KR102585827B1 - 골 시멘트용 3원 혼합물 및 이의 실현 방법 - Google Patents

골 시멘트용 3원 혼합물 및 이의 실현 방법 Download PDF

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Abstract

폴리메틸 메타크릴레이트(또는 PMMA) 단독중합체, 메틸 메타크릴레이트-스티렌(또는 MMA-스티렌) 공중합체 및 메타크릴레이트-메틸 아크릴레이트(또는 MMA-MA) 공중합체로 이루어진 3원 혼합물을 포함하는 고체상 및 적어도 하나의 아크릴계 단량체를 함유하는 액체상을 포함하는, 외과 또는 정형외과용 아크릴계 골 시멘트용 조성물.

Description

골 시멘트용 3원 혼합물 및 이의 실현 방법
본 발명은 일반적으로 수술에서 관절 보철 및 합성 재료를 고정시키기 위한 골 접착제로서, 골 충전제로서, 관절 보철의 두 교정 단계의 치료에서 사용가능한 스페이서 장치 제조를 위한 재료 등으로서 사용될 수 있는 생체의료용 골 시멘트와 같은, 인체에 이식가능한 골 시멘트용 3원 혼합물을 포함하는 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 추가로 상기 3원 혼합물을 포함하는 골 시멘트의 제조 방법 및 이러한 혼합물을 포함하고 외과의가 이렇게 수득된 골 시멘트의 점도를 변화시킬 수 있도록 할 수 있는 키트에 관한 것이다.
중합체-기반 골 시멘트는 오랫 동안 사용되어 왔다. 골 시멘트의 주요 용도 중 하나는 일반적으로 환자의 골 조직에 관절 보철 또는 이식물을 고정시키는 것이다. 대안으로, 골 시멘트는 보철의 교정 단계 동안 관절 공간을 유지시키거나 보철 또는 이식물의 부품을 코팅하는 데 사용되는 스페이서 장치의 전체 또는 부분을 제조하기 위해 많이 사용된다.
게다가, 골 시멘트는 일반적으로 손상된 또는 골다공성 골의 상황 둘다에서 또는 척추골을 충전하기 위해 골 충전제로서도 사용된다.
골 시멘트의 전통적 화학적 조성은 대체로 하기와 같다: 분말 성분 및 액체 성분. 분말 성분은 주로 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 또는 이들의 단독중합체 또는 공중합체(예: PMMA, 폴리메틸 메타그릴레이트)로 이루어진 하나 이상의 중합체를 함유한다. 또한, 분말 성분은 x-선에서 가시적인 황산바륨 또는 이산화지르코늄과 같은 분말 방사선 불투과제 및 라디칼 개시제(일반적으로 BPO 또는 벤조일 퍼옥사이드를 포함)를 함유할 수 있다.
대신에, 액체 성분은 일반적으로 메틸 메타크릴레이트(MMA) 단량체와 같은 반응성 유기 액체를 함유한다.
활성화제 또는 공활성화제(일반적으로 NNDT 또는 N-N 디메틸-파라-톨루이딘), 또는 하이드로퀴논 및 이의 유도체와 같은 안정화제가 존재할 수 있다.
이러한 성분들의 중합 반응은, 개시제 및 공활성화제가 반응하여 중합체 쇄의 연장을 유리하게 하는 단량체의 화학적 결합을 공격하는 라디칼을 형성할 수 있도록 한다. 동시에, 단량체는 중합체의 일부분을 용해시키거나 가용화시키고, 이는 초기에 혼합물의 점도 증가를 초래하고 분말과 액체 성분 간의 밀접한 연결을 유발한다.
전형적으로 수 분 내지 30분의 시간이 경과하면, 혼합물의 완전한 중합이 일어난다.
염기성 플라스틱 수지가 x-선에 대해 투명하기 때문에, 적절한 생체적합성 무기 물질을 첨가하여 골 시멘트를 불투명하게 만들어야 한다. X 방사선에 대한 원소들의 불투명성은 실질적으로 이들의 분자량에 비례하여 증가한다. 일반적으로, 특히 중질 원소들의 경우에 독성도 증가한다. 카보네이트 형태의 비스무트, 설페이트 형태의 바륨 및 옥사이드 형태의 지르코늄은 의학에서 원소 형태 및 결합된 형태 둘 다의 요오드형의 조영제 원소로서 흔히 사용된다.
염 또는 옥사이드와 같은 화합물을 사용할 때, 방사선 불투과성 원소는 첨가제의 오직 일부분만을 구성한다. 예를 들면, 금속은 황산바륨의 단지 58%뿐이며, 나머지는 X 방사선에 실질적으로 투명한 물질이다.
공지된 골 시멘트에서, 이러한 방사선-불투명화제 재료는 일반적으로 약 10중량% 내지 30중량%의 건조 중합체와 동일한 양의 황산바륨 또는 산화 지르코늄의 첨가로 이루어진다.
동일한 출원인에 의한 특허 출원 EP 1409032에는 폴리메틸 메타크릴레이트로부터 제조된 중합체를 포함하는 혼합물, 라디칼 중합 개시제 및 x-선에 불투명한 하나 이상의 물질로 이루어진 고체상, 및 적어도 하나의 단량체의 혼합물, 하나의 촉진제 및 하나의 안정화제로 본질적으로 이루어진 액체상을 포함하는 정형외과용 방사선 불투과성 아크릴계 골 시멘트가 설명되어 있다.
본 발명의 하나의 목적은 상기 배경 기술을 개선하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 골 시멘트 및 특히 높은 기계적 저항성 특징을 갖는 방사선 불투과성 아크릴계 골 시멘트용 3원 혼합물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 골 시멘트 및 특히 가변적 점도 특징을 갖는 방사선 불투과성 아크릴계 골 시멘트용 3원 혼합물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제조하기가 간단한, 3원 혼합물을 포함하는 방사선 불투과성 아크릴계 골 시멘트의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 양상에 따라서, 청구항 1에 따른 방사선 불투과성 아크릴계 골 시멘트 또는 골 시멘트용 3원 혼합물의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 추가 양상에 따라서, 청구항 14에 따른 방사선 불투과성 아크릴계 골 시멘트 또는 골 시멘트용 3원 혼합물의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 추가 양상에 따라서, 외과의가 생성된 골 시멘트의 점도를 환자의 요구에 따라서 변화시킬 수 있도록 하는 이점을 갖는, 청구항 25에 따른 상기 3원 혼합물 및 추가 성분들을 함유하는 키트가 제공된다.
종속 청구항들은 본 발명의 유리한 실시양태에 관한 것이다.
본 발명은 골 시멘트 및 특히 특히 외과 또는 정형외과용 방사선 불투과성 아크릴계 골 시멘트용 3원 혼합물에 관한 것이다.
