专利名称：图案化悬带植入体的制作方法至少部分地由于人口老龄化，骨盆健康对于男性及女性而言成为越来越重要的医疗区域。常见的骨盆疾病的实例包括失禁(例如，大小便失禁)、骨盆组织脱垂(例如，女性阴道脱垂)、及骨盆底疾病。尿失禁可进一步被分类成包括不同类型，例如压力性尿失禁(stress urinaryincontinence ;SM)、急迫性尿失禁、混合性尿失禁等等。尿失禁可由膀胱充满尿时使尿道括约肌保持闭合的功能的丧失或减退来表征。男性或女性Sn通常在患者受到物理压力时发生。多年来已采取许多策略来提供适用于增大对各骨盆组织的治疗性支撑的网状植入体。例如，已知悬带及其他植入体装置在治疗患者尿失禁时提供对尿道或膀胱颈的支撑。许多用于治疗失禁及其他骨盆失调的植入体形成于现有支架(stent)植入体及疝气(hernia)植入体并沿用其材料及几何限制。虽然这种支架植入体及疝气植入体在其各自应用中是客观上有效的，但其被自然地构造成解决截然不同的问题。换言之，疝气网膜或血管支架植入体所需的阻障、刚性以及组织整合及相容性需求可完全不同于在治疗骨盆失禁时所需的植入体特性。虽然这些传统的网状植入体对于受失禁折磨的人而言具有巨大的有益效果，但仍存在改良的空间。因此，期望获得一种可用于治疗失禁或其他骨盆失调及疾病的具有独特适用性、最小侵害性且极具效果的可植入式悬带支撑体。
本发明描述用于治疗例如失禁(各种形式，例如大便失禁、压力性尿失禁、急迫性失禁、混合性失禁等)等骨盆疾病及其他由肌肉及韧带无力而引起的疾病的悬带植入体及方法。仅举几个例子来说，其他用途包括为整形手术、疝气修复术、及邻位修复(orthorepair)及支撑提供支撑或平台。植入体的实施例可包括组织支撑部、一或多个延伸部及一或多个锚。某些实施例可被构造成整体式悬带植入体。植入体可被构造成或形成为大致细长的形状或矩形形状，或采用无数其他相容的构造或形状。支撑部适用于定位及支撑于组织或器官(例如尿道或膀胱)之下。延伸部自支撑部延伸出，使得可部署锚(anchor)或锚定特征来进行组织固定。在各种实施例中，植入体可通过模制(mo I ding)、拉模铸造(die casting)、激光蚀亥IJ、激光切割、挤压、冲孔、3-D印刷等方式而由图案化单元形成。此图案切割式或成形式植入体可由聚合物材料构成，以提供由重复单元形成的格子支撑结构。与织造的或编织的传统植入体不同,本发明的实施例为均质的整体式构造。植入体的某些部分可被形成为正弦曲线或其他波形支杆构件，以控制及促进沿单一轴线或多个轴线的延长、膨胀或收缩。由此，在构造体的特定区域或局部区域中促进受控的及指定的应力、张力及压缩分布。此外，植入体的某些部分可被涂覆，以提供对膨胀的额外控制并防止组织的内向生长(in-growth)或促进组织的内向生长。植入体可被形成为使某些区域或部分可包括锚定特征，以利于使植入体啮合及附接至目标组织部位。除锚定至内部组织外，也可使植入体的一或多个部分延伸出患者体内 的切口或孔口。可界定、形成、或以其他方式与植入体一起设置不具有或不具有延伸尖头(tine)的各种锚。锚可与植入体形成一体、切割而成或以其他方式界定而成。植入体或锚的某些部分可适于塌缩、折叠或以其他方式变形，以在某种程度上利于与引导装置或针装置啮合及/或利于组织穿透或固定。悬带植入体的材料及单元构造可被构造成在仍提供最佳的植入体强度及组织支撑的同时提高挠性。此外，植入体的稳定的几何属性及尺寸属性能提供挠性装置，所述挠性装置可容易定位及部署、同时还避免出现不期望的植入体翘曲或聚束(bunching)。此种构造大致促使悬带植入体适于在部署及组织固定期间实质上保持为平面的。