專利名稱：用于醫(yī)療物品的經(jīng)熔融加工的材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及聚合物醫(yī)療物品，包括可植入的或可插入的聚合物醫(yī)療裝置，以 及制造這些物品的方法。
背景技術(shù)：
超臨界流體是一種處于超過該物質(zhì)的臨界溫度和臨界壓力的條件下的物質(zhì)。圖1 的廣義示意相圖闡明了該條件范圍。超臨界區(qū)域是在圖1的上部右側(cè)部分找出的條件范 圍，此處溫度超過臨界溫度(T。)并且壓力超過臨界壓力(P。)。這種臨界溫度和壓力的結(jié)合 稱為臨界點。以另一種方式來說，一種物質(zhì)在其溫度和壓力超過其臨界點(即，T>T。并且 P > P。)處變?yōu)槌R界。物質(zhì)在低于T。的溫度或者低于P。的壓力下是非超臨界的固體，液 體或氣體。圖1也闡明了固體和液體之間(熔融)，液體和氣體之間(沸騰)，以及固體和 氣體之間(升華)各種各樣的非超臨界相轉(zhuǎn)變。超臨界流體呈現(xiàn)出似氣體又似液體的性質(zhì)。超臨界流體的密度可與非常稠密的氣 體的密度類似，并且其擴散性可與通常和氣體相關(guān)的擴散性類似，而它的溶解度性質(zhì)可與 液體的溶解度性質(zhì)類似。因此，處于超臨界狀態(tài)的流體有時被描述為具有極易流動的液體 的性能，其中其溶解度性能接近液相的溶解度，而似氣體的運輸性質(zhì)使其穿過固體基質(zhì)更 容易。只要超臨界流體維持在其超臨界范圍內(nèi)，它們就會呈現(xiàn)這些性質(zhì)。然而，當(dāng)超臨界流 體的或溫度或壓力降到其相關(guān)臨界點以下時，流體不再被歸類為超臨界流體，因為它不再 擁有一些或全部與在此范圍內(nèi)的物質(zhì)相關(guān)的混合的性質(zhì)特征。超臨界流體已用于帶治療劑的吸收醫(yī)療裝置。參閱，例如理查德(Richard)的第 20030044514號和赫爾姆斯(Helmus)的第2006/0127442號美國專利申請。聚合物廣泛地用于制備醫(yī)療應(yīng)用裝置。許多醫(yī)療裝置用于在人體內(nèi)長期植入。用 于可植入性醫(yī)療裝置的聚合物材料的選擇的典型要求是材料一經(jīng)制造并消毒，便具有良好 的生物相容性，低細胞毒性和低致癌性等特性。許多聚合物材料作為預(yù)加工材料能滿足上述要求，但是熔融加工后不能同樣滿 足。聚合物材料在熔融加工期間被轉(zhuǎn)變成熔融相。對一個特定的熔融加工技術(shù)，有通常要 求的可接受的熔融粘度范圍。熔融粘度可被調(diào)節(jié)，例如通過改變?nèi)廴诘臏囟取＿z憾的是，對 有些材料，在獲得一個可接受的低熔融粘度之前，其達到了聚合物的分解溫度。高熔融粘度 是在加工高分子量聚合物中一個特別嚴重的問題。參閱，例如，S. P. Nalawade (S. P.那拉瓦 德)^,Prog. Polymer Sci.(《聚合物科學(xué)進展》)，2006年，第31期，第19頁至第41頁。此問題一般通過使用加工助劑來解決，諸如樹脂，增塑劑，蠟和/或抗氧化劑。添 加樹脂，增塑劑和蠟以降低溫度，需要這個溫度來促進加工過程中的充分的聚合物流動 (即降低所述熔融粘度)，而添加抗氧化劑來保護在采用高溫處的聚合物。典型的樹脂和增 塑劑助劑分別是聚丙烯和鄰苯二甲酸二辛酯。典型的蠟是石蠟。典型的抗氧化劑是混合了 酚類穩(wěn)定劑的磷酸鹽?；谥鷦┑募夹g(shù)對不會暴露于人類環(huán)境的聚合物材料是常見的。然 而，助劑在被植入或插入實驗對象時，特別在用于為長期植入(即大于或等于一個月)而設(shè)計的裝置時，可能造成問題，借此助劑有機會滲入周圍組織。已被描述用于處理聚合物降解問題的另一種方法是在溫度下加工時排除氧。該方 法就一些聚合物而言有幫助，但是無法徹底解決其他聚合物的降解問題。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明的一個方面，提供了醫(yī)療物品成形方法，包括(a)制備包括熔融的聚 合物和超臨界流體的熔融相，(b)由所述熔融相形成聚合物區(qū)域，和(c)冷卻所述聚合物區(qū) 域。