一种医用球囊及球囊导管的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种医用球囊及球囊导管。


背景技术：

2.球囊导管可用于经皮腔内血管成形术(ptca)，其原理是通过球囊在腔内的阻塞部位扩张，并将斑块压在血管壁上，以使得血管壁恢复通畅。但是，这种疗法并不能对所有的患者奏效，因为一部分的患者会在术后出现再狭窄，通常情况下，再狭窄会在治疗后的5个月内发生，甚至部分患者在治疗后几乎立即因血管的弹性回缩而发生在狭窄。为了解决再狭窄的问题，发展出了金属裸支架(bms)，其被开发为长久地部署在血管中以长期的支撑血管壁并促进植入后血管的完整性。这种情况下，虽然血管的弹性回缩可以被克服，但是因支架引起免疫系统的异物反应引起增生，又导致了支架内再狭窄(isr)的问题。针对isr所研发的药物洗脱支架(des)，其保持了与bms基本相同的结构，但装载有抗增生的治疗药剂，通过抗增生药物可以降低isr的发生率，但基于金属支架的干预仍存在其他并发症，例如迟发性血栓形成和对药物或聚合物涂层过敏等。
3.防止isr最可靠的方法是通过不讲任何异物留置血管中来避免异物反应，药物洗脱球囊(deb)是一种可以解决des局限性的方案。deb的原理是将表面附着有药剂的球囊递送至血管，并在血管中扩张，使其与病变部位接触预定时间，从而使得药剂转移至病变部位以发挥作用，之后将球囊撤出体外。现有技术中的药物洗脱球囊普遍存在药剂的递送效率低下、且药剂直接附着于病变部位表面，容易受到血流冲击的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种医用球囊及球囊导管，旨在提高药剂的治疗效果。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种医用球囊，包括球囊本体、微针及药物涂层；所述微针设置在所述球囊本体的部分外表面上，所述微针的横截面的面积沿远离所述球囊本体的方向先增大后减小，且所述微针远离所述球囊本体的一端的端部为尖端；所述药物涂层至少设置在所述微针的外表面上。
6.可选地，所述微针包括第一节段和第二节段，所述第一节段与所述球囊本体的外表面连接，且所述第一节段的横截面的面积沿远离所述球囊本体的方向增大；所述第二节段连接于所述第一节段远离所述球囊本体的一端，且所述第二节段的横截面的面积沿远离所述球囊本体的方向减小。
7.可选地，所述第一节段与所述第二节段之间所形成的夹角的角度根据微针的横截面的形状不同而不同，所述微针的横截面为正多边形。
8.可选地，所述球囊本体包括主体部和连接于所述主体部的轴向两端的过渡部，所述主体部具有均一的外径，所述过渡部的外径沿远离所述主体部的方向逐渐减小；所述主体部的外表面上设有所述微针。
9.可选地，所述药物涂层还设置在所述球囊本体的未设置所述微针的部分外表面上。
10.可选地，所述微针的数量为多个，多个所述微针阵列式地设置在所述球囊本体的部分外表面上。
11.为实现上述目的，本实用新型还提供了一种球囊导管，包括导管体和如前所述的医用球囊，所述医用球囊套装在所述导管体的远端外表面上。
12.可选地，所述导管体具有沿其轴向延伸且相互隔离的导丝腔和灌注腔，所述灌注腔的腔壁上还设有灌注孔，所述灌注腔通过所述灌注孔与所述医用球囊连通。
13.与现有技术相比，本实用新型的医用球囊及球囊导管具有如下优点：
14.前述的医用球囊的制备方法包括提供球囊本体和装载有第一原材料的柔性模具；使所述球囊本体充盈；使所述柔性模具弯曲并贴靠在已充盈的所述球囊本体的至少部分外表面上，且使所述第一原材料贴靠在所述球囊本体的部分外表面上；使所述第一原材料固化以形成微针，并粘附在所述球囊本体的部分外表面上；分离所述柔性模具及所述微针；以及，至少在所述微针的外表面上设置药物涂层，从而形成医用球囊，该医用球囊的成型方式简单方便，效率高，且微针与球囊本体具有良好的结合性，避免在使用过程中分离。
