01”到0.004” ；更優(yōu)選約0.0015”到0.003”。支柱的寬度一般為約0.001”到0.008”，優(yōu)選約0.002” 到 0.004”。
[0089]支架10可以是自身擴(kuò)展型或球囊擴(kuò)展型。支架擴(kuò)展前的直徑一般為約0.3mm到1mm,優(yōu)選約0.5mm到4mm，更優(yōu)選約0.8mm到2mm。支架擴(kuò)展后的直徑一般為約1.5mm到35mm，優(yōu)選約2mm到10mm，更優(yōu)選約2mm到5mm。根據(jù)構(gòu)成支架10的材料，材料的延伸率一般為約5 %到100 %，優(yōu)選約15 %到70 %，更優(yōu)選為20 %到50 %。
[0090]棺入體降解
[0091]如前所述，本發(fā)明的裝置在生物環(huán)境下是可降解的。要注意的是，術(shù)語“降解”、“生物降解”、“溶解”、“生物吸收”、“吸收”、“再吸收”、“腐蝕”、“侵蝕”、“生物侵蝕”、“可侵蝕的”、“可生物侵蝕的”和“解體”等可以與其它術(shù)語替換使用，指由化學(xué)、生物、電、機(jī)械或其他任何方式造成的任何質(zhì)量、體積減少或功能上的退化，除非另加說明。
[0092]還要注意的是，本發(fā)明涉及的降解是指在臨床相關(guān)時(shí)間段內(nèi)的降解，例如約I個(gè)月到5年。盡管根據(jù)材料的固有特性和環(huán)境條件，普通的金屬或合金也能以慢得多的速率腐蝕一直到1000年或更久，這樣的金屬或合金被認(rèn)為是在臨床環(huán)境下不可降解的。在優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明的裝置在約I個(gè)月到5年的時(shí)間內(nèi)在體環(huán)境下充分降解，優(yōu)選約4個(gè)月到2年，更優(yōu)選約6個(gè)月到I年。在一些實(shí)施方式中，裝置在不到一個(gè)月的時(shí)間內(nèi)在體環(huán)境下至少部分地降解，例如幾周、一周、幾天、一天、幾小時(shí)、一小時(shí)或更短。例如，裝置至少有一部分在一個(gè)月后或一個(gè)月以內(nèi)以受控降解速率降解至接近溶解。影響降解的體環(huán)境一般具有局部組織PH約3-10，通常為約5-9，常常為約6-8。
[0093]本發(fā)明裝置的降解可以分多個(gè)階段進(jìn)行，例如在一個(gè)階段降解速率較慢，而在另一個(gè)階段降解速率較快。在一些實(shí)施方式中，裝置在初始階段以較慢的速率降解，在后續(xù)階段以較快的速率降解。在另一些實(shí)施方式中，裝置在初始階段以較快的速率降解，在后續(xù)階段以較慢的速率降解。同樣地，降解可以是整個(gè)構(gòu)造均勻地降解，也可以沿結(jié)構(gòu)不同。平均質(zhì)量或體積減少百分比可為約每天3 %到每天0.05%，優(yōu)選約每天0.75 %到每天0.1 %，更優(yōu)選約每天0.5%到每天0.25%。
[0094]當(dāng)植入體由金屬或合金構(gòu)成時(shí)，植入體的降解產(chǎn)生金屬離子、鹽或復(fù)合物等副產(chǎn)物。優(yōu)選地，這些副產(chǎn)物是在體環(huán)境中天然存在的成分，或者不會(huì)產(chǎn)生明顯的有害作用。更優(yōu)選地，植入式構(gòu)造產(chǎn)生的降解副產(chǎn)物的量要低于其在體環(huán)境中的一般含量。此外，植入體的降解速率受到調(diào)控，以使降解副產(chǎn)物引起負(fù)面生物反應(yīng)的可能性最小化。目前，建議永久性地植入了支架等傳統(tǒng)非降解裝置的病人進(jìn)行長(zhǎng)期抗血小板治療，以預(yù)防急性血栓或晚期血栓。全身性抗血小板治療有內(nèi)出血等副作用。當(dāng)使用本發(fā)明的可降解植入體時(shí)，就不必進(jìn)行長(zhǎng)期抗血小板治療，因?yàn)橐坏┲踩塍w溶解，血栓危險(xiǎn)降低。作為一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)植入體主要由鐵或鐵合金組成或構(gòu)成時(shí)，降解產(chǎn)物可包括氧化型鐵等生物相容性的鐵物質(zhì)，其在人體內(nèi)是天然存在的。通過調(diào)控降解速率，這些物質(zhì)的濃度被控制在低于10倍正常量的水平，優(yōu)選低于5倍正常量，更優(yōu)選低于2倍正常量，最優(yōu)選為不高于體內(nèi)天然含量的水平。一個(gè)特別優(yōu)選的金屬是碳鋼，其降解產(chǎn)生的物質(zhì)主要包括或只包括鐵和碳化合物。
