KR102532990B1 - A manufacturing method for medical stent using laser - Google Patents
A manufacturing method for medical stent using laser Download PDFInfo
- Publication number
- KR102532990B1 KR102532990B1 KR1020210012049A KR20210012049A KR102532990B1 KR 102532990 B1 KR102532990 B1 KR 102532990B1 KR 1020210012049 A KR1020210012049 A KR 1020210012049A KR 20210012049 A KR20210012049 A KR 20210012049A KR 102532990 B1 KR102532990 B1 KR 102532990B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- stent
- laser
- manufacturing
- medical stent
- drug
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 43
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims abstract description 43
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 claims description 14
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 claims description 5
- 206010002329 Aneurysm Diseases 0.000 claims description 4
- 206010046996 Varicose vein Diseases 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 49
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 10
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 5
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 3
- 208000027185 varicose disease Diseases 0.000 description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000037803 restenosis Diseases 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000684 Cobalt-chrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 description 1
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 239000010952 cobalt-chrome Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 210000002889 endothelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- -1 etc. may be used Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 206010020718 hyperplasia Diseases 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
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
-
- 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
- A61F2/0077—Special surfaces of prostheses, e.g. for improving ingrowth
-
- 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
- A61F2/848—Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents having means for fixation to the vessel wall, e.g. barbs
-
- 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
- A61F2/91—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 made from perforated sheet material or tubes, e.g. perforated by laser cuts or etched holes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
- B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
- B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
- B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
- B23K26/359—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by providing a line or line pattern, e.g. a dotted break initiation line
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
- B29C59/16—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by wave energy or particle radiation, e.g. infrared heating
-
- 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
- A61F2/0077—Special surfaces of prostheses, e.g. for improving ingrowth
- A61F2002/0081—Special surfaces of prostheses, e.g. for improving ingrowth directly machined on the prosthetic surface, e.g. holes, grooves
-
- 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
- A61F2210/00—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2210/0004—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof bioabsorbable
-
- 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
- A61F2240/00—Manufacturing or designing of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2240/001—Designing or manufacturing processes
- A61F2240/002—Designing or making customized prostheses
-
- 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
- A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2250/0058—Additional features; Implant or prostheses properties not otherwise provided for
- A61F2250/0067—Means for introducing or releasing pharmaceutical products into the body
Abstract
본 발명은, 레이저를 이용하여 상기 스텐트의 표면에 이탈 방지 홈부를 형성하는 패턴형성 1단계; 상기 레이저를 이용하여 상기 이탈 방지홈부가 형성된 표면 상에서 소정 간격을 두고 대칭적으로 약물 방출을 위한 마이크로홀을 형성하는 패턴형성 2단계; 및 상기 마이크로홀 내부에 약물을 코팅하는 단계;를 포함하는 의료용 스텐트 제조방법을 제공한다.
이를 통해, 의료용 스텐트는 인체 삽입부에서 밀착성이 향상되어 위치 이탈을 방지할 수 있고 균일한 약물 코팅과 약물 방출시간 조절이 가능하게 한다.The present invention, a pattern formation step of forming a separation prevention groove on the surface of the stent using a laser; a second pattern forming step of forming microholes for drug release symmetrically at predetermined intervals on the surface where the separation prevention grooves are formed using the laser; and coating the inside of the microhole with a drug.
Through this, the medical stent can be prevented from being displaced by improving adhesion to the human body insertion portion, and enables uniform drug coating and drug release time control.
Description
본 발명은 의료용 스텐트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저를 활용하여 의료용 스텐트의 표면처리 가공을 통해 삽입부 밀착성 및 균일한 약물 방출이 가능하게 하는 의료용 스텐트 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a medical stent, and more particularly, to a method for manufacturing a medical stent that enables adhesion to an insertion portion and uniform drug release through surface treatment of the medical stent using a laser.
일반적으로 의료용 스텐트(Stent)는 인체 내에 발생하는 각종 질병에 의해 혈관의 직경이 좁아져 혈액의 순환이 원활하게 일어나지 않는 경우에 그 혈관의 내부에 시술하여 혈관의 직경을 확장하기 위해 사용하는 의료용 기구를 말한다. 이러한 스텐트는 다양한 시술 방식을 통해 인체 내에 삽입 가능하며, 주로 심장 혈관, 대동맥, 뇌혈관 등의 혈관 내로 풍선 카테터(Ballon catheter)와 함께 삽입하는 방식을 이용한다. 이는 혈관에 풍선 카테터를 삽입하고 풍선을 팽창시키며, 풍선이 팽창됨에 따라 혈관의 통로를 확장시키는 방식이다.In general, a medical stent is a medical device used to expand the diameter of a blood vessel by inserting it into the inside of the blood vessel when the diameter of the blood vessel is narrowed due to various diseases occurring in the human body and the blood circulation does not occur smoothly. says These stents can be inserted into the human body through various surgical methods, and are mainly inserted into blood vessels such as the heart, aorta, and cerebrovascular vessels together with a balloon catheter. This is a method of inserting a balloon catheter into a blood vessel, inflating the balloon, and expanding the passage of the blood vessel as the balloon is inflated.
기존의 스텐트는 풍선이 팽창함에 따라 함께 외측으로 팽창되어 원래 혈관의 통로 직경만큼 확장되게 하는데, 이를 위해 재질별 세대구분을 보면, 1세대 스테인레스스틸, 2세대 코발트크롬과 플라티늄 크롬, 3세대 생체분해성 재질로 변화되고 있다.Existing stents inflate outward as the balloon expands so that they expand as much as the diameter of the passageway of the original blood vessel. For this purpose, looking at the generation by material, 1st generation stainless steel, 2nd generation cobalt chrome and platinum chrome, and 3rd generation biodegradable material is changed.
또한, 스텐트는 BMS(bare metal stent)에서 DES(drug eluting stent)로 발전되었고, DES는 스텐트 표면에 혈관의 재협착을 방지하는 약물이 도포되어 약물이 혈관 내에서 공급되게 하는 방식이다. 여기서, 약물은 세포증식을 감소시켜 신생 내막세포의 증식을 억제하는 기능을 가진 약물을 사용한다.In addition, stents have been developed from bare metal stents (BMS) to drug eluting stents (DES). In DES, a drug for preventing restenosis of a blood vessel is coated on the surface of the stent so that the drug can be supplied into the blood vessel. Here, as the drug, a drug having a function of inhibiting the proliferation of new endothelial cells by reducing cell proliferation is used.
