專利名稱：用于手術(shù)治療影響脊髓的過度增生疾病的醫(yī)療設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請一般涉及醫(yī)療設(shè)備，更具體地涉及用于手術(shù)治療影響脊髓的過度增生疾病的醫(yī)療設(shè)備。
背景技術(shù)：
包括脊柱腫瘤和脊髓腫瘤在內(nèi)的脊髓的過度增生疾病包括多種不同的病理診斷， 其根據(jù)部位和患者年齡而顯著不同。脊柱和脊髓可能受到原發(fā)性腫瘤和轉(zhuǎn)移性腫瘤的影響，使得鑒別診斷和治療選擇范圍較廣。通常基于脊髓腫瘤的原發(fā)部位而對它們進行表征 硬膜外、硬膜內(nèi)-脊髓外和脊髓內(nèi)腫瘤。例如，脊髓硬膜外轉(zhuǎn)移(“SEM”)是全身性癌癥的常見并發(fā)癥，具有越來越高的發(fā)病率。前列腺癌、乳腺癌和肺癌是最常見的誘因(offender)。轉(zhuǎn)移通常出現(xiàn)在椎體的后面，隨后侵入硬膜外腔。在發(fā)展中的全身性抗腫瘤療法改善了癌癥患者的存活率的同時，轉(zhuǎn)移性硬膜外脊髓壓迫(“MESCC”)和脊椎轉(zhuǎn)移(spinal metastasis)的發(fā)生逐漸成為臨床更常見的疾病。在歷史上，用于脊椎轉(zhuǎn)移的外科手術(shù)已包括伴隨脊柱穩(wěn)定的簡單減壓椎板切除術(shù)。然而在回顧性案例系列中獲得的結(jié)果已顯示，這種治療幾乎未向患者提供益處。隨著更好的患者相關(guān)選擇實踐的出現(xiàn)，以及隨著新手術(shù)技術(shù)和改進的術(shù)后護理，在對患有脊柱疾病的癌癥患者的多種護理中起重要和有利作用的手術(shù)治療的能力已得到顯著改進。仍然需要可用于在腫瘤移除之后修補留下的開放脊髓實質(zhì)的合適的醫(yī)療設(shè)備，更為普遍地，需要用于手術(shù)治療影響脊髓的過度增生疾病的醫(yī)療設(shè)備。發(fā)明概述本文提供治療影響脊髓的過度增生疾病的新方法，其包括使用生物可降解聚合物治療脊髓腫瘤切口(recessing)，即修補移除脊髓腫瘤之后留下的開放區(qū)域。調(diào)整 (tailor)生物相容性聚合物材料以填充先前由腫瘤占據(jù)的區(qū)域，例如設(shè)置用于在手術(shù)移除腫瘤之后插入脊柱中的管狀物品形式的材料。這些保護性物品還可以包括刺激脊柱神經(jīng)再生的藥劑，例如藥物或諸如人神經(jīng)干細胞的供體(donor)神經(jīng)元細胞，從而協(xié)助患者在脊髓腫瘤手術(shù)之后恢復運動感覺功能。因此，在一實施方案中，治療影響脊髓的過度增生疾病的方法包括醫(yī)學治療有此需要的動物或人類個體，其包括如下步驟從動物或人脊柱的一定部位移除至少一部分腫瘤，而后將聚合物生物相容性物品植入所述動物或人的脊柱中，其中所述聚合物生物相容性物品是體內(nèi)生物可降解或生物可吸收的。在另一實施方案中，醫(yī)學治療有此需要的動物或人類個體的方法包括如下步驟 從動物或人脊柱內(nèi)的一定部位移除至少一部分腫瘤，模制基本上由包括聚乳酸-羥基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid))的單支架(single scaffold)物品組成的聚合物生物相容性材料，而后在最接近(例如至少部分地圍繞)所述部位處將所述聚合物生物相容性材料植入所述動物或人的脊柱中，從而使得在將所述腫瘤部位手術(shù)切開(surgical recessing)之后，所述聚合物生物相容性材料至少部分地圍繞所述腫瘤部位。在又一實施方案中，醫(yī)學治療有此需要的動物或人類個體的方法包括如下步驟 手術(shù)暴露手術(shù)部位，以提供通向包含腫瘤的脊柱的手術(shù)入口，切除(例如割除)至少一部分所述腫瘤，由此提供聚合物生物相容性物品的植入部位，將所述聚合物生物相容性物品植入到所述植入部位中，而后手術(shù)閉合所述手術(shù)部位。在又一實施方案中，醫(yī)學治療有此需要的動物或人類個體的方法包括如下步驟 指導醫(yī)療護理人員在從動物或人類個體的脊柱手術(shù)切開至少一部分腫瘤(例如切除至少一部分腫瘤或周圍組織)之后，將聚合物生物相容性物品植入所述脊柱中。通過參考附圖可以理解其它特征，應(yīng)結(jié)合下列詳細說明和實施例來閱讀附圖。


圖IA和IB包括根據(jù)本發(fā)明示例性實施方案插入脊髓受傷部位(諸如手術(shù)切開后的腫瘤部位)周圍的示例性生物可降解保護性管狀物品的兩幅示意圖。圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施方案通過電沉積可侵蝕(erodible)聚吡咯 (“PPy”)以形成保護性管狀物品的代表性制造方法。發(fā)明詳述本文描述了用于減輕脊髓損傷(例如手術(shù)移除脊髓腫瘤所帶來的那些脊髓損傷) 的繼發(fā)性損傷并促進其恢復的醫(yī)療設(shè)備和方法。更具體地，本文的某些實施方案涉及聚合物微型管(mini-tube)和可用于脊髓腫瘤切除手術(shù)的其它物品。此外，其它實施方案涉及可用于處理脊髓手術(shù)的聚合物“填充”繃帶(fill-in bandage) 0例如，制造可侵蝕或生物可降解形式的生物相容性聚合物，用于在手術(shù)移除脊髓腫瘤后手術(shù)植入脊髓中。脊髓腫瘤影響脊髓的過度增生疾病包括脊髓腫瘤，即脊髓內(nèi)或脊髓周圍的細胞生長(腫瘤或腫塊，無論良性或惡性)。它們發(fā)生在脊髓內(nèi)部(髓內(nèi))、覆蓋脊髓的髓膜(膜)內(nèi)(髓外-硬膜內(nèi))、髓膜和脊骨之間(硬膜外)，或者它們可以從其它部位延伸，但是大部分脊髓腫瘤位于硬膜外。轉(zhuǎn)移性腫瘤通常發(fā)展迅速，而原發(fā)性髓外腫瘤可能在引起臨床嚴重的神經(jīng)損傷之前數(shù)周至數(shù)年中發(fā)展緩慢。原發(fā)性腫瘤源自于脊柱中，而繼發(fā)性腫瘤源則源自從其它部位(例如肺、乳房、前列腺、腎臟或甲狀腺)的轉(zhuǎn)移，但是它們的確切病因通常是未知的。任何類型的腫瘤都可能在脊柱中發(fā)生，包括淋巴瘤、白血病瘤、骨髓瘤等。一些脊髓腫瘤發(fā)生在脊髓自身的神經(jīng)內(nèi)， 最常見的是室管膜瘤和其它神經(jīng)膠質(zhì)瘤。許多硬膜內(nèi)類型的腫瘤位于脊髓外部(髓外)。 硬膜內(nèi)腫瘤幾乎都是原發(fā)性CNS腫瘤，然而大部分硬膜外腫瘤則是轉(zhuǎn)移性或原發(fā)性脊柱骨腫瘤。影響脊柱的大部分腫瘤病癥是硬膜外轉(zhuǎn)移，而大部分原發(fā)性脊柱軸(spinal axis) 腫瘤是硬膜內(nèi)的。在這些中，硬膜內(nèi)髓外神經(jīng)鞘瘤和腦膜瘤是最常見的。神經(jīng)鞘瘤和腦膜瘤通常是硬膜內(nèi)的，但是偶爾它們也可能以硬膜外腫瘤的形式發(fā)生。其它硬膜內(nèi)髓外腫瘤包括血管瘤、脊索瘤和表皮樣瘤。髓內(nèi)腫瘤通常具有與腦瘤相同的細胞起源。室管膜瘤以髓內(nèi)腫瘤的形式發(fā)生，星形細胞瘤、少突神經(jīng)膠質(zhì)瘤、神經(jīng)節(jié)神經(jīng)膠質(zhì)瘤、髓母細胞瘤和血管母細胞瘤也是如此。癥狀的發(fā)作是逐漸的，并且最初的臨床表現(xiàn)通常是不對稱的，其中主要是非特異性運動肌無力(motor weakness)。事實上，顯性疼痛(manifest pain)在臨床上常常難以與常見的普通肌肉骨骼癥狀相區(qū)別，這導致診斷延遲。由所涉及的肌群確定病損水平。