[发明专利]生物可吸收的医疗器械或医疗器械部件、及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物可吸收的医疗器械或医疗器械部件及其制作方法，尤其涉及一种经过渗氮处理的生物可吸收的医疗器械(如铁基血管支架)或生物可吸收的医疗器械部件上的多层结构及其制作方法。

背景技术

1977年Gruentzig进行首例经皮腔内冠状动脉成形术(PTCA)，打破了药物和外科手术的治疗格局，开创了介入心脏病学的新纪元。冠心病的介入治疗发展以来，共经历了球囊扩张时代(PTCA)，裸金属支架(BMS)时代和药物洗脱支架(DES)时代。药物支架将血管再狭窄率从单纯球囊扩张的50％、金属裸支架的20-30％，降低到了10％以下，特别是小血管病变或病变较长的时候，药物支架的优势是非常明显的。

临床常用的冠脉支架，分为裸金属支架和药物洗脱支架这两大类。目前在中国，药物洗脱支架的市场占有率达到95％，但是在国外，裸支架的市场仍有30-50％。这是因为，尽管DES可减少再狭窄及再次血运重建率，但现有的聚合物载体药物支架仍有一定局限性，主要表现为晚期及极晚期支架内血栓问题，内皮愈合延迟和管腔丢失的晚期追赶，而聚合物载体引起的炎症反应是主要原因，这一问题和解决问题的有效手段一直为国际研究领域广泛争论。开发完全生物可降解聚合物涂层载药支架是一个研究方向。另一个开发方向是避免使用聚合物涂层，即无载体药物支架。但是由于基体材料属于永久性植入物，其远期的潜在风险仍然存在。

婴幼儿先天性血管狭窄(主动脉缩窄和肺动脉狭窄)的治疗方法包括外科手术治疗、球囊血管成形术和支架植入术。尽管外科手术是一种好的方法，但是它需要开胸、创伤大；同时它很难解决肺动脉分支的狭窄和外科术后的再狭窄。球囊血管成形术和血管支架植入术是安全的经导管介入治疗方法，具有创伤小、住院时间短等优点；但因球囊血管成形术带来较高的并发症发生率，特别是在婴儿身上，故支架植入被证实为是一种较好的选择。然而婴幼儿具有进一步生长发育的特性，植入的非吸收支架在血管生长的后期会造成再狭窄，尽管通过再扩张方法可以使支架直径与血管生长相一致，但是婴幼儿血管较细小没法植入成人直径大小的支架。

目前生物可吸收的血管支架已经成为研究的热点，具有普通支架不具有的优势：不会阻碍血管的进一步生长和后续血管的外科治疗；当生物可吸收支架完全被人体吸收后，狭窄血管将恢复成为健康自然的具有生理舒缩能力的正常血管；由于支架能被吸收至完全消失，可避免支架长期带来的慢性损伤和炎症反应，减少了晚发支架内血栓形成而不必长期服用抗血小板药物；这种支架一旦完全吸收，对血管不具有潜在的远期不良影响，且不增加再次PCI或外科血运重建的手术难度，尤其是对处在生长发育期的小孩的血管，具有重大的意义。

生物可吸收支架主要包括聚合物为基的生物可吸收支架和金属基的生物可吸收支架。但前者存在生物力学性能不尽如人意的地方，同时这种支架释放过程的复杂性远高于传统的球囊扩张金属支架。后者目前主要有镁合金支架以及铁支架。镁合金支架存在腐蚀速度过快，在血管重建完成前不能起到有效支撑的作用。故镁合金支架的研发重点在于如何降低其腐蚀速度。纯铁应用于生物可吸收支架的主要不足之处是其力学性能较低，而腐蚀速度过慢。现有技术中，通过物理气相沉积在纯铁等生物可吸收金属材料表面制备一层含锶或钙或二者皆有的复合涂层，来加速并控制材料的腐蚀速度。另外，还可通过在复合涂层上溅射一层酸性环境下降解的聚合物涂层来进一步加速材料的腐蚀。但是此类方法未能解决纯铁材料力学性能偏低的问题。且涂层和基体纯铁并非一体化的结构，二者之间存在结合是否牢固的问题。

针对纯铁支架存在的问题，当前的研究主要集中在研制新型铁基合金、寻找新的铁材料制备方法，或者在纯铁材料表面制备铁合金层以及对纯铁材料进行改性这几个方面。其中，通过对纯铁支架进行表面合金化处理(渗碳、渗氮、碳氮共渗)，得到渗透深度可以调节的复合扩散层，从而提高支架的强度，同时加快了支架的腐蚀速度，缩短支架吸收周期。支架表面合金化后，具有不连续、弥散的复合扩散层。通过控制扩散层的分布，形状和深度，使屈服强度和延伸率可以在很大的范围内调节，以达到支架所需的强度和吸收周期。其所述的复合扩散层包括氮元素在铁中的固溶体和Fe₄N。

以纯铁和镁合金为代表的生物可吸收金属，除了用于制作生物可吸收的血管支架，还可用于制造其它的植入式医疗器械。