CN107822752A - 药物洗脱支架及其制备方法 - Google Patents
药物洗脱支架及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107822752A CN107822752A CN201711007025.4A CN201711007025A CN107822752A CN 107822752 A CN107822752 A CN 107822752A CN 201711007025 A CN201711007025 A CN 201711007025A CN 107822752 A CN107822752 A CN 107822752A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- support
- bracket
- medicine
- eluting medicament
- loose structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/82—Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/86—Stents in a form characterised by the wire-like elements; Stents in the form characterised by a net-like or mesh-like structure
- A61F2/90—Stents in a form characterised by the wire-like elements; Stents in the form characterised by a net-like or mesh-like structure characterised by a net-like or mesh-like structure
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M31/00—Devices for introducing or retaining media, e.g. remedies, in cavities of the body
- A61M31/002—Devices for releasing a drug at a continuous and controlled rate for a prolonged period of time
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Hematology (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
本发明涉及一种血管支架技术,公开一种药物洗脱支架及其制备方法。支架包括多个支架梁,所述支架本体材料为金属材料或生物可吸收材料;所述支架梁截面上看,包括实心的结构体与多孔结构的载药体,载药体位于所述支架面向血管壁的一侧,所述载药体包括外表面的表面层及内部的多孔结构,所述表面层具有多个释放孔,可有效避免因支架工艺缺陷引发再狭窄和支架内血栓。以3D打印技术可以实现支架多孔结构设计,可完成支架内部载药的创新思路。
Description
技术领域
本发明总体来说涉及一种血管支架技术,具体而言,涉及一种新型的基于3D打印技术的动脉药物洗脱支架及其制备方法。
背景技术
自1987年,希格沃特(Sigwart)等首次将血管内金属支架用于冠状动脉以来,为治疗血管堵塞性疾病提供了良好的途径,然而血管支架内再狭窄及支架内血栓一直是影响经皮冠状动脉介入治疗(PCI)疗效的主要原因。血管支架内再狭窄主要机制为血管内膜的增生和血管内皮化的延迟,因此,防治支架内再狭窄主要是促进血管内皮的快速修复,抑制平滑肌细胞的过度增殖。
目前临床上广泛使用的冠状动脉药物洗脱支架(DES)是通过包被于支架表面的高分子聚合物携带药物,当支架置入血管内病变部位后,药物自聚合物涂层中通过洗脱方式有控制地释放至血管壁组织而发挥生物学效应。
药物涂层的附着稳定性均是大隐患。当支架被球囊扩张释放后,表层的药物涂层极易崩解脱落,会导致其不均匀分布和释放。由于作为药物载体的永久多聚物涂层不能被人体吸收,它具有长期慢性促炎作用和致栓作用。且传统的有涂层的支架表面非常不光滑,植入体内,在局部可以产生电位、微血栓。以上均会促进内皮增生造成再狭窄。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种可避免因支架工艺缺陷引发再狭窄和支架内血栓的药物洗脱支架。
本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种可避免因支架工艺缺陷引发再狭窄和支架内血栓的药物洗脱支架的制备方法。
