CN111228008B - 一种短暂植入的冻融药物支架输送系统及其制备和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了属于三类植入性医疗器械技术领域的一种短暂植入的冻融药物支架输送系统及其制备和应用。该冻融药物支架输送系统包括球囊输送系统和囊体药物支架，所述球囊输送系统的球囊表面设置凹槽结构，所述囊体药物支架置于球囊表面的凹槽结构中；所述囊体药物支架为内部密封有易低温凝结液体的软性支架；所述冻融药物支架输送系统表面设有隔热层，所述囊体药物支架的隔热层表面设有药物涂层。本发明提供的冻融药物支架输送系统不仅解决了载药球囊扩张技术中药物利用率低的问题，还解决了药物支架在体内存留风险性不可控的问题。

Description

一种短暂植入的冻融药物支架输送系统及其制备和应用

技术领域

本发明属于三类植入性医疗器械技术领域，特别涉及一种短暂植入的冻融药物支架输送系统及其制备和应用。

背景技术

在整个世界范围内，由于心血管疾病带来的致残率和致死率正在逐年攀升，人类在对抗心血管的道路上也从未停止过。在20世纪30年代，冠脉导管介入术被开发出来并成功实施，标示着人类对心血管疾病的对抗进入了新的纪元。在今后的几十年里，从最初的冠脉造影和测量血压等简单的影像计量学，发展到后来采用介入器械治疗冠脉的一些病症，冠脉导管介入术发展迅猛。至20世纪70年代，单纯的球囊扩张术也称为PTCA术问世，为广大心血管疾病尤其是冠脉狭窄栓塞的患者带来了福音。时至今日，冠脉介入治疗已经经过了单纯球囊扩张、裸金属支架、药物洗脱支架这三个主要阶段，治疗后的血管再狭窄率也从50％降到了3％，冠心病得到很好的治疗和控制。

不过，目前使用量最大的药物洗脱支架依旧有其特有的弊端，这是因为药物洗脱支架普遍使用的是金属支架，被植入后永久留存在人体内部，患者需要终身服用抗血小板或抗凝药物。为了解决这一问题，目前人们将目光放在了使用普通球囊载上药物或生物可降解材料支架这两种方法。载药球囊是通过将球囊短暂贴合于血管壁，将球囊上的药物释放，释放完成后撤出球囊；而生物可降解材料支架一般采用聚乳酸为原料制成支架，并在这种支架表面涂有药物，植入过程与金属药物洗脱支架类似。这两种方法的共同点是没有任何物质会永远留存在人体内部，但是载药球囊贴合时间短，一般不超过1min，短时间的贴合并不能让血管大量而柔顺的吸收药物，而且在载药球囊在输送过程中，也会由于血液的冲刷丢掉药物，药物的生物利用率很低。而生物可降解材料支架通常需要2年的时间才会完全降解，而在这种支架降解的过程中，产生的支架碎片以及显影环在体内并不受控制，有极大的风险随着血液活动到其他部位，造成二次血栓，更严重的则会危及患者生命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种短暂植入的冻融药物支架输送系统及其制备和应用，具体技术方案如下：

一种短暂植入的冻融药物支架输送系统，包括球囊输送系统和囊体药物支架，所述球囊输送系统的球囊表面设置凹槽结构，所述囊体药物支架置于球囊表面的凹槽结构中；

所述囊体药物支架为内部密封有易低温凝结液体的软性支架；

所述冻融药物支架输送系统表面设有隔热层，所述囊体药物支架的隔热层表面设有药物涂层。

本发明所述冻融药物支架输送系统表面的隔热层包括两部分：在球囊输送系统上除凹槽结构以外的表面上设置的隔热层，和在囊体药物支架上除与凹槽结构配合处以外的表面上设置的隔热层。

