DE2742128A1 - Knochenersatzmaterial und dessen verwendung - Google Patents

Knochenersatzmaterial und dessen verwendung

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DE2742128A1 DE19772742128 DE2742128A DE2742128A1 DE 2742128 A1 DE2742128 A1 DE 2742128A1 DE 19772742128 DE19772742128 DE 19772742128 DE 2742128 A DE2742128 A DE 2742128A DE 2742128 A1 DE2742128 A1 DE 2742128A1
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Description

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SCHIFF ν. FÜNER STREHL SC HÜBF-: L-HO PF EiJBINGHAUS FINCK
MARIAHILFPLATZ 2 A 3, MÖNCHEN ΘΟ _. 2 7 Λ 2 1 2 8
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INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE
ET DE LA RECHERCHE MEDICALE 19. September 1977
DA-5506
Knochenersatzmaterial und dessen Verwendung
809812/0955
INSTITUT NATIONAL DE LA SAM ET DE LA RECHERCHE MEDICALE Case: DA-5506
-y-u
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Knochenersatzmaterial sowie dessen Verwendung zur Herstellung von Knochenprothesenteilen und dabei erhaltenen Prothesenteile.
Der hierin verwendete Ausdruck "Prothesenteile" umfaßt sov.'ohl Prothesenteile im klassischen Sinne sowie Prothesenteile für die Osteosynthese.
In der Knochenchirurgie (Orthopädie und Oberkiefer-Gesichts-Chirurgio) wird zur Zeit das Verankern von festen Implantaten (Gelenkprothesen und osteosynthetische Prothesen) entweder mit Hilfe eines Zements (Methylmethacrylat, das in situ polymerisiert wird), mit Hilfe von Metallschrauben bei der Osteosynthese oder durch Nageln (mit Hilfe eines in das Knochenmark getriebenen Nagels) erreicht. Alle diese Möglichkeiten besitzen verschiedene Nachteile, so daß seit mehreren Jahren die Untersuchungen dahin gehen, ein poröses oder in vivo resorbierbares Material zu verwenden, um an der Knochen-Implantat-Grenzflache das Wiedereinwachsen des Knochens zu beschleunigen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Lösung dieses Problems dadurch, daß für die Osteosynthese geeignete Prothesen oder Teile (Platten und Schrauben) und Überzüge von Prothesenimplantaten verwendet werden, die aus Substanzen bestehen, die gleichzeitig biologisch abgebaut werden können, das Knochenwachstum begünstigen und erforderlichenfalls, je nach dem angestrebten Anwendungszweck, angemessene mechanische Eigenschaften besitzen (d. h. einen Elastizitätsmodul der ähnlich dem des Knochens ist bzw. eine ausreichende Bruchlast bzw. Bruchfestigkeit, um einen späteren Bruch des Materials zu vermeiden).
Gegenstand der Erfindung ist dahe?r ein Knochenersatzmaterial, das gekennzeichnet ist durch ein biologisch verträgliches
Jl
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oder gewebeverträgliches und resorbierbarcs Polymeres, das einen Füllstoff enthält, der die Resorption des Polymeren zugunsten eines neu gebildeten Knochengewebes stimuliert.
Das erfindungsgemäße Knochenersatzmaterial ermöglicht es somit in einem einzigen Prothesenteil die Eigenschaften der Resorbierbarkeit und der Aktivierung der Knochenbildung des umgebenden Gewebes zu vereinigen.
Die mechanische Anfangsfestigkeit des Prothesenteils wird durch die Auswahl eines angemessenen Polymeren und den Füllstoffgehalt bestimmt und kann gegebenenfalls dadurch verbessert werden, daß man Verbundteile herstellt, bei denen das erfindungsgemäße Knochenersatzmaterial mit Verstärkungselementen kombiniert wird.
Die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Knochenersatzmaterials geeigneten Polymeren sind vorzugsweise Polymere mit einem hohen Molekulargewicht (mit einem Mp-Wert gewichtsmittleres Molekulargewicht) von 150 OOO oder mehr und vorzugsweise von mehr als 200 OOO). Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt, Polymere zu verwenden, die eine minimale Menge von Oligomeren enthalten. Man verwendet daher Polymere, deren Polydispersitätsindex gering ist und beispielsweise unterhalb 2 liegt.
Die erfindungsgemäß geeigneten Polymeren können Homopolymere oder Copolymere sein.