그러나, 스텐트 후유증 중 하나인 후기 혈전증은 BMS의 경우 신생내막 증식 및 플라크 파열이 원인이었고, DES의 경우는 위치 이탈이 문제가 되고 있다.However, late stage thrombosis, one of the aftereffects of stents, was caused by neointimal hyperplasia and plaque rupture in the case of BMS, and positional displacement is a problem in the case of DES.
선행기술로서 한국등록특허 10-1649305호는 DES 방식으로 혈관의 재협착을 방지하기 위해, 스텐트의 표면을 양극산화한 후 양극산화된 표면을 제거시켜 표면에 요철이 형성되며, 양극산화된 표면이 탈리되어 혈관 내부에서 돌아다니는 것을 방지하고 있다.As a prior art, Korean Patent Registration No. 10-1649305 discloses that, in order to prevent restenosis of blood vessels by the DES method, the surface of the stent is anodized and then the anodized surface is removed to form irregularities on the surface, and the anodized surface is It is detached and prevents it from moving around inside the blood vessels.
그러나, 선행기술은 금속 스텐트에 적용하는 약물 및 화학적 코팅 방법으로서 인체에 잔존 가능성이 있고 추후 제거의 어려움이 있어 현재 3세대 생체분해성 재질의 스텐트 재질에는 적합하지 않다. 또한, 양극산화 제조시의 환경 오염 문제와 다시 금속산화물 제거하는 별도의 추가 공정 등의 공정상의 추가 비용 및 시간이 드는 문제점이 있다.However, the prior art is not suitable for the current third-generation biodegradable stent material due to the possibility of remaining in the human body as a drug and chemical coating method applied to the metal stent and difficulty in later removal. In addition, there are problems such as environmental pollution during anodization and additional costs and time required for processes such as a separate additional process for removing metal oxides.
한편, 근래에 들어 펄스 레이저의 발전으로 인해 재료변형을 최소화하면서 절단, 용접, 패터닝, 표면처리 등 다양한 레이저 사용이 증가하고 있으며, 상기 레이저를 사용하는 방법은 종래의 가공 방법에 비해 레이저의 비열가공 특성을 활용하여 탄화, Burr, 재료 파손 등의 문제점 개선이 가능하며, 가공 속도 및 정밀도에서 현격한 우위를 보이므로 이를 의료용 스텐트 제조에 적용하고자 하는 요구가 있다.On the other hand, in recent years, due to the development of pulse lasers, the use of various lasers such as cutting, welding, patterning, and surface treatment is increasing while minimizing material deformation. It is possible to improve problems such as carbonization, burr, and material damage by utilizing its characteristics, and it shows a remarkable superiority in processing speed and precision, so there is a demand to apply it to medical stent manufacturing.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점과 요구를 반영한 것으로, 레이저를 이용하여 스텐트의 표면에 이탈방지 홈부와 약물방출을 위한 마이크로홀을 형성하여, 인체 삽입부에서 밀착성을 향상시켜 위치 이탈을 방지할 수 있고 균일한 약물 코팅과 약물 방출시간 조절이 가능한 의료용 스텐트 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention reflects the problems and needs as described above, and by using a laser to form a separation prevention groove and a microhole for drug release on the surface of the stent, it is possible to prevent positional deviation by improving adhesion to the human body insertion part. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a medical stent capable of uniform drug coating and drug release time control.
이를 위해, 본 발명은, 레이저를 이용하여 상기 스텐트의 표면에 이탈 방지 홈부를 형성하는 패턴형성 1단계; 상기 레이저를 이용하여 상기 이탈 방지홈부가 형성된 표면 상에서 소정 간격을 두고 대칭적으로 약물 방출을 위한 마이크로홀을 형성하는 패턴형성 2단계; 및 상기 마이크로홀 내부에 약물을 코팅하는 단계;를 포함하는 의료용 스텐트 제조방법을 제공한다.To this end, the present invention, a first step of pattern formation to form a separation prevention groove on the surface of the stent using a laser; a second pattern forming step of forming microholes for drug release symmetrically at predetermined intervals on the surface where the separation prevention grooves are formed using the laser; and coating the inside of the microhole with a drug.
또한, 상기 의료용 스텐트의 재질은 생분해성 고분자 소재인 것을 특징으로 한다.In addition, the material of the medical stent is characterized in that the biodegradable polymer material.
또한, 상기 레이저는 펄스의 시간이 10-15/sec 이하의 펨토초 기반 레이저를 사용하는 것을 특징으로 한다.In addition, the laser is characterized in that a femtosecond-based laser having a pulse time of 10 −15 /sec or less is used.
또한, 상기 이탈방지 홈부는 -45°에서 +45°범위에서 동맥류 또는 정맥류의 진행방향에 따라 반대방향으로 경사방향의 각도를 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the anti-leave groove portion is characterized in that it has an angle of inclination direction in the opposite direction according to the direction of progression of the aneurysm or varicose veins in the range of -45 ° to +45 °.
또한, 상기 마이크로홀의 깊이를 조절하여 약물 방출시간을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the drug release time is controlled by adjusting the depth of the microhole.
또한, 상기 마이크로 홀의 폭(Width)와 깊이(Depth)의 비율을 조절하여 친수성을 구현하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the hydrophilicity is realized by adjusting the ratio of the width and depth of the microholes.
또한, 혈류 방향에 따라 상기 스텐트의 중심부보다 에지부에 상기 마이크로홀의 개수를 상대적으로 많이 형성하고, 형성되는 상기 마이크로홀의 개수는 상하 또는 좌우 대칭적 동일하게 형성되어 균일한 약물 방출이 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, according to the direction of blood flow, a relatively large number of microholes are formed at the edge portion of the stent rather than at the center portion, and the number of microholes formed is uniformly formed vertically or horizontally symmetrically, so that uniform drug release is possible. do.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은, 레이저를 이용하여 생분해성 고분자 소재의 스텐트의 표면에 이탈방지 홈부를 형성하여, 인체 삽입부에서 밀착성을 향상시켜 인체 삽입후 이탈의 우려를 방지할 수 있게 한다.As described above, in the present invention, by using a laser to form a release prevention groove on the surface of a stent made of biodegradable polymer material, adhesion to the human body insertion portion is improved to prevent the possibility of separation after insertion into the human body. .
