CN110225714B - 生物可吸收可变形锚 - Google Patents

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Abstract

公开了用于肌肉骨骼固定应用的可生物降解和生物可吸收的锚和锚系统，以及使用这种锚和锚系统修复肌肉骨骼组织的方法。所公开的锚包括主体，主体包括纵向轴线、近端、远端和外表面，其中外表面包括在不平行于纵向轴线的方向上从纵向轴线向外径向延伸的一个或多个突起，其中一个或多个突起还包括一个或多个柔性外脊。所公开的锚系统包括(1)锚主体，该锚主体包括纵向轴线、近端、远端、外表面以及从近端延伸并平行于纵向轴线的孔，其中孔限定内表面锚主体的至少一部分，其中锚主体的至少一部分可在不平行于纵向轴线的方向上膨胀，和(2)膨胀销，包括纵向轴线、近端、远端和表面，并构造成用于插入孔中，使得当插入时，膨胀销在不平行于纵向轴线的方向上使锚主体的可膨胀部分膨胀。所公开的锚和锚系统都至少部分地由柠檬酸盐基聚合物形成。

Description

生物可吸收可变形锚
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年11月30日提交的第62/428，323号美国临时申请“生物可吸收可变形锚(Bioabsorbable Deformable Anchors)”的优先权。前述临时申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及用于肌肉骨骼固定应用的可生物降解和生物可吸收锚和锚系统，以及使用这种锚和锚系统来修复肌肉骨骼组织的方法。
背景技术
当前的骨锚通常依赖于固定的形状，该固定的形状可以拧入或压入骨基底中，该骨基底在锚固位置周围的区域上施加应力。这种应力可以防止外科医生将锚彼此靠近放置，并且骨质量需要密集以提供足够的初始固定。因此，一直需要用于肌肉骨骼固定应用的改进的锚和锚系统，其具有增强的锚主体形状的偏转、变形或操纵(例如，膨胀)的能力，从而产生扩大的表面积，导致更刚性的附接，并伴随着改善的固定。本公开提供了这种改进的锚和锚系统。
发明内容
本发明的一个实施例涉及一种生物可吸收锚系统，包括(1)锚主体，该锚主体包括纵向轴线、近端、远端、外表面以及从近端延伸并平行于纵向轴线的孔，其中孔限定锚主体的内表面，并且其中锚主体的至少一部分可在不平行于纵向轴线的方向上膨胀，以及(2)膨胀销，包括纵向轴线、近端、远端和表面，并且构造成用于插入孔中，使得当插入时，膨胀销在不平行于纵向轴线的方向上使锚主体的可膨胀部分膨胀，其中锚系统至少部分地由柠檬酸盐基聚合物形成。
在上述实施例中，锚主体的外表面可包括一个或多个突起，该一个或多个突起在不平行于纵向轴线的方向上从纵向轴线向外延伸。在某些实施例中，该一个或多个突起可选自倒钩、滚花、线、肋、脊、尖齿、齿、楔形、翅片及其任何组合。在某些实施例中，该一个或多个突起可从纵向轴线径向延伸。在某些实施例中，该一个或多个突起还可包括一个或多个柔性外脊。
在上述实施例中，膨胀销的至少一部分的周长可以大于孔的至少一部分的周长。在某些实施例中，孔的至少一部分的周长的尺寸可以从锚主体的近端朝向锚主体的远端减小。在某些实施例中，孔的至少一部分的周长的尺寸可以从锚主体的远端朝向锚主体的近端减小。
在上述实施例中，锚主体的远端的至少一部分的宽度可以大于锚主体的近端的至少一部分的宽度。在某些实施例中，锚主体的近端的至少一部分的宽度可以大于锚主体的远端的至少一部分的宽度。
在上述实施例中，孔可以延伸穿过锚主体的远端。
在上述实施例中，膨胀销的远端的至少一部分的周长可以大于锚主体的远端处的孔的至少一部分的周长。在某些实施例中，膨胀销的远端可包括基本上球形的尖端，其中球形尖端的至少一部分的周长大于锚主体的远端处的孔的至少一部分的周长。在某些实施例中，基本上球形的尖端还包括构造成容纳缝合线的孔洞或孔眼。在某些实施例中，膨胀销的远端可包括锥形尖端，其中锥形尖端的至少一部分的周长大于锚主体的远端处的孔的至少一部分的周长。在某些实施例中，锥形尖端还包括构造成容纳缝合线的孔洞或孔眼。
在上述实施例中，锚主体还可包括一个或多个径向槽，该一个或多个径向槽从锚主体的近端朝向锚主体的远端延伸和/或从锚主体的远端朝向锚主体的近端延伸，其中该一个或多个槽平行于纵向轴线。在某些实施例中，锚主体可包括在锚主体的整个长度上延伸的一个径向槽，其中该槽平行于纵向轴线。
在上述实施例中，膨胀销的表面还可包括一个或多个突起，该一个或多个突起在不平行于膨胀销的纵向轴线的方向上从纵向轴线向外延伸。在某些实施例中，该一个或多个突起选自倒钩、滚花、线、肋、脊、尖齿、齿、楔形、翅片及其任何组合。在某些实施例中，膨胀销是插管的。在某些实施例中，插管构造为容纳缝合线。
在上述实施例中，膨胀销的近端处的表面还可包括至少一个倒钩，该倒钩从膨胀销的纵向轴线径向延伸，并且锚主体的内表面可进一步包括至少一个凹槽，该凹槽构造成使得当膨胀销插入孔中时，该至少一个倒钩锁定在该至少一个凹槽中，从而防止膨胀销相对于锚主体的近侧和/或远侧运动。在某些实施例中，孔的长度可以大于膨胀销的长度。
