Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CERAMIC PART HAVING AT LEAST ONE CERAMIC FOAM FOR MEDICAL APPLICATIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/038145
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the use of ceramic parts that at least partly consist of a ceramic foam in the field of medical technology.

Inventors:
DEISINGER ULRIKE (DE)
GÖTZ MICHAEL (DE)
REMPP ANDREAS (DE)
Application Number:
EP2018/072058
Publication Date:
February 28, 2019
Filing Date:
August 14, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
CERAM GMBH (DE)
International Classes:
A61L27/10; A61L27/42; A61L27/56; B33Y80/00; C04B38/00
Foreign References:
DE102014207946A12014-10-30
FR3037803A12016-12-30
DE10036252A12002-02-07
Other References:
None
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1 . Keramisches Teil für medizintechnische Anwendungen, welches aus einem porösen Bereich und optional einem dichten Bereich besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Bereich aus einem keramischen Schaum besteht, wobei das keramische Material für den porösen Bereich aus einem oxidkeramischer Werkstoff, beispielsweise basierend auf Aluminiumoxid oder Zirkonoxid, oder ein nichtoxidkeramische Werkstoff, beispielsweise basierend auf Siliziumnitrid, oder Siliziumcarbid, gebildet ist.

2. Keramisches Teil für medizintechnische Anwendungen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der keramische Werkstoff aus dem Mischoxidsystem Al203- Zr02, insbesondere ZTA-Keramiken (Zirconia Toughned Alumina), oder keramischen Verbundwerkstoffe, in denen Zirkonoxid die volumendominierende Phase darstellt, ausgewählt wird.

3. Keramisches Teil für medizintechnische Anwendungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Porengröße des porösen Bereichs des Teils mehreren 10 μηη und 1 mm, vorzugsweise zwischen 50 μηη und 1 mm, besonders bevorzugt zwischen 100 und 700 μηη, liegt.

4. Keramisches Teil für medizintechnische Anwendungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Bereich eine Porosität von 20 bis 95 %, vorzugsweise 55 bis 85 % aufweist.

5. Keramisches Teil für medizintechnische Anwendungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das keramischen Teil ein Implantat ist.

6. Keramisches Teil für medizintechnische Anwendungen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den porösen Bereich des Implantats Befestigungsmittel eingebacht werden können.

7. Keramisches Teil für medizinische Anwendungen nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel Schrauben, Stifte und Nägel umfassen.

8. Keramisches Teil für medizinische Anwendungen nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel einen Durchmesser von bis zu 5 mm aufweisen.

9. Keramisches Teil für medizinische Anwendungen nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Bereich mechanisch bearbeitbar ist.

10. Keramisches Teil für medizinische Anwendungen nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Bearbeitung durch Schleifen und/oder

Bohren und/oder Nageln und/oder Schrauben und/oder Pressen ausgeführt wird.

1 1 . Keramisches Teil für medizinische Anwendungen nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der poröse Bereich mit einem nicht keramischen Materialien verbindbar ist.

12. Keramisches Teil für medizinische Anwendungen nach Anspruch 1 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem porösen Bereich und dem nicht keramischen Material durch Kunststoffinfiltration und/ oder durch Kleben erfolgt.

13. Verwendung des keramischen Teils nach einem der Ansprüche 1 bis 12 für Implantate für humanmedizinische oder veterinärmedizinische Anwendungen. 14. Verwendung des keramischen Teils nach Anspruch 13 für medizinische Anwendungen als Implantat die eine Bauteilgröße mit Wandstärken von 0,3 bis 30 mm aufweisen.

15. Verwendung des keramischen Teils nach Anspruch 13 und 14 für medizinische Anwendungen als Wirbelsäulenimplantat und / oder im Bereich Partial Resurfacing und / oder als Knochenersatzmaterial.

