高耐久性心臟瓣膜制造技術(shù)

本申請(qǐng)公開(kāi)具有金屬框架線框或支架的改善的心臟人工生物裝置，其中金屬框架線框或支架具有外表面。金屬框架具有涂覆至少部分外表面的粘合層和設(shè)置在至少部分粘合層上的涂層。粘合層包含選自由鉻、鈦、鋯、鋁、鉑、鈀和鈮組成的組中的金屬。涂層選自由金屬氮化物、金屬氧化物、金屬碳化物和其組合組成的組。涂層可以具有大約10μm或更薄的厚度，并且晶粒尺寸大約10nm到大約15nm，并且其特征為具有隨機(jī)取向晶粒的多晶體，其中晶粒具有立方相和正交相。在一個(gè)實(shí)施例中，粘合層包含鉻并且涂層包含氮化鉻。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及處理金屬基體以提高其耐久性的方法，并且更具體地涉及涂覆心臟瓣 膜框架（諸如線框（Wireforms)和支架）以提高疲勞壽命的方法。
技術(shù)介紹
心臟瓣膜是經(jīng)受其功能固有的來(lái)自血液動(dòng)力的恒定的且周期的機(jī)械應(yīng)力的動(dòng)態(tài) 結(jié)構(gòu)。當(dāng)自然心臟瓣膜的功能衰退或失效時(shí)，通常需要用人工生物心臟瓣膜替代。 一種常見(jiàn)類型的人工生物心臟瓣膜是生物組織瓣膜，其經(jīng)常被耦接到金屬框架且 被金屬框架支撐。金屬框架可以是線框或是可收縮/可擴(kuò)張的支架。當(dāng)人工生物心臟瓣膜 被植入時(shí)，其經(jīng)受周期血液動(dòng)態(tài)力，引起小葉打開(kāi)和合緊（coapt)。這些力進(jìn)而將機(jī)械應(yīng)力 傳遞到支撐金屬框架上。因此期望金屬框架具有結(jié)構(gòu)完整性，其能夠抵抗這些應(yīng)力。 金屬框架諸如線框或支架的表面可能經(jīng)常充滿小的瑕疵，其可能最終導(dǎo)致降低的 疲勞壽命和過(guò)早失效。這些缺陷可以是如下形式：夾雜物（微粒）、劃線（drawlines)、結(jié) 合線或劃痕，這些缺陷都是在分別用于成形線框或支架的線材或管材的制造期間產(chǎn)生的。 因此期望在將金屬框架結(jié)合到心臟瓣膜內(nèi)之前，移除或改善這些瑕疵。 解決金屬框架表面瑕疵的一種方法是機(jī)械拋光表面。然而，機(jī)械拋光金屬框架的 表面是困難的，因?yàn)檫@些表面不是平的并且通常具有復(fù)雜或彎曲的幾何構(gòu)型。均勻拋光有 一定形狀的金屬框架表面將會(huì)非常困難。就電解拋光而言存在類似的挑戰(zhàn)。另外，雖然機(jī) 械拋光或電解拋光可以移除某些瑕疵，但是機(jī)械拋光或電解拋光將會(huì)暴露存在于金屬框架 表面之下的某些其他瑕疵。 因此需要的是一種用于處理人工生物心臟瓣膜的金屬框架以改善其疲勞壽命并 因此改善置入病人體內(nèi)后耐久性的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
公開(kāi)了方法和包含金屬框架的人工生物心臟瓣膜，其中所述金屬框架可以經(jīng)受進(jìn) 一步處理以使用粘合層和涂層涂覆外表面的至少一部分（如果不是全部），以由此增加其 被植入病人體內(nèi)后的疲勞壽命和耐久性。本文中描述的方法特別有利于允許均勻地施加涂 層，而不管構(gòu)成人工生物心臟瓣膜的金屬框架的彎曲的、圓形的或其他復(fù)雜的幾何形狀。另 外，用于粘合層和涂層的應(yīng)用的加工參數(shù)可以定制，以便不會(huì)妨礙金屬框架的屬性和形狀。 在一個(gè)實(shí)施例中，描述了用于提高金屬基體的疲勞壽命的方法。該方法可以包 含提供金屬框架，諸如支架或線框。該方法還包含將粘合層施加到金屬框架的外部表面 的至少一部分上。該方法還包含使用選自物理氣相沉積（PVD)和化學(xué)氣相沉積（CVD)中 的技術(shù)將涂料材料施加到設(shè)置在金屬框架的外表面上的粘合層的至少一部分上。在大約 150°C(大約300°F)或更低溫度下，可以施加所述涂料（coating)。涂層可以具有10μm 或更薄的厚度。 根據(jù)第一個(gè)獨(dú)立的方面，所述金屬框架可以由選自金屬合金、形狀記憶金屬和超 彈性金屬組成的組中的材料制成。 根據(jù)第二個(gè)獨(dú)立的方面，所述PVD可以是低溫電弧氣相沉積（LTAVD)。 根據(jù)第三個(gè)獨(dú)立的方面，可以在大約145°C(大約296°F)的溫度下施加涂料。 根據(jù)第四個(gè)獨(dú)立的方面，粘合層可以包含選自由如下組成的組中的一種或組合： 絡(luò)、鈦?、鉬、鈀和銀。 根據(jù)第五個(gè)獨(dú)立的方面，粘合層和涂料材料可以包含相同的金屬。 根據(jù)第六個(gè)獨(dú)立的方面，涂料材料可以由選自由如下組成的組中的材料的一種或 組合制成：金屬氧化物、金屬氮化物和金屬碳化物。 根據(jù)第七個(gè)獨(dú)立的方面，金屬氧化物、金屬氮化物或金屬碳化物中的金屬可以是 選自由如下組成的組中的一種或多種：鉻、鈦、鋯、鋁、鉑、鈀和鈮。 