CN106361465B - 一种可降解管及可降解支架的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可降解管及可降解支架的制造方法，将设置于模具中的原始可降解管材加热至变形温度后，向原始可降解管材内施加膨胀压力使原始可降解管材沿径向膨胀而抵靠在模具的内表面；之后，将原始可降解管材沿模具的轴向平移。根据需要重复上述步骤一次或多次。采用平移原始可降解管材的方式使其预定部分均经过径向膨胀，以获得足够长的可降解管；在原始可降解管材的径向膨胀时塑造可降解管的强度需求，制备的可降解管能够满足长度的同时还满足强度的需求，提高了可降解支架制备的效率及性能。

Description

一种可降解管及可降解支架的制造方法

技术领域

本发明涉及医疗器械制造技术领域，特别涉及一种可降解管及可降解支架的制造方法。

背景技术

生物可降解支架由可降解的聚合物材料或金属材料制成，在植入病变位置后可以在短期内起到支撑血管的作用，以实现血运重建。目前，生物可降解支架在治疗血管狭窄病变已得到一定的应用，在治疗血管狭窄病变时，可降解支架需要有足够的径向强度支撑力血管壁，且支架需要保持足够的长度支撑狭窄病变，特别是对于长血管病变，如外周血管狭窄病变等。在治疗完成以后，生物可降解支架在人体环境内会降解成为可被人体吸收、代谢的有机物。

可降解支架是通过对可降解管进行激光雕刻形成的，这里可降解管满足可降解支架对于径向强度的需求，而可降解支架的径向强度主要是通过对可降解管施加径向的膨胀力实现的，此外，为了提高制备可降解支架的效率，要求制备可降解支架所需的可降解管具有足够的长度，以便可以在同一可降解管上切割出多个足够长的可降解支架。

专利号为CN102497970A的专利中提供了可降解管径向膨胀的方法。主要是通过使用热源沿着模具和管的圆柱轴平移，将模具加热至可降解管的变形温度，在可降解管内增加压力的作用下使可降解管沿径向膨胀而抵靠在所述模具的内表面上形成可降解管，提高了可降解管的径向强度，从而进一步提高基于可降解管所制造的可降解支架的径向强度。由于此法要求热源在较低的平移速度(例如0.2～1.2mm/s)平移，以使可降解管能获得足够的温度进行膨胀，加工效率较低。如制备200mm长的可降解管，需要至少5min。此外，由于可降解管径向膨胀的过程中，热源需要沿着模具和可降解管平移，因此，可降解管的长度受制于模具的长度限制，而模具的长度由于加工的限制不能做的很长，且可降解管从长模具的内表面拔出来也会非常困难，由此可见，CN102497970A所提供的方法不能制备较长的可降解管，且降低了制备可降解支架的效率。

专利号为CN102499999A的专利提供了使可降解管径向形变的方法，将可降解管置于传热模具中，加热模具在传热模具外部轴向移动对可降解管进行预加热，采用机械芯轴在可降解管内部旋进，使可降解管径向扩张以形成可降解管。此法同样要求芯轴轴向移动的速度较低(0.2～1mm/s)，可降解管长度受制于传热模具的长度限制，不能制备较长的可降解管，降低了制备可降解支架的效率。

专利号为CN102210616A的专利公布了一种可降解支架的制备方法，通过将可降解管的原材料加工成型为可降解管形状，具体通过挤出工艺或注塑工艺制备可降解管的形状。这里挤出工艺可以制备足够长度的可降解管，但制造的可降解管的径向强度较低。而注塑工艺并不能制备长度足够的可降解管，且可降解管径向强度较低，不满足实际制造可降解支架的性能需求。

因此，需要找到一种可降解管的制造方法用于制造可降解管和可降解支架，以满足可降解支架对于径向强度需求的同时提高制备可降解支架的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可降解管及可降解支架的制造方法，以解决使用现有技术中的可降解管的制造方法所制造的可降解管，无法同时满足长度及径向强度的需求，导致可降解支架的制备效率及性能下降的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种可降解管的制造方法，所述可降解管的制造方法包括：

