WO1992006717A1 - Werkstoff als ausgangsmaterial zur herstellung von knochenzement, verfahren zu seiner herstellung, und verfahren zur herstellung von knochenzement - Google Patents

Werkstoff als ausgangsmaterial zur herstellung von knochenzement, verfahren zu seiner herstellung, und verfahren zur herstellung von knochenzement Download PDF

Info

Publication number
WO1992006717A1
WO1992006717A1 PCT/EP1991/002000 EP9102000W WO9206717A1 WO 1992006717 A1 WO1992006717 A1 WO 1992006717A1 EP 9102000 W EP9102000 W EP 9102000W WO 9206717 A1 WO9206717 A1 WO 9206717A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conglomerate
material according
bone cement
polymer particles
particles
Prior art date
Application number
PCT/EP1991/002000
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Draenert
Original Assignee
Klaus Draenert
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 Klaus Draenert filed Critical Klaus Draenert
Priority to US08/039,359 priority Critical patent/US5574075A/en
Priority to JP3516878A priority patent/JPH06502086A/ja
Priority to DE59109215T priority patent/DE59109215D1/de
Priority to AT91918266T priority patent/ATE202713T1/de
Priority to EP91918266A priority patent/EP0555261B1/de
Publication of WO1992006717A1 publication Critical patent/WO1992006717A1/de

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/88—Osteosynthesis instruments; Methods or means for implanting or extracting internal or external fixation devices
    • A61B17/8802—Equipment for handling bone cement or other fluid fillers
    • A61B17/8833—Osteosynthesis tools specially adapted for handling bone cement or fluid fillers; Means for supplying bone cement or fluid fillers to introducing tools, e.g. cartridge handling means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS 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
    • A61F2/00—Filters 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
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/28—Bones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS 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
    • A61L24/00—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices
    • A61L24/04—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices containing macromolecular materials
    • A61L24/06—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices containing macromolecular materials obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS 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
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants

Definitions

  • the invention relates to a material as a starting material for the production of bone cement, a method for the production thereof and a method for the production of bone cement.
  • the most common method is the anchoring of metal prosthesis components in the bone by means of a plastic mass, which is also known as bone cement.
  • the known bone cements are cold-polymerizing plastics based on two components, consisting of a monomer and a powdery polymer component in the form of spheres or granules. All of the customary bone cements in the trade are produced on the basis of polymethyl methacrylates (PMMA).
  • PMMA polymethyl methacrylates
  • the invention is therefore based on the object of eliminating the above problems and simplifying the handling of the polymer powder in the production of bone cement.
  • the invention is based on the basic idea of converting the powdery polymer component, the particles of which usually have spheres, into a solid in the form of a conglomerate before mixing.
  • the polymer component of the bone cement is solidified similarly to sugar cubes.
  • the porosity of this conglomerate can be specifically adjusted and standardized, and the polymer can be solidified in such a way that evacuation is possible. Different porosities can be achieved in a targeted manner by varying the size of the polymer particles, the bulk density and the type of connection of the polymer particles.
  • the polymer component of the bone cement thus lies as a porous compact made of tightly packed and preferably together with each other polymer balls in punctiform connection, between which a pore system is formed.
  • a polymer dressing stabilized according to the invention can also be evacuated safely, namely before packaging or after mixing or attaching the bone cement support.
  • the polymer component of the bone cement solidified according to the invention can be handled simply and safely like a cartridge.
  • the solidified polymer component can easily be subjected to pre-evacuation.
  • the mixing tests with polymer cartridges according to the invention show that the monomer, after its addition, is sucked very quickly into the specified capillary cavities between the polymer particles which are connected to one another.
  • the components are preferably mixed using a vacuum by means of a stirrer which is coated with Teflon * or another suitable material to which the bone cement is not attached. It has also been shown that the distribution of the polymer powder according to the invention takes place much more uniformly than if the powder is poured directly into the monomer liquid without producing a powder conglomerate, in particular also when compared with bone cements in which the powder is placed and the monomer is poured onto the powder mountain.
  • the polymer conglomerate can be sealed into a film or membrane made of PMMA for sealing.
  • the PMMA is then dissolved on immersion in the monomer and the monomer is sucked into the cavity system of the conglomerate.
  • polymer particles can reach and within the tablet as soon as possible almost at the same time.
  • 25 components can be used.
  • Polymers based on an acrylate or a polymethacrylate, a copolymer of an acrylate and methacrylate or a mixture thereof are particularly preferably used.
  • filler particles for example X-ray contrast agents or bone-inducing particles, in a homogeneous distribution into the polymer component in the form of a conglomerate.
  • the filler particles can be in the form of spheres,
  • Preferred sizes of the balls are between 5 and 300 ⁇ m, particularly preferably 50 to 300 ⁇ m and the fibers between 0.5 and 5 mm, preferably not larger than 3.5 mm.
  • the material according to the invention and serving as the starting material for the production of bone cement can be produced in various ways; it is important here that the polymer particles are bonded to one another to form a porous solid which is also stable during evacuation.
  • the polymer particles can be spot welded to one another by heat. Temperatures between 70 and 120 ° C. are usually required for this, depending on the starting material used.
  • the polymer particles can also be superficially bonded to one another by pressurization. It can be prepared and consolidated by simultaneous application of heat and pressure 15 a compact. Preferred pressures here are between 1 and 10 bar, preferably around 5 bar.
  • the conglomerate by chemical treatment, the polymer particles or granules preferably being brought into a shape and flowing through with a solvent, such as acetone vapor, preferably with simultaneous evacuation.
  • a solvent such as acetone vapor
  • the material according to the invention in the form of a conglomerate or a cartridge made of polymer particles welded together or compressed by pressure has yet another advantage in medical technology.
  • PMMA materials that are approved as bone cements have been used in an injection molding process.
  • the powder material In order to produce biocompatible implant bodies, it is necessary to use the powder material to produce granules which run better and more reproducibly than powder due to the screws in the conveying machines of the injection molding machines. These granules were produced 5 times by grinding hardened bone cements. According to the invention, it is now possible to put the solidified polymer cartridges or conglomerates as a whole into the machine to give where they granulate themselves.
  • the figure shows, in the disassembled state, the parts of a press mold for producing the material according to the invention in the form of a compact which is used as the starting material for the production of bone cement.
  • a cylinder 10, preferably made of steel, is provided as the compression mold, which has a hollow cylindrical main part 12 and a removable base 14.
  • the main part 12 and the base 14 can be connected to one another, for example, by means of screws (not shown) which are guided through the bores 15a to 15d.
  • the press mold has a cylindrical piston 16 and a cover 18 integral therewith.
  • the outside diameter of the piston 16 corresponds essentially to the inside diameter of the hollow cylindrical main part 12, and the piston 16 can be inserted tightly into the main part 12.
  • the cylindrical main part 12 of the press mold has an outside diameter of 90 mm, an inside diameter of 55 mm and a height of 20 mm.
  • five cylindrical pins 20a to 20e are distributed concentrically within a radius of 15 mm from the center of the bottom.
  • the pins have a height of 15 mm and a diameter of 6 mm.
  • the two parts 12 and 14 of the mold are first connected to one another. Thereafter, 40 g of the polymer component of a commercially available bone cement in the form of a bead or spherical polymer, to which 6 g of zirconium oxide have been added as an X-ray contrast agent, are poured in and set with the aid of a vibrator. Then the piston 16 is inserted into the hollow cylindrical main part 12 and placed on the bone cement bead polymer. The lid 18 of the piston 16 is loaded with a force of about 100 N, and the mold is left in a drying cabinet at 105 ° C. for 30 minutes.
  • the conglomerate produced in this way can be removed from the originally powdery polymer particles of the mold as a solid tablet.
  • the tablet-shaped conglomerate is packed in a suitable tablet tube and prepared for gas sterilization by means of ethylene oxide.
  • the polymer particle conglomerate produced according to example 1 is evacuated after the gas sterilization in a sterile packaging unit and vacuum-sealed in a tablet tube.
  • the dimensions of the tablet-shaped conglomerate and the tablet tube are chosen such that they are adapted to a mixing system which is used to produce the bone cement by mixing with a suitable monomer.
  • a mixing system is described, for example, in EP-A-261182.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Werkstoff in Form eines dreidimensionalen Konglomerats von Polymerpartikeln, der als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Knochenzement verwendet wird. Das Konglomerat stellt einen Festkörper mit einem gleichförmigen Porensystem dar und wird dadurch hergestellt, daß die Polymerpartikel punktförmig miteinander verschweißt oder oberflächlich verbunden werden. Nach Zusatz eines Monomers wird der Werkstoff zu einem selbsthärtenden Knochenzement angesetzt und gemischt.

