[发明专利]可膨胀的植入体

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求美国临时专利申请No.61/372219（申请日为2010年8月10日）和美国临时专利申请No.61/372245（申请日为2010年8月10日）的优先权，这两篇文献的全部内容结合到本申请中，作为参考，如同其全部内容在这里阐述那样。

技术领域

本发明通常涉及一种聚合物材料和一种植入体，该植入体有包括聚合物材料的至少一部分，该植入体为医疗植入体或仪器的形式，它的形状能够在植入后变化。更特别是，本发明涉及一种植入体系统，该植入体系统包括植入体，该植入体有一个或多个封闭腔室，该封闭腔室容纳可生物相容的液体，本发明还涉及一种能量发射器，该能量发射器设置成使得植入体固定在骨中。更特别是，本发明涉及一种使用植入体和植入体系统的方法。

背景技术

目前，由聚合物材料制造的骨固定装置通常用作销、螺钉或栓钉。遇到的一个临床问题是这些装置的拉出强度相当低。为了增加保持强度而使用焊接，例如通过将热量引入这些聚合物植入体。根据骨的解剖形状或密度，焊接可能无法充分增加保持强度。另一临床问题可能由于薄或较弱的骨结构而产生。

发明内容

一种植入体设置成在植入目标解剖位置后使它的体积膨胀。

根据一个实施例，植入体可通过穿过植入体本体传播的能量的作用和加热在预先引入植入体中的封装液体而膨胀。

蒸气压力（当液体从它的液态变成它的气态时）在植入体本体上施加膨胀力，从而改变植入体本体的形状，该植入体本体的可膨胀部分或者整个植入体可以为聚合物。通过加热预先引入布置在植入体本体中的至少一个腔室内的少量液体（例如水或盐溶液）而产生蒸气。任意合适的加热源都能够用于加热封装液体。加热程度（温度和持续时间）例如能够取决于聚合物的类型（玻璃态转变温度）以及腔室的尺寸和分布。并不需要达到坏死温度（necrotic temperature）。

根据一个实施例的植入体本体的聚合物材料具有一定总体积，并包括多个腔室，各腔室有一定容积，使得腔室的总计容积小于植入体本体的总体积。至少一个腔室包含可生物相容的介质，该介质在第一温度（例如室温）下为液体。该至少一个腔室封闭，使得通过增加液体的温度，在腔室中的压力增加。

因此，当在腔室中的液体从它的液态转变成它的气态时腔室中的压力明显增加，从而能够在聚合物植入体本体上施加相当大的膨胀力。

在一个实施例中，聚合物材料与骨状物质混合，骨状物质例如磷酸钙或磷灰石。

在另一实施例中，聚合物材料用作骨状物质的基质或芯材料，骨状物质例如磷酸钙或磷灰石。

根据另一实施例，植入体还能够包括能量吸收部件，该能量吸收部件设置成使得植入体本体的聚合物材料的至少一部分软化，增加容纳于腔室中的液体的温度，并因此增加在该至少一个腔室中的蒸气压力，从而通过蒸气压力在软化的聚合物材料上的作用而使得植入体本体的总体积膨胀。

在植入体的另一实施例中，聚合物材料为透明的。

在还一实施例中，植入体还包括能量发射器，该能量发射器设置成使得聚合物材料的至少一部分软化，增加液体的温度，并因此增加在该至少一个腔室中的蒸气压力，从而通过蒸气压力在软化的聚合物材料上的作用而使得植入体本体的总体积膨胀。

在植入体的还一实施例中，可生物相容的液体是基于极性分子的化合物，优选是液体水或水溶液。可生物相容的液体能够具有最多100℃的沸点（在正常压力下测量）。

在植入体的还一实施例中，能量吸收部件是发色团。

在植入体的还一实施例中，可生物相容的液体有颜色，因此提供为能量接收器或吸收器。

在植入体的还一实施例中，能量吸收部件布置在该至少一个腔室的内表面处。

在植入体的还一实施例中，植入体本体的可膨胀部分的聚合物材料能够吸收能量。

在植入体的另一实施例中，该至少一个腔室具有小于100mm³的容积，优选是小于1mm³。

在植入体的还一实施例中，在植入体本体或植入体本体的可膨胀部分的总体积和腔室的容积总和之间的比率在2:1至5:1的范围内。

在植入体的另一实施例中，该至少一个腔室并不与任何其它腔室相互连接。

在植入体的还一实施例中，该至少一个腔室至植入体本体表面的最小距离为0.1mm，优选是0.2mm。

在植入体的又一实施例中，聚合物材料为聚甲基丙烯酸甲酯。

在植入体的还一实施例中，该至少一个腔室完全充满可生物相容的液体。