DE69617816T2 - Verfahren zur Herstellung von Prothesen für Knochenrekonstruktion - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Prothesen für die Skelettrekonstruktion und im Besonderen die Herstellung von Kohlefaserbasierten Prothesen.
• Die häufigste Verwendung von Prothesen für die Skelettrekonstruktion schliesst den gesamten Ersatz von gegliederten Gelenken, die entweder durch einen physischen Unfall (Trauma) oder häufiger durch eine von mehreren Arten von Arthritis funktionsunfähig wurden. Der gesamte prosthetische Ersatz von Hüftgelenken und Kniegelenken ist heutzutage weitverbreitet und es gibt auch chirurgische Verfahren und Prothesenkonstruktionen für die Rekonstruktion von anderen Gelenksystemen, wie Fuss-, Schulter-, Finger-, Hand- und Elbogengelenke.
• Die Anforderungen an die Belastungsfähigkeit von Prothesen für die Skelettrekonstruktion, besonders in den unteren Gliedmassen, erfordern besondere Funktionsanforderungen an die Konstruktionsmaterialien. Die Gelenkersatzsysteme, die bis jetzt am häufigsten verwendet wurden, umfassen eine Metallkomponente, wie Titan und eine Polymerkomponente, mit dem eine oder beide der gegliederten Oberflächen des Gelenkes beschichtet wurden. Das Polymer ist vorzugsweise ein ultrahochmolekulares Polyethylen, das sowohl biokompatibel als auch sehr abnützungsbeständig ist. Die Teile der Prothesen, welche in den Knochen implantiert werden, können in ihrer Position mit Knochenzement fixiert werden. In jüngerer Zeit wurde jedoch herausgefunden, dass das Beschichten mit Hydroxyapatit oder einem modifizierten Hydroxyapatit der Teile der Prothese, die in den Knochen implantiert werden, das Wachstum des Knochens in die Beschichtung fördert und deshalb das Verankern des Implantats in seiner Position unterstützt. Hydroxyapatit ist ein Mitglied der Apatit-Gruppe der Mineralien und weist die chemische Formel Ca&sub1;&sub0;(PO&sub4;)&sub6;(OH)&sub2; auf Er ist im Wesentlichen ein Calciumphosphat, das ein Hydroxid mit einem Ca/P-Verhältnis von 1,67 beinhaltet. Synthetischer Hydroxyapatit weist die oben erwähnte chemische Struktur auf und ist strukturell ähnlich zu Knochenmaterial, was ihn zu einem idealen Beschichtungsmaterial für Prothesen macht. Synthetischer Hydroxyapatit kann modifiziert sein, zum Beispiel durch die Substitution an den Phosphat- und Hydroxylstellen beispielsweise durch Carbonatgruppen.
• Die Beschichtung von Implantaten mit Hydroxyapatit wird in einer Veröffentlichung mit dem Titel "Contribution of Hydroxyapatite Coatings to Implant Fixation" von E. Munting, M. Verhelpen, Feng Li und A. Vincent aus dem CRC Handbook of Bioactive Ceramics Volume II. Calcium Phosphate and Hydroxyapatite Ceramics, CRC Press Inc. (1990) beschrieben.
• Die Beschichtung der Teile der Prothesen, die in den Knochen implantiert werden, mit Hydroxyapatit oder einem modifizierten Hydroxyapatit; wird durch gut bekannte Verfahren, zum Beispiel durch Plasmaspritzen oder durch Plasmazerstäubung durchgeführt. Das Beschichten durch Plasmaspritzen von Hydroxyapatit wird in "Plasma Sprayed Coatings of Calcium Phosphate" von K. DeGroot, C. P. A. T. Klein, J. G. C. Wolke und J. M. A. de Bliek-Hagervorst Vincent aus dem CRC Handbook of Bioactive Ceramics Volume II. Calcium Phosphate and Hydroxyapatite Ceramics, CRC Press Inc. (1990) beschrieben.
• Niedrigdruckplasmaspritzen von Hydroxyapatit wird gewöhnlich für das Beschichten von Prothesen bevorzugt. Bei Verwendung dieser Technik wird der Hydroxyapatit in eine Plasmaflamme einer Plasmapistole eingespritzt, wo es schmilzt. Wenn der Plasmastrahl auf die Substratoberfläche auftrifft, kristallisiert der Hydroxyapatit des Plasmastromes und verfestigt sich, um eine Hydroxyapatitbeschichtung zu bilden.
• Obwohl für viele Anwendungen Titan- oder andere Metallprothesen zufriedenstellend sind, leiden sie unter dem Nachteil, dass sie verhältnismässig schwer sind, dass sie einen hohen Youngschen Elastizitätsmodul aufweisen und dass sie vor dem Beschichten eine Oberflächenaufraubehandlung, wie durch Putzstrahlen, benötigen, mit der folgenden Schwierigkeit des kompletten Entfernens von Abreibteilchen nach einer solchen Behandlung. Demzufolge wurde vorgeschlagen, dass Prothesen auf Kohlefasern basiert sein sollten, welche biokompatibel, inert und fest sind. Die Kohlefasern müssen jedoch zu einem Verbundwerkstoff der gewünschten Prothesenform zusammengebunden werden, indem ein synthetisches Polymer, wie Polybutylenterephthalat, verwendet wird. Eine Hüftgelenkpfanne für eine gesamte Hüftprothese, die aus einem mit Kohlefasern-verstärktem Plastikmaterial gefertigt sein könnte, ist in EP-A-0552949 beschrieben:
• Das Plasmaspritzen von Hydroxyapatit auf Kohlefaser-verstärkte thermoplastische Verbundwerkstoffe wird offenbart in einer Veröffentlichung mit dem Titel "Plasmasprayed hydroxylapatite coating an carbon fibre reinforced thermoplastic composite materials", von S.-W. Ha, J. Mayer, B. Koch und E. Wintermantel; Journal of Materials Science, Materials in Medicine 5 (1994), 481-484. Die verwendeten Materialien waren durch Heisspressen hergestellte Kohlefaserverstärkte PEEK. Diese Verbundwerkstoffe enthielten ungefähr 60 Vol.-% Fasern und wurden sandgestrahlt und dann durch Plasmaspritzen mit einer 200 um dicken Schicht aus Hydroxyapatit beschichtet. Die Autoren der Veröffentlichung berichten, dass Kohlefasern in den äusseren Schichten des Verbundwerkstoffes während des Plasmaspritzverfahrens beschädigt wurden und dass die Anhaftung zwischen der plasmagespritzen Hydroxyapatitbeschichtung und des Kohlefaserverstärkten Verbundwerkstoffes sehr gering war.
• Obwohl eine Hydroxyapatitbeschichtung auf einer Kohlefaserprothese sehr wünschenswert wäre, können die herkömmlichen Plasmaspritzverfahren, die üblicherweise für das Beschichten von Metallen, wie Titan, wegen den oben diskutierten angetroffenen Schwierigkeiten und im Besonderen wegen der Zersetzung des Kohlefaserverbundwerkstoffes, nicht verwendet werden können. Wir haben nun ein Verfahren für das Spritzen von Hydroxyapatit oder einem modifizierten Hydroxyapatit auf einen Kohlefaserverbundwerkstoff, wie eine Prothese entwickelt, ohne dabei den Verbundwerkstoff zu zersetzen.
• Demzufolge stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Beschichtung eines Kohlefaserverbundwerkstoffes, der an ein polymeres Material gebundene Kohlefasern umfasst, mit Hydroxyapatit oder einem modifizierten Hydroxyapatit bereit, wobei das Verfahren die Positionierung der Kohlefasern in einer Kammer, die bei einem verminderten Druck von 25000 bis 10000 Pa (250 bis 100 mBar) gehalten wird und das Plasmaspritzen eines nicht-agglomerierten Hydroxyapatits oder eines nicht-agglomerierten modifizierten Hydroxyapatits auf eine Oberfläche des Kohlefaserverbundwerkstoffes, während die Oberfläche des Verbundwerkstoffes mit einem inerten flüssigen Kühlmittel gekühlt wird, umfasst.
• Der hierin verwendete Ausdruck "nicht-agglomeriert" bedeutet, dass die Teilchen des Hydroxyapatits oder des modifizierten Hydroxyapatits im Wesentlichen einzelne Teilchen sind und keine Klumpen oder Cluster bilden.
• Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird der Kohlefaserverbundwerkstoff im Allgemeinen rotiert und die Geschwindigkeit der Rotation wird einen Effekt auf das Kühlen des Verbundwerkstoffes durch das Kühlmittel haben. Vorzugsweise wird der Verbundwerkstoff von 200 bis 240 Umdrehungen pro Minute rotiert, mehr bevorzugt von 210 bis 220 Umdrehungen pro Minute. Wenn der Verbundwerkstoff eine nicht-gleichmässige Form aufweist und nicht symmetrisch bezüglich der Rotationsachse ist, dann könnte es notwendig sein, den Verbundwerkstoff mit einer variablen Geschwindigkeit zu rotieren, um die Gleichmässigkeit der Dicke der Hydroxyapatit- oder modifizierten Hydroxyapatitbeschichtung zu garantieren. Als Alternative mag es für einige Verbundwerkstoffkonfigurationen eher möglich sein, die Plasmaspritzbrenner zu bewegen als den Verbundwerkstoff zu rotieren.
• Das Plasmaspritzen wird in einer Kammer durchgeführt, die bei einem verminderten Druck von 250 bis 100 mBar, vorzugsweise bei 175 bis 125 mBar, mehr bevorzugt bei ungefähr 150 mBar, gehalten wird.
• Das Plasmaspritzen wird durchgeführt unter der Verwendung von Plasmaspritzbrennern, die im Allgemeinen unter Verwendung von Helium, Neon, Argon oder Stickstoff, mehr bevorzugt Argon, als Primärgase betrieben werden; welche ionisiert werden um das Plasma zu bilden. Das primäre plasmabildende Gas kann mit einem zweiten plasmabildenden Gas gemischt werden, wie die Mischung von Argon und Wasserstoff, zum Beispiel Hytec 17 (Air Products & Chemicals Corporation).
• Der nach dem erfindungsgemässen Verfahren beschichtete Kohlefaserverbundwerkstoff, umfasst Kohlefasern, die mit einem polymeren Material, wie Polybutylenterephthalat, zusammengebunden werden.
• Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist das flüssige Kühlmedium vorzugsweise flüssiges Kohlendioxid, obwohl auch andere inerte, flüssige Kühlmedien verwendet werden können. Das flüssige Kühlmedium wird vorzugsweise auf die rotierende Verbundwerkstoffprothese aus einer oder mehreren Düsen aufgespritzt, die innerhalb der Kammer so angeordnet sind, dass die aus den Düsen austretenden Strahlen in einem Winkel von 15º bis 35º zur Waagerechten auf die rotierende Verbundwerkstoffprothese auftreffen, mehr bevorzugt in einem Winkel von ungefähr 22º bis 26º zur Waagerechten. Die Düsen sind vorzugsweise mit einem Abstand von 75 bis 125 mm von dem rotierenden Verbundwerkstoff angeordnet, mehr bevorzugt in einem Abstand von ungefähr 100 mm von dem Verbundwerkstoff. Der nicht-agglomerierte Hydroxyapatit oder der nicht-agglomerierte modifizierte Hydroxyapatit, mit dem der Kohlefaserverbundwerkstoff gemäss dem Verfahren der vorliegenden Erfindung beschichtet wird, liegt in der Form eines rieselfähigen Pulvers vor, wobei es vorzugsweise eine Teilchengrösse von unter 150 Mikrometer aufweist, mehr bevorzugt im Bereich von 110 bis 130 Mikrometer.
• Die Menge an Kühlmittel, das auf den Verbundwerkstoff gespritzt wird, wird von Faktoren wie der Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbundwerkstoffes, des Schmelzpunktes des Plastikmaterials, das die Kohlefasern zusammen bindet und des Abstandes der Sprühdüsen von dem Verbundwerkstoff abhängen. Typischerweise wird ungefähr eine Temperatur von 200ºC oder weniger an der Oberfläche des Verbundwerkstoffes eingehalten, wenn das Plastikmaterial, welches die Kohlefasern zusammen bindet, Polybutylenterephthalat ist. Die Menge an Kühlmittel wird somit wie benötigt angepasst, um die gewünschte Temperatur aufrechtzuerhalten.
• Die Beschichtung aus nicht-agglomeriertem Hydroxyapatit und nichtagglomeriertem modifiziertem Hydroxyapatit, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren abgeschieden wurde, weist vorzugsweise eine Dicke von 50 bis 100 Mikrometer, mehr bevorzugt eine Dicke von 50 bis 90 Mikrometer, auf.
• Die vorliegende Erfindung schliesst im Umfang einen Kohlefaserverbundwerkstoff ein, der mit einem nicht-agglomerierten Hydroxyapatit oder einem modifizierten nicht-agglomerierten Hydroxyapatit durch das oben beschriebene Verfahren beschichtet wurde.
• Das erfindungsgemässe Verfahren ist von besonderer Nützlichkeit für das Beschichten von Prothesen. Während irgendeine kohlefaserbasierte Prothese unter Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens beschichtet werden kann, ist der bevorzugte Verbundwerkstoff eine Pfanne (Cup) oder einen Stiel (Stern) für eine Hüftprothese oder für eine Knieprothese. Die innere gegliederte Oberfläche der Pfanne wird vor dem Beschichten des Verbundwerkstoffes mit nichtagglomeriertem Hydroxyapatit oder modifiziertem Hydroxyapatit vorzugsweise mit einem ultrahochmolekularen Polyethylen beschichtet. Die äussere beschichtete Oberfläche der Verbundwerkstoffprothese wird bei Bedarf an der gewünschten Stelle im Patienten eingesetzt und ein Knochenwachstum in die Hydroxyapatitbeschichtung erfolgt wegen den biokompatiblen Eigenschaften der Beschichtung. In dieser Weise wird das Implantat in seiner Position fixiert und das ausgetauschte Gelenk erlangt seine Stärke wieder.
• Ein Vorteil von Hydroxyapatit-beschichteten Kohlefaserverbundwerkstoffprothesen ist im Vergleich zu Hydroxyapatit-beschichteten metallbasierten Prothesen, dass der Kohlefaserverbundwerkstoff vor dem Beschichten keinerlei Vorbehandlung zum Abstimmen oder Aufrauhen der Oberfläche benötigt, da die ersten im Plasmastrom enthaltenen geschmolzenen Hydroxyapatit-Teilchen, welche mit dem Kohlefaserverbundwerkstoff in Kontakt treten, die Oberfläche des Verbundwerkstoffes lokal schmelzen und dadurch in den Verbundwerkstoff eingebunden werden. Dies ist im Gegensatz zu metallbasierten Prothesen, die eine Oberflächenaufrauhbehandlung, wie ein Putzstrahlverfahren, vor dem Beschichten benötigen. Die vollständige Entfernung von zurückgebliebenen Strahlmittelteilchen nach einem Putzstrahlvorgang ist schwierig. Man sollte sich jedoch bewusst sein, dass jegliche restliche Strahlmittelteilchen, die vor dem Beschichten auf der Metalloberfläche zurückblieben, Probleme, wie eine Gelenkentzündung, verursachen können, wenn sie in einen Patienten implantiert werden und deshalb ist ein Beschichtungsverfahren, welches eine solche Vorbehandlung nicht benötigt, vorteilhaft.
• Obwohl das erfindungsgemässe Verfahren von besonderer Wichtigkeit für das Beschichten von Prothesen ist, könnte es auch benützt werden, um andere Gegenstände, wie Kohlefaserverbundwerkstoffplatten mit nicht-agglomeriertem Hydroxyapatit oder modifiziertem Hydroxyapatit zu beschichten.
• Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die folgenden Beispiele weiter beschrieben.
BEISPIEL 1
• Eine wie in EP-A-0552949 beschriebene Kohlefaser-verstärkte Polybutylenterephthalat-Pfanne mit einem inneren Durchmesser von 45 mm und einem äusseren Durchmesser von 54 mm, wobei die Innenseite mit einer Schicht ultrahochmolekularem Polyethylen beschichtet war, wurde mit einem nichtagglomerierten Hydroxyapatit, der eine Teilchengrösse von 30 bis 110 Mikrometer aufwies, nach folgendem Verfahren plasmabeschichtet.
• Die äussere Oberfläche des Verbundwerkstoffes wurde nach dem oben beschriebenen Verfahrens bis zu einer Dicke von 60 Mikrometer beschichtet. Die beschichtete Oberfläche wies ein weisses Aussehen auf und die Beschichtung schien ausreichend gleichmässig ohne grössere Oberflächendefekte zu sein.
• Der durch obiges Verfahren hergestellte Hydroxyapatit-beschichtete Verbundwerkstoff wurde durch Aufbringen eines Epoxy-Harzes und durch Quersektionieren für eine mikroskopische Untersuchung vorbereitet.
• Der Hydroxyapatit wurde in den Plasmastrom einer Plasmapistole injiziert durch eine innere Zuleitung in der Anode der Pistole. Diese Technik erlaubt die Verwendung einer weniger energiereichen und kürzeren Flamme, wodurch das Risiko der thermischen Schädigung der Pfanne abnimmt. Ein Druck von 150 mBar wurde innerhalb der Beschichtungskammer aufrechterhalten. Die Kohlefaserverstärkte Pfanne wurde bei einer Geschwindigkeit von 210 rpm rotiert und flüssiges Kohlendioxid wurde als kontinuierlicher Strom in einer Gesamtmenge von 4 kg/Pfanne auf die Pfanne gespritzt. Die Gesamtzeit des Beschichtungsverfahrens bei drei Vorgängen betrug 150 Sekunden/Pfanne. Nach jedem Spritzvorgang wurde die Kohlefaser-verstärkte Pfanne für 8 bis 10 Sekunden abgekühlt. Nach dem Gesamtspritzvorgang waren die drei separat beschichteten Schichten nicht voneinander zu unterscheiden.
• Es war nach einer Untersuchung keine Schädigung des Kohlefasermaterlals durch die Plasmaabscheidung von Hydroxyapatit festzustellen. Die durchschnittliche Dicke der Hydroxyapatitbeschichtung wurde durch die Untersuchung der montierten Proben bei 100 · Vergrösserung bestimmt und wurde zu einer Dicke von ungefähr 60 Mikrometer bestimmt.
BEISPIEL 2
• Eine Untersuchung der Bindefestigkeit von Hydroxyapatit an Kohlefaserverstärktes Polybutylterephthalat (CFRPBT) in der Form von flachen Platten wurde im Vergleich zu Hydroxyapatit-beschichteten rostfreien Stahlplatten durchgeführt. Sowohl das CFRPBT als auch die rostfreien Stahlplatten wurden mit Hydroxyapatit zu einer Dicke von ungefähr 60 Mikrometer beschichtet. Die Stahlplatten wurden vor dem Beschichten mit dem Hydroxyapatit einem Putzstrahlverfahren unterzogen.
• Das CFRPBT und die Stahlplatten wurde beide Ritzprüfugen unterzogen, bei denen die Beschichtung mit einer 1 mm Wolframcarbid-Kuppe unter Anlegen eines vorbestimmten Drucks von 2 N bei einer konstanten Geschwindigkeit geritzt wurde. Die Bewegung wurde mehrere Male in einer Richtung wiederholt.
• Die Ergebnisse, die mit dem Ritzen der Beschichtung, das sowohl auf das CFRPBT als auch auf die Stahlplatten angewendet wurde, erhalten wurde, zeigten eine ähnliche Entfernungsrate der Beschichtung von ungefähr 1 Mikrometer Dicke pro Ritz. Die Beschichtung auf dem rostfreien Stahl wurde während des gesamten Tests mit derselben Rate entfernt, während es schwieriger wurde, die Beschichtung von dem CFRPBT in der Nähe des Trägermaterials zu entfernen. Diese Ergebnisse zeigen die "chemische" Natur der Bindung zwischen Hydroxyapatit und dem Kohlefaserverbundwerkstoff im Vergleich zu der Bindung, die auf der rostfreien Stahlplatten gebildet wird.
BEISPIEL 3
• Eine Untersuchung wurde durchgeführt zur Bestimmung der Adhäsionsfestigkeit und der mechanischen Festigkeit von Hydroxyapatit-beschichteten Kohlefaserverstärkten Polybutylenterephthalat (CFRPBT) -Scheiben im Vergleich zu Hydroxyapatit-beschichteten rostfreien Stahlplatten.
• CFRPBT-Scheiben, 30 mm im Durchmesser und 2,5 mm in der Dicke, wurden mit Hydroxyapatit nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren zu einer Dicke von 60 Mikrometern vakuumplasmabesprüht. Rostfreie Stahlplatten, 2 mm dick, wurden mit Hydroxyapatit nach dem gleichen Verfahren zu einer Dicke von 60 Mikrometer beschichtet.
• Die beschichteten Proben wurden dann einer Schlagprüfung unterzogen, indem ein 1 Kilogramm-Gewicht, das eine Kugel mit einem Durchmesser von 12 mm am unteren Ende des Gewichtes aufweist, von einer Höhe von 15 cm auf die Testoberflächen fallengelassen wird. Die Deformation der Platten wurde durch den Aufprall der Kugel auf die Oberflächen derselben verursacht. Die Aufprallmarken auf der CFRPBT-beschichteten Scheibe und auf den beschichteten rostfreien Stahlplatten wurden visuell begutachtet.
• Es wurde festgestellt, dass die rostfreien Stahlplatten deformiert waren und die Beschichtungen abblätterten. Die Hydroxyapatit-beschichteten CFRPBT-Scheiben wurden nicht deformiert und die Aufprallmarken waren kaum sichtbar. Die Beschichtungen zeigten keine Anzeichen von Ablättern.
BEISPIEL 4
• Eine Untersuchung zur Bestimmung der Adhäsionsfestigkeit und der mechanischen Festigkeit einer Hydroxyapatitbeschichtung auf CFRPBT wurde durch einen Zugversuch durchgeführt.
• CFRPBT-Scheiben, 30 mm im Durchmesser und 2,5 mm in der Dicke wurden mit Hydroxyapatit zu einer Dicke von 60 Mikrometern gemäss dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren vakuumplasmagespritzt.
• Beschichtete und nicht-beschichtete CFRPBT-Scheiben wurden zwischen zwei Abreisszugversuchsproben aus Titan und rostfreiem Stahl angeklebt. Die nichtbeschichteten CFRPBT-Proben wurden auf einer Seite sandgestrahlt und diese Seite wurde jeweils an die Titanzugbindungsversuchsproben angeklebt. Für die beschichteten CFRPBT-Scheiben wurde jeweils eine beschichtete Seite an die Titanzugbindungsversuchsproben und die gepresste Seite an die rostfreien Stahlversuchsproben angeklebt.
• Der verwendete Kleber war ein Epoxy-Klebstoff 2214-Regular von 3M.
• Die Proben wurden in eine Zerreissprüfmaschine DS - Europe gegeben, die mit einer Belastungszelle des Typus LC 160 (maximale Belastung 1000 kg) betrieben wurde.
• Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:
• Nicht-beschichtete Scheiben - Durchschnitt 21,16 MPa.
• Beschichtete Scheiben - Durchschnitt 17,59 MPa.
• Visuelle Begutachtung der gebrochenen Teile zeigte für die nichtbeschichteten und beschichteten Scheiben, dass alle Scheiben in der Mitte des CFRPBT brachen.
• Zusammenfassend sind die Kontaktflächen CFRPBT/HA/Titan und CFRPBT/rostfreier Stahl stärker sind als die Zugfestigkeit von CFRPBT alleine.

Claims (16)

1. Verfahren zur Beschichtung von Hydroxyapatit oder einem modifizierten Hydroxyapatit auf einen Kohlefaserverbundwerkstoff, der mit einem polymeren Material verbundene Kohlefasern umfasst, wobei das Verfahren das Positionieren des Kohlefaserverbundwerkstoffes in einer Kammer, die bei einem verminderten Druck von 25000 bis 10000 Pa (250 bis 100 mBar) gehalten wird, und das Plasmaspritzen von nicht-agglomeriertem Hydroxyapatit oder einem nicht-agglomerierten modifizierten Hydroxyapatit auf eine Oberfläche des Kohlefaserverbundwerkstoffes umfasst, während die Oberfläche des Verbundwerkstoffes mit einem inerten flüssigen Kühlmedium gekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kohlefaserverbundwerkstoff eine Kohlefaserverbundwerkstoffprothese ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Verbundwerkstoff während des Beschichtungsverfahrens mit 200 bis 240 Umdrehungen pro Minute rotiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Verbundwerkstoff während des Beschichtungsverfahrens mit 210 bis 220 Umdrehungen pro Minute rotiert wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Plasmaspritzen Argon als das Primärgas umfasst.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Plasmaspritzen in einer Kammer, die bei einem vermindertem Druck im Bereich von 17500 bis 12500 Pa (175 bis 125 mBar) gehalten wird, durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbundwerkstoff mit Polybutylenterephthalat verbundene Kohlefasern umfasst.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das inerte, flüssige Kühlmedium flüssiges Kohlendioxid ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das flüssige Kohlendioxid auf den rotierenden Verbundwerkstoff gespritzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das flüssige Kohlendioxid von einer oder mehreren in der Kammer positionierten Düsen auf den rotierenden Verbundwerkstoff gespritzt wird, wobei die Kühlmittelstrahlen von der Düse mit einem Winkel von 15º bis 35º zur Horizontalen auf den Verbundwerkstoff auftreffen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Strahlen von den Düsen mit einem Winkel von 22º bis 26º auf die Verbundwerkstoffprothese auftreffen.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, wobei die Düsen in einem Abstand von 75 bis 125 mm vom rotierenden Verbundwerkstoff angeordnet sind.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Spritzen fortgeführt wird, bis die Schicht aus nicht-agglomeriertem Hydroxyapatit oder nicht-agglomeriertem modifiziertem Hydroxyapatit von 50 bis 100 Mikrometer dick ist.

14. Hydroxyapatit- oder modifizierter Hydroxyapatit-beschichteter Kohlefaserverbundwerkstoff, der durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.

15. Verbundwerkstoff nach Anspruch 14, wobei die Hydroxyapatit- oder modifizierte Hydroxyapatitbeschichtung von 50 bis 100 Mikrometer dick ist.

16. Verbundwerkstoff nach Anspruch 15, der eine Pfanne oder einen Stiel für eine Hüftprothese oder eine Knieprothese ist.