技术领域
本发明涉及一种含有SiO2的涂层，该涂层适用于医疗植入物，特别是管 腔支架，还涉及一种具有含有SiO2涂层的医疗植入物，以及一种用于生产该 涂层和植入物的方法。
现有技术
管状支撑假体在现有技术中是众所周知的。它们通常被称为“支架”。为 了保持管腔、例如血管(如动脉硬化)开放，将所谓的支架植入到有闭塞危 险的管腔中。这可以借助于导管或通过管腔的有效开放、可能地通过穿孔并 植入支架来进行。支架一般是软管状或管状结构，例如组织管或管状多孔结 构，其安装到管腔内壁并保持自由流动横截面开放，通过该横截面血液可以 在血管中自由地流动。
支架的其他用途是在胆道、气管或食管中。由此支架在例如癌症的治疗 中用于限制呼吸道、胆道、气管或食管在已完成的扩张之后的收缩。
支架通常由具有网状壁的小管构成，其具有小的直径，因此可以借助于 导管容易地引导至作用位置，在此，借助于管腔中的气囊(气囊导管)通过 扩张该支架的网状壁可以使支架扩张为必要的内腔并因此扩张至用于支撑管 腔必需的直径。
可气囊扩张的支架通常由可成形的金属材料、例如不锈钢或镍钛合金制 成。支架通常通过由期望材料的管模压加工出所选择的结构来形成。这种加 工工艺的实例是例如火花蚀刻(EDM-电火花加工)，它是基于通过火花放 电或激光束处理的金属腐蚀，在所述激光束处理中使用高能量密度的窄光束 以金属化或切割出金属管的选定部分。
这些工艺在管中所切割图案的周围留下薄的热处理区域，以及粗糙且不 适于植入活体组织的表面性能。该表面性能，即在经机械加工的状态下外侧 和内侧(Ra AD&ID)上支架的粗糙度或粗糙深度通常是约0.4μm。
为了使支架表面光滑，可以在机械加工生产后电解抛光支架。电解抛光 的原理本身、尤其是与不锈钢合金相关的电解抛光的原理是现有技术中已知 的。
通过涂覆假体，避免了例如凝血细胞聚集和气囊导管的损坏，并实现表 面粗糙度的最小化。
用塑料、例如聚四氟乙烯(PTFE；)来涂覆支架是已知的。
从DE 102 30 720 A1和DE 10 2005 024 913已知包括含SiO2、即玻璃状 涂层的管腔支架。
有或没有添加剂的含SiO2涂层可以主要通过已知方法、例如通过化学气 相沉积来施用。
然而，目前没有已开发的用于制作和涂覆医疗植入物的方法已经产生其 中防止由内膜增生引起的再狭窄的最理想产品。
基于支架在管腔疾病的治疗中增长的相关性，存在增加的对支架的支撑 功能持续改进同时确保患者安全的需求。这种植入物尤其应当允许在患者体 内无问题的植入同时减少内膜增生。
发明内容
太粗糙的支架表面、例如在其机械加工生产后的支架中，如果将这种支 架植入活体内，会导致严重的并发症。例如，支架的粗糙表面可以给血细胞 (如凝血细胞，即血小板)提供有利于黏附的表面。这种凝血细胞至支撑假 体的粗糙表面的黏附会引发步骤序列，其被称为凝血级联，这在严重的情况 下会导致在植入的假体中和/或其周围形成血凝块。如果这种血凝块停留在该 位置，会发生再次引起管腔闭合，所述管腔闭合实际上应当通过管腔假体来 防止。如果血凝块从支架脱离并漂移到动脉或静脉血管系统，其可能会在体 内的远处沉淀，会阻碍那里的血液流动，并导致梗塞或中风。
管腔植入物的粗糙表面的另一个负面影响是在该表面处的血流中形成不 期望的微湍流。血流在最小凸面处转向。这种转向导致微湍流。细胞组分会 被困在这些湍流中，并且也会引发上述凝血级联，对病人有相应的不利和危 险。
分别通过根据独立权利要求1的涂层或根据权利要求4的涂覆方法，和 分别通过根据独立权利要求7的医疗植入物或根据独立权利要求13的用于制 作这种经涂覆的医疗植入物的方法来解决提供克服上述缺点的改善的医疗植 入物的该问题。
因此，本发明涉及一种改善的医疗植入物和一种用于制作该医疗植入物 的方法，其中植入物包括含有二氧化硅的涂层。优选地，除不完全氧化的反 应物原料外，涂层主要包括二氧化硅。优选地，医疗植入物是例如用于血管、 胆道、食管和气管的管腔支架。例如，EP 1 752 113 A1公开了一种管腔支架， 其分别适合于根据本发明的涂层，或作为用于根据本发明的植入物的支撑体。