Description:
Keramisches Teil mit mindestens einem keramischen Schaum für

medizintechnische Anwendungen

Die Erfindung betrifft die Verwendung von keramischen Teilen, vorzugsweise im Bereich der Medizintechnik, wobei die Teile mindestens teilweise aus einem keramischen Schaum gebildet sind. Im Stand der Technik sind keramische Bauteile, die mindestens einen porösen Teil aufweisen oder vollständig aus einem porösen keramischen Material bestehen, im Bereich der Medizintechnik, beispielsweise im Gebiet der Implantattechnik bekannt. Im Allgemeinen sind eine Vielzahl von Methoden und Verfahren zur Herstellung der porösen Strukturen bekannt. Dazu zählen zum Beispiel schlickerbasierte Verfahren, bei denen durch einen keramischen Schlicker mit organischen, strukturbestimmenden Porosierungsmitteln oder chemischen Inhaltsstoffen keramische poröse Strukturen auf Bauteilen oder ganze poröse Bauteile hergestellt werden. Die keramischen Schlicker sind als Suspensionen, die ein flüssiges Medium, ein keramisches Ausgangspulver und optional zusätzliche Additive umfassen, zu verstehen. Das Problem mit den so hergestellten keramischen Bauteilen, insbesondere Implantaten, die einen porösen Teil aufweisen oder daraus bestehen, ist aber, dass die metallfreien porösen Strukturen oft nur geringe Stabilitäten aufweisen und insbesondere intraoperativ schlecht bearbeitet werden können. Das Einbringen von Schrauben oder Nägeln, beispielsweise zur temporären Fixierung des keramischen Bauteils, kann bei mittels bekannter Verfahren hergestellter poröser Strukturen zu einem katastrophalen Versagen der porösen Struktur bzw. des gesamten Implantats führen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war also die Bereitstellung von in der Medizintechnik verwendbaren keramischen Teilen, die mindestens teilweise oder sogar vollständig aus einem keramischen Schaum bestehen und die Nachteile der bekannten Bauteile nicht aufweisen. Insbesondere sollen keramische Teile für medizinische Anwendungen, vorzugsweise Implantate, bereitgestellt werden, in deren porösen Strukturen Befestigungsmittel wie Schrauben oder Nägel eingebracht werden können, ohne dass es zu einem Versagen der porösen Struktur bzw. einer Zerstörung des gesamten Implantats kommt. Diese Aufgaben werden durch das in Anspruch 1 beschriebene keramische Teil für medizintechnische Anwendungen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Keramische Teile im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Medizinprodukte aus Keramik, die zum Teil oder vollständig aus einem keramischen Schaum bestehen. Der keramische Schaum besteht aus keramischem Vollmaterial, welches einen signifikanten Anteil an Poren (üblicherweise 20 bis 95 % bezogen auf das Volumen) aufweist, die vereinzelt (geschlossene Porosität) und/oder in einem Porennetzwerk (offene Porosität) vorliegen können. Nachfolgend sind drei Beispiele von Teilen, die verschiedene keramische Strukturen umfassen, aufgeführt, bei denen der keramische Schaum verschiedene Ausprägungen zeigt:

Vollschaumteil: Ein Teil, welches zu 100 % des Volumens aus keramischem Schaum besteht. Es kann beispielsweise als Füllmaterial verwendet werden, mit der Eigenschaft als Leitstruktur für die Osteokonduktion und die Osseointegration zu dienen.

3D-Strukturiert.es Teil: Ein Teil, welches sowohl aus einem porösen Bereich, als auch aus einem signifikanten dichten keramischen Bereich besteht. Der poröse Bereich ragt dabei üblicherweise mehr als 1 mm in das Teil. Beispiele dafür sind Implantate für das Partial Resurfacing, bei denen der dem Knochen zugewandte Bereich des Teils ausgedehnt porös ist und ein schmaler der Artikulationsfläche zugewandte Bereich des Teils, der einen dichten keramischen Bereich umfasst. 2D-Texturiert.es Teil: Ein Teil, dessen Oberfläche teilweise oder vollflächig mittels eines dünnen, oberflächennahen, porösen Bereichs in ihrer Topologie bestimmt wird. Der poröse Bereich ragt dabei etwa < 1 mm tief in das Teil, so dass der Volumenanteil der dichten Keramik größer ist als beim 3D-Strukturierten Teil. Beispiele dafür sind keramische Monoblock-Pfannen, bei denen die dem Becken zugewandte Rückseite offenporig, texturiert ist und die der Hüftgelenkskugel zugewandte Seite aus dichtem, poliertem Material vorzugsweise Keramik gebildet wird.

