IT201900001363A1 - HIP REPLACEMENT - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo Attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION having the title
PROTESI D’ANCA HIP REPLACEMENT
La presente invenzione ha per oggetto una protesi d’anca. The present invention relates to a hip prosthesis.
In generale, la presente invenzione si riferisce a un dispositivo medico (protesi d’anca) atto ad essere fissato al tessuto osseo. In particolare la presente invenzione si riferisce ad una artroprotesi d’anca con componenti per fissazione ossea batterio statiche ed componenti tribologici a limitato rilascio ionico. In general, the present invention refers to a medical device (hip prosthesis) designed to be fixed to bone tissue. In particular, the present invention refers to a hip arthroplasty with static bacterium bone fixation components and tribological components with limited ionic release.
La recente crescita verticale dei fenomeni allergici correlati all’impianto protesi, pone l’attenzione alle conseguenze critiche di tali fenomeni con dolore, mal funzionamento della protesi e conseguente fallimento protesico. Contestualmente una delle problematiche irrisolte dell’impianto protesi è il rischio di sviluppo di infezione. I due fenomeni patologici si verificano spesso in concomitanza e con sintomatologia assai simili. Anche i fenomeni immunitari di contrasto risultano simili e in fase di diagnosi risulta normalmente difficile per l’equipe medica capire quale sia esattamente la causa principale del malessere percepito dai pazienti. Infine ad un fenomeno spesso consegue l’altro e viceversa. Si ritiene quindi di importanza strategica studiare e proporre soluzioni che siano in grado di essere efficaci contro entrambi i fenomeni patologici sopracitati. L’infezione peri-protesica resta una conseguenza pericolosa dell’inserimento di impianto; è causata da contaminazione chirurgica così come da fonti ematogene: batteri colonizzano le superfici dell’impianto e formano un biofilm che è resistente alla sorveglianza immunitaria. L’occorrenza media di tale infezione è nell’intervallo dell’1% di tutte le artroplastiche d’anca. Tuttavia, vi è un 10% di probabilità di un ulteriore intervento chirurgico di revisione entro due anni da una revisione in seguito a un’infezione correlata a impianto. Questa maggiore incidenza può essere spiegata dal fatto che all’interno della revisione (ri-operazione) di un’articolazione, un impianto deve essere rimosso e un nuovo impianto deve essere impiantato, aumentando il rischio di infezione. Il trattamento di un’infezione può comportare lunga ospedalizzazione, procedure di revisione e in alcuni casi morte. Le strategie per prevenire un’infezione peri-protesica prevedono la formazione di superfici antibatteriche sugli impianti ortopedici. The recent vertical growth of allergic phenomena related to the prosthesis implant, focuses attention on the critical consequences of these phenomena with pain, malfunction of the prosthesis and consequent prosthetic failure. At the same time, one of the unresolved problems of the prosthesis implant is the risk of developing infection. The two pathological phenomena often occur concurrently and with very similar symptoms. Even the contrasting immune phenomena are similar and during the diagnosis phase it is normally difficult for the medical team to understand what exactly is the main cause of the discomfort perceived by patients. Finally, one phenomenon often follows the other and vice versa. It is therefore considered of strategic importance to study and propose solutions that are able to be effective against both of the aforementioned pathological phenomena. Peri-prosthetic infection remains a dangerous consequence of implant insertion; it is caused by surgical contamination as well as by hematogenous sources: bacteria colonize the implant surfaces and form a biofilm that is resistant to immune surveillance. The average occurrence of this infection is in the range of 1% of all hip arthroplasty. However, there is a 10% chance of further revision surgery within two years of a revision following an implant-related infection. This higher incidence can be explained by the fact that within the revision (re-operation) of a joint, an implant must be removed and a new implant must be implanted, increasing the risk of infection. Treatment of an infection can involve lengthy hospitalization, revision procedures and in some cases death. Strategies to prevent peri-prosthetic infection involve the formation of antibacterial surfaces on orthopedic implants.
La superficie ha un effetto antibatterico se: The surface has an antibacterial effect if:
- previene l’adesione batterica, per cui la superficie è “scivolosa” (per esempio rivestimenti di idrogel o strato di rivestimento contenente silicio reticolato), o - prevents bacterial adhesion, so the surface is "slippery" (for example hydrogel coatings or coating layer containing cross-linked silicon), or
- distrugge i batteri (o riduce il loro numero) quando raggiungono la superficie e di conseguenza evita la formazione di biofilm, o - destroys bacteria (or reduces their number) when they reach the surface and consequently avoids the formation of biofilms, or
- distrugge il biofilm dopo la sua formazione. - destroys the biofilm after its formation.
Molti rivestimenti antimicrobici prevedono non solo argento ma anche rame, antibiotici, peptidi, chitosano o anche una miscela di questi. Many antimicrobial coatings include not only silver but also copper, antibiotics, peptides, chitosan, or even a mixture of these.
US2009035341, per esempio, descrive una composizione di rivestimento non citotossica antimicrobica che comprende uno strato biocida selezionato tra argento, rame e zinco e una miscela di questi. US2009035341, for example, discloses an antimicrobial non-cytotoxic coating composition which comprises a biocidal layer selected from silver, copper and zinc and a mixture of these.
Tuttavia, i rigidi requisiti ortopedici correlati all’impianto a lungo termine e alla garanzia di sterilità hanno ristretto la lista di possibilità principalmente a antibiotici e ioni di argento. Come esempi, possono essere citati Gentamicina e Rovamicina, che sono stati legati con successo in modo covalente a superfici di impianti di titanio, e reti di coordinazione di argento basate su acido isonicotinico, usate per il rivestimento di alcuni substrati quali, in particolare, oro e titanio. However, the stringent orthopedic requirements related to long-term implantation and the guarantee of sterility have narrowed the list of possibilities mainly to antibiotics and silver ions. As examples, Gentamicin and Rovamycin, which have been successfully covalently bonded to titanium implant surfaces, and silver coordination networks based on isonicotinic acid, used for the coating of some substrates such as, in particular, gold, can be cited. and titanium.
Vig Slenters et al (Journal of Materials Chemistry, 2008, 18, 5359-62) descrivono l’uso di alcuni derivati isonicotinici per il rivestimento di substrati di lega di titanio o oro, utili come impianti ortopedici. Vig Slenters et al (Journal of Materials Chemistry, 2008, 18, 5359-62) describe the use of some isonicotin derivatives for the coating of titanium or gold alloy substrates, useful as orthopedic implants.
Saguè et al. (materials 2010, 3, 3407-29) descrivono alcuni altri linker INA (acido isonicotinico), utilizzabili per la preparazione di superfici antimicrobiche. Saguè et al. (materials 2010, 3, 3407-29) describe some other INA linkers (isonicotinic acid), which can be used for the preparation of antimicrobial surfaces.
È opportuno osservare che la diversità di materiale che forma i substrati rivestiti può svolgere un ruolo cruciale nella biocompatibilità e nell’efficacia di azione della protesi antimicrobica. In generale, i substrati di titanio sono i substrati più comunemente usati, a causa della loro versatilità e facilità di fabbricazione. It should be noted that the diversity of material that forms the coated substrates can play a crucial role in the biocompatibility and effective action of the antimicrobial prosthesis. In general, titanium substrates are the most commonly used substrates, due to their versatility and ease of fabrication.
US20060161256 descrive un metodo per la preparazione di un substrato di ossido di titanio rivestito biocompatibile, utile negli impianti ortopedici. Anche se l’ossido di titanio costituisce un substrato valido per questo tipo di applicazioni, si deve considerare che le protesi rivestite con titanio possono mostrare un’osteointegrazione che può non essere così buona come previsto. Durante il processo di usura, di fatto, si è osservato che piccole particelle di ossido di titanio sono rimosse dalla superficie, causando lo sviluppo di infiammazione vicino all’impianto. L’infezione così causata è solo una di una serie di problemi potenzialmente correlati all’uso di protesi di ossido di titanio rivestita con argento antimicrobica. US20060161256 discloses a method for preparing a biocompatible coated titanium oxide substrate, useful in orthopedic implants. Although titanium oxide constitutes a valid substrate for this type of applications, it must be considered that prostheses coated with titanium may show osseointegration that may not be as good as expected. During the wear process, in fact, it was observed that small particles of titanium oxide are removed from the surface, causing the development of inflammation near the implant. The infection thus caused is only one of a series of problems potentially related to the use of titanium oxide prostheses coated with antimicrobial silver.
Dunque, nel settore ortopedico, per migliorare la salute dei pazienti sottoposti ad artro-protesi d’anca, resta l’esigenza di predisporre protesi d’anca che siano in grado di prevenire i fenomeni di infezione, soprattutto in concomitanza con le parti di fissazione ossea, e di ridurre i tempi di recupero dei pazienti e limitando i rischi di ricadute dovute a fenomeni di infezione e di allergia. Therefore, in the orthopedic sector, to improve the health of patients undergoing hip arthroplasty, there remains the need to prepare hip prostheses that are able to prevent the phenomena of infection, especially in conjunction with the fixation parts. bone, and to reduce patient recovery times and limiting the risks of relapses due to infection and allergy phenomena.
Scopo del presente trovato è rendere disponibile una protesi d’anca che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati. Detto scopo è pienamente raggiunto dalla protesi d’anca oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate. The purpose of the present invention is to make available a hip prosthesis that overcomes the aforementioned drawbacks of the known art. Said object is fully achieved by the hip prosthesis object of the present invention, which is characterized by the contents of the claims reported below.
In particolare, uno scopo della presente descrizione è quello di mettere a disposizione una protesi d’anca in grado di prevenire i fenomeni di infezione. In particular, one purpose of this description is to provide a hip prosthesis capable of preventing the phenomena of infection.
Un altro scopo della presente descrizione è quello di mettere a disposizione una protesi d’anca in grado di ridurre i tempi di recupero dei pazienti (limitando i rischi di ricadute dovute a fenomeni di infezione e di allergia). Another purpose of this description is to provide a hip prosthesis capable of reducing patient recovery times (limiting the risks of relapses due to infection and allergy phenomena).
La protesi d’anca secondo la presente descrizione è in grado di prevenire i fenomeni di infezione, soprattutto in concomitanza con le parti di fissazione ossea, e di ridurre i fenomeni di rilascio ionico in concomitanza con le superfici metalliche dell’impianto, riducendo quindi i tempi di recupero dei pazienti e limitando i rischi di ricadute dovute a fenomeni di infezione e di allergia. The hip prosthesis according to the present description is able to prevent the phenomena of infection, especially in conjunction with the parts of bone fixation, and to reduce the phenomena of ionic release in conjunction with the metal surfaces of the implant, thus reducing the patient recovery times and limiting the risks of relapses due to infection and allergy phenomena.
Secondo un aspetto della presente descrizione, le componenti della protesi d’anca che ne garantisco la fissazione al tessuto osseo (e quindi la stabilità meccanica) sono dotate di una superficie modificata mediante nano particelle. In tal modo, detta superficie viene resa batteriostatica, cioè capace di evitare la colonizzazione da parte di colonie batteriche causa dei processi infettivi, che possono causare il distacco di tale componente protesica dai tessuti ossei e quindi causare il fallimento della protesi medesima nel suo complesso. According to an aspect of the present description, the components of the hip prosthesis that guarantee its fixation to the bone tissue (and therefore its mechanical stability) are equipped with a surface modified by means of nano particles. In this way, said surface is made bacteriostatic, i.e. capable of avoiding colonization by bacterial colonies due to infectious processes, which can cause the detachment of this prosthetic component from the bone tissues and therefore cause the failure of the prosthesis as a whole.
Secondo un altro aspetto, le componenti della protesi d’anca includono un rivestimento (poiché hanno subito processi di rivestimento o modifica di superficie) atto a limitare il rilascio ionico, causa principale dello sviluppo di fenomeni di allergia. Si osservi che tali modifiche non compromettono quelli che sono i processi di fissazione ossea essenziali ne tanto meno limitano le performance tribologiche del dispositivo stesso. According to another aspect, the components of the hip prosthesis include a coating (since they have undergone coating or surface modification processes) designed to limit ionic release, the main cause of the development of allergy phenomena. It should be noted that these modifications do not compromise the essential bone fixation processes nor do they limit the tribological performance of the device itself.
Dunque, la presente descrizione mette a disposizione un dispositivo protesico. Therefore, the present description provides a prosthetic device.
Il dispositivo protesico comprende componenti osteo-connesse per uso medicale e componenti Tribologiche. The prosthetic device includes osteo-connected components for medical use and tribological components.
Le componenti osteo-connesse possono essere realizzate in Leghe di Titanio per uso medicale. Secondo una variante, le componenti osteoconnesse possono essere realizzate in Leghe di Titanio e (ovvero e/o) in Lega di Cobalto Cromo. The osteo-connected components can be made of titanium alloys for medical use. According to a variant, the osteoconnected components can be made of titanium alloys and (or and / or) of cobalt chromium alloy.
Le componenti Tribologiche possono essere realizzate per esempio in Lega di Cobalto Cromo o in Acciaio Inossidabile. In una forma di realizzazione, le componenti Tribologiche possono essere accoppiate con componenti polimerici per uso medicale. Tribological components can be made for example in Cobalt Chrome Alloy or Stainless Steel. In one embodiment, the tribological components can be coupled with polymeric components for medical use.
Secondo un aspetto della presente descrizione, le componenti osteoconnesse hanno una superficie modificata mediante nano particelle. Ciò rende le componenti osteo-connesse batteriostatiche. According to one aspect of the present disclosure, the osteoconnected components have a surface modified by nano particles. This makes the osteo-related components bacteriostatic.
Secondo un aspetto della presente descrizione, le parti Tribologiche presentano rivestimenti superficiali ceramici o metallici protettivi, preferibilmente con particelle di spessore inferiore ai 10 micron. Le parti Tribologiche metalliche possono essere antiallergiche. According to an aspect of the present description, the tribological parts have protective ceramic or metallic surface coatings, preferably with particles having a thickness of less than 10 microns. Tribological metal parts can be antiallergic.
In una forma realizzativa, le parti Tribologiche sono almeno parzialmente rivestite da matrici di particelle di argento. Preferibilmente, dette matrici sono disperse sulla superficie in modo omogeneo e occupano meno del 2% della superficie totale. In one embodiment, the tribological parts are at least partially coated with arrays of silver particles. Preferably, said matrices are homogeneously dispersed on the surface and occupy less than 2% of the total surface.
In una possibile forma realizzativa, tali matrici sono legate mediante legami metallici alla superficie di substrato del dispositivo protesico. In a possible embodiment, these matrices are bonded by means of metal bonds to the substrate surface of the prosthetic device.
Secondo una possibile forma realizzativa, il dispositivo protesico comprende componenti di interconnessione batteriostatiche (per esempio rivestite con nanoparticelle). Le parti di interconnessione possono essere antiallergiche. According to a possible embodiment, the prosthetic device comprises bacteriostatic interconnection components (for example coated with nanoparticles). Interconnecting parts can be antiallergic.
Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma realizzativa, illustrata a puro titolo esemplificativo e non limitativo nell’unita tavola di disegno in cui l’unica figura illustra una protesi d’anca secondo la presente descrizione. This and other characteristics will be more clearly highlighted by the following description of a preferred embodiment, illustrated purely by way of non-limiting example in the accompanying drawing table in which the single figure illustrates a hip prosthesis according to this description.
La presente invenzione di basa quindi sulla predisposizione di un dispositivo protesico. The present invention is therefore based on the preparation of a prosthetic device.
Il dispositivo protesico 1 (per esempio protesi d’anca, protesi di ginocchio o protesi di spalla) comprende componenti osteo-connesse 2 e componenti tribologiche 3. The prosthetic device 1 (for example hip prosthesis, knee prosthesis or shoulder prosthesis) includes osteo-connected components 2 and tribological components 3.
In particolare, nel seguito si descriveranno varie possibili forme realizzative di un dispositivo protesico costituito da una protesi d’anca. Secondo una prima forma di realizzazione, la protesi d’anca comprende: - Componenti Osteo-Connesse; per esempio due o più componenti metalliche che garantiscono ancoraggio osseo della protesi d’anca; In particular, various possible embodiments of a prosthetic device consisting of a hip prosthesis will be described below. According to a first embodiment, the hip prosthesis comprises: - Osteo-Connected Components; for example two or more metal components that ensure bone anchoring of the hip prosthesis;
- Componenti Tribologiche; per esempio due o più componenti articolari che si collegano mediante meccanismi di aggancio meccanico alle componenti metalliche Osteo-Connesse, che quindi garantiscono ancoraggio osseo della protesi d’anca; - Tribological components; for example, two or more joint components that are connected by mechanical coupling mechanisms to the Osteo-Connected metal components, which therefore ensure bone anchoring of the hip prosthesis;
- Componenti di Interconnessione; per esempio viti e clip metalliche necessarie per collegare tra di loro due o più parti del sistema costituito dalle componenti Osteo-Connesse e dalle componenti Tribologiche. - Interconnection components; for example screws and metal clips necessary to connect two or more parts of the system made up of the Osteo-Connected components and the Tribological components.
Ove le Componenti Osteo-Connesse sono costruite con un materiale metallico biocompatibile quali lega di titanio (conforme alle normative internazionali ISO 5832-2/3 etc…), lega di cobalto cromo molibdeno conforme alle normative internazionali ISO 5832-4 o ISO 5832-12, o leghe ferrose ed acciai inossidabili conformi solo a titolo esemplificativo alle normative internazionali ISO 5832-1/9 etc… Ove tali leghe metalliche sono comunemente utilizzate per la costruzione di protesi di anca. Where the Osteo-Connected Components are built with a biocompatible metal material such as titanium alloy (compliant with international standards ISO 5832-2 / 3 etc ...), cobalt chromium molybdenum alloy compliant with international standards ISO 5832-4 or ISO 5832-12 , or ferrous alloys and stainless steels compliant only by way of example with the international standards ISO 5832-1 / 9 etc… Where these metal alloys are commonly used for the construction of hip prostheses.
Ove le componenti Tribologiche possono essere costruite con un materiale metallico biocompatibile quali lega di titanio (conforme alle normative internazionali ISO 5832-2/3 etc…), lega di cobalto cromo molibdeno conforme alle normative internazionali ISO 5832-4 o ISO 5832-12, o leghe ferrose ed acciai inossidabili conformi solo a titolo esemplificativo alle normative internazionali ISO 5832-1/9 etc… Ove tali leghe metalliche sono comunemente utilizzate per la costruzione di protesi di anca oppure possono essere costruite con materiali polimerici o manufatti monolitico ceramici. Where the Tribological components can be built with a biocompatible metal material such as titanium alloy (compliant with international standards ISO 5832-2 / 3 etc ...), cobalt chromium molybdenum alloy compliant with international standards ISO 5832-4 or ISO 5832-12, or ferrous alloys and stainless steels compliant only by way of example with the international standards ISO 5832-1 / 9 etc ... Where these metal alloys are commonly used for the construction of hip prostheses or they can be built with polymeric materials or monolithic ceramic products.
Ove le componenti di Interconnessione sono generalmente costruite con un materiale metallico biocompatibile quali lega di titanio (conforme alle normative internazionali ISO 5832-2/3 etc…), lega di cobalto cromo molibdeno conforme alle normative internazionali ISO 5832-4 o ISO 5832-12, o leghe ferrose ed acciai inossidabili conformi solo a titolo esemplificativo alle normative internazionali ISO 5832-1/9 etc… Ove tali leghe metalliche sono comunemente utilizzate per la costruzione di protesi di anca. Where the Interconnection components are generally built with a biocompatible metal material such as titanium alloy (compliant with international standards ISO 5832-2 / 3 etc ...), cobalt chromium molybdenum alloy compliant with international standards ISO 5832-4 or ISO 5832-12 , or ferrous alloys and stainless steels compliant only by way of example with the international standards ISO 5832-1 / 9 etc… Where these metal alloys are commonly used for the construction of hip prostheses.
Un aspetto del presente trovato consta nel predisporre un dispositivo protesi d’anca ove le superfici a contatto con i tessuti ossei dei componenti metallici Osteo-Connessi siano batterio statiche, evitino quindi la formazione di biofilm e il rischio di infezione peri-protesica, allo stesso modo lo siano le i componenti di Interconnessione e che essi insieme ai componenti Tribologici metallici siano blandamente suscettibili a fenomeni di corrosione e di rilascio ionico grazie a film di ossidi metallici e ceramici su di essi depositati che riducano i rischi di rilascio ionico e quindi riducano i rischi di stimolazione di fenomeni allergici. An aspect of the present invention consists in providing a hip prosthesis device where the surfaces in contact with the bone tissues of the Osteo-Connected metal components are static bacteria, thus avoiding the formation of biofilm and the risk of peri-prosthetic infection. so are the Interconnection components and that they together with the metal Tribological components are mildly susceptible to corrosion and ionic release phenomena thanks to the film of metal and ceramic oxides deposited on them which reduce the risks of ionic release and therefore reduce the risks of stimulation of allergic phenomena.
La protesi d’anca cosi costituita permette di evitare il rischio di infezione delle componenti Osteo-Connesse e quindi permette di evitarne il fallimento in caso di infezione peri-protesica insinuata nei tessuti circostanti o sui Componenti Tribologici, componenti che possono essere quindi rimossi senza danni ai tessuti ossei circostanti ove i componenti Osteo-connessi sono ancorati. Un altro aspetto dell’invenzione è costituito dal fatto con i componenti di Interconnessione sono sia batteriostatici e quindi immuni alla formazione di biofilm che dotati di film superficiali ceramici / metallici protettivi che impediscono il rilascio ionico di elementi ionici che possano favorire la nascita di fenomeni allergici e quindi flogosi locale acuta o fenomeni di infiammazione cronica. The hip prosthesis thus constituted allows to avoid the risk of infection of the Osteo-Connected components and therefore allows to avoid its failure in case of peri-prosthetic infection insinuated into the surrounding tissues or on the Tribological Components, components that can then be removed without damage to the surrounding bone tissues where the Osteo-connected components are anchored. Another aspect of the invention is constituted by the fact that the Interconnection components are both bacteriostatic and therefore immune to the formation of biofilms and equipped with protective ceramic / metal surface films that prevent the ionic release of ionic elements that can favor the emergence of allergic phenomena. and therefore acute local inflammation or chronic inflammation phenomena.
Secondo un ulteriore aspetto della presente descrizione, i componenti della protesi d’anca identificati come componenti Tribologici se costruiti con materiali metallici presentano film superficiali ceramici / metallici protettivi che impediscono il rilascio ionico di elementi ionici che possano favorire la nascita di fenomeni allergici e quindi flogosi locale acuta o fenomeni di infiammazione cronica ed allo stesso modo limitano, attraverso un limitato rilascio di particelle ioniche e metalliche, i fenomeni di usura che costituiscono una delle principali cause di fallimento protesico. According to a further aspect of the present description, the components of the hip prosthesis identified as Tribological components if constructed with metallic materials have protective ceramic / metallic surface films that prevent the ionic release of ionic elements that can favor the emergence of allergic and therefore phlogosis phenomena. acute local or chronic inflammation phenomena and in the same way limit, through a limited release of ionic and metal particles, the wear phenomena which are one of the main causes of prosthetic failure.
Ove tali componenti siano batteriostatici in quanto parzialmente rivestiti da cluster di particelle di argento. Cluster dispersi sulla superficie in modo omogeneo e che ne occupano meno del 2% della superficie totale per evitare che l’elevato dosaggio di argento possa comportare effetti tossici nei confronti dell’organismo. E che tali cluster siano legati mediante legami metallici alla superficie di substrato del dispositivo protesico. Where these components are bacteriostatic as they are partially coated with clusters of silver particles. Clusters dispersed homogeneously on the surface and occupying less than 2% of the total surface to prevent the high dosage of silver from causing toxic effects on the organism. And that such clusters are linked by metal bonds to the substrate surface of the prosthetic device.
Ove tali componenti siano antiallergici, rivestiti con sottili strati di ossidi metallici o materiali ceramici di spessore inferiore ai 10 micron, altamente adesi al substrato che limitino il rilascio ionico di ioni metallici del substrato, ed incrementino la durezza rispetto al substrato di almeno 4/5 volte e non presentino elementi allergenici ne tossici nella loro composizione. In particolare gli elementi metallici previsti in tali rivestimenti sono titanio, niobio, alluminio, vanadio e calcio. Where these components are antiallergic, coated with thin layers of metal oxides or ceramic materials with a thickness of less than 10 microns, highly adherent to the substrate that limit the ionic release of metal ions of the substrate, and increase the hardness with respect to the substrate by at least 4/5 times and do not have allergenic or toxic elements in their composition. In particular, the metal elements provided in such coatings are titanium, niobium, aluminum, vanadium and calcium.
Secondo una seconda forma di realizzazione, la protesi d’anca comprende: According to a second embodiment, the hip prosthesis includes:
- Componenti Osteo-Connesse; per esempio due o più componenti metalliche che garantiscono ancoraggio osseo della protesi d’anca - Osteo-Connected Components; for example two or more metal components that ensure bone anchoring of the hip prosthesis
- Componenti Tribologiche; per esempio due o più componenti articolari che si collegano mediante meccanismi di aggancio meccanico alle componenti metalliche Osteo-Connesse, che quindi garantiscono ancoraggio osseo della protesi d’anca. - Tribological components; for example, two or more joint components that are connected by mechanical coupling mechanisms to the Osteo-Connected metal components, which therefore ensure bone anchoring of the hip prosthesis.
- Nessuna componenti di Interconnessione. - No Interconnect components.
Ove le Componenti Osteo-Connesse sono costruite con un materiale metallico biocompatibile quali lega di titanio (conforme alle normative internazionali ISO 5832-2/3 etc…), lega di cobalto cromo molibdeno conforme alle normative internazionali ISO 5832-4 o ISO 5832-12, o leghe ferrose ed acciai inossidabili conformi solo a titolo esemplificativo alle normative internazionali ISO 5832-1/9 etc… Ove tali leghe metalliche sono comunemente utilizzate per la costruzione di protesi di anca. Where the Osteo-Connected Components are built with a biocompatible metal material such as titanium alloy (compliant with international standards ISO 5832-2 / 3 etc ...), cobalt chromium molybdenum alloy compliant with international standards ISO 5832-4 or ISO 5832-12 , or ferrous alloys and stainless steels compliant only by way of example with the international standards ISO 5832-1 / 9 etc… Where these metal alloys are commonly used for the construction of hip prostheses.
Ove le componenti Tribologiche possono essere costruite con un materiale metallico biocompatibile quali lega di titanio (conforme alle normative internazionali ISO 5832-2/3 etc…), lega di cobalto cromo molibdeno conforme alle normative internazionali ISO 5832-4 o ISO 5832-12, o leghe ferrose ed acciai inossidabili conformi solo a titolo esemplificativo alle normative internazionali ISO 5832-1/9 etc… Ove tali leghe metalliche sono comunemente utilizzate per la costruzione di protesi di anca oppure possono essere costruite con materiali polimerici o manufatti monolitico ceramici. Where the Tribological components can be built with a biocompatible metal material such as titanium alloy (compliant with international standards ISO 5832-2 / 3 etc ...), cobalt chromium molybdenum alloy compliant with international standards ISO 5832-4 or ISO 5832-12, or ferrous alloys and stainless steels compliant only by way of example with the international standards ISO 5832-1 / 9 etc ... Where these metal alloys are commonly used for the construction of hip prostheses or they can be built with polymeric materials or monolithic ceramic products.
Un aspetto del presente trovato consta nel predisporre un dispositivo protesi d’anca ove le superfici a contatto con i tessuti ossei dei componenti metallici Osteo-Connessi siano batterio statiche, evitino quindi la formazione di biofilm e il rischio di infezione peri-protesica, e componenti Tribologici metallici siano blandamente suscettibili a fenomeni di corrosione e di rilascio ionico grazie a film di ossidi metallici e ceramici su di essi depositati che riducano i rischi di rilascio ionico e quindi riducano i rischi di stimolazione di fenomeni allergici. An aspect of the present invention consists in providing a hip prosthesis device where the surfaces in contact with the bone tissues of the Osteo-Connected metal components are static bacteria, thus avoiding the formation of biofilm and the risk of peri-prosthetic infection, and components Metallic tribologicals are slightly susceptible to corrosion and ionic release phenomena thanks to films of metal and ceramic oxides deposited on them which reduce the risks of ionic release and therefore reduce the risk of stimulation of allergic phenomena.
La protesi d’anca cosi costituita permette di evitare il rischio di infezione delle componenti Osteo-Connesse e quindi permette di evitarne il fallimento in caso di infezione peri-protesica insinuata nei tessuti circostanti o sui Componenti Tribologici, componenti che possono essere quindi rimossi senza danni ai tessuti ossei circostanti ove i componenti Osteo-connessi sono ancorati. The hip prosthesis thus constituted allows to avoid the risk of infection of the Osteo-Connected components and therefore allows to avoid its failure in case of peri-prosthetic infection insinuated into the surrounding tissues or on the Tribological Components, components that can then be removed without damage to the surrounding bone tissues where the Osteo-connected components are anchored.
Infine ultimo aspetto dell’invenzione è che i componenti della protesi d’anca identificati come componenti Tribologici se costruiti con materiali metallici presentano film superficiali ceramici / metallici protettivi che impediscono il rilascio ionico di elementi ionici che possano favorire la nascita di fenomeni allergici e quindi flogosi locale acuta o fenomeni di infiammazione cronica ed allo stesso modo limitano, attraverso un limitato rilascio di particelle ioniche e metalliche, i fenomeni di usura che costituiscono una delle principali cause di fallimento protesico. Finally, the last aspect of the invention is that the components of the hip prosthesis identified as Tribological components if constructed with metallic materials have protective ceramic / metallic surface films that prevent the ionic release of ionic elements that can favor the emergence of allergic and therefore phlogosis phenomena. acute local or chronic inflammation phenomena and in the same way limit, through a limited release of ionic and metal particles, the wear phenomena which are one of the main causes of prosthetic failure.
Ove tali componenti siano batteriostatici in quanto parzialmente rivestiti da cluster di particelle di argento. Cluster dispersi sulla superficie in modo omogeneo e che ne occupano meno del 2% della superficie totale per evitare che l’elevato dosaggio di argento possa comportare effetti tossici nei confronti dell’organismo. E che tali cluster siano legati mediante legami metallici alla superficie di substrato del dispositivo protesico. Where these components are bacteriostatic as they are partially coated with clusters of silver particles. Clusters dispersed homogeneously on the surface and occupying less than 2% of the total surface to prevent the high dosage of silver from causing toxic effects on the organism. And that such clusters are linked by metal bonds to the substrate surface of the prosthetic device.
Ove tali componenti siano antiallergici, rivestiti con sottili strati di ossidi metallici o materiali ceramici di spessore inferiore ai 10 micron, altamente adesi al substrato che limitino il rilascio ionico di ioni metallici del substrato, ed incrementino la durezza rispetto al substrato di almeno 4/5 volte e non presentino elementi allergenici ne tossici nella loro composizione. In particolare gli elementi metallici previsti in tali rivestimenti sono titanio, niobio, alluminio, vanadio e calcio. Where these components are antiallergic, coated with thin layers of metal oxides or ceramic materials with a thickness of less than 10 microns, highly adherent to the substrate that limit the ionic release of metal ions of the substrate, and increase the hardness with respect to the substrate by at least 4/5 times and do not have allergenic or toxic elements in their composition. In particular, the metal elements provided in such coatings are titanium, niobium, aluminum, vanadium and calcium.
Secondo una terza forma di realizzazione, la protesi d’anca comprende: - Componenti Osteo-Connesse; per esempio due o più componenti metalliche che garantiscono ancoraggio osseo della protesi d’anca. According to a third embodiment, the hip prosthesis comprises: - Osteo-Connected Components; for example two or more metal components that ensure bone anchoring of the hip prosthesis.
- Componenti Tribologiche; per esempio due o più componenti articolari che si collegano mediante meccanismi di aggancio meccanico alle componenti metalliche Osteo-Connesse, che quindi garantiscono ancoraggio osseo della protesi d’anca. - Tribological components; for example, two or more joint components that are connected by mechanical coupling mechanisms to the Osteo-Connected metal components, which therefore ensure bone anchoring of the hip prosthesis.
- Nessuna componenti di Interconnessione. - No Interconnect components.
Ove le Componenti Osteo-Connesse sono costruite con un materiale metallico biocompatibile quali lega di titanio (conforme alle normative internazionali ISO 5832-2/3 etc…), lega di cobalto cromo molibdeno conforme alle normative internazionali ISO 5832-4 o ISO 5832-12, o leghe ferrose ed acciai inossidabili conformi solo a titolo esemplificativo alle normative internazionali ISO 5832-1/9 etc… Ove tali leghe metalliche sono comunemente utilizzate per la costruzione di protesi di anca. Where the Osteo-Connected Components are built with a biocompatible metal material such as titanium alloy (compliant with international standards ISO 5832-2 / 3 etc ...), cobalt chromium molybdenum alloy compliant with international standards ISO 5832-4 or ISO 5832-12 , or ferrous alloys and stainless steels compliant only by way of example with the international standards ISO 5832-1 / 9 etc… Where these metal alloys are commonly used for the construction of hip prostheses.
Ove le componenti Tribologiche possono essere costruite con un materiale metallico biocompatibile quali lega di titanio (conforme alle normative internazionali ISO 5832-2/3 etc…), lega di cobalto cromo molibdeno conforme alle normative internazionali ISO 5832-4 o ISO 5832-12, o leghe ferrose ed acciai inossidabili conformi solo a titolo esemplificativo alle normative internazionali ISO 5832-1/9 etc… Ove tali leghe metalliche sono comunemente utilizzate per la costruzione di protesi di anca oppure possono essere costruite con materiali polimerici o manufatti monolitico ceramici. Where the Tribological components can be built with a biocompatible metal material such as titanium alloy (compliant with international standards ISO 5832-2 / 3 etc ...), cobalt chromium molybdenum alloy compliant with international standards ISO 5832-4 or ISO 5832-12, or ferrous alloys and stainless steels compliant only by way of example with the international standards ISO 5832-1 / 9 etc ... Where these metal alloys are commonly used for the construction of hip prostheses or they can be built with polymeric materials or monolithic ceramic products.
Un aspetto del presente trovato consta nel predisporre un dispositivo protesi d’anca ove le superfici a contatto con i tessuti ossei dei componenti metallici Osteo-Connessi siano batterio statiche, evitino quindi la formazione di biofilm e il rischio di infezione peri-protesica, e componenti Tribologici metallici siano blandamente suscettibili a fenomeni di corrosione e di rilascio ionico grazie a film di ossidi metallici e ceramici su di essi depositati che riducano i rischi di rilascio ionico e quindi riducano i rischi di stimolazione di fenomeni allergici. An aspect of the present invention consists in providing a hip prosthesis device where the surfaces in contact with the bone tissues of the Osteo-Connected metal components are static bacteria, thus avoiding the formation of biofilm and the risk of peri-prosthetic infection, and components Metallic tribologicals are slightly susceptible to corrosion and ionic release phenomena thanks to films of metal and ceramic oxides deposited on them which reduce the risks of ionic release and therefore reduce the risk of stimulation of allergic phenomena.
La protesi d’anca cosi costituita permette di evitare il rischio di infezione delle componenti Osteo-Connesse e quindi permette di evitarne il fallimento in caso di infezione peri-protesica insinuata nei tessuti circostanti o sui Componenti Tribologici, componenti che possono essere quindi rimossi senza danni ai tessuti ossei circostanti ove i componenti Osteo-connessi sono ancorati. The hip prosthesis thus constituted allows to avoid the risk of infection of the Osteo-Connected components and therefore allows to avoid its failure in case of peri-prosthetic infection insinuated into the surrounding tissues or on the Tribological Components, components that can then be removed without damage to the surrounding bone tissues where the Osteo-connected components are anchored.
Ove tali componenti siano batteriostatici in quanto parzialmente rivestiti da cluster di particelle di argento. Cluster dispersi sulla superficie in modo omogeneo e che ne occupano meno del 2% della superficie totale per evitare che l’elevato dosaggio di argento possa comportare effetti tossici nei confronti dell’organismo. E che tali cluster siano legati mediante legami metallici alla superficie di substrato del dispositivo protesico. Where these components are bacteriostatic as they are partially coated with clusters of silver particles. Clusters dispersed homogeneously on the surface and occupying less than 2% of the total surface to prevent the high dosage of silver from causing toxic effects on the organism. And that such clusters are linked by metal bonds to the substrate surface of the prosthetic device.
Secondo una quarta forma di realizzazione, la protesi d’anca comprende: - Componenti Osteo-Connesse; per esempio due o più componenti metalliche che garantiscono ancoraggio osseo della protesi d’anca According to a fourth embodiment, the hip prosthesis comprises: - Osteo-Connected Components; for example two or more metal components that ensure bone anchoring of the hip prosthesis
- Componenti Tribologiche; per esempio due o più componenti articolari che si collegano mediante meccanismi di aggancio meccanico alle componenti metalliche Osteo-Connesse, che quindi garantiscono ancoraggio osseo della protesi d’anca. - Tribological components; for example, two or more joint components that are connected by mechanical coupling mechanisms to the Osteo-Connected metal components, which therefore ensure bone anchoring of the hip prosthesis.
- Nessuna componenti di Interconnessione. - No Interconnect components.
Ove le Componenti Osteo-Connesse sono costruite con un materiale metallico biocompatibile quali lega di titanio (conforme alle normative internazionali ISO 5832-2/3 etc…), lega di cobalto cromo molibdeno conforme alle normative internazionali ISO 5832-4 o ISO 5832-12, o leghe ferrose ed acciai inossidabili conformi solo a titolo esemplificativo alle normative internazionali ISO 5832-1/9 etc… Ove tali leghe metalliche sono comunemente utilizzate per la costruzione di protesi di anca. Where the Osteo-Connected Components are built with a biocompatible metal material such as titanium alloy (compliant with international standards ISO 5832-2 / 3 etc ...), cobalt chromium molybdenum alloy compliant with international standards ISO 5832-4 or ISO 5832-12 , or ferrous alloys and stainless steels compliant only by way of example with the international standards ISO 5832-1 / 9 etc… Where these metal alloys are commonly used for the construction of hip prostheses.
Ove le componenti Tribologiche possono essere costruite con un materiale metallico biocompatibile quali lega di titanio (conforme alle normative internazionali ISO 5832-2/3 etc…), lega di cobalto cromo molibdeno conforme alle normative internazionali ISO 5832-4 o ISO 5832-12, o leghe ferrose ed acciai inossidabili conformi solo a titolo esemplificativo alle normative internazionali ISO 5832-1/9 etc… Ove tali leghe metalliche sono comunemente utilizzate per la costruzione di protesi di anca oppure possono essere costruite con materiali polimerici o manufatti monolitico ceramici. Where the Tribological components can be built with a biocompatible metal material such as titanium alloy (compliant with international standards ISO 5832-2 / 3 etc ...), cobalt chromium molybdenum alloy compliant with international standards ISO 5832-4 or ISO 5832-12, or ferrous alloys and stainless steels compliant only by way of example with the international standards ISO 5832-1 / 9 etc ... Where these metal alloys are commonly used for the construction of hip prostheses or they can be built with polymeric materials or monolithic ceramic products.
Un aspetto del presente trovato consta nel predisporre un dispositivo protesi d’anca ove le superfici a contatto con i tessuti ossei dei componenti metallici Osteo-Connessi e i componenti Tribologici se costruiti con materiali metallici presentano film superficiali ceramici / metallici protettivi che impediscono il rilascio ionico di elementi ionici che possano favorire la nascita di fenomeni allergici e quindi flogosi locale acuta o fenomeni di infiammazione cronica ed allo stesso modo limitano, attraverso un limitato rilascio di particelle ioniche e metalliche, i fenomeni di usura che costituiscono una delle principali cause di fallimento protesico. An aspect of the present invention consists in providing a hip prosthesis device where the surfaces in contact with the bone tissues of the Osteo-Connected metal components and the Tribological components, if constructed with metal materials, have protective ceramic / metal surface films which prevent the ionic release of ionic elements that can favor the emergence of allergic phenomena and therefore acute local inflammation or chronic inflammation phenomena and in the same way limit, through a limited release of ionic and metal particles, the wear phenomena that constitute one of the main causes of prosthetic failure.
Ove tali componenti siano antiallergici rivestiti con sottili strati di ossidi metallici o materiali ceramici di spessore inferiore ai 10 micron, altamente adesi al substrato che limitino il rilascio ionico di ioni metallici del substrato, ed incrementino la durezza rispetto al substrato di almeno 4/5 volte e non presentino elementi allergenici ne tossici nella loro composizione. In particolare gli elementi metallici previsti in tali rivestimenti sono titanio, niobio, alluminio, vanadio e calcio. Where these components are antiallergic coated with thin layers of metal oxides or ceramic materials with a thickness of less than 10 microns, highly adherent to the substrate that limit the ionic release of metal ions of the substrate, and increase the hardness with respect to the substrate by at least 4/5 times and do not have allergenic or toxic elements in their composition. In particular, the metal elements provided in such coatings are titanium, niobium, aluminum, vanadium and calcium.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| IT102019000001363A IT201900001363A1 (en) | 2019-01-30 | 2019-01-30 | HIP REPLACEMENT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | IT201900001363A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5702448A (en) * | 1990-09-17 | 1997-12-30 | Buechel; Frederick F. | Prosthesis with biologically inert wear resistant surface |
| US20060161256A1 (en) | 2002-09-17 | 2006-07-20 | Gunter Ziegler | Anti-infectious, biocompatible titanium coating for implants, and method for the production thereof |
| US20090035341A1 (en) | 2003-11-17 | 2009-02-05 | Michael Wagener | Coating material |
| DE102012014160A1 (en) * | 2012-07-18 | 2014-05-15 | Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover | Method for manufacturing endoprosthesis, particularly hip-, knee- or shoulder endoprosthesis, involves providing base body made from titanium or titanium alloy and joint surface forming area which is arranged at base body |
| WO2017132234A2 (en) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | Smith & Nephew, Inc. | Orthopaedic implant |
-
2019
- 2019-01-30 IT IT102019000001363A patent/IT201900001363A1/en unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5702448A (en) * | 1990-09-17 | 1997-12-30 | Buechel; Frederick F. | Prosthesis with biologically inert wear resistant surface |
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| SAGUE ET AL., MATERIALS, vol. 3, 2010, pages 3407 - 29 |
| VIG SLENTERS ET AL., JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY, vol. 18, 2008, pages 5359 - 62 |
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