CN117504137B - 一种心脏起搏器固定装置及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种心脏起搏器固定装置及其制备方法，属于医疗器械技术领域。心脏起搏器固定装置包括固定翼本体，应变传感器和药物储备库。应变传感器位于固定翼本体的钩体底部正中部位；固定翼本体上设置双面凹槽，药物储备库包括位于双面凹槽的储药库和固定翼本体表面的药物涂层。储药库由壳聚糖载体和内皮生长因子组成；药物涂层由聚多巴胺基底和生物活性分子组成。应变传感器有利于监测心脏起搏器与心肌的结合状态，从而精准固定心脏起搏器；药物储备库中的表面生物活性分子有利于吸附内皮细胞，内皮生长因子可以促进内皮细胞的粘附与增殖，两种分子联合作用有利于促进内皮化进程，进一步提高心脏起搏器的长期固定稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种心脏起搏器固定装置及其制备方法。
背景技术
植入性心脏起搏器治疗目前已成为当今最为成功的生物医学工程治疗技术之一，已在临床工作中广泛应用。心脏起搏器的适应症主要是心脏传导阻滞、病态窦房结综合征等缓慢性心律失常，也应用于一系列新的适应症，如肥厚梗阻性心肌病、慢性心力衰竭、心房颤动、直立性低血压和血管迷走性晕厥等。其中，窦房结功能障碍性疾病并引起症状为I类适应症。随着对心脏起搏器适应症的认识和起搏工程技术的不断改进，需要起搏器治疗的患者逐年增多。
目前植入的心脏起搏器中，皮下植入心脏起搏器脉冲发生器连接经静脉置入电极导线的传统心脏起搏器中占比较多，但是传统心脏起搏器仍存在一些局限性及不足，术中及术后相关并发症发生率较高。无导线心脏起搏器能减少静脉系统起搏的囊袋和导线相关并发症，在临床中，相较于传统心脏起搏器具有显著优势。尽管如此，仍然存在一些不足，若植入位置未准确固定，常常导致无导线心脏起搏器发生移位，移位的心脏起搏器可能会脱落到肺动脉或右侧股静脉，严重者可引起肺栓塞。申请号为CN201180061312.8专利提供了一种具有径向固定机构的无导线心脏起搏器，包括与起搏电极分开的并且直径等于或小于起搏器外直径的固定机构，该固定机构允许起搏器经过2次旋转插入组织中。申请号为CN201611034171.1专利提供了一种心脏起搏装置及其固定方法与输送系统，所述心脏起搏装置包括环状支架和心脏起搏器，所述无导线起搏器至少部分设置于环状支架上，且所述环状支架在第一环境限制其回弹下具有第一尺寸，并在第二环境下扩张至第二尺寸；该环状支架具有自膨胀特性，能够与原生血管壁紧贴，从而实现心脏起搏器装置与心房中的固定。申请号为CN201811134030.6专利公开了一种心脏起搏器系统以及起搏器固定装置，由环状支架和至少一个收放部组成，环形支架用于安装无导线起搏器，便于可靠地将无导线起搏器固定于体内的预定位置。上述专利采用各种机械设计固定心脏起搏器，在一定程度上加强了心脏起搏器的牢固度，在设计过程中未涉及监察心脏起搏器与心肌结合状态，而且未涉及促进机体组织与固定装置的快速结合，因而其长期固定的稳定性不能保证。
发明内容
本发明提供一种心脏起搏器固定装置及其制备方法，以解决目前心脏起搏器系统设计中缺失对固定状态的监察及固定长期稳定性问题，进一步减少心脏起搏器发生移位的概率。
为了达到以上技术目的，本发明提供一种心脏起搏器固定装置，其主体结构由固定翼本体、应变传感器和药物储备库组成；所述固定翼本体上设置双面凹槽，固定翼本体表面有微孔；所述固定翼本体由四个钩体组成，所述应变传感器位于固定翼本体的钩体底部正中部位；所述药物储备库包括位于固定翼本体双面凹槽的储药库和位于固定翼本体表面的药物涂层；所述储药库由壳聚糖载体和内皮生长因子组成，所述药物涂层由聚多巴胺基底和生物活性分子组成。
