一種生物可吸收捆綁帶及其形狀記憶鎖扣的製作方法

2023-07-03 09:16:16

專利名稱：一種生物可吸收捆綁帶及其形狀記憶鎖扣的製作方法
技術領域：
本發明涉及醫療器械技術領域，是一種治療骨折時固定用的生物可吸收捆綁帶及其形狀記憶鎖扣。
背景技術：
通常骨科手術中，為維持碎裂的骨塊於解剖位，或為了維持移植骨的穩定與骨移植的療效，常用到捆綁技術，均取得良好療效。但目前臨床上所用的捆綁帶為金屬捆綁帶，骨折癒合後需取出。由於骨折癒合時，斷端周圍的骨痂常常包繞捆綁帶，故取出時有一定困難，不僅因重新切開肌肉會造成新的創傷，甚至有損傷周圍神經血管的危險，而且為取出金屬捆綁帶而鑿開的通道會造成再骨折的危險，從而給患者帶來痛苦。

發明內容
本發明的目的是提供一種可被生物降解吸收的捆綁帶及其形狀記憶鎖扣，以便骨折癒合後不必取出捆綁帶，從而避免再次創傷。本發明捆綁帶為線帶狀，鎖扣呈空心管狀，採用聚己內酯(polycaprolactone，PCL)製備而成。聚己內酯自20世紀90年代以來，以其優越的可生物降解性，良好的生物相容性和力學性能，得到廣泛的關注，並獲得美國FDA的批准(艾合麥提玉素甫，等。可生物降解材料聚己內酯在醫學上的應用進展。國外醫學生物醫學工程分冊，2005，2819-23)。PCL可通過輻射交聯技術交聯，一旦生成交聯結構，就能提高聚合物的耐熱性、強度和尺寸的穩定性等性能。此時加熱到熔點溫度，其不再熔融，可以拉伸變形，在變形狀態下冷卻，凍結應力，就能保持變形態，再加熱到相應溫度，其就釋放應力，收縮並自動恢復到原來的賦形狀態，從而表現出形狀記憶效應。且PCL的結晶熔點只有55-60℃，因此熱收縮溫度較低。(《形狀記憶聚合物及其應用》，朱光明編著，2002年11月，化學工業出版社)本發明正是利用PCL上述性能，將捆綁帶加工成線帶狀，將鎖扣加工成空心管狀，鎖扣有形狀記憶功能，內徑因被鎖捆綁帶粗細不同而不同，製作時空心管原始內徑略小於捆綁帶直徑的2倍，經輻射交聯後，在55-60℃下擴展內徑略大於捆綁帶直徑的2倍，在應力存在下冷卻即成具有形狀記憶功能的鎖扣。使用時，先將捆綁帶環繞固定骨折部位，再將捆綁帶兩端相向穿過形狀記憶鎖扣內腔，拉緊捆綁帶兩端，將形狀記憶鎖扣加熱至55℃，使其釋放應力向內收縮恢復原形，就可把捆綁帶兩端牢牢固定。
PCL是製備本發明形狀記憶捆綁帶及鎖扣的母體材料，還可添加輔料偶聯劑、多官能團單體、助劑、填料等，以提高其使用和加工性能，偶聯劑為烴氧基矽烷；多官能團單體選自含2個到3個烯鍵的有機酯，如季戊四醇三烯酸酯等；填料選自含有活性鈣離子的化合物，如磷酸氫鈣等。
本發明捆綁帶及其鎖扣的製備方法如下成分及質量配比
聚己內酯100份，分子量30-80kg/mol偶聯劑0-10份多官能團單體0-20份填料5-30份具體步驟1.製備捆綁帶將聚己內酯、偶聯劑、多官能團單體、助劑、填料按配比加入混煉機，在55-60℃下混煉20分鐘，製成直徑為0.4-4.0mm線帶狀捆綁帶，使用時截取所需長度即可。
2.製備鎖扣(1)製備空心管將聚己內酯、偶聯劑、多官能團單體、助劑、填料按配比加入混煉機，在55-60℃下混煉20分鐘，製成內徑為略小於擬鎖定捆綁帶直徑兩倍、壁厚0.2-0.6mm的空心管，室溫冷卻；(2)輻射交聯將空心管用γ射線或電子加速器輻照，輻照劑量60-500kGy，劑量率5×103Gy/h。並根據捆綁帶粗細製成一定厚度和內徑的空心管，室溫冷卻；(3)擴張變形，製成形狀記憶鎖扣將輻射交聯後的空心管截成4-10mm長度，在55℃左右擴大內徑至略大於擬鎖定捆綁帶直徑的兩倍，在應力存在條件下冷卻至室溫，即成形狀記憶鎖扣。
本發明捆綁帶及其形狀記憶鎖扣製備方法簡單，使用方便，能有效固定碎骨塊及移植骨，且生物相容性好，能完全被生物降解吸收，有利於患者康復。


