CN107548298A - 关节植入部分、关节内假体和生产关节植入部分和关节内假体的方法 - Google Patents

关节植入部分、关节内假体和生产关节植入部分和关节内假体的方法 Download PDF

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Abstract

为改进关节内假体的关节植入部分，所述关节植入部分包括至少一个第一体积区域、至少一个第二体积区域和至少一个第三体积区域，所述至少一个第一体积区域限定了带有至少一个骨接触表面的骨接触表面区域，所述至少一个第二体积区域限定了带有至少一个关节表面的关节表面区域，并且所述至少一个第三体积区域不包括骨接触表面和关节表面，使得特别地降低植入物和骨之间松弛的风险，提出使得至少一个第一体积区域和/或至少一个第二体积区域和/或至少一个第三体积区域中的弹性模量在至少一个空间方向上连续地或大体上连续地或不连续地改变。此外，提出改进的关节内假体和改进的用于生产关节植入部分和关节内假体的方法。

Description

关节植入部分、关节内假体和生产关节植入部分和关节内假 体的方法
技术领域
本发明涉及关节内假体的关节植入部分，所述关节植入部分包括至少一个第一体积区域、至少一个第二体积区域和至少一个第三体积区域，所述至少一个第一体积区域限定了带有至少一个骨接触表面的骨接触表面区域，所述至少一个第二体积区域限定了带有至少一个关节表面的关节表面区域，并且所述至少一个第三体积区域不包括骨接触表面和关节表面。
本发明进一步涉及包括至少一个关节植入部分的关节内假体。
此外，本发明涉及用于生产关节内假体的关节植入部分的方法，所述关节植入部分形成为带有至少一个第一体积区域、至少一个第二体积区域和至少一个第三体积区域，所述至少一个第一体积区域形成为带有至少一个骨接触表面的骨接触表面区域的形式，所述至少一个第二体积区域形成为具有带有至少一个关节表面的关节表面区域的形式，且所述至少一个第三体积区域形成为不带有骨接触表面和关节表面。
本发明也涉及用于生产关节内假体的方法，所述关节内假体包括至少一个关节植入部分。
背景技术
前文中所述类型的关节植入部分和关节内假体在多种构造中是已知的。所述关节植入部分和关节内假体由批准的植入材料生产。
已知的关节内假体中的问题是在关节植入部分和准备为与关节植入部分接触的骨之间可能发生微移动。特别地，关节植入部分的制造材料的特征是所述微移动的原因。所述制造材料的特征通常明显地与准备的骨的特征不同。然而，微移动不利地影响关节植入部分和准备的骨之间的连接的耐久性。
发明内容
因此，本发明的目的是改进关节植入部分、关节内假体和用于生产前文中所述类型的关节植入部分和关节内假体的方法，使得特别地降低植入物和骨之间的松动的风险。
此目的以根据本发明的前文中所述类型的关节植入部分完成，这通过如下方式实现：即使得至少一个第一体积和/或至少一个第二体积和/或至少一个第三体积中的弹性模量在至少一个空间方向上连续地或大体上连续地或不连续地改变。
根据本发明提出的解决方案特别地使得关节植入部分以如下优选的方式形成：使得从植入部分到骨的过渡，即到骨接触表面区域的过渡，并且特别地在骨接触表面处的过渡中，关节植入部分的弹性适合于准备的骨的弹性。以此方式，能够防止可能在常规的关节植入部分中发生的由于具有不均匀的分布的结构(带有对应弹性)的材料导致的微移动。特别地，所提出的扩展使得能够不同地调整关节植入部分的不同体积区域的弹性，并且此外，还能够在各体积区域中以所述的方式改变所述弹性，以便例如预先限定在关节植入部分内和到骨或另外的关节植入部分的过渡中的弹性模量的连续改变。以此方式，关节植入部分能够最优地适合于骨和另外的关节植入部分，以用于形成关节内假体，以便作为整体特别地使关节植入物的结构和/或功能适合于原始关节。与常规地已知的内假体相比，关节内假体的长期稳定性能够由此改进。
此外，特别地合适的是也在前文中所述类型的关节植入部分中在至少一个第一空间方向上和/或至少一个第二空间方向上和/或至少一个空间方向上连续地或大体上连续地或不连续地改变强度。强度以所述方式在三个不同的体积区域的至少一个中的改变特别地允许将关节植入部分的区域根据强度要求形成为带有较高程度或较低程度的强度。通过这样做，能够实现连续地或不连续地强度改变。特别地，带有较低的强度的区域能够例如被制成为与在通常由带有均匀分布的结构的材料制成的常规关节植入部分的情况下相比较不坚固。以此方式，关节植入部分能够形成为在其结构上尽可能接近其所要替代的天然关节部分。