生長中的腫瘤影響脊髓細胞、神經(jīng)根、髓膜、血管和脊骨(椎骨)，產(chǎn)生與壓迫脊髓或神經(jīng)根、 腫瘤入侵正常細胞或者由血管堵塞所產(chǎn)生的局部缺血相關(guān)的癥狀。大部分原發(fā)性脊椎腫瘤產(chǎn)生由脊髓和神經(jīng)根壓迫而非由實質(zhì)入侵(parenchymal invasion)所引起的癥狀和征兆。癥狀取決于腫瘤的部位、類型以及受影響動物或人類患者的一般健康狀況而改變。硬膜內(nèi)腫瘤通常與更明顯的癥狀相關(guān)，有時遍及大部分機體?？赡艽嬖诏d攣性無力 (spastic weakness)，伴隨增加的肌緊張和異常反射。特定生皮節(jié)中的痛覺可能喪失，同時伴隨著或獨立于其它運動感覺喪失。典型的癥狀包括背痛(尤其位于后背中部和腰部)、 不正常的感覺(感覺異常)、肌無力、收縮或痙攣(肌束震顫)、腿部冷覺、手指或手涼或者其它區(qū)域冷。發(fā)生在脊髓內(nèi)部(硬膜內(nèi)-髓內(nèi))的腫瘤傾向于產(chǎn)生無力、通常為痙攣形式的緊張增加以及感覺喪失。髓外損傷通常由神經(jīng)根(下部運動神經(jīng)元)壓迫而引起神經(jīng)根痛，以及由脊髓壓迫而引起長傳導束(long tract)(上部運動神經(jīng)元)征兆。雖然每種腫瘤類型表現(xiàn)出對特定脊椎區(qū)域(頸椎、胸椎和腰椎)的偏好，但一組脊髓腫瘤幾乎沿脊柱軸均勻地分布。神經(jīng)病學檢查可以指示腫瘤部位。放射學檢查(X-射線、 CT, MRI)可以確認脊髓腫瘤，但是可能需要脊髓造影片(在已經(jīng)向脊髓液中插入染料后的 X-射線或CT掃描)以分離出脊髓腫瘤的部位。同樣地，腦脊髓液(“CSF”)檢查可以暴露腫瘤細胞。具體而言，MRI對于診斷、定位和表征脊髓腫瘤是非常重要的。對于血管瘤(例如血管母細胞瘤)，血管造影術(shù)可以提供關(guān)于描述腫瘤血液供給的術(shù)前信息。無論使用哪一種診斷醫(yī)學成像技術(shù)，確定腫瘤部位及其與脊髓的確切關(guān)系在手術(shù)計劃中是非常重要的。脊髓腫瘤的手術(shù)目前，放射療法和手術(shù)切開是脊髓腫瘤可獲得的僅有的醫(yī)學介入方法。放射療法可用作不能切除和不完全切除的脊柱腫瘤的輔助療法。不幸的是，對于原發(fā)性脊柱軸腫瘤， 實際上并無化學療法的臨床對照試驗。理論上，可以假設(shè)有效對抗腦腫瘤的化學療法同樣有效地對抗脊髓中組織學相同的腫瘤。然而，當前的臨床經(jīng)驗令人失望，因為原發(fā)性脊髓腫瘤及其顱內(nèi)對應(yīng)物并未對化學療法作出反應(yīng)。由于缺乏有效的化學療法，在大多數(shù)情況下手術(shù)是必需的，尤其對于釋放對脊髓的壓迫是必需的。諸如地塞米松的皮質(zhì)類固醇減輕炎癥和腫脹，并且可能暫時減輕癥狀?？梢栽诩顾枘[瘤手術(shù)之前、期間和之后施用皮質(zhì)類固醇以協(xié)助控制脊髓水腫。同樣地，可能需要物理療法和其它介入手術(shù)以在發(fā)生永久性神經(jīng)性喪失(neurologic loss)時改善肌肉強度和改善獨立作用的能力。因此，手術(shù)治療需要減少或防止由壓迫脊髓而造成的神經(jīng)損傷?？梢酝ㄟ^手術(shù)完全移除一些腫瘤，但是在其它情況下，僅移除一部分腫瘤可能是醫(yī)學上可接受的。一些脊柱軸腫瘤(例如大部分良性硬膜內(nèi)脊椎腫瘤)通?？梢匀渴中g(shù)切除。當然，使用早期診斷和治療的手術(shù)腫瘤切開更為有效，但是即使在術(shù)后，神經(jīng)損傷也可能持續(xù)存在。為了減少永久失能的可能性，本文所述的新手術(shù)治療方法和材料限制了對神經(jīng)的永久性損傷，減少了由神經(jīng)損傷造成的失能，并且促進了脊髓腫瘤術(shù)后的愈合。已知用于脊髓腫瘤切開的各種手術(shù)技術(shù)。手術(shù)顯微鏡對于脊髓腫瘤手術(shù)而言是必不可少的，而在脊髓腫瘤切開期間，術(shù)中超聲檢查、二氧化碳激光器和超聲吸引器是相當重要的。在手術(shù)期間，通過無損傷或開放的硬脊膜檢查脊髓，以發(fā)現(xiàn)所涉及最大腫瘤的水平并區(qū)分腫瘤囊腫與實質(zhì)性腫塊(solid tumor mass) 0在一些情況下，如果發(fā)現(xiàn)腫瘤是惡性的或者不宜手術(shù)的，則可能中斷手術(shù)。 可通過椎板切除術(shù)將發(fā)生在硬膜內(nèi)髓外脊柱隔室中的腫瘤完全切除(例如手術(shù)移除)。在許多情況下，它們易于從被移位而非被腫瘤侵襲的脊髓中分離?？梢酝ㄟ^橫向拓寬初始椎板切除術(shù)暴露來移除脊柱外腫瘤延伸，而其它情況則需要分離手術(shù)(胸廓切開術(shù)、肋骨橫突切除術(shù)或腹膜后途徑)。可以使用適當椎骨水平的椎體切除術(shù)經(jīng)前路手術(shù)移除前路頸椎腫瘤，然后在腫瘤切開之后進行支撐骨移植(strut grafting) 0
通常還通過椎板切除術(shù)來處理髓內(nèi)腫瘤。在硬脊膜打開之后，通常在正中線或背根入口區(qū)進行縱向脊髓切開術(shù)。切口深入腫瘤表面數(shù)毫米。通過顯微手術(shù)尋找腫瘤周圍的解剖平面，并使其圍繞腫瘤表面逐漸延伸，然后移除中央腫瘤塊(tumor bulk)。不具有清楚解剖平面的腫瘤通常不能完全移除，但是體積減小可以提供長期的緩解并在醫(yī)學上仍然是足夠的。由脊髓手術(shù)產(chǎn)生的脊髓創(chuàng)傷不論外科醫(yī)生的專業(yè)知識和技能如何，脊髓腫瘤手術(shù)總是造成對脊髓的損傷。例如，術(shù)后流血、水積和腫脹可能發(fā)生在脊髓內(nèi)或脊髓外，但是發(fā)生在椎管內(nèi)。來自周圍骨骼和髓膜的壓力可能進一步損傷脊髓。而且，脊髓自身的水腫可能另外加速次生組織損失。 與脊柱手術(shù)相關(guān)的原發(fā)性機械性損傷引發(fā)了一系列繼發(fā)性機械性損傷機制，包括過度的刺激性神經(jīng)遞質(zhì)積聚；水腫；電解質(zhì)轉(zhuǎn)移(包括細胞內(nèi)鈣增加)；自由基(尤其是氧化自由基 (oxidant-free radical))產(chǎn)生；以及類二十烷酸產(chǎn)生。在兩步過程中，原發(fā)性機械性脊髓損傷是由腫瘤切開而導致的，是由對脊柱的無意的和不可避免的創(chuàng)傷、壓迫、傷害或損傷而導致的。繼發(fā)性損傷是細胞損傷和生化損傷，其中細胞過程和分子過程引起組織破壞。通過中斷這些繼發(fā)性過程并分散由原發(fā)性機械性損傷導致的壓迫以及任何脊髓水腫而促進恐合。由興奮性中毒、自由基形成和缺乏神經(jīng)營養(yǎng)支持而引起的繼發(fā)性病變包括神經(jīng)膠質(zhì)瘢痕形成、髓磷脂相關(guān)的軸突生長抑制、脫髓鞘以及繼發(fā)性細胞死亡(例如凋亡)。 例如，在脊髓腫瘤切開之后，少突膠質(zhì)細胞死亡可能繼續(xù)。隨后形成對抗軸突再生的環(huán)境。除了受損再生路徑(damaged regeneration pathway)、反射過度興奮(reflexia hyperexcitability)和肌肉痙攣，還出現(xiàn)呼吸并發(fā)癥和膀胱功能障礙等。隨著時間過去，可能由于神經(jīng)支配的喪失和不使用而損失肌肉質(zhì)量。這些脊髓損傷的最終結(jié)果是喪失功能， 其程度由脊髓手術(shù)創(chuàng)傷以及附帶繼發(fā)性損傷的嚴重性而定。即使在不完全運動功能喪失的情況下，常見問題仍包括不良姿勢、行走速度下降、平衡性和步態(tài)異常以及缺乏足夠的承重。需要提供改進的設(shè)備和方法以阻止在原發(fā)性脊髓腫瘤切口處引起繼發(fā)性損傷并另外促進術(shù)后愈合。此外還需要緩解或減輕脊髓腫瘤切開的有害后果(包括繼發(fā)性組織破壞、水腫形成以及炎癥因子注入)的設(shè)備和方法。此外還需要保護剩下的組織并促進內(nèi)源性愈合和修復的新技術(shù)，以減輕移除脊髓腫瘤所導致的功能缺陷。用于脊髓腫瘤手術(shù)中的生物相容性聚合物物品
