一种血管模型、其制备方法和栓塞剂体外模拟测试装置

技术领域

本发明涉及医药注射类产品测试设备领域，尤其涉及一种血管模型、所述血管模型的制备方法和使用该血管模型进行栓塞剂体外模拟测试的装置。

背景技术

在微创介入领域，通过导管经动脉超选，将栓塞剂递送至器官病灶（肝、肾，动静脉畸形血管等）进行栓塞，以进行治疗。但实践中时常有栓塞剂栓塞不完全、栓塞剂漏出等问题。其中，栓塞剂栓塞不完全指在治疗过程中没有完全封闭目标动脉或静脉，这可能导致治疗效果不佳，或者在短时间内再次发生血流；如果栓塞剂不能完全封闭畸形血管，可能需要进行进一步的治疗。栓塞剂漏出是指栓塞剂有时可能会从目标位置漏出，进入周围的正常血管或器官；这可能导致栓塞的效果降低，也可能导致其他未受影响的组织受到损害。

因此，评估栓塞剂的性能是产品开发、检验和监管的重要过程。已有研究设计了各种评估栓塞剂性能的模型，但这些模型存在不能准确模拟栓塞剂实际使用时的环境、不能定量反映栓塞剂的栓塞性能和通过性能的问题。

CN115112560B提供了一种栓塞剂体外模拟装置及使用方法，以解决目前缺少专用的栓塞剂体外模拟装置的问题。该体外模拟装置用不同粒径玻璃球填充圆柱形外壳，但是没有体现血管的空间构造。

CN116115819A提供了一种可显影的原位交联栓塞组合物及使用方法，在性能测试方法中使用到肾动脉-肾动脉模型，按照人体内脏血管1：1复制，但是并未描述模型制备方法，从图片判断该体外装置是硬质材料制造的，不能模拟血管的弹性；此外，模型并未体现小直径血管，因此不能正确反映栓塞剂通过性能。

CN111566714B提供了一种手术操作模拟器的设计及使用方法，所提供的手术操作模拟器，能够体验通过用球囊闭塞血管而产生压力梯度，从而能够选择性地对特定部位给予治疗剂。但该装置只针对球囊导管的使用环境进行模拟，不能按需制作相应通道结构，不能对栓塞剂进行定性评估。

发明内容

为了解决：（1）现有技术不能准确模拟栓塞剂实际使用时的环境，（2）现有技术不能定量反映栓塞剂的栓塞性能和通过性能的问题，（3）现有的体外血管模型材质的物理性能和真实血管有差距导致不能正确预测栓塞剂在血管中的行为的问题，（4）现有的小尺寸体外血管模型的均匀度不佳，导致观察视野不佳的问题，以及（5）现有的体外血管模型内壁粗糙，栓塞剂在模型中容易堵塞，不能准确反映不同型号栓塞剂的不同分布行为的问题中的至少一种，本发明提供了一种仿血管形态的血管模型及其制备方法，并基于所述血管模型，设计了一种栓塞剂体外模拟测试装置，可以模拟体内血管环境的输送性能对栓塞剂进行测试。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种血管模型，所述血管模型为中空多层结构，最内层为聚丙烯酸树脂层A，在聚丙烯酸树脂层A之外为乙烯基封端的二甲基(硅氧烷与聚硅氧烷)、二甲基乙烯基化和三甲基化二氧化硅、二甲基甲基氢(硅氧烷与聚硅氧烷)的混合层。

优选地，所述血管模型为中空三层结构，最内层为聚丙烯酸树脂层A，中间层为乙烯基封端的二甲基(硅氧烷与聚硅氧烷) （CAS 68083-19-2）、二甲基乙烯基化和三甲基化二氧化硅（CAS 68988-89-6）、二甲基甲基氢(硅氧烷与聚硅氧烷)（CAS 68037-59-2）的混合层，最外层为聚丙烯酸树脂层B。

进一步的，所述混合层中，乙烯基封端的二甲基(硅氧烷与聚硅氧烷)、二甲基乙烯基化和三甲基化二氧化硅、二甲基甲基氢(硅氧烷与聚硅氧烷)的质量比为1：（0.1-0.45）：（0.01-0.02）。

