镁基可吸收合金制造技术

镁合金含有少量的锂、锌、钙和锰。例如，镁合金可以包含1

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】镁基可吸收合金
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年6月3日提交的名称为镁基可吸收合金的美国临时专利申请第62/856293号的权益，其全部公开内容在此通过引用明确并入本文。
[0003]专利技术背景
1.

[0004]本专利技术涉及在生物医学应用中使用的线，特别地，涉及用于医疗器械如支架中的可生物降解的线。
[0005]2.相关技术的描述
[0006]专门的可吸收材料是外科植入物应用的持续开发的焦点。例如，用于制造可吸收支架的设计工作主要集中在用于冠状动脉病变的球囊扩张技术上，可包括聚合材料如聚L乳酸(PLLA)或聚L乙醇酸(PLGA)，或金属材料如镁(Mg)、铁(Fe)或锌(Zn)基合金。一些研究方法还关注于混合材料，包括可吸收聚合物和金属的各种组合。虽然此类材料是可吸收的，但它们的功能特性，例如机械强度和延展性、腐蚀速率或生物相容性，可能不足以满足特定应用。
[0007]可吸收材料的其他应用，包括营养金属可吸收材料，包括临时骨折固定器械如骨板。在某些情况下，骨板在骨折后骨再生过程中必须提供指定水平的机械强度，但骨折愈合后骨板的存在可能会导致并发症和/或需要手术切除。
[0008]已经研究了许多镁基合金在这种可吸收植入物应用中的效用。例如，WE43是一种合金，通常含有4重量％Y和3重量％其他稀土(主要是Nd)和0.5％Zr。这种合金具有相对较高的强度、适中的延展性和一般可接受的腐蚀速率。然而，它确实具有相对大量的稀土元素，这些元素在体内可能具有较长的停留时间。
[0009]已经研究了不含稀土元素，而是包含身体固有的添加元素，如Zn、Ca和/或Mn的其他镁基合金。这些合金的强度通常低于含稀土的合金，但具有可比的延展性。它们的腐蚀速率可根据热处理形成的特定沉淀物进行调整。对于某些应用，例如线基医疗器械，这些合金可能没有足够的强度。
[0010]此外，上述已知的稀土和镁基合金的延展性仅适中，对于需要显著塑性变形的一些器械(例如U形钉、夹子或支架)，需要更大的延展性。更大的延展性也提高了此类器械半成品的可制造性。
[0011]已知将锂(Li)添加到Mg中将提高合金的延展性。当锂含量大于11重量％时，合金的晶体结构从脆性六方密装结构(HCP)转变为韧性体心立方结构(BCC)。在约6重量％至约11重量％之间，存在双相结构HCP和BCC，而6重量％以下的Li，则保留了固有HCP。Mg
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Li二元合金、Mg
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Li
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Ca合金和Mg
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Li
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Al
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稀土合金已被研究为潜在的可吸收金属。虽然已发现锂可提高延展性，但也会降低强度并可能降低腐蚀速率。它也是一种精神活性元素，合金中大量的锂可能会产生相关的不利影响。
[0012]已知的可吸收镁基合金因此具有强度、延展性、生物相容性和耐腐蚀性的各种组
合。然而，对于需要显著塑性变形的器械，没有一种已知的可吸收合金具有这些参数的最佳组合。
[0013]需要的是对前述的改进。

