PT682533E

PT682533E - Material semi-sintetico para utilizacao em medicina e em cirurgia

Info

Publication number: PT682533E
Application number: PT94906246T
Authority: PT
Inventors: Georges Camprasse; Serge Camprasse
Original assignee: Fortune Base Management Ltd
Priority date: 1993-02-05
Filing date: 1994-02-04
Publication date: 2000-06-30
Also published as: FR2706308A1; EP0682533B1; DE69422387T2; US5755787A; DE69422387D1; JPH08508655A; FR2706308B1; EP0682533A1; ATE188127T1; WO1994017838A1; AU6002894A

Description

H 'eu 533

DESCRIÇÃO "MATERIAL SEMI-SINTÉTICO PARA UTILIZAÇÃO EM MEDICINA E EM CIRURGIA" [0001] A presente invenção refere-se a um produto semi-- sintético, obtido após tratamento específico, mecânico, térmico e químico da madrepérola, destinado a modificar a estrutura e as propriedades de tal modo que possa ser utilizado no fabrico de peças perfiladas para a cirurgia ortopédica, crânio-facial, para a preparação de cimentos biológicos de ligação de próteses, de material de regeneração óssea e de estabilização em carcinologia e em radiologia intervencionai.

[0002] O material de base, a madrepérola, provém do invólucro nacarado de moluscos aquáticos cuja estrutura físico-química compreende, além de uma fracção mineral, que representa 90% a 98% da massa total, sob a forma de bio--cristais, uma fracção orgânica, composta por proteínas fibrosas e não fibrosas, solúveis e não solúveis, possuindo uma especificidade génica que torna imprópria a sua utilização tal e qual, no animal e no homem.

[0003] Com efeito, o bio-material utilizado tal e qual, teria um comportamento como xenoenxerto, e manifestaria num tempo variável, o seu carácter antigénico com reacção imunológica desfavorável que provocaria a rejeição.

[0004] Encontrou-se um processo mecânico, térmico e químico que permite insolubilizar a fracção solúvel das proteínas, de estabilizar a parte superficial e de impedir as manifestações dos tecidos de rejeição. 1

V

[0005] De preferência, a madrepérola provém do invólucro nacarado de moluscos aquáticos, bivalves, cefalópodes e gastrópodes com por exemplo a "Pintada" ("Maxima", "Margarifera") , a Concha, o Búzio, o Náutilo, o "Ormeau" ou qualquer outro molusco cujo invólucro contenha madrepérola.

[0006] O tratamento específico do produto de acordo com a invenção é constituído pelos passos seguintes: - após preparação mecânica da concha do molusco, a fim de se obter a parte nacarada isolada, esta é colocada em imersão durante 24 horas num banho de água desmineralizada que contém 20% de hipoclorito. Após lavagem com água corrente durante 38 horas, a madrepérola é levada a ebulição num banho de água desmineralizada que contém 20% de hipoclorito de sódio durante 2 vezes 2 horas após mudança do banho em cada operação. No final destas 2 operações o material é lavado, com água fervente e colocado numa estufa onde é submetido a um tratamento com vapor de água desmineralizada à pressão de 2 bar, durante 2 vezes 2 horas, na presença de agentes químicos cuja acção se destina a fixar e estabilizar a fracção orgânica e a provocar uma reacção químicade superfície não somente com a fracção orgânica, mas também com a fracção mineral; os agentes, são por exemplo, sem que a lista seja limitativa: o hipoclorito de sódio, o ácido acético, o glutaraldeído, o cloreto de benzoalcónio, o formaldeído, diluídos a 20%.

[0007] No final destas operações o produto de acordo com a invenção é tratado com vapor de água desmineralizada à pressão de 2 bar durante 1 hora, sem adição de produtos químicos. 0 produto de acordo com a invenção é seco, em vazio, por patamares térmicos, até 100°C. 2 \ ρ· Lz* ^ [0008] A partir desta operação, ο material de acordo com a invenção pode ser esterilizado com raios gama a 2,5 megarad, e está apto a ser utilizado.

[0009] Para se modificar as propriedades funcionais do material sob a forma pulverulenta ou plástica, pode-se adicionar-lhe compostos minerais por exemplo:, o hidróxido de cálcio, o fosfato de cálcio, o cloreto de cálcio ou qualquer outro sal de cálcio, possuindo desde então o produto de acordo com a invenção sob a forma pulverulenta ou plástica as propriedades adesivas que o tornam apto a ser associado a outros materiais tais como, por exemplo, metais e matérias plásticas.