15.前述的医用球囊包括球囊本体、微针及药物涂层；所述微针设置在所述球囊本体的部分外表面上，所述微针的横截面的面积沿远离所述球囊本体的方向先增大后减小，且所述微针远离所述球囊本体的一端的端部为尖端；所述药物涂层至少设置在所述微针的外表面上。利用所述医用球囊执行经皮腔内血管成形术时，所述球囊本体被充盈并压迫所述微针，以使得所述微针刺入血管壁，以将其表面的药物涂层携带进入血管内膜。在回撤所述球囊医用球囊时，所述药物涂层便可以留在血管内膜内并缓慢释放。这种给药方式可以避免血流冲击对药剂的影响，药剂在内膜内缓慢释放，使得药剂的局部浓度稳定，可以长期治疗，改善疗效。
附图说明
16.附图用于更好地理解本实用新型，不构成对本实用新型的不当限定。其中：
17.图1是本实用新型根据一实施例所提供的医用球囊的结构示意图；
18.图2是本实用新型根据一实施例所提供的医用球囊的结构示意图，图2中的微针的密度大于图1中的微针的密度；
19.图3是本实用新型根据一实施例所提供的医用球囊的制备方法的流程图；
20.图4是本实用新型根据一实施例所提供的医用球囊的制备方法中提供装载有第一原材料的柔性模具的流程图；
21.图5是本实用新型根据一实施例所提供的医用球囊的制备方法中提供柔性模具的流程图；
22.图6是本实用新型根据一实施例所提供的医用球囊的制备方法中提供柔性模具的过程示意图
23.图7是本实用新型根据一实施例所提供的球囊导管的结构示意图。
24.[附图标记说明如下]：
[0025]
10-球囊导管；
[0026]
100-医用球囊，110-球囊本体，111-主体部，112-过渡部，120-微针，121-第一节段，122-第二节段，200-导管体；
[0027]
20-柔性模具，21-第一表面，22-微针成型腔；
[0028]
30-基体，30a-晶圆，30b-复合层，31-第二表面，32-凹陷部，33-凸起结构；
[0029]
40-第二原材料。
具体实施方式
[0030]
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0031]
另外，以下说明内容的各个实施例分别具有一或多个技术特征，然此并不意味着使用本实用新型者必需同时实施任一实施例中的所有技术特征，或仅能分开实施不同实施例中的一部或全部技术特征。换句话说，在实施为可能的前提下，本领域技术人员可依据本实用新型的公开内容，并视设计规范或实作需求，选择性地实施任一实施例中部分或全部的技术特征，或者选择性地实施多个实施例中部分或全部的技术特征的组合，借此增加本实用新型实施时的弹性。
[0032]
如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，复数形式“多个”包括两个以上的对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外，以及术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0033]
为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
[0034]
本实用新型实施例的目的之一在于提供一种医用球囊100的制备方法，请参考图1及图2，所述医用球囊100包括球囊本体110、微针120和药物涂层(图中未示出)。所述微针120设置在所述球囊本体110的部分外表面上，所述药物涂层至少设置在所述微针120的外表面上。
[0035]
所述医用球囊100可以用于执行经皮腔内血管成形术。使用时，处于压缩状态的所述医用球囊100被输送至患者体内的目标管腔的病变位置，然后使所述球囊本体110充盈，以将所述微针120压抵在目标管腔的病变位置，并使得所述微针120刺入血管壁且进入内膜。如此，附着于所述微针120的外表面的药物涂层也相应地进入内膜。之后，使所述球囊本
