减少外周植入支撑架中的回缩的制作方法_3

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[0056] 此外,聚合物的化学结构通过影响聚合物链的移动性严重地影响玻璃转化。
[0057] "应力"指每单位面积的力,也是穿过对象材料内平面内的小面积作用的力。应力 可以分为法向和平行于平面的分量,分别称为法向应力和剪切应力。例如,拉伸应力是导致 对象材料扩张(长度增加)的应力的法向分量。另外,抗压应力是造成对象材料压缩(长 度减小)的应力的法向分量。
[0058] "应变"指材料在给定应力或载荷下发生的扩张或压缩的量。应变可以表示成原始 长度的分数或百分数,即长度变化除以原始长度。因此应变对于扩张为正,对于压缩为负。
[0059] "模量"可以定义为施加到材料的应力或每单位面积上的力的分量除以由作用力 造成的沿着作用力轴的应变的比。例如,材料同时具有拉伸模量和压缩模量。
[0060] "韧性"或"断裂韧性"是断裂前所吸收的能量的量,或者相等于使材料断裂所需的 功的量。韧性的一种量度是从零应变到断裂应变的应力-应变曲线下面积。应力与材料上 的张力成比例,而应变与其长度成比例。于是曲线下面积与破裂前聚合物伸展距离上力的 累积成比例。该累积是破坏样品所需的功(能量)。韧性是样品破裂前其能够吸收的能量 的量度。韧性与强度之间存在区别。硬但不韧的材料被称为脆。脆的材料是硬的,但破裂 前不能变形很多。
[0061] 如本说明中所使用的,术语"轴向"和"纵向"可交换使用并且指平行或基本平行 于支撑架的中心轴或管状构造的中心轴的方向、取向或者线。术语"切向"指沿支撑架或管 状结构切向的方向。术语"径向"指垂直或基本垂直于支撑架的中心轴或管状构造的中心 轴的方向、取向或者线,并且有时用于描述周向性能,例如径向强度。
[0062] 术语"挤压恢复"用于描述支撑架从箍缩或挤压载荷的恢复得如何,而术语"抗挤 压性"用于描述引起支撑架永久变形所需要的力。不具有优良挤压恢复的支撑架或支架在 移除挤压力后基本恢复不到其初始直径。如前所述,具有期望的径向力的支撑架或支架可 能具有不可接受的挤压恢复。而具有期望的挤压恢复的支撑架或支架可能具有不可接受的 径向力。在US20110190871中更详细地描述了外周植入支撑架的挤压恢复和抗挤压性方 面。
[0063] 支撑架展开的一个重要因素是支撑架从球囊上的卷曲状态扩张到完全扩张状态 的速率(在1^2012/0042501中描述了卷曲至球囊,律师案号62571.448)。增加支撑架直 径的球囊充气通常通过具有控制充气和泄气能力的手动充气/泄气装置完成。当球囊充气 时,支撑架塑性变形或经历从卷曲直径至更大的直径的非弹性形变。
[0064] 在血管内使聚合物支撑架塑性变形至扩张直径时球囊充气的速率不能太快,因为 这会引起聚合物载荷承受结构的失效,例如撑材的断裂或裂纹扩展。如前所述,和金属不 同,聚合物的应力-应变行为可能显著地取决于材料经历应变时的速率,即应变速率。因此 从球囊快速展开的卷曲支撑架可能比较慢展开的相同支撑架具有更大的被破坏的风险。因 此,比金属支架慢得多地增加支撑架直径会是必要的。美国申请第13/471263号(律师案号 62571. 629)讨论了聚合物支架和金属支架之间的这些区别,并且引入了用于控制球囊充气 速率的流量调节器。如ABSORB BVS和V59支撑架递送系统的使用说明(IFU)展开程序部 分所述,发现适于从球囊扩张支撑架的充气速率的实例包括6psi/s秒或2atm/5秒。
[0065] 在美国专利申请第13/549, 366号(律师案号104584. 45)描述了根据本公开的用 于从球囊展开的球囊扩张支撑架的实例。如美国申请第13/549, 366号中图1至6和附带 段落所述的两种支撑架图案、环、撑材和连接尺寸和结构特征分别由优选实施方案中的聚 (L-乳酸)("PLLA")管形成。用于形成PLLA管的方法可以是美国专利申请第12/558, 105 号(案号62571. 382)或US-20120073733 (律师案号104584.14)中所述的方法。提及变 形以产生美国申请第13/549, 366号的图1的具有其中所述的期望的支撑架直径、厚度和 材料性能管的前体。在使管变形、或在一些实施方案中使管扩张以产生支撑架的起始管中 的期望的性能之前,形成前体。前体可以通过挤出方法形成,其开始于将原始PLLA树脂材 料加热至高于聚合物的熔化温度,然后通过模具挤出。然后,在一个实例中,用于形成扩张 的PLLA管的扩张方法包括加热PLLA前体至高于PLLA玻璃化转变温度(即,60至70摄氏 度)但低于熔化温度(165至175摄氏度),例如约110至120摄氏度。