DE3121182C2

DE3121182C2 - Füllmaterial zum Füllen von Defekten oder Hohlräumen in Knochen

Info

Publication number: DE3121182C2
Application number: DE3121182A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Fukuda; Takao Inukai; Mikiya Yokoze Saitama Ono; Hiroyasu Takeuchi
Original assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
Priority date: 1980-05-28
Filing date: 1981-05-27
Publication date: 1985-10-10
Also published as: NL8102354A; GB2078696A; DE3121182A1; JPS56166843A; JPH0156777B2; GB2078696B; NL182774C

Abstract

Ein Füllmaterial zum Füllen von Defekten oder Hohlräumen in Knochen wird zur Verfügung gestellt, das aus einem porösen Körper aus einer Calciumphosphatverbindung besteht, der zahlreiche Porenkanäle aufweist, die im wesentlichen endlos sind und miteinander unter Bildung eines dreidimensionalen Netzwerks in dem porösen Körper in Verbindung stehen, wobei alle Kanäle in Längsrichtung verschiedene Dimension bzw. Abmessungen haben, die größte Abmessung in allen Bereichen des Kanals weniger als 3,0 mm und die kleinste Abmessung in allen Bereichen des Kanals mehr als 0,05 mm betragen und die Porosität des porösen Körpers im Bereich von 40% bis 97% liegt, so daß knochenbildende Bestandteile des lebenden Körpers leicht in diese Kanäle eindringen können.

Description

Die Erfindung betrifft ein anorganisches Füllmaterial, das zum Füllen von Defekten oder Hohlräumen bzw. zur Implantation in Defekte oder Hohlräume bestimmt ist, die durch Operation zur Entfernung von Knochentumoren oder durch andere Ursachen in den Knochen des lebenden Körpers gebildet wurden, wobei die Bildung von neuem Knochengewebe in dem gefüllten Bereich gefördert wird und das Füllmaterial mit dem Knochengewebe verwachsen ist, nachdem der verletzte Bereich vollständig ausgeheilt ist.

Auf dem Gebiet der Chirurgie oder Orthopädie werden Defekte oder Hohlräume in Knochen häufig durch hochkomplizierte Frakturen oder Operationen zur Entfernung von Knochentumoren gebildet und derartige Defekte oder Hohlräume müssen durch Verwachsung (Symphyse) geheilt werden. Gemäß der bekannten Methode wird spongiöser Knochen aus dem Hüftknochen oder anderen Knochen des Patienten selbst entnommen und in den verletzten Teil des Knochens eingefüllt, um die Heilung des Knochengewebes zu fördern. Dieses bekannte Verfahren ist jedoch insofern nachteilig, als der Patient stärkere Schmerzen erleidet und während der Operation mühsame Arbeitsgänge erforderlich sind, da noch anderes Gewebe als aus dem verletzten Bereich zur Anwendung entnommen werden muß. Darüber hinaus kann nicht stets eine ausreichende Menge an autoplastischem Knochen aus dem Körper des Patienten entnommen werden, um einen großen Defekt oder Hohlraum eines Knochens zu füllen und es ist daher ein bestimmtes Ersatzmaterial erforderlich, um in einem solchen Fall den Mangel an erforderlichem Knochengewebe zu kompensieren.

Außer der Methode der autoplastischen Füllung sind die hofnogene Knochenimplantationsmethode und die heterogene Knochenimplantationsmethode bekannt. Bei der homogenen Knochenimplantationsmethode wurde die Verwendung von gefrorenen Knochen und entkalkten Knochen untersucht; diese Methode hat jedoch noch nicht das Stadium der klinischen Anwendung «rreich:. Bei der heterogenen Methode der Knochenimplantation wird in manchen Fällen ein sogenannter Kicl- oder Trägerknochen, der durch Entfernung der Proieine aus Rinderknochen erhalten wird, angewendet. Beide bekannten Methoden sind jedoch nicht nur von Fremdkörperreaktionen begleitet, sondern haben auch keine osteogene Wirkung, so daß der postopcralivc Verlauf nicht immer gut ist.

