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EP0077366A1 - Incus prosthesis and manufacturing method thereof - Google Patents

Incus prosthesis and manufacturing method thereof

Info

Publication number
EP0077366A1
EP0077366A1 EP82901351A EP82901351A EP0077366A1 EP 0077366 A1 EP0077366 A1 EP 0077366A1 EP 82901351 A EP82901351 A EP 82901351A EP 82901351 A EP82901351 A EP 82901351A EP 0077366 A1 EP0077366 A1 EP 0077366A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
anvil
prosthesis
prosthesis according
bio
layer
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.)
Pending
Application number
EP82901351A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ralf Reck
Heinz BRÖMER
Klaus Deutscher
Henning Franek
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.)
Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Original Assignee
Ernst Leitz Wetzlar 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
Priority claimed from DE19813117024 external-priority patent/DE3117024A1/en
Priority claimed from DE19823211211 external-priority patent/DE3211211A1/en
Application filed by Ernst Leitz Wetzlar GmbH filed Critical Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Publication of EP0077366A1 publication Critical patent/EP0077366A1/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • A61F2/18—Internal ear or nose parts, e.g. ear-drums
    • 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
    • A61L27/28—Materials for coating prostheses
    • A61L27/30—Inorganic materials
    • 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
    • A61F2/18—Internal ear or nose parts, e.g. ear-drums
    • A61F2002/183—Ear parts
    • 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
    • A61L2430/14—Materials or treatment for tissue regeneration for ear reconstruction or ear implants, e.g. implantable hearing aids

Definitions

  • the invention relates to an anvil prosthesis which can be implanted in the middle ear region between the stirrup and hammer handle or between the stirrup and hammer handle and the eardrum.
  • the middle ear area Due to pathological changes or surgical interventions in the middle ear area, it may be necessary to reconstruct the acoustomechanical function of the ossicular chain, which includes the hammer (malleus), the anvil (ineus) and the stapes, by at least one ossicle To replace the implant.
  • the present application relates specifically to a prosthesis for the partially or completely removed anvil, which can be implanted in the tympanic cavity between the hammer and stirrup.
  • the task is to provide such a prosthesis which, despite the anatomically limited distance between the hammer handle and the permite cochleariformis or the tendon of the tensor tympanic muscle, has a spatial shape which can be optimally adapted to the respective local anatomical spatial conditions, so that it can be permanently positioned in situ and that it transmits the vibrations within the ossicular chain as an artificial link between the eardrum and stirrup without irritation.
  • the invention is also based on the object, in the proposed anvil prosthesis, to form those partial surface areas which are not intended for the actual bond with the bone (intergrowth zone: implant / bony hard tissue) in such a way that they are completely biochemically resistant and bioinactive.
  • the task consists in specifying a method for the subsequent bio-inactivation of selected partial areas, in themselves bioactive prostheses or prosthesis parts.
  • the anvil prosthesis has a tapered, closed geometric three-dimensional shape, consisting of two end surfaces designed as a base and top surface and a lateral surface connecting them, the relationships also being that the base surface is larger than the top surface, the biggest The diameter of the base surface is smaller than the distance between the two end surfaces and the largest diameter of the cover surface is larger than the largest radius of the base surface, and that the anvil prosthesis consists of bioactive material.
  • End surfaces expediently analog geometric shapes, such as a circle, ellipse, regular polygon, irregular polygon, or combinations thereof.
  • geometric shapes of the two end faces are not analogous, but that, for example, the base area on the one hand represents a modified circular area from which two circular sections are separated, and the top area on the other hand represents a complete circular or elliptical area.
  • the three-dimensional shape consists of a truncated cone from which two paraboloid-shaped symmetrical sections have been removed along its circumferential surface in such a way that the contours of the resulting cut surfaces each have the shape of a parabola sitting on the track of the cover surface and opening towards the base surface .
  • the largest diameter of the base surface is 2.3 to 3.0 mm - preferably 2.6 mm -
  • the largest diameter of the cover surface is 1.5 to 2.0 mm - preferably 1.7 mm -
  • the distance between the two end surfaces 3 , 0 to 4.8 mm - preferably
  • the prosthesis according to the invention can additionally have - preferably in the region of its two end faces - at least one recess, for example a depression, a bevel, a groove, etc.
  • the bioactive material from which the anvil prosthesis is made is a bioglass ceramic.
  • apatite-containing sintered products or other bioactive composite materials can be used as further bioactive materials. It is also possible in principle, the proposed one
  • a prosthesis from a - for example bio-inert - core material that has a coating with bioactive substances.
  • the object is further achieved in the case of a prosthesis of the type mentioned at the outset in that it additionally contains insoluble bio-inert material in at least one partial surface area or partially has a coating of insoluble bio-inert material.
  • the coating can consist of at least one additively applied protective layer with a
  • the prosthesis advantageously consists of insoluble bio-inert material, at least in its jacket area.
  • the bio-inert material or the bio-inert layer can consist of at least one of the following substances: metals, such as gold, platinum, titanium, and metal alloys; Carbon in suitable modifications, such as pyrolytic carbon (graphite); Carbon compounds, such as silicon carbide (SiC), titanium carbide (TiC), boron carbide (B 4 C); Special ceramic materials, such as hexagonal boron nitride (BN), titanium nitride (TN), silicon nitride (Si 3 N 4 ); semi-crystalline inorganic composite systems, such as enamels; inorganic one-component (eg silica glass) or multi-component glasses; Oxides such as titanium dioxide (TiO 2 ), zirconium dioxide (ZrO 2 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ).
  • metals such as gold, platinum, titanium, and metal alloys
  • Carbon in suitable modifications such as pyrolytic carbon (graphite)
  • Carbon compounds such as silicon carbide (SiC), titanium carbide (
  • the bio-inert material or the bio-inert layer consists of a (m) apatite-free residual bio-glass ceramic or bio-ceramic or bio glass, which optionally also has a silane layer.
  • the lateral surface of this prosthesis is subjected to a surface post-treatment with the targeted supply of material to produce at least one additively applied, permanently fixed, bio-inert protective layer which acts in vivo as a biochemical barrier layer.
  • the additive protective layer can preferably be applied by at least one of the following process steps: electroplating or vapor deposition; Sputtering; Separation from organic solutions or evaporation in vacuo; Dipping, spraying or sprinkling with subsequent thermal treatment; Immersion in water glass with subsequent heating to approx. 400oC or immersion glazing from single or multi-component melt batches; Simultaneous evaporation or evaporation of the metals with subsequent oxidation treatment.
  • the subtractive protective layer can be obtained by coating the outer surface to be coated with aqueous, acidic solutions or with aqueous salt solutions with normalities between 0.001 and 0.1 between 5 minutes and Treated for 3 hours at temperatures between 20 to 100 ° C.
  • 0.1 - 0.001 normal hydrochloric acid (HCl) or 0.001 to 0.25 normal standard acetate buffer solution can be used as the aqueous, acidic solution.
  • HCl hydrochloric acid
  • 0.001 to 0.25 normal standard acetate buffer solution can be used as the aqueous, acidic solution.
  • FIG. 1 shows a section through the middle ear tract with implanted prosthesis.
  • FIG. 1 shows the prosthesis shown in FIG. 1, which has an additive protective layer in the jacket area;
  • FIG. 4 shows the prosthesis shown in FIG. 1, which has a subtractive protective layer in its jacket area;
  • Fig. 5 is a perspective view according to
  • FIG. 2b of the anvil prosthesis according to the invention with partial additive coating.
  • Fig. 1 the stirrups 9 and the hammer 11, the handle 10 of which rests on the eardrum 13, are present as natural ossicles.
  • the Am is missing boss who normally makes contact between the hammer head 12 and the temple portion of the stirrup 9.
