[发明专利]具有增加的表面粗糙度的多孔表层和与其结合的植入物

说明书

本申请是以下申请的分案申请：申请日2009年10月23日，申请号200980153743.X，发明名称“具有增加的表面粗糙度的多孔表层和与其结合的植入物”。

相关申请的交互参考

本申请要求2008年10月29日提交的、美国临时申请号61/109,395的权利。这篇先前的申请的公开内容通过全文参考结合于本文。

技术领域

本发明一般涉及具有增加的粗糙度的表层，且更具体地涉及用于增加多孔结构的组织啮合(tissue-engaging)外表面的粗糙度而不改变所述结构的孔径(pore size)和孔隙度的方法，以及涉及将增加粗糙度的表面的整合入所述多孔结构的医用植入物。

背景技术

特别是在医学领域中，植入物、装置或其它器具的表面可显著影响功能。例如，已作尝试通过提高植入物的粗糙度改善骨植入物稳定性。也已作其它尝试通过在植入物中提供骨长入(bone ingrowth)的小孔改善骨植入物稳定性。

一种在接触骨的植入物(如，整形外科植入物)中实现骨长入方法包括将金属性珠表面烧结在基底上。在植入物中实现骨长入的其它方法包括采用由钛构建的网状泡沫多孔涂层(其结合放电机械加工的(EDM)表面处理)、具有轴向沟槽的EDM表面、具有交叉影线(cross hatching)的EDM表面或光蚀刻表面。泡沫金属植入物已经显示达到比烧结的珠植入物更大的骨内生性(ingrowth)。参见，Urban，Robert M.等，“对新泡沫金属多孔涂层的生物机理和组织学应答，两种测量骨长入的测量方法的比较(Biomechanical and Histological Response to a Novel Foam Metal Porous Coating with Comparison of Two Methods for Measuring Bone Ingrowth)”，整形外科的研究学会第54期年会学报，第1854页，2008年3月2-5日。

然而，产生多孔金属泡沫向内成长结构(如，由将细微金属粉末粒子施用于多孔结构的所有表面创造的结构)可需要第二个机械加工步骤，以得到机械加工的金属泡沫结构的想要的形状和尺寸(如，公差(tolerances))。这样的机械加工可引起机械加工表面(如，组织-啮合的外表面)上的粗糙度丢失。可采用有纹理的模具在烧结过程中将压力-烧结粒子烧结至基底上，而不牺牲用于多孔珠-涂布的植入物的纹理，以维持或复原粗糙度。或者，采用放电机械加工(“EDM”)，造成交叉影线图(cross hatch pattern)，并且当植入时，在涂层和骨中的凹槽之间造成缝隙，可维持或复原金属性泡沫的粗糙度。因此已经证明在维持结构的孔径和孔隙度的同时，这些机制在增加多孔金属泡沫长入结构的机械加工的组织-啮合的外表面的粗糙度中是不令人满意的。

因此，存在着一种改良的方法的需求，以提供具有避免以上讨论的缺点的改良的骨长入特性的多孔金属泡沫结构。

发明内容

本发明的实施方案涉及增加多孔结构的经机械加工的组织接口外表面的表面粗糙度而不改变多孔结构的孔径或孔隙度。

在一个实施方案中，假体植入物包括机械加工的网状多孔结构。可将包括不对称粒子的粉末布置在多孔结构的经机械加工的组织接口外表面上。在多孔结构中的所述不对称粒子可具有约30％和约70％之间的孔径大小，以至于增加植入物的经机械加工的组织接口外表面的表面粗糙度，而同时基本抑制多孔结构的开口小孔的闭塞和/或基本没有修改多孔结构的孔隙度。在一个实施方案中，多孔结构可为多孔金属体。类似地，在一个实施方案中，粉末可为金属粉末。在其它的实施方案中，多孔结构和粉末可具有非-金属材料。

在另一个实施方案中，假体植入物包括先前已机械加工的网状多孔结构，在先前已机械加工的网状多孔结构的全部表面上已经施用了一层或更多层额外的粉末层。可将含不对称粒子的粉末布置在多孔结构的先前已经机械加工的组织接口外表面上。在多孔结构中的不对称粒子可具有约30％和约70％之间孔径的大小，以便增加植入物的先前已经机械加工的组织接口外表面的表面粗糙度，而同时基本抑制多孔结构的开口小孔的闭塞和/或基本不修改多孔结构的孔隙度。