ίο Es besteht daher ein steigendes Bedürfnis nach einem künstlichen Füllmaterial zum Ausfüllen von Defekten oder Hohlräumen in Knochen, das ausgezeichnete Verträglichkeit mit dem lebenden Körper zeigt uvd hohe osteogene Wirkung hat, um die Knochenbildungsreaktion in dem gefüllten Bereich und dessen Nachbarschaft zu fördern, um auf diese Weise die Heilung der Struktur und Funktion des verletzten Knochengewebes zu beschleunigen.
Verschiedene Metalle und Kunststoffmaterialien wurden bereits als Ersatzmaterialien für harte Gewebe des lebenden Körpers angewendet. Diese üblichen Materialien können jedoch gelöst oder in anderer Weise unter den physiologischen Umgebungsbedingungen in dem lebenden Körper abgebaut werden und sind häufig von Giftwirkungen oder Fremdkörperreaktionen begleitet Aus diesen Gründen wurden in den letzten Jahren in steigendem Ausmaß Keramikmaterialien angewendet, die verbesserte Verträglichkeit mit dem lebenden Körper zeigen. In jüngster Zeit wurden u. a. ein künstlicher Knochen und eine künstliche Radix dentis aus einem Sinterkörper oder einer einkristallinen Struktur aus Aluminiumoxid, Kohlenstoff, tertiärem Calciumphosphat (Ca(PO₄J₂) oder Hydroxylapatit (Cas(PO₄)3OH) entwickelt, die ausgezeichnete Verträglichkeit mit dem lebenden Körper haben und diese Materialien haben allgemeines Interesse erregt.

Untersuchungen über derartige Calciumphosphat-Keramiken sind beispielsweise in Langenbecks Archiv für Chirurgie 341, (1976), Seiten 77—86, beschrieben.

Aus dieser Veröffentlichung ist ersichtlich, daß bereits Keramiken mit einer Porosität von 40 bis 75% hergestellt wurden, auf die MikroStruktur dieser Porosität hat man jedoch bisher offensichtlich nicht geachtet.
Ein allgemeiner Oberblick über neuere Werkstoffe in der medizinischen Technik findet sich in Chemie-Ingenieur-Technik 47. Jahrg. (1975), Seiten 327 bis 333. Über Calciumphosphat-Werkstoffe wird dort ausgesagt, daß die Porosität dem Knochengewebe die Möglichkeit zur völligen Penetration geben soll. Über die Ausbildung der Poren findet sich jedoch keine Aussage.

Obwohl man versucht hat, solche keramische Werkstoffe, Sinterkörper oder die genannte einkristalline Struktur in Defekte oder Hohlräume von Knochen, die geheilt werden sollten, zu implantieren, sind Schwierigkeiten aufgetreten, wenn der Sinterkörper bzw. die einkristalline Struktur dicht in den Defekt eines Knochens eingepaßt werden sollte, wenn dieser komplizierte Gestalt und nicht eine einfache und konstante Gestalt hatte. Darüber hinaus würde selbst dann, wenn ein solcher Sinterkörper oder eine solche einkristalline Struktur in einen Defekt implantiert werden könnte, eine Resorption des Knochengewebes in der Nachbarschaft des implantierten Bereiches eintreten, da der Sinterkörper bzw. die einkristalline Struktur im allgemeinen extrem härter als das umgebende Knochengewebe ist, so daß dem umgebenden lebenden Gewebe ein Reiz erteilt wird. Infolgedessen treten Lockerung oder andere Schwierigkeiten auf, so daß ein gesinterter Körper oder

eine einkristalline Struktur der vorstehend beschriebenen Art noch nicht das Stadium der praktischen Anwendung erreicht haben.

