ES2215913T3 - Implantes osteogenicos derivados de hueso. - Google Patents
Implantes osteogenicos derivados de hueso.Info
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Abstract
Un osteoimplante osteogénico en forma de una lámina flexible que comprende una masa coherente de partículas derivadas de hueso, estando formada la masa coherente al menos en parte por elementos derivados de hueso alargados opcionalmente en combinación con polvo de hueso, poseyendo el osteoimplante un volumen medio de huecos no mayor que aproximadamente un 32%.
Description
Implantes osteogénicos derivados de hueso.
Esta invención se refiere a un osteoimplante
osteogénico en forma de una lámina flexible compuesta de, al menos
en parte, elementos derivados de hueso alargados destinados para el
uso en la reparación, reemplazo y/o aumento de diversas porciones de
sistemas esqueléticos animales o humanos. Más particularmente, esta
invención se refiere a un implante compuesto de una masa de
elementos derivados de hueso alargados, opcionalmente en combinación
con polvo de hueso. Los elementos derivados de hueso alargados y/o
el polvo de hueso pueden ser hueso no desmineralizado, hueso
parcial o completamente desmineralizado o cualquier combinación de
los anteriores. Un implante de la presente invención es
especialmente adecuado para uso en aplicaciones períodontales, por
ejemplo, regeneración ósea guiada; cirugía plástica y
reconstructiva, por ejemplo, cuando tiene que modificarse el
contorno del hueso; y relleno de defectos craneales; aunque también
se prevén otras aplicaciones esqueléticas.
Se conoce el uso de material de crecimiento de
hueso exógeno pulverizado, por ejemplo, procedente de hueso
alogénico o xenogénico desmineralizado, en la reparación o
reconstrucción quirúrgica de huesos defectuosos o enfermos. A este
respecto, véanse las descripciones de las Patentes de Estados
Unidos Nº 4.394.370, 4.440.750. 4.472.840, 4.485.097, 4.678.470 y
4.743.259; Bolander et al., "The Use of Demineralized Bone
Matrix in the Repair of Segmental Defects", The Journal of
Bone and Joint Surgery, Vol. 68-A, Nº 8, pág.
1264-1273; Glowacki et al, "Demineralized
Bone Implants", Symposium on Horizons in Plastic Surgery,
Vol. 12, Nº. 2; pág. 233-241 (1985); Gepstein et
al., "Bridging Large Defects in Bone by Demineralized Bone
Matrix in the Form of a Powder", The Journal of Bone and
Joint Surgery, Vol. 69-A, Nº 7, pág.
984-991 (1987); Mellonig, "Decalcified
Freeze-Dried Bone Allograft as an Implant Material
In Human Períodontal Defects", The International Journal of
Períodontics and Restorative Dentistry, pág.
41-45 (junio, 1984); Kaban et al.,
"Treatment of Jaw Defects with Demineralized Bone Implants",
Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, pág.
623-626 (6 de junio de 1989); y, Todescan et
al., "A Small Animal Model for Investigating Endosseous Dental
Implants: Effect of Graft Materials on Healing of Endosseous,
Porous-Surfaced Implants Placed in a Fresh
Extraction Socket", The International Journal of Oral &
Maxillofacial Implants Vol. 2, Nº 4, pág.
217-223 (1987).
Más recientemente, se han obtenido nuevas formas
de hueso procesado para uso en nuevas aplicaciones quirúrgicas, o
como nuevos materiales para implantes compuestos históricamente de
materiales de origen no biológico.
La Patente de Estados Unidos Nº 4.678.470
describe un material de osteoimplante no estratificado producido a
partir de hueso por un proceso que incluye curtido con
glutaraldehído. El hueso puede pulverizarse, usarse como un bloque
grande o adoptar una forma precisa con ayuda de una máquina. El
curtido estabiliza al material y también hace que sea no antigénico,
pero impacta negativamente a la osteoinductividad del producto. El
material óseo también puede desmineralizarse.
La Patente de Estados Unidos Nº 5.464.439
describe una lámina continua de un hueso natural completamente o
parcialmente desmineralizado que tiene suficiente flexibilidad como
para ajustarse al sitio del implante.
La Patente de Estados Unidos Nº 5.556.430
describe el uso de una lámina continua de hueso desmineralizado o
hueso parcialmente desmineralizado, sin embargo, la lámina debe ser
suficientemente flexible, sacrificando de esta manera la
resistencia, como para ajustarse al sitio del esqueleto en el que
se aplica.
La Patente de Estados Unidos Nº 5.507.813
describe una lámina implantable quirúrgicamente formada a partir de
elementos derivados de hueso alargados, opcionalmente
desmineralizados, que contiene ingredientes biocompatibles,
adhesivos, cargas, plastificantes, etc.
La Patente de Estados Unidos Nº 4.932.973
describe una matriz de hueso orgánico artificial con agujeros o
perforaciones que se extienden al interior del material de hueso
orgánico. Se indica que estos agujeros o perforaciones son centros
de inducción de cartílago y hueso después de la implantación de la
matriz ósea.
La Patente de Estados Unidos Nº 4.394.370
describe un material de osteoimplante de tipo esponja de una pieza
fabricado a partir de polvo de hueso completamente desmineralizado
o hueso microparticulado, y colágeno reconstituido. El injerto de
tipo esponja opcionalmente se reticula con glutaraldehído.
En la Patente de Estados Unidos Nº 5.683.459 se
describe otro implante poroso de una pieza. El implante consta de
una macroestructura polimérica biodegradable que está estructurada
como una red de celdas abiertas interconectadas, y una
microestructura polimérica biodegradable compuesta de substancias
quimiotácticas molidas tales como ácido hialurónico.
La Patente de Estados Unidos Nº 5.899.939
describe un osteoimplante fabricado a partir de varias capas que
poseen características de resistencia a la compresión parecidas a
las del hueso natural.
Sin embargo, los productos de hueso
desmineralizado de la técnica anterior han resultado ser
insatisfactorios para aplicaciones que requieren un material
osteogénico fino capaz de presentar una diversidad de propiedades.
En una realización de la presente invención, el material es fino y
conformable, es decir, es capaz de ajustar su forma de manera exacta
al exterior de las superficies del hueso, minimizando de esta
manera la tensión sobre los tejidos blandos que recubren a dicho
material. En una realización diferente de la presente invención, el
material conserva la forma, es decir, es capaz de mantener su
arquitectura tridimensional incluso después de la rehidratación y la
deformación antes o durante la implantación. Además, los productos
de la técnica anterior han estado limitados en cuanto al tamaño y
la forma del producto terminado por el tamaño y el tipo de material
de partida usado para formar el producto. En todas las
realizaciones de la presente invención, el tamaño del implante se
limita sólo por la cantidad total de material de partida disponible
y no por el tamaño y tipo de material de partida. De esta manera,
sería muy deseable un material osteogénico fino capaz de presentar
una diversidad de propiedades.
Por lo tanto, es un objeto de la invención
proporcionar un osteoimplante osteogénico en forma de una lámina
flexible que tenga un volumen de huecos no mayor que aproximadamente
un 32%, preparado disponiendo, al menos en parte, elementos
derivados de hueso alargados en una masa coherente y dando forma a
la masa por medios mecánicos.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
osteoimplante osteogénico compuesto de, al menos en parte,
elementos derivados de hueso alargados, que pueda modelarse
tridimensionalmente antes de la implantación para proporcionar, por
ejemplo, la arquitectura específica de un sitio de implante.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
osteoimplante osteogénico que conste de un laminado formado al
menos en parte del osteoimplante de la presente invención.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
osteoimplante osteogénico compuesto de elementos óseos
completamente desmineralizados del tipo de una membrana, pero que
sea capaz de conservar su forma y volumen a pesar de la presión del
tejido gingival subyacente, es decir, que retenga la forma.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
osteoimplante osteogénico muy flexible y muy conformable añadiendo
un vehículo líquido biocompatible a los elementos derivados de
hueso completamente desmineralizado, permaneciendo el vehículo en el
implante incluso después de la deshidratación.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
osteoimplante osteogénico donde una superficie sea menos penetrable
por las células.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
osteoimplante osteogénico que pueda adaptarse para tener diversas
características de permeabilidad y de manipulación.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
osteoimplante osteogénico en el que al menos una superficie pueda
tratarse para producir un patrón visible.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
osteoimplante osteogénico cuyo tamaño esté limitado sólo por la
cantidad de materiales de partida disponibles.
De acuerdo con estos y otros objetos relacionados
de esta invención, se proporciona un osteoimplante osteogénico en
forma de una lámina flexible que tiene un volumen de huecos no
mayor que aproximadamente un 37%, que comprende una masa coherente
de partículas derivadas de hueso. Esto contrasta con los materiales
modelados preparados de acuerdo con la patente de Estados Unidos Nº
5.507.813 que tienen un volumen de huecos de al menos
aproximadamente un 37% y los materiales de soporte de carga
preparados de acuerdo con la Solicitud de Patente de Estados Unidos
con el número de serie 09/256.447, presentada el 23 de febrero de
1997, que tiene una resistencia a la compresión en estado húmedo de
al menos aproximadamente 3 MPa.
Aunque no se desea limitación por ninguna teoría,
se cree que el volumen de huecos relativamente pequeño del
osteoimplante de esta invención permite obtener mejores propiedades
que las de materiales similares que tienen un volumen de huecos
mayor que aproximadamente un 32%.
El osteoimplante osteogénico de esta invención es
mucho más fino que los osteoimplantes de la técnica anterior,
siendo completamente adecuados espesores que varían de
aproximadamente 50 micrómetros a aproximadamente 2000 micrómetros.
En una realización, el osteoimplante osteogénico de la presente
invención puede asemejarse a una arquitectura tridimensional
específica que se retiene incluso después de la rehidratación. Esta
realización de conservación de la forma de la invención puede
incorporarse como un injerto en el sitio del implante y retiene su
arquitectura incluso después de la deformación antes o durante la
implantación, proporcionando a mismo tiempo un implante que puede
interaccionar biológicamente con el tejido del hospedador.