S1：将部分原始可降解管材穿过模具，所述原始可降解管材的长度大于所述模具的长度；

S2：将设置于所述模具中的所述原始可降解管材加热至变形温度后，向所述原始可降解管材内施加膨胀压力使所述原始可降解管材沿径向膨胀而抵靠在所述模具的内表面；

S3：降低所述模具的温度以及所述膨胀压力；

S4：将所述原始可降解管材沿所述模具的轴向平移；

S5：重复执行步骤S2～S4，直至所述原始可降解管材的预定部分均经过径向膨胀以得到预定外径的可降解管。

可选的，在所述的可降解管的制造方法中，所述模具包括沿其轴向排列的两个冷却段及设置于所述两个冷却段之间的加热段，在步骤S2中，所述加热段的温度设置为大于或等于所述原始可降解管材的变形温度，所述冷却段的温度设置为小于所述可降解管的变形温度。

可选的，在所述的可降解管的制造方法中，所述模具的加热段上设置有调节所述加热段的温度的加热源，所述模具的冷却段上设置有调节冷却段的温度的冷却源。

可选的，在所述的可降解管的制造方法中，所述变形温度为所述原始可降解管材的玻璃化转变温度。

可选的，在所述的可降解管的制造方法中，在步骤S2中，所述原始可降解管材加热至变形温度过程中，温度是逐渐提高或阶梯式提高，以使所述原始可降解管材在加热至变形温度之前预热。

可选的，在所述的可降解管的制造方法中，在步骤S2中，还包括向所述原始可降解管材施加轴向拉伸力的步骤。

可选的，在所述的可降解管的制造方法中，在步骤S2中，所述原始可降解管材的径向膨胀早于所述原始可降解管材的轴向拉伸进行，或者所述原始可降解管材的径向膨胀晚于所述原始可降解管材的轴向拉伸进行，或者所述原始可降解管材的径向膨胀与所述原始可降解管材的轴向拉伸同时进行。

可选的，在所述的可降解管的制造方法中，在步骤S2中，所述原始可降解管材的轴向拉伸百分比为10～200％。

可选的，在所述的可降解管的制造方法中，在步骤S2中，所述原始可降解管材的径向膨胀百分比为200～800％。

可选的，在所述的可降解管的制造方法中，在步骤S2中，向所述原始可降解管材内施加的膨胀压力为15～40atm。

可选的，在所述的可降解管的制造方法中，在步骤S4中，所述原始可降解管材沿所述模具的轴向平移的速率为0.1～5mm/s。

可选的，在所述的可降解管的制造方法中，所述可降解管上设置有可拆卸的固定装置，以固定所述原始可降解管材的位置和/或控制所述原始可降解管材沿所述模具的轴向平移。

本发明还提供一种可降解支架的制造方法，所述可降解支架的制造方法包括：根据如上所述的可降解管的制造方法制造可降解管；以及

将所述可降解管进行激光雕刻形成可降解支架。

在本发明所提供的可降解管及可降解支架的制造方法中，将设置于模具中的原始可降解管材加热至变形温度后，向原始可降解管材内施加膨胀压力使原始可降解管材沿径向膨胀而抵靠在模具的内表面；之后，将原始可降解管材沿模具的轴向平移。根据需要重复上述步骤一次或多次。采用平移原始可降解管材的方式使其预定部分均经过径向膨胀，以获得足够长的可降解管；在原始可降解管材的径向膨胀时塑造可降解管的强度需求，制备的可降解管能够满足长度的同时还满足强度的需求，提高了可降解支架的制备效率及性能。