进一步的，所述应变传感器为无源无线应变传感器，数量为四个，通过胶粘剂分别粘贴在固定翼本体钩体底部正中部位的凹槽中；无源无线应变传感器由电阻应变片、射频芯片、射频天线和电路板组成，传感元件为电阻应变片；起搏器程控仪中的无线信号收发模块通过天线向外发送一定频率的电磁波，当射频芯片进入到发射天线的工作范围后，其内部产生感应电流被激活；电阻应变片发生应变后，通过电路板将电阻变化量转化成电压信号，然后将信号传输给射频芯片，射频芯片中的信息通过射频天线传输至起搏器程控仪的无线信号收发模块中，起搏器程控仪对接收到的信号进行处理和分析，实现对固定翼应变的监测，从而进一步判断植入状态是否可靠。
进一步的，所述双面凹槽分布于固定翼本体的两面，位置相对，凹槽形状为长条状，凹槽的长度为5~8mm，凹槽的宽度为100~300μm，凹槽的深度为20~50μm。凹槽内载药相较于常规载药涂层不仅可以增大载药量，而且可以减少在心脏起搏器植入过程中的药物损失。
进一步的，所述壳聚糖的粘度为100~400mPa·s，所述内皮生长因子为血管内皮生长因子（VEGF）；壳聚糖具有良好的生物可降解性，降解产物对人体和组织无毒副作用，具有良好的生物相容性；且在弱酸性条件下能溶胀成凝胶，有极强的可塑性。血管内皮生长因子可以促进血管内皮细胞进行分裂增殖，促进损伤后的修复。
进一步的，所述聚多巴胺基底由多巴胺聚合而成，所述生物活性分子为精氨酸-谷氨酰氨-天冬氨酸-缬氨酸（REDV）或精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）；聚多巴胺基底具有较强界面结合力，随后浸入含有生物活性分子的药液中形成表面涂层。
进一步的，心脏起搏器固定装置的制备方法如下：
（1）首先通过激光开槽对固定翼本体进行双面凹槽处理；
（2）利用化学酸洗法对固定翼本体的表面进行微孔化处理；
（3）进行药物涂层的制备：盐酸多巴胺溶于Tris-HCl缓冲液，将（2）中处理好的固定翼本体置于上述溶液中，于摇床中反应12~24h，固定翼本体表面形成聚多巴胺涂层；将生物活性分子溶于PBS缓冲溶液中，将上述处理好的固定翼本体浸入该药液中，4℃温度下静置24h后取出，PBS冲洗三遍，室温干燥；
（4）将应变传感器放置在固定翼本体钩体底部正中部位的凹槽中，用胶粘剂固定；
（5）进行储药库的制备：将壳聚糖溶于乙酸中搅拌得到壳聚糖乙酸溶液，调节pH至4~6，后加入内皮生长因子溶液；将三聚磷酸钠溶液逐滴加入到上述体系中，室温下搅拌得到悬液，在4℃条件下离心30min，收集沉淀物，于PBS溶液中透析3次后，将其加入到压片机中预压成型，然后转移到固定翼本体的凹槽中再次压实，冻干24h，得到带药物储备库的固定翼本体。
进一步的，步骤（2）中所述化学酸洗法的具体操作为：将固定翼本体在丙酮中超声清洗10min，待其干燥后将表面清洁的固定翼本体放入体积分数为20%~40%的HNO3溶液中，4℃温度下浸泡24h；随后用去离子水和丙酮中分别超声清洗10min，干燥后备用。
进一步的，步骤（3）中所述盐酸多巴胺溶液浓度为2~8mg/mL，所述摇床的设定参数为37℃，100rmp，所述生物活性分子溶液的浓度为0.5~1μg/mL，所述生物活性分子与所述盐酸多巴胺的质量比为1:100~1:1000。
进一步的，步骤（5）中，所述壳聚糖乙酸溶液的浓度为2.5~4mg/mL，所述内皮生长因子与所述壳聚糖的质量比为1:5000~1:500，所述三聚磷酸钠与所述壳聚糖的质量之比为1:3~1:6。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1. 心脏起搏器固定翼本体上设置无源无线应变感应器，可以感知固定翼的应变情况，从而在牵拉实验中判断固定翼与心肌结合的情况，在心脏起搏器的植入过程中确保多于两个固定翼本体的钩体与心肌结合，从而减少移位发生的概率。
2. 心脏起搏器固定翼本体上设置双面凹槽，凹槽内设置储药库，该设计不仅大大提高了储药库的载药量，而且凹槽有利于药物的保留，提高了药物利用率。
