[发明专利]含骨髓的骨水泥

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2009年9月1日提交的美国临时专利申请系列No.61/238,870的优先权，其公开内容在此全部引入并作参考。

背景技术

大量的骨手术利用骨水泥。例如，在已知作为椎体成形术的骨手术中，骨质疏松病人的椎骨压缩性骨折通过利用骨水泥加强骨折部位的椎骨体进行治疗。骨水泥注射到椎体中后聚合且固化并稳定了骨折。通常立即减轻了患者的疼痛，且椎体成形术手术的特征在于高成功率。

在一个典型实施方案中，骨水泥在注射之前通过混和骨水泥粉(如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、液态单体(如甲基丙烯酸甲酯单体(MMA))、x射线造影剂(如硫酸钡)和聚合反应活化剂(如N，N-二甲基对甲苯胺)形成液态混合物直接制备。其它添加剂包括但不限于稳定剂、药物、填充剂，染料和纤维也可以包含于骨水泥中。由于组分混和后发生反应，立即导致聚合，骨水泥的组分相互保持隔离直到使用者准备形成所需骨水泥。一旦混和，使用者工作很迅速，这是因为骨水泥定型和硬化很快。

骨水泥具有许多机械特性，其不同于普通骨。例如典型的PMMA骨水泥的弹性模数大约为2-3GPa，而骨质疏松的松质骨弹性模数在0.1-0.5GPa的范围之内。骨水泥和骨质疏松的松质骨之间在硬度上的不匹配一般认为在手术完成后倾向于引起邻近骨水泥的继发骨折。例如，邻近加强椎骨体的椎骨体在加强手术后可更倾向于骨折。需要具有一种或多种更接近匹配的周围骨特性的骨水泥。

概述

根据一个实施方案，水泥配置为引入到目标位置并允许其固化。水泥包括单体、聚合引发剂和充足量的大量骨髓，以使得该水泥具有匹配于目标位置相似机械特性的机械特性。

附图说明

上述概述以及下述本申请示例实施方案的详细描述结合附图将更好地进行理解，其中在附图中示出示例实施方案用于说明目的。然而可以理解的是，本申请并不限于所示的精确布置和手段。在附图中：

图1是根据一个实施方案说明制造骨水泥方法的流程图；

图2是根据图1中所示方法制造的骨水泥的示意正视图；

图3是配置用于图2中所示骨水泥输送到目标位置的输送系统的侧视图；

图4A是图2中所示类型的骨水泥的四个测试样品的透视图；

图4B是在图4A中所示的四个测试样品的侧视图；以及

图5是图4A-B中所示的每个测试样品在固化过程中粘度作为时间的函数的绘图。

详细说明

下述详细说明包括参考形成详细说明一部分的附图。通过说明的方式，附图示出各种实施方案。这些实施方案在此处也作为“实施例”。这些实施例可包括除那些已显示和描述之外的元素。然而，实施例也是可预期的，其中仅提供了那些所示和说明的元素。在附图中，贯穿数个附图以相似的数字描述了实质上相似的组分。

参照图1-2，根据一个实施方案的制造骨水泥230的方法100包括步骤102，确定骨的至少一个选择的机械特性，其与水泥230的相似机械特性实质上匹配。在一个实施例中，骨水泥230和骨的机械特性是屈服强度。在另一实施例中，水泥230和骨的机械特性是杨氏模量或材料硬度。因此，步骤102可包括确定与水泥230匹配的骨的屈服强度的步骤。步骤102可选地或另外包括确定与水泥匹配的骨的杨氏模量的步骤。因此，诸如屈服强度和杨氏模量的机械特性可以是或可以不是排他性的，而且可同时选择大量机械特性用于匹配。可以理解的是，当注射时，骨可限定水泥的目标区域，例如在骨内加强骨折部位。

可以认识到的是，皮质骨部分具有不同于松质骨部分的机械特性。然而，由于皮质骨部分相对于松质骨部分的小的厚度，骨水泥的机械特性配置为实质上匹配于松质骨部分的这些机械特性。松质骨的屈服强度在一些实例中约为1MPa至10MPa之间。松质骨的杨氏模量在一些实例中约为50MPa至1000MPa之间。虽然给出了示例数字，骨中的大量因子提供了机械特性的不同范围。例如，骨的条件诸如骨孔隙的量可改变给定骨的机械特性。因此，所给范围仅仅是示例。

在步骤104，骨水泥粉通过混和聚合引发剂(或聚合剂)与所需量单体来产生。在一个实施例中，聚合引发剂可包括过氧化苯甲酰，但可以理解的是可使用任意适合的可选聚合引发剂。单体可包括甲基丙烯酸甲酯单体。聚合引发剂可与单体混和形成骨水泥粉，其可为聚合物，诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。