[發明專利]氧化鋁涂層植入物和組件

無效

• 申請號: 200610143296.8
• 申請日: 2006-11-03
• 公開（公告）號: CN101172167A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: R·奧弗霍爾澤;B·史密斯
• 申請（專利權）人: 德普伊產品公司
• 主分類號: A61L27/42
• 分類號: A61L27/42;A61L27/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉健;劉玥

發明領域

本發明涉及醫療植入物裝置及其組件，以及制備醫療植入物及其組件的方法。

發明背景

由于醫療植入物接受者人群中的人口統計學變化，對于具有更長壽命的醫療假體植入物的關注增加了。如同一般人那樣，醫療植入物接受者的預期壽命穩定地遞增。另外，更年輕且更活動性的植入物接受者的人數也在增加。這些每一個趨勢都突出了在接受者的生存期間較少可能需要替換即修復的更持久、高性能的矯正外科植入物的重要性。

因此，重要的是，這樣的更持久的植入物應當能夠經受住多年的磨損和各種與植入體內有關的應力。關節替代植入物必需具有足夠的強度以便經受變化的機械負荷，同時把部分負荷轉移給周圍的骨組織。另外的要求是，關節替代植入物的支承(關節聯接)表面必需抵抗腐蝕性環境，并且經受住與關節運動有關的身體和表面觸點壓力以及粘性和研磨的磨損過程。適合經受住多年的機械負荷和磨損的機械和物理特性是很難在單一材料中找到的。

目前，金屬包括金屬合金，被用作醫療植入物的結構材料。金屬合金，例如鋼、鈷合金和鈦合金，顯示了一定的強度、硬度和耐疲勞性。而且，這些金屬可以通過金屬制造方法來形成并進行機械加工。一般地，植入物包括金屬支承表面，所述金屬支承表面具有與第二支承表面相對運動的形體，而所述第二支承表面是由低摩擦力聚合物例如超高分子量聚乙烯(UMWHPE)或另外的金屬組件組成的。已經知道，一旦被植入體內，微粒和碎屑由于磨損過程而從這些植入物上脫離下來。這些脫離的微粒成為問題，因為脫離的微粒分布于組織周圍并引起周圍組織發炎和降解。這種炎性反應能夠導致關節疼痛并使植入物松弛。最終，所述狀況將需要通過復雜而棘手的手術取出并更換植入物。堅硬的微粒例如接合劑微粒(在用接合劑植入的裝置中)或從植入物的多空或網紋固定表面上剝離的金屬，會積聚在聚合植入物的關節聯接表面，或者夾在相對的關節聯接表面之間，并且刮擦先前圓滑的金屬表面，從而降低植入物的性能，增加關節聯接相對面的磨損，并且甚至導致其它表面材料的脫離。

以前減少金屬植入物表面磨損的努力包括表面改良，例如離子植入、氣體滲氮和高溫氧化。每一種方法都具有局限性。例如，一般情況下，通過離子植入和滲氮獲得的表面最高硬度，不如通過其它表面改良例如陶瓷覆蓋涂層獲得的最高硬度那樣高。離子植入法在所改良材料的表面深度方面還具有理論和經濟上的限制。通過高溫氧化產生的表層下面的基體(例如Zr-2.5Nb合金)的強度和硬度不如其它基體金屬(例如CoCrMo或鈦合金)那樣高，并且可能不能與在生長表面結構中產生多孔組織的常規方法相容。

在不同的方法中，植入物中的大塊金屬基體已經被大塊陶瓷代替，例如在某些包括大塊氧化物陶瓷股骨頭的髖關節植入物中。這樣的陶瓷在體內不腐蝕，耐磨損，并且能夠經受住巨大的壓力負荷。然而，較之金屬，疏松陶瓷往往僵硬且更容易破碎。報導顯示，某些疏松陶瓷植入物易于災難性破碎，從而需要立即修復。

為了獲得沒有破碎風險的疏松陶瓷有利的磨損性質，已經進行了將陶瓷涂層應用到金屬植入物的關節聯接表面的嘗試。這些陶瓷植入物的性質有很對變化，者取決于陶瓷的類型和應用的方式。然而，用特殊陶瓷(例如氧化鋁)涂層的植入物的開發受到限制。對于用于矯形外科支承表面來說，應用特殊陶瓷涂層的技術導致涂層要么太薄、在體內不穩定，要么對下層金屬表面的粘附不良。

發明概述

本發明提供了醫療植入物裝置或其組件，所述醫療植入物裝置或其組件包括除鋼以外的金屬基體、除氧化鋁以外的中間涂層和氧化鋁外涂層。特別是，本發明提供了醫療植入物或植入物組件，所述醫療植入物裝置或植入物組件包括除鋼以外的金屬基體，粘著到基體表面上的除氧化鋁以外的材料的中間涂層，和粘著到中間涂層的至少一部分上的氧化鋁外涂層，所述外涂層是通過物理汽相淀積而淀積到中間涂層的至少一部分上。

本發明還提供了制備醫療植入物裝置或其組件的方法。該方法包括(a)提供醫療植入物裝置或其組件，其包括除鋼以外的金屬基體，(b)把除氧化鋁以外的材料的中間涂層施加到表面基體上，以及(c)通過物理汽相淀積將氧化鋁外涂層淀積到中間涂層的至少一部分上。

發明詳述

本發明提供了醫療植入物或其組件，所述醫療植入物裝置或其組件包括除鋼以外的金屬基體、除氧化鋁以外的中間涂層和氧化鋁外涂層。