优化的植入物系统的制作方法

优化的植入物系统
1.本发明涉及一种植入物系统，其包括能植入到受损组织区域中的结构件，该结构件具有至少一个由第一材料构成的第一区域和至少一个由第二材料构成的第二区域，其中，第一和第二材料可以相同或者不同。
2.在矫正例如由肿瘤引起并且通过外科手术用植入物替代的骨缺损的情况下，已知使用生物相容性材料，其中使用相应的金属及其合金。这种植入物例如由专利文献de 10 2005 003 188 a1已知。
3.在放射治疗中借助于电离辐射或粒子辐射摧毁癌细胞。辐射会破坏细胞的遗传物质，从而细胞分裂停止并且细胞消亡。结果，肿瘤变小或消失。例如，在经皮放射治疗中，从体外一些距离处进行辐照。在这种情况下，例如通过直线加速器产生非常高能的辐射，该直线加速器将光子束(在此为硬x射线辐射)对准肿瘤并摧毁癌细胞。
4.但放射治疗在其位置特性和功率特性方面可能会受到所使用的植入物系统的阴影或吸收效应的不利影响，这也适用于放射诊断应用，因此在植入物系统存在的情况下，放射治疗往往不能以按定义地受控的方式被使用。相应地，获得的放射治疗效果有缺陷或不充分。然而通常没有其它选择，只能接受上述欠缺的不利影响以及与之相关的后续问题。不同地，否则在必要时，所需的重建只暂时、最低限度地进行或者根本无法进行，这又可能引发其它问题。通常在放射治疗结束之后才能做必要的手术。
5.因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种植入物系统，该植入物系统能够在放射诊断中和术后放射治疗的使用中改善位置确定和辐射功率的调节。
6.该技术问题通过具有权利要求1的技术特征的植入物系统解决。根据本发明的解决方案尤其在于，在开头提到类型的植入物系统中，第一区域设置用于支撑结构件并且基本上不能被用于医疗放射治疗的预设放射性辐射穿透。在此，第二区域设置用于将第一区域补充成结构件并且配设有至少一个具有结构上的修改的区段，其中，第二区域的区段设计为能够被用于医疗放射治疗的预设放射性辐射穿透。
7.因此，通过根据本发明的植入物系统可以通过如下方式实现优化的辐射输入，即，一方面在结构件上设置由第一材料构成的第一区域，并且另一方面设置由第二材料构成的第二区域，其中第一区域例如形成机械的承载部件，而第二区域作为植入物部件设计为例如由有利于放射治疗的原材料构成。由此允许实现改善的位置精度和功率调整，以便针对患者特定地改善地提供放射治疗或放射诊断。
8.根据本发明的植入物系统的优选扩展设计可在相应的从属权利要求中找到。
9.在假体件的一种有利扩展设计中，通过第二材料不同于第一材料，可以适当地实现结构件的第二区域的可穿透性。以此方式可以通过在与其它区域的相互配合中最佳的材料选择实现相应区域的功能分配。
10.另外的稳定且易于操作的扩展设计可以设计为使得第一区域完全包围第二区域并且由此能够稳定和保护第二区域，因此在植入物系统的该扩展设计中，第二区域设计为第一区域中的插入物。
11.在这种情况下，另外的优选扩展设计可以尤其在于，至少在结构上修改的区段与
其周围区域相比具有更低的材料密度。也可以考虑的是，设置多个在结构上修改的区段，这些区段具有相同或必要时彼此不同的材料厚度。
12.在一种不同的扩展设计中，第二区域设计为第一区域中的凹空，以便在第二区域中确保辐射完全不受阻碍地通过结构件并且确保辐射输入到患者特定的组织区域中，通过该扩展设计实现特别目标精确地照射肿瘤，在该照射的情况下，周围区域中的健康组织可以被更好地保护。
13.在一种不同的有利扩展设计中，第二区域可以具有规则或不规则的三维框架结构，因此与在凹空的情况下同样地实现优化的辐射输入，但在这种情况下一方面结构件的稳定性被提高并且另一方面只用一个第二区域就能覆盖较大的区段。也可以考虑在根据本发明的植入物系统的结构件上提供多个具有穿孔网格结构的第二区域。
14.在第一材料是机械稳定的材料的优选扩展设计中，结构件可以获得令人满意的支撑效果和刚性。因此，第一材料可以包括金属、金属合金、聚合物或它们的组合。在此特别优选地，第一区域的金属材料可以是钛、钛合金、钼、钼合金、镁、镁合金、可植入精炼钢或者这些材料中的至少两种材料的组合。
