[go: up one dir, main page]

DE10055465A1 - Knochenersatzwerkstoff und Verfahren zur Herstellung eines Knochenersatz-Implantats - Google Patents

Knochenersatzwerkstoff und Verfahren zur Herstellung eines Knochenersatz-Implantats

Info

Publication number
DE10055465A1
DE10055465A1 DE10055465A DE10055465A DE10055465A1 DE 10055465 A1 DE10055465 A1 DE 10055465A1 DE 10055465 A DE10055465 A DE 10055465A DE 10055465 A DE10055465 A DE 10055465A DE 10055465 A1 DE10055465 A1 DE 10055465A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filler particles
implant
bone replacement
bone
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10055465A
Other languages
English (en)
Inventor
Katja Tangermann
Jochen Bauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BLZ GmbH
Original Assignee
BLZ GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BLZ GmbH filed Critical BLZ GmbH
Priority to DE10055465A priority Critical patent/DE10055465A1/de
Priority to PCT/EP2001/012867 priority patent/WO2002070031A1/de
Publication of DE10055465A1 publication Critical patent/DE10055465A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/3094—Designing or manufacturing processes
    • A61F2/30965—Reinforcing the prosthesis by embedding particles or fibres during moulding or dipping
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/28—Bones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/40—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
    • A61L27/44—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
    • A61L27/443—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix with carbon fillers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/40—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
    • A61L27/44—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
    • A61L27/446—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix with other specific inorganic fillers other than those covered by A61L27/443 or A61L27/46
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/40—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
    • A61L27/44—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
    • A61L27/46—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix with phosphorus-containing inorganic fillers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/3094—Designing or manufacturing processes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
    • A61F2002/30003—Material related properties of the prosthesis or of a coating on the prosthesis
    • A61F2002/3006—Properties of materials and coating materials
    • A61F2002/30065—Properties of materials and coating materials thermoplastic, i.e. softening or fusing when heated, and hardening and becoming rigid again when cooled
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/3094—Designing or manufacturing processes
    • A61F2/30942—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, CT or NMR scans, finite-element analysis or CAD-CAM techniques
    • A61F2002/30948—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, CT or NMR scans, finite-element analysis or CAD-CAM techniques using computerized tomography, i.e. CT scans
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/3094—Designing or manufacturing processes
    • A61F2/30942—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, CT or NMR scans, finite-element analysis or CAD-CAM techniques
    • A61F2002/30952—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, CT or NMR scans, finite-element analysis or CAD-CAM techniques using CAD-CAM techniques or NC-techniques
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/3094—Designing or manufacturing processes
    • A61F2002/30968—Sintering
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/3094—Designing or manufacturing processes
    • A61F2002/3097—Designing or manufacturing processes using laser
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2210/00—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2210/0071—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof thermoplastic
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2310/00—Prostheses classified in A61F2/28 or A61F2/30 - A61F2/44 being constructed from or coated with a particular material
    • A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
    • A61F2310/00179—Ceramics or ceramic-like structures
    • A61F2310/00293—Ceramics or ceramic-like structures containing a phosphorus-containing compound, e.g. apatite
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/753—Medical equipment; Accessories therefor
    • B29L2031/7532—Artificial members, protheses

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

Ein Knochenersatzwerkstoff, insbesondere für die Versorgung von Knochendefekten nach operativen Eingriffen weist folgende Hauptbestandteile auf: DOLLAR A - ein Matrixwerkstoff (2) aus einem biokompatiblen, lasersinterbaren, insbesondere thermoplastischen Polymermaterial, und DOLLAR A - in den Matrixwerkstoff (2) zumindest teilweise eingebettet Füllstoffpartikel (3) aus anorganischen, nichtmetallischen, insbesondere bioinerten oder bioaktiven Materialien.

