CN102793951A

CN102793951A - 医用可降解镁合金肠道吻合环

Info

Publication number: CN102793951A
Application number: CN2012103112387A
Authority: CN
Inventors: 王海洋; 李珍; 李莉; 郑玉峰; 刘西伟; 李哈莉; 刘连新; 刘冰
Original assignee: Harbin Engineering University; Harbin Medical University
Current assignee: Harbin Engineering University; Harbin Medical University
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2012-11-28

Abstract

医用可降解镁合金肠道吻合环，它涉及医疗器械领域。本发明为了解决现有的肠道吻合材料不可降解的问题。医用可降解镁合金肠道吻合环的材质为医用可降解镁合金，在医用可降解镁合金的表面涂覆有聚乳酸-羟基乙酸共聚物涂层或改性壳聚糖涂层。本发明的医用可降解镁合金肠道吻合环降解产物中的镁离子(Mg²⁺)是人体细胞内第二重要的阳离子，对人体无害。本发明的医用可降解镁合金吻合环是接触式吻合，避免了缝线或金属钉对肠壁的损伤，对组织创伤最少，而整个吻合口的组织坏死程度是最小的；植入体内2～3周后会降解，不会有永久性异物反应，所以可以有效减少吻合口的疤痕化，故而吻合口狭窄发生率较低。

Description

医用可降解镁合金肠道吻合环

技术领域

本发明涉及医疗器械领域。

背景技术

无缝线吻合的概念已经由来已久。1826年Denans介绍了一种腔内吻合装置，这种装置可以使肠管的两端连接在一起。Bonnier在1885年、Murphy在1892年分别设计了更进一步的腔内吻合装置。Murphy扣由两个金属半环组成，闭合后使肠管的两端压缩在一起，肠管在合适位置并进一步愈合，被压缩在一起的肠管缺血，最后坏死，将金属环释放入大便。尽管这种吻合环很快广泛应用，但是金属环致肠腔狭窄引起早期的肠梗阻和吻合口狭窄导致远期梗阻发生率很高。中国专利CN2664597Y所设计的可降解吸收的吻合器的稳切头并没有涉及具体材料。中国专利CN201153968Y、CN1636528等所设计的吻合环采用的均为不可降解材料制成，部分需要二次手术取出。

生物可降解材料是指，材料被植入生物体后，在机体组织液、各种生物酶和细胞的作用下，按照一定的生物学或化学规律发生降解、水解，最终分解成对机体无害的小分子。这些小分子或者由生物体降解排出，或者被机体吸收演化成自身组织。生物可降解材料是研制人体植入物的理想材料，也会是将来医用器械领域的主流材料。

镁合金作为一种新型的生物医用材料，具有良好的生物相容性和可降解性等特点，已经受到研究者越来越多的关注。尤其在骨固定材料和血管支架材料等方面，目前已经有了很大的研究进展。但在吻合环的制备上几乎没有应用。可降解镁合金材料研制的吻合环，可以较好的修复固定肠道，并在肠道愈合后，完全降解消失，避免人体异物的长期存在，能够更好的提高治疗效果。

发明内容

本发明要解决现有的肠道吻合材料不可降解的问题，而提供一种医用可降解镁合金肠道吻合环。

医用可降解镁合金肠道吻合环的材质为医用可降解镁合金，在医用可降解镁合金的表面涂覆有聚乳酸-羟基乙酸共聚物涂层或改性壳聚糖涂层。

所述医用可降解镁合金为Mg-Ca系合金、Mg-Sn-Mn系镁合金或Mg-Sn-Mn-Zn系镁合金。所述Mg-Ca系合金中Ca的重量百分含量为1％-30％。所述Mg-Sn-Mn系镁合金中Sn的重量百分含量为1-3％，Mn的重量百分含量为0.15-1.0％，余量为Mg。所述Mg-Sn-Mn-Zn系镁合金Sn的重量百分含量为1-5％，Mn的重量百分含量为0.15-1.5％，Zn的重量百分含量为0.5％-3％，余量为Mg。

所述Mg-Sn-Mn系镁合金中单一杂质元素的允许范围为≤0.002％，全部杂质元素的允许范围为≤0.044％，此范围内的杂质对Mg-Sn-Mn系镁合金的性能没有影响。

所述Mg-Sn-Mn-Zn系镁合金中单一杂质元素的允许范围为≤0.002％，全部杂质元素的允许范围为≤0.009％，此范围内的杂质对Mg-Sn-Mn-Zn系镁合金的性能没有影响。

