RU2589839C1 - Имплантат - Google Patents

Имплантат Download PDF

Info

Publication number
RU2589839C1
RU2589839C1 RU2014150778/15A RU2014150778A RU2589839C1 RU 2589839 C1 RU2589839 C1 RU 2589839C1 RU 2014150778/15 A RU2014150778/15 A RU 2014150778/15A RU 2014150778 A RU2014150778 A RU 2014150778A RU 2589839 C1 RU2589839 C1 RU 2589839C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
implant
layers
mesh
bioactive
glass
Prior art date
Application number
RU2014150778/15A
Other languages
English (en)
Inventor
Пекка ВАЛЛИТТУ
Original Assignee
Скулле Имплантс Ой
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Скулле Имплантс Ой filed Critical Скулле Имплантс Ой
Application granted granted Critical
Publication of RU2589839C1 publication Critical patent/RU2589839C1/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/12Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
    • A61L31/125Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/08Muscles; Tendons; Ligaments
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/28Bones
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/40Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
    • A61L27/44Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
    • A61L27/446Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix with other specific inorganic fillers other than those covered by A61L27/443 or A61L27/46
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/02Inorganic materials
    • A61L31/026Ceramic or ceramic-like structures, e.g. glasses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L31/16Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/10Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing inorganic materials
    • A61L2300/102Metals or metal compounds, e.g. salts such as bicarbonates, carbonates, oxides, zeolites, silicates
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/02Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области медицины, а именно к имплантату для применения при замещении кости, содержащему, по меньшей мере, два слоя, изготовленных из волокон, и биоактивный материал, который выбирают из биоактивного стекла, гидроксиапатита, трикальцийфосфата и их смесей в виде частиц, расположенный между указанными, по меньшей мере, двумя слоями, в котором, по меньшей мере, один из слоев в основном образован из сетки, изготовленной из стекловолокон, имеющих диаметр 3-100 мкм, и размер сетки выбирают таким образом, чтобы биоактивный материал оставался внутри имплантата, при этом слои заделаны в матрицу, изготовленную из смолы, выбранной из замещенных и незамещенных диметакрилатов и метакрилатов, и слои прикреплены друг к другу вдоль контура имплантата. Изобретение обеспечивает улучшенное срастание кости. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относится к имплантату, содержащему по меньшей мере два слоя, изготовленных из волокон, и по меньшей мере один слой из биоактивного материала, расположенный между указанными по меньшей мере двумя слоями.
Уже известно использование армированных композитов, изготовленных из отдельных наполнителей или армирующих волокон. Армированные волокном композиты современного уровня техники демонстрируют свойства высокой прочности, и за счет выбора для композита многофазной смолистой матрицы можно значительно улучшить характеристики обращения с композитом.
С другой стороны, имеется множество разработок с биоактивными материалами, которые представляют собой биоактивную керамику и стекло и обработанный по золь-гель-технологии кремний. Данные материалы могут использоваться для достижения соединения, например, кости с поверхностью биоматериала после введения материала в контакт с тканью. Дополнительным преимуществом биоактивного стекла является его противомикробное воздействие на микробы, имеющиеся, например, в инфицированных пазухах кости. Документ WO 2004/049904 раскрывает биоактивные рассасываемые каркасы для тканевой инженерии. Каркасы изготавливают из биоактивных стеклянных сеток, которые содержат переплетенные биоактивные стеклянные волокна и могут содержать инкубируемые клетки, такие как фибробласты и хондробласты.
С хирургической точки зрения отдельное замещение кости, хряща и мягких тканей является недостаточным в опухолевой, травматологической и тканевой восстановительной хирургии, несмотря на увеличивающееся продвижение в исследовании биоматериалов и способов их клинического применения и тканевой инженерии. Необходимость и показания для разработки новых типов материалов обусловлены недостатками использования аллотрансплантатов. С аллотрансплантацией связаны риски переносимых заболеваний (ВИЧ, болезнь Крейтцфельдта-Якоба и т. д.). Металлы не являются биоактивными или остеокондуктивными, и их использование приводит к явлениям экранирования напряжений и костной атрофии соседней кости. Металлические имплантаты являются причиной также сложных проблем при магнитно-резонансной томографии (MRI) при диагностике заболеваний пациентов. Данные основные недостатки хорошо задокументированы в больших клинических сериях испытаний.
Таким образом, все еще существует потребность в альтернативных имплантатах для медицинских вариантов применения.
