CN109414331B - 具有管理式生物降解的医疗植入物 - Google Patents

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Abstract

包括包围生物可降解医疗设备或被生物可降解医疗设备包围的防护层的医疗植入物提供以下益处:在医疗设备的降解期间形成的碎片保持在受限空间内,因此不对宿主造成伤害。

Description

具有管理式生物降解的医疗植入物
相关申请的交叉引用
基于35U.S.C.§119(e),本申请要求2016年6月23日提交的美国临时专利申请号62/354,099的益处,所述申请通过引用整体结合于此。
发明领域
本发明总体上涉及生物可降解的医疗植入物及其用途。
背景
一些医疗植入物仅需要在宿主中存在有限的时间段。在经过所述时间段后,可以物理地移除植入物,但是这通常需要另外的医疗干预。备选地,植入物可以无限期地留在原处。在其中植入物的长期存在不是有害的那些情况下并且当永久性植入物对于特定治疗是必需的时,该选择是令人满意的。作为另一种备选方案,植入物可以由生物可吸收材料形成。生物可吸收材料将在宿主内降解和/或吸收,并且最终将排泄出其组分和代谢物。卫生保健提供者越来越需要生物可吸收植入物,但是那些植入物有时造成不期望的结果,例如,宿主无法耐受降解产物。
本领域存在对这样的医疗植入物的需求:随着它们降解而不对宿主造成伤害或者随着它们降解而至少对宿主造成减少的伤害。本发明涉及满足所述需求。
概述
在一个方面,本公开涉及在宿主内降解的医疗植入物,其中由于并入到植入物中的物理或化学特征而将所述降解管理为以特别期望的方式发生。例如,植入物可以包括包围植入物的全部或一部分的防护层(containment layer),其中所述防护层以这样的方式构造:植入物以与不存在植入物时其降解的方式不同的方式降解。作为另一个实例,植入物可以故意地包括特别易受降解影响的疵点(defect),其中这些疵点提供相对于植入物的其他部位将优先发生降解的部位。在一个实施方案中,疵点不向设备提供任何功能性益处,例如,疵点不使设备更坚固或更好地工作,但是仅存在以影响植入物的降解模式。作为又一个实例,植入物可以含有组成矢量,所述组成矢量意指植入物的组成将沿着维度变化,例如沿着植入物的长度变化。变化的组成在植入物在宿主内所暴露的条件下将具有相应的变化的对降解的易感性。通过此方法,例如,可以使植入物的一端在另一端降解前降解。作为最终的实例,植入物可以包括组成不均匀性,其中一个或多个不均匀性部位与植入物的相邻均匀部位相比对降解更易感或较不易感。例如,植入物可以包括分散在聚合物中的颗粒,其中聚合物是均匀的,并且颗粒提供与聚合物相比对降解更易感的不均匀性,或者作为聚合物的降解的引发部位。这些是根据本公开的管理式降解的实例,由此在宿主内降解的医疗植入物以这样的方式构造:由于通过植入物的构造并入到植入物中的物理或化学特征而将降解管理为以特别期望的方式发生。
在一个示例性实施方案中,本发明涉及一种医疗植入物,所述医疗植入物包含至少部分地包围医疗设备的防护层,所述医疗设备在所述植入物植入宿主中时是至少部分地可降解的,所述防护层是非生物可降解的或生物可降解的,但是当所述防护层是生物可降解的时,其比其所包围的医疗设备的部分更慢得降解。
任选地,防护层用作在医疗设备的降解期间形成的医疗设备的碎片的容器。任选地,设备在宿主内提供结构支撑,其中还任选地,所述设备是支架,如输尿管内支架。防护层可以是在医疗设备上的涂层,其中所述涂层任选地是亲水性的。当涂层是生物可降解的时,其应具有比涂层所包围的医疗设备更慢的降解速率。
在另一个示例性实施方案中,本公开提供一种医疗植入物,所述医疗植入物包含至少部分地被医疗设备包围的防护层,其中所述防护层至少部分地包围所述医疗设备的中空中心,所述医疗设备在所述植入物植入宿主中时是至少部分地生物可降解的,所述防护层是非生物可降解的或生物可降解的,其中所述防护层提供在所述医疗设备的降解期间形成的所述医疗设备的一种或多种降解产物和所述医疗设备的中空中心之间的屏障。备选地,防护层可以通过覆盖支架(例如输尿管支架)的内部和外部结构来完全包围医疗设备。
防护层管理设备的降解,这还可以包括设备的移动,例如,设备的排泄。在一种选择中,防护层可以是位于医疗设备之上或之内的涂层。在另一种选择中,防护层可以是位于医疗设备之上或之内的网状物。防护层可以仅覆盖医疗设备的一部分,例如,管状医疗设备的一端可以具有用作防护层的帽。
本公开描述了多种医疗设备,其中可以通过本文中公开的手段改变所描述的医疗设备中的任一种以表现出管理式降解。例如,可以将医疗设备中的任一种改变为包括狭缝,或具有选择性降解以具有分子量梯度的聚合物部件,由此提供根据本公开的由于并入到植入物中的物理或化学特征而管理为以特别期望的方式发生的设备的降解模式。
已经提供该概述来以简化方式介绍特定构思,以下在详述中进一步详细地描述所述特定构思。除非另外明确说明,该概述不旨在确定所要求保护主题的关键或必要特征,也不旨在限制所要求保护主题的范围。
在以下描述中说明一个或多个实施方案的细节。结合一个示例性实施方案说明或描述的特征可以与其他实施方案的特征组合。因此,可以将本文所述的多个实施方案中的任一个组合以提供另外的实施方案。如果需要的话,可以改变实施方案的方面,以采用如本文所确定的多个专利、申请和出版物中的构思来提供另外的实施方案。其他特征、目的和优点根据说明书和权利要求将是明显的。
详述
通过参照本发明的优选实施方案的以下详述以及其中包括的实施例可以更容易地理解本发明。应当理解,本文中所使用的术语仅是为了描述具体的实施方案,而不旨在是限制性的。还应理解,除非本文中明确定义,本文中所使用的术语被赋予如相关领域中已知的其传统含义。在本文件内所使用的标题仅用于促进读者对其审阅,而不应解释为以任何方式限制本发明或权利要求。
如在本文件全文(包括权利要求)中使用的,除非另外规定,否则单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“所述(the)”包括复数指代。例如,“一种(a)”聚合物包括一种或多种聚合物。作为另一个实例,“一个(a)”层是指一个或多个层。
如在可降解医疗设备中的“降解”意指当在宿主中的旨在用于设备的位置处植入到宿主中时,医疗设备将在化学或结构意义上分解或劣化。例如,破碎成碎片的设备,例如其破碎成两半或其崩解成多个碎片,是在结构意义上已经降解的设备。当设备在植入的同时软化时,则所述设备在结构意义上降解。当设备的一些或全部溶解到所述设备所接触的生物流体中时,则所述设备化学地降解。化学降解还包括发生降解反应如水解、氧化和酶促键断裂。可吸收或生物可吸收的医疗设备是将在宿主中降解的设备。可降解的可植入医疗设备是指推荐设备的制造商和/或卫生保健提供者旨在使其在宿主内具有所需有限寿命的可植入医疗设备。换言之,制造商和/或卫生保健提供者已经制备和/或选择所述设备,部分地因为其应在宿主中自然降解而不变成在宿主内的永久性固定装置。
“降解模式”是指对植入物如何降解的描述。降解模式可以提供植入物降解的时程以及在所述时程期间的降解的几何描述。例如,植入物可以具有植入物在规定天数的时程内沿其长度从顶部到底部降解的降解模式。
“宿主”是指哺乳动物,例如人、狗、猫和家畜。宿主还可以称为患者或受试者。
如本文中所使用的可植入的“医疗设备”是指旨在由卫生保健提供者植入到宿主体内的设备,如器械或装置。医疗设备提供医疗(例如与单纯的化妆不同的)目的或益处,因为其通过诊断、预防、治疗或治愈不期望的医疗状况(如疾病)中的任一种或多种改善宿主的健康。医疗设备可以是进行以下中的一种或多种的辅助设备:通过使得或促进母体设备根据其预期用途运行来支持母体医疗设备的性能;在不改变母体设备的预期用途的情况下,通过增加新功能或新的使用母体设备的方式来补充母体设备的性能;或者通过使得设备更安全或有效地执行其预期用途来增强母体设备的性能。医疗设备不仅通过在体内的化学作用实现其用途,并且医疗设备在代谢时无法实现其用途。
在一个方面,医疗设备用于在宿主内保持或建立管道(例如管状器官(tube)或脉管(vessel))的通畅。例如,沿着宿主的胃肠(GI)道,例如,在食道、肠(包括横结肠、降结肠、升结肠、乙状结肠和小肠,其中小肠包括十二指肠、空肠和回肠)、盲肠和直肠中,找到示例性的管状器官和脉管。在一个实施方案中,医疗植入物设计为植入输尿管(即将尿液从肾脏携带到膀胱的管状器官)中。在另一个实施方案中,医疗植入物设计为植入尿道(即将尿液从膀胱运输到宿主外部的管状器官)中。在诸如心脏、胰腺、前列腺和肾脏的器官中找到其他示例性的管状器官和脉管。宿主中存在管状器官或脉管并且可以植入根据本公开的医疗植入物的另一个位置是将乳汁从小叶(乳汁产生腺体)运输到乳头的乳腺导管。用于医疗植入物的其他位置包括耳朵和鼻窦。
在一个方面,医疗设备至少部分地由热塑性或热固性或弹性体的聚合物形成。在一个方面,医疗设备是无菌的。在一个方面,医疗设备旨在完全植入到宿主中,即完全位于宿主的皮肤下方,这与例如位于耳朵中的助听器、位于宿主口腔中的义齿或位于宿主眼睛上的隐形眼镜不同。在一个方面,可植入医疗设备旨在植入身体通道如管状器官或脉管中。还可以是可降解的可植入医疗设备的实例包括支架、分流道(shunt)、缝合线和外科手术网(surgical mesh)。还在以下专利文件中描述了可植入医疗设备:US 8,753,387;US 8,101,104;US 7,594,928;和US 2014/0288636。
“医疗植入物”是指本发明的包括可降解的可植入医疗设备和邻近所述医疗设备的至少一部分定位的防护层两者的设备。
简而言之,本发明提供包括生物可吸收医疗设备和用于其的防护层的医疗植入物。在宿主内的生物吸收过程期间,医疗设备降解。为了管理此降解过程,例如管理降解的时机、降解的类型、降解的程度和降解的医疗设备(包括其部分)在宿主内的移动,医疗植入物包括一个或多个防护层。防护层可以例如阻止降解碎片在宿主内分散和可能地损伤相邻的组织和/或器官。在一个方面,防护层至少部分地并且任选地完全地包围医疗设备。当医疗设备降解成碎片时,防护层将包围解体的医疗设备,并且将保持足够的结构完整性以将碎片一起保持或至少帮助保持在受限空间内。防护层能够影响并且引导医疗设备从宿主的消除,包括由其形成的任何碎片。
在一个方面,本公开提供一种可降解的医疗设备。以下描述了可降解组合物,其可以用于形成医疗设备和/或其部件以及可以是医疗设备的一部分或添加到医疗设备上的防护层。
通常,医疗设备和防护层可以由生物稳定的或非生物稳定的材料制成,其中非生物稳定的材料在本文中称为可降解材料,并且在本领域中可以称为生物可降解、可吸收或生物可吸收、可侵蚀或生物可侵蚀、可溶解或生物可溶解中的任一种。可降解聚合物在暴露于体液如血液时能够被完全侵蚀或吸收,并且可以逐渐地被身体再吸收、吸收和/或消除。一些可降解材料由于在暴露于体液(如在宿主的血管环境中可以找到的体液)时材料所发生的化学降解而吸收。化学降解是指材料由于材料与体液或体液内的物质的化学反应造成的降解。化学降解可以是水解、氧化、酶解和/或代谢过程等的结果。化学降解可以导致例如分子量降低、机械性能劣化以及由于侵蚀造成的质量降低。机械性质可以对应于材料的强度和模量。材料的机械性质的劣化降低了由其制成的医疗设备在宿主中最佳地运行的能力。例如,如果设备是支架,则支架随着其降解提供逐渐减小的在血管中的机械支撑。另外,一些可降解材料是水溶性的。水溶性材料是指除了材料的化学降解之外或者甚至在不存在材料的化学降解的情况下能够溶解于水的材料。
在一个实施方案中,可降解的医疗设备或防护层全部或部分地由可降解有机聚合物形成。有机聚合物可以是例如热塑性或热固性或弹性体的聚合物。有机聚合物可以是共聚物,其中共聚物由两种以上不同的单体制成以提供不容易由均聚物获得的性质。有机聚合物可以与一种或多种不同的聚合物如一种或多种不同的有机聚合物混合。因此,如本文中所确定的多种可降解有机单体可以一齐使用以制备均聚物或共聚物,并且如本文中所确定的多种有机聚合物可以组合使用以制备混合物。本公开的医疗设备是可降解的,因此将含有一些可降解组分。在一个实施方案中,医疗设备完全由可降解材料制成,因此医疗设备是完全可降解的。在另一个实施方案中,医疗设备主要由可降解材料制成,因此至少50重量%的医疗设备是可降解的。在另一个实施方案中,医疗设备由可降解材料和生物稳定材料两者制成,因此少于100%的医疗设备将降解。在多个实施方案中,100%或多达95%、或多达90%、或多达85%、或多达80%、或多达75%、或多达70%、或多达65%、或多达60%、或多达55%、或多达50%、或多达45%、或多达40%、或多达35%、或多达30%、或多达25%的医疗设备由一种或多种可降解材料制成,这些百分比值是基于可植入医疗设备的重量的重量%。
可以用于制备本公开的防护层或医疗设备的可降解聚合物的实例包括:聚(α-羟基酸)聚合物和共聚物,如乙交酯的聚合物和共聚物,包括聚乙交酯(PGA)、聚(乙交酯-共-丙交酯)(PGLA)和聚(乙交酯-共-三亚甲基碳酸酯(PGA/TMC;聚丙交酯(PLA)的聚合物和共聚物,包括聚-L-丙交酯(PLLA)、聚-D-丙交酯(PDLA)、聚-DL-丙交酯(PDLLA)、聚(丙交酯-共-四亚甲基乙交酯)、聚(丙交酯-共-三亚甲基碳酸酯)、聚(丙交酯-共-δ-戊内酯)、聚(丙交酯-共-ε-己内酯)、聚(甘氨酸-共-DL-丙交酯)和聚(丙交酯-共-环氧乙烷);聚二
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烷酮聚合物,如不对称3,6-取代的聚-1,4-二
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烷-2,5-二酮;聚(β-羟基丁酸酯)(PHBA)及其共聚物,如聚(β-羟基丁酸酯-共-β-羟基戊酸酯);聚葡糖酸酯;聚(β-羟基丙酸酯)(PHPA);聚(β-二
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烷酮)(PDS);聚(δ-戊内酯);聚(ε-己内酯);甲基丙烯酸甲酯-N-乙烯吡咯烷酮共聚物;聚酯酰胺;草酸的聚酯;聚二氢吡喃;聚(烷基-2-氰基丙烯酸酯);聚乙烯醇(PVA);多肽;聚(β-马来酸)(PMLA);聚(β-烷酸);聚(环氧乙烷)(PEO);聚酸酐、聚磷酸酯和甲壳质聚合物。
在一个实施方案中,有机聚合物是聚酯。例如,聚合物可以是选自聚(α-羟基酸)均聚物、聚(α-羟基酸)共聚物及其共混物的聚酯。另外地或备选地,聚酯可以选自聚乙交酯、聚-L-丙交酯、聚-D-丙交酯、聚-DL-丙交酯及其共混物。聚酯可以选自聚丙交酯(PLA)的聚合物和共聚物,包括聚-L-丙交酯(PLLA)、聚-D-丙交酯(PDLA)、聚-DL-丙交酯(PDLLA)。
在一个实施方案中,有机聚合物是半结晶的,或者能够形成纤维,或者是半结晶的以及成纤的两者。在一个实施方案中,使用半结晶和成纤中的至少一种的有机聚合物来制备防护层。在一个实施方案中,用既为半结晶的又为成纤的有机聚合物来制备可降解的支架。为了另外地使有机聚合物快速降解,可以使用乙交酯作为用于形成有机聚合物的单体或用于形成有机聚合物的单体之一。对二
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烷(PDO)是另一种合适的用于形成快速降解的有机聚合物的单体,其中相应的均聚物称为聚(PDO)。聚(PDO)通常比基于乙交酯的聚合物更慢地降解,因此为了制备非常快速降解的有机聚合物,单体进料优选地富含乙交酯。
在一个实施方案中,有机聚合物具有多轴结构,而在另一个实施方案中,有机聚合物是线型的。多轴结构可以是有机聚合物的一部分,例如,其可以存在于嵌段共聚物的嵌段中。另一种选择是有机聚合物是半结晶且成纤的多嵌段多轴物并且是基于乙交酯的以确保快速降解。又一种选择是使用线型共聚物用于二嵌段、三嵌段、五嵌段中的一种或两种,其中除了五嵌段,中央嵌段是非晶的并且其他嵌段是半结晶的,而五嵌段可以是具有连接到外部结晶段的非晶段的作为中央嵌段的PEG(形成作为聚醚-酯的对称五嵌段聚合物;提到的所有其他聚合物都是脂族聚酯)。线型嵌段共聚物还可以在所有情况下都由半结晶嵌段构成(不具有非晶嵌段),产生这样的聚合物:所述聚合物可以在纤维形成后定向以在纤维中产生不同结晶结构和百分比的交替模式,使得形成纤维的交替嵌段的降解模式存在细微的差别(随着纤维定向,结晶区域的水平带形成包含聚合物链的嵌段并且使其对齐)。备选地,可以取代未嵌段的线型共聚物。在一个实施方案中,使用这些有机聚合物来形成纤维,并且使用纤维来形成防护层。在另一个实施方案中,这些有机聚合物不形成纤维,但是使用所述有机聚合物来形成防护层,例如,通过简单地将聚合物溶液喷洒到医疗设备上,或通过浸涂,等等。
防护层或医疗设备可以由非晶的、依从的并且弹性体的基体聚合物制成。其也可以是可结晶的,但是过多的结晶度通常降低聚合物的依从性质。如果选择使用较高结晶的材料,则当应用于医疗设备时,将增塑剂如PEG并入到层中以降低层的最终结晶度可以是明智的。如上所述,聚合物可以是多轴的或线型的,嵌段的或多嵌段或无规的。对于柔性且依从的防护层,一种或多种有机聚合物可以是最低程度的结晶度或者可以是非晶的。
如果有机聚合物是嵌段共聚物,则其可以由预聚物和一个或多个末端接枝制备,或者其可以不由预聚物制备。在一个实施方案中,使用选自己内酯、三亚甲基碳酸酯和/或L-丙交酯的一种或多种单体来形成用于防护层的有机聚合物,以使降解时间范围超过医疗设备的降解时间范围。
不同于聚酯的合适的可降解有机聚合物包括聚醚-酯、聚醚-酯-聚氨酯(生物可吸收的聚氨酯)、聚醚-聚氨酯和聚醚-聚氨酯-脲,后面的实例是非常缓慢地且通常不完全地可降解的。
