可生物消化的內假體的製作方法

2023-12-08 20:31:36

專利名稱：可生物消化的內假體的製作方法
技術領域：
本發明涉及內假體，更特別地，涉及支架。
背景技術：
身體包括各種通道，如動脈，其它的血管，以及其它的身體管腔。這些通道有時候變得阻塞或者弱化。例如，通道可以被腫瘤阻塞，由動脈血管壁內脂肪物質的沉積限制，或者由動脈瘤弱化。當這種情況發生時，通道可以使用醫學的內假體重新打開或者加強，或者甚至更換。內假體通常是放置在身體的管腔內的管狀構件。內假體的例子包括支架、覆膜支架以及移植支架。內假體可以在身體內通過導管傳輸，當內假體被傳輸到期望的位置時，導管以緊湊的或者減少尺寸的形式支撐內假體。一旦接觸該位置，內假體被展開，例如，以使得它能接觸管腔的壁。展開機構可以包括迫使內假體徑向展開。例如，展開機構可以包括運載充氣囊的導管，導管承載充氣囊可展開的內假體。充氣囊可以被充氣以變形以及在預定的位置固定該已展開的內假體接觸管壁。充氣囊可以隨後被放氣，導管被取出。在另一種傳輸技術中，內假體由可以被可逆地壓緊和展開的塑料材料形成，例如， 彈性地或者通過材料的相轉換。在介入身體的期間，內假體被限制在壓緊條件。當接觸到期望的植入位置，限制被移除，例如，通過縮回如外殼的限制裝置，使得內假體通過它自己的內部彈性回復力自我展開。隨著時間過去，有時對於植入的假體可期望地在通道內腐蝕。例如，完全可腐蝕的內假體不在身體內作為永久的物體保持，其可以幫助通道恢復它的自然條件。可腐蝕的內假體可以由例如聚合材料形成，如聚乳(polylactic)酸，或者由金屬材料形成，如鎂、鐵或
者其合金。

發明內容
在一個方面，本發明的特徵在於支架，該支架包括由第一可生物消化的金屬組分形成的第一管狀構件以及由第二生物可降解金屬組分形成的第二管狀構件。第一和第二管狀構件同心布置。第一和第二可生物消化的金屬組分是不同的。在一個方面，本發明的特徵在於支架，該支架包括布置成共同展開的第一管狀構件以及第二管狀構件。第一管狀構件由第一可生物消化的金屬組分形成，以及第二管狀構件由第二可生物消化的金屬組分形成。第一和第二可生物消化的金屬組分具有不同的腐蝕率，以及在兩個構件的至少部分之間的保護性塗層，從而減少電流耦合。在一個方面，本發明的特徵在於支架，該支架包括由第一可生物消化的金屬組分形成的第一管狀構件以及由第二生物可降解金屬組分形成的第二管狀構件。第一和第二管狀構件同心布置，第一和第二可生物消化的金屬組分是不同的。在一個方面，本發明的特徵在於支架，該支架包括布置以共同展開的第一管狀構
3件以及第二管狀構件。第一管狀構件由第一可生物消化的金屬組分形成。第二構件由第二可生物消化的金屬組分形成。第一和第二可生物消化的金屬組分具有不同的腐蝕率，以及在兩構件的至少部分之間有保護性塗層從而減少電耦合。實施例可以包括一個或者更多個下述的。第一和第二金屬不直接接觸。第一和第二金屬由大致非傳導性材料分開。非傳導性材料是聚合物或者陶瓷。陶瓷選自氧化物、氟化物或者氮化物。非傳導性材料是處於第二管狀構件上的塗層，其被布置在第一管狀構件的徑向向內。第一金屬組分比第二金屬組分具有更高的腐蝕率。第一金屬組分比第二金屬組分具有更高的彈性反衝力。第一金屬組分是鎂或者鎂合金以及第二金屬組分是鐵或者鐵合金。第一管狀構件包括第一模式的壁開口以及第二管狀構件包括第二模式的壁開口。第一和第二模式是不同的。一個管狀構件的管狀壁開口由另一個管狀構件局部阻塞。第一和第二管狀構件的厚度大約125微米或者更小。第二管狀構件比第一管狀構件長。第一管狀構件的端部延伸超出第二管狀構件。第一管狀構件的端部包括治療的藥劑。