[發明專利]用于醫療器械的可生物降解合金絲

在審

• 申請號: 201380036408.8
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN104662191A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: J·E·謝弗
• 申請（專利權）人: 韋恩堡金屬研究產品公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 徐國棟;林柏楠

相關申請交叉引用

本申請要求2012年7月10日提交且標題為BIODEGRADABLE?ALLOY?WIRE?FOR?MEDICAL?DEVICES的美國臨時申請序列號61/669,965的權益，通過引用明確地將其全部公開內部并入本文中。

背景

1.技術領域

本發明涉及用于生物醫學應用中的可生物降解絲，特別地涉及用于醫療器械如支架中的具有可控生物降解的合金絲。

2.相關技術描述

支架是在置于身體的管或通道中以減輕流動限制或收縮的人造管狀結構。支架通常用于冠狀動脈中以減輕例如由心血管病產生的血流量限制。然而，支架也可用于非冠狀血管、尿路和身體的其它區域中。非冠狀應用從具有先天性心臟病(CHD)的兒童的柔性肺血管至具有嚴重肢體缺血(CLI)的老病人的動脈粥樣硬化腘動脈寬泛地變化。安裝支架的損害可能是長且曲折的，如在嚴重的腹股溝下損害的情況下，或者是短且相對均勻的，如在輕度肺動脈狹窄中。

非冠狀支架應用包括動靜脈瘺(AVF)或假性動脈瘤，其可能作為由于槍傷、墜落事件或其它鈍力事件導致的外傷的結果發生。這種現象通常發生在身體的上肢中，其中靜脈滴入的缺乏可表現為壞疽、劇痛或局部蒼白。與動脈硬化癥有關的嚴重肢體缺血也可產最生關于徑向或腋動脈支架的需求例如以避免切斷手術或其它更嚴重的病態。與多數胸腹植入部位(如冠狀動脈中)相反，上肢和下肢解剖通常經受更大范圍的動作，由此可能提高機械疲勞。

通常，支架由生物相容性金屬絲或聚合物纖維制成，其成型成圖1A和1B所述類型的通常圓柱形機織或編織結構。這些類型的支架通常指定為“自膨脹”，其中支架可由例如形狀記憶材料制成，并在從包容器件中脫除時除去收縮力時通過膨脹而自動地展開，或者“球囊式膨脹”，其中支架通過可膨脹球囊強制性地從內部膨脹。

當植入支架時，它向它植入其中的血管壁施加徑向力，這改進了血管暢通性并減少急性阻塞或提高血管直徑。在每種情況下，血管通常通過血管壁經數周或數月時間生物重構而實現新的平衡。在該重構完成以后，支架可能不再需要機械支撐并且可例如潛在地抑制血管的進一步自然正性重構或限制再干預。然而，植入的支架的脫除可能是困難的。

許多已知的支架由耐腐蝕且基本非生物降解或非生物再吸收的金屬材料形成，所述材料在植入以后在身體內保持其完整性許多年。關于產生可生物吸收支架的設計努力主要關注用于冠狀病理學的球囊膨脹技術，可包括聚合物可生物降解支架，所述支架使用聚-L乳酸(PLLA)和聚-L羥基乙酸(PLGA)、鎂(Mg)，包括鎂的合金或粉末冶金形式以及鐵(Fe)和鐵-錳合金的營養金屬。一些研究方法還關注混雜物，包括涂有營養金屬的層狀可生物降解聚合物和可生物吸收聚合物。盡管這些材料是可再吸收的，它們可能具有低機械強度和回彈性，和/或可賦予對生物吸收速率的不當控制(即通過在體內太慢或太快地生物降解)。

在鐵-錳合金如Fe35Mn的情況下，理想的溶解速率可通過將錳與鐵合金實現。例如，可預期一些鐵-錳合金在體內與純鐵材料大約兩倍一樣快地降解。在用于體內應用如支架的絲的情況下，純鐵絲材料可經約2年時間的過程降解，而鐵-錳材料可經約1年的過程降解。然而，鐵-錳合金可具有對一些體內應用而言不足的彈性和屈服強度。

低合金鋼，例如Fe-Mn或Fe-C可顯示出在材料不具有保留冷作時的均勻腐蝕。然而，冷作的鍛造或機械調整的Fe-Mn合金(如Fe35Mn)具有證明應力腐蝕裂化(SCC)的潛勢，這可導致材料表面的點蝕型缺陷。當點蝕過程進行時，接著發生的對絲材料的不均勻環境侵襲可潛在地導致一部分材料與主絲體分離，因為降解進展在點蝕部位以與該部位每一側上的總結構相比更快的速率進行。

需要用于生物醫學應用中的具有足夠機械性能和合適降解速率的可生物降解金屬材料和絲，其代表與前文相比的改進。

概述

本公開內容提供包含錳(Mn)和鐵(Fe)的可生物吸收絲材料，其中加入一種或多種其它組成材料(X)以控制在體內環境中的腐蝕，特別是防止和/或實質性降低點蝕的可能性。例如，Fe-Mn-X體系中的(X)元素可包括氮(N)、鉬(Mo)或鉻(Cr)，或這些的組合。這促進了絲材料的可控降解，使得可發生相對總材料質量和體積的高百分數材料損失而不使絲材料破裂成多個絲片段。在一些實施方案中，絲材料可具有保留冷作以增強強度，例如用于醫學應用。在一些應用中，絲材料可以為適用于可再吸收體內結構如支架中的細絲。