CN109259897A - 具有网的骨植入物 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于将骨植入物安放在手术部位处的套件。所述套件包含具有界定通道的内表面的第一套筒，以及具有外表面和内表面的第二套筒。第二套筒的内表面界定内通道。第二套筒的外表面被配置成可滑动地接合第一套筒的通道的内表面。还提供了包含网材料的骨植入物。所述网状材料被安置在第一套筒的通道的一部分中，或安置在第二套筒的内通道的一部分中，或安置在第一套筒的通道的所述部分和第二套筒的内通道的所述部分两者中，由此滑动第二套筒的外表面将骨植入物安放在手术部位处。还提供了骨植入物和植入方法。

Description

具有网的骨植入物

背景技术

骨移植和骨替代材料在骨科中是已知的。虽然骨创伤可能在不形成疤痕组织的情况下再生，但骨折和其他骨科损伤需要长时间愈合，在这段时间期间不能够无辅助支撑生理负载常常需要金属钉、螺钉、棒、板和网来代替受伤骨的机械功能。然而，与骨相比金属明显更加坚硬。金属植入物可能导致植入部位周围骨密度因应力阻挡而降低。生理应力和腐蚀可引起金属植入物断裂。与可通过重塑使小损伤愈合以防止更大面积的损伤和断裂的骨不同的是，损坏的金属植入物仅可被更换或移除。身体的天然细胞愈合和重塑机制协调通过破骨细胞移除骨和骨移植物并且通过成骨细胞形成骨。

通常，通过用骨移植物填充骨修复部位来实现骨组织再生。随着时间的推移，骨移植物被宿主并入，并且新骨重塑骨移植物。为了放置骨移植物，通常使用整体骨移植物或形成包含在载体中的颗粒状骨的骨植入物。通常，所形成的植入物无论是整体的还是颗粒状且处于载体中的，在植入时基本上是固体，并因此不贴合植入部位。此外，植入物在植入时基本上为完整的，并因此几乎不提供定制能力，例如通过添加自体移植物定制。

另外，所形成的植入物时常因为其形状和固体状态而迁移离开骨修复部位。为了确保移植物融合的良好结果，常为有益的的是确保骨移植物不会从修复部位迁移。同样有益的是实施有助于适当移植固定和放置的方法和装置。

骨移植物的用途一般受移植物的可供使用的形状和尺寸限制。使用皮质骨之骨移植物由于其有限的孔隙率而重塑缓慢。传统的骨替代材料和骨片更讯速地重塑，但不能立即提供机械支撑。此外，虽然骨替代材料和骨片可用以填充不规则形状的骨缺陷，但这类材料也不适合于包覆骨或表面重修骨。

因此，提供减轻或预防手术部位处的移植迁移的可定制骨植入物、装置和套件将为有益的。植入这些可定制骨植入物和装置的方法将同样是有益的。

发明内容

提供改良骨植入物、装置、套件和方法，其减轻或预防在其被安放于手术部位之后骨植入物的迁移。在一个实施例中，提供用于在手术部位处安放骨植入物的套件。套件包含内部表面的第一套筒(例如，第一扩张器)，所述内部表面具有界定通道。提供具有外表面和内表面的第二套筒(例如，第二扩张器)。第二套筒的内表面界定内通道。第二套筒的外表面配置成与第一套筒的通道内表面可滑动地接合。还提供包含网状材料的骨植入物。网状材料安置在第一套筒的通道的一部分中或安置在第二套筒的内通道的一部分中或第一套筒的通道部分和第二套筒的内通道部分两者中，以使得滑动第二套筒的外表面将骨植入物安放在手术部位处。

在一些实施例中，提供骨植入物。骨植入物包含网体，其具有远端和近端的以及置于其间的隔室。隔室被配置成接受骨材料。提供安置于网体近端处或其附近的第一圆柱形部件，和安置于网体远端处或其附近的第二圆柱形部件。第一圆柱形部件和第二圆柱形部件被配置成与脊柱杆(spinal rod)接合，以有助于在手术部位处骨材料的密闭。

第一圆柱形部件和第二圆柱形部件包含配置成接受螺杆的通孔，以将网状材料或第一圆柱形部件和第二圆柱形部件紧固在脊柱杆上。第一圆柱形部件和第二圆柱形部件是可再吸收扣环，其被配置成与脊柱杆至少可滑动地接合。在一些实施例中，网状材料为网形、吊床形、袋状、为刚性套管预成型形状或其组合。骨材料包含完全脱矿的骨纤维和表面脱矿的骨片。

在一个实施例中，提供骨植入物。骨植入物包含含有近端和远端的骨材料体。近端包含具有第一开口的头端部分，所述第一开口被配置成接受骨紧固件。骨植入物还包括被配置成至少部分地包围骨材料体的骨材料覆盖物。骨材料覆盖物包括近端和远端以及置于其间的通道。通道被配置成可滑动地接受骨材料体的近端和远端。骨材料覆盖物包括与通道相交并且在通道横向上的第二开口。第二开口被配置成与第一开口对准，并且在骨材料体可滑动地收纳于骨材料覆盖物的通道中时接受骨紧固件。

在一些实施例中，骨材料覆盖物包含第三开口以便于释放骨材料。在一些实施例中，骨材料体包含细长部分并且骨材料覆盖物包含细长覆盖物部分。骨材料体的细长部分对应于骨材料覆盖物的细长覆盖物部分，由此骨材料体完全被骨材料覆盖物包围。

在一些实施例中，提供在患者皮肤下方的手术部位处植入骨植入物的方法，所述方法包含：将多个骨紧固件、脊柱杆和骨植入物递送到手术部位，所述骨植入物包含具有远端和近端以及置于其间的隔室的网体，所述隔室被配置成接受骨材料；安置在网体的近端处或其附近的第一圆柱形部件，所述第一圆柱形部件被配置成与脊柱杆接合以有助于在手术部位处骨材料的密闭，以及安置在网体的远端处或其附近的第二圆柱形部件，所述第二圆柱形部件被配置成与脊柱杆接合以有助于在手术部位处骨材料的密闭；将多个骨紧固件连接到手术部位；将第一圆柱形部件和第二圆柱形部件连接到脊柱杆；以及将脊柱杆以固定接合形式连接到多个骨紧固件。

虽然公开了多个实施例，但是根据以下结合附图阅读的详细描述，本申请的其它实施例对于本领域技术人员将变得显而易见。显而易见，本公开能够在各种明显的方面进行修改，所有这些都不脱离本公开的精神和范畴。因此，详细描述本质上被认为是说明性的而不是限制性的。

附图说明

由结合以下附图的具体说明将更易于了解本公开，在附图中：

图1为用于将骨植入物安放到手术部位的套件的截面视图。套件包含第一套筒(例如，扩张器)和第二套筒(例如，扩张器)。第二套筒被配置成与第一套筒的通道可滑动地接合。还提供包含网状材料的骨植入物。第一套筒和第二套筒将骨植入物安放到手术部位。骨植入物随后通过紧固元件连接到手术部位。在图1中，骨植入物安置在第二套筒内通道的一部分中，由此滑动第二套筒的外表面将骨植入物安放到手术部位处。

图2为图1套件组件的截面视图。在图2中，骨植入物安置在第一套筒通道的一部分和第二套筒内通道的一部分两者中，由此滑动第二套筒的外表面将骨植入物安放到手术部位。

图3为安置在图1的第一套筒通道内的第二套筒的透视图，并且网状材料从第一套管和第二套管中纵向延伸出来。

图4为包含网和骨材料的骨植入物的透视图，所述骨植入物通过固定到网的扣环连接到脊柱杆。

图5是图4的网的透视图。

图6为骨植入物的透视图，所述骨植入物包含密闭网袋和安置在网袋内的骨材料。骨植入物悬挂于连接到脊柱杆的圆柱形部件(例如，环)上。

图7为刚性、套管式和半球形的包含网的骨植入物的透视图。网具有隔室来固定骨材料。骨植入物抵靠并且黏附到脊柱杆的下表面。

图8为包含骨材料体和骨材料覆盖物的骨植入物的透视图。骨材料体被配置成在骨材料覆盖物内可滑动接合，并且骨植入物被配置成与骨紧固件接合。图9为图8的骨植入物的侧视图，其邻近第一脊椎安置并且处于邻近第二脊椎安置之第二相同骨植入物的锁闭构造。骨植入物通过骨紧固件邻近脊椎安置并接触。两个骨植入物在手术部位处形成骨锁定。

应理解，图式不是按比例绘制。此外，图中对象之间的关系可以不按比例，并且实际上关于尺寸可以具有相反关系。

这些图式旨在帮助理解和明晰各所示物品的结构，并因此，为了示出一种结构的具体特征，可能放大一些特征。

具体实施方式

定义

出于本说明书和所附权利要求书的目的，除非另有指示，否则在本说明书和权利要求书中使用的表达成分的量、材料的百分比或比例、反应条件和其它数值的所有数字应理解为在所有情形下均由术语“约”修饰。类似地，当通过使用先行词“约”将数值表示为近似值时，应理解特定值形成所述值的+/-10％的另一个实施例。因此，除非作相反指示，否则在以下说明书和所附权利要求书中所阐述的数字参数是可以取决于试图通过本公开获得的所期望性质而变化的近似值。最低限度地，并且不试图限制等效物原则应用于权利要求书的范围，至少应根据所报告的有效数字的数目并且通过应用一般舍入技术来解释每个数值参数。此外，如说明书以及包括所附权利要求书中所使用，单数形式“一(a/an)”和“所述(the)”包括复数形式，并且对特定数值的引用至少包括所述特定值，除非上下文另外明确规定。范围在本文中可表达为从“约”或“近似”一个特定值和/或搭到“约”或“近似”另一个特定值。当表达这样的范围时，另一个实施例包括从一个特定值和/或到另一个特定值。

尽管阐述本申请的广泛范围的数字范围和参数是近似值，但具体实例中所阐述的数值是尽可能精确地报告的。但是，任何数值固有地含有某些由其对应测试测量值中所发现的标准差必然造成的误差。此外，本文公开的所有范围都应理解为涵盖其中包含的任何和所有子范围。例如，“1到10”的范围包括最小值1和最大值10之间(并且包括最小值1和最大值10)的任何和所有子范围，即，具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值的任何和所有子范围，例如5.5到10。

生物活性剂或生物活性化合物在本文中用于指改变、抑制、激活或以其它方式影响生物或化学事件的化合物或实体。举例来说，生物活性剂可以包括(但不限于)成骨或软骨形成蛋白或肽；抗AIDS物质；抗癌物质；抗生素；免疫抑制剂；抗病毒物质；酶抑制剂；激素；神经毒素；阿片类药物；安眠药；抗组胺剂；润滑剂；镇静剂；抗惊厥剂；肌肉松弛剂和抗帕金森病物质；抗痉挛剂和肌肉收缩剂，包括通道阻断剂；缩瞳药和抗胆碱能剂；抗青光眼化合物；抗寄生虫和/或抗原虫化合物；细胞-细胞外基质相互作用的调节剂，包括细胞生长抑制剂和抗粘附分子；血管舒张剂；DNA、RNA或蛋白质合成抑制剂；抗高血压药；镇痛剂；退烧药；类固醇和非类固醇消炎剂；抗血管生成因子；血管生成因子；抗分泌因子；抗凝剂和/或抗血栓剂；局部麻醉剂；眼药；前列腺素；抗抑郁药；抗精神病物质；止吐药；和显影剂。在某些实施例中，生物活性剂是药物。生物活性剂还包括RNA，如siRNA，和破骨细胞刺激因子。在一些实施例中，生物活性剂可以是停止、移除或降低骨生长抑制剂活性的因子。在一些实施例中，生物活性剂是生长因子、细胞因子、细胞外基质分子或其片段或衍生物，例如细胞连接序列，如RGD。适用于本申请中的生物活性剂和特定药物的更完整清单可以见于AxelKleemann和Jurgen Engel的《药物：合成、专利、应用(Pharmaceutical Substances:Syntheses,Patents,Applications)》,Thieme Medical Publishing,1999；SusanBudavari等人编辑的《默克索引：化学试剂、药物及生物试剂大全(Merck Index:AnEncyclopedia of Chemicals,Drugs,and Biologicals)》,CRC Press,1996；以及位于马里兰州罗克维尔(Rockville Md)的United States Pharmacopeia Convention,Inc.出版的《美国药典-25/国家处方集-20(United States Pharmacopeia-25/National Formulary-20)》,2001，其各自以引用的方式并入本文中。