[0095]金屬和合金
[0096]在優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明的裝置由至少部分可降解的金屬、合金或其組合構(gòu)成。
[0097]金屬的例子包括鈷、鎢、鉍、銀、銅、鐵、鋅、鎂、鋯、鉬、銦、錫或其他金屬。在一些實(shí)施方式中，植入體的金屬純度為約90%到100%，優(yōu)選約95%到99.99%，更優(yōu)選約99.5%到 99.9%o
[0098]合金的實(shí)施例包括:I)含銀合金(如銀-錫合金)，2)含鈷合金(如鈷-鐵合金)，3)含鐵合金(如80-55-06級(jí)可鍛鑄鐵、其他可鍛鑄鐵、AISI1010鋼、AISI 1015鋼、AISI1430鋼、AISI 8620鋼、AISI 5140鋼、或其他鋼、或其他)，4)含鎢合金，5)熔煉易熔合金(如40%鉍-60%錫、58%鉍-42%錫、鉍-錫-銦合金或其他)，6)鎂合金，7)鋅合金，8)形狀記憶或超彈性合金，和9)其他合金，等等。
[0099]在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明的裝置由一種以上的金屬或合金組成。金屬+金屬的植入體的例子包括鈷+鎢、鎢+鐵、鎂+鐵、銀+鋅或其他。金屬+合金的植入體的例子包括鎢+8620鋼、鈦+低碳鋼、鎂+1015鋼合金、銀+鉍-錫合金或其他。合金+合金植入體的例子包括8620鋼+銀-錫、1015鋼+鉍-錫或其他。
[0100]圖2A顯示了金屬和合金降解數(shù)據(jù)的例子。圖2B顯示了與不銹鋼相比，一些金屬和合金植入體材料質(zhì)量隨著時(shí)間減少的數(shù)據(jù)。
[0101]金屬的降解通常被稱為腐蝕，本文中術(shù)語“降解”和“腐蝕”對(duì)于所有材料可以互換使用。多數(shù)金屬腐蝕是通過金屬和電解質(zhì)溶液界面處的電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的，就像在體環(huán)境下所發(fā)現(xiàn)的。腐蝕一般是陽(yáng)極和陰極反應(yīng)造成的結(jié)果。
[0102]金屬電位是陽(yáng)極和陰極反應(yīng)保持平衡的方式。沒有電連接時(shí)，金屬的假定平衡電位被稱為開路電位，Eoc。Eoc時(shí)陽(yáng)極或陰極的電流值被稱為腐蝕電流，Icorr0 Icorr和腐蝕速率是隨著許多系統(tǒng)變量而變化的，這些系統(tǒng)變量包括金屬的種類、溶液成分、溫度、溶液運(yùn)動(dòng)、金屬來歷(metal history)、和許多其他因素。
[0103]對(duì)于在37°C鹽溶液中的植入體而言，根據(jù)下列公式，腐蝕電流量(Icorr)與腐蝕速率(CR)成正比:
[0104]CR = (IcorrXKXEff)/d
[0105]CR腐蝕速率(mm/年)
[0106]Icorr 腐蝕電流(amps/cm2)
[0107]K 法拉第常數(shù)=3272 (mm/ (amps-cm-年))
[0108]EW當(dāng)量質(zhì)量(克/當(dāng)量)
[0109]d 密度(克/cm3)
[0110]本發(fā)明的植入體在生理?xiàng)l件下降解，產(chǎn)生的Icorr(腐蝕電流)一般為約0.0001amps/cm2到 0.lamps/cm 2;優(yōu)選為約 0.001amps/cm2到 0.01amps/cm 2;更優(yōu)選為約0.0025amps/cm2到 0.008amps/cm2o
