CN112672702A - 骨材料混合与分配装置和方法 - Google Patents

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J·M·杜威
D·施姆科
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Warsaw Orthopedic Inc
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Warsaw Plastic Surgery Co ltd
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Abstract

提供了一种用于混合和分配骨材料的装置。该装置包括管状构件，该管状构件具有配置成接收骨材料和流体的内表面，以混合布置在该管状构件内的骨材料。管状构件是柔性的，并且具有配置成可滑动地接收柱塞的近侧开口和配置成从管状构件的内表面分配混合的骨材料的远侧开口。柱塞的柔性不如管状构件。还提供了混合和分配骨材料的方法。

Description

骨材料混合与分配装置和方法
背景技术
在整形医学中经常使用包括天然骨和骨替代材料的骨材料来填充骨修复部位。虽然骨创伤可以再生而不形成疤痕组织，但是骨折和其它骨科损伤要花很长时间才能愈合，在这段时间内，在不使用可植入医疗装置的情况下骨不能支持生理负荷。常常需要金属销、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。使用金属植入物可能使得植入部位周围骨密度因应力遮挡而降低。生理应力和腐蚀可能导致金属植入物断裂。与可通过重塑使小开裂愈合以防止更大面积的损伤和断裂的骨不同的是，可仅更换或移除金属植入物。身体的天然细胞愈合和重塑机制协调破骨细胞对骨和骨移植物的去除以及成骨细胞的骨形成。
常规地，通过用骨材料(例如骨移植物)填充骨修复部位来实现骨组织再生。随着时间的推移，骨材料被宿主吸收，并且新骨重塑骨材料。骨材料可以由各种成分制成，例如单独的骨微粒或与添加材料组合的骨微粒。然而，处理骨材料，包括将其与不同的成分混合并分配，可能难以减少浪费，并且会发生将约束物(containment)引入骨材料中的情况。
当前，存在用于骨材料分配的各种递送器械，但是，这些器械不混合也不递送骨材料。例如，使用者(例如外科医生)可以在将骨材料装载到分配器械中之前将骨材料与碗中的液体成分混合。然而，使用碗会造成混乱和非无菌的环境，通常导致浪费，尤其是在将骨材料转移到分配器械时。此外，通过使用单独的器械来混合和分配骨材料，可能延长将骨材料施用于患者的时间量。
因此，提供用于有效地混合和分配骨材料的装置将是有益的。对于使用者而言，能够经由柔性主体在装置中混合骨材料，使得混合可以恰好在分配之前完成，将是有益的。用于混合和分配骨材料的方法和套件也将是有益的。
发明内容
提供了用于混合和分配骨材料的装置和方法。在一实施例中，提供了用于混合和分配骨材料的装置。该装置包括管状构件，该管状构件具有配置成接收骨材料和流体的内表面，以混合布置在该管状构件内的骨材料。管状构件是柔性的，并且具有配置成可滑动地接收柱塞的近侧开口和配置成从管状构件的内表面分配混合的骨材料的远侧开口。柱塞的柔性不如管状构件。
在一些实施例中，提供了一种用于混合和分配骨材料的装置。该装置包括管状构件，该管状构件具有配置成接收骨材料和流体的内表面，以混合布置在该管状构件内的骨材料。内表面包括易碎屏障。易碎屏障被配置为将骨材料与流体分离并且破裂以允许流体与骨材料混合。管状构件是柔性的，并且具有配置成可滑动地接收柱塞的近侧开口和配置成从管状构件的内表面分配混合的骨材料的远侧开口。管状构件的柔性不及易碎屏障的柔性。
在一些实施例中，提供了一种用于混合和分配骨材料的方法。该方法包括采用一种装置，该装置包括管状构件，该管状构件具有被配置为接收骨材料和流体的内表面，以混合设置在该管状构件内的骨材料，该内表面包含被设置在所述内表面上的易碎屏障隔开的所述骨材料和所述流体，所述易碎屏障配置成破裂并允许所述流体与所述骨材料混合，所述管状构件是柔性的并且具有配置成可滑动地容纳柱塞的近侧开口以及配置成从管状构件的内表面分配混合的骨材料的远侧开口，该管状构件的柔性小于易碎屏障；将所述柱塞插入所述管状构件的近侧开口中；在远侧开口处将流体插入到管状构件中；用柱塞使易碎屏障破裂；揉捏管状构件以混合所述骨材料和所述流体以产生混合的骨材料；和使柱塞沿向下方向朝着管状构件的远侧开口移动以分配所述混合的骨材料。
虽然公开了多个实施例，但是本申请的其他实施例对于本领域技术人员而言从以下结合附图阅读的具体实施方式中将变得显而易见。将要显而易见的是，本公开能够在各个明显的方面做出修改，所有修改均不脱离本公开的精神和范围。因此，具体实施方式将被视为在实质上是例示性的而不是限制性的。
附图说明
从附带以下附图的具体描述，本公开将变得更显而易见。
图1为用于混合和分配骨材料的装置的一个实施例的透视图。该装置包括管状构件，该管状构件具有配置成接收骨材料和流体的内表面，以混合布置在该管状构件内的骨材料。管状构件是柔性的，并且具有配置成可滑动地接收柱塞的近侧开口和配置成从管状构件的内表面分配混合的骨材料的远侧开口。柱塞的柔性不如管状构件。
图2为图1的装置的透视图。在该实施例中，示出了没有柱塞的装置。
图2A为图1的装置的透视图。在该实施例中，示出装置具有环，该环可移动地与管状构件的外表面接合，以促进位于管状构件的内表面内的骨材料和流体的混合。
图2B为图1的装置的透视图。在该实施例中，示出装置的喷嘴与管状构件一体形成，并且喷嘴的远端是实心的。在使用之前以及在将骨材料和流体混合在一起之后，可以在远端切割出喷嘴以分配混合的骨材料。
图3为图1的装置的透视横截面图。在该实施例中，示出装置没有柱塞，并且包括由管状构件的内表面限定的易碎屏障。柱塞配置成破坏易碎屏障，或者使用者可以通过揉捏或操纵柔性管状构件以将流体释放到骨材料中而用手破坏易碎屏障。在所示的实施例中，易碎屏障将流体与颗粒状骨材料分离。在所示的实施例中，示出管状构件被揉捏以帮助混合。
图3A为图1的装置的透视横截面图。在该实施例中，管状构件的内表面可包括内部纹理或凸起表面，例如隆起，以增加使用者混合骨材料和流体的能力。
图3B为图1的装置的透视横截面图。在该实施例中，易碎屏障竖直地定位在管状构件内，使得在管状构件内形成密封的隔室。易碎屏障在管状构件的内表面内限定第一隔室和第二隔室。
图3C为图1的装置的透视横截面图。在该实施例中，易碎屏障垂直地定位在管状构件内，从而形成管构造内的管。第一隔室是内部隔室，第二隔室是外部隔室。流体和/或骨材料可以分别设置在每个隔室内。
图3D为图1的装置的透视横截面图。在该实施例中，可以通过装置的喷嘴中的开口或通过设置在管状构件上的端口引入流体。该端口包括单向阀，该单向阀仅允许流体进入管状构件，并且该端口可以通过盖关闭。
图4为图1的装置的柱塞的透视图。
图5是图1的装置的透视截面图，其预装了骨材料。在该实施例中，流体被布置在管状构件内的易碎胶囊中。使用者可以揉捏管状构件，而易碎胶囊会破裂，导致流体与骨材料混合。
图6是图1的装置的透视截面图，其预装了骨材料并且其中流体已经通过管状构件的远侧开口被插入到装置中。
图7为图1的装置的透视图，示出为可揉捏的构造。
图8为图7的装置被揉捏后的透视图。柱塞滑动以进行分配，导致随着混合空间(例如通道)的重新装载，管状构件开始拉直。
图9为图1的装置的透视横截面图。在该实施例中，骨材料和流体已经混合并且现在准备从管状构件的远侧开口中分配出来。
图10为图7的装置的透视横截面图。柱塞沿向下的方向朝着管状构件的远侧开口移动以使装置变直。当装置被拉直时，在管状构件和柱塞之间保持密封，并且从管状构件的远侧开口分配骨材料。
