MÉTODO Y APARATO PARA REPARACIÓN DE HUESO.

Un método para fabricar composiciones rígidas conformadas para aplicación a una superficie ósea de un individuo humano o animal,

que comprende: (a) mezclar un hueso desmineralizado y agua; (b) calentar la mezcla de hueso desmineralizado y agua para formar un vehículo; 5 (c) mezclar el vehículo con un material óseo para formar una composición moldeable; y (d) moldear la composición moldeable para producir una composición conformada que tiene una forma adecuada para administración al hueso

INTRODUCCIÓN

La presente doctrina se refiere a una composición de reparación de hueso y métodos de producción de la misma. En particular, la doctrina se refiere a composiciones conforma-das útiles en la preparación de defectos óseos que pueden insertarse en el defecto sin pre-paración o manipulación. 10

Una composición de reparación o relleno óseo puede utilizarse para corregir defectos causados por traumatismos, enfermedad patológica, intervención quirúrgica, u otras situa-ciones en las cuales los defectos precisan ser tratados por cirugía ósea. Dado que los de-fectos son usualmente puntiagudos o de forma irregular, puede ser importante disponer de relleno óseo de una composición apropiada para facilitar la ubicación del relleno en el sitio 15 quirúrgico. El cirujano puede alisar el relleno en el sitio de la lesión y utilizar sus dedos y/o instrumentos adecuados para conformarla en la configuración apropiada.

La reconstrucción ósea puede realizarse con diversas pastas, geles o materiales se-mejantes a masilla que contienen una base de colágeno natural o base ósea de donantes humanos cadáveres. Preferiblemente, las composiciones se preparan a partir de matriz 20 ósea desmineralizada de aloinjerto (DBM) que se toma de cadáveres. La DBM estéril está disponible en cubos, virutas, o polvo y está liofilizada. Dado que la DBM está seca y es difí-cil de manipular, la misma puede hacerse fluida o maleable por adición de un agente humectante. Se ha utilizado la sangre del paciente para mezclar el hueso, polvo de hueso, o colágeno dado que la sangre presenta las ventajas de estar disponible en el lugar de la ope-25 ración, es no-inmunógena para el paciente y contiene proteínas, monosacáridos, polisacári-dos, y ácido glucurónico, que aumentan el proceso de curación y regeneración del hueso. Otros agentes humectantes incluyen monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacá-ridos dispersables en agua, disolventes orgánicos de bajo peso molecular, con inclusión de glicerol, compuestos polihidroxilados, tales como mucopolisacáridos o ácido poliurónico, y 30 diversas soluciones acuosas. (Véanse, v.g., las Patentes U.S. núms. 5290558, O'Leary et al., expedido el 1 de marzo de 1994; 5073373, O'Leary et al., expedido el 17 de diciem-bre de 1991; 5314476, Prewett, et al., expedido el 27 de mayo de 1994; 5507813, Dowd, et al., expedido el 16 de abril de 1996; 4191747, Scheicher, expedido el 4 de marzo de 1980; y 4172128, Thiele, et al., expedido el23 de octubre de 1979.) Se utilizan también compues-35 tos como GRAFTON® (disponible de Osteotech, Inc., Eatontown, New Jersey, EE.UU.), una composición basada en glicerol y no reticulable, y colágeno suspendido en diversos com-puestos polihidroxilados inertes, para hacer maleable el hueso desmineralizado. Con indife-rencia de los componentes exactos, un objetivo primario en la reconstrucción ósea es que el relleno sea muy eficaz en la inducción de la formación de hueso, se convierta en un elemen-to integrado en el sitio de aplicación y no llegue a ser desalojado.

Muchas composiciones conocidas en la técnica son difíciles de manipular y confor-mar. El relleno maleable tiene que ser moldeado por el cirujano para adaptarlo en la configu-5 ración apropiada del sitio del defecto. Aun cuando el cirujano pone gran cuidado para mezclar la pasta o gel y modelar una forma, puede existir riesgo de que el implante llegue a ser desalojado y arrastrado por los fluidos corporales. Subsiguientemente, estas composi-ciones pueden no ser adecuadas para defectos grandes.

Sería ventajoso proporcionar una composición de reparación ósea que sea no in-10 munógena, osteogénica, se coloque fácilmente en los sitios de lesión, se adhiera a los sitios de lesión, y no sea desplazada fácilmente por los fluidos corporales u otros. Sería también ventajoso que la composición de reparación ósea esté lista para ser utilizada en formas preformadas o parches u hojas de tamaño universal, eliminando así la necesidad de un trabajo importante de modelación y manipulación de la composición en el quirófano. Sería 15 asimismo ventajoso proporcionar un sistema que hidratara eficientemente las composicio-nes.

SUMARIO

La presente doctrina proporciona un método para fabricación de composiciones rígi-das conformadas para aplicación a una superficie ósea de un individuo humano o animal, 20 que comprenden:

(a) mezclar un hueso desmineralizado y agua;

(b) calentar la mezcla de hueso desmineralizado y agua para formar un vehículo;

(c) mezclar el vehículo con un material óseo para formar una composición moldeable; y 25

(d) moldear la composición moldeable para producir una composición conformada que tiene una forma adecuada para administración al hueso.