[0111]在一些實(shí)施方式中，與植入前的強(qiáng)度相比，經(jīng)過降解I個(gè)月后，金屬或合金保留了超過約25%的強(qiáng)度，優(yōu)選超過約50%，更優(yōu)選超過約60%的強(qiáng)度。在這些或另一些實(shí)施方式中，與植入前的強(qiáng)度相比，經(jīng)過2個(gè)月降解后，金屬或合金植入體保留了超過約25%的強(qiáng)度，優(yōu)選超過約50%，更優(yōu)選超過約60%的強(qiáng)度。在這些或另一些實(shí)施方式中，與植入前的強(qiáng)度相比，經(jīng)過4個(gè)月降解后，金屬或合金保留了超過約25 %的強(qiáng)度，優(yōu)選超過約50 %，更優(yōu)選超過約60%的強(qiáng)度。
[0112]在一些實(shí)施方式中，植入體在植入前就腐蝕了，腐蝕量大于質(zhì)量的0.01%，優(yōu)選大于質(zhì)量的0.1%，更優(yōu)選大于質(zhì)量的1% (根據(jù)腐蝕前的主體質(zhì)量計(jì)算)。在一些實(shí)施方式中，植入前的腐蝕大于表面積的1%，優(yōu)選大于表面積的5%，更優(yōu)選大于表面積的10%，這里的表面積指暴露在生理環(huán)境中的主體表面積。在這些情況下，腐蝕可以是預(yù)處理造成的，或者是由于裝置包裝在含有氧氣等氧化氣氛和水分的無菌環(huán)境下所造成的。
[0113]在一些實(shí)施方式中，植入體在植入前的腐蝕小于質(zhì)量的5%，優(yōu)選小于質(zhì)量的1%，更優(yōu)選小于質(zhì)量的0.01%。在一些實(shí)施方式中，植入體在植入前的腐蝕小于表面積的10 %，優(yōu)選小于表面積的I %，更優(yōu)選小于表面積的0.1 %。
[0114]棹制降解諫率
[0115]I)改變幾何結(jié)構(gòu)
[0116]在一些實(shí)施方式中，通過使表面積-體積比最大化，提高了植入體的降解速率。例如，當(dāng)植入體為支架形式時(shí)，支架支柱的厚度-寬度比或?qū)挾?厚度比可以大于1.4:1，優(yōu)選大于2:1，更優(yōu)選大于3:1。在優(yōu)選實(shí)施方式中，支架支柱厚度小于約100微米，優(yōu)選小于約70微米，更優(yōu)選小于約50微米。這使得降解所需的絕對(duì)深度最小化，并使腐蝕副產(chǎn)物的局部集中最小化。植入體的表面積/長(zhǎng)度一般為約0.001cm2/mm到0.75cm2/mm，優(yōu)選約0.005cm2/mm 到 0.25cm2/mm,最優(yōu)選約 0.0I cm2/mm 到 0.lcm2/mm。
[0117]在另一些實(shí)施方式中，在植入體內(nèi)加入孔、槽、溝或其他結(jié)構(gòu)特征，能在不明顯增加體積的情況下增加表面積。
[0118]2)加入腐蝕誘導(dǎo)性特征
[0119]在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明的植入體主體包括能誘導(dǎo)或幫助降解的腐蝕誘導(dǎo)性特征。腐蝕誘導(dǎo)性特征的實(shí)施例出現(xiàn)在至少一個(gè)暴露的表面上，包括凹坑、小洞、偏心孔、空隙、表面不規(guī)則性、刮痕、條紋、皺褶、隆起、織構(gòu)、燒結(jié)的多孔性金屬或合金、劃痕、粗糙化的表面、孔、透孔、燒結(jié)透孔、或其他幾何或隨機(jī)特征、或上述特征的組合。腐蝕誘導(dǎo)性特征可以出現(xiàn)在植入體的任何一個(gè)表面，包括各種形狀和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的表面，包括帶有大孔、槽、溝或其他特征的植入體實(shí)施例。這些表面特征一般能使以質(zhì)量計(jì)算的降解速率提高10%或更多，通常提高20 %或更多，常常提高40 %或更多。一些表面特征可提供大于10nm的平均表面粗糙度(RA)，通常大于400nm，常常大于100nm(Iym)或更大。表面特征可位于植入體整個(gè)暴露的表面區(qū)域上，或者在另一些情況下只存在于需要提高降解速率的一部分暴露的表面積上。要注意的是，表面特征的不均勻分布常常會(huì)導(dǎo)致植入體上形成不均勻的降解輪廓。
[0120]在一些實(shí)施方式中，帶有腐蝕誘導(dǎo)性特征的植入體，其質(zhì)量減少速率要比不帶這些特征的相同植入體快至少10%，優(yōu)選快20%，更優(yōu)選快40%。此外，在一些實(shí)施方式中，帶有腐蝕誘導(dǎo)性特征的植入體，其體積縮小速率要比不帶這些特征的相同植入體快至少10%,優(yōu)選快20 %，更優(yōu)選快40 %。
