小口徑組織工程血管支架管胚制備裝置的制作方法

本實用新型涉及一種組織工程血管支架的血管胚制備技術，特別涉及半自動的可替換標準化芯軸、可調壁厚與出料口長度的血管支架管胚制備裝置，屬于醫療器械技術領域，也可用于其他領域小口徑管狀制件的制備。

背景技術：

組織工程血管支架移植技術正逐步適用于心血管疾病的治療，將成為治療心血管疾病的主要治療手段之一，由于血管支架需要植入人體，使得對組織工程血管支架提出了極高的要求，其中血管支架在形態結構方面需要滿足高泡孔密度、小泡孔尺寸、高泡孔連通性等性質，用以保障組織細胞在支架內生長的營養運輸與代謝物排放。間歇式微發泡技術被廣泛用于泡孔形態結構的理論研究。在采用該技術研究血管支架內部泡孔形態結構的影響因素時首先需要制備試樣，對于中空的管胚的制備，通常需要價格昂貴的擠出機或者注塑機，且需要擠出口模或注塑模具，若采用一個參數對應一個模具的方案，則需要制備大量不同內、外徑的管、棒模具，需要耗費大量的人力、資源、時間。本實用新型提供一種半自動化的可替換標準化芯軸、可調高度（調節管胚壁厚）與出料口長度的血管支架管胚制備裝置，在組織工程血管支架管胚的制備過程中，極大節省了人力、時間，同時極大降低了制造成本。

技術實現要素：

為了加快血管支架管胚試樣的制備，降低制造成本，本實用新型公開了一種小口徑組織工程血管支架管胚制備裝置，該小口徑組織工程血管支架管胚制備裝置，包含出料控制組件、加壓進料組件、電機組件與多功能基座組件；所述出料控制組件包含自適應出料控制器與出料調節桿，出料調節桿與自適應出料控制器的出料口配合，通過調節出料調節桿的位置調節出料長度以控制管胚長度；所述的電機組件包括電機、標準化芯軸以及電機控制系統，標準化芯軸為可快速更換部件，其直徑控制管胚試樣的內徑；所述的多功能基座組件包括基座、物料回收盤與自適應調節支架；所述的自適應出料控制器固定于自適應調節支架的滑動桿上，通過調節自適應出料控制器在自適應調節支架上的位置調節自適應出料控制器出口與標準化芯軸間的距離以控制管胚的壁厚；通過調節各組件間的距離關系，實現管胚長度、內徑、壁厚的快速控制，使物料涂覆在旋轉的標準化芯軸上，成形預設參數的管胚試樣。該管胚制備裝置可應用于醫療器械及其他領域，用于制備小口徑管狀制件，應用的材料包括各類聚合物及其他大粘度、固化較慢的物料。該制備裝置采用的技術方案是：當制備不同內徑、長度、壁厚的血管支架管胚試樣時，計算出物料的體積收縮率，確定制備管胚時需要設定的尺寸參數后，通過更換標準化芯軸、移動出料調節桿、調節滑動桿與確定參數對應，從而獲得預設尺寸參數血管支架管胚內徑、長度、壁厚的血管支架管胚。技術方案具體過程如下：

該小口徑血管支架管胚制備裝置包含了出料控制組件（圖6）、電機組件（圖2）、多功能基座組件（圖3、圖4）與加壓進料組件（圖5）。其中，出料控制組件包含出料調節桿與自適應出料控制器，對自適應出料控制器而言，其橫截面為扇形面，該截面形狀更利于物料流向自適應出料控制器出料口，其上方有兩個圓形開口，正中央開口為物料進料口，通過橡膠管與加壓進料組件相連，靠近一端的開口為排氣口，其下方為長方形出料口，使物料從自適應出料控制器中流出涂敷于標準化芯軸上，其中，自適應出料控制器固定于自適應調節支架的滑動桿上，出料調節桿與自適應出料控制器的出料口相配合，通過調節出料調節桿的位置可以改變自適應出料控制器出料口長度，從而控制管胚長度；電機組件包含了電機、標準化芯軸以及電機控制系統，其中標準化芯軸為可快速更換部件，用以控制管胚試樣的內徑，多功能基座組件包含基座、物料回收盤、自適應調節支架，物料回收盤用以回收標準化芯軸上流下的多余物料，自適應調節支架包含滑動桿、帶刻度滑槽、圈形支架固定槽，其中，滑動桿與帶刻度滑槽相互配合，通過調節滑動桿在帶刻度滑槽中的位置來調節自適應出料控制器出料口與電機標準化芯軸之間的垂直距離，實現管胚試樣壁厚的調節；加壓進料組件包含加壓漏斗、圈形支架、橡膠管、活塞推桿，橡膠管用以連接加壓組件與出料控制組件，活塞推桿使物料快速進入自適應出料控制器中，實現出料速率調節，確保自適應出料控制器中物料從出料口中流出。整個血管支架管胚制備裝置的設備與加工過程簡單，減少了設備的投資與耗時，同時，在基座上放置有物料回收盤，減少了物料的浪費，降低了制造成本，形成一種節能環保、高效的血管支架管胚制備系統。

本實用新型技術方案的特點是：

1.低成本開發

該血管支架管胚制備裝置對設備要求低，出料控制組件、多功能基座組件、加壓進料組件，電機組件各組件加工簡單，且該制備裝置的各個組件均可重復使用，大大降低了設備的制造成本，同時該多功能基座組件中設有物料回收盤，可使物料得到將近100%利用；

2.技術易實現

該管胚制備裝置主要利用了物料與標準化芯軸之間指向圓心的合外力作用力，使得物料隨標準化芯軸做圓周運動。具有較大粘度的流體物料隨著標準化芯軸在相同速度轉動時，均勻涂覆在標準化芯軸上，控制轉速使物料隨標準化芯軸旋轉不發生飛濺，當物料固化后關閉電機，待標準化芯軸停止轉動后，即可獲得預設尺寸參數且厚度均勻的管胚狀試樣；

3.多元化控制

在制備預定尺寸的管胚試樣時，根據物料的體積收縮率得出制備過程中管胚的內徑、長度、壁厚三個參數，通過更換標準化芯軸來調節血管支架管胚的內徑；調節滑動桿，用來確定自適應出料控制器出料口與標準化芯軸之間的垂直距離；移動出料調節桿來控制出料口的出料長度。調節好尺寸后，利用加壓裝置，在活塞推桿的作用下，確保物料能從自適應出料控制器中的出料口中流出，使大粘度流體從自適應出料控制器的出料口中流出涂覆到標準化芯軸上，從而獲得預設尺寸的管胚試樣；

4.半自動化

加工過程，只需根據管胚尺寸調節好血管支架管胚制備裝置的尺寸參數，在加壓裝置的作用下，使物料隨標準化芯軸轉動到物料固化后，關閉電機即可獲得目標管胚試樣。

目前還沒有一個標準化的血管支架管胚制備技術，而與現有單純的管胚制備技術相比，在采用大粘度流體制備小口徑管胚試樣時，本實用新型的有益之處在于，不需要大的設備投資，該制備裝置所需要的設備簡單，可重復使用，組件間的裝配關系容易，并且各組件的制造成本低，該管胚制備裝置的加工過程簡單，制造效率高，通過適當的調節能夠快速獲得目標尺寸參數的血管支架管胚試樣，同時，該制備裝置還設有物料回收盤，能極大的提高物料的使用率，有利于節能環保；通過調節組件間的相互關系可以獲得不同尺寸的血管支架管胚試樣。

附圖說明

下面將結合附圖，詳細描述本實用新型：

圖1為管胚制備裝置的總裝配圖；

圖2為電機組件圖；

圖3為多功能基座組件立體圖；

圖4為多功能基座組件側視圖；

圖5為加壓進料組件圖；

圖6為出料控制組件圖：

附圖標記：1-基座；2-電機及電機控制系統；3-標準化芯軸；4-自適應出料控制器；5-自適應調節支架；6-物料回收盤；7-圈形支架；8-橡膠管；9-螺母；10-滑動桿；11-刻度滑槽；12-圈形支架固定槽；13-電機固定導柱；14-加壓漏斗；15-排氣口蓋；16-自適應出料控制器進料口；17-自適應出料控制器排氣口；18-出料調節桿；19-自適應出料控制器固定槽；20-自適應出料控制器出料口；21-活塞推桿。

具體實施方式

如前所述，本實用新型針對大粘度流體制備不同尺寸的小口徑組織工程血管支架管胚，提出了一種小口徑組織工程血管支架管胚制備裝置，下面詳細描述本實用新型所述的管胚制備裝置的具體實施過程。

在使用該血管支架管胚制備裝置之前，首先需要根據物料冷卻的體積收縮率確定組織工程血管支架管胚的內徑、長度、壁厚三個主要參數，然后選取對應內徑尺寸的標準化芯軸3裝配至電機上，調節滑動桿10，使自適應出料控制器的出料口與標準化芯軸之間的垂直距離跟管胚試樣的壁厚參數一致，同時，移動出料調節桿18關閉自適應出料控制器中的出料口，并打開自適應出料控制器上的排氣蓋15。

將配好的大粘度流體（如PCL）經漏斗通入到自適應出料控制器中，直到自適應出料控制器內的物料滿至排氣口后，關閉排氣口，繼續注入物料到加壓漏斗中，待加壓漏斗中的物料將滿時，停止注入物料，將活塞推桿安于加壓漏斗上。

在標準化芯軸上進行脫模處理，打開電機，根據試樣的性質及試樣所需轉速、轉向等要求，調節電機控制系統，使電機在試樣所需參數條件下運行，然后移動出料調節桿，使自適應出料控制器下的出料口20的出料長度與管胚試樣的長度參數相一致，確定出料口打開后，推動加壓漏斗上的活塞推桿，使物料在活塞推桿作用下流向標準化芯軸并涂覆在標準化芯軸上，并隨標準化芯軸一起轉動，同時從標準化芯軸上掉落的物料由物料回收盤所收納。

待標準化芯軸3上物料的切向速度保持與自適應出料控制器中的出料口相切一段時間，使得標準化芯軸上成形的管胚試樣的形狀保持穩定不變形后，移動出料調節桿，關閉自適應出料控制器中的出料口，并保持電機繼續運行。

關閉出料口后，待物料隨標準化芯軸運行一定時間，觀察轉軸上的管胚試樣是否固化，如果未固化，調節電機控制系統，保持電機繼續運行，若固化完成，此時關閉電機，取下電機上的標準化芯軸，并滑出管胚，即可得到目標管胚試樣。

以上所述僅為本實用新型的具體施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。