使用血管支架材料和形状记忆聚合物的技巧

使用血管支架材料和形状记忆聚合物的技巧

对于制造用于患者植入的血管支架的实验室,保持高质量标准不是可选的。生产支架是一个从设计台到手术室的艰难过程,只有配备了正确选择质量分析工具的实验室才能制造出挽救患者生命的植入式支架。 

当生产由记忆聚合物等尖端材料制成的支架时,这一点变得更加真实,许多实验室工作人员可能不熟悉其特性。寻求进入支架制造业务的实验室需要了解记忆聚合物的怪癖以及最佳质量评估技术,如果他们希望下游患者成功从疾病中康复。  

记忆聚合物是支架的理想选择 

设计和植入支架是困难的,因为支架所希望具有的许多特征是相互矛盾的。这意味着用单一材料设计的支架不太可能具有所有理想的特性,从而导致患者的结果不佳。为了让患者通过支架获得最佳结果,他们需要一个具有以下特点的支架:

  • 成型性

  • 灵活性

  • 为组织再生创造支架的能力

  • 耐用性

  • 可拆卸性

  • 必要时可生物降解

支架设计的额外复杂性是支架可能需要在手术室中具有这些特征中的一些,并且一旦将支架植入患者体内,则需要具有一组不同的特征。例如,支架在植入过程中必须可由外科医生塑造,但不能太灵活以至于难以用手塑造。    

然而,一旦植入患者体内,就不能让患者组织的再生来重塑支架——毕竟,如果患者的身体在愈合过程中对其进行重塑,支架就不会很有用。类似地,支架需要能够充当患者组织生长的支架,以便它们可以从植入手术中愈合,但支架的效果不那么有效,以至于支架本身在发生移植手术时无法移除。由于支架周围新组织生长的密度,患者需要对其进行调整。 

因此,记忆聚合物是一种解决支架要求有点矛盾的高效方法。记忆聚合物可以在植入患者体内之前成型为方便的形式,然后支架将恢复到植入前确定的永久形状。然后,当患者的组织再生时,支架可以是柔性的,以避免伤害患者,同时仍然为组织再生提供有限的支架。    

虽然记忆聚合物通常不可生物降解,但它们不会完全长满新组织这一事实是有利的,因为这意味着外科医生可以在不引起过多出血的情况下取出记忆聚合物支架。  

血管支架材料质量分析的常用工具 

支架需要保持最高质量标准,无论它们是否由记忆聚合物制成。由于支架质量控制的重要性,有几种方法可以评估支架的质量,包括:

  • 现场检查显微镜

  • 自动支架扫描相机

  • 电子能谱

重要的是,这些支架质量保证工具可以单独使用,也可以相互结合使用。此外,这些工具中的每一个都可以用于由记忆聚合物或其他材料制成的支架中,因此它们也可以用于其他实验室任务。每个工具都有一组特定的优点和缺点,有兴趣创建支架的实验室需要了解这些优点和缺点。 

现场检查 

使用显微镜进行点检可能是最简单的支架质量分析方法,因为它所需要的只是标准光学显微镜和实验室工作人员的密切关注。在现场检查期间,支架被放在显微镜下,并在其所有表面上单独仔细检查。进行抽查的实验室工作人员会寻找聚合物质地中的任何夹杂物或异常情况,以确保它没有任何可能伤害患者的缺陷或瑕疵。   

抽查的最大特点是,大多数实验室从开始生产的那一刻起就已经拥有开始抽查支架所需的基础设施——但他们可能没有足够的人员时间在合理的时间内检查所有支架。抽查非常耗时,这意味着其显微镜的低前期价格可能极具欺骗性。此外,抽查容易出现人为错误——如果他们已经进行了数小时的质量控制工作,疲惫的技术人员可能很容易错过支架中的一个小故障。   

扫描相机 

自动支架扫描相机是支架质量分析领域的一个相对较新的补充。简而言之,自动支架扫描相机利用机械平台、光学显微镜和相机装置为支架的每个角度拍摄数百张照片。然后当支架改变形状时重复该过程。然后,计算机程序分析照片以评估支架是否有任何可能对患者有害的瑕疵或缺陷,并将结果通知实验室工作人员。    

支架扫描相机非常昂贵,但它们通过自动化克服了抽查方法的大部分问题。虽然支架扫描相机不一定是完美的,但在很长一段时间内,它们很可能比人工进行抽查时漏掉的问题更少。支架扫描相机还可以让人员腾出时间来执行其他工作,这在小型实验室中是非常宝贵的。 

电子能谱

电子能谱 是记忆聚合物支架质量分析的最佳选择。在电子光谱中,实验室工作人员检查支架的表面,因为它出现在微观尺度上。以微观尺度观察支架表面会立即暴露支架材料中的任何杂质,同时也提醒工作人员支架存在微观结构问题。因此,电子光谱法是迄今为止分析支架最全面的方法,即使与传统材料制成的支架相比,它在检查记忆聚合物支架时不一定提供任何特殊优势。 

电子能谱的巨大缺点是它非常昂贵且速度极慢。电子光谱需要大量的动手操作人员时间,更不用说大量的维护和培训了。更重要的是,电子光谱不一定能暴露出记忆聚合物支架最明显的缺陷,例如可能伤害患者的锯齿状边缘。因为电子能谱生成的图像是为了分析微观现象,所以像锯齿状支架边缘这样的宏观现象会太大而无法看到。  

达到支架质量成功

寻求生产记忆聚合物支架的实验室会发现,当他们使用不同质量分析方法的组合时,他们会获得最佳结果。通过将自动化分析与偶尔的抽查和奇数光谱分析相结合,实验室可以全面了解其支架如何受到制造过程的影响。同样,通过与了解支架制造团队需求的经验丰富的供应商合作,实验室将确保他们永远不需要寻找必要的供应。