CN106456344A - 使用粘附元件覆盖的内镜支架 - Google Patents

Abstract

一种内假体包括，具有外表面和界定腔的内表面的支架；以及在支架外表面上的聚合物覆盖物。聚合物覆盖物包括基层和粘附元件。当内假体在由血管壁界定的腔内扩张到扩张状态时，粘附元件在血管壁和内假体之间创建互锁。

Description

使用粘附元件覆盖的内镜支架

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年4月2日提出的编号为61/974069的美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用并入到本文中。

背景技术

支架是被导入体腔中的一种医疗装置，并且在本领域是众所周知的。支架可在未扩张状态下被输送至体腔中的预定位置，然后利用内部径向力而自扩张或者扩张。支架、移植物、支架移植物、腔静脉滤器、可扩张框架、和类似的可植入医疗装置在下文被统称为支架，其中包括径向扩张或者可径向扩张的内假体，该内假体已被用作能够被经腔植入的官腔内植入物。

胃肠支架已经用于治疗患有一系列恶性和非恶性疾病的患者。例如，食管支架已经与食管癌的治疗相关。食管支架也已用于减少由生长阻塞食管的非食管肿瘤引起的症状以及治疗良性食管疾病，包括但不限于难治性狭窄、瘘管和穿孔。在每种所述情况下，食管支架可以为食管壁提供机械支撑，并且可以保持管腔畅通。因为食管的结构和诸如蠕动的情况，食管支架易于支架迁移。

降低支架迁移风险的一种方法是将支架裸露的金属部分暴露于组织。支架开放的编织的结构可以提供促进组织向内生长进入到支架的架子。向内生长的组织可以协助将支架锚固在适当的位置并且可以减少迁移的风险。然而，在一些例子中，向内生长的组织已知会导致腔的再闭塞。另外，被向内生长的组织锚固的支架在没有创伤性手术的情况下不能被移动或去除。为了减少向内生长的组织，支架已经用涂层覆盖(例如，由聚合物等制成)，以在腔和组织壁之间创建物理屏障。但是，在一些情况下，与裸露的金属对应物相比，这种支架可能会有不可接受的迁移发生。

降低支架迁移风险的另一种方法是使用扩口支架。但是具有扩口的支架可能会有不可接受的迁移发生。

需要在防迁移性、支架粘附性和/或可去除性上进行改进的支架。现有的支架，诸如美国专利公开号2006/0069425和2009/0062927中所讨论的(其通过引用全部并入本文中)，已经将凸起或者其他表面特征纳入到支架本身。在共有美国专利公开号2012/0035715中所描述的另一种支架(其通过引用全部并入本文中)，在支架的外表面上提供了多个表面突起。

在不限制本公开的范围的情况下，下面提出对部分的要求保护的实施例的简要概述。在下面详细的说明中可以提供本发明概述实施例和/或其它实施例的其它细节内容。还提供了本说明中技术公开的简要摘要。本摘要不打算用来解释权利要求的范围。

发明内容

本发明提供的内假体，其中优选聚合物覆盖物具有数个以微图案布置的粘附元件。正如本文中所使用的，微图案可以包括规则或者不规则的粘附元件阵列。

在至少一个实施例中，具有扩张状态和收缩状态的内假体，包括其外表面上具有聚合物覆盖物的支架。所述支架具有界定腔的内表面。在至少一个实施例中，所述支架为扩口支架。所述聚合物覆盖物包括基层和粘附元件。在一些实施例中，粘附元件从所述基层的所述外表面向外延伸(向外延伸的粘附元件)。在其他的实施例中，粘附元件从所述基层的所述外表面向内延伸(向内延伸的粘附元件)。在至少一个实施例中，所述粘附元件以微图案布置。当所述内假体在由血管壁界定的腔内扩张到扩张形态时，粘附元件在血管壁和内假体之间创建互锁。

微图案可以是网格图案、矩形阵列、规则n多边形阵列、螺旋、以及它们的组合。对于特定的植入部位，微图案能够专门设计。例如，能够选择粘附元件的宽度d、数量和间距s以实现所需水平的器械固定。在至少一个实施例中，微图案的粘附元件能够是同一的，或者微图案能够由向外延伸的粘附元件和向内延伸的粘附元件制成。

在至少一个实施例中，通过例如在内假体远端的取回环，所述内假体是可取回的。在一些实施例中，通过在内假体近端的取回环和在其远端的取回环，内假体是可取回的。

提供了制造实施例内假体的几种方法。一种制造方法包括形成聚合物覆盖物，其中所述聚合物覆盖物包括基层和粘附元件；提供具有界定腔的内表面和外表面的支架；并且将所述聚合物覆盖物的所述基层粘附、固定或者连接到所述支架的所述外表面。在至少一个实施例中，粘附元件以微图案布置。粘附元件能够是向内延伸的粘附元件；向外延伸的粘附元件；以及它们的组合。具有粘附元件的聚合物覆盖物能够使用具有所述微图案的反逆图案的模具，并且将聚合物材料注入到所述模具中制成，并且在一些例子中，在聚合物材料固化前对模具施加温度或压力；使用软光刻技术；或者通过从聚合物材料层蚀刻聚合物覆盖物。在至少一个实施例中，粘合层被应用到所述基层的表面和所述支架的所述外表面中的至少一个上。在至少一个实施例中，聚合物覆盖物被制成管状结构。在一个以上的实施例中，聚合物覆盖物被制成带材，其围绕所述支架的所述外表面缠绕(例如，螺旋缠绕、周向缠绕、随机缠绕等)。

