组织修复植入物和组合物以及植入方法与流程


组织修复植入物和组合物以及植入方法
相关申请的交叉引用
1.本技术要求于2020年3月12日提交的且题为组织修复植入物和植入方法的美国临时专利申请序列号62/988,635,以及2020年6月16日提交的且题为用于软组织至骨的修复的组合物和方法的美国临时专利申请序列号63/039,481的权益和优先权,其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
2.本发明一般地但不以限制的方式涉及骨科植入物、组合物和方法。更特别地,本发明涉及一种肌腱/韧带修复植入物,诸如一种设计用于放置在肌腱或韧带的撕裂或损伤区域中的植入物,以及用于在手术修复中促进和加强在软组织至骨的界面处的愈合的组合物和方法。


背景技术:



3.由于其复杂性、运动范围和广泛使用,常见的软组织损伤是肩袖或肩袖肌腱的损伤。肩袖损伤是一种潜在的严重疾病,可能在过度伸展、急性创伤性撕裂或过度使用关节时发生。。大到巨大肩袖撕裂对于外科医生来说仍然是一个挑战,特别是当要修复或要重新接近至其自然位置的组织退化时。患者年龄、撕裂大小和肌腱回缩都会导致修复困难。结果可能很差,其中再撕裂率在约40%至约90%。
4.生物组织支架(例如,自体移植物、同种异体移植物、异种移植物等)可以用于在这些具有挑战性的修复中加强退化的肌腱。自体移植物需要牺牲功能性组织,并且通常同种异体移植物或异种移植可能是优选的方案。这些生物组织支架大部分可以支持自然组织向内生长和置换,除非支架太致密或过度化学改变。同种异体移植物和/或异种移植物支架可能是方便的(例如,现成的),但可能会受到限制,因为其与自然肌腱的机械性能不匹配并且因此不适用于关键“桥接”适应症,其中肌腱严重回缩并且需要桥接至骨的间隙。
5.一些肩袖撕裂是无法修复的。一种替代的技术是上关节囊重建(scr),其利用上述的生物组织支架,以通过将关节盂直接附接至肱骨头来稳定关节。再者,同种异体移植物和异种移植物支架可以用于该技术,因为其很方便,但其再次不具有适当的机械性能。同种异体移植物和/或异种移植物支架通常使用常规缝合线附接和固定,并且这种固定通常是修复的薄弱点,这是因为高强度合成缝合线可能会使生物组织裂开。合成支架已被用于肩袖修复和上关节囊重建两者,但并未被广泛接受,以及更生物可接受的材料是优选的。
6.身体中的其他肌腱或韧带,诸如但不限于髋关节囊也可能难以修复。髋关节囊是人体内包裹髋球窝关节空间的高强度组织。由于其在髋部的各种运动范围期间承受的力,其部分地是高强度的。为了进行镜下髋关节手术,常规要切开髋关节囊在髋关节镜检查结束时,期望修复关节囊。虽然异种移植物(或其他)支架的使用可以促进组织的愈合,但是支架可以是在负荷下易于撕裂的非结构性植入物。在一些情况下,可能没有足够的髋关节囊来对结构进行充分修复。
7.可能期望的是包括合成层和生物层和/或用基于机械的结构加强的生物诱导性植入物。
8.此外,在关节镜手术期间,缝合锚通常用于使软组织(诸如,肌腱或韧带)重新接近返回至骨表面,从而促进在基于缝合的修复中恢复肌腱/韧带至骨的界面的自然愈合过程。肌腱/韧带至骨的愈合涉及新组织的形成,这随着时间的推移以从软组织至骨的梯度进行矿化,从而形成功能是将机械力从一种组织类型转移至另一种的过渡区。钙离子和磷酸盐离子两者是矿化所必需的,并且据报道增强了组织(诸如在肌腱/韧带至骨的界面中发现的那些)中的矿化。因此,期望增加可用于软组织至骨的修复的部位的钙和/或磷酸盐离子的量,以促进软组织至骨的重新附接。


技术实现要素:



