CN102065913B - 形状记忆的自固位缝线、生产方法和使用方法 - Google Patents

Abstract

自固位缝线包含丝。所述丝具有在表面上的固位体，因而丝可以衔接并保留组织，不需要系结。所述丝包含一种或多种材料，其中至少一种是形状记忆聚合物或形状记忆合金。形状记忆材料用于使固位体和/或丝的形状响应于转换刺激而从第一种结构转换至第二种结构。可以在组织中布置缝线之前、过程中或之后，施加转换刺激。特别地，形状记忆材料可以用于增强固位体的形成、抬高和/或展开。也描述了生产丝和固位体的方法。

Description

形状记忆的自固位缝线、生产方法和使用方法

技术领域

本发明概况地涉及用于外科手术的自固位(self-retaining)系统、生产用于外科手术的自固位系统的方法、及其应用。

背景技术

诸如缝线、U形钉和平头钉等伤口闭合装置已经广泛用于人和动物的表层和深层外科手术，用于闭合伤口、修复跌打损伤或缺陷、把组织连接到一起(使分离的组织邻接，闭合解剖学上的空隙，使单个或多个组织层附加(affixing)到一起，在2个中空/腔结构之间建立吻合，邻接组织，将组织连接或重新连接到它们适当的解剖学位置)、将外来元件连接到组织上(附加医学植入物、装置、假体和其它功能性或支持性装置)和使组织复位至新的解剖学位置(修复、组织提高、组织移植和相关操作)，但是列出它们作为几个实例。

缝线经常被用作伤口闭合装置。缝线通常由连接到具有尖点的针上的丝状缝合线组成。缝合线可以由多种材料制成，包括可生物吸收的(即，其随着时间在体内完全分解)或不可吸收的(永久的；不可降解的)材料。已经发现，在缝线取出可能危害修复的情况下，或在伤口愈合已经完成后天然愈合过程使得由缝线提供的支持不再必要的情况下，如在例如完成不复杂的皮肤缝合的情况下，可吸收的缝线特别有用。不可降解的(不可吸收的)缝线被用在这样的伤口中，其中可能预见到愈合会拖延，或其中需要缝线材料来为伤口长时间地提供物理支持；如在例如深层组织修复、高张力伤口、许多矫形外科修复和某些类型的外科吻合中。另外，可得到多种外科手术针，且通常基于具体用途的需要，选择针体的形状和大小和针尖的结构。

为了使用普通缝线，缝合针从伤口的一侧向前穿过目标组织，然后穿过伤口的邻侧。然后使缝线形成“环”，这通过在缝线中打结来实现，以保持伤口闭合。打结耗费时间，且会造成多种并发症，包括，但不限于：(i)喷溅(spitting)(在皮下闭合后缝线(通常是结)挤穿皮肤的情况)，(ii)感染(细菌经常能在结造成的空隙中附着和生长)，(iii)体积/质量(留在伤口中的大量缝线材料是包含结的部分)，(iv)滑动(结可以滑动或解开)，和(v)刺激(结成为伤口中的大量“异物”)。与打结有关的缝合环可能导致局部缺血(结可以造成张力点，它们可以缢缩组织并限制血液流向该区域)和增加的在外科伤口处裂开或破裂的危险。打结也是劳动密集的，且可以包含大量时间耗费在闭合外科伤口上。额外的手术操作时间不仅对患者有害(并发症比率随着在麻醉下度过的时间升高)，而且也会增加手术的总成本(据估计，许多外科手术每分钟手术时间的成本是15至30美元)。

自固位缝线(包括有倒刺的缝线)与常规缝线的差别在于，自固位缝线具有许多组织固位体(诸如倒刺)，它们在布置(deployment)后将自固位缝线锚定进组织，并抵抗缝线向固位体面向的方向的相反方向运动，从而不需要打结来使邻近组织附着到一起(“无结”闭合)。邻接无结组织的具有倒刺的装置以前已经描述在例如美国专利号5,374,268中，它公开了具有倒刺-样突出物的有臂的锚，而具有有倒刺的侧面部件的缝合装置已经描述在美国专利号5,584,859和6,264,675中。具有许多沿着大部分缝线安置的倒刺的缝线描述在美国专利号5,931,855(它公开了单向有倒刺的缝线)中和美国专利号6,241,747(它公开了双向有倒刺的缝线)。用于在缝线上形成倒刺的方法和装置已经描述在例如美国专利号6,848,152中。用于伤口闭合的自固位系统也带来更好的伤口边缘接近，沿着伤口的长度均匀地分布张力(减少可能破裂或导致局部缺血的张力区域)，减少保留在伤口中的缝线材料的体积(通过消除结)和减少喷溅(缝线材料(通常是结)挤穿皮肤表面)。认为相对于使用普通缝线或U形钉的伤口闭合，所有这些特征会减少疤痕、改善美容术和增加伤口强度。因而，由于这种缝线避免了打结，自固位缝线允许患者经历改善的临床结果，且也节省了与长时间手术和随访治疗有关的时间和成本。应当指出，在本文中引用的所有专利、专利申请和专利公开，都通过引用整体并入本文。

甚至在没有通过结施加给缝线的张力的情况下自固位缝线的锚定组织并使组织保持就位的能力是一个特征，它也提供了胜过普通缝线的优越性。当闭合处于张力下的伤口时，该优点通过几个途径显现：(i)与将张力集中在分散点处的有结的间断的缝线相比，自固位缝线具有大量固位体，它们可以沿着缝线的整个长度分散张力(提供数百个“锚”点，这会产生优良的美容效果，并减少缝线“滑脱”或穿透的机会)；(ii)与用间断的缝线可以实现的精密度和准确度相比，可以以更高的精密度和准确度以均匀的方式闭合复杂的伤口几何形状(圆形、弓形、锯齿边缘)；(iii)自固位缝线不需要“第三只手”，在传统的缝合和打结过程中经常需要“第三只手”来维持跨伤口的张力(以防止在系结过程中瞬间释放张力时“滑动”)；(iv)在其中技术上难以打结的操作中，例如在深伤口或腹腔镜检查/内窥镜检查操作中，自固位缝线是优良的；和(v)在最终闭合之前，自固位缝线可以用于接近和把握伤口。结果，自固位缝线在解剖上紧密的或深的位置(诸如骨盆、腹部和胸部)会提供更容易的操作，并使得在腹腔镜检查/内窥镜检查和最少侵入的操作中更容易接近组织；都不需要通过结来确保闭合。与普通缝线可以实现的准确度相比，更大的准确度允许自固位缝线用于更复杂的闭合(诸如具有直径失配、更大缺陷的那些，或荷包缝合)。

自固位缝线可以是单向的，具有沿着缝合线的长度朝向一个方向的一个或多个固位体；或双向的，通常具有沿着该线的一部分朝向一个方向的一个或多个固位体，其后面是在该线的不同部分上朝向另一个(通常是相反的)方向的一个或多个固位体(如在美国专利号5,931,855和6,241,747中所述的有倒刺的固位体)。尽管任意数目的连续的或间断的固位体结构是可能的，双向自固位缝线的常见形式包含在缝合线一端处的针，所述针具有倒刺，所述倒刺具有从针“向外”伸出的尖，直到达到缝线的转变点(经常是中点)；在转变点处，沿着缝合线的剩余长度，倒刺的结构自身反转约180°(使得倒刺现在面向相反方向)，直到连接至在相对端的第二个针(结果，在缝线的该部分上的倒刺也具有从最近的针“向外”伸出的尖)。从针“向外”伸出是指，倒刺的尖进一步远离针，且包含倒刺的缝线部分在针的方向可以比在相反方向更容易地穿过组织。换而言之，典型的双向自固位缝线的两“半”上的倒刺具有指向中央的尖，在它们之间间隔有过渡区(transition segment)(缺少倒刺)，且针连接至任一端。

发明内容

尽管单向和双向自固位缝线具有多个优点，仍然需要改善缝线的设计，从而可以消除多种常见的限制。具体地，通过本发明的实施方案，可以解决现有的自固位缝线常见的几个问题，包括，但不限于：(i)固位体或倒刺是脆性的且折断，或太柔软且回弯，或由于材料不能塑性变形而不能挺立突出，所以当在组织中展开(deployed)时不能适当衔接；(ii)对于某些外科手术，固位体提供不充分的“把握”；导致固位体或倒刺不能充分地锚定在周围组织中并“穿过”；(iii)固位体和周围组织之间的不充分接触(经常发生在线直径相对于更大的针产生的孔的直径太小的时候；这限制了固位体接触和“抓牢”周围组织的能力)；(iv)在张力调整和伤口逼近过程中自固位缝线断裂；和(v)布置后固位体的旋转和滑动。此外，可能难以实现自固位缝线的固位体特征的建立和/或布置。

根据前述背景和现有技术的限制，本发明提供了形状记忆自固位缝线，其具有增强的锚进周围组织的能力、增强的组织把握能力、增强的最大负荷和增强的临床性能。

根据另一个方面，本发明提供了制作形状记忆自固位缝线的方法，所述自固位缝线具有增强的锚进周围组织的能力、增强的组织把握能力、增强的最大负荷和增强的临床性能。

根据另一个方面，本发明提供了使用形状记忆自固位缝线的规程，所述自固位缝线具有增强的锚进周围组织的能力、增强的组织把握能力、增强的最大负荷和增强的临床性能。

根据另一个方面，本发明提供了包含丝的自固位缝线，所述丝包括至少一种形状记忆材料，该材料会增强固位体和/或缝线的建立、抬高(elevation)和布置。

根据另一个方面，本发明提供了包含固位体的自固位缝线，所述固位体具有形状记忆性质，该性质允许固位体的可控制的抬高和布置。

根据一个方面，提供了自固位缝线，其包括：丝；多个安置在丝上的固位体，每个固位体具有与丝衔接的固位体基座(retainer base)；和第一种形状记忆材料。自固位缝线具有第一种形式和第二种形式，并通过一级转换刺激(primary transition stimulus)实现缝线从第一种形式向第二种形式的转换。在不同的实施方案中，第一种形式和/或第二种形式可以包括抬起的(elevated)固位体。类似地，在不同的实施方案中，第一种形式和/或第二种形式可以包括丝长度的增加。在某些实施方案中，丝和固位体中的至少一个可以包括形状记忆材料。在某些实施方案中，一级转换刺激可以是下述的至少一种：选定的电场、选定的磁场、选定强度的电磁辐射、选定的温度、选定的压力、选定的pH、选定的化学环境或选定的溶剂化环境(solvation environment)。在其它实施方案中，缝线可以包括第三种形式，其中通过二级转换刺激实现缝线从第二种形式向第三种形式的转换。在缝线包括第三种形式的某些实施方案中，第三种形式包含抬起的固位体和/或增加的丝长度。另外，在包括第三种缝线形式的某些实施方案中，二级转换刺激可以是下述的一种或多种：选定的电场、选定的磁场、选定强度的电磁辐射、选定的温度、选定的压力、选定的pH、选定的化学环境或选定的溶剂化环境。在某些实施方案中，形状记忆材料可以选自下述类别：聚合物、热塑性塑料、金属合金、水凝胶和陶瓷制品。在具体实施方案中，形状记忆材料可以是金属合金，且在某些这样的实施方案中，金属合金可以是镍-钛合金。在某些实施方案中，缝线可以包含超过一种材料，且这些材料之一可以是第一种形状记忆材料。在某些实施方案中，固位体可以至少部分地包括第一种形状记忆材料。在缝线包含超过一种材料的某些实施方案中，另一种材料可以是第二种形状记忆材料。在某些这样的实施方案中，固位体可以至少部分地包含第二种形状记忆材料。另外，在某些实施方案中，缝线可以包含第三种材料，且在某些这样的实施方案中，第三种材料可以是形状记忆材料。

在其它实施方案中，缝线可以包括鞘层和核心层，且这些层中的至少一个可以包含第一种形状记忆材料。在某些实施方案中，核心层可以包括编织的(braided)核心丝、平行的核心丝和/或分段的(segmented)核心丝。在其它实施方案中，缝线可以包括鞘层、中间层和核心层。在某些这样的实施方案中，核心层可以包括编织的核心丝、平行的核心丝和/或分段的核心丝。

根据另一个方面，提供了自固位缝线系统，其包括至少一种这样的缝线。

根据另一个方面，在某些实施方案中，提供了生产形状记忆自固位缝线的方法。在某些实施方案中，所述方法可以包括，提供丝，给丝包被第一种形状记忆材料，并在包被的丝上形成固位体。可以如下形成固位体：通过切入丝中，从丝中取出材料，和/或提供具有内表面和外表面的固位体主体，并将固位体主体附加到丝上。在具体实施方案中，所述方法可以包括，将固位体主体包被在至少一部分固位体外表面上。在某些实施方案中，固位体主体可以至少部分地包含形状记忆材料。

根据另一个方面，在某些实施方案中，提供了生产形状记忆自固位缝线的方法，该方法包括，提供丝，在丝上形成固位体，并给丝包被第一种形状记忆材料。可以如下形成固位体：通过切入丝中，从丝中取出材料，和/或提供具有内表面和外表面的固位体主体，并将固位体主体附加到丝上。

根据另一个方面，在某些实施方案中，提供了生产形状记忆自固位缝线的方法，该方法包括，提供至少部分地由第一种形状记忆材料制成的丝，和在丝上形成固位体。可以如下形成固位体：通过切入丝中，从丝中取出材料，和/或提供具有内表面和外表面的固位体主体，并将固位体主体附加到丝上。在某些实施方案中，固位体主体可以至少部分地包含形状记忆材料。