为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
根据本发明的一个方面,提供了一种药物洗脱支架,包括多个支架梁,至少部分的所述支架梁截面上包括结构体与载药体,所述载药体位于所述支架面向血管壁的一侧,所述载药体包括外表面的表面层及内部的多孔结构,所述表面层具有多个释放孔。
根据本发明的一个方面,提供了一种新型药物洗脱支架结构,可通过传统成型工艺与3D打印技术结合完成成型,比如可利用现有工艺制备完成支架中所有实心的结构体部分,之后再利用3D打印技术成型多孔结构为主的载药体部分,同时还可以对支架的最终形状利用3D打印技术进行修行或整理,可以克服3D打印技术成型速度慢、成本低的问题。
根据本发明的一实施方式,所述多孔结构为海绵状、蜂巢状或孔格状多孔结构。
根据本发明的一实施方式,其中所述支架梁包括环向梁与纵向连接梁,所述环向梁为可张开的曲线形;所述纵向梁连接在各所述环向梁之间。
根据本发明的一实施方式,其中所述多孔结构内含有抗活性药物,所述活性药物包括特异捕获内皮祖细胞抗体药物、抗平滑肌细胞增殖药物。
根据本发明的一实施方式,所述支架梁材质为金属材料或生物可吸收水溶性树脂或水溶性聚合物材质。其中所述支架本体金属材质为钴铬合金、钛合金、医用316L钢、钴镍合金或白金。所述支架梁生物可吸收水溶性树脂或水溶性聚合物材质为聚乳酸、聚己内酯、水性聚丙烯酸树脂、可降解锌基合金或可降解镁基合金。根据本发明的一实施方式,所述支架本体也可以选择同时包含以上两种材质,比如以金属材质制备完成支架中所有实心的结构体部分,之后再利用3D打印技术以生物可吸收材料成型多孔结构为主的载药体部分。
根据本发明的一实施方式,其中所述支架本体的环向梁与纵向连接梁表面均为光滑的弧面或曲面。
根据本发明的一实施方式,其中所述支架梁以激光增材制造成型或者熔融沉积方式成型,所述多孔结构的孔隙率在25%至80%之间;所述表面层的厚度与所述多孔结构半径的比值在1/5至1/2之间。
根据本发明的一实施方式,其中所述支架本体的环向梁与纵向连接梁直径均在70至150微米之间。
根据本发明的一实施方式,所述结构体为实心结构,所述结构体的直径大于50-60μm。
根据本发明的一实施方式,所述载药体的直径大于10μm,所述表面层孔隙率小于所述多孔结构的孔隙率。
根据本发明的另一方面,提供一种药物洗脱支架制备方法,主要包括步骤:
利用影像学检查建立用户血管模型;
根据用户血管模型确定洗脱支架的模型结构;
根据洗脱支架的模型结构,以3D打印技术一体成型洗脱支架的支架梁或成型洗脱支架的支架梁的部分结构;
所述支架梁截面上包括结构体与载药体,所述载药体位于所述支架面向血管壁的一侧,所述载药体包括外表面的表面层及内部的多孔结构,所述表面层具有多个释放窗口,所述多孔结构包括多个壁和多个孔,各个孔之间相互连通。
根据本发明的一实施方式,所述支架梁包括在外表面的表面层及内部的多孔结构,所述支架本体以3D打印技术一体成型;所述表面层具有一个或多个释放窗口,所述释放窗口位于所述支架本体面向血管壁的一侧;所述多孔结构为蜂巢或孔格结构,包括多个壁和多个孔,各个孔之间相互连通。
根据本发明的一实施方式,其中成型后的所述支架本体浸泡在抗活性药物溶液中,吸附药物进入所述多孔结构。
由上述技术方案可知,本发明的基于3D打印技术的动脉药物洗脱支架及其制备方法的优点和积极效果在于:
支架主体采用实心结构体与多孔结构载药体一体配合,可以保证结构特性满足支架需求,同时还可以在实现载药。支架浸泡在药物溶液中时,可以通过饱和吸附原理吸收药物并储存。支架植入体内后,药物可以通过渗透作用缓慢释放,不需要多聚物涂层。由于多孔结构,具有更好的柔顺性和延展性。支架梁在与血管壁贴合的一侧有微孔隙与内部交通,药物释放后直接进入血管内皮。支架梁管腔与血液接触的一侧没有微孔隙,避免药物被血液冲刷走,无效流失。
传统支架的激光雕刻技术不能避免表层载药的设计。然而3D打印技术可以实现支架金属中心结构设计,可完成支架内部载药的创新思路。目前冠状动脉支架所使用的钴铬合金,铂铬合金,316L钢等均有可供实现3D打印的金属粉末。
传统支架在钢管上进行激光雕刻,因此,支架小梁为立柱状。微观结构不符合血管壁弧形的形状。3D打印技术可以实现支架小梁的圆柱状结构设计。弧形表面与血管贴合更紧密。通过迂曲病变处的能力更强。
附图说明
通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明,本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解,并非一定是按比例绘制。在附图中,同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中:
图1是根据一示例性实施方式示出的一种药物洗脱支架的结构示意图。
