DE2324867B2 - Knochenschaft- und Gelenkendoprothese und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Knochenschaft- und Gelenkendoprothese und Verfahren zur Herstellung derselben

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E. Dr. 8633 Roedental Gugel
G. Dr. 6800 Mannheim Heimke
H.W. Prof. Dr. 3392 Clausthal-Zellerfeld Hennicke
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Knochenschaft- «nd Gelenkendoprothese aus dichter Aluminiumoxid-Keramik für die zementfreie Implantation und ein Verfahren zur Herstellung derselben.
Solche Endoprothesen dienen zur Überbrückung von fehlenden Teilen des Knochenschaftes und zum Ersatz von Gelenken.
Es sind Knochenschaft- und Gelenkendoprothesen tus Aluminiumoxyd-Keramik mit Kunststoff-Imprägnierung bekannt (US-PS 37 13 860, GB-PS 13 14 468). die eine zementfreie Implantation ermöglichen sollen.
Es ist ferner bekannt, die Verankerung durch eine poröse Oberflächenstruktur zu fördern (DT-OS 34 316). Im bekannten Fall wird davon ausgegangen, daß die Aluminiumoxid· Keramik bioinert oder biover-Iräglich ist. Im weiteren wird dabei nach gegenwärtiger Kenntnis eine umso bessere mechanische Festigkeit erreicht, je weniger die betreffende Grenzfläche bewegt wird. Zur Vermeidung von Thrombosen ist jedoch anzustreben, daß sich der Patient bald nach der Operation bewegen kann.
Weiterhin ist eine Untersuchung bekannt (Biomed. ^ Mater. Res. [1972] Vol. 6, 451 bis 464), bei der die Biokompatibilität einer Glaskeramik aus Siliciumdioxid, Calziumoxid, Natriumoxid und Phosphorpentoxid mit organischen Stoffen. Polymeren, Aminosäuren und anderen, und darüber hinaus eine gewisse Haftungs- 6j bzw. Bindungsaktivität festgestellt wurden.
Die Benutzung von Glaskeramik als Material für Endoprothesen als Knochenschaft und Gelenkersatz ist 867
jedoch auf alle Fälle beschränkt, bei denen d;e mechanische Belastung der Prothesen gering ist oder hauptsächlich eine Belastung auf Druck vorliegt, weii die Biegebruchfestigkeit von Glaskeramiken nicht sehr hoch ist. Für die ais Implantationsmaterial in Frage kommenden GlaskeramikzusammenseLrungen liegt die Biegebruchfestigkeit unter 10 000 Newton/cm2. Diese Festigkeit reicht für Endoprothesen der hochbelasteten Knochen im Menschen nicht aus.
Aus einem Implantat aus Glaskeramik, z. B. einem Knochenzwischenstück, diffundieren außerdem zeitlich unbegrenzt Ionen in das angrenzende Gewebe, was eine für das Implantat und das Gewebe untragbare Belastung darstellt.
Glaskeramiken wurden auch bereits für die Verwendung an hochbelasteten Gelenk-Prothesen als Auftragsschichten für Metallteile, die der Verankerung der Prothese dienen, vorgeschlagen (DT-OS 23 06 552). Dieser Vorschlag bedingt Keramik-Metall-Verbundkonstruktionen für derartige Prothesen mit allen Schwierigkeiten, die mechanisch hochbelastele Verbundkonstruktionen mit sich bringen.
Es ist ferner allgemein bekannt, daß das Anwachsen von Gewebe an dichte Aluminiumoxid-Keramikoberflächen dadurch verstärkt und beschleunigt werden kann, daß bei der Implantation in der Nähe dieser Oberflächen kleine Apatitkristalle, z. B. in Pulverform, eingelagert werden. Derartige Apatitkriställchen kön nen z. B. aus Calcium-Aluminiumphosphat bestehen. Soweit bisher bekannt ist. werden derartige Kristallenen vom Körper abgebaut und resorbiert, wodurch in der Nähe der Grenzfläche Ionen zur Verfügung stehen, die für den Aufbau neuen Knochengewebes benötigt werden und nützlich sind. Die entsprechenden Versuche haben jedenfalls gezeigt, daß sich nach Einbringen derartiger Kristallenen in der Nähe der Implantatoberfläche schneller eine mechanisch feste Verbindung zwischen dem Implantat und dem umliegenden Knochengewebe bildet. Das Einbringen von wachstumsstimulierenden Apatiten in Pulverform in die Nähe von Prothesenoberflächen aus dichter Aluminiumoxid-Keramik ist in der praktischen Operationstechnik schwer dosierbar. Es scheidet daher praktisch für die klinische Anwendung aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Implantate zu schaffen, die Ionen in solcher Dosierung enthalten, daß ihre Diffusion in das Gewebe nach Eintritt der festen Verankerung des Implantates im Knochen aufhört.
Die Lösung dircer Aufgabe besteht darin, daß erfindungsgemäß Ionen zum Steuern der Gewebereaktionen und zur Stimulation des Anwachsens von Gewebe nur in die Oberflächen, und zwar in die Oberflächen derjenigen Prothesenteile eingelagert sind, die der Befestigung der Prothesen dienen.
