DE3918967A1

DE3918967A1 - Rahmenloses und kernloses poroeses enossales implantat

Info

Publication number: DE3918967A1
Application number: DE3918967A
Authority: DE
Inventors: Haruyuki Kawahara; Seiichi Tsukamoto; Yutaka Nomura; Katsumi Tanaka; Yasuyuki Ashiura; Motonobu Yoshimura
Original assignee: KAWAHARA HARUYUKI OSAKA JP; Toho Titanium Co Ltd
Current assignee: KAWAHARA HARUYUKI OSAKA JP; Toho Titanium Co Ltd
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1989-06-09
Publication date: 1989-12-21
Also published as: DE3918967C2; GB2220571B; US4957819A; IT8920841A0; IT1230256B; JPH0245060A; GB8912009D0; GB2220571A; JP2829318B2

Description

Die Erfindung betrifft ein poröses enossales bzw. endossa les Implantat, das durch Sintern von Metallpulver oder le giertem Metallpulver bzw. Legierungsmetallpulver herge stellt ist, und zwar betrifft die Erfindung insbesondere ein rahmenloses und kernloses poröses enossales bzw. endos sales Implantat, das durch integrales Laminieren einer Mehrzahl von gesinterten Metallschichten durch Sintern her gestellt ist.

Es sei zunächst der Stand der Technik in näheren Einzel heiten erläutert:

Metallpulver oder legiertes Metallpulver bzw. Metallegie rungspulver (nachstehend wird nur der Begriff Metallpulver als ein Beispiel bzw. zusammenfassend für beide Begriffe bzw. für Pulver aus einem Metall oder reinen Metallen und für Pulver aus einer oder mehreren Metallegierungen sowie für Pulver, die sowohl ein reines Metall oder mehrere rei ne Metalle als auch eine Metallegierung oder mehrere Me tallegierungen enthalten, verwendet, wobei diese zusammen fassende Verwendung für die gesamte Beschreibung und die Patentansprüche sowie die Zusammenfassung gilt), das für den menschlichen Körper ungefährlich bzw. unschädlich ist, wie beispielsweise Titan, Titanlegierung etc., wird mittels metallurgischer Technologie zu Pulverformlingen gepreßt. Ein enossales (dieser Begriff wird im Rahmen der Zusammen fassung, der Beschreibung und der Patentansprüche zusammen fassend für die Begriffe "enossal" und "endossal" verwendet) Implantat, das durch die Herstellung der auf diese Weise erhaltenen Pulverformlinge zu einem Körper erhalten wird, hat bisher seine verschiedenen Anwendungsformen in der Wei se gefunden, daß ein Knochengewebe, Osteoidgewebe (das heißt knochenähnliches Gewebe) und Fasergewebe je in Spalte zwischen Teilchen von verschiedener Korngröße (die nach stehend als Poren bezeichnet werden), welche zwischen Pul verteilchen ausgebildet sind und verschiedene Porendurch messer haben, einwachsen und eindringen,und dadurch wird ein dreidimensionaler Verankerungseffekt durch ein lebendes Körpergewebe erzielt, um eine gute Stabilität für bzw. gegen eine äußere Kraft auf den Knochen bzw. das Implantat zu erzielen.

Jedoch liegt der größte Nachteil, welcher dem Stand der Technik inhärent ist, in dem Mangel bzw. Defizit an mecha nischer Festigkeit, und insbesondere dann, wenn ein gesin terter Körper in einer flachen Form vorgesehen wird, er mangelt der Körper ausreichender mechanischer Festig keit, wie Biegefestigkeit, Scherfestigkeit, Stoßfestigkeit und Druckfestigkeit, so daß ein plattenförmiger gesinterter Körper eine Abstützung durch einen Verstärkungsrahmen be nötigt. Weiter wurde ein säulen- bzw. stabförmiger gesin terter Körper in der Form eines Verbundaufbaus in prak tische Benutzung genommen, worin für den gleichartigen Zweck der Verstärkung ein Verstärkungskern durch angenähert die Mitte des gesinterten Körpers hindurchgeführt ist (siehe die japanischen Patentanmeldungen No. 2 60 955/1968 und No. 2 77 846/1987). Außerdem wurde, um einen Verbundaufbau der beschriebenen Art zu erhalten, vom Anmelder der vorliegen den Anmeldung in der japanischen Patentanmeldung No. 20 788/ 1988 ein technischer Vorschlag gemacht, gemäß dem der porö se Körper und ein Rahmen oder Kern fest miteinander ver einigt werden und der Körper und der Rahmen oder Kern nicht durch Sintern, sondern durch Druckschweißung als ein vor teilhaftes Mittel zum Erhalten des Verbundaufbaus miteinan der verschweißt werden.