在上述实施例中，锚主体可以是圆柱形的，锚主体的远端可以是圆锥形的，从锚主体的外表面延伸的一个或多个突起可以是从锚主体的纵向轴线径向延伸的倒钩或螺纹，径向槽可以从锚主体的近端朝向锚主体的远端延伸，锚主体和膨胀销可以由柠檬酸和/或柠檬酸盐与至少一种C4-C12链烷二醇的缩聚产物形成。在这些实施例中的某些实施例中，膨胀销的远端可包括基本上球形的尖端，其中该基本上球形的尖端的至少一部分的周长大于锚主体的远端处的孔的至少一部分的周长，并且其中该基本上球形的尖端可选地包括构造成容纳缝合线的孔洞或孔眼。在这些实施例的某些其他实施例中，膨胀销的远端可包括锥形尖端，其中锥形尖端的至少一部分的周长大于锚主体的远端处的孔的至少一部分的周长，并且其中锥形尖端包括构造成容纳缝合线的孔洞或孔眼。
在上述实施例中，锚主体可以是圆柱形的，锚主体的远端可以是圆锥形的，从锚主体的外表面延伸的一个或多个突起可以是从锚主体的纵向轴线径向延伸的倒钩或螺纹，至少两个径向槽可以从锚主体的近端朝向锚主体的远端延伸，并且至少两个径向槽可以从锚主体的远端朝向锚主体的近端延伸，锚主体和膨胀销可以由柠檬酸和/或柠檬酸盐与至少一种C4-C12链烷二醇的缩聚产物形成。
在上述实施例中，锚主体可以是圆柱形的，锚主体的远端可以是圆锥形的，从锚主体的外表面延伸的一个或多个突起可以是从锚主体的纵向轴线径向延伸的倒钩或螺纹，至少两个径向槽可以从锚主体的近端朝向锚主体的远端延伸或者从锚主体的远端朝向锚的近端延伸，膨胀销的近端可包括从膨胀销的纵向轴线径向延伸的至少一个倒钩，锚主体的内表面可包括至少一个凹槽，该凹槽构造成使得当膨胀销插入孔中时，该至少一个倒钩锁定在该至少一个凹槽中，从而防止膨胀销相对于锚主体的近侧和/或远侧运动，并且锚主体和膨胀销由柠檬酸和/或柠檬酸盐与至少一种C4-C12链烷二醇的缩聚产物形成。在这些实施例的某些实施例中，孔的长度大于膨胀销的长度。
在上述实施例中，锚主体是圆柱形的，锚主体的远端是圆锥形的，从锚主体的外表面延伸的一个或多个突起是从锚主体的纵向轴线径向延伸的倒钩或螺纹，至少一个径向槽从锚主体的近端朝向锚主体的远端延伸或者从锚主体的远端朝向锚主体的近端延伸，至少一个膨胀销的一部分基本上是圆锥形的并且带有螺纹，锚主体的内表面的至少一部分是带螺纹的，使得当膨胀销拧入孔中时，膨胀销固定到锚主体中，从而防止膨胀销相对于锚主体的近侧和/或远侧运动，并且锚主体和膨胀销由柠檬酸和/或柠檬酸盐与至少一种C4-C12烷烃二醇的缩聚产物形成。
本发明的另一个实施例涉及一种包括主体的生物可吸收锚，其中主体包括(1)纵向轴线、(2)近端、(3)远端以及(4)外表面，其中外表面包括从不平行于纵向轴线的方向向外径向延伸的一个或多个突起，其中锚至少部分地由柠檬酸盐基聚合物形成。
在上述实施例中，该一个或多个突起还可包括一个或多个柔性外脊。
在上述实施例中，生物可吸收锚还可包括孔，该孔横向延伸穿过锚并且不平行于纵向轴线。
在上述实施例中，生物可吸收锚的主体是圆柱形的，远端是圆锥形的，该一个或多个突起是倒钩或螺纹，并且锚由柠檬酸和/或柠檬酸盐与至少一种C4-C12链烷二醇的的缩聚产物形成。在某些实施例中，生物可吸收锚还可包括横向延伸穿过锚的孔，其中孔位于锚的近端并垂直于纵向轴线。
在上述实施例中，上述生物可吸收锚和锚系统的锚主体可包括选自圆形、卵形、三角形、四边形、五边形和六边形的径向横截面几何形状。在某些实施例中，锚主体的形状选自圆柱形、圆锥形、三棱柱、四棱柱、五棱柱和六棱柱。在某些实施例中，锚主体的远端是圆锥形的。
在上述实施例中，上述生物可吸收锚和锚系统可至少部分地由柠檬酸盐基(共)聚酯形成。在某些实施例中，柠檬酸盐基(共)聚酯可以是柠檬酸和/或柠檬酸盐与至少一种C4-C12链烷二醇的缩聚产物。在某些实施例中，柠檬酸盐基(共)聚酯可以是聚(1，8-辛二醇柠檬酸盐)。在某些实施例中，上述生物可吸收锚和锚系统可至少部分地由包含柠檬酸盐基聚合物和生物陶瓷的复合物形成。在某些实施例中，生物陶瓷选自羟基磷灰石和β-磷酸三钙。
本发明的又一个实施例涉及修复肌肉骨骼组织的方法。在某些实施例中，该方法可包括：(1)在骨组织中识别或创建腔体，(2)将上述生物可吸收锚系统的锚主体插入腔体中，以及(3)将膨胀销插入锚主体的孔中。在某些其他实施例中，该方法可以包括：(1)在骨组织中识别或创建腔体，(2)将上述生物可吸收锚系统的膨胀销预加载到锚主体中，(3)将预加载的锚主体插入腔体中，以及(4)向近侧张紧膨胀销，使得锥形尖端转移到锚主体的孔中。在某些其他实施例中，该方法可包括：(1)在骨组织中识别或创建腔体，以及(2)将上述生物可吸收锚插入腔体中。在某些实施例中，该方法可以进一步包括将锚加载到具有与锚相同的总体横截面形状的薄壁插入器中，其中薄壁插入器的横截面积略小于腔体的横截面积，将预装有锚的薄壁插入器插入腔体中，并移除插入器以便在腔体中留下锚，其中(a)腔体的横截面形状大致接近于锚的横截面形状，(b)锚的横截面积略大于腔体的横截面积。