3. 血管内皮生长因子可以促进内皮细胞的粘附与增殖，壳聚糖作为可降解药物载体可以达到缓释控释的效果，从而更好的发挥药效，使植入心脏起搏器能够更好的固定，与机体结合。
4. 另外，在心脏起搏器固定翼本体上表面负载生物活性分子有利于起搏器固定翼吸附内皮细胞，进一步加速内皮化进程。
总之，该心脏起搏器固定翼装置一方面可以在植入过程中确保植入的心脏起搏器可以与心肌牢固结合，另一方面可以诱导内皮细胞的粘附与生长，从而确保其固定长期稳定性，减少心脏起搏器移位发生的概率。
附图说明
图1是心脏起搏器固定装置的结构示意图。
图2是心脏起搏器药物储备库的药物释放示意图。
图3是细胞培养3天后实施例和对比例的相对细胞活性图。
图中，1-固定翼本体，2-应变传感器，3储药库，4药物涂层。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示是心脏起搏器固定装置的结构示意图，其主体结构由固定翼本体1、应变传感器2和药物储备库组成。固定翼本体1上设置双面凹槽，应变传感器2位于固定翼本体1钩体底部正中部位的凹槽中。药物储备库包括位于固定翼本体1双面凹槽的储药库3和位于固定翼本体1表面的药物涂层4。固定翼本体1的表面有微孔，微孔通过化学酸洗方法形成，均匀分布于固定翼本体1的表面，微孔的存在有利于提高表面涂层的牢固度。固定翼本体1的双面凹槽是通过激光开槽的方式加工而成，双面凹槽分布于固定翼本体1的两面，位置相对，凹槽的长度为5~8mm，凹槽的宽度为100~300μm，凹槽的深度为20~50μm。
如图2是心脏起搏器药物储备库的药物释放示意图，储药库3由壳聚糖载体和内皮生长因子组成，壳聚糖的粘度为100~400mPa·s，内皮生长因子为血管内皮生长因子（VEGF）。药物涂层4由聚多巴胺基底和生物活性分子组成，聚多巴胺基底由多巴胺聚合而成，生物活性分子为精氨酸-谷氨酰氨-天冬氨酸-缬氨酸（REDV）或精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）。
实施例1
心脏起搏器固定装置采用以下方法进行制备：
（1）首先通过激光开槽对固定翼本体1进行双面凹槽处理，槽长6.5mm，槽宽200μm，槽深35μm；
（2）将固定翼本体1在丙酮中超声清洗10min，待其干燥后将表面清洁的固定翼本体1放入体积分数为30%的HNO3溶液中，4℃温度下浸泡24h；随后用去离子水和丙酮分别超声清洗10min，干燥后备用；
（3）进行药物涂层4的制备：称量100mg盐酸多巴胺溶于Tris-HCl缓冲液（pH=8.5）制成5mg/mL的溶液，将（2）中处理好的固定翼本体1置于上述溶液中，于摇床中反应18h（37℃，100rmp）使多巴胺氧化自聚，在固定翼本体1的表面形成一层均匀的聚多巴胺涂层。将550μg REDV溶于PBS缓冲溶液中，配置成浓度为0.75μg/mL的药液，将上述处理好的固定翼本体1浸入该药液中，4℃温度下静置24h后取出，PBS冲洗三遍，室温干燥；
（4）将应变传感器2放置在固定翼本体1钩体底部正中部位的凹槽中，并用胶粘剂固定；
（5）进行储药库3的制备：称量200mg壳聚糖（200~300mPa·s）溶于65ml体积分数1%的乙酸中，磁力搅拌2h，得到3.1mg/mL的壳聚糖乙酸溶液；向上述溶液中滴加1mol/L的NaOH溶液调节pH至5，配置5.5μg/mL的VEGF溶液40mL，滴加到上述壳聚糖乙酸溶液中。将45mL浓度为1mg/mL的三聚磷酸钠溶液逐滴加入到上述体系中，室温下搅拌30min；所得悬液在4℃条件下离心30min（15000rmp/min），收集沉淀物，于PBS溶液中透析3次后，将其加入到压片机中预压成型，然后转移到固定翼本体1的凹槽中再次压实，冻干24h，得到带药物储备库的固定翼本体1。
实施例2
心脏起搏器固定装置采用以下方法进行制备：
