CN101543437A - 一种血管支架的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种血管支架的制备方法。本发明所述的制备方法包括以下工艺步骤：1)将板材用激光法或机械法进行激光切割或刻蚀；2)用螺旋卷曲或边缘卷曲的方式将板材成型为管状；3)将板材的结点焊接；4)热处理。本发明将传统的雕刻管材的方法改变为雕刻板材的方法，突破了某些材料难于加工管材的局限，采用平板雕刻、精确轴卷的方法制备支架，使更多的材料可以制成血管支架，特别是镁合金，由于镁合金的薄壁细管材难于获得，而薄板材很容易获得，且板材的切割比管材的切割容易很多，经过精确计算，设计结构，预留少量的焊点，最终将片状支架通过卷曲、焊接后制备成管状支架，使镁合金支架的制备成为可能且成本低廉。

Description

一种血管支架的制备方法

技术领域

本发明涉及医疗器械和材料加工领域，具体涉及一种血管支架的制备方法。

背景技术

目前，血管支架被广泛用于血管闭塞等病症，给患者带来了福音，尤其是冠脉支架在冠心病治疗中的出色表现，使经皮介入治疗成为冠心病治疗的第一选择。

但随着介入治疗的发展以及临床结果的分析，人们发现目前的冠脉支架存在晚期血栓的危险，这给冠心病介入治疗的发展带来了一定的阻力，为解决该问题，人们希望能够涉及出一种完全可降解支架，根据这种设计理念，支架在闭塞血管治愈后可完全被人体吸收，对人体无影响，最后恢复的血管将没有任何异物，因此无任何潜在的危险，血管柔软度恢复到正常人体的情况，对二次植入支架无任何影响，满足此种要求的支架堪称完美的血管支架。

目前，现有的可降解支架基本上都处在临床试验阶段，根据其材质，可分为高分子可吸收支架和金属可吸收支架两种。高分子可吸收支架的回弹严重，而且截面较大，目前的研究重点主要集中在结构设计和材料改进；金属可吸收支架主要选用镁合金材料，目前Biotronic已有镁合金可吸收支架的一期临床报告，国内虽然有多家单位在进行研究，但是尚无有关报告。

Biotronic公司所制备的镁合金可吸收支架是采用传统方法，先制备出薄壁细管，然后进行激光雕刻。由于镁合金的特性，制备薄壁细管非常难，国外只有个别公司在进行试制，国内目前尚无此种技术，而且成本过高。这方面的研究虽然是目前国内研究镁合金支架的焦点，但是效果不好。

相反，镁合金板材容易获得，国内就可得到满足要求的板材，而且经过变形处理，塑性也会有所提高，因此本发明人绕过了镁合金薄壁细管制备的难题，通过精巧的结构设计，将片材经过轴卷成型为血管支架。

发明内容

本发明的目的是提供一种血管支架的制备方法，包括以下工艺步骤：1)将板材用激光法或机械法进行切割或刻蚀；2)用螺旋卷曲或边缘卷曲的方式将板材成型为管状；3)将板材的结点焊接；4)热处理。

本发明的方法，在1)之后、2)之前还可以包括热处理；在2)之后、3)之前也可以包括热处理。

本发明选用的板材是任何适用于制备血管支架的材料，如金属，特别是可吸收金属，尤其是一些难于制备薄壁细管的材料，如镁或镁合金，也可以选用可降解高分子材料；选用的板材的厚度为0.1-0.5mm，优选0.15-0.25mm。对金属材质的板材来说，本发明的方法还包括：5)抛光。

所述激光法或机械法切割或刻蚀制备血管支架是本领域常用的技术，但现有技术主要用在管材上，而本发明是将该技术用在板材上，工艺难度有所降低，只要改变夹具，就可以很方便的对板材进行加工；

进行切割或刻蚀处理后的板材可以具有适于压缩的各种图样，并预留焊点，图样需要考虑卷曲后的焊接节点的位置，最好使制得的管材的焊点在支架应用时不承受支架膨胀的最大力。

所述具有适于压缩的图样，并预留焊点的板材优选为四边形片状支架、花朵状的片状闭合单元中的一种或多种的组合。

所述四边形片状支架优选如图1、2、4所示的相互平行并有节点连接的首尾相接的“S”状形成的条带组成的四边形片状支架；以及如图3所示的相互平行并有节点连接的由首尾相接的“M”组成的条带组成的四边形片状支架中的一种或多种的组合；所述花朵状的片状闭合单元优选如图5、6、8所示的花朵状的片状闭合单元或两组片状闭合单元的组合；以及如图10所示的一组片状支架与两组片状闭合单元的组合；

所述四边形优选类平行四边形和类矩形；

所述螺旋卷曲是以一定直径的圆柱为轴，将四边形片状支架的某一边作为管截面的周长，卷曲为管状，如可以将类平行四边形的片状支架绕特定直径的圆柱进行螺旋式卷绕，最终形成管状支架；也可以将类矩形的片状支架沿合适的边以特定直径卷绕，最终形成管状支架。

所述边缘卷曲是将花朵状的片状闭合单元的“花瓣”向同一侧卷曲(如图7和图9所示)，卷曲的角度可为80-120°，优选90°，形成以“花心”为底的管状。

所述焊接是采用本领域公知的方法，将预留的焊点相互连接，如对镁合金来说，可采用激光点焊和晶体管式电流焊接的方法进行，优选后者；对高分子材料来说，可采用各种适合粘结高分子材料的方法，优选激光焊接。

所述热处理是为了消除前面工序引入的应力以及增强材料的塑性，可采用本领域熟知的各种方式进行，以镁合金的WE43为例，在雕刻后，卷曲前可进行完全退火处理：623-673K，保温3-5小时，炉冷；在焊接后可进行下述条件的去应力退火：533k，0.25小时，炉冷；可采用固溶淬火作为增塑处理：798K，4-8小时，空冷。

所述抛光也是本领域的常识，优选化学法抛光。

本发明可以将两组片状闭合单元组合，通过边缘卷曲的方式将两组片状闭合单元相向卷曲，成型为端面闭合且端面没有焊点的管状；或将一组片状支架与一组片状闭合单元组合，通过螺旋卷曲和边缘卷曲的方式将板材成型为一个端面闭合且端面没有焊点的管状；也可以将一组片状支架与两组组片状闭合单元组合，片状闭合单元边缘卷曲为端面，片状支架螺旋卷曲为管状，结合后将板材成型为两个端面闭合且端面均无焊点的闭合管状。

本发明制备的支架最后经化学抛光后可被压缩便于输送，输送完毕后可通过球囊扩张，从而取得支撑血管的作用，所述支架可直接使用或用来制备其它药物支架。

实际上，本发明所述的支架的制备方法的关键在于支架的结构设计，支架的结构决定激光切割和刻蚀的图样的结构，影响轴卷变形的质量、确定焊点的多少及位置以及受力方向。激光切割要做到对板材的影响小，切割精度高；轴卷变形是为了最终使片状支架成为管状支架，可以采取任何合适的办法，比如绕着一定直径的管子，根据结构的设计进行卷绕、正面折叠或其它变形。

本发明的主要优点是将传统的雕刻管材制备血管支架的方法改变为雕刻板材、卷曲为血管支架的方法，这样就打破了某些材料难于加工管材的弊端，使更多的材料可以用做血管支架；本发明的方法特别适用于有特殊功能但无法满足薄壁细管制备要求的材料，如镁合金。以镁合金为例，由于镁合金较活泼且脆性大，至今没有产业化的镁合金薄壁细管，国外也非常难买到，只有少量处于研究阶段，且成本较高；但是镁合金作为新一代可降解支架的最佳材料，其可降解性和生物活性都决定了镁合金有望成为血管支架的革新材料，堪称完美的血管支架材料，本发明的方法突破了这种局限，采用平板雕刻、精确卷曲的方法制备支架，因为镁合金薄板材很容易获得，且板材的切割比管材的切割容易很多。用过精确计算，设计结构，预留少量的焊点，最终将片状支架制备成管状支架，使镁合金支架的制备成为可能且成本低廉。

附图说明

图1是本发明激光刻蚀的图样结构以及拟采用的卷曲方法；

图2是本发明激光刻蚀的图样结构；

图3是本发明激光刻蚀的图样结构；

图4是本发明激光刻蚀的图样结构图及拟采用的卷曲方法；

图5是本发明片状闭合单元的一种平面结构；

图6是本发明片状闭合单元的另一种平面结构；

图7是将图6结构的平面支架从中心边缘卷曲后的管状支架结构；

图8是本发明以两个单元为片状闭合单元的平面结构；

图9是分别将图8所示的两个平面单元以相向方向进行边缘卷曲后的管状支架结构；

图10是图1和图7方法结合后的图样的平面结构图。

图中：1为卷曲轴；2-12、14、15、17-19、21-24为预留的焊点；13为预计的卷曲方向；16为两组片状闭合单元的连接杆；20为片状闭合单元。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

参见图1-10，本发明制备支架的办法如图所示。

图1是本发明的一个实施例，首先将材质为镁合金WE43，厚度为0.2mm的板材进行激光切割和刻蚀，雕刻成具有如图1所示花纹的类平行四边形片状支架，将平行四边形短边作为管状支架的周长，将片状支架绕固定轴1进行螺旋状缠绕，缠绕方向如图1所示。片状支架留有焊接点，如图1所示，2，3为一组焊接点，4，5为一组焊接点，以此类推，在片状支架卷曲成型后，每组焊点相接触，用晶体管式电流焊接法焊接。

将和图1花纹一样的片状支架切割成如图2所示的形状，卷曲后仍采用晶体管式电流焊接法将焊接点焊接。

将上述支架经热处理：在798K保温8小时后，空冷，然后抛光，将支架浸泡在0.01mol/L的稀盐酸中浸泡2分钟。制成支架产品。

实施例2

各种满足支架要求的图样结构都可用通过螺旋卷曲的方法制备支架。首先取左旋聚乳酸(PLLA)，厚度为0.2mm的片材，将片材进行机械切割，雕刻成如图3所示结构的片状支架，为类平行四边形结构，根据设计预留出焊点，然后进行螺旋方向缠绕，最后形成管状支架。