所述球囊表面的凹槽结构为单螺旋结构、多螺旋结构、单直线结构或多直线结构。

所述囊体药物支架的形状与凹槽结构匹配。

所述囊体药物支架两端与所述球囊两端为热焊连接结构或粘结结构。

所述易低温凝结液体为纯水或冰醋酸。

所述囊体药物支架内部还充有造影剂。

所述药物涂层为治疗血栓的药物，如紫杉醇、紫杉醇衍生物、雷帕霉素、雷帕霉素衍生物中的一种或多种。

本发明所述冻融药物支架输送系统的制备方法包括以下步骤：

(1)在球囊输送系统的球囊表面设置凹槽结构；

(2)在囊体药物支架内部密封有易低温凝结液体和造影剂，当球囊输送系统的球囊处于撑开状态下，将囊体药物支架嵌入球囊表面的凹槽结构内，并将囊体药物支架的两端与球囊的两端固定连接；

(3)在步骤(2)所得结构体表面涂覆隔热层，并在囊体药物支架隔热层的表面涂覆药物涂层；

(4)囊体药物支架随球囊一起卷缩并套上保护套，得到所述冻融药物支架输送系统。

或者，本发明所述冻融药物支架输送系统的制备方法包括以下步骤：

(1)在球囊输送系统的球囊表面设置凹槽结构，在除凹槽结构外的表面涂覆隔热层；

(2)在囊体药物支架内部密封有易低温凝结液体和造影剂，在囊体药物支架上除与凹槽结构配合处外的表面均涂覆隔热层，在隔热层的表面设置药物涂层；

(3)当步骤(1)所得球囊输送系统的球囊处于撑开状态下，将步骤(2)所得囊体药物支架嵌入球囊表面的凹槽结构内，并将囊体药物支架的两端与球囊的两端固定连接；

(4)囊体药物支架随球囊一起卷缩并套上保护套，得到所述的短暂植入的冻融药物支架输送系统。

本发明所述冻融药物支架输送系统的应用包括以下步骤：

(1)将所述冻融药物支架输送系统输送至病变部位，自球囊导管的尾部将液态气体打入至球囊中，并使球囊带囊体药物支架进行扩张；

(2)囊体药物支架内液体冷冻凝结为固态，即软性囊体药物支架变成刚性的囊体药物支架后，将球囊内的液态气体从球囊导管的尾部抽出，球囊变成干瘪状态，血管内的血液恢复流动，刚性囊体药物支架贴合在病变血管处保持形状并释放药物；

(3)刚性囊体药物支架自无隔热层处吸收热量，刚性囊体药物支架固态物质融化为液体，即刚性囊体药物支架转变为软性囊体药物支架；随球囊一起撤出人体，完成短暂性植入。

所述液态气体为液态空气、液态氮气、液态氧气。

本发明的有益效果为：本发明通过将内部充有液体的软性囊体药物支架，在球囊充入低温液态气体时，软囊体内的液体迅速冷冻凝结，变为刚性的囊体药物支架，贴合血管释放药物，而后又通过人体体温作用，在药物释放完毕后，又变为软囊体，最后来达到短暂植入病变部位并扩张释放药物，最终随球囊完全抽离体外的目的。解决了载药球囊扩张技术中药物利用率低、药物支架在体内存留风险性不可控的问题，制备工艺简单，应用方便，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明短暂植入的冻融药物支架输送系统结构示意图；

图2为球囊输送系统结构示意图；

图3为囊体药物支架结构示意图；

图4为囊体药物支架剖面图；

图5为本发明短暂植入的冻融药物支架输送系统在液态气体进入后的撑起图；

图6为本发明短暂植入的冻融药物支架输送系统在液态气体撤出后囊体药物支架支撑图。

标号说明：1：球囊输送系统；1-1：球囊；1-2：杆体；1-3：球囊导管；1-4：凹槽结构；1-5：显影环；2：囊体药物支架；2-1：配合处；2-2：隔热层；2-3：药物涂层；3：保护套。

具体实施方式

本发明提供了一种短暂植入的冻融药物支架输送系统及其制备和应用，下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示的短暂植入的冻融药物支架输送系统，包括球囊输送系统1、囊体药物支架2。图1中保护套3套在球囊输送系统1和囊体药物支架2上，用于保护冻融药物支架输送系统上的球囊和囊体药物支架。

