DD268130A3 - Use of a bioactive polymer-mineral mixture - Google Patents
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Abstract
Zur Behandlung von Hartgewebsdefekten im Organismus wird die Verwendung einer bioaktiven Polymer-Mineral-Mischung vorgeschlagen, die erfindungsgemaess aus einem Polyurethan-Reaktivsystem auf Basis eines NCO-terminierten Praepolymers und eines medizinisch reinen Polyester- und/oder Polyetheralkohols sowie einem bioaktiven Mineral, vorzugsweise in Form eines glaskeramischen Materials vom CaOP2O5SiO2-Typ mit Apatit- und Wollastonit-Kristallphase, besteht und in noch plastischem Zustand in den Hohlraum des Hartgewebes eingebracht und in vivo ausgehaertet wird. Die physiologisch unbedenkliche bioaktive Mischung ist gut verarbeitbar und haertet schrumpfarm bei nur geringer Waermeentwicklung in relativ kurzer Zeit aus. Sie besitzt im ausgehaerteten Zustand zum Hartgewebe angepasste mechanische Eigenschaften und zeichnet sich fernerhin durch eine hohe Adhaesion, gegebenenfalls auch gegenueber zusaetzlich eingebrachten metallischen bzw. keramischen Implantaten aus. Die Bioaktivitaet der Mischung erstreckt sich insbesondere auf die Neubildung von Hartgewebe, wobei bindegewebsfreie Verbunde zwischen Knochen und Ersatzmaterial auch unter mechanischer Belastung entstehen.For the treatment of hard tissue defects in the organism, the use of a bioactive polymer-mineral mixture is proposed according to the invention of a polyurethane reactive system based on an NCO-terminated prepolymer and a medically pure polyester and / or polyether alcohol and a bioactive mineral, preferably in the form a glass-ceramic material of CaOP2O5SiO2 type with apatite and wollastonite crystal phase, exists and is introduced in the plastic state in the cavity of the hard tissue and cured in vivo. The physiologically harmless bioactive mixture is easy to process and retards low shrinkage with only little heat development in a relatively short time. It has in the extended state to the hard tissue adapted mechanical properties and is further characterized by a high degree of adhesion, possibly also against additionally introduced metallic or ceramic implants. The Bioaktivitaet of the mixture extends in particular to the new formation of hard tissue, whereby connective tissue-free composites between bone and replacement material arise under mechanical stress.
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer bioaktiven Polymer-Mineral-Mischung zur direkten Behandlung von Hartgewebsdefekten irr Organismus. Die Mischung auf der Grundlage eines synthetischen Polymerproduktes und eines chlciumphosphathaltigen bioaktiven Materials zeichnet sich im besonderen dadurch aus, daß diese sowohl im flüssigen beziehungsweise breiartigen als auch im ausgehäiteten festen Zustand eine hohe Adhäsion zum natürlichen Hartgewebe wie auch zu Metallen. Keramik und verschiedenen Kunststoffen besitzt. Damit ist diese Mischung speziell als Knochenzement zur Fixierung von Implantaten geeignet, wobei eine sehr geringe Schrumpfung und eine mäßige Wärmeentwicklung bei der Aushärtung gegenüber herkömmlichen Rezepturen weitere Vorteile darstellen. Die Aushärtungszeit kann jeweils medizinisch optimal eingestellt werden. Die Bioaktivität erstreckt sich vor allem auf die Neubildung von Hartgewebe, wobei bindegewebsfreie Verbünde zwischen Knochen und Ersatzmaterial auch unter mechanischer Belastung entstehen. Aufgrund eines auf das Hartgewebe abgestimmten Moduls und einer hohen Eigenfestigkeit der ausgehärteten Mischung ist diese auch geeignet, als tragfähiges Knochenersatzmaterial bei vorangegangenen Resektionen und zur Erhöhung der inneren Stabilität geschädigter Knochen in vivo bei gleichzeitige Formgebung eingesetzt zu ν /erden.The invention relates to the use of a bioactive polymer-mineral mixture for the direct treatment of hard tissue defects in organisms. The mixture based on a synthetic polymer product and a chlciumphosphathaltigen bioactive material is characterized in particular by the fact that this both in the liquid or mushy and in the ausgeäiteten solid state, a high adhesion to natural hard tissue as well as to metals. Ceramic and various plastics possesses. Thus, this mixture is particularly suitable as a bone cement for the fixation of implants, with a very low shrinkage and moderate heat during curing compared to conventional formulations represent further advantages. The curing time can be optimally adjusted medically. The bioactivity extends mainly to the regeneration of hard tissue, with connective tissue-free composites between bone and substitute material also arise under mechanical stress. Due to a module adapted to the hard tissue and a high intrinsic strength of the cured mixture, it is also suitable for use as a viable bone substitute material in previous resections and for increasing the internal stability of damaged bones in vivo with simultaneous shaping.