本文描述了治療影響脊髓的過度增生疾病的新方法，其包括使用生物可降解聚合物治療脊髓腫瘤切口，即修補移除脊髓腫瘤之后留下的開放區(qū)域。調(diào)整聚合物生物相容性材料和物品以填充先前由腫瘤占據(jù)的區(qū)域，例如設(shè)置用于在手術(shù)移除腫瘤之后插入脊柱中的管狀物品形式的材料。例如，可以將可侵蝕或生物可降解或生物可吸收形式的生物相容性聚合物制成微型管，用于植入脊髓腫瘤的部位。手術(shù)植入產(chǎn)生由聚合物包封的目標區(qū)域，導致已從中移除脊髓腫瘤的部位的完全包封，由此將本文在先描述的繼發(fā)性不期望過程降至最小。將填充流體的囊腫分流降低了在脊髓中積聚的壓力，并且減少了對神經(jīng)元的損傷。對由囊腫形成的間隙搭橋為再生神經(jīng)元到達尾(caudal)側(cè)并形成功能性突觸提供路徑。本文中所使用的術(shù)語“生物可降解”是指在植入之后由動物(例如靈長類哺乳動物)機體(通常逐漸地)分解的任何材料。本文所使用的術(shù)語“生物可吸收”是指在植入之后由動物(例如靈長類哺乳動物)機體吸收或再吸收，從而最終在植入部位變得基本上不可檢測到的材料或物品。術(shù)語“生物可降解”或“生物可吸收”是指任何生物適應(yīng)以及生物可降解和/或生物可吸收的材料。這樣的材料能夠形成適于植入動物體內(nèi)且能夠由動物生物可降解或生物可吸收的物品。生物可降解或生物可吸收的物品包括但不限于生物可降解和生物可吸收的聚合物。在Bezwada等人，“Poly (p-Dioxanone) and its Copolymers，，，Handbook of Biodegradable Polymers, A. J. Domb 等人主編，Hardwood Academic Publishers,The Netherlands,pp. 29-61 (1997)中記載了適合的聚合物的實例。本文所述的物品(包括微型管和可成形物品)中可摻入有任意量的醫(yī)學有用物質(zhì)。例如，微型管的內(nèi)表面或外表面可以接種(seed)有干細胞；例如間質(zhì)或神經(jīng)元干細胞。這樣的細胞可以沉積在內(nèi)表面(在微型管的情況下在內(nèi)腔(lumen)中)或外表面上。摻入干細胞在受損部位提供營養(yǎng)支持(trophic support)或細胞置換(cellular !^placement)。而且，生物適應(yīng)性和生物可降解聚合物物品(包括微型管)可以額外地、作為替代地或任選地包含藥學活性物質(zhì)或生物活性物質(zhì)，例如抗炎化合物、生長因子和干細胞等其它藥劑。本文中還描述了用于手術(shù)治療脊髓損傷的藥盒。所述藥盒可以在一個或多個容器中包括部件、設(shè)備和聚合物生物相容性材料或物品的任意組合，其包括但不限于一種或多種預(yù)切割的聚合物繃帶或微型管物品；一件或多件人造硬脊膜；修整工具(trimming tool)；對準工具(alignment tool)；布簾(drape)；以及前述物品用于本文所述的手術(shù)方法的說明書?？梢允褂孟嚓P(guān)領(lǐng)域中已知的滅菌技術(shù)以滅菌方式包裝所述藥盒的部件。生物相容性聚合物用于制造本文所述的微型管、可成形繃帶或神經(jīng)補片(neuropatch)物品的生物相容性聚合物(包括生物可降解和生物可吸收聚合物)是本領(lǐng)域公知的。例如，所述生物相容性聚合物可以是生物可降解的(例如PLGA)。如本文所用，“生物可降解的”和“可侵蝕的”可互換使用。生物可降解的生物相容性聚合物的實例包括但不限于生物可降解的親水聚合物，例如多糖、蛋白質(zhì)聚合物、多糖的可溶性衍生物、蛋白質(zhì)聚合物的可溶性衍生物、 多肽、聚酯、聚原酸酯等。多糖可包括聚-1，4-葡聚糖，例如淀粉糖原、直鏈淀粉和支鏈淀粉等。合適的生物可降解親水聚合物包括聚-1，4-葡聚糖的水溶性衍生物(包括水解支鏈淀粉)、水解支鏈淀粉的羥烷基衍生物(例如羥乙基淀粉(“HES”)、羥乙基淀粉酶、二醛淀粉等)。蛋白質(zhì)聚合物及其可溶性衍生物包括凝膠化生物可降解合成多肽、彈性蛋白、烷基化膠原、烷基化彈性蛋白等。生物可降解合成多肽包括聚-(N-羥烷基)-L_天冬酰胺、 聚-(N-羥烷基)-L-谷氨酰胺、聚-(N-羥烷基)-L-天冬酰胺和聚-(N-羥烷基)-L-谷氨酰胺與其它氨基酸的共聚物。建議的氨基酸包括L-丙氨酸、L-賴氨酸、L-苯丙氨酸、L-亮氨酸、L-纈氨酸、L-酪氨酸等。前述生物可降解的親水性聚合物特別適于本文的方法和組合物，這是因為它們特有的低人體毒性和幾乎完全可降解性。當然應(yīng)理解，所使用的具體聚合物可以是各種可用的生物可降解親水聚合物中的任意一種。在又一實施方案中，生物可降解或生物可吸收聚合物包含乙交酯、丙交酯、二氧雜環(huán)己酮(dioxanone)、己內(nèi)酯、三亞甲基碳酸酯(trimethylene carbonate)、乙二醇或賴氨酸單體。術(shù)語“包含單體”意圖指由特定單體制成或者包含一個或多個特定單體單元的聚合物。所述聚合物可以是包含一種或多種這樣的單體的任意組合或混合物的均聚物、無規(guī)或嵌段共聚物或雜聚物。例如，生物可降解或生物可吸收聚合物可以包含生物可吸收或生物可降解的直鏈脂族聚酯，例如聚乙交酯(“PGA”)及其無規(guī)聚乙交酯-丙交酯共聚物 (poly (glycol ide-co-lactide),"PGA-co-PLA") ο 美國食品藥品管理局(the United States Food & Drug Administration,"FDA")已經(jīng)批準這些聚合物用于手術(shù)應(yīng)用，包括醫(yī)用縫合。這些合成可吸收材料的優(yōu)點是其可降解性，這是通過將酯類主鏈在諸如體液的含水環(huán)境中簡單水解而實現(xiàn)的。與不能被人體吸收的纖維素系材料不同，降解產(chǎn)物最終代謝成二氧化碳和水，或者可以通過腎臟排泄。本文所述的物品中使用的聚合物的分子量(‘‘MW”)可以根據(jù)所使用的聚合物以及期望達到的降解速率而改變。在一實施方案中，所制成的繃帶中聚合物的平均麗為約 1，000至約50，000。在另一實施方案中，所制成的繃帶中聚合物的平均MW為約2，000至約 30，000。在又一實施方案中，PLGA的平均MW為約20，000至約50，000，而聚賴氨酸的則為約 1，000 至約 3，000。一示例性實施方案包括作為導電材料的生物相容性聚合物。該材料使得能夠從存活的神經(jīng)元傳導內(nèi)源性電活動性(electrical activity)，由此促進細胞生存。任何這樣的材料應(yīng)當是原位生物可吸收的(bioresorbable in situ)，從而一旦已經(jīng)實現(xiàn)了其功能，則其自然消蝕。最終，三維支架形成基底，細胞可以通過所述基底在體外生長，而后植入體內(nèi)。 例如，由聚吡咯(“PPy”)制成的中空圓柱形支架(微型管)符合所有這些設(shè)計要求。圖1 中顯示了活體中的示例性設(shè)計圖。