技術領域

本發明涉及醫療器械領域。更具體而言，本發明涉及一種生物可降解支架及其制備方法。

背景技術

血管、輸尿管、食道等人體內的重要的管腔組織會因各種原因而發生狹窄。支架作為一種成熟的治療管腔狹窄的介入醫療器械，已經得到了廣泛的應用。以血管支架為例，治療過程中，支架被導管輸送到病變(狹窄)部位，然后以球囊擴張或者自膨脹的方式，將支架直徑變大，撐開狹窄的血管。

支架的種類很多，就其支架主體的材料可分為永久性金屬支架和生物可降解支架。前者的安全性和有效性已得到大量的臨床實驗證實，美中不足的是支架植入人體后作為異物永久存在，會削弱MRI或是CT影像。此外，永久性金屬血管支架還會干擾外科血運重建，阻礙側枝循環的形成，抑制血管正性重塑，需要給予長程抗血小板治療。而生物可降解支架能克服永久性金屬支架所產生的負性效應，它具有較好的生物相容性和可降解性，能在短期內支撐狹窄的管腔組織，待管腔組織恢復其功能后支架逐漸降解成對人體無害的產物，最終經代謝排出體外。自1988年Stack等研制出世界上第一個生物可降解支架以來，大量的基礎和臨床研究表明生物可降解支架在介入治療方面具有廣闊的前景。

生物可降解支架又可分為生物可降解金屬支架和生物可降解聚合物支架。前者如鎂合金支架，因其在人體內降解速度太快，用于人體還有許多技術問題需要解決。與之相比，生物可降解聚合物支架的降解速度較慢，其對管腔的支撐作用時間足夠超過管腔的自愈合時間，是介入治療管腔組織狹窄，尤其是血管狹窄的后起之秀。

生物可降解聚合物支架雖然有如上的優點，但構成支架主體的聚合物其力學性能遠遠不及金屬，如316L不銹鋼，鈷-鉻合金等。另外與金屬材料不同的是，聚合物材料受力后還存在應力松弛現象，表現在球囊擴張式的支架性能上，即為擴張后支架回縮率隨時間慢慢變大，造成支架貼壁不良，引起再狹窄等并發癥。

要降低支架擴張后的不斷回縮，可從聚合物材料的特性出發，利用其形狀記憶的功能。聚合物形狀記憶的原理在于聚集態結構中存在兩種微相--固定相和可逆相。可逆相作為動態平衡實現形狀記憶的部分，通常為無定形的橡膠態與玻璃態的轉變或者結晶相的熔融與重結晶。固定相可以是結晶相或具有物理交聯點的固定相，還可以是具有化學交聯結構的非結晶區域。將材料在外力作用下變形并冷卻，此時可逆相在變形的情況下被凍結，材料形狀由可逆相維持，材料中存在高應力。然后將溫度升高到可逆相的轉變溫度時，可逆相的微觀布朗運動加劇，發生玻璃化轉變或者結晶熔融而易產生形變，釋放材料內應力。但固定相仍處于玻璃態或結晶態，阻止分子鏈產生滑移，抵抗形變，從而材料保持對初始形狀的記憶性；可逆相的微觀布朗運動和恢復溫度相關，在恢復溫度較低時，可逆相的分子鏈活動不劇烈，材料恢復初始形狀較慢。恢復溫度接近或者略微高于可逆相的轉變溫度(如玻璃化轉變溫度或者熔點)時，材料恢復初始形狀較快。然而恢復溫度過高的話，固定相也可能發生變形，材料無法保持其初始形狀。

具有形狀記憶功能的生物可降解聚合支架的制備過程通常是先將生物可降解聚合物管材切割成支架，此時的支架是初始態；然后在外力作用下將支架套在球囊上壓握成更小的外徑，便于支架輸送到管腔狹窄部位，這種被壓握后的狀態稱為變形態；當支架被植入到人體時，在球囊的擴張作用下支架被擴張，球囊卸壓回撤后支架有短暫的彈性回縮，隨即在體溫下其恢復形狀記憶的速度快于應力松弛速度，從而靠形狀記憶功能恢復到切割的初始狀態，支撐管腔。這個過程要求聚合物支架在體溫下恢復形狀記憶的速度要快于因應力松弛引起的回縮速度，否則球囊卸壓后支架回縮過大會導致貼壁不良，甚至塌陷。通常情況下，聚合物在其玻璃化轉變溫度Tg附近恢復形狀記憶性的速度最快，但在Tg附近時聚合物材料處于玻璃態和高彈態之間，力學性能較差，作為支架這時沒有足夠的支撐力來支撐管腔。人體的正常體溫在37℃左右，因此如何制備一種生物可降解的聚合物支架，使其在37℃下恢復形狀記憶的速度快于其應力松弛速度，又有足夠的力學強度來支撐管腔是關鍵所在。

中國專利200910059386.2公開了一種生物降解的形狀記憶管狀制成支架的制備方法，該方法制備出的支架的玻璃化轉變溫度Tg能被精確控制在5～37℃的任一溫度值，使其在37±2℃體溫條件下能恢復成記憶形狀。正如前面所述，該方法所用聚合物的Tg低于人體溫度，所以由這種聚合物制備的支架在人體溫度下處于玻璃態與高彈態之間，力學性能較差，不足以支撐管腔。

然而，既有形狀記憶性能又有較好力學性能的支架仍需進一步研究和提高。

發明內容