MXPA06012420A - Composiciones de sustitucion del hueso y metodos de uso de las mismas. - Google Patents

Abstract

La presente invencion es concerniente con novedosas composiciones de sustitucion del hueso y metodos de uso de las mismas. Abarca ademas el uso de estas novedosas composiciones de sustitucion del hueso para el aumento del hueso y el tratamiento de condiciones de enfermedad. La invencion tambien contempla un equipo que incluye las composiciones de sustitucion del hueso y un dispositivo de administracion percutaneo. En una modalidad preferida, la composicion comprende sulfato de calcio anhidro, sulfato de calcio dihidratado y polietilenglicol (PEG).

Description

COMPOSICIONES DE SUSTITUCIÓN DEL HUESO Y MÉTODOS DE USO DE LAS MISMAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente con composiciones de sustitución del hueso y métodos de uso de las mismas. Abarca además el uso de estas novedosas composiciones de sustitución del hueso para el aumento del hueso y tratamiento de condiciones de enfermedad.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las fracturas vertebrales en humanos están asociadas con morbidez y mortandad significativas. Particularmente, hay una prevalecencia relativamente alta de fracturas por compresión vertebral osteoporótica (VCF) en la población anciana y especialmente en mujeres ancianas (esto es, de 50 de años de edad o más) . Las VCF son también comunes en pacientes en terapia de esteroides a largo plazo y en aquellos que sufren de múltiples mielomas o cánceres que han experimentado metástasis a la espina. El tratamiento médico de estas fracturas pueden incluir reposo en cama, ortosis y medicación analgésicas. Las VCF pueden también ser provocadas por trauma, tales como acciones de automóvil o caídas. El tratamiento médico para las fracturas traumáticas pueden incluir fusiones y fijación con tornillos, varillas y placas. La vertebroplastia es un procedimiento en el cual cemento del hueso es inyectado a un cuerpo vertebral fracturado en un intento por estabilizar los segmentos fracturados y reducir el dolor. Este procedimiento fue usado originalmente para tratar lesiones espinales provocadas por metástasis y se ha usado recientemente para tratar pérdida de hueso severa provocada por osteoporosis (Eck et al., (marzo 2002) American J. Otrhop. 31(3) :123-127) . La vertebroplastia percutánea (PVP) consiste de inyección percutánea de un material, tal como polimetilmetacrilato al cuerpo vertebral fracturado para producir estabilidad y aliviar el dolor. En efecto, pruebas biomecánicas han demostrado que la PVP puede restaurar la resistencia y rigidez del cuerpo vertebral a los niveles de pre-fractura . Además, los resultados clínicos han indicado algún alivio del dolor inmediato y mantenido en el 70-95% de los pacientes. Sin embargo, pueden haber complicaciones las cuales incluyen extravasación del cemento al canal espinal o al sistema venoso. La quioplasia es una nueva técnica que introduce un cuerpo expansible al cuerpo vertebral para reducir la VCF en tanto que crea una cavidad para inyección del cemento. Esta técnica tiene el beneficio de restauración de altura del cuerpo vertebral sostenida y corrección de deformidad angular también como administración de baja presión del cemento dando como resultado menos extravasación del cemento. La investigación continua al desarrollo de materiales inyectables que son reabsorbibles y permiten la nueva formación del hueso. Aunque la vertebroplastia y quioplastia son efectivas en el tratamiento de VCF osteoporóticas, hay la necesidad continua de nuevos materiales y métodos que puedan permitir un retorno más rápido a la función y de otra manera mejorar las formas de tal tratamiento médico. Muchos cementos y rellenos para el hueso comprenden dos componentes los cuales se deben mezclar inmediatamente antes del uso, frecuentemente siendo combinados en una jeringa justo antes o durante la inyección. Sistemas de jeringa ejemplares para inyección de tales materiales de dos componentes son mostrados en la solicitud de patente estadounidense copendiente No. de serie 10/660,465, presentada el 10 de septiembre de 2003, la plana revelación de la cual es incorporada en la presente por referencia. La necesidad de mezclar los materiales de componente inmediatamente antes del uso puede complicar la aplicación de tales materiales de relleno de hueso (véase patente estado No. 6,652,887). Por ejemplo, la mezcla de componentes de acuerdo con protocolos específicos puede introducir errores antes de la inyección (por ejemplo, errores en sincronización, errores en medición, etc.). Además, la trabajabilidad o características de manipulación de materiales que requieren mezcla es usualmente bastante breve (por ejemplo, menos de 30 minutos) una vez que los materiales han sido combinados. De aquí, hay necesidad en el arte de proporcionar formas más simples y mejoradas de materiales de sustitución de hueso los cuales sean pre-mezclados, pre-rellenos, preparados para uso y exhiban una trabajabilidad extendida sin pérdida de potencia. La presente invención trata esta necesidad.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Las composiciones y métodos descritos incluyen composiciones de sustitución del hueso y métodos de uso de las mismas. Particularmente, las composiciones incluyen un componente mineral y un componente no acuoso. El componente mineral se endurece en un ambiente acuoso y el componente no acuoso tiene una característica de reemplazo no acuoso que provoca que la composición se endurezca cuando es reemplazada con un fluido acuoso. Se proporcionan además métodos de aumento del hueso y equipos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La presente invención se comprende mejor cuando se lea en conjunción con las figuras adjuntas que sirven para ilustrar las modalidades. Sin embargo, se comprenderá que la invención no está limitada a las modalidades específicas reveladas en las figuras. La figura 1 ilustra un equipo (4) . El equipo incluye un dispositivo de relleno de hueso cargado con una composición de sustitución del hueso pre-mezcladas, en donde el dispositivo de relleno de hueso incluye un émbolo (1) dentro de una cánula (2). El émbolo es ilustrado casi plenamente acoplado dentro de la cánula, proporcionando así una ilustración exacta de cómo el dispositivo aparecería en tanto que está en uso. El dispositivo de relleno del hueso incluye además una tapa (3) (por ejemplo una tapa protectora) . El dispositivo de relleno del hueso es aplicado para alimentar la composición de sustitución de hueso pre-cargada a través de la cánula (2) a un defecto de hueso u otro sitio de acuerdo con los métodos de la presente invención, como se resume en las instrucciones para uso (5) . El equipo y las instrucciones pueden ser almacenados o embalados en un empaque estéril (6).