至少一个第一体积区域特别地在至少一个骨接触表面的区域中优选地具有如下弹性，即所述弹性的弹性模量对应于或大体上对应于人类或动物的骨的弹性模量。特别地，如果骨接触表面区域中或骨接触表面的区域中的弹性模量对应于或大体上对应于或接近关节植入部分将以骨接触表面固定到其上的人类或动物的骨的弹性模量，则存在关节植入部分的弹性模量和骨的弹性模量的连续的或大体上连续的过渡。特别地，可因此最小化或甚至完全消除关节植入部分和骨之间的微移动。
至少一个第一体积区域和/或至少一个第二体积区域和/或至少一个第三体积区域的弹性模量优选地在大致0.2kN/mm2至大致100kN/mm2的范围中。弹性模量优选地在大致0.2kN/mm2至大致20kN/mm2的范围中。将三个体积区域的至少一个的弹性模量设置成在所述范围中使得能够特别地使关节植入部分的弹性模量以简单的方式适合于天然骨。
有利的是至少一个第一体积区域和/或至少一个第二体积区域和/或至少一个第三体积区域的强度在大致0.2kN/mm2至大致100kN/mm2的范围中。强度优选地在大致0.2kN/mm2至大致20kN/mm2的范围中。将强度设置在所述范围中使得植入部分能够足够稳定地在其中要求较高程度的强度的区域中，而最小化其中仅要求低程度的强度的区域中的强度，以便例如节省材料并且因此节省重量。特别地，在修正植入物(例如在膝部区域中)的情况中，常规的关节植入部分可能具有数千克的重量，这是被患者感觉为不舒适的。关节植入部分能够通过所提出的发展形成得明显更轻，因为强度能够被预先限定并且取决于植入物形状而被优化，例如通过FEM计算。
如果至少一个第一体积区域具有大体上对应于人类或动物的骨的内部构造的内部结构，则能够进一步改进关节植入部分与患者的要求的适应。例如，能够在人工关节植入部分中复制(replicate)骨小梁。这特别是使得骨接触区域和骨接触表面的弹性和/或强度适合于天然骨的特征的一个可能性。因此能够最小化微移动，从而大体上消除了植入的关节植入部分的松弛。
为了简化植入并且也为改进关节植入部分的稳定性，有利的是使得关节植入部分为单件形式。因为不要求另外的连接，所以关节植入部分的重量也能够因此被最小化。
如果关节植入部分由至少一种可烧结材料的烧结而生产，则关节植入部分可以以特别简单的方式生产。特别地，关节植入部分能够通过激光烧结生产。然而，关节植入部分也可以由数个材料烧结，所述材料例如用于形成不同的体积区域。
合适的是由至少两种材料生产关节植入部分。特别地，这些材料能够在例如激光烧结的烧结前混合。以此方式，能够甚至更好地复制天然骨的特征。
所述至少一种可烧结材料优选地为金属和/或塑料材料。例如，因此能够在单独的方法步骤中例如通过烧结而将金属和塑料材料混合并且形成为关节植入物。
金属优选地为钴、铬和/或钼或包含前述金属的一个或多个。例如，因此，能够由已被批准作为植入物材料的金属形成关节植入物。
合适的是塑料材料为或包含聚醚醚酮。聚醚醚酮(PEEK)特别好地适合于作为植入物材料，并且特别地使得能够调整对应于天然骨的弹性和强度的关节植入部分中的弹性和强度。
特别地，为了能够尽可能单独地调整关节植入部分的不同的体积区域的弹性和/或强度，合适的是至少一个第一体积区域和/或至少一个第二体积区域和/或至少一个第三体积区域由不同的材料形成。例如，第一体积区域能够由金属形成，第二体积区域能够由陶瓷材料形成，并且第三体积区域能够由金属和塑料材料的混合物形成。
根据本发明的另外的优选的实施例，可以将在三个不同的体积区域中的两个体积区域之间的过渡中的不同的材料的比例设置成在至少一个空间方向上连续地或大体上连续地或不连续地改变。特别地，利用三个体积区域中的两个体积区域中之间的过渡中的不同的材料的比例连续的或大体上连续的改变，能够形成作为整体的均匀的关节植入部分。在此，均匀特别地不被理解为意味着由关节植入部分限定的总体积具有均匀的结构。
为使得关节植入部分尽可能轻，有利的是至少一个第一体积区域和/或至少一个第二体积区域和/或至少一个第三体积区域包括至少一个腔。特别地，可以提供数个腔或也可以提供相互连接或相互分开的多个腔。如果提供数个腔，则所述腔可以具有大体上相同的尺寸或也可以具有大体上不同的尺寸和形状。
特别地，合适的是至少一个腔具有闭合的、完全封闭的腔的形式。以此方式，能够防止骨材料生长到腔中，或防止在关节植入部分形成前或形成期间引入到腔中的材料能够到达腔外侧并且进入到患者体中。
