包含含有一种或更多种铂族金属、难熔金属或其组合之钴基合金的不透射线的管腔内支架的制作方法

专利名称：包含含有一种或更多种铂族金属、难熔金属或其组合之钴基合金的不透射线的管腔内支架的制作方法
包含含有一种或更多种铂族金属、难熔金属或其组合之钴基合金的不透射线的管腔内支架相关申请的交叉引用本申请要求2011年11月16日提交的发明名称为“RADIOPAQUE INTRALUMINALSTENTS COMPRISING COBALT-BASED ALLOYS CONTAINING ONE OR MORE PLATINUM GROUPMETALS, REFRACTORY METALS, OR COMBINATIONS THEREOF” 的美国申请系列第 13/298,070号的优先权，其要求在2010年11月17日提交的题为“RADIOPAQUE INTRALUMINAL STENTSCOMPRISING COBALT-BASED ALLOYS CONTAINING ONE OR MORE PLATINUM GROUP METALS”的美国临时专利申请系列第61/414，566号的权益和优先权。上述的每个专利申请的全部内容通过引用合并到本文中。
背景技术：
使用经皮方法植入的管腔内支架已成为如动脉系统的动脉粥样硬化疾病之治疗中的球囊血管成形术(balloon angioplasty)等过程的标准辅助物。支架通过防止急性血管回缩来改善长期患者预后， 并且具有如保护血管夹层(securing vessel dissection)的其他益处。管腔内支架通常包括被构造成保持血管或其他解剖腔的部分为打开状态的管状装置。管腔内支架用于治疗疾病，例如，动脉粥样硬化性狭窄以及胃和食道的疾病，并且用于泌尿道的应用。适当的支架功能要求在病变部位或斑块位置或其他需要治疗的管腔位置上精确地放置支架。通常，支架通过包括用于使支架在管腔内部扩张的可扩张部分的递送导管被递送到治疗位置。其上安装有支架的递送导管可能是与用于球囊血管成形术过程相似的球囊递送导管。为了在向管腔内部的受损位置递送期间将支架保持在球囊的位置上，可以将支架压缩到球囊上。使用引导线将所述导管和支架组合件引入到患者的脉管系统中。引导线被放置穿过受损动脉部分，然后导管支架组件沿着在动脉内的引导线前进直到支架恰好在病变部位或受损部位为止。导管的球囊被扩张，使支架向动脉壁扩张。通过支架的扩张，动脉优选地稍微扩张以使支架就位或者另外地将支架固定以防止移动。在一些情况下，对动脉之狭窄部分的治疗期间，动脉可能不得不被相当程度地扩张以促进经过其的血液或其他流体的通过。在自扩张支架的情况下，支架通过护套的回缩或分离机构的动作而扩张。自扩张支架可能会自动扩张至血管壁而不借助于膨胀的球囊，即使这种膨胀的球囊可以用于另外的目的。通过可以依靠在支架导管上放置标记并且依靠支架本身的射线不透性的从业者来在患者身体的内部进行这些操作。支架的射线不透性源于支架材料和支架式样(包括支架支撑物或壁厚)的组合。在血管内部展开之后，支架的射线不透性应允许在荧光镜检查的支架和下方的血管和/或病变形态的充分可见性
发明内容
本发明的实施方案涉及不透射线的钴合金、不透射线的可植入结构(如，支架)以及相关的制造方法和用途。本发明的一个实施方案包括不透射线的可植入结构。所述不透射线的可植入结构包括主体(main body)，主体包含钴基合金，所述钴基合金包含钴、铬、以及一种或更多种不透射线的元素。在一个实施方案中，不透射线之元素的实施例包括所谓的钼族金属(即，钼、钮、钌、错、锇或铱)。第10族元素(S卩，钼或钯)是特别优选的。在一个实施方案中，用被包括的钼族金属的一种或更多种取代镍(另一种第10族元素)，使得合金基本上不含镍(例如，包含不超过2% (按重量计)的镍)。另一实施方案是完全不含镍。此外，所述合金可以包含铁，但是铁的量限制为不超过约20% (按重量计)。在其他实施方案中，可以进一步限制铁的量(例如，不超过约10% (按重量计)、不超过约8% (按重量计))。在一些实施方案中，合金基本上不含铁(例如，不超过约4% (按重量计)的铁)。在另一实施方案中，完全不含铁。在一个实施方案中，不透射线的支架包括包含钴基合金的圆筒形(cylindrical)主体，所述钴基合金包含钴、铬以及选自钼、钯、铑、铱、锇、钌、银和金中的一种或更多种钼族金属，钴基合金基本上不含镍并且包含不超过约20%重量的铁。在一个实施方案中，钴基合金完全不含镍并且包含不超过约20%重量的铁。在一个实施方案中，钴基合金基本上不含镍并且包含不超过约16%重量的铁。在一个实施方案中，钴基合金基本上不含镍并且包含不超过约10%重量的铁。在一个实施方案中，钴基合金基本上不含镍并且包含不超过约8%重量的铁。在一个实施方案中，钴基合金基本上不含镍并且包含不超过约4%重量的铁。在一个实施方案中， 钴基合金包含约18%重量至约50%重量的钴、约10%重量至约25%重量的铬、约10%重量至约15%重量的钨、约0%重量至约2%重量的锰、约0%重量至约3%重量的铁、以及约10%重量至约65%重量的一种或更多种钼族金属。