附图说明

图1是本发明的可降解管的制造方法的流程图；

图2a～图2d是本发明的可降解管的制造方法中各个步骤的剖面示意图。

图中，模具-1；加热段-10；冷却段-11；原始可降解管-2；可降解管-2’；固定装置-3。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的可降解管及可降解支架的制造方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1及图2a～2d以详细理解本实施例有关可降解管的制造方法的实现过程。图1为本发明的可降解管的制造方法的流程图，图2a～图2d为本发明的可降解管的制造方法中各个步骤的剖面示意图。如图1所示，所述可降解管的制造方法包括如下步骤：

首先，请参考图2a，执行步骤S1，将部分原始可降解管2穿过模具1，所述原始可降解管2的长度大于所述模具1的长度；所述模具1包括沿其轴向排列的两个冷却段及设置于所述两个冷却段11之间的加热段10。

进一步的，所述原始可降解管2上设置有可拆卸的固定装置3，以固定所述原始可降解管材的位置和/或控制所述原始可降解管材沿所述模具1的轴向平移。在步骤S1中，所述原始可降解管2上设置有两个可拆卸的固定装置3，两个所述固定装置3之间原始可降解管的长度大于等于所述模具1的长度，此时，固定装置3起到固定支撑作用和/或移动原始可降解管2的作用。两个固定装置3之间的原始可降解管2既能发生径向的膨胀，又能发生轴向的膨胀，使得制备的可降解管2’的径向强度更为精确可控。

为了确保模具1的不同段具有加热或冷却的功能，所述原始可降解管2的加热段10上设置有调节所述加热段10温度的加热源，所述原始可降解管2的冷却段11上设置有调节冷却段11温度的冷却源。后续制造可降解管2’的过程中，仅需要调制加热源的温度，将模具1加热段10加热至不同的温度，即可实现对原始可降解管2的加热或冷却温度的调节。

接着，请参考图2b，执行步骤S2，将设置于所述模具1中的所述原始可降解管2加热至变形温度后，向所述原始可降解管2内施加膨胀压力使所述原始可降解管2沿径向膨胀而抵靠在所述模具1的内表面；其中，原始可降解管2发生径向膨胀的部分对应于所述模具1的加热段10，需要将所述模具1的加热段10的温度设置为大于或等于所述原始可降解管2的变形温度，以使得穿过所述模具1的加热段10的原始可降解管2的温度达到其变形温度，此时所述原始可降解管2发生径向膨胀；所述模具1的冷却段11的温度设置为小于所述原始可降解管2的变形温度。较佳的，在步骤S2中，还包括向所述原始可降解管材施加轴向拉伸力的步骤，对于原始可降解管2进行径向膨胀及轴向拉伸的过程的时间先后没有限制，也就是所述原始可降解管2的径向膨胀可以早于所述原始可降解管2的轴向拉伸进行，也可以晚于所述原始可降解管2的轴向拉伸进行，也可以同时进行。只要最终制备的可降解管2’满足径向强度、轴向强度及长度的需求即可，这里为了获得满足径向强度及轴向强度需求的可降解管2’，设置所述原始可降解管2的径向膨胀百分比为200～800％，所述原始可降解管2的轴向拉伸百分比为10～200％，向所述原始可降解管2内施加的膨胀压力为15～40atm。

较佳的，为使原始可降解管2顺利径向膨胀至模具1内表面，模具1的加热段10温度设置为大于或等于所述原始可降解管材的变形温度，这里所述变形温度为所述原始可降解管材的玻璃化转变温度。为了使原始可降解管2能够较好的达到变形温度，所述原始可降解管材加热至变形温度过程中，温度是逐渐提高或阶梯式提高的，以使所述原始可降解管材在加热至变形温度之前预热一段时间；为了使原始可降解管2变形后能够充分膨胀至模具1的内表面，变形后可以使原始可降解管2在相比原始可降解管2变形温度更高的温度中定型一端时间，以完成可降解管的制备。例如，以原始可降解管2为聚乳酸原始可降解管为例，此时原始可降解管2可以在50～75℃下预热一段时间，在65～100℃下径向膨胀和轴向拉伸，在90～130℃下进行定型。