이러한 골 시멘트는 고체상 및 액체상을 포함하며, 여기서 상기 고체상은 상기 액체상에 적어도 부분적으로 용해되어 있다.
골 시멘트의 고체상은 하기 조성에 의해 형성된 또는 하기 조성을 갖는 3원 혼합물을 포함한다: 폴리메틸 메타크릴레이트(또는 PMMA) 단독중합체, 메틸 메타크릴레이트-스티렌(또는 MMA-스티렌) 공중합체 및 메틸 메틸 메타크릴레이트-메틸 아크릴레이트(또는 MMA-MA) 공중합체와 같은 3종의 아크릴계 중합체.
이들 중합체는 모두 아크릴계 단량체를 포함하는 액체상 중에서 가용성이다. 이러한 단량체는 본 발명에 따른 골 시멘트의 고체상 또는 특히 상기 3원 혼합물에 대한 용매로서 작용한다.
액체상은 아크릴계 단량체를 포함한다.
본 발명의 한 형태에서, 액체상은 MMA(메틸 메타크릴레이트) 단량체를 포함한다.
다른 형태에서, 액체상은 상이한 아크릴계 단량체들의 혼합물을 포함한다. 일례에 따르면, 액체상은 MMA(메틸 메타크릴레이트) 및/또는 BMA(부틸 메타크릴레이트) 및/또는 EMA(에틸 메타크릴레이트)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 한 형태에서, 액체상은 실질적으로 50%의 MMA, 25%의 BMA 및 25%의 EMA(액체상의 총 중량을 기준으로 한 중량%)을 포함한다.
본 발명의 추가 형태에서, 액체상의 아크릴계 성분은 실질적으로 50%의 MMA, 25%의 BMA 및 25%의 EMA(아크릴계 성분의 총 중량을 기준으로 한 중량%)을 포함한다.
이러한 화합물들은 MMA와 유사하지만 상이한 친수성 및 중합 속도를 갖는 아크릴계 단량체들이며, 어떤 점에서 단독의 MMA보다 선호될 수 있다.
본 발명의 또 다른 추가 형태에서, 액체는 MMA를 포함할 뿐만 아니라 BMA 및/또는 EMA 및/또는 추가의 아크릴계 단량체를 포함할 수 있다.
MMA, BMA 및 EMA가 존재할 경우, 이들은 다양한 중량비로 존재할 수 있고, 여기서 각 성분은, 다른 2종의 단량체들이 실질적으로 100%와 동일한 것으로 고려되는 전체에 따라 달라진다는 것을 고려하면, 액체상 또는 아크릴계 성분의 총 중량을 기준으로 하여 1 내지 98%로 가변적일 수 있다.
예를 들면, 식 98:1:1의 MMA:BMA:EMA 비의 존재하에, 98% MMA, 1% BMA 및 1% EMA가 있다.
또는, 식 1:1:98의 MMA:BMA:EMA 비의 존재하에, 1% MMA, 1% BMA 및 98% EMA가 있다.
또한, 식 50:45:5는 50% MMA, 45% BMA 및 5% EMA 등이 있음을 의미한다.
물론, 본원에 예시된 3종의 단량체들은 입수가능한 아크릴계 단량체 분자를 사용하는 다양한 가능한 조합들 중 하나이다. 골 시멘트 또는 본 발명에 따른 조성물에서 사용되기 위해, 이러한 분자들은 아크릴계 단량체들이어야 한다. 아크릴계 단량체들은 예를 들면 과산화물에 의해 촉진되는 라디칼 반응에 의해 중합될 수 있다.
단량체에서 중합체의 용해도는 절대적이지만, 가용화 속도는 달라진다. 가용화 속도는, 예를 들면, 중합체의 분자량(MW)과 같은 다양한 매개변수에 의존한다. MW가 높을수록 가용화 속도가 느려진다. 예를 들면, MW가 400인 중합체는 MW가 200인 중합체에 비해서 2배 더 가용화된다. 가용화 속도에 영향을 주는 추가 매개변수는중합체 입자 크기이다: 중합체가 미세할수록 중합체는 더 쉽게 환경을 가용화시키고 점성화시킨다. 공중합체와 관련하여, MW 및 입자 크기 외에도, 가용화 속도는 또한 두 단량체들 간의 상대비에도 의존한다. 예를 들면, 비가 6:94인(즉, 6부의 메틸 아크릴레이트 및 94부의 메틸 메타크릴레이트를 포함) MA-MMA 공중합체는 동일하지만 두 단량체들 간의 비가 상이한, 예를 들면, 42:58인 공중합체에 비해서 약 1/3의 용해도를 갖는다. MA-MMA 공중합체는 6:94 내지 42:58의 비를 가질 수 있다.
본 발명의 추가 형태에서, MA-MMA 공중합체는 MA와 MMA 간에 어떠한 상대비라도 가질 수 있다.
물론, 가용화 속도는 겔 효과의 유도 속도에 있어 매우 중요한데, 즉 이 상태에서는, 중합 전에, 시멘트 덩어리가 여전히 저온이지만 매우 점성이고 플라스티신과 같은 컨시스턴시를 가지고 조작이 가능하고 매우 편하다. 용이한 조작으로 인해, 시멘트는 파편 또는 누출물이 손상된 조직 내에 분산되는 위험 없이 골강(가장 막힌 골강에 조차)에 쉽게 위치시킬 수 있다.
달리 말하면, 중합체 및 공중합체의 MW를 적합하게 선택하고 단량체 쌍 또는 이의 성분들의 상대비가 적합한 공중합체를 적합하게 선택함으로써, 본 발명에 따른 3원 혼합물을 이용하여, 조작될 수 있고 즉시 적용가능한 과점성 콘크리트를 분말과 액체의 조합으로부터 1분 이내에 제공하는 시멘트뿐만 아니라 고 유동성 상태를 유지하여 수 시간 동안 주사기로 주사 가능하지만 절대 조작될 수 없는 시멘트를 수득할 수 있다.
이러한 양상의 조정 정도는 채택된 상이한 중합체들의 개수가 증가함에 따라 증가하고, 본 발명에 따른 3원 혼합물은 최선의 절충을 달성한 것이다.
특히, PMMA 단독중합체, MMA-스티렌 공중합체 및 MMA-MA 공중합체는 고체 분말 형태이고 따라서 본 골 시멘트의 고체상을 구성한다.
본 발명의 한 형태에서, 골 시멘트의 고체상은, 중합체 또는 아크릴계 성분으로서 오직 상기 언급한 3원 혼합물의 3종 중합체, 즉 PMMA 단독중합체, MMA-스티렌 공중합체 및 MMA-MA 공중합체만을 포함한다.
본 발명의 추가 실시양태에서, 해당 시멘트는 - 중합 전에 - 하기 아크릴계 화합물들만을 포함한다: MMA 단량체(액체상 중에), PMMA 단독중합체, MMA-스티렌 공중합체 및 MMA-MA 공중합체(분말 고체상 중에).
