CN117999039A - 关节镜acl修复系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于修复破裂的前交叉韧带的关节镜系统。本发明的各方面包括支架，该支架通过缝合线附接到固定装置并经由关节镜设备插入到修复部位中。在将支架和缝合线插入到修复部位中之前，经由关节镜设备将支架和缝合线进一步固定在修复部位附近或修复部位处，所述关节镜设备的细长递送构件容纳支架和缝合线。

Description

关节镜ACL修复系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年6月30日提交的美国临时专利申请第63/217,208号的优先权和权益，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及利用关节镜修复系统修复破裂的韧带的系统和方法。

背景技术

关节内组织，例如前交叉韧带(ACL)，在破裂后不愈合。此外，人体关节中的半月板和关节软骨也经常在损伤后无法愈合。在关节外部发现的组织通过形成纤维蛋白凝块而愈合，这些纤维蛋白凝块连接破裂的组织端部并随后重塑以形成愈合组织的疤痕。在滑膜关节内，纤维蛋白凝块无法形成或在膝盖损伤后迅速溶解，从而防止小损伤后的关节炎和僵硬。关节包含滑液，作为正常关节活动的一部分，这些滑液自然地防止关节中的凝块形成。该纤维蛋白溶解过程导致纤维蛋白凝块支架的过早损失和关节内或关节内组织内组织的愈合过程的破坏。

目前的在人体前交叉韧带破裂后的人体前交叉韧带修复的治疗方法涉及去除破裂的扇形韧带，并且用点对点肌腱移植物(ACL重建)来替换破裂的扇形韧带。虽然该过程最初可以恢复大多数患者的总体稳定性，但是更长的随访表明许多术后患者具有异常的结构松弛度，这表明重建可能不能承受随时间施加的生理力(Dye，325Clin.Orthop.130-139(1996))。已经发现前交叉韧带功能的丧失导致与关节退化一致的早期和渐进射线照相变化(Heffi等人，73A(3)J.Bone Joint Surg.373-383(1991)),并且经历ACL重建的超过70％的患者在损伤后仅14年就发生骨关节炎(von Porat等人，Ann Rheum Dis.63(3):269-73(2004))。由于前交叉韧带破裂最常见地是年轻运动员在其青少年和二十几岁时的损伤，在该人群中的早期骨关节炎具有严重的后果。

当前的ACL修复方法和治疗可以包括在外科手术中使用的系统和装置。

发明内容

需要提供一种利用关节镜修复系统的ACL修复装置的有效递送机构。在一些方面，本发明涉及使用关节镜修复系统促进前交叉韧带再生或愈合的方法和产品。

本公开的实施例包括关节镜修复系统。关节镜修复系统包括组织愈合装置，该组织愈合装置被构造用以在修复部位处修复韧带。组织愈合装置包括可植入材料，该可植入材料被构造用以定位在韧带的破裂的端部与骨之间。组织愈合装置还包括至少一个固定装置，该至少一个固定装置被构造用以固定到骨。组织愈合装置还包括至少一个缝合线，该至少一个缝合线被构造成通过可植入材料穿过或沿着可植入材料穿过，以将可植入材料定位在韧带的破裂的端部和骨之间。该至少一个缝合线附接到该至少一个固定装置。关节镜修复系统包括关节镜设备，该关节镜设备被定尺寸并被定形状成容纳该至少一个缝合线和可植入材料。关节镜设备被构造用以a)将缝合线插入穿过可植入材料，以及b)将可植入材料定位在韧带的破裂的端部与骨之间。

本公开的另一个实施例包括用于修复前交叉韧带的系统。该系统包括固定装置，该固定装置能够在修复部位处形成与第一骨的稳定附接。该系统还包括缝合线，该缝合线具有第一端部和第二端部。第二端部能够在修复部位处附接到韧带的破裂的端部。韧带被构造用以连接到第二骨。该系统还包括支架，其中，该支架基本上由多孔海绵支架组成，其中支架被穿到缝合线上。该系统还包括细长递送构件，该细长递送构件具有从近端延伸到远端的通道。缝合线和支架被容纳在通道内，使得支架能够沿着缝合线定位。

本发明的每个限制可以涵盖本发明的各种实施例。因此，预期涉及任何一个元件或元件组合的本发明的每个限制可以包括在本发明的每个方面中。本发明的应用不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的部件的构造和布置的细节。本发明能够具有其他实施例并且能够以各种方式实践或执行。此外，本文使用的措辞和术语是出于描述的目的，并且不应被视为限制。本文中“包括”、“包含”或“具有”、“含有”、“涉及”及其变型的使用旨在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。