在多个实施方案中,医疗设备和/或防护层由以下聚合物中的任一种制成。在末端接枝中具有>65%乙交酯的MG-5(Poly-Med,Anderson,SC)是半结晶的多轴嵌段共聚酯,其由非晶预聚物和结晶末端接枝以两步反应制备。具有>80%乙交酯的MG-9(Poly-Med,Anderson,SC)是半结晶的多轴嵌段共聚酯,其由非晶预聚物和结晶末端接枝以两步反应制备。以单步反应制备的半结晶的多轴多嵌段共聚酯(不使用预聚物)。半结晶的线型嵌段共聚酯,其由非晶预聚物和结晶末端接枝以两步反应制备。具有结晶末端接枝的三嵌段共聚物。二嵌段共聚物。以单步反应制备的半结晶的线型多嵌段共聚酯(即,不使用预聚物)。固有粘度大于1.0的SVG-12(Poly-Med,Anderson,SC),其具有可结晶的末端接枝。多轴嵌段共聚物。由非晶预聚物和非晶末端接枝制备的聚合物。线型嵌段共聚物(三嵌段、二嵌段、五嵌段)。线型多嵌段共聚物。线型无规共聚物,其是非晶的并且由此即是依从的又是柔性的。前述内容是仅是可以用于制备合适的医疗设备、其部件或防护层的有机聚合物的示例。
另一种合适的聚合物是包含以下各项的混合物:(a)通过包括多元醇和多羧酸酯的反应性物质之间的反应形成的生物可侵蚀的聚酯网络,其中多元醇和多羧酸酯中的至少一种具有三个以上的官能度,和(b)生物可侵蚀的热塑性聚合物。任选地,以下中的一个或多个可以进一步表征该组合物:多元醇选自非聚合的二醇、聚合的二醇、非聚合的三醇、聚合的三醇;多羧酸酯选自非聚合的二羧酸酯、聚合的二羧酸酯、非聚合的三羧酸酯和聚合的三羧酸酯;反应性物质包括三醇、三羧酸酯或两者;反应性物质包括(a)非聚合的三羧酸酯和(b)聚酯多元醇;反应性物质包括(a)柠檬酸和(b)聚己内酯二醇、聚己内酯三醇或两者;生物可侵蚀的热塑性聚合物的熔点高于体温;生物可侵蚀的热塑性聚合物的玻璃化转变温度低于室温;并且生物可侵蚀的热塑性聚合物是生物可侵蚀的热塑性聚酯。参见例如美国专利申请号20160166739。
在一个方面,除了医疗设备之外,本公开的医疗植入物还包括防护层。防护层相对于医疗设备的位置以及防护层在物理和化学性质方面的性质两者都有助于管理医疗植入物从宿主的降解和/或消除。特别地,防护层部分地用于管理医疗设备从宿主的降解和/或消除。防护层的性质还应考虑到管理防护层本身从宿主的降解和/或消除而进行选择。
本公开的医疗植入物中存在的医疗设备至少在某种程度上是可降解的。换言之,医疗设备在放入到宿主中时将降解。所述降解可以是物理或化学降解。物理降解是指医疗设备的物理或机械性质的变化。例如,设备可以分解成碎片,因此失去其完整性。作为另一个实例,设备可以软化并且变得依从。作为又一个实例,设备可以吸收流体并且溶胀。在这些情况中的每一种中,设备经历物理或机械性质的变化。化学降解是指化学组成的变化。例如,由其制成设备的有机聚合物可以经历水解键断裂或酶引起的键断裂,由此损失分子量。作为另一个实例,医疗设备的水溶性组分可以溶解于水中并且离开医疗设备的附近。在这些实例中的每一个中,化学降解产生医疗设备的化学描述的变化。情况可以是医疗植入物的降解同时实现物理降解以及化学降解。在任何事件中,本公开的防护层可以部分地或完全地用于影响此降解。因此,可以使用防护层的性质来管理医疗植入物从宿主的降解和/或消除。
在一个方面,防护层提供在宿主的组织和医疗设备之间的物理屏障。例如,当设备通过破碎成碎片降解并且需要管理那些碎片的分散或散布时,这样的屏障是有用的。例如,在一个实施方案中,与医疗设备相比,防护层可以是相对持久的,使得当医疗设备破碎成碎片时,防护层保持足以使那些碎片保留在防护层内的结构完整性。在医疗设备植入肾脏并且不希望来自医疗设备的碎片接触肾脏的内部并且钙化时,这样的防护层是有用的。在相关的实施方案中,与作为食管支架的医疗设备相比,防护层再次是相对持久的。在该情况下,如果食管支架破碎成碎片,则位于支架的腔壁中并且包围支架的腔壁的防护层将阻止那些碎片进入胃中。因此,在任一个实例中,防护层有效地限制医疗设备碎片的移动。
在另一个方面,防护层提供在宿主的引起降解的流体和医疗设备之间的物理或化学屏障。可以使用此层来影响医疗设备的空间和时间上的降解。例如,在一个实施方案中,防护层是不连续层,使得所述层覆盖医疗设备的一些但不是全部。在此情形中,防护层有效地作为在医疗设备和宿主的引起降解的流体之间的屏障,其限制医疗设备和流体之间的接触。防护层由此使得医疗设备的一个或多个暴露部分比医疗设备的一个或多个未暴露部分更快地降解。以此方式,使用防护层来管理设备将在何处首先降解。
在另一个实施方案中,使用分级的防护层来管理医疗设备的空间和时间的降解和/或消除。例如,医疗设备可以具有在设备的第一部分上方的单涂层、在设备的第二部分上方的双重涂层和在设备的第三部分上方的三重涂层。假设涂层的组成在各位置处相同,那么医疗设备的第一部分将在设备的第二和第三部分之前开始降解。根据在各位置处的相对厚度,第一部分可以明显地降解并且从宿主消除,而设备的第二和第三部分仍明显地完整。医疗设备的第一部分的降解和消除将使得生物流体到医疗设备的第二部分的进入增加,结果是即使第二部分可能仍被防护层覆盖,但是第二部分将进行降解。设备的第二部分将进行降解和消除,然后是设备的第三部分的降解和消除。在该实例中,防护层管理医疗设备的各个部分降解并且从宿主消除的速率。然而,应注意,防护层还可以起到管理那些碎片的分散或散布的作用,即限制那些碎片在宿主内的移动。
包括医疗设备本身及其防护层中的一者或两者的医疗植入物可以包括治疗剂。并入到植入物中的治疗剂的量将取决于植入物的性质、实际的治疗剂、受试者的状况等等。所述量可以由本领域普通技术人员容易地确定。示例性的治疗剂包括抗血栓形成剂、抗增殖剂、抗炎剂、抗转移剂、抗肿瘤剂、抗有丝分裂剂、麻醉剂和抗凝剂。另外的合适的治疗剂包括影响胞外基质产生和组织、血管细胞生长的试剂(促进剂或抑制剂),降低胆固醇的试剂,血管舒张剂和干扰内源性血管活性机制的试剂。
在本发明的多个实施方案中,医疗设备可以是输尿管支架。医疗设备例如输尿管支架可以设计为释放一种或多种药物,其中药物的代表性实例包括以下各项中的一种或多种合适成员:α-肾上腺素能阻断剂、止痛剂、抗癌剂、抗肿瘤剂、抗炎剂、抗微生物剂、抗增殖剂、抗痉挛剂、β-肾上腺素能激动剂、支气管扩张剂(例如用于肌肉松弛剂性能)、钙通道阻滞剂、皮质类固醇、麻醉剂、麻醉性止痛剂、一氧化氮供体、释放一氧化氮的化合物、非麻醉性止痛剂、前列腺素等以及其组合。
药物的另外的代表性实例包括以下各项中的一种或多种:血管生成抑制剂、5-脂氧合酶抑制剂和拮抗剂、趋化因子受体拮抗剂CCR(1、3和5)、细胞周期抑制剂、细胞周期素依赖性蛋白激酶抑制剂、EGF(表皮生长因子)受体激酶抑制剂、弹性蛋白酶抑制剂、Xa因子抑制剂、法尼基转移酶(Farnesyltransferase)抑制剂、纤维蛋白原拮抗剂、鸟苷酸环化酶兴奋剂、热激蛋白90拮抗剂、HMGCoA还原酶抑制剂、氢化乳清酸脱氢酶抑制剂、IKK2抑制剂、IL-1、ICE和IRAK拮抗剂、IL-4激动剂、免疫调节剂、肌苷一磷酸脱氢酶抑制剂、白三烯抑制剂、MCP-1拮抗剂、MMP抑制剂、NFκB抑制剂NO激动剂、P38MAP激酶抑制剂、磷酸二酯酶抑制剂、TGFβ抑制剂、TNFa拮抗剂和TACE抑制剂、酪氨酸激酶抑制剂、玻连蛋白抑制剂、成纤维细胞生长因子抑制剂、蛋白激酶抑制剂、PDGF受体激酶抑制剂、内皮生长因子受体激酶抑制剂、视黄酸受体拮抗剂、血小板衍生生长因子受体激酶抑制剂、血纤蛋白原(Fibronogin)拮抗剂、抗霉菌剂、双磷酸盐、磷脂酶A1抑制剂、组胺H1/H2/H3受体拮抗剂、大环内酯类抗生素、GPIIb IIIa受体拮抗剂、内皮素受体拮抗剂、过氧化物酶体增殖物激活受体激动剂、雌激素受体试剂、生长抑素类似物、神经激肽1拮抗剂、神经激肽3拮抗剂、神经激肽拮抗剂、VLA-4拮抗剂、破骨细胞抑制剂、DNA拓扑异构酶ATP水解抑制剂、血管紧张肽I转换酶抑制剂、血管紧张肽II拮抗剂、脑啡肽酶抑制剂、过氧化物酶体增殖物激活受体γ激动剂胰岛素增敏剂、蛋白激酶C抑制剂、CXCR3抑制剂、Itk抑制剂、胞浆型磷脂酶A2-α抑制剂、PPAR激动剂、免疫抑制剂、Erb抑制剂、细胞凋亡激动剂、脂皮质蛋白激动剂、VCAM-1拮抗剂、胶原蛋白拮抗剂、α2整合素拮抗剂、TNFα抑制剂、一氧化氮抑制剂和组织蛋白酶抑制剂。
α-肾上腺素能阻断剂的实例包括:阿夫唑嗪(alfuzosin)、氨磺洛尔(amosulalol)、阿罗洛尔(arotinilol)、达派唑(dapiprazole)、多沙唑嗪(doxazosin)、二氢麦角碱(ergoloid)、芬司匹利(fenspiride)、咪唑克生(idazoxan)、吲哚拉明(indoramin)、拉贝洛尔(labetalol)、莫那匹尔(manotepil)、甲磺酸盐(mesylates)、萘哌地尔(naftopidil)、尼麦角林(nicergoline)、哌唑嗪(prazosin)、坦索罗辛(tamsulosin)、特拉唑嗪(terazosin)、妥拉唑林(tolazoline)、曲马唑嗪(trimazosin)和育亨宾(yohimbine)。
麻醉剂的实例包括:苯佐卡因(benzocaine)、可卡因(cocaine)、利多卡因(lidocaine)、甲哌卡因(mepivacaine)和奴佛卡因(novacaine)。
β-肾上腺素能激动剂的实例包括:沙丁胺醇(albuterol)、班布特罗(bambuterol)、比托特罗(bitolterol)、卡布特罗(carbuterol)、克仑特罗(clenbuterol)、氯丙那林(clorprenaline)、地诺帕明(denopamine)、麻黄碱(ephedrine)、肾上腺素(epinephrine)、乙基麻黄碱(etafedrine)、乙基去甲肾上腺素(ethylnorepinephrine)、非诺特罗(fenoterol)、福莫特罗(formoterol)、海索那林(hexoprenaline)、异波帕胺(ibopamine)、异他林(isoetharine)、异丙肾上腺素(isoproterenol)、马布特罗(mabuterol)、奥西那林(metaproterenol)、甲氧那明(methoxyphenamine)、奥昔非君(oxyfedrine)、吡布特罗(pirbuterol)、普瑞特罗(prenalterol)、丙卡特罗(procaterol)、普罗托醇(protokylol)、瑞普特罗(reproterol)、利米特罗(rimiterol)、利托君(ritodrine)、沙美特罗(salmerterol)、索特瑞醇(soterenol)、特布他林(terbutaline)、曲托喹酚(tretoquinol)、妥洛特罗(tulobuterol)和扎莫特罗(xamoterol)。
抗癌剂、抗增殖剂和抗肿瘤剂的实例包括:影响微管动力学的试剂(例如秋水仙碱、Epo D、埃博霉素(epothilone)、紫杉醇、长春碱、长春新碱等),磺酸烷基酯,血管生成抑制剂(例如血管抑素、内皮抑制素、角鲨胺(squalamine)等),抗代谢物如嘌呤类似物(例如6-巯基嘌呤或克拉屈滨(cladribine),其是氯化的嘌呤核苷类似物,等),嘧啶类似物(例如5-氟尿嘧啶、阿糖胞苷等)和抗生素(例如柔红霉素(daunorubicin)、阿霉素(doxorubicin)等),胱天蛋白酶激活剂,西立伐他汀(cerivastatin),顺铂(cisplatin),乙烯亚胺,夫拉平度(flavopiridol),莫司(limus)家族药物(例如依维莫司(everolimus)、西罗莫司(sirolimus)、他克莫司(tacrolimus)、佐他莫斯(zotarolimus)等),甲氨蝶呤,氮芥,亚硝基脲,蛋白酶体抑制剂,以及苏拉明(suramin)。
抗微生物剂的实例包括:苯扎氯铵(benzalkonium chlorides)、氯己定(chlorhexidine)、呋喃西林(nitrofurazone)、银粒子、银盐、金属银和抗生素,如庆大霉素(gentamicin)、米诺环素(minocycline)和利福平(rifampin)、三氯生(triclosan)。
支气管扩张剂的实例包括:(a)麻黄碱衍生物,如沙丁胺醇、班布特罗、比托特罗、卡布特罗、克仑特罗、氯丙那林、二羟西君(dioxethedrine)、麻黄碱、肾上腺素、依普罗醇(eprozinol)、乙基麻黄碱、乙基去甲肾上腺素、非诺特罗、福莫特罗、海索那林、异他林、异丙肾上腺素、马布特罗、奥西那林、n-甲基麻黄碱(n-methylephedrine)、吡布特罗、丙卡特罗、普罗托醇、瑞普特罗、利米特罗、沙美特罗(salmeterol)、索特瑞醇、特布他林和妥洛特罗,(b)季铵化合物,如甲硫贝弗宁(bevonium methyl sulfate)、氟托溴铵(flutropiumbromide)、异丙托溴铵(ipratropium bromide)、氧托溴铵(oxitropium bromide)和噻托溴铵(tiotropium bromide),(c)黄嘌呤衍生物,如乙酸茶碱(acefylline)、哌醋茶碱(acefylline piperazine)、安布茶碱(ambuphylline)、氨茶碱(aminophylline)、巴米茶碱(bamifylline)、胆茶碱(choline theophyllinate)、多索茶碱(doxofylline)、二羟丙茶碱(dyphylline)、依他茶碱(etamiphyllin)、羟乙茶碱(etofylline)、愈创茶碱(guaithylline)、羟丙茶碱(proxyphylline)、可可碱(theobromine)、1-可可碱乙酸和茶碱(theophylline),以及(d)其他支气管扩张剂,如芬司匹利、美地巴嗪(medibazine)、甲氧那明(methoxyphenanime)和曲托喹酚,等等,以及前述试剂的组合和药用盐、酯和其他衍生物。
钙通道阻滞剂的实例包括:芳基烷基胺(包括苯基烷基胺),如苄普地尔(bepridil)、克仑硫卓(clentiazen)、芬地林(fendiline)、戈洛帕米(gallopamil)、米贝拉地尔(mibefradil)、普尼拉明(prenylamine)、司莫地尔(semotiadil)、特罗地林(terodiline)和维拉帕米(verapamil),苯并硫氮杂卓(benzothiazepines)如地尔硫卓(diltiazem);钙通道阻滞剂,如苄环烷(bencyclane)、依他苯酮(etafenone)、泛托法隆(fantofarone)、莫那匹尔(monatepil)和哌克昔林(perhexiline)等其他钙通道阻滞剂;二氢吡啶衍生物(包括1,4-二氢吡啶衍生物),如氨氯地平(amlodipine)、阿雷地平(aranidipine)、巴尼地平(barnidipine)、贝尼地平(benidipine)、西尼地平(cilnidipine)、依福地平(efonidipine)、依高地平(elgodipine)、非洛地平(felodipine)、伊拉地平(isradipine)、拉西地平(lacidipine)、乐卡地平(lercanidipine)、马尼地平(manidipine)、尼卡地平(nicardipine)、硝苯地平(nifedipine)、尼伐地平(nilvadipine)、尼莫地平(nimodipine)、尼索地平(nisoldipine)和尼群地平(nitrendipine),哌嗪衍生物,如桂利嗪(cinnarizine)、多他利嗪(dotarizine)、氟桂利嗪(flunarizine)、利多氟嗪(lidoflazine)和洛美利嗪(lomerizine)。
皮质类固醇的实例包括:倍他米松(betamethasone)、可的松(cortisone)、地夫可特(deflazacort)、地塞米松(dexamethasone)、氢化可的松(hydrocortisone)、甲泼尼龙(methylprednisolone)、泼尼松龙(prednisolone)、泼尼松(prednisone)和曲安西龙(triamcinolone),等等,以及其组合和药用盐、酯和其他衍生物。
一氧化氮供体/释放一氧化氮的分子的实例包括:无机硝酸盐或酯/亚硝酸盐或酯,如亚硝酸戊酯、二硝酸异山梨醇酯和硝酸甘油,无机亚硝基化合物如硝普钠,悉尼酮亚胺(sydnonimines)如林西多明(linsidomine)和吗多明(molsidomine),nonoates如二醇二氮烯
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(diazenium diolates)和烷烃二胺的NO加成物,S-亚硝基化合物,包括低分子量化合物(例如,卡托普利(captopril)、谷胱甘肽和N-乙酰基青霉胺(penicillamine)的S-亚硝基衍生物)和高分子量化合物(例如,天然的聚合物/低聚物、寡糖、肽、多糖、蛋白质和合成的聚合物/低聚物的S-亚硝基衍生物),以及C-亚硝基化合物,L-精氨酸,N-亚硝基化合物,和O-亚硝基化合物。
用于本公开的前列腺素及其类似物的实例可以选自以下各项中的合适成员:前列腺素,如PGE1和PGI2,以及环前列腺素类似物,如贝前列素(beraprost)、卡巴环素(carbacyclin)、西前列烯(ciprostene)、依前列醇(epoprostenol)和伊洛前列素(iloprost)。
麻醉性止痛剂的实例包括:可待因(codeine)、芬太尼(fentanyl)、氢吗啡酮(hydromorphonein)、左啡诺(levorphanol)、哌替啶(meperidine)、美沙酮(methadone)、吗啡(morphine)、羟考酮(oxycodone)、羟吗啡酮(oxymorphone)、丙氧芬(propoxyphene)和喷他佐辛(pentazocine),等等,以及其组合和药用盐、酯和其他衍生物。
