DE202006010202U1

DE202006010202U1 - Beschichtung und Medikament für die Implantologie

Info

Publication number: DE202006010202U1
Application number: DE200620010202
Authority: DE
Original assignee: Biomed Establishment
Current assignee: Biomed Establishment
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2016-06-28

Abstract

Beschichtung für ein enossales Implantat, die auf die Implantatoberfläche aufgetragen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung Substanzen, deren Wirkstoffe im Bereich der Implantationsosteotomie das osteonalen Remodelling des Knochens verzögern, enthält.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beschichtung, insbesondere für enossale Implantate, die in der orthopädischen Chirurgie und in der zahnärztlichen und maxillo facialen Implantologie eingesetzt werden. Beschrieben wurden die erfindungsgemäßen Substanzen, die das osteonale Remodelling lokal und reversibel hemmen. Diese Substanzen können auch in Form von Gel oder Flüssigkeit vor der Implantatinsertion auf das Implantat oder in die Implantatkavität aufgebracht werden.
Der Erhalt der Stabilität von enossalen Implantaten gegenüber dem Knochen, in den sie eingebracht wurden, stellt häufig ein klinisches Problem dar. So werden sowohl in der orthopädischen Chirurgie, als auch in der zahnärztlichen und maxillo facialen Implantologie immer wieder Lockerungen von Implantaten beobachtet. Ein gewisser Teil dieser Lockerungen ist dabei auf Infektionen zurückzuführen. Ein Großteil der Lockerungen hat als Ursache jedoch die Überlastung des periimplantären Knochens. So lockern sich bei Knochenbruchplatten die am meisten belasteten Schrauben bzw. die Schrauben, die in den am wenigsten mineralisierten Bereichen positioniert sind, beispielsweise in Zugbereichen oder Flexionsbereichen des Knochens.
Die bisher bekannten Maßnahmen, mit denen diese unerwünschten Prozesse eingeschränkt oder verhindert werden sollen, bestehen darin, die Knochenneubildung im knöchernen Operationsgebiet zu fördern. So wurde unter anderem vorgeschlagen, durch Beschichtungen der Implantatoberfläche mit knochenfördernden Substanzen die Neubildung von Knochengewebe zu beschleunigen und zu stimulieren.
Derartige Verfahren und Vorschläge für die Beschichtung von Implantaten sind beispielsweise aus DE 600 19 752 T2 , DE 196 30 034 A1 und DE 196 28 464 A1 bekannt. Die bisher bekannten Maßnahmen zur Beschichtung von Implantaten beziehen sich überwiegend auf die verbesserte Bereitstellung von Substraten für den Knochenaufbau, wie beispielsweise Tricalciumphosphat, Hydrohylapatit, Ca- und P-Verbindungen aller Art. Um die Bildung von neuem Knochengewebe zu beschleunigen und zu stimulieren, wurden ferner Maßnahmen zur verbesserten Versorgung des Knochens mit Blut getroffen und schließlich die vermehrte Bereitstellung von Wachstumshormonen und Peptiden aller Art, die den Knochenaufbau beschleunigen, vorgeschlagen.
Alle diese Bemühungen haben bisher nicht zu einem wirklich nutzbaren klinisch guten Ergebnis geführt und hatten in der Praxis keinen durchschlagenden Erfolg, da es mehrere Wochen bis Monate dauert, bis der neu gebildete Knochen auch wirklich mineralisiert und tragfähig geworden ist. Die erwähnten Lockerungen von Implantaten treten jedoch weitaus früher auf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, durch eine geänderte Beschichtung eine mikrotherapeutische Reduktion der osteonalen Aktivität in der unmittelbaren Umgebung von enossalen Implantaten hervorzurufen und auf diese Weise die Destabilisierung des enossalen Implantats zu verhindern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Beschichtung für ein Implantat nach den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gegenüber den bisher bekannten Lösungen, die zur Stabilisierung von enossalen Implantaten Substanzen verwenden, die ausnahmslos die Bildung von neuem Knochengewebe beschleunigen und stimulieren, beschreitet die erfindungsgemäße Lösung einen grundsätzlich anderen Weg.
Es sind Substanzen bekannt, die die innere Neubildung von Knochen, das sogenannte Remodelling behindern oder unterbinden. Solche Substanzen werden beispielsweise für die Behandlung der Osteoporose eingesetzt, wenn es darauf ankommt, den Remodelling bedingten Knochenabbau zu verzögern. Diese Substanzen beeinflussen die Aktivität der sogenannten Osteoklasten.
Die Remodellingaktivität wird aber auch durch Giftstoffe, wie z.B. durch Blei, im Rahmen einer chronischen Vergiftung beeinflusst. Es entsteht dabei osteopetrotischer Knochen.
