公开/公告号CN113866372A
专利类型发明专利
公开/公告日2021-12-31
原文格式PDF
申请/专利权人 贝朗医疗(苏州)有限公司;
申请/专利号CN202111347842.0
申请日2021-11-15
分类号G01N33/15(20060101);
代理机构32295 苏州谨和知识产权代理事务所(特殊普通合伙);
代理人许冬莹
地址 215024 江苏省苏州市长阳街128号
入库时间 2023-06-19 13:29:16
技术领域
本申请涉及一种药物体外释放测试系统及测试方法，属于医疗器械领域。
背景技术
血管内器械的市场需求量正在逐年递增，越来越多的公司开展相关业务。但介入操作比较复杂，且器械的模拟使用没有标准模型，只能进行一些最简单的体外操作。
目前不少研究者对药物球囊的体外测试研究存在一些不足之处。表现如下：1)药物释放行为研究测试模型多选择ASTM标准的模型，与产品实际作用部位和路径不同；2)使用玻璃、树脂或自制的管状凝胶等作为模拟血管不能很好的模拟体内血管壁的生理特点；3)药物释放率的测试过程中存在大量的药量损耗，使测试结果不准确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种药物体外释放测试系统及测试方法，通过搭建人体复杂血管模型，可实现多种介入器械的模拟使用测试，精确测试药物体外释放情况。
为达到上述目的，本申请提供如下技术方案：一种药物体外释放测试系统，其包括：
血管模拟装置，包括血管模型和用于给所述血管模型提供血液的供给模块；
介入器械，包括球囊导管，用于装载药物；
入路引导装置，用于将介入器械导引至所述血管模型的目标位置；
传感器，设置在所述血管模型的内壁，以监测并输出监测信息；
体内环境模拟装置，用于控制所述血管模拟装置符合预设状态信息；
介质收集装置，用于测试介质的收集；
以及，
控制装置，与所述血管模拟装置、入路引导装置、传感器和体内环境模拟装置电性连接，以用于进行操作控制。
进一步地，所述血管模型包括模拟心脏和血管管路，所述血管管路通过接头进行可拆卸连接，所述血管管路可拆卸拼接。
进一步地，所述供给模块包括血液泵和储液池，所述储液池上设有温度控制器，以对所提供的血液的温度进行控制。
进一步地，所述控制装置根据所述监测信息通过所述供给模块对所提供血液的温度、流量和压力进行控制。
进一步地，所述传感器包括压力传感器和温度传感器，所述监测信息包括所述目标位置的靶血管位置的温度和血管壁压力。
进一步地，所述传感器包括附在所述靶血管位置的薄膜传感器。
进一步地，所述介入器械还包括导引导丝和导引导管球，所述入路引导装置将所述导引导丝和导引导管导引至所述目标位置后，所述球囊导管插入所述导引导管以到达靶血管位置。
本申请还提供一种药物体外释放测试方法，其采用所述的药物体外释放测试系统，所述测试方法包括：
S1、根据需要组装所述血管模型，并通过所述供给模块向所述血管模型中注入血液；
S2、将所述血管模拟装置放入体内环境模拟装置，根据设定开启所述体内环境模拟装置模拟体内环境；
S3、设定所述入路引导装置的入路程序，将测试药物装载在所述球囊导管内，引导所述介入器械至靶血管位置，进行充卸压后通过所述介质收集装置计算所述测试药物的体外释放率。
进一步地，所述设定所述入路引导装置的入路程序，将测试药物装载在所述球囊导管内，引导所述介入器械至靶血管位置，进行充卸压后通过所述介质收集装置计算所述测试药物的体外释放率：
将所述测试药物装载于球囊导管内，并记录标称药量；
将所述介入器械中的球囊导管通过所述入路引导装置置于所述靶血管位置，在所述球囊导管处于负压状态下时，给所述球囊导管缓慢加压，监测靶血管位置的血管壁压力；
到达预设压力并维持一段预设时间后进行卸压，拆卸所述血管模型并通过介质收集装置测量所述球囊导管内的残余药量。
进一步地，所述体外释放率的计算方式为：
体外释放率＝(1-残余药量/标称药量)×100％。
与现有技术相比，本申请的有益效果在于：本申请的药物体外释放测试系统及测试方法通过配合介入器械按照器械预期的使用方法可以进行模拟操作测试，并实时检测目标位置的压力、温度等情况，用以追踪使用过程中球囊药物涂层的分解和去向。
并且，该血管模型可拆卸，扩张之后无需回撤即可取出，避免回撤过程中药量损失造成释放率偏高。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本申请一实施例所示的药物体外释放测试系统的结构示意图；
图2为本申请一实施例所示的药物体外释放测试方法的流程图。
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。
需要说明的是：本发明的“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等用语只是参考附图对本发明进行说明，不作为限定用语。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
请参见图1，本申请一实施例提供一种药物体外释放测试系统，其包括：