Bei einem porösen enossalen Implantat der konventionellen Art, das durch Sintern von Metallpulver ausgebildet wird, ist der Rahmen oder Kern wesentlich für die Verstärkung, so daß ein gewisser Grad an Beschränkung auch bezüglich der Verminderung der Dicke und des Durchmessers des Implan tatteils besteht, was wiederum Beschränkungen bezüglich des Anwendungsbereichs des Implantatteils nach sich zieht.

In den letzten Jahren sind in einem weltweiten Umfang kli nische Berichte über Implantate erschienen, und es sind verschiedene Vorschläge hinsichtlich der Beziehung zwischen dem effektivsten Implantat und dem Knochengewebe des leben den Körpers gemacht worden, und zwar ein Vorschlag nach dem anderen. Ein Bericht über enossale Implantate, der bis zum jetzigen Zeitpunkt geht, läßt erkennen, daß der Betrag an Knochen, der nach dem Einfügen des Implantats bei letzterem bleibt, proportional zunimmt, wenn das Implantat eine klei nere Dicke hat, und daß der Grad des Erfolgs bei einer Im plantatprothese dadurch erhöht wird, daß man ein Knochen gewebe, das gleich oder länger bzw. größer als das Implan tat in der Dicke ist, beläßt.

Auf diese Weise hat es sich als in hohem Maße wünschens wert erwiesen, daß das enossale Implantat selbst so dünn und fest wie möglich ausgebildet wird, und daß es aus einem Material hergestellt wird, welches die Kraft bzw. Aktivi tät bzw. Wirksamkeit hat, es dem Knochengewebe eines leben den Körpers zu ermöglichen, in das poröse Implantat einzu wachsen.

Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, ein enossales Implantat zur Verfügung zu stellen, welches die Forderung bzw. Forderungen der beschriebenen Art erfüllt.

Es sei nun eine kurze Zusammenfassung der Erfindung gege ben:

Ein wesentliches Lösungsmittel, das von der Erfindung zur Lösung der oben beschriebenen Aufgabe zur Verfügung gestellt wird, besteht nicht darin, einen einzigen porösen gesinter ten Körper aus Metall- oder Legierungspulver zu erhalten, sondern darin, einen gesinterten laminierten bzw. geschich teten Körper zu erhalten, der aus einer Mehrzahl von po rösen gesinterten Metallschichten ausgebildet ist. Der ge sinterte Körper wird in einer solchen Art und Weise erzeugt, daß die Verteilung der Pulverteilchengröße in bezug auf die Dicke des gesinterten Körpers einer gewünschten Größe (mei stens plattenförmige, zylindrische und/oder säulen- bzw. stabförmige Körper) verändert wird, es wird nämlich eine Mehrzahl von porösen gesinterten Metallschichten, von denen jede unterschiedlich in den Poren, insbesondere im Poren durchmesser, ist, durch Sintern in einem Vorgang zu einem, insbesondere einem einzigen Körper laminiert bzw. geschich tet, und die eine gesinterte Metallschicht, welche Poren spalte bzw. Poren hat, die so eingestellt bzw. ausgebildet sind, daß sie für das Einwachsen und Eindringen von Knochen gewebe eines lebenden Körpers (Knochengewebe, Osteoidgewebe und Fasergewebe) geeignet sind, wird verstärkend in Schich ten durch eine andere gesinterte Metallschicht gehalten bzw. getragen, welche Poren hat, die so eingestellt bzw. ausgebildet sind, daß sie in der Festigkeit größer als die erstere Schicht sind und/oder die andere gesinterte Metall schicht eine größere Festigkeit als die erstere Schicht hat.

Die Erfindung sei nachstehend anhand einiger in den Figuren der Zeichnung dargestellter, besonders bevorzugter Aus führungsformen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform eines enossalen Implantats nach der Erfindung vom Plat tentyp, das in einem dentalen enossalen Implantat oder als dentales enossales Implantat verwendet wird;

Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 vergrößerte Schnittansicht eines Schnitts längs der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 eine Vorderansicht einer Ausführungsform eines dentalen enossalen Implantats gemäß der Erfindung vom zylindrischen Typ; und

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht eines Schnitts längs der Linie IV-IV der Fig. 3.

