[发明专利]利用减压的定向组织生长

说明书

本申请是于2005年1月28日进入国家阶段的国际专利申请PCT/US03/16763(国际申请日为2003年5月28日)的同名专利申请的分案申请。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容