또한, 상기 스텐트의 표면에 마이크로홀을 형성하여 균일한 약물 코팅이 가능하며, 형성된 마이크로홀의 직경 및 깊이를 조절하여 약물 방출량 및 시간 조절이 가능하게 한다.In addition, uniform drug coating is possible by forming microholes on the surface of the stent, and drug release amount and time can be controlled by adjusting the diameter and depth of the formed microholes.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 의료용 스텐트 표면개질용 레이저 가공장치의 외관을 나타낸 사시도,
도 2는 의료용 스텐트 표면개질용 레이저 가공장치의 구성을 나타낸 기능 블럭도,
도 3은 도 2의 의료용 스텐트 표면개질용 레이저 가공장치에서 레이저 및 광학계를 이용한 레이저 빔 출력 출력과정을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 기반 약물방출형 표면개질의료용 스텐트 제조과정을 나타낸 플로우차트,
도 5는 도 4의 의료용 스텐트 제조과정을 통해 제조된 의료용 스텐트를 나타낸 도면,
도 6 및 도 7은 도 5의 의료용 스텐트에서 이탈방지 홈부를 보다 자세히 나타낸 도면,
도 8은 도 5의 의료용 스텐트에서 마이크로 홀의 폭(Width)와 깊이(Depth)의 비율을 조절하여 친수성을 구현하는 예를 나타낸 도면,
도 9는 도 5의 의료용 스텐트에서 혈류방향에 따른 영향을 고려한 마이크로 홀의 형성 과정을 설명한 도면이다.1 is a perspective view showing the appearance of a laser processing apparatus for surface modification of a medical stent according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a functional block diagram showing the configuration of a laser processing device for surface modification of a medical stent;
3 is a view showing a laser beam output output process using a laser and an optical system in the laser processing device for surface modification of the medical stent of FIG. 2;
4 is a flow chart showing a manufacturing process of a laser-based drug-eluting surface-modified medical stent according to a preferred embodiment of the present invention;
5 is a view showing a medical stent manufactured through the medical stent manufacturing process of FIG. 4;
6 and 7 are views showing the separation prevention groove in the medical stent of FIG. 5 in more detail;
8 is a view showing an example of realizing hydrophilicity by adjusting the ratio of the width and depth of microholes in the medical stent of FIG. 5;
FIG. 9 is a diagram explaining a process of forming microholes in the medical stent of FIG. 5 considering the effect of the direction of blood flow.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 기반 약물방출형 표면 개질 의료용 스텐트 제조 장치 및 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, an apparatus and method for manufacturing a laser-based drug-eluting surface-modified medical stent according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<의료용 스텐트 표면개질용 레이저 가공장치의 구성도><Configuration diagram of laser processing device for surface modification of medical stent>
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 의료용 스텐트 표면개질용 레이저 가공장치의 외관을 나타낸 사시도, 도 2는 의료용 스텐트 표면개질용 레이저 가공장치의 구성을 나타낸 기능 블럭도, 도 3은 도 2의 의료용 스텐트 표면개질용 레이저 가공장치에서 레이저 및 광학계를 이용한 레이저 빔 출력 출력과정을 나타낸 도면이다.1 is a perspective view showing the appearance of a laser processing device for surface modification of a medical stent according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of a laser processing device for surface modification of a medical stent, and FIG. It is a diagram showing the laser beam output output process using the laser and optical system in the laser processing device for surface modification of medical stent.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 레이저 가공장치는 제어장치(100)와, 메모리부(102)와, 사용자 인터페이스 장치(104)와, 레이저 제어기(106)와, 레이저(108)와, 광학계(110)와, 가공챔버(120)와, 위치제어기(122)와, 기구구동부(124)와, 3D 스캐너(126)로 구성될 수 있다. 1 and 2, the laser processing device includes a control device 100, a memory unit 102, a user interface device 104, a laser controller 106, a
상기 제어장치(100)는 상기 의료용 스텐트 표면개질용 레이저 가공장치의 각부를 전반적으로 제어하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 의료용 스텐트에서 혈관 내부 삽입시에 미세 패턴 가공을 통한 표면처리를 이행하고 이를 통해 혈관내삽입시에 고정력을 증가시킬 수 있게 하고 표면 개질된 스텐트에 약물을 주입할 수 있게 한다. The control device 100 generally controls each part of the laser processing device for surface modification of the medical stent to perform surface treatment through micro-pattern processing when the medical stent is inserted into a blood vessel according to a preferred embodiment of the present invention. Through this, it is possible to increase the fixation force during endovascular insertion and to inject drugs into the surface-modified stent.
상기 메모리부(102)는 상기 제어장치(100)의 제어 프로그램을 포함하는 다양한 정보를 저장하며, 특히 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 의료용 스텐트의 미세 패턴 형성 등의 표면처리를 위한 가공 정보를 저장한다. 상기 가공 정보는 의료용 스텐트의 삽입부에서 혈관에서 고정력을 향상시키기 위한 미세 패턴 형태와 마이크로홀의 깊이에 대한 제1 테이블과, 상기 미세 패턴 형태와 마이크로홀에 따른 레이저 가공을 위해 미리 정해둔 파장 및 강도에 대한 제2테이블로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 파장은 레이저 빔의 파장, 강도는 레이저 빔의 강도를 일컫는다. 또한, 상기 가공 정보에는 모터 이동 속도, 반복 가공 횟수가 더 포함될 수 있다. The memory unit 102 stores various information including the control program of the control device 100, and in particular, stores processing information for surface treatment such as forming a fine pattern of a medical stent according to a preferred embodiment of the present invention. do. The processing information is a first table for the depth of the micro-pattern shape and the micro-hole for improving the fixation force in the blood vessel at the insertion part of the medical stent, and the wavelength and intensity previously determined for laser processing according to the micro-pattern shape and the micro-hole It can be composed of a second table for. Here, the wavelength refers to the wavelength of the laser beam, and the intensity refers to the intensity of the laser beam. In addition, the processing information may further include a motor movement speed and the number of repetitions of processing.
