DPMA - Erfinderaktivitäten 2006/2007

aus Keramik aber auch aus Titan oder Tantal hergestellt
und haben den Vorteil gegenüber Vollmaterial, dass sie
von Gewebe oder mineralisierten Knochen durchwachsen
werden und somit als bleibendes Gerüst dienen können,
vgl. Figur 9.
Ferner sind diese schwammigen Implantate Zell- und
Geweberezeptoren, Träger bioaktiver Stoffe, erhöhen die
Röntgentransparenz und setzen die Erzeugung von
Störsignalen bei Magnetresonanzverfahren herab.
Voraussetzung ist auch hierbei wieder die Offenporigkeit
des Implantats und insbesondere der Grad der
miteinander in Verbindung stehenden Poren und die
Porengröße.
Als optimale Porengröße für das fibrovaskuläre
Einwachsen der Zellen gilt eine Porengröße von 0.015 -
0,050 mm, wobei für das Einwachsen von mineralisierten
Knochen eine Porengröße von größer als 0,15 mm
gefordert ist. Porengrößen von weniger als 0,01 mm
verhindern ein Einwachsen der Zellen und Porengrößen
zwischen 0,05 und 0,15 mm führen zu einer
Osteoidbildung, vgl. EP 560 279 B1.
Figur 9: Knochenimplantat aus Schwammstruktur 3 zwischen
den vom Bruch unterbrochenen Knochen 2 und fixiert mit einer
Schiene 4 aus DE 10 2005 037 141 A1.
Neben der posttraumatischen Versorgung von
Knochenbrüchen ist damit auch gewährleistet, dass
osteoporose- und tumorbedingte Knochendefekte
dauerhaft stabilisiert werden können.
Eine hohe Stabilität des Implantatgerüstes und ein
optimiertes Einwachsen des organischen Gewebes ergibt
sich dann, wenn die Porosität von innen nach außen und
umgekehrt kontinuierlich zu- oder abnimmt.
Außer der gießtechnischen Herstellung nach Art des
Feingusses ist es auch hier möglich, mit Hohlkugeln zu
arbeiten, vgl. DE 10 2004 045 410 A1und Figur 10.
Durch den Einsatz von Hohlkugeln ist es nicht nur
möglich, die Porosität einzustellen, sondern die
verschiedensten Stellen des Implantats mit verschieden
dicken Hohlkugeln und materialtechnisch mit
verschiedenem E-Modul auszustatten, so dass eine
verschiedene Verformbarkeit und Festigkeit innerhalb des
Implantates erzeugt werden kann.
Die metallischen oder auch keramischen Hohlkugel-
Implantate können mittels Beschichtung auf einen
polymeren Kern, ggf. durch Pyrolyse und anschließende
Sinterung hergestellt werden oder sie werden als
Grünkörper, also ohne Sinterung in einer Form gehalten
und dann erwärmt, wodurch die Hohlkugeln untereinander
versintert werden.
Dem Implantat können dabei nicht nur unterschiedliche
Porosität und mechanische Eigenschaften verliehen
werden. Vielmehr ist es auch möglich, das Implantat aus
verschiedenen Materialien herzustellen. So wird nach der
DE 10 2004 045 410 A1 am äußeren mit dem Gewebe in
Verbindung stehenden Umfang des Implantates
biokompatibles Keramikmaterial eingesetzt, was mit
steigender Porengröße in metallische Hohlkugeln im
Inneren übergehen kann, vgl. Figur 10.
Ebenso kann ein solcher Implantatkörper aus Hohlkugeln
und offenporigen Schäumen zusammengesetzt sein.
Es ist auch möglich, sich selbst auflösende Keramik mit
Metallhohlkugeln und/oder Metallschaum zu verwenden,
die zu Beginn des Heilungsprozesses das Einwachsen
von Gewebe fördert. Beispiele für solche biokompatiblen
Keramiken sind, neben dem Aluminiumdioxid,
Hydroxylapatit oder Kalziumphosphate.
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