CN104093431A - 带负电荷的血管支架 - Google Patents

Abstract

一种可插入到人体内的物件，涂覆一驻极体结构的涂层。所述涂层具有一完整的表面，覆盖于所述物件的整个表面上。

Description

带负电荷的血管支架

技术领域

本发明涉及一种用于减轻血栓风险的医疗装置，更具体地涉及一种携带一稳定负电荷的支架。

背景技术

支架(stent)是一种插入体内的一天然通道/管道的人工“导管(tube)”，以防止、或抵消疾病引起的局部性流动缩窄。在球囊血管成形术后，多个支架被插入狭窄的冠状动脉中以帮助其保持通畅。之后，支架允许血液和氧气正常的流向心脏。多个放置在狭窄颈动脉(多条在颈部前方的血管供应血液到脑部)的支架在治疗高度中风风险的患者上的表现是很有用的。WO/1996/041589公开一种装置，用于植入在人体或动物体内的血管或中空管腔器官(lumen)中，例如自行张开的支架、静脉过滤器、一个栓塞装置或支承装置，其包括具有由多个彼此连接的小格(cell)所构成的一线状框体，彼此连接的小格(cell)由至少两个独立的线状部(wire section)所组成，两个独立的线状部相互交叉在多个小格(cell)连接处并形成多个封闭的小格。在多个小格连接处，将多个线材(wire)打结，以形成所述多个小格(cell)的几何形扣接，进而当所述线状框体受压向内径运动时，在各小格中多个的线状小格侧边都被扣接在所述多个小格连接处。

RU2446775公开一种支架，包括一具有纵轴的管状元件。管状元件包含第一径向元件和第二径向元件。第一径向元件包含一带有偏转齿的长形桥体。桥体特征为上部和下部。在周围的第一方向上，上部从第一厚度变窄成第二厚度，直到接近上部远侧边缘为止。在周围中一与第一方向相反的方向上，下部从第一厚度变窄成第二厚度，直到接近下部远侧边缘为止。第二径向元件位于靠近第一径向元件的周围，幷包含齿轮装置，当偏转齿以一方式接触齿轮装置，该方式为管状元件在周围的一方向上达到延伸幷减少回震时，齿轮装置的配置滑动第一径向元件的长形桥体的齿轮和偏转齿的偏转。在周围的方向上，齿轮装置变窄至第二厚度，直到接近齿轮装置的边缘为止。在第二种版本的支架实施方式中，第二径向元件位于靠近第一径向元件的周围，幷包含齿轮装置，当第一径向元件的长形桥体以一方式穿过狭孔，该方式为管状元件在周围的一方向上获得延伸幷减少回震时，第二径向元件的齿轮装置包含一狭孔用以滑动第一径向元件桥的齿轮和偏转齿的偏转。当支架处于延伸状态时，第二径向元件不会与自己重迭。当第一径向元件由第二径向元件的齿轮装置传动且支架在延伸状态时，齿轮装置在周围变窄成第二厚度，以一种方式靠近齿轮装置的远侧边缘，该方式为第一和第二径向元件基本上保持固定相同的厚度。

美国6231600公开一种装置，例如一种设置有混合涂层的支架，包括一随时间释放、抑制再狭窄(restenosis)的涂层和一非血栓涂层，以防止血液凝结在装置上。一第一涂层或层包括聚合物、交联剂、和紫杉醇(pacitaxel)、其类似物或衍生物。所述第一涂层优选地包括具有紫杉醇混合在其中的聚合物，以致可随时间释放。第一涂层优选地包括多官能氮丙环(aziridine)作为交联剂。第二涂层优选包括肝素(heparin)，以抑制上形成血凝块于设备上。交联剂可以共价结合第一涂层聚合物及第二涂层肝素。一种支架可以设置有一第一涂层，包括聚合物的水性分散体(dispersion)或乳化体(emulsion)和大量的交联剂。所述第一涂层可以被干燥，留下不溶于水的聚合物的涂层。一第二水性涂层，包括肝素的溶液或分散体，可以涂布在第一涂层之上，肝素在所述第一涂层的表面上共价结合至所述交联剂上。所得到的支架可以抑制再狭窄(restenosis)，同时防止血块形成在支架上。