상기 사용자 인터페이스 장치(104)는 사용자와 제어장치(100) 사이의 인터페이스를 담당하며, 사용자가 입력하는 각종 정보를 상기 제어장치(100)에 제공한다. 특히 사용자는 상기 사용자 인터페이스 장치(104)를 통해 상기 가공 정보로서 스텐트의 표면에서의 미세 패턴(이탈방지 홈부, 마이크로 홀) 형태와, 마이크로홀의 깊이 정보와, 스텐의 재질에 대한 소재정보 등을 입력할 수 있다. The user interface device 104 is responsible for the interface between the user and the control device 100, and provides various types of information input by the user to the control device 100. In particular, the user inputs the shape of the micropattern (separation prevention groove, microhole) on the surface of the stent, depth information of the microhole, and material information about the material of the stent as the processing information through the user interface device 104. can do.
상기 레이저 제어기(106)는 상기 제어장치(100)에 의한 위치제어정보에 따라 의료용 스텐트에서 이탈방지 홈부와 마이크로홀의 미세 패턴, 마이크로홀의 깊이에 대한 표면처리 가공을 레이저 빔을 생성하도록 레이저(108)를 제어한다. The laser controller 106 is a
상기 레이저(108)는 상기 레이저 제어기(106)의 제어에 따르는 시간, 파장, 및 강도의 레이저 빔을 생성하여 외부로 조사한다. 상기 레이저 빔은 혈관 삽입시의 다양한 미세 패턴 구조와 홀 깊이를 갖는 의료용 스텐트를 제작하기 위해, 에너지의 시간적 집속성을 높일 수 있는 펄스레이저가 채용될 수 있다.The
또한, 펄스의 시간은 펨토초(Femtosecond) (10-15/sec) 또는 그 이하의 짧은 시간 폭을 가지는 레이저가 사용되는 것이 바람직하며, 의료용 기구에서의 미세 가공을 위해 높은 정밀도와 정확도가 요구됨을 반영한 것이다.In addition, it is preferable to use a laser having a short time width of femtosecond (10 -15 /sec) or less for the time of the pulse, reflecting the high precision and accuracy required for microprocessing in medical instruments will be.
상기 광학계(110)는 스텐트(128)의 형상에 대응되게 상기 레이저(108)의 레이저 빔을 가공챔버(120)내의 스텐트(128)로 조사하여 스텐트(128)의 표면에 미세패턴과 마이크로홀을 형성한다. The
이러한 광학계(110)는, 도 2를 참조하면, 레이저(108) 및 광학계(110)는 제어장치에 의한 광학계 제어정보에 따라 레이저 제어기를 통해 제어된다. 즉, 레이저(108)에서 출력된 레이저 빔은 레이저 광학계(110))에 의해 가공챔버(120) 내의 스텐트(128)에 X-Y-Z-C 방향으로 주사 및 표면가공이 이루어지게 된다. . In this
상기 가공챔버(120)는 가공대상인 스텐트(128)를 수용하며, 상기 스텐트(128)의 표면처리를 위한 가공정보(가령, 스텐트의 표면에 형성되는 미세패턴 형태, 마이크로홀 깊이 등)에 대응되게 가공되도록 x,y,z,c 4축 이상으로 이동하면서 레이저 빔을 출력한다. 상기 x,y,z는 입체 공간에서의 3축을 나타내며, c는 회전축을 의미한다. The
상기 위치제어기(122)는 상기 제어장치(100)로부터의 위치제어정보에 따라 가공챔버(120)를 x,y,z,c 4축으로 이동되게 x,y,z,c 4축 모터로 구성되는 기구구동부(124)의 구동을 제어한다. The position controller 122 is composed of x, y, z, c 4-axis motors to move the
상기 3D 스캐너(126)는 상기 제어장치(100)의 제어에 따라 가공대상인 스텐트(128)를 3D 스캔하고 상기 3D 스캔된 정보를 상기 제어장치(100)에 제공한다. 여기서 상기 제어장치(100)는 상기 3D 스캔정보를 제공받아 가공하고자 하는 스텐트의 가공 정보(가령, 이탈방지 홈부의 미세패턴 형태, 마이크로홀 깊이 등)와 비교하여 스텐트의 가공상태를 사용자에게 안내하여 현재의 상태를 체크하게 하고 최종 가공을 위한 피니싱 공정 등에 사용한다. The 3D scanner 126 3D scans the
<레이저 기반 약물방출형 표면개질의료용 스텐트 제조과정><Manufacturing process of laser-based drug-eluting surface-modified medical stent>
상기한 레이저 가공장치를 적용한 의료용 스텐트 제조과정 및 이에 의해 제조된 스텐트를 도 4 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다. A process of manufacturing a medical stent using the above-described laser processing apparatus and a stent manufactured thereby will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 8 .
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 기반 약물방출형 표면개질의료용 스텐트 제조과정을 나타낸 플로우차트이고, 도 5는 도 4의 의료용 스텐트 제조과정을 통해 제조된 의료용 스텐트를 나타낸 도면이다.4 is a flowchart showing a manufacturing process of a laser-based drug-eluting surface-modified medical stent according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view showing a medical stent manufactured through the manufacturing process of the medical stent of FIG. 4 .