在一个实施方案中，钴基合金包含约40%重量至约50%重量的钴、约15%重量至约25%重量的铬、约10%重量至约15%重量的钨、约0%重量至约2%重量的锰、约0%重量至约3%重量的铁、以及约10%重量至约35%重量的一种或更多种钼族金属。在一个实施方案中，钴基合金包含约18%重量至约50%重量的钴、约10%重量至约25%重量的铬、约10%重量至约15%重量的钨、约0%重量至约2%重量的锰、约0%重量至约3%重量的铁、以及约10%重量至约65%重量的一种或更多种钼族金属，其中所述一种或更多种钼族金属选自钼和钯。在一个实施方案中，钴基合金包含约18%重量至约50%重量的钴、约10%重量至约25%重量的铬、约10%重量至约15%重量的钨、约0%重量至约2%重量的锰、约0%重量至约3%重量的铁、以及约10%重量至约65%重量的一种或更多种钼族金属，其中所述一种或更多种钼族金属构成约10原子百分数至约12原子百分数的钴基合金。在一个实施方案中，钴基合金包含约22%重量至约40%重量的钴、约15%重量至约25%重量的铬、约4%重量至约7%重量的钥、约0%重量至约2%重量的锰、约0%重量至约18%重量的铁、以及约10%重量至约65%重量的一种或更多种钼族金属。在一个实施方案中，所述钴基合金包含约22%重量至约40%重量的钴、约15%重量至约25%重量的铬、约4%重量至约7%重量的钥、约0%重量至约2%重量的锰、约0%重量至约18%重量的铁、以及约10%重量至约65%重量的一种或更多种钼族金属，其中一种或更多种钼族金属选自钼和钯。在一个实施方案中，钴基合金包含约22%重量至约40%重量的钴、约15%重量至约25%重量的铬、约4%重量至约7%重量的钥、约0%重量至约2%重量的锰、约0%重量至约18%重量的铁、以及约10%重量至约65%重量的一种或更多种钼族金属，其中所述一种或更多种钼族金属构成约14原子百分数至约16原子百分数的钴基合金。在一个实施方案中，钴基合金包含约22%重量至约40%重量的钴、约15%重量至约25%重量的铬、约4%重量至约7%重量的钥、约0%重量至约2%重量的锰、约0%重量至约18%重量的铁、以及约10%重量至约65%重量的一种或更多种钼族金属，其中所述一种或更多种钼族金属构成约33原子百分数至约35原子百分数的钴基合金。在一个实施方案中，钴基合金包含约18%重量至约39%重量的钴、约10%重量至约25%重量的铬、约5%重量至约10%重量的钥、以及约10%重量至约65%重量的一种或更多种钼族金属。在一个实施方案中，钴基合金包含约18%重量至约35%重量的钴、约15%重量至约25%重量的铬、约5%重量至约10%重量的钥、以及约40%重量至约65%重量的一种或更多种钼族金属。在一个实施方案中，钴基合金包含约18%重量至约35%重量的钴、约15%重量至约25%重量的铬、约5%重量至约10%重量的钥、以及约40%重量至约65%重量的一种或更多种钼族金属，其中所述一种或更多种钼族金属选自钼和钯。在一个实施方案中，钴基合金包含约18%重量至约35%重量的钴、约15%重量至约25%重量的铬、约5%重量至约10%重量的钥、以及约40%重量至约65%重量的一种或更多种钼族金属，其中 所述一种或更多种钼族金属构成约35原子百分数至约37原子百分数的钴基合金。在一个实施方案中，钴基合金通过以下方式形成:提供包含镍的原始合金并且用一种或更多钼族金属取代镍。在一个实施方案中，钴基合金通过以下方式形成:提供包含镍、锰和铁的原始合金并且用一种或更多钼族金属取代镍。在一个实施方案中，钴基合金通过以下方式形成:以粉末形式提供每种组分金属，将粉末混合在一起，并且对粉末形式的组分金属的混合物进行压实并烧结从而形成钴基合金。在一个实施方案中，钴基合金是通过以每种组分金属的固体形式或粉末形式提供每种组分金属然后通过电弧熔化、电子束熔化、感应熔化、辐射热熔化、微波熔化等使碎片或部分熔化而形成的。在一个实施方案中，所述一种或更多种钼族金属由铱组成。在一个实施方案中，所述一种或更多种钼族金属由铱组成，并且钴基合金是基本上由钴、铬和铱组成的三元Co-Cr-1r合金，其中存在的铬为约10%重量至约25原子百分数，并且铱与钴的比率大于约1:1 (以原子为基准)。在一个实施方案中，钴基合金是通过提供包含镍和钴的原始合金并且用一种或更多种钼族金属取代钴的至少一部分和镍而形成的。在一个实施方案中，钴基合金是通过提供包含镍和钴的原始合金并且用一种或更多种钼族金属取代钴的至少一部分和镍而形成的，其中所述一种或更多种钼族金属选自钼和钮。根据另一实施方案，主体包含钴基合金，钴基合金包含钴、铬、以及一种或更多种所谓的难熔金属(即，锆、铌、钥、铪、钽、钨、铼、银或金)。为了简单起见，银和金被包括在难熔金属的广泛分类内，这是因为尽管它们的熔化温度显著低于该类中的其他成员，但是它们都可以被使用。这两种金属可替换地被称为“贵金属”。在一个实施方案中，用所述一种或更多种被包含的难熔金属来取代镍，使得合金基本上不含镍(例如，包含不超过约2%的镍(按重量计))。另一实施方案完全不含镍。此外，合金可以包含铁，但是铁的量被限于不超过约20% (按重量计)、不超过约10% (按重量计)、或不超过约8% (按重量计)。在其他实施方案中，合金基本上不含铁(例如，不超过约4%的铁(按重量计))。在另一实施方案中，完全不含铁。