9.根据本发明的多个方面,提供了一种组织修复植入物和/或支架,其结合了在生物学上增强修复的肌腱并且改善愈合的生物诱导性植入物的益处,其中植入物提供机械增强以增加强度。
10.示例性修复植入物包括片状第一部件和第二部件,其中第二部件的第一侧表面设置在第一部件上。第一部件包括生物层。第二部件包括合成材料和多个孔。
11.另外地或替代地,生物层是可生物吸收的。
12.另外地或替代地,修复植入物还包括设置在第二部件的孔内的低分子量胶原蛋白。
13.另外地或替代地,修复植入物还包括第三部件,第三部件包括生物层并且定位在第二部件的第二侧表面上,第二侧表面与第一侧表面相反。
14.另外地或替代地,第二部件包括形成织物的一根或多根股线。
15.另外地或替代地,修复植入物还包括一个或多个环,其大体上与第二部件的平面正交延伸。
16.另外地或替代地,一个或多个环被配置为附接至片状第一部件。
17.另外地或替代地,与第一部件接触的第二部件的表面被化学改性以共价键合第一部件和第二部件。
18.另外地或替代地,与第一部件接触的第二部件的表面被化学改性以离子键合第一部件和第二部件。
19.另外地或替代地,第二部件包括形成防撕裂图案的一根或多根股线。
20.另外地或替代地,片状第一部件包括胶原蛋白。
21.另外地或替代地,第二部件包括一般实心层,并且多个孔被机械地引入。
22.另外地或替代地,合成材料是不可吸收的聚酯。
23.另外地或替代地,合成材料是超高分子量(uhmw)聚乙烯。
24.另外地或替代地,第一部件和第二部件被缝合在一起。
25.另一种示例性修复植入物包括片状第一部件和第二部件,第二部件具有设置在第一部件上的第一侧表面。片状第一部件包括生物层。第二部件包括网格结构。
26.另外地或替代地,网格结构至少部分地由可生物吸收的材料形成。
27.另外地或替代地,网格结构至少部分地由不可生物吸收的材料形成。
28.另外地或替代地,网格结构至少部分地由不可生物吸收的材料形成。
29.另外地或替代地,修复植入物还包括第三部件,第三部件包括生物层并且定位在第二部件的第二侧表面上,第二侧表面与第一侧表面相反。
30.另外地或替代地,生物层是可生物吸收的。
31.另外地或替代地,第二部件机械地联接到第一部件。
32.另外地或替代地,生物层包括胶原蛋白。
33.另外地或替代地,网格结构的可生物吸收的材料包括胶原蛋白。
34.另外地或替代地,网格结构的可生物吸收的材料包括聚乳酸。
35.另外地或替代地,第二部件是3d打印的。
36.另外地或替代地,第二部件是注塑成型的。
37.另外地或替代地,网格结构包括形成为相互连接的菱形的图案的材料。
38.另外地或替代地,网格结构还包括一根或多根边界线,其围绕相互连接的菱形的图案的周边延伸。
39.另外地或替代地,网格结构包括多根交叉阴影绳索。
40.另外地或替代地,网格结构包括第一多个锯齿形绳索和第二多个锯齿形绳索。第二多个锯齿形绳索与第一多个锯齿形绳索至少部分地重叠。
41.另外地或替代地,网格结构包括多个相互连接的圆圈。
42.另一种示例性修复植入物包括片状第一部件和交织至第一部件中的加强股线。第一部件包括生物层。
43.另外地或替代地,生物层是可生物吸收的。
44.另外地或替代地,加固股线是不同于第一部件的颜。
45.另外地或替代地,加强股线的缝合图案沿着修复植入物的长度和/或宽度改变几何形状。
46.另外地或替代地,加强股线包括缝合线。
47.另外地或替代地,加强股线在大致平行于片状第一部件的纵向尺寸延伸的方向上交织。
48.另外地或替代地,加强股线在大致与片状第一部件的纵向尺寸正交延伸的方向上交织。
49.另外地或替代地,加强股线在大致与片状第一部件的纵向尺寸非正交延伸的方向上交织。
50.另外地或替代地,加强股线在相对于片状第一部件的纵向尺寸的两个以上的方向上交织。
51.另外地或替代地,加强股线延伸穿过片状第一部件的厚度。
52.另外地或替代地,加强股线部分地延伸穿过片状第一部件的厚度。
53.另外地或替代地,修复植入物还包括在片状第一部件的边缘内或在片状部件的边缘外部的一个或多个环。
54.另外地或替代地,一个或多个环被配置为支撑修复植入物至自然结构的附接。
55.另一种示例性修复植入物可以包括多个高强度细丝环,多个高强度细丝环中的每个环包括第一端点和第二端点。多个高强度细丝环以不同的角度相互覆盖。
56.另外地或替代地,多个高强度细丝环的至少一些环的第一端点和第二端点可以从修复植入物的第一边缘延伸至修复植入物的第二边缘。
57.另外地或替代地,多个高强度细丝环中的至少一个环的第一或第二端点中的一个或多个可以定位在从修复植入物的外边缘向内的一段距离处。
58.另外地或替代地,多个高强度细丝环中的每个环可以被形成为离散的环。
59.另外地或替代地,多个高强度细丝环可以由单根整体的细丝形成。
60.另外地或替代地,多个高强度细丝环可以在重叠环的一些交叉点处熔合在一起。
61.本文还描述了一种组合物,其与胶原蛋白相结合地输送钙和/或磷酸盐离子,胶原蛋白用作新组织形成的支架并且可以在软组织和骨之间局部放置,以促进软组织-骨界面的愈合。可以将组合物预干燥成薄片状材料并且作为预成型基质,或作为在适当的位置凝固以在软组织和骨之间形成基质的凝胶或浆料进行输送。本发明的组合物有利地增加了在软组织骨界面处的修复组织的产生,并且从而增加了愈合组织的机械能力的恢复率。
62.本发明的组合物的示例可以包括采用任何合适组合的以下中的一种或多种。
63.在示例中,本发明的一种用于软组织至骨修复的组合物由胶原蛋白、钙化合物和磷酸盐化合物组成。钙化合物和磷酸盐化合物均匀地分布在整个组合物中。组合物形成用于在软组织和骨之间的界面处插入的生物相容性基质并且提供用于促进组织和/或骨的矿化的稳定的机械环境。在示例中,组合物采用可注射的凝胶或浆料的形式。在其他示例中,组合物采用干燥片的形式。在示例中,胶原蛋白是增溶的、胃蛋白酶处理的胶原蛋白。在示例中,钙化合物是硫酸钙。在示例中,磷酸盐化合物是磷酸钠。在示例中,组合物中的胶原蛋白的浓度为约40至50mg/ml。在示例中,组合物中的钙的浓度为组合物的约5重量%。在其他示例中,组合物中的钙的浓度为组合物的约10重量%。在另外的示例中,组合物中的钙的浓度为组合物的约50重量%。
64.本发明的一种制造用于软组织至骨的愈合的组合物的方法的示例包括制备第一量的钙化合物和制备第二量的磷酸钠水溶液。将第三量的胶原蛋白溶液添加至第二量的磷酸钠水溶液。混合第三量的胶原蛋白溶液和第二量的磷酸钠水溶液至约6至7的ph,从而使胶原蛋白溶液沉淀以形成胶原蛋白悬浮液。将胶原蛋白悬浮液离心直到胶原蛋白悬浮液的体积为约5ml。然后,将胶原悬浮液均质化。冷却后,然后将第一量的钙化合物加入均质化的胶原蛋白悬浮液中并且混合以形成本发明的组合物。组合物采用可注射的凝胶或浆料的形式。
65.在另外的示例中,第一量的钙化合物是34mg。在其他的示例中,第一量的钙化合物是86mg。在另外的示例中,第一量的钙化合物是340mg。在示例中,胶原蛋白溶液中的胶原蛋白是增溶的、胃蛋白酶处理的胶原蛋白。在示例中,第二量的磷酸钠水溶液为约2.84ml。在示例中,第三量的胶原蛋白溶液是35ml。在示例中,该方法还包括将组合物装载到注射器中以在患者的软组织-骨界面处注射。在其他示例中,该方法还包括将组合物冷冻干燥成片以用于在患者的软组织-骨界面处插入。
66.本发明的将软组织附接至骨的方法的示例包括在患者的软组织-骨界面部位执行外科修复;以及在界面部位注射包含组合物的凝胶或浆料。组合物由胶原蛋白、钙化合物和磷酸盐化合物组成。钙化合物和磷酸盐化合物均匀地分布在整个组合物中。在其他示例中,该方法包括在患者的软组织-骨界面部位处执行外科修复;以及在界面部位插入包含组合
物的干燥片。组合物由胶原蛋白、钙化合物和磷酸盐化合物组成。钙化合物和磷酸盐化合物均匀地分布在整个组合物中。
67.一种修复具有滑囊的关节中受损组织的示例方法包括从滑囊抽出滑囊液;将片状植入物固定在受损组织上方;以及将滑囊液添加至片状植入物。
68.另外地或替代地,受损组织是肌腱。
69.另外地或替代地,关节是肩。
70.另外地或替代地,在将片状植入物固定在受损组织上方之前将滑囊液添加至片状植入物。
71.另外地或替代地,在将片状植入物固定在受损组织上方之后将滑囊液添加至片状植入物。
72.另外地或替代地,植入物被干燥,并且将滑囊液添加至植入物包括在将植入物固定在受损组织上方之前使干燥的植入物在滑囊液中再水合。
73.另外地或替代地,将滑囊液添加至植入物包括在将植入物固定在受损组织上方之后在植入物的下方注射滑囊液。
74.另外地或替代地,植入物被水合,并且将滑囊液添加至植入物包括将滑囊液注入水合植入物中。
75.另外地或替代地,片状植入物包括第一部件,其包括生物层,以及第二部件,其包括合成材料,第二部件的第一侧表面设置在第一部件上。
76.另外地或替代地,合成材料包括多个孔。
77.另外地或替代地,第一部件包括胶原蛋白。
78.另外地或替代地,该方法还包括设置在第二部件的孔内的低分子量胶原蛋白。
79.上面对一些示例和实施例的概述不旨在描述本发明的每个所公开的实施例或每个实施方式。下面的附图说明和具体实施方式更特别地举例说明了这些实施例,但也旨在是示例性的而非限制性的。
附图说明
80.图1是人肩的一部分的示意性前立体图;
81.图2是人肩袖和相关解剖结构的简化立体图;
82.图3是图2的肩袖冈上肌腱全厚度撕裂的示意图;
83.图4是显示患者的上半身的前视图,其中以横截面示出了左肩;
84.图5是放大的横截面视图,其示出图4中描绘的左肩;
85.图6是肩的放大的示意性横截面视图,其示出部分撕裂和定位在其上的示例性修复植入物;
86.图7是说明性上关节囊重建的示意性后立体图;
87.图8是髋关节的示意性前立体图;
88.图9是包括髋关节囊的髋关节的示意性前立体图;
89.图10是包括多个韧带的髋关节的示意性前立体图;
90.图11是包括多个臀部肌肉的髋关节的示意性侧面视图;
91.图12是说明性修复植入物的示意性立体图;
92.图13a是说明性修复植入物的说明性结构层的俯视图;
93.图13b是图13b的说明性结构层的仰视图;
94.图14是说明性修复植入物的另一种说明性结构层的俯视图;
95.图15是说明性修复植入物的另一种说明性结构层的俯视图;
96.图16是说明性修复植入物的另一种说明性结构层的俯视图;
97.图17a是说明性修复植入物的另一种说明性结构层的俯视图;
98.图17b是说明性修复植入物的另一种说明性结构层的俯视图;
99.图18是说明性修复植入物的另一种说明性结构层的俯视图;
100.图19a是说明性修复植入物的另一种说明性结构层的俯视图;
101.图19b是说明性修复植入物的另一种说明性结构层的俯视图;
102.图20是另一种说明性修复植入物的示意性立体图;
103.图21是另一种说明性修复植入物的俯视图;以及
104.图22是使用mc3t3前成骨细胞系的本发明的组合物的矿化测定结果的图。
105.虽然本发明适合于各种修改和替代形式,但其具体细节已通过示例的方式在附图中示出且将更详细地进行描述。然而,应理解的是其意图不是将本发明限制于所述的特定实施例。相反地,其意图是涵盖落在本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
具体实施方式
106.应参考不一定按比例进行绘制的附图来阅读以下描述,其中在几个视图中的相同的参考数字指示相同的元件。详细描述和附图旨在说明而不是限制所要求保护的发明。本领域的技术人员将认识到,在不脱离本发明的范围的情况下,所描述和/或示出的各种元件可以按各种组合和配置进行布置。详细描述和附图说明了所要求保护的发明的示例实施例。
107.以下提供了某些术语的定义且这些定义应是适用的,除非在本说明书中的权利要求或其他地方中给出了不同的定义。
108.所有数值在本文均被假定为受到术语“约”的修饰,而无论是否进行了明确表示。术语“约”通常是指本领域技术人员认为等同于所引用的值(即,具有相同的或基本上相同的功能或结果)的数字范围。在许多实例中,术语“约”可以包括四舍五入到最接近的有效数字的数字。如本文所使用的,除非另有说明或推断,术语“约”是指与标称值的
±
10%的变化。除非另有规定,否则术语“约”(即,在除数值以外的上下文中)可以被假定为具有其普通和习惯的定义,如根据本说明书的上下文所理解的且与其保持一致。
109.由端点表示的对数字范围的叙述包括在该范围内的所有数字(例如,1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。该描述具体地旨在包括此类组和范围的成员的每个单独的子组合,以及此类组或范围的各种端点的任何组合。
110.如在本说明书和所附的权利要求中使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”包括或以其他方式指代单数以及复数个指示物,除非内容另有明确指示。如在本说明书和所附的权利要求中使用的,术语“或”通常用于包括“和/或”,除非内容另有明确指示。
111.应当理解,除非根据上下文和使用另有理解,否则表述“至少一个”包括在表述之后的所列举的对象中的每一个,以及所列举的中的两个或更多个的各种组合。术语“包括”、“具有”、或“包含”,包括其语法同等成分的使用通常应被理解为开放式的和非限制性的,例如,不排除附加的未列举的元件或步骤,除非另有具体说明或根据上下文另有理解。
112.使用本文的任何和所有示例或示例性语言,例如,“诸如”、“包括”或“例如”仅旨在更好地说明本教导,并且不是对本发明的范围构成限制,除非要求保护之外。说明书中的任何语言都不应被解释为指示任何未要求保护的元件对于本教导的实践来说是必要的。如本文所使用的,“患者”是指哺乳动物,诸如人。