Es sei nun eine in nähere Einzelheiten gehende Beschreibung der Erfindung anhand der genannten bevorzugten Ausführungsfor men von erfindungsgemäßen enossalen Implantaten gegeben:

(a) Die Erfindung bezieht sich auf ein rahmenloses und kernloses poröses enossales Implantat, das, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, eine poröse gesin terte Metallschicht 2 umfaßt, die einen Bereich von relativ großen Poren hat, insbesondere derart, daß ihre Poren in einem Porengrößenbereich relativ großer Porengröße liegen. Außerdem umfaßt das Implantat po röse gesinterte Metallschichten 1 und 1, von denen jede einen Bereich von relativ kleinen Poren hat, insbesondere derart, daß die Poren dieser Metall schichten in einem Porengrößenbereich von relativ kleinen Porengrößen liegen. Die porösen Metallschich ten 1 und 1 sind durch integrales Sintern mit der Schicht 2 so, daß sie sich auf jeder Seite derselben befinden, zu einem Körper laminiert bzw. zum Schicht aufbau eines Körpers vereinigt, worin die drei Schich ten 1, 2 und 1 das Einwachsen von Gewebe in dieselben und das Durchdringen von Gewebe durch dieselben er möglichen, welches Gewebe zwei oder mehr Arten aus den folgenden Gewebearten ist: Fasergewebe, Osteoid gewebe und Knochengewebe.
(b) Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein rahmen loses und kernloses enossales Implantat, das, wie in Fig. 4 dargestellt, eine poröse gesinterte Metall schicht 1 umfaßt, die einen Bereich von relativ klei nen Poren hat, insbesondere derart, daß ihre Poren in einem Porengrößenbereich relativ kleiner Porengröße liegen. Weiterhin umfaßt dieses Implantat poröse ge sinterte Metallschichten 2 und 2, von denen jede einen Bereich von relativ großen Poren hat, insbesondere derart, daß deren Poren in einem Porengrößenbereich von relativ großer Porengröße liegen. Die Metall schichten 2 und 2 sind integral mit der Schicht 1 derart, daß sie sich auf jeder Seite derselben befin den, zu einem Körper laminiert bzw. zum Schichtaufbau eines Körpers vereinigt, wodurch die drei Schichten 2, 1 und 2 ein Einwachsen von Gewebe in dieselben und ein Durchdringen von Gewebe durch dieselben ermög lichen, welches Gewebe aus folgenden Gewebearten besteht: Fasergewebe, Osteoidge webe und Knochengewebe.

Von den oben beschriebenen Aufbauarten, die beide vom Pa tentanspruch 1 umfaßt werden, ist die Erfindung, wie sie im Patentanspruch 2 definiert ist, von einer solchen Auf bauart, daß es darin einem weichen faserigen Gewebe, wel ches einen niedrigen Elastizitätsmodul hat, ermöglicht wird, von jeder Seite des Implantats her im wesentlichen einzuwachsen und durch das Implantat hindurchzudringen, so daß sich eine weiche Ansprechung auf Stoßbeanspruchung, zum Beispiel die Kaukraft, ergibt.

Die Erfindung, wie sie im Patentanspruch 3 definiert ist, basiert im Gegensatz zur Erfindung nach Patentanspruch 2 auf der Voraussetzung des Einwachsens und Ein- bzw. Durch dringens von Osteoid- und Knochengewebe, das höher im Ela stizitätsmodul in der Reihenfolge des Erwähnens ist als das Fasergewebe, und sie hat eine solche Art des Aufbaus, welche fähig ist, statischer Beanspruchung gewachsen zu sein. Der mittlere Porenspalt- bzw. -durchmesserbereich der Poren der porösen gesinterten Metallschicht 1 beträgt 50 µm oder weniger, und derjenige der Metallschicht 2 be trägt 50 bis 200 µm (nötigenfalls einschließlich eines Be reichs, der weiter als ein Mittel von 200 µm ist, insbe sondere über ein Mittel von 200 µm hinausgeht). Es er scheint überflüssig, darauf hinzuweisen, daß, daß dieses ein Porenbereich ist, welcher das Einwachsen des Knochenge webes eines lebenden Körpers betrifft, wobei der kritische Poren- bzw. Porengrößenbereich keine beschränkende Grenze zwischen den jeweiligen Geweben bildet, und es ist möglich, daß unterschiedliche Gewebe durcheinander durch die Poren einwachsen, so daß der vorerwähnte Bereich wenigstens als ein Bezug betrachtet werden sollte. In einigen Fällen können die Schichten 2 und 2 im wesentlichen die gleichen hinsichtlich des Be reichs der Poren bzw. Porengrößen sein und in anderen Fällen können sie so ausgebildet sein, daß sie schrittweise in dem Bereich der Poren bzw. Porengrößen gestaffelt sind. Das gleiche kann vom Falle der Verwendung der Schichten 1 und 1 gesagt wer den.

