可避免后期的内膜增殖,特别就是可降解的聚合物支架、
缺点:聚合物支架的径向力比金属支架小,因此需要更大的支撑厚度,从而造成支架体积较大,无法达到远端小血管;
置入时无法用气囊将其完全扩张,不得不使用加热的方法,对血管造成潜在的危险;
较大的回弹力;
X射线示踪性不理想,聚合物材料密度低于金属材料,无法在Ｘ射线下清晰显影,通常就是借助输送器的金属定位标志做参照;
复查不便。
涂层支架
涂层支架( coａteｄstentｓ)就就是将具有良好生物相容性的材料,通过特殊涂覆技术包被于金属支架表面,隔绝金属支架与血管组织的接触,抑制血小板的聚集、
主要的涂层支架有金属涂层支架、生物可降解膜被覆金属支架,此外还有PＣ涂层支架、碳化硅涂层支架、碳分子涂层支架、多聚物涂层支架、静脉覆盖支架等
金属涂层支架
缺点:金属有较高的表面电位与吸附负性粒子,有致血栓特性;
实践证明金、银、铜覆盖支架并不能解决新生内膜增殖与致血栓形成的问题、
生物可降解膜被覆金属支架
优点:血栓源性小,炎性反应轻微;
较好的血管支撑力;
减少支架再狭窄与内膜增殖;
提高了支架的生物相容性;
不存留异物,安全、无毒;血栓形成、异物反应及新生内膜增生少,内皮化更完全;
可抑制早期的血栓形成与晚期的新生内膜增生研究较多的就是纤维蛋白被覆的支架; 可减少新生内膜增生及减少异物反应,使局部血管结构保持完整,减少再狭窄的发生率.缺点:
机械强度、体积及所载药物的释放速度等方面还不能完全适应临床需要;
相较于金属材质,相对力学强度普遍较低;
可降解高分子血管支架的弹性回缩普遍较大,适合做成自膨胀型;
其降解产物的积累会引起引起局部炎症反应
磷脂酰胆碱(phｏspｈatidｙlchoｌｉne, ＰC)
优点:人类细胞膜外层的主要脂质组成部分;
具有电中性、高亲水性、无毒与在生理pＨ值下稳定的特性.;
ＰC涂层模仿人体自然细胞膜的化学特性,可降低摩擦系数,减少支架表面纤维蛋白原的结合与血小板的激活与粘附,从而减低支架植入后的急性／亚急性血栓形成、
碳化硅涂层
优点:可减少支架的血栓形成;
碳分子涂层可阻止金属支架释放重金属离子而诱导的血小板激活;
可使支架表面更光滑,以增强支架的生物相容性,减弱其抗原性而防止血栓形成、
自体静脉移植覆盖支架
优点:由传统支架上覆盖静脉血管内皮细胞构成,可能就是PTCA的理想支架;
可减少支架致血栓特性与局部组织反应。
缺点:仍能引起轻度内膜增生反应、
药物支架(药物涂层支架/药物洗脱支架)
药物的种类有:
1)血小板功能抑制剂,如阿司匹林、苯酚米唑、潘生丁、抵克力得等;
2)抗凝血药物如肝素、水蛙素、华发令等;
3)抗增殖药物,如紫杉醇(美国波士顿Tａxuｓ药物洗脱支架)、雷帕霉素(美国强生Cyper药物洗脱支架)(中国微创Fireｂirｄ药物洗脱支架)(中国乐普Parｔher药物洗脱支架),酪氨酸激酶抑制剂(中国吉威Exｃel洗脱支架)等、
支架加载的药物可以通过扩散机制或随着聚合物的降解而释放,其释放主要有3种方式:
(1)药物混合于聚合物中,以弥散方式释放,待其排空后聚合物才开始降解;
(2)药物非共价结合于聚合物中,聚合物表面发生水解,交链断裂,释放药物;
(3)药物与聚合物间为共价结合,只有当共价键断裂,药物才开始释放,持续时间较长
优点:药物涂层支架植入体内后,药物持续高浓度释放,使药物能够在“靶位”达到有效治疗浓度,而且而且维持一定的释放时间,能够有效的预防支架内置术后的再狭窄、
缺点:药物涂层支架作为一项新技术,其3年以上的疗效尚未得到完全肯定,它在抑制平滑肌细胞增生的同时,也抑制了损伤动脉的愈合及内皮化,因而可能导致局部延迟愈合,对药物涂层支架的长期疗效产生不利影响。
(药物涂层支架)
药物洗脱支架价格昂贵;
双联抗血小板药物服用时间长;
晚期血栓发生率高。
放射性支架
支架载带的放射性元素包括55 Ｃo、32 P、198Au以及10３Pd等,常选用的放射源就是３2 P、放射性血管支架,所需活度低(３17 ｋＢq量级) ,易于防护,按常规操作就可以植入,临床使用更为安全方便, 主要缺点就是照射剂量未能实现完全均一. 放射性血管支架就是一个新兴的研究方向,已成为预防PTCA后再狭窄研究的热点。
优点:射线照射可非选择性地杀死各种引起增殖的细胞,临床使用的放射源主要有γ源与β源、γ放射源穿透能力强,放射剂量较均匀,但使用过程中存有防护问题. β放射源虽穿透力较弱,但对支架内再狭窄有良好的治疗效果,且使用方便,不易造成放射污染、
(放射性支架)。