DE10063119A1 - Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Füllmaterials und temporärer Knochendefektfüller - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Füllmaterials und temporärer KnochendefektfüllerInfo
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Abstract
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine optimale Abstimmung von strukturellen und stofflichen Eigenschaften des Knochendefektfüllers weitere Fortschritte bei der klinischen Behandlung von Knochendefekten, wie Verkürzung des Resorptionsprozesses, Verringerung der Menge des Knochendefektfüllers pro Defektvolumen, Vermeidung von Fremdkörperreaktionen, Vermeidung einer Belastung der umliegenden Lymphknoten mit Fremdkörperpartikeln und vollständige Resorption des Defektfüllers und Ersatz durch körpereigenen Knochen, zu erzielen. DOLLAR A Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe dadurch, dass dem Gemisch zwei Porenbildner zugesetzt werden, wobei als ein Porenbildner zur Erzeugung großer Poren ein thermisch rückstandsfrei ausbrennbarer Porenbildner mit polyedrischer Gestalt und als ein Porenbildner zur Erzeugung kleiner Poren Polyethylen verwendet werden und das Gemisch zu einem Sinterformkörper verarbeitet wird und interkonnektierend verbundene Mikroporen einer mittleren Größe im Bereich von 0,5 bis 10 mum mit einem Anteil an der Gesamtporosität von 20 bis 50%, wenigstens teilweise interkonnektierend verbundene Makroporen einer mittleren Größe im Bereich von 50 bis 1000 mum bei einem Anteil an der Gesamtporosität von 50 bis 80%, wobei die nicht interkonnektierend verbundenen Makroporen über Mikroporen mit ihren Nachbarn verbunden sind, die Makroporen eine typisch polyedrische Gestalt aufweisen und die Gesamtporosität > 50 Vol.-% beträgt. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ein ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines synthetischen
Füllmaterials für die Behandlung von Knochendefekten, wobei aus einem
Gemisch aus phasenreinen β-Tricalciumphosphat und Porenbildnern ein
Formkörper gepresst wird und einen temporären Knochendefektfüller mit
mikro- und makroporöser Struktur.
Synthetische Füllmaterialen werden für die Behandlung von Knochendefekten
am menschlichen oder tierischen Skeletts verwendet. In einen knöchernen
Defekt eingebracht, wird das Füllmaterial während eines überschaubaren
Zeitraums vom Körper resorbiert und durch neugebildeten Knochen ersetzt.
Synthetische Materialien für die Anwendung als Knochendefektfüller sind seit
langem bekannt. Die bedeutendste Stoffgruppe auf diesem Gebiet ist die der
Calciumphosphate. Vor allem Hydroxylapatit als ein praktisch nicht resorbier
bares Calciumphosphat wurde in den zurückliegenden 30 Jahren in Form von
Granulaten und als gesinterte Formkörper zur Regenerierung des menschlichen
Skeletts herangezogen. So genannte "bioaktive" Glaskeramiken ergänzten
später das Programm.
Charakteristisch für nicht resorbierbare Materialien ist eine gute hydrolytische
Beständigkeit gegenüber der Gewebeflüssigkeit, so dass sie über viele Jahre als
Implantat im Körper im wesentlichen unverändert erhalten bleiben.
Etwa gleichzeitig beobachtete man, dass es auch Materialien gibt, die von der
Körperflüssigkeit hydrolytisch angegriffen werden und ohne negative Fremd
körperreaktionen über den menschlichen Stoffwechsel aufgelöst werden
können. Neben den Biogläsern von Hench ist dies besonders das Tricalcium
phosphat, das tertiäre Calciumsalz der Orthophosphorsäure, in seiner meta
stabilen Hochtemperatur- und seiner Tieftemperaturmodifkation.
Grundsätzlich sind Granulate zur Auffüllung von Knochendefekten oder auch
gesinterte Formkörper als direkter Knochenersatz in stofflich dichter, unporö
ser, aber auch in mehr oder weniger poröser Form herstellbar. Als zunehmend
vorteilhaft haben sich in den letzten Jahren mikro- und/oder makroporöse
Modifikationen dieser Materialien erwiesen, so dass der heutige Stand der
Technik auf diesem Gebiet durch poröse Knochendefektfüller mit einer
Gesamtporosität von wenigstens 50 Vol.-% repräsentiert wird.