接着，执行步骤S3，降低所述模具1的温度以及所述膨胀压力；例如，当原始可降解管2为原始聚乳酸可降解管时，需要将所述模具1的加热段10的温度降低至25～60℃，所述膨胀压力降低至15atm以下。

接着，请参考图2c，执行步骤S4，将所述原始可降解管2沿所述模具1的轴向平移；其中，所述原始可降解管2沿所述模具1的轴向平移的平移速率为0.1～5mm/s。需要注意的是，在将所述原始可降解管2沿所述模具1的轴向平移之前，比如将原始可降解管2沿所述模具1的轴向向右平移之前，将原始可降解管2上左侧安装的固定装置3拆卸下来，右侧的固定装置3可以控制原始可降解管材2一道往右平移(图2c所示)，也可以拆卸下来，原始可降解管2平移后，再次在模具1的右侧安装右侧固定装置3(固定装置3相对于模具1的距离保持不变)，在将原始可降解管2平移到新的位置后，再次在伸出模具1的左侧的原始可降解管2上安装左侧固定装置3。这里为了避免径向膨胀后的原始可降解管2在模具1外继续发生变形，径向膨胀后的原始可降解管2在移出模具1的加热段10后，进入模具1的冷却段11中，冷却段11的温度需要小于原始可降解管2的变形温度，优选的，冷却段11温度为10～60℃。

接着，请参考图2d，执行步骤S5，重复步骤S2～S4，直至所述原始可降解管2的预定部分均经过径向膨胀以得到预定外径的可降解管2’。这里的预定部分指的原始可降解管需要进行径向膨胀的部分，而该部分是根据满足实际对于可降解管2’长度的需求设定的。经过多次重复执行S2～S4，采用平移原始可降解管2的方式将原始可降解管2的预订部分经过径向膨胀，通过调节原始可降解管2的径向膨胀的温度、膨胀速度和膨胀百分比，可以获得具有不同径向韧性强度的可降解管2’；原始可降解管2的预订部分经过轴向拉伸，通过调节原始可降解管2的轴向拉伸的温度、拉伸速率和拉伸量，可以获得具有不同轴向韧性强度的可降解管2’。此外，采用平移原始可降解管2的方式将原始可降解管2所有部分均经过径向膨胀及轴向拉伸，以获得足够长的可降解管2’，在原始可降解管2的径向膨胀及轴向拉伸时塑造可降解管2’的强度需求，制备的可降解管2’能够满足长度的同时还满足强度的需求。

采用上述可降解管的制造方法制造的可降解管具有如下优点：

1)制备的可降解管长度不受限于模具的长度，可通过循环成型延长制备的可降解管长度，从而可以制备较长的可降解支架，提高了可降解支架的制备效率及性能；

2)制备的可降解管效率较高，制备一根50cm长的可降解管只需要5～8min，进一步提高了可降解支架的制备效率；

3)制备的可降解管的径向强度较高；且制备过程中工艺的调节范围很广，可以制备具有轴向和径向双取向高强度可降解管；

相应的，本实施例还提供了一种可降解支架的制造方法。下所述可降解支架的制造方法包括如下步骤：根据如上所述可降解管的制造方法制造的可降解管；将所述可降解管进行激光雕刻形成可降解支架。

本发明可用于不同聚合物材质的可降解管的制备，例如聚乳酸、聚乙醇酸等聚合物材质。下面先后以原始可降解管2为聚乳酸原始可降解管(原始可降解管2的材质为聚乳酸)及聚丙交酯-己内酯(原始可降解管2的材质为聚乳酸和聚己内酯按照90:10比例共聚)原始可降解管2实施例进行详细的阐述各自可降解管2’的制备过程。