本发明的另一实施方案包括用于在生物的管腔内定位支架的方法。该方法包括提供包括圆筒形主体的不透射线的支架，圆筒形主体包含如上所述的钴基合金。钴基合金是可以延展的方式变形的，使得在递送系统上不透射线的支架球囊可扩张。支架最初未扩张。支架被递送到管腔的病变部位，其中在递送期间，该支架可选地成像。支架扩张以接触病变部位。在使支架扩张期间或之后，该支架成像。在一个实施方案中，钴基合金可以开始用不包含钼族金属或难熔金属、但包含待被用钼族金属或难熔金属部分或完全地取代的另外的组分(如，镍)的钴基合金形成。然后将所有的成分熔化在一起(例如，电弧熔 化、电子束熔化、感应熔化、辐射热熔化、微波熔化等)以制造铸锭(ingot)，然后通过常规的金属加工方式将铸锭加工成管状或其他期望的形式。除镍之外，其他元素如铁、硅、钛、锰和钴也可以被部分或完全地取代。例如，可以在取代元素存在下通过电弧使合金熔化来进行取代。例如，因此可以用钼族金属或难熔金属来部分或完全地取代最初存在于这种钴-铬合金内部的镍。在一些实施方案中，部分的钴也可以被取代。在另一实施方案中，改进的钴基合金组合物的各种成分的粉末元素可以被混合在一起，然后压实并烧结从而通过常规粉末冶金加工技术来形成期望的合金。任何所公开的实施方案的的特征可以没有限制地彼此组合使用。此外，通过考虑下面详细的描述和附图，本公开内容的其他特征和优点对本领域的普通技术人员将是明显的。


为了进一步阐明本公开内容的上述和其他优点与特征，将通过参照对在附图中举例说明的本发明的具体实施方案提供更具体的描述。可以理解，这些附图仅描述了本发明的典型的实施方案，因此这些附图不应被认为是本发明范围的限制。通过使用附图以附加特征和细节对本公开内容进行描述并解释，其中:图1是根据本发明的实施方案安装在递送导管上并且放置在受损管腔内部的不透射线之支架的局部截面正视图；图2是示出在受损管腔内部的图1的不透射线之支架的局部截面正视图；图3是示出在递送导管撤出之后，在管腔内部扩张的图1的不透射线之支架的局部截面正视图；图4A和图4B示出了对于钴-铬的相图；图5A和图5B示出了对于钴-镍的相图；图6A和图6B示出了对于镍-铬的相图；图7A和图7B示出了对于钴-钨的相图；图8A和图8B示出了对于铬-钨的相图；图9A和图9B示出了对于镍-钨的相图；图1OA和图1OB示出了对于钥-钴的相图；图1lA和图1lB示出了对于铬-钥的相图；图12A和图12B示 出了对于镍-钥的相图；图13A和图13B示出了对于银-钴的相图；图14A和图14B示出了对于铬-银的相图；图15A和图15B示出了对于银-钥的相图；图16A和图16B示出了对于金-钴的相图；图17A和图17B示出了对于金-铬的相图；图18A和图18B示出了对于金-钥的相图；图19A和图19B示出了对于金-钨的相图；图20A和图20B示出了对于钴-铪的相图；图21A和图21B示出了对于铬-铪的相图；图22A和图22B示出了对于钥-铪的相图；图23A和图23B示出了对于铪-钨的相图；图24A和图24B示出了对于钥-钴的相图；图25A和图25B示出了对于铬-钥的相图；图26A和图26B示出了对于钥-钨的相图；图27A和图27B示出了对于铌-钴的相图；图28A和图28B示出了对于铬-铌的相图；图29A和图29B示出了对于钥-铌的相图；图30A和图30B示出了对于铌-钨的相图；图31A和图31B示出了对于钴-铼的相图；图32A和图32B示出了对于铬-铼的相图；图33A和图33B示出了对于钥-铼的相图；图34A和图34B示出了对于铼-钨的相图；图35A和图35B示出了对于钴-钽的相图；图36A和图36B示出了对于铬-钽的相图；图37A和图37B示出了对于钥-钽的相图；图38A和图38B示出了对于钽-钨的相图；图39A和图39B示出了对于钴-钨的相图；图40A和图40B示出了对于铬-钨的相图；图41A和图41B示出了对于钥-钨的相图42A和图42B示出了对于钴-锆的相图；图43A和图43B示出了对于锆-铬的相图；图44A和图44B示出了对于钥-锆的相图；图45A和图45B示出了对于钨-锆的相图；图46A和图46B示出了对于钴-铁的相图；图47A和图47B示出了对于钴-钯的相图；图48A和图48B示出了对于钴-钼的相图；图49A和图49B示出了对于铬-铁的相图；图50A和图50B示出了对于铬-钯的相图；图51A和图51B示出了对于铬-钼的相图；图52A和图52B示出了对于铁-钯的相图；图53A和图53B示出了对于铁_钼的相图；和图54A和图54B示出 了对于钯-钼的相图；发明详述1.引言本发明的实施方案涉及不透射线的钴合金、不透射线的可植入结构(例如，支架)以及相关的制造方法和用途。不透射线的支架可以包括圆筒形主体，圆筒形主体包含不透射线的钴基合金，钴基合金包含钴、铬和一种或更多种钼族金属(即，钼、钯、钌、铑、锇或铱中的一种或更多种)、难熔金属(即，锆、铌、钥、铪、钽、钨、铼、银或金)或它们的组合。有利地，所述合金基本上不含镍(例如，包含不超过约2% (按重量计)的镍，更典型地不超过1% (按重量计)的镍)。在一个实施方案中，该合金完全不含镍。