悬带植入体或其某些部分可适于提供所期望的可调节性(adjustability )、应力分布(stress distribution)、锚定(anchoring)、稳定性(stabilization)、可变延长(variable elongation)等等。图I为根据本发明实施例的整体式图案化悬带植入体的透视图，所述整体式图案化悬带植入体具有大致横向延伸的锚定特征；图2为图I的整体式图案化悬带植入体的顶视图；图3为图2的整体式图案化悬带植入体的一部分的局部近视图；图4为根据本发明实施例的整体式图案化悬带植入体的锚定特征、过渡区域及延伸部的局部近视图；图5为根据本发明实施例的整体式图案化悬带植入体的透视图，所述整体式图案化悬带植入体具有大致横向延伸的锚定特征；图6为图5的整体式图案化悬带植入体的顶视图；图7为图6的整体式图案化悬带植入体的一部分的局部近视图；图8为根据本发明实施例的整体式图案化悬带植入体的锚定特征、过渡区域及延伸部的局部近视图；图9为根据本发明实施例的整体式图案化悬带植入体的透视图，所述整体式图案化悬带植入体具有平面延伸的锚定特征；图10为图9的整体式图案化悬带植入体的顶视图；图11为图10的整体式图案化悬带植入体的一部分的局部近视图；图12为根据本发明实施例的整体式图案化悬带植入体的透视图，所述整体式图案化悬带植入体具有平面延伸的锚定特征；图13为图12的整体式图案化悬带植入体的顶视图；图14为图13的整体式图案化悬带植入体的一部分的局部近视图；图15为根据本发明实施例的整体式图案化悬带植入体的透视图，所述整体式图案化悬带植入体具有平面延伸的锚定特征； 图16为图15的整体式图案化悬带植入体的顶视图；图17为图16的整体式图案化悬带植入体的一部分的局部近视图；图18为根据本发明实施例的整体式图案化悬带植入体的透视图，所述整体式图案化悬带植入体具有平面延伸的锚定特征；图19为图18的整体式图案化悬带植入体的顶视图；图20为图19的整体式图案化悬带植入体的一部分的局部近视图；图21至图22显示根据本发明实施例的实例性悬带引导工具；图23至图34显示用于根据本发明实施例的悬带植入体的各种图案化单元构造及间隔元件；以及图35至图50显示用于根据本发明实施例的悬带植入体的各种分离区域、结构及方法。
植入体10中的重复单元或图案大致形成格子结构(lattice structure)。植入体10的某些部分可被切割成正弦曲线或其他波形或波状的支杆15图案，以控制沿单一轴线或多个轴线的延长或压缩、以总体减小的表面面积来界定所需的图案密度、并控制所施加负载的分布及引起的定形。由于能够将支杆15模制、形成或切割成正弦曲线或类似构造的几乎无穷阵列的形式，因而能提供可更好地适应或模仿生理组织的各向异性行为的植入体10。在2010年11月23日提出申请的美国专利申请案第12/953,268号中所揭示的各种图案化植入体构造、特征及方法可全部或部分地包含于本发明的实施例中，且因此所述申请案以引用方式全文并入本文中。受控的及指定的应力分布在植入体10的特定区域或更大区域中得到促进。在各种实施例中，植入体的膜或整体式构造可具有约0. 005英寸至0. 020英寸的厚度T，且支杆15可具有约0. 005英寸至0. 012英寸的宽度W。也可对植入体10的各部分采用其他构造、形状及尺寸，以促进并利于本文所揭示的植入体10的部署、使用及支撑。在某些实施例中(例如图I至图8所描绘的那些)，图案化支杆15界定大致纸风车(pinwheel)式设计,包括第一角度的支杆线20及第二角度的支杆线22,第一角度的支杆线20及第二角度的支杆线22在重复的固定接合点24处交叉或相交而界定单元空隙26。可修改支杆15的厚度、尺寸及间距，以形成具有不同表面积及单元密度属性的植入体10。