非麻醉性止痛剂的实例包括:止痛剂如对乙酰氨基酚(acetaminophen),以及非甾类抗炎药,如阿司匹林(aspirin)、塞来昔布(celecoxib)、二氟尼柳(diflunisal)、双氯芬酸(diclofenac)、依托度酸(etodolac)、非诺洛芬(fenoprofen)、氟比洛芬(flurbiprofen)、布洛芬(ibuprofen)、酮洛芬(ketoprofen)、酮咯酸(ketorolac)、甲氯芬那酸(meclofenamate)、美洛昔康(meloxicam)、萘丁美酮(nabumetone)、萘普生(naproxen)、萘普生吲哚美辛(naproxen indomethacin)、奥沙普秦(oxaprozin)、吡罗昔康(piroxicam)、双水杨酯(salsalate)、舒林酸(sulindac)、托美丁(tolmetin)和伐地昔布(valdecoxib)。
本公开的医疗设备例如输尿管支架可以制造为含有并且释放这些或其他治疗剂中的一种或多种。除了本文中列出的药物以外,还可以采用药物的药用盐、酯及其他衍生物。例如,可以将本文中提供的药物装载到医疗设备的聚合物部件中。当医疗设备是支架时,可以将药物并入到线圈、邻接线圈的编织结构体或浸渍编织结构体的涂层中。可以将药物并入到涂覆到医疗设备上的涂层中。
泌尿道有益的药物可以以多种方式与药物释放支架相缔合,尤其包括以下方式:(a)装载在支架部件例如单丝线圈或复丝编织结构体或者涂层或套筒或护套的内部(本体)中,(b)结合到支架的表面,如单丝线圈的表面、或复丝编织结构体的表面、或者防护层或套筒或护套的表面,其中药物通过共价相互作用和/或非共价相互作用(例如,诸如范德华力、疏水相互作用和/或静电相互作用(例如,电荷-电荷相互作用、电荷-偶极相互作用和偶极-偶极相互作用)的相互作用,包括氢键)中的任一种结合到所述表面,(c)作为覆盖支架或其部件的全部或一部分的涂层涂布,(d)装载在支架或其部件的表面特征(例如凹部)中,和(e)前述方式的组合。
与药物释放支架相缔合的一种或多种泌尿道有益的药物的量应是治疗或预防有效的量,其中根据具体的药物和所需效果,所述量的范围可以是例如1重量%以下至2重量%至5重量%至10重量%至25重量%至50重量%以上。
在包括药物的医疗设备的一个实施方案中,本公开提供一种用于放入哺乳动物体内的医疗设备,其包括:形成设备并且通过设备限定管腔的聚合物基体,所述基体包含聚合物大分子并且限定聚合物大分子之间的空间;在所述基体空间中的至少一些内含有的药物;和在所述基体空间中的至少一些内含有的材料,所述材料用于在医疗设备放入哺乳动物体内时影响药物扩散出聚合物基体。任选地,以下中的一个或多个可以进一步表征本公开的医疗设备:聚合物材料和药物中的每一种都具有这样的分子量,其中药物的分子量小于聚合物材料的分子量;与设备相缔合的药物的量是设备重量的0.1重量%至50重量%;医疗设备是输尿管支架或导管;聚合物组分包括乙烯乙酸乙烯酯(EVA);聚合物组分是疏水性的;含有药物的空间中的至少一些还含有聚合物材料;药物包括氯化奥昔布宁(oxybutyninchloride)或酮咯酸;与药物相缔合的材料包括聚乙二醇(PEG);药物与生物可降解材料相缔合;药物与药物必须在扩散出聚合物基体之前与其分离的材料缔合;聚合物基体涂覆到设备上。
因此,医疗设备可以用作载体以将一种或多种药物递送到患者的身体。输尿管支架、导管和/或其他医疗设备可以用于通过将设备完全地或部分地放入患者体内来递送一种或多种药物。通过在聚合物基体中使用特定的一种或多种材料和一种或多种药物,可以以先前不可实现的方式控制一种或多种药物扩散出基体。由此,一种或多种药物可以在持续时间(例如,数天到数月)内并且以相对恒定且治疗的水平给药到患者的身体。
根据本公开的药物递送医疗设备可以完全地或者部分地由聚合物基体形成,所述聚合物基体装载有一种或多种药物和在设备放入人或其他哺乳动物体内时影响一种或多种药物扩散出基体的一种或多种材料。设备可以是输尿管支架、导管、透析管、插管、输尿管支架、缝合线或设计用于(完全地或部分地)放入体内的其他医疗设备。根据本公开的设备可以任选地完全地或部分地用如此装载的聚合物基体涂覆。例如,疏水性聚合物基体可以涂覆引线、支架或导管的全部或一些部分。
在另一个实施方案中,本公开提供一种输尿管支架,其包括细长支架主体、可展开的保持结构和药物释放元件,所述药物释放元件选自:(i)设置在可展开的保持结构的至少一部分上方的药物释放材料的套筒,(ii)附接至可展开的保持结构的药物释放材料的片材,和(iii)与设置在可展开的保持结构的至少一部分上方的材料的套筒相连的药物释放材料的片材。任选地,以下特征中的一个或多个可以进一步描述该药物释放输尿管支架:药物释放材料的套筒设置在可展开的保持结构的至少一部分上方,其中任选地,所述套筒是生物可崩解的套筒,和/或所述套筒是热可收缩的套筒,和/或所述套筒的内径为1至4mm,长度为2至500mm,并且厚度为50至200微米;支架包括附接至可展开的保持结构的药物释放材料的片材,其中任选地,所述片材是生物可崩解的片材,和/或所述片材是弹性片,和/或所述片材的宽度为2至20mm,长度为2至500mm,并且厚度为50至200微米;所述支架包括线圈或环状物形式的保持结构,并且其中药物释放材料的片材在保持结构展开时跨过线圈或环状物区域的大部分;支架包括与设置在可展开的保持结构的至少一部分上方的材料的套筒相连的药物释放材料的片材;支架包括保持结构,所述保持结构是配置成通过输尿管递送并且在肾脏中展开的肾脏保持结构,其中任选地,所述保持结构适合于在展开期间减小至足够小的轮廓以使保持结构递送至肾脏;支架具有保持结构,所述保持结构包括多个细长单元,药物释放材料的片材附接至所述多个细长单元并且在保持结构展开时药物释放材料的片材位于所述多个细长单元之间;支架主体和可展开的保持结构包含生物稳定的聚合物。
根据材料的性质、聚合物的量、聚合物的释放模式、药物的释放模式、所需的药物扩散效果和所需的药物递送时段等因素,药物到聚合物中的装载量可以是设备的约0至20重量%。在一个实施方案中,药物的装载量是设备的约1至10重量%。
可以将材料加入聚合物组合物中以特别地影响药物从聚合物的释放。这样的材料包括但不限于:苯乙烯乙烯-丁烯-苯乙烯(SIBS)、胶原蛋白、藻酸盐、羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基纤维素(HPC)、糊精、增塑剂、亲脂性材料和其他脂肪酸盐、成孔剂、糖、葡萄糖、淀粉、透明质酸(HA)、螯合剂,包括乙二胺四乙酸(EDTA)、聚乙二醇(PEG)、聚环氧乙烷(PEO)及其共聚物。可以在具有一种或多种药物的聚合物组合物内并入具有不同释放模式的多种材料以实现所需的药物释放模式。
在一个方面,本公开提供了一种生物可吸收的医疗植入物,其至少部分地被外部防护层覆盖,其中所述防护层是非生物可吸收的,或者是至少部分地生物可吸收的但是不像医疗植入物一样快地降解。在一个实施方案中,在体内,医疗植入物将降解成碎片,而外部层保留足够的结构完整性以提供来自植入物的碎片不能穿过的屏障。以此方式,将碎片限制为停留在它们不能对宿主造成任何伤害的局部区域中。实际上,即使在碎片降解时,所得的较小碎片以及最终的植入物的分子组分也将全部停留在外部防护层内,并且可以一起引导至安全消除的位置。
任选地,防护层和降解的医疗设备同时消除。医疗设备和防护层两者都可以变得柔软和依从,并且可以沿着它们所植入到的管状器官例如输尿管行进,直到它们同时从宿主中消除。防护层可以是可降解的,但是其不必是可降解的。只要防护层变得柔软和柔性,并且保持其完整性,其就可以在医疗设备消除的同时从宿主中消除。
防护层可以有助于管理设备的分裂,即设备崩解成碎片。例如,防护层可以位于设备的区域上方,并且保护那些区域不与宿主的流体接触。未保护区域将更快地降解,并且可能导致医疗器械的破碎和分裂。防护层可以是多孔的,因此使得受控量的宿主的周围流体接触医疗设备。通过调节防护层的孔隙率,可以管理设备的分裂。作为另一种选择,通过使用梯度涂层,医疗设备被相对较薄(较少涂层)区域覆盖的部分将首先破碎成片段。作为另一种选择,医疗设备可以通过例如将设备的选定部分暴露于水分达一定时间段来预先降解。相对于医疗设备的其他部分,这些预选区域可以过早地降解。在该情况下,防护层可以位于预降解区域上方,以控制那些区域何时暴露于宿主的流体。
尽管防护层可以存在于医疗设备的外侧,但是备选实施方案将防护层放置在医疗设备的内侧,例如,放置在具有中空空间即管腔的医疗设备的内侧。一种示例性的具有管腔的医疗设备是支架。当防护层放置在支架的内侧,并且支架是生物可降解的时,则在支架降解期间形成的支架的碎片在防护层和宿主的组织之间保持足够的时间使得碎片变得可管理的小,也就是说,它们不具有对宿主有害的尺寸,或备选地,碎片降解成其组成聚合物或单体组分,并且可以迁移通过防护层。
梯度
在一个方面,医疗设备的特征在于具有梯度。梯度是指医疗设备的一些性质例如组成随方向的变化。该梯度提供沿着梯度的降解的变化。例如,形成医疗设备的聚合物的平均分子量可以沿着医疗设备的方向变化,使得在医疗设备或其一部分的远端处的聚合物具有比在医疗设备或其一部分的近端处的聚合物更高的平均分子量。以此方式,医疗设备或其一部分的近端可以比其中聚合物具有更高初始平均分子量的远端更快地降解。在本公开的医疗设备中提供梯度提供了用于设备的管理式降解的机制。在一个实施方案中,梯度不影响或作用于医疗设备的功能性,而是仅影响设备的降解模式。医疗设备中的这样的不均匀性在本文中可以称为医疗设备的梯度,并且具有这样的梯度的医疗设备可以称为分级医疗设备。
任选地,本公开的防护层的特征可以在于具有梯度,使得覆盖医疗设备的一部分的防护层不同于覆盖医疗设备的另一部分的防护层。防护层中的这样的不均匀性在本文中将称为防护层中的梯度,并且具有这样的梯度的防护层可以称为分级防护层。
例如,在一个实施方案中,梯度提供不同的降解速率。梯度可以构造为使得覆盖医疗设备的一部分的防护层与覆盖医疗设备的不同部分的防护层相比以不同速率(更快或更慢)降解。
作为另一个实例,在另一个实施方案中,梯度提供不同的降解程度。因此,梯度可以构造为使得覆盖医疗设备的一部分的防护层与覆盖医疗设备的不同部分的防护层相比将以不同程度降解。降解的程度可以以不同方式测量。例如,可以在植入前测量防护层的厚度,然后在其已经植入并且降解至其会降解到的最大程度后测量防护层的厚度。厚度变化可以描述为厚度减小百分比,其中梯度提供与在医疗设备的不同部分上出现的厚度减小相比,在医疗设备的一部分上的不同的厚度减小百分比,其为更大或更小。
作为又一个实例,在一个实施方案中,梯度在防护层中在不同位置处提供不同尺寸的孔,或任选地,在防护层的一个位置中提供孔,而在另一位置中不提供孔。换言之,防护层可以具有孔隙率变化。因此,梯度可以构造为使得在医疗设备的一部分上方的防护层是网状物、网、纺织物或包括孔的其他结构体的形式,而在医疗设备的不同部分上方的防护层是实心的,即不具有任何孔。备选地,梯度可以构造为使得在医疗设备的一部分上方的防护层是具有相对大的孔的网状物等的形式,而在医疗设备的不同部分上方的防护层也是网状物等的形式,但是具有相对较小的孔。
梯度可以以多种方式形成。例如,可以使用具有不同降解速率的不同组合物来形成在医疗设备的不同部分上方的防护层。因此,可以将具有较高降解速率的组合物放置在医疗设备的第一部分上方,而将具有相对更慢的降解速率的组合物放置在医疗设备的第二部分上方。以此方式,防护层将在一些位置比在其他位置更快地降解。
作为另一个实例,可以使用单一组合物来形成分级防护层。例如,可以将单一组合物在医疗设备的第一部分上方涂覆至第一厚度,而使用相同的组合物在医疗设备的第二部分上方产生具有第二厚度的涂层。通常,更厚的涂层将比更薄的涂层在医疗设备上保留更长时间,或者换言之,在所有其他因素相同的情况下,更厚的涂层将比更薄的涂层降解得更慢。可以例如通过重复地涂覆其中需要较大涂层厚度的防护层区域来形成较厚的涂层。
防护层的厚度在整个医疗植入物中可以变化。然而,在其最厚的点,在多个实施方案中,防护层的厚度大于10微米,或大于20微米,或大于30微米,或大于40微米,或大于50微米,或大于60微米,或大于70微米,或大于80微米,或大于90微米,或大于100微米,或大于110微米,或大于120微米,或大于130微米,或大于140微米,或大于150微米,或大于160微米,或大于170微米,或大于180微米,或大于190微米,或大于200微米。最大厚度可以是500微米、或400微米、或300微米、或200微米、或150微米、或100微米。如前所述,防护层可以是涂层,其中在其最厚部分的涂层的厚度是前述厚度中的任一个。
防护层的量在整个医疗植入物中可以变化。在一个方面,除了或代替详细说明防护层的厚度,防护层的特征可以在于在给定体积的医疗设备上存在多少有机聚合物。例如,所述量可以以mg有机聚合物/平方厘米(cm2)医疗设备详细说明。在多个实施方案中,医疗设备涂覆有至少10mg/cm2;或至少15mg/cm2;或至少20mg/cm2;或至少25mg/cm2;或至少30mg/cm2;或至少35mg/cm2;或至少40mg/cm2;或至少45mg/cm2;或至少50mg/cm2的量的防护层。
作为又一个实例,形成纺织物的丝可以织造得较紧或较松以影响纺织物中孔的数量和尺寸。防护层可以由两种以上不同的纺织物构造,提供在医疗设备的第一部分上的较大孔和在医疗设备的第二部分上的较小孔。以此方式,防护层将使得下方医疗设备在医疗设备的第一部分(其中网孔尺寸较大,因此网状物提供周围体液到医疗设备的更多进入)中更快地降解,并且在医疗设备的第二部分(其中网孔尺寸较小)中更慢地降解。
因此,在一个实施方案中,本公开提供一种医疗植入物,其包括医疗设备和覆盖医疗设备的至少一部分的分级防护层。任选地,分级防护层可以在不同位置处包括多种厚度,例如2、3、4、5或大于5种不同的厚度。在不同位置处具有多种厚度的分级防护层可以通过在不同位置处具有多种数量的聚合物组合物涂层来形成,因此可以称为包括多种层(涂层组合物的多种层)。还任选地,分级防护层可以在不同位置处包括多种组成,例如2、3、4、5或大于5种不同的组成。任选地,分级防护层可以包括两种以上的性质的变化,例如多种厚度和多种组成。
尽管厚度、组成和孔隙率是防护层中可以存在的变化的实例,但是这些仅是示例性的。也可以使用其他变化来产生根据本公开的分级防护层,例如,举例来说,质地变化、亲水性变化、热稳定性变化、抗拉强度变化以及当防护层含有纤维时的纤维密度变化。
在一个实施方案中,防护层由一种或多种有机聚合物制成。防护层可以完全是非生物可降解的。然而,在另一个实施方案中,防护层是生物可降解的,但是其以比医疗设备慢的速率降解。以此方式,如果医疗设备降解成碎片,则防护层保持其结构完整性并且使碎片一起在受限空间内保持一定时间,该时间足以使碎片降解成对宿主无害的甚至更小的碎片,和/或足以使碎片降解成医疗设备的聚合物和/或单体组分。
在一个实施方案中,防护层是在医疗设备上的涂层。涂层可以存在于医疗设备的所有暴露表面上,或仅存在于那些表面中的一些上,例如侧面。涂层可以完全是非生物可降解的。然而,在另一个实施方案中,涂层是生物可降解的,但是其以比医疗设备慢的速率降解。以此方式,如果医疗设备降解成碎片,则涂层保持其结构完整性并且使碎片一起在受限空间内保持一定时间,该时间足以使碎片降解成对宿主无害的甚至更小的碎片,和/或足以使碎片降解成医疗设备的聚合物和/或单体组分。
特别地,当涂层是生物可降解的,并且医疗设备崩解成碎片时,涂层必须在医疗设备崩解的时间段期间保持足够的强度,使得涂层将能够在涂层内容纳碎片。为了提供此功能,涂层必须具有适当的厚度。为了提供具有适当厚度的涂层,可以将医疗设备浸入聚合物溶液(即溶解聚合物的溶液)中。可以将设备多次浸入溶液中,以增大聚合物的厚度,其将保持足够的强度和完整性以在医疗设备的崩解期间起到防护层的作用。备选地,可以将医疗设备拉动通过聚合物溶液。将设备拉动通过溶液的速率将影响涂层的厚度:越慢的拉动速率将提供越厚的涂层。
当使用聚合物溶液在医疗设备上形成涂层时,溶液中的聚合物的浓度也是必须考虑的因素。当浸渍、拉动或以其他方式用聚合物涂覆设备以形成防护层时,越高的聚合物浓度将倾向于在医疗设备的表面上沉积越多的聚合物。
将防护层放置在医疗设备的需要保护宿主免受由于在生物降解期间形成的设备碎片造成的伤害或损伤或创伤的那些部分上。例如,在植入宿主中的支架的情况下,其中支架部分地植入在宿主的肾脏内并且部分地植入在肾脏外,将期望崩解支架的碎片不在肾脏中分散并且产生肾结石。因此,可以涂覆支架的将植入肾脏内的部分,而可以不涂覆支架的植入肾脏外的部分。以此方式,防护层仅存在于医疗设备的一部分上。
本公开规定,通过崩解过程(即通过设备分解成碎片的过程)降解的任何医疗设备可以设置有防护层。此类型的一种示例性设备是输尿管内支架。支架是生物可降解的并且可崩解的,使得其最初将最佳输尿管通畅保持预定时间段。然而,在该时段结束时,支架将开始崩解成小碎片。为了阻止那些小碎片行进,支架至少部分地被防护层包围。所述层保持足够的完整性,使得在小碎片形成然后降解成无害的碎片或降解成其聚合物或分子组分的时间段期间,防护层将容纳那些小碎片。因此,防护层用于保护宿主免受在支架崩解时形成的小碎片影响。防护层还保护宿主免于与不易离开身体的刚性碎片接触。
任选地,设备可以不破碎成更小的碎片,但是代替地可以软化至使得其可以穿过其所植入的管道例如输尿管的程度。
