DE2632932A1

DE2632932A1 - Implantat, insbesondere zahnimplantat

Info

Publication number: DE2632932A1
Application number: DE19762632932
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Phys Scherber; Max Dipl Phys Dr Seidl
Original assignee: Dornier System GmbH
Current assignee: Dornier System GmbH
Priority date: 1976-07-22
Filing date: 1976-07-22
Publication date: 1978-01-26

Description

Implantat, insbesondere Zahnimplantat
Die Erfindung betrifft ein Implantat, insbesondere Zahnimplantat, mit einem beliebigen Grundkörper, z. B. aus Titan, Titanlegierung oder Stahl, und einer xid oder Nitridkarbid, Oxinitrid, Karbonnitrid, Borid usw. bestehenden interferenzfarbigen Oberflächenschicht.
Aus der DT-PS 19 43 801 ist ein Implantat aus Titan oder einer Titanlegierung für die operative Knochenbehandlung bekannt, welches über in ihm vorhandene Durchtrittsöffnungen mittels Schrauben an Knochenteilen festlegbar ist, wobei das Implantat mit einer interferenzfarbigen Oberflächenschicht aus Oxid, Nitrid, Karbid oder Karbonnitrid versehen ist. Die hier angesprochenen Oberflächenschichten werden durch anodische Behandlung, durch Reaktion mit Gasen bei erhöhter Temperatur oder aber im Salzbad hergestellt, wobei sich als Umwandlungsschichten Titanoxid, Titannitrid, Titankarbid oder Titankarbonnitrid ergeben. Diese Schichten besitzen eine größere Abreibfestigkeit als ein Implantat ohne Oberflächenschicht, was besonders für jene Stellen wichtig ist, die sich an einem anderen, ebenfalls aus diesem Metall bestehenden Implantat reiben, wie das beim Einschrauben der Schrauben in eine Kompressionsplatte der Fall ist. Die Oberflächenschicht, besonders wenn sie über etwa 0,1 pm dick ist, verhindert das Entstehen eines Abriebs und auch das gegenseitige Anfressen, denn die Oxide, Nitride, Karbide und Karbonnitride haben größere Härte.
Solche Implantate besitzen auch eine größere Korrosionsbestãndigkein gegen die Gewebeflüssigkeiten, weil die Schichten keine elektrische Leitfähigkeit haben, und zwar nicht nur auf den großflächigen Teilen seiner Oberfläche, sondern, was besonders wichtig ist, auch in den für Korrosionsangriffe besonders empfindlichen, verhältnismäßig kleinen Vertiefungen und Öffnungen, wie Schraubenlöchern, Schraubenschlitzen usw. Insbesondere wird die Reibkorrosion unterdrückt oder herabgesetzt.
Durch die interferenzfarbige Oberfläche läßt sich eine sehr genaue Kontrolle über das Korrosionsverhalten im Gewebe angeben, da man in einer solchen Oberflächenschicht Korrosionsangriffe besonders gut feststellen kann, auch wenn es sich nur um Spuren handelt.
Wenn man der Schicht eine der Gewebefarbe ähnliche Farbe gibt, wirkt ein so gefärbtes Implantat, das ja sehr oft dicht unter der Haut liegt und durch sie hindurchschimmert, nicht mehr störend, im Unterschied zu den üblichen silber- oder nickelfarbigen Implantaten, die wegen ihrer Farbe oft so gut sichtbar sind, daß sie den Träger stören.
Von entscheidender Bcdeutung bei Implantaten ist jedoch der Einsatz von biokompatiblem Material zur Vermeidung von Frendkörperreaktionen, die mit den oben erwähnten Umwandlungsschichten nicht vollständig beseitigt werden. -Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Implantat, insbesondere Zahnimplantat, zu schaffen, dessen Grundkörper aus einem Metall hoher Festigkeit und Elastizität besteht und dessen Oberfläche mit einem biokompatiblen Material beschichtet ist, das Fremdkörperreaktionen vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem beliebigen Grundkörper, z. B. aus Titan, Titanlegierung oder Stahl, die Oberflächenschicht aus Aluminiumoxid (Al203), Siliziumnitrid (Si3N4) oder aus dem Oxid bzw. Nitrid, Karbid, Oxinitrid, Karbonnitrid, Borid eines anderen, vom Grundwerkstoff verschiedenen Metalls besteht.