附图说明
当结合附图阅读时，根据示例性实施例的以下描述，将更全面地理解本公开提供的前述和其他特征和优点。
图1描绘了根据本公开的示例性可吸收锚系统的单独组件的前视图。
图2描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的集成组件的前视图。
图3描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的集成组件的偏移视图。
图4描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的集成组件的横截面视图。
图5描绘了根据本公开的膨胀销(未示出)的锥形远侧尖端的前视图。
图6描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的集成组件的偏移视图。
图7描绘了根据本公开的示例性生物可吸收的锚系统的集成组件的横截面视图。
图8描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的单独组件的偏移视图。
图9描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的单独组件的前视图。
图10描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的集成组件的横截面视图。
图11描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的集成组件的横截面视图。
图12描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚的偏移视图。
图13描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚的偏移视图。
图14描绘了根据本发明的柔性外脊的放大图。
图15描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚的偏移视图。
图16描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的集成组件的两个横截面视图。
图17描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的集成组件的偏移视图。
图18描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的集成组件的两个横截面视图。
图19描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的集成组件的偏移视图。
图20描绘了使用根据本公开的生物可吸收锚修复组织的示例性方法的步骤。
图21描绘了使用根据本公开的生物可吸收锚修复组织的示例性方法的步骤。
图22描绘了使用根据本公开的生物可吸收锚修复组织的示例性方法的步骤。
图23描绘了使用根据本公开的生物可吸收锚修复组织的示例性方法的步骤。
图24描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚的偏移视图。
图25描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的集成组件的偏移横截面视图。
图26描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的集成组件的偏移视图。
图27描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的集成组件的偏移横截面视图。
图28描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的集成组件的偏移视图。
图29描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚系统的集成组件的偏移横截面视图。
图30描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚的偏移视图。
图31描绘了根据本公开的示例性生物可吸收锚的前视图。
具体实施方式
在本申请中，除非另外特别说明，否则单数的使用包括复数。在本申请中，除非另有说明，否则“或(or)”的使用意味着“和/或(and/or)”。此外，术语“包括(including)”以及诸如“包括(includes)”和“包括(included)”的其他形式的使用不是限制性的。本文描述的任何范围将被理解为包括端点和端点之间的所有值。