本发明的医用可降解镁合金肠道吻合环降解产物中的镁离子(Mg²⁺)是人体细胞内第二重要的阳离子，对人体无害。此外镁还具有多种特殊的生理功能，它能激活体内多种酶，抑制神经异常兴奋性，维持核酸结构的稳定性，参与体内蛋白质的合成、肌肉收缩及体温调节等。

锌能参与碱性磷酸酶、碳酸酐酶等多种人类重要酶的酶活性部位的构成，在金属酶中具有催化、结构和调节的功能；锌能增强人体的免疫功能，维持机体的生长和发育；锌能维持血管内皮细胞膜的屏障功能。锌在镁合金中的固溶度为6.2％，对镁合金有固溶强化的作用。是除铝以外的另一种非常有效的合金化元素。此外，锌含量在2％以下时能使镁合金的局部腐蚀倾向变小，从而有效提高镁合金的耐腐蚀性能。

锡的毒性极小，动物经口摄入大剂量金属锡，未发现特殊毒性。一个70kg体重的成年人每天约需要7.0mg的锡；从镁合金的力学性能角度来看，锡是典型沉淀强化元素，能提高镁合金的室温塑性和强度。此外，金属锡的致密系数为1.31，有助于合金表面形成钝化膜，提高镁合金的耐蚀性。

锰是对心血管有利的元素，尤其是对维护细胞线粒体功能十分重要。并可促进骨骼生长发育，保持正常的脑功能，还能维持正常的糖、脂肪代谢，改善机体的造血功能。锰还能增强内分泌功能，维持甲状腺的正常功能，促进性激素的合成，调节神经反应能力；虽然锰对镁合金的力学性能影响不大，甚至可能会稍微降低镁合金的塑性，且锰本身对提高镁的耐蚀性并无好处，过量的锰对镁合金的腐蚀甚至还有坏处。但是锰却可大大地抑制Fe、Cu和Ni等一些杂质元素的不利影响，从而有效提高镁合金的耐腐蚀性能。

钙约占体重的2％，主要以矿物质形态呈现。身体的钙大多分布在骨骼和牙齿中，约占总量的99％，其余1％分布在血液、细胞间液及软组织中。钙可以维持细胞的正常生理状态细胞内的钙离子是细胞对刺激产生反应的媒介。钙和受体钙等共同调节机体许多重要的生理功能，包括骨骼肌和心肌的收缩，平滑肌及非肌肉细胞活动及神经兴奋的维持。钙还参与血液凝固过程。目前已知至少有4种依赖维生素K的钙结合蛋白参与血液凝固过程，即在钙离子存在下才可能完成级联反应，最后使可溶性纤维蛋白原转变为纤维蛋白，形成凝血。

可降解表面涂层可采用聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)或改性壳聚糖。聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是目前广泛用于医药领域的高分子材料，PLGA是聚乳酸(PLA)和聚羟基乙酸(PGA)的共聚物，具有良好的生物相容性，可降解，对人体无毒副作用，并且还可以通过改变PLA与PGA的配比来调节降解速率；壳聚糖是一种天然的氨基多糖，具有良好的生物可降解性和较好的生物相容性，但基于壳聚糖的分子间氢键的作用，它的溶解性较差，这在很大程度上限制了其应用范围。壳聚糖的酰化改性则可以使其衍生产物在普通有机溶剂或者水中的溶解度能得到较大程度的提高，拓宽了其应用。酰化壳聚糖涂层降解后得到碱性环境，能够较好的降低镁合金降解的初始速率，达到逐步降解的目的。另外表面涂层可以作为载药涂层，对肠道起到消炎止痛的作用，加速肠道的愈合速度。

镁合金降解产物包括H₂和Mg(OH)₂。当控制好了镁合金的降解速度，H₂会逐渐被机体代谢排出，不会产生鼓包，因而不会对人体产生影响。而降解的会存在于表面涂层包裹中，随着有机涂层的慢慢降解，Mg(OH)₂会以很慢的速度渐渐释放出来，被人体吸收。Mg是人体所需元素，控制好了降解速度，镁合金的降解产物不会对人体产生不良影响。

本发明的医用可降解镁合金吻合环是接触式吻合，避免了缝线或金属钉对肠壁的损伤，对组织创伤最少，而整个吻合口的组织坏死程度是最小的；植入体内2～3周后会降解，不会有永久性异物反应，所以可以有效减少吻合口的疤痕化，故而吻合口狭窄发生率较低。