Description

Werkstoff als Ausσanσsmaterial zur Herstellung von Knochen¬ zement. Verfahren zu seiner Herstellung, und Verfahren zur Herstellung von Knochenzement
Die Erfindung betrifft einen Werkstoff als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Knochenzement, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie ein Verfahren zur Herstellung von Knochen¬ zement.
In der Chirurgie und Orthopädie des Bewegungsapparates ist der Ersatz eines Gelenkes durch ein künstliches Gelenk zu einem Routineeingriff geworden. Das üblichste Verfahren da¬ bei ist die Verankerung von Metallprothesenkomponenten im Knochen mittels einer plastischen Masse, welche auch als Knochenzement bekannt ist. Die bekannten Knochenzemente sind kalt polymerisierende Kunststoffe auf Zweikomponentenbasis, bestehend aus einem Monomer und einer pulverförmigen polyme- ren Komponente in Form von Kugeln oder Granula. Alle im Han¬ del befindlichen üblichen Knochenzemente sind auf der Basis von Polymethylmethacrylaten (PMMA) hergestellt. Die Versuche zum Mischen der beiden Komponenten dieser Knochenzemente ha¬ ben gezeigt, daß einerseits die Homogenität und andererseits die Blasenfreiheit die Hauptprobleme der Mischtechnik derar¬ tiger Zweikomponentenkunststoffe sind. Dies gilt insbeson¬ dere auch beim ünterrühren von Antibiotika, das oft schwie- rig ist. Hinzu kommt, da/9 das geschüttete Pulver beim Mi¬ schen aufstäubt und die Luft kontaminiert. Das Pulver kann in die Atemwege eingeschleust werden und zwar, wie experi¬ mentelle Untersuchungen gezeigt haben, bis in die Höhe des Hauptbronchus. Falls das Mischen unter Vakuum stattfindet, wird das Polymerpulver außerdem von der Vakuumpumpe ange¬ saugt. Die Pulverkomponente ist somit das wesentliche Hin¬ dernis für die Herstellung des Knochenzements innerhalb ei¬ nes geschlossenen Systems, was andererseits aus arbeitsmedi¬ zinischer Sicht sicherlich begrüßenswert wäre. Versuche, das Pulver zu evakuieren, sind bisher insofern unvollständig, als es auf diese Weise nicht gelingt, einen ausreichenden Polymerkugeleinschluß in der Matrix des Knochenzements zu garantieren. Noch größere Probleme bereitet hierbei das Inkorporieren von irgendwelchen Füllerpartikeln, wie Rönt- genkontrastmitteln oder osteoinduktiven Substanzen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die vorste¬ henden Probleme zu beseitigen und das Handling des Polymer¬ pulvers bei der Herstellung von Knochenzement zu vereinfa¬ chen.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß den Pa¬ tentansprüchen gelöst. Die Erfindung geht dabei von dem Grundgedanken aus, die pulverförmige Polymerkomponente, de¬ ren Partikel üblicherweise Kuge'lfor aufweisen, vor dem Mi¬ schen in einen Festkörper in Form eines Konglomerats zu überführen. Die Polymerkomponente des Knochenzements wird dabei ähnlich wie Würfelzucker verfestigt. Die Porosität dieses Konglomerats kann gezielt eingestellt und standardi¬ siert werden, und das Polymer kann so verfestigt werden, daß ein Evakuieren möglich ist. Unterschiedliche Porisitäten lassen sich gezielt durch Variation der Größe der Polymer¬ partikel, der Schüttdichte und der Art der Verbindung der Polymerpartikel erzielen. Erfindungsgemäß liegt somit die Polymerkomponente des Knochenzements als poröser Preßling aus dicht gepackten und jeweils miteinander vorzugsweise punktförmig in Verbindung stehenden Polymerkugeln vor, zwischen denen ein Porensystem ausgebildet ist.
Mit der Erfindung ist es möglich, Bedingungen zu schaffen, die bei der Herstellung des Knochenzements ein homogenes Ge¬ misch reproduzierbar garantieren, und zwar unabhängig von dem Geschick oder den Fähigkeiten desjenigen, der das Ge¬ misch ansetzt. Ein erfindungsgemäß stabilisierter Polymer¬ verband ist auch gefahrlos zu evakuieren, und zwar vor der Verpackung oder aber auch nach dem Mischen bzw. Ansetzen des Knochenzementstz.
Die erfindungsgemäß verfestigte Polymerkomponente des Kno¬ chenzements kann einfach und sicher wie eine Patrone gehand- habt werden.
Aufnahmen im Rasterelektronenmikroskop lassen erkennen, daß erfindungsgemäß zwischen den Polymerpartikeln genügend Raum für einen stabilen Polymer/Matrix-Verbund verbleibt; damit sind die Voraussetzungen für ein geschlossenes System bei der Herstellung und gegebenenfalls der Applikation des Kno¬ chenzements durch den Chirurgen geschaffen.