对于完全不含镍，应理解为，在一些实施方案中微量部分(minute trace fraction)的镍仍可以存在,这是基于这样的事实:合金包含钴，并且完全从钴中分离微量的镍就算不是不可能实现的，也可以是非常困难的。在任何情况下，合金“完全”不含镍是指没有有意地将镍添加到合金中。一些患者表现出对镍的过敏性反应，所以提供不含镍合金是有优势的，这是因为不含镍的合金提高了合金的生物相容性。此外，镍的包含限制了可以实现的射线不透性的程度。此外，该合金优选不包含大分数的铁。例如，在一个实施方案中，该合金包含不超过约20% (按重量计)的铁，更优选不超过约16% (按重量计)的铁，不超过约10% (按重量计)的铁，或不超过约8% (按重量计)的铁。在另一个实施方案中，如果铁存在的话，铁的量不超过约4% (按重量计)，更通常不超过约3% (按重量计)。在另一实施方案中，合金是不含铁的。与不含镍的含义相似，术语不含铁是指没有有意将铁添加至合金，但是可能存在其他元素引入的微量的铁作为杂质。在合金内对铁的量的限制允许比铁提供更好的射线不透性和耐腐蚀性之其他元素的存在。此外，这可能会降低所得到的金属合金的磁特性，这可以有助于与MRI和/或其他成像技术联合。I1.不透射线的支架和钴基合金的实施方案根据多种实施方案，不透射线的支架在荧光镜检查期间是可成像的。由于加强的射线不透性，所以通过从业者放置支架，整个支架更好地被观察。因此由从业者观察到的图像更低可能由于射线不透性不足或过度射线不透性的“冲洗”而太微弱。由于改进的图像，所以在患者的管腔内，支架更容易并且更精确地被定位并操作。因为与可替代的合金相比，由形成支架的不透射线的组合物具有每单位厚度更高的射线不透性，所以该支架也可以形成更薄的厚度，同时提供射线不透性能的期望水平。更好的射线不透性的另外的优点是由从业者进行的随访检查期间支架和下方的血管的可视化。因为整个支架是不透射线的，所以支架的直径和长度容易地被从业者辨别。此外，因为支架本身是由不透射线的合金制造的，所以支架不会有与不透射线的涂层相关联的问题(如开裂、分离或腐蚀)。此外，因为整个支架是不透射线的，所以该支架不需要具有附带问题的额外标记。合金材料的强度是足够的，可以制造具有薄断面的支架。所公开的钴基合金的低轮廓，连同支架的增强的射线不透性使支架容易可递送，在支架的治疗使用的整个期间比在此之前可得到的支架更容易观察和检测。由具体预期的钴基合金构成的支架可制得比由不锈钢制成的支架更薄，而不失去荧光镜检查的可视性。所公开的钴基合金支架的低轮廓使支架更容易地可递送，具有更高的柔韧性。此外，低轮廓支架的改进的射线不透性提高了支架的递送能力，并且提供了以对血液流动的降低之流体力学干扰的形式的另外的性能优势。改进的射线不透性有助于从业者精确放置装置。因为对于从业者来说支架更容易看见，所以支架的膨胀被更好地监测。这种可视性降低了支架不充分展开的发生率和可能性。另外，可以更准确地监测支架内再狭窄，这是由于支架和注入的造影剂能够同时进行成像。不同于一些支架，所公开的支架不会产生太亮的图像，由此使下方的血管形态图像变模糊。许多钴基合金虽然强度很高，但是对于在支架中使用来说没有足够的展延性。本文所描述的钴基合金，优选具有至少20%或更高的伸长率，并由此获得支架的充分扩张。一些所公开的钴基合金还包含如钨或钥元素。这些元素不仅加强射线不透性，而且有助于钴基合金的整体优异的射线不透性(特别是在钨的情况下)。这些元素(例如，钨或钥)也可以提高钴基合金在高温下的耐腐蚀性和耐氧化性。例如，由ASTM标准F90所涵盖的钴铬合金L-605包含约15% (按重量计)的钨。合金L-605具有125ksi的最低极限拉伸强度,45ksi的最低屈服强度和30%的最小总延伸率。根据本发明的一个实施方案，该合金与L-605相似，其中基本上所有的L-605的镍已被钼族金属、难熔金属或它们 的组合替换。例如，L-605合金包含约10% (按重量计)的镍。通过使用钼族金属或难熔金属取代，所得合金的相对射线不透性相对于合金L-605有所提高，并且所得合金有利地不含镍或基本上不含镍。可以相似地修饰的另一示例性合金是由ASTM标准F10581级所涵盖的埃尔吉洛伊合金(Elgiloy)。Phynox是与埃尔吉洛伊合金相似的可替换合金组合物。Phynox被ASTM标准F10582级涵盖。埃尔吉洛伊合金是包含约40% (按重量计)的钴、约20% (按重量计)的铬、约16% (按重量计)的铁、约15% (按重量计)的镍、约7% (按重量计)的钥、约2% (按重量计)的锰的钴-铬合金。Phynox是相似的，但是锰被铁替换。可以用钼族金属或难熔金属取代镍从而导致合金具有提高的相对射线不透性，并且是不含镍或基本上不含镍的。在另一实施方案中，钼族金属或难熔金属也可以替换铁和/或锰的全部或一部分。可以相似地修饰的另一示例性合金是由ASTM标准F562所涵盖的MP-35N。MP-35N是包含约35%的钴(按重量计)、约20% (按重量计)的铬、约35% (按重量计)的镍、约10% (按重量计)的钥和最大量约I %的铁的钴-铬合金。可以用钼族金属或难熔金属取代镍从而导致合金具有提高的相对射线不透性，并且是不含镍或基本上不含镍的。在另一实施方案中，钼族金属或难熔金属也可以替换铁的全部或一部分。