  • the anvil prosthesis 4 according to the invention bridges the defective connection between the stirrup 9 and the hammer 11, more precisely: the hammer handle 10.
  • the prosthesis 4 Because of the individual anatomical situation at the implantation site, it is necessary to provide the prosthesis 4 - in particular in the area of its two end faces 1 and 2 - with recesses to be made subsequently, for example with a depression 14, a bevel, a groove 15, etc.
  • At least one recess for example a weakly contoured groove, from the outset on the anvil prosthesis, so that it only needs to be reworked during the implantation process if necessary in order to be able to be positioned with a precise fit.
  • the biomaterial used in particular also the bioactive glass ceramic, permits all known material removal processes and treatment processes, such as milling, grinding, drilling, cutting, sawing, sanding, polishing, etc.
  • Cover surface 2 which is formed as a circle with the center 6 in the case shown. 2b is the Base surface 1 with the center 5 can be seen. It represents a circular area from which two equally large and diametrically opposite circular sections have been separated. Both end faces 1 and 2 lie in mutually parallel planes. The distance between the two corresponds to the length of the straight line connecting the center points 5 and 6, which at the same time represents the axis of symmetry of this embodiment of the prosthesis according to the invention. Of course, it is also possible that the planes of the two end faces 1 and 2 are not parallel, so that the straight line connecting the center points 5 and 6 is not perpendicular to at least one of the end faces 1 and 2. Finally, a modified spatial form is also possible, in which both end faces 1 and 2 lie in mutually parallel planes, but in which the connecting line between the two center points is not perpendicular to any of the end faces 1 and 2.
  • the outer surface 3 connecting the end faces represents a truncated cone from which two mutually symmetrical sections have been removed.
  • the cutting contours of both sections running along the entire lateral surface each have the shape of a parabola 7 or 8, which open towards the base surface 1 and whose apexes touch the boundary line of the top surface 2.
  • the anvil prosthesis 4 is oriented at the implantation site in such a way that its base surface 1 faces the hammer handle 10 and thus its top surface 2 faces the stirrup 9.
  • a bioactive glass ceramic is described in detail in DE-PS 23 26 100.
  • Other suitable materials based on apatite-containing sintered products are known from DE-PS 2346739 and DE-PS 2434979.
  • Polymeric bioactive composite materials are protected by DE-PS 2501 683.
  • the coating of a core implant with bioactive material is evident, for example, from AT-PS 347 023.
  • biomaterial as a material for the prosthesis according to the invention offers particular advantages, particularly in the field of middle ear surgery, which have been described in detail in German patent application P 30 36 245.9.
  • bioactive bone substitute materials in particular bio glass or bio glass ceramic - have a certain surface solubility, which presumably represents a prerequisite for the formation of the bone / implant composite.
  • this special property can be countered under particularly unfavorable local anatomical conditions, such as when implanting a prosthesis in the soft tissue bearing or when such a prosthesis comes into contact with soft tissue ben, lead to the fact that the long-term stability of the implant is impaired. Since the property of bioactivity is achieved through the special chemical composition of the implant material, such a material is not particularly advantageous for implantation in other tissues. For example, it can be observed that the implantation of bioactive material triggers stronger sensitive reactions in the soft tissue than a bioinert material.
  • the anvil prosthesis 4 only touches bony tissue (10, 11; 9) in situ in the area of the base surface 1 and the top surface 2, while it comes into contact with soft tissue (not shown) in the region of its outer surface 3. It is therefore advantageous to provide a bio-inert, insoluble protective layer that envelops the outer surface 3 in this area.
  • 3 shows such a layer - namely an additive protective layer S (+).
  • This protective layer S (+) can also be partially present in the area of the top surface 2, in particular if the recess designated as groove 15 is dimensioned so small that parts of the top surface 2 still exist that are not in direct contact with the stapes.
  • prosthesis 4 is. provide the prosthesis 4 with a geometrically non-bulky, bio-inert, insoluble, subtractive protective layer S (-). 5 gives those with an additive coating S (+) of their man telcharacterization 3 provided prosthesis 4 in a perspective view again.
  • Both - the additive and the subtractive - protective layers S (+) and S (-) are equally effective in terms of their function. To a certain extent, they represent biochemical "corrosion" protective layers that guarantee complete transport and passage barriers for any material (ion) exchange between the chemical components of the implant and the components of the physiological-biochemical body fluids.
  • a subtractive protective layer S (-) can be obtained in vitro by using an anvil prosthesis made of bioglass-ceramic Yoll material or bioglass material
  • the glass ceramic remaining after this combined chemical treatment, which has been stripped of its apatite components, is referred to as "residual bioglass ceramic".
  • residual bioglass ceramic With regard to its chemical properties, it is insoluble, non-porous and stops all ion transport; it is bioinactive with respect to its biochemical-physiological effect, ie bio- "inert", and with regard to its mechanical properties it is resistant to abrasion and adheres firmly to the prosthesis core material. 4
  • the creation of a subtractive layer S (-) does not change the total volume of the implant. Rather, chemical exchange or conversion processes take place in the surface areas, which are to a certain extent "inward” - that is, directed towards the prosthesis core.
  • the subtractive layer S (-) can also be thermally compressed or sealed.
  • a silanization layer can also be applied.

Landscapes

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Abstract

La prothese d'enclume permettant la reconstruction du conduit auditif contenant les osselets, a une forme retrecissante geometrique fermee qui est constituee de faces de base et de sommet (faces de couvertures) ainsi que d'une enveloppe (3) qui les reunit. La face de base (1) est plus grande que la face de sommet (2), le diametre le plus grand de la face de base est plus petit que la distance entre les deux faces de couverture et le diametre le plus grand de la face de sommet est plus grand que le rayon le plus grand de la face de base. La prothese est constituee d'un materiau bioactif. en particulier de vitroceramique bioactive, et presente un revetement insoluble bioinerte dans des endroits choisis de sa surface. Ce revetement peut former une couche additive (S(+)) ou une couche soustractive. Des procedes et materiaux de revetement differents sont utilises pour les deux variantes. Une couche soustractive peut etre soumise additionnellement a un traitement de scellage et/ou de silanisation.The anvil prosthesis allowing the reconstruction of the auditory canal containing the ossicles, has a closed geometrical shrinking form which is made up of base and top faces (cover faces) as well as an envelope (3) which unites them. The base face (1) is larger than the top face (2), the largest diameter of the base face is less than the distance between the two cover faces and the largest diameter of the face vertex is greater than the largest radius of the base face. The prosthesis is made of a bioactive material. in particular of bioactive ceramic glass, and has an insoluble bio-coated coating in selected places on its surface. This coating can form an additive layer (S (+)) or a subtractive layer. Different coating methods and materials are used for the two variants. A subtractive layer may be subjected additionally to a sealing and / or silanization treatment.

Description

Amboßprothese und Verfahren zu ihrer Herstellung =========================== Anvil prosthesis and process for its manufacture ===========================
Die Erfindung betrifft eine im Mittelohrbereich zwischen Steigbügel und Hammergriff bzw. zwischen Steigbügel und Hammergriff und Trommelfell implantierbare Amboßprothese.The invention relates to an anvil prosthesis which can be implanted in the middle ear region between the stirrup and hammer handle or between the stirrup and hammer handle and the eardrum.
Aufgrund pathologischer Veränderungen bzw. chirurgischer Eingriffe im Mittelohrbereich kann es erforderlich werden, zur Rekonstruktion der akustomechanisehen Funktion der Gehörknöchelchen-Kette, zu der der Hammer (malleus), der Amboß (ineus) und der Steigbügel (stapes) gehören, mindestens ein Gehörknöchelchen durch ein Implantat zu ersetzen.Due to pathological changes or surgical interventions in the middle ear area, it may be necessary to reconstruct the acoustomechanical function of the ossicular chain, which includes the hammer (malleus), the anvil (ineus) and the stapes, by at least one ossicle To replace the implant.
