用于具有球形的滑动搭配件的滑动配对件的植入物的制作方法

本发明涉及一种用于在内修补术（endoprothetik）中的滑动配对件的植入物，其中，植入物具有外侧和内侧或内部面并且在所述内部面上构造有特别地设计的滑动区域用于容纳球形的滑动搭配件。优选地涉及陶瓷的植入物。

背景技术：

直到现在，已经在内修补术中应用由金属外罩和陶瓷的半外罩插入件构成的植入物。金属外罩同样实施为半外罩并且容纳陶瓷的插入件。滑动搭配件、即假肢头部球形地进行实施并且由陶瓷的插入件容纳。用于在髋内修补术中的滑动配对件的陶瓷的插入件半球形地进行构造并且覆盖假肢头部的大约50%。滑动面的中点处于插入件的端面的平面上或稍微在其上或在其下。插入件的外侧被划分为多个区域。外侧在赤道（äquator，有时也可译为大圆）处的区域包括夹持面，所述夹持面能够锥状地或柱状地进行构造。借助于所述夹持面，与外罩（大多数情况下为金属外罩）建立有效连接。插入件插入到外罩中。这要么已经在制造之后进行预装配要么在植入期间才进行。

外侧的另外的区域、即插入件的背侧的另外的区域（所述区域从赤道延伸直至极点）不处于与金属外罩的接触中，但是出于稳定性原因必须具有最小壁厚度。

在所述配对件的情况下，在髋头部与插入件或在滑动面中的髋臼之间的负荷传递点或圆周线形地进行，因为在假肢头部的球体直径与插入件的截球直径之间存在正的间隙。在此，负载通过髋头部轴线平行地传递到插入件上。

de102016222616a1示出如下植入物，所述植入物包括陶瓷的环形插入件，所述环形插入件被引入到金属外罩中并且在内侧上具有半球形的滑动面用于容纳球形的滑动搭配件。用于金属外罩与环形插入件的结构深度被减小，从而相比于传统的由金属外罩和陶瓷的半外罩插入件构成的植入物，在骨盆骨中的不太深的铣削部是必须的。此外，不存在点形的负荷，而是存在具有较小的最大值的条形的负荷，类似于生理学上的负载承受。

技术实现要素：

由此出发，所述任务在于，进一步减小在球形的滑动搭配件与植入物之间的摩擦。此外，所述任务在于，开发一种尽可能成本适宜的并且待简单地应用的植入物用于内修补术，所述植入物能够以简单的方式和方法植入到骨骼中。

根据本发明，所述任务通过根据权利要求1的特征的半外罩形的、优选地环形的植入物来解决。有利的设计方案在从属权利要求中进行说明。设计方案能够随意地与彼此进行组合。

根据本发明，植入物如下地实施，使得其直接地、在没有金属外罩的情况下锚固在骨骼中。在外侧上的外部面的外形一方面允许用于无水泥的直接植入的使用，但是还允许借助于医学的粘合剂和/或水泥的植入。优选地，植入物至少部分地陶瓷地、优选地全陶瓷地进行构造。

根据本发明，植入物被用于容纳假肢头部的球体、即球形的滑动搭配件。假肢头部的球体和植入物形成滑动配对件。植入物位置固定地保持在骨盆骨中。假肢头部的球体应该能够在植入物中旋转。在此，应该避免假肢头部的球体的弹出。

植入物、优选环形的植入物（环）当前被理解为如下体，所述体由横截面f（参见图1b）形成，所述横截面绕旋转轴线l（参见图1b）旋转。所述体具有凹形的内部面和外侧。外侧的形状能够不同于内侧的形状来形成。

植入物具有包括端面以及进入区的第一区域和第二区域，所述第一区域保证假肢头部的球体、即球形的滑动搭配件到植入物中的导入，所述第二区域限制球体的容纳。在一个设计方案中，植入物相应于半外罩，所述植入物的第二区域是闭合的。在另外的设计方案中，植入物相应于环，所述植入物的第二区域（包括底面以及出来区）是敞开的。第一区域（即容纳区域）的圆圈形的开口具有如下直径，所述直径大于第二区域的开口的直径。在此，环形的植入物的第二区域的圆圈形的开口小于待插入的球形的滑动搭配件的直径，以便避免球形的滑动搭配件（在下面被称为kg）滑出。

在内部面与外侧之间的连接形成过渡部并且优选地关于半径进行建立。通过倒圆的过渡部来避免尖锐的边缘和角，由此植入物的稳定性得到改善。附加地，由此使操纵变得容易。优选地，所述半径具有0.5-2mm的数值。在植入物的第一区域中的内部面到外侧的第一过渡部包括端面。

在半外罩形的设计方案中，外侧闭合地进行构造。外侧的表面展开部能够相应于闭合的圆。植入物的相对于第一区域进行布置的第二区域闭合地进行构造并且具有闭合的底面。所述闭合地进行构造的底面的外侧是植入物的外侧的一部分。在第一区域与底面之间的最大的间距相应于半外罩的高度h，在所述第一区域中布置有端面。闭合的底面的内部面是植入物的内部面的一部分。植入物的内部面具有滑动区域，闭合的底面的内部面联接到所述滑动区域处。植入物的半外罩形的实施方式具有用于导入球体的第一开口、进入区。闭合的底面的内部面的几何形状能够相应于穹顶（kuppel）、半球体或类似半球体的形状。