Целью представленного изобретения является предоставление биологически совместимого материала, который не имеет перечисленных выше недостатков, или такие недостатки по меньшей мере минимизированы. Конкретно целью представленного изобретения является предоставление материала, подходящего для медицинских, стоматологических и хирургических вариантов применения, например для костной трансплантации при восстановлении костных дефектов и фиксации треснувших частей кости.
Фиг. 1 схематично показывает имплантат согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 2 схематично показывает имплантат согласно второму варианту осуществления.
Фиг. 3 схематично показывает имплантат согласно второму варианту осуществления с другим углом.
Фиг. 4 схематично показывает имплантат согласно третьему варианту осуществления.
Фиг. 5 схематично показывает имплантат согласно четвертому варианту осуществления.
Фиг. 6 схематично показывает имплантат согласно четвертому варианту осуществления с другим углом.
Фиг. 7 схематично показывает имплантат согласно пятому варианту осуществления.
Изобретение относится к имплантату, содержащему по меньшей мере два слоя, изготовленных из волокон, и по меньшей мере один слой из биоактивного материала, расположенного между указанными по меньшей мере двумя слоями.
Типичный имплантат согласно данному изобретению содержит по меньшей мере два слоя, изготовленных из волокон, и биоактивный материал, расположенный между указанными по меньшей мере двумя слоями по меньшей мере один из слоев образован по меньшей мере в основном из сетки, изготовленной из стекловолокон, имеющих диаметр, составляющий 3-100 мкм, и размер сетки выбирают таким образом, чтобы биоактивный материал оставался внутри имплантата. Кроме того, слои заделаны в матрицу, изготовленную из смолы, выбранной из группы, состоящей из сложных полиэфиров, эпоксидных смол, акрилатов и их смесей, при этом слои прикреплены друг к другу вдоль контура имплантата. Кроме того, биоактивный материал выбирают из группы, состоящей из биоактивного стекла, гидроксиапатита, трикальцийфосфата и их смесей.
Таким образом, имплантат согласно данному изобретению получает преимущество капиллярного эффекта, так как по меньшей мере одна из поверхностей образована по меньшей мере в основном из сетки. В самом деле, структура имплантата благодаря использованию по меньшей мере одной сетки и биоактивного материала такова, что капиллярный эффект усиливается, приводя таким образом к улучшенному срастанию кости, так как текучие среды могут проникать внутрь имплантата лучше, чем если бы обе поверхности были изготовлены из плотного тканевого материала или пленки. В дополнение отверстия сетки допускают, чтобы проникновение текучих сред организма происходило со стороны различных направлений имплантата, что означает, что проникновение текучих сред нечувствительно к направлению кровотока из артерий.
Имплантат может иметь обе свои наружные поверхности, изготовленные из сетки, или одна из поверхностей может быть изготовлена из пленки или плотного тканевого материала. Когда другая поверхность изготовлена не из сетки, это, как правило, поверхность, которая будет находиться снаружи, когда имплантат находится на своем месте. Имплантат также может содержать более чем два слоя, например три, четыре или пять слоев. Согласно варианту осуществления толщина слоя составляет приблизительно 500-700 мкм. Толщина имплантата зависит, например, от толщины кости, которую он предположительно должен заменить. Наиболее часто максимальная толщина, равная 10 мм, достигается при пяти слоях. Когда используют несколько слоев, промежуточные (т. е. внутренние слои, расположенные напротив самых крайних слоев) предпочтительно изготовлены из сетки. Согласно предпочтительному варианту осуществления все слои импрегнированы смолой, т. е. внедрены в матрицу. Выбранная смола может быть одинаковой или разной для каждого слоя. Кроме того, когда используют несколько слоев, только два самых крайних могут быть прикреплены друг к другу вдоль контура имплантата, или все или некоторые из других слоев (промежуточных слоев) могут быть прикреплены друг к другу аналогичным образом.
В данном описании под «отверждением» подразумевают полимеризацию и/или поперечное сшивание. Под матрицей понимают непрерывную фазу композиции, а под неотвержденной матрицей подразумевают матрицу, которая находится в деформируемом состоянии, но которая может затвердевать, т. е. отверждаться по существу в недеформируемое состояние. Неотвержденная матрица может уже содержать некоторые длинные цепи, но по существу она еще не является полимеризованной и/или поперечно-сшитой. Под «препрегом» подразумевают полуизготовленный продукт, то есть продукт, который не полимеризован или только частично полимеризован, но все еще является деформируемым. Отверждение смолы ведет к композитному материалу, в котором отвержденная смола образует матрицу.
Слои имплантата по меньшей мере в основном образованы из сетки, что означает, что по меньшей мере 55% поверхности слоя изготовлено из сетки. Предпочтительно по меньшей мере 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90 или 95% поверхности изготовлено из сетки. Как будет объяснено позже, слои также могут содержать зоны, где слой находится в иной форме, чем сетка, такой как плотно сплетенная ткань или непрерывные волокна. Как правило, данные зоны используются для отрезания или сгибания имплантата. Наиболее предпочтительно слои изготавливают из сетки за исключением данных зон. Иногда контур слоев может быть изготовлен из непрерывных волокон. Они могут использоваться, например, в имплантате, где они прикреплены к кости в области, где кость (и таким образом соединение) находится под значительным напряжением. Вследствие этого непрерывные волокна усиливают контур, где происходит соединение с костью.
Согласно одному варианту осуществления изобретения волокна выбирают из группы, состоящей из инертных стекловолокон и биоактивных стекловолокон. Согласно еще одному варианту осуществления стекловолокна изготавливают из стеклянной композиции из E-стекла, S-стекла, R-стекла, C-стекла или биоактивных стекол.
Согласно еще одному варианту осуществления диаметр волокон составляет 4-25 мкм. Диаметр волокон может составлять, например, от 3, 5, 6, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 45, 50, 60, 70 или 80 мкм до 5, 6, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90 или 100 мкм. Также можно использовать волокна в нанометровом масштабе, т. е. с диаметром поперечного сечения, варьирующим между 200-1000 нм.
Биоактивный материал может быть в любой форме, подходящей для вставки между двумя слоями, состоящими в основном из сетки. Он может быть, например, в монолитном виде или в форме частиц. Под «частицами» подразумевают объекты, в которых наибольший размер не более чем в пять раз больше, чем наименьший размер, таким образом он также может быть в виде измельченных, коротких волокон. Когда используют частицы, их размер меньше, чем размер сетки слоев, для того, чтобы слой имел возможность удерживать их внутри имплантата. Биоактивный материал также может быть в монолитном виде или только двух, трех или четырех больших частиц. Некоторые возможные размеры частиц составляют 10-1000 мкм. Размер частиц может составлять, например, от 10, 20, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 650, 700 или 800 мкм до 20, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 650, 700, 800, 900 или 1000 мкм.
Биоактивный материал также может быть в виде текучей среды, имеющей такую вязкость, чтобы слои сетки были непроницаемы для текучей среды, то есть имплантат может содержать подобный биоактивный материал в дополнение к материалам, перечисленным в независимом пункте формулы изобретения. Текучей средой может быть сильно вязкая текучая среда или коллоид в жидкой форме. Под коллоидом подразумевают вещество, равномерно микроскопически диспергированное в другом веществе. Естественно, биоактивный материал также может быть в некоторых из данных форм, например комбинация частиц в текучей среде. Предпочтительно биоактивным материалом является биоактивное стекло.
Согласно варианту осуществления размер сетки оптимизируют посредством способа плетения сетки и вязкости и количества импрегнированной смолы сетки. Согласно варианту осуществления размер сетки предпочтительно на 1-5 микрометров меньше, чем наименьший диаметр частиц. Размер сетки может составлять, например, 9-999 мкм. Таким образом размер сетки может составлять, например, от 1, 2, 3, 5, 7, 9, 10, 15, 20, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 650, 700, 800 или 900 мкм до 2, 3, 5, 7, 9, 10, 15, 20, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 650, 700, 800, 900, 950 или 1000 мкм.
Согласно дополнительному варианту осуществления два слоя сетки прикреплены друг к другу также вдоль по меньшей мере одной линии отреза. Линия отреза может быть образована, например, из однонаправленных непрерывных волокон.
Зона соединения, т. е. часть имплантата, где слои скреплены вместе, может варьировать по ширине. Преимущество большой зоны соединения состоит в том, что имплантат можно меньше резать, подгоняя к предназначенному применению, а также он остается функциональным, так как биоактивный материал удерживается внутри имплантата.
Положение зоны соединения также является важным и может варьировать в зависимости от предназначенного применения. Например, имплантат может быть изготовлен таким образом, чтобы он имел более чем одну часть (например, две, три, четыре, пять или шесть частей), при этом каждая часть отделена от других частей зоной соединения, т. е. линией отреза. Зоны соединения между частями могут использоваться, например, для более легкого сгибания имплантата или для отрезания от имплантата одной или более частей. Таким образом может быть изготовлен легко приспосабливаемый имплантат, когда пользователь должен будет решать, какой размер необходим только непосредственно перед тем, как имплантировать имплантат. Это особенно важно для неотложных операций, а также можно полагать, что это уменьшит расходы, так как больше не будет необходимости содержать запас имплантатов различных размеров. Есть основания полагать, что срок годности данных имплантатов будет приблизительно один год, естественно, в зависимости от используемых компонентов.
Контур имплантата, т. е. зона соединения вдоль контура, также может содержать отверстия, которые проходят через оба слоя сетки для облегчения прикрепления имплантата на свое место, например, винтами для костей. При необходимости аналогичные отверстия также могут быть предоставлены в линии отреза. Кроме того, когда используют большую зону соединения вдоль контура имплантата, он может быть снабжен серией отверстий на различных расстояниях от краев, так чтобы имплантат можно было прикреплять также легко даже при разрезании на более маленький размер.
Имплантат может быть однородным по своей структуре и материалам, или он может состоять из различных материалов и/или свойств в разных местах, например возможно изменять одно или более из следующего: размера сетки, матричного материала, величины матрицы, материала волокна, диаметра волокна или биоактивного материала. Это может приводить, например, к различной прочности в различных местах имплантата.
Предпочтительным матричным материалом является акрилат полимер. Матрица образуется, когда смола отверждается. Согласно варианту осуществления смолу матрицы выбирают из группы, состоящей из замещенных и незамещенных диметакрилатов и метакрилатов. Некоторыми особенно предпочтительными материалами матрицы (мономерами) являются метилакрилат, метилметакрилат, метакрилат, функционализированный дендримерами глицидилдиметакрилат (бис-GMA), триэтиленгликоль диметакрилат (TEGDMA) и уретандиметакрилат (UDMA). Материалы могут использоваться в виде смесей, и они могут образовывать взаимопроникающие полимерные сети (IPNs). Они также могут быть функционализированы биоактивными молекулами, которые предусматривают лекарствоподобный контактный эффект. Также для использования подходят комбинации мономеров и полимеров, включая модификации смолистых систем за счет противомикробных боковых групп, содержащих йодин, который обеспечивает дополнительную пользу при повышении радионепроницаемости смолистых систем.
Вязкость смолы такая, чтобы она не мешала структуре сетки. Некоторые примеры вязкости смолы и размера сетки приведены ниже.
Имплантат может дополнительно содержать модифицирующие частицы. Данные модифицирующие частицы могут, например, быть биоактивными и, например, улучшать остеокондуктивность имплантата. Частицы могут быть в виде гранулированных наполнителей или волокон. Массовая доля данных модифицирующих частиц в имплантате может составлять, например, 10-60% масс., например от 5, 10, 15, 20, 35 или 50% масс. до 10, 15, 20, 35, 50, 55, 60 или 75% масс.
Согласно одному варианту осуществления модифицирующие частицы выбирают из группы, состоящей из биоактивной керамики, биоактивного стекла, кремниевого геля, титанового геля, кремниевого ксерогеля, кремниевого аэрогеля, натриевого кремниевого стекла, титановых гелей, иономера биоактивного стекла, гидроксиапатита, Ca/P-легированного кремниевого геля и их смесей. Естественно, также можно использовать любую комбинацию указанных материалов. Когда необходима быстрая минерализация, предпочтительно иметь биоактивное стекло с золь-гель обработанными кремниевыми частицами.
Имплантат согласно представленному изобретению, кроме того, может содержать дополнительный гранулированный материал-наполнитель, такой как оксиды металлов, керамика, полимеры и их смеси. Оксиды металлов можно, например, использовать в качестве материалов, радио- или рентгенонепроницаемых или в качестве окрашивающих материалов.
Имплантат также может содержать терапевтически активные агенты или клетки, такие как стволовые клетки, белки, такие как факторы роста и/или сигнальные молекулы. Некоторые типы клеток, включая гемопоэтические костномозговые клетки, фибробласты, остеобласты, регенеративные клетки, эмбрионоподобные стволовые клетки, мезенхимные стволовые клетки или жировые стволовые клетки, могут быть введены в имплантат. Эмбриональные стволовые клетки могут иметь или могут не иметь человеческое происхождение. Стволовые клетки, посеянные в имплантат, можно культивировать в биореакторах ex vivo, в других частях тела перед вставкой образованной ткани на свое окончательное место, или непосредственно на месте, где необходимо регенеративное и восстановительное лечение. Имплантат также может содержать добавки, усиливающие возможности его обработки, такие как инициаторы полимеризации. Материалы имплантата могут быть либо биорассасывающимися, биоразрушающимися, биостабильными или их смесью.
Имплантат также может содержать между слоями взаимосвязанные части, которые являются жесткими и по существу несжимаемыми. Данные взаимосвязанные части таким образом обеспечивают, что, когда материал изгибается, слои не входят в контакт друг с другом, так как они должны остаться разделенными промежутком. Тогда это обеспечивает, что свойства имплантата остаются по существу неизменными в отношении капиллярного эффекта и срастания кости.
Размер и форму имплантата выбирают согласно предназначенному применению. Диаметр имплантата может составлять, например, от 10 до 350 мм. Формой может быть любая подходящая форма, например круглая, эллиптическая, квадратная и т. д. Имплантат также может иметь поперечное сечение, которое является по существу симметричным относительно двух слоев, т. е. они разделены одинаковыми промежутками по существу по всей ширине имплантата. Имплантат также может иметь различные формы, как будет объяснено более подробно в связи с чертежом. Таким образом, имплантат может иметь по существу плоскую верхнюю (или нижнюю) поверхность и протяжение на другой поверхности. Подобные формы особенно подходят для краниальных вариантов применения для наполнения в окончатые дефекты после хирургии.
Имплантат может использоваться для восстановления костей после травмы, дефекта или хирургического лечения заболеваний. Реконструкцию с помощью имплантата поврежденных или недостающих частей скелета выполняют посредством обеспечения немедленного восстановления анатомической формы и адекватной механической опоры оставшихся частей кости с одновременным проникновением в имплантат кроветворных и костеобразующих клеток из соседних тканей. Как правило, существует необходимость в восстановлении дефектов костей свода черепа после нейрохирургических операций и травм, при реконструкции костей дна глазной ямки и костей челюсти, но имплантат может быть использован также в ортопедической хирургии и хирургии позвоночника, а также при фиксации фрагментированных частей кости. В присутствии длинных костей, ослабленных заболеваниями, или когда потеряны части кортикальной кости, имплантат может быть использован для усиления длинных костей и покрытия отверстий, где потеряна кортикальная кость. В вариантах тканевой инженерии в имплантат, изготовленный с требующейся формой, могут быть загружены стволовые клетки и ткань, полученная в биореакторе или в соседних тканях пациента перед внесением имплантата в итоговое место.
Имплантат предпочтительно получают следующим образом. Из прозрачного материала для отливочной формы получают состоящую из двух частей отливочную форму для придания формы обеим сторонам имплантата. Как правило, наружную поверхность имплантата делают толще и не сетчатой, тогда как внутреннюю поверхность, которую собираются вводить в контакт с кровотоком поврежденных тканей, делают сетчатой. В случаях, когда предпочтительной является более хорошая проницаемость имплантата для текучих сред и/или ткани, наружную поверхность также делают из сетчатого материала. Волокнистую ткань для наружной поверхности, как правило, полностью импрегнируют системой из мономерной смолы, и волокнистую ткань помещают в отливочную форму. Частицы биоактивного стекла наливают на внутреннюю поверхность образованного таким образом слоя наружной поверхности. Для получения сетчатой внутренней поверхности для имплантата сетчатую волокнистую ткань импрегнируют мономерной смолой, варьируя количество мономерной смолы и ее вязкость в волокнистой ткани, можно варьировать размеры отверстий во внутреннем многослойном материале. Далее следуют некоторые примеры подходящей вязкости. Вязкость мономерной смолы глицидилдиметакрилат и триэтиленгликольдиметакрилат может варьировать от 550 Пуассон в сек у чистого глицидилдиметакрилата до 50 Пуассон в сек у трехэтиленгликольдиметакрилата. Смесь 50%:50% глицидилдиметакрилата и триэтилгликольдиметакрилата может иметь вязкость, составляющую 180 Пуассон в сек, а смола может быть использована для импрегнирования волокнистой сетки, имеющей размер отверстий, составляющий 300 микрометров. За счет увеличения доли глицидилдиметакрилата вязкость смеси повышается, а чтобы иметь размер итоговой сетки (отверстий), составляющий 300 микрометров, могут быть использованы более крупные отверстия волокнистой сетки. Вязкость приведена для температуры, составляющей 25°C.
Сетчатую ткань помещают поверх многослойного материала наружного слоя имплантата и биоактивных частиц с последующим закрытием отливочной системы. Через прозрачный материал отливочной формы, с помощью света инициируют первоначальную полимеризацию мономерной смолистой системы. Первоначально в мономерной смоле имплантата будут полемиризоваться светочувствительный инициатор и активирующая система. Отливочную форму открывают и первоначально полемиризованный имплантат высвобождают из отливочной формы, а отверждение завершают при разрежении и при повышенной температуре перед завершающей обработкой имплантата (закругление контуров и т. д.).
Некоторые варианты осуществления изобретения более подробно объяснены на приложенных чертежах, которые не следует истолковывать как ограничение формулы изобретения. Ссылочные обозначения также не следует истолковывать как ограничение формулы изобретения.
Далее одни и те же ссылочные обозначения используются для одних и тех же или аналогичных компонентов в различных вариантах осуществления и/или фигурах.
Фиг. 1 схематично показывает имплантат согласно первому варианту осуществления. В данном варианте осуществления имплантат состоит из двух слоев, первого верхнего слоя 1 и второго нижнего слоя 2, изготовленных из волокнистой сетки. Слои прикреплены друг к другу вдоль контура 3 имплантата, а между слоями расположены биоактивные частицы 4. Контур 3 также содержит отверстия 5, которые проходят через оба слоя 1 и 2 для облегчения прикрепления имплантата на свое место, например, с помощью костных винтов.
Фиг. 2 схематично показывает имплантат согласно второму варианту осуществления. В данном варианте осуществления имплантатом является глазничная пластинка, состоящая из двух слоев, первого верхнего слоя 1 и второго нижнего слоя 2, сделанного в основном из плетеного волокна со сквозными отверстиями, армированного композитной сеткой. Слои также имеют линию 6 отреза, сделанную из ненаправленных длинных волокон 7. Слои прикреплены друг к другу вдоль контура 3 имплантата, а также вдоль линии 6 отреза, между слоями расположены биоактивные частицы 4. Фиг. 3 схематично показывает имплантат согласно второму варианту осуществления с другим углом, т. е. перпендикулярно слоям. На данной фигуре можно видеть, что линия 6 отреза состоит из непрерывных ненаправленных волокон 7, проходящих от одного конца имплантата к другому. Данная фигура также показывает, насколько размер сетки слоев меньше, чем размер частицы 4. Фигура также показывает ширину зоны соединения вдоль контура 3.
Фиг. 4 схематично показывает имплантат согласно третьему варианту осуществления. В данном варианте осуществления линия 6 отреза изготовлена из такого же материала, как остальные слои, и образована за счет простого прикрепления слоев друг к другу.
Фиг. 5 схематично показывает имплантат согласно четвертому варианту осуществления. В данном варианте осуществления имплантат представляет собой фиксирующую заглушку для костных трансплантатов после краниотомии. В данном варианте осуществления зона 3 соединения является достаточно большой для того, чтобы обеспечить хорошее прилипание имплантата к кости. Зона 3 соединения также имеет два отверстия 8, 8' для фиксации винтов, показанные на этой фигуре в виде половинных отверстий. Первый, верхний, слой 1 в данном варианте осуществления является по существу плоским, а второй, нижний, слой 2 образует протяжение 9 под первым слоем 1. Размер и форма протяжения 9 по существу идентичны окончатому дефекту в кости свода черепа. Данные протяжения также содержат биоактивные частицы 4 для улучшения срастания костей.
Фиг. 6 схематично показывает имплантат согласно четвертому варианту осуществления с другим углом, и можно ясно видеть два отверстия 8, 8′ для фиксации винтов.
Фиг. 7 схематично показывает имплантат согласно пятому варианту осуществления. В данном варианте осуществления имплантатом является покрывающая пластина для костных дефектов длинных костей. Имплантат содержит также взаимосвязанные части 10, обеспечивая, что, когда материал изгибается, слои не входят в контакт друг с другом в областях, где они должны оставаться разделенными промежутком для того, чтобы обеспечивать возможность хорошего срастания костей.

Claims (8)

1. Имплантат для применения при замещении кости, содержащий по меньшей мере два слоя, изготовленных из волокон, и биоактивный материал, расположенный между указанными по меньшей мере двумя слоями, в котором
- по меньшей мере один из слоев по меньшей мере в основном образован из сетки, изготовленной из стекловолокон, имеющих диаметр, составляющий 3-100 мкм, и при этом
- размер сетки выбирают таким образом, чтобы биоактивный материал оставался внутри имплантата,
- слои заделаны в матрицу, изготовленную из смолы, выбранной из группы, состоящей из замещенных и незамещенных диметакрилатов и метакрилатов,
- слои прикреплены друг к другу вдоль контура имплантата, при этом биоактивный материал выбирают из группы, состоящей из биоактивного стекла, гидроксиапатита, трикальцийфосфата и их смесей в виде частиц.
2. Имплантат по п. 1, в котором стекловолокна изготавливают из стеклянной композиции из S-стекла, Е-стекла или биоактивного стекла.
3. Имплантат по п. 1 или 2, в котором диаметр волокон составляет 4-25 мкм.
4. Имплантат по п. 1, в котором размер частиц биоактивного материала составляет 10-1000 мкм.
5. Имплантат по п. 1, в котором он содержит биоактивный материал в виде текучей среды, имеющей такую вязкость, что слои сетки непроницаемы для текучей среды.
6. Имплантат по п. 1, в котором размер сетки составляет 9-990 мкм.
7. Имплантат по п. 1, в котором два слоя сетки дополнительно прикреплены друг к другу вдоль, по меньшей мере, одной линии отреза.
8. Имплантат по п. 7, в котором линия отреза образована из однонаправленных непрерывных волокон.
RU2014150778/15A 2012-05-30 2013-05-28 Имплантат RU2589839C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12169943.3 2012-05-30
EP12169943.3A EP2668967B1 (en) 2012-05-30 2012-05-30 An implant
PCT/EP2013/060980 WO2013178637A1 (en) 2012-05-30 2013-05-28 An implant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2589839C1 true RU2589839C1 (ru) 2016-07-10

Family

ID=48613576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014150778/15A RU2589839C1 (ru) 2012-05-30 2013-05-28 Имплантат

Country Status (20)

Country Link
US (1) US9084844B2 (ru)
EP (1) EP2668967B1 (ru)
JP (1) JP5833796B2 (ru)
KR (1) KR101500951B1 (ru)
CN (1) CN104349799B (ru)
AU (1) AU2013269704B2 (ru)
CA (1) CA2865602C (ru)
DK (1) DK2668967T3 (ru)
ES (1) ES2485381T3 (ru)
HK (1) HK1202271A1 (ru)
IL (1) IL234571A (ru)
MX (1) MX2014014167A (ru)
MY (1) MY166494A (ru)
NZ (1) NZ630312A (ru)
PL (1) PL2668967T3 (ru)
PT (1) PT2668967E (ru)
RU (1) RU2589839C1 (ru)
SG (1) SG11201404950UA (ru)
WO (1) WO2013178637A1 (ru)
ZA (1) ZA201406102B (ru)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7567129B2 (en) * 2007-06-29 2009-07-28 Intel Corporation Monolithic flexible power amplifier using integrated tunable matching networks
USD751202S1 (en) * 2014-04-15 2016-03-08 Karl Leibinger Medizintechnik Gmbh & Co. Kg Mesh for orbital reconstruction
EP3115025A1 (en) * 2015-07-08 2017-01-11 Skulle Implants OY Orthopedic implant
FI126495B (en) 2015-11-04 2017-01-13 Traceray Oy bone implants
KR101854648B1 (ko) * 2016-05-04 2018-06-20 한국세라믹기술원 생체활성 유리 패브릭형 골 형성체 및 그 제조방법
US10751367B2 (en) 2016-05-27 2020-08-25 Corning Incorporated Bioactive glass microspheres
US10676713B2 (en) 2016-05-27 2020-06-09 Corning Incorporated Bioactive borophosphate glasses
US20170342383A1 (en) 2016-05-27 2017-11-30 Corning Incorporated Lithium disilicate glass-ceramic compositions and methods thereof
US10647962B2 (en) 2016-05-27 2020-05-12 Corning Incorporated Bioactive aluminoborate glasses
RU2019113148A (ru) * 2016-10-05 2020-11-06 Бонэлайв Байоматириалс Ой Костный имплантат
KR102005757B1 (ko) * 2017-06-02 2019-07-31 한국세라믹기술원 생체활성 유리 섬유를 이용한 구조체용 생체 세라믹 및 그 제조방법
KR102000455B1 (ko) * 2017-06-02 2019-07-16 한국세라믹기술원 생체활성 유리 섬유가 포함된 패브릭형 골 형성체 및 그 제조방법
EP3717030A1 (en) 2017-11-28 2020-10-07 Corning Incorporated Bioactive glass compositions and dentin hypersensitivity remediation
CN111433165A (zh) 2017-11-28 2020-07-17 康宁股份有限公司 高液相线粘度生物活性玻璃
EP3717428A1 (en) 2017-11-28 2020-10-07 Corning Incorporated Bioactive borate glass and methods thereof
US10857259B2 (en) 2017-11-28 2020-12-08 Corning Incorporated Chemically strengthened bioactive glass-ceramics
KR102198270B1 (ko) * 2018-11-09 2021-01-06 주식회사 커스메디 악안면 결손부를 수복하고 고정하는 임플란트

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004049904A2 (en) * 2002-12-03 2004-06-17 Gentis, Inc. Bioactive, resorbable scaffolds for tissue engineering
US7997901B2 (en) * 2008-03-25 2011-08-16 Pentron Clinical Technologies, Llc Fiber reinforced composite post

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5626861A (en) * 1994-04-01 1997-05-06 Massachusetts Institute Of Technology Polymeric-hydroxyapatite bone composite
JP2000126280A (ja) * 1998-08-18 2000-05-09 Asahi Optical Co Ltd 骨補填用シートの製造方法および骨補填用シート
JP4280968B2 (ja) * 2002-09-30 2009-06-17 タキロン株式会社 インプラント複合体
US20100189764A1 (en) * 2005-03-22 2010-07-29 Jonathan Thomas Bioactive mesh
US20060293760A1 (en) * 2005-06-24 2006-12-28 Dedeyne Patrick G Soft tissue implants with improved interfaces
CN1850299A (zh) * 2006-04-26 2006-10-25 中南大学 高强度生物活性玻璃陶瓷-树脂复合材料及制备方法
JP2008013672A (ja) * 2006-07-06 2008-01-24 Kyoto Institute Of Technology エポキシ樹脂硬化物多孔体と繊維を含んでなる複合材料
FI20095084A0 (fi) * 2009-01-30 2009-01-30 Pekka Vallittu Komposiitti ja sen käyttö
US8647614B2 (en) * 2009-02-18 2014-02-11 Orthovita, Inc. Method for stabilizing vertebral body architecture
FI20096351A0 (fi) * 2009-12-18 2009-12-18 Pekka Vallittu Implanttijärjestelmä
CN103976883B (zh) * 2014-04-30 2015-10-21 中国科学院化学研究所 一种人造牙齿用复合材料及其制备方法和用途

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004049904A2 (en) * 2002-12-03 2004-06-17 Gentis, Inc. Bioactive, resorbable scaffolds for tissue engineering
US7997901B2 (en) * 2008-03-25 2011-08-16 Pentron Clinical Technologies, Llc Fiber reinforced composite post

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015517859A (ja) 2015-06-25
CN104349799A (zh) 2015-02-11
KR101500951B1 (ko) 2015-03-13
CA2865602A1 (en) 2013-12-05
IL234571A (en) 2015-05-31
NZ630312A (en) 2015-06-26
MY166494A (en) 2018-06-27
ZA201406102B (en) 2016-03-30
KR20140114452A (ko) 2014-09-26
AU2013269704A1 (en) 2014-09-18
JP5833796B2 (ja) 2015-12-16
PL2668967T3 (pl) 2014-09-30
SG11201404950UA (en) 2014-09-26
ES2485381T3 (es) 2014-08-13
WO2013178637A1 (en) 2013-12-05
CN104349799B (zh) 2016-05-18
AU2013269704B2 (en) 2015-12-03
CA2865602C (en) 2016-07-26
EP2668967B1 (en) 2014-05-14
EP2668967A1 (en) 2013-12-04
HK1202271A1 (zh) 2015-09-25
DK2668967T3 (da) 2014-07-07
US9084844B2 (en) 2015-07-21
PT2668967E (pt) 2014-07-30
US20150032224A1 (en) 2015-01-29
MX2014014167A (es) 2015-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2589839C1 (ru) Имплантат
Vallittu Bioactive glass-containing cranial implants: an overview
KR101738908B1 (ko) 복합물과 이를 사용하는 방법
KR102614449B1 (ko) 정형외과 임플란트