ЦЕМЕНТ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ Российский патент 2004 года по МПК A61K6/33 A61L27/00 

Описание патента на изобретение RU2236216C1

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.

Похожие патенты RU2236216C1

название год авторы номер документа
ЦЕМЕНТ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ 2003
  • Арсеньев П.А.
  • Арсеньев И.П.
  • Балин В.Н.
  • Балин Д.В.
  • Тихонов Н.Н.
  • Трезвов В.В.
  • Трезвова Н.В.
  • Феоктистов А.Ф.
RU2236835C1
ЦЕМЕНТ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ 2003
  • Арсеньев П.А.
  • Арсеньев И.П.
  • Балин В.Н.
  • Балин Д.В.
  • Тихонов Н.Н.
  • Трезвов В.В.
  • Трезвова Н.В.
  • Феоктистов А.Ф.
RU2236217C1
ЦЕМЕНТ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ 2003
  • Арсеньев П.А.
  • Арсеньев И.П.
  • Балин В.Н.
  • Балин Д.В.
  • Тихонов Н.Н.
  • Трезвов В.В.
  • Трезвова Н.В.
  • Феоктистов А.Ф.
  • Романов А.В.
RU2236215C1
БИОАКТИВНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2016
  • Гузеев Виталий Васильевич
  • Гузеева Татьяна Ивановна
  • Зеличенко Елена Алексеевна
  • Гурова Оксана Александровна
  • Нестеренко Андрей Александрович
RU2617050C1
КОМПОЗИЦИОННЫЙ КАЛЬЦИЙФОСФАТНЫЙ ЦЕМЕНТ ДЛЯ КОСТНОЙ ПЛАСТИКИ 2014
  • Грищенко Дина Николаевна
  • Медков Михаил Азарьевич
  • Дюйзен Инесса Валерьевна
  • Шулепин Иван Владимирович
RU2554769C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТА БРУШИТНОГО ТИПА ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ 2011
  • Трифонов Борис Васильевич
  • Кузьмина Елена Александровна
  • Колобова Елена Григорьевна
  • Лазебная Мария Алексеевна
RU2477120C2
ОСТЕОГЕННЫЙ БИОРЕЗОРБИРУЕМЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2012
  • Полежаева Любовь Константиновна
RU2504405C1
МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ГИДРОКСИАПАТИТ 2003
  • Арсеньев П.А.
  • Арсеньев И.П.
  • Балин В.Н.
  • Балин Д.В.
  • Тихонов Н.Н.
  • Трезвов В.В.
  • Трезвова Н.В.
  • Коваль О.И.
  • Феоктистов А.Ф.
RU2245152C1
Остеопластический материал для замещения дефектов костной ткани 2024
  • Чуева Александра Александровна
  • Трубицын Михаил Александрович
  • Бузов Андрей Анатольевич
RU2824989C1
БИОСОВМЕСТИМЫЙ КОСТНОЗАМЕЩАЮЩИЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЕГО 2012
  • Полежаева Любовь Константиновна
RU2494721C1

Реферат патента 2004 года ЦЕМЕНТ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ

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.

Формула изобретения RU 2 236 216 C1

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

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2236216C1

КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ 1996
  • Балин Виктор Николаевич
  • Иорданишвили Анрей Константинович
  • Ковалевский Александр Мечиславович
  • Арсеньев Павел Александрович
  • Саратовская Наталья Владимировна
  • Старков Алексей Михайлович
RU2122437C1
МАТЕРИАЛ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОСТНОЙ ТКАНИ 1994
  • Балин Виктор Николаевич
  • Иорданишвили Андрей Константинович
  • Ковалевский Александр Мечиславович
  • Шамолина Ирина Игоревна
  • Гайворонский Иван Васильевич
  • Мадай Дмитрий Юрьевич
  • Гололобов Валерий Григорьевич
  • Семенова Вера Ивановна
RU2074702C1
МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ДЕФЕКТОВ КОСТНОЙ ТКАНИ 1995
  • Налапко В.И.
  • Овчаренко Н.И.
  • Кабешов В.Т.
  • Кабешова Л.А.
RU2107490C1
US 5782971 A, 21.07.1998.

RU 2 236 216 C1

Авторы

Арсеньев П.А.

Арсеньев И.П.

Балин В.Н.

Балин Д.В.

Тихонов Н.Н.

Трезвов В.В.

Трезвова Н.В.

Феоктистов А.Ф.

Даты

2004-09-20Публикация

2003-05-30Подача