CN1805718B - 支架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括SMP材料的用于无血管区及血管区的支架。

Description

支架
技术领域
本发明的主题是一种由形状记忆聚合物(SMP)制成的用于无血管区(non-vascular field)或血管区(vascular field)的临时性支架。所述支架可以通过形状记忆效应最小化，并且可通过微创外科手术(minimally invasive surgery)移除。本发明的另一个主题是所述支架的植入和移除、以及制造和编程(program)方法。
背景技术
为治疗管堵塞或管状器官收缩或在外科手术后，将管状组织支撑物(支架)置入管状器官内。所述支撑物用于使收缩部位保持开放或者取代受伤管状器官的作用以恢复体液的正常通过或排出。支架也可置入血管内以治疗血管堵塞或收缩，所述支架使收缩部位保持开放并恢复血液的正常流动。
支架通常为由一种金属丝网制成的圆柱形结构(金属丝线圈设计)，或者可为穿孔管或非穿孔管(开槽管设计)。常规支架的长度为1cm和12cm，直径可以是1至12mm。
在支架的机械性能要求方面存在矛盾。一方面，支架必须对被支撑的管状器官施加较大的径向力。另一方面又要求支架可径向压缩，从而能够轻松地将其置入管状器官内，而不损伤管壁或者外围组织。
上述问题的解决是通过将支架以压缩形式置入，并仅在到达正确位置后安装。压缩状态下的直径小于扩张状态的直径。该方法基本上也可用于支架的微创移除。但可能存在的问题是，通常使用的金属材料并不总是完全地规则扩张，而且无法再次折叠，这样有可能会损伤边缘组织(bordering tissue)。
对于支架的微创置入而言，已经建立了两种不同的技术(市场报告“US peripheral and vascular stent and AAA stent graft market”(Frost & Sullivan)，2001)：
-球囊扩张支架(体系由球囊、导管、支架组成)
-自扩张支架(体系由置入套管(防护套(sheeth))、导管、支架组成)；
自扩张支架由形状记忆材料(SM材料)组成，其中最早出现的是金属SM材料，例如镍钛金属互化物(nitinol)。形状记忆效应是一种近年来广泛关注研究的效应，通过施加外界刺激该效应可使形状发生想要的改变(这一方面的相关具体内容，可参考公开文献，例如“Shape Memory Alloys”，Scientific American，第281卷(1979)，第74至82页)。所述材料能够在温度升高的情况下特定地改变其形状。形状记忆效应被激活以“自动”增大支架的直径，并将其固定在使用位置处。
如上所述，扩张支架的移除是一个难题。如果必须将支架从管腔内拔出，则有可能由于摩擦而损伤外围组织，因为支架太大并且具有锋利的边缘。因此，如果必须将支架再次移除，也可将形状记忆效应用于减小支架的直径。由形状记忆金属制成的可移除式植入体(支架)的实例从现有技术中已知：US 6413273“Method and system fortemporarily supporting a tubular organ”；US 6348067“Methodand system with shape memory heating apparatus for temporarilysupporting a tubular organ”，US 5037427“Method of implantinga stent within a tubular organ of a living body and removingsame”；US 5197978“Removable heat-recoverable tissue supportingdevice”。
在对镍敏感的情况下不能使用镍钛金属互化物。这种材料亦非常昂贵，而且只能通过繁复的方法进行编程。这种编程方法需要相对较高的温度，因此在体内进行编程是不可能的。所以SM材料在体外进行编程，也就是说使其成为临时的形状。植入后，形状记忆效应被激活并且支架扩张，即恢复为永久的形状。这样就不可能再次利用形状记忆效应将支架移除。金属支架中一个不仅仅发生在血管区的常见问题首先是再狭窄(restenosis)的发生。
另一方面，虽然由其它SM材料制成的金属支架(例如US 5197978中所述)能够利用形状记忆效应将支架移除。但是，这种金属材料的制造非常繁复，组织的相容性也不是总能保证。由于支架的机械性能适应性不够，炎症和疼痛经常会发生。
US 5716410“Temporary stent and method of use”中所述的临时性支架是一种由形状记忆塑性材料制成的线圈。SMP材料中带有加热金属丝。加热金属丝通过导管轴与电子控制器相连，其中，轴的末端为一根空管，并套在线圈端的上面。如果将临时扩张形状的植入支架加热至高于转换温度(switching temperature)Ttrans，线圈的直径将减小。这样就能够很容易地移除支架。线圈结构的缺点在于径向力太小以至于无法扩张管腔。线圈的径向力仅分布在与组织的小范围接触面上。甚至存在有局部机械负荷过重的危险，这可能是由于切入组织所产生的压力引起的。而且已经证实，将导管轴(加热元件)连接到植入线圈的加热金属丝上是比较困难的，因为必须把导管轴套在线圈的一端上。
现有技术的另一个实例涉及形状记忆聚合物支架，该支架可以临时的压缩形状植入，其中所需要的永久尺寸通过形状记忆效应在使用位置处形成(S 4950285，US 6245103，US 6569191，EP 1033145)。支架的移除可以通过其它外科手术或者通过体内的材料吸收实现。所使用材料的缺点在于其吸收时的脆化以及颗粒物的产生，而产生的颗粒物在从装置释放时可能引起堵塞。而且，吸收也可能改变植入体的结构/性质，从而导致与血液和/或组织不相容。
另一个经常出现的问题是由于支架对外围组织的机械适应性不够而引起的疼痛以及支架的移位。
发明目的
由于支架在医学上的使用越来越广泛，上述缺点必须努力加以克服。因此，需要可实现微创植入并能平稳移除的用于无血管区或血管区的支架。支架的材料首先应适用于相应的使用位置，例如考虑不定机械载荷。所述材料应优选使支架能进一步官能化(functionalization)，例如通过包埋其他可医用的物质。
为克服现有技术的缺点，需要有：
-一种可实现支架微创植入及移除的简易方法，
-一种可微创且无损伤移除的支架，优选通过利用形状记忆效应，
-一种在血管应用或非血管应用情况下不长入管壁的支架，
-一种表面具有血液相容性(haemocompatible)的支架，
-一种使用时具有足够的机械强度/牢固性的支架，以在即使可能发生生物降解的情况下，其功能也不受影响，
