一种无损去除内芯的血管内支架的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无损去除内芯的血管内支架的制备方法，包括如下步骤：将支架原料粉末和粘结剂混合均匀，得到支架喂料；将聚苯乙烯、聚乙烯丁醛、聚丙烯和聚丁烯混合均匀后通过旋转注射成形得到高分子内芯；采用支架喂料在高分子内芯表面通过旋转注射成形，然后置于溶剂中溶解粘结剂成分，通过加热进行脱脂和烧结，冷却后得到去除内芯的血管内支架。本发明专利技术的制备方法，通过双色旋转注射成形技术结合融芯工艺制备血管内支架，可以一次成形出支架结构，减少了工序，降低了成本，采用模具量产的工艺，自动化程度高，产量大，原材料利用率高，成本低，而且内芯是在脱脂过程中自然消除的，避免了后续加工对支架的损伤，大大降低损坏产品的风险。

Preparation of a nondestructive stent for removal of inner core

【技术实现步骤摘要】
一种无损去除内芯的血管内支架的制备方法
本专利技术属于血管支架制备领域，尤其涉及一种无损去除内芯的血管内支架的制备方法。
技术介绍
作为重要的经皮穿刺介入治疗手段，植入血管支架可快速、有效物理扩张狭窄血管，对冠状动脉粥样硬化为代表的血管狭窄类疾病有极好疗效，广泛用于冠状动脉、外周动脉、颈动脉等领域。随着技术发展，支架材料从早期的316L不锈钢发展到Co-Cr合金、Pt-Cr合金、NiTi形状记忆合金等；支架设计从最初的金属裸支架发展到药物洗脱支架、可降解支架；制备方式上主流工艺是以管材激光镂刻。支架材料本身与制备工艺共同决定了支架成本极为昂贵。近十几年来，国产血管支架发展迅猛，心血管支架领域在已经占据80％以上的市场份额，但血管支架核心原材料与关键制备技术的进口比例仍然很大，使得国内市场上血管支架价格动辄达到数万元乃至十几万元，普通民众难以承担。在材料与制备工艺上开发新技术、降低成本是进一步推广血管支架市场的重要途经。因此，不断有研究和报道提出尝试采用新的工艺如表面腐蚀(如中国专利CN1323639)、3D打印(如‘ManufacturingandprocessingofNiTiimplants:Areview’MohammadH.Elahiniaet.ProgressinMaterialsScience57(2012)911–946)、粉末注射成形(如美国专利US8303642B1,US20080208352A1,US8916091B2,US6193829B1,US20080253916A1)等制备血管内支架，其中粉末注射成形是目前比较有产业化潜力的方法。粉末注射成形工艺包括四个主要过程，首先是选择符合要求的粉末和粘结剂，然后在一定温度下采用适当的方法将粉末和粘结剂混炼成均匀的具有良好流动性的注射成形喂料，经制粒后在注射成形机上注射成形，获得的成形坯经脱脂处理后烧结致密化成最终产品。粉末注射成形在大批量制备小型、复杂形状的零部件方面具有其他工艺所无法比拟的优势。目前已经存在用此方法制备血管内支架的报道，但是其工艺不能一次性做出支架，而是先成形出表面具有支架结构的实心体，而后通过后续机加工除去内芯，这样一方面工序增加，成本上升；另一方面，支架丝径非常小(一般0.05mm至1.0mm范围间)，在除去内芯的过程中容易损伤支架，故几乎没有见到粉末注射成形技术在血管内支架上有产业化的应用。因此，如何简化制备工序、降低成本、避免除内芯过程中容易损伤支架的问题，是本
亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种工序简单、低成本、无损去除内芯的血管内支架的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种无损去除内芯的血管内支架的制备方法，包括如下步骤：(1)将支架原料粉末和粘结剂混合均匀，得到支架喂料；(2)将聚苯乙烯、聚乙烯丁醛、聚丙烯和聚丁烯混合均匀，得到内芯材料；(3)将所述步骤(2)后得到的内芯材料通过旋转注射成形得到高分子内芯；(4)采用所述步骤(1)后得到的支架喂料在所述步骤(2)后得到的高分子内芯表面通过旋转注射成形得到成形坯；(5)将所述步骤(4)后得到的成形坯置于溶剂中溶解粘结剂成分，然后通过加热进行脱脂和烧结，冷却后得到去除内芯的血管内支架。上述的制备方法，优选的，所述步骤(2)中，所述聚苯乙烯、聚乙烯丁醛、聚丙烯和聚丁烯的质量百分比分别为聚苯乙烯40％～70％、聚乙烯丁醛20％～30％、聚丙烯5％～15％和聚丁烯5％～20％；优选的，所述步骤(3)中，所述旋转注射成形在双色粉末注射成形机中进行，注射温度170℃～190℃，注射压力60MPa～120MPa；优选的，所述步骤(5)中，所述溶剂为二氯甲烷。普通注射成形方法只能使用一种原料，而双色旋转注射可以使用两种或更多种不同的原料。本专利技术中，注射件的内芯使用易加热去除的聚合物，而支架丝用金属材料。仅仅通过普通注射技术是做不到的，必须同时使用两种或两种以上的原料。因此，本专利技术采用双色旋转注射成形工艺结合融芯工艺，实现了内芯聚合物材料和支架金属材料的有效结合，使得用粉末注射成形方法制备的血管内支架能够无损去除内芯。上述的制备方法，优选的，所述步骤(1)中，所述支架原料粉末为球形316L不锈钢粉末或球形NiTi粉末，所述支架原料粉末的粒度为20μm以下。采用粉末粒度为20μm以下的粉末，以保证支架丝具有足够多的粉末组成，增加三维方向上粉末之间的接触面积，避免断裂。当支架原料粉末为球形316L不锈钢粉末时，优选的，所述步骤(1)中，所述粘结剂的制备方法具体包括如下步骤：按质量百分比，将聚乙二醇40～60％、聚乙烯缩丁醛10～30％、聚甲基丙烯酸甲酯15～25％和硬脂酸5～10％混合，置于叶片式混料机中，在130℃～165℃温度下混合0.5～1.5h后即得到；所述支架原料粉末和粘结剂的体积比为(40～60):(60～40)，所述支架原料粉末和粘结剂的混合温度为130℃～165℃，混合时间为1.5～2.5h。采用以水溶性PEG为主要组分的粘结剂，粘结剂流动性良好，解决316L不锈钢支架成形过程中的喂料流动性的问题，对整个产品的注射提供有利条件。采用毛细管粘度仪对所制备的支架喂料进行流变性能测试，在注射工艺参数条件下粘度小于10Pa·S。当支架原料粉末为球形316L不锈钢粉末时，优选的，所述步骤(4)中，所述旋转注射成形在双色粉末注射成形机中进行；注射温度135℃～165℃，注射压力60MPa～120MPa，相较于传统的一次成形注射方法，注射速度仅为一次成形注射方法注射速度的55～65％。当支架原料粉末为球形316L不锈钢粉末时，优选的，所述步骤(5)中，通过加热进行脱脂和烧结的具体操作包括如下步骤：将溶解粘结剂成分之后得到的成形坯置于氩气气氛中，以0.5～2.5℃/min的速度加热至200℃～220℃并保温1～4h，以0.5～2.5℃/min的速度加热至400℃～450℃并保温0.5～4h，然后以8～12℃/min的速度加热至800℃～850℃进行热脱脂，将加热脱脂后得到的成形坯置于真空烧结炉内，抽真空至真空度为10-1Pa，充氮气至正压开始升温，以4～6℃/min的速度升温至600℃，再以8～12℃/min的速度升温至烧结温度1250℃～1380℃，保温1.5～5h。本专利技术通过含氮气氛和真空气氛烧结，提高支架的耐腐蚀性、密度和表面光洁度，表面光洁度可达到Ra1.6μm以下。当支架原料粉末为球形NiTi粉末时，优选的，所述步骤(1)中，所述粘结剂的制备方法具体包括如下步骤：按质量百分比，将植物油40～50％、聚丙烯10～30％、聚甲基丙烯酸甲酯15～25％和硬脂酸1～5％混合，置于叶片式混料机中，在125℃～150℃温度下混合0.5～1.5h后即得到；所述支架原料粉末和粘结剂的体积比为(35～65):(50～55)，所述支架原料粉末和粘结剂的混合温度为120℃～155℃，混合时间为1.5～2.5h，混合时充入高纯氩气保护。采用以植物油为主要组分的粘结剂，粘结剂流动性良好，解决NiTi支架成形过程中的喂料流动性的问题，对整个产品的注射提供有利条件。采用毛细管粘度仪对所制备的支架喂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无损去除内芯的血管内支架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将支架原料粉末和粘结剂混合均匀，得到支架喂料；(2)将聚苯乙烯、聚乙烯丁醛、聚丙烯和聚丁烯混合均匀，得到内芯材料；(3)将所述步骤(2)后得到的内芯材料通过旋转注射成形得到高分子内芯；(4)采用所述步骤(1)后得到的支架喂料在所述步骤(2)后得到的高分子内芯表面通过旋转注射成形得到成形坯；(5)将所述步骤(4)后得到的成形坯置于溶剂中溶解粘结剂成分，然后通过加热进行脱脂和烧结，冷却后得到去除内芯的血管内支架。