動作電位形式的電信號是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的億萬個細胞信號傳導的工具。大量研究已經(jīng)表明，該電活動性不僅是通訊工具，其對于神經(jīng)系統(tǒng)的正常發(fā)育和功能性神經(jīng)回路的精化(refinement)也是必需的。在脊髓手術(shù)的情況下，細胞之間的通訊可能中斷，而正常神經(jīng)發(fā)育的機制意味著電活動性應(yīng)當是恢復功能性連接的一部分。這樣的活動性對于現(xiàn)有細胞的生存以及將任何移植細胞(例如神經(jīng)干細胞)引入工作回路(working circuit)而言是重要的。因此，在一實施方案中，由能夠?qū)щ娗夷軌蛟陬A(yù)選擇時間段內(nèi)在體內(nèi)自然生物降解或侵蝕的生物材料制成單層支架和雙層支架、微型管以及其它物品。在示例性實施方案中，單支架、雙支架(double scaffold)或微型管物品包括能夠?qū)щ姷纳锵嗳菪跃酆衔铮?例如聚吡咯聚合物。聚苯胺、聚乙炔(polyacetyline)、對聚苯(poly-p-phenylene)、聚-對亞苯基-亞乙烯基(poly-p-phenylene-vinylene)、聚噻吩和hemosin是能夠?qū)щ娗铱捎糜诒疚乃龅奈锲泛头椒ㄖ械钠渌锵嗳菪跃酆衔锏膶嵗?。其它可侵蝕導電聚合物是公知的。參見例如Zelikin等人,“Erodible Conducting Polymers for Potential Biomedical Applications”，Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 41 (1)，141-44(2002)。還可以將任何前述導電聚合物施加或涂覆在可延展或可模制物品上。經(jīng)涂覆的物品還可以用作本文所述的繃帶或神經(jīng)補片。管狀聚合物生物相容性物品如本文更完整描述的，提供“微型管”和“管狀物品”作為圓柱形醫(yī)療設(shè)備或者作為能夠形成管的設(shè)備。其示例性實施方案涉及可制成這樣的“微型管”或“管狀物品”的生物相容性聚合物物品和材料?？梢允褂眠@些物品和材料以在已移除腫瘤之后促進脊柱的術(shù)后愈合和治療脊柱。在一實施方案中，將一個或多個微型管插入從中移除腫瘤的部位(位置) 周圍的脊柱中，從而使每個中空管貫穿或圍繞腫瘤部位，優(yōu)選平行于脊髓的縱軸。參見例如圖1。可以通過在腫瘤部位頭端(rostral)或尾端形成的手術(shù)切口插入微型管。所述微型管在脊髓實質(zhì)內(nèi)形成新的界面，并且其緩解了壓力部位并保護了未受損傷的組織。通過以下方式減輕由施加到脊髓上的壓迫力(compression force)產(chǎn)生的壓力將該力分散或改變其方向至微型管表面下且遠離初始受壓迫部位，并且將壓迫能(compression energy)吸收到微型管的生物相容性材料中。而且，通過在受損部位和周圍組織(新界面)之間提供一定結(jié)構(gòu)可減輕鄰近區(qū)域中的炎癥，由此功能相關(guān)殘存脊髓組織可免受進一步創(chuàng)傷。在另一實施方案中，可以將生物相容性聚合物導電物品制成具有內(nèi)表面、外表面和兩個相對開放端的中空微型管或管狀物品。這樣的物品(包括微型管)可以制成任意幾何形狀和尺寸。例如，可以取決于欲對其使用所述物品的動物和人類患者的年齡和體型而改變所述物品的尺寸和形狀。還可以根據(jù)已手術(shù)移除腫瘤之后留下的傷口的尺寸來設(shè)置所述尺寸和形狀。薄而細長的圓柱體是一種可能的結(jié)構(gòu)，但是其它形狀(例如細長矩形、球形、螺旋結(jié)構(gòu)等)也是可能的。例如，這樣的形狀是中空和開口的。所述物品的其它結(jié)構(gòu)改變(例如數(shù)量、方向和形狀)可以取決于可靠的醫(yī)學判斷而改變。例如，所述物品可以是矩形薄片，或者可以卷成圓柱形并且可以沿著已從中移除腫瘤的部位或在其周圍分布的任意其它有用形狀。例如，微型管的尺寸可以小于、等于或長于待治療的手術(shù)傷口。而且，微型管可以長于受損部位的長度。在另一實施方案中，待手術(shù)植入的物品(例如微型管)的長度為沿脊髓縱長延伸的受損部位或損傷的長度的約1.2倍至約3倍(或者甚至為約5倍至約10倍)。在又一實施方案中，微型管超出受損部位尾側(cè)和頭側(cè)約受損部位長度的1/4至1/2。在又一實施方案中，微型管同樣超出受損部位的尾側(cè)和頭側(cè)。當聚合物生物相容性物品為微型管形式時，其直徑(外表面至外表面；或“外徑”) 可以為約0. 1微米至約10毫米，或者甚至達數(shù)毫米。例如，微型管的全徑(外表面至外表面)可以為約5微米至約200微米，或者在一些實施方案中為數(shù)毫米。在其它實施方案中， 微型管的直徑(外表面至外表面)為約20微米至約200微米、約50微米至約175微米、約 100微米至約200微米或者約150微米至約300微米。在另一實施方案中，微型管的直徑(外表面至外表面)為約0.5毫米至約20毫米。在其它實施方案中，微型管的直徑(外表面至外表面)為約1毫米至約10毫米、約1毫米至約5毫米以及約1毫米至約3毫米。在其它實施方案中，取決于其預(yù)期應(yīng)用，微型管的直徑可能是1厘米或更大。而且，微型管的直徑(內(nèi)表面至內(nèi)表面；同樣稱為“腔徑”)可以為數(shù)微米至數(shù)毫米。例如，微型管的直徑(腔徑)可以為約5微米至約200微米。在其它實施方案中，微型管的直徑(內(nèi)腔)可以為約20微米至約200微米、約50微米至175微米、約100微米至約 200微米以及約150微米至約300微米。在又一實施方案中，微型管的直徑(內(nèi)腔)可以為約0.5毫米至約15毫米。在其它實施方案中，微型管的直徑(內(nèi)腔)可以為約1毫米至約10毫米、約1毫米至約5毫米或者約1毫米至約3毫米或更大。在其它實施方案中，取決于其預(yù)期應(yīng)用，微型管的直徑可以為1厘米或更大。可以借助于任何方法形成生物可降解或生物可吸收聚合物管狀物品。在一實施方案中，其是通過將導電聚合物電沉積在模板導線上而形成的，其中通過在鹽溶液中向模板導線施加反向電勢而從導線中釋放所述聚合物。圖2中顯示了用于制造本文所述的聚合物微型管的示例性方法。例如，用于電沉積聚吡咯(“PPy”)的導電模板的圖形控制所形成的PPy支架的形狀。通過控制所述模板， 可以將聚合物支架制成不同的形狀和尺寸，從細線至矩形平面植入物等?？梢酝ㄟ^將PPy 鍍在導線上而形成管狀PPy支架。為了從模板上移除支架，在鹽溶液中向模板施加反向電勢。當施加足夠的時間和強度時，輕輕一拉就可以使支架從線模(Wire mold)上滑落。該方法使得制造商無需使用會產(chǎn)生不適于在體內(nèi)使用的聚合物物品的有機溶劑來蝕刻內(nèi)部線模板。如前所述，可以將聚合物物品(包括微型管)制成任意醫(yī)學所需的幾何形狀和尺寸。例如，10微米長(沿脊髓長度延伸)和3微米深的脊髓損傷可能需要使用或插入 15微米長(或更長)且全徑為2. 5微米的聚合物微型管。將聚合物微型管手術(shù)插入貫穿傷口，從而使傷口的中心部分被所述管包封。在該實施例中，所述管會超出目標損傷區(qū)域的頭端和尾端各約2. 5微米?？赡Ｖ?moldable)聚合物生物相容性物品用于本文所述手術(shù)方法的聚合物導電物品還可以提供為可成形、可模制、生物相容性聚合物材料或組合物。在本說明書中可以互換使用“可模制”和“可成形”。有利的是， 可以將聚合物材料制成膩子(putty)。“膩子”是指該材料具有可成形或可模制的面團狀稠度。這樣的材料足以和易于模制，并且可以形成與待治療目標部位互補的柔性三維結(jié)構(gòu)或形狀。在又一實施方案中，可以將聚合物生物相容性材料制成易于成形或模制的繃帶或神經(jīng)補片。例如，在移除脊髓腫瘤之后，通過手動或機械方法形成繃帶、膩子或神經(jīng)補片， 以補足受損部位。隨后將形成的物品植入傷口中心(印icenter)，其中所述物品填充到受損部位中。所植入的物品對由脊髓損傷形成的任何間隙搭橋，并起到人工路徑的作用，培養(yǎng) (nurture)再生神經(jīng)元、重組神經(jīng)突并且有助于形成功能性突觸。該新界面使得內(nèi)源性神經(jīng)細胞(在摻入到繃帶上的情況下包括神經(jīng)干細胞)和無抑制分子的聚合物植入環(huán)境之間能夠相互作用以促進細胞存活。而且，通過在受損部位和周圍組織之間提供一定結(jié)構(gòu)(新界面)，可以在可剩有功能相關(guān)殘余脊髓組織的鄰近區(qū)域減輕炎癥。
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在一實施方案中，可以將聚合物生物適應(yīng)性繃帶容易地制成或形成任意形狀和尺寸，包括具有內(nèi)表面和外表面的單聚合物支架。例如，可以改變繃帶的尺寸和形狀以提供更有效的緩解。薄而細長的繃帶是示例性結(jié)構(gòu)，但是其它形狀(例如細長矩形繃帶、球形、螺旋結(jié)構(gòu)等)也是可能的?？噹У钠渌Y(jié)構(gòu)改變(例如數(shù)量、方向和形狀)可以改變以提供更有效的緩解。例如，所述繃帶可以是矩形的或任意其它有用的形狀，并且可以分布在脊髓損傷的中心(部位)內(nèi)或其周圍。另外，所述物品可以具有在其內(nèi)表面或外表面上包括多個孔或微槽 (microgroove)的網(wǎng)紋表面(textured surface)。這樣的孔可以具有例如約0. 5微米至約 4微米的直徑以及至少約0. 5微米的深度。而且，微槽可以具有例如約0. 5微米至約4微米的寬度以及至少約0. 5微米的深度。所述物品的尺寸以及其孔和微槽的尺寸和直徑隨待治療的脊髓傷口而相應(yīng)地改變。所述內(nèi)表面或外表面上的孔或微槽可以接種有一種或多種藥劑(例如人神經(jīng)元干細胞)以提供細胞置換和營養(yǎng)支持。作為替代地、額外地或任選地，還可以提供其它藥劑，例如包括抗炎藥等在內(nèi)的治療藥劑。例如，可模制物品可以在植入脊髓的受損區(qū)域中之后作為填充物(即填充傷口)。在另一實施方案中，當植入所述物品之后， 其內(nèi)表面與受損脊髓齊平，即接觸傷口。在另一實施方案中，聚合物“填充”繃帶可用于手術(shù)治療脊髓腫瘤。例如，可以制造可侵蝕或生物可降解形式的生物相容性聚合物，用于手術(shù)植入脊髓腫瘤部位?？梢栽谀Ｖ瓶噹б允蛊浞鲜軗p部位之后立即進行植入，從而使目標區(qū)域被所形成的聚合物包封或填充。植入可以導致目標區(qū)域或者僅中央壞死區(qū)域的完全包封，或者其可以導致在先的開放損傷區(qū)域填充有所形成的聚合物。包封中央壞死區(qū)域通過抑制細胞間與炎癥細胞因子的信號傳導來將繼發(fā)性損傷降至最小。對由傷口形成的間隙搭橋為再生神經(jīng)元到達尾側(cè)并形成功能性突觸提供路徑。在另一實施方案中，可以將生物相容性聚合物繃帶容易地制成/形成任意形狀和尺寸，包括具有內(nèi)表面和外表面的單聚合物支架，其中所形成的繃帶可以制成任意幾何形狀和尺寸。該單聚合物支架可以包括用于容納藥劑(例如沉積神經(jīng)干細胞、藥物等)的(例如在接觸傷口的表面上的)孔。任選地，可以使用導電可成形及生物相容性聚合物材料以允許從存活的神經(jīng)元傳導內(nèi)源性電活動性，由此促進細胞存活。任何這樣的材料應(yīng)當是原位生物可吸收的，從而一旦已經(jīng)實現(xiàn)了其功能，則其自然消蝕。最終，三維支架形成基底，細胞可以通過所述基底在體外生長，而后植入體內(nèi)。例如，由聚吡咯(“PPy”)制成的繃帶支架符合所有這些設(shè)計要求。聚合物繃帶不限于諸如PPy的導電聚合物。聚合物繃帶可以包括一種或多種單體，例如乙交酯、丙交酯、二氧雜環(huán)己酮、己內(nèi)酯、三亞甲基碳酸酯、乙二醇和賴氨酸。而且， 聚合物繃帶可以包括一種或多種生物可降解或生物可吸收的直鏈脂族聚酯、聚乙交酯_丙交酯共聚物或者從生物組織中獲得的材料。從生物組織中獲得的材料可以是但不限于神經(jīng)元干細胞或間質(zhì)干細胞，其可用作于藥劑。如前所述，微型管、生物適應(yīng)性和生物可降解聚合物繃帶可以包含藥劑，包括藥學活性物質(zhì)或生物活性物質(zhì)，例如抗炎化合物、生長因子和干細胞。如上所述，可以將聚合物繃帶制成這樣的結(jié)構(gòu)，其中外表面是外部支架，其具有用于軸突引導的長軸向孔或徑向孔，以允許流體運送并抑制疤痕組織向內(nèi)生長。所述內(nèi)表面或內(nèi)部支架可以是多孔的，并且接種有一種或多種用于細胞置換和營養(yǎng)支持的藥劑，例如人神經(jīng)元干細胞。因而，所制成和形成的繃帶可包括兩個支架(雙支架)，并且通過具有聚合物支架的植入物模擬健康脊髓的結(jié)構(gòu)，可能接種有神經(jīng)元干細胞。內(nèi)部支架模擬灰質(zhì)；外部部分模擬白質(zhì)?？梢匀菀椎卦O(shè)計所述繃帶以將其調(diào)整為適合各種腔。在另一實施方案中，適于植入動物或人脊髓中的醫(yī)療物品包括可模制生物相容性材料，其包括大致等量(例如50 50)的聚乳酸-羥基乙酸共聚物和聚乳酸-羥基乙酸共聚物-聚賴氨酸(polydactic-co-glycolic acid)-polylysine)的嵌段共聚物的混合物。 聚乳酸-羥基乙酸共聚物是75%的聚乳酸-羥基乙酸共聚物，其中平均分子量(Mn)為約 40，000。聚乳酸-羥基乙酸共聚物-聚賴氨酸的嵌段共聚物是25%的聚乳酸-羥基乙酸共聚物-聚賴氨酸共聚物，其中所述聚乳酸-羥基乙酸共聚物嵌段的平均分子量(Mn)為約 30，000，而所述聚賴氨酸嵌段的平均分子量(Mn)為約2，000。在另一實施方案中，所述物品包括單嵌段的聚乳酸-羥基乙酸共聚物。任意前述物品在體內(nèi)可具有約30天至約60天(例如4至6周)的降解速率；然而，可以在可靠的醫(yī)學判斷內(nèi)改變該降解速率以提供期望水平的療效。所述物品還可以包括藥劑，例如與任意聚合物材料締合的干細胞。例如，可以將所述干細胞接種到聚合物上， 或者更具體地接種到聚合物表面的孔中?？梢允褂萌魏胃杉毎愋?，但是神經(jīng)元干細胞和間質(zhì)干細胞對于治療脊髓腫瘤尤為有效。在又一示例性實施方案中，公開了治療由移除腫瘤產(chǎn)生的脊髓傷口的方法，所述方法包括提供聚吡咯的雙支架以使其與脊髓損傷的受損區(qū)域一致，而后用生物適應(yīng)性聚吡咯材料填充受損區(qū)域。所述內(nèi)表面或內(nèi)部支架可以是多孔的，并且接種有一種或多種用于細胞置換或營養(yǎng)支持的藥劑，例如人神經(jīng)元干細胞。因而這樣制成或形成的繃帶包括兩個支架，并且通過由聚合物支架制成的植入物模擬健康脊髓的結(jié)構(gòu)，任選地接種有神經(jīng)元干細胞。內(nèi)部支架模擬灰質(zhì)，而外部支架(第二層支架)模擬白質(zhì)，例如其具有用于軸突引導的長軸向孔或徑向孔隙度，以允許流體運送并抑制疤痕組織向內(nèi)生長。可以容易地設(shè)計所述繃帶以將其調(diào)整為適合各種腔，并且提供預(yù)選的降解、侵蝕或藥劑釋放曲線。在一示例性實施方案中，聚吡咯的降解速率為約30天至60天(例如4至6周)； 然而，可以改變該降解速率以提供期望水平的療效。所述材料還可以包括與任意聚合物材料締合的干細胞。例如，可以將所述干細胞接種到聚合物上，或者更具體地接種到聚合物表面的孔中?？梢允褂萌魏胃杉毎愋?，但是對于治療脊髓腫瘤而言，所述干細胞有利地包括神經(jīng)元干細胞和間質(zhì)干細胞。示例性實施方案提供下列說明性非限制性實施方案，以便于閱讀者可以更好地理解本文所公開的方法和設(shè)備的范圍和有用性。例如，治療影響脊髓的過度增生疾病的方法包括醫(yī)學治療有此需要的動物或人類個體，其包括如下步驟從動物或人脊柱的一定部位移除至少一部分腫瘤，而后將聚合物生物相容性物品植入所述動物或人的脊柱中，其中所述聚合物生物相容性物品是體內(nèi)生物可降解或生物可吸收的。
例如，所述聚合物生物相容性物品可以是導電的。在一實施方案中，所述聚合物生物相容性物品由合成生物可吸收聚合物構(gòu)成。在本文的方法中，植入步驟可以包括在最接近所述部位處將所述聚合物生物相容性物品植入所述動物或人脊柱中，從而使得在將所述腫瘤部位手術(shù)切開之后，所述聚合物生物相容性物品至少部分地圍繞所述腫瘤部位。在一示例性實施方案中，所述聚合物生物相容性物品基本上是管形的。在另一實施方案中，所述聚合物生物相容性物品是中空管。例如，所述聚合物生物相容性物品可以形成直徑為約0. 1微米至約10毫米的管。所述直徑可以為約50微米至約175微米。類似地， 所述聚合物生物相容性物品可以比所述脊髓腫瘤組織長。例如，所述聚合物生物相容性物品的長度至少可以比所述腫瘤部位長約1. 5倍。通常，所述聚合物生物相容性物品在植入之后完全但逐漸地再吸收。例如，所述聚合物生物相容性物品可以在體內(nèi)具有約30天至約60天(或約4周至約6周)的降解速率。所述聚合物生物相容性物品可以由一種或多種選自聚吡咯聚合物、聚苯胺、聚乙炔、對聚苯、聚_對亞苯基-亞乙烯基、聚噻吩、hemosin及其組合的聚合物構(gòu)成。例如，所述一種或多種聚合物可以包括聚吡咯。在另一實施方案中，所述一種或多種聚合物可包括一種或多種選自乙交酯、丙交酯、二氧雜環(huán)己酮、己內(nèi)酯、三亞甲基碳酸酯、乙二醇、賴氨酸及其組合的重復單體。作為又一實例，所述一種或多種聚合物可包括生物可降解或生物可吸收的直鏈脂族聚酯，例如聚乙交酯或聚乙交酯_丙交酯共聚物。在又一實施方案中，所述聚合物生物相容性物品可以基本上由包括聚乳酸-羥基乙酸共聚物的可模制生物相容性材料的單支架組成。另外，所述聚乳酸_羥基乙酸共聚物可以是75%的聚乳酸-羥基乙酸共聚物，其平均分子量(Mn)為約20，000至約50，000。在另一實施方案中，所述聚合物生物相容性物品基本上由聚乳酸-羥基乙酸共聚物和聚乳酸-羥基乙酸共聚物-聚賴氨酸的嵌段共聚物的約50 50混合物組成。在又一實施方案中，所述聚乳酸_羥基乙酸共聚物_聚賴氨酸的嵌段共聚物是約25%的聚乳酸-羥基乙酸共聚物_聚賴氨酸共聚物，并且所述聚乳酸_羥基乙酸共聚物嵌段的平均分子量(Mn)為約 20，000至約50，000，而所述聚賴氨酸嵌段的平均分子量(Mn)為約1，000至約3，000。所述聚合物生物相容性物品還可以是包括導電聚合物的可模制生物相容性聚合物材料。例如，所述導電聚合物可以選自聚吡咯聚合物、聚苯胺、聚乙炔、對聚苯、聚-對亞苯基-亞乙烯基、聚噻吩、hemosin及其組合。所述聚合物生物相容性物品還可以包括一種或多種適用于脊柱神經(jīng)再生或愈合的藥劑。所述一種或多種刺激脊柱再生或愈合的藥劑協(xié)助動物或人在脊髓腫瘤手術(shù)之后恢復運動感覺功能。在一示例性結(jié)構(gòu)中，所述聚合物生物相容性物品是管，而所述一種或多種藥劑包含在所述管的內(nèi)表面上。所述一種或多種刺激脊柱再生或愈合的藥劑包括一種或多種治療藥物。例如， 所述一種或多種治療藥物可以包括抗炎化合物、抗癌劑、抗氧化自由基清除劑、傷口愈合促進劑、疼痛控制劑、神經(jīng)可塑性增強劑(neuroplasticity enhancer)和抗變性化合物 (anti-degeneration compound)。而且，所述一種或多種刺激脊柱神經(jīng)再生或愈合的藥劑位于所述聚合物導電物品的表面上。所述一種或多種刺激脊柱再生或愈合的藥劑可包括一種或多種供體神經(jīng)元細胞，例如一種或多種人神經(jīng)元干細胞。例如，所述一種或多種刺激脊柱再生或愈合的藥劑可包括一種或多種間質(zhì)干細胞。在另一實施方案中，醫(yī)學治療有此需要的動物或人類個體的方法包括如下步驟 從動物或人脊柱內(nèi)的一定部位移除至少一部分腫瘤，模制基本上由包括聚乳酸-羥基乙酸共聚物的單支架物品組成的聚合物生物相容性材料，而后在最接近所述部位處將所述聚合物生物相容性材料植入所述動物或人的脊柱中，從而使得在將所述腫瘤部位手術(shù)切開之后，所述聚合物生物相容性材料至少部分地圍繞所述腫瘤部位。所述干細胞可能與聚合物生物相容性材料締合。本文還提供了用于醫(yī)學治療有此需要的動物或人類個體的藥盒，其在一個或多個容器中包含一種或多種聚合物生物相容性物品以及將所述聚合物生物相容性物品用于從動物或人脊柱中移除至少一部分腫瘤的手術(shù)方法的說明。所述藥盒還可以包含一件或多件人造硬脊膜或者一件或多件修整工具。在又一實施方案中，醫(yī)學治療有此需要的動物或人類個體的方法包括如下步驟 手術(shù)暴露手術(shù)部位，以提供通向包含腫瘤的脊柱的手術(shù)入口，切除至少一部分所述腫瘤，由此提供聚合物生物相容性物品的植入部位，將所述聚合物生物相容性物品植入到所述植入部位中，而后手術(shù)閉合所述手術(shù)部位。在又一實施方案中，醫(yī)學治療有此需要的動物或人類個體的方法包括如下步驟 指導醫(yī)療護理人員在從動物或人類個體的脊柱切開至少一部分腫瘤之后，將聚合物生物相容性物品植入所述脊柱中。
實施例實施例1、聚吡咯微型管(mini-tube)制造(I)通過在100 μ A下經(jīng)30分鐘將可侵蝕PPy電沉積在直徑為250 μ m的鉬絲上來形成聚吡咯管支架。參見例如圖2。在這一步驟之后，在3V下?lián)Q向電鍍(reverse plating) 5 分鐘，使得能夠移除該支架。本實施例的電流、定時、電壓和其它參數(shù)并非意圖是限制性的。實施例2、PPy微型管的制造(II)通過將PPy電鍍在導電線模具上來制造管狀PPy支架?？蓪⒃摷夹g(shù)按比例進行以生產(chǎn)具有任意長度、內(nèi)徑和外徑的支架。而且，可以用電鍍溫度(參見圖幻控制表面粗糙度。通過在鹽溶液中施加負電位來實現(xiàn)從模板上提取支架。該負電位引起電化學還原，并且稍稍增加了支架尺寸。隨后，略施加力可將其從鉬線模具上機械分離，而對材料不產(chǎn)生損壞。這一技術(shù)是對使用粗糙的有機物(harsh organics)蝕刻內(nèi)部線的現(xiàn)有方法的改進。為了在活體內(nèi)使用，通過以下方法形成PPy管支架在100 μ A下經(jīng)40min將可侵蝕PPy電沉積在直徑為250 μ m的鉬絲上，隨后在3V下?lián)Q向電鍍20秒鐘，使得能夠移除該支架。將所得的10-15mm長的管切成3mm長的部分以供植入。實施例3、單支架制造由50 50的聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA) (75%，數(shù)均分子量，Mn，約40，000) 和聚乳酸-羥基乙酸共聚物-聚賴氨酸的嵌段共聚物(25%，PLGA嵌段Mn約30，000，聚賴氨酸嵌段Mn約2000)的混合物制成單支架。選擇PLGA以實現(xiàn)約30-60天的降解率，并且摻入功能化聚合物以提供可能用于表面改性的部位。使用鹽浸出(salt leaching)方法制造單支架將聚合物混合物在氯仿中的5% (wt/vol)溶液澆注在直徑范圍為250-500 μ m
16的鹽上，并使溶劑蒸發(fā)。隨后將鹽浸水，形成能夠接種干細胞或其它藥劑的單一多孔聚合物層。實施例4、雙支架制造由50 50的聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA) (75%，數(shù)均分子量，Mn，約40，000) 和聚乳酸_羥基乙酸共聚物_聚賴氨酸的嵌段共聚物(25%，PLGA嵌段Mn約30，000，聚賴氨酸嵌段Mn約2000)的混合物制成內(nèi)部支架和外部支架二者。選擇PLGA以實現(xiàn)約30-60 天的降解率，并且摻入功能化聚合物以提供可能用于表面改性的部位。使用鹽浸出方法制造內(nèi)部支架將聚合物混合物在氯仿中的5% (wt/vol)溶液澆注在直徑范圍為250-500 μ m 的鹽上，并使溶劑蒸發(fā)。隨后將鹽浸水。以下列方式利用固液相分離技術(shù)制造定向外部支架過濾5% (wt/vol)的聚合物溶液，并注入硅膠管(silicone tube)中，將所述硅膠管以 2. 6XlOVs的速率下降到乙醇/干冰浴中。一旦凍結(jié)，則使用工業(yè)標準控溫冷凍干燥機升華二氧雜環(huán)己烷。隨后將支架移除、修整、組裝并儲存在真空干燥器中直至使用。所得的產(chǎn)品具有內(nèi)部支架，其經(jīng)可接種干細胞的多孔聚合物層而模擬灰質(zhì)，而外部支架模擬白質(zhì)， 具有用于軸突引導的長軸向孔以及徑向孔隙度，以允許流體運送同時抑制疤痕組織向內(nèi)生長。實施例5、在聚合物物品上接種鼠神經(jīng)元干細胞將鼠NSC(神經(jīng)元干細胞)保持在含血清的培養(yǎng)基中。將支架在70%的乙醇中浸泡24小時，在PBS中漂洗三次，并且在增濕的5% CO2/空氣培養(yǎng)箱中在37°C下以5 X IO5個細胞/mL接種到定軌振蕩器上。第二天改變培養(yǎng)基，并且在植入之前將植入物培養(yǎng)四天以上。實施例6、在聚合物物品上接種人神經(jīng)元干細胞如前所述，人HFB2O5O 和 HFTO3O5 (源自 HFB2O5O ( “hNSC”)的細胞)(Redmond 等人，2007)最初從尸體的端腦腦室區(qū)域的初級分離的含血清單層培養(yǎng)物中分離而得。在示例性實施方案中，hNSC移植使用以下產(chǎn)生、維持和移植細胞的方法。首先建立胎兒腦室區(qū)域的初級分離的穩(wěn)定含血清單層培養(yǎng)物。隨后基于生長參數(shù)而非標記物，使有希望的培養(yǎng)物進行六周或八周的有序生長因子選擇過程。排除形成大于十個細胞直徑且不易分解的簇的細胞。將在血清中生長的細胞轉(zhuǎn)換至包含EGF+bFGF的無血清狀況。它們在兩周中每周傳代一次。隨后使成功傳代的細胞在基本培養(yǎng)基和bFGF中獨自生長。類似地，它們在兩周中每周傳代一次。隨后將在bFGF中成功傳代的細胞獨自轉(zhuǎn)換至EGF。類似地，它們在兩周中每周傳代一次。隨后將在EGF中成功傳代的細胞轉(zhuǎn)換回bFGF中，并持續(xù)類似的兩周選擇過程。隨后將在bFGF中成功傳代的細胞轉(zhuǎn)換至bFGF+LIF。隨后將在前述六周至八周內(nèi)已成功傳代、并且在該選擇過程后持續(xù)保持干細胞狀生長(stem-like growth)的培養(yǎng)物進行體外和體內(nèi)功能篩選。在體外，細胞必須能夠表達未分化標記物(undifferentiated marker)(巢蛋白、波形蛋白、sox2和musashi)，而對應(yīng)于誘導表達與多巴胺前體一致的標記物。體內(nèi)功能性篩選需要僅僅持續(xù)使用那些在植入新生(PO)小鼠的腦室和小腦中之后具有移入(engraft)、移動(migrate)和分化能力，并且分別產(chǎn)生嗅球神經(jīng)元或小腦顆粒神經(jīng)元的細胞。在三至四周之后，對小鼠進行安樂死以確定哪種hNSC在嗅球中產(chǎn)生神經(jīng)元，在皮質(zhì)中產(chǎn)生神經(jīng)膠質(zhì)并在小腦中產(chǎn)生顆粒神經(jīng)元?；谠摵Y選規(guī)則，最終選擇細胞系以供進一步使用。將這些細胞系擴增然后等分、冷凍并儲存為多瓶用于未來實驗的早期傳代hNSC。 根據(jù)前述實施例，可以將所得的人神經(jīng)元干細胞接種到聚合物物品上。
雖然參考示例性實施方案進行描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下進行各種改變并將其元件替換為等效物。此外，可以在不脫離本發(fā)明的基本范圍的情況下進行多種修改，以使具體情況或材料適于其教導。同樣地，在附圖和說明書中已經(jīng)公開了示例性實施方案，而且雖然可能已經(jīng)采用了特定術(shù)語，但是除非另有說明，它們僅以一般性和描述性含義使用，而非用于限制的目的，因而權(quán)利要求的范圍不局限于此。 而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本文所討論的方法的某些步驟可以以另一種方式排序，或者步驟可以組合。因而意味著所附權(quán)利要求并非局限于本文公開的具體實施例。最后應(yīng)當注意，本文提供的副標題僅是為了讀者方便，而不應(yīng)將它們解釋為限制性的。
權(quán)利要求
1.醫(yī)學治療有此需要的動物或人類個體的方法，其包括如下步驟從動物或人脊柱的一定部位移除至少一部分腫瘤，而后將聚合物生物相容性物品植入所述動物或人的脊柱中，其中所述聚合物生物相容性物品是體內(nèi)生物可降解或生物可吸收的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述聚合物生物相容性物品是導電的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述植入步驟包括在最接近所述部位處將所述聚合物生物相容性物品植入所述動物或人脊柱中，從而使得在將所述腫瘤部位手術(shù)切開之后，所述聚合物生物相容性物品至少部分地圍繞所述腫瘤部位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述聚合物生物相容性物品基本上是管型的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述聚合物生物相容性物品是中空管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述聚合物生物相容性物品形成直徑為約0.1微米至約10毫米的管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述直徑為約50微米至約175微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述聚合物生物相容性物品比所述脊髓腫瘤組織長。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述聚合物生物相容性物品至少比所述部位長約1.5倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述聚合物生物相容性物品在植入之后完全但逐漸地再吸收。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述聚合物生物相容性物品在體內(nèi)具有約30天至約 60天的降解速率。