[发明专利]用于聚合物基体的不透射线涂层

说明书

技术领域

本申请要求2006年10月3日提交的美国专利申请序列号No.11/542,557的优先权，其要求2006年1月30日提交的美国临时申请序列号No.60/763,262的优先权，并入了这两者以供参考。

技术领域

本发明涉及在聚合物基体上的不透射线金属涂层，特别是改进的在非金属医疗装置上不透射线涂层。

背景技术

人体内部器官及内环境的可视化在诊断及选择治疗方法上很重要。穿过患者体内的微小切口来实施微创法。一旦处于体内，有必要为该方法确认目标区域，并能够有效地对该区域进行治疗。

在当前使用中普遍使用的方法是基于荧光检验法。荧光检查器是装配有荧光屏的x-射线装置，由于经过一个物体的x-射线的不同透射形成阴影图像，可以在该荧光屏上持续观察到诸如人体的不透光物体的内部结构。

金作为不透射线材料的使用很普遍。通常其应用涉及复杂的遮蔽(complex masking)、种子层、及昂贵的加工。化学品的高毒性和难于处理，以及耗时的真空处理可导致高成本。金是所用的较昂贵金属之一，尤其是由于粘结及废物回收受到限制。

为了提高体内环境的可视性，对于在荧光检查器上具有更高可视性(即，增长的射线不透性)的工具存在增长的需求，以便确定更精确的治疗法。由于金属是高度不透射线的，它是荧光检验的理想材料，但是金属的弹性很有限，及具有很大的导致磨损的风险。不幸的是，在当前使用中，塑料和聚合物不具有足够的射线不透性，不能为x-射线检测提供令人满意的结果。

在有效涂覆那些具有复杂形状或不具电导性的表面方面，固定是常见的问题。在大部分不透射线的应用中，对于整个表面覆盖，带、条或其他不透射线的标记物是优选的。为了制造这些结构(又要节约在昂贵的不透射线材料上的花费)，需要能够将电流传递至特定点的复杂固定。即使可将电流传递至非导电性医疗装置上的特定点或带，仍需要种子层来传导在施加有涂层的点的电流。

将种子层施加至非导电性材料通常是重要的问题。这通常需要复杂的遮蔽，还需要使用不同的沉积技术，诸如溅射或离子束辅助沉积(IBAD)。这是致使问题解决的高成本步骤，提高的成本来自双重处理且通常导致差的涂层粘附性。

电镀是当前用于涂覆医疗装置最常用的方法；而电化学制造方法产生了严重的腐蚀性废物处理问题。金和铂是可以容易地电镀至所需厚度的仅有的两个不透射线性、生物相容性材料。这两种方法均使用了诸如氰化物的腐蚀性液体，其需要以环境可接受方式加以处理。即使能够以符合成本效益的方式解决固定及种子层问题，有毒性废物的后处理不仅昂贵，并且非常困难。

在医疗装置市场上的不透射线涂层的需求是众所周知的。跟踪、放置、测量、定尺度(scale)、及定位是现代微创手术中缺乏的必需要素中的一部分。当前技术限于被弯曲至导管的金属带以及昂贵的真空方法。由于弯曲带的定界(delimitation)的频繁发生，弯曲的金属带变得越来越是个问题，经常难以接受。另外，随着健康护理的成本的增高，用昂贵的、差粘附性的涂料涂覆的非金属医疗装置的成本效益由于低的利润率而下降。

人们已经作出努力来将不透射线涂层施加至一系列的基体，诸如塑料、聚合物、及陶瓷。在用不透射线材料涂覆聚合物中的关键问题是，大部分诸如溅射或电镀涂覆的本领域方法的现状将粘着性限制于柔性基体或为医疗用途需要弹性的装置。尽管延长的处理时间导致成本的增加，但是为了达到满足要求的粘附性，额外的涂覆层是必要的。

由于塑料是非导电体，所以塑料部分不容易进行电镀。一种金属化的方法是使用一系列的步骤来获得适当粘附性的涂层。可以将塑料金属化，但这些步骤是繁琐的且通常成本高，为了有效电镀，需要若干步骤。最初，塑料必须是完全不含任何油、油脂、或任何塑料注射成型化合物。如果不进行适当的清洁，过一段时间，金属将从电镀的塑料部件剥落。然后，将该部件在强侵蚀性铬/硫酸酸性镀液中(未完全达到用于医疗装置的FDA要求)进行处理，以腐蚀塑料表面。将部件置于氯化钯镀液中以使金属颗粒沉积至在塑料表面上形成的坑中。在钯金属沉积之后，使用铜金属对该部件进行电镀，然后再镀铬或其他诸如镍或金的金属。

现有技术处理方法的现状在其能力方面被限制为生产成本效益产品且对于在人体或动物体中的使用(尤其是在心脏及动脉方面)是安全的。

发明内容

本发明涉及在聚合物医疗装置上沉积不透射线金属涂层的方法。所沉积的涂层足够厚以便防止x-射线透射，且仍不影响聚合物的性能，诸如弹性(其可影响医疗过程)。