合适的是形成多个腔，并且由该多个腔在至少一个第三体积区域中限定的总体积比在至少一个第一体积区域中和/或在至少一个第二体积区域中的大。如果所述多个腔相互流体连通则不限定骨接触表面或关节表面的至少一个第三体积区域能够因此形成有最大尺寸的腔体积以便例如促进骨的内向生长，或特别地通过将仅要求低程度的强度处的腔的数量和/或体积最大化来最小化关节植入部分的重量。
为改进关节植入部分之间的连接，有利的是形成多个腔，并且使得所述腔的至少一些相互流体连通。此外，相互流体连通的腔特别地还实现了已生产之后的关节植入部分的优化的清洁。另外，其它材料(并且可能地还包括药物)能够被直接引入到关节植入部分的腔中。
为了改进关节植入部分在骨接触表面区域中与患者的准备的骨的连接，有利的是至少一个腔具有骨接触表面的凹陷的形式。
至少一个关节表面优选地具有闭合的材料层的形式和/或是平滑的和/或是抛光的。这特别地使得关节植入部分能够形成为带有优化的关节表面。例如，关节植入部分的不限定关节表面的体积区域可以由与关节植入部分的第二体积区域不同的材料形成。例如，第二体积区域可以由陶瓷材料形成，第三体积区域可以由金属形成。两个体积区域之间的过渡可以是连续的、大体上连续的或不连续的。
根据本发明的另外的优选的实施例，可以将关节植入部分设置成具有膝关节内假体的股骨部分(能够被固定到股骨)的形式，或具有膝关节内假体的胫骨部分(能够被固定到胫骨)的形式，或具有髋关节、踝关节、肘关节或肩关节内假体的部分的形式。原理上，人体的任何关节的关节植入部分(还有尚未提及的椎间植入物)均能够以根据本发明所提出的方式形成。
此外，前文中设定的目的在根据本发明的前文中所述类型的关节内假体中完成，这通过将至少一个关节植入部分形成为具有以上所述的关节植入部分的一个的形式来实现。关节内假体因而也具有结合关节植入部分的优选实施例的在上文中所述的优点。
合适的是关节内假体具有膝关节、髋关节、踝关节、肘关节或肩关节内假体的形式。实际上，人类或动物的身体的所有关节能够因此通过最优地适合于其所连接到的骨的特征的关节内假体替代。
此外，上文中设定的目的以根据本发明的上文中所述类型的方法完成，这通过将至少一个第一体积区域和/或至少一个第二体积区域和/或至少一个第三体积区域形成为带有在至少一个空间方向上连续地或大体上连续地或不连续地改变的弹性模量来实现。
根据本发明所提出的方法使得能够特别地形成关节植入部分，使得所述关节植入部分例如在骨接触表面的区域中具有的弹性对应于天然骨的弹性。如上文中已详细解释的，关节植入部分和骨之间在植入之后的微移动能够因此被防止或至少明显地被降低。与常规的关节植入部分相比，关节植入部分由于微移动而导致的松弛能够因此被最小化或甚至被完全消除。
此外，特别地，可以有利的是也在前文中所述类型的方法中使得至少一个第一体积区域和/或至少一个第二体积区域和/或至少一个第三体积区域形成为带有在至少一个空间方向上连续地或大体上连续地或不连续地改变的强度。已知方法以所提出的方式的发展使得能够特别地形成带有不同强度的关节植入部分。特别地，至少三个所限定的体积区域可以具有不同的强度。关节植入部分能够因此特别地相对于其重量被优化。
为实现关节植入物与骨的最优的适合，有利的是将至少一个第一体积区域形成为带有如下弹性，即所述弹性的弹性模量特别地在至少一个骨接触表面的区域中对应于人类或动物的骨的弹性模量。
为了实现关节植入部分与人类或动物的骨的尽可能最优的适合，合适的是将至少一个第一体积区域和/或至少一个第二体积区域和/或至少一个第三体积区域形成为带有在大致0.2kN/mm2至大致100kN/mm2的范围中的弹性模量。弹性模量优选地在大致0.2kN/mm2至大致20kN/mm2的范围中。
为了能够保证关节植入部分的足够的强度，有利的是将至少一个第一体积区域和/或至少一个第二体积区域和/或至少一个第三体积区域形成为带有在大致0.2kN/mm2至大致100kN/mm2的范围中的强度。强度优选地在大致0.2kN/mm2至大致20kN/mm2的范围中。
此外，可以合适的是将至少一个第一体积区域形成为带有大体上对应于人类或动物的骨的内部构造的内部结构。特别地，天然骨的骨小梁能够通过合适的材料复制，例如金属或塑料材料。
关节植入部分优选地形成为单件。关节植入部分因而能够被生产为单件，由此能够降低生产成本。
关节植入部分合适地通过由至少一种可烧结材料的烧结来生产。特别地，关节植入部分能够通过激光烧结生产。例如，烧结也能够在所谓的3D打印的过程中执行，以便在添加制造处理的过程中生产关节植入部分。当然，两个或多个不同的可烧结材料也可以用于形成关节植入部分。
合适的是关节植入部分由至少两种在烧结前混合的材料生产。取决于是否希望关节植入部分的均匀的结构，混合物可以是均匀的或非均匀的。