血管模拟装置1、介入器械2、入路引导装置3、传感器4、体内环境模拟装置5、介质收集装置6，以及控制装置7，其中，血管模拟装置1包括血管模型和用于给所述血管模型提供血液的供给模块；介入器械2则包括球囊导管，其用于装载药物；入路引导装置3用于将介入器械2导引至所述血管模型的目标位置，具体的，其可按照设定的入路程序，使介入器械2到达目标位置，需要人手动干预；传感器4设置在所述血管模型的内壁，以监测并输出监测信息；体内环境模拟装置5则用于控制所述血管模拟装置1符合预设状态信息，实现人体微环境的模拟；介质收集装置6通过与球囊导管连接，用于测试介质的收集；控制装置7与所述血管模拟装置1、入路引导装置3、传感器4和体内环境模拟装置5电性连接，以用于进行操作控制。
在本实施例中，所述血管模型包括模拟心脏和血管管路，所述血管管路通过接头进行可拆卸连接，具体的，所述供给模块包括血液泵和储液池，所述储液池上设有温度控制器，以对所提供的血液的温度进行控制。该血液泵模拟心脏泵出的液体(血液)分散到各个分支，实现介入器械2测试所需的全身血管系统的高度仿真；血管管路通过接头连接，可按照需求置换不同的血管形态。当需要进行心脏相关得模拟训练时，可以额外设置模拟心脏，该模拟心脏可按需调整成临床常见的不同弓形，并通过接头替换。作为一个优选的实施例，血管管路可以采用硅胶进行制作，该特殊硅胶材质体现了人体血管弹性等生理特点，可配合导管、导丝等介入器械2使用。
在本实施例中，传感器4包括压力传感器4和温度传感器4，具体的，压力传感器4可以附在血管管路的内壁，用于实时检测模拟目标位置靶血管壁的压力，控制装置7则根据该监测信息通过所述供给模块对所提供血液的温度、流量和压力进行控制。
在本实施例中，介入器械2具体包括导引导丝、导引导管和球囊导管，所述入路引导装置3将所述导引导丝和导引导管导引至所述目标位置后，所述球囊导管插入所述导引导管以到达靶血管位置。同时，在本实施例中，所述药物体外释放测试系统还包括测力装置，所述测力装置设置在所述球囊导管上，以用于测量其推送力和回撤力。具体的，可以将待测球囊导管插入导引导管内，直到球囊全部到达导引导管远端以外，到达靶血管位置。随后在球囊处于负压状态下，使用充压装置给球囊缓慢加压，监测靶血管壁的压力。并可以在球囊末端连接测力计，记录其进入导引导管的推送力；也可以在泄压后回撤球囊，记录其进入导引导管前的回撤力。
在本实施例中，介质收集装置6可以用于测量固体和液体残余药量的含量，可选的，为颗粒技术装置或其他固液材料测量装置。
请参见图2，本申请一实施例提供一种介入器械体外模拟测试方法，其采用上一实施例的药物体外释放测试系统，该测试方法包括：
S1、根据需要组装所述血管模型，并通过所述供给模块向所述血管模型中注入血液；
S2、将所述血管模拟装置放入体内环境模拟装置，根据设定开启所述体内环境模拟装置模拟体内环境；
S3、设定所述入路引导装置的入路程序，将测试药物装载在所述球囊导管内，引导所述介入器械至靶血管位置，进行充卸压后通过所述介质收集装置计算所述测试药物的体外释放率。
其中，S3包括：所述设定所述入路引导装置的入路程序，将测试药物装载在所述球囊导管内，引导所述介入器械至靶血管位置，进行充卸压后通过所述介质收集装置计算所述测试药物的体外释放率：
将所述测试药物装载于球囊导管内，并记录标称药量；
将所述介入器械中的球囊导管通过所述入路引导装置置于所述靶血管位置，在所述球囊导管处于负压状态下时，给所述球囊导管缓慢加压，监测靶血管位置的血管壁压力；
到达预设压力并维持一段预设时间后进行卸压，拆卸所述血管模型并通过介质收集装置测量所述球囊导管内的残余药量。
可选的，所述体外释放率的计算方式为：体外释放率＝(1-残余药量/标称药量)×100％。
可选的，S3还包括：将所述介入器械中的球囊导管置于所述靶血管位置，在所述球囊导管处于负压状态下时，给所述球囊导管缓慢加压，监测靶血管位置的血管壁压力。
可选的，还包括：S4、在所述球囊导管上连接测力装置，测量推送力和回撤力。
具体的，该测试方法包括：
1.组装血管模型，通过供给模块在血管模型中注入模拟血液，设置其流速为6mL/s；
2.将血管模型置于体内环境模拟装置中，开启体内环境模拟装置，设置模拟体液为37℃，酸碱度为7.0；
3.给入路引导装置设定入路程序和靶血管位置，使导引导丝到达靶血管远端，到位后装载导引导管，按照同样的入路程序到达靶血管近端；
4.将待测球囊导管插入导引导管内，直到球囊全部到达导引导管远端以外，到达靶血管位置；
5.在球囊导管的药物球囊处于负压状态下，使用PTCA充压装置给球囊缓慢加压，监测靶血管壁的压力，当到达指定压力后开始倒计时1分钟；
6.倒计时结束后卸压，抽真空；
7.拆卸血管模型，将待测球囊从靶血管处取出，并通过介质收集装置测试待测球囊剩余药物含量，从而计算待测药物的体外释放率。
可选的，还可以通过在球囊末端连接测力计，回撤球囊，记录其进入导管前的最大回撤力。
综上所述：本申请的药物体外释放测试系统及测试方法通过配合介入器械按照器械预期的使用方法可以进行模拟操作测试，并实时检测目标位置的压力、温度等情况，用以追踪使用过程中球囊药物涂层的分解和去向。
并且，该血管模型可拆卸，扩张之后无需回撤即可取出，避免回撤过程中药量损失造成释放率偏高。
并且，本申请方法简单，安装方便，不容易损坏,可适配多种测试样品、调整不同的病变范围，通过模拟实际使用状况和联用测力装置等设备测试介入器械的输送性、跟踪性、回撤性、柔顺性、抗弯折性、扭转性、释放性等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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