Description

Die Erfindung betrifft einen Knochenersatzwerkstoff, insbesondere für die Versorgung von Knochendefekten nach operativen Eingriffen, ein Verfah­ ren zur Herstellung eines Knochenersatz-Implantats aus einem solchen Knochenersatzwerkstoff und ein Knochenimplantat selbst.
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Implantatmedizin im Zusammenhang mit Knochendefekten, wie z. B. nach einer Tumorresektion, Traumabehandlung oder bei der Rekonstruktion angeborener Fehlbildun­ gen. Hauptanwendungsgebiet sind Defekte von Schädelkalotte und Orbita­ dach und alle weiteren Knochendefekte, die rekonstruktive oder funktions­ bedingte Eingriffe am Patienten nötig machen. Daraus ergeben sich für die Entwicklung sogenannter "Taylored Implants" folgende Entwicklungsziele:
  • - Entwicklung von Prothesen und Implantaten., welche die bildgebende Diagnostik nicht stören,
  • - Entwicklung von Prothesen mit einem dem Knochen angepaßten E- Modul und einer im Belastungsfall ausreichenden Festigkeit,
  • - Optimale Fixierung und Positionierung der Prothesen und Implantate im/am Knochen,
  • - Verfolgungsmöglichkeit des postoperativen Verlaufes durch bildge­ bende Diagnostik,
  • - Individuelle, aus ästhetischen Gründen dem Patienten angepaßte Im­ plantatgeometrie,
  • - Überprüfung der Passgenauigkeit der Implantate an anatomischen Fak­ similes und
  • - Geringe Patientenbelastung.
Zum Hintergrund der Erfindung und zum Stand der Technik ist auf folgen­ des zu verweisen:
Bei der Rekonstruktion und Versorgung von knöchernen Defekten werden körpereigene (autogene) und körperfremde (alloplastische) Materialien ein­ gesetzt.
Die Verwendung körpereigenen Knochens oder Knorpels besitzt den Nachteil, daß eine zweite Operation an einer weiteren Stelle des Patienten zur Entnahme des autogenen Materials nötig ist. Dies kann zu einer Beein­ trächtigung der Spenderregion meist Wadenbein, Rippe oder Beckenkamm fuhren. Es entsteht eine zusätzliche Belastung für den Patienten. Eine weitere Beschränkung liegt in der Menge des zur Verfügung stehenden Transplantatmaterials. Ein Nachteil besteht auch in nicht vorhersagbaren Um- und Abbauprozessen von transplantierten Knochen, die bei vollständi­ gem Abbau des Transplantats nach einigen Jahren zu erneuten operativen Eingriffen am Patienten führen.
Die Versorgung von Knochendefekten mittels alloplastischer Materialien konzentriert sich auf die Verwendung von Methylmetacrylaten und Titan. Der große Vorteil von körperfremden Materialien liegt in der unbegrenzten Verfügbarkeit. Biologisch verträgliche alloplastische Materialien (Kunststoff, Keramik, Metall) werden in den verschiedensten Bereichen der modernen Medizin bereits erfolgreich und komplikationsfrei als Im­ plantate eingesetzt. Diese Materialien benötigen dementsprechend keine zusätzliche Entnahmestelle am Knochen und unterliegen im menschlichen Körper in der Regel keinen Um- oder Abbauprozessen.
Die Verwendung von Polymethylmetacrylaten führt durch die Aushärtung der Kunststoffmasse während der Operation zu verschiedenen Komplika­ tionen. Insbesondere die Hitzeentwicklung während der Polymerisation und die Monomerfreisetzung nach unvollständiger Reaktion können zu Entzün­ dungsreaktionen führen. Weiterhin muß das Implantat im plastischen Zu­ stand vorgeformt und danach ausgehärtet werden. Eine Folge ist, daß durch die vollständige Aushärtung eine Formänderung eintritt, die eine Nachbe­ arbeitung erforderlich macht.
Entscheidend bei der Versorgung von Knochendefekten ist neben der äs­ thetischen Anpassung in erster Linie die Passgenauigkeit zu den Defekträn­ dern. Das durch die sterile Abdeckung eingeschränkte Operationsfeld er­ laubt während der Operation keine umfassende Beurteilung der Kontur. Der exakten individuellen Anpassung sind daher Grenzen gesetzt.
Wünschenswert sind daher Implantatformen, die gezielt dem Patienten an­ gepaßt werden. Mittels Computertomographie (CT) können knöcherne Strukturen exakt abgegriffen und die daraus gewonnenen 3D-Daten für die Implantatfertigung genutzt werden. Basierend auf diesen Datensätzen wer­ den bereits individuelle Hüftendoprothesen und Kranioplastiken über das Computer Aided Design- und Manufacturing (CAD/CAM) aus dem Werk­ stoff Titan gefertigt.
Der Nachteil dieser metallischen Implantate sind Komplikationen oder Ar­ tefakte, die bei der bildgebenden Diagnostik über Röntgen, Computertomo­ graphie (CT) oder Kernspintomographie (MRI) entstehen. Besonders nachteilig wirken sich diese Artefakte für die exakte Beurteilung des post­ operativen Heilungsverlaufes und insbesondere bei jüngeren Patienten aus, die aufgrund einer anderen medizinischen Indikation genau auf eine derar­ tige bildgebende Diagnostik im Gebiet des Implantats angewiesen sind.
Ebenfalls kritisch wird in der Fachliteratur bei Langzeitanwendungen von Metallen die Freisetzung von Metallionen und deren Wirkung auf den Or­ ganismus diskutiert. Weiterhin kann es aufgrund der stark variierenden E- Modul-Werte von Metallimplantat und Knochengewebe (Ti: 110 GPa, Knochen: spongiös 0,5-3 GPa, cortical 10-25 GPa) zum Knochenabbau infolge des sogenannten "stress shielding"-Effektes kommen. Ein weiterer Nachteil beim Einsatz von Metallen ist, daß diese zur Gruppe der inerten Materialien gehören, so daß sich in der Regel keine kraftschlüssige Verbin­ dung zwischen Implantat und Empfängergewebe ausbilden kann. Die Fixie­ rung des Metallimplantates am Knochen erfolgt daher durch Schrauben und Platten.