Verschiedene Arbeiten der zurückliegenden 10 bis 15 Jahre gehen hier bereits
noch weiter. In EP 0 267 624 A1 wird ein Knochenersatzmaterial auf Calci
umphosphat-Basis beschrieben, das bei einer Gesamtporosität von bis zu 75%
offene und geschlossene Poren aufweist, wobei den offenen Poren eine beson
dere Bedeutung bezüglich der Fremdkörperreaktion des Implantates zukommt.
Besonders Poren im Durchmesserbereich von 0,01 bis 50 µm sollen nach einer
Beobachtung dazu führen, dass die körpereigenen Abwehrzellen das Material
nicht mehr als Fremdkörper identifizieren. Die offenen Poren können einen
breiten Bereich der mittleren Größe von 0,01 bis 2000 µm überstreichen.
In EP 0 061 108 A1 wird ein Knochenimplatat aus Tricalciumphosphat mit
mikro- und makroporöser Struktur beschrieben, das mit einem Breibandmikro
biozid imprägniert ist und zusätzlich bei einem Porositätsgrad von < 50% mit
einem bioresorbierbaren Überzug versehen ist.
Mit DE 37 17 818 C2 wird ein mikroporöses Knochenprothesenmaterial
geschützt, das aus porösem Calciumphosphat hergestellt wird. Die Körnchen
aus porösem Calciumphosphat weisen offene Zellen gleich oder größer als
0,01 µm und kleiner als 10 µm auf. Die Gesamtporosität kann bis zu 90% betragen.
Auch diesem Material liegt die Beobachtung zugrunde, dass anhaftende Makro
phagen das Material nicht als Fremdkörper identifizieren, wenn es von Körper
flüssigkeit hinreichend durchspült wird.
Ein in DE 34 25 182 C2 geschütztes Knochenersatzmaterial auf Calciumphos
phatbasis weist eine Porosität von 40 bis 90% auf, wobei weitgehend kugelför
mige Poren im Größenbereich von 3 bis 600 µm mit zusätzlichen kapillaren
Porenkanälen mit einem Durchmesser von 1 bis 30 µm untereinander und mit
der Oberfläche des Formkörpers verbunden sind. Die Porenkanäle werden
durch einen Zusatz von organischen Fasern zur Ausgangsmischung erzielt.
Ebenfalls kugelförmige Poren weist ein Knochenersatzmaterial nach
DE 195 81 649 T1 auf, wobei gleichzeitig auf der Oberfläche des Implantates konkave
Vertiefungen zur Anregung des Knochenwachstums vorhanden sind. Die
mittleren Porendurchmesser der kugelförmigen Poren liegen im Bereich von
300 bis 2000 µm. Ein Teil der Makroporen scheint interkonnektierend zu sein.
Mikroporen sind nicht beschrieben.
Für eine gute Akzeptanz des Knochenersatzmittels ist nach dem vorliegenden
Kenntnisstand ein gewisser Anteil von Mikroporen unabdingbar. Interkonnek
tierende Makroporen begünstigen eine schnelles knöchernes Durchbauen des
Implantates. Bei bioresobierbaren Materialien, wie Tricalciumphosphat, haben
die Makroporen noch einen weiteren Vorteil, der darin besteht, dass sie die
Implantatmasse erheblich reduzieren und somit weniger Fremdkörper vom
Stoffwechsel abgebaut werden muss. Neben einer geringeren Belastung des
Patienten führt dies auch gleichzeitig zu einer Verkürzung der Resorptionspha
se.
Ein optimales Verhalten der Knochendefektfüller ist nur durch aufeinander
abgestimmte Anteile und Größen der Mikro- und Makroporen zu realisieren.
Für resorbierbare Materialien kommt gleichzeitig ein weiterer Aspekt hinzu,
eine Phasenreinheit des Knochenersatzmittels, um unerwünschte Nebenreaktio
nen während der Bioresorption zu vermeiden. So enthielten in der Vergangen
heit Tricalciumphosphatpräparate wegen ungeeigneter Herstellungsverfahren
häufig Anteile von bis zu 20 Masse-% Hydroxylapatit. Wegen des deutlich
schlechteren Abbauverhaltens wird dieser bei der Bioresorption selektiert, über
das Lymphsystem abtransportiert und in den den Implantatort umgebenden
Lymphknoten in Form kleinster mineralischer Kriställchen abgelagert. Das
Langzeitverhalten solcher Ablagerungen ist noch weitgehend ungeklärt.