附图说明

图1示出了本发明内假体实施例的平面视图；

图2示出了图1示出的内假体的横截面；

图3为具有向外延伸的粘附元件的聚合物覆盖物的放大视图；

图4为具有向内延伸的粘附元件的聚合物覆盖物的放大视图；

图5A为粘附元件的侧视图；

图5B为图5A的粘附元件的俯视图；

图6A-E示出了示例性的微图案；

图7为在制造内假体的一种方法的过程中，支架和聚合物覆盖物的视图；

图8为在制造内假体的一种方法的过程中，支架和聚合物覆盖物的视图；

图9A(1)和9A(2)示出了具有示例性覆盖粘附元件的支架的法线力；

图9B示出了具有示例性覆盖粘附元件的支架的剪切力。

具体实施方式

虽然本公开的主题可以具体化为许多不同的形态，但在本文中详细描述了本发明的具体优选实施例。该描述是对本公开原理的举例，而并非意图将本公开局限于图示说明的具体实施例。

为了本公开的目的，在各附图中相似的附图标记应指代相似的特征，除非另有说明。

本发明涉及在医疗器械上使用的微图案聚合物覆盖物。在一些实施例中，微图案聚合物覆盖物和可植入医疗器械一起使用，例如支架，以减少或者防止支架迁移，特别是用在胃肠道或肺系统的支架，包括但不限于气管、食管、胆管和结肠支架。本申请中描述的内假体也可以用于心血管系统，以及身体的其他地方(例如任何体腔)。

图1和2示出了具有近端22和远端24的内假体20。内假体20包括可扩张支架40，以及在可扩张支架40外表面上的聚合物覆盖物50。可扩张支架40能够自扩张、球囊扩张或者混合扩张。可扩张支架40的实施例考虑支架具有恒定的直径、锥度、张开度，以及/或者在本体和/或一端或两端直径上有其他变化。可扩张支架40具有内表面42、外表面44、近端46和远端48。聚合物覆盖物50围绕外表面44的至少一部分定位。

在至少一个实施例中，聚合物覆盖物50基本上覆盖可扩张支架40的整个外表面。在其他的实施例中，聚合物覆盖物50覆盖可扩张支架40外表面44的一部分。如图2所示，聚合物覆盖物50能够直接连接到可扩张支架40的外表面44。在一个以上的实施例中，利用将覆盖物附到器械的粘合剂或者其他手段，聚合物覆盖物50能够连接到可扩张支架40的外表面44。在至少一个实施例中，聚合物覆盖物也至少部分覆盖内表面42。在至少一个实施例中，部分覆盖能够包括周长和/或长度的部分覆盖。

在至少一个实施例中，聚合物覆盖物50包括基层52和多个粘附元件54。在至少一个实施例中，粘附元件无缝地结合于覆盖物的基层。在至少一个实施例中，基层52与可扩张支架毗连。“毗连”的意思是，聚合物覆盖物50的基层52和可扩张支架40具有相同的界线，覆盖相同的区域并且程度相同。换句话说，可扩张支架40和基层52每个都具有第一和第二端，可扩张支架40和基层52在它们的第一和第二端之间延伸，可扩张支架40的第一端与基层52的第一端相同，而可扩张支架40的第二端与基层52的第二端相同。因为可扩张支架40和基层52在它们的第一和第二端之间延伸，可扩张支架40和基层52具有相同的界线，覆盖相同的区域并且程度相同。因此，基层52和可扩张支架40是毗连的。因此，在至少一个实施例中可扩张支架40和基层52是毗连的。此外，在至少一个实施例中，基层52是管状的。

正如上面所讨论的，在至少一个实施例中，聚合物覆盖物也至少部分地覆盖内表面42。对于这些实施例，粘附元件54仅仅形成为至少部分覆盖支架外表面的聚合物覆盖物50的一部分，而不形成为覆盖支架内表面的聚合物覆盖物的一部分。在一些实施例中，如本文所公开的内假体能够被描述成具有包括多个粘附元件的外表面和没有粘附元件的内表面。

文中“粘附元件”的结构为，为了将植入内假体粘附、稳定、稳固或者固定到腔壁，形成部分真空。本文使用的“部分真空”指粘附元件内部相对于粘附元件外部的压力的负表压。粘附元件和腔壁之间的部分真空与由吸盘形成的部分真空类似。

不受理论的约束，一旦布置在体腔内，内假体的扩张提供了将粘附元件接合到腔壁的径向力，以及由于粘附元件和腔壁之间的面积减少所产生的部分真空。紧靠腔壁的支架产生的径向力导致与腔壁的持续接合。对于植入内假体，如果粘附元件从壁上脱离，周期性的径向蠕动力能够将粘附元件重新接合到壁上。此外，由于蠕动力，粘附元件和壁之间积聚的液体能够被定期去除。

正如下面更加详细讨论的，覆盖物50能够包括从基层52向外延伸的粘附元件54(向外延伸的粘附元件)，正如图1-3中的例子所示；从基层52向内延伸的粘附元件54(向内延伸的粘附元件)，正如图4中的例子所示；以及向外延伸的粘附元件和向内延伸的粘附元件的组合(未示出)。

向外延伸的粘附元件

正如上面所讨论的，在一些实施例中，粘附元件54为向外延伸的粘附元件54a。每个向外延伸的粘附元件54a从基层的外表面径向向外延伸。在至少一个实施例中，向外延伸的粘附元件从基层52的外表面以一个角度延伸，例如垂直地(例如，图3)。

正如图5A和5B中的例子所示，每个向外延伸的粘附元件54a为带有凹端58的截头圆锥体。应当注意到，为了简化起见，一些附图未示出截头圆锥体端部的凹度，但是，该实施例中的每个截头圆锥体具有凹端58。不受理论的约束，形状为截头圆锥体并且具有凹端的粘附元件能够与腔壁一起形成部分真空。

每个向外延伸的粘附元件54a具有高度h和宽度d，所述高度h为基层52的外表面和粘附元件的端部58之间的最大距离，而所述宽度d为粘附元件两个相对点，例如粘附元件的侧边59的相对点，之间的最大距离。对于圆形向外延伸的粘附元件，例如截头圆锥体，宽度d就是直径。对于如图5A所示的向外延伸的粘附元件54a，两个相对点之间的最大距离为端部58的直径(以下称作端部直径)，同时粘附元件的直径从端部直径到底部直径db(测量于聚合物覆盖物50的基层52的外表面)渐缩。因此，底部直径db小于端部直径，并且向外延伸的粘附元件的宽度d等于端部直径。在一些实施例中，向外延伸的粘附元件的的直径，从端部58到聚合物覆盖物50的基层52的外表面连续减小。

在至少一个实施例中，向外延伸的粘附元件54a的宽度d为50μm到500μm。适合的宽度d包括50μm、91.5μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm和500μm。不受理论的约束，可以预期，具有更小宽度d的向外延伸的粘附元件提供了更好的粘附性能。

在至少一个实施例中，向外延伸的粘附元件的宽度d大于向外延伸的粘附元件的高度h。在一些实施例中，向外延伸的粘附元件54a高度h为宽度d的20-50％。对于宽度d在范围50μm到500μm的向外延伸的粘附元件54a，所述向外延伸的粘附元件54a的高度在范围10μm到250μm。适合高度h的一个非限制性例子为34.2μm。应当注意到，向外延伸的粘附元件54a的高度h影响了内假体的总体轮廓，这反过来影响了输送能力，与较大的总体轮廓相比，较小的总体轮廓具有增强的输送能力。此外，不受理论的约束，向外延伸的粘附元件的高度h能够影响向外延伸的粘附元件的粘附。

向外延伸的粘附元件54a的端部58的凹度具有深度δ，所述深度δ为凹面的端部58和底部之间的最大距离。其被图5A中的例子示出。凹面深度δ的范围能够是向外延伸的粘附元件54a宽度d的10％到20％。对于宽度d的范围在50μm到500μm的向外延伸的粘附元件，向外延伸的粘附元件具有深度δ为5μm到100μm的凹面。凹面深度δ也小于向外延伸的粘附元件54a的高度h。不受理论的约束，凹面深度受到向外延伸的粘附元件的其他尺寸，以及用来形成向外延伸的粘附元件的材料的弹性(硬度)的影响。

如图5A所示，截头圆锥体的边59从基层52的外表面以角度θ延伸。在至少一个实施例中，角度θ是相对于基层52的外表面的倾斜角度。正如本文所使用的，“倾斜角度”为非平行且非垂直的角度。在至少一个实施例中，向外延伸的粘附元件54a具有相对于聚合物覆盖物的基层的外表面的30度的最小角度θ和75度的最大角度θ。因此，角度θ的范围为30-75度。

在至少一个实施例中，向外延伸的粘附元件为截头圆锥体，具有选自范围50μm到500μm的宽度d；为宽度d的20-50％的高度h；为宽度d的10-20％的凹面深度δ；以及选自范围30度到75度的角度θ。

在一个实施例中，向外延伸的粘附元件为截头圆锥体，具有91.5μm的宽度d，34.2μm的高度h，12.4μm的凹面深度δ，以及相对于聚合物覆盖物的基层的外表面的63.9°的角度θ。

向内延伸的粘附元件

正如上面所讨论的，在一些实施例中，粘附元件向内延伸。其被图4中的例子示出，图4示出了两种向内向内延伸的粘附元件的例子：坑54b的例子和孔54c的例子。在一个例子中，向内延伸的粘附元件为圆形。向内延伸的粘附元件54b、54c具有宽度d，所述宽度d为向内延伸的粘附元件两个相对点之间的最大距离，诸如向内延伸的粘附元件的侧边59的相对点。对于圆形向内延伸的粘附元件，例如如图4所示，宽度d就是直径。向内延伸的粘附元件54b、54c的适合宽度d的范围为10μm到100μm。向内延伸的粘附元件的深度的适合范围为向内延伸的粘附元件的宽度的20-50％。对于宽度d为10μm到100μm的向内延伸的粘附元件，深度δ将为2μm到50μm。

在一些实施例中，向内延伸的粘附元件54b、54c，其在基层外表面的直径大于在基层内表面的直径，向内延伸的粘附元件的宽度d等于其在基层外表面的直径。在其他的实施例中，向内延伸的粘附元件54b、54c，其在基层外表面的直径小于在基层内表面的直径，向内延伸的粘附元件的宽度d等于其在基层内表面的直径。

在一个实施例中，向内延伸的粘附元件为坑54b，其深度δ小于基层52的厚度。图4示出了坑54b的一个例子。每个坑54b具有壁59，所述壁59界定了凹度，所述凹度的深度δ小于聚合物覆盖物50的基层52的厚度t。正如上面所讨论的，深度δ为坑的宽度d的10-20％，并且对于宽度d为10μm到100μm的坑，深度δ将为2μm到50μm，并且基层52的厚度t大于深度δ。每个坑具有从基层外表面到凹度的底部的变化的直径。

在另一个实施例中，向内延伸的粘附元件为孔54c，其深度等于基层52的厚度t，正如图4中的例子所示。换句话说，孔54c从基层外表面上的开口延伸到基层内表面上的开口。在至少一个实施例中，孔54c的壁59相对于基层52以倾斜的角度朝着所述孔54c的中心57延伸，以形成所述孔54c的开放凹度。