113.应注意,在说明书中对“一个实施例”、“一些实施例”、“其他实施例”等的参考表示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性,但每个实施例可以不一定包括该特定特征、结构或特性。此外,这样的短语不一定指相同的实施例。此外,当结合一个实施例描述特定特征、结构或特性时,无论是否进行明确描述,结合其他实施例来实现这种特征、结构或特性在本领域的技术人员的知识范围内,除非明确指出相反的情况。也就是说,即使没有以特定组合明确示出,下面描述的各种单个元件仍然被认为是可彼此组合或能够彼此布置成形成其他额外的实施例或补充和/或丰富所述的实施例,如本领域的普通技术人员将理解的。
114.如本文所使用的,“化合物”是指化合物本身及其药学上可接受的盐、水合物和酯以及生物学变体,除非根据说明书的上下文另有理解或明确地限于一种特定形式的化合物,即,化合物本身或其药学上可接受的盐、水合物或酯。
115.在元件或部件被称为包括在列举的元件或部件的列表中和/或是从其选择的,应当理解,元件或部件可以是列举的元件或部件中的任一个,或者可以从由列举的元件或部件中的两个或更多个所组成的组选择元件或部件。此外,应当理解,在不脱离本教导的精神和范围的情况下,本文所述的组合物、设备或方法的元件和/或特征可以以各种方式组合,无论在本文中是明示的还是暗示的。应当理解,步骤的顺序或执行某些动作的顺序是无关紧要的,只要本教导仍然是可操作的即可。此外,可以同时进行两个或更多个步骤或动作。
116.本发明一般涉及组织修复植入物。组织修复植入物或修复植入物可以是结构软组织修复植入物,以与组织,诸如但不限于肌腱和韧带一起使用。
117.图1是去除了肌腱、肌肉、血管、神经和滑囊中的一些的肩1的示意性前立体图。肩1可以包括未明确示出和/或描述的附加结构部件。本发明不旨在提供肩1的完整解剖细节,而是提供概述。四个关节组成肩1。这些包括盂肱关节(未明确显示),其中肱骨14的球嵌入肩胛骨12的浅窝;肩锁(ac)关节2,其中锁骨9与肩峰3(其是肩胛骨12的一部分)相接;胸锁(sc)关节(未明确示出),其支撑手臂和肩至胸部处的主骨架的连接;以及肩胛胸廓关节(未明确示出),其是肩胛骨12滑过胸廓(未明确示出)处的假关节。
118.肩1还包括将骨连接至骨的多个韧带。例如,关节囊4是将肱骨14连接到关节盂的一组韧带(未明确示出)。关节囊4是不透水的囊腔,其围绕盂肱关节并且向肩1提供稳定性的主要来源。例如,关节囊4有助于防止肩1脱臼。喙锁韧带5将锁骨9连接到肩胛骨12。ac关节2将锁骨9连接到肩胛骨12。另一条韧带,喙肩韧带6将肩峰3附接到喙突7(其是肩胛骨12的一部分)。
119.在一些情况下,肩袖撕裂可能无法修复。一种用于直接修复肩袖的替代技术是上关节囊重建(scr),其利用上述的生物组织支架,以通过将关节盂直接附接至肱骨头来稳定关节。例如,支架,诸如但不限于本文所述的修复植入物可以直接附接到关节盂和肱骨头以
帮助恢复肩1的位置,如关于图7更详细所示。支架可以另外地附接到相邻的肩袖组织。
120.另外参考图2(并且如ball等人在美国专利公开号2008/0188936中所公开的),肩袖10是产生于肩胛骨12的四块肌肉的复合体并且其肌腱在附接至肱骨14的结节时与下方的关节囊4相融合。肩胛下肌16产生于肩胛骨12的前面观并且附接在大量小结节的上方。冈上肌18产生于后肩胛骨12的冈上窝,在肩峰3和肩锁关节2的下方经过,并且附接至大结节11的上面观。冈下肌13产生于后肩胛骨的冈下窝并且附接至大结节11的后外侧面观。小圆肌15产生于肩胛骨12的下侧面观并且附接至大结节11的下面观。肩袖10的正常运作取决于在手臂的前向和侧向举起和旋转移动期间肱骨头17相关于滑动运作的基本定心和稳定作用。
121.这些肌腱作为围绕肱骨头17的连续肩袖10插入允许肩袖肌肉提供无穷变化的力矩以使肱骨14旋转并且对抗三角肌和胸肌的力的不需要的分量。冈下肌13的插入与冈上肌18的插入在一定程度上重叠。其他肌腱16、15中的每一个也在一定程度上使其纤维与其相邻的肌腱进行交织。肌腱向外张开并且相互交叉以在肱骨14上形成共同的连续插入。
122.肩袖肌肉10是该肩肌肉平衡方程的关键元素。人的肩没有固定的轴线。在一个指定位置中,肌肉的激活创建了一组独特的旋转力矩。例如,前三角肌可以在向前抬升、内旋和交叉身体移动中施加力矩。如果要在不旋转的情况下发生向前抬升,则该肌肉的交叉体和内旋力矩必须由其他肌肉,诸如后三角肌和冈下肌中和。这些平衡肌肉作用的时间和幅度必须进行精确协调,以避免不必要的肱骨运动方向。因此,肌肉作为孤立的马达或作为力的构件的简化视图必须让位于这样一种理解,即所有肩的肌肉以精确协调的方式共同发挥作用(例如,相对的肌肉抵消了不需要的元件,仅留下了产生所需运作的净扭矩)。任何这些软组织的损伤会大大抑制手臂的运动范围和类型。
123.肩袖10的力学是复杂的。肩袖肌肉10使肱骨14相关于肩胛骨12旋转,将肱骨头17压缩至向肩提供关键的稳定机构的关节盂窝(称为凹面压缩)中并且提供肌肉平衡。冈上肌和冈下肌提供了45%的外展和90%的外旋力量。冈上肌和三角肌同样负责在运动的功能平面中产生围绕肩关节的扭矩。
124.由于其复杂性、运动范围和广泛使用,相当常见的软组织损伤是肩袖或肩袖肌腱的损伤。肩袖损伤是一种潜在的严重疾病,可能在过度伸展、急性创伤性撕裂或过度使用关节时发生。由于其在外展、旋转强度和扭矩产生方面的关键作用,与肩袖区域相关联的最常见的损伤是涉及冈上肌腱的拉伤或撕裂。在图3中示意性地描绘了冈上肌腱19的撕裂。在肌腱与肱骨的插入部位的撕裂可能导致肌腱与骨分离。这种分离可能是部分的或完全的,这取决于损伤的严重程度。另外地,拉伤或撕裂可能发生在肌腱本身内。冈上肌腱的损伤和公认的方式是由撕裂的类型和程度限定的。第一种类型的撕裂是全厚度撕裂,其也在图3中进行了描绘,正如该术语所指示的,这种撕裂延伸穿过冈上肌腱的厚度,无论撕裂的宽度如何。第二种类型的撕裂是部分厚度撕裂,其是基于厚度中的多少撕裂了,而不管其是大于还是小于厚度的50%而进一步分类的。
125.针对全厚度撕裂或大于50%的部分厚度撕裂的所接受的包括使用缝合线将撕裂的肌腱重新附接至肱骨头。针对大于50%的部分厚度撕裂而言,通常在重新附接肌腱之前通过切割肌腱来完成至全厚度撕裂的撕裂。在通过切割肌腱完成撕裂之后全厚度撕裂或大于50%的部分厚度撕裂中,公认的做法还可以包括在修复的肌腱上方放置支架和
补片,以在康复期间保护缝合的或修复的肌腱区域免受解剖学负荷的影响。例如,瑞毅医疗公开了其可用于增强在具有严重退化的组织的肩中的大和巨大的全厚度撕裂或较小的全厚度撕裂中的缝合线修复的肌腱。然而,应当认识到,过度保护肌腱以免受负荷的影响会导致自然肌腱的萎缩和退化。
126.图4是患者28的风格化前视图。为了便于说明,图4中以横截面示出了患者28的肩26。肩26包括肱骨24和肩胛骨12。肱骨24相对于肩胛骨23的运动是由肩袖的肌肉控制的,如前面关于图2所讨论的。为了便于说明,图4中仅显示了冈上肌30。参考图4,应当理解,冈上肌30的远侧肌腱22(以下简称冈上肌腱)在插入点32处与肱骨24相交。
127.图5是前图所示的肩26的放大的横截面视图。在图5中,肱骨24的头部36被示为在盂肱关节38处与肩胛骨23的关节盂窝相配合。关节盂窝包括在肩胛骨23中的浅凹陷。图5中还示出了冈上肌30和三角肌34。这些肌肉(以及其他肌肉)控制肱骨24相对于肩胛骨23的移动。冈上肌30的远侧肌腱22在插入点32处与肱骨24相交。在图5的实施例中,肌腱22包括位于插入点32附近的受损部分40。损伤部分40包括部分地延伸通过肌腱22的撕裂42。撕裂42可以称为部分厚度撕裂。所描绘的部分厚度撕裂在肌腱的滑囊侧上;然而,撕裂可以在肌腱的对侧或关节侧上,或者可以包括在任一表面上不可见的肌腱的内部撕裂。图5的肌腱22已经磨损了。图5中可见一些松散的肌腱纤维44。
128.肩胛骨23包括肩峰21。在图5中,肩峰下滑囊20被示为在肩胛骨23的肩峰21和肱骨24的头部36之间延伸。在图5中,肩峰下滑囊20被示为覆盖在冈上肌30上。肩峰下滑囊20是在人体中发现的150多个滑囊中的一个。每个滑囊包括液体填充的囊腔。人体中这些滑囊的存在减少了在身体组织之间的摩擦。
129.图6是前图所示的肩26的另一个横截面视图。在图6的实施例中,组织修复植入物25已被放置在部分厚度撕裂42的上方。虽然修复植入物25已被描述为放置在肌腱上方,但应该理解,修复植入物25可以用于将骨与骨连接。此外,虽然撕裂42被示为部分厚度撕裂,但是应当理解,植入物25也可以用于修复全厚度撕裂。例如,植入物25可以用于加强修复,该修复是完全接近的或者用于在肌腱不能接近返回骨时在肌腱和骨之间进行桥接。其他修复场景可以包括但不限于与全厚度撕裂一起使用,该全厚度撕裂已经通过用缝合线使撕裂的肌腱重新接近肱骨头而进行了修复。在这种情况下,植入物25可以被放置在修复肌腱的滑囊表面上。在所示的实施例中,无论撕裂是在滑囊侧上、关节侧上还是在肌腱内,修复植入物25都被置于肌腱的滑囊侧上。此外,修复植入物可以覆盖多个撕裂,如图6中还示出了关节侧的撕裂。本文公开的植入物可以提供附加拉伸强度,同时保持植入物25或植入物25的部分有时被身体完全吸收和重塑的能力。
130.除了肩袖之外,修复植入物25可以与其他身体组织,诸如但不限于,上关节囊(例如,如scr中)、髋关节囊、臀中肌腱、臀小肌腱、跟腱等一起使用,其他身体组织可以从使用修复植入物25而受益。图7是肩1的示意性部分后立体图,其中修复植入物25用于上关节囊重建中。如上所述,本文所述的修复植入物25可以直接附接至关节盂8和肱骨头17,以帮助恢复肩1的位置。修复植入物25可以另外附接或缝合至(未明确显示)相邻的肩袖组织,诸如冈上肌18和/或冈上肌腱19。应当注意,虽然没有明确显示,但是修复植入物25是使用适当的骨锚和缝合固定至关节盂8和肱骨头17的。
131.图8是去除了肌腱、韧带、肌肉、血管、神经和滑囊的髋关节100的示意性前立体图。
髋关节100、骨盆102和/或股骨104可以包括未明确显示和/或描述的附加结构部件。本发明不旨在提供髋关节100的完整解剖细节,而是提供概述。髋关节100是联接骨盆102和股骨104的滑膜球窝关节。髋关节100是非常稳定的,与此相反,肩是非常灵活的,但却不像髋关节100那样稳定。股骨104的近端包括股骨头106、股骨颈108、大转子110和小转子112。股骨头106坐落于髋臼114中,髋臼114是骨盆102中的圆形凹陷。髋臼114的窝部分(未明确示出)和股骨头106两者包括设置在其表面上的关节软骨116。关节软骨116允许关节100的骨102、104彼此抵靠地滑动,而不会受损。另外地,关节软骨116吸收冲击并且提供光滑的表面以使运动更容易。韧带(未明确示出)将股骨头106附接至髋臼114。圆韧带内有一条小动脉,其为股骨头106提供一些血液。
132.图9是包括髋关节囊118的髋关节100的示意性前立体图。关节囊118是水密囊腔,其围绕关节100并且连接骨盆102和股骨104。关节囊118可以具有在约1.3毫米至约7毫米的范围内的厚度。然而,可以设想在患病的髋部中,关节囊118的厚度可能更大。关节囊118在髋臼114、横向韧带(未明确示出)的边缘上附接至骨盆102,并且位于髋臼切迹(未明确示出)和闭孔120的边界边缘的上方。髋关节囊118在转子间线122的前方附接至股骨104,该转子间线122在大转子110和小转子112之间并且在转子间嵴(未明确示出)的后方延伸。髋关节囊118包括一组强韧的韧带,其提供关节100的稳定性的主要来源并且将股骨头106保持在髋臼114中的适当位置中。由于其在各种髋部运动范围内所承受的力,髋关节囊118部分是高强度的。用于股骨头106的主要血液供应来自在髋关节囊118下方行进的血管。髋关节囊118被常规切割,以便执行关节镜下髋部手术。在髋关节镜检查结束时,期望修复髋关节囊118。当修复髋关节囊118时,期望确保先前切割的部段重新愈合。在一些情况下,关节囊组织118可能基本退化,或者没有足够的髋关节囊118来创建足够的结构恢复。这可能是由于部分关节囊切除(有意的或无意的),或者期望有更多的髋部灵活性,而修复原生关节囊的患者将导致具有更困难的运动范围的髋部(例如,患者,诸如蝶式守门员或芭蕾舞者)。可能期望将修复植入物放置在修复的关节囊的上方,以在康复期间保护缝合的或修复的区域以免受过多负荷的影响。
133.图10是髋关节100的示意性前立体图,髋关节100包括加强髋关节囊118的多条韧带。这些韧带包括髂股韧带124、耻股韧带126和坐股韧带(未明确示出)。髂股韧带124基本为“y”形。髂股韧带124在髂前下棘(未明确示出)和髋臼114的边缘之间附接至骨盆102,并且在转子间线122处附接至股骨104。耻股韧带126在位于骨盆102的髂耻隆起处的骨盆102和股骨104之间。坐股韧带位于后方并且在骨盆102的坐骨(未明确示出)和股骨104的大转子110之间延伸。
134.图11是包括多个臀部肌肉的髋关节100的示意性侧面视图。这些肌肉包括臀小肌128、臀中肌130和臀大肌132。臀小肌128、臀中肌130和臀大肌132可以允许腿部的伸展和腿部的外展。在一些情况下,部分厚度或全厚度臀肌撕裂可能发生在将肌肉128、130、134连接至股骨104的肌腱134、136、138中。这些撕裂最终可能导致髋外展无力和步态异常,其有时被称为特伦德伦堡步态(the trendelenburg gait)。在一些情况下,臀肌肌腱撕裂是由可能类似于肩袖撕裂的磨损性肌腱病引起的。在一些情况下,这些撕裂可以用非手术程序,包括但不限于活动修正、抗炎、物理等。其他髋部疼痛也可能归因于臀肌肌腱。例如,顽固的外侧髋部疼痛,也被称为大转子疼痛综合征,可能具有臀中肌和臀小肌肌腱的病变。