第二構件與第一管狀構件同軸布置。第一構件是弧形構件。多個弧形構件沿著第一管狀構件軸向布置。 弧形構件徑向布置在第一管狀構件外部。實施例可以包括一個或者多個接下來的優點。支架設置有有利的機械特性，生物可降解性，藥物傳輸特性和/或MRI/螢光檢查法的特性。在實施例中，不同的生物可降解的金屬以選擇的布置結合以提供支架系統。例如，快速腐蝕但是更有彈性的金屬的第一構件， 例如，鎂與更慢腐蝕但是更堅固和更輻射不透明的金屬的第二金屬構件，例如，鐵，結合。支架初始具有足夠的徑向強度以維持管腔在脈管中展開時不閉合，隨後支架以控制的方式隨著期望的時間段過去而腐蝕。選擇這些構件的厚度、模式或者導向以提供治療的益處。例如，兩個構件可以比如果一個或者另一個金屬單獨使用時更薄。由更多彈性金屬形成的構件可以由更高強度的構件支撐以限制彈性反衝力。更慢腐蝕的金屬形成的構件可以更薄以使得它在期望的時間內大致完全腐蝕。內假體可以具有低的血栓性和高的初始強度。植入有內假體的管腔可以顯出減少的(尤指心瓣手術後的)再狹窄。本發明的一個或者多個實施例的細部出現在附圖和下面的描述中。本發明的其它特徵、目標以及優點從描述和附圖以及從權利要求中變得明顯。


圖1A-1C是順序的、縱向的橫截面圖，說明了在摺疊狀態內假體的傳輸，內假體的展開以及在身體管腔內的內假體的展開；圖2A是支架的實施例的透視圖，而圖2B是支架的分解圖；圖3是穿過圖2A中的支架的一部分的橫截面；圖4是說明了作為時間函數的支架函數的圖表；圖5是支架實施例的透視圖。
具體實施例方式參照圖1A-1C，支架20設置在充氣囊12上方，充氣囊12承載在導管14的遠端附近，且支架20導引穿過管腔16 (圖1A)，直至該承載充氣囊和支架的部分到達阻塞18的區域。支架20隨後徑向展開，例如，通過向充氣囊12充氣，支架20壓縮抵靠脈管壁，結果阻塞18被壓緊，圍繞它的脈管壁經受徑向展開(圖IB)。該壓力隨後從充氣囊釋放，導管從脈管排出(圖1C)。參照圖2A和2B，可展開的支架20可以具有管狀支架主體，該管狀支架主體圍繞一軸布置且由兩個同軸布置的由不同可生物消化的金屬組分形成的管狀構件21、21』形成。 例如，一個構件，例如，外構件21，由快腐蝕金屬製成，例如鎂，另一個由較慢腐蝕金屬製成， 例如，鐵。參照圖3，沿著圖2A中的線33的橫截面被提供，在那裡管狀構件21，21』重疊。構件21』承載可選擇的塗層27，如陶瓷或者聚合物的絕緣塗層以防止在構件21，21』之間的直接接觸，以及因此減少電流耦合。共同地，管狀構件提供具有總體厚度T的支架主體，每個分別具有厚度Tl和T2。 塗層具有厚度T3。每個管狀構件由多個可以是帶22，22』的形式的支杆和多個在相鄰的帶之間延伸和連接相鄰的帶的連接器M，24』限定。在使用過程中，帶22，22』可以從初始的更小的直徑展開到更大的直徑以使支架20接觸抵靠脈管的壁，因此保持脈管的不閉合。連接器對，24』可以使支架20具有柔性和適應性，其允許支架適應脈管的輪廓。支架主體20， 帶22以及連接器M可以具有管腔的表面沈，離開管腔(abluminal)的表面觀以及側壁表面四。在實施例中，帶和/或連接器，具有寬度W。塗層27可以此外或者在備選方案中處於構件22』上，也可以覆蓋一個或者多個其它表面、所述側壁或者離開管腔和/或管腔。參照圖4，構件21，21』的組分、尺寸和設計被選擇以增強支架的性能。該圖表將使用兩種管狀構件組合的支架的性能，每個由鎂和鐵形成，比較於由任一種金屬製成的單獨的、單支架管狀構件。每種金屬的屬性可以組合地利用以提供具有有利性能的支架。鎂可以腐蝕非常快，鐵過慢。