專(zhuān)利名稱(chēng)：融合植入物及其制造方法
背景技術(shù)：
用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的植入物通過(guò)將相鄰骨結(jié)構(gòu)維持在預(yù)定間隔關(guān)系中使骨在它們之間生長(zhǎng)而幫助融合。在一些情況下，這些植入物是由身體組織形成的。在從身體組織形成植入物過(guò)程中，將組織來(lái)源，如骨，形成滿(mǎn)足具體植入物所需的形狀和強(qiáng)度要求的塊。在骨的情況下，該要求常常被具體描述為最小壁厚度、最小負(fù)荷承載容量和/或幾何大小和形狀。源組織的一部分，包括在形成植入物中去除的部分，將達(dá)不到形成完整植入物的要求。因此，常常難以從特定的來(lái)源獲得高產(chǎn)率。
發(fā)明概要本發(fā)明提供了用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的植入物。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，一種用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的植入物包含至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分，它與至少一個(gè)柔性平面部分結(jié)合以固定該至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分形成植入物。
在本發(fā)明的另一方面，一種用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的負(fù)荷承載植入物包含多個(gè)骨塊和一個(gè)柔性平面部分，該部分含有骨塊，使植入物形成預(yù)定形狀。
在本發(fā)明的另一方面，一種用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的負(fù)荷承載植入物包含多個(gè)骨塊和一個(gè)柔性平面部分，骨塊和柔性平面部分形成交替層。
在本發(fā)明的另一方面，一種用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的負(fù)荷承載植入物包含多個(gè)骨塊和一個(gè)柔性平面部分，骨塊和柔性平面部分形成交替層。
在本發(fā)明的另一方面，一種用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的負(fù)荷承載植入物包含含有柔性平面部分的多層和至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分，其中結(jié)構(gòu)部分延伸到多層的至少兩層中以將該至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分以預(yù)定方向附著在層中。
在本發(fā)明的另一方面，一種用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的負(fù)荷承載植入物包含將所述相鄰骨結(jié)構(gòu)支持在間隔關(guān)系中的負(fù)荷承載裝置和將負(fù)荷承載裝置固定在預(yù)定方向上的固定裝置。
在本發(fā)明的另一方面，一種軀體治療以促進(jìn)相鄰骨結(jié)構(gòu)融合的方法包括下述步驟提供多個(gè)骨塊；將多個(gè)骨塊包含在柔性平面部分中形成具有預(yù)定形狀的植入物；和將植入物置于相鄰骨結(jié)構(gòu)之間。
在本發(fā)明的另一方面，一種用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)包含多個(gè)骨塊；至少一個(gè)基本上固定了多個(gè)骨塊的柔性平面部分；和可與相鄰骨結(jié)構(gòu)連接并具有限制相鄰骨結(jié)構(gòu)之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)的固定裝置。
在本發(fā)明的另一方面，一種用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的植入物包含至少一個(gè)具有第一負(fù)荷承載容量的固定部分和至少一個(gè)具有比第一負(fù)荷承載容量大的第二負(fù)荷承載容量的結(jié)構(gòu)部分，固定部分將結(jié)構(gòu)部分相對(duì)于相鄰骨結(jié)構(gòu)固定在預(yù)定方向上。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明將參照附圖討論本發(fā)明的各種實(shí)施方式。這些附圖僅描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，并不認(rèn)為是對(duì)其范圍的限制。


圖1是本發(fā)明示例性植入物的立體圖，斷開(kāi)線(xiàn)所示的外部部分揭示該實(shí)施方的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
圖2是與圖1類(lèi)似的植入物立體圖，顯示另一種形狀和中空部分。
圖3是與圖1類(lèi)似的植入物立體圖，顯示另一種疊積層結(jié)構(gòu)。
圖4是與圖1類(lèi)似的植入物立體圖，顯示另一種螺旋卷層。
圖5是與圖4類(lèi)似的植入物立體圖，顯示又一類(lèi)型的螺旋卷層結(jié)構(gòu)。
圖6是示例性實(shí)施方式圖5在滾卷之前的平面圖。
圖7是與圖1類(lèi)似的植入物立體圖，顯示附加結(jié)構(gòu)部分。
圖8是與圖7類(lèi)似的植入物立體圖，顯示折疊層結(jié)構(gòu)。