-一种不与被支撑的组织一同生长从而可简单移除的支架，而且所述支架还能够抑制生物膜的形成或者微生物的包囊作用(encapsulation)，
-一种制造这种支架并对其进行编程的方法。
发明内容
该目的可通过如权利要求中所定义的本发明主题来解决。这种支架包括一种形状记忆材料(SMP材料)，优选表现出热诱导或者光诱导形状记忆效应的SMP材料。本发明所使用的SMP材料可以记忆一种或两种形状。
此类支架全部或至少部分地解决了上述问题。因此，本发明提供了一种包括SMP材料的支架，所述支架可以利用形状记忆效应微创且无损伤地使用，该支架具有组织相容性并且具有足够的强度/稳定性，从而可在所需使用时间后移除，在此期间所述支架发挥其作用而不损失机械稳定性。
特别地，为防止生物膜的产生及支架的长入，可针对非血管应用改进支架，包括：适当选择SMP材料片段，表面改性、特别是微结构处理(micro-structuring)，或者适当涂层，或者使用植入后可由支架释放出来的消毒物质。
而且，所述支架还可根据使用位置进行适当的改进使其适应各种要求，因为针对例如不同的pH值条件、特异性酶的存在、或一般的微生物环境可能会有特殊要求。通过分别选择SMP材料的片段，可将这些要求考虑进来。
附图说明
图1示意性示出本发明支架的永久形状及临时形状的尺寸区别。
图2示出置入及移除支架的操作步骤示意图。浅灰色部分表示支架，深灰色部分表示导管球囊，黑色部分表示导管。
图3示意性示出具有两种记忆形状的支架的作用原理。
具体实施方式
在一个优选实施方案中，所述目的通过SMP支架解决，其特征在于：
-永久形状的支架预先安装在温控球囊导管或者带有适合光源(优选UV)的球囊导管上，
-临时形状的直径大于永久形状的直径(参考图1)，
-临时形状用作组织支撑物，
-SMP的转换温度为40℃或更高，转换波长(switchingwavelength)为260nm或更长，
-植入的支架由于SM效应变为永久的压缩形状，从而可易于通过微创外科手术移除。
一种微创置入并移除支架的可行方法，包括以下步骤(图2)：
置入：
1.将预先安装在温控球囊导管或带有适合光源的球囊导管上的支架以微创方式置入管状无血管器官内，
2.可以通过导管将放置的支架加热至高于其Trans(至少40℃)(球囊充满温水或暖气)，
3.通过以下方法使支架成为临时的形状(扩张)，即进一步将温水或暖气注入球囊导管直至达到所需要的形状/扩张，也就是说仅在植入位置处直接对支架进行编程。
4.通过导管将扩张的支架冷却至低于Ttrans(球囊充满冷水或冷气)或者用波长大于260nm的光照射以固定临时形状，
5.收缩球囊和/或停止照射，将球囊导管移除。
移除：
1.为进行移除，将球囊导管置入支架部分，
2.用液体(水)或气体扩张球囊以与支架直接接触并且保证传热或光照射，
3.通过导管将支架加热至高于Ttrans或用波长小于260nm的光照射以激活形状记忆效应，使支架恢复为永久(较小的)形状，
4.缓慢释放球囊(排出液体(水)或气体)，其中支架收缩(SM效应)并自动将其本身固定至球囊上，
5.可以将压缩支架冷却，并与球囊导管一并移除。
或者，这种方法也可如下所述：
置入：
1.将预先安装在温控球囊导管上的支架通过微创外科手术的方法置入管状器官内，
6.通过导管将放置的支架加热至高于其Ttrans(至少40℃)(球囊充满温水或暖气)，
7.通过以下方法使支架成为临时的形状(扩张)，即进一步将温水或暖气注入球囊导管直至达到所需要的形状/扩张；也就是说在植入位置处直接对支架进行编程，
8.通过导管将扩张的支架冷却至低于Ttrans(球囊充满冷水或冷气)以固定临时形状，
9.收缩球囊，将球囊导管移除。
移除：
10.为进行移除，将球囊导管置入支架部分，
11.用液体(水)或气体扩张球囊以与支架直接接触并且保证传热，
12.通过导管将支架加热至高于Ttrans(球囊充满温水或暖气)以激活形状记忆效应，使支架恢复为永久(较小的)形状，
13.缓慢释放球囊(排出液体(水)或气体)，其中支架收缩(SM效应)并自动将其本身固定至球囊上，
14.可以将压缩支架冷却，并与球囊导管一并移除。
一种微创置入并移除具有光诱导形状记忆的支架的可行方法包括以下步骤(图2)：
置入：
1.将预先安装在带有适合光源的球囊导管上的支架通过微创外科手术方法置入管状器官内，
2.通过以下方法使支架成为临时的形状(扩张)，即进一步将(温)水或(暖)气体注入球囊导管直至达到所需要的形状/扩张；也就是说在植入位置处直接对支架进行编程。
3.用波长大于260nm的光照射扩张的支架以固定临时形状，
4.收缩球囊和/或停止照射，将球囊导管移除。
移除：
5.为进行移除，将球囊导管置入支架部分，
6.用液体(水)或气体扩张球囊以与支架直接接触并且保证光照射，
7.用波长小于260nm的光照射支架以激活形状记忆效应，使支架恢复为永久(较小的)形状，
8.缓慢释放球囊(排出液体(水)或气体)，其中支架收缩(SM效应)并自动将其本身固定至球囊上，
9.将压缩支架与球囊导管一并移除。
对于仅在使用位置处进行编程的支架，由于其仅在该位置变为临时形状，因此就这一方面而言，如果支架在置入体内前于体外加热至高于转变温度将是特别优选的。由于此时力并没有作用于支架，因此支架的扩张未发生改变。但是，这种加热会使得支架的SMP材料变得柔软而有弹性。与加热前非常刚硬的支架相比，预加热的支架可以通过这种方式更好地、也更容易地置入。特别是使用大型支架和/或必须使支架通过重伤的管等情况时，这种预加热的方法在支架置入方面具有显著的改善。
在置有支架的多种应用中，将支架的实际位置与所需的使用位置准确对应是非常重要的。如果连续置入两个支架，则这一点尤其重要，因为精确的放置对于确保想要的成功尤其重要。然而，就常规支架而言，很难对支架的放置进行校正，因为难以解决支架在使用位置处的再次折叠。而本发明的支架仅在使用位置处直接进行编程，因此具有显著优势。由于本发明的支架在该实施方案中的扩张状态为临时形态，因此可通过激活SM效应简单地实现支架缩小，从而可以将再次缩小的支架再次放置，实现放置的简易校正。在校正之后，可通过上述方法步骤对本发明的支架再次重新进行编程，使其作为组织支撑物的临时形态存在。
校正置入可概括为以下方法步骤：
1.将预先安装在温控球囊导管上的支架置入管状器官内。
2.通过导管将放置的支架加热至高于转变温度。
3.使支架成为临时的形状(扩张的)直至其达到所需要的形状(扩张)。
4.通过导管将扩张的支架冷却至低于转变温度以固定临时状态。
上述步骤完成后，如果检测到支架仍然没有正确放置，还可进行以下校正步骤：
5.通过导管将支架加热至高于转变温度，以激活形状记忆效应并将支架恢复为较小的形状。
6.缓慢释放球囊，其中支架收缩。
7.位于球囊上的支架就可以正确放置。
随后重复步骤3和4，将支架重新放置。然后移除导管。
对于表现出光诱导形状记忆效应的形状记忆材料而言，当然也可以以类似方法实施此处所述的校正过程。