Die vorliegende Anmeldung betrifft speziell eine Prothese für den teilweisen oder ganz entfernten Amboß, welche in der Paukenhöhle zwischen Hammer und Steigbügel implantiert werden kann. Dabei besteht die Aufgabe darin, eine solche Prothese vorzusehen, die trotz des anatomisch bedingten geringen Abstandes zwischen dem Hammergriff und dem processus cochleariformis bzw. der Sehne des musculus tensor tympani eine den jeweiligen örtlichen anatomischen Raumverhältnissen optimal anpaßbare Raumform aufweist, daß sie dauerhaft in situ positionierbar ist und daß sie die Schwingungen innerhalb der Gehörknöchelchen-Kette als künstliches Zwischenglied zwischen Trommelfell und Steigbügel reizlos weiterleitet. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zu gründe, bei der vorgeschlagenen Amboßprothese diejenigen Oberflächenteilbereiche, die nicht für den eigentlichen Verbund mit dem Knochen (Verwachsungszone: Implantat/knöchernes Hartgewebe) vorgesehen sind, derart auszubilden, daß sie biochemisch vollkommen resistent und bioinaktiv sind. Darüber hinaus besteht die Aufgabe darin, ein Verfahren zur nachträglichen Bioinaktivierung von ausgewählten Teilbereichen an sich bioaktiver Prothesen bzw. Prothesenteile anzugeben.The present application relates specifically to a prosthesis for the partially or completely removed anvil, which can be implanted in the tympanic cavity between the hammer and stirrup. The task is to provide such a prosthesis which, despite the anatomically limited distance between the hammer handle and the processus cochleariformis or the tendon of the tensor tympanic muscle, has a spatial shape which can be optimally adapted to the respective local anatomical spatial conditions, so that it can be permanently positioned in situ and that it transmits the vibrations within the ossicular chain as an artificial link between the eardrum and stirrup without irritation. The invention is also based on the object, in the proposed anvil prosthesis, to form those partial surface areas which are not intended for the actual bond with the bone (intergrowth zone: implant / bony hard tissue) in such a way that they are completely biochemically resistant and bioinactive. In addition, the task consists in specifying a method for the subsequent bio-inactivation of selected partial areas, in themselves bioactive prostheses or prosthesis parts.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Amboßprothese eine sich verjüngende, geschlossene geometrische Raumform aufweist, bestehend aus zwei als Basis- und Deckfläche ausgebildeten Abschlußflächen und einer diese verbindende Mantelfläche, wobei zusätzlich noch die Beziehungen gelten, daß die Basisfläche größer als die Deckfläche, der größte Durchmesser der Basisfläche kleiner als die Distanz zwischen beiden Abschlußflächen und der größte Durchmesser der Deckfläche größer als der größte Halbmesser der Basisfläche ist, und daß die Amboßprothese aus bioaktivem Material besteht. Dabei weisen beideThe object is achieved in that the anvil prosthesis has a tapered, closed geometric three-dimensional shape, consisting of two end surfaces designed as a base and top surface and a lateral surface connecting them, the relationships also being that the base surface is larger than the top surface, the biggest The diameter of the base surface is smaller than the distance between the two end surfaces and the largest diameter of the cover surface is larger than the largest radius of the base surface, and that the anvil prosthesis consists of bioactive material. Both point
Abschlußflächen zweckmäßigerweise analoge geometrische Formen, wie Kreis, Ellipse, regelmäßiges Vieleck, unregelmäßiger Polygonzug, bzw. Kombinationen davon, auf. Es ist aber auch möglich, daß die geometrischen Formen beider Abschlußflachen nicht analog sind, sondern daß beispielsweise die Basisfläche einerseits eine modifizierte Kreisfläche darstellt, von der zwei Kreisabschnitte abgetrennt sind, und die Deckfläche andererseits eine vollständige Kreis- oder Ellipsenfläche darstellt.End surfaces expediently analog geometric shapes, such as a circle, ellipse, regular polygon, irregular polygon, or combinations thereof. However, it is also possible that the geometric shapes of the two end faces are not analogous, but that, for example, the base area on the one hand represents a modified circular area from which two circular sections are separated, and the top area on the other hand represents a complete circular or elliptical area.
Es ist möglich, daß beide Abschlußflächen in zueinander parallel verlaufenden Ebenen liegen und daß die Verbindungslinie der geometrischen Mittelpunkte beider Abschlußflächen auf diesen senkrecht steht.It is possible for the two end faces to lie in mutually parallel planes and for the connecting line of the geometric center points of both end faces to be perpendicular to them.
Nach einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die Raumform aus einem Kegelstumpf, von dem längs seiner Mantelfläche zwei paraboloidförmige symmetrische Abschnitte entferntwurden derart, daß die Konturen der dabei entstandenen Schnittflächen jeweils die Form einer auf der Spur der Deckfläche aufsitzenden und sich zur Basisfläche öffnenden Parabel aufweist. Vorteilhaftervreise beträgt der größte Durchmesser der Basisfläche 2,3 bis 3,0 mm - vorzugsweise 2,6 mm -, der größte Durchmesser der Deckfläche 1,5 bis 2,0 mm - vorzugsweise 1,7 mm - und die Distanz zwischen beiden Abschlußflächen 3,0 bis 4,8 mm - vorzugsweiseAccording to a special embodiment of the present invention, the three-dimensional shape consists of a truncated cone from which two paraboloid-shaped symmetrical sections have been removed along its circumferential surface in such a way that the contours of the resulting cut surfaces each have the shape of a parabola sitting on the track of the cover surface and opening towards the base surface . Advantageously, the largest diameter of the base surface is 2.3 to 3.0 mm - preferably 2.6 mm -, the largest diameter of the cover surface is 1.5 to 2.0 mm - preferably 1.7 mm - and the distance between the two end surfaces 3 , 0 to 4.8 mm - preferably
4,0 mm -. Die erfindungsgemäße Prothese kann zusätzlich - vorzugsweise im Bereich ihrer beiden Abschlußflächen - mindestens eine Ausnehmung, beispielsweise eine Mulde, eine Abschrägung, eine Rille usw. aufweisen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das bioaktive Material, aus dem die Amboßprothese besteht, eine Bioglaskeramik. Als weitere bioaktive Materialien können alternativ apatithaltige Sinterprodύkte oder andere bioaktive Verbundmaterialien verwendet werden. Auch ist es prinzipiell möglich, die vorgeschlagene4.0 mm -. The prosthesis according to the invention can additionally have - preferably in the region of its two end faces - at least one recess, for example a depression, a bevel, a groove, etc. According to a preferred embodiment, the bioactive material from which the anvil prosthesis is made is a bioglass ceramic. Alternatively, apatite-containing sintered products or other bioactive composite materials can be used as further bioactive materials. It is also possible in principle, the proposed one
Prothese aus einem - beispielsweise bioinerten - Kernmaterial zu fertigen, das eine Beschichtung mit bioaktiven Substanzen aufweist.To manufacture a prosthesis from a - for example bio-inert - core material that has a coating with bioactive substances.