体110回缩并将已不携带药物涂层的医用球囊100撤出体外。通过微针120将药物涂层中的药剂输送至血管内膜，可以尽可能地将药物转移，并还避免药剂受到流动物质(主要是血液)的冲刷，提高药剂的利用率，改善治疗效果。不仅如此，药剂在血管内膜中缓慢释放，可以维持局部药剂浓度的稳定性，并进行长期治疗。
[0036]
本实施例中，如图3所示，所述医用球囊100的制备方法包括如下步骤：
[0037]
步骤s100：提供所述球囊本体110和装载有第一原材料的柔性模具20(如图6所标注)。
[0038]
步骤s200：使所述球囊本体110充盈。
[0039]
步骤s300：使所述柔性模具20弯曲并贴靠在已充盈的所述球囊本体110的至少部分外表面上，且使所述第一原材料贴靠在所述球囊本体110的部分外表面上。
[0040]
步骤s400：使所述第一原材料固化以形成所述微针120，进而使得所述微针120粘附在所述球囊本体110的部分外表面上。
[0041]
步骤s500：分离所述柔性模具20及所述微针120。
[0042]
步骤s600：至少在所述微针120的外表面上设置所述药物涂层。
[0043]
其中，所述步骤s100中，如图3所示，提供所述的装载有第一原材料的所述柔性模具20的具体步骤可以包括：
[0044]
步骤s110：提供所述柔性模具20，所述柔性模具20具有第一表面21，所述第一表面21上形成有凹陷的微针成型腔22。可选地，所述微针成型腔22的形状根据实际所需要的所述微针120的形状来设定，也即，所述微针成型腔22的形状与所述微针120的形状相匹配。在一个非限制性的实现方式中，所述微针成型腔22的横截面的面积沿远离所述第一表面21的方向先增大后减小，且所述微针成型腔22的远离所述第一表面21的一端的端部为尖端。进一步地，所述微针成型腔22的横截面的形状为多边形。如此，形成于所述球囊本体110的部分外表面上的所述微针120的横截面的面积沿远离所述球囊本体110的方向先增大后减小，且所述微针120的远离所述球囊本体110的一端的端部为尖端，以及所述微针120的横截面的形状为多边形。
[0045]
步骤s120：向所述微针成型腔22内灌注液态的所述第一原材料。可选地，所述第一原材料包括紫外光固化粘合剂，以使得其固化后形成的所述微针120兼具有刚度和柔软度，从而所述微针120在能够刺入血管壁的同时，还能在所述医用球囊100的输送过程中屈服于障碍物，并发生变形，以避免所述微针120上附着的药物在所述障碍物的作用下脱落。本实用新型实施例对所述紫外光固化粘合剂的具体类型没有特别的限制，在一个示范性的实现方式中，其可以是市售的208-cth-f固化剂。
[0046]
步骤s130：将装载有液态的所述第一原材料的所述柔性模具20置于真空环境中，以排出所述第一原材料中的气体，并使所述第一原材料失去流动性。应理解，所述“使所述第一原材料失去流动性”仅仅是指所述第一原材料不再呈可以任意流淌的液体状态，其并未完全固化，且仍具有黏性。此外，本步骤的执行时间可以为1min～10min。并且，在本步骤执行完毕之后，还可以根据需要利用刮刀刮除从所述微针成型腔22中溢出的第一原材料。
[0047]
进一步地，请参考图5及图6，所述提供所述柔性模具20的过程包括：
[0048]
步骤s111：提供基体30，所述基体30具有第二表面31。
[0049]
步骤s112：对所述基体30的所述第二表面31进行刻蚀，以在所述第二表面31上形
成内凹的凹陷部32，并在所述凹陷部32内形成多个相互独立的凸起结构33。
[0050]
步骤s114：向所述凹陷部32灌注第二原材料40。
[0051]
步骤s115：使所述第二原材料40固化。
[0052]
步骤s116：分离所述第二原材料40和所述基体30。
[0053]
其中，所述步骤s111中，提供所述基体30的步骤具体包括：首先提供晶圆30a，然后对所述晶圆30a进行氧化处理，以在所述晶圆30a的一个表面上形成氧化层，接着在所述氧化层上沉积氮化物，以形成氮化物层，所述氮化物层和所述氧化层共同形成复合层30b，且所述氮化物层背离所述氧化层的表面构成所述第二表面。这里，可以采用第一化学气相沉积的方法来形成所述氮化物层，所述氮化物层的厚度可以为30um～120um。