支杆15可具有一致的或可变的宽度或厚度，可为逐渐变细的，可包括开孔、或者可包括所界定的形状及/或图案(例如正弦曲线、正方形、椭圆形、三角形、肘形、直的、或其他简单或复杂的形状及图案)。可在单一植入体10中包含各种独特的支杆15设计及单元图案，以提供具有不同应力、负载分布或压缩特性的不同区域。也可采用其他支杆15设计及图案来实现本文所述及所示的功能。植入体支杆15的尺寸设计可用于提高目标强度及挠性。例如，位于固定接合点24处的材料宽度可显著地大于位于各接合点之间的支杆15的材料宽度W，以使接合点处具有增大的强度。经过加强及加宽的接合点24可处理并吸收由植入体的定位、扭转及一般操纵而产生的更大应力或扭转力。相反地，接合点24之间较薄的支杆部分则将促进在定位及装置操纵期间植入体10的挠性及可控制性的增大。此种挠性也将使植入体10适于正确地顺应独特的患者解剖结构并贴靠此种解剖结构而平放，以提供最佳的支撑分布、组织内向生长(in-growth)及类似特性。根据植入体的具体的应用、强度、挠性、应力分布或其他性能需要，可设想出支杆及支杆各部分的实施例的其他尺寸范围及比例。植入体10的均质非织造设计及目标强度区域(例如，固定接合点)提供其他有益效果。换言之，在仍然保持低的表面积、更低的炎性反应、更少的伤疤及增大的密度的同时，提供具有挠性但牢固的植入体10。
图案化悬带植入体10也在压缩面积及对纵向延伸应变的反应方面提供优于传统的编织或织造网的有益效果。传统的编织或织造网植入体可在纵向拉伸期间趋于压缩、变窄、聚束或折叠,从而显示出正的泊松效应(positive Poisson affect)或比率。相反地，本发明实施例的图案化植入体10的正弦曲线形纸风车单元及支杆构造可显示出负的泊松效应(negative Poisson affect)或比率。具体而言，当植入体10承受载荷或被拉伸(例如在端部、锚、隅角处或在平面表面上)时，支杆及单元结构会抵抗压缩并可显著地伸展，以提供用于支撑组织或器官的稳定的且大致为平面的表面区域。支杆与固定接合点相组合有利于实现此种负的泊松效应。如图I至图3所示，支撑部12可采用物理特性及设计特性来促进组织或器官支撑、并减少或消除所不期望的侵蚀。在某些实施例中，支撑部12可显著地宽于延伸部14。相对窄的延伸部14可促进植入体10的挠性及在患者体内的定位，而不损害支撑部12的尺寸及有效性。在其他实施例中，支撑部12可包括一或多个孔13，所述一或多个孔13适于减少组织侵蚀并促进组织内向生长、挠性及组织支撑。如图4及图8具体所示，植入体10的实施例可包括一或多个过渡部分或区域30。·大致而言，区域30在延伸部14的单元构造与植入体10的锚定特征或类似特征(例如锚、孔眼等)之间提供材料过渡。过渡区域30可采用各种尺寸、形状及设计，以在植入体10的部署及定位期间为植入体10的被拉动、推动及扭转的部分提供增大的强度或应力吸收/分布。区域30的实施例可包括弓形或线性构件30a，弓形或线性构件30a自延伸部14及锚定部16延伸出或延伸入延伸部14及锚定部16中。所述构件可逐渐变细至延伸部14或锚定部16或自延伸部14或锚定部16逐渐变细，以利于应力及张力的分布，从而保护延伸部14的支杆15及单元结构或支撑部12不被撕裂、扯破或出现其他材料破坏。此种设计在部署期间进一步提供有益的挠性及操纵特性。图9至图20及图23至图34的实施例展示植入体10及/或植入体单元部分，所述植入体10及/或植入体单元部分具有各种线性的、有角度的及成形的支杆15，以界定独特的图案化单元构造。此外，可改变支杆15的厚度、尺寸、形状及间距，以形成具有不同表面积、空隙或孔隙形状/尺寸、及单元密度属性的植入体10。如图9、图12、图15及图18所示，支撑部12可采用与延伸部14不同的图案或尺寸构造，以利于支撑、减少侵蚀及聚束，或促进类似考虑因素。