通过吹塑工艺使前 体管在径向和轴向方向上变形,其中以预定的纵向速度沿管的纵轴逐渐发生变形。在管形 成美国申请第13/549366号中图2至4的支撑架前,变形改善了管的机械性能。管变形方法 意在使聚合物链朝向径向和/或双轴方向。根据精确选择的过程参数例如压力、热(即温 度)、变形速率进行引起重新排列的定向或变形以在变形过程中影响材料结晶度和结晶形 态类型。在替代的实施方案中,管可以由聚(L-乳酸-共-乙交酯)、聚(D-乳酸-共-乙 交酯)("PLGA")、聚己内酯("PCL")、组合任意这些单体的任意半晶体共聚物、或这些聚 合物的共混物。支撑架的材料选择应当考虑与许多外周血管位置尤其是位于四肢附近的那 些相关的复杂加载环境。美国专利申请第13/525, 145号(律师案号104584. 43)中描述了 实例。
[0066] 支撑架制造方法通常由直径与支撑架的扩张直径相同或比其更大的的经扩张的 管形成支撑架。已经期望这些直径的管的形成以给予在扩张直径下径向刚度的周向聚合 物链排列。然而,形成该直径的支撑架,也会使卷曲过程更具挑战性,因为需要更大的直径 减少以获得用于组合支撑架-导管系统的期望横截面。如美国专利申请第13/194, 162号 (案号104584. 19)详细描述的,支撑架的卷曲可以包括加热聚合物材料至小于但接近聚合 物玻璃化转变温度的温度。在一个实施方案中,将卷曲期间支撑架的温度升高到低于PLLA 的玻璃化转变温度约5至10度。当卷曲到最终的卷曲直径时,将卷曲口保持在最终卷曲直 径以用于最终停留时期。用于卷曲具有挤压恢复的聚合物支撑架的该方法有利于在卷曲口 放松时减少回缩。在最终停留时期后,将支撑架从卷曲机移除并立即将束缚鞘放置在支撑 架上以使回缩最小化。
[0067] 使支撑架卷曲至球囊、即向外回缩至更大直径时的回缩减少的需求也存在于之后 支撑架在靶病变扩张即向内回缩至更小直径的时候。对于由管形成的具体支撑架的预期的 回缩程度可以取决于几个参数,包括:
[0068] a)卷曲直径与扩张直径的比。当支撑架卷曲直径与它的扩张直径相比非常小时, 例如4:1、3:1、5:1,则预期比卷曲直径与扩张直径的比小于3:1的相同支撑架更多的回缩。
[0069] b)管直径与支撑架扩张直径的比。当支撑架激光加工原直径与它的扩张直径相比 更大时,例如1.5 :1、1.3:1、1:1,则预期比管直径与支撑架扩张直径的比小于1:1的相同支 撑架更少的回缩。
[0070] c)管形成期间轴向扩张与双轴扩张的比,管形成期间所使用的过程参数、和所使 用的材料。
[0071] d)支撑架的径向刚度或扩张直径、壁厚度、顶点数量、撑材宽度等之间的具体关 系。
[0072] e)从支撑架被卷曲至球囊时到将支撑架在血管内展开时经过的时间的量,即卷曲 支撑架的老化。
[0073] 因此,例如,在鞘内束缚六个月后扩张至其卷曲直径四倍的支撑架预期比已经在 鞘内束缚仅几周并扩张至其卷曲直径仅三倍的相同支撑架具有更高程度的回缩。
[0074] 表1 :具有2. 03mm卷曲直径的兼容的6Fr和2. 33mm卷曲直径的兼容的7Fr的各 种外周支撑架的回缩百分数。将所有样品扩张至5. 4mm的初始外径,随后在60分钟后再测 量回缩。
[0075]
[0076] 以上数据是从对根据支架-导管系统的标准操作程序卷曲、老化然后球囊扩张的 几种支撑架进行的研究收集的。程序包括使支撑架在放置于维持在37°C的水中的刚性圆 柱状管(5. 4_内径)内展开。展开后,测量并记录支撑架的外径。然后将支撑架转移至装 有维持在37°C的水的60ml小瓶。支撑架在该环境中停留直到完成所需的60分钟时间段。 表1提供卷曲支撑架老化的影响的实例,当支撑架被卷曲至更小直径时和更小管材直径对 回缩的影响。
[0077] 对于从其计算出以上统计数据的实验的每一个,将支撑架卷曲至5. 0mm球囊,然 后将球囊充气至5. 4mm。对于"无老化"支撑架在卷曲的一周内被展开。对于"1个月老化" 和"3个月老化"的情况,支撑架在卷曲后一个月和三个月被展开。如所预期,对于3个月老 化的情况和对于卷曲到更小卷曲直径(2. 03mm对比2. 33mm)的支撑架回缩最严重。还可以 看出V79型支撑架具有比V80稍小的回缩。
[0078] 经过充分处理的材料,即经受反复的加载荷/卸载荷可以减少回缩效应。或者,经 受恒定载荷延长时间段的材料可以减少支撑架的回缩。在冠状动脉支撑架的情况下容易理 解的是用于消除或减少回缩的这类技术即使有帮助也是有限的,因为在引起对患者的严重 健康风险的情况下球囊无法在冠状动脉中保持充气或停留延长的时间段。因此,根据本公 开的方法,如下更详细描述的,通常不适合冠状动脉植入支撑
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