[发明专利]完全可吸收的管腔内设备及其制造方法

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求2012年10月23日提交的题为“多层完全可吸收的管状医学设备的制造和设计方法”的美国临时专利申请序号61/795,695的利益，所述临时申请的公开内容通过本文中的此种引用完整地结合于此。

技术领域

本教导总体上涉及管腔内设备，并且更具体地涉及完全可吸收的管腔内植入物。

背景技术

冠状动脉血管成形术(coronary angioplasty)和支架术(stenting)领域通过至少三代的产品技术已经在冠心病的治疗中取得了显著进展。然而，随着实现了这些世代进步，新的挑战或失效的治疗模式也典型地存在。例如，虽然气囊血管成形术疗法提高了短期腔流，但是相关的血管反冲和重塑导致高的再狭窄(restenosis)率。另一方面，已经发现，裸露金属支架术降低再狭窄率并且最小化突然的闭合事件，然而，由于支架机械损伤以及由此引起的平滑肌细胞(SMC)迁移并且增生到腔体中所致，再狭窄率仍然是高的。虽然药物流出支架可以通过用药剂解决SMC增生而显著降低再治疗率，但是已知此种支架遭遇与晚期支架血栓形成(LST)以及阻凝剂的长期使用相关的问题。LST与高的死亡率相关，虽然所述事件的频率较低。推进此严重并发症的表观因素表现为是血管舒缩的损失和功能性内皮的延迟愈合。

在外周动脉中，由于高的再狭窄率，支杆的长期断裂，以及由于难以用常规的不可吸收的金属支架对之前已有支架的堵塞的小的末梢血管进行重新布线而担心有限的再干预选项，所以常规支架的使用具有有限的成功。虽然涂覆有药物的气囊已经在外周动脉中取得了一些成功，但是该技术受困于非常短的药物递送时间(典型地，1至2分钟)和动脉剥离，其需要进行裸露金属支架术以稳定闭塞的瓣。

尝试使用镁及其合金作为临时植入物生物材料(包括在心血管支架中)受制于对金属分解的速率和均匀性(金属腐蚀速率)，局部组织中的断裂和吸收过程的不良控制。之前的控制分解或腐蚀速率的尝试聚集于用稀土和具有未知生物相容性的其他重金属元素来炼制合金，这导致较慢的金属腐蚀速率，但是未证明在临床表现方面的益处。虽然这些方法对于非医学应用如商业或航天铸造物具有价值，但是它们对于最终将被宿主组织完全代谢的可吸收的植入物级的材料来说不是最适宜的，并且释放生物相容性未知的合金元素。此外，防止镁合金腐蚀的常规方法仅聚集于通过表面钝化层或改变合金的局部腐蚀电位来延迟分解过程从而防止给定物品的初始机械故障。没有考虑到控制初始机械故障后的断裂、解体和吸收过程。对于许多植入物应用，以刚植入的金属物品开始到最终从解剖学位点清除合金物质及其分解产物的整个分解过程的时间安排和性质，关于医学设备的性能是关键的。

一个这样的植入物应用是用于进行血管或腔体支架搭建的可吸收的金属支架，如用于治疗冠状动脉疾病的支架。在该应用中，支架在与由用于打开部分闭塞的动脉的高压血管成形术气囊引起的局部损伤相关的整个愈合过程期间提供临时的支架结构。典型地，该金属支架仅被需要数天至数周的时间以防止血管由于痉挛而突然闭合，最小化弹性反冲，并且充当基质来将受控释放药物-聚合物制剂递送至损伤位点。在该时间后，合金的任何剩余物或其转化产物将会是负担，因为其可能充当异物，从而延长炎性反应并延迟愈合。此外，如果在整个胞外基质沉积和瘢痕形成期间支架剩余物保持以固体形式存在于腔内，则支架剩余物自身变成腔阻塞的来源并且参与对于常规的永久性支架未知的新形式的再狭窄。

朝向可吸收支架的备选设计方法将高度结晶的可吸收聚合物如聚-L-丙交酯(PLLA)用于支架的结构元件。该方法更多地控制了分解过程，然而却受制于低的打开动脉所需的径向刚性(即，所谓的短期(acute)增大，并且有限的延展性使得确定支架-动脉的尺寸是成问题的，尤其对于锥形的血管)。此外，PLLA的结晶结构域的2年以上的长的吸收时间对防止威胁生命的血凝块所需的抗血小板治疗的持续时间的影响是未知的。

目前用于治疗大部分新生冠状病变的护理的标准是植入被称为药物流出支架或DES的永久性植入物。DES是用于治疗冠状动脉及外周狭窄的第三代血管成形术设备，与裸露金属支架或气囊血管成形术相比，具有明显较低的再干预率。该代技术是永久性植入物，其典型地包含高强度和高射线不透性金属如富含钴铬或铂的不锈钢，并被涂覆以在受控释放聚合物中的抗增生药的制剂。