圖1為本發明的形狀記憶鎖扣立體結構示意2為本發明捆綁帶及其鎖扣工作狀態示意圖具體實施方式
現結合實施例，對本發明作詳細描述。
實施例1製備本發明捆綁帶及其形狀記憶鎖扣將相對分子量為80kg/mol的聚己內酯100份(質量)，烴氧基矽烷6份，磷酸氫鈣30份，在混煉機上混煉20分鐘，分別製作直徑為0.4mm的線帶狀捆綁帶以及內徑為0.6mm、厚度為0.2mm的空心管，再用γ射線對空心管輻射500kGy，劑量率5×103Gy/h，然後將空心管剪成4mm長，在55℃下將其內徑擴大至1.0mm，再在應力存在下冷卻至室溫，即成形狀記憶鎖扣。
實施例2將相對分子量為30kg/mol的聚己內酯100份，烴氧基矽烷10份，季戊四醇三丙烯酸酯20份，磷酸氫鈣5份，在混煉機上混煉20分鐘，分別製作直徑為2mm的線帶狀捆綁帶以及內徑為3.5mm，厚度為0.4mm的空心管，再用γ射線對空心管輻射200kGy，劑量率5×103Gy/h，然後將空心管剪成6mm長，在55℃下將其內徑擴大至4.5mm，再在應力存在下冷卻至室溫即可。
實施例3
將相對分子量為50kg/mol的聚己內酯100份，季戊四醇二丙烯酸酯2份，磷酸氫鈣5份，在混煉機上混煉20分鐘，分別製作直徑為4mm的線帶狀捆綁帶以及內徑為7.5mm，厚度為0.6mm的空心管，再用γ射線對空心管輻射500kGy，劑量率5×103Gy/h，然後將空心管剪成10mm長，在55℃下將其內徑擴大至8.5mm，再在應力存在下冷卻至室溫，即為形狀記憶鎖扣。
使用狀態見圖2，將捆綁帶1環繞固定骨折部位後，將兩端相向穿過形狀記憶鎖扣2的內腔，拉緊捆綁帶兩端，將鎖扣加熱至55℃，鎖扣收縮，將穿入其內腔的捆綁帶固定。
本發明捆綁帶及其鎖扣使用方便，能夠生物降解並被吸收，可免除取出時帶來的創傷，有利於患者康復。
權利要求
1.一種生物可吸收捆綁帶，其特徵在於以聚己內酯為母體材料製備而成，製備方法如下成分及質量配比聚己內酯，分子量30-80kg/mol 100份偶聯劑 0-10份多官能團單體0-20份填料5-30份偶聯劑為烴氧基矽烷，多功能團單體選自含2-3個烯鍵的有機酯；填料選自含有活性鈣離子的化合物；將各組份按配比加入混煉機，在55-60℃下混煉20分鐘，即可製備線帶狀捆綁帶。
2.按權利要求1所述的捆綁帶，其特徵在於所述的多官能團單體為季戊四醇三烯酸酯，填料為磷酸氫鈣。
3.按權利要求2所述的捆綁帶，其特徵在於成分及質量配比如下聚己內酯，分子量80kg/mol 100份烴氧基矽烷6份磷酸氫鈣 30份。
4.按權利要求2所述的捆綁帶，其特徵在於成分及質量配比如下聚己內酯，分子量30kg/mol 100份烴氧基矽烷10份季戊四醇三烯酸酯 20份磷酸氫鈣 15份。
5.按權利要求2所述的捆綁帶，其特徵在於成分及質量配比如下聚己內酯，分子量50kg/mol 100份季戊四醇三烯酸酯 2份磷酸氫鈣 5份。
6.權利要求1所述捆綁帶的形狀記憶鎖扣，其特徵在於以聚己內酯為母體材料製備而成，製備方法如下成分及質量配比聚己內酯，分子量30-80kg/mol 100份偶聯劑 0-10份多官能團單體0-20份填料5-30份偶聯劑為烴氧基矽烷，多功能團單體選自含2-3個烯鍵的有機酯；填料選自含有活性鈣離子的化合物；將各組份按配比加入混煉機，在55-60℃下混煉20分鐘，製備空心管，空心管內徑根據捆綁帶粗細的不同而不同，略小於其要鎖定的捆綁帶直徑的2倍，再將空心管用γ射線或電子加速器輻射交聯，輻照劑量60-500kGy，劑量率5×103Gr/h，然後截成4-10mm長，在55℃下將內徑擴張至略大於其要鎖定的捆綁帶直徑的2倍，在應力存在下冷卻至室溫，即成具有形狀記憶功能的鎖扣。
7.按權利要求6所述的形狀記憶鎖扣，其特徵在於所說的多官能團單體為季戊四醇三烯酸酯，填料為磷酸氫鈣。
8.按權利要求6所述的形狀記憶鎖扣，其特徵在於成分及質量配比如下聚己內酯，分子量80kg/mol 100份烴氧基矽烷 6份磷酸氫鈣 30份。
9.按權利要求6所述的形狀記憶鎖扣，其特徵在於成分及質量配比如下聚己內酯，分子量30kg/mol 100份烴氧基矽烷 10份季戊四醇三烯酸酯 20份磷酸氫鈣 15份。
10.按權利要求6所述的形狀記憶鎖扣，其特徵在於成分及質量配比如下聚己內酯，分子量50kg/mol 100份季戊四醇三烯酸酯 2份磷酸氫鈣 5份。
全文摘要
本發明涉及醫療器械技術領域，是一種用於固定骨折部位的可被生物降解吸收的捆綁帶及其形狀記憶鎖扣，捆綁帶呈線帶狀，形狀記憶鎖扣呈空心管狀。本發明以聚己內酯為母體材料，適當添加輔料製備而成，空心管經輻射交聯後在一定溫度下擴張內徑使內徑略大於被鎖捆綁帶直徑的2倍，在應力存在下冷卻，即成具有形狀記憶功能的鎖扣。使用時，將捆綁帶環繞固定骨折部位，最後將兩端相向穿過鎖扣並拉緊，鎖扣在相應溫度下產生熱收縮，將捆綁帶鎖定。本發明捆綁帶和鎖扣操作簡便，具有良好的生物相容性，可被生物體降解吸收，以便免除取出時造成的創傷，利於患者康復。
文檔編號A61L31/14GK1820793SQ20061002317
公開日2006年8月23日 申請日期2006年1月10日 優先權日2006年1月10日
發明者許碩貴, 朱光明, 張春才 申請人:中國人民解放軍第二軍醫大學