Dichte Aluminiumoxid-Keramik hat eine hohe Biegebruchfestigkeit von mehr als 20 000 Newton/cmJ, ausgezeichnete Gleiteigenschaften und hohe Verschleißbeständigkeit für die auf Reibung beanspruchten Teile von Gelenkendoprothesen und bietet daiüber hinaus bereits in reinem Zustand die Möglichkeit der Bildung mechanisch fester Verbindungen zum Knochengewebe. Um jedoch die Zeit, die für die Bildung dieser mechanisch festen und tragfähigen Verbindung notwendig ist, kleiner zu halten, insbesondere das Operationstrauma zu überwinden, sind in die Oberflächen der Teile der Prothesen, die der Verankerung am angrenzenden Knochenraum dienen, vor der Implanta
tion solche ionen eingebracht, die die Bildung einer mechanisch festen Verbindung vom Knochengewebe zum Implantat verbessern, stimulieren und beschleunigen.
Aus diesem Zusammenhang sind aus der vorgenannten Literatur bereits Silizium-, Calcium-, Natrium- und Phosphorionen bekannt (Biomed. Mau s. o.). Weiterhin haben sich die Ionen der folgenden Elemente für diese Wachstumsstimulation an verschiedenen Glaskeramikzusammensetzungen sowie bei der erfindungsgemäßen Einlagerung in Aluminiumoxid-Keramikoberflächen als vorteilhaft erwiesen: Lithium. Bor. Kohlenstoff, Fluor. Magnesium und/oder Kalium. Besonders günstig ist die Anwesenheit von Bor-, Silizium-, Phosphor-, Kalium- und Calciumionen.
Die Einlagerung der ionen in die betreffenden Oberflächen kann nach bekannten Methoden erfolgen.
Die Aufgabe der Einlagerung der Ionea kann besonders günstig durch Diffusion gelöst werden.
Der Vorteil der Diffusion besteht bekanntlich darin, daß sich die Diffusionstiefe und die lonenkonzentration steuern läßt (Ficksches Gesetz).
Zum Beispiel können diejenigen Implantatoberflächen, in die die Ionen eingebracht werden sollen, in die Oxide. Karbonate oder Salze oder die entsprechenden Gemische eingebettet und dann auf solche Temperaturen erhitzt wenden, bei denen die betreffenden lcnen in die Implantatoberfläche eindiffundieren. Durch die Wahl der Temperatur für diese Behandlung und der Dauer, für die diese Temperaturbehandlung aufrechterhalten wird, kann die Menge der eindiffundierenden Ionen innerhalb verhältnismäßig großer Grenzen variiert und den für die Wachstumsstimulation des Gewebes günstigen Verhältnissen angepaßt werden. Durch eine Behandlung mit Säuren vor der eben genannten Wärmebehandlung kann das Eindiffundieren der Ionen bei dieser Behandlung noch verbessert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert:
Der Schaft des Femurteiles einer Hüftgelenkendoprothese aus dichter Aluminiumoxid-Keramik, die zur Implantation in Schafen vorgesehen ist, wird in ein Pulver eingebettet, das folgende Oxide und Salze enthält:
40% beta-Aluminiumoxid (NaK) · 11 AI2O3),
30%Calciumborat{3CaO ■ B2O3),
30% Calciumphosphat (4 CaO · P2O5).
Die eingebettete Prothese wird sodann in einem elektrisch beheizten Ofen auf die Temperatur 1300° C aufgeheizt und 16 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Nach dem Abkühlen und Reinigen von
anhaftenden Pulverbestandteilen ist der vorher weiße Prothesenschaft dunkel gefärbt
Diese Prothese wurde in einem Versuch einem Schaf, natürlich zusammen mit der unbehandelten Pfanne für die Hüftgelenkendoprothese, implantiert Eine Prothese
aus der gleichen Aluminiumoxid-Keramik, die jedoch nicht der Diffusionsbehandlung unterworfen war, wurde einem Schaf gleichen Alters und gleichen Gewichts implantiert. Beide Schafe wurden nach 2 Monaten getötet, die Oberschenkel mit den Implantaten wurden
entnommen t;nd die Festigkeit des Sitzes der Prothese wurde geprüft. Zum Entfernen der Prothese, die erfindungsgemäß Ionen in der Oberfläche enthielt, war eine um 30% höhere Kraft nötig als zum Entfernen der Vergleichsprothese.
Die erfindungsgemäßen Prothesen besitzen gegenüber den Glaskeramikprothesen den Vorteil, daß bei ihnen das Herausdiffundieren von Ionen aus der Implantatoberfläche nach einiger Zeit vollständig abklingt, da die Gesamtmenge derartiger Ionen in der Oberfläche begrenzt ist, während aus Glaskeramikoberflächen Ionen immer weiter herausdiffundieren, da sie aus dem Inneren des Implantats nachgeliefert werden können. Nach Eintritt der festen Verankerung des Implantats im Knochen ist es jedoch vorteilhaft, wenn die Eindiffusion von Fremdionen aufhört, da für die Aufrechterhaltung stationärer Verhältnisse die Versorgung des Knochens über die Blutbahnen günstiger ist.