（1）首先通过激光开槽对固定翼本体1进行双面凹槽处理，槽长5mm，槽宽100μm，槽深20μm；
（2）将固定翼本体1在丙酮中超声清洗10min，待其干燥后将表面清洁的固定翼本体1放入体积分数为20%的HNO3溶液中，4℃温度下浸泡24h；随后用去离子水和丙酮分别超声清洗10min，干燥后备用；
（3）进行药物涂层4的制备：称量100mg盐酸多巴胺溶于Tris-HCl缓冲液（pH=8.5）制成2mg/mL的溶液，将（2）中处理好的固定翼本体1置于上述溶液中，于摇床中反应12h（37℃，100rmp）使多巴胺氧化自聚，在固定翼本体1的表面形成一层均匀的聚多巴胺涂层。将100μg REDV溶于PBS缓冲溶液中，配置成浓度为0.5μg/mL的药液，将上述处理好的固定翼本体1浸入该药液中，4℃温度下静置24h后取出，PBS冲洗三遍，室温干燥；
（4）将应变传感器2放置在固定翼本体1钩体底部正中部位的凹槽中，并用胶粘剂固定；
（5）随后进行储药库3的制备：称量200mg壳聚糖（100~200mPa·s）溶于50ml体积分数1%的乙酸中，磁力搅拌2h，得到4mg/mL的壳聚糖乙酸溶液；向上述溶液中滴加1mol/L的NaOH溶液调节pH至4。配置1μg/mL的VEGF溶液40mL，滴加到上述壳聚糖乙酸溶液中。取33mL浓度为1mg/mL的三聚磷酸钠溶液逐滴加入到上述体系中，室温下搅拌30min；所得悬液在4℃条件下离心30min（15000rmp/min），收集沉淀物，于PBS溶液中透析3次后，将其加入到压片机中预压成型，然后转移到固定翼本体1的凹槽中再次压实，冻干24h，得到带药物储备库的固定翼本体1。
实施例3
（1）首先通过激光开槽对固定翼本体1进行双面凹槽处理，槽长8mm，槽宽300μm，槽深50μm；
（2）将固定翼本体1在丙酮中超声清洗10min，待其干燥后将表面清洁的固定翼本体1放入体积分数为40%的HNO3溶液中，4℃温度下浸泡24h；随后用去离子水和丙酮分别超声清洗10min，干燥后备用；
（3）进行药物涂层4的制备：称量100mg盐酸多巴胺溶于Tris-HCl缓冲液（pH=8.5）制成8mg/mL的溶液，将（2）中处理好的固定翼本体1置于上述溶液中，于摇床中反应24h（37℃，100rmp）使多巴胺氧化自聚，在固定翼本体1的表面形成一层均匀的聚多巴胺涂层。将1000μg REDV溶于PBS缓冲溶液中，配置成浓度为1μg/mL的药液，将上述处理好的固定翼本体1浸入该药液中，4℃温度下静置24h后取出，PBS冲洗三遍，室温干燥；
（4）将应变传感器2放置在固定翼本体1钩体底部正中部位的凹槽中，并用胶粘剂固定；
（5）随后进行储药库3的制备：称量200mg壳聚糖（300~400mPa·s）溶于80ml体积分数1%的乙酸中，磁力搅拌2h，得到2.5mg/mL的壳聚糖乙酸溶液；向上述溶液中滴加1mol/L的NaOH溶液调节pH至6。配置10μg/mL的VEGF溶液40mL，滴加到上述壳聚糖乙酸溶液中。将67mL浓度为1mg/mL的三聚磷酸钠溶液逐滴加入到上述体系中，室温下搅拌30min；所得悬液在4℃条件下离心30min（15000rmp/min），收集沉淀物，于PBS溶液中透析3次后，将其加入到压片机中预压成型，然后转移到固定翼本体1的凹槽中再次压实，冻干24h，得到带药物储备库的固定翼本体1。
实施例4
与实施例1相同，不同的是步骤（3）中的药物为RGD。
对比例1
将固定翼本体1在去离子水和丙酮中分别超声清洗10min，待其干燥后备用。与实施例不同的是，对比例未进行固定翼本体1的五步制备过程。
对比例2
（1）首先通过激光开槽对固定翼本体1进行双面凹槽处理，槽长4mm，槽宽50μm，槽深15μm；
（2）将固定翼本体1在丙酮中超声清洗10min，待其干燥后将表面清洁的固定翼本体1放入体积分数为10%的HNO3溶液中，4℃温度下浸泡24h；随后用去离子水和丙酮分别超声清洗10min，干燥后备用；
