Изобретение относится к области медицины, а именно к составам композиционных материалов для остеопластики, в частности для заполнения обширных полостей и дефектов в костной ткани, и может быть использовано в стоматологии, челюстно-лицевой хирургии, оториноларингологии, травмотологии.
Кость представляет собой композит, состоящий из органических и неорганических компонентов, где минеральная фаза, представляющая собой в основном фосфорно-кислый кальций (гидроксиапатит кальция) и небольшие количества микроэлементов, составляет от 60 до 70% полного сухого веса кости.
Поскольку кость естественным образом подвергается различным напряжениям, она постоянно обновляется. В начале цикла обновления остеокласты выводят поврежденную костную ткань в определенные области, а затем остеобласты заполняют остеокластом созданные пустоты с коллагеном, который через определенное время минерализуется и становится зрелой костью. Способность кости регенерироваться обеспечивается содержанием в минеральной фазе кости фосфата кальция и кристаллической природой кости.
Под воздействием механических и иных нагрузок в кости возможно развитие нежелательных напряжений, обеспечивающих различные формы деформаций костной ткани, приводящих к появлению микродефектов, микротрещин, микроразрывов и т.п., которые могут возникать в ответ на один или на комбинацию подобных возмущающих факторов, в том числе при ее хирургическом иссечении или рассечении, травматическое разрушение или нарушение структуры собственно костной ткани обменного или возрастного характера.
В лечении поврежденной костной ткани в настоящее время развивается ряд методологий, из числа которых одной из наиболее актуальных является использование костных цементов, в частности цементов на основе фосфорно-кислого кальция, как заполняющего и скрепляющего материала.
Этим материалом заполняют пустоты и отверстия разной природы в живой кости, после чего они представляют организму строительный материал и матрицу для регенерирующейся костной ткани.
Известно средство для внутрикостной имплантации, представляющее собой водную суспензию гидроксиапатита, предлагаемое для стимуляции роста костной ткани (патент РФ 2077329, А 61 К 33/06, 1993).
Однако увлажненный материал не обладает пластичностью, не способен фиксироваться в костных полостях и не способен сохранить заданную форму, в связи с чем не обеспечивается даже минимальная защита от механических повреждений, необходимая вновь образующимся костным тканям.
Известен также композиционный материал для замещения костной ткани, содержащий фосфаты кальция - гидроксиапатит в виде гранул, порошкообразные бета-трикальций фосфаты, коллаген и хондроитинсульфат, взятые в массовом соотношении 12-20:6-12:30-40:34-38 (патент РФ 2122437, A 61 L 27/00, 1996). К недостаткам этого материала следует отнести низкие механические свойства изделий из него, так что в процессе хранения и транспортировки и подготовки к применению они легко растрескиваются и рассыпаются.
Наиболее близким из числа известных по технической сущности к предлагаемому является цемент для замещения костных тканей, содержащий аморфный фосфат кальция, дополнительный источник кальция, выбранный из группы: оксид кальция, гидроксид кальция и фосфат кальция, и физиологический раствор (патент США 5782971, С 04 В 12/02, 1992).
Как отмечалось выше, цемент используется организмом как строительный материал. Поэтому состав цемента должен быть максимально приближен к составу костной ткани человеческой кости. Однако достаточно широкие вариации самих компонентов известного цемента (его количественный состав) и отсутствие указаний на количественное содержание компонентов приводят, по сути, к получению в известном техническом решении неопределенной гаммы различных материалов, обладающих, в конечном итоге, различным составом, характеристиками и структурой.
Поставленная задача состояла в разработке цемента для замещения костной ткани, который после заполнения им дефектов костной ткани в процессе отверждения образует материал, являющийся аналогом неорганической составляющей костной ткани и обладающий биосовместимостью с ней и биоактивностью, остеокондуктивными и остеоиндуктивными свойствами, благодаря чему он перерабатывается организмом в натуральную костную ткань, эффективно восстанавливая имеющиеся дефекты. Технический результат достигается тем, что цемент для замещения костной ткани на основе фосфатов кальция дополнительно содержит гель гидроксиапатита, сульфат кальция, бикарбонат натрия и фтористый натрий, а в качестве фосфатов кальция - гидроксиапатит при следующем соотношении компонентов:
Гидроксиапатит 400-500
Гель гидроксиапатита 300-500
Сульфат кальция 400-500
Бикарбонат натрия 1-2
Фтористый натрий 1-2
Предлагаемые интервалы соотношения компонентов определяются областью гомогенизации апатитной фазы и вариациями элементного состава костной ткани в зависимости от возраста человека и места замещения костной ткани.
Гель гидроксиапатита формулы Са10(РO4)6(ОН)2 получают в результате взаимодействия гидроксида кальция с ортофосфорной кислотой известным способом. В данном случае существенным моментом является физическое состояние продукта, а именно гелеобразное состояние. Предпочтительная концентрация гидроксиапатита в геле 6-10% по массе.
После изготовления порошок цемента для стерилизации помещают в полиэтиленовый пакет и запаивают. Затем подвергают γ-облучению дозой 20000 Гр.
Изобретение иллюстрируется следующим примером.
Для получения образцов цемента, состав которых приведен в таблице, все твердые предварительно высушенные компоненты (кроме геля гидроксиапатита) перемешивают в шаровой мельнице в течение 24 часов в инертной атмосфере. Для формирования рабочей пасты непосредственно перед употреблением к полученному порошку добавляют гель гидроксиапатита и перемешивают в течение 3 мин и немедленно после перемешивания помещают в дефект костной ткани. Время отверждения составляет 15 мин. Результаты испытаний показали, что в отличие от известных цементов предлагаемые цементы обладают практически полной биосовместимостью с костной тканью, создают условия уменьшения в необходимости пересадки костной ткани и общей длительности хирургического вмешательства, устраняют необходимость в добавочной фиксации костных фрагментов (обломков), уменьшают возможную потребность в повторных операциях, а также исключают возможность передачи латентной инфекции от донора при традиционном использовании аллогенной кости.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ЦЕМЕНТ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ | 2003 |
|
RU2236835C1 |
ЦЕМЕНТ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ | 2003 |
|
RU2236217C1 |
ЦЕМЕНТ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ | 2003 |
|
RU2236215C1 |
БИОАКТИВНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2016 |
|
RU2617050C1 |
КОМПОЗИЦИОННЫЙ КАЛЬЦИЙФОСФАТНЫЙ ЦЕМЕНТ ДЛЯ КОСТНОЙ ПЛАСТИКИ | 2014 |
|
RU2554769C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТА БРУШИТНОГО ТИПА ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ | 2011 |
|
RU2477120C2 |
ОСТЕОГЕННЫЙ БИОРЕЗОРБИРУЕМЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2012 |
|
RU2504405C1 |
МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ГИДРОКСИАПАТИТ | 2003 |
|
RU2245152C1 |
Остеопластический материал для замещения дефектов костной ткани | 2024 |
|
RU2824989C1 |
БИОСОВМЕСТИМЫЙ КОСТНОЗАМЕЩАЮЩИЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЕГО | 2012 |
|
RU2494721C1 |
Изобретение относится к области медицины и касается составов композиционных материалов для остеопластики. Цемент для замещения костной ткани выполнен на основе фосфатов кальция, дополнительно содержит гель гидроксиапатита, сульфат кальция, бикарбонат натрия и фтористый натрий, а в качестве фосфатов кальция гидроксиапатит, компоненты берут в определенном количественном содержании. Цемент обладает повышенной биосовместимостью с костной тканью, биоактивностью и эффективно восстанавливает костную ткань. 1 табл.
Цемент для замещения костной ткани на основе фосфатов кальция, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гель гидроксиапатита, сульфат кальция, бикарбонат натрия и фтористый натрий, а в качестве фосфатов кальция - гидроксиапатит при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:
Гидроксиапатит 400-500
Гель гидроксиапатита 300-500
Сульфат кальция 400-500
Бикарбонат натрия 1-2
Фтористый натрий 1-2
КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ | 1996 |
|
RU2122437C1 |
МАТЕРИАЛ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ | 1994 |
|
RU2074702C1 |
МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ДЕФЕКТОВ КОСТНОЙ ТКАНИ | 1995 |
|
RU2107490C1 |
US 5782971 A, 21.07.1998. |
Авторы
Даты
2004-09-20—Публикация
2003-05-30—Подача