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述聚合物生物相容性物品由一種或多種選自聚吡咯聚合物、聚苯胺、聚乙炔、對聚苯、聚-對亞苯基-亞乙烯基、聚噻吩、hemosin及其組合的聚合物構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述一種或多種聚合物包括聚吡咯。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述一種或多種聚合物包括一種或多種選自乙交酯、丙交酯、二氧雜環(huán)己酮、己內(nèi)酯、三亞甲基碳酸酯、乙二醇、賴氨酸及其組合的重復單體。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述一種或多種聚合物包括生物可降解或生物可吸收的直鏈脂族聚酯。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述直鏈脂族聚酯包括聚乙交酯或聚乙交酯-丙交酯共聚物。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述聚合物生物相容性物品基本上由包括聚乳酸-羥基乙酸共聚物的可模制生物相容性材料的單支架組成。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中所述聚乳酸-羥基乙酸共聚物是75%的聚乳酸-羥基乙酸共聚物，并且其中平均分子量(Mn)為約20，000至約50，000。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述聚合物生物相容性物品基本上由聚乳酸-羥基乙酸共聚物和聚乳酸-羥基乙酸共聚物-聚賴氨酸的嵌段共聚物的約50 50混合物組成。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述聚乳酸-羥基乙酸共聚物-聚賴氨酸的嵌段共聚物是約25%的聚乳酸-羥基乙酸共聚物-聚賴氨酸共聚物，并且所述聚乳酸-羥基乙酸共聚物嵌段的平均分子量(Mn)為約20，000至約50，000，而所述聚賴氨酸嵌段的平均分子量(Mn)為約1，000至約3，000。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述聚合物生物相容性物品是包括導電聚合物的可模制生物相容性聚合物材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中所述導電聚合物選自聚吡咯聚合物、聚苯胺、聚乙炔、對聚苯、聚_對亞苯基-亞乙烯基、聚噻吩、hemosin及其組合。
23.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述聚合物生物相容性物品包括一種或多種適用于脊柱神經(jīng)再生或愈合的藥劑。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中所述一種或多種刺激脊柱再生或愈合的藥劑協(xié)助所述動物或人在脊髓腫瘤手術(shù)之后恢復運動感覺功能。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中所述一種或多種刺激脊柱再生或愈合的藥劑包括一種或多種治療藥物。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中所述一種或多種治療藥物選自抗炎化合物、抗癌劑、 抗氧化自由基清除劑、傷口愈合促進劑、疼痛控制劑、神經(jīng)可塑性增強劑和抗變性化合物。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中所述一種或多種刺激脊柱神經(jīng)再生或愈合的藥劑位于所述聚合物導電物品的表面上。
28.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述聚合物生物相容性物品是管，而所述一種或多種藥劑包含在所述管的內(nèi)表面上。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中所述一種或多種刺激脊柱再生或愈合的藥劑包括一種或多種供體神經(jīng)元細胞。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中所述一種或多種供體神經(jīng)元細胞包括一種或多種人神經(jīng)元干細胞。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中所述一種或多種刺激脊柱再生或愈合的藥劑包括一種或多種間質(zhì)干細胞。
32.醫(yī)學治療有此需要的動物或人類個體的方法，其包括如下步驟從動物或人脊柱內(nèi)的一定部位移除至少一部分腫瘤，模制基本上由包括聚乳酸-羥基乙酸共聚物的單支架物品組成的聚合物生物相容性材料，而后在最接近所述部位處將所述聚合物生物相容性材料植入所述動物或人脊柱中，從而使得在將所述腫瘤部位手術(shù)切開之后，所述聚合物生物相容性材料至少部分地圍繞所述腫瘤部位。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的方法，其還包括與所述聚合物生物相容性材料締合的干細胞。
34.用于醫(yī)學治療有此需要的動物或人類個體的藥盒，其在一個或多個容器中包含一種或多種聚合物生物相容性物品以及將所述聚合物生物相容性物品用于從動物或人脊柱中移除至少一部分腫瘤的手術(shù)方法的說明書。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的藥盒，其還包含一件或多件人造硬脊膜。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的藥盒，其還包含一件或多件修整工具。
37.醫(yī)學治療有此需要的動物或人類個體的方法，其包括如下步驟；手術(shù)暴露手術(shù)部位，以提供通向包含腫瘤的脊柱的手術(shù)入口，切除至少一部分所述腫瘤，由此提供聚合物生物相容性物品的植入部位，將所述聚合物生物相容性物品植入到所述植入部位中，而后手術(shù)閉合所述手術(shù)部位。
38.醫(yī)學治療有此需要的動物或人類個體的方法，其包括如下步驟 指導醫(yī)療護理人員在從動物或人類個體的脊柱手術(shù)切開至少一部分腫瘤之后，將聚合物生物相容性物品植入所述脊柱中。
全文摘要
本發(fā)明提供治療影響脊髓的過度增生疾病的新方法，其包括使用生物可降解聚合物以治療脊髓腫瘤切口，即修補移除脊髓腫瘤后留下的開放區(qū)域。調(diào)整生物相容性聚合物材料以填充先前由腫瘤占據(jù)的區(qū)域，例如設(shè)置用于在手術(shù)移除腫瘤之后插入脊柱中的管狀物品形式的材料。這些保護性物品還可以包括刺激脊柱神經(jīng)再生的藥劑，例如藥物或諸如人神經(jīng)元干細胞的供體神經(jīng)元細胞，從而協(xié)助患者在脊髓腫瘤手術(shù)之后恢復運動感覺功能。
文檔編號A61K9/22GK102170934SQ200880131305
公開日2011年8月31日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者E·伍達德, R·S·蘭格, R·賽加爾, Y·騰 申請人:兒童醫(yī)療中心公司, 麻省理工學院