Neben der Phasenreinheit ist für den klinischen Erfolg auch der Mechanismus
der Bioresorption von entscheidender Bedeutung. Hier können selbst bei
gleicher chemischer Zusammensetzung unterschiedliche kristalline Phasen eines
Stoffes erhebliche Unterschiede aufweisen. Ein solches Beispiel liegt beim
Tricalciumphosphat vor. Tricalciumphosphat der chemischen Formel Ca3
(PO4)2 existiert in einer bei Normalbedingungen thermodynamisch stabilen
Tieftemperaturform (β-Form, β-Tricalciumphosphat) und einer bei
Raumtempratur unter bestimmten Bedingungen metastabilen Hochtemperatur
form (α-Form, α-Tricalciumphosphat).
Der "eingefrorene", wesentlich energiereichere Zustand des a-Tricalciumphos
phat führt bei der Bioresorption zum Beispiel im Gegensatz zum β-Tricalci
umphosphat bei der Reaktion mit der Gewebeflüssigkeit zur in situ Bildung
eines praktisch "körpereigenen" Hydroxylapatits mit hervorragender Biokom
patibilität. Implantate und Granulate aus α-Tricalciumphosphat werden deshalb
sehr schnell knöchern integriert, ihre Resorptionszeit allerdings verlängert sich
durch diesen Phasenumbildungsprozess.
Das β-Tricalciumphosphat als energieärmere Tieftemperaturform zeigt diese
Tendenz zur Phasenumwandlung nicht und wird aufgrund einer besseren
Löslichkeit in der Gewebeflüssigkeit schneller als das a-Tricalciumphosphat
resorbiert.
Die bekannten Knochendefektfüller erfüllen im allgemeinen nur eine oder
wenige der grundlegenden Anforderungen an eine optimale Wirkungsweise
dieser Materialien. Sie erreichen bei ihrer Anwendung zweifellos Teilerfolge, da
aber die gesamte Komplexität von stofflichen und strukturellen Faktoren wird
bisher bei Knochenersatzmitteln nicht hinreichend beachtet, besteht hier noch
Verbesserungsbedarf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine optimale Abstimmung
von strukturellen und stofflichen Eigenschaften des Knochendefektfüllers
weitere Fortschritte bei der klinischen Behandlung von Knochendefekten, wie
Verkürzung des Resorptionsprozesses, Verringerung der Menge des Knochen
defektfüllers pro Defektvolumen, Vermeidung von Fremdkörperreaktionen,
Vermeidung einer Belastung der umliegenden Lymphknoten mit Fremdkörper
partikeln und vollständige Resorption des Defektfüllers und Ersatz durch
körpereigenen Knochen, zu erzielen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Verfahren, welches die in
Anspruch 1 angegebenen Merkmale und mit einem Knochendefektfüller,
welcher die in Anspruch 5 angegebenen Merkmale enthält, gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der neue temporäre Knochendefektfüller weist eine mikro- und makroporöse
Struktur aus einem phasenreinen β-Tricalciumphosphat auf, das seine Mikro-
und Makroporen in abgestimmten Mengen und Größenverhältnissen enthält.
Für eine gute Durchspülung des temporären Knochendefektfüllers mit Körper
flüssigkeit enthält dieser interkonnektierend verbundene Mikroporen einer
mittleren Größe im Bereich von 0,5 bis 10 µm, die einen Anteil an der Gesamt
porosität von 10 bis 50% ausmachen. Diese Mikroporen haben die Funktion,
die Fremdkörperreaktion des temporären Knochendefektfüllers zu unterdrüc
ken und eine große reaktive Oberfläche für die Resorption und für die
Belegung mit Wirkstoffen anzubieten.
Weiterhin enthält der temporäre Knochendefektfüller wenigstens teilweise
interkonnektierend verbundene Makroporen einer mittleren Größe im Bereich
von 50 bis 1000 µm, die einen Anteil an der Gesamtporosität von 50 bis 90%
aufweisen. Nicht interkonnektierend verbundene, benachbarte Makroporen sind
über die Zellwände durch Mikroporen verbunden, so dass ein Stoffaustausch
gewährleistet wird. Die Makroporen zeigen über den gesamten Größenbereich
eine typisch polyedrische Gestalt. Die Makroporen ermöglichen das knöcherne
Durchbauen des Implantates und begünstigen eine Resorption im gesamten
Volumen. Gleichzeitig minimieren sie die zur Defektfüllung erforderliche Masse
an β-Tricalciumphosphat, so dass die Belastung des Patienten mit Fremdsub
stanz verringert wird.
