[發(fā)明專利]用于骨植入物的多孔結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680040640.2
• 申請日: 2016-06-24
• 公開（公告）號: CN107847327B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: E.鮑爾
• 申請（專利權(quán)）人: 沃爾德馬連接兩合公司
• 主分類號: A61F2/28
• 分類號: A61F2/28;A61F2/30;B22F7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 崔幼平;鄧雪萌

本發(fā)明涉及一種包括本體的骨植入物，所述本體具有多孔結(jié)構(gòu)(3)并且具有被構(gòu)造成用于裝配到骨、優(yōu)選地骨缺損中的尺寸和形狀。所述多孔結(jié)構(gòu)(3)包括規(guī)則布置的基本單元(4)，所述基本單元(4)的內(nèi)部空間形成互連孔，所述基本單元(4)由按層布置的基礎(chǔ)元件形成，其中所述基礎(chǔ)元件成形為像四足體(5,5')，每一層中的所述四足體(5)按平行取向布置并且被定位成相對于相鄰層的四足體(5')在層中旋轉(zhuǎn)。具有旋轉(zhuǎn)和不旋轉(zhuǎn)四足體的所述層交替布置。由此，可以實(shí)現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu)，其特征在于經(jīng)改善的機(jī)械特性，從而導(dǎo)致經(jīng)改善的生物相容性。本發(fā)明進(jìn)一步涉及使用所述多孔結(jié)構(gòu)的內(nèi)用假體植入物以及一種此類骨植入物的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種由多孔材料制成的可植入骨增強(qiáng)件。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種用于所述可植入骨增強(qiáng)件的制造方法。

背景技術(shù)

在外科手術(shù)中，特別是用于植入人工關(guān)節(jié)的外科手術(shù)，骨缺損的問題是經(jīng)常遇到的情況。要填充這些缺損以便使缺損骨返回到其原始形狀和尺寸。出于此目的，可以采用自體移植材料或同種異體移植材料。人工制成的同種異體移植材料在易用性和再現(xiàn)性方面具有優(yōu)點(diǎn)。此外，合成制成的材料具有經(jīng)受更嚴(yán)格質(zhì)量控制和無任何疾病風(fēng)險的優(yōu)點(diǎn)。

已知假體元件和骨植入物具有像多孔結(jié)構(gòu)一樣的點(diǎn)陣。該多孔結(jié)構(gòu)優(yōu)選地具有規(guī)則幾何形狀，其目的是促進(jìn)到周圍骨組織的生物學(xué)固定。該多孔材料被構(gòu)造成諸如促使周圍骨到多孔材料的孔空間中的向內(nèi)生長。通常，多孔材料和/或所施加的任何涂層可以包括鈦合金、純鈦、鈷鉻、不銹鋼、鉭、鋯和其它生物相容材料。此類增強(qiáng)件可以以不同形狀和尺寸商業(yè)上獲得。特定來說，由具有高孔隙度的金屬泡沫材料制成的增強(qiáng)件由Zimmer有限公司制造和銷售。(Trabecular Metal?)。

已知通過添加性方法（如選擇性激光熔化(SLM)或電子束熔化(EBM)）來形成多孔結(jié)構(gòu)。這些方法允許使用借助于熔化工藝從粉末固化材料的建立層的工藝用金屬材料的成分制成產(chǎn)品。由此，以高精度，可以形成各種各樣的所期望結(jié)構(gòu)。例如，已知將多孔結(jié)構(gòu)附接到髖臼內(nèi)用假體的杯(US 8 454 705 B2)。該多孔結(jié)構(gòu)通過EBM獲得，并且形成具有開放單元的規(guī)則布置的點(diǎn)陣。這些單元按金剛石狀構(gòu)造來構(gòu)造，其在各個平面中提供六角形形狀的幾何測量的優(yōu)先級。在此專利的上下文中，術(shù)語“金剛石”或“金剛石狀”涉及立方晶體結(jié)構(gòu)，其是面心立方布拉維點(diǎn)陣。具有其六角形形狀的金剛石結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)高剛度的優(yōu)點(diǎn)。然而，與相當(dāng)強(qiáng)生物相容材料組合，所得總體剛度可能相當(dāng)高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種在植入物的多孔結(jié)構(gòu)的負(fù)荷承載特性方面的改善。

根據(jù)本發(fā)明的解決方案導(dǎo)致獨(dú)立權(quán)利要求的特征。優(yōu)選實(shí)施例是從屬權(quán)利要求的主題。

在一種根據(jù)本發(fā)明的包括具有多孔結(jié)構(gòu)并且具有被構(gòu)造成用于裝配到骨、優(yōu)選地骨缺損中的尺寸和形狀的本體的骨植入物中，多孔結(jié)構(gòu)包括規(guī)則布置的基本單元，該基本單元的內(nèi)部空間形成互連孔，其中所述基本單元由按層布置的基礎(chǔ)元件形成，其中所述基礎(chǔ)元件成形為像四足體，每一層中的四足體按平行取向布置并且被定位成相對于相鄰層的四足體在其層中旋轉(zhuǎn)。

可以提前解釋一些術(shù)語：

“四足體”被所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員認(rèn)為是具有從在四個不同方向上指向的共用中心發(fā)出的四個腿部以使這些腿部借助其自由端跨越四面體的元件。在許多情況下，這些腿部將具有相同或類似長度，雖然這不是必須的。具有不同長度的腿部產(chǎn)生其在腿部之間產(chǎn)生不同角度的優(yōu)點(diǎn)。在所有腿部具有相同長度的情況下，腿部之間的角度將始終相同，即所謂的四面體角度，其被定義為arccos (-1/3)或大約109.47°。在腿部具有不同長度的情況下，產(chǎn)生不同角度，從而這些角度中的一些將小于四面體角度，并且優(yōu)選甚至小于100°。令人驚訝地，發(fā)現(xiàn)，在限定基本單元的結(jié)構(gòu)的元件中具有此類小角度提供骨組織的經(jīng)改善向內(nèi)生長，這是本發(fā)明增強(qiáng)裝置的巨大優(yōu)點(diǎn)。

接觸表面是可植入骨增強(qiáng)件的表面，其被構(gòu)造成在骨增強(qiáng)件的植入狀態(tài)下與骨的表面接觸。