毅说医话 | 形状记忆聚合物（Shape-memory polymers）

医疗器械应用端，材料的形状记忆这一特性能发挥很多价值。如弹簧圈的填充和封堵，自膨支架的应变扩张等。形状记忆与腔体血管，可以说有着天然的应用匹配。

当下器械中，形状记忆几乎都是指合金材料（含2种以上金属元素），如最常用的Niti（镍钛）。总结下来，两种特性：

形状记忆效应

以弹簧为例，把这种弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状

伪弹性

表现为在外力作用下，形状记忆合金具有比一般金属大的多的变形恢复能力，即加载过程中产生的大应变会随着卸载而恢复

随着底层材料端的发展，具有形状记忆的聚合物也开始出现。性能一致，只是组成由合金变成了高分子聚合物。

这种合金-聚合物的替代趋势，也展现在医疗器械领域的其它应用上。

形状记忆聚合物

顾名思义，就是具有两种形态的聚合物。它可以从一个形状 A 变到形状 B。需要说明的是形状记忆效应不是内在属性，这意味着聚合物本身不显示这种效果。

其中形状A是通过机械变形和固定该变形而获得的临时形状，这个过程将决定形状偏移的变化，并相应产生形状B，也就是永久形状。

首先，聚合物形成其初始的永久形状B，经过一个程序化的过程，变形并固定到临时形状 A，再经过外部刺激，聚合物恢复其初始的永久形状B。这个程序化和恢复的过程可以重复多次，只是在每个循环中具有不同的临时形状。

刺激因素有常见的热或光。如红外光照射、施加电场、交变磁场或浸入水中。与金属形状记忆合金相比，聚合物的循环周期可以在更短的时间间隔内进行，且可以有更高的变形率。

最常见的应用就是器械生产制造中的热缩管。最初的管材经过辐照工艺，尺寸变大；而经过加热后，尺寸又再次缩小。

而在一些取栓应用中，最初，形状记忆聚合物的临时形态为直状，经过加热后，变成了螺旋状的永久形态，从而进行取栓的功能

新应用

目前在外周/神经栓塞术里，利用形状记忆聚合物的形态可变出现了许多创新器械。

下面这款多孔的栓塞封堵器械，正是利用聚合物（聚氨酯甲酸乙酯）遇血液（温度/液体环境下改变形态）进行栓塞治疗，完美的融合了其性能。

作者简介

曹刚毅

曹刚毅，CCI四期学员，在介入医疗领域拥有多年研发和销售经验，涵盖结构，电生理，以及血管通路等产品，同时在各类医疗公众号平台累计发表百篇原创文章。

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本期策划：沈雳

本文作者：曹刚毅

后期制作：凌武娟

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