在至少一个实施例中，植入后的一段时间，组织向内生长进入到向内延伸的粘附元件54b、54c。对于坑54b，组织的向内生长不会延伸进入到内假体的腔，但是对于孔54c，组织的向内生长会延伸进入到内假体的腔。

不受理论的约束，腔壁和向内延伸的粘附元件54b、54c之间的部分真空有助于在短期内稳定内假体，而组织向内生长有助于提供内假体的长期固定。如果发生组织向内生长，固定的机制从部分真空变化为组织向内生长。根据组织向内生长的量，腔壁和向内延伸的粘附元件之间可能有也可能没有部分真空。

以微图案布置的粘附元件

在至少一个实施例中，正如图1和6A-8中的例子示出的，能够以一个以上的微图案70布置多个粘附元件54。在一些实施例中，覆盖物的微图案(复数个)，仅仅通过向外延伸的粘附元件54a形成。在一个实施例中，向外延伸的粘附元件具有统一的尺寸。在其他的实施例中，覆盖物的微图案(复数个)，仅仅通过向内延伸的粘附元件54b、54c形成。在一个实施例中，向内延伸的粘附元件具有统一的尺寸。还是在另外的实施例中，覆盖物的微图案(复数个)，由向外延伸的粘附元件54a和向内延伸的粘附元件54b、54c形成。在一个实施例中，向外延伸的粘附元件具有统一的尺寸，而向内延伸的粘附元件具有统一的尺寸。例如，覆盖物的一个区域具有以第一微图案布置的向外延伸的粘附元件，而覆盖物的另一个区域具有以第二微图案布置的向内延伸的粘附元件(未示出)。

尽管不希望受到理论的约束，微图案可能影响内假体和血管壁之间接合或互锁的强度。同样地，微图案取决于粘附元件和组织之间所需的接合或互锁。因为这个原因，在至少一个实施例中，可以选择特定的微型结构，其具有适合于特定应用(例如，植入部位、生物组织、所需的组织接合特性等)的微图案几何形状和尺寸。要考虑的因素将在下面更加详细地讨论。

在一些实施例中，聚合物覆盖物仅有一种微图案。在其他的实施例中，聚合物覆盖物具有多种微图案。因此，聚合物覆盖物能够根据体腔(例如，血管等)具体的结构特征定制，并且能够使用单个内假体实现所需的接合或互锁。

在至少一个实施例中，微图案中两个相邻的粘附元件54间隔开两个相邻粘附元件的中心57之间测量的距离s(如图3和4所示)。因此，间距s与粘附元件的密度相关。不受理论的约束，对于给定的宽度d，微图案中相邻粘附元件之间的间距s越近，法线方向上的剥离力越大。对于给定的宽度d，相邻粘附元件之间的间距s越近，剪切方向上的剥离力越大。同样不受理论的约束，对于给定的微图案中粘附元件宽度d和间距s，法线方向上的剥离力大于剪切方向上的剥离力。在至少一个实施例中，间距s为120μm、130μm、140μm或150μm。正如下面将更加详细讨论的，间距s能够小于、等于或者大于粘附元件的宽度d，取决于所需的粘附量。在至少一个实施例中，间距s与宽度d的比为大约1.2.

在至少一个实施例中，微图案中粘附元件等距离地间隔开。在该实施例中，粘附元件的间距s是统一的。在至少一个实施例中，粘附元件的微图案70是矩形阵列(例如，图3、图6C)。在至少一个实施例中，微图案70为网格图案(例如，图6C、7中的正方形阵列)。在至少一个实施例中，微图案70为规则n多边形阵列(例如，图6D、6E中的六边形阵列)，其中粘附元件可以存在于多边形的中心(例如，图6C、图6D等)，也可以不存在于多边形的中心(例如，图6E)。换句话说，微图案中粘附元件以行和列布置，其中行和列可以垂直可以不垂直。例如，图6C的微图案70包括垂直的行和列，但是图6D和6E的微图案70包括不垂直的行和列。在一个以上的实施例中，每个粘附元件具有纵轴线，并且粘附元件在轴向方向(例如，以平行于支架的纵向轴线的行的方式布置)和内假体的圆周方向(例如，以围绕支架的纵轴周向延伸的行的方式布置)中的至少一个上轴向对齐。在至少一个实施例中，粘附元件的微图案包括本段中所描述的任一或者所有特征。在一些实施例中，和图6A和6B中示出的实施例一样，微图案70可以仅仅覆盖基层52的一部分而不是全部基层52。换句话说，基层的一个以上的部分72没有粘附元件。如图6A所示，粘附元件的微图案70可以螺旋地设置在基层52上。在一个以上的实施例中，如图6B所示，第一微图案70可以沿基层52纵向设置，而第二微图案70围绕基层周向设置，使得微图案形成“窗格”-类似具有没有粘附元件的部分72的结构。如图6B所描绘的，布置成行的粘附元件(例如，平行于支架的纵轴)可以是连续的行，也可以是不连续的行(例如，对齐的行段由间隙分隔，所述间隙具有大于间距s的尺寸)，其中不连续的长度可以具有任何长度(例如，2倍以上的尺寸s)。例如，图6B所描绘的实施例示出了延伸穿过窗格的不连续的行(和周向定向的列)，其中不连续的长度为5倍的间距s，但是图6E所描绘的实施例示出的不连续的行(和非垂直定向的列)，其中不连续的长度为2倍的间距s。因此，在图6B和6E中，粘附元件的间距s是不统一的。就间距s而言，行和/或列的不连续可以具有任何长度(例如，至少2倍s，至少5倍s，至少10倍s，至少50倍s，至少100倍s，至少500倍s，至少1000倍s等)。