도 4 및 도 5를 참조하면, 패턴 형성 1단계로서, 스텐트(128)의 표면에 이탈방지 홈부(131)을 형성한다(S410). Referring to FIGS. 4 and 5 , as a first step of pattern formation, a
이때, 스텐트는 대체로 관 형태의 메쉬(mesh) 구조이나 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 형태의 구조가 가능하다. 또한, 스텐트(128)는 재질로서 생분해성 고분자 소재로서, PLA(Poly Lactic Acid), PCL, PGA 등이 사용될 수 있고, 여기서는 PLA가 사용되었다. At this time, the stent is generally a tubular mesh structure, but is not limited thereto, and various types of structures are possible. In addition, as a material of the
특히, PLA 소재는 낮은 물리적 특성 등으로 인해 스텐트로 활용시 시술된 위치에서 이탈 등의 문제가 발생될 수 있어, 본 발명에서는 레이저 가공을 통해 상기 스텐트(128)의 표면에 레이저 패턴으로 소정 간격을 두고 라인을 복수개로 가공하여 이탈방지 홈부(131)를 형성한다. 이때, 이탈방지 홈부(131)는 양각 형태의 돌기 또는 음각 형태의 홈부를 형성하여 표면 거칠기를 형성할 수 있고 이를 통해 스텐트(128)의 표면에 거칠기를 향상시키게 되면 인체의 혈관내 삽입 후 고정시 혈류 등 외부 힘에 의한 이탈을 방지할 수 있다. 또한, 상기 이탈방지 홈부(131)의 돌기 또는 홈의 형태는 인체 삽입 방향 기준으로 V자형(V-groove) 또는 두개의 볼록한면을 갖는 렌티큘러(lenticular)형, 단면이 직사각형인 톱니 구조 등의 다양한 형태가 가능하고, 돌기 형태는 홈(groove) 형태 모두 가능하며, 상기 이탈방지 홈부(131)은 라인을 복수개로 가공하는 형태로 스텐트(128)의 표면에 전체 또는 인체 삽입부에 일부에 형성할 수 있다. In particular, PLA material may cause problems such as deviation from the treated position when used as a stent due to its low physical properties, etc. A plurality of lines are processed to form the
이어, 패턴 형성 2단계로서, 스텐트(128)의 표면에 소정간격을 두고 시간제어가 가능한 마이크로홀(132)을 형성하고(S420), 형성된 마이크로홀(132) 내부에 약물을 주입한다(S430). 이때, 마이크로홀(132)의 형성은 DES 방식으로 약물 방출 시간 조절을 위한 형상을 가공하는 단계로서 평면기준으로 형성된 마이크로홀(132)의 직경 및 깊이를 조절하여 방출시간을 제어할 수 있게 하고, 대칭적으로 형성하여 균일한 약물 주입이 가능하게 한다.Subsequently, as the second step of pattern formation, microholes 132 capable of time control are formed at predetermined intervals on the surface of the stent 128 (S420), and drugs are injected into the formed microholes 132 (S430) . At this time, the formation of the microhole 132 is a step of processing the shape for controlling the drug release time in the DES method, and the release time can be controlled by adjusting the diameter and depth of the microhole 132 formed on a plane basis, Formed symmetrically to enable uniform drug injection.
이하에서 도 6 내지 도 9를 참조하여 도 2의 레이저 가공장치를 이용하여 의료용 스텐트의 표면처리 과정을 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, the surface treatment process of the medical stent will be described in more detail using the laser processing apparatus of FIG. 2 with reference to FIGS. 6 to 9 .
도 6 및 도 7은 도 5의 의료용 스텐트에서 이탈방지 홈부를 보다 자세히 나타낸 도면이고, 도 8은 도 5의 의료용 스텐트에서 마이크로 홀의 폭(Width)와 깊이(Depth)의 비율을 조절하여 친수성을 구현하는 예를 나타낸 도면, 도 9는 도 5의 의료용 스텐트에서 혈류방향에 따른 영향을 고려한 마이크로 홀의 형성 과정을 설명한 도면이다.6 and 7 are views showing the separation prevention groove in more detail in the medical stent of FIG. 5, and FIG. 8 is a hydrophilic property by adjusting the ratio of the width and depth of microholes in the medical stent of FIG. 5 FIG. 9 is a diagram illustrating a process of forming microholes in consideration of the effect of the direction of blood flow in the medical stent of FIG. 5 .
가령, 도 2의 레이저 가공장치의 제어장치(100)는 사용자의 스텐트 가공요청이 발생하면, 표면처리 가공을 위해 스텐트의 재질, 이탈방지 홈부(131)의 미세 패턴 형태, 마이크로 홀의 깊이 등의 가공정보의 입력을 안내한다. 이어, 상기의 안내에 따라 사용자는 사용자 인터페이스 장치(104)를 통해 스텐트 표면처리를 위한 스텐트 소재, 이탈방지 홈부(131)의 미세 패턴 형태 및 마이크로 홀의 깊이를 입력할 수 있다.For example, the controller 100 of the laser processing device of FIG. 2 processes the material of the stent, the shape of the fine pattern of the
이어, 상기 스텐트 소재, 미세 패턴 형태 및 마이크로홀 깊이 정보가 입력되면, 상기 제어장치(100)는 입력된 스텐트 소재, 미세 패턴 구조 및 마이크로홀 깊이 정보에 대응되게 미리 정해둔 시간 및 파장, 강도를 결정하여 레이저 출사정보를 생성한다. Next, when the stent material, micro-pattern shape, and micro-hole depth information are input, the control device 100 sets a predetermined time, wavelength, and intensity corresponding to the input stent material, micro-pattern structure, and micro-hole depth information. is determined to generate laser emission information.
그리고, 상기 제어장치(100)는 스텐트 소재, 미세 패턴 구조 및 마이크로홀 깊이 정보에 대응되게 레이저 가공하기 위한 광학계 제어정보와 위치제어정보를 생성한다. 이러한 위치제어정보는 x,y,z,c 4축 모터 구동정보이고, 상기 광학계 제어정보는 상기 광학계(100)의 미러, 스캐너 등을 구동하는 구동정보이다. In addition, the control device 100 generates optical system control information and position control information for laser processing corresponding to the stent material, the micro-pattern structure, and the micro-hole depth information. This position control information is x, y, z, c 4-axis motor driving information, and the optical system control information is driving information for driving the mirror, scanner, etc. of the optical system 100 .
상기한 바와 같이 레이저 출사정보와 위치제어정보, 광학계 제어정보가 제공되면, 상기 제어장치(100)는 레이저(108), 광학계(110), 기구구동부(124)를 구동하여 스텐트를 가공한다. As described above, when laser emission information, position control information, and optical system control information are provided, the control device 100 drives the
이후, 상기 제어장치(100)는 사용자의 요청에 따라 1차 가공된 스텐트를 3D 스캐너(126)를 통해 스캔한다. 이때, 1차 가공 이후에도 피드백 제어를 통해 상기 가공 과정을 반복하여 스텐트에 대한 최종 과정을 이행한다.Thereafter, the control device 100 scans the primarily processed stent through the 3D scanner 126 according to the user's request. At this time, even after the first processing, the final processing for the stent is performed by repeating the processing process through feedback control.