본 발명의 추가 실시양태에서, 해당 시멘트는 - 중합 전에 - 하기 아크릴계 화합물들만을 포함한다: 상기 단량체들의 혼합물(액체상 중에), PMMA 단독중합체, MMA-스티렌 공합체 및 MMA-MA 공중합체(분말 고체상 중에).
본 골 시멘트중의 고체상은 또한 촉매 또는 라디칼 중합 개시제를 포함한다.
촉매 또는 중합 개시제는 벤조일 퍼옥사이드 또는 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드와 같은 기타 적합한 물질 또는 인체용으로 인증된 기타 촉매를 포함할 수 있다.
촉매 또는 중합 개시제는 고체상의 총 중량을 기준으로 하여 0.2 내지 0.6중량% 또는 4중량% 이하의 농도로 존재한다.
본 골 시멘트의 고체상은 적어도 하나의 방사선 불투과성 물질을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 한 형태에서, 본 골 시멘트의 고체상은 또한 적어도 하나의 착색 물질을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 방사선 불투과성 물질은 금속 형태의 바륨 및/또는 텅스텐 및/또는 탄탈륨 염, 이의 화합물 또는 이들의 혼합물, 예를 들면, 황산바륨 및/또는 산화비스무스 및/또는 산화지르코늄을 포함할 수 있다. 금속 바륨은 독성이고, 황산바륨은 불용성이여서 비독성이기 때문에 따라서 오로지 황산바륨만이 사용된다. 대신에 염화바륨은 가용성이여서 치명적이다.
또한, 적어도 하나의 방사선 불투과성 물질을 구성하는 입자는 PMMA에 기반한 아크릴계 중합체와 같은, 본 골 시멘트와 상용가능한 중합체로 이루어진 코팅 층으로 코팅될 수 있다.
이러한 코팅 층을 가질 때의 이점들 중 하나는 본 골 시멘트의 고체상 중에서 적어도 하나의 방사선 불투과성 물질의 혼합물 또는 분산물의 균질성을 개선시키거나 액체상 중의 이의 용해도를 개선시킨다는 사실이다.
대안으로, 적어도 하나의 방사선 불투과성 물질을 구성하는 입자는 코팅되지 않을 수 있다.
적어도 하나의 방사선 불투과성 물질은 고체상의 총 중량을 기준으로 하여 약 5 내지 60중량% 또는 약 20 내지 40중량%의 농도로 존재한다; 그 비율은 방사선-불투명화제의 유형에 의존한다.
고체 형태의 적어도 하나의 방사선 불투과성 물질은 나노미터 크기보다 큰 입자의 형태로 존재한다. 나노미터 크기의 입자는 독성일 수 있기 때문에 사용되지 않는다. 예를 들면, 황산바륨은 매우 미세하지만(약 1 마이크론의 크기) 독성의 위험이 없다. 그러나, 이들 입자는 응집하여, 수 마이크론 내지 수백 마이크론의 치수적으로 가변적인 "클러스터"를 형성하고, 따라서 이들 입자의 최종 크기를 측정하기가 어렵다.
본 발명의 한 형태에서, 매우 유용한 방사선 불투과성 물질은 약 200 마이크론 내지 약 500 마이크론 크기의 과립을 포함하는 과립화된 황산바륨이다. 과립은 이의 섹션으로 인해 보다 우수한 방사선 불투과성을 제공한다. 게다가, 과립은 혼합물 중에서 유동하고 투입(dosing) 문제를 유발하지 않는다. 본 발명의 추가 형태에서, 적어도 하나의 방사선 불투과성 물질은 대안으로서 또는 고체 형태에 추가하여 액체 형태이다. 이 경우에, 액체 형태의 적어도 하나의 방사선 불투과성 물질은, 예를 들면, IOMERON란 명칭으로 공지된 요오드 유도체를 포함할 수 있다. 액체상은 본질적으로, MMA 단량체 또는 아크릴계 단량체들의 혼합물 외에도, 촉진제 및 적어도 하나의 안정화제로도 구성된다.
MMA 단량체 또는 아크릴계 단량체들의 혼합물의 농도는 액체상의 총 중량을 기준으로 하여 약 80 내지 99.9중량%와 동일하다.
본 발명의 한 형태에서, 촉진제는 N,N,디메틸파라톨루이딘을 포함할 수 있고; 촉진제는 액체상의 총 중량을 기준으로 하여 0.4 내지 3중량%와 동일한 농도로 존재한다.
본 발명의 한 형태에서, 안정화제는 하이드로퀴논 또는 메틸-하이드로퀴논이며 액체상의 총 중량을 기준으로 하여 1 내지 80 ppm 또는 10 내지 150 ppm의 농도로 존재한다. 본 발명에 따른 골 시멘트는 일반적으로 기계적 성능 및 특히 피로강도의 향상제와 혼합될 수 있다. 크기가 0.02 내지 1 마이크론의 범위인 라멜라 또는 분절 반미세구조체(segmental semimicrostructure) 형태의 "그래핀"을 혼입시키는 것이 특히 유리하다. 가상의 독성 위험(나노입자는 조직 및 체액 중으로 이동하고 림프절에서 발견될 수 있다)으로 인해 그래핀의 나노미터 크기 입자는 의도적으로 회피된다.
그래핀은 탄소 원자의 단원자 층으로 이루어진(즉, 단일 원자의 크기와 동일한 두께를 갖지만 다수의 표면을 갖는) 재료이다. 그래핀은 다이아몬드의 기계적 강도와 플라스틱의 가요성을 갖는다.
본 발명에 따른 골 시멘트는 다공성이며 그 안에 함유되어 있을 수 있는 약제 또는 의약 물질이 방출되도록 한다.
본 발명의 한 형태에서, 이러한 다공성은 상호연결된 기공으로 이루어진다.
본 발명의 추가 실시양태에서, 다공성은 비-상호연결된 기공으로 이루어지며; 이는, 예를 들면, 기타 및 임의의 첨가된 보조 물질에 의존한다. 예를 들면, 물이 첨가될 경우, 상호연결된 기공이 수득된다. 반대로, 에틸 에테르 또는 펜탄과 같은 고 증기압을 갖는 유기 용매가 첨가될 경우, 상호연결되지 않은 기공이 수득된다.
본 발명의 한 형태에서, 기공들은 중합된 골 시멘트 용적 내에서 0.05% 내지 60%의 범위로 용적을 차지한다.
따라서, 본 골 시멘트는, 예를 들면, 적어도 항생제 또는 해당 골의 치유를 촉진하는 물질과 같은 하나 이상의 약제 또는 의학 물질, 또는 약리학적 활성 물질을 포함한다. 적어도 하나의 약제 또는 의약 물질이 본 골 시멘트의 고체상에 포함될 수 있고; 이 경우에, 적어도 하나의 약제 또는 의학 물질은 분말의 형태이다.
