专利名称：一种可降解气道支架及其应用的制作方法
技术领域：
本发明属于植入医疗器械领域，特别涉及一种可降解气道支架及其应用。
背景技术：
气管支架已经成为治疗气道梗阻的必不可少的医疗装置。各种良性和恶性病变引
起的大气道器质性狭窄(外压，环气道壁和腔内型)理论上均可通过置入气道支架治疗，这
不仅提高了患者的生活质量也为原发病的进一步治疗获得了时间。现有气道支架主要为硅
酮支架、金属网状支架和混合性支架三大类。临床上许多情况下支架的置入是暂时性的，随
着原发病灶的治疗，气道狭窄减轻，支架出现松动和移位，需回收支架。许多学者认为，随着
支气管内膜结核等良性病变的稳定，气道支架置入气道12 18个月可以取出。硅酮支架、
金属网状支架和混合性支架的共同特点就是回收时均需要再次手术。这无疑即给病人带来
了麻醉风险和手术风险，增加病人的痛苦又耗费人力物力加重了社会经济负担，因此大大
限制了气道支架的临床应用，特别是在良性病变引起的气道狭窄患者，使用更加受到限制。
另外由于儿童气道的长度和宽度在不断发育变化，而支架内径和长度一经选择即定形，不
会适应气道的生长，所以在儿童患者的应用也受到很大限制。以上关于气道支架的缺陷都
在提示人们急需研制出一种无需回收的可降解的气道内支架以满足临床需要。 镁合金是一种很有前景的生物医用材料，做为一种植入材料，其降解产物为镁离
子。镁离子通过体内的吸收和肾代谢来调节，从而使镁合金材料在体内逐步被降解吸收。目
前，尚未有关于以镁合金材料制备气道支架的报道。
发明内容
为了克服现有技术的不足和缺陷，本发明的首要目的在于提供一种以镁合金材料 制备的可降解气道支架。 本发明的另一 目的在于提供所述可降解气道支架的应用。 本发明的目的通过下述技术方案实现一种可降解气道支架，含有质量百分比为 80 99. 5%的镁元素； 所述的可降解气道支架还含有铝元素、锰元素、锌元素、锆元素、稀土元素、锂元 素、钙元素或银元素中的至少一种； 所述的可降解气道支架优选由以下按质量百分比计的成分组成
Mg(镁) 97%
Al(铝) 1%
Ce(铈) 1%
Y(紀) 1%; 所述的可降解气道支架的表面可不经表面处理、或经表面处理而不涂覆可降解材 料和治疗性药物、或涂覆可降解材料和治疗性药物； 所述的表面处理包括酸处理、碱处理、化学氧化处理或等离子体处理；
所述涂覆方法包括浸涂方法、热喷涂方法、静电涂覆方法、凝胶溶胶方法、超临界 方法或等离子体方法； 所述可降解材料包括聚乳酸、聚左旋乳酸、聚乙交酯、聚氰基丙烯酸酯、聚己酸内 酯、聚酸研、聚乳酸共聚物、聚羟基丁酸戊酯、聚乙酰谷氨酸、聚正酯、聚氧化乙烯/聚丁烯 共聚物、聚原酸酯、聚己内酯、聚羟基乙酸、聚氧化乙烯/聚对苯二甲酸丁二酯共聚物、异丁 烯酸盐、异丁烯酸酯、聚亚安酯、硅树脂、聚乙烯乙醇、乙烯基乙醇、聚羟基乙酸、聚磷酸酯 酶、海藻酸钠、胶原蛋白、明胶、壳聚糖、琼脂、硫酸软骨素、磷酸三钙、偏磷酸钙或羟基磷灰 石中的一种或至少两种； 所述治疗性药物包括抗增殖试剂、抗生素、平喘药、镇咳药、祛痰药、激素类药、抗 结核病药、抗肿瘤药中至少一种； 所述的可降解气道支架的结构特点为拉伸强度至少大于100MPa、断裂伸长率至少
大于5%，在气道环境(或模拟气道环境)下至少大于l个月吸收完全； 所述的可降解气道支架作为医疗器械应用，应用于气道中，为通过球囊扩张的方
式将所述的可降解气道支架导入气道中；具体步骤如下通过支气管镜活检通道置入导丝
入狭窄段退出支气管镜，再次支气管镜检查确认导丝位置正确后，通过导丝置入支架，支气
管镜检查位置恰当后，用高压注射器膨胀球囊，支架贴壁良好后撤离球囊、导丝及支气管
