DE2313678A1 - Prothesenverbundwerkstoff und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Prothesenverbundwerkstoff und verfahren zu seiner herstellung

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Description

  • Anlage 2: Beschreibung Bezeichnung Prothesenverbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung Anwendungsgebiet Die Erfindung betrifft einen Werkstoff zur Herstellung von Prothesen, insbesondere Hüftgelenkprothesen, mit Hilfe eines Werkstoffverbundes zur Implantation in Mensch und Tier Zweck Die Verwendung eines Verbundwerkstoffes ermöglicht die Herstellung von Prothesen aus einem zähen und festen metallischen Kernwerkstoff und einer porigen korrosionsbeständigen und biokoupatiblen Beschichtung. Durch die porige Oberfläche werden günstige Bedingungen für das Einwachsen des Gewebes in die Poren und eine anschließende Verknöcherung geschaffen.
  • Stand der Technik Die zur Zeit implantierten Porthesen, insbesondere Hüftgelenkprothesen, werden mit Ausnahme der Pfanne aus einem einzigen Werkstoff hergestellt, der einer der folgenden Werkstoffgruppen angehört: Cr-Ni-Mo-Stählen, Co-Cr-Mo-bzw. Co-Ni-Cr-Legierungen sowie Titan- und Vitalli-um mit Graphit und keramische Werkstoffe werden in Betracht gezogen. Stähle neigen zur Korrosion(l)(4),Hü-ftgelenkprothesen aus Kobalt- u. Titanlegierungen sind zwar korrosionsbeständig und verträglich, müssen aber mit Knochenzement in der vorher ausgeräumten Knochenmarkhöhle fixiert werden. Bei der Aushärtung solcher Zemente können Temperaturen bis 800C entstehen (5) Bei der Verbindung von Graphit mit Vitaillum (Co-Cr-Mo-Lg.) besteht das Problem der Klebung (2). Bei Prothesen aus Keramik, insbes. für das Hüftgelenk, reicht die Biegewechselfähigkeit nicht aus. Je nach Bewegungsablauf wurden beim Menschen stoßartige Kräfte auf den Kopf der Hüftgelenkprothese gemessen, die das fünffache des Körpergewichts betragen können( ).
  • Literatur: 1) E. Frank, H. Zitter: Metallische Implantate in der Knochenchirurgie Springer-Verlag W#ien New York (1971) 2) Patent: OS 2049 111 (8. April 197U (Aktenz. P 2049 111.6) 3) Patent: OS 1441-354 (13. Februar 1969) 4) D.F. Williams: The current status of biomedical materials Metals and Materials (1972) 387-391 5) E. Merck, Darmstadt; Kurzer & Co GmbH, Bad Homburg: Refobacin - Palaco-s R Knochenzement mit Antiobiotikumzusatz zur Infektionsprophylaxe und -therapie bei alloarthroplastischen Operationen Druckschrift 291124140172 (Februar 19723 6) N. Rydell: Intravital Heasurements of Forces Acting on the Hip-Joint In: Studies on Anatomy and Function of Bone and Joints, 52-68, Editor: F.G. Evans, Springer-Verlag (1966) Aufgabe -Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prothese herzustellen, die den mechanischen und korrosiven Anforderungen im Körper genügt und bei der durch Einwachsen des Gewebes in die porige Oberfläche eine Fixierung und Verwachsung erreicht werden kann.
  • Lösung Die Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß auf die geeignet geformte Prothese an den gewünschten Stellen eine porige Oberflächenschicht durch Flammspritzen, elektrolytische Abscheidung oder ein sonstiges physikalisches, chemisches oder elektrochemisches Verfahren aufgebracht wird. Diese Oberflächenschicht stimuliert das Einwachsen des Gewebes und seine Verknöcherung, wodurch eine Fixierung der Prothese erreicht wird. In diesem Fall kann der Prothesenquerschnitt vergrößert werden, so daß die Sicherheit gegen ein Versagen der Prothese durch Schwingungsrißkorrosion erhöht wird.
  • Durch Anbringen von Rillen am Prothesenschaft in Längsrichtung kann die Oberfläche Gewebe - Implantat noch vergrößert und dadurch eine bessere Fixierung erreicht werden. Es besteht auch die Möglichkeit, falls erforderlich, die Prothese wieder zu extrahieren.

Claims (6)

  1. Anlage 3
    Patentansprüche 21 Prothesenverbundwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein zäher und fester metallischer Kernwerkstoff zumindest in den Bereichen, in denen eine Verwachsung erwünscht ist, mit einer porigen, biokonpatiblen Beschichtung verbunden wird.
  2. 2.) Prothesenverbundwerkstdff nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Kernwerkstoff aus einer Metall-Legierung mit einer porigen Beschichtung aus Metall und/oder Keramik und/oder Silikaten überzogen wird.
  3. 3.) Prothesenverbundwerkstoff nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernwerkstoff aus einer Titanlegierung besteht.
  4. 4.) Prothesenverbundwerkstoff nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernwerkstoff aus der Titanlegierung TiAl6V4 und die porige Beschichtung aus Titan, TiO2 oder Al203 besteht.
  5. 5.) Prothesenverbundwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die porige Oberflächenschicht durch ein Verfahren des Flammenspritzens oder ein elektrolytisches Verfahren aufgebracht wird.
  6. 6.) Prothesenverbundwerkstoff für eine Hüftgelenkprothese nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüftgelenkkugel aus Titan, der Schaft aus einer Titanlegierung und die porige Beschichtung aus Titan besteht.
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