Claims (2)
1. Metallspongiosa mitoffenzeiligerStrukturausTitanodereinerTitanlegierung mit durchbrochenen Oberflächenstrukturen in Form verbundener, unregelmäßig verschlaufter, kalt verformter Drähte, die mit einem bioaktiven Oxid allseitig beschichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallspongiosa aus einem Metallkörper mit regelmäßig punktförmig und stoffschlüssig verbundenen Drähten mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt besteht und daß die Schicht metallseitig aus reinem Oxid besteht und in Richtung der Umgebung wachsende Mengen an Kalziumphosphat zu einer Oberflächenkonzentration von 12% enthält und so mikrostrukturiert ist, daß pro mm2 mindestens 104 Poren mit einem Porendurchmesser > 1 μιη und einer maximalen Porentiefe von 1Iz der Schichtdicke vorhanden sind.1. A metal-pongiosa of open-pore structure of titanium of a titanium alloy having apertured surface structures in the form of connected, irregularly twisted, cold-formed wires coated on all sides with a bioactive oxide, characterized in that the metal cancellous bone consists of a metal body with regularly punctiform and cohesively connected wires of square or rectangular cross-section and that the layer metal-side consists of pure oxide and in the direction of the environment growing amounts of calcium phosphate to a surface concentration of 12% and is microstructured so that per mm 2 at least 10 4 pores with a pore diameter> 1 μιη and a maximum pore depth of 1 lz the layer thickness are present.
2. Metallspongiosa nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Hohlräume vollständig oder teilweise mit resorbierenden Biomaterialien ausgefüllt sind.2. metal cancellous bone according to claim 1, characterized in that cavities are completely or partially filled with resorbing biomaterials.
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Metalispongiosa zur Verwendung in der Humanmedizin, insbesondere in der Unfallchirurgie und der Orthopädie.The invention relates to a metal spongiosa for use in human medicine, in particular in trauma surgery and orthopedics.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Bekannt sind metallische Dauerimplantate aus bionierten reinen Metallen bzw. deren Legierungen, die beispielsweise in Form von Gelenkprothese in der Chirurgie Anwendung finden und deren fester Kontakt mit dem Knochen mit Hilfe von Knochenzement erfolgt.Are known metallic permanent implants of bionated pure metals or their alloys, which are used for example in the form of joint prosthesis in surgery and their firm contact with the bone with the help of bone cement.
Wegen der allmählichen Strukturveränderungen des Knochenzementes kommt es zur Auslockerung und zur Liegezeitverkürzung des Implantates. Aus diesem Grund werden zementfreie Implantatknochenverbindungen gewünscht. Bekannt hierzu ist, die Oberflächen der Metallimplantate in geeigneter Weise zu strukturieren oder mit gitterförmigen Elementen zu ummanteln, wie beispielsweise in AT-PS383268 beschrieben, wodurch eine formschlüssige Verankerung mit dem Knochengewebe ermöglicht werden soll. Besonders feste Implantat-Knochen-Verbunde sollen entstehen, wenn unregelmäßige offenzellige spongiosaähnliche Implantate oder Implantatoberflächen Anwendung finden, die einen trabekulären Einwuchs oder Durchwuchs von Knochen in das Implantat ermöglichen.Because of the gradual structural changes of the bone cement it comes to the loosening and shortening of the implant. For this reason, cementless implant bone connections are desired. It is known to structure the surfaces of the metal implants in a suitable manner or to encase with lattice-shaped elements, as described for example in AT-PS383268, whereby a positive anchoring to the bone tissue is to be made possible. Particularly strong implant-bone composites are said to arise when irregular open-cell spongiosa-like implants or implant surfaces are used which allow trabecular ingrowth or bone growth into the implant.