Die Aufgabe wird bei einer Prothese der eingangs genannten Art weiterhin dadurch gelöst, daß sie zusätzlich in mindestens einem Oberflächen-Teilbereich unlösliches bioinertes Material enthält bzw. partiell eine Beschichtung aus unlöslichem bioinerten Material aufweist. Dabei kann die Beschichtung aus mindestens einer additiv aufgebrachten Schutzschicht mit einerThe object is further achieved in the case of a prosthesis of the type mentioned at the outset in that it additionally contains insoluble bio-inert material in at least one partial surface area or partially has a coating of insoluble bio-inert material. The coating can consist of at least one additively applied protective layer with a
Dicke zwischen 0,25 und 10 μm oder aus mindestens einer subtraktiv erzeugten Konversionsschicht mit einer Dicke zwischen 0,25 und 5pm bestehen. Es ist auch möglich, daß die Beschichtung aus mindestens einer prothesenkernseitig erzeugten Konversionsschicht und mindestens einer auf dieser aufliegenden, additiv aufgebrachten Schutzschicht besteht. Mit Vorteil besteht die Prothese zumindest in ihrem Mantelbereich aus unlöslichem bioinerten Material. Es ist indes auch möglich, eine beschichtete Prothese vorzusehen, bei der lediglich die Abschlußflächen - also die Basisfläche und die Deckfläche - aus bioaktivem Material bestehen.Thickness between 0.25 and 10 microns or consist of at least one subtractively generated conversion layer with a thickness between 0.25 and 5pm. It is also possible for the coating to consist of at least one prosthesis core-generated conversion layer and at least one additive protective layer lying thereon. The prosthesis advantageously consists of insoluble bio-inert material, at least in its jacket area. However, it is also possible to provide a coated prosthesis in which only the end surfaces - that is to say the base surface and the top surface - consist of bioactive material.
Das bioinerte Material bzw. die bioinerte Schicht kann aus mindestens einer der folgenden Substanzen bestehen: Metalle, wie Gold, Platin, Titan, sowie Metallegierungen; Kohlenstoff in geeigneten Modifikationen, wie pyrolytischer Kohlenstoff (Graphit); KohlenstoffVerbindungen, wie Siliziumkarbid (SiC), Titankarbid (TiC), Borkarbid (B4C); Sonderkeramische Werkstoffe, wie hexagonales Bornitrid (BN), Titannitrid (TN), Siliciumnitrid (Si3N4); teilkristalline anorganische Verbundsysteme, wie Emails; anorganische Einkomponenten- (z.B. Kieselglas) oder Mehrkotπponenten-Gläser; Oxide, wie Titandioxid (TiO2), Zirkondioxid (ZrO2) und Aluminiurnoxid (Al2O3). Nach einer vorteilhaften Ausführungsform besteht das bioinerte Material bzw. die bioinerte Schicht aus einer(m) apatitfreien Residual-Bioglaskeramik bzw. -Biokeramik bzw. Bioglas, welche(s) gegebenenfalls zusätzlich eine Silan-Schicht aufweist. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Mantelfläche dieser Prothese unter gezielter Stoffzufuhr einer Oberflächen-Nachbehandlung zur Erzeugung mindestens einer additiv aufgebrachten, dauerhaft festsitzenden, in vivo als biochemische Sperrschicht wirkenden, bioinerten Schutzschicht unterworfen. Es ist aber ebenso möglich, ein Beschichtungsverfahren vorzusehen, bei dem die Mantelfläche dieser Prothese unter gezielter Stoffabfuhr bzw. Stoffaustausch einer chemischen Nachbehandlung zur Erzeugung mindestens einer subtraktiv erhaltenen, permanent festhaftenden, in vivo als biochemische Sperrschicht wirkenden, bioinerten Konversions-(Auslaugungs-)Schicht unterworfen wird. Die additive Schutzschicht kann vorzugsweise durch mindestens einen der folgenden Verfahrensschritte aufgebracht werden: Galvanisieren oder Bedampfen; Aufsputtern; Abscheiden aus organischen Lösungen oder Aufdampfen im Vakuum; Tauchen, Sprühen oder Aufstreuen mit nachfolgender thermischer Behandlung; Eintauchen in Wasserglas mit anschließendem Aufheizen auf ca. 400ºC bzw. Tauchglasieren aus ein- oder mehrkomponentigen Schmelzgemengen; Simultan-Aufdampfen oder Aufdampfen der Metalle mit nachfolgender Oxidierungsbehandlung.The bio-inert material or the bio-inert layer can consist of at least one of the following substances: metals, such as gold, platinum, titanium, and metal alloys; Carbon in suitable modifications, such as pyrolytic carbon (graphite); Carbon compounds, such as silicon carbide (SiC), titanium carbide (TiC), boron carbide (B 4 C); Special ceramic materials, such as hexagonal boron nitride (BN), titanium nitride (TN), silicon nitride (Si 3 N 4 ); semi-crystalline inorganic composite systems, such as enamels; inorganic one-component (eg silica glass) or multi-component glasses; Oxides such as titanium dioxide (TiO 2 ), zirconium dioxide (ZrO 2 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ). According to an advantageous embodiment, the bio-inert material or the bio-inert layer consists of a (m) apatite-free residual bio-glass ceramic or bio-ceramic or bio glass, which optionally also has a silane layer. According to the method according to the invention, the lateral surface of this prosthesis is subjected to a surface post-treatment with the targeted supply of material to produce at least one additively applied, permanently fixed, bio-inert protective layer which acts in vivo as a biochemical barrier layer. However, it is also possible to provide a coating method in which the outer surface of this prosthesis with targeted substance removal or material exchange a chemical aftertreatment to produce at least one subtractively obtained, permanently adherent, bio-inert conversion (leaching) layer which acts as a biochemical barrier layer in vivo is subjected. The additive protective layer can preferably be applied by at least one of the following process steps: electroplating or vapor deposition; Sputtering; Separation from organic solutions or evaporation in vacuo; Dipping, spraying or sprinkling with subsequent thermal treatment; Immersion in water glass with subsequent heating to approx. 400ºC or immersion glazing from single or multi-component melt batches; Simultaneous evaporation or evaporation of the metals with subsequent oxidation treatment.
Die subtraktive Schutzschicht kann gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden, indem die zu beschichtende Mantelfläche mit vässrigen, sauren Lösungen oder mit wassrigen Salzlösungen mit Normalitäten zwischen 0,001 und 0,1 zwischen 5 Minuten und 3 Stunden bei Temperaturen zwischen 20 bis 100ºC behandelt wird. Dabei kann als wässrige, saure Lösung 0,1 - 0,001 normale Salzsäure (HCl) oder als wässrige Salzlösung 0,001 bis 0,25 normale Standard-AzetatPuffer-Lösung verwendet werden. Schließlich ist es möglich, die beschichteten Teile der Prothese anschließend einer thermischen Versiegelungs- und/oder Silanisierungsbehandlung zu unterwerfen.According to the present invention, the subtractive protective layer can be obtained by coating the outer surface to be coated with aqueous, acidic solutions or with aqueous salt solutions with normalities between 0.001 and 0.1 between 5 minutes and Treated for 3 hours at temperatures between 20 to 100 ° C. 0.1 - 0.001 normal hydrochloric acid (HCl) or 0.001 to 0.25 normal standard acetate buffer solution can be used as the aqueous, acidic solution. Finally, it is possible to subsequently subject the coated parts of the prosthesis to a thermal sealing and / or silanization treatment.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigenExemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawings. Show it
Fig. 1 einen Schnitt durch den MittelohrTrakt mit implantierter Prothese;1 shows a section through the middle ear tract with implanted prosthesis.
Fig. 2a und 2b zwei perspektivische Ansichten der erfindungsgemäßen Prothese; Fig. 3 die in Fig. 1 dargestellte Prothese, welche im Mantelbereich eine additive Schutzschicht aufweist;2a and 2b show two perspective views of the prosthesis according to the invention; 3 shows the prosthesis shown in FIG. 1, which has an additive protective layer in the jacket area;
Fig. 4 die in Fig. 1 dargestellte Prothese, welche in ihrem Mantelbereich eine subtraktive Schutzschicht aufweist;FIG. 4 shows the prosthesis shown in FIG. 1, which has a subtractive protective layer in its jacket area;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht gemäßFig. 5 is a perspective view according to
Fig. 2b der erfindungsgemäßen Amboßprothese mit partieller additiver Beschichtung.Fig. 2b of the anvil prosthesis according to the invention with partial additive coating.