至少一个金属和/或至少一个塑料材料优选地用作该至少一种可烧结材料。特别地，这些材料可以是生物可相容的材料。
如果钛、钴、铬和/或钼或这些材料的两个或多个的混合物或这些材料的合金用作至少一个第一金属，则方法能够容易地执行。这些金属特别好地适合于作为植入物材料并且具有所需的生物可相容性。
如果聚醚醚酮用作至少一个塑料材料，则方法也能够容易地并且成本有效地执行。聚醚醚酮(PEEK)特别好地适合于作为植入物材料，并且特别地也能够在与金属粉末的混合物中非常好地被加工。
有利的是至少一个第一体积区域和/或至少一个第二体积区域和/或至少一个第三体积区域由不同的材料形成。以此方式，关节植入部分能够被最优地设计，特别地在关节表面的区域中并且也在骨接触表面的区域中。另外，如果特别地在至少一个第三体积区域中使用非常轻的材料，则关节植入部分的重量能够被最小化。
根据方法的另外的优选的变体，可以将关节植入部分设置成形成为使得在三个不同的体积区域的两个体积区域之间的过渡中不同的材料的比例在至少一个空间方向上连续地或大体上连续地或不连续地改变。特别地，此方法变体能够实现形成特别稳定的关节植入部分，因为材料中的不连续的改变不是绝对地必需的。而是不连续的材料类似于已生长在一起的组织，能够相互穿透并且因此优化关节植入部分的稳定性。
此外，有利的是至少一个第一体积区域和/或至少一个第二体积区域和/或至少一个第三体积区域形成为带有至少一个腔。另一方面，能够由此节省材料，这有助于降低关节植入部分的重量，并且在另一方面，也能够由此使用骨或身体组织能够生长到其中的腔，以便改进关节植入部分到骨的连接。
合适的是至少一个腔形成为具有闭合的、完全封闭的腔的形式。以此方式，例如能够特别地防止引入到腔中填充物离开。特别地，如果填充物不是生物可相容的填充物，则这是重要的。
有利地，多个腔形成为使得由所述多个腔在至少一个第三体积区域中限定的总体积比在至少一个第一体积区域中和/或在至少一个第二体积区域中的大。特别地，至少一个第三体积区域能够形成为处于最大中空。这有助于降低关节植入部分的重量。优选地，对于其仅要求满足低强度的关节植入部分的这些区域提供有带有大的总体积的大量的腔。
合适的是多个腔形成为使得腔的至少一些相互流体连通。以此方式，执行方法特别地实现了骨或组织到相互流体连通的腔中的生长。
如果至少一个腔形成为具有骨接触表面的凹陷的形式，则方法能够被特别容易地执行。例如，所述凹陷能够在烧结过程中形成或随后通过钻孔、铣削且或任何其它带有材料移除的加工实现。
如果至少一个关节表面形成为具有闭合的材料层的形式和/或形成为是平滑的和/或形成为是抛光的，则能够实现带有特别地长期稳定性的关节内假体。以此方式，能够最小化关节植入部分和与之相互作用以形成关节内假体的另外的关节植入部分之间的摩擦。
为了能够替换人类或动物的任何损坏的天然关节，有利的是关节植入部分形成为具有膝关节内假体的股骨部分(能够被固定到股骨)的形式，或具有膝关节内假体的胫骨部分(能够被固定到胫骨)的形式，或具有髋关节、踝关节、肘关节或肩关节内假体的部分的形式。
此外，在前文中设定的目的在根据本发明的用于生产前文中所述类型的关节内假体的方法中完成，这通过使用以上所述的方法的一个形成至少一个关节植入部分来实现。用于生产关节内假体的方法因而也具有以上所述的优点。
关节内假体优选地形成为膝关节、髋关节、踝关节、肘关节或肩关节内假体的形式。因此，基本上所有由于创伤或磨损而损坏的相关的较大的关节能够通过人工关节内假体替换。
附图说明
如下对于本发明的优选实施例的描述将用于结合附图的进一步解释。各图为：
图1是通过三维关节植入部分的两个可能的截面的示意性表示；
图2是关节植入部分的示意性透视图；
图3是取决于植入物厚度的关节植入部分的不同程度的弹性的示意性表示；
图4是穿过关节植入部分的示意性截面图；和
图5是关节植入物和骨之间的过渡的区域中的细节图。
具体实施方式
为简化新的三维部件几何形状的可表示性，空间关系在图1中分别在两个表面几何形状中表示。一方面所述表面几何形状是xy平面10，另一方面所述表面几何形状是yz平面12。xy平面10例如表征植入物表面的视图，yz平面12表征穿过植入物厚度的横截面。
在图2中示意性地表示了整体上以附图标记16指示的关节内假体的关节植入部分14。关节内假体16进一步包括两个另外的关节植入部分18和20。关节内假体10在图2中示意性地表示为膝关节内假体22，其带有：股骨部分24，所述股骨部分24用于锚定在股骨上；胫骨部分26，所述胫骨部分26带有用于锚定在胫骨上的柄28；和半月板部分30，所述半月板部分30被布置在胫骨部分26和股骨部分24之间。