In der Knochenchirurgie — Orthopädie und Kiefer-Gesichtschirurgie — wird zur Zeit das Verankern von festen Implantaten, wie Gelenkprothesen und Osteosynthesematerial, entweder mit Hilfe eines Zemer.ts, beispielsweise Methylmothacrylat, das in situ polymerisiert wird, oder mit Hilfe von Metallschrauben oder Nägeln bei der Osteosynthese erreicht. Die noch im ausgehärteten Zement enthaltenen Monomeren sind jedoch häufig toxisch und die verwendeten Verbindungselemente sind andererseits wenig biokompatibel und müssen demzufolge möglichst wieder entfernt werden. Aufgrund dieser Nachteile der verschiedenen Behandlungen arbeitet man in den letzten Jahren verstärkt daran, zementfreie Verankerungen beziehungsweise resorbierbare Implantatmaterialien für joweils effektivere Therapien einzusetzen. Dabei zeigt sich beispielsweise, daß zementfreie Verankerungen von Hüftgelenkendoprothasen oft mit intraoperativen Femurschaftsprengungen verbunden sind. Darüber hinaus er Ordern zementfreie Verankerungen die Verwendung eines bioinerten Prothesenmaterials, wie Titan oder Aluminiumoxidkeramik, wobei letzteres Material aufgrund seiner Sprödigkeit nur im Verbund mit Metallen genutzt werden kann. Die Einheilung der zementfreien Verankerung ist dabei langwierig und in der Regel mit der Bildung einer bindegewebigen Trennschicht verbunden. Um die Bildung der bindegewebigen Trennschicht zu unterdrücken, werden vielfach Versuche unternommen, durch eine bioaktive Beschichtung die Einheilung und den resultierenden Knochenverbund zu verbessern. Durch apatitähnlicho Mineralien sind bisher günstigere Ergebnisse hinsichtlich eines guten Knochenverbundes erreicht worden. K.Deutscher berichtete in „Symposium über Biomaterialien", erschienen 1981 bei Gentner-Verlag Scuttgart, daß Bioglaskeramikimplantau bei Ausstoßversuchen etwa 6N/mm2 Scherfestigkeit aufweisen. Dennoch b< sitzen derartige zementfreie Implantate neben häufigen Komplikationen bei Reimplantationen, die aufgrund von Abnuizungserscneinungen imIn bone surgery - orthopedics and maxillofacial surgery - the anchoring of solid implants, such as joint prostheses and osteosynthesis material, is currently either anchored with the aid of a cement, such as methyl methacrylate, which is polymerized in situ, or with metal screws or nails Achieved osteosynthesis. However, the monomers still contained in the cured cement are often toxic and the fasteners used are on the other hand, little biocompatible and must therefore be removed again as possible. Due to these disadvantages of the various treatments, in recent years work is increasingly being carried out to use cementless anchors or resorbable implant materials for more effective therapies. It shows, for example, that cementless anchorages of hip joint endoprostheses are often associated with intraoperative femoral blasting. In addition, he ordered cementless anchors the use of a bioinert prosthetic material, such as titanium or alumina ceramic, the latter material can be used only in combination with metals due to its brittleness. The healing of the cementless anchoring is tedious and usually associated with the formation of a connective tissue separating layer. In order to suppress the formation of the connective tissue separating layer, attempts are frequently made to improve the healing and the resulting bone structure by means of a bioactive coating. By apatite-like minerals favorable results have been achieved in terms of a good bone structure. K. German reported in "Symposium on Biomaterials", published by Gentner-Verlag Scuttgart in 1981, that Bioglaskeramikimplantau exhibit about 6N / mm 2 shear strength in ejection tests.But non-cemented implants sit next to frequent complications in reimplantations, due to Abnuizungserscneinungen in
Mittel nach 8 bis 10 Jahren erforderlich werden, den entscheidenden Nachteil, daß die für das Einwachsen erforderliche lange Ruhigstelluno, klinisch nur selten vertretbar ist.After 8 to 10 years, the decisive drawback is that the long period of immobilization required for ingrowth is clinically rarely justifiable.
Dementsprechend hut es nicht an Versuchen gefohlt, dem bisher eingesetzten Knochenzement auf Basis von Acrylaten bioaktive Füllstoffe zuzusetzen, um den Vorteil des guten Knochenverbundes zwischen biokeramischem Füllstoff und Hartgewebe für die Verankerung von Prothesen zu nutzen. In diesem Sinne beschreibt beispielsweise dio DE-OS 2620907 eine Kombination aus Tricalciumphosphat und Acrylaten für den Einsatz als Knochenzement. Der wesentliche Nachteil dieser bekannten teer ,schon Lösung besteht jedoch darin, daß Knochenkontakt nur an den Stellen auftritt, an denen bioaktive mineralische Substanzen sich an der Grenzfläche des erhärteten Zements zum Hartgewebe befinden, während der Kontakt zwischen dem Polymermaterial und dem Hartgewebe durch Bindegewebe getrennt wird. Weiterhin sind bei dieser technischen Li sung die Probleme der freigesetzten Reaktionswärme und der Toxizität des Monomeren, die als knochenschädigenda Faktoren auftreten, nicht gelöst. Darüber hinaus weisen solche Produkte auch eine erhebliche Schrumpfung auf, die der Bildung eines spaltfreien Verbundes wenig zuträglich ist.Accordingly, it has not been foiled in attempts to add bioactive fillers to the previously used bone cement based on acrylates in order to utilize the advantage of the good bone bond between bioceramic filler and hard tissue for the anchoring of prostheses. In this sense, for example, describes dio DE-OS 2620907 a combination of tricalcium phosphate and acrylates for use as bone cement. The main disadvantage of this known tar, already solution, however, is that bone contact occurs only at the points where bioactive mineral substances are at the interface of the hardened cement to hard tissue, while the contact between the polymer material and the hard tissue is separated by connective tissue , Furthermore, in this technical solution, the problems of the released heat of reaction and the toxicity of the monomer which occur as bone-damaging factors are not solved. In addition, such products also have a considerable shrinkage, which is not conducive to the formation of a gap-free composite.
Auch Knochenklebstoffe auf der Basis von Polyurethanen, wie sie bei L. Kronenthal „Polymers in medicin and surgery", Plenum Press, New York 1975, erwähnt werden, haben sich in dor Vergangenheit nicht bewährt. Die schon 1960 durchgeführten Versuche wurden nicht weiter fortgesetzt.Polyurethane-based bone adhesives, as mentioned in L. Kronenthal's "Polymers in medicin and surgery," Plenum Press, New York 1975, have not proven successful in the past, and the experiments that were carried out in 1960 did not continue.
Erfolgreicher war demgegenüber der Einsatz von Weichgewebsklebstoffen auf der Basis von Polyurethanen, wie sie in der DE-OS 2617404 beschrieben werden. Derartige Produkte sind außerordentlich elastisch und porös, so daß sie im Organismus vom Gewebe leirht durchwachsen werden. Als Knochenzement sind sie jedoch aufgrund fehlender Festigkeit nicht geeignet; alle genanntei > Polyurethane werden füllstofffrei eingesetzt.In contrast, the use of soft tissue adhesives based on polyurethanes, as described in DE-OS 2617404, was more successful. Such products are extremely elastic and porous, so that they are interlaced in the organism by the fabric leirht. As a bone cement, however, they are not suitable due to lack of strength; All mentioned polyurethanes are used free of fillers.
Es ist ZJeI der Erfindung, ein im Organismus schrumpfarm und nur mit geringer Wärmeentwicklung aushärtendes, bei der Applikation wie im ausgehärteten Zustand physiologisch unbedenkliches Gemisch aufzuzeigen, das sich durch optimale Verarbeitbarkeit, durch eine hohe Adhäsion gegenüber metallischen und keramischen Implantatmaterialien, durch im ausgehärteten Zustand dem Hartgewebe angepaßte mechanische Eigenschaften und durch die Fähigkeit einer komplikationslosen biologischen Integration in das Körpermedium auszeichnet.It is ZJeI the invention, a low shrinkage in the body and curing only with low heat development, when applied as in the cured state physiologically harmless mixture, characterized by optimal processability, by a high adhesion to metallic and ceramic implant materials, by in the cured state Hard tissue adapted mechanical properties and characterized by the ability of a complication-free biological integration into the body medium.