根据另一个方面，在某些实施方案中，提供了生产形状记忆自固位缝线的方法，该方法包括，提供至少部分地含形状记忆材料的缝线材料，提供用于形成自固位缝线的模型(mold)，和将所述材料注射通过模型。在其它实施方案中，提供了生产形状记忆自固位缝线的方法，该方法包括，提供缝线材料，提供用于形成自固位缝线的模型，将缝线材料注射通过模型以形成缝线，和给缝线包被形状记忆材料。在其它实施方案中，提供了生产形状记忆自固位缝线的方法，该方法包括，提供至少部分地含形状记忆材料的缝线材料，提供用于形成自固位缝线的模具(die)，和用模具冲压所述材料。在其它实施方案中，提供了生产形状记忆自固位缝线的方法，该方法包括，提供缝线材料，提供用于形成自固位缝线的模具，和用模具冲压缝线材料以形成缝线，和给缝线包被形状记忆材料。

在生产形状记忆自固位缝线的方法的某些实施方案中，所述方法可以另外包括，将治疗剂掺入缝线中。在某些实施方案中，所述方法可以另外包括，给自固位缝线包被治疗剂。

根据另一个方面，在某些实施方案中提供了进行外科手术的方法，该方法包括，提供具有第一种形式和第二种形式的形状记忆自固位缝线，其中通过转换刺激实现缝线从第一种形式向第二种形式的转换，将所述转换刺激施加于缝线，以使缝线转换至它的第二种形式，在组织中布置缝线，和使缝线恢复至它的第一种形式。在其它实施方案中，提供了进行外科手术的方法，该方法包括，提供具有布置形式和展开形式的形状记忆自固位缝线，其中通过转换刺激实现缝线从布置形式向展开形式的转换，在组织中布置缝线，并将所述转换刺激施加于缝线，以使缝线转换至它的展开形式。在这些方法的某些实施方案中，所述转换刺激可以是下述的一种或多种：选定的电场、选定的磁场、选定强度的电磁辐射、选定的温度、选定的压力、选定的pH、选定的化学环境或选定的溶剂化环境。

在其它实施方案中，提供了在组织中进行外科手术的方法，该方法包括，提供具有布置形式和体内形式的形状记忆自固位缝线，其中通过组织的生理条件实现缝线从布置形式向体内形式的转换，和在组织中布置缝线。在某些实施方案中，所述生理条件可以是生理温度和/或生理pH。

在下面的描述中阐述了一个或多个实施方案的细节。从说明书、附图和权利要求书可以明白其它特征、目的和优点。另外，在本文中引用的所有专利、专利申请和出版物的公开内容，都通过引用整体并入。

在下面的描述中阐述了一个或多个方面或实施方案的细节。从说明书、附图和权利要求书可以明白其它特征、目的和优点。另外，在本文中引用的所有专利和专利申请的公开内容，都通过引用整体并入。

附图说明

从附图和下面对不同实施方案的详细描述，可以明白本发明的特征、它的性质和不同优点。

图1A是根据本发明的一个实施方案的形状记忆自固位缝线系统的视图。

图1B是图1A的形状记忆自固位缝线系统的形状记忆的自固位缝合线的一部分的视图。

图1C和1D是图1A和1B的形状记忆的自固位缝合线的剖视图，显示了转换刺激引起的固位体从一种形状向另一种形状的转换。

图2A是根据本发明的一个实施方案制作和设计形状记忆自固位缝线的过程的流程图。

图2B-2F显示了在2A的过程的步骤期间形状记忆自固位缝线。

图3A-3C显示了根据本发明的一个实施方案使用形状记忆自固位缝线来闭合伤口。

图3D显示了施加于图3A-3C的形状记忆自固位缝线上的一种替代性转换刺激。

图4A-4G显示了根据本发明的实施方案使用形状记忆自固位缝线来闭合伤口。

图4H显示了根据本发明的一个实施方案使用形状记忆自固位缝线来抬起组织。

图5A-5C显示了根据本发明的一个实施方案的一种替代性的形状记忆自固位缝线。

图6A-6C显示了根据本发明的一个实施方案的一种替代性的形状记忆自固位缝线。

图6D-6F显示了根据本发明的一个实施方案的一种替代性的形状记忆自固位缝线。

图7A-7B显示了生产复合丝的方法，所述复合丝适用于制作根据本发明实施方案的复合的形状记忆自固位缝线。

图8A-8H显示了适用于建立根据本发明实施方案的复合的形状记忆自固位缝线的复合丝的不同结构。

图9A-9C显示了根据本发明实施方案的复合的形状记忆自固位缝线。

图10A-10E显示了根据本发明实施方案的具有形状记忆固位体的自固位缝线。

图10F-10H显示了根据本发明实施方案的具有超过2个臂的自固位缝线系统的结构。

图11A-11B显示了根据本发明的一个实施方案具有治疗剂的形状记忆自固位缝线。

发明详述

定义

在下文中可能使用的某些术语的定义包括下面的定义。

“自固位系统”是指自固位缝线以及在组织中布置缝线的装置。这样的布置装置包括、但不限于，缝合针、插管和其它布置装置以及在缝线本身上用于穿透组织的足够坚硬且尖锐的末端。

“自固位缝线”是指这样的缝线，其在缝线丝上包含用于衔接组织的特征，不需要结或缝线锚。

“组织固位体”(或简称“固位体”)或“倒刺”是指缝线丝的物理特征，其适合机械地衔接组织并抵抗缝线在至少一个轴方向的移动。仅作为实例，组织固位体或固位体可以包括钩、突出物、倒刺、箭头状物、延伸物、凸出物、锚、隆起物、刺、拐点、尖、齿、组织衔接器、牵引装置、表面粗糙度、表面不规则、表面缺陷、边缘、刻面等。在某些结构中，组织固位体适合通过朝向基本上面对布置方向来衔接组织，以抵抗缝线在外科医生在组织中展开缝线的方向以外的方向的移动。在某些实施方案中，当在布置方向牵拉时，固位体平卧，且当在与布置方向相反的方向牵拉时，固位体张开或“散开”。由于每个固位体的组织穿透端朝向远离布置方向的方向，当在布置过程中穿过组织移动时，组织固位体在该阶段不会抓住或抓握组织。一旦自固位缝线已经展开，在另一个方向(经常基本上与布置方向相反)施加的力造成固位体从布置位置(即基本上顺着缝线主体停靠)移位，迫使固位体末端以抓住和穿透周围组织的方式从缝线主体张开(或“散开”)，并导致组织被抓在固位体和缝线主体之间；从而使自固位缝线“锚定”或附加就位。在某些其它实施方案中，组织固位体可以构造成，允许缝线在一个方向移动，并且无需散开或展开即可抵抗缝线在另一个方向移动。在某些其它结构中，组织固位体可以构造成或与其它组织固位体一起组合，以抵抗缝线丝在两个方向移动。典型地，通过诸如插管等装置，所述插管在缝线到达目标位置之前阻止固位体和组织之间的接触，展开具有这样的固位体的缝线。

“固位体结构”是指组织固位体的结构，且可以包括诸如大小、形状、柔性、表面特性等特征。它们有时也称作“倒刺结构”。

“双向缝线”是指这样的自固位缝线，其具有在一端朝向一个方向的固位体和在另一端朝向另一个方向的固位体。双向缝线通常在缝合线的每一端配有针。许多双向缝线具有位于2个倒刺定向之间的过渡区。

“过渡区”是指位于朝向一个方向的第一组固位体(倒刺)和朝向另一个方向的第二组固位体(倒刺)之间的双向缝线的无固位体的(无倒刺的)部分。过渡区可以是在自固位缝线的中点附近，或更接近自固位缝线的一端，以形成不对称的自固位缝线系统。

“缝合线”是指缝线的丝状主体组件。缝合线可以是单丝，或包含多条丝，如在编织的缝线中。缝合线可以由任意合适的生物相容的材料制成，且可以用任意合适的生物相容的材料进一步处理，不论是增强缝线的强度、弹性、寿命或其它特性，还是装备缝线以满足除了将组织连接到一起、复位组织，或将外来元件连接到组织上以外的额外功能。

“单丝缝线”是指包含单丝缝合线的缝线。

“编织的缝线”是指包含多丝缝合线的缝线。这种缝合线中的丝通常编织、绞合或纺织在一起。

“可降解的缝线”(也称作“可生物降解的缝线”或“可吸收的缝线”)是指这样的缝线，其在引入组织后，会被身体分解和吸收。典型地，降解过程至少部分地由生物系统介导或在生物系统中进行。“降解”是指将聚合物链切割成寡聚体和单体的链断裂过程。链断裂可以通过不同的机理发生，包括，例如，通过化学反应(例如，水解、氧化/还原、酶机理或它们的组合)，或通过热或光解过程。使用例如监测侵蚀和分解过程中聚合物分子质量变化的凝胶渗透色谱法(GPC)，可以表征聚合物降解。可降解的缝线材料可以包括聚合物，例如聚乙醇酸、乙交酯和丙交酯的共聚物、环丙烷碳酸酯和含有二甘醇的乙交酯的共聚物(例如，MAXONTM，Tyco Healthcare Group)，由乙交酯、环丙烷碳酸酯和二氧环己酮组成的三元共聚物(例如，BIOSYNTM[乙交酯(60％)、环丙烷碳酸酯(26％)和二氧环己酮(14％)]，TycoHealthcare Group)、乙交酯、己内酯、环丙烷碳酸酯和丙交酯的共聚物(例如，CAPROSYNTM，Tyco Healthcare Group)。可溶的缝线也可以包括部分地去乙酰化的聚乙烯醇。适用于可降解的缝线中的聚合物可以是线性聚合物、分支的聚合物或多轴的聚合物。用于缝线中的多轴的聚合物的实例描述在美国专利申请公开号2002/0161168、2004/0024169和2004/0116620中。随着材料降解，由可降解的缝线材料制成的缝线丧失拉伸强度。可降解的缝线可以是编织的多丝形式或单丝形式。

“不可降解的缝线”(也称作“不可吸收的缝线”)是指这样的缝线，其包含不能通过诸如化学反应过程(例如，水解、氧化/还原、酶机理或它们的组合)等链断裂或通过热或光解过程被降解的材料。不可降解的缝线材料包括聚酰胺(也称作尼龙，诸如尼龙6和尼龙6，6)、聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚四氟乙烯(例如，膨体聚四氟乙烯)、聚醚-酯诸如聚丁烯酯(对苯二甲酸丁二醇酯和聚四亚甲基醚二醇的嵌段共聚物)、聚氨酯、金属合金、金属(例如，不锈钢丝)、聚丙烯、聚乙烯、蚕丝和棉线。由不可降解的缝线材料制成的缝线适用于这样的用途，其中有意永久地保留缝线，或有意物理地从身体取出缝线。

“缝线直径”是指缝线主体的直径。应当理解，本文所述的缝线可以使用多种缝线长度，且尽管术语“直径”经常与圆形外围有关，应当理解，在本文中是指与任意形状的外围有关的横断面尺寸。基于直径确定缝线尺寸。缝线尺寸的美国药典(“USP”)指示是，0至7(在更大的范围)和1-0至11-0(在更小的范围)；在更小的范围，在连字符号和0之前的值越高，缝线直径越小。缝线的实际直径取决于缝线材料，所以，作为实例，尺寸为5-0且由胶原制成的缝线具有0.15mm的直径，而具有相同USP尺寸指示但是由合成的可吸收的材料或不可吸收的材料制成的缝线各自具有0.1mm的直径。用于特定目的的缝线尺寸的选择，取决于诸如要缝合的组织的性质和美容方面的重要性等因素；尽管更小的缝线肯能更容易地操纵穿过紧密的手术部位，且具有更少的疤痕，用特定材料制成的缝线的拉伸强度倾向于随着尺寸的降低而降低。应当理解，本文公开的缝线和生产缝线的方法适合多种直径，包括但不限于7、6、5、4、3、2、1、0、1-0、2-0、3-0、4-0、5-0、6-0、7-0、8-0、9-0、10-0和11-0。

“缝线布置端”是指要展开进组织中的缝线末端；缝线的一个或两个末端可以是缝线布置端。缝线布置端可以连接到诸如缝合针等布置装置上，或可以足够尖锐和坚硬，足以自己穿透组织。

“有臂的缝线”是指在至少一个缝线布置端上具有缝合针的缝线。

“针附着”是指布置进入组织所需的针向缝线的附着，且可以包括诸如折迭、模锻、使用粘合剂等方法。使用诸如折迭、模锻和粘合剂等方法，将缝合线连接到缝合针上。缝线和外科手术针的连接描述在美国专利号3,981,307、5,084,063、5,102,418、5,123,911、5,500,991、5,722,991、6,012,216和6,163,948以及美国专利申请公开号US 2004/0088003中。缝线与针的连接点称作锻模(swage)。

“缝合针”是指用于把缝线布置进组织中的针，其具有许多不同的形状、形式和组成。存在2大类针，即有创缝合针(traumatic needle)和无创缝合针(atraumatic needle)。有创缝合针具有通道或钻探末端(即孔或眼)，且与缝合线分开供给，并在现场穿线。无创缝合针是没有眼的，并在工厂中通过模锻或其它方法连接到缝线上，由此缝线材料在针的钝端处被插入通道，所述钝端然后变形成最终的形状，以使缝线和针保持在一起。这样，无创缝合针不需要在现场穿线的额外时间，且在针附着部位的缝线末端通常小于针体。在有创缝合针中，线从针孔的两侧出来，且缝线在穿过时经常在某种程度上拉裂组织。最现代的缝线是模锻的无创缝合针。无创缝合针可以永久地模锻成缝线，或可以设计成通过突然直拉脱离缝线。这些“瞬间消失”通常用于间断的缝线，这时每条缝线仅穿过一次，然后打结。对于不间断的有倒刺的缝线，这些无创缝合针是优选的。

根据针的尖或点的几何形状，也可以将缝合针分类。例如，针可以是：(i)“锥形体化的”，由此针体是圆形，且向尖平滑地逐渐变小；(ii)“切割”，由此针体是三角形，且在内部具有尖锐的切缘；(iii)“反切”，由此切缘是在外面；(iv)“套针尖”或“锥形体切割”，由此针体是圆形并锥形体化，但是末端是小的三角形切点；(v)用于缝合易碎组织的“钝”尖；(vi)“侧切”或“压舌板尖”，由此针在顶和底是扁平的，从前面到一侧是切缘(这些通常用于眼外科)。

缝合针也可以具有几种形状，包括，(i)直的，(ii)半弯曲的或滑雪板状，(iii)1/4圆，(iv)3/8圆，(v)1/2圆，(vi)5/8圆，(v)和复曲线。

缝合针描述在，例如，美国专利号6,322,581和6,214,030(Mani，Inc.，Japan)；和5,464,422(W.L.Gore，Newark，DE)；和5,941,899；5,425,746；5,306,288和5,156,615(USSurgical Corp.，Norwalk，CT)；和5,312,422(Linvatec Corp.，Largo，FL)；和7,063,716(Tyco Healthcare，North Haven，CT)中。其它缝合针描述在，例如，美国专利号6,129,741；5,897,572；5,676,675；和5,693,072中。本文所述的缝线可以用多种针类型(包括但不限于，弯曲的、直的、长的、短的、微小的等)、针切面(包括但不限于，切割、锥形体化的等)和针附着技术(包括但不限于，钻探末端、折迭等)来展开。此外，本文所述的缝线自身可以包括足够坚硬且尖锐的末端，从而完全免除对布置针的需要。

“针直径”是指缝线布置针在针的最宽点处的直径。尽管术语“直径”经常与圆形外围有关，应当理解，在本文中是指与任意形状的外围有关的横断面尺寸。

“伤口闭合”是指闭合伤口的外科手术。损伤，特别是其中皮肤或其它外部或内部表面被割开、撕开、刺穿或以其它方式破裂的损伤，称作伤口。当任何组织的完整性受损(例如，皮肤破裂或烧伤、肌肉撕裂或骨折)时，经常出现伤口。伤口可能是由下述因素造成：诸如，刺穿、跌落或外科手术等行为；传染病；或潜在的医学病症。外科伤口闭合通过使那些伤口(该地方的组织已经被撕裂、割开或以其它方式分离)的边缘相连或紧密邻接来促进愈合的生物学事件。外科伤口闭合直接连接或邻接组织层，用于使在伤口的2个边缘之间的空隙上桥接所需的新组织形成体积最小化。闭合可以用于功能性和美学目的。这些目的包括，通过邻接皮下组织来消除无效腔，通过小心的表皮排列使瘢痕形成最小化，和通过精密外翻皮肤边缘来避免凹陷瘢痕。

“组织抬高操作”是指从更低的高度向更高的高度复位组织(即，使组织在与重力方向相反的方向移动)的外科手术。面部的固位韧带支持面部软组织处于正常的解剖位。但是，随着变老，重力效应和组织体积的减少导致组织向下迁移，且脂肪下降到浅层和深层面部筋膜之间的平面，从而造成面部组织下垂。面部提升操作用于提升这些下垂的组织，且是称作组织抬高操作的最一般类别的医学操作的一个实例。更一般地，组织抬高操作会逆转由老化和重力随着时间的效应以及造成组织下垂的其它暂时效应(诸如遗传效应)导致的外表变化。应当指出，不经过抬高，也可以复位组织；在某些操作中，侧面地(远离中间线)、中间地(朝向中间线)或在下面地(下层的)复位组织，以便恢复对称性(即复位，使得身体的左侧和右侧“匹配”)。

“医学装置”或“植入物”是指为了下述目的放入体内的任何物体：恢复生理功能，减少/缓解与疾病有关的症状，和/或修复和/或替换受损的或患病的器官和组织。尽管通常由外源性的生物学上相容的合成材料(例如，医用级不锈钢、钛和其它金属或聚合物(诸如聚氨酯)、硅、PLA、PLGA和其它材料)制成，有些医学装置和植入物包括源自动物(例如，“异种移植物”诸如完整的动物器官；动物组织诸如心脏瓣膜；天然存在的或化学修饰的分子诸如胶原、透明质酸、蛋白、碳水化合物和其它分子)、人供体(例如，“同种异体移植物”诸如完整的器官；组织诸如骨移植物、皮肤移植物和其它移植物)或患者自身(例如，“自体移植物”诸如隐静脉移植物、皮肤移植物、腱/韧带/肌肉移植物)的材料。可以与本发明相结合用于操作中的医学装置包括、但不限于，矫形外科植入物(人工关节、韧带和腱；螺钉、平板和其它可植入的硬件)、牙植入物、血管内植入物(动脉和静脉血管旁路移植物、血液透析通路移植物；自体的和合成的)、皮肤移植物(自体的、合成的)、导管、管道、可植入的组织填充剂、泵、分流器、密封层、外科网(例如，疝修复网、组织支架)、瘘治疗、脊柱植入物(例如，人工椎间盘、脊柱融合装置等)等。

形状记忆自固位缝线的材料

如上面所讨论的，本发明提供了形状记忆自固位缝线的组成、结构、生产方法和在外科手术中的使用方法，其中极大增加了自固位缝线锚进周围组织中的能力，以提供优良的把持强度，并提高临床性能。

形状记忆材料是这样的材料，其具有记忆不同于当前暂时形状的一种或多种形状并响应于刺激在形状之间转换的能力。已知多种材料会表现出形状记忆效应，包括，例如，聚合物、热塑性塑料、金属合金、水凝胶和陶瓷制品。形状记忆材料会响应于转换刺激(典型地，温度变化)，从一种形状转换成另一种形状。但是，多种不同的转换刺激可以用于实现形状记忆材料在形状之间的转换，包括，例如，温度、电磁辐射、电流、磁场、pH和溶剂化(包括，但不限于：水溶剂化)。转换刺激通常取决于形状记忆材料。

已知响应于温度刺激在形状之间转换的形状记忆的金属合金。称作NITINOL的镍-钛合金是一种经常用于医学应用中的超弹性形状记忆合金。Nitinol通常包含接近55％(按重量计算)的镍，但是组成中的微小变化可以显著改变合金的转换温度。温度刺激会造成晶体结构的转换。当NITINOL在它的转换温度以下变形时，它会保持在变形形状，直到加热到超过它的转换温度，这时它会恢复它的初始形状。NITINOL的形状记忆性质是由于从低对称性到高对称性晶体结构的温度依赖性的相变。那些晶体结构称作马氏体(在低温)和奥氏体(在高温)。

形状记忆合金可能具有不同类型的形状记忆效应，包括单向(one-way)和双向(two-way)形状记忆。在单向形状记忆效应中，一片合金从在低温的第一种形状转换成在转换温度以上的温度的永久形状，但是在恢复到低于转换温度以后，基本上不改变形状。在双向形状记忆效应中，在恢复到低于转换温度以后，合金可能恢复第一种形状的一部分。形状记忆金属包括，例如合适比例的下述合金：Ni-Ti、Ag-Cd、Au-Cd、Cu-Al-Ni、Cu-Sn、Cu-Zn、Cu-Zn-Si、Fe-Pt、Mn-Cu和Fe-Mn-Si。

形状记忆聚合物也可以响应于外部刺激在形状之间转换。具有形状记忆特性的聚合物具有一种当前的形状和一种或多种储存的形状。已经描述了双形状和三形状聚合物。通过常规方法形产生第一种储存的形状，且该形状的结构很大程度上由聚合物链之间的共价键决定。然后在通过由特定“转换区段”制成的机械连接来固定第二种(和可能的第三种)形式的条件下，使该材料变形成第二种(和可能的第三种)暂时形式。向第二种(和可能的第三种)暂时形式的转换是称作编程的过程。聚合物维持第二种(和可能的第三种)形式，直到预定的外部刺激使另一种形状的恢复。包括双形状和三形状聚合物的形状记忆聚合物公开在例如Lendlein等人的美国专利6,160,084、6,388,043、6,720,402、6,852,825、7,037,984和美国专利公开2004/0014929、2006/0116503、2006/0140999、2006/0257629、2007/0088135中，它们通过引用并入本文。

形状记忆聚合物的形状记忆效应是由于异质分子网络结构，其含有可熔化的“转换区段”以及其它更硬的区段。施加刺激会造成结晶化的转换区段“熔化”，且材料恢复由聚合物的晶体结构的其它元件控制(“记忆的”)的形状。形状记忆聚合物可能具有多种不同的“转换区段”，它们响应于不同的刺激而熔化，从而允许记忆许多形状。形状记忆聚合物的转换刺激经常是温度，但是也可以是电场、磁场、电磁辐射(例如光)、pH变化、化学变化或溶剂化变化(例如，水)。在某些情况下，转换刺激是升高聚合物的温度的手段。使电流穿过有传导性聚合物，可以用于通过电阻加热(resistive heating)来升高温度。将波动磁场施加于聚合物，可以用于加热具有强磁性性质的聚合物。用电磁辐射辐照聚合物，可以用于加热聚合物，所述聚合物吸收(或被处理成吸收)使用的特定波长。但是，诸如pH、化学变化和溶剂化等其它转换刺激可以用于“熔化”转换区段，不需要温度变化。

包括聚合物或合金在内的形状记忆材料可以掺入自固位缝线中，从而为自固位缝线的丝和/或固位体提供形状记忆属性。选择的特定形状记忆材料取决于希望的形状变化以及与用途相容的转换刺激的选择。例如，在希望形状记忆材料在植入组织后经历形状变化的情况下，希望在不破坏植入所述材料的组织的前提下，施加转换刺激。在某些实施方案中，选择这样的材料，使得转换刺激是植入所述材料的组织的生理性质-因而所述材料在植入组织后自动经历形状变化。在其它实施方案中，选择这样的材料，使得转换刺激不是植入所述材料的组织的生理性质-因而必须从外部装置给材料提供转换刺激，然后材料才会发生形状变化。

形状记忆自固位缝线系统

本发明提供了形状记忆自固位缝线的组成、结构、生产方法和在外科手术中使用形状记忆自固位缝线的方法。在将缝线布置进组织之前、过程中或之后，形状记忆自固位缝线以影响形状记忆丝的特征几何形状的方式，掺入形状记忆材料。

图1A图解了形状记忆自固位缝线系统100。形状记忆自固位缝线系统100是双向自固位缝线，且包括连接在形状记忆的自固位缝合线102的每一端的针110、112。形状记忆的自固位缝合线102包括多个固位体130，它们分布在丝120的表面上。在形状记忆缝合线102的引入区140中，没有固位体130。在形状记忆缝合线102的区域142中，存在多个固位体130，它们排列成，当固位体130抬起时，缝合线可以在针110的方向展开，但是抵抗在针112的方向的移动。在转换区144中，没有固位体130。在区域146中，存在多个固位体130，它们排列成，当固位体130抬起时，缝合线可以在针112的方向展开，但是抵抗在针110的方向的移动。在自固位缝合线102的引入区148中，没有固位体130。在每个区域140、142、144、146和148中显示了中断，以指示每个区域的长度可以变化，并根据缝线的预期用途而选择。尽管图解了双向形状记忆自固位缝线系统100，本发明包括多种上述的固位体和针结构的自固位缝线系统。同样地，每个针110和112的结构可以是为不同用途开发的许多不同外科手术针的范围中的任一种。针110和112可以具有相同的结构或不同的结构。

图1B图解了形状记忆的自固位缝合线102的区域142的放大图。如图1B所示，多个固位体130分布在丝120的表面上。在组织中布置后自固位缝线的附加，使固位体末端刺入周围组织，导致组织被抓在固位体和缝线主体之间。固位体130的内表面接触被抓在固位体130和丝120之间的组织。固位体的内表面在本文中称作“组织衔接表面”或“固位体内表面”。如图1B所示，每个固位体130具有尖132和组织固位体表面134。

在形状记忆自固位缝线系统中，固位体130和/或丝120包括形状记忆组件。在某些实施方案中，形状记忆组件可以用于造成固位体130响应于刺激而抬起或平卧在丝120上。随着固位体130抬起，当自固位缝合线102在箭头138的方向移动时，尖132或固位体130衔接组织周围丝120，并造成固位体130进一步从丝120散开，并用组织固位体表面134衔接组织，从而阻止缝线在该方向移动。但是，在固位体130抬起之前，形状记忆缝合线102在两个方向136、138移动是可能的，不会受到固位体130的阻碍。因而，形状记忆缝合线102的使用，允许可选择地控制形状记忆自固位缝线系统100的自固位特性。

图1C显示了根据本发明的一个实施方案的形状记忆缝合线102的横断面视图。图1C显示了形状记忆缝合线102的一种形状，其中固位体130平卧在丝120的主体上。图1D显示了形状记忆缝合线102的记忆的或编程的形状，其中固位体130抬起到丝120的表面以上，尖132和组织固位体表面134处于衔接组织的位置。在施加转换刺激后，固位体130从图1C的结构变化成图1D的结构。固位体尖132因而响应于转换刺激在箭头135的方向移动，远离丝120。转换刺激可以是，例如，造成形状记忆丝120和/或固位体130达到转换温度。转换温度可以选择为生理组织温度，使得固位体在放入组织后自动抬起。或者，转换温度可以选择为高于生理组织温度的温度，使得必须提供外部热源，才能抬起固位体130。通过调整丝120和固位体130中形状记忆材料的组成，可以选择特定转换温度。

形状记忆自固位缝线形成、编程和启动(actuation)

通过任意合适的方法，可以生产本文所述的形状记忆缝合线，所述方法包括但不限于，注射成型、冲压、切割、激光、挤压等中的一种或组合。关于切割，可以生产或购买用于缝线主体的聚合线或丝，随后将固位体切割到缝线主体上。这样的固位体可以手工切割、激光切割或机械地机器切割，其中使用刀片、切割轮、砂轮等。在切割过程中，切割装置或缝合线可以相对于另一个移动，或二者可以都移动，以控制切割的大小、形状和深度。在丝上切出倒刺的特定方法描述在Genova等人的标题为“Method Of Forming Barbs On A SutureAnd Apparatus For Performing Same”的美国专利申请系列号09/943,733和Leung等人的标题为“Barbed Sutures”的美国专利申请系列号10/065,280中，它们二者通过引用并入本文。

图2A是显示制作形状记忆缝合线102的示例性过程的流程图，所述缝合线102具有在丝220上的固位体230。图2B至2F图解了图2A的过程的步骤。在图2A的步骤260中，提供了包含形状记忆材料的丝220。在本实施例中，丝220是由形状记忆聚合物制成。将形状记忆聚合物选择为和/或设计成，具有合适的转换温度，其可以是例如体温，但是在该情况下，是比体温高几度的温度。图2B显示了在固位体形成之前的丝220的剖视图。

在图2A的步骤262中，在丝220中形成固位体230。通过使用多种技术中的任一种，可以形成固位体230。图2C显示了丝220和固位体230的剖视图。应当指出，在该实施方案中，已经通过从丝220取出材料228，形成固位体230。使用多种技术中的任一种，可以去除材料228，所述技术包括但不限于：手工切割、激光切割、冲压或机器切割，其中使用刀片、切割轮、砂轮等。如图2C所示，形成的固位体230，具有抬起到丝220的主体以上的结构。在该情况下，固位体230的抬起的结构是这样的结构，其由制作固位体230的形状记忆聚合物的共价交联控制。

在一个替代性的实施方案中，通过在丝220的表面制作切口，可以在丝220中形成固位体230。当以该方式制作固位体230时，需要使固位体抬起到丝表面以上，以便衔接组织。可以在保持抬起位置的同时，在足以改变丝的永久结构的温度，使固位体退火。使用多种不同的技术，可以使固位体抬起，包括机械地抬高每个固位体，并在芯棒周围缠绕丝。抬起固位体的技术公开在Goraltchouk等人的标题为“Method And Apparatus ForElevating Retainers On Self-Retaining Sutures”的美国临时专利申请61/030,423中，它通过引用并入本文。

在图2A的步骤264、266和268中，固位体230变形成暂时结构。如在图2A的步骤264中所示的，为了使固位体230变形成暂时的布置结构，首先使固位体230升高到高于转换温度的温度。接着，在步骤266中，在维持温度高于转换温度的同时，通过施加变形力250，使固位体230变形成暂时结构。图2D显示了固位体230从它的起始位置(通过虚线显示，其中固位体抬起到丝220的表面以上)变形为暂时结构(其中固位体230与丝220的表面齐平)。

在图2A的步骤268中，在通过施加力250来维持固位体230的暂时结构的同时，将丝冷却到转换温度以下。在冷却步骤268中，形状记忆聚合物的可熔化的转换区段冻结，造成将形状记忆聚合物固定在暂时形状的机械连接。因而，在步骤268结束时，释放使固位体230变形的力250，且固位体230保持在图2E所示的暂时结构，其中固位体230平卧在丝220上。

在暴露于转换刺激之前，固位体230将保持与丝220齐平，处于图2E所示的暂时结构。由于固位体230与丝220齐平，丝220可以在任一个方向展开，而固位体230不会衔接组织。在步骤270中，提供转换刺激。转换刺激造成形状记忆聚合物的可熔化的转换区段的熔化，并解冻暂时结构。当暂时结构熔化时，固位体230恢复到永久结构，该结构由制成固位体230的形状记忆聚合物的共价交联控制。因而，固位体230恢复到图2F所示的抬起的结构。

在转换刺激是温度的情况下，在步骤270中，将形状记忆聚合物加热到转换温度以上。可以选择形状记忆聚合物，使得转换温度是生理组织温度。但是，如图2F所示，可以选择形状记忆聚合物，使得转换温度是比生理组织温度高几度的温度。在该情况下，如图2F所示，使用加热装置252来使丝220的温度升高到转换温度。加热装置252可以是能加热丝的任意装置。加热装置252可以是，例如电磁辐射源诸如红外线或可见光。但是，通过磁场或电场、穿过丝220的电流，或简单地通过在转换温度的无菌盐水中浸浴组织，也可以加热丝220。如图2F所示，在达到转换温度后，固位体230恢复抬起的结构。

具有形状记忆性质的自固位缝线的应用

图3A、3B和3C图解了在闭合伤口的操作中使用具有形状记忆固位体的形状记忆自固位缝线的方法。如图3A所示，自固位缝线系统300包含针310，它连接到自固位缝合线302上，后者包含丝320和多个固位体330。为了闭合将组织390与组织391分开的伤口392，使针310穿过组织391，经过伤口392，然后穿过组织390，都是沿着箭头340的方向。在该布置期间，多个固位体330处于暂时(或布置)结构，其中它们平卧在丝320的主体上。因而固位体330不会阻碍丝320在任一个方向的移动。因而，丝320可以在任一个方向展开，并根据需要取出和/或复位，不会破坏它所经过的组织390和391。

如图3B所示，在已经穿过在伤口392的任一侧的组织390、391展开形状记忆自固位缝线系统300以后，将转换刺激选择性地施加于卧在组织390中的自固位缝合线302部分。如图3B所示，通过以可定向方式提供电磁辐射372的电磁辐射源370(红外线、可见光、紫外线等)，提供转换刺激。选择电磁辐射372的波长，使它优先被丝320、而不是组织390吸收，因而可以穿过组织390，而不损伤组织390。丝320的暴露于电磁辐射372的区域被升高到转换温度以上的温度。结果，在丝320的暴露于电磁辐射372的区域中的固位体330恢复永久的(或展开的)结构，其中它们抬起到丝320的表面以上。在丝320的暴露于电磁辐射372的区域中的固位体330因而衔接组织390。然后可以在箭头342的方向牵拉自固位缝合线302的自由端322。因为固位体330已经衔接组织390，在自固位缝合线302的自由端322施加张力，会牵拉组织390更靠近组织391，闭合伤口392。

如图3C所示，可以去除针310和自固位缝合线302的末端。然后使用电磁源370来为组织391内的丝320提供电磁辐射。当组织391内的丝320吸收电磁辐射372时，暴露于电磁辐射372的区域中的丝320被升高到转换温度以上的温度。结果，丝320的暴露于电磁辐射372的区域中的固位体330恢复永久结构，其中固位体330抬起到丝320的表面以上。在丝320的暴露于电磁辐射372的区域中的固位体330因而衔接组织391。可以在箭头344的方向，沿着丝320手工地推进或挤压组织391，彻底闭合伤口392。然后可以去除丝320的自由端322。固位体330衔接组织390和组织391，使组织保持在一起，并闭合伤口392。不需要缝线结。

在另一个替代实施方案中，也如图3D所示，将电磁辐射源380(诸如紫外线、红外线、可见光等)连接到自固位缝合线302的一端，并穿过丝320移动。如图3D所示，电磁辐射源可以是，例如，激光源380，其通过光导纤维耦合器(fiber optic coupling)382偶联到自固位缝合线302的一端。自固位缝合线302的丝320起光导纤维的作用，从激光源380穿过丝320传递激光。所述光可以穿过丝320和固位体330的材料传递，这取决于材料的光学特征和光的波长。选择丝的形状记忆材料，使得足够的熔化转换区段所需频率的光沿着自固位缝合线302的长度传递。该实施方案具有下述优点，即以更靶向的方式递送光(或其它电磁辐射)辐射到固位体330，且转换刺激不需要穿过组织来达到自固位缝合线302的所有区域。

如图3D所示，来自激光源380的光穿过丝320的整个长度，因而转换刺激被同时施加于所有固位体330。在需要同时抬起所有固位体的情况下，在某些实施方案中，在抬起固位体之前，使用夹子、卡子、钳子等邻接伤口，是合乎需要的。但是，在图3D所示的实施方案中，可以在抬起固位体330之后邻接伤口392，其原因在于在抬起固位体330之后，可以在箭头386的方向穿过组织牵拉在组织391内的自固位缝合线302。

形状记忆缝合线的形状记忆性质也可以用于影响丝的尺寸和/或形状，而不是自固位缝线的固位体。形状记忆可以用于储存暂时的丝形状，而不是或除了使用形状记忆影响固位体抬起。因而，在一个简单的实施例中，形状记忆效应可以用于减小缝线在布置以后的长度，从而邻接伤口。图4A至4H图解了使用形状记忆效应来改变形状记忆自固位缝线在布置进组织中以后的长度。

图4A显示了双向形状记忆自固位缝线系统400。该系统包含形状记忆丝420、多个固位体430和集成的针410、412。形状记忆丝420由形状记忆聚合物制成。形状记忆丝420的永久形状如图4A所示。处于永久形状的形状记忆丝420的长度是L1。

如图4B所示，通过把丝拉伸成具有长度L2的暂时形状，可以使形状记忆丝420变形。可以如上面关于图2所述，固定该暂时形状。在超过形状记忆聚合物的转换温度的温度，把形状记忆自固位缝线系统400拉伸至长度L2。然后在使丝维持在拉伸状态的同时，将形状记忆丝冷却至低于转换温度的温度。已经将形状记忆丝420冷却到转换温度以下以后，可以去除变形力，丝将保持暂时形状，直到升高到转换温度以上。可以基于形状记忆自固位缝线系统400的预期用途，选择L2与L1的比率，但是一般而言，L1可以是L2的20％至99％。更优选地，L1是L2的80％至95％。

图4C显示了形状记忆自固位缝线系统400的跨组织490和组织491之间的伤口492的布置。以具有长度L2的暂时结构，展开形状记忆自固位缝线系统400。在伤口490的左侧，将针410和自固位缝线系统400的一部分引入组织490。使引入组织490的缝线部分中的固位体430排列成，缝线可以在针410的方向穿过组织，但是固位体会抵抗丝在相反方向的移动。在伤口490的右侧，将针412和自固位缝线系统400的另一部分引入组织491。使引入组织491的缝线部分中的固位体430排列成，缝线可以在针412的方向穿过组织，但是固位体会抵抗丝在相反方向的移动。

图4D显示了在施加转换刺激后，形状记忆自固位缝线系统400转换回储存的永久形状。在该情况下，转换刺激可以是，把丝加热至等于或高于转换温度的温度。当丝420达到转换温度时，丝开始在箭头440、442所示的方向收缩。固位体430从丝420散开，并抓住在固位体和丝420之间的组织490、491。因而，随着丝420收缩，组织490被拉向组织491，如所示地闭合伤口492。在室温和体温之间的转换温度可能是特别有用的，因为可以在转换温度以下以一种结构储存和展开丝，然后在体内布置后，升高到转换温度以上，造成它恢复另一种结构。如果转换温度小于或等于组织490、491的温度，一旦它的温度与周围组织达到平衡，丝420就会开始收缩。

在替代实施方案中，可能需要外部刺激来造成固位体的抬高。这样的外部刺激可以是，例如，使用热来造成缝线的温度升高到超过天然的体温。通过在布置之前在体外加热缝线，可以造成温度升高。或者，可以将磁粉嵌入缝线材料，并在布置缝线后通过穿过受试者组织施加磁场造成的磁感应，加热缝线材料。另外，可以使用这样的形状记忆聚合物，其在组织中布置后在施加紫外线、pH或可以施加于缝线的其它刺激后收缩。在这样的情况下，可以控制转换刺激，从而造成丝420的全部或一部分收缩，因而可以测量伤口邻接和/或施加于组织490、491的力的控制。

图4E和4F图解了双向形状记忆自固位缝线400的闭合伤口450的一种替代性的布置。应当指出，伤口450是在中心部分452中张开。伤口450从中心部分452闭合。应当指出，缝线的转换区456位于伤口450的中央，且缝线400的每条臂457、458沿着波状路径朝伤口的不同末端穿过组织。因为使用形状记忆自固位缝线400，外科医生可以在布置缝线过程中避免使用足够的张力来完全闭合伤口。对于可能需要大量张力来闭合的张口状伤口，这是有用的。如果在伤口的每侧穿过组织仅刺一次时施加大量张力，张力可能使缝线从组织中撕裂。使用形状记忆自固位缝线，外科医生在布置过程中施加某种张力到缝线上，但是可以保持伤口轻微张开，直到缝线已经完全展开，如图4E所示。如图4E所示，缝线400穿过伤口450共11次，缝线400在伤口的每侧穿过组织五次。

如图4F所示，已经将缝线400在伤口450中展开后，可以供给转换刺激，以在缝线400中产生额外的张力，从而闭合伤口。通过例如电磁辐射源370，可以施加转换刺激。响应于转换刺激，缝线400收缩，拉动伤口450闭合，如箭头459所示。由形状记忆效应造成的额外的张力不会撕裂组织，因为张力现在分布在伤口450的整个长度上，而不是仅指向在伤口450的中央452处的组织。应当指出，可以将转换刺激施加于缝线400的整个长度，或可以根据需要选择性地施加于缝线400的不同部分，以闭合伤口450。可以逐步活化，首先，初步紧固使组织凑到一起，然后继发性收缩步骤允许组织响应于张力而松弛和拉伸，而不会撕裂。当在展开后进行多步收缩时，缝线可能松弛。自固位缝线的整个长度的作用是，使伤口的2个边缘凑到一起(不同于规则缝合的情况，在规则缝合时，每一针(throw)分别用于邻接伤口的边缘)。或者，通过组织的热量可以施加转换刺激，在该情况下，外科医生可以在开始几针施加更小水平的张力，并在继续其它针的同时，已经插入的区段将开始收缩，并施加更多力，使伤口的2个边缘更近地凑到一起。这会促进和加速伤口的节段式闭合。

自固位缝线系统可以包含超过2个臂。根据用途，自固位缝线系统可以具有1、2、或更多个臂，包括多达约10个臂或更多个。例如，如图4G所示，自固位缝线系统460包含4个臂461，每个臂在一端具有针462，并在另一端在连接点(connection)463处相连。连接点463可以是单独的连接器组件(connector component)，或可以是4个臂461融合、连接或熔接到一起的点。在连接点是单独的连接器组件的情况下，它可以由本文关于缝线的生产所述的相同材料制成，且可以由可吸收的材料制成。或者，缝线的2个或更多个部分可以在连接点处系结到一起。在图10F-10H和附随文字中，描述了具有超过2个臂的自固位缝线系统的某些替代性实施方案。4个臂461和连接器463也可以形成为一体。具有超过2个臂的自固位缝线可以用于这样的用途，其中希望具有多个从一个公共点放射出的缝线。这样的自固位缝线系统可用于例如在闭合中刺穿伤口、星状伤口和其它非线状伤口。这样的伤口可以由钝伤、射击、爆炸等造成，且用常规的缝合技术非常难以闭合。

具有超过2个臂的自固位缝线系统，例如如图4G所示，特别适用于闭合星状伤口，诸如伤口466。星状伤口是非线状伤口，其中穿过组织的几个撕裂伤汇合在公共点，且用常规的缝合技术难以闭合。但是，如图4G所示，使用具有与每个组织顶点464相对应的臂的多臂自固位缝线系统，可以容易地闭合这样的伤口。在组织副翼(flap)的顶点464处，插入每个针462，并穿过组织拉至出口点465，后者离开伤口一段距离。可以将轻微的张力施加于缝线，并在箭头469所示的方向，沿着缝线手工地压迫组织，以开始闭合伤口。

使用本文所述的形状记忆材料和/或非形状记忆材料，可以制作包含超过2个臂的自固位缝线系统。例如，图4G的自固位缝线系统460可以由形状记忆聚合物制成，并构造成，当将转换刺激施加于缝线时，其长度缩短。因而，在已经如图4G所示展开自固位缝线系统460后，可以施加转换刺激，造成臂461在箭头469的方向收缩，将组织顶点464的每一个拉向连接器463，并闭合伤口460。闭合中央伤口后，如果必要，可以使用标准的技术，进一步闭合其它线状伤口。具有超过2个臂的形状记忆自固位缝线系统也可以用于闭合其它复杂的伤口，其中需要把组织拉向中心点。例如在缺失一部分组织的情况下，也可能希望使用这样的缝线把伤口的边缘拉向中心点。

形状记忆可以用于储存暂时的丝形状，而不是或除了使用形状记忆影响固位体抬起。因而，在另一个简单的实施例中，形状记忆效应可以用于在布置后抬高组织。图4H显示了使用形状记忆缝合线的形状记忆性质来影响丝的尺寸和/或形状，并从而响应于转换刺激的选择性施加，造成选择性的组织抬高。图4H显示了在患者面部组织中展开的3个双向形状记忆自固位缝线402、404、406。每个缝线锚定在上部位置的软组织中，或锚定在稳定的解剖学特征上，诸如筋膜。如图4H所示，将形状记忆自固位缝线402、404、406布置进患者面部后，可以将转换刺激穿过皮肤选择性地施加于缝线。如图4H所示，转换刺激是由电磁辐射源470(红外线、可见光、紫外线等)提供，后者以选择性的且可定向的方式提供电磁辐射472。选择电磁辐射472的波长度，使它被形状记忆自固位缝线402、404、406(而不是面部组织)优先吸收，因而可以穿过面部组织，而不损伤面部组织。当以该方式将转换刺激施加于形状记忆自固位缝线的局部区域时，形状记忆自固位缝线的该区域会收缩至更小的尺寸。因为形状记忆自固位缝线的上部区域被牢固锚定，造成形状记忆自固位缝线的下部向上移动。这会造成其中嵌入了形状记忆自固位缝线的组织的抬高，如箭头480、482所示。通过将转换刺激选择性地施加于形状记忆自固位缝线402、404、406的不同区域，可以控制抬高的量和位置。

在进行组织抬高操作的所有身体部分，都可以使用形状记忆自固位缝线进行组织抬高操作。例如，形状记忆自固位缝线可以用于下述操作中，包括，但不限于：面部提升、额提升、乳房提升、颈提升、大腿提升和臀部提升。如关于图4H所述，通过将转换刺激选择性地施加于在提升中使用的形状记忆自固位缝线的不同区域，可以控制抬高的量和位置。在Kaplan等人的标题为“Suture Method”的美国专利7,056,331和Jones等人的标题为“Minimally-Invasive Mastoplasty Procedure And Apparatus”的美国专利Application2008/0082129(它们二者通过引用并入本文)中，解释了为组织抬高操作而布置缝线的特定方法和模式。

将形状记忆自固位缝线应用于组织抬高用途，具有许多优点。可以在布置步骤之后的某个时间，进行抬高。例如，可以展开缝线，然后让患者恢复一段时间。一段时间后，患者返回医师办公室。医师可以将转换刺激施加于缝线，以抬起组织，同时患者可以在镜子中观察到。因而，患者可以引导医师实现患者希望的美容效果。此外，如果不将转换刺激施加于形状记忆自固位缝线的所有区域，如果需要在以后进一步抬高，患者可以返回，并将转换刺激施加于形状记忆自固位缝线的其它区域，造成更多抬高。布置和抬高步骤之间的时间段，也允许形状记忆自固位缝线在抬高之前更好地锚定在组织中，实现更好的结果。此外，由缝线布置造成的肿胀可以在抬高之前消散，从而可以直接观察到抬高的真实效果，而不会被炎症效应和肿胀掩盖。

三重(triple)形状的形状记忆自固位缝线

三重形状的形状记忆聚合物允许制作这样的物体(article)，其具有2种暂时形状以及它的永久形状。这样的材料的实例描述在，Bellin等人，“Polymeric triple-shapematerials”PNAS 103：48第18043-47页(2006)，它通过引用并入本文。三重形状记忆聚合物具有两类可熔化的转换区段。每类转换区段对应着不同的转换刺激。所述物体是用前面所述的熔化的聚合物形成。然后使聚合物升高到超过两类转换区段的转换温度的温度。然后，使物体变形为第一种暂时形状，并保持在第一种暂时形状，同时将温度降低到第一类转换区段的转换温度以下。然后，使物体变形为第二种暂时形状，同时使温度在第一类转换区段的转换温度和第二类转换区段的转换温度之间。使物体保持在第二种暂时形状，同时将温度降低到第二类转换区段的转换温度以下。将物体冷却到第二类转换区段的转换温度以下后，可以去除变形力，物体将保持第二种暂时形状。随后，第一种外部转换刺激可以使物体的温度升高到高于第二类转换区段的转换温度的温度。在该温度，第二类转换区段熔化，并丧失第二种暂时形状，恢复第一种暂时形状。物体将保持该第二种暂时形状，直到第二种外部转换刺激使物体的温度升高到高于第一类转换区段的转换温度的温度。在该温度，第一类转换区段熔化，并丧失第一种暂时形状，恢复永久形状。

在图5A-5C和6A-6C中，图解了在自固位缝线中使用三重形状的形状记忆聚合物的实施例。图5A显示了处于它的永久形状的形状记忆自固位缝线500。形状记忆自固位缝线500是由三重形状的形状记忆聚合物的丝制成。为了本实施例的目的，三重形状的形状记忆聚合物包含2类可熔化的转换区段。第一类具有42℃的转换温度，第二类具有32℃的转换温度。使自固位缝线500升高到高于42℃、但是低于自固位缝线500的熔点的温度。然后如图5B所示拉伸自固位缝线。使自固位缝线500保持在图5B所示的拉伸形状，同时使温度降低至37℃。在37℃，第一类转换区段已经冻结。当去除张力时，自固位缝线保持在图5B所示的第一种暂时形状。仍然在37℃的同时，使自固位缝线500变形，使得固位体530平躺在丝520上。使固位体保持在该第二种暂时形状，将缝线的温度降低至室温(20℃)。在该温度，第二类转换区段被冻结，且当去除使固位体530变形的力时，固位体平靠在丝520上，如图5C所示。

以图5C所示的结构，可以将自固位缝线500展开进入组织中。在布置进组织以后，缝线将升高至组织的环境温度-接近37℃。该温度高于第二种转换温度，因而，缝线会丧失在图5C中所示的第二种暂时形状，并恢复在图5B中所示的形状。该转换会造成固位体530在几秒至1分钟内从展开进入组织中的缝线500的丝520散开。因而，在将缝线布置进组织中以后，自固位缝线500的固位体自动地抬起。随后，可以施加外部转换刺激，使形状记忆自固位缝线500的温度升高至42℃，其中使用选择性地加热丝520而不加热组织的方法。在达到42℃后，自固位缝线500丧失图5B的第一种暂时形状，并恢复图5A的永久形状。缝线500因而将收缩。因为固位体530已经展开且与组织衔接，自固位缝线500的收缩将造成其中已经展开了自固位缝线500的组织的靠近。

由三重形状的形状记忆聚合物可能制成自固位缝线的许多不同的程式化的结构。图6A-6C图解了包含两组固位体630和632的自固位缝线。图6A显示了形成自固位缝线600的永久形状。在图6B所示的第一种暂时形状，第一组固位体平卧在丝620上。在图6C所示的第二种暂时形状，两组固位体630、632都平卧在丝620上。那么在第二种暂时结构，自固位缝线可以在任一个方向展开。通过提供第一种转换刺激，其使自固位缝线600恢复在图6B中所示的第一种暂时结构，可以抬起第二组固位体632。然后通过提供第二种转换刺激，其使自固位缝线600恢复在图6A中所示的永久结构，可以抬起第一组固位体630。固位体的排列不需要如图6A-6C所示。固位体可以是在丝620的不同部分上或在丝620的相同部分上。固位体630、632可以面向相同的方向或不同的方向。

图6D-6F图解了自固位缝线600的一种替代性程式化。如图6D所示，在该实施方案中，形成自固位缝线600的永久形状，其中固位体630、632平躺在丝620上。在如图6E所示的第一种暂时形状，固位体被抬起。在如图6F所示的第二种暂时形状，固位体630、632平躺在丝620上。那么在第二种暂时结构，自固位缝线可以在任一个方向在组织中展开。布置后，提供第一种转换刺激，固位体630、632呈现第一种暂时形状，其中固位体630、632被抬起，并衔接组织。在图6E所示的第一种暂时形状，固位体630、632会抵抗缝线在两个方向的移动。如果提供第二种转换刺激，固位体630、632会呈现在图6D中所示的它们的永久形状，其中它们平躺在丝620上。因而，如果希望取出自固位缝线600，可以施加第二种转换刺激。

包含形状记忆材料的复合丝

在本发明的替代性实施方案中，固位体形成在复合的形状记忆丝的表面。在复合的形状记忆丝中，所述丝包含2种或更多种材料。2种或更多种材料中的至少一种是形状记忆材料。使用复合的形状记忆丝来制作自固位缝线是有利的。例如，通过在复合的形状记忆丝中形成固位体，可以产生这样的形状记忆自固位缝线，其中不需要外部机械抬起就可以抬起固位体，或其中固位体自己抬起，以增加机械抬起的效应，产生更大的组合的抬起。这是有利的，因为它会减少对机械抬起的需要，所述机械抬起是耗时的、昂贵的，且具有弱化固位体的潜力。依赖于制作复合的形状记忆丝的材料的组合和形状记忆组件(或组件)的转换温度，在布置之前、在刚布置进组织中时或在布置进组织中之后，可以抬起固位体。

可以以许多不同的方式制作复合丝。根据本发明的一个实施方案，通过共挤压两种材料，形成复合单丝720。如图7A所示，卫星挤压机(satellite extruder)710加热、熔化第一种材料711，并沿着管道712挤压至主挤压机730。在管道712上的计量泵713控制流向主挤压机730的第一种材料711。第二个卫星挤压机715加热、熔化第二种材料716，并沿着管道717挤压至主挤压机730。在管道717上的计量泵718控制流向主挤压机730的第二种材料716。

在主挤压机730中，两种熔化的材料711、716经过两条流动途径736、738流过挤压模具732，当所述材料在复合流动通道739中混合时，所述挤压模具控制两种材料711、716的排列。如所示的，将两种材料引入复合流动通道739，然后穿过模具出口734从模具732挤压出。模具732和流动通道736、738、739设计成并运行成，两种材料711和716不在复合流动通道739中混合。当制作复合的形状记忆丝时，提供给挤压模具的材料中的至少一种是形状记忆聚合物。

然后，在淬火站(quenching station)750，通过空气或液体冷却，使仍然是熔化材料的纤维740固化。淬火站750任选地包括用于液体冷却的淬火槽752。然后将固化的丝742拉入拉丝机760。典型地，在熔点(摄氏)的70-80％之间的温度，拉制固化的丝。通常，挤出缝线，然后在几个滚筒762上拉伸，并降低温度。丝的拉伸会降低丝的直径，并在同时，确定丝的聚合物的分子的方向，并增加丝的拉伸强度。典型地，通过把丝缠绕在一连串滚筒762上，在连续的过程中进行拉伸，其中一连串的每个滚筒具有稍微更高的滚筒表面速度。随着丝在滚筒之间经过，滚筒的速度差导致丝的拉伸。在拉伸过程之前、之中或之后，通过一个或多个加热和冷却步骤，也可以使丝回火。如图7A所示，随着丝穿过加热单元772，在回火机770中将拉伸的丝744回火。已经将丝拉伸并回火后，使完成的单丝746穿过绕线器764，在这里，复合单丝720被缠绕在卷筒766上，直到需要用于制作自固位缝线。

图7B图解了制作适用于本发明的实施方案中的丝的一种替代性方法。如图7B所示，核心丝780被拉过挤压模具782。卫星挤压机785加热、熔化鞘材料786，并通过管道787挤压至模具782。计量泵788控制流向模具782的流动途径789的鞘材料786。控制鞘材料786的供给速率和核心丝780的移动速率，使鞘材料786均匀地包被在核心780上，由挤压喷嘴790的横断面确定希望的横断面。适用于制作包含被挤压材料包被的核心的复合丝的方法，描述在Fisher等人的标题为“Surgical Filament Construction”的美国专利6,183,499中，它通过引用并入本文。可以将完成的包含核心丝780和鞘材料786的丝792淬火、回火并拉伸，然后缠绕在卷筒上，如图7A所示。但是，在某些实施方案中，核心丝780可能已经被拉伸，完成的丝792的进一步拉伸可能是不必要的或不希望的。在某些实施方案中，例如，可以挤压核心材料的核心丝，然后拉伸。然后，可以在核心丝上挤压相同的材料(如图7B所示)，而无需随后拉伸丝。得到的丝具有相同材料的核心和鞘，但是，鞘材料具有不同于核心材料的物理性质，其原因在于鞘材料没有经历过拉伸过程。

核心丝可以完全由非形状记忆材料组成，或可以完全由形状记忆材料组成，或可以是形状记忆材料和非形状记忆材料的混合物。在一个实施例中，核心丝可以包含异质纱的编织物，其中异质纱含有由形状记忆合金和不可生物降解的聚合物制成的丝。示例性的纱公开在标题为“Yarns Containing Filaments Made From Shape-memory Alloys”的美国专利申请系列号10/972,464中，它通过引用并入本文。

尽管已经在图7A和7B中图解了挤压，任意合适的生产方法都可以用于形成复合的形状记忆丝，后者用于制作根据本发明的自固位缝线。在一个替代性的实施方案中，将包含至少一种形状记忆材料的材料织成要用作单丝或多丝缝线的纤维。为了生产具有核心/鞘结构的纤维，分别熔化核心和鞘组分材料。将组分材料分别作为聚合物熔化物供给吐丝器，并在即将到达吐丝器出口孔之前在吐丝器中混合。纺丝装置可以具有一个或多个吐丝器。从吐丝器生产的丝经历后续加工，诸如淬火、拉伸和回火，从而生产适用于本发明实施方案中的复合丝。在Im等人的标题为“Monofilament Suture And Manufacturing MethodThereof”的美国专利7,070,610和Roby的标题为“Composite Materials And SurgicalArticles Made Therefrom”的美国专利6,315,788(它们二者通过引用并入本文)中，可以找到用于形成适用于本发明的复合单丝的特定装置和方法。

依赖于挤压机、模具、纺丝机(spin block)、吐丝器或其它生产设备的构造，可以用不同材料的多种不同的排列，制成适用于制作根据本发明实施方案的自固位缝线的复合丝。此外，如果特定用途需要或希望，可以使用2、3、4或甚至更多种不同的组分材料制作复合丝。复合丝的可能结构的实施例可用于本发明的具体实施方案中，且在下面关于图8A-8F予以描述。

如图8A和8B所示，简单的复合丝810、820包含2种如下排列的材料，一种材料位于核心，第二种材料作为覆盖核心的鞘。通过共挤压两种材料，可以制作复合丝中的这种材料排列。在一个简单的变体中，两种材料可以以不同的量使用，这取决于丝的用途。例如，在图8A中，核心材料812占丝810的横断面积的约25％，鞘材料814占横断面积的75％。相对比，在图8B中，核心材料822和鞘材料824各自占横断面积的约50％。一般而言，核心材料可以占丝的总横断面积的10％至90％。优选地，核心材料将占丝的总横断面积的25％至90％。更优选地，核心材料将占丝的总横断面积的50％以上。

复合丝的特定材料的结构将取决于材料的特征和满足丝的作用所需的材料的量。例如，在一个实施方案中，鞘814可以由形状记忆聚合物制成，从而可以编程从鞘材料形成的固位体的抬高。可以选择鞘的深度，使得当形成固位体时，固位体完全在鞘材料之外。或者，核心812可以由形状记忆材料制成，因而允许编程缝线丝的长度或形状。在某些实施方案中，可以为核心812和鞘814选择不同的形状记忆材料(具有不同的转换刺激)，允许编程固位体抬起和丝长度和形状，并在一定程度上独立地启动。

图8C图解了一种替代性的丝830，其中在第二种材料的周围“海”834中存在多个“岛”832。多个岛832一起构成丝830的分段的核心833。第二种材料的“海”834构成鞘，且也填充分段的核心833的区段832之间的间隙。核心和鞘中的任一种或两种可以由形状记忆聚合物形成。在使用丝830的自固位缝线的一个典型实施方案中，将固位体切入丝830的表面，没有穿透分段的核心833，如例如虚线C-C所示。在该情况下，固位体是由鞘834的材料形成，其可以是形状记忆聚合物，因而可以编程固位体的抬高。通过共挤压两种材料，可以制作复合丝830中的这种材料排列。得到的纤维可以显示出有用的材料特征的组合。在Im等人的标题为“Monofilament Suture And Manufacturing Method Thereof”的美国专利7,070,610中，可以找到复合单丝的特定结构，它通过引用并入本文。

图8D图解了用于本发明的另一种替代性的复合丝840。图8D的复合丝由3种不同的材料制成。第一种材料形成丝840的核心842。第二种材料844形成在复合丝842的外表面上的鞘。第三种材料夹在核心840和鞘844之间，在中间层846中。核心、中间层和鞘中的一个、两个或全部可以由形状记忆聚合物形成。通过共挤压3种材料，可以制作复合丝中的这种材料排列。可以针对例如它的机械性质，选择作为核心842和鞘844之间的界面的中间层846的材料。或者，可以针对与固位体中的组织的有利的相互作用，选择中间层846的材料。在使用丝840的自固位缝线的一个实施方案中，将固位体切入丝840的表面，并切入中间层846，没有穿透核心842，如例如虚线D-D所示。在该情况下，固位体主要由鞘834的材料形成，其可以是形状记忆聚合物，因而可以编程固位体的抬高。另外，中间层846的材料将暴露于固位体的组织保留表面上的组织，固位体在这里切入丝840。因而，可以选择材料，以促进组织的衔接和/或组织愈合。例如，中间层846的材料可以包含粘合剂组分、治疗剂组分或促进组织粘附到固位体上或促进伤口愈合的材料。

图8E图解了另一个替代性的实施方案，其中丝860的核心862包含多条编织在一起的丝861。核心862被鞘864包裹。该丝可以如下制备：获取编织的线(诸如编织的缝线)，并随着编织的线穿过挤压模具，将鞘挤压在它上面。如前面指出的，鞘864的厚度足以在丝860的表面上建立固位体，所述固位体不会切入核心862或核心862的纤维861。例如，虚线E-E图解了固位体的最大纵切深度。因而，核心862和它的纤维861的材料可以设计成高拉伸强度和柔性，同时基于它的形成、抬起和展开固位体的能力，选择鞘864。核心和鞘中的任一种或二者可以由形状记忆聚合物形成。核心862可以包括一些形状记忆的纤维以及其它非形状记忆的纤维。形状记忆的纤维可以由形状记忆聚合物或形状记忆的金属合金(诸如NITINOL)制成。制作包含编织核心的复合丝的方法描述在Fisher等人的标题为“Surgical FilamentConstruction”的美国专利6,183,499中，它通过引用并入本文。

图8F图解了一个替代性的实施方案，其中丝850的核心和鞘具有不同的形状。在图8F的实施方案中，核心852具有圆形横断面，而鞘854具有三角形横断面。该排列会在三角形顶点处提供更大的第二种材料体积，同时仍然允许核心材料提供占丝总横断面的高百分比。核心和鞘中的任一种或二者可以由形状记忆聚合物形成。在该实施方案中，固位体切入三角形横断面的顶点，因而最佳地利用鞘854中的材料。另外，可以选择固位体结构，使具有弓形基座的固位体切入三角形的顶点。虚线F-F图解了固位体的弓形基座的切入，并图解了比纵切更大量的穿过鞘854的切入。从具有三角形或其它多面横断面的丝制作自固位缝线的方法，公开在Ruff的标题为“Inserting Device For A Barbed Tissue Connector”的美国专利5,342,376中，它通过引用并入本文。通过共挤压两种材料，可以制作在图8F中所示的复合丝中的材料排列。选择具有希望的形状的挤压机喷嘴。丝的横断面的形状匹配挤压机喷嘴的形状。或者，可以如图8A所示形成丝，然后在安装固位体之前，通过挤压后操作，诸如使用滚筒把材料捏成形，然后加热，以将聚合物退火成选择的形状，可以使鞘材料854形成三角形形状。自然地，鞘和核心的其它几何形状排列是可能的，例如鞘或核心中的任一个或二者可以形成正方形横断面、五角形、六角形或其它多角形横断面。

图8G显示了丝870中两种材料的一个替代性的实施方案。鞘872包裹核心874，象在图8A和8B中一样。但是，在图8G的丝中，核心874在丝中偏心地定位。图8H显示了另一种替代性的结构，其中丝880具有两种材料的板层状排列。第一种材料882占丝的一半，第二种材料884占丝880的另一半。丝880也具有材料882、884的偏心排列。丝870、880中的任一种或两种材料可以由形状记忆聚合物形成。在一种材料是设计成响应于转换刺激而收缩的形状记忆材料的情况下，材料的偏心排列会造成丝形成螺旋或螺线结构，收缩的材料在螺旋/螺线的内径上。该螺旋结构可以提供半径，以辅助固位体的抬起，它也可以提供缝线的半弹性缩短，这在组织抬高操作中可能是有益的。

现在参考图9A，它显示了复合丝900，该复合丝包含由不具有形状记忆性质的聚合物制成的核心950和由形状记忆聚合物制成的鞘952。如上面关于图7A和7B所述的，通过挤压两种材料，或通过把鞘挤压在预形成的丝上，或通过包被丝的其它技术，诸如通过浸渍、沉积等，可以生产复合丝。在图9A的实施例中，在高于它的转换温度、但是低于它的熔化温度的温度的拉伸过程中，鞘材料952被拉伸。然后将鞘材料952冷却至低于转换温度的温度，同时仍然处于拉伸结构。因而，鞘材料952是在暂时结构中，且在暴露于转换温度后，将恢复永久的更短的结构。在拉伸过程中，核心材料950也被拉伸，但是，核心材料950不是形状记忆聚合物，且在暴露于转换温度后不会收缩。

如图9B所示，通过在丝900的表面制作切口931，可以在复合丝900的表面上形成固位体930。如图9B所示，固位体930没有抬起，且固位体930的尖932仍然平靠在丝900的表面上。但是，当将转换刺激施加于丝900时，诸如使丝900的温度升高到转换温度以上，鞘的形状记忆材料收缩。如图9C所示，当鞘952在箭头910的方向收缩时，固位体930的尖932抬起到丝900的表面以上，如箭头912所示。固位体尖932的抬起会暴露固位体内表面934，并使丝900处于固位体930可以衔接组织的结构。

可以选择该转换刺激，使得当暴露于体温、水分、pH或组织的另一种天然化学性质(当在体内展开时，仅鞘材料将暴露于该组织)时，鞘材料收缩。例如，在接近体温的转换温度，聚醚-酯形状记忆聚合物可以被激活，发生收缩。选择不收缩或收缩小于鞘材料的核心材料950，也选择会增强缝线的机械强度的核心材料950。因而，当缝线展开进入身体的组织中时，鞘952在箭头910的方向收缩，核心950不收缩。鞘的收缩造成固位体930在箭头912的方向从图9B所示的位置抬起到图9C所示的位置。因而，在该实施例中，在将丝900引入患者组织中后，固位体930会自己抬起，无需机械干预。这具有优点，因为缝线可以在任一个方向插入组织，然后抬高固位体930。