在某些實施例中，超臨界流體是由在室溫(25°C )和大氣壓(Iatm)下為氣態(tài)的化學(xué)物 種形成的。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供包括經(jīng)熔融加工的聚合物材料的醫(yī)療物品。所述聚 合物材料有一種因熱降解而在不使用熔融粘度降低助劑的情況下，不能被熔融加工的組 分，但是所述聚合物材料仍不含這樣的助劑。本發(fā)明的一個優(yōu)點是特定聚合物材料的熔融粘度能在熔融加工期間被降低，而不 借助于加工后殘留在聚合物材料內(nèi)的化學(xué)助劑。另一個優(yōu)點是可避免后加工步驟(例如，助劑如增塑劑從聚合物材料被滲出的步
聰坐、 妹寸)ο本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，因高溫降解不借助熔融粘度降低助劑通常不能被熔融加 工的聚合物，能被熔融加工且無殘留助劑。本發(fā)明的這些以及其他方面，實施例和優(yōu)點對所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，通過 研究下列詳細的說明書與權(quán)利要求，將立即變得顯而易見。


圖1是一種假定物質(zhì)的廣義示意相圖，闡明了所述物質(zhì)的超臨界條件范圍。
具體實施例方式通過參考本發(fā)明的眾多方面和實施例的下述詳細描述，可獲得對本發(fā)明更徹底的 理解。隨后的本發(fā)明的詳細描述意欲闡明而不是限制本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供包括經(jīng)熔融加工的聚合物材料的醫(yī)療物品。所述聚 合物材料有一種因熱降解未使用熔融粘度降低助劑而不能被熔融加工的組分，但是聚合物 材料仍不含這樣的助劑。依照本發(fā)明所述的醫(yī)療物品可被制備，例如，使用超臨界流體作熔融粘度降低助 劑。在某些實施例中，超臨界流體由在室溫(25°C )和大氣壓(Iatm)下為氣體的化學(xué)物種 (例如C02，丙烷等)形成。依照本發(fā)明的另一方面，提供醫(yī)療物品成形方法，包括(a)制備包括熔融的聚合 物和超臨界流體的熔融相，(b)由熔融相形成聚合物區(qū)域，和(c)冷卻聚合物區(qū)域。例如，一個包括熔融的聚合物和超臨界流體的熔融相可通過使聚合物材料與超臨 界流體結(jié)合在一個合適的混合裝置如擠出機(例如單螺桿擠出機，雙螺桿擠出機等)，班拍 里混合機(banbury mixer)，高速混合機，羅斯釜(ross kettle)或其他合適裝置中來制備。 如一具體例子，美國馬薩諸塞州沃本(Woburn)的特里克塞爾有限公司(Trexel Inc.)制造
4的超臨界流體輸送系統(tǒng)，其提供給注模和擠出機器超臨界流體(如CO2)的計量質(zhì)量流。一旦包括熔融的聚合物和超臨界流體的熔融相被制備，依照本發(fā)明的用于醫(yī)療物 品的聚合物材料可采用多種熱塑加工技術(shù)中的任何一種，由熔融相成形。合適的熱塑加工 技術(shù)的例子還可選自下列等技術(shù)片材和型材擠出法(例如擠壓成片材，纖維，桿，管材和 其他各種長度的截面型材)，熔融噴霧技術(shù)，注模法，吹模法，吹膜加工，流延膜加工和這些 工藝的組合。使用這些或其他熱塑性塑料加工技術(shù)，可制成整個裝置或其部分。從而，在本發(fā)明的一些實施例中，熔融相應(yīng)用于基片以使聚合物材料成形。例如， 基片可與全部或一部分可植入的或可插入的醫(yī)療裝置一致，聚合物涂層應(yīng)用于醫(yī)療裝置 上，例如通過噴霧，擠出，纖維卷繞等等。所述基片也可是例如模板，諸如模具，聚合物材料 在凝固后從其內(nèi)分開。在其他實施例中，例如擠出和混合擠出技術(shù)，沒有基片的幫助而使聚 合物材料成形。熔融粘度在工藝和工藝之間變化，10到20到50到100到200到500Pa_s的熔融 粘度是典型的。一些工藝較其他的更為苛刻。