Das Ziel wird erreicht durch Verwendung einer bioaktiven Polymer-Mineral-Mischung auf der Grundlage eines synthetischen Polymerproduktes und eines calciumphosphathaltigen bioaktiven Materials zur direkten Behandlung von Hartgewebsdefokten. indem erfindungsqemäß die aus einem Polyurethan-Reaktivsystem und bioaktivem Mineral bestehende Mischung in noch hochviskosem und plastischem Zustand in den Hohlraum des Hartgewebes eingebracht und in vivo ausgehärtet wird. Die im Polyurethan-Heaktivsystem enthaltene Pc'yisocyanatkomponente ist din NCO-terminiertes Präpolymer auf Basis eines niedermolekularen, vorzugsweise aromatischen Diisocyanats, beispielsweise Toluylendiisocyanat und Diphenylmethandiisocyanat, und eines Polyesteralkohols auf Basis natürlicher Fettsäuron und/oder eines hydrophilen Polyotherpolyols. Als Polyolkomponente des Polyurethan-Reaktivsystems sind Polyesteralkohole auf Basis natürlicher Fettsäuren, wie Rizinolsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Dihydroxystearinsäure oder Aminosäuren, beziehungsweise Polyalkylenglykole, wie Polyethylenglykol un-4 rolypropylenglykol, mit einer relativen Molmasse zwischen 300 unhd 2000 beziehungsweise eine mehrfunktionelle Hydroxylverbindung mit einer relativ niederen Molmasse und einem Schmelzpunkt unterhalb 90°C enthalten. In speziellen Fällen können aber auch homogene Mischungen diosor Komponenten als Polyol in dem Reaktivsystem enthalten sein.The object is achieved by using a bioactive polymer-mineral mixture based on a synthetic polymer product and a calcium phosphate-containing bioactive material for the direct treatment of hard tissue deficiencies. in accordance with the invention, the mixture consisting of a polyurethane reactive system and bioactive mineral is introduced into the cavity of the hard tissue in a still highly viscous and plastic state and cured in vivo. The Pc'yisocyanatkomponente contained in the polyurethane Heaktivsystem is din NCO-terminated prepolymer based on a low molecular weight, preferably aromatic diisocyanate, for example tolylene diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate, and a polyester alcohol based on natural fatty acid and / or a hydrophilic polyether polyol. As the polyol component of the polyurethane reactive system are polyester alcohols based on natural fatty acids, such as ricinoleic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, dihydroxystearic acid or amino acids, or polyalkylene glycols, such as polyethylene glycol un 4 rolypropylene glycol, having a relative molecular weight between 300 and 2000 or a polyfunctional hydroxyl compound with a relatively low molecular weight and a melting point below 90 ° C. In special cases, however, homogeneous mixtures of diosor components may also be present as polyol in the reactive system.
Unter bioaktivem Mineral im Sinne der Erfindung sind insbesondere solche Produkte zu verstehen, die aufgrund ihres hohen Gehalts an Calcium und Phosphat Bioaktivität besitzen. Als besonders vorteilhaft hat sich dafür ein fraktioniertes glaskeramisches Material vom CaO-P2O5-SiO2-TyP mit Apatit- und Wollastonit-Kristallphase erwiesen. Die Partikelgröße des verwendeten bioaktiven Minerals liegt zwischen 30 und 500pm und im Falle des Einsatzes von bioaktiven Fasern besitzen diese einen Durchmesser zwischen 1 und 20μ bei einem Verhältnis Faserlänge zu Faserdurchmesser von 20:1 bis 1000:1. Die mechanischen Eigenschaften des ausgehärteten Materials können durch den Anteil des bioaktiven Materials in einem weiten Bereich variiert und so an die Implantatumgebung angepaßt werden. Eine weitere Variationsmöglichkeit beste.V. in der Wahl des verwendeten Polyols hinsichtlich Typ und Kettenlänge sowie durch den Einsatz unterschiedlicher Mischungen dieser Polyole. Im Rahmen dieser Variationsbreite kann beispielsweise der Ε-Modul zwischen 1 · 103 und 60 · 103 N/mrr2 eingestellt und so den durchschnittlichen Werten von Knorpel und Knochen problemlos angepaßt werden.In the context of the invention, bioactive mineral is to be understood in particular as meaning those products which have bioactivity due to their high content of calcium and phosphate. For this purpose, a fractionated glass-ceramic material of CaO-P 2 O 5 -SiO 2 -TyP with apatite and wollastonite crystal phase has proved to be particularly advantageous. The particle size of the bioactive mineral used is between 30 and 500pm and in the case of the use of bioactive fibers, these have a diameter between 1 and 20μ with a fiber length to fiber diameter ratio of 20: 1 to 1000: 1. The mechanical properties of the cured material can be varied by the proportion of bioactive material in a wide range and so adapted to the implant environment. Another variation Best.V. in the choice of polyol used in terms of type and chain length and by the use of different mixtures of these polyols. Within the scope of this range of variation, for example, the Ε-modulus can be set between 1 × 10 3 and 60 × 10 3 N / mrr 2 and can thus be adapted without difficulty to the average values of cartilage and bone.
Die Zubereitung der Polymer-Mineral-Mischung erfolgt vo-teilhaft in der Weise, daß zunächst das bioaktive Mineral und die für medizinisch reine Polyurethane geeigneten Polyolkomponente innig miteinander vermischt werden, wobei der Feststoffanteil zwischen 90 und 20Ma.-% und entsprechend der Polyclanceil zwischen 10 und 80 Ma.-% betragen kann, und dann die je nach der Zusammensetzung resultierende flüssige bis breiige Mischung mit der äquivalenten Menge an NCO-terminiertem Präpolymer zur Reaktion gebrat, nt wird. Die erfindungsgemäß» Verwendung der erhaltenen Polymer-Mineral-Mischung geschieht anschließend einfach so, daß das noch hochviskose beziehungsweise in plastischem Zustand befindliche System in einen vorbereiteten Hohlraum des zu behandelnden Hartgewebes eingebracht und ohne weitere Beeinflussung in vivo ausgehärtet wird. Die Vernetzungsreaktion und damit die Aushärtung des Gesamtsystems geschieht schnell, schrumpfarm und, was von besonderem Vorteil ist, mit nur geringer Wärmeentwicklung.The preparation of the polymer-mineral mixture takes place completely in such a way that first the bioactive mineral and the polyolefin suitable for medically pure polyol component are intimately mixed with each other, wherein the solids content between 90 and 20Ma .-% and corresponding to the Polyclanceil between 10 and 80% by mass, and then reacting the resulting liquid to slurry mixture with the equivalent amount of NCO-terminated prepolymer, depending on the composition. The inventive »use of the resulting polymer-mineral mixture is then simply done so that the still highly viscous or in a plastic state system is placed in a prepared cavity of the hard tissue to be treated and cured without further influence in vivo. The crosslinking reaction and thus the curing of the overall system is fast, low in shrinkage and, which is of particular advantage, with only low heat development.
In entsprechend notwendigen Fällen beucht auch die Möglichkeit, in das noch plastische Reaktivsystem mit bioaktivem Material zusätzlich metallische oder keramische Implantato einzubringen, die dann beim Aushärten des Gesamtsystems in der angebrachten Stellung fixiert werden. Auf diese Weise kann die Mischung beispielsweise auch zur Fixierung von Hüftgelenksendoprothesen verwendet werden.In correspondingly necessary cases, the possibility of incorporating metallic or ceramic implantato in the still plastic reactive system with bioactive material, which are then fixed in the attached position during curing of the entire system, is also considered. In this way, the mixture can be used for example for the fixation of hip joint endoprostheses.
Ein charakteristisches Merkmal der erfindunosgemä3 gekennzeichneten Mischung besteht in einer überraschenden katalytischen Wirkung des bioaktiven Minerals auf dia Härtungsgeschwindigkeit dor Polymermatrix. Dadurch ist es möglich, auch ohne Katalysatoren eine in vivo schnell aushärtende Polymer-Mineral-Mischung zur Verfügung zu stellen, die die für den jeweiligen Anwendungsfall gefordeite mechanische Mindestfestigkeit bereits schon inii.irhalb einer Stunde erreicht. Als gravierender Vorteil der erfindungsgemäßen Lehra erweist sich jedoch ihro üborraschendoiweise synergistisch gesteigerte Biokompatibilität. Sü zeigen dio aufgefundenen Mischungen bei der in vivo-Anwendung im Knochengewebe nach der Aushärtung koine Bindegewebseinkapselung, wie sie im allgemeinen bsi den herkömmlichem Methacrylat-Zementen beobachtet wird, sondern verwachsen auch unter mechanischer Wechselbeanspruchung in relativ kurzer Zeit spaltfrei mit dom gesunden Hartgewebe. Aufgrund des spaltfroien Einv. achsens des Knochens in die ausgehärtete Mischung kann eine Langzeitstabilität ohne Bildung von Abriebpartikaln gewährleistet werden.A characteristic feature of the mixture characterized erfindunosgemä3 consists in a surprising catalytic effect of the bioactive mineral on dia curing rate dor polymer matrix. This makes it possible, even without catalysts, to provide an in-vivo rapidly curing polymer / mineral mixture which already achieves the minimum mechanical strength required for the particular application within as little as one hour. However, as a serious advantage of the teaching according to the invention, synergistically increased biocompatibility has proven to be the result of the disease. In the case of in vivo bone marrow application, the mixtures found in the bone tissue exhibit coking connective tissue encapsulation, as generally observed with conventional methacrylate cements, but also fused gap-free with dom hard tissue under mechanical stress in a relatively short time. Because of the gap-free incidence of the bone in the hardened mixture, long-term stability without the formation of abrasion particles can be ensured.
1000g eines Polypropylenglykols mit der relativen Molmasse 1 (Ό0 werden durch Lösen in 10JOg Ethanol, Filtrieren der erhaltenen Lösung, Fällen mit 3000g Wasser, Abtrennen der wäßrigen Lösung und Trocknen der ausgefallenen Flüssigkeit gereinigt. Anschließend werden 100g {0,2 Äquivalente) des so gereinigten Polyols mit 36g (0,4 Äquivalente) destilliertem Toluylendiisocyanat bei 80°C zu einem NCO-terminierten Präaddukt umgesetzt.1000 g of a polypropylene glycol of relative molecular weight 1 (Ό0 are purified by dissolving in 10% ethanol, filtering the resulting solution, precipitating with 3000g of water, separating the aqueous solution and drying the precipitated liquid, then 100g (0.2 equiv.) Of the thus purified Polyols with 36g (0.4 equivalents) of distilled toluene diisocyanate at 80 ° C to give an NCO-terminated Präaddukt reacted.
Für die als Knoche lzement verwendete Polymer-Mineral-Mischung werden zunächst 2g Trimethylolpropan und 18g eines trockenen, nach ei \er üblichen Technologie hergestellten bioaktiven glaskeramischen Materials vom CaO-P2O6-SiO2-TyP mit Apatit- und WoIIa Jtonit-Krist illphase miteinander vermischt und danach 35g des aus Polypropylt nglykol hergestellten NCO-terminierten Praaddukts zugegeben. Nach innigem Vermischen der Komponenten werden mit der resultierenden pastenartigen Mischung innerhalb von 10 Minuten mehrere würfelförmige AI2O3-lmplantate der Größe 5 χ 5 χ 5imTibia-Knocheneines Schweines einzementiert. Die Maximaltemperatur der Polymer-Mineral-Mischung beträgt 450C, die Schrumpfung bei der Aushärtung — gemessen in einer geeigneten Form — liegt unterhalb 1 %. Bereits nach 45 Minuten werden etwa 80% der Endfestigkeit erreicht. Nach 48 Stunden besitzen die Prüfkörper eine Zugfestigkeit von 62 N/mm2 bei riner Bruchdehnung von 9,8% im Mittel. Die durch diesen Zement erreichte elastische Einbettung der AI2O3-lmplantate liefen Festigkeitswerte bei Ausstoßversuchen nach 6monatiger Liegezeit im Versuchstier von durchschnittlich 12 N/mm2; bezogen auf die durch Scherung beanspruchte Prüfkörperfläche.For the polymer / mineral mixture used as bone cement, firstly 2 g of trimethylolpropane and 18 g of a dry bioactive glass-ceramic material prepared from conventional technology from CaO-P 2 O 6 -SiO 2 -Typ with apatite and WoIIa jonite crystals Illphase mixed together and then added 35 g of the prepared from Polypropylt nglykol NCO-terminated Praaddukts. After intimate mixing of the components, the resulting paste-like mixture is cemented within a period of 10 minutes into a number of cube-shaped Al 2 O 3 implants of size 5 χ 5 χ 5 in the tibia bone of a pig. The maximum temperature of the polymer-mineral mixture is 45 0 C, the shrinkage during curing - measured in a suitable form - is below 1%. After only 45 minutes, about 80% of the final strength is achieved. After 48 hours, the test specimens have a tensile strength of 62 N / mm 2 at an average rupture elongation of 9.8%. The elastic embedding of the Al 2 O 3 implants achieved by this cement yielded strength values in the case of ejection tests after 6 months lying time in the experimental animal, averaging 12 N / mm 2 ; based on the specimen area claimed by shear.
Die histologischen Untersuchungen weisen eine komplikations öse Einheilung und einen nahezu bindegewebsfreien Übergang zwischen Knochen und Zement nach. Die toxikologische Untersuchung eines durch Vermählen des erhärteten Zements hergestellten Pulvers ergibt, daß das Wachstum einer speziellen Hühnerembryonenteilkultur in einer wäßrigen Suspension des Zementpulvers gegenüber einer Vergleich:.Kultur stimuliert wird.The histological studies show a complicated healing and a nearly connective tissue-free transition between bone and cement. The toxicological examination of a powder prepared by grinding the hardened cement shows that the growth of a special chick embryo partial culture in an aqueous suspension of the cement powder is stimulated compared to a comparison.
6,8g Rizinusöl werden mit 7,3g Diphenylmethandiisocyanat bei 6O0C zu einem NCO-terminierten Präpolymer umgesetzt. Als Polyolkomponente werden für die Einbettung von Implantaten ein Gemisch aus 20g des in Beispiel 1 genannten bioaktiven Materials mit 8g eines Polyethylenglykols der relativen Molmasse 400 eingesetzt.6.8 g of castor oil is reacted with 7.3 g diphenyl methane diisocyanate at 6O 0 C to give an NCO-terminated prepolymer. For the implantation of implants, a mixture of 20 g of the bioactive material mentioned in Example 1 with 8 g of a polyethylene glycol of relative molecular weight 400 is used as the polyol component.
Dts ebenfalls in vivo cushärtende Gemisch aus Polyolkomponente und NCO-terminiertem Präpolymer erreicht eine Maximaltemperatur von 51 °C; die Schrumpfung beträgt weniger alf 1 %. Ein durch Mahlctn hergestelltes Zementpulver erweist sich analog Beispiel 1 als stimulierend auf das Wachstum der Hühnerembryonenteilkuitur. Dts also in vivo curable mixture of polyol component and NCO-terminated prepolymer reaches a maximum temperature of 51 ° C; the shrinkage is less than 1%. A cement powder produced by milling proves, as in Example 1, to stimulate the growth of the chicken embryo component.
40g der festen Komponente einer handelsüblichen Methacrylatrezeptur und 20 ml der zugehörigen Monomerkcmponentewerden miteinander innig vermischt. Mit der erhaltenen pastenartigen Mischung werden mehrere würfelartige Implantate in die40 g of the solid component of a commercially available methacrylate formulation and 20 ml of the associated Monomerkcmponentewerden intimately mixed. With the resulting paste-like mixture several cube-like implants in the
einer Form) liegt im Bereich zwichen 4,5 und 4,8%. Die nach 48 Stunden gemessene Zugfestigkeit erreicht einen Wert von45N/mm2 bei einer Bruchdehnung von 2,5%. Die durch diesen Zustand erzielte Einbettung der Proben liefert lediglich 4N/mm2 one form) is between 4.5 and 4.8%. The tensile strength measured after 48 hours reaches a value of 45 N / mm 2 with an elongation at break of 2.5%. The embedding of the samples achieved by this condition yields only 4N / mm 2
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Cited By (3)
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-
1984
- 1984-09-11 DD DD26720384A patent/DD268130A3/en unknown
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