RU2380059公开一种含有聚合物材料及抗增殖活性物质的支架涂层。所述聚合物材料为丁酸和戊酸的共聚物，而抗增殖活性物质是rubomycinum。丁酸和戊酸的共聚物的量为每支架2-15毫克/支架，而rubomycinum构成一聚合物层，其量为0.002-0.025毫克/支架。美国专利申请号2008/0208315公开冠状血管的支架，具有多层固定结构的表面。所述支架包括一支架本体和一些多电解质复合物层(PEC)，堆叠和固定在所述支架本体的表面上，其中PEC层由一聚合物层和一抗凝血剂层所形成。与传统支架相比，其使用表面封装的抗凝血剂层于血液相容性改善，所述冠状动脉支架能够有效地提高血液相容性和寿命。此外，冠状动脉支架，可以使用作为药物洗脱(drug-elution)冠状动脉支架，因此允许随时间释放药物，幷进一步防止血管平滑肌细胞的增厚导致使血管栓塞。

在现有技术中已知血球细胞是形成血栓的成份，例如血小板和白细胞是带负电荷的。美国专利申请2006/0106451公开了一电子抗凝血支架结构。所述支架结构包括一对同轴金属支架，其具有一层电介质材料在支架之间。优选地，一电池用于连接靠近或邻近于所述支架布署的上游端。电池的正极端与外部金属支架建立一电性连接以及负极端与内部金属支架建立一电性连接，这显现出类似电容的特性。带负电荷的内部金属支架排斥血小板，具有抗血栓形成的效果。

美国专利申请2011/0196478公开管腔治疗的设备和方法。其提供一种假体(endoprosthesis)，其包括一内层设计用来提供一朝腔内的负电场；一外层设计用来提供一朝腔外的正电场；以及一或多个设置在所述内层和外层间的中间层，其中所述负电场是一约在-25 mV和大约-250mV间的负点电荷，并且其中正电场是一约在1 mV和大约30 mV间的正点电荷。

电池寿命限制支架的持续使用时间。当用尽时，电池应以外科手术方式置换。在现有技术中已知的血管支架特征本质上是亲水性的。血栓形成的血粒子自由地渗透到支架元件间的间隙或在支架与血管壁间凝聚成一个新的凝结块。手术治疗后的血管会再次狭窄(re-stenosed)的机会是非常高的。因此，存在长期未满足的需要是提供一种疏水性的血管支架，其能够排斥上述血栓血粒子和防止手术治疗过的血管的狭窄和硬化再次复发。

发明内容

所以本发明的一个目的是公开一种可插入到患者体内的物件。

本发明的一核心的目的是提供所述物件，其涂覆一具有驻极体结构的涂层。

本发明另一个目的是公开所述物件，其选自于由一血管支架(artificialvascular stent)、一人工心脏瓣膜(artificial cardiac valve)、一缝合材料(suture material)、一骨科物件(orthopedic article)、一涂布器(applicator)、一疝气网(hernia mesh)、一扎针(acupuncture needle)，包括一身体用针(corporeal needle)、一耳用针(otic needle)、一长期用的扎针(long-term needle)、一球状物、一板状物，以及其任意组合所组成的一群组。本发明另一个目的是公开所述一血管支架，其携带一负电荷。所述支架包含至少一金属线状组件，配置成为一圆柱型小格状框体。

本发明进一步目的是公开所述涂层具有一覆盖于所述线状组件的一整个表面上的完整表面。

本发明进一步目的是公开所述涂层为五氧化二钽(tantalumpentoxide)。

本发明进一步目的是公开所述五氧化二钽的涂层为真空等离子体溅射(vacuum-plasma sputtering)。

本发明进一步目的是公开所述涂层是聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene)。

本发明进一步目的是公开所述血管支架由切割成一网格形状的一管状物所构成。本发明进一步目的是公开所述的血管支架由形成一网格形状的至少一线材所构成。

本发明进一步目的是公开所述支架的每两个相邻网状元件间的距离小于所述两个元件的线径(caliper)15，使所述支架基本上提供均匀的静电场，防止血球细胞聚集在所述两个网状元件。

本发明进一步目的是公开一制造物件的方法，所述物件携带负电荷幷可插入到一患者体内。所述方法包括以下步骤：(a)提供一物件部件；及(b)以一携带负电荷的涂层涂覆所述部件，及