Angesichts dieser bekannten Lösungen und ihrer Nachteile bzw. Beschrän­ kungen besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Kno­ chenersatzwerkstoff bereitzustellen, der eine kraftschlüssige Anbindung an den Knochen ermöglicht, dessen E-Modul an den des Knochens angepaßt ist und der über ein schnelles und einfaches Verfahren zu individuell ge­ formten, patientenspezifischen Endoprothesen zu verarbeiten ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil der Ansprüche 1, 6 bzw. 10 angegebenen Merkmale gelöst. Kern der Erfindung ist dabei die Auswahl der an dem erfindungsgemäßen Knochenersatzwerkstoff beteilig­ ten Materialien, die im Hinblick auf die ganz unterschiedlichen Aufgabe­ stellungen einen optimalen Kompromiß darstellen. Ausgegangen wird da­ bei von einer Mischung aus einem biokompatiblen, lasersinterbaren Poly­ mermaterial als Matrixwerkstoff und Füllstoffpartikeln aus anorganischen, nichtmetallischen Materialien wie z. B. Keramikpulver. Auch ein Poly­ mer/Keramik-Compound in Pulverform ist möglich. Die anorganischen Füllstoffe sind zumindest bioinert oder vorzugsweise bioaktiv, wie z. B. osteoinduktiv oder osteokonduktiv.
Bezüglich der Materialauswahl für die biokompatiblen Polymermaterialien stehen eine Vielzahl von Kunststoffen zur Verfügung, wie z. B. Polyethy­ len, Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid, Polyamid, Polyurethan, Polysulfon, Polysiloxan oder Polytetraflourethylen. Besonders bevorzugt ist das Material Polyetheretherketon (PEEK), das zur Gruppe der Hochtemperaturthermoplasten gehört. Nähere Ausführungen hierzu sind der Erörterung des Ausführungsbeispiels entnehmbar.
Für die Füllstoffpartikel eignen sich u. a. Calciumphosphate, biokompatible Glaspartikel, wie sie unter der Marke "Bioglas" kommerziell verfügbar sind, oder Kohlenstoffpartikel. Diese Partikel können in Form von Fasern, Kugeln, Whiskern oder Platelets vorliegen. Ihre Teilchengröße liegt vor­ zugsweise im Bereich von 0,1 bis 200 µm, was im übrigen auch für die Partikelgröße des pulverförmigen Rohmaterials bei der erfindungsgemäßen Herstellung eines Knochenersatz-Implantats zutrifft.
Die Füllstoffpartikel weisen bevorzugtermaßen einen Gewichtsanteil von 5 bis 80% bezogen auf die Werkstoffgesamtmenge auf.
Das gemäß Anspruch 6 vorgesehene Verfahren zur Herstellung eines Kno­ chenersatz-Implantats aus dem erfindungsgemäßen Knochenersatzwerkstoff setzt auf das im Zusammenhang mit dem sogenannten "Rapid Prototyping " bekannte Verfahren des Laserstrahlsinterns auf. Das Laserstrahlsintern ist ein generatives Verfahren, mit dessen Hilfe direkt aus einem 3D-Datensatz Bauteile hergestellt werden können. Über das Laserstrahlsintern können kurzfristig formkomplizierte Bauteilstrukturen einschließlich Hinterschnei­ dungen gefertigt werden. Im Gegensatz zu spanenden Verfahren entsteht das Werkstück durch einen Werkstoffauftrag. Der entscheidende Vorteil des Laserstrahlsinterns von Kunststoffen ist die hohe Flexibilität mit der innerhalb kürzester Zeit komplizierte und individuell geformte Bauteil­ strukturen gefertigt werden können. Insoweit ist dieses Verfahren auch für die Herstellung eines Knochenersatz-Implantats hervorragend geeignet, da derartige Werkstücke grundsätzlich jeweils individuell anzufertigen sind.
Schließlich ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die Füllstoffpartikel derart in den Matrixwerkstoff aus dem biokompatiblen Polymermaterial einzu­ betten, daß diese Füllstoffpartikel an der Implantatoberfläche nur teilweise in den Matrixwerkstoff eingebettet sind. Insbesondere bei Verwendung von bioaktiven Füllstoffen, wie Calciumphosphaten oder den erwähnten bio­ kompatiblen Glaspartikeln ist dann keine dauerhafte Verankerung durch Fixierungsmittel notwendig, da durch die freiliegenden Füllstoffpartikel ein kraftschlüssiges Verwachsen zwischen dem Knochen und dem daran anlie­ genden Implantat erzielt wird. Weitere Funktionen der Füllstoffpartikel liegen darin, daß durch ihren Anteil im Matrixwerkstoff die mechanischen Eigenschaften des Knochenersatzwerkstoffes, wie E-Modul, Festigkeit und Kriechverhalten an das umliegende Knochengewebe adaptierbar sind. Fer­ ner sind solche anorganischen Füllstoffe vorteilhaft zur Sichtbarmachung des polymeren Implantates auf röntgenographischen Aufnahmen, wobei jedoch die bildgebende Diagnostik durch diese Füllstoffe nicht gestört wird. Schließlich beeinflussen die anorganischen Füllstoffpartikel in positi­ ver Weise das Schrumpfverhalten des Matrixwerkstoffes, in dem ein solches Schrumpfen weitgehend unterbunden wird. Die aus dem Knochener­ satzwerkstoff hergestellten Implantate weisen daher also eine hohe Maß­ haltigkeit auf.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich, aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert wird. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische, ausschnittsweise vergrößerte Schema­ darstellung eines Knochenersatz-Implantats,
Fig. 2 einen schematischen, extrem vergrößerten Teilschnitt durch die Grenzfläche zwischen Knochenersatz-Implantat und um­ liegenden Knochengewebe, und
Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer Lasersinteranlage zur Herstel­ lung eines Knochenersatz-Implantats.
Wie aus Fig. 1 deutlich wird, besteht ein lasergesintertes Knochenersatz- Implantat 1 aus einem Matrixwerkstoff 2 und darin eingebetteten Füllstoff­ partikeln 3. Bei dem Matrixwerkstoff handelt es sich um Polyethenether­ keton (PEEK), dessen Eigenschaftsprofil hervorragend für die Verwendung als Matrixwerkstoff ausgelegt ist. PEEK ist gekennzeichnet durch hervor­ ragende mechanische Eigenschaften, eine hohe chemische Beständigkeit und damit Langzeitbeständigkeit sowie eine hohe Strahlen- und Ver­ schleißbeständigkeit. Insoweit ist dieser Werkstoff für einen Einsatz im aggressiven Körpermilieu gut geeignet. Ein weiterer Vorteil dieses gegen­ über äußeren Einflüssen wenig anfälligen Materials liegt in seiner problemlosen Sterilisierbarkeit. Die Eignung dieses Materials für den medizi­ nischen Bereich wird auch durch die bestehende FDA-(American Food and Drug Association-)Zulassung dokumentiert.
Für den Einsatz von PEEK als Knochenersatzwerkstoff sind zwei Punkte zu beachten:
  • - PEEK wird, wie alle Kunststoffe, der Gruppe der bioinerten Materialien zugeordnet, d. h. daß das Implantat keine Verbindung mit dem Kno­ chengewebe eingehen kann.
  • - Der E-Modul von PEEK liegt mit 3,7 GPa im unteren E-Modulbereich des menschlichen Knochens (Spongiosa: 0,5-3 GPa; Compacta: 10-25 GPa), wobei in lasttragenden Endoprothesen ein dem Knochen ange­ paßter E-Modul eingestellt werden muß.
Die damit einhergehenden Probleme werden durch die Füllstoffpartikel 3 gelöst. Als besonders geeignet haben sich bioaktive Füllstoffe auf der Basis von Calciumphosphaten herauskristallisiert. Zur Gruppe der Calciumphos­ phate gehören z. B. der osteoinduktive Hydroxylapatit (Ca10(PO4)6(OH)2) und das osteokonduktive, vollständig resorbierbare Tricalciumphosphat (Ca3(PO4)2). Beide Materialien werden bereits in der Medizin als syntheti­ sches Knochenmaterial in meist granularer Form für die Auffüllung von Knochendefekten verwendet. Hydroxylapatit ist die anorganische minerali­ sche Phase im Zahn (98 Gew.%) und Knochen (60-70 Gew.%). Aufgrund der geringen Festigkeit sind Hydroxylapatit-Implantate nur für nicht­ lasttragende Anwendungen bei kleinen Knochendefekten geeignet.
Durch die Zugabe solcher Füllstoffpartikeln wird zum einen der E-Modul und damit die Festigkeit des Materials an den jeweiligen Einsatzzweck an­ gepaßt und eingestellt. So erhöht sich der oben angegebene E-Modul von reinem PEEK bei Zugabe von 30% technischem Glas auf 10 GPa der Mi­ schung. Bei Zugabe von 30% Carbon wird ein E-Modul von 20 GPa er­ reicht.
Ferner wird durch die nur teilweise Einbettung der Füllstoffpartikel 3 im Bereich der Oberfläche S des Implantats 1 ein Anknüpfungspunkt für das Einwachsen von Knochengewebe 4 geschaffen. Durch dieses Anwachsen des Knochengewebes 4 an die Füllstoffpartikel 3 entsteht eine kraftschlüs­ sige Verbindung zwischen Implantat 1 und Knochengewebe 4, wie dies in Fig. 2 durch die aus dem Knochengewebe 4 in die Füllstoffpartikel 3 hin­ einreichenden Schraffurlinien bildlich angedeutet ist.
Die Herstellung des Knochenersatz-Implantats 1 erfolgt über eine in Fig. 3 schematisch dargestellte Lasersinteranlage. Dessen Kernstück ist ein CO2-Laser 5 mit einer Wellenlänge λ = 10,64 µm, dessen Strahl mit 6 be­ zeichnet ist. Über einen Auftragsbehälter 7 wird pulverförmiges Aus­ gangsmaterial 8, bestehend aus dem pulverförmigen Matrixwerkstoff 2 und den Füllstoffpartikeln 3 in einer Schichtdicke 9 auf eine Bauplattform 10 aufgebracht. Oberhalb dieser Bauplattform 10 liegt der Bauraum 11 für das Implantat. Die Bauplattform 10 ist über einen schematisch angedeuteten Höhenantrieb 12 in vertikaler Richtung verfahrbar.
Zur Vorbereitung der Herstellung eines Implantats 1 werden durch geeig­ nete Vermessungsverfahren, wie beispielsweise die Computertomographie, die dreidimensionalen Geometriedaten für das Implantat 1 ermittelt und in ein entsprechendes CAD/CAM-System 13 eingeben. Die entsprechenden Daten werden in geeigneter Weise eingelesen und bearbeitet, damit der gesamte Sinterprozeß vollautomatisch gesteuert werden kann. Entsprechend der gewünschten Bauteilgeometrie wird nun der Laserstrahl über einen vom CAD/CAM-System 13 gesteuerten Scannerspiegel 14 und eine entspre­ chende Fokussieroptik 15 über die jeweils oberste Schicht des Pulvers 8 geführt. In dem abgescannten Bereich werden der Matrixwerkstoff 2 und die Füllstoffpartikel 3 durch Aufschmelzen zusammengesintert und ver­ klebt. Anschließend wird die Bauplattform 10 um die Schichtdicke 9, die in Abhängigkeit von Pulverkorngröße 10-250 µm betragen kann, nach unten gefahren und eine neue Schicht Pulvermaterial 8 aus dem Auftragsbehälter 7 aufgebracht. Es wird wiederum entsprechend den CAD-Daten des Im­ plantats 1 ein bestimmter Bereich dieser Schicht vom Laser 5 abgescannt und das Polymermaterial und die Füllstoffpartikel miteinander versintert. Dabei findet auch eine fester Verbindung mit der vorher gesinterten Schicht statt. Dieser Vorgang wird sukzessiv wiederholt, bis das gesamte Implantat 1 fertiggestellt ist.
Bei der Wahl des Lasers 5 ist im übrigen darauf zu achten, daß das dazu verwendete Thermoplastmaterial für den Matrixwerkstoff eine gute Ab­ sorption im Wellenlängenbereich des Lasers 5 aufweist, damit die zum Schmelzen der Materialien benötigte Energiemenge aufgenommen werden kann. Ferner ist für eine optimale Verarbeitung der Kunststoffpulver die Erwärmung des Materiales im Auftragsbehälter 7 und im Bauraum 11 bis kurz unter die Glasübergangstemperatur Tg bzw. bei teilkristallinen Pul­ vern bis kurz oberhalb der Kristallitschmelztemperatur Tm notwendig. Bei­ spiele für diese Temperaturen für das Material PEEK sind Tg = 143°C und Tm = 334°C. Für Polyamid lauten die entsprechenden Werte Tg = 78°C und Tm = 260°C.
Durch die Verarbeitung eines Knochenersatzwerkstoffes aus biokompati­ blen Thermoplastwerkstoffen 2, wie z. B. Polyetheretherketon, und funktio­ nellen Füll- bzw. Verstärkungskomponenten 3, wie z. B. Hydroxylapatit über das Laserstrahlsintern ergeben sich zusammenfassend mehrere Vor­ teile:
  • - Anpassung des E-Moduls des Implantates 1 an den des Knochens 4 über die Variation des Füllstoffgehaltes,
  • - direktes kraftschlüssiges Verwachsen des Implantates 1 mit dem Kno­ chengewebe 4 durch eingelagertes Calciumphosphat 3,
  • - die strukturierte Oberfläche des lasergesinterten Implantates 1 wirkt stimulierend auf ein kraftschlüssige Verwachsen mit dem umgebenden Knochengewebe 4,
  • - im Gegensatz zu metallischen Implantaten ergeben sich keine Kompli­ kationen oder Artefakte bei der bildgebenden Diagnose über Röntgen, CT oder MRI,
  • - schnelle und direkte Implantatherstellung aus einem 3D-Datensatz (CT-Daten),
  • - an den Patienten angepaßte, individuelle Endoprothesegeometrie,
  • - Verkürzung der Operationszeit und der Belastung für den Patienten.

