法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2017-10-10
授权
授权
2016-01-20
实质审查的生效 IPC(主分类):A61L27/16 申请日:20140228
实质审查的生效
2015-12-23
公开
公开
技术领域
本发明涉及用于修复或增大组织的植入式支架装置，该装置包括可吸 收材料和不可吸收材料的独特三维布置。作为植入式装置，所使用的材 料、装置的结构和制造装置的方法都提供改善的益处。
背景技术
植入式支架可用于修复损伤或创伤的身体组织，或有助于支撑身体组 织，诸如软骨、皮肤、肌、骨、肌腱和韧带。这些植入式支架旨在不仅对 修复组织提供支撑，而且促进并促使组织向内生长，使得修复可在身体内 维持延长的时间段。然而，典型的支架包括大量不可吸收材料，该不可吸 收材料在身体内保留相当长的时间，并且可永远保留在体内。鉴于高含量 的不可吸收材料，支架可被使用者感觉到，或可使运动或柔韧性复杂化。
组织支架可用于许多应用，包括例如，修复应用诸如肌腱修复、骨盆 底修复、压力性尿失禁修复、疝修复；支撑应用诸如膀胱或乳房植入物支 撑；组织膨化；组织增大；美容处理；治疗处理；或一般作为组织修复或 密封装置。支架可仅仅由不可吸收材料制成，并且将在组织向内生长期间 和之后保留在它的植入位置中。此类支架将保留为其所植入的身体的一部 分。一些支架由完全可生物吸收的材料制成，并且随时间推移将降解并被 吸收到身体中。
虽然可能需要一定程度的不可吸收材料，但是包括不可吸收材料的支 架装置在植入很久之后可能被使用者感觉到，或在植入之后可能限制使用 者的运动或柔韧性。本发明力图提供一种植入式装置，该植入式装置维持 期望特性并且在植入和吸收某些组分之后使个体几乎感觉不到。
发明内容
本发明涉及一种用于修复或增大组织的植入式装置，以及制造并使用 该装置的方法。本发明的植入式装置是可吸收材料和不可吸收材料的独特 三维布置，以便形成具有柔软或刚性感觉的柔性三维材料，该柔性三维材 料可制成各种厚度和密度。植入式装置的设计初始是均匀的，但由于制造 过程而看起来是随机的，从而提供许多益处并且允许吸收期间和一旦完成 吸收时的更大且有益的组织向内生长。
在本发明的一个实施例中，提供一种形成植入式装置的方法，该方法 包括以下步骤：形成第一纱线和第二纱线，其中第一纱线和第二纱线中的 至少一者包括第一不可吸收长丝，并且第一纱线和第二纱线中的至少一者 包括第一可吸收长丝，该第一可吸收长丝具有比第一不可吸收长丝低的熔 点；形成包括第一纱线和第二纱线的初始编织结构；使该初始编织结构在 第一温度下经受第一加热处理，该第一温度足以使第一可吸收长丝收缩， 并且因此使至少第二纱线皱缩并且形成初始加热结构；将初始加热结构加 热至第二温度，第二温度高于第一温度，其中第一可吸收长丝的至少一部 分被熔融；以及允许将加热的松散针织编织物冷却，以形成所得的植入式 装置。
在另一个实施例中，提供一种植入式装置，该植入式装置具有不可吸 收长丝的随机取向，由包括以下步骤的方法形成：形成第一纱线和第二纱 线，其中第一纱线和第二纱线中的至少一者包括第一不可吸收长丝，并且 第一纱线和第二纱线中的至少一者包括第一可吸收长丝，第一可吸收长丝 具有比第一不可吸收长丝低的熔点；形成包括第一纱线和第二纱线的初始 编织结构；使初始编织结构在第一温度下经受第一加热处理，该第一温度 足以使第一可吸收长丝收缩，并且因此使至少第二纱线皱缩并且形成初始 加热结构；将初始加热结构加热至第二温度，第二温度高于第一温度，其 中第一可吸收长丝的至少一部分被熔融；以及允许将加热的松散针织编织 物冷却，以形成所得的植入式装置。
在另一个实施例中，提供一种植入式装置，该植入式装置包括皱缩的 第一不可吸收长丝和第一可吸收长丝的连续编织物，其中可吸收长丝已在 至少两个维度上经受收缩，从而提供不可吸收长丝的随机取向。
其他实施例提供一种植入式材料，该植入式材料包括由先前熔融的第 一可吸收长丝保持在适当位置的至少一种第一不可吸收长丝的随机取向， 其中植入式材料具有第一可吸收长丝水解之前的第一伸长水平和第一可吸 收长丝水解之后的第二伸长水平，其中第二伸长水平为第一伸长水平的至 少五倍大。
在本发明的另一个实施例中，提供一种加强身体组织的方法，该方法 包括以下步骤：形成第一纱线和第二纱线，其中第一纱线和第二纱线中的 至少一者包括第一不可吸收长丝，并且第一纱线和第二纱线中的至少一者 包括第一可吸收长丝，第一可吸收长丝具有比第一不可吸收长丝低的熔 点；形成第一纱线和第二纱线的初始编织结构；使初始编织结构在第一温 度下经受第一加热处理，该第一温度足以使第一可吸收长丝收缩，因此使 第一纱线或第二纱线中的至少一者皱缩，因此形成初始加热结构；使初始 加热结构在第二温度下经受第二加热处理，其中第二加热处理至少部分地 熔融第一可吸收长丝，因此形成第二加热结构；允许第二加热结构冷却， 以便形成所得的植入式装置；将植入式装置固定到个体的身体中；以及允 许组织向内生长到装置中。
该装置可为单层或多层的，在层之间具有一种或多种可吸收组分或不 可吸收组分。
附图说明
本文所包括的附图旨在是示例性的并且不限制关于本发明的范围：
图1是可用于本发明的长丝的描绘，该长丝为多纤维长丝。
图2是包括图1的长丝的初始紧密针织的结构的描绘。
图2A是图2的一部分的放大视图。
图3是使用由图2的针织结构制备的纱线的初始松散编织结构的描 绘。
图3A是图3的一部分的放大视图。
图4是由图3的初始松散编织结构制备的植入式装置在加热已发生之 后的描绘。
图4A是图4的一部分的放大视图。
图5是图4的装置在可吸收组分已水解且无组织向内生长之后的描 绘。
图5A是图5的一部分的放大视图。
图6是植入式装置在水解之后，同时维持它的压缩形状的侧视图，呈 现无组织向内生长的装置[A](即，台式水解)和有组织向内生长的装置[B] (即，在植入之后)的两个假设视图。
图6A是图6的部分[B]的一部分的放大视图。
具体实施方式
在修复或支撑各种组织的处理中，包括支架常常是有用的，该支架可 用于不仅支撑正在修复的组织，而且提供允许和促进组织向内生长和生成 的装置。最常见的网片支架所带来的问题在于，它们大体由基本上不可吸 收的材料制成，并且因此在植入和组织向内生长后很久仍维持在身体内。 如本文所用，术语“向内生长”或“组织向内生长”是指随时间推移在植 入装置中和其周围生长的各种身体细胞和组织的生成和发育。根据植入物 的部位，可生成任何身体组织，包括例如骨髓、软骨细胞、成骨细胞、成 纤维细胞、成血管细胞、平滑肌细胞、肌细胞、内皮细胞、上皮细胞、肝 细胞和塞尔托利氏细胞等等。如本文所用，术语“可生物吸收的”和“可 吸收的”互换使用，并且是指被分解并吸收到身体中且能够在一段时间 (诸如从几分钟到至少一年的时间段)内被身体代谢或排泄的材料。
本发明提供一种合适的植入式装置，该植入式装置在植入之前和在组 织向内生长已开始之后在所有三个维度上都具有合适的物理特性。本发明 提供一种支架，该支架包括低含量的不可吸收组分，但是在可生物吸收组 分被吸收并且组织已生长到装置中之后维持期望特性。所得的植入式材料 初始是编织的，但在可吸收材料被水解之后不具有定型结构。另外，鉴于 本发明的独特结构和成分，该装置在它的吸收后状态为更类似组织的，从 而允许被植入装置的个体进行自然组织运动且不明显地感觉到该装置。
本发明提供一种植入式装置、制造该植入式装置的方法以及使用该植 入式装置的方法。在优选的方法中，通过初始选择至少一种、还更优选地 多于一种聚合物纤维以形成长丝来形成该装置，如下文将更详细地解释。 图1示出包括多根纤维的长丝结构的一个实例。一根或多根长丝随后可用 于形成纱线，该纱线通常被描述为至少一根长丝的扭束。长丝可被制成线 轴，以便更容易使用。
一根或多根长丝可以任何方法扭结，并且在一种方法中，这些长丝用 于形成紧密针织的结构，诸如套或薄片。紧密针织的结构的实例可参见图2 和图2A。如果首先形成套或薄片，那么随后退绕该套或薄片，从而产生含 有用于编织该套或薄片的单独长丝的纤维扭束。可通过其他方法实现扭 结，诸如经由卷曲装置。扭结长丝被称为“纱线”。在一些实施例中，每 个线轴的长丝可被制成它自己的丝束，该丝束可被制成纱线。初始长丝可 为单纤维长丝或多纤维长丝，并且所得的纱线同样可为单丝或复丝。最理 想地，纱线通过多根长丝形成，每根长丝被扭结或卷曲。另选地，在长丝 成形为纱线之后，纱线可被扭结或卷曲。长丝的扭结或卷曲提供了装置中 组分的体积的增大。
下一步骤包括提供至少一种纱线，且更理想地提供多于一种纱线，并 且将那些纱线针织在一起以便形成松散编织的结构(被称为“初始编织结 构”)。初始编织结构的一个实例参见图3和图3A。初始编织结构随后经 受下文描述的一个或多个加热过程，从而使结构中的至少一些长丝收缩并 且形成所得的皱缩和植入式结构，随后可对该结构进行热定型。所得的结 构还被称为“所得的植入式装置”，并且是指经受一个或多个加热步骤之 后的最终结构。所得的植入式结构的实例可参见图4和图4A。当然，例 如，如果使用多个加热步骤或在加热过程期间，在初始编织结构和所得的 植入式装置之间可存在一个或多个中间结构。第一加热步骤使初始编织结 构中的至少一些纤维收缩，第一加热步骤之后所得的结构被称为“初始加 热结构”。初始加热结构随后可经受另外的一个或多个加热步骤，从而使 纤维中的一些纤维熔融并且使收缩且皱缩的结构固定在适当的位置。这形 成了“所得的植入式装置”。在所得的植入式装置被植入到使用者身体中 之后，该植入式装置可被称为“植入的装置”。
本发明涉及包括不可吸收纤维和可吸收纤维的组合的植入式装置。如 下文还将详细描述，本发明的装置具有多个期望的物理特性，从而允许该 装置充当可行的且改善的组织修复或支撑装置。例如，该装置针对其所用 于的特定应用具有期望范围内的厚度。该厚度使得，一旦已发生向内生长 并且可吸收材料已经被身体吸收，该装置就与向内生长的组织接续。该装 置还具有质量，该质量的水平足以允许新组织的主要成分成为生成的身体 组织。该装置应还提供合适的构型，以便在提供支撑的同时还允许生长， 即，该装置具有下文描述的合适的多孔结构。此外，该装置的至少不可吸 收部分应该也充分地互连，以便避免提供具有在植入之后可能迁移的纤维 的装置。该装置还可具有期望的物理强度，因此维持装置在植入之后的完 整性，同时不妨碍向内生长。此外，该装置应该为足够柔性的，以便允许 该装置在正常的身体运动期间保持植入和固定。