Erfindungsgemäß sind Teile deren Querschnitte aus verschiedenen Strukturen gebildet sind möglich. Dabei können diese Strukturen sowohl porösen keramischen Schaum wie auch dichte Keramiken umfassen, wobei die Anordnung der Strukturen durch die Anwendung der Teile bestimmt wird. Dadurch sind beliebige Kombinationen der oben genannten Strukturen vorstellbar. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die keramischen Teile, die mindestens teilweise aus einem keramischen Schaum bestehen, keramische Implantate, d. h. sowohl humanmedizinische als auch veterinärmedizinische Implantate für Klein-, Nutz- und Haustiere, besonders bevorzugt Implantate für humanmedizinische Anwendungen.

Erfindungsgemäß bevorzugte Implantate, die üblicherweise Wandstärken im Bereich von 0,3 bis 30 mm aufweisen, für humanmedizinische Anwendungen sind Implantate für kleine und große Gelenke, Wirbelsäulenimplantate, Implantate im Bereich Partial Resurfacing, Knochenersatzmaterialien als Füllmaterialien, Zahnimplantate sowie Komponenten bzw. Teile von Implantatsystemen.

Erfindungsgemäße Implantate für kleine Gelenke können insbesondere Implantate für die Fingergelenke, Zehengelenke, Ellenbogengelenke, Sprunggelenke und das Handgelenk und sonstige Gelenke umfassen. Der Begriff Implantate für große Gelenke umfasst beispielsweise Implantate für das Hüftgelenk, das Kniegelenk und das Schultergelenk. Die Wirbelsäulenimplantate können Cages, TDR (Total Disk Replacement) und Wirbelkörpereinsätze umfassen.

Unter den Begriff Partial Resurfacing im Sinne der vorliegenden Erfindung fallen Teilprothesen, die nur lokale Gelenk/Knorpeldefekte kompensieren. Üblicherweise bestehen diese aus einer tribologisch optimierten, kongruenten Seite, die dem Gelenkspalt zugewandt ist, sowie einer dem Knochen zugewandten Seite, die für die Verankerung sorgt. Partial Resurfacing wird vornehmlich bei großen Gelenken angewandt, da dabei durch das insgesamt kleiner Operationsgebiet weniger (Knochen-)Gewebe abgetragen werden muss und infolge dessen spätere Revisonsoperationen deutlich erleichtert werden.

Der Begriff „Knochenersatzmaterial" betrifft erfindungsgemäß bevorzugt Füllmaterialien, beispielsweise bei Umstellungsosteotomien, bei Traumaverletzungen, bei voluminösem Gewebeverlust durch Tumore, bei Revisionen, d. h. wiederholter Operation bei unzureichendem Resultat des ersten Eingriffs oder begrenzter Haltbarkeit des ursprünglichen Implantats, wodurch es in den meisten Fällen zu einem erweiterten Eingriff, d. h. einem größeren Gewebebereich, der resektioniert werden muss, kommt, für die plastische Chirurgie zur medizinisch indizierten Rekonstruktion von Gewebe durch Fehlbildungen sowie rein ästhetischen Wahleingriffen und bei Defekten der Schädelkalotte oder Kiefer- und Gesichtsschädelknochen. Dabei ist es wichtig, dass die porösen Strukturen, egal ob auf einer Oberfläche oder als dreidimensionale Struktur, spezielle Eigenschaften bezüglich ihrer Makro- und Mikrostruktur im Bereich von wenigen mm bis hin zum sub-μηι Bereich erfüllen, da das Verhalten von in einem biologischen System damit interagierenden Zellen dadurch gesteuert werden kann, beispielsweise die Osseointegration (Einwachsen eines Implantats).

Die Anwendung erfindungsgemäßer Strukturen als Zahnimplantate betrifft die Verwendung insbesondere stiftförmiger Implantate, die in den Kieferknochen eingesetzt werden und dort osseointegrieren, um als künstliche Zahnwurzel zu fungieren. Dabei ist der poröse Bereich des Zahnimplantats vorzugsweise im unteren Bereich angeordnet, dem Bereich, der den Kieferknochen berührt, während der obere Teil (Kopf) aus dichter Keramik besteht. Durch die dichte Keramik im oberen Bereich wird eine ausreichende mechanische Belastbarkeit der Schnittstelle zum Abutment sichergestellt. Zusätzlich ermöglicht dieser dichte Bereich eine formschlüssige Verbindung mit der Gingiva und wirkt dadurch auch dem Eindringen von Krankheitserregern entgegen. Um eine möglichst hohe mechanische Stabilität des Implantats zu erreichen, kann sich der dichte Bereich zentral vom Implantatkopf aus in den porösen Bereich erstrecken.

