The invention generally relates to a minimally invasive, low cost and adaptable method, system and equipment for repairing anatomical joint diseases. Repair may be necessary for trauma, disease or other diseases. For example, anatomical joints can specifically include mammalian joints, such as knees, shoulders, elbows, wrists, fingers, hips, spines, toes, and ankles. The methods, systems and equipment disclosed herein include the use of subchondral bone to play a significant (and usually neglected) role in the health of diseased anatomical joints.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于修复解剖关节病症的方法、系统和设备相关申请的交叉引用本申请要求于2015年11月25日提交的美国临时申请第62/260,030号的权益,出于所有目的而通过引用将其全部内容并入本文。
本专利技术总体上涉及用于修复解剖关节的方法、系统和设备。例如,这种修复可能是创伤、疾病或其他病症(即遗传畸形)所需要的,并且可能特别包括哺乳动物关节,诸如膝关节、肩膀关节、肘关节、手腕关节、脚趾关节、髋关节、手指关节、脊柱关节和/或脚踝关节。
技术介绍
膝关节特别容易因疾病、创伤和长期重复使用而退化,最终导致疼痛、肿胀和/或僵硬。膝关节疼痛本身就是各种医疗干预和相关治疗费用的推动力。通常,膝关节每天经历广泛的运动和应力。在健康的膝关节中,膝关节骨骼之间的关节内衬软骨。这种软骨用于保持膝关节稳定、减少关节摩擦并吸收震动。当这种软骨退化时会导致严重的问题。在某些情况下,患者可能会出现严重的疼痛,以至于无法行走或承受重量。由于骨关节炎引起疼痛和生活质量恶化,所以患者最常寻求治疗。退行性关节炎(即骨关节炎)是一种非常常见的关节疾病,影响估计有2,100万美国人,并且可能是称为代谢综合症的一组疾病的一部分。该疾病的特征在于关节处的软骨损失,症状通常包括疼痛和僵硬。骨关节炎可以影响身体的所有关节。骨关节炎治疗的主要目标是减轻或消除疼痛并恢复正常的关节功能。非手术和手术治疗目前都可以用于此目的,其中部分基于疾病的阶段和/或严重程度来选择适当的治疗。对膝关节骨性关节炎的非手术治疗可能包括体重减轻(对于超重患者)、活动调整(低冲击运动)、股四头肌强化、髌骨粘贴、镇痛和消炎药物以及注射皮质类固 ...
【技术保护点】
1.一种用于修复人类或动物的治疗部位处的解剖关节并改善关节病症的可植入矫形设备,所述设备包括:a)第一部分,其包括面向关节端、相对的配合端和在所述面向关节端和所述配合端之间延伸的侧壁,其中所述第一部分还包括:外围立柱,其部分地形成所述第一部分的所述侧壁;和中心立柱,其至少部分地位于所述外围立柱内;其中所述面向关节端包括多个窗孔,其中每个窗孔由所述外围立柱和所述中心立柱的汇合形成;并且其中所述第一部分还包括中心孔,其处于所述中心立柱内并由所述中心立柱形成,并且被构造成与导引器配合;以及b)第二部分,其包括配合端、相对的前端和在所述配合端和所述前端之间延伸的侧壁,所述侧壁具有内壁和外壁,其中所述第二部分的所述侧壁在内壁、外壁或其组合上包括突起;其中所述前端包括在植入期间首先穿透骨骼的边缘;并且其中所述第二部分的所述侧壁还在突起之间包括多个窗孔,其中该设备具有一宽度和一长度,其中该设备的该宽度和长度分别包括介于约0.3和3.0之间的纵横比。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.25 US 62/260,0301.