一种血管支架系统及其制备方法与流程

本发明属于医疗器械，具体涉及一种血管支架系统及其制备方法。

背景技术：

1、支架系统是治疗血管狭窄或堵塞的有效途径。支架系统是将血管支架压握固定在支撑件上制备而成。在植入病变血管时，通过支撑件将支架输送至病变位置，随后扩张使支架撑开病变血管并保持畅通，支撑件抽压后迅速收缩撤出体外。但支架系统在血管中的输送过程中存在支架从支撑件上脱落的风险，该风险需外科手术介入，风险较高。因此支架系统的制备核心指标是支架与支撑件的装配强度，即移除力性能。

2、目前支架系统分为预装支架系统和非预装支架系统，非预装支架系统是指医生在手术前才手动将支架固定在支撑件上，同时对支撑件进行充压，增大支撑件远近端的截面尺寸以达到增加支架抗脱载的能力；另外手动压握过程存在径向压握力不足且最终导致支架系统各个部位直径尺寸的一致性差等问题，支架最终压握尺寸会明显的大于预装支架系统。因此，非预装支架系统在使用时存在不便捷的问题，给医生在手术时带来很大的麻烦，同时非预装支架系统还存在支架系统压握外径大等问题，导致医生会选择更大的通路导管并且增加推送阻力，从而容易给血管带来很大的创伤，以及带来支架脱落的风险。

3、因此，目前市场上主要是预装支架系统偏多，而预装支架系统主要借助支架压握设备完成，主要原理是施加径向力使支架均匀收缩固定至支撑件上。对于不同的支架及支撑件设计，目前主流的压握工艺一般经历支架预压、支架压握两个步骤，如专利申请cn104644293a中，先通过预压即将支架套在金属芯轴上施加径向力缩小支架直径，再装配到支撑件上，随后送入支架压握机完成支架压握。这种工艺对于小血管支架或轮廓尺寸较小的支撑件压握具有较好的适应性，但对于支撑件轮廓尺寸较大(常见0.035导丝系列导管)及直径规格较大的支架适用性并不好，一方面压握后支架并不是很贴合，从而导致其尺寸稍微偏大，另一方面也存在较大的支架脱落风险。比如肺血管支架、肾动脉支架等，根据部分披露的临床试验数据显示，该种方法所制备的支架系统在使用中已多次出现推送过程中支架脱落等问题。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种血管支架系统，该血管支架系统中支撑件均匀的分布在支架的各个空隙中，从而导致支架系统具有较小的轮廓，支架在扩张后各个部位的直径尺寸及花纹结构、大小等都具有较好的一致性；同时支架和支撑件结合较为紧密，结合强度高，具有较大的移除力，在使用过程中不易脱落。

2、本发明的技术方案一方面提供了一种血管支架系统，包括支撑件和支架，所述支架套在所述支撑件的外表面，所述支撑件嵌于所述支架空隙中，且支撑件嵌于支架空隙部分的深度h为标称直径直径d的1×10-3-0.35倍，(包括但不限于2×10-3倍、3×10-3倍、4×10-3倍、5×10-3倍、6×10-3倍、7×10-3倍、8×10-3倍、9×10-3倍、0.01、0.015倍、0.02倍、0.03倍、0.04倍、0.05倍、0.06倍、0.08倍、0.09倍、0.1倍、0.12倍、0.15倍、0.18倍、0.20倍、0.22倍、0.25倍、0.28倍、0.30倍、0.32倍等)进一步的，支架空隙部分的深度h为支架压握直径d2的1×10-3-0.35倍、3×10-3-0.30倍、4×10-3-0.28倍、2×10-3-0.25倍、3×10-3-0.25倍等。

3、本发明中所述的“支撑件嵌于支架空隙部分的深度h”是指在压握直径下支架空隙部分支撑件的外径值d支撑件与支架的外径值d支架之差的也即本发明中的深度均是指最大深度，在一些场景中是指整个支架系统中的嵌入的最大深度，而在其他一些场景中是指某一个具体空隙中所嵌入支撑件的最大深度，也即在整个支架所有空隙中或某一个具体的空隙中，取的最大值。