Die verfestigte Polymerkomponente kann auf einfache Weise einer Vorevakuierung unterworfen werden. Die Anrührversuche mit erfindungsgemäßen Polymerpatronen lassen erkennen, daß das Monomer nach seinem Zusatz sehr schnell in die vorgege¬ benen kapillaren Hohlräume zwischen den miteinander verbun¬ denen Polymerpartikeln eingesaugt wird. Vorzugsweise erfolgt die Mischung der Komponenten unter Anwendung von Vakuum durch einen Rührer, der mit Teflon* oder einem anderen ge¬ eigneten Material, an dem der Knochenzement nicht anhängt, beschichtet ist. Es hat sich auch gezeigt, daß die Vertei¬ lung des Polymerpulvers erfindungsgemäß wesentlich gleich- mäßiger erfolgt als wenn das Pulver ohne Herstellung eines Pulverkonglomerats direkt in die Monomerflüssigkeit einge¬ schüttet wird, insbesondere auch bei Vergleich mit Knochen- zementen, bei denen das Pulver vorgelegt und dem Pulverberg das Monomer aufgeschüttet wird.
Das Polymerkonglomerat kann zur Versiegelung in eine Folie oder Membran aus PMMA eingeschweißt werden. Das PMMA wird dann beim Eintauchen in das Monomer angelöst und das Monomer wird in das Hohlraumsystem des Konglomerats eingesaugt.
Vorteilhafterweise kann das Konglomerat aus den Polymerpar¬
10 tikeln in Form eines Kreiszylinders, beispielsweise in Ta¬ blettenform gepreßt werden. Dabei ist es möglich, durch eine spezielle Ausbildung der Preßform einen oder mehrere Kanäle, beispielsweise ein Kanalsystem, in der Tablette vorzugeben, über das beim anschließenden Mono erzusatz das Monomer alle
■*•" Polymerpartikel innerhalb der Tablette möglichst rasch und nahezu zur selben Zeit erreichen kann. Beispielsweise können mehrere konzentrisch angeordnete und sich in Axialrichtung des Tablettenzylinders erstreckende Kanäle in der Tablette vorgesehen sein. Es ist aber auch jedes andere Kanalsystem
•20 möglich, das gewährleistet, daß beim Mischen das Monomer möglichst rasch mit allen Polymerpartikeln in Berührung kommt.
Erfindungsgemäß können alle üblichen Knochenzement-Polymer¬
25 komponenten verwendet werden. Besonders bevorzugt werden Po¬ lymere auf der Basis eines Acrylates oder eines Polymeth- acrylates, ein Copolymer eines Acrylates und Methacrylates oder eine Mischung hieraus verwendet.
30 Erfindungsgemäß ist es besonders einfach, der in Form eines Konglomerats vorliegenden Polymerkomponente noch zusätzlich Füllerpartikel, beispielsweise Röntgenkontrast ittel oder knocheninduzierende Partikel in homogener Verteilung einzu¬ verleiben. Die Füllerpartikel können in Form von Kugeln,
35 Granula oder Fäden vorliegen. Bevorzugte Größen der Kugeln sind zwischen 5 und 300 im, besonders bevorzugt 50 bis 300 μm und der Fasern zwischen 0,5 und 5 mm, vorzugsweise nicht größer als 3,5 mm.
Der erfindungsgemäße und als Ausgangsmaterial zur Herstel¬ lung von Knochenzement dienende Werkstoff kann auf verschie¬ dene Weise hergestellt werden; wichtig dabei ist, daß die Polymerpartikel zu einem porösen Festkörper miteinander ver¬ bunden werden, der auch beim Evakuieren stabil ist. Bei¬ spielsweise können die Polymerpartikel durch Wärme punktför- ig miteinander verschweißt werden. Hierzu sind üblicher¬ weise Temperaturen zwischen 70 und 120*C erforderlich, je nach verwendetem Ausgangsmaterial. Die Polymerpartikel kön¬ nen auch durch Druckbeaufschlagung oberflächlich miteinander verbunden werden. Es kann auch durch gleichzeitige Anwendung 15 von Hitze und Druck ein Preßling hergestellt und verfestigt werden. Bevorzugte Drücke liegen hier zwischen 1 und 10 bar, vorzugsweise bei etwa 5 bar.
Es ist auch möglich, das Konglomerat durch chemische Behand¬ lung zu erzeugen, wobei vorzugsweise die Polymerpartikel oder Granula in eine Form gebracht und mit einem Lösungsmit¬ tel, wie Acetondampf, durchströmt werden, vorzugsweise unter gleichzeitigem Evakuieren.
25 Der erfindungsgemäße Werkstoff in Form eines Konglomerats oder einer Patrone aus miteinander verschweißten oder durch Druck verpreßten Polymerpartikeln hat in der Medizintechnik noch einen weiteren Vorteil. In letzter Zeit werden vermehrt PMMA-Materialien, die als Knochenzemente zugelassen sind, im 0 Spritzgußverfahren verwandt. Um bioverträgliche Implantat¬ körper herzustellen, ist es erforderlich, aus dem Pulverma¬ terial Granulate herzustellen, die durch die Schnecken in den Fördermaschinen der Spritzgußmaschinen besser und repro¬ duzierbarer als Pulver mitlaufen. Diese Granulate wurden 5 bisher durch Mahlen ausgehärteter Knochenzemente erzeugt. Erfindungsgemäß ist es nunmehr möglich, die verfestigten Po¬ lymerpatronen bzw. Konglomerate als ganzes in die Maschine zu geben, wo sie sich selbst granulieren. Es ist außerdem auch möglich, die Polymerpatronen oder Konglomerate vorab in einer Granuliermaschine in einfacher Weise zu Granulat zu verarbeiten, das für Spritzgußmaschinen geeignet ist. Hier¬ bei ist es vorteilhaft, die Polymerpartikel bei der Herstel¬ lung des Werkstoffs bzw. Konglomerats besonders fest zu ver¬ schweißen; hierzu können höhere Temperaturen von vorzugs¬ weise 120 bis 180", besonders bevorzugt etwa 150* angewandt werden, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Druckbeaufschla¬ gung.