本发明另一核心目的是提供涂覆物件部件的所述步骤，进一步包括建立所述部件的一驻极体结构。

本发明进一步目的是公开涂覆所述线状组件的所述步骤还包括建立一覆盖于所述线状组件的一整个表面上的完整表面

本发明进一步目的是公开涂覆所述物件部件的所述步骤，进一步包括溅射五氧化二钽。

本发明进一步目的是公开溅射五氧化二钽的所述步骤是通过真空等离子体溅射进行。

附图说明

为了理解本发明以及其如何在实施例中实现，多个实施例仅通过非限制性示例的方式进行描述，参考附图，其中

图1A和1B是线材缠绕支架的总体视图；

图1C是以线材编织成支架的总体视图；

图1D是通过激光切割管状物而形成的支架的总体视图；

图2A是以激光切割成网格结构的范例图；

图2B是波浪型的线材所形成的网状结构的范例图；

图2C是交错线材形成的网状结构的范例图；

图3A的绘示具体说明血粒子聚集成凝块；和

图3B的绘示具体说明防止血粒子凝聚成血块。

具体实施方式

提供下面的描述，以使所属领域的技术人员能利用本发明，幷提出发明人所设想的最佳模式，而实施本发明。但是由于在本发明中已经具体定义一般原则，幷提供一种携带负电荷的血管支架及其制造方法，各种因应的修改对于本领域的技术仍维持为显而易见。

本发明的核心目标是减少性血栓形成复发的风险。本发明的血管支架的特征在于高生物相容性，包括血液相容性和时间上稳定的抗凝固和抗凝血性，能植入到冠状动脉或其它动脉以恢复其通畅。血管支架构成的圆筒状小格状框架，由至少一个线状组件构成，其涂覆一具有驻极体结构的涂层。上述涂层带有负表面电荷。应当强调的是，所述驻极体涂层具有一完整的表面，其覆盖所述支架的一整个表面。换言之，一负电位存在于所述支架的整个表面上。因此，外部支架表面被引导至血管壁而内部支架表面被引导至一内部空间，因此带有负电荷。根据本发明一个实施例中，驻极体结构是通过涂覆五氧化二钽(tantalum pentoxide,Ta₂O₅)于支架而形成。根据本发明另一实施例中，驻极体涂层由聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene、)构成。涂覆有驻极体的血管支架，其上带有的负电荷，防止血板(例如由血小板或白细胞)凝聚在装设在血管内的支架。已知的是，凝聚在支架的血球细胞是带负电荷的。由于库伦排斥力，支架表面的电负性防止血球细胞凝集在支架本身和血管壁的相邻区域中。因此，负表面电荷产生的静电场的屏蔽区潜在地容易出现血细胞凝聚。携带驻极体涂层的血管支架降低再狭窄(restenosis)的风险。与没装设支架的病患相比，植入支架的病患(该支架具有在时间上稳定的抗凝聚和抗凝血特性)，其生活品质和寿命都有所提高。抗凝固和抗凝血药的剂量也可以被缩减。按照相关技术领域通常的做法，例如，由于塑性变形，通过一个可充气的气囊装置，支架被安装时在血管内展开。至少有一线状组件被配置成圆筒小格状结构。上述线状组件涂有五氧化二钽(tantalum pentoxide)。按照本发明一个实施例中，五氧化二钽涂覆是通过真空等离子体溅射(vacuum-plasma sputtering)。

根据本发明另一实施例，所述线状组件涂有聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene)。

与金涂覆的支架比较，设置有钽涂层的支架的特征在于有较高的试剂抵抗力。五氧化二钽作为电介质具有高的机械性能。五氧化二钽在化学上是惰性的和生物相容的。因此，设有五氧化二钽涂层的支架可安全地植入到血管和可长时间驻留在原处无副作用，例如支架降解产物的毒性和在支架处血栓再次形成。

