1.一种人工膝关节半月板，所述人工膝关节半月板被植入来替换病变的天然半月板从而防止对股骨和胫骨髁的关节软骨的损伤，由此阻止骨关节炎的进行性发展；所述人工半月板被制成空心形式，在植入后通过注入可固化聚合物而使所述人工半月板膨胀从而使其形状与股骨和胫骨髁一致；所述人工半月板的尺寸被设计成适合于股骨和胫骨髁突表面；
具有用于增加强度和耐久性的内部加强件；是由具有类似于天然半月板的弹性特性的材料制成；具有经化学和/或物理处理以改善滑液的润滑性的效果且增强支承面的磨损特性的支承面；以及通过锚固它们的前角和后角并且提供二级定位元件，而限制在关节间空间内的平移。
2.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中所述前角和后角的端部包括由合适的金属合金材料制成的固定板，利用穿过所述固定板进入近端胫骨表面的合适的紧固件在天然半月板的插入点将所述固定板固定到位，按需要在近端胫骨表面形成凹槽，以容纳所述平板（plate）。
3.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中所述二级定位元件采用定位带的形式，所述定位带被固定到所述半月板并且固定到锚具，所述锚具固定到胫骨。
4.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中所述前和后角以及所述定位带是由合适的生物相容性弹性体制成，所述材料被以一层或多层的加强件所加强，所述加强件被完全地包封在所述角和所述定位带的材料中并且允许在10至50%的范围内的弹性伸展。
5.如权利要求4所述的人工膝关节半月板，其中所述加强件采用由诸如芳纶或对位芳纶的柔性材料制成的并且具有合适抗拉强度以及具有在0.01至1.0毫米范围内厚度的单丝或纺纱或者编织的复丝纱的形式，所述加强件在它们的松弛状态下采用大致为正弦曲线形式，所述正弦曲线形式的特征是在1.0至6.0毫米范围内的波长和振幅。
6.如权利要求4所述的人工膝关节半月板，其中所述加强件进入所述半月板并且与所述半月板形成牢固的连接。
7.如权利要求2和3所述的人工膝关节半月板，其中所述加强件穿过所述固定板和所述锚具中的合适的孔，所述加强件向后折叠在自身上从而在所述角和所述平板（plate）之间以及在所述定位带和所述锚具之间形成牢固的连接，所述固定板和所述锚具中的所述孔被制成具有圆形的边缘，以防止所述加强件的磨损。
8.如权利要求3所述的人工膝关节半月板，其中任选地从所述胫骨平台的边缘中取出骨以提供用于所述锚具的固定的附接面，所述锚具在所述胫骨平台的边缘上方突出。
9.如权利要求3所述的人工膝关节半月板，其中所述定位带位于通常被将天然半月板连接到滑膜的韧带连接所占据的大致为圆形的区域。
10.如权利要求3所述的人工膝关节半月板，其中所述定位带在单个大致中心(中间)定位的点被固定到所述半月板，它们的端部被固定到所述锚具，所述锚具依次在前中和后中位置被固定到胫骨平台的边缘。
11.如权利要求3所述的人工膝关节半月板，其中所述定位带的端部在前侧和后侧位置被固定到所述半月板，所述定位带的中心点被固定到单个所述锚具，所述锚具依次在内侧位置被固定到所述胫骨平台的边缘。
12.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中平移被限制成对应于120度的最大膝关节屈曲。
13.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中制造人工膝关节半月板的基材是合适的生物相容性且生物稳定的弹性体，所述弹性体具有在60至95范围内的邵氏A硬度。
14.如权利要求13所述的人工膝关节半月板，其中所述基材是硅酮-聚醚聚氨酯或硅酮-聚碳酸酯聚氨酯，通过用聚四亚甲氧醚(PTMO)或脂肪族的末端为羟基的聚碳酸酯将聚二甲基硅氧烷(PSX)并入聚合物软段而制备高强度热塑性弹性体，所述硬段是由芳香族二异氰酸酯MDI以及低分子量二醇增链剂所构成，利用硅酮或其它表面改性端基对所述共聚物链进行封端。
15.如权利要求13所述的人工膝关节半月板，其中所述基材是热塑性聚氨酯弹性体(聚醚)。
16.如权利要求13所述的人工膝关节半月板，其中用硅酮或其它表面改性端基对所述基材的共聚物链进行封端。
17.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中所述半月板是由Keeley等人在专利号WO 2008/140703A2中所揭示类型的合成多肽材料所制成，所述材料包含至少三种连续的β-折叠/β-转角结构以及参与交联的至少一个交联氨基酸残基，其中所述交联残基不同于β-折叠/β-转角结构并且各多肽的长度是在150和500氨基酸之间；并且/或者其中各β-折叠结构可包含3至大约7个氨基酸残基；并且/或者其中所述交联多肽的氨基酸序列是相同或者不同的；并且/或者其中所述材料还包括增强材料，例如动物材料、合成材料或者金属；并且/或者其中所述材料还包括非蛋白质亲水性聚合物；并且/或者其中所述材料还包括氨基多糖基团，例如透明质酸基团；并且/或者其中所述材料包括交联多肽与氨基多糖基团的混合物；并且/或者其中所述交联多肽共价结合到氨基多糖基团；并且/或者其中所述材料是固体并且可采用垫板、片状和韧带状结构的形式。
18.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中制造所述半月板的基材是亲水性聚合物材料(水凝胶)，其中通过减小亲水性单体的比率、通过添加疏水性的共聚单体或者通过增加交联度而减小吸水性并且增加坚实度，所述人工半月板被任选地制成整体或者具有具不同特性例如(更大的硬度)的类似材料涂层。
