CN110251282B - 一种聚合物支架编制成型方法及一种端面处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚合物支架编制成型方法，及一种应用于聚合物支架编制成型方法的一种端面处理设备。聚合物支架编制成型方法依次进行选择编织模具步骤、单丝网状初始支架编织步骤、高温定型步骤、交叉点固定步骤和单丝网状支架切割步骤，采用端面处理设备对单丝网状支架进行端面处理，能够实现对于聚合物编织支架稳定高效的生产，大幅度提升了生产效率，减少了产品的不良率，提升了产品质量，降低了生产成本。

Description

一种聚合物支架编制成型方法及一种端面处理设备

技术领域

本发明涉及用于聚合物支架领域的一种聚合物支架编制成型方法及及一种端面处理设备。

背景技术

对于应用于人体内的的支架，市场上现有两种类型：金属支架和聚合物支架。其中，聚合物支架由于其具有可降解性，有着广阔的应用前景。其中，聚合物支架按照形态又可分为管状支架和编织支架。管状支架是生物可降解高分子聚合物通过挤出形成管材，再对管材进行吹塑后制得，其不能自膨撑开，只能通过压握在球囊上，通过球囊扩张而撑开支架。编制支架一般是指用一些约束工装进行支架环绕编制，编制后通过一定的温度加热使得分子链重新排布获得自膨式支架。现有自膨式支架都是手工编制，需要工人手工操作，且一致性重复性差，成本高昂，不利于推广使用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种聚合物支架编制成型方法及一种端面处理设备，能够高效快捷的生产聚合物编织支架，并能使得生产的聚合物编织支架获得更优良的工艺一致性，使得聚合物编织支架的尺寸更加精确。

实现上述目的的一种技术方案是：一种聚合物支架编制成型方法，采用编织机进行支架编织，包括如下步骤：

步骤1，根据聚合物支架的直径选择与之相匹配的编织机模具；

步骤2，采用并丝机将单丝纤维缠绕在编织机的锭子上进行送料，编织机在所述编织机模具上进行单丝纤维的交错编织，形成菱形网眼的单丝网状初始支架，任意同层所述菱形网眼间的距离为0.1mm－5mm；

步骤3，将所述单丝网状初始支架放入退火炉中进行退火处理，所述退火温度为在单丝纤维所采用的材料的玻璃化温度与熔点之间，加热时间为2分钟至30分钟，要求加热完以后的单丝网状初始支架从编织机上取下后能够保持原有形状，且通过切割后支架的头端没有外力作用不散开；

步骤4，采用端面处理设备对所述单丝网状支架的两端的端面上的单丝纤维交叉点进行固定，形成单丝网状支架，通过体式显微镜观察所述单丝网状支架端面的任意交点处的单丝纤维相互连接不脱离即为合格；

步骤5，根据需求直接在模具上从中部将经过端面处理的所述单丝网状支架切割成不同长度的单丝网状支架分段，对任意一段切割完成的所述单丝网状支架分段采用端面处理设备进行端面固定。

作为优选，所述端面处理设备采用热焊接工艺，对所述单丝网状支架端面上各个单丝纤维交叉点进行热焊接。

进一步的，所述热焊接工艺进行一次点焊，焊点的直径根据单丝纤维采用的材料在0.1mm到1mm之间。

作为优选，所述端面处理设备采用胶粘工艺，对所述单丝网状支架端面上各个单丝纤维交叉点采用胶水进行粘贴固定。

进一步的，所述胶粘工艺的工艺过程为，使用胶水进行点胶，点胶时要求所述单丝网状支架端面上各个交叉点两侧都要接触到胶水，胶水的点胶密度为全部点、间隔1个交点或间隔2个交点，在点胶完成后采用自然晾干或40度烘箱烘干，时间为2分钟至30分钟。

再进一步的，所述胶水的种类有包括1203瞬干胶和氰基丙烯酸乙酯强力瞬间接着剂在内的瞬间胶、环氧树脂粘结胶、厌氧胶水、UV胶水(紫外线光固化类)、热熔胶、压敏胶、乳胶或可降解材料配置的胶水中的一种；所述可降解材料为PLGA、PLLA、PDLA或PLC。

进一步的，步骤5中，对所述单丝网状支架进行切割的方式为高压水刀切割、激光切割、飞秒激光切割、热熔切割或切割刀切割中的一种。

进一步的，所述单丝纤维的表面雕刻有供搭载活性药物的凹槽。

进一步的，所述单丝纤维为携带活性药物的聚合物单丝纤维。

本发明的应用于聚合物支架编制成型方法的一种端面处理设备，包括基座、步进电机、模具固定工装、编织机模具、支架工装、垂直支架、支架交叉点固定设备和放大镜，其特征在于：