本发明的装置为具有不可吸收纤维和可吸收纤维的三维连续编织物， 从而在所有三个维度上形成不同取向。该装置旨在具有随机均匀的非结构 性阵列。如本文所用，术语“随机均匀的非结构性阵列”用于描述最终产 品的取向，该最终产品通过提供至少两种不同纤维的初始均匀编织物来形 成，其中一种纤维的熔点比另一种纤维低，纤维随后在所有三个维度上被 牵伸在一起，因此生成随机的、非取向的结构外观，即使所得的结构具有 潜在的编织结构。牵伸步骤将在下文详细描述，并且可包括使温度上升至 高于最低熔点但低于最高熔点的水平。所得的结构看起来可能为随机且不 均匀的，但实际上它在随机性方面是均匀的。换句话说，所得的结构可为 具有起伏表面的均匀平坦的三维紧密的热定型针织物，该热定型针织物具 有毡材料的外观和感觉。所得的结构可为刚性的，或一定程度上可为柔性 的，这取决于所得的结构的材料量、分层和密度。所得的植入式装置的细 节可通过下文描述而更好地理解。随机均匀的非结构性阵列的使用在以下 方面是重要的：提供使成纤维细胞随时间推移沿装置和到装置中的生长和 发育增强的装置。此外，所得的植入式装置能够比传统的不可吸收支架或 网片更容易地伸长。另外，当被吸收到身体中时，本发明创建类组织修 复，从而允许比包含结构性不可吸收组分的常规支架自由的组织运动。
在优选的实施例中，该装置包括长丝编织物，长丝包括不可吸收纤维 和可吸收纤维，长丝编织物包括至少一种不可吸收纤维和至少一种可吸收 纤维。这些长丝成形为扭结纱线，这些扭结纱线被编织在一起并且经受下 文描述的牵伸步骤。如本文所用，长丝可为单纤维长丝材料或可为多纤维 长丝材料，其可为例如交织的或以其他方式缠绕的。术语“长丝”可包括 单纤维长丝或多纤维长丝。如上所述，“纱线”由一根或多根长丝形成， 该纱线为扭结的。本文示出的附图示出多纤维长丝，但应当理解，长丝可 为单纤维的。
本发明的不可吸收纤维可由任何稳定的、不可吸收材料制成。合适的 材料包括例如：聚合物，诸如聚丙烯(诸如由Ethicon,Inc.,Somerville,NJ 以商品名PROLENE缝合线出售的那种)、PVDF/HFP共混物(诸如由 Ethicon,Inc.,Somerville,NJ以商品名PRONOVA缝合线出售的聚偏二氟乙 烯和聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯的聚合物共混物)、聚酯、尼龙、聚丙烯酸 酯、聚甲基丙烯酸酯、乙酸纤维素、不可生物降解的聚氨酯、聚苯乙烯、 聚氯乙烯、聚氟乙烯、聚乙烯咪唑、聚烯烃、聚四氟乙烯(PTFE)、硅和苯 乙烯嵌段丁二烯，以及它们的组合。其他合适的不可吸收材料包括：金 属，诸如不锈钢、钴铬合金、钛和钛合金；以及生物惰性陶瓷，诸如氧化 铝、氧化锆和硫酸钙，以及它们的组合。本发明的不可吸收长丝可包括多 于一根不可吸收纤维，这些纤维可为相同的或可为不同的。本发明的优选 的不可吸收纤维包括聚丙烯、PVDF/HFP共混物、聚酯和尼龙。本发明的 不可吸收纤维可为任何尺寸以提供植入物的功能，并且具体地讲提供具有 约10旦尼尔和约100旦尼尔之间的尺寸，还更优选地为约25旦尼尔至约 60旦尼尔的尺寸的长丝。如本文所用，术语“旦尼尔”具有其作为测量单 位的理解含义，并且旨在为长丝的纤度单位(不管是单纤维长丝或多纤维 长丝)，其等于每9000米长丝、重一克的长丝的纤度。
本发明的可吸收纤维同样可由任何期望的可生物吸收材料制成。这些 可生物吸收的聚合物包括合成聚合物诸如聚酯，以及生物聚合物诸如多 肽、多糖和它们的衍生物。合适的生物相容性的、可生物吸收的聚合物的 实例包括但不限于：脂族聚酯、聚(氨基酸)、共聚(醚-酯)、聚草酸亚烷基二 醇酯、聚酰胺、聚缩醛、聚缩酮、聚碳酸酯、聚原碳酸酯、聚氨酯、聚(琥 珀酸亚烷基二醇酯)、聚(马来酸)、聚(甲基乙烯基醚)、聚(马来酸酐)铬氨酸 衍生的聚碳酸酯、聚(亚氨基碳酸酯)、聚原酸酯、聚氧杂酯、聚酰胺酯、含 胺基的聚氧杂酯、聚(酸酐)、聚磷腈、生物聚合物(例如，胶原、明胶、藻 酸盐、果胶、淀粉、纤维蛋白、氧化纤维素、壳质、脱乙酰壳多糖、弹性 蛋白原、透明质酸以及它们的混合物)，以及它们的混合物。脂族聚酯可包 括但不限于以下单体的均聚物和共聚物及其聚合物共混物：丙交酯(其包 括乳酸、D-L-和内消旋丙交酯)、乙交酯(包括乙醇酸)、ε-己内酯、对二 氧六环酮(1,4-二氧六环-2-酮)、三亚甲基碳酸酯(1,3-二氧六环-2-酮)、 三亚甲基碳酸酯的烷基衍生物、δ-戊内酯、β-丁内酯、γ-丁内酯、ε-癸内 酯、羟基丁酸酯、羟基戊酸酯、1,4-二氧杂环庚烷-2-酮(包括其二聚体 1,5,8,12-四氧杂环十四烷-7,14-二酮)、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮、6,6-二甲基- 1,4-二氧六环-2-酮、2,5-二酮基吗啉、新戊内酯、γ,γ-二乙基丙内酯、碳酸乙 烯酯、草酸乙烯酯、3-甲基-1,4-二氧六环-2,5-二酮、3,3-二乙基-1,4-二氧六 环-2,5-二酮、6,8-二氧杂双环辛烷-7-酮。聚草酸亚烷基二醇酯包括美国专利 4,208,511；4,141,087；4,130,639；4,140,678；4,105,034和4,205,399中描述 的那些，这些专利中的每个以引用方式并入本文。可用于本发明的可生物 吸收材料还包括：聚葡糖酸酯、聚(乳酸-共-环氧乙烷)共聚物、聚磷酸酯、 聚氨基酸、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚己酸内酯(PCL)、聚二氧六环 酮(PDO)、三亚甲基碳酸酯(TMC)、聚乙烯醇(PVA)、它们的共聚物或共混 物。另外可用的可为聚磷腈、由L-丙交酯、D,L-丙交酯、乳酸、乙交酯、 乙醇酸、对二氧六环酮、三亚甲基碳酸酯和ε-己内酯制得的基于共、三和 更高级混合单体的聚合物。聚酸酐包括衍生自具有HOOC-C6H4-O-(CH2)m- O-C6H4-COOH(其中m是在2至8范围内的整数)形式的二元酸的那些， 以及该二元酸与具有最多至12个碳的脂族α-ω二元酸的共聚物。可用的聚 氧杂酯、聚氧杂酰胺以及包含胺和/或酰氨基的聚氧杂酯在以下美国专利中 的一个或多个中有所描述：美国专利5,464,929；5,595,751；5,597,579； 5,607,687；5,618,552；5,620,698；5,645,850；5,648,088；5,698,213； 5,700,583，这些专利均以引用方式并入本文。其他可用的材料可包括聚(L- 丙交酯)(“PLA”)、聚(d,l-丙交酯)(“PDLA”)、聚(乙交酯) (“PGA”)、聚已内酯、共聚物、三元共聚物、它们的更高级聚单体聚合 物，或它们的组合或混合物。
纤维或长丝可被着色(诸如通过生物学稳定的染料)或可不着色。在 一些实施例中，用于所得的植入式装置的至少一种材料提供有颜色(诸如 通过使用染料)，以便允许使用者在视觉上看见装置中的不同纤维。另 外，着色剂的使用可提供制造和/或储存益处，因为材料中着色剂的添加可 使材料对紫外光不那么敏感。例如，装置中的一种材料可用蓝色或紫色着 色剂染色。
更理想地，可吸收的一种或多种纤维包括选自由以下项组成的组的一 种或多种聚合物：由乙交酯和/或丙交酯、羟乙酸乳酸聚酯910(polyglactin 10)(由Ethicon,Inc.,Somerville,NJ以商品名VICRYL缝合线出售)制成的 聚合物，和由聚乙醇酸、聚(对二氧六环酮)(诸如由Ethicon,Inc., Somerville,NJ以商品名PDS缝合线出售的那种)、己内酯、三亚甲基碳酸 酯制成的聚合物，以及它们的组合。如果使用合成可吸收聚合物，那么期 望的聚合物应当具有生物相容性并且具有为进入正常代谢途径的低分子量 化合物的降解产物，诸如乳酸和乙醇酸。本发明中的可生物吸收的纤维可 用于制备长丝，这些长丝具有的尺寸为约10旦尼尔至约100旦尼尔，且更 具体地为约28旦尼尔至约56旦尼尔。本发明中可存在一种或多于一种可 生物吸收的纤维，并且如果使用多种可吸收纤维，它们可由相同材料制备 或可由不同材料制备。另外，每根纤维可具有与本发明中其他纤维不同的 熔点。
在一个实施例中，本发明包括至少一种不可吸收纤维和至少一种可吸 收纤维，其中这些纤维具有彼此不同的熔点。在另一个实施例中，本发明 包括至少一种不可吸收纤维和至少两种可吸收纤维，其中这些纤维各自具 有彼此不同的熔点。在装置中，可吸收纤维或不可吸收纤维中任一者均可 具有最低熔点。在包括至少一种不可吸收纤维和至少一种可吸收纤维的实 施例中，不可吸收纤维占总纤维重量的重量百分比按重量计介于约5％至约 50％之间，且更理想地按重量计为约10％至约25％。优选地，在装置中相 比不可吸收纤维，存在更高含量(按重量计)的可吸收纤维。
装置具有随机均匀的非结构性阵列，该阵列描述装置中长丝的取向， 尤其是在所有三个维度上的取向。装置可通过任何期望的手段来形成，并 且在一个实施例中，装置是通过以下方法来形成。初始地，选择一根或多 根纤维以形成装置，并且纤维可包括可吸收纤维和不可吸收纤维的组合。 这些纤维用于形成单独长丝，长丝可仅包括一根纤维(单纤维)或可包括 多根纤维(多纤维)。如从图1中可以看出的那样，长丝10包括多根单独 纤维12、14、16。图1的长丝示出包括三种类型的纤维的长丝：第一可吸 收纤维(12)、第一不可吸收纤维(14)和第二可吸收纤维(16)。如下文将更详 细地论述，在长丝中可以存在不同比例的任何数量的不同类型的纤维。在 此图中，例如，图1左侧的长丝10展示具有一根第一可吸收纤维(12)、一 根第一不可吸收纤维(14)和五根第二可吸收纤维(16)的长丝，但是根据需要 可使用任何类型和数量的纤维。图1左侧的长丝10示出四根第二可吸收纤 维16、一根第一可吸收纤维12和一根第一不可吸收纤维14。可使用其他 不同量的材料，该量可按纤维股线的重量或数量来测量。
纱线是由各种长丝形成的，这些长丝可包括上文论述的所选择的不可 吸收纤维和可吸收纤维。纱线可通过任何期望的纱线形成手段来形成，并 且在一些实施例中，纱线是通过形成初始紧密针织的结构诸如套或薄片来 形成。初始紧密针织的结构的实施例可参见图2和图2A。图2呈现包括一 种长丝10的针织结构100。针织结构100根据需要可包括任何数量的不同 长丝10。所选择的长丝10可为紧密针织的，以便形成初始紧密针织的结构 100，该结构100可为任何期望的尺寸和形状。所得的结构100可成型为连 续套或薄片，该套或薄片可具有任何期望的长度和直径。例如，套可具有 约0.5英寸至约10英寸，且更理想地约1.5英寸至约5英寸的直径。薄片可 为基本上平坦的结构，其具有任何期望的长度和宽度。宽度可为，例如0.5 英寸至约36英寸，并且长度可被限定(例如，至少约12英寸)或可被延 长至多于5英尺、多于10英尺、多于20英尺或甚至更长，从而实现连续 的薄片。如果首先形成套或薄片，那么随后可退绕该套或薄片以便提供材 料的扭结纱线。可形成任何数量的纱线，并且用于形成植入式装置。应当 形成足够的纱线，以便将装置编织成它期望的尺寸和形状。
