一种骨修复填充材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种骨修复填充材料及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：S1、将人体可吸收的磷酸盐玻璃采用玻璃熔融拉丝工艺制成磷酸盐玻璃纤维丝，并合股为磷酸盐玻璃纤维原丝束；S2、将磷酸盐玻璃纤维原丝束混合加捻制成磷酸盐玻璃纤维纱线；S3、采用3D编织机将磷酸盐玻璃纤维纱线进行囊状结构编织，制成磷酸盐玻璃囊状球体；S4、磷酸盐玻璃用球磨机碾碎为磷酸盐玻璃微球，将磷酸盐玻璃微球与磷酸钙骨填充材料均匀混合后，注入磷酸盐玻璃囊状球体内，使球体逐渐膨胀并填满椎体，并固化得到骨修复填充材料。本发明专利技术骨修复填充材料以磷酸盐玻璃颗粒为填充主体，磷酸钙骨填充材料为辅助填料，注入磷酸盐玻璃纤维织物内，能够促进骨骼的修复。

Bone repair filling material and preparation method thereof

The invention discloses a bone repair filling material and a preparation method thereof. The preparation method comprises the following steps: S1. Phosphate glass fibers are made from absorbable phosphate glass by glass melt drawing process, and are combined into phosphate glass fibers bundles; S2. Phosphate glass fibers bundles are mixed together. Phosphate glass fiber yarn is twisted to form phosphate glass fiber yarn; S3, phosphate glass fiber yarn is woven into phosphate glass ball by 3-D knitting machine; S4, phosphate glass is ground into phosphate glass microspheres by ball mill, and phosphate glass microspheres are evenly mixed with calcium phosphate bone filling material and injected into it. In the phosphate glass cystic sphere, the sphere gradually expands and fills the vertebral body, and solidifies to obtain the bone repair filling material. The bone repairing filling material of the invention takes phosphate glass particles as the filling body, calcium phosphate bone filling material as the auxiliary filling material and is injected into the phosphate glass fiber fabric, which can promote the bone repairing.

【技术实现步骤摘要】
一种骨修复填充材料及其制备方法
本专利技术涉及骨修复填充材料
，特别是涉及一种骨修复填充材料及其制备方法。
技术介绍
随着我国老龄人群增加，骨质疏松患者逐年增多。骨质疏松椎体压缩性骨折(osteoporoticvertiebralcompressionfractures，OVCF)是造成高龄老年人行动能力受限，生活质量下降的主要原因，因此OVCF的治疗日益受到人们的重视。因骨质疏松引起的椎体压缩性骨折在老年人中较为常见，而许多老年患者体质弱，伴有许多内科疾患，手术风险大，传统的保守治疗和开放手术疗效均不理想。因此既往主要是止痛、卧床休息和外部支撑等，长期卧床可加重骨质疏松，出现褥疮、肺炎等并发症甚至死亡，这给患者带来极大的痛苦。近年来经皮椎体成形术(percutaneousvertebroplasty，PVP)在治疗OVCF方面取得了良好的效果，该技术在早期主要是治疗椎体恶性肿瘤及有症状的椎体良性肿瘤。但近年来，西方发达国家已将经皮椎体成形术作为治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折引起疼痛的首选方法。该技术通过微创的方法将骨水泥注入至压缩的椎体内，通过骨水泥等填充材料恢复椎体的高度并提高力学强度，从而缓解疼痛并减少患者因卧床带来的多种全身并发症。临床表明，椎体成形术可有效的缓解骨质疏松性椎体压缩性骨折引起的疼痛，并使患者早日离床恢复正常生活，在西方已逐渐成为治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折的重要治疗手段。目前用于PVP手术的填充材料主要为丙烯酸类骨水泥、磷酸钙类骨水泥、及硫酸钙类骨水泥。丙烯酸类骨水泥主要是由PMMA构成的固相和甲基丙烯酸甲酯及少量聚合引发剂、稳定剂和活性剂构成的液相组成，混合后可形成具有可注射性、自固性、可塑性及固化后具有良好的力学性能等特点的骨水泥材料，然而PMMA水泥也存在诸多缺陷，如易发生椎旁及椎管内渗漏、弹性模量过高易导致临近椎体骨折，聚合温度过高损伤周围组织神经，不能降解且无生物活性。除此以外，由于PMMA自身X线下并不能显影，然而PVP需在X射线引导下完成，因此PMMA在使用时需要加入BaSO4或ZrO2等抗X线物质。磷酸钙类骨水泥它是由几种磷酸钙粉末构成的固相与水、磷酸盐缓冲液或血清等构成的液相组成，混合后形成具有一定力学强度的水泥材料，而且其固化过程中放热慢、升温小，不会造成局部过热，从而克服了PMMA聚合产热过多的缺陷。其最终产物羟基磷灰石与人体骨的无机成分类似，植入体内后并不会引起组织变性或坏死，具有良好的生物相容性，并且具有出色的骨传导性和骨诱导性，能完全降解。然而，磷酸钙骨水泥固化时间过长，机械性能不足，并且降解缓慢。同时，其在X线下显影效果不佳，也需添加BaSO4等抗X线物质提高显影效果。硫酸钙类骨水泥是由硫酸钙二水化合物组成的矿物质。在42℃以下与水接触时可形成特定大小和形状的晶体结构，并具有原位自固化性，可根据填充部位制备成各种形状以填充修复骨缺损。研究表明，硫酸钙无毒且生物相容性好，不会引起炎症，并且抗压强度大，可被人体吸收并具备骨传导作用。但是该水泥凝固时间较长，降解速度过快。OVCF的主要治疗目的是维持并恢复压缩椎体原有的高度和力学支撑，缓解疼痛并通过自身骨骼再生和修复重建以维持长期疗效。因此，理想的OVCF填充材料应具备良好的生物相容性与力学性能，可降解并可注射，同时可适用于X射线显影。而上述三种水泥都不能满足OVCF填充材料的使用要求。除此之外，PVP技术对于OVCF的治疗方法主要是将可固化的水泥注射进椎体，待其固化后方实现椎体制成，然后骨水泥在固化前多为流体胶态，受骨水泥注入区域的形貌影响以及来自患者身体微动时的外力驱使，注入的骨水泥向椎管渗漏，不但降低了骨水泥在腔体内的含量，削减了水泥对椎体的力学支撑作用，还会导致的椎管内的感染。因此，针对上述技术问题，有必要提供一种骨修复填充材料及其制备方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种骨修复填充材料及其制备方法，用于治疗骨质疏松以及其导致的椎体压缩性骨折等骨损伤疾病。为了实现上述目的，本专利技术一实施例提供的技术方案如下：一种骨修复填充材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：S1、将人体可吸收的磷酸盐玻璃采用玻璃熔融拉丝工艺制成磷酸盐玻璃纤维丝，并合股为磷酸盐玻璃纤维原丝束；S2、将磷酸盐玻璃纤维原丝束混合加捻制成磷酸盐玻璃纤维纱线；S3、采用3D编织机将磷酸盐玻璃纤维纱线进行囊状结构编织，制成磷酸盐玻璃囊状球体；S4、磷酸盐玻璃用球磨机碾碎为磷酸盐玻璃微球，将磷酸盐玻璃微球与磷酸钙骨填充材料均匀混合后，注入磷酸盐玻璃囊状球体内，使球体逐渐膨胀并填满椎体，并固化得到骨修复填充材料。作为本专利技术的进一步改进，所述磷酸盐玻璃按质量百分比包括：P2O5：40～60％，CaO：10～20％，MgO：10～30％，B2O3：10～20％，Na2O：0～10％，Fe2O3：0～10％。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S1具体为：将人体可吸收的磷酸盐玻璃采用玻璃熔融拉丝工艺，800～1200℃下将磷酸盐玻璃熔化，通过漏板拉丝制成直径为7～10μm的磷酸盐玻璃纤维丝，然后合股为磷酸盐玻璃纤维原丝束。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S3中磷酸盐玻璃囊状球体的直径为10～50mm，纱线间缝隙小于或等于0.1mm。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S4中磷酸盐玻璃微球的直径为0.1～100μm。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S4中磷酸盐玻璃微球的直径为45～100μm。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S4中注入磷酸盐玻璃囊状球体内的磷酸盐玻璃微球和磷酸钙骨填充材料按质量份数为：磷酸盐玻璃微球50～100份，磷酸钙骨填充材料0～50份。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S2后还包括：采用涂覆剂对磷酸盐玻璃纤维纱线进行表面涂覆，以提高生物活性，降低表面摩擦系数。作为本专利技术的进一步改进，所述涂覆剂为多巴胺、壳聚糖、海蜇胶原中的至少一种。本专利技术另一实施例提供的技术方案如下：一种骨修复填充材料的制备方法，所述骨修复填充材料由上述制备方法制得。本专利技术的有益效果是：骨修复填充材料以磷酸盐玻璃颗粒为填充主体，磷酸钙骨填充材料为辅助填料，注入磷酸盐玻璃纤维织物内，逐步膨胀填充塌陷的脊柱椎体损伤部位，在固化后起到优良的力学支撑作用和骨传导效果，能够促进骨骼的修复。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术中骨修复填充材料制备方法的工艺流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。参图1所示，本专利技术公开了一种骨修复填充材料的制备方法，包括以下步骤：S1、将人体可吸收的磷酸盐玻璃采用玻璃熔融拉丝工艺制成磷酸盐玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种骨修复填充材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：S1、将人体可吸收的磷酸盐玻璃采用玻璃熔融拉丝工艺制成磷酸盐玻璃纤维丝，并合股为磷酸盐玻璃纤维原丝束；S2、将磷酸盐玻璃纤维原丝束混合加捻制成磷酸盐玻璃纤维纱线；S3、采用3D编织机将磷酸盐玻璃纤维纱线进行囊状结构编织，制成磷酸盐玻璃囊状球体；S4、磷酸盐玻璃用球磨机碾碎为磷酸盐玻璃微球，将磷酸盐玻璃微球与磷酸钙骨填充材料均匀混合后，注入磷酸盐玻璃囊状球体内，使球体逐渐膨胀并填满椎体，并固化得到骨修复填充材料。

【技术特征摘要】
1.一种骨修复填充材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：S1、将人体可吸收的磷酸盐玻璃采用玻璃熔融拉丝工艺制成磷酸盐玻璃纤维丝，并合股为磷酸盐玻璃纤维原丝束；S2、将磷酸盐玻璃纤维原丝束混合加捻制成磷酸盐玻璃纤维纱线；S3、采用3D编织机将磷酸盐玻璃纤维纱线进行囊状结构编织，制成磷酸盐玻璃囊状球体；S4、磷酸盐玻璃用球磨机碾碎为磷酸盐玻璃微球，将磷酸盐玻璃微球与磷酸钙骨填充材料均匀混合后，注入磷酸盐玻璃囊状球体内，使球体逐渐膨胀并填满椎体，并固化得到骨修复填充材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磷酸盐玻璃按质量百分比包括：P2O5：40～60％，CaO：10～20％，MgO：10～30％，B2O3：10～20％，Na2O：0～10％，Fe2O3：0～10％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：将人体可吸收的磷酸盐玻璃采用玻璃熔融拉丝工艺，800～1200℃下将磷酸盐玻璃熔化，通过漏板拉丝制成直径为7～10μm的磷酸盐玻璃纤维丝，然...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓玲，朱晨凯，从小晔，
申请(专利权)人：宁波诺丁汉新材料研究院有限公司，宁波诺丁汉大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33