專利名稱：用于治療脊髓組織的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及采用負(fù)壓治療損傷或損害的脊髓組織的裝置和方法，并且更具體 地講，但不是排他性地，涉及用于治療已經(jīng)歷可恢復(fù)或不可恢復(fù)性損傷的脊髓組織的裝置 和方法。
背景技術(shù)：
涉及脊髓姿態(tài)的解剖學(xué)、生理學(xué)和病理學(xué)過程特別關(guān)注損傷或損害的脊髓組織的 治療。保護(hù)神經(jīng)元(其功能取決于與其它神經(jīng)元和其它支持細(xì)胞的特殊空間關(guān)系)的三維 結(jié)構(gòu)解剖學(xué)與微觀解剖學(xué)關(guān)系兩者以及維持適當(dāng)?shù)母谎跹骱推渲猩窠?jīng)元存活的均相基 質(zhì)是脊髓組織存活與功能所必需的。另外，脊髓細(xì)胞不能再生突出了對(duì)于使每一個(gè)可能的 神經(jīng)元的存活達(dá)到最大限度的需求。由于例如這些原因，治療脊髓姿態(tài)開放與封閉的空間 病理學(xué)是特別關(guān)注的問題。在有威脅到脊髓組織存活的臨床問題中，控制脊髓水腫、感染和血液供給是主要 的。脊髓通過收集顯著量的間質(zhì)水腫應(yīng)答于創(chuàng)傷和損傷。因?yàn)榧顾柙诜忾]的空間(硬膜和 脊管)被封閉，水腫導(dǎo)致脊髓的血流與營(yíng)養(yǎng)效能的壓縮和減弱，這大大地?fù)p害脊髓的生理 恢復(fù)并通常因此導(dǎo)致脊髓損害的發(fā)展與死亡。對(duì)于減少水腫目前可得到的治療包括藥物， 例如糖皮質(zhì)激素(地塞米松、潑尼松、甲潑尼龍)、利尿藥和廣泛的手術(shù)減壓。然而，對(duì)于這 些治療的不利條件包括不規(guī)則和不可預(yù)知的結(jié)果、藥物并發(fā)癥、感染及手術(shù)并發(fā)癥。由于脊髓感染與水腫的快速傳播的災(zāi)害性后果和高可能性，對(duì)快速和有效治療的 需求也是極其重要的。目前存在幾種可利用的治療侵襲脊柱內(nèi)腔、脊髓實(shí)質(zhì)與周圍結(jié)構(gòu)的 病變的成功方法。當(dāng)身體別處的組織可用換藥處理時(shí)，脊髓由于其不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、感染傾向 和損傷發(fā)展的潛力而不適合于該類型治療。有證據(jù)說(shuō)明對(duì)脊髓損傷及其它病變的炎癥和免 疫應(yīng)答具有與初始損傷或傷害相同或者比初始損傷或傷害更長(zhǎng)期的后果。脊髓對(duì)繼發(fā)于水 腫的血流減少的應(yīng)答導(dǎo)致低氧和局部缺血/再灌注介導(dǎo)的損傷。這些損傷造成神經(jīng)病理學(xué) 后遺癥，后者又在很大程度上造成脊髓損傷的不利結(jié)果。另外，脊髓需要連續(xù)不斷地供給富氧血流以發(fā)揮功能和存活。在完全中斷至脊髓 的血流幾分鐘內(nèi)，造成不可逆的脊髓損傷。然而，脊髓可繼續(xù)生存并自減少的血流中恢復(fù)更 加延長(zhǎng)的時(shí)期。有證據(jù)說(shuō)明脊髓的病灶區(qū)域(focal areas)可保持局部缺血和相對(duì)無(wú)功 能數(shù)天并且仍然可以恢復(fù)。該發(fā)現(xiàn)已經(jīng)導(dǎo)致局部缺血區(qū)域的概念，稱為半影或暈區(qū)(halo zone)，其圍繞不可逆損傷的區(qū)域。局部缺血區(qū)域的次生現(xiàn)象(secondary phenomena)是釋 放由損傷的神經(jīng)元局部釋放的興奮性神經(jīng)毒素、病灶區(qū)血流的變化和水腫。脊柱的血管病理學(xué)可為以下的結(jié)果由于灌流壓降低，導(dǎo)致對(duì)局部脊髓區(qū)域直接 損傷的血管破裂，或者通過壓迫鄰近組織使流至脊髓細(xì)胞的血液不足；脊髓血管的固有疾 病例如動(dòng)脈粥樣硬化、動(dòng)脈瘤、炎癥等；來(lái)自別處例如心臟的沉積于脊髓血管中的稀疏血 栓。在脊柱內(nèi)出血的情況下，出血通常作為以壓力剖析(pressure dissection)的體
5積生長(zhǎng)的小塊物質(zhì)開始并且導(dǎo)致置換和壓迫鄰近的脊髓組織。在出血周圍的鄰近被壓迫組 織中的水腫可通過損害更大面積的脊髓組織導(dǎo)致質(zhì)量效應(yīng)和臨床狀況的惡化。在鄰近脊髓 中的水腫可引起通常經(jīng)12-72小時(shí)可見的進(jìn)行性惡化。在脊柱內(nèi)出血后一周內(nèi)發(fā)生水腫通 常使預(yù)后變得更糟，尤其是在上了年紀(jì)的人中。血腫周圍的組織被置換和壓迫，但不一定是 致命的損害。改善可由于血腫被再吸收、鄰近水腫減少和受累組織恢復(fù)功能而獲得。治療這些病癥已經(jīng)使人失望。脊髓的手術(shù)減壓在一些預(yù)防不可逆的壓迫的病例中 可能是有益的。試劑例如甘露糖醇及一些其它的滲透劑可減少由水腫引起的脊柱內(nèi)壓力。 類固醇在這些病例中具有不確定的價(jià)值并且目前已建議采用高壓氧。因此，盡管對(duì)受傷的皮膚和皮下組織施加負(fù)壓力(或負(fù)壓)療法證實(shí)與傳統(tǒng)方法 比較愈合速率增加(如在US專利第5645081,5636643,7198046和7216651號(hào)以及US公開 的申請(qǐng)第2003/0225347、2004/0039391和2004/0122434號(hào)中闡述的，其內(nèi)容通過參照結(jié)合 到本文中)，仍然需要特別適用于特殊的脊髓組織的裝置和方法。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了采用負(fù)壓(或負(fù)壓力)治療損傷的脊髓組織，例如由疾病、感染或創(chuàng) 傷損害的脊髓組織的裝置和方法，所述疾病、感染或創(chuàng)傷可導(dǎo)致繼發(fā)于間質(zhì)水腫的腫脹、壓 迫和減少的血流的存在。例如，脊髓可由導(dǎo)致可恢復(fù)或不可恢復(fù)的損傷的鈍器傷損傷。在一個(gè)方面，本發(fā)明提供采用負(fù)壓治療損傷的脊髓組織的方法。該方法包括將多 孔材料安置于接近損傷的脊髓組織以在多孔材料的一個(gè)或多個(gè)孔隙與損傷的脊髓組織之 間提供氣體連通(gaseouscommimication)。多孔材料可被就地密封在接近損傷的脊髓組 織，以在損傷的脊髓組織的周圍提供維持損傷的脊髓組織保持負(fù)壓的區(qū)域。多孔材料可被 可操作地與用于在損傷的脊髓組織產(chǎn)生負(fù)壓的真空系統(tǒng)連接，而啟動(dòng)的真空系統(tǒng)在損傷的 脊髓組織提供負(fù)壓?？稍趽p傷的脊髓組織保持負(fù)壓足以在脊髓減少水腫的時(shí)間。例如，負(fù) 壓可保持在低于大氣壓約25mm Hg。該方法也可包括在損傷的脊髓組織上安置保護(hù)層并密 封保護(hù)層于接近損傷的脊髓組織的組織，用于在損傷的脊髓組織保持負(fù)壓。保護(hù)層可以可 被安置于損傷的脊髓組織上的自粘合片(self-adhesive sheet)的形式提供。