一种可降解铜基形状记忆合金血管支架及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可降解铜基形状记忆合金血管支架及其制备方法，涉及医疗器械技术领域。该铜基形状记忆合金材料按质量百分含量，包括15wt％

【技术实现步骤摘要】
一种可降解铜基形状记忆合金血管支架及其制备方法


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，特别是涉及可降解铜基形状记忆合金血管支架及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着人类预期寿命的逐渐延长和人口老龄化，血管疾病如粥样硬化、血管瘤和夹层威胁将随着时间的推移而加剧。除了传统的药物治疗外，血管内支架可以起到支撑和血流导向的作用，因其在血管重建方面的良好性能，广泛应用于心血管、脑血管、血管外伤、血管缺损等疾病的治疗。但是，传统的不可降解金属支架在治疗后将终身留置在患者体内，使用者必须长期服用抗凝剂等。不可降解支架这些特性决定了其使用的局限性和存在的安全隐患。
[0003]在实现动脉重塑和愈合的前6
‑
12个月之后，支架对血管施加的支架效应被认为是不必要的。生物可吸收支架可以在早期提供机械支撑，并在1
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2年内逐渐被吸收，从而减少甚至消除支架内血栓和支架内再狭窄等不良反应。由铁、镁或锌制成的可生物降解金属和聚乳酸等可生物降解聚合物是生物可吸收支架的合适候选材料。由于高分子材料本身力学性能存在局限，其径向支撑力低、壁厚太厚等缺陷目前仍无法克服。可生物降解金属支架力学性能优异，其中锌合金支架的腐蚀降解速率适中，可满足对血管支撑作用保持4~12个月的需要。公开号为CN106913916B的专利申请中公布了一种可降解的锌基合金植入材料在制备血管支架中的应用，该材料中引入了Fe和Cu，改善了植入材料的力学性能，强塑性符合血管支架材料的基本要求。然而，可降解铁基、镁基或锌基金属血管支架弹性变形量小，存在支架随着肌肉和关节的活动变形，而导致血管部分或完全阻塞的风险。因此，现有的可降解金属支架都应用于心血管介入领域，仍无法在外周血管或神经介入等领域得到应用。
[0004]形状记忆合金具有超弹性，能够在受到外力时发生大幅度的可逆变形，然后在去除外力后恢复到原始形状，不会产生塑性变形。镍钛形状记忆合金支架在体温下（37
°
C）具备良好的超弹性，已经外周血管介入等领域得到广泛应用。公开号为CN114917067A的专利申请中公布了一种人体管腔内镍钛合金支架，所述支架包括环状端口，提高了支架固定的稳定性。但镍钛形状记忆合金生产对成分和加工敏感性较大，因此熔炼与加工过程的控制难度较大，使得传统工艺加工成本高，生产周期长。公开号为CN112427654A的专利申请中公布了一种基于金属增材制造技术制备的镍钵合金支架及其制备方法，克服了传统工艺制备镍钛形状记忆合金加工困难和现有3D打印技术制备镍钛合金支架的相变温度较高的难题，通过调整镍钛合金中的成分比例和金属增材制造技术的工艺参数,使得制备的镍钵合金支架的相转变温度与人体温度相近。但是，镍钛合金支架耐腐蚀性优异，仍存在终身留置患者体内的问题。
[0005]形状记忆合金除镍钛形状记忆合金外，还有铁基形状记忆合金和铜基形状记忆合金。铁基合金形状记忆效应较差、可恢复应变相比于传统镍钛形状记忆合金较低，不具备如镍钛形状记忆合金一样的超弹性。而铜基形状记忆合金最大可恢复应变大，且比镍钛基形
状记忆合金成本低、易加工、相变温度可调范围宽，而之前的工作少有关注其生物医学应用。铜的降解产物Cu 2+
具有一定的抗菌作用，能够防止以器械为中心的感染；铜的降解产物Cu
2+
能够促进内皮型一氧化氮合酶的分泌，维持血管内皮完整和内皮细胞功能；有利于刺激血管内皮生长因子的分泌，促进血管内皮细胞增值和迁移，因此能够促进植入部位的快速再内皮化及血管内皮正常功能的恢复和维持、诱导血管新生。现有技术制备的铜基形状记忆合金的相变温度较高，无法实现支架在体温下的自扩张。公开号为US20050263222的专利申请公布了一种降低铜锌铝形状记忆合金相变温度的方法，但长期摄入过多的铝暴露可能对神经系统产生不良影响，导致认知功能下降、记忆力减退、行为异常等。
[0006]因此，对于血管支架而言，能够同时具有避免终身留置体内，又具有超弹性和形状记忆效应的可降解金属支架将是本领域研究的重点。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是针对现有可降解金属血管支架弹性变形量小，而镍钛合金血管支架在人体内永久植入的问题，提供一种可降解的铜基合金植入材料在制备血管支架中的应用，所述铜基合金植入材料按质量百分含量，包括15wt％
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42wt％Zn，0wt％