应当理解，附图不是按比例绘制的。进一步地，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。这些图旨在帮助理解和明晰每个所示对象的结构，并因此，为了说明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，除非另外指明，否则表示成分的量、材料的百分比或比例、反应条件的所有数字以及用于本说明书和权利要求书中的其它数值应被理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。类似地，在值被表示为近似值时，通过使用先行词“约”，应当理解，特定值形成作为所列举值的+/-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需特性而变化的近似值。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四舍五入技术来解释每个数值参数。此外，如说明书所使用以及包含所附权利要求书，单数形式“一(a/an)”和“所述(the)”包含复数形式，并且所提及的特定数值至少包含所述特定值，除非上下文另外明确规定。范围在本文中可表示为从“约”或“大约”一个特定值和/或到“约”或“大约”另一特定值。当表达这样的范围时，另一个实施例包含从一个特定值和/或到另一个特定值。
尽管阐述本申请的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体实例中所阐述的数值尽可能精确地报告。但是，任何数值固有地含有某些必然由其对应测试测量中所发现的标准差造成的误差。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”的范围包含最小值1和最大值10之间(并且包含最小值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。
如本文所用，生物相容性旨在描述材料在体内给予时不诱导非所要长期效应。
骨材料包括源自天然骨和/或合成骨的材料。合成骨包括但不限于含有羟基磷灰石、磷酸钙、硅酸盐材料、骨水泥、聚合物、胶原片、纤维、颗粒、藻酸盐、淀粉和/或PLGA的生物材料。在一些实施例中，骨材料可以是陶瓷/合成骨空隙填充剂，并且可以含有动物来源的胶原成分。在一些实施例中，可以将田纳西州Memphis的Medtronic Sofamor Danek，Inc.生产的各种
Figure BDA0002971650010000051
产品用作骨材料。
骨材料可以是颗粒形式，例如碎片、纤维、粉末或其组合。本文所用的骨是指自体、同种异体、异种异体或转基因来源的皮质、松质或皮质-松质骨。
本文所用的脱矿是指通过从组织，例如骨组织中除去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剂中。本文所述的脱矿骨材料包含含有小于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)也被认为在本公开的范围内。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，脱矿骨具有小于95％的其原始矿物质含量。在一些实施例中，脱矿骨具有小于95％、90％、85％、80％、75％、70％、65％、60％、55％、50％、45％、40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％或5％的其原始矿物质含量。脱矿旨在涵盖如“基本上脱矿”、“部分脱矿”、“表面脱矿”和“完全脱矿”的表达。在一些实施例中，骨的部分或全部表面可以经脱矿。例如，骨材料的部分或全部表面可以经脱矿达到约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以经脱矿达到约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微米的深度。视需要，骨材料可包括脱矿材料。
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，部分脱矿骨包括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，脱矿骨可以是约1-99％表面脱矿的。在一些实施例中，脱矿质骨是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％表面脱矿质的。在各种实施例中，脱矿质骨可以是约15-25％表面脱矿质的。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，如本文所使用的DBM组合物包含含有小于5重量％钙并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组合物包含含有小于5、4、3、2和/或1重量％钙的制剂。在其它实施例中，DBM组合物包括部分脱矿骨(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，骨诱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性质。任何可以诱导动物的软组织中的异位骨形成的材料都被认为是骨诱导性的。例如，当根据以下方法测定时，大多数骨诱导材料在无胸腺大鼠中诱导骨形成：Edwards等人,“人类脱矿质骨的骨诱导：在大鼠模型中的表征化(Osteoinduction of Human DemineralizedBone:Characterization in a Rat Model)”,《临床骨科和相关研究(ClinicalOrthopaedics&Rel.Res.)》,357:219-228,1998年12月，所述文献通过引用并入本文中。
如本文所用，表面脱矿是指骨衍生元件具有其原始无机矿物质含量的至少约90重量％。在一些实施例中，表面脱矿含有至少约90、91、92、93、94、95、96、97、98和/或99重量％的其原始无机材料。如本文所用，表达“完全脱矿”是指骨含有小于8％的其原始矿物质含量。在一些实施例中，完全脱矿含有约小于8、7、6、5、4、3、2和/或1％的其原始矿物质含量。
应用于本申请的DBM纤维的表达“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至约1000:1的骨元件。在一些实施例中，纤维的平均长度与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、线、窄条或薄片。通常，在产生薄片的地方，它们的边缘倾向于朝向彼此卷起。纤维状骨元件的外观可以基本上是线性的，或者它们可以卷绕成类似于弹簧。在一些实施例中，骨纤维具有不规则形状，包含例如线性、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，非纤维状涉及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配置成形，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，并且展示这种尺寸变化的元件处于本申请的范围内，并且在本文中旨在理解为在由表达“大体上不规则”和“大体上规则”所建立的边界内。
骨材料可以具有与其混合的生物活性剂。生物活性剂或生物活性化合物在本文中用于指改变、抑制、活化或以其它方式影响生物或化学事件的化合物或实体。例如，生物活性剂可以包含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(anti-Parkinson substance)、抗痉挛剂和肌肉收缩剂(包含通道阻断剂)、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(包含细胞生长抑制剂和抗粘附分子)、血管舒张剂、DNA，RNA或蛋白质合成的抑制剂、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、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、抗抑郁剂、抗精神病物质、止吐药和成像剂。在某些实施例中，生物活性剂为药物。生物活性剂进一步包含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、去除或降低骨生长抑制剂活性的因子。在一些实施例中，生物活性剂为生长因子、细胞因子、细胞外基质分子或其片段或衍生物，例如细胞附接序列，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Axel Kleemann和JurgenEngel的《药物：合成、专利、应用(Pharmaceutical Substances:Syntheses,Patents,Applications)》,泰姆医学出版社(Thieme Medical Publishing),1999；Susan Budavari等人编辑的《默克索引：化学试剂、药物及生物试剂大全(Merck Index:An Encyclopediaof Chemicals,Drugs,and Biologicals)》,CRC出版社,1996；以及位于马里兰州罗克维尔(Rockville Md)的美国药典公约公司出版的《美国药典-25/国家处方集-20(UnitedStates Pharmacopeia-25/National Formulary-20)》,2001，其各自以引用的方式并入本文中。在一些实施例中，生物活性剂包括营养物、氧源和低氧诱导剂，如一氧化碳或铁螯合剂。