In der DE-OS 28 40 064 wird ein hydroxylapatithaltiges Material und ein Verfahren zu dessen Herstellung beschrieben, bei dem zunächst Zähne oder tierische Knochen von Geweberesten befreit und dann bei Temperaturen von 800 bis 1200° C kalziniert werden. Bei diesem bekannten Verfahren wird aufgrund der hohen Kalzinieriingstemperatur eine amorphe Struktur erzielt; die Porengröße und Porengestalt kann jedoch durch das Verfahren nicht beeinflußt werden.

Außerdem wurde vorgeschlagen, einen porösen Körper aus einem gesinterten Material mit Hilfe einer mechanischen Methode oder durch Verformen eines Pulvers für das gesinterte Material, wobei dieses mit verbrennbaren Fasern vermischt ist, wonach die Sinterung erfolgt, herzustellen, wobei ein poröser Körper erhaiten wird, der eine solche Gestalt hat, daß er dicht in einen Defekt oder einen Hohlraum eines Knochens eingepaßt werden kann. Da jedoch ein gesinterter Keramikkörper schlecht verarbeitbar wird und um so brüchiger wird und daher leicht bricht, als die Summe des Volumens der Hohlporen in dem gesinterten Körper größer wird, wurde bisher noch kein gesinterter Körper aus Keramik kommerziell hergestellt, der ausreichend hohe Porosität besitzt. Das gleiche gilt für eine Methode zur Herstellung eines porösen gesinterten Körpers durch Zugabe von verbrennbaren Fasern vor dem Sinterungsvorgang, weil es schwierig ist, große Mengen an Fasern zu einem Matrixmaterial für den gesinterten Körper zuzumischen, die dann in der Sinterungsstufe verbrannt werden sollen. Wegen des Mangels an Porosität aufgrund der vorstehend erwähnten Schwierigkeiten können knochenbildende Bestandteile aus den lebenden Geweben kaum in das ziemlich feste Füllmaterial eindringen, wodurch die Zeit verlängert wird, die zum Verwachsen des Füllmaterials mit den lebenden Geweben, die den neuen Knochen bilden, erforderlich ist (DE-OS 27 11 219).

Gemäß einem älteren Vorschlag (DE-OS 30 38 047) werden gegenüber dem vorstehend erläuterten Stand der Technik verbesserte Füllmaterialien auf Basis von Calciumphosphaten mit Apatit-Kristallstruktur zur Verfugung gestellt. Diese Füllmaterialien besitzen eine Porosität von mindestens 30% und einen Porendurchmesser von mehr als 100 μΐη. Auch bei diesem bekannten Vorschlag ist es schwierig, die sterische Ausbildung der Poren-Innenflächen zu beeinflussen und somit das Eindringen von neuem Knochengewebe und das Verwachsen des Füllmaterials mit dem lebenden Gewebe in besonderem Maß zu fördern.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde. Füllmaterial zum Einfüllen oder Implantieren in Defekte und Hohlräume von Knochen zur Verfügung zu stellen, das ausgezeichnete Verträglichkeit mit dem lebenden Gewebe zeigt, frei von Fremdkörperreaktionen ist und das die Bildung von neuem Knochengewebe in besonderem Maß erleichtert und somit die Dauer, die zur Heilung der Struktur und Funktion des Knochengewebes erforderlich ist, beträchtlich vermindert.