图2是根据一示例性实施方式示出的一种药物洗脱支架的梁体结构局部放大示意图。
图3是根据一示例性实施方式示出的一种药物洗脱支架应用于血管内的局部剖面示意图。
图4是根据一示例性实施方式示出的一种药物洗脱支架的梁体局部截面结构示意图。
图5是根据一示例性实施方式示出的一种药物洗脱支架的收缩状态结构示意图。
图6是根据一示例性实施方式示出的一种药物洗脱支架的张开状态结构示意图。
图7是根据一示例性实施方式示出的一种药物洗脱支架的梁体结构局部放大示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
本发明实施例提供一种动脉药物洗脱支架,当然,本领域技术人员应该理解的是,本支架技术还可转化应用于心血管、外周血管、神经导管、肠道、胆管、尿道和骨修复/重建应用等。
本发明实施例的基于3D打印技术的动脉药物洗脱支架,支架整体设计为可张开的管状,可利用球囊扩张后进行定形。这里是以冠状动脉为例,选择采用3D成形技术进行整体成形,可根据影像学检查得到的个体的冠状动脉血管外形,进一步针对性采用3D成形技术制作支架,所以支架选择为匹配冠状动脉血管外形的管状,利用球囊扩张后进行定形,可更好地适应性支撑血管。
举例而言,图1是根据一示例性实施方式示出的一种药物洗脱支架的结构示意图。如图所示,支架1主要包括多个支架梁,支架梁可区分环向梁11与纵向连接梁12,环向梁11与纵向梁12的形状可均选择为可张开的曲线形,比如呈锯形、锯齿或正弦波形结构,也可以只是环向梁11为可张开的曲线形。环向梁11在环向上围成一个环形,而纵向梁12连接在各所述环向梁之间。根据本发明的一种实施例方式,所述支架本体的环向梁与纵向连接梁直径均控制在70至150微米之间。
支架1可在收缩状态下送至血管病灶处,之后,在支架1中心空腔中利用球囊扩张后进行定形适应性支撑血管,扩张后支架1形状可参见图6所示。根据本发明的一种实施例方式,所述支架1本体的环向梁11与纵向连接梁12表面均为光滑的弧面或曲面。
图2是根据一示例性实施方式示出的一种药物洗脱支架的梁体结构局部放大示意图,图4是根据一示例性实施方式示出的一种药物洗脱支架的梁体局部截面结构示意图。图7是根据一示例性实施方式示出的一种药物洗脱支架的梁体结构局部放大示意图。如图所示,支架1的环向梁11截面上主要包括结构体111与载药体112,所述载药体112位于支架1面向血管壁2的一侧,载药体112包括外表面的表面层113及内部的多孔结构,表面层113具有多个释放孔114,释放孔114与内部的多孔结构连通。结构体111部分选择为实心闭合形状,以便于提供充足的刚性及韧性。金属材料的结构体111的直径选择大于50-60μm,结构体111的截面形状可选择为圆形,椭圆形,或者图中所示例的圆形与椭圆形的拼合形状,可以满足对强度的要求。比如:钴基合金(包括钴铬,钴镍)可以薄一些,比如最低50μm可以满足。若316L钢,则最60μm以上可以满足。当然,应该理解的是,各个纵向梁12的结构也可按上述结构进行设置,也就是,各个纵向梁12同样可以配置载药体结构。
图3是根据一示例性实施方式示出的一种药物洗脱支架应用于血管内的局部剖面示意图,载药体112则主要是为了面向血管壁2释放药物,其可以选择为包裹于结构体111一侧,且选择为位于面向血管壁2的一侧,以便于直接向血管壁释放药物,减少药物溢流,从而降低药物不良反应的发生。这里,载药体112的形状可大致呈弯月形,使得载药量的主体位于正对血管壁2的中部。
其中,本发明实施例中的所述多孔结构,可选择为海绵状、蜂巢状或孔格结构,包括多个壁和多个孔,各个孔之间相互连通。多孔结构可选择为无序和有序两类,前者结构如泡沫材料,而后者主要是点阵材料。采用无序结构可提高支架刚性;若采用有序结构,可保证支架定向的塑性。本实施例中各个孔之间选择为连通,均是连续畅通的三维多孔结构,以便于稳定的载带抗活性药物,并且在血管中稳定的释放。多孔结构具有高比强度、高比刚度、高强韧的特性,可减少材料使用,但不降低强度及韧性。
根据本发明的一种实施例方式,支架本体以激光增材制造成型,载药体112的多孔结构的孔隙率选择在25%至60%之间,孔隙率的选择与载药体112体积与载药量的选择有关,整体载药量选择控制在1-2μg/mm2(支架整体表面积为分母)为宜;其中表面层113的厚度与所述多孔结构半径的比值在1/5至1/2之间。
其中,载药体112的表面层113可以具有多个释放孔114,释放孔114位于支架本体面向血管壁2的一侧;以便于选择性向血管壁释放抗活性药物。释放孔114的出口尽可能小,保证药物的控释曲线,当支架膨胀释放时,药物不至于被挤出来。通过3D打印还可以实现载药量的调整和变化。可以通过电脑调整孔隙大容积计算载药量变化,实现个体化药量控制。