植入物的环形的设计方案相对于第一区域具有第二开口。所述第二开口的直径小于第一区域的第一开口的直径。由此，实现和限制kg到植入物中的导入。环形插入件的外侧的表面展开部相应于环。由于相对于植入物的第一区域进行布置的开口，所述植入物具有在内部面与外侧之间的第二过渡部。所述第二过渡部处于第二区域中并且在植入物的高度上限制植入物。在内部面与外侧之间的过渡部包括底面。在端面与第二过渡部或底面之间的最大的间距相应于环形的植入物的高度h。

植入物的内部面直至滑动区域的开端的被倒圆的第一过渡部被称为进入区，植入物的内部面直至滑动区域的开端的被倒圆的第二过渡部被称为出来区。

内部面至少部分旋转对称地进行构造。植入物、优选环形的植入物的外侧和/或外部面能够与在子区域中的旋转对称不同。植入物的高度h（参见图1b）被理解为其沿着旋转轴线l的延伸部。在环形的设计方案中，高度h相比于半外罩形的设计方案显著较小。植入物的外侧相应于面向骨骼的侧，植入物应该被植入到所述骨骼中。外部面是外侧的一个区域并且用于将植入物固定在骨骼中。外部面的大小能够与外侧的大小一致。所述外部面还能够较小地进行构造。外部面能够采用不同的形状，能够被划分为多个区域或单个面，所述多个区域或单个面与彼此处于连接中或与彼此隔开。单个面的外形能够是相同的或不同的。

根据本发明的植入物如下地构造为半外罩或构造为环，使得所述植入物与根据现有技术的球体共同作用，其中，功能性得到保证。植入物具有至少3mm的壁厚度，以便保证稳定性。植入物的最大的壁厚度取决于所应用的材料的烧结特性并且处于15mm的范围中，优选地最大15mm。环形的植入物的高度h优选为5-20mm。取决于在应用时的给定条件应用具有合适的几何尺寸的植入物。

植入物的内部面具有滑动区域，kg应该在所述滑动区域上旋转。植入物的滑动区域凹形地设计并且相应于旋转体的面的子区段。

旋转体是纺锤形环面，其通过圆108描述，所述圆绕旋转轴线旋转。旋转轴线到所述圆的中点m'/m''的间距a小于描述环面的圆的半径r。平行于旋转轴线l存在有中点直线l'和l''。环面在内部中描述具有中点m的纺锤形105，所述中点处于如下直线的中心，所述直线描述纺锤形105的最大的纵向伸展部并且处于旋转轴线上。纺锤形105的外部面与轴线l的交点被标记为e和e'。在此，所述面是由此所描述的纺锤形105的外部面106。

描述植入物的滑动区域的子区段107相应于在两个法向平面s与s'之间的区域，所述两个法向平面与纵向轴线l相交在点s1和s2中，所述纵向轴线相应于纺锤形环面的旋转轴线。这两个交点处于e'与m之间，也就是说在纺锤形105沿纵向伸展部的半部中。s1能够相应于纺锤形105的中点m。s2处于s1与e'之间或相应于e'。

由此，植入物在其最简单的设计方案中具有如下内部几何形状，所述内部几何形状相应于纺锤形环面的纺锤形的子区段，其中，内部面的处于端面与底面之间的区域凹形地设计并且外侧的几何形状能够与旋转对称不同。由此，内部面的滑动区域非半球形地进行构造，也就是说不相应于球体的区段。滑动区域相应于纺锤形105的外部面106的子区段107。子区段107处于纺锤形105沿着其纵向轴线的半部中并且不超过纺锤形在纺锤形105的纵向轴线l上的中点m。沿端面的方向，植入物的滑动区域在其第一开口处具有最大的直径d1。在第二开口处，滑动区域表明最小的直径d2。植入物的直径d1大于直径d2。纺锤形105在d1与d2之间的直径沿方向d2变得较小。

根据本发明的内部几何形状保证kg、也就是说假肢头部的球体或球体区段的能够运动性。植入物的第一开口的直径d1大于被导入到植入物中的kg的外部直径。直径d2小于kg的外部直径。优选地，进入区的最小的直径大于d1。

在一个设计方案中，s2相应于点e'。当s2相应于e'时，植入物涉及半外罩。在所述半外罩形的植入物的设计方案中，直径d2=0，也就是说不存在第二开口。

在另外的设计方案中，植入物涉及半外罩并且s2在e'之上处于轴线l上。在所述设计方案中，内部面在区域e'中被展平地进行构造。由此，植入物的高度h减小。在所述半外罩形的植入物的设计方案中，闭合的底面的内部面的几何形状与纺锤形的几何形状不同。在此，优选地注意到，闭合的底面的被展平的内部面如下地进行设计，使得其不影响切线（berührungslinie，有时也可译为接触线）的几何形状并且设置有用于kg的足够的空间，以便不产生点摩擦。那么涉及闭合的底面的半球形的或优选地还有另外的被展平的内部面。

在优选的设计方案中，s2在e'之上处于轴线l上并且出来区联接到在d2处的滑动区域处。那么植入物涉及环。在环形的设计方案中，d2小于待插入的kg的半径，以便避免掉出来。