具有两种记忆形状的支架
进行两次编程的支架具有以下优点：该支架可以首先以压缩形式通过微创外科手术植入，并通过加热将其固定于使用位置处。发生初次形变(例如直径增大)。在使用位置处经过所需要的停留时间之后，再次加热支架以引起二次形变(例如直径减小)，从而可通过微创外科手术的方法将支架移除。
具有两种记忆形状的支架可以由具有以下特征的SMP制成：所述SMP具有共价网络结点(net point)及两个转换段(switching segment)或两个形变温度(transitional temperature)Ttrans，其中采用Ttrans1＜Ttrans2，并且两个转换温度均高于体温。共价网络结点决定支架的永久形状，各转换段决定临时形状。
在一个实施方案中，管状支架的特征在于永久形状的直径Dperm较小，第一临时形状的直径Dtemp1大于Dperm，第二临时形状的直径Dtemp2小于Dtemp1：Dperm＜Dtemp1＞Dtemp2。
第二临时形状的直径可以与永久形状的直径相同或不同：Dperm＝Dtemp2或Dperm≠Dtemp2。
支架的双编程由以下方法步骤构成：
1.将支架加热至高于Ttrans2，
2.在低于Ttrans2且高于Ttrans1的温度下扩张支架
3.将支架冷却至低于Ttrans2且高于Ttrans1的温度，
4.将支架压缩为Dtemp1，
5.将支架冷却至低于Ttrans1。
当将两次编程的支架加热至高于Ttrans1时，Dtemp1形状变为Dtemp2，即直径增大。当再次加热至高于Ttras2时，直径即为Dperm，即直径再次减小(图3)。
现对本发明作进一步叙述。
本发明的支架包括一种SMP材料。热塑性塑料、混合物和网络(network)都是适用的。SMP与无机纳米颗粒形成的复合材料也是适合的。优选不将加热元件包埋至SMP材料中。形状记忆效应可以通过如下方式进行热激活：可加热介质、进行IR或NIR照射、施加振荡电场或进行UV照射。
关于“本发明的支架包括一种SMP材料”的定义应当解释为，一方面支架基本由SMP材料组成，而另一方面也可以是包埋或涂布有SMP材料的常规支架。这两种主要的构造(construction)具有以下优点。
主要由SMP材料组成的支架采用SMP材料确定支架的机械性能。由于SMP材料(将马上进行描述)是出于上述目的而使用的，从而确保了良好的组织相容性。而且，如上所述，这种支架可以通过微创外科手术植入并移除。SMP材料的加工亦相对容易，有助于促进生产。最后，SMP材料可以与其它物质复合或者层合，从而有可能进一步官能化。有关上述方面可参考以下叙述。
原则上可行的第二个实施方案是一种包括有常规基本框架的支架，所述基本框架有例如“金属丝网状结构”或可变形管。这种基本框架涂布有SMP材料或包埋于其中。特别地，金属丝网状构造已经证实，如果激活形状记忆效应，则SMP材料可以产生足够大的力，从而使基本框架发生变形。因此，这一实施方案可以将常规支架的优势性能与SMP材料的上述有益效应结合起来。从而特别地，借助于常规基本框架可以获得机械阻力很大的支架。因此这一实施方案特别适用于机械载荷高的支架。
通过适当涂层(例如水凝胶涂层)或者表面微结构处理，支架表面与使用位置处的生理环境相容。在支架设计上，必须依据使用位置考虑基本条件，例如pH值或微生物数量。
现对适合于本发明支架的材料进行叙述。
本发明意义中的SMP材料是一种由于其化学-物理结构而能够发生所需形变的材料。除了实际的永久形状之外，这种材料还具有另一种可临时外加于其上的形状。这种材料的特征在于如下两个结构特点：网络结点(network point)(物理或共价)以及转换段。
具有热诱导形状记忆效应的SMP具有至少一个转换段，其形变温度即为转换温度。转换段形成暂时的交联部分，该部分在加热至高于形变温度时发生解析，而冷却时又会再次形成。形变温度可以是无定形状态时的玻璃化温度Tg或者结晶状态时的熔融温度Tm。这里通常表示为Ttrans。在这一温度下，SMP发生形状上的改变。
高于Ttrans时，材料处于无定形状态并具有弹性。如果将样品加热至高于形变温度Ttrans，并使其在柔软的状态下发生变形，然后冷却至低于形变温度，则根据凝固自由度，链段将固定为变形状态(编程)。形成的暂时交联部分(非共价)使样品在没有外加载荷的情况下也不能恢复其原始形状。当再次加热至高于形变温度时，这些暂时的交联部分解析，样品恢复为其原始形状。通过再编程，可以再次产生临时的形状。再次得到的原始形状的精度表示为回复率(resetting ratio)。
在光转换的SMP中，光反应活性基团取代了转换段的作用，所述光反应活性基团可通过光照射相互可逆连接。这时，通过照射实现临时形状的编程以及永久形状的再次形成，而不一定改变温度。
所有用于制造支架的SMP材料基本上均可使用。作为实例，可参考以下申请中所述的材料及制造方法，以下申请通过援引的方式直接归于本申请的内容中：
德国专利申请：10208211.1、10215858.4、10217351.4、102173050.8、10228120.3、10253391.1、10300271.5、10316573.8。
欧洲专利申请：99934294.2、99908402.3。
具有两种记忆形状的SMP材料在美国专利US 6,388,043中有述，所述专利通过援引的方式包括在本申请中。
以下为可在本发明的框架内、特别是在上述第二个实施方案中使用的常规支架材料：
基本上适用于医药领域的生物稳定的材料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、PVC、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)、聚丙烯酸酯、聚亚胺酯(PUR)、聚硅氧烷、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSU)、聚醚、聚烯烃、聚苯乙烯。
已经确定可用于无血管区的材料有，例如聚硅氧烷(导管及管状探针、人造膀胱)、PHEMA(人造膀胱)以及PA(导管)。
已经确定可用于血管区的材料有，例如PUR(人造血管、心瓣膜)、PET(人造血管、血管包覆物(coating))、PA(二尖瓣)、聚硅氧烷(心瓣膜)、PTFE(管植入物)。
为制造本发明的支架，可使用热塑性高弹体。适合的热塑性高弹体的特征在于具有至少两个形变温度。较高的形变温度可以规定为决定支架永久形状的物理网络结点。而可以激活形状记忆效应的较低的形变温度则可与转换段相关(转换温度，Ttrans)。就适合的热塑性高弹体而言，转换温度一般高于体温约3至20℃。