[0054]
所述步骤s112中，所述刻蚀的方法优选为等离子刻蚀。相较于化学刻蚀的方式，等离子刻蚀的成本更为低廉，且不会引入额外的化学基团，也就不会与所述第二原材料发生不期望的化学反应而导致产生不期望的化学物质，安全性更高。所述凸起结构33的形状根据最终所需要的所述微针120的形状来确定，也即所述凸起结构33的形状与所述微针成型腔22的形状相匹配。
[0055]
此外，本领域技术人员可以理解，刻蚀之后，所述基体30上残留有颗粒物，若不清理，会导致所述柔性模具20的一些表面不平整。有鉴于此，所述步骤s110还包括步骤s114：对所述基体30进行清洗。具体的清洗步骤为：首先将所述基体30浸泡于碱性溶液中进行碱洗，然后去除，再在形成有气泡的蒸馏水或去离子水中漂洗。所述碱性溶液例如是氢氧化钾溶液，其温度可以为79℃左右，质量分数为29％。碱洗的时间为120min～250min，漂洗的时间为30min。另外，所述蒸馏水或所述去离子水中的气泡可以通过超声振动产生。所述步骤s114在所述步骤s113之后，以及所述步骤s115之前执行。
[0056]
所述步骤s115中，所述第二原材料40包括但不限于硅胶弹性体，例如美国康道宁生产的pdms(硅胶弹性体-184)。
[0057]
所述步骤s116中，可以在室温下使所述第二原材料40固化，固化时间为12h～48h。
[0058]
所述步骤s116中，在分离所述第二原材料和所述基体30后，固化的所述第二原材料即为所述柔性模具20，且所述第二原材料中与所述凸起结构33所对应的区域形成为所述微针成型腔22。
[0059]
所述步骤s200中，可以采用任意合适的方式使所述球囊本体110充盈。例如，可以预先将所述球囊本体110设置在一导管体200(如图7所标注)上并形成球囊导管10(如图7所标注)，然后利用所述导管体200向所述球囊本体110灌注充盈剂，以使得所述球囊本体110充盈。
[0060]
所述步骤s300中，使所述柔性模具20弯曲时，所述第一表面21形成为凹面，且所述第一表面21与所述球囊本体110的至少部分外表面贴靠，以使得所述第一原材料能够与所述球囊本体110的部分外表面贴靠。此外，由于在所述步骤s130中已经预先使得所述第一原材料失去流动性，因而在本步骤中，所述第一原材料不会从所述微针成型腔22中流出。
[0061]
所述步骤s400中，可以通过将整个球囊本体110及所述柔性模具20暴露于紫外光下以使得所述第一原材料固化并粘附在所述球囊本体110的外表面上。固化的时间根据具体需要确定，通常是1min～10min。
[0062]
所述步骤s600中，可以将药剂作为基质聚合物，并将基质聚合物分散于亲水性溶
剂后，采用喷涂或其他任意合适的方式至少设置于所述微针120的外表面上。这里，所述药剂可以包括紫杉醇或西罗莫司，此外，所述药剂还可以包括载体，所述载体例如是虫胶。所述亲水性溶剂可以是碘普罗胺。另外，在所述步骤s600中，还可以将所述药物涂层设置在所述球囊本体110的未设置所述微针120的部分表面上。
[0063]
进一步地，本实用新型实施例的目的之二在于提供一种医用球囊100，所述医用球囊100可以采用前述的制备方法制备而成。具体地，如图1及图2所示，所述医用球囊100包括所述球囊本体110、所述微针120及所述药物涂层，所述微针120设置在所述球囊本体110的部分外表面上，所述药物涂层至少设置在所述微针120的表面上。
[0064]