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona composiciones de sustitución del hueso, en los que se incluyen rellenos del hueso, componentes del hueso y los semejantes. Es concerniente además con el uso de estas novedosas composiciones de sustitución del hueso para aumento del hueso y el tratamiento de osteopenia, osteoporosis y otras condiciones de enfermedad tal como enfermedad metastática y fracturas traumáticas debido a accidentes de automóvil o caídas. Las composiciones y métodos descritos en la presente ofrecen una multitud de ventajas con respecto a las composiciones y métodos convencionales. Una ventaja particular es la consistencia fluida de la composición de sustitución del hueso que permite que se conforme perfectamente a cualquier tamaño de cavidad de hueso. Por ejemplo, la composición ocupa el espacio en una cavidad de hueso al llenar el espacio completamente en contraste con los materiales pre-formados o granulares los cuales pueden dar como resultado cavidades de hueso solo parcialmente llenas (por ejemplo, dejando agujeros, espacios, etc.). Otra ventaja es que la composición de sustitución del hueso puede ser pre-mezclada con un líquido u otro portador que puede fluir y mantenida por períodos extensos de tiempo antes del uso. Como tal, el material puede ser pre-cargado a cualquier dispositivos de relleno de hueso apropiado y mantenido en un estado preparado para uso sin pérdida de potencia. Todavía otra ventaja es el procedimiento de una sola etapa para el usuario final. Por ejemplo, el usuario (por ejemplo, médico, técnico, enfermera, etc.) puede administrar la composición de sustitución del hueso al hueso de un paciente al enfriar el dispositivo de relleno de hueso pre-cargado. El dispositivo de relleno de hueso pre-cargado empacado estérilmente contiene la composición de sustitución del hueso que está preparada para el uso y puede ser administrado inmediatamente al paciente sin ninguna preparación adicional (por ejemplo, sin mezcla o carga que se requiera) diferente al calentamiento opcional de la composición dentro del dispositivo de relleno del hueso. Así, el material puede ser el material puede ser administrado a un hueso defectuoso u otro sitio objetivo con mínima preparación o ninguna preparación antes del uso. Una modalidad proporciona una composición que comprende un componente mineral que se endurece en un ambiente acuoso y un componente no acuoso que tiene una característica de reemplazo acuosa que provoca que la composición se endurezca cuando es reemplazada con el fluido corporal acuoso. Opcionalmente, cualquier fluido acuoso puede ser agregado separadamente al componente mineral para efectuar o mejorar el endurecimiento del componente mineral in vitro o in vivo. La composición puede comprender además un radiopacificador . El radiopacificador puede funcionar como agente de contraste. Otra modalidad proporciona una composición que incluye sulfato de calcio y polietilenglicol (PEG) u otros fluidos (esto es, que no contienen agua, pero fluidos solubles en agua) . Adicionalmente, la invención proporciona composiciones que incluyen fosfatos de calcio y PEG y aluminatos de calcio y PEG. Las composiciones son estables a temperatura ambiente. El PEG es reemplazable con cualquier fluido corporal acuosos in situ para endurecer las composiciones . Otra modalidad proporciona un método que comprende proporcionar una composición que incluye un componentes mineral y un componente no acuoso que tiene una característica de reemplazo acuosa y administrar la composición a un hueso en donde el componente no acuoso es reemplazado con el fluido corporal acuoso, endureciendo mediante esto la composición para proporcionar un material de sustituto del hueso endurecido en contacto con el hueso. Opcionalmente, un fluido acuoso puede ser agregado separadamente al componente mineral para efectuar o mejorar el endurecimiento del componente mineral in vitro o in vivo. La composición puede ser pre-llenada o pre-cargada en un dispositivo de administración tal como un dispositivo de administración percutáneo y puede además ser administrado por medio del dispositivo de administración percutáneo. Un dispositivo de administración percutáneo puede incluir, pero no está limitado a, un dispositivo de relleno de hueso, una jeringa, una aguja, una pistola de cemento, un dispositivo de relleno de hueso de diámetro reducido, una punta modificada para permitir el flujo direccional (por ejemplo compuertas laterales) y los semejantes. Todavía otra modalidad proporciona un método que comprende proporcionar una composición que incluye un componente mineral y un componente no acuoso gue tiene una característica de reemplazo acuosa tal como una composición de sustitución del hueso y administrar la composición a un hueso, en donde el componente no acuoso tal como PEG es reemplazado con fluido corporal acuoso, endureciendo mediante esto la composición para proporcionar un material de sustituto de hueso endurecido en contacto con el hueso. Tal método puede ser usado para el aumento del hueso. La composición puede ser administrada a cualquier hueso en los que se incluyen hueso defectuoso y/o cuerpo vertebral. Además, la composición puede también ser administrada a una cavidad de hueso, un hueco de hueso, un espacio de hueso o los semejantes del sistema esqueletal . Todavía otra modalidad, proporciona un método que comprende proporcionar una composición que incluye un componente mineral y un componente no acuoso que tiene una característica de reemplazo acuosa, insertar un dispositivo expansible al hueso y administrar una composición al hueso, en donde el componente no acuoso es reemplazado con el fluido corporal acuoso, endureciendo mediante esto la composición para proporcionar un material sustituto de hueso endurecido. Este método puede incluir opcionalmente formar un pasaje al hueso a través de un perno de guía, alambre K, taladro, trefine, conjunto de aguja, cánula, estilete, trocar u otro instrumento apropiado. El método puede incluir opcionalmente expandir el dispositivo expansible para crear una cavidad o espacio dentro del hueso. El dispositivo expansible puede ser un globo, gato mecánico o los semejantes. El método puede incluir opcionalmente retirar el dispositivo expansible del hueso o dejar el dispositivo expansible en el hueso. Por ejemplo, el dispositivo expansible (por ejemplo recipiente, implante) puede ser llenado con la composición y el dispositivo puede ser dejado atrás en el hueso tal como un implante dejado atrás como un andamio expansible o férula. El método puede también incluir opcionalmente insertar un dispositivo de administración percutáneo a o cerca del hueso. Tal dispositivo incluye, pero no está limitado a, un dispositivo de relleno de hueso, una jeringa, una aguja, una pistola de cemento, un dispositivo de relleno de hueso de diámetro reducido, una punta modificada para permitir el flujo direccional (por ejemplo compuertas laterales) y los semejantes. Otra modalidad proporciona un equipo que comprende un dispositivo de administración tal como un dispositivo de administración percutáneo y una composición que incluye un componente mineral y un componente no acuoso que tiene una característica de reemplazo acuosa tal como una composición de sustitución del hueso. El dispositivo de administración percutánea contiene la composición para administrar la composición a un hueso u otro sitio. El dispositivo de administración percutánea pre-cargado proporcionado en el equipo puede ser administrado junto con un paquete térmico u otro dispositivo de calentamiento. El equipo puede contener además instrucción para uso, resumir un método que incluye proporcionar una composición y administrar la composición a un hueso, en donde un componente no acuoso que tiene una característica de reemplazo acuosa es reemplazado con fluido corporal acuoso, endureciendo mediante esto la composición para proporcionar un material de sustituto del hueso endurecido en contacto con el hueso. Los métodos descritos abarcan además un método para el aumento del hueso que comprende proporcionar un equipo que incluye un dispositivo de administración percutánea y una composición que incluye un componente mineral y un componente no acuoso que tiene una característica de reemplazo acuosa (por ejemplo, una composición de sustitución de hueso) , en donde la composición está preparada para uso y administrar la composición a un hueso, en donde el componente no acuoso es reemplazado con un fluido corporal acuoso, endureciendo mediante esto la composición para proporcionar un material de sustituto de hueso endurecido en contacto con el hueso. (a) Definiciones y Parámetros Generales Las siguientes definiciones son resumidas para ilustrar y definir el significado y alcance de los varios términos usados para describir la invención en la presente. Los términos "composición que incluye un componente mineral" y un componente no acuoso que tiene una característica de reemplazo acuosa" o "composición de sustitución del hueso" son usado intercambiablemente en la presente y se refieren a un material que es capaz de reemplazar el hueso natural a varios grados en cualquier hueso que incluye un hueso defectuoso o cuerpo vertebral también como una cavidad de hueso, hueco de hueso, espacio de hueso o los semejantes del sistema esqueletal. Huesos representativos incluyen pero no están limitados a cuerpos vertebrales, huesos largos tales como el fémur, tibia, humero, radio y otros huesos tales como calcáneo y pelvis. Por ejemplo, una composición de sustitución del hueso puede servir como un injerto del hueso, relleno de hueso, componente de hueso o cualquier otro material de reemplazo del hueso, ya sea o no intrínseco a la estabilidad estructural, y/o capacidad para soportar peso del hueso. Una composición de sustitución del hueso puede ser empleada durante el aumento del hueso o como tratamiento para cualquier condición osteopénica o de enfermedad ortopédica (por ejemplo, fracturas de compresión vertebral osteoporóticas (VCF) y otras) . El término "administra una composición de sustitución del hueso a un hueso" abarca la administración de una composición de sustituto del hueso a un hueso, a un hueso, cerca del hueso, dentro de un hueso, adyacente a un hueso, en proximidad al hueso y los semejantes. Como tal, la composición de sustitución del hueso puede servir como un injerto del hueso (por ejemplo para proporcionar un reemplazo del hueso) , relleno de hueso (por ejemplo para llenar una cavidad de hueso, hueco o espacio o una fisura o agrietamiento sobre la superficie de un hueso) , componente de hueso o cualquier otro material de reemplazo del hueso (por ejemplo para fusionar uno o más huesos), ya sea intrínseco o no a la estabilidad estructural y/o capacidad de portación de peso del hueso. El término "componente mineral" significa, por el propósito de la especificación y reivindicaciones, una sustancia, comúnmente una sustancia inorgánica, que