Dieses Füllmaterial soll insbesondere ermöglichen, daß knochenbildende Substanzen leicht in die Poren des Materials eindringen und in diesen haften, so daß schließlich die knochenbildenden Bestandteile das gesamte Füllmaterial durchdringen können und eine völlige und rasche Ausheilung des Defekts ermöglicht wird. Dieses Füllmaterial soll leicht geformt werden können, so daß es dicht in den Hohlraum eines Knochens eingepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Füllmaterial zum Füllen von Defekten oder Hohlräumen in Knochen, bestehend aus einem porösen Körper aus einer Calciumphosphatverbindung, mit einer Porosität im Bereich von 40 bis 97%, dessen Porenkanäle ein dreidimensionales Netzwerk bilden, wobei die größte Abmessung in allen Bereichen des Kanals weniger als 3 mm und die kleinste Abmessung mehr als 0,05 mm beträgt, gelöst, das dadurch erhältlich ist, daß ein organischer poröser Körper mit vernetzten Hohlräumen mit einer Aufschlämmung einer feinvermahlenen Calciumphosphatverbindung imprägniert und getrocknet wird, und anschließend das organische Material durch Kalzinierung entfernt wird.

Das erfindungsgemäße Füllmaterial ist ein poröser Körper mit einer später beschriebenen porösen Struktur mit Porenkanälen spezifischer Ausbildung, die sich durch den gesamten porösen Körper erstrecken. Diese Struktur ermöglicht eine rasche Neubildung von Knochengewebe und eine völlige Durchdringung des Füllmaterials mit lebendem Knochengewebe und dadurch eine verbesserte Heilung der Defekte.
Erfindungsgemäß wurde angestrebt, die Knochenbildungs-Fähigkeit von Calciumphosphatverbindungen auszunutzen, auf Basis der Beobachtung, daß ein neuer Knochen in einem Defekt oder Hohlraum eines Knochens von dem Teil aus wächst, in den eine Calciumphosphatverbindung eingefüllt ist. Die Calciumphosphatverbindungen, die sich für die Zwecke der Erfindung eignen, umfassen sekundäres Calciumphosphat (CaHPO₄) und dessen Dihydrat (CaHPO₄ · 2 H₂O), tertiäres Calciumphosphat (Ca₃(PO₄J₂). Hydroxylapatit (Ca₅(PO₄J₃OH), Tetracalciumphosphat (Ca₄O(PO₄)₂), Calciumhendecaoxo-tetraphosphat (Ca₃P₄On). Calciummetaphosphat (Ca(PO₃J₂), Calciumpyrophosphat (Ca₂P₂O?) und Calciumdihydrogenphosphat-monohydrat (Ca(H₂PO₄J₂ · H₂O).

Diese Verbindungen können für sich oder in Form eines Gemisches aus zwei oder mehr dieser Verbindungen angewendet werden. Unter den vorstehend aufgeführten Verbindungen sind tertiäres Calciumphosphat (Ca₃(PO₄J₂), Hydroxylapatit (Ca₅(PO₄J₃OH) und Tetracalciumphosphat (Ca₄O(PO₄J₂) bevorzugte Verbindungen, da das Wachstum von neuem Knochen besonders beschleunigt wird, wenn eine oder mehr dieser drei Verbindungen angewendet werden. Die am stärksten bevorzugte Verbindung zur Förderung des Wachstums von neuem Knochen ist Hydroxylapatit, speziell Hydroxylapatit, der bei einer Temperatur von mehr als 500° C, vorzugsweise 7CO bis 1250° C, kalziniert wurde. Die obere Grenztemperatur des Kalzinierungsvorgangs ist nicht kritisch, sollte jedoch so kontrolliert werden, daß die Zersetzungstemperatur des Hydroxylapatits nicht überschritten wird. Die für die Zwecke der Erfindung verwendeten Calciumphosphatverbindungen können entweder mit Hilfe irgendeines bekannten Verfahrens künstlich synthetisierte Verbindungen oder Verbindungen natürlichen Ursprungs, die aus menschlichen oder tierischen Knochen erhalten wurden, sein.