在另外的实施方案中，当完全替换镍时，根据所期望的射线不透性的整体增加，部分的钴也可以被钼族金属或难熔金属替换。这种取代可以针对包括上述钴基合金的任何钴基合金进行。为了保持单相的微观结构，建议用与钴有基本上完全的相互固溶性(mutualsolid solubility)的钼族元素或难熔金属取代钴。此外，在一些实施方案中，铬或在已知合金中的其他元素的一些也可以被替换。在合金改良中，原子取代是通过使用原子量采取“原子取代原子”的方法。原子量通常理解为每摩尔原子的重量。原子取代在取代时保持原始合金的化学计量数，其可能是在操作有序合金并且保持特定相结构时的重要方法。在本领域中，原子取代可能比体积取代更通俗易懂。体积取代通过使用原子体积，占据元素以固体形式天然采用的原子半径和晶体结构两者。原子体积通常理解为在固相中每摩尔原子的体积。这种方法通过取代原子提供了对主晶格影响的理解。这种方法可以允许对改良合金之可使用性和机械强度的更好的保留和理解。以重量百分比为基准的取代导致具有比较少的钼族元素(或难熔元素)的合金，这是由于其全部元素都具有比在原始钴基合金中被取代的大多数元素具有更高的原子量和密度。对于取代利用％重量可以是对于其中元素具有相似原子量、主要包含铁、铬和镍的钴基合金(如不锈钢)更通常采用的。由于镍的原子量相比钼族金属(与难熔金属相比稍微低)的原子量低，所以容易地认识到，如果取代是基于重量百分比，那么与基于原子百分比相比，对于镍的取代会产生显著不同的整个合金组合物。这是关于射线不透性的重要的考虑，原因是对于给定材料的X射线的衰减在很大程度上取决于包围其原子和原子核的电场。具有较重原子核和相应的较多轨道电子的元素对X射线衰 减之程度比那些具有较轻原子核的元素更高，这可以解释为什么金属如钽、钨、钼和金比更轻的金属(如铬、铁、钴和镍)固有地更不透射线。因此，当用钼族金属(或难熔金属)取代给定合金中的镍时，当以原子取代原子为基准而不是以克取代克为基准对镍进行替换时，得到的对射线不透性的影响大得多。给定的合金元素对合金的许多化学性质的影响(如耐腐蚀性)还取决于存在的原子百分比。虽然由于生物相容性的原因，镍是被钼族金属或难熔金属取代的优选的元素，但是在一些实施方案中，在市售钴基合金中的其他元素可以被替换(即，取代)，特别是在期望更大的射线不透性的情况下。注意到铁和锰是L-605中的次要合金元素，铁和硅是埃尔吉洛伊合金中的次要合金元素，并且铁和钛是MP-35N中的次要合金元素。关于腐蚀行为和室温下的力学性质，这些元素不认为是必要的，尤其是当其他杂质(例如碳和硫)被保持在最小值的情况下，因此可以被更多的钼族金属(或难熔金属)替换，从而简化整个组合物，同时进一步提高射线不透性。在镍和这些次要合金元素都被完全取代之后，射线不透性应该还是不足的，一部分的钴也可以被钼族金属取代。该策略会更可能被应用到包含较少量的镍的钴基合金(如L-605)中。镍在市售钴基合金中起着重要作用。由于在铁基不锈钢中，镍作为钴基合金中的“奥氏体稳定剂(austenite stabilizer) ”。也就是,镍抑制钴从高温下的面心立方(“FCC”)晶体结构到低温下的六方密堆积(“HCP”)的同素异形转变。在纯钴中，这种转变在约422°C自然地发生。镍的添加显著降低钴的转变温度，从而有利于FCC结构，在一般情况下，FCC结构是比HCP更易延展并且更抗蠕变的晶体结构。因此，当用其他元素取代镍时，这种替换者也可以用作奥氏体稳定剂是重要的。例如，在相对低的添加水平下钯立即抑制钴的FCC至HCP的转变温度，然而，随着合金化水平的上升，钼、铑和铱最初提高然后最终降低该转变温度，然而，随着其合金化水平的上升，钌和锇持续地提高钴转变温度。相似的考虑适用于难熔金属对于镍的潜在取代。因此，关于在环境温度下将获得的最终晶体结构，选择的特定钼族金属和/或难熔金属以及其取代水平是重要的考虑因素。铬在市售钴基合金中也起着重要的作用。当在铁基不锈钢中时，铬也是钴基合金中的强效的腐蚀抑制剂。腐蚀和升温氧化行为被稳定、紧密附着的铬氧化物层显著改善，所述铬氧化物层是当含铬的钴基合金暴露于空气或其他氧化性环境时自发形成的。该层用于在多种其他腐蚀性环境(包括生理盐水和血液)中保护这些合金中。由于这个原因,有益的是当用钼族金属和/或难熔金属取代镍以及其他可能的元素时，得到的合金组合物包含保持充分耐腐蚀性的充足的铬。铁基奥氏体不锈钢(如304和316型)通常包含约18%(按重量计)的铬，然而L-605、埃尔吉洛伊合金和MP-35N均包含约20% (按重量计)。因此，不推荐用钼族金属和/或难熔金属替换存在于市售之钴基合金中的大量的铬。在保证额外的耐腐蚀性能的情况下，可以提高铬含量(例如，至约25% (按重量计))。在任何情况下，存在足够量的铬以抑制腐蚀。在仍可以达到此目的的同时，一些合金实施方案可以包含远低于20% (按重量计)的铬分数(例如，至少约10% (按重量计)、或约10%至约15% ( 按重量计))。这种合金的具体实施例在表5和实施例78至89中示出。这可以是可能的，特别是在铬的原子百分比保持相对高(例如，至少约20原子百分数，或者至少约25原子百分数)的情况下。在实施例78至89中重量百分比较低，这是因为包含有高分数的非常致密的钼。