puede ser usada como componente primario de una composición de sustitución de hueso. El componente mineral de la presente invención sigue siendo fluido en ciertos ambientes no acuosos pero se endurece en un ambiente acuoso. El componente mineral puede ser una o más sales minerales en los que se incluyen pero no limitados a sulfato de calcio, sulfato de calcio a-hemihidratado, sulfato de calcio ß-hemihidratado, sulfato de calcio anhidro o mezclas de los mismos. Otras composiciones de sal mineral apropiadas son mezclas de hidroxifosfato de magnesio, fosfato de tri-magnesio, hidrofosfato de diamonio, di-amonisulfato, hidroxifosfato de di-potasio, di-hidroxifosfato de potasio, y di-hidroxifosfato de di-sodio, sodio. Todavía otras composiciones apropiadas son óxido de magnesio en combinación con sales de metales diferentes tales como carbonato de magnesio (MgC03) ; y combinaciones de dióxido de silicio (Si02), óxido de aluminio (A1203) , óxido de hierro (Fe203) y óxido de calcio (CaO). Combinaciones apropiadas pueden ser además combinadas con aluminato de sodio para mejora de reacción. Componentes minerales apropiados adicionales son fosfatos de calcio (por ejemplo, fosfato de tri-calcio, fosfato de tetra-calcio y fosfato de di-calcio) y aluminatos de calcio. El componente mineral preferido es sulfato de calcio, en los que se incluyen sulfato de calcio anhidro, sulfato de calcio a-hemihidratado, sulfato de calcio ß-hemihidratado y sulfato de calcio dihidratado. Una combinación preferida incluye sulfato de calcio anhidro y sulfato de calcio dihidratado. Otra combinación preferida incluye sulfato de calcio a-hemihidratado y sulfatado de calcio dihidratado. Todavía otra combinación preferida incluye sulfato de calcio anhidro con sulfato de calcio a-hemihidratado y sulfato de calcio dihidratado. Todavía otra combinación preferida incluye sulfato de calcio beta-hemihidratado con sulfato de calcio dihidratado. Un "componente no acuoso que tiene una característica de reemplazo acuosa" se refiere a un líquido, gel, suspensión u otro material que tiene una viscosidad relativamente alta y sirve como portador para un componente mineral (supra) de la presente invención. En particular, el componente no acuoso es un agente que mejora la viscosidad que es apto de solubilizar o suspender el componente mineral en un líquido u otra forma que puede fluir para permitir la administración a un sitio objetivo deseado en un hueso, entre huesos o para un hueso o espacio en el sistema esqueletal para provocar la cicatrización del hueso función de estructuras óseas adyacentes. El componente acuosos es seleccionado además para inhibir o impedir el endurecimiento de componente mineral cuando el componente mineral está presente en el componente no acuoso. Específicamente, el endurecimiento del componente mineral ocurre debido a que el componente no acuoso es diluido durante la entrada de agua en el fluido corporal acuoso, en donde el agua reacciona con el componente mineral inorgánico conduciendo a una composición endurecida. Componentes no acuosos ejemplares incluyen pero no están limitados a polietilenglicol (PEG) ; polialcohol como glicerina o alcohol polivinílico; polivinilpirrolidona (PVP) ; propandil; propanol; materiales del grupo de glucosaminoglicanes (GAG) ; sulfato de condroitina; dextrana; sulfato de dextrana; quitosana; ácido poliláctico (PLA); ácido poliglicólico (PGA); y ácido polilactiglicólico (PLGA). El PEG puede fluctuar de peso molecular (PM) de 100 a 10,000. Notablemente, PEG con un PM mayor de 600 puede requerir pretratamiento térmico con el fin de dar como resultado un material que fluye suavemente. El término "fluido corporal acuoso", como se usa en la presente, significa cualquier sustancia líquida que contiene agua que existe al interior o al exterior del cuerpo de un organismo. El fluido corporal acuoso puede ser extraído, excretado o secretado de un organismo o tejido de un organismo. Preferiblemente, el fluido corporal acuoso es encontrado in situ. Fluidos corporales acuosos de relevancia para la presente invención incluyen pero no están limitados a agua, sangre, suero, plasma, orina, fluido espinal cerebral, lágrimas y fluido amniótico. El fluido corporal acuoso puede o puede no contener células. El término "estable" como se usa en la presente, se refiere a una composición que sigue sin cambiar en términos de su consistencia, capacidad de aplicación y efectividad durante la manufactura (esterilización) y almacenamiento. Tal "composición estable" puede ser esterilizada utilizando una variedad de métodos (tales como irradiación gamma, óxido de etileno) , y almacenada subsecuentemente a temperatura ambiente o bajo condiciones controladas (tal como refrigeración, calor, vacío y los semejantes) en cualquier recipiente sellado apropiado sin exhibir signos de degradación. El intervalo de temperatura bajo el cual la composición sigue siendo estable fluctúa de aproximadamente -10°C a aproximadamente 60°C. Por ejemplo, la composición es estable a un intervalo de temperatura de aproximadamente 0°C a aproximadamente 50 °C. Preferiblemente, la composición es almacenada a un intervalo de temperatura ambiente de aproximadamente 4°C a aproximadamente 37°C. La frase "preparada para uso" en el contexto de esta invención significa una composición de sustitución de hueso que puede ser administrada fácilmente a un hueso o cuerpo vertebral u otro sitio apropiado del anticuerpo de un paciente (por ejemplo, para tratamiento, mejora, soporte, etc.) sin la necesidad de componentes adiciones y/o capas de mezclado diferentes que cualquier dispositivo (s) físico que puede ayudar en la administración de la composición. b) Composiciones de Sustitución del Hueso Una modalidad proporciona una composición de sustitución del hueso que comprende un componente mineral que se endurece en un ambiente acuoso y un componente no acuoso que puede fluir, en donde el componente no acuoso tiene una característica de reemplazo acuosa que provoca que la composición se endurezca cuando es reemplazada con el fluido corporal acuoso. Opcionalmente, un fluido acuoso puede ser cargado separadamente al componente mineral para efectuar o mejorar el endurecimiento del componente mineral in vitro o in vivo. La composición de sustitución del hueso puede comprender además un radiopacificador que puede actuar como un agente de contraste. Ejemplos son los radiopacificadores como se revelan en DE 202 18668.7 e incorporada en la presente por referencia. El componente mineral incluye pero no está limitado a, sulfato de calcio, sulfato de calcio a-hemihidratado, sulfato de calcio ß-hemihidratado, sulfato de calcio anhidro, sulfato de calcio dihidratado, hidroxifosfato de magnesio, fosfato de tri-magnesio, hidroxifosfato de di-amonio, sulfato de di-amonio, hidroxifosfato de di-potasio, di-hidroxifosfato de potasio, di-hidroxifosfato de di-sodio, sodio, carbonato de magnesio, dióxido de silicio, óxido de aluminio, óxido de hierro, óxido de calcio, fosfato de calcio tales como fosfato de tri-calcio, fosfato de tetra-calcio, y fosfato de di-calcio y aluminato de calcio. En una modalidad preferida, el componente mineral es sulfato de calcio que incluye además sulfato de calcio anhidro y sulfato de calcio dihidratado. Por ejemplo, sulfato de calcio anhidro puede ser combinado con por lo menos una semilla de sulfato de calcio dihidratado y más preferiblemente semillas de sulfato de calcio dihidratado. En otra modalidad preferida, El componente mineral es sulfato de calcio que incluye además sulfato de calcio a-hemihidratado o sulfato de calcio ß-hemihidratado en combinación con sulfato de calcio dihidratado. Similarmente, sulfato de calcio a-hemihidratado o sulfato de calcio ß-hemihidratado puede ser combinados con por lo menos una semilla de sulfato de calcio dihidratado y más preferiblemente semillas de sulfato de calcio dihidratado. En otra modalidad preferida, el componente mineral incluye sulfato de calcio anhidro, sulfato de calcio a-hemihidratado y sulfato de calcio dihidratado. En otra modalidad, el componente mineral incluye fosfato de calcio o aluminatos de calcio. El componente no acuoso incluye pero no está limitado a polietilenglicol (PEG), glicerina, polivinilalcohol, polivinilpirrolidona (PVP), propandiol, propanol, glicosaminoglicana (GAG) , C-condroitinsulfato, dextrana, sulfato de dextrana, quitosana, ácido poliláctico (PLA), ácido poliglicólico (PGA), ácido polilactiglicólico (PLGA) , poli-L-lacturo (PLLA) y combinaciones de los mismos. En una modalidad preferida, el componente no acuoso es PEG (por ejemplo, PM de 100 - 100,000) . Preferiblemente, PEG tiene un peso molecular (PM) de aproximadamente 100 a aproximadamente 2,500. Más preferiblemente, PEG tiene un PM de aproximadamente 150 a aproximadamente 2000. Más preferiblemente, PEG tiene un PM de aproximadamente 200 a aproximadamente 1,500. En una modalidad, el PEG que puede fluir tiene una viscosidad más alta y PM de aproximadamente 100 a aproximadamente 500. Por ejemplo, el PM preferido es de aproximadamente 200 para cementos que pueden fluir. En otra modalidad, el PEG que no puede fluir tiene una viscosidad más baja y un PM de aproximadamente 600 a aproximadamente 10,000. Por ejemplo, el PM preferido es de aproximadamente 1,500 para cementos cerosos que no pueden fluir. La composición de sustitución del hueso (por ejemplo, cemento de hueso) puede ser pre-cargada en un dispositivo apropiado antes de su uso, y así, sujeta a cualquier manipulación fácil y rápida y preparación conveniente. Las fallas relacionadas con el material o con el procedimiento son prácticamente no existentes debido a la naturaleza preparada para el uso de la composición. Además, la consistencia viscosa de la composición asegura que todo el material sustituto del hueso sea liberado al hueso (por ejemplo, cavidad del hueso, cuerpo vertebral, etc.) durante el proceso de administración. La composición de sustitución del hueso es estable a temperatura ambiente y otras condiciones controladas (por ejemplo, refrigeración, vacío, etc.). La proporción de PEG a los compuestos de endurecimiento orgánicos puede variar de acuerdo con los compuestos usados. En una modalidad, la composición incluye preferido, pero no está limitado a, aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 50% en peso de PEG; aproximadamente 30% en peso a aproximadamente 80% en peso de sulfato de calcio anhidro y aproximadamente 0% a aproximadamente 60% en peso de sulfato de calcio dihidratado. En la presente, la suma de todos los porcentajes en peso es 100. En otra modalidad, la composición incluye preferiblemente pero no está limitada a, aproximadamente 20% en peso a aproximadamente 40% en peso de PEG; aproximadamente 80% en peso a aproximadamente 60% en peso de sulfato de calcio a- o ß-hemihidratado y aproximadamente 0% en peso a aproximadamente 40% en peso de sulfato de calcio dihidratado. En otra modalidad, la composición incluye preferiblemente mezclas de