髋外展肌腱的这些撕裂和病变可以经内窥镜进行修复。然而,修复的失败率可能高达35%。修复植入物可以放置在修复的臀肌肌腱的上方,以在康复期间保护缝合或修复的区域免受过多负荷的影响。
135.髋部包括未明确示出的额外的肌肉、肌腱、韧带、血管、神经和滑囊。例如,髋部包括未明确示出的下列肌肉:髂胫带、内收肌、髂腰肌、股直肌、缝匠肌、外旋肌和腘绳肌。这些肌肉与臀部肌肉128、130、132相结合地允许腿部的外展、内收、屈曲、伸展、内旋和侧旋。外展、内收、屈曲和伸展可以进行结合以产生环行。
136.在一些实施例中,一种修复植入物被设计成提供可以用于肩袖和/或臀肌肌腱134、136、138的部分撕裂或全厚度撕裂和/或修复髋关节囊118的结构特征、性能和功能的组合。虽然修复植入物是关于肩和髋部的特定状况和场景进行描述的,但是应当理解,本文所述的修复植入物可以用于其他状况或场景中,其中期望鼓励组织向内生长,且同时还提供额外的机械性能,诸如,但不限于强度和刚度。这些特征、性能和功能可以包括:通过作为当前程序的补充的关节镜方式进行快速部署和固定;在康复期间导致在植入物和原生肌腱之间理想地分担解剖负荷的负荷拉伸性能;选择的多孔性和用于组织向内生长的纵向路径;具有新的组织向内生长的植入物的充分循环张拉;诱导愈合反应;以及在一些情况下,修复植入物是可生物吸收或可以其他方式吸收的,以便随着时间推移将额外的负荷转移至原生肌腱。
137.图12是说明性组织修复植入物200的示意性立体图。虽然修复植入物200被示为具有大致矩形的形态,但是也可以根据需要使用其他的形状。修复植入物200可以是多层混合支架,其包括第一或生物层202和第二或结构层204。虽然修复植入物200被示为具有两层,但是可以设想修复植入物200也可以包括所需的任何数量的层,诸如但不限于一个、两个、三个、四个或更多个。通常,结构层204具有机械性能,诸如强度、刚度、蠕变、缝合线拉出等,以支撑在初始植入时在修复植入物200上的负荷,而生物层202(例如,胶原蛋白)则提供了快速的组织向内生长。片状结构200由纵向尺寸l、横向尺寸w和厚度t限定。在一些实施例中,修复植入物200的横向和纵向尺寸的范围可以是在横向w上为约20毫米(mm)至50mm,并且在纵向l上为25mm至50mm。片状结构的厚度t在脱水时可以为约0.5mm至5mm。可以设想,在脱水时,植入物200的厚度可以更厚,在约1mm至10mm的范围内。在植入时,纵向尺寸l可以大致在肌腱的承载方向上或平行于其。例如,在图6所示的实施例中,纵向l遵循冈上肌腱,该冈上肌腱从其在冈上肌中的原点向下到达肱骨上的附接区域。正如本领域所理解的那样,当冈上肌收缩时,肌腱的负荷在该大致方向上。
138.虽然之前的一些植入物可能会促进快速组织向内生长(例如,血管和成纤维细胞),但是之前的植入物可能不会向受损的肌腱提供任何额外的强度,直到新组织被诱导出来。在一些情况下,可能期望提供一种修复植入物200,其为肌腱提供了即时的机械强度并且还诱导了愈合反应。这可以通过分层的或复合的植入物200来实现。植入物200可以包括具有第一组性能的第一层或部件202和具有第二组性能的第二层或部件204。在一些情况下,第一层202可以是包括生物部件,诸如,但不限于胶原蛋白的生物诱导性植入物或部件,并且第二层204可以是由为更高强度进行结构化的合成材料或自然材料形成的更高强度的部件。虽然图12示出了单个生物层202,但是可以设想第二生物层202可以定位在结构层204的相反侧上,使得结构层204定位在两个生物层202之间(例如,夹在其之间)。两个以上的层
202、204可以具有类似的厚度,或根据需要具有不同的厚度。
139.层202、204可以使用各种技术,包括但不限于机械联接(例如,缝合、编织)和/或化学联接进行附接或联接。在一些情况下,层202、204可以使用医疗级纤维以缝合的方式彼此附接,以将层缝合在一起。替代地或另外地,在一些情况下,生物部件202和更高强度的部件204可以形成为层压结构。例如,生物部件202和更高强度的部件204可以形成为离散的层,如图12所示。在其他情况下,植入物200可以包括在层202、204之间的过渡区域,使得生物部分202和更高强度的部件204在过渡区域中混合。在其他实施例中,生物部件202和更高强度的部件204可以是一体化的复合材料(例如,具有生物和合成方面的单层)。例如,更高强度的部件204可以分散在整个生物部件202中。生物部件202和更高强度的部件204可以具有不同的拉伸模量和彼此不同的拉伸强度。例如,生物部件202可以具有鼓励组织向内生长或愈合反应的性能,而更高强度的部件204可以具有提供即时机械强度的性能,如将在下面更详细讨论的。
140.生物部件202可以是由源于牛肌腱的高纯度1型胶原蛋白制造的重组胶原蛋白。然而,也可以使用其他胶原蛋白来源。可以处理胶原蛋白纤维,使得生物部件202延伸至结构层204中和/或围绕结构层204。在一些实施例中,生物层202可以具有网格结构,其可以根据所利用的3d打印技术以平面2维图案或3维图案进行3d打印,如本文将更详细描述的。虽然3d打印是一个说明性的示例,但是也可以根据需要使用其他合适的制造技术。例如,网格结构和/或本文所述的其他结构可以通过模塑形成,该模塑可以进行穿孔、编织等以形成所需的布置。生物层202可以是多孔的,或包括鼓励组织向内生长的路径。在一些实施例中,生物部件202的片状结构包括材料,其限定多个孔,该孔鼓励组织在其中生长。在一些实施例中,如果是这样提供的,孔和/或路径的尺寸和/或间隔可以基于网格结构而变化或改变。在一些情况下,可以选择孔和/或路径的尺寸、间隔和/或方向以鼓励在特定取向上的组织生长。多孔性和组织向内生长允许新的胶原蛋白与原生肌腱的胶原蛋白成一体以实现功能性承载。
141.应当理解,在不脱离本说明书的精神和范围的情况下,片状结构可以包括各种孔限定结构。在一些实施例中,片状结构具有在约20至约400微米的范围内的孔尺寸。在一些实施例中,孔尺寸在约100微米至约300微米的范围内,并且在一些实施例中,其为约150至约200微米。多孔性可以是约30%至约90%,或者其可以在至少约50%至约80%的范围内。在一些情况下,生物部件可以具有在0.2克/立方厘米(g/cm3)至0.4g/cm3的范围内的干密度。在下面针对特定的实施例更详细地讨论了孔限定结构的示例,示例可以包括但不限于,开孔泡沫结构、网状结构、微机械加工分层结构和包括多个纤维的结构。在一些实施例中,纤维可以彼此互连。各种工艺可以用于将纤维彼此互连。可能适用于一些应用中的工艺的示例包括编织、针织、钩编和编结。
142.可以设想,生物部件202的初始拉伸模量可以小于冈上肌腱的拉伸模量,其在50mpa至150mpa的范围内。在一些情况下,一些臀部韧带和/或肌腱可以具有在约4mpa至约22mpa的范围内的拉伸模量。其他臀部韧带和/或肌腱可以具有约24mpa至约25mpa的拉伸模量。髂股韧带124在80%的应变下可以具有在约76mpa至约286mpa的范围内的拉伸模量或者在约0%的应变下具有约1至约3.3mpa的拉伸模量。例如,生物部件202可以被设计为具有在5mpa至50mpa的范围内的拉伸模量。在一些实施例中,拉伸模量可以是约10mpa。
143.在一些情况下,期望在解剖学约束条件下生成尽可能多的组织。在肌腱退化或部分撕裂的一些情况下,在康复的早期几周期间,肌腱的负荷相对较低。例如,在肩中,负荷可能约为100n。在康复期间,由于负荷导致的肌腱中的应变可能约为2%。在这些情况中的一些中,生物部件202可以被设计为具有至少约2mpa的初始极限拉伸强度。抗拉强度可以被设计为不超过约50mpa且不少于约5mpa,其中失效负荷为约50n至100n。压缩模量可以被设计为至少约0.2mpa。类似地,缝合线的拉出强度可以相对较低。例如,缝合线的拉出强度可以在5n至15n的范围内。应当理解,生物层202可以被设计为具有初始极限拉伸强度、拉伸强度、失效负荷、压缩模量、缝合线拉出强度等,以在肩外部的身体区域中使用。
144.生物部件202可以被配置为允许加载和保留生物生长因子。生物部件202和/或生长因子可以被配置为可控制地释放生长因子。生物部件202可以被配置为允许体液传输以去除任何降解副产物以及生物制剂的潜在洗脱曲线。生物部件202还可以在植入时包括富血小板血浆或其他生物因子,以促进愈合和组织形成。
145.第二或更高强度的部件204通常可以比第一部件202更强,从而具有比第一部件202更高的初始拉伸强度和更高的初始拉伸模量。例如,第二部件204可以具有大约等于冈上肌腱的抗拉强度的抗拉强度,其可能处于20mpa至30mpa的范围内。在其他用途,诸如但不限于髋关节囊、臀部肌腱、跟腱等中,第二部件204可以被设计为具有大约等于在植入物位置的肌腱的拉伸强度。第二部件204的抗拉强度可以比生物部件的抗拉强度大四到五倍。在一些情况下,第二部件204可以具有在约200n或更大、300n或更大、400n或更大、500n或更大的范围内的失效负荷。
146.为了实现所需程度的负荷分担,第二部件204的初始拉伸模量应与肌腱的拉伸模量处于相同的大致范围内。例如,针对用于肩袖中的情况,第二部件204可以具有在50mpa至150mpa的范围内的拉伸模量。这可以允许在植入物200上的初始负荷在50%或更多的范围内。可以设想,当用于修复肩袖时,植入物200在康复期间可能需要承载在20n至80n的范围内的负荷。髋关节囊修复的康复负荷可能类似于肩袖修复的负荷。可以设想,用于一些修复场景(诸如但不限于scr)中的修复植入物需要在康复期后承载负荷,并且需要更大的失效负荷,诸如在约200n或更大、300n或更大、400n或更大、500n或更大的范围内的失效负荷。
147.第二部件204的缝合线拉出强度可以高于第一部件202的缝合线拉出强度。例如,所有组合的缝合线的缝合线拉出强度需要足以支撑最坏情况场景(例如,将植入物附接至骨和肌腱两者)下的负荷。如上所述,针对用于肩袖中的情况,植入物200在早期康复期期间可能需要承载高达80n的负荷。在正常使用期间,植入物200可能需要承载140n或更大的负荷。如果使用四条缝合线来附连植入物200,则每条缝合线将需要在约35n或更大的范围内的拉出强度。在一些情况下,缝合线可以具有100n或更大的拉出强度。可以设想,可以通过将第一部件202和第二部件204围绕其周边交联而化学键合和/或缝合在一起来增加缝合线的拉出强度。
148.用于修复植入物200的负荷要求可能根据要修复的肌腱、韧带或其他软组织而变化。例如,与“不可修复的”肩袖撕裂相关联的负荷要求(例如,当肌腱缩回得很远,以至于其不能重新附接至肱骨头,其中植入物必须要桥接在肌腱和肱骨头之间的间隙)或当需要scr时,可能比部分撕裂修复要大。可以设想,当修复植入物200用于桥接在肌腱和肱骨头之间的间隙或需要scr时(这些仅是一些示例),修复植入物200可以无限地承载负荷。例如,在这
些情况下,修复植入物200不会将负荷转移至修复的肌腱。
149.在一个示例中,第二部件204可以被设计为提供应力保护,直到修复的肩袖肌腱重新附接至肱骨头。在其他示例中,第二部件204可以被设计为提供应力保护,直到髋关节囊、臀部肌腱、跟腱或其他受损组织愈合。这可能发生在3至6个月的时间段内。因此,第二部件204可以保持其强度至少3至6个月,并且在一些情况下,可以保持得更长并且随后开始生物降解。第二部件204可以包括一种或多种可生物吸收材料。可能适用于一些应用中的可生物吸收材料的示例包括以下列表中的那些,但这不是详尽的:聚乳酸(pla)、聚l-乳酸(plla)、聚d-乳酸(pdla)、聚乙交酯(pga)、pga/pla共混物、聚二氧六环酮、聚己内酯、聚葡萄糖酸盐、聚乳酸-聚氧化乙烯共聚物、改性纤维素、胶原蛋白、聚()、聚酐、聚磷酸酯、聚(氨基酸)、聚(α-羟基酸)或相关的共聚物材料。在一些实施例中,可以选择水热转化温度以提供所需的吸收时间。可以设想,第二部件204可以比生物部件202吸收地更慢。例如,第二部件204可以在约一年内完全吸收。这只是一个示例。在一些情况下,第二部件204可以由不可生物吸收的材料形成。例如,第二部件204可以由不可吸收的聚酯、高韧性聚酯、聚四氟乙烯(ptfe)、聚醚醚酮(peek)、尼龙或超高分子量(uhmw)聚乙烯形成。所选择的第二部件204的材料应该是高纯度的,并且具有良好的生物相容性,以避免不良的炎症反应。在其他实施例中,第二部件204可以由可吸收的和不可吸收的材料的组合或混合物形成。在一些情况下,结构层204的表面可以进行化学改性,并且将连接化合物施加至其,使得结构层204共价或离子结合至生物层202。
150.表面处理可以根据形成第二部件204的材料而变化。例如,uhmw聚乙烯可以用空气等离子体进行预处理,以在其表面上形成不稳定的氢过氧化物。然后,可以用丙烯酸和/或衣康酸对该表面进行改性。然后,在水溶性碳二亚胺/羟基琥珀酰亚胺交联系统的存在下,将第二部件204共价结合至在生物部件202上的氨基基团和第二部件204的改性表面上的羧基基团之间。替代地,uhmw聚乙烯可以用氨等离子体进行预处理。预处理过的uhmw聚乙烯可以与二甲基辛二亚酰胺化物反应。接下来,改性的uhmw聚乙烯可以与已从约3.5至约9的ph值进行缓冲的胶原蛋白分散体反应,这将导致胶原蛋白沉淀。改性的uhmw聚乙烯可以留在胶原蛋白溶液中,以允许胶原蛋白与改性的uhmw聚乙烯反应。在又一个示例中,聚酯(pet)可以用硼氢化钠进行表面改性,以将羰基基团还原为醇。接下来,可以用苯氨基甲酸甲酯执行酯交换反应。然后,表面改性的pet可以与二甲基辛二亚酰胺化物反应。接下来,改性的pet可以与已从约3.5至约9的ph值进行缓冲的胶原蛋白分散体反应,这将导致胶原蛋白沉淀。改性的pet可以留在胶原蛋白溶液中,以允许胶原蛋白与改性的pet反应。还可以设想,可以将用于辅助生物组织附接和一体化的涂层,诸如,但不限于胶原蛋白涂层施加至第二部件204的表面。在又一个示例中,第二部件204至生物层202的交联可以用甲醛完成。