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figur und der Bei¬ spiele näher erläutert.
Die Figur zeigt im demontierten Zustand die Teile einer Preßform zur Herstellung des erfindungsgemäßen Werkstoffes in Form eines Preßlings, der als Ausgangsmaterial zur Her¬ stellung von Knochenzement verwendet wird.
Beispiel 1
Gemäß Figur 1 ist als Preßform ein Zylinder 10, vorzugsweise aus Stahl, vorgesehen, der einen hohlzylindrischen Hauptteil 12 und einen abbehmbaren Boden 14 aufweist. Der Hauptteil 12 und der Boden 14 können beispielsweise mittels (nicht darge¬ stellten) Schrauben miteinander verbunden werden, die durch die Bohrungen 15a bis 15d geführt werden. Ferner weist die Preßform einen zylindrischen Kolben 16 und einen hiermit einstückigen Deckel 18 auf. Der Außendurchmesser des Kolbens 16 entspricht im wesentlichen dem Innendurchmesser des hohlzylindrischen Hauptteils 12, und der Kolben 16 ist dicht in den Hauptteil 12 einführbar. In einer bevorzugten Ausfüh¬ rungsform weist der zylindrische Hauptteil 12 der Preßform einen Außendurchmesser von 90 mm, einen Innendurchmesser von 55 mm und eine Höhe von 20 mm auf. Am Boden 14 der Preßform sind fünf Zylinderstifte 20a bis 20e konzentrisch in einem Radius von 15 mm vom Zentrum des Bodens entfernt verteilt. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Stifte eine Höhe von 15 mm und einen Durchmesser von 6 mm auf.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Werkstoffs in Form eines Preßlings werden zunächst die beiden Teile 12 und 14 der Preßform miteinander verbunden. Danach werden 40 g der Polymerkomponente eines handelsüblichen Knochenzementes in Form eines Perl- oder Kugelpolymerisats, dem 6 g Zirkondi- oxid als Röntgenkontrastmittel zugesetzt sind, eingeschüttet und mit Hilfe eines Rüttlers zum Setzen gebracht. Danach wird der Kolben 16 in den hohlzylindrischen Hauptteil 12 eingeführt und auf das Knochenzement-Perlpolymerisat aufge¬ setzt. Der Deckel 18 des Kolben 16 wird mit einer Kraft von etwa 100 N belastet, und die Preßform 30 Minuten lang in einem Trockenschrank bei 105*C belassen. Nach der Demontage der Preßform kann das auf diese Weise hergestellte Konglome¬ rat aus den ursprünglich pulverförmigen Polymerpartikeln der Preßform als feste Tablette entnommen werden. Nach Zusatz von Dibenzoylperoxid, das beim Herstellen des Knochenzements als Polymerisationskatalysator dient, wird das tabletten- förmige Konglomerat in einem geeigneten Tablettenrohr ver¬ packt und für die Gassterilisation mittels Ethylenoxid vor¬ bereitet.
Beispiel 2
Das gemäß, Beispiel 1 hergestellte Polymerpartikel-Konglome¬ rat wird nach der Gassterilisation in einer sterilen Ver¬ packungseinheit evakuiert und in einem Tablettenrohr vakuum¬ verschweißt. Die Abmessungen des tablettenförmigen Konglome¬ rats und des Tablettenrohrs werden derart gewählt, daß sie an ein Mischsystem adaptiert sind, das zur Herstellung des Knochenzements durch Mischen mit einem geeigneten Monomer verwendet wird. Ein derartiges Mischsystem ist beispiels¬ weise in der EP-A-261182 beschrieben.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Werkstoff als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Kno¬ chenzement, wobei der Werkstoff ein dreidimensionales Konglomerat von Polymerpartikeln aufweist, welches einen Festkörper darstellt und ein Porensystem einschließt.
2. Werkstoff nach Anspruch 1, wobei das Porensystem gleich¬ förmig ausgebildet ist.
3. Werkstoff nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Polymerpar¬ tikel aus Präpolymeren aus Polyacrylaten oder Polymeth- acrylaten, einem Copolymer eines Acrylates und eines Methacrylates und/oder einer Mischung derselben beste¬ hen.
4. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Konglomerat evakuiert verpackt oder eingeschweißt ist.