여기서, 표 1은 실험을 토대로 획득된 스텐트 소재, 미세 패턴 구조 및 마이크로홀 깊이 정보에 대응되는 시간 및 파장, 강도를 테스트한 결과를 예시하여 최적 실시예를 설명한다.Here, Table 1 describes the optimal embodiment by exemplifying the results of testing the time, wavelength, and strength corresponding to the stent material, micropattern structure, and microhole depth information obtained based on the experiment.
표 1은 레이저 가공시의 최적 실시예를 타나낸 것이다. Table 1 shows the optimal embodiment for laser processing.
표 1을 참조하면, 레이저 가공시에 의료용 스텐트의 재료의 파손 및 탄화 현상 개선하고, 초정밀 미세패턴을 스텐트 표면에 가공하기 위해 펨토초(Femtosecond) (10-15/sec) 또는 그 이하의 짧은 시간 폭을 가지는 레이저가 필요하며, 상기 레이저는 다양한 패턴 및 마이크로홀 깊이 조절을 위해 0.1W이상 200W이하의 출력을 갖는다. 이에 본 발명은 스텐트 소재, 미세 패턴 구조 및 마이크로 홀 깊이 정보에 대응되는 레이저 빔의 파장, 강도를 미리 결정하여 가공정보를 메모리부(102)에 저장한다. 상기 가공 정보는 의료용 스텐트의 미세 패턴 형태와 마이크로홀 깊이에 대한 제1 테이블, 상기 미세 패턴 형태와 마이크로홀 깊이에 따라 정밀 가공을 위해 미리 정해둔 시간 및 파장, 강도에 대한 제2테이블로 구성된다. 여기서, 상기 시간은 레이저 빔 출력시간이고, 상기 파장은 레이저 빔의 파장, 강도는 레이저 빔의 강도를 일컫는다. 또한, 상기 가공 정보에는 모터 이동 속도, 반복 가공 횟수가 더 포함될 수 있다. Referring to Table 1, a short time width of femtosecond (10 -15 /sec) or less to improve the damage and carbonization of the material of the medical stent during laser processing and to process ultra-precision micropatterns on the surface of the stent A laser having , and the laser has an output of 0.1W or more and 200W or less for various patterns and microhole depth control. Therefore, according to the present invention, the wavelength and intensity of the laser beam corresponding to the stent material, the micro-pattern structure, and the micro-hole depth information are determined in advance, and the processing information is stored in the memory unit 102 . The processing information consists of a first table for the micro-pattern shape and micro-hole depth of the medical stent, and a second table for the time, wavelength, and intensity previously determined for precision processing according to the micro-pattern shape and micro-hole depth. . Here, the time is the laser beam output time, the wavelength refers to the wavelength of the laser beam, and the intensity refers to the intensity of the laser beam. In addition, the processing information may further include a motor movement speed and the number of repetitions of processing.
레이저 출력대는 0.1W ~200W를 적용하여, PLA 소재 등 생분해성 소재 스텐트의 표면가공시에 재료의 파손 및 탄화 현상을 예방하고, V자형, 렌티큘러(lenticular)형, 톱니 구조형 등의 이탈방지 홈부를 형성할 수 있고, 도 6a는 이탈방지 홈부(131)로서 V자형 홈부(V-groove)를 예시하고 있다.By applying a laser power range of 0.1W to 200W, it prevents material damage and carbonization during surface processing of biodegradable material stents such as PLA material, and prevents breakaway grooves such as V-shaped, lenticular, and sawtooth structures. It can be formed, Figure 6a illustrates a V-shaped groove (V-groove) as the departure prevention groove (131).
이때, 이탈방지 홈부(131)는, 도 6b에 도시된 바와 같이, 혈류 방향에 따라 홈부 모양이 상기 혈류 방향에 수렴하도록 조절하여 인체 삽입시에 이탈을 방지하는 데 보다 효과적일 수 있다.At this time, as shown in FIG. 6B , the
즉, 도 7a에 도시된 바와 같이, 인체 삽입 부위에 따라 이탈방지 홈부(131)는 중력방향을 중심으로 -45°에서 +45°범위에서 경사각도를 지정하여 표면 패턴 가공한다. 가령, 동맥류 또는 정맥류의 진행방향에 따라 반대방향으로 상기 이탈방지 홈부(131)를 경사방향의 각도를 구현하여 생분해성 고분자 소재 사용에 따른 시술 위치에서의 스텐트 이탈을 방지할 수 있게 하여 스텐트 이탈율 개선을 도모할 수 있다.That is, as shown in FIG. 7A, the
도 7b에 도시된 바와 같이, 동맥류의 진행방향에 따라 그 반대방향으로 +45°범위에서 경사각도를 지정하여 표면 패턴 가공하여 이탈방지 홈부를 형성한다. 한편, 정맥류의 진행방향에 따라 그 반대방향으로 -45°범위에서 경사각도를 지정하여 표면 패턴 가공하여 이탈방지 홈부를 형성할 수 있다. 이를 통해, 혈류의 흐름으로 인한 이탈 방지를 예방하기 위해, 혈류 방향에 따라 홈부 모양이 상기 혈류 방향에 수렴하도록 표면패턴 가공하여 이탈방지 홈부를 형성할 수 있다.As shown in FIG. 7B, the surface pattern is processed by designating an inclination angle in the range of +45° in the opposite direction according to the direction of progression of the aneurysm to form an anti-separation groove. On the other hand, according to the direction of progression of varicose veins, it is possible to form anti-leave grooves by designating an inclination angle in the range of -45° in the opposite direction and processing the surface pattern. Through this, in order to prevent separation due to the flow of blood flow, the separation prevention groove may be formed by surface pattern processing such that the shape of the groove converges in the direction of the blood flow.
도 7c에 도시된 바와 같이, 레이저 가공시에 마이크로홀(132)의 깊이를 조절하여 약물 방출시간을 제어할 수 있으며, 상기 마이크로홀(132)의 깊이는 1㎛ ~ A 까지 조절이 가능한다. 여기서, 최대 마이크로홀의 깊이 A는 스텐트의 스트릿의 두께(d) 보다 작아야 하며(A<d), 스트릿 두께(d)는 10㎛ ~ 200㎛ 이다.As shown in FIG. 7C, the drug release time can be controlled by adjusting the depth of the microhole 132 during laser processing, and the depth of the microhole 132 can be adjusted from 1 μm to A. Here, the depth A of the maximum microhole must be smaller than the thickness d of the stent (A<d), and the thickness d of the street is 10 μm to 200 μm.
