專利名稱：包括具有層狀結(jié)構(gòu)的生物相容性聚合物產(chǎn)品的醫(yī)療器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合物和由聚合物制成的產(chǎn)品。其披露了一種提高聚合物產(chǎn)品，具體是暴露于壓力、沖擊、磨損和撕拉下的聚合物產(chǎn)品的質(zhì)量的方法。本文所披露的聚合物具體可用作軟骨替代品并且用于醫(yī)療器件中使用的產(chǎn)品。尤其是該產(chǎn)品可以用作人造關(guān)節(jié)墊片(spacer)以代替缺失的軟骨，該關(guān)節(jié)可以保持靈活。本申請(qǐng)中所引用的所有專利和非專利參考文獻(xiàn)的全文內(nèi)容包含在本文中作為參考。
背景技術(shù)：
許多修復(fù)性醫(yī)療器件被植入承重的關(guān)節(jié)例如膝、髖關(guān)節(jié)等中。正如此，這些修復(fù)性器件必須非常牢固并且具有高程度的耐磨性。目前，修復(fù)性醫(yī)療器件工業(yè)已經(jīng)采用了各種金屬和聚合物及其組合以制造修復(fù)性器件。不幸地是，金屬和聚合物都具有缺陷。例如，金屬例如不銹鋼、鎢和鈦及其合金可能不能抵抗身體的腐蝕性環(huán)境并且最終開始磨損。這種磨損可能導(dǎo)致細(xì)的金屬顆粒從該器件的接觸面上脫落并且進(jìn)入周圍的組織和骨，這可能潛在地造成致病問題。聚合物，例如聚乙烯、聚丙烯和尼龍同樣可能展現(xiàn)出磨損并且可能因此產(chǎn)生顆粒，所述顆粒擴(kuò)散到組織和骨頭中。從這些修復(fù)性醫(yī)療器件上脫落的金屬和聚合物顆粒受到關(guān)注，因?yàn)樗鼈兛梢怨逃械嘏c同它們接觸的組織和骨頭發(fā)生反應(yīng)，從而可能造成組織退化或者壞死。
許多醫(yī)療器件被植入承重的關(guān)節(jié)例如膝、髖等中或者在人體中使用，其中機(jī)械功能提供高強(qiáng)度或形狀穩(wěn)定性，所述醫(yī)療器件諸如心臟瓣膜(heartvalve)、胸部假體(breast prothesis)、支架(stent)、導(dǎo)管(catheter)等。正如此，這些醫(yī)療器件必須非常牢固并且具有高程度的耐磨性。修復(fù)性醫(yī)療器件生產(chǎn)者不斷努力以改進(jìn)它們的物理性能而開發(fā)出更好的產(chǎn)品。例如，改進(jìn)的耐磨性是需要賦予修復(fù)性醫(yī)療器件的性質(zhì)。提高耐磨性而不喪失強(qiáng)度或者不造成氧化降解是難以實(shí)現(xiàn)的平衡。
通常，通過(guò)用人造關(guān)節(jié)代替關(guān)節(jié)而治療關(guān)節(jié)損傷，諸如軟骨損傷。然而，人造關(guān)節(jié)置換造成了嚴(yán)重的并發(fā)癥，具體是疏松的高發(fā)率，這導(dǎo)致了人造關(guān)節(jié)周圍的骨斷裂。在軟骨損傷的情況下，優(yōu)選將軟骨替代品置于完整的骨中進(jìn)行修復(fù)，而不是替換整個(gè)關(guān)節(jié)。
已經(jīng)想出了許多方法試圖降低承重的修復(fù)性醫(yī)療器件的磨損速率。對(duì)于聚合物，修復(fù)性醫(yī)療器件工業(yè)中的一種常用實(shí)踐是使用交聯(lián)的聚合物和樹脂以形成醫(yī)療器件。聚合物通常通過(guò)化學(xué)催化或者輻射(irradiation)暴露而發(fā)生交聯(lián)。大多數(shù)交聯(lián)方法導(dǎo)致更高的耐磨性。然而，不加選擇的或者不加以控制的交聯(lián)可能導(dǎo)致形成變?nèi)醯木酆衔锘|(zhì)，其不能耐受置于患者內(nèi)的器件上的巨大壓力，導(dǎo)致如上所述的退化性磨損。
醫(yī)療器件工業(yè)中的一種普遍實(shí)踐是使用交聯(lián)的聚合物和樹脂以形成醫(yī)療器件?！敖宦?lián)的”聚合物被定義成這樣的聚合物材料，其已經(jīng)進(jìn)行了化學(xué)或輻射引發(fā)的活化，導(dǎo)致了在單個(gè)聚合物鏈兩兩或更多個(gè)之間的樹枝狀鍵形成，得到新的分子間和分子內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)。在聚合物中，這些交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)提供化學(xué)和物理性能，這通常與未被使用過(guò)的(virgin)聚合物不同。這些性能包括增加的耐磨性和抗蠕變性、耐久性等。包括醫(yī)療器件的聚合物材料的不加選擇的或者不受控制的交聯(lián)可能導(dǎo)致提高的耐磨性，但是可能犧牲強(qiáng)度和其它所需的性能。
超高分子量聚乙烯(下文中稱作”UHMW聚乙烯”或”UHMWPE”)通常用于制備修復(fù)性關(guān)節(jié)，例如人造的髖關(guān)節(jié)。近年來(lái)，已經(jīng)變得日益明顯的是，響應(yīng)于UHMW聚乙烯磨損碎片的組織壞死和界面骨質(zhì)溶解是修復(fù)性關(guān)節(jié)長(zhǎng)期疏松而導(dǎo)致失敗的一個(gè)原因。例如，人造髖關(guān)節(jié)中UHMW聚乙烯的髖臼罩(acetabular cup)的磨損過(guò)程將許多微觀的磨損顆粒引入周圍的組織。身體對(duì)這些顆粒的反應(yīng)包括組織，具體是用于固定假體的骨的發(fā)炎和退化。最終，該假體變得疏松且伴有疼痛并且必須實(shí)施修復(fù)。通常被整形外科醫(yī)生和生物材料科學(xué)家所接受的是組織對(duì)磨損碎片的反應(yīng)是這種假體的長(zhǎng)期使用失敗的主要原因。
美國(guó)申請(qǐng)20020007219描述了輻射和熔融處理的超高分子量聚乙烯修復(fù)性器件。該參考文獻(xiàn)描述了用于身體內(nèi)的醫(yī)療假體，其由基本不含可檢測(cè)到的自由基的、經(jīng)輻射處理的超高分子量聚乙烯所形成。優(yōu)選的假體在假體磨損期間顯示從假體產(chǎn)生的顆粒逐漸減少，并且基本抗氧化。還描述了生產(chǎn)這種器件的方法和其中使用的材料。
美國(guó)申請(qǐng)20020037944描述了為了低的磨損而使用輻射和熱處理使聚乙烯交聯(lián)。描述了提高聚合物耐磨性的方法、所得的聚合物和由這種聚合物制成的體內(nèi)植入物。該發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案提出了一種方法，其中聚合物的輻射優(yōu)選用γ-射線輻射，然后例如通過(guò)重新熔融或者退火進(jìn)行熱處理。所得的聚合物組分的氧化程度最高的表面層優(yōu)選被除去。該發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案提出了一種通過(guò)使聚合物交聯(lián)并進(jìn)行熱處理而優(yōu)化聚合物的耐磨性和所需的物理和/或化學(xué)性能的通用方法。所得的聚合物組分是耐磨的并且可以被制成體內(nèi)植入物。
美國(guó)申請(qǐng)20010049401描述了用于人造人體關(guān)節(jié)的化學(xué)交聯(lián)的超高分子量聚乙烯。披露了一種具體是在輻射殺菌之前通過(guò)將進(jìn)行交聯(lián)而提高聚合物耐磨性的方法。具體地，該發(fā)明提出了化學(xué)交聯(lián)的超高分子量聚乙烯在體內(nèi)植入物中的用途。
發(fā)明概述本發(fā)明的第一方面涉及一種包括具有層狀結(jié)構(gòu)的生物相容性聚合物產(chǎn)品的醫(yī)療器件，該層狀結(jié)構(gòu)包括至少一層第一聚合物組分的上層、第二聚合物組分的中間層和至少一層第三聚合物組分的下層，其所述中第一聚合物組分和第三聚合物組分的鏈長(zhǎng)比第二聚合物組分的鏈長(zhǎng)更長(zhǎng)。
所述第一和第三聚合物組分可以相似或者彼此不同。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明提供制備醫(yī)療器件的方法。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明提供制備聚乙烯醫(yī)療器件的方法。具體地，本發(fā)明提供分層的聚合物結(jié)構(gòu)以制備具有改進(jìn)的磨損性能的醫(yī)療器件。至少三層聚合物被分層化(stratify)，并且所述分層的產(chǎn)品可以被壓制成形。
術(shù)語(yǔ)“醫(yī)療器件”將被理解成可以在包括個(gè)人的醫(yī)療處理的任何過(guò)程中短期或者更持久地使用的任何器件。
術(shù)語(yǔ)“分層(stratified)”與術(shù)語(yǔ)“層狀(layered)”和“層疊(stacked)”同義使用，并且是指該產(chǎn)品由三層或更多層聚合物材料制得。
由于該器件的分層結(jié)構(gòu)以及該器件內(nèi)的交聯(lián)的聚合物，本發(fā)明中的醫(yī)療產(chǎn)品的特征是高拉伸強(qiáng)度和改進(jìn)的耐磨性并且能夠吸收震動(dòng)(shock)、沖擊(impact)和壓力負(fù)荷(pressure load)。耐磨性(wear resistance)也可以是指磨損性(wearability)。
術(shù)語(yǔ)“層狀結(jié)構(gòu)(layered structure)”具體描述了根據(jù)形成該器件的聚合物產(chǎn)品的方法的特征，但層狀結(jié)構(gòu)在由聚合物組分制得的器件內(nèi)可能是或者可能不是宏觀可見的或者微觀可觀察的。器件的層狀結(jié)構(gòu)可以通過(guò)聚合物產(chǎn)品的化學(xué)分析以及通過(guò)包括光學(xué)顯微術(shù)(light microscopy)、相差顯微術(shù)(contrast microscopy)或NMR顯微術(shù)的顯微術(shù)方法而實(shí)現(xiàn)。醫(yī)療器件的表面層是任選的。所述的器件表面層僅僅可以通過(guò)化學(xué)分析而檢測(cè)到。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，制得了包括聚合物材料的軟骨替代品，所述的軟骨替代品可以替代損傷的軟骨，具體是在與完整的骨頭的關(guān)節(jié)中，其中所述軟骨替代品能夠部分或完全地充當(dāng)關(guān)節(jié)中天然軟骨的角色。
本發(fā)明還提供各種類型的修復(fù)性器件和其它醫(yī)療器件的制備。盡管本發(fā)明并不限于任何具體形狀的醫(yī)療和修復(fù)性器件，但優(yōu)選的形狀包括髖臼罩、髖關(guān)節(jié)內(nèi)置假體(hip endo-prosthese)、膝、踝、肩、脛骨關(guān)節(jié)和股骨關(guān)節(jié)、手指和拇指的組成部分(member)、椎骨、肘、足和腳趾的組成部分以及手腕的組成部分以及胸部假體、心臟瓣膜、支架和導(dǎo)管。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，使用于制備相對(duì)薄的層的聚合物材料層疊，優(yōu)選的是其中具有不同成分(constitution)的層互相對(duì)著放置的組合。采用包括兩種或多種成分的聚合物材料的層。優(yōu)選一個(gè)層由一種聚合物材料組成。一種聚合物材料包括長(zhǎng)的聚合物鏈例如纖維，然而另一種聚合物材料包括短鏈聚合物材料。根據(jù)器件厚度和該器件所采用的層數(shù)來(lái)選擇器件的每個(gè)聚合物層的厚度，各個(gè)聚合物層的優(yōu)選厚度為0.1mm-10mm，但是任選地且優(yōu)選由聚合物層組成的器件，其中長(zhǎng)的聚合物纖維包括在比短鏈聚合物材料的層更薄的聚合物的層中。
由本發(fā)明的分層的聚合物層制得的醫(yī)療器件可以在一種或多種方法中進(jìn)行模制(mould)，所述方法包括加熱、真空處理和壓制。在對(duì)聚合物產(chǎn)品于真空中進(jìn)行壓制的同時(shí)或之后，對(duì)層疊的聚合物層進(jìn)行加熱以使聚合物的各個(gè)層結(jié)合，其中對(duì)醫(yī)療器件的整個(gè)形狀加以控制。聚合物材料的任何多余物(surplus)都可以被切掉。
該醫(yī)療器件可以被制成帶有附件(attachment)或者一個(gè)或多個(gè)孔，以提高其在接受醫(yī)療器件的個(gè)體的身體內(nèi)的功能性或者將該器件固定所述身體內(nèi)。
因此，本發(fā)明的另一方面是一種制備聚合物產(chǎn)品的醫(yī)療器件的方法，所述方法包括得到許多至少三層聚合物層、將所述聚合物層放置成夾心(sandwich)結(jié)構(gòu)、通過(guò)加熱所述結(jié)構(gòu)接著將其壓制到模具中而使聚合物層的夾心結(jié)構(gòu)成形，其中在真空下進(jìn)行加熱和壓制過(guò)程，并且以所需的形狀提供聚合物產(chǎn)品。
在一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)該醫(yī)療器件進(jìn)行輻射(irradiation)以使聚合物材料交聯(lián)，輻射源可以是，但不限于高能電子、γ-射線、可見光子、微波，優(yōu)選高能電子和γ-射線，更優(yōu)選高能電子。
為了降低身體內(nèi)的醫(yī)療聚合物器件與其周圍環(huán)境之間的摩擦，可以對(duì)成形后的聚合物產(chǎn)品進(jìn)行表面涂覆，該表面涂層可以是能夠降低摩擦的任意生物相容性涂覆材料。在優(yōu)選實(shí)施方案中，通過(guò)等離子體聚合(plasmapolymerisation)處理使產(chǎn)品涂覆有10-500nm的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。該表面涂層通過(guò)提高潤(rùn)滑性能由此降低了摩擦從而增加了器件的使用壽命。
定義LDPE＝低密度聚乙烯UHMWPE＝超高分子量聚乙烯術(shù)語(yǔ)“芯(core)”用來(lái)描述聚合物的層；所述層由短鏈聚合物材料制成。將芯的短鏈聚合物材料制成(cast)所需的厚度。芯主要用于提高器件吸收震動(dòng)、沖擊及壓力負(fù)荷的能力，芯還可以使兩層織物互相連接。
術(shù)語(yǔ)“織物(fabric)”用來(lái)描述聚合物的層；所述層由長(zhǎng)的聚合物鏈例如聚合物纖維制成。纖維以織品(textile)結(jié)構(gòu)組合。
術(shù)語(yǔ)“纖維(fibre)”用作分子的單元，其中纖維具有相對(duì)短的長(zhǎng)度，并且其特征還在于長(zhǎng)度與厚度或直徑的比較高。
術(shù)語(yǔ)“絲(filament)”用作考慮成連續(xù)的、直徑小且長(zhǎng)度非常長(zhǎng)的單織品單元(element)。
術(shù)語(yǔ)“薄膜(film)”用來(lái)描述聚合物的層；所述層由短鏈聚合物材料制成。將薄膜的短鏈聚合物材料制成所需的厚度。薄膜主要用于使兩層織物互相連接，且還提供了如下所述的器件的重要特征。
術(shù)語(yǔ)“嵌體(inlay)”用來(lái)描述聚合物的較小的層；所述層由短鏈聚合物材料制成。將嵌體的短鏈聚合物材料制成所需的形狀和厚度。嵌體主要用于提高所述器件在經(jīng)受較高程度壓力和震動(dòng)時(shí)，吸收該器件的區(qū)域內(nèi)的震動(dòng)、沖擊及壓力負(fù)荷的能力。
術(shù)語(yǔ)“植入物(implant)”用于器件，其被插入身體以代替或取代已經(jīng)喪失或損傷的功能。
術(shù)語(yǔ)“醫(yī)療器件(medical device)”理解成可以在包括個(gè)人的醫(yī)療處理在內(nèi)的任何過(guò)程中短期或者更持久地使用的任何器件。具體地，“醫(yī)療器件”可以是植入物，其中術(shù)語(yǔ)植入物是指長(zhǎng)期(例如數(shù)年)插入到人體或動(dòng)物體的器件。術(shù)語(yǔ)“股線(strand)”用作同時(shí)制成并且輕輕連接的平行絲線的集合體(assembly)。


