專利名稱：一種血管支架的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械和材料加工領(lǐng)域，具體涉及一種血管支架的 制備方法。
背景技術(shù)：
目前，血管支架被廣泛用于血管閉塞等病癥，給患者帶來(lái)了福音， 尤其是冠脈支架在冠心病治療中的出色表現(xiàn)，使經(jīng)皮介入治療成為冠 心病治療的第一選擇。
但隨著介入治療的發(fā)展以及臨床結(jié)果的分析，人們發(fā)現(xiàn)目前的冠 脈支架存在晚期血栓的危險(xiǎn)，這給冠心病介入治療的發(fā)展帶來(lái)了一定 的阻力，為解決該問題，人們希望能夠涉及出一種完全可降解支架， 根據(jù)這種設(shè)計(jì)理念，支架在閉塞血管治愈后可完全被人體吸收，對(duì)人 體無(wú)影響，最后恢復(fù)的血管將沒有任何異物，因此無(wú)任何潛在的危險(xiǎn)， 血管柔軟度恢復(fù)到正常人體的情況，對(duì)二次植入支架無(wú)任何影響，滿 足此種要求的支架堪稱完美的血管支架。
目前，現(xiàn)有的可降解支架基本上都處在臨床試驗(yàn)階段，根據(jù)其材 質(zhì)，可分為高分子可吸收支架和金屬可吸收支架兩種。高分子可吸收 支架的回彈嚴(yán)重，而且截面較大，目前的研究重點(diǎn)主要集中在結(jié)構(gòu)設(shè)
計(jì)和材料改進(jìn)；金屬可吸收支架主要選用鎂合金材料，目前Biotronic 已有鎂合金可吸收支架的一期臨床報(bào)告，國(guó)內(nèi)雖然有多家單位在進(jìn)行 研究，但是尚無(wú)有關(guān)報(bào)告。
Biotronic公司所制備的鎂合金可吸收支架是采用傳統(tǒng)方法，先制 備出薄壁細(xì)管，然后進(jìn)行激光雕刻。由于鎂合金的特性，制備薄壁細(xì) 管非常難，國(guó)外只有個(gè)別公司在進(jìn)行試制，國(guó)內(nèi)目前尚無(wú)此種技術(shù)， 而且成本過高。這方面的研究雖然是目前國(guó)內(nèi)研究鎂合金支架的焦點(diǎn)，但是效果不好。
相反，鎂合金板材容易獲得，國(guó)內(nèi)就可得到滿足要求的板材，而 且經(jīng)過變形處理，塑性也會(huì)有所提高，因此本發(fā)明人繞過了鎂合金薄 壁細(xì)管制備的難題，通過精巧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將片材經(jīng)過軸卷成型為血 管支架。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供 一種血管支架的制備方法，包括以下工藝步
驟1)將板材用激光法或機(jī)械法進(jìn)行切割或刻蝕；2)用螺旋卷曲或 邊緣卷曲的方式將板材成型為管狀；3)將板材的結(jié)點(diǎn)焊接；4)熱處 理。
本發(fā)明的方法，在1)之后、2)之前還可以包括熱處理；在2) 之后、3)之前也可以包括熱處理。
本發(fā)明選用的板材是任何適用于制備血管支架的材料，如金屬， 特別是可吸收金屬，尤其是一些難于制備薄壁細(xì)管的材料，如鎂或鎂 合金，也可以選用可降解高分子材料；選用的板材的厚度為 0.1-0.5mm,優(yōu)選0.15-0.25mm。對(duì)金屬材質(zhì)的板材來(lái)說，本發(fā)明的 方法還包括5)拋光。
所述激光法或機(jī)械法切割或刻蝕制備血管支架是本領(lǐng)域常用的 技術(shù)，但現(xiàn)有技術(shù)主要用在管材上，而本發(fā)明是將該技術(shù)用在板材上， 工藝難度有所降低，只要改變夾具，就可以很方便的對(duì)板材進(jìn)行加工；