4、需要另外说明的是，本发明中所述的“支撑件嵌于支架空隙中”是指支撑件的外表面嵌入支架的空隙中。

5、本发明所提供的上述技术方案中，所述支架系统中支撑件嵌入各个支架空隙部分最大深度的均匀度≥75％。本发明中的均匀度是指在支架每个空隙中所嵌入支撑件的最大深度是基本均匀的，变化的幅度不会超过25％，本发明中的均匀度用相对平均偏差来表示，即(hmax-h平均值)/h平均值)≤大25％，或者(h平均值-hmin)/h平均值)≤大25％。

6、本发明所提供的上述支架系统中，所述支架系统中支架的表面镂空率为30％-80％，包括但不限于41％、43％、45％、48％、50％、53％、55％、58％、60％、63％、65％、68％、70％等值；进一步的为30％-65％、30％-62％、35％-62％、40％-65％、42％-66％、40％-62％、40％-65％、45％-60％、45％-65％等区间范围内的取值。

7、在支架的某些实际应用场景中，当血管直径比较大时，如果输送系统太小，那么压握后的支架系统受血流影响容易发生移位，因此在此种应用场景中，需要用扭控能力和支撑性更好的输送系统，如otw型双腔管输送系统的球囊导管等，从而使得支架在全部压握到输送系统上之后仍然存在一定的表面镂空率。

8、本发明中所述“支架的表面镂空率”是指在压握状态下，支架所在圆柱侧表面上空隙面积占整个侧表面面积的比例。其中支架表面镂空率与支架的表面覆盖率之和为1。也即支架表面镂空率为1减去在支架该直径下的表面覆盖率，而支架的表面覆盖率为在压握状态下支架所在圆柱侧表面上材料所覆盖的面积sr与支架覆盖段的圆柱整个侧面积ss之比：

9、支架的表面覆盖率＝sr/ss×100％，因此，支架的表面镂空率＝1-sr/ss×100％。

10、本发明中所提供的上述技术方案中，支架系统的压握直径为支撑件理论最小外径的1.0-1.5倍，包括但不限于1.05倍、1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.45倍等；进一步的，支架系统的压握直径为支撑件保护套管内径的倍数可以是上述区间任意两值组成的新的区间，包括但不限于1.0-1.4、1.0-1.3、1.0-1.2、1.05-1.5、1.1-1.5、1.15-1.5等。在本发明所提供的技术方案中，由于支撑件嵌入到支架的每个空隙中，因此支架非常贴实的被压握在支撑件外表面上。因此支架系统最终实现的最小压握直径的大小主要取决于支撑件保护套管内径，也就是支撑件最小外径，在采用本发明中特定的制备方法所制备的支架系统的压握直径与支撑件保护套管内径之比可以控制在很小的范围内，最低可以达到1.0倍。

11、需要说明的是，由于支撑件有时作为一个弹性体，在无约束的作用下不能达到最小尺寸，因此本发明新增支撑件保护套管，作为约束支撑件实现最小外径的限径装置，支撑件理论最小外径用支撑件保护套管最小内径代替，也即本发明中所述的支撑件保护套管内径值均指支撑件保护套管最小内径值，也指支撑件的理论最小外径值。

12、本发明中所提供的上述技术方案中，所述支架系统的移除力f、支架管材直径d0、支架管材直径下的覆盖率a0,支架回弹系数δ、支撑件表面的摩擦系数μ、支撑件嵌于支架空隙部分的深度h、支架的长度l、支架预装过程中最大的直径值d1、支架系统的压握直径d2之间满足的关系式为：