[0010] O produto de acordo com a invenção pode também ser associado a monómeros ou a polímeros assim como a derivados metílicos ou acrílicos.

[0011] O produto de acordo com a invenção quer sob a sua forma compacta quer sob a forma pulverulenta, pode ser impregnado sob pressão, com produtos medicamentosos que se fixam na fracção orgânica, e destinados a ser libertados "in situ" em doses terapêuticas, durante um tempo determinado para o tratamento de certas afecções que se relacionem quer com tecidos ósseos quer com órgãos contendo cavidades.

[0012] Num modo preferencial de realização o produto de acordo com a invenção é utilizado como corpo esterilizado impregnado de substâncias medicamentosas para o tratamento de afecções uterinas ou de substâncias contraceptivas.

[0013] O produto de acordo com a invenção pode servir de suporte de enxerto do cristalino após epitelialização da sua superfície, sob a mucosa jugal. 3 V.

t [0014] Pode ser maquinado sob a forma de elementos de substituição da cadeia óssea do ouvido médio.

[0015] É sabido que durante o tratamento físico-químico da madrepérola ocorre um certo número de reacções químicas de superfície em que uma de entre elas se materializa da forma seguinte:

CaC03 + 2Na + 2HclO -T°' P» Ca(0H)2 + Cl2 + 2Na+ + Co32- [0016] O produto de superfície obtido é um precipitado estável que caracteriza o produto de acordo com a invenção.

[0017] Quando o produto de acordo com a invenção é colocado no tecido ósseo, sob o efeito da pressão osmótica e na presença de gases do sangue, sobretudo o C02 e o oxigénio 02 ocorre entre outras, a reacção química seguinte:

Ca (OH) 2 + Co2 + 02 —> CaCo3 + HaO + 02 [0018] Esta reacção que resulta das propriedades funcionais do material de acordo com a invenção e advém do tratamento deste, explica, em parte, as propriedades bioactivas, do produto de acordo com a invenção.

[0019] 0 produto de acordo com a invenção pode ser utilizado isoladamente, ou associado a anti-mitóticos ou a antibióticos, e inserido ou injectado com a ajuda de vectores nas cavidades ou nas perdas de substâncias ósseas de origem carcinológica a fim de consolidar a estrutura e de estabilizar a evolução.

[0020] De acordo com um modo de realização preferencial o produto de acordo com a invenção sob a forma compacta, ou sob a forma pulverulenta associado a monómeros ou a polímeros pode ser utilizado como material de embolisação em tumores de 4 Γ origens vasculares como por exemplo o nevo, os hemangiomas, sem que esta lista seja limitativa.

[0021] O produto de acordo com a invenção pode ser utilizado, sob a sua forma pulverulenta, como material de consolidação em esferas da cabeça femural e nas doenças degenerativas do ráquis.

[0022] 0 seguinte exemplo ilustra o comportamento do material de acordo com a invenção utilizado em cirurgia. Colocam-se implantes cilíndricos de 10 mm de comprimento e de 4 mm de diâmetro em cavidades adequadas situadas no fémur do cão "beagle". Uns foram realizados a partir de madrepérola descontaminada e esterilizada, outros foram realizados a partir do material de acordo com a invenção obtido após tratamento específico.

[0023] No primeiro caso observaram-se em prazos variáveis que não excederam 30 dias, reacções imunológicas que conduziram a uma expulsão de todos os implantes.

[0024] No segundo caso todos os implantes realizados no material de acordo com a invenção revelaram radiologicamente a ausência de zona radioclara entre o osso receptor e os implantes, clinicamente uma osteointegração perfeita entre o osso receptor e os implantes materializados por uma rigidez destes últimos, histologicamente pela colocação em evidência de soldadura existente entre a interface osso-implante.

[0025] Pode considerar-se como particularmente interessante o comportamento do material de acordo com a invenção que, sob a forma compacta, realiza uma fusão físico-química com o osso receptor e uma vez a osteointegração conseguida não sofre qualquer alteração estrutural no tempo, enquanto que sob a sua forma pulverulenta plástica ou combinada, apresenta não somente propriedades adesivas com o osso ou com metais ou com 5 V, 1—^ ^^ quaisquer outros materiais, mas ainda propriedades hemostáticas e eutróficas, materializadas por uma paragem de hemorragias durante a colocação no lugar operatório e uma cicatrização mucosa acelerada. Além disso, provoca reacções enzimáticas locais que conduzem à sua transformação total em tecido ósseo.

[0026] As seguintes descrições ilustram a utilização do material de acordo com a invenção sem que estes exemplos sejam limitativos, e competirá ao especialista da matéria utilizar o material de acordo com a invenção todas as vezes que tiver necessidade de próteses ortopédicas ou de cimento biológico ou quaisquer outras utilizações em cirurgia ou em medicina animal e humana.

[0027] 0 material de acordo com a invenção sob a sua forma compacta pode tomar a forma de uma placa tibial, de côndilo femoral, de cavidade cotilóide, de articulação da anca, de cabeça umeral, de asa ilíaca, de ossos da caixa craniana, de parafuso. Pode, na sua forma pulverulenta, combinado com colagénio ou com outros materiais, e seco, constituir cavilhas de fusão invertebral, cantos de osteotomia de abertura, cunhas intersomáticas, tampões de cavidades de trepanação óssea, quísticas ou tumorais.

[0028] O seguinte exemplo ilustra a utilização do produto de acordo com a invenção sob a forma de cimento biológico de ligação no caso de uma artroplastia total da anca.

[002 9] Desde há mais de 2 0 anos as próteses de ancas são ligadas com cimentos cirúrgicos em que o mais utilizado é o metacrilato de metilo, material plástico que ao endurecer realiza uma ancoragem entre o metal e a cortical óssea do fémur na qual se implanta a prótese. Mais recentemente propuseram-se próteses metálicas concebidas de forma a realizar uma ancoragem biológica sem cimento. No caso de 6 p ^^ cimentos acrílicos, vários autores chamaram a atenção para os inconvenientes destes últimos: difusão do monómero na circulação, propriedades mecânicas medíocres, falta de elasticidade, envelhecimento. Mas o inconveniente maior reside no facto de o endurecimento durante a presa ser acompanhado de uma reacção exotérmica e química que provoca num número não desprezável de casos uma necrose óssea que atinge a cortical femoral, o que conduz à mobilidade da prótese, aumentando um risco infeccioso que necessita da erradicação do cimento e uma artroplastia de reparação.

[0030] Utilizou-se o material de acordo com a invenção sob a forma pulverulenta durante uma artroplastia total da anca virgem para coxartrose com assentamento de uma prótese com apoio do trocânter diafisário. O cimento de ligação é obtido extemporaneamente com 20 g do produto de acordo com a invenção sob a forma pulverulenta ao qual se adiciona de forma fraccionada sangue total proveniente do doente de forma a obter-se uma pasta de consistência cremosa. O fémur é preparado por corte da cabeça na base do colo acima do pequeno trocânter na vertical interna do grande trocânter com a ajuda de uma serra oscilante. É preparado o cótilo para receber o componente acetabular composto da cúpula cotiloidiena. Ajusta-se o canal medular com raspaduras do implante e preenche-se com cimento biológico previamente preparado. A cauda da prótese é igualmente revestida com cimento e a sua implantação é feita com fricção moderada. Os critérios de Merle d'Aubigné aplicados ao exemplo acima citado põem em evidência a excelência do resultado da utilização do produto de acordo com a invenção sob a forma pulverulenta: insensibilidade, estabilidade do apoio unipodal.

[0031] O exame radiológico realizado após um ano colocou em evidência uma ossificação do cimento biológico preparado a partir do produto de acordo com a invenção sem imagem 7 t f radiocalar entre a peça do implante e o osso neoformado no canal medular, o que testemunha uma indiscutível estabilidade da prótese. É de notar que os fenómenos de mineralização da pasta formada do produto de acordo com a invenção e do sangue do doente aparecem desde as primeiras semanas e a formação do tecido ósseo neoformado está completa ao fim de um ano.

[0032] Um outro modo de utilização do produto de acordo com a invenção é ilustrado no exemplo que se segue.

[0033] Sabe-se que durante a realização de artrodese vertebral, retira-se em primeiro lugar o enxerto autógeno sobre a coroa ilíaca atingindo algumas vezes os lábios interno e externo assim como as faces interna e externa da parte superior da asa ilíaca o que representa uma perda de substância importante, agravada pela possibilidade de uma necrose devida à lesão de uma artéria alimentadora na zona do enxerto. No exemplo estudado, a retirada do enxerto provocou um defeito ósseo de 60 mm de comprimento e de 45 mm de altura, acompanhado de dores e de uma impotência funcional pelas desinserções de certos feixes musculares do grande direito do abdómen, do transversal, do pequeno oblíquo e dos feixes superficiais do pequeno nadegueiro. Cortou-se um fragmento do material de acordo com a invenção com as dimensões da perda da substância com uma saliência envolvente perfurada com aberturas para a inserção dos tendões dos músculos desinseridos e a fixação na asa ilíaca.