Diese Oberflächenschichten aus Titan- oder Stahlimplantaten sind sehr biokompatibel und lassen sich durch Chemical Vapor Deposition, Sputtern oder Elektronenstrahlverdampfen mit genügender Haftfestigkeit und Dichtigkeit aufbringen. Dabei ist es wichtig, daß der Grundkörper vor dem Aufbringen der Oberflächenschicht einer Reinigung und einer Elektropolitur unterzogen wird. Wenn die Dichtigkeit der Oberflächenschicht besonders gut werden soll, dann darf die polierte Oberfläche nur eine geringe Rauhigkeit aufweisen; wird besonderer Wert auf die Erhöhung der Haftfestigkeit der Oberflächenschicht gelegt, dann ist eine größere Rauhigkeit zulässig. Wesentlich für die Qualität der Beschichtung ist auch die Oberflächentemperatur während des Beschichtungsvorgangs. Erhöhte Substrattemperaturen zwischen 2000 C und 6000 C oder höher liefern z. B. ebenso wie rauhere Oberflächen haftfestere Schichten. Eine glatte, elektropolierte und anschließend entsprechend gereinigte Oberfläche liefert dagegen eine sehr viel dichtere Schicht, so daß je nach Anwendung Haftfestigkeit und Dichtigkeit optimiert werden können. Dies kann aber auch durch Variation der Aufbringungsparameter wie Druck, Abscheidungsrate, Schichtdicke, geometrische Anordnung von Kammerwänden, Substrat, Verdampferquelle u. a. mehr geschehen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erf indung ergeben sich aus der Figur, die nachfolgend beschrieben wird.
Die einzige Figur zeigt ein Zahnimplantat mit erfindungsgemäßer Beschichtung in prinzipieller Darstellung.
Das in der Darstellung wesentlich vergrößerte Zahnimplantat 2 besteht aus einer mit Durchbrechungen 4 versehenen Platte 6, einem Schaft 8 und einem Endstück 10. Das Implantat ist aus Stahl, Titan oder einer Titanlegierung gefertigt. Auf das gereinigte und elektropolierte Implantat 2 wird in dem Bereich, der durch ein Gittermuster angedeutet ist, eine Schicht aus Aluminiumoxid oder Siliziumnitrid aufgebracht, die auch im Bereich der Durchbrechungen 4 gut haftet. Das Implantat ist nunmehr ge- -brauchsfertig und kann mit Platte 6 im Kiefer eines Patienten befestigt werden. Auf dem Endstück 10 werden mehrere Zähne verankert. Wie aus der Figur deutlich hervorgeht, sind die Teile des Implantats beschichtet, die mit Gewebe in Berührung kommen. Leerseite

Claims

P a t e n t a n s p r Ü c h e 1. Implantat, insbesondere Zahnimplantat, mit einem Grundkörper aus Titan, Titanlegierung oder Stahl und einer aus Oxid, Nitrid, Karbid, Borid oder ähnlichen Verbindung bestehenden, interferenzfarbigen Oberflächenschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht aus Aluminiumoxid (A1203), Siliziumnitrid (Si3N4) oder aus dem Oxid bzw. Nitrid, Karbid, Oxinitrid, Karbonnitrid oder Borid eines anderen, vom Grundwerkstoff verschiedenen Metalls besteht.
2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht mittels Chemical Vapor Deposition, Sputtern, Ion Beam Deposition oder Ion Plating aufgebracht wird.
3. Implantat nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper vor dem Aufbringen der Oberflächenschicht einer speziellen Vorbehandlung unterzogen wird, wie Beizen, Elektropolieren, Ionenbeschuß.