一种采用表面钝化的可降解镁合金制备止血夹的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及腹腔镜手术用血管止血夹的制备，特别是一种采用表面钝化的可降解镁合金制备止血夹的方法。
【背景技术】
[0002]止血夹是一种主要应用于腹腔镜手术中封闭切开血管的医疗器械，并因其良好的封闭效果和便捷的施用，被微创外科手术广泛使用。临床上主要有金属夹和高分子夹。其中，金属止血夹主要是银夹、钽夹和钛夹。在腹腔镜手术早期，一般采用银质止血夹。但其长期留存于人体内会产生较大的毒性，目前已绝少使用。近年来，临床上使用最为广泛的钛合金止血夹，主要生产厂家是美国强生公司。国内也有部分医疗器械公司生产，但是对于钛夹的安全性能在临床方面一直是存有问题。Klein, R D等的研究表明，在腹腔镜胆囊切除术后，钛夹的永久存留会带来术后人体影像学检查的干扰，而且动物实验显示，在植入钛夹一段时间后动物的组织发生不良病变。由于钛夹是一种永久存留体内的植入物，而且对人体术后影像学检查易产生干扰，影响诊断的准确性，异物永久留存体内还会带来一些潜在危害。
[0003]为此，国外开发出了可生物降解的高分子止血夹，可在手术后一定时间内逐步降解，克服了钛合金止血夹的不良作用。临床应用的可降解止血夹有两种，一种是美国强生公司制造的ABS0L0K结扎钉夹，由聚对二氧环己酮构成。最终的降解产物为0)2和H 20。该种可吸收夹在植入人体后可以在180天左右被人体完全降解吸收。另一种是美国泰科公司制造的Lapro-Clip可吸收结扎夹，由内外两层结构构成，夕卜层夹的材质为聚乙醇酸，内层夹的材质为聚甘醇碳酸。聚乙醇酸降解的产物乳酸、乙醇酸都是机体代谢的中间产物，聚甘醇酸也是可以降解为对人体无害的小分子，内外夹最终降解产物是0)2和H 20。国内杭州圣石公司研发的可吸收夹，在Lapro-Clip可吸收夹的基础上，夹的外层采用聚乙醇酸，内层夹的材质为聚对二氧环己酮。具有优异的生物降解性外，还兼具有优异的物理机械性能和热性能，但其无法在临床周期内保证力学完整性，且成本较高。因此，亟需一种即可被生物体降解吸收，又能保持力学完整性的止血夹。
[0004]镁合金作为一种可生物降解，并具有良好生物相容性的体内植入材料已被尝试制备腹腔镜手术用止血夹。但本发明制备止血夹的镁合金材料及其加工处理工艺国内外未见报道。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种采用表面钝化的可降解镁合金制备止血夹的方法，用该材料制备的镁合金止血夹具有足够的血管闭合夹持力和适宜的降解速率及优异的生物相容性，完全满足腹腔镜手术止血的临床需求。
[0006]本发明的技术方案:
[0007]—种采用表面钝化的可降解镁合金制备止血夹的方法，所述可降解镁合金材料，由Mg、Zn、Zr及添加元素组成，添加元素为Sr、Ca和Ag中的一种、两种或三种，各组分的质量百分比是:Zn 为 3 %、Zr 为 0.5-0.8、Sr 为 0-1.0 %、Ca 为 0-1.0 %、Ag 为 0.0-1.0 %、Mg为余量，制备步骤如下:
[0008]I)将纯度为99.99被％的Mg、分析纯的Zn、Mg-Zr中间合金及镁与添加元素中间合金加入石墨坩祸中，抽真空至1\10乍&，通入氩气保护，加热至710-780°(:并保温10-20分钟，再以2-10r/s的速度充分搅拌2-10min后开始降温，温度降至650-700°C后浇入结晶器，得到直径为50-60mm的圆锭；