例如，小直徑(<50 μ m)纖維的熱纖維紡絲 需要非常低的熔融粘度((60Pa-s)，當(dāng)纖維直徑在10到50 μ m范圍內(nèi)需要以30到60Pa_s 次序的熔融粘度。同樣地某些物品的注模也需要低熔融粘度。然而，在非破壞性加工溫度下 必要的熔融粘度值的獲得是一個各種聚合物和聚合物混合物要解決的難題，特別在希望避 免使用降低熔融粘度但殘留于成形產(chǎn)品中的助劑的情況。這已妨礙一些聚合物用于熱紡絲 和注模等操作。然而，通過本發(fā)明的方法，可獲得各種熱加工技術(shù)所需要的熔融粘度范圍， 而不使用降低熔融粘度但殘留于成形產(chǎn)品中的助劑，其中許多助劑是有毒的或者甚至致癌 的。關(guān)于這一點，在加工期間將超臨界流體加入聚合物中可完成若干目標。例如，正 如上文所述，超臨界流體在加工期間產(chǎn)生較低的熔融粘度，允許各種聚合物在低于其降解 溫度的溫度下被熔融加工。例如，取決于超臨界流體濃度，熔融粘度可達非常低的水平 (^ 60Pa-s)，諸如小直徑纖維的熱紡絲或注模所需要的那些粘度水平，而同時避免了聚合 物熱降解。此外，因為CO2和其他已知的超臨界流體被認為是無毒的和無致癌性的，避免了 與有害加工助劑滲出相關(guān)的問題。而且CO2和某些其他已知的超臨界流體在大氣壓和室溫 恢復(fù)成氣相，并從而可從聚合物被動地移除(例如通過擴散)。可構(gòu)成并依照本發(fā)明使用的合適的超臨界流體的化學(xué)物種例子可選自下列物種， 其中乙烯，丙烷，CO2，環(huán)己烷，甲苯，二甲醚，正戊烷，丁烷/乙烯，己烷/乙烯，甲基環(huán)己烷， 丙烷/10% 乙醇，丙烷/0-41%丙酮，CHClF2, CHClF2/0-39% 乙醇。本文所用的“聚合物材料”或“聚合物區(qū)域”是一種材料或區(qū)域(其可以，例如與 一個整體裝置，裝置的一部分等等一致)，其包含聚合物，例如，從50襯％或小于到75wt% 到9(^1%至丨」95界1%至丨」97. 5界1%至丨」99界1%或更多聚合物。在一些實施例中，本發(fā)明的聚合物區(qū)域與一個整體的醫(yī)療裝置一致。在其他實施 例中，聚合物區(qū)域與醫(yī)療裝置的一個或更多部分一致。例如，聚合物區(qū)域可以醫(yī)療裝置組件 的形式，以一束或更多纖維的形式，以一層或更多聚合物涂層的形式，成形在全部或只是一 部分底層基片上等等。用作底層醫(yī)療裝置基片的材料包括陶瓷的，金屬的和聚合物的基片。 基片材料也可由碳基或硅基陶瓷型等材料構(gòu)成。層可以多種形狀(例如以一連串矩形，條 形或者任何其它連續(xù)或不連續(xù)圖形的形式)被提供到底層基片的多個位置上。本文所用的特定材料的“層”是該材料的一片區(qū)域，它的厚度與其長度和寬度相比是小的。本文所用的 層不必是平面的，例如，呈現(xiàn)底層基片的輪廓。層可以是不連續(xù)的(例如形成圖案的)。本文所用的“聚合物”是包含多個(例如從2到5到10到25到50到100到1000 到10，000到100，000到1，000，000或更多個)一種或更多通常被稱為單體的結(jié)構(gòu)單元的 分子。本文所用的術(shù)語“單體”可指自由單體和那些被并入聚合物的單體，與使用該術(shù)語所 在上下文的區(qū)別是清楚的。聚合物可呈現(xiàn)許多種構(gòu)型，可選自例如線形，環(huán)形和支化形等構(gòu)型。支化構(gòu)型包括 星形構(gòu)型(例如，構(gòu)型中由單一支化點發(fā)散出三條或更多條鏈)，梳形構(gòu)型(例如，構(gòu)型具 有一根主鏈和許多支鏈，有時也稱作“接枝”構(gòu)型)，樹形構(gòu)型(例如，樹枝狀和超支化聚合 物)等。本文所用的“均聚物”是包含多個單一結(jié)構(gòu)單元的聚合物?！肮簿畚铩笔前鄠€至 少兩種不同結(jié)構(gòu)單元的聚合物，例子包括無規(guī)的，統(tǒng)計結(jié)構(gòu)的，梯度的，周期的(如交替的) 和嵌段共聚物。本文所用的“嵌段共聚物”是包含兩個或更多組分不同的聚合物嵌段的共聚物，例 如因為一個結(jié)構(gòu)單元(例如一個單體)存在于一個聚合物嵌段內(nèi)而不存在于另一個聚合物 嵌段內(nèi)。