Erfindungsgemäß wird eine Calciumphosphatverbindung in Form eines porösen Körpers angewendet, der zahlreiche Kanäle mit komplizierter Gestalt hat, die sich durch den gesamten porösen Körper erstrecken, wobei die Abmessungen in verschiedenen Bereichen dieser Kanäle im Verlauf ihrer Erstreckung sich ändern. Durch eine solche Struktur kann die innere Oberfläche der Kanäle oder Porenhohlräume in dem erfindungsgemä-

Ä^SSS^Ä= "KSÄ Füllmaterial kann mit Hilfe

Ltbifläch:?ets^SKanals ausgeh Nach den der Entwicklung der vorliegenden Erfindung zugrundelieeSn Untersuchungen wurde festgestellt, daß die ITochen büdenden Substanzen die Tendenz haben, an-Sich an den Vorsprüngen in den Kanälen oder in hre^g Nähe anzuhaften, wobei sie von Osteoblasten begleitet sind, und daß neue Knochen von den Vorsprüneen aus zu wachsen begannen, an denen die Knochen Se'denSubsianzenuifddieÖsteoblastenanhafteten. Erfindungsgemäß stehen außerdem die Hohlräume oder Kanäle in dem porösen Körper miteinander unter BUdung ebes im wesentlichen dreidimensionalen Netzwerks !n Verbindung. Die in die Hohlräume gelangten, Knochen bildenden Bestandteile können daher tiefer und schließlich in sämtliche Bereiche des dreidimensionalen Netzwerks eindringen. Dabei bedeutet der hier u"nd in den Patentansprüchen angewendete Ausdruck »"m wesentlichen« oder »wesentlich«, daß die Hohlräumender Kanäle im allgemeinen miteinander in einem Ausmaß in Verbindung stehen, daß eine im wesentlichen t™ te ster sehe Struktur in dem gesamten porösen Körper gebildet wird, wenn auch einige geringfügige Anteile der Kanäle oder Hohlräume geschlossen sind. Anders ausgedrückt, ist das Vorliegen einer geringen Anzah von geschlossenen Zellen zulässig.

Die kleinste Abmessung in jeder beliebigen Richtung des Durchmessers eines jeden Kanals sollte weniger als 3 00 mm betragen und dessen Mindestabmessung sollte mehr als 005 mm sein. Wenn die größte Dimension 3,0 mm überschreitet, ist eine verlängerte Dauer für das Knochenwachstum der Autoplastie oder eigenen Ursprungs erforderlich, um in dem Hohlraum zu wachsen und diesen auszufüllen. Wenn im Gegensatz dazu die kleinste Dimension nicht mehr als 0,05 mm beträgt, wird das Eindringen von Knochen bildenden Bestandteilen, wie Collagen, in die Hohlräume des porösen Körpers an den zu engen Bereichen verhindert oder blockiert. Infolgedessen können die Knochen bildenden Bestandteile nicht durch die blockierten oder verstopften Bereiche vordringen oder wachsen, was zur Bildung von hohlen Bereichen führt, in denen keine neuen Knochen vorhanden sind

_Di_e Porosität des erfindungsgemäßen Füllmaterials sollte innerhalb des Bereiches von 40% bis 97% liegen. Wenn die Porosität weniger als 40% beträgt, ist eine extrem lange Dauer erforderlich, bis das Knochengewebe und das Füllmaterial miteinander unter Bildung eines einheitlichen Körpers verwachsen sind.

Weil darüber hinaus die Bearbeitbarkeit eines zu dichten Füllmaterials außerordentlich bis zu einem Ausmaß verschlechtert wird, das es unmöglich macht, das Füllmaterial durch Bearbeitung so zu verformen, daß es dicht in einen Defekt oder Hohlraum eines Knochens eingepaßt werden kaiin, ist eih zu dichtes Füllmaterial « porösenKörpers mit -eminent.,,fS liehen Hohlraum oder Hohlräumen der d.e eines dreidimensionalen Netzwerks hat, mit einer CaIc.-umphosphatverbindung m Form ™er Aufschlamrnung, Trocknen der Aufschlämmung der Ca ciumphosphatverbindung und Entfernung des Materials des organ, sehen porösen Korpers durch Erh.tzen oder mit H.lfe anderer Methoden