13、

14、其中：15％≤a0≤50％，1.6mm≤d0≤6mm，0.7d0≤d2≤d0，0.01≤μ≤0.5，3％≤δ≤15％，l≤60mm。

15、在本发明的一些实施方式中，支架管材的直径为2.0mm≤d0≤6mm。

16、在本发明的一些实施方式中，支架管材的长度l≤20mm。

17、本发明中所述支架系统的移除力f是指在标称直径下，支架从支撑件表面移除所需力的大小。

18、本发明中所述支架系统的压握直径d2是指支架系统在预装之后的最终直径，且为外直径，即压握直径d2为支架在预装后最终直径下外壁之间的距离。

19、本发明所提供的支架系统，在支撑件均匀的嵌入支架空隙中后，所述支架系统扩张至标称直径后，支架从支撑件上移除的移除力大大增加，当支架系统扩张至标称直径后，支架从支撑件上移除的移除力可以达到2-18n(包括但不限于2n、2.5n、3n、3.5n、4.0n、4.5n、5.0n、5.5n、6.0n、6.5n、7.0n、7.5n、8.0n、8.5n、9.0n、9.5n、10.0n、10.5n、11.0n、11.5n、12n、12.5n、13.0n、13.5n、14n、14.5n、14.8n、15n等)，支架从支撑件上移除的移除力可以达到2-18n范围内任意两值组成的新区间，如2.3-15.6n、2-15n等。尤其是一些短支架或者是标称直径较大的支架，移除力得到大幅的提升，最高可以达到18n及以上。最短规格(可以达到长度仅为8mm甚至更短)的支架的移除力也可以达到4-10n左右。充分的确保了支架在人体内的安全性，避免了支架在血管内出现脱落等风险。

20、本发明所提供的血管支架系统的压握直径为1.2-5mm，本发明所提供的血管支架系统的压握直径在同类型支架系统中即适用同样尺寸的支撑件和支架的情况下，压握直径可以明显缩小10％以上，移除力也可以明显增加，可以确保支架系统非常顺畅和安全的在血管中输送。

21、本发明所提供的血管支架系统，支撑件为由软性材质围成的内部中空的结构，在外力的作用下或者通过引入外物可以使其体积发生改变，从而可以带动外部的支架跟着扩张；进一步的，本发明中所提供的支撑件选自球囊、气球或气囊；更进一步的，本发明所提供的支架系统中所用的支架可适用于不同直径的支撑件并且匹配后的支架系统移除力能满足安全使用要求，即所用支撑件的最小外径在1.20mm，如otw型输送系统的球囊导管，此种型号的球囊导管的支架采用常规方法很难使支架稳定的固定在球囊上，支架系统的移除力也很难达到要求。

22、本发明所述支架系统中所述支架的原始管材直径≥1.40mm，进一步的，支架原始管材的直径为1.40-6.0mm；进一步的，支架扩张后的标称直径在5.0mm以上，更进一步的，支架的标称直径在5.00-22mm。

23、本发明中所提供的技术方案中，所述的支架系统可以为任意一种材质的支架输送系统；进一步的，本发明所述的支架系统是是金属支架系统或金属复合物支架系统；更进一步的，本发明所述的支架系统为铁支架输送系统、镁支架输送系统或钴铬合金支架输送系统的一种。本发明中所提供的技术方案中，支架系统适用于所有的适应症；更优的，本发明中所述的支架系统适用于肺动脉、肾动脉和股动脉。

24、本发明中如无特殊说明，所述“支架系统”中支架的镂空率、压握直径等均指支架系统在预装完后各项相关参数，如本发明所述的“支架系统中支架的表面镂空率为30％-80％”是指支架在预装完成后，支架系统中支架的表面镂空率为30％-80％。

25、本发明另一方面提供了一种适用于所有尺寸支架的制备方法，尤其是针对大尺寸(直径大)、短支架提供了一种较好的解决方案。该方法不仅可以将支撑件压入到支架的空隙中，而且还能确保支架每个空隙中所压入的支撑件的最大深度的波动范围值在25％以下，进一步的可以将支架每个空隙中所压入的支撑件的最大深度的波动范围值控制在15％以下，即支撑件压入到各个支架空隙中的最大深度的均匀度可以达到75％，甚至85％以上；同时支架具有较大的移除力，后续在使用时扩张后支架花纹形状的均匀度更好。

26、本发明所提供的支架系统的制备方法，在将支架预装到支撑件表面上的步骤中，至少包括1次反向扩张步骤，通过反向扩张，让支撑件与支架壁充分的贴合，从而在后续的进一步压握的步骤中，可以让支撑件均匀和充分的嵌入到支架的间隔中。本发明所述的反向扩张步骤可以是一次也可以是两次或两次以上，充分的确保在压握后支撑件能充分的嵌入到支架空隙中。

27、本发明所提供的上述制备方法中，还至少包括1次压握步骤，通过压握与扩张相互有机的结合，可以确保最终制备的支架系统的综合性能。进一步的，本发明所提供的制备方法中，在反向扩张步骤之后至少有1次压握的步骤。