（3）进行药物涂层4的制备：称量100mg盐酸多巴胺溶于Tris-HCl缓冲液（pH=8.5）制成1mg/mL的溶液，将（2）中处理好的固定翼本体1置于上述溶液中，于摇床中反应8h（37℃，100rmp）使多巴胺氧化自聚，在固定翼本体1的表面形成一层均匀的聚多巴胺涂层。将80μg REDV溶于PBS缓冲溶液中，配置成浓度为0.4μg/mL的药液，将上述处理好的固定翼本体1浸入该药液中，4℃温度下静置24h后取出，PBS冲洗三遍，室温干燥；
（4）将应变传感器2放置在固定翼本体1钩体底部正中部位的凹槽中，并用胶粘剂固定；
（5）进行储药库3的制备：称量200mg壳聚糖（100~200mPa·s）溶于100ml体积分数1%的乙酸中，磁力搅拌2h，得到2mg/mL的壳聚糖乙酸溶液；向上述溶液中滴加1mol/L的NaOH溶液调节pH至5，配置0.5μg/mL的VEGF溶液40mL，滴加到上述壳聚糖乙酸溶液中。将20mL浓度为1mg/mL的三聚磷酸钠溶液逐滴加入到上述体系中，室温下搅拌30min；所得悬液在4℃条件下离心30min（15000rmp/min），收集沉淀物，于PBS溶液中透析3次后，将其加入到压片机中预压成型，然后转移到固定翼本体1的凹槽中再次压实，冻干24h，得到带药物储备库的固定翼本体1。
对比例3
（1）首先通过激光开槽对固定翼本体1进行双面凹槽处理，槽长9mm，槽宽400μm，槽深60μm；
（2）将固定翼本体1在丙酮中超声清洗10min，待其干燥后将表面清洁的固定翼本体1放入体积分数为40%的HNO3溶液中，4℃温度下浸泡24h；随后用去离子水和丙酮分别超声清洗10min，干燥后备用；
（3）进行药物涂层4的制备：称量100mg盐酸多巴胺溶于Tris-HCl缓冲液（pH=8.5）制成10mg/mL的溶液，将（2）中处理好的固定翼本体1置于上述溶液中，于摇床中反应36h（37℃，100rmp）使多巴胺氧化自聚，在固定翼本体1的表面形成一层均匀的聚多巴胺涂层。将1200μg REDV溶于PBS缓冲溶液中，配置成浓度为1.2μg/mL的药液，将上述处理好的固定翼本体1浸入该药液中，4℃温度下静置24h后取出，PBS冲洗三遍，室温干燥；
（4）将应变传感器2放置在固定翼本体1钩体底部正中部位的凹槽中，并用胶粘剂固定；
（5）进行储药库3的制备：称量200mg壳聚糖（300~400mPa·s）溶于40ml体积分数1%的乙酸中，磁力搅拌2h，得到5mg/mL的壳聚糖乙酸溶液；向上述溶液中滴加1mol/L的NaOH溶液调节pH至5，配置12μg/mL的VEGF溶液40mL，滴加到上述壳聚糖乙酸溶液中。将70mL浓度为1mg/mL的三聚磷酸钠溶液逐滴加入到上述体系中，室温下搅拌30min；所得悬液在4℃条件下离心30min（15000rmp/min），收集沉淀物，于PBS溶液中透析3次后，将其加入到压片机中预压成型，然后转移到固定翼本体1的凹槽中再次压实，冻干24h，得到带药物储备库的固定翼本体1。
1.体外释放实验
分别用实施例和对比例固定方式构成的心脏起搏器系统进行体外释放实验，来测试心脏起搏器固定装置的固定性能。对心脏起搏器固定翼本体1的钩齿与心肌稳定结合的判断准确率进行对比，结果如下：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
| 准确率 | 100% | 100% | 100% | 100% | 70% | 100% | 100% |
分析原因：采取实施例、对比例2、对比例3固定方式的心脏起搏器系统时，在心脏起搏器达到预定位置进行释放之后，随后进行牵拉实验，当固定翼本体1的钩体勾住心肌组织时，牵拉动作会引起固定翼本体1钩体的应变，实施例中固定翼上设置的应变传感器2可以感应固定翼每个钩体的应变状态，起搏器程控仪对应变状态进行分析，从而准确判断每个钩体能否稳定勾住心肌，当固定翼本体1至少有两个钩体能稳定勾住心肌时，视为心脏起搏器释放安装成功，由于应变传感器2的设置，从而使得心脏起搏器固定翼本体1与心肌结合状态进行准确判断。