In Fig. 1 sind als natürliche Gehörknöchelchen der Steigbügel 9 und der Hammer 11, dessen Griff 10 am Trommelfell 13 anliegt, vorhanden. Es fehlt der Am böß, der normalerweise einen Kontakt zwischen dem Hammerkopf 12 und der Bügelpartie des Steigbügels 9 herstellt. Die erfinduhgsgemäße Amboßprothese 4 überbrückt die defekte Verbindung zwischen dem Steigbügel 9 und dem Hammer 11, genauer: dem Hammergriff 10.In Fig. 1 the stirrups 9 and the hammer 11, the handle 10 of which rests on the eardrum 13, are present as natural ossicles. The Am is missing boss who normally makes contact between the hammer head 12 and the temple portion of the stirrup 9. The anvil prosthesis 4 according to the invention bridges the defective connection between the stirrup 9 and the hammer 11, more precisely: the hammer handle 10.
Wegen der individuellen anatomischen Situation am Implantationsort ist es erforderlich, die Prothese 4 - insbesondere im Bereich ihrer beiden Abschlußflächen 1 bzw. 2 - mit nachträglich anzubringenden Ausnehmungen, beispielsweise mit einer Mulde 14, einer Abschrägung, einer Rille 15 usw. zu versehen.Because of the individual anatomical situation at the implantation site, it is necessary to provide the prosthesis 4 - in particular in the area of its two end faces 1 and 2 - with recesses to be made subsequently, for example with a depression 14, a bevel, a groove 15, etc.
Es ist natürlich auch möglich, mindestens eine Ausnehmung, beispielsweise eine schwach konturierte Rille, von vorne herein an der Amboßprothese vorzusehen, so daß sie während des Implantationsvorgangs im Bedarfsfall lediglich etwas nachgearbeitet werden muß, um paßgenau positioniert werden zu können. Das verwendete Biomaterial, insbesondere auch die bioaktive Glaskeramik, läßt alle bekannten Materialabtragungsverfahren und -behandlungsverfahren, wie Fräsen, Schleifen, Bohren, Schneiden, Sägen, Schmirgeln, Polieren usw. zu.It is of course also possible to provide at least one recess, for example a weakly contoured groove, from the outset on the anvil prosthesis, so that it only needs to be reworked during the implantation process if necessary in order to be able to be positioned with a precise fit. The biomaterial used, in particular also the bioactive glass ceramic, permits all known material removal processes and treatment processes, such as milling, grinding, drilling, cutting, sawing, sanding, polishing, etc.
In den Fig. 2a und 2b ist die Raumform einer erfindungsgemäßen Amboßprothese 4 in zwei perspektivischen aAnsichten dargestellt. In Fig. 2a erkennt man die2a and 2b the spatial shape of an anvil prosthesis 4 according to the invention is shown in two perspective views. In Fig. 2a you can see the
Deckfläche 2, die im dargestellten Fall als Kreis mit dem Mittelpunkt 6 ausgebildet ist. In Fig. 2b ist die Basisfläche 1 mit dem Mittelpunkt 5 zu erkennen. Sie stellt eine Kreisfläche dar, von der zwei gleichgroße und diametral gegenüberliegende Kreisabschnitte abgetrennt wurden. Beide Abschlußflächen 1 und 2 liegen in zueinander parallelen Ebenen. Die Distanz zwischen beiden entspricht der Länge der die Mittelpunkte 5 und 6 verbindenden Geraden, die gleichzeitig die Symmetrieachse dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prothese darstellt. Natürlich ist es auch möglich, daß die Ebenen beider Abschlußflächen 1 und 2 nicht parallel verlaufen, so daß die die Mittelpunkte 5 und 6 verbindende Gerade auf wenigstens einer der Abschlußflächen 1 und 2 nicht senkrecht steht. Schließlich ist auch eine abgewandelte Raumform möglich, bei der beide Abschlußflächen 1 und 2 zwar in zueinander parallelen Ebenen liegen, bei der aber die Verbindungslinie beider Mittelpunkte auf keiner der Abschlußflächen 1 und 2 senkrecht steht.Cover surface 2, which is formed as a circle with the center 6 in the case shown. 2b is the Base surface 1 with the center 5 can be seen. It represents a circular area from which two equally large and diametrically opposite circular sections have been separated. Both end faces 1 and 2 lie in mutually parallel planes. The distance between the two corresponds to the length of the straight line connecting the center points 5 and 6, which at the same time represents the axis of symmetry of this embodiment of the prosthesis according to the invention. Of course, it is also possible that the planes of the two end faces 1 and 2 are not parallel, so that the straight line connecting the center points 5 and 6 is not perpendicular to at least one of the end faces 1 and 2. Finally, a modified spatial form is also possible, in which both end faces 1 and 2 lie in mutually parallel planes, but in which the connecting line between the two center points is not perpendicular to any of the end faces 1 and 2.
In den Fig. 2a und 2b stellt die die Abschlußflächen verbindende Mantelfläche 3 einen Kegelstumpfmantel dar, von welchem zwei zueinander symmetrische Abschnitte entfernt wurden. Die längs der gesamten Mantelfläche verlaufenden Schnittkonturen beider Abschnitte weisen jeweils die Form einer Parabel 7 bzw. 8 auf, die sich zur Basisfläche 1 hin öffnen und deren Scheitelpunkte die Begrenzungslinie der Deckfläche 2 tangieren. Wie aus Fig. 1 ersichtlich wird, ist die Anboßprothese 4 am Implantationsort jeweils so orientiert, daß ihre Basisfläche 1 zum Hammergriff 10 und somit ihre Deckfläche 2 zum Steigbügel 9 gerichtet ist.2a and 2b, the outer surface 3 connecting the end faces represents a truncated cone from which two mutually symmetrical sections have been removed. The cutting contours of both sections running along the entire lateral surface each have the shape of a parabola 7 or 8, which open towards the base surface 1 and whose apexes touch the boundary line of the top surface 2. As can be seen from FIG. 1, the anvil prosthesis 4 is oriented at the implantation site in such a way that its base surface 1 faces the hammer handle 10 and thus its top surface 2 faces the stirrup 9.
Eine bioaktive Glaskeramik ist in der DE-PS 23 26 100 ausführlich beschrieben. Andere geeignete Werkstoffe auf der Basis apatithaltiger Sinterprodukte sind aus den DE-PS 2346739 und DE-PS 2434979 bekannt. Polymere bioaktive Verbuήdmaterialien sind durch die DE-PS 2501 683 geschützt. Die Beschichtung eines Kernimplantates mit bioaktivem Material geht beispielsweise aus der AT-PS 347 023 hervor.A bioactive glass ceramic is described in detail in DE-PS 23 26 100. Other suitable materials based on apatite-containing sintered products are known from DE-PS 2346739 and DE-PS 2434979. Polymeric bioactive composite materials are protected by DE-PS 2501 683. The coating of a core implant with bioactive material is evident, for example, from AT-PS 347 023.
Der Einsatz des Biomaterials als Werkstoff für die erfindungsgemäße Prothese bietet gerade im Bereich der Mittelohrchirurgie besondere Vorteile, die in der deutschen Patentanmeldung P 30 36 245.9 ausführlich beschrieben wurden.The use of the biomaterial as a material for the prosthesis according to the invention offers particular advantages, particularly in the field of middle ear surgery, which have been described in detail in German patent application P 30 36 245.9.