Die Porenspalte bzw. -größen, welche das Einwachsen und Ein- bzw. Durchdringen des Knochengewebes in bzw. durch dieselben vollständig gestatten, sind bis zu der Größen ordnung von 1000 µm, so daß es, wenn es schwierig ist, Po ren der Größe, welche diesen Bereich überschreiten, auszu bilden, möglich ist, die Poren durch Durchbohren der Dicke des Implantats mittels eines Elektro- bzw. Elektronen strahlverfahrens, Laserstrahlverfahrens, Elektrofunkenver fahrens und/oder mechanischen Bohrverfahrens auszubilden, insbesondere gemäß der japanischen Patentanmeldung No. 2 64 994/1985, die auf den Anmelder der vorliegenden Anmel dung zurückgeht, dem US-Patent No. 9 31 660, dem britischen Patent No. 86 26 646, der westdeutschen Patentanmeldung No. P 36 39 030.5 und der italienischen Patentanmeldung No. 22 306 A/86.

Vom Gesichtspunkt der Festigkeit des gesinterten Körpers her ist zu sagen, daß ein aus grobem Pulver gesinterter Körper große Poren hat und eine relativ kleine Festigkeit besitzt, während ein aus feinem Pulver gesinterter Körper kleine Poren hat und eine große Festigkeit aufweist. Die Porosi tät (Porositätsrate) der gesinterten Metallschichten 1 und 2 zusammen mit den Poren beruht auf dem Einwachsen und Ein- bzw. Durchdringen der Gewebe und auf der Festigkeit der Schichten 1 und 2. Eine höhere Porosität ist wirksamer für das Einwachsen von mehr Geweben, während sie sich auf die Festigkeit umgekehrt auswirkt. Dieser Punkt muß auch in Betracht gezogen werden, wenn die Porosität ausgewählt wird. Unter den Metallen oder legierten Metallen, die zu verwenden sind, befinden sich einfache Substanzmetalle, wie Ti, Zr und Ta, Ti-Legierung, Zr-Legierung, Ta-Legie rung, Fe-Ni-Cr-Legierung, Co-Cr-Mo-Legierung und ähnliche andere Materialien, die für den menschlichen Körper unge fährlich und unschädlich sind. Es ist möglich, eine gesin terte Metallschicht zu erhalten, in der unterschiedliche Poren ausgebildet sind, indem man die obenerwähnten Pulver materialien verwendet und indem man Druckpulverformungs schichten laminiert, die jeweils aus relativ feinem Pulver und relativ grobem Pulver ausgebildet sind, und die resul tierenden Schichten in einer nichtoxidierenden Atmosphäre zu einem Körper sintert. Notwendigenfalls ist es möglich, die gewünschte dimensionelle Genauigkeit in der Oberfläche der gesinterten Metallschicht durch Bearbeitung, insbeson dere spanabhebende bzw. materialabtragende Bearbeitung, nachfolgend auf die Laminierung der gesinterten Metallschich ten zu einem integralen, insbesondere einstückigen, Körper zu erzielen und/oder durch Wiederöffnen der Poren in der Oberfläche durch chemisches Ätzen der Oberfläche der ge sinterten Metallschicht, deren Poren durch das Bearbeiten, insbesondere das spanabhebende oder materialabtragende Be arbeiten, zerdrückt bzw. zerquetscht (insbesondere an der Oberfläche) worden sind.