本发明的一种实施例方式,其中支架可选择的成型方式有,3D纳米打印机采用高速双光子光刻工艺,可以形成超微细节。本发明的再一实施例方式中,支架选择的成型方式是激光增材制造Laser 3D printing,L3DP,主要包括选区激光烧结(Selective LaserSintering,SLS)技术、直接金属粉末激光烧结(Direct Metal Laser Sintering,DMLS)、选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术、激光近净成形(Laser Engineered NetShaping,LENS)技术、双光子3D光刻(two-photon 3D lithography)和电子束选区熔化(Electron Beam Selective Melting,EBSM)技术等。
根据本发明的一种实施例方式,支架1的材质还可以选择为生物可吸收材料,具体可选择为聚乳酸、聚己内酯、水性聚丙烯酸树脂、可降解锌基合金、可降解镁基合金等已知可用于3D打印的材料。这一实施例中,支架1可选择以熔融沉积式(FDM)方式完成3D打印成型。
根据本发明的一种实施例方式,提供一种基于3D打印技术的动脉药物洗脱支架制备方法,主要包括步骤:
利用影像学检查建立用户血管模型;具体可以是获取目标或病灶节段血管的CT,MRI影像数据,或者血管造影影像数据。
根据用户血管模型确定洗脱支架的模型结构;可选择对其进行1:1的内外结构三维重建。
根据洗脱支架的模型结构,以3D打印技术一体成型洗脱支架的支架本体。可以根据血管的内外结构特征,构建切合血管内壁与血管形态的支架,并形成三维文件;将三维文件转化为可3D打印的相关文件,选择上述所列举的增材制造3D打印方式之一,进行3D打印成型。
根据本发明的一个方面,还可选择通过传统成型工艺与3D打印技术结合完成成型,比如可利用现有工艺制备完成支架中所有实心的结构体部分,之后再利用3D打印技术成型多孔结构为主的载药体部分,同时还可以对支架的最终形状利用3D打印技术进行修行或整理,可以克服3D打印技术成型速度慢、成本低的问题。
根据本发明的一种实施例方式,支架成型方式中,首先根据影像学检查得到个体的冠状动脉血管外形,影像学检查包括冠状动脉造影,或者血管内超声,或者光学相干断层扫描等腔内影像技术。然后根据个体的血管外形建立支架的3D模型。然后将支架的3D模型沿血管长度方向依次分解为多个二维薄片数据,各二维薄片成形的厚度可控制在80-100μm之间。之后以3D打印技术以原料金属粉末为原料逐层成型,同时利用激光束或电子束完成金属融接,最终形成上述实施例中的支架结构。其中的3D打印技术选择使用SLM选择性激光熔融技术及相应设备。
根据本发明的另一种实施例方式,支架成型方式中,首先根据影像学检查得到的个体的冠状动脉血管外形,影像学检查包括冠状动脉造影,或者血管内超声,或者光学相干断层扫描等腔内影像技术。然后根据个体的血管外形建立支架的3D模型。之后,沿各个环向梁11的轴向分解为多个二维薄片数据,各二维薄片成形的厚度可控制在80-100μm之间。之后以3D打印技术以原料金属粉末为原料逐层成型,同时利用激光束或电子束完成金属融接,最终形成具有结构体111与载药体112的多个环向梁11。环向梁11首尾连接点可选择不设计载药体112,以便于完成环向梁11首尾连接。此成型过程,可以控制成型方向以同时形成环向梁11的曲线形形状。之后可利用相应材料金属丝形成多个纵向连接梁12,并逐层通过焊接或熔接技术连接相邻环向梁11。最终形成上述实施例中的支架结构。纵向连接梁12的连接步骤仍可选择利用3D打印技术,只是利用供应预成型的纵向连接梁12线材提升成型速度,主要成型动作在连接点。此种成型方式,由于环向梁11和连接梁12可以预成型,所以实际使用中具有设备投入小、成型速度快的优势。
根据本发明的另一种实施例方式,支架成型方式中,首先根据影像学检查得到的个体的冠状动脉血管外形,影像学检查包括冠状动脉造影,或者血管内超声,或者光学相干断层扫描等腔内影像技术。之后或之前,利用实体金属制备结构体111线材,结构体111线材截面符合图4所示例形状;利用多孔材料金属制备载药体112线材,载药体112线材截面符合图4所示例形状;之后利用3D打印技术合并供应结构体111线材与载药体112线材,按图4所示例方式进行逐步的连接结合,结合技术可采用激光或电子束的焊接或熔接技术实现,最终形成具有结构体111与载药体112的多个环向梁11。环向梁11首尾连接点可选择激光或电子束的焊接或熔接技术实现。此成型过程,可以控制成型方向以同时形成环向梁11的曲线形形状。之后可利用相应材料金属丝形成多个纵向连接梁12,并逐层通过焊接或熔接技术连接相邻环向梁11。最终形成上述实施例中的支架结构。环向梁11与纵向连接梁12的连接步骤仍可选择利用3D打印技术,只是利用供应预成型的环向梁11纵向连接梁12线材提升成型速度,主要成型动作在连接点。
上述实施例中载药体112线材可以选择利用现有多孔钛或多孔钛合金加工技术形成。上述成型步骤均可通过计算机辅助实现自动化控制,利用预先建立的支架3D模型控制最终的形状。