Keramische Teile aus erfindungsgemäßen Strukturen können zudem als Komponenten in Implantatsystemen eingesetzt werden. Dabei kann der poröse Bereich, wenn er dem Knochen zugewandt eingesetzt wird, die Osseointegration begünstigen.

Durch den porösen Bereich einer erfindungsgemäßen Struktur wird auch die Verbindung zu anderen nichtkeramischen Materialien bzw. Werkstoffen möglich bzw. verbessert. Dadurch ist es möglich erfindungsgemäße Strukturen beispielsweise durch Kunststoffinfiltration bzw. Kleben an andere Materialien anzubinden. Es können keramische und nicht keramische Strukturen verbunden werden, wobei durch den porösen Bereich der keramischen Struktur eine feste vorzugsweise dauerhafte Verbindung mit dem nicht keramischen Material möglich ist. Die Makrostruktur des porösen Bereichs eines Teils wird dabei durch die Poren dominiert, wobei die Porengröße des porösen Bereichs des Teils zwischen mehreren 10 μηι und 1 mm liegt, vorzugsweise zwischen 50 μηι und 1 mm, besonders vorzugsweise zwischen 100 und 700 μηι liegt. Die Porengrößen werden mittels Mikroskopaufnahmen mit einer Auflösung mindesten von 0,2 ΡίχβΙ/μηι und bevorzugt mit einer Auflösung im Bereich von 0,2 bis 1 ΡίχβΙ/μηι durch softwaregestütztes Markieren und anschließendes Berechnen der Äquivalenzdurchmesser bestimmt. Durch die geeignete Wahl der Porengröße lassen sich die biologischen, insbesondere die osseointegrativen Eigenschaften deutlich verbessern. Der poröse Bereich weist weiterhin bevorzugt eine Porosität von 20 bis 95 %, vorzugsweise 55 bis 85 % auf. Im Gegensatz dazu weist der dichte Bereich eine Restporosität von max. 5 % auf.

Im Falle von 3 D-strukturierten Teilen liegt die Porosität vorzugsweise als überwiegend offene Porosität vor, die ein interkonnektierendes Porennetzwerk bildet, wobei mind. 60 %, besonders bevorzugt mind. 85 % der Porosität offene Porositäten darstellen.

Durch das interkonnektierende Porennetzwerk mit den oben genannten Porengrößen wird der Verlauf der Osseointegration auch über die oberflächennahen, angeschnittenen Poren hinaus in tieferliegende Poren ermöglicht. Das Einwachsen kann bis zu Tiefen von mehr als 0,5 mm bis zu 5 mm erfolgen. Gleichzeitig kann durch das tiefere Einwachsen eine mechanische Verzahnung von Implantat und umliegenden Gewebe bzw. Knochen durch hinterschnittige Poren erreicht werden.

Zudem ermöglicht die offene Porositäten eine Nährstoffversorgung durch Diffussionsprozesse in der extrazellularen Flüssigkeit. Darüber hinaus kann es im porösen Bereich des Teils, insbesondere des erfindungsgemäßen Implantats, mit seinem verringerten E-Modul (Der E-Modul des keramischen Schaums liegt bei etwa < 15 %, vorzugsweise < 10 % des E-Moduls des keramischen Vollmaterials) bei mechanischer Belastung zu mikromechanischen Dehnungen und dadurch hydrodynamischen Umwälzprozessen kommen. Diese Eigenschaften der keramischen Teile, insbesondere der Implantate lassen sich sehr gut mit Schäumungsverfahren realisieren, bei denen prinzipiell auf Basis von Schäumungs- oder Treibmitteln in einem keramischen Schlicker definierte Porenstrukturen erzeugt werden. Der Einsatz eines Schäumungsverfahrens ist auch insofern vorteilhaft, als dass es im Vergleich zu bekannten Arten der keramischen Schlickeraufbereitung bei richtiger Prozessführung ohne größeren Zusatzaufwand umgesetzt werden kann. Es sind beispielsweise keine zusätzlichen formgebenden Strukturen nötig, wie beispielsweise organische Kugeln aus Cellulose, Faserstrukturen oder Polyurethanschaumstrukturen, die in speziell aufbereitete keramische Schlicker getränkt werden und anschließend im weiteren Fertigungsprozess wieder ausgebrannt werden müssen (Porosierungsverfahren, Templatausbrand oder - Umwandlung, etc.). Das keramische Material für das erfindungsgemäße keramische Teil kann aus bekannten und kommerziell erhältlichen (keramischen) Materialien ausgewählt sein, unter der Voraussetzung, dass das keramische Material biokompatibel ist und höhere Festigkeiten, ein geringeres Korrosionsverhalten sowie niedrigere lonenfreisetzungsraten im Körper aufweist als Calciumphosphate wie z. B. Hydroxylapatit (HA) und Tricalciumphosphat (TCP) oder Metalle und Legierungen.