[0009]2)将上述圆锭置于空气炉中，在300-350°C下保温20_50h进行均匀化退火，再升温至400-520°C保温l_5h进行固溶处理，最后淬入30-50°C温水中；
[0010]3)将上述时效处理后的圆锭在300_400°C温度下热挤压得到镁合金型材；
[0011]4)将上述镁合金型材线切割成厚度为l_2mm的止血夹，最后在150_200°C温度下时效处理20-60h ；
[0012]5)将上述止血夹浸于氢氟酸水溶液中进行表面钝化处理，氢氟酸浓度为10-25wt%、温度为20-70°C、浸泡时间为l_10h，得到表面钝化的可降解镁合金止血夹。
[0013]所述步骤I)中，Mg-Zr中间合金中Zr的质量百分比为30%，镁与添加元素的中间合金成分中添加元素的质量百分比均为30%。
[0014]本发明的优点和有益效果是:
[0015]该镁合金止血夹经时效处理和表面钝化处理后，具有适宜的强韧性配合，可以满足闭合血管断端对材料力学性能的要求；特别是通过氢氟酸钝化处理后，镁合金表面形成的MgF2m米颗粒层可大大改善镁合金的血液生物相容性，又可降低手术初期镁合金的降解速率，保证止血夹服役的有效性，并在行使功能后1-2个月内完全腐蚀降解。
【附图说明】
[0016]图1为实施例1制备的表面钝化的可降解镁合金止血夹样品。
[0017]图2为实施例1制备的表面钝化的可降解镁合金止血夹表面钝化层的形貌。
【具体实施方式】
[0018]实施例1:
[0019]—种采用表面钝化的可降解镁合金制备止血夹的方法，所述可降解镁合金材料，由Mg、Zn、Zr、Sr组成，各组分的质量百分比是:Zn为3%、Zr为0.8%、Sr为0.3%、Mg为余量，制备步骤如下:
[0020]I)将纯度为99.99*1:%的1%、分析纯的Zn、Mg_Zr中间合金及Mg-Sr中间合金加入石墨i甘祸中，其中Mg-Zr中间合金中Zr的质量百分比为30%，Mg_Sr中间合金成分中Sr的质量百分比为30%，抽真空至I X 10 2Pa,通入氩气保护，加热至780°C并保温20分钟，再以8r/s的速度充分搅拌1min后开始降温，温度降至650°C后浇入结晶器，得到直径为60mm的圆锭；
[0021]2)将上述圆锭置于空气炉中，在350°C温度下保温6h进行均匀化退火后，再升温至500°C保温Ih进行固溶处理，最后淬入30-50°C温水中；
[0022]3)将上述时效处理后的圆锭在350°C温度下热挤压，采用一模4孔、挤压比为48、挤压态合金的拉伸屈服强度为290MPa、抗拉强度为365MPa、伸长率为17.5%，得到镁合金型材；
[0023]4)将上述镁合金型材线切割成厚度为Imm的止血夹，最后在真空炉中170°C温度下时效处理40h ；
[0024]5)将上述止血夹浸于氢氟酸水溶液中进行表面钝化处理，氢氟酸浓度为20wt%、温度为37°C、浸泡时间为3h，得到表面钝化的可降解镁合金止血夹。
[0025]图1为制备的表面钝化的可降解镁合金止血夹样品。
[0026]图2为制备的表面钝化的可降解镁合金止血夹表面钝化层的形貌，其表面呈淡金色，氢氟酸处理层厚度为0.5 μ m，与基体结合良好。
[0027]实施例2:
[0028]—种采用表面钝化的可降解镁合金制备止血夹的方法，所述可降解镁合金材料由Mg、Zn、Zr、Ca和Ag组成，各组分的质量百分比是:Zn为3%、Zr为0.7%、Ca为0.3%、Ag为0.3%、Mg为余量，制备步骤如下:
[0029]I)将纯度为99.99wt %的Mg、分析纯的Zn、Mg-Zr中间合金、Mg-Ca中间合金及Mg-Ag中间合金加入石墨坩祸中，其中Mg-Zr中间合金中Zr的质量百分比为30%，Mg-Ca中间合金