[发明专利]用于填充骨缺损的陶瓷组合物

说明书

相关申请

无相关申请。

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不适用。

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无。

发明背景

1.发明领域

本发明总地涉及外科用生物活性玻璃骨植入产品，更具体而言是一种通过γ辐射灭菌的用于填充骨缺损的可模塑和可成形的胶泥(putty)组合物，该组合物具有大小范围从32至710μm、重量范围从组合物重量的68％至76％的生物活性玻璃材料，其混合在甘油和聚乙二醇液态载体中。

2.发明背景

外科植入物应设计为生物相容的，以成功地执行其预期功能。生物相容性可被定义为植入物的一种特征，即以表现其治疗功能而无继发不良作用例如毒性、异物反应或细胞破裂的方式起作用。

可成形的组合物被用于矫正可能由外伤、病理性疾病、手术干预而引起的手术缺损或其它需要在骨手术中处理缺损的情况。使缺损填充物处于稳定、可成形粘性组合物形式以便将组合物置于通常形状和深度凹凸不平的手术部位是很重要的。外科医生将把组合物放在刮刀或其它器械上并把它抹到靶部位内或用手指将骨缺损材料做成合适的形状以与需要矫正的部位相适。缺损填充物的生物相容性也是很重要的。

成骨性骨移植材料通常可分为两类，即，那些骨传导性的和那些骨诱导性的。可以说，骨传导性植入物当植入骨组织时跨越缺损而“传导”骨的生长。而另一方面，骨诱导性植入物具有“诱导”区域内的细胞以主动生成骨的能力。甚至当这些骨诱导性植入物被植入到非骨组织时它们也将导致骨的生成。

已开发了许多产品以尝试解决这种对生物相容性可成形材料的外科手术需要。一个这样的例子是从患者获得的自体骨颗粒或骨片。当从患者身上取出时，这些骨片或骨颗粒由于所结合的血而是湿粘的。这对治愈缺损非常有用但需要导致手术延长的显著的二次手术，延长了患者处于麻醉的时间并且增加了费用。此外，显著增加的患者发病率是该技术随之带来的，因为外科医生必须从患者的非累及部位取骨以获得足够的健康骨、骨髓和血液用于进行缺损填充手术。这导致显著的术后疼痛。

同种异体移植骨是一种自体骨的合理替代物。它容易获得并且排除了上述提及的与自体骨相关的手术并发症以及患者发病率。同种异体移植骨实质上是胶原纤维强化的羟磷灰石基质，其中含有活性骨形态发生蛋白(BMP)，并且能以无菌形式提供。

脱钙骨基质(DBM)于1889年由Senn首次描述。在20世纪60年代后期被Urist和Strates重新发现并透彻地研究。从此它成为世界上组织库的主要产品。正如其名称所暗示的，这是一种用酸处理去除矿物质(脱钙)的骨。自然地，脱钙形式的同种异体移植骨既是骨诱导性的又是骨传导性的。脱钙同种异体移植骨组织通过一种充分确立的生物学机制完全整合入患者组织中。其在骨外科手术中已使用了多年，用于填充前面讨论过的骨缺损。

脱钙同种异体移植骨通常以冻干或冷冻干燥并且无菌的形式得到以提供延长的保存期限。这种形式的骨通常是很粗糙和干燥的并且令外科医生难以操纵。一种使用这种冻干骨的解决方法是以凝胶形式提供-Osteotech Inc.的注册商标，它是甘油和颗粒大小在0.1cm至1.2cm(1000微米至12,000微米)范围的冻干脱钙骨粉的简单混合物，如美国专利号5,073,373所公开的。GRAFTON很有效地让外科医生能将同种异体移植骨材料置于靶部位上。

然而，载体甘油具有很低的分子量(92道尔顿)并且易溶于手术部位流经血液中的主要组分-水。当其温度从室温(典型地，在手术室中为22℃)升至患者组织的温度(典型地，37℃)时，甘油还经历粘性的显著降低。这种高水溶性和降低的粘性的组合导致具有甘油载体的同种异体移植骨材料易于流动并且在放置后几乎立即从靶部位流走，这阻碍了外科医生小心放置的骨材料在靶部位中的适当保持。

美国专利号5,290,558公开了一种可流动的脱钙骨粉组合物，其采用与具有2至大约18个碳的低分子量多羟基化合物混合的范围从约0.1至大约1.2cm的大颗粒大小的成骨性骨粉，所述多羟基化合物包括若干类不同的化合物例如单糖、二糖、水分散性寡糖和多糖。