进一步的，所述血管模型为仿血管形态的中空三层结构，优选仿天然血管形态的结构，包括多级分支，所述分支之间的连接部位平滑连接，每级分支具有由大变小的渐变管径。

优选的，所述血管模型具有1个一级分支，3个二级分支，每个二级分支都连接2个三级分支；血管模型各级分支的直径范围在200-3000 μm变动，且分支直径随着分支走向的延伸由大变小。

本发明第二方面，提供了一种上述血管模型的制备方法，具体地，所述制备方法包括以下步骤：

S1：以甘油、吐温80、曲拉通X100和水的体积比为1：（0.3-0.5）：（0-0.5）：（10-20），配制溶液；

S2：向S1配制的溶液中滴加质量比为1：1的丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯混合物，同时加入过硫酸钾，滴加完成后搅拌均匀，得到聚丙烯酸树脂前体乳液；

S3：将血管模具浸入S2中制得的聚丙烯酸树脂前体乳液中，待浸没完全后取出，避光在空气中静置待用，在血管模具外表面包裹有聚丙烯酸树脂；

S4：取质量比为1：（0.1-0.45）：（0.01-0.02）的乙烯基封端的二甲基(硅氧烷与聚硅氧烷)、二甲基乙烯基化和三甲基化二氧化硅、二甲基甲基氢(硅氧烷与聚硅氧烷)，混合均匀得到混合液；

S5：将S3中待用的血管模具浸入S4的混合液中，直至血管模具完全浸入在混合液中，在血管模具外包裹一层混合液；固化；

S6：将固化后的血管模具取出，完全溶解掉血管模具，得到血管模型。

进一步地，为了制备厚度均匀度好、观察视野好的血管模型，制备方法包括以下步骤：

S1：以甘油、吐温80、曲拉通X100和水的体积比为1：（0.3-0.5）：（0-0.5）：（10-20），配制溶液；

S2：向S1配制的溶液中滴加质量比为1：1的丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯混合物，同时加入过硫酸钾，滴加完成后搅拌均匀，得到聚丙烯酸树脂前体乳液；

S3：将血管模具浸入S2中制得的聚丙烯酸树脂前体乳液中，待浸没完全后取出，避光在空气中静置待用，取出血管模具后的聚丙烯酸树脂前体乳液待用；

S4：取质量比为1：（0.1-0.45）：（0.01-0.02）的乙烯基封端的二甲基(硅氧烷与聚硅氧烷)、二甲基乙烯基化和三甲基化二氧化硅、二甲基甲基氢(硅氧烷与聚硅氧烷)，混合均匀得混合液，加入S3中待用的聚丙烯酸树脂前体乳液中，所述混合液浮于聚丙烯酸树脂前体乳液上方，得到多相溶液；

S5：将S3中待用的血管模具浸入所述多相溶液中，直至模具完全浸于所述聚丙烯酸树脂前体乳液中，固化；

S6：将固化后的样品取出，完全溶解掉血管模具，得到血管模型。

进一步地，步骤S2中，所述丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯混合物的滴加速度为5-10 mL/min。

进一步地，步骤S2中，所述滴加完成后搅拌均匀的时间为30-45 min。

进一步地，步骤S2中，所述过硫酸钾：（丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯混合物）的质量比为1：100。

进一步地，步骤S3中所述血管模具浸入聚丙烯酸树脂前体乳液中的方式为：以0.5-5 mm/s速度匀速浸入；所述浸没完全后取出的方式为：以5-10 mm/s速度匀速取出。

进一步地，步骤S5中血管模具浸入所述混合液中的方式为：以0.5-5 mm/s速度匀速浸入；或所述步骤S5中血管模具浸入所述多相溶液中的方式为：以0.5-5 mm/s速度匀速浸入。

进一步地，步骤S5中所述固化的条件为：加热至70℃-85℃，保持5-10 min固化。

进一步地，所述血管模具为仿血管形态的结构，优选仿天然血管形态，比如仿人体肝脏血管的结构，包括多级分支，如两级或两级以上的分支，所述分支之间的连接部位平滑连接，每级分支具有由大变小的渐变管径。

优选的，所述血管模具为三级分支，具有1个一级分支，3个二级分支，每个二级分支都连接2个三级分支；血管模具各级分支的直径范围在200-3000 μm变动，且分支直径随着分支走向的延伸由大变小。

所述一级分支指的是血管模具中分支直径最大的分支，从一级分支的管路上延伸出二级分支，从二级分支的末端延伸出三级分支；如果还有更多级分支，则是继续从三级分支末端延伸出四级分支，以此类推。

优选的，所述血管模具材料为ABS、聚乳酸、聚己内酯、淀粉基材料中的至少一种，这类材料的共性是在一定条件下可快速分解，比如可溶解于有机溶剂或是可溶于水而快速分解，通常所述有机溶剂为丙酮、二甲基亚砜的至少一种；可以采用3D打印的方式，将血管模具材料打印成具有仿血管形态的结构，即血管模具，从而便于在其外面均匀包裹上可形成血管模型的溶液并固化后，被快速分解掉获得血管模型。

本发明的第三方面，提供了一种栓塞剂体外模拟测试装置，包括输送模块，循环模块和所述的血管模型；其中：

所述输送模块用于推注栓塞剂，将栓塞剂推注入所述的血管模型中；

所述循环模块用于驱动生理模拟液在血管模型内循环流动，以模拟栓塞剂在血管中的栓塞情况。

进一步的，所述输送模块包括动力装置、注射装置、输送管道、压力感应平面、信号处理部件和信号显示部件；信号显示部件、信号处理部件和压力感应平面依次电连接；压力感应平面位于动力装置与注射装置之间，压力感应平面与动力装置为物理连接，优选的，所述物理连接方式为固定连接，所述固定连接的方式可以是粘接或螺钉紧固；所述动力装置用于推动注射装置，将注射装置中的栓塞剂推注入所述血管模型中；注射装置出口端和所述血管模型通过输送管道连接；压力感应平面可以将平面上受到的来自于动力装置推动注射装置的推注力转化成电信号，信号处理部件将电信号转化成压力数值，信号显示部件显示接收的压力数值，例如一个屏幕；

所述循环模块包括循环动力装置、循环管道和储液部；储液部和血管模型之间由循环管道连通；循环动力装置连接于储液部出口与血管模型入口之间的循环管道上，使得储液部中的生理模拟液可以流入血管模型中，生理模拟液再从血管模型出口通过另一段循环管道流回储液部，进而实现生理模拟液在血管模型中循环流动，模拟生物体内的血液流动。所述循环动力装置优选蠕动泵；所述生理模拟液为生理盐水、磷酸盐缓冲盐溶液或人造血液等溶液，用于模拟正常的“血液流动”状态。

优选的，所述循环管道通过鲁尔接头与血管模型相连接，和/或，循环管道通过鲁尔接头与储液部相连接。

优选的，所述的动力装置与注射装置通过机械结构组装在一起，比如动力装置可以是万能拉力测试仪（力试LD23 104）或注射泵中的一种；所述注射装置为注射器，优选1-10 mL且注射推杆、注射筒、注射口均同轴的注射器；栓塞剂放置于注射装置中，动力装置将栓塞剂推注进入血管模型中。

优选的，所述输送管道可以是导管，也可以是带鲁尔连接头的硅胶软管，或是具有确定的内径且可弯曲的管道。

本发明具有以下有益效果：

（1）通过本发明的方法制备的血管模型具有和真实器官血管相似的物理性能，可以正确预测栓塞剂在血管中的性能。

（2）采用本发明所提供的制备方法，可以根据需求制得直径在1mm以下（如200μm）且厚度均匀、视野清晰的血管模型，从而可以对栓塞剂在小直径血管中的行为进行研究。

（3）采用本发明所提供的制备方法，可以制备内、外壁平整光滑的血管模型，使得栓塞剂能够顺利进入模型各个分支，可以准确反映区分不同型号栓塞剂的不同分布行为。

（4）由于本发明所制备的血管模型为透明、有弹性，因此所提供的栓塞剂体外模拟测试装置具有可视性，能够实时观察栓塞剂在血管模型中的分布；通过测量栓塞剂在血管模型中的位移距离，定量地评估栓塞剂的栓塞性能。