本文所用的“聚合物嵌段”或者“嵌段”是一組結(jié)構(gòu)單元(例如，5到10到25到50 到100到250到500到1000或更多單元)。嵌段可以是無支鏈的或有支鏈的。嵌段可包含 單一類型的結(jié)構(gòu)單元(本文亦被稱作“均聚物嵌段”)或多種類型的結(jié)構(gòu)單元(本文亦被稱 作“共聚物嵌段”)，可出現(xiàn)例如無規(guī)的，統(tǒng)計結(jié)構(gòu)的，梯度的或周期的(例如交替的)分布。 本文所用的“鏈”是一種線形聚合物或者它的一部分，例如線形嵌段。本發(fā)明所使用的聚合物例子可選自下列等聚合物聚苯乙烯，聚乙烯和聚乙烯 共聚物諸如乙烯丙烯共聚物，乙烯甲基丙烯酸酯共聚物諸如乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚 物、乙烯丙烯酸甲酯共聚物和乙烯丙烯酸共聚物，其它烴類均聚物和共聚物諸如聚丙烯， 聚-ι- 丁烯，聚異丁烯，聚丁二烯和異丁烯苯乙烯共聚物，聚甲基丙烯酸甲酯均聚物和共 聚物，包括聚苯乙烯_b-聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸癸酯均聚物和共聚物，聚丙烯 酸-η- 丁酯均聚物和共聚物，聚丙烯酸四氫氟癸酯均聚物和共聚物，芳香族聚酯(例如聚對 苯二甲酸乙二酯)，聚ε-己酸內(nèi)酯均聚物和共聚物，聚左旋乳酸均聚物和共聚物，聚羥基 乙酸均聚物和共聚物，聚二甲基硅烷均聚物和共聚物，聚乙二醇均聚物和共聚物，聚六氟環(huán) 氧丙烷均聚物和共聚物，以及聚己內(nèi)酰胺均聚物和共聚物等。在一些實施例中，所選聚合物是嵌段共聚物，其中兩個或更多剛性嵌段通過一個 不相容的軟彈性嵌段相互分開。這樣的聚合物的一個例子是聚(苯乙烯_b-異丁烯-b_苯 乙烯)。該類型共聚物能夠展示高強度和彈性性質(zhì)，與此同時采用基于熔融的加工技術(shù)是可 加工的。本發(fā)明的實施用醫(yī)療物品的例子差異很大，并包括例如醫(yī)用管，支架(包括冠狀 血管支架，外周血管支架，腦部的、尿道的、輸尿管的、膽的、氣管的、胃腸的和食道的支架)， 支架罩，支架植入物，血管植入物，導(dǎo)管(例如腎或血管導(dǎo)管諸如球囊導(dǎo)管和各種各樣的中 心靜脈導(dǎo)管)，導(dǎo)絲，充氣囊，濾器(例如腔靜脈濾器和蒸餾保護裝置的濾網(wǎng))，腹主動脈瘤 (AAA)裝置(例如AAA支架，AAA植入物等)，血管接入端口，透析端口，栓塞裝置包括腦動 脈瘤填料盤管(包括Guglilmi可脫卸式盤管和金屬盤管)，栓塞劑，隔膜缺損封堵裝置，心肌插塞，膠布，縫合線，縫合線錨定器，組織吻合器和手術(shù)位置結(jié)扎夾，插管，金屬線繃帶，尿 道吊帶，疝氣“網(wǎng)膜”，人造韌帶，矯形假體諸如植骨，骨板，鰭片和熔接裝置，脊椎盤和脊束 核，人工關(guān)節(jié)，矯形固定裝置諸如腳踝、膝蓋和手部位的界面螺釘，韌帶附著和半月板修復(fù) 用釘，骨折固定術(shù)用桿和銷，顱骨上頌面修復(fù)用螺釘和板，以及牙科裝置諸如牙種植體，適 應(yīng)置于動脈內(nèi)以治療距該裝置較遠的動脈部分的長效藥，起博器，導(dǎo)線涂層包括起博器導(dǎo) 線涂層，去心臟纖顫導(dǎo)線和盤管，心室輔助裝置包括左心室輔助心臟和泵，完全人工心臟， 轉(zhuǎn)流管，瓣膜包括心臟瓣膜和血管瓣膜，吻合夾和環(huán)，人工耳蝸植體，組織膨脹裝置，以及軟 骨，骨頭，皮膚和其它體內(nèi)組織再生用組織工程支架，以及活檢裝置等。在一些實施例中，本發(fā)明的醫(yī)療裝置對長期植入是合適的。本文所用的“長期”植 入意味著植入期為1個月或更長，例如，范圍從1個月到3個月到6個月到12個月到24個 月或者甚至更長，包括病人的余生。正如上文所述，本發(fā)明采用超臨界流體來提供低熔融粘度水平，諸如那些熔融紡 出小直徑纖維所需要的，沒有必要借助于加工后殘留于纖維的化學(xué)助劑。