[发明专利]自感应的支架、基于智能材料的支架、药物投送系统、其它的医疗装置，以及压电材料的医学应用

说明书

发明领域

本发明总的来说涉及医学领域，具体来说涉及了支架。

发明背景

一般来说，支架是金属的或聚合物的。支架的插入通过维持动脉 张开来改善通过动脉的血液流通。支架被插入到动脉中，通过可充气 的气球扩展塑形。支架在设计上历经了许多变化，包括制造它们所使 用的材料。例子包括新的药物流出支架，它从内部部件或腔体表面分 泌化合物以防止阻塞。其它的设计包括掺入特殊的材料例如NiTl金属， 这是一种在通过其转变温度时表现出很大张力的塑形记忆合金 (SMA)。SMA支架可以被插入到血管中，受到体温的作用而扩展到 所需的尺度。

尽管有这些变化，生物材料与流过的血液的界面的复杂性仍然是 个问题。由支架中血凝的发生导致的支架的部分或完全堵塞仍然可能 发生。当带有支架的患者抱怨胸痛时，它们的支架的张开问题是极其 重要的。通常情况下，必须对这些患者进行冠状血管造影术以确定支 架的张开状态。

现在，支架也被放置在非血管的结构中。目前这些结构包括呼吸 系统的气体通道、泌尿系统的各种通道以及肠胃道的各种通道。

发明内容

本发明极大地改进了医学支架技术，为上面讨论的挑战性问题提 供了解决方法。本发明的一个目标是使用新的材料和方法，该方法允 许检查支架以确定其张开，特别是非侵入性检查。

含有至少一种压电材料的医学可植入的支架可以有利地具有例如 下面的一种或多种活性：给它所植入的患者投送抗凝结作用或其它治 疗作用；给它自己供电；和/或给远程装置发射输出的电子信号。当支 架可以发出这样的输出信号时，医生可以非侵入性地确定支架附近的 组织的状况。

在一个优选实施方案中，本发明提供了抗凝结和/或抗粘附的支 架，含有：可植入活的患者的支架，该支架含有至少一个产生负电荷 的表面(例如含有至少一种压电材料的产生负电荷的表面，该压电材 料的布置取向使其能够产生某些负电荷)，并且该支架给它所植入的 患者投送抗凝结作用和/或抗粘附作用，例如含有至少一个产生信号的 元件(例如产生可记录的信号的产生信号的元件)的支架；含有压电 材料的支架；药物流出支架；智能支架；含有能够在1到2英尺或更 长的距离范围内发射电信号的信号发射器的支架；含有可记录的电压 输出的支架，其中可记录的电压信号与支架被安置的组织的至少一种 功能或性质(例如流速、压力、外力、温度等)成比例；含有至少一 种压电材料和从压电材料与和压电材料接触的物质的相互作用产生的 可记录的电压输出的支架；自身供电的支架(例如含有至少一种药物 或其它可以从支架释放的物质以及释放物质的释放机构的支架，其中 的释放机构由压电材料与支架被安置的组织的相互作用来供电)；含 有PVDF，或PVDF与三氟乙烯(TrFE)、四氟乙烯(TFE)的共聚物、 PVDF碳纳米管复合材料，PVDF纳米粘土复合材料，锆钛酸铅陶瓷等 的支架；含有控制电压的施加(例如以可控制的频率控制电压的施加 以产生表面振动，通过消除阻塞或防止阻塞来控制压电材料与血液(或 其它流体)的相互作用)的电压控制器的支架；等等。

在另一个优选实施方案中，本发明提供了在患者中产生抗凝结作 用和/或抗粘附作用的方法，包括下列步骤：在患者中植入含有产生负 电荷的表面的支架(例如含有压电材料的支架、含有PVDF，或PVDF 与三氟乙烯(TrFE)、四氟乙烯(TFE)的共聚物，PVDF碳纳米管复 合材料，PVDF纳米粘土复合材料，锆钛酸铅陶瓷等的支架等)。植入 步骤的例子是例如植入药物流出支架、植入心脏支架、植入冠状动脉 支架、植入血管支架、植入气道支架、植入肠胃道支架、植入泌尿科 支架、植入智能支架、等等。