進(jìn)行切割或刻蝕處理后的板材可以具有適于壓縮的各種圖樣，并 預(yù)留焊點(diǎn)，圖樣需要考慮巻曲后的焊接節(jié)點(diǎn)的位置，最好使制得的管 材的焊點(diǎn)在支架應(yīng)用時(shí)不承受支架膨脹的最大力。
所述具有適于壓縮的圖樣，并預(yù)留焊點(diǎn)的板材優(yōu)選為四邊形片狀 支架、花朵狀的片狀閉合單元中的一種或多種的組合。
所述四邊形片狀支架優(yōu)選如圖l、 2、 4所示的相互平行并有節(jié)點(diǎn) 連接的首尾相接的"S"狀形成的條帶組成的四邊形片狀支架；以及如圖3所示的相互平行并有節(jié)點(diǎn)連接的由首尾相接的"M"組成的條
帶組成的四邊形片狀支架中的一種或多種的組合；所述花朵狀的片狀 閉合單元優(yōu)選如圖5、 6、 8所示的花朵狀的片狀閉合單元或兩組片狀 閉合單元的組合；以及如圖10所示的一組片狀支架與兩組片狀閉合單 元的組合；
所述四邊形優(yōu)選類平行四邊形和類矩形；
所述螺旋卷曲是以一定直徑的圓柱為軸，將四邊形片狀支架的某 一邊作為管截面的周長(zhǎng)，卷曲為管狀，如可以將類平行四邊形的片狀 支架繞特定直徑的圓柱進(jìn)行螺旋式卷繞，最終形成管狀支架；也可以 將類矩形的片狀支架沿合適的邊以特定直徑卷繞，最終形成管狀支 架。
所述邊緣卷曲是將花朵狀的片狀閉合單元的"花瓣"向同一側(cè)卷 曲(如圖7和圖9所示)，卷曲的角度可為80-120°，優(yōu)選90°，形成以"花 心"為底的管狀。
所述焊接是釆用本領(lǐng)域公知的方法，將預(yù)留的焊點(diǎn)相互連接， 如對(duì)鎂合金來(lái)說，可釆用激光點(diǎn)焊和晶體管式電流焊接的方法進(jìn)行， 優(yōu)選后者；對(duì)高分子材料來(lái)說，可采用各種適合粘結(jié)高分子材料的方 法，優(yōu)選激光焊接。
所述熱處理是為了消除前面工序引入的應(yīng)力以及增強(qiáng)材料的塑 性，可采用本領(lǐng)域熟知的各種方式進(jìn)行，以鎂合金的WE43為例，在 雕刻后，卷曲前可進(jìn)行完全退火處理623-673K，保溫3-5小時(shí)，爐 冷；在焊接后可進(jìn)行下述條件的去應(yīng)力退火533k， 0.25小時(shí)，爐冷； 可采用固溶淬火作為增塑處理798K， 4-8小時(shí)，空冷。 所述拋光也是本領(lǐng)域的常識(shí)，優(yōu)選化學(xué)法拋光。 本發(fā)明可以將兩組片狀閉合單元組合，通過邊緣卷曲的方式將兩 組片狀閉合單元相向卷曲，成型為端面閉合且端面沒有焊點(diǎn)的管狀； 或?qū)⒁唤M片狀支架與 一組片狀閉合單元組合，通過螺旋卷曲和邊緣卷曲的方式將板材成型為 一個(gè)端面閉合且端面沒有焊點(diǎn)的管狀；也可以 將一組片狀支架與兩組組片狀閉合單元組合，片狀閉合單元邊緣卷曲 為端面，片狀支架螺旋卷曲為管狀，結(jié)合后將板材成型為兩個(gè)端面閉 合且端面均無(wú)焊點(diǎn)的閉合管狀。
本發(fā)明制備的支架最后經(jīng)化學(xué)拋光后可被壓縮便于輸送，輸送完 畢后可通過球囊擴(kuò)張，從而取得支撐血管的作用，所述支架可直接使 用或用來(lái)制備其它藥物支架。
實(shí)際上，本發(fā)明所述的支架的制備方法的關(guān)鍵在于支架的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)，支架的結(jié)構(gòu)決定激光切割和刻蝕的圖樣的結(jié)構(gòu)，影響軸卷變形的 質(zhì)量、確定焊點(diǎn)的多少及位置以及受力方向。激光切割要做到對(duì)板材
的影響小，切割精度高；軸卷變形是為了最終使片狀支架成為管狀支 架，可以釆取任何合適的辦法，比如繞著一定直徑的管子，根據(jù)結(jié)構(gòu) 的設(shè)計(jì)進(jìn)行卷繞、正面折疊或其它變形。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是將傳統(tǒng)的雕刻管材制備血管支架的方法改 變?yōu)榈窨贪宀摹⒕砬鸀檠苤Ъ艿姆椒?，這樣就打破了某些材料難于 加工管材的弊端，使更多的材料可以用做血管支架；本發(fā)明的方法特 別適用于有特殊功能但無(wú)法滿足薄壁細(xì)管制備要求的材料，如鎂合 金。以鎂合金為例，由于鎂合金較活潑且脆性大，至今沒有產(chǎn)業(yè)化的 鎂合金薄壁細(xì)管，國(guó)外也非常難買到，只有少量處于研究階段，且成 本較高；但是鎂合金作為新一代可降解支架的最佳材料，其可降解性 和生物活性都決定了鎂合金有望成為血管支架的革新材料，堪稱完美 的血管支架材料，本發(fā)明的方法突破了這種局限，釆用平板雕刻、精 確卷曲的方法制備支架，因?yàn)殒V合金薄板材很容易獲得，且板材的切 割比管材的切割容易很多。用過精確計(jì)算，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，預(yù)留少量的焊 點(diǎn)，最終將片狀支架制備成管狀支架，使鎂合金支架的制備成為可能 且成本低廉。


圖l是本發(fā)明激光刻蝕的圖樣結(jié)構(gòu)以及擬釆用的卷曲方法;
圖2是本發(fā)明激光刻蝕的圖樣l;
圖3是本發(fā)明激光刻蝕的圖樣i:
士-
士:
圖4是本發(fā)明激光刻蝕的圖樣結(jié)構(gòu)圖及擬釆用的卷曲方法； 圖5是本發(fā)明片狀閉合單元的 一 種平面結(jié)構(gòu)； 圖6是本發(fā)明片狀閉合單元的另 一 種平面結(jié)構(gòu)； 圖7是將圖6結(jié)構(gòu)的平面支架從中心邊緣卷曲后的管狀支架結(jié)構(gòu)；
圖9是分別將圖8所示的兩個(gè)平面單元以相向方向進(jìn)行邊緣卷曲
后的管狀支架結(jié)構(gòu)；
圖10是圖1和圖7方法結(jié)合后的圖樣的平面結(jié)構(gòu)圖。
圖中l(wèi)為卷曲軸；2-12、 14、 15、 17-19、 21-24為預(yù)留的焊點(diǎn)；
13為預(yù)計(jì)的卷曲方向；16為兩組片狀閉合單元的連接桿；20為片狀閉
合單元。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。 實(shí)施例l
參見圖I-IO，本發(fā)明制備支架的辦法如圖所示。
圖l是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，首先將材質(zhì)為鎂合金WE43,厚度為 0. 2mm的板材進(jìn)行激光切割和刻蝕，雕刻成具有如圖1所示花紋的類 平行四邊形片狀支架，將平行四邊形短邊作為管狀支架的周長(zhǎng)，將片 狀支架繞固定軸l進(jìn)行螺旋狀纏繞，纏繞方向如圖l所示。片狀支架留 有焊接點(diǎn)，如圖1所示，2, 3為一組焊接點(diǎn)，4， 5為一組焊接點(diǎn)，以 此類推，在片狀支架卷曲成型后，每組焊點(diǎn)相接觸，用晶體管一
焊接法焊:
將和圖l花紋一樣
圖2所示的形狀，卷曲后仍
采用晶-
式電流焊接法將焊接點(diǎn)焊接,將上述支架經(jīng)熱處理在798K保溫8小時(shí)后，空冷，然后拋光， 將支架浸泡在0.01mol/L的稀鹽酸中浸泡2分鐘。制成支架產(chǎn)品。
各種滿足支架要求的圖樣結(jié)構(gòu)都可用通過螺旋卷曲的方法制備 支架。首先取左旋聚乳酸(PLLA)，厚度為0.2mm的片材，將片材進(jìn) 行機(jī)械切割，雕刻成如圖3所示結(jié)構(gòu)的片狀支架，為類平行四邊形結(jié) 構(gòu)，根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)留出焊點(diǎn)，然后進(jìn)行螺旋方向纏繞，最后形成管狀支 架。
