EP3166539A1 - Vollkeramische oberflächenersatzprothese mit poröser innenseite - Google Patents

Vollkeramische oberflächenersatzprothese mit poröser innenseite

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EP3166539A1
EP3166539A1 EP15733715.5A EP15733715A EP3166539A1 EP 3166539 A1 EP3166539 A1 EP 3166539A1 EP 15733715 A EP15733715 A EP 15733715A EP 3166539 A1 EP3166539 A1 EP 3166539A1
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EP
European Patent Office
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porous
sintering
ceramic
replacement prosthesis
prosthesis
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15733715.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Roman Preuss
Marita Raschke
Peter STRÖTGEN
Tobias Weiss
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Ceramtec GmbH
Original Assignee
Ceramtec GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a surface replacement prosthesis for the natural femoral head with an outer spherical surface and an inner receiving space with an inner bone-facing lateral surface.
  • the current clinical state of the art provides for wear of the natural femoral head or hip joint head before a metal or ceramic surface replacement prosthesis.
  • Previous ceramic surface replacement prostheses are largely based on known metallic designs and are basically cemented.
  • the inner surface of the prosthesis is provided with cement pockets and a centering pin. Due to the exothermic reaction that occurs in the polymerization of the bone cement, there is a risk of thermally damaging the adjacent bone tissue. Furthermore, the bond between ceramic and bone cement is not long-term stable and it may come after a few years to loosen the prosthesis and consequent failure of the implant.
  • EP 0 542 815 B1 The state of the art is EP 0 542 815 B1, EP 1 268 364 A1 and DE 10 2013 202 243 A1.
  • An inventive cementless, all-ceramic surface replacement prosthesis with integrated porous osseointegrativer inner surface is an advantageous innovation.
  • Such a metal-free surface replacement prosthesis combines the advantages of the bone-saving operation with those of a biocompatible material, low wear of the sliding pair and excellent and long-term stable anchoring in the bone.
  • a surface replacement prosthesis according to the invention for the natural femoral head with an outer spherical surface and an inner receiving space with an inner circumferential surface is characterized by an integrated porous osseointegrative mating surface and by a all-ceramic design. The advantages of this surface replacement prosthesis are described above.
  • a method according to the invention for producing the integrated porous osseointegrative mating surface of the surface replacement prosthesis according to claim 1 is characterized in that the surface replacement prosthesis is produced from a sintered shaped body and a porous osseointegrative layer is applied to the lateral surface.
  • lateral surface is meant the bone-facing side, which abuts the bone after implantation.
  • the porous jacket surface is produced by applying a ceramic slip and spacers (pore former) in the green state and burning out the dummy during sintering.
  • the porous layer can be formed by foaming a ceramic slurry in the green state and subsequent sintering. About the sintering process, a connection is achieved. Burning out the placeholders during sintering creates an open - pored structure with a rugged surface, which advantageously supports bone ingrowth and ingrowth. See also EP 1 268 364 A1.
  • the porous shell surface can also be formed by joining a dense shaped body with a porous ceramic shaped body in the sintered state.
  • the porous shell surface can be formed by foaming ceramic slurry and sintering or infiltrating a porous support material with slip and sintering. The joining is preferably carried out by soldering or gluing.
  • porous osseointegrative lateral surface according to the invention can also be produced by 2K injection molding (dense phase and porous or pore-forming phase) and sintering. This type of coating in combination with a ceramic body is also metal-free.
  • the integrated porous osseointegrative lateral surface is formed by applying a porous metallic biocompatible layer on the already sintered ceramic base body (see EP 1 052 949 B1).
  • the porous bone-facing lateral surface may preferably be given additional functionality by further coating, such as a higher rate of integration or antibacterial effects.
  • Integration speed is the time of ingrowth with the bone. This can preferably be achieved with Biogläsern, Hydroxilapatit, functionalized proteins or hydrogels. This can preferably be achieved with Biogläsern, Hydroxilapatit, functionalized proteins or hydrogels.
  • the surface replacement prosthesis according to the invention consists entirely of a ceramic and can be implanted directly through the porous lateral surface.
  • the bone grows quickly into the porous surface, so that a tight fit is ensured soon after the operation.
  • no bone cement is used.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Oberflächenersatzprothese für den natürlichen Femurkopf mit einer äußeren kugelförmigen Oberfläche und einem inneren Aufnahmeraum mit einer inneren knochenzugewandten Mantelfläche. Damit die Oberflächenersatzprothese metallfrei ist und die Vorteile einer knochensparenden Operation mit denen eines biokompatiblen Materials vereint und einen geringen Verschleiß der Gleitpaarung und eine hervorragende und langzeitstabile Verankerung im Knochen aufweist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Oberflächenersatzprothese gekennzeichnet ist durch eine integrierte poröse osseointegrative Manterfläche und einer vollkeramischen Oberflächenersatzprothese.