由此，kg在内部面的非半球形的滑动区域中旋转，其中，滑动区域相应于纺锤形环面的纺锤形沿纵向伸展部的半部的子区段107。

滑动区域的高度hg相应于待插入的kg的直径的至少20%和最大80%并且优选地相应于植入物的高度h的50-95%。

滑动区域的高度相应于沿纵向方向、也就是说沿着旋转轴线l的伸展部。高度hg相应于待插入的kg的直径的优选地至少25%、特别优选地至少30%并且优选地最大70%、特别优选地最大60%。对于环形地进行构造的植入物，高度hg尤其为kg的直径的最大50%。

在一个设计方案中，待插入的kg具有为5-70mm、优选地6-64mm的直径。用于人的关节假肢的kg具有为20-70mm、优选地22-64mm的直径，对于动物的关节假肢使用具有为5-20mm、优选地6-19mm的直径的kg。由此，在所述设计方案中，植入物具有带有为至少1mm并且最大4mm的高度的滑动区域，具有为5mm的直径的kg应该插入到所述植入物中。

此外，在一个设计方案中，滑动区域（2）的高度hg相应于半外罩形地或环形地进行设计的植入物的高度h的至少20%、优选地至少35%、特别优选地至少50%并且最大95%。环形的植入物的出来和进入区不是滑动区域的一部分。半外罩形的植入物的进入区以及具有可能存在的展平部的闭合的底面的内部面不是滑动区域的一部分。优选地，kg与半外罩形的植入物的闭合的底面的进入和内部面在装配好的状态中不相切（berüht，有时也可译为接触）。

关于纺锤形的几何形状，优选地适用如下条件：

•a是在l与l''之间的间距或从中点到旋转轴线的水平的间距。

•r是描述纺锤形环面的圆的半径。

•rp是球形的滑动搭配件的半径、也就是说假肢头部的半径。

•c是间隙并且遵循公式i。

在一个设计方案中，所述间隙相应于假肢头部（半径rp）和对于假肢头部合适的具有半球形的滑动区域的植入物的伸展部的生产技术上预设的最大的偏差的总和。在特别的设计方案中，c>10μm、优选地>25μm、特别优选地≥50μm并且<500μm、优选地<350μm并且特别优选地≤280μm。

•描述纺锤形环面的圆108的半径r大于kg的半径rp。

kg具有到滑动区域的接触部并且在所述接触部上滑动，kg与植入物的滑动区域优选地处于线接触中。

接触线相应于在滑动区域中、也就是说在纺锤形环面的纺锤形105的外部面106上的子区段107中的圆形的线。所述线相应于相交平面111通过纺锤形105在s与s'之间的区域中的相交线。在假肢头部的固定地预设的半径rp和固定地预设的间隙的情况下，环形接触部的直径或环形接触线能够通过间距a的变化被影响。由此，在纺锤形的纵向轴线l与如下直线之间的角度α能够被影响，所述直线将球形的滑动搭配件的中点与在切线上的点110连接。如果α增大，那么切线沿植入物的进入区的方向定向。如果α变得较小，那么切线沿底面或出来区的方向定向。当α=0时，在半球形的植入物中会存在点接触部。因为根据本发明的以半外罩形的形状的植入物具有纺锤形形状，所以球体不能够与交点e'相切。

在环形的植入物的设计方案中，接触线处于植入物的高度h的下方的半部中，也就是说在植入物的面向第二区域的半部中。从底面或出来区观察，接触线由此处于在高度的0-50%之间的区域中。由此，反作用于假肢头部从植入物中的脱臼、弹出。从底面观察，接触线优选地处于植入物的宽度的10-40%之间并且特别优选地在20-30%之间。所述以相对于底面的间距进行布置的接触线还实现例如由关节液体形成润滑油膜，所述润滑油膜支持球体在植入物中的滑动。

根据本发明的植入物在其环形的设计方案中相比于传统的、半外罩形的植入物具有显著较小的高度并且由此具有显著较小的装入深度。因此，在骨骼中的用于植入的铣削部能够是较小的。这实现人造的植入物在很小或薄的骨骼、尤其髋骨中的应用，如其在青少年或孩童或动物中经常存在的那样。根据本发明的具有减小了的高度的植入物实现，能够将对于插入植入物必要的深度减小到最小值。

优选地，凹形的滑动区域延伸经过植入物的内部面的≥80%，特别优选地经过≥95%，尤其优选地经过植入物的整个内部面，由此，大部分或整个内部面供滑动配对件使用。

滑动区域的中点优选地布置在端面的平面上，或稍微在其上或在其下，在从0至2mm的范围中。

在根据本发明的植入物的另外的设计方案中，植入物、优选地还有滑动区域在植入物的子区段上沿着纵向轴线延长地进行构造。这意味着，植入物的高度h、并且优选地还有滑动区域的高度hg关于圆的周缘变化。在此，植入物、优选地还有滑动区域要么沿假肢头部的方向超过植入物的端面和/或在环形插入件的情况下超过植入物的底面加高/延长地进行构造。

所述植入物、优选滑动区域的增大部被称为颅骨形的（kraniale）扩展部，并且包括仅仅一个部分、即植入物的周缘面的区段。由此，脱臼的倾向被减小。在此优选地，旋转中点处于端面上或之下。

植入物的布置在进入区的区域中的区段或子区段被称为颅骨形的提高部。由此，植入物的高度h被扩展。在一个设计方案中，还通过所述提高部来延长滑动区域。

植入物的布置在出来区的区域中的区段或子区段被称为颅骨形的延长部。在一个设计方案中，还通过所述延长部提高部来增大滑动区域。

在一个设计方案中，植入物的颅骨形的扩展部通过凸台状的（balkonartige）伸出部或成型的突出部形成，所述突出部的内侧是植入物的内部面或通过圆周线描述的容纳空间的延续部。在此优选地，伸出部总计为通过所述圆周线描述的面的1/4，颅骨形的提高部和/或延长部处于所述面上。

