利用减压的定向组织生长制造技术

本申请涉及一种利用减压的定向组织生长，提供了一种组织生长的装置和方法，其通过对组织施加组织生长介质并在生长介质和组织处以受控的方式施加低于大气压的减压达一段选定时间来使组织生长。在生长介质和组织处施加减压可促进组织在组织生长介质中的生长。该装置包括密封在组织部位上的组织外罩。该装置还包括设于组织外罩之下并与待生长组织相接触的组织生长介质。真空泵在组织外罩中的组织部位的上方提供吸力，以便为组织和组织生长介质提供减压。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于促进定向组织生长的装置和方法，更具体地涉及一种用于通过在待生长组织上施加减压来在寄主母体中提供定向组织生长的装置和方法。
技术介绍
促进组织特别是受到外伤或疾病损害的组织的生长是医学实践中长期受到关注的领域。包括感染引起的并发症在内的这种损伤或疾病可能会因缺乏健康组织生长而妨碍或阻止创伤的愈合。许多疾病和某些创伤涉及到不能自然愈合的受影响组织。例如对于骨组织的开放性摩托车骨折(pilon fracture)来说,情况就是这样。从以往看来,摩托车骨折涉及到较高的并发症率。这种并发症包括感染、骨不连合、不能得到或保持关节面的复位，以及迟早会发生的关节炎。在这种情况下，由于不能使摩托车骨折充分愈合，因此必须进行截肢。在二十世纪七十年代和二十世纪八十年代早期，大多数摩托车骨折创伤所用的处方治疗是切开复位和内固定，通常伴随有干骺端骨移植。关于这种治疗方案所伴随的高并发症率的报道促使许多外科医生采用间接的方法如桥接式外固定，并将外科手术限制在关节复位所必需的程度。随着对这种愈合速度的问题的了解，已促使一些人使用分阶段的程序，最初采用桥接式外固定，然后作有限的开放性外科手术。根据骨折型式来确定切口，并根据软组织包膜的消退来确定愈合速度。尽管采取了这些方法，然而还是会出现可能形成较大并发症如深度感染的情况。根据病人的体格条件如局部血管状况，通过施加自由肌瓣来进行的常规治疗可能是不合适的。在这种情况下，传统治疗对受影响组织的医治提供了不良预后。在这种情况下可能会出现受感染的骨不连合和相关的疼痛、畸形和功能不良，截肢是合适且优选的医学治疗。因此，如果能提供一种可在这种情况下促进健康的骨组织生长以避免重度截肢治疗的装置和方法，则是医学实践中的一项重大进步。作为另一示例，疾病如癌症通常会导致无法自然愈合的组织损坏，对所造成的这种组织损坏的治疗可受益于能够促进组织生长的装置和方法。例如，许多受到骨癌所带来的损伤或疼痛的病人要求替换骨骼的缺失部分。用于换骨的现有技术包括:从未损伤部位取下一片骨移至受损部位；使用尸骨；或者使用金属杆或金属板。由于可能存在着骨头捐献部位有缺陷或无法得到尸骨的情况，因此这些选择并非总是可行的。因此，在这种情况下，新的健康骨组织的生长将提供重要的治疗选择余地。除了骨组织的生长之外，其它身体组织如软骨、皮肤、腱、神经、乳房组织以及器官如肝脏或胰脏的生长将为医学实践提供重要的推动。存在着许多疾病会将器官的组织损害到超出身体自然修复的能力。例如，因病毒感染或其它病因而对肝脏造成的慢性损害最终会导致肝硬化。随着硬化的发展，健康的组织将被纤维组织代替。血管变厚，并且它们的通道可能会消失，这就会减少器官内的血液流量。内部组织的正常结构消失，只有不起作用的疤痕组织存在。缺乏健康的组织最终会导致死亡。促进肝脏内剩余健康组织的生长并结合对肝硬化的根本原因的治疗，将会带来巨大的进步。而且，还有许多其它疾病是因对器官组织的损害所造成的，糖尿病便在其中占有重要地位。当前，糖尿病人的数量每15年就会翻一翻。尽管胰岛素治疗可防止因糖尿病性昏迷所造成的早期死亡，然而这种治疗不能防止这种疾病的慢性伤残性并发症。目前，糖尿病症是美国的十大死因之一，并且是致盲和尿毒症的主要原因。第一类糖尿病即I类糖尿病是由胰脏不能分泌胰岛素所造成的。通常来说，胰岛素在胰脏胰岛的β细胞中合成。患有I类糖尿病的病人因胰岛细胞的损失而缺乏胰岛素。近来的医学研究已表明，将死人的β细胞移植到糖尿病人身上可使胰脏具有产生胰岛素的能力。然而，由于缺乏得到死者捐献细胞的途径，需要后续的移植手术，以及移植时常常会遇到并发症和副作用，例如需要连续使用防排斥药物，因此这种方法受到了限制。因此，提供在胰脏内或在胰脏外以移植到胰脏中去的β细胞的定向组织生长的能力将为疾病如糖尿病的治疗带来极大的推动。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种定向组织生长装置，其用于通过对组织施加组织生长介质并以受控方式在一段选定时间内对生长介质和组织施加减小的低于大气压的压力来使组织生长。在生长介质和组织上施加减压促进了组织生长介质中的组织生长，这就提供了诸如加速愈合速度和替换缺失的、患病的或受损的组织等优点。可对施加减压治疗作出正面反应的组织例如包括骨骼、软骨、腱、神经、皮肤、乳房组织，以及器官如肝脏或胰脏。根据本专利技术的定向组织生长装置包括将被施加在组织将生长的治疗部位上的减压施加器具。这种治疗部位可位于体内或体外。减压施加器具可包括组织生长介质，其设置成与待生长的组织相接触，以提供细胞可在其中生长的介质。组织生长介质的形式根据待生长组织的类型来选择。例如，组织生长介质可包括一层适合用作人造皮肤以替代损坏或缺失皮肤的材料。在这种情况下，组织生长介质可适当地包括生物吸收性材料。生物吸收性材料是可溶解于组织中的材料，或者是作为基本上不可区分的组分而结合于组织中的材料。组织生长介质还可包括多孔的支架(scaffold)或基架，其可包括一种或多种自然存在的纤维的或纤维蛋白质的材料如胶原质，或者合成的再吸收材料。例如，支架可包括骨代用材料，例如生物玻璃或陶瓷。多孔材料允许细胞在材料的孔隙中生长，并允许气体在未施加减压的期间流到组织中。另外，当在这种多孔材料上施加低于大气压的压力时，多孔材料可促进低于大气压的压力的分布和流体的流动。作为选择，可以提供一种用于连接到减压源上的开孔泡沫部分，其与所选的组织生长介质相接触，以将减压施加到组织生长介质上。例如，开孔泡沫部分可令人满意地与特定的组织生长介质如人造皮肤一起使用，以更好地在皮肤表面上施加和分布低于大气压的压力。 该器具还包括用于覆盖和包住组织和组织生长介质的外罩。该外罩还用于覆盖和包住使用中的开孔泡沫部分。在外罩不是通过吸力而自密封的应用中，该器具还可包括密封装置，其用于将外罩密封在待生长组织周围的区域上，以便在组织生长期间在组织的附近保持减压。当外罩被密封在组织部位上的位置处时，在组织部位之上或在其周围形成了大致液密或气密的封装。密封装置的形式可以是涂在外罩下侧或至少涂在外罩下侧的周边处的粘合剂，其用于将外罩密封在组织周围的部位上。密封装置还可包括单独的密封件，例如粘合带、密封圈、管状垫或可充气的箍带，其可与外罩一起使用，以便定位在围绕着待生长组织的区域的周围。在所选实施例中，外罩之下的密封封装内的减压可用于将外罩自粘合并密封到组织生长部位处。减压器具还可包括用于将减压提供到密封于外罩之下的密封容积中的吸入口。吸入口的形式可以是外罩上的吸嘴。或者，吸入口的形式可以是连接到外罩上的管子。作为另一选择，吸入口可设置在被插入到外罩之下的吸管的管嘴处。真空系统连接到减压器具上，以便为该器具提供吸力或减压。为此，真空系统包括用于与器具的吸入口相连以在组织部位上产生减压的抽吸泵或抽吸装置。真空系统可包括一段软管或管子，例如真空软管，其将抽吸装置与器具的吸入口连接起来，以在组织部位处提供减压。器具的管子可用作与抽吸装置相连的真空软管。另外，吸入软管的管嘴可在吸入软管未连接到单独端口上的应用中用作吸入口。可在抽吸装置的真空软管与器具的吸入口之间设置流体捕集器(fluid trap)形式的收集装置，以捕集由减压器具从组织中吸出的任何渗出物。还可提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于进行减压治疗以促进受损骨组织的定向生长的器具，包括：(a)?用于在待生长的骨组织处形成低于大气压的压力的真空系统；(b)?与所述真空系统操作性相关联的密封装置，其通过与所述骨组织周围的区域相接触而在所述骨组织处保持低于大气压的压力；(c)?支撑骨形成的支架，其构造成放置在待生长的骨组织处，并且与所述真空系统气体连通，所述支架构造成促进其中的骨组织的生长。

【技术特征摘要】
2002.06.03 US 10/1610761.一种用于进行减压治疗以促进受损骨组织的定向生长的器具，包括: (a)用于在待生长的骨组织处形成低于大气压的压力的真空系统； (b)与所述真空系统操作性相关联的密封装置，其通过与所述骨组织周围的区域相接触而在所述骨组织处保持低于大气压的压力； (C)支撑骨形成的支架，其构造成放置在待生长的骨组织处，并且与所述真空系统气体连通，所述支架构造成促进其中的骨组织的生长。2.根据权利要求1所述的器具，其特征在于，所述支架构造成支撑骨传导。3.根据权利要求1所述的器具，其特征在于，所述支架构造成骨诱发剂。4.根据权利要求1所述的器具，其特征在于，所述支架包括骨髓穿刺液。5.根据权利要求1所述的器具，其特征在于，所述支架包括合成多孔材料。6.根据权利要求1所述的器具，其特征在于，所述支架包括天然多孔材料。7.根据权利要求1所述的器具，其特征在于，所述支架包括天然-合成混合多孔材料。8.根据权利要求1所述的器具，其特征在于，包括覆盖在所述支架上的外罩，所述外罩适于与待生长组织周围的区域一起形成密封，以便在所述的外罩下保持低于大气压的压力。9.根据权利要求8所述的器具，其特征在于，所述外罩包括柔性片。10.根据权利要求8所述的器具，其特征在于，所述外罩包括与所述骨组织周围的区域相接触的柔性密封边缘。11.根据权利要求8所述的器具，其特征在于，所述外罩包括覆盖在所述支架上的软质聚合物片，所述聚合物片在朝向所述骨组织的至少一个表面上具有粘合剂，以便将所述聚合物片连接并密封在所述骨组织周围的区域上。12.根据权利要求8所述的器具，其特征在于，所述支架构造成支撑所述外罩，并且使所述外罩与所述骨组织脱离接触。13.根据权利要求1所述的器具，其特征在于，所述真空系统构造成向所述骨组织提供0.5至...

【专利技术属性】
技术研发人员：路易斯C阿根塔，迈克尔J莫里克瓦斯，劳伦斯X韦布，
申请(专利权)人：韦克福里斯特大学健康科学院，
类型：发明
国别省市：