所述步进电机设置在所述基座上，所述步进电机连接有一根丝杆，所述模具固定工装可滑动的设置在所述丝杆上，所述编织机模具固定在所述模具固定工装上并通过所述支架工装进行支撑；

所述垂直支架设置在所述基座的一侧，所述支架交叉点固定设备可上下移动的垂直设置在所述垂直支架上，其端部正对着所述编织机模具；

所述放大镜可调节的设置在所述基座的一侧，朝向所述编织机模具。

本发明公开了一种聚合物支架编制成型方法，及一种应用于聚合物支架编制成型方法的一种端面处理设备。聚合物支架编制成型方法依次进行选择编织模具步骤、单丝网状初始支架编织步骤、高温定型步骤、交叉点固定步骤和单丝网状支架切割步骤，采用端面处理设备对单丝网状支架进行端面处理，能够实现对于聚合物编织支架稳定高效的生产，大幅度提升了生产效率，减少了产品的不良率，提升了产品质量，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明的一种端面处理设备的结构示意图。

具体实施方式

为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例进行详细地说明：

本发明的一种聚合物支架编制成型方法，具体步骤如下：

步骤1，根据聚合物支架的直径选择与之相匹配的编织机模具，编织机模具可更替的与编织机连接，该编织机模具为长条状结构，用以对单丝纤维的定型进行支撑。

步骤2，采用并丝机将单丝纤维缠绕在编织机的锭子上进行送料。卧式编织机采用8锭、16锭、32锭、48锭等信号的卧式编织机，编织方式为1压1、2压2或1压2等不同的编织方式。编织之前用并丝机将单丝纤维绕到不同的锭子上，单丝纤维的材料由一种或多种可降解聚合物组成。

可降解聚合物包括但不限于藻酸盐(aliginate)、纤维素和酯、葡聚糖、弹性蛋白、纤维蛋白、透明质酸、聚缩醛类、多芳基化合物(L－酪氨酸衍生的或游离酸)、聚(α－羟基酯)、聚(β－羟基酯)、聚酰胺、聚(氨基酸)、聚烷酸酯、聚亚烷基烷基化物、聚亚烷基氧基化物(polyalkylene oxylates)、聚亚烷基琥珀酸酯、聚酐、聚酐酯、聚天冬氨酸(polyaspartimic acid)、聚二羟乙酸丁二酯、聚(己内酯)、聚(己内酯)/聚(乙二醇)共聚物、聚(碳酸酯)、L－酪氨酸衍生的聚碳酸酯、聚氰基丙烯酸酯、聚二氢吡喃、聚(二烷酮)、聚－p－二烷酮、聚(ε－己内酯)、聚(ε－己内酯－二甲基三亚甲基碳酸酯)、聚(酯酰胺)、聚(酯)、脂肪族聚酯、聚(醚酯)、聚(乙二醇)/聚(原酸酯)共聚物、聚(戊二酸)(poly(glutarunic acid))、聚(乙醇酸)、聚(乙交酯)、聚(乙交酯)/聚(乙二醇)共聚物、聚(乙交酯－三亚甲基碳酸酯)、聚(羟基烷酸酯)、聚(羟基丁酸酯)、聚(羟基丁酸酯－co－戊酸酯)、聚(亚氨基碳酸酯)、聚缩酮、聚(乳酸)、聚(乳酸－co－乙醇酸)、聚(乳酸－co－乙醇酸)/聚(乙二醇)共聚物、聚(丙交酯)、聚(丙交酯－co－己内酯)、聚(DL－丙交酯－co－乙交酯)、聚(丙交酯－co－乙交酯)/聚(乙二醇)共聚物、聚(丙交酯)/聚(乙二醇)共聚物、聚(丙交酯)/聚(乙交酯)共聚物、聚原酸酯、聚(氧乙烯)/聚(氧丙烯)共聚物、聚肽、聚膦腈、聚膦酸酯、聚膦酸酯聚氨酯、聚(富马酸亚丙酯－co－乙二醇)、聚(三亚甲基碳酸酯)、聚酪氨酸碳酸酯、聚氨酯、PorLastin或丝弹性蛋白聚合物、蜘蛛丝、tephaflex、三元共聚物(乙交酯、丙交酯或二甲基三亚甲基碳酸酯的共聚物)及其组合、混合物或共聚物。