Die Beziehung zwischen den Faktoren beim Einstellen der Poren in den Schichten 1 und 2 und im Porendurchmesser ist nachstehend dargestellt:

Trotz der Tatsache, daß das Implantat in seiner Gesamtdicke relativ dünn ist, ist das Implantat nach der Erfindung, wie es im Patentanspruch 2 definiert ist, fähig, ein rahmen loses und kernloses Implantat zu sein, und zwar wegen der Verbesserung des gesamten Implantats in der mechanischen Festigkeit durch gesinterte Schichten 1 und 1 aus relativ feinem Metallpulver, die auf jeder Seite des Implantats angeordnet sind, und durch die gesinterte Metallschicht 2 aus relativ grobem Metallpulver, die zwischen die Schichten 1 und 1 zwischengefügt ist, und dieses Implantat ist der Stoßbeanspruchung weiches gewachsen, weil ein weiches Faserge webe im wesentlichen in die Schichten 1 und 1 einwächst und durch diese Schichten ein- und hindurchdringt.

Das im Patentanspruch 3 definierte Implantat ermöglicht das wesentliche Einwachsen und Eindringen von Osteoid- und Kno chengewebe in dasselbe durch die Poren der aus relativ gro bem Metallpulver gesinterten Schichten 2 und 2, die sich auf jeder Seite dieses Implantats befinden, und dieses Implan tat ist statischer Beanspruchung genügend gewachsen, obwohl der Halt des Implantats nach Patentanspruch 3 nicht so weich wie derjenige des Implantats nach Patentanspruch 2 ist. Weil davon ausgegangen wird, daß die Festigkeit des Implantats dieser Ausführungsform weiter als ganzes bzw. insgesamt durch die hohe mechanische Festigkeit erhöht wer den kann, die durch die gesinterten Metallschichten 2 und 2 auf jeder Seite der gesinterten Metallschicht 1, welche zwischen dieselben eingefügt ist, erbracht wird, kann nicht nur die gesamte Dicke des Implantats weiter vermin dert sein, sondern das Fasergewebe kann außerdem durch die Schicht 1 einwachsen und eindringen und teilweise seinen weichen Halt demonstrieren, und zwar in Abhängigkeit von der Art und Weise, in welcher die Poren in der Schicht 2 ausgebildet sind.

Es seien nun spezielle Ausführungsbeispiele in näheren Einzelheiten beschrieben:

Beispiel 1

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsform ist ein Ausführungsbeispiel, welches dem Patentanspruch 2 entspricht. Diese Ausführungsform ist ein enossales Implantat vom Plat tentyp, das in einen Alveolarknochen a einzubetten ist, und es hat einen Implantatkörper I, der durch Sintern, Schweißen oder Druckschweißen integral mit dem unteren Teil eines Me tallstempels bzw. -stifts 4 verbunden ist, der mit einem künstlichen Zahn (nicht gezeigt) überkront bzw. versehen wird. Der Implantatkörper I ist, wie die Fig. 2 zeigt, aus drei Schichten ausgebildet. Die drei Schichten sind zu einem einzigen Körper laminiert bzw. zu einem Schichtaufbau eines Körpers zusammengefügt, und zwar in einer solchen Art und Weise, daß die Schichten 1 und 1, welche die rechte bzw. linke Seitenoberfläche des Implantatkörpers I bilden, jeweils eine Porosität von etwa 30% haben und relativ fei ne Poren in dem Bereich von 30 bis 50 µm Durchmesser auf weisen, während die gesinterte Metallschicht 2, die relativ große Poren in dem Bereich von 50 bis 200 µm (insbesondere Durchmesser) hat, zwischen die Schichten 1 und 1 eingefügt ist, und die Schichten 1, 2 und 1 sind durch Sintern zu einem Körper laminiert bzw. zu einem Schichtaufbau eines einzigen Körpers zusammengefügt.

In der vorstehend erläuterten Ausführungsform ist das Im plantat weiter unter Anwendung der Lehre, die in der vor stehend genannten japanischen Patentanmeldung No. 2 64 994/ 1985 offenbart ist, mit statistisch bzw. zufällig angeord neten rohrförmigen Kanälen 3 versehen, um es dem Knochenge webe zu ermöglichen, die Dicke jeder Schicht zu durch dringen, und diese Kanäle 3 sind vorzugsweise mittels eines Elektro- bzw. Elektronenstrahlverfahrens, Laserstrahlver fahrens, Elektrofunkenverfahrens und/oder mechanischen Bohrverfahrens ausgebildet, um das Implantat mit Durch gangslöchern zu versehen, die einen Durchmesser im Bereich von 200 bis 1000 µm haben, damit ein kraftvolles Eindringen und Durchdringen des Knochengewebes in bzw. durch die ge sinterten Metallschichten 1 und 1 ermöglicht wird, welche speziell die rechte und linke Seite des Implantats bilden.

Der Grund für die Ausbildung der rohrförmigen Kanäle 3 be steht darin, das Eindringen und Durchdringen durch die Po ren 3 bzw. 2 zu fördern, welche das Implantat bezüglich statischer Beanspruchung wirksam halten bzw. abstützen, in dem Poren im Bereich von 20 bis 1000 µm Porendurchmesser ausgebildet werden, wobei die Anzahl und Verteilung über den Bereich der Schichten von dem Fall der Krankheit bzw. des Gebrechens und/oder der Anwendung abhängt, wobei darauf hinzuweisen ist, daß es schwierig ist, die Poren absicht lich mittels des Metallpulvers der verwendeten Korngröße aus zubilden, wie weiter unten beschrieben ist, soweit es die Kanäle bzw. Poren 3 betrifft.

Das Metallpulver wurde in einer solchen Art und Weise ver wendet, daß feines reines Titanpulver (50 bis 100 µm) für die Schichten 1 verwendet wurde, und daß weiteres Pulver (100 bis 200 µm) für die Schicht 2 verwendet wurde, wobei in einer Ausführungsform auch dieses letztere Pulver aus reinem Titan bestand. Die drei Schichten 1, 2 und 1 wurden je durch Druckpulverformung ausgebildet, und sie wurden danach unter den folgenden Sinterbedingungen zu einem bzw. einem einzigen Körper laminiert bzw. zu einem Einkörper schichtaufbau verarbeitet: 1,3332 × 10^-4 mBar (1 × 10^-4 Torr) Vakuum, 100°C Temperatur und 1 Stunde Behandlungs zeit, wodurch die Schichten 1 und 1, welche Poren hatten, die 30 bis 50 µm groß waren (insbesondere Durchmesser) und eine Schicht, welche Poren hatte, welche 50 bis 2000 µm groß waren (insbesondere Durchmesser), jeweils erhalten wurden. Der Implantatkörper I der auf diese Weise erhalten worden war und ein Titanlegierungsstab 4 wurden einem Ar gonbogenschweißen unter Verwendung eines Titanschweißstabs unterworfen, indem der Stab 4 auf dem Implantatkörper I Rand-zu-Rand über Abkanten angeordnet wurde.

Beispiel 2

Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Ausführungsform ist eine solche, welche dem Patentanspruch 3 entspricht, und die Fig. 3 und 4 zeigen den Fall, in dem die Ausführungsform als ein dentales enossales Implantat vom zylindrischen Typ ausgebildet ist, das dazu geeignet ist, in den Alveolar knochen a eingeschraubt zu werden. Die Ausführungsform ist von einem derartigen Dreischichtenaufbau, in dem der Stab bzw. Stempel 4 integral an die Oberseite des Implantatkör pers I angeschweißt ist, welcher unter Offenlassen des un teren Teils zylindrisch ausgebildet ist, indem die innere Schicht 1 zwischen die Schichten 2 und 2 in umgekehrter Reihenfolge zu derjenigen des Beispiels 1 eingefügt ist. Demgemäß ist das zylindrische Implantat hohlgelassen, ohne daß ein Kern im Inneren angeordnet ist. Die Schichten 1 und 2 sind vollständig aus dem gleichen Material und mit dem gleichen Herstellungsverfahren hergestellt und dem gleichen Schweißverfahren verbunden, wie die Schichten 1 und 2 der ersten Ausführungsform.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Stab bzw. Stempel 4 nicht für den Zweck des Verstärkens des Implantatkörpers I vorgesehen ist, sondern für den Zweck des Schutzes der Knochenschleimhaut und des Knorpelgewebes gegen mögliche Entzündung und sekundäre Infektion, verursacht durch Bakte rien, welche in denjenigen Teil des porösen Implantats ein dringen, der über den Alveolarknochen a hinaus vorsteht, und zwar durch die Multiporen des vorstehenden Teils.

Anstelle der Anwendung der Erfindung in Implantaten vom Plattentyp und Zylindertyp, wie oben beschrieben, kann die Erfindung auch in anderen Implantatformen angewandt werden, insbesondere in einem generell versenkbaren enossalen Im plantat.