在這樣的 情況中，密封保護(hù)層的步驟可包括膠著地密封和使自粘合片粘附于環(huán)繞損傷脊髓組織的組 織，以在所述片與環(huán)繞損傷的脊髓組織的組織之間形成密封。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于治療損傷脊髓組織的裝置。該裝置可包含多孔的 生物可結(jié)合材料例如開室(open-cell)膠原蛋白，其具有被成形以允許在多孔材料的一個(gè) 或多個(gè)孔隙與所治療的脊髓組織之間進(jìn)行氣體連通的孔隙結(jié)構(gòu)。多孔材料的生物可結(jié)合性 質(zhì)可避免需要第二種方法以除去多孔材料。(如在此使用的術(shù)語(yǔ)“生物可結(jié)合的”被定義為 描述可被長(zhǎng)期放置于患者體內(nèi)并且能夠被重新塑造、重新吸收、溶解和/或以別的方式被 同化或修飾的材料)。裝置也包含用于產(chǎn)生負(fù)壓的真空源；真空源可以與多孔材料的氣體 連通的方式配置用于向脊髓組織分布負(fù)壓。多孔材料至少可在多孔材料的選擇的表面具有 足夠小的孔隙以防止組織在其中生長(zhǎng)。另外，多孔材料至少可在多孔材料的選擇的表面具 有小于成纖維細(xì)胞和脊髓細(xì)胞大小的孔徑大小，并且可在除所選擇的表面以外的位置具有 大于成纖維細(xì)胞和脊髓細(xì)胞大小的孔徑大小。多孔材料的孔徑大小可大到足以允許白蛋白 大小通過的蛋白質(zhì)運(yùn)動(dòng)。而且，多孔的生物可結(jié)合材料可包含至少一個(gè)被密封以防止負(fù)壓從中傳輸?shù)谋砻?。裝置也可包含被成形以覆蓋在損傷的脊髓組織上的保護(hù)層，以在損傷脊 髓組織的保護(hù)層下保持負(fù)壓。因此，本發(fā)明提供用于使病理學(xué)過程的進(jìn)展減至最小，使生理脊髓完整性的破壞 減至最小和使對(duì)脊髓血流與營(yíng)養(yǎng)的干擾減至最小的裝置與方法。通過減少脊髓水腫和脊柱 內(nèi)壓力，脊髓形成疝和損害的風(fēng)險(xiǎn)可被減至最小。另外，本發(fā)明便于除去介質(zhì)、降解產(chǎn)物和 增強(qiáng)脊髓中炎癥與組織的神經(jīng)病理學(xué)應(yīng)答的毒素。
附圖簡(jiǎn)述當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的上述概述和以下詳細(xì)描述將得到最 好的理解，其中

圖1圖解說(shuō)明了在就地施加負(fù)壓之前本發(fā)明裝置的示例性結(jié)構(gòu)的局部剖視圖；圖2圖解說(shuō)明了當(dāng)施加負(fù)壓時(shí)圖1的局部剖視圖；圖3圖解說(shuō)明了顯示在脊髓周圍組織施加負(fù)壓的效果的圖1和2的局部剖視圖；圖4圖解說(shuō)明了就地包含皮下配置在脊髓上的剛性或半剛性保護(hù)層的本發(fā)明第 二個(gè)示例性結(jié)構(gòu)的局部剖視圖；圖5圖解說(shuō)明了就地包含皮下配置在脊髓上的柔性保護(hù)層的本發(fā)明第三個(gè)示例 性結(jié)構(gòu)的局部剖視圖；圖6舉例說(shuō)明了 BBB評(píng)分作為暴露于可恢復(fù)的脊髓鈍器創(chuàng)傷的對(duì)照動(dòng)物的時(shí)間函 數(shù)；圖7舉例說(shuō)明了 BBB評(píng)分作為暴露于可恢復(fù)的脊髓鈍器創(chuàng)傷和用負(fù)壓處理的動(dòng)物 的時(shí)間函數(shù)；圖8舉例說(shuō)明了作為暴露于不可恢復(fù)的脊髓鈍器創(chuàng)傷的對(duì)照動(dòng)物的時(shí)間函數(shù)的 脊髓截面積；圖9舉例說(shuō)明了作為暴露于不可恢復(fù)的脊髓鈍器創(chuàng)傷和用負(fù)壓處理的動(dòng)物的時(shí) 間函數(shù)的脊髓截面積；和圖10圖解說(shuō)明了具有用于本發(fā)明負(fù)壓裝置的多層結(jié)構(gòu)的多孔材料。 發(fā)明詳述現(xiàn)在提及附圖時(shí)，其中同樣部件在全文中采用相同的編號(hào)，本發(fā)明涉及采用負(fù)壓 (或負(fù)壓力)治療損傷的脊髓組織的裝置和方法，其中“損傷的”組織被定義為包括被損傷、 損害或者以任何其它方式削弱例如由于創(chuàng)傷、疾病、感染、手術(shù)并發(fā)癥或者例如其它病理過 程引起的損傷的組織。更具體地講，本發(fā)明的裝置和方法可實(shí)現(xiàn)任何原因例如以上提及原 因的繼發(fā)性脊髓實(shí)質(zhì)水腫的治療；脊髓周圍任何間隙包括硬膜下隙/硬膜外隙的治療；和 由于任何原因例如以上提及的原因引起的脊柱內(nèi)壓力升高的治療。本發(fā)明的負(fù)壓脊髓治療裝置100的示例性結(jié)構(gòu)可包含用于通過管路20向布置于 鄰近脊髓7的多孔材料10提供負(fù)壓的真空源30，圖1-3。在這方面，可構(gòu)造多孔材料10以 向脊髓7傳輸和分布負(fù)壓。脊髓治療裝置100可通過將多孔材料10安置于鄰近損傷的脊 髓組織7應(yīng)用于患者，以在多孔材料10的一個(gè)或多個(gè)孔隙與損傷的脊髓組織7之間提供氣 體連通。管路20可在管路20的遠(yuǎn)端22連接于多孔材料10，并且多孔材料10可通過皮膚與皮下組織2中的縫合線8就地密封，以在損傷的脊髓組織7周圍提供一個(gè)區(qū)域用于保持 負(fù)壓。管路20的近端24可被連接于真空源30以可操作地連接多孔材料10與真空源30， 用于在啟動(dòng)真空系統(tǒng)30時(shí)于損傷的脊髓組織7產(chǎn)生負(fù)壓。轉(zhuǎn)到更詳細(xì)的圖1，本發(fā)明的負(fù)壓脊髓治療裝置100的示例性結(jié)構(gòu)在局部剖視圖 顯示的患者周圍組織被就地舉例說(shuō)明。示例說(shuō)明的組織包含皮膚和皮下組織2、肌肉組織例 如斜方肌3和豎脊肌4、椎骨5、橫突6和脊髓7。為了提供通向脊髓7，可缺少一部分椎骨 5。例如，棘突可由于手術(shù)解剖、疾病或者損傷而缺少。多孔材料10例如開室膠原蛋白材料 可被置于例如鄰近用負(fù)壓治療的脊髓組織7的皮下空隙，以降低實(shí)質(zhì)組織的水腫和改善生 理功能。除了開室膠原蛋白材料以外，多孔材料10也可包括聚乙醇酸和/或聚乳酸材料、合 成的聚合物、柔性片樣篩孔、開室聚合物泡沫、泡沫部分、多孔片、聚乙烯醇泡沫、聚乙烯和/ 或聚酯材料、彈性蛋白、透明質(zhì)酸、藻酸鹽、聚二醇枸櫞酸酯、聚羥基丁酸酯、聚羥基富馬酸 酯、聚三亞甲基碳酸酯、聚甘油癸二酸酯(sebecate)、脂肪族/芳族聚酸酐或其它合適的材 料，以及例如可通過電紡(electropirming)、鑄塑或印刷制備的任何上述材料的組合。這樣 的材料包括殼聚糖溶液(1.33%重量/體積在2%乙酸中，20ml總體積)，其可被傾入到適 當(dāng)大小的模具中。然后使溶液在-70°C下冷凍2小時(shí)，然后轉(zhuǎn)移至凍干器中施加真空24小 時(shí)。所述材料可通過2. 5%-5%戊二醛蒸氣交聯(lián)12-24小時(shí)(或者通過紫外輻射8小時(shí))， 提供鑄塑多孔材料10。另外，多孔材料10可通過鑄塑聚己內(nèi)酯(PCL)制備。