28、本发明所提供的上述制备方法，支架系统在预装过程中包括至少1次反向扩张步骤和至少1次压握步骤。本发明技术方案中多次反向扩张和多次压握步骤可以是分开进行的，也可以是交叉进行的。如在一些实施例中，多次反向扩张和多次压握步骤可以是分开进行的，如先连续进行3次反向扩张步骤，然后再进行2次压握步骤；在另外一些实施例中，多次反向扩张和多次压握步骤可以是交叉进行的，如第一步反向扩张后，第二步进行1次压握，第三步进行第二次反向扩张，第四次再压握；在另外一些实施例中，还可以为先进行两次反向扩张，再进行压握，再反向扩张，再压握。以此类推。

29、本发明所提供的上述制备方法，支架在反向扩张前的表面覆盖率a0和反向扩张后的表面覆盖率a1满足公式：进一步的，τ的取值区间可以为上述取值区间中的任意两值所组成的区间，也可以是上述区间内的任意某一具体的值，如τ可以为(1.0，1.3]，也可以为(1.0，1.25]，还可以为(1.15，1.45]等。

30、本发明所提供的上述制备方法，支架系统在反向扩张步骤中充压的压强为20-300psi，反向扩张后支架的直径d1与反向扩张前支架的直径d0两者间的比值取值为(1.0，1.5]。

31、本发明所提供的上述制备方法，支架系统在反向扩张步骤中充压的压强为50-250psi，反向扩张后支架的直径d1与反向扩张前支架的直径d0两者间的比值取值为(1.0，1.4]。

32、本发明所提供的上述制备方法，支架系统在反向扩张步骤中充压的压强为80-230psi，反向扩张后支架的直径d1与反向扩张前支架的直径d0两者间的比值取值为(1.0，1.3]。

33、需要说明的是反向扩张步骤中充压的压强以及反向扩张前后支架直径的比值可以是上述取值区间中的任意两值所组成的区间，也可以是上述区间内的任意某一具体的值，同时，反向扩张步骤中充压的压强以及反向扩张前后支架直径的比值可以任意搭配。在一些实施例中，充压的压强为150psi，反向扩张后支架的直径d1与d0的比值为1.3；在另一些实施例中，充压的压强为170psi，反向扩张后支架的直径d1与d0的比值为1.25。

34、本发明所提供的上述制备方法中，支架系统在压握步骤中所设压握力值为20-100lbf，压握时间为10-120s，压握气压为20-300psi。

35、本发明所提供的上述制备方法中，支架系统在压握后还包括对支架系统进行直径定型的步骤；所述直径定型是在支架系统回弹到某一特定直径下，在20-300psi压力范围内持续充压10-120s。

36、本发明所提供的上述制备方法中，支架压握过程中保持最大压握力下具有最小尺寸dmin，压握完成后支架回弹到最终压握尺寸d2，d2为dmin的[1-1.2]倍。

37、本发明所提供的上述制备方法中，所述支架系统的预装过程还包括将支架套在支撑件上的步骤，其中支架套在支撑件的特定位置上，特定位置包含但不限于，支撑件的显影装置之间，且在0-15psi压力下对支撑件充压直至支撑件轻微鼓起。

38、本发明所提供的上述制备方法，具体包括以下步骤：

39、1)将套在一起的支架与支撑件一起推送至压握装置的腔体内，设定压握腔的直径值为d1，充压20-300psi，开始进行至少一次反向扩张支架至其直径为d1；

40、2)设定压握装置握力值为20-100lbf，内部支撑件的气压为20-300psi，在10-120s后完成至少一次压握。

41、需要说明的是，上述制备步骤中，编号/序号仅仅便于表述或者便于理解，并不完全代表具体的操作顺序。步骤1)中的多次反向扩张和步骤2)中的多次压握步骤可以交叉进行，即可以先反向扩张，再压握，之后再反向扩张再压握，即压握的步骤也可以在反向扩张之前。

