镀锌血管支架的制作方法

本实用新型涉及医疗器械领域，更具体地说，涉及一种镀锌血管支架。

背景技术：

血管支架是用于治疗动脉粥样硬化等血管疾病的一种植入血管狭窄性病变区的金属丝网管状器械。自问世以来，血管支架在临床得到了广泛应用并取得了令人瞩目的成就，目前已被公认为治疗血管疾病最有效的手段之一。

然而，血管支架在临床应用中也暴露出了许多问题，虽然研究人员和医生共同对血管支架进行了许多改进，仍存在一些缺陷。其中，支架内再狭窄无疑是支架植入术后最显著也是最棘手的问题。支架内再狭窄是指在支架植入术后一段时间，因血管平滑肌细胞过度增殖而导致血管腔变窄，从而导致患者临床症状的复发及靶血管缺血的再次发生。它严重影响了治疗效果，限制了患者从支架植入手术中获益。支架内再狭窄的防治依然是我们面临的重要难题，如何解决支架内再狭窄一直是当今心血管病治疗领域的热点。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有血管支架存在支架内再狭窄的缺陷，提供一种通过增设镀锌膜层来抑制血管平滑肌细胞过度增生的血管支架。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种镀锌血管支架，包括用作支撑结构的管状支架本体，以及镀覆于所述管状支架本体上的镀锌层，且所述镀锌层的厚度为30um-100um。更优选地，所述镀锌层的厚度为40-60um。

在根据本实用新型优选实施例所述的镀锌血管支架中，所述管状支架本体为单层管状结构或者双层管状结构，其中管状结构由若干闭合的波浪形环状单元组成，相邻的环状单元之间通过连接杆实现沿管状结构轴向的连接。优选地，所述波浪形环状单元呈正弦波形。

在根据本实用新型优选实施例所述的镀锌血管支架中，所述镀锌血管支架还包括在镀覆有镀锌层的管状支架本体的外侧面和/或内侧面上覆盖的被膜。

在根据本实用新型优选实施例所述的镀锌血管支架中，所述被膜间断覆盖在所述管状支架本体上，覆盖有被膜的管状支架本体上的镀锌层厚度为40-50um，未覆盖被膜的管状支架本体上的镀锌层厚度为50-60um。

在根据本实用新型优选实施例所述的镀锌血管支架中，每段被膜的宽度为2mm-30mm，且被膜之间的间隙为0.1mm-1mm。

在根据本实用新型优选实施例所述的镀锌血管支架中，所述管状支架本体为不锈钢、镍钛合金、钴铬合金、钛、钽、镁、铁或聚合物制成的支架。

在根据本实用新型优选实施例所述的镀锌血管支架中，所述镀锌血管支架为直管型支架、网管型支架或具有分支的支架。

在根据本实用新型优选实施例所述的镀锌血管支架中，所述镀锌血管支架为球囊扩张支架或者自膨支架。

实施本实用新型的镀锌血管支架，具有以下有益效果：本实用新型通过在管状支架本体上增设镀锌层，既能保证支架的力学性能，又能利用降解产生的锌离子对内皮细胞的二元性影响，在早期产生低浓度的锌离子促进支架尽快完成内皮化，在晚期产生高浓度的锌离子抑制支架内再狭窄。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为根据本实用新型第一实施例的镀锌血管支架的结构示意图；

图2为图1中剖面A-A处的剖视图；

图3为根据本实用新型第二实施例的镀锌血管支架的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

请结合参阅图1和图2，其中图1为根据本实用新型第一实施例的镀锌血管支架的结构示意图，图2为图1中剖面A-A处的剖视图。如图1和图2所示，该实施例提供的镀锌血管支架包括用作支撑结构的管状支架本体1，以及镀覆于所述管状支架本体1上的镀锌层2，该镀锌层2的厚度优选为30um-100um。更优选地，该镀锌层2的厚度优选为40-60um。其中管状支架本体1优选但不限于不锈钢、镍钛合金、钴铬合金、钛、钽、镁、铁和聚合物制成的支架。

本实用新型经过研究发现，锌离子不仅具有良好的生物相容性，适中的体内降解性能，而且发现锌离子对血管内皮细胞具有二元性影响。该二元性影响体现为：低浓度的锌离子对内皮细胞的活性、增殖、粘附、迁移等有促进作用，而高浓度的锌离子则有抑制作用。因此，金属锌材料非常适于制备血管支架。然而，由于金属锌的塑性较差，如果制备纯锌支架则力学性能不够理想，纯锌支架较脆、径向支撑力欠佳，尚不能满足临床应用的要求。

本实用新型提供了一种镀锌血管支架，在力学性能较佳的不锈钢或者镍钛合金的支架表面镀锌，这样既能保证支架的力学性能，又能发挥出锌的优点，即早期促进支架尽快完成内皮化，晚期抑制支架内再狭窄。