如图23至图34所示，支杆单元图案可通过各种间隔元件15a来分隔或对称地分布。可改变用于接合几何空隙的间隔元件15a的宽度、长度、形状、数目及分布来实现所需的机械特性。通过使用对称原则，可提供如下植入体10 :其中不论所施加应力(例如为各向同性的)的方向如何，机械特性在植入体10的平面中均是均匀的。作为另一选择，植入体10 (例如，支撑部12或延伸部14)可被构造成使机械特性沿所选轴线实质上不同。此外，植入体10可被形成或切割成使某些边缘或其他部分可包含边缘特征32 (例如齿、尖头、柄脚(tang)、有角度的部分、缕状物、构件、支杆部分、稳定器或其他类似特征)，以提供对靠近植入体经过的材料或组织的捕获点，或作为在植入体10部署期间或部署之后的辅助性组织锚定手段。成形的或经切割的单元或图案可用以优化或增大组织内向生长，以促进沿植入体的所选部分的承载并补偿硬度、伸长、抗张强度及抗变形或抗聚束能力。植入体10 (例如，部分12、14)可包括在植入体10的单元结构或支杆15构造中大致延伸及伸展的多个突起或结节。这些结节中的一或多个可包含于任何或所有所界定的单元空隙26中。所述结节可实质上沿与植入体10相同的平面延伸，或大致横向于所述平面延伸。所述结节可在不实质上增大植入体10的表面积的同时提供增大的负载支撑及接触点。根据具体的植入法及特定悬带装置(例如图4、图811、图14、图17及图20)的支撑需要，植入体10的锚定特征16的结构及设计可变化很大。在某些实施例中，锚部16可包括自植入体10延伸出的第一端部锚34及第二端部锚36。锚定特征16 (例如端部锚34、36)可被形成(例如模制)、切割或以其他方式界定成与整体式植入体10为一体的。锚16可包括适于穿透或以其他方式啮合患者体内组织的远端40、及一或多个延伸的(例如有角度的、直的、弯曲的等)尖头或倒钩42，以利于组织固定。尖头42可大致为挠性的或可变形的，以在一定水平的力施加于尖头42顶部时实现压缩或塌缩(collapsibility)。一旦组织捕获到尖头42的尖端或一旦自尖头42的下侧施加力，尖头42便伸展以固定至组织。在实例性实施例中，铺的览度(例如，尖头的尖纟而至尖纟而)可 为约4mm至8mm,且锚的长度(例如,尖端至尾端)可为约5mm至10mm。如图4及图8所示，锚16的各种实施例可进一步包括圆筒或本体部46。本体部46可包括内部管腔48，内部管腔48适于选择性地啮合插入工具或弓I导工具(例如插入针尖端)。如图I至图8所示，锚16可自悬带植入体10的延伸部14的平面大致横向地延伸出。此种锚设计适于减小插入力、同时还增大组织中所需保持力。如图9至图20所示，锚16可自与悬带植入体10的延伸部14相同的平面延伸出并大致地沿此平面延伸。锚定特征16的实施例(例如图9至图10所绘示的那些)可被形成或切割成相对薄的(例如，相对于支撑部12或延伸部14的厚度而言)锚34、36。如图15至图20所示，锚34,36可界定两个大致互为镜像的部分37a、37b。部分37a、37b可适于以中心部39为中心折叠于彼此上，以形成大致三维(3-D)的锚，从而使针或其他引导装置可在中央部39或在锚定特征16的任何其他部分处或附近附接至锚定特征16 (例如，在特征、结构或开孔39a处)。锚定特征16中的任一者均可包括各种开孔、狭缝、腔、圆筒、夹子、揿钮、结构或区域，以利于或适应于与针或其他引导装置的连接或选择性啮合。此外，锚定特征16可与植入体10或延伸部14形成一体或与植入体10或延伸部14可分开地耦合。除本文所绘示的锚定部16之外，也可设想出其他构造。例如，锚34、36可为可旋转地或可枢转地固定至悬带植入体10。植入体10的各种实施例可包括用来指示线或区段的标记或记号，以帮助进行部署、定位及调整。