圖1表示該醫(yī)療器件的一種三層分層結(jié)構(gòu)，包括織物-芯或嵌體-織物。
圖2表示被表面涂覆的圖1的三層分層結(jié)構(gòu)。
圖3表示該醫(yī)療器件的一種三層分層結(jié)構(gòu)，包括織物-薄膜-織物。
圖4表示被表面涂覆的圖3的三層分層結(jié)構(gòu)。
圖5表示該醫(yī)療器件的一種五層分層結(jié)構(gòu)，包括織物-芯或嵌體-織物-薄膜-織物。
圖6表示被表面涂覆的圖5的五層分層結(jié)構(gòu)。
圖7表示該醫(yī)療器件的一種表面表面涂覆的七層分層結(jié)構(gòu)，包括織物-薄膜-織物-芯或嵌體-織物-薄膜-織物。
圖8A表示圖7的七層分層結(jié)構(gòu)以及由所述分層結(jié)構(gòu)制成的罩型器件以及邊緣的密封(8C)。
圖9表示制備所述器件的流程圖。
圖10表示人的髖關(guān)節(jié)，其中根據(jù)本發(fā)明醫(yī)療器件的一個(gè)實(shí)施方案安裝在原位。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供在用作醫(yī)療器件的聚合物組合物中改進(jìn)的耐磨性(wearresistance)和高拉伸強(qiáng)度(tensile strength)以及剛度(toughness)的所需平衡。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)控制包括有修復(fù)性器件的不同聚合物基質(zhì)(substrate)的量改進(jìn)耐磨性而不犧牲其它所需的性能例如剛度或強(qiáng)度。參照?qǐng)D1，闡述了醫(yī)療器件的分層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的產(chǎn)品具有高拉伸強(qiáng)度和改進(jìn)的耐磨性以及吸收震動(dòng)、沖擊及壓力負(fù)荷的能力，其還減少了撕裂(tear off)的量。
用于醫(yī)療器件的材料主要是聚合物，其具有至少一層高分子量的第一聚合物組分和至少一層低分子量的第二聚合物組分。該較長(zhǎng)和較短的聚合物的組合為所述器件提供包括如通過(guò)撕裂(tear)、拉緊(tension)和壓縮(compression)測(cè)定的強(qiáng)度(strength)等特征。
本發(fā)明的主要方面是一種包括具有層狀結(jié)構(gòu)的生物相容性聚合物產(chǎn)品的醫(yī)療器件，該層狀結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)第一聚合物組分上層、第二聚合物組分中間層和至少一個(gè)第三聚合物組分下層，其中第一聚合物組分和第三聚合物組分的鏈長(zhǎng)比第二聚合物組分的鏈長(zhǎng)更長(zhǎng)。
本發(fā)明的實(shí)質(zhì)是選擇不同的聚合物層的組合物以及選擇包括第一、第二和第三聚合物組分的聚合物層數(shù)，以及所述聚合物層的厚度還以及任選的第二聚合物組分的層的尺寸和位置。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案提供聚烯烴(polyolefinic)聚合物層和樹脂層。在本發(fā)明的上下文中，聚合物被定義成具有相似或不同單體的重復(fù)單元的有機(jī)化合物。樹脂在這里被定義成部分固化的(cured)聚合物，其可用作適合于固化成固體制品的可模制材料。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的聚合物層的聚合物和樹脂可以是聚烯烴聚合物、聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚四氟乙烯(polytetrafluorethylene)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol)、聚環(huán)氧乙烷(polyethylene oxides)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidon)、聚硅烷(polysilanes)、聚氨酯(polyurethanes)、聚醚(polyethers)、聚酰胺(polyamides)、聚酯(polyesters)、聚烷基丙烯酸酯(polyalkylacrylates)、尼龍(nylon)、橡膠(rubber)和環(huán)氧樹脂(epoxy resins)。應(yīng)該理解以上聚合物列表并不是窮盡性的，在本發(fā)明中還可以使用其它聚合物。優(yōu)選聚乙烯和聚丙烯。最優(yōu)選聚乙烯。
優(yōu)選地，第一、第二和/或第三聚合物層的聚合物材料可以選自聚乙烯的組或聚丙烯的組，諸如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、高分子量聚丙烯(HMWPP)、高分子量聚乙烯(HMWPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和超高分子量聚丙烯(UHMWPP)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚丙烯(HDPP)和低密度聚丙烯(LDPP)、超高密度聚乙烯(UHDPE)、超高密度聚丙烯(UHDPP)、交聯(lián)聚乙烯、非交聯(lián)的聚乙烯、交聯(lián)聚丙烯和非交聯(lián)的聚丙烯。在本發(fā)明的該實(shí)施方案中，可以使用以上列出的聚合物的任意組合或它們的等價(jià)物。
第一聚合物組分和第三聚合物組分包括第一聚合物組分和第三聚合物組分的聚合物優(yōu)選超過(guò)100個(gè)單體單元，例如超過(guò)1,000個(gè)單體單元，例如超過(guò)10,000個(gè)單體單元，優(yōu)選超過(guò)20,000個(gè)單體單元，更優(yōu)選超過(guò)30,000個(gè)單體單元，更優(yōu)選超過(guò)40,000個(gè)單體單元，更優(yōu)選超過(guò)50,000個(gè)單體單元，最優(yōu)選超過(guò)60,000個(gè)單體單元。
包括本發(fā)明的第一和第三聚合物組分的上層和下層的聚合物優(yōu)選分子量為1,000-100,000,000，例如10,000-75,000,000，例如50,000-50,000,000，優(yōu)選75,000-25,000,000，更優(yōu)選100,000-1,000，000，更優(yōu)選200,000-800,000，更優(yōu)選300,000-700,000，最優(yōu)選400,000-600,000。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，包括第一聚合物組分和第三聚合物組分的聚合物包括由上述聚合物制得的長(zhǎng)的聚合物纖維、絲線或股線，優(yōu)選用于制備所述纖維和絲線的聚合物可以選自聚乙烯的組，其包括、但不限于，高分子量聚乙烯(HMWPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、超高密度聚乙烯(UHDPE)、交聯(lián)聚乙烯和非交聯(lián)的聚乙烯。本發(fā)明最優(yōu)選的聚合物是由UHMWPE制得的纖維。第一聚合物組分和第三聚合物產(chǎn)品的聚合物為所述器件提供強(qiáng)度和耐磨性。
本發(fā)明的上層和下層的優(yōu)選聚合物是UHMWPE，優(yōu)選的組合是UHMWPE和HDPE。
上層和下層聚合物材料的另外組分可以以編織(braided)、機(jī)織(woven)、海綿狀(spongy)或螺旋形(spiral)的模式摻入到基質(zhì)中，包括所述另外組分的纖維和絲線具有增強(qiáng)的性能。纖維可以是無(wú)機(jī)纖維例如碳化物、氮化物、硼化物、碳和氧化物纖維，或者所述增強(qiáng)材料(reinforcement)可以是有機(jī)原料例如Dacron。
第二聚合物組分包括第二聚合物組分的中間層可以由短鏈聚合物材料構(gòu)成；所述聚合物可以選自上述的聚合物。短鏈聚合物可以少于約100個(gè)單元，諸如少于約90個(gè)單元，例如少于約80個(gè)單元，優(yōu)選少于約70個(gè)單元，更優(yōu)選少于約60個(gè)單元，更優(yōu)選少于約50個(gè)單元，更優(yōu)選少于約40個(gè)單元，最優(yōu)選少于約30個(gè)單元。短鏈聚合物材料可以不具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)并且鏈之間僅有弱范德華力。分子量?jī)?yōu)選低于約10,000，諸如低于約9,000，例如低于約8,000，優(yōu)選低于約7,000，更優(yōu)選低于約6,000，更優(yōu)選低于5,000，更優(yōu)選低于約4,000，最優(yōu)選低于約3,000。
制備組成薄膜、芯和嵌體聚合物層的中間層的優(yōu)選聚合物可以選自聚乙烯的組或選自聚丙烯的組，其包括、但不限于聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、高分子量聚乙烯(HMWPE)、高分子量聚丙烯(HMWPP)、高密度聚乙烯(HDPE)、高密度聚丙烯(HDPP)、低密度聚乙烯(LDPE)和低密度聚丙烯(LDPP)。優(yōu)選的是短鏈聚合物材料諸如LDPE和LDPP。更優(yōu)選支化的聚合物。最優(yōu)選聚乙烯的短鏈聚合物材料。
由上面提及的第一、第二和第三聚合物組分，構(gòu)建包括織物、薄膜、芯和嵌體的不同聚合物層。這些聚合物層進(jìn)一步在下面描述。
織物由包括如前所述的第一和/或第三聚合物組分的較長(zhǎng)的聚合物，可以構(gòu)建組成所述醫(yī)療器件的上層和下層的織物。優(yōu)選UHMWPE纖維的織物。該織物對(duì)應(yīng)于如本文別處所述的第一和/或第三聚合物組分。
在所述織物內(nèi)，第一聚合物組分和第三聚合物組分優(yōu)選為纖維的形式。構(gòu)建纖維的方法對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。聚合物可以通過(guò)凝膠旋轉(zhuǎn)(gel spinning)排列(align)和/或捻(spun)成纖維或絲線，所述纖維或絲線可以再被捻成股線。由所述的纖維和/或絲線和/或股線可以制得聚合物材料的層。
可以將織物制成合適的形狀，所述的形狀優(yōu)選通過(guò)機(jī)織(weave)、針織(knit)、鉤編(crochet)、縫合(stitch)、打褶(plait)、交織(interlace)、捻合(interwine)、兩面機(jī)織(interlock)、連接(link)或者以其它方式例如非機(jī)織技術(shù)聯(lián)合纖維和/或絲線和/或股線而構(gòu)成，優(yōu)選該織物是機(jī)織的或者針織的。
在一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用不同的技術(shù)來(lái)機(jī)織(weave)織物，所述的技術(shù)包括，但不限于花色機(jī)織(cord woven)、亞麻布機(jī)織(linen woven)、草席機(jī)織(mat woven)、斜紋板司呢機(jī)織(Celtic woven)和斜紋織物機(jī)織(twillwoven)。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道這些技術(shù)的變化，所述的變化包含在本文中。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，將聚合物纖維機(jī)織成包括90°角截距(intercept)的正方形織物?？椢锏某叽绾蜋C(jī)織樣式是任選的，優(yōu)選31的連結(jié)樣式(斜紋織物)。如果厚度允許，該織物可以被滾壓成輥?zhàn)?roll)，在分層的聚合物產(chǎn)品構(gòu)成之前從該輥?zhàn)由厦撀湎潞线m的片?？梢允褂玫漠a(chǎn)品包括，但不限于以下織物得自DSM的Dyneema、得自Allied Signal Inc的Spectra。優(yōu)選地該織物可用于如本文別處所述構(gòu)建醫(yī)療器件的方法。
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，將上述結(jié)構(gòu)(constitution)的纖維、絲線或股線機(jī)織成織物，所述織物為適合于聚合物產(chǎn)品形狀的形狀。所述織物的形狀可以是任意可能的形狀，包括、但不限于圓形、橢圓形、三角形、四邊形、正方形、矩形、五邊形、六邊形等，并且可以在任意方向上對(duì)稱或不對(duì)稱。優(yōu)選的織物形狀是四邊形和圓形。
在一個(gè)實(shí)施方案中，織物的每一層中的纖維互相交織(positioned over each other)，形成這樣的結(jié)構(gòu)其中交叉角(angle ofintersect)為1-179°，例如40-150°角，例如60-130°角，例如70-110°角，例如80-100°角，例如約90°角。最優(yōu)選的是纖維和股線的交叉角約90°。
優(yōu)選通過(guò)織物中的纖維和/或絲線和/或股線的厚度和數(shù)量以及這些纖維、絲線和股線之間的距離確定織物的厚度。織物的整個(gè)厚度優(yōu)選為0.001-3mm，優(yōu)選0.01-2mm，更優(yōu)選0.02-1.5mm，更優(yōu)選0.03-1.0mm，更優(yōu)選0.04-0.08mm，最優(yōu)選0.05-0.06mm。
在一個(gè)實(shí)施方案中，織物的面積重量(area weight)約10g/M2-500g/M2，優(yōu)選面積重量約50g/M2-300g/M2，更優(yōu)選面積重量約75g/M2-250g/M2，更優(yōu)選面積重量約100g/M2-200g/M2，更優(yōu)選面積重量約125g/M2-175g/M2，甚至更優(yōu)選面積重量約140g/M2-160g/M2，最優(yōu)選面積重量約150g/M2。
用于根據(jù)本文所述而制得所述織物的纖維、絲線和股線可以具有優(yōu)選100-650dtex的纖維直徑。經(jīng)紗(warpyarn)的纖維直徑優(yōu)選約300-650dtex，更優(yōu)選約350-550dtex，更優(yōu)選約400-500dtex，最優(yōu)選約430-460dtex。緯紗(weftyarn)的纖維直徑優(yōu)選約100-350dtex，更優(yōu)選約150-300dtex，更優(yōu)選約175-250dtex，最優(yōu)選約210-230dtex。
織物并不必由具有相同厚度的纖維或絲線或股線構(gòu)建成?？梢允褂闷渲幸恍┕删€的厚度大于其它股線的機(jī)織織物。以這種方式，例如每隔一根、每隔兩根或者每隔更多根的股線可以比該織物的其它股線更厚。
這里所述的織物還可以由不同聚合物的股線組成。所述的不同聚合物可以從上文中所列出的聚合物當(dāng)中選擇?？梢杂脙煞N或多種聚合物構(gòu)建所述織物。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述織物的厚度可以根據(jù)如上所述的聚合物股線的不同厚度或者用于構(gòu)造所述織物的不同聚合物而變化。還可以使用每cm(pr cm)不同數(shù)量的股線。
在一個(gè)實(shí)施方案中，織物的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)層的表面尺寸可以小于醫(yī)療器件的總表面尺寸。較小的織物層可以包圍嵌體。
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，織物具有高拉伸強(qiáng)度和高耐磨性。拉伸強(qiáng)度的等級(jí)由用于制得纖維的聚合物以及所述纖維的厚度決定?？椢镏泄删€或纖維的拉伸強(qiáng)度優(yōu)選高于1.0GPa，例如高于1.2GPa，優(yōu)選高于1.4GPa，更優(yōu)選高于1.6GPa，更優(yōu)選高于1.8GPa，更優(yōu)選高于1.9GPa，最優(yōu)選高于2.0GPa。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，織物中股線或纖維的拉伸強(qiáng)度優(yōu)選高于0.05GPa，例如高于0.1GPa，優(yōu)選高于0.3GPa，更優(yōu)選高于0.5GPa，更優(yōu)選高于0.7GPa，更優(yōu)選高于0.8GPa，最優(yōu)選高于0.9GPa。