具有驻极体结构的五氧化二钽涂层的支架的特征在于：

1，五氧化二钽的涂层是通过真空等离子体溅射的方法涂覆，由于高能量的涂覆过程在被涂覆的材料和等离子体溅射涂层之间提供共价键和离子键，其改善于金属表面的粘附力。

2，驻极体膜的负电荷在一段预定时间中是稳定的。在本领域中已知，该时间特性可以通过改变技术过程而有所变化。

3，重要的是，与五氧化二钽涂层的支架可以高温消毒。

4，五氧化二钽涂层不可缺少的特点是射线不透性。无须做额外的努力，就可以使X射线可靠地探测涂覆有五氧化二钽的支架。

根据本发明，至少一个线状组件涂有五氧化二钽，由于塑性变形，将后来得到的被涂覆的线状组件被配置成一可张开的支架。应强调的是，在五氧化二钽涂层的完整性中，局部的不连续会导致正电位局部发生。如上面所提到的，凝聚成血栓的血球细胞是带负电荷。因此，涂层完整性的不连续将成为血块(clottaage)/血栓(thrombosis)的中心。整个支架的涂覆过程是非常容易造成问题的。具体而言，在彼此交缠的区域中的涂层的粘附性比线性区域的粘附性低得多。根据所提出的创新，在涂覆五氧化二钽之后，线状组件才被配置成小格状结构。在本技术方案中，粘附值并非取决于在支架上的位置，而是在支架的任何位置上皆具有一固定值。因此，在于该涂层完整性中，没有任何不连续处，且正电位不会在任何位置发生。整个支架是带负电荷的，并防止其上的任何血块/血栓形成。因为用于制造血管支架的金属线状物被一涂覆有驻极体的涂层线状物取代，所以实际上实现本发明所需的技术改进是轻微的。因此，没有必要改变生产血管支架的量产机器。

带负电荷的支架可以由数个线状组件所构成，所述线状组织事先涂覆有五氧化二钽。在这种情况下，因为在支架制造过程中各线状组件的涂层完整性被维持住，所以该涂层的抗渗性不会被破坏，幷且正电荷不会产生在支架表面上。在此参考图1A至图1D，其说明市售支架的一般视图。具体而言，图1A和图1B显示以线材缠绕成支架。图lC和图lD，分别显示一编织而成的支架和一由激光切割管状物而形成的网状支架，。

在此参考图2A中，绘示一通过激光切割制成的示例性网状结构。标号10和20指的分别是一线状组件和一节点。实验证明，多个位置30和具有网状元件10的类似结构在一锐角上的节点20相遇，锐角作为多个血凝块形成点。在此参考图2B显示由一示例性网状结构，其由波浪状线状组件40所构成，其通过焊接点50将彼此固定。如图2B所示，位置30的特征就血块形成而言是危险的。

在此参考图2C，绘示一由交错的线状结构构成的示例性网状物。线材60在位置70相交错，其为血块形成点。标号80指的是交错的线材60的横截面图。

现在参考图3A，其为一示例图，具体说明血粒子凝聚成凝块。具体而言，血小板90在相交错的线材附近凝聚成一血块。

现在参考图3B，显示所声称的防止血小板在危险位置附近凝聚。在本领域中已知，血小板携带负电荷。一驻极体涂层还带有永久负电荷幷排斥血小板离开危险位置，从而可以防止血小板在支架附近聚集。等电位线100显示在相交错的线材附近的电场强度。作用在血小板90的排斥力的方向由标号110表示。

应当强调的是，所要求保护的物件的制造方法包括张开将被涂覆的所述物件，以防止有些区域被遮蔽，进而提供一完整的表面，其覆盖所述线状组件的整个表面。张开的支架被安装在一大型底板上以提供有效的散热，避免将被涂覆的支架在涂覆过程中过度加热。根据本发明的优选实施方式中，在血管支架的任何横截面中，两相邻线材间的距离是小于线材直径(wirediameter)15。所述支架配置基本上提供均匀的静电场，防止血球细胞凝聚在支架的线材上。

由于通过电晕放电或是本发明的范围内的其他效果来修饰其表面，聚合物物件具有驻极体特性。

根据本发明，一物件可被插入到患者体内，

一个核心特征是提供一物件，其涂覆有具有驻极体结构的涂层。

根据本发明中另一特征，所述物件选自于由一血管支架(artificialvascular stent)、一人工心脏瓣膜(artificial cardiac valve)、一缝合材料(suture material)、一骨科物件(orthopedic article)、一涂布器(applicator)、一疝气网(hernia mesh)、一扎针(acupuncture needle)，包括一身体用针(corporeal needle)、一耳用针(otic needle)、一长期用的扎针(long-term needle)、一球状物、一板状物，以及其任意组合所组成的一群组。