本發(fā)明的實施中采用的纖維在大小上可差異很大，但是典型地小于50 μ m寬， 例如，范圍從 50 μ m 至Ij 25 μ m 至 Ij 10 μ m 至Ij 5 μ m 至Ij 2. 5 μ m 至Ij Iym 至 Ij 0. 5 μ m(500nm)至 Ij 0. 25ym(250nm)到 0. 1 μ m(100nm)，或者更小。纖維可通過擠壓噴嘴熔融紡出，擠壓噴嘴是組成“紡絲組件”的一部分，具有一個 或更多個孔，在熔融紡絲領(lǐng)域中也可被稱作分配器，噴射器或者噴絲板。在本發(fā)明中，包括 熔融的聚合物和超臨界流體的熔融相可被擠壓成纖維。具有多種橫截面形狀的纖維可取決 于孔的形狀成形。一些纖維橫截面的例子包括多邊形的(例如三角形的，矩形的，六邊形的 等)，圓形的，橢圓形的，多葉形，和環(huán)形的(中空的)等橫截面。作為結(jié)果的纖維典型地被 旋轉(zhuǎn)心軸或其它卷緊裝置拉緊。一些實施例中，在拉緊期間，纖維可被伸展(即拉伸)使所 屬聚合物分子定向。一個用于由纖維形成三維結(jié)構(gòu)的非織造技術(shù)的具體例子被描述于第4，475，972 號美國專利，其中通過纖維被卷繞在心軸上并且同時重疊纖維部分與下層纖維部分粘結(jié)的 程序制造物品，可使該方法適應(yīng)本發(fā)明。例如，如上描述的熔融相可從包含一個或更多擠出孔的紡絲組件中被擠出，并且 作為結(jié)果的纖維被卷繞在旋轉(zhuǎn)心軸上，例如，當(dāng)紡絲組件相對心軸來來回回往復(fù)運動，或者 反之亦然。這種活動將導(dǎo)致紡絲組件和心軸之間組合的旋轉(zhuǎn)和平移運動。冷卻要素(例如 冷卻環(huán)境，纖維拉緊速度，噴絲板至心軸距離等)可像這樣受控制，當(dāng)纖維被卷繞在心軸上 時，所述纖維內(nèi)個體聚合物分子保持了它們的流動性。在進一步冷卻時，由于聚合物擴散和 滲透在纖維相交或者相反彼此連接的不同位置上，心軸上的重疊纖維變得互相粘結(jié)。在部 分固化的纖維在卷繞期間相互連結(jié)時發(fā)生了這樣的纖維對纖維的粘結(jié)。該連結(jié)可被增強， 例如，通過增加纖維在于心軸連結(jié)時的溫度，通過拉伸被擠出的纖維等。這些活動也可減縮 纖維的直徑。由纖維限定的細孔的大小和/或形狀可受控制，例如通過控制纖維被卷繞在心軸 上的角度(這取決于例如，相對于分配器往復(fù)運動速度，心軸的盤繞速度等)，通過控制纖 維的直徑(取決于例如液體的熔融粘度，液體經(jīng)過紡絲組件的流速，拉伸速度等)，通過控 制纖維的展平程度(例如，通過增加纖維在其與紡絲心軸連結(jié)位置的溫度)等。
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細孔大小在這樣的區(qū)域可差異很大，范圍從小于1微米到1微米到2微米到5微 米到10微米到25微米到50微米到100微米或者更大。在給出細孔大小的情況下，它是平 均細孔寬度并可被測量，例如使用光學(xué)顯微鏡或掃描電子顯微鏡(SEM)。細孔不必是圓柱形 的。例如，一些實施例中，多孔區(qū)域由纖維形成，通過顯微鏡觀察，這樣的纖維可以各種角度 重疊并因此出現(xiàn)了隨機分布和依大小排列。含纖維區(qū)域在心軸上產(chǎn)生的厚度可受控制，例如通過改變卷繞在心軸上的纖維的 長度，通過改變個體纖維的寬度，通過改變纖維在其與心軸連結(jié)時的溫度(例如，如果纖維 更具熔融性，它可展平并且它可沉入下層，需要更多纖維經(jīng)過以達到期望的厚度)等。在本發(fā)明的某些實施例中，靜電紡絲工藝可被采用。靜電紡絲工藝已被描述于， 例如 Annis et al.(安妮絲等人)在 An Elastomeric Vascular Prosthesis (《彈性人工 血管》)Trans. Am. Soc. Art if. Intern. Organs (美國人工內(nèi)臟學(xué)會學(xué)報)Vol. XXIV, pages 209-214(1978) (1978 年的第 24 期第 209-214 頁)，Martin (馬丁 )等人的第 4，044，404 號 美國專利，Armis (安妮絲)等人的第4，842，505號美國專利，Pinchuk (平楚克)等人的第 4，738，740號美國專利，Martin Jr.