En una realización diferente de la invención, las
partículas derivadas de hueso completamente desmineralizada, es
decir, los elementos derivados de hueso alargados y/o el polvo de
hueso, se combinan con un vehículo líquido biocompatible adecuado
que permanece en el implante incluso después de la deshidratación,
para proporcionar un material conformable. Esta realización de la
invención no tiene memoria de forma a diferencia de los implantes
obtenidos a partir de secciones finas de hueso desmineralizado
monolítico como se describe en la Patente de Estados Unidos Nº
4.932.973 y, por lo tanto, puede adoptar una forma muy parecida al
exterior de una superficie ósea adaptándose de esta manera a una
superficie con injerto de hueso. Como esta realización del
osteoimplante es fina y conformable, el osteoimplante minimiza las
tensiones en los tejidos blandos que lo recubren cuando se cierran
sobre el sitio del injerto de hueso. Además, la configuración de
tipo membrana fina de esta realización de la invención permite su
colocación entre otros materiales de osteoimplante, por ejemplo,
aloinjertos y/o autoinjertos, y tejidos gingivales en
procedimientos de aumento de rebordes y/o reparación períodontal. En
una realización preferida de la presente invención, el implante
derivado de hueso completamente desmineralizado de esta invención,
que actúa como una membrana impermeable, sirve principalmente como
membrana protectora que imparte propiedades de osteoimplante
osteogénico, previniendo al mismo tiempo el crecimiento de tejidos
blandos en el interior de dicho implante. Esto es especialmente
importante en caso de que el tejido no pueda cerrarse completamente
o firmemente sobre el sitio de injerto de hueso, por ejemplo, el
aumento de rebordes. Esto contrasta con productos de la técnica
anterior cuya flexibilidad es inadecuada para el uso para facilitar
el cierre durante tales procedi-
mientos.
mientos.
En cada una de las diferentes realizaciones de la
invención, el osteoimplante osteogénico preparado de acuerdo con el
método de esta invención no está limitado en cuanto a su tamaño
final por las limitaciones anatómicas de los elementos derivados de
hueso que lo constituyen, sino que, más bien, puede tener cualquier
tamaño siempre que esté disponible una cantidad apropiada de
material de partida. Además, cada una de las diferentes
realizaciones es flexible cuando está en el estado hidratado. El
término "flexible", como se utiliza en este documento, se
refiere a la capacidad del implante no soportado de deformarse por
la aplicación de una fuerza o combinación de fuerzas, por ejemplo,
de compresión, de flexión, etc.
El término "hueso", como se usa en este
documento, se refiere al hueso que es cortical, canceloso o
cortico-canceloso de origen autógeno, alogénico,
xenogénico o transgénico.
El término "desmineralizado", como se usa en
este documento, se refiere a un hueso que tiene un contenido
mineral menor que el original y pretende incluir expresiones tales
como "substancialmente desmineralizado", "parcialmente
desmineralizado" y "completamente desmineralizado".
Como se utiliza en este documento, la expresión
"desmineralizado superficialmente" se refiere a elementos
derivados de hueso que poseen al menos aproximadamente un 90 por
ciento en peso de su contenido de mineral inorgánico original, la
expresión "parcialmente desmineralizado" se refiere a
elementos derivados de hueso que poseen de aproximadamente un 8 a
aproximadamente un 90 por ciento en peso de su contenido de mineral
inorgánico original y la expresión "completamente
desmineralizado" se refiere a un hueso que contiene menos de un 8
por ciento de su contenido mineral original.
El término "osteoimplante", como se usa en
este documento, se refiere a cualquier implante derivado de hueso
preparado de acuerdo con las realizaciones de esta invención y, por
lo tanto, pretende incluir expresiones tales como membrana ósea,
injerto óseo, etc.
Se entenderá que el término "osteogénico",
aplicado al osteoimplante de esta invención, hace referencia a la
capacidad del osteoimplante de mejorar o acelerar el crecimiento de
nuevo tejido óseo por uno o más mecanismos tales como osteoinducción
y/u osteoconducción.
Se entenderá que el término
"osteoinductivo", como se usa en este documento, hace
referencia a la capacidad de una substancia de reclutar y
transformar células del hospedador que tienen el potencial de
reparar el tejido óseo.
Se entenderá que el término
"osteoconductivo", como se usa en este documento, se refiere a
la capacidad de una substancia de proporcionar superficies
biológicamente inertes que son receptivas para el crecimiento de
hueso nuevo del hospedador.
El término "coherente", aplicado a la masa
de elementos derivados de hueso, se refiere a la capacidad de los
elementos derivados de hueso de adherirse entre sí mecánicamente,
por ejemplo, por enmarañado o por curvatura; o mediante el uso de
una matriz biocompatible independientemente de si la masa de
elementos derivados de hueso está en el estado seco o húmedo, es
decir, hidratado.
Se entenderá que la expresión "modelado
mecánico" o expresiones de significado similar al usado en este
documento, se refiere a la aplicación de fuerzas externas, por
ejemplo, fuerzas de compresión, laterales, etc., a la masa
coherente de elementos derivados de hueso por cualquier medio
adecuado, por ejemplo, prensado, laminado, etc.
Se entenderá que la expresión "volumen de
huecos", como se usa en este documento, se refiere a la cantidad
de espacio no sólido contenido dentro del implante de esta invención
y se determina calculando el promedio del área de espacios blancos
en cada campo de secciones teñidas del implante. Tal espacio se
considerará el volumen de huecos aunque contenga una substancia que
sea líquida a temperatura ambiente, por ejemplo, a una temperatura
de 0,5º a 50ºC.
La expresión "conservación de la forma",
como se aplica a esta invención, se refiere a la capacidad del
implante de deformarse antes o durante la implantación y
posteriormente volver de forma característica a su arquitectura
original después de la implantación.
La expresión "retención de la forma", como
se utiliza en este documento, se refiere a la capacidad del
implante de mantener una forma predeterminada incluso después de su
rehidratación y/o implantación.
La expresión "sin capacidad de soportar
carga", como se utiliza en este documento, se refiere a la
incapacidad de la presente invención de utilizarse en aplicaciones
de soporte de carga, es decir, aplicaciones en las que sería de
esperar que el osteoimplante resistiera la aplicación de fuerzas de
compresión a lo largo de sus dimensiones principales. En su lugar,
se prevé que la presente invención sea adecuada para aplicaciones
en las que la carga aplicada al implante, si existe, sea de
naturaleza principalmente flexural o de tracción. Por supuesto, se
aplicará alguna fuerza de compresión al osteoimplante debido a la
fuerza o fuerzas ejercidas por el tejido o tejidos que recubren el
osteoimplante, sin embargo, tal fuerza o fuerzas se aplicarían a lo
largo de pequeñas dimensiones y no tendrían una magnitud suficiente
como para considerarse clínicamente "soporte de carga".
La expresión "regeneración ósea guiada"
(GBR) o "regeneración de tejidos guiada" (GTR), según se
aplica a esta invención, se refiere a la capacidad del implante de
inducir un crecimiento de hueso suficiente antes de que el tejido
blando de crecimiento más rápido competitivo y las células
epiteliales rellenen el sitio de reparación del hueso.
Se entenderá que el término "oclusión", como
se utiliza en este documento, se refiere a cualquier operación o
proceso que reduce la porosidad de una región del osteoimplante
osteogénico haciendo de esta manera que tal área de superficie sea
substancialmente impermeable al crecimiento de tejidos blandos, es
decir, células y tejidos blandos indeseados que sean competitivos
con la formación del hueso.
En término "integral", como se utiliza en
este documento, pretende diferenciar el osteoimplante osteogénico
de esta invención de osteoimplantes que están combinados con un
material de membrana protectora distinto. En la presente invención,
el osteoimplante y la zona de permeabilidad son integrales entre
sí, es decir, están interconectados de forma indivisible de manera
que forman una sola unidad.
Se entenderá que el uso de la expresión
"elementos derivados de hueso" o expresiones de significado
similar, hace referencia a piezas de hueso en cualquier diversidad
de tamaños, espesores y configuraciones incluyendo partículas
alargadas, partículas, fibras, tiras, polvos, etc., que pueden
obtenerse por trituración, cepillado, corte, o maquinado del hueso
entero, con la condición de que tales elementos no se consideren
elementos que contienen capas como los indicados en la Patente de
Estados Unidos Nº 5.899.939.
La figura 1 es una vista en sección transversal
de un material modelado preparado de acuerdo con la Patente de
Estados Unidos Nº 5.507.813.
La figura 2 es una vista en sección transversal
de un osteoimplante osteogénico preparado de acuerdo con el ejemplo
2 de este documento.
La figura 3 es una vista en perspectiva ampliada
del conjunto de un implante laminado derivado de hueso de la
presente invención que posee capas de un material óseo modelado
parcialmente desmineralizado que alternan con otras capas de
material óseo modelado parcialmente desmineralizado y/o materiales
opcionales.
La figura 4 es una vista en perspectiva ampliada
de un laminado derivado de hueso de la invención.
El osteoimplante osteogénico de la presente
invención comprende un agregado compuesto de, al menos en parte,
elementos derivados de hueso alargados que tienen un volumen de
huecos no mayor que aproximadamente un 32%.
Para fabricar el osteoimplante de esta invención,
primero se produce una masa coherente compuesta de, al menos en
parte, elementos derivados de hueso alargados, seguido del modelado
mecánico de la masa para formar el osteoimplante osteogénico. El
osteoimplante de esta invención puede tener una amplia diversidad
de propiedades y características dependiendo de la relación entre
los elementos derivados de hueso alargados y el polvo de hueso y el
grado de desmineralización de estos materiales derivados de hueso.
Por supuesto, un especialista en la técnica con la que está más
relacionada esta invención reconocerá que la adición selectiva de
una matriz biocompatible así como cualquier tratamiento o
tratamientos adicionales del osteoimplante de esta invención antes,
durante o después del procesamiento u, opcionalmente, después del
procesamiento pero antes o durante la implantación, también afectará
a las propiedades y características del osteoimplante de esta
invención. Se pretende que tal variación rutinaria esté dentro del
alcance de esta invención como se detalla en la memoria descriptiva
y en los ejemplos de este documento.
El osteoimplante que contiene elementos óseos
fabricado de acuerdo con esta descripción típicamente tendrá un
contenido de elemento óseo que varía de aproximadamente un 5 a
aproximadamente un 100 por ciento en peso, preferiblemente de
aproximadamente un 20 a aproximadamente un 99 por ciento en peso, y
más preferiblemente de aproximadamente un 40 a aproximadamente un 85
por ciento en peso, con respecto al peso de la masa coherente
calculada antes del modelado mecánico de la masa coherente.