在一个实施方案中,本公开提供输尿管支架,其在支架的不同位置处具有多种多样的性质,但是支架及其部件不由多个区段组装。而是,支架由单一均匀结构体组装,然后修饰所述结构体以在结构体的不同位置处提供多种多样的性质。在一个或多个性质方面,多样性可以包括生物可降解性、辐射不透过性、刚性或柔性以及治疗剂的装载量。多样性通过如本文中所公开的方法产生,例如,通过在支架的部件中切割狭缝,通过在植入宿主中之前选择性地降解支架或其部件,以及本文中所公开的其他方法。
在一个实施方案中,医疗设备是支架,并且支架是设计有至少一个位置保持端部的纤维增强弹性体膜的结构体,其中纤维增强材料(fiber-reinforcement)是:(a)单丝线圈和纬编管状复丝纱的组合;(b)单丝线圈和辫状(braided)复丝纱的组合;(c)包括辫状或纬编单丝纱的管;或(d)管形式的纬编或辫状的单丝纱。
在又一个实施方案中,支架是设计有至少一个位置保持端部的纤维增强弹性体膜的结构体,其中纤维增强材料是单丝纱和编织或辫状复丝纱的组合,其中纤维增强弹性体膜是具有直径小于患者输尿管直径的中央主要组成部分的管的形式,其中位置保持端部中的每个都限定两个自由横向可形变的组成部分,所述自由横向可形变的组成部分由主要中央组成部分的最初部分重叠的双管状端部和横向熔融管形成,将所述横向熔融管径向和轴向地切割以产生附接至主要中央管的完整半圆柱形延伸的两个过度延伸的翼片(flap)。
在再一个实施方案中,支架是设计有至少一个位置保持端部的纤维增强弹性体膜的结构体,其中纤维增强材料是单丝纱或与编织或辫状复丝纱的组合,其中纤维增强弹性体膜是直径小于患者输尿管直径并且具有至少一个位置保持端部的管的形式,其中位置保持端部是长度与患者输尿管相当并且包括柔性铰合部的主管的成角度部分,所述柔性铰合部在不存在形变应力时保持相对于主管大于30度的角度。
在另一个实施方案中,支架包括配置成帮助将支架在患者体内保持在原位的保持部分;和从保持部分延伸的细长部分,所述细长部分具有限定管腔的侧壁,所述侧壁具有第一段和第二段,所述侧壁的第一段具有第一厚度,所述侧壁的第二段具有不同于第一厚度的第二厚度。任选地,支架的特征还可以在于以下中的一个或多个:保持部分配置成设置在患者的肾脏内;所述保持部分是第一保持部分,并且支架还包括配置成帮助将支架在患者体内保持在原位的第二保持部分;侧壁的第一段形成环状环;侧壁的第一段形成螺旋;侧壁的第一段形成凹陷;侧壁具有第三部分,侧壁的第二部分设置在侧壁的第一部分和侧壁的第三部分之间;侧壁具有第三部分,第三部分的厚度与第二厚度不同,侧壁的第二部分设置在侧壁的第一部分和侧壁的第三部分之间;侧壁具有第三部分,侧壁的第二部分设置在侧壁的第一部分和侧壁的第三部分之间,第三部分具有第三厚度,第二厚度大于第一厚度,第二厚度大于第三厚度;侧壁的第一部分具有第一段和第二段,第一部分的第一段形成以第一方向旋转的螺旋,第一部分的第二段形成以不同于第一方向的第二方向旋转的螺旋。可以通过本文中所公开的技术将此支架(包括其任选实施方案)修饰为在支架位于宿主内时显示出管理式降解。例如,可以在狭缝中形成狭缝以提供促进降解的部位。
在另一个实施方案中,支架包括配置成帮助将支架在患者体内保持在原位的保持部分;和从保持部分延伸的细长部分,细长部分具有第一元件和第二元件,第一元件没有管腔,第二元件没有管腔,第一元件和第二元件相互交缠。在另一个实施方案中,支架包括配置成帮助将支架在患者体内保持在原位的保持部分;和从保持部分延伸并且具有展开构造和标准构造的细长部分,细长部分具有限定从细长部分的第一端部延伸到细长部分的第二端部的管腔的侧壁,侧壁限定腔室,腔室配置成接收流体以使细长部分处于其展开构造。再次,可以通过本文中所公开的技术将这些支架中的任一种修饰为在位于宿主内的情况下表现出管理式降解。
在另一个实施方案中,支架是设计有至少一个位置保持端部的纤维增强弹性体膜的结构体,其中纤维增强材料是单丝和编织或辫状复丝纱的组合,其中纤维增强膜是具有直径小于患者输尿管直径的中央主要组成部分并且包括至少一个位置保持端部的管状物,其中位置保持端部是中央主管的高柔性延伸,在插入患者输尿管后获得鹅颈形状,但是可以在使用施用装置插入期间使其与中央主管共线。
在另一个实施方案中,支架包括具有第一部分和第二部分的细长元件,第二部分具有限定单个管腔的侧壁,第一部分耦接至第二部分,第一部分配置成设置在患者的肾脏内,细长元件的第二部分的侧壁配置成通过毛细管作用和芯吸(wicking)中的至少一种将流体从第二部分的侧壁的第一位置递送到第二部分的侧壁的第二位置,细长元件的第二部分配置成设置在患者的膀胱和患者的输尿管中的至少一个内,第一部分的至少一部分设置在所述管腔内。任选地,以下特征中的一个或多个可以进一步表征该支架:细长元件的第二部分由多股材料构成;细长元件的第二部分由纱线构成;细长元件的第二部分具有选自由辫状管构造和长织带构造组成的组中的构造;细长元件的第二部分由具有高负载量的硫酸钡的熔纺聚丙烯构成;支架还包括配置成设置在患者的膀胱内的近端保持结构,近端保持结构耦接至细长元件的第二部分;支架还包括配置成设置在患者的肾脏内的远端保持结构,远端保持结构耦接至细长元件的第一部分;第一部分通过过盈配合耦接至第二部分;细长元件的第二部分具有基本上实心的管状形状;细长元件的第二部分基本上是柔性的;细长元件的第一部分基本上是刚性的;细长元件的第二部分比细长元件的第一部分更柔性。可以将此支架(包括其任选实施方案)修饰为表现出根据本公开的管理式降解。
在另一个实施方案中,医疗设备是输尿管支架,其包括:具有第一部分和第二部分的细长元件,第二部分具有基本上实心的圆柱形形状,第一部分耦接至第二部分,第一部分配置成设置在患者的肾脏内,第一部分具有使得第一部分在患者的肾脏和输尿管中的至少一个中终止的长度,细长元件的第二部分配置成通过毛细管作用和芯吸中的至少一种将流体从第二部分的第一位置递送到第二部分的第二位置,细长元件的第二部分配置成设置在患者的膀胱和患者的输尿管中的至少一个内。可以将此支架修饰为表现出根据本公开的管理式降解。
在另一个实施方案中,支架含有至少一个丝,其中该丝具有纵轴并且由包括生物可吸收的聚合物材料的材料形成。在生物可吸收的聚合物材料内的聚合物分子可以具有相对于丝的纵轴对齐的螺旋取向。在支架植入或插入到患者中时,支架至少部分地被患者生物吸收。例如,支架可以包括:辫状或纺织的构造;在支架的近端或远端中的一个处的喇叭口形(flared)端部;和具有纵轴并且包括定向的生物可吸收聚合物材料的至少一个丝,其中在生物可吸收聚合物材料内的聚合物分子具有螺旋取向,所述螺旋取向相对于至少一个丝的纵轴对齐。任选地,以下中的一个或多个可以进一步描述支架:近端和远端包括喇叭口形端部;至少一个丝沿着支架长度的至少一部分螺旋缠绕;支架包括多个丝,其中任选地,多个丝沿着支架长度的至少一部分螺旋缠绕,并且其中还任选地,多个丝的第一部分以第一方向螺旋缠绕,并且多个丝的第二部分以与第一方向相反的方向螺旋缠绕;多个丝是辫状的并且沿着支架长度的至少一部分螺旋缠绕;支架包括不锈钢或镍钛合金的丝;支架包括12至36个螺旋丝;其中任选地,6至18个丝是螺旋形式,并且相对于彼此轴向移位,并且其中螺旋以第一方向延伸,并且其中相同数量的丝包括以与第一方向相反的第二方向延伸的螺旋,所述丝围绕支架的纵轴均匀地布置;定向的生物可吸收聚合物材料包括单一生物可吸收聚合物或生物可吸收聚合物的共混物;定向的生物可吸收聚合物材料包括选自聚(α-羟基酸)均聚物、聚(α-羟基酸)共聚物及其共混物的聚合物;定向的生物可吸收聚合物材料包括选自聚乙交酯、聚-L-丙交酯、聚-D-丙交酯、聚-DL-丙交酯及其共混物的聚合物;定向的生物可吸收聚合物材料具有0.1%至20%的结晶度;至少一个丝包括定向的生物可吸收聚合物材料的芯;至少一个丝包括定向的生物可吸收聚合物材料的涂层;支架包括布置为形成几何菱形单元的图案的多个定向丝;多个丝围绕彼此缠绕以形成连锁接合部;至少一个丝包括治疗剂;并且支架选自冠状血管支架、外周血管支架、尿道支架、输尿管支架、胆道支架、气管支架、胃肠道支架和食管支架。
另一个任选的实施方案提供一种支架,其是设计有至少一个位置保持端部的纤维增强弹性体膜的结构体,其中纤维增强材料是单丝纱或与编织或辫状复丝纱的组合,其中纤维增强弹性体膜是具有至少一个位置保持端部的管的形式,其中保持端部是在较宽横截面处的直径超过主管的直径并且在施用装置中施加径向压力时可以可逆地压缩以符合主管直径(所述主管直径也小于患者输尿管的直径)的倒锥体。优选的是,倒锥体是部分地狭缝,产生具有至少两个叶片并且优选三至五个叶片的锥形壁以在使用施用装置插入时促进径向压缩。
又一个任选的实施方案提供了一种支架,其是设计有至少一个位置保持端部的纤维增强弹性体膜的结构体,其中纤维增强材料是单丝纱和编织或辫状复丝纱的组合,其中弹性体膜是具有直径小于患者输尿管直径的中央主要组成部分并且具有至少一个位置保持端部的管状物,其中位置保持端部是具有泪滴状横截面的不对称倒锥体,所述不对称倒锥体在较宽横截面处的平均直径超过中央主管直径的泪滴状的顶端处轴向地切缝,其中狭缝不对称锥体在施用装置中施加径向压力时可以可逆地压缩以符合中央主管直径。
在又一个任选的实施方案中,支架是纤维增强弹性体膜的结构体,其中纤维增强材料是单丝纱或与编织或辫状复丝纱的组合,其中增强弹性体膜是具有中央主要组成部分并且具有至少一个位置保持端部的管状物,所述中央组成部分是单侧纵向卷曲的可充气管,其在朝外展开时具有小于患者输尿管的横截面的圆形横截面,其中位置保持端部是单侧卷曲的、可充气的、不对称的倒锥体,其具有泪滴状横截面几何形状和与中央主管的卷曲共线的在泪滴状的顶端处的卷曲,其中当朝外展开时,倒锥体的平均直径超过中央主管的平均直径。
任选地,纤维增强弹性体膜由多嵌段共聚物形成,所述多嵌段共聚物由聚乙二醇和至少一种环状单体制成,所述至少一种环状单体选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、吗啉-二酮、对二
Figure BDA0001916167930000281
烷酮和1,5-二氧杂环庚烷-2-酮(1,5-dioxapan-2-one)表示的组。任选地,膜由ε-己内酯和乙交酯的混合物形成。任选地,膜由L-丙交酯和乙交酯的混合物形成。弹性体可溶胀膜组合物的一种示例性组成是高分子量(20至35kDa)聚乙二醇(PEG)与ε-己内酯/乙交酯的95/5(摩尔)混合物的结晶共聚物,其中共聚物中的PEG组分的重量百分比是约10%。
弹性体膜组合物的另一种示例性组成是以两步制成的结晶多嵌段共聚物。第一步导致通过在分别作为引发剂和催化剂的三乙醇胺和辛酸亚锡的存在下的聚合形成由ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯和乙交酯制成的非晶或低熔融共聚物。在第二步中,使第一步的产物与l-丙交酯和ε-己内酯的混合物反应来生成结晶三轴终共聚物。
任选地,膜可以由电纺纤维制备。还任选地,纤维增强膜可以包含或含有单丝纱,任选地与编织或辫状复丝纱组合,其中增强单丝纱由多嵌段共聚物形成,所述多嵌段共聚物由选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、吗啉-二酮、对二
Figure BDA0001916167930000282
烷酮和1,5-二氮杂环庚烷-2-酮表示的组中的至少两种环状单体制成。任选地,其由l-丙交酯、ε-己内酯和三亚甲基碳酸酯形成,其为较慢降解的组合物。任选地,其由乙交酯、ε-己内酯和三亚甲基碳酸酯形成,其为较快降解的组合物。
增强单丝纱还可以是选自硫酸钡、氧化锆和可吸收磷酸盐玻璃的组中的至少一种材料的无机微粒分散相与由选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000283
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少两种环状单体制成的结晶多嵌段共聚物的可吸收聚合物基体的复合物。此外,增强单丝纱可以是选自由硫酸钡、氧化锆和可吸收磷酸盐玻璃组成的组中的至少一种材料的无机微粒分散相与聚乙二醇和选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000291
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物的可吸收聚合物基体的复合物。
在再一个任选的实施方案中,本公开提供了一种生物可吸收并且可崩解的、多组分的、非迁移性输尿管内支架,其是设计有至少一个位置保持端部的纤维增强弹性体膜的结构体,其中纤维增强材料是单丝纱或与编织复丝或辫状复丝纱的组合,其中增强的编织或辫状复丝织物由结晶多嵌段共聚物形成。这样的共聚物的一种示例性组成是以两步制成的三轴共聚物。第一步导致在分别作为引发剂和催化剂的三羟甲基丙烷和辛酸亚锡的存在下使用ε-己内酯和/或三亚甲基碳酸酯形成非晶或低熔融的三轴预聚物。在第二步中,使第一步的产物与乙交酯或乙交酯与ε-己内酯和/或三亚甲基碳酸酯的混合物反应。另一种示例性组成是用于产生编织或辫状复丝纱的共聚物,其是这样的结晶共聚物:由聚乙二醇和选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、吗啉-二酮、对二
Figure BDA0001916167930000294
烷酮和1,5-二氮杂环庚烷-2-酮表示的组中的至少一种环状单体制成,但是优选地由聚乙二醇、l-丙交酯和三亚甲基碳酸酯制成,并且更优选地由l-丙交酯和三亚甲基碳酸酯的多嵌段共聚物制成。任选地,共聚物由乙交酯和三亚甲基碳酸酯制成,其为纱线提供较快的降解模式。
因此,在一个实施方案中,本发明提供了一种可吸收并且可崩解的、多组分的、非迁移性输尿管内支架,其是设计有至少一个位置保持端部的纤维增强弹性体膜的结构体,其中纤维增强材料是单丝线圈和辫状复丝纱的组合,并且其中膜由结晶多嵌段共聚物形成,所述结晶多嵌段共聚物由聚乙二醇和选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000292
烷酮、1,5-二氮杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体制成。膜还可以由结晶多嵌段共聚物形成,所述结晶多嵌段共聚物由l-丙交酯和选自由乙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、对二
Figure BDA0001916167930000293
烷酮和1,5-二氮杂环庚烷-2-酮以及吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体制成。
另外,本发明提供了一种可吸收并且可崩解的、多组分的、非迁移性输尿管内支架,其是设计有至少一个位置保持端部的纤维增强弹性体膜的结构体,其中纤维增强材料是单丝线圈和辫状复丝纱的组合,并且其中增强单丝纱由结晶多嵌段共聚物形成,所述结晶多嵌段共聚物由选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、吗啉二酮、对二
Figure BDA0001916167930000301
烷酮和1,5-二氮杂环庚烷-2-酮组成的组中的至少两种环状单体制成。备选地,增强单丝纱是选自硫酸钡、氧化锆和可吸收磷酸盐玻璃的组中的至少一种材料的无机微粒分散相与由选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000302
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少两种环状单体制成的结晶多嵌段共聚物的可吸收聚合物基体的复合物。增强单丝纱还可以是选自硫酸钡、氧化锆和可吸收磷酸盐玻璃的组中的至少一种材料的无机微粒分散相与聚乙二醇和选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000303
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物的可吸收聚合物基体的复合物。
因此,本公开还提供了一个任选的实施方案,其是可吸收并且可崩解的、多组分的、非迁移性输尿管内支架,其是设计有至少一个位置保持端部的纤维增强弹性体膜的结构体,其中纤维增强材料是单丝线圈和辫状复丝纱的组合,并且其中增强的辫状复丝织物由结晶多嵌段共聚物形成,所述结晶多嵌段共聚物由聚乙二醇和选自由l-丙交酯、三亚甲基碳酸酯、ε-己内酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000304
烷酮、吗啉二酮和1,5-二氮杂环庚烷-2-酮组成的组中的至少一种环状单体制成。备选地,增强的辫状复丝管由l-丙交酯和选自由乙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、对二
Figure BDA0001916167930000305
烷酮、1,5-二氮杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物制成。
在另一个实施方案中,本公开规定:支架是设计有至少一个位置保持端部的纤维增强弹性体膜的结构体,其中纤维增强材料是辫状或纬编单丝纱的管,并且其中纤维增强膜是具有直径小于患者输尿管直径的中央主要组成部分并且具有至少一个位置保持端部的管状物,并且其中位置保持端部是中央主管的高柔性延伸,在插入患者输尿管后获得具有与中央主管的轴平行的开口端部的环状形状,并且可以在使用施用装置插入期间使所述环与中央主管共线。组装支架的膜部件由结晶多嵌段共聚物形成,所述结晶多嵌段共聚物由聚乙二醇和选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000311