대안으로, 적어도 하나의 약제 또는 의학 물질은 본 골 시멘트의 액체상에 포함될 수 있고; 이 경우에, 적어도 하나의 약제 또는 의학 물질은 하기 형태들 중 적어도 하나의 형태일 수 있다.
- 용매에 분산된 미세한 고체, 또는
- 액체상(예: MMA)과의 에멀젼을 형성하는 적합한 용매에 분산된 고체,
- 제2 액체와 혼합된 액체(여기서, 2종의 액체는 혼화성이고 교반하에 유체 에멀젼을 제공한다), 또는
- 액체 용액의 형태.
다른 추가의 형태에서, 적어도 하나의 약제 또는 의약 물질은 본 골 시멘트의 고체상 및 액체상 둘 다에 포함될 수 있고; 이 경우에, 적어도 하나의 약제 또는 의약 물질은 고체 분말의 형태 및 상기 액체 형태 둘 다이다.
이 경우에, 고체 형태의 적어도 하나의 약제 또는 의약 물질은 액체 형태의 약제 또는 의약 물질과 상이할 수 있다.
본 발명의 일례에 따라서, 약제 또는 의약 물질은 예를 들면 적어도 하나의 유기 항생제 또는 겐타마이신 및/또는 반코마이신 및/또는 클린다마이신과 같은 적어도 하나의 항생제를 포함한다.
이 경우에, 골 시멘트는 몇가지 유형의 약제 또는 의약 물질을 포함한다. 그러나, 이러한 가능성은 고체 형태의 상이한 물질들 또는 액체 형태의 상이한 물질들을 함께 혼합함으로써도 존재하는데, 단 이때 다양한 물질들은 서로를 중화시키지 않는다.
적어도 하나의 약제 또는 의약 물질은 고체상의 총 중량을 기준으로 하여 60% 이하 또는 본 골 시멘트의 액체상의 총 중량을 기준으로 하여 60% 이하의 농도로 존재한다.
예를 들면, 본 발명의 한 형태에서, 약제 물질이 TCP 또는 HA 하이드록시아파타이트일 경우, 이들 물질은 고체상의 중량을 기준으로 하여 60중량%으로 첨가할 수도 있으며, 즉, 60g TCP 및 40g 중합체 혼합물이다.
본 발명의 한 형태에서, 액체상은 80%의 MMA 단량체(또는 단량체 혼합물), 1%의 NNDT 촉진제 및 19%의 물로 이루어진다.
본 발명에 따른 3원 혼합물은, 본 발명의 한 형태에서, 고체상의 총 중량을 기준으로 하여 약 40중량% 내지 95중량% 또는 약 45중량% 내지 95중량% 또는 약 50중량% 내지 95중량% 또는 고체상의 총 중량을 기준으로 하여 59중량% 내지 80중량%에 상응하다.
이러한 3원 혼합물의 비율 내에서, PMMA 단독중합체, MMA-스티렌 공중합체 및 MMA-MA 공중합체는 하기 비로 존재한다: 80:10:10 또는 10:10:80 이하의 모든 중간값들.
또한, 본 발명의 한 형태에서, 고체상 및 액체상은 하기 비율로 혼합된다: 2:1.
본 발명의 한 형태에서, PMMA 단독중합체는 고체상 또는 3원 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여 60%와 동일한 농도로 존재한다.
본 발명의 한 형태에서, MMA-스티렌 공중합체는 고체상 또는 3원 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여 30%와 동일한 농도로 존재한다.
본 발명의 한 형태에서, MMA-MA 공중합체는 고체상 또는 3원 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여 10%와 동일한 농도로 존재한다.
본 발명의 한 형태에서, PMMA 단독중합체는 3원 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여 60%와 동일한 농도로 존재하고, MMA-스티렌 공중합체는 3원 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여 30%와 동일한 농도로 존재하고, MMA-MA 공중합체는 3원 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여 10%와 동일한 농도로 존재한다.
본 골 시멘트의 고체상을 구성하는 분말의 입자 크기와 관련하여, 3원 혼합물은 하기와 같다: PMMA 단독중합체는 0.1 내지 300 마이크론의 입자 크기를 갖고/갖거나, MMA-스티렌 공중합체는 0.1 내지 300 마이크론의 입자 크기를 갖고/갖거나, MMA-MA 공중합체는 0.1 내지 300 마이크론의 입자 크기를 갖는다.
본 발명에 따른 골 시멘트는 고체상을 구성하는 각종 성분들이 함께 균질하게 혼합된다는 것을 제공한다. 이러한 방식으로, 고체상을 액체과 배합하여 중합의 개시 및 골 시멘트의 경화가 초래될 때, 생성된 골 시멘트의 용적 또는 질량에 있어 가능한 한 균질한, 각종 성분들의 분산액이 수득된다.
이러한 균질한 분산액은 적어도 하나의 약제 또는 의약 물질 및 적어도 하나의 방사선 불투과성 물질 둘 다를 고려한다. 이러한 방식으로, 생성된 골 시멘트의 특징들은 골 시멘트 자체의 모든 영역들에서 유사할 수 있다. 본 발명에 따른 골 시멘트는, 이것이 사용되는 목적에 따라서, 예를 들면, 스파츌라 또는 사용에 적합한 기타 수단에 의해 관심대상의 부위로 주사되거나 도포될 수 있다. 본 발명의 다른 추가 형태에서, 본 발명에 따른 골 시멘트는, 스페이서 또는 보철 장치 또는 또한 일반적으로 골 대체물의 제조를 위해, 특수한 몰드와 함께 고화가능한 유체 형태로 사용될 수 있다.
이러한 몰딩은 인체 외부에서 일어나고, 따라서 이는 소위 체외 몰딩이다.
주사가능한 형태에서, 본 발명에 따른 골 시멘트는 가능하게는 척추성형술에서 손상된 척추체를 충전하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은, 예를 들면, 수술에서 관절 보철을 고정시키기 위한 골 접착제로서 또는 일반적으로 합성 재료로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 골 시멘트의 추가 특징은 이의 점도가 가변적이고/이거나 조정가능하다는 사실에 있다.
이러한 방식으로, 본 발명에 따른 골 시멘트는 환자의 외과적 및 해부학적 요구에 따라서 골 시멘트가 보다 크거나 보다 작은 점도를 갖도록 할 필요가 있을 수 있는 외과의의 구체적 요구에 최적으로 반응할 수 있다.
이러한 가변적 및/또는 조정가능한 점도는 본 골 시멘트의 특정 조성, 특히 고체상을 구성하는 3원 혼합물에 의존한다.
본 발명의 한 형태에서, 가변적 및/또는 조절가능한 점도는 본 발명에 따른 골 시멘트의 조성물 중 점성화 중합체 또는 첨가제의 존재로 인해 증가될 수 있다.