15.将第一区域有利地补充成用于将辐射优化地输入到相对于辐射源布置在其后方的组织中的结构件可以通过根据本发明的植入物系统的一种扩展设计在以下情况下实现，即第二材料设计为塑料材料、陶瓷材料或者至少一种能够被吸收的成分。在此也可以考虑多种材料的组合。
16.在这种情况下，所述塑料材料特别优选地可以由至少一种聚合物如peek、pekk、pe、ppsu构成或者由这些材料中的至少两种材料的组合构成。同样优选的是陶瓷材料由氧化铝或氧化锆构成的扩展设计。在这种情况下，能够被吸收的成分可以同样优选地例如由ha、β-tcp、ha/β-tcp组合、β-tcp/mg组合、pdlla/mg组合、pdlla/β-tcp组合、pdlla/cacc组合或类似材料构成，但不限于这些材料。
17.优选使用微粒辐射、尤其电子辐射，或者波辐射、尤其x射线辐射作为预设的放射性辐射，该放射性辐射能够通过辐射摧毁癌细胞。通过设计为对预设放射性辐射的透过性或可穿透性不同的多个区域可以特别准确并且限于一个区域或者说局部地以特定所需的功率施加该预设放射性辐射。
18.在植入物系统的一个有利扩展设计中，结构件可以设置用于替代、保护和/或覆盖颅骨或下颌骨的区域中的受损骨区域。在这种情况下，植入物系统优选能够精确地适应患者特定的要求并且可以包括多个分别所需的区域。
19.以上设计方案和扩展设计只要是有利的就可以任意相互组合。本发明其它可能的设计方案、扩展设计和实现方式也包括本发明的在上文或下文关于实施例描述的特征的未明确提到的组合。
20.以下根据附图中的实施例详细阐述本发明。在此，在局部简化的视图中：
21.图1示出下颌骨区域中的可植入假体件的根据本发明的第一实施方式的立体侧视图，该假体件具有结构件，该结构件具有第一区域和第二区域以及第二区域上的在结构上修改的区段；
22.图2示出颅骨区域中的可植入假体件的第二实施方式的立体侧视图，该假体件具有结构件，该结构件具有第一区域和第二区域以及第二区域上的在结构上修改的区段；
23.图3a、图3b示出用于布置在下颌骨区域中的可植入假体件的第三实施方式的立体侧视图，该假体件具有结构件，该结构件具有第一区域和多个第二区域以及这些第二区域上的在结构上修改的区段；并且
24.图4示出下颌骨区域中的可植入假体件的第四实施方式的立体侧视图，该假体件具有结构件，该结构件具有第一区域和第二区域以及在结构上修改的区段。
25.在全部附图中，相同或功能相同的元件和装置只要没有另作说明则配设有相同的附图标记。
26.图1示出整体用100标记的可植入假体件的根据本发明的第一实施方式的立体侧视图，该假体件位于下颌骨60的区域中并且具有结构件50，该结构件具有第一区域10a和第二区域20a以及布置在第二区域中的在结构上修改的区段22a。
27.在图1的视图中，结构件50的第一区域10a设计为夹子状并且由钛材料构成，第一区域与下颌骨的轮廓相适应并且沿着下颌骨从视图的左侧部分所示的下巴区域一直延伸到视图的右侧部分中的下颌骨60的上升分支(英语：ramus)。在此，结构件50的第一区域10a用固定螺钉12a固定在下颌骨60上。
28.在此，还在第一区域10a上设有凹空14a，这些凹空包围颌骨上的凸起并且如此附加地预防结构件的横向移动并且保持结构件位置固定。由于这些凹空贴靠在骨区域上，因此相关的凹空14a适合于供放射性辐射通过，所述放射性辐射被布置在凹空14a中的骨材料吸收。在图1的视图的中间部分中，三个均匀间隔开的臂24a也由钛材料构成并且从第一区域10a朝上颌窦的方向突出，并且这三个臂以其端部承载人工义齿件18a，该人工义齿件封闭牙齿区域中的空隙，该空隙由于例如肿瘤切除术而存在于颌骨中。
29.相对于下颌骨在下颌骨上方由这些臂24a撑开第二区域20a，所述第二区域设计为第一区域10a中的凹空26。通过臂24a形成的第二区域20a设置用于将第一区域10a补充成结构件，并且第二区域通过其突出于第一区域10a的、具有用于供放射性辐射通过的较大净空尺寸的固体结构而如下地具有结构上的修改，使得实现通过下颌骨60的相关区段的基本上自由的通道，该通道被由臂24a构成的承载结构穿过，该承载结构具有足够的稳定性以便支撑或承载义齿件18a并且同时允许进入位于上颌窦中的待照射组织中的足够大的辐射输入。
30.图2示出颅骨62区域中的可植入假体件100'的第二实施方式的立体侧视图，该假体件具有结构件50'，该结构件具有第一和第二区域10b、20b以及第二区域20b上的在结构上修改的区段22b。在该第二实施方式中，结构件50'的第一区域10b由不规则地布置在开口34b的边缘上并且基本上横向于该边缘伸入到开口34b中的支撑件构成，该开口由于在外科手术上打开(穿颅术)颅盖(减压颅骨切除术)而产生。支撑件由钛材料构成。与之相对，第二区域20b在此由规则的穿孔网格结构形成，该穿孔网格结构由第一区域10b固持并且覆盖开口34b。同时，同样由钛材料构成的第二区域20b的穿孔网格结构形成具有结构上的修改的区段22b，该穿孔网格结构将第一区域10b补充成结构件50'并且能够被预设的放射性辐射穿透。
31.图3a、图3b示出用于布置在图3a、图3b中未示出的下颌骨60的区域中的可植入假体件100"的第三实施方式的两个立体侧视图，该假体件分别具有结构件50"，该结构件具有第一区域和多个第二区域10c、20c以及这些第二区域20c上的在结构上修改的区段22c。在
图3a和图3b的侧视图中，结构件50'围绕其纵轴线旋转了大约180
°
。在此，图3a和图3b的结构件50'在中部区段中具有第一区域，该第一区域由两个相互平行延伸的接板42c构成，这两个接板的均匀的间隔形成狭窄的空隙44c。在这两个接板42c的两端分别布置有结构件50"的第二区域22c，在使用位置中，所述第二区域分别包围(未示出的)下颌骨的区域，并且第二区域与第一区域10c一样由金属镁材料构成。
32.在此，结构件50"的在图3a、图3b的视图中分别处于上部的第二区域20c设置用于从前方包围下巴区段，而在图3a、图3b的视图中处于下部的第二区域20c设置用于在侧面区域中从下方包围下颌骨60。两个第二区域20c均具有结构上的修改22c并且具有不规则的穿孔网格结构，该穿孔网格结构被用于放射治疗的预设的放射性辐射穿透。在此，穿孔网格结构的位置专门与骨材料的缺损相匹配并且因此适应于辐射能够在该处根据需要被输入组织中的可能性。
33.图4示出下颌骨60区域中的可植入假体件100"'的第四实施方式的立体侧视图，该假体件具有结构件50"'，该结构件具有第一和第二区域10d、20d以及在结构上修改的区段22d。在该情况中，所述第一区域10d由钛材料构成并且布置在下颌骨60的侧面区域中，第一区域沿着下颌骨延伸，并且第一区域在下颌骨的部分走向中完全替代下颌骨。在第一区域10d的中部区段中，结构件50"'的第二区域20d设计为第一区域10d上的插入物，该插入物具有细长菱形的、即四边形的横截面，其中，第二区域20d由塑料材料构成，更确切地说由聚合物构成，例如在这种情况下由peek构成。因此，第二区域20d将第一部分10d补充成结构件50'"，第二区域的区段22d如此具有结构上的修改，使得预设的放射性辐射、在此为x射线辐射穿透第二区域20并且能够被输入到口腔的位于第二区域后方的、由于骨被除去而露出的软组织中。
34.据此，通过以上根据按照图1至图4的优选实施方式描述的本发明提供一种植入物系统100、100'、100"、100'"，该植入物系统允许在使用术后放射治疗时改善位置确定和辐射功率的调节。为此，在可植入假体件100、100'、100"、100"'的情况下，结构件50、50'、50"、50'"的第一区域10a、10b、10c、10d设置用于支撑所述结构件50、50'、50"、50'"并且设置为基本上不能被用于医疗放射治疗的预设放射性辐射穿透，而第二区域20a、20b、20c、20d设置用于将第一区域10a、10b、10c、10d补充成结构件50、50'、50"、50"'并且配设有至少一个具有结构上的修改的区段22a、2b、22c、22d。第二区域20a、20b、20c、20d的区段22a、2b、22c、22d在此设计为能够被用于医疗放射治疗的预设放射性辐射穿透。
35.尽管以上根据优选实施例描述了本发明，但本发明不局限于此，而是能够以各种方式方法被修改。尤其地，本发明可以在不脱离本发明核心的情况下以多种方式改变或修改。