本实用新型通过实验对镀锌血管支架的体内性能进行了研究。该实验纳入健康雄性成年日本大耳兔20只，植入本实用新型中的镀锌血管支架40枚作为实验组。该镀锌血管支架采用316低碳钢制备，钢丝直径为150um，镀覆的镀锌层厚度为50um。实验还纳入健康雄性成年日本大耳兔5只，植入10枚未镀锌的该不锈钢支架作为对照组。所有支架均成功植入兔腹主动脉的目标位置，术中即刻造影血管通畅。手术顺利，术中、术后无实验动物死亡，所有25只实验动物均存活至观察终点。术后进行了以下实验研究：

1、造影结果分析

该实验在术后不同观察时间点进行了腹主动脉造影及测量，其中分别在术后第1月、第3月、第6月和第12月。实验结果表明，所有支架植入部位的血管直径大致相同，组间无明显差异。根据术后即刻复查造影所获得的支架直径数据，可发现各组支架植入局部管腔扩张，与临近主动脉管径比为1.1-1.3∶1。观察终点随访时，各实验组腹主动脉管腔通畅，支架内均未见明显内膜增生。而对照组的内膜增生程度较重，植入一年后管腔直径狭窄率超过30％。总体而言，与对照组相比，镀锌血管支架植入后各个时间点的内膜增生程度较轻、管腔未见明显丢失，所有实验组的直径狭窄率均未超过10％，展现出了比较理想的组织相容性。

2、内膜增生分析

实验观察了不同时间点的支架内膜增生程度，其中1月组，大多数支架表面形成了连续的内膜结构，未见明显内膜增生，部分切片甚至可见裸露的支架杆。未见血小板及炎症细胞浸润，未见附壁血栓形成。3月组，所有支架已全部完成内皮化，未见裸露支架杆，未见内膜过度增生，管腔未见狭窄，未见血小板、炎症细胞浸润及附壁血栓形成。6月组，内皮细胞排列紧密、整齐，内膜较前稍增厚，但无管腔狭窄，未见明显血管炎性反应。12月组，内膜厚度与6月组相比有所增加，血管内无血栓，无明显炎症反应。而对照组虽然在第1月和第3月未见明显内膜增生，但是从第6月开始内膜较前增厚，管腔开始狭窄，第12月则存在明显内膜增生。

3、血管损伤及支架周围炎症反应

在术后即刻，以及术后第1、3、6、12月，实验组血管损伤评分均在1分以下，提示虽有部分血管内弹力膜断裂，但血管中膜均保持完整，间接反映了支架扩张程度较为一致。第1、3、6、12月各组的支架杆周围均有少量炎症细胞浸润，炎症反应较轻。随着支架植入时间的延长，炎症有逐渐加重的趋势，提示支架周围炎症反应可能与局部支架刺激或降解产物增多有关。对照组的血管损伤评分与实验组无统计学差异，但其支架杆表现出了较明显的炎症反应，各时间点的炎症评分均大于实验组。

4、扫描电镜评价支架表面内皮覆盖程度

通过扫描电镜观察，实验组1月组支架大部分区域已被内皮覆盖，但仍有少数区域内皮覆盖不完全的现象，局部放大后可见内皮细胞正在向裸露支架杆爬行。3月组支架已完全被内皮覆盖，未发现裸露的支架杆，内膜光滑，内皮细胞形态正常、排列紧密，表面无血小板及炎症细胞等附着。6月组及12月组内皮已完全恢复至正常形态，内膜有一定程度的增厚，但不显著。对照组则内皮化进程较实验组有所延迟，植入3月后仍可见少许裸露支架杆，且在植入12月后内膜有明显的增厚，内皮细胞排列紊乱，内膜欠光滑。

综上所述，在前述进行的镀锌血管支架的动物实验中，镀锌血管支架展现出了非常理想的血管腔通畅率，经过一年的观察仍未发现明显的支架内再狭窄。支架植入段血管无明显炎症反应，支架内皮化良好，且内膜增生不显著。如此良好的效果与锌离子对内皮细胞的二元性影响有关。研究证实，在我们的动物实验中，在植入早期，当支架尚未完成内皮化时，支架降解释放出的锌离子被血流带走，因此支架局部锌离子呈低浓度状态，有利于促进内皮细胞的增殖、迁移及粘附，加速内皮化进程；当支架完成内皮化后，支架降解产物不能被血流冲走，在支架周围积聚，局部锌离子浓度上升，抑制内皮细胞及平滑肌的增殖，因此在随访长达一年后仍表现出较低的支架内狭窄率。而且研究结果还显示，动物重要脏器病理及血液检测无明显异常，未发现锌对实验动物产生全身毒性作用，说明锌的生物安全性较好。

本实用新型还对镀锌血管支架的厚度进行了深入研究。选取镀锌层厚度分别为10um、20um、30um、40um、50um、60um、70um、80um、90um、100um、110um和120um的镀锌血管支架作为样品，进行了多组对比实验。本实用新型中构成管状支架本体的细丝的直径范围优选为60-200um。结果表明，当镀锌层2的厚度优选为30um-100um时，可以保障镀锌层2的降解速率与血管内皮细胞的生长相匹配，进而避免植入体内后支架的过度增厚，也在一定程度上抑制了血管内狭窄。同时，在血管完成内皮化后，该镀锌层2几乎完全降解，只需要保留少量锌，以维持局部的锌离子高浓度即可。这是因为支架在完成内皮化后，支架降解产物不会被血流冲走，因此极少量的锌也能在支架周围聚集，维持锌离子高浓度。更优选地，该镀锌层2的厚度优选为40-60um。