优选地，所述微针120的横截面的面积沿远离所述球囊本体的方向先增大后减小，且所述微针远离所述球囊本体的一端的端部为尖端。具体来说，所述微针120包括两个节段，分别为第一节段121和第二节段122，所述第一节段121的一端与所述球囊本体110的外表面连接，所述第二节段122连接于所述第一节段121远离所述球囊本体110的一端，并且，所述第一节段121的横截面的面积沿远离所述球囊本体110的方向逐渐增大，所述第二节段122的横截面的面积沿远离所述球囊本体110的方向逐渐减小至零(即所述第二节段122的远离所述球囊本体110的一端形成为尖端)。如此一来，所述微针120在刺入血管壁时，首先是所述第二节段122的远离所述球囊本体110的一端进入血管壁，并且在所述第二节段122的刺入过程中，血管壁上所形成的针孔的孔径逐渐增大。接着所述第一节段121开始刺入血管壁，由于所述第一节段121的横截面的面积沿靠近所述球囊本体110的方向逐渐减小，因而所述第一节段121更容易进入血管壁，可以减少因针孔孔口的阻碍导致药物涂层被刮掉的情况，增大进入血管内膜的药剂量。并且，由于血管壁具有弹性，因此针孔的孔径会在所述第一节段121刺入血管壁的过程中缩小，并使得针孔的孔壁包裹在所述微针120外表面上的药物涂层上，在后续回撤所述用于球囊100，并将所述微针120拔出血管壁时，有利于所述药物涂层与所述微针120的分离，使得更多的药剂可以留在血管内膜内。可选地，所述第一节段121与所述第二节段122之间所形成的夹角的角度根据微针120的横截面的形状不同而不同。
[0065]
进一步优选地，所述微针120的横截面优选为多边形，相较于圆形的横截面，多边形的横截面更有利于所述微针120刺入血管壁，且也有利于将整个所述微针120包裹仅血管内膜，进而有利于将更多的药剂留在血管内膜。这里，所述多边形为正多边形，可以是正三角形、正四边形、正五边形等。当所述微针的横截面为正五边形时，所述第一节段121与所述第二节段122之间的夹角为锐角，且其角度可以为30
°
～60
°
。
[0066]
可选地，请参考图7，所述球囊本体110包括主体部111和两个过渡部112，两个所述过渡部112分别连接于所述主体部111的轴向两端。所述主体部111具有均一的外径，所述过渡部112的外径沿远离所述主体部111的方向逐渐减小。所述微针120设置在所述主体部111的外表面上。当所述医用球囊100在血管中扩张时，所述主体部111用于撑开狭窄的血管，并使所述微针120刺入血管壁。优选地，所述微针120的数量为多个，多个所述微针120阵列式地布置在所述主体部111的外表面上，从而多个所述微针120可以在血管壁的整个周向上刺入血管壁，并在血管壁的整个周向上给药。本实施例中对于所述微针120的分布密度没有特别的限制，在一些实现方式中，任意两个所述微针120之间的间距较大，以形成较为稀疏的微针阵列(如图1所示)，在另一些实现方式中，任意两个所述微针120之间的间距较小，以形
成较为稠密的微针阵列(如图2所示)，具体可以根据需要装载的药剂量来确定。可以理解，当需要装载的药剂量较大时，所述微针阵列可以较稠密，当需要装载的药剂量较少时，所述微针阵列可以较稀疏。
[0067]
如前所述，所述药物涂层也可以设置在所述球囊本体110的未设置所述微针120的部分外表面上，例如设置在两个所述过渡部112的外表面上，以及设置在所述主体部111的外表面上的位于任意两个所述微针120之间的区域。
[0068]
请继续参考图7，本实用新型实施例的目的之三在于提供一种球囊导管10，所述球囊导管10包括前述的医用球囊100和导管体200，所述医用球囊100套装在所述导管体200的远端外表面上。
[0069]
更为详细地，在一个非限制性的实现方式中，所述导管体200具有沿其轴向延伸且相互隔离的导丝腔和灌注腔，所述灌注腔的腔壁上还设有灌注孔。所述医用球囊100套设在所述导管体200上，且所述医用球囊100的轴向两端分别与所述导管体200的外表面密封连接。所述医用球囊100通过所述灌注孔与所述灌注腔连通，以使得使用者可以通过所述灌注腔向所述医用球囊100灌注充盈剂，并使得所述医用球囊100充盈扩张。所述充盈剂例如可以是生理盐水，所述充盈剂还可以包括造影剂。
[0070]
虽然本实用新型披露如上，但并不局限于此。本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。