使用减压治疗刺激软骨形成的制作方法
【专利摘要】本发明呈现了用于通过第二组织部位刺激在第一组织部位处的软骨形成的系统和方法。该系统包括一个用于供应治疗溶液的流体源、一个用于供应减压的减压源、一个用于邻近该第一组织部位部署的流体递送歧管、以及一个用于部署在该第二组织部位之内的真空歧管。该流体递送歧管在流体连接至该流体供应的一个近端与具有用于将该治疗溶液递送至邻近该第一组织部位的关节面的缺损处的至少一个孔口的一个远端之间延伸。该真空歧管在流体连接至该减压源的一个近端与具有用于将该减压递送至邻近该第一组织部位的相对面的第一组织部位处的至少一个孔口的一个远端之间延伸。
【专利说明】使用减压治疗刺激软骨形成
[0001]本发明在35USC§ 119(e)下要求由Lessing (莱辛)等人于2011年10月13日提交的、题为为“使用减压治疗刺激软骨形成(Stimulation of Cartilage Formation usingReduced Pressure Treatment)”的美国临时专利申请序列号61/546，622的权益，出于所有目的将其通过引用结合在此。
发明背景
1.发明领域
[0002]本发明总体上涉及组织治疗系统并且具体地涉及使用减压治疗刺激软骨形成。
2.相关技术说明
[0003]临床研究和实践已经示出，在一个组织部位附近提供减压增进并加速了在该组织部位的新组织的生长。这种现象的应用很多，但是在治疗伤口方面，减压的应用已经特别成功。这种治疗(在医学界通常被称为“负压伤口治疗”、“减压疗法”或者“真空疗法”)提供了多个益处，包括更快的愈合和肉芽组织形成的增加。典型地，通过多孔垫或其他歧管装置将减压施加至组织。如在此使用，除非另外指明，“或”不需要相互排除。该多孔垫，经常为一种开孔泡沫，含有能够将减压分布至该组织以及引导从该组织吸出的流体的多个孔(cell)或孔隙(pore)。该多孔垫经常被结合到一种具有促进治疗的其他部件的敷件中。虽然减压已经用来治疗软组织损伤，但是这样的治疗尚未广泛用来促进例如软骨再生。
[0004]全世界由于年龄、损伤、磨损、以及代谢失调(例如骨关节炎)而对软骨的损害影响数百万人。的确，当前认为作为损害软骨的正常活动的结果，所有美国人的85%将发展退行性关节病。关节软骨(三种不同的软骨类型之一)的逐渐退化和破坏可以是由于创伤、关节的结构变形以及超重所致。关节软骨是一种由在·细胞外基质中形成的软骨细胞组成的高度组织化的无血管组织。关节软骨通常是薄的，具有极低或不显著的血流，并且正因如此，它具有非常有限的自身修复或愈合的能力。例如，部分厚度软骨缺损不能自发愈合。这种组织对于关节的正常、健康功能和接合是极其重要的。关节软骨使得关节活动表面能够以非常低的摩擦系数平滑地接合。它还充当一种吸收压缩力、拉力、剪应力的缓冲垫，并且因而有助于保护骨骼的末端以及周围组织。软骨损伤或磨损的临床表现经常是疼痛的并且使人衰弱的，包括关节肿胀、摩擦声(crepitation)、以及功能性活动的下降。随着状态的恶化，疼痛甚至会限制最小体力并且在静息时持续，使得难以入睡。如果这种状态持续而没有矫正和/或治疗，关节可能完全被破坏，导致患者用整个假体的大的置换手术、或导致残疾。软骨损伤的并发症是多方面的。例如，损伤的软骨倾向于引起对关节和关节面的额外损害。对关节面的损害与骨刺发展有关联，这进一步限制了关节运动。
[0005]其他两种软骨类型是纤维软骨和弹性软骨。纤维软骨提供了伴有灵活性的强度，同时提供了对抗撞击力和拉力的吸震作用。纤维软骨可以发现于身体的若干区域中，包括椎间盘的纤维环以及位于膝关节中的半月板。弹性软骨可以对身体的多个部分提供灵活性和结构支撑。弹性软骨也可以发现于身体的若干区域中，包括外耳、喉、以及会厌。纤维软骨和弹性软骨也可以由于损伤或退化而受损害。损伤的软骨可以是使人疼痛且虚弱的，并且可以进一步导致外观缺损(cosmetic defects)。因此,损伤的软骨对身体可以具有全面影响，这会最终导致生活质量降低。
[0006]典型地，身体不能完全修复软骨。软骨主要由形成细胞外基质的胶原纤维、蛋白聚糖类以及弹性蛋白纤维组成。该基质是由被称为软骨细胞的特化细胞形成的。软骨细胞是在具有最小血供下能存活的少数细胞类型之一。然而，当软骨被损伤时，对这些软骨细胞的充足血供的缺乏导致不能再生新的软骨细胞，这是一个需要增加量的营养素以及通过血流达到其他细胞的通路以及蛋白质的过程。暴露软骨下骨的全层关节软骨损伤或骨软骨损伤可以产生修复该软骨的正常炎症应答，但是新的纤维软骨形成是功能上差的。
[0007]当前的抑制或延迟关节软骨退行性变的技术包括使用抗炎剂、软骨形成刺激因子、抗风湿剂、系统性药剂(systemics)、粘弹性保护(viscoprotection)以及储存类固醇的注射。抑制或延迟关节软骨退行性变的其他方法包括软骨细胞或合成基质的植入。用于软骨损伤的一种治疗方法是其中再接和重建损伤组织的外科手术。以上方法没有一种是令人完全满意的，并且那些方法很少恢复全部功能或使组织恢复到它的天然正常状态。此外，那些方法没有一种被证明使软骨原位再生和体内再生。
概述