sulfato de calcio anhidro con sulfato de calcio a-hemihidratado en cualquier mezcla en los que se incluyen aproximadamente 0% en peso a aproximadamente 25% en peso de sulfato de calcio dihidratado. En una modalidad preferida, la composición incluye PEG, sulfato de calcio anhidro, sulfato de calcio a-hemidratado y sulfato de calcio dihidratado. Particularmente, la composición puede incluir PEG, sulfato de calcio anhidro, sulfato de calcio a-hemihidratado y aproximadamente 0% en peso a aproximadamente 25% en peso de sulfato de calcio dihidratado. En una modalidad preferida, la composición puede ser premezclada y pre-cargada adicionalmente a un dispositivo apropiado antes del uso. Además, la presente composición puede incluir PEG que es reemplazable con fluido corporal acuoso para endurecer la composición. El PEG es un polímero biocompatible que permite que las partículas de sulfato de calcio fluyan suavemente. El PEG es también altamente soluble en agua. Debido a esta alta solubilidad en agua, la adición de agua permite una reacción rápida con el polímero inorgánico. Cuando el PEG se pone en contacto con agua o cualquier fluido corporal, es diluido y la entrada del agua o fluido corporal provoca el endurecimiento del sulfato de calcio. Los tiempos de endurecimiento o cristalización típicos de la composición de sustitución de hueso fluctúa de aproximadamente 15 a aproximadamente 360 minutos y más usualmente fluctúa de aproximadamente 15 minutos a aproximadamente 240 minutos, y fluctúa más usualmente de aproximadamente 15 minutos a aproximadamente 120 minutos. c) Métodos de Uso Una modalidad proporciona un método que comprende proporcionar una composición que incluye un componente mineral (por ejemplo sulfato de calcio, fosfato de calcio, aluminato de calcio, etc.) y un componente no acuoso con una característica de reemplazo acuosa (por ejemplo PEG) , y administrar la composición a un hueso, en donde el componente no acuoso es reemplazado con fluido corporal acuoso, endureciendo mediante esto la composición para proporcionar un material de sustituto de hueso endurecido (por ejemplo en la cavidad de hueso, cuerpo vertebral, hueso defectuoso, etc.). Este método es apropiado para el aumento del hueso. Opcionalmente, un fluido acuoso puede ser agregado separadamente al componente mineral para efectuar o mejorar el endurecimiento del componente mineral in vitro o in vivo. La composición puede ser pre-llenada en un dispositivo de administración (por ejemplo, dispositivo de administración percutáneo) y puede además ser administrada a través del dispositivo de administración. Así, un dispositivo de administración percutánea puede ser p-cargado con la composición. Un dispositivo de administración percutánea puede incluir, pero no está limitado a, un dispositivo de relleno del hueso, una jeringa, una aguja, una pistola de cemento, un dispositivo de relleno del hueso de diámetro reducido, una punta modificada para mejorar el flujo direccional (por ejemplo, compuertas laterales) y los semejantes. Tales dispositivos de administración son descritos en las patentes estadounidenses Nos. 6,241,734; 6,048,346; 6,641,587; 6,719,761; y 6,645,213 que son incorporadas en la presente por referencia en su totalidad. En otra modalidad, la composición de sustitución del hueso es inyectada a o cerca de un hueso a través de una jeringa. Preferiblemente, una jeringa estéril es pre-cargada con la composición. La jeringa puede ser pre-cargada con sulfato de calcio mezclado con PEG (por ejemplo, composición pre-mezclada) con el fin de obtener la consistencia y capacidad de flujo apropiadas. Sorprendentemente, el material en la jeringa permanece en un estado altamente viscoso y cohesivo aún a la temperatura corporal. Debido a la fuerte cohesividad del material, prácticamente no hay riesgo de extravasación cuando el material es transferido al cuerpo, haciendo esta composición altamente deseable para uso como sustituto de hueso. En una modalidad preferida, la composición de sustitución del hueso es administrada al hueso a través de un dispositivo de relleno de hueso como se muestra en la figura 1. El dispositivo de relleno del hueso incluye una cánula (2) (por ejemplo tubo o boquilla) que contiene la composición de sustitución de hueso pre-cargada y un émbolo separado (1) que es usado para expulsar el material de la cánula. El equipo, el cual puede incluir una pluralidad de dispositivos de relleno de hueso con instrucciones para uso (IFU) dentro de un empaque estéril, puede ser embalado convenientemente o enviado por correo. Durante el embalaje del equipo, la tapa (39 sería encontrada en el extremo distante de la cánula (2) con el fin de proteger la composición de sustitución de hueso pre-mezclada dentro de la cánula. Una segunda tapa (no mostrada) con una tapa luer de fijación estándar o los semejantes se atornillaría sobre el extremo próximo de la cánula (2) manteniendo adicionalmente la integridad de la composición sustituto de hueso pre-mezclada dentro de la cánula (2). El dispositivo de relleno de hueso está adaptado para administrar la composición de sustitución de hueso pre-mezclada (alta viscosidad, viscosidad media, etc.) a través de la cánula, tubo o boquilla a un defecto de hueso u otro sitio de acuerdo con los métodos de la presente invención como se resume en las instrucciones para uso (5) . El equipo e instrucciones pueden ser almacenados en el empaque estéril (6) antes del uso por cualquier período de tiempo deseado. A una baja viscosidad la pasta es expulsada de una jeringa o dispositivo de relleno de hueso, por ejemplo, por medio de un émbolo, tampón o vastago (por ejemplo, un instrumento usado para ocluir una cánula hueca) , en donde la fuerza específica es de aproximadamente 100 N máxima. Como tal, no más de 70% en peso de reactivo inorgánico es mezclado al polialcohol (por ejemplo PEG) . A un alta viscosidad la pasta no fluye a través de una jeringa y la fuerza para expulsar la pasta de la jeringa o dispositivo de relleno de hueso es mucho más alta que 100 N. Así, a una alta viscosidad más del 70% del reactivo inorgánico es mezclado al solvente orgánico que está libre de agua (por ejemplo PEG) . Adicionalmente, altas viscosidades pueden ser obtenidas al utilizar PEG de peso molecular más alto (PM) (esto es, más altos de PM 600) . Con el fin de aplicar una pasta que contiene, por ejemplo PEG con un PM mayor de 600, un paquete térmico u otros medios de calentamiento (por ejemplo irradiación por microorganismos, baño de agua caliente, etc.) es requerido para traer el material a un estado que puede fluir, en donde puede ser alimentado mediante un dispositivo de relleno de hueso (como se muestra en la figura 1), un dispositivo de relleno de hueso de diámetro reducido, una jeringa, una aguja, una pistola de cemento, una pistola de cemento de velocidad variable, una punta modificada para permitir el flujo direccional (por ejemplo compuertas laterales) y los semejantes. Particularmente, después de que se aplica calor brevemente a la mezcla, el PEG se funde como cera y fluye. La cánula puede ser insertada a o cerca del hueso y la composición puede ser administrada de conformidad. Similarmente, el dispositivo de relleno de hueso puede ser pre-llenado con sulfato de calcio mezclado con PEG (por ejemplo, composición pre-mezclada) con el fin de obtener la consistencia y capacidad de flujo apropiadas. Como en cualquier dispositivo apropiado, el material en el dispositivo de relleno de hueso permanece en un estado alternativamente viscoso aún a la temperatura corporal y puede ser administrado fácilmente al hueso sin extravasación o pérdida del material sustituto del hueso. Otra modalidad proporciona un método que comprende proporcionar una composición que incluye un componente mineral y un componente no acuoso, insertar un dispositivo expansible al hueso y administrar la composición al hueso a través de un dispositivo de administración (por ejemplo, dispositivo de administración percutánea) , en donde el componente no acuoso es reemplazado con el fluido corporal acuoso, endureciendo mediante esto la composición para proporcionar un material de sustituto de hueso endurecido. Tal método puede ser usado para el aumento del hueso. Otra modalidad, proporciona un método que incluye una serie de etapas. Una incisión es formada en el cuerpo de un paciente y un hueso o cuerpo vertebral es penetrado con un instrumento tal como un conjunto de aguja, cánula, estilete, perno de guía, alambre K, taladro, trefine, trocar u otro instrumento apropiado. Luego, la médula espinal del hueso es perforada opcionalmente para ampliar la cavidad de hueso, espacio o pasaje a ser tratado. Esto es seguido con un dispositivo expansible, tal como un globo, que es insertado en la cavidad del hueso y expandido. La expansión del globo provoca la compactación del hueso canceloso contra la superficie interna del hueso cortical a ser tratado para ampliar adicionalmente la cavidad. Luego, una composición de sustitución de hueso que puede fluir es introducida a la cavidad del hueso (por ejemplo vía una jeringa, dispositivo de relleno de hueso u otro dispositivo) y se permite que fragüe a una condición endurecida. Enseguida de esto, los instrumentos son retirados y la incisión en la piel es cubierta con un vendaje. Una descripción detallada de este método es proporcionada en las patentes estadounidenses No. 5,108,404 y 4,969,888, que son incorporadas en la presente por referencia en su totalidad. Alternativamente, el método se puede llevar a la práctica con un implante dejado atrás tal como un andamio o férula expansible. Métodos alternativos para elaborar cavidades en los huesos incluyen, pero no están limitados a corte, raspado con un cúrete u ostoeotomo, cuchillas giratorias, guíseles, utilizar radiofrecuencia, energía eléctrica, ondas ultrasónicas, chorros de agua, energía térmica, crioablación, láser, y soluciones químicas. Tales métodos pueden ser usados en conjunción con las composiciones de sustituto de hueso de la presente invención. Todavía otra modalidad proporciona un método para el aumento del hueso que comprende proporcionar un equipo (descrito posteriormente en la presente) que incluye un dispositivo de administración percutánea y una composición de sustitución del hueso, en donde la composición está preparada para uso y administrar la composición a un hueso (hueso defectuoso, cavidad de hueso, cuerpo vertebral, etc.) en donde el componente no acuoso (por ejemplo PEG) es reemplazado con fluido corporal acuoso, endureciendo mediante esto la composición para proporcionar un material sustituto de hueso endurecido en contacto con el hueso. El dispositivo de administración pre-cargado proporcionado en el equipo puede ser provisto conjuntamente con un paquete térmico u otro dispositivo de calentamiento. Después de la actividad del paquete térmico, el dispositivo de administración que incluye el material (esto es, la composición de sustitución del hueso) es