En una realización preferida, la masa coherente
tiene al menos algún contenido parcialmente desmineralizado de
elementos derivados de hueso alargados y/o polvo de hueso. En esta
realización, el vehículo líquido preferido es agua y/u otros fluidos
arrastrados junto con las partículas durante el procesamiento, por
ejemplo, la desmineralización de los elementos óseos antes de la
formación del osteoimplante de esta invención. Tal vehículo líquido
se retira por liofilización del osteoimplante antes o durante el
envasado, aunque, por supuesto, sería muy adecuado almacenar y/o
transportar el osteoimplante congelado o, como alternativa, retirar
el vehículo líquido por otros métodos. Opcionalmente, dependiendo
del aglutinante que puede usarse, los elementos derivados de hueso
pueden estar completamente desmineralizados, completamente
mineralizados o cualquier combinación de las dos formas. Esta
realización de la invención conserva la forma, es decir, puede
retener una arquitectura predeterminada específica creada durante
la formación del osteoimplante de la presente invención, incluso
después de la rehidratación y la posterior deformación que puede
realizarse inmediatamente antes o durante la implantación. Cuando
esta realización del osteoimplante se va a emplear en una situación
de conservación de forma, se pueden concentrar elementos derivados
de hueso no desmineralizados y/o desmineralizados superficialmente
en la región del osteoimplante donde se mantendrá la forma deseada.
Al estar fabricado el osteoimplante osteogénico a partir de
elementos de hueso parcialmente desmineralizado, los procesos por
medio de los cuales el osteoimplante se descompondría incluirían
tanto el remodelado como la incorporación con el hueso del
hospedador, mientras que la arquitectura se mantiene a lo largo del
proceso de curación. Los elementos derivados de hueso parcialmente
desmineralizado poseen propiedades osteoinductivas y son capaces de
participar y acelerar el proceso de curación. También se mantiene la
maleabilidad y la resistencia. Al ser de naturaleza semirígida, la
realización es ideal para permitir una pequeña cantidad de
movimiento necesario y/o transferencia de carga en el sitio de la
reparación.
En otra realización de esta invención, el
osteoimplante anterior puede combinarse de diversas formas con
otros osteoimplantes similares u otros materiales para formar un
osteoimplante con una construcción de tipo laminado. Por ejemplo,
por medios químicos o mecánicos puede hacerse que las capas del
osteoimplante de la presente invención se adhieran entre sí u,
opcionalmente, con otros materiales, por ejemplo, fibras de
refuerzo, tejidos, mallas, etc., entre algunas o todas las capas del
osteoimplante. Tales materiales laminados diferirán de laminados de
osteoimplante conocidos tales como los descritos en la Patente de
Estados Unidos Nº 5.899.939, ya que la arquitectura y el tamaño
finales se determinarán por la cantidad total de material donante
de partida disponible en lugar de por el tamaño específico o la
forma del material donante utilizable disponible.
Por ejemplo, en una realización preferida de la
presente invención, el osteoimplante está formado por elementos
derivados de hueso alargados en combinación con polvo de hueso. La
relación entre los elementos derivados de hueso alargados y el polvo
de hueso está comprendida entre aproximadamente 1:0 y
aproximadamente 1:4. Los elementos de hueso de esta realización de
la invención se procesarán de tal forma que el contenido mineral de
los elementos de hueso esté comprendido entre aproximadamente un 0
y aproximadamente un 100%, con respecto al contenido mineral
original de los elementos de hueso.
En una realización diferente de la invención, los
elementos de hueso que constituyen la masa coherente presentes en
las misma relaciones que se han descrito anteriormente, se
desmineralizarán completamente antes de modelarse mecánicamente para
adoptar la forma del osteoimplante de la invención. Esta
realización, aunque es muy fina, es relativamente inflexible antes
de la rehidratación y conserva la forma mostrando una tendencia, en
seco, a volver a su forma original después de la deformación.
Una variación preferida de la realización
anterior requiere la adición de una cantidad comprendida entre
aproximadamente un 10 y aproximadamente un 90 por ciento en peso de
la masa coherente total antes de modelarse mecánicamente, de un
vehículo líquido biocompatible que permanece en el osteoimplante
incluso después de la deshidratación. En esta realización de la
invención, el osteoimplante es fino y sin memoria de forma. Por lo
tanto, esta realización es conformable y es especialmente útil en
aplicaciones que requieren un osteoimplante que aplique una tensión
mínima, es decir, que no rompa los tejidos blandos que se cierran
sobre el mismo. Por supuesto, como ocurre en todas las realizaciones
de esta invención, esta realización particular puede recibir uno o
más tratamientos adicionales, por ejemplo, para volverse
impermeable al crecimiento de tejidos blandos en su interior,
obteniéndose en este caso un osteoimplante que actúa fácilmente
como membrana protectora.
Como se ha indicado anteriormente, todas estas
combinaciones y permutaciones de los elementos de hueso y/o
vehículo líquido y/o materiales opcionales y/o tratamientos
opcionales, así como cualquier método adecuado para secar el
osteoimplante modelado mecánicamente, se consideran dentro del
alcance de esta invención.
Después de modelar mecánicamente el osteoimplante
de la invención como se ha descrito anteriormente, puede cerrarse
opcionalmente una región del osteoimplante para reducir la
porosidad de esa región con el fin de hacer que esa región sea
impermeable al crecimiento de tejidos blandos en su interior. El
osteoimplante también puede premodelarse opcionalmente en una forma
específica, por ejemplo, una lámina, placa, platillo, túnel, cono,
tubo, etc. y/o arquitectura tridimensional antes de envasarse o
inmediatamente antes de la implantación. Dependiendo de la
realización específica o uso deseado del osteoimplante de esta
invención, pueden proporcionarse tratamientos opcionales, por
ejemplo, modificación de proteínas, adición de substancias
biocompatibles o bioactivas, etc., antes, durante o después de la
producción del osteoimplante. Tales tratamientos opcionales se
consideran dentro del alcance de esta invención.
El hueso útil en la presente invención se obtiene
utilizando métodos bien conocidos en la técnica, por ejemplo, hueso
donante alogénico obtenido asépticamente que se ha limpiado y
desinfectado. Los elementos derivados de hueso pueden obtenerse
fácilmente a partir del hueso donante por cualquiera de varios
métodos, por ejemplo, como se describe en la Solicitud de Patente de
Estados Unidos cedida al solicitante de la presente invención, con
el número de serie 09/211.310, presentada el 14 de diciembre de
1998.
El hueso puede ser cortical, canceloso o
corticocanceloso de origen autógeno, alogénico, xenogénico o
transgénico.
Pueden emplearse mezclas de uno o más tipos de
elementos derivados de hueso desmineralizado. También pueden
emplearse uno o más tipos de elementos derivados de hueso
desmineralizado en combinación con elementos derivados de hueso no
desmineralizado, es decir, elementos derivados de hueso que no se
han sometido a un proceso de desmineralización. De esta manera, por
ejemplo, la relación en peso entre elementos de hueso no
desmineralizado y elementos de hueso desmineralizado puede variar
ampliamente de aproximadamente 0:1 a aproximadamente 1:0. Las
cantidades adecuadas pueden determinarse fácilmente por los
especialistas en la técnica en una base de caso por caso por
experimentación rutinaria.
Si se desea, los elementos derivados de hueso
pueden modificarse de una o más formas, por ejemplo, su contenido
de proteínas puede aumentarse o modificarse como se describe en las
Patentes de Estados Unidos Nº 4.743.259 y 4.902.296. Los elementos
derivados de hueso pueden mezclarse con una o más substancias
opcionales tales como aglutinantes, cargas, fibras, mallas,
substancias que proporcionan radioopacidad, plastificantes, agentes
biostáticos/biocidas, agentes tensioactivos y similares, antes,
durante o después de modelar las partículas por compresión en una
configuración deseada. Una o más de estas substancias pueden
combinarse con los elementos derivados de hueso remojando o
sumergiendo los elementos derivados de hueso en una solución o
dispersión de la substancia deseada, mezclando físicamente los
elementos derivados de hueso y la substancia deseada, y
similares.
Los aglutinantes adecuados incluyen adhesivos
biológicos tales como pegamento de fibrina, fibrinógeno, trombina,
proteína adhesiva de mejillón, seda, elastina, colágeno, caseína,
gelatina, albúmina, queratina, quitina o quitosana; cianoacrilatos;
compuestos basados en epoxi; sellantes de resina dental; productos
cerámicos de vidrio bioactivos (tales como
apatita-wollastonita); cementos de resina dental;
cementos de ionómero de vidrio; polímero no bioabsorbible tal como
poliacrilato, polimetil metacrilato, politetrafluoroetileno,
poliuretano, poliamida; pegamentos de
gelatina-resorcinol-formaldehído;
pegamentos basados en colágeno; resinas acrílicas; polímeros
bioabsorbibles tales como almidones, poliglicolida, polilactida,
copolímeros de glicolida-lactida, plicaprolactona,
ácidos policarboxílicos y sus copolímeros, policarbonatos,
poliortoésteres, poliaminoácidos, policianoacrilatos,
polihidroxibutirato, polihidroxivalerato, polifosfacenos,
polivinilpirrolidona, fumarato de poli-propileno,
fumarato-diacrilato de
poli-propileno,
poli(propilenglicol-co-ácido fumárico),
policarbonatos basados en tirosina, aglutinantes de comprimidos
farmacéuticos (tales como aglutinantes Eudragit® disponibles en
Hulls America, Inc.), polivinilpirrolidona, celulosa, etil
celulosa, celulosa microcristalina y mezclas de las mismas;
polímeros no bioabsorbibles tales como poliacrilato,
polimetilmetacrilato, politetrafluoroetileno, poliuretano y
poliamida; etc.; siendo también adecuados derivados y mezclas de los
anteriores. Cuando se emplee, el aglutinante típicamente
representará de aproximadamente un 1 a aproximadamente un 40 por
ciento en peso de la composición que contiene partículas de hueso,
calculado antes de formar el material modelado. El aglutinante
preferido es un copolímero de glicolida-lactida.