此外，鎂不是如此地不透射線並且具有更大的反衝力。使用兩個管狀構件，這兩個構件在細胞模式中都比通常的用於單支架的情況製得更薄且密度更小。鐵比鎂堅固，因此，例如鎂的支杆尺寸T2可以減少，例如，從150微米到少於100。部分初始徑向力由鎂支架提供，這允許鐵構件模式的密度比單個支架的密度更小，且使用該設計的優勢可以製成更薄的鐵支杆。更薄的支杆會腐蝕更快，解決鐵的缺點。通過使用更小強度的鐵構件，支架的脈管更快地回到它的自然柔性。鎂的反衝力可以通過放置鎂構件在鐵的外部而被減輕。鐵的厚度，支杆T1可以是，例如大約50微米，例如30微米或者更少，和/或5 至10微米或者更多。鎂的不透射線性相對低，但是不透射線性被鐵增強。類似地，使用比單個支架少的鐵，MRI變量會提高。此外，雖然考慮植入質量的情況下兩個構件(鎂和鐵) 都是系統地無毒的，兩種構件具有分開的生物移除通道，因此以組合的方式使用它們可減少每個構件的總的數量。藥物塗層可以被設置，例如，在更快腐蝕的鎂上，以使得鎂比鐵的內支架持續得更長。藥物塗層可以僅設置在支架近端和遠端以提供在脈管內的近側地和遠側地藥物釋放。因為在鎂和鐵之間的直接接觸會導致電耦合，所以保護性塗層設置在兩種金屬之間。例如假設鎂構件可以包括MgF塗層，這會通過延緩鎂支架中腐蝕的開始而提供雙重功能。其它的保護性塗層包括聚合物或者陶瓷，例如，金屬氧化物或者亞硝酸鹽。管狀構件可以是共同展開的或者局部共同展開的。例如，第一管狀構件可以比其它的長以使得第一管狀構件遠側地和近側地延伸超過第二管狀構件。第一和第二管狀構件可以沿著軸， 以使得第一管狀構件近側地延伸超過第二管狀構件，以及第二管狀構件遠側地延伸超過第一管狀構件。
其它實施例參照圖5，在另一個實施例，支架40包括管狀構件52和一系列沿著管狀主體的分開的弧形構件M，如環或者局部環。構件52和構件M由不同的生物可消化金屬組分形成。 構件M可以被摩擦裝配或者固定至管狀主體，例如使用聚合物、粘結劑或者類似物。這些構件可以是如所示的離散的或者連接的。這些構件可以在管狀主體的內部或者外部，或者兩者。這些構件可以被分隔以，例如，便於在分支點(bifurcation)附近治療。例如，鄰接分支點的支架的部分可以不使用構件，其便於血液流向分支點且促進更快速的腐蝕，其進一步使流動增強。管狀構件優選被形成作為離散構件，其可以通過摩擦或者由生物穩定的或者可生物消化的材料例如金屬或者聚合物的固定而被保持在一起，或者通過機械互鎖布置固定。 例如，指狀件或者短小突出部可以形成在一個或者兩個構件上，例如，通過雷射切割，其被圍繞另一構件彎曲以保持兩個構件在一起。一個或者兩個構件可以採用漸縮的壁厚。例如， 一個管狀構件可以具有錐度從40到80微米近側到遠側逐漸縮減的壁厚，另一構件從80到 40微米近側到遠側逐漸縮減的壁厚。錐度可以通過磨削管制得，且隨後使它形成支架。這些構件可以同時在管腔中展開，如上所述，或者順序地展開。在順序的展開中， 第一構件在治療處展開且隨後第二構件在第一構件內部展開。這些構件可以在分開的充氣囊導管或者沿著導管的長度包括兩個充氣囊的單個的導管上被傳輸。在第一充氣囊被展開以展開第一管狀構件之後，導管被前進(或者縮回)以將第二管狀構件帶到第一管狀構件內部，第二管狀構件被展開以將第二管狀構件展開為與第一管狀構件接合。在支架介入病人以後，例如人類病人，如果支架或者其部分展現顯著的質量或者密度減少或者化學轉變，那麼支架是可生物消化的。質量減少可以通過，例如，形成支架的材料的溶解和/或支架的破碎而發生。化學轉化可以包括支架或者其部分從其製得的材料的氧化作用/還原作用，水解作用，取代作用，和/或額外的反應，或者其它化學反應。