在替代实施方案中，可能需要外部刺激来造成固位体的抬起。这样的外部刺激可以是，例如，施加热来造成缝线中的温度升高至超过天然的体温。通过在布置之前在身体外加热缝线，可以造成温度升高。或者，可以将磁粉嵌入缝线材料，并在布置缝线后通过穿过受试者组织施加磁场造成的磁感应，加热缝线材料。另外，在鞘952中可以使用这样的形状记忆聚合物，其在组织中布置后在施加紫外线、pH或可以施加于缝线的其它刺激后收缩。外部刺激应当是可以达到并影响缝线而不损伤组织的刺激。

在替代实施方案中，固位体可以与丝分开地形成，然后连接到丝上。生产具有截头锥固位体的缝线的方法，也已经描述在，例如，欧洲专利1075 843和美国专利公开号2007/0038429中。固位体的特定结构公开在Goraltchouk等人的标题为“Self-RetainingSutures With Bi-Directional Retainers Or Uni-Directional Retainers”的美国临时专利申请ANGIO-1016US0中。根据本发明的实施方案，丝或固位体中的任一种或二者可以包含形状记忆材料，诸如形状记忆聚合物或形状记忆合金。在装配固位体和丝之前，可以程式化/训练(train)形状记忆组件，由此允许使用具有与自固位缝线的其它组件不相容的训练/程式化需求的形状记忆组件。例如，NITINOL合金的程式化需要几百摄氏度的温度数分钟。许多聚合物丝在这样的条件下会熔化或烧毁。因而，如果NITINOL形状记忆组件要与聚合物组件组合地制作形状记忆自固位缝线，在与聚合物组件结合之前，训练/程式化NITINOL组件是优选的。

替代结构

图10A图解了形状记忆自固位缝线的一种替代结构，其中形状记忆固位体1000单独形成，然后添加到丝上。如图10A所示，固位体1000包含中空锥体1002和眼1004。眼1004限定了孔1006，丝可以从该孔穿过。图10A显示了处于它的永久的程式化结构的形状记忆固位体1000。以适合制作固位体1000的材料的标准方式，训练/程式化形状记忆固位体1000的形状。例如，如果固位体1000是由NITINOL制成，可以使固位体1000形成图10A所示的形状或变形成图10A所示的形状，然后在高温退火，同时使固位体1000保持在图10A所示的形状。

如图10B所示，在图10A所示的形状中形成和/或程式化固位体1000后，可以将固位体1000穿在丝1010上。通过眼1004和丝1010之间的摩擦，可以使固位体1000在丝1010上保持就位。或者，使用结、粘合剂或丝1010的其它特征，可以使固位体1000在丝1010上固定就位。已经将固位体1000安置在丝1010上后，可以使固位体1000变形成图10B所示的暂时的隐蔽(low profile)结构。图10C显示了固位体1000沿着图10B的线C-C的部分剖视图。丝1010和多个固位体1000的组合产生了自固位缝合线的线程。以图10B和10C所示的隐蔽结构，可以将自固位缝合线在组织中展开。应当指出，在暂时隐蔽结构，固位体1000可以在任一个方向展开。

如图10D所示，当将转换刺激施加于固位体1000时，诸如通过使固位体1000升高至转换温度，固位体1000恢复如图10所示的永久结构。固位体1000的锥体1002从丝1010向外扩张，如图10D和10E中的箭头1020所示。图10E显示了固位体1000沿着图10D的线E-E的部分剖视图。在永久结构，固位体1000抵抗丝1010的移动，并可以用于把丝1010锚定在组织中。可以选择转换刺激，使得在组织中布置后不久，固位体1000就扩张。或者，可以选择转换刺激，使得需要外部转换刺激来造成固位体1000恢复图10A的永久结构。

如上面关于图4G和附随文本所述，自固位缝线系统可以包含超过2个臂。根据用途，自固位缝线系统可以具有1、2、或更多个臂，包括多达约10个臂或更多个，并在共同连接点处相连。连接点可以是单独的连接器组件，或可以是臂融合、系结、连接或熔接到一起的点。具有超过2个臂的自固位缝线系统可以用于这样的用途，其中希望具有多条从一个公共点放射出的缝线。这样的自固位缝线系统可用于例如闭合刺穿伤口、星状伤口和其它非线状伤口。这样的伤口可以由钝伤、射击、爆炸等造成，且用常规的缝合技术非常难以闭合。图10F-10H显示了具有超过2个臂的自固位缝线系统的一些替代实施方案。

参考图10F，其中显示了多臂自固位缝线系统1030。如图10F所示，自固位缝线系统1030包含连接器1031，后者包含具有许多通道或槽1033的环1032。环1032与帽1034配对。帽1034具有许多卡子1035，它们以卡扣方式接合环1032。连接器1031可以由与本文关于缝线的生产所述相同的材料制成，且可以由可吸收的材料或不可吸收的材料制成。在一个简单的实施方案中，例如，连接器可以是形状记忆环(诸如NITINOL环)，其在暴露于转换刺激后收缩，由此捕捉穿过该环的自固位缝合线，不需要帽。

如图10F所示，可以将2个或更多个自固位缝线1036穿过环1032放置，使每个自固位缝线1036的丝1037穿过环1032，占据环1032中的通道或槽1033。医师基于用途和要连接的组织来选择自固位缝线1036，并如所示地穿过环1032放置自固位缝线1036。自固位缝线1036可以包含相同或不同直径和长度的缝线和相同或不同的针。医师然后将帽1034卡入环1032中的位置，如箭头1038所示，直到帽1034锁定位置。可以给帽1034提供多个卡子1035，它们接合环1032，并将帽1034固定在环1032上。当帽1034锁定就位时，自固位缝线系统1036的缝合线被捕捉在环1032和帽1034之间，它们在这里穿过环1032。帽因而使自固位缝线系统1036相对于连接器1031锁定就位。

连接器不仅可以用于连接自固位缝线的丝，而且可以对自固位缝线施加张力和复位。如图10G所示，多臂自固位缝线系统1040包含多个自固位缝合线1042。每条自固位缝合线具有在一端的眼1043和在另一端的针1044。在图10G中显示了5条自固位缝合线1042，但是，自固位缝合线的数目可以是2-10条或更多线，且优选3-8条线。连接器环1046穿过每个眼1043。通过在箭头1048的方向推动结1047，可以减小连接器环1046的直径。结1047用于减小环1046的直径，然后固定环1046的直径。不同于系结的丝，环1046可以包含丝和棘轮结构，或丝和锁定拭子(locking pledget)结构，或可以控制直径的其它结构。

减小环1046的直径，会向中心牵拉每条自固位缝合线1042，如箭头1049所示。在布置自固位多臂自固位缝线系统1040之前，可以固定环1046的直径。但是，在某些应用中，希望用大直径的环1046将多臂自固位缝线系统1040的线展开进入组织中，然后使环1046收缩，从而彼此在箭头1049的方向拉伸其中展开了线1042的组织。环1046的尺寸的减小，可以在布置线1042之后立即进行，或更晚的时间进行，或在后续步骤中，例如，在组织拉伸或肿胀随时间减少的情况下，允许组织向中心点进一步靠近，如所示的。

图10H显示了具有3条自固位缝合线1051、1052、1053的多臂自固位缝线系统1050。线程1051、1052、1053中的每一条在一端连接至连接部分1058，且在另一端具有针1054、1055、1056。连接部分1058不是多臂自固位缝线系统1050中的独立组件，而是自固位缝合线程1051、1052、1053的材料彼此相连的区域。通过熔化、粘合、熔接等，可以连接线，或可以形成为一体。如图10H所示，自固位缝合线线程1051的直径大于自固位缝合线线程1052和1053。相应地，针1054大于针1055、1056。针1054的结构(弯曲的)也不同于针1055、1056(直的)。图10H图解了在多臂自固位缝线系统诸如1050中可能的缠绕范围的变化。可以基于将在其中展开它们的组织，单个地选择缝线系统的臂。应当指出，缝线的每条臂上的固位体构造成，固位体允许在连接到该臂上的针的方向展开该臂的缝合线线程，并抵抗缝合线线程在朝向连接器1058的方向的移动。因而，可以穿过组织和靠近连接器1058的组织展开缝合线线程，固位体将抓握靠近位置的组织，并抵抗组织远离连接器1058的移动。应当指出，在某些多臂系统中，没有固位体的一些臂可能是合乎需要的。

治疗性化合物和材料

本发明的另一个优点是，丝的鞘和/或外层可以根据需要掺入进一步促进组织衔接的材料。除了在固位体处的组织衔接以外，在缝线鞘表面的至少一部分中使用促进组织衔接的材料(无论这样的材料是否也构成固位体的全部或一部分)，可以增强缝线的保持就位的能力。一类这样的促进组织衔接的材料是可以挤压的多孔聚合物，包括微孔聚合物和可以与泡沫一起挤压的聚合物(无论是可生物吸收的还是不可生物吸收的)。在鞘中用这种材料合成的缝线可以具有三维格子结构，该结构会增加组织衔接表面积，并允许组织自己渗入缝线主体，因而具有促进成功的缝合用途的鞘结构。此外，通过优化孔大小，可以促进成纤维细胞向内生长，进一步促进缝线锚定在组织中。一种这样的微孔聚合物是ePTFE(膨体聚四氟乙烯)。在鞘中掺入ePTFE(和有关的微孔材料)的自固位缝线非常适合需要强的和永久的提升(诸如乳房提升、面部提升和其它组织复位操作)的用途，因为缝线的组织渗入导致缝线和周围组织的提高的固定和植入，因而提供优良的抓握和更长的提升寿命。此外，可以与缝线组合地使用药剂(单独引入，或粘附到缝线上，或掺入缝线材料中)，以促进纤维化。可以与根据本发明的自固位缝线组合地使用的纤维化诱导剂，描述在Hunter等人的标题为“Medical Implants And Fibrosis-Inducing Agents”的美国专利7,166,570中，它通过引用并入本文。

另外，可以给本文所述的自固位缝线提供治疗性组合物，包括、例如，促进愈合和预防不希望的效应(诸如瘢痕形成、感染、疼痛等)的组合物。这可以通过多种方式来实现，包括、例如：(a)通过使制剂直接附着到缝线上(例如，通过给缝线喷淋聚合物/药物膜，或通过把缝线浸渍在聚合物/药物溶液中)，(b)通过给缝线包被诸如水凝胶等物质，后者又吸附组合物，(c)在多丝缝线的情况下，通过把制剂包被的线(或聚合物自己形成的线)织进缝线结构，(d)用组合物构建缝线本身。这样的组合物可以包括、但不限于，抗增殖剂、抗血栓剂、抗血管生成剂、抗感染剂、纤维化诱导剂、抗瘢痕剂、润滑剂、回波剂(echogenic agents)、抗炎剂、细胞周期抑制剂、镇痛剂和抗微管剂。例如，可以在形成固位体之前将组合物施加于缝线，所以当固位体衔接时，衔接表面基本上不具有涂层。以此方式，随着缝线被引入，被缝合的组织会接触缝线的包被的表面，但是当固位体衔接时，固位体的未包被的表面会接触组织。或者，可以在在缝线上形成固位体之后或过程中包被缝线，例如，如果需要完全包被的、而不是选择性地包被的缝线。在另一个替代方案中，通过仅将缝线的选定的部分暴露于涂层，可以在形成固位体的过程中或之后选择性地包被缝线。缝线的特定用途或组合物可以决定完全包被的或选择性地包被的缝线是否适宜；例如，对于润滑涂层，可能希望选择性地包被缝线，例如，使衔接组织的缝线表面不被包被，从而防止那些表面的组织衔接功能受损。另一方面，可以将涂层(诸如包含抗感染剂等化合物的那些)合适地施加于整个缝线，而可以将涂层(诸如包含纤维化剂的那些)合适地施加于缝线的全部或一部分(诸如组织衔接表面)。缝线的目的也可以决定施加于缝线上的涂层的类别；例如，具有抗增殖涂层的自固位缝线可以用于闭合肿瘤切除部位，而含有纤维化涂层的自固位缝线可以用于组织复位操作中，并且具有抗瘢痕涂层的那些可以用于皮肤上的伤口闭合。同样地，缝线的结构可能影响涂层的选择和范围；例如，具有扩张区段的缝线可以在扩张区段上包括诱导纤维化的组合物，以进一步将该区段在组织中固定就位。涂层也可以包括多个组合物，它们在一起，或在缝线的不同部分上，其中可以为了不同目的(诸如镇痛剂、抗感染剂和抗瘢痕剂的组合)或为了组合的协同作用，选择多种组合物。

根据本发明的实施方案，缝线的形状记忆性质可以用于影响在哪里、在何时和/或如何将治疗性化合物或材料暴露于组织和/或释放进组织。首先，在某些实施方案中，可以制作这样的自固位缝线，其中治疗性化合物或药剂仅在固位体抬起后才暴露。如上面所讨论的，形状记忆材料可以用于制作可响应于转换刺激而抬起或平躺在丝上的固位体。因而，例如，在治疗剂仅暴露于组织固位体表面上的组织时，可以在自固位缝线插入组织过程中保护治疗剂，然后通过施加转换刺激可以抬起固位体，由此将治疗剂暴露于组织。

图11A显示了在丝1120上具有多个固位体1130的形状记忆自固位缝线1100。如图11A所示，固位体1130未抬起，且固位体1130的尖1132邻近丝1120的表面。在每个固位体1130的基座1134处，是包含治疗剂的区域1140。在形成固位体1130后，通过将治疗剂选择性地施用于形状记忆自固位缝线1100，可以建立区域1140。或者，丝1120可以包含治疗剂作为内部材料，其通过在丝1120的表面切割固位体1130而暴露。当固位体1130处于未抬起位置时，区域1140被固位体1130覆盖，治疗剂不会暴露于丝表面。

如图11B所示，当将转换刺激施用于形状记忆自固位缝线1100后，造成固位体1130抬起，固位体1130的尖1132移动远离丝1120的表面，进入准备衔接组织的位置。当施加转换刺激时，固位体被抬起，区域1140的治疗剂被暴露。因而，通过施加转换刺激来抬起固位体，可以使治疗剂暴露于组织和/或释放进组织。在替代实施方案中，使用与用于抬起固位体不同的转换刺激，可以控制治疗剂的释放。因而，通过将转换刺激选择性地施加于形状记忆自固位缝线，可以控制治疗剂的释放时机和位置。

临床应用

除了一般的伤口闭合和软组织修复用途以外，自固位缝线可以用于多种其它适应症。

本文所述的自固位缝线可以用于不同的牙科手术(即口腔和颌面外科手术)中，因而可以称作“自固位牙科缝线”。上述手术包括、但不限于：口腔外科(例如，去除碰撞的或断裂的牙)，手术以提供骨增加，手术以修复牙面畸形，修复深层创伤(例如，面骨骨折和损伤)，牙源性和非牙源性肿瘤的外科治疗，整形外科，唇裂或腭裂的修复，先天性颅面畸形和美容性面部手术。自固位牙缝线可以是可降解的或不可降解的，且典型地，大小范围是从USP 2-0至USP 6-0。

本文所述的自固位缝线也可以用于组织复位外科手术中，因而可以称作“自固位的组织复位缝线”。这样的外科手术包括、但不限于，面部提升、颈部提升、额提升、大腿提升和乳房提升。在组织复位手术中使用的自固位缝线可以随要复位的组织而异；例如，具有更大的且更远地间隔分开的固位体的缝线，可以合适地用在相对柔软的组织(诸如脂肪组织)中。特别地，在将形状记忆缝线编程为响应于转换刺激的施加而收缩、从而使其中植入它的组织复位的情况下，可以采用形状记忆自固位缝线。因而，自固位缝线可以在组织中锚定在稳定的解剖学特征上。然后将转换刺激选择性地施加于自固位缝线，会使组织向稳定的解剖学特征提升。通过将转换刺激选择性地施加于缝线的不同区域，可以选择提升的量。

本文所述的自固位缝线也可以用于在手术显微镜下进行的显微手术操作中(因而可以称作“自固位的显微缝线”)。这样的外科手术包括、但不限于：周围神经的重连和修复，脊柱显微外科手术，手的显微外科手术，不同的成形显微手术操作(例如，面部再造)，男性和女性生殖系统的显微外科手术，和不同类型的再造显微外科手术。当其它选择(诸如原发性闭合、二期愈合(healing by secondary intention)、皮肤移植、局部皮瓣转移(localflap transfer)和远距离瓣转移(distant flap transfer))不适当时，使用显微外科再造术来解决复杂的再造外科问题。自固位显微缝线具有非常小的内径(caliber)，经常小至USP 9-0或USP 10-0，且可以具有相应尺寸的连接的针。显微缝线可以是可降解的或不可降解的。

本文所述的自固位缝线可以用于类似的小内径范围，用于眼科外科手术，因而可以称作“眼科自固位缝线”。这样的手术包括、但不限于，角膜移植术、白内障和玻璃质视网膜显微手术操作。眼科自固位缝线可以是可降解的或不可降解的，且具有相应小内径的连接的针。

自固位缝线可以用于多种兽医用途，用于动物健康中的广泛数量的手术和创伤目的。

尽管仅关于本发明的几个示例性实施方案已经详细证实和描述了本发明，本领域技术人员应当理解，无意将本发明限制为公开的具体实施方案。可以对公开的实施方案做出不同的修改、省略和添加，而不实质上脱离本发明的新颖的教导和优点，特别是在参考前述内容之后。因此，意在覆盖所有这样的修改、省略、添加和等同方案，正如下述权利要求书界定的本发明的精神和范围所可能包含的那样。

Claims (66)

1.自固位缝线，其包含:

具有一定长度的丝；

多个安置在丝上的固位体，每个固位体具有与丝衔接的固位体基座；和

包被所述丝的第一种形状记忆材料；

其中所述自固位缝线具有第一种形式和第二种形式，且其中通过一级转换刺激实现缝线从第一种形式向第二种形式的转换；

通过如下制作该自固位缝线：通过切入丝的表面形成固位体，使固位体升高到高于转换温度的温度；在维持温度高于转换温度的同时，通过施加变形力，使固位体变形成暂时结构，其中固位体与丝的表面齐平；在通过施加力来维持固位体的暂时结构的同时，将丝冷却到转换温度以下；释放使固位体变形的力，且固位体保持在暂时结构，在暴露于转换刺激之前，固位体保持与丝齐平，所述转换刺激抬起固位体远离丝的表面。

2.权利要求1的缝线，其中所述第一种形式包含抬起的固位体。

3.权利要求1的缝线，其中所述第一种形式包含增加的丝长度。

4.权利要求1的缝线，其中所述第二种形式包含抬起的固位体。

5.权利要求1的缝线，其中所述第二种形式包含增加的丝长度。

6.权利要求1的缝线，其中丝和固位体中的至少一个包含形状记忆材料。

7.权利要求1的缝线，其中所述一级转换刺激是选定的电场。

8.权利要求1的缝线，其中所述一级转换刺激是选定的磁场。

9.权利要求1的缝线，其中所述一级转换刺激是选定强度的电磁辐射。

10.权利要求1的缝线，其中所述一级转换刺激是选定的温度。

11.权利要求1的缝线，其中所述一级转换刺激是选定的压力。

12.权利要求1的缝线，其中所述一级转换刺激是选定的pH。

13.权利要求1的缝线，其中所述一级转换刺激是选定的化学环境。

14.权利要求1的缝线，其中所述一级转换刺激是选定的溶剂化环境。

15.权利要求1的缝线，另外包含第三种形式，其中通过二级转换刺激实现缝线从第二种形式向第三种形式的转换。

16.权利要求15的缝线，其中所述第三种形式包含抬起的固位体。

17.权利要求15的缝线，其中所述第三种形式包含增加的丝长度。

18.权利要求15的缝线，其中所述二级转换刺激是选定的电场。

19.权利要求15的缝线，其中所述二级转换刺激是选定的磁场。

20.权利要求15的缝线，其中所述二级转换刺激是选定强度的电磁辐射。

21.权利要求15的缝线，其中所述二级转换刺激是选定的温度。

22.权利要求15的缝线，其中所述二级转换刺激是选定的压力。

23.权利要求15的缝线，其中所述二级刺激是选定的pH。

24.权利要求15的缝线，其中所述二级转换刺激是选定的化学环境。

25.权利要求1的缝线，其中所述形状记忆材料选自下述类别：聚合物、金属合金、水凝胶和陶瓷制品。

26.权利要求25的缝线，其中所述形状记忆材料是热塑性塑料。

27.权利要求25的缝线，其中所述形状记忆材料是金属合金。

28.权利要求27的缝线，其中所述金属合金是镍-钛合金。

29.权利要求1的缝线，其包含第一种材料和第二种材料，且其中所述第一种材料是第一种形状记忆材料。

30.权利要求29的缝线，其中所述固位体至少部分地包含第一种形状记忆材料。

31.权利要求29的缝线，其中所述缝线至少部分地包含第一种形状记忆材料。

32.权利要求31的缝线，其中所述第二种材料是第二种形状记忆材料。

33.权利要求32的缝线，其中所述固位体至少部分地包含第二种形状记忆材料。

34.权利要求32的缝线，其中所述缝线至少部分地包含第二种形状记忆材料。

35.权利要求1的缝线，其中所述缝线包含鞘层和核心层，且其中至少一个层包含第一种形状记忆材料。

36.权利要求35的缝线，其中所述核心层另外包含编织的核心丝。

37.权利要求35的缝线，其中所述核心层另外包含平行的核心丝。

38.权利要求35的缝线，其中所述核心层另外包含分段的核心丝。

39.权利要求29的缝线，另外包含第三种材料。

40.权利要求39的缝线，其中所述第三种材料是形状记忆材料。

41.权利要求1的缝线，其中所述缝线包含鞘层、中间层和核心层。

42.权利要求41的缝线，其中所述核心层另外包含编织的核心丝。

43.权利要求41的缝线，其中所述核心层另外包含平行的核心丝。

44.权利要求41的缝线，其中所述核心层另外包含分段的核心丝。

45.自固位缝线系统，其包含权利要求1所述的至少一种缝线。

46.生产形状记忆自固位缝线的方法，该方法包括，提供丝，给丝包被第一种形状记忆材料，并在包被的丝上形成固位体；使固位体升高到高于转换温度的温度；在维持温度高于转换温度的同时，通过施加变形力，使固位体变形成暂时结构，其中固位体与丝的表面齐平；在通过施加力来维持固位体的暂时结构的同时，将丝冷却到转换温度以下；释放使固位体变形的力，且固位体保持在暂时结构，所述转换刺激抬起固位体远离丝的表面。

47.权利要求46的方法，其中通过切入丝形成固位体。

48.权利要求46的方法，其中通过从丝中取出材料形成固位体。

49.权利要求46的方法，其中通过提供具有内表面和外表面的固位体主体，并将固位体主体附加到丝上，形成固位体。

50.权利要求49的方法，另外包括，在至少一部分固位体外表面上包被固位体。

51.权利要求49的方法，其中所述固位体主体至少部分地包含形状记忆材料。

52.生产形状记忆自固位缝线的方法，该方法包括，提供丝，在丝上形成固位体，并给丝包被第一种形状记忆材料；使固位体升高到高于转换温度的温度；在维持温度高于转换温度的同时，通过施加变形力，使固位体变形成暂时结构，其中固位体与丝的表面齐平；在通过施加力来维持固位体的暂时结构的同时，将丝冷却到转换温度以下；释放使固位体变形的力，且固位体保持在暂时结构，所述转换刺激抬起固位体远离丝的表面。

53.权利要求52的方法，其中通过切入丝形成固位体。

54.权利要求52的方法，其中通过从丝中取出材料形成固位体。

55.权利要求52的方法，其中通过提供固位体主体，并将固位体主体附加到丝上，形成固位体。

56.生产形状记忆自固位缝线的方法，该方法包括，提供至少部分地包含第一种形状记忆材料的丝，和在丝上形成固位体；使固位体升高到高于转换温度的温度；在维持温度高于转换温度的同时，通过施加变形力，使固位体变形成暂时结构，其中固位体与丝的表面齐平；在通过施加力来维持固位体的暂时结构的同时，将丝冷却到转换温度以下；释放使固位体变形的力，且固位体保持在暂时结构，所述转换刺激抬起固位体远离丝的表面。

57.权利要求56的方法，其中通过切入丝形成固位体。

58.权利要求56的方法，其中通过从丝中取出材料形成固位体。

59.权利要求56的方法，其中通过提供固位体主体，并将固位体主体附加到丝上，形成固位体。

60.权利要求56的方法，其中所述固位体主体包含形状记忆材料。

61.生产形状记忆自固位缝线的方法，该方法包括，提供至少部分地包含形状记忆材料的缝线材料，提供用于形成自固位缝线的模型，和将所述材料注射通过模型；使固位体升高到高于转换温度的温度；在维持温度高于转换温度的同时，通过施加变形力，使固位体变形成暂时结构，其中固位体与缝线的表面齐平；在通过施加力来维持固位体的暂时结构的同时，将缝线冷却到转换温度以下；释放使固位体变形的力，且固位体保持在暂时结构，所述转换刺激抬起固位体远离缝线的表面。

62.生产形状记忆自固位缝线的方法，该方法包括，提供缝线材料，提供用于形成自固位缝线的模型，将缝线材料注射通过模型以形成缝线，和给缝线包被形状记忆材料；使固位体升高到高于转换温度的温度；在维持温度高于转换温度的同时，通过施加变形力，使固位体变形成暂时结构，其中固位体与缝线的表面齐平；在通过施加力来维持固位体的暂时结构的同时，将缝线冷却到转换温度以下；释放使固位体变形的力，且固位体保持在暂时结构，所述转换刺激抬起固位体远离缝线的表面。

63.生产形状记忆自固位缝线的方法，该方法包括，提供至少部分地包含形状记忆材料的缝线材料，提供用于形成自固位缝线的模具，和用模具冲压所述材料；使固位体升高到高于转换温度的温度；在维持温度高于转换温度的同时，通过施加变形力，使固位体变形成暂时结构，其中固位体与缝线的表面齐平；在通过施加力来维持固位体的暂时结构的同时，将缝线冷却到转换温度以下；释放使固位体变形的力，且固位体保持在暂时结构，所述转换刺激抬起固位体远离缝线的表面。

64.生产形状记忆自固位缝线的方法，该方法包括，提供缝线材料，提供用于形成自固位缝线的模具，用模具冲压缝线材料以形成缝线，和给缝线包被形状记忆材料；使固位体升高到高于转换温度的温度；在维持温度高于转换温度的同时，通过施加变形力，使固位体变形成暂时结构，其中固位体与缝线的表面齐平；在通过施加力来维持固位体的暂时结构的同时，将缝线冷却到转换温度以下；释放使固位体变形的力，且固位体保持在暂时结构，所述转换刺激抬起固位体远离缝线的表面。

65.权利要求46至64中任一项的方法，另外包括，将治疗剂掺入缝线。

66.权利要求46至64中任一项的方法，另外包括，给自固位缝线包被治疗剂。