이러한 점성화 중합체 또는 첨가제는, 존재할 경우, 본 골 시멘트의 고체상 또는 특히 이의 3원 혼합물을 구성하는 중합체들과 비교해 보다 느린 또는 보다 복잡한 또는 대안으로 보다 빠른 키네틱(kinetic)에 따라서, MMA 단량체 또는 아크릴계 단량체들의 혼합물을 포함하는 액체상 중에서 가용성이다.
따라서, 이러한 점성화 중합체 또는 첨가제의 존재하의 본 발명에 따른 골 시멘트는 이러한 점성화 중합체 또는 첨가제의 부재하의 골 시멘트보다 더 점성일 것이다; 이러한 방식으로, 예를 들면 척추 수준에서 주사가능한 골 시멘트에 대한 시멘트 누출 또는 손실의 위험이 감소된다. 동시에, 시멘트의 점성을 증가시키는 것은 작동 시간 창(operating time window)을 단축시켜, 골 시멘트 자체의 경화 또는 골 시멘트 자체의 증점(및 이에 따른 가공성)을 수득하기까지 적은 시간을 기다리도록 한다.
대안으로, 동일한 조성물에 대해, 본 발명에 따른 골 시멘트의 점도를 변화시키는 추가 방법은 이의 고체상을 구성하는 입자를 전술한 크기에 비해 더 작도록 만드는 것이다. 이러한 크기 감소는, 필요에 따라 30 마이크론 이하 또는 50 마이크론 이하의 최대 입자 직경을 수득하기 위해, 예를 들면, 고체상을 분쇄함으로써 일어날 수 있다.
이러한 방식으로, 보다 미세한 입자들이 단량체들을 포함하는 액체상에 의해 보다 쉽게 용해되고, 생성된 골 시멘트 또는 혼합물은 신속하게 매우 점성이 되고 거의 고체이다.
이러한 방식으로, 즉, 본 발명에 따른 조성물의 점도를 조절할 수 있음으로써, 외과의는, 동일한 조성물에 대해, 인체의 어떤 지점에라도 보다 쉽거나 빠르게 도달할 수 있고 어떠한 수술 부위라도 보다 쉽거나 빠르게 충전할 수 있는 보다 유동성인 골 시멘트를 갖는다.
예를 들면, 본 발명의 한 형태에서, 각종 성분들을 혼합한지 4분 후에 측정된 점도는 200 내지 300 Pa*s이다. 점도를 감소시키고 그 값이 200 Pa*s 미만으로 감소되도록 하기 위해, 골 시멘트는 매우 유동적일 것이고 분명히 쉽게 접근할 수 없는 부위에 도달할 수 있고, 이 경우에 골 시멘트는 누출되거나 손실될 수 있다.
외과의의 관점에서 보면, 시멘트 혼합물의 점도를 증가시킬 수 있다는 가능성은 매우 흥미로울 수 있다. 따라서, 의사에게 점도를 원하는 대로 증가시킬 수 있는 기회를 주는 것은 본 발명의 매우 유용한 특징이다.
본 발명의 한 형태에서, 점성화 중합체 또는 첨가제는 상기 언급한 3원 혼합물의 성분들 중 적어도 하나를 포함한다. 이 경우에, 점성화 중합체 또는 첨가제의 입자 크기는 3원 혼합물의 성분들의 입자 크기보다 더 작을 수 있다.
생성된 콘크리트의 증점 속도를 향상시키기 위해(이에 따라 점성화 중합체 또는 첨가제의 부재하에 보다 큰 가용화 속도를 수득하기 위해), 3종의 화합물들의 입자 크기는 필요에 따라 0.1 내지 300 마이크론 또는 0.5 마이크론 내지 200 마이크론 또는 0.5 마이크론 내지 50 마이크론의 범위 내에 있을 수 있다.
추가의 형태에서, 점성화 중합체 또는 첨가제는 상기 언급한 3원 혼합물의 성분들과 상이할 수 있다. 예를 들면, 점성화 중합체 또는 첨가제는 혼합물이 매우 점성이도록 즉각적으로 만들 수 있는 매우 높은 또는 즉각적 가용화 속도를 갖는 중합체일 수 있다. 이 경우에는 생성된 시멘트의 기계적 특성이 감소된다는 위험이 있을 수 있다. 추가 예에 따라서, 점성화 중합체 또는 첨가제는 고분자량 공중합체이다. 이러한 중합체 또는 첨가제는, 본 발명의 한 형태에서, 이의 점성화 능력을 향상시키기 위해 가장 가용성인 중합체 및/또는 또한 분쇄된 또는 작은 크기의 입자를 갖는 중합체를 사용하여 조제된다.
본 발명의 다른 형태에 따라서, 적어도 하나의 점성화 중합체 또는 첨가제는 물 또는 식염수 또는 목적에 적합한 다른 용매를 포함할 수 있다.
예를 들면, 물 또는 수용액과 같은 첨가제는 본 발명에 따른 시멘트의 액체 성분 중에 존재하는 용매 또는 단량체와 혼화성이고, 동시에 중합체 혼합물의 점성화 반응을 크게 촉진할 수 있다.
따라서, 점성화 중합체 또는 첨가제는 이들의 화학적 성질로 인해 및/또는 이들을 구성하는 입자의 작은 크기로 인해 이러할 수 있다.
적어도 하나의 점성화 중합체 또는 첨가제의 입자 크기가 감소되도록 하는 예시적 방법은 입자 미분화 또는 입자의 분쇄 또는 입자의 크기를 감소시킬 수 있는 기타 기술 또는 냉각분쇄(cryo-grinding) 또는 유화 등이다.
유화는 적합한 용매 중에서 점성화 중합체 또는 첨가제를 혼합하고 일종의 "밀크"를 생성시킴으로써 일어나며, 상기 밀크로부터 에멀젼이 수득된다.
예를 들면, 본 발명은, 상기 고체상의 분말(일반적으로 시멘트 분말의 40g 봉지에 존재) 외에도, 추가량의 점성화 중합체 또는 첨가제의 분말(예: 제2의 5g 봉지)가 임의로 존재하는 키트를 제공한다.
반대로, 예를 들면, 상기 점성화 첨가제 또는 중합체를 사용하여 점도를 300 Pa*s 이상으로 증가시킴으로써, 누출 또는 손실의 위험을 피할 필요가 있거나 외과의가 이러한 콘크리트를 이용하여 조치를 취하는 것이 적절하다고 여길 때 본 발명에 따른 골 시멘트를 예를 들면 스파츌라를 이용하여 손으로 적용할 수 있다.
이들 점도 값은 본 발명에 따른 조성물의 작용 기전을 입증하는 예시적이고 포괄적인 값으로서 간주되어야 한다. 특정한 해부학적 또는 외과적 요구 또는 환자의 요구에 따라서 다른 점도 값들이 확인될 수 있다.
본 발명에 따른 골 시멘트는 본질적으로, 상기 정의된 바와 같은 고체상 및 액체상을 제공하는 단계, 상기 고체상과 상기 액체상을 혼합하여 액체상이 고체상을 완전히 습윤시키도록 하는 단계에 의해 제조된다.
고체상과 액체상을 혼합하는 단계 동안, 상기 고체상의 부분을 형성하는 3원 혼합물은 상기 액체상을 적어도 부분적으로 구성하는 단량체 중으로 용해되기 시작한다.
제조 방법은, 고체상을 구성하는 입자들의 크기를 감소시키기 위해 분쇄시키거나 그 밖에 고체상을 구성하는 입자의 크기를 감소시키거나, 추가의 점성화 또는 첨가제를 첨가하는 추가의 단계들을 제공할 수 있다.
본 발명의 한 형태에 따라서, 분쇄시키거나 입자의 크기를 감소시키는 단계는 고체상을 액체상과 혼합하기 전에 수행된다.
본 발명의 추가 형태에 따라서, 추가의 점성화 중합체 또는 첨가제를 첨가하는 단계는 고체상을 액체상과 혼합하는 단계 전 또는 이후에 수행된다.
본 발명의 또 다른 추가 형태에서, 분쇄시키거나 입자의 크기를 감소시키는 단계 및 추가의 점성화 중합체 또는 첨가제를 첨가하는 단계 둘 다가 있을 수 있다.
일단 고체상이 액체상과 혼합되면, 생성된 골 시멘트의 중합 및 경화 단계가 시작된다.
중합 및 경화 단계는 골 시멘트를 구성하는 최종 성분들(예를 들면, 추가의 점성화 중합체가 존재하거나 존재하지 않을 경우) 및/또는 이들의 크기에 의존하여 상이한 시간대에 따라 수행될 수 있다.
중합 및 경화 시점에 영향을 미치고 따라서 외과의가 생성된 골 시멘트를 사용할 수 있는 시간 창의 길이에 영향을 미치는 상기 점도 값은 실온에서 계산되는 것으로 간주된다.
마지막으로, 외과의는 본 골 시멘트의 고체상 성분의 입자들의 목적 크기를 선택하거나 외과의 본인의 특정 요구에 따라 점성화 중합체를 첨가하기로 결정함으로써 생성된 골 시멘트 점도를 변화시키거나 조절하기로 결정할 수 있다.
예를 들면, 외과의가 외과의 본인의 요구에 적당하지 않은 점도를 갖는 골 시멘트를 갖고 있고 이를 보다 점성으로 만들 필요가 있을 경우, 외과의는 적어도 2가지 방법에 따라서 작업할 수 있다. 첫번째 방법은 시멘트를 즉각적으로 용해시켜 덜 유동적이도록 만드는, 가능하게는 0.1 내지 300 마이크론의 평균 크기의 입자를 갖는 적어도 하나의 가용성 점성화 중합체 또는 첨가제를 첨가하는 것이다.
두번째 방법에 따라서, 외과의는 첫번째 방법보다 덜 가용성이지만 0.1 또는 0.5 내지 50 마이크론의 평균 입자 크기를 갖는 점성화 중합체 또는 첨가제를 첨가할 수 있고; 또한 이 경우에도, 점성화 중합체는 콘크리트를 신속하게 용해시켜 덜 유동적이도록 만든다.
따라서, 보여진 바와 같이, 본 발명에 따른 골 시멘트 또는 이를 구성하는 3원 혼합물은 공지된 아크릴계 시멘트와 관련하여 전술한 문제점들을 해결한다. 동시에, 본 발명에 따른 골 시멘트는 생체적합성이고 적어도 하나의 방사선 불투과성 물질의 존재로 인해 x-선에 대해 가시적이고, 이의 3원 혼합물의 특수한 조성으로 인해 피로강도의 우수한 기계적 특성을 지니며, 동시에 신속하게 이식되는 장치를 통해, 외과의가 특정 외과적, 적용 및/또는 해부학적 요구에 따라서 이의 점도를 변화 또는 조절할 수 있도록 한다.
사실상, 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 조성물을 이용할 때, 생성된 골 시멘트의 점도를 조절하기 위해 또는 외과의의 요구(즉, 보다 점성의 또는 덜 점성의 골 시멘트를 수득하는 것)에 가장 적합한 점도를 선택하기 위해, 3원 혼합물의 성분들의 특징들(즉, 이들의 입자의 크기, 분자량 또는 각 공중합체의 다양한 성분들 간의 비 등)이 선택될 수 있다.
또한, 이러한 점도는, 특정한 특징들 때문에 본 발명에 따른 조성물의 고체상과 액체상의 조합으로부터 생성된 혼합물의 점도를 변화시킬 수 있는 점성화 중합체 또는 첨가제를 첨가함으로써 조절(예를 들면, 증가)할 수 있다.
본 발명은 모두 청구범위 내에 속하는 것으로 이해되는 몇가지 개조 및 변형이 가능하다.
특히, 본 발명의 한 형태에 대해 설명된 특징들은 하기 청구항의 보호 범위로부터 벗어나지 않고 다른 형태와 결합될 수 있다.

Claims (30)

  1. 외과 또는 정형외과용 아크릴계 골 시멘트의 제조 방법으로서,
    3원 혼합물을 포함하는 고체상을 제공하는 단계로서, 상기 3원 혼합물은 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 단독중합체, 메틸 메타크릴레이트-스티렌(MMA-스티렌) 공중합체 및 메틸 메타크릴레이트-메틸 아크릴레이트(MMA-MA) 공중합체를 가지는, 고체상을 제공하는 단계,
    적어도 하나의 아크릴계 단량체를 포함하는 액체상을 제공하는 단계,
    결과 혼합물을 수득하기 위해 상기 고체상과 상기 액체상을 혼합하는 단계,
    상기 고체상의 성분들과 상기 액체상과의 중합 반응을 수득하기 위해 상기 고체상을 상기 액체상 또는 상기 결과 혼합물과 반응시킴으로써, 중합된 골 시멘트를 수득하는 단계,
    적어도 하나의 점성화 중합체의 용해도 및 치수를 선택하고, 상기 점성화 중합체를 상기 결과 혼합물에 첨가하는 단계
    를 포함하고,
    상기 점성화 중합체는 상기 액체상에서 가용성이고, 3원 혼합물의 성분 중 하나 이상을 포함하는, 아크릴계 골 시멘트의 제조 방법.