(小馬丁)等人的第4，743，252號美國專利。在靜電紡 絲中，采用靜電荷發(fā)生部件以在紡絲組件和心軸之間形成靜電荷。例如，心軸可接地或帶負 電，而使紡絲組件帶正電。作為選擇地，可使紡絲組件接地或帶負電，而可使心軸帶正電。采 用的電壓可以是直流的或者交流的。作為發(fā)生靜電荷的結(jié)果，聚合纖維感受到一個促使它 們從紡絲組件到心軸的力。而且，纖維可具有飄動，搖晃和/或振動的趨勢。從而，可以建 立具有更隨機分布的較小直徑纖維的結(jié)構(gòu)，相對于沒有靜電荷情況下形成的同樣結(jié)構(gòu)。此 外，纖維間的聯(lián)系可被增強，因為纖維被靜電拉伸到心軸上，在一些例子中引起纖維有所沉 入下層纖維。如由前述內(nèi)容可了解到，依照本發(fā)明許多種醫(yī)療物品可由纖維形成。這些包括封 閉容積式(中空的)醫(yī)療裝置，諸如管狀物品(例如血管和非血管植入物和支架植入物，包 括大的和小的血管植入物諸如冠狀動脈搭橋植入物，外周血管植入物和血管內(nèi)植入物等)， 其他管狀結(jié)構(gòu)諸如膽的、尿道的、輸尿管的、腸的、和食道的管狀結(jié)構(gòu)等)，還有各種各樣的 開放容積式醫(yī)療裝置諸如血管和非血管膠布(例如傷口愈合用膠布，疝氣修補用膠布和腸 胃道和泌尿生殖器系統(tǒng)用膠布)。它們可使用任何合適的纖維基的構(gòu)型技術(shù)成形，包括例如 各種織造和非織造(例如針織的，編織的，盤繞的，隨機卷繞的等)技術(shù)。非織造技術(shù)的例 子包括利用熱熔接，機械卷繞等的那些技術(shù)。纖維基醫(yī)療裝置的另外例子包括血管和非血管組織支架，血管和非血管閉合裝 置，例如閉合外周和動靜脈瘺的裝置，縫合線，濾網(wǎng)，心臟瓣膜和靜脈瓣膜的瓣葉，血管接入 裝置包括血管接入端口和動靜脈接入植入物(例如用于給予頻繁的動脈和/或靜脈接入的 裝置，諸如為抗生素，全胃腸外營養(yǎng)，靜脈注射液，輸血，采血，或者為血液透析動靜脈接入 等)，栓塞過濾器(例如末梢保護過濾器)，子宮吊帶，和連接LVADs (左心室輔助裝置)和 TAHs (全人工心臟)到人類動脈的織物等。在與許多種裝置一致的基片之上可具有纖維涂層，包括例如支架，導(dǎo)管(例如腎 或血管導(dǎo)管諸如球囊導(dǎo)管和各種各樣的中心靜脈導(dǎo)管)，導(dǎo)絲，充氣囊，栓塞裝置包括腦動 脈瘤填料盤管(包括Gugl i Imi可脫卸式盤管和金屬彈簧盤管)，起博器和起博器導(dǎo)線，去心 臟纖顫導(dǎo)線和盤管，左心室輔助心臟和泵，全人工心臟，吻合夾和環(huán)，以及插管等等。
與許多種裝置一致的基片之上和之下可具有纖維涂層，包括例如支架，和其他管 狀裝置，例如通過先在旋轉(zhuǎn)的心軸上沉積纖維層，將醫(yī)療裝置置于纖維層之上，然后在旋轉(zhuǎn) 的醫(yī)療裝置上形成另外的纖維層。本發(fā)明用的中空醫(yī)療裝置(包括任何管狀形狀，諸如那些具有圓形的和橢圓形的 截面)可在直徑上差異很大，例如，直徑范圍從0. 5mm到Imm到2mm到5mm到IOmm到20mm 到50mm或更大。例如，具有從0. 5到2mm的直徑范圍的管狀物件可用于微血管活動和神經(jīng) 再生的導(dǎo)管，具有直徑范圍從2到4mm的那些可用于冠狀動脈搭橋，具有直徑范圍從2到 IOmm的那些可用于外周血管植入物，具有直徑范圍從20到50mm和以上的那些可用于血管 內(nèi)和腔內(nèi)血管植入物，其他管狀假體諸如食道和結(jié)腸假體等。對使用旋轉(zhuǎn)心軸制成的管狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部直徑將取決于心軸的尺寸，典型的心軸直 徑范圍從Imm或更小到50mm或更大。更大直徑的心軸也適合于，例如管狀物件的成形，可 被切割成片材或成形來制作二維(開放式)結(jié)構(gòu)，如繃帶和支架。更為復(fù)雜的中空結(jié)構(gòu)也可成形。例如，通過選擇一個錐形(即直徑漸變)或者階 梯形(即直徑突變)心軸，錐形或階梯形的管狀結(jié)構(gòu)容易制成。甚至更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可被成 形，使用可被溶解，熔融，收縮或其他以另外方式縮小尺寸的心軸，以便在結(jié)構(gòu)成形后移走。實例聚(苯乙烯-b_異丁烯-b_苯乙烯)三嵌段共聚物(SIBS)通過陽離子聚合來制 備，例如，如Pinchuk(平楚克)等人在第6，545，097號美國專利中所描述的。為了對SIBS 做熱紡絲以生產(chǎn)直徑范圍從10到50 μ m的纖維，需要熔融粘度在30到60Pa-s的范圍內(nèi)。 在通常熱加工條件下，SIBS不能在擠出機筒溫度大于約475 T (218°C )被擠出，而不出現(xiàn) 化學(xué)降解。降解在擠出物暗色化時被觀察到。在那個溫度，甚至以高剪切速率，熔融粘度在 約150Pa-s—對小直徑纖維熱紡絲而言太高了。將CO2加入加工熱熔融，以期望的濃度和在期望的壓力上，可顯著地降低熔融粘 度，允許在較低熔融粘度在溫度不超過聚合物的降解溫度下熱加工。此外，一旦擠出，CO2升 華成氣體并且從擠出物中完全除去，使得最終擠出物為100% SIBS沒有由于植入或插入對 象可能滲出的助劑。17摩爾％苯乙烯SIBS以約ImmX ImmX Imm的片材被提供。這些被裝入一臺擠出 機(美國新澤西州托托瓦德(Totowa)的韋恩(Wayne)機器和模具公司)具有以下說明 3/4"單螺桿擠出機，其計量段上的螺紋被精密地間隔以增加壓力，在注入口上開槽以允許 壓降，其中在注入口后具有一些精密間隔的螺紋以允許合適的壓力增加；擠出機裝備有一 個薩克斯頓(Saxton)混合區(qū)；筒體直徑=3/4英寸，伸展長度；螺桿的L/D比=30/1。擠 出機在螺桿rmp = 2-6時操作并且在模具處的擠出溫度為200°C。所使用的氣體為CO2，使 用流量計在各種壓力和流速下引入。氣體被引入擠出機的計量段。筒體壓力如下SIBS = 3000到5200psig ；SIBS與CO2混合=5500到6200psig。在擠出期間，CO2引入到SIBS的 量估計有約36%。0)2流速典型地有約0.4ml/min，但是這可依筒體壓力而變化(即如果筒 體壓力低，而CO2比率就高，并且反之亦然)。盡管在此明確地闡明和描述了各種實施例，應(yīng)了解本發(fā)明的改進和變化被上述教 導(dǎo)所覆蓋，并在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)而不偏離本發(fā)明的實質(zhì)和預(yù)期范圍。
權(quán)利要求
一種醫(yī)療物品成形的方法，其包括(a)制備包括熔融的聚合物和超臨界流體的熔融相，(b)由所述熔融相形成聚合物區(qū)域，和(c)冷卻所述聚合物區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述熔融相基本上由所述熔融的聚合物和所述超臨 界流體組成。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述熔融相具有小于60Pa-s的熔融粘度。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述小于60Pa-s的熔融粘度在沒有粘度降低助劑， 不發(fā)生所述聚合物的熱降解的情況下，不能通過加熱所述材料而獲得。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述聚合物選自帶有不相容的嵌段的嵌段共聚物和聚酯。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述聚合物選自苯乙烯-異丁烯嵌段共聚物，乙 烯_苯乙烯嵌段共聚物，丁二烯_苯乙烯嵌段共聚物以及聚對苯二甲酸乙二酯。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述超臨界流體在室溫和大氣壓力下是氣體。