骨接触表面32和关节表面34形成在股骨部分24上，所述关节表面34在植入后与关节植入部分18的对应的关节表面36相互作用。
在图1中表示的xy平面中，首先考虑关节植入部分14的外表面，即特别地，骨接触表面32和关节表面34。在此关注于在与骨接触的区域中的合适的弹性的分布。如在图5中示意性地表示，骨接触表面38相对于关节植入部分14的内部区域40限定以及界定。骨接触表面区域38限定了骨接触表面42，所述骨接触表面42表面对表面地抵靠在图5中部分地表示的骨46的准备的骨表面44接触。
骨接触表面区域38的结构适合于准备的骨46的结构。如从图5中显见，不同尺寸的多个腔48形成在骨接触表面区域42中，使得形成多孔结构，这对应于也具有不同尺寸的多个腔的骨46的结构。由于骨接触表面区域38的此构造，关节植入部分14的此区域的弹性被构造为并且被预先限定为使得弹性大致对应于准备的骨46的弹性。因此，如所述的，这能够一方面特别地通过骨接触表面区域38的内部结构来实现，并且另一方面通过用于生产关节植入部分14的材料或多个材料来实现。
在图1中指示的yz平面12如所述地表征了穿过植入物的截面。例如关节植入部分14的示意性截面图在图4中表示。
在图4中还示意性地并且通过示例表示了三个不同的体积区域，即：第一体积区域52，所述第一体积区域52限定了带有骨接触表面56的骨接触表面区域54；第二体积区域58，所述第二体积区域58限定了带有关节表面62的关节表面区域60，和第三体积区域64。此第三体积区域64不具有骨接触表面和关节表面，即所述第三体积区域64整体地位于关节植入部分14的内部中。
在图4中示意性地指示的体积区域52、58和64由此分别形成关节植入部分14的部分。能够将具有所述特征的三个体积区域的每个类型的另外的体积区域限定在关节植入部分中。
在yz平面中的形式的主要目的是关节植入部分14的轻量构造。基于理论考虑，例如通过使用有限元方法计算，受到不同水平的应力的区域能够位于关节植入部分14上。为实现保证关节植入部分14的充足的稳定性，受到高应力的区域因而被构造为比受到更低应力或不受到应力的区域稳定。
用于轻量构造的措施特别地形成较大或较小的量的材料的省略。这由于腔66在这些更低地受到应力的区域中的形式而导致，即要求比高应力区域低的强度。这能够例如直接从图4中从腔66的密度大小如何来读出。例如，腔66能够形成在边沿区域中，即直至关节表面34或直至骨接触表面32。
骨接触表面32特别地是用于将关节植入部分14锚定或固定到骨的表面。锚定和固定能够以此方式明显地被影响。骨接触表面32的开放孔式结构实现了骨到关节植入部分中的生长。
例如，在要求与另外的关节植入部分18的关节表面34相互作用的光滑的抛光的表面68时，关节植入部分14的较不牢固的结构也能够形成为完全不可见。重量的降低特别地在膝部修复内假体的延伸柄中是很关心的。关节植入部分的材料的节省并且因此重量的降低在受到较小的应力的髋关节内假体的髋柄的区域中也是重要的。
所述的关节植入部分能够特别地通过单独的材料的例如激光烧结的烧结来形成。替代地，两个或多个另外的材料也可以与基本材料混合。所述材料例如可以是包含钴、铬和/或钼的金属粉末，所述金属粉末选择性地与塑料材料混合，例如与聚醚醚酮混合，并且然后利用激光来烧结。
在三个不同的体积区域52、58和64中，材料的比例可以不同。此外，腔66也可以形成为在尺寸和数量上不同。以此方式，能够取决于植入物厚度几乎选择性地调整带有不同的弹性模量的弹性的程度。
能够利用所述的用于形成关节植入部分的方法实现的弹性的总共三个不同的连续的程度70、72和74通过图3中的示例表示。弹性程度70示意性地示出了弹性与植入物厚度的线性相关性。弹性程度72示出了对于能够比较的植入物厚度与弹性程度70相比更高的弹性。弹性程度74示出了与弹性程度70相比随植入物厚度升高而更低的弹性。
与可能的弹性程度70、72和74相比，以市场上可得到的植入物中通常的均匀的结构成分所获得的弹性程度76在图3中表示。与植入物厚度无关，关节植入部分的弹性在此情况中大体上恒定。
利用根据本发明的以上所述的方法，能够特别地实现部件优化，这能够例如以降低的质量形成关节植入部分14。这明显地改进了患者的舒适性。另外，部件优化在所有方向上可行。特别地，能够影响关节植入部分的内部中的弹性并且取决于植入物厚度来改变弹性。此外，关节植入部分的弹性也能够在骨接触的区域中适合于人类或动物的骨的弹性。
