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嘉峪檢測網(wǎng) 2024-09-30 11:07
生物可吸收支架 (Bioresorbable vascular scaffolds, BRS) 曾被譽(yù)為冠脈介入(PCI) 的第四次革命,但之前的發(fā)展并未達(dá)到臨床的預(yù)期。PCI之前的基礎(chǔ)是:球囊成形術(shù)、裸金屬支架和藥物洗脫支架 (DES),正是在此基礎(chǔ)之上,臨床提出了“能夠提供相同功能,而后消失”的支架設(shè)想。
雖然前景光明,但第一代聚合物BRS存在幾個痛點(diǎn),如聚合物強(qiáng)度相對較低,那么相應(yīng)支架支柱約150微米的厚度(DES 約為 80 微米),而這會導(dǎo)致更易形成血栓的環(huán)境;此外,聚合物延展性的受限(有限的過度膨脹率),增加了支架貼壁不良和隨后支架降解時管腔內(nèi)支架分解的可能性。
盡管存在這些缺點(diǎn),但過度風(fēng)險期會在三年后結(jié)束,這對應(yīng)于支架完全吸收的時間。因此,如果在植入后的前三年內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)與DES相當(dāng)?shù)陌踩院陀行裕敲碆RS技術(shù)確實(shí)可以發(fā)揮其潛力,不僅在冠狀動脈疾病 (CAD) 方面,在治療外周動脈疾病 (PAD) 方面也是如此。
BRS 聚合物的“微結(jié)構(gòu)”
BRS具有雙重要點(diǎn):提供安全有效的動脈/徑向支持,以防止血流重建后回縮;并以良性方式吸收,從而恢復(fù)自然血管功能。
對于聚合物,提供有效的徑向支撐并非易事,但同時,要求它們既可卷曲又可膨脹,從而產(chǎn)生較高的局部應(yīng)變。之外,BRS須“過度膨脹”以實(shí)現(xiàn)與血管壁的良好支撐貼合。在這種高應(yīng)變植入過程之后,BRS 必須能夠保持較高的屈服應(yīng)力以防止血管回縮,最后,必須無并發(fā)癥地重新吸收。
這就要求聚合物(管材)的微結(jié)構(gòu)層面,可以經(jīng)歷高變形步驟(例如卷曲和膨脹),且能保持住。
聚合物微結(jié)構(gòu):化學(xué)+機(jī)械
BRS最常見的制造方法是激光切割 (管體)。對于管體而言,切割前的的化學(xué)和機(jī)械性能對于實(shí)現(xiàn)安全有效的 BRS 至關(guān)重要。因?yàn)檫@將決定管腔支撐的持續(xù)時間、負(fù)載轉(zhuǎn)移和完全吸收的時間,而且最重要的是,可以為控制聚合物微結(jié)構(gòu)提供模板。最佳的微結(jié)構(gòu)不僅要在植入時實(shí)現(xiàn),也要在降解和再吸收的各個階段實(shí)現(xiàn)。
高度對齊的微結(jié)構(gòu)(高分子取向)以及小晶粒結(jié)晶度,是關(guān)鍵的兩點(diǎn)。這種微結(jié)構(gòu)將聚合物從易脆性斷裂變?yōu)榫哂懈邚?qiáng)度和延展性。此外,還能實(shí)現(xiàn)可預(yù)測和均勻的降解,完美的解決了第一代BRS的兩個主要后期缺陷:腔內(nèi)支架分解和血栓形成。
定制化的微結(jié)構(gòu)
治療CAD和PAD的BRS 在設(shè)計、尺寸和功能方面存在很大差異。這些差異導(dǎo)致了由單一微結(jié)構(gòu)組成的聚合物管材不太可能成為多種BRS的。
這就意味需要根據(jù)應(yīng)用血管去做管材的定制化,即其微結(jié)構(gòu)的定制化。通應(yīng)變、應(yīng)變率和溫度來精確控制,以確保管體多個軸上的聚合物結(jié)晶度、晶粒尺寸和分子取向等,從而決定最終BRS的性能。鑒于激光切割工藝,其管體的分子取向可以雙軸定制,以產(chǎn)生有利于特定BRS設(shè)計的軸向和縱向取向,從而達(dá)成應(yīng)用的差異化。
未來
精確控制聚合物微結(jié)構(gòu),為多種應(yīng)用最好技術(shù)鋪墊。其中,薄支柱設(shè)計的BRS,具有高徑向強(qiáng)度設(shè)計的BTK BRS,以及一些新材料如 PLGA,PLC,包括自膨脹BRS等,都為未來新型BRS做好了技術(shù)儲備。
來源:CCI心血管醫(yī)生創(chuàng)新俱樂部