[发明专利]带有多孔外层的植入物及其制造方法

说明书

本发明涉及一种带有多孔的外层的植入物、特别是一种牙植入物， 本发明还涉及一种用于制造这种植入物的方法。

背景技术

植入物是移植到身体中的人工材料，这种材料作为临时性植入物通 常应永久地或者至少长期地保持在那里。在此通常根据整形的、医疗型 的和功能型的植入物进行区分。整形的植入物在整形外科中例如用作损 坏的身体部分的替代物或者也可以作为已有的身体部分的增大物。功能 型的植入物通常是特别是用于监视动物的植入物，其中例如将专用的芯 片植入到皮肤之下。医疗型的植入物的目的是辅助或者代替身体功能。 视功能而定，它们也称为植入的假体。在牙齿医疗中，植入物用作人造 牙齿、齿桥或全副假牙的固定件。

牙植入物是插入到颌骨中的异物。由于其可用作假牙的牙托，它也 称为人造齿根。通常牙植入物通过螺纹被拧入到或者简单地插入到颌骨 中。牙植入物通常在3至6分钟内与周围的骨骼连接成坚固的负荷能力 非常大的牙托单元。在此，植入物的微形态的表面设计起到关键的作用。 该表面在预计以后骨骼或组织接触之处的平均粗糙度为5μ至100μ。

微形态的设计(植入物形状)对外科处理产生特殊的影响，且除了 具体存在的固定情况外，还经常取决于病人的骨骼状况。

对于牙植入物而言，对从颌骨伸出的支柱的设计影响到牙技术的处 理质量。牙植入物通常由已经受考验的钛或钛合金构成，但也可以由陶 瓷材料、例如氧化锆构成。可惜陶瓷植入物与骨骼的连接质量迄今尚未 达到与钛相同。关于这种材料的经验尚不丰富，以便真正地适合于替代 钛。因此对此尚需期待。

当今，植入物几乎仅由钛制成，因为骨骼细胞能够直接生长到钛上， 且在很大程度上避免过敏反应。这是因为钛形成对组织特别友好的钛氧 化层。在骨骼的外面通常使用抛光的特种金属或光滑的陶瓷，因为它们 由于其表面的孔比较少而很少受到细菌侵害，因此通常易于兼容。

近年来，具有粗糙表面的螺旋形已得以实现，因为螺旋直接在手术 之后本身是稳固的。此外还有圆柱形、树根形、片状植入物或板状植入 物。它们可以被考虑用于特殊的螺旋骨骼情况。

作为用于在植入物上设置多孔的钛涂层的方法，目前已知下述方 法：

由[1]已知为了制造牙植入物将粗糙的球状的其直径在420μm和 500μm之间的钛粉末烧结到纯钛核心上，其中温度至多调节至1400℃。 在烧结球状颗粒时，所产生的全部细孔由球状排列(Kugelpackung)预 先给定，而具体的细孔形状由颗粒几何形状产生。全部细孔在此通常在 40体积(Vol.-)％以下。大于100μm的平均的细孔直径只能有条件地实 现，因为为此所需要的粗糙的粉末几乎仍不可以烧结，除了烧结温度非 常高的情况外。

另外，可以在采用微波辅助的烧结的钛试验中，在制造步骤中与密 封的核心一起在表面上产生分层次的(gradiert)细孔，如由[2]已知。 在此，在外部区域中得到大小为30μm至100μm的细孔，其导致最大的 细孔为27体积％。在[2]中还指出了迄今通常的涂层方法的缺点。在等 离子喷射的情况下，在多孔涂层和核心之间的界面形状通常导致应力集 中，应力集中在耐久性减小中比较明显。另外，涂层中出现的对于在核 心和涂层之间的稳固连接必需的高温引起对微结构的损害，因此还引起 耐久性的不利的减小。

作为当今通常的大孔涂层方法，已知将钛粉末等离子地喷射到植入 物核心上[3]。由此也可以制造分层次的细孔。大孔的直径在此达到了 150μm或者略大于150μm。借助等离子喷射，通常可以实现至多为25体 积％的全部细孔，在方法参数被优化的情况下还可以实现最大为35体积 ％的全部细孔。

用于制造矫形外科植入物的另一替代方案是提供多孔的钛，多孔钛 通过给PU泡沫包封以钛粉浆(Schlicker)、干燥和利用接下来的烧结 使得泡沫和粘结剂热脱离于粉浆来制得[4]。

此外由Fa.Sulzer已知一种粉浆涂层，其中产生带有作为占位物的 聚合物的细孔。该涂层的已知名称为CSTi涂层(CSTi＝多孔结构的钛) [5]。该CSTi涂层也被涂敷到牙植入物上，且在孔大小在69μm和662μm 之间的情况下平均的孔为57体积％。