[发明专利]用于医学工程应用的具有至少一种陶瓷泡沫的陶瓷部件

说明书

本发明涉及至少部分地由陶瓷泡沫构成的陶瓷部件在医学工程领域中的用途。

本发明涉及陶瓷部件的用途、优选在医学工程领域中的用途，其中所述部件至少部分地由陶瓷泡沫形成。在现有技术中，具有至少一个多孔部件或完全由多孔陶瓷材料构成的陶瓷构成部件在医学工程领域、例如在植入物工程领域是已知的。通常，已知用于制造多孔结构的各种各样的方法(Methoden)和方法(Verfahren)。这些包括例如基于浆料的方法，其中借助于包含有机的、对结构有决定性影响的成孔剂或化学成分的陶瓷浆料来制造构成部件上的陶瓷多孔结构或整个多孔构成部件。陶瓷浆料可以理解为包含液体介质、陶瓷原始粉末和任选的额外添加剂的悬浮液。

然而，由此制造的具有多孔部件或由多孔部件构成的陶瓷构成部件、特别是植入物的问题是，无金属的多孔结构通常仅具有低的稳定性，并且特别地，手术中只能被差地加工。例如用于临时固定陶瓷构成部件的螺钉或钉子的引入可能导致借助已知方法制造的多孔结构中多孔结构或整个植入物的灾难性失效。

因此，本发明的目的是提供可用于医学工程中的陶瓷部件，其至少部分地或甚至全部由陶瓷泡沫构成并且不具有已知构成部件的缺点。特别地，应提供用于医学应用的陶瓷部件、优选植入物，在其多孔结构中可以引入诸如螺钉或钉子的紧固件，而不会发生多孔结构的失效或整个植入物的损坏。

这些目的通过权利要求1中所述的用于医学工程应用的陶瓷部件实现。优选的实施方式在从属权利要求中给出。

在本发明的意义上的陶瓷部件是由陶瓷制成的医学产品，其部分或全部由陶瓷泡沫构成。陶瓷泡沫由具有显著份额的孔隙（通常基于体积的20％至95％）的陶瓷实心材料构成，这些孔隙可能隔开存在（闭口孔隙率）和/或存在于孔隙网络中（开口孔隙率）。在下文中，列出了三个部件实例，这些部件包括不同的陶瓷结构，其中陶瓷泡沫显示不同的特性：

全泡沫部件：100%的体积由陶瓷泡沫构成的部件。它可以例如用作填充材料，其具有用作骨传导和骨整合的引导结构(Leitstruktur)的性质。

3D结构化部件：由多孔区域和显著致密的陶瓷区域两者构成的部件。在此，多孔区域通常伸入部件中超过1 mm。对此的实例是用于部分表面重修(Partial Resurfacing)的植入物，其中面向骨的部件的区域是广泛多孔的，而面向关节面的部件的窄区域包括致密的陶瓷区域。

2D纹理化部件：借助靠近表面的薄的多孔区域部分或全面地确定其表面拓扑的部件。在此，多孔区域伸入该部件中约≤1 mm深，从而致密陶瓷的体积份额大于3D结构化部件中的体积份额。对此的实例是陶瓷整体式髋臼，其中面向骨盆的后侧是开孔纹理化的，而面向髋关节球的一侧由致密的抛光材料、优选陶瓷形成。

根据本发明，其横截面由不同结构形成的部件是可能的。在这种情况下，这些结构可以既包括多孔陶瓷泡沫又包括致密陶瓷，其中结构的布置由部件的应用确定。由此，可以想到上述结构的任何组合。

在一个优选的实施方式中，至少部分由陶瓷泡沫构成的陶瓷部件是陶瓷植入物，即人医学植入物和用于小型动物、食用动物和家畜的兽医学植入物，特别优选用于人医学应用的植入物。

用于人医学应用的通常具有在0.3mm至30mm的范围内的壁厚的根据本发明优选的植入物是用于大小关节的植入物、脊柱植入物、部分表面重修领域中的植入物、作为填充材料的骨替代材料、牙科植入物以及植入物系统的组件或部件。

根据本发明的用于小关节的植入物可以特别包括用于指关节、脚趾关节、肘关节、踝关节和腕关节以及其他关节的植入物。用于大关节的植入物术语包括例如用于髋关节、膝关节和肩关节的植入物。脊柱植入物可包括支架(Cages)、人工椎间盘置换（TDR）和椎体插入物。

在本发明的意义上的术语“部分表面重修”涵盖仅补偿局部关节/软骨缺损的局部假体。通常，这些由面向关节腔的摩擦优化的叠合侧以及面向骨并提供锚固的一侧构成。部分表面重修尤其应用在大关节中，因为在这种情况下由于手术区域总体较小而需要切除的（骨-）组织较少，和因此，其后续的翻修手术变得相当容易。