一种涂覆方法、一种涂覆的表面、一种涂层以及含有该涂层的植入物技术

根据本发明专利技术的涂覆表面的方法包括以下步骤：用颗粒研磨待涂覆的表面，然后布置复合结构体，该复合结构体包括纤维织物层(2)、根据图案施加的纤维束(3)和在该纤维束的图案之间的生物活性材料的颗粒(4)以及第二纤维织物(6)。所述方法以及由该方法制造的涂覆的植入物为植入物提供其在例如髋关节植入物的使用中良好的承载能力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种涂覆方法、一种涂覆的表面、一种涂层以及含有该涂层的植入物专利
本专利技术涉及一种涂覆表面的方法、以及一种涂覆的表面和一种涂覆的植入物。专利技术背景金属植入物，例如钛、钛-铝、钒、钽、钴铬和钴-铬-钼植入物尤其是在骨科中被广泛使用。也存在由陶瓷如氧化锆制成的植入物和由塑料(通常用纤维增强)如聚醚醚酮制成的植入物。尤其是与承载植入物如髋关节假体，膝关节假体中遇到的一个问题是金属植入物与周围骨的连接。通常通过使用骨粘固剂、无粘固剂的压合或用螺钉固定来将植入物连接至骨上。但是，仍然需要提供更可靠的连接方式，其提供长期稳定性。已经提出使植入物表面粗糙化或改变植入物表面的表面形貌以用于此目的。另一方面，在生物活性材料(即生物活性陶瓷和玻璃以及溶胶凝胶处理的二氧化硅)方面已经进行了大量开发。在使该材料与组织接触后，这些材料可用于实现将例如骨骼粘附到生物材料表面上。生物活性玻璃的附加优点在于其对例如存在于感染的骨骼窦中的微生物或在骨髓炎的情况下的抗菌作用。专利技术目的和概述本专利技术的一个目的是提供一种用于植入物材料的生物和机械相容涂层，其不具有上述列出的缺点，或至少使这些缺点最小化。具体而言，本专利技术的一个目的是提供一种涂覆表面的方法，其增强了表面至骨的粘合和连接。本专利技术的另一个目的是提供一种用于骨外科和口腔外科的涂覆表面和涂覆植入物。根据本专利技术的用于涂覆表面的典型方法包括以下步骤：-用颗粒研磨待涂覆的表面以形成研磨的表面，-在研磨的表面上形成和/或布置复合结构体，所述复合结构体包括：-第一纤维织物，其用第一树脂浸渍，-至少一种纤维束，其用第二树脂浸渍，所述纤维束根据使形成中间空间(in-betweenspaces)的图案布置并且与第一纤维织物接触，-生物活性材料的颗粒，其被布置在纤维束的中间空间中并且布置为与第一纤维织物接触，-第二纤维织物，其用第三树脂浸渍并且被布置为与纤维束和至少部分生物活性材料的颗粒接触，其中第二纤维织物的网眼尺寸小于生物活性材料的颗粒的平均直径，-使复合结构体的树脂聚合。附图简介图1示意性地示出了根据第一实施方案的成品涂层。图2a和2b示意性地示出根据第二实施方案涂覆的全髋关节假体。图3示意性示出了根据第三实施方案涂覆的牙科植入物。图4a和4b示意性地示出了根据第四实施方案涂覆的髋臼杯系统。图5示意性地示出了根据第五实施方案涂覆的膝盖植入物。图6示意性地示出了通过螺钉将骨折固定板固定至锁骨。专利技术详述根据本专利技术的用于涂覆表面的典型方法包括以下步骤：-用颗粒研磨待涂覆的表面以形成研磨的表面，-在研磨的表面上形成和/或布置复合结构体，所述复合结构体包括：-第一纤维织物，其用第一树脂浸渍，-至少一种纤维束，其用第二树脂浸渍，所述纤维束根据使形成中间空间的图案布置并且与第一纤维织物接触，-生物活性材料的颗粒，其被布置在纤维束的中间空间中并且布置为与第一纤维织物接触，-第二纤维织物，其用第三树脂浸渍并且被布置为与纤维束和至少部分生物活性材料的颗粒接触，其中第二纤维织物的网眼尺寸小于生物活性材料的颗粒的平均直径，-使复合结构体的树脂聚合。