最近公司在做融资，听到太多投资人反馈的关于铁基可吸收支架的似是而非的不足，比如降解慢，腐蚀不均匀，通过诱导超氧自由基促进动脉粥样硬化和致癌，因为铁的磁性导致支架MR不兼容......。也一直想把自己的考虑写出来供业界参考，但一直杂事缠身。今天先写个简版。有兴趣可以看我们铁支架相关的论文（列表附后）。

一个医疗器械的设计，起点是临床需求，终点也是临床需求。衡量支架的唯一标准（临床需求）就是靶血管失败率（TLF, Target Lesion Failure，=心源性死亡+靶血管心梗+临床驱动的靶病变血运重建）。通俗理解就是支架开通一段时间后又有多少比例的患者血管又堵了，并导致了病人死亡、心梗或需要二次开通的比例。TLF也是可吸收支架唯一评价指标。期望支架被人体吸收后消除其对组织的机械和材料刺激，TLF不增加或增速减慢。因为冠心病介入治疗（PTCA）从球囊扩张（POBA）、裸支架（BMS）到现在的药物洗脱支架（DES），一年的TLF发生率已经从30-50%，10-30%，降低到10%以下了，必须很大样本量才能统计学上比较两个支架的优劣。因此人们设计了另一个指标来小样本量比较支架好坏，那就是晚期管腔丢失（LLL, Late Lumen Loss,=术后最小血管直径-随访时血管最小直径）。LLL一般作为早期（FIM）临床试验时的支架评价标准。LLL和TLF之间有对应关系，比如LLL0.5-0.6mm对应TLF6-8%。

明确了这个设计目标后，就很容易理解雅培的Absorb聚乳酸支架为什么退市了。对照永久支架Xience的随机对照试验的数据汇总成下图。其TLF从一开始就高于永久支架，且趋势一直扩大，到5年也完全看不到交叉的可能性。

再回到技术上，早已证明支架杆厚度对支架的操控性、安全性和有效性都有重大影响。因此药物洗脱支架从一代的不锈钢支架到二代的钴铬合金支架，支架杆厚度从150μm降低到80μm，TLF因此大大降低。因为聚乳酸材料力学性能不好，导致Absorb支架杆厚度为157μm，比不锈钢支架还厚。因为聚乳酸是相对比较成熟的可吸收材料，生物学上有保证，以为可以通过支架设计或材料降解来弥补支架杆厚度的不足。但Absorb支架2017年全球退市，证明这条路是走不通的。

高分子材料力学性能没法与永久支架的材料钴铬合金相比，大家自然想到金属材料。显然不是所有金属材料都能做可吸收支架，北大郑玉峰教授用三个筛子对元素周期表进行了筛选，认为只有铁、锌和镁具有作为可吸收支架主元素的可能性。三个筛子分别是：1，元素的生物相容性，有毒的去除；2，人体中可降解（腐蚀）性，降解太快和太慢的都不合适；3，人体中本身含量，因为毒性都是与剂量关联的，人体中含量太少的元素，当支架中大量释放的时候，肯定会破坏体内平衡。

先说生物相容性。铁、锌、镁都是人体中含量很高的营养元素，但纯粹从热力学角度考虑，三者生物学毒性表现略有不同，就是铁和镁的饱和浓度低于毒性浓度，而锌的毒性毒性低于饱和浓度。但既然是人体中营养元素，人体中都有很强的平衡机制来控制其浓度。类似开头说到的铁诱导超氧自由基ROS产生，本身就是人体中每时每刻进行的过程，人体对铁离子浓度和超氧自由基浓度都有极强的控制能力。除非释放的铁量超过了这种平衡机制的边界，使平衡被破坏，才可能对人体有害。而铁、锌、镁在人体的含量巨大，一个支架的量几乎为人体总量的1/1000。这是其他金属元素完全无法望其项背的，这也进一步保证了生物安全性。