5. Werkstoff nach Anspruch 4, wobei das Konglomerat in einem Behältnis evakuiert oder unter Vakuum einge¬ schweißt ist, wobei als Verpackungsmaterial vorzugsweise eine luftdichte PMMA-Folie verwendet wird.
6. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Konglomerat zusätzlich Füllerpartikel in Form von Ku¬ geln, Granula und/oder Fäden enthält.
7. Werkstoff nach Anspruch 6, wobei die Füllerpartikel Röntgenkontrastmittel oder knocheninduzierende Partikel sind.
8. Werkstoff nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Füllerparti¬ kel eine Größe zwischen 50 und 300 μ und/oder eine Fa¬ serlänge zwischen 0,5 und 5 mm, vorzugsweise bis 3,5 mm aufweisen.
9. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Polymerpartikel zu einem Konglomerat in Tablettenform gepreßt sind.
10. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei in dem Konglomerat Hohlräume in Form eines Kanalsystems vorge¬ sehen sind.
11. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Polymerpartikel in dem Konglomerat punktförmig ver¬ schweißt oder oberflächlich miteinander verbunden sind.
12. Verfahren zur Herstellung des Werkstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Polymerpartikel durch Tem¬ peraturen zwischen 70 und 120*C punktförmig miteinander verschweißt werden.
13. Verfahren zur Herstellung des Werkstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Polymerpartikel durch Druckbeaufschlagung miteinander oberflächlich verbunden werden.
14. Verfahren zur Herstellung des Werkstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei-der Werkstoff durch Anwendung von Hitze zwischen 50 und 150°C, vorzugsweise zwischen 70 und 100*C, unter gleichzeitiger Druckbeaufschlagung zwischen 1 und 10 bar, vorzugsweise etwa 3 bis 7 bar, besonders bevorzugt etwa 5 bar, verfestigt wird.
15. Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Konglomerat durch che¬ mische Behandlung der Polymerpartikel erzeugt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei ein Pulver aus den Po¬ lymerpartikeln unter Anwendung von Vakuum mit einem Lö¬ sungsmittel durchströmt wird, wodurch die Polymerparti¬ kel miteinander verkleben und das Konglomerat bilden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei als Lösungsmittel Ace- tondämpfe verwendet werden.
18. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei eine zur Druckbeaufschlagung verwendete Preßform derart ausgebil¬ det ist, daß in dem gebildeten Konglomerat ein Kanal¬ system vorgegeben ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Preßform zy¬ lindrisch ist und in ihrem Inneren mehrere Einrichtun¬ gen, beispielsweise Stifte aufweist, die als Platzhalter für das Kanalsystem dienen.
20. Verwendung des Werkstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Herstellung von Knochenzement, wobei der Werkstoff durch Zusatz eines Monomers zu einem selbst¬ härtenden Knochenzement angesetzt und gemischt wird.
21. Verfahren zur Herstellung von Knochenzement, welcher eine anfänglich aus Partikeln bestehende Polymerkompo¬ nente und ein Monomer aufweist, wobei die Partikel der Polymerkomponente zunächst in ein Konglomerat in Form eines ein Porensystem aufweisenden Festkörpers überführt werden und anschließend das Monomer zugesetzt und gemischt wird.
PCT/EP1991/002000 1990-10-19 1991-10-21 Werkstoff als ausgangsmaterial zur herstellung von knochenzement, verfahren zu seiner herstellung, und verfahren zur herstellung von knochenzement WO1992006717A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/039,359 US5574075A (en) 1990-10-19 1991-10-21 Material as a starting material for the preparation of bone cement, process for its preparation and process for the preparation of bone cement
JP3516878A JPH06502086A (ja) 1990-10-19 1991-10-21 骨セメントの調製のための出発物質としての材料、その調製方法および骨セメントの調製方法
DE59109215T DE59109215D1 (de) 1990-10-19 1991-10-21 Werkstoff als ausgangsmaterial zur herstellung von knochenzement, verfahren zu seiner herstellung, und verfahren zur herstellung von knochenzement
AT91918266T ATE202713T1 (de) 1990-10-19 1991-10-21 Werkstoff als ausgangsmaterial zur herstellung von knochenzement, verfahren zu seiner herstellung, und verfahren zur herstellung von knochenzement
EP91918266A EP0555261B1 (de) 1990-10-19 1991-10-21 Werkstoff als ausgangsmaterial zur herstellung von knochenzement, verfahren zu seiner herstellung, und verfahren zur herstellung von knochenzement