而当采取对比例1的固定方式的心脏起搏器系统时，在植入过程中只能利用传统的造影手段对固定翼本体1与心肌结合的状态进行大致的判断，在牵拉实验中，通常通过钩体的形态变化来判断，一方面钩体的尺寸较小，变化不易观察；另一方面，由于造影手段得出的影像对比度有限，即使钩体形态出现变化，也不能确定钩体与心肌稳定结合，如钩体仅远端受到组织的触碰也会使得钩体形态变化，因此准确率有限。
2.体外细胞实验
通过MTT实验来评价人脐静脉内皮细胞（HUVECs）在心脏起搏器固定装置表面的细胞活性。取实施例和对比例样品，每组3个平行样品，分别置入细胞培养板中，每孔加入20μL的HUVECs细胞悬浮液。加入相应细胞培养基细胞三天后，每孔再加入20μL的MTT溶液（5mg/mL）继续在37℃培养4h。随后移除培养基，并用150μL的DMSO溶解，用酶标仪测定该溶液在490nm的吸光度。以细胞培养板为对照，各组样品的相对细胞活性由吸光度计算得出。
实施例和对比例样品培养3天后的相对细胞活性如图3。由图可知，所有的实施例表面都对HUVECs表现出相对较高的细胞活性，均大于90%；而对比例表面对HUVECs表面的细胞活性则相对略低，以上结果说明通过实施例制备方法得到的心脏起搏器固定装置无细胞毒性，并且在一定程度上有利于内皮细胞的生长。
3.动物实验
将实施例1与对比例1样品分别植入到不同猪的心脏中，在植入1个月、2个月后取材，观察起搏器固定翼本体1的内皮化程度。
实施例1的植入过程固定状态的监测过程如下：在心脏起搏器达到预定位置进行释放之后，随后进行牵拉实验，当程控仪显示固定翼本体1至少有两个钩体能稳定勾住心肌时，视为心脏起搏器释放安装成功；对比例1的植入过程则无上述监测系统作用。
分别记录植入过程中和取材时勾住心肌的钩体数量，结果如下：
| 植入过程1 | 取材过程2 | 植入过程2 | 取材过程2 | |
| 实施例1 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 对比例1 | 4 | 4 | 4 | 3 |
由上述结果可知，实施例1的心脏起搏器固定装置可以准确判断固定翼本体1钩体与心肌的结合状态，并且在植入窗口期内钩体没有发生脱落；对比例1中取材过程2勾住心肌的钩体数量减少有两种可能：一是在植入过程时，实际勾住心肌的钩体数量为4个，取材时为3个，在植入时间段内有一钩体从心肌组织脱落；另一种可能时在植入过程时，实际勾住心肌的钩体数量为3个，但是由于没有实施例中监测系统的作用，导致状态判断错误。以上效果可知，本申请的心脏起搏器固定装置较对比例的装置更加可靠。
内皮化结果如下：实施例1在植入1个月时已实现完全内皮化；而对比例1在植入1个月时内皮化程度较低，在植入2个月时实现内皮化。动物实验的结果与体外细胞实验结果相符，本申请的心脏起搏器固定装置有利于加速内皮化进程，从而保证其长期固定的稳定性。
Claims (8)
1.一种心脏起搏器固定装置，其特征在于，主体结构由固定翼本体、应变传感器和药物储备库组成；所述固定翼本体上设置双面凹槽，固定翼本体表面有微孔；所述应变传感器位于固定翼本体四个钩体底部正中部位的凹槽中；所述药物储备库包括位于固定翼本体双面凹槽的储药库和位于固定翼本体表面的药物涂层；所述储药库由壳聚糖和内皮生长因子组成，所述药物涂层由聚多巴胺基底和生物活性分子组成；所述应变传感器为无源无线应变传感器，数量为四个，通过胶粘剂分别粘贴在所述固定翼本体钩体底部正中部位的凹槽中；所述无源无线应变传感器由电阻应变片、射频芯片、射频天线和电路板组成；其工作流程如下：心脏起搏器到达预定位置并释放后进行牵拉实验，当所述固定翼本体的钩体勾住心肌组织时，牵拉动作会引起所述固定翼本体钩体的应变，所述固定翼本体上设置的应变传感器可以感应其每个钩体的应变状态，所述电阻应变片为传感元件，当其发生应变后，通过所述电路板将电阻变化量转化成电压信号，然后将信号传输给所述射频芯片，所述射频芯片中的信息通过所述射频天线传输至起搏器程控仪的无线信号收发模块中，起搏器程控仪对接收到的信号进行处理和分析，从而准确判断每个钩体能否稳定勾住心肌，实现对所述固定翼本体应变及起搏器植入状态的监测。