盡管術(shù)語(yǔ)“纖維”用于描述包括第一和第三聚合物組分的織物，但可以使用包括長(zhǎng)鏈聚合物單元的絲線和/或股線和/或其它組分代替纖維。
該織物構(gòu)成器件的增強(qiáng)織物(reinforcement fabric)或組織(tissue)。
薄膜、芯和嵌體聚合物產(chǎn)品的中間層包括第二聚合物組分。所述的聚合物組分可以是如上所述的任意短鏈聚合物材料或低密度聚合物材料。同樣，長(zhǎng)鏈聚合物材料諸如纖維和/或絲線和/或股線的短切股線(chopped strand)可以用作短鏈聚合物材料。優(yōu)選的情形是當(dāng)包括短鏈聚合物的短切股線被模制成本文別處所述的具有低密度聚合物材料的基質(zhì)(matrix)或包含第二聚合物組分的聚合物。
“短切股線”是指從纖維和/或絲線和/或股線切下的較短的鏈或股線。
在一個(gè)實(shí)施方案中，包括聚合物層的所述中間層包括薄膜、芯或嵌體。
聚合物層“薄膜”、“芯”和“嵌體”可以由類似或基本類似或不同的聚合物制得。優(yōu)選薄膜、芯和嵌體的聚合物層由類似的聚合物制得。適于使用的聚合物是上面所述的。
薄膜、芯和嵌體的差異可以是聚合物層的尺寸(dimension)。所述的尺寸可根據(jù)聚合物層的功能確定。薄膜、芯和嵌體可以在厚度上彼此不同，但還可以具有相似的厚度，由此薄膜和芯有時(shí)可以在醫(yī)療器件的組成中互相替代。
薄膜和芯的視覺差異(visual difference)優(yōu)選基于厚度，其中薄膜通常比芯更薄。薄膜層的主要目的是使兩層織物互相連接，并且同時(shí)為器件提供諸如吸收震動(dòng)、沖擊和壓力負(fù)荷的能力等特征。
芯同樣可以使織物互相連接，并且如薄膜那樣為器件提供相同的特征，但是芯可以用于這樣器件，所述期間與不包括芯層的器件相比可經(jīng)受更高程度的沖擊和壓力負(fù)荷。
芯和嵌體的差異可以基于聚合物層的長(zhǎng)度和寬度，嵌體可以比芯更小。嵌體的作用是吸收醫(yī)療器件的特定區(qū)域內(nèi)的震動(dòng)和壓力。一個(gè)器件的嵌體可以比另一個(gè)器件的芯更大。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述的中間層包括薄膜或芯或嵌體。所述薄膜和芯包括上述的聚合物，并且可以通過(guò)將所述聚合物熔融而構(gòu)造。聚合物的混合物可以用于構(gòu)造所述薄膜、芯或嵌體。熔融的聚合物物質(zhì)可以根據(jù)任何可能的方法形成，所述的方法對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是已知的。所述方法包括，但不限于吹塑(blow moulding)、擠出(extruding)、箔塑(foilmoulding)、注塑(injection moulding)、壓塑(compression moulding)，優(yōu)選吹塑。優(yōu)選的方法是在小或大的開口模具/槽中對(duì)熔融的聚合物物質(zhì)進(jìn)行模塑或者注塑，所述材料的厚度是任選的，但選擇為在固化后不發(fā)生改變。在固化之后，可以將固化的聚合物基質(zhì)切割或沖壓(punch)或壓制(stamp)成合適的尺寸。
可以根據(jù)應(yīng)用的范圍確定薄膜的合適尺寸。薄膜的優(yōu)選應(yīng)用是作為兩層織物之間的薄聚合物層，在這種情況下，包括薄膜的長(zhǎng)度和寬度在內(nèi)的尺寸是至少用于制備醫(yī)療器件的聚合物材料的長(zhǎng)度和寬度，薄膜可以是正方形、圓形或者任意其它的尺寸，這是由于在形成醫(yī)療器件之后任何剩余的聚合物材料均被除去。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述器件由織物、薄膜、芯和/或嵌體的層構(gòu)成，其中每一所述層都具有適合于構(gòu)造器件的尺寸，而不需要任何除去多余的聚合物層的過(guò)程。在該方法中，薄膜、芯和/或嵌體的聚合物層的尺寸可以小于織物的最外層。為了將聚合物層的尺寸調(diào)節(jié)成將要制備的器件的形狀，織物的內(nèi)層可以小于織物的最外層。構(gòu)成醫(yī)療器件內(nèi)側(cè)的織物的最外層還可以小于構(gòu)成醫(yī)療器件外側(cè)的織物的最外層。
還可以根據(jù)應(yīng)用的范圍確定芯的合適尺寸。芯的優(yōu)選應(yīng)用是作為兩層織物之間的聚合物層，其中芯填滿了所有區(qū)域，包括所述兩層織物之間的長(zhǎng)度和寬度，在這種情況下，芯的尺寸至少是用于制備醫(yī)療器件的聚合物材料的長(zhǎng)度和寬度，從而所述芯可以是正方形、圓形或者任意其它的尺寸，這是由于在形成醫(yī)療器件之后優(yōu)選將任何多余的聚合物材料除去。
同樣可以根據(jù)應(yīng)用的范圍確定嵌體的合適尺寸。嵌體的優(yōu)選應(yīng)用是作為聚合物層，其填滿了兩層織物或薄膜之間的部分區(qū)域；由此嵌體可以包括適合于醫(yī)療器件目的的任何尺寸。將嵌體模制成合適的尺寸或者將其切割成合適的尺寸。
為降低所述器件構(gòu)造中的所述厚度而選擇優(yōu)選的芯和嵌體的厚度。由于嵌體和/或芯的短鏈聚合物被壓制在織物層之間，因此在壓制過(guò)程期間芯和嵌體的厚度可以減少至多50％。通過(guò)該壓制方法，隨著厚度減少，在芯和嵌體的兩種尺寸中包括長(zhǎng)度的其它尺寸增加。
不同于制備芯或嵌體所用的材料的非聚合物材料物體(object)或聚合物材料物體可以被置于芯或嵌體內(nèi)。所述物體可以是，但不限于金屬球或金屬片。該物體可以在模制過(guò)程中摻入嵌體或芯內(nèi)或者可置于在模制過(guò)程中或之后在嵌體或芯內(nèi)所產(chǎn)生的空洞中。嵌體內(nèi)物體的例子是嵌體內(nèi)的金屬球。
薄膜和芯的差異具有流體臨界線(fluid borderline)，由此薄膜和芯的使用可以互相交換。同樣，芯和嵌體的差異具有流體臨界線，由此芯和嵌體的使用可以互相交換。
在一個(gè)實(shí)施方案中，薄膜如同在別處所述的那樣制備，薄膜優(yōu)選為0.001-5mm厚，例如0.01-5mm，優(yōu)選0.1-4mm，更優(yōu)選0.2-3mm，更優(yōu)選0.3-2mm，更優(yōu)選0.4-1.5mm，最優(yōu)選0.5-1mm。
同樣如同在別處所述的那樣制備的芯或嵌體優(yōu)選為0.1-30mm厚，例如0.2-25-mm，優(yōu)選0.3-21mm，更優(yōu)選0.4-17mm，更優(yōu)選0.5-13mm，更優(yōu)選0.6-10mm，最優(yōu)選0.7-7mm。
在一個(gè)實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)薄膜層的表面尺寸可以小于醫(yī)療器件的總表面尺寸。可以在較小尺寸織物的一或多個(gè)側(cè)面使用較小的薄膜層。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，如上所述的聚合物是醫(yī)用等級(jí)的。
薄膜、芯和嵌體包括短鏈聚合物。所述短鏈聚合物的特征、性能和添加物的例子在下面的表中顯示出。


在模制的板上測(cè)定機(jī)械性能。
所述短鏈聚合物的特征、性能和添加物的更優(yōu)選例子在下面的表中示出。


在模制的板上測(cè)定機(jī)械性能。
在所建議的150℃-180℃溫度進(jìn)行加工。
添加物可以用于短鏈聚合物材料，優(yōu)選沒有滑爽劑(slip agent)且沒有防粘結(jié)劑(anti-blocking additive)。
短鏈聚合物材料的例子是得自Atofina的LacqteneFE 8000。
制備層狀聚合物產(chǎn)品在一個(gè)實(shí)施方案中，由其構(gòu)造出醫(yī)療器件的聚合物產(chǎn)品包含具有至少三個(gè)聚合物層的夾心或?qū)訅?laminated)形式的聚合物層，其中聚合物層通過(guò)加熱方法熔合在一起。中間層或至少一個(gè)內(nèi)層不同于兩個(gè)或多個(gè)外層，由此聚合物層構(gòu)成在每一側(cè)具有至少一層織物的薄膜或芯或者嵌體?？椢锾峁└吣湍バ院透呃鞆?qiáng)度，同時(shí)嵌體和芯并且一定程度上還有薄膜均可吸收震動(dòng)。
在醫(yī)療器件的制備中，根據(jù)所述醫(yī)療器件所需的特征對(duì)如上所述的不同聚合物層進(jìn)行層壓。在一個(gè)實(shí)施方案中，聚合物產(chǎn)品的中間層或至少一個(gè)內(nèi)層構(gòu)成芯或薄膜，在芯或薄膜的每一側(cè)上放置織物。在優(yōu)選實(shí)施方案中，聚合物產(chǎn)品由三個(gè)層組成，其中位于芯的不同側(cè)的織物具有相同的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)用于制備織物的聚合物，器件內(nèi)的織物層可以不同，或者織物內(nèi)的纖維或股線可以不同，或者織物以不同的方法制得，織物還可以具有不同的厚度。在罩形器件中，罩的外部可以包括比罩內(nèi)部的更厚的織物，由此提高外部的耐磨性。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，聚合物產(chǎn)品由多于三個(gè)的層組成，其中在兩種織物之間放置薄膜或芯或嵌體?？椢锏膯蝹€(gè)層在組分上可以基本相同、相同或不同。同樣，薄膜、芯和嵌體的層在組分上可以基本相同、相同或不同。
在一個(gè)實(shí)施方案中，聚合物產(chǎn)品所含的芯、薄膜、嵌體和織物的層數(shù)不同。層數(shù)還可以在聚合物產(chǎn)品的不同區(qū)域中改變。該產(chǎn)品每一側(cè)的最外層必須是織物，并且兩層織物之間包含薄膜或芯或者嵌體。由于聚合物產(chǎn)品所含層數(shù)，產(chǎn)品的厚度也不同。一些區(qū)域可以包含嵌體，其它區(qū)域可以不具有所述嵌體。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，產(chǎn)品的最外層可以是薄膜。所述薄膜與織物層相鄰。產(chǎn)品的兩側(cè)都可以具有薄膜層作為最外層或者僅僅一側(cè)是薄膜層。在醫(yī)療器件具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的外側(cè)的情況下，一或多側(cè)可以是薄膜層。
聚合物產(chǎn)品還可以在芯或嵌體的每一側(cè)上構(gòu)成兩層或多層織物，并且所述的兩層或多層織物在各織物之間可以具有聚合物層的薄膜。在對(duì)層狀的聚合物產(chǎn)品進(jìn)行加熱之后，薄膜和/或芯和/或嵌體地將兩層織物機(jī)械性連接(connect)或粘結(jié)(bind)到一起。
根據(jù)用于制備所述層的聚合物，器件中薄膜和/或芯和/或嵌體的層可以不同。聚合物可以是不同種類的，優(yōu)選的聚合物在上文中提及。同樣，聚合物可以是不同種類的聚合物的混合物或者不同長(zhǎng)度的聚合物鏈的混合物或者兩者。
薄膜的粘性可以比芯和嵌體的粘性更高。
醫(yī)療器件中織物的層數(shù)是任選的，同樣，在芯或嵌體的每一側(cè)的薄膜和織物以及嵌體的層數(shù)可以不同。醫(yī)療器件中織物的層數(shù)優(yōu)選為1-100，例如2-50，例如2-40，優(yōu)選2-35，更優(yōu)選2-30，更優(yōu)選2-25，更優(yōu)選2-20，最優(yōu)選2-10。
同樣，醫(yī)療器件中薄膜的層數(shù)是任選的，薄膜的層數(shù)優(yōu)選為0-100，例如1-50，例如1-40，優(yōu)選1-35，更優(yōu)選1-30，更優(yōu)選1-25，更優(yōu)選1-20，最優(yōu)選1-10。
另外，醫(yī)療器件中芯的層數(shù)是任選的，芯的層數(shù)優(yōu)選為0-100，例如1-50，例如1-40，優(yōu)選1-35，更優(yōu)選1-30，更優(yōu)選1-25，更優(yōu)選1-20，最優(yōu)選1-10。在芯的每一例的薄膜、嵌體和織物的層數(shù)可以不同。
醫(yī)療器件中嵌體層數(shù)是任選的，嵌體層數(shù)優(yōu)選為0-100，例如1-50，例如1-40，優(yōu)選1-35，更優(yōu)選1-30，更優(yōu)選1-25，更優(yōu)選1-20，最優(yōu)選1-10。嵌體可以位于在兩層薄膜或織物之間的分層聚合物產(chǎn)品內(nèi)的任何地方。嵌體可以小于醫(yī)療器件的整個(gè)面積，并且該嵌體可以位于所述醫(yī)療器件內(nèi)的任何位置。同樣，在嵌體的每一側(cè)的薄膜、芯和織物的層數(shù)可以不同。
醫(yī)療器件的聚合物產(chǎn)品的優(yōu)選的層狀組成(composition)包括，但不限于這些結(jié)構(gòu)·織物-薄膜-織物·織物-芯-織物·織物-薄膜-芯-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-芯-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-薄膜-織物-芯-織物-薄膜-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-芯-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-芯-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物·織物-芯-織物-薄膜-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-芯-織物-薄膜-織物-芯-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-芯-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物
·織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物·織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物·織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物·織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物·織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物·織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物-薄膜-織物·薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜·薄膜-織物-芯-織物-薄膜·薄膜-織物-薄膜-芯-薄膜-織物-薄膜·薄膜-織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜
·織物-薄膜-織物-薄膜·織物-芯-織物-薄膜·織物-薄膜-芯-薄膜-織物-薄膜·織物-薄膜-嵌體-薄膜-織物-薄膜·織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物-薄膜其中織物包括如本文別處所述的第一和/或第三聚合物組分，并且薄膜、嵌體和芯包括如本文別處所述的第二聚合物組分。
器件內(nèi)的織物層在結(jié)構(gòu)上可以相似或者可以不同。同樣，器件內(nèi)織物的一或多個(gè)層可以不同于織物的其它層。關(guān)于薄膜、嵌體和芯，可以得到類似的情形。單個(gè)器件的薄膜、嵌體和/或芯可以在結(jié)構(gòu)上不同。