如本文所用，生物相容性旨在描述材料在体内施用时不诱导非所期望的长期效应。

如本文所使用，骨是指自体、同种异体、异种或转基因来源的皮质骨、松质骨或皮质松质骨。

如本文所用，骨移植物是指根据本文所述实施例制备的任何植入物，并且因此可以包括如骨材料和骨膜的表达。

如本文所用，脱矿是指通过从组织(例如骨组织)去除矿物材料而产生的任何材料。在某些实施例中，可以将脱矿骨材料添加到骨空隙填充物中。本文所述的脱矿骨材料包括含有小于5重量％、4重量％、3重量％、2重量％或1重量％钙的制剂。部分脱矿骨(例如具有大于5重量％钙但含有小于100％的原始起始量的钙的制剂)也被认为处于本公开的范围内。在一些实施例中，部分脱矿骨含有大于5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％的原始起始量的钙的制剂。在一些实施例中，脱矿骨具有其原始矿物质含量的小于95％。在一些实施例中，脱矿骨具有其原始矿物质含量的小于95％、90％、85％、80％、75％、70％、65％、60％、55％、50％、45％、40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％或5％。脱矿意图涵盖如“基本上脱矿”、“部分脱矿”、“表面脱矿”和“完全脱矿”之类的表述。在一些实施例中，骨的部分或全部表面可以被脱矿。例如，骨材料的部分或全部表面可以被脱矿达到约100到约5000微米，或约150微米到约1000微米的深度。在一些实施例中，骨材料的部分或全部表面可被脱矿到以下深度：约100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1050、1100、1150、1200、1250、1300、1350、1400、1450、1500、1550、1600、1650、1700、1750、1800、1850、1900、1950、2000、2050、2100、2150、2200、2250、2300、2350、2400、2450、2500、2550、2600、2650、2700、2750、2800、2850、2900、2950、3000、3050、3100、3150、3200、3250、3300、3350、3400、3450、3500、3550、3600、3650、3700、3750、3800、3850、3900、3950、4000、4050、4100、4150、4200、4250、4300、4350、4400、4450、4500、4550、4600、4650、4700、4750、4800、4850、4900、4950到约5000微米。视需要，骨材料可包含脱矿材料。

部分脱矿骨意图指按重量计具有大于5％钙但含有小于100％的原始起始量的钙的制剂。在一些实施例中，部分脱矿骨包含5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98和/或99％的原始起始量的钙。

在一些实施例中，脱矿骨可以是表面脱矿约1-99％。在一些实施例中，脱矿骨是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98和/或99％表面脱矿的。在不同实施例中，脱矿骨可以是表面脱矿约15-25％。在一些实施例中，脱矿骨是15、16、17、18、19、20、21、22、23、24和/或25％表面脱矿的。

如本文所使用，脱矿骨基质(Demineralized bone matrix，DBM)是指通过从骨组织移除矿物质材料而产生的任何材料。在一些实施例中，如本文所用的DBM组合物包括含有小于5重量％钙且在一些实施例中小于1重量％钙的制剂。在一些实施例中，DBM组合物包括含有按重量计小于5、4、3、2和/或1％钙的制剂。在其它实施例中，DBM组合物包含部分脱矿骨(例如具有大于5重量％钙但含有小于100％的原始起始量的钙的制剂)。

如本文所用，骨传导性是指物质充当骨可以沿其生长的模板或物质的能力。

如本文所使用，成骨是指含有能够分化成骨组织的活细胞的材料。

如本文所用，骨诱导性是指能够从宿主募集具有刺激新骨形成潜力的细胞的品质。任何能够诱导动物软组织中异位骨形成的材料都被认为是骨诱导性的。例如，在根据Edwards等人,“人类脱矿骨的骨诱导：在大鼠模型中表征(Osteoinduction of HumanDemineralized Bone:Characterization in a Rat Model),”《临床骨科和相关研究(Clinical Orthopaedics&Rel.Res.)》,357:219-228,1998年12月的方法分析时，大多数骨诱导性材料在无胸腺大鼠中诱导骨形成，所述文献以引入的方式并入本文中。

如本文所用，表面脱矿是指骨源性元件的原始无机矿物质含量为至少约90重量％。在一些实施例中，表面脱矿含有其原始无机材料的至少约90、91、92、93、94、95、96、97、98和/或99重量％。如本文所用，表述“完全脱矿”是指骨含有其原始矿物质含量的小于8％。在一些实施例中，完全脱矿含有其原始矿物质含量的约小于8、7、6、5、4、3、2和/或1％。

应用于本申请的DBM纤维的表述“平均长度与平均厚度比”是指纤维的最长平均尺寸(平均长度)与其最短平均尺寸(平均厚度)之比。这也被称为纤维的“纵横比”。

如本文所用，纤维状是指纤维的平均长度与平均厚度比或纵横比为约50:1到约1000:1的骨元件。在一些实施例中，纤维的平均长度比平均厚度比或纵横比为约50:1、75:1、100:1、125:1、150:1、175:1、200:1、225:1、250:1、275:1、300:1、325:1、350:1、375:1、400:1、425:1、450:1、475:1、500:1、525:1、550:1、575:1、600:1、625:1、650:1、675:1、700:1、725:1、750:1、775:1、800:1、825:1、850:1、875:1、900:1、925:1、950:1、975:1和/或1000:1。在整体外观上，纤维状骨元件可以被描述为骨纤维、细线、窄条或薄片。通常，在生产薄片时，它们的边缘往往会向上朝着彼此卷起。纤维状骨元件可以大体上呈线性外观或者这些骨元件可以卷曲而类似弹簧。在一些实施例中，骨纤维具有不规则形状，包括例如线形、蛇形或弯曲形状。骨纤维是脱矿的，然而当特定实施例需要时，可以保留一些原始矿物质含量。在不同实施例中，骨纤维是矿化的。在一些实施例中，纤维是脱矿和矿化的组合。

如本文所用，非纤维状是指平均宽度基本上大于纤维状骨元件的平均厚度或纵横比小于约50:1到约1000:1的元件。非纤维状骨元件以基本上规则的方式或特定的构造成形，例如三棱柱、球体、立方体、圆柱体和其它规则形状。相反，如碎片、碎屑或粉末之类的颗粒具有不规则或随机的几何形状。应理解，在本申请的元件的制造中会发生尺寸上的一些变化，并且展示这种尺寸上的变化性的元件在本申请的范围内，并且旨在在本文中被理解为处于由“大部分不规则”和“大部分规则”表述建立的边界内。

术语“扣环”是指环或边缘条。扣环一般在每一侧上是扩口或带圈的，以使其保持在原位。在一些实施例中，这些可以与棒可滑动地接合。

术语“骨紧固件(bone fastener/bone fasteners)”是指多轴向螺钉、单轴向螺钉、固定轴螺钉、径向调节螺钉、横向径向调节螺钉、椎弓根螺钉(pedicle screw)、单平面螺钉、小面螺钉、组织穿透螺钉、常规螺钉、扩展螺钉和/或柱形件(posts)。

骨植入物、装置、套件和方法可用于治疗脊柱病症，例如退行性椎间盘疾病、椎间盘突出、骨质疏松、脊椎前移、狭窄症、脊柱侧凸和其它弯曲异常、脊柱后凸、肿瘤和骨折。骨植入物、装置、套件和方法可用于其它骨和骨骼相关的应用，包括与诊断和疗法相关的那些应用。其还可替代地用于手术治疗，其中患者呈俯卧位或仰卧位，和/或采用不同手术途径接近脊柱、包括前侧、后侧、后侧中线、正侧面、后外侧和/或前外侧途径，以及其它身体区域中的途径。骨植入物、装置、套件和方法可替代地与用于治疗脊柱的腰椎、颈椎、胸部、骶骨和骨盆区域的程序一起使用。其还可对动物、骨模型和其它无生命被作用物(例如在培训、测试和论证中)使用。

在不同实施例中，骨植入物包含聚(丙交酯-共-乙交酯))(PLGA)、聚丙交酯(PLA)、聚乙交酯(PGA)、D-丙交酯、D,L-丙交酯、L-丙交酯、D,L-丙交酯-共-ε-己内酯、D,L-丙交酯-共-乙交酯-共-ε-己内酯、L-丙交酯-共-ε-己内酯或其组合。

在一些实施例中，骨植入物、装置、套件和方法在微创手术中使用以在形成背侧融合层或使其去皮质时提供最佳化工作流程以及递送骨移植物。

在一个实施例中，提供与连续扩张器的内径配合的内置式内部滑杆机构。可再吸收骨网与机构连接，使得机构可将骨网放置通过扩张器以覆盖融合部位以及置于融合部位中的骨移植物。随后通过可再吸收骨钉或螺钉使骨网锚定于融合部位，以将骨移植物定位于融合部位处并且防止迁移。还可将骨移植物放置到骨网自身中且随后放下到融合部位，当用骨钉钉在原位时其随后在融合部位中定位于骨网内部。

在一个实施例中，提供设计有连接机构(例如内置式可再吸收扣环)的骨网。连接机构被配置成使骨网贴附到椎弓根螺钉杆，允许在融合部位处放置骨网。

在一个实施例中，螺钉设计有偏移量，允许将骨网固定在融合部位处以便维持移植物放置。替代地，偏移量经设计以将移植物固定在原位。

在一些实施例中，上述实施例以单一实施例提供，并且提供使用简单的、可以与现有脊椎固定器械一起使用的一体化系统。系统向用于骨融合的微创手术和微型开放式手术提供移植物递送和移植物定位能力。系统可用以与现有骨移植选择方案(如可自Metronic公司获得的)和其它产品一起使用。

套件

参看图1到3，提供配置成将骨植入物安放到手术部位41并且防止骨植入物在安放之后从手术部位迁移的套件10。套件包含第一套筒，例如第一扩张器12。第一扩张器被配置成用于与第二套筒(例如，第二扩张器)和骨植入物接合，以使得将骨植入物安放到手术部位(例如，融合部位)。第一扩张器包括近端14和远端16，以及置于末端之间的纵向轴线。视手术部位的位置而定，远端可为锥形。第一扩张器包含界定通道20的内表面18，所述通道被配置成用于与第二扩张器的外表面和/或接合部件可滑动地接合。通道可为光滑的、纹理化的或可与接合部件配合。

第一扩张器包括直径d₁，其大于第二扩张器的直径。第一扩张器的直径可为约12毫米(mm)到约100mm、约20mm到约80mm、约25mm到约70mm、约30到约60mm或约40mm到约50mm。第一扩张器可为所选择长度L₁，例如约1吋到约20吋、约1吋到约15吋、约1吋到约10吋、约1吋到约5吋、约5吋到约20吋、约5吋到约15吋、约5吋到约10吋、约10吋到约20吋或约10吋到约15吋。第一扩张器可经颜色编码，由此医疗人员可容易地选择用于特定手术部位的适当扩张器直径。第一扩张器亦可包括视觉标志，例如设置在外表面上的刻度，其被配置成提供扩张器沿手术路径向下到手术部位的移动和深度的进程的视觉指示。

套件还包括第二套筒，例如，第二扩张器22。第二扩张器被配置成用于与第一扩张器的通道和骨植入物可滑动地接合，由此可将骨植入物安放到手术部位(例如，融合部位)。第二扩张器包含包括近端24和远端26，以及置于末端之间的纵向轴线。远端被配置成用于与骨植入物的一部分接合。远端可包括有助于第二扩张器与骨植入物接合的捕获机构28。在一些实施例中，捕获机构可包括但不限于化学捕获机构，如生物粘合剂或胶、黏固剂、胶布、组织粘合剂或其组合。捕获机构还可为机械捕获机构，如钩、锚件、纽扣、固定夹、搭扣、摩擦配件、加压配件、扩展铆钉、吻合钉、钉子、柱形件、连接器或其组合。