Claims (10)

1. Knochenersatzwerkstoff, insbesondere für die Versorgung von Kno­ chendefekten nach operativen Eingriffen, gekennzeichnet durch fol­ gende Hauptbestandteile:
ein Matrixwerkstoff (2) aus einem biokompatiblen, lasersinterbaren, insbesondere thermoplastischen Polymermaterial, und
in den Matrixwerkstoff (2) zumindest teilweise eingebettete Füll­ stoffpartikel (3) aus anorganischen, nichtmetallischen, insbesondere bioinerten oder bioaktiven Materialien.
2. Knochenersatzwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als biokompatible Polymermaterialien vorzugsweise Polyethe­ retherketon (PEEK) oder Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polye­ thylenterephthalat (PET), Polyvinylchlorid (PVC), Polyamid (PA), Po­ lyurethan (PUR), Polysulfon (PSU), Polysiloxan oder Polytetrafluo­ rethylen (PTFE) verwendbar sind.
3. Knochenersatzwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Füllstoffpartikel (3) aus Calciumphosphaten, biokom­ patiblen Glaspartikeln oder Kohlenstoffpartikeln bestehen.
4. Knochenersatzwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffpartikel (3) in Form von Fasern, Ku­ geln, Whiskern oder Platelets vorliegen.
5. Knochenersatzwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffpartikel (3) eine Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 200 µm aufweisen.
6. Verfahren zur Herstellung eines Knochenersatz-Implantats aus dem Knochenersatzwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn­ zeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • - Bereitstellen eines als pulverförmiges Gemisch oder Compound- Material aus biokompatiblem, lasersinterbaren, insbesondere thermoplastischen Matrix-Polymermaterial (2) und Füllstoffpartikeln (3) aus anorganischen, nichtmetallischen, insbesondere bioinerten oder bioaktiven Materialien vorliegenden Ausgangsmaterials (8),
  • - schichtweises Anordnen des Ausgangsmaterials (8) in einer Pulver­ schicht (9),
  • - Lasersintern einer Lage des Implantats (1) entsprechend vorgegebe­ ner Daten der Implantatgeometrie unter Verfestigung des Matrix- Polymermaterials (2) und zumindest teilweiser Einbettung der Füll­ stoffpartikel (3), sowie
  • - sukzessives Wiederholen der beiden vorstehenden Schritte unter Verbindung einer gesinterten Schicht mit der vorher gesinterten Schicht bis zur Fertigstellung des Implantats (1).
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Laser­ sintern derart erfolgt, daß Füllstoffpartikel (3) an der Oberfläche (S) des Implantats (1) freiliegen.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikelgröße des pulverförmigen Matrix-Polymermaterials (2) zwi­ schen 0,1 und 200 µm liegt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial (8) vor dem Lasersintern materialabhängig auf eine Temperatur kurz unter der Glasübergangstemperatur oder bei teilkristallinen Materialien kurz über der Kristallitschmelztemperatur erwärmt wird.
10. Knochenimplantat bestehend aus einem Knochenersatzwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Füll­ stoffpartikel (3) an der Implantatoberfläche (S) nur teilweise in den Matrixwerkstoff (2) eingebettet sind.
DE10055465A 2000-11-09 2000-11-09 Knochenersatzwerkstoff und Verfahren zur Herstellung eines Knochenersatz-Implantats Withdrawn DE10055465A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10055465A DE10055465A1 (de) 2000-11-09 2000-11-09 Knochenersatzwerkstoff und Verfahren zur Herstellung eines Knochenersatz-Implantats
PCT/EP2001/012867 WO2002070031A1 (de) 2000-11-09 2001-11-07 Knochenersatzwerkstoff und verfahren zur herstellung eines knochenersatz-implantats