Auf der suche nach Substanzen, die im implantologischen Bereich zur Reduktion der osteonalen Aktivität in der Nähe von Implantaten angewendet werden können, die aber nicht giftig sind, haben wir in erstaunlicher Weise das folgende herausgefunden: bereits eine dünne Beschichtung mit reinem Kochsalz hat eine solche, lokal hemmende Wirkung auf die osteoklastische Aktivität im Rahmen des Remodellings. Eine solche Beschichtung kann erzeugt werden, indem die Implantate (möglichst mit aufgerauhter Oberfläche) am Ende des Reinigungsvorganges in eine Kochsalzlösung (z.B. physiologisch 0.9 %) eingetaucht und dann vorsichtig abgetrocknet werden. So verbleibt eine dünne Schicht von reinem Kochsalz auf der Oberfläche. Während des Setzens des Implantats und danach löst sich diese Schicht in der Flüssigkeit und im lokal vorliegenden Blut auf. So entsteht ein Ort höherer Salzkonzentration in dem Knochen, der das Implantat begrenzt. Diese Konzentration beeinflusst das Remodelling, wie histologische Untersuchungen zeigen. Es reicht nicht, wenn nur die übliche, physiologische Kochsalzlösung vorliegt: die Konzentrationen im umgebenden Knochen müssen weit höher sein als die, die im Blut physiologischer Weise vorliegen. Gleiches gilt erstaunlicher Weise für eine dünne, lösliche Beschichtung mit CaPa, CaSO4 und anderen Knochensubstrat-Stustanzen, die eine ähnliche Wirkung wie Kochsalz zeigen. Entscheidend ist die massive lokale Erhöhung der Konzentration dieser Substanzen und die rasche Löslichkeit der Substanzen, die also eben nicht fest auf der Oberfläche vorliegen dürfen (wie z.B. die älteren permanent konzipierten CaP-Beschichtung oder frühere Hydroxylapatit-Beschichtungen), sondern leicht in die angrenzenden osteonalen Systeme eindiffundieren müssen. Besonders günstige Eigenschaften zeigt auch kolloidal aufgebrachtes reines Silber (z.B. in der Partikelgröße 0,0001–0.01 Mikron). Von dieser Substanz ist bereits bekannt, dass sie auf die bakterielle Besiedlung hemmend wirkt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass auch die in osteonalen Systemen vorkommenden Zellen durch Silber gehemmt werden.
Eine besonders günstige Wirkung zeigen dabei Konzentrationen zwischen 10 PPM und 1500 PPM.
Wird mit Hilfe der vorgenannten Substanzen also eine hohe Ionen- bzw. eine Partikelkonzentration um das Implantat erzeugt, so kann das Remodelling für eine gewisse Zeit unterbunden werden: so lange, bis die Implantate z.B. durch die Prothetik wie orthopädisch geschient werden. Wählt man zur Erzielung des erfindungsgemäßen Effekts ungiftige, abbaubare oder zumindest lösliche Substanzen, so können diese später leicht abgebaut werden, womit der dauerhafte osteopetrotische Effekt wegfällt und der periimplantäre Knochen sich mit der Zeit normal regeneriert. Kolloidales Silber kann beispielsweise durch das später einsetzende osteonale Remodelling aufgegriffen und nach subperiostal oder endostal fortbewegt werden, wo es dann zur endgültigen Resorption und später zur problemlosen enteralen Ausscheidung kommt.
Als Resultat der erfindungsgemäßen Beschichtung oder Medikation des Knochens liegt nahe der enossalen Implantatoberfläche eine Situation vor, bei der der Knochen räumlich begrenzt zeitlich begrenzt annähernd keinerlei Reparaturanzeichen zeigt. Somit bleiben die Implantate postoperativ auch länger stabil. Mit der Zeit sinkt schon durch einfache Diffusion die Konzentration der für die erfindungsgemäße Beschichtung oder Medikation verwendeten Substanzen: Sie werden durch die im Knochen zirkulierende Flüssigkeit und den Blutstrom so verdünnt, dass ihre Konzentration die Schwelle der therapeutischen Wirksamkeit unterschreitet und ein reguläres Remodelling langsam wieder möglich wird. Zu diesem Zeitpunkt sind die Implantate jedoch längst gut osseointegriert und Gebrauchsschäden (Mikrocracks), die auf den Knochen wirken, können zeitlich nicht mehr mit Reparaturdefekten kumulieren. Zudem erfolgt die Reparatur langsamer.
Um eventuelle lokale Infektion ebenfalls bekämpfen oder ihr prophylaktisch vorbeugen zu können, kann es von Vorteil sein, die vorgenannten Substanzen mit Antibiotika zu kombinieren. Einzelne der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Substanzen sind per se antibiotisch wirksam, z.B. Calciumsulfat, Calciumphosphat und Silber. Deswegen kann es ausreichen, auch mehrere der genannten Substanzen für die Beschichtung oder Medikation zu kombinieren.