热塑性高弹体的实例有多嵌段共聚物。优选地，组成多嵌段共聚物的嵌段(大分子二醇(macrodiole))由下列α、ω二醇聚合物组成，或者由所述二醇聚合物单体的α、ω二醇共聚物组成，所述α、ω二醇聚合物包括：聚(ε-己内酯)(PCL)、聚乙二醇(PEG)、聚十五内酯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚丙二醇、聚四氢呋喃、聚对二氧环己酮、聚丙交酯、聚乙交酯、聚(丙交酯-乙交酯)(poly(lactide-ranglycolid))、聚碳酸酯以及聚醚，所述多嵌段共聚物的分子量Mn为250至500,000g/mol。借助于适合的双官能偶合试剂(特别是脂肪族二异氰酸酯或芳族二异氰酸酯或二酸式氯化物(di-acid chloride)或光气)，将两种不同的大分子二醇相连，从而形成分子量500至50,000,000g/mol的热塑性高弹体。在相分离聚合物(phase-segregated polymer)中，上述聚合物各嵌段中的一个相伴随有至少一种热转变(玻璃化转变或熔融转变)，而与另外的嵌段无关。
特别优选基于十五内酯(PDL)和-己内酯(PCL)的大分子二醇与二异氰酸酯形成的多嵌段共聚物。转变温度——此时为熔融温度——可以通过改变PCL的嵌段长度设定在约30至55℃的范围内。固定支架永久形状的物理网络结点通过熔点87至95℃的第二结晶相形成。多嵌段共聚物的混合物也是适合的。形变温度可以通过混合比以目标方式设定。
为制造本发明的支架，也可以使用聚合物网络。适合的聚合物网络的特征在于共价网络结点以及具有至少一个形变温度的至少一种转换元件。共价网络结点决定了支架的永久形状。就适合的聚合物网络而言，转换温度通常高于体温约3至20℃，在该温度下形状记忆效应可以被激活。
为形成共价聚合物网络，上述一种大分子二醇通过多官能偶合试剂交联。这种偶合试剂可以是至少三官能的低分子量化合物或者多官能聚合物。就聚合物而言，可以是至少三个臂的星形聚合物、至少两个侧链的接枝聚合物、超支化聚合物或者树枝状结构。就低分子量化合物及聚合化合物而言，端基必须能够与二醇反应。为达到此目的，可特别使用异氰酸酯基团(聚亚胺酯网络)。
特别优选三醇和/或四醇与二异氰酸酯形成的无定形聚亚胺酯网络。在单体熔融且有羟基官能引发剂存在的情况下，通过加入氧化二丁基锡(IV)(DBTO)催化剂，使外消旋二丙交酯与二乙交酯发生开环共聚得到代表性的星形预聚物，例如低聚[(外消旋乳酸)-共聚-甘醇酸酯]三醇或四醇。开环聚合反应的引发剂使用乙二醇、1，1，1-三(羟甲基)乙烷或季戊四醇。类似地，制备出低聚(乳酸-共聚-羟基己酸酯)四醇及低聚(乳酸-羟基乙氧基乙酸酯)以及[低聚(丙二醇)-嵌段-低聚(外消旋乳酸)-共聚-甘醇酸酯]]三醇。本发明网络可易于通过如下方法获得：在诸如二氯甲烷的溶剂中用二异氰酸酯，例如2，2，4-与2，4，4-三甲基己烷-1，6-二异氰酸酯(TMDI)的同分异构混合物转化预聚物，并随后干燥。
而且，上述大分子二醇还可以官能化为相应的可进行热交联或者光化学交联的α、ω-二乙烯基化合物。优选地，官能化能够通过不产生副产物的反应实现大分子单体的共价连接。这种官能化优选由烯键式不饱和单元提供，特别优选由丙烯酸酯基团以及甲基丙烯酸酯基团提供，其中特别优选后者。这时，特别地，可以在适合碱的存在下，通过与相应的酰基氯反应，转化为α、ω-大分子二甲基丙烯酸酯或大分子二丙烯酸酯。端基官能化的大分子单体发生交联，从而获得网络。这种交联可以通过照射熔融物实现，所述熔融物包括有端基官能化的大分子单体，还可能包括有低分子量共聚单体，有关内容将在下文中进一步予以解释。其适合的方法条件为，优选40至100℃温度下、优选308nm波长的光照射熔融混合物。或者，如果使用相应的引发剂体系，也可以进行热交联。
上述大分子单体发生交联时，如果使用一种类型的大分子单体，则形成结构均匀的网络。如果使用两种类型的单体，则获得AB型网络。如果官能化大分子单体与适合的低分子量化合物或低聚化合物共聚，则可以获得这种AB型网络。用丙烯酸酯基团或甲基丙烯酸酯基团官能化大分子单体时，适合的可共聚的化合物为低分子量丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯。这类化合物优选丙烯酸酯(例如丙烯酸丁酯或丙烯酸己酯)及甲基丙烯酸酯(例如甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸羟乙酯)。
这种可与大分子单体共聚的化合物的量可以是大分子单体与低分子量化合物网络的5至70重量％，优选15至60重量％。通过将相应量的化合物加入至待交联的混合物中进行低分子量化合物的变量接入(installation)。接入网络中的低分子量化合物的量与交联混合物的量对应。
现对本发明使用的大分子单体进行详细阐述。
通过改变大分子二醇的摩尔量，可以获得具有不同交联密度(或片段长度)及机械性能的网络。通过GPC分析确定的共价交联大分子单体的数均摩尔量优选为2000至30000g/mol，优选500至20000g/mol，特别优选7500至15000g/mol。共价交联的大分子单体优选在其链的两端均存在甲基丙烯酸酯基团。这种官能化使大分子单体能够通过简单的光引发(照射)即发生交联。
大分子单体优选为生物稳定的或者降解非常慢的聚酯大分子单体，特别优选基于-己内酯或十五内酯的聚酯大分子单体。其它可能的聚酯大分子单体基于丙交酯单元、乙交酯单元、对二氧环己酮单元及其混合物，以及带有-己内酯单元的混合物，其中特别优选带有己内酯单元或十五内酯单元的聚酯大分子单元。优选的聚酯大分子单体还有聚(己内酯-共聚-乙交酯)以及聚(己内酯-共聚-丙交酯)。形变温度可以通过共聚单体的用量比来设定。特别优选的还有基于聚醚、聚碳酸酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚对苯二甲酸乙二醇酯的生物稳定的大分子单体。
本发明特别优选使用的大分子单体是包括有可连接端基的聚酯、聚醚或聚碳酸酯。本发明使用的特别优选的聚酯为基于-己内酯或十五内酯的聚酯，其摩尔量如上文所述。这种两端被官能化、优选用甲基丙烯酸酯基团官能化的聚酯大分子单体产品，可以通过本领域技术人员已知的简单合成方法来制造。在不考虑本发明的其它主要聚合物组分的情况下，这种网络表现出半结晶性能，并且其熔点为聚酯组分的熔点(可由DSC测量方法确定)，即该熔点取决于所用聚酯组分的种类，并且可以由其控制。已知对于基于己内酯单元的片段而言，这一温度(Tm1)在30至60℃之间，取决于大分子单体的摩尔量。
以熔融温度作为转变温度的优选网络基于大分子单体聚(己内酯-共聚-乙交酯)二甲基丙烯酸酯。大分子单体可以转化为这种形式，或者与丙烯酸正丁酯共聚形成AB网络。支架的永久形状由共价网络结点决定。这种网络的特征在于结晶相的熔点可以通过，例如己内酯与乙交酯的共聚单体比例以目标方式设定在20至57℃范围内。可以将例如，丙烯酸正丁酯用作共聚单体，使支架的机械性能最优化。
