ES2273021T3

ES2273021T3 - Material de trasplante oseo flexible y amasable.

Info

Publication number: ES2273021T3
Application number: ES03745242T
Authority: ES
Inventors: Giancarlo Rizzoli; Thierry Stoll; Reto Luginbuhl; Marc Bohner
Original assignee: Synthes GmbH
Current assignee: Synthes GmbH
Priority date: 2002-04-03
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2007-05-01
Anticipated expiration: 2023-04-02
Also published as: BRPI0308944B1; AU2003215485B2; EP1490123B1; JP4944363B2; CA2481383A1; TW200400062A; US20140093571A1; ZA200408611B; CN1652828A; MXPA04009685A; US8603184B2; CA2481383C; HRP20040905A2; JP2012066124A; PL371603A1; EP1490123A1; KR100975381B1; US20050124720A1; IL164369A0; BRPI0308944B8

Abstract

Masa plástica moldeable para la sustitución de hueso que comprende A) partículas de cerámica que contienen calcio y B) un hidrogel o una sustancia que se hincha formando el hidrogel, caracterizada porque C) las partículas de cerámica tienen un origen completamente sintético; D) las distintas partículas de cerámica presentan, por lo menos en parte, una estructura porosa esponjosa y E) la mayoría de las partículas de cerámica tienen una forma no redonda.

Description

Material de trasplante óseo flexible y amasable.

La presente invención se refiere a una masa plástica moldeable para la sustitución del hueso según el preámbulo de la reivindicación 1.

Por el estado de la técnica ya se conoce el empleo de bloques o granulados de fosfato cálcico producido sintéticamente para rellenar defectos óseos. Los inconvenientes de este material radican en que los bloques han de cortarse de acuerdo con el defecto óseo a restaurar y en que el tiempo necesario para la aplicación de los granulados sueltos no resulta óptimo.

Por otra parte se conocen masas inyectables compuestos fundamentalmente por partículas esféricas (bolitas). Estas masas de bolitas esféricas se pueden inyectar mejor en el hueso dado que las bolitas se deslizan con mayor facilidad. Sin embargo, esto supone un inconveniente para masas plásticas moldeables que sustituyen al hueso. Las masas plásticas moldeables se introducen en el hueco amasándolas y no inyectándolas. Por consiguiente, esta masa se adhiere mejor, algo que no ocurre en el caso de las partículas esféricas.

Por "partícula" ha de entenderse, en lo que sigue, cualquier cuerpo tridimensional, independientemente de sus dimensiones. En especial, se han de entender como partículas las pequeñas piezas definidas como "granulados" o "granos".

La exposición que antecede del estado de la técnica sirve únicamente para explicar el entorno de la invención y no significa que el citado estado de la técnica hubiera sido realmente publicado o conocido en la fecha de presentación de esta solicitud o de su prioridad.

El cometido de la invención es el de encontrar una solución. La invención se basa en el problema de crear una masa moldeable para la sustitución del hueso que salve los inconvenientes antes citados, en especial los del moldeo y del tiempo necesario para su aplicación.

La invención resuelve el problema planteado con una masa plástica moldeable para la sustitución del hueso que presenta las características de la reivindicación 1.

Con esta masa se consigue la ventaja de que, frente a los productos de sustitución de hueso de origen natural, no existe ningún riesgo de contagio de enfermedades gracias a la ausencia de posibles proteínas, gérmenes, virus o bacterias patógenos.

Otra ventaja consiste en que ya no es necesario transportar las partículas de cerámica sueltas una a una hasta el lugar de aplicación deseado; en su lugar y mediante la masa moldeable para la sustitución del hueso, la cantidad total necesaria de partículas de cerámica se puede colocar de forma rápida y sencilla en el lugar de aplicación. Las partículas no redondas y angulosas fomentan además la resorción de la cerámica y aceleran la inserción del tejido y la curación del hueso. Frente a las masas con partículas prácticamente esféricas se obtiene la ventaja de que las partículas no redondas, especialmente las partículas angulosas, fomentan la adhesión de la masa moldeable.

Por "no redondo" se considera toda forma de partícula que difiere esencialmente de la forma esférica. En la variante de realización de la invención las partículas de cerámica tienen una forma angulosa. Por "angulosas" se entienden las partículas que presentan distintos cantos, en particular las que se pueden distinguir a simple vista, es decir, los que presentan una dimensión de al menos 0,1 mm.

Frente a las partículas redondas, se produce un aumento de la superficie de partículas, siendo el diámetro medio de las partículas el mismo, y, por consiguiente, un aumento de la interacción adhesiva entre las partículas y el hidrogel. De este modo se garantiza la moldeabilidad de la masa para la sustitución del hueso sin necesidad de incrementar el porcentaje cuantitativo de hidrogel o la concentración del mismo.

En una variante de realización especial las partículas de cerámica presentan una relación de esfericidad S = D_{max} / D_{min} entre el diámetro mayor D_{mas} y el diámetro menor D_{min} de las distintas partículas que es mayor que 1,2, preferiblemente mayor que 1,5. El valor S es ventajosamente mayor que 3, preferiblemente mayor que 5.

Con preferencia, al menos el 60% en peso, normalmente al menos el 80% en peso de las partículas de cerámica presentan una forma no redonda.

El tamaño de los poros de las partículas de cerámica es, preferiblemente, del orden de 1 a 500 micrómetros. Con preferencia, al menos el 50% de las partículas de cerámica presenta un tamaño de poros del orden de 100 a 500 micrómetros.

Las partículas de cerámica tienen típicamente un porcentaje de macroporos con un tamaño de 100 a 500 micrómetros y un porcentaje de microporos con un tamaño de 1 a 1900 micrómetros. Esto ofrece la ventaja de que la distribución de poros es óptima quedando garantizado el crecimiento de tejido autógeno a través de los poros. El tamaño de los poros oscila, preferiblemente, entre 340 y 450 micrómetros.

La porosidad de las partículas de cerámica es preferiblemente del orden del 60 al 90 por ciento. Esto ofrece la ventaja de que el tejido autógeno pueda crecer en un porcentaje volumétrico lo más grande posible de las partículas de cerámica.

La densidad a granel de las partículas de cerámica oscila ventajosamente entre los 0,2 g/cm^{3} y los 2,0 g/cm^{3}. La densidad a granel de las partículas de cerámica es típicamente del orden de 0,6 g/cm^{3} a 1,0 g/cm^{3}, preferiblemente del orden de 0,7 g/cm^{3} a 0,9 g/cm^{3}. En una de las variantes de realización la densidad a granel de las partículas de cerámicas oscila entre 1.0 g/cm^{3} y 2,0 g/cm^{3}, preferiblemente entre 0,2 g/cm^{3} y 1,8 g/cm^{3}.

La ventaja de las gamas de densidades a granel más altas consiste en una mayor estabilidad mecánica, los inconvenientes en una resorción más lenta y en una inserción más lenta del hueso. Las ventajas de las densidades a granel más bajas consisten, en cambio, en una resorción más rápida y en la mejor inserción del hueso.

La densidad compactada de las partículas de cerámica es ventajosamente del orden de 0,5 g/cm^{3} a 2,5 g/cm^{3}. Preferiblemente, la densidad compactada de las partículas de cerámica oscila entre 0,7 g/cm^{3} y 1,1 g/cm^{3} o entre 1,1 g/cm^{3} y 2,5 g/cm^{3}.

La densidad aparente de la masa moldeable se puede incrementar aún más mediante el uso de partículas de cerámica con distintos tamaños de grano. El espacio intersticial (volumen muerto) entre las partículas de mayor tamaño se rellena con partículas más pequeñas. Intercalando las partículas de cerámica se mejoran todavía más las propiedades mecánicas de la masa moldeable.

El diámetro medio de las partículas de cerámica es convenientemente del orden de 100 a 250 micrómetros. Esto tiene la ventaja de que la masa para la sustitución del hueso es compacta. Por otra parte, cuando el diámetro de las partículas es inferior a 100 micrómetros se elimina prácticamente el riesgo de irritaciones en el tejido que rodea a las partículas.

El diámetro medio de las partículas de cerámica también puede oscilar entre los 150 y 500 micrómetros o entre los 0,5 y 5,6 mm para que el llenado de defectos de tamaño medio o superior se pueda resolver de manera más eficiente.

Se pueden mezclar igualmente partículas de cerámica con un diámetro medio de 100 a 250 micrómetros con partículas con un diámetro de 250 a 500 micrómetros o un diámetro medio de 0,5 a 5,6 mm. Esto ofrece la ventaja de poder garantizar la compacidad de la masa para la sustitución del hueso. El volumen de poros intersticial (volumen muerto de poros) que se produce como consecuencia de la utilización de material de grano grueso se puede reducir a un mínimo. Existe además la posibilidad de influir en el intervalo del tiempo de degradación de la masa para la sustitución del hueso endurecida empleando partículas de cerámica de distintos tamaños.