“結(jié)構(gòu)上不同(different in construction)”是指可以通過(guò)不同的材料或者部分通過(guò)不同的材料制得感興趣的層，或者制備方法可不同，由此得到不同性能的層。
上面提及的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)可以通過(guò)等離子體聚合而在表面涂覆涂層。
本文中所述的聚合物材料還可以用于覆蓋其它材料的假體，例如標(biāo)準(zhǔn)假體。
在本發(fā)明的另一方面中，該醫(yī)療器件包括一層或多層織物，其可以通過(guò)等離子體聚合而在表面涂覆涂層。
產(chǎn)品特征根據(jù)醫(yī)療器件的要求，通過(guò)聚合物層數(shù)和這些層的尺寸確定聚合物產(chǎn)品的厚度。聚合物產(chǎn)品的總厚度優(yōu)選為0.001-40cm厚，例如0.005-30cm，優(yōu)選0.01-20cm，更優(yōu)選0.02-10cm，更優(yōu)選0.03-8cm，更優(yōu)選0.04-5cm，最優(yōu)選0.05-2cm。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，優(yōu)選的器件厚度約3mm。
醫(yī)療器件的表面積可以為1cm2-200cm2。
包括如本文中所述的聚合物層狀結(jié)構(gòu)的醫(yī)療器件的表面尺寸根據(jù)長(zhǎng)度和寬度可以為0.01-40cm，例如0.05-35cm，例如0.09-30cm，優(yōu)選0.1-25cm，更優(yōu)選0.2-23cm，更優(yōu)選0.3-19cm，更優(yōu)選0.4-17cm，最優(yōu)選0.5-15cm。根據(jù)長(zhǎng)度和寬度，醫(yī)療器件的表面尺寸的其它優(yōu)選大小可以為0.5-8cm，例如0.5-7cm，例如0.5-6cm，優(yōu)選0.5-5cm，更優(yōu)選0.5-4cm，更優(yōu)選0.5-3cm，更優(yōu)選0.5-2cm，最優(yōu)選0.5-1cm。
根據(jù)本文所述醫(yī)療器件中的織物層的長(zhǎng)度和寬度的表面尺寸可以基本等于、等于或不同于醫(yī)療器件的表面尺寸。優(yōu)選在制得醫(yī)療器件之后除去了任何多余織物的大小。
為了用織物包圍一個(gè)或多個(gè)嵌體，根據(jù)表面尺寸長(zhǎng)度和寬度的織物大小可以與嵌體的大小相同，基本相同或者比嵌體的大小稍大。一個(gè)或多個(gè)嵌體可以被兩層或多層織物包圍。所述的織物層可以具有經(jīng)調(diào)節(jié)以覆蓋所有嵌體的表面尺寸，但嵌體彼此之間可以有距離。器件的兩或多層嵌體可以或可不位于相同的兩層織物之間。
根據(jù)本文所述醫(yī)療器件中薄膜層的長(zhǎng)度和寬度的表面尺寸可以基本等于、等于或不同于該醫(yī)療器件的表面尺寸。優(yōu)選在制得醫(yī)療器件之后除去了任何多余織物的尺寸。
根據(jù)本文所述醫(yī)療器件中芯層的長(zhǎng)度和寬度的表面尺寸可以基本等于、等于或不同于該醫(yī)療器件的表面尺寸。優(yōu)選基本與該醫(yī)療器件的表面尺寸相等的大小。
根據(jù)本文所述醫(yī)療器件中嵌體層的長(zhǎng)度和寬度的表面尺寸可以基本等于、等于或不同于該醫(yī)療器件的表面尺寸。優(yōu)選其中該嵌體的大小小于所制得的醫(yī)療器件的表面尺寸。
為了提高聚合物產(chǎn)品的強(qiáng)度，可以相對(duì)地(according to each other)旋轉(zhuǎn)織物層，由此不同層織物的纖維位于不同的方向。相對(duì)于前一層和/或下一層織物，織物可以旋轉(zhuǎn)約0-約90度，諸如10-80度，優(yōu)選20-70度，更優(yōu)選30-60度，更優(yōu)選38-52度，更優(yōu)選42-48度，最優(yōu)選約45度。
制備方法可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法制備聚合物。化學(xué)催化、熱感應(yīng)(thermal induction)或光感應(yīng)(photo induction)是制備聚合物方法的示例性非限定性的例子。
通過(guò)加熱使分層的聚合物層連接而根據(jù)上面的描述制備所述聚合物產(chǎn)品。選擇的加熱溫度應(yīng)低于纖維微晶體(crystallite)的熔融溫度，以避免聚乙烯纖維的結(jié)晶性(crystallinity)疏松(loose)且其中織物的纖維不會(huì)被熔融、破壞或損壞，即低于250℃，并且所述溫度高于聚乙烯塑性體的熔融溫度，即為80-250℃，例如90-240℃，優(yōu)選100-230℃，更優(yōu)選110-220℃，更優(yōu)選120-210℃，更優(yōu)選130-200℃，最優(yōu)選140-190℃。
在一個(gè)實(shí)施方案中，加熱溫度優(yōu)選為90-200℃，例如95-195℃，優(yōu)選100-190℃，更優(yōu)選105-185℃，更優(yōu)選110-180℃，更優(yōu)選115-175℃，最優(yōu)選120-170℃。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，加熱溫度優(yōu)選為90-180℃，例如95-170℃，優(yōu)選100-160℃，更優(yōu)選105-155℃，更優(yōu)選110-150℃，更優(yōu)選115-145℃，最優(yōu)選120-140℃。
當(dāng)加熱時(shí)，芯或薄膜或嵌體的短鏈聚合物滲透到織物的纖維或絲線或者股線中，并且由此使聚合物層彼此機(jī)械性地連接或粘結(jié)。在優(yōu)選實(shí)施方案中，將溫度選擇至這樣的水平其中織物的主要部分不會(huì)熔融，但是組成聚合物產(chǎn)品的最外層織物外部的少量聚合物鏈或纖維的薄層被熔融?？梢栽谡婵罩胁⑶以趬毫ο逻M(jìn)行所述加熱過(guò)程。
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，選擇溫度使得增強(qiáng)纖維(reinforcement fibre)的性能不會(huì)被損壞。
已經(jīng)經(jīng)過(guò)了加熱過(guò)程、包括如上所述分層的聚合物層的聚合物產(chǎn)品可以在室溫儲(chǔ)存直到使用。聚合物產(chǎn)品優(yōu)選能夠長(zhǎng)期儲(chǔ)存，諸如數(shù)年。儲(chǔ)存在干燥條件下、在室溫、黑暗中或者至少?zèng)]有對(duì)產(chǎn)品的直接目照的條件下進(jìn)行。干燥條件可具有約10-90％的濕度。
醫(yī)療器件的成形(shaping)在前述的加熱過(guò)程中或者在熔合的聚合物層的儲(chǔ)存期之后，包括聚合物層的聚合物產(chǎn)品可以經(jīng)受真空并且可以同時(shí)被推擠或壓制到模具中以形成聚合物產(chǎn)品。真空方法防止形成氣泡并且保護(hù)聚合物免于氧化降解。成形還可以不采用真空條件進(jìn)行，而在任選地與加熱聚合物產(chǎn)品相結(jié)合的壓力條件下進(jìn)行。
上述方法的真空可以低于500毫巴，優(yōu)選低于300毫巴，更優(yōu)選低于100毫巴，更優(yōu)選低于50毫巴，更優(yōu)選低于10毫巴，最優(yōu)選低于1毫巴。
為了確保所需的器件形狀，可以在成形過(guò)程中保持器件的壓力直到將聚合物產(chǎn)品優(yōu)選冷卻到室溫。在壓力下進(jìn)行冷卻確保了產(chǎn)品的固結(jié)(consolidation)。
上述方法中的壓力是足夠高以將產(chǎn)品壓制到模具中的壓力，該壓力可以是長(zhǎng)期實(shí)施的低壓或者短期實(shí)施的高壓，或者所述壓力之間的壓力。在本上下文中，低壓是剛好足以將產(chǎn)品壓制到模具中的壓力。
所壓制的聚合物產(chǎn)品的形狀在每一方向上都可以是任何可能的形狀，其中該形狀可以構(gòu)成平面(flat)、曲面(curved)、波形面(waved)、波狀面(undulated)、撓曲面(bent)、弓形面(bowed)、扭曲面(crooked)，同時(shí)器件的整個(gè)形狀可以是，但不限于圓形(circular)、橢圓形(oval)、三角形(triangle)、正方形(squared)、矩形(rectangle)、管形(cubed)、碗形(bowl)、罩形(cup)、冠形(crown)、帽形(cap)、盆形(basin)、心形(heart)、蛋形(egg)、腎形(kidney)、八字形(figureof eight)，優(yōu)選的形狀是罩形或半球形(hemispherical)。器件的厚度還可以改變。
被壓制如上所述形狀的聚合物產(chǎn)品可以在室溫下長(zhǎng)期儲(chǔ)存，諸如數(shù)年。
在一個(gè)實(shí)施方案中，聚合物產(chǎn)品可以被制成具有一個(gè)或多個(gè)孔(aperture)、洞(hole)、間隙(gap)、孔眼(perforation)或凹穴(hollow)。所述的孔等可以組成改進(jìn)的附件和/或優(yōu)化所述器件的功能。可以不需要進(jìn)一步加工成孔而獲得的該改進(jìn)的附件，這是由于所述孔可以以一種方式組成器件的形狀，使得該器件更好地適合身體的位置。該孔還可以用于在身體內(nèi)固定該器件。
固定方法對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的，并且包含在本文中。
該孔等可以與聚合物產(chǎn)品的成形同時(shí)產(chǎn)生，由此模具具有點(diǎn)、尖或峰，它們可在聚合物產(chǎn)品中產(chǎn)生孔。產(chǎn)生孔等的另一種方法是通過(guò)鉆子或者另一種穿孔、切割或壓制裝置制得洞。在通過(guò)鉆孔、切孔或壓孔形成孔等之后，可以將聚合物器件上的孔的邊緣密閉。
聚合物材料可以附有組分，所述組分是聚合物或非聚合物的。該附屬物可以組成部分假體或者提供固定點(diǎn)。
墊圈(collar)在如本文中別處所述的那樣使聚合物產(chǎn)品成形之后，可以例如通過(guò)切除去除多余的聚合物材料。切除多余的聚合物材料留下了具有直角邊緣(right angle edge)的聚合物產(chǎn)品。必須使這些邊緣成為圓形以確保該產(chǎn)品用作動(dòng)物體或人體內(nèi)的醫(yī)療器件時(shí)不會(huì)在所述身體內(nèi)造成損傷。
在一個(gè)實(shí)施方案中，可以處理器件的邊緣以固定纖維或股線的松弛端?？梢酝ㄟ^(guò)縫合或者通過(guò)固定聚合物環(huán)或金屬環(huán)而使邊緣密閉。當(dāng)將環(huán)用于密閉器件的邊緣時(shí)，所述環(huán)可以為0.5-5mm厚，優(yōu)選3mm。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)多余材料被除去時(shí)，將墊圈置于醫(yī)療器件上?？梢岳缤ㄟ^(guò)注塑(injection moulding)將墊圈直接模塑到該器件上。
如上所述的墊圈可以是在第一、第二或第三聚合物組分的描述中所提及的任意材料。該醫(yī)療器件的墊圈材料可以是與實(shí)際用作第一、第二或第三聚合物組分相同的材料或不同的材料。當(dāng)墊圈是UHWMPE或LDPE時(shí)是優(yōu)選的。更優(yōu)選LDPE的墊圈。由于材料之間的相容性，當(dāng)墊圈由與實(shí)際用作芯或薄膜聚合物組分相同的聚合物組分制得時(shí)是最優(yōu)選的。在本方法中，墊圈的聚合物組分可以與薄膜和/或芯的聚合物組分熔融在一起。
在一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)于其中多余材料的帽邊(hat brim)被除去的罩形醫(yī)療器件，通過(guò)注塑將LDPE墊圈直接模塑到切邊(cut edge)上。
標(biāo)識(shí)(marker)在一個(gè)實(shí)施方案中，將標(biāo)識(shí)置于醫(yī)療器件內(nèi)。該標(biāo)識(shí)可以用于顯現(xiàn)、追蹤或者以其它方式表示醫(yī)療器件插入身體時(shí)的位置。可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法進(jìn)行顯現(xiàn)，這些方法包含在本文中。一種方法是X-射線識(shí)別(X-ray identification)。標(biāo)識(shí)的材料可以是任意材料，其可以被置于聚合物材料內(nèi)并且可以從身體的外面檢測(cè)到。
在一個(gè)實(shí)施方案中，該標(biāo)識(shí)是對(duì)比球(contrast ball)。在采用別處所述的方法密閉邊緣時(shí)，將對(duì)比球置于器件內(nèi)?？梢允侨我夂线m的顏色，例如但不限于藍(lán)色、紅色或綠色的對(duì)比球可以被置于在器件中所鉆的小孔內(nèi)。當(dāng)多余材料被除去時(shí)，可以使所鉆的孔與所確定的表面成直角。將環(huán)固定到器件上或者模制如上所述的墊圈可封閉該孔。對(duì)比球的數(shù)量是任選的，在罩形器件內(nèi)可以使用3-10個(gè)對(duì)比球，優(yōu)選7個(gè)對(duì)比球。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，標(biāo)識(shí)由金屬制得。標(biāo)識(shí)的形狀是任選的。優(yōu)選為金屬球。更優(yōu)選不銹鋼或鉭(tantalum)標(biāo)識(shí)。最優(yōu)選不銹鋼或鉭球。將標(biāo)識(shí)置于醫(yī)療器件的孔內(nèi)，所述孔是從當(dāng)除去多余材料時(shí)出現(xiàn)的切邊中鉆出的。標(biāo)識(shí)的數(shù)量是任選的。標(biāo)識(shí)的數(shù)量?jī)?yōu)選1-10，例如2，例如3，例如4，例如5，例如6，例如7，例如8，例如9，例如10。標(biāo)識(shí)的放置可以是任選的。優(yōu)選將標(biāo)識(shí)不對(duì)稱地放置在醫(yī)療器件切邊的周圍。該不對(duì)稱的放置確保了測(cè)定當(dāng)植入身體內(nèi)的醫(yī)療器件是否改變了位置的可能性。在罩形醫(yī)療器件中，標(biāo)識(shí)的不對(duì)稱放置優(yōu)選是根據(jù)包括有醫(yī)療器件切邊的圓周的不對(duì)稱放置，因此可以在身體內(nèi)顯示出該罩是否旋轉(zhuǎn)。采用本文中別處所述的方法封閉切邊。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述標(biāo)識(shí)是標(biāo)記材料的小片。當(dāng)模制這些小片時(shí)，可以將該小片置于芯或嵌體內(nèi)。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，標(biāo)識(shí)形成線(thread)，并且當(dāng)制備芯、嵌體或薄膜時(shí)，所述標(biāo)識(shí)可置于芯、嵌體或織物內(nèi)。還可以將標(biāo)識(shí)線置于織物與芯、嵌體或薄膜任一種之間，條件是所述醫(yī)療器件由所述組分構(gòu)成。
醫(yī)療器件的精制處理(finishing treatment)本發(fā)明具體涉及意在滿足耐用性、生物相容性和強(qiáng)度的規(guī)格(specification)的材料配方。這些性能可以用高能電子、γ-射線、光子、微波、離子注入、等離子體處理、退火、熱輻射或另一種輻射處理聚合物材料，例如聚乙烯、聚丙烯或聚乙烯吡咯烷酮和其共聚物以及用于聚合的前體材料而獲得，以獲得新的、改進(jìn)的材料的理想耐用性和生物相容性。采用輻射處理上述材料導(dǎo)致了聚合物的交聯(lián)并且由此產(chǎn)生新的、改進(jìn)的材料。優(yōu)選地，聚合物材料是交聯(lián)的聚乙烯或聚丙烯材料。更優(yōu)選地，聚合物材料是交聯(lián)的聚乙烯材料。
將通過(guò)交聯(lián)方法獲得的材料性能優(yōu)選為抗撕裂性和耐磨性；并且具有優(yōu)良的可壓縮度。