聚己內(nèi)酯可與氯化鈉混合(1 份己內(nèi)酯對(duì)10份氯化鈉)并且置于足夠體積的氯仿中以溶解組分。例如，可將8ml的溶液 傾入到適當(dāng)大小和形狀的容器中并使之干燥12小時(shí)。然后可使氯化鈉在水中浸出24小時(shí)。也可使用電紡材料用于多孔材料10。用于制備電紡多孔材料10的制劑和方法的 一個(gè)例證是采用以76% 4% 20% (重量)的比例存在的膠原I型軟骨素-6-硫酸酯 (CS)聚1，8_辛二醇枸櫞酸酯(P0C)的組合。兩種溶劑用于膠原/CS/P0C。使CS溶于水 中并使膠原和P0C溶于2，2，2-三氟乙醇(TFE)中。然后使用20%水/80% TFE溶液(體 積/體積)的溶液。為了電紡，將含有膠原CS P0C混合物的溶液置于配備有18Ga針 的3ml注射器中。注射泵(New Era Pump Systems, ffantaugh, NY)用于將溶液以2. 0ml/ hr 的速率輸送至針末端。經(jīng)高壓電源(HV PowerSupply, Gamma High Voltage Research, Ormond Beach. FL)提供10_20kV電壓并施加在距離為15-25cm的針(陽(yáng)極)與接地收集器 (陰極)之間。然后使該材料與戊二醛(II級(jí)，25%溶液)交聯(lián)并熱聚合(80°C )48小時(shí)。 也可以在1，1，1，3，3，3_六氟-2-丙醇(HFP)中的初始濃度為80mg/ml的膠原開始電紡膠 原I型多孔材料10，然后采用與膠原CS P0C組合相同的電紡條件。一種另外的用于產(chǎn)生多孔材料10的方法是采用熱噴墨打印技術(shù)。生物可結(jié)合材 料例如膠原、彈性體、透明質(zhì)酸、藻酸鹽和聚乳酸/聚乙醇酸共聚物可被打印。例如，溶解于 0. 05% 乙酸中，然后用水稀釋至 lmg/ml 的 I 型膠原(Elastin Products Co.，Owensville， M0)可被打印，如同藻酸鈉(Dharma Trading Co. , San Raphael, CA) lmg/ml在水中可打 印一樣。I型膠原(2. 86mg/ml在0. 05%乙酸中)和聚乳酸/聚乙醇酸(PURAC America, Blair, NE) (14. 29mg/ml 在四甘醇中(SigmaAldrich，St. Louis M0))也可被打印。來(lái)自 Hewlett Packard 660c打印機(jī)的硬件包括步進(jìn)電機(jī)和用于墨粉筒(cartridges)的卷軸版 臺(tái)(carriage)可被安裝于平臺(tái)上。然后可調(diào)整硬件在平臺(tái)以上的高度用于分層打印。
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多孔材料10可在多孔材料10與脊髓7之間的界面包含足夠小的孔隙，以防止組 織在其中生長(zhǎng)，例如孔徑大小小于成纖維細(xì)胞和脊髓細(xì)胞的大??；否則多孔材料10可粘附 于脊髓7并在除去多孔材料10時(shí)引起出血或創(chuàng)傷。另外，在多孔材料10與脊髓7之間界 面上的孔徑大小可足夠小，以便避免在脊髓7上過度產(chǎn)生肉芽或瘢痕組織，肉芽或瘢痕組 織可干擾脊髓7的生理功能。同時(shí)，多孔材料10的孔徑大小可大得足以允許白蛋白大小通 過的蛋白質(zhì)運(yùn)動(dòng)，以使能夠除去不合需要的化合物，例如介質(zhì)、降解產(chǎn)物和毒素。然而，多孔材料10可在多孔材料10的內(nèi)部或在不與脊髓組織7接觸的多孔材料 10的任何其它位置具有更大的孔徑大小(例如大于成纖維細(xì)胞和脊髓細(xì)胞的大小)。例如， 多孔材料110可包含具有非向內(nèi)生長(zhǎng)層(non-ingrowth layer) 112的多層結(jié)構(gòu)，其具有足 夠小的孔徑大小以防止組織在其中生長(zhǎng)而替代脊髓，并且還可具有不同材料的額外層114， 其具有與非向內(nèi)生長(zhǎng)層112接觸的相對(duì)更大的孔徑大小?；蛘?，多孔材料10在組成和/或形態(tài)學(xué)方面可以是均勻的。在遠(yuǎn)離與脊髓7的界 面的位置，多孔材料10可具有大到足以在脊髓7的周圍空間中的其它組織促進(jìn)形成肉芽組 織的孔徑大小，例如在已經(jīng)發(fā)生脊髓破裂的區(qū)域促進(jìn)形成肉芽組織。另外，多孔材料10可 具有其中多孔材料10的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面或表面被密封以防止通過這樣密封的表面?zhèn)鬏斬?fù) 壓，而同時(shí)具有至少一個(gè)可通過其傳輸負(fù)壓的表面的結(jié)構(gòu)。多孔材料10的這樣的結(jié)構(gòu)可在 多孔材料10的一個(gè)側(cè)面存在優(yōu)先處理的組織而不處理其它側(cè)面。例如，脊髓7的實(shí)質(zhì)可用 多孔材料10的一個(gè)側(cè)面時(shí)的非密封界面處理。多孔材料10可包含需要在給予負(fù)壓療法后除去的材料，其可需要二次手術(shù)?；?者，多孔材料10可包含經(jīng)過時(shí)間可生物吸收或無(wú)害降解以避免二次手術(shù)的材料，例如膠 原。另外，多孔材料10可包含非金屬材料，以便可實(shí)施MRI而同時(shí)多孔材料10在原有位置 上。多孔材料10也可包含足夠順應(yīng)性的材料以致于如果其壓緊脊髓7，則多孔材料10不影 響脊髓功能。同時(shí)，多孔材料10可包含足夠堅(jiān)實(shí)的材料，以使多孔材料10不塌陷到產(chǎn)生可 影響脊髓功能的拉伸或扭曲“正常脊髓”的程度。為了向多孔材料10傳輸負(fù)壓以分布到脊髓7，管路20可在管路20的遠(yuǎn)端22直接 或間接地與多孔材料10以氣體連通的方式連接。例如，管路20的遠(yuǎn)端22可被包埋在多孔 材料10中或者可被置于多孔材料10上。管路20的遠(yuǎn)端22也可包含一個(gè)或多個(gè)穿孔以幫 助向多孔材料10和脊髓7傳輸負(fù)壓。管路20可通過皮膚和皮下組織2中的開口延伸，其 可用縫合線8固定在管路20周圍以幫助在管路20周圍提供密封。管路20的近端24可被 可操作地連接于真空源30，例如真空泵，以提供通過管路20向多孔材料10和脊髓7傳輸?shù)?負(fù)壓。真空源30可包含控制器32以調(diào)節(jié)負(fù)壓的產(chǎn)生。例如，真空源30可被成形以連續(xù) 或間歇地產(chǎn)生負(fù)壓；例如真空源30可斷斷續(xù)續(xù)地循環(huán)以提供產(chǎn)生和不產(chǎn)生負(fù)壓的交替循 環(huán)。在產(chǎn)生與不產(chǎn)生之間的忙閑度可在1:10(開/關(guān))-10:1(開/關(guān))之間。另外，間歇 負(fù)壓可經(jīng)定期性或循環(huán)性波形例如正弦波施加。真空源30可在初始處理以模擬更多的生 理狀態(tài)后進(jìn)行循環(huán)，例如每分鐘幾次。負(fù)壓可在需要時(shí)如經(jīng)監(jiān)測(cè)脊髓7的壓力測(cè)定的那樣 時(shí)斷時(shí)續(xù)地循環(huán)。