【技术特征摘要】
1.一种无损去除内芯的血管内支架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将支架原料粉末和粘结剂混合均匀，得到支架喂料；(2)将聚苯乙烯、聚乙烯丁醛、聚丙烯和聚丁烯混合均匀，得到内芯材料；(3)将所述步骤(2)后得到的内芯材料通过旋转注射成形得到高分子内芯；(4)采用所述步骤(1)后得到的支架喂料在所述步骤(2)后得到的高分子内芯表面通过旋转注射成形得到成形坯；(5)将所述步骤(4)后得到的成形坯置于溶剂中溶解粘结剂成分，然后通过加热进行脱脂和烧结，冷却后得到去除内芯的血管内支架。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述聚苯乙烯、聚乙烯丁醛、聚丙烯和聚丁烯的质量百分比分别为聚苯乙烯40％～70％、聚乙烯丁醛20％～30％、聚丙烯5％～15％和聚丁烯5％～20％；所述步骤(3)中，所述旋转注射成形在双色粉末注射成形机中进行，注射温度170℃～190℃，注射压力60MPa～120MPa；所述步骤(5)中，所述溶剂为二氯甲烷。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述支架原料粉末为球形316L不锈钢粉末，所述支架原料粉末的粒度为20μm以下。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述粘结剂的制备方法具体包括如下步骤：按质量百分比，将聚乙二醇40～60％、聚乙烯缩丁醛10～30％、聚甲基丙烯酸甲酯15～25％和硬脂酸5～10％混合，置于叶片式混料机中，在130℃～165℃温度下混合0.5～1.5h后即得到；所述支架原料粉末和粘结剂的体积比为(40～60):(60～40)，所述支架原料粉末和粘结剂的混合温度为130℃～165℃，混合时间为1.5～2.5h。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述旋转注射成形在双色粉末注射成形机中进行；注射温度135℃～165℃，注射压力60MPa～120MPa。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，通过加热进行脱脂和烧结的具体操作包括如下步骤：将溶解粘结剂成分之后得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒畅，李益民，何昊，何浩，李东阳，
申请(专利权)人：中南大学湘雅二医院，中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43