（5）提供的栓塞剂体外模拟测试装置通过测试栓塞剂输送时的压力，可定量评估栓塞剂的输送性能。

附图说明

图1为本发明一种血管模型示意图；

图2为本发明所提供的一种栓塞剂体外模拟测试装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1 血管模型1的制备及性能测量

根据人体肝脏血管影像，使用SolidWorks软件设计并绘制仿人体肝脏血管形态的结构，通过3D打印ABS材料得到血管模具。如图1所示，血管模具具有1个一级分支，3个二级分支；每个二级分支入口端与一级分支侧壁连接，末端都连通2个三级分支的入口端。血管模具一级分支直径由其入口端至其末端从3 mm渐变至1.8 mm，二级分支直径由其入口端至其末端从600μm渐变至500μm，三级分支直径由其入口端至其末端从300μm渐变至200μm；其中分支连接部分使用圆角功能进行钝化处理，使得分支之间的连接部分可以平滑过渡。

S1：在烧杯中加入80 mL纯化水，4 mL甘油，2 mL吐温80，搅拌均匀。

S2：向S1的溶液中以5 mL/min的速度滴加5 g丙烯酸乙酯和5 g甲基丙烯酸甲酯混合物，同时加入0.1 g过硫酸钾，滴加完成后搅拌45 min，得到聚丙烯酸树脂前体乳液。

S3：将血管模具以5 mm/s速度匀速浸入S2中制得的聚丙烯酸树脂前体乳液中，待浸没完全后以10 mm/s速度均速取出，避光在空气中静置待用，在血管模具外表面包裹有聚丙烯酸树脂；取出血管模具后的聚丙烯酸树脂前体乳液继续留着待用。

S4：称取乙烯基封端的二甲基(硅氧烷与聚硅氧烷)10.0 g，二甲基乙烯基化和三甲基化二氧化硅4.5 g，二甲基甲基氢(硅氧烷与聚硅氧烷)0.1 g，混合均匀后抽真空除去气泡，得到混合液，将混合液缓慢倾倒入S3中待用的聚丙烯酸树脂前体乳液中，所述混合液浮于所述聚丙烯酸树脂前体乳液上方，得到多相溶液。

S5：将S3中待用的血管模具以0.5 mm/s的速度匀速浸入S4的多相溶液中，直至血管模具处于混合液下方，并完全浸于聚丙烯酸树脂前体乳液中，加热至85℃，保持五分钟，步骤S3中包裹在血管模具外表面的聚丙烯酸树脂、混合液均完全固化。该步骤中，来自步骤S3中位于血管模具外表面的聚丙烯酸树脂固化为一薄层，称其为聚丙烯酸树脂层A；混合液固化成为比聚丙烯酸树脂层A较厚的一层覆盖在聚丙烯酸树脂层A的表面，称其为混合层；在血管模具外表面的聚丙烯酸树脂和混合液固化时，混合层外的聚丙烯酸树脂也有一部分固化成很薄的一薄层覆盖在混合层外，称其为聚丙烯酸树脂层B。聚丙烯酸树脂前体乳液是为了帮助在混合层的内外形成平滑的表面。由于聚丙烯酸树脂前体乳液的含量很低，因此强度很低，加热至85℃保持五分钟，反应容器中的聚丙烯酸树脂前体乳液大部分依然以液态形式存在，因此加热固化时除了形成最内层的聚丙烯酸树脂层和中间混合层外，在混合层外只会固化形成很薄的聚丙烯酸树脂层。

S6：将固化后的样品取出，置于丙酮中，超声一小时，模具完全溶解，得到透明、有弹性的血管模型。

通过上述步骤制备得到的血管模型为中空三层结构，最里层为聚丙烯酸树脂层A，中间层为混合液形成的混合层，最外层是聚丙烯酸树脂层B，具有内外平滑的表面。

从制备好的血管模型中截取一段合适尺寸的管道，使用硬度测试仪，测量样品的邵氏硬度，每组样品测量六次取平均值，结果记录在表1中。

从制备好的血管模型中，分别截取第一级、第二级、第三级分支，并沿纵轴切开。使用游标卡尺量取模型厚度，将每一个分支标记为均匀的5等份，测量5处的厚度，计算平均值和相对标准偏差（RSD），结果记录在表2中。