此种成型方式,由于结构体111、载药体112和连接梁12可以通过传统方式预成型,仅利用3D成型技术实现主材间的连接与成型,所以实际使用中具有成本低、设备投入小、成型速度快的优势。
根据本发明的一种实施例方式,前面一个实施例中,结构体111与载药体112之间还可以预留卡接结构,通过卡接或卡接后的铆接、焊接完成二者的结合。如此,二者结合后便可通过按需折弯与变形,之后各部件焊接
并且,由于支架主材是采用传统方式预成型,支架的各项性能参数要求(比如支撑力、韧性)可通过成型前的材料检测进行有效管控,可做到品质与效率的最优化,能稳定的控制最终成型后的支架品质。
根据本发明的一种实施例方式,成型后的支架本体浸泡在抗活性药物溶液中,吸附药物进入所述多孔结构。根据本发明的一种实施例方式,所述活性药物包括特异捕获内皮祖细胞抗体药物、抗平滑肌细胞增殖药物。具体可应用各种抗再狭窄化合物,包括抗增殖药,例如紫杉酚(紫杉醇)、阿霉素、雷帕霉素等。
发明实施例中,支架设计载药量1-2μg/mm2,选择在接触血管壁一侧载药。真正发挥作用的其实是与血管壁贴合一侧的药物。支架设计载药量按照1-2μg/mm2计算,载药体112最大厚度选择为6-10μm。
当然,应该理解的是,不仅可以采用上述结构特征来达到控制药物释放的效果,也可以结合利用缓释制剂(sustained-release preparations)或控释制剂(controlled-release preparations)技术,与药物混合来达成控制药物释放。
图5是根据一示例性实施方式示出的一种药物洗脱支架的收缩状态结构示意图。图6是根据一示例性实施方式示出的一种药物洗脱支架的张开状态结构示意图。如图所示,采用实心结构体与多孔的载药体结构配合,可以保证结构特性满足支架需求,同时还可以在实现载药。支架浸泡在药物溶液中时,可以通过饱和吸附原理吸收药物并储存。支架植入体内后,药物可以通过渗透作用缓慢释放,不需要多聚物涂层。由于多孔结构,具有更好的柔顺性和延展性。支架梁在与血管壁贴合的一侧有微孔隙与内部交通,药物释放后直接进入血管内皮。支架梁管腔与血液接触的一侧没有微孔隙,避免药物被血液冲刷走,无效流失。
根据本发明的再一种实施例方式,提供另一种支架结构实施例(整体结构未绘示附图),支架为以连续正弦波形状螺旋排列的筒形结构,类似于螺旋弹簧的整体形式,但区别是将弹簧的线性线材结构由连续正弦波结构替换,同时,由于是连接排列,相邻圈的正弦波形状(一圈相当于一个环向梁11)中的顶部邻近,可通过选择性将邻近正弦波顶部相互连接,以达成纵向连接梁12的效果,比如顺螺旋方向间隔多个正弦波通过融合焊接完成连接。这种结构支架使支架达到理想贴壁效果。同时能降低纵向压缩,以减少刮蹭。器械通过支架时发生刮蹭概率可大幅降低。还能更便于血管内输送。
这一种结构的支架的成型方式实施例中,首先可根据影像学检查得到的个体的冠状动脉血管外形,影像学检查包括冠状动脉造影,或者血管内超声,或者光学相干断层扫描等腔内影像技术。之后或之前,利用实体金属制备结构体111线材,结构体111线材截面符合图4所示例形状;利用多孔材料金属制备载药体112线材,载药体112线材截面符合图4所示例形状;之后利用3D打印技术合并供应结构体111线材与载药体112线材,按图4所示例方式进行逐步的连接结合,结合技术可采用激光或电子束的焊接或熔接技术实现,最终形成具有结构体111与载药体112的连续正弦波基材,其中载药体112整体位于一个侧面。之后将基材螺旋缠绕在一个卷轴上形成圆筒状;最后在邻近的多个正弦波顶选择性进行融合焊接。最终形成上述实施例中的支架结构。利用供应预成型的基材线材可提升成型速度,主要成型动作在连接点。
这一种结构的支架的成型方式另一种实施例中,首先可根据影像学检查得到的个体的冠状动脉血管外形,影像学检查包括冠状动脉造影,或者血管内超声,或者光学相干断层扫描等腔内影像技术。之后或之前,利用实体金属制备结构体111线材,结构体111线材截面符合图4所示例的类似形状;之后将结构体111线材制备为连续正弦波基材,这种基材可以是线性的。之后利用多孔材料金属利用3D打印技术在基材上制备载药体112,载药体112线材截面可选择为符合图4所示例形状;这一步骤的3D打印技术可选择范围更广,因为之前预成型的基材已构成支架所需支撑力和韧性等结构参数,3D打印载药体112的步骤中可选择以整面形式或者线性排列进行,以结构体111的结合面为基础完成新材料的生成。按图4所示例方式进行逐步的连接结合,最终形成具有结构体111与载药体112的连续正弦波基材,其中载药体112整体位于一个侧面。之后以基材螺旋缠绕在一个卷轴上形成圆筒状;最后在邻近的多个正弦波顶选择性进行融合焊接。最终形成上述实施例中的支架结构。利用供应预成型的基材线材可提升成型速度,利用3D打印技术可提高结构体111与载药体112结合强度与成型效果。
前述实施例中所述的卷轴可以是根据个体的冠状动脉血管外形制备,卷轴外形可以对应为等比例向轴心内缩后的个体的血管内空间形状,等比例向轴心内缩的比例可根据支架的伸缩比反推得出。可通过3D打印技术以石膏、树脂或塑料等材料制备而成。以此,能将低成本制得适配个体需求的支架。当然,也能以此点与普通支架制备技术结合,来根据个体的血管外形快速定制支架。或者本卷轴的实施方法,还可以前述几个实施例进行结合,以提供一种快速成型模具。
根据上述实施例,在支架1的材质为生物可吸收材料的例子中,支架1可选择以熔融沉积式(FDM)方式完成3D打印成型。另外,所述支架本体也可以选择同时包含以上两种材质,比如以金属材质制备完成支架中所有实心的结构体部分,之后再利用3D打印技术以生物可吸收材料成型多孔结构为主的载药体部分。
由以上实施例可知,本发明实施例的技术思路中,还可以认为支架制备方法中,可以包括预制基材步骤和现场成型步骤,预制基材步骤可在工厂进行规模化生产,而现场成型步骤可根据个体的影像学检查以及针对性的治疗方案进行灵活定制。预制基材步骤可至少将支架环向梁的结构体部分完成,甚至将包含结构体与载药体的完整环向梁基材均制备完成,这一步骤中可通过规范的生产管理与成品质检对支架基材进行严格的品质控制,支架的支撑力以及韧性指标可由此保证,可有效控制最终产品的一致性,以及治疗的预期可控性。而在实际使用前,可根据实际情况,以少量的成型步骤,即可利用基材快速定制出所需形态或长度的支架,可完美的解决品质与定制化之间的矛盾问题。
传统支架的激光雕刻技术不能避免表层载药的设计。然而3D打印技术可以实现支架金属中心结构设计,可完成支架内部载药的创新思路。目前冠状动脉支架所使用的钴铬合金,铂铬合金,镁合金、316L钢等均有可供实现3D打印的金属粉末。
传统支架在钢管上进行激光雕刻,因此,支架小梁为立柱状。微观结构不符合血管壁弧形的形状。3D打印技术可以实现支架小梁的圆柱状结构设计。弧形表面与血管贴合更紧密,并且这种支架通过迂曲病变处的能力更强。
传统支架只有固定的长、宽规格,但实际上一般血管是上粗下窄的锥状,且有分支。因此,使用传统支架治疗长病变时,需要两个直径不同的支架连接,其中部分重叠。并且处理分叉病变时,也需要两个支架交叉植入。这都不可避免造成支架重叠,增加支架内再狭窄机会。利用本发明实施例的支架,可以通过血管影像数据建立模型,直接打印出与血管完全匹配的支架和特殊分叉形状。避免支架的重叠和多层支架植入的复杂术式。对于少部分超大直径的血管,或空间构型极复杂的血管可以实现“量身定制”尺寸和空间形状。
根据病变长度打印支架,不像传统支架处理长病变那样需要多个支架连接,可实现无金属重叠,可减少支架植入个数。可根据血管近端粗远端细的生理性结构打印粗细不均一的支架。使支架与血管更加匹配。对于分叉病变,可以直接打印出分叉支架,不需要复杂的双支架。
利用本发明实施例的支架,可具有更广范的适用人群,比如:
异形血管(瘤样扩张,落差极大,共干的多分叉病变)或超大血管的定制支架;
冠状动脉、颅内及外周动脉均可应用;
本发明实施例的支架更薄,柔顺性更好,吸收时间更短,减少支架后抗血小板药物的使用时间,可减少药物副作用。
以上结合附图示例说明了本发明的一些优选实施例式。本发明所属技术领域的普通技术人员应当理解,上述具体实施方式部分中所示出的具体结构和工艺过程仅仅为示例性的,而非限制性的。而且,本发明所属技术领域的普通技术人员可对以上所述所示的各种技术特征按照各种可能的方式进行组合以构成新的技术方案,或者进行其它改动,而都属于本发明的范围之内。
Claims (10)
1.一种药物洗脱支架,包括多个支架梁;其特征在于,至少部分的所述支架梁截面上包括结构体与载药体,所述载药体位于所述支架面向血管壁的一侧,所述载药体包括外表面的表面层及内部的多孔结构,所述表面层具有多个释放孔。
2.如权利要求1所述的药物洗脱支架,其特征在于,所述支架梁包括环向梁与纵向连接梁,所述环向梁为可张开的曲线形;所述纵向梁连接在各所述环向梁之间。
3.如权利要求1所述的药物洗脱支架,其特征在于,所述多孔结构内含有抗活性药物,所述活性药物包括特异捕获内皮祖细胞抗体药物或抗平滑肌细胞增殖药物。
4.如权利要求1所述的药物洗脱支架,其特征在于,所述支架梁材质为金属材料或生物可吸收水溶性树脂或水溶性聚合物材质。
5.如权利要求1所述的药物洗脱支架,其特征在于,所述多孔结构为海绵状、蜂巢状或孔格状多孔结构。
6.如权利要求1所述的药物洗脱支架,其特征在于,所述支架梁以激光增材制造成型或者熔融沉积方式成型,所述多孔结构的孔隙率在25%至80%之间。
7.如权利要求1至6任一项所述的药物洗脱支架,其特征在于,所述支架梁的环向梁与纵向连接梁直径均在70至150微米之间。
8.如权利要求1至6任一项所述药物洗脱支架,其特征在于,所述结构体为实心结构,所述结构体的直径大于50-60μm。
9.如权利要求1至6任一项所述的药物洗脱支架,其特征在于,所述载药体的直径大于10μm,所述表面层孔隙率小于所述多孔结构的孔隙率。