Unter den erfindungsgemäß geeigneten Polymeren nehmen die Polymeren und Copolymeren von CC-Hydroxysäuren und insbesondere die Homopolymeren und Copolymeren von Glykolid und von L-, D- und DL-Lactiden einen herausragenden Platz ein, der sich aufgrund ihrer ausgezeichneten biologischen Verträglichkeit und insbesondere ihrer Fähigkeit, vom Gewebe abgebaut
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. zu werden, ergibt. Aufgrund ihrer chemischen Struktur und ihrer Eigenschaften können diese Polymeren als Stützmaterial dienen, können zu nichttoxischen Produkten abgebaut werden, die ausgeschieden oder vom Stoffwechsel verwertet werden und können mit der Zeit durch das dem lebenden Organismus eigene Gewebe ersetzt werden, das diese Polymeren umgibt.
Unter den erfindungsgemäß geeigneten Homopolymeren sind insbesondere die Homopolymeren von Glykolid, von L-Lactid und D-Lactid hervorzuheben. Besonders geeignete Copolymere sind die Produkte der Copolymerisation von mindestens zwei dieser Monomeren und insbesondere die L-Lactid/Glykolid-Copolymeren, die D-Lactid/Glykolid-Copolymeren, die DL-Lactid/Glykolid-Copolymeren und die L-Lactid/D-Lactid-Copolymeren (einschließlich die DL-Lactid-Copolymeren).
Der zur Bildung des erfindungsgemäßen Knochenersatzmaterials dem Polymeren zugesetzte Füllstoff ist ein anorganischer und/oder organischer Füllstoff. Der Füllstoff kann aus Produkten bestehen, die die folgenden Ionen oder einige davon enthalten: Lithium-, Borat-, Carbonat-, Fluorid-, Natrium-, Magnesium-, Silikat-, Kalium-ionen und Mischungen davon. Man kann insbesondere Salze auf der Grundlage von Phosphationen oder ähnlichen Anionen und/ oder Salze auf der Grundlage von CaIciumkationen oder anderen analogen Kationen oder Mischungen dieser Salze verwenden. Als Füllstoff bevorzugt sind die Calciumphosphate und insbesondere Tricalciumphosphat
Der Füllstoff kann irgendein Material, das eine lokale stimulierende Wirkung auf das Knochenwachstum ausübt, enthalten oder aus einem solchen Material bestehen.
Ganz allgemein ist der Füllstoff in einer Menge vorhanden, die dazu ausreicht, die oben angegebenen Funktionen zu erfüllen. Im allgemeinen ist der Füllstoff in einer Menge von 0,5 bis 30%, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, vorhanden. Jedoch werden bei einer Vielzahl von Anwendungszwecken und insbesondere dann, wenn man Prothesenteile herstellen
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will, die eine relativ große mechanische Festigkeit besitzen, beispielsweise Teile für die Osteosynthese von langen Knochen, vorzugsweise Materialien verwendet, die den Füllstoff in einer Menge von O,5 bis 5 X, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, enthalten.
Vorzugsweise setzt man den Füllstoff in Form eines Pulvers zu, dessen Teilchen eine Teilchengröße von insbesondere 1 bis 2O-um aufweisen.
Der in dem erfindungsgemäßen Knochenersatzmaterial enthaltene Füllstoff besitzt folgende Wirkungen:
Die Anwesenheit des Füllstoffs führt dazu, daß sich in der polymeren Masse mikroskopische Unregelmäßigkeiten ergeben, die an qewissen Stellen des Materials den Angriff erleichtern und damit die Resorbierbarkeit des Materials modifizieren. Es ergibt sich somit eine physikalische Wirkung. Die Füllstoff teilchen stellen die bevorzugten Angriffsstellen der Oberfläche dar, wobei sich mikroskopische Hohlräume bilden, in denen sich der neu gebildete Knochen bevorzugt entwickelt.
Diese Knochenneubildung wird auf Kosten der Bildung eines Hüllmaterials (Capsula fibrosa) erreicht, das einen der Nachteile darstellt, den man bei den herkömmlichen Prothesenteilen beobachtet.
Schließlich ist in dem erfindungsgemäßen Knochenersatzmaterial der Füllstoff in der gesamten Masse und nicht nur an der Oberfläche verteilt und stellt somit eine Reserve des Grundmaterials für die Knochenneubildung dar, das mit fortschreitender Resorption freigesetzt wird.
Aufgrund dieser Wirkungen ergeben sich insbesondere die folgenden Vorteile:
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Der bevorzugte Angriff des erfindungsgemäßen Knocheneratzmaterials an gewissen Stellen führt zu einer rauhen Oberfläche, was zu einer größeren Grenzfläche führt und die innige Bindung des Materials an den Knochen erklärt, die man bei Gewebeschnitten beobachtet und was auch die Tatsache erklärt, daß man eine feste Verankerung der Prothese erreicht.