Wenn das erfindungsgemäße Füllmaterial ._η einen Defekt oder Hohlraum eines Knochens eingefüllt oder implantiert wird, dringen Bestandteile, die ebende Knochen bilden, wie Collagen und Körperflussigke.ten, in die Poren der Netzwerk-Struktur des porösen Korpers ein, bi, sie gleichfönmg in die gesamte Netzstruktur eindiffundiert sind. Das erf.ndungsgemaße FuHmaterial verursacht keine Fremdkorperreaktionen undI erle.chtert somit d.e rasche Bildung von neuem Knochen. Darüber hinaus wird das Füllmaterial als solches in dem lebenden Körper resorbiert und allmahhch durch den autoplastischen Knochen ersetzt.

Das erfmdungsgemäße Füllmaterial kann nicht nur zum Füllen von Defekten oder Hohlräumen von Knochen, d_le durch chirur_glsche oder arthroplastische Operationen verursacht worden sincl· sondern auch zum Emfüllen in eine Kav.tät verwendet werden, die durch Zahnkaries oder Zahnextraktionsoperat.onen verursacht wurde oder in e.nen Defekt, der durch alveolare Pyorrhöe verursacht ist, verwendet werden.

Die Erfindung _W1rd nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele erläutert.

Beispiel 1

Aufschlämmungen von Calcium-tertiar-phosphat, Tetracalciumphosphat und Hydroxylapatit wurden herge-

stellt. Jede der Aufschlämmungen von Calcmm-tert.arphosphat und Calciumtetraphosphat wurde synthetisch mit Hilfe des Naßverfahrens und anschließende Pulvensation in einer Trommelmühle mehr als 40 Stunden im nassen Zustand pulverisiert. Die Aufschlämmung von

Hydroxylapatit wurde mit Hilfe des ,Maßverfahrens hergestellt. Ein aus organischem Material hergestellter poröser Substratkörper mit endlosen Poren wurde mit jeder der drei Aufschlämmungen getränkt. Die in den porösen Körper eingedrungene Aufschlämmung wurde

getrocknet und der Körper wurde dann 3 Stunden bei

1000°C kalziniert, um das organische Material zu verbrennen. Auf diese Weise wurde ein poröser Korper aus jeder der Calciumphophatverbindungen hergestellt

Aus jeder Calciumphosphatverbmdung wurden funl

e; Arten von porösen Körpern unter Regelung der Porenabmessungen hergestellt. Der erste poröse Korper enthielt Poren mit der größten Abmessung von 5 mm und einer Mindestabmessung von 3 mm. Der zweite bis v.er-

te poröse Körper enthielt Poren, deren größte Abmessung 3,0, 0,5 bzw. 0,07 mm betrug und deren kleinste Abmessung 1,5,0,2 bzw. 0,05 mm betrug. Der fünfte poröse Körper enthielt Poren mit einer größten Abmessung von 0,01 mm und einer geringsten Abmessung von 0,007 mm. Die Porosität all dieser porösen Körper lag im Bereich zwischen 68 und 73%.

Jeder der porösen Körper wurde in einen Knochendefekt (etwa 6 mm Durchmesser · 5 min Länge) gefüllt bzw. implantiert, der durch künstliches Aushöhlen des Oberschenkelbeins eines lebenden Hundes erzeugt worden war. Der Hund wurde dann gepflegt und der Verlauf der Heilung des Defekts wurde beobachtet. Drei Wochen nach der Implantationsoperation waren neue Knochen in den porösen Körpern gebildet worden, mit Ausnahme des fünften porösen Körpers, der Poren mit einer größten Abmessung von 0,01 mm und einer geringsten Abmessung von 0,007 mm hatte. In dem fünften porösen Körper mit Poren einer größten Abmessung von 0,01 mm und einer geringsten Abmessung von 0,007 mm wurde in den Hohlräumen im Inneren der Poren keine merkliche Bildung von neuen Knochen beobachtet

