CN116367794A - 植入物和形成植入物的方法 - Google Patents

Abstract

本文的实施例涉及一种插入患者体内的用于组织重建或组织增强的三维植入物。该植入物包括形成三维结构的多条股线，三维结构包括多个中空通道。每个中空通道包括多个侧壁。侧壁包括间隙交替布置的多条股线段和多个间隙，使得间隙形成在侧壁的相邻股线段之间。间隙包括间隙长度(gl)和静止间隙高度(gh)。多个间隙是可逆扩张间隙。相邻股线段包括基于将由可逆扩张间隙接收的物体的偏转能力(δ)。多条股线的半径(R)和可逆扩张间隙的间隙长度(gl)基于材料的屈服强度(σ_yield)、弹性模量(E)和形成可逆扩张间隙的相邻股线段的偏转能力δ。

Description

植入物和形成植入物的方法

相关申请的交叉引用

本申请主张2020年7月21日向欧洲专利局提交的欧洲专利申请20186961.7的优先权，该申请的全部内容纳入本文用于所有目的。

技术领域

本文描述的实施例涉及植入物(implant)领域，更具体地说，涉及插入患者体内的植入物，以及形成植入物的方法。

背景技术

在全世界的手术中，会将植入物植入患者体内。根据所需的植入物用途，要求植入物满足特定标准。这些标准与植入物的几何形状和/或植入物的机械稳定性有关。在某些情况下，例如在植入物用于重建手术的情况下，植入物必须在插入患者体内之前、期间和/或之后由外科医生处理。需要一种满足患者所需的几何和机械标准，并且易于由执行植入手术的外科医生操作和/或操纵的植入物。

发明内容

各种实施例涉及提供一种可被灵活定制以满足对患者身体部分的重建所需的标准，并且还增强和改善了执行手术的外科医生对植入物的操作性和操纵性的植入物。

本文描述的实施例涉及一种插入患者体内的三维植入物。所述植入物包括形成三维结构的多条股线(strand)。所述三维结构包括多个中空通道。每个中空通道包括多个侧壁。侧壁包括交替布置的多条股线段和多个间隙，使得间隙形成在所述侧壁的相邻股线段之间。所述间隙包括间隙长度(gl)和静止间隙高度(gh)。所述多个间隙是可逆扩张间隙。所述间隙的高度由于物体被所述间隙接收而增加，并且所述间隙的所述高度由于所述物体从所述间隙移除而减小。所述多条股线由具有屈服强度(σ_yield)和弹性模量(E)的材料形成。所述多条股线的半径(R)和可逆扩张间隙的间隙长度(gl)基于所述材料的屈服强度(σ_yield)、弹性模量(E)和形成所述可逆扩张间隙的所述相邻股线段的偏转能力δ。

各种实施例涉及一种用于引导针穿过所述植入物以进行植入手术的植入物。

各种实施例涉及一种用于形成三维植入物的方法。所述方法包括形成多条股线以形成三维结构。所述多条股线由具有屈服强度(σ_yield)和弹性模量(E)的材料形成。所述三维结构包括多个中空通道。每个中空通道包括多个侧壁，其中，侧壁包括多个间隙和所述多条股线的多条连续股线段。所述多条股线段和所述多个间隙交替布置，使得间隙形成在所述侧壁的相邻股线段之间。所述间隙包括间隙长度(gl)和静止间隙高度(gh)。所述多个间隙是可逆扩张间隙。可逆扩张间隙的高度由于物体被所述间隙接收而增加，并且所述间隙的所述高度由于所述物体从所述间隙移除而减小。所述多条股线的半径(R)和可逆扩张间隙的间隙长度(gl)基于所述材料的屈服强度(σ_yield)、弹性模量(E)和形成所述可逆扩张间隙的所述相邻股线段的偏转能力δ。

各种实施例涉及一种插入患者体内的用于组织重建或组织增强的三维植入物。所述植入物包括多个平面层。第一组子层包括沿第一方向取向的多条股线。第二组子层包括沿第二方向取向的多条股线。所述第一组子层中的子层和所述第二组子层中的子层在第三方向上交替布置。所述多个层形成三维结构，所述三维结构包括在所述第三方向上延伸的多个中空通道，其中，所述植入物至少沿所述第三方向可压缩。每个中空通道包括第一侧壁以及包括第二侧壁，所述第一侧壁在所述第三方向上延伸并且包括交替布置的沿第一方向取向的多条股线段和多个间隙，，所述第二侧壁在所述第三方向上延伸并且包括交替布置的沿所述第二方向取向的多条股线段和多个间隙。所述中空通道的所述第一侧壁和所述第二侧壁中的至少一个是波状侧壁。所述波状侧壁的所述多条股线段属于所述植入物的不同层。所述波状侧壁的相邻股线段被间隙隔开。所述相邻股线段相对于彼此具有横向偏移，以形成所述波状侧壁的多个波峰和多个波谷的图案。

最后，本发明涉及组织重建或组织增强的方法，其中该方法包括将本文定义的植入物植入受试者的体内。

附图说明

当结合附图阅读时，以下描述和所附权利要求将使本公开的前述和其他特征变得更加明显。应当理解，附图仅描绘了根据本公开的几个实施例，不应被视为对其范围的限制。将通过使用附图更具体、详细地描述本公开，从而可以更容易地确定本公开的优点，其中：

图1A和1B分别示出了插入患者体内的三维植入物100的透视和横截面侧视图；

图1C示出了侧壁的两条相邻股线段之间的植入物的间隙；

图1D和1E分别示出了植入物的第一子层和第二子层；

图1F示出了具有两个发生偏转的简单支撑的梁的图示；

图1G示出了相邻股线段响应于针的插入而发生的偏转的图示；

图1H示出了具有零横向偏移的相邻股线段布置；

图1I示出了具有大于零的横向偏移的相邻股线段布置；

图2A和2B分别示出了插入患者体内的另一植入物的透视和横截面侧视图；

图3A示出了适合用作乳房植入物的植入物的透视图；

图3B和3C示出了包括多条轮廓线和表面填充线的植入物的透视侧视图和透视俯视图；

图3D示出了植入物的透视图；

图4A示出了没有可逆扩张间隙的植入物；

图4B示出了插入具有可逆扩张间隙的植入物的用于脂肪注射的套管的图像；

图4C示出了用于多次注射测试的可能插入区域的示例；

图4D示出了不同材料股线的应力-应变曲线；

图5A示出了脂肪注射模拟手术之后的植入物；

图5B至5D分别示出了脂肪注射之后的植入物的图像；

图6示出了用于形成植入物的方法600的流程图；

图7A至7G示出了具有至少一个波状侧壁的植入物。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考附图，附图通过说明的方式示出了可以实践所要求保护的主题的具体实施例。这些实施例被充分详细地描述，以使本领域技术人员能够实践主题。应当理解，尽管各种实施例不同，但不一定是互斥的。例如，本文结合一个实施例描述的特定特征、结构或特性可以在其他实施例中实现，而不脱离所要求保护的主题的精神和范围。本说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本描述中包含的至少一个实现中。因此，短语“一个实施例”或“在一实施例中”的使用不一定指同一实施例。此外，应当理解，在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下，可以修改每个公开的实施例中的各个元件的位置或布置。因此，以下详细描述不应被视为限制性的，并且主题的范围仅由适当解释的所附权利要求，以及所附权利要求的全部范围的等同物限定。在附图中，相同的参考标号指示贯穿多个视图的相同或相似的元件或功能，并且其中所描绘的元件不一定彼此成比例，而是可以放大或缩小单个元件，以便在本说明书的上下文中更容易地理解元件。

如本文所用，术语“上方”、“旁边”和“之上”指示一个层相对于其他层的相对位置。位于另一层“上方”或“之上”的一个层可以直接该另一层接触，也可以具有一个或多个中间层。位于各层“之间”的一个层可以与这些层直接接触，也可以具有一个或多个中间层。如本文所用，短语“A、B和/或C”可以指示“A”、“B”、“C”、“A和B”、“B和C”、“A和C”以及“A和B和C”。

图1A和1B分别示出了插入患者体内的植入物100的透视和横截面侧视图。

如图1A所示，植入物100包括形成三维结构102的多条股线(strand)101。三维结构102包括多个中空通道103。每个中空通道103包括多个侧壁104。侧壁104包括交替布置的多条股线段105和多个间隙106(如图1B所示)，使得间隙106形成在侧壁104的相邻股线段105之间。多个间隙106是可逆扩张间隙。

通常，中空通道103可以由彼此相邻(或例如彼此交叉)的至少三个侧壁形成，使得中空空间被侧壁包围。在图1A的示例中，示出了多个中空通道103，每个通道具有正方形横截面。具有正方形横截面的(或每个)中空通道103可以具有四个相交的侧壁104。

图1B示出了通过线A-A’截取的植入物100的横截面侧视图。该侧视图示出了三维结构102的多条股线(也称为细丝)101，其中多条(平行的)股线101形成三维结构102两个相邻(例如，直接相邻)通道103、103A的侧壁104、104A。如图1B所示，以中空通道103A为例，中空通道103A可以包括由多条平行股线101形成的第一侧壁104A(示出为平行于页面的侧壁)。中空通道103A还可以包括第二侧壁104B(示出为进入和/或离开页面的股线)、第三侧壁104C(示出为进入和/或离开页面的股线)和第四侧壁(未示出)。第三侧壁104C可以是与第二侧壁104B相对的面向侧壁。第二侧壁104B和第三侧壁104C可以与第一侧壁104A和第四侧壁相邻。第四侧壁可以是与第一侧壁104A相对的面向侧壁。在侧壁相交的地方，它们的股线可以以交替的方式彼此交叉。

通道103的一个(或每个)侧壁104，例如中空通道103A的侧壁104A，可以包括沿z方向(垂直方向)连续布置的多条连续股线段105A。每条股线段105A可以是形成其他侧壁104或通道103的一部分的较长连续股线101的一部分(或段)。可选地，形成中空通道103A的侧壁104A的多条连续股线段105A可以基本彼此平行。每个侧壁104A还可以包括多个间隙106A。中空通道103A的多个间隙106A和多条股线段105A可以交替布置，使得(例如，一个)间隙106A可以位于侧壁104A的相邻(例如，直接连续的)股线段105A之间(例如，在侧壁104A的两条连续股线段105A之间)。相邻(例如直接相邻的，或例如连续的)股线段可以被间隙106A隔开。

图1C示出了植入物300的中空通道103A的(一个，单个)侧壁104A的两条相邻股线段105A之间的间隙106A。

间隙106A也可以被称为缝隙和/或间距，并且是指两条相邻股线段105A的长度之间的空白空间。间隙106A可以由形成间隙106A的周界(例如，与间隙106A接壤，或例如包围间隙106A)的两对相交股线101限定。第一侧壁104A的第一对股线段105A(平行于y方向)可以是相对的面向股线段和/或可以可选地基本彼此平行。第二对股线段105B、105C可以是第二侧壁104B和第三侧壁104C的相对的面向股线，并且可以基本彼此平行。间隙106A可以是由两对相交股线包围的区域。形成间隙106A的第一对股线段105A可以是中空通道103A的同一(第一)侧壁104A的相邻股线段105A。第二对股线段可以是第二侧壁104B和第三侧壁104C的相对的股线。

间隙106A可以具有或可以由基线间隙高度h限定。基线(或静止)间隙高度gh可以是植入物100静止时的两条相邻股线段105A之间的最小(或极小)高度。附加地或替代地，基线间隙高度gh可以是间隙106A的中点区域(例如，间隙106A的股线段105A的中点区域)处的间隙106A的高度。附加地或替代地，基线间隙高度可以是植入物静止时80％以上的植入物间隙的平均(均值)间隙高度。此外，间隙106A可以具有或可以由基线间隙长度gl限定，这是间隙106A的最大(或最高)尺寸。此外，基线间隙长度gl可以是第二对股线105B、105C之间的股线段的长度，例如第一股线105B和第二股线105C的两个最近边缘之间的股线段长度(图1C)，或者，是从第一股线105B的中心到第二股线105C的中心的股线段长度(图1G)。第二对股线可以在两对股线相交处熔接至第一对股线段，并且第二对股线可以在间隙长度gl的相对端处形成对第一对股线的简单支撑。

两对相交股线101可以在相交区域处熔接或接合。附加地或可选地，相对的面向股线段105A可以具有一些下垂或下弯，使得基线间隙高度gh等于或小于平均股线直径d。当间隙高度扩大时(例如，通过将针插入间隙)，间隙106的形状可以改变或修改。可选地，由两对相交股线段105A、105B、105C包围的区域可以保持不变。替换地或可选地，由两对相交股线101包围的面积可以增加到原始包围面积的110％以上(或例如120％以上，或例如150％以上，或例如200％以上，或例如120％至250％之间，或例如120％至200％之间)。

图1C还示出了可逆扩张间隙106(例如，间隙106A)的弹簧状特征。如果张力(由相对的箭头113、114指示)施加到间隙106A的相对的面向股线段105A上，则间隙高度gh增加。此外，间隙106A的相对的面向股线段105A中的每一个可受到相反的张力。当张力施加到间隙106A的股线段105A上时，间隙106A可以被构造成相对于基线间隙高度gh扩张。例如，可逆扩张间隙106可以扩张至基线间隙高度gh和/或平均股线直径d的110％以上(或例如120％以上，或例如150％以上，或例如200％以上，或例如110％至250％之间，或例如120％至250％之间，或例如120％至200％之间)。在张力(113、114)从间隙106A的股线段105A移除之后(即使在相同的环境压力和温度下)，可逆扩张间隙106A可以恢复或回复到其原始(静止)间隙高度。例如，在移除施加在股线段105A上的张力之后，可逆扩张间隙106可以被构造成恢复或回复到其原始间隙高度gh和/或平均股线直径d的110％以下(或例如105％以下，或例如100％以下，或例如80％至115％之间，或例如90％至110％之间)。

可选地，基线间隙长度gl可以比基线间隙高度gh大2倍以上(或例如5倍以上，或例如10倍以上)。可选地，基线间隙高度gh可以在0.05mm至5mm之间(或例如0.1mm至2mm之间，或例如0.5mm至1.5mm之间)。可选地，多条股线101的平均厚度可以在0.05mm至5mm之间(或例如0.1mm至2mm之间，或例如0.5mm至1.5mm之间)。可选地，基线间隙长度gl可以比股线101的直径d(或厚度)大2倍以上(或例如5倍以上，或例如10倍以上)。例如，基线间隙长度gl可以小于25mm(或例如0.5mm至25mm之间)。可选地，基线间隙高度gh可以在植入物的股线101的平均(均值)股线直径d的40％至100％之间(或例如40％至80％之间，或例如40％至60％之间)之间。可以理解，尽管图1C仅示出了第二侧壁104B和第三侧壁104C中的每一个的一条相应的股线段105B、105C，但是第二侧壁104B和第三侧壁104C中的每一个的多于一条股线可以布置在第一侧壁104A的第一对股线段105A之间。在这种情况下，基线间隙高度gh可以取决于第二对股线在z方向上的总厚度。例如，基线间隙高度gh可以在第二对股线在z方向上的总厚度的40％至100％之间(或例如40％至80％之间，或例如40％至60％之间)。

如图1B所示，每个中空通道103、103A可以至少包括第一侧壁104A，该第一侧壁104A包括第一多条连续股线段105A和第一多个可逆扩张间隙106。中空通道103A还可以包括第二侧壁104B，该第二侧壁104B包括第二多条连续股线段和第二多个可逆扩张间隙。第二侧壁104B可以与第一侧壁104A相邻。第一多条连续股线段105A中的股线段105A和第二多条连续股线段105B中的股线段105B可以沿一个方向在中空通道103A的纵轴的第一端137和中空通道103A的纵轴的第二端138之间交替布置。

相邻通道103、103A的两个侧壁104、104A可以被另一侧壁104B隔开(或分开)。另一侧壁104B可以包括多条股线(如图1B所示，将进入页面)。另一侧壁104B的股线可以与形成侧壁104A、104A的股线101相交。多个中空通道103中的通道可以彼此相邻(例如，直接相邻)地布置。相邻通道103A、103B可以共享公共侧壁104B。

根据植入物的目的，植入物100可以具有不同的尺寸。在x方向上，植入物可以具有高达30cm的尺寸(或例如1cm至30cm之间，或例如10cm至15cm之间)。在y方向上，植入物可以具有高达30cm的尺寸(或例如1cm至30cm之间，或例如10cm至15cm之间)。在x方向上，植入物可以具有高达30cm的尺寸(或例如1cm至30cm之间，或例如10cm至15cm之间)。

植入物100的三维结构102的多条股线101可以组成(或可以构成)植入物的材料体积。由多条股线101占据的材料体积可以在总静止植入物体积的5％至70％之间(或例如50％至70％之间，或例如50％至60％之间)。附加地或可选地，植入物的间隙106可以组成(或可以包括)总静止植入体积的30％至95％(或例如30％至50％，或例如40％至50％)。在植入物的三维结构102的材料体积中，植入物的多个侧壁104可以组成(或可以包括)材料体积的80％至100％。植入物100的未由多个侧壁104形成的其余材料体积可以是例如轮廓线和/或表面填充线。可选地，侧壁104的股线段105可以组成(或可以构成)侧壁104的90％以下(或例如50％以下，或例如50％至70％之间，或例如50％至60％之间)，而侧壁104的其余部分被间隙106占据。可选地，多个侧壁104中的所有侧壁104的至少80％(或例如至少95％或例如100％)可以包括可逆扩张间隙106。附加地或可选地，植入物100的所有间隙106中的至少50％(或例如至少60％，或例如至少70％)是可逆扩张间隙。

如图1A所示，植入物100可以形成(或可以是)三维结构102，该三维结构可以是网状结构或支架结构。例如，多条股线101(或线)可以被构造成形成网状三维结构102。三维结构102可以限定(或可以具有)植入物100的静止体积。植入物100的静止体积(cm³)可以是在将植入物100插入患者体内以构建和/或重建软组织之前的植入物100的体积。植入物100的静止体积可以是植入物100静止时的体积。静止时的植入物100可以是植入物100的仅一个外表面(例如，外表面108)受到外力时的植入物状态，例如当植入物100放置在(与载体表面接触或固定在载体表面上)载体表面(例如工作台表面，或例如板)上时。例如，静止的植入物100可以意味着植入物的第一外表面108与载体表面接触，并且第二(相对的的面向的)外表面109不受任何张力和/或压缩力。换言之，植入物100的静止体积可以是没有反向压缩力或张力作用于植入物表面时的植入物100的体积。植入物100的静止体积可以基于要插入患者体内的植入物100构造体积(期望或所需体积)导出。例如，可选地，植入物100可以被构造成可压缩至小于构造体积，使得植入物101在插入患者体内之后包括或达到构造体积。

多条股线101可以是多条线或绳状材料。股线101(或线或细丝)可以具有长度和横截面直径d。股线101的直径可以是股线101平均尺寸，例如股线101最小横截面尺寸。可选地，股线101的长度可以比股线101的直径大(例如大至少5倍，或例如大至少10倍，或例如大至少20倍)。例如，股线直径可以可选地在300μm至350μm之间。

术语中空通道103可以指示这样的通道：其中由该通道的侧壁包围的通道体积的至少70％(或例如至少80％，或例如至少90％)未被诸如股线段或股线之类的任何材料填充或占据。例如，中空通道103不一定限于完全(100％)未填充的通道。

三维结构102可以包括在z方向107(例如，垂直方向)上彼此连续地布置或堆叠的多个基本平面的层(例如，平行于x-y平面)。可选地，每个平面层可以包括形成晶胞(unitcell)的二维晶格布置的多条股线101。植入物100的各个层可以连续地布置(堆叠和/或一层在另一层之上)，使得连续层(形成在彼此之上)的晶胞可以形成多个中空通道103。每个通道103可以由来自彼此堆叠的连续层的晶胞列形成(或可以包括这些晶胞列)。例如，在图1A至图1C所示的植入物100中，植入物100可以包括布置在彼此上方的多个层的正方形晶胞，以形成具有正方形横截面的中空通道103。可选地，晶胞可以在三维晶格(lattice)结构102的静止体积的50％以上(或例如80％以上，或例如90％以上，或例如95％以上)中有规律地重复。因此，晶格结构102可以包括多个相邻(例如，直接相邻)的晶胞，这些晶胞在整个晶格结构102中彼此连接。晶胞可以是三维晶格结构102的最小和最基本的单位。

可选地，晶胞的每个平面层可以包括第一子层(或第一组子层)，其包括沿第一方向取向的股线，以及包括相邻的第二子层(或第二组子层)，其包括沿不同于第一方向的第二方向取向的曲线。

图1D示出了植入物100的第一子层，第一子层115包括沿第一方向(例如，y方向)取向的股线101。图1E示出了植入物100的第二子层116，第一子层116包括沿第二方向(例如，x方向)取向的股线101。可选地，每个相应子层内的股线101可以彼此平行(例如，子层内股线之间的锐角，或最适合用于正弦股线的股线之间的锐角可以在+/-5°内)。第一子层115的多条股线101和第二子层116的多条股线101可以在相交点或相交区域相交，以形成层的二维晶格布置。可选地，每个子层115、116(或例如内的)的股线101可以是从子层的起点S到子层的终点E连续弯曲的连续股线的一部分。例如，可选地，第一子层115的股线可以是从第一子层的起点S到终点E连续弯曲的连续子层股线的一部分。可选地，第二子层116的股线可以是从第二子层的起点S到终点E连续弯曲的连续子层股线的一部分。子层的连续股线可以具有沿第一方向取向的多个平直部分。子层的多个直线部可以通过弯曲部分连接。弯曲部分可以至少部分地形成在层的边界或周界上，并且可以在植入物的表面处形成表面填充线或通道的侧壁。每个子层可具有其自身的边界或周界，在该边界或周界处形成弯曲部分(或表面填充线)。可选地，股线可以是直股线，或者，股线也可以是正弦Z字形股线，其中晶胞可以具有“自由形式”的形状。

第一子层115和第二子层116可以被布置成使得它们各自的股线101相交以形成晶胞的二维晶格布置。第一子层115和第二子层116的相交股线101可以被布置成使得由相交股线形成的每个晶胞可以包括或可以被称为具有孔径的孔。相交股线可以形成或限定单个晶胞的几何形状(例如形状、尺寸、孔径)。每个二维晶胞可以具有限定晶胞尺寸的孔径。二维晶胞的孔径可以根据其直径、宽度和/或孔面积来描述。例如，层的晶胞的孔径w可以被称为中空通道103的直径或宽度(如图1A所示)。可选地，三维结构102的多个晶胞的平均孔径可以是至少0.5mm(或例如至少0.75mm，或例如至少0.8mm，或例如至少1mm，或例如至少1.5mm，或例如至少2mm，或例如至少5mm)。三维结构101的表面孔的至少25％(或例如至少70％，或例如至少80％)的孔面积可以是至少0.75mm²(或例如至少1mm²，或例如至少3mm²)。表面孔面积可以是由限定表面孔的相交股线包围的区域。

多个二维晶胞可以是多边形晶胞、三角形晶胞、菱形晶胞、长菱形晶胞、正方形晶胞、椭球形晶胞、正弦形晶胞和/或六边形晶胞。可以理解，植入物100可以可选地包括在整个植入物100的体积中主要具有(例如50％以上，或例如60％以上，或例如70％以上，或例如80％以上)这些形状之一的晶胞，或者替代地，植入物100可以包括具有各种不同形状的晶胞。中空通道103的侧壁104可以由基本平行于x-y平面，沿z方向(第三方向)垂直堆叠，以及基本沿同一方向取向的多条股线101形成。中空通道103的侧壁104可以被布置成使得中空通道103的横截面形状是以下形状组中的一种形状：多边形、三角形、菱形、长菱形、正方形、椭球形、正弦形和六边形。

与孔相比，植入物100的间隙106可以指示(或可以是)形成中空通道103的任何相邻股线之间的最小间距。例如，与晶胞的孔径面积相比，间隙106可以具有由植入物的股线包围的最小面积(例如，最小间隙面积)。可选地，间隙106的间隙面积(其可以是由限定间隙106的两对相对的股线包围的面积)可以小于孔径面积的50％(或例如小于40％，或例如小于30％)。

每个中空通道103可以沿中空通道103的纵轴延伸。纵轴可以是包括中空通道103的侧壁的中点的线。例如，中空通道103可以在三维结构102的第一外表面区域108和第二外表面区域109之间延伸。例如，多个中空通道103中的通道103(例如可选地，每个通道，或例如一个或多个通道103)可以被构造成从第一外表面区域108朝向第二外表面区域109延伸。多个中空通道103的准确位置和/或倾斜角度可以根据患者的需要来构造。可选地，多个中空通道103可以彼此平行(例如，相邻通道的侧壁之间的锐角可以在+/-5°内)。可选地，多个中空通道103可以朝向会聚区域(或点)会聚，其中会聚区域位于第一外表面区域108或第二外表面区域109之外。可选地，中空通道103可以包括Z字形通道、倾斜通道和/或锥形通道。可选地，中空通道103可以是相对于第一外表面区域108倾斜的通道。例如，在形成晶胞列的晶胞中，第二层的晶胞可以相对于相邻的第一层的晶胞具有横向偏移(在x方向或y方向上)。第一晶胞和第二晶胞之间的横向偏移值可以在晶胞的孔径的0％至50％之间(或例如0％至20％之间，或例如5％至10％之间)。可选地，在同一列内，每一层的晶胞可以相对于直接前一层的晶胞具有相同的横向偏移。可选地，同一列(形成同一通道)的至少80％(或例如至少70％，或例如至少50％)的晶胞可以具有相同的孔径和相同的孔形状。替代地，在锥形通道的情况下，形成相同通道的晶胞可以具有不同的孔径(例如，晶胞的孔径可以朝向外表面区域之一减小或增大)。

多条股线101可以被构造成使得在植入物处于静止状态和/或甚至在植入物100处于压缩状态时，间隙106A能够可逆地扩张。当(物理或机械)压缩力施加在植入物101的一个以上外表面上时，植入物101可被压缩至其静止体积的80％以下(或例如70％以下，或例如60％以下，或例如50％以下，或例如30％以下，或例如30％至95％之间，或例如45％至80％之间，或例如45％至70％之间，或例如80％至95％之间)。

可以参考梁的偏转来解释植入物的间隙的可扩张性。植入物的间隙可以是可扩张的，这意味着股线能够响应于施加在股线上的一个或多个力而偏转和/或弯曲，而不会断裂，使得两条相邻股线段之间的间隙高度增加。响应于施加的外力而发生简单弯曲的梁(或股线段)的弯曲应力σ可表示为

如图1F所示，这种梁仅两端受到简单支撑，当外力或力矩施加到梁上时，弯矩是梁中引起的反作用力。σ是弯曲应力。M是弯矩，c是距中性轴的距离。I是梁横截面的惯性矩。由支撑之间的中心施加载荷引起的最大弯矩M可以由以下方程描述或定义

(2)：

L是梁的长度，F是施加在梁上的力。最大弯曲应力σ_max可由以下方程式表示

(1)：

M可以是最大弯矩，c_max是距中性轴的最大距离。I是梁横截面的惯性矩。具有两个简单支撑的梁上的中心荷载的偏转δ可以用以下方程式描述：

(3)：

L是梁的长度，F是施加的力，E是杨氏模量，I是梁的惯性矩。当考虑植入物100时，植入物股线的偏转能力δ可能导致间隙扩大。偏转能力可以反映或可以是股线的期望偏转能力和/或间隙高度的期望扩张能力(例如，间隙预计扩张多少)。

图1G示出了图1C所示的植入物的图示。如图1G所示，将针155插入间隙可在植入物上施加一个或多个力113、114。针的直径nd可以大于基线间隙高度gh。间隙长度可以由gl表示，gl可以是第一股线105B的中心和第二股线105C的中心之间的股线段的长度。第一股线和第二股线105C可以用作间隙的相邻股线段101的简单支撑。

针的插入导致两条连续股线段105a中的每一条的偏转δ。每条股线段105a可以表现得像具有经受弯曲应力的两个简单支撑105B、105c的梁。插入针引起的相邻股线段105a的偏转可以由虚线表示。偏转可由以下方程式表示

可能受到力(例如通过插入针155)的股线的最大弯曲应力是

(4)：

R是股线的半径(例如，d＝2×R)。

使用方程式(3)和(4)，

(5)：

可获得最大应力σ_max的方程式：

(6)：

弹性变形可采用一条规则，使得σ_max的值不超过σ_yield，即股线材料的屈服强度。因此

(7)：

偏转能力δ可由以下方程式表示

(8)：

可逆扩张间隙106可扩张至基线间隙高度gh的110％至250％之间。如果针直径nd在基线间隙高度gh的110％至250％之间，则可以出现这种情况。这些参数可以通过以下方程式表示

1.1×gh≤2δ+gh≤2.5×gh

和

(9)：0.05×gh≤δ≤0.75×gh

E和σ_yield是植入物100的股线材料的材料特性。股线的半径R以及两个支撑105B、105C之间的股线段的长度gl是植入物100的股线的几何特征。可以基于方程式(7)获得方程式(10)。

(10)：

图1H示出了z-x截面中的图1G的相邻股线105A的图示。在一些示例中，一条股线段105A相对于后续层中的其相邻股线段105A的横向偏移沿着x-y平面(或水平于x-y平面)等于零(偏移＝0)。在这些情况下，基线间隙高度gh可以简单地等于平均股线直径d或2R。

或者，如图1I所示，可能会出现这样的情况，即，一条股线段105A相对于后续层中的其相邻股线段105A的横向偏移沿着x-y平面或水平于x-y平面而大于零。在这些情况下，间隙高度gh可以表示为(11)：

lt可以被称为层厚度。尺寸2×lt可以是在z方向上测量的第一股线段105A的中点和第二相邻股线段105B的中点之间的距离。尺寸2×lt可以是z方向上的偏移，而横向偏移可以是x或y方向上的偏移。相邻股线段之间的横向偏移值可以在间隙长度gl的0％至99％之间(或例如0％至50％之间，或例如0％至10％之间)。

图2A和2B分别示出了插入患者体内的植入物200的透视和横截面侧视图。植入物200可以包括结合图1A至1E描述的一个或多个或全部特征。植入物200可以具有与植入物100不同的尺寸，例如不同的间隙高度与间隙长度比。例如，基线间隙高度gh可以与基线间隙长度gl相似(例如，基线间隙长度的95％至100％之间)。

植入物100、200可以是适合插入患者体内的任何类型的植入物，患者可以是活体(例如，人体或动物体)。植入物100、200可以是用于骨组织的支架或用于人体或动物体的任何软组织部分的植入物。植入物可以是乳房或胸部植入物(后者可以用于治疗胸廓畸形，如漏斗胸)，也可以用于身体的其他部位，如臀区(也称为臀部)、小腿、人脸的一部分(如脸颊)或睾丸植入物。在本文中，这里注意到，诸如漏斗胸之类的漏斗胸畸形可能影响男性和女性，因此男性和女性受试者的漏斗胸都可以通过本发明的植入物治疗。根据上述内容，本发明的植入物可以采用任何合适的形式，仅取决于要重建或增强的组织。植入物例如可以具有如美国专利10,004,585中所述的臀肌植入物的形式。取决于所需的植入物类型，植入物100、200的几何形状(例如，植入物的尺寸和/或形状)可以被定制以满足植入物所需的标准。

图3A示出了适合用作乳房植入物的植入物300的透视图。植入物300可以包括结合图1A至2B描述的植入物的一个或多个或全部特征。尽管关于乳房植入物描述了植入物300，但是这种植入物也可以适用于身体的其他部分，例如胸部、臀区、小腿或人脸的一部分，例如脸颊(参见上文)。

如图3A所示，植入物300包括形成三维结构302的多条股线101。三维结构302包括多个中空通道103。每个中空通道103包括多个侧壁104。侧壁104包括交替布置的多条股线段105和多个间隙106，使得间隙106形成在侧壁104的相邻股线段105之间。多个间隙106是可逆扩张间隙。

植入物300的三维结构302可以包括第一外表面区域308和第二(不同的和/或相对的面向)外表面区域309。可以理解，外表面区域可以指示(或可以是)植入物300的最外表面、最外层和/或最外轮廓。最外表面和最外轮廓可以由一个或多个层或线形成。外表面区域可以指示(或可以是)植入物300的最外层组(例如，单个最外层，或例如最外面的多个层)。外表面区域可以指示植入物300的面向外的表面。

植入物300的第一外表面区域308可以包括或可以具有第一表面曲率。植入物300的第一外表面区域308可以是植入物300最大的平面(或例如最平坦)表面。例如，第一外表面区域308可以是植入物的最平坦表面和/或具有最小(或最小)曲率量的表面。如图3A所示，植入物300的第一外表面区域308可以基本平行于二维(x-y)笛卡尔平面。替代地或可选地，第一外表面区域308的最佳拟合平面可以平行于二维(x-y)笛卡尔平面。

第二外表面区域309可以具有几何形状(例如形状、曲率、尺寸)，其表示由植入物300构建的患者乳房的几何形状。植入物300的第二外表面区域309可以包括或可以具有不同于第一表面曲率的第二表面曲率。第二表面曲率可以大于第一表面曲率。植入物300的第二外表面区域309可以在第一外表面区域308的周界317(例如，外围)处与植入物300的第一外表面区域308相邻(例如，邻接)。例如，植入物300的第二外表面区域309可以邻接第一外表面区域308，其中第一外表面区域308的周界317可以是第一外表面区域308和第二外表面区域106之间的共享边缘(或界面)。附加地或可选地，第二外表面区域309可以包括位于第二外表面区域309处的顶点区域318。顶点区域318在植入物的第二外表面区域318处的位置(或位点)可以基于由植入物300构建的乳房的乳头/乳晕的位置(或位点)(和/或可以与该乳房的乳头/乳晕的位置或位点重合)。

可选地，一个或多个侧壁与表示第一外表面区域的参考轴(例如，x轴)之间的锐角可以小于90度(或例如小于60度)。参考轴可以基于第一外表面区域108的最佳拟合的平面或线。可选地或替代地，一个或多个侧壁104s与参考轴之间的锐角可以大约为90度(例如，如图1A至2B所示，通道可以是垂直通道)。多个中空通道103可由5至1000个中空通道(或例如5至60个通道，或例如8至20个通道)组成。

植入物300的三维结构302可以是可逆压缩三维结构302。例如，植入物300的各个晶胞可以是弹簧状晶胞。弹簧状晶胞可压缩至其原始体积的至少80％(或例如至少70％，或例如至少60％，或例如至少50％，或例如至少30％)。通过是可逆压缩的，每个晶胞可以在移除压缩力之后(即使在相同的环境压力和温度下)恢复或回复到其原始(静止)体积。可逆压缩弹簧状晶胞可以被构造成在移除施加在植入物300上的压缩力之后恢复到其原始体积的80％至100％(或例如95％至100％，或例如98％至100％)。

植入物300的柔软度可由c值表示。c值可由以下公式表示

F_20％是压缩20％时的力值(单位为N)，F_10％是压缩10％时的力值(单位为N)，ε_10％是压缩10％时的应变值，ε_20％是压缩20％时的应变值。例如，表示植入物300的柔软度的c值可以在20N至190N之间(或例如20N至150N之间，或例如30N至100N之间，或例如30N至40N之间)。

植入物300的材料密度ρ可以在0.1gr/cm³至2gr/cm³之间(或例如0.1gr/cm³至1gr/cm³之间，或例如0.1gr/cm³至0.5gr/cm³之间)。材料密度可以通过植入物300的重量除以植入物插入患者体内之前的静止体积来确定。相比之下，硅树脂的材料密度为0.98gr/cm³，而盐水的材料密度则为1.005gr/cm³。因此，植入物300的重量可以是其体积值(以毫升计)的10％至20％(或例如10％至15％)，并且是传统无孔硅树脂/盐水植入物(以克计的重量与以毫升计的体积值大致相同)的10％至20％(或例如10％至15％)。例如，体积为250ml的植入物300可重25g，而体积为250ml的传统硅树脂植入物可重240g，体积为250ml的盐水植入物可重250g。这些特征中的一个或多个或全部导致具有轻质支架的植入物，其中与传统植入物相比可以实现90％的重量减轻。

植入物300的多条股线101可以由聚合物材料(如表面可降解聚合物)形成。表面可降解聚合物材料可以包括或可以是主要通过表面降解机制(而不是本体降解)降解的聚合物材料。多条股线101可以包括或可以由生物可降解材料形成或制成。生物可降解材料可选自聚己内酯、聚(1,3-三亚甲基碳酸酯)、聚乳酸、聚乙交酯(polyglycolide)、聚(酯酰胺)、聚(乙二醇)/聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(癸二酸甘油酯)、聚(1,8-辛二醇-柠檬酸)、聚(1,10-癸二醇-D,L-乳酸)、聚(柠檬酸二醇酯)、聚(乙交酯-co-己内酯)，聚(1,3-三亚甲基碳酸酯-co-丙交酯)、聚(1,3-三亚甲基碳酸酯-co-己内酯)和这些材料中的至少两种的共聚物。可选地，生物可降解材料可以是聚己内酯。可选地，生物可降解材料可以是聚己内酯和聚碳酸三甲酯或聚乳酸的共聚物。可选地，多条股线101可以包括不可降解材料，如尼龙。多条股线101的厚度(或直径)可以选择为使得股线是柔性的。例如，大块PCL可以具有216MPa的弹性模量(E)、10MPa的拉伸强度和26.5MPA的断裂应力。

方程式(10)：

可用于本文所述植入物的设计。/>

可以基于用于形成植入物的材料的材料特性(如杨氏模量和屈服强度)以及根据手术要求(如外科医生使用的针的尺寸)所需的偏转能力δ来选择。

例如，用于形成植入物300的材料可以具有270MPa的弹性模量和12.5MPa的屈服强度σ_yield。使用的针头直径可以是2mm。

可以选择与植入物相关的几何特性，例如横向偏移、层厚度、半径和间隙长度。例如，横向偏移可以是1mm，层厚度lt可以是0.2mm，半径R可以是0.175mm，间隙长度gl可以是6mm。

使用方程式(11)：

可以计算或确定间隙高度的值，其中/>

使用方程式(8)：

可以计算或确定偏转能力的值，其中

使用方程式(10)，可以计算

的最大极限，其中/>

其小于最大极限/>

附加地或可选地，植入物300还可以包括布置在植入物300的外表面区域(例如，第二外表面区域309)处的多条轮廓线319。

图3B和3C示出了植入物300的透视侧视图和透视俯视图，植入物300还包括多条轮廓线319和表面填充线322。

如图3B和3C所示，形成植入物300的多条股线可以包括多条轮廓线319和表面填充线322。每条轮廓线319可以形成围绕第二外表面区域319的半轮廓。轮廓线319的半轮廓可以仅部分地(例如，在30％至80％之间，或例如在40％至70％之间，或例如在50％至70％之间)围绕层的周界延伸。多条轮廓线319可以连贯地(例如，连续地)布置在第一外表面区域308和顶点区域318之间。多条轮廓线319还可以布置成使得相邻轮廓线319被可逆扩张间隙106隔开。例如，可逆扩张间隙106可以形成在多条轮廓线319的相邻股线段之间。

如图3D所示，植入物300还可以包括形成在三维结构302的最外表面处的表面填充线322。可选地，多条表面填充线322可以在第二外表面区域处布置成列323(或条带)。每个表面填充列323可以包括多条表面填充股线322和多个可逆扩张表面间隙。每个可逆扩张表面间隙可以形成在列323的相邻表面填充线322之间。表面填充列323可以布置成与开放列324相邻。开放列可以包括(或可以是)不含表面填充部的表面列。可选地，多个表面填充列323和多个开放列324可以交替地布置在外表面区域(例如，第二外表面区域309)处。可选地，多个表面填充列323和多个开放列324可以在外表面区域处以十字交叉的方式布置。

多个中空通道103可以延伸穿过植入物300的主体。相邻股线段可以被可逆扩张间隙隔开。

植入物300可以插入患者的乳房区域。在将植入物300插入患者体内之后，可能需要进行脂肪注射。脂肪注射是必要的，因为观察到植入物内“再生”的再生组织比天然乳房组织更硬。因此，为了使最终结果像天然乳房组织一样柔软，可以收集适当百分比的脂肪，例如通过抽脂，并使用特定的套管(或针)将其注射到植入物300中。由于植入物100的可逆扩张间隙106，可以避免注射过程的问题方面(例如，多次刺穿结构、损坏股线并影响植入物300的整体结构完整性的注射)。

植入物300可以是用于引导针穿过植入物进行植入手术的植入物。植入物300可以被构造成将细长物体(如用于脂肪注射的针)接收到三维结构102的主体中。细长物体的直径可以大于植入物的间隙106的基线间隙高度gh。例如，细长物体的直径可以是植入物间隙106的基线间隙高度gh的110％至250％倍。此外，细长物体的长度可以比中空通道宽度大至少两倍(或五倍，或十倍)。多条股线可以被构造成使得间隙106的高度由于物体被间隙接收而增加，并且间隙106的高度由于物体从间隙106移除而减小。这样的针或套管可以具有至少0.8mm(或例如至少2mm，或例如至少4mm，或例如0.8mm至4mm之间，或例如0.8mm至3mm之间)的直径和至少2cm的长度。具有小于1mm的基线间隙高度的植入物300的所有间隙的80％以上(或例如90％以上，或例如全部)可以是可逆扩张间隙。

图4A示出了没有植入物100、200、300的可逆扩张间隙的植入物。

与具有可逆扩张间隙106的植入物100、200、300不同，图4A的植入物需要外科医生在精确位置插入脂肪注射针。例如，在将植入物插入患者体内之后，外科医生必须目视定位植入物的最大开口。这些最大的开口可以是限定通道端部的通道孔，通道端部的孔径面积可以比间隙面积大至少2倍。然后，外科医生必须将针精确地插入孔中并沿着通道长度(例如，沿着通道的纵轴)。如果外科医生无法目视定位通道端部，或者以不沿着通道长度的角度将针插入植入物，或者将针插入通道的侧壁，则针注射可能损坏植入物的股线和/或损坏植入物的三维结构。

图4B示出了插入植入物300的用于脂肪注射的套管的图像。对于植入物300，外科医生可以从植入物的任何地方(例如，任何表面)将针盲插进入植入物300中。由于植入物300具有可逆扩张间隙106，针可以从任何方向在植入物的第二外表面区域309处插入乳房植入物内，和/或针可以通过植入物300的主体内的任何侧壁104插入。针可以首先从植入物300的插入区域插入穿过植入物300的主体内部结构。插入区域可以是植入物的随机选择区域。针的插入方式可以使得针同时穿过和/或进入几个(例如，多个)中空通道103，并穿过几个(例如，多个)侧壁。换言之，针可以同时插入穿过多个中空通道103。然后，针可以在多个拔出步骤中以逐步作用的方式从植入物300拔出。在每次拔出步骤之后，可以将针中的脂肪注射到植入物中。可以重复拔针和脂肪注射的交替过程，直到针完全从植入物中拔出。可以从多个随机插入区域重复执行以盲注射开始的该过程。进行该过程的次数(例如至少20次，或例如至少30次，或例如至少60次)可以基于所需的注射次数和/或所需的脂肪注射量。手术过程中需要经常插入针。植入物300可以加快手术过程，因为外科医生在插入针之前不再需要目视定位每个通道和开口，而是可以进行盲插。此外，植入物300允许套管同时穿透多个侧壁104和通道103。这也可以加快手术过程。此外，由于间隙106能够容纳套管的进入，因此植入物300和套管都不会受到损坏。因此，与未实现可逆扩张间隙的植入物300相比，插入的植入物具有改进的结构完整性。

图4C示出了用于多次注射测试的可能插入区域的示例。一定次数的注射(例如，60次注射)可以分布于3个宽阔的注射部位(431、432、433)。例如，可以在每个区域上执行20次注射。可以执行注射(例如，插针)，使得针能够以相对于植入物的第一外表面区域308的任何角度插入。例如，针可以插入平坦平面中，或者以相对于第一外表面区域308的倾斜角或偏差角插入。

多条股线101可以被构造成使得当植入物处于静止状态时，甚至当植入物300处于压缩状态时(例如，即使植入物300位于体内时)，植入物300的间隙106能够可逆地扩张。处于压缩状态的植入物可以是已经被压缩至其原始体积的90％以下(或例如70％以下，或例如60％以下，或例如50％以下，或例如30％以下)的植入物。由于物体被间隙106接收，间隙106的高度可以增加至基线间隙高度gh和/或平均股线直径d的110％以上(或例如150％以上，或例如200％以上，或例如120％至250％之间，或例如120％至200％之间)。由于物体从间隙106中移除，可逆扩张间隙106可以被构造成恢复或回复(或减小)至其原始间隙高度gh和/或平均股线直径d的至少110％(或例如至少105％，或例如至少100％，或例如80％至115％之间，或例如90％至110％之间)。

为了适应针的每次插入，多条股线101可以被布置成使得至少两个(或例如多于两个，或例如多于三个，或者例如多于五个)连续的中空通道的可逆扩张间隙106由于物体同时被至少两个连续的中空通道中的间隙接收而同时可扩张。多条股线101可以布置成使得植入物300的至少两个(或例如多于两个，或例如多于三个，或例如多于五个)不同侧壁104的可逆扩张间隙106由于物体同时被至少两个(或例如多于两个，或例如多于三个，或例如多于五个)不同侧壁104的间隙接收而同时可扩张。即使在不增加或改变植入物300的总静止体积(或构造体积)的情况下，间隙106的扩张也可以发生。换言之，可逆扩张间隙可以被构造成扩张，而植入物300的总体积保持恒定或甚至在压缩下。

插针的外科医生应该能够穿透植入物的主体而不会损坏结构。例如，包围间隙的细丝可能会弯曲、拉伸或离开路径而不断裂。此外，外科医生可以施加不超过50N(或例如2N至50N之间，或例如5N至20N之间，或例如5N至10N之间)的力以将针插入间隙。例如，当受到来自注射针的10N的力时，细丝可逆地变形(伸长或拉伸或移动)以允许针穿过间隙。可选择材料本身，以使长丝在该伸长点处不断裂。

图4D示出了包括如不锈钢、聚乳酸塑料PLA和聚己内酯PCL等不同材料的股线的应力-应变曲线。

在720MPa的应力下，不锈钢股线的断裂点可以在32％的应变处。当受到40MPa的应力时，PLA股线的断裂点可以在5％的应变下。PCL股线的断裂点应变值为460％(在小于50MPa的应力下)，约比不锈钢股线大15倍，约比PLA股线大70倍。由于高断裂应变，PCL接受大变形量，这意味着它在初始长度的基础上可以延伸至少4倍。

可以选择用于形成多条股线的材料，使得其在应力-应变图上具有断裂点，其中断裂点处的应变大于30％，并且断裂点处应力小于250MPa。

植入物股线的材料可表现出与PCL相似的应力-应变行为。例如，应力-应变图上的断裂点可以高于30％(或例如高于100％，或例如高于200％，或例如高于300％，或例如高于400％)，并且应力可以低于50MPa，或在10MPa至250MPa之间(或例如在10MPa至100MPa之间，或例如在10MPa至50MPa之间，或例如在10MMPa至30MPa之间)。可选地，多条股线中的一条股线的断裂点可以大于30％(或例如大于100％，或例如大于200％，或例如大于300％，或例如大于400％)，并且相应的应力可以低于50MPa(或例如在10MPa至250MPa之间，或例如在10MPa至100MPa之间，或例如在10MMPa至50MPa之间，或例如在10MPa至30MPa之间)。

例如，如果两条相邻股线之间的距离在0.56mm至1.84mm之间变化，并且针直径为2mm，则在针穿透到壁的过程中，PCL可能容易变形而不会到达其断裂点。相反，PLA和不锈钢不会发生这样的变形，它们会在针穿透的过程中达到破裂点。

图5A示出了一种植入物，例如模拟手术之后的植入物300。在模拟手术期间，植入物300被插入猪体内。植入物300盲注射(从随机位置)脂肪。拔出之后，显示植入物300的三维支架结构302填充有脂肪，并且尽管是盲(随机)注射的，但是脂肪分布均匀。

图5B、5C和5D分别示出了盲注射之后的植入物300的图像。图5C示出了脂肪在植入物300中均匀分布。白色代表脂肪，黑色代表空气。在进行脂肪注射之前，进行了机械测试(例如拉伸、压缩和剪切测试)，以评估支架的尺寸和/或机械特性的变化。在0.4Hz频率下进行11112次拉伸试验(通过摩擦)后，支架的剪切强度(Fmax)、尺寸(宽度、投影和高度)、柔软度(c值)仍在植入物的规格范围内。换言之，植入物300的拉伸强度没有受损。将测试后的柔软度指标(这是支架完整性的良好表示)与测试前的结果进行比较，仅检测到大约10％的降级。因此，尽管支架的机械特性具有合理且预期的损失，但支架的完整性不受影响。

图6示出了用于形成本发明的植入物的方法600的流程图。

方法600包括形成620多条股线以形成三维结构。多条股线由具有屈服强度(σ_yield)和弹性模量(E)的材料形成。该三维结构包括多个中空通道。每个中空通道包括多个侧壁。侧壁包括多个间隙和多条股线的多条连续股线段。多条股线段和多个间隙交替布置，使得间隙形成在侧壁的相邻股线段之间，其中间隙包括间隙长度(gl)和静止间隙高度(gh)。多个间隙是可逆扩张间隙。可逆扩张间隙的相邻股线段包括响应于物体被间隙接收的偏转能力(δ)，从而在相邻股线段之间获得增加的间隙高度。响应于物体从间隙移除，间隙返回到静止间隙高度。多条股线的半径(R)和多个间隙的相应间隙长度(gl)基于材料的屈服强度和弹性模量。

形成620多条股线可以包括顺序地打印多个层，其中层包括二维晶胞的晶格布置。多个层可以被布置成使得多个层中的连续层的对齐晶胞形成多个通道中的中空通道。植入物可以通过顺序地形成(或例如通过熔融沉积建模的3D打印)层，以形成三维(3D)打印的支架结构来形成。可以在打印方向(例如，在z方向)上逐层执行打印，从而在打印方向上形成连续层的顺序布置。层在彼此之上的顺序布置(通过打印)可以导致三维结构的形成，其中多个层的边缘(或周界)限定了待形成的植入物的形状和/或几何形状。替代地，可以通过任何三维打印方法来形成多条股线，例如选择性激光烧结(SLS)。可选地，三维结构可以通过基于多于三个维度的运动的打印工艺形成，例如，五维(5D)打印工艺或六维(6D)打印工艺。

可选地，方法600还可以包括确定610以下参数中的至少一个(例如，在形成620多条股线之前)。待确定的参数可以是待形成的三维结构的中空通道的数量、待形成的三维结构的层数，以及待形成的晶胞的尺寸。此外，待确定的参数可以是层内相邻股线之间的间隙长度gl，以及通道侧壁内相邻股线之间的间隙的间隙高度gh。此外，待确定的参数可以包括待形成的多条股线的直径d。

确定610参数可以包括基于将被可逆扩张间隙接收的物体确定可逆扩张间隙的偏转能力(δ)。确定610参数还可以包括确定待形成的多条股线的材料特性，其中材料特性包括材料的屈服强度(σ_yield)和杨氏模量(E)。确定610参数还可以包括确定待形成的多条股线段中的相应股线段的半径(R)和间隙长度(gl)。确定610参数还可以包括确定待形成的三维结构的中空通道的数量、待形成的三维结构的层数，和/或晶胞的尺寸。

可以在确定参数之后形成多条股线，从而形成包括可逆扩张间隙的三维结构。例如，可以确定参数，使得

所形成的三维结构可以包括以下参数中的至少一个：所确定的中空通道数量、所确定的层数、所确定的晶胞尺寸、所确定的层内相邻股线之间的间隙长度gl、所确定的通道侧壁内相邻股线之间的间隙的间隙高度gh、所确定的多条股线的直径。由方法600形成的三维结构可以是结合图1A至5C描述的任何植入物100、200、300的三维结构。

图7A至7G示出了植入物700A至700F的示例，其包括具有振荡(例如波状、或例如Z字形或正弦形)侧壁的通道。植入物700A至700F可以包括已经结合图1A至图6描述的一个或多个或全部特征。例如，植入物700A至700F可以包括结合图1A至图6的植入物描述的可逆扩张间隙。

图7A示出了插入患者体内的三维软组织植入物700A。植入物700A包括形成三维结构的多条股线101。该三维结构包括多个中空通道103。每个中空通道103包括多个相交的侧壁134。每个侧壁134包括交替布置的多条股线段105和多个间隙106。中空通道103的至少一个侧壁134是波状的(例如，振荡的、Z字形的和/或正弦形的侧壁)。可选地，每个中空通道103可以包括第一波状侧壁134和与第一波状侧壁134相对的第二波状侧壁134。

具有至少一个波状侧壁的中空通道103可以被称为波状(例如，Z字形和/或正弦形)通道。一个(或每个)Z字形(或正弦形)通道103可以是其中通道的至少两个相对侧壁相对于彼此布置，使得通道在通道的第一端137(近端)朝向(或到)通道103的第二端138(远端)之间曲折延伸。例如，Z字形通道103可以具有第一Z字形侧壁134和与第一Z字形侧壁相对的第二Z字形侧壁134。Z字形通道的每个Z字形侧壁134可以包括沿z方向顺序布置的多条股线101。多条股线101可以基本彼此平行，并且垂直于z方向。Z字形侧壁134的顺序布置的股线101可以被布置成相对于彼此具有横向偏移，从而沿着侧壁134形成波峰135和波谷136的图案。波状侧壁的多条股线段属于植入物的不同层。波状侧壁的相邻股线段被间隙(例如，图1至图6中任一图中所述的可逆扩张间隙)隔开，并彼此具有横向偏移，以形成波状侧壁多个波峰和多个波谷的图案。

每个中空通道由彼此相邻的至少三个侧壁形成。波状侧壁的波峰和波谷由侧壁的多条股线段中的相邻股线段之间的横向偏移形成。波峰和波谷交替地布置在通道的第一远端和通道的第二远端之间。

波状部分(例如，Z字形或正弦形部分)可以被理解为具有多个波峰(最大值)135和波谷(最小值)136的部分，这些多个波峰和波谷从通道103的第一端137到通道103的第二端138(和/或在通道103的第一端137到通道103的第二端138之间)交替布置。这些波峰135和波谷136可以从穿过侧壁(例如，穿过z方向)的垂直截面观察。这种垂直截面可以垂直于股线方向，并且可以是穿过和/或平行于通道长度的横截面。

波峰135(和/或波谷136)可以由Z字形侧壁134的多条股线形成，这些股线被布置成使得在Z字形侧壁134的第一多条连续股线745和直接相邻的第二多条连续股线746之间形成角度θ(例如θt或θp)。角度θt是形成在波状部分的波谷处的第一多条连续股线745和直接相邻的第二多条连续股线746之间的角度，并且角度θp是形成在波状部分的波峰处的第二多条连续股线745和直接相邻的(第三)第二多条连续股线之间的角度。波状部分可以是θt和/或θp小于180°的部分。相比之下，平直侧壁可以是沿整个通道长度θ为180°的侧壁。

通道103的波状部分可以包括至少一个小于180°的θt和/或θp角。可选地，Z字形通道103的波状部分可以包括1至1000(或例如2至50，或例如2至25)个波峰和波谷。

图7A示出了植入物700A的示例。图7A包括植入物700A的三维透视横截面(顶部图像)和二维横截面(底部图像)。植入物700A包括至少一个波状侧壁部分，其中波状部分是Z字形部分。

在图7A的示例中，第一Z字形侧壁部分134和第二Z字形侧壁部分134的几何形状可以彼此相关(或例如相同，或例如彼此相似)，忽略制造差异。术语“相似”的使用可以理解为意味着第一Z字形侧壁部分134和第二Z字形侧壁部分134(和/或Z字形纵轴742A)可以具有彼此相同的一个或多个或全部特征，和/或第一Z字形侧壁和第二Z字形侧壁可以具有超过第一Z字形侧壁134和第二Z字形侧壁134中的至少一个的通道长度的80％(或例如超过90％，或例如超过95％，或例如超过100％)的相同或相似的几何形状或特征。一个这样的特征可以是沿着通道长度的波峰135和波谷136的数量。另一这样的特征可以是峰-谷高度，其可以是波峰和直接相邻的波谷之间的垂直高度。另一这样的特征可以是两个直接连续的波峰之间的峰-峰宽度。另一这样的特征可以是直接连续的波谷之间的谷-谷宽度。

例如，第一Z字形侧壁134和相对的第二Z字形侧壁134可以具有相似的波峰135和波谷136的图案。例如，第一侧壁部分134的θt和θp的布置可以与第二侧壁部分134的θt和θp的布置相同。附加地或可选地，第一Z字形侧壁部分134和第二Z字形侧壁部分134的波峰135和波谷136可以相对于彼此布置，使得沿着通道长度的第一Z字形侧壁部分134和第二Z字形侧壁部分134之间的(最小或最小)直径是恒定的。例如，沿着通道长度的第一Z字形侧壁和第二Z字形侧壁之间的(最小或最小)直径可以具有10％以下的偏差。此外，Z字形纵轴742A可以具有与第一Z字形侧壁134和第二Z字形侧壁134中的至少一个(例如，全部两个侧壁)相似(或相同)的几何形状。

第一Z字形侧壁部分134和第二Z字形侧壁部分134可以沿着第一Z字形侧壁部分134和第二Z字形侧壁部分134中的至少一个的通道长度的至少80％(或例如至少90％，或例如至少95％，或例如100％)相似(或相同)。例如，第一Z字形侧壁134的连续股线之间的相对横向偏移(x方向)可以与第二Z字形侧壁134的连续股线之间的相对横向偏移(x向)相同，忽略了由于沿着第一Z字形侧壁部分和第二Z字形侧壁部分中的至少一个的通道长度的至少80％的制造而产生的差异。

纵轴可以包括或可以由沿着通道103的通道长度的多个中点限定。多个中点可以是沿着通道长度的第一侧壁和第二侧壁之间的(最小或最低限度)直径dmin的中点。第一Z字形侧壁和第二Z字形侧壁的波峰135和波谷136可以相对于彼此布置，使得Z字形纵轴742A在通道的第一端和通道的第二端之间延伸。Z字形纵轴742A可以具有与第一Z字形侧壁和第二Z字形侧壁相似的图案。

图7B示出了另一植入物700B的示例。图7B包括植入物700B的三维透视横截面(顶部图像)和二维横截面(底部图像)。植入物700B可以与植入物700A相似，并且包括植入物700A的一个或多个或全部特征。然而，在植入物700B的情况下，第二侧壁部分134可以是第一第二侧壁部分134关于纵轴742B的镜像。

图7C示出了另一植入物700C的示例。图7C包括植入物700C的三维透视横截面(顶部图像)和二维横截面(底部图像)。植入物700C可以与植入物700A相似，并且包括植入物700A的一个或多个或全部特征。然而，在植入物700C的情况下，通道103的波状部分是正弦形的，而不是Z字形的。

在正弦形侧壁部分中，沿着第一多条连续股线745的切线可以是变化的切线(例如逐渐变化，例如逐渐减小)，并且沿着第二多条连续股线746的切线也可以是变化的切线(例如逐渐变化，例如逐渐增大)。在Z字形侧壁部分中，沿着第一多条连续股线745的切线可以是恒定的切线(例如固定切线值，例如正切线)，并且沿着第二多条连续股线746的切线也可以是恒定的切线(例如固定切线值，例如负切线)。

图7D示出了另一植入物700D的示例。图7D包括植入物700D的三维透视横截面(顶部图像)和二维横截面(底部图像)。植入物700D可以与植入物700C相似，并且包括植入物700C的一个或多个或全部特征。然而，在植入物700D的情况下，第二侧壁部分134可以是第一第二侧壁部分134关于纵轴742D的镜像。

图7E示出了另一植入物700E的示例。图7E包括植入物700E的三维透视横截面(顶部图像)和二维横截面(底部图像)。植入物700E可以与植入物700A至700D相似，并且可以包括这些植入物的一个或多个或全部特征。

如植入物700E的情况所示，波状部分可以包括Z字形部分，其中波状部分的角度θ(例如θt或θp)可以在侧壁134的波状部分内彼此不同(或变化)。改变角度θ可能会改变植入物的柔软度。例如，θ较小的植入物部分可能比θ较大的植入物部分更软。附加地或可选地，诸如峰-谷高度hpt、峰-峰宽度wpp和/或谷-谷宽度wtt之类的特征可以在侧壁134的波状部分内变化(彼此不同)。

可以理解，图7A至图7G的特征可以彼此组合以形成具有所需柔软度和弹性的植入物。

一个(或每个)波状侧壁可以包括Z字形部分和正弦形部分中的至少一个。可选地，所述Z字形(或正弦形)部分可以在通道103的整个长度上延伸(或可以包括通道103的整个长度)。替代地，所述Z字形(或正弦形)部分可以在通道103的整个长度的选定部分(例如，比例、部分或分段)上延伸(或可以包括通道103的整个长度的选定部分)。在一些示例中，这些参数(角度θt、θp、hpt、wpp、wtt)中的一个或多个或全部可以在整个波状部分中(或在整个波状部分内)保持恒定(例如相同)。在其他示例中，这些参数可以在整个波状部分中(或在整个波状部分内)变化。在一些示例中，波状部分可以包括侧壁134的整个(例如整体)长度。在一些示例中，波状部分可以包括整个侧壁134的10％至90％(或例如20％至80％，或例如30％至70％)。例如，侧壁可以包括波状部分和平直部分。在一些示例中，侧壁134可以包括任何数量的Z字形部分、正弦形部分和平直部分和/或它们的组合。

通道103的侧壁134(例如，包围通道103的侧壁)可以彼此相似(相同，或例如完全相同)。替代地或可选地，它们可以彼此相关(例如，是彼此的镜像)。替代地或可选地，它们可以彼此不同。在一些示例中，植入物的所有侧壁可以是正弦形侧壁。在其他示例中，植入物的所有侧壁可以是Z字形侧壁。在一些示例中，植入物的侧壁可以是Z字形侧壁和正弦形侧壁的混合物。

图7F示出了另一植入物700F的示例。图7F包括植入物700F的三维透视横截面(顶部图像)和二维横截面(底部图像)。植入物700F可以与植入物700A至700E相似，并且可以包括这些植入物的一个或多个或全部特征。

如图7F所示，植入物700F可以包括倾斜的Z字形(正弦形)通道，而图7A至7E示出了平行于z方向延伸的通道。

在倾斜通道中，纵轴742E和代表第一外表面区域的参考轴(例如，x轴或y轴)之间的锐角k可以小于90度，或例如小于60度。

图7G示出了另一植入物700G的示例。图7G包括植入物700G的三维透视横截面(顶部图像)和二维横截面(底部图像)。植入物700G可以与植入物700A至700F相似，并且可以包括这些植入物的一个或多个或全部特征。

图7G示出了具有分形的Z字形部分(例如，Z字形部分内的Z字形部分)的侧壁。换言之，第一多条连续股线745可以包括Z字形部分，而不是形成平滑的表面。附加地或可选地，第二多条连续股线746可以包括Z字形部分，而不是形成平滑的表面或线。

在图7A至图7G的植入物中，波峰和相邻波谷之间的垂直高度峰-谷高度hpt，以及直接连续的波峰之间的峰-峰宽度wpp(和/或谷-谷宽度wtt)可以是植入物最大尺寸的1％至99％(或例如1％至50％，或例如1％至20％，或例如1％至5％)。植入物的最大尺寸可以是植入物在x方向、y方向或z方向上的最大尺寸。

可以理解，关于图1A至图7G的各种实施例描述的特征可以彼此组合。本发明的进一步特征在于以下各项。

第1项：插入患者体内的三维植入物。该植入物包括形成三维结构的多条股线。该三维结构包括多个中空通道。每个中空通道包括多个侧壁。侧壁包括交替布置的多条股线段和多个间隙，使得间隙形成在侧壁的相邻股线段之间。多个间隙是可逆扩张间隙。

第2项：根据第1项所述的植入物，其中，可逆扩张间隙可扩张至基线间隙高度的110％以上。

第3项：根据第1项或第2项所述的植入物，其中，可逆扩张间隙相对于基线间隙高度是可扩张的，其中，基线间隙高度是植入物静止时的间隙的最小高度。

第4项：根据第1项至第3项中任一项所述的植入物，其中，可逆扩张间隙相对于基线间隙高度是可扩张的。

第5项：根据第1项至第4项中任一项所述的植入物，其中，可逆扩张间隙相对于基线间隙高度是可扩张的，其中间隙的基线间隙高度在0.1mm至2mm之间。

第6项：根据第1项至第5项中任一项所述的植入物，其中，可逆扩张间隙相对于基线间隙高度是可扩张的，其中基线间隙长度比基线间隙高度大至少两倍。

第7项：根据第1项至第6项中任一项所述的植入物，其中，多条股线被构造成使得当所述植入物处于静止状态并且当植入物处于压缩状态时，多个间隙中的间隙是可逆扩张的。

第8项：根据第1项至第7项中任一项所述的植入物，其中，植入物可逆压缩至小于其静止体积的80％，

其中，静止体积是当植入物不受张力和压缩力时的体积。

第9项：根据第1项至第8项中任一项所述的植入物，其中，植入物被构造成将细长物体接收到三维结构的主体中。

第10项：根据第9项所述的植入物，其中，细长物体的直径大于可逆扩张间隙的基线间隙高度，其中，细长物体的长度大于中空通道宽度的两倍。

第11项：根据第1项至第10项中任一项所述的植入物，其中，多条股线被构造成使得间隙的高度由于物体被间隙接收而增加，并且其中，间隙的高度由于物体从间隙移除而减小，

其中，物体的直径大于间隙的基线间隙高度。

第12项：根据第11项所述的植入物，其中，间隙的高度是在间隙的中点处测量的间隙的最小尺寸。

第13项：根据第11项或第12项所述的植入物，其中，由于物体被间隙接收，间隙的高度增加到基线间隙高度的110％以上，其中，由于物体从间隙移除，间隙的高度减少到基线间隙高度的105％以下。

第14项：根据第11项至第13项中任一项所述的植入物，其中，多条股线被布置成使得至少两个不同侧壁的可逆扩张间隙由于物体同时被至少两个侧壁的间隙接收而同时可扩张。

第15项：根据第11项至第14项中任一项所述的植入物，其中，多条股线被布置成使得至少两个连续的中空通道的可逆扩张间隙由于物体同时被至少两个连续的中空通道的间隙接收而同时可扩张。

第16项：根据第9项至第15项中任一项所述的植入物，其中，物体是针。

第17项：根据第16项所述的植入物，其中，针具有至少1mm的直径和至少2cm的长度。

第18项：根据第1项所述的植入物，其中，每个中空通道沿着中空通道的纵轴延伸，其中，多条股线段在纵轴的第一端和纵轴的第二端之间沿一个方向连续布置。

第19项：根据第1项至第18项中任一项所述的植入物，其中，形成中空通道的侧壁的多条连续股线段基本彼此平行。

第20项：根据第1项至第19项中任一项所述的植入物，其中，每个中空通道至少包括第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁包括第一多条连续股线段和第一多个可逆扩张间隙，第二侧壁包括第二多条连续股线段和第二多个可逆扩张间隙，其中，第二侧壁邻接第一侧壁，其中，第一多条连续股线段中的股线段和第二多条连续股线段中的股线段在纵轴的第一端和纵轴的第二端之间沿一个方向交替布置。

第21项：根据第1项至第20项中任一项所述的植入物，其中，多个中空通道中的通道彼此相邻地布置，并且其中，相邻通道共享公共侧壁。

第22项：根据第1项至第21项中任一项所述的植入物，其中，中空通道的多个侧壁被布置成使得中空通道的横截面是以下形状之一：多边形、三角形、菱形、长菱形、正方形、椭球形、正弦形和六边形。

第23项：根据第1项至第22项中任一项所述的植入物，其中，多个侧壁中的所有侧壁的80％以上包括可逆扩张间隙。

第24项：根据第1项至第23项中任一项所述的植入物，其中，多个侧壁的所有间隙的50％以上是可逆扩张间隙。

第25项：根据第1项至第24项中任一项所述的植入物，其中，多条股线中的股线的断裂点由大于30％的应变和小于250MPa的相应应力限定。

第26项：根据第1项至第25项中任一项所述的植入物，其中，多条股线包括聚合物材料。

第27项：根据第26项所述的植入物，其中，柔性聚合物材料包括来自柔性聚合物材料组的至少一种材料，该组包括聚己内酯、聚(1,3-三亚甲基碳酸酯)、聚乳酸、聚乙交酯、聚(酯酰胺)、聚(乙二醇)/聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(癸二酸甘油酯)、聚(1,8-辛二醇-柠檬酸)、聚(1,10-癸二醇-D,L-乳酸)、聚(柠檬酸二醇酯)、聚(乙交酯-co-己内酯)聚(1,3-三亚甲基碳酸酯-co-丙交酯)、聚(1,3-三亚甲基碳酸酯-c-己内酯)和这些材料中的至少两种的共聚物。

第28项：根据第1项至第27项中任一项所述的植入物，其中，多条股线的股线厚度在0.05mm至2mm之间。

第29项：根据第1项至第28项中任一项所述的植入物，其中，多条股线包括材料体积，其中，材料体积在植入物的总植入体积的5％至50％之间。

第30项：根据第29项所述的植入物，其中，多个侧壁包括三维结构的材料体积的80％以上。

第31项：根据第1项至第30项中任一项所述的植入物，其中，植入物包括彼此叠置的多个股线层，多个股层形成三维结构的晶胞布置。

第32项：根据第1项至第31项中任一项所述的植入物，还包括布置在植入物的外表面区域处的一条或多条轮廓线，并且其中，多条轮廓线被布置成使得多个可逆扩张轮廓间隙形成在多条轮廓线的相邻股线段之间。

第33项：根据第1项至第32项中任一项所述的植入物，用于引导针穿过植入物以进行植入手术。

第34项：一种用于形成植入物的方法。该方法包括形成多条股线以形成三维结构。该三维结构包括多个中空通道。每个中空通道包括多个侧壁。侧壁包括多个间隙和多条股线的多条连续股线段。多条股线段和多个间隙交替布置，使得间隙形成在侧壁的相邻股线段之间。多个间隙是可逆扩张间隙。

第35项：根据第34项所述的方法，其中，形成多条股线包括顺序打印多个层，其中，层包括二维晶胞的晶格布置，其中，多个层被布置成使得多个层中的连续层的对齐晶胞形成多个通道中的中空通道。

第36项：根据第34项或第35项所述的方法，还包括：确定以下至少一项：待形成的三维结构的中空通道数量；待形成的三维结构的层数；晶胞的尺寸，以及形成所述多条股线，使得形成包括可逆扩张间隙的三维结构，其中，三维结构包括所确定的中空通道的数量、所确定的层数，以及所确定的晶胞的尺寸。

第37项：根据第34项至第36项中任一项所述的方法，其中，可逆扩张间隙可扩张至基线间隙高度的110％以上。

第38项：根据第34项至第37项中任一项所述的方法，其中，可逆扩张间隙相对于基线间隙高度是可扩张的，其中，基线间隙高度是植入物静止时的间隙的最小高度。

第39项：一种插入患者体内的三维软组织植入物。该植入物包括多条股线，形成包括多个中空通道的三维结构。每个中空通道包括多个侧壁。每个侧壁包括交替布置的多条股线段和多个间隙。中空通道的至少一个侧壁是波状侧壁。

第40项：根据第39项所述的植入物，其中，波状侧壁包括Z字形部分和正弦形部分中的至少一个。

第41项：根据第39项或第40项所述的植入物，其中，每个中空通道包括第一波状侧壁和第二波状侧壁。

第42项：一种组织重建或组织增强的方法，该方法包括将第1项至第33项中任一项中定义的植入物或第39项至第41项中任一项中定义的植入物植入受试者体内，该植入物通过第34项至第38项中任一项中定义的方法制造。

第43项43：根据第42项所述的方法，其中，该方法包括重建身体部分。

第44项：根据第43项所述的方法，其中，身体部分选自乳房、胸部、臀区、小腿和人脸的一部分。

第45项：根据第44项所述的方法，其中，人脸的一部分是脸颊。

第46项；根据权利要求44所述的方法，其中，受试者患有漏斗胸。

第47项：根据第42项至第44项中任一项所述的方法，其中，该方法包括乳房重建。

第48项：根据第47项所述的方法，其中，乳房重建是在乳房肿块切除术或乳房切除术后进行的。

已经如此详细描述了本发明的实施例，应当理解，由所附权利要求限定的本发明不受上述描述中阐述的特定细节的限制，因为在不脱离其精神或范围的情况下，其许多明显变化是可能的。

Claims (18)

1.一种插入患者体内的用于组织重建或组织增强的三维植入物(100、200、300)，所述植入物包括：

形成三维结构(102)的多条股线(101)，其中，所述三维结构(102)包括多个中空通道(103)，

其中每个中空通道(103)包括多个侧壁(104)，

其中侧壁(104)包括交替布置的多条股线段(105)和多个间隙(106)，使得间隙(106)形成在所述侧壁的相邻股线段(105)之间，其中，所述间隙包括间隙长度(gl)和静止间隙高度(gh)，

其中，所述多个间隙(106)是可逆扩张间隙，其中可逆扩张间隙的高度由于物体(155)被所述间隙接收而增加，并且其中，所述间隙的所述高度由于所述物体从所述间隙移除而减小，

其中，所述多条股线(101)由具有屈服强度(σ_yield)和弹性模量(E)的材料形成，并且

其中，所述多条股线(101)的半径(R)和可逆扩张间隙(106)的间隙长度(gl)基于所述材料的屈服强度(σ_yield)、弹性模量(E)和形成所述可逆扩张间隙(106)的所述相邻股线段(105)的偏转能力(δ)。

2.根据权利要求1所述的植入物，其中，所述多条股线(101)的半径(R)与可逆扩张间隙的间隙长度(gl)的平方之比基于所述材料的所述屈服强度(σ_yield)、所述材料的所述弹性模量(E)和所述间隙(106)的股线段(105)的偏转能力(δ)。

3.根据权利要求1或2所述的植入物，其中，所述多条股线(101)的半径(R)与可逆扩张间隙(106)的所述间隙长度(gl)的平方之比与所述材料的所述屈服强度(σ_yield)与所述弹性模量(E)和所述间隙(106的股线段(105)的偏转能力(δ)的乘积之比成比例。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的植入物，其中，所述多条股线(101)的所述半径(R)与可逆扩张间隙(106)的所述间隙长度(gl)的平方之比由表达式

表示，其中δ表示所述间隙的所述股线段的偏转能力。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的植入物，其中，所述可逆扩张间隙(106)的所述股线段的所述偏转能力(δ)介于所述间隙的所述间隙高度(gh)的0.05倍至0.75倍之间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的植入物，其中，可逆扩张间隙(106)相对于基线间隙高度是可扩张的，其中，所述基线间隙高度为所述植入物静止时所述间隙的高度。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的植入物，其中，所述多个中空通道(103)中的通道彼此相邻地布置，并且其中，相邻通道共享公共侧壁。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的植入物，其中，所述多个侧壁中的所有侧壁(104)的80％以上包括所述可逆扩张间隙(106)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的植入物，其中，所述多个侧壁(104)的所有间隙的50％以上是可逆扩张间隙(106)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的植入物，其中，用于形成所述多条股线的所述材料在应力-应变图上具有断裂点，其中，所述断裂点处的应变大于30％，并且，所述断裂点处的应力小于250MPa。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的植入物，其中，所述多条股线(101)包括材料体积，其中，所述材料体积介于所述植入物的总植入体积的5％至50％之间。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的植入物，还包括布置在所述植入物的外表面区域处的一条或多条轮廓线(319)，以及

其中，所述多条轮廓线(319)被布置成使得所述多条可逆扩张轮廓线形成在所述多条轮廓线的相邻股线段之间。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的植入物，其中，所述多个中空通道(103)包括正弦通道和Z字形通道中的至少一个。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的植入物，用于引导针穿过所述植入物以进行植入手术。

15.一种用于形成三维植入物的方法，所述方法包括：

形成多条股线(620)以形成三维结构，其中，所述多条股线由具有屈服强度(σ_yield)和弹性模量(E)的材料形成，

其中，所述三维结构包括多个中空通道，其中，每个中空通道包括多个侧壁，其中，侧壁包括多个间隙和所述多条股线的多条连续股线段，

其中，所述多条股线段和所述多个间隙交替布置，使得间隙形成在所述侧壁的相邻股线段之间，其中，所述间隙包括间隙长度(gl)和静止间隙高度(gh)，

其中，所述多个间隙是可逆扩张间隙，其中可逆扩张间隙的高度由于物体被所述间隙接收而增加，并且其中，所述间隙的所述高度由于所述物体从所述间隙移除而减小，

其中，所述多条股线的半径(R)和可逆扩张间隙的间隙长度(gl)基于所述材料的屈服强度(σ_yield)、所述弹性模量(E)和形成所述可逆扩张间隙的所述相邻股线段的偏转能力δ。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：

基于将由所述可扩张间隙接收的物体，确定可逆扩张间隙的偏转能力(δ)；

确定待形成的所述多条股线的材料特性，其中，所述材料特性包括所述材料的所述屈服强度(σ_yield)和杨氏模量(E)；以及

确定待形成的所述多条股线段中的相应股线段的半径(R)和间隙长度(gl)。

17.一种插入患者体内的用于组织重建或组织增强的三维植入物(100、200、300)，所述植入物包括：

多个平面层，其中，第一组子层(115)包括沿第一方向取向的多条股线，其中，第二组子层(116)包括沿第二方向取向的多条股线，所述第一组子层(115)中的子层和所述第二组子层(116)中的子层在第三方向上交替布置，所述多个层形成三维结构，所述三维结构包括在所述第三方向上延伸的多个中空通道(103)，其中，所述植入物至少沿所述第三方向可压缩；

其中，每个中空通道(103)包括第一侧壁(104A)和第二侧壁(104B)，所述第一侧壁(104A)在所述第三方向上延伸并且包括交替布置的多个间隙(106A)和沿第一方向取向的多条股线段(105A)，以及包括第二侧壁(104B)，所述第二侧壁(104B)在所述第三方向上延伸并且包括交替布置的多个间隙(106B)和沿所述第二方向取向的多条股线段(105B)，其中，所述中空通道的所述第一侧壁(104A)和所述第二侧壁(104B)中的至少一个是波状侧壁，

其中，所述波状侧壁(104A、104B)的所述多条股线段(105A、105B)属于所述植入物的不同层，其中，所述波状侧壁(104A、104B)的相邻股线段(105A、105B)被间隙(106)隔开，其中，所述相邻股线段(105A、105B)相对于彼此具有横向偏移，以形成所述波状侧壁(104A、104B)的多个波峰(135)和多个波谷(136)的图案。

18.根据权利要求17所述的植入物，其中，所述波状侧壁(104A、104B)包括Z字形部分和正弦形部分中的至少一个。

Images