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10wt％Si和余量Cu，所述血管支架可应用于外周血管、神经介入或冠脉血管等领域。其制备方法如下：（1）按质量百分含量，将所选金属粉末混合后置于高纯石墨坩埚中，在真空熔炼炉内熔炼；将所选材料熔化并倒入合适的模具中，形成合金铸锭，然后随炉冷却；（2）将铸锭加热至熔化，通过搅拌或其他方法，使熔融金属均匀混合；将熔融金属通过拉拔机进行拉拔，经多道次拉拔后，得到所述铜基合金植入材料丝材；拉拔后的金属丝通过冷却装置进行快速冷却，使其固化成为金属丝；（3）将金属丝材编织成支架所需的形状，进行两步热处理；最后进行电化学抛光、喷涂药物涂层、压握，得到所述血管支架。
[0008]为更好地实现本专利技术，其中所述Cu
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Zn合金，优选地，成分为38wt％
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42wt％Zn和余量的Cu；所述Cu
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Zn
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Si合金，优选地，成分为15wt％
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30wt％Zn，5wt％
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10wt％Si和余量的Cu。
[0009]为实现该铜基形状记忆合金较低的奥氏体转变温度（0
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35℃）以及形状记忆特性的稳定，优选地，第一步热处理温度范围为700℃～850℃，热处理时间为0.2～2h，然后随炉冷却；第二步热处理温度范围为500℃～600℃，热处理时间为20min～60min，采用分级淬火，100℃等温10分钟，然后空冷。
[0010]优选地，第二步热处理方法为，对于Cu
‑
Zn合金，在500℃下加热20min；对于Cu
‑
Zn
‑
Si合金，在585℃下加热60min。
[0011]为更好地实现本专利技术，进一步的，本专利技术所述可降解铜基形状记忆合金血管支架还可以通过激光雕刻微管工艺制备：按质量百分含量，将所选金属粉末混合后置于高纯石墨坩埚中，在真空熔炼炉内熔炼，形成合金铸锭，挤出管材，多道次拉拔得到微管，然后进行激光雕刻得到支架的形状，进行两步热处理。最后抛光、喷涂药物涂层、压握，得到所述血管支架。
[0012]为更好地实现本专利技术，进一步的，本专利技术所述可降解铜基形状记忆合金血管支架还可以通过增材制造工艺制备：采用计算机软件对支架的三维模型进行分层切片；按质量
百分含量，将所选金属粉末混合。设置合适的工艺参数，铺粉，激光/电子束选择性地扫描和熔化粉末；经过层层堆积，直至支架打印完成。优选地，增材制造工艺包括激光选区熔化、电子束选区熔化或粘结剂喷射成形工艺。
[0013]与现有技术相比，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解铜基形状记忆合金血管支架，其特征在于，所述铜基形状记忆合金植入材料按质量百分含量，由15wt％
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42wt％Zn，0wt％
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10wt％Si和余量的Cu组成。2.根据权利要求1所述的可降解铜基形状记忆合金血管支架，其特征在于，所述铜基形状记忆合金为Cu
‑
Zn合金、Cu
‑
Zn
‑
Si合金；其中所述Cu
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Zn合金，包括38wt％
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42wt％Zn和余量的Cu；所述Cu
‑
Zn
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Si合金，包括15wt％
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30wt％Zn，5wt％
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10wt％Si和和余量的Cu。3.一种权利要求1所述的可降解铜基形状记忆合金血管支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按质量百分含量，将所选金属粉末混合后置于高纯石墨坩埚中，在真空熔炼炉内熔炼；将所选材料熔化并倒入合适的模具中，形成合金铸锭，然后随炉冷却；（2）将铸锭加热至熔化，通过搅拌或其他方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海军，周超，周广泰，刘欢欢，
申请(专利权)人：山东瑞安泰医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：