本发明的目的一方面是用于医疗植入物、特别是管状支撑假体的包含二 氧化硅的涂层。该管状支撑假体例如可以是管腔支架，例如静脉支架或动脉 支架，其中动脉支架可以植入冠状动脉或主动脉。该支架可以优选地包括一 个或多个人工瓣膜，和/或通过组织工程产生的瓣膜，例如主动脉瓣。
先前已知的支架(例如用PTFE或Teflon涂覆的支架)具有以下问题： 它们由于其比表面积和其晶格纹理通常是生长过度的或与自体细胞混合的， 这长期会导致用支架保护的管腔的重复闭塞(再狭窄)。在此，难以找到在 保持管腔开放和将支架和谐地融入到生物体之间的期望平衡。此外，常规支 架涂层并不总是足够柔软以参与植入和扩张期间支架的移动，这会导致涂层 的损坏。还已表明，在支架材料和血液或其他组织之间会分别形成电化学电 势或电压，其中该电势会使在边界层中血液成分的性能变得更差，并由此导 致不受控制的沉积物，例如斑块等。这些问题也会部分地在具有相似要求的 其他医疗植入物中发现。涂层的厚度约在与假体中表面粗糙度的最大公差相 同的范围中。因此涂层反映了假体的表面性能，包括底层的假体衬底的选定 粗糙度公差内的表面不均匀度。
优选地，根据本发明的涂层的厚度是40nm至150nm。根据一个优选实 施方案，涂层的厚度在60nm至120nm的范围内，优选80nm至100nm，更 优选约80nm。因此厚度仅以产生连续层的方式优选地选择，该连续层在植 入物移动或扩张期间不撕裂，并且优选至少在使用区域中保持弹性。
关于涂层厚度的选择，其中，在植入物在体内扩张期间不损坏涂层并且 不产生其他孔的要求很重要。
涂层可以以单一步骤施用，由此可以形成单层的涂层，然而，根据一个 优选实施方案，其也可以包括多个连续施用的层。在多层工艺中，每层的组 成可以单独地确定。
二氧化硅可以以非结晶或结晶或半结晶的形式存在于涂层中。
可以用包含在涂层中的至少一种添加剂来进一步改变涂层的性能，其中 添加剂可以选自氧化铝、氧化钛、钙化合物、氧化钠、氧化锗、氧化镁、氧 化硒和氢氧化物，特别是上述金属的氢氧化物。氧化铝和氧化钛是特别优选 的添加剂。当将添加剂用于二氧化硅时，该添加剂在涂层总量中的比例可以 优选为0.5重量％至50重量％。
为了保留医疗植入物、例如管腔支架的整个表面上期望的表面性能，优 选地涂层基本上没有孔。然而，在具体实施方案中，也可以优选地涂层包括 用于利用其他物质功能化的孔，所述其他物质在实际涂覆步骤后施用到涂层， 并且其沉积在孔中。因此，根据本发明的涂层可以包括其他功能化涂层，可 能仅部分地或点状地。这种涂层可以对应于医疗植入物的医疗目的，并且可 以包括对周围组织的生长、多余组织的杀死或医疗植入物与组织之间关系的 建立等的影响。
功能化涂层可以例如含有至少一种药物和/或至少一种细胞毒素。
根据本发明的涂层优选包括0.5μm至2μm、优选约1μm的最大平均缺 陷尺寸。因此，SiO2层中任何可能的撕裂或其他损坏优选具有小于1μm的直 径，或在扩张前和/或扩张后涂层表面上所有缺陷的平均值分别为0.5μm至 2μm，优选约1μm。
关于涂层，有利地使用用于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的装 置(例如PECVD反应器)。
Sonnenfeld等(A.Sonnenfeld,A.Bieder,Ph.Rudolf von Rohr,Influence of the gas phase on the water vapor barrier properties of SiOx films deposited from RF and dual mode plasmas,Plasma Processes and Polymers 2006,3,606-17)和 等(L.,A.Sonnenfeld,Ph.Rudolf von Rohr,Silicon Oxide Diffusion Barrier Coatings on Polypropylene,Thin Solid Films 2010,518(17), 4840-6)描述了一种可能的等离子体涂覆装置和一种可能的涂覆方法。
等离子体聚合是化学气相沉积的特殊的等离子体活化的变化方案。在等 离子体聚合期间，首先，蒸气状有机前体组合物在处理室中被等离子体活化。 通过活化，产生自由电荷载体(离子和电子)并且在气相中已经以前体片段 和/或这些片段的簇或链的形式形成第一涂层要素。然后，这些涂层要素在衬 底表面、此处为支架表面上的凝结引起聚合和由此的封闭层的形成，这受衬 底温度、电子撞击和离子撞击的影响。