Claims

Beschichtung für ein enossales Implantat, die auf die Implantatoberfläche aufgetragen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung Substanzen, deren Wirkstoffe im Bereich der Implantationsosteotomie das osteonalen Remodelling des Knochens verzögern, enthält.
Beschichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Wirkstoffe aus der Gruppe der üblicherweise im Knochen vorkommenden Bausubstanzen oder Salze des Knochens gewählt ist.
Beschichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkstoff in einer Konzentration auf dem Implantat vorliegt, die über der normalen, in Bezug auf die Blutkonzentration physiologischen Konzentration des jeweiligen Wirkstoffs liegt.
Beschichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mikrotherapeutisch wirksamen Substanzen der Beschichtung mit antibiotisch wirksamen Substanzen kombiniert sind.
Beschichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffe wasserlöslich sind und so aufgebracht sind, dass eine rasche Auflösung sofort erfolgt, wonach die enossale Implantatoberfläche in reiner Form vorliegt.
Beschichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Kochsalz besteht.
Beschichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine Kalciumverbindung enthält
Beschichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung Kalciumphosphat oder Kalciumsulphat enthält
Beschichtung oder Medikation nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Silber in einer annähernd reinen Form vorliegt, und dass dieses Silber in einer Partikelgröße von 0.001–0.01 Mikron vorliegt, wobei die medikamentöse Darreichung in kolloidaler Form erfolgt und eine Konzentration von 10 PPM bis 1500 PPM.
Beschichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie erst unmittelbar vor der Insertion des Implantats auf die Implantatoberfläche aufzutragen ist.
Medikation des Knochens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erfindungsgemäßen Substanzen auf die Implantationswerkzeuge oder die Kavitätenboherer aufgetragen sind und schon im Rahmen der Schaffung der Osteotomie in den Knochen eingebracht bzw. eingearbeitet werden.
Beschichtung oder Medikation nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffe der Beschichtung durch Konzentrationsdiffusion langsam in die Knochenstruktur übergehen und dort resorbiert oder auf dem Wege des osteonalen Remodellings auf periostale oder endostale Oberflächen bewegt und schließlich resorbiert werden.
Beschichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antibiotikum gewählt wird, welches in der hier gewählten Konzentration zugleich das osteonale Remodelling hemmt.