Las cargas adecuadas incluyen grafito o carbono
pirolítico; materiales biocerámicos; polvo de hueso; hueso cortical
y canceloso completamente mineralizado y parcial o completamente
desmineralizado en cualquier forma, incluyendo partículas tales como
polvo de hueso desmineralizado (o "matriz de hueso
desmineralizado" como también puede denominarse); láminas y
piezas de hueso modeladas; bioglass® u otros polímeros biocerámicos
naturales o sintéticos, por ejemplo, polímeros bioabsorbibles tales
como poliglicolida, polilactida, copolímero de
glicolida-lactida y similares; materiales no
bioabsorbibles tales como almidones, polimetil metacrilato,
politetrafluoroetileno, poliuretano, polietileno y nylon; hueso
anorgánico (es decir, hueso mineral sólo, del que se han retirado
los constituyentes orgánicos), dentina, esmalte de dientes,
aragonita, calcita, nácar, fosfato cálcico amorfo, hidroxiapatita,
fosfato tricálcico y otros materiales de fosfato cálcico; sales de
calcio; etc. y mezclas de cualquiera de los anteriores. Cuando se
emplee, la carga típicamente representará de aproximadamente un 1 a
aproximadamente un 50 por ciento en peso de la composición que
contiene partículas de hueso, calculado antes de formar el material
modelado. Las cargas preferidas son materiales cerámicos,
particularmente hidroapatita y polvo de hueso cortical
minerali-
zado.
zado.
Las fibras adecuadas incluyen fibras de carbono
(grafito o diamante); fibras de colágeno; fibras derivadas de
tendones o ligamentos; queratina; catgut; seda; celulosa;
quitosana; materiales de sutura, por ejemplo PLA/PGA y otros
copolímeros; polietileno; Teflon®; poliuretanos; Bioglass®;
hidroxiapatita y otros materiales de fosfato cálcico en forma de
filamentos o fibras; óxido de aluminio; etc. Cuando se emplee, la
fibra típicamente representará de aproximadamente un 1 a
aproximadamente un 30 por ciento en peso de la composición que
contiene partículas de hueso, calculado antes de formar el material
modelado. La fibra preferida es fibra de colágeno.
Los ejemplos de mallas incluyen, por ejemplo,
estructuras de tejido o malla que contienen las fibras
identificadas anteriores; mallas metálicas, por ejemplo, de titanio
y sus aleaciones, tántalo, acero inoxidable, aleaciones de cromo y
cobalto, oro, plata, platino; etc. Cuando se emplee, la malla
típicamente representará de aproximadamente un 1 a aproximadamente
un 7 por ciento en peso de la composición que contiene partículas
de hueso, calculado antes de formar el material modelado. La malla
preferida es una malla de titanio.
Los ejemplos de substancias que imparten
radioopacidad incluyen, por ejemplo, partículas de hueso totalmente
mineralizado, compuestos o composiciones que contienen bario y yodo,
por ejemplo, sulfato de bario y sulfato de bario para suspensión,
ácido iopanoico y similares. Cuando se empleen, las substancias que
imparten radioopacidad típicamente representarán de aproximadamente
un 1 a aproximadamente un 25 por ciento en peso de la composición
que contiene partículas de hueso, calculado antes de formar el
material modelado. La substancia preferida que imparte radioopacidad
es sulfato de bario.
Los plastificantes adecuados incluyen compuestos
polihidroxílicos líquidos tales como glicerol, monoacetina,
diacetina, pluronics, polioxímeros, copolímeros de bloque, aceites,
geles de arcillas coloidales, geles acuosos de polímeros orgánicos
tales como gelatina, pectina, metil celulosa y polietilenglicol de
alto peso molecular; agentes tixotrópicos tales como gel de
hidróxido de aluminio y gel de fosfato de aluminio, solución de
alcohol polivinílico, polivinilpirrolidona, éster celulósico tal
como hidroxipropil metilcelulosa, carboxi metilcelulosa, pectina,
agente texturizante de calidad alimentaria, gelatina, dextrano,
colágeno, almidón, poliacrilonitrilo hidrolizado, poliacrilamida
hidrolizada, polielectrólitos tales como sal de ácido poliacrílico,
hidrogeles, geles de arcillas coloidales, geles acuosos de
polímeros orgánicos, tales como agar de gelatina, pectin
metilcelulosa, y polietilenglicol de alto peso molecular,
quitosana, otros materiales que pueden suspender partículas; etc.
Cuando se emplee, el plastificante típicamente representará de
aproximadamente un 10 a aproximadamente un 90 por ciento en peso de
la composición que contiene partículas de hueso, calculado antes de
formar el material modelado. El plastificante preferido es
glicerol.
Los agentes biostáticos/biocidas adecuados
incluyen antibióticos, povidona, azúcares, mucopolisacáridos,
clorobutanol, compuestos de amonio cuaternario tales como cloruro
de benzalconio, organomercuriales, parahidroxi benzoatos, alcoholes
aromáticos, fenoles halogenados, ácido sórbico, ácido benzoico,
dioxina, EDTA, BHT, BHA, TBHQ, ésteres de galato, NDGA, tocoferoles,
goma de guayacol, lecitina, ácido bórico, ácido cítrico, ésteres de
ácido p-hidroxi benzoico, propionatos, dióxido de azufre y
sulfitos, nitratos y nitritos de potasio y sodio, dietil
pirocarbonato, diacetato sódico, difenilo, hexametilentetramina
o-fenil fenol, y o-fenilfenóxido sódico, etc. Cuando
se emplee, el agente biostático/biocida típicamente representará de
aproximadamente un 1 a aproximadamente un 25 por ciento en peso de
la composición que contiene partículas de hueso, calculado antes de
formar el material modelado. El agente biostático/biocida preferido
es un antibiótico.
Los agentes tensioactivos adecuados incluyen los
tensioactivos no iónicos, catiónicos, aniónicos y anfóteros
biocompatibles y mezclas de los mismos. Cuando se emplee, el agente
tensioactivo típicamente representará de aproximadamente un 1 a
aproximadamente un 20 por ciento en peso de la composición que
contiene partículas de hueso, calculado antes de formar el material
modelado.
Los especialistas en la técnica entenderán que la
lista anterior de substancias opcionales no pretende ser exhaustiva
y que pueden mezclarse otros materiales con los elementos derivados
de hueso dentro de la práctica de la presente invención.
Con los elementos derivados de hueso puede
incorporarse o asociarse cualquiera de una diversidad de
substancias opcionales médica y/o quirúrgicamente útiles, antes,
durante o después de la preparación del osteoimplante osteogénico.
De esta manera, por ejemplo, una o más de tales substancias pueden
introducirse en los elementos derivados de hueso, por ejemplo,
remojando o sumergiendo los elementos derivados de hueso en una
solución o dispersión de la substancia o substancias deseadas,
añadiendo la substancia o substancias al componente de vehículo del
osteoimplante osteogénico o añadiendo la substancia o substancias
directamente al osteoimplante osteogénico. Las substancias
médica/quirúrgicamente útiles incluyen substancias fisiológica o
farmacológicamente activas que actúan localmente o sistémicamente
en el hospedador.
Las substancias médica/quirúrgicamente útiles son
substancias bioactivas que pueden combinarse fácilmente con los
elementos derivados de hueso, el vehículo líquido y/o el
osteoimplante osteogénico de esta invención e incluyen, por ejemplo,
polvo de hueso desmineralizado como el descrito en la Patente de
Estados Unidos Nº 5.073.373, colágeno, derivados de colágeno
insolubles, etc., y sólidos solubles y/o líquidos en los que están
disueltos; agentes antivíricos, particularmente los eficaces contra
VIH y hepatitis; agentes antimicrobianos y/o antibióticos tales como
eritromicina, bacitracina, neomicina, penicilina, polimicina B,
tetraciclinas, biomicina, cloromicetina y estreptomicinas,
cefazolina, ampicilina, azactam, tobramicina, clindamicina y
gentamicina, etc.; azúcares biocidas/biostáticos tales como
dextrano, glucosa, etc.; aminoácidos; péptidos; vitaminas; elementos
inorgánicos; cofactores para la síntesis de proteínas; hormonas;
tejido endocrino o fragmentos de tejidos, sintetizadores; enzimas
tales como fosfatasa alcalina, colagenasa, peptidasas, oxidasas
etc.; soportes poliméricos de células con células parenquimáticas;
agentes angiogénicos y vehículos poliméricos que contienen tales
agentes; redes de colágeno; agentes antigénicos; agentes del
citoesqueleto; fragmentos de cartílago; células vivas tales como
condrocitos, células de médula ósea, células madre mesenquimáticas;
extractos naturales; células vivas modificadas por ingeniería
genética o modificadas de otra forma; células expandidas o
cultivadas; ADN liberado por plásmidos, vectores virales u otros
medios; trasplantes de tejidos; polvo de hueso desmineralizado;
tejidos autógenos tales como sangre, suero, tejidos blandos, médula
ósea, etc.; bioadhesivos; proteínas morfogénicas de hueso (BMP);
factor osteoinductivo (IFO); fibronectina (FN); factor de
crecimiento de células endoteliales (ECGF); factor de crecimiento
del endotelio vascular (VEGF); extractos de unión al cementum (CAE);
ketanserina; hormona de crecimiento humana (HGH); hormonas de
crecimiento animales; factor de crecimiento epidérmico (EGF);
interleuquinas, por ejemplo, interleuquina-1
(IL-1); interleuquina-2
(IL-2); alfa trombina humana; factor de crecimiento
de transformación (TGF-beta); factores de
crecimiento semejantes a insulina (IGF-1,
IGF-2); factores de crecimiento derivados de
plaquetas (PDGF); factores de crecimiento de fibroblastos (FGF,
BFGF, etc.); factor quimiotáctico del ligamento períodontal (PDLGF);
proteínas de la matriz del esmalte; factores de crecimiento y
diferenciación (GDF); la familia de proteínas Hedgehog; moléculas
receptoras de proteínas; péptidos pequeños derivados de los factores
de crecimiento anteriores; promotores de hueso; citoquinas;
somatotropina; agentes para digerir el hueso; agentes antitumorales;
atrayentes celulares y agentes de unión; inmunosupresores;
potenciadores de la infiltración, por ejemplo, ésteres de ácidos
grasos tales como monoésteres de laureato, miristato y estearato de
polietilenglicol, derivados de enamina,
alfa-cetoaldehídos, etc.; y ácidos nucleicos. Las
cantidades de tales substancias añadidas opcionalmente pueden
variar ampliamente determinándose fácilmente los niveles óptimos en
un caso específico por experimentación rutinaria.
