用于软骨修复的微裂缝手术的减压增强

摘要

公开了用于将处理施用于形成关节的两根骨中的一根骨中的缺陷的系统，其包括用于将减压传送至缺陷并且用于提供作为关节的两根骨之间的支撑的正压的囊状物。还公开了用于施用这样的处理的方法。还公开了用于施用这样的处理的囊状物，其包括减压室和支撑室。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年12月31日提交的美国临时申请第61/141,593 号的权益，该临时申请在此以引用方式并入。

背景

1.发明领域

本申请大体上涉及组织处理系统，并且特别涉及经受微裂缝手术的关 节软骨的处理。

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和加速组 织部位处的新的组织的生长。这种现象的应用有很多，但是减压的应用已 经在处理创伤中特别地成功。这种处理提供了很多益处，包括更快地愈合 和增强肉芽组织的形成。典型地，减压被通过多孔垫或其他歧管装置施加 于组织。多孔垫含有能够向组织分布减压并且引导从组织抽出的流体的小 室或孔。多孔垫经常被结合入具有其他促进处理的部件的敷料中。

关节软骨是高度有序的无血管组织，主要由在细胞外基质中形成的软 骨细胞组成。这种组织对于关节的正常的、健康的功能和接合来说是极其 重要的。关节软骨使关节运动表面能够以非常低的摩擦系数顺畅地接合。 关节软骨还作为用于吸收压缩力、拉伸力和剪切力的缓冲物并且因此促进 保护骨的端头以及周围的组织。

年龄、损伤和磨损，以及软骨疾患，例如骨关节炎，影响了全世界数 百万人。例如，外伤性软骨损伤在运动以及其他导致对关节的严重应力和 应变的活动中是普遍的。骨关节炎还是在骨的关节运动骨面处随着软骨磨 损、弱化以及恶化发展的普遍的病症。实际上，目前认为，由于损伤关节 软骨的正常活动，所有的美国人中的85％将患有退化性关节疾病。

关节软骨通常是薄的，具有极低的或不明显的血液流动，并且因此具 有非常有限的修复或愈合自身的能力。例如，具有部分厚度的软骨缺陷不 能够自然地愈合。如果这些缺陷被置之不理，那么它们通常会在关节面处 退化并且发展为骨关节炎。刺穿软骨下骨的完全厚度的缺陷可以经受某些 自发的修复，如果纤维软骨在缺陷处形成的话。即使有纤维软骨的形成， 临床证据显示，如果这些缺陷被置之不理，那么完全厚度的缺陷持续退化 并且发展为骨关节炎。

早期诊断和处理对于延缓或停止在关节运动表面处的关节炎的发展 和关节软骨的退化来说是至关重要的。目前，取决于软骨损伤的程度，患 者通常具有用于修复或再生关节软骨的多种外科手术选择。某些目前的用 于修复软骨的技术包括软骨细胞的植入、合成基质的植入以及手术介入， 且借助受损组织的再附接和再构建。这些方法中没有一种方法是完全令人 满意的，并且它们几乎不恢复完全的功能或将组织恢复至其原生的正常状 态。此外，这些方法中没有一种被证明原位地以及在体内再生软骨。

微裂缝外科手术是一种用于处理软骨缺陷的处理形式。这种技术是一 种刺激骨髓的关节镜手术，其刺穿软骨下骨以诱导纤维蛋白凝块形成以及 原始干细胞从骨髓向缺陷软骨位置中的迁移。通常，缺陷区域的基部被剃 或刮削以产生流血。然后，使用关节镜锥或钳制造在软骨下骨板中的小孔 洞或微裂缝。锥的端被手动地粘附有锤头，以形成所述孔洞，同时小心地 操作以不刺穿得太深和损伤软骨下板。孔洞刺穿血管化区域并且刺激含有 多潜能性干细胞的纤维蛋白凝块的形成。凝块填充缺陷并且生长为纤维软 骨。

虽然微裂缝外科手术具有高成功率，但是患者在约4个月内不能恢复 运动或其他剧烈活动，甚至在借助于物理治疗的帮助时也是如此。另外， 在缺陷中形成的组织主要是纤维软骨(这构成修复过程，由此不同的组织 类型被形成)，其不具有与关节的(玻璃质的)软骨相同的功能特点。因 此，目前有对导致更多的再生响应(形成与被损伤的组织，例如透明软骨， 的类型相同的类型)而不是修复响应并且减少总愈合时间的方法的迫切的 需要。

因此，将有利地是提供促进在微裂缝外科手术之后的愈合和/或组织再 生的装置、方法和系统。这样的装置、方法和系统将减少愈合时间，并且 导致更好的机能结果，因此提高患者的生活品质并且使向正常的日常活动 的更快恢复成为可能。

概述

本文描述的例证性的实施方案的系统和方法解决了用于微裂缝外科 手术的现有方法存在的问题。这些系统和方法被设计为将减压传送至其中 进行微裂缝外科手术的关节间隙。传统的向关节间隙特别是膝关节的减压 传送方法将把减压施加于整个关节。本文描述的系统和方法通过利用具有 带围绕缺陷的开口的减压室的囊状物(bladder)将施加的减压集中在缺陷 (例如微裂缝外科手术的部位)上，以避免将减压施加于整个关节。