一种用于修复人类或动物的治疗部位处的解剖关节并改善关节病症的可植入矫形设备,所述设备包括:a)第一部分,其包括面向关节端、相对的配合端和在所述面向关节端和所述配合端之间延伸的侧壁,其中所述第一部分还包括:外围立柱,其部分地形成所述第一部分的所述侧壁;和中心立柱,其至少部分地位于所述外围立柱内;其中所述面向关节端包括多个窗孔,其中每个窗孔由所述外围立柱和所述中心立柱的汇合形成;并且其中所述第一部分还包括中心孔,其处于所述中心立柱内并由所述中心立柱形成,并且被构造成与导引器配合;以及b)第二部分,其包括配合端、相对的前端和在所述配合端和所述前端之间延伸的侧壁,所述侧壁具有内壁和外壁,其中所述第二部分的所述侧壁在内壁、外壁或其组合上包括突起;其中所述前端包括在植入期间首先穿透骨骼的边缘;并且其中所述第二部分的所述侧壁还在突起之间包括多个窗孔,其中该设备具有一宽度和一长度,其中该设备的该宽度和长度分别包括介于约0.3和3.0之间的纵横比。2.根据权利要求1所述的设备,其中将所述可植入矫形设备植入在所述治疗部位处的骨骼中,并且所述骨骼是软骨下骨。3.根据权利要求1所述的设备,其中所述可植入矫形设备包括生物材料。4.根据权利要求3所述的设备,其中所述生物材料是生物相容材料、生物复合材料、仿生材料、生物活性材料、纳米材料、部分可吸收材料、完全可吸收材料、组织形成材料、双相材料、可置换材料、移植物材料或前述材料的任何组合。5.根据权利要求4所述的设备,其中所述双相材料包括固体组分和非固体组分,并且其中所述非固体组分是凝胶,所述凝胶具有弹性体性能和粘度,以便当所述设备被植入在治疗部位处时充分阻止凝胶从所述设备上滴落。6.根据权利要求5所述的设备,其中所述粘度大于约1.0mPa-s。7.根据权利要求5所述的设备,其中所述粘度介于约1.5mPa-s与5.0mPa-s之间。8.根据权利要求5所述的设备,其中所述双相材料的所述非固体组分表现出粘弹性性质。9.根据权利要求4所述的设备,其中所述生物材料包括抗微生物剂和/或化学治疗剂。10.根据权利要求1所述的设备,其中所述解剖关节是哺乳动物的髋关节、膝关节、踝关节、肩膀关节、肘关节、腕关节、手指关节、脚趾关节或脊柱关节。11.根据权利要求10所述的设备,其中所述解剖关节选自由髋臼关节、肩锁关节、股膝关节、股胫关节、盂肱关节、肱桡关节、肱骨关节、指节间关节、掌骨关节、桡尺关节和距骨小腿骨关节组成的组。12.根据权利要求10所述的设备,其中所述解剖关节是人类膝关节。13.根据权利要求1所述的设备,其中所述病症选自由髌骨软骨软化症、孤立性软骨骼缺陷、幼年特发性关节炎、韧带缺陷关节炎、骨坏死、骨关节炎、剥离性骨软骨炎、髌骨不稳定、韧带损伤后关节病、半月板切除术后关节炎、半月板切除术后关病症、创伤后关节炎,化脓性关节炎、类风湿性关节炎、骨软骨骼缺陷、软骨下骨不全、骨折或超负荷(意味着骨折前状态)和遗传缺陷组成的组。14.根据权利要求1所述的设备,其中所述多个窗孔是可变尺寸的,以便为不同的组织类型提供支撑并促进所述治疗部位处的愈合修复。15.根据权利要求14所述的设备,其中所述侧壁的所述第二部分上的所述突起之间的所述多个窗孔的尺寸介于约300微米与1200微米之间以促进骨骼生长。16.根据权利要求14所述的设备,其中所述第一部分的所述面向关节端上的所述多个窗孔的尺寸介于约400微米至800微米之间以促进软骨生长。17.根据权利要求15所述的设备,其中所述多个窗孔是孔隙,所述孔隙的直径尺寸约800微米以促进骨骼生长。18.根据权利要求16所述的设备,其中所述多个窗孔是孔隙,所述孔隙的直径尺寸约500微米以促进软骨生长。19.根据权利要求1所述的设备,其中所述设备的外表面至少部分被纹理化以增加所述设备的表面积。20.根据权利要求19所述的设备,其中所述至少部分纹理包括凹坑图案。21.根据权利要求19所述的设备,其中所述至少部分纹理包括图案构型内的图案。22.根据权利要求19所述的设备,其中所述外表面至少部分涂覆有材料。23.根据权利要求22所述的设备,其中所述材料涂层是生物材料,所述生物材料促进组织生长、组织分化和/或组织吸引。24.根据权利要求22所述的设备,其中所述材料涂层被选择性地涂覆以在所述设备的外表面上创建较厚涂层区域和较薄涂层区域。25.根据权利要求22所述的设备,其中所述材料涂层被喷涂在所述设备的外表面上或结合到所述设备的外表面或沉积在所述设备的外表面上。26.根据权利要求1所述的设备,其中所述第二部分的所述侧壁包括从所述配合端延伸到所述前端的一个或多个血管沟槽。27.根据权利要求26所述的设备,其中所述一个或多个血管沟槽提供用于血液粘附的表面区域。28.根据权利要求26所述的设备,其中所述一个或多个血管沟槽以大致平行的构型延伸以促进血流毛细管现象并阻止血流湍流。29.根据权利要求26所述的设备,其中所述一个或多个血管沟槽以大致弹簧形状的构造延伸,以促进血流毛细管现象并阻止血流湍流。30.根据权利要求1所述的设备,其中所述设备被构造用于定制生产,定制设备对应于特定关节解剖结构。31.根据权利要求30所述的设备,其中所述特定关节解剖结构包括双极缺陷或性别特异性差异。32.根据权利要求30所述的设备,其中所述定制生产包括增材制造(AM)、直接金属激光烧结(DMLS)、选择性激光烧结(SLS)、选择性激光熔融(SLM)、金属注射成型(MIM)、激光工程网成型(LENS)、3D打印或计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)技术。33.根据权利要求30所述的设备,其中所述定制设备是单体设备或模块化设备。34.根据权利要求3所述的设备,其中所述设备构造成当所述生物材料在所述设备植入后或植入前施用时接受并保留一定量的所述生物材料。35.根据权利要求34所述的设备,其中所述量经由针注射器、荧光镜引导器或超声波引导器在植入后施用。36.根据权利要求3所述的设备,其中载体物质附接到所述设备,并且所述载体物质是聚合物或生物材料或药物或其混合组合。37.根据权利要求36所述的设备,其中所述载体物质是以海绵状基质排列构造的聚合物。38.根据权利要求36所述的设备,其中所述载体物质是包括软骨、骨软骨、富血小板血浆、趋化物质或细胞分化物质的生物材料。39.根据权利要求38所述的设备,其中所述细胞分化物质包括干细胞。40.根据权利要求39所述的设备,其中所述干细胞是被构造成当所述设备植入所述治疗部位时迁移到所述设备的可注射间充质干细胞(MSC)。41.根据权利要求3所述的设备,其中所述生物材料由盖子容纳。42.根据权利要求1所述的设备,其中所述第二部分的所述侧壁具有从所述配合端到所述前端的锥度,并且所述锥度具有可变构型或可调节构型。43.根据权利要求42所述的设备,其中所述第二部分的所述侧壁的外壁具有从所述配合端到所述前端介于约1.0度和9.0度之间的锥度。44.根据权利要求42所述的设备,其中所述第二部分的所述侧壁的内壁具有从所述配合端到所述前端介于约1.0度到9.0度之间的锥度。45.根据权利要求1所述的设备,其中所述内壁上的所述突起和所述外壁上的所述突起均被构造成当所述设备植入治疗部位中时与骨接合。46.根据权利要求45所述的设备,其中所述突起包括可变螺距设计或一致螺距设计。47.根据权利要求46所述的设备,其中所述螺纹选自由反向切削螺纹、带凹口螺纹、锥形螺纹、支撑螺纹、公制螺纹、梯形螺纹、顶杆螺纹、管直螺纹、统一螺纹、定制螺纹和多螺纹组成的组。48.根据权利要求47所述的设备,其中所述锥形螺纹被构造成不断地换取新骨骼以使剥离最小化并增加所述治疗部位处的保持力。49.根据权利要求1所述的设备,其中所述设备还包括至少三根支柱,每根支柱在所述外围立柱和所述中心立柱之间延伸并连接所述外围立柱和所述中心立柱,并且每根支柱由此支撑所述中心立柱。50.根据权利要求49所述的设备,其中所述至少三根支柱包括在所述至少三根支柱下方延伸的一个或多个喇叭口,所述喇叭口被构造成抵抗在所述治疗部位处的骨骼内的沉降。51.根据权利要求49所述的设备,其中所述至少一个喇叭口是锥形喇叭口、螺旋形喇叭口、带凹口喇叭口或带倒钩喇叭口构型。52.根据权利要求51所述的设备,其中所述螺旋形喇叭口包括大于45度的角度并且所述喇叭口被构造成自锁。53.根据权利要求1所述的设备,其中所述第二部分的所述配合端包括被构造成大致密封滑液的非螺纹压配合部分。54.根据权利要求1所述的设备,其中垫圈能附接到所述第一部分的所述面向关节端,所述垫圈具有几何形状。55.根据权利要求54所述的设备,其中所述垫圈的几何形状包括在横截面侧向透视图上看到的凸形、凹形或平坦轮廓。56.根据权利要求54所述的设备,其中所述垫圈的几何形状被构造成碗状以容纳生物材料并促进所述治疗部位处的组织向内生长。57.根据权利要求54所述的设备,其中所述垫圈的几何形状包括容纳生物材料并且接合在所述治疗部位处的组织的腔室。58.根据权利要求57所述的设备,其中所述腔室具有被构造成保持所述生物材料的悬突唇部。59.根据权利要求54所述的设备,其中所述垫圈的几何形状能独立地定制并且被构造成匹配所述治疗部位处的骨骼的形貌。60.根据权利要求54所述的设备,其中所述可附接垫圈包括螺纹附件、叉附件、滑动锁定附件、卡扣附件或带凹口附件。61.根据权利要求54所述的设备,其中所述垫圈被构造成在所述垫圈在所述治疗部位处附接到所述设备之后的一段时间内能被部分或完全吸收,所述垫圈被构造成促进引导组织再生(GTR)。62.根据权利要求3所述的设备,其中所述生物材料包括用基质促进物质浸渍的多孔材料,所述物质支撑祖细胞群。63.根据权利要求1所述的设备,其中所述突起是螺纹。64.根据权利要求1所述的设备,其中所述设备的宽度和长度分别包括介于约0.3和2.0之间的纵横比。65.一种用于修复解剖关节并改善关节病症的方法,该方法包括:提供至少一个具有可变几何形状和厚度的非伸缩式单壁主承载支柱元件,其具有纵向主体,所述纵向主体具有敞开的相对端部以及适于插入软骨下骨内的垂直布置的内边缘和垂直布置的外边缘;使垂直布置的外边缘对齐以配合治疗部位处的软骨下骨;通过所述垂直布置的外边缘将垂直形成在其中的多个中空沟槽与纵向插入保持器接合;在所述至少一个非伸缩单壁主承载支柱元件插入在所述治疗部位处的所述软骨下骨内期间,使用所述纵向插入保持器穿透所述软骨下骨;通过对齐垂直布置的内边缘以在插入期间首先穿透软骨下骨,将所述至少一个非伸缩单壁主承载支柱元件保持在软骨下骨内的适当位置上;并且将所述纵向主体的多孔部分定位在所述治疗部位处,以通过血管、桥接骨和穿过多孔部分的其他生物元素促进愈合。66.一种在软骨下骨上的治疗部位处制备缺陷以修复解剖关节并改善关节病症的方法,该方法包括:通过手术进入治疗部位;送入尺寸测量器械,该尺寸测量器械具有近端、远端和布置在该近端和远端之间的圆柱形构件,该圆柱形构件具有用于接纳引导丝的内腔;将所述尺寸测量器械的远端居中定位于所述软骨下骨上的治疗部位处的所述缺陷上方,该远端具有同心环并且每个环具有已知的直径;通过比较缺陷直径与所述尺寸测量器械上的最接近的对应已知直径来测量所述缺陷的直径;将所述引导丝插过圆柱形构件的内腔,同时将所述尺寸测量器械的远端居中定位在缺陷上方;使所述软骨下骨与所述引导丝的远端接触;通过将所述引导丝可逆地附接到所述软骨下骨来标记所述缺陷的中心;通过所述引导丝移除所述尺寸测量器械;选择具有与所述缺陷的测量直径大致匹配的直径的埋头孔器械;将埋头孔器械定位在所述引导丝上;同时旋转并降低所述埋头孔以接合软组织和所述软骨下骨;用所述埋头孔穿透所述软骨下骨来形成孔,该孔具有第一深度;通过所述引导丝移除所述埋头孔;将空心钻定位在所述引导丝上;移除所述软骨下骨的内部圆形部分,同时通过同时将空心钻旋转并降低到埋头孔的中心而将所述软骨下骨的中心桩保持在大致未受干扰的自然状态下,所述内部圆形部分具有第二深度;通过所述引导丝移除所述空心钻;将可植入矫形设备放置在所述中心桩的顶部上的所述孔中,其中在植入时,所述中心桩被所述设备的中空中心立柱接受;使用驱动器械将矫形设备固定到所述孔中;移除所述驱动器械;将所述引导丝与所述软骨下骨分离;并移除所述引导丝。67.根据权利要求66所述的方法,还包括以下步骤:提供可充胀包膜;在塌陷位置下将所述可充胀包膜插入所述解剖关节中;并且至少部分地将所述包膜扩展至充胀位置,以使周围组织由于膨胀压力而移位。68.根据权利要求66所述的方法,其中所述第一深度允许所述可植入矫形设备以与所述软骨下骨的表面大致齐平的定向放置。69.根据权利要求66所述的方法,其中所述第二深度促进围绕所述中心桩的顶部和每一侧的血液流动,以便于修复所述治疗部位处的所述解剖关节。70.根据权利要求66所述的方法,其中将软骨下骨的中心桩保持在大致未受干扰状态下为所述治疗部位提供结构完整性并且便于修复所述解剖关节。71.根据权利要求66...
【专利技术属性】
技术研发人员:D·迪,C·莫勒,
申请(专利权)人:软骨解决方案股份有限公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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