该方法因此提供了一种应用于表面如植入物表面的涂层，其中首先对植入物表面进行处理以增强后继层与植入物表面的连接，然后以这样的方式构建后继层，使得既能够提供其与骨之间的良好粘合和连接，还提供对植入物和骨的组合的良好承载能力。当然，植入物也能够很好地粘附软骨。根据本专利技术的涂层可以自然地用于除了植入物表面之外的其它表面，但据信其尤其适合于这些目的。待涂覆的表面优选是合适的宏观表面，其用于与成品涂层之间的机械互锁。宏观在这里是指约1毫米或更大的尺寸。待涂覆的表面因而优选具有高例如约1毫米的凸起或类似物。这种表面使得涂层除了研磨之外与表面之间具有进一步的机械保持。涂层因此具有三个主要层。第一层是通过研磨植入物的表面和连接第一纤维织物而制造。研磨的表面提供与第一纤维织物之间良好的粘附，该第一纤维织物通过第一树脂与研磨的表面连接。第二层包括一个或多个纤维束和生物活性颗粒。树脂浸渍的纤维束根据图案施加，这意味着通常不是整个表面均覆盖有纤维束。纤维束形成了也可以称为互连元件(interconnectiveelement)的结构，这意味着其与第一纤维织物和第二纤维织物均接触。植入物表面的其余部分通常大多覆盖有生物活性材料的颗粒。该第二层或芯层通常是通过纤维束赋予涂层强度的层。归因于生物活性颗粒，该第二层也是骨或软骨生长于其中的层，因此其厚度根据植入物的用途来选择；例如，在牙科植入物中，厚度不需要如在膝盖植入物中那么高，例如，因为膝关节植入物所经受的力远远大于牙科植入物所经受的力。然后涂层的第三层是用第三树脂浸渍的第二纤维织物，施加该第二纤维织物以覆盖纤维束和生物活性颗粒，这个第三层的功能是提供一个表面，其允许容易地处理植入物并且使纤维束和颗粒保持在合适的位置中。第三层的进一步功能是允许体液渗透到第二层，以允许骨向内生长。因此，第三层通常包括孔或开口，其大小在本说明书中被称为网眼尺寸。因此，第二纤维织物可以是例如具有格状结构的纺织布(wovenfabric)或具有孔的形式的开口的无纺纤维织布(non-wovenfibrefabric)。网眼尺寸通常是开口的最大维度。因此本专利技术提供了用于植入物的涂层，例如一旦骨生长进入复合材料中，其允许从植入物材料的弹性模量朝向骨的连续梯度的弹性模量。在一个优选的实施方案中，表面具有确保涂层的机械联锁的机械保持表面，并且该表面通过研磨和化学处理来进一步处理，以确保涂层至表面的适当连接。在本说明书中，固化指的是聚合和/或交联。还可以理解的是，例如在措辞“第三树脂浸渍的纤维束”中，术语“第三”指的是树脂，而不是纤维束，而且纤维束用所述第三树脂浸渍。以下在必要的修正下解释该方法，涂层和植入物的各个实施方案和变型。根据不同的实施方案，复合结构体可以分步直接形成在待涂覆的表面上，或复合结构体可以分别形成，然后施加于待涂覆的表面。此外，该待涂覆的表面可以包括宏观的机械保持形式，如从表面凸起的延伸部。这些延伸部可以具有例如50微米至3毫米的直径和50微米至5毫米的长度，优选其尺寸为约1毫米或更大。当这样的延伸部被设置在待涂覆的表面上时，优选这样布置纤维束，其使得涂层的层厚度基本上保持恒定。延伸部也可具有这样的形状和尺寸，当使用多孔纤维织物时，该延伸部可以穿过纤维织物的孔。这些延伸部进一步增加了复合结构体至待涂覆的表面的机械联锁。此外，纤维束可以被布置成这样的方式，其使得延伸部至少部分(或完全)穿透它们，这又进一步增加了机械联锁。当树脂或纤维织物或浸渍的纤维织物施加至表面上时，其基本上覆盖了在使用时与骨或软骨接触的整个表面。这意味着，例如在牙科植入物的情况下，涂层基本上覆盖了插入到患者的骨中的植入物的一部分，但不是构成缺齿的部分。纤维可以是本身已知的任何合适的纤维，例如选自如下组成的组：玻璃纤维；二氧化硅纤维；碳/石墨纤维；陶瓷纤维；芳族聚酰胺纤维；柴隆纤维；聚乙烯纤维；聚四氟乙烯纤维，如纤维；聚(对亚苯基-2,6-苯并二恶唑)纤维；聚(2,6-二咪唑并(4,5-b4',5'-e)亚吡啶基-1,4(2,5-二氢)亚苯基纤维；聚烯烃纤维；从烯烃共聚物制备的纤维；聚酯纤维；聚酰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂覆表面的方法，其包括以下步骤：‑用颗粒研磨待涂覆的表面以形成研磨的表面，‑在所述研磨的表面上形成和/或布置复合结构体，所述复合结构体包括：‑第一纤维织物，其用第一树脂浸渍，‑至少一种纤维束，其用第二树脂浸渍，所述纤维束根据使形成中间空间的图案被布置，并且与所述第一纤维织物接触，‑生物活性材料的颗粒，其被布置在所述纤维束的中间空间中并且布置为与所述第一纤维织物接触，‑第二纤维织物，其用第三树脂浸渍，并且被布置为与所述纤维束和至少部分生物活性材料的颗粒接触，其中所述第二纤维织物的网眼尺寸小于生物活性材料的颗粒的平均直径，‑使所述复合结构体的树脂聚合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.27 EP 13186335.91.一种涂覆表面的方法，其包括以下步骤：-用颗粒研磨待涂覆的表面以形成研磨的表面，-在所述研磨的表面上形成和/或布置复合结构体，所述复合结构体包括：-第一纤维织物，其用第一树脂浸渍，-至少一种纤维束，其用第二树脂浸渍，所述纤维束根据使形成中间空间的图案被布置，并且与所述第一纤维织物接触，-生物活性材料的颗粒，其被布置在所述纤维束的中间空间中并且布置为与所述第一纤维织物接触，-第二纤维织物，其用第三树脂浸渍，并且被布置为与所述纤维束和至少部分生物活性材料的颗粒接触，其中所述第二纤维织物的网眼尺寸小于生物活性材料的颗粒的平均直径，-使所述复合结构体的第一树脂、第二树脂和第三树脂聚合。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述复合结构体布置在所述研磨的表面上的步骤包括以下步骤：-向所述研磨的表面施加第一树脂以形成第一树脂涂覆的表面，-在所述第一树脂涂覆的表面上施加第一纤维织物，-使所述第一树脂在大气条件下聚合以形成氧抑制表面，-向所述氧抑制表面根据图案施加该用第二树脂浸渍的至少一种纤维束，-向所述纤维束的中间空间中的所述氧抑制表面施加生物活性材料的颗粒，-使所述第二树脂聚合以形成半涂覆的表面，-向所述半涂覆的表面施加用第三树脂浸渍的第二纤维织物，以及-使所述第二纤维织物的所述第三树脂聚合以形成涂覆的表面。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在向所述研磨的表面施加第一纤维织物之前，所述第一纤维织物用所述第一树脂浸渍。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥利·卡尔希，P·瓦里图，J·纽替尼，
申请(专利权)人：斯卡勒植入物公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI