[发明专利]一种可成孔的能够增加骨把持力的复合骨水泥及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于骨水泥材料领域，特别涉及一种可成孔的能够增加骨把持力的复合骨水泥及其制备方法和应用。

背景技术

随着人口老龄化进程的不断加剧，骨质疏松导致的骨折已经成为科研学者和临床医生需要面对的一个棘手问题。据2013年欧盟统计，每年欧盟新发骨质疏松导致的骨折350万例，医疗花费约370亿欧元。根据我国相关研究，近10年我国骨质疏松每年以15％的速率增长，在2016年40岁以上人群骨质疏松发病率为24.6％，约有1.4亿患病人群。骨质疏松导致的骨折多需手术治疗，目前遇到的难题主要有(1)骨折多为粉碎状骨折，局部容易形成骨质缺损；(2)骨量差，内固定或者假体把持力低，容易导致内植物的松脱，最终的疗效很难使患者和医生满意。

近两年临床医师将可注射骨水泥注入内固定螺钉的钉道以增强其稳定性(cement augmentation)，这是目前唯一作用在骨质疏松导致的骨折处，且能有效降低内固定失败率的方法。目前常用的骨水泥有两种：一种是不可吸收的骨水泥，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥，另一种是可吸收的骨水泥，如磷酸钙骨水泥(CPC)。这两种骨水泥目前在临床应用当中都存在一定的优点和缺点。

PMMA骨水泥是最常用的不可降解骨水泥，其增强螺钉稳定性作用是目前临床上使用骨水泥中最强的，增强抗拔出力的作用设置可达到无增强者的4倍(845N VS 214N)，而且还可以增加螺钉抗剪切和扭转的强度，但是由于PMMA为聚合物，阻碍骨组织长入，无法形成稳定的螺钉-骨界面，使得PMMA骨水泥在骨折愈合过程中需要持续发挥其力学作用，长久的磨损过程中，螺钉-PMMA界面、PMMA-骨界面会产生大量的PMMA颗粒，造成两个界面的无菌性松动。

CPC是最常用的可吸收骨水泥之一，大多在植入体内后6个月降解，被骨组织替代，形成螺钉-松质骨界面，故常被用来加强植入物的稳定性。但是CPC增强螺钉把持力的作用差，尤其是即刻增强把持力的效果不明显，仅增加约80％的螺钉抗拔出力(417N VS 243N)，且没有抗旋转以及抗剪切的能力，骨临床上仅可以将其作用于增强非承重骨螺钉的稳定性上，而对于占多数的承重骨骨质疏松导致的骨折，其作用受到了很大的限制。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种可成孔的复合骨水泥的预配体系及其制备得到的复合骨水泥。所述复合骨水泥具有可成孔性，应用于人体后，前期可增加骨把持力，后期可促使骨长入，从而加强骨水泥-松质骨界面的连接强度，降低内固定的远期失败率；同时，所述骨水泥具有良好的临床适用的可注射性、固化速率和力学性能且能增加骨把持力；再有，所述骨水泥的成分均是临床上已使用的材料，安全性好、便于尽快适用于临床。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可成孔的复合骨水泥的预配体系，所述体系包括固相组分和液相组分，所述固相组分包括聚甲基丙烯酸酯(PMMA)和作为制孔剂的磷酸钙(CP)；所述液相组分包括甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)。

根据本发明，所述液相组分中还包括(1)甲基丙烯酸甲酯、对苯二甲酸二甲酯或者二者的混合物；和(2)N,N-二甲基对甲苯胺(DMPT)。

根据本发明，所述液相组分中甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的重量百分含量为大于0且小于等于50wt％，优选为大于0且小于等于30wt％。

根据本发明，所述液相组分中(2)N,N-二甲基对甲苯胺(DMPT)的重量百分含量为0.1～3wt％；优选为0.5～1.5wt％；所述(1)甲基丙烯酸甲酯、对苯二甲酸二甲酯或者二者的混合物的加入量使得所述液相组分的各组分之和满足100wt％。

根据本发明，所述固相组分和液相组分的质量体积比(固液比)为(0.1～5):1(g/mL)，优选为(0.5～3):1(g/mL)。

根据本发明，所述固相组分中还包括对苯二酚，其可作为阻聚剂使用。

根据本发明，所述固相组分中，磷酸钙(CP)选自磷酸二钙、α-磷酸三钙、β-磷酸三钙(TCP)、磷酸四钙等不同钙磷比的磷酸钙中的一种或多种。

根据本发明，所述固相组分中，磷酸钙(CP)的重量百分含量为10～90wt％。

根据本发明，所述固相组分中，聚甲基丙烯酸酯(PMMA)的重量百分含量为10～90wt％。

根据本发明，所述固相组分中，对苯二酚的重量百分含量为0～200ppm；优选为0～100ppm。