编织机在编织机模具上进行单丝纤维的交错编织，形成菱形网眼的单丝网状初始支架。任意同层菱形网眼间的距离为0.1mm－5mm。该支架在编织机模具形成管材结构。管材的长度根据不同的编织机模具而定，一般最少不低于30mm，最长可以到5mm以上。编织机的编织速度行速度可调，一般本专利涉及到的速度为每分钟10mm/r至每分钟1000mm/r。

步骤3，将单丝网状初始支架放入退火炉中进行退火处理，退火温度为在单丝纤维所采用的材料的玻璃化温度与熔点之间，具体时间视单丝纤维选用的可降解材料而定。通常情况下，退火温度在60℃至180℃。加热时间为2分钟至30分钟。退火工艺的标准在于，经过退火工艺的单丝网状初始支架从编织机上取下后能够保持原有形状，且通过切割后支架的头端没有外力作用不散开。

步骤4，采用端面处理设备对单丝网状支架的两端的端面上的单丝纤维交叉点进行固定，形成单丝网状支架，通过体式显微镜观察单丝网状支架端面的任意交点处的单丝纤维相互连接不脱离即为合格。

对于采用端面处理设备对单丝网状支架的两端的端面进行处理有两种实现方式。

1.端面处理设备采用热焊接工艺，对单丝网状支架端面上各个单丝纤维交叉点进行热焊接。热焊接工艺进行一次点焊，焊点的直径根据单丝纤维采用的材料在0.1mm到1mm之间。该种工艺适用于遇高温熔化及凝固性能较好的可降解材料。

2.端面处理设备采用胶粘工艺，对单丝网状支架端面上各个单丝纤维交叉点采用胶水进行粘贴固定。胶粘工艺的工艺过程为，使用胶水对单丝网状支架的两端的端面上的单丝纤维交叉点进行点胶，点胶时要求单丝网状支架端面上各个交叉点两侧都要接触到胶水。胶水的点胶密度为全部点、间隔1个交点或间隔2个交点。在点胶完成后采用自然晾干或40度烘箱烘干，时间为2分钟至30分钟。该种工艺适用于性能受胶水影响较小的可降解材料。胶水的种类有包括1203瞬干胶和氰基丙烯酸乙酯强力瞬间接着剂在内的瞬间胶、环氧树脂粘结胶、厌氧胶水、UV胶水(紫外线光固化类)、热熔胶、压敏胶、乳胶或可降解材料配置的胶水，其中可降解材料为PLGA、PLLA、PDLA或PLC。

请参阅图1，应用于本发明的聚合物支架编制成型方法的一种端面处理设备，包括基座1、步进电机2、模具固定工装3、编织机模具4、支架工装5、垂直支架6、支架交叉点固定设备7和放大镜8。

步进电机2设置在基座1上，步进电机2连接有一根丝杆21，模具固定工装3可滑动的设置在丝杆21上。编织机模具4水平固定模具固定工装3上并通过支架工装5进行支撑。

垂直支架6设置在基座的一侧，支架交叉点固定设备7可上下移动的垂直设置在垂直支架上，其端部正对着编织机模具4。支架交叉点固定设备7可根据工艺的需求进行替换，选用热焊接工艺设备或滴胶设备。

放大镜8可调节的设置在基座的一侧，朝向编织机模具4，用以观察监测单丝网状支架的端面处理是否合格。

步骤5，根据需求直接在模具上从中部将经过端面处理的单丝网状支架切割成不同长度的单丝网状支架分段，对任意一段切割完成的单丝网状支架分段采用端面处理设备进行端面固定。对单丝网状支架进行切割的方式为高压水刀、激光、飞秒激光、热熔或切割刀。

为了提升聚合物支架的带药性能，实现聚合物支架的药物缓释治疗，制作聚合物支架的单丝纤维采用带药设计，通过在单丝纤维的表面雕刻供搭载活性药物的凹槽，或直接采用携带活性药物的聚合物单丝纤维来实现。所述药物包括但诊断剂和治疗剂。诊断剂包括例如造影剂，该造影剂供在超声成像、磁共振成像(MRI)、核磁共振(NMR)、计算机体层摄影术(CT)、电子自旋共振(ESR)、核医学成像、光学成像、弹性成像、荧光成像、正电子发射体层摄影术(PET)、射频(RF)和微波激光方面使用。治疗剂包括但不限于抗炎剂、抗变应原、抗胆碱能药、抗组胺剂、抗感染剂、抗血小板剂、抗凝剂、抗血栓剂、抗瘢痕形成剂、抗增殖剂、化疗剂、抗肿瘤剂、减充血剂、愈合促进剂和维生素类(例如，维A酸、维生素A、右泛醇(depaxapanthenol)、维生素B及其衍生物)、高渗性泻药(hypersomolar agents)、免疫调节剂、免疫抑制剂及其组合和混合物。

