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WO2002078510A2 - Aluminiumimplantat und dessen verwendung - Google Patents

Aluminiumimplantat und dessen verwendung Download PDF

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WO2002078510A2
WO2002078510A2 PCT/EP2002/003248 EP0203248W WO02078510A2 WO 2002078510 A2 WO2002078510 A2 WO 2002078510A2 EP 0203248 W EP0203248 W EP 0203248W WO 02078510 A2 WO02078510 A2 WO 02078510A2
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
implant
aluminum
barrier layer
base material
implant according
Prior art date
Application number
PCT/EP2002/003248
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English (en)
French (fr)
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WO2002078510A3 (de
Inventor
Thomas Sawitowski
Alfons Fischer
Original Assignee
Alcove Surfaces Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10123442A external-priority patent/DE10123442C2/de
Application filed by Alcove Surfaces Gmbh filed Critical Alcove Surfaces Gmbh
Priority to AU2002315263A priority Critical patent/AU2002315263A1/en
Priority to DE20220502U priority patent/DE20220502U1/de
Publication of WO2002078510A2 publication Critical patent/WO2002078510A2/de
Publication of WO2002078510A3 publication Critical patent/WO2002078510A3/de

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    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/02—Inorganic materials
    • A61L31/022—Metals or alloys
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
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    • A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L31/18—Materials at least partially X-ray or laser opaque
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    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B2017/00831—Material properties
    • A61B2017/00902—Material properties transparent or translucent
    • A61B2017/00911—Material properties transparent or translucent for fields applied by a magnetic resonance imaging system