一般地，其中镍已以原子或体积为基准被钼族金属替换的基于L-605合金的合金，可以包含约18 %重量至约50 %重量的钴(例如，在一个实施方案中约40至约50 %重量的钴)、约10%重量至约25%重量的铬(例如，在一个实施方案中约15%重量至约25%重量的铬、约15至约20%重量的铬或约20%重量的铬)、约10%重量至约15%重量的鹤、约O %重量至约2 %重量的锰、约O 0Z0重量至约3 %重量的铁、以及约10 %重量至约65 %重量的钼族金属。一个实施方案可包含约10%重量至约35%重量的钼族金属(S卩，钼、钯、钌、铑、锇、铱或它们的组合)。下面结合表I和实施例1至12进一步描述这种材料的实施例。包含在合金内的微量的元素可能未示出，除非它们被提出用于取代的目的。一般地，其中至少镍已以原子为基准被钼族金属替换(例如，铁和/或锰也可以被替换)的基于ASTM F1058合金的合金(例如，埃尔吉洛伊合金或Phynox)，可以包含约22%重量至约40%重量的钴、约10%重量至约25%重量的铬(例如，在一个实施方案中约15%重量至约25%重量的铬、约15%重量至约20%重量的铬、或者约20%重量的铬)、约4%重量至约7%重量的钥、约O %重量至约2%重量的锰、约O %重量至约18%重量的铁、以及约10%重量至约65%重量的钼族金属(即，钼、钯、钌、铑、锇、铱或它们的组合)。一个实施例可以包含约15%重量至约65%重量的钼族金属。下面结合表2和实施例13至20进一步描述这种材料的实施例。包含在合金内的微量的元素可能未示出，除非它们被提出用于取代的目的。基于ASTM F1058合金的另一合金可以用难熔金属(例如，银、金、铪、铌、铼、钽、钥、锆或它们的组合)替代镍，并且包含如上所述的重量分数，但其中包含约10%重量至约65%重量、或者约15%重量至约65%重量的难熔金属(而不是钼族金属)。一般地，其中镍已以原子百分比为基准被钼族金属替换的基于MP-35N合金的合金，可以包含约18%重量至约39%重量的钴(例如，一个实施方案可以包含约18%重量至约35%重量的钴)、约10%重量至约25%重量的铬(例如，在一个实施方案中约15%重量至约25%重量的铬、约15%重量至约20%重量的铬、约10至约21%重量的铬或约20%重量的铬)、约5%重量至约10%重量的钥、以及约10%重量至约65%重量的钼族金属(即，钼、钮、钌、错、锇、铱、或它们的组合)。一个实施方案可以包含约40%重量至约65%重量的钼族金属。下面结合表3和实施例21至24进一步描述这种材料的实施例。包含在合金内的微量的元素可能未示出，除非它们被提出用于取代的目的。一般地，其中镍已以重量百分比为基准被难熔金属替换的基于L-605合金的合金，可以包含约18%重量至约55%重量的钴(例如，在一个实施方案中，约20至约55%重量的钴)、约15%重量至约25%重量的铬(例如，在一个实施方案中约20%重量的铬)、约0%重量至约15%重量的鹤、以及约10%重量至约60%重量的选自银、金、铪、银、铼、钽、钥、锆或它们的组合中的取代难熔金属。一个实施方案可以包含约10%重量至约45%重量的取代难熔金属(即，银、金、铪、铌、铼、钽、钥、锆或它们的组合)。下面结合表I和实施例25至实施例28、实施例31至实施例33、实施例36至实施例38、实施例41至实施例43、实施例46至实施例47、实施例50至实施例52、实施例55至实施例57、实施例60、实施例65至实施例66以及实施例69进一步描述这种合金的实施例。其他微量的元素(例如，锰、铁等)可以以约0%重量至约3%重量少量存在。包含在这种合金中的微量的元素可能未示出，除非它们被提出用于取代的目的。L-605合金 已经包含约15%重量的钨。其中镍已以重量百分比为基准被难熔金属钨替换的基于L-605合金的合金，可以包含约18%重量至约55%重量的钴(例如，在一个实施方案中约20至约55%重量的钴)、约15%重量至约25%重量的铬(例如，在一个实施方案中约20 %重量的铬)、以及约25 %重量至约60 %重量的钨。一个实施方案可以包含约25%重量至约45%重量的取代难熔金属钨。下面结合表I和实施例61至实施例62进一步描述这种钨合金的实施例。其他微量的元素(如，锰、铁等)可以以约O至约3%重量少量存在。一般地，其中镍已以重量百分比为基准被难熔金属替换的基于MP-35N合金的合金，可以包含约18 %重量至约39 %重量的钴(例如，一个实施方案可以包含约20至约35 %重量的钴)、约15%重量至约25%重量的铬(例如，一个实施方案可以包含约20%重量的铬)、约0%重量至约10%重量的钥、以及约35%重量至约60%重量的取代难熔金属(即，银、金、铪、铌、铼、钽、钨、锆或它们的组合)。一个实施方案可以包含约35至约50%重量的取代难熔金属。下面结合表3和实施例29至实施例31、实施例34至实施例36、实施例39至实施例41、实施例44至实施例45、实施例48至实施例50、实施例53至实施例55、实施例58至实施例60、实施例63至实施例64、以及实施例67至实施例69进一步地描述这种材料的实施例。包含在这种合金内的微量的元素可能未示出，除非它们被提出用于取代的目的。