19.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中制造所述半月板的基材是基于甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯例如聚甲基丙烯酸羟乙酯；聚乙烯醇；聚乙二醇，包括与胶原、甲基化胶原或蛋白质例如与胶原化合物交联的白蛋白的组合以及与缩聚物的共聚物聚合物例如尼龙6和聚氨酯(Biopol)；聚氧化乙烯；或者丙烯酰胺或聚丙烯酰胺，例如聚乙烯吡咯烷酮或水解的聚丙烯腈(Hypan系列的水凝胶)。
20.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中制造所述半月板的基材是天然亲水性聚合物例如胶原、海藻酸盐和角叉菜胶的改性形式；或者对纤维素实施衍生化所形成的那些，例如羧甲基纤维素钠以及羟乙基纤维素和羟丙基纤维素。
21.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中制造所述半月板的基材是共聚物以及I、II和IV型胶原的组合；明胶；琼脂糖；含蛋白多糖的细胞收缩胶原，氨基多糖或糖蛋白类；纤维连接蛋白；层粘蛋白；生物活性肽生长因子；细胞因子；弹性蛋白；纤维蛋白；由聚酸例如聚乳酸、聚乙醇酸或聚氨基酸、聚己内酯或者聚氨基酸制成的合成聚合物纤维。
22.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中，任选地通过本领域已知的各种方法包括电纺丝法用胶原微纤维来加强制造所述半月板的基材。
23.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中最终尺寸和成形是在为了所述目的所制造或选择的模具中执行的，所述模具被处理以提供在所述半月板的上支承面和下支承面上的玻璃状表面。
24.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中所述第一内部加强件采用埋在所述空心形式的所有壁中以提供额外的抗拉强度的薄片增强材料的形式。
25.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中所述第二内部加强件采用部署在所述空心形式内部的增强材料的一个或多个内板的形式，所述一个或多个内板在它们的外缘处被固定到在所述半月板的外壁中的所述埋入的增强材料，并且会聚在所述半月板的内边缘，在此内边缘处所述一个或多个内板连接和被埋入，所述第二加强件的作用是使所述人工半月板从关节中的挤出最小化。
26.如权利要求24和25所述的人工膝关节半月板，其中所述内部加强件采用芳纶或对位芳纶膜的形式，所述膜的厚度是在0.005至0.1毫米的范围内。
27.如权利要求24和25所述的人工膝关节半月板，其中所述增强材料厚度和长度根据在所述半月板内的位置而变化。
28.如权利要求24和25所述的人工膝关节半月板，其中在所述增强材料中设置多个孔，所述孔增强所述埋入的增强材料与所述半月板的基材的接合，并且便于注入所述空心形式人工半月板内部的所述可固化树脂的分布。
29.如权利要求28所述的人工膝关节半月板，其中所述孔具有任何合适的形状和布置，例如从而留出能够满意地承载施加到所述板材的径向和周向负荷的完整区域。
30.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中，为了更好的是实现微弹性流体动力学润滑性，在所述半月板的所述支承面中的一个或两个支承面上设置更软的更柔性的基材的薄层，所述薄层的厚度是在0.1至2.0毫米的范围内。
31.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中任选地利用筋板连接所述人工半月板的角，从而提供一定程度的对所述人工半月板形状的控制，所述筋板的内边缘这样成形：
使得与所述半月板的内边缘一起，它们形成大致为圆形的孔。
32.如权利要求31所述的人工膝关节半月板，其中任选地将所述筋板制成是多孔或者有小孔的，它们被适当地加强并且具有在0至20%范围内的最大弹性伸展，对所述半月板的上表面和下表面、所述角和所述筋板进行处理以改善它们的利用滑液的润滑性。
33.如权利要求31所述的人工膝关节半月板，其中所述筋板是由细芳纶或对位芳纶纤维扁平编织成的，它们的端部牢固地埋在所述半月板角中，所述筋板优选地被包封在所述弹性体基材中。
34.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中所述人工半月板的所述内部区域被延伸到所述角的端部的薄的多孔板材的挡板（apron）所填充，所述挡板的边缘牢固地附着到所述半月板和所述角。
35.如权利要求34所述的人工膝关节半月板，其中所述挡板采用由牢固的交联聚合物材料制成的膜或编织片的形式，所述膜或编织片具有在0.05至0.5毫米范围内的厚度并且允许在0至20%范围内的弹性伸展。
36.如权利要求34所述的人工膝关节半月板，其中所述挡板的材料不是多孔的，在挡板的材料中设置大量的小孔从而允许滑液经过所述材料自由流动，所述孔优选地是圆形或者大致圆形，所述孔的直径是在0.25至3.0毫米的范围内并且彼此的间距是在0.25至5.0毫米的范围内。
37.如权利要求36所述的人工膝关节半月板，其中所述孔被布置成如下图案，该图案形成完全地穿过所述人工半月板宽度的多条不间断的应力传递路径，所述各应力传递路径具有在15°至45°范围内的与相邻路径的角分离。
38.如权利要求34所述的人工膝关节半月板，其中所述挡板材料被任选地包封在所述弹性体基材中，并且被处理从而通过利用滑液改善其润滑性减小其自身与所紧靠的生物表面之间的摩擦。
39.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中，为了改善所述半月板利用滑液的润滑性，对所述支承面进行处理而通过用[2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱-甲基丙烯酸正丁酯]共聚物[(MPC-BMA)共聚物]浸渍所述表面而使它们对二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)具有亲和性。
40.如权利要求39所述的人工膝关节半月板，其中将聚氨酯弹性体在含有
1
BMA(0.3mol)和作为聚合引发剂的过氧化苯甲酰(1wt%相对于BMA)的乙醇溶液中浸泡
1
15小时以形成略微鼓起的表面，然后用乙醇轻轻地清洗所述材料，在含有MPC(0.3mol)的乙醇溶液中浸泡30分钟；在从第二溶液中取出后，将所述材料吸干，然后在氩气气氛中于
70℃下加热5小时，以使存在于所述材料表面中的单体聚合物发生聚合，然后用乙醇清洗，然后于室温下真空干燥24小时。
41.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中，为了改善滑液在所述人工半月板的支承面与股骨和胫骨关节软骨之间的分布，而将狭窄通道的网状结构模制入所述支承面中的一个或两个支承面，所述通道优选地具有在0.25和2.0毫米之间的宽度，具有在0.25和
2.0毫米之间的深度，具有部分球形或者其它合适的剖面形状，被分离在1.0和5.0毫米之间的距离并且大致地径向和周向地取向。
42.如权利要求41所述的人工膝关节半月板其中，为了改善滑液的分布，而给所述支承面中的一个或两个支承面在所述通道与的部分和全部交叉点处设置在各点处取向大致垂直于所述表面的凹槽，所述凹槽具有在0.5和5.0毫米之间的深度以及在0.5和5.0毫米之间的直径。
43.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中为了改善滑液的分布，在所述支承面中的一个或两个支承面中设置凹槽，所述凹槽在各点的取向大致垂直于所述表面，所述凹槽具有在0.5和5.0毫米之间的深度以及在0.5和5.0毫米之间的直径，所述凹槽彼此分离在0.5和10毫米之间的距离。
44.如权利要求2所述的人工膝关节半月板，其中将所述固定板制两个可分离的部件，阴型部件被固定到近端胫骨表面而阳型部件被固定到所述人工半月板的角以被接收或锁紧入所述阴型部件。
45.如权利要求44所述的人工膝关节半月板，其中所述阴型部件是由位于内部的斜撑制成，沿所述斜撑的各侧所述斜撑被互补的棘轮型齿结合，所述棘轮型齿是沿所述阳型部件的两个平行联接棒的边缘而形成，所述联接棒能够弹性地彼此相向位移以使所述齿与所述斜撑分离。
46.如权利要求45所述的人工膝关节半月板，其中利用与所述联接棒中的孔结合的合适的钳子型工具使所述联接棒弯曲到一起。
47.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中直接地用合适厚度的一层类金刚石碳(DLC)涂覆所述人工半月板的支承面，必要时，在利用氮气、O2等离子处理等的离子注入的沉积之前对所述表面进行改性，所述涂层是利用脉冲激光沉积法、射频等离子体CVD法或者离子束辅助沉积法而形成。
48.如权利要求47所述的人工膝关节半月板，其中首先用碳纳米纤维密集地充满所述半月板的所述支承面，所述类金刚石碳涂层与所述碳纳米纤维形成牢固的结合。
49.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中同采用合适的碳化物、氮化物或氧化物形式的一薄层的耐磨材料涂覆所述人工半月板的支承面，所述涂层是利用化学镀工艺从纳米颗粒的悬浮溶液中沉积出。
50.如权利要求49所述的人工膝关节半月板，其中首先对所述表面进行等离子处理并且利用化学吸附将金属催化剂注入所述表面从而激活所述表面，所述催化剂是SnCl2和PdCl2。
51.如权利要求50所述的人工膝关节半月板，其中通过超临界二氧化碳技术(scCO2)利用scCO2的溶解力和增塑效果将所述催化剂注入所述表面。
52.如权利要求47至51中任一项所述的人工膝关节半月板，其中，必要时，使更硬聚合物材料的平滑的薄的柔性层结合到所述工作面，从而为所述涂层通过更高的基质，所述更硬聚合物材料优选地具有在0.05至0.5毫米范围内的厚度并且采用具有高抗拉强度的交联聚合物例如芳纶或对位芳纶的形式。
53.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中通过在所述半月板的所述支承面上形成一层透明软骨而增加所述半月板的所述支承面的润滑性，所述形成过程包括制备一层合适的高度多孔的支架材料以及将所述支架材料注入或固定到所述支承面；用关节软骨细胞对所述支架材料进行播种；将所述软骨细胞在合适的条件下进行体外培养，以产生所述透明软骨，在所述培养过程期间将适当的成形模具应用于所述支架的表面达一段时间以确保期望的表面成型的完成。
54.如权利要求53所述的人工膝关节半月板，其中所述支架材料包括利用不同的交联剂将甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)或者HEMA和二甲基丙烯酸二醇酯(GDMA)接枝聚合到水溶性胶原上所形成的合成水凝胶；利用纺织品处理技术将聚乙醇酸(PGA)挤出并且组装成纤维形态；利用电纺丝法组装的聚乙丙交酯(PLG)；水解的胶原、丙烯酸(AA)丙烯酰胺(AAm)和蒸馏水的组合的自由基聚合，以及使用N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)的交联；在三维形式中利用计算机控制的注射器通过熔融共聚物纤维的受控沉积而组装的多孔材料例如(聚)对苯二甲酸乙二醇酯-(聚)对苯二甲酸丁烯-(PEGT/μPBT)；以及本领域众所周知的其它方法。
55.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中通过在所述半月板的所述支承面上形成一层透明软骨而增加所述半月板的所述支承面的润滑性，所述形成过程是采用Kim等人在US2010/0120149中所揭示方法的修改方法而完成，并且包括制备一层聚合物支架材料以及将所述支架材料融合或固定到所述支承面；将与水凝胶混合的液体形式的分化的关节软骨细胞涂覆在所述支架材料上，然后凝胶化；以及将所述软骨细胞在合适的条件下进行体外培养。
56.如权利要求55所述的人工膝关节半月板，其中所述聚合物支架是由可生物降解和生物相容性的聚合物制成，包括但不限于：胶原、明胶、壳聚糖、海藻酸盐、透明质酸、葡聚糖、聚乳酸、聚乙醇酸、(乳酸-乙醇酸)共聚物、聚己内酯、聚酸酐、聚原酸酯、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氨酯、聚丙烯酸、聚-N-异丙基丙烯酰胺、聚(氧化乙烯)-聚(氧化丙烯)-聚(氧化乙烯)共聚物，其共聚物和其混合物；所述聚合物支架具有均匀孔径的互连的多孔结构，所示孔径通常是在10至800μM(优选地100至500uM)的范围内，并且所述多孔结构具有在40%至97%的范围内(优选地在50%至97%的范围内、或者更具体地在70%至95%的范围内)的孔隙率；所述聚合物支架是利用本领域众所周知的方法由所述生物相容性的聚合物制成，所述方法包括浇铸/溶剂萃取、气体发泡、相分离，电纺丝，凝胶纺丝等；所述聚合物支架通常具有在0.5至3毫米范围内的厚度。
57.如权利要求55所述的人工膝关节半月板，其中所述形成方法包括：利用悬滴培养、团块培养、微团培养或旋转培养使软骨细胞分化并且使它们聚积到一起以形成适当尺寸的细胞团，所述细胞团通常是在10至800μM的范围内，并且符合所述聚合物支架材料的孔径；以在1∶1至1∶100范围内的重量比将分化的软骨细胞的细胞团与溶液状态的水凝胶混合，从而形成其中所述细胞团均匀分散的细胞团-水凝胶复合体，从而建立生理学上类似于天然软骨的三维环境的一个三维环境(合适的水凝胶包括纤维蛋白、明胶、胶原、透明质酸、琼脂糖、壳聚糖、聚磷酸酯、聚丙烯酸酯、聚乳酸、聚乙醇酸、泊洛沙姆、海藻酸盐、盐类等，单独使用或者以混合物形式使用)；将溶液状态的均匀分散于水凝胶基质中的分化的软骨细胞的细胞团涂覆在所述聚合物支架材料上，同时地填充其孔并使其固化成凝胶状态，从而获得细胞团-水凝胶-聚合物支架复合体，所述凝胶化法取决于所使用水凝胶的类型，所述水凝胶形成生理学上类似于天然软骨的三维环境的一个三维环境并且细胞团-水凝胶-聚合物支架复合体进一步改善成软骨分化的效率，聚合物支架的使用能够维持高机械强度、精确的成形、软骨分化期间的柔性和均匀的形态，并且细胞团-水凝胶-聚合物支架复合体为软骨组织提供高机械强度、柔性、和均匀的形态。
58.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中通过在所述半月板的所述支承面上形成一层透明软骨而增强所述半月板的所述支承面的润滑性，所述形成过程包括将氟化羟基磷灰石涂料涂覆在所述工作面上，在所述工作面上沉积骨状的微结构β-磷酸三钙层，以模拟通常紧靠软骨下骨的钙化关节软骨层，任选地通过超临界二氧化碳技术(scCO2)利用scCO2的溶解力和增塑效果将所述氟化羟基磷灰石涂层注入所述工作面；制备一层支架材料并且使所述支架材料融合或固定到所述工作面；用关节软骨细胞对所述支架材料进行播种；在合适的条件下对所述软骨细胞进行体外培养。
59.一种提供被植入以替换病变的天然半月板从而防止对股骨和胫骨髁的关节软骨的损伤由此阻止骨关节炎的进行性发展的人工膝关节半月板的方法；所述方法包括提供制成空心形态的人工半月板，在植入后通过注入可固化聚合物而使所述人工半月板膨胀从而使它们的形状与股骨髁和胫骨髁一致；将所述人工半月板的尺寸设计成适合于股骨和胫骨髁突表面；具有用于强度和耐久性的内部加强件；是由具有类似于天然半月板的弹性特性的材料制成；具有经化学和/或物理处理以改善利用滑液的润滑效率并且增强所述支承面的磨损特性的支承面；并且所述人工半月板通过锚固它们的前后和后角以及提供二级定位元件而被限制在关节间空间内的平移。
60.如权利要求59所述的提供人工膝关节半月板的方法，其中为了植入所述人工半月板，经由最小限度的切口以及关节周围的腱组织和囊组织的分离或置换,实现进入膝关节腔；按需要通过手术切断所有的天然半月板的胫骨、韧带和关节囊附着并注意止血,取出天然半月板；在仅取出一个所述天然半月板的情况下，以适当的长度切断横向膝韧带并且横向膝韧带被缝合到前交叉韧带的基部；基于髁的放射成像、超声成像或磁共振成像的图像来选择适于平面尺寸和形状的所述人工半月板；必要时取出骨，以提供用于所述定位带锚具的附接面；通过抽空而使所述人工半月板折叠，将其折叠成紧凑形式，润滑，被加载进入会聚性的定位管并且挤出至在股骨和胫骨髁之间的位置，必要时施加内翻或外翻力以打开关节；所述人工半月板被展开并且被正确地定位，它们的角被延伸并且用合适的紧固件将它们的固定板固定到胫骨；用所述定位带将所述定位带锚具固定到胫骨；将股骨和胫骨髁维持在正确的关系并且将可固化树脂注入所述人工半月板以使它们膨胀从而使它们与所述股骨和胫骨髁相合；将股骨和胫骨髁维持在正确的关系直到所述可固化树脂已被催化；最后，按需要对滑膜囊进行修整从而完全地围合关节，使分离的组织复位并且闭合皮肤切口。
61.如权利要求1至60中任一项所述的人工膝关节半月板和方法，其中以上参考附图描述的任何一个实施例与以上参照附图描述的另一个实施例组合。
1.一种人工膝关节半月板，所述人工膝关节半月板被植入来替换病变的天然半月板从而防止对股骨和胫骨髁的关节软骨的损伤，由此阻止骨关节炎的进行性发展；所述人工半月板被制成空心形式，在植入后通过注入可固化聚合物而使所述人工半月板膨胀从而使其形状与股骨和胫骨髁一致；所述人工半月板的尺寸被设计成适合于股骨和胫骨髁突表面；
具有用于增加强度和耐久性的内部加强件；是由具有类似于天然半月板的弹性特性的材料制成；具有经化学和/或物理处理以改善滑液的润滑性的效果且增强支承面的磨损特性的支承面；以及通过锚固它们的前角和后角并且提供二级定位元件，而限制在关节间空间内的平移。
2.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中所述前角和后角的端部包括由合适的金属合金材料制成的固定板，利用穿过所述固定板进入近端胫骨表面的合适的紧固件在天然半月板的插入点将所述固定板固定到位，按需要在近端胫骨表面形成凹槽，以容纳所述平板（plate）。
3.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中所述二级定位元件采用定位带的形式，所述定位带被固定到所述半月板并且固定到锚具，所述锚具固定到胫骨。
4.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中所述前和后角以及所述定位带是由合适的生物相容性弹性体制成，所述材料被以一层或多层的加强件所加强，所述加强件被完全地包封在所述角和所述定位带的材料中并且允许在10至50%的范围内的弹性伸展。
5.如权利要求4所述的人工膝关节半月板，其中所述加强件采用由诸如芳纶或对位芳纶的柔性材料制成的并且具有合适抗拉强度以及具有在0.01至1.0毫米范围内厚度的单丝或纺纱或者编织的复丝纱的形式，所述加强件在它们的松弛状态下采用大致为正弦曲线形式，所述正弦曲线形式的特征是在1.0至6.0毫米范围内的波长和振幅。
6.如权利要求4所述的人工膝关节半月板，其中所述加强件进入所述半月板并且与所述半月板形成牢固的连接。
7.如权利要求2和3所述的人工膝关节半月板，其中所述加强件穿过所述固定板和所述锚具中的合适的孔，所述加强件向后折叠在自身上从而在所述角和所述平板（plate）之间以及在所述定位带和所述锚具之间形成牢固的连接，所述固定板和所述锚具中的所述孔被制成具有圆形的边缘，以防止所述加强件的磨损。
8.如权利要求3所述的人工膝关节半月板，其中任选地从所述胫骨平台的边缘中取出骨以提供用于所述锚具的固定的附接面，所述锚具在所述胫骨平台的边缘上方突出。
9.如权利要求3所述的人工膝关节半月板，其中所述定位带位于通常被将天然半月板连接到滑膜的韧带连接所占据的大致为圆形的区域。
10.如权利要求3所述的人工膝关节半月板，其中所述定位带在单个大致中心(中间)定位的点被固定到所述半月板，它们的端部被固定到所述锚具，所述锚具依次在前中和后中位置被固定到胫骨平台的边缘。
11.如权利要求3所述的人工膝关节半月板，其中所述定位带的端部在前侧和后侧位置被固定到所述半月板，所述定位带的中心点被固定到单个所述锚具，所述锚具依次在内侧位置被固定到所述胫骨平台的边缘。
12.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中平移被限制成对应于120度的最大膝关节屈曲。
13.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中制造人工膝关节半月板的基材是合适的生物相容性且生物稳定的弹性体，所述弹性体具有在60至95范围内的邵氏A硬度。
14.如权利要求13所述的人工膝关节半月板，其中所述基材是硅酮-聚醚聚氨酯或硅酮-聚碳酸酯聚氨酯，通过用聚四亚甲氧醚(PTMO)或脂肪族的末端为羟基的聚碳酸酯将聚二甲基硅氧烷(PSX)并入聚合物软段而制备高强度热塑性弹性体，所述硬段是利用低分子量二醇增链剂由芳香族二异氰酸酯MDI而形成，利用硅酮或其它表面改性端基对所述共聚物链进行封端。
15.如权利要求13所述的人工膝关节半月板，其中所述基材是热塑性聚氨酯弹性体(聚醚)。
16.如权利要求13所述的人工膝关节半月板，其中用硅酮或其它表面改性端基对所述基材的共聚物链进行封端。
17.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中所述半月板是由Keeley等人在专利号WO2008/140703A2中所揭示类型的合成多肽材料所制成，所述材料包含至少三种连续的β-折叠/β-转角结构以及参与交联的至少一个交联氨基酸残基，其中所述交联残基不同于β-折叠/β-转角结构并且各多肽的长度是在150和500氨基酸之间；并且/或者其中各β-折叠结构可包含3至大约7个氨基酸残基；并且/或者其中所述交联多肽的氨基酸序列是相同或者不同的；并且/或者其中所述材料还包括增强材料，例如动物材料、合成材料或者金属；并且/或者其中所述材料还包括非蛋白质亲水性聚合物；并且/或者其中所述材料还包括氨基多糖基团，例如透明质酸基团；并且/或者其中所述材料包括交联多肽与氨基多糖基团的混合物；并且/或者其中所述交联多肽共价结合到氨基多糖基团；并且/或者其中所述材料是固体并且可采用垫板、片状和韧带状结构的形式。