根据本发明中进一步特征，公开携带表面负电荷的一血管支架。上述支架包括至少一金属线状组件，其被配置成圆筒小格状框体。

本发明另一核心特征是提供线状组件涂覆有一驻极体结构的涂层。

根据本发明进一步特征，涂覆所述线状组件的所述步骤包括建立一覆盖于所述线状组件的一整个表面上的完整表面。

根据本发明进一步特征，所述血管支架由切割成一网格形状的一管状物所构成。

根据本发明进一步特征，所述的血管支架由形成一网格形状的至少一线材所构成

根据本发明进一步特征，所述涂层是五氧化二钽。

根据本发明进一步特征，五氧化二钽的涂层是真空等离子体溅射。

本发明进一步目的是公开涂覆所述涂层是聚四氟乙烯。根据本发明的进一步特征，公开一制造物件的方法，所述物件携带负电荷幷可插入到一患者体内。所述方法包括以下步骤：(a)提供一物件部件；及(b)以一携带负电荷的涂层涂覆所述部件。

本发明另一核心特征是提供涂覆所述物件部件的所述步骤，进一步包括建立所述部件的一驻极体结构。

根据本发明进一步特征，涂覆所述线状组件的所述步骤还包括建立一覆盖于所述线状组件的一整个表面上的完整表面。

根据本发明进一步特征，涂覆所述线状组件的所述步骤还包括溅射五氧化二钽。

根据本发明进一步特征，溅射五氧化二钽的所述步骤是通过真空等离子体溅射进行。

Claims (18)

1.一种可插入一患者体内的物件，其中所述物件涂覆一具有驻极体结构的涂层。

2.如权利要求1所述的物件选自由一血管支架、一人工心脏瓣膜、一缝合材料、一骨科物件、一涂布器、一疝气网、一包括一身体用针、一耳用针、一长期用针的扎针、一球状物、一板状物，以及其任意组合所组成的一群组。

3.如权利要求1所述的物件，其中所述涂层具有一覆盖于所述线状组件的一整个表面上的完整表面。

4.如权利要求1所述的物件，其中所述涂层为五氧化二钽。

5.如权利要求3所述的物件，其中所述五氧化二钽涂层为真空等离子体溅射。

6.如权利要求1所述的物件，其中所述涂层是聚四氟乙烯。

7.如权利要求2所述的物件，其中所述血管支架由切割成一网格形状的一管状物所构成。

8.如权利要求2所述的物件，其中所述的血管支架由形成一网格形状的至少一线材所构成。

9.如权利要求7或8之一的所述的物件，其中所述支架的每两个相邻网状元件间的距离小于所述两个元件的线径15，使所述支架基本上提供均匀的静电场，防止血球细胞聚集在所述两个网状元件。

10.如权利要求7或8之一的所述的物件是可张开的，使两个网状元件曝露于驻极体涂层而无遮蔽。

11.一种制造物件的方法，所述物件携带负电荷幷可插入一患者体内，所述方法包括以下步骤：

(a)提供一物件部件；

(b)以一携带负电荷的涂层涂覆所述部件，其中涂覆所述部件的所述步骤还包括：在所述部件的一张开的结构中建立一驻极体结构。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述部件安装在一提供有效散热的大型底板上。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述物件选自由一血管支架、一人工心脏瓣膜、一缝合材料、一骨科物件、一涂布器、一疝气网、一包括一身体用针、一耳用针、一长期用针的扎针，、一球状物、一板状物，以及其任意组合所组成的一群组。

14.如权利要求11所述的方法，其中所述物件部件选自由一线状支架、一由金属管切割出的网状支架所组成的一群组。

15.如权利要求11所述的方法，其中涂覆所述线状组件的所述步骤包括建立一覆盖于所述线状组件的一整个表面上的完整表面。

16.如权利要求11所述的方法，其中涂覆所述线状组件的所述步骤还包括溅射五氧化二钽。

17.如权利要求11所述的方法，其中溅射五氧化二钽的所述步骤是通过真空等离子体溅射进行。

18.如权利要求11所述的方法，其中涂覆所述线状组件的所述步骤还包括涂覆聚四氟乙烯。