[发明专利]用于管腔器官的组织工程装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于组织重建、组织修复、组织扩张和组织替代的方法 和材料。更具体地讲，本发明提供了利用可植入装置对患者的治疗，该 可植入装置由生物相容的、可生物降解的合成或天然聚合物基体组成， 该基体成形为适形于管腔器官或组织结构的至少一部分并且种植有组 织糜。

背景技术

人泌尿器官膀胱是构成位于盆腔前部的肌膜囊的管腔器官。膀胱是 尿液的储库，该器官通过输尿管接受尿液并通过尿道排出。膀胱位于人 体的盆骨(耻骨联合)和尿道后面的盆腔中，尿道通往体外。膀胱、输 尿管和尿道都有相似的构造，包括带有膜衬里的肌肉结构，所述膜包括 覆有粘液的尿道上皮细胞，所述膜对于尿液中的正常可溶性物质来说是 不不可渗透的。膀胱的三角区(膀胱三角区)是膀胱底部粘膜的平滑三 角形部分。膀胱组织具有弹性且适形，即膀胱会根据储存尿液的量而改 变形状和大小。没有尿液时，膀胱类似于放了气的气球；而在尿液量增 加时，膀胱变成类似梨形并上升进入腹腔。

膀胱壁主要有三层组织：粘膜、粘膜下层和逼尿肌。包含尿道上皮 细胞的粘膜是最内层，由移行细胞上皮组成。粘膜下层紧挨着粘膜及其 基底膜，位于它们之下。它由为粘膜提供营养的血管以及淋巴结构成， 有助于除去废物。逼尿肌是平滑肌细胞层，其舒张以存储尿液，收缩而 排出尿液。

膀胱会受到多种对患者造成伤害的疾病和损伤。例如，感染性疾病、 肿瘤和发育异常可能造成膀胱损伤。创伤也可能导致膀胱损伤，例如车 祸和运动损伤。

尽管包括合成和天然来源的聚合物在内的多种生物材料已用于组 织重建或组织增强，但是还没有材料被证实满足用于膀胱重建的要求。 由于机械、结构、功能或生物相容性问题，尝试大都失败了。永久性合 成材料会造成机械性失效和形成结石。

还已提出使用天然来源材料，例如冻干硬脑膜、去除上皮的肠段以 及小肠粘膜下层进行膀胱替代。然而，已有报道称用硬脑膜、腹膜以及 胎盘和筋膜扩张的膀胱随着时间推移会收缩。去除上皮的肠段具有足够 的尿道上皮覆盖以用于膀胱重建，但是在粘膜再生或肠段纤维化，或这 两个方面仍存在困难。已证实，去除肠段的上皮会导致粘膜再生，而去 除粘膜和粘膜下层会导致肠段回缩。

还报道了有关某些胃肠片段用于膀胱手术的其他问题，包括形成结 石、粘液产生增多、形成瘤、感染、代谢紊乱、长期挛缩和重吸收。这 些尝试已经证明，想要替代尿道上皮的永久性功能并不容易。

由于使用胃肠片段进行膀胱重建会引起多种并发症，因此目前正在 寻找替代的解决方法。最近的手术方法已经依赖于天然泌尿组织进行重 建，包括自增强和输尿管膀胱扩大成形术。但是，自扩张的长期结果令 人失望，而输尿管膀胱扩大成形术仅限于其中输尿管已经扩张的情况。 已经提出了逐渐扩大输尿管和膀胱的系统，但尚未在临床上尝试。还尝 试了单独地或在天然尿道上皮之上的浆肌移植物和去除上皮的肠段。但 是，移植物回缩和初始去除上皮的肠段再形成上皮却再次出现问题。

阻碍膀胱重建的一个重要限制与供体组织的可得性直接相关。有限 的膀胱组织可得性阻止了使用正常膀胱组织经常进行常规膀胱重建。而 可得到并且被认为可用的膀胱组织自身可能带有固有的缺陷和疾病。例 如，在患膀胱癌的患者中，剩余的膀胱组织可能受到癌细胞转移的影响。 因此患者的膀胱功能注定不是最佳的。

因此，本领域需要用于管腔器官或组织结构(例如膀胱)进行重建、 修复、扩张和替代的改善方法和材料。本发明克服了现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的实施方案涉及包括下述步骤的器官重建方法：提供可生物 降解的聚合物基体，其适形于层状排列的管腔器官的一部分；获得包含 多个细胞群的自体组织、同种异体组织或异种组织；处理所述组织以获 得组织糜组合物；将所述组合物种植到所述基体内；以及将种植后的聚 合物基体植入患者体内。

本发明的一个实施方案涉及器官重建方法，该方法包括如下步骤： 提供可生物降解的聚合物基体，其适形于层状排列的管腔器官的一部 分；获得包含多个细胞群的自体组织、同种异体组织或异种组织；处理 所述组织以获得第一组织糜组合物和第二组织糜组合物；将所述第一组 织糜组合物种植在所述基体的第一区域，将所述第二组织糜组合物种植 在所述基体的第二区域；以及将种植后的聚合物基体植入患者体内。