專利名稱：替換軟骨的柔性植入裝置的錨定系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于外科植入領域，和修復關節(jié)中的透明軟骨或者半月板軟骨的裝置及方法有關，所涉及的關節(jié)包括膝關節(jié)、髖關節(jié)、指關節(jié)、肩關節(jié)等。
背景技術：
。
了解植入裝置及錨定元件的特征和設計的技術人員，能較好地理解本發(fā)明的背景知識及現(xiàn)有技術。因此，以下將通過對若干附圖的說明，使讀者理解在此技術領域使用的各種術語。圖1是一個軟骨替換植入裝置100的透視圖，圖2是其一個透視剖視圖。為了簡明，植入裝置100用一個簡單的平的圓盤來表示，其頂部114包括一個光滑的、濕潤的“關節(jié)面”，該關節(jié)面可被用于替換一個動關節(jié)中的光滑、濕潤的軟骨面。此處的術語“動關節(jié)”指當關節(jié)運動時，兩個或者多個軟骨表面相互壓擠、磨擦、相對滑動。這種關節(jié)可以是大關節(jié)，如髖、膝、肩關節(jié)；也可以是中等大小的關節(jié)，如腕、肘、踝關節(jié)；或者是小關節(jié)，如指關節(jié)。動關節(jié)有時被稱為滑膜關節(jié)，因為這種關節(jié)由滑膜液，一種天然的潤滑劑，保持濕潤和潤滑。植入裝置100的底面，在圖3中用116所指的表面，被稱為“錨定”表面，反映植入裝置應該牢固地“錨定”到一個骨表面的事實。(此處假設一個植入裝置將用于替換“透明”軟骨，這是一種薄膜類軟骨，直接覆蓋到動關節(jié)中的骨表面上。其他類型的植入裝置，例如用于替換半月板軟骨或者盂唇軟骨的植入裝置，將在下面討論。)植入裝置100的錨定表面116將與一個準備好的骨表面直接接觸；軟骨已經(jīng)從該骨表面移去，因為天生的軟骨不能提供一個牢固的 穩(wěn)定的錨定表面。植入裝置100可由3個錨定螺釘130錨定到一個骨骼上，這些錨定螺釘圍繞植入裝置100的外輪圈112 (或者外圍邊緣，或者其他類似的部位)間隔布置。在手術之后，骨和/或者瘢痕組織將成長為一層多孔的網(wǎng)狀物質(zhì)或者相似的物質(zhì)，覆蓋到錨定表面上，進一步增加把植入裝置錨定到骨骼上的的強度和耐久性。在圖1-3中，植入裝置100被顯示為一個簡單的扁平的圓形，像薄煎餅或者光盤。但這僅僅是為了簡化這些圖，從而使得各種元件和結(jié)構(gòu)能夠表示得更加簡明和清楚。實際上制作這些類型的植入裝置時，將仿效和模仿它們將要替換的軟骨的形狀。圖8和圖9對此給出了例子，在這兩幅圖中，植入裝置200被專門設計用于替換一個膝關節(jié)中的一個“股骨髁”上的軟骨。股骨(髖和膝之間的長骨骼)的下端有兩個大致平行的圓形塊，稱為“轉(zhuǎn)子”，即髁，壓在脛骨平臺的頂部和膝蓋骨的背面。在這兩個髁的每一個上都覆蓋著一層軟骨，這些軟骨經(jīng)常需要手術更換。在以上類型的股骨植入裝置中，一個柔性的錨定索210，具有大致是橢圓或者跑道的形狀(如圖8所示)，將被嵌入到模制的聚合物植入裝置200的外圈里面。最終植入裝置將被模制成一個圓的曲線形(如圖9所示)，與膝關節(jié)中覆蓋在天生的股骨髁上的透明軟骨的形狀十分相像。圖8及圖9顯示了一組縫合線，用編號210、212、214、及216標注，這些縫合線纏繞在柔性錨定索210上，并且從聚合物元件230的表面露出來，聚合物元件230包含著柔性錨定索210。這些縫合線將穿過一組“無結(jié)的縫合錨定元件” 220，下面予以描述。據(jù)以上，可將這種類型的軟骨替換植入裝置的主要錨定元件列出并扼要地總結(jié)，它們包括以下所有元件:
1.一個編織成的或者搓捻成的柔性索140，如圖2和圖5所示，被嵌入到一個增大的聚合物輪圈元件112的里面，該輪圈圍繞著植入裝置100的整個外圈(外周邊緣)，這個增大的輪圈元件112的形狀和尺寸都設計為使其能適合于安置“入座”到一個槽的里面，所述的槽將在一個骨骼的硬表面中用機械加工制成，該骨骼將支撐軟骨替換植入裝置。2.多個“帽狀”裝置142，如在圖2和圖5所示，這些帽狀裝置圍繞植入裝置的外圈，并在該外圈的多處地點與柔性索相連接。這些帽狀裝置被設計成能牢固地扣到已經(jīng)被擰入到一個支撐骨里的骨螺釘?shù)膱A形頭部上面。這種設計將使得骨螺釘能被插入到關節(jié)里面，并且被擰到先導孔中，這些先導孔是在植入裝置100被插入到關節(jié)里面之前，先在骨骼上鉆出的。在骨螺釘被安裝之后，可以(i)通過一個關節(jié)鏡插入管把植入裝置插到關節(jié)里面；(ii)把植入裝置展開或者以其他方式鋪開到其最終的形狀；以及(iii)把植入裝置安置到已經(jīng)安裝好的螺釘?shù)念^部。把帽狀裝置對著螺釘頭用力壓下，直到它們扣到螺釘頭上，從而通過錨定螺釘把柔性植入裝置連接到骨骼上。這種逐步的安裝過程，使得外科醫(yī)生能簡單方便地，以有條理地一步一步地方式，執(zhí)行每一步操作，從而把每一步驟的困難度降至最低。3.此外，如果需要，可在圍繞著錨定索140或者212模制聚合物元件之前，把多根縫合線纏繞到柔性錨定索140 (如圖2所示)或者212 (如圖8所示)上。這些縫合線的自由端頭將從聚合物植入裝置的外輪圈的多處露出來，這將使外科醫(yī)生能夠使用縫合線為植入裝置創(chuàng)造出更多的錨定點，這樣的錨定點要么使用硬的骨表面，要么利用附近的軟組織(例如肌腱或者韌帶，它們形成了圍繞著動關節(jié)的膠囊形的腔；這種關節(jié)周圍的囊包容著滑膜液并且使其能連續(xù)地潤滑動關節(jié)里的軟骨)。4.如圖9所示，從聚合 物植入裝置200的外輪圈露出的縫合線214及216的自由端頭，能夠穿過無結(jié)的縫合錨定元件。無結(jié)縫合錨定元件有很多種，包括帶有棘輪(防止倒退的)機構(gòu)的錨定元件，這使得外科醫(yī)生能把縫合線繃緊到期望的程度，并防止縫合線沿著帶有棘輪錨定元件向反方向運動，退向植入裝置。帶有棘輪(防止倒退的)機構(gòu)的無結(jié)錨定元件能夠改善這些類型的植入裝置的安裝，如下所述。相應地，既然已經(jīng)介紹了這些錨定元件的基本設計、布置、和相互作用，讀者就能較好地分析和理解這一外科專門領域的術語和現(xiàn)有技術。更多關于透明軟骨，及替換受損的或者有病的透明軟骨的外科植入裝置的背景知識可以從其他來源獲得，包括若干由本發(fā)明專利申請人所提交的并且公開的美國專利申請，其中有美國專利申請11/390539 (①“具有3維纖維陣列增強水凝膠的用于替換透明軟骨的植入裝置”)、11/105677 (②“具有帶電的表面及改進了的錨定裝置的用于替換透明軟骨的水凝膠植入裝置”)、和10/071930 (③“具有軟承載面和柔性錨定裝置的軟骨修復植入裝置”)。半月板軟骨(膝關節(jié)中)及盂唇軟骨(髖關節(jié)及肩關節(jié)中)可利用此處所述類型的植入裝置進行替換或修復。簡要地說，和透明軟骨相比，半月板軟骨及盂唇軟骨有較厚的橫截面，而且它們連接到軟組織(例如肌腱及韌帶)，而不是骨表面上的一薄層涂層。因此半月板軟骨及盂唇軟骨是可用一種被稱為“纖維軟骨”的特殊類型軟骨制造，這種纖維軟骨含有大量的非常長的和強有力的膠原蛋白束(在所有較高等的動物的體內(nèi)的一種纖維蛋白，其作用是把基本上所有的結(jié)締組織結(jié)合在一起)。半月板軟骨和盂唇軟骨在很多方面都很相似，甚至盂唇軟骨經(jīng)常被當作為是半月板軟骨的一個子類型。本文也采用這個慣例，任何提到半月板軟骨(或者半月板植入裝置)的敘述，都等效地適用于盂唇軟骨(或者盂唇植入裝置)。本文討論的軟骨及植入裝置不包括:
(I)椎間盤軟骨，雖然椎間盤也是用軟骨制作，但是多個椎間盤有不相同類型的結(jié)構(gòu)及錨定裝置，其錨定裝置的作用是用來防止滑動或者剪切運動，而不是使這些運動得以實現(xiàn)，因為相鄰脊椎骨之間的滑動可能嚴重地傷害甚至切斷脊髓。(2)其他的“非動關節(jié)”軟骨，例如鼻子、耳朵、和氣管的軟骨。椎間盤軟骨及鼻子、耳朵、和氣管的軟骨，不需要承受那些施加到動關節(jié)上的載荷和應力，用于替換這些類型的軟骨的植入裝置可以不需要本發(fā)明公開的錨定系統(tǒng)。所有本發(fā)明感興趣的植入裝置都應該設計成具有充分的柔順性，達到能把這些植入裝置中的任意一個，通過關節(jié)鏡插入管插入到要被修復的關節(jié)里的程度。就大多數(shù)植入裝置而言，這涉及到把植入裝置卷成或者用別的方法處理成一個大致的圓筒形(或者弧形)，其直徑(或者寬度)足夠小，使其能通過一個插入管。對充分柔順性的要求將在下面更詳細地敘述。手術這個術語也需要解釋一下:當一個熟練的醫(yī)務工作者使用刀、鋸、燒灼器械或者相似的器械切割、改變、處理人或者動物(獸醫(yī)外科)的凝聚組織時，則手術發(fā)生。相關的術語，例如外科手術的及外科醫(yī)生，也使用這個定義。僅僅處理流體(可以包括細胞懸浮液)的裝置及程序不被視為“手術”。相應地，本發(fā)明的目的之一是改進柔性外科植入裝置的設計和結(jié)構(gòu)，所述柔性外科植入裝置適用于動關節(jié)(也稱滑膜關節(jié))的透明軟骨和/或者半月板軟骨的關節(jié)鏡修復。本發(fā)明的另一個目的是為柔性植入裝置提供改進了的裝置、組合體、及方法，以實現(xiàn)穩(wěn)定的手術連接及錨定。所述的柔性植入裝置包括那些用于替換受傷或者生病的透明和/或者半月板軟骨的柔性植入裝置。本發(fā)明的另一個目的是改進能把柔性植入裝置穩(wěn)定地并且可靠地手術錨定到硬骨表面上的裝置、組合體、及方法，以替換受傷的或者生病的軟骨哺乳動物關節(jié)，包括承載關節(jié)，例如膝關節(jié)及髖關節(jié)。本發(fā)明的另一個目的是改進用于錨定柔性外科植入裝置的裝置、組合體、及方法，所述的柔性植入裝置是那些是適用于修復或替換膝、髖、及肩關節(jié)中的損壞了的半月板軟骨或者盂唇軟骨的柔性外科植入裝置。本發(fā)明的另一個目的是提供改善柔性外科植入裝置的錨定的裝置，所述的柔性植入裝置包括能促進組織向其內(nèi)部生長的錨定表面，采用下面兩個技術:(i)從這些植入裝置露出的縫合線，(ii)無結(jié)的棘輪(防止倒退的)縫合錨定元件。本發(fā)明的 另一個目的是提供方法和裝置，使外科醫(yī)生能夠以分階段地、按次序地、且可控制地方式拉緊和繃緊多根錨定線的每一根，這些錨定線是從圍繞著一個軟骨替換植入裝置的邊緣分布的不同位置露出來的。通過下面對發(fā)明內(nèi)容、附圖、和具體實施方式
的詳細敘述，本發(fā)明的這些目的及其他目的將會更加清楚。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種用于替換人和其他哺乳動物的動關節(jié)(也稱滑膜關節(jié))里的軟骨的柔性外科植入裝置。在一個優(yōu)選的實施方案中，把一種親水的聚合物，用模型制作成要被替換的軟骨的形狀，該模制聚合物具有一個增大的外圍輪圈，此輪圈被設計成剛好能放入到一個槽里面，這個槽是在一個接受和支撐植入裝置的骨表面上用機械加工(可以是借助模板，計算機化的工具，等。)制作出的。這將創(chuàng)建出一個“座位”結(jié)構(gòu)，以穩(wěn)定植入裝置，使其能夠承受施加到關節(jié)及植入裝置上的壓縮、剪切、及其他作用力，甚至是當?shù)埂⑹鹿?、或者其他時刻的峰值負荷或應力。為了獲得最大的強度、可靠性、和耐久性，可以將一個能承受高拉伸力的柔性錨定元件，例如多股編織或搓捻的線或索，嵌入到植入裝置的增大的外圍輪圈里。把這種類型的柔性元件放置到一個植入裝置的外圍輪圈里能夠使得植入裝置可以被卷曲成圓柱形的、壓縮的、或者相似的形狀，以便微創(chuàng)插入到關節(jié)里，例如通過關節(jié)鏡管。在柔性植入裝置進入到關節(jié)里之后，它將恢復到其正常形狀，并且坐落到準備好的骨表面上，使得柔性索及增大的外輪圈安置到在骨表面準備好的槽里面。錨定元件，例如將要連接到骨螺釘頭部的帽狀裝置，能被連接到柔性索，圍繞著植入裝置的外圍輪圈間隔分布。作為代替的或者附加的措施，一些具有自由端頭的，能夠被固定到骨表面或軟組織上的裝置，例如縫合線，環(huán)扎線，增強性延伸網(wǎng)，或者其他裝置或材料，可以在圍繞著植入裝置的輪圈的多處與柔性錨定索相連接。如果采用縫合線，它們可通過棘輪無結(jié)縫合錨定元件(如下所述)，以使植入裝置能強有力地、牢固地、可靠地錨定到骨骼或者軟組織上。


圖1是一個用于替 換透明軟骨的外科植入裝置的上表面(或者裸露面，或者關節(jié)面)的透視圖，顯示了一個具有一個光滑、潤滑關節(jié)面的柔性的聚合物元件，并且部分地顯示了設置在植入裝置下表面(或者錨定面)的錨定螺釘件。圖2是外科植入裝置的一個透視剖視圖，顯示了一個柔性的穩(wěn)定環(huán)(該環(huán)可用形狀記憶合金或者超彈性材料制作)，嵌入到一個柔性的合成聚合物制的增大的輪圈元件里。螺釘夾持帽(在螺釘安放到支撐骨表面以后，所述的螺釘夾持帽將蓋到錨定螺釘頭上)連接至穩(wěn)定環(huán)上，圍繞植入裝置的周邊間隔分布。圖3是圖2所示的外科植入裝置的錨定面(或者底面，或者相似的術語)的透視圖。圖4是一個錨定螺釘?shù)耐敢晥D，這個螺釘有一個圓形的“帽狀”頭部和一個連接到螺釘頸部的“肩環(huán)”，該肩環(huán)將壓在一個穩(wěn)定墊圈上，后者將壓在一個骨表面上。圖5是一個連接到一個植入裝置的一個穩(wěn)定環(huán)上的螺釘夾持帽的透視圖，這個夾持帽已經(jīng)蓋到一個錨定螺釘?shù)膱A頭上。圖6是一個錨定元件的側(cè)視剖面圖，有著一個中空的大“墊圈”形狀，可以通過螺釘、銷子、黏固劑、等固定到一個支撐骨上。該“錨定墊圈”固定到支撐骨上之后，一個柔性的聚合物植入裝置可以被插入到關節(jié)內(nèi)，植入裝置的增大的輪圈受壓并被壓入到一個已經(jīng)在支撐骨表面用機械加工出骨表面的槽里面。一個連接到錨定墊圈上的圓環(huán)，將幫助柔性的聚合物植入裝置被“按”到骨表面的槽里面，并防止柔性植入裝置以后從槽里退出。為了簡明，圖6僅顯示出了軟骨-替換植入裝置的增大的外圍錨定輪圈112，而沒有顯示出植入裝置的中間聚合物元件。圖7是一個局部剖開的柔性植入裝置的透視圖，一個錨定索嵌入到該柔性植入裝置的外圈里。這種植入裝置不是采用連接到錨定螺釘頭部的帽狀裝置，而是采用有鋸齒形表面的錨定釘，錨定釘可與錨定套相接合，在植入裝置插入到要被修復的關節(jié)之前，錨定套能夠被安置到一個骨表面里。圖8顯示了( i ) 一個錨定索，它可被嵌入到一個外科植入裝置內(nèi)，該植入裝置設計用于替換一個膝關節(jié)中的一個股骨髁的軟骨；(ii) 4股編織縫合線，這些線的中部被間隔地纏繞到錨定索上，因而形成了有自由端頭露出的縫合線，這些縫合線的自由端頭將穿過用于嵌入到硬骨上的棘輪棘爪無結(jié)縫合錨定元件。圖9顯示了圖8所示的同一個錨定索及縫合線，錨定索嵌入到一個聚合物水凝膠元件里，且縫合線的自由端頭露在聚合物元件表面的外面。圖10是一個剖視圖，顯示出上下兩個柔性錨定索，它們被嵌入到一個具有半月板楔的尺寸和形狀的聚合 物片中。該圖顯示出兩根縫合線纏繞到錨定索上，每一根縫合線的兩端都從聚合物片露出來；這使得縫合線的兩端可被用于把半月板植入裝置的外圍表面錨定到形成圍繞著膝關節(jié)并容納滑膜液體的囊的軟組織上。錨定索的兩端被專門設計成連接到脛骨平臺，連接的方式和地點都仿效天然的半月板的情形。
具體實施例的說明
如前所述，圖1-圖3顯示了一個外科植入裝置，用于替換在滑膜關節(jié)(例如膝、肩、髖關節(jié)、等)中的一個尺寸較大的透明軟骨。按比例縮小的，具有同樣結(jié)構(gòu)的，但是具有較小直徑和厚度(并且只有一個或兩個錨定螺釘、銷、或者其他元件，這些元件也可以具有較小的尺寸)的植入裝置也可以被使用，用于替換較小關節(jié)，例如拇指、指、腕關節(jié)，中的透明軟骨。為了方便說明，植入裝置100被顯示成具有一個大致圓的扁平形的形狀。在實際應用中，任何一個該類的被設計適用于大關節(jié)的植入裝置應該有模制成型的關節(jié)面，該關節(jié)面的尺寸和形狀都盡量仿效將被植入裝置所替換的軟骨。這些軟骨表面的尺寸和形狀(例如在膝關節(jié)里、股骨內(nèi)側(cè)髁、外側(cè)髁、脛骨平臺、及膝蓋骨)都是為骨科醫(yī)生所知的。這些植入裝置可以被制造成有各式各樣尺寸和形狀，一個外科醫(yī)生在修復關節(jié)時，將為相應的特定病人，根據(jù)X光或相似的影像，或者根據(jù)對要被修復的關節(jié)的測量，選擇一個或多個具有最優(yōu)尺寸和形狀的植入裝置。在動關節(jié)里，如果一個軟骨受到損傷或者退化，該損傷或退化將在那個軟骨表面生成不規(guī)則的組織。這個不光滑的表面將開始刮擦并損害任何其他與其相互摩擦的軟骨。因此大多數(shù)軟骨修復都很有可能需要至少兩個植入裝置。例如，如果一個股骨髁要被替換，與此受到損傷的股骨髁相互摩擦滑動的脛骨平臺的部分將也有可能需要被替換，在骨科手術中這是常規(guī)的做法；如果把本文所述的植入裝置制成各種各樣尺寸和形狀，將使外科醫(yī)生能根據(jù)任何特定病人的尺寸、重量、和需要，選擇合適的植入裝置，則本文所敘述的植入裝置將很適合那樣的應用?；氐綀D1-3，一個植入裝置100的聚合物元件110可以優(yōu)選地是一個一體的模制元件，以避免和消除任何表面接縫(也可被稱為交界縫、接合縫、裂縫、等)。不然，任何接縫或者接合縫可能成為弱點、應力集中點、和/或者磨損發(fā)生的地點或者起源處。聚合物元件110包括一個增大的外圍輪圈112 (如圖2的橫剖面所示)，一個光滑的，有潤滑的關節(jié)面114 (在被植入到一個哺乳動物的關節(jié)里面之后，該關節(jié)面面將被天然的滑膜液覆蓋和潤滑)，和一個底面或者錨定表面116(如圖3所示)。本文所用的任何涉及方向的術語(例如:上、下、頂、底、在上面，在下面、等)都假設一個骨表面為植入裝置提供一個水平的“平臺”(或者基面、支撐、基礎、等)，并且植入裝置將靠在該水平基面的頂上，植入裝置的錨定表面(底面)靠在骨表面上，關節(jié)面(裸露出的表面)向上。本文感興趣的聚合物類型，可以用所屬技術領域的專業(yè)人員所知的若干模制方法中的任一種方法制造，這些方法采用柔性的但是堅韌而且耐久的親水聚合物，例如一種適當?shù)挠H水聚丙烯腈(PAN)或者聚氨基甲酸脂。諸如聚丙烯腈及聚氨基甲酸脂等術語指的是在這些聚合物分子內(nèi)，創(chuàng)建長的“主干”的化學鍵的類型。通過適當?shù)剡x擇用于創(chuàng)建聚合物的“單體”反應物，眾多類型或者組合的側(cè)基(也被稱為官能團、側(cè)基、或其他術語)中的任一種和/或者反應交聯(lián)基都能被化學鍵合成主干鏈。當單體被互相連接形成一種聚合物的長的“主干”時，單體里的側(cè)基將變成附著到聚合物主干上的側(cè)基。由此，一個屬于某一類的聚合物分子(例如聚丙烯腈、聚氨基甲酸脂等，由“主干”鏈中的鍵合類型所確定)能被創(chuàng)建出具有幾乎是任何預期類型的側(cè)基，將賦予最終的聚合物一組所預期的特性。正是側(cè)基，才能控制聚丙烯腈、聚氨基甲酸脂、或者相似的聚合物將是疏水的還是親水的、柔性的還是剛性的，水分子可滲透的還是不可滲透的。優(yōu)選地，一個這種類型的植入裝置的裸露的關節(jié)面，可以被賦予帶有可控數(shù)量的負電荷。例如通過使關節(jié)面與稀硫酸在一可控制的時間段內(nèi)相接觸，如公開的美國專利申請US 11/105677所述。這 種處理能夠使得聚合物表面具有很接近天然軟骨的負電性。這將改善植入裝置表面和滑膜液的某些類型的帶正電的組成部分之間的化學相互作用。優(yōu)選的，可以利用一個嵌入式柔性的纖維網(wǎng)部件，使一個植入裝置100的聚合物元件Iio的整體(或者其任何一部分)得到增強，只要纖維網(wǎng)部件不裸露出關節(jié)面114，而關節(jié)面應是極其平滑的。另外優(yōu)選地，任何一個這些嵌入式的增強網(wǎng)的一部分可以伸到外圍輪圈112的外面，以增加錨定的手段。作為替代或者附加措施，一些錨定材料的組成部分(例如縫合線、金屬線，聚合物平片、或者小孔，等)和/或者一塊或者多塊柔性網(wǎng)狀或者懸垂性材料(簾幕材料)也可以被連接到植入裝置上(例如在位于或者接近錨定螺釘處)。這些措施，可以在植入裝置制造過程中，或者由外科醫(yī)生在植入之前或植入過程中，連接到植入裝置上，以增強植入裝置的錨定強度和穩(wěn)定性。應當注意，在一個聚合物元件內(nèi)部安置一個“不均勻”的輔件，有時能削弱聚合物元件的總體強度。然而，本文所公開的增強輔件，在提供穩(wěn)定和耐久的錨定系統(tǒng)方面，能發(fā)揮出有很高的價值。相應地，本文所提到的任何涉及“增強”元件(或者相關的短語)的敘述，也還用于那樣的嵌入的元件或者連接的元件，它們能達到下列兩類或者其中任一類的結(jié)果或效應:(i)一個更加牢固的元件或者裝配體，例如一個完整的植入裝置裝配體，它包括一個模制的聚合物元件，該元件能承受較高的壓縮，剪切、或者其他應力和負荷；和/或者，
(ii)一個更加牢固、更加可靠、而且更加耐久的錨定到硬骨表面或其他組織的連接。在圖3中，植入裝置100的“底面”(或者“錨定表面”)116被表示成一個平坦的表面。在實際植入裝置中，錨定表面(正常情況下，它將壓在一個其受損軟骨已經(jīng)被移去的骨表面上)最好是具有一個纖維的、多孔的結(jié)構(gòu)，以促進瘢痕和/或者骨組織向著植入表面上的小孔或者網(wǎng)絡里面生長。這將使得一個植入裝置到一個骨骼上(或者其他類型的組織)的錨定更加牢固和穩(wěn)定。有若干方法可在模制聚合物里面創(chuàng)建促進細胞向內(nèi)生長的孔隙。作為替代措施，聚合物元件110的底面115可以被結(jié)合到一層附加的生長-錨固材料上，例如由若干層用生物相容合金制造的非常纖細的而且柔軟的線構(gòu)成的網(wǎng)柵或者網(wǎng)絡層。此外，可以用一種或者多種激素或生長因子涂敷或浸潰一個錨固表面，這些激素和生長因子將使細胞加快生長到該錨定表里面去，以加快手術后的恢復。在一個優(yōu)選的實施方案中，一個穩(wěn)定環(huán)140被嵌入到外圍輪圈112的柔性聚合物元件里面。環(huán)140也可以用多種其他術語稱呼，例如錨定元件、或者錨定環(huán)、或者，當環(huán)140是用一種繩索類材料制成時，它可被稱為索環(huán)、索錨定、錨定索、或者其他相似術語。這里“索”意味著一個用一種多束材料制成的細長的柔性的元件，在大多數(shù)情況下，該材料將是一種柔性金屬，或者合成的聚合物材料，例如“超高分子量聚乙烯”(UHMWPE)。優(yōu)選地環(huán)140可以用一種“形狀記憶”材料或者“超彈性”材料制造。這些術語是材料領域的技術人員所熟悉的，在各種書籍和資料中都有敘述，例如Otsuka和Wayman編輯的書籍《形狀記憶材料》(Shape Memory Materials,劍橋大學出版社，1999)以及從形狀記憶及超彈性技術組織(Shape Memory and Superelastic Technologies,其網(wǎng)站為www.smst.0rg)可獲得的資料。圖1-圖3及圖8-圖9所示類型的植入裝置裝配體，包括一個柔性的穩(wěn)定環(huán)140，該穩(wěn)定環(huán)被嵌入到一個圍繞著一個植入裝置的外圍輪圈112的增大的細長的柔性的聚合物元件里面。所述這種類型的植入裝置裝配體能夠使得一個這種類型的柔性的外科植入裝置被彎曲、卷繞、或者以其他方式折曲(不需要工具，而且應力在允許范圍之內(nèi)，將不會給植入裝置造成持久的損傷)成圓筒形或者扁平形，以便用關節(jié)鏡插入管插入到關節(jié)里面。優(yōu)選地，嵌入的錨定元件`可以被制成具有半圓形或者弓形的橫截面，和金屬卷尺的橫截面相似，如圖6所示的穩(wěn)定環(huán)里所描繪的橫截面。和金屬卷尺一樣，這種類型的橫截面對彎曲能夠有相當大的抵抗力，但是只能是“屈曲”(即彎曲)達到一定點或者一定程度以下。當達到了該點或者該程度時，弓形截面將被壓成平面形，就像一個金屬卷尺縮回到其攜帶盒里面時那樣。當為了方便插入，把一個植入裝置卷曲或者用其他方法壓緊時，在圍繞著植入裝置的輪圈的一個或者多個位置發(fā)生這種壓平變形之后，穩(wěn)定環(huán)元件對彎曲幾乎沒有抵抗力，因此使得一個具有這種類型穩(wěn)定環(huán)的植入裝置，可以通過關節(jié)鏡插入管，被插入到關節(jié)里。一旦植入裝置在關節(jié)里面，它將能夠松弛恢復到其制造的尺寸。當此發(fā)生時，穩(wěn)定環(huán)將重新恢復其原始的弓形橫截面，從而使得穩(wěn)定環(huán)的剛性，以一種使得它能夠增強或者加強一個軟骨替換植入裝置的方式，變得更好。不論采用哪一種特定的方法，由形狀記憶合金或者超彈性材料制成的穩(wěn)定環(huán)都能發(fā)揮其增強作用。就一個其輪圈具有這種類型的嵌入環(huán)的植入裝置而言，一旦這種植入裝置的輪圈安置到一個槽里，穩(wěn)定環(huán)就將發(fā)揮出它的增強作用。所述的槽是用機械加工(由外科醫(yī)生，借助模板，計算機引導工具，等)在一個將要支撐植入裝置的骨表面里面制成的。在一個優(yōu)選的應用實例中，穩(wěn)定環(huán)140上可以配置一些把植入裝置緊固到錨定元件上的器件，例如骨螺釘。作為替換或者附加手段，在植入裝置的周邊可以直接地或者間接地配置其他錨定器件?？梢圆捎枚喾N手段，包括用釘子、縫合線、螺釘、等，把這些錨定器件緊固到骨骼或者軟組織上。在附圖所示的應用實例中，在植入裝置被插入到關節(jié)里之前，三個錨定螺釘130將被安放到支撐骨骼里。可以借助先導孔安裝這些螺釘，這些先導孔鉆在一個其軟骨已經(jīng)移去的骨表面里，鉆孔時采用模板或者計算機化的引導工具，以確定準確的位置和角度。如圖4所示，每個骨螺釘130的螺紋132 (在柱133上)都將有適合于骨錨定的大小和間距，并且每一個螺釘頭部都將有圓形的外形，允許帽狀裝置142 (用于連接到穩(wěn)定環(huán)140上)被壓緊配合到每個螺釘頭上。在每個螺釘頭部134可以配置扭轉(zhuǎn)擰緊結(jié)構(gòu)(例如圖4所示的六角形插孔)，使得外科醫(yī)生能把每一個骨螺釘130擰緊到骨骼里面，達到一個預期的深度。優(yōu)選地，圍繞著每一個螺釘130的“頸部”可以配置一個增大的“肩環(huán)” 138 (或者墊圈，或者其他相似的元件)。優(yōu)選地，肩環(huán)138可以直接壓在骨表面上；或者,肩環(huán)138也可以安置在一個適配的墊圈元件139里面。如果采用一個適配的墊圈元件139，肩環(huán)138的底面優(yōu)選地應該具有一定斜度的、角度、或者弧度的表面，而不是一個完全平面圓盤形的外圈。而且在適配墊圈元件內(nèi)部的“座面”應當有一個相匹配的有斜度的或者弧形的表面。這將使螺釘130在因為把螺釘孔鉆進一個骨表面時，在鉆孔處沒有準確地垂直于骨表面，從而導致出現(xiàn)輕微的軸線不重合度的情況下，也能更穩(wěn)定和牢固地坐在墊圈元件139里面。圖5詳細地描繪出了，通過采用適當?shù)难b置，例如一個可以被彎曲成一個圍繞著環(huán)140的環(huán)圈形結(jié)構(gòu)的突起片(或者指狀物，綁帶，或者相似的裝置)，每一個帽狀裝置142都可以被緊固到穩(wěn)定環(huán)140上。圍繞著穩(wěn)定環(huán)140的長度，在每一個間隔分布的連接位置，都可以配置一個“連接制動器” 146 (如圖2所示)。在這種背景下“連接制動器”可以是一個局部的彎曲 段，一個鉆出的孔，一個焊接的或者皺褶的元件，或者任何其他器件或元件,當這些元件被嵌入到一個聚合物元件之內(nèi)時,它們能防止環(huán)圈形結(jié)構(gòu)144 (或者相似元件)沿著一個錨定輪圈140的長度方向滑動、滑脫、或者發(fā)生其他形式的位移。優(yōu)選地，連接制動器146可以使用一個“彎曲段”確定連接位置(即一個地點，在該處在一個帽狀裝置142上的環(huán)圈144，纏繞到錨定輪圈140上)，使其更加接近將要支撐植入裝置的骨表面。優(yōu)選地，可以給穩(wěn)定環(huán)140配置一個閉合套管149 (如圖2所示)把穩(wěn)定環(huán)的兩端緊握在一起。通過褶皺、鉚釘、套管149內(nèi)部的卡圈、或者其他措施，這種類型的閉合套管能夠被牢固地連接到一根線、一根纜索、或者其他元件的兩端。通常，形狀記憶合金及超彈性材料不是很適于焊接，并且施加到它們上的應力類型經(jīng)常集中在任何連接點或交界點處，經(jīng)常使得粘結(jié)劑或者環(huán)氧樹脂變得不可靠，而且很容易失效。因此必須采用其他措施，使得穩(wěn)定環(huán)兩端互相牢固地連接，例如一個皺褶的閉合套管，它可以緊緊地抓住環(huán)的兩端。另一個手段是采用一種“鑰匙圈”的接合，這時穩(wěn)定環(huán)140的兩端互相重疊一段距離。由于環(huán)的兩端都將被嵌入到一個堅韌的及耐久的聚合物里面(如果愿意優(yōu)選地，可以用一個金屬的或者其他的套管，圍繞著緊密地包裹和/或者纏繞在任何一個這種重疊部分的至少一段)，至少在某些設計中，特別是非圓形的設計中，這種接合方法很可能是有用的。任何一個這種接合處都最好安排在一個在植入過程的插入階段，不會承受高的與彎曲相關的應力的部位。作為一種替換的優(yōu)選方案，在穩(wěn)定環(huán)的兩個端頭之間，可以留出一段間隙。由于環(huán)的本質(zhì)及目的僅僅是為植入裝置提供穩(wěn)定作用，也就沒有特別要求，要求在所有情況下，穩(wěn)定環(huán)都要圍繞著植入裝置的整個外圍輪圈延伸。在一個植入裝置的增大的外圍輪圈安放到坐落一個適配的槽或者溝里面后，環(huán)就發(fā)揮其穩(wěn)定作用，所述的槽或者溝是在一個支撐骨的表面里用機械加工制成的。例如，每一個股骨髁的植入裝置都可以配置一個增大的外圍輪圈，用聚合物材料模制的，它將包含有嵌入的穩(wěn)定片段，主要地圍繞著植入裝置的“曲線端”分布，而植入裝置外圍邊緣的側(cè)邊部分(內(nèi)側(cè)和外側(cè))可能包含有一些穩(wěn)定片段，它們有足夠的長度，能夠在這些片段的端頭或者接近端頭處，提供牢固的錨定連接，但是它們不用構(gòu)成一個圍繞并包圍著植入裝置的完整的環(huán)。可以用本領域的當前技術方法制作這些植入裝置。例如，如果一個植入裝置的穩(wěn)定環(huán)有帽狀裝置與其連接，則一個模具腔就可能包括一個(或者有一個與之相互作用的)器件(通常被成為“夾具”)，這個器件將具有同樣數(shù)目的圓形螺釘頭，相對于模具腔里增大的輪圈空缺處，按同樣的空間關系布置。不同類型和尺寸的植入裝置的最優(yōu)化設計也相應地有不同。例如手指和拇指關節(jié)都很小，并且不需要承受如施加到膝關節(jié)上的那樣大的負荷和應力；相應地修復手指和拇指關節(jié)的植入裝置能夠完全依靠圍繞著一個外圍錨定索包裹(包扎，纏繞)的縫合線，該縫合線從模制的聚合物元件的外緣伸出。相反，修復膝關節(jié)中的股骨髁或者脛骨的植入裝置將需要承受很大的負荷及應力，因此可以采用骨螺釘和縫合線的組合。此外，如本文所公開的，為了給一個植入裝置的增大的輪圈部分提供“座位”，使其安置在一個在骨表面里用機械加工的出槽或者溝里，根據(jù)這些槽或者溝的深度及形狀，在某些情況下，取消附 加的錨定元件，而依靠一個其他錨定措施的組合是更可取的。例如:(I)骨粘固劑；(2) —根或多根縫合線，它們可被牢固地連接到一個崁入到一個植入裝置的聚合物輪圈里面的柔性的錨定索上；和/或者，(3)使增大的輪圈元件“就座”到一個用機械加工在支撐骨表面制出的適配的槽、溝、或者相似結(jié)構(gòu)。這種方法能夠提供的牢固和穩(wěn)定的程度，可以通過采用多種方法和器件予以增強，例如通過以下任何一種或多種方法:(I)創(chuàng)造一個骨槽，使其朝著植入裝置的中心有輕微的角度，以在植入裝置和骨槽之間，創(chuàng)造出一個便捷型的配合；(2)采用一種能膨脹的材料，一個粗糙的外表面，和/或者相似的手段，創(chuàng)造出一個植入裝置的輪圈，它能更牢固地抓住骨槽；(3)采用機械拉緊或者收緊措施、變暖時稍微收縮的形狀記憶合金元件、或者相似的措施，以加強輪圈對支撐骨表面里的槽或者溝的內(nèi)壁或者表面的抓緊作用；和(4)采用其他連接措施，包括能粘接到多種聚合物上的骨粘固劑，和/或者其他能被外露在一個植入裝置的錨定表面上的多孔材料(例如網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物)。在另一個優(yōu)選的實施方案中，可以給一個穩(wěn)定環(huán)配置一個或多個伸出到一個植入裝置的柔性聚合物元件之外的片段，凸起，或者其他結(jié)構(gòu)或者表面(包括小孔、網(wǎng)狀材料、等)。這樣就能夠允許采用縫合線，釘子，骨粘合劑，或者其他措施，把植入裝置緊固到支撐骨上。在另一個優(yōu)選的實施方案中，一個不包含柔性聚合物元件的第一錨定元件，通過采用例如骨螺釘、釘子、縫合線等方法，能夠被牢固地固定到一個準備好了的骨表面上。為了給外科醫(yī)生提供一個最優(yōu)的工作空間，在柔性聚合物植入裝置被插入到要被修復的關節(jié)里面之前，初始的錨定過程能夠先被執(zhí)行和完成。在初始的錨定過程完成之后，柔性聚合物植入裝置就可以被插入到關節(jié)里面，要么(I)直接被連接到第一鉚釘元件上；要么(2)以一種利用錨定元件、為整個裝配體提供更大的強度和穩(wěn)定性的方式，緊固到位。這種方法被描繪在圖6，該圖顯示了與前面已經(jīng)述及的相同類型的植入裝置100，具有以個增大的輪圈112，一個用形狀記憶合金材料制造的穩(wěn)定環(huán)141被崁入到輪圈112的里面。穩(wěn)定環(huán)141具有弧形的橫截面，和金屬卷尺的橫截面類似。這能使得:(1)穩(wěn)定環(huán)，在幾乎沒有阻力或者完全沒有阻力的情況下，能夠被折曲成壓緊的或者狹長的插入形狀，和金屬卷尺縮回到其攜帶盒的情況類似；(2)在增強環(huán)恢復到其無應力的具有弧形橫截面的制造形狀之后，為一個植入裝置提供相當大的增強作用。在透明軟骨被從一個骨表面90移去之后，并且在一個槽92 (其尺寸和形狀都是以容納植入裝置100的輪圈為目的而確定的)已經(jīng)被用機械加工的方法，在固表面90里制成之后，一個能被稱為“錨定子裝配體”的外科植入裝置160，沿著機械加工出的槽92的內(nèi)邊緣，被牢固地連接到骨表面90上。錨定子裝配體160包括一個“槽的輔助元件” 162，它將有效地幫助把一個柔性的軟骨替換植入裝置的增大的輪圈112鎖住。優(yōu)選地，槽輔助元件162可以包括一個內(nèi)部的穩(wěn)定環(huán)164，該環(huán)用形狀記憶合金、超彈性、或者其他類似材料制造，并被崁入到環(huán)形的槽輔助元件162里面。借助于一個錨定盤166，錨定子裝配體160能夠被牢固地連接到骨骼90上；通過采用多種錨定器件168 (例如:螺釘、銷子、釘子、等)，該錨定盤將被連接到骨骼上。錨定盤166最好是呈大尺寸的墊圈形狀，其中心部敞開；相應地在權(quán)利要求中它被稱為一個“墊圈元件”。其中空部將允許骨組織或者瘢痕組織直接地生長到一個在柔性聚合物植入裝置的錨定側(cè)的“向內(nèi)生長的表面”里(如前所述)。為了方便說明，圖6中所示的元件都是簡化了的；例如，對一個實際的植入裝置的聚合物元件任何磨損和損害 都盡量予以縮小，錨定螺釘或者銷子168都是埋頭式地安裝到錨定盤166里或者骨表面里，并且錨定盤166可以具有是斜角的，有錐度的或者圓形的內(nèi)邊緣(或者，它能夠被埋頭式地安裝到一個用機械加工在支撐骨里制造出的槽里面，從而使得錨定盤166的上邊緣和準備好了的骨槽相平齊)。此外，雖然如圖6所示，錨定子裝配體160是部分地安置在骨槽92里，它也能夠被安置在骨槽之外。在錨定子裝配體160被完全地錨定到骨骼上之后，一個柔性的聚合物植入裝置(如圖1-3所示)將被安置到其上面并且與之連接(為了方便對錨定機構(gòu)的說明，在圖6中，沒有顯示出跨越植入裝置中心部的柔性的聚合物盤)。優(yōu)選地，可以采用一種“按撳環(huán)”式的連接機構(gòu)，因為包圍著穩(wěn)定環(huán)141的管型的聚合物輪圈112將是柔性的。作為一種替換方式，一種部分含水的聚合物，也能夠被采用來制作植入裝置的輪圈112，這種聚合物當它充分含水時將膨脹到較大的尺寸。優(yōu)選地，骨粘合劑或者骨再生材料也能夠被采用，以幫助確保植入裝置的輪圈112被牢固地錨定到已經(jīng)用機械加工在骨表面90里制造出的槽92里。相應地，圖6僅僅描繪出了多種機械設計方案之中的一種，這些設計方案能夠利用下述組合:(i) 一個錨定子裝配體，它可以成被牢固地和永久地直接錨定到一個準備好了的骨表面，這樣的錨定在實施的工作空間具備時即可操作(例如:在柔性的聚合物植入裝置被插入關節(jié)里之前，借助一根插管)。(ii) 一個柔性的聚合物元件，它將被連接到錨定子裝配體上，采用的連接方式以利用該已經(jīng)被安裝好的錨定子裝配體，提供一個方便和實用的連接機構(gòu)為準，從而為柔性聚合物元件提供一個更強壯和穩(wěn)定的安裝系統(tǒng)。在考慮本文所公開的技術和裝置時，也應當注意到能夠被這些植入裝置使用的錨定器件能夠采用下述組合:(i)永久的和非吸收的元件，和(ii)可吸收的縫合線或者其他錨定器件，它們能被設計成在骨或者瘢痕組織向多孔的植入裝置的錨定表面里面生長的過程中，能被體液逐漸溶解，從而提供永久的錨定。搓捻的或者編織的錨定索
如上所述，一個崁入到一個軟骨替換植入裝置的模制的聚合物元件的外圍周邊輪圈里的錨定元件，能夠用柔性索制造，該錨定索用若干股相對較小直徑的線，搓捻在一起或者編織在一起而制成。這種類型 的搓捻的或者編織的索將具有不規(guī)則的表面，而不是那種在擠壓成形的金屬線，或者“單絲”聚合物線(如釣魚線)上所能見到的光滑的表面。這種不規(guī)則表面將使得一個圍繞著一個搓捻的或者編織的索的模制的聚合物元件能夠更堅固地和可靠地“抓住”索的表面，從而能夠幫助防止聚合物元件沿著索的長度方向打滑，滑動或者發(fā)生其他形式的位移。這個因素將被反映成一個較高的“拔出強度”，這個術語是一個測試指標，指出把一個內(nèi)部元件從其周圍的材料中拔出時所需的拉力有多大。搓捻的或者編織的錨定索可以用下述材料制造:
(i)一種生物相容的合金，例如不銹鋼線，或者任何各種各樣的其他已知的有充分的柔性、呈細線形的合金；
(ii)一種高強度聚合物，例如“高分子量聚乙烯”(UHMWPE)，它比相同直徑的鋼線有更高的強度；或者
(iii)一種金屬線和聚合物線的組合，選擇時以提供一個最優(yōu)的剛度及變形性能水平為準，供一個具有已知的特定的尺寸的特殊類型的植入裝置使用。采用任何合適的方法，例如點焊、摺皺的套管(例如圖2所示的149 )、等，可以將搓捻的或者編織的錨定索的兩端牢固地相互連接在一起。對于本發(fā)明而言，所選用的連接方法不是至關緊要的，因為錨定索將被崁入到模制的聚合物元件里面。這種多股的索190被描繪在圖7中，該圖繪出了一個植入裝置180 (簡化為一個扁平的圓盤狀，以便于說明)，它有一個模制的聚合物元件182，該元件有一個光滑的可濕潤的關節(jié)面184和一個錨定表面186，該錨定表面配置有多孔的網(wǎng)狀層或者相似的層188，促進組織向其內(nèi)部生長，使其獲得更加強固的長期錨定。圖7也顯示了一個錨定樁192，它被連接到柔性索190上。錨定樁192具有配置一個有一組呈鋸齒形的隆起物194的外表面。這將使得錨定樁被壓入到適配的接受器(它們也能被稱為套筒、桶、或者相似的術語)里時，得以鎖定，使其沒有無意中脫落出來的危險。這些接受器可以被安置在在骨骼表面上鉆出來的孔里面，這些孔是在受到損傷的天然的軟骨已經(jīng)從骨骼上被移去，并且在用關節(jié)鏡把植入裝置插入到要被修復的關節(jié)里面之前，在骨表面上鉆出的。優(yōu)選地，可以在錨定接受器的內(nèi)表面配置一組相適配的隆起。作為一種優(yōu)選的替換方案，可以改為采用骨粘合劑，以消除對任何錨定接受器的需要。并且，如果需要，圖7中所顯示的在錨定樁192，能夠被以一種不同類型的有紋理的表面代替，只要該有紋理的表面比采用一個平坦光滑的表面，能提供的更好附著即可。在一個大型的植入裝置里，例如用于修復膝關節(jié)或者髖關節(jié)的植入裝置里，在圍繞著或者接近植入裝置180的外輪圈的適當?shù)奈恢茫鄠€錨定樁可以被連接到錨定索190上。在小型的植入裝置里，例如用于修復手指或者拇指關節(jié)的“鈕扣”植入裝置里，可以采用一個單個的錨定樁(或者錨定螺釘，如前所述)。帶棘輪棘爪的無結(jié)的縫合錨定元件
如上所述，一種能夠應用于本發(fā)明所公開的植入裝置采用的錨定方法，涉及到一種多股的縫合線，它們(i)圍繞著一個崁入的錨定索纏繞，而且(ii)從植入裝置的模制的聚合物元件的外輪圈露出。這些類型的縫合線能夠被連接到并固定到硬的骨骼上或者軟組織上，比如采用整形外科醫(yī)生熟知的器械，被稱為“無結(jié)的縫合錨定元件”。這些元件包括，例如，Tornier公司出售的ΡΙΤ0Ν 錨定兀件；Arthrocare公司出售的Magnum 及TwinLock 錨定兀件；Core Essence Orthopedics公司出售的TAC-Tite 錨定兀件；Synthes公司出售的Anspach Knotless Anchors 錨定元件。在眾多的美國專利和申請中，公開了多種多樣的設計，例如 US 6, 540, 770 (Tornier et al 2003)、US 7, 572, 283 (Meridew 2009)、及US 6, 520, 980 ； US 6, 585, 730 ； US 7，682，374 ;及 US 7,637,926 (Foerster et al)。此外，美國專利申請US 2010/0063542和2010/0121348 (申請人都是Van DerBurg et al)公開了一種無結(jié)的縫合錨定元件，它包括一個棘輪棘爪機構(gòu)。這種機構(gòu)將允許一個外科醫(yī)生，使用適當?shù)墓ぞ撸珀P節(jié)鏡鉗子，向一個方向拉緊縫合線，直到縫合線的張緊力達到預期的水平(即拉伸力，也稱為拉緊度、繃緊度、或者相似術語)。當外科醫(yī)生放松縫合線時，錨定裝置中的棘爪機構(gòu)將阻止縫合線向反方向(即向著植入裝置的方向)被拉回去。對安裝和錨定一個具有多個錨定或者增強線的植入裝置，棘輪棘爪型的縫合錨定裝置可以起到很大的用處，因為它們允許一個外科醫(yī)生從頭到尾地進行下述步驟的每一
少:
(1)可以以所有的縫合線的每一根線作為“開始”，并且被連接到一個已適當安置好的錨定裝置上；
(2)所有的縫合線的每一根線都能被安置到妥善的狀態(tài)，這指的是在外科醫(yī)生試圖保證將植入裝置放置到適當?shù)奈恢脮r，這些縫合線被拉緊到一個適中的非最終的張緊水平，而且所有的縫合線，作為一個整體，給植入裝置在各個方向施加一個平衡的均勻分布的作用力。(3)在所有的縫合線都被安置到妥善的狀態(tài)之后，并且也確認了植入裝置已經(jīng)被放置到適當?shù)奈恢弥螅湍軌虬阉械目p合線的每一根線拉緊，使它們達到預期的和最終的張緊水平。錨定半月板植入裝置的柔性索
圖10描繪了一個半月板植入裝置900，其形狀能夠被稱之為弧形(或者“弓形”)楔(楔形物)，有點像一個橘子瓣，或者其他柑橘類水果的一個瓣。不論天然的半月板塊是在膝關節(jié)的內(nèi)側(cè)還是外側(cè)，它都有三個重要的表面，如圖10所示；
(i) 一個上關節(jié)面902，它是光滑的和有“潤滑”的，并且可以壓到并且連接到一個股骨髁的圓形底面。(ii) 一個外圍邊緣表面904，一般具有垂直的圓柱形的形狀，它不和軟骨連接，而是與那些構(gòu)成一個“膝關節(jié)囊”的組織(即，腱、韌帶、膜包圍并容納滑膜液，它們潤滑一個膝關節(jié))相連接；和，
(iii)一個光滑的有潤滑的下表面906，它大致是平面形的，靠在脛骨坪的一個上表面上并在其上滑動。這個下表面被一個第一弓形內(nèi)邊緣、一個第二弓形外圍邊緣、以及位于所述的第一和第二個弓形邊緣相交之處的兩個相對的尖端908和909所包圍和限定。相應地，可以通過兩個不同的細長的柔性的增強元件(在圖10中它們用串珠狀的線表示)半月板植入裝置900被錨定，從而得到穩(wěn)定和增強。增強元件922可以位于沿著或者接近半月板楔900的“下面的”外圍邊緣920，增強元件932被布置在沿著或者接近半月板楔900的“上”外圍邊緣930。為了方便說明，兩個增強元件922 (下面的)和932 (上面的)都被顯示為伸展到柔性聚合物材料的兩個相對的尖端908和909以外。在實際應用中，上下兩個增強元件922和932，或者其中之一，都很可能，在每一端，被連接到一個插座型的裝置上，該插座型裝置直接地和半月板楔的兩個尖端908及909相連接(或者被布置到和兩個尖端緊密鄰接的位置)。這種類型的錨定元件能夠被安裝到已經(jīng)在頸骨坪上鉆出的小孔里。和采用單個螺釘或者銷子而獲得的錨定界面相比，該方式提供一個更大的，分布更廣的，因而也就有更高強度錨定界面。此外，有可能但并非必要:在所有情況下，都沿著一個半月板的上下兩個外圍邊緣，配置兩個不同的增強元件。例如，如果整個聚合物元件被一個纖維網(wǎng)狀元件增強，則該增強網(wǎng)元件消除了對沿著半月板楔的上外圍邊緣的第二個細長的增強元件的需要。據(jù)以上，本發(fā)明提供了一種新的具有實用價值的用于替換或修復軟骨的外科植入裝置。雖然已經(jīng)通過舉例，參 考一些特定的實施方案，對本發(fā)明作了說明和敘述，但是很明顯，對本領域的技術人員而言，對所說明的例子進行多種多樣的修改、變化、等同處理是可能的。任何直接從本發(fā)明所述或能推導出的，并且沒有偏離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的變化，都是被本發(fā)明的范圍所覆蓋的。
權(quán)利要求
1.一種用于修復哺乳類動物動關節(jié)中受到損傷的透明軟骨或者纖維軟骨的植入裝置，包括一個部件，該部件包括: a.至少一個光滑的有潤滑的關節(jié)面； b.至少一個外圍邊緣，包括一個嵌入到此邊緣的細長的增強元件；和， c.多個與該細長的增強元件相連接的組織錨定元件。
2.權(quán)利要求1所述的植入裝置，其特征在于:該植入裝置用于替換透明軟骨，有一個完全被連續(xù)的外圍邊緣包圍的骨錨定表面，并且嵌入到所述的連續(xù)外圍邊緣上的所述的細長增強元件是一個單一的連續(xù)的增強元件，該增強元件圍繞著所述的外圍邊緣充分地伸展。
3.權(quán)利要求1所述的植入裝置，其特征在于:至少部分所述的組織錨定元件選取自下面 組元件，包括: a.突起元件，它將伸到一個骨頭表面上準備好的孔中； b.能被牢固地固定到一個骨螺釘?shù)念^部的元件； c.帶有端頭的線束，它們從一個模制的聚合物部件伸出； d.帶有端頭的縫合材料，它們從一個模制的聚合物部件伸出； e.增強網(wǎng)，它部分地嵌入到一個模制的聚合物部件里，并且至少在一個位置從所述的模制的聚合物部件伸出；和 f.帶孔的裝置，其上有孔，以容納螺釘或者銷子的柱體。
4.權(quán)利要求2所述的植入裝置，其特征是:所述的嵌入到所述外圍邊緣的細長的增強元 是用從下面一組材料中選出的一種材料制作: a.一種形狀記憶合金，該合金至少具有一項與隨溫度而變化的物理或行為特性； b.一種形狀記憶聚合物，該聚合物至少具有一項隨溫度而變化的物理或行為特性； c.一種超彈性材料； d.一種多股絞線；和 e.一種高強度聚合物。
5.權(quán)利要求2所述的植入裝置，其特征是:所述的植入裝置能夠伸縮和變形到狹長形，不需要工具，也不會受到損傷，狹長形的寬度大約是或者小于植入裝置松弛寬度的75%。
6.權(quán)利要求2所述的植入裝置，其特征是:所述的植入裝置能夠伸縮和變形到圓柱弧形，不需要工具，也不會受到損傷，弧形的相對邊緣有至少70度的角位移。
7.權(quán)利要求2所述的植入裝置，其特征是:所述的植入裝置有足夠的柔順性，可使其被卷成圓柱形，并且可以借助于一個關節(jié)鏡插入管插入到一個動關節(jié)中。
8.權(quán)利要求1所述的植入裝置，其特征是:所述的植入裝置是一種半月板植入裝置，其尺寸和形狀都使所述的裝置適于替換半月板軟骨，并且該植入裝置有一個光滑的有潤滑的下表面，該下表面的尺寸和形狀使所述的植入裝置適于與脛骨平臺相接合， 所述的下表面被第一弓形內(nèi)邊緣、第二弓形外圍邊緣、和第一弓形邊緣和第二弓形邊緣相交處的兩相對端部所包圍和限定， 至少有一個細長的增 強元件嵌入到所述的第二弓形外圍邊緣，所述的細長的增強元件有相對的端部，每一個端部連接到一個錨定元件。
9.權(quán)利要求8所述的半月板植入裝置，還包括: a.一個光滑的有潤滑的上關節(jié)面，其尺寸和形狀都使所述的植入裝置適于在植入后與股骨髁相接合， b.一個弓形的外圍表面，其尺寸和形狀都使所述的植入裝置適于在植入后與膝關節(jié)囊內(nèi)的軟組織相接觸， c.一個弓形的上外圍邊緣，位于所述的上關節(jié)面與所述弓形外圍表面相交處； 其特征是:一個細長的增強元件連接到所述的弓形上邊緣或者嵌入到該弓形上邊緣之內(nèi)，而且多個組織錨定元件連接到所述的細長的增強元件上。
10.權(quán)利要求9所述的半月板植入裝置，其特征是:連接到或者嵌入到所述的弓形上邊緣的所述的細長的增強元件至少有一個端部能直接錨定到骨頭或者軟組織上。
11.權(quán)利要求9所述的半月板植入裝置，其特征是:連接到或者嵌入到所述的弓形上邊緣的所述的細長的增強元件至少有一個端部和所述的細長的下增強元件連接。
12.權(quán)利要求9所述的半月板植入裝置，其特征是:所述的下增強元件和上增強元件中的每一個都是用從下面一組材料中選出的一種材料制作: a.一種形狀記憶合金，該合金至少具有一項隨溫度而變化的物理或行為特性； b.一種形狀記憶聚合物，該聚合物至少具有一項隨溫度而變化的物理或行為特性； c.一種超彈性材料； d.一種多股絞線； e.一種高強度聚合物。
13.權(quán)利要求9所述的半月板植入裝置，其特征是:所述的植入裝置能夠伸縮和變形到狹長形，不需要工具，也不會受到損傷，狹長形的寬度大約是或者小于植入裝置松弛寬度的 75%。
14.一種用于修復滑膜關節(jié)中受到損傷的軟骨的植入裝置，包括: a.至少一個光滑的有潤滑的關節(jié)面； b.至少一個錨定表面，該表面能促進組織生長；并且， c.至少一個外圍錨定邊緣，該錨定邊緣有一個增大輪圈元件，其尺寸和形狀被設計成能與一個容納槽相配，該容納槽是在一個骨骼上用機械加工出的，在植入手術后，該骨骼對植入裝置起支撐作用； 該增大輪圈元件可以被安放到機械加工出的容納槽內(nèi)，以增強錨定的穩(wěn)定性。
15.權(quán)利要求14所述的植入裝置，其特征是:所述的增大輪圈元件包括至少一個嵌入到其中的細長的增強元件，和至少一個連接到所述的細長增強元件的組織錨定元件。
16.權(quán)利要求15所述的植入裝置，其特征是:所述的組織錨定元件選取自下面一組，包括: a.突起元件，它將伸到一個骨頭表面上準備好的孔中； b.能被牢固地固定到一個骨螺釘?shù)念^部的元件； c.一股或者多股線； d.—股或者多股縫合材料； e.增強網(wǎng)，它部分地嵌入到一個模制的聚合物部件里，并且至少在一個位置從所述的模制的聚合物部件伸出；和 f.一個帶孔的裝置，其上有孔。
17.權(quán)利要求15所述的植入裝置，其特征是:嵌入到所述的增大輪圈元件內(nèi)的所述的細長增強元件是用從下面一組材料中選出的一種材料制作: a.一種形狀記憶合金，該合金至少具有一項隨溫度而變化的物理或行為特性； b.一種形狀記憶聚合物，該聚合物至少具有一項隨溫度而變化的物理或行為特性； c.一種超彈性材料； d.一種多股絞線；和， e.一種高強度聚合物。
18.權(quán)利要求14所述的植入裝置，其特征是:所述的植入裝置能夠伸縮和變形到狹長形，不需要工具，也不會受到損傷，狹長形的寬度大約是或者小于植入裝置松弛寬度的75%。
19.權(quán)利要求14所述的植入裝置，其特征是:植入裝置能夠伸縮和變形到圓柱弧形，不需要工具，也不會受到損傷，弧形的相對邊緣有至少70度的角位移。
20.權(quán)利要求14所述的外科植入裝置，其特征是:植入裝置能被卷成圓柱形，并且可以借助于一個關節(jié)鏡插入管插入到一個動關節(jié)中。
21.—種給軟骨替換植入物提供錨定增強的外科植入裝置，包括: a.一個中空的墊圈元件，其特征是所述的墊圈元件的尺寸大小是使墊圈適于牢固地和永久地固定到一個骨表面 ，透明軟骨已經(jīng)從該骨表面移走，并且已經(jīng)在該骨表面上用機械加工出容納軟骨替換植入物的槽；以及， b.一個槽的輔肋元件，該輔肋元件被牢固地固定到所述的墊圈元件上，并且該輔肋元件的尺寸和位置使該輔肋元件適于提供一種增強結(jié)構(gòu)，該增強結(jié)構(gòu)沿著骨表面上槽的內(nèi)邊緣分布，所述的槽是在安放軟骨替換植入體之前，用機械在骨表面加工出的。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于外科替換動關節(jié)里的受損傷的軟骨的柔性的植入裝置的錨定和增強系統(tǒng)。一個柔性的索，例如一個用多根金屬合金線、或者高強度聚合物線、或者用形狀記憶材料或超彈性材料模制的線，搓捻成的或者編織成的索，被崁入到一個用聚合物模制的、圍繞著植入裝置的增大的輪圈或者相似的元件中。對于用于替換透明軟骨的植入裝置而言，增大的輪圈將被安置到一個采用機械加工方法在一個支撐骨表面里制成的槽里面。根據(jù)植入裝置的尺寸和用途的不同，一個或者多個接合元件(例如和骨螺釘頭部配合的帽狀裝置，和/或者圍繞著被崁入的索或者環(huán)纏繞的、并且從模制的聚合物元件露出的縫合線或者環(huán)扎線)將植入裝置牢固地連接到硬的骨骼上和/或者附近的組織上。這樣的植入裝置利用關節(jié)鏡插管使得微創(chuàng)植入成為可能。
文檔編號A61F2/30GK103222903SQ201310011420
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者凱文·A·曼斯曼 申請人:凱文·A·曼斯曼