烷酮、1,5-二氮杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体制成。备选地,膜由结晶多嵌段共聚物形成,所述结晶多嵌段共聚物由l-丙交酯和选自由乙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、对二
Figure BDA0001916167930000312
烷酮和1,5-二氮杂环庚烷-2-酮以及吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体制成。
在另一个实施方案中,本公开规定:支架是设计有至少一个位置保持端部的纤维增强弹性体膜的结构体,其中纤维增强材料是辫状或纬编单丝纱的管,并且其中增强的辫状或纬编单丝纱由结晶多嵌段共聚物形成,所述结晶多嵌段共聚物由选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、吗啉二酮、对二
Figure BDA0001916167930000313
烷酮和1,5-二氮杂环庚烷-2-酮组成的组中的至少两种环状单体制成。备选地,增强的辫状或纬编单丝纱由结晶多嵌段共聚物形成,所述结晶多嵌段共聚物由聚乙二醇和选自由l-丙交酯、三亚甲基碳酸酯、ε-己内酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000314
烷酮、吗啉二酮和1,5-二氮杂环庚烷-2-酮组成的组中的至少一种环状单体制成。增强的纬编或辫状单丝纱还可以是选自硫酸钡、氧化锆和可吸收磷酸盐玻璃的组中的至少一种材料的无机微粒分散相与由选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000315
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少两种环状单体制成的结晶多嵌段共聚物的可吸收聚合物基体的复合物。此外,增强的纬编或辫状单丝可以是选自硫酸钡、氧化锆和可吸收磷酸盐玻璃的组中的至少一种材料的无机微粒分散相与聚乙二醇和选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000316
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物的可吸收聚合物基体的复合物。
任选地,支架是设计有至少一个位置保持端部的纤维增强弹性体膜的结构体,其中纤维增强材料是纬编或辫状单丝支撑架(scaffold),并且由其形成的增强结构体是包括直径小于患者输尿管直径的中央主要组成部分和至少一个位置保持端部的管的形式,其中位置保持端部是具有一系列直径的倒锥体,其设计为与中央主管的横截面相比提供逐渐变宽的横截面,并且在使用管状施用装置插入泌尿生殖道期间施加径向压力时可以可逆地压缩以径向地符合中央主管,并且其中膜由结晶多嵌段共聚物形成,所述结晶多嵌段共聚物由聚乙二醇和选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000321
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体制成。备选地,膜由结晶多嵌段共聚物形成,所述结晶多嵌段共聚物由l-丙交酯和选自由乙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、对二
Figure BDA0001916167930000322
烷酮和1,5-二氮杂环庚烷-2-酮以及吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体制成。增强的纬编或辫状单丝纱可以任选地由结晶多嵌段共聚物形成,所述结晶多嵌段共聚物由选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、吗啉二酮、对二
Figure BDA0001916167930000323
烷酮和1,5-二氮杂环庚烷-2-酮组成的组中的至少两种环状单体制成。备选地,增强的辫状或纬编单丝纱由结晶多嵌段共聚物形成,所述结晶多嵌段共聚物由聚乙二醇和选自由l-丙交酯、三亚甲基碳酸酯、ε-己内酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000324
烷酮、吗啉二酮和1,5-二氮杂环庚烷-2-酮组成的组中的至少一种环状单体制成。
在另一个任选的实施方案中,支架是设计有至少一个位置保持端部的纤维增强弹性体膜的结构体,其中纤维增强材料是纬编或辫状单丝支撑架(scaffold),并且由其形成的增强结构体是包括直径小于患者输尿管直径的中央主要组成部分和至少一个位置保持端部的管的形式,其中位置保持端部是具有一系列直径的倒锥体,其设计为与中央主管的横截面相比提供逐渐变宽的横截面,并且在使用管状施用装置插入泌尿生殖道期间施加径向压力时可以可逆地压缩以径向地符合中央主管,并且其中增强的纬编或辫状单丝纱是选自硫酸钡、氧化锆和可吸收磷酸盐玻璃的组中的至少一种材料的无机微粒分散相与由选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000325
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少两种环状单体制成的结晶多嵌段共聚物的可吸收聚合物基体的复合物。备选地,增强的辫状或纬编单丝纱是选自硫酸钡、氧化锆和可吸收磷酸盐玻璃的组中的至少一种材料的无机微粒分散相与聚乙二醇和选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000326
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物的可吸收聚合物基体的复合物。
在另一个实施方案中,本公开提供了一种可吸收且可崩解的、多组分的、非迁移性输尿管内支架,其是设计有至少一个位置保持端部的纤维增强弹性体膜的结构体,其中纤维增强材料是纬编单丝纱,并且增强结构体是具有直径小于患者输尿管直径的中央主要组成部分并且具有至少一个位置保持端部的管的形式,其中位置保持端部是中央主管的高柔性延伸,在插入患者输尿管后获得具有与中央主管的轴平行的开口端部的环状形状,并且可以在使用施用装置插入期间使所述环与中央主管共线,并且其中膜由结晶多嵌段弹性体高l-丙交酯共聚物形成,并且单丝由具有选自由乙交酯、ε-己内酯和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体的多嵌段l-丙交酯共聚物形成,并且其中单丝含有选自硫酸钡、氧化锆和可吸收磷酸盐玻璃的组中的微粒无机填料。
在一个实施方案中,医疗设备是支架,其包括具有纵轴并且包括定向的生物可吸收聚合物材料的丝,其中在生物可吸收聚合物材料内的聚合物分子具有相对于丝的纵轴对齐的螺旋取向,并且其中在支架植入或插入患者中时,支架至少部分地被患者生物吸收。在任选的实施方案中,以下一个或多个特征可以进一步表征医疗设备:a)丝沿着支架长度的至少一部分螺旋缠绕;b)支架包括多个所述丝,其中任选地,多个丝沿着支架长度的至少一部分螺旋缠绕,任选地,多个丝以第一方向螺旋缠绕,并且多个丝以相反方向螺旋缠绕;c)丝是辫状丝;多个辫状丝是辫状的并且沿着支架长度的至少一部分螺旋缠绕;d)丝是编织丝;e)多个丝是编织丝;定向的生物可吸收聚合物材料包括单一生物可吸收聚合物或生物可吸收聚合物的共混物;f)定向的生物可吸收聚合物材料包括选自聚(α-羟基酸)均聚物、聚(α-羟基酸)共聚物及其共混物的聚合物;g)定向的生物可吸收聚合物材料包括选自聚乙交酯、聚-L-丙交酯、聚-D-丙交酯、聚-DL-丙交酯及其共混物的聚合物;h)定向的生物可吸收聚合物材料的结晶度的范围为0.1%至20%;i)丝包括定向的生物可吸收聚合物材料的芯;j)支架选自冠状血管支架、外周血管支架、尿道支架、输尿管支架、胆道支架、气管支架、胃肠道支架和食管支架。
任选地,支架能够保持通畅并且在施用部位保留至少两天,或2至3周,或者在7周后降解,或者在90天后降解,或者在四个月时降解。
本公开提供以下另外的示例性实施方案:
在一个实施方案中,医疗设备是生物可降解的输尿管内支架。支架包括管状弹性体膜和管状纤维增强材料,其中管状弹性体膜是覆盖管状纤维增强材料的单个管。支架具有至少一个位置保持端部和直径小于患者输尿管直径的中央主管,其中至少一个位置保持端部是中央主管的延伸。支架配置成布置在患者输尿管中并且从患者肾脏延伸到患者膀胱并且通过至少一个位置保持端部保持在原位。膜强化并且浸渍纤维增强材料,其中纤维增强材料包括设置在编织或辫状的单丝或复丝纱的管上方的单丝线圈。膜和纤维增强材料各自包括包含至少一种环状单体的可吸收的结晶多嵌段共聚物。膜和纤维增强材料单独地能够保持输尿管畅通。
以下选择可以进一步限定支架:a)至少一个位置保持端部是中央主管的柔性延伸,在插入患者输尿管后获得鹅颈形状,但是可以在使用施用装置插入期间使其与中央主管共线;b)管状弹性体膜包括聚乙二醇和选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000341
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物;c)管状弹性体膜包括l-丙交酯和选自由乙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、对二
Figure BDA0001916167930000342
烷酮和1,5-二氧杂环庚烷-2-酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物;d)单丝线圈包括选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、吗啉二酮、对二
Figure BDA0001916167930000343
烷酮和1,5-二氧杂环庚烷-2-酮组成的组中的至少两种环状单体的结晶多嵌段共聚物;e)单丝线圈包括复合物,所述复合物包含聚合物基体和包含于基体内的无机微粒分散相,基体包括结晶多嵌段共聚物,并且无机微粒分散相包括选自由硫酸钡、氧化锆和可吸收磷酸盐玻璃组成的组中的至少一种材料;f)单丝线圈包括复合物,所述复合物包含聚合物基体和包含于基体内的无机微粒分散相,基体包括聚乙二醇和选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000344
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物,并且无机微粒分散相包括选自由硫酸钡、氧化锆和可吸收磷酸盐玻璃组成的组中的至少一种材料;g)单丝线圈包括复合物,所述复合物包含聚合物基体和包含于基体内的无机微粒分散相,基体包括聚乙二醇和选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000345
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物;h)纤维增强材料包括单丝线圈和辫状的复丝纱的管,其中任选地,1)管状弹性体膜包括聚乙二醇和选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000351
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物;2)管状弹性体膜包括l-内酯和选自由乙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、对二
Figure BDA0001916167930000352
烷酮和1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物;3)单丝线圈包括选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、吗啉二酮、对二
Figure BDA0001916167930000353
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮组成的组中的至少两种环状单体的结晶多嵌段共聚物;4)单丝线圈包括复合物,所述复合物包含聚合物基体和包含于基体内的无机微粒分散相,基体包括选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000354
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少两种环状单体的结晶多嵌段共聚物,并且无机微粒分散相包括选自由硫酸钡、氧化锆和可吸收磷酸盐玻璃组成的组中的至少一种材料;5)单丝线圈包括复合物,所述复合物包含聚合物基体和包含于基体内的无机微粒分散相,基体包括聚乙二醇和选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000355
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少两种环状单体的结晶多嵌段共聚物,并且无机微粒分散相包括选自由硫酸钡、氧化锆和可吸收磷酸盐玻璃组成的组中的至少一种材料;6)复丝纱包括聚乙二醇和选自由l-丙交酯、三亚甲基碳酸酯、ε-己内酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000356
烷酮、吗啉二酮和1,5-二氧杂环庚烷-2-酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物;7)复丝纱包括l-丙交酯和选自由乙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、对二
Figure BDA0001916167930000357
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物;j)单丝线圈设置在纬编单丝纱的管的上方,其中任选地,1)管状弹性体膜包括聚乙二醇和选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000358
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物;2)管状弹性体膜包括l-丙交酯和选自由乙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、对二
Figure BDA0001916167930000359
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物;3)单丝纱包括选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、吗啉二酮、对二
Figure BDA0001916167930000361
烷酮和1,5-二氧杂环庚烷-2-酮组成的组中的至少两种环状单体的结晶多嵌段共聚物;4)单丝纱包括聚乙二醇和选自由l-丙交酯、三亚甲基碳酸酯、ε-己内酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000362
烷酮、吗啉二酮和1,5-二氧杂环庚烷-2-酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物;5)单丝纱包括复合物,所述复合物包含聚合物基体和包含于基体内的无机微粒分散相,基体包括选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000363
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少两种环状单体的结晶多嵌段共聚物,并且无机微粒分散相包括选自由硫酸钡、氧化锆和可吸收磷酸盐玻璃组成的组中的至少一种材料;以及6)单丝纱包括复合物,所述复合物包含聚合物基体和包含于基体内的无机微粒分散相,基体包括聚乙二醇和选自由l-丙交酯、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙交酯、对二
Figure BDA0001916167930000364
烷酮、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮和吗啉二酮组成的组中的至少一种环状单体的结晶多嵌段共聚物,并且无机微粒分散相包括选自由硫酸钡、氧化锆和可吸收磷酸盐玻璃组成的组中的至少一种材料;k)支架能够保持通畅并且在施用部位保留至少两天;l)支架能够保持通畅并且在施用部位保留二至四个月;以及m)至少一个位置保持端部含有至少4重量%的选自由硫酸钡、氧化锆和碱式碳酸铋组成的组中的至少一种粉末状辐射不透过剂(radiopacifier)。
以下是本公开的一些另外的实施方案:
1)一种医疗植入物,所述医疗植入物包括至少部分地包围医疗设备的防护层,所述医疗设备在所述植入物植入宿主中时是至少部分地生物可降解的,所述防护层是非生物可降解的或生物可降解的,其中所述防护层在所述医疗设备在体内降解时用作所述医疗设备的容器。
2)实施方案1所述的植入物,其中所述设备在宿主内提供结构支撑。
3)实施方案1至2所述的植入物,其中所述设备是支架。