另外，將上述板材激光刻蝕成類矩形，圖樣如圖4所示，使纏繞 軸與矩形的長(zhǎng)邊平行，進(jìn)行卷繞，將焊點(diǎn)用激光法焊接，得到管狀支 架。
將上述支架進(jìn)行熱處理來(lái)定型，在300K溫度下保持20分鐘，制
取厚度為0.25mm的316L不銹鋼板材，將板材進(jìn)行激光切割和刻 蝕，雕刻為花朵狀的片狀閉合支架單元，沿軸向從中間豎起支架，將 "花瓣"向同一方向卷曲卯°,形成以"花心"為底的管狀支架單元， 如圖5和圖6所示，圖中為兩種片狀支架單元結(jié)構(gòu)，圖7為圖6巻曲后的 支架單元，14, 15為預(yù)留的焊點(diǎn)，最后可通過這兩個(gè)焊點(diǎn)采用晶體管 式電流焊接法將多個(gè)單元焊接起來(lái)組成支架。
然后在1050'C保溫1小時(shí)，爐冷進(jìn)行熱處理。
最后釆用巿購(gòu)的不銹鋼化學(xué)拋光液進(jìn)行拋光。
為了減少焊點(diǎn)，也可以將實(shí)施例3所述的片狀閉合單元組合成支 架。取厚度為0.10mm的鎂合金AZ31板材，激光法加工成如圖8所示的 兩個(gè)實(shí)施例3所述的片狀閉合單元連接在一起的一個(gè)焊接單元，然后 按照?qǐng)D9所示的方式將兩個(gè)閉合單元相向進(jìn)行巻曲，圖9為圖8巻曲后
實(shí)施例2
實(shí)施例3
實(shí)施例4的焊接單元，16為兩個(gè)片狀閉合支架單元之間無(wú)焊接的連接桿，17,
18為一對(duì)焊接點(diǎn)，19是與其他單元連接用的焊點(diǎn)。
用激光焊接法焊接17和18,然后在533K保溫4小時(shí)進(jìn)行熱處理,
空冷，然后將支架浸泡在0.01mol/L的稀鹽酸中浸泡2分鐘進(jìn)行化學(xué)
拋光，最后制成支架產(chǎn)品。 實(shí)施例5
圖10所示的結(jié)構(gòu)為本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，其中的片狀支架的 圖樣如圖10所示，選用的兩組片狀閉合單元20連接在片狀支架相對(duì)的 兩個(gè)端點(diǎn)。
由于實(shí)施例l所示的管狀支架邊緣的焊接點(diǎn)會(huì)影響到支架的整體 性能，而且如圖1中的12， 8所示的焊點(diǎn)可能會(huì)直接受到膨脹力，因此
將閉合支架單元的方法應(yīng)用到圖l所示的支架制備方法中，在片狀支 架的兩頭添加兩個(gè)閉合單元，如圖10中的20所示，通過閉合單元從中 心邊緣卷曲形成支架，做到支架兩端的單元無(wú)焊點(diǎn)，且整個(gè)支架的焊 點(diǎn)都不處于主要承力方向。如圖10所示，22, 21為一對(duì)焊點(diǎn),23, 24 為一對(duì)焊點(diǎn)。這樣在支架膨脹的時(shí)候，焊點(diǎn)將不直接承受膨脹所帶來(lái) 的縱向力，避免支架從焊點(diǎn)斷裂。
首先將材質(zhì)為鎂合金WE43,厚度為0.2mm的板材進(jìn)行激光切割 和刻蝕，雕刻成具有如圖10所示花紋的支架圖樣，然后進(jìn)行退火400 °C，保溫4小時(shí)，爐冷。
將退火后的圖樣如實(shí)施例l所示，先進(jìn)行螺旋狀纏繞，在片狀支 架卷曲成型后，將兩組片狀閉合單元20分別按照實(shí)施例3所述的方式 進(jìn)行邊緣卷曲，使圖樣中的各組焊點(diǎn)相接觸，用晶體管式電流焊接法 焊接，然后進(jìn)行去應(yīng)力退火和增塑處理260°C， 0.25小時(shí)，爐冷后 在525'C保溫4小時(shí)，空冷。
將所得的支架浸泡在0.005mo 1/L的稀鹽酸中浸泡5分鐘進(jìn)行拋 光，制成支架產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1、一種血管支架的制備方法，包括以下工藝步驟1)將板材用激光法或機(jī)械法進(jìn)行切割或刻蝕；2)用螺旋卷曲或邊緣卷曲的方式將板材成型為管狀；3)將板材的結(jié)點(diǎn)焊接；4)熱處理。
