[发明专利]生物材料组合物及在颅颌面外科手术中的使用方法

说明书

本公开提供了生物材料组合物及在颅颌面外科中的使用方法。一种示例性方法包括：进入限定在患者头部中的相邻骨结构之间的空间；将氧化镁、磷酸二氢钾和磷酸钙与水溶液混合以形成活化的骨融合浆料(ABFS)；将有效量的ABFS施加到相邻骨结构之间的空间；允许ABFS凝固形成结合的骨结构；并允许骨生长到结合的骨结构中，以提供两个相邻骨结构的融合，其中ABFS促进两个相邻骨结构的融合，而不需要额外的物理固定装置。

相关申请

本申请要求2020年6月1日提交的序列号为63/032,843、标题为“生物材料组合物及在颅颌面外科手术中的使用方法”的美国临时申请的优先权，其内容通过引用整体结合于此。

技术领域

本发明涉及生物材料组合物及在颅颌面外科手术中的使用方法。

背景技术

除非本文另有说明，否则本部分中描述的材料不认为构成本申请权利要求的现有技术。

随着越来越多的运动、年龄和创伤相关损伤(如骨折、关节磨损和韧带撕裂)，对能够治疗骨科损伤的生物材料的需求也越来越高。作为应对，多个公司已经开发了将各种物体附着在骨上的骨水泥，以及能够治疗骨折和其他骨缺损的骨填充剂。还需要一种能够刺激骨形成和生长的生物材料，特别是在颅颌面外科领域。大多数现有的生物材料由显著促进新骨形成的磷酸钙或相对惰性的硬化聚合物(如聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)制成，它们的生物相容性差，并且在不使用额外固定装置的情况下无法促进新骨形成。

授予Ramp等人的美国专利5,968,999描述了一种用于整形外科手术的基于PMMA的骨水泥组合物。不幸的是，基于PMMA的生物材料在固化过程中向周围骨骼释放大量的热量，导致细胞死亡。所得的材料在凝固过程中会收缩，抗断裂性能较差。由于有毒单体会释放到血流中，因此PMMA生物材料的生物吸收速率较慢且生物相容性较差。几乎没有证据表明基于PMMA的材料促进任何明显的新骨形成。

近年来，已开发了许多基于磷酸钙的组合物作为生物材料。例如，授予Lee等人的美国专利6,331,312公开了一种用作骨填充剂和骨水泥的可注射磷酸钙基复合材料。所公开的材料是生物可再吸收的，并且被设计用于骨组织的修复和生长促进以及螺钉、板和其它固定装置的附接。Lee公开的组合物在凝固时不会膨胀，也不会促进明显的新骨形成。许多现有的磷酸钙基填充剂和水泥的钙磷摩尔比很高，使得它们的再吸收性很差。

一般来说，目前的磷酸钙骨水泥缺乏能够在颅颌面外科手术中提供融合的成功化合物的特征。因此，需要一种改进的生物材料组合物和在颅颌面外科手术中的使用方法。

发明内容

本发明包括生物材料组合物和在颅颌面外科手术中的使用方法，其中形成的一个或多个实施方案是骨引导的和骨诱导的，从而使得患者体内新骨能够沿着骨-植入物界面生长以及在骨-植入物界面内生长。

在第一方面，本公开提供了用于在颅颌面外科手术中融合骨的方法。所述方法包括：进入限定在患者头部中的相邻骨结构之间的空间；将氧化镁、磷酸二氢钾和磷酸钙与水溶液混合以形成活化的骨融合浆料(ABFS)；将有效量的ABFS施加到相邻骨结构之间的空间；允许ABFS凝固形成结合的骨结构；并允许骨生长到结合的骨结构中，以提供两个相邻骨结构的融合，其中ABFS促进两个相邻骨结构的融合，而不需要额外的物理固定装置。

在第二方面，本公开提供了用于在颅颌面外科手术中融合骨的另一种方法。所述方法包括：提供包含氧化镁、磷酸二氢钾和磷酸三钙的干燥含镁混合物，其中磷酸二氢钾与氧化镁的重量百分比为约3:1至1:1；将干燥的含镁混合物与水溶液混合，形成活化的骨融合浆料(ABFS)；将有效量的ABFS施加到患者头部中的相邻骨结构之间的部位；允许ABFS凝固，形成结合的骨结构；并允许骨生长到结合的骨结构中，以提供相邻骨结构的融合，其中ABFS促进两个相邻骨结构的融合，而不需要额外的物理固定装置。