Патент на изобретение №2292867
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ КОСТНЫХ ЧЕЛЮСТНО-ЛИЦЕВЫХ И СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ ДЕФЕКТОВ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области медицины и касается материалов для корреляции фрагментов альвеолярного отростка, закрытия полостей в костных тканях. Материал выполнен на основе реакционно-твердеющей смеси порошков, содержащей гидроксиапатит и дикальций фосфат, и трикальций фосфат, а в качестве затворяющей жидкости используют раствор фосфата магния и фосфата калия в фосфорной кислоте при определенном количественном содержании их в затворяющей жидкости, при этом количество затворяющей жидкости к количеству реакционно-твердеющей смеси составляет (г): 0,25-0,65. Недорогие исходные компоненты и высокая прочность позволяют широко использовать данный материал для корреляции фрагментов альвеолярного отростка, закрытия полостей в костных тканях и лечения различных трещин травматического генеза. 1 табл.
Изобретение относится к медицине, а именно к использованию для корреляции фрагментов альвеолярного отростка, закрытия полостей в костных тканях и лечения различных трещин травматического генеза. Кальций фосфатные цементы получают на основе реакционно-твердеющей порошковой смеси (РПС) двух или более фосфатов кальция и затворяющей жидкости (ЗЖ). Исходный порошок представляет смесь кислых и основных фосфатов. При добавлении в смесь ЗЖ компоненты начинают взаимодействовать между собой через жидкую фазу по механизму растворения-осаждения с образованием нейтральных (рН7) фосфатов. В качестве исходной смеси (S.Takagi, L.C.Chow, K.Ishikawa, “Formation of hydrohyapatite in new calcium phosphate cements”, Biomaterials, 19 (1998), pp.1593-1599) использовали трикальций фосфат в сочетании с гидроксидом кальция или карбонатом кальция, аморфный фосфат кальция с гидроксидом кальция, дикальций фосфат с гидроксидом кальция или карбонатом кальция. В качестве ЗЖ применяли водные растворы гидроксида натрия или двухзамещенного ортофосфата натрия. При смешении смеси порошков фосфата кальция с ЗЖ образуется тестоподобная масса, которая со временем схатывается до образования прочного гидроксиапатитового цементного камня, состоящего из кристаллического гидроксиапатита (ГА). Предложенные материалы могут быть использованы в качестве цементных паст для заполнения костных челюстно-лицевых и стоматологических дефектов. Недостатком данных материалов является низкая прочность – менее 8 МПа. Наиболее близким по техническому решению является фосфатный цемент (В.В.Самускевич, Н.Х.Белоус, Л.Н.Самускевич, А.А.Добрышевская. Цемент водного затворения на основе гидроксиапатита и термообработанного дигидрофосфата кальция. Неорганические Материалы, 2000, т.36, №9, с.1148-1152), состоящий из смеси порошков гидроксиапатита (ГА) и термообработанного дигидрофосфата кальция, в качестве ЗЖ используется вода. При добавлении затворяющей жидкости компоненты смеси реагируют друг с другом с образованием аморфной фазы, которая в процессе схватывания превращается в кристаллический ГА. Существенным недостатком данного материала является низкая прочность – не более 30 МПа и быстрое время схватывания – 2-3 мин. Быстрое схватывание и низкая прочность не позволяют формовать костные имплантаты сложной конфигурации, залечивать костные дефекты большой площади и объема. Технический результат предлагаемого изобретения – повышение прочности кальций фосфатного цементного материала. Для достижения технического результата предлагается использование в качестве РПС смеси порошков ГА, дикальций фосфата (ДКФ) и трикальций фосфата (ТКФ) и в качестве ЗЖ – раствора кислых фосфатов магния и калия в фосфорной кислоте, что позволяет существенно повысить прочность цементного материала на основе ГА. Цемент, состоящий из реакционной смеси ГА, ДКФ и ТКФ и ЗЖ на основе фосфатов магния и калия, не известен. Содержание в РПС ГА ДКФ 10-60 мас.% ТКФ 15-75 мас.%. Количество вводимой затворяющей жидкости ЗЖ (мл) к количеству РПС (г) должно быть в пределах 0.25-0,65 (ЗЖ (мл)/РПС (г)=0.25-0,65). Время схатывания изменялось от 6 до 35 мин в зависимости от количества и состава ЗЖ и соотношения фосфатов в РПС. После добавления ЗЖ в РПС, жидкая фаза вступает в реакцию, при этом происходит частичное растворение РПС с последующим осаждением в виде аморфной фазы. В процессе схватывания формируется структура, состоящая из кристаллов ГА, которые покрыты прослойками цементирующей аморфной фазы, обеспечивающей прочное сцепление кристаллов между собой. При использовании ТКФ в количествах больших 75 мас.%, а ДКФ в количествах меньших 10 мас.% получаемый материал характеризуется относительно высокими значениями рН (щелочная среда), введение ТКФ менее 15 мас.% и ДКФ более 60 мас.%, напротив, приводит к уменьшению рН (кислая среда), что неблагоприятно сказывается на биосовместимости с организмом человека. Введение ГА в количествах более 80 мас.% приводит к быстрому схатыванию твердеющей смеси, и наоборот, при введении менее 20 мас.% схватывание происходит очень медленно, и в том и другом случае это затрудняет применение данного материала в медицине. В случае использования затворяющей жидкости в количестве меньшем нижнего предела (ЗЖ (мл)/твердое (гр)<0,25) или использования высококонцентрированных растворов ЗЖ с содержанием фосфата магния более 75 мас.% и фосфата калия более 25 мас.% получаемая смесь имела высокую вязкость, что приводило к образованию многочисленных трещин при формовании изделия необходимой конфигурации. При применении ЗЖ в количестве выше верхнего предела (ЗЖ (мл)/ЦПС (г)>0.65), а также разбавленных растворов с большим содержанием воды более 45 мас.%, содержанием фосфата магния менее 15 мас.% и фосфата калия менее 3,5 мас.%, смесь получалась слишком жидкой, что не позволяло формовать изделия ввиду растекания смеси. Кроме того, значительно увеличивалось время схватывания, что приводило к снижению прочности, особенно в первые минуты твердения. Пример получения образца №1. Порошки 12 г ГА, 10 г ДКФ и 18 г ТКФ смешивают в вибромельнице корундовыми шарами в течение 20 мин. Полученную РПС в количестве 0,6 г смешивают с 0,3 мл ЗЖ (40 мас.% фосфата магния и 40 мас.% фосфата калия, фосфорной кислоты 12 мас.%, 8 мас.% воды). Смешение проводят в течение 1-2 мин металлическим шпателем на стекле до сметаноподобного состояния, после чего смесь помещают в цилиндрическую форму диаметром 0,8 см. По истечении нескольких минут отформованный образец вынимают и помещают в термостат при температуре 37°С и относительной влажности 100%. Через 24 ч отвержденный образец имеет прочность на сжатие 110 МПа. Аналогично были изготовлены образцы, имеющие составы в пределах заявленных, и определены их свойства в сравнении с прототипом. Полученные результаты сведены в таблицу. Предлагаемый кальций фосфатный цемент состоит из смеси порошков ГА, ДКФ и ТКФ и ЗЖ – растворов фосфатов магния и калия, в фосфорной кислоте, характеризуется более высокой прочностью.
Формула изобретения
Материал для заполнения костных челюстно-лицевых и стоматологических дефектов на основе реакционно-твердеющей смеси порошков, содержащий порошок гидроксиапатита и затворяющей жидкости, отличающийся тем, что реакционно-твердеющая смесь содержит порошок трикальций фосфата и дикальций фосфата, а в качестве затворяющей жидкости – раствор фосфатов магния и фосфатов калия в фосфорной кислоте, при этом содержание компонентов в реакционно-твердеющей смеси составляет, мас.%:
содержание компонентов в затворяющей жидкости составляет, мас.%:
а количество завторяющей жидкости к количеству реакционно-твердеющей смеси находится в пределах 0,25-0,65.
Другие изменения, связанные с зарегистрированными изобретениями
Изменения:
Номер и год публикации бюллетеня: 4-2007
Извещение опубликовано: 10.01.2010 БИ: 01/2010
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