在各个方面、构造和实施例中，本公开提供了由柠檬酸盐基弹性体聚合物制造的生物可吸收锚和锚系统，该聚合物具有允许锚主体形状的偏转、变形或操纵(例如，膨胀)的特征，导致锚与周围肌肉骨骼组织的更紧密附着，并伴随着改善的固定。本发明公开的生物可吸收锚系统包括锚主体和膨胀销。锚主体包括纵向轴线、近端、远端、外表面以及从近端延伸并平行于纵向轴线的孔。孔限定锚主体的内表面。锚主体的至少一部分可在不平行于纵向轴线的方向上膨胀。膨胀销包括纵向轴线、近端、远端和表面。膨胀销构造成用于插入孔中，使得当插入时，膨胀销在不平行于纵向轴线的方向上使锚主体的可膨胀部分膨胀。本发明公开的生物可吸收锚包括主体，该主体包括纵向轴线、近端、远端和外表面。外表面又包括在不平行于纵向轴线的方向上从纵向轴线向外径向延伸的一个或多个突起，并且还包括一个或多个柔性外脊。本发明公开的生物可吸收锚还可包括孔，该孔横向延伸穿过锚并且不平行于纵向轴线。本发明公开的生物可吸收锚和锚系统两者至少部分地由柠檬酸盐基聚合物制成。
本发明公开的生物可吸收锚和本发明公开的生物可吸收锚系统的锚主体可具有任何合适的长度和宽度。在某些实施例中，本发明公开的生物可吸收锚系统的锚主体的远端的宽度大于锚主体的近端的宽度。在某些其他实施例中，本发明公开的生物可吸收锚系统的锚主体的近端的宽度大于锚主体的远端的宽度。
本发明公开的生物可吸收锚和本发明公开的生物可吸收锚系统的锚主体可具有任何合适的形状。这种形状的实例包括但不限于具有选自圆形、卵形、三角形、四边形、五边形和六边形的径向横截面几何形状的那些。这种形状的其他实例包括但不限于圆柱形、圆锥形、三棱柱、四棱柱、五棱柱和六棱柱。在某些实施例中，本发明公开的生物可吸收锚的远端和本发明公开的生物可吸收锚系统的锚主体是圆锥形的，以便于将锚或锚主体插入组织中的腔体中。在某些实施例中，本发明公开的生物可吸收锚的远端和本发明公开的生物可吸收锚系统的锚主体可包括构造成容纳缝合线的孔洞或孔眼。
本发明公开的生物可吸收锚和锚系统至少部分地由任何合适的柠檬酸盐基聚合物制造，该聚合物具有必需的弹性，以促进锚或锚主体形状的偏转、变形或操纵(例如，膨胀)。在某些实施例中，柠檬酸盐基聚合物是柠檬酸盐基(共)聚酯(即，均聚酯或共聚酯)。这种柠檬酸盐基(共)聚酯的实例包括但不限于通过柠檬酸和/或柠檬酸盐与C2-C20烷二醇的聚合(即缩聚反应)制备的那些。在一些实施例中，柠檬酸盐基(共)聚酯是柠檬酸和/或柠檬酸盐与C4-C12烷二醇的缩聚产物。在某些实施例中，柠檬酸盐基(共)聚酯是聚(1，8-辛二醇柠檬酸盐)。
或者，本发明公开的生物可吸收锚和锚系统可至少部分地由包含上述柠檬酸盐基聚合物和生物陶瓷的合适复合物制成。这种生物陶瓷的实例包括但不限于羟基磷灰石和β-磷酸三钙。柠檬酸盐基聚合物和生物陶瓷可以相对于彼此以任何合适的重量比存在于复合物中。柠檬酸盐基聚合物与生物陶瓷的这种重量比的实例包括但不限于99：1，98：2，97：3，96：4，95：5，94：6，93：7，92：8，91：9，90：10，89：11，88：12，87：13，86：14，85：15，84：16，83：17，82：18，81：19，80：20，79：21，78：22，77：23，76：24，75：25，74：26，73：27，72：28，71：29，70：30，69：31，68：32，67：33，66：34，65：35，64：36，63：37，62：38，61：39，60：40，59：41，58：42，57：43，56：44，55：45，54：46，53：47，52：48，51：49，50：50，49：51，48：52，47：53，46：54，45：55，44：53，43：57，42：58，41：59，40：60，39：61，38：62，37：63，36：64，35：65，34：66，33：67，32：68，31：69，30：70，29：71，28：72，27：73，26：74，25：75，24：76，23：77，22：78，21：79，20：80，19：81，18：82，17：83，16：84，15：85，14：86，13：87，12：88，11：89，10：90，9：91，8：92，7：93，6：94，5：95，4：96，3：97，2：98和1:99％重量。在某些实施例中，本发明公开的生物可吸收锚和锚系统的某些部分可以具有与其他部分不同的柠檬酸盐基聚合物与生物陶瓷的重量比。在某些实施例中，本发明公开的生物可吸收锚和锚系统的某些部分可由上述复合物制造，而其他部分可由单独的柠檬酸盐基聚合物制造。
孔可以部分地或完全地(从近端穿过远端)延伸穿过本发明公开的生物可吸收锚系统的锚主体。本发明公开的生物可吸收锚系统的锚主体的孔可具有任何合适的周长。在某些实施例中，孔的周长可以在孔的长度上是均匀的。在某些其他实施例中，孔的全部或一部分的周长的尺寸可以从锚主体的近端朝向锚主体的远端减小。在某些其他实施例中，孔的全部或一部分的周长的尺寸可以从锚主体的远端朝向锚主体的近端减小。
