[发明专利]使用减压治疗刺激软骨形成的系统

说明书

本申请是申请日为2009年6月25日，申请号为200980122557.X，发明名称为“使用减压治疗刺激软骨形成的系统”（此为修改后的发明名称，原发明名称为“使用减压治疗刺激软骨形成”）的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年6月26日提交的美国临时申请第61/076,028号的权益，其以引用方式并入。

发明背景

1.发明领域

本发明大体上涉及组织治疗系统，并且特别地涉及用于刺激软骨形成的方法。

2.相关技术的描述

临床研究和实践已经显示，在接近组织部位处提供减压加强并且加速组织部位处的新组织的生长。这种现象的应用有很多，但是减压的应用在治疗创伤上已经特别成功。这种治疗（在医学界经常被称为“负压创伤疗法”、“减压疗法”或“真空疗法”）提供了很多益处，包括更快的愈合和增加肉芽组织的形成。通常，减压通过多孔垫或其他歧管作用装置施加于组织。除非另外指明，如本文所使用的，“或”不要求相互排他。多孔垫（经常是开室泡沫）含有小室或孔，小室或孔能够将减压分配至组织并且引导从组织抽出的流体。多孔垫通常被控制大小以适合存在的创伤、被放置为与创伤接触、并且然后在创伤开始愈合和变小时被周期性地替换为更小片的泡沫。多孔垫经常被结合入具有促进治疗的其他组成部分的敷料（dressing）。虽然减压疗法已经用于治疗软组织创伤，但是其尚未用于促进例如软骨再生。

年龄、创伤、磨损和代谢失调例如骨关节炎对软骨的损伤，影响世界上的数百万人。实际上，目前据信，由于常见的损伤软骨的活动，全部美国人中的85%将发展为退行性关节病。关节软骨的逐渐退化和破坏可以是由外伤、关节的结构变形以及超重导致的。这个过程部分通过有程序性细胞死亡或细胞凋亡使软骨变薄。软骨损伤或磨损的临床表现经常是特征和使人衰弱，包括关节的肿胀、捻发音以及机能移动性降低。当病症恶化时，疼痛甚至可以限制最少的体力劳动并且在休息时持续，使睡眠困难。如果病症持续而不进行矫正和/或治疗，那么关节可以被完全破坏，导致患者进行总的修复的大型更换手术或导致患者残疾。软骨创伤的并发症是多重的。例如，被损害的软骨趋于导致对关节和关节面的额外的损伤。对关节面的损伤与进一步限制关节运动的骨刺发育有关。

此外，软骨是身体的多个部位例如耳朵和鼻子的主要结构支持物。因此，由创伤导致的软骨缺乏还可以导致整容（cosmetic）缺陷。因此，总而言之，损伤的和退化的软骨导致降低的生活质量。

然而，身体不能完全修复软骨。软骨主要包括胶原纤维、蛋白多糖和形成细胞外基质的弹性蛋白纤维。基质由被称为软骨细胞的特定细胞形成。软骨细胞是可以以最小的血液供给存活的极少的细胞类型中的一种。然而，当软骨被损伤时，对软骨细胞的足够的血液供给的缺乏导致不能再生新软骨细胞，新软骨细胞的再生的过程需要增加的营养量以及通过血液流获得其他细胞和蛋白质。完全厚度的关节软骨的损伤或骨软骨损伤可以允许正常的炎症反应，但引起功能上不足的纤维软骨形成的修复。

抑制或延迟关节软骨的退化的现有技术包括使用抗炎药、软骨形成刺激因子、抗风湿药、内吸剂、粘性保护剂（viscoprotection）以及储存类固醇（depot steroid）的注射。其他方法包括软骨细胞或合成基质的植入。一种用于软骨损伤的治疗方法是外科手术，并对损伤的组织再附着和重构。以上方法没有一种是完全令人满意的，并且这些方法几乎不恢复全部的机能或使组织回到其天然的正常状态。此外，这些方法没有一种被证明原位地和在体内地再生软骨。

此外，没有已被证明的促进致密结缔组织结构例如韧带和肌腱的愈合的方式。韧带和肌腱创伤是很普遍的并且难以愈合。实际上，通过立即手术以除去损伤的组织并且用移植物代替损伤的组织来修复韧带或肌腱的完全破裂或撕裂是普遍的。在手术后，移植物接受者必须经受康复和愈合的长期工作。通过现有的方法经常难以修复韧带和肌腱。因此，当修复作为选择时，附接于韧带或肌腱的关节和肌肉经常被固定以使组织能够愈合。

因此，目前对用于在结缔组织缺失、损伤或磨损的区域中再生结缔组织的安全、简便、快速、低成本和高效率的系统和方法有迫切的需要。

发明概述

如本文例证性的实施方案描述的利用生物材料刺激软骨的生长的系统和方法解决了现有的软骨修复治疗存在的问题。

在一个实施方案中，提供了刺激在哺乳动物的组织部位处的软骨形成的方法，其包括向组织部位施用软骨细胞或软骨细胞前体，并且向组织部位施加减压持续足够诱导在组织部位处的新软骨的生长的时间。