Die Beobachtung zu einem Zeitpunkt von 3 Monaten nach der Implantationsoperation zeigte, daß große Mengen neuer Knochen in den Hohlkanälen des zweiten bis vierten porösen Körpers gebildet worden waren, die Poren mit einer größten Abmessung von 3,0,0,5 und 0,7 und einer kleinsten Abmessung von 1,5,0,2 bzw. 0,05 hatten. In diesen drei porösen Körpern war fast das gesamte Füllmaterial durch lebendes Knochengewebe ersetzt worden und die Defekte waren praktisch unter Bildung eines einheitlichen Körpers mit dem benachbarten unbeschädigten Knochengewebe verwachsen. In den Poren des ersten und des fünften porösen Körpers, die eine größte Abmessung von 5 bis 0,01 mm und eine kleinste Abmessung von 3 bis 0,007 mm hatten, wurden hier und da verteilte Hohlräume beobachtet

Beispiel 2

In gleicher Weise wie in Beispiel 1 wurden unter Verwendung von Hydroxylapatit, hergestellt mit Hilfe des Naßverfahrens, poröse Körper hergestellt deren Porosität 20%, 40%, 70% bzw. 97% betrug.

Die größte Abmessung der Poren der entsprechenden porösen Körper wurde so eingestellt, daß sie innerhalb des Bereiches von 2 bis 1 mm lag und die kleinste Abmessung wurde innerhalb des Bereiches von 0,8 bis 0,1 mm eingestellt Jeder der so erhaltenen porösen Körper wurde in einen durch künstliches Aushöhlen erzeugten Defekt (4 mm Durchmesser · 5 mm Länge) des Oberschenkelbeins eines lebenden Hundes implantiert und der Verlauf der Heilung des Defekts wurde beobachtet

Es wurde zwar versucht mit Hilfe des gleichen Verfahrens einen porösen Körper mit einer Porosität von 99% herzustellen, der Körper mit einer Porosität von 99% war jedoch aufgrund des fehlenden inneren Zusammenhalts oder von schlechten Formbeständigkeitseigenschaften in der Stufe zerfallen, in der der Körper bearbeitet wurde, um dicht in die Höhle des Defekts eingepackt zu werden.

Der poröse Körper mit einer Porosität von 20% ließ sich ebenfalls in der Stufe der Bearbeitung schwierig verformen, die durchgeführt wurde, um den Körper dicht in die Höhlung des Defekts einzupassen.

Die Ergebnisse der Beobachtung zum Zeitpunkt von drei Monaten nach der Implantation der porösen Körper, deren Porositäten vorstehend angegeben sind und innerhalb des Bereiches von 20 bis 97% lagen, zeigten, daß die Körper mit dem lebenden Knochengewebe verwachsen waren, mit Ausnahme des Falls, in welchem der poröse Körper mit einer Porosität von 20% verwendet worden war. Im Fall der Verwendung des porösen Körpers mit einer Porosität von 20% haftete das Füllmaterial an dem Knochengewebe in den Bereichen an, die in ίο Kontakt mit dem umgebenden ursprünglichen lebenden Knochengewebe standen, es wurde jedoch im Inneren der Kanäle des porösen Körpers keine merkliche Verwachsung beobachtet.

Beispiel 3

In gleicher Weise wie in Beispiel 1 wurden unter Verwendung von nach dem Naßverfahren hergestelltem Hydroxylapatit poröse Körper hergestellt, indem die Poren von Substratkörpern aus einem organischen Material mit der Hydroxylapatit-Aufschlämmung getränkt wurden und anschließend durch Kalzinierung das organische Material herausgebrannt wurde. Das kalzinieren erfolgte während einer Stunde bei einer Temperatur von 300⁰C, 500⁰C, 700°C, 1000⁰C, 125O⁰C bzw. 135O⁰C. Die größte Abmessung längs der Porenkanäle im Inneren jedes der so hergestellten porösen Körper lag innerhalb des Bereiches von 0,5 bis 0,4 mm und ihre kleinste Abmessung lag innerhalb des Bereiches von 0,3 bis 0,2 mm. Jeder poröse Körper wurde in einen durch künstliches Aushöhlen erzeugten Defekt (4 mm Durchmesser · 5 mm Länge) im Oberschenkelbein eines lebenden Hundes implantiert und der Verlauf der Heilung des Defekts wurde beobachtet.

Es wurde festgestellt, daß neue Knochen in den Porenkanälen von allen entsprechenden porösen Körpern nach Ablauf von 3 Wochen nach der Implantation ausgebildet waren. Große Anteile neuer Knochen waren jedoch in den porösen Körpern ausgebildet und gewachsen, die bei einer Temperatur von mehr als 500⁰C kalziniert worden waren und eine besonders bemerkenswerte Ausbildung oder ein Wachstum von neuen Knochen wurde in den Kanälen von porösen Körpern beobachtet, die bei einer Temperatur von 700° C bis 1250° C kalziniert worden waren.

Vergleichsbeispiel

Hydroxylapatit in Pulverform wurde mit Hilfe des Naßverfahrens und anschließende Trocknung bei 100° C hergestellt Die Korngröße dieses Pulvers wurde auf nicht mehr als 149 μΐη vermindert Dem Pulver wurden Kohlenstoffasern zugesetzt Das Gemisch wurde verformt und 3 Stunden lang bei 1100⁰C kalziniert, um die Kohlenstoffasern zu verbrennen, wobei ein poröser Körper erhalten wurde, der im wesentlichen geradlinige rohrförmige Hohlräume enthielt Die Porosität des so hergestellten porösen Körpers betrug 25% und der Durchmesser der Porenkanäle betrug 0,2 mm. Dieser poröse Körper wurde in einen durch künstliches Aushöhlen erzeugten Defekt (5 mm Länge - 4 mm Durchmesser) in einen Knochen eines lebenden Hundes implantiert und der Verlauf der Heilung des Defekts wurde beobachtet Die Ergebnisse nach Ablauf von 6 Monaten nach der Implantation zeigten, daß das Füllmaterial und das lebende Knochengewebe nicht miteinander verwachsen waren, wenn auch einige neue Knochen sich gebildet hatten.

Die Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme
auf spezifische Beispiele erläutertert, es ist jedoch verständlich, daß sie zahlreichen Abänderungen und Modifikationen zugänglich ist.

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Claims

Patentansprüche:

1. Füllmaterial zum Füllen von Defekten oder Hohlräumen in Knochen, bestehend aus einem porösen Körper aus eine^r Calciumphosphatverbindung, mit einer Porosität im Bereich von 40 bis 97%, dessen Porenkanäle ein dreidimensionales Netzwerk bilden, wobei die größte Abmessung in allen Bereichen des Kanals weniger als 3 mm und die kleinste Abmessung mehr als 0,05 mm beträgt, erhältlich dadurch, daß ein organischer poröser Körper mit vernetzten Hohlräumen mit einer Aufschlämmung einer feinvermahlenen Calciumphosphatverbindung imprägniert und getrocknet wird, und anschließend das organische Material durch Kalzinierung entfernt wird.

2. Füllmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Calciumphosphatverbindung tertiäres Calciumphosphat (Ca3(PO₄)₂), Tetracalciumphosphat (Ca₄O(PO₄)Z bzw. CaO · Ca₃(POi)₂) oder Hydroxylapatit (Ca₅(PO₄)SOH bzw.

3 Ca₃(PO₄J₂ · Ca(OH)₂) ist oder durch ein Gemisch aus diesen Verbindungen gebildet wird und die Kalzinierung bei einer Temperatur zwischen 700 bis 125O⁰C geschieht.