Die Resorption des Materials wird nicht von einer Schwächung des Knochens, begleitet, da aufgrund des Hineinwachsens des neugebildeten Knochenmaterials in die Angriffsstellen die Festigkeit und die mechanischen Eigenschaften des Materials nicht beeinträchtigt werden.
Die verwendeten Polymeren oder Copolymercn sind Verbindungen, die man durch ringöffnende Polymerisation unter Anwendung üblicher, in der Literatur beschriebener Methoden erhält. Besondere Aufmerksamkeit muß der Reinheit der Monomeren sowie der Tatsache gewidmet werden, daß die Polymerisation in der Weise durchgeführt wird, daß man Massen mit einem erhöhten Molekulargewicht (beispielsweise mit einem Mp-Wert von > 2OO OOO, einer Grenzviskositätszahl filJCucl > *'6 und einem Polydispersitätsindex I <^ 2) erhält, die frei sind von Oligomeren und/oder nichtpolymerisierten Monomeren. Man kann beispielsweise das rohe Polymere durch Waschen mit einem Lösungsmittel für die Monomeren und/oder die Oligomeren reinigen.
Das Einarbeiten des Füllstoffs (der auch als Additiv oder Hilfsstoff bezeichnet wird) kann mit Hilfe an sich bekannter Verfahrensweisen erfolgen, d. h. dadurch, daß man:
Den Füllstoff in Form eines Pulvers zu einer Lösung des Polymeren zusetzt und das Material ausfällt,
den Füllstoff in das geschmolzene Polymere einarbeitet,
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den Füllstoff und das Polymere in pulverförmigem Zustand vermischt und dann in der Wärme vermah-lt,
den Füllstoff zu Beginn oder im Verlaufe der Polymerisation in das Polymerisationsmedium einbringt oder
irgendeine andere Methode anwendet, die dazu führt, daß man eine homogene Vermischung des Additivs bzw. des Füllstoffs mit der polymeren Masse erreicht.
Wie im folgenden genauer erläutert werden wird, kann das erfindungsgemäße Knochenersatzmaterial zur Herstellung von ge-
\q gossenen oder durch maschinelle bzw. spanabhebende Bearbeitung hergestellten Prothesen bzw. Prothesenteilen oder auch in Form eines Granulats verwendet werden. Die Erfindung umfaßt somit das Knochenersatzmaterial sowohl in Form von festen Blöcken als auch in Form von Granulaten oder Pulvern (Formpulvern).
Bei Formpulvern beträgt die Teilchengröße der Polymerteilchen bis lOOAim und vorzugsweise IO bis 50 ,um.
Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung des definierten Kochenersatzmaterials zur Herstellung von Knochenprothesen, die vollständig oder teilweise aus diesem Material gefertigt sind.
Gewisse, besonders bevorzugte Ausführungsformen dieser Verwendung sowie die Vorteile, die durch das erfindungsgemäße Knochenersatzmaterial bei bestimmten Anwendungsformen erzielt werden, seien im folgenden genauer erläutert:
a) Herstellung von massiven Implantatteilen.
Bei diesen Teilen handelt es sich beispielsweise um Schrauben,
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Platten, Knochenmarksnägel für die Osteosynthese und zur Fixierung von gebrochenen Knochen in der anatomisch richtigen Form. Die spätere Resorption des Materials vermeidet eine Schwächung oder Zerstörung der synthetisierten Knochen und vermeidet auch einen zweiten Eingriff zur Entfernung des Materials. Wenn die mechanische Anfangsfestigkeit des osteosynthetisch gebildeten Verbundes unzureichend ist, um eine normale Beweglichkeit zu erreichen, kann man die Heilung dadurch begünstigen, daß man das entsprechende Körpergebiet zeitweilig mit Hilfe von Gips oder durch Schienen stillegt.
Diese osteosynthetischen Prothesen oder Prothesenteile besitzen insbesondere die folgenden Vorteile: einerseits vermeidet ihre Resorption einen zweiten chirurgischen Eingriff, der im allgemeinen ein Jahr nach dem Bruch erfolgt, um die bei der Osteosynthese verwendeten Prothesen oder Teile zu entfernen; andererseits bewirkt der progressive Abbau oder die progressive Resorption des Materials eine graduelle Übertragung der Last von der osteosynthetischen Prothese oder dem osteosynthetischen Prothesenteil auf den Knochen, wodurch ein Bruch des durch die osteosynthetische Platte geschützten Knochens vermieden wird, den man im allgemeinen bei üblichen osteosynthetischen Behandlungsmethoden beobachtet. In der Tat unterliegt der Knochen einer "Schwammwirkung", wenn die dynamischen Belastungen, denen er normalerweise ausgesetzt ist, in der Tat durch die wesentlich steifere osteosynthetische Platte aufgenommen werden. Schließlich wird eine Schwächung oder Zerbrechlichkeit des Knochens während der Periode des Zusammenfallens der Löcher nach der Entnahme der in die Knochen eingebrachten Metallschrauben vermieden.