以玻璃化温度作为转变温度的另一个优选网络是以ABA三嵌段二甲基丙烯酸酯作为大分子单体获得的，这种网络的特征在于中心嵌段B为聚环氧丙烷，而末端嵌段A为聚(外消旋丙交酯)。无定形网络的转换温度的范围非常宽。
为制备具有两种记忆形状的支架，具有两个形变温度的网络是适合的，例如互穿网络(IPN)。共价网络基于作为大分子单体的聚(己内酯)-二甲基丙烯酸酯；互穿组分为基于十五内酯(PDL)及-己内酯(PCL)的大分子二醇与二异氰酸酯的多嵌段共聚物。材料的永久形状由共价网络结点决定。两个形变温度——结晶相的熔融温度——可以作为临时形状的转换温度。较低的转换温度Ttrans可通过PCL的嵌段长度设定在约30至5℃之间。较高的转换温度Ttrans2在87至95℃之间。
上述SMP材料主要基于聚酯或低聚酯片段。因此，尽管对于大多数应用而言稳定性是足够的，然而，由于酯键相对容易发生水解分解，故而这种SMP材料在生理环境中有个别表现出稳定性不够，特别是对于未在使用位置处保留很长时间的支架。然而，此类问题可以通过使SMP材料包括基于聚醚或低聚醚单元或者聚碳酸酯或低聚碳酸酯单元的片段加以克服。
此类片段可基于，例如聚环氧乙烷、聚环氧丙烷或者聚环氧丁烷。
为制备本发明的支架，还可以使用光敏性网络。适合的光敏性网络是无定形的，并且其特征在于决定支架永久形状的共价网络结点。另一个特征是可以利用光发生可逆转换的光反应活性组分或单元，该组分或者单元决定支架的临时形状。
就感光聚合物而言，所使用的适合的网络在无定形链段上带有光敏性取代基。当有UV光照射时，这些基团能够相互形成共价键。如果材料发生变形，并被适当波长λ1的光照射，则原网络也会发生交联。由于交联的发生，材料将在变形状态下暂时固定(编程)。由于光连接可逆，因此可以用不同波长λ2的光再进行照射，从而再次解除交联，这样就可以再现出材料的原始形状(再现)。这种光-机械循环通常可以随意地反复。光敏性材料的基础是大网眼聚合物网络，如上所述，这种网络对于旨在激活形变的照射而言是透明的，也就是说优选形成UV透明基体。依据本发明，优选的本发明网络以低分子量的丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯为基础，并且可以激发聚合，特别是甲基丙烯酸的C1-C6酯以及羟基衍生物，其中优选丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、聚甲基丙烯酸乙二醇酯及丙烯酸正丁酯；优选使用丙烯酸正丁酯以及甲基丙烯酸羟乙酯。
一种组分被用作制备本发明聚合物网络的共聚单体，该组分的作用在于使片段发生交联。这一组分的化学性质当然取决于单体的性质。
对于上述基于丙烯酸酯单体的优选网络而言，适合的交联剂为双官能丙烯酸酯化合物，这种化合物可与链段的原料适当反应，从而可以与其一同转化。此类交联剂包括双官能短链交联剂(short cross linkingagent)(例如二丙烯酸乙烯酯)、低分子量双官能或多官能交联剂、低聚物、直链二丙烯酸酯交联剂(例如聚(氧乙烯)二丙烯酸酯或聚(氧丙烯)二丙烯酸酯)以及带有丙烯酸酯端基的支链低聚物或聚合物。
本发明的网络包括光反应活性组分(基团)作为另一种组分，其作用亦在于以目标方式控制形变的激活。光反应活性基团是一个能够在适合的光照射刺激下，优选UV照射(带有第二光反应活性基团)下，进行可逆反应的单元，从而引起共价键的生成或者解析。优选的光反应活性基团是能够发生可逆光二聚反应的基团。作为本发明光敏性网络中的光反应活性组分，可以优选使用不同的肉桂酯(CA)以及丙烯酸肉桂酯(CAA)。
已知肉桂酸及其衍生物在约300nm的UV光下通过形成环丁烷发生二聚反应。如果用约240nm的较短波长照射，则二聚物还可以再分离。苯环上的取代基可以改变最大吸收，但通常还是处于UV范围内。其它可以光二聚的衍生物为1，3-二苯基-2-丙烯-1-酮(查耳酮)、肉桂基丙烯酸、4-甲基香豆素、不同邻位取代的肉桂酸、肉桂酰氧基硅烷(肉桂醇的甲硅烷基醚)。
肉桂酸与类似衍生物的光二聚反应为双键的[2+2]环加成，得到环丁烷衍生物。E-异构体和Z-异构体均能够发生该反应。在光照射下，E/Z异构化与环加成竞争进行。但结晶状态时E/Z异构化会被抑制。由于异构体相互之间有不同的排列，理论上可以产生11种不同的立体异构产物(古柯间二酸、古柯邻二酸)。该反应所需的两个肉桂酸基团之间双键的键长为约4
Figure 10003_0
。
网络的特征如下所述：
总体而言，网络为回复值较高的有益的SMP材料，也就是说在多次进行循环形变之后仍然以较高的百分比恢复原始形状，通常高于90％。未发生不利的机械性能损失。
为提高血液相容性，可以改造本发明使用的SMP材料的化学结构，例如通过接入上述聚醚或低聚醚单元。
将聚合物加工为支架
为将热塑性高弹体加工为，例如中空管等形式(图1)的支架，可以使用本领域技术人员已知的所有常规的聚合物工艺方法，例如注塑法、挤出法、快速成形法等等。除此之外，还可以使用诸如激光切割的制造方法。就热塑性高弹体而言，可以通过下述方法实现不同设计：纺为单丝及多丝后交织为网眼结构的圆柱形网络。
在制造聚合物网络的过程中需要注意的是，大分子单体交联反应的发生形式对应于支架的永久形状(注塑法、然后固化)。特别地，本发明的网络材料需要针对进一步的加工采取特殊的铣切方法。建议利用适合波长的激光对管状制品进行穿孔或切割。借助这种技术——特别是将CAD与脉冲CO2激光或脉冲YAG激光相结合——可以在不使材料受到较高热负载(以及由此在表面上产生的不需要的副反应)的情况下，制造出最高达20μm大小的形状。或者，建议通过去毛刺(chip removing)加工获得成品支架。
通过适当的方法将常规材料(见上)涂布或包埋至SMP材料，以实现第二个实施方案。
支架所需的机械性能取决于使用位置，并要求进行相应的设计。如果植入的支架受到强烈的机械变形，则需要非常高的柔韧性以使支架在运动过程中不致崩塌。基本上讲“金属丝线圈设计”更为合适。在器官位置较深的其它区域，支架的机械负载较小，这一机械负载不是由于变形产生的，而是因为外压较高。出于这一原因，适合的支架必须具有能对周围组织施加高径向力的特征。这种情况下“开槽管设计”似乎更为合适。带穿孔的管可以使液体从周围组织流入支架内(引流)。
特别地，现有技术经常会在直径较小的血管内出现问题，因为已知支架对于这种血管的柔韧性及适应性均不足。然而，本发明的支架在这种血管中也能够安全使用，因为SMP材料的弹性优良，即在低挠度下具有高弹性并且在扩张较大时具有高强度，因此能够在诸如动脉的脉冲式运动的情况下保护血管。
由于就用于无血管区的支架而言引流效应是首要的，因此，特别地，包埋有常规基本框架的设计或者基本由SMP材料组成的设计(穿孔管或网状体)对于这种支架都是非常有益，因为在上述设计中引流所必需的流体渗透非常简单，而同时又表现出足够的机械强度。