在一个实施方案中，公开了用于将处理施用于形成关节的两根骨中的 第一根骨中的缺陷的系统，并且其包括用于提供减压的减压源、用于提供 正压的正压源以及囊状物。囊状物被形成有与减压源流体连通的减压室以 及与正压源流体连通的支撑室(bracing chamber)。减压室和支撑室二者都 具有由柔性材料形成的壁，并且减压室具有尺寸被制成实质上围绕第一根 骨中的缺陷的开口。减压室和支撑室中的每个的壁的一部分形成囊状物的 内壁。

系统还包括歧管，歧管在内壁与减压室中的开口之间定位在减压室内 并且由多孔材料形成以分布减压并且提供内壁的接触部分和第一根骨之 间的结构支持。当正压被施加于支撑室时，支撑室的壁膨胀以提供内壁和 两根骨中的第二根骨之间的支撑。当减压被施加于减压室时，减压室的壁 朝向内壁缩陷，使歧管提供紧贴缺陷的与内壁的接触部分的密封并且提供 内壁的接触部分和第一根骨之间的支撑。

在另一个实施方案中，还公开了用于施用处理的方法，并且其首先包 括对第一根骨中的缺陷施行外科手术。方法然后包括将减压室邻近缺陷定 位在关节中，将支撑室定位在关节中减压室和两根骨中的第二根骨之间， 并且将歧管邻近缺陷和支撑室定位在减压室内。方法还包括将正压施加于 支撑室，以倚住第一根骨推动歧管，以倚住两根骨中的第二根骨支撑减压 室，然后通过减压室中的孔洞和歧管将减压施加于缺陷。

在另外的实施方案中，提供了包括进行膝的微裂缝外科手术的方法。 方法包括在膝中的关节软骨缺陷的基部处的骨中产生至少一个微裂缝，然 后将减压施加于缺陷部位。

参照下文的附图和详细描述，例证性的实施方案的其他目的、特点和 优点将变得明显。

附图简述

图1A是用于修复膝关节中的软骨的包括流体系统、被定位在膝关节 的股骨和胫骨之间的囊状物、以及在囊状物内的歧管结构的第一实施方案 的减压处理系统的示意性的横截面图；

图1B是图1A中所示的囊状物和股骨的示意性的透视图；

图2A和2B是具有和不具有被施加于囊状物的减压的图1A中所示的 囊状物的示意性的横截面图；

图2C是不具有减压并且被平坦化以被如图7B中所示的卷绕的图1A 中所示的囊状物的示意性的透视图；

图3是包括歧管结构的第二实施方案的图1A中所示的囊状物的示意 性的横截面图；

图4是包括支架材料的图1A中所示的囊状物的示意性的横截面图；

图5是包括阻挡材料的图1A中所示的囊状物的示意性的横截面图；

图6是用于图1A中所示的流体系统的流体控制系统的示意图；

图7A是图1A中所示的囊状物的示意性的透视图，图7B是在被卷绕 或折叠之后的囊状物的透视图，并且图7C是被插入传送引导管内的被卷 绕的囊状物的透视图；

图8是被插入膝关节中的图7C的传送引导管和被卷绕的囊状物的示 意性的横截面图；

图9是与图1A中所示的囊状物相似的囊状物的另一个实施方案的示 意性的横截面侧视图；以及

图10A和10B分别包括具有长形的突出部的图1A中所示的囊状物的 透视图和平面图。

例证性的实施方案的详细描述

在以下的对例证性的实施方案的详细描述中，参照了附图，附图形成 例证性的实施方案的一部分。这些实施方案被足够详细地描述以使本领域 的技术人员能够实践本发明，并且应当理解，可以利用其他的实施方案并 且可以做出逻辑结构的、力学的、电的以及化学的变化而不偏离本发明的 精神或范围。为了避免对于使本领域的技术人员能够实践本文描述的实施 方案来说不必要的细节，描述可能省略了本领域的技术人员已知的某些信 息。因此，以下的详细描述不应在限制的意义理解，并且例证性的实施方 案的范围仅被所附的权利要求限定。

参照图1A和1B，用于施加减压和促进患者身体中的组织部位处，例 如在患者的腿101中的包括股骨102和胫骨103的膝关节，的组织的生长 的减压治疗系统100。膝关节的任何部分可能已经产生需要修复的缺陷， 例如在股骨102的外侧髁的关节软骨中的缺陷104。缺陷104还可以是如 上文描述的其中期望再生、修复、增加或促进新的软骨组织或任何作为身 体的结构和支持的组织，包括但不限于乳晕结缔组织、致密结缔组织和软 骨，的生长的微裂缝外科手术部位。

减压治疗系统100还包括用于向囊状物105提供减压的减压源115， 囊状物105包括被囊状物105内的内壁108分开的减压室106和支撑室 107。应当理解，室106、107可以是不具有共用的内壁108的分离的室。 囊状物105被定位在骨102、103之间，其中减压室106被定位为邻近股 骨102。应当理解，缺陷104还可以在胫骨103中，其中减压室106被定 位为邻近在胫骨103中的这样的缺陷。减压源115被通过第一导管110流 体地耦合于囊状物105的减压室106。减压治疗系统100还包括罐113，罐 113被流体地耦合在减压源115和囊状物105的减压室106之间以收集被 从股骨102抽吸通过缺陷104的身体流体，例如血液或渗出液。在一个实 施方案中，减压源115和罐113被一体化为单一的壳体结构。

在本说明书的内容中，术语“减压”通常是指小于在经受处理的组织 部位处的环境压力的压力。在大多数情况下，这种减压将小于患者所处位 置的大气压力。虽然可以使用术语“真空”和“负压”描述被施加于组织 部位的压力，但是被施加于组织部位的实际压力可以显著地大于通常与绝 对真空相关联的压力。与本命名法一致，减压或真空压力的增加是指绝对 压力的相对减少，而减压或真空压力的减少是指绝对压力的相对增加。

系统100还包括被通过第二导管112流体地耦合于囊状物105的支撑 室107的第一流体供应111。第一流体供应111在正压下通过第二导管112 向支撑室107提供支撑物质，以填充支撑室107，使得支撑室107膨胀并 且向胫骨103和周围的组织以及囊状物105的内壁108施加正向力。被施 加于支撑室107中的支撑物质的正压足以允许支撑室107符合胫骨103以 及周围的组织的形状和轮廓，并且同时提供在股骨102和胫骨103之间的 缓冲而不会缩陷。将理解，囊状物105的支撑室107可以包括多重室，以 实现与胫骨103以及周围的组织的期望的缓冲和顺应性。支撑物质可以是 气体或液体，例如高度粘稠的可压缩材料，例如油灰、浆料或胶体。

第一导管110和第二导管112二者可以被分别通过连接器114和116 耦合于囊状物105。导管110、112二者可以被使用抗凝剂涂覆，以防止身 体流体或血液在导管内聚集。如本文所使用的，术语“耦合”包括直接耦 合或通过另外的物体的间接耦合。术语“耦合”还包括两个或更多个部件 由于部件中的每个从同一片材料形成而彼此连续。此外，术语“耦合”可 以包括化学的、机械的、热的或电的耦合。流体耦合意指流体在指定的部 分或地点之间是连通的。

囊状物105在图2B和2A中分别被示出为具有和不具有被施加于减压 室106的减压。更具体地参照图2A，囊状物105包括两个外部壁，包括形 成减压室106的外表面的减压外部壁126以及形成支撑室107的外壁的支 撑外部壁127。减压外部壁126具有被成形以匹配缺陷104的周界的大体 上环形的开口128。囊状物105还包括歧管结构120，歧管结构120可以 是如图1A中所示被定位在股骨102中的缺陷104的两侧上的两个分离的 歧管部件120a、120b，或歧管结构120可以是如图1B中所示的具有与减 压外部壁126的开口128同心地对准的内径的大体圆柱状的形状。歧管结 构120的上表面可以被紧贴减压外部壁126的内表面密封。歧管结构120 可以具有略小于减压外部壁126和内壁108之间的距离的高度，使得室106 未在压力下时，歧管结构120被略微地悬浮在内壁108上。

当减压如图2B中所示被施加于减压室106时，减压外部壁126缩陷 至以126′示出的位置，其中歧管结构120被推动紧贴内壁108并且与内壁 108的一部分形成密封以将减压集中在缺陷104上。内壁108的被歧管结 构120的内径界定的部分可以因通过歧管结构120施加的减压而形成略微 凹陷的部分108′。内壁108的凹陷的部分108′和歧管结构120的内表面129 界定被定位为邻近缺陷104的腔130。结果，减压外部壁126提供围绕缺 陷104的密封，以将减压通过减压外部壁126中的开口128直接地施加于 缺陷104。歧管结构120还起到防止外部壁126缩陷紧贴内壁108的作用， 允许减压继续被施加于股骨102中的缺陷104。歧管结构120，无论是单 体的还是多重的歧管部件120a和120b，被选择以提供减压室106内在股 骨102和内壁108之间的足够的结构支持，并且仍然在减压室106内起形 成腔130的一部分的作用。

内壁108是实质上不可渗透的，以阻挡包括液体和气体二者的流体的 传输。内壁108可以是单一层的材料或多层的材料，取决于囊状物105的 制造工艺。虽然由于施加于减压室106的减压和施加于支撑室107的正压 使歧管结构120可以形成略微凹陷的部分108，但是内壁108是实质上非 柔性的以减少响应于被施加在两侧上的压力的弯曲或折曲的量。这样的材 料可以包括例如单独的或组合的玻璃纤维、金属、橡胶或塑料。内壁108 必须是足够非柔性的或刚性的，以确保在减压和支撑压力被施加于囊状物 105时，腔130不会缩陷而紧贴缺陷104。

外部壁126、127也由不可渗透的材料制造以实质上阻挡流体的传输。 另外，外部壁126、127必须厚到足以经受住分别由减压向减压室106的 施加以及正压向支撑室107的施加所产生的拉伸应力和压缩应力。结果， 外部壁126、127可以由具有相同或不同性质的多层材料形成。例如，外 部壁126、127可以具有对流体不可渗透的第一层以及当在压力下时具有 足够的柔性和结构支持的第二层。当然这些特性取决于用于制造囊状物 105的外部壁126、127的具体材料。

用于形成外部壁126、127的材料可以含有一种或多种弹性体使得它 们具有像橡胶一样的性质。例如，在某些实施方案中，柔性材料具有大于 100％的伸长率和相当大量的回弹性。材料的回弹性是指材料从弹性变形恢 复的能力。弹性体的实例包括但不限于天然橡胶、聚异戊二烯、丁苯橡胶、 氯丁橡胶、聚丁二烯、丁腈橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、 氯磺化聚乙烯、聚硫橡胶、聚氨酯以及硅氧烷。弹性体还可以包括但不限 于聚氨酯弹性体，包括基于芳香族的以及脂肪族的异氰酸酯的弹性体；柔 性聚烯烃，包括柔性聚乙烯和聚丙烯均聚物和共聚物；苯乙烯热塑性弹性 体；聚酰胺弹性体；聚酰胺-醚弹性体；酯-醚或酯-酯弹性体；柔性离聚物； 热塑性硫化橡胶；柔性聚氯乙烯均聚物和共聚物；柔性丙烯酸类聚合物； 以及这些的共混物和合金，例如聚氯乙烯合金，例如聚氯乙烯-聚氨酯合金。 外部壁105还可以包括但不限于聚酯-聚氨酯类、聚醚-聚氨酯类以及聚碳 酸酯-聚氨酯类。上文描述的不同的弹性体性的材料可以被组合为共混物以 形成一层外部壁126、127，或可选择地，可以被形成为不同的层。外部壁 126、127可以由生物惰性材料形成，生物惰性材料即是不引起抵抗材料的 强烈的免疫反应并且无毒性但是不在身体内随着时间推移降解的材料。

歧管结构120将减压室106内的减压分布于缺陷104，同时在缩陷位 置126′中作为在内壁108和减压外部壁126之间的间隔物提供支持，如图 2B中所示。当减压外部壁126被推动紧贴股骨102时，减压被通过包括歧 管结构120的腔130直接地施加于缺陷104，歧管结构120继续将减压分 布于缺陷104。歧管结构120包括开放小室泡沫材料，开放小室泡沫材料 包括流体地耦合于彼此以形成在歧管结构120内的多个流动通道的多个小 室。小室和流动通道可以具有均一的形状和尺寸，或可以包括有规则的或 随机的变化形式以更精确地引导流体流过歧管结构120内的流动通道。

在一个例证性的实施方案中，歧管结构120是可以是疏水性或亲水性 泡沫材料。在一个非限制性的实施例中，歧管结构120是开放小室网状聚 氨酯泡沫，例如可从德克萨斯州的圣安东尼奥的Kinetic Concepts，Inc.获得 的敷料。在其中歧管结构120由亲水性材料制造的实施例中， 歧管结构120还起到将流体从腔130芯吸出来的作用，同时继续作为歧管 向缺陷104提供减压。歧管结构120的芯吸性质通过毛细流动或其他芯吸 机制将流体拉动远离缺陷104。亲水性泡沫的实例是聚乙烯醇开放小室泡 沫，例如可从德克萨斯州的圣安东尼奥的Kinetic Concepts，Inc.获得的 V.A.C.敷料。其他亲水性泡沫可以包括由聚醚制造的那些。可 以展示亲水特性的其他泡沫包括已经被处理或涂覆以提供亲水性的疏水 性泡沫。

在另一个实施方案中，歧管结构120可以由不必须在缺陷104已经被 修复并且减压室106完全地缩陷之后被从患者除去的生物可吸收材料构 建。合适的生物可吸收材料可以包括但不限于聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸 (PGA)的聚合物共混物。聚合物共混物还可以包括但不限于聚碳酸酯、 聚富马酸酯和己内酯。歧管结构120可以还作为用于新的细胞生长的支架， 或支架材料可以与歧管结构120共同使用以促进细胞生长。支架是用于增 强或促进细胞的生长或组织的形成的物质或结构，例如提供用于细胞生长 的模板的三维多孔结构。支架材料的例证性的实例包括合成的、生物合成 的和生物的材料，例如磷酸钙、胶原、PLA/PGA、珊瑚羟基磷灰石、碳酸 盐、自体组织或经处理的同种异体移植或异种移植材料。

歧管结构120还可以包括封闭小室材料，以提供在减压室106内的足 够的支持，以防止外部壁126过早地在内壁108上缩陷。封闭小室材料也 含有多个小室，但是这些小室中的大多数不被流动通道流体地耦合于彼 此，使得它们提供在减压室106内的更坚固的结构支持。封闭小室材料是 足够致密的，以保持歧管结构120的三维形状，以提供在减压室106内的 结构支持并且防止开放小室缩陷以及切断经过流动通道的减压的流。

结果，歧管结构120中的小室的尺寸必须大到足以促进流体经过歧管 结构120中的多个小室的连通，但是具有较低的孔隙率并且小到足以提供 减压室106内的结构支持。虽然歧管结构120中的小室的尺寸不是精确地 已知的，但是其在保持足够的渗透性以允许空气和流体在压力下运动通过 的下限的约100微米和保持对股骨102足够的结构支持的上限的约1500 微米之间。此外，歧管结构120中的小室的尺寸和数量影响歧管结构120 的孔隙率。在一个实施方案中，孔隙率百分比应当是至少约50％，以确保 歧管结构120持续促进流体流过开放小室结构。孔隙率百分比应当不大于 约85％，以确保歧管结构提供足够的结构支持。因此，歧管结构120的孔 隙率应当在约50％至约85％的范围内。

再次参照图1A、1B和2B，内壁108是足够刚性的以防止内壁108的 凹陷的部分108′和歧管结构120的内径表面129接触缺陷104。促进缺陷 104的愈合或提供额外的结构支持或提供阻挡物以将减压室106与缺陷 104隔离或进行所有前述的材料可以被定位为在腔130内并且邻近缺陷 104。例如，额外的歧管材料可以被放置在腔130内以与上文描述的歧管 结构120相似的方式提供额外的结构支持，和/或以作为促进缺陷104的愈 合的支架材料。歧管结构也可以作为促进缺陷104的愈合的支架材料。这 样的歧管结构可以是生物可再吸收的并且在减压传送系统100被除去之后 留在原处。

歧管结构120的形状可以是防止外部壁126在正在经受减压时，在减 压室106内缩陷紧贴内壁108的任何形状。因此，歧管结构120可以支持 减压室106的外部壁126的仅一部分，如图2A中图示的。可选择地，歧 管结构320可以填充减压室106的大部分，以支持减压室106的外部壁126 的整个内部部分，如图3中所示。当减压被施加于减压室106时，减压外 部壁126不缩陷至以126′示出的位置，如图2B中所示。然而，歧管结构 320仍然被推动紧贴内壁108，以形成被定位为邻近缺陷104的腔130。结 果，减压外部壁126提供围绕缺陷104的密封，以将减压通过减压外部壁 126中的开口128直接地施加于缺陷104，如图2B中所示。本具体实施方 案向囊状物105的减压室106提供更多的结构支持，如果例如股骨102需 要更多的支持的话，如在某些实施方案中优选的。

歧管结构320还可以包括作为支架材料以促进缺陷104的愈合的部 分。支架部分的尺寸可以被制成填充为股骨102中的缝隙或空隙的缺陷， 并且可以是歧管结构320的分离的或一体的部件。歧管结构320的支架部 分可以是生物可再吸收的并且在减压传送系统10被除去之后留在原处。 更具体地参照图4，示出了这样的歧管结构420，其包括促进缺陷104的 再生的支架部件422，并且同时提供在股骨102和囊状物105的内壁108 之间的额外的结构支持。歧管结构420可以由与如上文描述的歧管结构120 相似的泡沫材料构建。支架部件422主要包括开放小室材料以促进歧管结 构420和缺陷104之间的流体连通。因此，支架部件422作为额外的歧管 以更有效地将减压分布在缺陷104的整个表面，并且同时提供在股骨102 和囊状物105的内壁108之间的某些缓冲。歧管结构420的支架部件422 可以被使用生长因子、细胞或营养物涂覆或灌注，以促进细胞的生长和/ 或软骨组织的再生。支架部件422还可以是自接种(self-seeded)的，由 此减压将细胞从周围的骨或其他身体组织拉动入支架部件422的小室中， 在其中它们可以生长和/或形成新的组织。此外，支架部件422可以在施用 之前在体外被使用细胞接种(seeded)。

支架部件422中的小室的尺寸必须大到足以保持流体流过结构中的多 个小室，但是具有较低的孔隙率并且小到足以提供在支架部件422内的足 够的结构支持，以确保当减压被施加于减压室106时，支架部件422中的 流动通道不显著地缩陷并且支架部件422限制其形状以作为支架。减压环 境中的支架部件422可以具有缩陷至约10％、约20％、约40％约80％或在 这些之间的任何范围以避免破坏或显著地改变支架部件422内的流体连通 的开放小室结构。支架部件的小室尺寸和孔隙率将在与如上文对于歧管结 构120描述的范围相同的范围内。

支架部件422可以被构建为以松散接驳接触歧管结构120的表面的单 独部件，这允许当囊状物105被从股骨102除去时，支架部件422更容易 地与歧管结构120分离。因此，支架部件422在囊状物105被除去时保留 在被修复的缺陷104的部位处的位置中。可选择地，支架部件422可以被 构建成当囊状物105被从股骨102除去时，使用例如使支架部件422保持 附接于歧管结构120的粘合剂来附着于歧管结构120的表面。因此，支架 部件422在囊状物105被除去时不保留在被修复的缺陷104的部位处的位 置中。当支架部件422意在被随着歧管结构420除去时，它们可以被作为 具有二重孔隙率的一体的部件(未示出)制造，使得它们以与上文描述的 方式相同的方式起作用。这样的具有二重孔隙率的一体的部件在美国专利 第6,695,823号和国际申请第PCT/US2008/000596号(国际公开第WO 2008/091521A2号)中公开和描述，二者在此以引用方式并入本文。

支架部件422可以由包括合成的、生物合成的和生物的材料构建，例 如磷酸钙、胶原、PLA/PGA、珊瑚羟基磷灰石、碳酸盐、自体组织或经处 理的同种异体移植或异种移植材料。支架部件422还可以由生物惰性材料 形成，生物惰性材料即是不引起抵抗材料的强烈的免疫反应并且无毒性但 是不在身体内随着时间推移降解的材料。在另一个实施方案中，支架部件 422由生物相容材料形成，生物相容材料即是不引起抵抗材料的强烈的免 疫反应并且无毒性并且降解为被通过排泄或新陈代谢从身体除去的无毒 的、非免疫原性的化学物质的材料。在又另一个实施方案中，支架部件422 由生物可降解材料形成，生物可降解材料即是在体内被酶促或化学地降解 为较简单的化学物质的材料。

在某些实施方案中，支架部件422由生物相容材料和/或生物可降解材 料制造。因此，即使囊状物105被从膝关节除去，支架部件422可以保持 在缺陷104的部位处。当支架部件422保持在膝关节中时，其应当由具有 对于部位来说合适的尺寸和足以支持新的组织生长的强度的材料构建。生 物相容材料和/或生物可降解材料可以包括但不限于丙交酯、聚丙交酯 (PLA)、乙交酯聚合物、聚乙醇酸(PGA)、聚(丙交酯-共-乙交酯)(PLGA)、 乙二醇/丙交酯共聚物、聚己内酯、聚对二噁烷酮、聚羟基丁酸酯、聚氨酯、 聚磷腈、聚乙二醇-聚(丙交酯-共-乙交酯)共聚物、聚羟基酸、聚碳酸酯、 聚酰胺、聚酐、聚氨基酸、多原酸酯、聚缩醛、可降解聚氰基丙烯酸酯、 聚碳酸酯、聚富马酸酯、可降解聚氨酯、诸如白蛋白、胶原、纤维蛋白的 蛋白质、合成和天然聚氨基酸、多糖例如藻酸盐、肝素、其他天然存在的 糖单元的生物可降解聚合物、处理过的尸体或非人类组织、包括但不限于 皮肤、心包、腱或软骨。

如果支架部件422由生物相容材料和/或生物可降解材料制造，那么材 料可以被设计为在期望的时间范围内降解。在一个实施方案中，期望的降 解时间范围是一至两周。在另一个实施方案中，期望的降解时间范围在一 个月至一年之间。在又另一个实施方案中，期望的降解时间大于一年。此 外，在某些实施方案中，由生物相容材料或生物可降解材料制造的支架部 件422可以以与用于制造支架部件422的材料的分子量有关的方式降解。 因此，较高分子量的材料可以导致在较长时期内保持其结构完整性的支架 部件422，而较低的分子量导致较快的降解和较短的支架寿命。

如上文表明的，气动密封130可以包括被定位在邻近缺陷104的空隙 内的促进缺陷104的愈合、提供额外的结构支持并且提供阻挡物以将减压 室106与缺陷104隔离的材料。图5图示了减压室106的另一个实施方案， 其包括覆盖外部壁126中的开口并且封闭气动密封130的阻挡材料520。 阻挡材料520可以被附接于歧管结构120和/或附接于减压室106的外部壁 126。因此，阻挡材料520在气动密封130被放置为邻近缺陷104时直接 地接触缺陷104的表面。

阻挡材料520可以包括覆盖减压室106的外部壁126的一部分或全部 的一个或多个材料的片。阻挡材料520优选由允许减压室106被与缺陷104 流体连通并且同时将缺陷104与和气动密封130的直接连通隔离的材料制 造。因此，阻挡材料520可以是例如网格、筛子、筛网或具有空间或穿孔 图案的实心片材。阻挡材料520可以具有足以为膝关节提供额外的结构支 持的强度。

参照图6，减压治疗系统100可以还包括压力传感器140、142，压力 传感器140、142分别被可操作地连接于第一导管110和第二导管112以测 量减压和支撑压力。系统还包括被电连接于压力传感器140、142、减压源 115以及通过导管112将支撑流体提供至支撑室107的第一流体供应111 的控制单元145。压力传感器140测量减压室106的减压，并且还可以指 示第一导管110是否被血液或其他身体流体堵塞。压力传感器140还向控 制单元145提供调节正在被减压源115经过第一导管110施用于减压室106 的减压治疗的反馈。相应地，压力传感器142测量正在被第一流体供应111 经过第二导管112施加于支撑室107的支撑流体的正压。压力传感器142 还向控制单元145提供调节正在被流体源111施用于支撑室107的正压治 疗的反馈。控制单元145还平衡正在被分别施加于减压室106和支撑室107 的减压和正压的相对的量，使得足够的压力正在被分别施加于股骨102和 胫骨103，以及内壁108，如上文描述的。

减压治疗系统100还可以包括被通过第三导管152流体地耦合于第一 导管110并且被操作性地连接于控制单元145的第二流体供应150。第二 流体供应150可以被用于向缺陷104传送生长和/或愈合剂，包括但不限于 抗菌剂、抗病毒剂、细胞生长促进剂、灌注流体(irrigation fluid)或其他 化学活性剂。系统100还包括被定位在第三导管152中的用于控制通过其 的流体的流量的第一阀门154，以及被定位在第一导管110中在减压供应 115和在第一导管110和第二导管152之间的接合处之间的用于控制减压 的流的第二阀门156。控制单元145被电连接于第二流体供应150和第一 阀门154和第二阀门156，以控制减压和/或流体从第二流体供应150向减 压室106的传送，如被正在被施用于患者的具体的治疗所需要的。第二流 体供应150可以传送如上文表明的液体，但是还可以将空气传送至减压室 106，以促进愈合以及促进在缺陷104的部位处的排出。

被导管110、112和152提供的流体连通的独立的路径可以以许多不同 的方式被实现、包括提供具有两个或更多个内腔的单一的多内腔管的方 式。本领域的普通技术人员将认识到，压力传感器140、142、阀门154、 156和其他与导管相关联的部件也可以相似地与传送管中的特定的内腔相 关联，如果使用多内腔管的话。此外，可以提供额外的内腔，以向缺陷104 的部位分离地引入空气或其他流体，包括但不限于抗菌剂、抗病毒剂、细 胞生长促进剂、灌注流体或其他化学活性剂。

参照图7A和2C，囊状物105的外部壁126、127是柔性的，如上文 描述的。因此，囊状物105可以被缩陷或被平坦化，如图2C中更具体地 示出的，作为被平坦化的囊状物205，并且优选在内壁108与外部壁126、 127交叉的边缘处被平坦化，所述的边缘在图7A中由虚线示出并且由参考 数字708表示。然后，被平坦化的囊状物205如图7B中所示被折叠或卷 绕为实质上管状的形状，如由参考数字705表示的。应当再次理解，如上 文描述的，减压室106和支撑室107(未示出)可以不共享公共壁，例如 内壁108，而是可以具有分离的壁。然后，被卷绕的囊状物705与第一导 管110和第二导管112共同地可以被插入传送引导管710中，如图7C中 所示。传送引导管710具有锥形的远端712，使得传送引导管710可以被 通过外科手术或经皮地插入在股骨102和胫骨103之间的膝关节中，以将 被卷绕的囊状物705传送至期望的邻近缺陷104的横向的部位，如图8中 所示。当被经皮地插入时，传送引导管710可以被穿过刺穿患者的皮肤组 织的无菌插入鞘(未示出)插入。传送引导管710的远端712是锥形的以 辅助传送引导管710穿过膝关节的组织的运动，但是必须还具有在锥形的 远端712中的足够大的开口以允许被卷绕的囊状物705被从传送引导管 710推动出来并且被插入患者的膝关节中。

传送引导管710可以由任何提供足以允许传送引导管710被推动穿过 身体组织进入患者的膝关节的强度的材料制造。优选地，传送引导管710 的材料应当是生物惰性的，因此不导致对周围的身体组织的损伤、毒性或 免疫反应。可用的材料包括但不限于聚酰亚胺、聚酰胺、PBAX^TM、聚乙 烯、含氟聚合物、聚氨酯、聚异戊二烯、尼龙、钢以及类似的。还设想， 在一个可选择的实施方案中，传送引导管710的材料将允许传送引导管710 有一定量的折曲。此外，在一个实施方案中，传送引导管710的外径被防 止管附着于身体组织的剂涂覆。例如，管路可以被肝素、抗凝剂、抗纤维 化剂(anti-fibrogen)、隔离剂、抗凝血剂(anti-thrombinogen)或亲水物质 涂覆。在另一个实施方案中，传送引导管710的外径和/或内径被润滑剂涂 覆，润滑剂包括但不限于硅树脂、亲水覆层、润滑剂以及类似 的。

再次参照图8，传送引导管710的远端712被推动穿过患者的腿101 的皮肤702，直到其被定位为邻近膝关节。第一导管110和第二导管112 共同被称为导管719，可以然后被手动地推动以强迫被卷绕的囊状物705 穿过传送引导管710并且从传送引导管710的远端712出来，直到被卷绕 的囊状物705被横向地定位在期望的邻近缺陷104的部位处。如上文描述 的，具有缺陷104的股骨102可以已经经受微裂缝外科手术。虽然将理解 微裂缝外科手术的确切的设备和方法可以随着时间推移变化，但是本领域 的技术人员容易地理解，微裂缝外科手术的程式通常包括医疗操作者，即 外科医生或护士操作者，在膝关节的外部的皮肤702上切割小切口。长的 薄的观测镜(未示出)，例如关节镜，可以被插入穿过702并且穿过身体 组织703到达缺陷104的部位。如果必要的话，钙化软骨被除去。然后， 外科医生可以创造微裂缝，即在有缺陷的软骨，即缺陷104，附近的股骨 102中的小孔洞、刮削、撕裂。在长的薄的观测镜被除去之后，传送引导 管710可以被插入穿过由观测镜形成的同一个皮肤开口702和身体组织 703路径。在另一个实施方案中，另一个额外的皮肤开口可以被形成以接 收传送引导管710。在传送引导管710的远端712被传送至外科手术部位 之后，导管719可以被机械地或手动地推动，使得被卷绕的囊状物705运 动穿过传送引导管710的远端712并且出来，以被定位在期望的邻近缺陷 104的部位处。

在被卷绕的囊状物705到达期望的邻近缺陷104的横向位置之后，传 送引导管710可以被从患者的腿101除去。然后，被卷绕的囊状物705可 以被以与图6B中所示的方向相反的方向展卷为被相对地平坦化的形状， 并且使腔130被定位为邻近缺陷104。当第一导管110和第二导管112被 再连接于减压源115和流体供应111时，正压被支撑流体施加于支撑室 107，使得支撑室107膨胀并且施加在胫骨103上和在内壁108上的力， 如上文描述的，并且同时减压被施加于减压室106，使得在减压室126中 的开口128(见图2B)实质上密封缺陷104，如图1A中所示的以及在上 文详细描述的。被施加于支撑室107的正压以及正在被股骨102通过歧管 结构120和内壁108施加的患者的重量使支撑室107的外部壁127依从胫 骨103和周围的身体组织的弯曲。正压向支撑室107的施加还推动内壁108 和歧管结构120紧贴股骨的远端，以推动减压室126的开口128紧贴缺陷 104，在这之后减压被通过腔130施加于缺陷104。

如上文在图1A、4和5中描述的和示出的，腔130可以被支架部件422 填充或被封闭腔130的开口的阻挡材料520覆盖。与结构无关，减压最终 被通过减压室106中的开口128施加于缺陷104，使得减压增大由微裂缝 外科手术创造的裂缝的血液和骨髓的渗漏，以将血液和其他刺激剂拉动至 缺陷部位。被施用于缺陷104的减压治疗或处理取决于缺陷104的尺寸和 形状以及本领域已知的各种其他因素。结果，被施加的减压可以是连续的、 以具体的频率可变的或随着时间推移大体上周期性的，取决于对于患者来 说期望的处理以及缺陷104的特性。减压室106中的开口128不仅将减压 直接地施加于缺陷104，而且在减压正在被施加于缺陷104时缓和滑膜骨 (sinovial)流体从膝关节的除去。

参照图9，示出了囊状物905的另一个实施方案，其与上文描述的囊 状物105是实质上相似的，包括以相似的参考数字表示的相同的部件。囊 状物905包括被内壁908分离的减压室906和支撑室907，每个室分别具 有外部壁926和927，全部如上文关于囊状物105描述的。减压室906还 包括以与上文描述的歧管结构420相同的形式作用的填充减压室906的大 部分的歧管结构920。减压室906和支撑室907每个分别包括被流体地耦 合于每个室并且从囊状物905延伸穿过患者的腿101的皮肤的长形的导管 914和916。长形的导管914、916可以分别是减压外部壁126和支撑外部 壁127的一体的部分，其中内壁908在其之间延伸。歧管结构920延伸穿 过并且实质上填充减压室906的长形的导管914。长形的导管914、916的 远端869可以分别被流体地耦合于第一导管114和第二导管116，以向减 压室906提供减压并且在正压下向支撑室907提供支撑流体，其以与上文 描述的方式相同的方式起作用。歧管结构920的延伸穿过减压室906的长 形的导管914的部分为减压室906提供额外的结构支持，使得囊状物905 可以被更容易地如上文描述地平坦化或卷绕，以促进囊状物905向传送引 导管710(未示出)中的插入。

参照图10A，示出了囊状物105和第一导管110和第二导管112的透 视图。囊状物105还包括从囊状物105的与被流体地耦合于第一导管110 和第二导管112的侧相反的端延伸的长形的突出部(tab)109(也见图1A)。 长形的突出部109被用于将囊状物105导向和操纵至期望的邻近缺陷104 的横向位置，如上文描述的。更具体地，关节镜可以被完全地插入穿过膝 关节，以创造用于长形的突出部109的路径，长形的突出部109将被在囊 状物105之前插入穿过传送引导管710并且最终从患者的腿101的另一侧 延伸出来，如图1A中所示。长形的突出部109可以被附着于减压室106 的外部壁126，以促进将减压室106中的开口128定位为邻近缺陷104。 长形的突出部109可以在被插入膝关节中之前或在外科手术期间的任何较 迟的点被附着于囊状物105，以促进囊状物105的定位。例如，长形的突 出部可以被从膝关节的相反的侧插入穿过切口路径并且进入传送引导管 710的远端712，在传送引导管710的远端712其可以被附着于或旋接入 囊状物105中。然后，长形的突出部109可以被用于拉动囊状物105穿过 传送引导管710，代替使用第一导管110和第二导管112将囊状物105推 动至期望的位置。

囊状物105还可以包括覆盖第一导管110和第二导管112并且被直接 地附着于囊状物105的鞘(sheath)119。鞘119可以由用于向第一导管110 和第二导管112提供额外的强度的材料构建，以将囊状物105推入上述邻 近缺陷104的期望位置中。鞘119和伸长的突出部109还可以是材料的单 一的连续的片，如图10B中所示，以进一步促进将囊状物105推动和/或拉 动至邻近缺陷104的期望的横向位置以及定位减压室106中的开口128使 得其完全地接触缺陷104。

囊状物室、传送管以及类似物的设计和材料可以是在本申请的其他实 施方案中所设想的任何一种，并且取决于多种因素，包括例如组织部位的 位置和尺寸、支撑室的为了保持减压室106中的开口128紧贴缺陷104的 位置的压力。进一步设想的是，对本文描述的所有实施方案来说，囊状物 室的数量、尺寸和类型可以变化，取决于含有一个或多个组织部位的骨的 形状。因此，为了更好地膨胀支撑室和将一个或多个支持性泡沫结构密封 至包括组织部位的骨，囊状物室可以具有两个或更多个支撑室。

本申请还涉及将减压治疗施用于组织部位的方法，其是如上文描述 的，但是更具体地根据以下步骤。方法包括对组织部位处的骨施行微裂缝 外科手术，然后将上述一个实施方案的减压传送系统传送至组织部位。方 法然后包括将支撑物质传送至支撑室，使得组织部位接触表面与组织部位 接触，并且将减压传送至减压室，使减压被施加于组织部位。本方法可以 在任何经受微裂缝外科手术的组织部位上使用。在某些实施方案中，组织 部位可以位于膝关节中，如上文描述的。

在另外的实施方案中，本申请涉及进行膝的微裂缝外科手术的方法。 方法包括在膝中的关节软骨缺陷的基部处的骨中产生至少一条微裂缝，然 后将减压施加于缺陷部位。在这些实施方案中，减压可以通过本领域已知 的任何手段以及通过任何已知的能够将减压传送至部位的系统被施加。在 某些实施方案中，减压使用上文描述的减压传送系统的任何合适的实施方 案被施加。

因为可以对上述系统、装置和方法中的任何一种做出各种变化而不偏 离本发明的范围，所以意图在以上描述中包含的以及在附图中示出的所有 内容应当被解释为是例证性的并且不作为限制性意义的。

本说明书中所引用的所有参考文献都在此以引用方式并入。本文对参 考文献进行讨论仅意在概括本申请人作出的结论，并且未承认任何参考文 献构成现有技术。申请人保留对所引用的参考文献的准确性和针对性提出 质疑的权利。