MP-35N合金已经包含约10%重量的钥。其中镍已以重量百分比为基准被难熔金属钥替换的基于MP-35N合金的合金，可以包含约18%重量至约39%重量的钴(例如，在一个实施方案中约20至约35%重量的钴)、约15%重量至约25%重量的铬(例如，在一个实施方案中约20 %重量的铬)、以及约45 %重量至约60 %重量的钥。下面结合表I和实施例44至实施例45进一步描述这种钥合金的实施例。其他微量的元素(如，锰、铁等)可以以约O至约3%重量少量存在。一种不透射线的支架设计实施方案是高精度模式的圆筒形装置。图1中在10处一般地举例说明了该装置。支架10通常包括多个大致同轴布置的径向扩张的圆筒形元件12，并且通过布置在相邻的圆筒形元件之间的元件13互相连通。对于一些实施方案，支架10通过递送导管11而扩张。递送导管11具有可扩张部分或用于在动脉15内使支架10扩张的球囊14。其上安装有支架10的递送导管11可以是与用于血管成形术过程的常规球囊膨胀导管相似。如图1所示，动脉15具有已经闭塞部分动脉通路的解剖衬壁(dissected lining) 16。不透射线的支架10的每个径向扩张的圆筒形元件12可以是独立地可扩张的。因此，球囊14可以以膨胀的形状(而不是圆筒形，例如，锥形)被提供而促进支架10在多种身体管腔形状中的植入。 不透射线的支架10的递送是通过将支架10安装在递送导管11之远侧末端的可膨胀球囊14上来实现的。使用常规技术通过引导管(未示出)在患者的脉管系统内引入导管支架组件。引导线18放置成穿过受损动脉部分，然后导管支架组件在动脉15内沿着引导线18前进直到支架10恰好在损坏的动脉部分的脱离衬壁(detached lining) 16下为止。导管的球囊14扩张使得支架10向动脉15扩张，这在图2中举例说明。虽然在附图中未示出，但是动脉15可以通过支架10的扩张而优选地稍微扩张以使支架10就位或另外地固定支架10以防止运动。在一些情况下，在动脉的狭窄部分的治疗期间，动脉可能不得不被相当程度地扩张以促进经过其的血液或其他流体的通过。使用本公开不透射线之支架，这种膨胀很容易被从业者观察到。如图3举例说明，支架10用于在导管11撤出之后使动脉15保持为打开状态。由于从伸长的管状构件中形成支架10，所以支架10的圆筒形元件的波状组件的横截面是相对平坦的，使得当支架扩张时圆筒形元件被压入动脉15的壁中，因此不会干扰通过动脉15的血流量。被压入动脉15的壁中之支架10的圆筒形元件12最终被内皮细胞的生长所覆盖，内皮细胞的生长进一步使血流量干扰最小化。圆筒部分12的波状模式提供了防止支架在动脉内移动的良好特性。此外，以有规律的间隔紧密地隔开的圆筒形元件提供了对于动脉15的壁的均匀支持，因此刚好适合于被固定并使动脉15的壁中的皮瓣(flap)或夹层(dissection)保持在合适的位置，如图2至图3举例说明。不透射线之支架的波状模式容易被进行过程的从业者辨别。在美国专利第7，250，058号中公开了示例性支架的其他细节，其全部内容通过引用合并到本文中。表1-ASTM F90L-605 合金
权利要求
1.一种不透射线的支架，其包括: 包含钴基合金的圆筒形主体，所述钴基合金包含钴、铬、以及选自钼、钯、铑、铱、锇、钌、银和金中的一种或更多种钼族金属，所述钴基合金基本上不含镍并且包含不超过约20 %重量的铁； 其中所述钴基合金包含约18%重量至约39%重量的钴、约10%重量至约25%重量的铬、约40%重量至约65%重量的钼、约5%重量至约25%重量的一种或更多种其他钼族金属、难熔金属或其组合，并且其中所述合金基本上不含钥。
2.根据权利要求1所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金是包含钴、铬、钼和一种其他钼族金属或难熔金属的四元合金。
3.根据权利要求1所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金是包含钴、铬、钼、以及选自除钼之外的钼族金属、难熔金属、以及其组合中的两种另外金属的五元合金。
4.一种不透射线的支架，其包括: 包含钴基合金的圆筒形主体，所述钴基合金包含钴、铬、以及选自钼、钯、铑、铱、锇、钌、银和金中的一种或更多种钼族金属，所述钴基合金基本上不含镍并且包含不超过约20 %重量的铁； 其中所述钴基合金包含约18%重量至约39%重量的钴、约10%重量至约25%重量的铬、约40%重量至约65%重量的钼，并且其中所述合金基本上不含钥。
5.根据权利要求4所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金还包含约5%重量至约10%重量的铁。
6.根据权利要求5所述的不透射`线的支架，其中所述钴基合金是基本上由钴、铬、钼和铁组成的四元合金。
7.根据权利要求5所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金包含约18%重量至约30%重量的钴、约10%重量至约20%重量的铬、约45%重量至约60%重量的钼。