可以將醫(yī)療器件包裝在袋里，其適合于輻射。優(yōu)選鋁袋，更優(yōu)選PE、鋁和PET的層壓袋，其中PE(聚乙烯)構(gòu)成袋的內(nèi)部，PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)構(gòu)成袋的外部。
裝有醫(yī)療器件的袋在其被密封前可以裝入氮?dú)狻Ｈ缓笫贯t(yī)療器件接受輻射，以使聚合物材料交聯(lián)并且對(duì)醫(yī)療器件進(jìn)行殺菌。
為了提高該醫(yī)療聚合物器件的穩(wěn)定性，可以使該成形聚合物產(chǎn)品的聚合物經(jīng)受進(jìn)一步處理諸如交聯(lián)。在優(yōu)選實(shí)施方案中，為了僅僅使產(chǎn)品中可交聯(lián)的聚合物部分發(fā)生交聯(lián)，進(jìn)行交聯(lián)處理。因此，產(chǎn)品可以通過(guò)輻射而發(fā)生交聯(lián)，聚合物的交聯(lián)也可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它方法進(jìn)行。所述的輻射可以是，但不限于高能電子、γ-射線、光子和微波。使聚合物交聯(lián)提高了產(chǎn)品的強(qiáng)度。優(yōu)選的輻射方法是采用經(jīng)加速的電子(acceleratedelectron)進(jìn)行處理來(lái)使得纖維發(fā)生交聯(lián)。由于交聯(lián)過(guò)程發(fā)生在無(wú)定形的聚乙烯區(qū)域中，因此最佳的劑量將取決于最終器件中無(wú)定形聚乙烯所占的分?jǐn)?shù)。最佳的輻射劑量?jī)?yōu)選接近于聚乙烯的凝膠劑量，并且因此為10-10,000kGy(0.1-100Mrad)，優(yōu)選10-300kGy，最優(yōu)選200kGy。
可以以一種不間隔的處理(one uninterrupted treatment)進(jìn)行輻射，其中將全部輻射劑量給予材料。還可以以脈沖或者間隔的處理進(jìn)行輻射過(guò)程，其中總的輻射劑量以1-60分鐘間隔、分2-15次(shorter)給出。優(yōu)選在每次輻射處理之間以10分鐘的間隔分8次給出，每次25kGy(總量200kGy)。更優(yōu)選以1-60分鐘間隔、兩次×25kGy給出，并且間隔10小時(shí)-1天重復(fù)，共重復(fù)4次。
可以對(duì)整個(gè)產(chǎn)品或器件進(jìn)行輻射，或者通過(guò)在輻射源之間使用屏蔽或屏板僅輻射部分產(chǎn)品或器件。
當(dāng)使用輻射時(shí)，所述的輻射過(guò)程后可進(jìn)行退火。退火的目的是通過(guò)在真空中、80℃進(jìn)行熱處理約1-12小時(shí)從而除去長(zhǎng)存在的活性自由基。更優(yōu)選在惰性氣中、70-85℃、約16-24小時(shí)。優(yōu)選的是當(dāng)惰性氣是氮?dú)鈺r(shí)。
通常，通過(guò)包括以下步驟的方法制備器件·通過(guò)將層壓的聚合物壓制到特定尺寸的模具中而在真空下形成器件。聚合物選自上面提及的聚合物。
·在使形成的材料硬化后，或者在于合適的溶劑中溶脹之后，所述器件可以經(jīng)受高能電子、γ-射線或另一種輻射，以產(chǎn)生交聯(lián)，這將改進(jìn)材料的機(jī)械性能以滿足優(yōu)選的規(guī)格(specification)。
·最后，在除去溶脹溶劑之后，可以處理材料的表面以獲得如別處所述的優(yōu)良表面性能。
醫(yī)療器件在被輻射時(shí)可以接受退火。在約80℃、于爐中退火數(shù)小時(shí)以除去殘余的自由基?；蛘呷绫疚闹袆e處所述的那樣進(jìn)行退火。
表面涂覆隨后可以處理器件的表面以改進(jìn)表面性能，諸如潤(rùn)濕性和/或生物相容性?？梢酝ㄟ^(guò)等離子體處理、化學(xué)接枝或者通過(guò)等離子體聚合和化學(xué)接枝的組合進(jìn)行該表面處理。與生物性表面接觸的材料可以是光滑的、生物相容的，優(yōu)選為自潤(rùn)滑的(self-lubricating)，并且其應(yīng)該是耐磨的以使得可避免磨損所產(chǎn)生顆粒，因?yàn)樗鲱w?？稍卺t(yī)療器件安置的地方導(dǎo)致外來(lái)體反應(yīng)并且進(jìn)一步損害部分生物體功能。
此外，表面材料應(yīng)該優(yōu)選為具有自修復(fù)性能的材料或所述材料的組合，以使得表面上的裂縫、裂紋或其它破裂不超過(guò)不可控制的程度。然而，表面材料優(yōu)選與器件其它部分的材料連續(xù)(continuous)，例如該材料可以逐漸地融合到器件的織物、薄膜或芯的材料中。在本上下文中，連續(xù)是指表面材料不能從下面的材料中脫離。
可以通過(guò)化學(xué)方法處理材料的表面，以便軟化、固定或者潤(rùn)滑所述器件或其部件的表面。可以用涂層涂覆材料的表面以使得涂層賦予這些性能，或者可以進(jìn)行處理以通過(guò)化學(xué)方法改變器件的表面從而賦予這些性能的任何一種?？蛇x，可以通過(guò)熱能或光解能改進(jìn)具體的聚合物表面。
不被理論所束縛，我們還相信潤(rùn)濕的表面降低了器件被植入時(shí)免疫系統(tǒng)識(shí)別該器件的風(fēng)險(xiǎn)，否則將會(huì)導(dǎo)致所述器件出現(xiàn)不良效果。
在一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用低功率(low-power)等離子體設(shè)備，通過(guò)等離子體聚合對(duì)器件的表面進(jìn)行涂覆。用于等離子體聚合的單體是通過(guò)等離子體聚合形成親水性聚合物的任意單體。優(yōu)選的是形成聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇樣的聚合物的單體，最優(yōu)選1-乙烯基-2-吡咯烷酮。
如上所述的表面涂層厚度為1-700nm，例如10-500nm，優(yōu)選20-400nm，更優(yōu)選30-300nm，更優(yōu)選40-200nm，更優(yōu)選50-100nm，最優(yōu)選60-90nm。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，如上所述的表面涂層厚度為1nm-5,000nm，例如5-2,500nm，優(yōu)選10-1000nm，更優(yōu)選30-500nm，更優(yōu)選40-400nm，更優(yōu)選45-300nm，最優(yōu)選50-250nm。
等離子體是離子化的氣體。在將被用于等離子體處理和等離子體聚合的人造等離子體中，離子化的種類的濃度優(yōu)選為0.1-10ppm。人造等離子體中存在兩種相包括對(duì)應(yīng)于周圍溫度，通常為室溫的能量的氣相。在等離子體相中，離子和電子的能量約為2-10eV。
可以將氣體暴露于電場(chǎng)而制成人造等離子體。氣體的壓力優(yōu)選為0.01-1毫巴。所采用的電壓依賴于不同的特征，例如壓力、氣體組分、電極結(jié)構(gòu)、聚合室的尺寸和電流頻率。電壓通常為200-10,000V。
在等離子體聚合的優(yōu)選實(shí)施方案中，可以在低能量的等離子體中將1-乙烯基-2-吡咯烷酮(VP)聚合成聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。通過(guò)在待涂覆的元件表面中形成自由基，等離子體可用作聚合的引發(fā)劑。在VP單體聚合成PVP的情況下聚合過(guò)程由該自由基發(fā)生。低能量對(duì)于不破壞氣相中的單體VP以及聚合的PVP是必須的。在優(yōu)選實(shí)施方案中，該能量為0.1-1W/L。
在等離子體聚合處理中使用載體氣體(carrier gas)，優(yōu)選惰性氣體，例如氬氣或氦氣。
構(gòu)造用于進(jìn)行等離子體處理的腔室(chamber)，以通過(guò)等離子體聚合方法對(duì)器件的表面進(jìn)行均勻地涂覆。
優(yōu)選通過(guò)輻射或者通過(guò)加熱對(duì)表面涂覆(surface coated)的聚合物產(chǎn)品進(jìn)行殺菌。該輻射可以是，但不限于高能電子、γ-射線、光子、微波。
可以通過(guò)采用電離輻射(ionizing radiation)或者通過(guò)加熱而對(duì)聚合物產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行交聯(lián)和殺菌。優(yōu)選通過(guò)輻射進(jìn)行交聯(lián)。
機(jī)械性能器件的材料結(jié)構(gòu)可以包括層狀的或?qū)訅旱慕Y(jié)構(gòu)，即一種材料的芯或者具有不同性能的一個(gè)或多個(gè)插入層(interposed layer)，其使得器件的整體作用適合于提供襯墊(spacer)作用和/或分散關(guān)節(jié)的壓力和/或通過(guò)器件或器件的相關(guān)部件的內(nèi)部移動(dòng)提供關(guān)節(jié)的至少部分滑動(dòng)/旋轉(zhuǎn)。然而，優(yōu)選材料本身不包括插入層，所述插入層可導(dǎo)致層之間的滑動(dòng)并且由此損傷器件內(nèi)的配合面(mating surface)。因此，器件的主體應(yīng)該是一種連續(xù)的固體或者半固體材料。
具體相關(guān)聚合物的機(jī)械性能描述于Szycher(Szycher，M.(編者)，由SPE，Society of Plastics Engineers，Inc.主辦，Biocompatible Polymers，Metals，andComposites，725-727，757-61頁(yè))。
聚合物的機(jī)械性能由彈性參數(shù)，三個(gè)模量彈性、剪切和壓縮模量所控制。這些參數(shù)在理論上是相互聯(lián)系的。模量是施加的應(yīng)力(applied stress)與相應(yīng)的形變(deformation)之間的比例。模量的倒數(shù)稱為柔量(compliance)。三個(gè)彈性模量具有的量綱為每單位面積的力(N/m2或Pa)。聚合物通常不是理想的彈性體，但在負(fù)荷下它們表現(xiàn)出(與時(shí)間有關(guān)的)粘彈性。通過(guò)考慮到該負(fù)荷，應(yīng)該根據(jù)該問題而審視該性能。同樣，理想的彈性和最終的性能受粘彈性影響。
最終的拉伸強(qiáng)度是造成材料在張力下發(fā)生破裂所需的應(yīng)力測(cè)量值。最終的伸長(zhǎng)率是材料在在張力下發(fā)生破裂之前的伸長(zhǎng)百分比(percent stretch)。伸長(zhǎng)率(elongation)(％)測(cè)定為

其中SB＝觀察到的伸長(zhǎng)的樣品在破裂時(shí)其基準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離，S0＝基準(zhǔn)點(diǎn)之間的初始距離。
表1-彈性參數(shù)和它們的定義


器件的機(jī)械性能范圍的例子在下面提及。然而，應(yīng)該考慮到并不是所有的以下特征都可以通過(guò)該修復(fù)性器件的材料實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槿缟厦嫠忉尩哪菢?，材料的許多性能在理論上是相互關(guān)聯(lián)的。因此，在所述范圍內(nèi)滿足所有參數(shù)可能出現(xiàn)沖突。
在一個(gè)實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的修復(fù)性器件是這樣的器件其中當(dāng)關(guān)節(jié)負(fù)重時(shí)，執(zhí)行(exert)壓力分布的器件或至少部分器件和/或執(zhí)行關(guān)節(jié)中滑動(dòng)/旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的部件的材料具有一個(gè)或多個(gè)以下性能(在生物性條件下(37℃，生理鹽度))壓縮模量(compressive modulus)(K)至少2000MPa，剪切模量(shear modulus)(G)至少1MPa，彈性模量(elastic module)至少10MPa。
另外，可以表達(dá)對(duì)材料在應(yīng)力下的具體要求，所述力可最終導(dǎo)致解體(disintegration)?；诓牧系膹椥詤?shù)，可以在所述材料可顯示彈性反應(yīng)的范圍內(nèi)，估計(jì)壓力(pressure)、伸長(zhǎng)(elongation)、扭矩(torsion)和位移(displacement)等方面的材料性能。最終的極限應(yīng)該優(yōu)選在彈性響應(yīng)范圍的±20％。作為其結(jié)果，可以導(dǎo)出最終性能(最終的壓縮強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度)的極限。另外，該材料應(yīng)具有至少20％的“最終百分比伸長(zhǎng)(ultimate percentage elongation)”。
根據(jù)本發(fā)明的材料可以是“準(zhǔn)彈性(quasi elastic)”材料。Y.Shikinami和H.Kawarada，Biomaterials 19，1998，617-635頁(yè)論述了許多生物起源材料，在具有J-形的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，然而許多合成材料具有S-形的所述曲線。
優(yōu)選地，臨界表面張力(critical surface tension)(γc)數(shù)值應(yīng)該在對(duì)應(yīng)于約20-30達(dá)因/cm范圍的“生物相容性區(qū)域”內(nèi)(如Lelah M.D.，Cooper，S.L.，Polyurethanes in Medicine-CRC Press，Inc.Boca Raton，F(xiàn)lorida，59-62和92-93頁(yè)所定義)。
添加劑由該聚合物產(chǎn)品構(gòu)成的器件可以包括生物活性添加劑。藥物或生物活性的物質(zhì)可以用作器件的添加劑，以有助于愈合、將破壞最小化或其它的治療目的，諸如減輕疼痛的、抗炎癥的、腫瘤治療的、刺激骨頭生長(zhǎng)的和/或抗傳染的藥劑。同樣，可以將生物成骨(osteogenic)或成軟骨的(chondrogenic)、軟骨誘導(dǎo)性(chondral inductive)和/或有益軟骨的(chondralconducive)材料加入所述器件。具體地，患有骨質(zhì)疏松癥或其它骨退化性疾病(bone degenerating conditions)的患者可以得益于包括有植入的成骨誘導(dǎo)材料的器件。
藥物或生物活性的物質(zhì)可以用作器件的添加劑，以促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)，所述細(xì)胞例如骨細(xì)胞、造骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、造軟骨細(xì)胞、間葉細(xì)胞。軟骨誘導(dǎo)因子可以是例如描述于US4,774,322和US4,843,063的因子。
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，將添加劑例如潤(rùn)滑劑、染料、穩(wěn)定劑和其它加工促進(jìn)型(process enhancing)化合物摻入聚合物混合物。這些化合物可以不必增強(qiáng)最終聚合物基質(zhì)的強(qiáng)度或結(jié)構(gòu)完整性，但有助于制備過(guò)程或改進(jìn)成品制品的總體外觀。這些化合物的例子可以是長(zhǎng)鏈脂肪酸和它們的鹽、有機(jī)和無(wú)機(jī)著色劑、自由基引發(fā)劑、pH緩沖劑和聚合物工業(yè)中已知可促進(jìn)聚合物的加工的其它材料。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，可以將固體材料摻入聚合物或樹脂混合物。這些固體材料可以是，例如短切的碳或玻璃纖維或者納米管(nanotube)、炭黑(carbon black)、石墨粉末(graphite powder)、滑石(talc)、云母(mica)、聚酰胺纖維(polyamide fiber)和通常用于聚合物工業(yè)中的其它纖維。正如聚合物工業(yè)中公知的那樣，可以有利地將這些填料加入聚合物基質(zhì)，以達(dá)到提高所得的聚合物制品的強(qiáng)度、耐用性、體積密度、切削性(machineability)。當(dāng)然，上面的列舉并不是詳盡的，還可以考慮填料的其它用途。