Claims (6)

Patentansprüche: 23
1. Knochenschaft- und Gelenkendoprothese aus dichter Aluminiumoxid-Keramik für die zementfreie Implantation, dadurch gekennzeichnet, daß Ionen zum Steuern der Gewebereaktionen und zur Stimulation des Anwachsens von Gewebe nur in die Oberflächen, und zwar in die Oberflächen derjenigen Prothesenteile eingelagert sind, die der Befestigung der Prothesen dienen.
2. Knochenschaft- und Gelenkendoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Lithium-, Bor-, Kohlenstoff-, Fluor-, Natrium-, Magnesium-, Silizium-, Phosphor-, Kalium- und/oder Calciumionen eingelagert sind.
3. Knochenschaft- und Gelenkendoprothese nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Natrium-, Calcium-, Bor- und Phosphorionen eingelagert sind.
4. Verfahren zur Herstellung einer Knochen- M schaft- und Gelenkendoprothese nach Anspruch I, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionen in die Oberflächen derjenigen Prothesenteile, die der Befestigung der Prothesen dienen, diffundiert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prothesenteile in die Oxide. Karbonate. Salze oder die entsprechenden Gemische der ionenbildenden Stoffe eingebettet und anschließend erhitzt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prothesenteile vor dem Einbetten mit Säure behandelt werden.
DE19732324867 1973-02-10 1973-05-17 Knochenschaft- und Gelenkendoprothese und Verfahren zur Herstellung derselben Expired DE2324867C3 (de)

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DE2324867B2 true DE2324867B2 (de) 1975-07-24
DE2324867C3 DE2324867C3 (de) 1976-08-12

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2620907A1 (de) * 1976-05-12 1977-11-17 Battelle Institut E V Verankerung fuer hochbelastete endoprothesen
DE2839040A1 (de) * 1977-09-27 1979-04-12 Per Ingvar Branemark Traegerelement fuer insbesondere zur bildung eines kuenstlichen gelenks vorgesehene prothese
DE2759214A1 (de) * 1977-12-31 1979-07-05 Scheicher Hans Verfahren zur herstellung von implantaten
DE2827529A1 (de) * 1978-06-23 1980-01-03 Battelle Institut E V Implantierbarer knochenersatzwerkstoff auf der basis von calciumphosphat- keramik in einem matrix-material
DE3211212A1 (de) * 1982-03-26 1983-10-06 Leitz Ernst Gmbh Gehoergangswand-prothese und verfahren zu ihrer herstellung

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2620907A1 (de) * 1976-05-12 1977-11-17 Battelle Institut E V Verankerung fuer hochbelastete endoprothesen
DE2839040A1 (de) * 1977-09-27 1979-04-12 Per Ingvar Branemark Traegerelement fuer insbesondere zur bildung eines kuenstlichen gelenks vorgesehene prothese
DE2759214A1 (de) * 1977-12-31 1979-07-05 Scheicher Hans Verfahren zur herstellung von implantaten
DE2827529A1 (de) * 1978-06-23 1980-01-03 Battelle Institut E V Implantierbarer knochenersatzwerkstoff auf der basis von calciumphosphat- keramik in einem matrix-material
DE3211212A1 (de) * 1982-03-26 1983-10-06 Leitz Ernst Gmbh Gehoergangswand-prothese und verfahren zu ihrer herstellung

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CH568067A5 (de) 1975-10-31
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