2、 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述板材是可 吸收金屬或可降解高分子材料。
3、 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述可吸收金屬為鎂或鎂合金。
4、 如權(quán)利要求l所述的制備方法，其特征在于，經(jīng)過步驟l)所 述的切割或刻蝕處理后的板材是具有適于壓縮的圖樣，并預(yù)留焊點(diǎn)的 板材。
5、 如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述具有適于 壓縮的圖樣，并預(yù)留焊點(diǎn)的板材為四邊形片狀支架、花朵狀的片狀閉 合單元中的 一種或多種的組合。
6、 如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述四邊形片 狀支架是相互平行并有節(jié)點(diǎn)連接的首尾相接的"S"狀形成的條帶組 成的四邊形片狀支架；以及相互平行并有節(jié)點(diǎn)連接的由首尾相接的"M"組成的條帶組成的四邊形片狀支架中的一種或多種的組合。
7、 如權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述四邊 形為類平行四邊形和類矩形。
8、 如權(quán)利要求5-7任一所述的制備方法，其特征在于，所述螺 旋卷曲是以一定直徑的圓柱為軸，將四邊形片狀支架卷曲為管狀。
9、 如權(quán)利要求5-7任一所述的制備方法，其特征在于，所述邊緣卷曲是將花朵狀的片狀閉合單元的"花瓣"向同一側(cè)巻曲，卷曲的角 度可為80-120°,優(yōu)選90°，形成以"花心"為底的管狀。
10、 如權(quán)利要求l所述的制備方法，其特征在于，將兩組片狀閉 合單元組合，通過邊緣卷曲的方式將兩組片狀閉合單元相向卷曲90°，成型為端面閉合且沒有焊點(diǎn)的管狀；或?qū)?一組片狀支架與 一組片狀閉 合單元組合，通過螺旋卷曲和邊緣卷曲的方式將板材成型為一個(gè)端面閉合且沒有焊點(diǎn)的管狀；或?qū)⒁唤M片狀支架與兩組組片狀閉合單元組 合，片狀閉合單元邊緣卷曲為端面，片狀支架螺旋巻曲為管狀，將板 材成型為兩個(gè)端面閉合且均無(wú)焊點(diǎn)的閉合管狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種血管支架的制備方法。本發(fā)明所述的制備方法包括以下工藝步驟1)將板材用激光法或機(jī)械法進(jìn)行激光切割或刻蝕；2)用螺旋卷曲或邊緣卷曲的方式將板材成型為管狀；3)將板材的結(jié)點(diǎn)焊接；4)熱處理。本發(fā)明將傳統(tǒng)的雕刻管材的方法改變?yōu)榈窨贪宀牡姆椒?，突破了某些材料難于加工管材的局限，采用平板雕刻、精確軸卷的方法制備支架，使更多的材料可以制成血管支架，特別是鎂合金，由于鎂合金的薄壁細(xì)管材難于獲得，而薄板材很容易獲得，且板材的切割比管材的切割容易很多，經(jīng)過精確計(jì)算，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，預(yù)留少量的焊點(diǎn)，最終將片狀支架通過卷曲、焊接后制備成管狀支架，使鎂合金支架的制備成為可能且成本低廉。
文檔編號(hào)A61L27/00GK101543437SQ200910082779
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者凱 崔, 張正才, 翟慎良, 蒲忠杰 申請(qǐng)人:樂普(北京)醫(yī)療器械股份有限公司