乳头乳晕复合体重建用植入物及其制造方法

摘要

本发明涉及一种乳头乳晕复合体重建用植入物及其制造方法。本发明的乳头乳晕复合体重建用植入物可在乳头乳晕复合体重建手术期间沿自体组织内部的中心轴植入以形成正常的乳头乳晕复合体形状。另外，本发明的乳头乳晕复合体植入物由多孔结构形成，因此具有与正常乳头乳晕复合体组织相似的柔韧性，并且由于植入后周围组织可通过其空隙渗透到植入物中，因此表现出与自体组织的高植入率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种乳头乳晕复合体(NAC)重建用植入物及其制造方法。更具体而言，本发明涉及一种乳头乳晕复合体(NAC)重建用植入物及其制造方法，其中，该植入物可在乳头乳晕复合体重建手术期间沿自体组织内部的乳房中心轴植入，以将乳头乳晕复合体重建为接近正常的形状。

背景技术

乳头乳晕复合体(NAC)的重建是乳房重建的最后一步。尽管重建是一个简单的手术，但给患者带来高的审美和心理满意度。

需要重建NAC的患者具有先天因素和后天因素。大多数后天因素是由乳腺癌等恶性肿瘤切除后的全乳房切除术引起的。

特别是，乳腺癌患者的NAC重建是乳腺癌的诊断和治疗以及重建的漫长征程中的最后一步，因此在治疗患者时起到重要的审美和心理作用。因此，NAC的两侧对称性是NAC重建的主要目标。为了实现这一点，保持乳头的长期突起(projection)至关重要。

作为用于NAC重建的常规手术方法，已使用自体组织(肋软骨、脂肪等)的植入。使用自体组织的方法就乳头的突起、形状和质感而言是相对优异的手术方法，但其只有在对侧正常乳头的尺寸较大时才能进行。另外，供体部位留下疤痕，并且当乳头的血液循环不良时，植入的自体组织难以植入到皮肤和乳头中，导致组织坏死。

用于NAC重建的另一种手术方法是使用C-V皮瓣技术，其中，如图1所示，将板状脱细胞真皮基质沿乳房中心轴卷起并放入乳房袋中，用于保持乳头突起。

对于使用脱细胞真皮基质的方法，脱细胞真皮基质的吸收导致手术乳头的高度降低，并且脱细胞真皮基质的使用在再现正常乳头的外观方面受到限制，从而降低患者的审美和心理满意度。

发明内容

[技术问题]

本发明的目的是提供一种乳头乳晕复合体(NAC)重建用植入物及其制造方法，其中，该植入物可在乳头乳晕复合体重建手术期间沿自体组织内部的乳房中心轴植入，从而将乳头乳晕复合体重建为接近正常的形状，同时在患者体内长时间保持其形状。

本发明的另一个目的是提供一种乳头乳晕复合体(NAC)重建用植入物及其制造方法，其中，该植入物可将乳头乳晕复合体重建为在审美和心理方面给予患者高满意度的接近正常的形状。

[技术方案]

本发明的一个方面提供了一种乳头乳晕复合体重建用植入物。植入物可包括具有多孔结构的圆柱形主体。

主体可具有微纤维以规定间隔堆叠的结构。主体可设置有从主体的顶部延伸到底部的孔。

此外，植入物还可包括设置在主体的下端的圆盘状支撑体。支撑体可具有微纤维以规定间隔堆叠的多孔结构。

主体和支撑体各自可包含选自由聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)、聚氨酯(PU)和聚乙烯(PE)组成的组中的至少一种。

主体的直径可以为5至25mm。主体的微纤维的直径可以为100至700μm，并且主体的微纤维的间隔可以为50至1500μm。

此外，主体的孔隙率可以为45％至75％。

支撑体的微纤维的直径可以为20至200μm。支撑体的孔隙率可以为60％至75％。

本发明的另一方面提供了一种制造乳头乳晕复合体重建用植入物的方法。该方法可包括：将聚合物注入3D打印机头的注射器中并加热所述注射器以熔融所述聚合物；以及通过3D打印机头挤出熔融聚合物以形成具有多孔结构的圆柱形主体。

聚合物可以是选自由聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)、聚氨酯(PU)和聚乙烯(PE)组成的组中的至少一种。

此外，该方法还可包括，在加热注射器之后，通过3D打印机头挤出聚合物以形成具有多孔结构的圆盘状支撑体(200)。

主体的孔隙率可以为45％至75％。支撑体的孔隙率可以为60％至75％。

[有益效果]

通常，由于乳头乳晕复合体重建手术是使用不是正常乳头乳晕复合体形式的平板状脱细胞真皮层或无定形填充剂进行的，因此无法重建类似于正常乳头的形式的乳头乳晕复合体。

然而，由于本发明的乳头乳晕复合体重建用植入物具有类似于正常乳头乳晕复合体的形式，因此可在乳头乳晕复合体重建手术期间沿自体组织内部的乳房中心轴植入本发明的植入物，从而将乳头乳晕复合体恢复到给予患者高审美和心理满意度的接近正常的形状。

另外，本发明的乳头乳晕复合体重建用植入物可在植入后在患者体内长时间保持其形状，因此在重建乳头乳晕复合体方面是有效的。

另外，本发明的乳头乳晕复合体重建用植入物具有多孔结构，因此可表现出类似于正常乳头乳晕复合体组织的柔韧性。植入物也可表现出与自体组织的高植入率，因为植入后周围组织可通过其空隙渗透到植入物中。

附图说明

图1是示意性地示出C-V皮瓣技术的示意图。

图2是示出本发明的一个实施方式的乳头乳晕复合体重建用植入物的立体图。

图3是示出本发明的一个实施方式的乳头乳晕复合体重建用植入物的正视图。

图4是示出本发明的另一实施方式的乳头乳晕复合体重建用植入物的立体图。

图5是示出本发明的另一实施方式的乳头乳晕复合体重建用植入物的正视图。

图6是本发明的实施方式的乳头乳晕复合体重建用植入物的产品图像。

图7示出了随时间评价组织渗透到本发明的实施方式的乳头乳晕复合体重建用植入物中的容易性的结果的图像。

图8示出了测量根据植入物的孔隙率变化的细胞生长速率的结果的图像。

图9是示出测量根据本发明的实施方式的乳头乳晕复合体重建用植入物的孔隙率的抗压强度的结果的图。

图10和图11示出了测量由于本发明的实施方式的乳头乳晕复合体重建用植入物的植入而导致的突起增加的结果。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的示例性实施方式。本文使用的所有术语或词语不应被解释为仅限于一般含义和字典含义，而应被解释为具有在本发明的技术范围内定义的含义和概念。

在本说明书中，当一个部件被称为“包括”一个元素时，这意味着该部件不排除另一个元素并且可进一步包括另一个元素，除非另有说明。

在下文中，将更详细地描述本发明的乳头乳晕复合体(NAC)重建用植入物及其制造方法。

图2是示出本发明的一个实施方式的乳头乳晕复合体重建用植入物的立体图，并且图3是示出本发明的一个实施方式的乳头乳晕复合体重建用植入物的正视图。

参考图2和图3，本发明的实施方式的乳头乳晕复合体重建用植入物可包括具有多孔结构的圆柱形主体100，并且必要时，还可包括设置在主体100的下端的圆盘状支撑体200。

优选地，主体100和支撑体200各自具有微纤维以规定间隔堆叠以形成空隙的多孔结构。因堆叠微纤维而形成的空隙在形状上没有特别限制。例如，根据微纤维的交叉方向，空隙可具有多边形形状，例如三角形或格子(lattice)。

利用这种多孔结构，本发明的乳头乳晕复合体重建用植入物表现出类似于正常乳头乳晕复合体组织的柔韧性，并且由于植入后周围组织可通过其空隙渗透到植入物中，因此表现出与自体组织的高植入率。

主体100用于通过保持乳头的形状和高度来重建患者乳房的乳头区域，并且可通过将微纤维堆叠数十次来形成。

优选地，主体100的孔隙率为约45％至75％。当其孔隙率小于45％时，植入后周围组织难以渗透到乳头乳晕复合体重建用植入物中。另一方面，当其孔隙率超过75％时，植入物的强度降低，因此无法保持乳头的高度。

主体100的孔隙率由主体100的微纤维的直径和微纤维之间的间隔决定。优选地，微纤维的直径为约100至700μm，并且微纤维之间的间隔为约50至1500μm。微纤维之间的间隔可以是规则的，也可以是不规则的。例如，根据微纤维的位置，微纤维之间的间隔可被构造成变窄或变宽。在另一个实例中，间隔可被构造成以预定比例增加或减少(这些示例性方法可以以相同的方式应用于构成将在后面描述的支撑体的微纤维)。

当微纤维的直径小于100μm时，主体100的空隙的尺寸变得太小，这阻碍了植入后周围组织渗透到乳头乳晕复合体重建用植入物中。

主体100的高度和直径可根据待重建的乳头的形状而变化。优选地，主体100的直径为约5至25mm。

如图4和图5所示，主体100可具有中空多孔结构，其中孔110从主体100的顶部延伸到底部。因为中空多孔结构的主体100具有空的内部空间，所以这有利于植入后更多的自体组织(包括软组织和周围脂肪组织的新组织)可快速渗透到内部空间中。