实施例一：

本实施例中选取的生物原始可降解管2为原始聚乳酸可降解管，原始聚乳酸可降解管通过将聚乳酸粒子进行熔融挤出得到的原始聚乳酸可降解管的外径为1.3mm，内径为0.38mm。将原始聚乳酸可降解管放置于内径3mm的模具1中，请结构图2a～2c所示的内容，这里模具1长度优选为150mm。模具1分为两个冷却段11及设置于两个所述冷却段11之间的加热段10，维持模具1的冷却段11的温度降低至原始聚乳酸可降解管的玻璃化转变温度以下，通常为25～40℃。原始聚乳酸可降解管一端封闭，另一端与高压气路连接。

制备长度为600mm的变形的聚乳酸原始可降解管的具体过程如下：

1)将模具1加热至70℃，将原始聚乳酸可降解管的两端沿轴向拉伸，使模具1内的原始聚乳酸可降解管总计伸长20mm。用原始聚乳酸可降解管的固定装置3固定原始聚乳酸可降解管的位置。向原始聚乳酸可降解管内充入压强为23atm的高压氮气，使原始聚乳酸可降解管膨胀成外径3.0mm，壁厚0.12mm的聚乳酸可降解管。如图2b所示，圆柱体两端的原始聚乳酸可降解管由于处于模具1的冷却段11中，不能完全吹胀成型；

2)将模具1进行冷却至45℃，将原始聚乳酸可降解管气体压力下降至10atm，拆卸原始聚乳酸可降解管上的固定装置3，将原始聚乳酸可降解管沿轴向平移100mm，平移速度为1mm/s。如图2c所示，平移后的原始聚乳酸可降解管，一部分完全吹胀后的原始聚乳酸可降解管(也就是制备的聚乳酸可降解管)位于模具1中。同时未完全吹胀的原始聚乳酸可降解管和未吹胀的原始聚乳酸可降解管也位于模具1中；

3)模具1加热至70℃，将聚乳酸原始可降解管两端沿轴向拉伸，使模具1内聚乳酸原始可降解管总计伸长20mm。用原始聚乳酸可降解管两端的固定装置3固定原始聚乳酸可降解管的位置。聚乳酸原始可降解管内充入压强为23atm的高压氮气，使模具1内原始聚乳酸可降解管膨胀成外径3.0mm，壁厚0.12mm的聚乳酸可降解管。

4)重复步骤2)和步骤3)，重复5次，制备的原始聚乳酸可降解管的吹胀段(即聚乳酸可降解管，请参考图2d中标号2’段)总长度为600mm。

5)将制备的聚乳酸可降解管进行激光雕刻形成可降解支架。

实施例二：

本实施例中，选取的生物原始可降解管2的管材为聚乳酸和聚己内酯按照90:10比例共聚的聚丙交酯-己内酯原始可降解管，制备聚丙交酯-己内酯可降解管的步骤请参考实施例一中的步骤，只是步骤中涉及的参数有所不同，制备的原始聚丙交酯-己内酯可降解管的外径为1.75mm，内径为0.6mm，应用的模具1内径为4.3mm。模具1加热至65℃，将原始聚丙交酯-己内酯可降解管两端沿轴向拉伸，原始聚丙交酯-己内酯可降解管的平移速度为0.5mm/s。平移量为120mm。其中原始聚丙交酯-己内酯可降解管在吹胀后，模具1升温至100℃定型60s。制备的聚丙交酯-己内酯可降解管总长度为700mm。外径4.3mm，壁厚0.125mm。

当然在制备上述可降解管的过程中对于工艺参数如原始可降解管的平移速度及加热温度等参数包括但不局限于上述数据，上述参数的选取仅是针对不同管材的原始可降解管的最优选择，实际应用过程中，加工人员可以根据实际需求，通过调节原始可降解管轴向拉伸的温度、拉伸速率和拉伸量，以及原始可降解管径向膨胀的温度、膨胀速度和膨胀百分比，可以获得具有不同轴向韧性强度和径向韧性强度的可降解管。

综上，在本发明所提供的可降解管及可降解支架的制造方法中，将设置于模具中的原始可降解管材加热至变形温度后，向原始可降解管材内施加膨胀压力使原始可降解管材沿径向膨胀而抵靠在模具的内表面；之后，将原始可降解管材沿模具的轴向平移。根据需要重复上述步骤一次或多次。采用平移原始可降解管材的方式使其预定部分均经过径向膨胀，以获得足够长的可降解管；在原始可降解管材的径向膨胀时塑造可降解管的强度需求，制备的可降解管能够满足长度的同时还满足强度的需求，提高了可降解支架的制备效率及性能。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (12)

1.一种可降解管的制造方法，其特征在于，包括：

S1：将部分原始可降解管材穿过模具，所述原始可降解管材的长度大于所述模具的长度；

S2：将设置于所述模具中的所述原始可降解管材加热至变形温度后，向所述原始可降解管材内施加膨胀压力使所述原始可降解管材沿径向膨胀而抵靠在所述模具的内表面；

S3：降低所述模具的温度以及所述膨胀压力；

S4：将所述原始可降解管材沿所述模具的轴向平移；

S5：重复执行步骤S2～S4，直至所述原始可降解管材的预定部分均经过径向膨胀以得到预定外径的可降解管；

其中，所述模具包括沿其轴向排列的两个冷却段及设置于所述两个冷却段之间的加热段，在步骤S2中，所述加热段的温度设置为大于或等于所述原始可降解管材的变形温度，所述冷却段的温度设置为小于所述原始可降解管材的变形温度。

2.如权利要求1所述的可降解管的制造方法，其特征在于，所述模具的加热段上设置有调节所述加热段的温度的加热源，所述模具的冷却段上设置有调节冷却段的温度的冷却源。

3.如权利要求1所述的可降解管的制造方法，其特征在于，所述变形温度为所述原始可降解管材的玻璃化转变温度。

4.如权利要求1所述的可降解管的制造方法，其特征在于，在步骤S2中，所述原始可降解管材加热至变形温度过程中，温度是逐渐提高或阶梯式提高，以使所述原始可降解管材在加热至变形温度之前预热。

5.如权利要求1所述的可降解管的制造方法，其特征在于，在步骤S2中，还包括向所述原始可降解管材施加轴向拉伸力的步骤。

6.如权利要求5所述的可降解管的制造方法，其特征在于，在步骤S2中，所述原始可降解管材的径向膨胀早于所述原始可降解管材的轴向拉伸进行，或者所述原始可降解管材的径向膨胀晚于所述原始可降解管材的轴向拉伸进行，或者所述原始可降解管材的径向膨胀与所述原始可降解管材的轴向拉伸同时进行。

7.如权利要求5或6所述的可降解管的制造方法，其特征在于，在步骤S2中，所述原始可降解管材的轴向拉伸百分比为10～200％。

8.如权利要求1所述的可降解管的制造方法，其特征在于，在步骤S2中，所述原始可降解管材的径向膨胀百分比为200～800％。

9.如权利要求1所述的可降解管的制造方法，其特征在于，在步骤S2中，向所述原始可降解管材内施加的膨胀压力为15～40atm。

10.如权利要求1所述的可降解管的制造方法，其特征在于，在步骤S4中，所述原始可降解管材沿所述模具的轴向平移的速率为0.1～5mm/s。

11.如权利要求1所述的可降解管的制造方法，其特征在于，所述可降解管上设置有可拆卸的固定装置，以固定所述原始可降解管材的位置和/或控制所述原始可降解管材沿所述模具的轴向平移。

12.一种可降解支架的制造方法，其特征在于，包括：

根据如权利要求1～11任一项所述的可降解管的制造方法制造可降解管；以及

将所述可降解管进行激光雕刻形成可降解支架。