器件由本文中所述聚合物產(chǎn)品制得一種優(yōu)選器件可以是軟骨的替代品。所述的軟骨替代品可以代替完整的骨頭之間損傷的軟骨，或者其可以是包括軟骨替代品的醫(yī)療假體的一部分。
由聚合物產(chǎn)品本身制得的器件可以用作天然或人造細(xì)胞例如軟骨細(xì)胞的生長(zhǎng)介質(zhì)和/或網(wǎng)狀組織(network)。
由上述聚合物產(chǎn)品制得的器件能夠以配合(suit into)到如本文中別處所述的生物體部分中的方式成形。具體是該器件適用于動(dòng)物，例如哺乳動(dòng)物和人類，優(yōu)選人類?？梢圆捎迷撫t(yī)療器件的動(dòng)物可以選自哺乳動(dòng)物的組，例如但不限于馬、狗、貓、奶牛和猴子。
在一個(gè)實(shí)施方案中，具體將該器件構(gòu)造成以用于支撐(support)、支承(hold)、維持(sustain)、承載(bear)、傳送(carry)、替換(replace)或代替(displace)哺乳動(dòng)物體內(nèi)的任何結(jié)構(gòu)，其具有高的形狀穩(wěn)定性和優(yōu)良的耐磨性。
該聚合物產(chǎn)品改進(jìn)成當(dāng)該器件處于人體內(nèi)時(shí)不干擾關(guān)節(jié)內(nèi)或其它部位。
作為醫(yī)療器件的聚合物產(chǎn)品可以是，但不限于被用作膝、髖、肩、手指、手腕、肘、脊柱、頸、腰、腳趾和踝的關(guān)節(jié)中的關(guān)節(jié)襯墊植入物。具體地，該器件可用于患有關(guān)節(jié)的骨關(guān)節(jié)炎性變性(osteoarthritic degeneration)的患者。具有光滑接合表面的植入物可對(duì)抗(oppose)患病的和變性的軟骨關(guān)節(jié)面，預(yù)期其可導(dǎo)致減少的力和應(yīng)力以及改進(jìn)的關(guān)節(jié)靈活性，從而導(dǎo)致關(guān)節(jié)的疼痛減少和作用能力的改進(jìn)。
如本文中所述的醫(yī)療器件可以制成許多尺寸，所述器件的尺寸與該器件將用于其中的關(guān)節(jié)內(nèi)的天然骨種類相對(duì)應(yīng)，并且與由于個(gè)人的年齡或高矮導(dǎo)致的骨大小差異相對(duì)應(yīng)。
另外，可以通過(guò)穿過(guò)器件體的孔實(shí)現(xiàn)不對(duì)關(guān)節(jié)內(nèi)部分(intra-articularcomponent)造成干擾；即是說(shuō)該器件可以包括有關(guān)節(jié)內(nèi)部分可以通過(guò)的孔。當(dāng)使該器件負(fù)荷時(shí)，裂縫可以起到使關(guān)節(jié)內(nèi)部分通過(guò)器件體的作用。在該實(shí)施方案中，裂縫從器件體的外圍延伸到孔，在器件被植入或負(fù)載之后，關(guān)節(jié)內(nèi)部分可通過(guò)該孔。
通常，并且至少一定程度上，該器件的結(jié)構(gòu)和/或材料組分經(jīng)改進(jìn)，以通過(guò)提供襯墊作用來(lái)減輕與受損軟骨相關(guān)的疾病和/或在關(guān)節(jié)負(fù)載時(shí)實(shí)施關(guān)節(jié)中的壓力分布和/以通過(guò)至少部分器件的內(nèi)部移動(dòng)提供該關(guān)節(jié)的至少部分滑動(dòng)/旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的又一目的是提供一種非入侵性地將器件固定在關(guān)節(jié)內(nèi)的方法。另外，該方法與粘合劑的使用或器件向骨質(zhì)內(nèi)的生長(zhǎng)無(wú)關(guān)。
該器件可以完全或基本完全包圍生物體的關(guān)節(jié)內(nèi)部分或其它部分。
由上述聚合物產(chǎn)品制得的器件能夠形成適合動(dòng)物或人類的任意關(guān)節(jié)內(nèi)腔的形式，因此該器件可以例如形成與以下關(guān)節(jié)的任一種相適合的形式髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、手腕、手指、脊柱關(guān)節(jié)例如用于代替椎間盤，和顎關(guān)節(jié)。
該醫(yī)療器件可以構(gòu)成修復(fù)性器件的表面。其可以是修復(fù)性器件的整個(gè)表面或部分表面。同樣，該器件可以構(gòu)成完全或部分的髖關(guān)節(jié)內(nèi)置假體(hipendo-prosthesis)，或者其可以是胸部假體、支架、導(dǎo)管、心臟瓣膜或軟骨替代品。
廣泛地說(shuō)，本發(fā)明包括如上所述的聚合物產(chǎn)品，由其可以制備不同的醫(yī)療器件，制備所述聚合物產(chǎn)品和醫(yī)療器件的方法也包括在本發(fā)明中。所包括的是制備如上所述的聚合物產(chǎn)品和醫(yī)療器件的方法，以及為所述聚合物產(chǎn)品和所述醫(yī)療器件的特征的任意組合。
本發(fā)明的另一方面是一種制備聚合物產(chǎn)品的方法，所述方法包括得到許多至少三個(gè)聚合物層，將該聚合物層放置成夾心結(jié)構(gòu)，通過(guò)加熱所述結(jié)構(gòu)接著將其壓制到模具中而形成聚合物層的夾心結(jié)構(gòu)，其中在真空下進(jìn)行加熱和壓制過(guò)程，并且以所需的形狀提供聚合物產(chǎn)品。
在制備聚合物產(chǎn)品的方法中(其中聚合物產(chǎn)品如上所述)，使用至少三個(gè)聚合物層，這些聚合物層構(gòu)成了在每一側(cè)上帶有至少一層織物的芯，其中芯在結(jié)構(gòu)上與織物不同，優(yōu)選的是制備這樣的聚合物產(chǎn)品的方法，所述聚合物中芯的不同側(cè)面上的織物具有相同結(jié)構(gòu)。
該方法用于制備包括兩層或多層織物的聚合物產(chǎn)品，其中所述兩層或多層織物在每一織物之間含有聚合物層的薄膜。
在制備聚合物產(chǎn)品的方法中，所述芯和薄膜具有相似的組成，但聚合物層的厚度不同。聚合物層的厚度如上所述，在優(yōu)選實(shí)施方案中薄膜為0.01-2mm厚，芯為0.1-10mm厚。
在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法用于制備包括織物、薄膜和芯的聚合物產(chǎn)品，其中織物的結(jié)構(gòu)由長(zhǎng)的聚合物纖維組成，芯和薄膜由短鏈聚合物組成。這些聚合物纖維可以選自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。最優(yōu)選聚乙烯(PE)。長(zhǎng)的聚合物纖維是超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維并且短鏈聚合物可以支化。
在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法用于制備這樣的聚合物產(chǎn)品，其包括有例如機(jī)織成適合于聚合物產(chǎn)品形狀的形狀(shape)或形式(form)的織物。所述的織物由UHMWPE纖維組成，其中如前所述，優(yōu)選交叉角度為約90度。
在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法用于制備聚合物產(chǎn)品，其包括有具有高拉伸強(qiáng)度和高耐磨性的織物以及吸收震動(dòng)、沖擊和撞擊(stock)的芯。
制備聚合物產(chǎn)品的方法包括根據(jù)上面的描述將聚合物層以織物、薄膜和芯的次序排列。最優(yōu)選的結(jié)構(gòu)在上面列出。聚合物層被加熱，并且在真空下將聚合物產(chǎn)品壓制到模具中。通過(guò)電離輻射處理所形成的器件，以進(jìn)一步使聚合物交聯(lián)并且由此提高產(chǎn)品的強(qiáng)度。該產(chǎn)品進(jìn)一步經(jīng)受退火以確保所有的連接出現(xiàn)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，制備聚合物產(chǎn)品的方法包括對(duì)經(jīng)退火的聚合物產(chǎn)品進(jìn)行表面涂覆，并且進(jìn)一步通過(guò)電離輻射或者通過(guò)加熱對(duì)聚合物進(jìn)行殺菌。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，制備聚合物產(chǎn)品的方法包括對(duì)聚合物產(chǎn)品進(jìn)行表面涂覆之前對(duì)其進(jìn)行退火。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，制備聚合物產(chǎn)品的方法包括通過(guò)采用電離輻射的處理或者通過(guò)加熱同時(shí)對(duì)聚合物產(chǎn)品進(jìn)行交聯(lián)和殺菌。
在一個(gè)實(shí)施方案中，制備聚合物產(chǎn)品的方法包括對(duì)聚合物產(chǎn)品的表面涂覆，如前所述。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，制備聚合物產(chǎn)品的方法包括產(chǎn)生聚合物產(chǎn)品，其中任何可能的聚合物的形狀和尺寸可以通過(guò)壓制到模具中而制得，所述模具形成可以是平面的或圓形的或者介于其間的聚合物產(chǎn)品，并且其中通過(guò)壓制到模具中而形成任何可能的三維形狀。
該聚合物產(chǎn)品可以用于制備包括聚合物層的修復(fù)性器件，聚合物層的次序和制備聚合物的方法如上所述。
優(yōu)選的是制備具有三個(gè)聚合物層的修復(fù)性器件的方法，該三個(gè)聚合物層構(gòu)成了在每一側(cè)上帶有至少一層織物的芯。另一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是在每一側(cè)含有其間帶有薄膜的兩層織物的芯。更優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是在兩層織物之間的薄膜。
在該方法的優(yōu)選實(shí)施方案中，由聚合物層制得修復(fù)性器件，所述聚合物層由選自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的聚合物組成。最優(yōu)選其中聚合物層由聚乙烯(PE)組成的修復(fù)性器件。
在該方法的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，修復(fù)性器件由長(zhǎng)聚合物纖維的織物組成，所述長(zhǎng)聚合物纖維優(yōu)選是超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維或如前所述的其它聚乙烯纖維，然而芯和薄膜由短鏈聚合物組成，該短鏈聚合物可以支化。
織物是醫(yī)用等級(jí)的，并且經(jīng)機(jī)織成為適合于聚合物產(chǎn)品形狀的形狀。通過(guò)UHMWPE纖維的排列確定成形(shaping)和物理性能(physicalcharacteristics)，所述纖維可以具有角度如前所述的交叉角。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，該修復(fù)性器件由于織物的性能而具有高拉伸強(qiáng)度和高耐磨性，而其芯可吸收震動(dòng)、沖擊和撞擊。
根據(jù)上面給出的細(xì)節(jié)獲得了修復(fù)性器件的聚合物結(jié)構(gòu)，其中聚合物層被加熱、經(jīng)受真空并且被壓制到模具中成形，并且進(jìn)一步接受如上所述的處理。
實(shí)施例實(shí)施例1人造軟骨罩該人造軟骨罩是制得的人造關(guān)節(jié)襯墊以代替缺少的或損傷的軟骨，使得關(guān)節(jié)可以保持活動(dòng)性。
該罩基于夾心結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)帶有在兩側(cè)用UHMWPE纖維織物增強(qiáng)的LDPE芯。
在邊緣，金屬標(biāo)識(shí)使得當(dāng)所述罩被植入時(shí)可以追蹤該罩。
該罩的圓形LEPD墊圈構(gòu)成了沒有尖的邊緣并可捕獲金屬標(biāo)識(shí)的罩。
最后，聚合物的交聯(lián)改進(jìn)了LDPE芯的性能。
制備方法包括以下步驟·基體LDPE盤的注塑以注塑方法由片料(pellet)/顆粒制得LDPE盤。該盤大約5mm厚和134mm直徑。后面將由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的盤形成不同尺寸的罩。
·UHMWPE纖維織物的加壓固結(jié)(pressure consolidation)將兩片20X20cm UHMWPE纖維織物置于盤的每一側(cè)，并且將夾心進(jìn)行壓制以形成具有不規(guī)則的帽邊狀的多余材料的罩。
制得不同尺寸的罩并且通過(guò)單個(gè)數(shù)目識(shí)別。
·通過(guò)切除多余的材料使罩成形將帽邊切除留下了具有直角邊的罩。
·罩孔的鉆孔和金屬標(biāo)識(shí)的安放(mounting)罩中的金屬標(biāo)識(shí)使得可以追蹤身體內(nèi)的罩。對(duì)于第一種實(shí)驗(yàn)性制備，該標(biāo)識(shí)是鉭球，對(duì)于以后的制備，該標(biāo)識(shí)將是不銹鋼球。
·罩上的LDPE-墊圈的注塑將金屬標(biāo)識(shí)固定，并且用LDPE-墊圈覆蓋直角邊緣。
·含氮?dú)獾陌b在包裝機(jī)中，將罩裝入具有氮?dú)獾匿X袋，并且將袋密封以阻止氧氣與罩接觸。氧氣會(huì)阻礙后來(lái)的交聯(lián)過(guò)程，因?yàn)槠渑c自由基反應(yīng)。將鋁袋放入裝貨箱，準(zhǔn)備送到交聯(lián)裝置。
·交聯(lián)和殺菌該罩到達(dá)輻射裝置，經(jīng)輻射并且返回到生產(chǎn)區(qū)。輻射會(huì)形成自由基。所述自由基是聚合物材料中非常活潑的位置，其反應(yīng)以在聚合物中形成交聯(lián)。輻射劑量約200kGy。
·退火在輻射過(guò)程之后的短暫時(shí)間內(nèi)仍然存在自由基。在退火過(guò)程中，自由基形成交聯(lián)。退火過(guò)程在約75℃加熱，所述加熱加快了交聯(lián)反應(yīng)而不使罩軟化。即使在室溫，該過(guò)程也緩慢進(jìn)行，但是可能進(jìn)行約1個(gè)月。溫度必須處于相對(duì)低的程度，以避免罩的軟化和變形。
·最后的包裝、放出和儲(chǔ)存將該罩裝入內(nèi)箱，提供可使用的標(biāo)簽和說(shuō)明。在質(zhì)量檢查后放出產(chǎn)品，并且由分包商(subcontractor)儲(chǔ)存。
實(shí)施例2使用意在模擬人的髖關(guān)節(jié)中所遇到的摩擦條件的機(jī)器檢測(cè)構(gòu)造成包括織物-薄膜-織物的三層器件的罩形醫(yī)療器件，以評(píng)價(jià)磨損方面的性能(warproperty)。
在該實(shí)施例中，使用測(cè)試機(jī)“8800Instron System”。
結(jié)果在其中該器件已經(jīng)由100Kg的人的1,000,000次運(yùn)動(dòng)處理過(guò)的模擬之后，沒有觀察到材料的碎片。
