[發明專利]關節支撐和軟骨下支撐系統

有效

• 申請號: 201080004557.2
• 申請日: 2010-02-01
• 公開（公告）號: CN102281838A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 李達力
• 申請（專利權）人: 李達力
• 主分類號: A61F2/30
• 分類號: A61F2/30;A61L27/04;A61L27/14
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鄭建暉;楊勇

發明背景

技術領域

本發明涉及醫療裝置領域，更具體地涉及一種關節支撐和軟骨下支撐系統，該關節支撐和軟骨下支撐系統用于在對人類或動物的處于關節疾病的受損軟骨下骨的治療中提供結構支撐和緩沖支撐，所述關節疾病例如骨關節炎、軟骨缺陷和骨壞死等。

背景技術

在人類和動物關節中，單發性的關節軟骨缺陷以及泛發性的軟骨疾病、關節病和關節炎分別具有某些手術治療選擇方案，這些選擇方案試圖模擬或再造正常的骨骼和關節結構和/或試圖減輕不適、不穩定或疼痛的癥狀。單發性的疾病常會進展為泛發性的疾病或者關節炎，該過程是持續的。泛發性的關節炎也可以在沒有已知的在先單發性疾病的情況下逐漸形成。關節炎可以表現為單間室疾病、雙間室疾病或三間室疾病。

單間室關節炎通常不太可通過用于較小的單發性關節缺陷的手術選擇方案來改善。隨著晚期軟骨病變和關節間隙變窄，通常會有增加的軸向變形和不對準。手術選擇方案包括骨切開術或單間室置換。用于雙間室或三間室關節炎的選擇方案是組合手術或全膝關節置換。

先前通過各種置換或替換受損的軟骨的方式來解決軟骨疾病。微創或磨損整形術是一種刺激暴露的骨骼以產生置換纖維軟骨的方式，但是產生的材料是劣于原有軟骨的。骨軟骨移植使用來自病人體或人尸體的移植物替代患病軟骨的栓和伴隨的軟骨下骨的栓。這對于小的分立病變效果良好，但是不能有效解決較大的病變、雙極疾病和彌漫性疾病。軟骨細胞移植則是獲取病人的軟骨細胞，使細胞生長，并將細胞重新植入骨床，再使用骨膜片罩住細胞。前述每一種技術都對小量病變、單極缺陷(即關節的一側)和主要的股骨髁病變效果最好。對于髕骨關節疾病和脛骨側疾病的效果則不樂觀。

治療軟骨疾病的另一種方法是使用骨切開術重組關節。這減輕了過載的間室，將應力轉移到疾病程度較輕的間室。該方法的成功之處包括避免骨不連接以及其他的并發癥，但要求長時期的無承重行為，以及八到十二個月實現臨床療效。僅僅具有主要為單間室疾病的病人是可能的治療對象。骨切開術還使以后的關節置換變得復雜。

關節鏡檢查用于治療由關節炎——即游離體、松散或磨損軟骨、半月板撕裂和滑膜炎——引起的其他疼痛成因。這些都是權宜措施。

軟骨疾病的晚期需要執行全關節重構。這種類型的治療會存在較長的恢復時間和手術風險。由于全關節假體由金屬和塑料制造，對磨損部件的再置換手術比一期手術的復雜度更高，并且如果病人繼續活十年以上，則再植換手術是不可避免的。

人們對于關節炎的起因和演變了解的不多。通過目前的診斷技術——例如MRI和骨閃爍掃描術，已經可以更多地說明疾病演變。尤其是，軟骨下骨在關節炎的初期和演變中起到重要作用。關節炎不僅是軟骨疾病，而且也是下方的軟骨下骨疾病。迄今為止大部分的臨床研究都集中在軟骨再生/置換，而沒有集中在下方骨骼的健康。

常規地，軟骨被視為無血管的，營養素的擴散發生在關節內。然而研究已經證明，軟骨下骨是軟骨的血管和營養支撐源。隨著年齡的增長，來自軟骨下骨的血管和結構支撐減少，使關節疾病得以發展。即，骨骼不能隨著不斷增加的損壞的發色發生而充分自我修復，這開始了進一步破壞的循環，由此干擾軟骨血管供應和結構支撐。

隨著軟骨磨損的發生，軟骨的主要功能——提供低摩擦支承表面并將應力傳遞至下方骨骼——被削弱。骨骼在承受壓應力時是最健康的。來自關節的剪切應力通過軟骨基板的結構被部分轉換成壓力和張力，軟骨和下方骨骼之間的層是波狀的。再者，由于軟骨與軟骨的超低摩擦表面(比冰與冰的摩擦系數低20倍)，剪切應力大部分被轉換成縱向。軟骨下骨是關節應力的主要震動吸收者。通過小梁骨的拱形網格結構，應力被傳遞至外皮層，并最終消失。軟骨本身吸收非常少的震動，這相對于其剪切厚度和機械特性是次重要的。

骨骼是最終的震動吸收者，骨折是力衰減的終點。已經示出小梁微小骨折發生在推動力載重關節中的骨骼應力位置。每個關節都具有生理包膜功能——當該包膜功能被超出時，損壞速度超過修復速度。隨著軟骨疾病的發展，軟骨下骨不太能夠消除其承受的應力，即剪切類型應力。軟骨下骨試圖愈合和重造的過程被視為關節炎過程——骨贅形成、軟骨下硬化、囊腫形成、軟骨下MRI增強的改變和在骨閃爍掃描上增加的信號。由這些變化引起的關節變形進一步增加了關節的反作用力。軟骨內穩態在結構的、血管的、神經的和營養的方面受到影響。

目前的軟骨手術的臨床成功是有限的，因為其通常僅對股骨髁的小的、單極(一側關節)病變有效。目前沒有對膝關節骨水腫或骨壞死的治療。