在一些实施例中，初始纤维可作为起始纤维线轴被包含在内，该起始 线轴可从均质材料挤出并且被卷绕。当然，一根纤维根据需要可为均质的 或可由多种材料制成。在一些实施例中，可存在很小的纤维束，其产生小 的纤维束股线。纤维线轴用于制备长丝，该长丝随后可用于制备纱线。如 果需要，可以采用相同或不同纤维的多个线轴，这些线轴可成型为长丝或 一束纤维束。纱线可由任何数量的长丝(并且因此由任何数量的纤维)形 成，并且纱线可能由单根纤维形成。例如，纱线可由长丝形成，这些长丝 可由以下多根(例如，约3至约7根)纤维制成：第一可吸收材料纤维 (诸如羟乙酸乳酸聚酯910)、任选的第二可吸收纤维(诸如PDS)和至 少一根不可吸收纤维(诸如聚丙烯)。下文将描述各种组合。纤维的组合 可用于形成初始针织的套或薄片，或该组合可通过任何期望的手段来成束 和/或扭结和/或卷曲。如果首先形成套或薄片，当将多根纤维从针织的套或 薄片一起拉出时，所得的纱线类似于扭结的纤维束。任选地，可采用来自 两个不同扭结套或薄片的一根或多根纱线来形成松散的初始编织结构。如 本文所述，初始编织结构中的每根纱线可包含各种比例的长丝，这些长丝 具有各种比例的可吸收单独纤维和不可吸收单独纤维，并且优选的是，至 少一根纱线包含不可吸收纤维束股线并且至少一根纱线包含可吸收纤维束 股线。
一旦获得一根或多根纱线，就借助任何已知方法通过松散地编织纱线 来由一根或多根纱线初始形成编织结构。初始松散编织结构的描绘可参见 图3和图3A。这种初始松散编织结构本文称为“初始编织结构”。如图3 中所呈现，初始编织结构200由至少一根纱线210的编织物制成，该纱线 210可由多根单独纤维212、214、216制成。初始编织结构200可由一种类 型的纱线210制成或可由多根纱线210制成，其中每根可为相同的或不同 的。图3示出多纤维纱线210，但应当理解，纱线210可为单纤维纱线。如 从图3中可以看出的那样，纱线210具有扭结结构。
初始编织结构200可为任何期望的形状，包括例如矩形、椭圆形，或 甚至形状可为管状或锥形。初始编织结构200可具有任何期望的厚度，并 且优选地厚度介于约0.1mm和约5mm厚之间，更理想地厚度为约2mm。 当然，可根据预期用途和植入部位来改变厚度。初始编织结构200可具有 任何期望的长度或宽度，并且可被制成大的材料薄片。如果初始编织结构 200被制成大的薄片，那么由其制成的所得植入式装置可具有期望的较大长 度和宽度，并且使用者可将装置修剪成待植入的尺寸和形状。在一些实施 例中，初始编织结构200本身能够被植入。初始编织结构200将不可吸收 纤维和可吸收纤维分散在整个结构中，从而理想地提供结构的具有存在的 一些可吸收材料和一些不可吸收材料的各可测量部分。初始编织结构200 在所有三个维度上具有基本上均匀的外观。如本文所用，“松散编织”旨 在指代这样的编织结构，其中纬圈与经圈的比例为约8比1至与约1.5比 1，还更优选地为约5比1至约2比1。然而，在一些实施例中，经圈与纬 圈的比例可为约5比1至约1.5比1，还更优选地为约5比1至约2比1。
初始编织结构随后经受能量的增加，诸如通过增加的热量、辐射、振 动、电流、射频或其他类型的能量，旨在使结构收缩并且使结构热定型。 在一些实施例中，初始编织结构200可经受第一加热，该第一加热可与其 他能量变化诸如振动或辐射暴露一起执行。首先诸如通过将初始编织结构 放置到限定的加热空间(诸如加热设备或其他空间)中来加热初始编织结 构，以便向初始编织结构200提供热量。在一些实施例中，将初始编织结 构200放置在加热烘箱内，或在其他实施例中，可将它放置在第一加热表 面或板和第二加热表面或板之间。理想地，将整个初始编织结构200容纳 在一个或多个加热表面界限内，不管是插入到烘箱中还是放置在加热表面 之间，但如果仅加热初始编织结构200的某一区域，那么可将该区域放置 在加热界限内。另外，在一些实施例中，初始编织结构200可(诸如通过 在纵向或非纵向上轧制)成型为管状形状并且放置在管状加热空间内。
如果将初始编织结构200放置在具有限定表面的加热源中，那么期望 那些表面之间的间隙至少略微大于初始编织结构200的厚度，以便确保整 个初始编织结构200中的适当加热。理想地，表面之间的间隙为约0.5mm 至约5mm，且更理想地为约1.5mm和约3.0mm。当然，加热元件之间的间 隙尺寸可取决于初始编织结构200的厚度和密度，或取决于初始编织结构 200中所使用的材料的类型。如果初始编织结构200具有约0.1mm至约 1.0mm的厚度，那么例如间隙应当为约1.5mm至约3.0mm。如果初始编织 结构200具有更小的厚度，那么可使用更小的间隙，且反之亦然。间隙尺 寸可比初始编织结构200的厚度大约0.1mm至约2.0mm。
在这种形成植入式装置的方法中，初始松散编织结构200经受至少一 个温度，其中该温度与结构中具有最低熔点的材料的熔点相关。具有最低 熔点的材料可为可吸收材料或可为不可吸收材料。下文描述提到具有最低 熔点的材料为可吸收材料，但应当理解，具有最低熔点的这种材料可为不 可吸收材料。
对于初始编织结构200的此第一加热，将加热设备的温度设定至以下 水平：(1)在初始编织结构中具有最低熔点的材料(这种材料在装置中被称 为“第一纤维”)的初始熔融温度下，(2)略微高于该初始熔融温度，或(3) 略微低于该初始熔融温度。温度的此初始增大为“第一加热”。如本文所 用，术语“略微高于”为比初始熔融温度大约0.1℃至约10℃，或比初始熔 融温度大约0.1℃至约5℃，且更理想地大约0.1℃至约2℃。类似地，如本 文所用，术语“略微低于”为比初始熔融温度小约0.1℃至约10℃，或比初 始熔融温度小约0.1℃至约5℃，且更理想地小约0.1℃至约2℃。
以举例的方式，初始编织结构可包括两种纤维：具有100℃初始熔点 的第一纤维和具有150℃初始熔点的第二纤维。在该实施例中，初始编织结 构可被放置到加热设备中并且暴露于第一温度下，该第一温度为约100℃ (例如，处于具有最低熔点的纤维的熔点)。另选地，第一温度可为约 99.9℃至约95℃，更理想地为约99.9℃至约98℃(例如，略微低于具有最 低熔点的纤维的熔点)。或者另选地，第一温度可为约100.1℃至约105 ℃，且更理想地为约100.1℃至约102℃(例如，略微高于具有最低熔点的 纤维的熔点)。这个第一温度旨在引起收缩。在这个步骤中不旨在对初始 编织结构中具有最低熔点的纤维(例如，“第一纤维”，或者如果该纤维 是可吸收纤维，那么它可被称为“第一可吸收纤维”)进行熔融，而是旨 在使第一材料收缩。
在一些实施例中，第一纤维是具有约105℃初始熔点的可吸收纤维， 并且第一加热段在约100℃至约103℃下进行。
另外，希望第一纤维的最低熔点比初始编织结构中具有第二低熔点的 材料的温度低至少10℃。即，第二纤维应当具有比第一纤维高至少10℃的 熔点。
出于本公开的目的，第一纤维(例如，装置中具有最低熔点的纤维) 将被描述为可吸收的，并且可被称为第一可吸收纤维。第一加热持续足以 引起第一可吸收纤维(在装置中具有最低熔点)的收缩的时间段。如本文 所用，材料的收缩是指该材料中分子的重构，但不足以使该材料熔融。收 缩可通过例如在材料的玻璃化转变温度下对该材料进行加热来实现。不旨 在使第一可吸收纤维熔融，但可能发生轻微熔融。相反，第一加热段旨在 引起第一可吸收纤维的初始收缩。收缩但不熔融是优选的，因为收缩允许 第一可吸收纤维保持它的一些强度并且牵拉装置中的另一纤维，然而材料 的熔融降低了该材料的牵拉强度。通常，此第一加热段应当持续约10秒至 约60秒，且更具体地持续约20秒至约45秒，但可根据初始编织结构中所 使用的一种或多种材料而改变。第一可吸收纤维的收缩致使初始编织装置 中所得纤维皱缩。
在第一加热段之后所得的结构是具有至少一种纱线的编织图案的装 置，该纱线具有由于具有较低熔点的一根或多根纤维的收缩而皱缩的纤 维。然而，由于皱缩，该结构看起来具有不均匀的阵列，因为收缩的程度 是随机的。该所得的材料被称为“初始皱缩结构”或“初始加热结构”。
如果需要，初始皱缩结构随后可经受任选的其他能量增加或加热步骤 (“第二加热”)，以便对装置进行热定型。第二加热步骤是优选的但不 是必需的。该第二加热可在上述相同加热设备中进行或可在独立的加热设 备中进行，并且可包括另外的增加能量源(诸如振动或辐射)或上述其他 能量源。第二加热理想地在第一加热的温度下或高于第一加热的温度的温 度下进行，并且优选地高于第一纤维(在装置中具有最低熔点)的熔点。 第二加热可在比第一加热的温度大约2℃至约25℃的温度下进行。
第二加热步骤旨在使结构中具有最低熔点的第一纤维熔融，从而使初 始皱缩结构的结构和尺寸稳定。该第二加热步骤基本上应当是快速的，但 可略微比第一加热长例如约60秒至约120秒，且更具体地长约60秒至约 90秒。例如，如果期望更厚的装置，那么可能需要更长的第二加热时间。 任选地，第二加热步骤可包括另外的步骤，诸如压缩步骤，由此初始皱缩 结构在加热段期间于加热元件之间被压缩。例如，如果要改变初始皱缩结 构的形状以便形成最终所得的植入式装置，那么可期望压缩。可能希望例 如使初始皱缩装置压扁其厚度的约25％至约75％，且更理想地压扁其厚度 的约50％(例如，约2mm厚至约1mm厚)。如果需要，可将加热元件之 间的间隙的尺寸调节至期望厚度，并且可另外施加压力。
在经受第一加热步骤和任选的第二加热步骤之后，从加热设备移除初 始皱缩结构并且允许其冷却，冷却可在室温下或温度控制环境中(例如， 高于室温或低于室温)发生。在一些实施例中，可使用具有冷却能力的加 热装置，从而允许在完成加热之后进行快速冷却。所得的结构是硬化的三 维编织植入式装置，其中至少一些长丝由于某些长丝的收缩而随机地皱 缩。这被称为“所得的植入式装置”。所得的植入式装置由于一些纤维的 熔融和后续硬化从而形成粘结点而维持它的最终形状。所得的植入式结构 因此看起来在所有三个维度上具有随机取向，但未熔融的长丝事实上的确 具有初始均匀的编织。所得的植入式装置处于编织/非编织状态，并且看起 来和感觉起来类似毡型材料。所得的植入式装置因此在厚度、长度和宽度 所有三个维度上具有“随机均匀的非结构性阵列”。另外，鉴于熔融长丝 的随机皱缩，所得的植入式装置看起来具有非结构性纤维阵列。
最终所得的植入式装置的实施例参见图4和图4A，其示出所得的植入 式装置300。所得的植入式装置300包括纱线310的收缩编织物，其中每根 纱线310可由多根纤维312、316制成。扭结纱线310实质上是图3的纱线 210的扭结和收缩型式。如上所述，可存在用于装置300的多于一种类型的 纱线310，并且每种纱线310可为单纤维或多纤维。如从图4A中可以看出 的那样，纤维之一已经熔融，从而在装置300中形成粘结点314。熔融在第 二加热步骤期间实现，其中纤维被熔融并冷却到足够在装置300中形成固 定的粘结点314的程度。所得的植入式装置300因此在至少两个方向(例 如，长度和宽度)上收缩，并且通过粘结点314保持在适当的位置。收缩 可导致更大的厚度，或者，如果在压缩环境中完成收缩，那么厚度可减小 或保持基本上恒定。理想地，粘结点314是由可吸收纤维例如第一可吸收 纤维形成的。