腐蝕可以是支架與身體環境的化學的和/或生物的相互作用的結果，例如，支架進入其被植入的身體本身或者身體液體。腐蝕也可以由向支架施加觸發影響被觸發，如化學反應劑或者能量，以提高反應率。例如，支架或者其部分可以由活性金屬形成，例如，鎂或者鐵或者其合金，其可以通過與水的反應腐蝕，產生對應的金屬氧化物和氫氣；支架或者其部分也可以從可生物消化的聚合物或者可以由與水的水解作用腐蝕的可生物消化的聚合物的混合物形成。支架的碎片出現，例如支架的一些區域腐蝕得比其它區域更快。快速腐蝕區域通過穿過內假體的主體的更快的腐蝕和來自於更慢腐蝕區域的碎片變得更弱化。優選地，腐蝕在時間框架內發生至期望的程度，其可以提供治療的益處。例如，當支架的功能，如管腔壁或者藥物傳輸的支撐，不再需要或者期望的時候，支架可以在一段時間以後顯出明顯的質量的減少。在特定應用中，在大約一天或者更多，大約60天或者更多， 大約180天或者更多，大約600天或者更多，或者大約1000天或者更少的植入期間後，支架顯出大約10%或者更多的質量的減少，例如，大約50%或者更多。通過或者減少或者增加腐蝕率可以調整腐蝕率以允許支架以期望的順序腐蝕。例如，區域可以通過提高它們的化學活性而增加腐蝕率，例如，具有銀塗層的支架的塗層部分以產生與在支架的其它部分上的暴露的、未塗層的鐵表面的電流耦合。可替換地，區域可以處理為降低腐蝕率，例如，通過使用塗層。
塗層可以在支架的表面上沉積或者塗覆以提供期望的功能。這種塗層的例子包括連接層(tie layer)，生物適應外塗層、輻射不透明的金屬或者合金，和/或藥物衝洗層。 支架可以與至少一個可釋放的治療的藥劑、藥物或者藥用活性複合物結合，以抑制再狹窄， 如紅豆杉醇，或者以治療和/或抑制疼痛、支架的結殼或者治療的管腔的硬化或者壞死。治療的藥劑可以是遺傳學的治療藥劑，非遺傳學的治療藥劑或者細胞。治療的藥劑也可以本質上是非離子物質、或者陰離子的和/或陽離子的。適合的治療藥劑、藥物或者藥用活性複合物包括抗形成血栓的藥劑、抗氧化劑、抗炎藥劑、麻醉劑、抗凝劑和抗生素，如美國專利號 5，674，242說明的；美國專利公開號2003-0003220 ；美國專利公開號2005-0251249 ；以及美國專利公開號2003-0185895。典型的通道分散治療藥劑、藥物或者藥用活性複合物在由支架承載的聚合塗層中。治療的藥劑、藥物或者藥用活性複合物可以直接結合進入由等離子區沉浸離子植入治療在支架的表面上產生的孔，因此不需要使用額外的塗層。在一些實施例中，支架可以包括一種或者更多種可生物消化的金屬，如鎂、鋅、鐵或者其合金。支架可以包括生物可消化和非可生物消化的材料。支架可以具有包括生物可消化金屬、聚合材料或者陶瓷的表面。支架可以具有包括生物可消化金屬的氧化物的表面。生物可消化合金的例子也可以包括鎂合金，該鎂合金具有，以重量計，50-98%的鎂，0-40 %的鋰，0-1 %的鐵和少於5 %的其它金屬或者稀土 ；或者70-97 %的鎂，2-5 %的鋁，0-12%的鋰和1-4%的稀土(如鈰、鑭、釹和/或鐠)；或者85-91%的鎂，6-12%的鋰， 2%的鋁和的稀土 ；或者86-97%的鎂，0-8%的鋰，2-4%的鋁以及的稀土 ；或者 8. 5-9. 5 %的鋁，0. 15-0. 4 %的錳、0. 45-0. 9 %的鋅以及剩餘為鎂；或者4. 5-5. 3 %的鋁， 0. 28-0. 5 %的錳以及剩餘為鎂；或者55-65 %的鎂，30-40 %的鋰以及0_5 %的其它金屬和/ 或稀土。生物可消化鎂合金也可使用名稱為AZ91D、AM50A以及AE42的產品。