在根据本发明的植入物的其它的设计方案中导致，端面不布置在一个平面中。借助于植入物的端面和/或底面（在环形植入物的情况下）的连续的斜坡来实现颅骨形的扩展部。从在端面（或底面）上的位置出发，所述端面（或底面）连续上升，直到其在180度之后已经达到其最高的部位。从所述最高的点开始，端面（或底面）然后又连续下降直至其起始点。由此，端面或底面以到旋转轴线r的浅角（flachenwinkel）进行布置。如此布置的倾斜的端面的浅角为95至105度、优选地97至101度、特别优选地99.5度。在此，滑动区域的中点处于端面上或之下。端面或底面的连续的上坡还能够在小于180度的范围中进行。同样的情况适用于下坡。上坡和下坡优选同样长地进行构造，但是还能够具有不同的长度。

由于颅骨形的扩展部，植入物在颅骨形的扩展部的区域中的最大的高度h'与没有颅骨形的扩展部的植入物的高度h不同。对于植入物的高度适用h'=h+x+y。在一个设计方案中，颅骨形的扩展部还导致滑动区域的增大，在这种情况下，对于滑动区域的高度类似地适用hg'=hg+xg+yg。

颅骨形的延长部的最大的伸展部以x进行标记。这是在相交平面s'与点y'之间的间距。间距x由此描述点x'和y'沿着旋转轴线l的高度差。

颅骨形的延长部的滑动区域的最大的伸展部以xg进行标记。

颅骨形的提高部的最大的伸展部以y进行标记。这是在相交平面s与点y之间的间距。间距y由此描述点x和y沿着旋转轴线l的高度差。

颅骨形的提高部的滑动区域的最大的伸展部以yg进行标记并且描述点xg和yg的高度差。

如果适用x=y=0，那么不存在颅骨形的扩展部。

如果适用x>0和y=0，那么存在颅骨形的延长部。在优选的设计方案中，在此附加地适用xg>0。

如果适用x=0和y>0，那么存在颅骨形的提高部。在优选的设计方案中，在此附加地适用yg>0。

在另外的设计方案中适用x>0和y>0，其中，x=/≠y和xg=/≠yg≥0。

间距x和y直接成比例地取决于假肢头部的待应用的球体的直径并且x+y的总和为优选地2-20mm、特别优选地3-15mm。

在一个设计方案中，颅骨形的提高部跟随纺锤形的几何形状。也就是说，环面的子区段是纺锤形的几何形状的延续部，所述子区段形成植入物的延长的区域、必要时形成颅骨形的提高部的延长的滑动区域。

在其它的设计方案中，带有颅骨形的扩展部的植入物在颅骨形的扩展部的区域中不再具有沿着旋转轴线l的旋转对称。在一个设计方案中，植入物、必要时滑动区域、颅骨形的扩展部的半径不遵照纺锤形的几何形状。

那么界定滑动区域的半径的值能够与界定提高部的半径的值不同。优选地，（提高部的）所述半径的值能够小于或等于。

在此，颅骨形的提高部必须总是满足如下条件，即球形的滑动搭配件此外能够被插入，也就是说，开口具有大于kg的直径的直径。通过纺锤形的相交平面必须具有至少相应于球形的滑动搭配件的待插入的区域的直径的直径，所述相交平面在点x与另外的点y之间，所述点x处于平面s和纺锤形的外部面上，所述点y处于与x相对并且描绘颅骨形的提高部的最大值。在此，x处于y的对置的侧上，也就是说，从x到y的直线k与l相交。植入物的优选的最大的颅骨形的提高部当所述直线k还与纺锤形的中点相交时从在x与y之间的直线k中得出。优选地，这还适用于滑动区域的颅骨形的提高部。

特别优选地，y处于纺锤形的外部面上。在此，内部面此外相应于纺锤形的子区段，其中，植入物的完全圆形地包围滑动搭配件的部分相应于纺锤形沿着其纵向轴线的半部的子区段并且所述部分不超过纺锤形的纵向轴线l的中点。

在颅骨形的延长部的设计方案中，植入物、必要时滑动区域、颅骨形的扩展部的半径不遵照纺锤形的几何形状。那么界定滑动区域的半径的值能够与界定延长部的半径的值不同。优选地，（提高部的）所述半径的值能够小于或等于。

在另外的设计方案中，形成延长的滑动区域的环面的子区段是纺锤形的几何形状的延续部。

在此，颅骨形的延长部必须总是满足如下条件，即球形的滑动搭配件此外不能够掉出来，也就是说，开口具有如下直径，所述直径小于kg的直径。通过纺锤形的相交平面必须具有小于球形的滑动搭配件的直径的直径，所述相交平面在点x'与另外的点y'之间，所述点x'处于平面s'和纺锤形的外部面上，所述点y'处于与x'相对并且描绘颅骨形的延长部的最大值。在此，x'处于y'的对置的侧上，也就是说，从x'到y'的直线k'与l相交。在此，特别优选地，y'还处于纺锤形的外部面上。

在一个设计方案中，旋转轴线l不相应于插入件的锥状地或柱状地成型的外侧的旋转轴线r，优选地在具有颅骨形的延长部的环形的插入件的情况下。优选地，所述旋转轴线r与旋转轴线l相交，特别优选地在滑动区域的区域中相交。优选地，旋转轴线r如下地布置，使得其处于垂直于直线k'并且与其相交，所述直线k'将具有和没有颅骨形的延长部的环形的插入件的底面的最大的伸展部在点x'和y'中与彼此连接。如果这样的插入件被插入到传统的外罩中，那么颅骨形的延长部作为颅骨形的提高部出现并且内部几何形状相应于倾斜的纺锤形（在图12中示出）。

在优选的设计方案中，植入物应该在植入期间并且在保留在人的或动物的身体中期间以出色的方式满足机械的、生物的和化学的要求。因此，植入物优选地由陶瓷的材料制造。此外，植入物对此具有在外侧上的外部面，所述外部面如下地设计，使得人的或动物的骨细胞（例如造骨细胞）或在形成人的或动物的骨骼组织（骨化）时必要的细胞遇到（vorfinden）适宜的条件。植入物优选地如下地进行构造，使得其能够通过外部面直接地锚固在骨骼中。外部面对此具有用于锚固植入物的器件。由此，植入物在骨骼中直接的植入是可行的。这样的设计方案的目的是完全骨质地（knöcherne）装入到人的或动物的骨骼中。

植入物的外部面在优选的设计方案中设有粗糙的表面，所述表面实现在骨骼中的直接植入和固定。在此，所述粗糙的表面支持植入物长入到骨骼中并且由此还承担锚固在骨骼中的任务。粗糙的表面根据本发明被理解为如下外部面，所述外部面具有三维的结构或还有以突起部和加深部的形式的粗糙度。所述突起部和加深部具有如下尺寸，所述尺寸不改变根据本发明的植入物的初始的形状。例如这意味着，具有圆圈形的外侧的植入物一如既往具有圆圈形的形状，所述外侧具有粗糙的外部面。此外，这还适用于所有其它的形状。

在一个设计方案中，外部面的粗糙的表面通过植入物的金属的涂层和/或通过施加一个或多个促进骨整合的化学的连接部得到。一个或多个化学的连接部优选地从羟基磷灰石、磷酸三钙或其它的磷酸钙和/或由其构成的混合物中选出。金属的涂层优先地由如下材料制成，所述材料传统地还应用为用于假肢的金属外罩。优选地，金属的涂层涉及含钛的涂层、特别优选地涉及钛颗粒。金属的和/或化学的涂层的层厚度为100-400μm、优选地175-300μm并且具有15-50μm的粗糙度ra（平均粗糙度）。为了制造被如此进行涂层的植入物，在一个设计方案中首先产生和烧结没有被涂层的陶瓷的植入物。接着，涂层至少部分地被施加在陶瓷的植入物的外侧上并且由此形成具有粗糙的表面的外部面。优选地，金属的和/或化学的涂层借助于热喷涂、特别优选地借助于等离子喷涂进行施加。

外部面的粗糙的表面在另外的设计方案中通过在外侧上的多孔的表面实现。外部面的多孔的表面除了首要锚固之外还允许为了提高的长时间稳定性的骨骼的长入。

已经证实的是，多孔的表面的下面的特性积极地影响骨化：

•在50%与99%之间、优选地在60%与85%之间的多孔性

•互联性，也就是说，单个孔至少部分地与彼此连接

•在100–1000μm之间的孔大小，

在一个设计方案中，多孔的表面由金属的、多孔的层构成。所述金属的、多孔的层优选地包含钛颗粒，特别优选地其由钛颗粒构成。金属的、多孔的层优选地是100-500μm厚。

多孔的表面在优选的设计方案中通过多孔的陶瓷产生，所述陶瓷至少部分地被施加在植入物的外侧上。根据本发明的植入物的多孔的陶瓷的化学成分在特别优选的设计方案中具有与剩余的植入物相同的化学成分。多孔的陶瓷作为多孔的表面具有ra=10-100μm，优选地ra=20-80μm的算数平均粗糙度。多孔的层的多孔性处于50%与99%之间、优选地在60%与85%之间、特别优选地具有在60与80%之间的多孔性并且所述孔具有在100-1000μm之间的孔大小。

优选地，植入物的外部面的累积的面积份额的10%-90%具有带有100-600μm的大小的孔。在确定的实施例中，植入物具有如下外部面，在所述外部面中，孔面积的至少80%与骨骼处于接触中，并且所述外部面具有100-600μm的大小的孔。

一般情况下，已知多种用于制造多孔的陶瓷的方式和方法。基于泥浆的方法属于其中，在所述方法中通过具有有机的、结构确定的造孔剂或化学的内部材料的陶瓷的泥浆以部分或全部多孔的部分制造陶瓷的多孔的层。陶瓷的泥浆应该理解为如下悬浮液，所述悬浮液包括液体的介质、陶瓷的原始粉末（ausgangspulver）和可选地附加的添加物。

多孔的陶瓷在优选的设计方案中由陶瓷的泡沫产生，所述泡沫由陶瓷的实心材料构成。在一个设计方案中，植入物至≤100%地由陶瓷的泡沫制成。在优选的设计方案中，陶瓷的泡沫由混合氧化物系统al2o3-zro2、尤其zta（zirconiatoughenedalumina，二氧化锆增韧氧化铝）陶瓷或陶瓷的复合材料构成，在所述复合材料中，二氧化锆呈现体积主导的阶段（phase，有时也可译为相位），其中，所述系统根据主导的阶段还添加以另外的金属氧化物或混合氧化物的形式的化学的稳定剂或弥散体。