[0008]根据一个说明性实施例，描述了一种用于刺激在第一组织部位中的缺损处的软骨形成的系统，该第一组织部位具有在一个关节之内的关节面和邻近第二组织部位的相对面。该系统包括一个用于供应治疗溶液的流体源、一个用于供应减压的减压源、一个用于邻近该第一组织部位部署的流体递送歧管、以及一个用于部署在该第二组织部位之内的真空歧管。该流体递送歧管具有一个管状体，该管状体在流体连接至该流体供应的一个近端与具有用于将该治疗溶液递送至邻近该第一组织部位的关节面的缺损处的至少一个孔口的一个远端之间延伸，并且该管状体被确定尺寸为配合在邻近这一缺损的关节之内。该真空歧管具有一个管状体，该管状体在流体连接至该减压源的一个近端与具有用于将该减压递送至邻近该第一组织部位的相对面的第一组织部位处的至少一个孔口的一个远端之间延伸。该真空歧管的管状体被确定尺寸为被插入到邻近该第一组织部位的相对面的该第二组织部位中，以便将该减压通过该第二组织部位递送至该第一组织部位，从而从通过该第一组织部位和这一缺损的该流体递送歧管抽吸该治疗溶液。
`[0009]根据另一个说明性实施例，描述了用于刺激在软骨中的缺损处的新软骨形成的系统，该软骨具有一个第一面和与邻近皮肤组织的第一面相对的一个第二面。该系统包括一个用于供应治疗溶液的流体源、一个用于供应减压的减压源、一个用于部署邻近该软骨的第一面的流体递送歧管、以及一个用于部署在该软骨的第二面之内的真空歧管。该流体递送歧管具有一个管状体，该管状体在流体连接至该流体供应的一个近端与具有用于将该治疗溶液递送至邻近该软骨的第一面的缺损处的至少一个孔口的一个远端之间延伸。该真空歧管具有一个管状体，该管状体在流体连接至该减压源的一个近端与具有用于将该减压通过皮肤组织递送至邻近该软骨的第二面的缺损处的至少一个孔口的一个远端之间延伸，以便从邻近通过该软骨和这一缺损的第一面的流体递送歧管抽吸该治疗溶液。
[0010]根据另一个说明性实施例，描述了一种用于刺激在第一组织部位中的缺损处的软骨形成的方法，该第一组织部位具有在一个关节之内的关节面和邻近第二组织部位的相对面。该方法包括将具有至少一个孔口的一个流体递送歧管的远端定位在邻近该第一组织部位的关节面的关节之内，并且将该流体递送歧管的近端与含有一种治疗溶液的一个流体源连接。该方法进一步包括将具有至少一个孔口的一个真空歧管的远端定位在邻近该第一组织部位的相对面的第二组织部位之内，并且将该真空歧管的近端与用于将减压递送至该第一组织部位的一个减压源连接。该方法还包括将该治疗溶液递送至该第一组织部位的关节面，并且将该减压通过该第二组织部位递送至该第一组织部位，从而从通过该第一组织部位和这一缺损的该流体递送歧管抽吸该治疗溶液。
[0011]根据另一个说明性实施例，描述了用于刺激在软骨中的缺损处的新软骨形成的方法，该软骨具有一个第一面和与邻近覆盖该软骨的皮肤组织的第一面相对的一个第二面。该方法包括将具有至少一个孔口的一个流体递送歧管的远端定位在邻近该软骨的第一面的关节面的关节之内，并且将该流体递送歧管的近端与含有一种治疗溶液的一个流体源连接。该方法进一步包括将具有至少一个孔口的一个真空歧管的远端邻近该软骨的第二面而定位，并且将该真空歧管的近端与用于将减压递送至该软骨的第一面的一个减压源连接。该方法还包括将该治疗溶液递送至该软骨的第一面和该缺损处，并且将该减压通过皮肤组织递送至邻近该软骨的第二面的缺损处，从而从邻近通过该软骨和这一缺损的第一面的该流体递送歧管抽吸该治疗溶液。
[0012]根据仍另一个说明性实施例，一种用于在形成一个关节的两个骨的第一骨中的一个缺损处刺激软骨形成的方法包括将一个第一歧管定位在这两个骨之间并且将一个第二歧管定位在该第一骨之内。将该第一歧管邻近这一缺损的第一面而部署，并且将该第二歧管邻近这一缺损的第二相对面而部署。
[0013]通过参考以下附图和详细说明，这些说明性实施例的其他目的、特征和优点将变得明显。
附图简要说明
[0014]图1是用于修复在右膝关节中的软骨的一个减压治疗系统的示意图，该减压治疗系统包括一个流体系统和一个减压系统；
[0015]图1A是图1的右膝关节的详细视图`；
[0016]图2—个右膝关节的图示的横截面视图，如沿着矢状面(saggitalplane)截取的图1的右膝关节；
[0017]图3是胫骨(如图1的胫骨)的图示的俯视图，示出了附接到该胫骨上的纤维软骨和关节软骨；
[0018]图4是用于该减压治疗系统的控制系统的示意图；
[0019]图5A用于在图1的减压治疗系统中使用的一个流体递送歧管的说明性实施例的不意性俯视图；
[0020]图5B是图5A的流体递送歧管的示意性侧视图；
[0021]图5C是图5A的流体递送歧管的示意性透视图；
[0022]图6A是用于在图1的减压治疗系统中使用的一个流体递送歧管的说明性实施例的不意性俯视图；
[0023]图6B是图6A的流体递送歧管的示意性侧视图；
[0024]图6C是图6A的流体递送歧管的示意性透视图；并且
[0025]图7是用于使用一个减压治疗系统修复在耳中的软骨的一个替代实施例的示意图，其中一部分以横截面不出。详细说明
[0026]在以下说明性实施例的详细说明中，参考了形成本文的一部分的附图。这些实施例以足够的细节进行了说明以便使得本领域的普通技术人员能够实践本发明，并且应理解，可以利用其他实施例并且可以作出合乎逻辑的、结构的、机械的、电力的、和化学的改变而不偏离本发明的精神或范围。为了避免对于使得本领域的普通技术人员能够实践在此所述的这些实施例来说所不必要的细节，本说明可能省略了本领域的普通技术人员已知的某些信息。因此以下详细说明不应当被理解为限制性的意义，并且这些说明性实施例的范围仅由所附的权利要求书限定。
[0027]如在此使用，术语“组织部位”是指在任何组织之上或之内的伤口、骨折、或其他缺损的位置，这种组织包括但不限于骨组织、肌肉组织、结缔组织、以及软骨(如弹性软骨、关节软骨、或纤维软骨)。术语“组织部位”可以进一步指并非必然地受创伤的或有缺损的任何组织的区域，但是为其中被希望增加或促进额外组织的生长的替代区域。例如，减压组织治疗可以用于某些组织区域中以使可以被收获和移植至另一个组织位置的额外组织生长。
[0028]如前面提到，身体包括具有明显不同的结构和明显不同的功能的三种不同的软骨类型。在体内发现的三种类型的软骨中，关节软骨和纤维软骨两者发现于膝关节中。更确切地参考图1-3，示出了包含胫骨34和股骨36的人大腿32 (右腿)的膝关节30，股骨具有外侧髁37和内侧髁38。膝关节30进一步包括覆盖胫骨34的头部的下关节软骨40以及覆盖髁37、38的头部的上关节软骨41。这些关节软骨40、41分别提供了关节面42和43以促进在胫骨34与髁37、38之间的接合。相应地，这些关节软骨40、41中的每一者分别具有界面表面44和45，这些界面表面与关节面42、43相对地面向并且与它们大致平行，并且分别与胫骨34的骨组织和髁37、38面接。膝关节30还包括也被称为半月板50的纤维软骨，该半月板包括纤维软骨的两个半月形垫、各自分别具有关节面53和54的外侧半月板51和内侧半月板52，用来进一步将摩擦·分散在胫骨34与髁37、38之间。相应地，这些外侧和内侧半月板51、52分别具有界面表面55和56，这些界面表面与关节面53、54大致相对地面向，并且与胫骨34的骨组织面接。关节面53、54是凹面的以支撑髁37、38，这些髁配合在半月板50的杯中并且与之接合。膝关节30进一步包括滑膜60，该滑膜围绕关节内间隙62和半月板50，该关节内间隙在上关节软骨41的关节面43与下关节软骨40的关节面42、53、54之间。
[0029]软骨缺损可以由以上所述的外伤、手术、磨损、关节炎、或癌症引起，或可以是先天的。更确切地，在展示的实施例中，下关节软骨40和半月板50也可以由这样的导致不同类型缺损的事故的损伤引起，这些缺损即，在下关节软骨40中的关节缺损48以及在半月板50中的半月板缺损58，总称为位于膝关节30中的组织部位的软骨缺损。更确切地参考图1和1A，示出了用于刺激在组织部位的软骨缺损中的软骨形成的减压治疗系统100的说明性实施例。系统100包括流体递送歧管102，该流体递送歧管用于被部署在滑膜60中，邻近上关节软骨41的上关节面43以及半月板50的关节面53、54，包括这些软骨缺损的这些关节面，即，关节缺损48的关节缺损表面49以及半月板缺损58的半月板缺损表面59。流体递送歧管102可以用于将一种治疗溶液112从滑膜60内递送到这些软骨缺损的缺损表面49、59，如由实线箭头103指示的。系统100进一步包括真空歧管104，该真空歧管用于部署在胫骨34的头部中，邻近下关节软骨40的下界面表面44和/或外侧和内侧半月板51、52的界面表面55、56，在关节缺损48和半月板缺损58的下部分的下方或与之邻接。真空歧管104可以用于将减压从胫骨34的头部之内递送到界面表面44、55、56，如由虚线箭头105指示的。将减压提供在胫骨34的头部之内，从这些软骨缺损的关节和半月板缺损表面49、59抽吸治疗溶液112通过下关节软骨40和/或半月板50至关节缺损48和半月板缺损58的下部分。
[0030]与将治疗溶液仅施用到这些关节或半月板缺损表面49、59相比，施加减压来抽吸治疗溶液通关节软骨40和/或半月板50以及形成胫骨34的头部的组织显著增强了该治疗溶液的流动和分散，从而增加用于修复这些软骨缺损的软骨形成的量。额外地，该系统可以在邻近组织部位部署流体递送歧管102和真空歧管104之后提供多个治疗期，这与需要重复注射和针头定位的治疗方案相反。显然，可以通过改变将在股骨36中的歧管的位置以相似的方式使用系统100来分散治疗溶液，从而修复在上关节软骨41中的软骨缺损。应理解，系统100可以用于身体的其他关节的关节面之间，以及在可能希望软骨生长之处的身体的其他区域。还应理解，系统100还可以用于从组织部位移除流体，包括例如移除渗出物和过多的治疗溶液，并且用于递送其他流体，包括例如盐水和含有例如用于促进软骨生长的生长因子的材料的其他流体。
[0031]系统100进一步包括流体供应110，该流体供应含有如以上所述的治疗溶液112或其他流体。流体供应110经由一个导管114连接至流体递送歧管102，该导管包括用于控制通过导管114的流体流动的阀116。流体供应110是可操作的，以便通过依赖于简单的重力进给或通过向治疗溶液112施加正压(未示出)而将治疗溶液112递送到流体递送歧管102。治疗溶液112可以包含靶向为治疗这些软骨缺损的多种药剂。在一个特定的非限制性实例中，治疗溶液112可以包含单独的抑或处于任何所希望的组合的细胞悬浮液、可溶性分子、生物活性因子、软骨细胞、骨髓基质细胞、干细胞、或胶原蛋白。治疗溶液112可以包括蛋白酶抑制剂，以抵消可能例如在骨关节炎性关节周围发现的流体中的蛋白酶(如可能引起软骨退化的蛋白酶)的量的增加。额外地，治疗溶液112可以包括透明质酸，该透明质酸已经用来治疗由软骨缺损引起的疼痛。
·[0032]流体递送歧管102可以是一个长形管，该长形管具有闭合的远端106以及经由一个连接器118流体连接至导管114的近端107。流体递送歧管102可以具有在形状上为大致圆形的截面或者在必要时被压扁为配合在胫骨34与髁37、38之间的滑膜60之内。在一个实施例中，流体递送歧管102是一个具有圆形截面的管，该管具有的直径大小足以配合在胫骨34与髁37、38之间。例如，远端106可以具有在约Imm与约12mm之间的直径。在流体递送歧管102的一个实施例中，该长形管是由一种硅酮材料形成的，但是也可以由许多种已知的医疗级管形成。流体递送歧管102进一步包括位于远端106附近的一个或多个孔口 119或窗孔(fenestration)，这些孔口或窗孔用于将治疗溶液112递送到缺损表面49、59，如以上所述或由实线箭头103所示。可以将孔口 119定位在流体递送歧管102上，以便将治疗溶液112的流动以直接流朝向缺损表面49、59或者以如该特定治疗处理所要求的多个方向进行导向。虽然将这些孔口 119安排为面向如所示的单方向的单排，但应理解，这些孔口 119可以绕着流体递送歧管102的圆周错开或对齐，从而以多个方向将治疗溶液112导向。还可以将流体递送歧管102定位为以不同的方向来导向治疗溶液112,从而将该治疗处理优化。这些孔口 119可以形成为多种不同的形状例如像圆形、长方形(或椭圆形)、或正方形。在一个实施例中，这些孔口 119是狭缝。如以上指示的，将这些孔口 119沿着流体递送歧管102的纵轴定位。然而，应理解，这些孔口 119定位在其上的该管的长度取决于被治疗的组织部位的大小。可以将流体递送歧管102制造为单件或可替代地拼在一起。
[0033]流体供应110可以是可操作的，以便向组织部位提供连续供应的治疗溶液112。在另一个实施例中，流体供应110可以是可操作的，以便根据由医疗保健提供者决定的治疗时间表将治疗溶液112供应到组织部位。不管治疗溶液112是连续地还是动态地施用的，施用治疗溶液112不需要重新定位流体递送歧管102。因此，可以在流体递送的所有阶段期间将流体递送歧管102保持在滑膜60内的一个固定位置，甚至在当没有治疗溶液112递送到在滑膜60内的组织部位的那些时段期间。
[0034]系统100进一步包括流体连接至真空歧管104的减压源120。减压源120是可操作的，以便将减压供应到真空歧管104，该真空歧管将该减压分配在胫骨34的头部内，该胫骨的头部邻近如以上所述的下关节软骨40的界面表面44。减压源120通过导管122、124流体连接至真空歧管104，包括具有流体连接在这两个导管122、124之间的过滤器(未示出)的罐126。罐126可以是将经由真空歧管104从该组织部位移除的渗出物和其他流体过滤并且保留的流体贮器或收集构件。罐126可以包括其他装置(未示出)，包括以下非限制性实例:一个压力反馈装置、一个体积检测系统、一个血液检测系统、一个感染检测系统、一个流量监测系统、以及一个温度监测系统。这些装置中的一些可以与减压源120整体地形成。
[0035]减压源120可以是用于供应减压的任何装置，例如真空泵、壁吸装置(wallsuction)、或其他源。虽然施加于组织部位的减压的量和性质将典型地根据应用而变化，但该减压典型地将在_5mm Hg与_500mm Hg之间并且更典型地在-1OOmm Hg与_300mm Hg之间。在减压治疗中使用的具体方案取决于若干因素，包括例如该组织部位的位置(即，是膝关节还是身体中一些其他关节)、减压敷件的类型、以及在该治疗溶液中使用的药剂。
[0036]真空歧管104也可以是一个长形管，该长形管具有闭合的远端108以及经由一个连接器128流体连接至导管124的近端109。真空歧管104可以具有在形状上为大致圆形的截面或者在必要时被压扁为配合在`下关节软骨40的界面表面44的下方的胫骨34的头部内。在一个实施例中，真空歧管104是一个具有圆形截面的管，该管具有的直径大小足以配合在胫骨34与髁37、38之间。例如，远端108可以具有在约Imm与约12mm之间的直径。在真空歧管104的一个实施例中，长形管是由一种硅酮材料形成的，但是也可以由许多种已知的医疗级管形成。真空歧管104进一步包括一个或多个孔口 129或窗孔，这些孔口或窗孔位于远端108的附近，用于将减压从胫骨34的头部之内递送到界面表面44、55、56，如由虚线箭头105指示的。将减压提供在胫骨34的头部之内，从这些软骨缺损的这些关节和半月板缺损表面49、59抽吸该治疗溶液通过下关节软骨40和/或半月板50到达关节缺损48和半月板缺损58的下部分。可以将这些孔口 129定位在真空歧管104上，以便将该减压朝向缺损表面49、59的下部分导向到在下关节软骨40的界面表面44上的单个位置或如由特定治疗处理所要求以多个方向将该减压导向。虽然将这些孔口 129安排为面向如所示的单方向的单排，但应理解，这些孔口 129可以绕着真空歧管104的圆周错开或对齐，从而以多个方向将该减压导向。还可以将真空歧管104定位为以不同的方向来抽吸治疗溶液112，从而将该治疗处理优化。这些孔口 129可以形成为许多不同的形状例如像圆形、长方形(或椭圆形)、或正方形。在一个实施例中，这些孔口 129是狭缝。如以上指示的，将这些孔口 129沿着真空歧管104的纵轴定位。然而，应当理解的是，这些孔口 129定位在其上的该管的长度取决于被治疗的该组织部位的大小。可以将真空歧管104制造为单件或可替代地拼在一起。
[0037]现在参考图1和4，系统100包括控制单元140，该控制单元电连接至流体供应110和减压源120。控制单元140可以包括进一步促进该组织部位的治疗的传感器、处理单元、报警指示器、存储器、数据库、软件、显示单元、以及用户界面。在一个实例中，传感器或开关142电连接至控制单元140，该控制单元被布置在减压源120处或其附近以确定由减压源120产生的源压力。传感器142向控制单元140提供反馈，该控制单元调节由减压源120施用到该组织部位的减压治疗。控制单元140可以可操作地连接至定位在导管124之内的阀144，以便进一步控制递送到胫骨34的头部的减压的量而产生如以上所述的流体的流。控制单元140可以可操作地连接至阀116，以便控制将治疗溶液112到滑膜60的递送。控制单元140还可以经由一个连接器146与流体供应110处于流体连通，以便将正压施加给治疗溶液112来辅助治疗溶液112到滑膜60的递送。控制单元140可以被编程，这样使得系统100同时递送治疗溶液112和该减压。应理解，控制单元可以被编程为根据所管理的治疗处理方案将治疗溶液112和减压以任何组合递送。
[0038]在操作中，系统100可以用于刺激以上所述三种类型的软骨的任何一种的软骨形成。在一个特定的非限制性说明中，该系统可以用来刺激在关节(例如膝关节30)之间的软骨。出于说明的目的使用膝关节30，将描述一种使用系统100刺激软骨形成的方法。紧靠膝关节30 (例如在围绕在膝关节30周围的滑膜60中)做一个切口。将流体递送歧管102插入该切口中，使得这些孔口 119邻近或紧邻缺损表面49、59而定位。将流体递送歧管102定位在这两个关节面、股骨36以及胫骨34之间的关节内间隙62中。将流体递送歧管102连接至流体供应110。在此说明中，将这些缺损48、58紧邻胫骨34定位。因此，在胫骨34、或在这些缺损48、58下方的软骨下骨中钻孔。然后将真空歧管104定位在该孔之内，这样使得真空歧管104定位在这些缺损48、58下方。为了以另一种方式描述这些缺损48、58相对于真空歧管104和 流体递送歧管102的位置关系，将这些缺损48、58定位在真空歧管104与流体递送歧管102之间，这样使得真空歧管104和流体递送歧管102大体上在这些缺损48,58的相对面上。该软骨下骨为在这些缺损48、58下面的骨或者是支撑这一被治疗的软骨的骨。在这种情况下，胫骨34是软骨下骨。然而，应理解，该软骨下骨取决于这一缺损的位置。例如，如果在覆盖该股骨的关节软骨中存在缺损，则该软骨下骨将是该股骨并且真空递送歧管104将被置于该股骨中。可以使用除了钻孔之外的其他适合的手段产生用于真空歧管104的空间。
[0039]真空歧管104被连接至减压源120。将治疗溶液112递送到缺损表面49、59，并且将该减压施加于真空歧管104。在这个实施例中，通过该软骨下骨施加减压引起治疗溶液112具有由箭头103和105表示的通过这些缺损48、58的内部122朝向真空歧管104的集中的流动路径。通过真空歧管104施加的减压诱导从关节内间隙62通过胫骨34(即，该软骨下骨)的基质的流体流动。这些缺损48、58典型地是具有低阻力的路径，并且因此治疗溶液112将具有如这些箭头103和105指示的通过这些缺损48、58的集中的流体路径。
[0040]在另一个说明性实施例中，可以通过将流体递送歧管102定位在这两个关节面之间的关节内间隙中，这样使得流体递送歧管102的这些孔口 119紧邻这一被治疗的软骨而定位来操作系统100。将真空歧管104定位在附接在被治疗的软骨的软骨下骨中。将治疗溶液112递送到关节内间隙中，并且将该减压施加于真空歧管104。将减压施加于该软骨下骨引起治疗溶液112具有通过这一被治疗的软骨的内部朝向真空歧管104的集中的流动路径。通过真空歧管104施加的减压诱导从该关节内间隙通过该软骨下骨的基质的流体流动。因此，该治疗溶液被引入该软骨的内部而不是仅该软骨的表面。在该软骨内的缺损典型地是具有低阻力的路径，并且因此治疗溶液112将具有通过这些缺损的集中的流动路径。
[0041]仍然在另一个说明性实施例中，可以通过将流体递送歧管102定位在软骨缺损的第一面上并且将真空歧管104定位在该软骨缺损的第二面上来操作系统100。该软骨缺损的第一面与该软骨缺损的第二面大致相对。在一个实施例中，流体递送歧管102平行于真空歧管104。在另一个实施例中，流体递送歧管102相对于真空歧管104成角度。将治疗溶液112递送到流体递送歧管102,并且将该减压施加于真空歧管104。施加减压引起治疗溶液112从这一缺损的第一面流动通过该缺损，并且从这一缺损的第二面流出到真空歧管104中。因此,治疗溶液112被施用到该软骨缺损的内部以及周围的软骨。
[0042]在此所述的该系统的操作、或这些方法的步骤可以按任何适合的顺序进行，或在适当情况下同时进行。
[0043]用于在一个系统(例如图1和4的系统100)中使用的流体递送歧管216和真空歧管218的另一个说明性实施例分别呈现在图5A-5C和图6A-6C中。流体递送歧管216和真空歧管218类似于图1的流体递送歧管102和真空歧管104，但是具有不同的形状。参考5A-5C，流体递送歧管216具有一个矩形部分268和一个管状部分270。矩形部分268具有定位在矩形部分268上的一个或多个孔口 242。这些孔口 242可以定位在矩形部分268的缺损面向侧272，用于将治疗溶液112递送到缺损表面49、59。在另一个实施例中，可以将这些孔口 242置于矩形部分268的多个面上而不是仅缺损面向侧272上。管状部分270具有圆形截面并且是可操作的，以便将流体递送歧管216连接到流体供应110。流体递送歧管216具有一个远端252、一个远端部分254、以及一个近端256。远端252和远端部分254与流体递送歧管216的矩形部分268关联。在`一个实施例中，远端252可以具有在约0.5与约I之间的高宽比，以辅助流体递送歧管216定位到在这两个关节面之间的关节内间隙中。例如，远端252可以具有在约Imm与约6mm之间的高度以及在大Imm与约12mm之间的宽度。应理解，远端部分254的长度可以取决于被治疗的组织部位的类型。远端252可以是开放的或闭合的。将这些孔口 242定位在流体递送歧管216的远端部分254上。近端256与流体递送歧管216的管状部分270关联并且是可操作的，以将流体递送歧管216连接到流体供应110。流体递送歧管216可以制造为单件、或流体递送歧管216可以是固定在一起的多个部件。
[0044]类似于流体递送歧管216，如在图6A-6C中示出的真空歧管218具有一个矩形部分278和一个管状部分280。矩形部分278具有定位在矩形部分278上的一个或多个孔口260。这些孔口 260可以定位在矩形部分278的缺损面向侧282上，用于将该减压递送至缺损48、58。在另一个实施例中，这些孔口 260可以置于矩形部分278的多个面上而不是仅缺损面向侧282上。管状部分280具有圆形截面并且是可操作的，以便将真空歧管218连接到减压源120。真空歧管218具有一个远端262、一个远端部分264、以及一个近端266。远端262和远端部分264与真空歧管218的矩形部分278关联。在一个实施例中，远端262可以具有在约0.5与约I之间的高宽比，以辅助真空歧管218定位到在这两个关节面之间的关节内间隙中。例如，远端262可以具有在约Imm与约6mm之间的高度以及在大Imm与约12mm之间的宽度。应理解，远端部分264的长度可以取决于被治疗的组织部位的类型。远端262可以是开放的或闭合的。将这些孔口 260定位在真空歧管218的远端部分264上。近端266与真空歧管218的管状部分280关联并且是可操作的，以将真空歧管218连接到减压源120。真空歧管218可以制造为单件、或真空歧管218可以是固定在一起的多个部件。
[0045]现在主要参考图7，呈现了用于刺激在耳304顶部的组织部位302处的软骨形成的一个系统300的说明性实施例。系统300的这个明性实施例将一种治疗溶液(如图1的治疗溶液112)以及减压供应到软骨缺损306处，以使有缺失的软骨再生。系统300包括一个耳模310，该耳模可以包括一个支架(未示出)，被配置为邻近软骨缺损306放置，以提供用于新软骨形成的模板。系统300进一步包括一个减压接口 312和一个流体递送接口 314，该减压接口用于提供在一个减压源与组织部位302之间的流体连通，该流体递送接口用于提供在一种治疗溶液供应与组织部位302之间的流体连通。导管316被连接到该减压接口，并且导管318被连接到流体递送歧管314。减压接口 312和流体递送接口 314被定位在耳模310的相对面上。在一个实施例中，该减压接口被连接到耳模310的内侧面320，并且流体递送接口 314被连接到耳模310的侧面322。
[0046]可以将模310置于缺损306的附近、与之接触、或大体上在其上方，以促进在缺损306中的软骨生长。模310为一种提供在缺损306内的软骨的细胞生长的模板的三维多孔结构。支架材料的非限制性实例包括磷酸钙、胶原蛋白、PLA/PGA、羟基磷灰石、碳酸盐类、以及处理过的同种异体移植材料。模310还可以辅助将流体递送到组织部位302。在一些实施例中，模310是柔软的以便符合在组织部位302处的缺损306的形状和轮廓。模310的设计还可以用于防止软骨过度生长。可以取决于在被治疗身体中软骨的位置处的被治疗软骨的类型来选择模310的形状和柔性，无需过度实验。
[0047]可以基于耳304的所希·望的形状来选择模310的形状和柔性。一旦模310产生为使在组织部位302处的耳304与这一缺失的部分配合，可以用它来形成一个支架。模310可以含有治疗溶液112的要素，或者治疗溶液112可以被递送到支架307进而缺损306。将描述供在耳缺损中产生软骨中使用的支架的题为为“使用减压治疗刺激软骨形成(Stimulation of Cartilage Formation using Reduced Pressure Treatment, ),?
吉鲁亚德(Girouard)的美国专利号8，197，806通过引用结合在此。
[0048]在适当情况下，任何上述实例的方面可以与任何所述的其他实例的方面组合，从而形成具有可比较的或不同的特性并且着手解决相同或不同的问题的其他实例。
[0049]应当理解的是，以上对优选实施例的说明仅仅是通过举例而给出的，并且可以由本领域的普通技术人员做出各种修改。然而，上述益处和优点可以涉及一个实施例或可以涉及若干实施例。以上说明书、实例和数据提供了对本发明的示例性实施例的结构和用途的完整说明。虽然以一定的详细程度或参考一个或多个单独的实施例已经说明了本发明的不同实施例，本领域的普通技术人员能够针对所披露的实施例做出许多变更，而不背离权利要求书的范围。
【权利要求】
1.一种用于刺激在第一组织部位中的缺损处的软骨形成的系统，该第一组织部位具有在一个关节之内的关节面和邻近第二组织部位的相对面，该系统包括: 一个用于供应治疗溶液的流体源； 一个流体递送歧管，该流体递送歧管具有一个管状体，该管状体在流体连接至该流体供应的一个近端与具有用于将该治疗溶液递送至邻近该第一组织部位的关节面的缺损处的至少一个孔口的一个远端之间延伸，该管状体被确定尺寸为配合在邻近这一缺损的关节之内； 一个用于供应减压的减压源；以及 一个真空歧管，该真空歧管具有一个管状体，该管状体在流体连接至该减压源的一个近端与具有用于将该减压递送至邻近该第一组织部位的相对面的第一组织部位的至少一个孔口的一个远端之间延伸，该管状体被确定尺寸为被插入到邻近该第一组织部位的相对面的该第二组织部位中，以便将该减压通过该第二组织部位递送至该第一组织部位，从而从通过该第一组织部位和这一缺损的该流体递送歧管抽吸该治疗溶液。
2.如权利要求1所述的系统，其中该缺损延伸通过该第一组织部位的关节面。
3.如权利要求1所述的系统，其中该缺损延伸通过该第一组织部位的关节面和相对面两者。
4.如权利要求1所述的系统，其中该第一组织部位是软骨并且该第二组织部位是骨组织。
5.如权 利要求4所述的系统，其中该关节是膝关节。
6.如权利要求4所述的系统，其中该骨组织是胫骨的头部。
7.如权利要求4所述的系统，其中该骨组织是股骨的头部。
8.如权利要求1所述的系统，其中该流体递送歧管的管状体的近端具有大致圆形截面，并且该管状体的远端具有大致压扁的截面以配合在该关节之内。
9.如权利要求1所述的系统，其中该流体递送歧管的管状体的近端具有具备第一直径的大致圆形截面，并且该管状体的远端具有具备小于该第一直径的第二直径的大致圆形截面。
10.如权利要求1所述的系统，其中该真空歧管的管状体的近端具有具备第一直径的大致圆形截面，并且该管状体的远端具有具备小于该第一直径的第二直径的大致圆形截面。
11.如权利要求1所述的系统，其中该治疗溶液包括一种细胞悬浮液。
12.如权利要求1所述的系统，其中该治疗溶液包含蛋白酶抑制剂。
13.如权利要求1所述的系统，其中该流体递送歧管的远端包括用于将该治疗溶液递送到该第一组织部位的多个孔口。
14.如权利要求13所述的系统，其中该多个孔口被配置为将该治疗溶液朝向在该第一组织部位中的该缺损导向。
15.如权利要求1所述的系统，其中该真空歧管的远端包括用于将该减压通过该第二组织部位递送到该第一组织部位的多个孔口。
16.如权利要求15所述的系统，其中该多个孔口被配置为将该减压朝向在该第一组织部位中的该缺损导向。
17.如权利要求1所述的系统，其中该第一组织部位是软骨并且该第二组织部位是结缔组织。
18.如权利要求1所述的系统，其中该真空歧管被配置为部署在胫骨的头部中。
19.如权利要求1所述的系统，其中该真空歧管被配置为部署在股骨的头部中。
20.一种用于刺激在软骨中的缺损处的新软骨形成的系统，该软骨具有一个第一面和与邻近覆盖该软骨的皮肤组织的第一面相对的一个第二面，该系统包括: 一个用于供应治疗溶液的流体源； 一个流体递送歧管，该流体递送歧管具有一个管状体，该管状体在流体连接至该流体供应的一个近端与具有用于将该治疗溶液递送至邻近该软骨的第一面的缺损处的至少一个孔口的一个远端之间延伸； 一个用于供应减压的减压源；以及 一个真空歧管，该真空歧管具有一个管状体，该管状体在流体连接至该减压源的一个近端与具有用于将该减压通过皮肤组织递送至邻近该软骨的第二面的缺损处的至少一个孔口的一个远端之间延伸，以便从邻近通过该软骨和这一缺损的第一面的流体递送歧管抽吸该治疗溶液。
21.如权利要求20所述的系统，其中该缺损是该软骨的缺失部分。
22.如权利要求21所述的系统，进一步包括一个模，该模被配置为提供用于该软骨的缺失部分形成的结构。
23.如权利要求22所述的系统,其中该模包括一个支架。·
24.如权利要求22所述的系统，其中该模是三维多孔结构。
25.如权利要求22所述的系统，该软骨的缺失部分是耳的缺失部分，并且该模被成形为像该耳的该缺失部分。
26.如权利要求22所述的系统，其中该流体递送歧管的远端流体连接至邻近该软骨的第一面的该模的第一面，并且该真空歧管的远端流体连接至邻近皮肤组织的该模的第二面。
27.如权利要求22所述的系统，该软骨的缺失部分是鼻的缺失部分，并且该模被成形为像该鼻的该缺失部分。
28.一种用于刺激在第一组织部位中的缺损处的软骨形成的方法，该第一组织部位具有在一个关节之内的关节面和邻近第二组织部位的相对面，该方法包括: 将具有至少一个孔口的一个流体递送歧管的远端定位在邻近该第一组织部位的关节面的关节之内； 将该流体递送歧管的近端与含有一种治疗溶液的一个流体源连接； 将具有至少一个孔口的一个真空歧管的远端定位在邻近该第一组织部位的相对面的第二组织部位之内； 将该真空歧管的近端与用于将减压递送至该第一组织部位的一个减压源连接； 将该治疗溶液递送至该第一组织部位的关节面；并且 将该减压通过该第二组织部位递送至该第一组织部位，从而从通过该第一组织部位和这一缺损的该流体递送歧管抽吸该治疗溶液。
29.如权利要求28所述的方法，进一步包括在紧靠邻近该第一组织部位的该关节中的软组织中做一个切口，该切口用于将流体递送歧管邻近该缺损和该第一组织部位的关节面而定位。
30.如权利要求28所述的方法，进一步包括在邻近该第一组织部位的相对面的该第二组织部位中钻孔，该孔用于将该真空歧管定位在该第二组织部位中。
31.如权利要求30所述的方法，其中该第二组织部位是股骨。
32.如权利要求30所述的方法，其中该第二组织部位是胫骨。
33.如权利要求28所述的方法，进一步包括将该治疗溶液朝向在该第一组织部位中的缺损递送。
34.如权利要求28所述的方法，进一步包括将该减压朝向在该第一组织部位中的缺损递送。
35.一种用于刺激在软骨中的缺损处的新软骨形成的方法，该软骨具有一个第一面和与邻近覆盖该软骨的皮肤组织的第一面相对的一个第二面，该方法包括: 将具有至少一个孔口的一个流体递送歧管的远端邻近该软骨的第一面而定位； 将该流体递送歧管的近端与含有一种治疗溶液的一个流体源连接； 将具有至少一个孔口的一个真空歧管的远端邻近该软骨的第二面而定位； 将该真空歧管的近端与用于将减压递送至该软骨的第一面的一个减压源连接； 将该治疗溶液递送至该软骨的第一面和该缺损处；并且 将该减压通过该皮肤组织递送至该软骨`的第二面，从而从通过该软骨和这一缺损的该流体递送歧管抽吸该治疗溶液。
36.如权利要求35所述的方法，其中该缺损是该软骨的缺失部分。
37.如权利要求35所述的方法，进一步包括将一个模定位在该软骨上方的步骤，该模用于提供用于新软骨形成的模板。
38.如权利要求37所述的方法,其中该模包括一个支架。
39.如权利要求37所述的方法，该缺损是是耳的缺失部分，并且该模被成形为像该耳的该缺失部分。
40.如权利要求37所述的方法，其中该流体递送歧管的远端流体连接至该模的第一面，并且该真空歧管的远端流体连接至邻近皮肤组织的该模的第二面。
41.如权利要求35所述的方法，其中该治疗溶液包括一种细胞悬浮液。
42.如权利要求35所述的方法，其中该治疗溶液包含蛋白酶抑制剂。
【文档编号】A61L27/38GK103857352SQ201280049540
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年10月12日 优先权日:2011年10月13日
【发明者】马库斯·克里斯蒂安·莱辛, 布莱登·K·梁 申请人:凯希特许有限公司