Die ggf. vorliegenden Bereiche des keramischen Teils, d. h. der poröse Bereich aus dem keramischen Schaum und der dichte Bereich, können aus dem gleichen oder einem unterschiedlichen keramischen Material bestehen.

Bevorzugte keramische Materialien, also auch die Ausgangspulver zur Herstellung des erfindungsgemäßen Teils, sind oxidkeramische Werkstoffe, beispielsweise basierend auf Aluminiumoxid oder Zirkonoxid, oder nichtoxidkeramische Werkstoffe, basierend beispielsweise auf Siliziumnitrid oder Siliziumcarbid. Grundlegende Anforderung an das Material ist seine Biokompatibilität, d. h. dass es im Körper keine negativen Reaktionen hervorrufen darf. Im konkreten Fall ist für das Produkt die biologische Beurteilung z. B. entsprechend DIN EN ISO 10993 (Stand: 2010-04) zu treffen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das keramische Material ein Material aus dem Mischoxidsystem Al 2 0 3 -Zr0 2 , insbesondere ZTA-Keramiken (Zirconia Toughned Alumina), oder keramische Verbundwerkstoffe, in denen Zirkonoxid die volumendominierende Phase darstellt, wobei diesen Systemen je nach dominierender Phase noch chemische Stabilisatoren oder Dispersoide in Form von weiteren Metalloxiden oder Mischoxiden zugegeben werden.

Beispiele für ZTA-Keramiken, in denen Aluminiumoxid die volumendominierende Phase darstellt, sind: Ein keramischer Werkstoff, der aus 60 bis 98 Vol.% einem Aluminiumoxid- /Chromoxid-Mischkristall als Matrixwerkstoff, der 0,8 bis 32,9 Vol.% eines oder mehrerer weiterer Mischkristalle, ausgewählt aus Mischkristallen gemäß einer der allgemeinen Formeln La 0 ,9Aln,76-xCr x Oi9, Me 1 AI 11-x Cr x Oi 7 , Me 2 AI 12 -xCr x Oi 9 , Me 2 ÄI 12- x Cr x Oi 9 oder Me 3 AI 11-x Cr x Oi 8 enthalten kann, wobei Me1 für ein Alkalimetall, Me 2 für ein Erdalkalimetall, Me 2 für Cadmium, Blei oder Quecksilber und Me 3 für ein Seltenerdoxidmetall steht, und wobei x einem Wert von 0,0007 bis 0,045 entspricht, und 2 bis 40 Vol.% in den Matrixwerkstoff eingelagertem Zirkoniumdioxid besteht, das als stabilisierende Oxide mehr als 10 bis 15 Mol.% eines oder mehrerer der Oxide von Cer, Praseodym und Terbium und/oder 0,2 bis 3,5 Mol.% Yttriumoxid, bezogen auf die Mischung aus Zirkoniumdioxid und stabilisierenden Oxiden enthalten kann.