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10055465A DE10055465A1 (de) 2000-11-09 2000-11-09 Knochenersatzwerkstoff und Verfahren zur Herstellung eines Knochenersatz-Implantats

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10055465A1 true DE10055465A1 (de) 2002-05-23

Family

ID=7662645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10055465A Withdrawn DE10055465A1 (de) 2000-11-09 2000-11-09 Knochenersatzwerkstoff und Verfahren zur Herstellung eines Knochenersatz-Implantats

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10055465A1 (de)
WO (1) WO2002070031A1 (de)

Cited By (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2395927A (en) * 2002-12-02 2004-06-09 Ono & Co Ltd Producing artificial bones by laser sintering
FR2848856A1 (fr) * 2002-12-24 2004-06-25 Cadorel Catherine Materiau a usage medical ou veterinaire, son procede d'obtention et ses applications
DE10350570A1 (de) * 2003-10-30 2005-06-16 Bego Semados Gmbh Verfahren zur Herstellung von Knochenersatzmaterial sowie Knochenersatzmaterial
DE102004012411A1 (de) * 2004-03-13 2005-09-29 Dot Gmbh Kompositmaterialien auf der Basis von Polykieselsäuren und Verfahren zu deren Herstellung
WO2006091097A2 (en) * 2005-01-14 2006-08-31 Cam Implants B.V. Two-dimensional and three-dimensional structures with a pattern identical to that of e.g. cancellous bone
WO2007016795A1 (de) * 2005-08-09 2007-02-15 Dr.H.C. Robert Mathys Stiftung Vorrichtung für den künstlichen ersatz einer gelenkartikulation in mensch und tier
EP1806113A1 (de) * 2006-01-06 2007-07-11 Karl-Dieter Lerch Verfahren zur Erstellung von individuellen Cranioplastiken und Cranioplastik
WO2008101090A2 (en) * 2007-02-14 2008-08-21 Conformis, Inc. Implant device and method for manufacture
DE10338201C5 (de) * 2003-08-20 2008-11-13 Audi Ag Reibpaarung für Kupplungssysteme
US7881768B2 (en) 1998-09-14 2011-02-01 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and devising treatment
WO2011107803A1 (en) * 2010-03-05 2011-09-09 Invibio Limited Polymeric materials
US8036729B2 (en) 1998-09-14 2011-10-11 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and devising treatment
WO2012059599A1 (fr) 2010-11-04 2012-05-10 Cadorel, Catherine Procede d'obtention d'un materiau de comblement osseux et materiau obtenu par un tel procede
US8247492B2 (en) 2006-11-09 2012-08-21 Valspar Sourcing, Inc. Polyester powder compositions, methods and articles
US8265730B2 (en) 1998-09-14 2012-09-11 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and preventing damage
US8313087B2 (en) 2004-03-21 2012-11-20 Eos Gmbh Electro Optical Systems Powder for rapid prototyping and associated production method
EP2571542A2 (de) * 2010-05-07 2013-03-27 Difusion Technologies Inc. Medizinische implantate mit erhöhter hydrophilie
WO2013052361A1 (en) * 2011-10-03 2013-04-11 The Cleveland Clinic Foundation Synthetic bone model and method for providing same
EP2634207A1 (de) * 2012-03-02 2013-09-04 Pobi Concept Oy Multifunktionales Füllstoffgranulat
US8710144B2 (en) 2004-03-21 2014-04-29 Eos Gmbh Electro Optical Systems Powder for layerwise manufacturing of objects
US8735773B2 (en) 2007-02-14 2014-05-27 Conformis, Inc. Implant device and method for manufacture
US8821912B2 (en) 2009-12-11 2014-09-02 Difusion Technologies, Inc. Method of manufacturing antimicrobial implants of polyetheretherketone
US9233505B2 (en) 2006-11-09 2016-01-12 3D Systems, Inc. Powder compositions and methods of manufacturing articles therefrom
US9286686B2 (en) 1998-09-14 2016-03-15 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and assessing cartilage loss
US9408686B1 (en) 2012-01-20 2016-08-09 Conformis, Inc. Devices, systems and methods for manufacturing orthopedic implants
US9439767B2 (en) 2001-05-25 2016-09-13 Conformis, Inc. Patient-adapted and improved articular implants, designs and related guide tools
US9492584B2 (en) 2009-11-25 2016-11-15 Difusion Technologies, Inc. Post-charging of zeolite doped plastics with antimicrobial metal ions
US9636229B2 (en) 2012-09-20 2017-05-02 Conformis, Inc. Solid freeform fabrication of implant components
US9833788B2 (en) 2004-03-21 2017-12-05 Eos Gmbh Electro Optical Systems Powder for layerwise manufacturing of objects
WO2017211522A1 (de) * 2016-06-07 2017-12-14 Karl Leibinger Medizintechnik Gmbh & Co. Kg Implantatherstellverfahren mittels additivem selektivem lasersintern und implantat
US9849019B2 (en) 2012-09-21 2017-12-26 Conformis, Inc. Methods and systems for optimizing design and manufacture of implant components using solid freeform fabrication
EP3320877A1 (de) * 2016-11-14 2018-05-16 Andreas Schwitalla Implantat aus faserverstärktem kunststoff
WO2019068903A1 (en) 2017-10-06 2019-04-11 Dsm Intellectual Property PROCESS FOR PRODUCING AN OSTEOCONDUCTIVE POLYMER ARTICLE AND AN OSTEOCONDUCTIVE POLYMER ARTICLE THUS OBTAINED
CN112276109A (zh) * 2020-09-10 2021-01-29 华中科技大学 一种聚醚醚酮亲生物金属多孔骨植入体的成形方法及产品
CN114191617A (zh) * 2021-11-12 2022-03-18 华中科技大学 一种药物缓释可控的聚醚醚酮植入体及其制备方法
US12128158B2 (en) 2017-10-06 2024-10-29 Dsm Ip Assets B.V. Method of making an osteoconductive fibrous article and a medical implant comprising such osteoconductive fibrous article
US12178936B2 (en) 2020-06-30 2024-12-31 Difusion, Inc. Medical implants and methods of manufacture