在一些实施例中，相邻的向外延伸的粘附元件54a之间的间距s足够大，使得身体血管的组织能够充满向外延伸的粘附元件之间的负空间(例如，空隙空间)。在这些实施例中，内假体通过两种机制被固定到血管壁：通过向外延伸的粘附元件和腔壁之间的部分真空，通过向内生长进入到相邻的向外延伸的粘附元件之间的间距s的组织。如果间距s太小，组织不可能充满向外延伸的粘附元件之间的间距。如果是这种情况，内假体仅仅通过向外延伸的粘附元件和腔壁之间的部分真空被固定到血管壁。在至少一个实施例中，粘附元件之间的间距s取决于(例如，可以选择基于)身体血管组织的特定类型。

在一些实施例中，100-1000μm范围内的向外延伸的粘附元件的间距s，提供用于组织向内生长。在至少一个实施例中，粘附元件具有变化的间距s。例如，在一些实施例中，沿内假体的纵向长度并且/或者沿内假体的圆周，对于粘附元件，存在100-1000μm间距s的梯度。不受理论的约束，间距梯度刺激组织向内生长。

力/抗迁移

植入体腔的内假体经受力，所述力可能引起内假体从原始植入位置的迁移。正如上面所讨论的，由于部分真空，粘附元件(向外和向内延伸的)抵抗力。图9A(1)和9A(2)示出了法线力。单个粘附元件54法线方向上的力由以下方程式表示：

(F_AE)_normal＝A_AE·ΔP

其中A_AE为由粘附元件形成的凹面的面积(注意，由于r＝1/2d，πr²＝πd²/4)，并且ΔP为粘附元件和外部压力之间的压力差。

数个粘附元件54法线方向上的总力由以下方程式表示：

(F_tot)_normal＝n·A_AE·ΔP

图9B示出了剪切力。可以看出，剪切方向上的力垂直于法线方向上的力。数个粘附元件54剪切方向上的总力由以下方程式表示：

(F_tot)_shear≈1/2(F_tot)_normal

正如上面所讨论的，支架能够植入食管。食管具有由以下方程式表征的压力：

P_{intra-esophageal}≈P_{intra-thoracic}＝P_{intra-pleural}

P_{intra-esophageal}：食管内压力P_{intra-thoracic}：胸内压力P_{intra-pleural}：胸膜内压力

以下方程式表征了正常吸气过程中食管的压力：

P_{intra-esophageal}-P_atmospheric≈-8mmHg

P_{intra-esophageal}：食管内压力P_atmospheric：大气压力

以下方程式表征了用力吸气过程中食管的压力：

P_{intra-esophageal}-P_atmospheric≈-50mmHg

P_{intra-esophageal}：食管内压力P_atmospheric：大气压力

由于P_atmospheric＝760mmHg＝101,325Pa，P_{intra-esophageal}≈10⁵Pa。

P_atmospheric：大气压力P_{intra-esophageal}：食管内压力

如果粘附元件内(例如，粘附元件的凹度内)的压力被认为相对于食管内的压力可忽略不计，ΔP≈105Pa。粘附元件内的压力相对于血管内的压力可忽略不计的假设，提供了估计用来抵抗支架迁移的力的上限。

例如，以上述为基础，植入食管的，并且具有100mm长度、18mm直径的，并且具有1.0mm宽度d和2.0mm间距s的粘附元件阵列的内假体能够由以下方程式表征：

1.沿内假体的长度的粘附元件的数量(n_L)：

2.沿内假体的圆周的粘附元件的数量(n_C)：

3.粘附元件的总数(n)：

n＝n_L·n_C＝(50)·(28)＝1400

4.法线方向上的总力：

5.剪切方向上的总力(抵抗支架迁移的力)：

这些因素和方程式能够用来根据体腔(例如，血管等)具体的结构特征和所需接合或互锁的量来定制内假体。此外，正如上面所讨论的，向内生长的组织能够增加接合或互锁的量。因此，能够选择粘附元件的宽度d、数量和间距s来实现在所需植入位置的所需水平的器械固定。

材料；治疗剂

关于聚合物覆盖物50的材料，重要的是，所述材料的柔性足以使粘附元件与腔壁产生部分的真空，并且所述材料能够经受创建聚合物覆盖物50的加工。例如，材料需要有足够的柔性，使得当粘附元件压靠腔壁时，粘附元件的曲度和腔壁之间的空间体积减少以形成部分真空。可接受的材料的例子包括但不限于，柔性硅树脂、聚氨酯、苯乙烯-嵌段-异丁烯-嵌段-苯乙烯(SIBS)、水凝胶、粘膜粘附基底、压敏粘合剂，和其他合适的弹性体，诸如合成橡胶。其他可接受的材料包括任何柔性的、生物相容性和不可生物降解的聚合物。在至少一个实施例中，聚合物覆盖物50包括至少一种治疗剂。在其他的实施例中，涂层可以应用到包括治疗剂的聚合物覆盖物50。治疗剂可以是药物或者其他医药产品，诸如非遗传药剂、遗传药剂、细胞材料等。合适的非遗传治疗剂的一些例子包括但不限于：抗血栓形成剂，诸如肝素、肝素衍生物、血管细胞生长促进剂、生长因子抑制剂、紫杉醇、依维莫司等。其中药剂包括遗传治疗剂，这种遗传药剂可以包括但不限于：DNA、RNA和它们各自的衍生物和/或组分；刺猬蛋白(hedgehog proteins)等。其中治疗剂包括细胞材料，细胞材料可以包括但不限于：人源细胞和/或非人源细胞，以及它们各自的组分和/或其衍生物。