其它的生物可消化合金如在Bolz，美國專利號6，287, 332 (例如，鋅-鈦合金和鈉鎂合金)；Heublein， 美國專利公開號 2002-0000406 ；以及 Park, Science and Technology of Advanced Materials, 2，73-78 (2001)中說明。特別的，Park 說明了 Mg-X-Ca合金，例如，Mg-Al-Si-Ca， Mg-Zn-Ca合金。生物可消化聚合物的例子包括聚二氧六環酮、聚已酸內酯、聚乙烯葡萄糖酸鹽(polygluconate)、聚乳酸-聚乙烯氧化物共聚物、改進的纖維素、膠原質、聚乙烯 (羥基丁酸酯)、酸酐、磷酸酯、聚乙烯(胺基酸)、聚乙烯-L-丙交酯(ploy-L-lactide)、 聚乙烯-D-丙交酯(ploy-D-lactide)、乙醇酸交酯(polyglycolide)、聚乙烯(α羥基 (alpha-hydroxy)酸)和其組合物。支架也可以包含非可生物消化的材料。結合可生物消化與非可生物消化的一個原因是在可生物消化的材料腐蝕之後，留在主體內的是非可生物消化的構件，該可生物消化的構件可以比普通的缺乏例如不鏽鋼的一件支架更柔韌。這也允許使用一些如鈦或者鉭合金的支架材料，從機械角度說，該支架材料可能不太適合構建完整的支架。適合的非生物可消化材料的例子包括不鏽鋼、鉬增強的不鏽鋼、鈦、鉭、鈷-鉻合金，鎳-鈦合金，惰性金屬以及其組合物。在一些實施例中，支架20可以包括生物可消化和非可生物消化的部分。在一些實施例中，非可生物消化的或者生物穩定的金屬可以用於增強生物可消化支架的X射線可見性。支架的生物可消化支架主結構與一個或者多個生物穩定的標識器部分組合。生物穩定的標識器部分可以包括，例如，金、鉬或者其它的高原子重量的元素。生物穩定的標識器部分可以提供增強的可見性和不透射線性以及也可以提供結構性目的。塗層，如陶瓷、金屬和聚合物可以由沉積(deposition)技術形成，沉積技術如PVD，溶膠與凝膠狀態相互轉換的技術以及其類似技術。適合的技術在美國專利公開號 2008-0294236 ；美國專利公開號2008-(^94246 ；美國專利公開號2010-0057188 ；以及美國專利公開號2009-0319032中說明。支架可以具有任何期望的形狀和尺寸(例如，表面的股骨動脈支架、冠狀支架、大動脈支架、外圍血管支架、胃與腸的支架、泌尿學支架、以及神經學支架)。取決於應用，支架可以具有大約Imm到大約46mm的展開的直徑。例如，冠狀支架可以具有大約2mm到大約 6mm的展開的直徑；外圍支架可以具有大約5mm到大約24mm的展開的直徑；胃與腸的支架和/或泌尿學支架可以具有大約6mm到30mm的展開的直徑；神經學支架可以具有大約Imm 到12mm的展開的直徑；腹部大動脈的動脈瘤支架和胸大動脈的動脈瘤支架可以具有大約 20mm到大約46mm的展開的直徑。支架可以是自我可展開的，充氣囊可展開的，或者自我可展開的和充氣囊可展開的組合(例如，在美國專利號5，366，504中說明的)。支架可以具有任何適合的橫剖面，包括環形和非環形(例如，多邊形的，如矩形、六邊形或者八邊形)。重疊的支架布置在美國專利公開號2005-0278017中說明。支架可以使用導管傳輸系統實施。導管系統在例如Wang的美國專利號 5，195，969 ；Haml in的美國專利號5，270，086 ；以及Raeder-Devens的美國專利號 6, 726,712中說明。支架和支架傳輸系統的商品化的例子包括從麗的Maple Grove的 Boston Scientific Scimed 可得至Ij Radius ，Symbiot 或者 Sentinol 系統。支架可以是覆膜支架或者移植支架的一部分。例如，支架可以包括和/或連接到由聚四氟乙烯(PTFE)、展開的PTFE、聚乙烯、氨基甲酸酯或者聚丙烯製成的生物適應的，非滲透的或者半滲透的聚合母體。除了血管管腔，支架可以構型成用於非血管管腔。例如，它可以構型為用於食道或者前列腺。其它的管腔包括膽管、肝管、胰腺管、尿道(uretheral) 管和輸尿管。所有參考，如專利申請、公開和專利通過引用全文的方式結合於此。更進一步的實施方式在接下來的權利要求中。
權利要求
1.一種支架，包括由第一可生物消化的金屬組分形成的第一管狀構件以及由第二可生物降解金屬組分形成的第二管狀構件，所述第一和第二管狀構件同心布置，以及其中所述第一和第二可生物消化的金屬組分是不同的。
2.根據權利要求1所述的支架，其中所述第一和第二金屬不直接接觸。
3.根據權利要求1所述的支架，其中所述第一和第二金屬由大致非傳導性材料分開。
4.根據權利要求3所述的支架，其中所述非傳導性材料採用聚合物或者陶瓷，所述陶瓷選自氧化物、氟化物或者氮化物。
5.根據權利要求2所述的支架，其中所述非傳導性材料是處於所述第二管狀構件上的塗層，所述第二管狀構件被布置在所述第一管狀構件的徑向向內。
6.根據權利要求1所述的支架，其中所述第一金屬組分具有比所述第二金屬組分更高的腐蝕率。
7.根據權利要求1所述的支架，其中所述第一金屬組分比所述第二金屬組分具有更高的彈性反衝力。
8.根據權利要求1所述的支架，其中所述第一金屬組分採用鎂或者鎂合金，所述第二金屬組分採用鐵或者鐵合金。
9.根據權利要求1所述的支架，其中所述第一管狀構件包括第一模式的壁開口，所述第二管狀構件包括第二模式的壁開口。
10.根據權利要求9所述的支架，其中所述第一和第二模式是不同的。
11.根據權利要求9所述的支架，其中一個管狀構件的所述管狀壁開口由另一個管狀構件局部阻塞。
12.根據權利要求1所述的支架，其中所述第一和第二管狀構件的厚度為大約125微米或者更小。
13.根據權利要求1所述的支架，其中所述第二管狀構件比所述第一管狀構件長。
14.根據權利要求13所述的支架，其中所述第一管狀構件的端部延伸超出所述第二管狀構件。
15.根據權利要求14所述的支架，其中所述第一管狀構件的端部包括治療的藥劑。
16.一種支架包括布置成共同展開的第一管狀構件以及第二管狀構件； 所述第一管狀構件由第一可生物消化的金屬組分形成； 所述第二管狀構件由第二可生物消化的金屬組分形成；其中所述第一和第二可生物消化的金屬組分具有不同的腐蝕率，以及在所述兩個構件的至少部分之間的保護性塗層，從而減少電流耦合。
17.根據權利要求16所述的支架，其中所述第二管狀構件與所述第一管狀構件布置成同軸。
18.根據權利要求17所述的支架，其中所述第一構件是弧形構件。
19.根據權利要求18所述的支架，包括沿著所述第一管狀構件軸向布置的多個弧形構件。
20.根據權利要求18所述的支架，其中所述弧形構件布置在所述第一管狀構件徑向外部。
全文摘要
一種支架包括由第一可生物消化的金屬組分形成的第一管狀構件以及由第二生物可降解金屬組分形成的第二管狀構件。第一和第二管狀構件同心布置；以及第一和第二可生物消化的金屬組分是不同的。
文檔編號A61F2/90GK102458315SQ201080031721
公開日2012年5月16日 申請日期2010年5月5日 優先權日2009年5月14日
發明者J.韋伯, T.肖伊爾曼 申請人:波士頓科學醫學有限公司