附图说明

附图仅是说明性的，并且不需要用于实现本文公开的发明。

图1A是撕裂的前交叉韧带的示意图；

图1B是具有固定装置和附接的缝合线的支架装置的示意图；

图1C是围绕破裂的ACL植入到修复部位中的支架装置的示意图；

图2A是插入到股骨中的缝合线固定装置的示意图；

图2B是股骨中的钻孔和附接到股骨的相对表面的缝合线的图示；

图2C是将缝合线固定到凹口中的缝钉的示意图；

图2D是具有中心孔以允许骨髓出血流入到所附接的支架中的固定装置的示意图；

图2E是具有直接模锻到其上的支架海绵的固定装置的示意图；

图3A是通过骨中的钻孔附接的缝合线的示意图；

图3B是插入到骨中的固定装置的示意图；

图4是根据本公开的实施例的关节镜修复系统的示意图；

图5A是示出图1A至图3B所示的破裂的韧带的示意图；

图5B是示出使用图4所示的关节镜修复系统将修复装置插入到修复部位中的示意图；以及

图5C是示出图1A至图3B所示的修复装置的缝合线、固定装置和支架被固定到修复部位中的示意图。

具体实施方式

本发明的各方面涉及用于修复破裂的前交叉韧带(“ACL”)的系统和方法。该系统包括被构造用于修复破裂的韧带的支架、固定装置，并且包括缝合线。支架允许患者的身体形成毛细血管、动脉和静脉的网络。血管化的结缔组织由于成纤维细胞迁移到支架中而愈合。本公开的方法和系统提供了在破裂的韧带之间的连接或在撕裂的韧带周围形成的连接，并且促进了破裂的或撕裂的韧带的修复，同时保持韧带的完整性和结构。

本公开提供了用于修复破裂的或撕裂的ACL的三维(3-D)支架。支架在损伤之后提供韧带和纤维的破裂的端部之间的连接，或者在撕裂的韧带周围形成，并且促进适当的愈合细胞的迁移以在支架中形成疤痕和新组织。支架是纤维蛋白凝块的生物工程替代物，并且被植入例如韧带束的破裂的端部之间，或围绕撕裂的韧带放置。这种替代支架被设计成刺激韧带的破裂的端部或韧带中的撕裂之间的间隙中的细胞增殖和细胞外基质产生，从而促进愈合和再生。

如本文所用，损伤可以是撕裂的韧带或破裂的韧带。撕裂的韧带可以是部分撕裂。撕裂的韧带也可以指完全撕裂。部分撕裂是韧带的一部分损坏但韧带保持连接的情况。撕裂可以是任何长度或形状。破裂的韧带，也称为完全撕裂，是其中韧带已被完全切断以提供韧带的两个单独端部的情况。破裂的韧带可提供相似或不同长度的两个韧带端部。破裂可以使得在一端处形成韧带残端。例如，可以有连接到胫骨的胫骨残端和连接到股骨的股骨残端。

图1A中描绘了破裂的前交叉韧带的示例。前交叉韧带(ACL)2是连接膝关节的骨的四个强韧带中的一个。ACL的功能是为膝盖提供稳定性并最小化膝关节上的应力。它限制了小腿骨、胫骨6相对于大腿骨、股骨4的过度向前运动，并且限制了膝盖的旋转运动。

如图1A至图3B所示，前交叉韧带2破裂，使得其不再在股骨骨4和胫骨骨6之间形成连接。破裂的ACL 2的所得端部可以具有任何长度。端部可以具有类似的长度，或者一个端部可以在长度上比另一端部长。股骨4上的端部包括股骨ACL残端7。胫骨6上的端部包括胫骨残端9。在一些实例中，据信当胫骨残端长度SL小于有效韧带长度LL的约75％但大于ACL的总长度LL的5％时，修复是期望的。ACL的总长度被认为是沿线性轴线的从股骨起点到胫骨起点的韧带长度。

膝关节包括胫骨6上的胫骨脊和股骨4的髁间凹口。在一些实例中，如本文所述的方法可以包括执行股骨的髁间凹口的凹口成形术，以在使用支架进行外科修复之后为较大的韧带形成提供空间。这种凹口成形术改善了愈合韧带的尺寸，特别是导致韧带的较大横截面积。由于韧带的机械强度以及随后其保持股骨和胫骨之间的距离的能力与其横截面积直接相关，因此利用凹口成形术来扩大凹口可有助于制造更强的修复ACL，并且本发明人已发现其在使用如本公开所述的支架的ACL修复中是有益的。

本公开的支架可以是可用于植入到患者身体中的任何形状。支架例如可以是管状、半管状、圆柱形，包括实心圆柱体或具有中空腔的圆柱体、管、卷成管以便限定中空腔的平坦片材、液体、符合修复空间的无定形形状、“中国手指捕获器”设计、槽形或正方形。本领域普通技术人员已知的适用于装置的支架的其它形状也在本发明中考虑。

本公开包括支架14，使得支架14被构造用于修复。支架14能够插入到需要修复的区域中并促进韧带的再生。支架14能够插入到修复部位中，并且在破裂的韧带的端部之间、骨之间形成连接，或者围绕撕裂的韧带形成，使得韧带的完整性和结构得以保持。再生提供了优于先前用于韧带修复的重建的若干优点，包括保持复杂的插入部位和韧带的扇形，以及保留韧带物质内的剩余本体感受纤维。

参照图1A至图3E，本公开的关节镜修复系统包括修复装置1和关节镜设备30。在图1B和图1C中描绘了修复装置1的示例。例如，支架14附接到缝合线12和固定装置8。如图1B和图1C所示，固定装置8可通过固定装置8的孔眼10附接到缝合线12。在该构造中，固定装置8附接到骨中。所述骨可以是股骨4或胫骨6中的任一者。

支架14可以用作细胞功能的不溶性或可生物降解的调节器或简单地用作用于细胞迁移或合成的支撑结构的递送载体。已经研究了由天然或合成组分制成的许多基质以用于韧带修复和重建。天然基质由处理或重构的组织组分(例如胶原和GAG)制成。因为天然基质模拟通常负责细胞和它们的环境之间的相互作用的结构，所以它们充当具有最小修改的细胞调节器，给予细胞重塑植入材料的能力，这是再生的先决条件。

合成基质主要由聚合物材料制成。合成基质提供一系列仔细定义的化学组成和结构布置的优点。一些合成基质是不可降解的。虽然不可降解基质可有助于修复，但不可降解基质不被重塑替代，因此不能用于完全再生韧带。由于与产生磨损颗粒相关的问题，也不希望将外来材料永久地留在关节中，因此优选可降解材料用于再生工作。可以工程设计可降解合成支架以控制降解速率。

支架14优选地由可压缩的弹性材料制成，该材料对滑液的降解具有一定的抗性。作为正常关节活动的一部分，滑液自然地防止凝块形成。该纤维蛋白溶解过程将导致支架的过早降解并破坏韧带的愈合过程。该材料可以是永久的或可生物降解的材料，例如聚合物和共聚物。支架14可由例如胶原纤维、胶原凝胶、泡沫橡胶、天然材料、合成材料(诸如橡胶、硅树脂和塑料)、研磨和压实材料、穿孔材料或可压缩固体材料组成。

支架14可以是保持其形状的固体材料，或能够改变其形状和/或尺寸的半固体材料。支架14可以由允许其根据需要收缩或膨胀的可膨胀材料制成。该材料能够吸收血浆、血液、其他体液、液体、水凝胶或支架接触或添加到支架的其他材料。

支架材料可以是蛋白质、冻干材料或任何其他合适的材料。蛋白质可以是合成的、生物可吸收的或天然存在的蛋白质。蛋白质包括但不限于纤维蛋白、透明质酸、弹性蛋白、细胞外基质蛋白质或胶原。支架材料可以是塑料或自组装肽。为了治疗的目的，支架材料可以结合治疗性蛋白质，包括但不限于激素、细胞因子、生长因子、凝血因子、抗蛋白酶蛋白(例如，α1-抗胰蛋白酶)、血管生成蛋白(例如，血管内皮生长因子、成纤维细胞生长因子)、抗血管生成蛋白(例如，内皮抑素、血管抑素)和血液中存在的其他蛋白、骨形态生成蛋白(BMP)、骨诱导因子(IFN)、纤连蛋白(FN)、内皮细胞生长因子(ECGF)、盲肠附着提取物(CAE)、酮素、人生长激素(HGH)、动物生长激素、表皮生长因子(EGF)、白介素-1(IL-1)、人α凝血酶、转化生长因子(TGF-β)、胰岛素样生长因子(IGF-1)、血小板衍生生长因子(PDGF)、成纤维细胞生长因子(FGF、bFGF等)和牙周韧带趋化因子(PDLGF)。冻干材料是当液体、凝胶或其他流体被添加或与其接触时能够溶胀的材料。

许多生物材料可用于制备支架，包括胶原组合物(胶原纤维或胶原凝胶)、含有糖胺聚糖(GAG)的组合物、透明质酸组合物和各种合成组合物。胶原-糖胺聚糖(CG)共聚物已经成功地用于真皮和外周神经的再生。已经研究了被制造为海绵状和纤维支架的多孔天然聚合物作为植入物，以促进选定的肌肉骨骼组织(包括韧带)的再生。在一个实施例中，支架14是由肌腱(异种移植物、同种异体移植物、自体移植物)或韧带或皮肤或其他结缔组织制成的海绵支架，其可以处于天然状态或被处理以促进细胞向内生长或其他生物特征。

在所示实施例中，支架14由海绵或海绵状材料构成。海绵支架14可以是可吸收的或不可吸收的。海绵支架14可以包括胶原、弹性蛋白、细胞外基质蛋白、塑料或自组装肽。海绵支架14可以是亲水的。海绵支架14能够根据需要压缩和膨胀。例如，海绵支架14可以在植入到修复部位中之前或期间被压缩。压缩的海绵支架允许海绵支架在修复部位内扩张。海绵可以在放置在修复部位中时是冻干和/或压缩的，并且一旦就位就膨胀。海绵支架14的膨胀可以在与修复部位中的血液或其他流体接触或添加到修复部位之后发生。

海绵支架14也可以是多孔的。海绵支架14可以在植入到修复部位中之前用液体、凝胶或水凝胶修复材料饱和或涂覆。海绵支架的涂覆或饱和可易于植入到相对无定形的缺损区域中，以及有助于填充特别大的缺损区域。海绵支架14可以由胶原组成。在优选的实施例中，海绵支架14用水凝胶处理。根据本发明有用的支架和修复材料的示例可见于美国专利第6,964,685号和美国专利申请第2004/0059416号和第2005/0261736号中，它们各自的全部内容通过引用并入本文。

天然基质的重要子集是主要由胶原制成的那些，它们是韧带中的主要结构组分。胶原可以是可溶或不可溶的类型。优选地，胶原是可溶的，例如酸性或碱性的。例如，胶原可以是I、II、III、IV、V、IX或X型。优选地，胶原是I型。更优选地，胶原是可溶I型胶原。I型胶原是人ACL的细胞外基质的主要组分，并且提供了基于生物工程化支架的选择的示例。胶原主要以纤维形式出现，允许通过改变胶原的体积分数、纤维定向和交联程度来设计具有非常不同的机械性质的材料。细胞浸润速率和支架降解的生物性质也可以通过改变孔径、交联程度和使用另外的蛋白质(例如糖胺聚糖、生长因子和细胞因子)来改变。此外，基于胶原的生物材料可以由患者自己的皮肤制造，从而最小化植入物的抗原性(Ford等人，105Laryngoscope 944-948(1995))。

本公开还可以包括一个或多个固定装置8。固定装置8是能够插入到骨中使得其形成与骨的稳定附接的装置。在一些实例中，如果需要，固定装置8能够从骨移除。固定装置8可以是锥形的，在一端处具有尖锐端头，并且主体具有纵向轴线。固定装置8的主体的直径可以沿其纵向轴线增加。固定装置8的主体可以包括适于将固定装置8拧入适当位置的沟槽。例如，如图1C所描绘的，固定装置8拧入到股骨骨4中。固定装置8可以包括在固定装置主体的基部处的孔眼10，一个或多个缝合线可穿过该孔眼10。孔眼10可以是椭圆形或圆形的，并且可以是适于允许一个或多个缝合线穿过并保持在孔眼10内的任何尺寸。

固定装置8可以通过本领域普通技术人员已知的物理或机械方法附接到骨。固定装置8包括但不限于螺钉、倒钩、锚定件、螺旋锚定件、缝钉、夹子、扣件、铆钉、内键或卷曲型锚定件。固定装置8的主体的长度可以变化。固定装置的示例包括但不限于：IN-FAST^TM骨螺钉系统(Influence,Inc.,San Francisco,CA)、IN-TAC^TM骨锚定系统(Influence,Inc.,SanFrancisco,CA)、型号3000AXYALOOP^TM钛质骨锚定件(Axya Medical Inc.,Beverly,MA)、OPUS具有插入件的锚定件(Opus Medical,Inc.,San Juan Capistrano,CA)、ANCHRON^TM,HEXALON^TM,TRINION^TM(均可从Inion Inc.,Oklahoma City,OK获得)和TwinFixAB可吸收缝合锚定件(Smith&Nephew,Inc.,Andover,MA)。固定装置可购自制造商，例如Influence,Inc.,San Francisco,CA,Axya Medical Inc.,Beverly,MA,Opus Medical,Inc.,San Juan Capistrano,CA,Inion Inc.,Oklahoma City,OK,and Smith&Nephew,Inc.,Andover,MA。

固定装置8可以直接附接到支架14，其中固定装置8直接模锻到支架14上。图2E描绘了这样的示例。固定装置8通过其基部端部直接附接到支架14，并且固定装置8通过其尖锐端部附接到股骨4。

固定装置8可以使用缝合线12间接地附接到支架14以将其固定就位。图2A描绘了这样的示例。缝合线12穿过固定装置8的孔眼10并保持在孔眼10内以附接支架14。缝合线12的第一端部16和第二端部18是自由的并且从支架14露出。固定装置8通过其尖锐端部附接到股骨4。

固定装置8可以由不可降解的材料构成，例如金属，例如钛316LVM不锈钢、CoCrMo合金或镍钛诺合金或塑料。固定装置8优选是生物可吸收的，使得患者能够分解固定装置8并吸收它。生物可吸收材料的示例包括但不限于MONOCRYL(聚卡普隆25)、PDS II(聚对二氧环己酮)、外科肠缝合线(SGS)、肠、涂覆的VICRYL(聚半乳糖910，聚半乳糖910编织的)、人自体移植肌腱材料、胶原纤维、POLYSORB、聚-L-乳酸(PLLA)、聚乳酸(PLA)、聚砜、聚丙交酯(Pla)、聚丙交酯的外消旋形式(D，L-Pla)、聚(L-丙交酯-共-D，L-丙交酯)、70/30聚(L-丙交酯-共-D，L-丙交酯)、聚乙交酯(PGa)、聚乙醇酸(PGA)、聚己内酯(PCL)、聚对二氧环己酮(PDS)、聚羟基酸和可再吸收的板材料(参见，例如Orthopedics,October 2002,Vol.25,No.10/Supp.)。固定装置8可以在包括但不限于数天、数周、数月或数年的时间段内被生物吸收。

固定装置8可以具有中心孔24，诸如血液的流体可以穿过该中心孔24。孔24可允许此类流体流到附接的支架14上。图2D描绘了这样的示例。固定装置8附接到股骨4并且包括中心孔24，诸如血液的流体可以穿过该中心孔24。血液能够穿过固定装置8中的中心孔24并到达吸收血液的支架14上。

在所示实施例中，固定装置8使用缝合线12附接到支架14。图1B示出了使用缝合线12附接到支架14的固定装置8的示例。缝合线12穿过固定装置8的孔眼10，使得固定装置8通过缝合线12附接到支架14。缝合线12具有至少一个自由端部。在一些实施例中，缝合线具有两个自由端部，第一端部16和第二端部18。

在一个实施例中，缝合线12是可生物吸收的，使得患者能够分解缝合线并吸收它，并且合成使得缝合线可以不来自天然来源。在其他实施例中，缝合线12可以是永久性的，使得患者不能分解缝合线并且缝合线保留在患者体内。缝合线12可以是刚硬的或刚性的，或者可以是可拉伸的或柔性的。缝合线12可以是圆形形状并且可以具有平坦的横截面。缝合线的示例包括但不限于VICRYL^TMpolyglactin 910、PANACRYL^TM可吸收缝合线、EXCEL聚酯缝合线、/>聚对二氧环己酮缝合线和/>聚丙烯缝合线。缝合线可购自制造商，例如美国马萨诸塞州Westwood市的ETHICON,INC的MITEKPRODUCTS部门。

在所示实施例中，缝合线12可通过其第一端部16和/或其第二端部18附接到破裂的韧带2的一个或两个端部。图1C示出了插入到破裂的韧带2的修复部位中的修复装置的示例。缝合线12穿过固定装置8的孔眼10，并且第一端部16和第二端部18系到远侧ACL 2的端部。固定装置8通过其尖锐端部附接到股骨4。支架14可以通过缝合线12附接到固定装置8并且在修复部位26中保持就位。固定装置8可以附接到胫骨骨6或股骨骨4，以将支架14固定就位。在可替选实施例中，支架14可直接附接到股骨骨4。

缝钉22是一型具有能够插入到骨中的两个臂的固定装置。在一些实例中，当附接到股骨4时，或在一些实例中当附接到其他组织时，缝钉22的臂自身折叠。缝钉22可由金属构成，例如钛或不锈钢、塑料或任何可生物降解的材料。缝钉22包括但不限于线性缝钉、圆形缝钉、弯曲缝钉或直缝钉。缝钉可购自制造商，例如Johnson&Johnson Health Caresystems,Inc.Piscataway,NJ,and Ethicon,Inc.,Somerville,NJ。缝钉22可以使用本领域普通技术人员已知的任何缝钉装置来附接，例如，锤和缝钉设置器(缝钉保持器)。

在一些实施例中，缝钉22可用于将缝合线12牢固地保持就位。缝合线12可使用缝钉22附接到股骨4，如图2C所示。缝合线12通过缝钉22保持在股骨4中的适当位置，使得缝合线12的第一端部16和第二端部18是自由的。

参考图4，关节镜设备30被构造用以将缝合线12插入穿过支架14。关节镜设备30还被构造用以将支架14定位在韧带2的破裂的端部和骨之间。关节镜设备30包括细长递送构件31。细长递送构件31包括从细长递送构件31的近端延伸到远端的通道。细长递送构件31被定尺寸和定形状成将附接到缝合线12的支架14容纳在通道中。细长递送构件31的至少一部分被进一步定尺寸和定形状成能够被插入到修复部位中。

在所示实施例中，关节镜设备30是注射器。注射器可将缝合线12和支架14保持在注射器的细长递送构件31内的适当位置。注射器可以包括柱塞32，该柱塞32被构造用以将缝合线12和支架14推入到修复部位中，使得支架14沿着缝合线12定位在韧带2和/或骨的破裂的端部之间。在可替选实施例中，关节镜设备30可以包括套管、容器和压力泵。在另一个实施例中，关节镜设备30还可以包括延伸出细长递送构件的远端的引导缝合线，该引导缝合线被构造用以将缝合线和支架拉动并定位到修复部位中。

参考图1至图4，本发明的方面涉及修复破裂的或撕裂的韧带的方法。在一些实施例中，支架14和缝合线12经由关节镜设备30插入到破裂的或撕裂的韧带2的修复部位中。在某些实施例中，将孔钻到在破裂的或撕裂的韧带2的修复部位处的骨中，或钻到在破裂的或撕裂的韧带2的修复部位附近的骨中，并且缝合线12通过孔附接到骨。

修复部位26是装置可插入其中的破裂的或撕裂的韧带2周围的区域。支架14可以在手术期间使用本领域普通技术人员已知的技术经由关节镜设备30插入到修复部位26中。支架14可填充修复部位26或部分填充修复部位26。支架14可以在插入和扩张时部分地填充修复部位26，以在存在有存在于修复部位26内或添加到修复部位26中的血液、血浆或其他流体的情况下填充修复部位26。

在一个实施例中，支架14可直接或间接地附接到股骨4并且可接触破裂的韧带2。在另一个实施例中，支架14可在修复部位26处围绕破裂的或撕裂的韧带2形成。例如，在一个实施例中，支架14可以形成为管形状并且围绕韧带2缠绕，在另一个实施例中，支架14可以定位在韧带后面，使得韧带保持在支架14内。在又一个实施例中，支架14可以是“中国手指陷阱”设计，其中一个端部放置在破裂韧带的残端上，而第二端部放置在破裂韧带的另一端部上。

本发明的方面提供了修复破裂韧带2的方法，该方法涉及在破裂韧带2的修复部位26处或在破裂韧带2的修复部位26附近钻孔20。修复部位处或修复部位附近的骨是紧邻修复部位的骨，并且可以使用本发明的方法和装置来利用。例如，在撕裂的前交叉韧带的修复部位处或在撕裂的前交叉韧带的修复部位附近的骨是股骨4的骨和/或胫骨6的骨。可以使用诸如Kirschner线(例如，小型Kirschner线)和钻或微骨折桩或碗的装置将孔20钻到骨中。可将一个或多个孔钻到在修复部位26周围的骨中，以促进出血到修复部位26中。可以通过将孔钻到周围骨中以引起出血来补充修复。使出血进入到修复部位中可促进血液凝块的形成并增强损伤的愈合过程。

孔20可在修复部位26的相反一侧上钻入到股骨4中。支架14和缝合线12可经由关节镜设备30插入到修复部位26中。缝合线12可穿过骨中的孔20并附接到骨。破裂的韧带2提供之前连接的韧带的两端。在一个实施例中，支架14可通过缝合线12附接到破裂韧带2的一个或两个端部16、18。在另一实施例中，支架14可附接到股骨4和胫骨6的一个或两个端部。缝合线12可在修复部位26处或在修复部位26附近附接到第二骨部位。

图2B中描绘了这种方法的示例。将孔20钻到股骨骨4的相反一侧中。缝合线12使用第一端部16和第二端部18经由关节镜设备30(未示出)穿过孔20附接到股骨骨4的所述相反一侧。图3A中描绘了另一示例。在胫骨6中在破裂韧带2的端部附近钻出孔20，并且缝合线12经由关节镜设备30(未示出)通过孔20附接到胫骨6。

支架14可以在植入患者之前用修复材料预处理。支架14可在植入修复部位26之前或期间浸泡在修复材料中。修复材料可以在植入之前或期间直接注射到支架14中。修复材料可在修复时注射管状支架内。修复材料包括但不限于凝胶，例如水凝胶、液体或胶原。液体包括能够形成含水材料、悬浮液或溶液的任何材料。修复材料可以包括另外的材料，例如生长因子、抗生素、不溶性或可溶性胶原(纤维、凝胶、海绵或珠形式)、交联剂、凝血酶、干细胞、遗传改变的成纤维细胞、血小板、水、血浆、细胞外蛋白和细胞培养基补充剂。可以添加另外的修复材料以影响细胞增殖、细胞外基质产生、稠度、疾病或感染的抑制、张力、直到形成营养途径的细胞营养素和修复材料的pH。这些额外材料的全部或一部分可在植入之前或期间与修复材料混合，或可替选地，可在修复材料就位之后邻近缺损区域植入额外材料。

在某些实施例中，修复材料可以包括胶原和血小板。在一些实施例中，血小板来源于待治疗的患者。在其它实施例中，血小板来源于对患者同种异体的供体。在某些实施例中，血小板可以获得为富血小板血浆(PRP)。在非限制性示例中，可以使用本领域普通技术人员已知的技术从患者的血液中分离血小板。例如，可将血液样品以700rpm离心20分钟，并除去富血小板血浆上层。可以使用本领域普通技术人员已知的细胞计数来确定血小板密度。富血小板血浆可与胶原混合并用作支架。富血小板血浆可以与本发明的任何一种或多种支架材料混合。

在一个实施例中，凝胶是水凝胶。水凝胶是当有机聚合物(天然或合成)经由共价键、离子键或氢键交联以产生三维开放晶格结构时形成的物质，所述三维开放晶格结构捕获水分子以形成凝胶。聚合物可以在植入到患者身体中之前或之后交联以形成水凝胶。例如，水凝胶可例如在修复部位处原位形成。在某些实施例中，聚合物在与交联剂接触时在修复部位内形成水凝胶。天然存在的和合成的形成水凝胶的聚合物、聚合物混合物和共聚物可以用作水凝胶前体。参见例如US 5,709,854。在某些实施例中，水凝胶是凝胶，并且在混合时立即开始凝固，并且在闭合缺损和手术区域之前花费约5分钟来充分凝固。凝结时间可以根据所使用的凝胶和环境因素的混合物而变化。

例如，可形成可延展的离子水凝胶的某些聚合物可用于形成水凝胶。例如，水凝胶可以通过将海藻酸的阴离子盐(从海藻分离的碳水化合物聚合物)与钙阳离子交联来产生，钙阳离子的强度随着钙离子或藻酸盐的浓度增加而增加。可以合成改性的藻酸盐衍生物，例如，其具有改进的形成水凝胶的能力，或者其被疏水性的水不稳定链衍生化，例如，消旋己内酯的低聚物。另外，通过暴露于单价阳离子而凝胶化的多糖，包括细菌多糖，例如结冷胶，和植物多糖，例如角叉菜胶，可以交联以形成水凝胶。可用于形成水凝胶的材料的其它示例包括聚磷腈和聚丙烯酸酯，它们是离子交联的，或嵌段共聚物，例如分别通过温度或pH交联的PLURONICS^TM(聚氧化烯醚)或TETRONICS^TM(非离子聚合氧化烯)、聚氧化乙烯-聚丙二醇嵌段共聚物。其它材料包括蛋白质如纤维蛋白、聚合物，诸如聚乙烯吡咯烷酮、透明质酸和胶原。聚合物例如多糖也是有用的，所述多糖是非常粘稠的液体或者是触变的并且通过结构的缓慢演变而随时间形成凝胶。

在另一个实施例中，凝胶是透明质酸。可以使用透明质酸，其形成具有像发胶一样的稠度的可注射凝胶。改性透明质酸衍生物是特别有用的。透明质酸是线性多糖。许多其生物学效应是其结合水的能力的结果，其中高达500ml的水可与1克透明质酸缔合。透明质酸与不带电的有机部分的酯化降低了水溶性。用有机醇(诸如苄基)完全酯化使得透明质酸衍生物实际上不溶于水，这些化合物然后仅溶于某些非质子溶剂。当制备透明质酸膜时，该膜基本上是在存在有水的情况下水合和膨胀的凝胶。

如本文所用，术语“药学上可接受的”是指不干扰支架材料或修复材料的生物活性有效性的无毒材料。术语“生理学上可接受的”是指与生物系统如细胞、细胞培养物、组织或生物体相容的无毒材料。载体的特性将取决于给药途径。生理上和药学上可接受的载体包括稀释剂、填充剂、盐、缓冲剂、稳定剂、增溶剂和本领域公知的其它物质。术语“载体”表示天然或合成的有机或无机成分，支架材料与该有机或无机成分组合以促进应用。药物组合物的组分还能够与本发明的装置共混合，并且彼此共混合，使得基本上不存在损害所需药物功效的相互作用。

现在参考图6A至图6C，本公开包括可使用所公开的系统和方法执行的外科手术的示例。在插入支架14之前，以标准无菌方式制备并覆盖受影响的肢体。如果指示，则可以使用止血带。在图6A中，在执行诊断性关节镜检查之后，识别并限定破裂的韧带2，机械地或化学地预处理组织端部7和9。缝合线12连接到固定装置8。

在图6B中，在进入修复部位之前，关节镜设备30将缝合线12附接到支架14。支架14可用修复材料处理。在一个实施例中，支架14也可以在植入之前在抗生素溶液中进行预处理。关节镜设备30被构造用以容纳支架14和缝合线12。在植入期间，关节镜设备30将支架14和缝合线12引入到组织缺损中。在所示实施例中，关节镜设备30通过将修复装置从容器推动或释放到修复部位中来引入修复装置。

在所示实施例中，缝合线12然后在第一端部16处连接到韧带2的破裂的端部。在一个实施例中，使用切缝穿过韧带2的破裂的端部放置缝合线12。在图6B中，固定装置8穿过骨，承载缝合线12。固定装置8和缝合线12附接到骨。

在图6C中，关节镜设备30沿着韧带2的破裂的端部之间的缝合线定位支架14。在替代实施例中，关节镜设备30将支架14直接或间接地定位到股骨4和/或胫骨6上。本公开可以通过经由开放切口插入来使用。支架14可压缩以允许通过关节镜入口、切口和设备引入。

然后使用本文所述的方法将支架14结合到周围组织。这可以通过添加化学剂或物理剂例如紫外光、激光或热来完成。支架14可以通过放置另外的缝合线或夹子来加强。将关节镜入口封闭，并放置无菌敷料。术后康复取决于所治疗的病变的类型和大小以及所涉及的组织。

在本公开中，患者包括但不限于任何哺乳动物，例如人、非人类灵长类动物、小鼠、大鼠、狗、猫、马或牛。在某些实施例中，患者是人。本公开还可以包括用于修复破裂的或撕裂的韧带的套件。套件可以包括本发明的支架，该支架具有附接到支架的至少一个固定装置和使用说明书。支架还可以包括将固定装置附接到支架的一个或多个缝合线。套件还可以包括容纳如本文所述的修复材料的容器。

前述编写的说明书被认为足以使本领域技术人员能够实践本发明。本发明的范围不限于所提供的实施例，因为实施例旨在作为本发明的一个方面的单个说明，并且其他功能上等效的实施例在本发明的范围内。除了在此示出和描述的那些之外，本发明的各种修改对于本领域技术人员而言将从前面的描述变得显而易见，并且落入所附权利要求的范围内。本发明的优点和目的不一定被本发明的每个实施例所涵盖。本领域技术人员将认识到或能够使用不超过常规实验来确定本文所述的本发明的具体实施例的许多等同物。这样的等同物旨在由所附权利要求涵盖。

本文公开的所有参考文献通过引用整体并入。

Claims (29)

1.一种关节镜修复系统，包括：

组织愈合装置，所述组织愈合装置被构造用以修复修复部位处的韧带，所述组织愈合装置具有：

可植入材料，所述可植入材料被构造用以定位在所述韧带的破裂的端部与骨之间，

至少一个固定装置，所述至少一个固定装置被构造用以固定到所述骨，以及

至少一个缝合线，所述至少一个缝合线被构造成通过所述可植入材料穿过或沿着所述可植入材料穿过，以将所述可植入材料定位在所述韧带的所述破裂的端部和所述骨之间，所述至少一个缝合线附接到所述至少一个固定装置；以及

关节镜设备，所述关节镜设备被定尺寸和定形状成容纳所述至少一个缝合线和所述可植入材料，所述关节镜设备被构造用以a)将所述缝合线插入穿过所述可植入材料，以及b)将所述可植入材料定位在所述韧带的所述破裂的端部和所述骨之间。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可植入材料是支架。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述韧带是ACL，并且其中所述可植入材料允许细胞向内生长。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个固定装置的形状是锥形的。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个固定装置包括第一端部和第二端部，其中所述第二端部与所述固定装置的所述第一端部相反。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述至少一个固定装置包括孔眼，所述孔眼在所述固定装置的所述第一端部处。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述至少一个缝合线通过所述孔眼附接到所述至少一个固定装置。

8.根据权利要求5所述的系统，其中，所述至少一个固定装置包括尖锐端头，所述尖锐端头在所述固定装置的所述第二端部处。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述尖锐端头是带螺纹的。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个固定装置选自于由螺钉、倒钩、螺旋固定装置、缝钉、夹子、扣件和铆钉组成的组。

11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可植入材料还包括修复材料。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述修复材料是血小板或血浆。

13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述组织愈合装置还包括一种或多种生长因子，所述一种或多种生长因子被构造用以设置在所述可植入材料内或设置在所述可植入材料上。

14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述可植入材料基本上由多孔胶原海绵组成。

15.一种用于修复前交叉韧带的系统，所述系统包括：

固定装置，所述固定装置能够在修复部位处形成与第一骨的稳定附接；

缝合线，所述缝合线具有第一端部和第二端部，所述第二端部能够在所述修复部位处附接到所述韧带的破裂的端部，其中所述韧带被构造用以连接到第二骨；

支架，其中，所述支架基本上由多孔海绵支架组成，其中所述支架被穿到所述缝合线上；以及

细长递送构件，所述细长递送构件具有从近端延伸到远端的通道，所述缝合线和所述支架被容纳在所述通道内，使得所述支架能够沿着所述缝合线定位。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述可植入材料允许细胞向内生长。

17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述固定装置的形状是锥形的。

18.根据权利要求15所述的系统，其中，所述固定装置包括第一端部和第二端部，其中所述第二端部与所述固定装置的所述第一端部相反。

19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述固定装置包括在所述固定装置的所述第一端部处的孔眼。

20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述缝合线通过所述孔眼附接到所述固定装置。

21.根据权利要求18所述的系统，其中，所述固定装置包括在所述固定装置的所述第二端部处的尖锐端头。

22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述尖锐端头是带螺纹的。

23.根据权利要求15所述的系统，其中，所述固定装置选自于由螺钉、倒钩、锚定件、螺旋锚定件、缝钉、夹子、扣件和铆钉组成的组。

24.根据权利要求15所述的系统，其中，所述支架还包括修复材料。

25.根据权利要求24所述的系统，其中，所述修复材料是血小板或血浆。

26.根据权利要求24所述的系统，还包括一种或多种生长因子，所述一种或多种生长因子被构造用以设置在所述支架内或设置在所述支架上。

27.权利要求24的系统，其中，所述支架基本上由多孔胶原海绵组成。

28.根据权利要求15所述的系统，还包括柱塞，所述柱塞被构造用以将所述缝合线和所述支架推入到所述修复部位中。

29.根据权利要求15所述的系统，还包括引导缝合线，所述引导缝合线延伸出所述细长递送构件的所述远端，所述引导缝合线被构造用以将所述缝合线和所述支架牵拉并定位到所述修复部位中。