镜，整个操作过程中均行心电监护。 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果 气道每日分泌粘液量约为100ml 2001111，主要成份95%为水分，2% 3%为钠、 钾、氯及其他离子等无机盐，2 % 3 %为粘蛋白，还有一些脂质，呈弱碱性(pH值为7. 73)， 因此，现有普通气道支架无法在气道环境中降解，从而普通气道支架的取出将造成病人的 二次创伤。本发明所述的由镁合金材料制备的可降解气道支架降解速度快，不仅符合气道 对支架的降解速率要求，而且由于镁合金支架具有优异的生物相容性能，因此其对组织剌 激小，抗感染能力强。在镁合金支架表面处理或涂覆可降解材料和治疗性药物，不利于纤维 组织的长入而形成肉芽组织，或防止肿瘤细胞过度增生而堵塞气道。另外，镁合金支架进行 多孔化处理，有利于提高其的降解速率等。因此，本发明所述的可降解气道支架有望广泛应 用于气道中。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1 ①制备镁合金管材采用压铸工艺，压铸工艺同其他合金的压铸工艺相似，制备配 方为Mg : Al : Ce : Y = 97 : 1 : 1 : l的镁合金管材，其管外径为2. 5mm，管壁厚度为 0. 3mm。通过力学测试机测其拉伸强度，为250MPa。 ②精密雕刻成型设计并绘制所需雕刻成型的气道内支架图案且将所述图案导入 激光雕刻机；在氮气保护下，通过激光雕刻机对镁合金管材进行精密雕刻并制得经精密雕 刻成型的气道内支架。 ③表面处理将上述经精密雕刻成型的气道内支架用水超声震荡洗涤5min，晾干。
4
④消毒后真空干燥密封于4t:条件下备用。 实施例2 ①制备镁合金管材同实施例1步骤①。
②精密雕刻成型同实施例1步骤②。
③表面处理同实施例1步骤③，将包裹紫杉醇抗癌药物的海藻酸钠溶液浸涂于 支架内外表面，重复浸涂四次。包裹紫杉醇抗癌药物的海藻酸钠溶液的制备参照申请日为 2004年9月16日、专利号为ZL200410074464. 3、名称为紫杉醇-海藻酸钠微球血管栓塞剂 及其制备的国家发明专利说明书的实施例1.
④消毒后真空干燥密封于4t:条件下备用。
实施例3 ①制备镁合金管材采用粉末冶金工艺和发泡工艺，将镁粉和碳酸镁为原料，采用 粉末冶金法制备出孔径在100 200 ii m，孔隙率在20 40%的具有连通孔洞的多孔泡沫
镁合金，制备配方为Mg : ai : Ce : y = 97 : i : i : i的镁合金发泡块。通过力学测
试机测其拉伸强度为150MPa、断裂伸长率至少大于15%的多孔泡沫镁合金。
②精密雕刻成型设计并绘制所需雕刻成型的气道内支架图案且将所述图案导入 激光雕刻机；在氮气气体保护下，通过激光雕刻机对镁合金发泡块进行精密雕刻并制得经 精密雕刻成型的气道内支架，其管外径为2. 5mm，管壁厚度为0. 3mm。 ③表面处理将上述经精密雕刻成型的气道内支架用水超声震荡洗涤5min，晾干。
④消毒后真空干燥密封于4t:条件下备用。 实施例4 ①制备镁合金管材同实施例3步骤①。
②精密雕刻成型同实施例3步骤②。
③表面处理同实施例3步骤③，将包裹紫杉醇抗癌药物的海藻酸钠溶液浸涂于 支架内外表面，重复浸涂四次。包裹紫杉醇抗癌药物的海藻酸钠溶液的制备参照申请日为 2004年9月16日、专利号为ZL200410074464. 3、名称为紫杉醇-海藻酸钠微球血管栓塞剂 及其制备的国家发明专利说明书的实施例1。
④消毒后真空干燥密封于4t:条件下备用。
