RU2292865C1 - Material for filling maxillofacial and dental bone defects - Google Patents
Material for filling maxillofacial and dental bone defects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2292865C1 RU2292865C1 RU2005113836/15A RU2005113836A RU2292865C1 RU 2292865 C1 RU2292865 C1 RU 2292865C1 RU 2005113836/15 A RU2005113836/15 A RU 2005113836/15A RU 2005113836 A RU2005113836 A RU 2005113836A RU 2292865 C1 RU2292865 C1 RU 2292865C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phosphate
- mixture
- reaction
- maxillofacial
- hardening
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dental Preparations (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, а именно использованию для корреляции фрагментов альвеолярного отростка, закрытия полостей в костных тканях и лечения различных трещин травматического генеза.The invention relates to medicine, namely to use for correlation of fragments of the alveolar ridge, closure of cavities in bone tissue and the treatment of various cracks of traumatic origin.
Кальций фосфатные цементы получают на основе реакционно-твердеющей порошковой смеси (РПС) двух или более фосфатов кальция и затворяющей жидкости (ЗЖ). Исходный порошок представляет смесь кислых и основных фосфатов. При добавлении в смесь ЖЗ компоненты начинают взаимодействовать между собой через жидкую фазу по механизму растворения осаждения с образованием нейтральных (рН~7) фосфатов. В качестве исходной смеси (S.Takagi, L.C.Chow, К.Ishikawa, "Formation of hydrohyapatite in new calcium phosphate cements", Biomaterials, 19(1998), pp. 1593-1599) использовали трикальцийфосфат в сочетании с гидроксидом кальция или карбонатом кальция, аморфный кальциевый фосфат с гидроксидом кальция, дикальций фосфат с гидроксидом кальция или карбонатом кальция. В качестве ЗЖ применяли водные растворы гидроксида натрия или двухзамещенного ортофосфата натрия. При смешивании смеси порошков фосфата кальция с ЗЖ образуется тестоподобная масса, которая со временем схватывается до образования прочного гидроксиапатитового цементного камня, состоящего из кристаллического гидроксиапатита (ГА).Calcium phosphate cements are obtained on the basis of a reaction-hardening powder mixture (RPS) of two or more calcium phosphates and a solidifying liquid (GC). The starting powder is a mixture of acidic and basic phosphates. When GIs are added to the mixture, the components begin to interact with each other through the liquid phase according to the precipitation dissolution mechanism with the formation of neutral (pH ~ 7) phosphates. Tricalcium phosphate in combination with calcium hydroxide or calcium carbonate was used as the initial mixture (S. Takagi, LCChow, K. Ishikawa, “Formation of hydrohyapatite in new calcium phosphate cements”, Biomaterials, 19 (1998), pp. 1593-1599) amorphous calcium phosphate with calcium hydroxide, dicalcium phosphate with calcium hydroxide or calcium carbonate. An aqueous solution of sodium hydroxide or disubstituted sodium orthophosphate was used as a ZH. When a mixture of calcium phosphate powders is mixed with a coolant, a dough-like mass is formed, which sets over time until a strong hydroxyapatite cement stone is formed, consisting of crystalline hydroxyapatite (HA).
Предложенные материалы могут быть использованы в качестве цементных паст для заполнения костных челюстно-лицевых и стоматологических дефектов. Недостатком данных материалов является низкая прочность - менее 8 МПа. Наиболее близким по техническому решению являются фосфатные цементы (В.В.Самускевич, Н.Х.Белоус, Л.Н.Самускевич, А.А.Добрышевская. Цемент водного затворения на основе гидроксиапатита и термообработанного дигидрофосфата кальция. Неорганические материалы, 2000, т.36, № 9, с.1148-1152) состоящие из смеси порошков ГА и дигидрофосфата кальция, в качестве ЗЖ использовали воду. При добавлении затворяющей жидкости между компонентами происходит взаимодействие с образованием аморфной фазы, которая в процессе схватывания переходит в кристаллический ГА.The proposed materials can be used as cement pastes for filling bone maxillofacial and dental defects. The disadvantage of these materials is their low strength - less than 8 MPa. The closest technical solutions are phosphate cements (VV Samuskevich, N.Kh. Belous, L.N. Samuskevich, A.A.Dobryshevskaya. Water mixing cement based on hydroxyapatite and heat-treated calcium dihydrogen phosphate. Inorganic materials, 2000, t .36, No. 9, p.1148-1152) consisting of a mixture of HA powders and calcium dihydrogen phosphate, water was used as a coolant. When adding a shutter fluid between the components, an interaction occurs with the formation of an amorphous phase, which in the process of setting changes to crystalline HA.
Существенным недостатком данного материала является низкая прочность (не более 30 МПа) и быстрое время схватывания - 2-3 мин. Быстрое схватывание и низкая прочность не позволяет формовать костные имплантаты сложной конфигурации, залечивать костные дефекты большой площади и объема.A significant drawback of this material is its low strength (not more than 30 MPa) and a quick setting time of 2-3 minutes. Quick setting and low strength does not allow the formation of bone implants of complex configuration, heal bone defects of a large area and volume.
Технический результат предлагаемого изобретения - повышение прочности кальций фосфатного цементного материала. Для достижения технического результата предлагается использовать в качестве РПС смесь порошков ГА и трикальций фосфата (ТКФ) и в качестве ЗЖ раствора фосфатов магния и калия в фосфорной кислоте, что позволяет существенно повысить прочность цементного материала на основе ГА. Цемент, состоящий из смеси ГА и ТКФ и ЗЖ на основе фосфатов магния и калия, не известен. Содержание в РПС ТКФ 20-80 мас.% Отношение количества вводимой затворяющей жидкости (мл) к количеству РПС (г) должно находиться в пределах 0,25-0,65 (ЗЖ (мл)/РПС (г)=0.25-0,65). Время схватывания изменялось от 6 до 35 мин в зависимости от количества и состава ЗЖ и соотношения фосфатов в РПС. После добавления ЗЖ в РПС, жидкая фаза вступает в реакцию, при этом происходит частичное растворение РПС с последующим осаждением в виде аморфной фазы. В процессе схватывания формируется структура, состоящая из кристаллов ГА, которые покрыты прослойками цементирующей аморфной фазы, обеспечивающей прочное сцепление кристаллов между собой. Введение ГА в количествах более 80 мас.% приводит к быстрому схватыванию твердеющей смеси, и наоборот, при введении менее 20 мас.% схватывание происходит очень медленно, и в том и другом случае это затрудняет применение данного материала в медицине. В случае использования затворяющей жидкости в количестве, меньшем нижнего предела (ЗЖ (мл)/твердое (г)<0,25) или использования высококонцентрированных растворов ЗЖ с содержанием фосфата магния более 70 мас.% и фосфата калия более 25% получаемая смесь имела высокую вязкость, что приводило к образованию многочисленных трещин при формовании изделия необходимой конфигурации. При применении ЗЖ в количестве выше верхнего предела (ЗЖ (мл)/ЦПС (г)>0.65) и разбавленных растворов с большим содержанием воды - более 45 мас.%, содержанием фосфата магния менее 15 мас.% и фосфата калия менее 3.5 мас.%, наоборот, смесь получалась слишком жидкой, что не позволяло формовать изделия ввиду растекания смеси. Кроме того, значительно увеличивалось время схватывания, что приводило к снижению прочности особенно в первые минуты твердения.The technical result of the invention is to increase the strength of calcium phosphate cement material. To achieve a technical result, it is proposed to use a mixture of powders of HA and tricalcium phosphate (TKF) as an RPS and as a ZH solution of magnesium and potassium phosphates in phosphoric acid, which can significantly increase the strength of a cement based on HA. Cement consisting of a mixture of HA and TKF and ZJ based on magnesium and potassium phosphates is not known. The content in the RPS TKF is 20-80 wt.% The ratio of the amount of introduced mixing liquid (ml) to the number of RPS (g) should be in the range 0.25-0.65 (LJ (ml) / RPS (g) = 0.25-0, 65). The setting time varied from 6 to 35 minutes depending on the amount and composition of the fatty acid and the ratio of phosphates in the RPS. After the addition of fatty acids in the RPS, the liquid phase enters into a reaction, in this case, the RPS is partially dissolved, followed by precipitation in the form of an amorphous phase. During the setting process, a structure is formed consisting of HA crystals, which are coated with layers of cementing amorphous phase, which provides strong adhesion of the crystals to each other. The introduction of HA in amounts of more than 80 wt.% Leads to a quick setting of the hardening mixture, and vice versa, with the introduction of less than 20 wt.%, Setting takes place very slowly, and in either case it complicates the use of this material in medicine. In the case of using a shutter fluid in an amount less than the lower limit (GJ (ml) / solid (g) <0.25) or the use of highly concentrated solutions of GJ with a magnesium phosphate content of more than 70 wt.% And potassium phosphate more than 25%, the resulting mixture had a high viscosity, which led to the formation of numerous cracks during molding of the product of the required configuration. When using ZH in an amount above the upper limit (ZZ (ml) / CPS (g)> 0.65) and diluted solutions with a high water content of more than 45 wt.%, Magnesium phosphate content of less than 15 wt.% And potassium phosphate less than 3.5 wt. %, on the contrary, the mixture turned out to be too liquid, which did not allow to form the product due to the spreading of the mixture. In addition, the setting time was significantly increased, which led to a decrease in strength, especially in the first minutes of hardening.
Пример получения образца № 1. Порошки, состоящие из 16 г ГА и 24 г ТКФ, смешивают в вибромельнице корундовыми шарами в течение 20 мин. Полученную РПС в количестве 0,6 г смешивают с 0,3 мл ЗЖ (70 мас.% фосфата магния, 8 мас.% фосфата калия, 12 фосфорной кислоты, 10 воды). Смешение проводят в течение 1-2 мин металлическим шпателем на стекле до сметаноподобного состояния, после чего смесь помещают в цилиндрическую форму диаметром 0,8 см. По истечении нескольких минут отформованный образец вынимают и помещают в термостат с температурой 37°С при 100% относительной влажности. Через 24 ч отвержденный образец имеет прочность на сжатие 150 МПа.An example of obtaining sample No. 1. Powders consisting of 16 g of HA and 24 g of TCP are mixed in a vibratory mill with corundum balls for 20 minutes. The resulting RPS in the amount of 0.6 g is mixed with 0.3 ml of fatty acid (70 wt.% Magnesium phosphate, 8 wt.% Potassium phosphate, 12 phosphoric acid, 10 water). Mixing is carried out for 1-2 minutes with a metal spatula on glass until a sour cream-like state, after which the mixture is placed in a cylindrical shape with a diameter of 0.8 cm. After a few minutes, the molded sample is taken out and placed in a thermostat with a temperature of 37 ° C at 100% relative humidity . After 24 hours, the cured sample has a compressive strength of 150 MPa.
Аналогично были изготовлены образцы, имеющие составы в пределах заявленных, и определены их свойства в сравнении с прототипом. Полученные результаты сведены в таблицу.Similarly, samples were made having compositions within the claimed, and their properties were determined in comparison with the prototype. The results are summarized in table.
Предлагаемый кальций фосфатный цемент состоит из смеси порошков ГА и ТКФ и ЗЖ - растворов фосфатов магния и калия в фосфорной кислоте и характеризуется более высокой прочностью.The proposed calcium phosphate cement consists of a mixture of powders of HA and TKF and ZH - solutions of magnesium and potassium phosphates in phosphoric acid and is characterized by higher strength.
Порошок
РПС, гLC ml /
Powder
RPS, g
РПС, % масс.Ratio of components in
RPS,% wt.
схватывания
(37°С, 100%
относительная
влажность),
минTime
setting
(37 ° C, 100%
relative
humidity),
min
сжатие,
МПа1 Durability on
compression,
MPa 1
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005113836/15A RU2292865C1 (en) | 2005-05-06 | 2005-05-06 | Material for filling maxillofacial and dental bone defects |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005113836/15A RU2292865C1 (en) | 2005-05-06 | 2005-05-06 | Material for filling maxillofacial and dental bone defects |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005113836A RU2005113836A (en) | 2006-11-20 |
RU2292865C1 true RU2292865C1 (en) | 2007-02-10 |
Family
ID=37501619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005113836/15A RU2292865C1 (en) | 2005-05-06 | 2005-05-06 | Material for filling maxillofacial and dental bone defects |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2292865C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484850C1 (en) * | 2012-04-25 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Calcium phosphate cement composite for bone defect filling |
RU2585575C1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-05-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Method of producing calcium phosphate cement for bone defect filling |
RU2679140C1 (en) * | 2017-11-20 | 2019-02-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Calcium phosphate cement for filling bone defects |
-
2005
- 2005-05-06 RU RU2005113836/15A patent/RU2292865C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484850C1 (en) * | 2012-04-25 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Calcium phosphate cement composite for bone defect filling |
RU2585575C1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-05-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Method of producing calcium phosphate cement for bone defect filling |
RU2679140C1 (en) * | 2017-11-20 | 2019-02-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Calcium phosphate cement for filling bone defects |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005113836A (en) | 2006-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6692563B2 (en) | Magnesium-ammonium-phosphates cements, the production of the same and the use thereof | |
EP1861341B1 (en) | Hydraulic cement compositions | |
US7531035B2 (en) | Resorbable ceramic compositions | |
JP5167497B2 (en) | Dental cement system | |
TW201233398A (en) | Mineralized collagen-bioceramic composite and manufacturing method thereof | |
KR20060115398A (en) | A two-step system for improved initial and final characteristics of a biomaterial | |
RU2292865C1 (en) | Material for filling maxillofacial and dental bone defects | |
RU2292868C1 (en) | Material for filling maxillofacial and dental bone defects | |
RU2292867C1 (en) | Material for filling maxillofacial and dental bone defects | |
US9427492B2 (en) | Composition containing injectable self-hardened apatite cement | |
US10292791B2 (en) | Cement systems, hardened cements and implants | |
RU2292866C1 (en) | Material for filling maxillofacial and dental bone defects | |
WO2014058344A1 (en) | Biocompatible bone replacement material and method for producing same | |
BR112012008230A2 (en) | composition, paste, kit, paste use, and methods of sealing an implant to another implant and / or tooth or bone tissue, and cementing a facet to a tooth | |
RU2617050C1 (en) | Bioactive composite material for bone defect replacement and method for its manufacture | |
RU2322228C1 (en) | Composition material for filling osseous defects based on calcium-phosphate cement | |
US20180264167A1 (en) | Cement-forming compositions, apatite cements, implants and methods for correcting bone defects | |
JPH0248479A (en) | Hardening of hardenable composition | |
RU2679140C1 (en) | Calcium phosphate cement for filling bone defects | |
CN106892609B (en) | Preparation method and application of glycerophosphate and calcium silicate organic-inorganic self-solidifying composite material | |
RU2281121C1 (en) | Material for substituting bone tissue defects | |
JPH0526503B2 (en) | ||
RU2623211C1 (en) | Cement for bone surgery and method of its obtaining | |
RU2448679C2 (en) | Dental cement system | |
EP2073855A1 (en) | Injectable resorbable ceramic compositions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HK4A | Changes in a published invention | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170507 |