采用本发明的一种聚合物支架编制成型方法及一种端面处理设备进行聚合物支架的生产，经测算生产效率及工艺一致性得到了显著提升。详见下表。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种聚合物支架编制成型方法，采用编织机进行支架编织，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，根据聚合物支架的直径选择与之相匹配的编织机模具；

步骤2，采用并丝机将单丝纤维缠绕在编织机的锭子上进行送料，编织机在所述编织机模具上进行单丝纤维的交错编织，形成菱形网眼的单丝网状初始支架，任意同层所述菱形网眼间的距离为0.1mm－5mm；

步骤3，将所述单丝网状初始支架放入退火炉中进行退火处理，所述退火温度为在单丝纤维所采用的材料的玻璃化温度与熔点之间，加热时间为2分钟至30分钟，要求加热完以后的单丝网状初始支架从编织机上取下后能够保持原有形状，且通过切割后支架的头端没有外力作用不散开；

步骤4，采用端面处理设备对所述单丝网状支架的两端的端面上的单丝纤维交叉点进行固定，形成单丝网状支架，通过体式显微镜观察所述单丝网状支架端面的任意交点处的单丝纤维相互连接不脱离即为合格；

步骤5，根据需求直接在模具上从中部将经过端面处理的所述单丝网状支架切割成不同长度的单丝网状支架分段，对任意一段切割完成的所述单丝网状支架分段采用端面处理设备进行端面固定。

2.根据权利要求1所述的一种聚合物支架编制成型方法，其特征在于，所述端面处理设备采用热焊接工艺，对所述单丝网状支架端面上各个单丝纤维交叉点进行热焊接。

3.根据权利要求2所述的一种聚合物支架编制成型方法，其特征在于，所述热焊接工艺进行一次点焊，焊点的直径根据单丝纤维采用的材料在0.1mm到1mm之间。

4.根据权利要求1所述的一种聚合物支架编制成型方法，其特征在于，所述端面处理设备采用胶粘工艺，对所述单丝网状支架端面上各个单丝纤维交叉点采用胶水进行粘贴固定。

5.根据权利要求4所述的一种聚合物支架编制成型方法，其特征在于，所述胶粘工艺的工艺过程为，使用胶水进行点胶，点胶时要求所述单丝网状支架端面上各个交叉点两侧都要接触到胶水，胶水的点胶密度为全部点、间隔1个交点或间隔2个交点，在点胶完成后采用自然晾干或40度烘箱烘干，时间为2分钟至30分钟。

6.根据权利要求4至5中任意一项所述的一种聚合物支架编制成型方法，其特征在于，所述胶水的种类有包括1203瞬干胶和氰基丙烯酸乙酯强力瞬间接着剂在内的瞬间胶、环氧树脂粘结胶、厌氧胶水、UV胶水(紫外线光固化类)、热熔胶、压敏胶、乳胶或可降解材料配置的胶水中的一种；所述可降解材料为PLGA、PLLA、PDLA或PLC。

7.根据权利要求1所述的一种聚合物支架编制成型方法，其特征在于，步骤5中，对所述单丝网状支架进行切割的方式为高压水刀切割、激光切割、飞秒激光切割、热熔切割或切割刀切割中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种聚合物支架编制成型方法，其特征在于，所述单丝纤维的表面雕刻有供搭载活性药物的凹槽。

9.根据权利要求1所述的一种聚合物支架编制成型方法，其特征在于，所述单丝纤维为携带活性药物的聚合物单丝纤维。

10.应用于聚合物支架编制成型方法的一种端面处理设备，包括基座、步进电机、模具固定工装、编织机模具、支架工装、垂直支架、支架交叉点固定设备和放大镜，其特征在于：

所述步进电机设置在所述基座上，所述步进电机连接有一根丝杆，所述模具固定工装可滑动的设置在所述丝杆上，所述编织机模具固定在所述模具固定工装上并通过所述支架工装进行支撑；

所述垂直支架设置在所述基座的一侧，所述支架交叉点固定设备可上下移动的垂直设置在所述垂直支架上，其端部正对着所述编织机模具；

所述放大镜可调节的设置在所述基座的一侧，朝向所述编织机模具。

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