calentada permitiendo que la composición se vuelva fluida para una fase de introducción al hueso. En general, PEG con un peso molecular (PM) mayor de 600 ya no están en estado líquido sino que tienen una consistencia semejante a cera a temperatura ambiente. En composiciones de sustituto de hueso de viscosidad más alta, el PEG tiene un PM de aproximadamente 600 a aproximadamente 10,000. Más preferiblemente, el PEG tiene un PM de aproximadamente 800 a aproximadamente 2,000. Más preferiblemente, el PEG tiene un PM de aproximadamente 1,000 a aproximadamente 1,500. El precalentamiento del PEG licuará la composición a un material semejante a pasta y así la hace más fluida. Durante la producción (esto es, antes del uso mediante el usuario final), un dispositivo de administración puede ser pre-cargado al mezclar el componente mineral endurecido a un PEG precalentado con un PM mayor de 600 para crear la composición de sustitución del hueso. Una vez que el PEG se enfría, la composición se vuelve más viscosa en el dispositivo de administración y obtendrá una consistencia semejante a cera. En este punto, la composición es estable y preparada para almacenamiento o administración al usuario final. Luego el usuario final puede usar inmediatamente la composición para tratar un paciente, el donde algunas composiciones pueden requerir una temperatura más alta para licuar el PEG. La temperatura para licuar el PEG puede fluctuar de aproximadamente 50°C a aproximadamente 90°C. Particularmente, la aplicación de un paquete térmico (u otra forma de calor) alrededor del dispositivo de administración calentará el PEG y cambiará su consistencia semejante a cera a un estado más fluido, licuado otra vez, después de lo cual el material puede ser luego ser extruido del dispositivo de administración. Notablemente, la composición cambia a un estado de viscosidad más baja debido al mecanismo de calentamiento, permitiendo mediante esto una extrucción fácil del material respectivo del dispositivo de administración al hueso o cuerpo vertebral. Una vez administrado, el material cambia de regreso a un estado altamente viscoso a la temperatura del cuerpo y luego se endurece in vivo. Específicamente, el endurecimiento del material inorgánico ocurre debido a que el polímero (por ejemplo PEG) es diluido durante la entrada de agua en el fluido corporal acuoso, en donde el agua reacciona con el componente mineral inorgánico conduciendo a una composición endurecida. En particular, la entrada del agua y dilución del polímero suceden simultáneamente. En este ejemplo, un PEG de peso molecular más alto como el componente no acuoso, en comparación con un componente mineral, las propiedades de flujo y endurecimiento dependen de la viscosidad dependiente de la temperatura de PEG, la solubilidad en agua de PEG y el endurecimiento acuoso del componente mineral. Después del calentamiento por encima de la temperatura corporal, la composición es fluida y puede ser administrada a una cavidad de hueso, en donde la composición se conformará a la geometría de la cavidad. Después del enfriamiento a temperatura corporal, el PEG se hace rígido a una consistencia semejante a cera, manteniendo esto la conformación natural a la cavidad. Subsecuentemente, el PEG se pone en contacto con el fluido corporal acuoso y es diluido provocando así el endurecimiento del componente mineral para terminar en un estado cristalino endurecido. Preferidos son polímeros de alta viscosidad con alta solubilidad en agua en combinación con rellenos reactivos inorgánicos o sustitutos. Los rellenos o sustitutos inorgánicos (por ejemplo sulfato de calcio, etc.) reaccionan con agua u otros fluidos corporales después de la disolución del polímero. Como tal, los compuestos que reaccionan rápido obtienen buenos resultados. Una ventaja notable de la composición es que se enfría en el cuerpo relativamente rápido, retornando mediante esto a su consistencia rígida y semejante a cera en un período de tiempo corto. Esto proporciona al hueso con soporte inmediato y se suma a la resistencia mecánica del hueso. d) Equipos que emplean Composiciones de Sustituto del Hueso En una modalidad se proporciona un equipo. El equipo comprende un dispositivo de administración tal como un dispositivo de administración percutáneo y una composición de sustitución del hueso, que incluye un componente mineral y un componente no acuoso. En una modalidad preferida, la composición incluye sulfato de calcio anhidro, sulfato de calcio dihidratado y un componente no acuoso. En otra modalidad preferida, la composición incluye sulfato de calcio a- o ß-hemihidratado, sulfato de calcio dihidratado y un componente no acuoso. En otra modalidad preferida, la composición incluye sulfato de calcio anhidro, sulfato de calcio a-hemihidratado sulfato de calcio dihidratado y un componente no acuoso. En otra modalidad, la composición incluye fosfato de calcio y PEG y aluminato de calcio y PEG. El componente no acuoso puede incluir, pero no está limitado a, polietilenglicol (PEG), glicerina, alcohol polivinílico, polivinilpirrolidona (PVP) , propandiol, propanol, glicosaminoglicana (GAG) , C-condroitinsulfato, dextrana, sulfato de dextrana, quitosana, ácido poliláctico (PLA), ácido poliglicólico (PGA), ácido polilactiglicólico (PLGA), poli-L-lacturo (PLLA) y combinaciones de los mismos. El equipo puede incluir además instrucciones para uso. Particularmente, las instrucciones pueden resumir un método que comprende proporcionar la composiciones y administrar la composición a un hueso, en donde el componente no acuoso es reemplazado con fluido corporal acuoso, endureciendo mediante esto la composición para proporcionar un material sustituto de hueso endurecido en contacto con el hueso. El dispositivo de administración percutánea proporcionado en el equipo puede ser pre-cargado con la composiciones sustituto del hueso y administrada junto con un paquete térmico u otro dispositivo de calentamiento (supra) . En una modalidad preferida, el dispositivo de administración puede ser empacado estérilmente. El dispositivo de administración puede ser un dispositivo de relleno de hueso, una jeringa, una aguja, una pistola de cemento, un dispositivo de relleno de hueso de diámetro reducido, una punta modificada para permitir flujo direccional (por ejemplo, compuertas laterales) y los semejantes. En otra modalidad preferida, el eguipo proporcionado incluye una composición de sustitución de hueso que está preparada para uso. En otra modalidad, el equipo incluye una jeringa precargada con la composición para inyectar la composición a una cavidad de hueso o cuerpo vertebral. Un equipo ejemplar que incluye una jeringa pre-cargada con una composición de sustitución de hueso pre-cargada, instrucciones para uso (IFU), y un empaque estéril. La jeringa está adaptada para administrar una composición de sustitución de hueso pre-mezclada a través de una aguja o cánula a un hueso u otro sitio de acuerdo con los métodos de la presente invención, como se resume en las instrucciones para uso. El empaque puede ser cualquier empaque de dispositivo médico convencional, tal como una caja, saco, tubo, o los semejantes. La jeringa es preferiblemente mantenida estéril dentro del paquete, de tal manera que pueda ser usada sin esterilización adicional. Opcionalmente, un paquete térmico puede ser incluido en el equipo. En una modalidad preferida, el equipo incluye un dispositivo de relleno de hueso cargado con la composición para administrar la composición a una cavidad de hueso o cuerpo vertebral. Este equipo ejemplar (4), que incluye un dispositivo de relleno de hueso, pre-cargado con una composición de sustitución de hueso es ilustrado en la figura 1. El dispositivo de relleno de hueso puede ser un instrumento de dos piezas (esto es, un conjunto) . Como tal, el dispositivo de relleno de hueso incluye una cánula (2) (por ejemplo tubo o boquilla) que contiene la composición de sustitución de hueso pre-cargada y un émbolo separado (1) que es usado para expulsar el material de la cánula. Un tipo de dispositivo de relleno de hueso puede ser usado para varios intervalos de viscosidad diferentes del material a ser expulsado. Opcionalmente, tamaños diferentes de cánulas de administración pueden ser usados dependiendo de los intervalos de viscosidad (por ejemplo, un dispositivo de relleno de hueso específico para una composición con una alta viscosidad y un dispositivo de relleno de hueso específico para una composición con una viscosidad media) . El equipo, que incluye el dispositivo de relleno de hueso con instrucciones para uso (IFU) dentro de un empaque estéril, puede ser embalado convenientemente o enviado por correo. Durante el embalaje del que, la tapa (39 sería encontrada en el extremo distante de la cánula (2) con el fin de proteger la composición de sustitución del hueso pre-cargada dentro de la cánula. Además, el dispositivo también incluiría una tapa luer de fijación estándar que se atornilla sobre el extremo próximo de la cánula (no mostrada) . Así, durante el embalaje, la cánula sería pre-cargada con la composición de sustitución del hueso con tapas en ambos extremos y empacada con un émbolo separado (1) dentro de un empaque estéril (6) e instrucciones para uso (IFU) (5) de acuerdo con la presente invención. Además, múltiples cánulas pre-cargadas o pre-llenas (2) (no mostradas) pueden ser proporcionadas en el equipo. Cada cánula (2) contiene una cantidad específica de la composición de sustitución del hueso pre-cargada (por ejemplo, aproximadamente 1.5 cc) y aproximadamente seis dispositivos de relleno de hueso pre-cargados pueden ser embalados en un kit con el fin de llenar una cavidad en un cuerpo vertebral. Los volúmenes de cavidad pueden variar dependiendo del tamaño del cuerpo vertebral y cuanta expansión del cuerpo expansible se obtiene. Los mangos moldeados sobre los extremos distantes de la cánula (2) y émbolo (1) ayudan en el agarre con los dedos y expulsión del material a través del dispositivo (véase figura 1). El dispositivo de relleno de hueso está adaptado para administrar la composiciones de sustitución del hueso pre-mezclada (alta viscosidad, viscosidad media, etc.) a través de la cánula, tubo o boquilla a un hueso u otro sitio de acuerdo con los métodos de la presente invención, como se resume en las instrucciones para uso (5) . El equipo y las instrucciones para uso pueden ser almacenados en el empaque estéril (6) antes del uso por cualquier período de tiempo deseado. El empaque (6) puede ser cual empaque de dispositivo médico conveniente, tal como una caja, saco, tubo o los semejantes. El dispositivo de relleno es preferiblemente mantenido estéril dentro del paquete, de tal manera que puede ser usado sin esterilización adicional. Opcionalmente, un paquete térmico puede ser incluido en el equipo. e) Ejemplos Los siguientes ejemplos específicos se proponen ilustrar la invención y no deben ser interpretados como limitantes del alcance de las reivindicaciones.

