專利名稱：新型混合型骨水泥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，更具體地是涉及骨科、腦外科及口腔科的一種骨植入材料，起到植骨、骨支撐和骨粘連的作用。應(yīng)用于植骨、關(guān)節(jié)置換及翻修、經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)(PVP及PKP)等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的“骨水泥”最早出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代初， 是骨科臨床常用的骨粘合劑。PMMA在日常生活中并不少見，有機玻璃就由PMMA構(gòu)成，極其難以被人體吸收。因此，很難想象將一塊有機玻璃永久植入缺損內(nèi)不會產(chǎn)生問題，由于找不 到更好的替代品，骨科醫(yī)生只能繼續(xù)使用。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥強度、抗拉伸和抗沖擊力都遠(yuǎn)高于松質(zhì)骨，與人體骨骼不和諧的力學(xué)性能使PMMA骨水泥導(dǎo)致了各種遠(yuǎn)近期并發(fā)癥。主要包括I. PMMA骨水泥是一種有機高分子化合物材料。它是用單體甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯經(jīng)聚合反應(yīng)而成。其中的單體具有細(xì)胞毒性，進(jìn)入血液后會使血壓下降，脈搏加快，虛脫，甚至心跳驟停。2.由于骨水泥注入骨髓腔后在凝固過程中釋放大量的熱量，骨髓腔內(nèi)殘余的血液及脂肪在受熱后膨脹，引起髓腔內(nèi)壓力升高，會使脂肪進(jìn)入血管內(nèi)引起栓塞。3.骨髓腔內(nèi)壓力增高引起神經(jīng)反射的結(jié)果。4. PMMA骨水泥生物相容性較差，力學(xué)性能與自體骨差距較大，其抗壓強度過高，因此不能骨性融合，遠(yuǎn)期會發(fā)生松動，產(chǎn)生磨屑病等并發(fā)癥。例如人工關(guān)節(jié)需要“骨水泥”與骨骼黏合，手術(shù)中幾乎都遇到過此類后果嚴(yán)重的病例。因此，對PMMA骨水泥的改進(jìn)工作就成了一個重要的課題。在此過程中，相繼出現(xiàn)了骨水泥離心技術(shù)、真空技術(shù)等，但這些技術(shù)并未改變PMMA骨水泥的化學(xué)性質(zhì)和骨水泥的組分，因而未能從根本克服PMMA骨水泥的缺陷。尋找更佳的骨粘合劑是材料學(xué)專家和骨科專家一直以來的研究熱點和難點，但至今尚未找到綜合性能超過PMMA骨水泥的單一材料。因此，一種新的研究思路正在成型—— 研制“混合型骨水泥”。所謂“混合型骨水泥”指在PMMA中加入適當(dāng)比例的其他物質(zhì)，從而達(dá)到減少PMMA單體、降低強度等作用，具有積極地臨床意義。如果添加的其他材料還有其他的功能，如促進(jìn)骨的生長的功能，那么混合型骨水泥在具有骨粘合的功能的同時，還能具備一些其他的功能，將成為很好的骨填充材料。有人在PMMA內(nèi)添加玻璃珠、炭纖維、糖和磷酸三鈣以及異體骨粒等。但炭纖維、玻璃珠與PMMA骨水泥不易粘連，易松脫而加重松動；糖、磷酸三鈣被吸收后留下的空隙使骨水泥抗張強度下降；加入異體骨粒后可增加骨水泥的力學(xué)強度，但異體骨存在著排異反應(yīng)嚴(yán)重和潛在的疾病傳播風(fēng)險。因此以上各物質(zhì)都未能從根本上解決骨水泥的不足。目前 “混合型骨水泥”的研究還未形成理想的混合配方。因此，本領(lǐng)域迫切的需要找到一個有效的新產(chǎn)品以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就提供一種新型混合型骨水泥。在本發(fā)明的第一方面提供了 “混合骨水泥”的組分，分別為I、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)2、硫酸 丐(Calcium Sulfate)3、輕基憐灰石(hydroxyapatite)4、憐酸 丐(Tri-Calcium Phosphate)其中，硫酸鈣、羥基磷灰石、磷酸鈣是良好的骨替代材料，是目前制備人工骨的基礎(chǔ)材料，具有良好的生物相容性，并可以和自體骨相互融合，完成爬行替代和骨的重建。上述材料混入PMMA后，不但可以起到降低PMMA單體數(shù)量，降低強度的作用，而且可以發(fā)揮其與 自體骨的相互融合和骨重建的功能，從而從根本上解決PMMA骨水泥松動的問題。在本發(fā)明的第二方面提供了各組分的比例I、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 60-85%2、硫酸 丐(Calcium Sulfate) 1-24%3、輕基憐灰石(hydroxyapatite) 1~35%4、憐酸 丐(Tri-Calcium Phosphate) 1~35%在上述比例情況下，在有效的降低PMMA單體數(shù)量的同時，保持了 PMMA的粘性，同時降低了強度，使混合骨水泥的強度更加接近自體骨。在本發(fā)明的第三方面，提供了本發(fā)明的用途，它被用于填充各種骨缺損，或骨損傷造成的空腔，填充各種牙齒的空腔以及腦外科的骨缺損。


附圖I、附圖2 :顯示了單純使用PMMA骨水泥后的X光照片；附圖3、附圖4 :顯示了使用混合骨水泥后的X光照片；圖5 :顯示了顯微鏡下觀察的混合骨水泥。
具體實施例方式本項目在臨床過程中發(fā)現(xiàn)，將20% “骨易生”(TradeMark CEM) (50-60%硫酸鈣， 20-25%羥基磷灰石，20-25%三磷酸鈣)添加入80% PMMA后形成的“混合型骨水泥”，具有粘滯度高，流動性低，混合均勻的特點。1991年，裘世靜等將脫鈣骨粒按一定比例摻入骨水泥中，通過掃描電鏡觀察，發(fā)現(xiàn)在許多區(qū)域內(nèi)骨顆粒相互連接，形成連通的隧道，可供骨結(jié)構(gòu)長入，經(jīng)觀察術(shù)后3個月時大量骨組織沿骨粒構(gòu)成的通道長入骨水泥深層，并可見板層骨結(jié)構(gòu)。本實驗研究中的“骨易生”同樣具有骨誘導(dǎo)作用，且不會與機體發(fā)生排異反應(yīng)，與 PMMA混合很方便，術(shù)中使用可行性更高。顯微鏡下觀察見“骨易生”在PMMA聚合物內(nèi)形成均勻分布的空間隧道，因“骨易生”具有較好的骨誘導(dǎo)作用且不會發(fā)生排異反應(yīng)，若松質(zhì)骨能循磷酸鈣形成的通道均勻長入PMMA骨水泥內(nèi)，則此類“混合型骨水泥“初期將為骨骼提供堅強的支撐，遠(yuǎn)期則隨著松質(zhì)骨的長入逐漸減小PMMA骨水泥的剛性，使植入物具有與松質(zhì)骨類似的彈性模量，兼有機械和生物固定作用，可以減少PMMA骨水泥遠(yuǎn)期并發(fā)癥。其粘滯度高，流動性低的特點在“經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)(PVP及PKP) ”中尤為重要，可以減少骨水泥滲漏發(fā)生。實驗數(shù)據(jù)如下在PKP手術(shù)中，將美國產(chǎn)“骨易生”粉末與天津產(chǎn)PMMA骨水泥粉末混合形成“混合骨水泥”，其中“骨易生”占15%,充分混合后加入PMMA骨水泥的攪拌液，觀察復(fù)合材料的粘滯性略下降，流動性同時下降，未出現(xiàn)明顯的拉絲現(xiàn)象。攪拌后約40秒將復(fù)合材料順工作通道置入病人體內(nèi)，推注過程順利，較單一 PMMA骨水泥明顯減少了滲漏現(xiàn)象。共施行了 3 例手術(shù)，術(shù)后病人效果均佳。通過單純使用PMMA骨水泥及加入“骨易生”術(shù)后X片對比 ，發(fā)現(xiàn)單純PMMA股水泥術(shù)后呈典型羽毛狀擴散(見附圖I、附圖2)，而混合骨水泥邊緣光滑，大大降低了骨水泥單體進(jìn)入血液的可能性(見附圖3、附圖4)。顯微鏡下觀察顯示骨水泥與“骨易生”混合均勻， 有有利于毛細(xì)血管長入的微孔形成(見附圖5)。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明提供了ー種將硫酸1丐(CalciumSulfate)、輕基磷灰石(hydroxyapatite)、磷酸I丐(Tri-Calcium Phosphate)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)按ー定比例混合后形成的ー種新型的人工骨材料(“混合骨水泥”)。有如下
權(quán)利要求
2.通過按一定比例混合硫酸|丐(CalciumSulfate)、輕基磷灰石(hydroxyapatite)、磷酸I丐(Tri-Calcium Phosphate)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),形成ー種新型的人工骨材料(“混合骨水泥”)。
3.以上人工骨材料(“混合骨水泥”)各組分混合的比例為60-85%聚甲基丙烯酸甲酉旨(PMMA), 1-24 %硫酸I丐(Calcium Sulfate), 1-35 % 輕基憐灰石(hydroxyapatite),和1-35%憐酸 丐(Tri-Calcium Phosphate)。
4.以上人工骨材料(“混合骨水泥”)可用于填充各種骨缺損，或骨損傷造成的空腔。
5.以上人工骨材料(“混合骨水泥”)可用于填充各種牙齒的空腔。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新型的“混合型骨水泥”。本發(fā)明“混合型骨水泥”初期將為骨骼提供堅強的支撐，遠(yuǎn)期則隨著松質(zhì)骨的長入逐漸減小PMMA骨水泥的剛性，使植入物具有與松質(zhì)骨類似的彈性模量，兼有機械和生物固定作用，可以減少PMMA骨水泥遠(yuǎn)期并發(fā)癥。其粘滯度高，流動性低的特點在“經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)(PVP及PKP)”中尤為重要，可以減少骨水泥滲漏發(fā)生。
文檔編號A61K6/033GK102688522SQ20111006716
公開日2012年9月26日 申請日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月21日
發(fā)明者羅平 申請人:上海睿平生物技術(shù)有限公司