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4033343A DE4033343A1 (de) 1990-10-19 1990-10-19 Werkstoff als ausgangsmaterial zur herstellung von knochenzement und verfahren zu seiner herstellung
DEP4033343.4 1990-10-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1992006717A1 true WO1992006717A1 (de) 1992-04-30

Family

ID=6416683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1991/002000 WO1992006717A1 (de) 1990-10-19 1991-10-21 Werkstoff als ausgangsmaterial zur herstellung von knochenzement, verfahren zu seiner herstellung, und verfahren zur herstellung von knochenzement

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5574075A (de)
EP (1) EP0555261B1 (de)
JP (1) JPH06502086A (de)
AT (1) ATE202713T1 (de)
AU (1) AU8732791A (de)
DE (2) DE4033343A1 (de)
WO (1) WO1992006717A1 (de)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6309420B1 (en) 1997-10-14 2001-10-30 Parallax Medical, Inc. Enhanced visibility materials for implantation in hard tissue
AU3203599A (en) 1998-04-01 1999-10-18 Parallax Medical, Inc. Pressure applicator for hard tissue implant placement
AU6168699A (en) 1999-03-24 2000-10-09 Parallax Medical, Inc. Non-compliant system for delivery of implant material
US6689823B1 (en) * 1999-03-31 2004-02-10 The Brigham And Women's Hospital, Inc. Nanocomposite surgical materials and method of producing them
US6783515B1 (en) 1999-09-30 2004-08-31 Arthrocare Corporation High pressure delivery system
US6949251B2 (en) 2001-03-02 2005-09-27 Stryker Corporation Porous β-tricalcium phosphate granules for regeneration of bone tissue
US20070191964A1 (en) * 2001-04-04 2007-08-16 Arthrocare Corporation Enhanced visibility materials for implantation in hard tissue
ITVI20010126A1 (it) * 2001-05-30 2002-11-30 Tecres Spa Cemento osseo radiopaco per uso ortopedico nonche' metodo di realizzazione
US20050015148A1 (en) * 2003-07-18 2005-01-20 Jansen Lex P. Biocompatible wires and methods of using same to fill bone void
US20060095138A1 (en) 2004-06-09 2006-05-04 Csaba Truckai Composites and methods for treating bone
US7678116B2 (en) 2004-12-06 2010-03-16 Dfine, Inc. Bone treatment systems and methods
US7559932B2 (en) 2004-12-06 2009-07-14 Dfine, Inc. Bone treatment systems and methods
US7717918B2 (en) 2004-12-06 2010-05-18 Dfine, Inc. Bone treatment systems and methods
US8070753B2 (en) 2004-12-06 2011-12-06 Dfine, Inc. Bone treatment systems and methods
US7722620B2 (en) 2004-12-06 2010-05-25 Dfine, Inc. Bone treatment systems and methods
US20060122614A1 (en) * 2004-12-06 2006-06-08 Csaba Truckai Bone treatment systems and methods
US8777479B2 (en) 2008-10-13 2014-07-15 Dfine, Inc. System for use in bone cement preparation and delivery
US8540723B2 (en) 2009-04-14 2013-09-24 Dfine, Inc. Medical system and method of use
US8696679B2 (en) 2006-12-08 2014-04-15 Dfine, Inc. Bone treatment systems and methods
WO2008137428A2 (en) 2007-04-30 2008-11-13 Dfine, Inc. Bone treatment systems and methods
US9597118B2 (en) 2007-07-20 2017-03-21 Dfine, Inc. Bone anchor apparatus and method
US20090131886A1 (en) 2007-11-16 2009-05-21 Liu Y King Steerable vertebroplasty system
US20090131867A1 (en) 2007-11-16 2009-05-21 Liu Y King Steerable vertebroplasty system with cavity creation element
US9510885B2 (en) 2007-11-16 2016-12-06 Osseon Llc Steerable and curvable cavity creation system
US9445854B2 (en) 2008-02-01 2016-09-20 Dfine, Inc. Bone treatment systems and methods
EP2252336B1 (de) 2008-02-28 2014-06-25 Dfine, Inc. Knochenbehandlungssysteme und -verfahren
US9180416B2 (en) 2008-04-21 2015-11-10 Dfine, Inc. System for use in bone cement preparation and delivery
US20100298832A1 (en) 2009-05-20 2010-11-25 Osseon Therapeutics, Inc. Steerable curvable vertebroplasty drill
WO2011137377A1 (en) 2010-04-29 2011-11-03 Dfine, Inc. System for use in treatment of vertebral fractures
CA2798710C (en) 2010-05-11 2019-08-27 Venkat R. Garigapati Organophosphorous, multivalent metal compounds, & polymer adhesive interpenetrating network compositions & methods
US8408250B2 (en) 2010-06-18 2013-04-02 Warsaw Orthopedic, Inc. Bone replacement material mixing and delivery devices and methods of use
GB2481974A (en) * 2010-07-12 2012-01-18 Biocomposites Ltd Bone cement pellet mould
WO2012158527A2 (en) 2011-05-13 2012-11-22 Howmedica Osteonics Organophosphorous & multivalent metal compound compositions & methods
JP2019534130A (ja) 2016-10-27 2019-11-28 ディーファイン，インコーポレイティド セメント送達チャネルを有する関節接合型骨刀
US11116570B2 (en) 2016-11-28 2021-09-14 Dfine, Inc. Tumor ablation devices and related methods
WO2018107036A1 (en) 2016-12-09 2018-06-14 Dfine, Inc. Medical devices for treating hard tissues and related methods
WO2018129180A1 (en) 2017-01-06 2018-07-12 Dfine, Inc. Osteotome with a distal portion for simultaneous advancement and articulation
EP3470095A1 (de) 2017-10-13 2019-04-17 Universidade do Minho Injizierbare und expandierbare zusammensetzung, vorrichtungen, kits, verfahren und verwendungen davon
EP3876856A4 (de) 2018-11-08 2022-10-12 Dfine, Inc. Tumorablationsvorrichtung sowie zugehörige systeme und verfahren