Las partículas de cerámica se componen, preferiblemente, de un fosfato cálcico, típicamente de beta-fosfato tricálcico. Esto ofrece la ventaja de que se utiliza una cerámica cuya composición estequiométrica corresponde en gran medida a la del hueso humano. Además, el tiempo de degradación del beta-fosfato tricálcico no es demasiado rápido, ni demasiado lento por lo que no se pueden producir ni espacios huecos no residuos del implante en el transcurso de la degradación.

Las partículas de cerámica de fosfato cálcico poseen ventajosamente una proporción molar Ca/P del orden de 1,0 a 2,0, preferiblemente del orden de 1,45 a 1,52. Especial preferencia se da a una gama de 1,45 a 1,49.

El fosfato cálcico se puede elegir de entre el siguiente grupo: dihidrato de fosfato dicálcico (CaHPO_{4} x 2 H_{2}O), fosfato dicálcico (CaHPO_{4}), alfa-fosfato tricálcico (alfa-Ca_{3}(PO_{4})_{2}), beta-fosfato tricálcico (beta-Ca_{3}(PO_{4})_{2}), hidroxilapatita calcio-deficiente (Ca_{9}(PO_{4})_{3}(HPO_{4})OH), hidroxilapatita (Ca_{10}(PO_{4})_{6}OH)_{2}), apatita carbonada (Ca_{10}(PO_{4})_{3}
CO_{3})_{3}(OH)_{2}), fluoroapatita (Ca_{10}(PO_{4})_{6}(F,OH)_{2}), cloroapatita (Ca_{10}(PO_{4})_{6}(Cl, OH)_{2}), whitlockit ((Ca, Mg)_{3}(PO_{4})_{2}), fosfato tetracálcico (Ca_{4}(PO_{4})_{6}O), oxiapatita (Ca_{10}(PO_{4})_{6}O), beta-pitofosfato cálcico (beta-Ca_{2}(P_{2}O_{7}), alfa-pirofosfato cálcico, gama-pirofosfato cálcico, fosfato octocálcico (Ca_{8}H_{2}(PO_{4})_{6} x 5 H_{2}O).

Las partículas de cerámica también pueden ser de una mezcla de diferentes fosfatos cálcicos. La ventaja de una mezcla de este tipo está en la posibilidad de controlar el tiempo de resorción. Gracias al distinto comportamiento de resorción de los componentes de la mezcla se puede conseguir una inserción más rápida del hueso en las cavidades de los componentes de resorción más rápida.

Las partículas de cerámica también pueden ser de sulfato cálcico o de carbonato cálcico.

En una variante de realización especial las partículas de cerámica se pueden elegir de entre el siguiente grupo: alfa-hemihidrato de sulfato cálcico, beta-hemihidrato de sulfato cálcico, dihidrato de sulfato cálcico.

En otra variante de realización las partículas de cerámica pueden ser de una mezcla de distintos fosfatos cálcicos, sulfatos cálcicos y/o carbonatos cálcicos. La ventaja de una mezcla de este tipo consiste en la posibilidad de controlar el tiempo de resorción. Gracias al distinto comportamiento de resorción de los componentes de la mezcla se puede conseguir una inserción más rápida del hueso en las cavidades de los componentes de resorción más rápida.

Las partículas no redondas se pueden fabricar rompiendo o triturando bloques porosos de mayor tamaño del material deseado. Mediante el correspondiente cribado, se obtienen los tamaños de partícula preferidos.

En una variante de realización especial la masa para la sustitución del hueso puede contener además partes de iones metálicos o semimetálicos. Las ventajas de estas partes de iones consisten en la posibilidad de influir en el comportamiento de resorción de la cerámica a fin de lograr una sustitución óptima de la composición mineral del hueso.

La matriz que forma el hidrogel o la sustancia que se hincha formando un hidrogel se puede elegir de entre los siguientes grupos de sustancias:

a): sustancias puramente sintéticas;

b): sustancias biológicas naturales de origen vegetal; y/o

c): sustancias producidas bio-tecnológicamente.

El hidrogel o la sustancia que se hincha formando un hidrogel también puede estar compuesto por una mezcla de sustancias puramente sintéticas, biológicas naturales o de producción biotecnológica.

Se habla de hidrogel cuando una sustancia sólida es hidratada por una fase acuosa con lo que varía y se incrementa la viscosidad de la fase acuosa, es decir, cuando la fase acuosa se gelifica o coagula.

La matriz de hidrogel puede estar compuesta por partes oligoméricas o poliméricas o una combinación de ambas. A la masa para la sustitución del hueso se pueden añadir adicionalmente, como aditivos, productos farmacéuticos para las indicaciones señaladas. El líquido que se gelifica para el hidrogel puede ser agua, en especial agua desionizada y/o un disolvente orgánico que el cuerpo tolera.

En una variante de realización especial el hidrogel o las sustancias que se hinchan formando el hidrogel contienen uno de los siguientes componentes: a) ácidos de poliaminas y sus derivados, preferiblemente polilisina o gelatina; b) polisacáridos y sus derivados, preferiblemente glicosaminoglicano o alginato; c) polilípidos, ácidos grasos y sus derivados; d) nucleótidos y sus derivados; o una combinación de los componentes según los puntos a) a d).

En otra variante de realización el hidrogel o la sustancia que se hincha formando el hidrogel contiene uno de los siguientes componentes sintéticos: a) óxido de polimetileno o sus derivados; b) polietileno, óxido de polietileno o sus derivados; c) polipropileno, óxido de polipropileno o sus derivados; d) poliacrilatos o sus derivados; o una combinación de los componentes según los puntos a) a d).

En una variante de realización especial el hidrogel o la sustancia que se hincha formando el hidrogel tiene la forma de un glicosaminoglicano o de un proteoglicano o la forma de una mezcla de ambas sustancias. El glicosaminoglicano puede consistir en un ácido halurónico, sulfato de condroitina, sulfato de dermatano, sulfato de heparano, heparina o sulfato de queratano.

La concentración del hidrogel hidratado listo para el uso o de la sustancia hinchable hidratada en hidrogel y lista para el uso es, preferiblemente, del orden de 0,1% a 20,0%.

El peso molecular del hidrogel o de la sustancia que se hincha formando el hidrogel supera ventajosamente los 300.000 Dalton, Con preferencia los 500.000 Dalton. Con un peso molecular más alto se necesita una cantidad menor de hidrogel para conseguir una viscosidad determinada. Por consiguiente, de este modo se pueden producir geles muy viscosos con un contenido de hidrogel relativamente reducido.

En una variante de realización especial el hidrogel consiste en la solución acuosa de un hialuronato. El ácido hialurónico se compone de ácido glucurónico y de acetilglucosamina que a su vez componen el disacárido ácido hialurónico. Como consecuencia de su estructura molecular filamentosa no ramificada, el ácido hialurónico forma soluciones acuosas altamente viscosas.

La solución acuosa del hidrogel contiene típicamente menos del 99% de agua, preferiblemente menos del 98% de agua. En especial, la solución acuosa puede contener menos del 96,5% de agua, preferiblemente menos del 95% de agua. Estas concentraciones ofrecen la ventaja de que se garantiza una excelente plasticidad de la masa para la sustitución del hueso.

El peso molecular del ácido hialurónico empleado es preferiblemente superior a 1,5 x 10^{6} Dalton. En una variante de realización especial el peso molecular del ácido hialurónico empleado es del orden de 0,5 x 10^{6} y 1,0 x 10^{6}
Dalton.

En otra variante de realización el peso molecular del ácido hialurónico empelado es inferior a 1 x 10^{6} Dalton, preferiblemente inferior a 0,5 x 10^{6} Dalton.

En una variante de realización especial el peso específico de las partículas porosas de cerámica que contienen calcio oscila entre 0,5 y 1,0 g/cm^{3}.

En otra variante de realización la proporción de peso A/B entre el hidrogel hidratado y las partículas de cerámica que contienen calcio es mayor que 0,2. La proporción de peso A/B es preferiblemente del orden de 0,2 a 0,5.

Las ventajas de las distintas gamas de la proporción de peso de A/B consisten en diferentes plasticidades y tiempos de resorción. Con un porcentaje A elevado, la masa se puede moldear mejor pero se resorbe con mayor rapidez; con un porcentaje B elevado la masa se moldea peor pero se resorbe más lentamente.

A continuación, la invención y sus perfeccionamientos se explican con mayor detalle a la vista de varios ejemplos de realización.

Ejemplo 1

1,2 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño aproximado de 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 3,1 se mezclaron con 2,0 g de una solución acuosa al 5% de hialuronato sódico preparado biotecnológicamente con un peso molecular de 500 kD. La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso. La masa se puede moldear, a elección, con los dedos o dentro de un molde para introducirla después directamente en el defecto del hueso a rellenar. La plasticidad permite un relleno óptimo de los defectos del hueso.

Ejemplo 2

Una mezcla de 0,6 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño aproximado de 100 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,9 y de 0,6 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño aproximado de 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,7 se mezcló con 2,0 g de una solución acuosa al 5% de hialuronato sódico preparado biotecnológicamente con un peso molecular de 900 kD. La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 3

Una mezcla de 0,3 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño aproximado de 100 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,4 y de 0,3 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño aproximado de 500 micrón y con un grado de esfericidad S = 2,3 se mezcló con 1,0 g de una solución acuosa al 10% de hialuronato sódico preparado biotecnológicamente con un peso molecular de 900 kD. La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 4

Una mezcla de 0,3 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño aproximado de 100 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 1,8 y de 0,3 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño aproximado de 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,7 se mezcló con 50 mg de hialuronato sódico preparado biotecnológicamente con un peso molecular de 900 kD. A continuación se añadieron 0,9 g de agua desionizada agitando fuertemente durante 10 minutos. La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 5

Una mezcla de 1,65 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 500 a 700 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,5 y de 1,65 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 125 a 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,9 se mezcló, con ayuda de una espátula, con 3,0 g de una solución acuosa estéril al 6% de hialuronato sódico (peso molecular del hialuronato sódico = 900 kD) en condiciones estériles, introduciendo la masa, después de 30 minutos, en un envase tubular estéril. La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 6

Una mezcla de 1,5 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 500 a 700 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,5 y de 2,5 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 125 a 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,9 se mezcló, con ayuda de una espátula, con 3,0 g de una solución acuosa estéril al 8% de quitosana en condiciones estériles, introduciendo la masa, después de 30 minutos, en un envase estéril en forma de jeringa. La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 7

Una mezcla de 1,5 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 500 a 700 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,5 y de 1,5 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 125 a 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,9 se mezcló, con ayuda de una espátula, con 3,0 g de una solución acuosa estéril al 5% de rh-colágeno en condiciones estériles. La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 8

Una mezcla de 1,5 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 500 a 700 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,5 y de 1,5 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 125 a 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,9 se mezcló con 2,5 g de una solución acuosa al 5% de alginato sódico. La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 9

3,0 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 125 a 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,9 se mezclaron, con ayuda de una espátula, con 2,5 g de una solución acuosa al 6,5% de glicol de polietileno (MG = 35 kD). La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 10

3,0 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 125 a 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,9 se mezclaron, con ayuda de una espátula, con 2,0 g de una solución acuosa al 4% de óxido de polietileno (MG = 511 kD). La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 11

3,0 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 125 a 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,5 se mezclaron, con ayuda de una espátula, con 2,2 g de una solución acuosa al 10% de hidroximetilcelulosa. La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 12

Una mezcla de 1,5 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 500 a 700 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,5 y de 1,5 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 125 a 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,9 se mezcló con 2,5 g de una solución acuosa al 7% de ploronic 407. En el caso de ploronic 407 se trata de una sustancia del compuesto químico HO(C_{2}H_{4}O)_{a}(C_{3}H_{6}O)_{b}(C_{2}H_{4}O)_{a}H, siendo a = 101 y b = 56. La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 13

Una mezcla de 1,5 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 500 a 700 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,5 y de 1,5 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 125 a 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,9 se mezcló con 2,5 g de una solución acuosa compuesta por 0,18 g de hialuronato sódico (MG = 1,4 millones de Dalton) y 0,09 g de óxido de polietileno (MG = 511 kD). La masa maleable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 14

0,2 g alginato sódico (MG = 50-500 kD) y 1,0 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 500 a 700 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,5 y de 1,5 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 125 a 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,9 se mezclaron perfectamente en estado seco. Esta mezcla se mezcló a continuación con 2,0 g de agua desionizada. Se formó una masa maleable que se puede utilizar como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 15

0,18 g de hialuronato sódico (MG = 1,1 – 1,3 millones de Dalton) y 1,0 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 500 a 700 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,9 y de 1,5 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 125 a 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,5 se mezclaron perfectamente en estado seco. Esta mezcla se mezcló, a continuación, con 0,5 ml de plasma platelet-rich y 1,5 ml de agua desionizada. Después de agitar bien, se formó una excelente masa plástica maleable que se puede utilizar como material para la sustitución de hueso.

Ejemplo 16

0,18 g de hialuronato sódico (MG = 1,1 – 1,3 millones de Dalton) y 1,0 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 500 a 700 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,9 y de 1,5 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano de 125 a 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,5 se mezclaron perfectamente en estado seco. Esta mezcla se mezcló, a continuación, con 2 ml de sangre fresca. Después de agitar bien, se formó una excelente masa plástica maleable que se puede utilizar como material para la sustitución de hueso.

Ejemplo 17

Una mezcla de 0,6 g de granulados porosos y angulosos de dihidrato de fosfato dicálcico (CaHPO_{4} x 2 H_{2}O) con un tamaño aproximado de 100 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,9 y de 0,6 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño aproximado de 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,7 se mezcló con 2,0 g de una solución acuosa al 5% de hialuronato sódico preparado biotecnológicamente con un peso molecular de 900 kD. La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 18

Una mezcla de 0,6 g de granulados porosos y angulosos de fosfato dicálcico (CaHPO_{4}) con un tamaño aproximado de 100 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 1,5 y de 0,6 g de granulados porosos y angulosos de fosfato tricálcico (CaHPO_{4}) con un tamaño aproximado de 500 micrómetros y con un grado de esfericidad S = 2,7 se mezcló con 2,0 g de una solución acuosa al 5% de hialuronato sódico preparado biotecnológicamente con un peso molecular de 900 kD. La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 19

Una mezcla de 0,3 g de granulados porosos y angulosos de hidroxilapatita con déficit de calcio (CDHA; Ca9(PO_{4})_{5}
(HPO_{4})OH) con una superficie específica de 55 m^{2}/g con un tamaño aproximado de 125 micrómetros y un grado de esfericidad S = 1,8 y de 0,3 g de granulados porosos y angulosos de hidroxilapatita con déficit de calcio (CDHA; Ca9(PO_{4})_{5}(HPO_{4})OH) con una superficie específica de 55 m2/g y un tamaño aproximado de 500 micrómetros y un grado de esfericidad S = 2,3 se mezcló con 2,7 g de una solución acuosa al 10% de hialuronato sódico preparado biotecnológicamente con un peso molecular de 1,2 millones de Dalton. La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 20

Una mezcla de 0,3 g de granulados porosos y angulosos de hidroxilapatita con déficit de calcio (CDHA; Ca9(PO_{4})_{5}
(HPO_{4})OH) con una superficie específica de 102 m^{2}/g con un tamaño aproximado de 125 micrómetros y un grado de esfericidad S = 1,8 y de 0,3 g de granulados porosos y angulosos de hidroxilapatita con déficit de calcio (CDHA; Ca9(PO_{4})_{5}(HPO_{4})OH) con una superficie específica de 102 m^{2}/g y un tamaño aproximado de 500 micrómetros y un grado de esfericidad S = 2,3 se mezcló con 2,7 g de una solución acuosa al 10% de hialuronato sódico preparado biotecnológicamente con un peso molecular de 1,2 millones de Dalton. La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Ejemplo 21

Una mezcla de 0,3 g de granulados porosos y angulosos de hemihidrato de sulfato de calcio con un tamaño aproximado de 125 micrómetros y un grado de esfericidad S = 1,8 y de 0,3 g de granulados porosos y angulosos de beta-fosfato tricálcico (\beta-TCP) con un tamaño de grano aproximado de 500 micrómetros y un grado de esfericidad S = 2,3 se mezcló con 2,7 g de una solución acuosa al 7% de hialuronato sódico preparado biotecnológicamente con un peso molecular de 1,4 millones de Dalton. La masa moldeable obtenida se podía utilizar perfectamente como material plástico para la sustitución de hueso.

Claims

1. Masa plástica moldeable para la sustitución de hueso que comprende

A): partículas de cerámica que contienen calcio y

B): un hidrogel o una sustancia que se hincha formando el hidrogel,

caracterizada porque

C): las partículas de cerámica tienen un origen completamente sintético;

D): las distintas partículas de cerámica presentan, por lo menos en parte, una estructura porosa esponjosa y

E): la mayoría de las partículas de cerámica tienen una forma no redonda.

2. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 1, caracterizada porque las partículas de cerámica presentan una forma angulosa.

3. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque las partículas de cerámica presentan una relación de esfericidad S = D_{max} / D_{min} entre el diámetro mayor D_{mas} y el diámetro menor D_{min} de las distintas partículas que es mayor que 1,2, preferiblemente mayor que 1,5.

4. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 3, caracterizada porque la relación de esfericidad es mayor que 5, preferiblemente mayor que 5.

5. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque al menos el 50% en peso, preferiblemente como mínimo el 90% en peso de las partículas de cerámica tiene una forma no redonda.

6. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el tamaño de los poros de las partículas de cerámica es del orden de 1 a 500 micrómetros.

7. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque al menos el 50% de las partículas de cerámica tienen un tamaño de poros de entre 100 y 500 micrómetros.

8. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 6, caracterizada porque el tamaño de los poros es de 1 a 100 micrómetros.

9. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque el tamaño de los poros es del orden de 340 a 450 micrómetros.

10. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la porosidad de las partículas de cerámica oscila entre el 60 y el 90 por ciento.

11. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la densidad a granel de las partículas de cerámica es del orden de 0,2 g/cm^{3} a 2,0 g/cm^{3}.

12. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la densidad a granel de las partículas de cerámica es del orden de 0,6 g/cm^{3} a 1,0 g/cm^{3}, preferiblemente del orden de 0,7 g/cm^{3} a 0,9 g/cm^{3}.

13. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la densidad a granel de las partículas de cerámica es del orden de 1,0 g/cm^{3} a 2,0 g/cm^{3}, preferiblemente del orden de 0,5 g/cm^{3} a 1,8 g/cm^{3}.

14. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque la densidad de compactación de las partículas de cerámica es del orden de 0,5 g/cm^{3} a 2,5 g/cm^{3}.

15. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 14, caracterizada porque la densidad de compactación de las partículas de cerámica oscila entre 0,7 g/cm^{3} y 1,1 g/cm^{3}.

16. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 14, caracterizada porque la densidad de compactación de las partículas de cerámica oscila entre 1,1 g/cm^{3} y 2,5 g/cm^{3}.

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17. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizada porque el porcentaje de partículas de cerámica de forma no redonda es, como mínimo, del 60% en peso, preferiblemente como mínimo del 80% en peso.

18. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizada porque el diámetro medio de las partículas de cerámica es del orden de 100 a 250 micrómetros.

19. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizada porque el diámetro medio de las partículas de cerámica es del orden de 250 a 500 micrómetros.

20. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizada porque el diámetro medio de las partículas de cerámica es del orden de 0,5 a 5,6 mm.

21. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizada porque se utilizan partículas de cerámica con un diámetro medio de 100 a 250 micrómetros junto con partículas con un diámetro medio de 250 a 500 micrómetros y/o junto con partículas con un diámetro de 0,5 a 5,6 mm.

22. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizada porque las partículas de cerámica se componen de un fosfato cálcico que se caracteriza por una proporción molar de Ca/P de entre 1,0 y 2,0.

23. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 22, caracterizada porque las partículas de cerámica se componen de un fosfato cálcico que se caracteriza por una proporción molar de Ca/P de entre 1,45 y 1,52.

24. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 22, caracterizada porque las partículas de cerámica se componen de un fosfato cálcico que se caracteriza por una proporción molar de Ca/P de entre 1,45 y 1,49.

25. Masa para la sustitución de hueso según las reivindicaciones 22 a 24, caracterizada porque el fosfato cálcico se elige de entre el siguiente grupo: dihidrato de fosfato dicálcico (CaHPO_{4} x 2 H_{2}O), fosfato dicálcico (CaHPO_{4}), alfa-fosfato tricálcico (alfa-Ca_{3}(PO_{4})_{2}), beta-fosfato tricálcico (beta-Ca_{3}(PO_{4})_{2}), hidroxilapatita calcio-deficiente (Ca_{9}(PO_{4})_{3}(HPO_{4})OH), hidroxilapatita (Ca_{10}(PO_{4})_{6}OH)_{2}), apatita carbonada (Ca_{10}(PO_{4})_{3}CO_{3})_{3}(OH)_{2}), fluoroapatita (Ca_{10}(PO_{4})_{6}(F,OH)_{2}), cloroapatita (Ca_{10}(PO_{4})_{6}(Cl, OH)_{2}), whitlockit ((Ca, Mg)_{3}(PO_{4})_{2}), fosfato tetracálcico (Ca_{4}(PO_{4})_{6}O), oxiapatita (Ca_{10}(PO_{4})_{6}O), beta-pitofosfato cálcico (beta-Ca_{2}(P_{2}O_{7}), alfa-pirofosfato cálcico, gama-pirofosfato cálcico, fosfato octocálcico (Ca_{8}H_{2}(PO_{4})_{6} x 5 H_{2}O).

26. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, caracterizada porque las partículas de cerámica se componen de una mezcla de distintos fosfatos de calcio.

27. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizada porque las partículas de cerámica se componen de un sulfato de calcio.

28. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizada porque las partículas de cerámica se componen de un carbonato de calcio.

29. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizada porque las partículas de cerámica se eligen de entre el siguiente grupo: alfa-hemihidrato de sulfato cálcico, beta-hemihidrato de sulfato cálcico, dihidrato de sulfato cálcico.

30. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizada porque las partículas de cerámica se componen de una mezcla de distintos fosfatos cálcicos, sulfatos cálcicos y/o carbonatos cálcicos.

31. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizada por contener además partes de iones metálicos o semimetálicos.

32. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 31, caracterizada porque el hidrogel o la sustancia que se hincha formando el hidrogel se componen de sustancias puramente sintéticas.

33. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 31, caracterizada porque el hidrogel o la sustancia que se hincha formando el hidrogel se compone de sustancias biológicas naturales, preferiblemente de origen vegetal.

34. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 31, caracterizada porque el hidrogel o la sustancia que se hincha formando el hidrogel se compone de una sustancia preparada biotecnológicamente.

35. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 32 a 34, caracterizada porque el hidrogel o la sustancia que se hincha formando el hidrogel se compone de una mezcla de sustancias puramente sintéticas, sustancias biológicas naturales o sustancias preparadas biotecnológicamente.

36. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35, caracterizada porque el hidrogel o la sustancia que se hincha formando el hidrogel contiene uno de los siguientes componentes: a) ácidos de poliaminas y sus derivados, preferiblemente polilisina o gelatina; b) polisacáridos y sus derivados, preferiblemente glicosaminoglicano o alginato; c) polilçípidos, ácidos grasos y sus derivados; d) nucleótidos y sus derivados; o una combinación de los componentes según los puntos a) a d).

37. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35, caracterizada porque el hidrogel o la sustancia que se hincha formando el hidrogel contiene uno de los siguientes componentes sintéticos: a) óxido de polimetileno o sus derivados; b) polietileno, óxido de polietileno o sus derivados; c) polipropileno, óxido de polipropileno o sus derivados; d) poliacrilatos o sus derivados; o una combinación de los componentes según los puntos a) a d).

38. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 37, caracterizada porque el hidrogel o la sustancia que se hincha formando el hidrogel tiene la forma de un glicosaminoglicano o de un proteoglicano o la forma de una mezcla de ambas sustancias.

39. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 38, caracterizada porque el glicosaminoglicano es un ácido hialurónico, sulfato de condroitina, sulfato de dermatano, sulfato de heparano, heparina o sulfato de queratano.

40. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 39, caracterizada porque la concentración del hidrogel hidratado listo para el uso o de la sustancia que se hincha formando un hidrogel hidratado listo para el uso es del orden del 0,1% a 20,0%.

41. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 40, caracterizada porque el peso molecular del hidrogel o de una sustancia que se hincha formando un hidrogel es superior a los 300.000 Dalton, preferiblemente superior a los 500.000 Dalton.

42. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 41, caracterizada porque el peso molecular del hidrogel o de una sustancia que se hincha formando un hidrogel es superior a los 1.000.000 Dalton, preferiblemente superior a los 1.500.000 Dalton.

43. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 42, caracterizada porque el hidrogel es una solución acuosa de un hialuronato.

44. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 43, caracterizada porque la solución acuosa del hidrogel contiene menos que un 99% de agua, preferiblemente menos que un 98% de agua.

45. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 43, caracterizada porque la solución acuosa contiene menos que un 96,5% de agua, preferiblemente menos que un 95% de agua.

46. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 43 a 45, caracterizada porque el peso molecular del ácido hialurónico empleado es superior a 1,5 x 10^{6} Dalton.

47. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 43 a 45, caracterizada porque el peso molecular del ácido hialurónico empleado es del orden de 0,5 x 10^{6} Dalton a 1,0 x 10^{6} Dalton.

48. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 43 a 45, caracterizada porque el peso molecular del ácido hialurónico empleado es inferior a 1 x 10^{6} Dalton, preferiblemente inferior a 0,5 x 10^{6} Dalton.

49. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 48, caracterizada porque el peso específico de las partículas porosas de cerámica que contienen calcio es del orden de 0,5 a 1,0 g/cm^{3}.

50. Masa para la sustitución de hueso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 49, caracterizada porque la proporción de peso A/B entre el hidrogel hidratado y las partículas de cerámica que contienen calcio es superior a 0,2.

51. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 50, caracterizada porque la proporción de peso A/B es del orden de 0,2 a 0,5.

52. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 50, caracterizada porque la proporción de peso A/B es del orden de 0,5 a 0,9.

53. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 50, caracterizada porque la proporción de peso A/B es del orden de 0,9 a 1,3.

54. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 50, caracterizada porque la proporción de peso A/B es del orden de 1,3 a 2,0.

55. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 50, caracterizada porque la proporción de peso A/B es del orden de 2 a 5.

56. Masa para la sustitución de hueso según la reivindicación 50, caracterizada porque la proporción de peso A/B es superior a 5.