包含生物可降解的合金的可植入的医疗装置的制造方法
[0021] 2.如项1所述的可植入的医疗装置，其中平均晶粒尺寸为约0. 5微米至约5. 0微 米。
[0022] 3.如项1所述的可植入的医疗装置，其中平均晶粒尺寸为约1. 0微米至约2. 0微 米。
[0023] 4.如项1所述的可植入的医疗装置，其中单个晶粒的平均表面积与体积之比大于 LOU 1。
[0024] 5.如项1所述的可植入的医疗装置，其中可植入的装置是骨螺钉、骨锚、组织U形 钉、颅颂面重建板、紧固件、再造的牙科植入物或支架。
[0025] 6.如项1所述的可植入的医疗装置，其中所述合金包括奥氏体促进组分和抗腐蚀 组分，并且其中所述合金中的奥氏体促进组分的总量大于约10%，以及抗腐蚀组分的总量 为约0. 5%至约10%。
[0026] 7.如项1所述的可植入的医疗装置，其中所述合金含有少于约0. 1 %的镍和少于 约0. 1 %的钒。
[0027] 8.如项1所述的可植入的医疗装置，其中所述合金含有少于约4%的铬。
[0028] 9.如项1所述的可植入的医疗装置，其中所述合金含有少于约6%的钴。
[0029] 10.如项1所述的可植入的医疗装置，其中所述合金含有少于约0. 1%的镍、少于 约0. 1 %的钒、少于约4%铬和少于约6%的钴。
[0030] 11.如项1所述的可植入的医疗装置，其中所述合金包括奥氏体促进组分，所述奥 氏体促进组分包含锰、钴、铂、钯、铱、铝、碳、氮、硅或其任何组合，以及其中％铂+%钯+% 铱+0? 5*(%锰+%钴）+30*(%碳+%氮）大于约12%。
[0031] 12.如项1所述的可植入的医疗装置，其中所述合金包括抗腐蚀组分，所述抗腐蚀 组分包含铬、钼、钨、钽、铌、钛、锆、铪或其任何组合，以及其中％铬+ %钼+ %钨+〇. 5* (%钽 + %铌）+2*(%钛+%锆+%铪）为约0? 5%至约7%。
[0032] 13.如项1所述的可植入的医疗装置，其中合金包括奥氏体促进组分，所述奥 氏体促进组分包含锰、钴、铂、钯、铱、铝、碳、氮、硅或其任何组合，其中％铂+%钯+%铱 +0. 5*(%锰+%钴）+30*(%碳+%氮）大于约12%，以及其中所述合金包括抗腐蚀组分， 所述抗腐蚀组分包含铬、钼、钨、钽、铌、钛、锆、铪或其任何组合，其中％铬+%钼+%钨 +0? 5*(%钽+%铌）+2*(%钛+%锆+%铪）为约0? 5%至约7%。
[0033] 14.如项1所述的可植入的医疗装置，其中所述装置涂覆有治疗剂。
[0034] 15.如项1所述的可植入的医疗装置，其中所述装置涂覆有生物可降解的水凝胶。
[0035] 16.如项1所述的可植入的医疗装置，其中所述装置包括使表面积与质量之比最 大化的几何形状。
[0036] 17.如项1所述的可植入的医疗装置，其中所述装置包括中空的开口或通道。
[0037] 18.-种可植入的医疗装置，其包含生物可降解的合金，其中所述合金是基本上马 氏体的结构并且包括铁、碳、抗腐蚀组分和奥氏体促进组分。
[0038] 19.如项18所述的可植入的医疗装置，其含有约65%至约75%的铁、约0.1 %至 约0. 3%的碳、约2. 0%至约6. 0%的抗腐蚀组分和约20%至约30%的奥氏体促进组分。
[0039] 20.含有如项1所述的可植入的医疗装置和用于将所述可植入的医疗装置进行医 疗操作的说明书的容器。
[0040] 21.含有如项18所述的可植入的医疗装置和用于将所述可植入的医疗装置进行 医疗操作的说明书的容器。
[0041] 本发明和所附的具体实施方案将会在下文的本发明的详细描述中得到更加详细 的描述。
【具体实施方式】
[0042] 本申请所使用的术语"百分数或百分比"，当用于描述合金中的某种元素的 量时，表示重量百分比。然而，抗腐蚀和奥氏体促进组分的"加权百分比（weighted percentages) "，是采用加权百分比并不必然地相对应于实际的重量百分比的方式来计算 的。
[0043] 本发明的目的是提供用于暂时的植入受试者（例如，人或动物受试者）体内的医 疗装置，其中所述装置是用生物可降解的合金制成的。生物可降解的合金是这样的合金：其 不是不锈钢合金，而是经历牵涉正常体内化学从而随时间而发生生物降解或生物吸收的反 应并通过正常体内过程除去。本发明的另一个目的是提供可植入的医疗装置，其是使用生 物可降解的合金制成的，所述合金在其降解和被身体处理时是无毒的和/或无过敏性的。 此外，本发明的另一个目的是提供可植入的医疗装置，其是使用生物可降解的合金制成的， 所述合金几乎没有或没有磁化率（magnetic susceptibility)以及不干扰MRI图像。
[0044] 因此，本发明部分基于以下发现：某些具有例如细晶粒、基本上为奥氏体结构的合 金随时间而发生生物降解，而不产生栓子。这些奥氏体合金几乎没有或没有显示出磁化率 并且能够通过控制结合在合金中的多种金属（例如，铬和镍）的量来使产物无毒和/或无 过敏性。本发明也部分基于以下发现：某些具有例如基本上马氏体结构的金属合金随时间 而发生生物降解，而不产生栓子。这些马氏体合金也能够通过控制结合在合金中的多种金 属（例如，铬和镍）的量来使产物无毒和/或无过敏性。合金可被结合在许多种用于治疗 受试者（例如，人或其它动物）的身体，但一旦受试者被治愈即变得不必要的可植入的医疗 装置中。合金可被用于，例如，制造需要高强度的生物可降解的、可植入的医疗装置，诸如用 于承重骨骼的骨骼紧固件。合金也可以用于制造需要高延展性（ductility)的生物可降解 的、可植入的医疗装置，诸如用于固定组织的外科U形钉。