这种方法优选包括以下特征：
将包含至少一种气体(如氩气，Ar)和/或气态氧化剂(如CO2、N2O、 O3或O2)的工艺气体流和包含至少一种前体的载体气体流引导到处理区中， 该处理区中存在至少一个衬底。处理区的内部空间由可排空的处理室包围。 优选地，工艺气体流和载体气体流各自具有在处理区彼此隔开的至少一个单 独进气口。有利地，处理气体流和载体气体流各自具有多个进气口。这些可 以通过在至少一个例如环状、杆状、线状或另外成形的中空体(气体喷淋器) 的壁上的一个孔或多个孔来实现。至少一个气体喷淋器经由前述的孔与处理 区连接。其中，孔包括0.1nm至10nm范围内、优选0.2nm至0.5nm的特征 宽度。在支架涂层的情况下，优选使用环状气体喷淋器，其有利地融入管腔 壁。
关于等离子体活化，在处理室中进行至少一次优选非等温的、带电气体 放电。为此，必须在至少一种等离子体源的帮助下，借助于等离子体通过射 频(RF)或微波(MW)供给进行能量供给来产生(电压的)电势梯度。通 常，在至少两个电极(测量电极和对电极)之间的距离上施加电压。其中， 电极可以位于处理室的内侧或外侧，即至少一个电极在处理室外侧且至少另 一个电极在处理室内侧。至少一个电极可以形成处理室的一部分壁或整个壁。 优选地(在支架的情况下)，所述电极是测量电极。
因此，可以在处理区实现多个隔开的等离子体区，以及单一连接的等离 子体区。因此，可以活化工艺气体流或载体气体流，或者单独地活化两者。 另外，在至少一个等离子区中可以活化已活化的气体流(工艺气体流和载体 气体流)中的零种、一种或两种的混合物。该至少一个等离子体区可以充满 整个处理区或其可以构成处理区的部分区域。通常，衬底相对于前述工艺气 体流和/或载体气体流的进气口位于下游。其中，衬底可以位于至少一个等离 子体区的内侧或外侧。优选地，至少一个衬底由前述电极之一支撑，或通过 由前述电极之一支撑的保持装置支撑。可以使它是动态的，以使得在涂覆期 间该至少一个衬底可以在处理区自由移动，并由此可以在直接等离子体活化 (等离子体区内的衬底)或远程等离子体活化(在余辉中)之间切换。优选 地，在衬底表面上发生涂层要素的非均质化学反应。优选地，仅使用RF等 离子体源用于二氧化硅(SiO2)层在支架上的沉积(RF模式)。在RF模 式中，具有单独的电隔离保持元件的保持装置(以平板的形式)位于在处理 室内侧提供的对电极的顶部。
优选地，还使用对电极的主动冷却(例如通过集成的水热交换器)，以 进一步减少热应变。已表明TE＝15℃至45℃范围内、优选18℃至25℃、更 优选约20℃的冷却温度是有利的。
在涂层的制备期间，除了对电极的温度，以下参数也是实现均质且光滑 表面的重要值：处理室的壁温TPK(优选50℃)、压力p、供给等离子体功 率PRF，清洗和涂覆过程期间的气体组合物(气体体积流量比例[O2]/[氩气]、 [O2]/[HMDSO])、涂覆时间tB、以及反应器中探针的定位。
在不同情况下，涂覆步骤可以在等离子体的精细清洗之后，其中气态氧 的浓度优选对于2×10秒为100sccm(sccm：每分钟标准立方厘米)。其他 参数对应于涂覆步骤的那些。
在一种优选的用于制备根据本发明的涂层的方法中，使用O2和六甲基 二硅氧烷(HMDSO或C6H18OSi2)作为用于等离子体聚合的反应物，其中使 用氧作为活化气体并使用六甲基二硅氧烷作为层形成剂(前体)。其中，10:1 至40:1、尤其是10:1至20:1的[O2]与[HMDSO](有机硅单体)的比例是特 别有利的。根据用于制备涂层的方法的一个特别有利的实施方案，使用14:1 至18:1、更优选约15:1的[O2]与[HMDSO]的比例。根据一种特别有利的制备 方法，不完全地氧化HMDSO。换言之，起始材料的至少一部分以链状或网 状形式存在于最终产品中。优选地，仅80％至95％、优选约90％的起始材料 进行了反应，或者仅80％至95％、优选约90％的起始材料分别以链状和/或网 状形式存在于层中。这导致以下结果：得到的涂层具有为了植入目的的最佳 的机械性能，并且与植入物的表面以特别有利的方式配合。
在一个特别优选的实施方案中，在约4sccm的HMDSO流量、200W的 优选等离子体功率、2×6秒的优选涂覆时间和0.14毫巴的优选反应器压力下， 使用60sccm的O2流量。
将看到根据本发明的医疗植入物一个大的优势是可以以一种极薄的方 式、即优选在纳米范围、由此在几个原子层范围施用涂层。这允许在医疗植 入物的生产期间基本上调节最终数值，而不用考虑可能不可预见的涂层尺寸 变化。另外，这种薄涂层不易于断裂。
本发明还涉及一种医疗植入物，其包括形成基本结构并且特别地根据上 述参数生产的支撑体，和施用到该支撑体的至少部分的涂层，该涂层包含二 氧化硅或由二氧化硅构成。涂层特别地是根据本发明第一方面的涂层。优选 地，医疗植入物是管腔支架。管腔支架可以确定用于血管、胆道、食管或气 管，其中它可以用于各种动物物种，例如人类、宠物和家畜。
支撑体优选由难以降解的材料形成，其中“难以降解”应理解为在植入体 内后至少一年材料不显示任何可见的降解迹象的性能。支撑体优选由通常用 于医疗植入物的材料形成，特别地包括碳、PTFE、涤纶、金属合金或PHA， 其中铁合金或钢合金分别是尤其优选的。
用于支撑体的其他优选材料是具有形状记忆的金属，特别是镍钛合金， 其由于它们通过自身改变其形状的能力而应用于支架。然而，也可以使用铝 合金、镁合金或铁合金。
另外，在另一方面，本发明涉及一种用于生产经涂覆的医疗植入物、特 别是根据本发明的医疗植入物的方法，其包括至少以下步骤：
-提供形成基本结构的支撑体；
-电解抛光支撑体；
-借助等离子体涂覆工艺来施用包含二氧化硅的涂层。
如上所述，支撑体优选由不锈钢管状金属坯料制成，用激光切割方法切 割所述坯料。其中，用激光切割支架结构。通过软件将支架的结构图转换成 CNC控制的激光切割器可理解的格式，即所谓的切面图(CNC：计算机数控)。 插入管之后，优选以完全自动的方式进行接下来的供料。在切割后立即控制 一个生产批次的第一支架的平坦结构和切割错误。在显微镜下进行目视控制。 切割错误会被理解为与切面图相反的轮廓。另外，借助于轮廓投影仪或测量 显微镜进行支架的精确测量。如果所有的参数与规格对应，则继续管的加工。
激光切割方法优选地包括以下参数中的一种或更多种：
-连续波脉冲传输；
-5W至9W的平均功率，80W至100W的最大功率；
-5000转/秒至8000转/秒的频率；
-10μs至12μs的快门速度；
-0.8mJ至1.2mJ的能量；
-2毫米/秒至4毫米/秒的切割速度；
-5毫米/秒至10毫米/秒的定位时间。
特别优选的激光切割方法的特征是以下参数中的一中或更多种：
-连续波脉冲传输；
-7.21W的平均功率，91.2W的最大功率；
-7000转/秒的频率；
-11.3μs的快门速度；
-1.03mJ的能量；
-2.76毫米/秒的切割速率；
-7.5毫米/秒的定位时间。
在支架的激光切割之后，优选使它们经受后续的刻蚀过程。优选的刻蚀 溶液包含去离子水、硝酸(HNO3)和氢氟酸(HF)。特别优选的组合物包 含75％至80％、优选77.5％的去离子水，18％至19％、优选18.3％的硝酸， 4％至4.5％、优选4.2％的氢氟酸，其被加热至60℃至70℃，优选65.5℃。
激光切割和可能的刻蚀过程之后，电解抛光支架。
通常，将待电解抛光的产品浸于包含酸性水溶液的电解液中。使产品形 成正极(阳极)，同时在接近阳极处放置负极(阴极)。然后将阳极和阴极 连接至电势差的来源，同时电解液闭合阳极和阴极之间的回路。电流移动穿 过电解液后，金属从阳极表面、即从待抛光的医疗植入物如管状支持假体的 表面溶解。其中，凸出部分一般比凹陷处溶解的更快，使得表面平滑。电解 抛光期间材料的放电速率主要是电解液流体中电解质和电流密度的函数。
管状支撑假体的生产过程期间，试图使效率最大化。这在从金属管开始 的加工生产后的电解抛光期间通过速率的增加、例如通过增加电解质浴中的 酸浓度和/或通过增加电流密度来实现。尽管这类措施通常能够将表面粗糙度 降低到令人满意的程度，使得可以避免前述关于凝固的缺点，或者至少在体 内是可避免的，但是本发明人已发现电解抛光过程的加速也会导致由金属管 切割出的截面的非常锋利的边缘。材料从内部、外部和内部交叉(横向)区 域的快速移除会导致剩余部分在边缘处积聚，这会导致在放电区域交叉的位 置处的锋利金属边缘。这种锋利的切割点会干扰植入过程，在植入过程期间 借助于气囊导管跨越支架。例如，气囊可能被锋利的边缘损坏，这导致气囊 导管内部压力的损失。因此，会阻止支架的完全扩张，而支架的完全扩张是 使得支架最优地邻接管腔所必需的。在这种情况下，必须移出气囊导管，而 支架会在体内丢失，并由此导致威胁生命的并发症。即使在气囊本身没有损 坏并且支架正确地固定在适当位置的情况下，锋利边缘的支架仍然会导致严 重的并发症。支架的锋利边缘会压靠到管腔内壁上并逐渐导致刺激。由此， 会在支架扩张位点处引发炎症过程，在严重的情况下，愈合会导致血管收缩 或狭窄。
换言之，管状支撑假体的典型生产过程借助于金属管状坯料的常规加工 处理，然后通过电解抛光以锋利边缘为代价获得改善的植入物光滑度，或与 此相反，以增加的表面粗糙度为代价获得圆润(先前是锋利的)的边缘。本 发明人已发现，较快和较剧烈的电解抛光不导致光滑表面而是导致锋利的边 缘，而较慢和较温和形式的电解抛光不导致圆润的切割边缘而是导致假体更 粗糙的中间表面，其中这是例如通过具有如以下描述的参数的方法实现的。
这些相关性似乎彼此相互排斥，而人们认为管状支撑假体必然包含至少 一个缺点。
本发明人现已出人意料地发现可以以能够实现优势的方式进行已知的用 于电解抛光的方法，而不必放弃另一优势。因此，可以生产一种植入物，其 避免不期望的血栓形成并且同时确保用未损坏气囊的安全扩张，由此可以避 免对周围组织的刺激。在现有技术中，目前还不能同时达到两个目标。换言 之，已知的电解抛光方法可以以足够快和剧烈的方式进行以实现光滑的表面， 但是没有快和剧烈到留下太锋利的边缘。本领域技术人员因此可以以最佳方 式调整电解抛光方法的参数。
在根据本发明的电解抛光方法中，支架悬挂在贵金属丝的架上，贵金属 丝架本身连接至抛光装置。每个金属丝架可以例如在四根金属丝上装载最多 20个支架。然后，将装载过的金属丝架浸入电解抛光溶液中。在电解抛光溶 液中，调整电流、温度和抛光时间以及电荷量。抛光线架上的行星齿轮保证 具有支架的金属丝的均匀移动。抛光液体是不同酸的特殊混合物。通过量气 计监测抛光液体的品质。借助于精细标度，称量每个单独的支架，并且可能 地对其进行再抛光以保证误差为±0.2mg的正常重量。
支撑体的电解抛光在电解质浴中发生。该电解质浴有利地含有至少磷酸、 硫酸和蒸馏水。电解抛光在70至74摄氏度的温度下、优选在70.3至73.5 摄氏度的温度下进行。
其中优选地将旋转的速度调整至2毫米/秒至6毫米/秒，优选约4毫米/ 秒。
最大施加电压在3V至4V的范围内，并且为约3.5V，优选至多3.11V。 其中，优选地最大电流在3A至7A的范围内，优选至多5A。根据一个特别 优选的实施方案，支撑体进行电解抛光300秒至500秒，优选440秒至470 秒，特别优选455秒。
在支撑体表面的最大平均缺陷直径(即在当前情况下在电解抛光后)有 利地为0.5μm至2μm，优选约1μm，即支撑体不应具有任何直径大于0.5μm 至2μm的损坏，优选不应具有直径大于约1μm的损坏。
仍未涂覆的支撑体(即在当前情况下在电解抛光后)有利地具有至多约 30nm、优选至多20nm的平均表面粗糙度Ra。平均粗糙度Ra限定表面上测 量点至平均中心线的平均距离。中心线与参考距离内的实际轮廓交叉，使得 (相对于中心线的)轮廓偏差之和变得最小。因此，平均粗糙度Ra对应于与 中心线的偏差的算术平均数。用ISO25178标准化表面的粗糙度。借助光学 测量装置，可以根据表面积测量粗糙度的值(例如借助Keyence的光学显微 镜VHX 100，其具有软件支持的3D表面分析和54M像素的分辨率，并与最 高达到2500×的Zeiss光学放大镜头组合。该软件允许穿过表面的虚拟截面， 并计算该测量区域的平均粗糙度深度)。
因为凝血细胞、即血小板的大小通常在2μm至4μm变化，通过依据最 大表面粗糙度可以保证没有凝血细胞被困在植入物上，这从而降低由于假体 诱导的凝固造成的不期望的并发症的风险。
表面粗糙度的区域的限定也是重要的，这是因为施用到表面的涂层应当 分别保留动态或柔性，即非刚性，但是同时也不应当从支撑体表面滑落。因 此，待涂覆表面的品质在层形成中起重要作用。
关于涂层或医疗植入物所述的一切也都应该类似地延伸至根据本发明的 方法，反之亦然，使得以替换的方式进行参照。
为了获得在具体实施方案中所需的孔以容纳功能化试剂，此外优选地， 方法还包括借助中子轰击在涂层中产生孔的步骤。为此，可以使用中子源， 例如粒子加速器。用于生产功能孔的其他可能性在于借助激光产生孔。
本发明提供一种用于医疗植入物、特别是管腔支架的涂层，该涂层由于 其具有二氧化硅的惰性、玻璃样表面而基本上分别防止身体细胞的向内生长、 或这类细胞的附着，该涂层由于其硬度而抵消当将植入物引入到体内时的损 坏并由此简化处理，该涂层由于涂层的薄度而允许植入物更简单的设计，并 由于较低的粗糙度值和由此对血液组分更小的负担导致减小的摩擦，并导致 减少的凝固，并且当用这种涂层时，即使在体内存在更长时间后也没有涂层 的降解。
在从属权利要求中描述了其他实施方案。
附图说明
以下参照附图描述本发明的优选实施方案，其仅用于举例说明而非用于 限制。在附图中，
图1示出了在被涂覆之前经电解抛光的根据本发明的支架的一个示例性 实施方案；
图2示出了在ConScan白光共聚焦显微镜(CSM仪器)中、以2μm直 径的白光显示的图1支架表面的局部三维微观图作为用于表面粗糙度测量的 基础；扫描尺寸0.25mm×0.25mm，分辨率1000像素/毫米。
图3为在Olympus SZX12光学显微镜中显示的、用Olympus ColorView Illu相机拍摄的根据本发明的经涂覆支架的局部三维微观图。
图4为在Zeiss Auriga扫描电子显微镜中、以400倍放大率显示的根据 本发明的图3的经涂覆支架的局部三维微观图。
图5为在扫描电子显微镜中、以103倍放大率显示的根据本发明的经涂 覆支架的局部三维微观图；扩张后所分析支架部分的定义。
图6为在扫描电子显微镜中、以50000倍放大率显示的没有铂涂层的根 据本发明的用SiO2涂覆的支架的局部三维微观图。
图7为用于涂覆的反应器的示意图。
图8为反应器中的衬底保持物的示意图。
优选实施方式
在图1中，分别示出了由电解抛光得到的未经涂覆的支撑体或管腔支架 6。所描述支架6的网格具有在不同位置彼此连接的多个支撑环8，其中每个 支撑环8都由以曲折状方式缠绕成多个弯曲弧的细丝形成。因此，第一支撑 环的至少一个弯曲弧与相邻的第二支撑环的一个弯曲弧横向重叠，其中连接 点在重叠区域中形成。
在图2所示管腔支架6上可以看到，在电解抛光后，表面10看起来非常 光滑。然而，尚未涂覆的支架的边缘11中的一部分仍然锋利。
图4中所示的图3的经涂覆管腔支架的局部示出了仅具有轻微损坏13 的连续涂层12。SiO2涂层12的形态很大程度上由底层衬底表面10的粗糙度 确定。如果其是粗糙的，也会有非均质的层结构。为了评价涂层品质和为了 在扩张行为中细微差别之间的区分，可以使用例如电化学阻抗谱(EIS)。
在形成本发明基础的支架中，由于支架通过气囊导管扩张至不同程度， 即0％、25％、50％、75％和100％，检查扩张，并在扫描电子显微镜(Zeiss， Gemini 1530FE)中分析扩张。由于其特殊设计，根据本发明的支架的变形 只在连接区域(T-部分)和“弯曲区域”发生。因此，涂层12的损坏13也主 要在这些强受力区域发生(参见图5)。
在图6中，支架表面10的局部显示与层的截面图的截面区域接近。此处， 层密度等于约600nm至800nm。已表明为了确保涂层-支架-结合的充分弹性， 这样大的层厚度太大。与约300nm至400nm的较厚层相比，约200nm的较 薄层在支架最大扩张期间显示出明显更好的变形性能和黏着性能。
关于支架的涂覆，使用用于等离子体增强化学气相沉积的装置。图7中 示出了根据本发明的用于等离子体增强化学气相沉积的装置(PECVD反应 器)。在本优选的示例性实施方案中，可以排空的处理室主要由具有耐化学 不锈钢的双壁的圆柱形真空凸缘部分构成。该壁由外壁1a和内壁1b形成， 环状腔体1c位于外壁1a和内壁1b之间。流体加热试剂(去离子水)被供给 到该腔体中以调整限定处理区的内壁1b的温度(T反应器＝50℃)。
整个腔体具有未画出的用于加热试剂的引导装置，以适当地引导加热装 置并由此实现在内侧壁1b上均匀的温度分布。这对于其温度可调节的双壁的 闭合盖1d也是有效的，闭合盖使得能够插入和移除支架。
将用于具有前体HMDSO的载体气体流的环状喷淋器2安装在腔体1c 的上部区域。在此，借助温度可调节的真空稳定供料线(供料温度TL＝45℃) 将蒸气状前体从前体容器(容器温度TH＝36.4℃)经由连接管2a引入到环 状喷淋器内部空间2b。通过内壁1b中孔2c直径的合适选择(例如0.2mm)， 前体蒸气可以通过孔在到达排空至p＝14帕的处理区之前在喷淋器腔体中均 匀地展开。涂覆过程期间的前体流量为4sccm。
本发明示例性实施方案中，孔2c位于比工艺气体流的入口3低约40mm 处。该实例中的工艺气体流在涂覆过程期间由60sccm的O2构成，而在清结 过程期间由100sccm的O2构成。
为了涂覆，在保持装置、支架保持板5a上的电隔离保持元件5b上放置 最多18个支架6。耐化学不锈钢板位于圆柱状成形的对电极上，其具有 145mm的直径。该电极4以电隔离且真空密封的方式与保护罩4c连接，并 由此保持在其在处理室中的位置，即在当前情况下在孔2c下方约150mm处。 在20℃，经由入口和出口4b将冷却剂(例如去离子水)引入到电极，经由 常规同轴高性能RF连接件4a(例如Huber+Suhner，7/16)对电极4提供高 RF电压(f＝13.56MHz)。
通过将适当的、通常多级的真空泵连接至吸入管7来排空处理室。
在此使用的装置由其圆柱状真空室的核心、即具有约8.3L的容积的反应 器构成，其中所谓的“支架室”的部分仅占约3L)。其中，反应所需的层形成 剂(HMDSO)的载体气体(O2)在装置的顶部(上端)被引入，并以层流 的方式在0.14毫巴的选定反应器压力下朝向安装在具有支架保持板的支架 室下部的对电极(参见图8)流动。具有支架保持板的对电极具有用于射频 (RF)放电操作的电供应。
因此，在RF模式中，放电对沉积过程具有直接影响，其中尤其是衬底 保持物9的所谓自给偏压具有重要意义。形成的从等离子体到衬底保持物9 的直流电压梯度导致来自气相的高能离子撞击生长层，由此尤其会严重影响 其表面结构。在涂覆步骤前预清洗所述待涂覆的支撑体，其中预清洗是有利 的但不是强制的。清洗期间的总体积流量设置为100sccm。在当前情况下， 以200W的等离子体功率和2×10秒的清洗时间使用100sccm的氧气气体体 积流量(流量)(以每分钟标准立方分米计的标准体积流量(sccm))。为 了清洗，也可以使用其他气体类型，例如氩气(Ar)、氨气(NH3)、氢气 (H2)或乙炔(C2H2)。
为了保持支架，可以使用不锈的、非磁性支架保持板5a(例如钢板)， 保持板5a具有保持元件5b(例如栓)(参见图8)。在当前情况下，钢板 5a具有140mm的直径，其中为了同时涂覆多个支架6，将十二个直径1.5mm、 高5mm的栓5b 11(优选金属栓)安装在钢板5a上。
所使用的HMDSO(Sigma-Aldrich，CAS N°107-46-0)在20℃下在 0.764g/ml的密度下具有101℃的沸点、-59℃的熔点。所使用的气态氧(PanGas AG,O25.0)具有99.99999％.的纯度。使用去离子水作为传热介质(热交换 剂)。
附图标记列表
1a 14中的外壁 4c 保护罩
1b 14中的内壁 5a 支架保持板
1c 14中的腔体 5b 保持元件
1d 14中的闭合盖 6 支架，支撑体
2 环状喷淋器 7 吸入管
2a 连接管 8 6的支撑环
2b 2的环状喷淋器内部空间 9 6的连接点
2c 1或2中的孔 10 6的表面
3 进气口 11 6的锋利边缘
4 电极 12 6的SiOx涂层
4a 高性能RF连接件 13 12中的损坏
4b 入口/出口 14 用于涂覆的反应器
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于医疗植入物、特别是用于管腔支架(6)的涂层(12)，其 包含二氧化硅，其中所述涂层(12)的厚度为40nm至150nm，并且其中使 用O2和六甲基二硅氧烷(HMDSO)作为用于制备涂层(12)的等离子体聚 合的反应物，其特征在于，所述HMDSO是不完全氧化的。
