[发明专利]植入体表面和用于降低磨损的处理

说明书

技术领域

[0001]本申请的技术领域涉及表面处理，在某些场合下涉及植入体的表面处理以帮助降低植入体表面上的磨损。

背景技术

[0002]用作受试者内替换性结构的植入体已经得到了广泛的应用。提高此类植入体的耐久度和持久性有众多的优点，比如延长此类植入体的使用寿命，并减少未来替换此类植入体的需求。

[0003]附图1A和1B描绘了头-杯关节植入体100的一部分。植入体的头110和杯120可以以球窝关节的形式相对于彼此运动。在头110和杯120都是金属性的情况下，结构110，120的相对表面115，125可以在形状上互补，可以被称为金属对金属(Metal-on-metal，在此记为“MOM”)表面，其形成了在结构110和120之间的界面130。如附图1A和1B所示，MOM表面不总是接触其互补表面。如附图1B所示的放大示意图，相对的MOM表面115，125可以经构造以隔开指定距离，所述距离中可以在植入时填充间隙体液以在表面115，125之间允许相对运动。但是，MOM表面之间的偶然接触并不必然被禁止。

[0004]期望制造这样的MOM表面，其具有一种或多种低磨损特性，例如趋向于不产生特定物质和/或具有相对光滑的表面。例如，会有利地是防止在MOM表面之间的界面区域内累积颗粒。此类颗粒会磨损和退化MOM表面，导致在关节表面之间摩擦增加，这进一步加速植入体表面的退化。相应地，需要改进的植入体，其表面趋于具有一种或多种低磨损特性。同样，需要具有此类表面，例如改性的MOM表面，的植入体的生产方法。

发明内容

[0005]本发明的某些示范性的实施例描述处理植入体的方法，所述方法可以使得在受试者内使用植入体时，所述植入体表现出一种或多种降低的磨损特性。经处理的植入体可以包括基于金属的植入体，例如包含铬-钴合金的植入体，和/或植入体的金属对基底表面(metal-on-substrate surface)。降低磨损是相对于未经该处理的植入体表面而言的。可以在植入体的至少一部分中形成多个凹坑。凹坑形成可以包括使用基于化学的蚀刻技术，例如基于电化学的蚀刻技术。凹坑形成可以任选地是从植入体表面去除多个夹杂物的结果。所述带凹坑的表面上可具有含氧化物层，相对于不具有含氧化物层，可以增加该带凹坑的表面的抗腐蚀能力。含氧化物层可通过利用含有一种或多种氧化成分的等离子体处理该表面来形成。在某些实施方案中，含氧化物层可以是高度抗腐蚀的，和/或具有高Cr/Co比率，和/或是厚的(例如，对于给定合金暴露于选定的环境下，例如环境条件下，会自然发生的含氧化物层厚)。在某些情况下，含氧化物层可以具有大于大约2或在大约2到大约20范围内的铬-钴比，和/或大于大约的厚度。

[0006]在表面处理过程中，植入体表面可以与酸相接触，在各种实施方案中这一点是一致的。在某些实施方案中，在含氧化物层形成之后，酸与植入体表面相接触。后者可以有助于选择性地提高含氧化物层中一种或多种成分的相对含量，当然其他的技术也可以潜在地使用。例如，可以使用酸处理含氧化物层，从而通过相对于氧化铬选择性地去除氧化钴来提高铬-钴比率(例如，大于大约2)。在某些实施方案中，植入体表面可以在含氧化物层形成在其上之前(所述含氧化物层可以是厚的)，并可选地在该表面上形成凹坑之后，进行光滑化处理(smoothing)。可以使用任何方法，例如抛光，来进行光滑化处理。光滑化可以使得至少一部分植入体表面获得以R_a值表示的、小于某一指定值例如大约1μm、大约0.6μm、或0.1μm的光滑度。

[0007]某些示范性的实施方案涉及具有降低的易磨损性的表面的植入体。植入体可以包括金属基底，例如铬-钴合金，植入体可以是人造产品，其不与体液相接触。植入体可以具有基底，所述基底可以适于包括具有多个凹坑的金属对基底(MOS)表面。凹坑可以使用凹坑密度来表征，所述凹坑密度大于某一选定值，例如10个凹坑/100μm²。MOS表面也可以被减少(depleted of)尺寸小于选定值例如大约15μm的夹杂物，和/或相对于未经处理的钴-铬表面尺寸较小的夹杂物。MOS表面可以具有铬-钴比率大于大约2的含氧化物层。铬-钴比率可以可选地小于大约20，大约15，或大约10。含氧化物层可以具有大于大约的厚度。MOS表面可以具有这样的部分：该部分的表面粗糙度由小于大约1μm，大约0.6μm，或大约0.1μm的R_a表征。