本发明公开的生物可吸收锚的外表面和本发明公开的生物可吸收锚系统的锚主体可包括一个或多个突起，该一个或多个突起在不平行于纵向轴线的方向上从纵向轴线向外延伸(即，以相对于纵向轴线大于0°且小于180°的角度)，可以抵抗一个或多个方向上的运动。突起可具有任何合适的尺寸。在某些实施例中，突起从外表面垂直地相对于纵向轴线延伸。在某些其他实施例中，突起从外表面相对于纵向轴线以45°或135°的角度延伸。这种突起的实例包括但不限于倒钩、滚花、螺纹、肋、脊、尖齿、齿、楔形、翅片或其任何组合。突起可以从纵向轴线径向延伸。换句话说，单个突起可以围绕纵向轴线均匀地从锚主体的表面延伸。另外，突起还可包括一个或多个柔性外脊。本发明公开的生物可吸收锚和本发明公开的生物可吸收锚系统的锚主体也可包括空隙，例如凹槽、狭槽和孔洞、和/或孔隙，以便在插入组织腔体之前帮助锚或锚主体变形。
本发明公开的生物可吸收锚系统的锚主体可包括一个或多个径向槽，该一个或多个径向槽从锚主体的近端朝向锚主体的远端延伸。作为另外一种选择或除此之外，本发明公开的生物可吸收锚系统的锚主体可包括一个或多个径向槽，该一个或多个径向槽从锚主体的远端朝向锚主体的近端延伸。槽与纵向轴线平行。在某些实施例中，锚主体包括在锚主体的整个长度上延伸的一个径向槽。在某些实施例中，锚主体包括一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个或八个径向槽，这些径向槽从锚主体的近端和/或远端延伸锚主体的部分长度。
本发明公开的生物可吸收锚系统的膨胀销可具有任何合适的长度和周长。在某些实施例中，膨胀销的长度比孔长。在某些实施例中，膨胀销的长度与孔的长度相同。在某些实施例中，膨胀销的长度短于孔。膨胀销的至少一部分的周长必须大于孔的至少一部分的周长，使得当膨胀销完全插入孔中时，实现锚主体的至少一部分的膨胀。在某些实施例中，膨胀销的远端的周长大于锚主体的远端处的孔的周长。在某些实施例中，膨胀销的近端的周长大于锚主体的近端处的孔的周长。在某些实施例中，膨胀销是插管的。换句话说，膨胀销本身可包括孔，该孔完全(即，从近端穿过远端)延伸穿过膨胀销。在这些实施例中的某些实施例中，该插管被构造为容纳缝合线。或者，在某些实施例中，缝合线可以模制到膨胀销中。在这些实施例的某些实施例中，模制的缝合线可以被构造(例如，从膨胀销的近端突出)以提供用于向近侧拉动销的装置，以便引起锚主体的远端相对于组织的膨胀(即，在膨胀销的远端或尖端具有比孔的周长更大的周长的实施例中。
膨胀销的远端可以进一步包括尖端，尖端的至少一部分的周长大于锚主体的远端处的孔的周长。在某些实施例中，尖端的形状基本为球形。在某些其他实施例中，尖端的形状为锥形。无论是基本上球形还是锥形，膨胀销尖端还可包括孔洞或孔眼，该孔洞或孔眼构造成容纳缝合线的附接并有助于缝合线的放置、紧固和/或保持。
膨胀销的表面还可包括至少一个突起，该突起在不平行于膨胀销的纵向轴线的方向上从纵向轴线向外延伸(即，以相对于纵向轴线大于0°且小于180°的角度)，可以抵抗一个或多个方向上的运动。突起可具有任何合适的尺寸。在某些实施例中，突起从表面垂直地相对于纵向轴线延伸。在某些其他实施例中，突起从外表面相对于膨胀销的纵向轴线以45°或135°的角度延伸。这种突起的实例包括但不限于倒钩、滚花、螺纹、肋、脊、尖齿、齿、楔形、翅片或其任何组合。突起可以从膨胀销的纵向轴线径向延伸。换句话说，单个突起可以从膨胀表面围绕其纵向轴线均匀地延伸。突起可以位于沿着膨胀销的长度的任何位置。在某些实施例中，突起位于膨胀销的近端。在某些实施例中，一个或多个突起位于膨胀销的远端。
在某些实施例中，突起是倒钩。结合该特征，锚主体的内表面还包括凹槽，该凹槽构造成使得当膨胀销插入孔中时，倒钩被锁定到凹槽中，从而防止膨胀销相对于锚主体的近侧和/或远侧运动。可以改变倒钩和凹槽的尺寸和间隔以控制膨胀的量和范围。在某些实施例中，这些倒钩和凹槽可位于锚主体和膨胀销的相应近端或远端。在某些其他实施例中，突起是螺纹，并且膨胀销的至少一部分基本上是圆锥形的。结合该特征，锚主体的内表面还包括螺纹，该螺纹构造成使得当膨胀销拧入孔中时，锚主体膨胀，同时膨胀销同时固定在孔中，从而防止膨胀销相对于锚主体的近侧和/或远侧运动。在某些实施例中，这些螺纹可位于锚主体和膨胀销的相应近端或远端。在这些螺纹实施例中，膨胀销的近端可以具有任何合适的驱动头，其使得膨胀销能够拧入锚主体中。
本发明公开的生物可吸收锚和锚系统可用于修复肌肉骨骼组织。这种修复的实例包括但不限于将任何类型的软固定装置锚固到硬组织，例如将附接到肌腱或韧带的缝合线锚固到骨(例如，用作肌腱锚)，使两个或更多个骨部分彼此接近，例如骨折的锁骨，或关闭胸骨切开术(例如，用作干涉螺钉)，或将板固定到传统上使用螺钉的解剖结构。在该最后一个实例中，锚或锚主体还包括头部，使得板可以固定在组织上。使用本公开的生物可吸收锚系统修复组织的方法的实例包括但不限于以下步骤：(1)在骨组织中识别或创建腔体，(2)将本发明公开的生物可吸收锚系统的锚主体插入腔体，以及(3)将膨胀销插入锚主体的孔中。或者，在插入腔体之前，锚主体可以预加载膨胀销，该膨胀销具有尖端，该尖端的周长大于锚主体的远端处的孔的周长。然后将预加载的锚主体插入腔体中并沿近端方向张紧，使得尖端转移到锚主体的孔中。使用本公开的生物可吸收锚修复组织的方法的实例包括但不限于以下步骤：(1)在骨组织中识别或创建腔体，以及(2)将锚插入腔体中。
图1-31中示出了根据本发明的生物可吸收锚和锚系统的实例。
参考图1，其中示出了本发明公开的生物可吸收锚系统100的示例性实施例，其包括锚主体110和膨胀销120。锚主体110具有宽度大于近端140的远端130以及从近端140延伸穿过远端130的孔150。锚主体110还包括多个径向延伸的倒钩160和允许远端130压紧的单个径向槽170。在一个实施例中，该示例性实施例可以以下面的方式使用。首先，将具有比锚主体110的远端130小的宽度的孔钻入植入部位，然后将锚主体110压配合到腔体中，导致远端130径向压紧，使得远端130处的孔150的周长小于膨胀销120的周长。一旦锚主体110植入到预定深度，然后将膨胀销120沿孔150的长度向下插入，如图2所示。当膨胀销220接近远端230时，力施加在孔250上，迫使远端230径向膨胀，将其压靠在周围组织上并导致更加刚性的附接。
参考图3，其中示出了本发明公开的生物可吸收锚系统300的示例性实施例，其包括预加载有膨胀销320的锚主体310。锚主体310具有远端330、近端340和从近端340延伸穿过远端330的孔350。锚主体310还包括多个径向延伸的倒钩360。膨胀销320包括球形远侧尖端380，其周长大于孔350的周长。一旦插入在植入部位的腔体中，预加载系统400的膨胀销420向近侧张紧，使得球形远侧尖端480转移到远端430，如图4所示。这使得远端430径向膨胀，将其压靠在周围组织上并导致更刚性的附接。
参考图5，其中示出了远侧尖端的替代示例性实施例，其周长大于孔的周长。替代实施例500包括具有孔眼582的膨胀销(未示出)的锥形远侧尖端580，该孔眼582能够容纳缝合线的附接。图6示出了本发明公开的生物可吸收锚系统600的示例性实施例，其包括预加载有包括这种远侧尖端680的膨胀销620的锚主体610。如图3和4中所示的球形远侧尖端实施例，一旦预加载系统700被插入到植入部位的腔体中，膨胀销720向近侧张紧，使得锥形远侧尖端780转移到远端730中，如图7所示。这使得远端730径向膨胀，将其压缩到周围组织上并导致更刚性的附着。
参考图8，其中示出了本发明公开的生物可吸收锚系统800的示例性实施例，其包括锚主体810和膨胀销820。锚主体810具有远端830、近端840和从近端840延伸穿过远端830的孔850。锚主体810还包括多个径向延伸的倒钩860和位于远端830和近端840两者的多个径向槽870，径向槽870允许锚主体810在植入时压紧，使得孔850的周长小于膨胀销820的周长。将膨胀销820插入孔850中导致沿锚主体810的整个长度的径向膨胀。
参考图9，其中示出了本发明公开的生物可吸收锚系统900的示例性实施例，其包括锚主体910和膨胀销920。锚主体910具有远端930、近端940和从近端940延伸穿过远端930的孔950。锚主体910还包括多个径向延伸的倒钩960和位于近端940处的多个径向槽970，径向槽970允许锚主体910在插入膨胀销920时膨胀。膨胀销920在其近端包括径向延伸的倒钩990。如图10所示，孔1050还包括朝向近端940定位的凹槽1092。膨胀销1020的插入使得近端1040向外张开，将其压靠在周围组织上并导致更刚性的附接。凹槽1092构造成使得当膨胀销1020插入孔1050中时，倒钩1090被锁定到凹槽1092中，从而防止膨胀销1020相对于锚主体1010的近侧移动。如图11所示，因为只有倒钩1190在槽1192处与锚主体1110接合以便膨胀，所以膨胀销1120可以比锚主体1110短。可以调节膨胀销长度和径向槽的数量和形状，以改变膨胀的程度和形状。
参考图12，其中示出了本发明公开的生物可吸收锚1200的示例性实施例，其包括具有远端1230、近端1240、多个径向延伸的倒钩1260的主体1210，每个倒钩1260还包括多个柔性外脊1262(这些柔性外脊的放大图在图14中示出)。如果锚1200向近侧经受力(例如，沿与其插入方向相反的方向拉动)，则柔性外脊1262向外弯曲并且将其抓握膨胀到相邻组织上。图13示出了该生物可吸收锚的替代示例性实施例，其中锚1300还包括孔1350，该孔1350能够容纳膨胀销，该膨胀销的周长大于孔的周长。图15示出了该生物可吸收的锚的替代示例性实施例，其中锚1500还包括横向延伸穿过锚1500的近端1540的孔1552。
参考图16和17，其中示出了本发明公开的生物可吸收锚系统1600的示例性实施例，其包括锚主体1610和膨胀销1620。锚主体1610具有远端1630、近端1640、从近端1640延伸穿过远端1630的孔1650。锚主体1610还包括多个径向延伸的倒钩1660和位于近端1640的径向槽1670，径向槽1670允许锚主体1610在插入膨胀销162时膨胀。膨胀销1620包括基本上圆锥形的螺纹近端1690。孔1650还包括在近端1640的内表面上的螺纹1692。膨胀销1620的插入使得近端1640向外张开，将其压靠在周围组织并导致更刚性的附着。基本上圆锥形的螺纹近端1690和1692构造成使得当膨胀销1620拧入孔1650中时，锚主体1610和膨胀销1620固定在一起，从而防止膨胀销1620相对于锚主体1610向近侧移动。
参考图18和19，其中示出了本发明公开的生物可吸收锚系统1800的示例性实施例，其包括锚主体1810和膨胀销1820。锚主体1810具有远端1830、近端1840、从近端1840延伸穿过远端1830的孔1850。锚主体1810还包括多个径向延伸的倒钩1860和位于远端1840的多个径向槽1870，径向槽1870允许锚主体1810在插入膨胀销1820时膨胀。膨胀销1820包括在其远端处的径向延伸的倒钩1890。孔1850还包括朝向远端1830定位的多个凹槽1892。膨胀销1820的插入使得近端1840向外张开，将其压靠在周围组织上并导致更刚性的附接。凹槽1892构造成使得当膨胀销1820插入孔1850中时，倒钩1890被锁定到第一凹槽1892中，从而防止膨胀销1820相对于锚主体1810向近侧移动。当膨胀销1820进一步进入孔1850并锁定到随后的凹槽1892中时，锚主体1810可以向近侧膨胀抵靠相邻组织。
参考图20-23，其中示出了使用本发明公开的生物可吸收锚修复组织的示例性方法。如图20所示，该示例性方法开始于以下步骤：(2010)在骨组织中形成腔体，其横截面形状大致接近于锚的横截面形状，其中锚的横截面积略大于腔体的横截面积；(2020)将锚加载到具有与锚相同的总体横截面形状的薄壁插入器中，其中薄壁插入器的横截面积略小于腔体的横截面积。在某些实施例中，并且如图20所示，薄壁插入器的圆筒可以是锥形的形状(2030)，以便于将锚逐渐挤压到小于腔体的横截面积。如图21所示，预装有锚的薄壁插入器(2040)插入腔体中。在某些实施例中，锚可包括构造成容纳缝合线的孔洞或孔眼。一旦将预加载的插入器插入腔体中，就可以在此阶段调整存在的任何缝合线。如图22所示，然后移除插入器以留下锚(2050)。在移除薄壁插入器后，锚然后膨胀到腔体中并进入准备好的骨的空隙中(2060)，如图23所示。
参考图24，其中示出了本发明公开的生物可吸收锚2400的示例性实施例，其包括柠檬酸盐基聚合物主体2410，主体2410具有远端2420、近端2430、多个径向延伸的倒钩2440以及包括孔眼2460的基本上圆锥形的尖端2450，其中基本上圆锥形的尖端具有比锚主体的其余部分更高的陶瓷含量。该示例性实施例能够用于图20-23所示的方法中。弹性更高的聚合物主体有助于薄壁插入器内的压紧，但随后在移除插入器时恢复到其原始尺寸并膨胀到准备好的骨腔体的空隙中。较高陶瓷含量的孔眼尖端在临床加载期间组装并保留缝合线。
参考图25和26，其中示出了本发明公开的生物可吸收锚系统2500的示例性实施例，其包括锚主体2510、近端板2520和远端板2530。锚主体2510具有近端2540、远端2550和从近端2540延伸穿过远端2550的孔2560。锚主体2510的初始外径基本上类似于骨组织中的腔体的直径。近端板2520(即膨胀销)包括带螺纹的远端2570和基本上为圆锥形的头部，在不平行于纵向轴线的方向上具有孔洞2590。远侧板2530包括位于内表面上的螺纹2580。
穿过锚主体2510插入近侧板2520从而与远侧板2530连接导致锚主体2510以半圆形状向外变形，增加其直径(如图27和28所示)，并将其压靠到周围组织并导致更刚性的附着。螺纹远端2570和2580构造成使得当近侧板2520插入锚主体2510的孔2550中并拧入远侧板2530时，锚主体2510刚性地固定在近侧板2520和远侧板2530之间。锚主体2510至少部分地由柠檬酸盐基聚合物形成。如图所示，锚主体2510的外表面可以是光滑的，或者可以包括至少一个突起，该突起在不平行于纵向轴线的方向上从纵向轴线向外径向延伸。穿过近端板2520的基本上锥形的头部定位的孔2590可以与缝合线(未示出)接合。在另一个实施例中，环可以固定到远侧板2530上以将缝合线或软组织固定到其上。在另一实施例中，凸轮机构可将近侧板2520和远侧板2530压靠在一起以约束锚主体2510的移动。
鉴于图30参考图29，其中示出了本发明公开的生物可吸收锚系统2600的示例性实施例，其包括锚主体2610和一个或多个膨胀销2620。锚主体2610具有近端2630、远端2640和纵向定位的孔2650。锚主体2610的形状基本上为圆锥形，以容纳一个或多个膨胀销2620。锚主体2610通常是柔性的，以便在较不柔性的膨胀销2620完全插入时部分地重新成形。膨胀销2620具有与锚主体2610相同的大致圆锥形状，但是向远侧逐渐变细2640以允许从完全干涉到无干涉的逐渐过渡。膨胀销2620可包括一个或多个突起2670，突起2670在不平行于纵向轴线的方向上从纵向轴线向外径向延伸。膨胀销2620还包括孔2660，孔2660从近端2630延伸穿过远端2640。
将膨胀销2620插入锚主体2610中使锚主体2610重新成形，从而将其压靠在周围组织上并导致更加刚性的附接。位于膨胀销2620的外表面上的突起2670进一步将膨胀销2620固定到锚主体2610的孔2650。虽然描绘为一个膨胀销2620，但是一个或多个膨胀销2620可以插入锚主体2610中各种纵向位置和不同的插入深度。锚主体2610至少部分地由柠檬酸盐基聚合物形成。锚主体2610的外表面可以是光滑的，如图29和30所示，或者可以包括一个或多个突起2614，突起2614在不平行于纵向轴线的方向上从纵向轴线向外径向延伸，如图31所示。
具体参考图25-31，上述生物可吸收锚和锚系统可包括选自圆形、卵形、三角形、四边形、五边形和六边形的径向横截面几何形状。在某些实施例中，锚主体的形状选自圆柱形、圆锥形、三棱柱、四棱柱、五棱柱和六棱柱。
尽管已经详细描述了本文公开和要求保护的发明构思及其优点，但是应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变、替换和变更。此外，本申请的范围不旨在限于说明书中描述的过程、装置、制品、物质组成、装置、方法和步骤的特定实施例。本领域普通技术人员从本发明公开和要求保护的发明构思的公开内容将容易理解，根据本发明所公开和要求保护的发明构思，可以使用目前存在或稍后将开发的执行与本文所述的相应实施例基本相同的功能或实现基本相同的结果的各种过程、装置、制品、物质组合物、手段、方法或步骤。因此，所附权利要求旨在在其范围内包括这样的过程、装置、制品、物质组成、装置、方法或步骤。

Claims (13)

1.一种生物可吸收锚系统，包括：
锚主体，所述锚主体包括纵向轴线、近端、远端、外表面以及从所述近端延伸并平行于所述纵向轴线的孔，其中，所述孔限定所述锚主体的内表面，并且其中，所述锚主体的至少一部分能够在不平行于所述纵向轴线的方向上膨胀；以及
膨胀销，所述膨胀销包括纵向轴线、近端、远端和表面，并且构造成用于插入所述孔中，使得当插入时，所述膨胀销使所述锚主体的可膨胀部分沿不平行于所述纵向轴线的方向膨胀；所述膨胀销的远端包括基本上球形的尖端，所述基本上球形的尖端的至少一部分的周长大于位于所述锚主体的远端处的所述孔的至少一部分的周长，所述基本上球形的尖端还包括构造成容纳缝合线的孔眼，所述孔眼相对于所述纵向轴线处于横向方向，
其中，所述锚系统至少部分地由柠檬酸盐基聚合物形成。
2.根据权利要求1所述的生物可吸收锚系统，其中，所述锚主体的外表面包括一个或多个突起，所述突起在不平行于所述锚主体的纵向轴线的方向上从所述外表面向外延伸。
3.根据权利要求1所述的生物可吸收锚系统，其中，所述锚主体还包括一个或多个径向槽，所述径向槽从所述锚主体的近端朝向所述锚主体的远端延伸和/或从所述锚主体的远端朝向所述锚主体的近端延伸，其中，所述一个或多个槽平行于所述纵向轴线。
4.根据权利要求1所述的生物可吸收锚系统，其中，所述膨胀销的表面还包括一个或多个突起，所述突起在不平行于所述膨胀销的纵向轴线的方向上从所述表面向外延伸。
5.根据权利要求1所述的生物可吸收锚系统，其中，所述膨胀销是插管的。
6.根据权利要求1所述的生物可吸收锚系统，其中，所述膨胀销的表面还包括至少一个倒钩，所述倒钩从所述膨胀销的纵向轴线径向延伸，并且所述锚主体的内表面还包括至少一个凹槽，所述凹槽构造成当所述膨胀销插入所述孔中时，所述至少一个倒钩锁定在所述至少一个凹槽中，从而防止所述膨胀销相对于所述锚主体的近侧和/或远侧运动。
7.根据权利要求1所述的生物可吸收锚系统，其中，所述锚系统至少部分地由柠檬酸盐基(共)聚酯形成。
8.根据权利要求7所述的生物可吸收锚系统，其中，所述柠檬酸盐基(共)聚酯是柠檬酸和/或柠檬酸盐与至少一种C4-C12链烷二醇的缩聚产物。
9.根据权利要求8所述的生物可吸收锚系统，其中，所述柠檬酸盐基(共)聚酯是聚(1,8-辛二醇柠檬酸盐)。
10.根据权利要求1所述的生物可吸收锚系统，其中，所述锚系统至少部分地由包含柠檬酸盐基聚合物和生物陶瓷的复合物形成。
11.根据权利要求10所述的生物可吸收锚系统，其中，所述生物陶瓷选自由羟基磷灰石和β-磷酸三钙组成的组。
12.根据权利要求2所述的生物可吸收锚系统，其中：
(a)所述锚主体为圆柱形；
(b)从所述锚主体的外表面延伸的所述一个或多个突起是从所述锚主体的纵向轴线径向延伸的倒钩或螺纹；
(c)径向槽从所述锚主体的近端朝向所述锚主体的远端延伸；以及
(d)所述锚主体和所述膨胀销由柠檬酸和/或柠檬酸盐与至少一种C4-C12链烷二醇的缩聚产物形成。
13.根据权利要求1所述的生物可吸收锚系统，还包括远端板，所述远端板用于与所述膨胀销和所述锚主体组装。
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