通常，真空源30可被成形以在大氣壓與低于大氣壓75mm Hg之間傳輸負(fù) 壓，以使負(fù)壓可導(dǎo)致出血進(jìn)入脊髓7或相反對(duì)脊髓7有害的機(jī)會(huì)減至最小。可操縱施加這 樣的負(fù)壓以自脊髓7除去水腫，因此保護(hù)神經(jīng)功能以增加更多的生理保護(hù)狀態(tài)恢復(fù)和存活的概率。為了有助于保持脊髓7的負(fù)壓，可在接近脊髓7處提供柔性保護(hù)層/片50或者剛 性(或半剛性)保護(hù)層40，以在脊髓7的周圍提供一個(gè)可保持負(fù)壓的區(qū)域，圖4、5。具體地 講，參照?qǐng)D4和5，通過使保護(hù)層40、50粘附于接近脊髓7的組織以在脊髓7與多孔材料10 的周圍限定封閉的區(qū)域48、58，可在脊髓7與多孔材料10上提供保護(hù)層40、50。例如，保護(hù) 層40、50可采用粘合劑42例如纖維蛋白膠被粘到脊椎5、肌肉組織4和/或其它合適的組 織上。粘合劑42可包含自聚合膠(auto-polymerizing glue)和/或可合乎需要地包含填 充劑，以提供具有足夠體積的粘合劑42，以使粘合劑42能夠符合粘合劑42接觸的潛在不規(guī) 則表面的形狀。粘合劑42可作為分開的組分或者作為保護(hù)層40、50的部分提供，以提供半 膠粘的保護(hù)層40、50。例如，保護(hù)層50可包含柔性半膠粘片，其在其一個(gè)或多個(gè)表面上包含 合適的粘合劑。對(duì)于柔性保護(hù)層50，柔性保護(hù)層50的外邊緣或邊緣可卷在脊髓7下(或向)脊髓 7卷起?；蛘?，柔性保護(hù)層50可卷離脊髓7，以致于然后保護(hù)層50的下面(側(cè)面面對(duì)著多 孔材料10)可與脊椎5和周圍肌肉及軟組織接觸，圖5。如果柔性保護(hù)層50在脊髓7下卷 起，那么粘合劑52可涂布在保護(hù)層50與脊椎5之間的保護(hù)層50的外面、周圍肌肉和軟組 織，以幫助促進(jìn)氣密密封。如果柔性保護(hù)層卷離脊髓7，粘合劑可涂布到保護(hù)層50與脊椎5 之間的保護(hù)層50的下面和周圍肌肉及軟組織以產(chǎn)生氣密密封。負(fù)壓可在保護(hù)層40、50下面經(jīng)保護(hù)層40、50與管路20之間的合作傳輸。具體地 講，保護(hù)層40 (或柔性保護(hù)層50)可包含與管路20的遠(yuǎn)端22連接的真空氣門43，以提供管 路20與保護(hù)層40下面脊髓7上面的空間48之間的氣體連通，圖7?；蛘撸Ｗo(hù)層50 (或保 護(hù)層40)可包含管路20通過的通路52，以使管路20的遠(yuǎn)端22被配置在保護(hù)層50下面脊 髓7上面的空間58內(nèi)并與空間58氣體連通，圖5。保護(hù)層40、50可用于進(jìn)一步限定保持負(fù)壓的脊髓7周圍的皮下區(qū)域。即如同在圖 4和5中圖解說(shuō)明的那樣，保護(hù)層40、50在脊髓7周圍于保護(hù)層40、50下面提供了封閉的空 間/區(qū)域48、58，其可用于隔離組織在保護(hù)層40、50的外面而不暴露于施加給脊髓7的負(fù) 壓。相反，如同在圖2和3中圖解說(shuō)明的那樣，在無(wú)保護(hù)層的情況下，被傳輸給多孔材料10 與脊髓7的負(fù)壓可沿著在圖2中顯示的箭頭方向向內(nèi)朝著管路20與多孔材料10吸引周圍 組織，例如肌肉3、4，導(dǎo)致在圖3中圖解顯示的組織結(jié)構(gòu)。在這方面，伸展和/或移動(dòng)組織例 如肌肉3、4可幫助將所施加的負(fù)壓限定在肌肉4與脊髓7之間的區(qū)域。另外，保護(hù)層40、50 可進(jìn)一步保護(hù)脊髓7免于已經(jīng)由多孔材料10和縫合的皮膚2提供的無(wú)法保護(hù)的外源性感 染和污染。同樣，保護(hù)層40、50可進(jìn)一步保護(hù)周圍組織免于來(lái)自脊髓7的感染例如脊髓膿 腫、腦膜炎和脊髓組織感染的擴(kuò)散。在其另一個(gè)方面，本發(fā)明也提供了用于通過例如在圖1-5中圖解說(shuō)明的裝置，采 用負(fù)壓治療損傷的脊髓組織的方法。具體地講，方法可包括將多孔材料10置于接近損傷的 脊髓組織7，以在多孔材料10的一個(gè)或多個(gè)孔隙與損傷的脊髓組織7之間提供氣體連通。 多孔材料10可在接近損傷的脊髓組織7被就地密封，以在損傷的脊髓組織7周圍提供一個(gè) 用于在損傷的脊髓組織7保持負(fù)壓的區(qū)域。在這方面，肌肉3、4與皮下組織可松散地在多 孔材料10的頂部與通過皮膚2和縫合密封的皮膚2離去的管路20再接近。另一個(gè)氣密密 封的敷料可被任選地置于縫合位置以促進(jìn)氣密密封。多孔材料10可被可操作地連接于真空系統(tǒng)30，用于在損傷的脊髓組織7產(chǎn)生負(fù)壓，并且真空系統(tǒng)30被驅(qū)動(dòng)以在損傷的脊髓組 織7提供負(fù)壓。例如，負(fù)壓可保持在約低于大氣壓25-75mm Hg。負(fù)壓可被保持在損傷的脊 髓組織7足以降低脊髓7的水腫或控制脊髓液滲漏的時(shí)間。另外，負(fù)壓可被保持在損傷的 脊髓組織7足以調(diào)節(jié)脊髓組織7的時(shí)間，以達(dá)到痊愈和細(xì)菌記數(shù)減少的階段，以致于接受二 次治療(例如瓣(flaps)、皮膚移植)可以是成功的。方法可使用至少4小時(shí)，或者可使用 多天。在真空治療結(jié)束時(shí)，可除去縫合線8并使皮膚2再開口。然后可除去多孔材料10并 且再次縫合密封皮膚2。方法也可包括將保護(hù)層40、50置于損傷的脊髓組織7上面并將保護(hù)層40、50密封 于接近損傷的脊髓組織7的組織用于在損傷的脊髓組織7保持負(fù)壓。將保護(hù)層40、50密封 于損傷的脊髓組織7周圍的組織的步驟可包括將保護(hù)層40、50膠著地密封和粘附于損傷的 脊髓組織7周圍的組織。保護(hù)層50可以自附著片(self-adhesive sheet) 50的形式提供， 其可位于損傷的脊髓組織7上面。在這樣的情況中，密封保護(hù)層50的步驟可包括將自附著 片50膠著地密封和粘附于損傷的脊髓組織7周圍的組織，以在片50與損傷的脊髓組織7 周圍的組織之間形成密封。另外，可操作地以氣體連通的形式連接真空系統(tǒng)30與多孔材料 10的步驟可包括連接真空系統(tǒng)30與保護(hù)層40的真空氣門42。實(shí)施例大鼠脊髓損傷與負(fù)壓暴露實(shí)驗(yàn)1實(shí)施一系列實(shí)驗(yàn)以確定負(fù)壓對(duì)大鼠挫傷損傷后脊髓的作用。在第一個(gè)動(dòng)物方案 中，獲得250-300克Sprague Dawley大鼠并建立脊髓挫傷模型且證實(shí)。產(chǎn)生損傷并評(píng)價(jià)恢 復(fù)的方法是基于Wrathall等，大鼠的脊髓挫傷損傷分級(jí)，可重復(fù)，損傷組的產(chǎn)生，實(shí)驗(yàn)神 經(jīng)學(xué)(Spinal Cord Contusion in the Rat-Production of Graded, Reproducible, Injury Groups,Experimental Neurology 88,108-122(1985))中脊髓挫傷損傷的描述。發(fā)展手術(shù) 技術(shù)用于暴露麻醉大鼠的脊髓并通過自5cm高度經(jīng)玻璃管落下10克重量的圓拄體始終如 一地產(chǎn)生挫傷損傷。半數(shù)大鼠為未治療的對(duì)照組，而另一半具有暴露于4小時(shí)負(fù)壓(低于 大氣壓25mm Hg)的挫傷區(qū)域。然而，損傷的程度在對(duì)照動(dòng)物中不產(chǎn)生顯著損傷(它們迅速 恢復(fù))，并且因此不能比較治療組動(dòng)物與對(duì)照組動(dòng)物。實(shí)驗(yàn)2建立第二個(gè)方案，其中在脊髓上遭受更嚴(yán)重的損傷(10克重量自更高的高 度-7. 5cm落下)。28只大的(300克)Sprague Dawley大鼠被采購(gòu)一段時(shí)間并使之適應(yīng)關(guān) 養(yǎng)條件。在手術(shù)當(dāng)天，使動(dòng)物鎮(zhèn)靜并在其背部刮毛和清洗以用于手術(shù)。使經(jīng)脊柱制備的中 線切開通過皮膚和皮下組織及皮膚大肌(maximus muscle)與筋膜延伸暴露更深的背部肌 肉。在中線分離于中線(斜方肌和潛藏的背闊肌)會(huì)合的成對(duì)肌肉并對(duì)側(cè)縮回(retracted laterally)。深部’姿勢(shì)’肌肉例如被連接于脊柱骨結(jié)構(gòu)的脊斜肌(spinotrapezius)和/或 豎脊肌(sacrospinal)本身也在中線分隔并對(duì)側(cè)縮回。這暴露了棘突和潛藏的一些橫突。 在T7-T9水平，除去在兩個(gè)連續(xù)脊椎之間的棘突和小的橫突棘肌，暴露出脊髓表面(硬膜)。 在T-8實(shí)施椎板切除術(shù)?；赪rathall等的方法，使脊柱穩(wěn)定在T-7與T-9并自7. 5cm高 度落下10克重量以產(chǎn)生中等程度的脊髓損傷。5只動(dòng)物分別死于其初始手術(shù)當(dāng)天(3只在 對(duì)照組和2只在真空治療組)，并且在實(shí)驗(yàn)的早期對(duì)照組中的1只動(dòng)物死亡，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)后2天剩下22只動(dòng)物。到實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，11只動(dòng)物已被隨機(jī)分配到對(duì)照組和25mm Hg真空組中的
每一組。對(duì)于對(duì)照組大鼠，沒有提供治療，并且損傷被縫合密封。對(duì)于真空治療組大鼠，聚 乙烯醇真空敷料(Vacuseal Plus, Polymedics, Belgium)被置于脊髓上并且皮膚被縫合密 封，真空管通過切口延伸。在1天延遲后，向真空治療組的每一只動(dòng)物施加低于大氣壓25mm Hg的真空(負(fù)壓)4小時(shí)。在該時(shí)間結(jié)束時(shí)，使動(dòng)物再次鎮(zhèn)靜，除去真空敷料，并且皮膚切口 用單絲縫合線再次縫合。每天檢查切口部位。檢查動(dòng)物自身排泄其膀胱能力的體征。任何不能排泄的動(dòng)物 每天以8小時(shí)間隔接受手工輔助設(shè)備3次。每天檢查動(dòng)物的自噬代謝(auto-carmibalism)、 褥瘡和水化度(擠捏試驗(yàn)(pinchtest))。動(dòng)物被關(guān)養(yǎng)在輕施膠(soft shavings)中以使褥 瘡發(fā)展的可能性減至最小。食物被置于籠子底部以便于食用。動(dòng)物被每天檢查后肢運(yùn)動(dòng)功 能的恢復(fù)，對(duì)每個(gè)后肢采用改進(jìn)的Tarlov評(píng)分系統(tǒng)(0 =無(wú)運(yùn)動(dòng)，無(wú)承重；1 =輕微運(yùn)動(dòng)，無(wú) 承重；2 =頻繁運(yùn)動(dòng)，無(wú)承重；3 =承重，1-2步；4 =有缺陷的行走；5 =無(wú)缺陷的行走)。動(dòng) 物被每天在傾斜平面上實(shí)驗(yàn)(在該角度它們可不再能夠抓牢且從該平面上滑落下去)，并 檢查后肢握力(grip strength)。動(dòng)物在手術(shù)后14天被安樂死并除去脊柱和進(jìn)行組織學(xué)檢 查。實(shí)驗(yàn)結(jié)果在表1和2中提供，“0”天為手術(shù)當(dāng)天。幾只動(dòng)物呈現(xiàn)最小的損傷/缺 陷并且在重物下落期間不能有足夠的損傷。(對(duì)照動(dòng)物1、2、11和治療組動(dòng)物3、9、10。參 見表1和2)。2只動(dòng)物呈現(xiàn)嚴(yán)重的/完全損傷并且未恢復(fù)。(對(duì)照動(dòng)物5和治療組動(dòng)物2。 參見表1和2)。確信該剩下的全部7只對(duì)照動(dòng)物與7只治療組動(dòng)物具有足夠的損傷但是不 是嚴(yán)重的/完全損傷。為了分析的目的，認(rèn)為動(dòng)物“恢復(fù)”是其達(dá)到至少4/4記分那天。在7只對(duì)照動(dòng) 物中，到手術(shù)后8天時(shí)3只動(dòng)物沒有恢復(fù)到至少4/4記分(右腿/左腿-有缺陷的行走 (walking with deficit))。(動(dòng)物3、6、7，表1)。在剩余的4只對(duì)照動(dòng)物中(動(dòng)物4、8、9、 10)，3只動(dòng)物在第4、6和13天達(dá)到了 4/4記分，并且1只動(dòng)物在第7天達(dá)到了 4/5記分。 因此，4只對(duì)照動(dòng)物在平均7. 5+/"3. 35天達(dá)到了至少4/4記分。對(duì)于治療組動(dòng)物，全部7只 動(dòng)物(動(dòng)物1、4、5、6、7、8、11)在平均5. 14+/-1. 24天達(dá)到了至少4/4記分。因此，顯而易 見的是對(duì)損傷的脊柱施加25mm Hg真空能夠增加功能恢復(fù)的速率(p = 0. 059)。
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表2.真空治療組 實(shí)驗(yàn)3制定另一種其中產(chǎn)生仍然更嚴(yán)重的將導(dǎo)致不可恢復(fù)(永久性)功能缺陷的損傷 的方案。挫傷范例基于W. M. Keck神經(jīng)科學(xué)合作研究中心(Center for Collaborative Neuroscience)-脊髓損傷研究項(xiàng)目(The Spinal Cord Injury Project)開發(fā)的采用 NYU脊髓挫傷系統(tǒng)的技術(shù)。這些系統(tǒng)(目前稱為“MASCIS”)被常規(guī)建立并可通過the BiologyDepartment at Rutgers University (W. Μ· Keck 神經(jīng)禾斗學(xué)合作研究中心(Center for Collaborative Neuroscience),皮其jf 卡塔韋(Piscataway),美國(guó)新澤西州(NewJersey))購(gòu)得。