支架官能化
为了更方便地置入支架，可以给支架涂布一层提高其滑动性的涂层
(例如硅氧烷或水凝胶)。
其它改善血液相容性的可行作法包括，提供涂层(就此目的而言所必需的材料为本领域技术人员已知)、或者可以进行表面微结构处理。适合的表面改性方法有，例如等离子体聚合以及接枝聚合。
为了通过可视诊断方法更简单地将支架定位，可以通过适合的X射线造影剂(例如BaSO4)遮蔽形状记忆塑性材料。另一种可行的作法是将金属丝线(例如不锈钢)装入支架内。这种金属丝线的作用不在于稳定(而在于定位)；其目的仅在于增强X射线造影。第三种可行的作法是利用金属屏蔽，这种金属除了具有较强的X射线造影之外，还具有抑制病毒、杀真菌或杀细菌性能(例如纳米银)。这方面的另一种替代方法是将诸如三碘苯衍生物的X射线不透明发色团引入SMP材料本身。
在另一个实施方案中，SMP可以与无机纳米颗粒复合。实例为由镁或镁合金或者磁铁制成的颗粒。由碳制成的颗粒也是适合的。以这种方式官能化的SMP可以在振荡电场中加热以激活形状记忆效应。
本发明的支架中也可加入多种有疗效的物质，这些物质可以有助于治疗、可以抑制支架的再狭窄、或者还可预防后续疾病的发生。可以特别采用以下物质：
-抗炎活性物质(例如依沙吖啶)
-止痛物质(例如阿司匹林)
-抗生活性物质(例如依诺沙星、呋喃妥因)
-抗病毒、抗真菌活性物质(例如元素银)
-抗凝血活性物质(例如AAS、氯吡格雷、水蛭素、来匹卢定、地西卢定)
-抑制细胞活性物质(例如西罗莫司、瑞帕霉素或西罗莫司)
-免疫抑制活性物质(例如ABT-578)
-降低再狭窄的活性物质(例如紫杉酚、紫杉醇、西罗莫司、放线菌素D)。
本发明的支架中可以以不同的方式加入活性物质。
所述活性物质可以用塑料直接遮蔽，或者将其作为涂层粘着至支架上。
此类支架也可用于基因治疗领域。
如果用活性物质直接遮蔽支架材料，则活性物质既可以以降解控制的方式释放，也可以以扩散控制的方式释放。降解控制释放时，活性物质从基体中扩散出来的速度慢于聚合物的降解速度。这时，有利地，活性物质可包埋在包裹支架的可降解涂层中，或者直接包埋至聚合物内。扩散控制释放时，活性物质从基体中扩散出来的速度快于聚合物的降解速度。这种情况下活性物质将恒定地从基体中释放出来。
作为第三种可行的作法，可以将活性物质引入多孔形状记忆塑性材料的孔中。在加入活性物质之后，关闭材料孔，然后将支架放置在上述有效位置处。通过适当的外界刺激(加热或者光照射)打开孔，活性物质突然释放。就这一应用而言，具有多种记忆形状的形状记忆塑性材料特别适合；这时，其中一种形状的作用是改变支架的形状，第二种形状的作用是打开孔。
如果将活性物质引入本发明支架的材料中，则活性物质的释放在支架植入后发生。活性物质的释放包含支架的降解；因此需要注意的是，活性物质从支架中扩散出来的速度必须低于支架材料的降解速度，而支架的机械稳定性并不受上述降解的影响。
在所述实施方案中，支架可包括，例如多种SMP材料，例如一种用于保证支架的稳定性/牢固性的材料，以及一种涂布在支架表面并且含有活性物质的材料。
特别地，可进行以下应用：
髂骨支架
这种支架的长度为10至120mm，通常为40至60mm。所述支架用于腹部区域。由于长形支架在使用时比较困难，故通常情况下使用两个支架。然而，由于本发明的支架具有柔韧性良好的特点，并且能够进行微创植入和移除，因此本发明的支架可以以现有技术认为根本不可行的长度来使用。
肾脏支架
这时由于肾脏动脉的高弹性负载，要求较高的径向力，而较高的径向力又可能要求改善支架的机械加强。这种情况下“开槽管设计”或者使用涂布或包埋进SMP材料的常规支架均是适合的。两个实施方案中均能够使用对射线不透明的标记物(marker)。这时，确保导管球囊上支架的安全安装以及置入过程中的精确性更为重要。由于生物的构造不同，需要有与之相适应的可变的长度及直径。而且，建议将远端防护装置与斑块过滤器(plaque filter)结合使用。
颈动脉支架
-这种情况下可使用长形支架以避免前述将两个支架结合使用的技术。
-也可用在血管杈处
-可以优化调节为不同直径
-带有紧密网眼的网络是所希望的，亦是可行的(见上)，因为为避免血液凝块进入大脑，可能需要过滤功能(斑块过滤功能)
-支架必须为压力稳定的，压力可能来自于外部，支架不应发生崩塌。
股动脉支架(髋-膝)
由于血管内的高弹性负载，要求较高的径向力，而较高的径向力又可能需要改善机械加强。这种情况下“开槽管设计”是适合的(可通过使用常规框架)，特别地可设想使用两个长形支架。
冠状动脉支架
-金属丝线圈设计
-不产生摩擦地无损伤引入是必不可少的条件，通过使用本发明的支架可以实现。
非血管支架设计
主要应用领域为整个胃肠道、气管及食管、胆管、输尿管、尿道以及输卵管。因此使用不同尺寸的支架。在设计支架时必须单独考虑体液的不同pH值以及微生物的存在。
不论其使用位置如何，非血管支架主要用于体液，如胆汁、胰液或尿液的引流。因此建议采用穿孔软管设计，一方面可以安全地将待排出的流体排出腔体，而另一方面可以通过整个管道吸收流体。而且，所使用的聚合物材料必须具有较高的柔韧性以保证佩戴舒适。为了在X射线检测中更易于辨认，可以利用诸如硫酸钡的X射线造影物质遮蔽原料，或者将X射线不透明发色团通过，例如适当的单体聚合引入SMP材料。如果在存在微生物的区域内使用支架，则将抗生活性物质引入材料中可能是明智的。
尤其在尿道区频繁发生的支架结壳(encrustation)可以通过适当的涂层或表面改性减少。
支架的固定基本上取决于使用位置。就尿道支架而言，较近端位于肾盂内，较远端位于膀胱内或者体外。扩张完成后，较近端在肾盂内形成环状，从而确保安全支撑。
另一种固定支架的可行作法是通过向外的径向力将支架向外围组织紧压，或者支架包含用于固定的锚定元件(anchoring element)。
就胆囊或肾脏支架而言，无损伤放置及移除是必不可少的条件。特别地，必须确保在放置过程中组织不会由于摩擦而被损伤从而引发炎症。这一区域内所使用的支架没有任何可损伤组织的固定元件(retaining element)。
实施例
现将例如适用于本发明的适合的材料作为实施例进行阐述：
多嵌段共聚物实施例
多嵌段共聚物由基于十五内酯(PDL)及-己内酯(PCL)的大分子二醇以及二异氰酸制备。PDL定义嵌段共聚物的十五内酯部分(不考虑二异氰酸酯桥连)及聚十五内酯片段的分子量。PCL定义单独的己内酯单元数据。
实施例 PDL PCL   聚亚胺酯分子量M<sub>n</sub>   E-模量(70℃/MPa)   拉伸强度(MPa)
1   100重量％/10000g/mol 192000 17 18
2   22重量％/10000g/mol   78重量％/10000g/mol 120000 1，4 5