또한, 마이크로홀(132)은 스텐트에서 약물 방출홀로서 상기 마이크로홀(132)에 코팅으로 입혀진 약물의 경우 혈류 마찰을 통해 점차적으로 약물 방출이 이루어지는데, 상기 마이크로홀(132)의 깊이가 깊을 수록 약물방출시간도 길어지므로 상호 비례관계에 있다.In addition, the microhole 132 is a drug release hole in the stent, and in the case of the drug coated on the microhole 132, the drug is gradually released through blood flow friction. Since the drug release time also increases, it is in a proportional relationship with each other.
또한, 레이저 가공시에 상기 레이저 출력대는 0.1W ~200W 범위내에서 제어하여 상기 출력대가 높을 수록 마이크로홀(132)의 깊이를 크게 조절할 수 있어 약물 방출시간을 제어할 수 있다.In addition, during laser processing, the laser power level is controlled within the range of 0.1W to 200W, and the higher the power level, the greater the depth of the microhole 132 can be adjusted, so that the drug release time can be controlled.
도 8에 도시된 바와 같이, 마이크로 홀의 폭(Width)와 깊이(Depth)의 비율을 조절하여 친수성을 구현함을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 8 , it can be confirmed that hydrophilicity is implemented by adjusting the ratio of the width and depth of microholes.
즉, 약물 방출을 위한 마이크로홀 가공을 위해, 마이크로 홀의 폭(Width)와 깊이(Depth)의 비율이 1: 1 이하로 제작하면 표면 친수성 구현이 가능하다. 이처럼 마이크로 홀의 표면이 친수화 될 때, 약물 주입이 보다 용이하며, 약물 지속시간 또한 길어지는 효과가 있다.That is, in order to process microholes for drug release, if the ratio of the width and depth of the microholes is 1:1 or less, surface hydrophilicity can be realized. As such, when the surface of the microhole is hydrophilic, drug injection is easier and the duration of the drug is also increased.
도 9에 도시된 바와 같이, 스텐트의 인체 내 삽입 위치에 따라 마이크로 홀의 깊이 조절 등을 통하여 약물 방출시간을 제어할 수 있다. 즉, 마이크로 홀 레이저 가공시에 혈류의 흐름 등 장애요소가 많은 부이에는 약물방출이 빨리 되도록 조절하고, 장애요소가 덜한 부위에는 상기 홀의 깊이 및 형성 개수 등을 조절하여 약물이 보다 서서히 방출되도록 조절할 수 있다.As shown in FIG. 9 , the drug release time can be controlled by adjusting the depth of the micro hole according to the insertion position of the stent in the human body. That is, during micro-hole laser processing, the drug is released quickly in parts with many obstacles such as blood flow, and the depth and number of holes are adjusted in areas with less obstacles so that the drug is released more slowly. can
이를 위해, 혈류 방향에 따라 스텐트의 에지부(혈류의 흐름 등 장애요소가 많은 부위)에서는 약물 방출이 빨리되도록 상기 마이크로홀의 개수를 상대적으로 많이 형성하고, 마이크로 홀의 깊이도 상대적으로 낮게 형성한다. 반면에, 스텐트의 중심부(혈류의 흐름 등 장애요소가 덜한 부위)에서는 약물이 보다 서서히 방출되도록 상기 마이크로홀의 개수를 상대적으로 적게 형성하고, 마이크로 홀의 깊이도 상대적으로 높게 형성한다.To this end, the number of microholes is relatively large and the depth of the microholes is relatively low so that the drug can be released quickly at the edge of the stent (a site with many obstacles such as blood flow) according to the direction of blood flow. On the other hand, the number of microholes is relatively small and the depth of the microholes is relatively high so that the drug is released more slowly in the center of the stent (a part where there are fewer obstacles such as blood flow).
위에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The embodiments of the present invention described above are disclosed for illustrative purposes, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention, and these modifications , changes and additions should be considered to fall within the scope of the claims.
100 : 제어장치
102 : 메모리부
104 : 사용자 인터페이스장치
106 : 레이저 제어기
108 : 레이저
110 : 광학계
120 : 가공챔버
122 : 위치제어기
124 : 기구구동부
126 : 3D 프린터
128 : 의료용 스텐트
131: 이탈방지 홈부
132 : 마이크로 홀100: control device
102: memory unit
104: user interface device
106: laser controller
108: laser
110: optical system
120: processing chamber
122: position controller
124: mechanism drive unit
126: 3D printer
128: medical stent
131: departure prevention groove
132: micro hole
Claims (7)
레이저를 이용하여 상기 스텐트의 표면에 이탈 방지 홈부를 형성하는 패턴형성 1단계;
상기 레이저를 이용하여 상기 이탈 방지홈부가 형성된 표면 상에서 소정 간격을 두고 대칭적으로 약물 방출을 위한 마이크로홀을 형성하는 패턴형성 2단계; 및
상기 마이크로홀 내부에 약물을 코팅하는 단계;를 포함하고,
상기 마이크로홀의 깊이를 조절하여 약물 방출시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 의료용 스텐트 제조방법.In the method for manufacturing a medical stent,
A first pattern formation step of forming a separation prevention groove on the surface of the stent using a laser;
a second pattern forming step of forming microholes for drug release symmetrically at predetermined intervals on the surface where the separation prevention grooves are formed using the laser; and
Including; coating the inside of the microhole with a drug,
A method for manufacturing a medical stent, characterized in that for controlling the drug release time by adjusting the depth of the microhole.
상기 의료용 스텐트의 재질은 생분해성 고분자 소재인 것을 특징으로 하는 의료용 스텐트 제조방법.According to claim 1,
The material of the medical stent is a medical stent manufacturing method, characterized in that the biodegradable polymer material.
상기 레이저는 펄스의 시간이 10-15/sec 이하의 펨토초 기반 레이저를 사용하는 것을 특징으로 하는 의료용 스텐트 제조방법.According to claim 1,
The laser is a medical stent manufacturing method characterized in that using a femtosecond-based laser with a pulse time of 10 −15 /sec or less.