Diese Prothesen oder Prothesenteile können auch Stücke sein, mit denen Knochensubstanzverluste (nach Unfällen oder nach der Resektion von Knochentumoren etc.) ausgeglichen werden. Man kann die endgültige Anpassung der bei der Operation ver-
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wendeten Prothesen und Prothesenteile beispielsweise dadurch erreichen, daß man sie formt oder in der Wärme modelliert, wenn die Materialien thermoplastisch sind, was bei Polymilchsäure, Polyglykolsäure und deren Copolymeren der Fall ist.
b) Umhüllung von Prothesen oder Prothesenteilen aus einem inerten Material.
Beispielsweise kann man das Oberschenkelende einer Hüftprothese mit einem solchen Material überziehen, was die temporäre Befestigung durch Nagelung in dem Knochemnarkraum ermöglicht und die endgültige Fixierung durch Stimulierung des Knochenwachstums an der Kontaktfläche des Implantats begünstigt, wobei diese Prothesenüberzüge die Zementgrenzfläche ersetzen, die die Hauptquelle für die beobachteten Ablösungen und das Versagen dieser Prothesen darstellen.
c) Imprägnierung eines porösen inerten Materials mit dem Knochenersatzmaterial.
Bei Prothesen, Prothesenteilen oder Überzügen aus einem porösen Material (aus Keramik, Metall etc.), das mit dem erfindungsgemäßen Knochenersatzmaterial imprägniert ist, stimuliert die Resorption des imprägnierenden Materials das Nachwachsen des Knochens in die offenen Poren des dauernd verbleibenden Materials, wenn die durchschnittlichen Abmessungen der miteinander verbundenen Poren etwa O,1 bis 1 mm betragen .
d) Verwendung des erfindungsgemäßen Knochenersatzmaterials in Form eines Granulats mit einer Teilchengröße von einigen Zehntelmillimetern bis zu einigen Millimetern.
Diesej Granulate können zum Ersatz von Knochensubstanzverlusten verwendet werden. Das Nachwachsen des Knochens erfolgt zu-
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nächst in den Zwischenräumen zwischen den Granulatkörnchen und erstreckt sich dann in Abhängigkeit von der Resorption auf die Bereiche der Körnchen. Die Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Ganzen wird durch die Stimulierung des Knochenwachstums beschleunigt.
Die Erfindung betrifft daher auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Knochenersatzmater.ials zum Ersatz von Knochensubstanzverlusten durch Ergänzen dieser Verluste mit Hilfe des oben definierten Granulats.
Die Erfindung betrifft somit insbesondere die Verwendung des erfindungsgemäßen Knochenersatzmaterials zur Herstellung von Knochenprothesen und Knochenprothesenteilen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß man massive Teile aus dem Knochenersatzmaterial herstellt oder aus einem inerten Material bestehende massive Teile mit einem Überzug aus dem Knochenersatzmaterial versieht oder daß man aus einem inerten porösen Material gefertigte Teile mit dem erfindungsgemäßen Knochenersatzmaterial imprägniert.
Die Verformung zu den letztendlich verwendeten Gegenständen (osteosynthetische Platten, Schrauben etc.) kann mit Hilfe irgendwelcher üblicher Methoden zur Verformung von thermoplastischen Polymerenmaterialien erfolgen, wie durch Spritzguß, durch Pressen, durch maschinelle Bearbeitung von Blöcken etc., was jeweils in Abhängigkeit von den angestrebten Materailien erfolgt, die auch Verbundmaterialien oder zusammengesetzte Materialien sein können.
Die Erfindung betrifft daher auch Knochenprothesen oder Knochenprothesenteile, die vollständig oder teilweise aus dem erfindungsgemäßen Knochenersatzmaterial gefertigt sind und insbesondere massive Teile aus dem erfindungsgemäßen Knochenersatzmaterial, Teile die mit dem erfindungsgemäßen Knochener-
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satzmaterial überzogen oder damit imprägniert sind sowie Verbundteile, bei denen die mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Knochenersatzmaterials durch biologisch verträgliche Stützelemente verbessert werden, beispielsweise PoIyäthylenterephthalatfasern (Dacron).