技术实现思路

[0014]本专利技术涉及一种含有少量锂、锌、钙和锰的镁合金。例如，镁合金可以包含1
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5重量％的锂、0.2
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2.0重量％的锌、0.1
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0.5重量％的钙和0.1
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0.8重量％的锰。这些合金元素都是营养元素，使得本合金可以在体内安全地分解，然后被身体吸收和/或排出体外。Li、Zn、Ca和Mn各自有助于合金的固溶强化。Ca还充当晶粒细化剂，而Zn和Ca均形成强化和控制腐蚀的金属间化合物。任选地，合金还可以包含少量钇以增加强度和耐腐蚀性。
[0015]在其一种形式中，本公开提供了一种用于可吸收医疗器械的合金，该合金包含1.0
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5.0重量％的锂、0.2
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2.0重量％的锌、0.1
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0.5重量％的钙，0.1
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0.8重量％的锰，余量为镁和不可避免的杂质。
[0016]附图的简要说明
[0017]本专利技术上述和其他特征和目的，以及实现它们的方式，将通过参考以下结合附图的本专利技术实施方案的描述而变得更加明显并且本专利技术本身将得到更好的理解，其中：
[0018]图1是阐示根据本公开的具有直径Ds的编织支架的几何形状的正视图，该支架包含形成为网状管状支架的线元件；
[0019]图1A是根据本公开的包含形成为网状管状支架的线元件的另一个编织支架的透视图；
[0020]图2是阐示使用润滑拉延模的单线(monolithic wire)的示例性成型工艺的示意图；
[0021]图3是阐示使用润滑拉延模的复合线的示例性成型工艺的示意图；
[0022]图4是根据本公开的线在最终冷加工过程之前的正视图；
[0023]图5是图4的线在最终冷加工过程之后的正视图；和
[0024]图6A是按比例绘制的应力
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应变图，显示对照材料与根据本公开制造的材料并列；
[0025]图6B是按比例绘制的应力
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应变图，显示了根据本公开制造的材料的附加特性；
[0026]图6C是按比例绘制的图，显示了根据本公开制造的材料相对于各种对照材料的降解特性；
[0027]图7是设计用于体内并由根据本公开的材料制造的医用螺钉的透视图；和
[0028]图8是根据本公开设计用于体内并结合有线的中膈闭塞器(septal occluder)的透视图。
[0029]在几个视图中，相应的附图标记表示相应的部分。尽管此处列出的示例说明了本专利技术实施方案，但以下公开的实施方案并不旨在是穷尽的或被解释为将本专利技术范围限制为所公开的精确形式。
[0030]专利技术详述
[0031]一、介绍。
[0032]本公开的合金是镁
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锂
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锌
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钙
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锰(Mg
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Li
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Zn
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Ca
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Mn)合金，其表现出可吸收合金，该合金表现出高延展性和可加工性、高强度和合适的体内降解曲线。对于某些应用，尤其是
在需要提高强度和/或耐腐蚀性的情况下，也可以包含钇。
[0033]2.术语。
[0034]如本文所用，“线”或“线产品”包括连续的线和线产品，它们可以连续生产并缠绕到线轴上以供以后分配和使用，例如具有圆形横截面的线和具有非
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圆形横截面的线，包括扁线或带。“线”或“线产品”还包括其他基于线的产品，例如绞线、电缆、线圈和管材，它们可以根据特定应用以特定长度生产。在一些示例性实施方案中，根据本公开的线或线产品可具有至多2.5mm的直径。除了线和线产品之外，本公开的原理可用于制造其他材料形式，例如直径大于2.5mm至20mm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于可吸收医疗器械的合金，该合金包含：1.0
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5.0重量％的锂；0.2
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2.0重量％的锌；0.1
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0.5重量％的钙；0.1
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0.8重量％的锰；且余量为镁和不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的合金，其中合金没有保留冷功并且表现出达到34ksi的极限拉伸强度。3.如权利要求1所述的合金，其中合金具有75％的保留冷功并且表现出达到64ksi的极限拉伸强度。4.如权利要求1所述的合金，其中合金没有保留冷功并且表现出达到26ksi的屈服强度。5.如权利要求1所述的合金，其中合金具有75％的保留冷功并且表现出达到56ksi的屈服强度。6.如权利要求1所述的合金，其中合金没有保留冷功并且表现出足以允许在破裂前14％伸长率的延展性。7.如权利要求1所述的合金，其中合金具有75％的保留冷功并且表现出足以允许在破裂前7％伸长率的延展性。8.如权利要求1所述的合金，其中金没有保留冷功并且表现出在维持在37℃和7.4pH的Hanks
’
Balanced Salt Solution中至少30小时的平均寿命，同时还保持在110MPa的初始应力下。9.如权利要求1所述的合金，其中合金具有至少50％的保留冷功并且表现出在维持在37℃和7.4pH的Hanks
’
Balanced Salt Solution中至少30小时的平均寿命，同时还保持在110MPa的初始应力下。。10.如权利要求1所述的合金，其中合金没有保留冷功并且表现出：达到34ksi的极限拉伸强度；达到26ksi的屈服强度；足以允许在破裂前14％伸长率的延展性；和在维持在37℃和7...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：韦恩堡金属研究产品公司，
类型：发明
国别省市：