本发明的医用可降解镁合金吻合环用于修复固定肠道。

附图说明

图1是实施方式一医用可降解镁合金肠道吻合环的结构示意图，图中1表示医用可降解镁合肠道吻合环的内环，2表示医用可降解镁合肠道吻合环的外环；

图2是肠道与医用可降解镁合肠道吻合环的内环链接示意图；

图3是肠道与医用可降解镁合肠道吻合环的外环链接示意图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式医用可降解镁合金肠道吻合环的材质为医用可降解镁合金，在医用可降解镁合金的表面涂覆有聚乳酸-羟基乙酸共聚物涂层或改性壳聚糖涂层。

本实施方式中所述医用可降解镁合金肠道吻合环由医用可降解镁合肠道吻合环的内环1和医用可降解镁合肠道吻合环的外环2组成。

结合图2和图3应用医用可降解镁合金肠道吻合环修复固定肠道的方法如下：

将肠道3套在医用可降解镁合肠道吻合环的内环1上，然后将肠道4套在医用可降解镁合肠道吻合环的外环2上，再将套有肠道3的医用可降解镁合肠道吻合环的内环1与套有肠道4的医用可降解镁合肠道吻合环的外环2连接，即完成修复固定肠道。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述医用可降解镁合金为Mg-Ca系合金、Mg-Sn-Mn系镁合金或Mg-Sn-Mn-Zn系镁合金。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述Mg-Ca系合金中Ca的重量百分含量为1％-30％。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述Mg-Sn-Mn系镁合金中Sn的重量百分含量为1-3％，Mn的重量百分含量为0.15-1.0％，余量为Mg。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述Mg-Sn-Mn-Zn系镁合金Sn的重量百分含量为1-5％，Mn的重量百分含量为0.15-1.5％，Zn的重量百分含量为0.5％-3％，余量为Mg。其它与具体实施方式一相同。

采用下述实验验证本发明效果：

实验一：

医用可降解镁合金肠道吻合环的材质为医用可降解镁合金，在医用可降解镁合金的表面涂覆有聚乳酸-羟基乙酸共聚物涂层，医用可降解镁合金为Mg-Ca系合金，所述Mg-Ca系合金中Ca的重量百分含量为30％。

本实验的医用可降解镁合金吻合环是接触式吻合，避免了缝线或金属钉对肠壁的损伤，对组织创伤最少，而整个吻合口的组织坏死程度是最小的；植入体内2～3周后会降解，不会有永久性异物反应，所以可以有效减少吻合口的疤痕化，故而吻合口狭窄发生率较低。

实验二：

医用可降解镁合金肠道吻合环的材质为医用可降解镁合金，在医用可降解镁合金的表面涂覆有聚乳酸-羟基乙酸共聚物涂层，医用可降解镁合金为Mg-Sn-Mn系镁合金，所述Mg-Sn-Mn系镁合金中Sn的重量百分含量为3％，Mn的重量百分含量为0.15％，余量为Mg。

实验三：

医用可降解镁合金肠道吻合环的材质为医用可降解镁合金，在医用可降解镁合金的表面涂覆有聚乳酸-羟基乙酸共聚物涂层，医用可降解镁合金为Mg-Sn-Mn-Zn系镁合金，所述Mg-Sn-Mn-Zn系镁合金Sn的重量百分含量为5％，Mn的重量百分含量为0.15％，Zn的重量百分含量为0.5％，余量为Mg。

Claims

1.医用可降解镁合金肠道吻合环，其特征在于医用可降解镁合金肠道吻合环的材质为医用可降解镁合金，在医用可降解镁合金的表面涂覆有聚乳酸-羟基乙酸共聚物涂层或改性壳聚糖涂层。

2.根据权利要求1所述医用可降解镁合金肠道吻合环，其特征在于所述医用可降解镁合金为Mg-Ca系合金、Mg-Sn-Mn系镁合金或Mg-Sn-Mn-Zn系镁合金。

3.根据权利要求1所述医用可降解镁合金肠道吻合环，其特征在于所述Mg-Ca系合金中Ca的重量百分含量为1％-30％。

4.根据权利要求1所述医用可降解镁合金肠道吻合环，其特征在于所述Mg-Sn-Mn系镁合金中Sn的重量百分含量为1-3％，Mn的重量百分含量为0.15-1.0％，余量为Mg。

5.根据权利要求1所述医用可降解镁合金肠道吻合环，其特征在于所述Mg-Sn-Mn-Zn系镁合金Sn的重量百分含量为1-5％，Mn的重量百分含量为0.15-1.5％，Zn的重量百分含量为0.5％-3％，余量为Mg。