Definitions

  • the present invention relates to an implant according to the preamble of claim 1 and a use of the implant.
  • implant here initially means, in the narrower sense, an element that can be used at least temporarily in the body of an animal or a human being and can, for example, perform therapeutic, support and / or joint functions, such as temporary implants, for example so-called “seeds”. , or stents for tumor treatment or therapy, tracheal stents and the like. Like. To understand. In a broader sense, however, this also includes elements or the like that can be brought into contact with the body from the outside and / or in particular temporarily.
  • Implants in the form of stents are used, for example, to support expanded vessels. These tubular inserts are inserted after the expansion of narrowed vessels and then expanded radially so that the stents support the inside of the vessel walls.
  • Magnetic resonance - referred to here briefly as MR - is used here in particular for imaging spatial relationships in a body, for example the position of tissues, organs and / or implants, with a relatively strong magnetic field being applied and substances and due to the different magnetic properties Materials are distinguishable.
  • Operations and / or examinations in which MR is used in a supportive manner, for example for control functions, or for guidance, for example for the correct positioning of an implant, are also referred to here briefly as “MR-guided and / or -based”.
  • BESTATIGUNGSKOPIE In order to be able to use MR, the use of MR-compatible materials for implants is required. When using a conventional material, such as stainless steel, artifacts (misrepresentations) result in such a way that MR enables no or only inadequate (visual or spatial) resolution.
  • the present invention is based on the object of specifying an implant and a use of an implant which are particularly suitable for MR-guided or -based operations and / or examinations, in particular on the human and / or animal body, but possibly also for X-ray examinations, for example by a computer tomograph, are suitable, the implant being simple and inexpensive to produce with very good mechanical properties.
  • a basic idea of the invention is to use aluminum or an aluminum compound consisting primarily of aluminum or an aluminum alloy or mixtures thereof as the base material or main component.
  • aluminum is surprisingly invisible or virtually invisible in an MRI scanner.
  • MR magnetic resonance
  • Aluminum is often used for alloys for transformer cores, i.e. for highly ferromagnetic alloys. Therefore, it is over so surprising that aluminum is suitable for the use of MR and is even particularly MR compatible.
  • Aluminum has several advantages. It is available inexpensively and is easy to process, so that the proposed implant can be manufactured inexpensively. It has good mechanical properties, in particular high resilience or strength and sufficient elasticity. It is a metal that, like most metals, is very temperature-resistant, so that sterilization at elevated temperatures is possible without any problems. It is not an organic compound, so that a large number of different types of elements or ions cannot dissolve from the proposed basic material in the body with undesirable or unknown consequences.
  • the base material possibly the entire implant, is covered with a barrier layer - at least in surface areas that are freely accessible and / or accessible to body fluids or tissue.
  • the barrier layer is tight or impermeable to aluminum, aluminum ions and / or body fluids. This prevents aluminum ions from being released in the body that are suspected of being harmful.
  • the implant is marked with a substance (marking substance) that is visible and / or MR-visible for X-rays or X-ray examinations.
  • a substance marking substance
  • “Marking” or “marking” is to be understood here to mean that the substance is provided in a punctiform or distributed manner in a sufficient quantity in order to make the implant visible for MR and / or X-ray examinations without the undesirable artifacts (misrepresentation or Overlaps in other areas), especially in MR.
  • the marking substance such as a noble metal, heavy metal or also iron
  • the marking substance is incorporated into the base material, for example, as a kind of core, in particular enveloped by it.
  • the material for marking is not integrated directly into the base material, but is provided in or on the barrier layer.
  • the MR-visible substance can be contained in the barrier layer material and / or can be accommodated by cavities formed in the barrier layer.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a proposed implant in the form of a stent
  • FIG. 3 shows a further enlarged, schematic illustration of a possible layer structure according to FIG. 3;
  • Fig. 4 is a schematic representation of a proposed implant in "seed" form.
  • the implant 1 shows, in a perspective representation, which is greatly simplified for reasons of illustration, an implant 1 according to the proposal in the form of a stent.
  • the implant 1 forms a grid-like, tubular body.
  • functions and uses of the implant 1 reference is made to the definition on the input side.
  • FIG. 2 shows an enlarged section of the proposed material structure of the implant 1 in a representation that is not to scale.
  • the implant 1 preferably consists at least essentially of a base material 2 indicated in FIG. 2.
  • FIG. 2 shows only a partial section into the material of the implant 1.
  • the base material 2 is preferably covered by a barrier layer 3 on its surface, at least in surface areas 4 which are free and or accessible to body fluids or tissues.
  • the base material 2 consists at least essentially of aluminum, an aluminum compound, an aluminum alloy and / or mixtures thereof. In particular from relatively pure aluminum.
  • the base material 2 preferably consists of at least 95% by mass, preferably 97 or 98% by mass, of aluminum, in particular a corresponding one. Aluminum alloy. This results in the already mentioned MR compatibility of the base material 2.
  • the provided barrier layer 3 is relatively thin and amorphous. This results in good or sufficient flexibility. This is particularly important when the implant 3 is designed as a stent, in order to avoid detachment of the barrier layer 3 in the interior of a vessel when the stent is usually radially expanded.
  • the barrier layer 3 is preferably at least substantially uniformly thick.
  • the average thickness is 10 to 200 nm, preferably 20 to 100 nm and in particular approximately 50 nm.
  • the barrier layer 3 is impermeable to the base material 2, ions and / or body fluids or other body-own substances formed therefrom. In this way, an unwanted loosening of the base material 2 in the body can be prevented.
  • the base material 2 is preferably plasma-coated to form the barrier layer 3, that is to say the barrier layer 3 is applied by a plasma process.
  • the material to be applied here preferably silicon, is evaporated in vacuo, for example, and reacts with the addition of oxygen at the top. surface of the implant 1 with the formation of a firmly adhering oxide layer which is predominantly amorphous and thus flexible.
  • the application is not limited to pure plasma processes. Rather, other methods, in particular plasma-based methods, such as the plasma-based PVD method or the plasma-based CVD method, can also be used, as in the article "Character roles" by Volker Bück and Horst Ehrich, Essener Unikate, Material Mathematics, Volume 13, (2015) GH Essen / Stuttgartsverlag, ISSN 0944-6060, page 42 following, can be used.
  • plasma-based methods such as the plasma-based PVD method or the plasma-based CVD method
  • the aforementioned magazine is also mentioned in its entirety as a disclosure with regard to coating processes and usable materials and also with regard to usable biocompatible materials.
  • the barrier layer 3 preferably consists at least essentially of a semimetal oxide, in particular silicon dioxide.
  • silicon dioxide has excellent biocompatibility and is therefore optimally tolerated by the body.
  • a sufficiently dense or impermeable barrier layer 3 can also be formed with silicon dioxide.
  • the barrier layer 3 Due to a relatively small thickness of the barrier layer 3, it is possible to use virtually any material for the barrier layer 3 that is in any case not MR-compatible. Due to the small total amount that is required to form the barrier layer 3, sufficient MR compatibility is maintained overall. If necessary, the barrier layer 3 can simultaneously represent a desired “marking” of the implant 1, that is to say cause the implant 1 to be used by means of MR — for example, in the case of a core spin tomography - and / or for X-rays - for example, in X-rays or computer tomography - is still visible, which is not the case when only high-purity aluminum is used.
  • the barrier layer 3 can also consist of other materials, in particular at least essentially of aluminum oxide or titanium dioxide.
  • a formation of aluminum oxide is appropriate, since the base material 2 - at least insofar as it is aluminum - only has to be oxidized on its surface. This is done in particular by electrolytic oxidation (anodization), a sufficiently dense or impermeable barrier layer 3 having the desired properties — sufficient flexibility, amorphous structure — being achievable.
  • cavities 5 are formed in the barrier layer 3 - for example by appropriate anodization, in particular when using aluminum oxide as the material for the barrier layer 3 - to accommodate an MR-visible and / or X-ray-visible substance 6 ,
  • the marking substance 6 can be formed, for example, by a metal, in particular a noble metal or a heavy metal, preferably tantalum. If necessary, the marking substance 6 can be bound to walls 8 of the cavities 5 via schematically indicated binding partners 7.
  • the cavities 5 are open to the outside or surface 9 of the barrier layer 3, that is to say they have openings 10. If necessary, the openings 10 or the surface 9 can be covered by a cover layer 11, for example made of gold.
  • cavities 5 are formed in the barrier layer 3, they preferably do not extend through the entire thickness of the barrier layer 3 Obtain barrier effect or barrier effect of the barrier layer 3, that is to ensure the desired impermeability.
  • the marking substance 6 can also be embedded in the base material 2 and / or the barrier layer 3 in another manner, if necessary, and may be mixed with the respective material.
  • the marking substance 6 can also be embedded in the base material 2 and / or the barrier layer 3 in another manner, if necessary, and may be mixed with the respective material.
  • the implant 1 according to FIG. 4 is a "seed” and in particular radioactive, for example by taking a radioactive material into the cavities 5.
  • the marking by the substance 6 thus enables the position of the implant 1 in the implanted state to be determined by MR and / or X-ray.

