[发明专利]用于骨连接的方法和装置

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请与同日提交的下列三份专利申请有关：(i)名称为“Microand Nano Scale Surface Textured Titanium-Containing Articles andMethods of Producing Same”(微纳米尺度表面纹理化含钛制品及其制备方法)的美国专利申请(发明人Weidong Tong和Larry Salvati，代理人档案号JJDO-0028(DEP 6160))；(ii)名称为“Nanotextured Cobalt-Chromium Alloy Articles having High Wettability and Method ofProducing Same”(具有高润湿性的纳米纹理化钴铬合金制品及其制备方法)的美国专利申请(发明人Weidong Tong和Larry Salvati，代理人档案号JJDO-0017(DEP 6015))；以及(iii)名称为“Methods and Devicesfor Implants with Calcium Phosphate”(用于具有磷酸钙的植入物的方法和装置)美国专利申请(发明人Weidong Tong、Larry Salvati和Pooja Kadambi，代理人档案号102737-17(DEP 6090))。这三份专利申请均据此全文以引用方式并入本文中。

技术领域

本专利申请的技术领域大体涉及制造的基材，具体涉及对这种基材加以修饰以改善它们的特性，以便用作医学植入物的一部分。

背景技术

作为患者体内的替代结构使用的医学植入物已得到广泛应用。具体地讲，用于代替关节或其他结构的整形外科植入物已经在商业上和科技上受到了高度关注。通常，整形外科植入物具有多孔金属性表面，该表面被设置成靠近骨头。通过让相邻骨头生长到植入物表面上和/或向内生长到植入物表面上的多孔结构中，可以实现以机械方式代替骨水泥或其他粘结剂对植入物的长期固定。

较早固定植入物对于植入物的长期固定来说是重要的促进因素。随着宿主骨头向植入物表面的骨生长，固定过程不断进行，该过程通常可始于将植入物插入受体后大约三周。一旦新骨头跨接植入物表面与原来的相邻骨头表面之间的间隙，即可使植入物逐步稳定。因此，为了促进对植入物的固定，有利的是开发出这样的新方法和新材料，这些方法和材料有助于通过(例如)促进新骨头生长来促进骨头附接到非骨水泥型植入物上。

发明内容

一些示例性实施例涉及用于促进固定到骨头的植入物。该植入物包括具有改性区段的基材，该区段可具有多孔网络。在一些实施例中，多孔网络可实质上为三维结构和/或可包括纹理化表面。多孔网络可以包含金属性材料(如金属性多孔网络)，这些金属性材料可以包括钴、铬和钛中的一种或多种。多孔网络可以被成形为基材的组成部分，或者可包括多个附接到基材的主体的元件。

在多孔网络的至少一部分内可以分布胶原基材料。胶原基材料的一个例子是I型胶原，但也可以采用其他类型的胶原和胶原混合物。胶原基材料可以包含胶原的原纤维，这些原纤维任选可被交联。在某些情况下，胶原基材料本身形成多孔结构。同样，在基材的改性区段的至少一部分上也可以分布磷酸钙基材料，例如磷灰石。例如，磷酸钙基材料可以分布在多孔网络和/或胶原基材料上。改性区段和磷酸钙基材料可以形成有助于促进植入物固定到骨头的矿化胶原质支架的至少一部分。

植入物还可以包括扩展结构。该结构可接触多孔网络，并且可具有多孔结构，该多孔结构可定向为朝向骨头。在某些情况下，扩展的多孔结构可包含胶原，胶原可有助于促进骨头向内生长到植入物中。在一些实施例中，可以将一种或多种生物活性剂连接到该基材的改性区段和/或该扩展结构。生物活性剂的例子包括下列中的一种或多种：骨髓细胞、骨祖细胞、药理学药剂、抗生素、血浆、血小板、转化生长因子、血小板衍生生长因子、血管生长因子、与甲状旁腺激素相关的蛋白质、细胞连接调节肽、纤粘蛋白类似肽、抗微生物剂、止痛剂、以及抗炎剂。

其他示例性实施例涉及用于制备矿化胶原质支架的方法，该支架可促进植入物内的骨头固定。可以将胶原基材料暴露于基材的多孔网络。可将磷酸钙基材料沉积在胶原基材料上、多孔网络上或者两者上，以形成植入物的矿化胶原质支架。