在上述實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)物依體重而定進(jìn)行手術(shù)，但是在該實(shí)驗(yàn)中動(dòng)物依年齡而定進(jìn) 行手術(shù)。Long Evans hooded大鼠在77天齡時(shí)進(jìn)行手術(shù)以使損傷嚴(yán)重性標(biāo)準(zhǔn)化。在手 術(shù)前1和6天之間，一些動(dòng)物被鎮(zhèn)靜并運(yùn)送至Wake Forest醫(yī)學(xué)院的小動(dòng)物MRI成象 機(jī)構(gòu)(the SmallAnimal MRI Imaging Facility of Wake Forest University School ofMedicine)，并且采用 Bruker Biospin Horizontal Bore 7Tesla 小動(dòng)物掃描器(埃特林 根(Ettlingen)，德國(guó)(Germany))在T9-T10水平掃描脊髓。然后使被掃描的動(dòng)物在加熱的 籠子中自麻醉中恢復(fù)。在手術(shù)的當(dāng)天麻醉動(dòng)物，并且動(dòng)物背部被刮毛和采用脫毛膏。采用無(wú) 菌技術(shù)，在T9-T10水平實(shí)施椎板切除術(shù)。采用NYU脊髓挫傷系統(tǒng)撞擊體(impactor)并在 T9-T10用自25mm高度落下的10克棒狀物撞擊脊髓。對(duì)照組的動(dòng)物具有縫合密封的切口， 并使動(dòng)物在加熱的籠子中恢復(fù)。對(duì)于治療組動(dòng)物，聚乙烯醇真空敷料(VersaFoam，Kinetic Concepts, Inc.，San Antonio, TX)被置于脊髓上，切口縫合密封，并且施加25mm Hg真空即 低于大氣壓25mm Hg 8小時(shí)。在該時(shí)間后治療組動(dòng)物被再次鎮(zhèn)靜，打開切口，除去真空敷料 并再次縫合密封切口。如果動(dòng)物接受術(shù)后MRI，動(dòng)物在撞擊后被掃描8小時(shí)。功能恢復(fù)用BBB評(píng)分，即來(lái)自W. M. Keck神經(jīng)科學(xué)合作研究中心(Center for Collaborative Neuroscience)的22點(diǎn)評(píng)分進(jìn)行評(píng)價(jià)。(表3)。動(dòng)物被監(jiān)測(cè)21天，然后經(jīng) 暴露于致死量的C02使安樂死。膀胱被每天擠壓并且動(dòng)物被監(jiān)測(cè)自噬代謝、褥瘡、皮膚損害 等的體征。自研究中除去任何呈現(xiàn)自噬代謝體征的動(dòng)物并使安樂死。褥瘡和皮膚損害在合 適時(shí)并咨詢ARP獸醫(yī)工作人員進(jìn)行治療。盡管有這種護(hù)理，在該實(shí)驗(yàn)的過程中，一些動(dòng)物死 亡，而其它的動(dòng)物由于其它問題被排除在外。
常或始終如一地重量支撐的背部跨步和非足底跨步 10偶爾重量支撐的足底；非前肢(FL)-HL協(xié)調(diào) 11時(shí)常至始終如一的重量支撐的足底跨步和非FL-HL協(xié)調(diào) 12時(shí)常至始終如一的重量支撐的足底跨步和偶爾的FL-HL協(xié)調(diào) 13時(shí)常至始終如一的重量支撐的足底跨步和時(shí)常的FL-HL協(xié)調(diào) 14當(dāng)它與表面初始接觸以及恰好在站立姿態(tài)結(jié)束時(shí)離地之前或者時(shí)常的足 底跨步時(shí)，始終如一的重量支撐的足底跨步，始終如一的FL-HL協(xié)調(diào)和 在運(yùn)動(dòng)期間主要的足爪位置(pawposition)為轉(zhuǎn)動(dòng)(向內(nèi)或向外)；始終如一 的FL-HL協(xié)調(diào)；和偶爾的背側(cè)跨步 15始終如一的足底跨步和始終如一的FL-HL協(xié)調(diào)；和肢體向前運(yùn)動(dòng)期間無(wú) 足趾間隙(Toe clearance)或偶有足趾間隙；主要的足爪位置為與初始接觸 的身體平行
21始終如一的足底跨步和始終如一的協(xié)調(diào)步態(tài)；始終如一的足趾間隙；主 要的足爪位置為在整個(gè)站立姿態(tài)期間平行；始終如一的軀干穩(wěn)定性；尾 部始終如一地向上
表3. BBB運(yùn)動(dòng)評(píng)分量表對(duì)于永久性損傷的這些研究，36只具有完整硬膜的大鼠完成研究并被分析。開始 研究11只(11)真空治療的動(dòng)物，由于尿道感染和腎衰竭，1只動(dòng)物在5周時(shí)除去和1只動(dòng) 物在8周時(shí)除去。因此，9只真空治療的動(dòng)物完成12周的研究。27只對(duì)照組動(dòng)物開始并完 成研究。真空治療的動(dòng)物在損傷后3周時(shí)呈現(xiàn)更大的功能恢復(fù)率(ρ < 0. 072) =BBB評(píng)分= 12. 818+/-1. 401 (η = 11)真空治療組對(duì)11. 704+/-2. 391 (η = 27)對(duì)照組。真空治療的動(dòng) 物在損傷后4周時(shí)呈現(xiàn)顯著更大的功能恢復(fù)率(ρ <0.001) :ΒΒΒ評(píng)分=13. 625+/-1. 303 (η =11)真空治療組對(duì)11. 500+/-0. 707對(duì)照組(η = 27)。圖6和7。真空治療動(dòng)物的恢復(fù) 率為穩(wěn)定的水平，且對(duì)照組動(dòng)物的恢復(fù)水平逐漸接近真空治療動(dòng)物的水平。圖6和7。(附 注，一些動(dòng)物被研究3周(通常在研究早期)，而一些動(dòng)物被觀察功能恢復(fù)12周)。除了 BBB評(píng)價(jià)以外，采用對(duì)該實(shí)驗(yàn)以上列出的方法，2只具有完整硬膜的動(dòng)物被分析損傷MRI掃描前和后脊髓的截面積變化(例如以mm2表示)(對(duì)真空治療的動(dòng)物在治療 后實(shí)施損傷后掃描)。在進(jìn)行該分析的4只動(dòng)物中，只有1只真空治療的動(dòng)物不具有任何 技術(shù)或撞擊誤差并且可被使用。在對(duì)照動(dòng)物中，1只具有較小的高度誤差，其在脊髓挫傷系 統(tǒng)的脫出銷(release pin)自其關(guān)養(yǎng)處拉下時(shí)發(fā)生；所有其它對(duì)照動(dòng)物具有顯著的撞擊誤 差，其妨礙脊髓截面積的分析。機(jī)器記錄對(duì)真空治療的大鼠重物落下的高度為24. 8mm，和對(duì) 于對(duì)照組大鼠的高度為25. 782mm。轉(zhuǎn)到圖8，當(dāng)掃描沿著脊柱(向尾部)進(jìn)行時(shí)，對(duì)照組動(dòng)物顯示截面積稍微增 加。這對(duì)撞擊前掃描和撞擊后掃描兩者是顯而易見的。在損傷以上和損傷以下部位兩 者，截面積在撞擊前掃描和撞擊后掃描之間沒有顯著不同。損傷以上撞擊前平均值為