在优选实施例中，向外延伸的粘附元件54和基层52由相同的材料制成。在一个以上的实施例中，向外延伸的粘附元件54由一种材料制成，而基层由不同的材料制成。在一个以上的实施例中，向外延伸的粘附元件54由数层材料制成，这些层可以是相同的材料，也可以是不同的材料，取决于内假体和血管壁所需接合所要求的特性。对于向内延伸的粘附元件，基层52形成粘附元件，所以基层52的材料就是粘附元件的材料。

取回元件

因为内假体20插入到病人官腔时与组织壁的接合得到了改进，使用一些传统去除技术去除内假体可能更加困难。在至少一个实施例中，如图1所示，在支架的一端，内假体20被设置具有缝线或去除环55。在至少一个实施例中，去除环55被设置在支架的远端。应该注意的是，如本文所使用的术语“远”指远离医生植入本发明器械的方向，同时术语“近”指朝着医生植入本发明器械的方向。虽然对于去除内假体，缝线或去除环在本领域内是公知的，通常缝线或去除环被设置在支架的近端，换句话说，最接近医生的一端。但是在该实施例中，缝线或去除环被应用到内假体的相反端(支架的远端)。在至少一个实施例中，医生从内假体的内部抓住环，并且通过对环施加轴向力，内假体的远端被拉动通过内假体本身的官腔。因此，粘附元件被从血管壁剥离，同时支架从内部被翻转出来以去除内假体。在其他的实施例中，医生可以从内假体的外部或者在内假体的端部抓住环。

在其他的实施例中，内假体在支架的两端设置具有缝线或者去除环。在一个实施例中，当近端环被朝近侧拉动时，远端环被朝远端推动，因此轴向拉伸内假体，从而减小内假体的直径。直径上的减少能够从内假体的端部到中心(沿长度的中点)以渐进的方式被引入。不受理论的约束，直径上的渐进减少导致粘附元件以顺序的方式脱离血管腔，所述顺序的方式最小化取回力，因此最小化对于血管壁的任何损伤。

制造具有粘附元件的聚合物覆盖物

为了制造具有粘附元件54的覆盖物50，可以采用几种方法。聚合物覆盖物50能够独立于支架模制，接着使用内假体的外表面和聚合物覆盖物的底部之间的粘合层60粘附到支架。聚合物材料能够注入到具有反逆微图案的模具中以创建聚合物覆盖物。此外，可以使用真空泵系统将聚合物材料拉过模具。在至少一个实施例中，可以使用软光刻技术来创建聚合物覆盖物。在一个以上的实施例中，可以使用蚀刻技术来创建聚合物覆盖物，其中从覆盖材料的层去除材料以创建聚合物覆盖物50的微图案。然而在另一个实施例中，可以使用称为热压印的技术，该技术涉及将部分固化的聚合物压印成聚合物覆盖物所需的形状，接着在其被应用到支架前固化其。压印可以包括，也可以不包括容剂的使用。

在至少一个实施例中，如图7所示，覆盖物50能够被模制成带有腔的基本上管状的结构，所述腔由覆盖物的基部界定。粘合层60能够应用到支架或者覆盖物基部内表面的至少一部分。在至少一个实施例中，粘合层60可以基本上覆盖覆盖物底部的整个内表面。支架40能够插入到覆盖物50的腔。在至少一个实施例中，可以应用热和/或压力以确保覆盖物50通过粘合层60到支架40的适当粘附。粘合层可以包括使得覆盖物能够粘附到金属支架(或者其上支架涂层)的有机硅涂层、其他合适的粘合剂，或者预充液。

在一个以上的实施例中，如图8所示，覆盖物50能够被模制成附接到支架40外表面44的带材，而不是被模制成管状的结构。在一些实施例中，带材能够被应用成围绕支架圆周周长的至少一部分周向附接的环形带材。在一些实施例中，带材能够是沿纵向方向附接到支架的纵向带材。在一些实施例中，如图8所示，覆盖物能够围绕支架螺旋缠绕。在一些实施例中，覆盖物可以作为单根带材或者作为多根带材来应用。如果覆盖物作为多根带材来应用，直接相邻的带材可以彼此邻接或者可以彼此间隔开。在至少一个实施例中，带材可以是部分的管状结构，所述部分的管状结构沿支架的长度延伸，但是仅仅覆盖支架圆周的部分。在一些实施例中，支架40的一部分可以是暴露的。粘合层60能够应用到支架或者覆盖物基部的至少一部分。在至少一个实施例中，可以应用热和/或压力以确保覆盖物50通过粘合层60到支架40的适当粘附。在至少一个实施例中，粘附元件的离散微图案能够形成在支架40或聚合物覆盖物50上，并且/或者直接附接到支架40或聚合物覆盖物50上。

在一个以上的实施例中，聚合物覆盖物50能够通过在覆盖物材料中浸涂支架40来形成，而不需要另外的粘合层来将覆盖物50连接到支架40。例如，支架40能够插入到包括腔和管状构件的模具中。所述腔由模具的内壁界定，其与所需的微图案反逆。支架40安置在管状构件上，使得支架的内表面围绕管状构件设置。带有支架40的模具能够浸入到覆盖物材料，使得覆盖物材料充满模具并且附着到支架40。在一些实施例中，温度变化和/或压力变化可以应用到模具以固化覆盖物材料。一旦覆盖物材料固化以形成聚合物覆盖物50，内假体20能够从模具被去除。或者，使用类似的模具，聚合物覆盖物50能够注射成形到支架上。覆盖物材料被注射进入到模具，而不是将模具浸入到覆盖物材料。