如图2所示的球囊输送系统1，球囊输送系统1包括球囊1-1、杆体1-2和球囊导管1-3。在球囊1-1表面设置凹槽结构1-4，凹槽结构1-4为单螺旋结构、多螺旋结构、单直线结构或多直线结构等可以将囊体药物支架嵌入的结构。

图2中显影环1-5为设置在球囊输送系统1导管内管上，用于在X光下显影的金属或非金属环，作用是标记球囊1-1的位置，属于球囊输送系统上的常规部件。

除凹槽结构1-4外，球囊输送系统1表面设置隔热层，以阻绝外部温度侵入到球囊1-1及杆体1-2内部。

如图3所示的囊体药物支架2，囊体药物支架2选用常温为软性且不溶于水的高分子材料薄壁支架，形状与凹槽结构1-4配合，如规则圆形或椭圆形的囊体形状。

囊体药物支架2内充盈并密封有易低温凝结的液体，还充有常规造影剂；例如纯水与造影剂，或者冰醋酸与造影剂等等。常规造影剂的作用是使得囊体药物支架2在病变部位撑起时可以在X光射线下可见。

如图4所示的囊体药物支架剖面，在囊体药物支架2上除与凹槽结构1-4的配合处2-1外的表面设置有隔热层2-2，以能够阻绝外部温度侵入到囊体药物支架2内部。在隔热层2-2的表面设置能够治疗血栓的药物涂层2-3，如紫杉醇、紫杉醇衍生物、雷帕霉素、雷帕霉素衍生物中的一种或多种。

所述囊体药物支架2嵌入球囊1-1表面的凹槽结构1-4中，囊体药物支架2的两端与球囊1-1的两端为热焊接结构或粘接结构。

本发明所述短暂植入的冻融药物支架输送系统的制备方法无特定步骤，能实现上述如图1所示的短暂植入的冻融药物支架输送系统结构即可。

本发明所述短暂植入的冻融药物支架输送系统的制备方法可以通过以下步骤实现：

(1)在球囊吹塑过程中，采用模具内尺寸和形状控制原理，在球囊输送系统1的球囊1-1表面设置凹槽结构1-4；

(2)在囊体药物支架2内部密封有易低温凝结液体和造影剂，当球囊输送系统1的球囊1-1处于撑开状态下，将囊体药物支架2嵌入球囊1-1表面的凹槽结构1-4内，并将囊体药物支架2的两端与球囊1-1的两端固定连接；

(3)在步骤(2)所得结构体表面涂覆隔热层，并在囊体药物支架2上隔热层2-2的表面通过喷涂、刷涂或浸涂的方式赋予一层药物涂层2-3；

(4)囊体药物支架2随球囊1-1一起卷缩并套上保护套3，得到所述的短暂植入的冻融药物支架输送系统。

或者，本发明所述短暂植入的冻融药物支架输送系统的制备方法也可以通过以下步骤实现：

(1)在球囊吹塑过程中，采用模具内尺寸和形状控制原理，在球囊输送系统1的球囊1-1表面设置凹槽结构1-4；在除凹槽结构1-4外的表面涂覆隔热层。

(2)将囊体药物支架2制成与凹槽结构1-4匹配的形状，在囊体药物支架2内部密封有易低温凝结液体和造影剂，然后在囊体药物支架2上除与凹槽结构1-4配合处2-1外的表面均涂覆隔热层2-2，在隔热层2-2的表面通过喷涂、刷涂或浸涂的方式赋予一层药物涂层2-3。

(3)当步骤(1)所得球囊输送系统1的球囊1-1处于撑开状态下，将步骤(2)所得囊体药物支架2嵌入球囊1-1表面的凹槽结构1-4内，并将囊体药物支架2的两端与球囊1-1的两端采用热焊接或粘接的方式固定连接；