使用表面粗糙度测量仪对血管模型内表面的粗糙度进行测量，将每一个分支标记为均匀的5等份，测量5处的表面粗糙度，计算平均值，结果记录在表3中。

实施例2 血管模型2的制备及性能测量

血管模具与实施例1相同。

S1：在烧杯中加入100 mL纯化水，10 mL甘油，3 mL吐温80，5 mL曲拉通X-100，搅拌均匀。

S2：向S1的溶液中以10 mL/min的速度滴加5 g丙烯酸乙酯和5 g甲基丙烯酸甲酯混合物，同时加入0.1 g过硫酸钾，滴加完成后搅拌30 min，得到聚丙烯酸树脂前体乳液。

S3：将血管模具以0.5 mm/s速度匀速浸入S3中制得的聚丙烯酸树脂前体乳液中，待浸没完全后以5 mm/s速度均速取出，避光在空气中静置待用，血管模具外表面包裹有一层聚丙烯酸树脂；取出血管模具后的聚丙烯酸树脂前体乳液待用。

S4：称取乙烯基封端的二甲基(硅氧烷与聚硅氧烷)10 g，二甲基乙烯基化和三甲基化二氧化硅1.0 g，二甲基甲基氢(硅氧烷与聚硅氧烷)0.2 g，混合均匀后抽真空除去气泡，得到混合液。将混合液缓慢倾倒入S3中待用的聚丙烯酸树脂前体乳液中，所述混合液浮于所述聚丙烯酸树脂前体乳液上方，得到多相溶液。

S5：将S3中待用的血管模具以5 mm/s的速度匀速浸入S4的多相溶液中，直至模具处于混合液下方，并完全浸于聚丙烯酸树脂乳液中，加热至70℃，保持十分钟，最内层聚丙烯酸树脂层A、中间层混合层和最外层聚丙烯酸树脂层B形成，与实施例1相同之处不再赘述。

S6：将固化后的样品取出，置于二甲基亚砜中，超声三小时，模具完全溶解，得到透明、有弹性的血管模型。

从制备好的血管模型中截取一段合适尺寸的管道，使用硬度测试仪，测量样品的邵氏硬度，每组样品测量六次取平均值，结果记录在表1中。

表1 邵氏硬度测试结果

在硬度测试中，血管模型管材的邵氏硬度为38.6~45.4HA，与已知生物样品的结果39HA~46HA相似，本方法制备的血管模型的邵氏硬度范围基本覆盖现有生物血管的邵氏硬度范围。这表明本方法所制得血管模型与生物体血管在受到挤压牵拉时的物理性能一致；而此性能决定了栓塞剂的最终效果，从而本发明所提供的血管模型能够预测栓塞剂在真实血管环境中的行为。

从制备好的血管模型中，分别截取第一级、第二级、第三级分支，并沿纵轴切开。使用游标卡尺量取模型厚度，将每一个分支标记为均匀的5等份，测量5处的厚度，计算平均值和相对标准偏差（RSD），结果记录在表2中。

表2 均匀度测试结果

从结果可以看到，模型在同一分支内，以及不同分支、不同直径的情况下，其厚度的RSD均在2.0%以内，具有十分好的均匀度。栓塞剂在模型中的行为需要被准确地观察并记录，而模型的可视性受到材质厚度及均匀度的影响，由于厚度不均匀导致折光变化将影响观察视野，最终影响观察结果。本方法所制得的血管模型厚度均匀，视野清晰。

实施例3 粗糙度测试

将制得的血管模型进行粗糙度测试，结果如表3所示。

表3 粗糙度测试结果

血管模型内表面粗糙度会影响模型的测试性能。从结果可以看到，实施例1模型在不同分支中的内表面的表面粗糙度基本一致，且数值仅在0.627~0.633 μm，较后续所测对比例3模型内表面粗糙度低。光滑的内表面可以减少栓塞剂在其中的摩擦，避免由于摩擦导致栓塞剂聚集，导致提前栓塞的现象。