另外，可将脱细胞真皮基质插入中空主体100的空的内部空间中，使得可保持脱细胞真皮基质的形状，同时可增加中空主体100的强度。

支撑体200用于通过将主体100精确地定位在待重建的乳房的乳头区域上并保持乳房的中心轴来在植入期间提供便利，并且用于重建乳房的乳晕区域。

支撑体200可通过堆叠约1至10层直径为约50至200μm的微纤维而形成。优选地，支撑体200的高度为约1至2mm，并且支撑体200的孔隙率为约60％至75％。

优选地，支撑体200的孔隙率不同于上述主体100的孔隙率，更优选地，支撑体200的孔隙率大于主体的孔隙率。

主体100和支撑体200可由可生物降解的聚合物制成。其材料可根据应用目的确定。例如，可使用不可降解的聚合物，或作为可生物降解的聚合物和不可降解的聚合物的混合物的聚合物复合材料。例如，主体100和支撑体200各自可包含选自由聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)、聚氨酯(PU)和聚乙烯(PE)组成的组中的至少一种。其中，优选聚己内酯(PCL)。

聚己内酯(PCL)是具有优异的生物相容性和生物可降解性的材料，并且在人体内经过2至3年通过水解成水和二氧化碳而无害地降解。当主体100和支撑体200由这种聚己内酯(PCL)制成时，乳头乳晕复合体重建用植入物植入患者体内后可保持其初始形状超过12个月，因此在重建乳头乳晕复合体方面是有效的。

上述聚合物成分可以以适当的比例混合以适当地控制乳头乳晕复合体重建用植入物的降解速率。

另外，主体100和支撑体200各自还可包含羟基磷灰石、磷酸三钙和胶原蛋白等，其有助于植入后周围组织快速渗透到乳头乳晕复合体重建用植入物中。

另一方面，本发明的另一实施方式涉及一种制造乳头乳晕复合体重建用植入物的方法。该方法包括：将聚合物注入3D打印机头的注射器中并加热所述注射器以熔融所述聚合物；以及通过3D打印机头挤出熔融聚合物以形成具有多孔结构的圆柱形主体100。利用本发明的制造乳头乳晕复合体重建用植入物的方法，可制造与自体组织的植入率高的乳头乳晕复合体重建用植入物。

具体而言，将聚合物注入3D打印机头的注射器中。在这种情况下，聚合物优选为选自由聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)、聚氨酯(PU)和聚乙烯(PE)组成的组中的至少一种。

另外，可将羟基磷灰石、磷酸三钙和胶原蛋白等添加到聚合物中，以促进植入后周围组织快速渗透到乳头乳晕复合体重建用植入物中。

将聚合物注入3D打印机头的注射器中，然后将3D打印机头的注射器加热至聚合物熔融以进行3D打印的温度。例如，当聚合物为聚己内酯(PCL)时，将3D打印机头的注射器加热至90至150℃的温度。

通过3D打印机头挤出熔融聚合物并以规定间隔以微纤维的形式堆叠，从而形成多孔圆柱形主体100。

此时，聚合物可通过气动压力等方式排出。当聚合物为聚己内酯(PCL)时，聚合物优选在60至110kPa的压力下排出。

另外，优选排出聚合物，使得主体100的微纤维的直径为约100至700μm，并且主体100的微纤维之间的间隔为约50至1500μm。

当微纤维的直径小于100μm时，主体的空隙的尺寸变得太小，这阻碍了植入后周围组织渗透到乳头乳晕复合体重建用植入物中。

另外，多孔圆柱形主体100优选形成为具有约45％至75％的孔隙率。当其孔隙率小于45％时，植入后周围组织难以渗透到乳头乳晕复合体重建用植入物中。另一方面，当其孔隙率超过75％时，植入物的强度降低，因此无法保持乳头的高度。

另外，本发明的制造乳头乳晕复合体重建用植入物的方法还可包括，在加热注射器之后，通过3D打印机头挤出聚合物以形成具有多孔结构的圆盘状支撑体200。

圆盘状支撑体200的形成可以以下述方式进行。首先，将聚合物注入3D打印机头的注射器中。然后将3D打印机头的注射器加热至聚合物熔融以进行3D打印的温度。最后，通过3D打印机头挤出熔融聚合物并以规定间隔以微纤维的形式堆叠，从而形成多孔圆盘状支撑体200。

另外，优选排出聚合物，使得支撑体200的微纤维的直径为约50至200μm。支撑体200优选形成为具有约60％至75％的孔隙率。

在下文中，将描述本发明的实施例。然而，本发明的范围不限于下述实施例。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离如所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，可进行各种修改、添加和替换。

[实施例1]

使用3D打印制备植入样品(10mm×40mm×0.8mm)。具体而言，通过3D打印机头挤出聚己内酯(PCL)，以500μm的间隔层叠直径为500μm的微纤维，从而制备孔隙率为50％的植入样品。

[实施例2]

使用3D打印制造乳头乳晕复合体重建用植入物。具体而言，通过3D打印机头挤出聚己内酯(PCL)，将直径为500μm的微纤维层叠成圆盘状，从而形成支撑体。然后进行相同的步骤以在支撑体的上端形成圆柱形主体。结果，制造了乳头乳晕复合体重建用植入物。为了获得50％孔隙率的乳头乳晕复合体重建用植入物，将微纤维之间的间隔设定为500μm。3D打印在主体的直径设定为10mm且其高度设定为5mm的条件下进行。图6示出了由此制造的乳头乳晕复合体重建用植入物。

[实验例1：评价组织渗透的容易性]

将根据实施例1制备的植入样品植入兔皮下组织中，并评价历经12个月的生物组织渗透到植入样品中的程度。结果示于图7中。

图7的结果表明，生物组织渗透在植入样品的空隙之间，并且即使在植入后经过12个月，植入样品的体积也得以保持。

[实验例2：测量根据孔隙率的细胞生长速率]

为了确认根据孔隙率的组织再生效果，将人成纤维细胞在具有不同孔隙率的样品中培养14天。以与实施例1相同的方式制备具有不同孔隙率的样品，使得分别具有30％、50％、70％和80％的孔隙率。

将细胞浓度为1X10

图8的结果表明，对于孔隙率为30％的样品，这种低孔隙率使其难以实现快速细胞渗透，并导致细胞生长的接触面积不足，从而阻碍细胞生长。另外，对于孔隙率为80％的样品，这种高孔隙率导致细胞能够在其上植入和生长的植入表面不足，使得细胞生长减慢。另一方面，对于孔隙率为50％和70％的样品，实现了快速细胞渗透，同时提供了用于细胞生长的足够的植入表面，从而获得了高的细胞生长速率。

[实验例3：测量根据孔隙率的抗压强度]

乳头乳晕复合体重建用植入物需要能够承受由植入后的外部阻力和疲劳度(fatigue)引起的压力，同时具有类似于正常乳头的强度。为了测量根据植入物孔隙率的抗压强度，以与实施例2的主体相同的方式制备强度测量样品，使得具有不同的孔隙率(30％、50％、70％和80％)。根据ISO604-塑料-压缩性能测定的标准，使用万能试验机(Instron,Cat No.3343)测量具有不同孔隙率的每个强度测量样品的抗压强度。结果示于图9中。

图9的结果表明，当孔隙率为30％时，抗压强度为72.5Mpa，其高于正常乳头的抗压强度。另外，当孔隙率为80％时，抗压强度为30Mpa，其非常低并且不足以承受外部阻力。另一方面，当孔隙率为50％和70％时，抗压强度为48至50Mpa，其与正常乳头的抗压强度相似。

[实验例4：植入植入物]

将裸鼠(雄性，BALB/c裸鼠，20至25mg)的全层皮肤切成约10mm的长度，然后将根据实施例2制备的乳头乳晕复合体重建用植入物植入鼠皮下组织中。植入后，拍摄了由于植入乳头乳晕复合体重建用植入物而具有突起外观的鼠的图像，并示于图10中。用数字游标卡尺(Mitutoyo,Cat No.500-151-30)测量由于乳头乳晕复合体重建用植入物的植入而导致的突起(从正常部位的皮肤层)的增加。结果示于图11中(在植入后1个月、3个月、6个月和12个月进行测量)。

图10和图11的结果表明，由于乳头乳晕复合体重建用植入物的植入而导致的突起的增加在植入后12个月内保持在等于或大于6mm。这表明，当周围组织通过其空隙渗透到植入物中并实现新的组织再生时，乳头乳晕复合体重建用植入物的形状得以保持。

工业实用性

本发明提供了一种乳头乳晕复合体重建用植入物及其制造方法，其中，该植入物可在乳头乳晕复合体重建手术期间沿自体组织内部的乳房中心轴植入，从而将乳头乳晕复合体重建为接近正常的形状，同时在患者体内长时间保持其形状。由于本发明的乳头乳晕复合体重建用植入物可在乳头乳晕复合体重建手术期间沿自体组织内部的乳房中心轴植入，因此可将乳头乳晕复合体重建为给予患者高审美和心理满意度的接近正常的形状。植入后，植入物可在患者体内长时间保持其形状，因此在重建乳头乳晕复合体方面是有效的。因此，本发明具有工业实用性。