以上所述的方法在原理上能够用于所有类型的关节植入部分，即，特别地在所有关注区域中用于髋关节和膝关节内假体的关节植入部分的形成，即，用于最初的处理和修复并且也用于患者的肿瘤处理。
所提出的用于形成关节植入部分的激光烧结使得能够特别地使用此方法能够实现的所有选择。通过关节植入部分的添加构造，能够实现在至此存在的铸造方法或带有材料移除的机加工方法中未能构思的结构、形式和材料成分的造成。
利用所提出的方法能够形成如下植入物，即能够在所述植入物中考虑取决于重量并且另外取决于根据材料厚度的弹性改变的部件几何形状的优化。
实现了长期稳定性和明显改进的与患者的剩余的骨的相互作用的多种类型的关节植入部分能够以上面所述的方式形成并且可供医生用于植入。
附图标记列表
10 xy平面
12 yz平面
14 关节植入部分
16 关节内假体
18 关节植入部分
20 关节植入部分
22 膝关节内假体
24 股骨部分
26 胫骨部分
28 柄
30 半月板部分
32 骨接触表面
34 关节表面
36 关节表面
38 骨接触表面区域
40 内部区域
42 骨接触表面
44 骨表面
46 骨
48 腔
50 腔
52 第一体积区域
54 骨接触表面区域
56 骨接触表面
58 第二体积区域
60 关节表面区域
62 关节表面
64 第三体积区域
66 腔
68 表面
70 弹性程度
72 弹性程度
74 弹性程度
76 弹性程度

Claims (46)

1.一种关节内假体(16)的关节植入部分(14、18、20)，所述关节植入部分(14、18、20)包括至少一个第一体积区域(52)、至少一个第二体积区域(58)和至少一个第三体积区域(64)，所述至少一个第一体积区域(52)限定了带有至少一个骨接触表面(32；56)的骨接触表面区域(38；60)，所述至少一个第二体积区域(58)限定了带有至少一个关节表面(36；62)的关节表面区域(60)，并且所述至少一个第三体积区域(64)不包括骨接触表面和关节表面，
其特征在于，所述至少一个第一体积区域(52)和/或所述至少一个第二体积区域(58)和/或所述至少一个第三体积区域(64)中的弹性模量在至少一个空间方向上连续地或大体上连续地或者不连续地改变。
2.根据权利要求1或根据权利要求1的前序部分所述的关节植入部分，其特征在于，所述至少一个第一体积区域(52)和/或所述至少一个第二体积区域(58)和/或所述至少一个第三体积区域(64)中的强度在至少一个空间方向上连续地或大体上连续地或不连续地改变。
3.根据权利要求1或2所述的关节植入部分，其特征在于，所述至少一个第一体积区域(52)具有弹性，所述弹性的弹性模量特别地在所述至少一个骨接触表面(62；56)的区域中对应于或大体上对应于人类或动物的骨(46)的弹性模量。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的关节植入部分，其特征在于，所述至少一个第一体积区域(52)和/或所述至少一个第二体积区域(58)和/或所述至少一个第三体积区域(64)的弹性模量在大致0.2kN/mm2至大致100kN/mm2的范围中。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的关节植入部分，其特征在于，所述至少一个第一体积区域(52)和/或所述至少一个第二体积区域(58)和/或所述至少一个第三体积区域(64)的强度在大致0.2kN/mm2至大致100kN/mm2的范围中。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的关节植入部分，其特征在于，所述至少一个第一体积区域(52)的内部结构大体上对应于人类或动物的骨(46)的内部构造。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的关节植入部分，其特征在于，所述关节植入部分形成为单件形式。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的关节植入部分，其特征在于，所述关节植入部分由至少一种可烧结材料通过烧结，特别是激光烧结来生产。
9.根据权利要求8所述的关节植入部分，其特征在于，所述关节植入部分由在烧结前混合的至少两种材料生产。
10.根据权利要求8或9所述的关节植入部分，其特征在于，所述至少一种可烧结材料是金属和/或塑料材料。
11.根据权利要求10所述的关节植入部分，其特征在于，所述金属为钴、铬和/或钼，或包含钴、铬和/或钼。