Der temporäre Defektfüller weist eine Gesamtporosität von größer 50 Vol.-%
auf, um ein gutes klinisches Ergebnis zu erzielen. Bevorzugt liegt die Gesamt
porosität in einem Bereich von 60 bis 80 Vol.%.
Für den klinischen Einsatz des temporären Defektfüllers wird dieser vorzugs
weise als polyedrisches Granulat in abgestuften Größen zwischen 0,1 bis 10
mm herangezogen. Diese Granulate sind speziell für die Auffüllung von
mehrwandigen Defekten der Skelettknochen geeignet, die ihre biomechanische
Funktion noch ausüben können. Darüber hinaus kann der temporäre Defektfül
ler auch in Form vom urgeformten gesinterten Formkörpern hergestellt werden,
die spanend bearbeitbar sind und als Rohteile individuell für den Patienten
bearbeitet werden können. Einfache geometrische Formen, durch Urformen
hergestellt, sind zum Beispiel Zylinder, Quader oder Würfel. Diese Formen
können direkt in den Defekt eingesetzt werden oder spanend bearbeitet und an
den Defekt angepasst werden.
Je nach biomechanischem Anspruch an den Implantatort kann die Gesamtporo
sität des Formkörpers und damit die mechanische Festigkeit in gewissen
Grenzen angepasst werden. Zunehmende Gesamtporosität führt zu einer abneh
menden mechanischen Festigkeit und umgekehrt. Allerdings ist zu beachten,
dass bei diesen Stoffen ohne spezielle Verstärkung physikalische Grenzen in der
mechanischen Festigkeit gesetzt sind, die dafür sprechen, nur wenig oder nicht
belastete Indikationen zu behandeln. Dies ist ein genereller Nachteil der rein
keramischen Knochenersatzmittel. Er kann durch Anwendung verschiedener
Verstärkungsverfahren etwas gemindert werden, wie zum Beispiel Verbundbil
dung mit bioresorbierbaren Polymeren. So führt zum Beispiel das Tränken der
porösen Struktur mit einer Lösung eines Polylactid zu einer deutlichen
Erhöhung der Druckfestigkeit, was jedoch der Mikroporosität abträglich ist.
Mit Einbußen muss man bei einem solchem Vorgehen auch bezüglich der
Biokompatibilität des Materials rechnen.
Vorteilhaft kann eine Kombination des temporären Knochendefektfüllers mit
einem oder mehreren Wirkstoffen aus der Gruppe der Antibiotika und/oder
geeigneten Wachstumsfaktoren zur Förderung der Knochenheilung sein. Ein
hoher Grad an Mikroporosität begünstigt die Adsorption dieser Materialien auf
der Oberfläche, wobei die Kapillarkräfte eine langsame Abgabe der Wirkstoffe
zum Beginn der Heilungsphase begünstigen. Eine Behandlung mit Wirkstoffen
kann unmittelbar im Zusammenhang mit der Implantation zweckmäßig sein,
wenn die Wirkstoffe keine ausreichende Langzeitstabilität aufweisen.
Unempfindlichere Wirkstoffe können bereits während der Herstellung des
temporären Knochendefektfüllers aufgebracht werden.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Für die Herstellung des temporären Knochendefektfüllers werden Bestandteile
A, B, C, D, und E bereitgestellt. Dabei sind:
Bestandteil A: Phasenreines β-Tricalciumphosphat mit einer mittleren Korngröße d50 < 10 µm;
Bestandteil B: Phasenreines α-Tricalciumphosphat mit einer mittleren Korngröße d50 < 10 µm;
Bestandteil C: Ein Gemisch aus Calciumhydrogenphosphat und Calci umcarbonat im Molverhältnis 2 : 1 mit einer mittleren Korngröße d50 < 10 µm und
Bestandteil D: Ein thermisch rückstandsfrei ausbrennbarer Porenbildner zur Erzeugung von Mikroporen, hier Polyethylen, wird zerkleinert. Die Fraktion d50 < 10 µm wird für die weite ren Arbeiten herangezogen.
