[发明专利]具有多层结构的仿生肠道支架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属生物医疗纺织品领域的专用器械，尤其是涉及一种利用纺织设计与加工方法，获得用于治疗肠道病变的多层结构支架。 

背景技术

结直肠癌，简称“CRC”，是当今世界上发病率和死亡率最高的疾病之一。外科手术是用于治疗这种疾病的最常用方法。如进行肠道造口术或者开腹手术，切除肿瘤，进行肠道端端吻合手术。但外科手术导致的复发率和死亡率高达4％-60％，8.8％-27％。另外，一些病人不具备开腹手术的生理、病理条件，如老年人、恶性肿瘤全身转移、晚期病例。因此，近年来，结直肠支架手术是针对此类病人的一种广泛采用的临床方案。目前，经过FDA批准的结直肠支架，仅有金属自膨胀支架，简称“SEMS”。关于金属支架的专利检索情况分析如表1中所描述，用金属记忆合金镍、钛，采用编织技术加工成具有自膨胀作用的金属自膨胀支架，配合肠道内窥镜和荧光检查，进行支架放置手术。但是，传统金属支架仅用于治疗恶性胃肠道肿瘤阻塞，仅起到扩张和姑息治疗作用。而且，也需要配合口服或注射化疗药物，进行全身化疗。由于化疗药物经过口服，经胃、肠、肌肉组织层层分离，到达肿瘤部位的有效药物浓度非常低。同时，因为化疗药物的剂量问题对人体正常细胞和组织起到了极大的伤害。因此，针对结直肠癌，急需要攻克新型治疗技术的难题。 

理想的支架应具有良好组织相容性、可吸收、可局部靶向治疗病变部位等性能。采用支架覆药物薄膜的技术，是将靶向治疗肿瘤技术应用到肠道支架上，使支架不仅可以起到扩张肠道，恢复人体正常排便；同时，支架表面的药物薄膜可以靶向治疗肿瘤部位。如表1中，美国专利(20060095124A1)描述的覆有泡沫涂层，可以扩张肠道以及吸收治疗肠道病变时产生的积液，减少肠瘘。如中国专利(1792380A，2638761Y)所描述的载药支架，这是一种在自膨胀金属支架外层覆盖药物涂层的技术。支架主体仍然是金属记忆合金。金属自膨胀支架，由于支架本身应力过大，对本身病变部位造成二次损伤，直接导致肠瘘，间接导致腹膜炎(难以治愈)；另外，组成支架的金属丝头端刺入肠壁，导致肉芽增生；肿瘤透过支架空隙重新向内伸长，导致支架再狭窄；而且，金属支架硬度过大，为永久非降解型材料。手术后，病人会感到不适，尤其是处于运动状态，疼痛感加剧，这也降低了病人的生存质量；甚至，由于疼痛、再堵塞、穿孔、滑移和感染，造成二次手术率高。 

表1支架专利检索分析 

发明内容

本发明是以医疗器械的GB/T16886和ASTM F2063-05为标准，发明内容是设计一种具有多层结构的仿生肠道支架，用于治疗食道至肛门之间的肠道病变，如食道肿瘤、结肠、直肠肿瘤及良性、恶性梗阻。解决传统支架采用金属合金丝，本身应力过大，造成对肠道二次损伤和诸多并发症等问题。本发明内容包括：一种具有至少三层结构的仿生肠道支架，分别为：最内层1为光滑的医用聚合物内腔涂层，厚度为0.05-0.25mm，优选0.15mm；中间层2为医用级聚合物单丝通过针织、机织和编织方法，采用不同的工艺参数，可以得到径向压缩力为30-240cN、管壁均为无缝结构的三维管状支架；最外层3为用于治疗病变部位的药物薄膜层。所述支架支架整体可以实现不降解、部分降解和完全降解，且通过选择不同支架材料来控制支架整体的降解时间。所述支架具有优良的生物力学性能，如径向支撑力、顺应性和周向拉伸力等。 

本发明所述支架可以用于治疗食道至肛门之间的肠道病变，病人经过病情程度、病灶部位和个体差异三个方面诊断后，得出支架的选择依据包括材料的降解时间、药膜配方、支架尺寸、支架结构和力学性能要求等指标。所述三层支架制备流程为先采用机织、针织或者编织的方法制备支架的中间层，进行定型和后整理，制备支架的内层或者外层，支架制备完成后，最后消毒与保存。具体针对不同病情所采用的设计和工艺要求流程图如附图2所示；支架制备流程图如附图3所示。 

本发明所述支架具有以下特点：1)支架具有优良的生物力学性能，如径向支撑力、顺应性和周向拉伸力等；2)支架整体可以实现不降解、部分降解和完全降解，且通过选择不同支架材料来控制支架整体的降解时间；3)支架外层为载有药物的药膜层，其中药物配方根据疾病情况予以调整；4)在实践应用中所需要的模型可以由实验统计方法得到。如针织成型工艺中，并已经证明与弯纱深度，织物张力、纱线直径及纱线张力相关。本发明得出的支架成型工艺参数与支架径向支撑力之间的关系做为一个实例，可以设计不同径向支撑力的支架。支架径向压缩力(RF)与弯纱深度、织物张力和纱线张力的关系模型：