[发明专利]一种在表面制造微型下凹口的方法,由此制备的外科植入物以及在骨骼上固定植入物的方法

说明书

                   相关申请的交叉参考

本申请要求以申请日为2001.01.25，序列号为60/264084的美国临时专利申请，以及申请日为2001.08.03，序列号为60/309923的美国临时专利申请作为优先权。

                        发明背景

1.本发明的技术领域

本发明涉及制造医用和工业用的有织纹表面，更具体地说涉及制造表面上的微型下凹口的方法，由此制备的外科植入物，以及将植入物与骨固定的方法。

2.现有技术的描述

众所周知，在外科植入物上使用有织纹表面可提高植入物与骨的粘合性，并由此使植入物相对于骨的位置固定。例如，人造的髋部，由与患者股骨相固定的大腿骨部件和与患者髋关节相固定的髋关节部件组成，大腿骨部件中包括的人造杆即有典型的有织纹表面，髋关节部件中包括的髋臼杯也有典型的有织纹表面，有织纹表面可以促进骨的生长。

使用粗糙的、有织纹的骨啮合表面以确保外科植入物的稳定定位，这样的愿望已经在Ian Leonard的1994.03.29公开的美国专利5298115，Samuel G Steinemann的1995.10.10公开的美国专利5456723，Keith D Beaty的1997.02.18公开的美国专利5603338，Bruce A Banks的1998.12.29公开的美国专利5853561，以及Roland Baege等人的1999.10.12公开的美国专利5965006中有所认识。

要制备那样的有织纹表面，一种已知的方法是将大量的钛球真空熔融到植入物的基准面上。该方法在Robert V.Kenna的1989.05.30公开的美国专利4834756已经描述。在Kenneth R.Sump的1987.02.24公开的美国专利4644942中描述了一个相似的过程，一种可提取的组分和钛球一起浓缩作为外壳，熔融后加到植入物的基准面上，可提取的组分则随后提取。在对未处理的金属进行改进时，应用这种表面的植入器件的使用寿命便成了问题。它是否真的具有粘着力值得怀疑。确信这些球所形成的空间不足以长期营养生长的组织和/或骨。而且，由于熔融过程严重影响到植入物材料的冶金学特性，同时由于难以从熔融球的网状面中清除人造污染物如切削油，使得用这种方式的修复治疗失败。更进一步说，可以精确测定的最初的基准面因使用球外壳覆盖而消失。

通过化学研磨和/或光化学腐蚀技术获得有孔的金属薄片或薄板已经在Hans-Joachim Heinrich等人的1967.12.19公开的美国专利3359192，Anthony J.Pellegrino等人的1997.02.25公开的美国专利5606589，Anthony J.Pellegrino等人的1998.09.29公开的美国专利5814235中进行了描述。发现其中所描述的方法缺乏对粗糙度或织构化的程度和广度的精确控制。

在DonaldJ.Wagner等人的1993.11.02公开的美国专利5258098，Donald J.Wagner等人的1996.04.16公开的美国专利5507815，Donald J.Wagner等人的2001.02.27公开的美国专利6193762中描述了化学和电化学腐蚀方法，这样的方法用于与随机喷涂型保护层结合以形成抗侵蚀的散点状样式。重复侵蚀和去除保护层之后，复杂的样式便形成了。尽管有复杂的外观，但这样的样式难以在植入物间预定和重现，并缺少设计好的基准点。

因此，仍需要一种方法来制备用于与邻近物体如骨骼或其它生长物体相结合的可设计的有织纹表面。

                          发明概述

所以，本发明的目的是提供一种制备适于与邻近物体相结合的带织纹表面的方法。

本发明的进一步目的是提供一种在物体表面制造微型下凹口的方法。

本发明的另一个目的是提供一种可按预先设计的样式制造上述凹口的方法，该样式是可以预定和测量的，并且该方法可以按任意选定的表面数量复制和精确地重复。

本发明的另一个目的是提供一种制造外科植入器件的方法，其中器件的材料在制造过程中能够保持其冶金学的特性。

本发明的另一个目的是提供一种制造外科植入物的有织纹表面的方法，织纹表面可以促进组织和/或骨的生长，使植入物与组织和/或骨安全地结合。