Ejemplo 1: 14 g de CaS0-hemihidratado y 0.5 g de CaS04-dihidratado fueron mezclados con 4.4 g de PEG 400 con una espátula. La pasta fue transferida a una jeringa. Luego la pasta fue transferida a varias cavidades cilindricas de 6 milímetros de diámetro x 12 mm de longitud formadas en una esponja de poliuretano altamente porosa para crear un molde. El molde fue sumergido en una solución salina a 37°C durante 24 horas. Luego las muestras de prueba cilindricas fueron comprimidas en una máquina de pruebas de materiales ZWICK con una velocidad transversal a la cabeza de 1 mm/minuto. Se determinó que la resistencia a la compresión de las muestras resultantes era de aproximadamente 9.27 MPa.

Ejemplo 2: Se produce una pasta al agregar 12.89 g de una mezcla en polvo de 26.5% de TCP, 12.5% de hidroxil-fosfato de di-sodio (Na2HP04) , 12.5% de hidroxi-fosfato de di-amonio y 12.5% de Mg3(P04)2 a 5.81 g de glicerol. La pasta endurece durante la incubación en una solución salina caliente que fue mantenida a 37°C.

Ejemplo 3 : Una pasta fue producida al mezclar 8.7 g de la mezcla en polvo del ejemplo 2 a 7 g de PEG 1500 calentado. La pasta endurece durante una incubación en una solución salina caliente que fue mantenida a 37 °C.