3   41重量％/10000g/mol   59重量％/10000g/mol 196000 3 10
实施例 PDL PCL   聚亚胺酯分子量M<sub>n</sub>   E-模量(70℃/MPa)   拉伸强度(MPa)
4   60重量％/10000g/mol   40重量％/10000g/mol 176000 7 8
5   80重量％/10000g/mol   20重量％/10000g/mol 185000 8，5 7
6   40重量％/2000g/mol   60重量％/4000g/mol 86000   3，535(RT)   4，523(RT)
7   50重量％/3000g/mol   50重量％/10000g/mol 75000   1，570(RT)   1，624(RT)
8   40重量％/3000g/mol   60重量％/10000g/mol 62000   345(RT)   930(RT)
实施例8随温度变化的机械性能如下：
  T(℃)   断裂应变(％)   E-模量(MPa)  拉伸强度(MPa)
  22   900   45  30
  37   1000   25  30
  50   1000   12  20
  55   1050   7  15
  60   1050   3  10
  65   1000   3  10
  70   1000   3  9
  75   1000   3   7
  80   1000   1，5   3
聚合物网络实施例
基于乙交酯单元及□-己内酯单元的大分子二甲基丙烯酸酯与丙烯酸正丁酯发生共聚反应，获得适合的聚合物网络。乙交酯在大分子二甲基丙烯酸酯中的重量比为9重量％(或在实施例13中为11重量％)。大分子二甲基丙烯酸酯的分子量为约10000至11000g/mol。
实施例   由13C-NMR测定的丙烯酸丁酯在网络中的重量百分比 E-模量(MPa) 断裂应变(％)
  9   17   11   271
  10   28   8.1   422
  11   41   6.4   400
  12   56   6.5   399
  13   18   8.8   372
无定形聚合物网络实施例
无定形网络由ABA三嵌段二甲基丙烯酸酯制备，其中A代表聚(外消旋丙交酯)片段，B代表无规聚(环氧丙烷)片段(Mn＝4000g/mol)。
实施例   ABA三嵌段二甲基丙烯酸酯M<sub>n</sub>[H-NMR](g/mol) 重量百分比A T<sub>g</sub>1(DSC)(℃) T<sub>g</sub>2(DSC)(℃) 甲基丙烯酸酯化度(％)<sup>**</sup> PD[GPC]ABA三嵌段-二醇
  14   6400   38   *   *   77   1.4
  15   6900   42   10   36   100   1.1
  16   8000   50   -41   -   64   1.3
  17   8500   53   -50   19   56   1.7
  18   8900   55   -59   16   99   1.4
  19   10300   61   -60   1   115   2.3
PD＝多分散性
*DSC检测中发生聚合的样品
**数值高于100是由于杂质的存在
检测聚合物无定形网络的其它热性能及机械性能。检测结果合并于下表中。
实施例 T<sub>g</sub>1(℃) T<sub>g</sub>2(℃)   22℃E-模量(MPa)   22℃断裂应变(％)   22℃断裂应变(Mpa)
  14   -51   7   1.24   128   1.43
15   -60(-43<sup>*</sup>)   4(11<sup>*</sup>) 2.02 71 0.94
  16   -46   n.d.   1.38   218   2.18
  17   -50   15   4.17   334   5.44
18   -59(-45<sup>*</sup>)   7(33<sup>*</sup>) 4.54 110 1.89
19   -62(-49<sup>*</sup>)   29(43<sup>*</sup>) 6.37 210 3.92
*DMTA确定；n.d.——无法检测
实施例   形状固定(％)   循环5次后的回复率(％)<sup>*</sup>   转变温度间隔(℃)   转变起始温度(℃)   转变最终温度(℃)
  14   92.9   87.5   27   -2   25
  15   96.0   94.1   37   2   39
  16   92.0   102.2   29   16   45
*Tg2下的热转变
光敏性网络实施例
将10mmol丙烯酸正丁酯(BA)、肉桂酸酯(0.1-3mmol)及约2mmol甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)在烧瓶中混合。混合物中加入1mol％AiBN及0.3mol％聚(丙二醇)二甲基丙烯酸酯(Mn＝560)。用注射器将混合物填满一个带有两个甲基硅烷化载物架(object carrier)的模具，在所述两个载物架之间放入一个厚度为0.5mm的聚四氟乙烯树脂(Teflon)密封环。混合物在80℃下聚合18小时。
其内发生交联的模具相当于永久模具。混合物也可以其它任何形状进行交联。
聚合后将网络从模具中取出，并用150mL己烷馏分覆盖。随后逐渐加入氯仿。24小时内多次交换溶剂混合物以使低分子量的未交联组分溶出。随后用己烷馏分清洗网络，并在30℃下真空干燥过夜。提取出的样品重量与先前重量的比即相当于凝胶的含量。以下两个表格表示出单体的用量及其在氯仿中的水份膨胀(moisture expansion)以及凝胶含量G。
Figure G04816464619970226D000241
BA＝丙烯酸丁酯；肉桂酸酯：CA＝肉桂酸；HEMA＝甲基丙烯酸羟乙酯；HEA＝丙烯酸羟乙酯；HPMA＝甲基丙烯酸羟丙酯；HPA＝丙烯酸羟丙酯；PEGMA＝聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯
在另外一系列实施例中，二元聚合物体系中再加入一部分2mmol甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)，这是因为通过该共聚单体可以控制聚合物网络的机械性能。
互穿网络IPN的制备
如上所述，在0.1重量％的AiBN存在下，丙烯酸正丁酯与3重量％(0.6mol％)的聚(丙二醇)二甲基丙烯酸酯(分子量560g/mol)发生交联。随后将膜泡(well)在THF中以溶出未用的单体，然后再干燥。然后将膜泡在星形光反应活性大分子单体的THF溶液(10重量％)中，随后再干燥。网络中加入的光反应活性组分为约30重量％。