Es ist weiterhin festzuhalten, daß die erfindungsgemäßen osteosynthetischen Platten als ergänzende Behandlungsmaßnahme die elektrische Stimulierung der Knochenbildung ermöglichen, ohne daß das elektrische Signal deformiert wird.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1
Man beschickt ein Polymerisationsrohr mit 10Og L-Lactid mit hoher Reinheit (das viermal aus Methylethylketon umkristallisiert worden ist). Dann gibt man einen gut getrockneten Polymerisationskatalysator (2 50 mg Zinkpulver) zu. Man entgast die Mischung durch mehrfaches Abkühlen und Erhitzen und Behandeln mit Stickstoff und Evakuieren, woraufman das Polymerisationsrohr im Vakuum verschließt. Man bringt das Polymerisationsrohr in einen erhitzten Behälter ein und beläßt es dort während 90 Stunden bei 1400C. Das gewonnene Polymere wird während mehrerer Stunden mit Dioxan gewaschen. Man erhält 90 g eines Polymeren mit hoher Viskosität, das sämtliche Eigenschaften eines Poly-L-lactids mit hohem Molekulargewicht besitzt (F = 1740C, das Material ist im Röntgenspektrum kristallin, Z^?_7CHCi = 1,74, Young'scher Modul E 360 kg/mm2).
Beispiel 2
Man vermischt in der Kälte 20 g eines Copolymeren, das 75% L-Milchsäureeinheiten und 2 5% D-Milchsäureeinheiten enthält, in Form eines sehr feinen Pulvers (mit einem Teilchendurchmesser von 10 bis 50 μπι) mit 1 g pulverförmigem, getrocknetem Calciumphosphat, bis man ein homogenes Pulver aus den beiden Bestandteilen erhalten hat.
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Dieses Pulver bringt man in eine Preßform ein und verformt es bei einer Temperatur von 1OO bis 120°C unter Anwendung eines Drucks von 200 bar,wobei man so vorgeht, daß man die Bildung von Lufteinschlüssen verhindert, zu einer Platte mit den Abmessungen 90 χ 15 χ A mm.
Beispiel 3
Man behandelt 20 g Glykolid nach einer analogen Weise zu der von Beispiel 1, wobei man jedoch vor dem Entgasen der Mischung aus dem Monomeren und dem Katalysator O,6 g Calciumphosphat zusetzt. Man bewirkt die Polymerisation unter Anwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen. Es ist jedoch erforderlich, die Reaktionszeit auf 8 bis 10 Tage zu verlängern.
Man erhält ein makroskopisch vollständig homogenes Material, das anschließend in geeigneter Weise zu Prothesenteilen verformt werden kann.
Beispiel 4
Man vermahlt 2O g des gemäß Beispiel 1 erhaltenen Polymeren zu einem feinen Pulver (mit einem Teilchendurchrnesser von bis 50yUin) . Dieses Pulver vermischt man mit 0,2 g pulverförmigern Tricalciumphosphat (mit einem Teilchendurchmesser von 1 bis 2OyUm). Man erhält ein Pulver, das als Formpulver verwendet werden kann. Dieses Pulver kann durch Erhitzen in eine sirupartige Masse umgewandelt werden, die durch Strangpressen und Zerschneiden des erhaltenen Strangs ein Granulat mit Körnchen mit den Abmessungen von O,5 bis 1 mm liefert.
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Beispiel 5
Man trägt auf das Oberschenkelende einer Hüftprothese aus einer anodisch behandelten Titan/Aluminium/Vanadium-Legierung eine 0,5 bis 1 nun starke Schicht des 1% Calciumphosphat enthaltenden Polymeren von Beispiel 1 auf, wozu man das Polymere in geschmolzenem Zustand verwendet. Das in dieser Weise überzogene Prothesenteil wird anschließend fest in den Markraum des Oberschenkelknochens eingepreßt.
In analoger Weise überzieht man das Gewinde von für die Osteosynthese verwendeten Schrauben mit der Mischung aus dem Polymeren und dem Füllstoff.
Beispiel 6
Man imprägniert im Vakuum den konvexen Bereich einer porösen Keramikgelenkpfanne (einer Gelenkprothese) aus gesintertem Hydroxyapatit mit einem Polymeren, das identisch ist mit dem gemäß Beispiel 3 hergestellten, das jedoch als Füllstoff nicht nur Calciumphosphat, sondern auch Natriumfluorid enthält. Die Imprägniermischung wird in geschmolzenem Zustand aufgebracht.
In analoger Weise imprägniert man Gelenkprothesenteile (für Kniegelenke oder Schultergelenke), die in die Gelenkpfannen eingeführt werden sollen, um die Prothesen zu verankern .
