Die Erfindung betrifft ein Implantat mit einem vom Körper resorbierbaren metallischen Werkstoff in Form einer Magnesiumlegierung.

Im Körper eines Patienten resorbierbare Implantate sind grundsätzlich seit längerem bekannt. Zum einen wäre auf Implantate aus biokompatiblen und bio- resorbierbaren Kunststoffen hinzuweisen, etwa aus Polylactiden und PoIy- glykoliden, die beispielsweise bei Stentbeschichtungen eingesetzt werden und sich unter Abgabe eines darin eingeschlossenen Wirkstoffes über einen kürzeren oder längeren Zeitraum auflösen. Es wurde auch vorgeschlagen, Implantate selbst aus solchen Kunststoffe herzustellen, beispielsweise Stents.

Resorbierbare Implantate aus metallischen Werkstoffe wurden verschiedentlich vorgeschlagen, haben bislang jedoch keine verbreitete Anwendung gefunden.

So beschreibt beispielsweise die EP 0 923 389 einen Reineisenstent, der sich in vivo über einen Zeitraum von vier bis 12 Wochen praktisch vollständig abbaut.

Die beim biologischen Abbau der Stentstruktur auftretenden Abbaumuster, die vielfach die Form von filigranen Spitzen annehmen, sind allerdings geeignet, im Nachhinein Gefäßverletzungen zu verursachen.

Gemäß EP 1 270 023 A2 können medizinische Implantate aus einer Reihe von Magnesiumlegierungen gefertigt werden, die u.a. Lithium, Aluminium, Seltenerdmetalle, Mangan, Zink oder andere Metalle enthalten können. Konkret sind Legierungen aus 8,5 bis 9,5 % Aluminium, 0,15 bis 0,4 % Mangan, 0,45 bis 0 9 % Zink und Rest Ma ⁿ πes!um wie auch aus 4 5 bis 5 3 % Aluminium, 0,28 bis 0,5 % Mangan und Rest Magnesium beschrieben. Durch den Aluminiumgehalt wird die Zugfestigkeit und Härte der Legierung bestimmt, der Mangangehalt bestimmt die Korrosionbeständigkeit.

Magnesium ist ein für den menschlichen Körper essentielles Element und physiologisch völlig unbedenklich. Die Verwendung von Aluminium in

Implantaten ist allerdings umstritten. Aluminiumionen können gesundheitliche

Schäden verursachen und Demenz und Gedächtnisverlust führen. Weiterhin gilt

Aluminium als Risikofaktor für die Alzheimerkrankheit. Insoweit stellt die

Verwendung von Aluminium in bioresorbierbaren Stents aus denen zwingend Aluminiumionen abgegeben werden, ein unerwünschtes Risiko dar.

Seltenerdmetalle können zwar in lonenform in höherer Konzentration gerinnungshemmend wirken, gelten jedoch in geringen Mengen als unbedenklich. Eisen-, Zink- und Manganionen gelten physiologisch als unbedenklich und sind essentielle Spurenelemente.

Bei der Fertigung resorbierbarer magnesiumhaltiger Stents sind auch die chemischen und mechanischen Eigenschaften von Magnesium und seinen Legierungen zu beachten. Chemisch gesehen ist Magnesium leicht korrodierbar und wird ohne weitere Schutzmaßnahme im menschlichen Gefäßsystem innerhalb kurzer Zeit vollständig aufgelöst. Die Auflösungszeiten können über die Legierungsmetalle beeinflusst werden.

Ein chemisches Problem bei der Verwendung von Magnesium in Stents ist die bei Resorption auftretende Bildung von Wasserstoffgas, die der praktischen Anwendung von Magnesiumstents in der Kardiologie prinzipiell entgegensteht. Wasserstoffgas in Bläschenform kann zu Embolien und damit zur Schädigung des Patienten führen.