例子

本发明的一些示例性实施例的描述被包含在下列编号的陈述中：

陈述1.一种内假体包括：

支架，其中所述支架具有界定腔的内表面、外表面、第一端、第二端，以及所述内表面和所述外表面之间界定的厚度，其中所述支架具有延伸穿过所述厚度的多个开口；以及

所述支架所述外表面上的聚合物覆盖物，所述聚合物覆盖物包括基层和粘附元件，其中所述粘附元件以微图案布置，其中所述基层覆盖所述支架所述开口中的至少一些。

陈述2.如陈述1所述的内假体，其中所述内假体可从未扩张状态扩张到扩张状态。

陈述3.如陈述1-2中任意一个所述的内假体，当在具有壁的体腔内时，所述粘附元件的微图案施加力，所述力创建所述壁和所述内假体之间所需的互锁。

陈述4.如陈述1-3中任意一个所述的内假体，其中所述粘附元件为向外延伸的粘附元件。

陈述5.如陈述4所述的内假体，其中每个向外延伸的粘附元件具有宽度和高度。

陈述6.如陈述1-5中任意一个所述的内假体，所述向外延伸的粘附元件为截头圆锥体。

陈述7.如陈述5-6中任意一个所述的内假体，其中所述粘附元件的所述宽度为大约50μm到大约500μm。

陈述8.如陈述5-6中任意一个所述的内假体，其中所述粘附元件具有500μm的最大宽度。

陈述9.如陈述5-6中任意一个所述的内假体，其中所述粘附元件具有50μm的最小宽度。

陈述10.如陈述5-9中任意一个所述的内假体，其中所述粘附元件的所述高度为所述宽度的20-50％。

陈述11.如陈述5-10中任意一个所述的内假体，其中所述向外延伸的粘附元件具有凹端。

陈述12.如陈述11所述的内假体，其中所述凹端具有凹面深度。

陈述13.如陈述12所述的内假体，其中所述凹面深度为所述宽度的10-20％。

陈述14.如陈述5-13中任意一个所述的内假体，所述向外延伸的粘附元件具有从所述基层以倾斜角度延伸的侧边。

陈述15.如陈述14所述的内假体，其中所述倾斜角度为大约30度到大约75度。

陈述16.如陈述1-4中任意一个所述的内假体，其中所述向外延伸的粘附元件为宽度选自范围50μm到500μm的截头圆锥体；所述宽度20-50％的高度；所述宽度10-20％的凹面深度；以及选自范围30度到75度的角度θ。

陈述17.如陈述1-4中任意一个所述的内假体，其中所述向外延伸的粘附元件为截头圆锥体，其具有34.2μm的高度、91.5μm的宽度、12.4μm的凹面深度，以及63.9°的角度。