42、进一步的本发明所提供的上述制备方法中，具体包括以下步骤：

43、1)将支架套在支撑件双显影环之间，在0-15psi的压力下对支撑件充压至支撑件轻微鼓起；

44、2)将套在一起的支架与支撑件一起推送至压握装置的腔体内，设定压握腔的直径值为d1，充压20-300psi，开始进行反向扩张支架至其直径为d1；

45、3)设定压握装置握力值为20-100lbf，内部支撑件的气压为20-300psi，在10-120s后完成压握；

46、4)将充压状态调整为负压抽真空状态再次压握30s；

47、5)设定压握腔直径为0.98～6.0mm，充压20-300psi，持续10-120s，完成压握。

48、需要说明的是，上述制备步骤中，编号/序号仅仅便于表述或者便于理解，并不完全代表具体的操作顺序。步骤2)中的反向扩张和步骤3)压握步骤可以是一次，也可以是多次反复的重复。此外，步骤2)中的反向扩张和步骤3)压握步骤可以交叉进行，即可以先反向扩张，再压握，之后再反向扩张再压握，即反向扩张步骤之前也可以有压握的步骤。更优的，在反向扩张前无压握步骤，但反向扩张和压握的次数不限，可以交叉进行，也可以不交叉进行，即可以一次反向扩张一次压握，再反向扩张再压握，也可以反向扩张多次再反向压握多次。

49、本发明中所述的压握装置可以是全自动的、半自动或纯手动的装置。

50、为了便于描述，本技术中所使用术语“近端”和“远端”，其中“近端”是指离操作者近的一端，“远端”是指远离操作者的一端。

51、本发明中所提供的支架系统的制备方法适用于所有的支架的预装过程，尤其适用于、覆盖率偏大的支架，同时对于长度在60mm以下，尤其是长度在20mm以下的支架具有非常好的适应性。

52、本发明中所提供的制备方法适用于支架覆盖率在15％-50％的支架系统的预装过程；进一步的，适用于覆盖率为19％-50％的支架系统的预装，在上述覆盖率范围内适用于任何花纹结构的支架。

53、本发明中所涉及的区间范围的取值，并不仅仅局限于所提供的区间范围，而应该是所述区间中任意两个取值所组成的新区间的值或者所述区间中的任意一个具体的取值均可以，如本发明中设定压握装置握力值为20-100lbf，其中压握装置握力值并不仅仅局限于10～200psi这一个取值范围区间，可以是10-200psi之间的191个整数取值间的任意两个取值所组成的新的区间，也可以是10-200之间无数个非整数中任意两个取值所组成的新的区间，如可以是120-180psi，也可以是135.2-193.75psi等等。另外，当有多个数值组合时，每一项参数可以在其取值范围内任意取值，且多个参数的值可以任意搭配。如设定压握装置握力值为20-100lbf，内部支撑件的气压为20-300psi，在10s-120s后完成压握。设定压握装置握力值可以为20-100lbf中的任意一取值，内部支撑件的气压可以为20-300psi中的任意一取值，压握时间也可以使10-120s内的任意一取值。此三个参数也可以任意搭配，如压握装置握力值为60psi，内部支撑件的气压为80psi，压握时间为50s，等等以此类推。

54、本发明中所述的“标称直径”是指支架在名义压力下完全扩张开时的支架直径。

55、本发明中所述支架系统的“压握直径”是指支架系统在预装之后的最终直径，且为外直径，即压握直径为支架在预装后最终直径下外壁之间的距离。

56、需要另外说明的是，本发明中的所述的x1-x2的区间取值范围表示即可以取值为x1、x2，也可以取值为x1和x2区间内的任意一个取值，即所述的区间为闭区间。例如：本发明中提到的“支架原始管材的直径为2.0-6.0mm”，那么支架原始管材的直径可以取值为2.0mm，也可以取值为6.0mm，还可以取2.0-6.0mm之间的任意一个取值。

57、应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

58、本发明的有益效果：

59、1)血管支架系统中支撑件均匀的分布在支架的各个空隙中，血管支架系统具有较小的压握外径，支架在扩张后各个部位的直径尺寸及花纹结构、大小等都具有较好的一致性，能提升支架系统的推送性和降低患者手术负担；

60、2)支架和支撑件结合较为紧密，结合强度高，具有较大的移除力，在使用过程中不易移位或脱落。

61、3)由于在后扩张步骤中已将支撑件从支架的空隙中贯穿支架壁，因此在后续压握步骤中所用的压握力相对较小，从而避免因压握时用力过大导致支撑件表面产生针孔。