括軟組 織，如肌腱、骨-肌腱-骨移植物和其他軟組織的植入物進(jìn)行包括與一種或多種清潔劑接觸 的處理過(guò)程(例如，清潔、鈍化、和/或滅菌）時(shí)，在處理過(guò)程的至少一個(gè)或一些部分期間，對(duì) 移植物的損害(特別是對(duì)軟組織的損害)可以通過(guò)將張力施加至植入物(特別是軟組織）降 低。通過(guò)將運(yùn)動(dòng)學(xué)限制，如張力，施加至軟組織，由該處理方法(或它的一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的步 驟）引起的損害可以降低、最小化或排除。此外，將張力施加至軟組織可以改善處理過(guò)程的 有效性和一致性。
[0101] 用于骨和軟組織植入物的常規(guī)的加工方法包括，例如在美國(guó)專利號(hào)：5，333，626、 5,512,662、5,556,428、5,769,893、5,797,871、5,976，104、6,024,735、6,293,970中描述的 那些，其全部通過(guò)引用結(jié)合于此；以及其他的專利和出版物。在常規(guī)的方法中，包括軟組織 的植入物經(jīng)受處理室，而沒(méi)有植入物的張力處理或植入物的運(yùn)動(dòng)學(xué)限制。在這類常規(guī)方法 中，在該方法中的軟組織的定位和定向可以通過(guò)在該過(guò)程中使用的清潔劑、工具和方法改 變。該改變的定位或定向可以導(dǎo)致不同的植入物樣品之間的不一致性，因?yàn)椴煌闹踩胛?樣品可以具有不同的對(duì)清潔劑的暴露（例如，因?yàn)橹丿B的組織或包裹它們周圍的組織）。同 樣，可以發(fā)生不一致的清潔和清潔試劑進(jìn)入單個(gè)組織，因?yàn)榻M織的一個(gè)區(qū)域可以過(guò)度暴露， 因?yàn)樗谕獠?，而組織的另一區(qū)域成團(tuán)狀，捕獲或不恰當(dāng)?shù)叵拗圃趦?nèi)部，接受了少量的對(duì)清 潔劑的暴露。由于與軟組織使用常規(guī)的滅菌方法可以產(chǎn)生的另一問(wèn)題是軟組織可能萎縮， 導(dǎo)致不期望的外觀和結(jié)構(gòu)改變，其可以隨后導(dǎo)致過(guò)多的術(shù)后松弛。而在軟組織處理的另一 關(guān)注是過(guò)多的術(shù)后炎癥。組織炎癥可以通過(guò)不同的清潔劑與血液、脂肪、或軟組織內(nèi)的其他 材料的相互作用引起。例如，過(guò)氧化物與內(nèi)源材料的反應(yīng)可以引起組織膨脹并導(dǎo)致組織損 傷。這些反應(yīng)通常稱為發(fā)泡反應(yīng)，如在過(guò)氧化物局部應(yīng)用至傷口表面所觀察到的。對(duì)愈合過(guò) 程有害的水平的過(guò)氧化物反應(yīng)剩余的副產(chǎn)物最終可以導(dǎo)致術(shù)后炎癥反應(yīng)。當(dāng)組織未被拉伸 時(shí)，（如果在處理期間未被限制）發(fā)泡反應(yīng)可以引起更多傷害，由于泡沫和副產(chǎn)物更有可能 在組織內(nèi)被捕獲。
[0102] 本發(fā)明方法可以降低、最小化或排除一個(gè)或更多前述問(wèn)題。在處理過(guò)程期間，使用 清潔劑通過(guò)將張力施加至包括軟組織的植入物，可以以期望的方式維持軟組織在室中的定 位，并且清潔劑不可能用足夠的力施加以改變定位。因?yàn)榍鍧崉└鶆虿⒏深A(yù)測(cè)地接觸 植入物(特別是軟組織），在不同的植入物之間和單個(gè)植入物內(nèi)具有更好的一致性。軟組織 將具有更小的萎縮傾向，并且因此將具有更小的產(chǎn)生不期望外觀的植入物的可能性。通過(guò) 在處理過(guò)程中將張力施加至軟組織，可以降低來(lái)自內(nèi)部發(fā)泡反應(yīng)的炎癥和損傷，因?yàn)樵诶?伸組織外部存在發(fā)泡反應(yīng)的機(jī)會(huì)更大，而不是保留在組織內(nèi)以引起更多的損傷。另外，在加 工期間施加的張力將保護(hù)移植物免受術(shù)后松弛，在常規(guī)加工期間，術(shù)后松弛可以由移植物 的收縮和萎縮引起。
[0103] 期望提供的用于施加運(yùn)動(dòng)學(xué)限制的設(shè)備具有很少的部件，容易使用并且可以經(jīng)受 遇到化學(xué)藥品和環(huán)境。對(duì)于設(shè)備不期望具有過(guò)量的約束和致動(dòng)的部件。此外，設(shè)備應(yīng)該由能 夠經(jīng)受使用和清潔環(huán)境的材料制造。例如，期望的設(shè)備能夠經(jīng)受具有約120°C(約250°F)的 區(qū)域的溫度的高壓釜中的溫度。在高壓釜中，蒸汽應(yīng)當(dāng)接觸并滅菌設(shè)備的各種部件。因此， 如果設(shè)備具有大量的工件、螺釘、急轉(zhuǎn)彎或小零件，不太肯定該高壓釜可以充分滅菌設(shè)備的 所有的部件，使得它可以再次使用。
[0104] 用于施加運(yùn)動(dòng)學(xué)限制的設(shè)備應(yīng)該設(shè)計(jì)成將大部分或基本上全部的組織暴露于處 理過(guò)程中使用的清潔劑。或在處理過(guò)程中，通常期望使設(shè)備覆蓋大量的組織，或者限制清潔 或漂洗溶液的流。設(shè)備不僅在用于清潔、鈍化、和/或滅菌植入物的過(guò)程中有用，而且也可以 有用并適于在貫穿以下的一個(gè)或多個(gè)步驟中給植入物提供運(yùn)動(dòng)學(xué)限制：回收、加工、包裝、 運(yùn)輸、儲(chǔ)存、植入物的術(shù)前制備、植入物的術(shù)中制備、以及植入物的術(shù)中處理。
[0105] 因此，組織張力應(yīng)該設(shè)計(jì)成在一個(gè)或多個(gè)以下范圍中施加一定量的張力。用于組 織張力裝置(tissue tensioner)的材料應(yīng)該是強(qiáng)勁的、生物惰性的(換言之，它們不與生物 組織相互作用）并且能夠經(jīng)受預(yù)期用于它們的使用和清潔的化學(xué)藥品和溫度環(huán)境。用于組 織張力裝置的合適的材料包括(但不限于)聚合物、陶瓷，和非腐蝕金屬。優(yōu)選的金屬包括不 銹鋼、鈦、和合金，如鎳類合金、或通過(guò)用鎳或鉻鍍鋼獲得的材料。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式 中，張力裝置的所有部分由合適的廉價(jià)滅菌材料，如不銹鋼、或其他常見(jiàn)的金屬板，或塑料 制作，使得張力裝置可以在貫穿加工、包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、和術(shù)前準(zhǔn)備的一個(gè)或多個(gè)步驟中伴 隨移植物。
[0106]當(dāng)將張力施加至牛異種移植肌腱軟組織植入物時(shí)，施加至肌腱的張力的量期望是 約60-75鎊的力之間（約267至約334牛之間）。
[0107] 肌腱是堅(jiān)韌的纖維結(jié)締組織帶，其通常將肌肉連接至骨，并且能夠承受張力。肌腱 與韌帶和筋膜相似，因?yàn)樗鼈兌际怯赡z原制造的，除了韌帶是將一塊骨連接至另一塊骨，而 筋膜是將肌肉連接至其他肌肉。肌腱是粘彈性的結(jié)構(gòu)并且充當(dāng)中間體以驅(qū)動(dòng)從肌肉到骨的 傳輸。當(dāng)拉伸時(shí)，肌腱具有軟組織機(jī)械行為。多個(gè)研究已經(jīng)證明肌腱對(duì)生長(zhǎng)以及重塑過(guò)程中 的機(jī)械負(fù)荷做出反應(yīng)，非常像骨。不希望被理論束縛，應(yīng)該相信在處理期間的肌腱的張力允 許組織的加工處于其更"自然的狀態(tài)"并且允許更有效的清潔以及保存它的機(jī)械結(jié)構(gòu)。設(shè)置 使用的張力的量使得隨著時(shí)間的松弛（同時(shí)在張力裝置中）最小化。優(yōu)選的松弛量是在約 100N以下，更優(yōu)選是在90N以下，并且優(yōu)選在50N以下。保持在上面的松弛范圍允許更有效的 軟組織加工。
[0108] 本申請(qǐng)優(yōu)選涉及設(shè)計(jì)自牛組織的用于ACL置換的軟組織植入物。在一些實(shí)施方式 中，這類植入物來(lái)自牛肌腱，優(yōu)選地，肌腱來(lái)自動(dòng)物的下肢(伸肌）?？商鎿Q地，可以使用來(lái)自 不同解剖位置和不同動(dòng)物的肌腱、韌帶或其他軟組織。例如，來(lái)自?；蚱渌惙N移植來(lái)源的 頭、頸、背、尾的肌腱。由本申請(qǐng)的處理過(guò)程得到的異種移植軟組織植入物比天然組織更強(qiáng) 健，不含生物負(fù)荷，并且在植入后比現(xiàn)有ACL選擇具有更快的結(jié)合。
[0109] 在某些實(shí)施方式中，本申請(qǐng)的異種移植軟組織植入物具有下列特征：
[0110] 1.優(yōu)異的強(qiáng)度:限定為比來(lái)自脛骨前肌的人體植入物更強(qiáng)健。
[0111] 2.生物相容性:限定為一旦植入沒(méi)有由于外來(lái)抗原引起的明顯有害的免疫反應(yīng)或 排斥。
[0112] 3.滅菌:限定為足夠的生物負(fù)荷的減少以防止來(lái)自受體的不利反應(yīng)。
[0113] 為了確保該過(guò)程去除"有生存力"的生物負(fù)荷，可以進(jìn)行14天破壞性無(wú)菌培養(yǎng)。該 測(cè)試給出了關(guān)于滅菌度水平的保障。
[0114] 加工后，可以進(jìn)行胰蛋白酶消化測(cè)試以測(cè)量"生物相容性"。該測(cè)量確保了一旦移 植物植入，它不會(huì)"立即"（一個(gè)月內(nèi)）吸收和/或降解致使強(qiáng)度不夠。該值來(lái)自大鼠的研究， 其研究了具有不同的胰蛋白酶和膠原酶消化值的植入物的吸收。發(fā)現(xiàn)30%的值與通過(guò)體內(nèi) 機(jī)制的不接受的植入物降解高度相關(guān)。發(fā)現(xiàn)3-5 %的值與通過(guò)體內(nèi)機(jī)制的可接受的植入物 的降解相關(guān)。
[0115] 在加工后，也可以進(jìn)行過(guò)氧化氫殘留化學(xué)藥品分析。該測(cè)量可以確保一旦移植物 植入，它不會(huì)具有過(guò)氧化氫的細(xì)胞毒性水平。之前的研究表明該化學(xué)藥品對(duì)于具有>3ppm的 值的組織是有毒性的，不符合ISO 10993-5MEM洗脫測(cè)試。然而，由于該測(cè)試產(chǎn)生假陽(yáng)性結(jié)果 的歷史性質(zhì)，當(dāng)施加至組織衍生的移植物時(shí)，在一些情況下可以認(rèn)為大于或等于lOOppm的 結(jié)果是可以接受的。
[0116]異種移植物的一個(gè)特征是確定去除外來(lái)異種抗原。移除、中和、或基本減少外來(lái)的 表位，如Galal-3Gal_l-4GlcNAc_R(常稱為a-gal)和其他是非常重要的，因?yàn)槿梭w具有特異 性靶向這類復(fù)合糖的抗體。包括該異種抗原的來(lái)自異種移植來(lái)源的移植物，一旦植入就會(huì) 被人體劇烈排斥。因此測(cè)定a-gal的去除。實(shí)驗(yàn)性的狒狒的研究表明低至60%去除的植入物 不會(huì)被排斥。在該研究中使用了具有40%的去除的陽(yáng)性對(duì)照，其確實(shí)引起了大量的免疫反 應(yīng)。為了測(cè)定該去除，采用來(lái)自相同的經(jīng)加工的植入物的平均2個(gè)樣品。在一個(gè)實(shí)例中，發(fā)現(xiàn) 大于或等于55%的a-gal的平均去除與可接受的移植表現(xiàn)相關(guān)。應(yīng)該注意去除的百分比表 示相對(duì)的不是絕對(duì)的a-gal的測(cè)量。
[0117]不希望被理論束縛，應(yīng)該注意一些殘留水平的a-gal實(shí)際上可以是有益的。如果實(shí) 體充分減少或變性，應(yīng)該相信異種移植物(其重新合并入人類宿主）中的殘留a_gal"片段" (或其他外來(lái)的表位)實(shí)際上可以增強(qiáng)愈合。在本申請(qǐng)的牛肌腱移植物中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)愈合 的一些證據(jù)(被組織學(xué)支持）。對(duì)于該增強(qiáng)的/加速的異種移植植入物的愈合的可能的解釋 與疫苗(最特異性的亞單位疫苗)的行為模式是相似的。這類疫苗通過(guò)將受體暴露至感染性 細(xì)菌或病毒的一部分而發(fā)揮作用。這些部分通常是相對(duì)感染性生物的非感染性抗原，其可 以引起免疫反應(yīng)而不引起該疾病的不利反應(yīng)。據(jù)信，相似的反應(yīng)是通過(guò)本申請(qǐng)的牛肌腱植 入物引起的。在ACL置換后的愈合級(jí)聯(lián)的第一階段是"炎癥"階段(Woo 2000和Scheffler 1998)。據(jù)信，由于"鼓勵(lì)"抗原或者抗原組合(其有有害作用已經(jīng)變得更良性）的存在，已經(jīng) 加速該階段，然而這些抗原仍然存在以允許受體的反應(yīng)。因此，在本申請(qǐng)某些優(yōu)選的實(shí)施方 式中，具有以某種下降水平的部分或不完全移除的a-gal認(rèn)為是生物活性的，而不是簡(jiǎn)單的 生物惰性。
[0118]對(duì)于ACL置換，優(yōu)選的移植構(gòu)型是環(huán)狀的2股移植物。在該構(gòu)型中，不考慮環(huán)狀直徑 (LD)尺寸，異種移植植入物具有大于平均天然ACL的失效強(qiáng)度的98.6%的概率(根據(jù)Woo 1991，天然ACL強(qiáng)度= 2160N)。本申請(qǐng)人收集的數(shù)據(jù)表明，本申請(qǐng)的代表性的異種移植肌腱 植入物的平均t = 0拉力(pull strength)是6061N。統(tǒng)計(jì)學(xué)上該值比在文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)的4股天 然胭繩肌的平均值(4590N根據(jù)Hamner 1999)大1200N。參見(jiàn)圖2和實(shí)施例1。
[0119]肌腱(或韌帶)是纖維移植材料，其難于緊握(grip)。因此，使用肌腱移植物的問(wèn)題 之一是植入時(shí)如何固定肌腱。使用的一個(gè)解決方法是用具有某種齒或螺釘?shù)臉?gòu)件"咬住"肌 腱，提供在平的表面上改善的緊握。用于這樣做的方法使用了擠壓螺釘，其朝著它植入其中 的骨隧道壁壓縮移植韌帶。
[0120]螺釘可以由非吸收性生物相容材料制造，如不銹鋼、鈦、鈷鉻_鉬合金或其他合金。 可以使用其他非吸收性生物相容材料，如聚酰胺、聚乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚四氟乙 烯、聚酯以及它們的組合。這些螺釘在一端也可以具有孔眼用于附著縫合線。
[0121 ]也可以使用生物吸收性螺釘。生物吸收性材料的實(shí)例包括:聚丙交酯、聚(L-丙交 酯）（PLLA)、聚（D，L-丙交酯）（PLA)、聚（乙交酯）（PGA)、聚（L-丙交酯-共-D，L-丙交酯） (PLLA/PLA)、聚(L-丙交酯-共-乙交酯）（PLA/PGA)、聚（乙交酯-共-三亞甲基碳酸酯）（PGA/ PTMC)、聚二噁烷酮(PDS)、聚己酸內(nèi)酯(PCL)、聚羥基丁酸酯(PHBT)、聚(磷腈）、聚(D，L-丙交 酯-共-己內(nèi)酯）（PLA/PCL)、聚（乙交酯-共-己內(nèi)酯）（PGA/PCL)、聚（磷酸酯）、聚酐、聚乙烯 醇、親水性聚氨酯，及它們的組合。吸收性螺釘也可以由生物復(fù)合物制作。生物復(fù)合材料結(jié) 合生物陶瓷和生物吸收性聚合物，并且改變螺釘?shù)奈蘸陀锨€。生物陶瓷包括磷酸三 鈣和羥基磷灰石。
[0122]另一種固定方法是用紐扣和縫合線將移植物固定在骨隧道中。另一種方法是使用 十字銷連接，其以垂直的方式使十字銷穿過(guò)隧道，以及在一些實(shí)施方式中，移植物隨后連接 至十字銷或套在十字銷上。另一種方法是使移植物穿過(guò)骨隧道并且從后端出去，隨后將移 植物韌帶附接至隧道的外部(例如，用螺釘和/或墊圈和/或卡釘）。
[0123] 組織來(lái)源/規(guī)格
[0124] 在一些實(shí)施方式中本申請(qǐng)包括優(yōu)選用于ACL置換的軟組織植入物，設(shè)計(jì)自異種移 植組織，其可以利用現(xiàn)有的規(guī)劃政策以便能夠控制組織材料來(lái)源。產(chǎn)品包括詳細(xì)的牛規(guī)格 以確保一致的原材料。異種移植物可以是豬、羊、平胸鳥(niǎo)、馬、凱門(mén)鱷、?；蛉魏纹渌线m的 動(dòng)物來(lái)源。在某些實(shí)施方式中，異種移植物優(yōu)選是牛。
[0125] 植入物可以來(lái)自牛肌腱，優(yōu)選肌腱來(lái)自動(dòng)物的下肢(伸?。?，其具有貫穿整個(gè)組織 長(zhǎng)度的致密的結(jié)構(gòu)。沒(méi)有BSE的一致的可靠來(lái)源的牛組織是優(yōu)選的。優(yōu)選移植植入物回收自 來(lái)自澳大利亞或新西蘭的牛。根據(jù)世界動(dòng)物健康組織(0IE)，澳大利亞國(guó)家沒(méi)有BSE(澳大利 亞政府農(nóng)業(yè)，漁業(yè)和林業(yè)的部門(mén)，DAFF06/4D((Australian Government Dept.of Agriculture，F(xiàn)isheries and Forestry .DAFF06/4D))。因此，相對(duì)來(lái)自美國(guó)生養(yǎng)的牛的BSE 的風(fēng)險(xiǎn)，澳大利亞來(lái)源是優(yōu)選的。在一些實(shí)施方式中，可以使用可替換的地點(diǎn)，只要由0IE或 其他合適的權(quán)威組織確認(rèn)這類材料沒(méi)有BSE，并且結(jié)構(gòu)上等效或合適。肌腱回收自牛的下 肢。在一些實(shí)施方式中，在人體中用于ACL置換的優(yōu)選使用的牛肌腱如下：
[0126] 指?jìng)?cè)伸肌（趾側(cè)伸肌，Extensor Digitorum Lateralis)(EDL)
[0127] 指總伸?。ㄖ嚎偵旒。珽xtensor Digitorum Communis)(EDC)
[0128] 指內(nèi)伸?。ㄖ簝?nèi)伸肌，Extensor Digitorum Medialis)(EDM)
[0129]這些肌腱中的每個(gè)是前伸肌(anterior extensor)，其具有充足的長(zhǎng)度用作ACL置 換移植物。來(lái)自牛的四條腿中的每條包括這3種肌腱(來(lái)自牛的前肢的肌腱由于通常的屠宰 技術(shù)被砍短了一點(diǎn)）。優(yōu)選沒(méi)有刻痕、傷口或眼淚的組織。優(yōu)選進(jìn)行連接至肌腱的外部結(jié)締 組織的重要的去除。在一些實(shí)施方式的原材料中，優(yōu)選的260mm的最小長(zhǎng)度是合乎需要的。 該優(yōu)選的最小長(zhǎng)度考慮了在加工期間用于張力調(diào)整需要的長(zhǎng)度，并且隨后生產(chǎn)至少80mm的 環(huán)狀植入物。只要滿足長(zhǎng)度要求，可以考慮使用其他肌腱。
[0130]優(yōu)選使用具有貫穿其長(zhǎng)度的一致強(qiáng)度和質(zhì)量的肌腱，優(yōu)選牛指內(nèi)伸肌(EDM)。在加 工前，低溫儲(chǔ)存肌腱。發(fā)現(xiàn)某些牛品種具有優(yōu)選的長(zhǎng)的以及強(qiáng)壯的肌腱。這些牛品種優(yōu)選包 括(1)純種的圣熱特魯?shù)纤?、婆羅門(mén)、安格斯(即，100%的這些中的僅一種）；（2)具有25%至 100%的圣熱特魯?shù)纤古！⑵帕_門(mén)或安格斯或這些的