Der schnellen Resorption kann man durch Zulegieren anderer Metalle entgegenwirken und damit zu einer gesteuerten Auflösung gelangen. Gute Ergebnisse werden mit Manganzusätzen bis zu 0,5 Gew.-% erzielt. Dennoch bieiben die Standzeiten solcher Legierungen bei Implantaten, die eine Stützfunktion, beispielsweise bei der Stabilisierung von Frakturen und bei der Erweiterung von koronaren Blutgefäßen ausüben sollen, häufig deutlich zu kurz.

Damit die Implantate ihre Stützfunktion, insbesondere auch bei der Fertigung medizinischer Nägel, voll gerecht werden, benötigen sie eine Dauerfestigkeit in der Anfangsphase, die über mehrere Wochen bis Monate reichen sollte. Eine hinreichende Festigkeit wird von Magnesium allein nicht erreicht. Magnesium- Aluminium-Legierungen haben diese Festigkeit, in Gegenwart von Manganzusätzen auch zumeist eine hinreichende Dauerfestigkeit.

Benötigt wird weiterhin eine gute Verformbarkeit bzw. Duktilität der Legierung, die insbesondere bei der Fertigung der Implantierung von Stents eine Rolle spielt. Stents werden nach der Fertigung aus einem Rohr auf einen

Dillatationsballon gekrimpt und dann bei der Implantierung im Gefäß mechanisch über den alten Rohrdurchmesser hinaus erweitert. Diese doppelte mechanische Beanspruchung verlangt eine gute Kaltverformbarkeit des Materials, so dass der magnesiumhaltige Stent nach der Implantierung ohne nennenswerte strukturelle Schäden im Blutgefäß verankert ist. Strukturelle

Schäden führen zu Einsatzpunkten für die Korrosion und im Ergebnis zu einer vorzeitigen Auflösung bzw. Schwächung des Konstrukts.

Magnesiumlegierungen mit weniger als 10 Gew.-% Aluminiumanteil haben in der Regel sowohl die notwendige Festigkeit wie Verformbarkeit.

Insgesamt besteht deshalb ein Bedarf an einem Material, mit dem Implantate gefertigt werden können, die die oben geschilderten Nachteile der bekannten Implantate aus resorbierbaren Metalllegierungen nicht aufweisen.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Bereitstellung eines Implantats aus einer Magnesiumlegierung, die im menschlichen oder tierischen Körper resorbierbar ist, frei von Aluminium ist, bei der Resorption allenfalls geringe Menge Wasserstoff entwickelt und über die benötigte Standfestigkeit verfügt.

Überraschend wurde gefunden, dass diese Aufgabe mit einem Implantat der eingangs genannten Art gelöst wird, bei dem der metallische Werkstoff eine Magnesiumlegierung mit einem Gehalt von wenigstens 96 Gew.-% Magnesium, wenigstens 1 Gew.-% Mangan und wenigstens 0,5 Gew.-% wenigstens eines Metalls der Seltenerdgruppe ist.

Als Metalle der Seltenerdgruppe ^" werden Scandium, Yttrium und Lanthan sowie die auf Lanthan folgenden und als Lanthanide bezeichneten Elemente des Periodensystems der Elemente verstanden. Im Einzelnen zu nennen sind hier die Elemente Cer, Praeseodym, Neodym, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium und Lutetium. Bevorzugt ist Cer.

Der metallische Werkstoff der erfindungsgemäßen Implantate kann aus Massivstrukturen, Gitterstrukturen, Draht- oder Gewebestrukturen wie auch aus Metallschaum oder porösem Metall bestehen. Der resorbierbare metallische Werkstoff kann mit anderen nicht-organischen Werkstoffen kombiniert werden, beispielsweise mit Keramikwerkstoffen oder mit Bioglas.

Bei den erfindungsgemäßen Implantaten handelt es sich beispielsweise um vaskuläre oder nicht vaskuläre Stents.

Schwamm- und poröse Strukturen haben den Vorteil einer erhöhten Resorptionsgeschwindigkeit, wobei die vorhandenen Poren das Einwachsen von körpereigenem Gewebe ermöglichen. Dies erlaubt die Verwendung von Magnesiumschwammkörpern als Platzhalter beispielsweise bei der Behandlung von Frakturen und der Augmentierung von Knochen- und anderem Körpergewebe.

Es versteht sich, dass Struktur und Festigkeit des metallischen Werkstoffes für die erfindungsgemäßen Implantate an den Einsatzort und Einsatzzweck angepasst sind, beispielsweise hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften und/oder als Drug-Delivery-Systeme.

Insbesondere beim Einsatz als Knochenersatz können die resorbierbaren metallischen Werkstoffe durch geeignete Bearbeitung, etwa durch Lasersintern nach CAD-Daten, an den Einsatzort genau angepasst und dort passgenau eingesetzt werden. Dies erlaubt die Nachmodellierung von beispielsweise Wangenknochen, Teilen der Schädeldecke und dergleichen, die nach Unfällen oder operativen Behandlungen ersetzt werden müssen.

Die erfindungsgemäßen Implantate können ganz oder teilweise aus einem solchen resorbierbaren metallischen Werkstoff bestehen. Neben dem erfindungsgemäßen resorbierbaren metallischen Werkstoff können dies resorbierbare oder nicht-resorbierbare andere metallische oder nicht-metallische Werkstoffe sein. Insbesondere können diese weiteren Bestandteile Kunststoffe sein, die aus einem resorbierbaren Material bestehen, etwa einem Polylactid oder Polyglycolid. Solche resorbierbaren Kunststoffe werden häufig als Beschichtun- gen von Stents eingesetzt und werden von der Firma Boehringer Ingelheim unter der Bezeichnung Resomer ^® vertrieben. Desgleichen können Chitin- und Chitosan-Biopolymere zur Beschichtung verwandt werden. Beschichtungen dienen häufig als Träger von Medikamenten, die daraus langsam an die Umgebung abgegeben werden.

Die resorbierbaren metallischen Werkstoffe können auch in Form eines Pulvers in eine aushärtende Paste, beispielsweise in Abmischung mit einem Resomer ^® , Chitin- oder Chitosan-Biopolymer, mit Hyaluronsäure, Alginat oder Chonditrinsulfat, eingebracht werden und als solche zur Augmentierung, aber auch zur Nahtabdichtung im Darmbereich eingesetzt werden. Das ausgehärtete Implantat erfüllt am Einsatzort eine Stütz- und Schutzfunktion, erlaubt aber gleichzeitig die Abheilung des Defekts bzw. der Naht, bevor es vom Körper resorbiert wird.

Vorzugsweise besteht die erfindungsgemäße resorbierbare Magnesiumle- gierung aus 96 bis 97,9 Gew.-% Magnesium, 1 ,6 bis 2 Gew.-% Mangan und 0,5 bis 2 Gew.-% Seltenerdmetall. Dabei wird vorzugsweise Neodym oder Cer als

Seltenerdmetall verwandt. Besonders bewährt hat sich eine Zusammensetzung aus 97,45 Gew.-% Magnesium, 1 ,8 Gew.-% Mangan und 0,75 Gew.-% Cer.

Eine solche Legierung hat sich insbesondere im Fahrzeugbau bei Halterungen, Stützen, Sitz-, Fenster- oder Türrahmen, Gehäusen, Trägern und Kleinteilen bewährt und ist in DE 202 02 591 UI beschrieben. Medizinische Anwendungen dieser Legierung sind bislang nicht bekannt geworden. Die erfindungsgemäßen Magnesiumlegierungen zeichnen sich durch gute Festigkeitseigenschaften und ein Kaltumformbarkeit aus. Die Legierungen sind gegenüber den eingangs beschriebenen Magnesiumlegierungen deutlich korrosionsbeständiger, so dass sie ihrer Stützfunktion auch über einen längeren Zeitraum, etwa drei bis neun Monate, gerecht werden. Dabei kann die Korrosionsbeständigkeit über den Mangangehalt beeinflusst werden; je geringer der Mangangehalt ist, desto höher ist die Resorptionsgeschwindigkeit.

Ferner hat sich überraschend herausgestellt, dass auch die den bekannten Magnesiumlegierungen für Implantatzwecke innewohnende Tendenz zur Wasserstoffentwicklung bei der Resorption deutlich gemindert ist. Dies ist zum einen auf die deutlich größere Beständigkeit zurückzuführen - die Wasserstoffentwicklung tritt zwar auf ist aber über einen sehr viel längeren Zeitraum verteilt - aber auch auf die Zulegierung des Mangans, die andere Korrosionspfade zu begünstigen scheint.

Überraschend wurde auch festgestellt, dass ein geringer Mangangehalt von insbesondere 1 ,6 bis 2 Gew.-% die Festigkeitseigenschaften von Magnesium deutlich verbessert, so dass auf Aluminiumzusätze verzichtet werden kann.

Die erfindungsgemäß verwandten Magnesiumlegierungen erlauben insbesondere die Herstellung von medizinischen Nägeln, Schrauben oder Platten für die Fixierung von Frakturen. In der Folge kann vielfach auf das Explantieren der Hilfsmittel nach erfolgter Heilung der Fraktur verzichtet werden; die entsprechenden metallischen Bauteile sind in einer hinreichenden Zeit, je nach Volumen und Oberfläche, nach mehreren Monaten bis wenigen Jahren komplett aus dem Körper verschwunden.

Weiterhin können die erfindungsgemäßen Implantate in Form von Folien, Geweben und/oder Netzen zur vorübergehenden Stabilisierung von Geweben eingesetzt werden, beispielsweise bei der Wundabdichtung, im Verdauungstrakt oder bei der Behandlung Hernien. Die Folien können dabei perforiert sein bzw. die Netze aus Folien geschnitten sein. Naturgemäß ist aber auch die Fertigung von Geweben und Netzen aus Filamenten mögiich, die aus dem resorbierbaren metallischen Werkstoff gebildet sind. Weiterhin können die resorbierbaren metallischen Werkstoffe zu Filamenten verarbeitet werden, die als Nahtmaterial eingesetzt werden.

Bevorzugtes Einsatzgebiet ist die Fertigung von vaskulären Implantaten, etwa Stents. Die Stents werden auf an und für sich bekannte Art und Weise aus Rohren geschnitten, die aus der entsprechenden Magnesiumlegierung gefertigt sind, beispielsweise durch Strangpressen. Nach dem Schneiden des Stents kann dieser in an und für sich bekannter Art und Weise auf ein Dillatationsballon gekrimpt und mit diesem an den Einsatzort transportiert werden.

Es versteht sich, dass diese Magnesiumlegierungen auch für andere Formen vaskulärer Implantate eingesetzt werden können, etwa bei Verschlusssystemen für Herzwanddefekte.

Die Stents können in an und für sich bekannter Art und Weise mit einem Kunststoff beschichtet sein, um dadurch das Auflösungsverhalten zu beeinflussen oder um über die Kunststoffschicht, beispielsweise aus einem bioresorbierbaren Resomer ^® oder Chitosan/Chitin, wie oben beschrieben, ein Medikament abzugeben. Solche Medikamente elluierende Stents (DES) sind seit langem bekannt und werden vielfach mit proliferationshemmenden Medikamenten beaufschlagt. Solche proliferationshemmenden Medikamente sind vielfach beschrieben, zumeist eingesetzt werden Rapamycin und Paclitaxel. Die Verwendung beliebiger anderer therapeutisch sinnvoller Wirkstoffe ist aber dadurch nicht ausgeschlossen.

Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der vorstehend beschriebenen Magnesiumlegierungen für medizinische Implantate, insbesondere für medizinische Nägel, Schrauben oder Platten für die Fixierung von Frakturen, wie für vaskuläre und nicht vaskuläre Implantate und insbesondere Stents. Die Stents können in an und für sich bekannter Weise beschichtet sein, wobei insbesondere eine Beschichtung mit einem resorbierbaren Resomer ^® in Frage kommt, und die Beschichtung ein proliferationshemmendes Medikament, insbesondere Rapamycin oder Paclitaxel enthalten kann.