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6808908B2 (en) * 2001-05-30 2004-10-26 Porex Technologies Corporation Functionalized porous substrate for binding chemical and biological moieties
DE102007016656B4 (de) 2007-04-05 2018-10-11 Eos Gmbh Electro Optical Systems PAEK-Pulver, insbesondere zur Verwendung in einem Verfahren zum schichtweisen Herstellen eines dreidimensionalen Objektes, sowie Verfahren zu dessen Herstellung
PL2200672T3 (pl) 2007-09-11 2012-11-30 Solvay Specialty Polymers Usa Udoskonalone urządzenia protetyczne

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0171884A1 (de) * 1984-06-15 1986-02-19 Imperial Chemical Industries Plc Prothetische Vorrichtungen
US4655777A (en) * 1983-12-19 1987-04-07 Southern Research Institute Method of producing biodegradable prosthesis and products therefrom
US4722948A (en) * 1984-03-16 1988-02-02 Dynatech Corporation Bone replacement and repair putty material from unsaturated polyester resin and vinyl pyrrolidone
US4849285A (en) * 1987-06-01 1989-07-18 Bio Med Sciences, Inc. Composite macrostructure of ceramic and organic biomaterials
EP0371491A1 (de) * 1988-11-29 1990-06-06 Thomas Dr. Heinl Implantat
DE4029714A1 (de) * 1990-09-19 1992-03-26 Klaus Draenert Implantationsmaterial und verfahren zu seiner herstellung
WO1992018549A1 (en) * 1991-04-11 1992-10-29 E.I. Du Pont De Nemours And Company Ultrahigh molecular weight polyethylene and lightly-filled composites thereof
DE4219321A1 (de) * 1992-06-12 1993-12-16 Draenert Klaus Polymergranulat und Verfahren zu seiner Herstellung
DE4230339A1 (de) * 1992-09-10 1994-03-17 Man Ceramics Gmbh Implantat
DE9390076U1 (de) * 1992-03-23 1994-11-10 Howmedica Inc., New York, N.Y. Orthopädisches Verbundimplantat
DE4400073A1 (de) * 1994-01-04 1995-07-06 Burghardt Krebber Zahnersatz aus faserverstärkten Verbandwerkstoffen und Verfahren zu dessen Herstellung und Anwendung
EP0684046A1 (de) * 1993-12-10 1995-11-29 Kabushiki Kaisya Advance Implantationsmaterial und verfahren zu seiner herstellung
US5522894A (en) * 1984-12-14 1996-06-04 Draenert; Klaus Bone replacement material made of absorbable beads
DE19728131A1 (de) * 1997-07-02 1999-01-07 Gerd Hoermansdoerfer Implantatlager
US5981619A (en) * 1995-09-14 1999-11-09 Takiron Co., Ltd. Material for osteosynthesis and composite implant material, and production processes thereof
US6080801A (en) * 1990-09-13 2000-06-27 Klaus Draenert Multi-component material and process for its preparation

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7704659A (nl) * 1976-05-12 1977-11-15 Battelle Institut E V Beendervervangings-, beenderverbindings- of prothesenverankeringsmateriaal.
GB2085461B (en) * 1980-10-09 1984-12-12 Nat Res Dev Composite material for use in orthopaedics
WO1990009152A1 (en) * 1989-02-15 1990-08-23 Microtek Medical, Inc. Biocompatible material and prosthesis
US5977204A (en) * 1997-04-11 1999-11-02 Osteobiologics, Inc. Biodegradable implant material comprising bioactive ceramic
US6083264A (en) * 1998-06-30 2000-07-04 Mcdonnell Douglas Corporation Implant material for replacing or augmenting living bone tissue involving thermoplastic syntactic foam

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4655777A (en) * 1983-12-19 1987-04-07 Southern Research Institute Method of producing biodegradable prosthesis and products therefrom
US4722948A (en) * 1984-03-16 1988-02-02 Dynatech Corporation Bone replacement and repair putty material from unsaturated polyester resin and vinyl pyrrolidone
EP0171884A1 (de) * 1984-06-15 1986-02-19 Imperial Chemical Industries Plc Prothetische Vorrichtungen
US5522894A (en) * 1984-12-14 1996-06-04 Draenert; Klaus Bone replacement material made of absorbable beads
US4849285A (en) * 1987-06-01 1989-07-18 Bio Med Sciences, Inc. Composite macrostructure of ceramic and organic biomaterials
EP0371491A1 (de) * 1988-11-29 1990-06-06 Thomas Dr. Heinl Implantat
US6080801A (en) * 1990-09-13 2000-06-27 Klaus Draenert Multi-component material and process for its preparation
DE4029714A1 (de) * 1990-09-19 1992-03-26 Klaus Draenert Implantationsmaterial und verfahren zu seiner herstellung
WO1992018549A1 (en) * 1991-04-11 1992-10-29 E.I. Du Pont De Nemours And Company Ultrahigh molecular weight polyethylene and lightly-filled composites thereof
DE9390076U1 (de) * 1992-03-23 1994-11-10 Howmedica Inc., New York, N.Y. Orthopädisches Verbundimplantat
DE4219321A1 (de) * 1992-06-12 1993-12-16 Draenert Klaus Polymergranulat und Verfahren zu seiner Herstellung
DE4230339A1 (de) * 1992-09-10 1994-03-17 Man Ceramics Gmbh Implantat
EP0684046A1 (de) * 1993-12-10 1995-11-29 Kabushiki Kaisya Advance Implantationsmaterial und verfahren zu seiner herstellung
DE4400073A1 (de) * 1994-01-04 1995-07-06 Burghardt Krebber Zahnersatz aus faserverstärkten Verbandwerkstoffen und Verfahren zu dessen Herstellung und Anwendung
US5981619A (en) * 1995-09-14 1999-11-09 Takiron Co., Ltd. Material for osteosynthesis and composite implant material, and production processes thereof
DE19728131A1 (de) * 1997-07-02 1999-01-07 Gerd Hoermansdoerfer Implantatlager