4)实施方案1至3所述的植入物,其中所述支架是输尿管内支架。
5)实施方案1至4所述的植入物,其中所述防护层是在所述植入物上的涂层。
6)实施方案5所述的植入物,其中所述涂层是亲水性的。
7)实施方案5至6所述的植入物,其中所述涂层是生物可降解的,但是所述涂层比所述医疗设备更慢地降解。
8)实施方案5至7所述的植入物,其中所述涂层的厚度大于20微米。
9)实施方案5至8所述的植入物,其中所述涂层的厚度大于40微米。
10)实施方案5至9所述的植入物,其中所述涂层的厚度大于60微米。
11)实施方案5至10所述的植入物,其中所述涂层的厚度大于80微米。
12)实施方案5至11所述的植入物,其中所述涂层的厚度大于100微米。
13)实施方案5至12所述的植入物,其中所述涂层的厚度大于120微米。
14)一种医疗植入物,所述医疗植入物包括至少部分地被医疗设备包围的防护层,其中所述防护层至少部分地包围所述医疗设备的中空中心,所述医疗设备在所述植入物植入宿主中时是至少部分地生物可降解的,所述防护层是非生物可降解的或生物可降解的,其中所述防护层提供在所述医疗设备的生物降解期间形成的降解产物和所述医疗设备的中空空间之间的屏障。
应理解,本文中所使用的术语仅是为了描述具体的实施方案,而不旨在是限制性的。还应理解,除非本文中明确定义,本文中所使用的术语被赋予如相关领域中已知的其传统含义。
在本说明书全文中提及“一个实施方案”或“一种实施方案”以及其变化意指关于该实施方案描述的特定的特征、结构或特性被包括在至少一个实施方案中。因此,在本说明书全文的各个位置处出现短语“在一个实施方案中”或“在一种实施方案中”不必都指相同的实施方案。此外,特定的特征、结构或特性可以以任何合适的方式合并到一个或多个实施方案中。本文中所公开的医疗设备实施方案中的任一个可以包括药物,例如治疗剂或预防剂,作为医疗设备的一部分。
除非内容和上下文另外明确说明,如在本说明书和所附权利要求中使用的,单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“所述(the)”包括复数指代,即一个或多个。还应注意,除非内容和上下文另外明确说明情况可能是包容性或排他性的,连接术语“和(and)”和“或(or)”一般以最广义的意义使用以包括“和/或(and/or)”。因此,备选(例如“或”)的使用应理解为意指备选方案中的一种、两种或其任意组合。另外,当在本文中记载为“和/或”时,“和”和“或”的组合旨在涵盖包括全部相关项目或构思的实施方案以及包括少于全部的相关项目或构思的一个或多个其他实施方案。
除非上下文另外要求,在本说明书和所附权利要求全文中,用语“包括(comprise)”及其同义词和变体如“具有(have)”和“包含(include)”以及其变化形式如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”应以开放式的包含性意义解释,例如“包括但不限于”。术语“基本上由…组成(consisting essentially of)”将权利要求的范围限制为详细说明的材料或步骤,或者限制为不实质性影响所要求保护的发明的基本和新颖的特性的那些材料或步骤。
在本文件内所使用的任何标题仅用于促进读者对其审阅,而不应解释为以任何方式限制本发明或权利要求。因此,本文中提供的公开内容的标题和摘要仅是为了方便,而不解释实施方案的范围和含义。
在说明书中,记载了特定的具体细节以提供对多个公开实施方案的透彻理解。然而,相关领域技术人员将认识到,可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下,或利用其他方法、组成部分、材料等来实施实施方案。
以下提供的实施例和制备进一步说明和例示本发明的医疗设备以及制备这样的设备的方法。应理解,本发明的范围不以任何方式受限于以下实施例和制备的范围。实际上,除非上下文另外说明,当在实施例中使用具体的聚合物时,该聚合物仅是示例性的,并且根据本发明可以被备选聚合物替代。另外,当举例说明降解时间和性质时,应理解,这些值是近似值,并且使用不同的起始材料将获得其他值。在实施例中采用或提到的起始材料和各种反应物可以由商业来源获得,或者使用本领域技术人员熟知的方法由可商购获得的有机化合物容易地制备。因此,以下实施例是本发明的实施方案的举例说明,而不解释为对其的限制。
实施例
实施例1
由MG5-B制备线圈
设置具有3颈玻璃盖的1升不锈钢釜,其配备有顶置式机械搅拌单元、真空连接器和氮气入口的。将所述釜排空至约0.5mm Hg的压力,然后用氮气吹扫。用9.15g的paxTMC-1(通过将其加热到220℃来预干燥)装填所述釜。通过在锡催化剂如辛酸亚锡的存在下,在加热和搅拌的情况下,将三亚甲基碳酸酯(TMC)和三羟甲基丙烷(TMP)以15:1的TMC:TMP摩尔比合并来制备paxTMC-1。还向所述釜中加入乙交酯(313.8g,2.705mol)、ε-己内酯(132.1g,1.159mol)和辐射不透过剂。在一个实施方案中,辐射不透过剂是硫酸钡微粒(245g,直径为1至4微米。将装置降低到油浴中,并且使其内容物在40℃处于真空下1小时,然后将体系用氮气吹扫。将油浴的温度升高到95℃,并且将釜内容物充分混合。在得到均匀的流体组合物后,加入辛酸亚锡(2.576mL,5.152x 10-4摩尔辛酸亚锡)的0.2M甲苯溶液。将油浴的温度升高到180℃,于是发生聚合反应,并且尽可能久地继续搅拌。在不能搅拌(由于高粘度)后,将反应产物在180℃保持7小时。
将所述釜冷却至室温,然后降低到冷浴中以冷冻聚合物。将冷冻的聚合物从所述釜中移出并且研磨。将研磨的材料筛分以提供具有所需最大粒度的粉末。将筛分的粉末转移到2升梨形玻璃烧瓶,并且放置在Büchi旋转蒸发仪上。在获得0.25mm Hg的真空后,将烧瓶降低到油浴中,并且将温度升高到40℃。在40℃下2小时后,将油浴的温度升高到80℃,并且在80℃下1小时后,将温度升高到110℃。将温度在110℃保持4小时。
可以选择辐射不透过剂的特性、粒度和量以提供所需的对植入物降解模式的影响。通常,在组合物中应包含足够量的辐射不透过剂以使组合物可视化。可以在组合物中包含额外的辐射不透过剂,即高于并且超过可视化所需量的量的辐射不透过剂,以影响组合物的降解速率。尽管不打算受理论束缚,但是认为额外的辐射不透过剂在促使降解的组合物内产生应力点。例如,如果应存在至少20重量%的辐射不透过剂以使植入物可视化,则在多个实施方案中,本公开提供含有至少5%、或至少10%(2份额外的重量%)、或至少15%、或至少20%(4份额外的重量%)、或至少25%、或至少30%(6份额外的重量%)、或至少35%、或至少40%(8份额外的重量%)、或至少45%、或至少50%(10份额外的重量%)、或至少55%、或至少60%、或至少65%、或至少70%、或至少75%的额外的辐射不透过剂。
除了选择辐射不透过剂的量以外,还可以选择辐射不透过剂的粒度。具有多种尺寸和尺寸分布的辐射不透过剂颗粒可由例如Sigma-Aldrich,St.Louis MO商购获得。辐射不透过剂如硫酸钡的标称粒径可以是约1.0至约20微米。在实施方案中,用于本公开的医疗设备的辐射不透过剂的标称粒度是至少1.0、或2.0、或3.0、或4.0、或5.0、或6.0、或7.0、或8.0、或9.0、或10.0、或11.0、或12.0、或13.0、或14.0、或15.0、或16.0、或18.0、或19.0或20.0,各值的单位是微米。任选地,最大粒度可以规定为20.0、或19.0、或18.0、或17.0、或16.0、或15.0、或14.0、或13.0、或12.0、或11.0、或10.0、或9.0、或8.0、或7.0、或6.0、或5.0、或4.0、或3.0、或2.0、或1.0,各值的单位仍是微米。通常,较大的颗粒赋予医疗设备较快的降解模式,因为较大的颗粒在所得纤维内赋予较大的应力浓度,导致拉伸性能的较早损失和最终较早的破碎。较高重量百分比的辐射不透过剂颗粒也有利于较快的降解模式。
通常,可以采用较低浓度的较高密度辐射不透过剂。硫酸钡的密度是4.5g/cm3,因此与例如作为密度大于硫酸钡的辐射不透过剂的实例的氧化钽、钨金属和氧化锆相比,通常必须将更多的硫酸钡装载到医疗设备中以实现有效的可视化。颗粒形式的Bi2O2(CO3)即碱式碳酸铋、BiOCl即氧氯化铋和Bi2O3即三氧化二铋是可以并入到本公开的医疗设备中的其他辐射不透过剂。
在一个实施方案中,在聚合过程期间存在辐射不透过剂,而在另一个实施方案中,将辐射不透过剂加入预形成的聚合物中。
实施例2
使用来自实施例1的MG5-B的不透辐射的单丝的熔纺和性质以及将其加工成盘绕支撑架(Coiled Scaffold,CS)
使用具有四个区域的单螺杆挤出机将聚合物挤出成单丝。例如,使用0.6mm的模具挤出来自实施例1的聚合物。使用325线/英寸过滤组件。将区域1保持在100℃,将区域2保持在175℃,将区域3保持在212℃,并且将区域4/纺丝组件(Spin Pack)保持在214℃。计量泵以8rpm工作,而卷取辊设置为40至60rpm。所收集的单丝的直径可以是0.58mm至0.61mm。将纤维在第一阶段在55℃以4.5x拉伸,并且在第二阶段在70℃以0.5x拉伸,得到0.30mm至0.33mm的直径。自由收缩率在50℃是约8.85%至10.43%。纤维在70℃松弛自由收缩率的一半加2%。所得纤维可以具有约13N的最大负荷,并且是尺寸稳定的。
然后将加工的不透辐射的单丝围绕0.55”直径Teflon绳索以螺旋方式盘绕,所述Teflon绳索维持线圈支撑架的内径。将单丝围绕Teflon绳索以33至35圈/英寸缠绕。
实施例3
用于制备编织支撑架的三轴多嵌段乙交酯共聚物(MG-9)的合成和表征
设置包括配备有顶置式机械搅拌单元、真空连接器和氮气入口的具有3颈玻璃盖的1L不锈钢釜的反应装置。在获得0.5mmHg的真空后,将装置用氮气吹扫。将paxTMC-1(16.0g,如实施例1中所述)、ε-己内酯(38.6g,0.3382摩尔)和乙交酯(745.4g,6.4262摩尔)的初始装料加入所述釜中。然后将装置降低到油浴中。将所述釜和内容物加热到110℃,并且在正氮气压力下混合。一旦聚合引发剂表现为彻底溶解于单体中,则加入辛酸亚锡(0.966ml,1.933x 10-4摩尔)的0.2M甲苯溶液。将温度升高到180℃。当所得聚合物混合物太粘而无法搅拌时停止搅拌。将反应在180℃保持5小时。将聚合物冷冻,移出并且研磨。筛分研磨的材料。将筛分的聚合物转移到2L梨形玻璃烧瓶,并且放置在Büchi旋转蒸发仪上。在获得0.5mmHg的真空后,将烧瓶降低到油浴中。将温度升高到40℃。在40℃下2小时后,将油浴的温度升高到80℃。在80℃下1小时后,将温度升高到110℃。将温度在110℃保持4小时。
实施例4
使用来自实施例3的MG-9的单丝的熔纺和性质以及将其加工成编织支撑架(Knitted Scaffold,KS)
使用具有五个区域的单螺杆挤出机将聚合物挤出成复丝。使用具有0.018”直径孔的20孔模具挤出来自实施例3的聚合物。使用400线/英寸过滤组件。将区域1保持在190℃,将区域2保持在210℃,将区域3保持在222℃,将区域4/泵保持在228℃,并且将区域5/纺丝组件保持在228℃。0.584cc/rev Zenith计量泵以6.0rpm工作,而纤度控制辊设定为315米/分钟的线性速度。然后将纤维在分别以320、465、480M/分钟行进并且加热到60℃、80℃和26℃的三个高速导丝辊上定向。然后将收集的复丝以250M/分钟至280M/分钟的速度并且在100℃的温度再定向。所得纤维可以具有3.26的韧度和80.4的纤度。然后将加工的复丝合股一次以产生40丝纤维,然后使用lamb圆形编织机以连续方式纬编到来自实施例2的盘绕支撑架上。使用具有12个横列规针(course gauge needle)的7/8”编织筒在盘绕支撑架上形成编织支撑架。
实施例5
用作增强复合基体(CM)的三轴多嵌段l-丙交酯共聚物(SVG-12)的合成和表征
组装包括配备有顶置式机械搅拌单元、真空连接器和氮气入口的4L不锈钢反应器的反应装置。在获得低于0.5mmHg的真空后,将装置用氮气吹扫。将油加热并且循环通过带夹套的反应器以控制温度。将乙交酯(254.9g,2.1976摩尔)、三亚甲基碳酸酯(348.7g,3.4185摩尔)、预干燥的三乙醇胺(3.0319g,2.0348x 10-2摩尔)、辛酸亚锡(354.5mg,8.752x10-4摩尔)和ε-己内酯(974.3g,8.5463摩尔)的初始装料加入2L烧瓶并且在高真空下在40℃干燥1.25小时。然后将烧瓶内容物加入到4L反应器中。然后将体系用氮气吹扫。将油的温度升高到175℃,并且将内容物充分混合6.5小时,然后将温度降低。一旦混合,就加入乙交酯(226.6g,1.9534摩尔)和l-丙交酯(1195.5g,8.3021摩尔)的最终装料。然后将油的温度升高到135℃,并且保持19小时。
将所得聚合物移出并且以4毫升/1克的浓度溶解于二氯甲烷(DCM),使得聚合物可以在-60℃异丙醇(IPA)中沉淀出,并且任何单体将保持溶解并且被洗去。然后将聚合物干燥至恒定重量。
实施例6
组装复合输尿管支架结构体
聚合物基体溶液的制备--通过将1600毫升丙酮加入到一个64盎司罐中,然后加入16.0克聚乙二醇(MW=4600)和144.0克纯化的来自实施例5的SVG-12,制备含有SVG-12、PEG4600和丙酮的聚合物溶液。将溶液封装并且使用简单加热来促进溶解。将罐放置在自动滚动装置上直到达到完全溶解。
编织芯的连续浸渍--使用连续基体浸渍法用SVG-12和PEG 4600的聚合物基体浸渍干燥的编织芯,所述连续基体浸渍法涉及编织芯材料穿过0.75升聚合物溶液浴的连续移动。将编织芯从浸渍装置的起始处解绕,并且立即进料到聚合物溶液浴中,其中两个同轴浸没滑轮保持支撑架材料浸没达浴液的长度。当浸渍的材料离开浴液时,将其穿过加热到40℃的空气循环干燥管,然后穿过加热到50℃的不锈钢单元,然后将浸渍的材料卷绕到最终的卷带轴上。
浸渍的编织芯的成形--将浸渍的材料缠绕到配备有两个平行的0.5英寸直径的不锈钢棒的架子上,可以调整所述不锈钢棒的间隔距离以控制最终的支架长度。将新浸渍的编织芯以连续方式缠绕到这些架子上。将架子在130℃退火30分钟,然后将架子在层流罩中冷却到室温。通过沿着成形架子的间隔棒的内部位置在适当位置处切割支撑架材料,从每个架子中移出多个支架。通过将UVJ标志物加入各支架主干将仍含有Teflon芯的这些支架改性,在一厘米内的所述支架主干将最终变成各支架的近端环。然后,通过将每个近端环手动浸入150毫升的SVG-12和PEG 4600在丙酮中的10%(w/v;9.3%SVG-12,0.7%PEG 4600)聚合物溶液中,向所有支架的近端环提供另外的涂层。将支架通过远端环悬挂在层流罩中以进行干燥。然后,通过将Teflon芯的一端紧固到位置固定的老虎钳(vise-grip pliers)同时使用第二套老虎钳拉伸Teflon芯的相反端,将Teflon芯从各支架移除。在紧固端处在拉伸的Teflon芯中进行精确切割,然后将具有减小直径的Teflon芯穿过支架拉出,并且丢弃。最终,将各支架修整至适当的规格。
实施例7
组装复合输尿管支架结构体
聚合物溶液的制备。通过将16.0克聚乙二醇(PEG 4600;MW=4600)、1600毫升丙酮和144.0克纯化的SVG-12在罐中合并来制备聚合物溶液。将溶液封装并且使用简单加热来促进溶解。将罐放置在自动滚动装置上直到达到完全溶解。
使用连续浸渍法用上述聚合物溶液浸渍来自实施例4的干燥的编织支撑架,所述连续浸渍法涉及编织芯材料穿过0.75升聚合物溶液浴的连续移动。将支撑架解绕,并且进料到涂料溶液浴中,其中两个同轴浸没滑轮保持支撑架材料浸没达浴液的长度。当浸渍的材料离开浴液时,其穿过加热到40℃的空气循环干燥管,然后穿过加热到50℃的不锈钢单元,然后浸渍的材料卷绕到最终的卷带轴上。重复此过程以在支撑架上提供更厚的涂层,其中更厚的涂层具有光滑表面。
将浸渍的编织支撑架缠绕到配备有两个平行的0.5英寸直径的不锈钢棒的架子上,可以调整所述不锈钢棒的间隔距离以控制最终的支架长度。将新浸渍的编织支撑架以连续方式缠绕到这些架子上。将架子在130℃退火30分钟,然后将架子在层流罩中冷却到室温。
通过沿着成形架子的间隔棒的内部位置在适当位置处切割支撑架材料,从每个架子中移出多个支架。通过将UVJ标志物加入各支架主干将仍含有Teflon芯的这些支架改性,在一厘米内的所述支架主干将最终变成各支架的近端环。
通过使用MTS Synergie试验装置以受控的方式机械地将支架的近端浸入涂料溶液中并且使用多个循环,向支架的近端环提供另外的涂层。将支架的远端附接至在MTS试验装置上的垂直固定装置,所述MTS试验装置编程为将支架浸入含有100mL涂料溶液的100mL量筒中。编程程序将支架降低到筒中至20mL刻度,并且立即将支架从筒中升出。当将支架悬在涂料溶液上方时,MTS装置暂停足够的时间(约30至300秒)以使涂层干燥直到其达到非粘性状态,然后除了将支架降低到40mL刻度以外,重复浸渍过程。MTS程序执行两个最终浸渍循环,其中将支架降低到60mL然后80mL刻度。这得到具有厚度梯度的外部涂层,其中涂层的最厚层位于近端环上。这确保与支架的其余部分相比用更多的涂层材料强化近端环以使得近端环不过早地降解。
将支架通过远端环悬挂在层流罩中以进行干燥。然后,通过将TEFLON芯的一端紧固到位置固定的老虎钳同时使用第二套老虎钳拉伸TEFLON的相反端,将TEFLONTM PTFE芯从各支架移除。在紧固端处在拉伸的TEFLON芯中进行精确切割,然后将具有减小直径的Teflon芯穿过支架拉出,并且丢弃。最终,将各支架修整至适当的规格。
所得支架具有快速降解的内部结构(编织支撑架)和亲水性的外部防护层,所述外部防护层比内部结构更慢地降解。内部结构降解并且在4天、或1周、或2至4周内、或在2至7周、或长达90天、或长达六个月内完全消除,而较持久的防护层在内部结构完全降解后仍存在,使得防护层在其降解和被排泄前存在至少4周。因此,防护层起到保留内部结构及其降解产物直到发生完全降解和排泄的作用。防护层的该作用防止快速降解材料的降解产物进入肾脏,这可能导致需要移除可能导致阻塞等的残存材料的并发症。这是可以结合医疗设备(例如本文中所公开的医疗设备中的任一种)使用以在设备植入宿主中时提供管理式降解的防护层的一个实例。
实施例8
可以结合医疗设备使用以提供管理式降解的防护层
该实施例提供一种生物可吸收的输尿管支架,其包括内部防护层、螺旋构造的中间单丝线圈、在单丝线圈的外部上的纬编网状物和作为还穿过和填充在其他三个部件(特别是中间线圈和纬编网状物部件)的材料之间的空隙和空白空间的外层涂布的外部亲水性防护层。外部防护层比单丝线圈和纬纱编织网状物部件更慢地降解,得到起到保留在2至4周内降解的线圈和网状物的降解产物的作用的防护层。
在构造多部件的生物可吸收的输尿管支架中的第一步涉及将内涂层涂布到直径为约0.055英寸的聚四氟乙烯(PTFE)单丝绳索。内涂层将起到内防护层的作用。按照实施例1中所公开的拉伸过程涂覆PTFE单丝绳索,但是将PTFE单丝芯替换编织芯,使用15%(重量/体积)聚合物在丙酮中的聚合物溶液,并且使用所述程序将单丝涂覆两次。将单丝以不超过6米/秒(m/s)的速率进料穿过聚合物溶液,以确保将足够厚度的聚合物涂层涂布到PTFE的表面,使得涂层可以起到防护层的作用。这是可以结合医疗设备(例如本文中所公开的医疗设备中的任一种)使用以在设备植入宿主中时提供管理式降解的防护层的一个实例。
实施例9
可以结合医疗设备使用以管理降解的盖
可以将盖添加到支架,其中盖提供防护层的一些或全部。盖位于支架的任一端,并且跨过支架的开口管腔,以包封支架的加盖端。
如本文中举例说明的,可以将盖放置在支架上。在从支架移除TEFLON单丝绳索后形成盖。在已经移除绳索后,将支架的一端浸入可降解聚合物的溶液中。该溶液足够粘,以使得在支架已经从溶液移出后,一些量的溶液将跨过在支架端部处的开口管腔,并且在通过蒸发的溶剂去除后,将留下覆盖支架的浸渍端的聚合物膜。该聚合物膜是盖。可以根据需要将该过程重复数次以增大此盖的所需厚度。
作为备选方案,可以由可降解的网状物制备盖,并且将网状物粘附到支架的端部以形成盖。在该实施方案中,盖是多孔的,如当支架是尿道支架时所需的那样。然而,盖不必是多孔的,或者其可以仅在已经植入后变成多孔的。
这些是可以结合医疗设备(例如本文中所公开的医疗设备中的任一种)使用以在设备植入宿主中时提供管理式降解的盖的实例。
实施例10
线圈部件的纵向切缝以在线圈部件中产生可预测的破裂点
将乙交酯共聚物(MG5-B)通过熔体挤出制备成稳定的单丝并且定向以产生直径为约0.3mm的纤维,将其通过盘绕过程进一步加工到0.055”直径Teflon绳索上以保持线圈的内径。在盘绕后并且仍在Teflon绳索上时,线圈部件沿着固定刀口切刀前行以提供垂直于纤维轴并且轴向地沿着线圈长度的深度为大约0.02mm的纵向狭缝。纵向狭缝将初始抗拉强度减小少量,例如约5%。通过将单丝从绳索解缠然后将一段单丝放到抗拉强度测试仪中来测量抗拉强度。由于切割,获得了盘绕的切缝的支撑架,其具有33至35圈/英寸乙交酯共聚物单丝和沿着支撑架长度的横向狭缝。在体内,植入物将沿着狭缝点破裂,并且首先将在狭缝的位置处发生降解。
可以根据单丝的直径选择狭缝的深度。在多个实施方案中,狭缝的深度可以是单丝直径的1%或2%或3%或4%或5%、或6%、或7%、或8%、或9%、或10%、或11%、或12%、或13%、或14%、或15%、或16%、或17%、或18%、或19%、或20%、或21%、或22%、或23%、或24%、或25%、或26%、或27%、或28%、或29%、或30%、或31%、或32%、或33%、或34%、或35%,包括选自这些百分数值的范围。
这是可以在医疗设备(例如本文中所公开的医疗设备中的任一种)中产生以在设备植入宿主中时提供管理式降解的狭缝的一个实例。
实施例11
含有纵向疵点以提供可预测的降解破裂点的可降解输尿管支架的制备
通过熔体挤出过程制备形成为复丝纤维并且具有3.26的韧度和4.0旦尼尔(denier)/丝的Glycoprene聚合物(由93%乙交酯、5%己内酯和3%三亚甲基碳酸酯制备)。使用Lamb圆形纬纱编织机以连续方式在来自实施例10的盘绕且切缝的支撑架上形成Glycoprene复丝纤维的编织物。使用具有12个横列规针的7/8”编织筒在盘绕且切缝的支撑架上形成编织支撑架。
在单独的容器中,通过将1600毫升丙酮加入到一个64盎司罐中,然后加入16.0克聚乙二醇(MW=4600)和144克SVG-12,制备含有SVG-12、PEG 4600和丙酮的聚合物溶液。将溶液封装并且简单加热来促进溶解。将罐放置在自动滚动装置上直到达到完全溶解。通过编制芯穿过0.75升聚合物溶液浴的连续移动来进行编织芯的连续浸渍[所有物体都穿过该浴液;甚至是Teflon芯]。将编织芯从浸渍装置(由卷轴;涂料浴;和收集卷轴组成)的起初处解绕,并且立即进料到聚合物溶液浴中,其中两个同轴浸没滑轮保持支撑架材料浸没达浴液的长度。当浸渍的材料离开浴液时,将其穿过加热到40℃的空气循环干燥管,然后穿过加热到50℃的不锈钢单元,然后收集到最终的卷带轴上,在那里将其在减压下储存以完成干燥过程。
通过缠绕到配备有两个平行的0.5英寸直径的不锈钢棒的架子上,由浸渍的编织芯形成支架,所述不锈钢棒的间隔距离是可调整的以控制最终的支架长度。一旦放置在成形架子上,就将结构在130℃退火30分钟,并且在层流罩中冷却至室温。将支架从成形架子切割成最终的可降解输尿管支架的网形,并且通过以下方式移除Teflon芯:将Teflon的一端紧固到位置固定的虎钳夹口(vice grip)同时使用相反端拉伸Teflon芯以减小直径从而允许从支架长度中移除。根据适当规格检查以此方式产生的各支架。
通过该涂覆和成形的技术,沿着内线圈的长度产生的纵向狭缝得以保留,但是最初由于浸渍过程而受到保护。这是可以结合医疗设备(例如本文中所公开的医疗设备中的任一种)使用以在设备植入宿主中时提供管理式降解的切缝和涂覆技术的一个实例。
实施例12
通过线圈部件的纵向切缝制备的支架的体外水解
来自实施例11的浸渍且成形的可降解输尿管支架主要由聚合物主链的主链酯的水解而降解。当支架达到晚期降解时,存在MG5-B单丝线圈部件限定所产生的片段的长度的可能性,而较长的片段长度可能具有提高的部分或完全地阻塞输尿管括约肌的可能性,导致暂时性尿失禁。在来自实施例11的浸渍且成形的可降解输尿管支架的体外水解期间,纵向狭缝产生预先设置以在狭缝部位破裂的疵点。在37℃的人工尿液中温育后,可降解支架最初沿着支架的整个长度失去强度,同时保持整体形式达约前5至7天(与如果不存在狭缝的约7至12天相比)。参见ASTM F1828-97(于2006年重新批核),人工尿液的组合物的制备方法A1.2。
在该时间后,主要在MG5-B单丝线圈内的降解已经降低了抗拉强度,大约到低于初始强度的约20%,产生可以利用机械输入破裂的易碎单丝。在从可降解输尿管支架破碎前,线圈首先在狭缝位置处破裂。该片段的长度为0.03mm至15mm,其然后随着支架移动容易破裂成更小段的长度。如实施例11中所述的可降解输尿管支架在放置约30天内水解成适合于从泌尿生殖管道通过的分段长度。
实施例13
用于产生疵点以提供可预测的线圈破裂点的备选机制
可以以多种方式提供产生生物可降解医疗植入物的管理式降解的疵点。如先前举例说明的,可以切割盘绕形式的单丝以提供指定深度的狭缝。切口深度可以选择为对纤维抗拉强度具有所需影响,切口深度的增大直接与抗拉强度的损失增大相关联。大于纤维直径的30%的切口深度可能导致与初始强度相比50%以上的抗拉强度损失,产生可能低于保持输尿管通畅所需线圈机械性能的线圈机械性能。因此,在一个实施方案中,切口深度小于盘绕单丝的直径的30%。增大的切口深度提供支架的线圈部分的更快降解,但是这必须针对提供支架功能性所需的强度保持时间来平衡。
切口不必是均匀的。例如,与其中各单独线圈具有切口的连续方式不同,可以以间断的方式沿着线圈的轴制成至少0.03mm的浅切口。这可以用于在降解过程期间产生较大的支架片段,而长于10mm的支架片段由于阻塞的可能性而可能是不期望的。
代替用刀口切刀沿着线圈产生切口,可以采用用于破坏医疗设备的线圈部分的备选技术。例如,可以在不产生大的热影响区域的情况下,使用激光以通过从支架烧蚀3%至30%的线圈直径来产生狭缝。
另外或备选地,可以使用激光来提供点能源,以通过破坏聚合物晶体结构来产生一个或多个应力区域,在线圈聚合物内提供应力,并且降解聚合物链长度,所有都是为了引起更快速的降解。还可以使用加热和激光烧蚀的组合用于组合效果。
这些是在医疗设备(例如本文中所公开的医疗设备中的任一种)中产生疵点以在设备植入宿主中时提供管理式降解的实例。
实施例14
通过支架浸渍涂层的选择性移除产生降解部位
可以修饰浸渍且成形的可降解输尿管支架以通过沿着支架的长度选择性移除浸渍涂层来促进降解成较小段。可以通过沿着主轴(shaft)长度即沿着支架的中段移除间隔一定距离例如间隔1cm的涂层的圆周带来加工浸渍且成形的支架。这可以通过以下方式实现:应用合适的溶剂如丙酮来溶解在距离主轴的所需宽度(例如大约1mm宽度)的窄带中并且围绕支架的整个圆周的浸渍涂层。该过程将支架的编织物和线圈部件的处理段暴露。所得支架包括连续线圈,例如由MG5-B形成的连续线圈,包围线圈的连续编织部件,和沿着支架的长度以例如1cm长度然后在下一浸渍涂层段之前间隔例如1mm间距分段的浸渍涂层。
这举例说明如何在医疗设备中产生疵点,其可以应用于任何医疗设备,包括本文中所公开的医疗设备中的任一种,以在设备植入宿主中时提供管理式降解。
实施例15
具有浸渍涂层的选择性移除段的可降解输尿管支架的体外水解
支架的浸渍涂层基本上作为钝化层以控制下方线圈部件以及编织部件的水解速率。在实施例14中产生的支架的水解期间,移除了涂层的段较少地受到免于降解的保护。可以使用模拟尿液在37℃进行来自实施例14的支架的体外水解。预期支架的选择性移除了浸渍涂层的段比具有涂层的那些段大约快20%地损失强度,促使在那些部位发生破裂,从而产生大约1cm的降解长度,以允许从输尿管和膀胱的更容易的清除而没有阻塞。
实施例16
通过施加电离辐射产生优选的降解矢量的方法
可以使用电离辐射的施加来降低合成的生物可再吸收聚酯的分子量。为了在支架中产生优选的降解矢量或梯度,可以沿着支架的长度从一个方向施加β辐射,支架的膀胱卷曲侧的总曝光为约10至50kGy,过渡到在支架的肾脏卷曲侧的约50%减少的辐射剂量。
为了产生该剂量矢量,将如实施例6中所述的支架放置在金属箔小袋中并且在减压下在室温干燥以使残留水分最小化。然后将包装物在氮气气氛中气密地密封以提供对光和水分的防护。在单层中直立的膀胱卷曲端的情况下包装含有支架的密封包装用于加工。
将电子辐照(即一种涉及高能的β辐射的过程)施加到包装的支架。在该技术中,使用阴极源产生加速且成形为准直束的电子。该过程产生穿透深度有限的辐射。通过将该技术应用于含有支架的盒子,其中支架定向为使得膀胱卷曲最接近于辐射源,膀胱卷曲接收升高剂量的辐射,通过包装的长度减少有效施加的剂量,支架的肾脏卷曲端最终获得膀胱卷曲端的辐射能量的大约60%。
通过用逐渐变化的辐射剂量产生支架,调整降解模式使得支架优先在膀胱卷曲处开始朝肾脏卷曲行进地破裂,由此有利于使支架引起的尿失禁的风险最小化的小尺寸降解产物。
因此,本公开提供一种用于制备医疗设备的方法,其中在设备上以非均匀模式施加电子辐射,使得设备本身包含在设备上具有不均匀的分子量(Mw或Mn)的聚合物。本公开还提供在设备的维度上具有逐渐变化的不均匀聚合物分子量(Mw或Mn)的设备。
这举例说明如何在具体的医疗设备中产生疵点,其中该方法可以应用于任何医疗设备,包括本文中所公开的医疗设备中的任一种,以在设备植入宿主中时提供管理式降解。
实施例17
通过调整线圈图案&线圈密度产生优选的降解矢量的方法
用于在降解期间的形状保持的主要机制是在支架内存在MG5-B线圈。为了产生优先降解路径,在一个实施方案中,在线圈制造期间沿着支架主轴的长度调整支架线圈。为了实现该结果,Teflon单丝作为芯以在制造期间产生和保持支架的内管腔。将MG5-B或其他单丝纤维围绕Teflon芯缠绕以产生支架的线圈部件。在线圈产生期间,以约33至35圈/英寸的线圈密度形成将最终变成膀胱卷曲和肾脏卷曲的线圈段。在形成支架中段的支架的主轴区域,以从在肾脏卷曲过渡部处的约33至35圈/英寸逐渐变化到在膀胱卷曲过渡部处的约15至20圈/英寸的调整线圈密度来产生线圈。
这些线圈密度可以在起始、结束处并且沿着主轴变化。例如,支架的主轴区域在主轴之一(例如,在肾脏卷曲过渡部附近)处可以具有例如30、或31、或32、或33、或35圈/英寸的线圈密度。线圈密度可以沿着主轴的长度逐渐减小。例如,在膀胱线圈过渡部处,线圈密度可以仅是例如12、或13、或14、或15、或16、或17、或18、或19、或20、或21、或22、或23、或24、或25圈/英寸。
在37℃在模拟尿液中的体外降解期间,具有15至20圈/英寸的支架主轴段损失强度至比最接近于肾脏的过渡部早几天(例如1、或2、或3或4或5天)支持支架破裂的水平,提供膀胱到肾脏的降解矢量。当支架主轴逐渐开始破裂时,小的段与支架主轴分离,提供“自下向上”的降解路径并且使支架引起的尿失禁的风险最小化。
这举例说明如何在具体的医疗设备中产生降解矢量,其中该方法可以应用于任何医疗设备,包括本文中所公开的医疗设备中的任一种,以在设备植入宿主中时提供管理式降解。
实施例18
通过调整支架组分产生优选的降解矢量的备选方法
在另外的实施方案中,可以使用备选的技术以沿着支架主轴产生优选的降解矢量。
可以通过旋涂技术将浸渍涂料涂布到在Teflon芯上的线圈,例如基于MG5-B的线圈,其中沉积厚度沿着主轴的长度变化。根据该方法,在两个卷曲上以及在肾脏卷曲过渡部处以MG5-B+Glycoprene+SVG12/PEG的总重量的8重量%的水平涂布浸渍涂层厚度,而在膀胱卷曲过渡部处以4重量%的水平涂布涂层,在膀胱和肾脏卷曲之间具有线性的涂层梯度。通过该方法,首先在主轴的膀胱端失去支架的完整性。
在其他实施方案中,在两个卷曲上以及在肾脏卷曲过渡部处以MG5-B+Glycoprene+SVG12/PEG的总重量的5重量%、或6重量%、或7重量%、或8重量%、或9重量%、或10重量%、或11重量%、或12重量%的水平涂布浸渍涂层厚度,而在膀胱卷曲过渡部处以较低的水平涂布涂层,在膀胱和肾脏卷曲之间具有线性的涂层梯度。例如,如果浸渍涂层厚度最大为12重量%,则涂层厚度可以逐渐减小到11重量%,然后10重量%,然后9重量%,然后8重量%等,直到所需厚度,由此产生涂层厚度梯度。
这些实例举例说明如何在具体的医疗设备中产生降解矢量,其中这些方法可以应用于任何医疗设备,包括本文中所公开的医疗设备中的任一种,以在设备植入宿主中时提供管理式降解。
实施例19
通过调整支架组分产生优选的降解矢量的备选方法
产生优选的用于如先前所述的具有线圈、编织物和涂层结构体的支架的降解矢量的另一种方式是等离子体处理设备的表面。等离子体处理将向设备的表面添加羟基,这将在设备植入宿主中时招募更多的水,由此在表面处促进降解。等离子体处理可以是选择性的,使得一些表面接受更多等离子体处理,因此比其他表面具有更多的羟基。以此方式,沿着支架主轴产生羟基的梯度,在膀胱卷曲过渡部处具有最高的暴露水平,以提高局部亲水性并且局部地降解/破坏聚合物,由此促进最接近于膀胱卷曲处发生初始强度损失,沿着支架主轴朝肾脏卷曲行进。
还可以通过备选的手段来施加用于引起早期降解的这种化学处理,包括引起断链和亲水性的不同水平的酸处理。另外,可以通过改变PEG 4,600与SVG12的比率沿着支架的长度调整喷涂组成,在膀胱卷曲过渡部处的PEG 4,600的浓度较高并且在肾脏卷曲过渡部处的浓度较低。
这举例说明如何在具体的医疗设备中产生降解矢量,其中该方法可以应用于任何医疗设备,包括本文中所公开的医疗设备中的任一种,以在设备植入宿主中时提供管理式降解。因此,本公开提供一种形成支架的方法,所述方法包括:由包括线圈、编织物和涂层的部件构造支架,然后对所述支架进行化学处理以在将所述支架植入到宿主中时引起所述支架的早期降解。
实施例20
用于产生层状的芯至护套的降解矢量的设计和制造
可降解输尿管支架具有最里面的线圈,所述线圈由不透辐射的基于乙交酯的单丝制成,在上方编织有基于乙交酯的复丝,随后套有可降解聚合物膜,其中单丝线圈表现出最快的降解模式,然后不久是上方编织的复丝,最后膜护套表现出最长久的降解寿命。
将0.3mm直径的MG5-B单丝线圈以33至35圈/英寸缠绕到具有0.055”直径的Teflon芯上。使用Lamb圆形纬纱编织机以连续方式在前述的盘绕且切缝的支撑架上形成Glycoprene复丝纤维的编织物。使用具有12个横列规针的7/8”编织筒在盘绕支撑架上形成编织支撑架。使用具有加热到大约165℃的模管模具的3/4”单筒定制熔体挤出机将SVG-12和聚乙二醇共混物挤出成薄护套。将盘绕且编织的Teflon组合件穿过模管模头,允许直接施加薄的管状护套。
通过缠绕到配备有两个平行的0.5英寸直径的不锈钢棒的架子上,由浸渍的编织芯形成支架,所述不锈钢棒的间隔距离是可调整的以控制最终的支架长度。一旦放置在成形架子上,就将结构在130℃退火30分钟,并且在层流罩中冷却至室温。将支架从成形架子切割成最终的可降解输尿管支架的网形,并且通过以下方式移除Teflon芯:将Teflon的一端紧固到位置固定的虎钳夹口同时使用相反端拉伸Teflon芯以减小直径从而允许从支架长度中移除。根据适当规格检查以此方式产生的各支架。以此方式,可降解输尿管支架可以制备为使得SVG-12和PEG护套保持为维持支架外径但是不单独地涂覆MG5-B线圈或Glycoprene编织物的不同层。
在37℃在模拟尿液中的体外降解期间,MG5-B线圈在约7至14天时损失强度,之后其破碎并且容易地从剩余的Glycoprene纤维和外护套移位。当线圈以及之后编织物破碎时,它们可以与残留的支架分离并且沉降在膀胱中,在通过模拟排尿排泄前进一步降解成更小的片段。同样,SVG-12/PEG护套可以在膀胱中聚集,并且在通过模拟排尿排泄前破碎。
这举例说明如何在医疗设备的具体部件中产生降解矢量,其中该方法可以应用于任何医疗设备,包括本文中所公开的医疗设备中的任一种,以在设备植入宿主中时提供管理式降解。
实施例21
用于控制线圈分离速率的多线圈包含物
使用3/4”单螺杆挤出机将聚二
Figure BDA0001916167930000541
烷酮聚合物熔体挤出成单丝,然后定向并且热处理,以产生热稳定的坚固的具有0.3mm直径的单丝。使用Lamb圆形编织机将MG5-B稳定的单丝纤维以连续方式盘绕到具有0.055”直径的单丝Teflon芯上。在15cm的交替段中,将聚二
Figure BDA0001916167930000542
烷酮单丝与MG5-B单丝共同盘绕以提供第二线圈部件。遍及线圈的两段(具有和不具有聚二
Figure BDA0001916167930000543
烷酮单丝),净线圈密度保持恒定,为33至35圈/英寸。将所得线圈加工成如在实施例6中所述的成品可降解输尿管支架,以形成从大概主轴中点到膀胱卷曲具有仅MG5-B线圈的支架。支架在主轴中点和肾脏卷曲的顶端之间的部分含有MG5-B单丝和聚二
Figure BDA0001916167930000551
烷酮单丝两者的线圈。
在37℃在模拟尿液中的体外降解期间,支架在主轴中点下方的段将首先破裂并且与支架主体分离。在支架的肾脏半部分内的MG5-B线圈将由于第二线圈部件的延长的强度保持而保留在支架内。在14天后,当MG5-B明显降解并且破碎时,聚二
Figure BDA0001916167930000552
烷酮线圈开始破碎,释放细颗粒MG5-B、剩余的涂层和编织物部件,最终使剩余的聚二
Figure BDA0001916167930000553
烷酮线圈转移到膀胱中。这些片段在膀胱内进一步降解直到通过模拟排尿排泄。
因此,本公开提供了医疗设备,其包含两种不同的聚合物,所述聚合物各自具有独特的降解模式(即,两种聚合物具有彼此不同的降解模式),其中两种聚合物各自用于制备医疗设备的相同部件。在该实施例中,所述相同部件是支架的线圈。因此,支架的线圈部件由两种线圈制成,其中两种线圈包含具有不同降解模式的不同聚合物。
实施例22
用于产生离散降解颗粒的制造备选方案:调整的单丝直径
可降解输尿管支架的线圈部件通常是用于为支架提供结构支撑的主要特征,以及用于保持在植入时的管腔通畅的主要强度机构。为了促进单丝降解成离散颗粒,将线圈材料(例如MG5-B)熔体挤出成连续的单丝,并且以脉动方式以5mm的周期以2x至5.5x拉伸比定向,使得所得纤维表现出在波峰处0.3mm以及在波谷处0.2mm的直径。这些直径值仅是示例性的:还可以使用脉动挤出方式产生其他不同的直径值。然后通过以33至35圈/英寸的线圈密度缠绕到具有0.055”直径的Teflon芯上来加工该单丝。如实施例6中所述另外地加工该线圈以形成可降解输尿管支架。
在37℃在模拟尿液中的体外降解期间,具有多变的直径的MG5-B单丝在单丝的最小直径段处优先降解,产生长度大约为5mm的MG5-B颗粒。
这举例说明如何在具体的医疗设备中产生不均匀性,其中该方法可以应用于具有丝的任何医疗设备,包括本文中所公开的包括丝的医疗设备中的任一种,以在设备植入宿主中时提供管理式降解。
实施例23
用于产生离散降解颗粒的制造备选方案:凸凹花纹(embossed)单丝
将MG5-B单丝熔体挤出并且定向成均匀的直径。在第二过程中,将单丝以2至10mm增量穿过具有凹陷图案的旋转压纹机以沿着纤维的长度产生应力集中和物理疵点。然后将凸凹花纹单丝以33至35圈/英寸的线圈密度缠绕到具有0.055”直径的Teflon芯上,并且如实施例6中所述进一步加工,以形成可降解输尿管支架。
在37℃在模拟尿液中的体外降解期间,凸凹花纹单丝在凸凹花纹凹陷的位置处优先降解,产生长度大约为5mm的MG5-B颗粒。
这举例说明如何在具体的医疗设备中产生疵点,其中该方法可以应用于任何医疗设备,包括本文中所公开的医疗设备中的任一种,以在设备植入宿主中时提供管理式降解。
实施例24
用于产生离散降解颗粒的制造备选方案:热处理
将MG5-B单丝熔体挤出并且定向成均匀的直径。在第二过程中,将单丝沿着纤维轴以2mm的段部分地热处理,减少MG5-B单丝的结晶定向。然后将部分地热处理的单丝以33至35圈/英寸的线圈密度缠绕到具有0.055”直径的Teflon芯上,并且如实施例6中所述进一步加工,以形成可降解输尿管支架。
在37℃在模拟尿液中的体外降解期间,部分地热处理的单丝在热处理的位置处优先降解,产生长度大约为2mm的MG5-B颗粒。
这举例说明如何在具体的医疗设备中产生疵点,其中该方法可以应用于任何医疗设备,包括本文中所公开的医疗设备中的任一种,以在设备植入宿主中时提供管理式降解。
实施例25
用于产生离散降解颗粒的制造备选方案:环状支撑
将MG5-B聚合物注塑成具有0.050”的内管腔直径和0.3mm的壁厚度的开口环结构(夹(clip))。将线圈进一步设计为使得夹的“顶”和“底”表面具有用于改善在下游加工期间的堆叠和处理并且有助于在支架插入期间的抗弯阻力的平整特征。将这些夹以30至35夹/英寸的间距放置在具有0.055”直径的Teflon芯上,并且通过摩擦力保持在原位。如实施例6中所述进一步加工具有MG5-B夹的Teflon芯以形成可降解输尿管支架。
在37℃在模拟尿液中的体外降解期间,注塑的夹由于在编织物和涂层中的降解而分离,产生厚度小于0.3mm的离散颗粒。
这举例说明如何在具体的医疗设备中产生疵点,其中该方法可以应用于任何医疗设备,包括本文中所公开的医疗设备中的任一种,以在设备植入宿主中时提供管理式降解。
实施例26
用于产生离散降解颗粒的制造备选方案:海岛
将MG5-B和85:15PLGA共挤出成海岛(islands-in-the-sea)单丝构造,1至10丝的85:15PLGA以5旦尼尔/丝包括在MG5-B的“海”内的“岛”。将单丝定向以提高抗拉强度,并且热稳定化以优化热稳定性。将变细的单丝以33至35圈/英寸的间距缠绕到具有0.055”直径的Teflon芯上。如实施例6中所述进一步加工盘绕的Teflon芯以形成可降解输尿管支架。
在37℃在模拟尿液中的体外降解期间,线圈的MG5-B组分在85:15PLGA“岛”之前损失强度,这有助于保持支架的初始线圈结构直到MG5-B组分降解使得其破碎成小于0.5mm的碎片。一旦线圈的MG5-B组分与“岛”分离,丝通常就聚结成小的松散凝聚的结构,允许通过排尿从膀胱容易的排泄。
这举例说明如何在具体的医疗设备中产生疵点,其中该方法可以应用于任何医疗设备,包括本文中所公开的医疗设备中的任一种,以在设备植入宿主中时提供管理式降解。
实施例27
用于产生离散降解颗粒的制造备选方案:单丝形状
使用带有具有来自中央枢纽的多个翅片(fin)的多叶模具的单螺杆3/4”挤出机将MG5-B聚合物熔体挤出,以产生横截面积为大约0.07mm2的异型(profile)单丝。在定向和热处理后,将单丝以33至35圈/英寸的密度围绕0.055”Teflon芯盘绕以形成支架线圈。
这举例说明如何在具体的医疗设备中产生不对称的部件,其中该方法可以应用于任何医疗设备,包括本文中所公开的医疗设备中的任一种,以在设备植入宿主中时提供管理式降解。
实施例28
备选的单丝形状
可以将MG5-B聚合物熔体挤出成多种非圆形横截面形状以控制降解形态。例如,可以将聚合物熔体挤出成具有窄的中心部分的双叶单丝的形式,以引起主要降解成两个单独的纵向长度从而提高降解副产物的依从性。备选地,可以将聚合物熔体挤出成平整单丝或管的形式以保持弯曲刚度并且保持支架力学,同时促使线圈部件降解成较小颗粒。
这举例说明如何在具体的医疗设备中产生不对称的部件,其中该方法可以应用于任何医疗设备,包括本文中所公开的医疗设备中的任一种,以在设备植入宿主中时提供管理式降解。
实施例29
包含缓冲剂以抵消降解副产物酸性
利用改性的涂料溶液,如实施例6中所述制备可降解输尿管支架。使用溶解并且分散到丙酮中的SVG-12、聚乙二醇(Mw=4,600)和微粉化的磷酸氢二钠(例如5重量%)来制备涂料溶液。所得可降解输尿管支架浸渍涂层含有大约0.5重量%至3重量%的磷酸氢二钠。在植入后,磷酸氢二钠从涂层释放,并且有助于针对酸性降解副产物的作用缓冲尿液以维持典型的6.5至8.0的尿液内pH水平。
实施例30
包含抗痉挛剂以抵消由外来物体引起的刺激
利用改性的涂料溶液,如实施例6中所述制备可降解输尿管支架。使用溶解并且分散到丙酮中的SVG-12、聚乙二醇(Mw=4,600)和抗痉挛剂如阿托品(Atropine)来制备涂料溶液。所得可降解输尿管支架浸渍涂层含有至少0.5mg的阿托品。在植入后,阿托品从浸渍涂层释放,并且以抗胆碱能作用方式起作用以控制在输尿管和尿道内的痉挛,其可能由存在外来体或来自其的分解产物造成。
实施例31
用于提高放置稳定性的支架表面特征
如实施例6中所述,但是使用具有0.3mm直径的带倒刺的单丝作为线圈部件,制备可降解的输尿管支架。所得支架表现出带倒刺的表面特征,所述带倒刺的表面特征用于在放置后穿入组织中以降低支架迁移的风险。任选地,由于通过在支架表面上存在倒刺来保持放置位置稳定性,所以在没有膀胱卷曲的情况下制备支架。任选地,将膀胱卷曲替换为喇叭口形部分以防止支架向上迁移到肾脏中。
实施例32
另外的用于形成可降解输尿管支架的制造方法
为了产生包括用于放置稳定性的表面特征的连续可变降解路径,采用另外的制造方法。采用Stratasys J750polyjet印刷机来沉积三种不同的材料以提供如下所述的最终支架结构的组成单元:
组分1是负载有无机辐射不透过剂的快速降解的基于乙交酯的可光固化树脂,并且用作径向硬挺元件并且作为线圈在支架的主体内印刷。
组分2是快速降解的聚(富马酸丙二醇酯)可光固化树脂,在整个支架主轴中轴向地包含所述树脂以用作用于放置和可能的取回的增强元件。
组分3是柔性的基于三亚甲基碳酸酯的可光固化树脂,并且包含组分3作为组织界面覆盖物以形成支架的护套并且捆住组分1和2,并且还维持网状支架形状。
在支架内包含组分1,使得线圈结构的取向和形状提供平整的内管腔,以及具有纹理以增加输尿管壁和支架表面之间的摩擦用于改善放置稳定性的外表面。
通过调整在支架内的组分3厚度,能够提供在特定位置中更快的降解,以产生比具有更多的组分3覆盖物的那些快1至3天破裂的疵点。另外,组分3设计为任选地产生多孔(非连续)膜屏障。
包含组分2以保持支架的连续性,并且以间断的方式包含组分2作为轴向组分以允许在特定部位处的支架片段的破裂和分离。
在单个过程中产生网状支架形状,包括膀胱卷曲和肾脏卷曲两者,而不需要另外的固化或热处理。将支架在异丙醇浴中在37℃清洁1小时以在干燥、包装和灭菌前去除残留的光引发剂和未反应的试剂。
在37℃在模拟尿液中的体外降解期间,优先在具有较少组分3的区域中发生破碎。支架的连通性通过组分2保持,而当线圈破裂时,在支架结构内维持支架一体性直到在组分2中在中断处发生线圈破裂。该破裂使小段支架破碎进入膀胱中,在那里其可以通过排尿排泄。
实施例33
线圈部件模量
通过与聚二
Figure BDA0001916167930000601
烷酮和PEG大分子(Mw=10,000)的开环聚合来制备USD聚合物,以形成熔融温度为100至120℃的半结晶聚合物。将USD聚合物分离,研磨,并且筛分以获得1至4mm的粒度,并且除去挥发成分以去除残留单体。
将USD聚合物用3/4”单螺杆挤出机熔体挤出成单丝。将单丝以2x至5.5x定向,并且在80℃退火以提高热稳定性。纤维拉伸试验确定拉伸模量为约500至800MPa,其大约是MG5-B单丝的拉伸模量的2倍。将USD单丝以30至40圈/英寸的线圈密度或33至35圈/英寸的线圈密度围绕0.055”的Teflon芯盘绕。以与实施例6中所述相同的方式将盘绕的单丝加工成可降解的输尿管支架。
在37℃在模拟尿液中的体外降解期间,USD单丝线圈的聚醚组分导致约10至21天的线圈的降解和破碎,使残留的支架片段转移到膀胱中。由于USD单丝与MG5-B单丝相比具有增加的模量,所以线圈片段倾向于保留盘绕形状并且阻止其他支架部件瓦解和整理成致密块,这可能有助于降低尿失禁和/或输尿管内的阻塞的风险。
实施例34
固有地不透辐射的聚合物
以4%3-碘-1-丙醇作为引发剂,使用33%ε-己内酯、32%l-丙交酯、17%乙交酯、14%三亚甲基碳酸酯合成涂层聚合物RS-1。使用辛酸亚锡作为催化剂。将聚合物分离,溶解于二氯甲烷,并且沉淀到冷的异丙醇中以去除杂质,然后在分析和储存前干燥。
通过首先在没有不透辐射的添加剂的情况下用如实施例1中所述的MG5-B建立盘绕结构体来制备可降解的输尿管支架。将Glycoprene复丝纤维纬编在线圈部件上。将RS-1溶解于丙酮中,并且通过连续浸涂涂覆线圈/编织物部件以产生涂层支撑架。将涂层支撑架形成为如实施例6中所述的支架网形状。
由于在聚合物内的碘成分,由RS-1制备的涂层是固有地不透辐射的,产生在植入后可以通过x射线可视化的支架。与在先前实施例中描述的含有固体无机颗粒作为辐射不透过剂的其他公开的支架结构不同,本实施例中的支架不含固体无机微粒。当支架在体内降解时,不存在无机微粒使由高硬度微粒导致的炎性反应最小化。
尽管在本发明的实践或测试中也可以使用类似于或等同于本文中描述的那些的任何方法和材料,但是在本文中描述了有限数量的示例性方法和材料。通常,除非另外说明,用于制作本发明和/或其部件的材料可以选自适当的材料如生物可降解聚合物。
在本文中提供数值范围的情况下,应理解,在所述范围的上限和下限之间的各中间值(除非上下文另外明确说明,以下限的单位的十分之一)或在所述记载范围中的任何其他记载的或中间值也被包含在本发明内。这些较小范围的上限和下限可以独立地被包括在较小范围内,所述较小范围也被包含在本发明内,受制于在所记载范围中任何明确排除的界限。在所记载的范围包括界限中的一个或两个的情况下,不包括那些被包括的界限中的任一个或两个的范围也被包括在本发明内。
例如,除非另外说明,本文中所提供的任何浓度范围、百分比范围、比率范围或整数范围应理解为包括在所记载的范围内的任何整数值以及在适当时包括其分数(如整数的十分之一和百分之一)。另外,除非另外说明,本文中关于任何物理特征如聚合物子单元、尺寸或厚度所记载的任何数值范围应理解为包括在所记载的范围内的任何整数。如本文中所使用的,除非另外说明,术语“约”意指所指示范围、数值或结构的±20%。
本文中所引用的所有出版物和专利通过引用以其整体并入本文,用于描述和公开例如可以结合当前描述的发明使用的出版物中描述的材料和方法。提供上文和整个本文中讨论的出版物仅仅是因为它们的公布在本申请的提交日期之前。本文中任何内容都不应凭借在先发明解释为承认发明人无权先于任何参考的出版物。

Claims (11)

1.一种全部由可降解有机聚合物形成输尿管内支架的方法,所述方法包括:由包括一个线圈、一个编织物和涂层的聚合物部件构造支架,其中所述一个线圈由一个单丝形成,其中所述一个编织物通过在所述线圈上编织支撑架形成以提供编织支撑架,并且其中将所述涂层涂布到所述编织支撑架,然后对所述支架进行化学处理以在所述支架中产生疵点,其中这些疵点提供相对于所述支架的其他部位将优先发生降解的部位,并且在所述支架植入到宿主中时引起所述支架的早期降解,并且其中所述涂层在所述编织支撑架在体内降解时用作所述编织支撑架的容器。
2.一种医疗植入物,所述医疗植入物包含至少部分地包围聚合物医疗设备的防护层,所述医疗植入物全部由可降解有机聚合物形成,所述医疗设备在所述植入物植入宿主中时是生物可降解的,所述防护层是生物可降解的,其中所述防护层在所述医疗设备在体内降解时用作所述医疗设备的容器,其中所述医疗设备是输尿管内支架,其中所述输尿管内支架包括一个单丝线圈和在所述一个单丝线圈上形成的一个编织支撑架,其中所述防护层是涂布到所述一个单丝线圈和所述一个编织支撑架的涂层,
所述输尿管内支架包含疵点,这些疵点提供相对于所述支架的其他部位将优先发生降解的部位,并且在所述支架植入到宿主中时引起所述支架早期降解成碎片,其中通过对所述输尿管内支架进行化学处理来产生所述疵点。
3.根据权利要求2所述的植入物,其中所述涂层是亲水性的。
4.根据权利要求2所述的植入物,其中所述涂层比所述医疗设备更慢地降解。
5.根据权利要求2所述的植入物,其中所述涂层的厚度大于20微米。
6.根据权利要求2所述的植入物,其中所述涂层的厚度大于40微米。
7.根据权利要求2所述的植入物,其中所述涂层的厚度大于60微米。
8.根据权利要求2所述的植入物,其中所述涂层的厚度大于80微米。
9.根据权利要求2所述的植入物,其中所述涂层的厚度大于100微米。
10.根据权利要求2所述的植入物,其中所述涂层的厚度大于120微米。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的医疗植入物,其中所述防护层至少部分地包围所述医疗设备的中空中心,其中所述防护层提供在所述医疗设备的生物降解期间形成的降解产物和所述医疗设备的中空空间之间的屏障。
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