  2. 외과 또는 정형외과용 아크릴계 골 시멘트의 제조 방법으로서,
    3원 혼합물을 포함하는 고체상을 제공하는 단계로서, 상기 3원 혼합물은 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 단독중합체, 메틸 메타크릴레이트-스티렌(MMA-스티렌) 공중합체 및 메틸 메타크릴레이트-메틸 아크릴레이트(MMA-MA) 공중합체를 가지는, 고체상을 제공하는 단계,
    적어도 하나의 아크릴계 단량체를 포함하는 액체상을 제공하는 단계,
    결과 혼합물을 수득하기 위해 상기 고체상과 상기 액체상을 혼합하는 단계,
    상기 고체상의 성분들과 상기 액체상과의 중합 반응을 수득하기 위해 상기 고체상을 상기 액체상 또는 상기 결과 혼합물과 반응시킴으로써, 중합된 골 시멘트를 수득하는 단계,
    메틸 메타크릴레이트(MMA) 및/또는 부틸 메타크릴레이트(BMA) 및/또는 에틸 메타크릴레이트(EMA)를 포함하는 아크릴계 단량체들의 혼합물로서, 상기 액체상을 제공하는 단계
    상기 아크릴계 단량체들의 혼합물의 농도는, 상기 액체상의 총 중량을 기준으로 하여 80 내지 99.9 중량%인, 아크릴계 골 시멘트의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 방사선 불투과성 물질 및/또는 적어도 하나의 약제 또는 의약 물질을 상기 고체상 및/또는 상기 액체상에 첨가하는 단계를 포함하거나, 또는
    그래핀을 첨가하는 단계를 포함하는, 아크릴계 골 시멘트의 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 점성화 중합체를 첨가하는 단계를 포함하고, 상기 점성화 중합체는 액체상에서 가용성인, 아크릴계 골 시멘트의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 점성화 중합체의 입자의 분쇄 또는 미분화; 또는 상기 점성화 중합체의 냉각분쇄(cryo-grinding); 또는 용매 중에서의 상기 점성화 중합체의 유화에 의해, 상기 점성화 중합체가 수득되는, 아크릴계 골 시멘트의 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 혼합 단계가 상기 액체상과 상기 고체상을 2:1의 중량비로 혼합함으로써 수행되는, 아크릴계 골 시멘트의 제조 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 고체상을 분쇄 또는 미분화 또는 냉각미분화 또는 유화시켜 30 마이크로미터 (마이크론) 이하 또는 50 마이크로미터 (마이크론) 이하의 최대 직경을 갖는 입자를 수득하는 단계를 포함하는, 아크릴계 골 시멘트의 제조 방법.
  8. 제1항에 따른 제조 방법으로 수득되는, 외과 또는 정형외과용 아크릴계 골 시멘트용 조성물로서,
    3원 혼합물을 포함하는 고체상으로서, 상기 3원 혼합물은 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 단독중합체, 메틸 메타크릴레이트-스티렌 (MMA-스티렌) 공중합체 및 메틸 메타크릴레이트-메틸 아크릴레이트(MMA-MA) 공중합체를 가지는, 고체상; 및
    적어도 하나의 아크릴계 단량체를 포함하는 액체상
    을 포함하고,
    적어도 하나의 점성화 중합체를 추가로 포함하며, 상기 점성화 중합체는 상기 액체상에서 가용성이고, 3원 혼합물의 성분 중 하나 이상을 포함하는, 조성물.
  9. 외과 또는 정형외과용 아크릴계 골 시멘트용 조성물로서,
    3원 혼합물을 포함하는 고체상으로서, 상기 3원 혼합물은 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 단독중합체, 메틸 메타크릴레이트-스티렌 (MMA-스티렌) 공중합체 및 메틸 메타크릴레이트-메틸 아크릴레이트(MMA-MA) 공중합체를 가지는, 고체상; 및
    적어도 하나의 아크릴계 단량체를 포함하는 액체상
    을 포함하고,
    상기 액체상이 메틸 메타크릴레이트(MMA) 및/또는 부틸 메타크릴레이트(BMA) 및/또는 에틸 메타크릴레이트(EMA)를 포함하는 아크릴계 단량체들의 혼합물을 포함하고,
    상기 아크릴계 단량체들의 혼합물의 농도는, 상기 액체상의 총 중량을 기준으로 하여 80 내지 99.9 중량%인, 조성물.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    분말 또는 입자 형태의 적어도 하나의 방사선 불투과성 물질 및/또는 액체 형태의 적어도 하나의 방사선 불투과성 물질 및/또는 고체 형태의 적어도 하나의 약제 또는 의약 물질 또는 액체 형태의 적어도 하나의 약제 또는 의약 물질을 포함하는, 조성물.
  11. 제9항에 있어서,
    적어도 하나의 점성화 중합체를 추가로 포함하고, 상기 점성화 중합체는 상기 액체상에서 가용성인, 조성물.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 액체상이
    메틸 메타크릴레이트(MMA), 또는
    메틸 메타크릴레이트(MMA) 및/또는 부틸 메타크릴레이트(BMA) 및/또는 에틸 메타크릴레이트(EMA)를 포함하는 아크릴계 단량체들의 혼합물
    을 포함하는, 조성물.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 점성화 중합체가 상기 3원 혼합물을 구성하는 입자보다 작은 입자를 갖고,
    상기 적어도 하나의 점성화 중합체의 입자 크기가 0.1 내지 300 마이크로미터 (마이크론) 또는 0.5 마이크로미터 (마이크론) 내지 200 마이크로미터 (마이크론), 또는 0.1 또는 0.5 마이크로미터 (마이크론) 내지 50 마이크로미터 (마이크론)이고, 및/또는
    상기 적어도 하나의 점성화 중합체가 상기 3원 혼합물을 구성하는 중합체 또는 공중합체와 상이한 중합체 또는 공중합체를 포함하고, 상기 3원 혼합물을 구성하는 중합체 또는 공중합체와 상이한 중합체 또는 공중합체는 고분자량을 갖는 중합체 또는 공중합체 또는 즉각적 가용화 속도를 갖는 중합체 또는 공중합체를 포함하며, 및/또는 상기 3원 혼합물의 성분들보다 더 가용성인 중합체 또는 공중합체를 포함하고, 및/또는 물 또는 식염수를 포함하는 용매를 포함하는, 조성물.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 점성화 중합체가 상기 3원 혼합물의 성분 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 점성화 중합체가 상기 3원 혼합물을 구성하는 입자보다 작은 입자를 갖고,
    상기 적어도 하나의 점성화 중합체의 입자 크기가 0.1 내지 300 마이크로미터 (마이크론) 또는 0.5 마이크로미터 (마이크론) 내지 200 마이크로미터 (마이크론), 또는 0.1 또는 0.5 마이크로미터 (마이크론) 내지 50 마이크로미터 (마이크론)이고, 및/또는
    상기 적어도 하나의 점성화 중합체가 상기 3원 혼합물을 구성하는 중합체 또는 공중합체와 상이한 중합체 또는 공중합체를 포함하고, 상기 3원 혼합물을 구성하는 중합체 또는 공중합체와 상이한 중합체 또는 공중합체는 고분자량을 갖는 중합체 또는 공중합체 또는 즉각적 가용화 속도를 갖는 중합체 또는 공중합체를 포함하며, 및/또는 상기 3원 혼합물의 성분들보다 더 가용성인 중합체 또는 공중합체를 포함하고, 및/또는 물 또는 식염수를 포함하는 용매를 포함하는, 조성물.
  15. 제10항에 있어서,
    분말 또는 입자 형태의 상기 적어도 하나의 방사선 불투과성 물질이 금속 형태의 바륨 및/또는 텅스텐 및/또는 탄탈륨 염, 이들의 화합물, 황산바륨 및/또는 산화비스무스 및/또는 산화지르코늄 또는 200 마이크로미터 (마이크론) 내지 500 마이크로미터 (마이크론) 크기의 과립을 갖는 과립화된 황산바륨, 또는 이들의 혼합물을 포함하거나, 또는
    상기 적어도 하나의 방사선 불투과성 물질이 상용성 중합체 또는 아크릴계 PMMA-기반 중합체를 포함하는 코팅 층으로 코팅된 상기 화합물들의 입자를 갖고, 및/또는
    상기 적어도 하나의 방사선 불투과성 물질이 액체 형태인, 조성물.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 방사선 불투과성 물질이 상기 고체상의 총 중량을 기준으로 하여 5 내지 60중량% 또는 20 내지 40중량%의 농도를 갖는, 조성물.
  17. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    MMA-MA 공중합체가 6 중량부의 메틸 아크릴레이트 및 94 중량부의 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 6:94의 중량비 또는 42 중량부의 메틸 아크릴레이트 및 58 중량부의 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 42:58의 중량비 또는 6:94 내지 42:58의 중량비를 갖는, 조성물.
  18. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 3원 혼합물이 상기 고체상의 총 중량을 기준으로 하여 40중량% 내지 95중량% 또는 상기 고체상의 총 중량을 기준으로 하여 45중량% 내지 95중량% 또는 상기 고체상의 총 중량을 기준으로 하여 50중량% 내지 95중량% 또는 상기 고체상의 총 중량을 기준으로 하여 59중량% 내지 80중량%에 상응하는, 조성물.
  19. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 PMMA 단독중합체, MMA-스티렌 공중합체 및 MMA-MA 공중합체가 80:10:10 내지 10:10:80의 중량비에 따라서 상기 3원 혼합물에 존재하고, 및/또는
    상기 PMMA 단독중합체가 상기 3원 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여 60%와 동일한 농도로 존재하고, 상기 MMA-스티렌 공중합체가 상기 3원 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여 30%와 동일한 농도로 존재하고, 상기 MMA-MA 공중합체가 상기 3원 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여 10%와 동일한 농도로 존재하는, 조성물.
  20. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 고체상이 촉매 또는 라디칼 중합 개시제를 포함하고, 및/또는
    상기 액체상이 촉진제 및 적어도 하나의 안정화제를 포함하는, 조성물.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 촉매 또는 중합 개시제가 벤조일 퍼옥사이드 또는 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드를 포함하고, 및/또는
    상기 촉매 또는 중합 개시제가 상기 고체상의 총 중량을 기준으로 하여 0.2 내지 0.6중량% 또는 4중량% 이하의 농도로 존재하고, 및/또는
    상기 촉진제가 N,N,디메틸-파라-톨루이딘을 포함하고, 및/또는
    상기 촉진제가 상기 액체상의 총 중량을 기준으로 하여 0.4 내지 3중량%의 농도로 존재하고, 및/또는
    상기 안정화제가 하이드로퀴논 또는 메틸-하이드로퀴논을 포함하고, 및/또는
    상기 안정화제가 상기 고체상의 총 중량을 기준으로 하여 1 내지 80 ppm 또는 10 내지 150 ppm의 농도를 갖는, 조성물.
  22. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    크기가 0.02 마이크로미터 내지 1 마이크로미터 (마이크론)의 범위인 라멜라 또는 분절 반미세구조체(segmental semimicrostructure) 형태의 그래핀을 포함하는 생성된 골 시멘트의 기계적 성능 및/또는 피로강도를 향상시키는 제제를 포함하는, 조성물.
  23. 제8항 또는 제9항에 따른 조성물을 포함하는, 골 시멘트.
  24. 제23항에 있어서,
    상호연결된 또는 상호연결되지 않은 기공을 포함하고, 및/또는
    상기 골 시멘트가 점유한 용적의 0.05% 내지 60%의 용적에 대해 기공을 포함하는, 골 시멘트.
  25. 제23항에 있어서,
    손상된 척추체의 충전으로 척추성형술 치료에서 사용하기 위한 주사가능한 형태의, 골 시멘트.
  26. 제23항에 있어서,
    스파츌라를 포함하는 수단에 의한 상기 골 시멘트의 적용을 통해, 골강의 치료에 사용하기 위한, 고체 또는 고화가능한 형태의, 골 시멘트.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 골 시멘트는 스페이서 또는 보철 장치 또는 골 대체물을 몰드의 사용을 통해 체외 형성시키기 위해, 고화가능한 유체 형태로 사용되는 것인, 골 시멘트.
  28. 외과 또는 정형외과용 골 시멘트를 제조하기 위한 키트로서,
    3원 혼합물을 포함하는 고체상을 함유하는 제1 용기로서, 상기 3원 혼합물은 적어도 하나의 방사선 불투과성 물질 및/또는 적어도 하나의 약제 또는 의약 물질과 임의로 혼합된, 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 단독중합체, 메틸 메타크릴레이트-스티렌(MMA-스티렌) 공중합체 및 메틸 메타크릴레이트-메틸 아크릴레이트(MMA-MA) 공중합체을 가지는, 제1 용기,
    적어도 하나의 방사선 불투과성 물질 및/또는 적어도 하나의 약제 또는 의약 물질과 임의로 혼합된 적어도 하나의 아크릴계 단량체를 함유하는 액체상을 함유하는 제2 용기, 및
    상기 액체상에서 가용성이고, 3원 혼합물의 성분 중 하나 이상을 포함하는 적어도 하나의 점성화 중합체를 포함하는 적어도 하나의 제3 용기
    를 포함하는, 키트.
  29. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 고체상이 단일 아크릴계 성분으로서 상기 3원 혼합물의 성분들을 포함하는, 조성물.
  30. 제8항 또는 제11항에 있어서,
    상기 고체상, 상기 액체상 및 상기 적어도 하나의 점성화 중합체를 포함하는 조성물로서, 상기 액체상 중의 상기 고체상의 결과 혼합물의 점도를 조절하기 위해 상기 점성화 중합체가 상기 결과 혼합물에 혼합되는, 조성물.
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