Es ist bekannt, daß bioaktive Knocheήersatzmaterialien - insbesondere Bioglas oder Bioglaskeramik - eine gewisse Oberflächenlöslichkeit aufweisen, welche vermutlich eine für das Zustandekommen des Knochen/Implantat - Verbundes notwendige Voraussetzung darstellt. Andererseits kann diese spezielle Eigenschaft unter besonders ungünstigen lokalanatomischen Bedingungen, wie sie insbesondere bei der Implantation einer Prothese im Weichgewebelager bzw. bei Kontaktierung einer derartigen Prothese mit Weichgewebe gege ben sind, dazu führen, daß die Langzeitstabilität des Implantates beeinträchtigt wird. Da die Eigenschaft die Bioaktivität durch besondere chemische Zusammensetzung des Implantatmaterials erzielt wird, ist ein solches Material für die Implantation in andere Gewebe nicht besonders vorteilhaft. So kann z.B. beobachtet werden, daß die Implantation von bioaktivem Material stärkere empfindliche Reaktionen im Weichgewebe auslöst als ein bioinertes Material.It is known that bioactive bone substitute materials - in particular bio glass or bio glass ceramic - have a certain surface solubility, which presumably represents a prerequisite for the formation of the bone / implant composite. On the other hand, this special property can be countered under particularly unfavorable local anatomical conditions, such as when implanting a prosthesis in the soft tissue bearing or when such a prosthesis comes into contact with soft tissue ben, lead to the fact that the long-term stability of the implant is impaired. Since the property of bioactivity is achieved through the special chemical composition of the implant material, such a material is not particularly advantageous for implantation in other tissues. For example, it can be observed that the implantation of bioactive material triggers stronger sensitive reactions in the soft tissue than a bioinert material.
Wie aus Fig. 1 zu erkennen, berührt die Amboßprothese 4 in situ nur im Bereich der Basisfläche 1 und der Deckfläche 2 knöchernes Gewebe (10,11; 9), während sie im Bereich ihrer Mantelfläche 3 mit nicht dargestelltem Weichgewebe in Berührung kommt. Es ist daher von Vorteil, in diesem Bereich eine die Mantelfläche 3 umhüllende bioinerte, unlösliche Schutzschicht vorzusehen. In Fig. 3 ist eine derartige Schicht - und zwar eine additive Schutzschicht S(+) - dargestellt. Im Bereich der Deckfläche 2 kann diese Schutzschicht S(+) partiell auch vorhanden sein, insbesondere dann, wenn die als Rille 15 bezeichnete Ausnehmung geometrisch so klein bemessen ist, daß noch Teilbereiche der Deckfläche 2 existieren, die nicht in direktem Kontakt zum Stapes stehen.As can be seen from FIG. 1, the anvil prosthesis 4 only touches bony tissue (10, 11; 9) in situ in the area of the base surface 1 and the top surface 2, while it comes into contact with soft tissue (not shown) in the region of its outer surface 3. It is therefore advantageous to provide a bio-inert, insoluble protective layer that envelops the outer surface 3 in this area. 3 shows such a layer - namely an additive protective layer S (+). This protective layer S (+) can also be partially present in the area of the top surface 2, in particular if the recess designated as groove 15 is dimensioned so small that parts of the top surface 2 still exist that are not in direct contact with the stapes.
In Fig. 4 ist. die Prothese 4 mit einer geometrisch nicht auftragenden, bioinerten, unlöslichen, subtraktiven Schutzschicht S(-) versehen. Die Fig. 5 gibt die mit einer additiven Beschichtung S(+) ihrer Man telfläche 3 versehene Prothese 4 in perspektivischer Darstellung wieder.4 is. provide the prosthesis 4 with a geometrically non-bulky, bio-inert, insoluble, subtractive protective layer S (-). 5 gives those with an additive coating S (+) of their man telfläche 3 provided prosthesis 4 in a perspective view again.
Beide - die additive und die subtraktive - Schutzschichten S(+) und S(-) sind hinsichtlich ihrer Funktion gleichwirkeήd. Sie stellen gewissermaßen biochemische "Korrosions"-Schutzschichten dar, die komplette Transport- und Durchlaß-Barrieren für jedweden Stoff-(Ionen)Austausch zwischen den chemischen Bestandteilen des Implantates und den Bestandteilen der physiologisch-biochemischen Körperflüssigkeiten gewährleisten.Both - the additive and the subtractive - protective layers S (+) and S (-) are equally effective in terms of their function. To a certain extent, they represent biochemical "corrosion" protective layers that guarantee complete transport and passage barriers for any material (ion) exchange between the chemical components of the implant and the components of the physiological-biochemical body fluids.
Beispielsweise kann eine subtraktive Schutzschicht S(-) in vitro dadurch erhalten werden, daß bei einer aus bioglaskeramischem Yoll-Material oder aus Bioglas-Material bestehenden Amboßprothese diejenigenFor example, a subtractive protective layer S (-) can be obtained in vitro by using an anvil prosthesis made of bioglass-ceramic Yoll material or bioglass material
Oberflächen-Teilbereiche, die zwangsweise - also aufgrund anatomischer Gegebenheiten - oder vom Otochirurgen gewollt - also beispielsweise bei dem Auskleiden bestimmter Implantatbereiche mit Epithelgewebe - mit Weichgewebe in Dauerkontakt kommen, chemisch in der Weise vorbehandelt werden, daß wässrige saure Lösungen und/oder wässrige Salzlösungen in Normalitäten zwischen 0,001 und 0,1 die ursprüngliche bioglaskeramische Oberfläche attackieren, wobei Angriffs-(Auflösungs- bzw. Auslaugungs-) und Austausch-Reaktionen nebeneinander ablaufen mit der Folge, daß es zunächst zu einer Verarmung und schließlich zu einer vollständigen Zerstörung (Umwandlung) einer Phase - insbesondere der kristallinen Komponente(n) - des glaskeramischen Verbundsystems kommt. Zum chemischen Angriff können aber auch Basen und Puffersysteme verwendet werden, die in Abhängigkeit von ihrem konkreten Chemismus, ihrer Konzentration und ihrem PH-Wert gezielt auf bestimmte Phasenkomponenten des Bioglaskeramik-"Verbundsystems" einwirken und so die gewünschte Eigenschaftsänderung der Implantatoberfläche bewirken.Surface sub-areas that are forced to come into permanent contact with soft tissue, for example due to anatomical conditions or wanted by the otosurgeon - for example, when lining certain implant areas with epithelial tissue - are chemically pretreated in such a way that aqueous acidic solutions and / or aqueous salt solutions Normalities between 0.001 and 0.1 attack the original bioglass ceramic surface, whereby attack (dissolution or leaching) and exchange reactions take place side by side, with the result that it first leads to impoverishment and finally to complete destruction (transformation) a phase - especially the crystalline component (s) - of the glass-ceramic composite system. However, bases and buffer systems can also be used for the chemical attack which, depending on their specific chemistry, their concentration and their P H value, act specifically on certain phase components of the bioglass ceramic "composite system" and thus bring about the desired change in properties of the implant surface.
