DPMA - Erfinderaktivitäten 2006/2007

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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. 34 Erfinderaktivitäten 2006/2007
Figur 10: Aus Hohlkugeln aufgebautes biokompatibles Material mit unterschiedlicher Porengröße aus der DE 10 2004 045 410 A1. Da die unterschiedlichen Materialien durch form- oder stoffschlüssige Verfahren, wie Sintern, Löten, Kleben, Gießen o.ä., verbunden werden können, ist eine schier unbegrenzte Gestaltungsmöglichkeit in Form und Materialverbund gegeben. Literaturangaben [1] BANHART, J.: „ Offenporige Aluminiumschäume - Eigenschaften und Anwendungen“. - In: Aluminium Jahrgang 75,1999, Heft 12, Sonderdruck des Fraunhofer Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung, Bremen. Erfinderaktivitäten 2006/2007 35
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[17] TOOLEY, M.J. & SMITH, D.E.: Re
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