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0016906A1 (de) * 1979-02-16 1980-10-15 MERCK PATENT GmbH Knochenzement und Verfahren zu seiner Herstellung
WO1986001725A1 (en) * 1984-09-10 1986-03-27 Klaus Draenert Bone cement and process for its manufacture
WO1987004110A1 (en) * 1985-12-31 1987-07-16 Orthomatrix, Inc. Ceramic processing and products
EP0369034A1 (de) * 1988-05-27 1990-05-23 Sumitomo Cement Co. Ltd. Kunstknochenstruktur für knochentransplantation
EP0386525A2 (de) * 1989-03-09 1990-09-12 THERA Patent GmbH & Co. KG Gesellschaft für industrielle Schutzrechte Knochenersatzteil aus Glasionomerzement

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE16906C (de) * F. BECKER in Neufs Verfahren zum Verschmelzen schwer transportirbarer ifhd schwierig zu zerkleinernder Gufsstücke
DE386525C (de) * 1922-03-28 1923-12-10 Siemens & Halske Akt Ges Zugabrufer
DE3806448A1 (de) * 1988-02-29 1989-09-07 Espe Stiftung Verformbares material und daraus erhaeltliche formkoerper
US5236971A (en) * 1992-02-10 1993-08-17 Murray William M Dental and orthopedic cement method and preforms

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0016906A1 (de) * 1979-02-16 1980-10-15 MERCK PATENT GmbH Knochenzement und Verfahren zu seiner Herstellung
WO1986001725A1 (en) * 1984-09-10 1986-03-27 Klaus Draenert Bone cement and process for its manufacture
WO1987004110A1 (en) * 1985-12-31 1987-07-16 Orthomatrix, Inc. Ceramic processing and products
EP0369034A1 (de) * 1988-05-27 1990-05-23 Sumitomo Cement Co. Ltd. Kunstknochenstruktur für knochentransplantation
EP0386525A2 (de) * 1989-03-09 1990-09-12 THERA Patent GmbH & Co. KG Gesellschaft für industrielle Schutzrechte Knochenersatzteil aus Glasionomerzement

Also Published As

Publication number Publication date
EP0555261A1 (de) 1993-08-18
ATE202713T1 (de) 2001-07-15
JPH06502086A (ja) 1994-03-10
EP0555261B1 (de) 2001-07-04
DE4033343A1 (de) 1992-04-23
AU8732791A (en) 1992-05-20
DE59109215D1 (de) 2001-08-09
US5574075A (en) 1996-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0555261B1 (de) Werkstoff als ausgangsmaterial zur herstellung von knochenzement, verfahren zu seiner herstellung, und verfahren zur herstellung von knochenzement
EP3527157B1 (de) Verfahren zur herstellung eines prepacked-pmma-zementkartuschensystems
EP0875456B1 (de) Verfahren zur Herstellung von steril verpacktem Knochenzement
EP0262185B1 (de) Evakuierbare knochenzementspritze
DE102016121606B4 (de) Knochenzementapplikator mit durch Knochenzementteig angetriebenem Verschlusssystem und Verfahren zum Applizieren eines Knochenzements
EP0674888B1 (de) Mischvorrichtung
DE69812726T2 (de) Methode und vorrichtung zur herstellung von knochenzement
EP0170120B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Mischen und Applizieren von Knochenzement
EP3372306B1 (de) Zweiteilige lager- und mischvorrichtung zur herstellung eines knochenzements und verfahren hierzu
EP2269718A2 (de) Vorrichtung zum Mischen und Austragen von Knochenzement
EP0947489A1 (de) Verfahren zur herstellung von keramik
DE102007015698A1 (de) Implantatmaterial auf Basis eines Polymersystems und dessen Verwendung
DE102017130084B4 (de) Knochenzementmischvorrichtung mit Abstandhalter in einer Ampullenaufnahme
WO2001070146A2 (de) Aufbereitungs- und applikationsvorrichtung für implantatmaterialien
EP0789644B1 (de) Vorrichtung zur fluid-leitung zwischen einem durch eine feste oberfläche begrenzten raum und einem kanal, sowie verfahren zur herstellung der vorrichtung
EP3957280B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung von spacern
WO2006087128A2 (de) Mischvorrichtung
EP3479895B1 (de) Pulver-flüssigkeits-knochenzementmischer mit druckgasanschluss und verfahren
EP3939546B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung von spacern
EP3695797B1 (de) Knochenzementapplikator mit klemmbarem austragskolben
JP4256622B2 (ja) リン酸カルシウム多孔体の製造方法及びリン酸カルシウム多孔体製造器具

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU BB BG BR CA CS FI HU JP KP KR LK MC MG MN MW NO PL RO SD SU US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BF BJ CF CG CH CI CM DE DK ES FR GA GB GN GR IT LU ML MR NL SE SN TD TG

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1991918266

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 08039359

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1991918266

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1991918266

Country of ref document: EP