2.根据权利要求1所述的一种心脏起搏器固定装置，其特征在于，所述双面凹槽分布于所述固定翼本体的两面，位置相对，凹槽形状为长条状，凹槽的长度为5～8mm，凹槽的宽度为100～300μm，凹槽的深度为20～50μm。
3.根据权利要求1所述的一种心脏起搏器固定装置，其特征在于，所述壳聚糖的粘度为100～400mPa·s，所述内皮生长因子为血管内皮生长因子。
4.根据权利要求1所述的一种心脏起搏器固定装置，其特征在于，所述聚多巴胺基底由多巴胺聚合而成，所述生物活性分子为精氨酸-谷氨酰氨-天冬氨酸-缬氨酸或精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸。
5.一种如权利要求1-4任意一项所述心脏起搏器固定装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)首先通过激光开槽对固定翼本体进行双面凹槽处理；
(2)利用化学酸洗法对固定翼本体的表面进行微孔化处理；
(3)进行药物涂层的制备：盐酸多巴胺溶于Tris-HCl缓冲液得到盐酸多巴胺溶液，将(2)中处理好的固定翼本体置于上述溶液中，于摇床中反应12～24h，固定翼本体表面形成聚多巴胺涂层；将生物活性分子溶于PBS缓冲溶液得到生物活性分子溶液，将上述处理好的固定翼本体浸入生物活性分子溶液中，4℃温度下静置24h后取出，PBS冲洗三遍，室温干燥；
(4)将应变传感器埋于固定翼本体钩体底部正中部位的凹槽中，并用胶粘剂固定；
(5)进行储药库的制备：将壳聚糖溶于乙酸中搅拌得到壳聚糖乙酸溶液，调节pH至4～6，后加入内皮生长因子溶液；将三聚磷酸钠溶液逐滴加入到上述溶液中，室温下搅拌得到悬液，在4℃条件下离心30min，收集沉淀物，于PBS溶液中透析3次后，将其加入到压片机中预压成型，然后转移到固定翼本体的凹槽中再次压实，冻干24h，得到带药物储备库的固定翼本体。
6.根据权利要求5所述的心脏起搏器固定装置的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述化学酸洗法的具体操作为：将固定翼本体在丙酮中超声清洗10min，待其干燥后将表面清洁的固定翼本体放入体积分数为20％～40％的HNO3溶液中，4℃温度下浸泡24h；随后用去离子水和丙酮分别超声清洗10min，干燥后备用。
7.根据权利要求5所述的心脏起搏器固定装置的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述盐酸多巴胺溶液的浓度为2～8mg/mL，所述摇床的设定参数为37℃，100rmp，所述生物活性分子溶液的浓度为0.5～1μg/mL，所述生物活性分子与所述盐酸多巴胺的质量比为1:100～1:1000。
8.根据权利要求5所述的心脏起搏器固定装置的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述壳聚糖乙酸溶液的浓度为2.5～4mg/mL，所述内皮生长因子与所述壳聚糖的质量比为1:5000～1:500，所述三聚磷酸钠与所述壳聚糖的质量之比为1:3～1:6。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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