包含生物可降解的合金的可植入的医疗装置的制造方法
[0067] 在某些具体实施方案中，当一种或多种选自铂、钯、铱、铑、铼和锇中的元素存在于 用于制造本发明的生物可降解的、可植入的医疗装置的合金中时，合金中的锰的量少于约 5.0% (例如，少于约4. 5%、约4.0%、约3. 5%、约3.0%或约2. 5%)。在其它具体实施方 案中，当一种或多种选自铂、钯、铱、铼、铷和锇中的元素存在于合金中时，合金中的锰的量 为约5.0%或更高（例如，约5.0%至约30% )，而且合金中进一步包括至少一种其它金属 元素。在某些具体实施方案中，至少一种其它金属元素是抗腐蚀元素（例如，铬、钼、钨、钛、 钽、铌、锆或铪）或选自镍、钴和铝中的奥氏体促进元素。
[0068] 在某些具体实施方案中，用于制造本发明的生物可降解的、可植入的医疗装置的 合金基本上不含有铷或磷。本申请所使用的"基本上不含有"铷或磷表示含有少于〇. 1%的 铷或磷。在某些具体实施方案中，合金中基本上完全不含有铷和磷。在某些具体实施方案 中，合金中含有少于约〇. 05%或少于约0. 01%的铷或磷。在某些具体实施方案中，合金中 含有的铷和磷中的每一种少于约〇. 05 %或少于约0. 01%。
[0069] 在某些具体实施方案中，本发明提供了生物可降解的可植入的医疗装置，其包含 一系列生物可降解的合金（例如，奥氏体合金），这些合金是可接受的无过敏性的、无毒性 的、几乎没有或没有磁化率以及提供了有用的降解速率范围。下面是定义用于本发明的生 物可降解的可植入的医疗装置的合金的示例性边界：
[0070] 基本上不含有银；
[0071] 基本上不含有钒；
[0072] 含有少于约6. 0%的铬；
[0073] 含有少于约10%的钴；
[0074]含有少于约10%(例如，约0? 5%至约10%)的抗腐蚀组分；和
[0075]含有至少约10%(例如，约10%至约40%)的奥氏体促进组分。
[0076] 在某些具体实施方案中，所述合金中含有约55%至约80%的铁。例如，在某些具 体实施方案中，合金含有约55%至约65%、约60%至约70%、约65%至约75%、约70%至 约80%的铁。在某些具体实施方案中，铬的含量少于约4. 0%以及钴的含量少于约6. 0%。 在某些具体实施方案中，铬的含量少于约2. 0%以及钴的含量少于约4. 0%。在某些具体实 施方案中，抗腐蚀组分为少于约8. 0% (例如，约0. 5%至约8. 0% )并且奥氏体促进组分大 于约12%。在某些具体实施方案中，抗腐蚀组分少于约7.0% (例如，约0.5%至约7.0%) 并且奥氏体促进组分大于约14%。在某些具体实施方案中，抗腐蚀组分少于约6.0% (例 如，约0.5%至约6.0%)并且奥氏体促进组分大于约16%。在某些具体实施方案中，抗腐 蚀和奥氏体促进组分是分别根据抗腐蚀和奥氏体促进元素的百分数的总和来计算的。在其 它具体实施方案中，抗腐蚀和奥氏体促进组分是分别根据抗腐蚀和奥氏体促进元素的加权 和数来计算的。在某些具体实施方案中，抗腐蚀组分的加权百分数是根据下式：％铬+%钼 + %钨+0. 5*(%钽+%铌）+2*(%钛+%锆+%铪）来确定的。在某些具体实施方案中，奥氏 体促进组分的加权百分数是根据下式：％镍+ %铂+%钯+%铱+0. 5*(%锰+ %钴）+30*(% 碳+%氮）来计算的。在某些具体实施方案中，合金中含有少于约5.0%的锰（例如，少于 约4. 5 %、约4. 0 %、约3. 5 %、约3. 0 %或约2. 5 % )。在某些具体实施方案中，合金中含有一 种或多种选自铂、钯、铱、铑、铼和锇中的元素。在某些具体实施方案中，合金中含有约〇. 5 % 至约5. 0 %的一种或多种选自铂、钯、铱、铑、铼和锇中的元素。在某些具体实施方案中，合金 中基本上完全不含有选自铂、钯、铱、铑、铼和锇中的元素。在某些具体实施方案中，合金中 基本上完全不含有选自铷和磷中的元素。
[0077] 整个植入物的降解是植入物的质量相对于其表面积的函数。植入物具有多种不同 的尺寸和形状。典型的冠状动脉支架（coronary stent)，例如，重0.0186g并且具有0. 1584 平方英寸的表面积。按lmg/平方英寸/每天的降解速率，一个冠状动脉支架将会在30天 内失去其质量的50%。相比而言，一个12mm长的插有导管的骨螺钉重0. 5235g并且具有 0. 6565平方英寸的表面积。按照同样的lmg/平方英寸/每天的降解速率，插有导管的骨螺 钉将会在363天内失去其一半的质量。因此，本领域的技术人员将会容易地理解，生物可降 解的合金有利地具有一定范围的降解速率以能够适应受试者体内所使用的植入物的多样 性。
[0078]另外，本发明的可植入的医疗装置的生物降解速率显著地受周围组织的转运特 征的影响。例如，放置于向身体其余部位的转运受制于液体流的不足的骨骼中的植入物的 生物降解速率，将会慢于暴露于血流中的血管支架装置。类似地，植入于组织中的生物可降 解的装置的降解速率将会慢于暴露于血流中的装置，尽管其具有相对于植入于骨骼中的装 置更快的降解速率。此外，如果，例如，一个末端位于骨骼中而其它末端位于组织或血液中， 医疗装置的不同末端可经历不同的降解速率。因此，基于装置的位置以及最终的装置需求 的生物降解速率的调节是期望的。