Da es das Implantat nach der Erfindung, wie sie im Patent anspruch 2 definiert ist, hauptsächlich dem Fasergewebe ermöglicht, in die gesinterte Metallschicht, deren Poren innerhalb eines Porengrößenbereichs relativ feiner bzw. kleiner Porengröße liegen, einzuwachsen und einzudringen sowie diese Metallschicht zu durchdringen, ist das Implan tat nicht nur fähig, Stoßbeanspruchungen weich gewachsen zu sein, es ist außerdem fähig, die notwendige Festigkeit aufrechtzuerhalten, und es hat eine hohe Porosität auf bzw. in jeder Seitenschicht dieses Implantats, welche das Einwachsen einer großen Menge an Fasergewebe ermöglicht, und zwar un abhängig von der Tatsache, daß der Implantatkörper kern los und rahmenlos ist, weil der Implantatkörper in der Richtung seiner Dicke durch die gesinterte Metallschicht in der Mitte des Implantatkörpers, die Poren hat, welche in einem Bereich von relativ grober bzw. großer Porengröße liegen, verstärkt ist. Demgemäß findet das Implantat der beschriebenen Art seine optimale Anwendung auf dem Dental gebiet, dem orthopädischen Gebiet und dergleichen, auf welchen Gebieten eine Stoßbeanspruchung auf ein nachopera tives Implantat ausgeübt wird. Das im Patentanspruch 3 angegebene Implantat ist hauptsächlich für das Einwachsen und Ein- bzw. Durchdringen von Osteoid- und Knochengewebe gedacht, so daß, obwohl es unterschiedlich von dem Implan tat nach dem Patentanspruch 2 vom Gesichtspunkt des weichen Halts bezüglich der Beanspruchung ist, reziprok immer noch Wider standsfähigkeit durch hartes Gewebe gegen Beanspruchung bzw. harte Beanspruchung erzeugt wird, und demgemäß das Implantat nicht nur als ein Implantat geeignet ist, das auf statischer Bean spruchung basiert, sondern es wird weiter hierdurch die Verminderung in der Dicke des Implantats durch die erhöhte Festigkeit gefördert, welche durch die gesinterte Metall schicht auf jeder Außenseite des Implantats verliehen wird.

Da beide Ausführungsformen zusätzlich zur Kerngröße, zum Formungsdruck, zur Sintertemperatur und zur Sinterzeit bzw. -dauer mit der Einstellung der Poren zu tun haben, ist nicht nur die Einstellung der Poren leicht, sondern die Anwendung der Druckpulverformungstechnik bzw. der Pulverdruckformungs technik und der Sintertechnik als Herstellungsverfahren er leichert auch die Massenproduktion. Die Erfindung erbringt ausgezeichnete Wirkungen in dieser Hinsicht.

Claims

1. Rahmenloses und kernloses poröses enossales bzw. endossales Implantat, dadurch gekennzeichnet, daß es folgendes umfaßt:

(a) eine poröse gesinterte erste Metallschicht (2 bzw. 1); und
(b) poröse gesinterte zweite Metallschichten (1 bzw. 2);

wobei die Porositäten der beiden Metallschichten (1, 2) wie folgt sind:

(1) entweder hat die erste Metallschicht (2) einen Be reich von relativ großen Poren und jede der zwei ten Metallschichten (1) hat einen Bereich von rela tiv kleinen Poren (Fig. 2);
(2) oder die erste Metallschicht (1) hat einen Bereich von relativ kleinen Poren und jede der zweiten Metall schichten (2) hat einen Bereich von relativ großen Poren (Fig. 4);

und die zweiten Metallschichten (1 bzw. 2) sind durch Sin tern integral mit der ersten Metallschicht (2 bzw. 1) und auf jeder Seite derselben zu einem Körper (1, 2) laminiert bzw. geschichtet, wodurch diese drei Schichten (1, 2, 1 bzw. 2, 1, 2) je bzw. jeweils das Einwachsen und Ein- bzw. Durch dringen von zwei oder mehr Arten der folgenden Gewebe in bzw. durch die Poren derselben ermöglichen: Fasergewebe, Osteoid gewebe und Knochengewebe.