圖9是側(cè)視示意圖，顯示與補(bǔ)充固定裝置結(jié)合的如圖1-8的植入物。
發(fā)明詳述骨融合植入物的實(shí)施方式包括一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)部分和一個(gè)或多個(gè)柔性平面部分，柔性平面部分將結(jié)構(gòu)部分固定以形成負(fù)荷承載植入物用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)。相鄰骨結(jié)構(gòu)可包括椎骨、長(zhǎng)骨和顱骨等。柔性平面部分可將多個(gè)結(jié)構(gòu)部分固定成預(yù)定的形狀、間隔和/或取向。例如，柔性平面部分可包繞結(jié)構(gòu)部分并將它們固定成矩形、半球狀、圓柱狀或其它合適形狀。在此方法中，可將單獨(dú)不能滿(mǎn)足強(qiáng)度和/或幾何形狀要求的結(jié)構(gòu)部分集合起來(lái)滿(mǎn)足要求。而且，柔性平面部分可將一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)部分固定在預(yù)定間隔或方向上。例如，柔性平面部分可相對(duì)于相鄰骨組織將伸長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)部分固定成使其軸向在預(yù)定負(fù)荷承載方向上。例如，一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)部分可滿(mǎn)足特定應(yīng)用的負(fù)荷承載要求，但可能沒(méi)有大到足以填充相鄰骨結(jié)構(gòu)之間的空間和/或保持適合的取向。柔性平面部分可將它們固定，并防止它們移出位置。結(jié)構(gòu)部分可具有比柔性平面部分更大的負(fù)荷承載容量。雖然柔性平面部分固定了結(jié)構(gòu)部分，但該組合在一個(gè)或多個(gè)維度中可能是足夠柔軟的，以適應(yīng)周?chē)眢w組織。例如，該組合可適應(yīng)由椎間盤(pán)纖維環(huán)確定的形狀。
柔性平面部分可包含能夠固定結(jié)構(gòu)部分的、生物相容性的柔性結(jié)構(gòu)。該柔性平面結(jié)構(gòu)可包括一種、一種以上伸長(zhǎng)的平面材料，包括天然和人造材料，或不同類(lèi)型上述材料的組合。柔性平面部分可以是片材、塊料、泡沫、織物、無(wú)紡織物、網(wǎng)、膜形式和/或其它合適的彈性形式和它們的組合。柔性平面部分可包含松質(zhì)支架，如由纖維素包括羧基甲基纖維素制成的支架。柔性平面部分可由身體組織、可吸收聚合物、不可吸收聚合物、金屬和/或其它合適材料及其組合制成。包括身體組織的柔性平面部分可包括筋膜、皮膚、心包膜、部分去礦化的骨、完全去礦化的骨、纖維環(huán)、軟骨、腱、韌帶和/或其它合適的身體組織和它們的組合。包括聚合物的柔性平面部分可包括聚乙稀、聚酯、聚乙醇酸、聚乳酸、聚芳基醚酮、聚醚醚酮、聚四氟乙烯和/或其它合適的聚合物和它們的組合。根據(jù)可能施加于融合植入物的應(yīng)用和負(fù)荷，在一個(gè)維度中可采用一種類(lèi)型的柔性平面部分而在另一維度中可采用不同類(lèi)型的柔性平面部分。此外，柔性平面部分可包括一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口，以幫助相鄰骨結(jié)構(gòu)融合。例如，將這一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口的尺寸做成比結(jié)構(gòu)部分小，以使柔性平面部分可以含有它們?；蛘撸梢詫⒐潭ú牧先绻呛?、膠原、明膠、聚合物和/或其它合適的材料插入這一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口，與一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)部分結(jié)合，將它們固定在這一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口內(nèi)。而且，可將柔性平面部分環(huán)繞或置于結(jié)構(gòu)部分旁邊，以形成融合植入物。
該結(jié)構(gòu)部分可包括能夠耐受預(yù)定負(fù)荷的任意形式和任意生物相容性材料。該結(jié)構(gòu)部分可以是顆粒、條或棒、塊或束形。例如，束可具有圓形、矩形、“I”形、“T”形、“C”形或其它合適形狀的截面形狀。該結(jié)構(gòu)部分可由骨、金屬、陶瓷、碳和/或聚合物和它們的組合制成。如果是由骨制成，各塊骨可包含皮質(zhì)骨，以在植入物中達(dá)到預(yù)定的負(fù)荷承載容量。此外，各骨塊或骨條可包含松質(zhì)骨。而且，骨塊可被去礦化、部分去礦化、完全去礦化或它們的組合。如果結(jié)構(gòu)部分包括聚合物，那么它們可以是可吸收或不可吸收的，包括聚乙稀、聚酯、聚乙醇酸、聚乳酸、聚芳基醚酮、聚醚醚酮、聚四氟乙烯和/或其它合適的聚合物和它們的組合。
在具有包括骨塊的結(jié)構(gòu)部分的植入物中，柔性平面部分固定骨塊形成骨融合植入物。因此，將多個(gè)骨塊結(jié)合到由柔性平面部分固定的植入物中使具有比預(yù)定最小負(fù)荷承載容量低和/或不同于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)定幾何形狀的供體骨結(jié)合，形成可獲得預(yù)定容量和/或幾何形狀的組裝的骨負(fù)荷承載植入物。可根據(jù)顆粒力學(xué)確定該塊的形狀和尺寸分布，以進(jìn)一步了解該植入物的形狀保持力、負(fù)荷承載容量和/或穩(wěn)定性。同樣地，將一個(gè)或多個(gè)骨塊定向在預(yù)定的負(fù)荷承載方向上就可使用否則不會(huì)大到足以填充相鄰骨結(jié)構(gòu)之間間隔或維持合適取向的骨塊。