采用負(fù)荷模式模擬的行走(load pattern simulating walking)使該模擬繼續(xù)至15,000,000次循環(huán)。負(fù)荷在2500N-約150N之間變化并且該罩以+15至-15度的旋轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)。大約間隔1百萬(wàn)次循環(huán)左右規(guī)則地終止測(cè)試，并且將樣品取出以進(jìn)行檢查和拍照。
在5-15百萬(wàn)次循環(huán)中，在每一次檢查時(shí)測(cè)量樣品的厚度。磨損速率約30-40m每1百萬(wàn)次循環(huán)。
實(shí)施例3膝關(guān)節(jié)具有改進(jìn)的表面摩擦形態(tài)(modality)的人造聚合物復(fù)合物關(guān)節(jié)內(nèi)植入物應(yīng)該是兩極的，并具有覆蓋內(nèi)側(cè)和外側(cè)股髁的股骨部件(femoral component)，并且應(yīng)該根據(jù)交叉韌帶(cruciate ligment)進(jìn)行調(diào)整和排列。
所述厚度為2-4mm。形狀模擬常規(guī)的全部膝關(guān)節(jié)成形(arthroplasty)的關(guān)節(jié)面。
以如上相同的材料構(gòu)成脛骨部件(tibial component)，并且形狀和外形按照包括中心關(guān)節(jié)區(qū)域的半月板(meniscus)。在脛骨上的前交叉韌帶附屬物的附著處前方，將植入物與前橋(anterior bridge)連接。
上述兩個(gè)部件不互相束縛并且不受人關(guān)節(jié)的股骨及脛骨部位的束縛。
植入物的固定或穩(wěn)定取決于骨性部分和關(guān)節(jié)囊的宏觀結(jié)構(gòu)。植入物的剛性確保了每一植入物部分都沒有卷起現(xiàn)象(roll up phenomenon)。
實(shí)施例4踝關(guān)節(jié)人造聚合物的踝關(guān)節(jié)襯墊植入物由與膝關(guān)節(jié)例子中所述材料的相近材料組成。
該植入物是單極的并且其伸長(zhǎng)對(duì)應(yīng)于踝關(guān)節(jié)距骨的軟骨區(qū)域。厚度為2-4mm。
該植入物的邊緣具有較軟的邊，在負(fù)荷、彎曲以及伸長(zhǎng)期間可固定植入物。
實(shí)施例5肩關(guān)節(jié)人造聚合物的肩襯墊植入物由與膝關(guān)節(jié)的例子中所述材料相近的材料組成。
該植入物是單極的并且其伸長(zhǎng)對(duì)應(yīng)于肩關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)窩接合(glanoidcavitate)的軟骨區(qū)域以及一些可以為0.5-3cm的伸長(zhǎng)，其與肱骨頭(head ofhumerus)的軟骨區(qū)接合。厚度為2-4mm。根據(jù)二頭肌的長(zhǎng)肌腱，將該植入物上部挖空，并且因此其應(yīng)該適合回旋套(rotator cuff)。
該植入物的邊緣具有較軟的邊，可在負(fù)荷(loading)和彎曲(flexion)以及伸長(zhǎng)(extension)、外展(abduction)、內(nèi)旋(ninner rotation)和外旋(outer rotation)過(guò)程中固定(hold)植入物。
權(quán)利要求
1.一種包括具有層狀結(jié)構(gòu)的生物相容性聚合物產(chǎn)品的醫(yī)療器件，該層狀結(jié)構(gòu)包括·至少一層第一聚合物組分的上層，·第二聚合物組分的中間層，和·至少一層第三聚合物組分的下層，其中所述第一聚合物組分和第三聚合物組分的鏈長(zhǎng)比所述第二聚合物組分的鏈長(zhǎng)更長(zhǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的醫(yī)療器件，其中所述第一聚合物組分和第三聚合物組分超過(guò)100個(gè)單體單元，諸如超過(guò)1000個(gè)單體單元，例如超過(guò)10000個(gè)單體單元，優(yōu)選超過(guò)20000個(gè)單體單元，更優(yōu)選超過(guò)30000個(gè)單體單元，更優(yōu)選超過(guò)40000個(gè)單體單元，更優(yōu)選超過(guò)50000個(gè)單體單元，最優(yōu)選超過(guò)60000個(gè)單體單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述第一聚合物組分選自聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚醚、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚環(huán)氧乙烷或聚乙烯吡咯烷酮。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述第二聚合物組分選自聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚醚、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚環(huán)氧乙烷或聚乙烯吡咯烷酮。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述第三聚合物組分選自聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚醚、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚環(huán)氧乙烷或聚乙烯吡咯烷酮。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述第一聚合物組分和第三聚合物組分基本相同。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述聚合物組分包括聚乙烯和/或聚丙烯的共聚物，優(yōu)選為聚乙烯(PE)的共聚物。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述第一和第三聚合物組分由長(zhǎng)的聚合物纖維組成，所述第二聚合物組分是短鏈聚合物材料。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述第一和第三聚合物組分是超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中至少一層上層和至少一層下層各自由至少兩層聚合物織物以及至少一層聚合物薄膜組成，該聚合物織物由所述第一和第三聚合物組分構(gòu)成，所述聚合物薄膜在兩層所述聚合物織物之間構(gòu)成層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的醫(yī)療器件，其中所述中間層的聚合物組分與薄膜的聚合物組分基本相同。
12.根據(jù)權(quán)利要求10-11任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中將所述織物制成適合所述醫(yī)療產(chǎn)品形狀的形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述的織物形狀通過(guò)機(jī)織、針織、鉤編、打褶、交織、捻合、兩面機(jī)織、連接或者以其它方式聯(lián)合纖維而構(gòu)造成，優(yōu)選該織物是機(jī)織的或者針織的。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述織物中的UHMWPE纖維以1-179°的交叉角度，例如80-100°、優(yōu)選約90°的交叉角度互相交叉。
15.根據(jù)權(quán)利要求10-14任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述第一、第二和第三聚合物組分是醫(yī)用等級(jí)的。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的醫(yī)療器件，其中所述織物具有高拉伸強(qiáng)度和高耐磨性。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的醫(yī)療器件，其中纖維的拉伸強(qiáng)度或織物的股線的拉伸強(qiáng)度高于1.0GPa，諸如高于1.2GPa、優(yōu)選高于1.4GPa、更優(yōu)選高于1.6GPa、更優(yōu)選高于1.8GPa、更優(yōu)選高于1.9GPa、最優(yōu)選高于2.0GPa。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述第二聚合物組分的聚合物是短鏈聚合物材料，所述短鏈聚合物材料可為支化的。
19.根據(jù)權(quán)利要求10-18任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述薄膜的厚度為0.001-5mm，諸如0.01-5mm、優(yōu)選0.1-4mm、更優(yōu)選0.2-3mm、更優(yōu)選0.3-2mm、更優(yōu)選0.4-1.5mm、最優(yōu)選0.5-1mm。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述中間層可以是芯、薄膜或嵌體。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的醫(yī)療器件，其中所述芯的厚度為0.1-30mm，諸如0.2-25mm、優(yōu)選0.3-21mm、更優(yōu)選0.4-17mm、更優(yōu)選0.5-13mm、更優(yōu)選0.6-10mm、最優(yōu)選0.7-7mm。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述聚合物層是通過(guò)加熱到以下溫度而進(jìn)行連接的80-250℃，諸如90-240℃、優(yōu)選100-230℃、更優(yōu)選110-220℃、更優(yōu)選120-210℃、更優(yōu)選130-200℃、最優(yōu)選140-190℃。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的醫(yī)療器件，其中連接過(guò)程中的所述聚合物層進(jìn)一步經(jīng)受真空，諸如低于500毫巴的真空、優(yōu)選低于300毫巴、更優(yōu)選低于100毫巴、更優(yōu)選低于50毫巴、更優(yōu)選低于10毫巴、最優(yōu)選低于1毫巴的真空。
24.根據(jù)權(quán)利要求22-23任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中在加熱時(shí)，所述芯或薄膜或嵌體的聚合物滲透到所述織物的UHMWPE纖維中，并且由此使所述聚合物層機(jī)械性地互相連接。
25.根據(jù)權(quán)利要求22-24任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中選擇溫度使得所述織物的纖維不會(huì)熔融。
26.根據(jù)權(quán)利要求22-25任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中選擇這樣水平的溫度，所述溫度使得所述織物的主要部分不會(huì)熔融，但構(gòu)成所述聚合物產(chǎn)品最外層織物的外部之少數(shù)纖維的薄層發(fā)生熔融。
27.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述聚合物產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是織物-薄膜-織物。
28.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述聚合物產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是織物-芯-織物。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的醫(yī)療器件，其中另外的一層薄膜及織物位于所述聚合物產(chǎn)品的每一側(cè)，由此該聚合物產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)變成織物-薄膜-織物-芯-織物-薄膜-織物。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的醫(yī)療器件，其中另外的一層薄膜及織物位于所述聚合物產(chǎn)品的每一側(cè)，由此該聚合物產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)變成織物-薄膜-織物-薄膜-織物-芯-織物-薄膜-織物-薄膜-織物。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的醫(yī)療器件，其中另外的一層薄膜及織物位于所述聚合物產(chǎn)品的每一側(cè)，由此該聚合物產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)變成織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-芯-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的醫(yī)療器件，其中另外的一層薄膜及織物位于所述聚合物產(chǎn)品的每一側(cè)，由此聚合物產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)變成織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-芯-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物-薄膜-織物。
33.根據(jù)權(quán)利要求20-26任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述聚合物產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是織物-薄膜-織物-嵌體-織物-薄膜-織物。
34.根據(jù)權(quán)利要求26-33任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中多個(gè)薄膜及織物以薄膜及織物在聚合物產(chǎn)品中交替的方式位于所述聚合物產(chǎn)品的一側(cè)或兩側(cè)。
35.根據(jù)權(quán)利要求10-26或34任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述上層和所述下層中的織物及薄膜的數(shù)量不相等。
36.根據(jù)權(quán)利要求20-26或35任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中芯、薄膜、嵌體和織物的數(shù)量在該聚合物產(chǎn)品的不同區(qū)域不同。
37.根據(jù)權(quán)利要求15-26或34-36任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述織物的數(shù)量為1-100，諸如2-50，例如2-40，優(yōu)選2-35，更優(yōu)選2-30，更優(yōu)選2-25，更優(yōu)選2-20，最優(yōu)選2-10。
38.根據(jù)權(quán)利要求20-26或34-37任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述薄膜的數(shù)量為0-100，諸如1-50，例如1-40，優(yōu)選1-35，更優(yōu)選1-30，更優(yōu)選1-25，更優(yōu)選1-20，最優(yōu)選1-10。