实施例5 ①生物学评价将实施例1和3制备的气道支架按照GB/T 16886所述实验方法进 行生物学评价。实验结果表明，本气道支架对平滑肌细胞和表皮细胞没有明显的细胞毒性 和凝血性，没有明显的致敏、剌激和遗传毒性。 ②体内降解实验将所制备的实施例1和3制备的气道支架进行犬的动物实验。 采用球囊扩张的方式将所述的气道支架导入气道中，实验结果表明，所植入处内表面无明 显的炎症纤维包囊；实施例1气道支架约6个月降解完全，实施例3气道支架约2个月降解 完全。 上述结果说明本发明制备得到的可降解气道支架的降解速度符合气道对支架的 降解速率要求，不仅起到支撑气道所需的时间，而且在满足支架的作用后降解速度也快；另 外这种可降解气道支架具有优异的生物相容性能，对组织剌激小，抗感染能力强。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种可降解气管支架，其特征在于所述的可降解气管支架含有质量百分比为80～99.5％的镁元素。
2. 根据权利要求1所述的可降解气道支架，其特征在于所述的可降解气道支架还含有铝元素、锰元素、锌元素、锆元素、稀土元素、锂元素、钙元素或银元素中的至少一种。
3. 根据权利要求1所述的可降解气道支架，其特征在于所述的可降解气道支架由以 下按质量百分比计的成分组成Mg 97% Al 1% Ce 1% Y 1%。
4. 根据权利要求1所述的可降解气道支架，其特征在于所述的可降解气道支架的表 面可不经表面处理、或经表面处理而不涂覆可降解材料和治疗性药物、或涂覆可降解材料 和治疗性药物。
5. 根据权利要求4所述的可降解气道支架，其特征在于所述的表面处理为酸处理、碱 处理、化学氧化处理或等离子体处理。
6. 根据权利要求4所述的可降解气道支架，其特征在于所述涂覆方法为浸涂方法、热 喷涂方法、静电涂覆方法、凝胶溶胶方法、超临界方法或等离子体方法。
7. 根据权利要求4所述的可降解气道支架，其特征在于所述可降解材料为聚乳酸、聚左旋乳酸、聚乙交酯、聚氰基丙烯酸酯、聚己酸内酯、聚酸研、聚乳酸共聚物、聚羟基丁酸戊 酯、聚乙酰谷氨酸、聚正酯、聚氧化乙烯/聚丁烯共聚物、聚原酸酯、聚己内酯、聚羟基乙酸、 聚氧化乙烯/聚对苯二甲酸丁二酯共聚物、异丁烯酸盐、异丁烯酸酯、聚亚安酯、硅树脂、聚 乙烯乙醇、乙烯基乙醇、聚羟基乙酸、聚磷酸酯酶、海藻酸钠、胶原蛋白、明胶、壳聚糖、琼脂、 硫酸软骨素、磷酸三钙、偏磷酸钙或羟基磷灰石中的一种或至少两种。
8. 根据权利要求4所述的可降解气道支架，其特征在于所述治疗性药物为抗增殖试剂、抗生素、平喘药、镇咳药、祛痰药、激素类药、抗结核病药或抗肿瘤药中至少一种。
9. 权利要求1 8任一项所述可降解气道支架作为医疗器械应用。
全文摘要
本发明公开了一种可降解气道支架及其应用。本发明所述的可降解气道支架含有质量百分比为80～99.5％的镁元素；还含有铝元素、锰元素、锌元素、锆元素、稀土元素、锂元素、钙元素或银元素中的至少一种。本发明所述的可降解气道支架降解速度快，不仅符合气道对支架的降解速率要求，而且由于镁合金支架具有优异的生物相容性能，因此其对组织刺激小，抗感染能力强。在镁合金支架表面处理或涂覆可降解材料和治疗性药物，不利于纤维组织的长入而形成肉芽组织，或防止肿瘤细胞过度增生而堵塞气道。另外，镁合金支架进行多孔化处理，有利于提高其的降解速率等。因此，本发明所述的可降解气道支架可望广泛应用于气道中。
文档编号A61L31/16GK101785879SQ20101010300
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月26日 优先权日2010年1月26日
发明者吴岳恒, 方年新, 李静, 陈正贤 申请人:广东省人民医院