12.根据权利要求10或11所述的关节植入部分，其特征在于，所述塑料材料为聚醚醚酮，或包含聚醚醚酮。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的关节植入部分，其特征在于，所述至少一个第一体积区域(52)和/或所述至少一个第二体积区域(58)和/或所述至少一个第三体积区域(64)由不同的材料形成。
14.根据权利要求13所述的关节植入部分，其特征在于，在三个不同的体积区域(52、58、64)中的两个体积区域之间的过渡部中，不同材料的比例在至少一个空间方向上连续地或大体上连续地改变，或不连续地改变。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的关节植入部分，其特征在于，所述至少一个第一体积区域(52)和/或所述至少一个第二体积区域(58)和/或所述至少一个第三体积区域(64)包括至少一个腔(66)。
16.根据权利要求15所述的关节植入部分，其特征在于，所述至少一个腔(66)具有闭合的、完全封闭的腔(66)的形式。
17.根据权利要求15或16所述的关节植入部分，其特征在于，形成多个腔(66)，并且由所述多个腔(66)在所述至少一个第三体积区域(64)中限定的总体积比在所述至少一个第一体积区域(52)和/或所述至少一个第二体积区域(58)中的大。
18.根据权利要求15至17中的任一项所述的关节植入部分，其特征在于，形成多个腔(66)，并且所述腔(66)中的至少一些腔相互流体连通。
19.根据权利要求15至18中的任一项所述的关节植入部分，其特征在于，所述至少一个腔(66)具有所述骨接触表面(32；56)的凹陷的形式。
20.根据前述权利要求中的任一项所述的关节植入部分，其特征在于，所述至少一个关节表面(36；62)具有闭合的材料层的形式，和/或是光滑的和/或是抛光的。
21.根据前述权利要求中的任一项所述的关节植入部分，其特征在于，所述关节植入部分具有能够被固定到股骨的、膝关节内假体(22)的股骨部分(24)的形式，或具有能够被固定到胫骨的、膝关节内假体(22)的胫骨部分的形式，或具有髋关节、踝关节、肘关节或肩关节内假体的一部分的形式。
22.一种关节内假体(16)，包括至少一个关节植入部分(14、18、20)，其特征在于，所述至少一个关节植入部分(14、18、20)具有根据前述权利要求中的任一项所述的关节植入部分(14、18、20)的形式。
23.根据权利要求22所述的关节内假体，其特征在于，所述关节内假体具有膝关节、髋关节、踝关节、肘关节或肩关节内假体(22)的形式。
24.一种用于生产关节内假体(16)的关节植入部分(14、18、20)的方法，所述关节植入部分(14、18、20)形成有至少一个第一体积区域(52)、至少一个第二体积区域(58)和至少一个第三体积区域(64)，所述至少一个第一体积区域(52)形成为带有至少一个骨接触表面(32；56)的骨接触表面区域(38；60)的形式，所述至少一个第二体积区域(58)形成为带有至少一个关节表面(36；62)的关节表面区域(60)，并且所述至少一个第三体积区域(64)不形成有骨接触表面和关节表面，
其特征在于，所述至少一个第一体积区域(52)和/或所述至少一个第二体积区域(58)和/或所述至少一个第三体积区域(64)形成有在至少一个空间方向上连续地或大体上连续地或不连续地改变的弹性模量。
25.根据权利要求24或根据权利要求24的前序部分所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一体积区域(52)和/或所述至少一个第二体积区域(58)和/或所述至少一个第三体积区域(64)形成有在至少一个空间方向上连续地或大体上连续地或不连续地改变的强度。
26.根据权利要求24或25所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一体积区域(52)形成为带有弹性，所述弹性的弹性模量特别地在所述至少一个骨接触表面(32；56)的区域中对应于人类或动物的骨(46)的弹性模量。
27.根据权利要求24至26中的任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一体积区域(52)和/或所述至少一个第二体积区域(58)和/或所述至少一个第三体积区域(64)形成为带有在大致0.2kN/mm2至大致100kN/mm2的范围中的弹性模量。