39.根據(jù)權(quán)利要求20-26或34-38任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中芯的數(shù)量為0-100，諸如1-50，例如1-40，優(yōu)選1-35，更優(yōu)選1-30，更優(yōu)選1-25，更優(yōu)選1-20，最優(yōu)選1-10。
40.根據(jù)權(quán)利要求20-26或34-39任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述嵌體的數(shù)量為0-50，諸如1-40，例如1-30，優(yōu)選1-25，更優(yōu)選1-20，更優(yōu)選1-15，更優(yōu)選1-10，最優(yōu)選1-5。
41.根據(jù)權(quán)利要求20-26或34-40任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述聚合物層在一些層的區(qū)域或者整體中具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中薄膜與芯或者薄膜與嵌體彼此相對(duì)放置在一起。
42.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述器件的形狀是可以通過(guò)壓制到模具中而形成的任意形狀，所述的形狀可以構(gòu)成表面，所述表面可以是但不限于平面、曲面、波形面、波狀面、撓曲面、弓形面、扭曲面，同時(shí)該器件的整體形狀可以是但不限于圓形、橢圓形、正方形、矩形、管形、碗形、罩形、冠形、帽形、盆形，優(yōu)選的形狀是罩形或半球形。
43.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述聚合物材料附有組分，所述組分可為聚合物或者非-聚合物。
44.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中該器件具有一個(gè)或多個(gè)孔、洞、間隙、孔眼或凹穴。
45.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述聚合物產(chǎn)品經(jīng)改造成為用作哺乳動(dòng)物身體的醫(yī)療器件，諸如人體的醫(yī)療器件或假體。
46.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述聚合物產(chǎn)品經(jīng)改造使得該器件位于人體中時(shí)不干擾關(guān)節(jié)內(nèi)部分。
47.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述器件用于支撐、支承、傳送、替換或代替人體內(nèi)的任何結(jié)構(gòu)，所述器件具有高的形狀穩(wěn)定性以及優(yōu)良的耐磨性。
48.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中該器件完全或基本完全地包圍關(guān)節(jié)內(nèi)部分。
49.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中該器件是髖關(guān)節(jié)內(nèi)置假體。
50.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中所述聚合物產(chǎn)品構(gòu)成修復(fù)性器件的表面。
51.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中該器件是軟骨替代品。
52.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中該器件是胸部假體。
53.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中該器件是支架。
54.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中該器件是導(dǎo)管。
55.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的醫(yī)療器件，其中該器件是心臟瓣膜。
56.一種制備生物相容性聚合物產(chǎn)品的醫(yī)療器件的方法，所述方法包括·得到許多至少有三層的聚合物層，該聚合物層包括·至少一層第一聚合物組分的上層，·第二聚合物組分的中間層，和·至少一層第三聚合物組分的下層，其中所述第一聚合物組分和第三聚合物組分的鏈長(zhǎng)比所述第二聚合物組分的鏈長(zhǎng)更長(zhǎng)，和·將所述聚合物層放置成夾心結(jié)構(gòu)，和·通過(guò)加熱所述結(jié)構(gòu)并將其壓制到模具中而使所述聚合物層的夾心結(jié)構(gòu)成形，其中在真空條件下進(jìn)行加熱和壓制過(guò)程，和·提供具有所需形狀的聚合物產(chǎn)品。
57.根據(jù)權(quán)利要求56的方法，其中所述至少有三層的聚合物層構(gòu)成了在每一側(cè)具有至少一層織物的芯或薄膜或嵌體。
58.根據(jù)權(quán)利要求57的方法，其中所述芯和薄膜以及嵌體在結(jié)構(gòu)上與織物不同。
59.根據(jù)權(quán)利要求57-58任一項(xiàng)的方法，其中所述織物的不同層具有相同的結(jié)構(gòu)。
60.根據(jù)權(quán)利要求57-59任一項(xiàng)的方法，其中在該醫(yī)學(xué)器件每一側(cè)的至少一層第一聚合物組分或第三聚合物組分各自構(gòu)成了兩層或多層織物，并且所述兩層或多層織物在各層織物之間具有聚合物層薄膜或聚合物嵌體。
61.根據(jù)權(quán)利要求57-60任一項(xiàng)的方法，其中所述芯、薄膜以及嵌體由相似的聚合物材料構(gòu)成。
62.根據(jù)權(quán)利要求56-61任一項(xiàng)的方法，其中所述聚合物層由選自以下物質(zhì)的聚合物組成聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚醚、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚環(huán)氧乙烷或聚乙烯吡咯烷酮。
63.根據(jù)權(quán)利要求56-62任一項(xiàng)的方法，其中所述聚合物層由選自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的聚合物組成。
64.根據(jù)權(quán)利要求56-63任一項(xiàng)的方法，其中所述聚合物層由聚乙烯(PE)組成。
65.根據(jù)權(quán)利要求56-64任一項(xiàng)的方法，其中所述織物的結(jié)構(gòu)由長(zhǎng)的聚合物纖維組成，所述芯和/或薄膜和/或嵌體由短鏈聚合物材料組成。
66.根據(jù)權(quán)利要求56-65任一項(xiàng)的方法，其中所述第一和第三聚合物組分包括長(zhǎng)的聚合物纖維，所述長(zhǎng)的聚合物纖維是超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維。
67.根據(jù)權(quán)利要求56-66任一項(xiàng)的方法，其中將所述織物機(jī)織成適合于所述聚合物產(chǎn)品形狀的形狀。
68.根據(jù)權(quán)利要求56-67任一項(xiàng)的方法，其中所述織物中的UHMWPE纖維交叉成1-179°角，諸如80-100°角，優(yōu)選約90°角。
69.根據(jù)權(quán)利要求57-68任一項(xiàng)的方法，其中所述織物具有高拉伸強(qiáng)度和高耐磨性。
70.根據(jù)權(quán)利要求56-69任一項(xiàng)的方法，其中所述第二聚合物組分包括支化的短鏈聚合物材料。
71.根據(jù)權(quán)利要求57-70任一項(xiàng)的方法，其中所述薄膜的厚度為0.001-5mm，諸如0.01-5mm，優(yōu)選0.1-4mm，更優(yōu)選0.2-3mm，更優(yōu)選0.3-2mm，更優(yōu)選0.4-1.5mm，最優(yōu)選0.5-1mm。
72.根據(jù)權(quán)利要求57-71任一項(xiàng)的方法，其中所述芯的厚度為0.1-30mm，例如0.2-25mm，優(yōu)選0.3-21mm，更優(yōu)選0.4-17mm，更優(yōu)選0.5-13mm，更優(yōu)選0.6-10mm，最優(yōu)選0.7-7mm。
73.根據(jù)權(quán)利要求57-72任一項(xiàng)的方法，其中所述芯或嵌體可吸收震動(dòng)、沖擊和撞擊。
74.根據(jù)權(quán)利要求56-73任一項(xiàng)的方法，其中所述加熱的溫度為80-250℃，諸如90-240℃，優(yōu)選100-230℃，更優(yōu)選110-220℃，更優(yōu)選120-210℃，更優(yōu)選130-200℃，最優(yōu)選140-190℃。
75.根據(jù)權(quán)利要求56-74任一項(xiàng)的方法，其中所述的真空低于800毫巴，諸如低于500毫巴的真空，優(yōu)選低于300毫巴，更優(yōu)選低于100毫巴，更優(yōu)選低于50毫巴，更優(yōu)選低于10毫巴，最優(yōu)選低于1毫巴。
76.根據(jù)權(quán)利要求56-75任一項(xiàng)的方法，其中已成形的產(chǎn)品通過(guò)輻射處理，以進(jìn)一步使聚合物發(fā)生交叉連結(jié)并且由此提高產(chǎn)品的強(qiáng)度，所述輻射可以是但不限于高能電子、γ-射線、光子、微波。
77.根據(jù)權(quán)利要求56-76任一項(xiàng)的方法，其中已成形的產(chǎn)品進(jìn)一步經(jīng)受退火以確保所有的連接出現(xiàn)。
78.根據(jù)權(quán)利要求77的方法，其中對(duì)經(jīng)過(guò)退火的聚合物產(chǎn)品進(jìn)行表面涂覆，其中該產(chǎn)品通過(guò)等離子體聚合由聚乙烯吡咯烷酮(PVP)涂覆。
79.根據(jù)權(quán)利要求78的方法，其中通過(guò)輻射或者通過(guò)加熱對(duì)表面涂覆的聚合物產(chǎn)品進(jìn)行殺菌，其中所述輻射可以是但不限于高能電子、γ-射線、光子、微波。
80.根據(jù)權(quán)利要求75的方法，其中對(duì)已成形的聚合物產(chǎn)品進(jìn)行表面涂覆，該產(chǎn)品通過(guò)等離子體聚合由聚乙烯吡咯烷酮(PVP)涂覆。
81.根據(jù)權(quán)利要求80的方法，其中通過(guò)電離輻射或者通過(guò)加熱對(duì)表面涂覆的聚合物產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行交聯(lián)和殺菌。
82.根據(jù)權(quán)利要求78-81任一項(xiàng)的方法，其中所述表面涂層厚度為1-700nm，例如10-500nm，優(yōu)選20-400nm，更優(yōu)選30-300nm，更優(yōu)選40-200nm，更優(yōu)選50-100nm，最優(yōu)選60-90nm。
83.根據(jù)權(quán)利要求56-82任一項(xiàng)的方法，其中所述產(chǎn)品的層狀結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求26-30中所述產(chǎn)品的層狀結(jié)構(gòu)一致。
84.根據(jù)權(quán)利要求56-83任一項(xiàng)的方法，其中所述聚合物產(chǎn)品的形狀及尺寸是可通過(guò)壓制到模具中制成的任何可能形狀及尺寸，所述模具形成聚合物產(chǎn)品，該聚合物產(chǎn)品可以是平的或圓的或介乎其間，并且其三維形狀是可通過(guò)壓制到模具中形成的任何可能三維形狀。
85.根據(jù)權(quán)利要求56-84任一項(xiàng)的方法，其中所述聚合物產(chǎn)品的厚度為0.001-40cm，例如0.005-30cm，優(yōu)選0.01-20cm，更優(yōu)選0.02-10cm，更優(yōu)選0.03-8cm，更優(yōu)選0.04-5cm，最優(yōu)選0.05-2cm。
86.一種人造軟骨產(chǎn)品，包括如權(quán)利要求1-48任一項(xiàng)所定義的具有層狀結(jié)構(gòu)的生物相容性聚合物產(chǎn)品。
87.一種修復(fù)性器件，包括如權(quán)利要求1-48任一項(xiàng)所定義的具有層狀結(jié)構(gòu)的生物相容性聚合物產(chǎn)品。
88.一種髖關(guān)節(jié)內(nèi)置假體，包括如權(quán)利要求1-48任一項(xiàng)所定義的具有層狀結(jié)構(gòu)的生物相容性聚合物產(chǎn)品。
89.一種修復(fù)性器件的表面，包括如權(quán)利要求1-48任一項(xiàng)所定義的具有層狀結(jié)構(gòu)的生物相容性聚合物產(chǎn)品。
90.一種胸部假體，包括如權(quán)利要求1-48任一項(xiàng)所定義的具有層狀結(jié)構(gòu)的生物相容性聚合物產(chǎn)品。
91.一種支架，包括如權(quán)利要求1-48任一項(xiàng)所定義的具有層狀結(jié)構(gòu)的生物相容性聚合物產(chǎn)品。
92.一種導(dǎo)管，包括如權(quán)利要求1-48任一項(xiàng)所定義的具有層狀結(jié)構(gòu)的生物相容性聚合物產(chǎn)品。
93.一種心臟瓣膜，包括如權(quán)利要求1-48任一項(xiàng)所定義的具有層狀結(jié)構(gòu)的生物相容性聚合物產(chǎn)品。
94.如權(quán)利要求1-48任一項(xiàng)所定義的生物相容性聚合物產(chǎn)品在制備醫(yī)療器件中的用途。
95.如權(quán)利要求1-48任一項(xiàng)所定義的生物相容性聚合物產(chǎn)品在制備軟骨替代品中的用途。
96.如權(quán)利要求1-48任一項(xiàng)所定義的生物相容性聚合物產(chǎn)品用于制備假體中的用途。
97.如權(quán)利要求1-48任一項(xiàng)所定義的生物相容性聚合物產(chǎn)品在制備髖關(guān)節(jié)內(nèi)置假體中的用途。
98.如權(quán)利要求1-48任一項(xiàng)所定義的生物相容性聚合物產(chǎn)品在制備胸部假體中的用途。
99.如權(quán)利要求1-48任一項(xiàng)所定義的生物相容性聚合物產(chǎn)品在制備支架中的用途。
100.如權(quán)利要求1-48任一項(xiàng)所定義的生物相容性聚合物產(chǎn)品用于制備導(dǎo)管中的用途。
101.如權(quán)利要求1-48任一項(xiàng)所定義的生物相容性聚合物產(chǎn)品用于制備心臟瓣膜中的用途。
全文摘要
公開了一種方法和一種包括具有層狀結(jié)構(gòu)的生物相容性聚合物產(chǎn)品的醫(yī)療器件，該層狀結(jié)構(gòu)包括至少一層第一聚合物組分的上層，第二聚合物組分中間層，和至少一層第三聚合物組分的下層，其中該第一聚合物組分和第三聚合物組分的鏈長(zhǎng)比第二聚合物組分的鏈長(zhǎng)更長(zhǎng)。該醫(yī)療器件結(jié)合了強(qiáng)度、耐用性和生物相容性特征，并且其具有耐磨損及撕拉性并且具有好的可壓縮性。優(yōu)選的醫(yī)療器件設(shè)計(jì)是由被兩層UHMWPE織物所包圍的LDPE芯或薄膜制得的罩。該醫(yī)療器件可用作哺乳動(dòng)物中的植入物，尤其是作為關(guān)節(jié)內(nèi)的人造軟骨以確保關(guān)節(jié)的靈活性。
文檔編號(hào)A61F2/82GK1723048SQ200380105323
公開日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2003年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月11日
發(fā)明者克勞斯·貝克加爾德, 湯姆·洛格斯特魯普安德森, 阿格·萊斯特魯普, 波夫爾·布朗德斯特德, 蘇恩·倫德斯波林, 杰斯·布魯恩勞里曾, 奧利·奧爾森 申請(qǐng)人:卡蒂菲西爾公司