根據(jù)第八個(gè)獨(dú)立的方面，涂料材料可以由氮化鉻制成。 根據(jù)第九個(gè)獨(dú)立的方面，可以使用LTAVD執(zhí)行具有氮化鉻的涂料。 根據(jù)第十個(gè)獨(dú)立的方面，涂層可以具有大約5μπι或更薄的厚度。涂層可以具有大 約1μπ?或更薄的厚度。 在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了改進(jìn)的人工生物心臟瓣膜。人工生物心臟瓣膜可以包 含金屬框架和耦接到金屬框架進(jìn)而形成心臟瓣膜的小葉的生物組織。金屬框架可以具有外 表面和涂覆金屬框架外表面至少一部分的粘合層。粘合層可以包含選自由如下組成的組中 的金屬：鉻、鈦、鋯、鋁、鉑、鈀和鈮。涂層可以被設(shè)置在粘合層的至少一部分上。涂層可以選 自由如下組成的組：金屬氮化物、金屬碳化物、金屬氧化物和這些的組合。 根據(jù)第一個(gè)獨(dú)立的方面，涂層可以具有大約ΙΟμπι或更薄的厚度。 根據(jù)第二個(gè)獨(dú)立的方面，涂層可以具有大約20nm或更小的晶粒尺寸。 根據(jù)第三個(gè)獨(dú)立的方面，涂層可以具有從大約10nm到大約15nm的晶粒尺寸。 根據(jù)第四個(gè)獨(dú)立的方面，涂層可以具有立方相和正交相兩者。 根據(jù)第五個(gè)獨(dú)立的方面，涂層可以是具有隨機(jī)取向晶粒的多晶體。 根據(jù)第六個(gè)獨(dú)立的方面，粘合層和涂層可以包含相同的金屬。 根據(jù)第七個(gè)獨(dú)立的方面，粘合層可以包含鉻。 根據(jù)第八個(gè)獨(dú)立的方面，涂層可以包含氮化鉻。 另一實(shí)施例提供了一種用于提高可植入裝置的金屬框架的疲勞壽命的方法，該方 法包含：在可植入裝置的金屬框架的至少一部分上設(shè)置粘合層，粘合層包含至少一種元素 金屬；和將涂層真空沉積在粘合層的至少一部分上，所述涂層包含金屬氧化物、金屬氮化物 或金屬碳化物中的至少一種。 在另一些實(shí)施例中，設(shè)置粘合層包含通過(guò)真空沉積或通過(guò)電化學(xué)沉積中的至少一 種方式設(shè)置粘合層。在一些實(shí)施例中，至少一種元素金屬選自由如下組成的組：鋁、鈦、鋯、 鉿、釩、鈮、鉭、鉻、鉬、鎢、釕、鈷、錸、銥、鈀、鉑、銅、銀以及金。在一些實(shí)施例中，將粘合層設(shè) 置在金屬框架的至少一部分上包含將粘合層設(shè)置在心臟瓣膜的支架或線框中的至少一個(gè) 的至少一部分上。在一些實(shí)施例中，將粘合層設(shè)置在金屬框架的至少一部分上包含將粘合 層設(shè)置在包含不銹鋼、鈷鉻、鈦合金、鎳鈦諾、金屬合金、形狀記憶金屬或者超彈性金屬中至 少一種的金屬框架的至少一部分上。 在一些實(shí)施例中，真空沉積涂層包含使用物理氣相沉積（PVD)、化學(xué)氣相沉積 (CVD)或低溫電弧氣相沉積（LTAVD)中的至少一種來(lái)真空沉積涂層。在一些實(shí)施例中，真空 沉積涂層包含在大約150°C(大約300°F)的溫度下或更低溫度下真空沉積涂層。在一些 實(shí)施例中，真空沉積涂層包含真空沉積具有大約10μπι或更薄的厚度的涂層。在一些實(shí)施 例中，涂層的金屬氧化物、金屬氮化物或金屬碳化物中的至少一種包含選擇由如下組成的 組中的至少一種金屬：錯(cuò)、欽、錯(cuò)、給、fji、銀、組、絡(luò)、鑰、媽、Φ了、鉆、鍊、依、f巴以及銷。 在一個(gè)實(shí)施例中，真空沉積涂層包含真空沉積包含氮化鉻的涂層。在一些實(shí)施例 中，粘合層和涂層包括相同的金屬。 另一實(shí)施例提供了人工心臟瓣膜，所述人工心臟瓣膜包含：金屬框架；設(shè)置在所 述金屬框架的至少部分上的粘合層，所述粘合層包含至少一種元素金屬；設(shè)置在粘合層的 至少部分上的涂層，所述涂層包含金屬氧化物、金屬氮化物或金屬碳化物中的至少一種；以 及固定到所述金屬框架的多個(gè)小葉，所述多個(gè)小葉限定穿過(guò)其中的血流的單向瓣膜。 在一些實(shí)施例中，所述粘合層的當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 4 本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于改善可植入裝置的金屬框架的疲勞壽命的方法，所述方法包含：將粘合層設(shè)置在可植入裝置的金屬框架的至少一部分上，所述粘合層包含至少一種元素金屬；以及將涂層真空沉積在所述粘合層的至少一部分上，所述涂層包含金屬氧化物、金屬氮化物或金屬碳化物中的至少一種。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：R·羅德里格斯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：愛(ài)德華茲生命科學(xué)公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：美國(guó);US