如果需要，待植入的最终产品可包括多于一个所得植入式装置层。多 于一个初始编织结构或初始皱缩结构可彼此交替层叠，并且同时经受一个 或多个加热步骤，由此具有熔合在一起的呈随机取向的均匀交叉图案的多 个所得植入式材料层。另选地，每层可经受它自己的独立加热步骤，从而 形成多个所得的植入式装置并且随后彼此层叠且固定。这些层可以简单地 直接固定到彼此，即，没有任何居间组分，或这些层可在它们之间包括材 料以增强附接。附接可通过物理手段诸如热熔融组分来实现，或它可通过 化学或物理手段诸如经由粘合剂或将层缝合在一起来实现。如果需要，可 将由装置中具有最低熔点的材料(或者另选地，另一种低熔点可吸收材 料)制成的一个或多个膜放置在层之间。用于层叠装置的膜可为可吸收 的。可将层放置到加热设备中，从而允许膜熔融，由此增强层之间的粘 结。如果需要，层可彼此相同；然而重要的是，需注意装置中的各层不必 相同或甚至由相同材料制成。虽然每层可包括类似或重叠的材料，但是每 层的确切成分不必相同。另选地，每层中的材料可完全不同，没有材料重 叠。
在一些实施例中，可存在多个本发明植入式装置的层，这些层夹置网 片或不可吸收支架材料的层。在此类实施例中，可通过将网片或支架材料 层放置在第一初始编织装置层和第二初始编织装置层之间并且随后使夹层 结构经受如上所述的加热步骤来制备层状材料。粘合剂材料层或膜层可放 置在任何层之间，以便有助于制备层状结构。夹层结构随后可经受如上所 述的加热步骤，从而产生层状热定型植入式装置。在一些实施例中，层初 始可由设置在第一初始皱缩结构层和第二初始皱缩结构层之间的网片或支 架材料层制成，并且随后夹层结构随后可经受如上所述的加热。如果需 要，可交替放置任何数量的材料层，从而形成层状装置。层的边缘可彼此 齐平，或第一层的至少一个边缘可延伸得比第二层的边缘长，或反之亦 然。
待植入的最终装置可由多个所得植入式装置的层制成，这些层可以相 同、不同或交替的方向布置。因为所得的植入式装置在垂直方向上具有不 同的伸长特性，所以层叠单个所得的装置层可产生在所有方向上具有类似 伸长特性的装置。在一些实施例中，根据层的方向，最终的层状植入式装 置可能更能够在第一方向上伸长且不太能够在第二方向上伸长。多次层叠 可产生用于各种用途，例如用于与软组织修复截然不同的肌腱修复的非常 强大的植入式装置。如上所述，在所得的编织装置层之间添加膜层可用于 增大层的粘结，并且可被按压至小于初始厚度的厚度。
在一些实施例中，装置中具有最低熔点的材料(第一纤维)是可吸收 纤维，并且可包括聚(对二氧六环酮)(包括由Ethicon,Inc.,Somerville,NJ以 商品名PDS缝合线出售的那种)。在这种实施例中，第一加热温度可为约 100℃-103℃并且第二加热温度可为约105℃至约120℃。当然，第一加热 温度和第二加热温度可根据装置中所使用的一种或多种材料而改变。在一 些实施例中，更高的第二加热温度可导致最终所得装置中的更大的柔性水 平和更小的拉伸强度。如果使用聚(对二氧六环酮)，那么它可与另一种不可 吸收材料和任选地其他可吸收材料结合地使用。
在一个实施例中，装置可由三种不同纤维制成。第一纤维可为不可吸 收纤维，诸如聚丙烯。第二纤维可为第一可吸收纤维，诸如聚二氧六环 酮，并且第三纤维可为第二可吸收纤维，诸如羟乙酸乳酸聚酯910。每种纤 维可制成长丝或可成束为包括多种不同纤维的长丝，并且每种纤维或长丝 可具有它自己的纤度。例如，聚交酯纤维可具有最小的纤度，并且可为约 28。聚二氧六环酮纤维可具有略大的纤度，诸如约30。不可吸收纤维可具 有最大的纤度，诸如约60。长丝可由多种纤维制成，并且所得的长丝可具 有期望的纤度。最终植入式装置的扭结和皱缩水平可根据形成长丝的一种 或多种材料而改变。根据需要可包括其他材料，或可使用变化的不可吸收 材料和/或可吸收材料。理想地，装置由至少一种不可吸收组分(纤维)和 至少一种可吸收组分(纤维)制成。
在多材料实施例中，可以任何所需的量或比例包括每种材料。然而， 优选的是，装置中的一根或多根可吸收纤维以比一根或多根不可吸收纤维 更大的量存在。例如，在一个实施例中，编织结构包括具有第一可吸收纤 维和第一不可吸收纤维的长丝，并且材料存在的量为约1-7份(按重量计) 的第一可吸收材料比约1份的第一不可吸收纤维，且更理想地为约3-5份 (按重量计)的第一可吸收纤维比约1份的第一不可吸收纤维。比例不必 按重量计，并且可不管纤维纤度，按单个纤维或纱线股线计。即，可存在 约1-7股第一可吸收纤维比约1股第一不可吸收纤维。在该实施例中，第一 可吸收纤维可具有比第一不可吸收纤维低的熔点，其中熔点差为至少约10 ℃。任何材料可用于该组合物，包括例如作为第一可吸收纤维的羟乙酸乳 酸聚酯910或聚(对二氧六环酮)和作为第一不可吸收纤维的聚丙烯。
在另一个实施例中，初始编织结构可包括具有第一可吸收纤维和第二 可吸收纤维的长丝，其中材料存在的量为约1-7份(按重量计)的第一可吸 收纤维比约1份的第二可吸收纤维，且更理想地为约3-5份(按重量计)的 第一可吸收纤维比约1份的第二可吸收纤维。同样，这些比例不必按重量 计，并且可不管纤维纤度，按单个纤维或纱线股线计。即，可存在约1-7股 第一可吸收纤维比约1股第二可吸收纤维。在该实施例中，第一可吸收纤 维可具有比第二可吸收纤维低的熔点，其中第一可吸收纤维的熔点比第二 可吸收纤维的熔点小至少约10℃。另选地，装置中的第二可吸收纤维可具 有比第一可吸收纤维低的熔点。可存在比第二可吸收纤维更大量的第一可 吸收纤维(例如，具有较低熔点的材料)，或反之亦然。任何材料可用于 该实施例，包括例如作为第一可吸收纤维的聚(对二氧六环酮)和作为第二可 吸收纤维的羟乙酸乳酸聚酯910。
在另一个实施例中，该结构可包括三种纤维，诸如第一可吸收纤维、 第二可吸收纤维和第一不可吸收纤维，或者另选地第一可吸收纤维、第一 不可吸收纤维和第二不可吸收纤维。该实施例可包括量为约1-7份(按重量 计)的第一可吸收纤维、量为约1份(按重量计)的第一不可吸收纤维和 量为约1份(按重量计)的第二可吸收纤维或第二不可吸收纤维。同样， 这些比例不必按重量计，并且可不管纤维纤度，按单个纤维或纱线股线 计。即，可存在约1-7股第一可吸收纤维、约1股第一不可吸收纤维和约1 股第二可吸收或不可吸收纤维。
上述三个实施例是实例性的，并且并非旨在为限制性的。植入式装置 根据需要可包括另选的或另外的可吸收纤维和/或不可吸收纤维。例如，植 入式装置中可存在多于三种材料，包括可吸收纤维和不可吸收纤维的各种 组合。起始材料可用于形成单纤维长丝或多纤维长丝，并且这些长丝继而 用于形成纱线。
用于制造编织装置的单独纱线可包括上述纤维中的任一种并且可以任 何期望的手段制备。在一个实施例中，纱线通过首先制造所选择长丝的紧 密针织物(诸如套或薄片)或通过卷曲长丝来形成。初始紧密针织的结构 可包括：包括第一可吸收纤维和第一不可吸收纤维的长丝，或者另选地包 括第一可吸收纤维和第二可吸收纤维的长丝，或者另选地包括第一可吸收 纤维、第二可吸收纤维和第一不可吸收纤维的长丝。一根或多根纱线可通 过退绕紧密针织的结构来形成，从而产生包含单独纤维的长丝扭束。当 然，可形成多于一个套或薄片，并且可由所制备的一个或多个套或薄片形 成多于一根纱线。纱线可包括可吸收纤维、不可吸收纤维以及它们的组 合。
一旦形成纱线，这些纱线就可用于形成初始编织结构。初始编织结构 可包括任何组合的纱线(包括上述那些)的编织物。在一个实施例中，初 始编织结构可包括这样的编织物：其仅具有一种类型的纱线，例如，具有 第一可吸收纤维和第一不可吸收纤维的一种纱线，或具有第一可吸收纤 维、第二可吸收纤维和第一不可吸收纤维的纱线。在另选的实施例中，初 始编织结构可包括具有至少两种不同类型的纱线的编织物。例如，初始编 织结构可包括具有第一纱线和第二纱线的编织物，其中第一纱线和第二纱 线彼此不同。第一纱线可为例如(a)具有第一可吸收纤维和第一不可吸收纤 维的纱线，或(b)具有第一可吸收纤维和第二可吸收纤维的纱线，或(c)具有 第一可吸收纤维、第二可吸收纤维和第一不可吸收纤维的纱线；并且第二 纱线可为例如(a)具有第一可吸收纤维和第一不可吸收纤维的纱线，或(b)具 有第一可吸收纤维和第二可吸收纤维的纱线，或(c)具有第一可吸收纤维、 第二可吸收纤维和第一不可吸收纤维的纱线，其中第一纱线和第二纱线由 不同纤维制成。期望初始编织装置包括至少一种可吸收纤维和至少一种不 可吸收纤维。
以举例的方式，初始编织结构可包括具有第一纱线和第二纱线的编织 物，其中第一纱线由第一可吸收纤维和第二可吸收纤维制成，并且第二纱 线由第一可吸收纤维、第二可吸收纤维和第一不可吸收纤维制成。每种纱 线中的特定可吸收纤维和不可吸收纤维可为相同的或它们可为不同的。例 如，在该实施例中，第一纱线可由羟乙酸乳酸聚酯910和聚(对二氧六环酮) 制成，并且第二纱线可由羟乙酸乳酸聚酯910、聚(对二氧六环酮)和聚丙烯 制成。
另一个实例是，初始编织结构包括具有第一纱线和第二纱线的编织 物，其中第一纱线由第一可吸收纤维和第二可吸收纤维制成，并且第二纱 线由第一可吸收纤维和第一不可吸收纤维制成。每种纱线中的特定可吸收 纤维和不可吸收纤维可为相同的或它们可为不同的。例如，在该实施例 中，第一纱线可由羟乙酸乳酸聚酯910和聚(对二氧六环酮)制成，并且第二 纱线可由羟乙酸乳酸聚酯910和聚丙烯制成。
这些实施例旨在举例说明可能的各种组合，应理解可使用上文所识别 的可吸收纤维和不可吸收纤维中的任一种。如果需要，可使用另选的材 料，包括例如各种可吸收聚合物的共混物，以便赋予所得的植入式结构更 长或更短的吸收谱。吸收谱可通过制造后步骤来调节，诸如通过消毒，诸 如通过暴露于伽马射线以减小吸收谱。最终植入式装置中存在的不可吸收 组分可用于，例如，在可吸收组分被吸收之后保持存在于身体中。然而， 如果预期且期望完全的吸收，那么可使用仅包括可吸收纤维的装置。
在经受任何加热步骤之前，初始编织结构的初始形状或结构可为平坦 松散的编织结构，如上所述。其他形状可为可用的，包括例如球形、锥 形、圆柱形等等。初始编织结构可为一个珠或一组或一串连接的珠的形 式，连接的珠可经由可吸收或不可吸收长丝材料连接。优选的实施例是平 坦结构，这些平坦结构具有基本上矩形或椭圆形的形状。如果需要，初始 编织结构的拐角可为倒圆。所得的植入式装置在植入之前可由使用者切割 或修剪。如上所述，根据需要待植入的最终装置可包括任何数量的所得植 入式装置层，但初始编织结构通常形成为单层。如果需要多层装置，那么 单层可在各种加热步骤之前、期间或之后并且在层之间使用物理或化学附 接手段来彼此组合。此外，层状装置可包括另外的元件，诸如夹在层之间 的不可吸收网片或支架。
根据预期用途，在所有加热步骤之后，所得的植入式装置可具有任何 期望的长度或宽度。在一些实施例中，所得的植入式装置可为薄片的形 式，该薄片在植入之前可由使用者修剪至期望尺寸和形状。在一些实施例 中，装置可为材料条带的形式，诸如可用于装填或修饰先前放置的SUI悬 带，或在其他实施例中可为正方形的。装置可具有任何期望的长度和宽 度，从0.01英寸至大于12英寸。例如，如果用作SUI悬带，那么宽度可为 约0.3英寸至约0.7英寸并且长度可为约2英寸至约4英寸，如在尿道下部 测量的。在其他实施例中，装置的形状可为圆形或管状的，并且可具有约 0.05英寸至约10英寸的直径。在椭圆形构型中，装置可具有约1英寸至约 5英寸的大半径和约0.01英寸至约3英寸的小半径。在其他实施例中，植 入式装置可具有未限定的形状，诸如无定形或棉球类型的构型，该植入式 装置可用作装填或填充材料，以填充通过去除患者的组织而产生的孔或空 隙。
初始编织结构的初始厚度可为约0.05英寸至约0.5英寸厚，而在上述 第一加热步骤之后，初始皱缩结构可为约0.02英寸至约0.25英寸厚，并且 在上述所有加热步骤和任选的压缩步骤之后，最终的植入式装置可为约 0.01英寸厚至约0.125英寸厚。在一些实施例中，每个加热步骤可减小装置 的厚度，就像使用了压缩一样。
当使用者观察时，所得的植入式装置具有不同的外观。所得的植入式 装置是密集构造的材料垫，根据构建体的厚度和密度，该材料垫缺乏视敏 度或仅具有轻微的视敏度。所得的植入式装置的外部纹理实际上为毡状 的。毡状材料是由缠结在一起的短纤维组成，而本发明的装置是初始松散 地编织的，并且随后连接至所有其他纤维的内部纤维已(经由第一加热) 收缩，使得材料收缩并皱缩成压实状态的不可吸收纤维的连接但非结构性 的阵列。然而，由于收缩后的处理(例如，第二加热步骤)，所得的植入 式装置中的完整纤维阵列经由已熔融且硬化的至少一种可吸收纤维而锁定 在一起。这赋予所得的植入式装置微尺度的三维表面纹理。所得的植入式 装置具有编织/非编织结构，该编织/非编织结构根据该材料的材质和密度具 有一定程度的孔隙率。可能期望所得的植入式装置的孔隙率可不能够由使 用者的肉眼看到，诸如典型的松散编织物和网片的情况，而在其他实施例 中，使用者可用肉眼看到装置的孔隙率。如果压缩，孔尺寸可为约4微米 大小至约300微米大小，但如果需要，例如在不压缩的情况下，孔尺寸可 能更大(例如，大于300微米)。
所得的植入式装置可具有期望的刚度。刚度可通过已知测试(诸如下 文实例中所述的弯曲测试)来测量。使本发明的装置弯曲所需的力可为约 1N至约1.5N，且更具体地为1.25N至约1.50N。所得的植入式装置可具有 约5N至约4000N，且更优选地介于约50N和500N之间的拉伸强度。所得 的植入式装置在第一方向上被牵拉时可具有期望的伸长水平。所得的植入 式装置的优选弹性模量可为约100N/m至约300N/m，且更具体地介于约 150N/m至约200N/m之间。
在制备所得的植入式装置之后，它可被植入。随时间推移，装置中一 根或多根可吸收纤维的水解产生了仅包括不可吸收纤维的最终水解结构。 水解结构的一个实施例可参见图5和图5A，其示出仅包括不可吸收纤维 410的水解结构400。图6是示出装置的两个假设最终结果的剖面图：部分 [A]示出装置的仅包括不可吸收纤维410的水解部分。这将会是例如实验或 台式使用中的结果(其中不存在向内生长)，并且此部分呈现在水解之后 保留相同压缩状态的聚丙烯结构。应当理解，聚丙烯结构可能在水解之后 损失一些压缩并且可能看起来不像压缩的。图6的部分[B]示出组织向内生 长后的水解部分，其中存在不可吸收纤维410和组织420的组合，这可在 图6A的放大图中最佳地看出。
当然，应当理解，图6的部分[A]和[B]不太可能都是植入之后的最终 结果，更确切地说这两个部分是[A]台式或试验水解和[B]组织向内生长之后 的两种可能结果的并列型比较。在植入并且可吸收组分被吸收到身体中之 后，预期整个装置包括遍及它的组织向内生长(例如，图6的部分[B])。
本发明可为装置提供多水平的弹性：任何组分水解之前的第一水平和 组分水解之后的第二水平。植入式装置(例如，300)在装置中的一种或多 种可吸收材料水解和水解结构(例如，400)形成之前具有第一弹性水平。 第一弹性水平可通过任何期望的手段来测量，包括在一个或多个方向上进 行牵拉测试。当然，应当理解，装置可在第一方向(例如，沿装置的长 度)上比在第二方向(例如，沿装置的宽度)上更有弹性。在装置中的一 种或多种可吸收材料水解之后，诸如在台式水解之后，装置中的一种或多 种可吸收材料将从装置中完全或基本上完全去除，从而仅留下一种或多种 不可吸收材料(水解结构400)。在此状态下，即，在水解之后，装置具有 第二弹性水平，该第二弹性水平大于水解之前植入式装置的弹性水平。在 一些实施例中，水解后装置的弹性水平是水解前装置的弹性水平的至少两 倍，且更理想地是水解前装置的弹性水平的至少3倍，或弹性水平的至少5 倍，或弹性水平的至少10倍。可使用用于测量弹性的任何方法，但水解前 和水解后所使用的方法应当相同。在植入患者身体并且随后装置的可吸收 组分被吸收之后，组织向内生长到装置中，这可限制植入后装置的弹性。 在组织向内生长的情况下，所得的装置比结构化网片或由结构化网片制成 的支架更具有弹性和柔性。此增大的柔性和弹性是优于结构化网片植入物 的显著益处。
本发明可用作用于支撑或处理身体组织的植入式装置。植入式装置可 用作组织支架植入物，该组织支架植入物可用于加强组织结构或促使新的 组织向内生长，从而增加特定身体区域中的体积组织存在。在一些实施例 中，植入式装置可固定到特定身体组织表面，包括例如骨盆底、一个或多 个肌腱、膀胱或乳房，或该植入式装置可用于帮助治疗疾病，诸如压力性 尿失禁、疝和涉及撕裂或受损组织的其他类似疾病。植入式装置的植入可 通过任何标准和期望的手段实现，这些手段包括例如使用粘合剂附接诸如 纤维蛋白或外科附接诸如缝线或缝合。在一些实施例中，植入式装置可不 借助任何外部附接手段附连到位置中，诸如当植入式装置用作密闭空间或 凹坑中的装填材料时，在这种情况下摩擦使装置保持在适当的位置。固定 应当足以允许植入式装置保持植入在预期部位中持续足够的时间段，从而 允许组织向内生长在整个装置中发展，其中组织向内生长辅助或提供装置 的固定。附接应当足以保持植入式装置植入在植入部位处持续至少一周、 至少两周、至少一个月、至少两个月、至少六个月或至少一年。
在植入之后，纤维蛋白附接和实际成纤维细胞向内生长可在约七天至 约十四天内开始。随时间推移，可吸收组分将生物降解并被身体吸收，并 且包含这些可吸收组分的区域将由新的组织向内生长填充。因为所得的不 可吸收组分具有不可识别的构型并且以如此低的量存在于植入式装置中， 所以当可吸收组分消失时，装置中其余的材料基本上不会被使用者感觉 到。这使得所得的植入装置提供支撑并且为向内生长提供位置，而且对于 使用者是舒适的并且提供更自然的类组织感觉。
植入式装置的质量可为足以允许组织向内生长到装置中并且因此产生 为新生长组织的主要成分的任何水平。在一些实施例中，在吸收植入式装 置中的可吸收材料之前，面积重量可为约47g/m2至约152g/m2，并且在吸 收装置中的可吸收材料之后，所得的面积重量可为约12g/m2至约 40g/m2。在存在比不可吸收材料更大量的可吸收材料的实施例(例如，按 重量计，装置中可吸收材料比不可吸收材料多约10倍)中，吸收之前的面 积重量与吸收之后的面积重量的比例可显著增大。期望的是，吸收之后的 面积重量为吸收之前的面积重量的约25％或小于面积重量的25％。这是优 于植入物中存在更大量的结构化不可吸收材料的其他装置的明显改善。
植入式装置还应当具有适于允许植入之后组织的初始向内生长的孔隙 率，并且植入式装置应当为“透气材料”，从而允许气体通过它的主体。 如果需要，那么孔可延伸穿过装置的整个厚度。所得的植入式装置的孔隙 率可根据起始材料的密度和初始编织结构中的初始编织物的“松散度”而 改变。一般来讲，初始编织物越松散(例如，纬圈或经圈之间的空间越 大)，所得的植入式装置的密度将越低。预期的是，在装置中的可吸收材 料被吸收期间和之后包含可吸收材料的区域将由新生长的组织至少部分地 填充。
植入式装置可包括另外的组分，诸如分散在装置上或装置内的活性物 质，或装置还可为药物、凝结剂或细胞递送/生长的载体。活性组分在治疗 疾病或递送此类活性组分以用于一般愈合中可为可用的。射线不可透元件 或标记物可与植入式装置的不可吸收组分包括在一起，以便有助于植入式 装置的植入和定位。植入式装置可另外包括一种或多种识别标记物(诸如 染色部分或其他标记)，以便有助于植入。植入式装置可包括加速或减慢 植入式装置中的一种或多种可吸收材料的降解和吸收的一种或多种添加 剂，并且可包括包封材料。在植入式装置中可包括其他可用和已知的组 分，包括例如营养物质、蛋白质、生长因子、身体细胞和组织、免疫调节 剂、炎症抑制剂、回归因子、增强或限制组织生长的组分和其他药物。
本发明还涉及通过使用上述植入式装置来修复或增大组织的方法。上 述植入式装置经制备，并且随后可被使用者植入到身体中。植入部位是身 体中的任何期望部位，包括但不限于用于肌腱修复、骨盆底修复、压力性 尿失禁修复或疝修复的部位。植入部位可为提供支撑应用诸如膀胱或乳房 植入支撑的部位。另选地，植入部位可为提供以下项中任一种的部位：组 织膨化、组织增大、美容护理、治疗处理或一般作为组织密封或支撑装 置。
修复或增大身体组织的方法可在修复或增大组织的外科手术期间实 现。首先确定植入部位，并且基于该部位并触及该部位可确定待使用的植 入式装置的尺寸和形状。植入式装置的尺寸和形状可被设定为适合待处理 的组织部分的特定几何结构和尺寸，并且尺寸和形状还应当被设定为允许 通过外科手术或其他身体开口进入。植入式装置可任选地由使用者在植入 之前，诸如通过在植入之前切割、折叠或以其他方式操纵植入式装置来设 定尺寸和形状。
一旦进入期望的解剖部位(不管是通过损伤、外科手段或提供进入的 任何其他手段)，就可将植入式装置附连到期望位置。植入式装置可通过 任何期望的手段附连，诸如通过化学紧固或机械紧固手段。化学手段可包 括粘合剂，诸如纤维蛋白胶或凝块或其他生物相容的粘合剂。机械紧固手 段包括例如缝合线、钉、组织大头钉、锚定件、省缝、螺杆、销和箭头。 如果需要，可使用化学紧固手段和机械紧固手段的组合。在一些情况下， 植入式装置可被装配到开口中，使得摩擦用于将植入的装置保持在适当的 位置。例如，在装置具有无定形形状和构型(诸如填充材料)的情况下， 该装置可被装配到开口中，以便填充该开口。
一旦牢固地且正确地植入，如果需要闭合，就可闭合手术部位。如果 必要的话，可将植入式装置移除并重置到不同部位，例如，当确定植入式 装置被不适当植入时。一旦被植入到部位中并且允许在身体内开始吸收， 作为身体正常愈合过程的结果，身体组织在植入式装置内和周围生长，最 终成熟为具有与天然组织类似的机械特性的组织。植入式装置的机械性质 也充当植入之后组织再生的引导。在增大组织的方法中，例如，植入式装 置的存在将新的组织引导至生长和发育的位置。新的组织围绕植入式装置 的周边生长，而且在植入式装置的开放孔内生长，以便完全结合植入物。
因为植入式装置包括可吸收材料，并且尤其包括比不可吸收材料多的 可吸收材料(按重量计)，所以在植入之后，植入式装置中的可吸收材料 开始降解并且被植入其中的身体吸收。虽然吸收过程在植入之后立即开 始，但是装置中的可吸收材料在期望的时间长度之后开始明显地降解并被 身体吸收，例如，在约一天之后、在约一周之后、在约两周之后、在约一 个月之后、在约两个月之后、在约六个月之后或在约1年之后。降解速率 取决于装置中所使用的材料和所得的植入式装置中那些材料的量/密度。在 植入之后，可使用增大降解速率的方法诸如辐射暴露来增大吸收速率。如 本文所用，术语“明显地降解”是指材料被降解并吸收至足够的量，以至 于降解水平是可检测到的。在装置被植入之后，植入式装置的降解速率和 水平可通过台式(实验室)水解测试来确定，或可通过侵入式或非侵入式 手段来确定。
在期望的时间段之后和在已发生明显的降解之后，植入式装置仍然包 括某种程度的机械结构和强度，但一部分可吸收材料已被新的组织替换。 由于上文所公开的可吸收纤维和不可吸收纤维的独特三维取向，在明显的 降解和吸收之后，植入式装置产生具有连续表面的材料，从而使得成纤维 细胞和其他组织以不同于进入典型的网片构建体的方式发育。在典型的稀 松编织网片产品中，成纤维细胞沿每个网片纤维生长并且随后横穿网孔， 之后生长穿过网片厚度。当身体组织生长时，它们能够越过短距离并且在 网片植入物的每侧上产生纤维层。这可参见动物研究，其中在早期时间点 诸如第7、14或21天提取典型的网片植入物。相比之下，在本发明的装置 中，整个网孔和网片厚度中的粘结和组织整合随着时间段增加而增大，从 而提供改善的组织生长和可持续性并且实现随时间推移更有效的植入物。
在植入时，植入式装置具有一种或多种纱的连续编织物，该一种或多 种纱线包括至少一种不可吸收纤维和至少一种可吸收纤维，其中初始连续 编织物在所有三个平面内延伸。在所得的植入式装置中，包括不可吸收纤 维的一根或多根纱线具有第一取向，该第一取向被描述为随机均匀的非结 构性阵列。该第一取向是由于熔融可吸收材料的皱缩和收缩(和热定型) 所引起的，因此产生随机的非取向结构外观。当身体开始愈合时，新的组 织开始在装置中和周围生长。同时，植入的装置的一根或多根可吸收长丝 开始降解并且被吸收到身体中。在一根或多根可吸收纤维的这种降解和吸 收之后，由于降解和吸收所产生的空隙，植入的装置将发展出开放空间。 同时，在愈合过程期间，由可吸收材料填充的空间开始由新的组织填充。
在组织向内生长和可吸收纤维被初始吸收的开始阶段期间，植入的装 置基本上维持不可吸收纤维的第一取向。植入的装置基本上维持不可吸收 纤维的第一取向，持续至少约一周、两周、一个月、六个月或一年。在一 些实施例中，由于组织向内生长，植入的装置将基本上永远将不可吸收纤 维的结构和取向维持为存在于所得的植入式装置中时的那样。在一些实施 例中，由于组织的向内生长和可吸收纤维的同时吸收，不可吸收纤维的所 得取向可为随机的，并且不可吸收纤维可能由于新组织所施加的力而压缩 或扩展。
随着组织向内生长继续并且可吸收纤维继续被吸收并降解，新的组织 可开始移动。这种组织移动归因于正常的生理条件。由于此移动和伸展， 初始水解的植入装置(由于水解和吸收，其现在具有比植入时少的可吸收 纤维)可开始呈现第二取向。该第二取向归因于组织的移动，从而迫使不 可吸收纤维移动。在该第二取向中，不可吸收纤维对组织移动提供很少乃 至零阻力，这归因于非结构性持久材料的随机阵列。当可吸收纤维开始被 吸收时，由于组织收缩和或组织再成型，植入装置发生潜在再成形。组织 收缩在愈合时段期间发生并且可归因于植入时的植入物稳固性或表面成纤 维细胞生长，这已经在一些测试动物中对于测试物和对照物均观察到。组 织再成型在较长的时间段(例如，约6个月)时发生。组织再成型是新形 成的疤痕组织弱化或返回至与损伤或外科干预之前的状态类似的状态。如 果植入的装置仅包括可吸收纤维，那么组织再成型可能导致未来需要在同 一区域中进行组织修复。然而，由于本发明的装置中的不可吸收材料的添 加，组织再成型由于外来物(即，其余的不可吸收纤维)的存在而不会发 生。为此，本发明的装置包括至少一些不可吸收纤维，但不可吸收纤维的 含量是最小限度且非结构性的，以便实现期望的向内生长和柔性。
随时间推移，由于新组织的持续生长、移动和伸展，根据组织的强度 植入的装置可呈现另外的取向。如果在具有本发明的植入式材料的层状构 型中使用不可吸收网片材料，那么在可吸收材料被吸收之后可存在较小的 柔性。在不存在另外的网片材料并且植入物仅包括本文所述的本发明植入 式装置的情况下，吸收后将存在较大的柔性和移动，并且所得的部位将是 更类似组织的。因为天然身体生长和移动固有地产生组织移动和组织生 长，相比由不可吸收网片构成或包含网片的植入物，植入物中不可吸收纤 维的随机、非对齐、非结构性皱缩取向最终提供更柔性且更类似组织的环 境，即使网片组分初始具有弯曲能力。简言之，本发明的装置提供随时间 推移显著改善的植入物，不仅实现强度和改善的向内生长，而且还增加柔 性和更舒适的感觉。
在植入后的期望时间长度之后(取决于植入式装置中所使用的特定一 根或多根可吸收纤维)，植入的装置中的可吸收纤维基本上降解并被身体 吸收，该时间长度可为至少约一周、至少约两周、至少约一个月、至少约 两个月、至少约六个月、至少约9个月或至少约1年。在植入后的期望时 间长度(诸如至少三个月或至少六个月或至少一年)之后，植入的装置基 本上不含可吸收纤维并且基本上由不可吸收纤维和其中生长的新组织组 成。虽然期望完全吸收可吸收纤维，但可能保留极小量的可吸收纤维(例 如，少于其初始量的约1％、少于其初始量的约2％或少于其初始量的约 5％)，但装置基本上由不可吸收材料和新的组织组成。
装置可在身体内保留任何期望的时间长度，并且可在身体内保留持续 使用者的整个寿命。预期的是，装置的其余部分被整合到使用者的身体 中，达到其可保留在身体内的足够程度，从而使去除是不必要的。装置中 不可吸收纤维内和周围新生长的组织对植入部位提供期望的支撑和强度。
概括地说，如上所述，一般来讲，植入式装置是编织装置，该编织装 置包括非编织特征并且是非网片装置，其独特之处在于它是毡状材料。本 发明提供在植入时和可吸收组分降解之前具有相当均匀的外观的结构性装 置，然而，该装置的构造方式为：一旦装置的一根或多根可吸收纤维被水 解，初始松散编织的不可吸收组分为非结构性的且可膨胀的(离体)。然 而，一旦吸收已完成并且组织已在装置中和其周围生长，不可吸收组分为 类似组织的。
该独特装置可通过上文所示的方法产生，并且在一个具体实施例中， 该形成是多步方法。首先，使用者选择期望的可吸收纤维和不可吸收纤维 的共混物，以便由该共混物形成装置中的长丝。长丝可仅包括一根纤维， 或可包括多根粘结纤维，其中每根纤维可为相同的或可为不同的。装置应 当包括至少一种可吸收纤维和至少一种不可吸收纤维，但形成该装置的单 独纤维可仅仅为可吸收的或不可吸收的。例如，可用材料包括聚丙烯、 PDS和羟乙酸乳酸聚酯910纤维。各纱线中所使用的特定纤维的数量或重 量，以及用于制造最终所得装置的纱线的数量可根据需要来修改，并且在 优选的实施例中，装置包括至少一根聚丙烯纤维、至少一根PDS纤维和至 少一根至约15根羟乙酸乳酸聚酯910纤维。如上所述，可使用材料的各种 组合和比例。
一旦选择形成纤维的聚合物并选择每种纤维的量，单独长丝(无论是 单纤维或多纤维)就成型为纱线，该纱线理想地为扭结长丝并且该纱线可 为扭结的纤维束。纱线可通过任何期望的手段(包括简单的卷曲步骤)来 形成，或者可选地可利用圆形针织操作将长丝编织成紧密针织的套或薄 片，并且随后可将针织的套或薄片退绕来提供扭结长丝(纱线)。各纱线 可包括如上所述组分的各种组合，例如，各纱线可包括多于一种类型的长 丝，并且各长丝可包括多于一种类型的纤维。在装置形成中可包括多个套 或薄片或纱线，并且各套或薄片或纱线可包括可吸收组分和不可吸收组分 的组合。期望使用至少一种纱线来形成装置，并且也期望使用至少一种可 吸收纤维和至少一种不可吸收纤维。
由纱线制备松散针织或编织的初始结构。初始松散结构可为任何尺寸 或形状，如先前所述。初始松散结构随后经受至少一个加热步骤，且更理 想地经受两个加热步骤。第一加热步骤在一温度下进行，该温度处于装置 中具有最低熔点的纤维(“第一纤维”或“第一可吸收纤维”)的熔点或 略微低于该熔点。该第一加热步骤使第一纤维收缩，致使其余纤维皱缩并 且形成初始皱缩结构(例如，加热收缩步骤)。在该第一加热后，初始皱 缩结构经受第二加热步骤，该第二加热步骤在处于结构中第一纤维的熔点 或高于该熔点的温度下进行。该第二加热步骤在上文更详细地描述，并且 足以(在温度和持续时间方面)使第一纤维熔融至足以使熔融部分粘结结 构中的其余纤维的程度。冷却所得的材料，无论是在用于加热结构的同一 装置中还是在从加热结构中移除之后，从而形成所得的植入式装置。所得 的植入式装置可根据需要植入。
限定加热空间的尺寸(尤其在第一加热步骤期间)与可吸收纤维的类 型、组合纤维的量或数量和松散编织物中所使用的纤维纤度相关联。限定 加热空间的尺寸可为确定所得材料的最终密度以及所得材料的柔性的另一 个因素。一般来讲，更大的限定空间允许更自由的材料移动，从而允许留 在编织物中的可收缩纤维具有更大的收缩可能性(降低摩擦阻力)，由此 将更大量的可吸收纤维和不可吸收纤维均匀地牵拉到限定加热空间中。相 比之下，更小的限定加热空间将增大移动的摩擦阻力，因此限制收缩并且 导致被牵拉入的纤维减少并减小所得材料密度。可因此改变第一加热步骤 中的限定加热空间的尺寸，以便提供不同水平的收缩和所得植入式装置的 密度和柔性的最终一致性。
可改变第二加热步骤以增大或降低材料强度特性，诸如通过在第二加 热步骤期间施加压缩来进行。不采用压缩可提供更蓬松的、柔性的、半结 构性材料，该材料可适用于需要极小强度或结构的情况下的身体内空间的 装填或填充。然而，第二加热步骤期间的压缩可用于在热定型阶段期间压 缩材料并且赋予它限定的结构和取向。该压缩实现了至少两个益处：第 一，该压缩使至少一种纤维或束熔融以通过熔融和压力的滞留来连接所有 相邻纤维；以及第二，该压缩可通过在热和压力作用下将材料压缩到限定 的腔中，持续限定的加热和/或冷却循环来产生任何期望的形状。所得的植 入式装置可具有拉伸强度和弯曲强度范围以及限定的形状，当被保存在控 制环境中(诸如无菌包装中或在氮气下)时，该装置将保持它的材料特 性。
所得的植入式装置可在形成之后立即使用，或它可被保存在无菌环境 中。该装置可在封装之前或在植入之前进行杀菌。另外，植入式装置的尺 寸和形状可被设定为期望的尺寸和形状并且被封装，或植入式装置可以较 大尺寸封装，以便允许最终使用者按需设定装置的尺寸和形状。无菌且基 本上不透空气和流体的封装是重要的，以便避免装置中的一根或多根可吸 收纤维的过早水解。当装置准备好要被植入时，使用者(通常为医生或助 手)打开无菌且不透流体的封装，并且如上所述设定装置的尺寸和/或植入 装置。在装置是更蓬松的、柔性的、半结构性材料(其可适用于需要极小 强度或结构的情况下的身体内空间的装填或填充)的实施例中，使用者可 仅取出填充患者身体内的空隙空间所需的量。
如先前所述，本发明的装置可用于多种用途并且采取任意种形状，包 括例如，用于修复应用诸如肌腱修复、骨盆底修复、压力性尿失禁修复、 疝修复；支撑应用诸如膀胱或乳房植入物支撑；组织膨化或一般组织填 充；组织增大；美容护理；治疗处理；作为控制子宫出血的装置；或一般 作为组织修复或密封装置。
在一个实施例中，该装置可用于控制子宫出血。在此用途中，本发明 可通过在子宫内产生粘连来使用，从而使得子宫下部闭合并且停止每月出 血。该方法包括提供器械来准备植入区域，诸如增大区域至适当的直径并 且激活子宫内膜。该方法随后包括将植入式装置植入上部子宫颈/下部子宫 区域中。如上所述，包括不可吸收组分和可吸收组分的组合的本发明装置 可用作植入物，并且具体地说本发明的装置可被制备成具有与它将被植入 的子宫颈尺寸相关的直径的圆柱形状。圆柱体可通过以下方式形成：轧制 平坦的本发明材料条带并且其次挤压以获得期望的密度，从而产生所需的 压缩力以便保留在原位并且保持有效；或简单地制备圆柱形状的装置。该 装置可包括沿圆柱体的轴向长度延伸的一根或多根缝合线，其中圆柱体具 有至少一个狭缝，并且可包括两个狭缝、四个狭缝或更多个狭缝，并且在 植入之后牵拉一根或多根长丝使圆柱体压缩(例如，通过朝向第二端部牵 拉第一端部)，以便提供更稳固的配合。可固定盘或板，以便抵抗向上移 动。施用装置可用于植入该装置。
所得的装置可用于产生尿道悬带，该尿道悬带一旦放置就带来即刻效 果，由此降低膀胱穿孔的风险并且它留下更少的外来材料。在该实施例 中，可将植入式装置放置在泌尿生殖隔或孔内肌的结缔组织中，以用于植 入物的初始强力固定。横截面区域可为圆形或矩形或椭圆形，并且可沿植 入物的长度改变。尿道下方区域中的植入物部分能够变平。可通过在加热 下挤压或熔融抓绒材料来硬化两端处的尖端。缝合线可被固定在熔融尖端 内部、抓绒圆柱体内部或可附接到插入器械。插入棒状物或施用装置也可 用于使装置有效地到达植入部位。施用装置可通过各种递送手段将装置保 留在体内或体外。这还将会允许拉回植入物。植入物的端部可被制造得非 常刚硬并且可以任何必要的形状冲压或切割，从而增大组织中的初始固 定。植入物旨在进入泌尿生殖隔的结缔组织或包括外部闭塞物、内部闭塞 物和隔膜的闭塞复合物。另选地，植入物可定位在耻骨旁或与耻骨接触。 固定可通过使用附连装置诸如胶、粘合剂、锚定件，或压缩到该区域处的 结缔组织中来实现。施用的粘合剂可通过装置内的管腔来递送，通过开口 或经由植入物的孔来施用或排出。如果使用的话，粘合剂可为持久的或可 吸收的。
装置可用作网片植入物和组织之间的阻隔件，诸如在SUI植入物中或 在使用网片植入物的任何其他装置中使用。装置因此产生新的组织层，用 作网片和阴道壁之间的阻隔件。这可限制或避免网片溶蚀或暴露，减少未 来的疼痛和术后矫正手术。另外，将本发明的材料植入网片或外阴道壁和 尿道之间以允许对尿道施加更大的压力是有用的。该装置可为用手定位的 独立装置，它在植入之前可预附接到网片装置，或在将网片缝合在适当的 位置之前可用塞在组织下的镊子简单地施用。
该装置可用作用于轻度SUI的植入式预成型外部尿道装置，诸如用于 外部膨化。该实施例在尿道肌外部施放膨化并且实际上在尿道中段处压 缩。可使用植入物，使得它不会渗透泌尿生殖隔，而是被放置在尿道中段 下方和/或周围，从而仅使用周围组织作为初始支撑以维持扭结或外部膨化 效果。在一些实施例中，本发明的材料可被制成植入物，该植入物具有第 一端部、第二端部和中心部分，其中第一端部或第二端部或中心部分中的 任一者可由本发明的材料制成。在该实施例中，第一端部和第二端部的尺 寸和形状可被设定为适用于植入在尿道的每侧上，从而为尿道提供支撑。 通过由于外部尿道膨化装置对尿道施压来实现SUI的即刻矫正，而最终组 织向内生长将产生支撑尿道的持久结构。在该实施例中，装置的两个端部 区均可被放置或附连到耻骨的下边缘并与其接触，从而针对SUI的长期校 正产生新的持久组织带。用于SUI的预成型外部尿道装置可成型为V或U 形状，并且第一端部和/或第二端部可具有平滑或纹理化表面。横截面区域 可为圆形、矩形或椭圆形，并且可沿植入物的长度改变。另外，如果需 要，植入物的中心可变平。植入物可被施用在尿道中段和距膀胱颈约三分 之一距离处之间。
在一些实施例中，可提供治疗压力性尿失禁的方法，该方法可包括以 下步骤：在阴道前壁中制造切口，以及将本发明的材料放置在尿道外部和 阴道腔的外表面之间的位置中。在此类实施例中，材料可呈折叠的或伸长 的形状，或它可具有未限定的无定形形状，或它在插入之前或插入之后可 呈螺线形状。可在任何期望位置处制造切口，并且切口可在尿道中段位置 近侧。可在将放置本发明材料的位置处进行小程度的组织平面解剖。
植入式装置可用于整形手术，例如用于填充缺陷，诸如皮肤下的由天 然或手术组织去除产生的腔。此举产生了初始矫正缺陷并且具有带有长期 效果的平滑自然视觉特性的持久填充剂。该实施例另外设想用于美容修 复，以便增大面部脸颊、去除老化线，或用于呈条、球、线丝、塞或粒子 形式的其他美容需求，其中粒子形式是通过将本发明的所得材料短切成小 件使得短切材料在皮肤下极度可成形从而无法看到植入轮廓线而产生的。 由于粒子的干燥性质和材料的粘合特性，组织向内生长使粒子粘结在一 起，因此减少填料越过放置位置蔓延，该蔓延通常在液体或凝胶类型填料 的情况下发生。
植入式装置可用于SUI治疗，其中在手术悬带治疗SUI期间，一些患 者未能愈合至完全干燥，并且因此需要二次治疗诸如膨化。本发明的装置 可用于非膨化的二次治疗，从而通过将材料装填到尿道和先前放置的悬带 之间的区域中来对尿道进行外部压缩。由于材料的线性构造，它不太可能 迁移。为了适当的即刻结果，可将材料装填到组织中或移除，如果需要的 话。装置可为条的形式，并且可被保持在卷轴上。可用手或用镊子将装置 挤压到期望的开口中。
例如，如果装置用于骨盆底修复，可打开阴道腔并且将本发明的装置 插入。对于阴道脱垂，可将本发明的材料部署在外阴道壁和周围结构之 间。装置可作为本发明的材料使用或可与网片结合使用。阴道夹板或其他 固定装置可用于将阴道维持在其解剖位置上，直到已发生足够的向内生 长。
如果装置用于乳房修复或增大，例如，可制造轻的柔性袋状囊袋以允 许植入物的插入。此效果在于减轻或消除此手术的愈合和正常组织收缩阶 段期间的乳房植入物的移动。类似地，这种囊袋可用于修复和/或支撑柔软 器官，诸如膀胱。另外，由于其不可吸收的连续纤维的非结构性阵列，本 发明的装置可适用于修复还没有完全发育的儿童的组织。
在另一个实施例中，在于植入式装置诸如PDS的一侧上施用膜或阻隔 件的情况下，本发明可与或不与用于止血控制的生物制剂一起使用，或作 为组织修复装置使用，该组织修复装置具有组织分离特性以避免修复部位 与周围组织的不期望粘连。装置可成型为各种形状或构型，以便充当组织 分离物，从而避免与周围组织的不希望的粘连。
其他实施例包括使用成型为具有中心管腔的吸管状形式的植入式材 料，该植入式材料其次可再成型以闭合端部或产生开口。
实例
实例1-在植入7、14和28天之后测试材料
进行研究以测试本发明材料在植入兔子之后的拉出力。将本发明材料 的样品(包括使用2.35mm加热间隙处理的聚丙烯、羟乙酸乳酸聚酯910和 聚二氧六环酮纤维)和对照材料(不可吸收聚丙烯柔软网片植 入物)植入兔子中。对于本发明材料和对照物各自使用两种不同尺寸的植 入物。“小”植入物是由1.0cm×1.4cm聚乙烯护套覆盖的1.5cm×1.0cm 薄片，使得0.5cm×1.0cm部分未被覆盖。“大”植入物尺寸设定为2.0cm ×1.0cm，由1.0cm×1.4cm聚乙烯护套覆盖，使得1.0cm×1.0cm部分未被 覆盖。超声焊接护套和植入式材料。护套阻断或限制组织在组织平面上的 向内生长，并且提供地方来夹持构建体以供在体内暴露之后进行测试。两 只兔子被分配给三个时间点中的每个，并且在每只兔子的脊两侧上的脊柱 旁肌肉组织中制造六个植入物。将对照植入物放置在左侧，并且将本发明 的植入物放置在右侧。
在植入后的期望时间之后，使用持肺钳和10磅(50N)测力仪执行拉出 测试。结果在以下表1中示出：I–大是本发明样品，大尺寸；C–大是对照 样品，大尺寸；I–小是本发明样品，小尺寸；并且C–小是对照样品，小尺 寸。
表1
在植入后7天时，对于两种尺寸，本发明材料与对照物相比均表现出 更大的组织向内生长/固定，如牵拉测试物品的大于2倍阻力反映的。所有 测试物品都在测试期间从组织完整拉出。拉出力/组织固定的初始差异可由 表面接触区域解释，其中由于本发明材料的纹理化轮廓和对照物的开放式 编织物结构，本发明材料比对照物的组织大。另外，在植入时，本发明材 料和对照物材料之间看起来具有等同的结构稳定性(表1中未示出，但基 于其他拉伸测试结果显示的设计特征相似性)，而在7天时在“I”(大) 和“C”(大)之间存在2倍大的组织附接，从而移动提供阻力。
在植入后14天时，在大物品组和小物品组内获得的力值比在7天时所 获得的更接近彼此。该明显可相比的牵拉阻力可指示对照物的组织向内生 长加速。然而，不同物品在测试期间的行为显示，本发明材料在此时间点 实际上更好地整合。本发明材料在测试期间伸展或在组织界面处完全分 离，留下测试物品在组织中的向内生长部分。在相同力值下，将所有对照 物品从组织完全拉出(在颈缩之后)。
可以预知，在植入后14天开始，向内生长的强度大于可吸收测试材料 的结构完整性，因此材料在测试期间分离。“牵拉力”的方面是用于组织 向内生长程度的相对测量值，而不是从性能角度考虑的牵拉阻力的量度， 因为该材料/装置永远不会这样从组织中“拉出”。
在植入后28天时，本发明材料的纤维的所有结构组分都在组织平面上 降解并且被整合到组织平面下方的组织中。大对照物品在相当于在14天时 分离大的I物品的力且不显著地实质性高于在14天时拉出大的对照物品的 力的平均力下撕裂。两只动物中的所有本发明材料在护套/组织界面磨损或 分离，产生比14天时更低的拉出值。测试行为指示，未覆盖的部分被良好 地整合到组织中。
据信相比小材料测试而言，本发明材料(大)是更具代表性的测试模 型。如从表1中可以看出，材料I(大)相对14天时在7天时实现它最终 2.25磅的48％(1.09磅)，然而网片对照物C(大)相对14天时在7天时 仅实现它最终2.21磅的24％(0.53磅)。而本发明材料I(大)相对在28 天时对照物C(大)实现的2.37磅，在14天时实现98.2％(2.25磅)的拉 出力。
如从上表中可以看出，本发明材料(I大)在28天之后的插入拉出值 展示了更低的拉出力。这说明了在28天之后一旦可吸收纤维被降解，植入 式装置的非结构性性质。存在小于或等于7天对照物的拉出力(使用 Gynamesh作为植入物)。该数据说明，一旦降解发生并且可吸收材料被组 织纤维替代，植入物就是稳定的，并且如果降解在没有组织整合的情况下 发生，那么植入物将不具有结构完整性，并且所得的水解材料将具有比初 始的未水解的植入式装置大的膨胀外型。这进一步使本发明材料不同于使 用或整合网片的装置，在该装置中网片本身提供结构到植入区域。
实例2-面积重量、不可吸收材料量和材料强度的测试
初始编织结构的制备
制备三种植入式材料，每种具有变化量的可吸收材料和不可吸收材 料。使用肺泡填塞处理参数进行所有针织，例外的是用于平针织的更新线 圈尺寸预审确定并且在下文示出。对于肺泡填塞来说，首先产生两个相同 的圆形针织管(套)。随后平行退织(un-knitted)两个管，并且将所得的扭结 长丝纱线平针织为初始松散编织结构。这些长丝用于制造包括Vicrylβ(被 染色以示出紫色)、PDS、聚丙烯的材料。套A由第一可吸收材料和第二 可吸收材料制成。套B由第一可吸收材料、第二可吸收材料和第一不可吸 收材料制成。套C由第一可吸收材料和第二不可吸收材料制成。使用以下 表2中示出的三种材料比例中的一种制造每个管：
表2-针织套中材料的比例
随后退绕针织套，从而提供扭结的纱线长丝。纱线由这些长丝制备。 纱线A、B和C各自包括上文表2中示出的材料和比例。使用这三种纱 线，制备三种不同的初始松散编织结构(围巾)。初始编织结构1、2和3 的针织参数在以下表3中示出。三种初始编织结构的原材料含量在以下表4 中示出。最终，原材料比例在以下表5中示出。
表3-初始编织结构1、2和3的针织参数
表4-初始编织结构1、2和3的原材料含量
表5-初始编织结构1、2和3的原材料比例
如可以看出的，初始编织结构1包括以下两种不同纱线的组合：纱线 A(第一可吸收材料和第二可吸收材料)和纱线B(第一可吸收材料和第二 可吸收材料以及第一不可吸收材料)。初始编织结构2包括一种纱线：纱 线B(第一可吸收材料和第二可吸收材料以及第一不可吸收材料)。初始 编织结构3包括以下两种不同纱线的组合：纱线A(第一可吸收材料和第 二可吸收材料)和纱线C(第一可吸收材料和第一不可吸收材料)。每种 材料的纤维数量是变化的，并且上文示出可吸收材料与不可吸收材料的所 得比例。初始编织结构1包括相比不可吸收材料最大量的可吸收材料，以 及相比初始编织结构#3为两倍的用于在第一加热步骤中收缩/扭结松散针织 物的PDS比例，并且初始编织结构2包括相比不可吸收材料最小量的可吸 收材料。
初始编织结构的加热
将如上文制备的初始编织结构制成三个130mm×130mm的薄片，这些 薄片经受103℃的第一加热步骤和105℃-120℃的第二加热步骤，并且每个 薄片随后被切割成6个条以用于测试每个薄片整个的密度一致性。随后按 照以下方案评估每个条，该方案包括在每个条上的3个位置处进行厚度测 量，以便评估各个第一加热距离间隙处的收缩一致性，其中第一加热在约 103℃下进行，持续约20秒。该收缩通过将初始编织结构的薄片以板之间 的预先确定的间隙尺寸放置在两个板之间来实现。以不同间隙尺寸进行测 试：2.35mm、1.85mm和1.35mm。所得材料被称为“初始加热结构”。随 后，在收缩之后，初始加热结构随后经受第二加热。使用加热板以0.9mm 的间隙距离来实现第二加热，持续约120秒并且在105℃或120℃的温度下 进行。
所得加热结构的重量
使用最终所得的条确定每个薄片的平均重量测量值并且这些测量值在 以下表6A、6B和6C中再现。
表6A-来自所得结构1的条的测量重量
表6B-来自所得结构2的条的测量重量
表6C-来自所得结构3的条的测量重量
如可以看出的，当通过材料类型和加热板的间隙尺寸进行比较时，薄 片重量之间存在统计差异。薄片重量在所得结构2中最小，其次在所得结 构3中增大，并且最终在所得结构1中最大。由于物理材料含量和组分比 例，这是预期的。另外，条重量随着间隙尺寸增大而增大，这反映了在收 缩期间允许更多材料装配在间隙空间内。即，在更大间隙空间下，存在更 大的空间供材料积聚。变化温度的影响未显示跨越结构和间隙尺寸的一般 显著统计差异。
所得加热结构的厚度
使用如上加热的薄片，将薄片切割成6个条并且在每个条的3个位置 处进行测量；确定平均厚度测量值并且这些测量值在以下表7A、7B和7C 中再现。
表7A-来自所得结构1的条的测量厚度
表7B-来自所得结构2的条的测量厚度
表7C-来自所得结构3的条的测量厚度
如可看出，当材料改变并且间隙尺寸改变时，厚度存在统计差异。一 般来讲，材料的厚度在所得结构2中最小，并且然后在所得结构3中增 大，并且所得结构1提供最大厚度。这可归因于增加的物理材料含量(质 量)。厚度还随间隙尺寸增大而增大，可能是因为存在更大空间并且允许 将更多材料容纳在该空间内。温度所引起的厚度统计差异仅可见于所得结 构1。基于采取的测量，据信在挤压之后发生轻微反冲，该轻微反冲受被处 理的材料的质量、收缩间隙和挤压温度影响。对于所有样品温度和压力是 相同的。
所得结构中的不可吸收材料的面积重量和量
对于如上文所示形成的三种所得受热结构中的每种来说，获得结构的 面积重量并且获得聚丙烯(PP)含量的量。针对不同处理参数获取每个测量 值，例如改变间隙尺寸和从105℃至120℃改变第二加热。结果在以下表8 中示出。
表8-所得结构中的面积重量和不可吸收含量
针对上文所示结构中的每个，还确定Vicryl和PDS量，并且确定材料 比例。对于所得结构1来说，发现存在约70％Vicryl、约15％PDS和约 15％聚丙烯。对于所得结构2来说，发现存在约60.9％Vicryl、约13％PDS 和约26.1％聚丙烯。对于所得结构3来说，发现存在约75.7％Vicryl、约 8.1％PDS和约16.2％聚丙烯。
如可以看出的，面积重量在所得结构2中最低，其次在所得结构3中 增大，并且在所得结构1中可看到最大的面积重量。对于所有所得结构来 说，聚丙烯的量随间隙尺寸增大而增大。具有最低聚丙烯量的结构是所得 结构3。这可能是由于相比所得结构1中包含的一股PDS，该结构具有过多 Vicryl。因为所有股线都在一起，所以更少的PP被牵拉到第一加热间隙 中。类似地，所得结构2和所得结构1具有相同比例的材料(Vicryl和 PDS)，因此PP的百分比通常也相同。
所得结构的拉伸强度
如上所述制备三种所得结构，每种以间隙尺寸2.35mm、1.85mm或 1.35mm并且以第二加热温度105℃或120℃制备。用ZWICK测试仪测量每 个所得条，以便估计拉伸强度的任何差异。在1％应变下和在10％应变下测 量应力(N)的水平。
据发现，当温度改变时，不考虑间隙尺寸，所有三种材料类型的拉伸 强度都存在统计差异。一般来讲，对于每个间隙尺寸，观察到更低温度的 第二加热产生更大的拉伸强度和更小的置信度水平(标准偏差)。在较高 温度下PDS的另外熔融可影响结果。仅在120℃第二加热下形成的所得结 构存在由于间隙尺寸所引起的拉伸强度统计差异。一般来讲，当第二加热 是120℃时，随着间隙尺寸增大，拉伸强度增大。使用更低第二加热(105℃) 形成的所得结构未显示由于间隙尺寸改变所引起的拉伸强度显著改变。发 现所得结构1具有比在同一加热温度下和使用同一间隙尺寸形成的所得结 构2和3统计学上更大的拉伸强度。PDS含量的量和PDS熔融水平可促进 所得材料的拉伸强度。额外的PDS可使加热段期间的收缩效应增大，因此 使拉伸强度增大。实际上，PDS充当用于将材料粘结在一起的“胶”。然 而，拉伸强度随着温度增大而下降说明增加熔融的PDS可具有有害效应。
总之，看来所得结构1提供与所得结构2和3明显不同的最终产品。 还可看出，除存在材料的类型和比例之外，加热期间的间隙尺寸可提供对 最终所得产品的重量、强度和厚度的统计影响。温度的增大具有一些影 响，对拉伸强度的影响最为显著。
实例3-孔隙率和刚度测试
制备本发明的结构并且测试孔隙率和抗弯强度或刚度。用于该实例的 本发明结构包括5份(按重量计)vicryl、1份聚丙烯(按重量计)和1份 PDS比例的vicryl、聚丙烯和PDS。制备初始松散编织结构，并使其在103 ℃下以1.5mm间隙经受第一加热。初始加热结构随后在105℃下以0.9mm 间隙经受第二加热，从而提供最终的所得装置。所得装置为基本上平坦的 并且具有板状形状。
使用抗弯刚度测试，具体地使用ZwickRoell拉伸测试来测量装置的刚 度。对于此测试，将梯形压头挤压到本发明装置的测试部分(测量约50mm ×50mm)上，其中将装置放置在12.5mm间隙上。间隙允许测试部分被压 头尽可能地向下挤压，从而检查样品在它开始进入间隙之前能够忍受的最 大力。测试本发明装置的四个样品。作为比较，使用相同参数测试两种已 知的产品(Ultrapro一种聚丙烯/聚卡普隆25装置；和Prolene 一种聚丙烯网片)。四个样品各自在两个方向上进行测试，加 上三次重复测量，以便测试再现性。对于本发明装置，刚度测试产生的最 大力为1.351N，其中标准偏差为0.2789。这明显高于其他已知产品所测试 的刚度(Ultrapro，0.38N；ProleneSoftmesh，0.25N)。
使用POROLUX1000装置测量孔隙率，孔隙率是指孔尺寸分布。为了 测量孔隙率，将具有约18mm直径的本发明装置的圆形部分浸渍在Silpore (高密度液体)中。随后推动气体通过样品，同时机器记录气体流和压 力。由于表面张力，最大孔首先打开，随后是第二最小孔并且直至最小 孔。结果计算为气体流相对孔尺寸的图。
测试本发明装置的五个样品，并且测量最大孔尺寸和最小孔尺寸。样 品1的最大孔尺寸是218.1微米，并且样品1的最小孔尺寸是10.49微米。 样品2的最大孔尺寸是254.2微米，并且样品2的最小孔尺寸是10.78微 米。样品3的最大孔尺寸是246.0微米，并且样品3的最小孔尺寸是5.24微 米。样品4的最大孔尺寸是21.38微米，并且样品4的最小孔尺寸是4.18微 米。样品5的最大孔尺寸是236.1微米，并且样品5的最小孔尺寸是4.29微 米。
如可以看出的，平均来说，最大孔尺寸为直径233微米，并且最小孔 尺寸为直径约6微米。孔尺寸的分布在所测试的五个样品中相当均一化。
实例4-水解后的伸长测试
测试各种结构，包括本发明结构的伸长特性。为了实现伸长，提供以 下各种样品：本发明结构(处于植入式状态并且在水解已发生之后)、水 解的(约1.5cm长×2cm宽)、水解的(约5cm长×1cm 宽)、和不可吸收聚丙烯网片产品(约5cm长×2cm宽)。 对以下项进行测量：植入式装置在植入之前的一个样品(约5cm长×2cm 宽)、水解单层本发明装置的两个样品(约5cm长×2cm宽；约1.5cm长× 2cm宽)、水解两层本发明装置(层彼此成90°放置)的一个样品(约 1.5cm长×2cm宽)、和水解四层本发明装置(两层与另两层成90°放置) 的一个样品(约1.5cm长×2cm宽)。在产品上悬挂各种重量，并且测量所 得长度。对于一些样品来说，由于样品可用性仅测量一个或两个重量。在 每种情况下，使用最低重量(10克)用于对比目的。结果在以下表9中示 出。
表9-各种产品的长度测量
可从以上测试中看出许多结果，具体地说，本发明材料在其植入式状 态下(水解之前)具有显著强度并且比得上不可吸收聚丙烯材料。然而， 在水解之后，本发明材料具有5-6倍弹性，即使在负载小重量(例如，10- 20克)时也如此。在更大重量下，伸长水平更大，如在200克重量下7.5 倍伸长所展示的。本发明材料水解之后的伸长水平比其他水解材料更大， 从而展示了本发明材料的有效性和改善。
机译： 随机均匀的吸收和不可吸收材料的三维组织支架
机译： 随机均匀的吸收和不可吸收材料的三维组织支架
机译： 可吸收和不可吸收材料的随机均匀三维组织支架