Ejemplo 4 : Una pasta fue producida al mezclar un polvo compuesto de 57 por ciento en peso (% en peso) de Mg3(P04)2 y 43% en peso de (NH4)2HP04 con 5.40 g de PEG 400. Antes de la mezcla del polvo al PEG, el polvo fue mezclado y molido en un molino de bolas planetario. La pasta fue transferida a una jeringa. Luego la pasta fue transferida a varias cavidades cilindricas de 6 mm de diámetro x 12 mm de longitud formadas en una esponja de poliuretano altamente porosa para crear un molde. El molde fue sumergido en una solución salina a 37°C durante 18 horas. Luego las muestras de prueba cilindrica fueron comprimidas en una máquina de pruebas de materiales ZWICK con una velocidad transversal a la cabeza de 1 mm/minuto. Se determinó que la resistencia a la compresión de las muestras resultantes era de 5.86 ± 0.34 MPa.

Ejemplo 5 : Una mezcla en polvo de la siguiente composición. 35 g A1203 + 14 g CaO + 11 g Si02 + 20 g hidroxiapatita + 4 g de CaCl2 fue mezclada y molida en un molino de bolas planetario a 400 rpm durante 15 minutos. Con el fin de obtener una pasta, 14.20 g del polvo molido fueron mezclados a 6.70 g de PEG 400.

Esta pasta fue transferida a una jeringa. Luego la pasta fue transferida a varias cavidades cilindricas de 6 mm de diámetro x 12 mm de longitud formadas en una esponja de poliuretano altamente porosa para crear un molde. El molde fue sumergido en una solución salina a 37°C durante 72 horas. Las muestras de prueba cilindrica fueron comprimidas en una máquina de pruebas de materiales ZWICK con una velocidad transversal de la cabeza de 1 mm/minuto. Se determinó que la resistencia a la compresión de las muestras resultantes era de 11.77 ± 1.08 MPa.

Ejemplo 6 : 17 g de la mezcla en polvo del ejemplo 5, en donde 20 g de hidroxiapatita en la formulación fueron reemplazados con sulfato de calcio a-hemihidratada, fueron mezclados a 5.60 g de PEG 400. Esta pasta fue transferida a una jeringa. Luego la pasta fue transferida a varias cavidades cilindricas de 6 mm de diámetro x 12 mm de longitud formadas en una hoja de poliuretano altamente porosa para crear un molde. El molde fue sumergido en una solución salina a 37°C durante 72 horas. Luego las muestras de prueba cilindricas fueron comprimidas en una máquina de pruebas de materiales ZWICK con una velocidad transversal de la cabeza de 1 mm/minuto. Se determinó que la resistencia a la compresión de las muestras resultantes era de 23.04 ± 2.51 MPa.

Ejemplo 7 : Una mezcla en polvo fue preparada, que incluye lo siguiente: 35 g A1203, 14 g CaO, 1 g Si02, 20 g CaTi03 y 0.07 g de LiCl. La mezcla en polvo fue molida en un molino de bolas planetario a 250 rpm durante 15 minutos. 8.86 g del polvo resultante fueron mezclados a 3 g de glicerol. La pasta resultante fue transferida a una jeringa. Luego la pasta fue transferida a varias cavidades cilindricas de 6 mm de diámetro x 12 mm de longitud formadas en una esponja de poliuretano altamente porosa para crear un molde. El molde fue sumergido en una solución salina a 37 °C durante 72 horas. Las muestras de prueba cilindricas fueron comprimidas en una máquina de pruebas de materiales ZWICK con una velocidad transversal a la cabeza de 1 mm/minuto. Se determinó que la resistencia a la compresión de las muestras resultantes era de 33.41 ± 10.22 MPa. Con el fin de mejorar la radiopacidad, especialmente las composiciones en polvo de los ejemplos 4, 5 y 6, cualquiera de los siguientes pueden ser mezclados en proporciones en peso de 0-20%: Benitoit = BaTi[Si309] Barysilit = Pb3 [Si309] Thortveitit = Sc2[Si309] Phenakit = Be2[Si04] Willemit = Zn2[Si04] Olivin = (Mg, Fe)2[Si04] Zirkon = Zr[Si04] Hemimorphit = Zn4 [Si20 ] . H20 Radiopacificantes Varias modificaciones y variaciones de la presente invención serán evidentes para aquellos experimentados en el arte sin desviarse del alcance y espíritu de la invención. Aunque la invención ha sido descrita en relación con modalidades preferidas específicas, se debe entender que la reivindicación como se reivindica no debe estar limitada indebidamente a tales modalidades específicas. Por supuesto, varias modificaciones de los modos descritos para llevar a cabo la invención que son obvias para aquellos experimentados en el arte están propuestos para estar dentro del alcance de las reivindicaciones .

Claims (28)

1. REIVINDICACIONES 1. Una composición caracterizada porque comprende: un componente mineral que endurece en un ambiente acuoso; y un componente no acuoso que tiene una característica de reemplazo acuosa que provoca que la composición se endurezca cuando es reemplazada con el fluido corporal acuoso.
2. 2. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la composición comprende además un radiopacificador .
3. 3. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente mineral es seleccionado del grupo que consiste de sulfato de calcio, sulfato de calcio a-hemihidratado, sulfato de calcio ß-hemihidratado, sulfato de calcio anhidro, sulfato de calcio dihidratado, hidroxifosfato de magnesio, fosfato de tri-magnesio, hidroxifosfato de diamonio, sulfato de di-amonio, hidroxifosfato de di-potasio, di-hidroxifosfato de potasio, di-hidroxifosfato de di-sodio, sodio, dióxido de silicio, óxido de aluminio, óxido de hierro, óxido de calcio, fosfato de calcio y combinaciones de los mismos.
4. 4. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente mineral consiste de sulfato de calcio anhidro y sulfato de calcio dihidratado.
5. 5. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente mineral consiste de sulfato de calcio a- o ß-hemihidratado y sulfato de calcio dihidratado.
6. 6. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente mineral consiste de sulfato de calcio anhidro, sulfato de calcio a-hemihidratado y sulfato de calcio dihidratado.
7. 7. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente no acuoso es seleccionado del grupo que consiste de polietilenglicol (PEG) , glicerina, alcohol polivinílico, polivinilpirrolidona (PVP), propandiol, propanol, glicosaminoglicana (GAG), C-condroitinsulfato, dextrana, sulfato de dextrana, quitosana, ácido poliláctico (PLA), ácido poliglicólico (PGA), ácido polilactiglicólico (PLGA), poli-L-lacturo (PLLA) y combinaciones de los mismos.
8. 8. La composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el PEG tiene un peso molecular (PM) de aproximadamente 200 o cementos que pueden fluir y aproximadamente 1500 para cementos que no pueden fluir.
9. 9. Una composición caracterizada porque comprende: sulfato de calcio anhidro; sulfato de calcio dihidratado; y polietilenglicol (PEG) .
10. 10. La composición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque la composición es estable a un intervalo de temperatura de aproximadamente 0°C a aproximadamente 50 °C.
11. 11. La composición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque el sulfato de calcio anhidro es un polvo y el sulfato de calcio dihidratado consiste de por lo menos una semilla.
12. 12. La composición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque la composición comprende aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 50% en peso de PEG; aproximadamente 30% en peso a aproximadamente 80% en peso de sulfato de calcio anhidro y aproximadamente 0% en peso a aproximadamente 60% en peso de sulfato de calcio dihidratado.
13. 13. La composición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque el PEG es reemplazado con fluido corporal acuoso in situ para endurecer la composición.
14. 14. La composición de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque el sulfato de calcio anhidro comprende sulfato de calcio a- o ß-hemihidratado.
15. 15. La composición de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque la composición comprende aproximadamente 20% en peso a aproximadamente 40% en peso de PEG; aproximadamente 80% en peso a aproximadamente 60% en peso de sulfato de calcio a- o ß-hemihidratado, y aproximadamente 0% en peso a aproximadamente 40% en peso de sulfato de calcio dihidratado.
16. 16. Una composición caracterizada porque comprende: sulfato de calcio anhidro; sulfato de calcio a-hemihidratado; sulfato de calcio dihidratado; y polietilenglicol (PEG) .
17. 17. La composición de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque el sulfato de calcio dihidratado es de aproximadamente 0 a aproximadamente 25% en peso.
18. 18. Un método caracterizado porque comprende: proporcionar una composición de conformidad con la reivindicación 1; y administrar la composición a un hueso, en donde el componente no acuoso es reemplazado con el fluido corporal acuoso, endureciendo mediante esto la composición para proporcionar un material sustituto de hueso endurecido en contacto con el hueso.
19. 19. La composición de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque la composición es pre-mezclada antes del uso.
20. 20. La composición de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque la composición es pre-cargada adicionalmente en un dispositivo de administración percutánea antes del uso y administrada a través del dispositivo.
21. 21. Un método caracterizado porque comprende: proporcionar una composición que incluye un componente mineral y un componente no acuoso que tiene una característica de reemplazo acuosa; insertar un dispositivo expansible a un hueso; expandir el dispositivo expandible para crear una cavidad o espacio dentro del hueso; y administra la composición al hueso a través del dispositivo de administración, en donde el componente no acuoso es reemplazado con el fluido corporal acuoso, endureciendo mediante esto la composición para proporcionar un material sustituto de hueso endurecido.
22. 22. Un equipo caracterizado porque comprende: un dispositivo de administración percutánea; y una composición de conformidad con la reivindicación 1.
23. 23. El equipo de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque comprende además instrucciones para uso y que resumen un método que comprende proporcionar la composición y administrar la composición a un hueso, en donde el componente no acuoso es reemplazado con el fluido corporal acuoso, endureciendo mediante esto la composición para proporcionar un material de sustituto de hueso endurecido en contacto con el hueso.
24. 24. El equipo de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el dispositivo de administración percutánea es seleccionado del grupo que consiste de un dispositivo de relleno de hueso, una jeringa, una aguja, una pistola de cemento, un dispositivo de relleno de hueso de diámetro reducido y una punta modificada para permitir el flujo direccional .
25. 25. El equipo de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque comprende además un dispositivo de calentamiento o paquete térmico.
26. 26. Un método caracterizado porque comprende: proporcionar el equipo de conformidad con la reivindicación 22, en donde la composición está preparada para uso y administrar la composición a un hueso, en donde el componente no acuoso es reemplazado con el fluido corporal acuoso, endureciendo mediante esto la composición para proporcionar un material sustituto del hueso endurecido en contacto con el hueso.
27. 27. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente mineral es fosfato de calcio y el componente no acuoso es polietilenglicol (PEG) .
28. 28. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado el componente mineral es aluminato de calcio y el componente no acuoso es polietilenglicol (PEG) .