本实用新型并不对镀锌血管支架适用的支架种类做出限制。该镀锌血管支架可以为单层支架或者双层支架。该镀锌血管支架也可以为直管型支架、网管型支架或具有分支的支架。该镀锌血管支架还可以为球囊扩张支架或者自膨支架等。

在本实用新型的优选实施例中，管状支架本体1可以为单层管状结构或者双层管状结构。请再参阅图1，该管状结构优选由若干闭合的波浪形环状单元3组成，相邻的环状单元3之间通过连接杆4实现沿管状结构轴向的连接。优选地，该波浪形环状单元3呈正弦波形。采用该正弦波形设计的支架，可以提高镀锌血管支架的扩张安全性，同时减少了由于应变不均所造成的不均匀降解。应该理解地是，该实施例中虽然给出了一种优选的支架图案，但是本实用新型不限于此，而可以采用任何本领域基础技术人员熟知的支架图案。

本实用新型的镀锌血管支架也适用于覆膜支架。该镀锌血管支架还包括在镀覆有镀锌层的所述管状支架本体的外侧面和/或内侧面上覆盖的被膜。也就是说，先将管状支架本体浸入电镀液中镀上预定厚度的镀锌层，随后覆上被膜。

请参阅图3，为根据本实用新型第二实施例的镀锌血管支架的结构示意图。如图3所示，在本实用新型的该优选实施例中，被膜5间断覆盖在镀锌的管状支架本体上，即在被膜5上每隔一定距离具有间隙6，整个被膜5被间隙6分成多段被膜。本实用新型的被膜5优选但不限于聚四氟乙烯、聚酯、尼龙、涤纶和聚氨基甲酸乙酯等材料。更优选地，该被膜5采用生物可吸收材料。该被膜不连续的镀锌血管支架，使得血管内皮细胞可经被膜5上预留的间隙6迁移入血管腔内面，既能达到防止内皮过度增生的目的，又能有效解决普通覆膜支架内皮化延迟的问题。

管状支架本体1上的镀锌层2在被被膜5覆盖后，将导致锌的降解速率降低，局部锌离子浓度升高。因此，本实用新型根据管状支架本体1是否覆膜设计了不同的镀锌层厚度。其中，覆盖有被膜5的管状支架本体1上的镀锌层2的厚度为40-50um，未覆盖被膜5的管状支架本体1上的镀锌层2厚度为50-60um。更优选地，覆盖有被膜5的管状支架本体1上的镀锌层2的厚度为40-45um，未覆盖被膜5的管状支架本体1上的镀锌层2厚度为55-60um。本实用新型中未覆盖被膜5的镀锌层2的厚度较大，从而保障因血流降解速率较快的情况下，能够保留足够的镀锌量，使其降解时间维持至血管完成内皮化的时间。实验证明，通过该设计，使得覆膜支架上不同位置的镀锌层降解速率与该位置的内皮细胞生长速度相匹配。

在本实用新型中，每段被膜5的宽度及间隙6的宽度可根据实际需要进行设计。在优选实施例中，每段被膜5的宽度为2mm-30mm，被膜5之间的间隙6为0.1mm-1mm。更优选地，每段被膜5的宽度为4mm-10mm，被膜5之间的间隙6为0.4mm-0.6mm。本实用新型通过实验证明，采用上述尺寸设计的镀锌血管支架得到的内皮化速度能够很好地与术后恢复时间相匹配。

可以理解地是，本实用新型虽然给出了优选的间断式覆膜的实施例，但是本实用新型并不限于此，而可以采用现有技术中使用的任何覆膜形式，例如连续覆膜形式的支架。

综上所述，本实用新型通过在管状支架本体上增设镀锌层，既能保证支架的力学性能，又能利用降解产生的锌离子对内皮细胞的二元性影响，在早期产生低浓度的锌离子促进支架尽快完成内皮化，在晚期产生高浓度的锌离子抑制支架内再狭窄。并且与现有药物涂层支架相比，镀锌血管支架具有以下优点：

1、完整的血管内皮具有抑制血栓形成、间接舒张血管、抗炎症因子、抗血小板凝聚、纤溶等功能。药物涂层支架在非选择性地抑制血管平滑肌细胞增殖的同时也可导致血管内皮损伤，导致支架内皮化延迟，进而可能引起急性或亚急性血栓形成。而镀锌支架早期可促进支架的内皮化进程。

2、药物涂层支架可引起严重的炎症反应，而锌已被证实具有良好的生物相容性，镀锌支架不会引起血管壁的明显炎症反应。

3、镀锌支架的治疗费用远远低于药物涂层支架。

4、药物涂层支架所载药物多为化疗药物，可能会对人体产生毒副作用；锌是人体的营养元素，不会对人体产生毒害作用。

本实用新型是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本实用新型范围时，可进行各种变化和等同替换因此，本实用新型并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。