[发明专利]可注射可降解硫酸钙和磷酸钙材料在作为股骨头坏死修复材料中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料作为骨修复材料中的应用，尤其涉及可注射可降解硫酸钙和磷酸钙材料在作为股骨头坏死修复材料中的应用，属于生物材料领域。

背景技术

对于有骨传导性能和可注射的生物材料的研究一直是许多研究员所探求的。许多外科医生的研究兴趣在于如何加速骨缺损的重建。

由于出色的生物相容性和生物活性，首先磷酸钙骨水泥成为许多骨科和牙科生物医用材料的研究对象。研究出现了多个磷酸钙骨水泥配方，大多数配方最终结果都会生成羟基磷灰石。虽然磷酸钙骨水泥表现出良好的生物相容性和足够的机械性能，但它们在体内的吸收速率太低。现市场上出售的磷酸钙骨水泥都太稳定，以至于不能在有限的时间里降解，让骨长入其中，至少在最初的几年不能。能被活体骨取代的生物材料在今天的重建手术中更被重视，这种材料可以避免许多麻烦比如炎症、硬度、疼痛以及细菌侵入。为了保证新骨组织长入缺损处，且加速骨组织的形成，植入骨水泥的吸收和降解性是非常必要的。

硫酸钙被用于骨替代材料已经超过100年，且已经被证明是安全和生物相容的。1980年，Coetzee等对110个颅骨和面骨缺损病例使用硫酸钙，他得出硫酸钙是出色的骨移植替代品，甚至可以和自身的骨移植相媲美。之后，硫酸钙因其在新骨末完全长入之前就降解而遭受批评，因此，磷灰石被当作骨缺损的填料来使用。理想的骨替代材料必须有与骨形成速率相同的降解速率，且在骨组织周围不产生刺激。在体内，硫酸钙的吸收速率比新骨的形成速率要快，这对骨缺损的重建是有害的。

WO200205861公开了用作骨盐替代材料的可注射组合物。该组合物的干粉包含硫酸钙半水合物、磷酸钙和至少一种加速剂。在完成早期控制骨折片段移动的手术期间，该组合物在与水成液接触时将硬化。提供了稳定持久的植入物，其机械强度比骨小梁高，该植入物随时间迁移获得使骨向内生长的多孔以及不规则结构

在WO2004078223中公开了新的骨替代组合物，该组合物包含与水成液混合的至少一种磷酸钙组分和至少一种硫酸钙组分的干混合物以及至少一种加速剂，其中所述的至少一种硫酸钙组分为粒状硬化硫酸钙，它具有指定的粒径以使组合物具有可注射性能。该组合物主要在骨折愈合、假体性植入物以及在其它情形下的外来材料植入物。如骨折，截骨术，用于假体或其它外来材料的附着，用于假体修复手术，用于成形手术，用于重建手术，或用于整形手术等，但是在作为股骨头坏死修复材料中的应用仍然是一个空白。

发明内容

本发明的目的在于提供可注射可降解硫酸钙和磷酸钙水泥在作为股骨头坏死修复材料中的应用。

股骨头坏死是骨科常见病，是一种对髋关节具有特殊破坏性的退行性病变，病程长且致残率高，由于其发病机制尚未完全阐明，因此治疗比较困难，到目前为止尚没有较为理想的治疗方法。股骨头坏死是由多种病因造成的股骨头缺血和骨细胞坏死的病理过程，已成为骨科临床上的常见病。股骨头坏死病因多达四十余种，分为创伤性和非创伤性两大类。创伤性因素多见于股骨颈骨折、股骨头骨折、髋关节脱位、髋臼骨折等；非创伤性因素有激素、酒精中毒、减压病、血红蛋白病、高血压病、动脉硬化、脉管炎、高尿酸血症、慢性肝病、肾移植术后、红斑狼疮和胶原性血管疾病、各种血色素病及凝血疾病、痛风、烧伤等。

股骨头坏死为渐进性疾病，未经有效治疗，约80％会在发病后1-4年内进展至股骨头塌陷。一旦出现股骨头塌陷(表现为软骨下骨折、新月征阳性)，在数年内多数患者的股骨头将发展成为严重关节炎而需做人工关节置换。

磷酸钙和硫酸钙是常见的骨修复材料，通过研究发现，磷酸钙和硫酸钙一定比例混合可大于松质骨小梁的生物力学强度，但又小于皮质骨小梁的强度，在围塌陷期，特别在塌陷前期，股骨头机械性能强度减弱，股骨头承受应力时，负重区软骨下骨板先行折裂，随后骨折裂隙向深部发展，沿死骨与重建骨交界处引伸。此时，运用该材料可有效提供一定的机械支撑。再游离自体骨髓间充质干细胞，将干细胞植入股骨头坏死局部，股骨头坏死局部，成骨细胞功能被抑制，而破骨细胞活跃，运用骨髓间充质干细胞具有多向分化潜能，在特定的理化条件与细胞因子的诱导下，可定向地向成骨细胞、血管内皮细胞等方向分化，同时可注射性骨修复材料既有一定的诱导成骨作用，硫酸钙有一定的骨诱导作用，又提供了较长期的力学稳定，磷酸钙降解时间较长，又提供了种子细胞，故对骨坏死的修复应是较充分的。