另外，将上述板材激光刻蚀成类矩形，图样如图4所示，使缠绕轴与矩形的长边平行，进行卷绕，将焊点用激光法焊接，得到管状支架。

将上述支架进行热处理来定型，在300K温度下保持20分钟，制得支架产品。

实施例3

取厚度为0.25mm的316L不锈钢板材，将板材进行激光切割和刻蚀，雕刻为花朵状的片状闭合支架单元，沿轴向从中间竖起支架，将“花瓣”向同一方向卷曲90°，形成以“花心”为底的管状支架单元，如图5和图6所示，图中为两种片状支架单元结构，图7为图6卷曲后的支架单元，14，15为预留的焊点，最后可通过这两个焊点采用晶体管式电流焊接法将多个单元焊接起来组成支架。

然后在1050℃保温1小时，炉冷进行热处理。

最后采用市购的不锈钢化学抛光液进行抛光。

实施例4

为了减少焊点，也可以将实施例3所述的片状闭合单元组合成支架。取厚度为0.10mm的镁合金AZ31板材，激光法加工成如图8所示的两个实施例3所述的片状闭合单元连接在一起的一个焊接单元，然后按照图9所示的方式将两个闭合单元相向进行卷曲，图9为图8卷曲后的焊接单元，16为两个片状闭合支架单元之间无焊接的连接杆，17，18为一对焊接点，19是与其他单元连接用的焊点。

用激光焊接法焊接17和18，然后在533K保温4小时进行热处理，空冷，然后将支架浸泡在0.01mol/L的稀盐酸中浸泡2分钟进行化学抛光，最后制成支架产品。

实施例5

图10所示的结构为本发明的一个最佳实施例，其中的片状支架的图样如图10所示，选用的两组片状闭合单元20连接在片状支架相对的两个端点。

由于实施例1所示的管状支架边缘的焊接点会影响到支架的整体性能，而且如图1中的12，8所示的焊点可能会直接受到膨胀力，因此将闭合支架单元的方法应用到图1所示的支架制备方法中，在片状支架的两头添加两个闭合单元，如图10中的20所示，通过闭合单元从中心边缘卷曲形成支架，做到支架两端的单元无焊点，且整个支架的焊点都不处于主要承力方向。如图10所示，22，21为一对焊点，23，24为一对焊点。这样在支架膨胀的时候，焊点将不直接承受膨胀所带来的纵向力，避免支架从焊点断裂。

首先将材质为镁合金WE43，厚度为0.2mm的板材进行激光切割和刻蚀，雕刻成具有如图10所示花纹的支架图样，然后进行退火：400℃，保温4小时，炉冷。

将退火后的图样如实施例1所示，先进行螺旋状缠绕，在片状支架卷曲成型后，将两组片状闭合单元20分别按照实施例3所述的方式进行边缘卷曲，使图样中的各组焊点相接触，用晶体管式电流焊接法焊接，然后进行去应力退火和增塑处理：260℃，0.25小时，炉冷后在525℃保温4小时，空冷。

将所得的支架浸泡在0.005mol/L的稀盐酸中浸泡5分钟进行抛光，制成支架产品。

Claims (10)

1、一种血管支架的制备方法，包括以下工艺步骤：1)将板材用激光法或机械法进行切割或刻蚀；2)用螺旋卷曲或边缘卷曲的方式将板材成型为管状；3)将板材的结点焊接；4)热处理。

2、如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述板材是可吸收金属或可降解高分子材料。

3、如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述可吸收金属为镁或镁合金。

4、如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，经过步骤1)所述的切割或刻蚀处理后的板材是具有适于压缩的图样，并预留焊点的板材。

5、如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述具有适于压缩的图样，并预留焊点的板材为四边形片状支架、花朵状的片状闭合单元中的一种或多种的组合。

6、如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述四边形片状支架是相互平行并有节点连接的首尾相接的“S”状形成的条带组成的四边形片状支架；以及相互平行并有节点连接的由首尾相接的“M”组成的条带组成的四边形片状支架中的一种或多种的组合。

7、如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述四边形为类平行四边形和类矩形。

8、如权利要求5-7任一所述的制备方法，其特征在于，所述螺旋卷曲是以一定直径的圆柱为轴，将四边形片状支架卷曲为管状。

9、如权利要求5-7任一所述的制备方法，其特征在于，所述边缘卷曲是将花朵状的片状闭合单元的“花瓣”向同一侧卷曲，卷曲的角度可为80-120°，优选90°，形成以“花心”为底的管状。

10、如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将两组片状闭合单元组合，通过边缘卷曲的方式将两组片状闭合单元相向卷曲90°，成型为端面闭合且没有焊点的管状；或将一组片状支架与一组片状闭合单元组合，通过螺旋卷曲和边缘卷曲的方式将板材成型为一个端面闭合且没有焊点的管状；或将一组片状支架与两组组片状闭合单元组合，片状闭合单元边缘卷曲为端面，片状支架螺旋卷曲为管状，将板材成型为两个端面闭合且均无焊点的闭合管状。

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