再说可降解性。镁最快，锌次之，铁最慢。如果纯从材料角度（不做其他设计和处理），镁降解太快（可能几天），而铁太慢（可能几十年）。可以通过合金化和表面处理一定程度上改变腐蚀速度，但改变腐蚀的程度有限。所以，镁支架还是太快，铁支架还是太慢。而我们铁支架的设计是不仅从材料角度，还从环境角度改变。人体pH是7.35-7.45（37度体温下中性约为pH6.8），属碱性。而铁在酸性环境中非常容易地溶解成铁离子。那我们能不能在人体中”创造一个酸性环境“来让铁溶解？为此我们采用了大分子量聚乳酸涂层，不仅把其作为药物载体，同时利用其降解形成的酸性环境加快铁支架腐蚀成可溶性铁离子。较好地解决了铁腐蚀慢的问题。再加一层600nm厚的锌层，作为牺牲阳极确保铁早期不腐蚀，此后是否均匀腐蚀已经不是临床需求了。而镁材料也可以通过表面涂层来推迟其腐蚀，但这种涂层在工程上是不可能保证100%致密的，结果可能“千里之堤，毁于一穴”。锌在人体中不可避免地形成碳酸锌和磷酸锌涂层，使得锌的腐蚀速度大大降低，可能比期望的降解周期长。当然，碳酸锌和磷酸锌层的形成，也是锌在体内呈现无毒的原因。

生物相容性和降解性是可吸收支架的必要条件，但远不是充分条件。作为支架，第一位的是支撑能力。保证支撑力的前提下，保证支架杆厚度不要比永久支架厚是可吸收支架设计最重要的判据。因为可吸收支架的替代对象就是永久支架，比它薄才有替代机会。材料的三个力学指标都严重影响支架性能。强度高，支架可以做得纤细，不仅减少TLF，还可以容易地穿过弯曲和纤细的血管；弹性模量高，支架压握在球囊上不容易松开，血管中扩开后急性回缩小；而塑性几乎是一票否决的，因为支架要从1mm左右的压握态直径扩张到最后的血管直径，扩张中支架承受20%以上的塑性变形。可以通过花纹设计减少扩张过程变形量（同时也牺牲支架的其他性能，如支撑力、柔顺性等）。

先说强度，铁、锌、镁中，只有铁与钴铬合金相当，我们通过渗入0.05%的氮，将纯铁强度提高到1000MPa，和目前永久支架材料一样。而锌合金最高强度也只能500MPa左右，镁合金更低，只有300MPa左右，所以，镁支架必然支架杆厚，且规格少。最新一代的镁支架厚度仍然有99（支架直径2.5mm）,117（支架直径3.0,3.5mm）和147μm（支架直径4.0mm），远高于永久支架的81μm。因为牺牲了花纹优势，只能做10个规格。而我们铁支架分别是55, 60, 65μm，比永久支架还薄。规格和永久支架一样，都是56个规格。目前还没有锌支架进入临床，但估计锌支架应该比永久支架厚。弹性模量是材料的本征特征，无法改变。铁和钴铬合金一样，210-220GPa，锌110GPa，镁45GPa。塑性与材料的晶体结构高度相关。铁和钴铬合金是立方晶系，很容易保证30%的塑性变形；而锌和镁是六方晶系，天生滑移系数量少，塑性有限，保证20%都比较难。

而要做一个好的可吸收血管支架，首先要是好的血管支架。否则就”输在起跑线上“了。所以，战略上铁支架是唯一不输在起跑线上的可吸收支架的技术路径。试验结果也表明：铁支架MR兼容性和永久支架相同，且唯一没有钙化沉积的可吸收支架。

我们目前人体植入了1000+例，100%成功率。FIM试验45例病人完成了3年的随访，高院士将结果发表在EuroInterventions上。结果确认了铁支架的可行性，证明了人体中的完全吸收。出乎意料之外的是6个月后血管管腔持续扩大，而不是像永久支架、聚乳酸和镁合金支架那样，血管管腔持续减小。血管内光学相干成像（OCT）是更精确的测量血管管腔面积的工具，进一步证实了铁支架的管腔持续扩大趋势。

铁基儿童肺血管支架2月23日获批CE证，全球首个铁基可吸收支架注册证。铁基儿童支架和外周支架于2021年获批美国FDA同情使用（compassionate use）批准，开始在美国植入。

铁基冠脉支架估计下月会完成全部3期1300多例的临床植入。铁基外周支架也在中国、欧洲进行临床植入。

做好一个产品必须所有方面都做好才行，所以铁支架还远没有100%满意。”行百里者半九十“，惟更加努力，才能做好一个产品。

附铁支架血管论文：