嵌入钙颗粒的、速成膏团、高粘度骨水泥制造技术

本发明专利技术涉及一种组合物，包括：a)包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、造影剂、自由基给体和钙基颗粒的第一组分；和b)包括甲基丙烯酸甲酯(MMA)、自由基清除剂和聚合加速剂的第二组分；其中所述组合物具有约13分钟的平均固化时间(setting time)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】嵌入钙颗粒的、速成膏团、高粘度骨水泥
技术介绍
本专利技术一般涉及一种骨水泥组合物，成套用具和制备骨水泥组合物的方法。呈现本文论述的任何出版物或参考文献以描述本专利技术的背景并且提供关于其实践的额外细节。本文均不被解释为认为专利技术人无权凭借先前的专利技术提前公开该内容。骨水泥组合物在例如牙齿和医疗程序的应用中是有用的。特别地，它们经常用于将植入材料结合或粘贴至天然骨骼上并修复损坏的天然骨骼。通常，当前的骨水泥组合物以包含粉末(或干燥)部分和液体(或湿)部分的两部分制剂销售，当混合时，其聚合形成模仿许多天然骨骼物理性能的硬化物质。通常，粉末部分包括聚合物材料，例如丙烯酸聚合物，而液体部分包括反应性单体，例如甲基丙烯酸甲酯。最近的进展聚焦在改性用于特殊医疗程序的骨水泥组合物。例如，为了将假肢连接到骨骼上，Faccioli等(美国专利号5，004，501)公开了一种骨水泥组合物，其具有亚微米粒径，即小于0.9微米的聚合物。如在Faccioli等中陈述的，亚微米颗粒的功能在于填充在骨水泥组合物中剩余的任何空间以制备更坚固的骨水泥。该专利进一步公开了使用氟化物盐以制备在骨水泥和病人骨骼之间的更强连接。对于诸如椎体成形术的特殊医疗应用，制造商已经转向制备具有辐射不透过性和更长固化时间的骨水泥组合物。例如，Lavergne等(美国专利申请号2005/0256220)描述了一种基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的骨水泥，其具有15分钟以上的固化时间和高浓度的辐射不透明组分和任选的磷酸钙。在另一个用于椎体成形术程序的骨水泥的实例中，Voellmicke等(美国专利号7，008，433和美国专利申请`号2003/0032964)描述了基于PMMA的组合物以提供辐射不透过性并进一步增加骨水泥的固化时间。具体地，骨水泥组合物具有至少大于18分钟的固化时间。为了制备具有更高固化时间和增加的福射不透过性的骨水泥，Voellmicke等使用20wt % -40wt %量的硫酸钡。该硫酸钡颗粒具有大于3微米的D50尺寸并且要求50%的硫酸钡颗粒不结合(即游离于)PMMA颗粒。其它应用聚焦在加速的速率下增加骨水泥组合物的粘度以渗透到医疗位点并在医疗程序期间防止水泥的任何迁移。特别地，Beyar等(美国专利申请号2007/0027230和2007/0032567)，关注在混合骨水泥组合物两种组分的引发之后两分钟处大于500帕秒的粘度。Beyar等的美国专利申请主张通过使用一种或多种具有显著不同于PMMA珠主群体分子量的亚-群体PMMA珠在加快的速率下获得高粘度。通常，通过经由单体的双键引发的和/或在PMMA珠表面上以及在引发剂存在下，聚合物生长和连接将PMMA珠弓I入到水泥上。其它描述多种处理骨骼的工具、水泥和方法的美国专利和公开包括美国专利4，494，535，美国专利4，653，487，美国专利4，653，489，美国专利4，969，888，美国专利5，108，404，美国专利5，276，070，美国专利5，336，699，美国专利6，383，188，美国专利 6，383，190，美国专利 6，348,055，和美国专利公开 2003/0109883 ；2002/0068974 ；2004/0260303 和 2007/0087031。虽然已经尝试通过例如在可塑期(doughing time)期间注入更粘的水泥，以降低水泥的渗漏，但是PMMA水泥的硬化时间仍然被认为太长。此外，典型的PMMA配方导致失效强度材料，其已经被报道过度补偿增强的椎骨，其反过来在相邻椎体中增加了失效的可能。因此，提供具有更低失效强度和/或改善的骨传导的快速固化骨水泥将是令人满意的。专利技术概述本专利技术提供了快速成团时间，例如，可将粉末状的聚合物和液体单体混合以形成牙膏状，“面团状” 一致性以适于注射。在示例性的实施方案中，本专利技术提供了快速成团的基于PMMA的水泥，其具有更低的刚性，例如，约50MPa和约930MPa之间，从而降低了在相邻椎骨体中断裂的危险，改进了临近骨骼的整合，并且为临床医生提供了具有更好操作性能的产品。在另一个实施方案中，本专利技术提供了可固化的骨水泥，其中通过在水泥中添加例如PEG-丙烯酸酯、聚氨酯等的添加剂结合多种钙基颗粒来降低刚度，例如，颗粒中的钙可以是羟基磷灰石(HA)、磷酸三钙(TCP)、HA-TCP混合物、磷酸钙、硫酸钙和/或碳酸钙的形式。在另一示例性的实施方案中，本专利技术提供了一种方法，包括将多种钙基颗粒与骨填充材料混合以形成改进的骨骼增强材料。多种钙基颗粒可以诱导骨骼生长进入水泥和围绕水泥生长和/或抑制在硬化PMMA水泥的表面上形成中间纤维组织层。在又一示例性的实施方案中，本专利技术提供了 PMMA骨水泥，其可用于在治疗椎体压缩性骨折的椎体后凸成形术或椎体成形术期间椎骨体的增强。在另一示例性的实施方案中，本专利技术提供了一种具有第一阶段和第二阶段的骨水泥，在第一阶段中该水泥在小于约4分钟、小于约3分钟、小于约2分钟、小于约I分钟、或小于约30秒的时间周期内获得了高粘的面团状一致性，并且其中面团状的一致性保持至少5分钟，并且多个钙颗粒在水泥内是可移动的，在第二阶段中多个钙基颗粒在水泥内悬浮并且不可移动。专利技术详述为了促进对本专利技术原理的理解，将引用某些实施方案并且将使用特定的语言描述。然而，应当理解这不旨在限制`本专利技术的范围，如本文描述的在图示的设备中的这些改变和进一步的修改和本专利技术原理的这些进一步的应用是可预期的，如对于本专利技术所涉及领域技术人员通常发生的。在描述本专利技术的上下文中(尤其是在以下权利要求的上下文中)使用术语“一(a) ”和“一个(an) ”和“该”以及相似的提述应当被诠释为覆盖了单数和复数二者，除非本文另有说明或上下文明显矛盾。本文数值范围的列举仅仅旨在为单独地指落入该范围中各分离值的简写方法，除非本文另有说明，并且将各分离值引入到说明书中如在本文单独地列举。本文描述的所有方法可以任何合适的顺序进行，除非本文另有说明或上下文明显矛盾。本文提供的任何和所有实施例或示例性语言(例如，“例如”)的使用仅仅旨在更好地阐明本专利技术，并且不构成对本专利技术范围的限制，除非另有说明。在说明书中没有语言应当被诠释为指示任何未声明的作为本专利技术实践必要的元素。如本文所使用的，“包括(comprising) ”、“包括(including) ”、“包含(containing) ”、“特征为”和其语法等同物是不排除另外的、未列举的元素或方法步骤的包容性或开放式的术语，还将被理解为包括更限制性的术语“由...组成”和“主要由...组成”。如本文所使用的，“基本不含”指的是对象或组分以小于总组合物0.01wt%的量存在。如本文所使用的，“固化”指的是水泥已经硬化到至少2000Pa_s的粘度。如本文所使用的，“基于PMMA的水泥”或“骨水泥”指的是基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的组合物，其通常作为具有干燥部分和液体部分的两部分制剂配制，当混合时，其聚合形成硬化的物质，其中干燥部分包括聚合物材料，例如丙烯酸聚合物，例如PMMA聚合物，和可任选包括造影剂和/或自由基给体，而液体部分包括反应性单体，例如甲基丙烯酸甲酯，并且可任选包括自由基清除剂和/或聚合加速剂。用于本专利技术组合物的应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，包括：a)第一组分，包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、造影剂、自由基给体和钙基颗粒；和b)第二组分，包括甲基丙烯酸甲酯(MMA)、自由基清除剂和聚合加速剂；其中该组合物具有约13分钟的平均固化时间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·李，J·迈耶，R·温茨，T·A·斯莱特，A·M·海克，
申请(专利权)人：华沙整形外科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US