5.49mm2+/"0. 2 (n = 5)對(duì)撞擊后平均值 5. 32mm2+/"0. 23 (n = 4) :p < 0. 211)(損傷以 下撞擊前平均值為6. 81mm2+/-0. 25(n = 3)對(duì)撞擊后平均值6. 46mm2+/-0. 78 (n = 4) p< 0.464)。然而，在撞擊部位，對(duì)于對(duì)照組動(dòng)物撞擊后截面積顯著大于(p< 0.001) 撞擊前截面積撞擊前面積平均值5.63mm2+/-0. 24(n = 5掃描)對(duì)平均撞擊后面積
6.43mm2+/"0. 32 (n = 4掃描)。這最可能是由于因硬膜的限制造成脊髓腫脹，因?yàn)閷⒊蔀?對(duì)脊髓直徑限制因素的骨頭已被除去。不象對(duì)照組動(dòng)物，真空治療的動(dòng)物在真空治療后未顯示損傷部位脊髓的平均直徑 增加，圖9。在損傷水平的平均撞擊前面積為7. 28mm2+/"0. 73 (n = 4掃描)對(duì)平均撞擊后 面積7. 03mm2+/"0. 99 (n = 4掃描)(p < 0. 73)。脊髓在損傷部位撞擊前和治療后大小的相 似性最可能是由于自硬膜中除去流體，因此脊髓保持初始直徑。在損傷以上面積撞擊前和治療后掃描是相似的(沒有顯著差異)。在撞擊前損傷 以上面積為7. 79+/-0. 64 (n = 3掃描)對(duì)治療后面積8. 33+/-1. 11 (n = 5掃描)(p < 0. 48)。 對(duì)于真空治療的動(dòng)物損傷以下掃描，治療后脊髓的截面積顯著大于撞擊前的截面積撞擊 前面積 7. 61+/-0. 43 (n = 4 掃描)對(duì)治療后面積 10. 76+/-0. 35 (n = 4 掃描)，p < 0. 001。 對(duì)損傷以下脊髓截面積增加的可能解釋可能是可歸因于靜脈充血?；蛘撸┘拥恼婵湛?能已經(jīng)自動(dòng)地自周圍脊髓吸取腦脊液，使得脊髓膨脹以填充椎體中的椎管面積。該擴(kuò)展將 起使硬膜內(nèi)壓力減至最小的作用并有助于保護(hù)細(xì)胞活力。本領(lǐng)域技術(shù)人員自以上說(shuō)明書中將清楚地理解本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)。因此， 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，對(duì)以上描述的實(shí)施方案可作出變化或改進(jìn)而不背離本發(fā)明的廣 泛發(fā)明理念。因此應(yīng)該理解本發(fā)明不限于在此描述的具體實(shí)施方案，而是打算包括所有變 化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)在權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于治療損傷的脊髓組織的裝置，其包含多孔生物可結(jié)合材料，該材料具有被成形以允許在多孔生物可結(jié)合材料的一個(gè)或多個(gè)孔隙與所治療的脊髓組織之間氣體連通的孔隙結(jié)構(gòu)，多孔生物可結(jié)合材料至少在鄰近損傷的脊髓組織放置的多孔生物可結(jié)合材料所選擇的表面具有足夠小的孔隙以防止組織在其中生長(zhǎng)；和用于產(chǎn)生負(fù)壓的真空源，其以與多孔生物可結(jié)合材料氣體連通的方式向所治療的脊髓組織分布負(fù)壓。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中多孔生物可結(jié)合材料包含開室膠原蛋白。
3.依據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的裝置，其中多孔生物可結(jié)合材料包含聚二醇枸櫞酸
4.依據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的裝置，其中多孔生物可結(jié)合材料包含聚二醇枸櫞酸 酯和膠原蛋白。
5.依據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的裝置，其中多孔生物可結(jié)合材料包含彈性蛋白、透 明質(zhì)酸或藻酸鹽，及其聯(lián)合。
6.依據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的裝置，其中多孔生物可結(jié)合材料包含電紡材料。
7.依據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的裝置，其中多孔生物可結(jié)合材料包含鑄塑材料。
8.依據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的裝置，其中多孔生物可結(jié)合材料包含印刷材料。
9.依據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其中多孔生物可結(jié)合材料至少在對(duì) 鄰近損傷的脊髓組織放置的多孔生物可結(jié)合材料所選擇的表面具有小于成纖維細(xì)胞和脊 髓細(xì)胞大小的孔徑大小。
10.依據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的裝置，其中多孔生物可結(jié)合材料在生物可結(jié)合材 料的內(nèi)部具有大于成纖維細(xì)胞和脊髓細(xì)胞的孔徑大小。
11.依據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的裝置，其中多孔生物可結(jié)合材料在除所選擇的表 面以外的位置具有大于成纖維細(xì)胞和脊髓細(xì)胞的孔徑大小。
12.依據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其中多孔生物可結(jié)合材料的孔徑 大小大到足以允許白蛋白大小可通過的蛋白質(zhì)運(yùn)動(dòng)。
13.依據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的裝置，其中多孔生物可結(jié)合材料包含至少一個(gè)被 密封以防止負(fù)壓從中傳輸?shù)谋砻妗?br> 14.依據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的裝置，其中多孔生物可結(jié)合材料包含大到足以在 除多孔材料的選擇的表面以外的表面促使形成肉芽組織的孔徑大小。
15.依據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的裝置，其中真空源包括真空泵。
16.依據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的裝置，其包含被成形以覆蓋損傷的脊髓組織的保 護(hù)層以在損傷脊髓組織的保護(hù)層下保持負(fù)壓。
17.依據(jù)權(quán)利要求16的裝置，其中保護(hù)層包含自身附著片。
18.一種采用負(fù)壓治療損傷的脊髓組織的方法，該方法包括i.將多孔材料置于接近損傷的脊髓組織處，以在多孔材料的一個(gè)或多個(gè)孔隙與損傷的 脊髓組織之間提供氣體連通； .將多孔材料就地密封在接近損傷的脊髓組織處，以在損傷的脊髓組織周圍提供使 損傷的脊髓組織保持負(fù)壓的區(qū)域；iii.將真空系統(tǒng)以氣體連通方式可操作地連接于多孔材料，以在損傷的脊髓組織產(chǎn)生 負(fù)壓；和iv.啟動(dòng)真空系統(tǒng)以在損傷的脊髓組織提供負(fù)壓。
19.依據(jù)權(quán)利要求18的治療損傷的脊髓組織的方法，其中安置多孔材料的步驟包括安 置至少在多孔材料的選擇的表面包含足夠小的孔隙以防止組織在其中生長(zhǎng)的多孔材料。
20.依據(jù)權(quán)利要求18或19的治療損傷的脊髓組織的方法，其中安置多孔材料的步驟包 括安置至少在多孔材料的選擇的表面包含小于成纖維細(xì)胞大小的孔徑大小的多孔材料。
21.依據(jù)權(quán)利要求19或20的治療損傷的脊髓組織的方法，其中所選擇的表面被布置于 鄰近損傷脊髓組織的界面。
22.依據(jù)權(quán)利要求18-21中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，其中安置多孔材料 的步驟包括安置包含大到足以促進(jìn)在損傷脊髓組織周圍空間的其它組織形成肉芽組織的 孔徑大小的多孔材料。
23.依據(jù)權(quán)利要求18-22中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，其中安置多孔材料 的步驟包括在鄰近損傷的脊髓組織安置多孔的、開室膠原蛋白材料。
24.依據(jù)權(quán)利要求18-22中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，其中安置多孔材料 的步驟包括在鄰近損傷的脊髓組織安置多孔的、開室生物可結(jié)合的材料。
25.依據(jù)權(quán)利要求18-22中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，其中安置多孔材料 的步驟包括在鄰近損傷的脊髓組織安置聚二醇枸櫞酸酯材料。
26.依據(jù)權(quán)利要求18-22中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，其中安置多孔材料 的步驟包括在鄰近損傷的脊髓組織安置包含聚二醇枸櫞酸酯和膠原蛋白的材料。
27.依據(jù)權(quán)利要求18-22中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，其中安置多孔材料 的步驟包括在鄰近損傷的脊髓組織安置包含彈性蛋白、透明質(zhì)酸、藻酸鹽，或其組合的材 料。
28.依據(jù)權(quán)利要求18-22中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，其中安置多孔材料 的步驟包括在鄰近損傷的脊髓組織安置聚乙醇酸和/或聚乳酸材料。
29.依據(jù)權(quán)利要求18-28中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，其中安置多孔材料 的步驟包括在鄰近損傷的脊髓組織安置多孔的、電紡材料。
30.依據(jù)權(quán)利要求18-28中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，其中安置多孔材料 的步驟包括在鄰近損傷的脊髓組織安置多孔的、鑄塑材料。
31.依據(jù)權(quán)利要求18-28中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，其中安置多孔材料 的步驟包括在鄰近損傷的脊髓組織安置多孔的、打印材料。
32.依據(jù)權(quán)利要求18-22中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，其中安置多孔材料 的步驟包括在鄰近損傷的脊髓組織安置泡沫、多孔的合成高分子材料、聚乙烯醇泡沫和開 室聚合物泡沫中的至少一種。
33.依據(jù)權(quán)利要求18-22中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，其中安置多孔材料 的步驟包括在鄰近損傷的脊髓組織安置多孔片和柔性片樣篩孔中的至少一種。
34.依據(jù)權(quán)利要求18-22中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，其中安置多孔材料 的步驟包括在鄰近損傷的脊髓組織安置聚乙烯和/或聚酯材料。
35.依據(jù)權(quán)利要求18-34中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，該方法包括在損傷的脊髓組織保持負(fù)壓足以減少脊髓水腫的時(shí)間。
36.依據(jù)權(quán)利要求18-34中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，該方法包括保持低 于大氣壓約25mm Hg的負(fù)壓。
37.依據(jù)權(quán)利要求18-34中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，該方法包括保持低 于大氣壓至少約25mm Hg的負(fù)壓。
38.依據(jù)權(quán)利要求18-34中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，該方法包括在損傷 的脊髓組織保持低于大氣壓約25-75mm Hg之間的負(fù)壓。
39.依據(jù)權(quán)利要求18-34中任何一項(xiàng)的治療損傷脊髓組織的方法，其中就地密封多孔 材料的步驟包括在損傷的脊髓組織上安置保護(hù)層并將保護(hù)層密封與損傷的脊髓組織的鄰 近組織，以維持損傷的脊髓組織的負(fù)壓。
40.權(quán)利要求39的治療損傷脊髓組織的方法，其中保護(hù)層包含用于自真空系統(tǒng)接受負(fù) 壓的真空氣門，并且其中以氣體連通的方式可操作地連接真空系統(tǒng)與多孔材料的步驟包括 連接真空系統(tǒng)與真空氣門。
41.權(quán)利要求39的治療損傷脊髓組織的方法，其中將保護(hù)層密封于損傷脊髓組織周圍 組織的步驟包括將保護(hù)層膠著地密封和粘附于損傷脊髓組織周圍的組織。
42.權(quán)利要求39的治療損傷脊髓組織的方法，其中安置保護(hù)層的步驟包括將自粘合片 安置于損傷的脊髓組織上，并且其中密封保護(hù)層的步驟包括將自粘合片膠著地密封和粘附 于損傷脊髓組織周圍的組織，以在片與損傷脊髓組織周圍的組織之間形成密封。
全文摘要
本發(fā)明提供了治療損傷的脊髓組織，例如由疾病、感染或創(chuàng)傷損害的脊髓組織的裝置和方法，其可導(dǎo)致繼發(fā)于間質(zhì)性水腫的腫脹、壓縮和損害血流的存在。
文檔編號(hào)A61F2/44GK101896140SQ200880121075
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月10日
發(fā)明者D·L·凱羅, L·C·阿金塔, M·J·莫里夸斯, N·H·利瓦伊, S·塔特, W·D·沃納, 劉杰 申請(qǐng)人:韋克福里斯特大學(xué)健康科學(xué)院