151.结构层204可以包括孔和/或路径,以允许组织向内生长。图13a是说明性针织结构层204的前视图,并且图13b是图13a的说明性针织结构层204的后视图。图13a和13b中示出的结构层204可以通过将一根或多根细丝或股线206针织成纬编针织物而形成。在纬编针织物中,单纱可以形成在纬向214上行进的一个环。在一些情况下,可以选择针织“针法”,以提供包括多个开口216的环208、210。在一些情况下,环208、210可以在不同的方向上延伸。例如,当观察结构层204的前部(图13a)时,环208平行于第一方向212延伸。当观察结构层204的后部(图13b)时,环210平行于大致垂直于第一方向212的第二方向214延伸。可以提供在
第三方向219(例如,大致与结构层204的平面正交)上延伸的额外的环218。这些环218可以为生物层202提供附接点以附接至其。这可以有助于防止或最小化结构层204源于生物层202的分层。可以设想可以使用其他针织针法或编织图案来形成结构层204。例如,如果修复植入物200被切割,则可以使用在边缘或整个结构层204中的防撕裂图案来防止解开。此外,防撕裂图案可以提供固定点,其可以使拉动通过修复植入物200的边缘的缝合线最小化。
152.图14是另一个说明性针织结构层203的前视图。图14中示出的结构层203可以通过将一根或多根细丝或股线205针织成经编针织物而形成。在一些情况下,可以选择针织“针法”,以提供在大致竖直方向212(例如,经向)上延伸并且包括多个开口211的环207、209。在一些情况下,环207、209可以在不同的方向上成角度(例如,锯齿形)。可以提供在第三方向(例如,大致正交于结构层204的平面)上延伸的额外的环(未明确示出)。这些环可以为生物层202提供附接点以附接至其。这可以有助于防止或最小化结构层204与生物层202的分层。可以设想可以使用其他针织针法或编织图案来形成结构层204。例如,如果修复植入物200被切割,则可以使用防撕裂图案(例如,垂直股线、人字形图案等)来防止解开。此外,防撕裂图案可以提供固定点,其可以使源于修复植入物200的脱离(comb-out)最小化。
153.可以设想,还可以使用形成多孔结构或织物的其他方法。例如,两根或更多根细丝或股线可以编织在一起。可以设想,开口的尺寸可以通过改变股线编织的紧密程度而改变。在另一个示例中,结构层可以使用非编织或非针织技术形成。在这样的示例中,可以使用短纤维或人造短纤维以形成基础结构。基础结构可以在一定程度上随机定向,其中纤维主要在第一或“y”方向上对齐,并且一些纤维在第二或“x”方向上延伸以及一些在第三或“z”方向上延伸。在一些情况下,纤维的对齐可以通过用钩状针刺穿织物并且缩回针以使一些纤维穿过至后侧来打破。这种非编织织物的多孔性可以通过改变纤维密度来操纵。在一些情况下,多孔性可以在90%或更大的范围内。
154.在一些情况下,针织、钩编、编织和/或非编织的织物可以使用技术的混合(例如,非同质化的)而形成。例如,边界和/或一个或多个边缘可以由与部件204的中心不同的针织针法、织法等形成。在一些情况下,针织支架可以具有编织的边界。这只是一个示例。本领域的技术人员将认识到,存在任何数量的可能组合。还可以设想,生物部件202可以使用本文所述的针织、编织和/或非编织技术中的任一个形成。
155.还可以设想,其他结构或配置可以根据需要用于将多孔性引入结构层204中。图15示出了结构层220的示意性俯视图,该结构层220具有与结构层204不同的结构。结构层220可以用于修复植入物200中,以代替结构层204或作为其补充。结构层220可以包括大致实心的合成层222,其具有一个或多个机械引入的孔224。例如,大致实心的合成层222可以是聚合物片或致密纤维。孔224可以被切割、模压、冲压等至合成层222中。在一些情况下,结构层220可以形成为具有一些灵活性。例如,结构层220可以是由镍钛诺、其他薄金属结构(例如,钛合金,诸如ti6al4v或不锈钢300系列)、柔性聚合物,诸如但不限于uhmwpe或具有压接图案的聚多糖构成的柔性结构,以允许修复植入物200在水合状态下扩张,以及补偿在放置修复植入物200期间对生物层202的拉紧。虽然图中的孔224被示为具有大致相等或均匀的间隔,但是如果需要的话,可以设想孔224偏心间隔开。例如,孔224的尺寸、数量、配置和/或形状可以改变,以实现所需的组织向内生长。
156.在一些情况下,低分子量和/或低粘度的胶原蛋白可以应用在结构层204、220的开
口216或孔224内。结构层204、220内胶原蛋白的存在还可以促进组织向内生长。然后,包括较高分子量的胶原蛋白的生物层202可以沉积在结构层204、220上。
157.在一些实施例中,修复植入物200的结构层204可以用胶原蛋白层代替,该胶原蛋白层包括网格结构,其被设计成具有所需的机械性能,诸如强度、刚度、蠕变、缝合线拉出等,以支持在初始植入时在修复植入物200上的负荷。网格结构可以是胶原蛋白线或细丝的图案化的、对称的或不对称的分布。根据需要,网格结构可以包括单层或多层的线或细丝。在一个示例中,两到三个(或更多个)都是1型胶原蛋白的生物层202可以被层压在一起。那些层中的一个(例如,取代结构层204)可以是由密集的胶原蛋白线或细丝制成的结构网格,其可以以各种图案进行3d打印以对结构性能进行微调。80%多孔胶原蛋白纤维的其他层(例如,生物层202)将被应用于在任一侧或两侧上的该结构网格层以用于初始组织向内生长。这可以为修复植入物200提供额外的拉伸强度,同时保持其完全吸收和被身体重塑的能力。另外地,结构网格层可以被设计为具有特定的弹性模量,其最好地支持新形成的肌腱样组织的重塑。此外,在一些情况下,结构网格层可以被设计为具有弹性上限(例如,可拉伸程度),其中在修复植入物200已经拉伸一定量之后,纤维以一种方式进行设计以使得现在是直的结构绳索,其提供了高度的强度和刚度,这可以帮助新形成的组织不经历过度拉伸和可能的损伤(诸如,但不限于不关于图18、图19a和图19b所示和所述的实施例)。例如,结构纤维可以按与负荷的方向大致倾斜地取向。因此,当施加负荷并且拉长网格时,纤维可以拉直(例如,在负荷的方向上),使得其在结构上承受力。因此,该材料将更硬并且不会拉伸超过所需的阈值。
158.可以设想,结构网格层可以根据所利用的3d打印技术按平面的2维图案或3维图案进行3d打印。例如,基于挤出机的3d打印可能最适合于结构网格层的2维图案创建,其随后将与高多孔性1型胶原蛋白层压在一起,以用于组织向内生长。虽然3d打印是一个说明性的示例,但是也可以根据需要使用其他合适的制造方法。
159.在一个示例中,1型胶原蛋白以浓稠浆料状的形式从小喷嘴挤出,该小喷嘴控制沉积至平坦干燥平台上的细丝或绳索的直径。挤出机的喷嘴由计算机数字控制,以按2维图案挤出。然后,打印机可以调整喷嘴离开平台的高度,并且在先前打印的层的顶部上打印额外的层,以创建3维结构,如将在本文更详细描述的。然后,液体或浆料状的胶原蛋白可以被冷冻干燥或进行其他可接受的干燥方法(诸如,但不限于,空气干燥或烘箱干燥),以保持打印的结构,使得其可以被转移至通过喷雾将低密度、高孔隙率的胶原蛋白施加至该结构网格的另一种工艺。
160.在另一个示例中,1型胶原蛋白以浓稠浆料状的形式从小喷嘴挤出,该小喷嘴控制沉积在凝胶状大桶中的细丝或绳索的直径,该凝胶状大桶具有足够的密度,以保持挤出的材料悬浮在空间中,且不会下沉至大桶的底部。使打印材料悬浮在凝胶内允许在3d空间中创建几何形状,该几何形状不需要支撑结构与所需的结构一起打印。支撑结构是临时性的并且在后处理中移除,以及通常限制了可以3d打印的几何形状的种类。
161.在又一个示例中,可以使用立体光刻技术(sla)。在sla中,1型胶原蛋白采用液体形式,并且源于激光的能量固化或交联一个特定点。激光点移动以创建实心图案。这可能涉及后处理,其中未固化的液体被从实心的打印结构去除,并且最终实心打印结构需要经历额外的固化阶段,以使其达到完全的强度。
162.图16示出了具有网格结构250的说明性结构层的示意性俯视图,该网格结构250可以用胶原蛋白形成,但也增强了修复植入物200的结构性能。网格结构250可以由在挤压时使用溶剂作为悬浮液的处于浓稠凝胶状状态中的高度密集的胶原蛋白的挤出线形成。溶剂蒸发并且留下胶原蛋白的实心绳索。绳索的直径可以针对特定的目标强度进行定制。网格结构250可以包括一条或多条边界或周边线252。边界线252可以根据需要形成为单个螺旋状的绳索或多根相互连接的绳索。还可以设想,网格结构250可以包括所需的任何数量的边界线252,诸如,但不限于,一条、两条、三条、四条或更多条。可以设想,边界线252可以针对特定的应用(例如,特定的解剖位置)进行设计或结构化,以加强肌腱锚和/或骨锚固定的区域,这可以提供增加的抗撕裂性。
163.可以在边界线252内创建交叉的菱形图案254以用于网格结构250。在一些情况下,菱形图案254可以形成为单一的、不间断的连续线。在其他情况下,菱形图案254由多条相互连接的线或绳索266形成。菱形图案254还可以包括多个环258,其将菱形图案联接至边界线252。当菱形图案254由不间断的连续线形成时,多个环258可以是连续线的一部分。当挤出浆料时,挤出机可以在特定时间施加压力以将线压在一起,以形成粘附点256。菱形图案254在正交方向260、262上可以具有一定的灵活性,并且在对角线方向263、265上具有一定的刚性。网格结构250的图案或布置可以改变,以调整修复植入物200的强度,以适应特定的解剖结构。例如,菱形图案254不需要对称或均匀布置。可以设想,绳索266的厚度、绳索266的间隔(例如,密度)等只是可以调整以实现具有所需结构性能的网格结构250的参数中的一些。例如,菱形图案254的间隔可以改变,以形成更小或更大的开口。形成菱形图案254的绳索266的斜率也可以改变,以改变交叉点256的角度。例如,交叉点256可以包括非正交的角度。这些仅仅是可以如何操纵网格结构250的强度或其他结构特征的一些示例。
164.图17a示出了具有网格结构270的说明性结构层的示意性俯视图,该网格结构250可以用胶原蛋白形成,但也增强了修复植入物200的结构性能。网格结构270可以由在挤压时使用溶剂作为悬浮液的处于浓稠凝胶状状态中的高度密集的胶原蛋白的挤出线形成。溶剂蒸发并且留下胶原蛋白的实心绳索。绳索的直径可以针对特定的目标强度进行定制。网格结构270可以由多根交叉阴影绳索272、274形成。第一多条绳索272可以在第一方向276上延伸,并且第二多条绳索274可以在大致垂直于第一方向276的第二方向278上延伸。可以设想,当修复植入物200植入体内时,绳索272、274可以对齐以在特定取向上延伸。例如,当用于修复肩袖时,一组绳索可以在内外方向上延伸,而另一组绳索则可以在前后方向上延伸(当看着肩袖时)。然而,应当理解,绳索272、274的植入取向可以基于被修复的解剖结构而变化。
165.当挤出糊剂时,挤出机可以在特定时间施加压力以将线压在一起,以形成粘附点280。在一些情况下,绳索272、274在被挤出时可以被操纵,以形成篮状编织或一般的编织构造(例如,采用上/下交替布置)。
166.在图17a的说明性实施例中,绳索272、274可以在第一方向276和第二方向278上均匀地布置。然而,这不是必需的。绳索272、274可以按所需的任何图案或布置进行布置。在一些情况下,网格结构270可以包括其中在一个方向上挤出了比在另一个方向上更多的绳索或纤维的图案。例如,图17b示出了替代网格结构270’,其中在第一方向278上延伸的绳索272比在第二方向278上延伸的绳索274更多。这种特别的配置可以在第一方向276上提供相
对于第二方向278的更高强度。网格结构270的图案可以改变,以调整修复植入物200的强度,以适应特定的解剖结构。例如,绳索272、274的布置可以是不对称的。可以设想,绳索274的厚度、绳索274的间隔(例如,密度)、绳索272、274的数量只是可以调整以实现具有所需结构性能的网格结构270的参数中的一些。还可以设想绳索272、274可以相对于彼此以非正交的角度延伸。在一些情况下,还可以提供一个或多个周边绳索。
167.图18示出了具有网格结构300的说明性结构层的示意性俯视图,该网格结构300可以用胶原蛋白形成,但也增强了修复植入物200的结构性能。网格结构300可以由在挤压时使用溶剂作为悬浮液的处于浓稠凝胶状状态中的高度密集的胶原蛋白的挤出线形成。溶剂蒸发并且留下胶原蛋白的实心绳索302、304。绳索302、304的直径可以针对特定的目标强度进行定制。网格结构300可以具有比图13、14a和14b的结构更深的深度。例如,网格结构300可以通过叠加两种图案而形成。第一组绳索302可以用于形成第一或下部图案。在所示的实施例中,第一组306a的三根绳索302以锯齿形或波状图案进行并排挤压。第二组306b的三根绳索302以类似于第一组306a的锯齿形或波状图案进行并排挤压并且与其横向间隔开。第三组的三根绳索302以类似于第二组306a的锯齿形或波状图案进行并排挤压并且与其横向间隔开。组306a、306b、306c(统称为306)共同形成了下部图案。可以设想,下部图案可以包括所需的任何数量的组306,诸如,但不限于,一个、两个、三个、四个或更多个。此外,每一组306可以包括所需的任何数量的绳索302,诸如,但不限于,一条、两条、三条、四条或更多条。可以设想,每一组306不需要具有相同数量的绳索302。虽然306组被示为形成锯齿形图案,但也可以根据需要使用其他图案或配置。