[0045] 相应地，在一个方面，本发明提供了一种可植入的医疗装置，其包含从其外表面溶 出的生物可降解的合金。本申请所使用的术语"合金"表示包含两种或多种金属元素的化 学元素的混合物。适合用于制备本发明的可植入的医疗装置的生物可降解的合金可以是， 例如铁合金（例如，钢）。在某些具体实施方案中，铁合金包括约55%至约65%、约57. 5% 至约67. 5%、约60%至约70%、约62. 5%至约72. 5%、约65%至约75%、约67. 5%至约 77. 5%、约70%至约80%、约72. 5%至约82. 5%或约75%至约85%的铁。铁合金进一步 包括一种或多种非铁金属元素。一种或多种非铁金属元素可包括，例如，过渡金属，诸如锰、 钴、镍、络、钼、妈、钽、银、钛、错、铪、钼、钯、铱、铼、锇、铭等，或非过渡金属，诸如错。在某些 具体实施方案中，铁合金包括至少两种非铁金属元素。至少两种非铁金属元素可以以至少 约 0? 5% (例如，至少约 1. 0%、约 1. 5%、约 2. 0%、约 2. 5%、约 3. 0%、约 4. 0%、约 5. 0% 或更多）的量存在。在某些具体实施方案中，铁合金包括至少两种非铁金属元素，其中所 述至少两种非铁金属元素中的每一种以至少约0. 5%的量存在，并且其中所述至少两种元 素的总量为至少约15% (例如，至少约17. 5%、约20%、约22. 5%、约25%、约27. 5%、约 30%、约32. 5%、约35%、约37. 5%或约40%)的量存在。生物可降解的合金也可包括一 种或多种非金属元素。合适的非金属元素包括，例如，碳、氮和硅。在某些具体实施方案中， 铁合金包括至少约0. 01% (例如，约0. 01 %至约0. 10%、约0. 05%至约0. 15%、约0. 10% 至约0. 20%、约0. 15%至约0. 25%或约0. 20%至约0. 30% )的至少一种非金属元素。
[0046] 适合用于本发明的可植入的医疗装置的生物可降解的合金被设计成以从外向内 的方式降解，这样它们在其使用年限中的很长一部分保持了它们的强度并且不发生微粒化 或栓塞。不受理论所限，这是如下实现的：通过提供没有可以检测到的（appreciable)反应 性晶粒边界从而迫使降解发生在表面分子层的合金结构，或者通过提供充当均匀的无晶粒 材料（homogeneous, grain free material)的极细晶粒合金。在某些具体实施方案中，从 合适的生物可降解的合金的外表面上的溶出速率在外表面上的每一点上是基本上均匀的。 在本申请所使用的"基本上均匀的"表示从外表面上的特定点处的溶出速率是相同外表面 上的任何其它点处的溶出速率的+/-10%。本领域的技术人员将会理解，这些具体实施方 式中所期望的"外表面"的种类是光滑且连续的（即，基本上为平面、凹面、凸面或类似的） 并且不包括锐边或类似的间断，因为那些是溶出速率很可能高的多的区域。"基本上"为平 面、凹面或凸面的表面是平面、凹面、凸面或类似的并且不含有升高或低于表面大于0. 5mm 的折曲（bumps)、凸纹（ridges)或凹槽（grooves)的表面。
[0047]钢合金含有铁作为其主要成分。依赖（i)与铁形成合金的元素和（ii)历史上的 合金工艺两种因素的综合作用，钢可具有不同的结构形式，诸如铁氧体、奥氏体、马氏体、碳 化铁体（〇61116111：；^6)、珍珠岩化631'1；^6)和贝氏体〇^；[11；^6)。在某些情况下，具有相同 组成的钢可具有不同的结构。例如，马氏体钢呈高拉伸强度的钢的形式，可由奥氏体钢获 得。通过加热奥氏体钢至1750° F到1950° F之间的温度，然后快速地将其冷却至低于马 氏体转换温度，奥氏体钢的面心立方的结构将转变成体心四方的马氏体结构，并且马氏体 结构将会通过冷冻成型（freeze into place)。马氏体钢不具有可以检测到的晶粒边界， 因此无法提供至钢内部的初级溶出通道（primary dissolution path)。结果是从外部开 始的缓慢溶出，而没有形成栓子。对马氏体材料进行冶金学检测，显示"前奥氏体晶粒边界 (pre-austenitic grain boundaries) "，这些是奥氏体晶粒边界曾经存在的地方，但这些 是前体结构的非反应性的痕迹。
[0048] 相应地，在某些具体实施方案中，本发明的生物可降解的可植入的医疗装置包括 具有基本上马氏体结构的合金（例如，铁合金）。本申请所使用的术语"基本上马氏体结 构"表示具有至少90%的马氏体结构的合金。在某些具体实施方案中，合金具有至少91 %、 92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.8%、99.9%或更
文档序号 :
【 9337089 】
技术研发人员：G.F.詹科,H.R.拉迪希,T.A.特罗泽拉
技术所有人：BIODG股份有限公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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