星形光敏性大分子单体的制备
将四臂的星形聚(乙二醇)(分子量2000g/mol)溶于干燥的THF及三乙胺中。为达到此目的，滴入缓慢溶于干燥THF的亚肉桂基乙酰氯。室温下搅拌反应混合物12小时，然后在50℃下搅拌3天。滤去沉淀出的盐，滤液浓缩并用乙醚清洗产物。H-NMR测得转化率为85％。UV分光光度仪显示，光反应前大分子单体的最大吸收在310nm处，光反应后最大吸收在254nm处。
检测聚合物无定形网络的其它热性能及机械性能。检测结果合并于下表中。
编号 T<sub>g</sub>(℃)   室温下E-模量(MPa)   室温下拉伸强度σ<sub>r</sub>(MPa)   室温下断裂应变ε<sub>r</sub> (％)
  1A   -40.8   0.54   0.24   45
编号 T<sub>g</sub>(℃)   室温下E-模量(MPa)   室温下拉伸强度σ<sub>r</sub>(MPa)   室温下断裂应变ε<sub>r</sub> (％)
  1B   -34.5   1.10   0.21   15
  1C   -21.2   1.77   0.24   10
  2A   -46.1   0.29   1.00   20
  2B   -40.3   0.22   0.15   20
  2C   -35.6   0.94   0.18   20
  2D   -19.9   1.69   0.42   20
  2E   -10.9   4.22   0.12   35
  3A   -30.6   0.56   0.15   30
  3B   -22.8   0.90   0.31   35
  3C   -18.6   2.39   0.44   25
  4A   -40.5   0.54   0.18   35
  4B   -34.9   1.04   0.24   25
  4C   -24.9   1.88   0.35   25
  5A   -38.8   0.36   0.08   20
  5B   -36.5   1.44   0.10   15
  5C   -29.6   1.41   0.22   6
  6A   -10.0   1.80   0.34   25
  6B   2.2   11.52   2.48   35
  6C   16.1   120.69   9.66   15
  7A   -11.4   2.67   0.51   25
  5C   -29.6   1.41   0.22   6
  7B   7.3   9.71   2.26   30
  7C   12.6   39.78   5.28   25
  8A   -11.9   2.35   0.83   45
  8B   6.6   25.02   5.17   50
  8C   10.4   139.9   13.06   15
  9A   3.5   1.53   0.53   50
  9B   8.5   14.04   4.55   60
  9C   13.9   32.42   6.42   50
10A   -27.425.7 1.40 0.29 30
10B   -23.652.8 2.41 0.67 25
10C   -20.056.6 4.74 0.96 25
  11A<sup>*</sup>   -46.5   0.15   ＞1.60   ＞2000
  12A<sup>**</sup>照射前   -45.0   0.17   1.0-1.5   300-500
  12A<sup>**</sup>照射后   -40.0   0.20   0.5-0.9   30-100
*丙烯酸正丁酯网络；0.3mol％交联剂；无光反应活性组分
**IPN；0.6mol％交联剂，物理方法加入光反应活性组分
在循环光-机械实验中确定形状记忆性能。为达到此目的，使用厚度为0.5mm、长度为10mm、宽度为3mm的杠铃形冲压(punched-out)片。

Claims (22)

1.一种支架，包括形状记忆聚合物材料以用于无血管区或血管区，其中所述形状记忆聚合物材料包括共价聚合物网络。
2.权利要求1所述的支架，其中所述支架为金属丝线圈设计或开槽管设计或带穿孔的管。
3.权利要求1所述的支架，其中该支架包括由涂布有形状记忆聚合物材料的材料制成的基本结构。
4.权利要求3所述的支架，其中所述形状记忆聚合物材料具有一种或两种记忆形状。
5.权利要求1或3中所述的支架，进一步包括补充添加剂，所述添加剂选自X射线造影物质和有药效的化合物中的一种或多种。
6.权利要求1或3中所述的支架，其中形状记忆聚合物材料选自聚合物网络、热塑性形状记忆聚合物材料、复合材料或上述材料的混合物。
7.权利要求1或3中所述的支架，其中形状记忆聚合物材料选自具有热诱导形状记忆聚合物效应或光诱导形状记忆聚合物效应的形状记忆聚合物材料。
8.权利要求1或3所述的支架，其中形状记忆聚合物材料具有生物相容性和/或血液相容性。
9.权利要求1或3中所述的支架，其中形状记忆聚合物材料的e-模量为0.5至50MPa。
10.权利要求1或3所述的支架，其中形状记忆聚合物材料的断裂伸长率为100至1200％。
11.权利要求1或3所述的支架，其中形状记忆聚合物材料的回复固定率高于90％。
12.权利要求11所述的支架，其中形状记忆聚合物材料的回复固定率高于92％。
13.权利要求11所述的支架，其中形状记忆聚合物材料的回复固定率高于95％。
14.权利要求11所述的支架，其中形状记忆聚合物材料的回复固定率高于98％。
15.权利要求1或3所述的支架，其中形状记忆聚合物材料重复进行五次热-机械实验后的回复率高于90％。
16.权利要求15所述的支架，其中形状记忆聚合物材料重复进行五次热-机械实验后的回复率高于92％。
17.权利要求15所述的支架，其中形状记忆聚合物材料重复进行五次热-机械实验后的回复率高于95％。
18.权利要求15所述的支架，其中形状记忆聚合物材料重复进行五次热-机械实验后的回复率高于98％。
19.权利要求7所述的支架，其中网络包括己内酯单元、十五内酯单元、乙二醇单元、丙二醇单元、乳酸单元和/或乙醇酸单元。
20.权利要求1或3所述的支架，其中网络由交联的己内酯大分子单体组成。
21.制备前述权利要求中任一项所述的支架的方法，包括使大分子单体发生交联反应而形成所述支架的永久形状。
22.一种成套工具，包括权利要求1至20中任一项所述的支架，还包括球囊导管。
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