Nach HENSSGE (Focus MHL 2 [1985] 4,1-8) sind diese Metallspongiosa Gußkö-per, vorzugsweise aus Kobaltbasislegierungen, die als Soütä rimplantate zur Stabilisierung, zu Funktionszwecken bzw. zur Oberflächonstrukturierung für Gelenkersatzimplantate entwickelt wurden. Die Entwicklung auf diesem Gebiet ist noch nicht abgeschlossen (und gesicherte Langzeitergebnisse fehlen noch). Es ist allerdings bekannt, daß bei der Verwendung von Kobaltbasislegierur.gen kein bingegewebsloser Kontakt mit dem Knochen erreicht wird und es zu Abstoßungsreaktionen kommen kann. Außerdem ist die Herstellung der Metallspongiosa· Gußkörper technisch aufwendig und die Oberflächenreinheit ungenügend. Es ist auch allgemein bekannt. Titan oder Titanlegierungen für Implantate zu verwenden, wobei diese zusätzlich mit bioaktiven Materialien beschichtet sein können (DEOS3629813, DDPS243855). Hierbei beinhaltet der Herstellungsprozeß des Titanimplantats gemäß DEOS3629813 Arbeitsgänge (Schweißen, selektives Auflösen mittels Säure), die ein sehr aufwendiges Beseitigen biologisch unverträglicher Verunreinigungen erfordern. Des weiteren können an den Schweißstellen lokale Potentialdifferenzen zur Korrosion führen. In der DD-PS243855 wird in allgemeiner Form auf biegsame Metall- und Koramikstrukturen für Implantate verwiesen, ohne jedoch praktikable Ausgestaltungen zu benennen.According to HENSSGE (Focus MHL 2 [1985] 4,1-8), these metal spongiosa are casting bodies, preferably of cobalt-base alloys, which have been developed as soutae implants for stabilization, for functional purposes or for surface structuring for joint replacement implants. Development in this area is not yet completed (and long-term results are still missing). However, it is known that using cobalt-based alloy tissue does not result in binge-tissue-free bone contact and can lead to rejection reactions. In addition, the production of the metal spongiosa casting is technically complicated and the surface purity is insufficient. It is also well known. To use titanium or titanium alloys for implants, which may be additionally coated with bioactive materials (DEOS3629813, DDPS243855). Here, the manufacturing process of the titanium implant according to DEOS3629813 operations (welding, selective dissolution by means of acid), which require a very complicated removal of biologically incompatible impurities. Furthermore, local potential differences can lead to corrosion at the welds. In DD-PS243855 reference is made in general terms to flexible metal and Koramikstrukturen for implants, but without naming practicable embodiments.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist, eine hochfeste Metallspongiosa mit geringem technischen Aufwand zu schaffen, die eine lange Liegedauer garantiert, postoperativ sofort mindestens übungsstabil ist und die Hospitalisierungszeiten der Patienten verkürzt.The aim of the invention is to provide a high-strength metal cancellous bone with little technical effort, which guarantees a long period of time, postoperatively immediately at least exercise-stable and shortens the hospitalization of patients.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hochfeste sr.hwermetallfreie oder schwermetallarme Metallspongiosa zu schaffen, die über die gesamte Oberfläche mikrostrukturiesi und bioaktiv ist und ein bindegewebsloses Einwachsen bzw. Durchwachsen des Knochengewebes fördert. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe unter Verwendung offenzelliger bioinerter Zellstrukturen aus Titan oder Titanlegierungen mit durchbrochenen Oberflächenstrukturen in Form verbundener, unregelmäßig verschlaufter und kalt verformter Drähte dadurch gelöst, daß die Metallspongiosa in der erforderlichen Gestalt aus miteinander in regelmäßigen Abständen punktförmig und stoffschlüssig verbundenen, sowie unregelmäßig formschlüssig miteinander verschlaufton, hochgradig kaltgeformten Drähten mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt aus Titanium oder Titaniumlegierungen, Tantal odor Tantallogierungen besteht, so daß ein Stützgerüst der Dichte von 50 bis 90% der Diciite des Substratmaterials mit unregelmäßig strukturierten Zellen vorliegt. Die Zellen haben miteinander Verbindung, so daß der gesamte Implantatkörper einen unregelmäßig durchbrochenen Hohlraum besitzt, der allseitig durch unregelmäßig geformte Kanäle dem einwachsenden Knochengewebe zugängig ist. Die Drähte haben einen Querschnitt bis 3 mm2. Anstelle von DrähtenThe invention has for its object to provide a high-strength sr.hwermetallfreie or heavy metal metal spongiosa, which is mikrostrukturiesi and bioactive over the entire surface and promotes a connective tissue ingrowth or growth of bone tissue. According to the invention, the object is achieved by using open-cell bioinert cell structures of titanium or titanium alloys with open-surface structures in the form of connected, irregularly twisted and cold-formed wires in that the metal cancellous bone in the required shape punctiform and cohesively connected with each other at regular intervals, and irregularly form-fitting with each other devoid of tone, highly cold-formed wires of square or rectangular cross-section made of titanium or titanium alloys, tantalum or tantalum logs, so that a scaffold of the density of 50 to 90% of the Diciite of the substrate material is present with irregularly structured cells. The cells are connected to each other, so that the entire implant body has an irregularly perforated cavity which is accessible on all sides by irregularly shaped channels the ingrowing bone tissue. The wires have a cross section up to 3 mm 2 . Instead of wires