[0121]圖3顯示了帶有腐蝕誘導(dǎo)性特征30實(shí)施例的支架主體18 (例如圖1中的支架主體18)的一部分。圖4提供了支架主體18上各種腐蝕誘導(dǎo)性特征30的特寫圖。如圖所示，特征30可以為圓形、橢圓形、正方形、長(zhǎng)方形、五邊形、和多邊形等等各種形狀。
[0122]圖5顯示了圖3的支架主體18中支柱20的橫切面。在這個(gè)實(shí)施方式中，支柱20的橫切面為正方形。支柱20包括面向支架10的管腔16的管腔邊緣32，和面向動(dòng)脈壁等體腔壁的外邊緣34。支柱20還包括面向支架主體18其他部分(即其他支柱)的側(cè)邊緣36。這里，支柱20在管腔邊緣32、外邊緣34和側(cè)邊緣36上都有腐蝕誘導(dǎo)性特征30。這些腐蝕誘導(dǎo)性特征30包括凹坑、小洞、偏心孔、空隙、表面不規(guī)則性或其他。圖6顯示了帶有各種形狀和大小的腐蝕誘導(dǎo)性特征30的支架主體18的表面17，所述特征從表面17延伸進(jìn)入支架主體18。圖7顯示了從表面17延伸并在支架18中交錯(cuò)或連接的腐蝕誘導(dǎo)性特征30。圖8顯示了腐蝕誘導(dǎo)性特征30，其從表面17延伸并包括支架主體18內(nèi)的旁支30a。圖9顯示了從表面17延伸進(jìn)入支架主體18的腐蝕誘導(dǎo)性特征30，該特征包括至少一個(gè)從支架主體18的表面17向外延伸的突起30b。
[0123]圖10提供了帶有刮痕形式腐蝕誘導(dǎo)性特征30的支架主體18表面的俯視圖。這些刮痕或條紋可以是任意長(zhǎng)度、深度、寬度、方向或形狀的。形狀的例子包括直線、曲線、對(duì)角線、重疊線、交叉線、折線等等。
[0124]圖11顯示了帶有織構(gòu)化表面形式腐蝕誘導(dǎo)性特征30的支架主體18表面?？梢杂闷骄植诙?Ra)來描述得到的表面光潔度。平均粗糙度就是在粗糙度曲線和其中線之間所涵蓋的面積，或者是以粗糙度曲線高度的絕對(duì)值對(duì)測(cè)量長(zhǎng)度的積分。帶有腐蝕誘導(dǎo)性特征的本發(fā)明植入體表面Ra值大于約100納米，優(yōu)選Ra值大于約400納米，更優(yōu)選Ra值大于約1000納米。
[0125]圖12顯示了支架主體18的一部分的橫切面，其帶有一個(gè)外表面34和一個(gè)管腔表面32。如圖所示，小孔形式的腐蝕誘導(dǎo)性特征30穿過主體18，從外表面34延伸到管腔表面32。小孔可以是光滑的、鋸齒狀的、直線的、對(duì)角線的、彎曲的、連通的、或相交的等等。此夕卜，在一些實(shí)施方式中，有至少一個(gè)突起30b可以從支架主體18的表面32、34向外延伸。圖13顯示了小孔形式的腐蝕誘導(dǎo)性特征30從支架主體18的外表面34延伸到管腔表面32，其中，所述孔包括許多旁支30a。
[0126]2a)產(chǎn)生腐蝕誘導(dǎo)性特征
[0127]一些前文所述的腐蝕誘導(dǎo)性特征，可以是通過將金屬、合金或其組合構(gòu)成的植入體在不同條件下與化學(xué)物質(zhì)接觸所形成的，所述化學(xué)物質(zhì)包括但不限于鹽酸、氫氟酸、硝酸、磷酸、醋酸、檸檬酸、甲酸、乳酸、草酸、王水、發(fā)煙硫酸、或其它、或上述物質(zhì)的組合。
[0128]腐蝕誘導(dǎo)性特征的形成，也可以通過使金屬、合金或其組合構(gòu)成的植入體在不同條件下接觸鹽霧；氫氧化鈉、氫氧化鉀等強(qiáng)堿溶液；含鈉鹽、鉀鹽、碳酸鹽或磷酸鹽等的鹽溶液；或其他堿?；蛘?，也可以通過將植入體在不同條件下接觸鹽水、氯化鈉、氯化鐵或其他鹽溶液、Ferrolyte (Starlight Chemical, Inc,芝加哥，伊利諾斯州，美國(guó))、或其他化學(xué)物質(zhì)，來形成這些特征。能產(chǎn)生這些特征的其他化學(xué)物質(zhì)包括AlCl3, CaCl2WMgCl2, CuSO4,HgCl2, H2SiF6, K2CO3, Na2CO3, Na2HSO3, NaOCl，Na3PO4, NH4C1，NH2SO3H, NI (NO3)2, ZnCl4,溴，H2O2,如氧氣、氮?dú)?、氯氣等氣體氧化劑，或其他各種條件，或其組合。
[0129]在另一個(gè)實(shí)施方式