Bestandteil E: Ein thermisch rückstandsfrei ausbrennbarer Porenbildner mit polyedrischer Gestalt, hier Ammoniumcarbonat, wird zerkleinert und in verschiedene Kornfraktionen zerlegt. Die Fraktion von 710 bis 1000 µm wird für die weiteren Arbeiten herangezogen.
Bestandteil A: Phasenreines β-Tricalciumphosphat mit einer mittleren Korngröße d50 < 10 µm;
Bestandteil B: Phasenreines α-Tricalciumphosphat mit einer mittleren Korngröße d50 < 10 µm;
Bestandteil C: Ein Gemisch aus Calciumhydrogenphosphat und Calci umcarbonat im Molverhältnis 2 : 1 mit einer mittleren Korngröße d50 < 10 µm und
Bestandteil D: Ein thermisch rückstandsfrei ausbrennbarer Porenbildner zur Erzeugung von Mikroporen, hier Polyethylen, wird zerkleinert. Die Fraktion d50 < 10 µm wird für die weite ren Arbeiten herangezogen.
Bestandteil E: Ein thermisch rückstandsfrei ausbrennbarer Porenbildner mit polyedrischer Gestalt, hier Ammoniumcarbonat, wird zerkleinert und in verschiedene Kornfraktionen zerlegt. Die Fraktion von 710 bis 1000 µm wird für die weiteren Arbeiten herangezogen.
Die Bestandteile A, D und E werden in einem Masseverhältnis von A 60
Masse-%, D 10 Masse-% und E 30 Masse-% innig vermischt und zu einem
Formkörper verpresst. Der Formkörper wird in einem elektrischen Ofen mit
einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 K/min bis auf 1250°C aufgeheizt, bei
dieser Temperatur 3 Stunden belassen, anschließend mit Ofengeschwindigkeit
auf eine Temperatur von 900°C überführt, bei dieser Temperatur 17 Stunden
belassen und nachfolgend mit Ofengeschwindigkeit auf Raumtemperatur
abgekühlt.
Der entstandene Sinterformkörper besitzt eine Gesamtporosität von 60 Vol.-%,
Mikropore einer durchschnittlichen Größe von 5 µm mit einem Anteil von
30 Vol.-% und Makroporen einer mittleren Größe von 500 µm und einem Anteil
von 30 Vol.-%.
Die Röntgendiffraktometeraufnahme belegt die Phasenreinheit als β-Tricalci
umphosphates. Der Sinterzustand erscheint für den vorgesehenen Anwen
dungszweck der Knochendefektfüllung hinreichend stabil. Der
Sinterformkörper kann durch Zerkleinerung in Granulate verschiedener
Kornverteilung umgewandelt, oder durch spanende Bearbeitung in entspre
chende Formkörper überführt werden.
Die Bestandteile B, D und E werden in einem Masseverhältnis von B 50
Masse-%, D 10 Masse-% und E 40 Masse-% innig vermischt und zu einem
Formkörper verpresst. Der Formkörper wird in einem elektrischen Ofen mit
einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 K/min bis auf 1270°C aufgeheizt, bei
dieser Temperatur 5 Stunden belassen, anschließend mit Ofengeschwindigkeit
auf eine Temperatur von 950°C überführt, bei dieser Temperatur 15 Stunden
belassen und nachfolgend mit Ofengeschwindigkeit auf Raumtemperatur
abgekühlt.
Der entstandene Sinterformkörper besitzt eine Gesamtporosität von 70 Vol.-%,
Mikropore einer durchschnittlichen Größe von 5 µm mit einem Anteil von 30
Vol.-% und Makroporen einer mittleren Größe von 500 µm und einem Anteil
von 40 Vol.-%.
Die Röntgendiffraktometeraufnahme belegt die Phasenreinheit des β-Tricalci
umphosphates. Der Sinterzustand erscheint für den vorgesehenen Anwen
dungszweck der Knochendefektfüllung hinreichend stabil. Der
Sinterformkörper kann durch Zerkleinerung in Granulate verschiedener
Kornverteilung umgewandelt, oder durch spanende Bearbeitung in entspre
chende Formkörper überführt werden.
Die Bestandteile C, D und E werden in einem Masseverhältnis von C 40
Masse-%, D 20 Masse-% und E 40 Masse-% innig vermischt und zu einem
Formkörper verpresst. Der Formkörper wird in einem elektrischen Ofen mit
einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 K/min bis auf 1270°C aufgeheizt, bei
dieser Temperatur 10 Stunden belassen, anschließend mit Ofengeschwindigkeit
auf eine Temperatur von 900°C überführt, bei dieser Temperatur 10 Stunden
belassen und nachfolgend mit Ofengeschwindigkeit auf Raumtemperatur
abgekühlt.