18.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中制造所述半月板的基材是亲水性聚合物材料(水凝胶)，其中通过减小亲水性单体的比率、通过添加疏水性的共聚单体或者通过增加交联度而减小吸水性并且增加坚实度，所述人工半月板被任选地制成整体或者具有具不同特性例如(更大的硬度)的类似材料涂层。
19.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中制造所述半月板的基材是基于甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯例如聚甲基丙烯酸羟乙酯；聚乙烯醇；聚乙二醇，包括与胶原、甲基化胶原或蛋白质例如与胶原化合物交联的白蛋白的组合以及与缩聚物的共聚物聚合物例如尼龙6和聚氨酯(Biopol)；聚氧化乙烯；或者丙烯酰胺或聚丙烯酰胺，例如聚乙烯吡咯烷酮或水解的聚丙烯腈(Hypan系列的水凝胶)。
20.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中制造所述半月板的基材是天然亲水性聚合物例如胶原、海藻酸盐和角叉菜胶的改性形式；或者对纤维素实施衍生化所形成的那些，例如羧甲基纤维素钠以及羟乙基纤维素和羟丙基纤维素。
21.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中制造所述半月板的基材是共聚物以及I、II和IV型胶原的组合；明胶；琼脂糖；含蛋白多糖的细胞收缩胶原，氨基多糖或糖蛋白类；纤维连接蛋白；层粘蛋白；生物活性肽生长因子；细胞因子；弹性蛋白；纤维蛋白；由聚酸例如聚乳酸、聚乙醇酸或聚氨基酸、聚己内酯或者聚氨基酸制成的合成聚合物纤维。
22.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中，任选地通过本领域已知的各种方法包括电纺丝法用胶原微纤维来加强制造所述半月板的基材。
23.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中最终尺寸和成形是在为了所述目的所制造或选择的模具中执行的，所述模具被处理以提供在所述半月板的上支承面和下支承面上的玻璃状表面。
24.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中所述第一内部加强件采用埋在所述空心形式的所有壁中以提供额外的抗拉强度的薄片增强材料的形式。
25.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中所述第二内部加强件采用部署在所述空心形式内部的增强材料的一个或多个内板的形式，所述一个或多个内板在它们的外缘处被固定到在所述半月板的外壁中的所述埋入的增强材料，并且会聚在所述半月板的内边缘，在此内边缘处所述一个或多个内板连接和被埋入，所述第二加强件的作用是使所述人工半月板从关节中的挤出最小化。
26.如权利要求24和25所述的人工膝关节半月板，其中所述内部加强件采用芳纶或对位芳纶膜的形式，所述膜的厚度是在0.005至0.1毫米的范围内。
27.如权利要求24和25所述的人工膝关节半月板，其中所述增强材料厚度和长度根据在所述半月板内的位置而变化。
28.如权利要求24和25所述的人工膝关节半月板，其中在所述增强材料中设置多个孔，所述孔增强所述埋入的增强材料与所述半月板的基材的接合，并且便于注入所述空心形式人工半月板内部的所述可固化树脂的分布。
29.如权利要求28所述的人工膝关节半月板，其中所述孔具有任何合适的形状和布置，例如从而留出能够满意地承载施加到所述板材的径向和周向负荷的完整区域。
30.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中，为了更好的是实现微弹性流体动力学润滑性，在所述半月板的所述支承面中的一个或两个支承面上设置更软的更柔性的基材的薄层，所述薄层的厚度是在0.1至2.0毫米的范围内。
31.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中任选地利用筋板连接所述人工半月板的角，从而提供一定程度的对所述人工半月板形状的控制，所述筋板的内边缘这样成形：
使得与所述半月板的内边缘一起，它们形成大致为圆形的孔。
32.如权利要求31所述的人工膝关节半月板，其中任选地将所述筋板制成是多孔或者有小孔的，它们被适当地加强并且具有在0至20%范围内的最大弹性伸展，对所述半月板的上表面和下表面、所述角和所述筋板进行处理以改善它们的利用滑液的润滑性。
33.如权利要求31所述的人工膝关节半月板，其中所述筋板是由细芳纶或对位芳纶纤维扁平编织成的，它们的端部牢固地埋在所述半月板角中，所述筋板优选地被包封在所述弹性体基材中。
34.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中所述人工半月板的所述内部区域被延伸到所述角的端部的薄的多孔板材的挡板（apron）所填充，所述挡板的边缘牢固地附着到所述半月板和所述角。
35.如权利要求34所述的人工膝关节半月板，其中所述挡板采用由牢固的交联聚合物材料制成的膜或编织片的形式，所述膜或编织片具有在0.05至0.5毫米范围内的厚度并且允许在0至20%范围内的弹性伸展。
36.如权利要求34所述的人工膝关节半月板，其中所述挡板的材料不是多孔的，在挡板的材料中设置大量的小孔从而允许滑液经过所述材料自由流动，所述孔优选地是圆形或者大致圆形，所述孔的直径是在0.25至3.0毫米的范围内并且彼此的间距是在0.25至5.0毫米的范围内。
37.如权利要求36所述的人工膝关节半月板，其中所述孔被布置成如下图案，该图案形成完全地穿过所述人工半月板宽度的多条不间断的应力传递路径，所述各应力传递路径具有在15°至45°范围内的与相邻路径的角分离。
38.如权利要求34所述的人工膝关节半月板，其中所述挡板材料被任选地包封在所述弹性体基材中，并且被处理从而通过利用滑液改善其润滑性减小其自身与所紧靠的生物表面之间的摩擦。
39.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中，为了改善所述半月板利用滑液的润滑性，对所述支承面进行处理而通过用[2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱-甲基丙烯酸正丁酯]共聚物[(MPC-BMA)共聚物]浸渍所述表面而使它们对二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)具有亲和性。
40.如权利要求39所述的人工膝关节半月板，其中将聚氨酯弹性体在含有
1
BMA(0.3mol)和作为聚合引发剂的过氧化苯甲酰(1wt%相对于BMA)的乙醇溶液中浸泡
1
15小时以形成略微鼓起的表面，然后用乙醇轻轻地清洗所述材料，在含有MPC(0.3mol)的乙醇溶液中浸泡30分钟；在从第二溶液中取出后，将所述材料吸干，然后在氩气气氛中于
70℃下加热5小时，以使存在于所述材料表面中的单体聚合物发生聚合，然后用乙醇清洗，然后于室温下真空干燥24小时。
41.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中，为了改善滑液在所述人工半月板的支承面与股骨和胫骨关节软骨之间的分布，而将狭窄通道的网状结构模制入所述支承面中的一个或两个支承面，所述通道优选地具有在0.25和2.0毫米之间的宽度，具有在0.25和
2.0毫米之间的深度，具有部分球形或者其它合适的剖面形状，被分离在1.0和5.0毫米之间的距离并且大致地径向和周向地取向。
42.如权利要求41所述的人工膝关节半月板其中，为了改善滑液的分布，而给所述支承面中的一个或两个支承面在所述通道与的部分和全部交叉点处设置在各点处取向大致垂直于所述表面的凹槽，所述凹槽具有在0.5和5.0毫米之间的深度以及在0.5和5.0毫米之间的直径。
43.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中为了改善滑液的分布，在所述支承面中的一个或两个支承面中设置凹槽，所述凹槽在各点的取向大致垂直于所述表面，所述凹槽具有在0.5和5.0毫米之间的深度以及在0.5和5.0毫米之间的直径，所述凹槽彼此分离在0.5和10毫米之间的距离。
44.如权利要求2所述的人工膝关节半月板，其中将所述固定板制两个可分离的部件，阴型部件被固定到近端胫骨表面而阳型部件被固定到所述人工半月板的角以被接收或锁紧入所述阴型部件。
45.如权利要求44所述的人工膝关节半月板，其中所述阴型部件是由位于内部的斜撑制成，沿所述斜撑的各侧所述斜撑被互补的棘轮型齿结合，所述棘轮型齿是沿所述阳型部件的两个平行联接棒的边缘而形成，所述联接棒能够弹性地彼此相向位移以使所述齿与所述斜撑分离。
46.如权利要求45所述的人工膝关节半月板，其中利用与所述联接棒中的孔结合的合适的钳子型工具使所述联接棒弯曲到一起。
47.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中直接地用合适厚度的一层类金刚石碳(DLC)涂覆所述人工半月板的支承面，必要时，在利用氮气、O2等离子处理等的离子注入的沉积之前对所述表面进行改性，所述涂层是利用脉冲激光沉积法、射频等离子体CVD法或者离子束辅助沉积法而形成。
48.如权利要求47所述的人工膝关节半月板，其中首先用碳纳米纤维密集地充满所述半月板的所述支承面，所述类金刚石碳涂层与所述碳纳米纤维形成牢固的结合。
49.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中同采用合适的碳化物、氮化物或氧化物形式的一薄层的耐磨材料涂覆所述人工半月板的支承面，所述涂层是利用化学镀工艺从纳米颗粒的悬浮溶液中沉积出。
50.如权利要求49所述的人工膝关节半月板，其中首先对所述表面进行等离子处理并且利用化学吸附将金属催化剂注入所述表面从而激活所述表面，所述催化剂是SnCl2和PdCl2。
51.如权利要求50所述的人工膝关节半月板，其中通过超临界二氧化碳技术(scCO2)利用scCO2的溶解力和增塑效果将所述催化剂注入所述表面。
52.如权利要求47至51中任一项所述的人工膝关节半月板，其中，必要时，使更硬聚合物材料的平滑的薄的柔性层结合到所述工作面，从而为所述涂层通过更高的基质，所述更硬聚合物材料优选地具有在0.05至0.5毫米范围内的厚度并且采用具有高抗拉强度的交联聚合物例如芳纶或对位芳纶的形式。
53.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中通过在所述半月板的所述支承面上形成一层透明软骨而增加所述半月板的所述支承面的润滑性，所述形成过程包括制备一层合适的高度多孔的支架材料以及将所述支架材料注入或固定到所述支承面；用关节软骨细胞对所述支架材料进行播种；将所述软骨细胞在合适的条件下进行体外培养，以产生所述透明软骨，在所述培养过程期间将适当的成形模具应用于所述支架的表面达一段时间以确保期望的表面成型的完成。
54.如权利要求53所述的人工膝关节半月板，其中所述支架材料包括利用不同的交联剂将甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)或者HEMA和二甲基丙烯酸二醇酯(GDMA)接枝聚合到水溶性胶原上所形成的合成水凝胶；利用纺织品处理技术将聚乙醇酸(PGA)挤出并且组装成纤维形态；利用电纺丝法组装的聚乙丙交酯(PLG)；水解的胶原、丙烯酸(AA)丙烯酰胺(AAm)和蒸馏水的组合的自由基聚合，以及使用N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)的交联；在三维形式中利用计算机控制的注射器通过熔融共聚物纤维的受控沉积而组装的多孔材料例如(聚)对苯二甲酸乙二醇酯-(聚)对苯二甲酸丁烯-(PEGT/μPBT)；以及本领域众所周知的其它方法。
55.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中通过在所述半月板的所述支承面上形成一层透明软骨而增加所述半月板的所述支承面的润滑性，所述形成过程是采用Kim等人在US2010/0120149中所揭示方法的修改方法而完成，并且包括制备一层聚合物支架材料以及将所述支架材料融合或固定到所述支承面；将与水凝胶混合的液体形式的分化的关节软骨细胞涂覆在所述支架材料上，然后凝胶化；以及将所述软骨细胞在合适的条件下进行体外培养。
56.如权利要求55所述的人工膝关节半月板，其中所述聚合物支架是由可生物降解和生物相容性的聚合物制成，包括但不限于：胶原、明胶、壳聚糖、海藻酸盐、透明质酸、葡聚糖、聚乳酸、聚乙醇酸、(乳酸-乙醇酸)共聚物、聚己内酯、聚酸酐、聚原酸酯、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氨酯、聚丙烯酸、聚-N-异丙基丙烯酰胺、聚(氧化乙烯)-聚(氧化丙烯)-聚(氧化乙烯)共聚物，其共聚物和其混合物；所述聚合物支架具有均匀孔径的互连的多孔结构，所示孔径通常是在10至800μM(优选地100至500uM)的范围内，并且所述多孔结构具有在40%至97%的范围内(优选地在50%至97%的范围内、或者更具体地在70%至95%的范围内)的孔隙率；所述聚合物支架是利用本领域众所周知的方法由所述生物相容性的聚合物制成，所述方法包括浇铸/溶剂萃取、气体发泡、相分离，电纺丝，凝胶纺丝等；所述聚合物支架通常具有在0.5至3毫米范围内的厚度。
57.如权利要求55所述的人工膝关节半月板，其中所述形成方法包括：利用悬滴培养、团块培养、微团培养或旋转培养使软骨细胞分化并且使它们聚积到一起以形成适当尺寸的细胞团，所述细胞团通常是在10至800μM的范围内，并且符合所述聚合物支架材料的孔径；以在111至1∶100范围内的重量比将分化的软骨细胞的细胞团与溶液状态的水凝胶混合，从而形成其中所述细胞团均匀分散的细胞团-水凝胶复合体，从而建立生理学上类似于天然软骨的三维环境的一个三维环境(合适的水凝胶包括纤维蛋白、明胶、胶原、透明质酸、琼脂糖、壳聚糖、聚磷酸酯、聚丙烯酸酯、聚乳酸、聚乙醇酸、泊洛沙姆、海藻酸盐、盐类等，单独使用或者以混合物形式使用)；将溶液状态的均匀分散于水凝胶基质中的分化的软骨细胞的细胞团涂覆在所述聚合物支架材料上，同时地填充其孔并使其固化成凝胶状态，从而获得细胞团-水凝胶-聚合物支架复合体，所述凝胶化法取决于所使用水凝胶的类型，所述水凝胶形成生理学上类似于天然软骨的三维环境的一个三维环境并且细胞团-水凝胶-聚合物支架复合体进一步改善成软骨分化的效率，聚合物支架的使用能够维持高机械强度、精确的成形、软骨分化期间的柔性和均匀的形态，并且细胞团-水凝胶-聚合物支架复合体为软骨组织提供高机械强度、柔性、和均匀的形态。
58.如权利要求1所述的人工膝关节半月板，其中通过在所述半月板的所述支承面上形成一层透明软骨而增强所述半月板的所述支承面的润滑性，所述形成过程包括将氟化羟基磷灰石涂料涂覆在所述工作面上，在所述工作面上沉积骨状的微结构β-磷酸三钙层，以模拟通常紧靠软骨下骨的钙化关节软骨层，任选地通过超临界二氧化碳技术(scCO2)利用scCO2的溶解力和增塑效果将所述氟化羟基磷灰石涂层注入所述工作面；制备一层支架材料并且使所述支架材料融合或固定到所述工作面；用关节软骨细胞对所述支架材料进行播种；在合适的条件下对所述软骨细胞进行体外培养。
59.一种提供被植入以替换病变的天然半月板从而防止对股骨和胫骨髁的关节软骨的损伤由此阻止骨关节炎的进行性发展的人工膝关节半月板的方法；所述方法包括提供制成空心形态的人工半月板，在植入后通过注入可固化聚合物而使所述人工半月板膨胀从而使它们的形状与股骨髁和胫骨髁一致；将所述人工半月板的尺寸设计成适合于股骨和胫骨髁突表面；具有用于强度和耐久性的内部加强件；是由具有类似于天然半月板的弹性特性的材料制成；具有经化学和/或物理处理以改善利用滑液的润滑效率并且增强所述支承面的磨损特性的支承面；并且所述人工半月板通过锚固它们的前后和后角以及提供二级定位元件而被限制在关节间空间内的平移。