Ein keramischer Werkstoff aus Aluminiumoxid als keramische Matrix mit darin dispergiertem Zirkonoxid und gegebenenfalls weiteren Zuschlagstoffen oder Phasen, wobei der Aluminiumoxidanteil mindestens 65 Vol.-% und der Zirkonoxidanteil 10 bis 35 Vol.-% beträgt, wobei das Zirkonoxid, bezogen auf den Geamtzirkonoxidgehalt, zu 80 bis 99 %, bevorzugt zu 90 bis 99 %, in der tetragonalen Phase vorliegt und wobei die Stabilisierung der tetragonalen Phase des Zirkonoxids zum überwiegenden Teil nicht chemisch sondern mechanisch erfolgt, wobei der Gesamtgehalt an chemischen Stabilisatoren < 0,2 Mol% beträgt, vorzugsweise keine chemischen Stabilisatoren verwendet werden. Dieser Werkstoff enthält vorzugsweise eine weitere dispersoide Phase, wobei der Volumenanteil der die dispersoide Phase bildenden Dispersoide bis zu 10 Vol.-%, vorzugsweise 2 bis 8 Vol.-%, besonders bevorzugt 3 bis 6 Vol.-% beträgt. Als Dispersoide sind erfindungsgemäß grundsätzlich alle Substanzen einsetzbar, die chemisch stabil sind und während der Herstellung des Verbundwerkstoffs durch Sintern bei hohen Temperaturen nicht im Aluminiumoxid oder im Zirkonoxid in Lösung gehen und infolge ihrer Kristallstruktur inelastische Mikrodeformationen auf mikroskopischer Ebene ermöglichen. Erfindungsgemäß möglich ist sowohl die Zugabe von Dispersoiden als auch die insitu-Bildung der Dispersoide bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Dispersoide sind Strontiumaluminat (SrAI 12 0i 9 ) oder Lanthanaluminat (LaAlnO-is).

Beispiele für keramische Verbundwerkstoffe, in denen Zirkonoxid die volumendominierende Phase darstellt, ist ein keramischer Werkstoff, keramische Matrix aus Zirkonoxid und darin dispergiert zumindest eine Sekundärphase, wobei die Matrix aus Zirkonoxid einen Anteil von mindestens 51 Vol.-% am Verbundwerkstoff ausmacht, und dass die Sekundärphase einen Anteil von 1 bis 49 Vol.-% am Verbundwerkstoff ausmacht, wobei das Zirkonoxid, bezogen auf den Gesamtzirkonoxid-Anteil zu 90 bis 99%, bevorzugt zu 95 bis 99% in der tetragonalen Phase vorliegt, und wobei als chemische Stabilisatoren Y203, Ce02, Gd203, Sm203 und/oder Er203 enthalten sind, wobei der Gesamtgehalt an chemischen Stabilisatoren < 12 mol-% bezogen auf den Zirkonoxidgehalt ist und wobei die Sekundärphase aus einer oder mehreren der folgenden Verbindungen ausgewählt ist: Strontiumhexaaluminataluminat (SrAI 12 0i 9 ), Lanthanaluminat (LaAlnOie), Hydroxylapatit (Cai 0 (PO 4 )6(OH) 2 ), Fluorapatit Cai 0 (PO 4 )6F 2 ), Tricalciumphoshat (Ca 3 (P0 4 ) 2 ), Spinell (MgAI 2 0 4 ), Aluminiumoxid (Al 2 0 3 ), Yttrium- Aluminium-Granat (Y3AI5O12), Mullit (AI 6 Si 2 0i 3 ), Zirkon (ZrSi0 4 ), Quarz (Si0 2 ), Talk Mg 3 Si 4 Oio(OH) 2 ), Kaolinit (AI 2 Si 2 0 5 (0H) 4 ), Pyrophyllit (AI 2 Si 4 Oi 0 (OH) 2 ), Kaliumfeldspat (KAISi 3 0 8 ), Leuzit (KAISi 2 0 6 ) und Lithiummetasilikat (Li 2 Si0 3 ); bevorzugt werden Strontiumhexaaaluminat, Lanthanaluminat, Hydroxylapatit, Fluorapatit, Spinell, Aluminiumoxid und Zirkon, besonders bevorzugt wird Strontiumhexaaluminat. Die mittlere Partikelgröße (D50) des keramischen Ausgangspulvers kann durch Laserbeugung bestimmt werden und liegt erfindungsgemäß vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 50 μηι, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 5 μηι.

Üblicherweise liegt die Korngröße im gesinterten Gefüge in einem ähnlichen Bereich von 0,01 bis 50 μηι bzw. besonders bevorzugt im Bereich 0,1 bis 5 μηι, im Gefüge bestimmt mittels Linienschnittverfahren nach DIN EN ISO 13383-1 (2016-1 1 ).

Das erfindungsgemäße keramische Teil für medizintechnische Anwendungen, besteht mindestens aus einem porösen Bereich und optional einem dichten Bereich, wobei der poröse Bereich, der aus einem keramischen Schaum besteht, vorzugsweise eine Dichte im Bereich von 0,5 bis 2,5 g/cm 3 , besonders bevorzugt 0,8 bis 1 ,8 g/cm 3 aufweist. Die Festigkeit des porösen Bereichs des Teils liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 300 MPa, besonders bevorzugt im Bereich 20 bis 150 MPa.

Die Wärmeleitfähigkeit des keramischen Teils beträgt vorzugsweise < 10 W/Km und liegt dadurch in einem ähnlichen Bereich wie die Wärmeleitfähigkeit des natürlichen Gewebes. Dadurch wird ein verändertes Kalt/Heiß-Empfinden durch den Einsatz eines Implantats für den Anwender bzw. Patienten reduziert, vorzugsweise komplett verhindert.

Durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Struktur, die einen keramischen Schaum umfasst, wird das Verhalten dieser Struktur signifikant verändert. Bei lokalen, hohen Belastungen vor allem unter Druck kommt es daher zu einem lokal begrenzten Defekt anstelle eines katastrophalen Versagens des gesamten Implantats. Die lokale Beschädigung zeigt sich in Form von Brüchen der Porenstege und ist auf den Bereich, der den porösen Schaum umfasst, begrenzt. Die Risse werden dabei an einer größeren Ausbreitung gehindert, da dieses Material eine niedrige Risszähigkeit (< 1 MPa ) aufweist. Es umfasst Poren, die der Rissausbreitung immer neue Grenzflächen entgegen stellen. Durch dieses lokal begrenzte Materialverhalten kommt es zu einer Kompaktierung des Materials des porösen Bereichs, wobei Verformungsenergie dissipiert werden kann und zudem anliegende Spannungen verteilt und dadurch abgebaut werden können. Dieses Materialverhalten eines erfindungsgemäßen Teils erlaubt Bearbeitungsmethoden z.B. Bohren, Nageln, Schrauben, Raspeln, Trennschleifen. Dadurch ist es möglich, ein erfindungsgemäßes Teil mittels Befestigungsmittel wie Schrauben, Nägel, Stifte etc. zu fixieren. Diese Befestigungsmittel können in den Bereich, der durch den porösen Keramikschaum gebildet ist, eingebracht werden, ohne dass das Teil Beschädigungen erfährt, welche die Verwendung beeinträchtigt.

Das hat zur Folge, dass das erfindungsgemäße Teil, insbesondere der poröse Bereich aus dem keramischen Schaum, nicht nur das Einwachsen des natürlichen Gewebes fördert, sondern auch vor und während der Operation zur Fixierung beiträgt, d. h. eine Verbindung mit dem Körper oder anderem Implantatmaterial möglich wird. Das keramische Teil der vorliegenden Erfindung bzw. sein poröser Bereich ist vorzugsweise schraubbar, d. h. es können Schrauben eingebracht werden, nagelbar, d. h. das Einschlagen oder Einpressen von Nägeln wird ermöglicht, und bohrbar, d. h. es können Bohrungen eingebracht werden, wodurch auch weitere form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen (z. B. durch Stifte), sowie das Nähen ermöglicht werden. Die erwähnten Fixiermittel können einen Durchmesser bis zu 5 mm vorzugsweise bis zu 3 mm aufweisen.

Das keramische Bauteil bzw. sein poröser Bereich sind darüber hinaus auch klebbar und kann verschweißt werden (Bone Welding®). Sowohl beim Kleben, als auch beim Bone Welding® ist die Porosität des erfindungsgemäßen Teils bzw. seines porösen Bereichs von Vorteil, da das Implantat mit dem Prozesswerkstoff infiltriert (> 0,5 mm tief) werden kann und danach über eine chemische Anbindung hinaus auch mechanisch mit diesem verbunden beispielsweise verzahnt ist. Dadurch sind auch Verbindungen zu anderen Materialien beispielsweise nichtkeramischen Materialien wie Kunststoffen und Metallen möglich. Die verschiedenen Fügemethoden der unterschiedlichen Materialien können innerhalb von Anwendungen, beispielsweise beim Einsatz während einer Operation oder davon losgelöst, vorab bei Herstellen einer Komponente bzw. eines Teils eines Systems durchgeführt werden.