Die nach dieser kombinierten chemischen Behandlung verbleibende Glaskeramik, die ihrer Apatitanteile beraubt ist, sei mit "Residual-Bioglaskeramik" bezeichnet. Sie ist bezüglich ihrer chemischen Eigenschaften unlöslich, porenfrei und stoppt jeglichen Ionentransport; sie ist bezüglich ihrer biochemisch-physiologischen Wirkung bioinaktiv, also bio-"inert", und bezüglich ihrer mechanischen Eigenschaften abriebresistent und auf dem Prothesenkernmaterial festhaftend. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird durch die Erzeugung einer subtraktiven Schicht S(-) das Gesamtvolumen des Implantates nicht verändert. Es finden vielmehr chemische Austausch- bzw. Umwandlungsvorgänge in den Oberflächenbereichen statt, die gewissermaßen "nach innen" - also zum Prothesenkern hin - gerichtet sind. Dagegen befindet sich die in Fig. 3 dargestellte additive Schicht S(+) auf der Prothesenmantelfläche 3, so daß das Gesamtvolumen der beschichteten Prothese 4 (Fig. 3 bzw. Fig. 5) etwas vergrößert wurde. Im Bedarfsfall kann die subtraktive Schicht S(-) zusätzlich auf thermischem Wege verdichtet bzw. versiegelt werden. Darüber hinaus ist auch eine Silanisierungsschicht zusätzlich aufbringbar. The glass ceramic remaining after this combined chemical treatment, which has been stripped of its apatite components, is referred to as "residual bioglass ceramic". With regard to its chemical properties, it is insoluble, non-porous and stops all ion transport; it is bioinactive with respect to its biochemical-physiological effect, ie bio- "inert", and with regard to its mechanical properties it is resistant to abrasion and adheres firmly to the prosthesis core material. 4, the creation of a subtractive layer S (-) does not change the total volume of the implant. Rather, chemical exchange or conversion processes take place in the surface areas, which are to a certain extent "inward" - that is, directed towards the prosthesis core. In contrast, the additive layer S (+) shown in FIG. 3 is located on the surface of the prosthesis 3, so that the total volume of the coated prosthesis 4 (FIGS. 3 and 5) has been increased somewhat. If necessary, the subtractive layer S (-) can also be thermally compressed or sealed. In addition, a silanization layer can also be applied.

Claims

A n s p r ü c h e Expectations
1. Zwischen Steigbügel und Hammergriff bzw. zwischen Steigbügel und Hammergriff und Trommelfell einbringbare Amboßprothese, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie1. Anvil prosthesis that can be inserted between the stirrup and hammer handle or between the stirrup and hammer handle and the eardrum, so that they are
5. a) eine sich verjüngende, geschlossene geometrische Raumform (4) aufweist, bestehend aus zwei als Basisfläche (1) und Deckfläche(2) ausgebildeten Abschlußflächen und einer diese verbindenden Mantelfläche (3), wobei zusätzlich die folgenden Beziehungen gelten: α) die Basisfläche (1) ist größer als die Deckfläche (2), ß) der größte Durchmesser der Basisfläche (1) ist kleiner als die Distanz zwischen beiden Abschlußflächen, γ) der größte Durchmesser der Deckfläche (2) ist größer als der größte Halbmesser der Basisfläche (1); und daß sie b) aus bioaktivem Material besteht.5. a) has a tapered, closed geometric spatial shape (4), consisting of two end surfaces (1) and top surface (2) designed as a base surface and a connecting surface (3) connecting them, the following relationships also being applicable: α) Base surface (1) is larger than the cover surface (2), ß) the largest diameter of the base surface (1) is smaller than the distance between the two end surfaces, γ) the largest diameter of the cover surface (2) is larger than the largest radius of the base surface (1); and that you b) consists of bioactive material.
2. Amboßprothese nach Anspruch 1, d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t , daß beide Abschlußflächen(1 bzw. 2) analoge geometrische Formen, wie Kreis, Ellipse, regelmäßiges Vieleck, unregelmäßiger Polygonzug, bzw. Kombinationen davon, aufweisen.2. Anvil prosthesis according to claim 1, which also means that both end faces (1 and 2) have analog geometric shapes, such as a circle, ellipse, regular polygon, irregular polygon, or combinations thereof.
3. Amboßprothese nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t , daß die geometrischen Formen beider Abschlußflächen (1 bzw. 2) nicht analog sind.3. Anvil prosthesis according to at least one of the preceding claims, that the geometry of the two end surfaces (1 and 2) are not analog.
4. Amboßprothese nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß beide Abschlußflächen (1 bzw. 2) in zueinander parallel verlaufenden Ebenen liegen.4. Anvil prosthesis according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that both end surfaces (1 and 2) lie in mutually parallel planes.
5. Amboßprothese nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Verbindungslinie der geometrischen Mittelpunkte (5 bzw. 6) beider Abschlußflächen (1 bzw. 2) auf diesen senkrecht steht.5. Anvil prosthesis according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the connecting line of the geometric center points (5 and 6) of the two end faces (1 and 2) is perpendicular to these.
6. Amboßprothese nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Raumform (4) aus einem Kegelstumpf besteht, von dem längs seiner Mantelfläche (3) zwei paraboloidförmige symmetrische Abschnitte entfernt wurden derart, daß die Konturen der dabei entstandenen Schnittflächen jeweils die Form einer auf der Spur der Deckfläche (2) aufsitzenden und sich zur Basisfläche (3) öffnenden Parabel (7 bzw. 8) aufweist.6. Anvil prosthesis according to one of claims 1 and 3 to 5, characterized in that the spatial shape (4) consists of a truncated cone, of which two along its lateral surface (3) Paraboloid-shaped symmetrical sections were removed in such a way that the contours of the resulting cut surfaces each have the shape of a parabola (7 or 8) which sits on the track of the top surface (2) and opens towards the base surface (3).
7. Amboßprothese nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der größte Durchmesser der Basisfläche (1) 2,3 bis 3,0 mm - vorzugsweise 2,6 mm -, der größte Durchmesser der Deckfläche (2) 1,5 bis 2,0 mm - vorzugsweise 1,7 mm - und die Distanz zwischen beiden Abschlußflächen (1 bzw. 2) 3,0 bis 4,8 mm - vorzugsweise 4,0 mm - beträgt.7. Anvil prosthesis according to one of the preceding claims, characterized in that the largest diameter of the base surface (1) 2.3 to 3.0 mm - preferably 2.6 mm -, the largest diameter of the cover surface (2) 1.5 to 2, 0 mm - preferably 1.7 mm - and the distance between the two end faces (1 or 2) 3.0 to 4.8 mm - preferably 4.0 mm - is.
8. Amboßprothese nach einem der vorherigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie zusätzlich - vorzugsweise im Bereich ihrer beiden Abschlußflächen (1 bzw. 2) - mindestens eine Ausnehmung, beispielsweise eine Mulde (14), eine Abschrägung, eine Rille (15) usw., aufweist.8. Anvil prosthesis according to one of the preceding claims, characterized in that it additionally - preferably in the region of its two end faces (1 or 2) - at least one recess, for example a depression (14), a bevel, a groove (15) etc., having.
9. Amboßprothese nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das bioaktive Material ein Verbundmaterial ist.9. Anvil prosthesis according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the bioactive material is a composite material.
10. Amboßprothese nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das bioaktive10. Anvil prosthesis according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the bioactive
Material aus apatithaltigen Sinterprodukten besteht. Material consists of sintered products containing apatite.
11. Amboßprothese nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das bioaktive Material aus Glaskeramik besteht.11. Anvil prosthesis according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the bioactive material consists of glass ceramic.
12. Amboßprothese nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie aus einem12. Anvil prosthesis according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that it from a
Kernmaterial mit einer Beschichtung aus bioaktivem Material besteht.Core material with a coating of bioactive material.
13. Anboßprothese nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie zusätzlich in mindestens einem Oberflächen-Teilbereich unlösliches bioinertes Material enthält.13. Anvil prosthesis according to at least one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that it additionally contains insoluble bio-inert material in at least one partial surface area.
14. Amboßprothese nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie partiell eine Beschichtung aus unlöslichem bioinerten Material aufweist.14. Anvil prosthesis according to claim 13, characterized in that it partially has a coating of insoluble bio-inert material.
15. Amboßprothese nach Anspruch 14, dadur'ch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus mindestens einer additiv aufgebrachten Schutzschicht (S(+)) mit einer Dicke zwischen 0,25 und 10 μm besteht.15. Anvil prosthesis according to claim 14, characterized in that the coating consists of at least one additively applied protective layer (S (+)) with a thickness between 0.25 and 10 μm.
16. Amboßprothese nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus mindestens einer subtraktiv erzeugten Konversionsschicht (S(-)) mit einer Dicke zwischen 0,25 und 5 μm besteht. 16. Anvil prosthesis according to claim 14, characterized in that the coating consists of at least one subtractively generated conversion layer (S (-)) with a thickness between 0.25 and 5 microns.
17. Amboßprothese nach den Ansprüchen 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus mindestens einer prothesenkernseitig erzeugten17. Anvil prosthesis according to claims 14 to 16, characterized in that the coating is produced from at least one prosthesis core side
Konversionsschicht (S(-)) und mindestens einer auf dieser aufliegenden, additiv aufgebrachten Schutzschicht (S(+)) besteht.Conversion layer (S (-)) and at least one additive protective layer (S (+)) lying thereon.
18. Amboßprothese nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest in ihrem Mantelbereich (3). aus unlδs- lichem bioinerten Material besteht.18. Anvil prosthesis according to at least one of claims 13 to 17, characterized in that it has at least in its jacket area (3). consists of insoluble bio-inert material.
19. Amboßprothese nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich die Abschlußflächen: Basisfläche (1) und Deckfläche (2) aus bioaktivem Material bestehen.19. Anvil prosthesis according to at least one of claims 13 to 18, characterized in that only the end faces: base surface (1) and cover surface (2) consist of bioactive material.
20. Amboßprothese nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet,daß das bioinerte Material bzw. die bioinerte Schicht (S(+) bzw. S(-)) aus mindestens einer der folgenden Substanzen besteht: a) Metalle, wie Gold, Platin, Titan, sowie Metallegierungen; b) Kohlenstoff in geeigneten Modifikationen, wie pyrolytischer Kohlenstoff (Graphit); Kohlenstoffverbindungen, wie Siliziumkarbid (SiC), Titankarbid (TiC), Borkarbid (B4C); c) Sonderkeramische Werkstoffe , wie hexagonales Bornitrid (BN), Titannitrid (TN), Siliciumnitrid (Si3N4); d) teilkristalline anorganische Verbundsysteme, wie Emails; e) anorganische Einkomponenten- (z.B. Kieselglas) oder Mehrkomponenten-Gläser; f) Oxide, wie Titandioxid (TiO2), Zirkondioxid (ZrO«) und Aluminiumoxid (Al2O3).20. Anvil prosthesis according to at least one of claims 13 to 19, characterized in that the bio-inert material or the bio-inert layer (S (+) or S (-)) consists of at least one of the following substances: a) metals, such as gold , Platinum, titanium, and metal alloys; b) carbon in suitable modifications, such as pyrolytic carbon (graphite); Carbon compounds such as silicon carbide (SiC), titanium carbide (TiC), boron carbide (B 4 C); c) Special ceramic materials, such as hexagonal Boron nitride (BN), titanium nitride (TN), silicon nitride (Si 3 N 4 ); d) partially crystalline inorganic composite systems, such as enamels; e) inorganic one-component (eg silica glass) or multi-component glasses; f) oxides such as titanium dioxide (TiO 2 ), zirconium dioxide (ZrO «) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ).
21. Amboßprothese nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das bioinerte Material bzw. diebioinerte Schicht (S(-)) aus. einer(m) apatitfreien Residual-Bioglaskeramik bzw. -Biokeramik bzw. Bioglas besteht, welche(s) gegebenenfalls zusätzlich eine Silan-Schicht aufweist.21. Anvil prosthesis according to at least one of claims 13 to 20, characterized in that the bio-inert material or the bio-inert layer (S (-)). a (m) apatite-free residual bio-glass ceramic or bio-ceramic or bio glass, which optionally additionally has a silane layer.
22. Verfahren zur Herstellung einer Prothese nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (3) dieser Prothese (4) unter gezielter Stoffzufuhr einer Oberflächen-Nachbehandlung zur Erzeugung mindestens einer additiv aufgebrachten, dauerhaft festsitzenden, in vivo als biochemische Sperrschicht wirkenden, bioinerten Schutzschicht (S(+)) unterworfen wird.22. A method for producing a prosthesis according to at least one of claims 13 to 21, characterized in that the lateral surface (3) of this prosthesis (4) with targeted material supply of a surface aftertreatment to produce at least one additively applied, permanently fixed, in vivo as biochemical barrier layer, bio-inert protective layer (S (+)) is subjected.
23. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche23. The method according to at least one of the claims
13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (3) dieser Prothese (4) unter geziel ter Stoffabfuhr bzw. Stoffaustausch einer chemischen Nachbehandlung zur Erzeugung mindestens einer subtraktiv erhaltenen, permanent festhaftenden, in vivo als biochemische Sperrschicht wirkenden, bioinerten Konversions-(Auslaugungs-) Schicht (S(-)) unterworfen wird.13 to 21, characterized in that the outer surface (3) of this prosthesis (4) under targeted ter substance removal or mass transfer is subjected to a chemical aftertreatment to produce at least one subtractively obtained, permanently adherent, bioinert conversion (leaching) layer (S (-)) which acts as a biochemical barrier layer in vivo.
24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (S(+)) durch mindestens einen der folgenden Schritte vorzugsweise aufgebracht wird: a) Galvanisieren oder Bedampfen; b) Aufsputtern; c) Abscheiden aus organischen Lösungen oder Aufdampfen im Vakuum; d) Tauchen, Sprühen oder Aufstreuen mit nachfolgender thermischer Behandlung; e) Eintauchen in Wasserglas mit anschließendem Aufheizen auf ca. 400ºC bzw. Tauchglasieren aus ein- oder mehrkomponentigen Schmelzgemengen; f) Simultan-Aufdampfen oder Aufdampfen der Metalle mit nachfolgender Oxidierungsbehandlung.24. The method according to claim 22, characterized in that the protective layer (S (+)) is preferably applied by at least one of the following steps: a) electroplating or vapor deposition; b) sputtering; c) deposition from organic solutions or evaporation in vacuo; d) dipping, spraying or sprinkling with subsequent thermal treatment; e) immersion in water glass with subsequent heating to approx. 400 ° C or immersion glazing from single or multi-component melt batches; f) Simultaneous evaporation or evaporation of the metals with subsequent oxidation treatment.
25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beschichtende Mantelfläche (3) mit wässrigen, sauren Lösungen oder mit wässrigen Salzlösungen mit Normalitäten zwischen 0,001 und 0,1 zwischen 5 Minuten und 3 Stunden bei Temperaturen zwischen 20 bis 100 C behandelt wird.25. The method according to claim 23, characterized in that the outer surface to be coated (3) with aqueous, acidic solutions or with aqueous salt solutions with normalities between 0.001 and 0.1 between 5 minutes and 3 hours Temperatures between 20 to 100 C is treated.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß als wässrige, saure Lösung 0,1 - 0,001 normale Salzsäure (HCl) verwendet wird.26. The method according to claim 25, characterized in that 0.1 - 0.001 normal hydrochloric acid (HCl) is used as the aqueous, acidic solution.
27. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß als wässrige Salzlösung 0,001 bis 0,25 normale Standard-Azetat-Puffer-Lösung verwendet wird.27. The method according to claim 25, characterized in that 0.001 to 0.25 normal standard acetate buffer solution is used as the aqueous salt solution.
28. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die beschichteten Teile (3) der Prothese (4) anschließend einer thermischen Versiegelungs- und/oder Silanisierungsbehandlung unterworfen werden. 28. The method according to claim 23, characterized in that the coated parts (3) of the prosthesis (4) are then subjected to a thermal sealing and / or silanization treatment.
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