Los especialistas en la técnica entenderán que la
lista anterior de substancias médica/quirúrgicamente útiles no
pretende ser exhaustiva y que pueden administrarse otras
substancias útiles con las partículas óseas dentro de la práctica de
la presente invención.
La cantidad total de tales substancias
médica/quirúrgicamente útiles añadidas opcionalmente típicamente
variará de aproximadamente un 0 a aproximadamente un 95,
preferiblemente de aproximadamente un 1 a aproximadamente un 60, más
preferiblemente de aproximadamente un 1 a aproximadamente un 40 por
ciento en peso con respecto al peso de la composición entera antes
de la compresión de la composición, determinándose fácilmente los
niveles óptimos en un caso específico por experimentación
rutinaria. La substancia médica/quirúrgicamente útil preferida es
proteínas mofogénicas de hueso.
La masa de elementos derivados de hueso de esta
invención puede prepararse poco antes del uso mezclando cantidades
deseadas de los elementos derivados de hueso, vehículo líquido, si
es el caso, y componentes opcionales, si es el caso, en cualquier
secuencia adecuada de operaciones de mezcla separadas o todo de una
vez. De esta manera, los elementos derivados de hueso pueden
mezclarse con el componente o componentes opcionales y
posteriormente combinarse con el componente de vehículo líquido,
los elementos derivados de hueso pueden mezclarse con el vehículo
líquido seguido de la adición del ingrediente o ingredientes
opcionales o los ingredientes opcionales pueden añadirse al
vehículo líquido seguido de la adición de los elementos derivados de
hueso. Por supuesto, son posibles variaciones de estas y otras
secuencias de mezcla. Ventajosamente, los elementos derivados de
hueso, el vehículo líquido y los ingredientes opcionales se mezclan
de una forma substancialmente simultánea de tal forma que queden
incluidas en la mezcla las partículas del osteoimplante
osteogénico.
Un método para fabricar la masa coherente que
contiene elementos de hueso que puede utilizarse ventajosamente en
la presente invención implica poner en contacto una cantidad de
elementos derivados de hueso, de los que al menos aproximadamente un
25 por ciento en peso constituye preferiblemente partículas
alargadas de hueso completamente desmineralizado como se ha descrito
anteriormente, con una cantidad suficiente de un vehículo líquido
biocompatible adecuado, por ejemplo, agua, disolvente prótico
orgánico, solución acuosa tal como solución fisiológica salina,
compuestos polihidroxílicos líquidos, etc. (el vehículo
opcionalmente puede contener una o más substancias tales como las
descritas anteriormente) para formar una composición parecida a una
masa. El vehículo ya puede estar presente después de la etapa de
desmineralización. En tal caso, no necesita añadirse un vehículo
adicional. En la técnica se conocen vehículos líquidos
biocompatibles adecuados y se describen en la Solicitud de Patente
Provisional de Estados Unidos Nº 60/159.774 presentada el 15 de
octubre de 1999.
En una realización preferida de la presente
invención, el vehículo líquido es un compuesto polihidroxílico
líquido, derivado de un compuesto polihidroxílico líquido, una
solución líquida de un compuesto polihidroxílico sólido, solución
líquida de derivado de compuesto polihidroxílico sólido o mezclas
de los mismos. Si es necesario o deseable, el vehículo líquido puede
disolverse o diluirse con un disolvente apropiado de tal forma que
cuando se combine con los elementos derivados de hueso de la
invención, se proporcione una composición que contiene un elemento
óseo capaz de modelarse. De esta manera, el compuesto
polihidroxílico o los derivados polihidroxílicos pueden ser un
líquido en estado puro o muy concentrado a temperatura ambiente,
por ejemplo a una temperatura de 0,5º a 50ºC, o puede ser un sólido
o semisólido a esta temperatura, en cuyo caso se vuelve necesario
disolver el material en un disolvente tal como agua, solución
fisiológica salina, etanol, glicerol, glucosa, propilenglicol,
polietilenglicol con un peso molecular de 200 a 1000, alcohol
polivinílico, etc. Por supuesto, el vehículo líquido puede constar
de uno o más compuestos polihidroxílicos líquidos o sus derivados en
solución con uno o más compuestos polihidroxílicos sólidos o
derivados. De forma similar, el vehículo líquido puede constar de
un polímero y/o mezcla polimérica de cualquiera de los compuestos
adecuados mencionados en este documento. Lo más preferido es una
solución acuosa al 50% (v/v) de glicerol.
Cuando, en una realización particular, las
partículas presentan una tendencia a separarse rápida o
prematuramente del componente de vehículo o a sedimentar de otra
manera de la composición de tal forma que se dificulte o sea
inconveniente la preparación de una masa coherente suficientemente
homogénea, puede ser ventajoso incluir dentro de la composición que
constituye el osteoimplante osteogénico una substancia opcional
cuyas características tixotrópicas prevengan o reduzcan esta
tendencia. De esta manera, por ejemplo, cuando el componente de
vehículo es glicerol o una solución de glicerol en un disolvente,
tal como una solución acuosa o alcohólica de glicerol, y la
separación de los elementos derivados de hueso tiene lugar en una
medida excesiva en relación con una aplicación particular, un agente
tixotrópico tal como el descrito anteriormente puede combinarse con
el vehículo en una cantidad suficiente como para mejorar
significativamente las características de mantenimiento de la
suspensión de la composición.
La cantidad de elementos derivados de hueso
alargados que pueden incorporarse en el osteoimplante osteogénico
de la invención puede variar ampliamente, siendo completamente
adecuadas en la mayoría de los casos cantidades de un 10 a
aproximadamente un 100 por ciento en peso, y preferiblemente de
aproximadamente un 20 a aproximadamente un 70 por ciento en peso. De
forma similar, la cantidad de polvo de hueso que puede incorporarse
en el osteoimplante osteogénico puede variar ampliamente siendo
completamente adecuadas en la mayoría de los casos cantidades de
aproximadamente un 90 a aproximadamente un 0 por ciento en peso, y
preferiblemente de aproximadamente un 80 a aproximadamente un 30
por ciento en peso. La relación entre elementos derivados de hueso y
polvo de hueso puede variar entre aproximadamente 1:0 y
aproximadamente 1:9. Estando constituido el resto del osteoimplante
por vehículo líquido y otro u otros ingredientes opcionales, si es
el caso.
En una realización de la invención, el
osteoimplante se forma a partir de elementos derivados de hueso
completamente desmineralizados en combinación con un vehículo
líquido biocompatible adecuado. Un vehículo líquido biocompatible
preferido es una solución acuosa de glicerol, por ejemplo, glicerol
al 50% (v/v). Esta realización de la invención produce un
osteoimplante que es conformable y que puede someterse
adicionalmente a un tratamiento superficial, por ejemplo, cierre de
una superficie, para formar un osteoimplante especialmente adecuado
para aplicaciones de membrana protectora. En otra realización de la
invención, el osteoimplante osteogénico está formado, al menos en
parte, por elementos derivados de hueso alargados en combinación
con agua y/o solución fisiológica salina como vehículo líquido y/o
aglutinante. Esto da como resultado una realización de la invención
que puede configurarse en una arquitectura tridimensional
específica, quedando retenida la arquitectura incluso después de la
rehidratación y deformación antes o durante la implantación. De esta
manera, la cantidad y tipo de elementos de hueso y/o vehículo
líquido y/o aglutinante puede variarse dependiendo del uso final
deseado del osteoimplante.
Para formar el osteoimplante osteogénico de esta
invención, una masa coherente de elementos derivados de hueso
preparada como se ha descrito anteriormente se somete a un modelado
mecánico. Tal modelado se realiza por medio de la aplicación de
fuerzas de compresión y, opcionalmente, laterales simultáneas. Como
la masa coherente puede presentar propiedades viscoelásticas, la
fuerza requerida para deformar la masa es sensible a la proporción
de aplicación y se determina fácilmente por medio de
experimentación rutinaria. La aplicación de esta o estas fuerzas
puede realizarse por una diversidad de métodos, por ejemplo,
prensado, extrusión, laminado, etc. Cuando sea necesario impedir
que la masa se adhiera a la superficie de trabajo y/o al rodillo o
los rodillos, la masa coherente puede ponerse entre dos superficies
flexibles resistentes a la adherencia, por ejemplo, láminas Tyvek™ o
una superficie recubierta de Teflon™.
En una realización preferida, la masa coherente
se pone sobre una superficie de trabajo inflexible, impermeable,
horizontalmente plana y después se pone en contacto con compresión
con un rodillo cilíndrico impermeable giratorio aplicándose la
fuerza necesaria para formar un osteoimplante de las
características deseadas. Como alternativa, la masa coherente puede
someterse a una serie de contactos sucesivos con dos o múltiplos de
dos rodillos paralelos que giran en dirección contraria entre sí y
que están separados entre sí por una distancia tal que se forma un
osteoimplante del espesor deseado. Tales rodillos pueden incluir
rodillos modificados para proporcionar el tratamiento superficial de
una o las dos superficies del osteoimplante, por ejemplo, rodillos
que tienen una superficie estampada; rodillos que tienen forma de
barril para proporcionar una curvatura al material modelado;
rodillos que pueden estampar en relieve un diseño o textura al
osteoimplante; rodillos que pueden grabar una serie de perforaciones
o agujeros penetrantes para dimensionar las láminas, es decir, una
guía de corte, o para mejorar el crecimiento biológico; rodillos
que están calientes; rodillos que contienen cortadores elevados para
seccionar piezas; etc. Los rodillos también pueden modificarse para
crear poros de moderados a grandes a través del material creando de
esta manera un material de tipo malla, de tal forma que también
puede proporcionarse un implante de tipo malla usando cualquier
técnica convencional, por ejemplo, tejido, expansión, etc.
El osteoimplante osteogénico después puede usarse
inmediatamente, someterse a un tratamiento o tratamientos
opcionales, por ejemplo, métodos de tratamiento de tejidos por
ingeniería genética para desarrollar células vivas dentro de la
matriz de la invención antes de la implantación quirúrgica, si es
el caso, o preferiblemente deshidratarse, por ejemplo, liofilizarse
y/o congelarse antes del envasado para el uso. El osteoimplante
opcionalmente puede secarse usando cualquier método que proporcione
un osteoimplante terminado de acuerdo con los requisitos de la
Asociación Americana de Bancos de Tejidos (American Association of
Tissue Banks).
Cuando el osteoimplante osteogénico de la
invención pretende usarse en aplicaciones de membrana protectora,
el osteoimplante resultante opcionalmente se somete a una operación
o proceso que cierra un área de superficie seleccionada del
osteoimplante para proporcionar una piel o barrera protectora que
sea impermeable al crecimiento de tejidos blandos. Esta operación
puede realizarse calentando una porción del área de superficie del
osteoimplante, reticulando una porción del área de superficie del
osteoimplante y/o aplicando una o más substancias biocompatibles a
una porción del área de superficie del osteoimplante para
proporcionar una capa microporosa sobre el mismo. Los especialistas
en la técnica entenderán que pueden emplearse combinaciones de una
o más de las operaciones anteriores, por ejemplo, calentamiento
seguido de reticulación, reticulación seguida de calentamiento,
reticulación seguida de aplicación se substancias biocompatibles,
etc. Los especialistas en la técnica también entenderán que
cualquiera de estas operaciones puede realizarse en el osteoimplante
antes o después de las etapas opcionales de secado y/o
liofilización descritas anteriormente. De esta manera, por ejemplo,
el osteoimplante puede someterse a la operación de calentamiento
para cerrar una porción del área de superficie del osteoimplante
seguido de liofilización del osteoimplante cerrado. Tales
operaciones de formación de barreras protectoras se conocen y se
describen en la Solicitud de Patente de Estados Unidos cedida al
solicitante de la presente invención, con el número de serie
09/211.310 presentada el 14 de diciembre de 1998.
El osteoimplante osteogénico resultante puede
asumir una forma o configuración determinada o regular tal como una
lámina, placa, disco, túnel, cono o tubo, por nombrar algunos. La
geometría prefabricada incluiría, pero sin limitación, una
plataforma con forma de media luna para uso en un solo sitio, una
forma de I para colocarse entre los dientes para corregir defectos
intraóseos, una superficie rectangular para defectos que implican
los rebordes alveolares tanto bucales como linguales, placas de
neutralización, placas reconstructivas, placas de apoyo, placas de
apoyo en T, placas de cuchara, placas de hoja de trébol, placas
condilares, placas de compresión, placas de puente, placas
onduladas, etc. A partir del osteoimplante de esta invención se
pueden fabricar placas parcialmente tubulares así como placas
planas. Tales placas pueden incluir conformaciones tales como, por
ejemplo, contorno cóncavo, forma de cuenco, forma de defecto, etc.
Por supuesto, el osteoimplante puede modificarse usando una máquina
o modelarse por cualquier medio de modelado mecánico adecuado. Por
ejemplo, puede emplearse un modelado computerizado para
proporcionar la arquitectura tridimensional modelada intrincadamente
de un osteoimplante que se ajuste a medida al sitio de reparación
de hueso con una gran precisión.
Opcionalmente, el osteoimplante parcialmente
desmineralizado puede transformarse en un laminado. Las ventajas de
un laminado del osteoimplante parcialmente desmineralizado
incluirían: a) que permite que el laminado se modele en tres
dimensiones, como en la introducción de una forma de superficie
cóncava, y b.) que cada capa del laminado sería continua, sin
requerir la unión de las juntas entre las piezas. Un laminado
preparado de acuerdo con la presente invención proporcionaría un
osteoimplante laminado más uniforme y más fuerte que los disponibles
utilizando métodos de la técnica anterior.
El montaje de las capas superpuestas en una
estructura unitaria fuerte puede realizarse por una diversidad de
medios/procedimientos, por ejemplo, aplicación de adhesivos
biológicamente compatibles conocidos y convencionales tales como
cianoacrilatos; compuestos basados en epoxi, sellantes de resina
dental, cementos de resina dental, cementos de ionómero de vidrio,
polimetil metacrilato, pegamentos de
gelatina-resorcinol-formaldehído,
pegamentos basados en colágeno, agentes de unión inorgánicos tales
como fosfato de cinc, fosfato de magnesio u otros cementos basados
en fosfato, carboxilato de cinc, etc., y aglutinantes basados en
proteínas tales como pegamentos de fibrina y proteínas adhesivas
derivadas de mejillón; el uso de fijadores mecánicos tales como
pasadores, tornillos, clavijas, etc., que pueden fabricarse a
partir de materiales naturales o sintéticos y a partir de materiales
bioabsorbibles así como no bioabsorbibles; soldaduras láser de
tejidos; y unión ultrasónica. Si se desea, las capas del
osteoimplante osteogénico pueden proporcionarse con características
de engranaje mecánico, por ejemplo, lengüeta y ranura, muesca y
espiga, o elementos de cola de milano, para facilitar su montaje en
el producto final y/o fijar las capas entre sí de una forma más
segura. El método óptimo de montaje se determinaría caso por caso
por medio de la experimentación rutinaria. Además de sus capas de
membrana ósea, el osteoimplante de esta realización de la invención
opcionalmente puede poseer una o más capas formadas a partir de uno
o más materiales o substancias distintas tales como los descritos
anteriormente.
El osteoimplante osteogénico de esta invención
está destinado a aplicarse en un sitio de reparación de hueso, por
ejemplo, uno debido a una lesión, defecto producido durante el
transcurso de una operación quirúrgica, infección, malignidad o
malformación durante el desarrollo. El osteoimplante puede
utilizarse en una amplia diversidad de procedimientos quirúrgicos
ortopédicos, períodontales, neuroquirúrgicos, orales y
maxilofaciales tales como la reparación de fracturas sencillas y
compuestas y ausencia de uniones; fijaciones externas e internas;
reconstrucciones de articulaciones tales como artrodesis;
artroplastia general; artroplastia de copa de cadera; reemplazo de
la cabeza del fémur y el húmero; reemplazo de la superficie de la
cabeza del fémur y reemplazo total de la articulación; reparaciones
de la columna vertebral incluyendo fusión espinal y fijación
interna; cirugía de tumores, por ejemplo, falta de relleno;
discectomía; laminectomía; escisión de tumores de la columna
vertebral; operaciones torácicas y cervicales anteriores;
reparaciones de lesiones de la columna vertebral; tratamiento de
escoliosis, lordosis y cifosis; fijación intermaxilar de fracturas;
mentoplastia; reemplazo de articulación temporomandibular; aumento y
reconstrucción de rebordes alveolares; osteoimplantes de
incrustación; colocación y revisión de implantes; levantamiento de
senos; procedimientos cosméticos; etc. Los huesos específicos que
pueden repararse o reemplazarse con el osteoimplante de la presente
invención incluyen etmoides, frontal, nasal, occipital, parietal,
temporal, mandíbula, maxilar superior, cigomático, vértebra
cervical, vértebra torácica, vértebra lumbar, sacro, costilla,
esternón, clavícula, escápula, húmero, radio, cúbito, huesos
carpianos, huesos metacarpianos, falanges, ilíaco, isquion, pubis,
fémur, tibia, peroné, rótula, calcáneo, huesos tarsianos y
metatarsianos.
Las aplicaciones clínicas posibles incluirían,
por ejemplo, el tratamiento de fracturas traumáticas, fracturas
patológicas, fracturas de tensión, defectos o fracturas congénitas o
defectos operativos en cualquier hueso del cuerpo que se puedan
tratar con fijación de placas. Las categorías de las fracturas
tratadas con el osteoimplante pueden incluir, pero sin limitación,
fracturas intraarticulares o periarticulares; fracturas de
metáfisis; fracturas transversales, oblicuas, conminutas y
fragmentadas; reparación en sitios sin fracturas; defectos debidos
a enfermedad períodontal o cirugía; y otros defectos óseos.
En el sitio de la reparación del hueso, el
osteoimplante osteogénico puede emplearse en estado seco o
hidratado. El osteoimplante seco o hidratado puede cortarse o
dimensionarse si es necesario para ajustarse al sitio a reparar. El
osteoimplante puede hidratarse antes, durante o después de la
implantación con un líquido biocompatible adecuado, por ejemplo,
agua, solución salina, etc., durante un período de tiempo que varía
de aproximadamente 1 a aproximadamente 120 minutos, dependiendo del
espesor del osteoimplante. Después de hidratarse, una realización
preferida del osteoimplante se vuelve flexible aunque retiene su
forma y gran parte de su resistencia a la tracción. El osteoimplante
puede envasarse en estado seco o húmedo y almacenarse para su
aplicación posterior. En algunas circunstancias, es preferible
envasar el osteoimplante en estado húmedo de forma que esté listo
para el uso inmediato en el sitio quirúrgico. También pueden
añadirse materiales opcionales antes del envasado. Preferiblemente,
el osteoimplante se liofiliza o se deshidrata de otra manera y/o se
congela antes del almacenamiento.
En el momento previo a cuando se va a colocar el
osteoimplante de la invención en el sitio de un defecto, con dicho
osteoimplante de esta invención pueden combinarse materiales
opcionales, por ejemplo, aspirado de médula ósea de autoinjerto,
hueso de autoinjerto, preparaciones de células de autoinjerto
seleccionadas, células de autoinjerto que contienen genes que
codifican una acción de promoción de hueso, etc. Si se desea, el
osteoimplante puede implantarse en el sitio de reparación de hueso
usando cualquier medio de fijación adecuado, por ejemplo, suturas,
grapas, bioadhesivos, tornillos, pasadores, remaches, otros agentes
de sujeción y similares, o puede quedar retenido en su sitio
cerrando los tejidos blandos que lo rodean.
Volviendo ahora a las figuras, la figura 1 es una
vista en sección transversal de un material modelado preparado de
acuerdo con la Patente de Estados Unidos Nº 5.507.813. La sección
está marcada para mostrar la presencia de partículas y polvo de
hueso así como el espacio de huecos. Las áreas oscuras de la figura
son el material de hueso marcado, el área blanca es el espacio de
huecos contenido dentro del material modelado. La figura 2 es una
vista en sección transversal de un osteoimplante osteogénico
preparado como se describe en el ejemplo 2 del presente documento y
marcado de la misma manera que la figura 1. Una comparación de la
figura 2 con la figura 1 revela que el osteoimplante de la presente
invención tiene un 42% menos de espacio de huecos que el material de
la figura 1. El menor espacio de huecos se debe parcialmente a la
mayor eficacia de envasado conseguida por medio del uso de
partículas de hueso pequeñas para rellenar los espacios que quedan
entre las partículas alargadas de mayor tamaño, así como la fuerza
o fuerzas aplicadas en la formación del osteoimplante
osteogénico.
La figura 3 es una vista en perspectiva ampliada
que demuestra un método para montar capas de la realización
parcialmente desmineralizada del osteoimplante de la invención para
producir el laminado terminado representado en la figura 4. Como se
muestra en las figuras, el laminado puede estar compuesto de capas
alternas que tienen la misma o diferentes propiedades o que
comprenden los mismos o diferentes materiales.
La invención se entenderá más completamente por
medio de los siguientes ejemplos que pretenden ilustrar pero no
limitar los métodos de preparación del osteoimplante osteogénico de
acuerdo con la presente invención.
Se procesó hueso cortical alogénico en el aparato
de fresado de hueso descrito en la Patente de Estados Unidos Nº
5.607.269 para producir una masa de elementos derivados de hueso.
Los elementos derivados de hueso después se pusieron en un reactor.
En el reactor se introdujo una solución 0,6 N de HCl a 15 ml por
gramo de elementos derivados de hueso, procediendo la reacción
durante 1 a 2 horas. Después del drenaje del HCl, los elementos
derivados de hueso se cubrieron con solución de HCl 0,6 N/20
ppm-2000 ppm de tensioactivo no iónico durante 24 a
48 horas. Después del drenaje de la solución de HCl/tensioactivo,
en el reactor se introdujo HCl 0,6 N a 15 ml por gramo de hueso
total, procediendo la reacción durante 40 a 50 minutos. Después del
drenaje a través de un tamiz, el hueso se aclaró tres veces con
agua para inyección a 15 ml por gramo de peso de hueso,
reemplazándose el agua para inyección a intervalos de 15 minutos.
Después del drenaje del agua para inyección, el hueso se cubrió con
alcohol y se dejó en remojo durante al menos 30 minutos. Después se
drenó el alcohol y el hueso se aclaró con agua para inyección.
Después del drenaje, los elementos de hueso se transfirieron a una
bandeja de liofilización y se congelaron a -70ºC durante al menos 6
horas. El osteoimplante después se liofilizó siguiendo
procedimientos convencionales durante un período de 24 a 48
horas.
horas.
Una masa de elementos derivados de hueso bovino
desmineralizado procesado preparada como se describe en el ejemplo
1 se combinó con una cantidad suficiente de vehículo biocompatible
(glicerol/agua al 50% en peso) para producir una masa coherente que
tenía una consistencia parecida a la de una pasta. La masa
coherente se puso sobre una lámina Tyvek™ que cubría una superficie
de trabajo impermeable horizontalmente plana. Después de poner una
segunda lámina de Tyvek™ sobre la masa coherente, la masa se puso
en contacto con compresión manualmente con un cilindro giratorio de
2058 gramos, 6,3 cm de diámetro y 25,5 cm de longitud, aplicando
una fuerza suficiente para producir un osteoimplante que tenía un
espesor mínimo.
Ejemplo Comparativo
1
En el laboratorio se prepararon un implante
modelado preparado a partir del hueso bovino desmineralizado
procesado de acuerdo con la Patente de Estados Unidos Nº 5.507.813
y un osteoimplante preparado como en el ejemplo 2 anterior. Se
cortaron piezas cuadradas de aproximadamente un centímetro de cada
uno y se prepararon para un análisis histológico microscópico. El
tejido se fijó en formalina tamponada neutra al 10%, se deshidrató
en alcoholes graduados y se incluyó en el glicol metacrilato
disponible en el mercado, JB-4 Plus Embedding Kit
(Polysciences, Inc.), de acuerdo con el protocolo del fabricante.
Los bloques primero se recortaron en una cara entera con un Buehler
Isomet 2000 equipado con una cuchilla de corte de diamante. Después
se cortaron secciones de 5 \mum en un microtomo Rechert Jung
Autocut 2040 equipado con una cuchilla de carburo de tungsteno de
perfil D de 16 cm. Las secciones se tiñeron en una solución de azul
de toluidina al 1% y borato sódico al 1%, se deshidrataron y se
cubrieron con un portaobjetos.
Las imágenes mostradas en la figura 1 (Patente de
Estados Unidos Nº 5.507.813) y la figura 2 (el osteoimplante
preparado de acuerdo con el ejemplo 2 anterior) se capturaron
usando un microscopio Nikon Diaphot 300, un objetivo 2X y una cámara
digital Kodak DCS 420. En cada campo, el material óseo
desmineralizado (DBM) es oscuro, mientras que los espacios vacíos
tienen un color blanco brillante por la luz del microscopio. Se
capturaron seis campos de cada material. Las imágenes se
adquirieron por el programa de análisis de imágenes Image Pro Plus
3.0 (Media Cybernetics). Este programa se usó para medir
automáticamente el área (el número de píxeles) de objetos brillantes
por medio de lo que es esencialmente una medición umbral. La
medición del área de los objetos brillantes se considera
equivalente a la porosidad de la matriz de DBM. Se analizaron de
esta manera seis campos de cada muestra. Se usó un ensayo t de
student para comprobar si había una diferencia significativa entre
las mediciones del área vacía del material obtenido de acuerdo con
la Patente de Estados Unidos Nº 5.507.813 (fig. 1) y las del
material obtenido de acuerdo con el ejemplo 2 anterior (fig. 2). La
porosidad se expresó como el porcentaje de espacio vacío dividido
por el área total analizada para la suma de los seis campos medidos,
para cada uno de los materiales de ensayo. Los resultados se
proporcionan en la tabla 1 presentada a conti-
nuación.
nuación.
% de Espacio | % de DBM | |
Patente de Estados Unidos Nº 5.507.813 | 37,2 | 62,8 |
Osteoimplante del ejemplo 2 | 26,0 | 74,0 |
Ejemplo Comparativo
2
Se midió el espesor y la densidad de una lámina
de 2 cm x 4 cm de un material modelado preparado de acuerdo con la
Patente de Estados Unidos Nº 5.507.813 y el ejemplo 2 anterior.
Esto se repitió para tres muestras de cada uno. Los resultados están
contenidos en la tabla 2 presentada a continuación.
Patente de Estados Unidos 5.507.813 | |||
Muestra | Espesor (mm) | Peso (g) | Densidad (g/cm^{3}) |
1 | 2,21 | 1,37 | 0,775 |
2 | 2,54 | 1,46 | 0,719 |
3 | 2,54 | 1,38 | 0,679 |
Promedio | 2,43 | 1,40 | 0,724 |
Osteoimplante del Ejemplo 2 | |||
Muestra | Espesor (mm) | Peso (g) | Densidad (g/cm^{3}) |
1 | 1,45 | 1,14 | 0,983 |
2 | 1,20 | 0,89 | 0,927 |
3 | 1,31 | 1,13 | 1,078 |
Promedio | 1,32 | 1,05 | 0,996 |
\newpage
Ejemplo Comparativo
3
Se prepararon artículos de ensayo del material
modelado de la Patente de Estado Unidos Nº 5.507.813 y el material
del ejemplo 2. Se recortaron tiras rectangulares del material del
ejemplo 2 de aproximadamente 25 mm de anchura y 60 mm de longitud a
partir de una lámina grande de material. El material modelado de la
Patente de Estados Unidos Nº 5.507.813 ya se había fabricado con
estas dimensiones aproximadas antes del ensayo. El material modelado
de la Patente de Estados Unidos Nº 5.507.813, el material del
ejemplo 2, y láminas apiladas (de 3 a 5) del material del ejemplo 2
(que se aproximaban al espesor del material modelado de la Patente
de Estados Unidos Nº 5.507.813) se cortaron hasta una longitud de
aproximadamente 50 mm.
Se midieron la anchura y el espesor final previos
al ensayo de cada artículo de ensayo en su centro usando un calibre
digital Mitutoyo Modelo 500-196CE y un calibre de
espesor de esfera de 0,01 mm-10 mm Mitutoyo Modelo
7301, respectivamente. Para el material modelado apilado de los
artículos de ensayo del ejemplo 2, se registraron las dimensiones de
la pila entera y se usaron para los cálculos. Se realizaron ensayos
de tracción sobre los artículos de ensayo.
Se usó una máquina de ensayo
servo-hidráulica uniaxial (MTS modelo 858 Bionix)
bajo un control de desplazamiento para aplicar un desplazamiento de
tracción constante a los artículos de ensayo a una velocidad de 5
mm/min. En todos los casos, se observó un fallo (un pico en la
carga, seguido de una reducción rápida de la carga) antes de
alcanzar un desplazamiento de tracción de 6 mm. Se fijó una
longitud del calibre (en estos ensayos, la distancia inicial entre
las asas) de 31,34 mm. Las fijaciones de soporte del artículo de
ensayo constaban de dos asas de tipo de torno, que se apretaron
manualmente para unir cada muestra de ensayo a la celda de carga
(asa inferior) y al actuador (asa superior). Para registrar los
niveles de carga en todos los ensayos se usó una celda de carga de
200 lbf, que funcionaba en el intervalo de carga de 20 lbf. Para
algunas de las láminas individuales del material del ejemplo 2 y
las láminas apiladas del material de los ensayos del ejemplo 2, se
permitió usar un filtro de paso bajo de 50 Hz para reducir el ruido
del componente de alta frecuencia en la señal de carga. Los datos de
carga y de desplazamiento se recogieron a una velocidad de muestreo
de 20 Hz para la duración de cada ensayo. La forma es como se
envasó. Todos los ensayos se realizaron en el material sin
rehidratación posterior.
Los datos dimensionales de las muestras se usaron
para calcular el área de sección transversal inicial de cada
artículo de ensayo, que después se usó para calcular los valores de
esfuerzo de tracción industriales a partir de los datos reunidos.
Esta información, junto con los datos de desplazamiento del
actuador, permitió calcular curvas de esfuerzo de tracción
industrial-deformación para cada artículo de
ensayo. También se calculó el módulo elástico o se extrajo a partir
de los datos y se proporciona en la tabla 3 presentada a
continuación.
