可回收金属支架及其制备方法和使用方法与流程

1.本发明涉及介入式医疗器械技术领域，更具体地，涉及一种可回收金属支架及其制备方法和使用方法。


背景技术：

2.金属支架是疏通血管常用的介入式医疗器械。
3.现有金属支架一般是作为永久支架植入血管，但是永久支架植入后会限制某些组织的正常生长，带来一定的副作用。虽然目前某些公司已经研发出一些可降解的金属支架，但是该类支架的加工过程比较复杂，不利于大规模生产。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种可回收金属支架及其制备方法和使用方法。
5.为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
6.一种可回收金属支架，所述可回收金属支架的结构为由铁钯合金丝形成的网管状结构，所述铁钯合金丝具有磁致收缩性，所述铁钯合金的分子式为：feapdb，其中，a b＝100，a为70～73，b为27～30。
7.本发明还提供了上述可回收金属支架的制备方法，包括以下过程：
8.以铁钯合金作为靶材，所述铁钯合金的分子式为：feapdb，其中，a b＝100，a为70～73，b为27～30，在溅射室设置基板，直流磁控溅射所述靶材，所述靶材沉积在所述基板上，得到具有磁致收缩性的铁钯合金丝；
9.将所述铁钯合金丝进行热处理，得到热处理后的铁钯合金丝；
10.将所述热处理后的铁钯合金丝形成网管状结构，得到所述可回收金属支架。
11.本发明还提供了上述可回收金属支架或上述制备方法制得的可回收金属支架的使用方法，包括以下过程：
12.所述可回收金属支架在10℃～20℃上是奥氏体，呈扩张状态，将呈扩张状态的所述可回收金属支架置于冰水中，所述可回收金属支架发生马氏体相变，施加沿所述可回收金属支架径向方向的作用力压缩所述可回收金属支架，所述可回收金属支架被压缩；
13.将压缩的所述可回收金属支架输送至血管中，压缩的所述可回收金属支架在人体体温范围内发生奥氏体相变，呈扩张状态，支撑血管；
14.回收时，对血管中呈扩张状态的所述可回收金属支架施加沿所述可回收金属支架径向方向的外部磁场，所述可回收金属支架沿所述可回收金属支架径向方向收缩，收缩后的所述可回收金属支架能被回收。
15.实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
16.本发明实施例通过利用具有磁致收缩性的铁钯合金丝构成金属支架，使得可以通过施加外部磁场对金属支架进行回收，免除金属支架对人体的副作用，本发明的磁致收缩
回收方式更简便，更高效。
17.本发明实施例采用直流磁控溅射的方法制备铁钯合金丝，使铁钯合金丝能永久带磁性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.其中：
20.图1是本发明一具体实施例的可回收金属支架扩张时的结构示意图。
21.图2是对图1所示的可回收金属支架施加外部磁场的结构示意图。
22.图3是图2所示的可回收金属支架在施加外部磁场后收缩的结构示意图。
23.图4是对实施例1制得的铁钯合金丝进行磁致收缩实验的结果示意图。
24.图5是对实施例1制得的铁钯合金丝进行超弹性测试的结果示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.参考图1～图3，本发明公开了一种可回收金属支架，可回收金属支架的结构为由铁钯合金丝形成的网管状结构，铁钯合金的分子式为：feapdb，其中，a b＝100，a为70～73，b为27～30，上述分子式的铁钯合金具有铁磁性，铁钯合金丝具有磁致收缩性，对可回收金属支架施加沿可回收金属支架径向方向的外部磁场，网管状结构中的每一根铁钯合金丝都沿外部磁场方向运动，使得可回收金属支架沿可回收金属支架径向方向收缩，收缩后的可回收金属支架能被回收。另，铁基合金具有良好的力学性能和生物相容性(铁元素对人体无害)，而且价格成本较低，有利于大规模生产和推广使用。
27.在一具体实施例中，网管状结构由形状大小一致的六边形或四边形结构构成，优选六边形结构，扩张时结构更稳定，且能够提供更大幅度的收缩率，便于回收金属支架。
28.在一具体实施例中，铁钯合金丝可以为中空丝状结构或实心丝状结构。
29.在一具体实施例中，铁钯合金丝的直径为1um～3um。
30.本发明还公开了一种可回收金属支架的制备方法，包括以下过程：
31.1)以具有磁致收缩性的铁钯合金作为靶材，铁钯合金的分子式为：feapdb，其中，a b＝100，a为70～73，b为27～30，在溅射室设置基板，直流磁控溅射靶材，靶材沉积在预结构上，得到具有磁致收缩性的铁钯合金丝。
32.在上述实施方式中，在一具体实施例中，直流磁控溅射的条件包括：向溅射室通入3
×
10-3
mbar～5
×
10-3
mbar的惰性气体，靶材的溅射方向与基板的角度为5
°
～20
°
，靶材距离基板的垂直距离为15～20cm，直流磁控溅射的功率为40w～60w，直流磁控溅射时间通常
需要5～6小时。
33.在上述实施方式中，基板的材料可以硅或氮化硅等。
34.在一较优实施例中，在溅射靶材之前，先通过磁控溅射在基板上形成金预结构层，金预结构层的金的原子晶格结构对铁钯合金的原子结构和生长方向具有导向作用。
35.在上述实施方式中，当基板为线状或片状结构时，可制得实心丝状结构的铁钯合金丝，当基板为圆筒状时，基板套设于滚筒上，滚筒转动带动基板转动，滚筒的转动速度为80rpm～100rpm，此时可制得中空丝状结构的铁钯合金丝。
36.2)将铁钯合金丝进行热处理，得到热处理后的铁钯合金丝。
37.在上述实施方式中，热处理的作用主要是形成形状记忆合金，在一具体实施例中，热处理的温度为800℃～1000℃；热处理的时间为10min～20min。
38.3)将热处理后的铁钯合金丝形成网管状结构，得到可回收金属支架。
39.在上述实施方式中，可采用现有制备网管状结构支架的任何方法形成网管状结构，例如，可以编织形成网管状结构。
40.本发明还公开了一种上述可回收金属支架的使用方法，包括以下过程：
41.1)上述可回收金属支架在10℃～20℃上是奥氏体，呈扩张状态，将呈扩张状态的可回收金属支架置于冰水中，此时，冰水的温度低于奥氏体温度，可回收金属支架发生马氏体相变，施加沿可回收金属支架径向方向的作用力压缩可回收金属支架，可回收金属支架被压缩。
42.2)将压缩的可回收金属支架通过导管等工具输送至血管中，压缩的可回收金属支架在人体体温范围内发生奥氏体相变，呈扩张状态，支撑血管。
43.3)回收时，对血管中呈扩张状态的可回收金属支架施加沿可回收金属支架径向方向的外部磁场，可回收金属支架沿可回收金属支架径向方向收缩，如图2和图3所示，收缩后的可回收金属支架能被回收。
44.在一具体实施例中，外部磁场的强度为5t～7t，使可回收金属支架回缩至收缩状态。
45.以下为具体实施例。
46.实施例1
47.1)使用fe
70
pd
30
靶材(aci alloys，inc.，san jose，california提供)，在溅射室(aja int.atc 1800)中通入高纯度氩气，压力为4
×
10-3
mbar，靶材的溅射方向与基板的角度为5
°
，靶材距离基板的垂直距离为18cm，直流磁控溅射的功率为50w，直流磁控溅射时间6小时；基板为圆筒状，套设于滚筒上，滚筒以80rpm的速度旋转，先在基板上通过磁控溅射形成金预结构层，然后在金预结构层上沉积fe
70
pd
30
薄膜，去除基板，得到空心fe
70
pd
30
金属合金丝。
48.2)将fe
70
pd
30
金属合金丝在900℃空气中热处理10分钟，得到热处理后的fe
70
pd
30
金属合金丝。
49.3)用fe
70
pd
30
金属合金丝编织形成金属支架。
50.实施例2
51.1)使用fe
72
pd
28
靶材(aci alloys，inc.，san jose，california提供)，在溅射室(aja int.atc 1800)中通入高纯度氩气，压力为4
×
10-3
mbar，靶材的溅射方向与基板的角
度为5
°
，靶材距离基板的垂直距离为18cm，直流磁控溅射的功率为50w，直流磁控溅射时间6小时；基板为圆筒状，套设于滚筒上，滚筒以80rpm的速度旋转，先在基板上通过磁控溅射形成金预结构层，然后在金预结构层上沉积fe
72
pd
28
薄膜，去除基板，得到空心fe
72
pd
28
金属合金丝。
52.2)将fe
72
pd
28
金属合金丝在900℃空气中热处理10分钟，得到热处理后的fe
72
pd
28
金属合金丝。
53.3)用fe
72
pd
28
金属合金丝编织形成金属支架。
54.实施例3
55.1)使用fe
70
pd
30
靶材(aci alloys，inc.，san jose，california提供)，在溅射室(aja int.atc 1800)中通入高纯度氩气，压力为4
×
10-3
mbar，靶材的溅射方向与基板的角度为5
°
，靶材距离基板的垂直距离为18cm，直流磁控溅射的功率为50w，直流磁控溅射时间6小时；基板为片状，先在基板上通过磁控溅射形成金预结构层，然后在金预结构层上沉积fe
70
pd
30
薄膜，去除基板，得到实心fe
70
pd
30
金属合金丝。
56.2)将fe
70
pd
30
金属合金丝在900℃空气中热处理10分钟，得到热处理后的fe
70
pd
30
金属合金丝。
57.3)用fe
70
pd
30
金属合金丝编织形成金属支架。
58.测试例1
59.对上述实施例1制得的铁钯合金丝进行磁致收缩实验，磁致收缩实验过程为:首先，沿铁钯合金丝的径向方向施加一个0.2tesla的恒定磁场，然后，沿铁钯合金丝的方向施加一个变化磁场，磁场强度从0增大到1tesla,再从1tesla反向减少到-1tesla，最后再返回到0。结果如图4所示，铁钯合金丝最大发生了0.5％的形变，可见，外部磁场可使铁钯合金丝产生磁致收缩现象。
60.对上述实施例1制得的可回收金属支架施加沿其径向方向的5t～7t恒定磁场，可使可回收金属支架回缩至收缩状态。
61.测试例2
62.对上述实施例1制得的铁钯合金丝进行超弹性测试，用拉伸试验机对铁钯合金丝进行联系5个循环的拉伸实验，结果如图5所示，可恢复超弹性应变为3％。
63.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。