28.根据权利要求24至27中的任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一体积区域(52)和/或所述至少一个第二体积区域(58)和/或所述至少一个第三体积区域(64)形成为带有在大致0.2kN/mm2至大致100kN/mm2的范围中的强度。
29.根据权利要求24至28中的任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一体积区域(52)形成为带有内部结构，所述内部结构大体上对应于人类或动物的骨(46)的内部构造。
30.根据权利要求24至29中的任一项所述的方法，其特征在于，所述关节植入部分(14、18、20)形成为单件。
31.根据权利要求24至30中的任一项所述的方法，其特征在于，所述关节植入部分(14、18、20)由至少一种可烧结材料通过烧结，特别地激光烧结来生产。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述关节植入部分(14、18、20)由在烧结前被混合的至少两种材料生产。
33.根据权利要求31或32所述的方法，其特征在于，至少一种金属和/或至少一种塑料材料用作所述至少一种可烧结材料。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，钛、钴、铬和/或钼，或这些材料中的两种或多种的混合物，或这些材料的合金用作所述至少一种金属。
35.根据权利要求33或34所述的方法，其特征在于，聚醚醚酮用作所述至少一种塑料材料。
36.根据权利要求24至35中的任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一体积区域(52)和/或所述至少一个第二体积区域(58)和/或所述至少一个第三体积区域(64)由不同的材料形成。
37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，所述关节植入部分(14、18、20)形成为使得在三个不同的体积区域(52、58、64)中的两个体积区域之间的过渡部中不同材料的比例在至少一个空间方向上连续地或大体上连续地改变，或不连续地改变。
38.根据权利要求24至37中的任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一体积区域(52)和/或所述至少一个第二体积区域(58)和/或所述至少一个第三体积区域(64)形成为带有至少一个腔(66)。
39.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述至少一个腔(66)形成为具有闭合的、完全封闭的腔(66)的形式。
40.根据权利要求38或39所述的方法，其特征在于，形成多个腔(66)，使得由所述多个腔(66)在所述至少一个第三体积区域(64)中限定的总体积比在所述至少一个第一体积区域(52)和/或所述至少一个第二体积区域(58)中的大。
41.根据权利要求38至40中的任一项所述的方法，其特征在于，形成多个腔(66)，使得所述腔(66)中的至少一些腔相互流体连通。
42.根据权利要求38至41中的任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个腔(66)形成为具有所述骨接触表面(32；56)的凹陷的形式。
43.根据权利要求24至42中的任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个关节表面(36；62)形成为具有闭合的材料层的形式，和/或形成为光滑的，和/或形成为抛光的。
44.根据权利要求24至43中的任一项所述的方法，其特征在于，所述关节植入部分(14、18、20)形成为具有能够被固定到股骨的、膝关节内假体(22)的股骨部分(24)的形式，或具有能够被固定到胫骨的、膝关节内假体(22)的胫骨部分的形式，或具有髋关节、踝关节、肘关节或肩关节内假体的一部分的形式。
45.一种用于生产关节内假体(16)的方法，所述关节内假体(16)包括至少一个关节植入部分(14、18、20)，其特征在于，所述至少一个关节植入部分(14、18、20)通过根据权利要求24至44中的任一项所述的方法生产。
46.根据权利要求45所述的方法，其特征在于，所述关节内假体形成为膝关节、髋关节、踝关节、肘关节或肩关节内假体(22)的形式。
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