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编织型人工气管支架的编织工艺研究

作　者: 隋纹龙
导　师: 陈南梁
学　校: 东华大学
专　业: 纺织工程
关键词: 编织气管支架工艺参数径向压缩孔径可降解材料
分类号: TS106.67
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

临床上若遇气管肿瘤、甲状腺及其他部位肿瘤侵袭气管,以及气管的先天性或创伤性原因导致气管严重狭窄时,均需行气管的切除与重建。气管重建一直是一个世界性的难题,因此,人工气管及支气管的研究和开发作为治疗气道狭窄、维持气道通畅的新技术,深受人们的关注。时至今日,气管超限度切除后替代物的选择和临床应用仍然是气管外科所面临的最具挑战性的问题。气管支架的径向支撑力是指支架发生屈曲失效时的临界压力,即支架对径向外压的抵抗力或支架对作用于其外力的应变力,它关系到支架展开后能否牢固贴附于管壁,是支架最重要的力学性能指标之一。除支架材料的力学性能外,支架的孔隙形态、孔径大小、连通性、孔隙率等,对细胞和组织的粘附生长以及细胞营养物质和代谢废物的运输都具有重要的作用。编织技术可以进行仿形编织,即根据所需织造的产品的形状和尺寸,直接编织成与产品外形相近的各种管道。在管状织物成型方面,与其他纺织技术相比,编织型管状织物具有弹性好,厚度适宜,表面结构平整,孔隙率高等特点。而目前在国内生物医用纺织品领域,机织人工气管支架和针织人工气管支架都有人进行过开发和研究,而编织型人工气管支架鲜有人研究。针对于此,本课题选取具有良好生物相容性的合成高分子生物材料运用编织技术来编织人工气管支架,并主要研究编织工艺参数对其径向力学性能和孔径大小的影响。本课题首先选用了成本较低的生物惰性材料丙纶和涤纶单丝作为前期的实验材料,并在国产二维锭子式编织机上,通过对编织工艺参数的设计和调整,编织出各种参数规格的人工气管支架样品,以定性研究纤维弯曲刚度、编织机的齿轮比和编织高度这几种编织工艺参数对管道径向压缩性能和孔径大小的影响。可降解高分子材料制备的人工气管支架具有很好的生物相容性在人体气管病理过程中不仅可以对病变气管进行力学支撑,并且可以在药物释放后逐渐降解掉,免去了二次手术带来的痛苦。PDS单丝生物相容性好,在体内可降解,降解产物为水和二氧化碳,对人体无任何毒副作用,并且强度保持率高,是理想的气管支架材料。本课题又通过分析前期实验的结果,选择了具有显著性效果的编织工艺参数来指导可降解材料PDS人工气管支架的编织,并且为了模拟其在人体环境中的力学性能的变化,对其进行了降解性实验研究,主要研究了其在降解过程中不同阶段的径向支撑性能的变化,这些都为以后选择具有更好生物相容性和力学性能的的生物材料来织造编织型人工气管支架提供了参考价值。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-10
第一章绪论  10-15
  1.1 人工气管支架的研究及应用进展  10-14
  1.2 本论文的研究意义、目的及方法  14-15
第二章人工气管支架的材料选择  15-23
  2.1 可用于编织人工气管支架织物的合成高分子材料  15-19
  2.2 本课题所选用的实验材料  19
  2.3 所选材料的抗弯刚度测试  19-23
第三章编织加工及后处理  23-29
  3.1 二维编织机的工作原理  23-24
  3.2 管状编织物的结构分类  24-25
  3.3 管道支架的编织参数设计  25-27
  3.4 热定形后处理  27-29
第四章孔径的测量  29-32
  4.1 常用的测量孔径的方法  29-31
  4.2 本课题对气管支架孔径的测量  31-32
第五章编织型气管支架的压缩性能研究  32-45
  5.1 气管支架的压缩性能测试方法  32-36
  5.2 气管支架的压缩和回复曲线分析  36-38
  5.3 编织参数对气管支架径向压縮性能的影响  38-45
第六章 PDS气管支架的降解性能研究  45-50
  6.1 实验的原理、环境及方案设计  45-46
  6.2 实验过程  46-47
  6.3 压缩性能测试结果与分析  47-50
第七章结论与展望  50-52
  7.1 结论  50-51
  7.2 展望  51-52
参考文献  52-56
附录  56-66
攻读硕士学位期间发表的学术论文  66-67
致谢  67

编织型人工气管支架的编织工艺研究

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