A (media \pm SD) | B (media \pm SD) | C (media \pm SD) | |
Resistencia Final | 1,21 \pm 0,70 N | 2,48 \pm 0,61 N | 46,17 \pm 5,29 N |
Módulo de Elasticidad | 0,54 \pm 0,15 MPa | 0,29 \pm 0,08 MPa | 3,34 \pm 0,97 MPa |
Desplazamiento Final | 3,23 \pm 0,57 mm | 3,97 \pm 1,26 mm | 3,34 \pm 0,97 mm |
Clave A: Una sola capa del material del ejemplo 2 | |||
B: Múltiples capas del material del ejemplo 2 | |||
C: El material modelado de la Patente de Estados Unidos Nº 5.507.813 |
Ejemplo Comparativo
4
Se prepararon 50 gramos de fibras secas de hueso
mineralizado como el osteoimplante del ejemplo 2, siendo el
vehículo líquido biocompatible glicerol/agua al 50% (en peso). Se
procesaron otras tres porciones, conteniendo cada una 50 gramos de
fibras secas de hueso mineralizado de la misma fuente, de acuerdo
con el método de la Patente de Estados Unidos Nº 5.507.813. Se
realizó una medición del área del osteoimplante terminado así como
su peso después de la liofilización y su espesor en tres sitios.
Los resultados están contenidos en la tabla 4 presentada a
continuación.
Muestra | Peso de Partida (g) | Área (cm^{2}) | Espesor 1 (mm) | Espesor 2 (mm) | Espesor 3 (mm) |
A | 50 | 567 | 0,6 | 0,45 | 0,68 |
C_{1} | 50 | 100 | 2,05 | 2,62 | 2,12 |
C_{2} | 50 | 100 | 2,05 | 1,94 | 2,15 |
C_{3} | 50 | 100 | 1,65 | 1,7 | 1,78 |
Clave: A-Muestra preparada como en el ejemplo 2 anterior. | |||||
C_{1-3} - El material modelado de la Patente de Estados Unidos Nº 5.507.813 preparado siguiendo un pro- | |||||
cedimiento de operación convencional. |
Ejemplo Comparativo
5
Se fijaron muestras de 10 cm de longitud del
material modelado del ejemplo 2 (A) y el material modelado de la
Patente de Estados Unidos Nº 5.507.813 (C) en un dispositivo de
sujeción a diferentes alturas (1-8 cm). La porción
del material que se extendía desde la fijación se dobló 90 grados,
y se midió la elasticidad (con respecto a la posición original, no
doblada) usando un transportador. Los resultados están contenidos
en la tabla 5 presentada a continuación.
El material modelado de la Patente de Estados Unidos Nº 5.507.813 | ||
preparado siguiendo el procedimiento de operación convencional. | ||
Punto de sujeción | Grados de Curvatura | Retorno del Hueso |
8 cm | 90 | Retorno a 30 grados |
7 cm | 90 | Retorno a 25 grados |
6 cm | 90 | Memoria a 25 grados |
5 cm | 90 | Memoria a 30 grados |
4 cm | 90 | Memoria a 20 grados |
3 cm | 90 | Memoria a 20 grados |
2 cm | 90 | Memoria a 15-20 grados |
1 cm | 90 | Memoria a 15-20 grados |
Muestra preparada en el ejemplo 2 anterior | ||
8 cm | 90 | Sin memoria |
7 cm | 90 | Sin memoria |
6 cm | 90 | Sin memoria |
5 cm | 90 | Sin memoria |
4 cm | 90 | Sin memoria |
3 cm | 90 | Sin memoria |
2 cm | 90 | Memoria a 85 grados (flácido) |
1 cm | 90 | Memoria a 15-10 grados |
Claims (15)
1. Un osteoimplante osteogénico en forma de una
lámina flexible que comprende una masa coherente de partículas
derivadas de hueso, estando formada la masa coherente al menos en
parte por elementos derivados de hueso alargados opcionalmente en
combinación con polvo de hueso, poseyendo el osteoimplante un
volumen medio de huecos no mayor que aproximadamente un 32%.
2. El osteoimplante de la reivindicación 1,
caracterizado por uno de los siguientes (i)-(x):
- (i)
- que tiene un espesor comprendido entre aproximadamente 50 micrómetros y aproximadamente 2000 micrómetros; o
- (ii)
- la masa coherente tiene un contenido de elemento de hueso de aproximadamente un 5 a un 100 por ciento en peso con respecto al peso de la masa coherente calculado antes de la compresión de dicha masa coherente; o
- (iii)
- las partículas derivadas de hueso se seleccionan entre el grupo compuesto por partículas de hueso no desmineralizado, partículas de hueso desmineralizado y mezclas de las mismas; o
- (iv)
- las partículas de hueso se obtienen a partir de hueso cortical, canceloso o corticocanceloso de origen autógeno, alogénico, xenogénico o transgénico; o
- (v)
- las partículas de hueso comprenden una mezcla de partículas de hueso no desmineralizado y partículas de hueso desmineralizado; o
- (vi)
- la relación entre elementos derivados de hueso alargados y polvo de hueso está comprendida entre aproximadamente 1:0 y 1:9: o
- (vii)
- la masa coherente se modela mecánicamente para adoptar una arquitectura tridimensional específica; o
- (viii)
- las partículas derivadas de hueso están completamente desmineralizadas; o
- (ix)
- que comprende además al menos una zona de impermeabilidad para el crecimiento de tejidos blandos donde dicha zona es integral con el osteoimplante; o
- (x)
- configurado y dimensionado en forma de una lámina, placa, disco, túnel, anillo, cono o tubo.
3. El osteoimplante de la reivindicación 2, parte
(iii) que comprende además al menos un componente
biocompatible.
4. El osteoimplante de la reivindicación 3, donde
el componente biocompatible se selecciona entre el grupo compuesto
por un vehículo líquido biocompatible, aglutinante biocompatible,
carga, fibra, malla, substancia que proporciona radioopacidad,
plastificante, agente biostático/biocida, agente tensioactivo y
substancia bioactiva.
5. Un método para formar un osteoimplante
osteogénico que tiene un volumen de huecos no mayor que
aproximadamente un 32%, comprendiendo el método:
- proporcionar una masa coherente de partículas de hueso opcionalmente en combinación con uno o más componentes biocompatibles, estando formada la masa coherente al menos en parte por elementos derivados de hueso alargados opcionalmente en combinación con polvo de hueso; y
- modelar mecánicamente la masa coherente de partículas de hueso para formar el osteoimplante osteogénico.
6. El método de la reivindicación 5,
caracterizado por uno de los siguientes (i)-(xii):
- (i)
- las partículas de hueso se obtienen a partir de hueso cortical, canceloso o corticocanceloso de origen autógeno, alogénico, xenogénico y transgénico; o
- (ii)
- el componente biocompatible se selecciona entre el grupo compuesto por un vehículo líquido biocompatible, aglutinante biocompatible, carga, fibra, malla, substancia que proporciona radioopacidad, plastificante, agente biostático/biocida, agente tensioactivo y substancia bioactiva; o
- (iii)
- que comprende además aplicar calor a la composición antes, durante o después del modelado mecánico de la masa coherente; o
- (iv)
- que comprende además reticular partículas de hueso dentro de la composición antes, durante o después del modelado mecánico de la masa coherente; o
\newpage
- (v)
- que comprende además deshidratar la composición antes, durante o después del modelado mecánico de la masa coherente; o
- (vi)
- la etapa de modelado mecánico comprende prensado, extrusión y/o laminación; o
- (vii)
- que comprende además la etapa de poner la masa coherente entre dos superficies flexibles resistentes a la adherencia antes de la etapa de modelado mecánico; o
- (viii)
- que comprende además la etapa de poner la masa coherente de partículas derivadas de hueso en una superficie de trabajo inflexible, impermeable, horizontalmente plana antes de la etapa de modelado mecánico; o
- (ix)
- que comprende además la etapa de cerrar una porción del área de superficie del osteoimplante para proporcionar al menos una zona de impermeabilidad al crecimiento de tejidos blandos, donde dicha zona es integral con el osteoimplante; o
- (x)
- que comprende además la etapa de modelar el osteoimplante para que tenga una forma, configuración y/o arquitectura tridimensional determinada; o
- (xi)
- que comprende además la etapa de estratificar y sujetar el osteoimplante para formar un material laminado; o
- (xii)
- un osteoimplante preparado por el método de la reivindicación 5.
7. El método de la reivindicación 6, parte (iii)
que comprende además deshidratar la masa coherente modelada
mecánicamente calentada después de aplicar el calor.
8. El método de la reivindicación 6, parte (vi)
que comprende además medios para la aplicación de fuerzas
laterales.
9. El método de la reivindicación 8, donde la
fuerza de compresión y la fuerza lateral se aplican
simultáneamente.
10. El método de la reivindicación 6, parte
(viii) donde la etapa de modelado mecánico comprende además poner
en contacto la masa coherente con al menos un laminador cilíndrico
giratorio.
11. El método de la reivindicación 10, donde al
menos uno de los laminadores cilíndricos giratorios está modificado
para proporcionar el tratamiento superficial de una o las dos
superficies del osteoimplante.
12. El método de la reivindicación 6, parte (ix)
donde la etapa de cierre comprende calentar una porción del área de
superficie a una temperatura elevada; o
la etapa de cierre comprende reticular partículas
de hueso en una porción del área de superficie de la masa modelada
mecánicamente.
13. Un osteoimplante que comprende una
composición modelada mecánicamente de partículas de hueso alargadas
seleccionada entre el grupo compuesto por partículas de hueso no
desmineralizado, partículas de hueso desmineralizado y combinaciones
de las mismas, donde el osteoimplante posee un volumen de huecos no
mayor que aproximadamente un 32%.
14. El osteoimplante de la reivindicación 13, que
comprende además al menos un componente biocompatible seleccionado
entre el grupo compuesto por un vehículo líquido biocompatible,
aglutinante biocompatible, carga, fibra, malla, substancia que
proporciona radioopacidad, agente tensioactivo, substancia
bioactiva y agente biostático/biocida.
15. Un osteoimplante preparado por el método de
la reivindicación 6, partes (iii), (viii), (ix) o (x).
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