(4)囊体药物支架2随球囊1-1一起卷缩并套上保护套3，得到所述的短暂植入的冻融药物支架输送系统。

本发明短暂植入的冻融药物支架输送系统使用时，首先将保护套3拆下，将图1所示的短暂植入的冻融药物支架输送系统输送到病变部位，如图5所示，使用液态气体从球囊导管1-3的尾部打入至球囊1-1中，并使球囊1-1带囊体药物支架2进行扩张，所述液态气体可以是液态空气、液态氮气、液态氧气等等，所述液态气体的特点是温度低，在将这些液态气体充入球囊1-1后，可以将囊体药物支架2内的混合液体迅速冷冻凝结为固态。

由于球囊1-1表面除凹槽结构1-4外，囊体药物支架2上除与凹槽结构1-4配合处2-1外的表面均设置有隔热涂层，低温会持续很久并且不会使血液或血管组织冻伤。当囊体药物支架2在低温作用下冷冻凝结为固态，变成刚性的囊体药物支架后，如图6所示，可以将球囊1-1内的液态气体从球囊导管1-3的尾部抽出，球囊1-1变成干瘪状态，血管内的血液会恢复流动，此时刚性的囊体药物支架2贴合在病变血管处保持形状并释放药物。在刚性的囊体药物支架2释放药物的同时，持续在X光下观察刚性的囊体药物支架2，此时刚性的囊体药物支架2会随着体温和血液带来的温度从囊体药物支架2的无隔热层的部位传导至囊体药物支架2的内部，并逐渐融化囊体内冷冻凝结的液体。在经过一段时间的融化与药物释放后，刚性的囊体药物支架2逐渐失去支撑力，并不再贴合血管，变回软性的囊体药物支架2，完成短暂植入过程。最后随着球囊一起，被撤出人体。

Claims (7)

1.一种短暂植入的冻融药物支架输送系统，其特征在于，包括球囊输送系统和囊体药物支架，所述球囊输送系统的球囊表面设置凹槽结构，所述囊体药物支架置于球囊表面的凹槽结构中；

所述囊体药物支架为内部密封有易低温凝结液体的软性支架；

所述冻融药物支架输送系统表面设有隔热层，所述囊体药物支架的隔热层表面设有药物涂层。

2.根据权利要求1所述的冻融药物支架输送系统，其特征在于，所述球囊表面的凹槽结构为单螺旋结构、多螺旋结构、单直线结构或多直线结构；所述囊体药物支架的形状与凹槽结构匹配。

3.根据权利要求1所述的冻融药物支架输送系统，其特征在于，所述囊体药物支架两端与所述球囊两端为热焊连接结构或粘结结构。

4.根据权利要求1所述的冻融药物支架输送系统，其特征在于，所述易低温凝结液体为纯水或冰醋酸；所述药物涂层为治疗血栓的药物层。

5.根据权利要求1所述的冻融药物支架输送系统，其特征在于，所述囊体药物支架内部还充有造影剂。

6.权利要求1-5任一项所述冻融药物支架输送系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）在球囊输送系统的球囊表面设置凹槽结构；

2）在囊体药物支架内部密封有易低温凝结液体和造影剂，当球囊输送系统的球囊处于撑开状态下，将囊体药物支架嵌入球囊表面的凹槽结构内，并将囊体药物支架的两端与球囊的两端固定连接；

3）在步骤2）所得结构体表面涂覆隔热层，并在囊体药物支架隔热层的表面涂覆药物涂层；

4）囊体药物支架随球囊一起卷缩并套上保护套，得到所述冻融药物支架输送系统。

7.权利要求1-5任一项所述冻融药物支架输送系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）在球囊输送系统的球囊表面设置凹槽结构，在除凹槽结构外的表面涂覆隔热层；

2）在囊体药物支架内部密封有易低温凝结液体和造影剂，在囊体药物支架上除与凹槽结构配合处外的表面均涂覆隔热层，在隔热层的表面设置药物涂层；

3）当步骤1）所得球囊输送系统的球囊处于撑开状态下，将步骤2）所得囊体药物支架嵌入球囊表面的凹槽结构内，并将囊体药物支架的两端与球囊的两端固定连接；

4）囊体药物支架随球囊一起卷缩并套上保护套，得到所述的短暂植入的冻融药物支架输送系统。

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