2.根据权利要求1所述的涂层(12)，其特征在于，所述涂层(12)的 厚度为60nm至120nm，优选80nm至100nm，更优选80nm。
3.根据前述权利要求中任一项所述的涂层，其特征在于，所述涂层(12) 具有0.5μm至2μm、优选1μm的最大平均缺陷尺寸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用10:1至 40:1、优选10:1至20:1、更优选14:1至18:1、最优选15:1的[O2]与[HMDSO] 的比例。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，氧化80％至 95％的所述HMDSO。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在5sccm至 15sccm的HMDSO流量下，优选地在100W至300W的等离子体功率、2×4 至8秒的优选涂覆时间和0.1毫巴至0.4毫巴的优选反应器压力下，使用 120sccm至170sccm的O2流量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在10sccm的HMDSO流 量下，在200W的等离子体功率、2×6秒的涂覆时间和0.2毫巴的反应器压力 下，使用150sccm的O2流量。
8.一种医疗植入物、特别是管腔支架，其包括形成基本结构的支撑体 (6)，和施用至支撑体(6)的至少一部分的根据权利要求1至3中任一项 所述的和/或通过根据权利要求4至8中任一项所述的方法制备的涂层(12)。
9.根据权利要求8所述的医疗植入物，其特征在于，所述支撑体(6) 是由难以降解的材料，特别是碳、PTFE、涤纶、金属合金、或者包含PHA 或由PHA构成的材料合成的。
10.根据权利要求9所述的医疗植入物，其特征在于，所述支撑体(6) 是由至少一种铁合金、特别是不锈钢形成的。
11.根据权利要求9所述的医疗植入物，其特征在于，所述支撑体(6) 是由具有形状记忆的金属、特别是至少一种镍钛合金形成的。
12.根据前述权利要求中任一项所述的医疗植入物，其特征在于，所述 支撑体(6)在其表面(10)上具有0.5μm至2μm、优选1μm的最大平均缺 陷尺寸。
13.根据前述权利要求中任一项所述的医疗植入物，其特征在于，所述 支撑体(6)具有至多30nm、优选至多20nm的平均表面粗糙度Ra。
14.一种用于生产经涂覆的医疗植入物、特别是根据权利要求7至13中 任一项所述的医疗植入物的方法，其包括以下步骤：
-提供形成基本结构的支撑体(6)；
-电解抛光所述支撑体(6)；
-借助等离子体涂覆工艺来施用包含二氧化硅的涂层(12)、特别是根 据权利要求1至5中任一项所述的涂层(12)。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于
-提供以激光切割工艺切割，然后优选用去离子水、硝酸和氢氟酸的溶 液刻蚀的不锈钢管状金属坯料作为支撑体(6)；和
-在70至74摄氏度的温度，2毫米/秒至6毫米/秒的旋转的速度，3V 至4V、优选3.5V的最大电压，3A至7A、优选5A的最大电流下，在电解 质浴中进行所述支撑体(6)的电解抛光，其中所述电解抛光的持续时间为 300秒至500秒。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于以下参数中的一种或更多 种：
-所述电解质浴含有磷酸、硫酸和蒸馏水；
-在70.3至73.5摄氏度的温度下进行所述电解抛光；
-所述旋转的速度为4毫米/秒；
-施加3.11V的最大电压；
-所述电解抛光的持续时间为440秒至470秒，优选455秒。
17.根据权利要求15或16中任一项所述的方法，其特征在于，所述激 光切割工艺包括以下参数中的一种或更多种：
-连续波脉冲传输；
-5W至9W的平均功率，80W至100W的最大功率；
-5000转/秒至8000转/秒的频率；
-10μs至12μs的快门速度；
-0.8mJ至1.2mJ的能量；
-2毫米/秒至4毫米/秒的切割速度；
-5毫米/秒至10毫米/秒的定位时间。