[0034] Inseriu-se a peça ortopédica após tratamento, descontaminação e esterilização com raios gama a 2,5 mgrd, de tal modo que a pressão das vísceras a plaqueia contra a asa ilíaca, fixada por meio de parafusos talhados no material de acordo com a invenção. Re-inseriram-se os feixes dos músculos e aponevroses por meio de ligaduras não reabsorvíveis. 8 [0035] A sequência de operações é normal. 0 exame clínico mostra uma perfeita re-inserção dos feixes musculares, o exame radiológico uma perfeita osteointegração do material de acordo com a invenção sem qualquer manifestação inflamatória ou imunológica de rejeição.

[0036] Estas observações e experiências mostram: a) que o produto de acordo com a invenção é perfeitamente bio-compatível qualquer que seja a sua forma. b) que não conduz a nenhuma manifestação sistémica de rejeição durante a sua utilização. c) que o tratamento do produto de acordo com a invenção lhe confere qualidades funcionais novas que aumenta o seu campo de aplicação. d) que o produto de acordo com a invenção sob a forma pulverulenta ou plástica apresenta propriedades adesivas, hemostáticas.

Lisboa, 10 de Março de 2000 AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Produto semi-sintético destinado à realização de peças perfiladas utilizadas em cirurgia ortopédica, de material de regeneração e de estabilização óssea, de cimento de ligação biológico, caracterizado por ser fabricado a partir de madrepérola de moluscos aquáticos que foram sujeitos a um tratamento que compreende os passos de: - imersão num banho de água desmineralizada que contém 20% de hipoclorito, sendo a solução levada a ebulição durante 2 horas, - mudança do banho e nova imersão numa solução de água desmineralizada que contém 20% de hipoclorito de sódio, sendo a solução levada a ebulição durante 2 horas, - tratamento com vapor de água desmineralizada, adicionada com hipoclorito de sódio a 20% ou de qualquer outro agente químico por exemplo ácido acético, cloreto de benzalcónio, formaldeído, diluído a 20% sob pressão de 2 bar durante 2 vezes 2 horas, - tratamento com vapor de água isoladamente, sob pressão de 2 bar durante 1 hora, e - secagem sob vazio por patamares térmicos até 100°C.
2. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser realizado a partir de madrepérola de "Pinctada Maxima", de "Pinctada Margaritifera", de "Tricdane", de Concha, de Búzio, de Tritão, de Náutilo, de "Ormeaux".
3. Produto de acordo com as reivindicações 1 ou 2 caracterizado por ser reduzido ao estado pulverulento com uma granulometria compreendida entre 1 e 100 μπι.
4. Produto de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por ser misturado sob a forma 1 V

pulverulenta com hidróxido de cálcio, fosfato de cálcio, cloreto de cálcio ou qualquer outro sal de cálcio.
5. Produto de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por se encontrar sob a forma pulverulenta, associado com colagénio, de origem animal ou humana, com amido, de forma extemporânea.
6. Produto de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, a utilizar associado, sob a forma pulverulenta, com colagénio, de origem animal ou humana, com amido, depois seco e moldado em forma de elementos de prótese utilizáveis em cirurgia.
7. Produto de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por ser associado a monómeros ou polímeros assim como a derivados metílicos ou acrílicos, a antibióticos ou a anti-mitóticos.
8. Utilização do produto de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, para a realização de implantes, de peças perfiladas em cirurgia ortopédica, de cantos de osteotomia, de cunhas intersomáticas, de parafusos e placas de osteossíntese, de suporte para enxertos de cristalino, de peça esterilizada, de substituto da cadeia óssea do ouvido médio.
9. Utilização do produto de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7 como revestimento de próteses ortopédicas metálicas ou plásticas, por qualquer processo físico ou químico.
10. Utilização do produto de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7 como revestimento de próteses de tendões ou de ligamentos. 2
11. Utilização do produto de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7 em cirurgia ortopédica, em cirurgia maxilo-facial, em odontotostomatologia, em cirurgia carcinológica e em traumatológica, em otorrinolaringologia, em ginecologia e em oftalmologia. Lisboa, 10 de Março de 2000 AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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