第二扩张器包括外表面30和界定内通道34的内表面32。外表面包括被配置成用于与第一扩张器的通道可滑动地接合的接合部件36。接合部件可包含齿、槽、压入配合表面、键合表面、球轴承或其组合。接合部件可由如本文所揭示的一种或多种金属、塑胶、聚合物或其组合制备。内通道被配置成用于与骨植入物的至少一部分接合。

在一些实施例中，将骨植入物的一部分安置在第一扩张器的通道中、安置在第二扩张器内通道的一部分中，或如图2所示将植入物的一部分安置在第一扩张器通道的部分和第二扩张器内通道的部分两者中，由此沿着图3中箭头A所示方向滑动第二扩张器的外表面将骨植入物安放在手术部位处。第二扩张器包括直径d₂，其小于第一扩张器的直径d₁。第二扩张器的直径可为约8毫米(mm)到约80mm、约10mm到约70mm、约15mm到约60mm、约20到约50mm或约30mm到约40mm。第二扩张器可为所选择长度L₂，例如约1吋到约20吋、约1吋到约15吋、约1吋到约10吋、约1吋到约5吋、约5吋到约20吋、约5吋到约15吋、约5吋到约10吋、约10吋到约20吋或约10吋到约15吋。第二扩张器可经颜色编码，由此医疗人员可容易地选择用于特定手术部位的适当第二扩张器直径。第二扩张器还可包括视觉标志，例如设置在外表面上的刻度，其被配置成提供第二扩张器沿第一扩张器的通道和/或手术路径向下到手术部位的移动和深度的进程的视觉指示。

举例来说，网状材料40的表面区域可具有大于第一扩张器的直径和/或第二扩张器的直径和/或长度。在图2中示出的压缩构造中，网状材料40容纳在第一扩张器12内，因为第一扩张器的直径较小并且网被压缩在扩张器内。然而，当网状材料40从第一扩张器12安放时，网状材料40扩展到如图3所示的未压缩或扩展状态，在这种情况下其可包围骨材料或紧固到手术部位。通过这种方式，骨材料将不会从手术部位迁移。在一些实施例中，第二扩张器22可用以将网状材料40和/或骨材料42放置在手术部位41处。

套件另外包括包含网状材料40和骨材料42的骨植入物38。骨植入物安置在横向轴线b上。网状材料可由可再吸收天然或合成聚合物制备，包括但不限于以下至少一种：聚(乳酸)(PLA)、聚(乙醇酸)(PGA)、聚(乳酸-共-乙醇酸)(PLGA)、蚕丝或其组合。网状材料可包括所选择的织纹，以赋予网柔性和可拉伸特征。网状材料还可为编绕的。

网状材料可具有不同程度的渗透性。其可以是可渗透的、半渗透的或不可渗透的。渗透性可能与细胞、液体、蛋白质、生长因子、骨形态发生蛋白或其它相关。在替代实施例中，网状材料可包含基本上固体的结构，如具有腔室、隔室或短纤茧(spun cocoon)的聚合物结构。

网状材料可具有任何合适的配置。举例来说，网状材料可为成形为袋形、环形、圆柱形、笼形、矩形形状、缝合线状线带、连续式管或任何其他构造。网状材料还可包含单个或多个隔室。举例来说，在管状实施例中，管可通过在管周围一个或多个点处系结绳索成形为多个隔室，或通过其它合适的机构，如卷曲、扭转、打结、钉合、缝合或其它。网状材料的构造可通过将提供于网状材料内的骨材料的类型来确定。

网状材料自身可为多孔网，由此可进行流体转移和细胞浸渗以使得成骨细胞可制造骨移植物。多孔网状材料的孔径可为约1微米到约2000微米、约1微米到约1500微米、约1微米到约1000微米、约1微米到约500微米、约1微米到约250微米、约100微米到约2000微米、约150到约1500微米、约200到约1000微米、约250到约500微米。在一些实施例中，孔径可为约1、10、20、50、80、100、120、150、180、200、220、250、280、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1250、1450、1650、1850和/或2000微米。

网状材料包括长度L3，并且在一些实施例中长度L3大于第二扩张器的直径d2但小于第一扩张器的直径d1。在一些实施例中，长度L3大于直径d1和d2两者，或小于直径d1和d2两者。网状材料的长度可为约5毫米(mm)到约120mm、约10毫米到约90mm、约8mm到约80mm、约20mm到约70mm、约30到约60mm、或约40mm到约50mm。

网状材料还可包含第一层和第二层，其中骨材料安置于其间。可将网状材料的第一层通过第一扩张器和第二扩张器的滑动接合安放到手术部位。随后可使骨材料层沉积于网状材料的第一层的上方，且随后将网状材料的第二层安放到骨材料上方。网状材料的第一层和第二层随后通过在安放到手术部位之前已施加到网或在安放到手术部位之后施加到网的(粘合剂)、固定夹、骨钉或胶布稠合在一起。网状材料还可为在安放到手术部位之前定制，或网状材料可用骨材料预填充/预装载。

骨材料包含完全脱矿的骨纤维和表面脱矿骨片。骨材料还可包含纤维、粉末、碎片、三棱柱、球体、立方体、圆柱体、破片或具有不规则或无规几何形状的其它形状。这些可以包括例如“基本上脱矿”、“部分脱矿”或“完全脱矿”皮质和/或松质骨。这些还包含表面脱矿化，其中骨构造的表面基本上脱矿、部分脱矿或完全脱矿，而骨构造的主体是完全矿化的。

套件还包括有助于将骨植入物固定到手术部位的紧固元件44。紧固元件可包括可再吸收螺钉、可再吸收骨钉、粘合剂或其组合。紧固元件还可包括但不限于生物粘合剂或胶、黏固剂、胶布、组织粘合剂、促使组织向内生长的生物固定元件(如多孔涂层或羟基磷灰石-磷酸三钙(HA/TCP)涂层)、多轴向螺钉、径向回转螺钉、椎弓根螺钉、单轴向螺钉、单平面螺钉、固定螺钉、锚件、组织穿透螺钉、常规螺钉、扩展螺钉、锚件、纽扣、固定夹、搭扣、摩擦配件、加压配件、扩展铆钉、吻合钉、钉子、粘合剂、柱形件、连接器和/或固定板。替代地，紧固元件可包含在湿润时变为粘性的材料。这种材料可以是例如基于蛋白质或明胶的材料。包括贻贝粘附蛋白和氰基丙烯酸酯的组织粘合剂可以用于赋予网状材料粘性。在其它实例中，藻酸盐或壳聚糖材料可以用于赋予网状材料粘性。在其它实施例中，可以将粘合剂物质或材料放置在网状材料的一部分上或网状材料的特定区域中以将网状材料的所述部分或区域锚定在在手术部位的适当位置处。

套件还可替代地或另外包括下文所述的骨植入物。在不同实施例中，套件可包括另外的部件，连同植入物组合到一起，来植入物和扩张器一起使用(例如，拭纸、针、注射器等)。套件可在第一隔室中包括网状材料。第二隔室可包括容纳骨材料、稀释剂的小瓶和局部植入物递送所需的任何其它器械。第三隔室可以包含手套、盖单、伤口敷料及用于保持植入过程的无菌性的其它手术用途，以及说明书小册子，所述小册子可以包含显示在如何植入骨植入物的图表。第四隔室可包括额外的针、紧固件和/或缝合线。每个工具可分别包装在经辐射灭菌的塑料小袋中。第五隔室可包括用于放射线照相成像的试剂。套件的盖板可包括植入程序的说明且可将透明度塑料盖放在隔室上以保持无菌性。

骨植入物

提供如图4到7中所示的骨植入物46，其与图1-3中的骨植入物38类似。骨植入物被配置成用于后外侧融合程序，但还可适用于愈合椎骨压缩骨折、椎间体融合、微创手术、后外侧融合、成人或小儿脊柱侧凸的矫正、治疗长骨缺损、骨软骨缺损、牙槽嵴增高(ridgeaugmentation)(牙齿/颅颌面(craniomaxillofacial)，例如缺齿患者)、减伤层下方(beneath trauma plate)、胫骨坪缺损、填充骨囊肿、伤口愈合、创伤周围、整形(美容/塑形/重建手术)等。

骨植入物包括具有远端50和近端52的网体48。隔室54和纵向轴线b置于网体远端与近端之间，并且腔室被配置成接受骨材料56。在一些实施例中，骨植入物为网形和/或吊床形的，如图4所示。在这种构造中，骨材料安置在网体的隔室内和/或在网体的外部。网形和/或吊床形骨植入物可能或可能不会包围整体移植物材料的全部。

骨植入物可在施用到手术部位之前定制或骨植入物可用骨材料预填充/预装载。网体可由可再吸收天然或合成聚合物制备，包括但不限于以下至少一种：聚(乳酸)(PLA)、聚(乙醇酸)(PGA)、聚(乳酸-共-乙醇酸)(PLGA)、蚕丝或其组合。网体可包括所选择的织纹，以赋予网柔性和可拉伸特征。网体还可为编绕和/或编织的。

网体可具有不同程度的渗透性。其可以是可渗透的、半渗透的或不可渗透的。渗透性可能与细胞、液体、蛋白质、生长因子、骨形态发生蛋白或其它相关。在替代实施例中，网体可包含基本上固体的结构，如具有腔室或短纤茧的聚合物结构。

网体自身可为多孔网，由此可进行流体转移和细胞浸渗以使得成骨细胞可制造骨移植物。多孔网体的孔径可为约1微米到约2000微米、约1微米到约1500微米、约1微米到约1000微米、约1微米到约500微米、约1微米到约250微米、约100微米到约2000微米、约150到约1500微米、约200到约1000微米、约250到约500微米。在一些实施例中，孔径可为约1、10、20、50、80、100、120、150、180、200、220、250、280、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1250、1450、1650、1850和/或2000微米。

网体包括长度L₄。网体的长度可为约5毫米(mm)到约180mm、约10毫米到约150mm、约15mm到约130mm、约20mm到约110mm、约30到约100mm、约40mm到约70mm或约50mm到约60mm。

骨植入物还包括第一圆柱形部件，如安置于网体近端处或其附近的第一扣环58，以及第二圆柱形部件，如安置于网体远端处或其附近的第二扣环60。第一扣环和第二扣环被配置成用于与纵向轴线b以及与脊柱杆62接合和对准，以有助于密闭并且防止在手术部位处骨材料的迁移。骨植入物可包括在网体每一端处的超过一个扣环。举例来说，骨植入物可包括在网体每一端处的1、2、3或4个扣环。扣环还可安置在网体的分散区域上，如在网体外周上。

第一扣环和第二扣环各自包含通孔64、66，其分别配置成接受螺钉61、63以锚定网状材料和/或配置成与脊柱杆的外表面接合。举例来说，如图4中所展示，使用者可滑动地或固定地沿如箭头B所示方向将扣环接合到脊柱杆上，以使得扣环与纵向轴线b对准。在替代构造中，脊柱杆包括槽和/或缝，其被配置成用于与扣环接合，以使得扣环可呈锁闭接合形式与脊柱杆接合。

第一扣环和第二扣环可以是可再吸收的，其被配置成与脊柱杆至少部分可滑动地接合。可再吸收扣环可由包含以下的合成聚合可再吸收材料制备：聚(乳酸)(PLA)、聚(乙醇酸)(PGA)、聚(乳酸-乙醇酸))(PLGA)、聚二氧环己酮、聚乙烯醇(PVA)、聚氨基甲酸酯、聚碳酸酯、聚羟基烷酸酯(聚羟基丁酸酯和聚羟基戊酸酯和共聚物)、多糖、聚羟基烷酸酯、聚乙交酯-共-己内酯、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚乙交酯-共-三亚甲基碳酸酯、聚(乳酸-共-乙醇酸)或其组合。

扣环还可由以下制备：蚕丝，或胞外基质(包括脱矿骨基质)、韧带、肌腱组织、或蚕丝弹性蛋白、弹性蛋白、胶原蛋白、纤维素、明胶、聚葡萄胺糖、壳聚糖(chitosan)、藻酸盐、具有羟基磷灰石的陶瓷；聚合物，其包含聚亚烷基、聚酰胺、聚酯、聚(glaxanone)、聚(原酸酯)、聚(镍铬酸(pyrolic acid))、聚(磷腈)；或碳纤维、金属纤维、聚醚醚酮(PEEK)、不可再吸收聚氨基甲酸酯、聚醚、聚对苯二甲酸伸乙酯、聚乙烯、聚丙烯、或其组合。

扣环可为各种尺寸，包括但不限于约4mm到约50mm、约10mm到约40mm、约15到约30mm、或约20到约25mm。在一些实施例中，扣环可为约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49和/或50mm。扣环的所选择厚度可为，包括但不限于约1mm到约10mm、约1mm到约6mm、约1mm到约4mm、约4mm到约8mm或约6mm到约10mm。在一些实施例中，扣环厚度可为约1、2、3、4、5、6、7、8、9或10mm。扣环可为刚性并且大小固定的。在替代实施例中，扣环可为弹性并且将大小设定成适配不同直径的棒。

扣环的所选择弹性模数可为包括约1×-10²到约6×10⁵达因/cm²、或2×10⁴到约5×10⁵达因/cm²、或5×10⁴到约5×10⁵达因/cm²。

在不同实施例中，适用于扣环的聚合物的分子量(如由固有黏度所表示)为约0.10dL/g到约1.2dL/g或约0.10dL/g到约0.40dL/g。其它IV范围包括(但不限于)约0.05至约0.15dL/g、约0.10至约0.20dL/g、约0.15至约0.25dL/g、约0.20至约0.30dL/g、约0.25至约0.35dL/g、约0.30至约0.35dL/g、约0.35至约0.45dL/g、约0.40至约0.45dL/g、约0.45至约0.50dL/g、约0.50至约0.70dL/g、约0.60至约0.80dL/g、约0.70至约0.90dL/g、约0.80至约1.00dL/g、约0.90至约1.10dL/g、约1.0至约1.2dL/g、约1.1至约1.3dL/g、约1.2至约1.4dL/g、约1.3至约1.5dL/g、约1.4至约1.6dL/g、约1.5至约1.7dL/g、约1.6至约1.8dL/g、约1.7至约1.9dL/g和约1.8至约2.1dL/g。

扣环可具有一种具有所选择纹理的外表面，包括但不限于光滑或粗糙的，并且可经涂布或另外经化合物处理。举例来说，水凝胶或其它聚合物，如生物相容性和/或可生物降解聚合物可用于涂布扣环。扣环还可涂布有如本文所述的骨形态发生蛋白(BMPs)、生长因子、抗生素、血管生成促进物质、生物活性剂或其它主动释放物质。

在一些实施例中，骨植入物可成形的为如图6所示的网袋。网袋可将脊柱杆与替代的圆柱形部件接合，例如安置于网体近端处或其附近的第一环68和安置于网体远端处或其附近的第二环70。第一环和第二环被配置成用于与脊柱杆接合，类似于如上文所述的脊柱杆的扣环接合。环可由上文关于扣环所述的任何可再吸收或不可再吸收材料制备。环还可由任何天然或合成结构(组织、蛋白、碳水化合物)制备。因此，环可以由以下形成：聚合物(诸如聚亚烷基(例如，聚乙烯、聚丙烯等)、聚酰胺、聚酯、聚(glaxanone)、聚(原酸酯)、聚(镍铬酸)、聚(磷腈)、聚碳酸酯、其它可生物吸收聚合物，如涤纶(Dacron)或其它已知的手术塑料)、天然生物衍生材料(如胶原蛋白、明胶、壳聚糖、藻酸盐)、陶瓷(具有骨生长增强剂、羟基磷灰石等)、PEEK(聚醚-醚酮)、干燥的可生物降解材料、金属、复合材料、生物相容性织物(例如，棉、蚕丝、亚麻)、胞外基质组分、组织或合成和天然材料的复合材料或其它。

在一些实施例中，骨植入物的网体可具有如图7所示的刚性和套管式预成型形状。在这种构造中，网体为刚性并且可为半球形、半-半球形(semi-hemispherical)、六边形或水滑道(waterslide)形。网状材料中存在隔室以装载骨材料。骨植入物被配置成抵靠和/或邻近于脊柱杆并且可通过粘合剂72连接到脊柱杆。合适的粘合剂包括但不限于氰基丙烯酸酯(如histoacryl,贝朗(BBraun)，其为2-氰基丙烯酸正丁酯；或Dermabond，其为2-辛基氰基丙烯酸酯)、环氧基化合物、牙科树脂密封剂、牙科树脂粘固剂、玻璃离聚物粘固剂、聚甲基丙烯酸甲酯、明胶-间苯二酚-甲醛胶、胶原蛋白基胶、无机粘合剂如磷酸锌、磷酸镁或其它磷酸盐基粘固剂、羧酸锌、L-DOPA(3,4-二羟基-L-苯丙氨酸)、蛋白质、碳水化合物、糖蛋白、粘多糖、其它多糖、水凝胶、基于蛋白质的粘合剂如纤维蛋白胶和贻贝衍生的黏着蛋白，以及任何其它合适的物质。

骨植入物还可通过可再吸收与脊柱杆连接。扣环和/或环可以类似如图4-6中所示的方式使脊柱杆与骨植入物接合。

骨植入物的网体可呈其它形状构造。举例来说，网体可形成为环、圆柱、笼型、矩形形状、缝合线状线带、连续式管或适合于接合杆的任何其它构造。网体可包含实现其套管式形状的一个或多个隔室。举例来说，在管状实施例中，管可通过在管周围一个或多个点处系结绳索成形为多个隔室，或通过其它合适的机构，如卷曲、扭转、打结、钉合、缝合或其它。网体的构造可由将提供于网体内的材料来确定。网体还可在施用到手术部位之前定制或网可在制造时或在手术前不久用骨材料预填充/预装载。

在一些实施例中，骨植入物的骨材料包含完全脱矿的骨纤维和表面脱矿的骨片。骨材料还可包含纤维、粉末、碎片、三棱柱、球体、立方体、圆柱体、破片或具有不规则或无规几何形状的其它形状。这些可以包括例如“基本上脱矿”、“部分脱矿”或“完全脱矿”皮质和/或松质骨。这些还包含表面脱矿化，其中骨构造的表面基本上脱矿、部分脱矿或完全脱矿，而骨构造的主体是完全矿化的。

如图8到9中所示，提供骨植入物74的另一实施例。骨植入物为可再吸收的并且被配置成用于后外侧融合手术中，但还可适用于治愈脊椎压缩性骨折、椎间体融合、微创手术、成人或儿科脊柱侧凸矫正等。

骨植入物包括骨材料体76，其包含近端78和远端80。细长部分82和纵向轴线c置于近端与远端之间。骨材料体被配置成用于与如下文所述的骨材料覆盖物接合。近端包含具有第一开口的头端部分84，所述第一开口86被配置成接受骨紧固件。第一开口可具有所选择的直径d₃，例如约2mm到约10mm、约2mm到约8mm、约2mm到约6mm或约2mm到约4mm。第一开口的直径可为约2、3、4、5、6、7、8、9或10mm。

骨材料体具有所选择的长度L₄，例如约10mm到约30mm、约12mm到约20mm、约14mm到约18mm或约12mm到约16mm。骨材料体的长度可为10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30mm。骨材料体可具有所选择的高度H₁，例如约4mm到约12mm、约4mm到约10mm、约4mm到约8mm或约4mm到约6mm。骨材料体的高度可为约4、5、6、7、8、9、10、11或12mm。

骨材料体可由天然和/或合成骨材料制成。在一些实施例中，骨材料可为完全脱矿的骨纤维和表面脱矿的骨片。骨材料体还可包含纤维、粉末、碎片、三棱柱、球体、立方体、圆柱体、破片或具有不规则或无规几何形状的其它形状。这些可以包括例如“基本上脱矿”、“部分脱矿”或“完全脱矿”皮质和/或松质骨。这些还包含表面脱矿化，其中骨构造的表面基本上脱矿、部分脱矿或完全脱矿，而骨构造的主体是完全矿化的。

骨植入物还包括被配置成至少部分地包围骨材料体的骨材料覆盖物88。骨材料覆盖物包括近端90和远端92。纵向轴线c和通道94置于近端与远端之间。通道被配置成可滑动地接受骨材料体的近端和远端。举例来说，使用者沿着如图8的箭头C中所示的方向移动骨材料体，以使得骨材料体插入到骨材料覆盖物的通道中。骨材料覆盖物部分地包围骨材料体使得骨材料体的大部分被覆盖，然而覆盖物中存在开口以允许细胞(例如，成骨细胞、破骨细胞等)流入，以允许骨形成。在一些实施例中，骨材料覆盖物可完全包围骨材料体，以使得除骨材料覆盖物的孔隙之外不存在单独的开口。骨材料覆盖物包括与通道相交并且在通道横向上的第二开口96。第二开口被配置成与骨材料体的第一开口对准并且在骨材料体可滑动地收纳于骨材料覆盖物的通道中时接受骨紧固件。第二开口可具有所选择的直径d₄，例如约2mm到约10mm、约2mm到约8mm、约2mm到约6mm或约2mm到约4mm。第二开口的直径可为约2、3、4、5、6、7、8、9或10mm。第一开口的直径d₃可与第二开口的直径d₄尺寸相同，或第二开口的直径d₄可大于第一开口的直径d₃。

骨材料覆盖物包含细长覆盖物部分98。骨材料体的细长部分对应于骨材料覆盖物的细长覆盖物部分，由此骨材料体完全被骨材料覆盖物包围。第三开口100被配置成有助于释放包含骨材料体的骨材料，或释放安置在第三开口内的另外的骨材料和/或允许细胞(例如，成骨细胞、破骨细胞等)流入。第三开口可不同地成形并且可为圆形、半圆形、正方形、菱形、卵形、矩形、马蹄形、三角形、五边形、六边形、新月形、风筝形、七边形、八边形或十边形。第三开口可为弓形、凹面、部分凹面、凸面、部分凸面、或线形并且可包含超过一个开口。

骨材料覆盖物的细长覆盖物部分的表面积经配置以防止骨材料从手术部位迁移。表面积减少会影响细胞连接、活动性、增殖和分化。细长覆盖物部分的表面积可为纹理化和/或化学改性的，以增加或减少细长覆盖物部分的表面积。细长覆盖物部分还可被冻干。表面对生长因子的亲和力和从表面释放生长因子的动力学也可能改变。

骨材料覆盖物具有所选择的长度L₅，例如约10mm到约35mm、约12mm到约25mm、约14mm到约20mm或约16mm到约18mm。骨材料体的长度可为10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34或35mm。骨材料覆盖物长度L₅大于骨材料体长度L₄。骨材料体可具有所选择的高度H₂，例如约6mm到约18mm、约6到约16mm、约6mm到约14mm、或约6mm到约12mm。骨材料体的高度可为约6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18mm。骨材料覆盖物高度H₂大于骨材料体H₁高度。

骨材料覆盖物可由与骨材料体相同或不同的材料制备。骨材料覆盖物可由完全脱矿的骨纤维和表面脱矿的骨片制成。骨材料体还可包含纤维、粉末、碎片、三棱柱、球体、立方体、圆柱体、破片或具有不规则或无规几何形状的其它形状。这些可以包括例如“基本上脱矿”、“部分脱矿”或“完全脱矿”皮质和/或松质骨。这些还包含表面脱矿化，其中骨构造的表面基本上脱矿、部分脱矿或完全脱矿，而骨构造的主体是完全矿化的。

骨材料覆盖物还可由生物聚合物制成，包括但不限于聚(α-羟基酸)、聚(丙交酯-共-乙交酯)(PLGA)、聚丙交酯(PLA)、聚乙交酯(PG)、聚乙二醇(PEG)、聚(α-羟基酸)的缀合物、聚(原酸酯)(POE)、聚阿司匹林、聚磷腈、胶原蛋白、淀粉、预糊化淀粉、透明质酸、壳聚糖、明胶、藻酸盐、白蛋白、纤维蛋白、维生素E化合物(如α-生育酚乙酸酯、d-α-生育酚琥珀酸酯)、D,L-丙交酯或L-丙交酯、己内酯、葡聚糖、乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇(PVA)、PVA-g-PLGA、PEGT-PBT共聚物(polyactive)、PEO-PPO-PAA共聚物、PLGA-PEO-PLGA、PEG-PLG、PLA-PLGA、泊洛沙姆407、PEG-PLGA-PEG三嵌段共聚物、SAIB(乙酸异丁酸蔗糖酯)或其组合。

骨材料覆盖物可能不为完全可生物降解或可再吸收的。举例来说，骨材料覆盖物可以包含聚氨酯、聚脲、聚醚(酰胺)、PEBA、热塑性弹性体烯烃、共聚酯和苯乙烯热塑性弹性体、钢、铝、不锈钢、钛、具有高非铁金属含量和低相对比例的铁的金属合金、碳装置、玻璃装置、塑料、陶瓷、甲基丙烯酸酯、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、PEO-PPO-PEO(pluronics)或其组合。

在一些实施例中，骨植入物被配置成用于与第二骨植入物74在其末端和/或细长覆盖物部分处锁闭接合，如图9所示。骨植入物的第一开口和第二开口中的每一个接受与脊椎V(如分别地脊椎V1和V2)固定接合的骨紧固件102。骨植入物的细长覆盖物部分连同第二骨植入物的细长覆盖物部分沿由所箭头D和E所示的方向延伸，以使得骨植入物和第二骨植入物与骨材料104和/或骨植入物的侧壁形成锁闭接合。在一些实施例中，侧壁与各骨植入物接触并且将骨材料锁定和限制在手术部位。这种锁闭接合可形成骨锁定，并且末端、侧壁和/或细长覆盖物部分的接合可为偏置和/或重叠的。骨植入物的这种叠加配置有助于使另外的骨材料填充到患者的手术部位和上述组织T₁中。替代地或另外，骨植入物被配置成用于与如图5中所述的包含网体48的骨植入物46一起使用。另外的骨材料可包含与本文所述的骨材料相同或不同材料。

网调配物

本申请的网状材料和/或网体可由编织线构造，其被配置成允许细胞向内生长同时还将骨材料保持在骨植入物的隔室内。网的线可具有预先确定的厚度，其为约0.01mm到约2.0mm、约0.05mm到约1.0mm或约0.1到约0.5mm。线的厚度可以沿着每条线的长度是均匀的，或者可以在每条线的长度上变化。在一些实施例中，一些线比其它线厚度更大。线的尺寸可以设定为允许线之间的可定制的孔径。在一些实施例中，骨植入物被配置成有助于转移手术部位周围的物质和/或材料。在植入到手术部位时，骨植入物可参与、控制、或者调节、或可允许由周围物质(如细胞或组织)渗透网。

可根据具体应用的需要将网设定大小。举例来说，网可包括直径约1mm到约100mm之间的尺寸。在一些实施例中，网包括约5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm或100mm的直径。在一些实施例中，网包括约0.1cm到约10cm之间的长度或深度。在一些实施例中，网包括约1cm、2cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm或10cm的长度或深度。

在一些实施例中，网可具有所选择的尺寸，例如直径为0.5cm且长度为0.1cm，提供0.02cc体积。在其它实施例中，网直径为1cm且长度为1cm，提供0.79cc体积。在又其他实施例中，网袋直径为1.5cm且长度为3cm，提供5.3cc体积。

网状材料和/或网体的形状、网孔大小、厚度和其它结构特征，例如架构，可以针对所期望应用进行定制。例如，为了优化通过网的细胞或流体迁移，可以针对流体的粘度和表面张力或细胞的大小对孔径进行优化。例如，如果细胞要迁移穿过网，那么所用线之间的孔径可为约100-200μm。在其它实施例中，波形线可以被挤出成具有较大的峰值和波峰，并且孔径可以较大。例如，在一些实施例中，线之间的孔径可以是约0.1mm至约5mm、约0.5mm至约3mm或约1mm至约2mm。网孔大小可由物理编织股线控制并且由线的厚度控制。

网可具有跨越其表面的不同程度的渗透性。其可以是可渗透的、半渗透的或不可渗透的。渗透性可能与细胞、液体、蛋白质、生长因子、骨形态发生蛋白或其它相关。在其它实施例中，材料可以是编绕的。

网状材料和/或网体可具有任何合适的构造。举例来说，网状材料和/或网体可具有多种形状，例如环形、圆柱形、笼型、矩形形状、缝合线状线带、连续式管或其它构造。网状材料和/或网体可以形成为设计成通过导管或导入管插入的细管；矩形形状，设计成适配邻近棘突以用于后外侧脊柱融合；立方体；矩形棱柱，如设计成适配在椎体之间或笼内以用于椎间脊柱融合的结构；管状形状；相对平坦的形状；矩形形状；预先成形为适配各种植入物周围的结构(例如具有用于牙科植入物的孔的牙科圆环)；或相对弹性的环状结构，其将拉伸并随后符合形状(例如适配在突起周围的橡胶带)。

此外，在一些实施例中，网的柔性特征允许将网状材料和/或网体操控到多个隔室中。举例来说，在管状实施例中，管可通过在管周围一个或多个点处系结绳索成形为多个隔室，或通过其它合适的机构，如卷曲、扭转、打结、钉合或缝合。

网状材料和/或网体的实例可为可自美敦力公司(Medtronic,Inc.)获得的骨移植物，其包含密封在可再吸收聚(乙醇酸)(PGA)网植入物或袋或小袋中的与非脱矿皮质骨纤维或完全脱矿的骨纤维混合的表面脱矿的骨片。

在某些实施例中，骨空隙可以用含有骨材料的网状材料和/或网体填充。网状材料和/或网体的隔室可以至少部分地填充有骨修复物质。在不同实施例中，如本文所用，至少部分地填充可以意味着隔室或中空内部区域的体积百分比中至少70％被占据、至少75％被占据、至少80％被占据、至少85％被占据、至少90％被占据、至少95％被占据或100％被占据。可以将网状材料和/或网体插入缺损的开口中，直到缺损基本上被填充。在各个实施例中，如本文所用，基本上被填充可以意味着缺损的体积百分比中有至少70％被占据、至少75％被占据、至少80％被占据、至少85％被占据、至少90％被占据、至少95％被占据或100％被占据。

在一些实施例中，网状材料和/或网体可经标记。这种标记可以按任何适合的方式并且在网状材料和/或网体上任何适合的位置进行。在一些实施例中，标记可以通过使用丝网印刷、使用改变的编织或打结图案、通过使用不同颜色的线或其它方法来进行。标记可指示关于网状材料和/或网体的信息。此类信息可能包括部件号、供体ID号、数量、指示程序使用次序或植入物大小的印字或用语等。

在一个实施例中，网状材料和/或网体可以包含在第一隔室处的可渗透材料，所述第一隔室被配置成用于放置在邻近骨处；和在第二隔室处的基本上不可渗透的材料，所述第二隔室被配置成用于放置在邻近软组织处。举例来说，可将在网状材料和/或网体第一区域处的线之间孔径大小设定成足够大以允许细胞迁移通过网状材料和/或网体，但可将在网状材料和/或网体的第二区域处的线之间的孔经大小设定成足够小(或可包括完全不具有孔隙)以防止细胞迁移。或者，网状材料和/或网体可以具有均一的构造，以使得相邻的隔室可以具有基本上相同的特征。仅举例来说，网状材料和/或网体可具有定位在骨附近的多孔表面，和定位在软组织附近的具有大体上不可渗透的表面的分开或相对的表面。或者，网状材料和/或网体可具有包含多孔材料的一个隔室和包含基本上不可渗透的材料的第二隔室。

对于单隔室和多隔室骨植入物，可使网状材料和/或网体在填充物质之后封闭。因此，可以未填充、非密封状态提供骨植入物。在将用于递送的物质置于骨植入物中之后，骨植入物的网状材料和/或网体可永久或暂时封闭。暂时封闭可以通过系结、折叠锁定、收紧或其它手段。在手术植入期间，暂时封闭的骨植入物可在不损坏网状材料和/或网体的情况下打开以添加或移除骨植入物中的物质。

用于封闭骨植入物的网状材料和/或网体的合适粘合剂可以包括例如氰基丙烯酸酯(如贝朗(B Braun)的histoacryl，其为2-氰基丙烯酸正丁酯；或Dermabond，其为2-辛基氰基丙烯酸酯)、环氧基化合物、牙科树脂密封剂、牙科树脂粘固剂、玻璃离聚物粘固剂、聚甲基丙烯酸甲酯、明胶-间苯二酚-甲醛胶、胶原蛋白类胶、无机粘合剂如磷酸锌、磷酸镁或其它磷酸盐类粘固剂、羧酸锌、3,4-二羟基-L-苯丙氨酸(L-DOPA)、蛋白质、碳水化合物、糖蛋白、粘多糖、其它多糖、水凝胶、基于蛋白质的粘合剂如纤维蛋白胶和贻贝衍生的黏着蛋白，以及任何其它合适的物质。可以基于粘合时间来选择使用粘合剂；例如在某些情况下，暂时性粘合剂可能是期望的，例如，用于外科手术过程中的固定并且持续其后有限的时间，而在其它情况下，可能需要永久性粘合剂。在隔室是由可再吸收材料制成的情况下，可以选择在材料存在于身体中时保持黏着的粘合剂。

在一些实施例中，生物连接可以通过促进组织向内生长的机构，如通过多孔涂层或羟基磷灰石-磷酸三钙(HA/TCP)涂层。通常，羟磷灰石通过新的组织形成的生物作用来结合。可以使用多孔向内生长表面，如珠状涂层中的钛合金材料或钽多孔金属或骨小梁金属(trabecular metal)，并且至少通过促使骨生长穿过多孔植入物表面来促进连接。这些机构可以被称为生物连接机构。在一些实施例中，骨植入物可与组织结构通过线带、缝合线、丝线、条带、弹性带、缆线或线扣、或其组合连接。

在其它实施例中，形成骨植入物的网状材料和/或网体的合适物质包括天然材料、合成聚合可再吸收材料、合成聚合不可再吸收材料和其他材料。天然网状材料包括丝、细胞外基质(如DBM、胶原蛋白、韧带、肌腱组织或其它)、蚕丝-弹性蛋白、弹性蛋白、胶原蛋白和纤维素。可再吸收的合成聚合物材料包括聚(乳酸)(PLA)、聚(乙醇酸)(PGA)、聚(乳酸-乙醇酸)(PLGA)、聚二氧环己酮、PVA、聚氨基甲酸酯、聚碳酸酯等。

在不同实施例中，网状材料和/或网体包含聚合物基质。在一些实施例中，DBM纤维和/或DBM粉末悬浮在聚合物基质中以有助于将细胞转移进并转移出网袋以诱导手术部位处的骨生长。在其它实施例中，网状材料和/或网体进一步包含悬浮于聚合物基质中的矿化骨纤维。在一些实施例中，DBM粉末悬浮在DBM纤维和矿化骨纤维之间的聚合物基质中。在一些实施例中，DBM粉末悬浮在聚合物基质中的DBM纤维之间，以减少和/或消除纤维之间存在的间隙。在一些实施例中，DBM粉末悬浮在聚合物基质中的DBM纤维之间以改善促进骨融合(例如棘突间融合)的骨诱导性。

在一些实施例中，聚合物基质包含可提供立即释放或持续释放的生物可侵蚀、生物可吸收和/或生物可降解的生物聚合物。合适的持续释放生物聚合物的实例包括但不限于聚(α-羟基酸)、聚(丙交酯-共-乙交酯)(PLGA)、聚丙交酯(PLA)、聚乙交酯(PG)、聚乙二醇(PEG)、聚(α-羟基酸)的缀合物、聚(原酸酯)(POE)、聚阿司匹林、聚磷腈、胶原蛋白、淀粉、预糊化淀粉、透明质酸、壳聚糖、明胶、藻酸盐、白蛋白、纤维蛋白、维生素E化合物(如α-生育酚乙酸酯、d-α-生育酚琥珀酸酯)、D,L-丙交酯或L-丙交酯、己内酯、葡聚糖、乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇(PVA)、PVA-g-PLGA、PEGT-PBT共聚物(polyactive)、PEO-PPO-PAA共聚物、PLGA-PEO-PLGA、PEG-PLG、PLA-PLGA、泊洛沙姆407、PEG-PLGA-PEG三嵌段共聚物、SAIB(乙酸异丁酸蔗糖酯)或其组合。mPEG和/或PEG对于PLGA可用作塑化剂，但可使用其它聚合物/赋形剂实现相同作用。mPEG赋予聚合物延展性。在一些实施例中，这些生物聚合物也可以涂布在网状材料和/或网体上以提供期望的释放特征或组织的向内生长。在一些实施例中，涂层厚度可为较薄，例如约5、10、15、20、25、30、35、40、45或50微米，到较厚涂层60、65、70、75、80、85、90、95、100微米以延迟物质从骨植入物的释放。在一些实施例中，网状材料和/或网体上的涂层的范围在约5微米到约250微米或5微米到约200微米范围内。

在一些实施例中，网状材料和/或网体的各种组分包含聚(丙交酯-共-乙交酯)(PLGA)、聚丙交酯(PLA)、聚乙交酯(PGA)、D-丙交酯、D,L-丙交酯、L-丙交酯、D,L-丙交酯-共-ε-己内酯、D,L-丙交酯-共-乙交酯-共-ε-己内酯、L-丙交酯-共-ε-己内酯或其组合。

在一些实施例中，网状材料和/或网体还包含骨形态发生蛋白(BMP)、生长因子、抗生素、血管生成促进材料、生物活性剂或其它主动释放材料。

网状材料和/或网体可用于递送包含任何合适的生物相容性材料的物质。在具体实施例中，网状材料和/或网体可以用于递送任选具有预定粒径的表面脱矿骨片、任选被压制的完全脱矿的骨纤维和/或同种异体移植物。对于物质是生物物质的实施例，所述物质可以是自体的、同种异体的、异种的或转基因的。可能置放于网状材料和/或网体中的其它合适材料包括例如蛋白质、核酸、碳水化合物、脂质、胶原蛋白、同种异体移植骨、自体移植骨、软骨刺激物质、同种异体移植软骨、TCP、羟基磷灰石、硫酸钙、聚合物、纳米纤维聚合物、生长因子、生长因子载体、组织生长因子提取物、DBM、牙本质、骨髓抽吸物、与各种骨诱导或骨传导载体组合的骨髓抽吸物、脂质源性或骨髓源性成体干细胞浓缩物、脐带源性干细胞、与各种骨诱导或骨传导载体组合的成体或胚胎干细胞、转染的细胞系、来源于骨膜的骨形成细胞、骨刺激和软骨刺激材料的组合、来自成骨细胞或软骨细胞谱系的定型或部分定型细胞，或以上任何的组合。

根据一些实施例，打算置放在网状材料和/或网体的中空隔室中的材料可以用一种或多种生物活性剂或生物活性化合物补充、进一步处理或化学改性。如本文所用，生物活性剂或生物活性化合物是指改变、抑制、激活或以其它方式影响生物或化学事件的化合物或实体。例如，生物活性剂可以包括但不限于成骨或软骨形成蛋白或肽；DBM粉末；胶原蛋白、不溶性胶原蛋白衍生物等以及溶解于其中的可溶性固体和/或液体；抗AIDS物质；抗癌物质；抗微生物剂和/或抗生素，如红霉素(erythromycin)、杆菌肽(bacitracin)、新霉素(neomycin)、青霉素(penicillin)、多霉素B(polymycin B)、四环素(tetracycline)、二霉素(biomycin)、氯霉素(chloromycetin)和链霉素(streptomycin)、头孢唑林(cefazolin)、氨苄西林(ampicillin)、氨曲南(azactam)、妥布霉素(tobramycin)、克林霉素(clindamycin)和庆大霉素(gentamycin)等；免疫抑制剂；抗病毒物质，如对肝炎有效的物质；酶抑制剂；激素；神经毒素；阿片类药物；安眠药；抗组胺剂；润滑剂；镇静剂；抗惊厥剂；肌肉松弛剂和抗帕金森病物质；抗痉挛剂和肌肉收缩剂，包括通道阻断剂；缩瞳药和抗胆碱能剂；抗青光眼化合物；抗寄生虫和/或抗原生动物化合物；细胞-细胞外基质相互作用的调节剂，包括细胞生长抑制剂和抗粘附分子；血管舒张剂；DNA、RNA或蛋白质合成抑制剂；抗高血压药；镇痛剂；退烧药；甾体和非甾体消炎剂；抗血管生成因子；血管生成因子和含有这类因子的聚合物载体；抗分泌因子；抗凝剂和/或抗血栓剂；局部麻醉剂；眼药；前列腺素；抗抑郁药；抗精神病药物；止吐药；成像剂；杀生物/生物稳定糖，如葡聚糖、葡萄糖等；氨基酸；肽；维生素；无机元素；蛋白质合成的辅因子；内分泌组织或组织碎片；合成剂；酶，如碱性磷酸酶、胶原蛋白酶、肽酶、氧化酶等；具有实质细胞的聚合物细胞支架；胶原蛋白晶格；抗原剂；细胞骨架剂；软骨碎片；活细胞，如软骨细胞、骨髓细胞、间充质干细胞；天然提取物；基因工程活细胞或以其它方式修饰的活细胞；扩增或培养的细胞；由质粒、病毒载体或其它成员递送的DNA；组织移植物；自体组织，如血液、血清、软组织、骨髓等；生物粘附剂；骨形态发生蛋白(包括BMP-2的BMP)；骨诱导因子(IFO)；纤连蛋白(FN)；内皮细胞生长因子(ECGF)；血管内皮生长因子(VEGF)；牙骨质附着提取物(CAE)；酮色林(ketanserin)；人类生长激素(HGH)；动物生长激素；表皮生长因子(EGF)；白细胞介素，例如白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-2(IL-2)；人α凝血酶；转化生长因子(TGF-β)；胰岛素样生长因子(IGF-1、IGF-2)；甲状旁腺激素(PTH)；血小板源性生长因子(PDGF)；成纤维细胞生长因子(FGF、BFGF等)；牙周韧带趋化因子(PDLGF)；釉基质蛋白；生长因子(GDF)；刺猬蛋白家族；蛋白质受体分子；来源于上述生长因子的小肽；骨促进剂；细胞因子；生长激素；骨消化剂；抗肿瘤剂；细胞引诱剂和附着剂；免疫抑制剂；穿透增强剂，例如脂肪酸酯，如聚乙二醇的月桂酸酯、肉豆蔻酸酯和硬脂酸单酯，烯胺衍生物，α-酮醛；和核酸。

在某些实施例中，生物活性剂可以是药物。在一些实施例中，生物活性剂可以是生长因子、细胞因子、细胞外基质分子或其片段或衍生物，例如蛋白质或肽序列，如RGD。

所述材料可以具有功能特征。替代地，具有功能特征的其它材料可并入到网状材料和/或网体中。功能特征可能包括射线不透性、杀细菌性、释放材料来源、粘性等。可在基本上整个网状材料中和/或网体或仅在网状材料和/或网体的某些位置或部分处赋予这类特征。

合适的不透射线材料包括例如陶瓷、矿化骨、陶瓷/磷酸钙/硫酸钙、金属粒子、纤维和碘化聚合物(参见例如WO/2007/143698)。聚合材料可以用于形成网状材料和/或网体并通过将其碘化来使其不透射线，如美国专利第6,585,755号中所教示，其以全文引用的方式并入本文中。也可以使用将生物相容性金属或金属盐掺入聚合物中以增加聚合物射线不透性的其它技术。合适的杀细菌材料可以包括例如痕量金属元素。在一些实施例中，微量金属元素也可以促进骨骼生长。

在一些实施例中，网状材料和/或网体可以包含在润湿时变粘的载体材料。这类材料可以是例如基于蛋白质或明胶的材料。组织粘合剂，包括贝类黏着蛋白和氰基丙烯酸酯，可以用于赋予网状材料和/或网体粘性。在其它实例中，可以使用藻酸盐或壳聚糖材料赋予网状材料和/或网体粘性。在其他实施例中，可将粘合剂物质或材料放置在网状材料和/或网体的一部分上或在网状材料和/或网体的特定区域中，以使网状材料和/或网体的所述部分或区域锚定在在手术部位原位处。

骨材料

在各个实施例中，骨材料可以是颗粒状的，例如呈骨片、粉末或纤维形式。如果骨被脱矿，那么可以在脱矿之前、期间或之后将骨制成颗粒。在一些实施例中，骨可以是整体的并且可以不是颗粒。

在脱矿之前或之后，可以将骨研磨并磨碎或以其它方式加工成适当尺寸的颗粒。颗粒可以是粒状(例如粉末)或纤维状的。术语研磨或磨碎并非旨在限于制造特定类型的颗粒，并且可能涉及粒状或纤维状颗粒的制造。在某些实施例中，粒径可以大于25微米，如在约25到约2000微米、或约25到约500微米、或约200到约1000微米范围内。在一些实施例中，骨粒的尺寸小于100微米。在一些实施例中，骨粒的尺寸小于500微米。

磨碎后，可以筛分骨粒以选择具有所期望尺寸的那些颗粒。在某些实施例中，粒子可以通过25微米筛、50微米筛、75微米筛、100微米筛、125微米筛、150微米筛、175微米筛和/或200微米筛筛分。

在一些实施例中，骨材料包含DBM和/或矿化骨。在一些实施例中，骨材料的尺寸小于25微米。在一些实施例中，骨材料粒径为约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24和/或25微米。

在不同实施例中，骨粉、骨片和/或DBM和/或矿化骨纤维具有粘性外表面，使得骨可以粘附至DBM和/或矿化骨纤维上。在不同实施例中，骨粉天然地具有粘性。在一些实施例中，将粘合剂施加到骨粉和/或骨纤维，所述粘合剂包含生物粘合剂、胶粘剂、粘固剂、氰基丙烯酸酯、硅酮、热熔粘合剂和/或纤维素粘合剂。在各个实施例中，可以通过喷涂或刷涂将粘合剂施加到骨粉颗粒的表面。在一些实施例中，对纤维施加电荷并且对骨粉施加相反的电荷(即静电沉淀技术)。骨粉将被吸引并牢固地粘附到纤维表面。这些施加技术中的任一种可以重复一次或多次，以在纤维表面上累积一层相对较厚的粘附性骨粉。

骨粉可直接应用于DBM纤维和/或完全矿化纤维、片并且可将混合物安置在网状材料和/或网体中。在一些实施例中，插入到网状材料和/或网体中的骨材料含有孔径为约0.5到约2,000微米的孔。在一些实施例中，插入到网状材料和/或网体中的骨材料含有具有以下孔隙尺寸的孔隙：约0.5、5、50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1,000、1,050、1,100、1,150、1,200、1,250、1,300、1,350、1,400、1,450、1,500、1,550、1,600、1,650、1,700、1,750、1,800、1,850、1,900、1,950到约2,000微米。在一些实施例中，骨材料的孔径是均一的。在一些实施例中，骨材料的孔径是不均一的并且包括在0.5到约2,000微米范围内的各种孔径。或者，可以将DBM纤维、碎片和DBM粉末置于聚合物(例如胶原蛋白)中并插入生物可降解的多孔移植体(例如小袋、容器、网状材料和/或网体等)中。

在切削、碾磨或其它获得骨材料的技术之后，将骨材料脱矿以便将其无机物含量降低到极低水平，在一些实施例中，降低到不超过约5重量％的残余钙，并且优选不超过约1重量％的残余钙。骨材料脱矿通常会在一定程度上导致其收缩。

在本文所述的方法中使用的骨可以是自体移植物、同种异体移植物或异种移植物。在不同实施例中，骨可以是皮质骨、松质骨或皮质松质骨。尽管本文对脱矿骨基质进行了具体论述，但根据本文中的教示处理的骨基质可以是未脱矿、脱矿、部分脱矿或表面脱矿的。这一讨论适用于脱矿、部分脱矿和表面脱矿骨基质。在一个实施例中，脱矿骨来源于牛骨或人骨。在另一个实施例中，脱矿骨来源于人骨。在一个实施例中，脱矿骨是来源于患者自己的骨(自体骨)。在另一个实施例中，脱矿骨来源于相同物种的不同动物(包括尸体)(同种异体移植骨)。

可以使用任何合适的使骨脱矿的方式。骨材料的脱矿可以根据已知的常规程序进行。例如，在优选的脱矿程序中，可用于本申请的可植入组合物的骨材料经历酸法脱矿步骤，随后经历脱脂/消毒步骤。将骨材料浸入酸中，随着时间的推移实现其脱矿。可以用于这一步骤的酸包括无机酸，如盐酸；和有机酸，如过乙酸、乙酸、柠檬酸或丙酸。通过调整处理时间、脱矿溶液的温度、脱矿溶液的浓度、处理过程中的搅拌强度以及其它施加的力，例如真空、离心机、压力和如本领域技术人员已知的其它因素，可以控制脱矿进入骨表面的深度。因此，在各个实施例中，骨材料可以是完全脱矿、部分脱矿或表面脱矿的。

酸处理后，将骨用无菌注射用水冲洗，用缓冲剂缓冲到预定的最终pH值，然后用注射用水最终冲洗以去除残余量的酸和缓冲剂或用水洗涤以去除残余酸，从而提高pH。脱矿后，将骨材料浸入溶液中使其脱脂。脱脂/消毒剂溶液是乙醇的水溶液，乙醇是脂质的良好溶剂，并且水是良好的亲水性载体，以使溶液更深地渗入骨中。乙醇水溶液也通过杀死营养微生物和病毒来消毒骨骼。通常，在脱脂/消毒溶液中应存在至少约10到40重量％的水(即约60到90重量％的脱脂剂，如醇)以在最短时间内实现最佳的脂质去除和消毒。脱脂溶液的浓度范围是约60到85重量％的醇或约70重量％的醇。

另外，根据本申请，DBM材料可以立即用于制备骨植入物，或者它可以在无菌条件下储存，有利地在这种制备之前在临界点干燥状态下储存。在一个实施例中，骨材料可以保留其一些原始矿物质含量，使得组合物能够利用射线照相技术成像。

在不同实施例中，本申请还提供了包含临界点干燥(CPD)纤维的骨基质组合物。DBM包括骨的胶原蛋白基质以及不溶于酸的蛋白质，包括骨形态生成蛋白(BMP)和其它生长因子。它可以配制成用作颗粒剂、凝胶剂、海绵材料或腻子，并且可以冷冻干燥以用于储存。用于防止疾病传播的灭菌程序可能会降低DBM中有益生长因子的活性。DBM提供初始的骨传导基质并表现出一定程度的骨诱导潜能，诱导来自周围组织的骨祖细胞的浸润和分化。

DBM制剂已在骨科医学中使用多年，用以促进骨的形成。例如，DBM已被发现用于修复骨折、融合椎骨、进行关节置换手术以及治疗由于潜在疾病，如类风湿性关节炎引起的骨破坏。认为DBM通过骨传导和骨诱导过程促进体内骨形成。植入的DBM组合物的骨诱导作用被认为是由存在于分离的基于胶原蛋白的基质上的活性生长因子的存在引起的。这些因子包括TGF-β、IGF和BMP蛋白家族的成员。骨诱导因子的具体实例包括TGF-β、IGF-1、IGF-2、BMP-2、BMP-7、甲状旁腺激素(PTH)和血管生成因子。DBM制剂中也可能存在其它骨诱导因子，如骨钙蛋白和骨桥蛋白。DBM中也可能存在其它未命名或未发现的骨诱导因子。

在不同实施例中，提供于在本申请中描述的套件、植入物和方法中DBM由已经受临界点干燥(CPD)的细长骨纤维制备。本申请中所用的细长CPD骨纤维通常表征为具有相对较高的平均长度与平均宽度比，也称为纵横比。在各个实施例中，细长骨纤维的纵横比是至少约50:1到至少约1000:1。这类细长骨纤维可以通过几种方法中的任何一种容易地获得，例如通过研磨或切削整个骨或骨的相对较大部分的表面。

在其它实施例中，纤维的长度可以是至少约3.5cm，并且平均宽度可以是约20mm至约1cm。在不同实施例中，细长形纤维的平均长度可以是约3.5cm至约6.0cm，并且平均宽度可以是约20mm至约1cm。在其它实施例中，细长纤维的平均长度可以是约4.0cm到约6.0cm，并且平均宽度可以是约20mm到约1cm。

在其它实施例中，细长纤维的直径或平均宽度例如不超过约1.00cm、不超过0.5cm或不超过约0.01cm。在其它实施例中，纤维的直径或平均宽度可以是约0.01cm至约0.4cm或约0.02cm至约0.3cm。

在另一个实施例中，纤维的纵横比可以是约50:1到约950:1、约50:1到约750:1、约50:1到约500:1、约50:1到约250:1或约50:1到约100:1。根据本公开的纤维的纵横比可为约50:1到约1000:1、约50:1到约950:1、约50:1到约750:1、约50:1到约600:1、约50:1到约350:1、约50:1到约200:1、约50:1到约100:1或约50:1到约75:1。

在一些实施例中，碎片与纤维比为约90:10、80:20、75:25、70:30、60:40、50:50、40:60、30:70、25:75、20:80和/或10:90。在各个实施例中，表面脱矿的碎片与纤维比是约90:10、80:20、75:25、70:30、60:40、50:50、40:60、30:70、25:75、20:80和/或10:90。在一些实施例中，表面脱矿碎片与完全脱矿纤维比为约90:10、80:20、75:25、70:30、60:40、50:50、40:60、30:70、25:75、20:80和/或10:90。

在一些实施例中，DBM纤维的厚度是约0.5-4mm。在不同实施例中，DBM纤维的厚度是约0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.5、2、2.5、3、3.5和/或4mm。在不同实施例中，DBM纤维与DBM粉末的比率是约40:60至约90:10W/W、W/V或V/V。在一些实施例中，矿化骨纤维与DBM粉末比为约25:75至约75:25W/W、W/V或V/V。在不同实施例中，所述骨植入物包含比率为40:60到约90:10W/W、W/V或V/V的DBM纤维和矿化纤维。在一些实施例中，DBM纤维与DBM粉末比、矿化骨纤维与DBM粉末比和/或DBM纤维与矿化纤维比为5:95到约95:5W/W、W/V或V/V。在一些实施例中，DBM纤维与DBM粉末比、矿化骨纤维与DBM粉末比和/或DBM纤维与矿化纤维比是5:95、10:90、15:85、20:80、25:75、30:70、35:65、40:60、45:55、50:50、55:45、60:40、65:35、70:30、75:25、80:20、85:15、90:10和/或95:5W/W、W/V或V/V。

在一些实施例中，骨材料包含脱矿骨材料，其包含脱矿骨、纤维、粉末、碎片、三角棱柱、球体、立方体、圆柱体、碎屑或具有不规则或随机几何形状的其它形状。这些可以包括例如“基本上脱矿”、“部分脱矿”或“完全脱矿”皮质和/或松质骨。这些还包含表面脱矿化，其中骨构造的表面基本上脱矿、部分脱矿或完全脱矿，而骨构造的主体是完全矿化的。

在不同实施例中，骨材料包含DBM纤维和表面脱矿骨片。在一些实施例中，完全DBM纤维与表面脱矿骨碎片比为5:95至约95:5纤维比碎片。在一些实施例中，完全DBM纤维与表面脱矿骨片的比率是5:95、10:90、15:85、20:80、25:75、30:70、35:65、40:60、45:55、50:50、55:45、60:40、65:35、70:30、75:25、80:20、85:15、90:10和/或95:5纤维比碎片。在各个实施例中，完全DBM纤维的厚度为约0.5-4mm。在不同实施例中，完全DBM纤维的厚度为约0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.5、2、2.5、3、3.5和/或4mm。

在各个实施例中，纤维和/或粉末是表面DBM。在一些实施例中，纤维和/或粉末是表面DBM皮质同种异体移植物。在不同实施例中，表面脱矿涉及达到至少一定深度的表面脱矿。例如同种异体移植物的表面脱矿可为约0.25mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4mm、4.5mm到约5mm。骨纤维和/或粉末的边缘可以进一步机械加工成任何形状或包括如槽、突起、凹陷等的特征以帮助改善贴合性并限制任何移动或微动，从而帮助融合和/或骨诱导发生。

为了制备成骨DBM，将一定量的纤维与生物相容性载体组合以得到脱矿骨基质。

通常将DBM干燥，例如通过冷冻干燥或溶剂干燥，以将DBM储存并维持在活性条件下以便植入。此外，认为这些程序中的每一个都会减少骨的总体表面区域结构。可以理解的是，外表面的结构损坏会减小总体表面积。表面的物理改变和表面积的减小可能会影响细胞连接、迁移、增殖和分化。表面对生长因子的亲和力和从表面释放生长因子的动力学也可能改变。

因此，在一些实施例中，提供了用于干燥骨以将骨储存并维持在活性条件下以便植入的方法，所述植入维持或增加骨的表面积。在一个实施例中，使用临界点干燥(CPD)技术处理骨基质，由此减少骨表面的破坏。尽管对临界点干燥进行了具体描述，但应理解，在替代实施例中，可以使用超临界点处理。在利用CPD的各个实施例中，在干燥到残余水分含量为大约15％或更少之后，骨表面上一定百分含量的胶原蛋白原纤维未变性。在一些实施例中，在干燥之后，骨基质具有约8％或更少的残余水分含量。在一些实施例中，在干燥之后，骨基质具有约6％或更少的残余水分含量。在一些实施例中，在干燥之后，骨基质具有大约3％或更少的残余水分含量。

样品的蒸发干燥和冷冻干燥可能导致表面结构变形和塌陷，由此导致表面积下降。不希望受特定理论束缚，认为这种变形和结构的发生是因为当一种物质跨越从液体到气体的边界时，所述物质挥发使得液体的体积减小。发生这种情况时，固-液界面处的表面张力会拉动液体所附着的任何结构。这种表面张力往往会使精细的表面结构破碎。这类损害可能是由表面张力对液体/气体界面的影响引起的。临界点干燥是通过基本上防止液/气界面出现而避免表面张力对液/气界面的影响的技术。临界点或超临界干燥不跨越任何相边界，而是通过超临界区域，在这里气体和液体的区别不再适用。因此，使用临界点干燥脱水的材料不会受到破坏性表面张力。当达到液体的临界点时，可以从液体转变为气体而不会发生突然的状态变化。临界点干燥可以与骨基质一起用于从液体到干燥气体的相变，而不受表面张力的影响。因此，使用临界点干燥脱水的骨可以保留或增加至少一些表面结构并因此增加表面积。

在一些实施例中，使用二氧化碳进行临界点干燥。不过，也可以使用其它介质，如氟利昂(Freon)，包括氟利昂13(氯三氟甲烷)。通常，适用于超临界干燥的流体包括二氧化碳(临界点在7.39MPa下为304.25K或在1072psi下为31.1℃或31.2℃和73.8巴)和氟利昂(在3.5-4MPa下为约300K或在500-600psi下为25至30℃)。一氧化二氮具有与二氧化碳类似的物理行为，但在其超临界状态下是一种强大的氧化剂。超临界水也是一种强大的氧化剂，部分原因是其临界点出现在如此高的温度(374℃)和压力(3212psi/647K和22.064MPa)下。

在一些实施例中，骨可以在临界点干燥之前经预处理以去除水。因此，根据一个实施例，使用二氧化碳在(或超过)其临界点状态干燥骨基质。在脱矿之后，骨基质样品(于水中)可经脱水以移除残余水含量。这类脱水可例如，通过使用一系列梯度乙醇溶液(例如含20％、50％、70％、80％、90％、95％、100％乙醇的去离子水)进行。在一些实施例中，可以自动化方式完成用梯度系列的乙醇溶液或醇渗透组织。例如，可以使用压力和真空来加速渗透到组织中。

使用方法

提供一种在患者皮肤下方的手术部位处植入骨植入物的方法。通过这一方法植入的骨植入物可为图1-9中所示的骨植入物，并且方法的手术部位为脊柱的后外侧节段。方法还可用于其中患者呈俯卧或仰卧位的手术治疗中，和/或采用不同手术途径到脊柱，包括前侧、后侧、后侧中线、正侧面和/或前外侧途径，以及在其它身体区域中。方法还可在用于治疗脊柱的腰部、颈部、胸部、骶骨和骨盆区域的手术中采用。方法还可对动物、骨模型和其它无生命被作用物(例如在培训、测试和论证中)使用。

在一些实施例中，方法包含将多个骨紧固件、脊柱杆和骨植入物递送到手术部位，所述骨植入物包含具有远端和近端以及置于其间的隔室的网体，所述隔室被配置成接受骨材料，安置在网体近端处或其附近的第一圆柱形部件，第一圆柱形部件被配置成用于与脊柱杆接合以有助于在手术部位处骨材料的密闭，以及安置在网体远端处或其附近的第二圆柱形部件，第二圆柱形部件被配置成用于与脊柱杆接合以有助于在手术部位处骨材料的密闭；将多个骨紧固件连接到手术部位；将第一圆柱形部件和第二圆柱形部件连接到脊柱杆；以及将脊柱杆以固定接合形式与多个骨紧固件连接。

第一圆柱形部件和第二圆柱形部件可为被配置成用于与脊柱杆至少部分可滑动地接合的可再吸收扣环，网体为网，并且骨材料包含完全脱矿的骨纤维和表面脱矿的骨片。

在上述方法中，如图1-3中所示，通过扩张器系统将骨植入物递送到手术部位，所述扩张器系统包含具有内表面的第一套筒，所述内表面界定通道；和具有外表面、内表面和远端的第二套筒，第二套筒的内表面界定内通道，第二套筒的外表面被配置成可滑动地接合第一套筒通道的内表面，其中骨植入物安置在第一套筒通道的一部分中，或安置在第二套筒内通道的一部分中，或安置在第一套筒通道的部分和第二套筒内通道的部分两者中，由此滑动第二套筒的外表面将骨植入物安放在手术部位处。

在一些实施例中，如图1-3中所示提供植入骨植入物的方法，所述方法包含放置具有界定通道的内表面的第一套筒；放置具有外表面和内表面的第二套筒第二套筒的内表面界定内通道，第二套筒的外表面被配置成可滑动地接合第一套筒的通道；在第一套筒内可滑动地接合第二套筒；在第一套筒通道的一部分中、在第二套筒内通道的一部分中、或在第一套筒通道的部分和第二套筒内通道的部分两者中安置包含网状材料的骨植入物，由此滑动第二套筒的外表面将骨植入物安放并植入在手术部位处。

在上述方法中，第一套筒和第二套筒为扩张器；第一套筒的直径大于第二套筒的直径，并且骨植入物的直径大于第二套筒的直径；或骨植入物进一步包含骨材料。

在一些实施例中，骨植入物可用于愈合椎骨压缩骨折、椎间体融合、微创手术、后外侧融合、成人或小儿脊柱侧凸的矫正、治疗长骨缺损、骨软骨缺损、牙槽嵴增高(ridgeaugmentation)(牙齿/颅颌面(craniomaxillofacial)，例如缺齿患者)、减伤层下方(beneath trauma plate)、胫骨坪缺损、填充骨囊肿、伤口愈合、创伤周围、整形(美容/塑形/重建手术)等。骨植入物可以通过经小切口放置、通过经扩张器递送或其它方法用于微创手术中。尺寸和形状可以设计为对递送条件有限制。

在一些实施例中，骨植入物足够柔性，使得它可以在被植入在手术部位处、附近或其中之前是自身折叠的。

通常，可以将骨植入物应用于预先存在的缺损、形成的通道或改变的缺损。因此，例如，可以在骨中形成通道，或者可以切割预先存在的缺损以形成通道，由此接受骨植入物。骨植入物可以被配置成匹配通道或缺损。在一些实施例中，可以选择骨植入物的构造以匹配通道。在其它实施例中，可以创建通道或者扩展或改变缺损以反映骨植入物的构造。骨植入物可以被放置在缺损或通道中，并且任选地，使用连接机构来连接。

尽管已经参照实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员应认识到，可以在不脱离本发明的精神和范畴的情况下对形式和细节作出改变。

Claims (20)

1.一种用于将骨植入物安放在手术部位处的套件，所述套件包含：

具有界定通道的内表面的第一套筒；

具有外表面和内表面的第二套筒，所述第二套筒的所述内表面界定内通道，所述第二套筒的所述外表面被配置成可滑动地接合所述第一套筒的所述通道的所述内表面；

包含网状材料的骨植入物，所述网状材料被安置在所述第一套筒的所述通道的一部分中，或安置在所述第二套筒的所述内通道的一部分中，或安置在所述第一套筒的所述通道的所述部分和所述第二套筒的所述内通道的所述部分两者中，由此滑动所述第二套筒的所述外表面将所述骨植入物安放在所述手术部位处。

2.根据权利要求1所述的套件，其中(i)所述第一套筒和所述第二套筒是扩张器；(ii)所述第一套筒的直径大于所述第二套筒的直径，并且所述骨植入物的直径大于所述第二套筒的直径；或(iii)所述骨植入物还包含骨材料。

3.根据权利要求1所述的套件，其中所述第二套筒包含安置在所述第二套筒的所述外表面上的接合部件并且被配置成用于与所述第一套筒的所述通道接合。

4.根据权利要求3所述的套件，其中所述接合部件由一种或多种金属、塑料、聚合物或其组合制成。

5.根据权利要求1所述的套件，其中所述网状材料由包含以下至少一种的可再吸收天然或合成聚合物制备：聚(乳酸)(PLA)、聚(乙醇酸)(PGA)、聚(乳酸-共-乙醇酸)(PLGA)、蚕丝或其组合。

6.根据权利要求2所述的套件，其中(i)所述骨材料包含完全脱矿的骨纤维和表面脱矿的骨片；或(ii)所述手术部位是骨移植物融合部位。

7.根据权利要求1所述的套件，其中所述套件还包含紧固元件，所述紧固元件包含可再吸收螺钉、可再吸收骨钉、粘合剂或其组合。

8.一种骨植入物，所述骨植入物包含：

具有远端和近端以及置于其间的隔室的网体，所述隔室被配置成用于接受骨材料；

安置在所述网体的所述近端处或其附近的第一圆柱形部件，所述第一圆柱形部件被配置成用于与脊柱杆接合以有助于在手术部位处所述骨材料的密闭；和

安置在所述网体的所述远端处或其附近的第二圆柱形部件，所述第二圆柱形部件被配置成用于与所述脊柱杆接合以有助于在所述手术部位处所述骨材料的密闭。

9.根据权利要求8所述的骨植入物，其中所述第一圆柱形部件和所述第二圆柱形部件包含通孔，所述通孔被配置成用于接受螺杆以将所述网状材料或所述第一圆柱形部件和所述第二圆柱形部件紧固在所述脊柱杆上。

10.根据权利要求8所述的骨植入物，其中所述第一圆柱形部件和所述第二圆柱形部件是被配置成用于与所述脊柱杆至少可滑动地接合的可再吸收扣环。

11.根据权利要求8所述的骨植入物，其中(i)所述网体是网；或(ii)所述网体是吊床形。

12.根据权利要求8所述的骨植入物，其中所述网体是袋。

13.根据权利要求8所述的骨植入物，其中所述网体是刚性和套管式的。

14.根据权利要求8所述的骨植入物，其中所述骨材料包含完全脱矿的骨纤维和表面脱矿的骨片。

15.一种骨植入物，其包含：

包含近端和远端的骨材料体，所述近端包含具有第一开口的头端部分，所述第一开口被配置成用于接受骨紧固件；和

被配置成至少部分地包围所述骨材料体的骨材料覆盖物，所述骨材料覆盖物具有近端和远端以及置于其间的通道，所述通道被配置成可滑动地接受所述骨材料体的所述近端和所述远端，所述骨材料覆盖物具有与所述通道相交并且在所述通道的横向上的第二开口，所述第二开口被配置成与所述第一开口对准并且在所述骨材料体可滑动地接纳于所述骨材料覆盖物的所述通道中时接受骨紧固件。

16.根据权利要求15所述的骨植入物，其中(i)所述骨材料覆盖物包含第三开口以有助于释放所述骨材料；或(ii)所述骨材料体包含细长部分并且所述骨材料覆盖物包含细长覆盖物部分，所述骨材料体的所述细长部分对应于所述骨材料覆盖物的所述细长覆盖物部分，由此所述骨材料体完全被所述骨材料覆盖物包围。

17.根据权利要求16所述的骨植入物，其中(i)所述骨材料覆盖物的所述细长覆盖物部分的表面积被配置成防止骨材料从手术部位迁移；(ii)所述骨材料体的长度为约12mm到约20mm；(iii)所述骨植入物是可再吸收的；(iv)所述骨植入物被配置成用于与另外的相同骨植入物在远端处锁闭接合；或(v)所述骨植入物被配置成用于与网状材料一起使用。

18.骨植入物在制备用于植入患者皮肤下方的手术部位处的产品中的应用，所述产品包含：

配置成用于递送到所述手术部位的所述骨植入物，其中，所述骨植入物包含：具有远端和近端以及置于其间的隔室的网体，所述隔室被配置成用于接受骨材料；安置在所述网体的所述近端处或其附近的第一圆柱形部件，所述第一圆柱形部件被配置成用于与脊柱杆接合以有助于在所述手术部位处所述骨材料的密闭；以及安置在所述网体的所述远端处或其附近的第二圆柱形部件，所述第二圆柱形部件被配置成用于与所述脊柱杆接合以有助于在所述手术部位处所述骨材料的密闭；以及

可选地，多个骨紧固件，其被配置成用于连接到手术部位；

可选地，所述脊柱杆，其被配置成用于连接所述第一圆柱形部件和所述第二圆柱形部件且用于以固定接合方式连接到所述多个骨紧固件。

19.根据权利要求18所述的应用，其中将所述骨植入物被配置成用于通过扩张器系统递送到所述手术部位，所述扩张器系统包含：

具有界定通道的内表面的第一套筒；和

具有外表面和内表面的第二套筒，所述第二套筒的所述内表面界定内通道，所述第二套筒的所述外表面被配置成可滑动地接合所述第一套筒的所述通道的所述内表面；其中

所述骨植入物被安置在所述第一套筒的所述通道的一部分中，或安置在所述第二套筒的所述内通道的一部分中，或安置在所述第一套筒的所述通道的所述部分和所述第二套筒的所述内通道的所述部分两者中，由此滑动所述第二套筒的所述外表面将所述骨植入物安放在所述手术部位处。

20.根据权利要求18所述的应用，其中(i)所述第一圆柱形部件和所述第二圆柱形部件是可再吸收扣环，其被配置成用于与所述脊柱杆至少部分可滑动地接合；(ii)所述网体是网；(iii)所述骨材料包含完全脱矿的骨纤维和表面脱矿的骨片；或(iv)所述手术部位是所述脊柱的后外侧节段。