如本文所用，经皮是指一种外科手术方法，其中通过皮肤或粘膜和/或到达手术部位所需的任何其它身体层的器械的穿刺或较小切口进入脊柱。
装置、骨材料、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。装置、骨材料、套件和方法可用于其它骨和骨骼相关的应用，包含与诊断和疗法相关的那些应用。其还可作为替代方案用于手术治疗，其中患者呈俯卧位或仰卧位，和/或对脊柱以及在其它身体区域中采用各种手术途径，包含前部、背侧、背侧中线、正侧面、后侧和/或前侧途径。装置、骨材料、试剂盒和方法还可以可替代地与用于治疗脊柱的腰椎、颈椎、胸部、骶骨和骨盆区域的手术一起使用。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。
在各种实施例中，骨材料包括聚(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，将装置、骨材料、试剂盒和方法用于微创手术中，并且将骨材料经皮递送到手术部位或手术部位是后脊柱。
装置
参考图1至10，提供了用于混合和分配骨材料22(例如，骨移植物)的装置20。骨材料的混合和分配可以在单个装置中进行。液体和固体(例如颗粒)组分在装置的内表面内混合以形成混合的骨材料。在一些实施例中，骨材料可以是干燥的骨材料，并且由制造商预先装载在装置中，或者可以在外科手术过程中装载。在一些实施例中，该装置可以是注射器。
如图2-3D所示，该装置包括具有内表面26和外表面28的柔性管状构件24。在一些实施例中，管状构件是注射器筒或瓶。内表面限定混合空间或通道30，该混合空间或通道配置成接收骨材料和流体32。在一些实施例中，混合空间可以是间隙，以允许流体和骨材料混合。骨材料和流体可以混合并设置在管状构件的通道内。使用者可以通过揉捏注射器的管状构件混合骨材料和流体。在一些实施例中，可以通过使用者的手掌和手指或通过挤压管状构件揉捏管状构件。在一些实施例中，管状构件的内表面和外表面不是多孔的，使得骨材料不会扩散出管状构件。在一些实施例中，内部和外部表面都是可揉捏的。在一些实施例中，开口68可接收盖74，以防止在混合期间骨材料的溢出，如后所述。
管状构件包括限定近侧开口36的近端34、限定远侧开口40的远端38和安置在它们之间的纵向轴线AA。近侧开口配置成可滑动地接收柱塞42，而远侧开口配置成从管状构件的内表面分配混合的骨材料44(例如，骨材料和流体的组合)，如本文所述。如图3所示，近侧开口具有直径D1，并且远侧开口具有直径D2。在一些实施例中，直径D1和D2可以是相同的尺寸、D1可以大于D2或D2可以大于D1。在一些实施例中，D1和D2可为约4mm至约30mm，约4mm至约20mm，约4mm至约10mm，约10mm至约30mm，约10mm至约20mm，约10至约15mm，约15mm至约30mm，约15至约25mm，约15mm至约20mm，约20mm至约30mm或约20mm至约25mm。在一些实施例中，直径D1和D2可为约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到约30mm。
管状构件可以具有长度L1，如图2所示。长度L1可以为约1英寸至约20英寸、约1至约15英寸、约1至约10英寸、约1至约5英寸、约5至约20英寸、约5至约15英寸、约5至约10英寸、约10至约20英寸、约10至约15英寸，或约15至约20英寸。在一些实施例中，长度L1可以是从约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19至约20英寸。
在一些实施例中，管状构件可具有一定的壁46厚T1，如图3所示。壁厚T1可以由内表面和外表面限定。在一些实施例中，壁厚T1可以为约1mm至约10mm，约1mm至约8mm，约1mm至约6mm，约1mm至约4mm，约1mm至约2mm，约2mm至约10mm，约2mm至约8mm，约2mm至约6mm，约2mm至约4mm，约4mm至约10mm，约4mm至约8mm，约4mm至约6mm，约6mm至约10mm，约6mm至约8mm或约8mm至约10mm。在一些实施例中，管状构件的壁厚可以为约1、2、3、4、5、6、7、8、9至约10mm。
在一些实施例中，管状构件的内表面可包括内部纹理或凸起表面，例如隆起47，以增加使用者混合骨材料和流体的能力，如图3A所示。在一些实施例中，内部纹理或凸起表面也可以包括但不限于脊。
在一些实施例中，如图2A所示，环49可移动地与管状构件的外表面接合，以促进位于管状构件的内表面内的骨材料和流体的混合。在该实施例中，当环在管状构件的外表面上上下移动时，如箭头所示，骨材料和流体被混合，而不仅需使用者的手。在一些实施例中，环可以是刚性的或柔性的。环具有直径D9。在一些实施例中，D9可为约4mm至约32mm，约4mm至约20mm，约4mm至约10mm，约10mm至约32mm，约10mm至约20mm，约10至约15mm，约15mm至约32mm，约15至约25mm，约15mm至约20mm，约20mm至约32mm或约20mm至约25mm。在一些实施例中，直径D9可为约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至约32mm。
在一些实施例中，管状构件可包括由内表面限定的易碎屏障48，如图3所示。易碎屏障可以将流体与颗粒状骨材料分离。将理解的是，流体可以布置在易碎屏障的上方或下方，并且骨材料可以布置在易碎屏障的上方或下方。易碎屏障被配置成破裂并允许流体与骨材料混合以产生混合的骨材料。易碎屏障可以通过在内部表面上可滑动地容纳的柱塞或在揉捏管状构件期间用手破裂。易碎屏障破裂后，也可以摇动装置以帮助流体与骨材料混合。在一些实施例中，易碎屏障与内表面是整体的。在一些实施例中，易碎屏障与内表面不是整体的。易碎屏障可以由与内表面相同或不同的材料制成。在一些实施例中，易碎屏障可以由柔性材料制成，但是固定在管状构件的内表面中的选定位置处。
在一些实施例中，隔室可以由易碎材料制成，并且可以垂直地定位在管状构件内，如图3B和3C所示，使得形成管内的管和/或管状构件内的密封的相邻隔室。在一些实施例中，易碎材料在管状构件的内表面内限定第一隔室51和第二隔室53，如图3B所示。在一些实施例中，骨材料可以设置在第一隔室中，而流体可以设置在第二隔室中。在一些实施例中，骨材料可以设置在第二隔室中，而流体可以设置在第一隔室中。
在某些实施例中，第一隔室51是内隔室，第二隔室53是外隔室，如图3C所示。在一些实施例中，可以将流体插入外部或内部隔室中，然后可以将流体插入其中的外部或内部隔室的易碎材料破坏。在一些实施例中，可以经由骨材料产生真空，使得当易碎材料破裂时，流体将与骨材料结合。
在一些实施例中，图3的易碎屏障48可以具有厚度T2。厚度T2可为约1mm至约4mm或约2mm至约4mm。在一些实施例中，厚度T2可以是从大约1、2、3到大约4mm。在一些实施例中，易碎屏障可以是刚性的或柔性的。在一些实施例中，管状构件的柔性小于易碎屏障的柔性。应当理解的是，限定图3B和3C的第一隔室51和第二隔室53的易碎材料的厚度可以与易碎屏障48的厚度T2相同或不同。
在一些实施例中，易碎屏障可设置在内表面内的任何位置。在一些实施例中，易碎屏障可邻近于管状构件的近端、邻近管状构件的远端和/或在管状构件的内表面的中心。在一些实施例中，管状构件可包括一个或多个易碎屏障，例如1、2、3、4、5、6或更多个易碎屏障。在一些实施例中，一个或多个易碎屏障可具有设置在易碎屏障之间的相同或不同的骨材料和/或可具有设置在易碎屏障之间的一种或多种相同或不同的流体。在一些实施例中，易碎屏障可以相对于轴线AA平行或垂直。在一些实施例中，易碎屏障可在屏障的一部分表面上具有穿孔或刻痕线，以帮助破坏易碎屏障。在一些实施例中，该装置可以是双腔注射器，其包括分离并破裂以混合的易碎屏障。
在一些实施例中，流体被放置在易碎胶囊50中，该易碎胶囊被放置在管状构件中，如图5所示。在该实施例中，使用者可以揉捏管状构件，并且易碎胶囊将破裂，从而导致流体与布置在管状构件的通道内的骨材料混合。在一些实施例中，骨材料可以被布置在易碎胶囊中，并且流体可以被布置在管状构件的通道内。在一些实施例中，易碎胶囊由具有一定厚度T3的一种或多种材料制成。在一些实施例中，厚度T3在整个易碎胶囊中可以是均匀的或不均匀的。在一些实施例中，该厚度为约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9至约4mm。在一些实施例中，易碎胶囊的大小可以为约0.6至约5mm。在一些实施例中，易碎胶囊的大小可以为约0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9至约5mm。在一些实施例中，易碎胶囊可以由可生物降解的材料例如明胶制成。
在一些实施例中，该装置可包括一个或多个易碎胶囊，其由制造商或在手术时放置在管状构件内。在一些实施例中，一个或多个易碎胶囊可包括从约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19至约20个易碎胶囊。在一些实施例中，易碎胶囊是可渗透的、半渗透的或不可渗透的。
在一些实施例中，一个或多个易碎胶囊可以附接到柱塞，而不是由制造商放置在管状构件内。在一些实施例中，当一个或多个易碎胶囊附接到柱塞的尖端时，当将柱塞向远侧驱动到布置在管状构件的通道内的骨材料中时，一个或多个易碎胶囊将破裂。在一些实施例中，一个或多个易碎胶囊可被容纳在柱塞内，然后由柱塞内的单独的柱塞(未示出)破坏，使得该单独的柱塞在不移动柱塞42的情况下破坏管状构件内的一个或多个易碎胶囊。
在一些实施例中，管状构件的近端包括手柄52。在一些实施例中，手柄是刚性的，并且不如管状构件柔性。在一些实施例中，手柄是与管状构件的近端固定地接合的T形手柄。在一些实施例中，接合可以包括但不限于螺纹接合、粘合剂接合、熔融或熔合、铆接或摩擦配合接合。在一些实施例中，手柄与管状构件是整体的。
手柄包括近端54、远端56和居中设置在手柄中的开口或孔58，如图3所示。纵向轴线AA穿过该开口，并且该开口配置成可滑动地容纳柱塞。该开口与管状构件的近侧开口对准。如图3所示，该开口具有直径D3和D4。在一些实施例中，直径D1、D2、D3和D4可以是相同尺寸或不同尺寸。在一些实施例中，直径D3和D4可为约4mm至约30mm，约4mm至约20mm，约4mm至约10mm，约10mm至约30mm，约10mm至约20mm，约10至约15mm，约15mm至约30mm，约15至约25mm，约15mm至约20mm，约20mm至约30mm或约20mm至约25mm。在一些实施例中，直径D3和D4可为约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到约30mm。
管状构件的远端包括喷嘴60，该喷嘴配置成分配混合的骨材料。在一些实施例中，喷嘴是刚性的，并且不如管状构件柔性。在一些实施例中，喷嘴与管状构件的远端固定地接合。在一些实施例中，接合可以包括但不限于螺纹接合、粘合剂接合、或摩擦配合接合。在一些实施例中，喷嘴对于管状构件是整体的。
喷嘴包括具有开口64的近端62和具有开口68的远端66，如图3和5所示。纵向轴线AA穿过喷嘴。喷嘴的开口与管状构件的远侧开口对准。如图3所示，所述开口具有直径D5和D6。在一些实施例中，直径D1、D2、D3、D4和D5可以是相同尺寸或不同尺寸。在一些实施例中，当喷嘴处于锥形构造时直径D5大于直径D6，或者直径D5和D6可以是相同的尺寸。在一些实施例中，直径D5可为约4mm至约30mm，约4mm至约20mm，约4mm至约10mm，约10mm至约30mm，约10mm至约20mm，约10到约15mm，约15mm到约30mm，约15到约25mm，约15mm到约20mm，约20mm到约30mm或约20mm约25mm。在一些实施例中，直径D5可以是从大约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到约30mm。在一些实施例中，直径D6可为约2mm至约30mm，约2mm至约20mm，约2mm至约10mm，约4mm至约30mm，约4mm至约20mm，约4mm到约10mm，约10mm到约30mm，约10mm到约20mm，约10到约15mm，约15mm到约30mm，约15mm至约25mm，约15mm至约20mm，约20mm至约30mm或约20mm至约25mm。在一些实施例中，直径D6可以为大约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至约30mm。
喷嘴具有内表面70，并且在一些实施例中，该内表面包括至少一个突起，例如用于混合和/或分配混合的骨材料的叶片72，如图5所示。在一些实施例中，叶片可以被扭曲，使得骨材料可以被混合。在一些实施例中，叶片可以在喷嘴的远端。在一些实施例中，喷嘴可包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个突起或叶片。在一些实施例中，喷嘴可以由金属、塑料、橡胶或其组合制成。
在一些实施例中，在不存在易碎屏障的情况下，管状构件可以具有布置在内表面内的骨材料。使用者使管状构件成角度以防止骨材料从远侧开口溢出。使用者通过沿近侧方向拉动柱塞将流体吸入内表面以与骨材料混合。然后，使用者可以盖住远侧开口，并且可以揉捏管状构件以帮助混合。可以取下盖子，并朝着远侧开口按压柱塞以分配混合的骨材料。
在一些实施例中，喷嘴的远端配置成接收盖以将混合的骨材料保持在管状构件的内表面内，如图2所示。在一些实施例中，盖可以通过摩擦配合、螺纹连接或卡扣配合接合来接合喷嘴的远端。
在某些实施例中，喷嘴与管状构件整体形成，并且不包括开口68，而是在开口68将被定位的地方是实心的。在一些实施例中，喷嘴可以在远端成角度。在一些实施例中，在使用之前以及在将骨材料和流体混合在一起之后，可以在远端切割出75喷嘴，如图2B所示，以分配混合的骨材料。
该装置包括柱塞42，如上所述和图4所示。柱塞配置成由手柄的开口、管状构件的近侧开口和/或管状构件的通道可滑动地接收，以有助于分配混合的骨材料。当柱塞与管状构件接合时，在柱塞和管状构件之间形成密封，使得在分配混合的骨材料期间空气不能从管状构件的近侧开口逸出。例如，当柱塞沿向下方向朝着管状构件的远端移动时，管状构件内部的压力将使注射器变直，使其具有标准注射器的刚性，从而可以进行与普通注射器相同的操作。然后可以从装置的喷嘴的远端分配混合的骨材料，并将其施用于手术部位。在一些实施例中，在混合和/或分配期间，在柱塞和管状构件之间保持密封。
在一些实施例中，由凹口75和突起77形成的棘爪位于手柄和柱塞之间，如图5所示，使得柱塞可以进一步前进通过管状构件，以确保向管状构件施加正确量的压力以使其刚性。
柱塞包括近端76、远端78和设置在纵向轴线AA上的主体80。在一些实施例中，柱塞是刚性的并且不如管状构件柔性。在一些实施例中，柱塞的近端包括抓握部分82。抓握部分可以是盘形、正方形、球形、三角形、不规则形状和/或可以包括带纹理的表面以帮助抓握。在一些实施例中，柱塞的远端包括渐缩的或成角度的尖端84，其配置成破坏管状构件的内表面内的易碎屏障。在一些实施例中，尖端是锋利的。
在一些实施例中，柱塞的主体具有直径D7，并且尖端的最宽点具有直径D8。在一些实施例中，D8大于D7或D7等于D8。在一些实施例中，直径D1、D2、D3、D4、D5和D8可以是相同尺寸或不同尺寸。在一些实施例中，直径D8可为约4mm至约30mm，约4mm至约20mm，约4mm至约10mm，约10mm至约30mm，约10mm至约20mm，约10到约15mm，约15mm到约30mm，约15到约25mm，约15mm到约20mm，约20mm到约30mm或约20mm约25mm。在一些实施例中，直径D8可以是从大约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到约30mm。在一些实施例中，直径D7可为约2mm至约30mm，约2mm至约20mm，约2mm至约10mm，约4mm至约30mm，约4mm至约20mm，约4mm到约10mm，约10mm到约30mm，约10mm到约20mm，约10到约15mm，约15mm到约30mm，约15mm至约25mm，约15mm至约20mm，约20mm至约30mm或约20mm至约25mm。在一些实施例中，直径D7可以为大约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至约30mm。
在一些实施例中，流体可以通过喷嘴中的开口68或通过设置在管状构件上的端口85引入，如图3D所示。该端口包括单向阀87，其仅允许流体进入管状构件，如箭头所示。在一些实施例中，端口可以通过盖89关闭。在一些实施例中，端口可以设置在柱塞的一部分中，例如，在柱塞的中部居中向下，或者在手柄上。在一些实施例中，当端口位于手柄上时，流体经由端口通过手柄被引入，然后柱塞被平移或旋转以阻塞单向阀。
如上所述，管状构件是柔性的。在一些实施例中，管状构件具有足够的柔性，使得它可以用手揉捏。在一些实施例中，管状构件的外表面和内表面是可揉捏的。在一些实施例中，管状构件可以由具有约1×-102至约6×105达因/cm2，或2×104至约5×105达因/cm2，或5×104至约5×105达因/cm2的弹性模量的材料制成。在一些实施例中，管状构件可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成，并且具有约3.15×108达因/cm2的弹性模量。在一些实施例中，当用手揉捏时，管状构件是柔性的。在一些实施例中，管状构件能够抵抗拉伸。
为了操作该装置，如图5-10所示，柱塞与手柄的开口接合并处于静止位置，如图5所示。将干骨材料预装在管状构件的腔室内，其中具有装有流体的易碎胶囊(图5)或没有装有流体的易碎胶囊(图6)。当流体未位于易碎胶囊中或如图3所示易碎屏障上方时，将诸如血液、骨髓抽吸液、盐水、PBS、水等的流体通过位于喷嘴的远端处的开口插入，然后将盖附接到喷嘴的远端。然后，使用者例如用使用者的手掌和手指揉捏管状构件，使得骨材料和流体混合在一起以形成混合的骨材料，如图7-10所示。可替代地，当将流体置于易碎胶囊中时，当使用者揉捏管状构件时，易碎胶囊破裂。当管状构件包括易碎屏障时，在将骨材料和流体混合之前，可通过揉捏和/或通过柱塞来破坏易碎屏障。如图10所示，然后使柱塞沿向下的远侧方向移动，如箭头BB所示。管状构件内部的压力会拉直注射器。然后可以从装置的喷嘴的远端分配混合的骨材料，并将其施用于手术部位。在一些实施例中，管状构件不拉伸，并且在柱塞和管状构件之间保持密封。然后，可以通过沿向上的近侧方向移动柱塞来从装置卸下柱塞，如箭头CC所示。然后可以将装置丢弃或清洗并重新使用。
在一些实施例中，流体可以是甘油、血液、骨髓抽吸物、间充质干细胞、无菌水、右旋糖、包括但不限于蔗糖、果糖、葡萄糖、乳酸林格氏液的其它糖、包括但不限于甘露醇、木糖醇、山梨醇、麦芽糖醇、乳糖醇的多元醇、包括但不限于天然或预胶化淀粉、麦芽糖糊精、环糊精的多糖、包括但不限于二水或无水磷酸二钙或磷酸三钙的无机化合物、包括但不限于微晶纤维素的纤维素衍生物、乳糖的一水合物或无水乳糖，以及它们的混合物，例如磷酸二钙二水合物、甘露醇、预胶化玉米淀粉、微晶纤维素和它们的混合物、水和/或NaCl(盐水)。在一些实施例中，盐水是0.90％的盐水、0.45％的盐水或磷酸盐缓冲盐水。在一些实施例中，可以使用其它流体，例如D5W(5％右旋糖水溶液)、D5NS(5％右旋糖水溶液和生理盐水)和D5W/1/2NS(D5W和1/2生理盐水)、乳酸林格氏溶液等。
在一些实施例中，骨材料可以为粉末或湿形式并且具有250微米或更小的粒度。在一些实施例中，骨材料是脱矿骨(DBM)。在一些实施例中，装置的管状构件可以用来自制造商的干燥形式的骨材料预先填充。
在一些实施例中，装置的组件可以由适合于医疗应用的生物学上可接受的材料制造，包括金属、合成聚合物、陶瓷和/或它们的复合材料。例如，装置的组件可以单独地或共同地由诸如以下材料制造：不锈钢合金、商业纯钛、钛合金、5级钛、超弹性钛合金、钴-铬合金、不锈钢合金、超弹性金属合金(例如，镍钛诺、超弹塑性金属，例如由日本的ToyotaMaterial Incorporated制造的GUM
Figure BDA0002971650010000161
)、陶瓷及其复合物如磷酸钙(例如，由Biologix Inc.制造的SKELITETM)、热塑性塑料如聚芳醚酮(PAEK)，包括聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)和聚醚酮(PEK)、碳-PEEK复合材料、PEEK-BaSO4聚合物橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、织物、硅酮、聚氨酯、硅酮-聚氨酯共聚物、聚合物橡胶、聚烯烃橡胶、水凝胶、半刚性和刚性材料、弹性体、橡胶、热塑性弹性体、热固性弹性体、弹性体复合材料、刚性聚合物包括聚亚苯基、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚乙烯、环氧树脂或其任何组合。
在一些实施例中，可以将润滑剂添加到装置的组件或添加到骨材料中。在一些实施方案中，润滑剂可包括生物润滑剂，例如甘油。
骨材料
在一些实施例中，骨材料可以由天然骨和/或合成骨制成。在各种实施例中，骨材料可以是颗粒状的，例如骨碎片、粉末或纤维形式。在一些实施例中，骨材料为粉末或湿形式并且具有250微米或更小的粒度。在一些实施例中，骨材料具有2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140、142、144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、164、166、168、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、226、228、230、232、234、236、238、240、242、244、246、248和/或250微米的粒度。在一些实施例中，骨材料是脱矿骨(DBM)。
如果骨脱矿，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大小的颗粒。颗粒可以是粒状(例如粉末)或纤维状的。术语碾磨或研磨不旨在限于特定类型的颗粒的生产，可以是指粒状或纤维状颗粒的生产。在某些实施例中，粒度可以大于25微米，例如约25至约250微米，或约25至约200微米或约25至约150微米的范围。
研磨后，可以筛分骨颗粒以选择所需尺寸的那些颗粒。在某些实施例中，颗粒可以通过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，骨材料包括DBM和/或矿化骨。在一些实施例中，骨材料的尺寸小于25、50、75、100、125、150、175、200或250微米。
在刮削、碾磨或其它获得它们的技术之后，对骨材料进行脱矿以将其无机含量降低至非常低的水平，在一些实施例中，降低至不超过约5重量％的残余钙和不超过约1重量％的残余钙。骨材料的脱矿通常导致其收缩到一定程度。
用于本文所述方法的骨可以是自体移植物、同种异体移植物或异种移植物。在各个实施例中，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，脱矿骨来源于患者的骨(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(包含尸体)(同种异体移植骨)。
可以使用任何合适的方式使骨脱矿。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脱矿步骤，随后进行脱脂/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含无机酸，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，用缓冲剂缓冲至最终预定的pH值，并且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去除残余酸，并且从而提高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。通常，在脱脂/消毒溶液中应存在至少约10-40重量％的水(即约60-90重量％的脱脂剂，如乙醇)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60-85重量％的乙醇或约70重量％的乙醇。
另外，根据本申请，DBM材料可以立即用于制备骨植入物，或者其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。
在各种实施例中，本申请还提供包括临界点干燥(CPD)纤维的骨基质组合物。DBM包含骨的胶原基质以及不溶于酸的蛋白质，包含骨形态生成蛋白(BMP)和其它生长因子。其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、融合脊椎、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。DBM被认为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的基质上的活性生长因子的存在引起的。这些因子包含TGF-β、IGF和BMP蛋白家族的成员。骨诱导因子的具体实例包含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。
在各种实施例中，本申请中提供的DBM是由经历临界点干燥(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。在各种实施例中，细长骨纤维的纵横比是至少约50:1到至少约1000:1。这种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，纤维的长度可以为至少约3.5cm，平均宽度为约20mm至约1cm。在各种实施例中，细长纤维的平均长度可以为约3.5cm至约6.0cm，平均宽度为约20mm至约1cm。在其它实施例中，细长纤维可以具有约4.0cm至约6.0cm的平均长度和约20mm至约1cm的平均宽度。
在一些实施例中，细长纤维可以是管状构件的长度，并且当被放置在管状构件中时可以被折叠。在一些实施例中，管状构件的揉捏可将细长纤维断裂成较短的段。在一些实施例中，细长纤维或纤维可以疏松地提供或以单块砖的形式提供，使得管状构件的揉捏不仅使纤维之间的流体结合，而且将纤维团破碎成较小的碎片。
在其它实施例中，细长纤维的直径或平均宽度为例如不大于约1.00cm，不大于0.5cm或不大于约0.01cm。在其它实施例中，纤维的直径或平均宽度可以为约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至约950:1、约50:1至约750:1、约50:1至约500:1、约50:1至约250:1；或约50:1至约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。在各种实施例中，表面脱矿的碎片与纤维比为约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纤维具有约0.5-4mm的厚度。在各种实施例中，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。在各种实施例中，DBM纤维与DBM粉末的比率为约40:60到约90:10W/W、W/V或V/V。在一些实施例中，矿化骨纤维与DBM粉末的比率为约25:75至约75:25W/W、W/V或V/V。在各种实施例中，骨植入物包括比率为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至约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，骨材料包括脱矿骨材料，其包括脱矿骨、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。这些可包含例如“基本上脱矿的”、“部分脱矿的”或“完全脱矿的”皮质和/或松质骨。这些还包含表面脱矿物质，其中骨构筑体的表面经大体上脱矿、部分脱矿或完全脱矿，而骨构筑体的主体是完全矿化的。
在各种实施例中，骨材料包括完全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的比率为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。在各种实施例中，完全DBM纤维具有约0.5-4mm的厚度。在各种实施例中，完全DBM纤维具有约0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.5、2、2.5、3、3.5和/或4mm的厚度。
在各种实施例中，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。在各种实施例中，表面脱矿涉及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含如凹槽、突起、凹陷等特征，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/或骨诱导的发生。
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积结构。可以理解的是，外表面的结构损坏减小了总体表面积。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有所改变。
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的各种实施例中，干燥后骨表面上的胶原原纤维的百分比未变性至约15％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使得表面结构变形和塌陷，从而使得表面积下降。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穿过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细微的表面结构破碎。这种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体/气体界面出现而避免表面张力对液体/气体界面的影响的技术。临界点或超临界干燥不穿过任何相边界，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，可以使用其它介质，如氟利昂(Freon)，包含氟利昂13(氯三氟甲烷)。通常，适用于超临界干燥的流体包含二氧化碳(临界点在7.39MPa下是304.25K或在1072psi下是31.1℃或31.2℃和73.8巴)和氟利昂(在3.5-4MPa下是约300K或在500-600psi下是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效氧化剂。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。脱矿后，可以将骨基质样品(在水中)脱水以去除残余水含量。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)可以获得这种脱水。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。
装置材料
在一些实施例中，装置可以由天然和/或合成材料制成，例如聚(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、聚二恶烷酮(PDO)、同种异体胶原、异种胶原、金属例如钛/钛合金、TiNi(形状记忆/超弹性)、氧化铝、铂/铂合金、不锈钢和已知可用于医疗装置的其它金属合金、热解碳、银或玻璃碳；聚合物，例如聚氨酯、聚碳酸酯、有机硅弹性体、聚烯烃，包括聚乙烯或聚丙烯(例如存在于疝网基底和缝合材料中)、聚氯乙烯、聚醚、聚酯、尼龙、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、氰基丙烯酸正丁酯、聚乙烯醇、聚异戊二烯、橡胶、纤维素制品、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯、乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)、丙烯腈丁二烯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、苯乙烯丙烯腈等；矿物或陶瓷，诸如羟基磷灰石；人或动物蛋白或组织，诸如骨、皮肤、牙齿、胶原、层粘连蛋白、弹性蛋白或纤维蛋白；有机材料，诸如木材、纤维素或压缩碳；以及其他材料，诸如玻璃或其组合。
装置可以由增材制造方法(例如3D打印)制成。在一些实施例中，该装置的组件，例如管状构件，可以由单丝或复丝的不渗透纱线制成，并且该纱线可以是针织的、编织的、非编织的形状记忆的、毡制的、点粘合的、增材制造的，如3D打印的或其组合。可以选择编织图案以赋予管状构件以柔性和可拉伸特性。
用于制备管状构件的聚合物的平均分子量可以为约1,000至约10,000,000；或约1,000至约1,000,000；或约5,000至约500,000；或约10,000至约100,000；或约20,000至约50,000g/mol。在一些实施例中，聚合物的分子量为1,000、2,000、3,000、4,000、5,000、6,000、7,000、8,000、9,000、10,000、15,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000、50,000、55,000、60,000、65,000、70,000、75,000、80,000、85,000、90,000、95,000、100,000、125,000、150,000、175,000、200,000、225,000、250,000、275,000、300,000、325,000、350,000、375,000、400,000、425,000、450,000、475,000、500,000、525,000、550,000、575,000、600,000、625,000、650,000、675,000、700,000、725,000、750,000、775,000、800,000、825,000、850,000、875,000、900,000、925,000、950,000、975,000和/或1,000,000道尔顿。
在一些实施例中，管状构件可以由线制成，并且可以具有约0.01mm至约2.0mm、约0.05mm至约1.0mm、或约0.1至约0.5mm的预定厚度。线的厚度可以沿着每个线的长度是均匀的，或者在每个线的长度上变化。在一些实施例中，一些线具有比其它线更大的厚度。可以设定线的尺寸以允许线之间的可定制的孔径。
用于接合手柄和/或喷嘴至管状构件的合适粘合剂可以包含例如氰基丙烯酸酯(如B Braun的组织粘合剂，即正丁基-2氰基丙烯酸酯；或Dermabond，即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、蛋白质基粘合剂如纤维蛋白胶和贻贝衍生的粘合蛋白，和任何其它合适的物质。粘合剂可以基于它们的粘合时间来选择使用；例如，在一些情况下，可能需要临时粘合剂，而在其它情况下，可能需要永久粘合剂。
根据一些实施例，可以用一种或多种生物活性剂或生物活性化合物对要加载在管状构件中的骨材料进行补充、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、活化或以其它方式影响生物或化学事件的化合物或实体。例如，生物活性剂可以包含但不限于成骨或成软骨的蛋白质或肽；DBM粉末；胶原，不溶性胶原衍生物等，以及溶于其中的可溶性固体和/或液体；抗艾滋病物质；抗癌物质；抗菌剂和/或抗生素，例如红霉素、杆菌肽、新霉素、青霉素、多霉素B、四环素、金霉素、氯霉素和链霉素、头孢唑林、氨苄青霉素、氨曲南、妥布霉素、克林霉素和庆大霉素等；免疫抑制剂；抗病毒物质，例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；抗组胺药；润滑剂；镇定剂；抗惊厥剂；肌肉松弛剂和抗帕金森物质；抗痉挛剂和肌肉收缩剂，包含通道阻滞剂；缩瞳药和抗胆碱能药；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，包含细胞生长抑制剂和抗粘附分子；血管扩张剂；DNA、RNA或蛋白质合成的抑制剂；抗高血压药；镇痛剂；退热药；甾体和非甾体抗炎药；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剂；抗分泌因子；抗凝剂和/或抗血栓形成剂；局部麻醉药；眼药；前列腺素；抗抑郁药；抗精神病药物；止吐药；显像剂；杀菌/生物稳定糖，例如葡聚糖、葡萄糖等；氨基酸；肽；维生素；无机元素；蛋白质合成的辅助因子；内分泌组织或组织碎片；合成剂；酶，如碱性磷酸酶、胶原酶、肽酶、氧化酶等等；具有实质细胞的聚合物细胞支架；胶原晶格；抗原剂；细胞骨架剂；软骨碎片；活细胞，例如软骨细胞、骨髓细胞、间充质干细胞；天然提取物；基因工程改造的活细胞或以其它方式修饰的活细胞；扩增或培养的细胞；通过质粒、病毒载体或其它成员递送的DNA；组织移植物；自体组织，例如血液、血液抽出物、血清、软组织、骨髓等；生物粘附剂；骨形态发生蛋白(包含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)；牙骨质附着物提取物(CAE)；酮色林；人类生长激素(HGH)；动物生长激素；表皮生长因子(EGF)；白介素，例如白介素-1(IL-1)、白介素-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)；血小板衍生生长因子(PDGF)；成纤维细胞生长因子(FGF、BFGF等)；牙周膜趋化因子(PDLGF)；牙釉质基质蛋白；生长和分化因子(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；促生长素；骨消化器；抗肿瘤剂；细胞吸引剂和附着剂；免疫抑制剂；渗透促进剂，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酯单酯，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。
该材料可以具有功能特性。或者，可以将具有功能特性的其它材料结合到网材料中。功能特性可以包含射线不透性、抑菌性、释放材料来源、粘性等。可以基本上在整个网材料和/或网主体上或仅在网材料和/或网主体的某些位置或部分上赋予此类特性。
可以添加到颗粒状骨材料中的合适的不透射线材料包含例如陶瓷、矿化骨、陶瓷/磷酸钙/硫酸钙、金属颗粒、纤维和碘化聚合物(参见例如WO/2007/143698)。合适的杀菌材料可以包含例如痕量金属元素。在一些实施例中，痕量金属元素也可以促进骨生长。
套件
在各种实施例中，可以提供套件，该套件包含预先填充有骨材料和/或流体的装置，或者套件可以包含该装置。在一些实施例中，该套件可包括附加组成部分与该装置一起，诸如骨材料(例如骨移植物)、流体和扩张器(例如拭纸、针等)。套件可以包含在第一隔室中的所述装置。第二隔室可包括密封在容器中的流体，以及包含稀释剂的小瓶和局部递送所需的任何其他递送器械。第三隔室可以包含手套、盖布、伤口敷料和用于保持植入过程的无菌性的其它手术供应品，以及说明书小册子，其可以包含显示如何植入骨材料的图表。第四隔室可以包含额外的针、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。第五隔室可以包含用于放射线照相成像的试剂。套件的盖可以包含植入程序的说明，透明塑料盖可以被放置于隔室上放以保持无菌。
方法
提供了一种混合和分配骨材料的方法。在此方法中使用的装置和骨材料可在图1-10中发现。该方法可以用于各种递送器械并用于手术处理中，其中患者呈俯卧位或仰卧位，和/或对脊柱以及在其它身体区域中采用各种手术途径，包含前部、背侧、背侧中线、正侧面和/或前侧途径。该方法还可以与用于治疗脊柱的腰椎、颈椎、胸部、骶骨和骨盆区域的手术一起使用。该方法还可以对动物、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。
该方法包括采用一种装置，该装置包括管状构件，该管状构件具有被配置为接收骨材料和流体的内表面，以混合设置在该管状构件内的骨材料，该内表面包含所述骨材料和被设置在所述内表面上的易碎屏障隔开的流体，所述易碎屏障配置成破裂并允许所述流体与所述骨材料混合，所述管状构件是柔性的并且具有配置成可滑动地容纳柱塞的近侧开口以及配置成从管状构件的内表面分配混合的骨材料的远侧开口，该管状构件的柔性小于易碎屏障；将所述柱塞插入所述管状构件的近侧开口中；在远侧开口处将流体插入到管状构件中；用柱塞使易碎屏障破裂；揉捏管状构件以混合所述骨材料和所述流体以产生混合的骨材料；和使柱塞沿向下方向朝着管状构件的远侧开口移动以分配所述混合的骨材料。
在一些实施例中，柱塞包括近端和远端，远端具有成角度的尖端，成角度的尖端配置成破坏易碎屏障。在一些实施例中，管状构件具有足够的柔性以用手可揉捏。
骨材料可以通过小切口放置、通过扩张器输送或其它方式而用于微创手术中。尺寸和形状可以设计为对递送条件有限制。举例来说，骨材料可经皮递送到手术部位，并且在一些情况下，手术部位为后脊柱。
在一些实施例中，骨材料可以用于愈合椎体压缩性骨折、椎体间融合、微创手术、后外侧融合、成人或小儿脊柱侧凸矫正、治疗长骨缺损、骨软骨缺损、牙槽嵴增高(牙科/颅颌面，例如缺齿患者)、创伤板下方、胫骨平台缺损、填充骨囊肿、伤口愈合、创伤周围、塑形(美容/整形/重建手术)等。
通常，可以将骨材料应用于预先存在的缺损、产生的通道，或修饰的缺损。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，从而接受骨材料。骨材料可以被配置成匹配通道或缺损。在一些实施例中，可选择骨材料的构造以匹配通道。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材料的构造。骨材料可放置于缺陷或通道中，并且任选地使用附接机构耦合。
尽管已经参考实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出改变。

Claims (20)

1.一种用于混合和分配骨材料的装置，所述装置包括管状构件，所述管状构件具有被配置为接收骨材料和流体的内表面，以混合布置在所述管状构件内的所述骨材料，所述管状构件是柔性的并且具有被配置为可滑动地接收柱塞的近侧开口以及配置成从所述管状构件的内表面分配混合的骨材料的远侧开口，所述柱塞的柔性不如所述管状构件。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述管状构件具有足够的柔性，以便用手可揉捏。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述管状构件包括具有手柄的近端，所述手柄的柔性不如所述管状构件。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述手柄具有配置成可滑动地容纳所述柱塞的开口，所述开口与所述管状构件的所述近侧开口对准。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述管状构件包括具有喷嘴的远端，所述喷嘴用于分配所述混合的骨材料，所述喷嘴的柔性不如所述管状构件。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述喷嘴的内表面包括至少一个用于混合和/或分配所述混合的骨材料的突起。
7.根据权利要求2所述的装置，其中所述内表面包括骨材料和混合空间，所述混合空间用于接收所述流体以与所述骨材料混合。
8.根据权利要求2所述的装置，其中所述管状构件包括外表面，并且所述管状构件的所述内表面和所述外表面都是可揉捏的。
9.根据权利要求5所述的装置，其中所述喷嘴配置成接收盖以将所述混合的骨材料保持在所述管状构件的内表面内。
10.根据权利要求1所述的装置，其中：(i)所述流体被布置在所述管状构件内的易碎胶囊中；(ii)所述骨材料被放置在所述管状构件内的易碎胶囊中；或(iii)所述管状构件的内表面包括易碎屏障，所述易碎屏障配置成将所述骨材料与所述流体分离并且破裂以允许所述流体与所述骨材料混合。
11.一种用于混合和分配骨材料的装置，所述装置包括管状构件，所述管状构件具有被配置为接收骨材料和流体的内表面，以混合布置在所述管状构件内的所述骨材料，所述内表面包括易碎屏障，所述易碎屏障被配置成将所述骨材料与所述流体分离并且破裂以允许所述流体与所述骨材料混合，所述管状构件是柔性的并且具有被配置为可滑动地接收柱塞的近侧开口以及配置成从所述管状构件的内表面分配混合的骨材料的远侧开口，所述管状构件的柔性不如所述易碎屏障。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述柱塞的柔性不如所述管状构件。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述柱塞包括近端和远端，所述远端具有成角度的尖端，所述成角度的尖端配置成破坏所述易碎屏障。
14.根据权利要求11所述的装置，其中所述管状构件具有足够的柔性，以便用手可揉捏。
15.根据权利要求11所述的装置，其中所述管状构件包括具有手柄的近端，所述手柄具有与所述管状构件的近侧开口对准的开口，并且所述手柄的柔性不如所述管状构件。
16.根据权利要求11所述的装置，其中所述管状构件包括具有喷嘴的远端，所述喷嘴用于分配所述混合的骨材料，所述喷嘴的柔性不如所述管状构件，并且所述喷嘴的内表面包括至少一个用于混合和/或分配混合的骨材料的突起。
17.根据权利要求16所述的装置，其中(i)所述管状构件包括外表面，并且所述管状构件的所述内表面和所述外表面都是可揉捏的；和(ii)所述喷嘴配置成接收盖以将所述混合的骨材料保持在所述管状构件的内表面内。
18.一种混合和分配骨材料的方法，所述方法包括采用一种装置，所述装置包括管状构件，所述管状构件具有被配置为接收骨材料和流体的内表面，以混合设置在所述管状构件内的骨材料，所述内表面包含被设置在所述内表面上的易碎屏障隔开的所述骨材料和所述流体，所述易碎屏障配置成破裂并允许所述流体与所述骨材料混合，所述管状构件是柔性的并且具有配置成可滑动地容纳柱塞的近侧开口以及配置成从管状构件的内表面分配混合的骨材料的远侧开口，所述管状构件的柔性不如所述易碎屏障；将所述柱塞插入所述管状构件的近侧开口中；在所述远侧开口处将流体插入到所述管状构件中；用所述柱塞使所述易碎屏障破裂；揉捏所述管状构件以混合所述骨材料和所述流体以产生混合的骨材料；和使所述柱塞沿向下方向朝着所述管状构件的远侧开口移动以分配所述混合的骨材料。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述柱塞包括近端和远端，所述远端具有成角度的尖端，所述成角度的尖端配置成破坏所述易碎屏障。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述管状构件具有足够的柔性，以便用手可揉捏。
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