168.一旦已经挤压出下部图案,就可以在其上面挤压出上部图案。第二组绳索304可以用于形成第二或上部图案。在所示的实施例中,第一组308a的三根绳索304以锯齿形或波状图案进行并排挤压,该锯齿形或波状图案使下部图案的第一组306a的一部分和第二组306b的一部分两者叠加上部图案的第一组308a可以在一个或多个交叉点310处与下部图案的第一组306a的一部分叠加。类似地,上部图案的第一组308a可以在一个或多个交叉点312处与下部图案的第二组306a的一部分叠加。第二组308b的三根绳索304以类似于第一组308a的锯齿形或波状图案进行并排挤压并且与其横向间隔开。第二组308c可以与下部图案的第二组306b的一部分和第三组306c的一部分两者叠加。例如,上部图案的第二组308b可以在一个或多个交叉点314处与下部图案的第二组306b的一部分叠加。类似地,上部图案的第二组308b可以在一个或多个交叉点316处与下部图案的第三组306c的一部分叠加。上部图案可以在交叉点310、312、314、316中的每一个处被压入下部图案中以形成联合或结合的接头。当上部图案设置在下部图案上方时,网格结构300可以具有菱形图案。组308a、308b(统称为308)共同形成了上部图案。可以设想,上部图案可以包括所需的任何数量的组308,诸如,但不限于,一个、两个、三个、四个或更多个。此外,每一组308可以包括所需的任何数量的绳索304,诸如,但不限于,一条、两条、三条、四条或更多条。可以设想,每一组308不需要具有相同数量的绳索304。虽然组308被示为形成锯齿形图案,但也可以根据需要使用其他图案或配置。
169.网格结构300的图案可以改变,以调整修复植入物200的强度,以适应特定的解剖结构。例如,绳索302、304的布置可以是不对称的。可以设想,绳索302、304的厚度、绳索302、304或其组306、308的间隔(例如,密度)、绳索302、304的数量、组306、308的数量只是可以调
整以实现具有所需结构性能的网格结构300的参数中的一些。在一些情况下,还可以提供一个或多个周边绳索。
170.图19a示出了具有网格结构320的说明性结构层的示意性俯视图,该网格结构300可以用胶原蛋白形成,但也增强了修复植入物200的结构性能。网格结构320可以由在挤压时使用溶剂作为悬浮液的处于浓稠凝胶状状态中的高度密集的胶原蛋白的挤出线形成。溶剂蒸发并且留下胶原蛋白的实心绳索322。绳索322的直径可以针对特定的目标强度进行定制。网格结构320可以由多个圆圈326形成,这些圆圈324以并排布置接合或结合324在一起。圆形图案可以在所有方向上创建均匀的弹性。可以设想,圆圈326的间隔可以改变或变化,以操纵网格结构300的结构性能。例如,如图19a所示,圆圈326可以定位成使得其与相邻的圆圈326接触。在其他实施例中,圆圈326中的至少一些可以与相邻的圆圈间隔开。图19b示出了网格结构320’,其中圆圈326在第一方向328上接触相邻的圆圈326,但在第二方向330上与相邻的圆圈326横向间隔开。可以设想,横向间隔开的圆圈326可以由一条或多条线性绳索332结合或连接。增加圆圈326之间的间隔可以改变网格结构300’的结构性能,以及增加组织向内生长的区域。
171.网格结构320、320’的图案可以改变,以调整修复植入物200的强度,以适应特定的解剖结构。例如,线性绳索322和/或圆圈326的布置可以是不对称的。可以设想,绳索322的厚度、绳索322的间隔(例如,密度)、绳索322的数量、圆圈326的形状(例如,除了圆形之外的形状)只是可以调整以实现具有所需结构性能的网格结构320的参数中的一些。在一些情况下,还可以提供一个或多个周边绳索。
172.在一些实施例中,网格结构250、270、270'、300、320、320'可以由胶原蛋白以外的材料形成。例如,网格结构250、270、270'、300、320、320’中的任一个可以形成为模制部分可吸收的材料,如pla并且将高多孔性胶原蛋白纤维网格施加至网格结构250、270、270'、300、320、320’的一侧或两侧以形成一个或多个生物层202。可以设想,对网格结构250、270、270'、300、320、320'(和/或本文所述的其他结构层)进行注射成型可以提供高度可重复性的优势并且控制网格的形状以及每个绳索的直径和在绳索之间的每个联合部的强度。进一步的优势可以包括,但不限于高度的可扩展性,以及在将高多孔性胶原蛋白施加至结构网格的一侧或两侧上的制造过程期间也许更容易控制。
173.图20是说明性组织修复植入物400的示意性立体图。片状结构400由纵向尺寸412、横向尺寸414和厚度410限定。在一些实施例中,修复植入物400的横向和纵向尺寸在横向414上的范围可以是约20毫米(mm)至50mm,并且在纵向412上为25mm至50mm。片状结构的厚度410在脱水时可以是约0.5mm至5mm。可以设想,在脱水时,植入物400的厚度可以更厚,在约1mm至10mm的范围内。在植入时,纵向尺寸412可以大致在肌腱的承载方向上或平行于其。虽然修复植入物400被示为具有大致矩形的横截面形状,但是也可以根据需要使用其他横截面形状,诸如,但不限于正方形、圆形、椭圆形、多边形、三角形等。还可以设想整体尺寸(例如,纵向尺寸412、横向尺寸414和/或厚度410)可以改变以适应特定的应用。
174.修复植入物400可以包括生物诱导性支架402,其形式和功能可以类似于本文所述的生物层202。然而,可以设想相关于图20所述的加强结构可以与本文所述的结构层中的任一个结合使用或替代其使用。如上所述,生物诱导性支架402本身可能无法承受施加在其上面的负荷。股线404a、404b、404c(统称为404)可以作为加强结构编织至生物诱导性支架402
中。股线404可以由真皮组织股线、缝合线或其他生物相容性材料形成。如果这样提供,缝合线可以是可吸收的类型、不可吸收的类型或其组合。其他材料可以用来代替或补充真皮组织股线或缝合线。可能适用于一些应用中的可生物吸收材料的示例包括以下列表中的那些,但这不是详尽的:聚多糖、聚乳酸、聚l-乳酸(plla)、聚d-乳酸(pdla)、聚乙交酯(pga)、聚二氧六环酮、聚己内酯、聚葡萄糖酸盐、聚乳酸-聚氧化乙烯共聚物、改性纤维素、胶原蛋白、聚()、聚酐、聚磷酸酯、聚(氨基酸)、聚(α-羟基酸)或相关的共聚物材料。可能适用于一些应用中的不可吸收材料的示例包括以下列表中的那些,但这不是详尽的:不可吸收的聚酯或超高分子量(uhmw)聚乙烯。
175.股线404可以以各种编织和/或缝合图案交织至生物诱导性支架402中。例如,可以想象出任何数量的缝合线配置,其将加强材料(不同的行数、取向、缝合线图案、交叉几何形状等)并且为生物诱导性支架402提供了特定的机械性能(例如,拉伸强度等)。在一些情况下,股线404可以具有环、螺旋形布置、一行螺旋股线、锯齿形布置或其他正弦形图案。所示的示例只是许多可能的模式中的一种。还可以设想,也可以使用具有不同厚度的股线404。在一些情况下,股线404的几何形状和/或缝合线的图案可以在生物诱导性支架402的宽度和/或长度上方变化。在一些情况下,股线404可以作为预成型的布置提供,该预成型的布置可以由临床医生附接至生物诱导性支架402。
176.在一个示例中,一些股线404a可以交织在一起,使得其大致平行于纵向尺寸412延伸。股线404a可以延伸穿过生物诱导性支架402的整个厚度410(例如,使得股线404a在生物诱导性支架402的相对侧上可见)或者可以部分地延伸穿过生物诱导性支架402的厚度410(例如,使得股线404a在生物诱导性支架402的相对侧上不可见)。可以设想,股线404a可以交织成单行或多行(如图20所示)。可以设想,每行的缝合线的数量也可以变化。例如,如果提供了不止一行,每行可以根据需要具有相同数量的缝合线或不同数量的缝合线。在一些情况下,缝合线的长度(例如,在纵向尺寸412上)可以变化。可以设想,在增加缝合线的数量的同时减少缝合线的长度可以增加修复植入物400的强度。在一些情况下,股线404(例如,缝线)的颜可以与生物诱导性支架402的颜区分开来,以便进行支架的放置。例如,这种颜上的区分可以为外科医生提供可视化辅助。
177.替代地或另外地,一些股线404b可以交织在一起,使得其大致平行于横向尺寸414延伸。股线404b可以延伸穿过生物诱导性支架402的整个厚度410(例如,使得股线404b在生物诱导性支架402的相对侧上可见)或者可以部分地延伸穿过生物诱导性支架402的厚度410(例如,使得股线404b在生物诱导性支架402的相对侧上不可见)。可以设想,股线404b可以交织成单行或多行(如图20所示)。可以设想,每行的缝合线的数量也可以变化。例如,如果提供了不止一行,每行可以根据需要具有相同数量的缝合线或不同数量的缝合线。在一些情况下,缝合线的长度(例如,在横向尺寸414上)可以变化。可以设想,在增加缝合线的数量的同时减少缝合线的长度可以增加修复植入物400的强度。
178.虽然股线404a、404b被描述为大致彼此正交地(并且平行于生物诱导性支架402的尺寸)延伸,但也可以设想也可以使用其他取向。例如,股线404a,404b中的一个或两个可以以彼此成非平行和/或非正交的角度和/或相对于生物诱导性支架402的尺寸成非平行和/或非正交的角度延伸。还可以设想,股线可以相对于生物诱导性支架402的尺寸以单个取向(平行、正交、非正交或其他的)进行交织。
179.在一些实施例中,一些股线404c可以被定位在生物诱导性支架402的边缘处。股线404c可以形成环,其可从生物诱导性支架402的外部的点进入。换句话说,股线404c可以在生物诱导性支架402的边缘406内或在边缘406的外部,使得股线404c可以用于支持至原生结构的附接。在一些情况下,股线404还可以用于输送或操纵生物诱导性支架402,以用于放置生物诱导性支架402。可以设想,支架404c可以根据需要定位在生物诱导性支架402的整个周边或边界或仅其部分的周围。此外,可以有所需的任何数量的股线404c,诸如,但不限于,一条、两条、三条、四条或更多条。
180.图21是另一种说明性修复植入物500的俯视图。除了用作独立的植入物之外,修复植入物500可以以类似于本文所述的结构层的方式用作加强层。修复植入物500可以是多孔结构,其包括多个叠加的高强度细丝环502a、502b、502c、502d、502e、502f(统称为502)。应当注意,为了简洁起见,图21中没有单独标识每个不同的环。每个环502可以由线或细丝形成。环502可以通过熔合或粘合形成环502的细丝的每个交叉点510来彼此附连。这可以使用,例如,热或粘合剂来完成。然而,可以设想不是每个交叉点都要熔合。每个环502可以单独形成为连续的环,并且随后组装成修复植入物500。例如,环502可以以不同的取向(例如,相对于彼此的角度)铺设在彼此的上方以形成修复植入物500,而不是作为编织或针织材料。在一些情况下,当环502被定位时,后续环502的取向可以相对于先前定位的环502变化,然而这不是必需的。这种配置可以在修复植入物500周边的相对点506a、506b(统称506)之间承载张力。应当注意,每个环500包括相对的点;然而,为了简洁起见,已经在单个环502b的点506a、506b上进行了具体标记。虽然没有明确示出,但在一些情况下,环502可以定位成使得其大致与先前铺设的环对齐(要么直接在其顶部上,要么在其之间具有其他的环502)。
181.在一些情况下,缝合锚(未明确显示)可以被定位在修复位置的骨中,其中缝合锚大致对应于一个或多个环502的相对点506。缝合线508a、508b可以在点506中的每一个处(或其子集处)穿过修复植入物500,以将修复植入物500固定在体内。如果缝合线恰好穿过形成环502的细丝,修复植入物500的伸长则可能非常少。在一些情况下,缝合线可以系在一起以形成气垫针缝合或者其可以直接附连至修复植入物500。可以设想,修复植入物500可以分担在所有骨锚之间的剪切负荷。
182.一些环502a可以大致平行于植入物500的长度方向504延伸。其他环502b可以大致正交于植入物500的长度方向504延伸。其他环502c、502d可以按相对于植入物500的长度方向504的非垂直角度延伸。可以设想,在每个方向上延伸的环502的数量可以变化,以实现所需的结构性能。还可以设想,一个或多个环502e、502f可能不会完全延伸越过修复植入物500的外围。例如,一个或多个环502e、502f的一个或多个端部可以从修复植入物500的周边或外边缘向内定位在一段距离处。包括不从修复植入物500的边缘延伸到边缘的环502e、502f可以允许修复植入物500被切割(例如,与所需的解剖结构相匹配),同时保持用于缝合线锚固的完整性。
183.修复植入物500可以包括所需的任何数量的环502,例如,但不限于两个或更多个、五个或更多个、十个或更多个、二十个或更多个等。可以设想可以通过改变环502的数量来改变修复植入物500的物理性能。例如,更少的环502可能导致更薄、更多孔的修复植入物500。增加环502的数量可以增加修复植入物500的厚度(例如,当环502叠加时),并且导致大致孔较少的结构。虽然环502被描述为单独和离散的结构,但在一些情况下,修复植入物500
可以由已经被缠绕以实现类似于图21所示结构的一个连续的线或细丝形成。
184.修复植入物500的叠加环结构可以通过消除可能在编织材料中看到的偏置拉伸来改善软组织对骨的压缩的占用空间。还可以设想分担在几个缝合锚之间的剪切和压缩力将减少单独的脱离力,从而减少缝合线脱离。
185.在其他示例中,生物活性材料可以在植入期间直接添加至本文讨论的植入物或支架中的任一个。在一些实施例中,滑囊液可以被添加至植入物。滑囊液富含生物活性剂,包括干细胞、生长因子和招募因子,并且有助于自然肌腱的愈合反应。从滑囊得到的液体可以与在骨髓中发现的作为具有生物活性的招募因子库和愈合潜力的干细胞相媲美。
186.在本文所述的植入物或支架中的任一个的植入程序期间,可以执行解剖学关节(例如,肩关节)的滑囊切除术或其他程序,以从解剖性关节的滑囊提取滑囊液。例如,滑囊液,也称为滑膜液可以用注射器从解剖性关节的滑囊的滑囊腔中提取。所提取的滑囊液(即,从患者体内去除的滑囊液)随后可以在植入该植入物时被输送回解剖性关节中。在一些情况下,在将植入物或支架固定在解剖性关节的受损组织(例如,撕裂的肌腱)上方之前,可以将提取的滑囊液添加至植入物或支架。例如,提取的滑囊液可以用于填充水合植入物或支架,其可以由胶原蛋白制成,其中提取的滑囊液使用大口径针头注射器。由于滑囊液来自于患者,在将提取的滑囊液注入植入物或支架之前,不需要对滑囊液进行处理。一旦滑囊液已被施加至植入物或支架,植入物或支架就可以被插入关节空间中并且被固定至受损组织。如有需要,在植入物的植入期间,可以将纯化的细胞外蛋白添加至提取的滑囊液和/或植入物。
187.在一些实施例中,植入物可以在输送至关节空间之前在盐水中进行水合。另一个实施例可能涉及在植入该植入物之前在医疗程序期间在滑囊液(诸如,在医疗程序期间从患者提取的滑囊液)或其他得到的具有生物活性的浆液中对脱水的植入物进行水合。在一些示例中,滑囊液或其他具有生物活性的浆液可以与盐水混合。在具有悬浮高浓度浆液的细胞物质的滑囊液中对植入物进行水合可能仅需要几分钟就能期待细胞粘附至胶原蛋白植入物的滑囊侧。
188.在其他情况下,在将植入物固定在受损组织(例如,撕裂的肌腱)上方之后,可以将提取的滑囊液添加至植入物。例如,在植入物就位并且固定至受损组织之后,可以在植入物的下方注入提取的滑囊液。
189.替代地,提取的滑囊液可以与凝固材料(诸如,纤维蛋白胶)混合,并且在抵靠受损组织固定植入物之前被涂覆在植入物的两侧上。在另一个实施例中,提取的滑囊液可以被注入生物相容性囊腔中,当在受损组织上方植入时,该囊腔被设置在植入物的下方。生物相容性囊腔可以是可渗透的,以允许液体在医疗程序之后的一段时间内(诸如,几天、几周或几个月的时间段内)渗出至植入物上。
190.通过添加生物因子,诸如,滑囊液所提供的一个优势是通过提供额外的招募形式,为具有愈合不良的倾向的患者,诸如吸烟者或糖尿病患者增加愈合的机会。此外,与仅未修改的植入物相比,这种修改可以允许更快的愈合速率。
191.根据本详述的公开内容的各方面,还提供了肌腱或韧带的撕裂或病变的方法。在一些方法中,对具有完全撕裂、大于50%的部分厚度撕裂和/或小于50%的部分厚度撕裂或显著退化的冈上肌腱、髋关节囊韧带、臀部肌腱和/或跟腱进行了。可以首先经
关节镜进入受损肌腱区域中的部位。然而,在一些情况下,可以使用开放性技术进入肌腱。诸如先前所述的修复植入物的修复植入物可以放置在肌腱的部分撕裂的上方。在一些实施例中,植入物可以被放置在具有完全或部分撕裂、擦伤和/或炎症的肌腱上方。如果不加以,轻微的或部分的肌腱撕裂可能会发展成较大的或完全的撕裂。根据本发明的各个方面,完全或部分撕裂可以通过用如上所述的修复植入物保护它来进行。这种可以促进愈合并且为肌腱提供即时的强度,以及防止肌腱发生更广泛的损伤,从而避免对进行更介入的外科手术的需要。
192.为了经关节镜输送修复植入物,植入物可以被配置为可塌缩的,使得其可以插入管状构件或安装在其上以经关节镜插入至部位。例如,植入物和相关联的输送装置可以像伞一样塌缩,其中部署的输送系统展开当植入物安装在其上时植入物的褶状物,以允许与肌腱有表面至表面的接合,而没有任何实质性的褶皱。在一些情况下,一旦与肌腱平齐,就可以使用缝合线或其他合适的方式,诸如短纤维附连修复植入物,使得拉伸性由于原生肌腱和植入物在负荷下经历相同的应变,能将确保分担解剖性负荷。在其他情况下,修复植入物可以使用骨螺钉和缝合线或其他合适的方式进行附连,使得修复植入物承载全部的负荷。
193.总之,修复植入物可以包括可吸收材料、可吸收材料层、加强的可吸收材料和/或可吸收材料与不可吸收材料的组合。在一些实施例中,植入物的目的是在愈合期间保护肌腱的受伤部分,为新组织的生长提供植入物200、400和/或暂时分担一些肌腱的负荷。植入物可以诱导额外的肌腱样组织形成,从而增加强度和减少疼痛、微应变和炎症。在一些实施例中,植入物可以替代无法修复的组织。当植入时,植入物200、400可以向肌腱提供即时强度并且随着肌腱愈合和植入物200、400降解将负荷转移至原生肌腱。在其他实施例中,修复植入物200、400可以无限地承载全部负荷。在一些实施例中,创建有组织的胶原蛋白纤维,其重塑成具有细胞活力和血管质的肌腱样组织或新肌腱。该装置的初始硬度可能低于原生肌腱的硬度,以便在肌腱组织生成时不会使固定过载。
194.植入装置中使用的材料应能承受与植入位置(例如,肩、髋、膝、踝等)公认的手术后运动相一致的压缩和剪切负荷。装置的周边可能具有与装置内部不同的机械性能,诸如,以便有利于更好地保持缝合线、缝合钉或其他紧固机构。可以选择材料以与视觉、射线照相、磁性、超声或其他常见的成像技术兼容。材料也许能够吸收和保持生长因子,其中可能使用亲水涂层来促进添加剂的保留。
195.本文进一步描述了组合物,其旨在用作简单的胶原蛋白基质以将钙离子(ca
+2
)和/或磷酸盐离子(po
4-3
)输送至在受伤的肌腱或韧带与骨之间的界面,以促进至骨的附接的愈合。选择胶原蛋白作为输送介质,这是因为其是生物兼容的、可生物降解的并且可以是具有设置和形成弱的悬浮液或干燥片的能力的可注射的凝胶或浆料的形式。这有利地允许ca
+2
和/或po
4-3
保持在界面处的适当位置中并且进行局部输送,同时为新组织的形成提供瞬态胶原蛋白支架。
196.在示例中,本发明的组合物包括约40至50mg/ml的胶原蛋白(+/-10%),诸如纤维状atelo胶原蛋白。另外,在处理期间使用约1至20%中任何数量的最终百分比的钙化合物,诸如硫酸钙(caso4)(其转化为约4至20mg/ml的ca
+2
),以及少量的磷酸盐化合物,诸如磷酸钠(na2hpo4)(0.5至0.01摩尔最终浓度范围),使得钙和磷酸盐化合物均匀地分布在整个组
合物中。溶解的磷酸氢(hpo
4-2
)将会很容易与一些溶解的ca
+2
反应,以形成磷酸钙,直到没有游离的磷酸盐离子。溶解的氯化钠(nacl)也存在于该混合物中。应当理解,其他钙化合物,诸如磷酸钙、碳酸钙、硝酸钙和/或氯化钙也可以用于形成本发明的组合物。
197.现在将描述制作本发明的组合物的可注射凝胶形式的方法的一个示例。
198.最初,将以下数量的caso4转移到两个玻璃称量漏斗中,以用于制备包含5%浓度(按重量计)的钙离子的组合物的第一示例以及包含50%浓度(按重量计)的钙离子的组合物的第二示例。可选地,可以制备包含10%浓度(按重量计)的钙离子的组合物的第三示例:组合物中的最终钙含量caso4的质量5%重量34mg10%重量86mg50%重量340mg将每个漏斗都放入250ml的烧杯中并且用铝箔覆盖。将盖好的烧杯放入烤箱,并且在250℃下加热至少一小时,以对钙化合物进行灭菌。然而,本发明也设想了其他已知的灭菌方法。
199.接下来,将约80ml的去离子水加入100ml的容量瓶中,接下来加入约3.55g的na2hpo4来制备0.25m的na2hpo4的水溶液。将烧瓶放置在搅拌板上,直到na2hpo4溶解。然后,将去离子水加入到烧瓶的100ml标记处。然后混合na2hpo4溶液并且检查其体积。
200.接下来,准备一个50ml的离心管,将35ml的胶原蛋白溶液转移到该管中。在示例中,胶原蛋白溶液可以是牛源性的增溶的、胃蛋白酶处理的胶原蛋白(atelo胶原蛋白)。将约2.84ml的na2hpo4溶液加入包含35ml的胶原蛋白溶液的离心管中。将管加盖并且混合至ph值约为6至7,从而使胶原蛋白沉淀以形成纤维状胶原蛋白悬浮液,其为白且不透明。然后,向每个含有胶原蛋白的试管中加入约3.8ml的ph值缓冲溶液,诸如10
×
杜氏磷酸盐缓冲盐水(dpbs),加盖并且混合。
201.将胶原蛋白沉淀物在24000
×
g下离心约4分钟。在离心后,使用离心管上的标记来检查胶原蛋白的体积。离心结束时的体积应为约5ml,这相当于约40
±
5mg/ml的目标纤维状胶原蛋白浓度。根据下列等式计算胶原蛋白的浓度:其中c是胶原蛋白浓度并且v是体积。系数0.95是指在过程中95%的产量。
202.如果浓度太低,则将离心管放回离心机中并且再离心5分钟。如果需要,也可以使用额外的dpbs调整目标胶原蛋白浓度。可以使用下列等式计算要添加的dpbs的额外的体积:可以将计算所得的10
×
dpbs的量添加到空的30ml的注射器中,并且使用鲁尔对鲁尔连接器连接到包含胶原蛋白浓度的注射器,并通过使胶原蛋白浓度从注射器传递到注射器至少30次来进行混合。当达到目标胶原蛋白浓度时,从胶原蛋白悬浮液中倒出上清液,并
且使用高剪切均质器来对胶原蛋白悬浮液进行均质。然后,将5ml的胶原蛋白悬浮液在两个10ml的注射器之间均等地转移。
203.在将包含34mg和340mg的caso4的两个烧杯冷却到室温后,将两个浓度的caso4转移至两个单独的清楚标记的10ml的注射器中。其中一个包含胶原蛋白悬浮液的10ml的注射器用鲁尔接头与包含34mg的caso4的10ml的注射器相连,并且通过将胶原蛋白悬浮液从注射器传递到注射器至少30次来进行混合。另一个包含胶原蛋白悬浮液的10ml的注射器用鲁尔接头与包含340mg的caso4的10ml的注射器相连,并且通过将沉淀物从注射器传递到注射器至少30次来进行混合。然后将两种最终的可注射胶原蛋白/na2hpo4/ca
+2
凝胶组合物(一种具有5%(按重量计)的钙并且另一种具有50%的钙(按重量计))装入注射器中以便在患者身上可注射使用。
204.现在将描述制作本发明的组合物的干燥片的方法的一个示例。
205.最初,在调整组分的输入量以考虑到增加的体积和所需的片的尺寸和密度之后,生成胶原蛋白、na2hpo4和caso4的悬浮液,如上所述。将该悬浮液倾倒在边缘凸起的平模上,该平模将限定片的尺寸(长
×
宽),包括所需的最终的干燥片的厚度。然后将带有悬浮液的模具放入冻干机中,并且随后冷冻干燥,以产生最终的干燥片。
206.在示例中,本文所述的组合物可以用于增强肌腱至骨的手术修复,例如,肩袖修复。例如,可以按照标准的、基于缝合锚的技术来进行肩袖至下方的骨的附接的手术修复。在将肌腱重新附接至骨期间,该组合物的可注射凝胶的形式可以被引入至肌腱-骨界面。例如,可以在肌腱的重新附接之前,但在缝合锚放置之后经由注射器或类似装置将组合物的可注射凝胶形式在修复的位置处注射至骨表面上。在其他示例中,可以在肌腱的重新附接之前,以及在缝合锚放置之前或之后将组合物的干燥片形式在修复的位置处放置到骨表面上。在其他示例中,在手术修复完成后,可以借助于穿过肌腱组织至组织之间的界面的注射器和针头将组合物的可注射凝胶形式注射到肌腱-骨界面上。在另外的示例中,可以在锚放置期间和在组织重新接近之前用注射器经由修改的套管式缝合锚插入器将组合物的可注射凝胶形式引入开放式构造缝合锚的中心插管中。开放式构造缝合锚的非限制性示例可以在美国施乐辉有限公司(田纳西州孟菲斯)的美国专利号8,894,661中到,其全部内容通过引用并入本文。注射器的非限制性示例可以在美国施乐辉有限公司(田纳西州孟菲斯)的国际公开号wo 2017/213893中到,其全部内容通过引用并入本文。
207.在其他示例中,本文所述的组合物可以用于增强韧带修复,例如,前交叉韧带(acl)重建。在示例中,撕裂的acl的手术修复是使用韧带移植物按照标准手术技术进行的。然后,将干燥片放置在用于移植物放置和固定(通过悬吊固定或使用干扰螺钉进行)的骨隧道中的移植物-骨交界处。在示例中,干燥片可以包裹在移植物的端部周围,这些端部将在将移植物引入关节中之前在移植物的准备期间被放置在骨隧道中。替代地,可以将移植物放置在骨隧道中,并且然后在经由使用注射器进行固定之前可以将组合物的可注射凝胶形式在移植物的周围进行注射。示例
208.在使用分别具有0%重量的caso4、5%重量的caso4和10%重量的caso4的本发明的组合物的基于细胞的系统中评估本发明的组合物。使用三种相应的组合物对mc3t3前成骨细胞进行14天的培养。基于细胞的实验表明,与仅使用胶原蛋白相比,在组合物上培养的细
胞中,骨矿化标记(例如,指定为alp的碱性磷酸酶)的表达增加,如图1所示。这表明本文所述的组合物通过mc3t3成骨细胞增强了新骨形成。
209.应当理解,即使在前面的描述中已经阐述了各种实施例的众多特性,以及各种实施例的结构和功能的细节,但是该详细描述仅是说明性的,并且可以在至由表达所附权利要求所用的术语的广泛的一般意义指出的最大范围内在细节中进行变化,特别是在由各种实施例示出的结构和部件的布置的方面中。因此,本发明的范围由所附的权利要求而非前述的描述来表示,并且因此在权利要求的含义和等价范围内的所有变化旨在包含在其中。

技术特征:


1.一种修复植入物,其包括:片状第一部件,所述片状第一部件包括生物层;以及第二部件,所述第二部件的第一侧表面设置在所述第一部件上,所述第二部件包括合成材料并且包括多个孔。2.根据权利要求1所述的修复植入物,其中所述生物层是可生物吸收的。3.根据权利要求1或2所述的修复植入物,其还包括设置在所述第二部件的所述孔内的低分子量胶原蛋白。4.根据权利要求1至3中任一项所述的修复植入物,其还包括第三部件,所述第三部件包括生物层并且定位在所述第二部件的第二侧表面上,所述第二侧表面与所述第一侧表面相反。5.根据权利要求1至4中任一项所述的修复植入物,其中所述第二部件包括形成织物的一根或多根股线。6.根据权利要求5所述的修复植入物,其还包括一个或多个环,所述环大致垂直于所述第二部件的平面延伸。7.根据权利要求6所述的修复植入物,其中所述一个或多个环被配置为附接至所述片状第一部件。8.根据权利要求1至7中任一项所述的修复植入物,其中与所述第一部件接触的所述第二部件的表面被化学改性以共价键合所述第一部件和所述第二部件。9.根据权利要求1至7中任一项所述的修复植入物,其中与所述第一部件接触的所述第二部件的表面被化学改性以离子键合所述第一部件和所述第二部件。10.根据权利要求1至4中任一项所述的修复植入物,其中所述第二部件包括形成防撕裂图案的一根或多根股线。11.根据权利要求1至10中任一项所述的修复植入物,其中所述片状第一部件包括胶原蛋白。12.根据权利要求1至4中任一项所述的修复植入物,其中所述第二部件包括大致实心层,并且所述多个孔被机械地引入。13.根据权利要求1至12中任一项所述的修复植入物,其中所述合成材料包括不可吸收的聚酯。14.根据权利要求1至12中任一项所述的修复植入物,其中所述合成材料包括超高分子量(uhmw)聚乙烯。15.根据权利要求1至14中任一项所述的修复植入物,其中所述第一部件和所述第二部件被缝合在一起。16.一种修复植入物,其包括:片状第一部件,所述片状第一部件包括生物层;以及第二部件,所述第二部件的第一侧表面设置在所述第一部件上,所述第二部件包括网格结构。17.根据权利要求16所述的修复植入物,其中所述网格结构至少部分地由可生物吸收的材料形成。18.根据权利要求17所述的修复植入物,其中所述网格结构至少部分地由不可生物吸
收的材料形成。19.根据权利要求16所述的修复植入物,其中所述网格结构至少部分地由不可生物吸收的材料形成。20.根据权利要求16至19中任一项所述的修复植入物,其还包括第三部件,所述第三部件包括生物层并且定位在所述第二部件的第二侧表面上,所述第二侧表面与所述第一侧表面相反。21.根据权利要求16至20中任一项所述的修复植入物,其中所述生物层是可生物吸收的。22.根据权利要求16至21中任一项所述的修复植入物,其中所述第二部件机械地联接到所述第一部件。23.根据权利要求16至22中任一项所述的修复植入物,其中所述生物层包括胶原蛋白。24.根据权利要求16至23中任一项所述的修复植入物,其中所述网格结构的所述可生物吸收的材料包括胶原蛋白。25.根据权利要求16至23中任一项所述的修复植入物,其中所述网格结构的所述可生物吸收的材料包括聚乳酸。26.根据权利要求16至25中任一项所述的修复植入物,其中所述第二部件是3d打印的。27.根据权利要求16至25中任一项所述的修复植入物,其中所述第二部件是注塑成型的。28.根据权利要求16至27中任一项所述的修复植入物,其中所述网格结构包括形成为相互连接的菱形图案的材料。29.根据权利要求28所述的修复植入物,其中所述网格结构还包括一根或多根边界线,其围绕所述相互连接的菱形图案的周边延伸。30.根据权利要求16至27中任一项所述的修复植入物,其中所述网格结构包括多根交叉阴影绳索。31.根据权利要求16至27中任一项所述的修复植入物,其中所述网格结构包括:第一多个锯齿形绳索;以及第二多个锯齿形绳索,所述第二多个锯齿形绳索与所述第一多个锯齿形绳索至少部分地叠加。32.根据权利要求16至27中任一项所述的修复植入物,其中所述网格结构包括多个相互连接的圆圈。33.一种修复植入物,其包括:片状第一部件,所述片状第一部件包括生物层;以及交织至所述第一部件中的加强股线。34.根据权利要求33所述的修复植入物,其中所述生物层是可生物吸收的。35.根据权利要求33或34所述的修复植入物,其中加固股线是不同于所述第一部件的颜。36.根据权利要求33至35中任一项所述的修复植入物,其中所述加强股线的缝合图案沿着所述修复植入物的长度和/或宽度改变几何形状。37.根据权利要求35所述的修复植入物,其中所述加强股线包括缝合线。
38.根据权利要求35所述的修复植入物,其中所述加强股线在大致平行于所述片状第一部件的纵向尺寸延伸的方向上交织。39.根据权利要求35所述的修复植入物,其中所述加强股线在大致垂直于所述片状第一部件的纵向尺寸延伸的方向上交织。40.根据权利要求35所述的修复植入物,其中所述加强股线在大致不垂直于所述片状第一部件的纵向尺寸延伸的方向上交织。41.根据权利要求35所述的修复植入物,其中所述加强股线在相对于所述片状第一部件的纵向尺寸的两个或更多个方向上交织。42.根据权利要求35所述的修复植入物,其中所述加强股线延伸通过所述片状第一部件的厚度。43.根据权利要求35所述的修复植入物,其中所述加强股线部分地延伸通过所述片状第一部件的厚度。44.根据权利要求35所述的修复植入物,其还包括在所述片状第一部件的边缘内或在所述片状部件的所述边缘外部的一个或多个环。45.根据权利要求44所述的修复植入物,其中所述一个或多个环被配置为支持所述修复植入物至自然结构的附接。46.一种修复植入物,其包括:多个高强度细丝环,所述多个高强度细丝环中的每个环包括第一端点和第二端点;其中所述多个高强度细丝环以不同的角度相互覆盖。47.根据权利要求46所述的修复植入物,其中所述多个高强度细丝环的至少一些环的所述第一端点和所述第二端点从所述修复植入物的第一边缘延伸至所述修复植入物的第二边缘。48.根据权利要求46所述的修复植入物,其中所述多个高强度细丝环中的所述环中的至少一个的所述第一或第二端点中的一个或多个定位在从所述修复植入物的外边缘向内的一段距离处。49.根据权利要求46至48中任一项所述的修复植入物,其中所述多个高强度细丝环中的每个环被形成为离散的环。50.根据权利要求46至48中任一项所述的修复植入物,其中所述多个高强度细丝环由单根整体细丝形成。51.根据权利要求46至48中任一项所述的修复植入物,其中所述多个高强度细丝环在叠加环的一些交叉点处熔合在一起。52.一种用于软组织至骨的修复的组合物,其包括胶原蛋白、钙化合物和磷酸盐化合物,其中所述钙化合物和所述磷酸盐化合物均匀地分布在整个所述组合物中,所述组合物形成用于在软组织和骨之间的界面处插入的生物相容性基质并且提供用于促进所述组织和/或骨的矿化的稳定的机械环境。53.根据权利要求52所述的组合物,其中所述组合物采用可注射的凝胶或浆料的形式。54.根据权利要求52所述的组合物,其中所述组合物采用干燥片的形式。55.根据权利要求52所述的组合物,其中所述胶原蛋白是增溶的、胃蛋白酶处理的胶原蛋白。
56.根据权利要求52所述的组合物,其中所述钙化合物是硫酸钙。57.根据权利要求52所述的组合物,其中所述磷酸盐化合物是磷酸钠。58.根据权利要求52所述的组合物,其中所述组合物中的所述胶原蛋白的浓度为约40至50mg/ml。59.根据权利要求52所述的组合物,其中所述组合物中的钙的浓度为所述组合物的约5重量%。60.根据权利要求52所述的组合物,其中所述组合物中的钙的浓度为所述组合物的约10重量%。61.根据权利要求52所述的组合物,其中所述组合物中的钙的浓度为所述组合物的约50重量%。62.一种制造用于软组织至骨的愈合的组合物的方法,其包括:制备第一量的钙化合物;制备第二量的磷酸钠水溶液;将第三量的胶原蛋白溶液添加至所述第二量的所述磷酸钠水溶液;混合所述第三量的所述胶原蛋白溶液和所述第二量的所述磷酸钠水溶液至约6至7的ph,从而使所述胶原蛋白溶液沉淀以形成胶原蛋白悬浮液;将所述胶原蛋白悬浮液离心直到所述胶原蛋白悬浮液的体积为约5ml;使所述胶原蛋白悬浮液均质化;以及在冷却后,将所述第一量的所述钙化合物加入所述均质化的胶原蛋白悬浮液中并且混合以形成所述组合物;其中所述组合物采用可注射的凝胶或浆料的形式。63.根据权利要求62所述的方法,其中所述第一量的所述钙化合物是34mg。64.根据权利要求62所述的方法,其中所述第一量的所述钙化合物是86mg。65.根据权利要求62所述的方法,其中所述第一量的所述钙化合物是340mg。66.根据权利要求62所述的方法,其中所述胶原蛋白溶液中的所述胶原蛋白是增溶的、胃蛋白酶处理的胶原蛋白。67.根据权利要求62所述的方法,其中所述第二量的所述磷酸钠水溶液为约2.84ml,并且所述第三量的所述胶原蛋白溶液是35ml。68.根据权利要求62所述的方法,其还包括将所述组合物装载到注射器中以在患者的软组织-骨界面处注射。69.根据权利要求62所述的方法,其还包括将所述组合物冷冻干燥成片以用于在患者的软组织-骨界面处插入。70.一种将软组织附接至骨的方法,所述方法包括:在患者的软组织-骨界面部位执行外科修复;以及在所述界面部位注射包括组合物的凝胶或浆料,所述组合物包括胶原蛋白、钙化合物和磷酸盐化合物,其中所述钙化合物和所述磷酸盐化合物均匀地分布在整个所述组合物中。71.一种将软组织附接至骨的方法,所述方法包括:在患者的软组织-骨界面部位处执行外科修复;以及
在所述界面部位插入包括组合物的干燥片,所述组合物包括胶原蛋白、钙化合物和磷酸盐化合物,其中所述钙化合物和所述磷酸盐化合物均匀地分布在整个所述组合物中。72.一种修复具有滑囊的关节中受损组织的方法,其包括:从所述滑囊抽出滑囊液;将片状植入物固定在所述受损组织上方;以及将所述滑囊液添加至所述片状植入物。73.根据权利要求72所述的方法,其中所述受损组织是肌腱。74.根据权利要求72所述的方法,其中所述关节是肩。75.根据权利要求72至74中任一项所述的方法,其中所述植入物被干燥,并且将所述滑囊液添加至所述植入物包括在将所述植入物固定在所述受损组织上方之前使所述干燥的植入物在所述滑囊液中再水合。76.根据权利要求72至74中任一项所述的方法,其中将所述滑囊液添加至所述植入物包括在将所述植入物固定在所述受损组织上方之后在所述植入物的下方注射所述滑囊液。77.根据权利要求72至74中任一项所述的方法,其中所述植入物被水合,并且将所述滑囊液添加至所述植入物包括将所述滑囊液注入所述水合植入物中。78.根据权利要求72至77中任一项所述的方法,其中所述片状植入物包括第一部件,其包括生物层,以及第二部件,其包括合成材料,所述第二部件的第一侧表面设置在所述第一部件上,所述第二部件包括所述合成材料并且包括多个孔。79.根据权利要求78所述的方法,其中所述第一部件包括胶原蛋白。80.根据权利要求79所述的方法,其还包括设置在所述第二部件的所述孔内的低分子量胶原蛋白。

技术总结


本发明提供了一种用于肌腱和韧带的撕裂或损伤的肌腱/韧带修复植入物,其包括关节囊重建和用于与可以放置在软组织和骨之间以促进软组织-骨界面的愈合的胶原蛋白溶液相结合地输送钙和/或磷酸盐离子的组合物。植入物可以通过作为当前程序的补充的关节镜方式并入快速部署和固定的特征;并且在康复期间导致在植入物和原生肌腱之间理想地分担解剖学负荷的分担的拉伸性能,或在无法修复原生组织的情况下,提供用于代替自然组织选择的多孔性和用于组织向内生长的纵向路径的拉伸性能;并且可以包括至少部分可生物吸收的构造,其用于提供随时间将额外的负荷转移至新的肌腱状组织和原生肌腱。可以将组合物预干燥成薄片并且作为预成型基质,或作为在适当的位置凝固以在软组织和骨之间形成基质的凝胶或浆料进行输送。送。送。


技术研发人员:

乔治

受保护的技术使用者:

史密夫和内修整形外科股份公司 新加坡施乐辉亚太有限公司

技术研发日:

2021.03.11

技术公布日:

2022/12/29

本文发布于:2024-09-23 05:18:49,感谢您对本站的认可!

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