상기 이탈방지 홈부의 돌기 또는 홈의 형태는 인체 삽입 방향 기준으로 V자형(V-groove) 또는 두개의 볼록한면을 갖는 렌티큘러(lenticular)형, 단면이 직사각형인 톱니 구조 중의 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 의료용 스텐트 제조방법.According to claim 1,
The shape of the protrusion or groove of the separation prevention groove is V-groove based on the insertion direction of the human body, a lenticular type having two convex surfaces, or a sawtooth structure having a rectangular cross section Characterized in that any one is used A method for manufacturing a medical stent.
상기 이탈방지 홈부는 -45°에서 +45°범위에서 동맥류 또는 정맥류의 진행방향에 따라 반대방향으로 경사방향의 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 의료용 스텐트 제조방법.According to claim 1,
The method of manufacturing a medical stent, characterized in that the separation prevention groove has an angle of inclination in the opposite direction according to the direction of progression of the aneurysm or varicose vein in the range of -45 ° to +45 °.
상기 마이크로 홀의 폭(Width)와 깊이(Depth)의 비율을 조절하여 약물 지속시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 의료용 스텐트 제조방법.According to claim 1,
A method for manufacturing a medical stent, characterized in that the drug duration is controlled by adjusting the ratio of the width and depth of the micro-hole.
혈류 방향에 따라 상기 스텐트의 중심부보다 에지부에 상기 마이크로홀의 개수를 상대적으로 많이 형성하고, 형성되는 상기 마이크로홀의 개수는 상하 또는 좌우 대칭적 동일하게 형성되어 균일한 약물 방출이 가능한 것을 특징으로 하는 의료용 스텐트 제조방법.According to claim 1,
According to the direction of blood flow, a relatively large number of microholes are formed at the edge portion of the stent rather than at the center portion, and the number of microholes formed is uniformly formed vertically or horizontally symmetrically, so that uniform drug release is possible. Stent manufacturing method.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210012049A KR102532990B1 (en) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | A manufacturing method for medical stent using laser |
PCT/KR2022/001402 WO2022164202A1 (en) | 2021-01-28 | 2022-01-26 | Method for manufacturing medical stent using laser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210012049A KR102532990B1 (en) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | A manufacturing method for medical stent using laser |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220108946A KR20220108946A (en) | 2022-08-04 |
KR102532990B1 true KR102532990B1 (en) | 2023-05-15 |
Family
ID=82654801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210012049A KR102532990B1 (en) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | A manufacturing method for medical stent using laser |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102532990B1 (en) |
WO (1) | WO2022164202A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101649305B1 (en) | 2015-03-03 | 2016-08-18 | 한국전기연구원 | Medical stent and method of manufacturing irregularities are formed on the surface |
US20190201218A1 (en) | 2016-10-04 | 2019-07-04 | Yasuhiro Shobayashi | Flexible stent |
JP2019520116A (en) | 2016-05-16 | 2019-07-18 | エリクシアー メディカル コーポレイション | Uncaging stent |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE367836T1 (en) * | 2000-10-31 | 2007-08-15 | Cook Inc | COATED IMPLANTABLE MEDICAL DEVICES |
US6913617B1 (en) * | 2000-12-27 | 2005-07-05 | Advanced Cardiovascular Systems, Inc. | Method for creating a textured surface on an implantable medical device |
KR20090130879A (en) | 2001-02-16 | 2009-12-24 | 애보트 래보러토리즈 배스큘라 엔터프라이지즈 리미티드 | Implants with fk506 |
EP2323708A4 (en) * | 2008-08-07 | 2015-11-18 | Exogenesis Corp | Drug delivery system and method of munufacturing thereof |
KR20150067436A (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-18 | 주식회사 메타바이오메드 | Stent |
KR101786020B1 (en) * | 2015-12-24 | 2017-10-17 | 전남대학교병원 | Stent for inhibiting restenosis by femtosecond laser processing and stimulating re-endothelialization and preparation method thereof |
KR102054893B1 (en) * | 2017-11-09 | 2019-12-12 | (주)시지바이오 | Stent and preparing method of the same |
-
2021
- 2021-01-28 KR KR1020210012049A patent/KR102532990B1/en active IP Right Grant
-
2022
- 2022-01-26 WO PCT/KR2022/001402 patent/WO2022164202A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101649305B1 (en) | 2015-03-03 | 2016-08-18 | 한국전기연구원 | Medical stent and method of manufacturing irregularities are formed on the surface |
JP2019520116A (en) | 2016-05-16 | 2019-07-18 | エリクシアー メディカル コーポレイション | Uncaging stent |
US20190201218A1 (en) | 2016-10-04 | 2019-07-04 | Yasuhiro Shobayashi | Flexible stent |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022164202A1 (en) | 2022-08-04 |
KR20220108946A (en) | 2022-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2834839C (en) | Endoluminal implantable surfaces and method of making the same | |
US8872062B2 (en) | Laser cutting process for forming stents | |
EP1594650B1 (en) | Pulsed fiber laser cutting system for medical implants | |
US5486546A (en) | Method of producing a microstructure in a bioresorbable element | |
JP4500975B2 (en) | Intravascular implant for applying an agent and method of manufacturing a microdevice for injecting an agent | |
US9987154B2 (en) | Stent with eased corner feature | |
AU678735B2 (en) | A flexible metal stent | |
US20080021541A1 (en) | Laser process to produce drug delivery channel in metal stents | |
US20070228023A1 (en) | Pulsed Synchronized Laser Cutting of Stents | |
JP2019130378A (en) | Biodegradable endoprostheses and methods of their fabrication | |
US20100042202A1 (en) | Composite stent having multi-axial flexibility | |
JPH03193311A (en) | Laser machining method for mold having microtexture surface | |
KR102532990B1 (en) | A manufacturing method for medical stent using laser | |
KR102321264B1 (en) | A surface processing method for medical trocar using pulse laser | |
WO2024044071A1 (en) | Method and system for material modification | |
Newishy et al. | Cutting of cardiovascular stents: the state-of-the-art techniques and a comparison with waterjet | |
JP2003513752A (en) | Element to be implanted in body tissue and device for producing the element | |
US20100057116A1 (en) | Porous material conduit and method for preparing the same | |
Ren | Laser Micromachining and Its Applications in Manufacturing of Micro Medical Devices | |
Kumar et al. | Laser Micromachining in Biomedical Industry |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |