能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器的制備方法
【專利摘要】一種能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器的制備方法，制備填充形狀記憶復合材料，填充形狀記憶復合材料由形狀記憶聚合物基體和填充材料組成，將形狀記憶聚合物基體和填充材料充分混合得到填充形狀記憶復合材料；灌注固化，將得到的填充形狀記憶復合材料注入模具中，將純的形狀記憶聚合物倒入另外四個相同的模具中，在55～65℃條件下固化6～8小時，然后將填充形狀記憶復合材料的一層和可延展芯片分層放置于純形狀記憶聚合物層之間，再固化2～3小時，最終得到形狀記憶復合材料與能量收集存儲裝置一體設備，將能量收集可延展芯片以及電極置于模具中相應的位置，將能量收集裝置與起搏器通過導線連接，即為能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器。
【專利說明】
能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器的制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器的制備方法，屬于心臟起搏器的制備方法技術領域。
【背景技術】
[0002]1958年以來，植入型心臟起搏器挽救了眾多緩慢性心律失常患者的生命，心臟起搏器的性能也日趨完善。心臟起搏器主要包含兩個功能部分:脈沖發生器和電極導線。脈沖發生器發出由自帶電池提供能量的一定頻率的電脈沖，通過電極導線刺激心肌，從而使得心臟收縮和舒張，控制心臟跳動頻率。雖然集成電路的發展以及電池的更新換代，心臟起搏器的尺寸已經縮小了許多，但是電池的更換依然給患者造成多次手術的痛苦。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了減小植入心臟起搏器手術創口的尺寸、極大的減少手術次數，并且使得能量收集部分減少患者痛苦，進而提供一種能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器的制備方法。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0005]—種能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器的制備方法，
[0006]步驟一、制備填充形狀記憶復合材料，所述填充形狀記憶復合材料由形狀記憶聚合物基體和填充材料組成，所述形狀記憶聚合物基體選用任意一種生物兼容材料，填充材料選用納米金、納米級Fe3Ck或納米級鎳粉中的一種，將形狀記憶聚合物基體和填充材料充分混合得到填充形狀記憶復合材料，所述形狀記憶聚合物基體占填充形狀記憶復合材料總質量的70?99.5%，所述填充材料占填充形狀記憶復合材料總質量的0.5%?30% ；
[0007]步驟二、灌注固化，將步驟一得到的填充形狀記憶復合材料注入模具(按照能量收集裝置所需貼附的心臟形狀設計)中，將純的形狀記憶聚合物倒入另外四個相同的模具中，在55?65°C條件下固化6?8小時，然后將填充形狀記憶復合材料的一層和可延展芯片分層放置于純形狀記憶聚合物層之間，其中，能量收集可延展芯片以及電極置于模具中央的位置，再固化2?3小時，最終得到形狀記憶復合材料與能量收集存儲裝置一體設備，將能量收集裝置與起搏器通過導線連接，即為能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器。
[0008]本發明的有益效果:
[0009]為了減小心臟起搏器手術創口大小并且極大減少手術次數，并且使得能量收集部分減少患者痛苦，本發明提供一種能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器的制備方法，該方法制備的心臟起搏器具有生物兼容性好，可延展性大，并且能夠收集心臟運動的能量并存儲，用于提供起搏器電力。
【具體實施方式】
[0010]下面將對本發明做進一步的詳細說明:本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本發明的保護范圍不限于下述實施例。
[0011]本實施例所涉及的一種能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器的制備方法，包括以下步驟:
[0012]步驟一、制備填充形狀記憶復合材料，所述填充形狀記憶復合材料由形狀記憶聚合物基體和填充材料組成，所述形狀記憶聚合物基體選用任意一種生物兼容材料，填充材料選用納米金、納米級Fe3(k或納米級鎳粉中的一種，將形狀記憶聚合物基體和填充材料充分混合得到填充形狀記憶復合材料，所述形狀記憶聚合物基體占填充形狀記憶復合材料總質量的70?99.5%，所述填充材料占填充形狀記憶復合材料總質量的0.5%?30% ；
[0013]步驟二、灌注固化，將步驟一得到的填充形狀記憶復合材料注入模具(按照能量收集裝置所需貼附的心臟形狀設計)中，將純的形狀記憶聚合物倒入另外四個相同的模具中，在55?65°C條件下固化6?8小時，然后將填充形狀記憶復合材料的一層和可延展芯片分層放置于純形狀記憶聚合物層之間，其中，能量收集可延展芯片以及電極置于模具中央的位置。再固化2?3小時，最終得到形狀記憶復合材料與能量收集存儲裝置一體設備，將能量收集裝置與起搏器通過導線連接，即為能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器。
[0014]步驟一中所述的生物兼容材料為形狀記憶聚氨酯、形狀記憶聚己內酯、熱塑型形狀記憶聚氨酯與聚乳酸共混材料、或者是形狀記憶聚己內酯和聚乙二醇共混材料。
[0015]步驟一中所述的將形狀記憶聚合物基體和填充材料充分混合是采用機械攪拌將填充材料均勻分散到形狀記憶聚合物基體材料中。
[0016]步驟一種所述形狀記憶聚合物基體占填充形狀記憶復合材料總質量的90%，所述填充材料占填充形狀記憶復合材料總質量的10 %。
[0017]步驟二中，在60°C條件下固化7小時。
[0018]本發明的一種能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器的使用方法:
[0019]1、將得到的裝置加熱到形狀記憶聚合物與玻璃化轉變溫度之上，將其折疊或卷起，固定臨時形狀。
[0020]2、將能量收集存儲部分以及連接起搏器的導線通過微創手術植入心臟相應位置。[0021 ] 3、通過磁場驅動，驅動形狀記憶聚合物基體，使其恢復到設計的形狀，并貼附在心臟上。
[0022 ] 4、植入起搏器，并將起搏器輸出端與相應的心肌相連。
[0023]本實施方式由可延展芯片制成的包含能量收集和存儲的心臟起搏器省去了更換電池的痛苦。創口大小的問題則可通過形狀記憶聚合物作為基體解決。
[0024]作為智能材料的一個分支，形狀記憶聚合物能夠在外在溫度變化、有電流通過、存在交變磁場、特定波長的光照、或者濕度變化等的情況下，從臨時形狀回復到原始形狀。原始性狀即為形狀記憶聚合物合成之后形成的最初形狀，以熱驅動為例，將形狀記憶聚合物加熱到玻璃化轉變溫度以上，施加外力使其變形，保持變形的過程中降溫至玻璃化轉變溫度以下，移除外力時即賦予了形狀記憶聚合物可以長期保持的臨時形狀，再次加熱至玻璃化轉變溫度以上時，形狀記憶聚合物能夠恢復到原始性狀。
[0025]形狀記憶聚合物的易操作，成本低，質量輕，變形量大和可塑性大等優點，使得形狀記憶聚合物及其復合材料有眾多的應用。在航空航天領域，形狀記憶聚合物可以用于空間環境評估，作為空間展開結構如鉸鏈、天線、探月車的車輪等的部件。在醫學領域，也可用作手術縫合線、血管支架和繃帶等。這些應用離不開遠程可控的驅動方式。通常將形狀記憶聚合物與填充材料混合，合成形狀記憶復合材料，并通過對于填充材料的控制而達到各種驅動方法，例如，向聚合物基體中添加磁性顆粒材料形成原始性狀之后，在交變磁場中，磁性顆粒的產熱會使材料溫度達到玻璃化轉變溫度，施加外力賦予其臨時形狀后降溫使得形狀保存下來，再次施加交變磁場使得溫度上升到玻璃化轉變溫度以上，形狀記憶復合材料即回復原始性狀。
[0026]本實施方式旨在減小手術創口并且極大減少手術次數。還可在體外對所需裝置形狀進行編程，實現遠程可控地將能量收集裝置貼附在目標器官上，創口小，需要手術次數少，減少患者痛苦。
[0027]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，這些【具體實施方式】都是基于本發明整體構思下的不同實現方式，而且本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器的制備方法，其特征在于， 步驟一、制備填充形狀記憶復合材料，所述填充形狀記憶復合材料由形狀記憶聚合物基體和填充材料組成，所述形狀記憶聚合物基體選用任意一種生物兼容材料，填充材料選用納米金、納米級Fe304或納米級鎳粉中的一種，將形狀記憶聚合物基體和填充材料充分混合得到填充形狀記憶復合材料，所述形狀記憶聚合物基體占填充形狀記憶復合材料總質量的70?99.5%，所述填充材料占填充形狀記憶復合材料總質量的0.5%?30% ; 步驟二、灌注固化，將步驟一得到的填充形狀記憶復合材料注入模具中，將純的形狀記憶聚合物倒入另外四個相同的模具中，在55?65°C條件下固化6?8小時，然后將填充形狀記憶復合材料的一層和可延展芯片分層放置于純形狀記憶聚合物層之間，其中，能量收集可延展芯片以及電極置于模具中央的位置，再固化2?3小時，最終得到形狀記憶復合材料與能量收集存儲裝置一體設備，將能量收集裝置與起搏器通過導線連接，即為能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器。2.根據權利要求1所述的能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器的制備方法，其特征在于，步驟一中所述的生物兼容材料為形狀記憶聚氨酯、形狀記憶聚己內酯、熱塑型形狀記憶聚氨酯與聚乳酸共混材料、或者是形狀記憶聚己內酯和聚乙二醇共混材料。3.根據權利要求1所述的能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器的制備方法，其特征在于，步驟一中所述的將形狀記憶聚合物基體和填充材料充分混合是采用機械攪拌將填充材料均勻分散到形狀記憶聚合物基體材料中。4.根據權利要求1所述的能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器的制備方法，其特征在于，步驟一種所述形狀記憶聚合物基體占填充形狀記憶復合材料總質量的90%，所述填充材料占填充形狀記憶復合材料總質量的10%。5.根據權利要求1所述的能收集心臟運動能量及存儲能量的心臟起搏器的制備方法，其特征在于，步驟二中，在60 0C條件下固化7小時。
【文檔編號】A61N1/378GK105963858SQ201610255624
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月22日
【發明人】冷勁松, 劉彥菊, 周天陽
【申請人】哈爾濱工業大學