陈述18.如陈述1-3中任意一个所述的内假体，其中所述粘附元件为向内延伸的粘附元件。

陈述19.如陈述18所述的内假体，其中所述向内延伸的粘附元件选自由坑、孔，以及它们的组合组成的组。

陈述20.如陈述18所述的内假体，所述向内延伸的粘附元件具有至多等于所述聚合物覆盖物所述基层厚度的深度。

陈述21.如陈述20所述的内假体，所述深度小于所述基层的所述厚度。

陈述22.如陈述20所述的内假体，所述深度等于所述基层的所述厚度。

陈述23.如陈述19-22中任意一个所述的内假体，所述向内延伸的粘附元件具有大约50μm到500μm的宽度。

陈述24.如陈述1-23中任意一个所述的内假体，其中所述聚合物覆盖物为聚合物材料。

陈述25.如陈述24所述的内假体，其中所述聚合物材料是弹性的。

陈述26.如陈述24-25中任意一个所述的内假体，其中所述聚合物材料包括硅树脂。

陈述27.如陈述1-26中任意一个所述的内假体，其中所述微图案选自由网格图案；矩形阵列；规则n多边形阵列，螺旋，以及它们的组合组成的组。

陈述28.如陈述1-26中任意一个所述的内假体，其中所述粘附元件被排列成行和列。

陈述29.如陈述28所述的内假体，其中所述行和列彼此垂直。

陈述30.如陈述28所述的内假体，其中所述行和列相对于彼此成斜角。

陈述31.如陈述1-30中任意一个所述的内假体，其中所述微图案中的所述粘附元件具有间距，所述间距选自由120μm、130μm、140μm和150μm组成的组。

陈述32.如陈述1-31中任意一个所述的内假体，其中所述间距是统一的。

陈述33.如陈述1-31中任意一个所述的内假体，其中所述间距不是统一的。

陈述34.如陈述1-17和25-33中任意一个所述的内假体，其中所有的所述粘附元件为向外延伸的粘附元件。

陈述35.如陈述1-3和19-33中任意一个所述的内假体，其中所有的所述粘附元件为向内延伸的粘附元件。

陈述36.如陈述1-35中任意一个所述的内假体，其中所述粘附元件包括向外延伸的粘附元件和向内延伸的粘附元件。

陈述37.如陈述1-36中任意一个所述的内假体，在所述内假体的远端进一步包括取回元件。

陈述38.如陈述37所述的内假体，在所述内假体的近端进一步包括取回元件。

陈述39.如陈述1-38中任意一个所述的内假体，其中所述聚合物覆盖物为所述支架的所述外表面上的螺旋带材。

陈述40.如陈述1-38中任意一个所述的内假体，其中所述聚合物覆盖物是管状的，并且其纵向长度等于所述支架的纵向长度。

陈述41.一种制造内假体的方法包括：

形成聚合物覆盖物，其中所述聚合物覆盖物包括基层和以微图案布置的粘附元件；

提供具有界定腔的内表面和外表面的支架；以及

将所述聚合物覆盖物的所述基层粘附到所述支架的所述外表面。

陈述42.如陈述41所述的方法，其中所述聚合物覆盖物使用具有反逆的所述微图案的模具，并且将聚合物材料注入到所述模具中制成。

陈述43.如陈述41所述的方法，其中所述粘附元件选自由向外延伸的粘附元件、向内延伸的粘附元件，以及它们的组合组成的组。

陈述44.如陈述41-43中任意一个所述的方法，其中粘合层被应用到所述基层的表面和所述支架的所述外表面中的至少一个上。

陈述45.如陈述41-44中任意一个所述的方法，其中所述聚合物覆盖物形成为带材，并且围绕所述支架的所述外表面螺旋缠绕。

陈述46.如陈述41-44中任意一个所述的方法，其中所述聚合物覆盖物是管状的。

以上公开内容意图是说明性的并且不是详尽无遗的。本文中的描述将为本领域技术人员提示许多变更和替代。所有这些替代和变更意图是包含在权利要求的范围内，其中术语“包括”表示“包含但不限于”。那些熟悉本领域的人可以认识到本文中所描述的具体实施例的其他等同技术方案，这些等同技术方案也旨在为权利要求所涵盖。

此外，在从属权利要求中所提供的具体特征可以采用在本发明范围内的其它方式而相互组合，因此本发明应被认为也具体地涉及到具有从属权利要求的各特征的任何其它可能组合的其它实施例。

由此完成了本发明优选和替代实施例的说明。本领域技术人员可以认可本文中所描述具体实施例的其它等同物，这些等同物意图是包括在所附权利要求中。

Claims (20)

1.一种内假体包括：

支架，其中所述支架具有外表面、界定腔的内表面、第一端、第二端以及所述内表面和所述外表面之间界定的厚度，其中所述支架具有延伸穿过所述厚度的多个开口；及

所述支架所述外表面上的聚合物覆盖物，所述聚合物覆盖物包括基层和以微图案布置的粘附元件，其中所述基层覆盖所述支架所述多个开口中的至少一些。

2.如权利要求1所述的内假体，其中当所述内假体在由血管壁界定的腔内扩张时，所述粘附元件的微图案施加力，所述力创建所述血管壁和所述内假体之间所需的互锁。

3.如权利要求1所述的内假体，其中所述粘附元件从所述聚合物覆盖物的所述基层的所述外表面向外延伸。

4.如权利要求3所述的内假体，其中所述粘附元件为具有凹端的截头圆锥体。

5.如权利要求3所述的内假体，其中所述粘附元件具有50μm到500μm的宽度，所述宽度20-50％的高度，具有深度为所述宽度10-20％的凹面的凹端，并且所述粘附元件相对于所述聚合物覆盖物的所述基层的所述外表面以倾斜的角度延伸，所述倾斜的角度为30-75度。

6.如权利要求1所述的内假体，其中所述粘附元件从所述聚合物覆盖物的所述基层的所述外表面向内延伸。

7.如权利要求6所述的内假体，其中所述粘附元件选自由坑和孔组成的组。

8.如权利要求1所述的内假体，其中所述微图案选自由网格图案，矩形阵列，规则n多边形阵列，螺旋以及它们的组合组成的组。

9.如权利要求1所述的内假体，其中所述聚合物覆盖物包括硅树脂。

10.如权利要求1所述的内假体，其中所述粘附元件是统一的。

11.如权利要求1所述的内假体，其中所述粘附元件包括从所述聚合物覆盖物的所述基层的所述外表面向外延伸的粘附元件，以及从所述聚合物覆盖物的所述基层的所述外表面向内延伸的粘附元件。

12.如权利要求1所述的内假体，其中所述聚合物覆盖物为围绕所述支架的所述外表面螺旋缠绕的带材。

13.如权利要求1所述的内假体，其中所述聚合物覆盖物是管状的，其纵向长度等于所述支架的纵向长度。

14.如权利要求1所述的内假体，在所述内假体的远端进一步包括取回元件。

15.一种内假体包括：

支架，其中所述支架具有外表面、界定腔的内表面、第一端、第二端以及所述内表面和所述外表面之间界定的厚度，其中所述支架具有延伸穿过所述厚度的多个开口；

粘附到所述支架所述外表面的聚合物覆盖物，所述聚合物覆盖物包括基层和以微图案布置的多个向外延伸的粘附元件，其中所述基层覆盖所述支架所述多个开口中的至少一些。

16.如权利要求15所述的内假体，每个向外延伸的粘附元件为具有凹端的截头圆锥体。

17.一种制造内假体的方法，包括：

形成聚合物覆盖物，其中所述聚合物覆盖物包括基层和以微图案布置的粘附元件；

提供具有外表面和界定腔的内表面的支架；以及

将所述聚合物覆盖物的所述基层粘附到所述支架的所述外表面。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述聚合物覆盖物使用具有所述微图案的反逆图案的模具，并且将聚合物材料注入到所述模具中制成。

19.如权利要求17所述的方法，其中粘合层被应用到所述基层的表面和所述支架的所述外表面中的至少一个上。

20.如权利要求17所述的方法，其中所述粘附元件选自由向外延伸的粘附元件、向内延伸的粘附元件以及它们的组合组成的组。