此外，可沿植入体10的一或多个部分包括划线(scoring)、压痕(indenting)、压挤(crushing)及类似过程或特征来指示对线或区域的修整(trimming)或尺寸确定(sizing)。除植入体10的模制或激光切割部分外，也可使用冲孔、冲切、三维印刷及其他方法及技术来形成或界定植入体10。可对植入体10的某些部分进行涂覆，以提供对膨胀的额外控制并防止或促进组织内向生长。植入体10或单元的一或多个材料表面可为平滑的或粗糙的，以促进机械特性或组织内向生长特性。由于能够将植入体10的支撑部12及延伸部14或其他部分形成或切割成几乎无穷阵列的构造形式，因而能提供可更好地适应或模仿生理组织的各向异性行为的植入体。此也可使悬带植入体10具有显著小于传统网状植入体的表面积。图案化悬带植入体10的这些构造可帮助在部署期间将植入体保持于大致平的或预定的平面或位置中，此又会使放置对于医生而言更加容易并减小疼痛综合征、侵蚀等的发生率。通过安排本发明植入体10的实施例的单元图案的密度，可根据具体需要及支撑要求来调整植入体10的伸长、负载或强度特性。此外，可使用不止一种材料来构成植入体10，以进一步控制所需负载及应力特性，例如将不同的聚合物(例如聚丙烯、PEEK、PET、PTFE, PGA、PLA等)相组合。也可将聚合物与金属元素相组合来改变植入体10的强度及伸长轮廓。强度越大的材料将越快地自更高负载区域吸收应力，从而实现一种选择性地控制植入体10的性能特性的方法。此外，可沿植入体10的周边或其他所选区域设置聚合物或金属框架或特征，以提供额外的强度或刚性特性。 如本文所详细阐述，本发明的各种结构及组件可通过模制工艺而一体成形为整体式本体。例如，可采用具有内部真空及冷却线(vacuum and cooling lines)的注射成型机(injection molding machine)(例如，Milacron Roboshot S2000i 33B 机器)。大致而言，将干燥的树脂(例如聚丙烯树脂)保持于高温达若干小时。此外，可加热模具装置。然后可启动模具真空线并启动注射成形循环。填充模腔(mold cavity)并使装置冷却达一时间段。在完成后，打开模具并通过抽空来使部件脱模。然后可使模具闭合并重复所述循环来获得另外的注射成形植入体。本发明也可采用其他已知的模制工艺及系统。植入体10的其他实施例可沿精确的切割工具路径(例如，使用DPSS 266激光系统)形成或切割而成，以在已为整体式的聚合物材料膜或聚合物材料片中切割出植入体10及支杆15的特征及设计。作为另一选择，可将植入体特征及部分冲压于此整体式材料膜或材料片中。大致参照图35至图50，其揭示植入体10的各种部分及形成这些部分的方法，以利于实现优先分离区域或目标分离区域50。因此，植入体10可包括可由医生或其他使用者根据患者特有的解剖结构、手术要求等而去除的部分。大致而言，采用直接挤压或三维印刷方法使聚合物被挤出或印刷于表面上以形成植入体10的结构或构造，从而形成分离区域50。这些分离区域50使结构可以受控的方式被拉开。此适用于如下应用在这些应用中，不需要结构或植入体10的一部分并可在需要或不需要切割工具情况下将此部分移除。因此，如果需要，可避免在使用切割工具时可能对植入体10的结构或部分造成的损害。如图46至图48所示，直接挤压或三维印刷方法通过将热塑性塑料加热至熔点之上并推至小孔或喷嘴装置54之外而形成所述结构。然后将挤出的热塑料“拉伸”或以其他方式设置于植入体的表面(例如，支杆、膜等)上以形成分离结构(tear structure),其中挤出物在植入体10的设计中或一部分处形成薄的单一分离支杆、结构或特征52。