10.一种药物洗脱支架的制备方法,主要包括步骤:
利用影像学检查建立用户血管模型;
根据用户血管模型确定洗脱支架的模型结构;
根据洗脱支架的模型结构,以3D打印技术成型洗脱支架的支架梁;
所述支架梁截面上包括结构体与载药体,所述载药体位于所述支架面向血管壁的一侧,所述载药体包括外表面的表面层及内部的多孔结构,所述表面层具有多个释放窗口,所述多孔结构包括多个壁和多个孔,各个孔之间相互连通。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711007025.4A CN107822752A (zh) | 2017-10-25 | 2017-10-25 | 药物洗脱支架及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711007025.4A CN107822752A (zh) | 2017-10-25 | 2017-10-25 | 药物洗脱支架及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107822752A true CN107822752A (zh) | 2018-03-23 |
Family
ID=61648987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711007025.4A Withdrawn CN107822752A (zh) | 2017-10-25 | 2017-10-25 | 药物洗脱支架及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107822752A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112741720A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-04 | 北京久事神康医疗科技有限公司 | 一种可回收颅内药物洗脱支架系统 |
CN114191617A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-03-18 | 华中科技大学 | 一种药物缓释可控的聚醚醚酮植入体及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040133270A1 (en) * | 2002-07-08 | 2004-07-08 | Axel Grandt | Drug eluting stent and methods of manufacture |
CN2920185Y (zh) * | 2006-06-01 | 2007-07-11 | 天津市凯迪亚医疗器械有限公司 | 微孔冠脉支架 |
CN101461943A (zh) * | 2008-12-30 | 2009-06-24 | 卢建熙 | 一种使药物或生物制剂缓释的微孔陶瓷、方法及其应用 |
CN101879102A (zh) * | 2009-05-07 | 2010-11-10 | 微创医疗器械(上海)有限公司 | 一种凹槽携载式涂层可降解型药物洗脱支架 |
CN101884574A (zh) * | 2010-06-28 | 2010-11-17 | 河北工业大学 | 一种组织工程用三维多孔支架的制备方法及设备 |
-
2017
- 2017-10-25 CN CN201711007025.4A patent/CN107822752A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040133270A1 (en) * | 2002-07-08 | 2004-07-08 | Axel Grandt | Drug eluting stent and methods of manufacture |
CN2920185Y (zh) * | 2006-06-01 | 2007-07-11 | 天津市凯迪亚医疗器械有限公司 | 微孔冠脉支架 |
CN101461943A (zh) * | 2008-12-30 | 2009-06-24 | 卢建熙 | 一种使药物或生物制剂缓释的微孔陶瓷、方法及其应用 |
CN101879102A (zh) * | 2009-05-07 | 2010-11-10 | 微创医疗器械(上海)有限公司 | 一种凹槽携载式涂层可降解型药物洗脱支架 |
CN101884574A (zh) * | 2010-06-28 | 2010-11-17 | 河北工业大学 | 一种组织工程用三维多孔支架的制备方法及设备 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
李坤: "《基于三维打印技术的载药抗结核骨支架的构件与特性研究》", 《第二军医大学硕士学位论文》 * |
李立军: "《TLM钛合金表面可控纳米结构氧化膜制备及载药/释药研究》", 《天津大学硕士学位论文》 * |
黄骏咏: "《基于3D打印技术主动脉腔内移植物的研制及力学性能研究》", 《第二军医大学硕士学位论文》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112741720A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-04 | 北京久事神康医疗科技有限公司 | 一种可回收颅内药物洗脱支架系统 |
CN114191617A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-03-18 | 华中科技大学 | 一种药物缓释可控的聚醚醚酮植入体及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bose et al. | Surface modification of biomaterials and biomedical devices using additive manufacturing | |
Li et al. | Advances in medical applications of additive manufacturing | |
US9943627B2 (en) | Method of producing personalized biomimetic drug-eluting coronary stents by 3D-printing | |
Wang et al. | TiO2 nanotube platforms for smart drug delivery: a review | |
Khalaj et al. | 3D printing advances in the development of stents | |
US20160008149A1 (en) | Intravascular stent with helical struts and specific cross-sectional shapes | |
JP4231692B2 (ja) | 生物活性薬剤の生体内給送装置及びその製造方法 | |
JP5102029B2 (ja) | 金属性医薬品放出医療用デバイスおよびその作成方法 | |
CN105877881A (zh) | 利用3d打印技术制备个性化仿生药物洗脱冠状动脉支架的方法 | |
CN100471470C (zh) | 微孔结构血管支架 | |
JP2012501806A (ja) | ステントの層単位製造 | |
JPWO2007040250A1 (ja) | 生体留置用ステント | |
JP2011509809A (ja) | ステント・ストラットの側部表面から治療薬を送達するためのステント | |
CN106390198B (zh) | 一种选区激光成形及电解还原制备个性化多孔植入物方法 | |
Li et al. | Additive manufacturing of vascular stents | |
CN101785900A (zh) | 药物球囊导管及其制备方法 | |
CN110393610B (zh) | 一种三层复合骨植入假体及其制备方法 | |
CN107822752A (zh) | 药物洗脱支架及其制备方法 | |
CN105147424A (zh) | 新型血管支架 | |
CN107822751A (zh) | 基于3d打印技术的动脉药物洗脱支架及其制备方法 | |
CN108025108A (zh) | 一种个性化聚合物支架及其制备方法和用途 | |
Pothala et al. | Recent advances of metallic bio-materials in additive manufacturing in biomedical implants–A review | |
CN103462733A (zh) | 血管支架 | |
CN205031392U (zh) | 新型血管支架 | |
Polanec et al. | A review of production technologies and materials for manufacturing of cardiovascular stents |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180323 |
|
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |