[发明专利]扩增椎间盘的胶原材料和方法

说明书

发明领域

本发明总体上涉及扩增椎间盘的材料和方法，更具体地，本发明涉及胶原材料和用胶原材料扩增椎间盘的方法。

发明背景

健康的椎间盘既能帮助成对椎骨的运动，还能吸收和分散冲击。椎间盘由两部分组成：承担大部分负载的柔软中心核(髓核)和容纳并稳定核心材料的坚硬外环(纤维环)。

随着自然老化过程的进行，椎间盘会脱水、退化，对其充分垫衬和支撑椎体的能力造成负面影响。这种自然干缩发展到更高阶段时通常称作“黑椎间盘”，因为椎间盘脱水后在磁共振影像(MRI)中看上去是黑的。椎间盘干缩后，椎骨会彼此靠近，压迫脊神经，引起疼痛，从而使患者感觉不舒服。

治疗椎间盘退化疾病的技术在此前主要依赖于更换椎间盘的方法。在这种情况下，在更换椎间盘之前通常要对脱水和/或退化的椎间盘进行扩增，而扩增材料主要是合成器件，植入椎间盘后，它们可膨胀、充气或展开膨胀元件。

因此，需要能有效扩增椎间盘的天然材料和方法。本发明就是为了解决这种需求。

发明概述

简单说来，本发明一方面提供了通过在椎间盘中注入胶原材料颗粒来扩增椎间盘的方法。所述颗粒可以脱水形式植入，然后再水合，或者也可以水合形式，如浆液或凝胶植入。注入的材料中可以包含交联剂，如戊二醛，用以促进胶原的交联。另外，可以加入放射性对比材料，促进注入材料的成像。类似地，也可以加入提高性能的添加剂，如止痛剂和/或抗生素，以提供其他治疗功能。

本发明所述目标和优点从以下描述中可以看得更清楚。

附图简述

图1A-1D所示为根据本发明的一种优选实施方式，将胶原材料注入椎间盘的步骤。

图2A-2F所示为根据本发明的另一种优选实施方式，将胶原材料注入椎间盘的步骤。

优选实施方式详述

为了加深对本发明原理的理解，下面将结合特定的优选实施方式进行介绍，叙述时将使用具体的语汇。但应当理解，这些实施方式不对本发明的范围构成任何限制，本发明所涉领域的技术人员不难想到所述优选实施方式的替代形式和其他改进形式。

如上所述，本发明一方面涉及用胶原材料扩增椎间盘的材料和方法。最佳实施方式是将胶原材料注射到包含在基本上完好的纤维环中的椎间盘髓核里。其他实施方式是将胶原材料注射到包含在受损或缺陷环带中的椎间盘髓核里。

所述胶原材料宜来自富含胶原质的天然组织，如椎间盘、筋膜、韧带、腱、脱去矿物的骨基质等。所述材料可以是自生的、异源的或异种的，也可以是人工重组的。在其他实施方式中，所述胶原材料可以是合成胶原材料。富胶原组织的优选实例包括盘环带、阔筋膜、平面筋膜，前后十字韧带、膝盖腱、腿窝腱、四头肌腱、跟腱、皮肤和其他关节组织。

所述胶原材料可以任何适合引入椎间盘空间的形式提供。例如，所述材料可以是实心材料、多孔材料、织造材料或非织造材料。所述材料可以是颗粒或小片，或者纤维材料。

在某些实施方式中，所述材料以脱水形式提供，植入椎间盘后“重新水合”。在其他实施方式中，所述材料可以“湿”形式植入。如果材料是“湿”的，它可以是从来就没有脱过水的，也可以是脱水后再生的。如果是再生的，所述材料可以在盐水或其他水性介质中再生，或也可以用非水性介质如乙二醇或其它醇再生。此外，如果以“湿”形式提供，材料可以凝胶、溶液、悬浮液、分散液、乳液、浆液等形式提供。

在多数优选实施方式中，所述材料是微粒和/或纤维材料，它们适合通过皮下注射针头头注入椎间盘。

在最佳实施方式中，胶原材料是大小在0.05-5mm之间的颗粒。如果采用阔筋膜或盘环带颗粒这样的材料，颗粒大小宜在0.1-5mm之间；如果采用脱去矿物的骨基质这样的材料，颗粒大小宜在0.05-3mm之间；如果采用小栓剂这样的材料，栓剂大小宜在0.5-5mm之间。在某些实施方式中，可以采用较大的片，如尺寸高达到20mm的片。

所述材料可用多种类型的组织加工或制备。例如，在某些情况下适合采用阔筋膜和去矿物基质的混合物，如DBM和纤维环带材料的混合物。

可在所述制剂中加入交联剂，用以促进胶原材料的交联。例如，可以在所述制剂中加入戊二醛或其他蛋白质交联剂。交联剂可促进胶原质分子之间的共价键或非共价键交联。类似地，还可加入抑制蛋白质变性的试剂。适用于本发明的交联剂是本领域的技术人员所熟知的，并且不需要太多实验即可选定。

如果所述材料以浆液或凝胶形式使用，可以加入促进浆液或凝胶形成的添加剂。这些添加剂可提高蛋白质折叠、水结合、蛋白质-蛋白质相互作用和水固定。