[0079]为了控制医疗装置的溶出速率不依赖于装置降解时而发生的几何形状的变化而 开发了一些技术。第一种改变金属装置的溶出性能（dissolution profile)的方法是以消 除表面区域的大变化的方式来改变装置的几何形状。例如，表面积与质量之比可被增加或 使其最大化。一种基本上圆柱状的装置当其降解时，其表面积和直径的失去呈线性关系， 并且所述装置可具有贯穿装置中心的同心孔。所得空腔将会导致合金自装置的空腔表面 (luminal surface)溶出时表面积补偿性的增加。结果是，表面积随着装置随时间发生的降 解而发生的变化一一以及由此导致的降解速率的变化一一将会减小或消除。一种类似的建 造带空腔的空间（例如，具有形状类似于装置外表面的带空腔的空间）的策略可在基本上 任何种类的医疗装置中实施。
[0080] 由于生物降解速率部分地为对体液流的暴露程度的函数，生物降解速率可通过用 保护合金表面的物质来涂覆（例如，全部或部分）生物可降解的可植入的医疗装置来改变。 例如，生物可降解的水凝胶，诸如公开于美国专利6, 368, 356的那些，可被用于延迟装置的 任何部位向流动的体液的暴露，从而延迟金属离子从装置中的溶出和转运。可替换地，医疗 装置可由两种或多种本申请描述的不同的合金构成，其中装置暴露于流动的体液的部分由 更强的抗腐蚀合金（即，包括更高的量的抗腐蚀组分的合金）来制造，与此同时装置植入于 骨骼或组织的部分是由较弱的抗腐蚀合金来制造。在某些具体实施方案中，装置的不同部 分可完全由不同的合金来制造。在其它具体实施方案中，装置暴露于流动的体液的部分可 具有薄层或相对于用于制造大部分装置的合金更加具有抗腐蚀性的合金的涂层。
[0081] 经常需要在可植入的医疗装置上结合生物活性剂（例如，药物）。例如，美国专利 6, 649, 631要求保护用于促进骨骼生长的可用于矫形外科植入物的药物。生物活性剂可直 接结合在本发明的可植入的医疗装置的表面。例如，药剂可与聚合涂层相混合，诸如美国专 利6, 368, 356中的水凝胶，并且聚合物涂层可被应用于装置的表面。可替换地，生物活性剂 可装入医疗装置中的腔或孔中，作为药剂随时间而缓慢释放的长效药剂。这些孔可位于医 疗装置的表面，使得药物以相对快的速度释放，或用于制造医疗装置的合金的整个结构的 部分中，这样使生物活性剂在装置的大部分或全部使用寿命中逐渐地释放。上述的生物活 性剂可以为，例如，肽、核酸、激素、化学药物或其它用于增进康复过程的生物活性剂。
[0082] 本领域的技术人员将会容易地认识到，很宽范围内的可植入的医疗装置可使用本 申请公开的合金来制造。在某些具体实施方案中，可植入的医疗装置是高拉伸强度的骨锚 (例如，用于修复分离的骨骼部分）。在其它具体实施方案中，可植入的医疗装置是高拉伸 强度的骨螺钉（例如，用于固定骨折造成的骨骼部分）。在其它具体实施方案中，可植入的 医疗装置是高强度骨骼固定装置（例如，用于大骨骼）。在其它具体实施方案中，可植入的 医疗装置是用于固定组织的U形钉。在其它具体实施方案中，可植入的医疗装置颅颂面重 建板或紧固件。在其它具体实施方案中，可植入的医疗装置牙科植入物（例如，再造的牙科 植入物）。在其它具体实施方案中，可植入的医疗装置还可以是支架（例如，用于保持动物 体的器官中的开口的内腔）。
[0083] 粉末化的金属技术（Powdered metal technologies)是医疗装置领域众所周知 的。具有复杂形状的骨骼紧固件是通过高压塑型载体中的粉末金属，随后高温烧结以使金 属粒子粘合在一起以及除去残余的载体的方法来制造的。使金属粉末化的装置典型地是用 非反应性金属诸如316LS不锈钢来制造的。最终得到的装置的孔隙率部分地为用于制造该 部分的金属粒子颗粒尺寸的函数。由于金属粒子要大得多并且结构上独立于金属晶体结构 中的晶粒，金属粒子（以及由这样的粒子制造的装置）可由任何颗粒尺寸的合金来制造。这 样，本发明的生物可降解的可植入的医疗装置可由本申请描述的任何种类的合金加工成的 粉末来制造。由粉末金属制造技术导致的多孔结构，可被开发成，例如，医疗装置的孔中填 充生物可降解的聚合物的形式。聚合物可被用于延迟植入的装置的全部或部分的生物降解 速率，和/或与促进装置周围的组织康复的生物活性剂（例如，药物）混合。如果粉末化金 属装置的多孔结构中填充了药物，则该药物将会在通过装置的降解而暴露出来的时候开始 递送，由此只要装置仍旧存在并且发生生物降解，就可以给组织部位提供药物。
[0084] 在某些具体实施方案中，可植入的医疗装置被设计成用于植入人体的形式。在其 它具体实施方案中，可植入的医疗装置被设计成用于植入
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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