8.根据权利要求5所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金包含约18%重量至约25%重量的钴、约10%重量至约15%重量的铬、约50%重量至约60%重量的钼。
9.根据权利要求4所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金基本上不含钨。
10.根据权利要求4所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金完全不含镍。
11.根据权利要求4所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金是基本上由钴、铬和钼组成的三元合金。
12.根据权利要求4所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金是通过以下方式形成的:以固体形式、粉末形式或两者来提供每种组分金属，并且使所述组分金属熔化从而形成所述钴基合金。
13.根据权利要求4所述的不透射线的支架，其中使所述组分金属熔化是通过电弧熔化、电子束熔化、感应熔化、辐射热熔化、微波熔化、或其组合来实现的。
14.根据权利要求4所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金是通过以下方式形成的:以粉末形式提供每种组分金属，将所述粉末混合在一起，并且对粉末形式的组分金属的所述混合物进行压实并烧结从而形成所述钴基合金。
15.一种不透射线的支架，包括: 包含钴基合金的圆筒形主体，所述钴基合金包含钴、铬以及选自锆、铌、铑、钥、铪、钽、钨、铼、银和金中的一种或更多种难熔金属或贵金属，所述钴基合金基本上不含镍并且包含不超过约20%重量的铁。
16.根据权利要求15所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金完全不含镍。
17.根据权利要求15所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金完全不含铁。
18.根据权利要求15所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金包含约18%重量至约55%重量的钴、约15%重量至约25%重量的铬、约0%重量至约15%重量的鹤、以及约10%重量至约60%重量的选自银、金、铪、铌、铼、钽、钥、锆、或其组合中的一种或更多种难熔金属。
19.根据权利要求15所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金包含约18%重量至约55%重量的钴、约15%重量至约25%重量的铬、以及约25%重量至约60%重量的鹤。
20.根据权利要求15所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金包含约18%重量至约39%重量的钴、约15%重量至约25%重量的铬、约0%重量至约10%重量的钥、以及约35%重量至约60%重量的选自银、金、铪、铌、铼、钽、钨、锆、或其组合中的一种或更多种难熔金属。
21.根据权利要求15所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金包含约18%重量至约39%重量的钴、约15%重量至约25%重量的铬、约45%重量至约60%重量的钥。
22.根据权利要求15所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金是通过以下方式形成的:提供包含镍的初始合金并且用所述一种或更多种难熔金属来取代所述镍。
23.根据权利要求15所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金是通过以下方式形成的:以固体形式、粉末 形式或两者提供每种组分金属，并且使所述组分金属熔化从而形成所述钴基合金。
24.根据权利要求15所述的不透射线的支架，其中使所述组分金属熔化是通过电弧熔化、电子束熔化、感应熔化、辐射热熔化、微波熔化或其组合来实现的。
25.根据权利要求15所述的不透射线的支架，其中所述钴基合金是通过以下方式形成的:以粉末形式提供每种组分金属，使所述粉末混合在一起，并且对粉末形式的组分金属的所述混合物进行压实并烧结从而形成所述钴基合金。
全文摘要
实施方案涉及由包含钴、铬和一种或更多种铂族金属、难熔金属或其组合物的钴基合金形成的不透射线的可植入结构(例如，支架)。铂族金属包括铂、钯、钌、铑、锇和铱。在此，术语“难熔金属”包括锆、铌、铑、钼、铪、钽、钨、铼、以及贵金属银和金。在一个实施方案中，用包括铂族金属或难熔金属的一种或更多种取代镍，使得合金基本上不含镍。与包含更大量的镍的相似合金相比，支架呈现出改进的射线不透性。
文档编号A61L31/18GK103209718SQ201180055331
公开日2013年7月17日 申请日期2011年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者帕梅拉·A·克雷默-布朗, 奥斯汀·利奇, 兰道夫·冯厄彭 申请人:艾博特心血管系统公司