Description

Vollkeramische Oberflachenersatzprothese mit poröser Innenseite
Die Erfindung betrifft eine Oberflachenersatzprothese für den natürlichen Femurkopf mit einer äußeren kugelförmigen Oberfläche und einem inneren Aufnahmeraum mit einer inneren knochenzugewandten Mantelfläche.
Der aktuelle klinische Stand der Technik sieht bei Verschleiß des natürlichen Femurkopfes bzw. Hüftgelenkskopfes eine Oberflächenersatzprothese aus Metall oder Keramik vor. Bisherige keramische Oberflächenersatzprothesen sind weitgehend an bekannte metallische Designs angelehnt und werden grundsätzlich zementiert. Die innere Prothesenfläche ist mit Zementtaschen und einem Zentrierstift versehen. Aufgrund der exothermen Reaktion, die bei der Polymerisierung des Knochenzements auftritt, besteht die Gefahr, das angrenzende Knochengewebe thermisch zu schädigen. Weiterhin ist der Verbund zwischen Keramik und Knochenzement nicht langzeitstabil und es kann nach einigen Jahren zur Lockerung der Prothese und in Folge zum Versagen des Implantates kommen.
Stand der Technik sind EP 0 542 815 B1 , EP1 268 364 A1 und DE 10 2013 202 243 A1 .
Eine erfindungsgemäße zementfreie, vollkeramische Oberflächenersatzprothese mit integrierter poröser osseointegrativer inneren Mantelfläche stellt eine vorteilhafte Neuerung dar.
Eine derartige metallfreie Oberflächenersatzprothese vereint die Vorteile der knochensparenden Operation mit denen eines biokompatiblen Materials, geringen Verschleißes der Gleitpaarung und hervorragender und langzeitstabiler Verankerung im Knochen. Eine erfindungsgemäße Oberflächenersatzprothese für den natürlichen Femurkopf mit einer äußeren kugelförmigen Oberfläche und einem inneren Aufnahmeraum mit einer inneren Mantelfläche, ist gekennzeichnet durch eine integrierte poröse osseointegrative Manterfläche und durch eine vollkeramische Ausführung. Die Vorteile dieser Oberflächenersatzprothese sind weiter oben beschrieben.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung der integrierten porösen osseointegrativen Manterfläche der Oberflächenersatzprothese nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenersatzprothese aus einem Sinterformkörper hergestellt wird und auf die Mantelfläche eine poröse osseointegrative Schicht aufgebracht wird. Mit Mantelfläche ist die knochenzugewandte Seite gemeint, die nach der Implantation am Knochen anliegt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführung des Verfahrens wird die poröse Mantelfläche durch Aufbringen eines keramischen Schlickers und Platzhaltern (Porenbildner) im Grünzustand und Ausbrennen der Platzhalter beim Sintern hergestellt. Bevorzugt kann die poröse Schicht durch Schäumen eines keramischen Schlickers im Grünzustand und anschließendes Sintern entstehen. Über den Sintervorgang wird eine Verbindung erreicht. Durch Ausbrennen der Platzhalter beim Sintern entsteht eine offenporige Struktur mit zerklüfteter Oberfläche, die das An - und Einwachsen des Knochen vorteilhaft unterstützt. Siehe hierzu auch EP 1 268 364 A1 .
Die poröse Mantelfläche kann auch durch Fügen eines dichten Formkörpers mit einem porösen keramischen Formkörper im gesinterten Zustand entstehen. Die poröse Mantelfläche kann durch Schäumen von keramischem Schlicker und Sintern oder Infiltrieren eines porösen Trägermaterials mit Schlicker und Sintern entstehen. Das Fügen wird bevorzugt durch Löten oder Kleben durchgeführt.
Über den Sintervorgang wird eine Verbindung erreicht und es entsteht eine offenporige Struktur mit zerklüfteter Oberfläche, die das An - und Einwachsen des Knochen vorteilhaft unterstützt. Diese Art der Beschichtung im Verbund mit einem keramischen Grundkörper ist ebenfalls metallfrei vorteilhaft im Bezug auf allergische Reaktionen.
Die poröse osseointegrative Mantelfläche kann erfindungsgemäß auch durch 2K- Spritzguss (dichte Phase und poröse oder porenbildende Phase) und Sintern hergestellt werden. Auch diese Art der Beschichtung im Verbund mit einem keramischen Körper ist metallfrei.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung entsteht die integrierte poröse osseointegrative Mantelfläche durch Aufbringen einer porösen metallischen biokompatiblen Schicht auf dem bereits gesinterten Keramikgrundkörper (siehe EP 1 052 949 B1 ).
Die poröse knochenzugewandte Mantelfläche kann bevorzugt durch weitere Beschichtung eine zusätzliche Funktionalität erhalten, wie höhere Integrationsgeschwindigkeit oder antibakterielle Wirkungen. Mit Integrationsgeschwindigkeit ist die Zeit des Einwachsens mit dem Knochen verstanden. Bevorzugt kann dies mit Biogläsern, Hydroxilapatit, funktionalisierten Eiweißen oder Hydrogelen erreicht werden. Bevorzugt kann dies mit Biogläsern, Hydroxilapatit, funktionalisierten Eiweißen oder Hydrogelen erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Oberflächenersatzprothese besteht vollständig aus einer Keramik und kann durch die poröse Mantelfläche direkt implantiert werden. Der Knochen wächst schnell in die poröse Mantelfläche ein, so dass ein fester Sitz schon bald nach der Operation gewährleistet ist. Bei der Implantation wird kein Knochenzement verwendet.

Claims

Ansprüche
1 . Oberflächenersatzprothese für den natürlichen Femurkopf mit einer äußeren kugelförmigen Oberfläche und einem inneren Aufnahmeraum mit einer inneren knochenzugewandten Mantelfläche, gekennzeichnet durch eine integrierte poröse osseointegrative Mantelfläche und durch eine voll keramische Oberflächenersatzprothese.
2. Verfahren zur Herstellung der integrierten porösen osseointegrativen Manterfläche der Oberflächenersatzprothese nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenersatzprothese aus einem Sinterformkörper hergestellt wird und auf die Mantelfläche eine poröse osseointegrative Schicht aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Mantelfläche durch Aufbringen eines keramischen Schlickers und Platzhaltern (Porenbildner) im Grünzustand und Ausbrennen der Platzhalter beim Sintern hergestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Mantelfläche durch Schäumen eines keramischen Schlickers im Grünzustand und anschließendes Sintern hergestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Mantelfläche durch Fügen eines dichten Formkörpers mit einem porösen keramischen Formkörper im gesinterten Zustand entsteht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Formkörper durch Schäumen von keramischem Schlicker und Sintern oder Infiltrieren eines porösen Trägermaterials mit Schlicker und Sintern hergestellt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fügen durch Löten oder Kleben durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Mantelfläche durch 2K-Spritzguß (dichte Phase und poröse oder porenbildende Phase) und Sintern hergestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Mantelfläche durch Aufbringen einer porösen metallischen biokompatiblen Schicht auf der bereits gesinterten Oberflächenersatzprothese entsteht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Mantelfläche durch weitere Beschichtung eine zusätzliche Funktionalität erhält, wie höhere Integrationsgeschwindigkeit oder antibakterielle Wirkungen.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Rückseite mit Biogläsern, Hydroxilapatit, funktionalisierten Eiweißen oder Hydrogelen beschichtet ist.
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