Las composiciones y métodos de la doctrina proporcionan beneficios con respecto a métodos y composiciones entre los conocidos en la técnica. Dichos beneficios pueden in-cluir uno o más de proporcionar un material de injerto que no es desalojado fácilmente del 30 sitio en el que se implanta, incluso en presencia de fluidos corporales y después del paso del tiempo, solidez incrementada, y resistencia a la disolución por la sangre u otros fluidos así como hidratación fácil. Áreas adicionales de aplicabilidad resultarán evidentes a partir de la descripción detallada que se proporciona a continuación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 35

La presente doctrina podrá ser comprendida más plenamente a partir de la descrip-ción detallada y los dibujos adjuntos, en los cuales:

La Figura 1 representa una composición ósea conformada de acuerdo con diversas realizaciones;

la Figura 2 representa una composición ósea conformada que tiene canales múltiples de acuerdo con diversas realizaciones;

la Figura 3 representa una composición ósea conformada que tiene una composición 5 formadora de hueso en los canales de acuerdo con diversas realizaciones;

la Figura 4 representa una composición ósea de forma curva que tiene canales de acuerdo con diversas realizaciones.

Debe indicarse que las figuras presentadas en esta memoria tienen por objeto ilustrar las características generales de materiales y métodos entre los de la doctrina, para el 10 propósito de la descripción de dichas realizaciones en esta memoria. Estas figuras pueden no reflejar con exactitud dichas características de cualquier realización dada, y no deben interpretarse necesariamente que definen o limitan realizaciones específicas dentro del al-cance de la presente doctrina.

DESCRIPCIÓN DETALLADA 15

Las composiciones que pueden obtenerse por el método de la presente invención comprenden un material óseo y un componente vehículo. Las definiciones y las líneas orien-tativas no limitantes que siguen deben considerarse en la revisión de la descripción de la doctrina expuesta en esta memoria.

Los encabezados (tales como "Introducción" y "Sumario") y subencabezados (tales 20 como "Métodos de Aumento de un Sitio Óseo" o "Aparato de Hidratación") utilizados en esta memoria deben entenderse únicamente para organización general de los tópicos dentro de la descripción de la doctrina, y no deben interpretarse como limitantes de la descripción de la doctrina o ningún aspecto de la misma. En particular, la materia que pretendía el objeto descrito en la "Introducción" puede incluir aspectos de tecnología dentro del alcance de la 25 doctrina, y puede no constituir una descripción de la técnica anterior. La materia objeto ex-puesta en el "Sumario" no es una descripción exhaustiva o completa del alcance total de la doctrina o de cualesquiera realizaciones de la misma. La clasificación o exposición de un material dentro de una sección de esta memoria descriptiva como poseedor de una utilidad particular (v.g. como un "vehículo" o un ingrediente de "construcción de hueso") se hace por 30 conveniencia y no debe sacarse conclusión alguna en el sentido de que el material tenga que funcionar necesaria o exclusivamente de acuerdo con su clasificación en esta memoria cuando se utiliza en cualquier composición dada.

La cita de referencias en esta memoria no constituye una admisión de que dichas referencias sean la técnica anterior o tengan relevancia alguna para la patentabilidad...

1. Un método para fabricar composiciones rígidas conformadas para aplicación a una superficie ósea de un individuo humano o animal, que comprende:

(a) mezclar un hueso desmineralizado y agua;

(b) calentar la mezcla de hueso desmineralizado y agua para formar un vehículo; 5

(c) mezclar el vehículo con un material óseo para formar una composición moldeable;

y

(d) moldear la composición moldeable para producir una composición conformada que tiene una forma adecuada para administración al hueso.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el material óseo se selec-10 ciona del grupo constituido por: polvo de hueso, chips de hueso, virutas de hueso, y mez-clas de los mismos.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual el material óseo compren-de polvo de hueso desmineralizado.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, el cual el hueso desmineralizado se 15 compone esencialmente de polvo de hueso desmineralizado.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual el polvo de hueso desmi-neralizado tiene un tamaño de partícula inferior a 1000 µm.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual el polvo de hueso desmi-neralizado tiene un tamaño de partícula inferior a 850 µm. 20

7. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en el cual el hueso desmineralizado comprende adicionalmente chips de hueso desmineralizado.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 7, en el cual la dimensión grande de los chips de hueso desmineralizado es de 750 a 2000 µm.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el cual la dimensión grande es de 25 750 a 1500 µm.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 1, el cual la composición moldeable comprende desde aproximadamente 10% a aproximadamente 40% del material óseo.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el vehículo comprende desde aproximadamente 0,2% a 40% en peso del hueso desmineralizado. 30

12. El método de la reivindicación 1 que comprende adicionalmente calentar la mez-cla de polvo y agua a presión.

13. El método de la reivindicación 1, en el cual el calentamiento de la mezcla de pol-vo y agua comprende tratar la mezcla en autoclave.

14. El método de la reivindicación 13, en el cual el tratamiento en autoclave se con-35 duce a una temperatura que va desde 100 °C a 150 °C, a una presión de 68,9 kPA (10 psi) a 137,8 kPA (20 psi), durante un período comprendido entre aproximadamente 0 minutos y aproximadamente 20 horas.

15. El método de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente eliminar la humedad de la composición utilizando una técnica de secado seleccionada de liofilización, secado a vacío, secado al aire, secado por flujo de temperatura, y secado con tamices mo-leculares.

16. El método de la reivindicación 15, en el cual la técnica de secado es liofilización. 5

17. Una composición rígida conformada para aplicación a una superficie ósea de un individuo humano o animal, obtenible por el método de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 16.

18. La composición rígida conformada de la reivindicación 17, en la cual la forma de la composición conformada comprende un canal. 10

19. La composición rígida conformada de la reivindicación 17, que comprende adi-cionalmente un material de construcción de hueso.

20. La composición rígida conformada de la reivindicación 19, en la cual el material de construcción de hueso se selecciona del grupo constituido por: materiales que contienen calcio, factores nutrientes, proteínas morfogénicas óseas, factores de crecimiento, antimi-15 crobianos, agentes antiinflamatorios, productos de sangre, y mezclas de los mismos.