Der entstandene Sinterformkörper besitzt eine Gesamtporosität von 75 Vol.-%,
Mikropore einer durchschnittlichen Größe von 5 µm mit einem Anteil von
35 Vol.-% und Makroporen einer mittleren Größe von 500 µm und einem Anteil
von 40 Vol.-%.
Die Röntgendiffraktometeraufnahme belegt die Phasenreinheit des β-Tricalci
umphosphates. Der Sinterzustand erscheint für den vorgesehenen Anwen
dungszweck der Knochendefektfüllung hinreichend stabil. Der
Sinterformkörper kann durch Zerkleinerung in Granulate verschiedener
Kornverteilung umgewandelt, oder durch spanende Bearbeitung in entspre
chende Formkörper überführt werden.
Anhand der Fig. 1 und 2 wird der Strukturzustand des temporären
Knochendefektfüllers näher veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt eine rasterelektronenmikroskopische Übersicht über eine Bruch
fläche des temporären Knochendefektfüllers in 50-facher Vergrößerung. Auf
dem Bild sind die polyedrischen Makroporen in einem Größenbereich von 50
bis 1000 µm ersichtlich.
Fig. 2 zeigt eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme der Mikroporosi
tät in 3500-facher Vergrößerung. Sichtbar ist ein interkonnektierendes
Netzwerk von Mikroporen in einem mittleren Größenbereich von 1 bis 10 µm.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Füllmaterials für die Behand
lung von Knochendefekten, wobei aus einem Gemisch aus Calciumphosphat
und Porenbildnern ein Formkörper gepresst wird, dadurch gekennzeichnet,
dass dem Gemisch zwei Porenbildner zugesetzt werden, wobei als ein Poren
bildner zur Erzeugung großer Poren ein thermisch rückstandsfrei ausbrennbarer
Porenbildner mit polyedrischer Gestalt und als ein Porenbildnern zur Erzeu
gung kleiner Poren Polyethylen verwendet werden und das Gemisch zu einem
Sinterformkörper verarbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper
aus den Bestandteilen
45-65 Masse-% phasenreines β-Tricalciumphosphat mit einer mittleren Korngröße d50 < 10 µm,
5-20 Masse-% zerkleinertes Polyethylen einer Fraktion mit d50 < 10 µm und
25-50 Masse-% zerkleinertes Ammoniumcarbonat mit Kornfraktionen von 710 bis 1000 µm
gepresst, mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 K/min bis auf eine Tempera tur zwischen 1200°C und 1325°C aufgeheizt, bei dieser Temperatur 1 bis 10 Stunden belassen und anschließend mit Ofengeschwindigkeit auf eine Tempera tur von 850°C bis 1050°C überführt, bei dieser Temperatur 5 bis 20 Stunden belassen und nachfolgend mit Ofengeschwindigkeit auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
45-65 Masse-% phasenreines β-Tricalciumphosphat mit einer mittleren Korngröße d50 < 10 µm,
5-20 Masse-% zerkleinertes Polyethylen einer Fraktion mit d50 < 10 µm und
25-50 Masse-% zerkleinertes Ammoniumcarbonat mit Kornfraktionen von 710 bis 1000 µm
gepresst, mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 K/min bis auf eine Tempera tur zwischen 1200°C und 1325°C aufgeheizt, bei dieser Temperatur 1 bis 10 Stunden belassen und anschließend mit Ofengeschwindigkeit auf eine Tempera tur von 850°C bis 1050°C überführt, bei dieser Temperatur 5 bis 20 Stunden belassen und nachfolgend mit Ofengeschwindigkeit auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper
aus den Bestandteilen
45-65 Masse-% phasenreines α-Tricalciumphosphat mit einer mittleren Korngröße d50 < 10 µm,
5-20 Masse-% zerkleinertes Polyethylen einer Fraktion mit d50 < 10 µm und
25-50 Masse-% zerkleinertes Ammoniumcarbonat mit Kornfraktionen von 710 bis 1000 µm
gepresst, mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 K/min bis auf eine Tempera tur zwischen 1200°C und 1325°C aufgeheizt, bei dieser Temperatur 1 bis 10 Stunden belassen und anschließend mit Ofengeschwindigkeit auf eine Tempera tur von 850°C bis 1050°C überführt, bei dieser Temperatur 5 bis 20 Stunden belassen und nachfolgend mit Ofengeschwindigkeit auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