Cited By (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7881768B2 (en) 1998-09-14 2011-02-01 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and devising treatment
US8265730B2 (en) 1998-09-14 2012-09-11 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and preventing damage
USRE43282E1 (en) 1998-09-14 2012-03-27 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and devising treatment
US8112142B2 (en) 1998-09-14 2012-02-07 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and devising treatment
US8036729B2 (en) 1998-09-14 2011-10-11 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and devising treatment
US9286686B2 (en) 1998-09-14 2016-03-15 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and assessing cartilage loss
US8369926B2 (en) 1998-09-14 2013-02-05 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and devising treatment
US8306601B2 (en) 1998-09-14 2012-11-06 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and devising treatment
US8862202B2 (en) 1998-09-14 2014-10-14 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and preventing damage
US9700971B2 (en) 2001-05-25 2017-07-11 Conformis, Inc. Implant device and method for manufacture
US8617242B2 (en) 2001-05-25 2013-12-31 Conformis, Inc. Implant device and method for manufacture
US9439767B2 (en) 2001-05-25 2016-09-13 Conformis, Inc. Patient-adapted and improved articular implants, designs and related guide tools
GB2395927B (en) * 2002-12-02 2006-08-16 Ono & Co Ltd Process for producing an artifical bone model and an artificial bone model produced by the process
GB2395927A (en) * 2002-12-02 2004-06-09 Ono & Co Ltd Producing artificial bones by laser sintering
US6932610B2 (en) 2002-12-02 2005-08-23 Ono & Co., Ltd. Process for producing an artificial bone model and an artificial bone model produced by the process
FR2848856A1 (fr) * 2002-12-24 2004-06-25 Cadorel Catherine Materiau a usage medical ou veterinaire, son procede d'obtention et ses applications
AU2003302201B2 (en) * 2002-12-24 2010-08-26 Ethical Medical Implants Medical or veterinary material, method for the production and use thereof
EP2292279A3 (de) * 2002-12-24 2011-05-25 Cadorel, Catherine Material zum medizinischen oder veterinärmedizinischen Einsatz enthaltent PEEK und Kalziumphosphat
WO2004058319A1 (fr) * 2002-12-24 2004-07-15 Cadorel, Catherine Materiau a usage medical ou veterinaire, son procede d'obtention et ses applications
DE10338201C5 (de) * 2003-08-20 2008-11-13 Audi Ag Reibpaarung für Kupplungssysteme
DE10350570A1 (de) * 2003-10-30 2005-06-16 Bego Semados Gmbh Verfahren zur Herstellung von Knochenersatzmaterial sowie Knochenersatzmaterial
DE102004012411A1 (de) * 2004-03-13 2005-09-29 Dot Gmbh Kompositmaterialien auf der Basis von Polykieselsäuren und Verfahren zu deren Herstellung
US8710144B2 (en) 2004-03-21 2014-04-29 Eos Gmbh Electro Optical Systems Powder for layerwise manufacturing of objects
US8313087B2 (en) 2004-03-21 2012-11-20 Eos Gmbh Electro Optical Systems Powder for rapid prototyping and associated production method
US9833788B2 (en) 2004-03-21 2017-12-05 Eos Gmbh Electro Optical Systems Powder for layerwise manufacturing of objects
WO2006091097A3 (en) * 2005-01-14 2006-11-16 Cam Implants Bv Two-dimensional and three-dimensional structures with a pattern identical to that of e.g. cancellous bone
WO2006091097A2 (en) * 2005-01-14 2006-08-31 Cam Implants B.V. Two-dimensional and three-dimensional structures with a pattern identical to that of e.g. cancellous bone
WO2007016795A1 (de) * 2005-08-09 2007-02-15 Dr.H.C. Robert Mathys Stiftung Vorrichtung für den künstlichen ersatz einer gelenkartikulation in mensch und tier
EP1806113A1 (de) * 2006-01-06 2007-07-11 Karl-Dieter Lerch Verfahren zur Erstellung von individuellen Cranioplastiken und Cranioplastik
US9561625B2 (en) 2006-11-09 2017-02-07 3D Systems, Inc. Polyester powder compositions, methods and articles
US8592519B2 (en) 2006-11-09 2013-11-26 Valspar Sourcing, Inc. Polyeste powder compositions, methods and articles
US8247492B2 (en) 2006-11-09 2012-08-21 Valspar Sourcing, Inc. Polyester powder compositions, methods and articles
US10150256B2 (en) 2006-11-09 2018-12-11 3D Systems, Inc. Polyester powder compositions, methods and articles
US10870232B2 (en) 2006-11-09 2020-12-22 3D Systems, Inc. Polyester powder compositions, methods and articles
US9233505B2 (en) 2006-11-09 2016-01-12 3D Systems, Inc. Powder compositions and methods of manufacturing articles therefrom
EP2591756A1 (de) * 2007-02-14 2013-05-15 Conformis, Inc. Implantat und Herstellungsverfahren
US9517134B2 (en) 2007-02-14 2016-12-13 Conformis, Inc. Implant device and method for manufacture
US8735773B2 (en) 2007-02-14 2014-05-27 Conformis, Inc. Implant device and method for manufacture
WO2008101090A3 (en) * 2007-02-14 2008-11-27 Conformis Inc Implant device and method for manufacture
WO2008101090A2 (en) * 2007-02-14 2008-08-21 Conformis, Inc. Implant device and method for manufacture
US9492584B2 (en) 2009-11-25 2016-11-15 Difusion Technologies, Inc. Post-charging of zeolite doped plastics with antimicrobial metal ions
US8821912B2 (en) 2009-12-11 2014-09-02 Difusion Technologies, Inc. Method of manufacturing antimicrobial implants of polyetheretherketone
US8840914B2 (en) 2009-12-11 2014-09-23 Difusion Technologies, Inc. Method of manufacturing antimicrobial implants of polyetheretherketone
US9132576B2 (en) 2009-12-11 2015-09-15 Difusion Technologies, Inc. Method of manufacturing antimicrobial implants of polyetheretherketone
WO2011107803A1 (en) * 2010-03-05 2011-09-09 Invibio Limited Polymeric materials
EP2571542A2 (de) * 2010-05-07 2013-03-27 Difusion Technologies Inc. Medizinische implantate mit erhöhter hydrophilie
US9375321B2 (en) 2010-05-07 2016-06-28 Difusion Technologies, Inc. Medical implants with increased hydrophilicity
US9107765B2 (en) 2010-05-07 2015-08-18 Difusion Technologies, Inc. Medical implants with increased hydrophilicity
EP2571542A4 (de) * 2010-05-07 2013-10-02 Difusion Technologies Inc Medizinische implantate mit erhöhter hydrophilie
WO2012059599A1 (fr) 2010-11-04 2012-05-10 Cadorel, Catherine Procede d'obtention d'un materiau de comblement osseux et materiau obtenu par un tel procede
WO2013052361A1 (en) * 2011-10-03 2013-04-11 The Cleveland Clinic Foundation Synthetic bone model and method for providing same
US10456261B2 (en) 2012-01-20 2019-10-29 Conformis, Inc. Devices, systems and methods for manufacturing orthopedic implants
US11419726B2 (en) 2012-01-20 2022-08-23 Conformis, Inc. Systems and methods for manufacturing, preparation and use of blanks in orthopedic implants
US9408686B1 (en) 2012-01-20 2016-08-09 Conformis, Inc. Devices, systems and methods for manufacturing orthopedic implants
EP2634207A1 (de) * 2012-03-02 2013-09-04 Pobi Concept Oy Multifunktionales Füllstoffgranulat
US9636229B2 (en) 2012-09-20 2017-05-02 Conformis, Inc. Solid freeform fabrication of implant components
US10485676B2 (en) 2012-09-20 2019-11-26 Conformis, Inc. Solid freeform fabrication of implant components
US9849019B2 (en) 2012-09-21 2017-12-26 Conformis, Inc. Methods and systems for optimizing design and manufacture of implant components using solid freeform fabrication
AU2017278382B2 (en) * 2016-06-07 2021-07-08 Karl Leibinger Asset Management Gmbh & Co. Kg Implant production method using additive selective laser sintering, and implant
WO2017211522A1 (de) * 2016-06-07 2017-12-14 Karl Leibinger Medizintechnik Gmbh & Co. Kg Implantatherstellverfahren mittels additivem selektivem lasersintern und implantat
EP3320877A1 (de) * 2016-11-14 2018-05-16 Andreas Schwitalla Implantat aus faserverstärktem kunststoff
WO2018087383A1 (de) 2016-11-14 2018-05-17 Andreas Schwitalla Implantat aus faserverstärktem kunststoff
US11589961B2 (en) 2016-11-14 2023-02-28 Andreas Schwitalla Implant made of fibre-reinforced plastic
CN111526896B (zh) * 2017-10-06 2022-05-10 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 制备骨引导性聚合物制品的方法和由此制备的骨引导性聚合物制品
EP3974006A1 (de) 2017-10-06 2022-03-30 DSM IP Assets B.V. Verfahren zur herstellung eines osteokonduktiven polymerartikels und dadurch hergestellter artikel aus osteokonduktivem polymer
US11400184B2 (en) 2017-10-06 2022-08-02 Dsm Ip Assets B.V. Method of making an osteoconductive polymer article and an osteoconductive polymer article thus made
CN111526896A (zh) * 2017-10-06 2020-08-11 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 制备骨引导性聚合物制品的方法和由此制备的骨引导性聚合物制品
WO2019068903A1 (en) 2017-10-06 2019-04-11 Dsm Intellectual Property PROCESS FOR PRODUCING AN OSTEOCONDUCTIVE POLYMER ARTICLE AND AN OSTEOCONDUCTIVE POLYMER ARTICLE THUS OBTAINED
US12076463B2 (en) 2017-10-06 2024-09-03 Dsm Ip Assets B.V. Method of making an osteoconductive polymer article and an osteoconductive polymer article thus made
US12128158B2 (en) 2017-10-06 2024-10-29 Dsm Ip Assets B.V. Method of making an osteoconductive fibrous article and a medical implant comprising such osteoconductive fibrous article
US12178936B2 (en) 2020-06-30 2024-12-31 Difusion, Inc. Medical implants and methods of manufacture
CN112276109B (zh) * 2020-09-10 2021-12-17 华中科技大学 一种聚醚醚酮亲生物金属多孔骨植入体的成形方法及产品
CN112276109A (zh) * 2020-09-10 2021-01-29 华中科技大学 一种聚醚醚酮亲生物金属多孔骨植入体的成形方法及产品
CN114191617A (zh) * 2021-11-12 2022-03-18 华中科技大学 一种药物缓释可控的聚醚醚酮植入体及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002070031A1 (de) 2002-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10055465A1 (de) Knochenersatzwerkstoff und Verfahren zur Herstellung eines Knochenersatz-Implantats
Saringer et al. Cranioplasty with individual carbon fibre reinforced polymere (CFRP) medical grade implants based on CAD/CAM technique
DE60315366T2 (de) Herstellungsverfahren eines Komposit-Prothesenlagerelements mit einer vernetzten Gelenkfläche
Jindal et al. 3D printed composite materials for craniofacial implants: current concepts, challenges and future directions
EP3320877B1 (de) Implantat aus faserverstärktem kunststoff
EP0023608A1 (de) Knochen-Implantatkörper für Prothesen und Knochenverbindungsstücke sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE3909545A1 (de) Knochenimplantat
DE102011011191A1 (de) Vorrichtung zur Abdeckung und/oder Rekonstruktion einer Knochendefektstelle; Verfahren zur Herstellung eines Aufsatzes einer Abdeckvorrichtung für eine Knochendefektstelle
EP3007739B1 (de) Herstellung von halbzeugen für implantate auf basis von kunststoff
DE102010008781B4 (de) Vorrichtung zur schichtweisen Fertigung von Bauteilen, sowie Verfahren zur schichtweisen Fertigung von Bauteilen
US20240286320A1 (en) Implantable medical device with varied composition and porosity, and method for forming same
Hao et al. Customised implants for bone replacement and growth
EP2564881B1 (de) Implantierbare medizinische oder veterinäre vorrichtung und deren verwendung
DE19945529A1 (de) Implantat zur funktionserhaltenden Rekonstruktion von Skelettdefekten und Verfahren für die Herstellung
DE202007004509U1 (de) Implantat
DE102020205229A1 (de) Knochenimplantat
Manzoor 3D-printing and characterization of PEEK bioactive composites for craniofacial applications
Elhattab Fabrication and Evaluation of 3D Printed Composite Scaffolds in Orthopedic Applications
EP3138584A1 (de) Implantat und verfahren zur herstellung eines implantates
Mohutsiwa et al. Polymeric materials and processes to produce facial reconstruction implants: A review
Murugan et al. Mechanical Behavior of Additive Manufactured Porous Biocomposites
Suresh et al. Three-Dimentional Printing Materials for Maxillofacial Structure Development: A Review
Zhou et al. Advances in Hard Tissue Engineering: The Impact of Multiscale Bone Scaffold Designs via Customized Additive Manufacturing
Nasr Esfahani Independent tuning stiffness and toughness of polymer metal composites: modeling, validation, and design
EP4197494A1 (de) Augmentationsvorrichtung, komposit und verfahren zur herstellung eines komposits

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee