[发明专利]一种适用于血管支架用镁合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于血管支架的镁合金，更确切地说涉及一种低铝变形镁合金，属于医用镁合金领域。

背景技术

心血管疾病已成为现代人类的第一杀手，采用血管支架介入治疗是治疗心血管疾病最有效的方法之一。理想的血管支架材料既要生物相容，又要生物可降解，同时，降解速度要适中而且可控。镁具有优异的机械特征(强度、弹性、延展性、稳定)，又具有生物可降解性，是一种理想的体内植入新材料。自镁合金的可降解/腐蚀性能受到生物材料工作者的关注，其在骨科和血管科发展迅速，尤其是作为可降解血管支架已经有国外生物医疗器械公司Biotronik介入并开发，进入临床试验阶段。国内北京大学、中国科学院沈阳金属研究所、重庆大学、哈儿滨工业大学等单位近年来开展了实验研究，将要进行动物实验。

德国Biotronik公司的AMS(absorb metal stent)血管支架已经推出两代用于临床试验，在澳大利亚、比利时、德国、瑞士、新西兰、英国和美国等七个国家八个医疗中心共同参加了临床试验，成功植入71例AMS血管支架，发现安全性良好。无死亡、无心肌梗死、无血栓形成；可用MRI/CT手段检测；血管重建率与裸金属支架相似；IVUS检测术后4个月支架完全降解。术后三天观察到血管内皮化。进而，镁合金作为可降解血管支架仍然存在一些问题，比如降解过快，造成强度损失较快，内膜层增生造成官腔狭窄，强度低造成早期回弹等，都亟待解决。已有报道关于镁合金表面改性、改进合金体系提高镁合金强度、改进支架结构设计以及提高耐腐蚀能力的研究，因此基于已有研究寻找合适的途径解决上述问题已经成为可能，需要生物材料工作者进行进一步的研究。

由中科院沈阳金属所杨柯领导的生物医用材料与器件课题组，选择AZ31镁合金作为可降解支架材料，自行设计并采用激光切割方法加工出镁合金心血管支架，克服了镁合金自身塑性低等问题对支架变形性能的影响，通过表面改性处理，实现了镁合金支架的分段可控降解，使其在植入初期提供足够的力学支撑作用。为了进一步降低血管新生内膜厚度，增加管腔直径，在镁合金支架外层，制备了携带药物的可降解聚合物涂层，使其在血管病变部位缓慢释放抑制内膜增生的雷帕霉素药物，达到同步治疗作用。这种合金的缺点在于含有较多的铝元素，合金本身的生物相容性较差。

在前人的研究基础上，本发明针对血管支架的要求，开发了一种适用于血管支架的镁合金。相对于AZ31镁合金铝元素的含量更低，生物相容性更好，在低的铝含量的情况下具有更好的力学性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于血管支架的镁合金，本发明提供的适用于血管支架用镁合金的组成的质量百分比是：铝Al为0.8-1.2％，锌Zn为0.8-1.2％，混合稀土RE为0.4-0.8％，锰为Mn 0.4-0.7％，余量为镁及不可避免的杂质(杂质含量≤0.02％)。本发明的血管支架用镁合金特征在于含有混合稀土RE中的质量百分含量为60％Ce，35％La，5％Pr)。

为了进一步说明本发明提供的适用于血管支架用镁合金优于现有牌号的性能，本发明先后选取了WE43、AZ31、AZ11以及本发明提供的合金，进行熔炼和挤压，优先考虑的是合金的耐蚀性能。图1显示出各种镁合金模拟血液环境中的腐蚀速率。从图中可看出，WE43镁合金腐蚀速率最大，AZ11和AZ31镁合金次之，本发明提供的镁合金的腐蚀速率最低达到0.228mm/y左右。

同时，接着本发明又对AZ31和本发明提供的镁合金进一步进行了30天的浸泡实验，考察其耐蚀性能(见图2)。

在30天的浸泡实验后发现AZ31镁合金的腐蚀速率大幅度增加，而本发明提供的镁合金增加的幅度较小，特别是浸泡30天的腐蚀速率为0.794mm/y。

综合考察下来，本发明提供的镁合金的腐蚀速率较为理想，而且此合金的铝含量较低，对合金的生物相容性有利。

表1各种镁合金挤压态的力学性能

表1显示出各种镁合金挤压态的力学性能，从表1中可看出，WE43和本发明提供的镁合金的抗拉强度和屈服强度较高，而AZ11和AZ31抗拉强度和屈服强度较低。总的来说，在力学性能方面，本发明提供的镁合金能满足强度250-300Mpa，延伸率10-15％的要求。