实施例4：栓塞剂体外模拟测试装置

一种栓塞剂体外模拟测试装置，如图2所示，包括输送模块，循环模块和血管模型，所述血管模型来自于实施例1制得的血管模型。其中：

输送模块用于推注栓塞剂，并检测推注力，包括动力装置、注射装置、输送管道、压力感应平面、信号处理部件和信号显示部件；动力装置使用注射泵，如采用保定迪创LSP02-3B注射泵；所述注射装置为注射器，本实施例中采用容量为2.5 mL带鲁尔接头的注射器；压力感应平面固定在注射泵的推注端上，所述推注端是指注射泵上可以推动注射器注射栓塞剂的一端；信号显示部件、信号处理部件和压力感应平面依次电连接，具体的，压力感应平面可以采用蚌传BCM-H1型号的产品；信号处理部件和信息显示部件可以为集成产品，如采用蚌传XMT808-I型号的产品；当注射泵推动注射器注入栓塞剂进血管模型中时，位于注射泵推注端和注射器之间的压力感应平面将平面上受到的推注力转化成电信号，蚌传XMT808-I将电信号转化成压力数值并在显示屏上显示出压力数值。

循环模块用于模拟血管内的血液循环流动，包括蠕动泵、循环管道1、循环管道2和储液部；使用一段内径5 mm的橡胶管作为循环管道1，一端通过鲁尔接头连接血管模型入口，中间段安装在蠕动泵上，另一端放入储液部中；所述血管模型入口为一级分支的入口。使用另一段5 mm内径的橡胶软管作为循环管道2，一端通过鲁尔接头连接血管模型的出口，另一端放入储液部中，使得生理模拟液在血管模型内循环流动。具体的，血管模型的三级分支末端均具有出口，可以将血管模型放置于一个容器内，使得生理模拟液可以从三级分支末端流出后进入容器中，再由容器上设置的出口作为血管模型的出口，与鲁尔接头一端连接，由鲁尔接头另一端与储液部连通。

输送模块中的输送管道采用内径为0.038英寸的导管，注射器和导管的一端通过鲁尔接头相连接，导管的另一端插入血管模型；由于循环管道1的一端已经通过鲁尔接头连接血管模型入口，因此导管的另一端可以插入循环模块位于血管模型入口的循环管道1中，即输送模块通过循环模块与血管模型连通，将栓塞剂推注入血管模型中；在其他实施例中，也可以在循环模块入口旁边的血管模型上开一个小口，使得输送模块可以通过该小口接入血管模型并推注栓塞剂。

实施例5 微球栓塞剂测试

采用实施例4的装置进行微球栓塞剂测试，选择实验室自制的40-89 μm，90-149 μm，150-299 μm，300-500 μm微球样品对模型进行测试。

S1：选用生理盐水作为生理模拟液，在储液部中加入生理盐水，设定蠕动泵的转速为10 rpm/min，启动蠕动泵开始循环。

S2：首先将碘克沙醇320与生理盐水1：1进行混合，随后将粒径150-299 μm的微球栓塞剂和前述混合液以1：9的体积比混合均匀后，使用注射器抽取2.5mL微球混合液，将注射器固定在注射泵上，设置注射泵推注速度为1 mL/min，启动注射泵。

S3：栓塞剂全部被推注进入血管模型中后，设置推注时间2 min，读取并记录栓塞剂推注过程中信号显示部件的上的最大推注力值，作为输送性能测试结果，记录在表4中，共测试6次。输送过程中的推注力可以反映栓塞剂的输送性能，推注力越大，输送性能越差。

S4：记录结束推注时栓塞剂在血管模型中停滞的位置，继续通过注射泵、注射器和导管以1 mL/min的速度向栓塞部位（栓塞剂在血管模型中停滞的位置）推注2 min生理盐水，记录栓塞剂停滞的位置，测量栓塞剂在后一次推注下移动的最大距离，作为栓塞性能测试结果，记录在表5中，共测试6次。在实际应用中，需要栓塞剂在成功完成栓塞之后不会在外力作用下移动。因此在完成栓塞后再次施加推注力，记录栓塞后再一次受到推注力所产生的位移，作为栓塞性能指标；位移越小，表明栓塞性能越好。

表4. 粒径150-299 μm微球栓塞剂输送性能测试结果

由表4结果可以看出，在输送性能测试中，所用栓塞样品在装置中顺利输送，所测得最大推注力的平均值为35.91 N，相对标准偏差RSD为1.28%，具有良好的稳定性。

表5. 粒径150-299 μm微球栓塞剂栓塞性能测试结果

在栓塞性能测试中，所用栓塞样品在达到栓塞处的位移为0.00 mm，反映出该栓塞样品具有良好的栓塞性能。

S5：栓塞剂在带有空间结构的血管模型中分布的位置不仅与粒径和管径的匹配程度有关，还受到弯曲管径空间的影响。不同粒径栓塞剂在血管中的行为有区别，优秀的血管模型应反映出不同粒径在血管中分布的区别。更换不同粒径规格的栓塞剂（40-89 μm，90-149 μm，150-299 μm，300-500 μm），重复S1-S4步骤。观察栓塞剂在达到栓塞后，在各级别血管中的分布情况。在推注完成后，在显微镜下观察并对比，观察到管道中含有推注总量10%及以上的微球时，则认为在该级别的管道中有微球分布；反之则为不分布，结果记录在表6中。

表6. 栓塞剂的分布

注：斜杆“/”代表栓塞剂在该级别分支中不分布。

结果表明，本申请的模拟测试装置可以区分不同粒径规格的栓塞剂在达到栓塞后，在各级别血管中的分布情况的差异，因此可以用于对栓塞剂进行测试，从而确定栓塞剂在实际应用时可用于栓塞的实际血管级别。

对比例1

对比例1除了省去S2-S3步骤和S4步骤中涉及聚丙烯酸树脂前体乳液的内容外，其余参数与实施例1一致，即对比例1中仅将血管模具浸入混合液中。根据实施例1中的方法测试对比例1的硬度和均匀度，结果记录在表1，表2中。

由测试结果可知，对比例1的硬度明显低于实施例1，不能模拟真实血管硬度；这是由于缺少引入聚丙烯酸树脂的关键步骤，而聚丙烯酸树脂可以增加成品的硬度。此外，对比例1均匀度测试的RSD最小为5.78%，最大为6.20%，均匀度不佳且表面出现影响视线的不平现象，这是由于缺乏可以与混合液协同作用减少表面张力、增加整体流动性的聚丙烯酸树脂前体乳液，最终模型不能表现良好的均匀度。

对比例2

对比例2除了S2步骤中除去滴加丙烯酸乙酯部分外，其余参数与实施例1一致。根据实施例1中的方法测试对比例2的硬度和均匀度，测试结果记录在表1，表2中。

由测试结果可知，对比例2的硬度明显低于实施例1，不能模拟真实血管硬度；这是由于丙烯酸乙酯是形成聚丙烯酸树脂的关键部分，缺乏该组分将不能形成聚丙烯酸树脂，导致成品硬度偏低。此外，对比例2均匀度测试的RSD最小为6.73%，最大为7.01%，均匀度不佳且表面出现影响视线的不平现象，这是由于缺乏可以减少混合液表面张力、增加整体流动性的聚丙烯酸树脂前体乳液，最终模型不能表现良好的均匀度。

对比例3

对比例3除了省去S3步骤外，其余参数与实施例1一致。根据实施例1中粗糙度测试方法，测试对比例3的粗糙度，结果记录在表3中。根据实施例4的方法，使用体外模拟测试装置对不同粒径规格的栓塞剂（40-89 μm，90-149 μm，150-299 μm，300-500 μm）进行栓塞剂分布性能测试，记录各粒径规格栓塞微球分布位置，结果记录在表6中。

在对比例3的粗糙度测试实验中，制得血管模型的内表面粗糙度高，这是由于缺乏S3步骤后，缺少了能够降低表面活性能的聚丙烯酸酯前体乳液在血管模型的内表面形成薄层，导致血管模型固化后的内表面具有较高粗糙度。在对比例3的分布实验中，40-89 μm栓塞微球分布在第一级和第二级血管中，其余粒径的微球均停滞在第一级血管中。对比例3不能区分90-149 μm，150-299 μm，300-500 μm粒径栓塞剂在血管中的分布，这反映对比例3区分不同粒径规格的栓塞剂分布差异的能力不佳。这是由于缺乏S3步骤后，制得血管模型的内表面粗糙度高，栓塞剂在模型中受到模型内表面摩擦的影响产生提前堵塞，不能顺利分布到更细分支处，最终导致模型对于栓塞剂不能区分不同粒径栓塞剂的分布性能差异。