45-65 Masse-% phasenreines α-Tricalciumphosphat mit einer mittleren Korngröße d50 < 10 µm,
5-20 Masse-% zerkleinertes Polyethylen einer Fraktion mit d50 < 10 µm und
25-50 Masse-% zerkleinertes Ammoniumcarbonat mit Kornfraktionen von 710 bis 1000 µm
gepresst, mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 K/min bis auf eine Tempera tur zwischen 1200°C und 1325°C aufgeheizt, bei dieser Temperatur 1 bis 10 Stunden belassen und anschließend mit Ofengeschwindigkeit auf eine Tempera tur von 850°C bis 1050°C überführt, bei dieser Temperatur 5 bis 20 Stunden belassen und nachfolgend mit Ofengeschwindigkeit auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper
aus den Bestandteilen
45-65 Masse-% eines Gemischs aus Calciumhydrogenphosphat und Calciumcarbonat im Molverhältnis 2 : 1 mit einer mittleren Korngröße d50 < 10 µm,
5-20 Masse-% zerkleinertes Polyethylen einer Fraktion mit d50 < 10 µm und
25-50 Masse-% zerkleinertes Ammoniumcarbonat mit Kornfraktionen von 710 bis 1000 µm
gepresst, mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 K/min bis auf eine Tempera tur zwischen 1200°C und 1325°C aufgeheizt, bei dieser Temperatur 1 bis 10 Stunden belassen und anschließend mit Ofengeschwindigkeit auf eine Tempera tur von 850°C bis 1050°C überführt, bei dieser Temperatur 5 bis 20 Stunden belassen und nachfolgend mit Ofengeschwindigkeit auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
45-65 Masse-% eines Gemischs aus Calciumhydrogenphosphat und Calciumcarbonat im Molverhältnis 2 : 1 mit einer mittleren Korngröße d50 < 10 µm,
5-20 Masse-% zerkleinertes Polyethylen einer Fraktion mit d50 < 10 µm und
25-50 Masse-% zerkleinertes Ammoniumcarbonat mit Kornfraktionen von 710 bis 1000 µm
gepresst, mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 K/min bis auf eine Tempera tur zwischen 1200°C und 1325°C aufgeheizt, bei dieser Temperatur 1 bis 10 Stunden belassen und anschließend mit Ofengeschwindigkeit auf eine Tempera tur von 850°C bis 1050°C überführt, bei dieser Temperatur 5 bis 20 Stunden belassen und nachfolgend mit Ofengeschwindigkeit auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
5. Temporärer Knochendefektfüller mit mikro- und makroporöser Struktur,
bestehend aus phasenreinem β-Tricalciumphosphat, gekennzeichnet durch
interkonnektierend verbundene Mikroporen einer mittleren Größe im Bereich
von 0,5 bis 10 µm mit einem Anteil an der Gesamtporosität von 20 bis 50%,
wenigstens teilweise interkonnektierend verbundene Makroporen einer mittle
ren Größe im Bereich von 50 bis 1000 µm bei einem Anteil an der Gesamtpo
rosität von 50 bis 80%, wobei die nicht interkonnektierend verbundenen
Makroporen über Mikroporen mit ihren Nachbarn verbunden sind, die Makro
poren eine typisch polyedrische Gestalt aufweisen und die Gesamtporosität
< 50 Vol.% beträgt.
6. Temporärer Knochendefektfüller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, dass dessen Gesamtporosität im Bereich von 60 bis 80 Vol.-% liegt.
7. Temporärer Knochendefektfüller nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, dass er als polyedrisches Granulat in abgestuften Größen zwischen
0,1 bis 10 mm vorliegt.
8. Temporärer Knochendefektfüller nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, dass er als Sinterformkörper die Gestalt eines Zylinders, Quaders
oder Würfels aufweist.
9. Temporärer Knochendefektfüller nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, dass er in Form eines patientenindividuellen Implantates bearbeitet
ist.
10. Temporärer Knochendefektfüller nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass dieser mit einem Wirkstoff oder Wirkstoffge
misch aus der Gruppe der Antibiotika und/oder zur Knochendefektheilung
geeigneter Wachstumsfaktoren behandelt ist.
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