通过应用陶瓷的泡沫，植入物的性质被显著地改变。在局部的、高的负载的情况下、首先在压力下，代替整个植入物的灾难性的失灵，能够由此产生仅仅局部受限的缺陷。局部的缺陷、局部的损坏以孔桥接部的断裂的形式示出并且受限于如下区域，所述区域包括多孔的泡沫。

此外，陶瓷的植入物的多孔的层还是能够粘接的和能够施水泥的。在此，多孔的层的多孔性是有优点的，因为植入物以粘接剂/骨水泥灌注（>0.5mm深）并且之后除了化学的连结之外还机械地与所述粘接剂/骨水泥连接，例如啮合。由此，到其它的材料例如非陶瓷的材料（如塑料和金属）的连接也是可行的。如果骨骼结构应该在对于植入物铣削的部位处出于医学的原因对于无水泥的植入不是合适的，那么能够也就是说换成借助于骨水泥的固定。对于附加地应用骨水泥的决定能够在应用期间被做出。由此，应用者能够在插入植入物期间决定，骨骼结构是否允许无水泥的插入或施水泥的插入是否是必要的。

具有由多孔的陶瓷的泡沫构成的外部面的植入物借助于不同的方法进行制造，优选地直接在陶瓷的植入物的生产过程期间进行制造。例如二级的注射成型过程属于直接的制造过程，在所述注射成型过程中优选地首先将第一部分浇铸在工具中并且接着，尤其通过工具的合适的改型来浇铸另外的部分，所述另外的部分包围第一部分并且至少部分形成外侧的结构化的和/或粗糙的外部面。之后，进行这两部分的钴烧结（co-sinterung）以及最终加工，所述最终加工负责，将在外部面上的孔打开，其方式为，例如在表面上提供陶瓷的材料。

本发明的设计方案具有带有在外部面上的凹口和/或突出部的结构化的表面。所述结构化的表面相应于外部面的宏观的三维的结构，所述结构用于反作用于植入物在骨骼中的扭转或移位。这意味着，通过宏观的凹口和/或突出部确定外侧的形状。宏观的三维的形状能够以突出部、锯齿或波浪形的形状形成。由此，能够确保在骨骼中的持久的锚固。结构化的表面首先负责在骨骼中的抗打滑的、位置固定的连接，因为植入物在保留在人体中的第一阶段中单独通过其机械的特性保持在正确的位置处。借助于凹口和/或突出部，植入物钩住在骨骼中或植入物固定在其已经被插入在其中的位置中。

波浪形地进行构造的表面在此意味着，在表面上通过周期性反复的局部的最小值和最大值构造三维的结构，具有在最小值和/或最大值之间的相同的或不同的间距以及在相邻的最小值与最大值之间的相同的或不同的高度差。

在一个设计方案中，植入物具有带有粗糙的表面的外侧和/或外部面，所述表面附加地进行结构化，也就是说，所述粗糙的、在优选的设计方案中多孔的表面附加地具有宏观的、三维的结构。

外侧、优选地外侧的粗糙的表面、特别优选地外侧的多孔的表面在优选的设计方案中附加地如下地被激活，使得其通过施加到外部面和/或外侧上的包含氨基酸、缩氨酸和/或蛋白质、如例如rgd缩氨酸（arg-gly-asp，精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸）和/或骨胶原的层的生物学的激活来支持细胞的生长。

在特别优选的设计方案中，陶瓷的植入物如下地进行构造，使得其具有宏观地三维地结构化的、粗糙的和/或多孔的和激活的外部面。在一个设计方案中，外侧具有与彼此相邻的带有或不带有生物学的激活的不同结构化的和/或粗糙的和/或多孔的表面。

优选地，植入物全陶瓷地实施。根据本发明的植入物优选地由氧化的陶瓷制成。氧化的陶瓷尤其由于高的持久性和与体介质良好的适合性而出众。氧化的陶瓷具有良好的生物兼容性并且几乎不引起过敏反应。

根据本发明的优选的设计方案，植入物基于氧化的陶瓷材料系统，所述陶瓷材料系统包括：

•二氧化锆增强的氧化铝（zta）和所有在此基础上进一步开发的zta系统。

•二氧化锆陶瓷、尤其钇稳定的二氧化锆（3y-tzp）。

•铈稳定的二氧化锆（ce-tzp），在所述铈稳定的二氧化锆中，二氧化锆的四角形的（teragonalen）阶段的稳定通过氧化铈进行。

•所有其它的基于二氧化锆的复合材料，其中，弥散体的复合组分能够基于铝酸盐并且还能够应用其它的来自稀土的组的稳定剂，如例如钆和钐。

植入物优选地以结构化的和/或粗糙的和/或多孔的外部面无水泥地插入到骨骼中。

植入物优选地在人或动物中的髋、肩膀、肘、脚趾关节或手指内修补术中得到使用。

作为优点得出：

•在环形的设计方案中的植入物的较小的高度，因此在骨骼中很小的铣削部是必要的。

•没有点形的负荷，而是具有较小的最大值的条形的负荷，类似于生理学上的负荷承受。

•相比于半球形的插入件，以根据本发明的几何形状产生到接触点上的较小的压力。

•具有根据本发明的几何形状的植入物能够没有限制地与传统的球形的滑动搭配件进行组合。

•改变的几何形状没有不利地影响制造成本，因为已知的制造方法能够被应用。

•因为能够放弃用于锚固和稳定在骨骼中的金属外罩，实现材料在制造时的节省，由此得出成本优点。

•在应用期间，根据本发明的植入物能够取决于给定条件直接地、也就是说无水泥地或当必要时还施水泥地插入。

本发明描述一种用于在内修补术中的滑动配对件的植入物，其中，所述植入物具有带有外部面的外侧和带有内部面的内侧并且在内部面上构造有非半球形的滑动区域用于容纳球形的滑动搭配件。由此，用于植入物的结构深度（高度）尽可能地小并且例如在骨盆骨中的不太深的铣削部是必须的，根据本发明提出，植入物优选地作为环或环形地进行构造并且外部面实现直接植入到身体中。为了最小化在球形的滑动搭配件与植入物之间的摩擦，提出植入物的一种特别设计的内部几何形状。

总而言之，用于具有球形的滑动搭配件（5）的滑动配对件的植入物（1）半外罩形地或环形地进行构造并且具有如下内部面，所述内部面构造为用于容纳球形的滑动搭配件（5）的滑动区域（2）。滑动区域（2）相应于纺锤形环面的纺锤形沿纵向伸展部的半部的子区段。滑动区域（2）的高度hg相应于待插入的球体的直径的20-80%，并且优选地相应于植入物的高度的50-95%。

植入物（1）优选地具有用于导入滑动搭配件的第一区域和第二区域，所述第二区域限制滑动搭配件的容纳。此外，植入物具有内部面，所述内部面构造为滑动区域（2）用于容纳球形的滑动搭配件（5），所述植入物具有外侧（6），所述外侧带有外部面（3），所述外部面带有用于将植入物锚固在骨骼中的器件以及所述植入物具有端面（9），所述端面呈现在第一区域中的内侧到外侧的过渡，并且所述植入物具有底面（10），所述底面相对于端面（9）处于第二区域中。植入物的滑动区域（2）相应于纺锤形环面的纺锤形沿纵向伸展部的半部的子区段。

附图说明

在附图中描述根据本发明的环形的植入物的选出的设计方案，在此，

图1a以侧视图示出植入物，

图1b以横截面示出根据图1a的在环形的设计方案中的植入物，

图2示出带有插入的球形的kg的根据本发明的植入物的实施例，

图3a-c）示出球形的滑动搭配件在传统的插入件（a）、传统的环形插入件（b）和根据本发明的在其环形的设计方案中的植入物（c）中的接触点，

图4a-c）示出纺锤形的几何形状，

图5示出根据本发明的在优选的设计方案中的植入物，

图6示出在优选的设计方案中的颅骨形的提高部的几何形状，

图7示出在优选的设计方案中的颅骨形的延长部的几何形状。

附图标记列表

1植入物

2滑动区域

3外部面、粗糙的和/或结构化的表面

4生物学的涂层

5、109假肢的头部、球体

6外侧

9底面

10端面

100接触点

101、112环形接触部、接触线

105纺锤形

106纺锤形的外部面

107纺锤形的子区段

108圆，所述圆描述纺锤形环面

110正切点

111接触线的相交平面

112接触线

201滑动区域的颅骨形的提高部的区域

202植入物的颅骨形的延长部的区域

205骨骼接触部的区域

212、212'圆周线（定向辅助）

214进入区

216出来区

a旋转轴线与描述纺锤形环面的圆的中点m的间距

c间隙

d1布置在第一区域中的滑动区域的最大的直径

d2布置在第二区域中的滑动区域的最小的直径

e、e'纺锤形外部面与l的交点

f横截面

h植入物的高度

hg滑动区域的高度

k描述颅骨形的提高部的直线

kg描述滑动区域的颅骨形的提高部的直线

k'描述颅骨形的延长部的直线

kg球形的滑动搭配件

l纺锤形的纵向轴线、旋转轴线

l'、l''描述纺锤形环面的圆的通过中点的平行于l的轴线

m纺锤形的中点

m'、m''描述纺锤形环面的圆的中点

mp球形的滑动搭配件的中点

r描述纺锤形环面的圆的半径

rp球形的滑动搭配件（kg、假肢头部）的半径

r外部面的旋转轴线

s、s'相对于l的法向平面

s1、s2法向平面s、s'在纵向轴线l上的交点

x没有颅骨形的提高部的植入物沿端面的方向的最大值

xg没有颅骨形的提高部的滑动区域沿端面的方向的最大值

x'没有颅骨形的延长部的植入物沿底面的方向的最大值

x颅骨形的提高部的高度差

y颅骨形的提高部的植入物的最大值

yg颅骨形的提高部的滑动区域的最大值

y'颅骨形的延长部的植入物的最大值

y颅骨形的延长部的高度差。

具体实施方式

在图1a和图1b中示出根据本发明的环形的植入物1。图1a以一视图示出所述植入物1并且图1b以沿着根据图1a的旋转轴线l的剖切面示出所述植入物1。植入物1具有纺锤形的内部的环形区段，所述环形区段还被称为（非半球形的、单极的）滑动区域2或内部面。在所述内部面上，在髋关节假肢中表现有假肢头部5，参见图2。在植入物1的外侧6上，在优选的设计方案中布置有带有粗糙的和/或结构化的表面的外部面3，植入物能够借助于所述外部面锚固在骨骼中。植入物的高度h通过虚线示出并且从具有端面10的第一区域延伸经过第二区域至底面9。以l标记旋转轴线。f标记环形的植入物的横截面。

图2以横截面示出根据本发明的植入物1。假肢头部5插入到植入物1中。附加地，生物学的涂层4能够被施加到外侧6或外部面3上。

图3a）示意性地示出传统的插入件的摩擦部的最可能的位置，图3b）示出传统的环形插入件的摩擦部的最可能的位置并且图3c）示出根据本发明的在环形的实施方案中的植入物的摩擦部的最可能的位置。在已知的半圆形的插入件的情况下，在插入件与在插入件的底部处的kg之间存在有接触点100。在已知的环形的插入件的情况下，在插入件与kg（图3b）之间的接触部存在于接触线101上。在此，涉及线形的接触部，涉及线形的摩擦部。所述线101布置在靠近底面9的区域中。在根据本发明的植入物中，相应地设计的几何形状导致，接触线在平面111上以一间距远离底面9沿端面10的方向进行布置（图3c）。

图4示出根据本发明的植入物的滑动区域2的测定。在图4a）中的纺锤形环面105通过具有半径r的圆108描述，所述圆具有中点m'/m''并且绕如下旋转轴线旋转，所述旋转轴线相应于纺锤形的纵向轴线l。轴线l'和l''平行于l并且通过m'、m''走向。在l'/l''与l之间的间距小于半径r。纺锤形与纵向轴线l相交在点e和e'中。

在图4b）中说明子区段107的测定。子区段107处于纺锤形105的半部中并且通过相对于l的法向平面（s和s'）形成。所述法向平面与l相交在点s1和s2中，在此适用：s1=m或s1处于m与s2之间，s2=e'或s2处于s1与e'之间。这两个交点s1、s2由此处于纺锤形的半部中并且不超过其中心。在第一区域中的直径d1大于在第二区域中的直径d2，其中，d1大于待插入的kg的直径。d2小于待插入的kg的直径，由此（在环形的植入物的情况下）防止kg掉出来。

在图4c）中，在kg109与植入物1之间的接触线112的相交平面111在所述植入物的滑动区域2（相应于纺锤形106的外部面）上示意性地示出。接触线112相应于在球形的滑动搭配件109上的相交平面111。由于纺锤形形状，端面10的区域沿球形的滑动搭配件109的方向或沿纵向轴线l的方向倾斜。这导致，直径d1相比于在相同的部位处测量的可比的半球形的滑动区域的直径具有较小的值。由此，接触线112沿植入物的端面10的方向并且远离底面9移位，球形的滑动搭配件109在所述接触线上运动。

图5示出非半球形的滑动区域2的高度hg，在环形地设计的具有带有中点mp和半径rp的被插入的kg的植入物1处示出。滑动区域2相应于纺锤形环面的纺锤形沿纵向伸展部的半部的子区段107。圆周线212、212'仅仅用于定向。子区段107在端面10的区域中通过进入区214限制并且在底面9的区域中通过出来区216限制。进入区214和出来区216不属于滑动区域2并且相应于此地不强制地跟随纺锤形几何形状。间隙c相应于公式。kg在滑动面2上在通过平面111描述的圆周线上滑动。

图6示出滑动区域201的颅骨形的扩展部的区域。颅骨形的扩展部的高度yg在法向平面s与滑动区域2沿进入区214的方向的端部的交点与点yg之间延伸。在此，点yg处于与l相交的直线kg上。直线kg在法向平面s与滑动区域2在纺锤形106的外部面上的端部的交点xg与点yg之间延伸。在此，点xg和yg布置在如下平面上，所述平面延伸通过滑动区域2的端点。这两个点xg和yg与彼此间隔开。如果颅骨形的提高部对称地进行构造，也就是说，上坡和下坡一样长并且延伸到相应180°，那么点xg与点yg相对地进行布置。那么所述点xg以180°远离点yg。在这样的实施例中，能够实现颅骨形的提高部的轻微的上坡。如果颅骨形的提高部的上坡或下坡较陡地进行构造，那么能够设置有两个点xg。颅骨形的提高部的斜坡在所述点处开始或结束。在这两个点xg之间，通过不构造颅骨形的提高部，植入物能够平坦地、平整地没有提高部或加深部地进行构造。在所示出的优选的设计方案中，直线kg还与纺锤形的中点相交并且yg处于纺锤形的外部面上。对于具有颅骨形的提高部的植入物的滑动区域的高度hg适用hg'=hg+y。相同的关系能够被创立用于植入物的颅骨形的扩展部，其中，从植入物的高度出发。

图7示出植入物的颅骨形的延长部202的区域。所述区域在直线k'上的点y'与相交平面s'之间得出。直线k'从点x'走向到另外的点y'，所述点x'处于平面s'和纺锤形106的外部面上，所述点y'是与x'相对的并且描绘颅骨形的提高部的最大值。在此，x'处于y'的对置的侧上，也就是说，从x'到y'的直线与l相交。对于植入物的高度适用h'=h+x。区域205相应于植入物在插入的状态中的外侧的骨骼接触面。所述区域优选地如所示出的那样平行于直线k'，所述直线示出植入物在底面的区域中的最大的尺寸。所述骨骼接触面的旋转轴线r由此垂直于直线k'。这样的植入物然后作为具有颅骨形的提高部的植入物出现，所述植入物的内部几何形状以纺锤形的子区段的形式远离颅骨形的提高部倾斜。