骨塊可具有任意合適的長(zhǎng)、寬和高，以及任意的幾何形狀。例如各骨塊可具有預(yù)定的皮質(zhì)骨厚度、和/或小于預(yù)定最小厚度的幾何尺寸、和/或整塊或多塊負(fù)荷承載骨植入物的幾何形狀。
參見(jiàn)圖1和2，示例性實(shí)施方式融合植入物10、12包括含有多個(gè)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)柔性平面部分16維持成預(yù)定形狀的骨塊14的結(jié)構(gòu)部分。預(yù)定形狀可以是適合在相鄰骨結(jié)構(gòu)之間實(shí)現(xiàn)骨融合的任何形狀。例如，一種融合植入物10(圖1)包括基本矩形的維度，而另一融合植入物12(圖2)包括部分半球形表面和盤(pán)樣的維度。融合植入物10、12可位于相鄰骨結(jié)構(gòu)之間，以將骨結(jié)構(gòu)維持在間隔關(guān)系中，并促進(jìn)骨結(jié)構(gòu)融合?？芍苽涔墙Y(jié)構(gòu)使其接受植入物，如鑿、鉸、磨或鋸骨以適應(yīng)植入物的形狀和/或暴露下面的骨組織。柔性平面部分可使植入物適應(yīng)骨結(jié)構(gòu)形狀?？筛淖儾糠职肭蛐沃踩胛?2的形狀，使其適合相鄰骨結(jié)構(gòu)的自然輪廓，如相鄰椎體的終板。植入物形狀可由一個(gè)或多個(gè)平面部分的構(gòu)造確定，或者可用模具、壓具或任何其它類(lèi)型的成形裝置將植入物10、12組裝成預(yù)定形狀。
多個(gè)骨14可以是任意大小、形狀的塊或不同大小和形狀的塊的組合。多個(gè)骨塊14各自可獨(dú)立于相鄰骨塊，或通過(guò)例如機(jī)械或化學(xué)機(jī)制，如銷(xiāo)連接、縫合、壓力、摻入粘合劑、膠原交聯(lián)、纏結(jié)和其它合適的方法及其組合互相連接或結(jié)合。
如果將塊銷(xiāo)連接，可在塊中形成孔，可將由骨、陶瓷、金屬、聚合物和/或其它合適材料制成的剛性銷(xiāo)壓入孔中，使塊互相連接。
如果將塊縫合在一起，可在塊中形成孔，可將彈性、伸長(zhǎng)的生物相容性連接物穿過(guò)孔，將塊互相連接起來(lái)。連接物可以是身體組織的縫線(xiàn)和/或伸長(zhǎng)塊。這些連接物的材料的例子包括心包膜、去礦化骨、筋膜、軟骨、腱、韌帶、皮膚、膠原、彈性蛋白、網(wǎng)狀組織、腸粘膜下層、金屬、可吸收聚合物和不可吸收聚合物和/或其它合適材料。
如果用粘合劑將塊互相連接，它可以是膠性粘合劑、水泥質(zhì)粘合劑和/或其它合適的粘合劑。膠性粘合劑的例子包括纖維蛋白膠、氰基丙烯酸酯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚異丁烯酸甲酯、基于明膠的粘合劑和其它合適的粘合劑及其組合。水泥質(zhì)粘合劑的例子包括可凝固陶瓷、碳酸鈣、磷酸鈣、石膏和其它合適材料及其組合。
如果用膠原交聯(lián)將塊互相連接，則可將骨塊部分去礦化以暴露膠原纖維，然后通過(guò)施加熱、壓力、化學(xué)物質(zhì)和/或其它合適的交聯(lián)方法可使膠原纖維交聯(lián)。
一個(gè)或多個(gè)柔性平面部分16可完全包含多個(gè)骨塊14，而將骨固定為預(yù)定形狀?；蛘撸谌嵝云矫娌糠种锌捎蓄A(yù)定開(kāi)口18，以允許多個(gè)骨塊14暴露于與融合植入物10、12相鄰的骨結(jié)構(gòu)。預(yù)定開(kāi)口18可包括一個(gè)或多個(gè)平面部分16的部分之間的預(yù)定間隔，或可包括在一個(gè)或多個(gè)平面部分中形成的開(kāi)口。而且，參見(jiàn)圖2，一個(gè)或多個(gè)預(yù)定開(kāi)口18可包含延伸到整個(gè)植入物12中的內(nèi)壁20。內(nèi)壁20可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)柔性平面部分并通過(guò)多個(gè)骨塊14而形成。例如，開(kāi)口18和內(nèi)壁20(圖2)可通過(guò)但不限于鉆、切或沖孔型操作中任一形式來(lái)形成?；蛘?，開(kāi)口18和內(nèi)壁20可在具有限定開(kāi)口18和內(nèi)壁20的壁24的中空部分22周?chē)纬?。中空部?2的合適例子包括能夠防止骨塊通過(guò)其結(jié)構(gòu)的任何生物相容性材料，如聚合材料、骨材料或任一生物相容性結(jié)構(gòu)。中空部分22可在任意時(shí)間，如開(kāi)口形成后置于植入物內(nèi)，或當(dāng)植入物形成時(shí)處于骨14和柔性平面部分16內(nèi)。此外，融合植入物10、12可包括安全裝置26，以確保一個(gè)或多個(gè)平面部分16維持在固定骨的位置。安全裝置26可將平面部分16的一部分與平面部分的另一部分連接，和/或它可將一個(gè)平面部分固定于另一平面部分和/或環(huán)繞在骨的周?chē)?。安全裝置26的合適例子包括熱粘合、交聯(lián)、膠粘合、化學(xué)鍵合、超聲焊接、生物相容性縫合、金屬絲、釘、綁帶、鉗和/或任何其它能夠?qū)⑷嵝云矫娌糠窒鄬?duì)于它本身、另一柔性平面部分和/或相對(duì)于多個(gè)骨塊固定在預(yù)定關(guān)系中的裝置。安全裝置26，以及柔性平面部分16也可含有在體內(nèi)預(yù)定時(shí)間后會(huì)再吸收的材料。在另一可替代的實(shí)施方式中，可將骨生長(zhǎng)促進(jìn)材料28，如骨糊、松質(zhì)骨、骨碎片、骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)、LIM礦化蛋白(LMP)、血小板衍生生長(zhǎng)因子、骨髓穿刺液、干細(xì)胞、生物生長(zhǎng)因子和/或其它合適材料及其組合插入開(kāi)口18中，幫助融合相鄰骨質(zhì)和/或?qū)⒃陂_(kāi)口附近的多個(gè)骨塊14互相固定，以幫助將骨保留在柔性平面部分16內(nèi)。此外，可通過(guò)安全裝置26連接多個(gè)植入物10、12，形成更大的植入物。
參見(jiàn)圖3-5，融合植入物30、32、34的其它實(shí)施方式還包括含有多個(gè)骨塊14和位于一層或多層36的一個(gè)或多個(gè)柔性平面部分16，以分別形成植入物30、32、34的結(jié)構(gòu)部分。植入物30、32、34可包括任意方向，如基本水平、基本垂直、基本曲線(xiàn)、基本平面和/或其它合適的方向的層36。可將一些層36基本定為結(jié)構(gòu)層，如包括皮質(zhì)骨的層，而另一些層則定為融合層，如包括松質(zhì)骨或其它骨生長(zhǎng)促進(jìn)物質(zhì)的層，其它層可能是二者的組合。分層的植入物30、32、34在邊緣38處可具有外露的骨14，或一層或多層36的其它部分。在邊緣38處外露的骨14會(huì)通過(guò)層和/或通過(guò)植入物促進(jìn)相鄰骨結(jié)構(gòu)的融合?；蛘?，柔性平面部分16可覆蓋在一個(gè)或多個(gè)邊緣38處外露的骨14。而且，可通過(guò)，如滾壓、疊積或?qū)R單層來(lái)形成多層而形成多層36。參見(jiàn)圖6，例如，可通過(guò)將結(jié)構(gòu)部分置于一個(gè)或多個(gè)柔性平面成分16上，然后將它們卷成徑向分層的植入物而形成融合植入物。在該示例性實(shí)施方式中，將具有不同形式和組成的結(jié)構(gòu)部分結(jié)合起來(lái)，它包含顆粒形態(tài)的松質(zhì)骨塊40，以及顆粒、塊和束形態(tài)的皮質(zhì)骨塊42。此外，植入物中可包括骨生長(zhǎng)促進(jìn)材料28。在該示例性實(shí)施方式中，將松質(zhì)材料置于卷的中心處，將皮質(zhì)材料置于卷的周?chē)?，形成具有含融合促進(jìn)核心的負(fù)荷承載螺旋結(jié)構(gòu)的植入物。例如，可提供具有不同負(fù)荷承載容量和融合促進(jìn)特性的骨塊，以形成從致密的結(jié)構(gòu)外緣到較不致密的融合促進(jìn)核心的梯度。例如，可將植入物安排為，長(zhǎng)皮質(zhì)骨的完全礦化棒位于周邊附近，較小和/或部分去礦化塊靠近中心，松質(zhì)和/或完全去礦化塊位于中心。該植入物也可安排為從中心向外礦化程度逐漸升高。然而，應(yīng)該注意，在分層或卷成的植入物的任意位置處都可包括任何形狀的生物相容性材料，包括松質(zhì)和/或皮質(zhì)骨，和/或骨生長(zhǎng)促進(jìn)材料。
參見(jiàn)圖7，融合植入物70的另一實(shí)施方式包括一個(gè)或多個(gè)柔性平面部分16的一層或多層51以及在平面部分分層中預(yù)定取向處的一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)部分52。預(yù)定取向可以與植入物的負(fù)荷承載軸線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)，以使結(jié)構(gòu)部分52的定位可使植入物的負(fù)荷承載容量要比平面部分16的層51的負(fù)荷承載容量增大。例如，相對(duì)低負(fù)荷承載容量的柔性平面部分可將相對(duì)高負(fù)荷承載容量的結(jié)構(gòu)部分固定于相鄰骨結(jié)構(gòu)之間的右上位置。在此結(jié)構(gòu)中，固定部分可為缺少所需幾何形狀以維持其定位的結(jié)構(gòu)部分提供穩(wěn)定性和間隔填充特性。在圖7的示例性實(shí)施方式中，柔性平面部分16包含一個(gè)相對(duì)薄的單層。在圖8的示例性實(shí)施方式中，柔性平面部分包含通過(guò)將柔性平面部分16折疊回自身多次而形成的多層。植入物50和/或各層還可包括一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口18，它可能填充有骨生長(zhǎng)促進(jìn)材料28，以幫助相鄰骨通過(guò)該植入物融合。此外，結(jié)構(gòu)部分52可將多層柔性平面部分16互相固定，和/或可用安全裝置26或其它相鄰柔性平面部分16來(lái)確保這些層的相對(duì)位置和植入物的形狀。任選地，可將附加材料，如骨塊14置于柔性平面部分16的層之間，以增加負(fù)荷承載容量或增強(qiáng)通過(guò)植入物的融合。
參見(jiàn)圖9，可將如上所述的骨/彈性部分融合植入物60的實(shí)施方式與固定裝置62結(jié)合起來(lái)使用，形成骨固定系統(tǒng)64。在這種系統(tǒng)64中，將融合植入物60置于需要融合在一起的相鄰骨結(jié)構(gòu)66、68之間。固定裝置62可包括一個(gè)或多個(gè)錨定裝置72，如螺釘、銷(xiāo)、金屬線(xiàn)和/或其它用于將其與相鄰骨結(jié)構(gòu)66、68連接的裝置，以限制它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。固定裝置62可基本上防止所有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或它可允許預(yù)定量的運(yùn)動(dòng)，以使植入物60在復(fù)原和融合過(guò)程期間保持與相鄰骨結(jié)構(gòu)66、68相接觸。固定裝置62的合適例子包括鋼板、內(nèi)部或外部桿系統(tǒng)、索系統(tǒng)、環(huán)扎系統(tǒng)、螺釘和其它合適裝置及其組合。
含有皮質(zhì)骨的結(jié)構(gòu)部分可具有由供體骨縱軸徑向測(cè)量的預(yù)定層厚度和幾何形狀，它們小于預(yù)定的最小壁厚度和幾何形狀。例如，預(yù)定的層厚度和幾何形狀在一個(gè)實(shí)施方式中可以在厚度小于2毫米的范圍中，在另一實(shí)施方式中厚度小于1.8毫米，在又一實(shí)施方式中厚度小于1.5毫米，在又一實(shí)施方式中厚度小于1.0毫米，在再一實(shí)施方式中厚度小于0.5毫米。而且，例如，預(yù)定的最小壁厚度和幾何形狀可涉及與整體或組裝的負(fù)荷承載植入物形成相關(guān)的最小可接受厚度或幾何形狀。預(yù)定的最小皮質(zhì)幾何形狀可依應(yīng)用而不同。例如，用于頸椎的最小幾何形狀可大大小于用于腰椎的最小皮質(zhì)幾何形狀。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，如可從腓骨形成的、整體或組裝的皮質(zhì)楔形頸椎植入物的預(yù)定最小壁厚度或幾何形狀可以是3.0毫米，在另一實(shí)施方式中是2.5毫米，在又一實(shí)施方式中是2.0毫米，在再一實(shí)施方式中是1.8毫米。另一方面，在一個(gè)實(shí)施方式中，整體或組裝的腰椎植入物的最小皮質(zhì)幾何形狀可以是4.5毫米，在另一實(shí)施方式中是4.0毫米，在又一實(shí)施方式中是3.5毫米。
骨可獲自任何合適的骨源，包括植入受體的自體植入物，相同物種另一來(lái)源的同種異體植入物，或者不同物種來(lái)源的異種植入物。肌肉骨骼組織的合適例子包括髂骨、肱骨、脛骨、股骨、腓骨、髕骨、尺骨、橈骨、肋骨、錐體和/或其它合適骨?？梢詸C(jī)械加工、切割、削平，和/或從供體骨取出和/或形成這些骨塊。
從多個(gè)骨塊形成的植入物可具有耐壓強(qiáng)度，或負(fù)荷承載容量，范圍是50N至20,000N。例如，一些實(shí)施方式可具有大于70N、或大于800N、或大于1000N、或大于1200N、或大于3000N、或大于5000N、或大于7000N、或大于10,000N、或大于12,000N、或大于15,000N、或大于17,000N的耐壓強(qiáng)度。此耐壓強(qiáng)度所提供的負(fù)荷承載容量大于一般松質(zhì)骨并高達(dá)一般皮質(zhì)骨的負(fù)荷承載容量。
雖然詳細(xì)描述和說(shuō)明了植入物的實(shí)施方式和制造植入物的方法，但應(yīng)理解，這些只是用以說(shuō)明和示例，而不用以限制。因此，對(duì)植入物和方法的改變和修改對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，而所附權(quán)利要求旨在覆蓋所有這些修改和等價(jià)形式。
權(quán)利要求
1.一種用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的植入物，它包含至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分，該結(jié)構(gòu)部分與至少一個(gè)柔性平面部分結(jié)合以將至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分固定，從而形成該植入物。
2.如權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分包含選自顆粒、條、塊和束的至少一種形狀。
3.如權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分包含選自骨、金屬、陶瓷、碳和聚合物的至少一種材料。
4.如權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分包含選自聚乙稀、聚酯、聚乙醇酸、聚乳酸、聚四氟乙烯、聚芳基醚酮和聚醚醚酮的至少一種材料。
5.如權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)柔性平面部分包含選自片材、塊料、泡沫、織物、無(wú)紡織物、膜和網(wǎng)的至少一種形狀。
6.如權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)柔性平面部分包含選自身體組織、可吸收聚合物、不可吸收聚合物和金屬的至少一種材料。
7.如權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)柔性平面部分包含選自筋膜、皮膚、心包膜、部分去礦化的骨、完全去礦化的骨、軟骨、腱和韌帶的至少一種材料。
8.如權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，所述柔性平面部分固定了多個(gè)結(jié)構(gòu)部分，將它們維持成預(yù)定形狀。
9.如權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)部分具有縱軸，所述柔性平面部分將結(jié)構(gòu)部分沿其縱軸固定在預(yù)定方向中。
10.如權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分包含多個(gè)骨塊。
11.如權(quán)利要求10所述的植入物，其特征在于，單個(gè)骨塊比預(yù)定最小負(fù)荷承載容量低，而組合骨塊形成預(yù)定容量大于預(yù)定最小負(fù)荷承載容量的植入物。
12.如權(quán)利要求11所述的植入物，其特征在于，單個(gè)骨塊的預(yù)定幾何形狀與有關(guān)單個(gè)植入物的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)不同，而組合骨塊形成獲得預(yù)定幾何形狀的組合骨負(fù)荷承載植入物。
13.如權(quán)利要求12所述的植入物，其特征在于，單個(gè)骨塊包含由具有縱軸的供體骨所獲的皮質(zhì)骨，由供體骨縱軸徑向測(cè)量的、單個(gè)骨塊的厚度小于2毫米厚。
14.如權(quán)利要求10所述的植入物，其特征在于，所述骨塊包括選自顆粒、條、塊和束的至少一種形狀。
15.如權(quán)利要求10所述的植入物，其特征在于，所述骨塊包含皮質(zhì)骨，以在植入物中獲得預(yù)定負(fù)荷承載容量。
16.如權(quán)利要求15所述的植入物，其特征在于，所述骨塊還包含松質(zhì)骨。
17.如權(quán)利要求16所述的植入物，其特征在于，所述單個(gè)骨塊還通過(guò)選自化學(xué)和機(jī)械方法的至少一種方法互相連接。
18.如權(quán)利要求17所述的植入物，其特征在于，所述單個(gè)骨塊通過(guò)選自銷(xiāo)連接、縫合、壓力、摻入粘合劑、膠原交聯(lián)和連鎖機(jī)械嚙合的至少一種方法互相連接。
19.如權(quán)利要求18所述的植入物，其特征在于，將所述單個(gè)骨塊與選自纖維蛋白膠、氰基丙烯酸酯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚異丁烯酸甲酯和明膠的至少一種材料互相連接。
20.如權(quán)利要求10所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)柔性平面部分包含選自片材、塊料、泡沫、織物、無(wú)紡織物、膜和網(wǎng)的至少一種形狀。
21.如權(quán)利要求10所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)柔性平面部分包含選自身體組織、可吸收聚合物、不可吸收聚合物和金屬的至少一種材料。
22.如權(quán)利要求10所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)柔性平面部分包含選自筋膜、皮膚、心包膜、部分去礦化的骨、完全去礦化的骨、軟骨、腱和韌帶的至少一種材料。
23.如權(quán)利要求10所述的植入物，其特征在于，所述柔性平面部分還包含不同類(lèi)型的伸長(zhǎng)的平面材料。
24.如權(quán)利要求23所述的植入物，其特征在于，將一種類(lèi)型的平面材料用于一個(gè)維度，而將不同類(lèi)型的平面材料用于另一維度。
25.如權(quán)利要求10所述的植入物，其特征在于，所述平面部分16完全包含多個(gè)多個(gè)骨塊以將它們固定為預(yù)定形狀。
26.如權(quán)利要求25所述的植入物，其特征在于，所述預(yù)定形狀包括選自基本直角的棱柱、球形和半球形及其組合的至少一種形狀。
27.如權(quán)利要求10所述的植入物，其特征在于，所述柔性平面部分還包含至少一個(gè)開(kāi)口，以允許相鄰骨結(jié)構(gòu)通過(guò)該植入物融合。
28.如權(quán)利要求27所述的植入物，其特征在于，將所述至少一個(gè)開(kāi)口的尺寸做成比骨塊小，以使所述柔性平面部分含有這些骨塊。
29.如權(quán)利要求27所述的植入物，其特征在于，將固定材料插入至少一個(gè)開(kāi)口以與所述骨塊結(jié)合從而將它們固定在至少一個(gè)開(kāi)口內(nèi)。
30.如權(quán)利要求29所述的植入物，其特征在于，所述固定材料包含選自骨糊、膠原、明膠、聚合物、纖維蛋白和可凝固陶瓷的至少一種材料。
31.如權(quán)利要求27所述的植入物，其特征在于，所述柔性平面部分包含多個(gè)層，所述骨塊位于這些層之間，且至少一個(gè)開(kāi)口在這些層間具有預(yù)定間隔以可使骨塊外露。
32.如權(quán)利要求27所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)開(kāi)口含有延伸到整個(gè)植入物中的內(nèi)壁。
33.如權(quán)利要求32所述的植入物，其特征在于，形成的所述內(nèi)壁穿過(guò)所述柔性平面部分并穿過(guò)所述骨塊。
34.如權(quán)利要求32所述的植入物，其特征在于，通過(guò)選自鉆、切和沖孔的至少一種操作形成所述開(kāi)口和內(nèi)壁。
35.如權(quán)利要求32所述的植入物，其特征在于，所述開(kāi)口和內(nèi)壁包含具有限定所述開(kāi)口和內(nèi)壁的壁的中空部分。
36.如權(quán)利要求35所述的植入物，其特征在于，所述中空部分包含能夠防止骨塊通過(guò)其結(jié)構(gòu)的至少一種生物相容性材料。
37.如權(quán)利要求27所述的植入物，其特征在于，所述植入物還包含插入至少一個(gè)開(kāi)口的骨生長(zhǎng)促進(jìn)材料。
38.如權(quán)利要求37所述的植入物，其特征在于，所述骨生長(zhǎng)促進(jìn)材料包含選自骨糊、松質(zhì)骨、骨碎片、骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)、LIM礦化蛋白(LMP)、血小板衍生生長(zhǎng)因子、骨髓穿刺液、干細(xì)胞、生物生長(zhǎng)因子及其組合的至少一種材料。
39.如權(quán)利要求10所述的植入物，其特征在于，所述植入物還包含安全裝置，以確保所述平面部分維持在固定骨的位置。
40.如權(quán)利要求39所述的植入物，其特征在于，所述安全裝置將平面部分的一部分與平面部分的另一部分連接。
41.如權(quán)利要求39所述的植入物，其特征在于，所述安全裝置包含選自縫線(xiàn)、金屬絲、銷(xiāo)、綁帶、鉗、釘、熱粘合、交聯(lián)、超聲焊接和粘合劑的至少一種裝置。
42.如權(quán)利要求39所述的植入物，其特征在于，所述安全裝置連接多個(gè)植入物，形成更大的植入物。
43.如權(quán)利要求39所述的植入物，其特征在于，所述安全裝置包含在體內(nèi)預(yù)定時(shí)間后會(huì)再吸收的材料。
44.如權(quán)利要求10所述的植入物，其特征在于，所述骨塊和柔性平面部分形成多個(gè)層。
45.如權(quán)利要求44所述的植入物，其特征在于，用所述柔性平面部分環(huán)繞骨塊形成該植入物。
46.如權(quán)利要求45所述的植入物，其特征在于，所述植入物包含卷在至少一個(gè)柔性平面部分中的松質(zhì)骨塊和皮質(zhì)骨塊。
47.如權(quán)利要求46所述的植入物，其特征在于，所述松質(zhì)骨塊位于該卷中心附近，所述皮質(zhì)骨塊位于卷的周?chē)浇?br> 48.如權(quán)利要求44所述的植入物，其特征在于，所述層的取向定為選自基本水平、基本垂直、基本曲線(xiàn)和基本平面的方向。
49.如權(quán)利要求44所述的植入物，其特征在于，至少一層主要提供結(jié)構(gòu)支持，且至少一層主要提供骨融合材料。
50.如權(quán)利要求49所述的植入物，其特征在于，所述至少一層結(jié)構(gòu)支持層包含皮質(zhì)骨，所述至少一層融合層包含松質(zhì)骨。
51.如權(quán)利要求44所述的植入物，其特征在于，所述層相對(duì)于植入物中心徑向形成，所述骨塊包含具有不同負(fù)荷承載容量的多個(gè)骨塊，將所述骨塊排列在該徑向諸層中，其中具有較低負(fù)荷承載容量的骨塊靠近中心而具有較高負(fù)荷承載容量的骨塊遠(yuǎn)離中心。
52.如權(quán)利要求44所述的植入物，其特征在于，至少一層在邊緣處包含外露的骨，以促進(jìn)相鄰骨結(jié)構(gòu)通過(guò)該層融合。
53.如權(quán)利要求9所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)柔性平面部分包含多層，所述至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分位于穿過(guò)這些層的至少一個(gè)開(kāi)口中。
54.如權(quán)利要求53所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分基本垂直于所述至少一個(gè)平面部分。
55.如權(quán)利要求9所述的植入物，其特征在于，所述植入物還包含穿過(guò)該植入物的開(kāi)口，以促進(jìn)與該植入物相鄰的骨通過(guò)該開(kāi)口融合。
56.如權(quán)利要求55所述的植入物，其特征在于，在所述至少一個(gè)開(kāi)口中還包含骨生長(zhǎng)促進(jìn)材料。
57.如權(quán)利要求53所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分將多層柔性平面部分互相固定。
58.如權(quán)利要求53所述的植入物，其特征在于，至少一層骨塊位于柔性平面部分的這些層之間。
59.如權(quán)利要求9所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分包含能夠耐受預(yù)定負(fù)荷的生物相容性材料。
60.如權(quán)利要求59所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分包含選自骨部分、聚合物部分、可吸收聚合物部分及其組合的至少一個(gè)結(jié)構(gòu)。
61.如權(quán)利要求59所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分包含選自聚乙稀、聚酯、聚四氟乙烯、聚芳基醚酮、聚醚醚酮、聚乳酸、聚乙醇酸、碳及其組合的至少一種材料。
62.如權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，所述植入物還包含與所述相鄰骨結(jié)構(gòu)連接的固定裝置，以限制它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
63.如權(quán)利要求62所述的植入物，其特征在于，所述固定裝置基本上防止了相鄰骨結(jié)構(gòu)之間的所有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
64.如權(quán)利要求62所述的植入物，其特征在于，所述固定裝置允許相鄰骨結(jié)構(gòu)之間在融合過(guò)程中發(fā)生預(yù)定量的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
65.如權(quán)利要求62所述的植入物，其特征在于，所述固定裝置選自鋼板、內(nèi)部或外部桿系統(tǒng)、索系統(tǒng)、環(huán)扎系統(tǒng)、螺釘及其組合。
66.一種用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的負(fù)荷承載植入物，它包含多個(gè)骨塊；和一個(gè)柔性平面部分，該部分含有骨塊以使植入物形成預(yù)定形狀。
67.如權(quán)利要求66所述的植入物，其特征在于，所述柔性平面部分形成矩形容器。
68.如權(quán)利要求66所述的植入物，其特征在于，所述柔性平面部分形成基本類(lèi)似于人椎間盤(pán)形狀的扁球形容器。
69.一種用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的負(fù)荷承載植入物，它包含多個(gè)骨塊；和一個(gè)柔性平面部分，該骨塊和柔性平面部分形成交替層。
70.如權(quán)利要求69所述的植入物，其特征在于，所述骨塊在所述柔性平面部分上方分層，然后將植入物卷起形成分層的螺旋結(jié)構(gòu)。
71.如權(quán)利要求70所述的植入物，其特征在于，所述分層的螺旋結(jié)構(gòu)在螺旋中心包含松質(zhì)骨塊，從中心徑向向外是皮質(zhì)骨塊。
72.如權(quán)利要求70所述的植入物，其特征在于，所述植入物還包含至少一個(gè)徑向形成的穿過(guò)螺旋結(jié)構(gòu)的開(kāi)口，以使骨塊外露而促進(jìn)融合。
73.如權(quán)利要求69所述的植入物，其特征在于，所述植入物還包含多個(gè)柔性平面部分，所述多個(gè)骨塊和多個(gè)柔性平面部分交替地互相疊積，一個(gè)所述柔性平面部分包圍住疊積結(jié)構(gòu)，在植入物中含有多個(gè)骨塊。
74.如權(quán)利要求69所述的植入物，其特征在于，所述植入物還包含與所述相鄰骨結(jié)構(gòu)連接的固定裝置，以限制它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
75.一種用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的負(fù)荷承載植入物，它包含含有柔性平面部分的多層；和至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分，該部分延伸到該多層的至少兩層中以將該至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分以預(yù)定方向附著在層中。
76.如權(quán)利要求75所述的植入物，其特征在于，所述多層包含折疊回自身的一個(gè)柔性平面部分。
77.如權(quán)利要求75所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分的取向定為基本垂直于所述多層。
78.如權(quán)利要求77所述的植入物，其特征在于，所述植入物還包含基本垂直于多層取向的多個(gè)結(jié)構(gòu)部分。
79.如權(quán)利要求75所述的植入物，其特征在于，所述至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分的取向定為與所述多層成不是90度的角度。
80.如權(quán)利要求75所述的植入物，其特征在于，所述植入物還包含延伸到多層中的至少一個(gè)開(kāi)口，以促進(jìn)相鄰骨結(jié)構(gòu)通過(guò)該開(kāi)口融合。
81.如權(quán)利要求80所述的植入物，其特征在于，在所述至少一個(gè)開(kāi)口中還包含骨生長(zhǎng)促進(jìn)物質(zhì)。
82.如權(quán)利要求75所述的植入物，其特征在于，所述植入物還包含與所述相鄰骨結(jié)構(gòu)連接的固定裝置，以限制它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
83.一種用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的負(fù)荷承載植入物，它包含將所述相鄰骨結(jié)構(gòu)支持在間隔關(guān)系中的負(fù)荷承載裝置；和將負(fù)荷承載裝置固定在預(yù)定方向上的固定機(jī)構(gòu)。
84.一種治療身體以促進(jìn)相鄰骨結(jié)構(gòu)融合的方法，該方法包括下述步驟提供多個(gè)骨塊；將多個(gè)骨塊包含在柔性平面部分中以形成具有預(yù)定形狀的植入物；和將植入物置于相鄰骨結(jié)構(gòu)之間。
85.如權(quán)利要求84所述的方法，其特征在于，所述骨塊和柔性平面部分形成交替層。
86.如權(quán)利要求84所述的方法，還包括提供延伸到所述柔性平面部分中的負(fù)荷承載部分，從而使柔性平面部分將負(fù)荷承載部分相對(duì)于相鄰骨結(jié)構(gòu)固定在所需方向上的步驟。
87.一種用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，它包含多個(gè)骨塊；至少一個(gè)基本上固定了多個(gè)骨塊的柔性平面部分；和可與相鄰骨結(jié)構(gòu)連接并具有限制相鄰骨結(jié)構(gòu)之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)的固定裝置。
88.一種用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的植入物，它包含至少一個(gè)具有第一負(fù)荷承載容量的固定部分；和至少一個(gè)具有比第一負(fù)荷承載容量大的第二負(fù)荷承載容量的結(jié)構(gòu)部分，所述固定部分將所述結(jié)構(gòu)部分相對(duì)于相鄰骨結(jié)構(gòu)固定在預(yù)定方向上。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于融合相鄰骨結(jié)構(gòu)的植入物。該植入物包含至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分(14)，它與至少一個(gè)柔性平面部分(16)結(jié)合以將至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部分固定，從而形成該植入物。
文檔編號(hào)A61F2/28GK1819806SQ200480019628
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2004年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月5日
發(fā)明者E·F·雷三世, W·F·麥克凱, C·R·里夫斯, T·A·西蒙敦, J·J·賓德賽勒 申請(qǐng)人:Sdgi控股股份有限公司