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述聚合物區(qū)域通過將所述熔融的相注入模具而形成。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述聚合物區(qū)域通過將所述熔融的相從孔中擠出而 形成。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述聚合物區(qū)域在室溫或以下被擠出到空氣里。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述聚合物區(qū)域是擠壓片材。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述聚合物區(qū)域是擠壓管材。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述聚合物區(qū)域是壓紡纖維。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述壓紡纖維被卷繞在旋轉(zhuǎn)的基片上。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述旋轉(zhuǎn)的基片是可移動的基片。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述旋轉(zhuǎn)的基片是醫(yī)療物品。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述醫(yī)療物品是可植入的或可插入的醫(yī)療裝置。
18.由權(quán)利要求1所述的方法制造的醫(yī)療物品。
19.如權(quán)利要求18所述的醫(yī)療物品，其中醫(yī)療物品包括與所述冷卻的聚合物區(qū)域一致 的管材或片材。
20.如權(quán)利要求18所述的醫(yī)療物品，其中醫(yī)療物品包括與所述冷卻的聚合物區(qū)域一致 的纖維。
21.如權(quán)利要求20所述的醫(yī)療物品，其中所述醫(yī)療物品包括醫(yī)療物品基片和包括所述 纖維的織造或非織造的涂層。
22.如權(quán)利要求20所述的醫(yī)療物品，其中所述纖維直徑上小于50μ m。
23.如權(quán)利要求22所述的醫(yī)療物品，其中所述纖維包括苯乙烯和異丁烯的共聚物。
24.如權(quán)利要求18所述的醫(yī)療物品，其中所述醫(yī)療物品包括醫(yī)療物品基片和涂層，所 述涂層包括所述冷卻的聚合物區(qū)域。
25.如權(quán)利要求18所述的醫(yī)療物品，其中所述醫(yī)療物品是可植入的或可插入的醫(yī)療裝置。
26.一種醫(yī)療物品包括經(jīng)熔融加工的聚合物材料，所述聚合物材料不含熔融粘度降低 助劑，并且所述聚合物材料有一種未使用熔融粘度降低助劑就不能被熔融加工的組分。
全文摘要
依照本發(fā)明的一個方面，提供了醫(yī)療物品成形方法，包括(a)制備包括熔融的聚合物和超臨界流體的熔融相，(b)由所述熔融相形成聚合物區(qū)域，和(c)冷卻所述聚合物區(qū)域。在某些實施例中，超臨界流體由在室溫(25℃)和大氣壓(1atm)為氣體的化學(xué)物種構(gòu)成(例如CO2，丙烷等)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了包括經(jīng)熔融加工的聚合物材料的醫(yī)療物品。所述聚合物材料有一種因熱降解不使用熔融粘度降低助劑就不能被熔融加工的組分，但是所述聚合物材料不含這樣的助劑。
文檔編號C08J9/12GK101939365SQ200880126438
公開日2011年1月5日 申請日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日
發(fā)明者巴倫·坦尼, 弗雷德里克·H·斯特里克勒, 馬克·博登 申請人:波士頓科學(xué)醫(yī)學(xué)有限公司