通过控制如何将挤出物结合至先前挤出或形成的材料上，可控制结合强度，以形成用于实现预定分离的区域。当需要更大的力以利于分离或分开时，这些区域50或分离结构/支杆52可在尺寸或厚度上增大，或当需要更小的分开或分离力时其可被形成为相对薄的。如图38至图50所示，用于控制区域50的结合强度的某些方法可包括控制新挤出物N与先前敷设的材料P之间的物理交叠量PO、及控制被加热的挤出喷嘴在先前敷设的材料P上的停留时间以形成材料P与新挤出物N的显著的重熔(re-melting)及接合流。此夕卜，可通过改变构成支杆(例如，图41至图45、图49至图50)的各个挤出物股(strand)或结合(bond)的数目、及通过将新挤出物N桥接至先前敷设的材料P而控制结合强度。如图47至图50所示，当喷嘴装置54压入先前敷设的材料P中来使其一小部分重熔及流动而形成用于结合至新挤出物N的薄的材料桥时，可发生桥接。也可设想其他已知的挤压、模制、印刷或类似形成方法及技术来用于在植入体10的部分中界定预定的分离区域50。本文所述的植入体10可通过使用各种不同类型的手术工具而被植入患者体内，所述手术工具包括插入工具，所述插入工具通常是适用于啮合及放置组织锚与细长失禁用悬带的工具。已知有各种类型的插入工具，包括前面所并入的参考文献中的那些，且可根据本说明来使用这些类型的工具及其修改来安装悬带植入体10。
图21至图22显示实例性插入工具。每一工具60可包括手柄62、针64及啮合用远端尖端66。手柄62可包括与远端尖端66可操作地连通的致动机构63，且致动机构63适于选择性地控制远端尖端66与植入体10的某些部分(例如，锚16)的啮合及/或脱离。仅举几个选项而言，针64可为螺旋状的、直的、或弯曲的。针64的一部分(例如针尖端66)可包括一或多个倒钩防护件(barb ] guard)，所述一或多个倒钩防护件适于容置或邻接锚16的所述一或多个尖头42，以在植入体10的初始部署及定位期间(例如，在目标组织固定之前)防止发生不期望的组织接触或穿透。可将本发明的实施例植入患者体内来治疗失禁(例如，尿失禁)。可经过用于提供通往骨盆区域的通道的切口而将工具60 (例如，针64)插入。所述切口例如可为阴道切口(对于女性解剖结构)、会阴切口(对于男性解剖结构)、或直肠或臀部区域、大腿内侧或腹股沟、耻区等中的切口。针尖端66可连接至锚定特征16中的第一者(例如，锚34)并可放置于所需位置以将锚定特征16固定至目标组织(例如，固定至闭孔处)。锚定特征16中的另一者(例如，锚36)可对向地部署并固定(例如，固定至闭孔)于所支撑器官的另一侧上。然后，可视需要而相对于所支撑器官/组织(例如，尿道或膀胱)来调整并张紧支撑部12。植入体10、其各种组件、结构、特征、材料及方法可具有许多如前面所并入的参考文献中所示及所述的适宜构造。也可设想将如前面所并入的参考文献中所揭示的用于引导、部署、锚定及操纵植入体以治疗失禁(例如，男性及女性)的各种方法及工具用于本发明。本文所引用的所有专利、专利申请案、及公开案均以引用方式全文并入本文中，犹如分别包含于本文中一般，并且包括在所述专利、专利申请案及公开案中所并入的那些参考文献。显然，根据本文的教示内容，可对本发明作出许多修改及变型。因此，应理解，在附属权利要求书的范围内，也可采用不同于本文所具体阐述之方式来实践本发明。


本发明提供一种用于治疗骨盆疾病(例如失禁)的细长骨盆植入体的实施例。所述植入体(10)包括组织支撑部(12)、一或多个延伸部(14)及一或多个锚(16)。所述植入体被构造成非织造的整体式悬带。可以大致细长的形状构成或形成所述植入体，以提供由多个支杆构件(15)界定的、由重复单元形成的格子支撑结构，所述多个支杆构件(15)接合于多个固定接合点并自所述多个固定接合点向外伸展。