Beispiel 7
Man implantiert (ohne Osteotomie) Platten und Schrauben für die Osteosynthese aus dem Polymeren gemäß Beispiel 1, das 1O% Calciumphosphat enthält, während 3 Monate in Schafen. Nach Ablauf der angegebenen Zeitdauer zeigt die mikroskopische Untersuchung von histologischen Schnitten, daß an der Grenzfläche keine merkliche Anwesenheit eines Hüllmaterials (capsula fibrosa) festzustellen ist. Es besteht somit ein
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direkter Kontakt zwischen dem neugebildeten Knochen und dem Polymeren. Es ist festzuhalten, daß die für die Osteosynthese verwendeten Platten und Schrauben physiologischen Belastungen unterworfen wurden, da sich die in Freiheit lebenden Tiere bewegten.
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Claims (19)

  1. -S-
    Patentansprüche
    Θ Knochenersatzmaterial, gekennzeichnet durch ein biologisch verträgliches und resorbierbares Polymeres, das einen Füllstoff enthält, der die Resorption des Polymeren zugunsten eines neu gebildeten Knochengewebes stimuliert.
  2. 2. Knochenersatzmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Polymere ein hohes Molekulargewicht besitzt, so daß der Wert von Mp 150 oder mehr beträgt.
  3. 3. Knochenersatzmaterial nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert von Mp oberhalb 2OO 0OO liegt.
  4. 4. Knochenersatzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere ein Polymeres mit geringem Polydispersitätsindex ist, der beispielsweise unterhalb 2 liegt.
  5. 5. Knochenersatzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere ein Homopolymeres oder Copolymeres von «C-Hydroxysäuren ist.
  6. 6. Knochenersatzmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Polymere ein Homopolymeres von Glykolid, L-Lactid und/oder D-Lactid oder ein Copolymeres ist, das durch die Copolymerisation von mindestens zwei dieser Monomeren gebildet ist, einschließlich des Copolymeren von DL-Lactid.
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  7. 7. KnochenersatziTiaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff ein Material umfaßt oder aus einem Material besteht, das eine lokale stimulierende Wirkung auf das Knochenwachstum ausübt.
  8. 8. Knochenersatzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff Salze auf der Grundlage von Phosphatanionen oder ähnlichen Anionen und/oder Salze auf der Grundlage von Calciumkationen oder analogen Kationen oder Mischungen dieser Salze enthält.
  9. 9. Knochenersatzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff aus Calciumphosphat und insbesondere Tricalciumphosphat besteht.
  10. 10. Knochenersatzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff in einer Menge von 0,5 bis 3O %, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, vorhanden ist.
  11. 11. Knochenersatzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff in einer Menge von 0,5 bis 5 %, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, vorhanden ist.
  12. 12. Knochenersatzmaterial nach einem der vorhergehenden An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff dem Polymeren in Form eines Pulvers zugesetzt worden ist, dessen Teilchen eine Größe von 1 bis 20,um aufweisen.
    809812/0956
  13. 13. Knochenersatzmateri al nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form eines festen Blocks, eines Granulats oder eines Pulvers vorliegt.
  14. 14. Verwendung des Knochenersatzmaterials gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von Knochen prothesen, die vollständig oder teilweise aus diesem Material gefertigt sind.
  15. 15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß man das Knochenersatzmaterial zur Herstellung von Knochenprothesenteilen verwendet, wie massiven Teilen, Verbundteilen, Teilen aus inertem Material, die mit dem Knochenersatzmaterial überzogen sind oder Teilen aus einem inerten porösen Material, das mit dem Knochenersatzmaterial imprägniert ist.
  16. 16. Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß man das Knochenersatzmaterial zur Herstellung von massiven Teilen verwendet, die durch Gießen oder durch Bearbeiten von Blöcken hergestellt werden.
  17. 17. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß man das Knochenmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 in Form eines Granulats dazu verwendet, Knochensubstanzverluste durch Ausfüllen mit dem Material zu ersetzen.
  18. 18. Knochenprothesenteile, dadurch gekennzeichnet , daß sie vollständig oder teilweise aus einem Material gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 bestehen.
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  19. 19. Knochenprothesenteile nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie massive Teile, Verbundteile, Teile aus einem inerten Material, das mit dem Knoehenersatzmaterial überzogen ist oder Teile aus einem porösen Material, das mit dem Knoehenersatzmaterial imprägniert ist, umfassen.
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DE2742128C2 DE2742128C2 (de) 1990-02-15

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GB (1) GB1593288A (de)
IT (1) IT1086088B (de)
NL (1) NL185392C (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0016906A1 (de) * 1979-02-16 1980-10-15 MERCK PATENT GmbH Knochenzement und Verfahren zu seiner Herstellung
US4496446A (en) * 1980-10-20 1985-01-29 American Cyanamid Company Modification of polyglycolic acid structural elements to achieve variable in-vivo physical properties
WO1986003671A1 (en) * 1984-12-14 1986-07-03 Klaus Draenert Bone replacement material and utilization thereof
WO1986003667A1 (en) * 1984-12-14 1986-07-03 Klaus Draenert Occlusion device made of surgical material
EP0050215B1 (de) * 1980-10-20 1987-11-19 American Cyanamid Company Modifizierung der Polyglycolsäure, um regelbare physische "in vivo"-Eigenschaften zu erreichen
US5522894A (en) * 1984-12-14 1996-06-04 Draenert; Klaus Bone replacement material made of absorbable beads
US7012106B2 (en) 2003-03-28 2006-03-14 Ethicon, Inc. Reinforced implantable medical devices
US8016865B2 (en) 2003-09-29 2011-09-13 Depuy Mitek, Inc. Method of performing anterior cruciate ligament reconstruction using biodegradable interference screw

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4055862A (en) * 1976-01-23 1977-11-01 Zimmer Usa, Inc. Human body implant of graphitic carbon fiber reinforced ultra-high molecular weight polyethylene
FR2439003A1 (fr) * 1978-10-20 1980-05-16 Anvar Nouvelles pieces d'osteosynthese, leur preparation et leur application
FR2470605A1 (en) * 1979-12-06 1981-06-12 Ispytatelny Inst Med Bio-destructive material for bone fixation - comprises matrix of copolymer contg. hydrophilic and hydrophobic units and reinforcing fibres
DE3374659D1 (en) * 1983-02-03 1988-01-07 Ethicon Inc Paste for hemostasis and for temporary relief of defects in the traumatism of bones
US4525495A (en) * 1983-07-22 1985-06-25 The Dow Chemical Company Mineral filled composites
US4612923A (en) * 1983-12-01 1986-09-23 Ethicon, Inc. Glass-filled, absorbable surgical devices
US4655777A (en) * 1983-12-19 1987-04-07 Southern Research Institute Method of producing biodegradable prosthesis and products therefrom
NL8402178A (nl) * 1984-07-10 1986-02-03 Rijksuniversiteit Entstuk, geschikt voor behandeling door reconstructieve chirurgie van beschadigingen van beenachtig materiaal.
NL8402534A (nl) * 1984-08-17 1986-03-17 Gerrit Johannes Brinks Materiaal, geschikt voor toepassing als implantatiemateriaal bij mens en dier ter vervanging van afwezig botweefsel, alsmede werkwijze ter bereiding van het materiaal.
US4842604A (en) * 1985-02-19 1989-06-27 The Dow Chemical Company Composites of unsintered calcium phosphates and synthetic biodegradable polymers useful as hard tissue prosthetics
US4661536A (en) * 1985-02-19 1987-04-28 The Dow Chemical Company Process for the preparation of hard tissue prosthetics
EP0192068B1 (de) * 1985-02-19 1990-05-23 The Dow Chemical Company Hartgewebeprothese und Verfahren zu ihrer Herstellung
US4698375A (en) * 1985-02-19 1987-10-06 The Dow Chemical Company Composites of unsintered calcium phosphates and synthetic biodegradable polymers useful as hard tissue prosthetics
US4636526A (en) * 1985-02-19 1987-01-13 The Dow Chemical Company Composites of unsintered calcium phosphates and synthetic biodegradable polymers useful as hard tissue prosthetics
GB2181438B (en) * 1985-10-07 1989-10-11 South African Inventions Biocompatible material
US4781183A (en) * 1986-08-27 1988-11-01 American Cyanamid Company Surgical prosthesis
FI81010C (fi) * 1986-09-05 1990-09-10 Biocon Oy Stoedstruktur foer bentransplantat.
US5424346A (en) * 1988-08-08 1995-06-13 Ecopol, Llc Biodegradable replacement of crystal polystyrene
US5180765A (en) * 1988-08-08 1993-01-19 Biopak Technology, Ltd. Biodegradable packaging thermoplastics from lactides
DE3826915A1 (de) * 1988-08-09 1990-02-15 Henkel Kgaa Neue werkstoffe fuer den knochenersatz und knochen- bzw. prothesenverbund
DE4120325A1 (de) * 1991-06-20 1992-12-24 Merck Patent Gmbh Implantatwerkstoff
FR2689400B1 (fr) * 1992-04-03 1995-06-23 Inoteb Materiau pour prothese osseuse contenant des particules de carbonate de calcium dispersees dans une matrice polymere bioresorbable.
US5366756A (en) * 1992-06-15 1994-11-22 United States Surgical Corporation Method for treating bioabsorbable implant material
AU3795395A (en) * 1994-11-30 1996-06-06 Ethicon Inc. Hard tissue bone cements and substitutes
US6065476A (en) * 1994-12-21 2000-05-23 Board Of Regents, University Of Texas System Method of enhancing surface porosity of biodegradable implants
DE19614421C2 (de) * 1996-04-12 1999-12-16 Biovision Gmbh Verfahren zur Herstellung eines biodegradierbaren Knochenersatz- und Implantatwerkstoffes und biodegradierbarer Knochenersatz- und Implantatwerkstoff
DE19940977A1 (de) * 1999-08-28 2001-03-01 Lutz Claes Folie aus resorbierbarem Polymermaterial und Verfahren zur Herstellung einer solchen Folie
WO2006050119A2 (en) * 2004-10-29 2006-05-11 Smith & Nephew, Inc. Bioabsorbable polymers comprising calcium carbonate
US8545866B2 (en) 2004-10-29 2013-10-01 Smith & Nephew, Inc. Bioabsorbable polymers
WO2007084609A2 (en) 2006-01-19 2007-07-26 Osteotech, Inc. Porous osteoimplant

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3443261A (en) * 1967-09-01 1969-05-13 Fmc Corp Prosthetic structures from microcrystalline collagen
DE2502884A1 (de) * 1975-01-24 1976-07-29 Juergen J Dipl Phy Hildebrandt Mittel zur biologischen implantation von knochen- und gelenkersatz
DE2620891A1 (de) * 1976-05-12 1977-11-17 Battelle Institut E V Resorbierbarer knochenersatz-, knochenverbund- oder prothesenverankerungswerkstoff

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3443261A (en) * 1967-09-01 1969-05-13 Fmc Corp Prosthetic structures from microcrystalline collagen
DE2502884A1 (de) * 1975-01-24 1976-07-29 Juergen J Dipl Phy Hildebrandt Mittel zur biologischen implantation von knochen- und gelenkersatz
DE2620891A1 (de) * 1976-05-12 1977-11-17 Battelle Institut E V Resorbierbarer knochenersatz-, knochenverbund- oder prothesenverankerungswerkstoff

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0016906A1 (de) * 1979-02-16 1980-10-15 MERCK PATENT GmbH Knochenzement und Verfahren zu seiner Herstellung
EP0050215B1 (de) * 1980-10-20 1987-11-19 American Cyanamid Company Modifizierung der Polyglycolsäure, um regelbare physische "in vivo"-Eigenschaften zu erreichen
US4496446A (en) * 1980-10-20 1985-01-29 American Cyanamid Company Modification of polyglycolic acid structural elements to achieve variable in-vivo physical properties
EP0511686A3 (en) * 1984-12-14 1992-12-16 Klaus Dr.Med. Draenert Artificial bone and method for making it
WO1986003667A1 (en) * 1984-12-14 1986-07-03 Klaus Draenert Occlusion device made of surgical material
EP0511686A2 (de) * 1984-12-14 1992-11-04 DRAENERT, Klaus, Dr.med. Kunstknochen und Verfahren zu dessen Herstellung
WO1986003671A1 (en) * 1984-12-14 1986-07-03 Klaus Draenert Bone replacement material and utilization thereof
US5522894A (en) * 1984-12-14 1996-06-04 Draenert; Klaus Bone replacement material made of absorbable beads
US7012106B2 (en) 2003-03-28 2006-03-14 Ethicon, Inc. Reinforced implantable medical devices
US8016865B2 (en) 2003-09-29 2011-09-13 Depuy Mitek, Inc. Method of performing anterior cruciate ligament reconstruction using biodegradable interference screw
US8834538B2 (en) 2003-09-29 2014-09-16 Depuy Mitek, Llc Method of performing anterior cruciate ligament reconstruction using biodegradable interference screw
US9226816B2 (en) 2003-09-29 2016-01-05 Depuy Mitek, Llc Method of performing anterior cruciate ligament reconstruction using biodegradable interference screw
US9848978B2 (en) 2003-09-29 2017-12-26 Depuy Mitek, Llc Method of performing anterior cruciate ligament reconstruction using biodegradable interference screw

Also Published As

Publication number Publication date
NL185392C (nl) 1990-04-02
IT1086088B (it) 1985-05-28
GB1593288A (en) 1981-07-15
NL7710315A (nl) 1978-03-22
FR2364644B1 (fr) 1981-02-06
ES462630A1 (es) 1978-07-01
CH624572A5 (en) 1981-08-14
BE858815A (fr) 1978-03-16
FR2364644A1 (fr) 1978-04-14
DE2742128C2 (de) 1990-02-15
NL185392B (nl) 1989-11-01

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