2. Rahmenloses und kernloses poröses enossales bzw. endossales Implantat, insbesondere nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß es folgendes um faßt:

(a) eine poröse gesinterte erste Metallschicht (2), die einen Bereich von relativ großen Poren hat; und
(b) poröse gesinterte zweite Metallschichten (1), von denen jede einen Bereich von relativ kleinen Poren hat;

wobei die porösen gesinterten zweiten Metallschichten (1) durch Sintern integral, insbesondere einstückig, mit der ersten Metallschicht (2) und auf jeder Seite derselben zu einem Körper (1, 2) laminiert bzw. geschichtet sind, wodurch diese drei Schichten (1, 2, 1) je bzw. jeweils das Einwachsen und Ein- bzw. Durchdringen von zwei oder mehr Arten der fol genden Gewebe in bzw. durch die Poren derselben ermöglichen: Fasergewebe, Osteoidgewebe bzw. knochenartiges Gewebe und Knochengewebe (Fig. 2).

3. Rahmenloses und kernloses poröses enossales bzw. endossales Implantat, insbesondere nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß es folgendes um faßt:

(a) eine poröse gesinterte erste Metallschicht (1), die einen Bereich von relativ kleinen Poren hat; und
(b) poröse gesinterte zweite Metallschichten (2), von denen jede einen Bereich von relativ großen Poren hat;

wobei die porösen gesinterten zweiten Metallschichten (2) durch Sintern integral, insbesondere einstückig, mit der ersten Metallschicht (1) und auf jeder Seite derselben zu einem Körper (1, 2) laminiert bzw. geschichtet sind, wodurch diese drei Schichten (2, 1, 2) je bzw. jeweils das Einwachsen und Ein- bzw. Durchdringen von zwei oder mehr Arten der fol genden Gewebe in bzw. durch die Poren derselben ermöglichen: Fasergewebe, Osteoidgewebe bzw. knochenartiges Gewebe und Knochengewebe (Fig. 4).

4. Rahmenloses und kernloses poröses enossales bzw. endossales Implantat nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich von relativ großen Poren die gesamte Metallschicht (1 bzw. 2) oder im wesentlichen die gesamte Metallschicht (1 bzw. 2), die die sen Bereich hat, umfaßt.

5. Rahmenloses und kernloses poröses enossales bzw. en dossales Implantat nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Bereich von relativ kleinen Po ren die gesamte Metallschicht (2 bzw. 1) oder im wesent lichen die gesamte Metallschicht (2 bzw. 1), die diesen Bereich hat, umfaßt.

6. Rahmenloses und kernloses poröses enossales bzw. endossales Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß der Bereich der porösen gesinterten Metallschicht (1 bzw. 2), der einen Bereich von relativ kleinen Poren hat, 50 µm oder weniger im Mittel ist, und daß die Porosität der Schicht (1 bzw. 2) 30% oder mehr im Mittel ist.

7. Rahmenloses und kernloses poröses enossales bzw. endossales Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren in dem Bereich der porösen gesinterten Metallschicht (1 bzw. 2), der relativ kleine Poren hat, eine Porengröße, ins besondere einen Porendurchmesser, von 50 µm oder weniger im Mittel haben, und daß die Porosität dieses Bereichs 30% oder mehr im Mittel beträgt.

8. Rahmenloses und kernloses poröses enossales bzw. endossales Implantat nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß grobe rohrförmige oder schlauchförmi ge Kanäle (3) durch die jeweilige Dicke der rechten und linken Seitenschicht (1) des Implantats hindurchgehend in einem gewünschten Verteilungsbereich über demselben ausgebildet sind (Fig. 1, 2).

9. Rahmenloses und kernloses poröses enossales bzw. endossales Implantat nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kanäle (3) auch durch die Dicke der mittleren Schicht (2) hindurchgehend ausgebildet sind.

10. Rahmenloses und kernloses poröses enossales bzw. endossales Implantat nach Anspruch 8 und 9, dadurch ge kennzeichnet, daß die durch die Dicke der mitt leren Schicht (2) hindurchgehenden Kanäle (3) Fortsetzungen von je einem durch die Dicke der einen Seitenschicht (1) und/oder von je einem durch die Dicke der anderen Seiten schicht (1) hindurchgehenden Kanal (3) sind.

11. Rahmenloses und kernloses poröses enossales bzw. endossales Implantat nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen oder schlauchförmigen Kanäle (3) einen Poren- bzw. Kanaldurch messer im Bereich von 200 bis 1000 µm haben.

12. Rahmenloses und kernloses poröses enossales bzw. endossales Implantat nach Anspruch 8, 9, 10 oder 11, da durch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen oder schlauchförmigen Kanäle (3) durch ein Elektronenstrahl verfahren, Laserstrahlverfahren, Elektrofunkenverfahren oder mechanisches Bohrverfahren ausgebildet sind.