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Abstract

Es wird ein MR-kompatibles Implantat vorgeschlagen. Ein einfacher, kostengünstiger Aufbau wird durch die Verwendung von Aluminium oder einer Aluminiumverbindung bzw. -legierung als Grundmaterial ermöglicht, das durch eine Sperrschicht abgedeckt ist.

Description

Implantat und dessen Verwendung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Implantat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Verwendung des Implantats.
Unter dem Begriff "Implantat" ist hier zunächst im engeren Sinne ein in den Körper eines Tieres oder eines Menschen zumindest vorübergehend einzusetzendes Element, das beispielsweise therapeutische, Stütz- und/oder Ge- lenkfunktionen ausüben kann, wie temporäre Implantate, beispielsweise sogenannte "Seeds", oder Stents zur Tumorbehandlung bzw. -therapie, Tracheal- Stents u. dgl., zu verstehen. Im weiteren Sinne sind hierunter jedoch auch mit dem Körper von außen und/oder insbesondere vorübergehend in Kontakt bringbare Elemente o. dgl. zu verstehen.
Implantate in Form Stents werden beispielsweise zur Abstützung aufgeweiteter Gefäße eingesetzt. Diese röhrenförmigen Einsätze werden nach der Aufweitung verengter Gefäße eingeführt und anschließend radial aufgeweitet, so daß die Stents die Gefäßwandungen innenseitig abstützen.
Beim Operieren, Untersuchen und/oder Implantieren wird zunehmend - insbesondere im Hinblick auf möglichst wenig invasive, also minimal invasive Eingriffe - eine Lagebestimmung und/oder Funktionsbestimmung des Implantats basierend auf Magnetresonanz eingesetzt, wozu beispielsweise ein sogenannter Kernspintomograph verwendet wird. Die Magnetresonanz - hier kurz als MR bezeichnet - wird hier also insbesondere zur Abbildung von räumlichen Verhältnissen in einem Körper, beispielsweise der Lage von Geweben, Organen und/oder Implantaten, eingesetzt, wobei ein verhältnismäßig starkes Magnetfeld angelegt und aufgrund der unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften Stoffe und Materialien unterscheidbar sind. Operationen und/oder Untersuchungen, bei denen MR unterstützend, beispielsweise zu Kontrollfunktionen, oder zur Führung, beispielsweise zur richtigen Positionierung eines Implantats, verwendet wird, werden hier auch kurz als "MR- geföhrt und/oder -basiert" bezeichnet.
BESTATIGUNGSKOPIE Um MR einsetzen zu können, ist die Verwendung von MR-kompatiblen Werkstoffen für Implantate erforderlich. Bei Verwendung eines herkömmlichen Materials, wie Edelstahl, ergeben sich nämlich derartige Artefakte (Fehldarstellungen), daß MR keine oder eine nur unzureichende (bildliche bzw. räumliche) Auflösung ermöglicht.
Als MR-kompatible Werkstoffe werden bis jetzt Kunststoffe und spezielle Nickel-Titan-Legierungen eingesetzt. Die Eigenschaften von den zur Verfügung stehenden Kunststoffen sind hinsichtlich Verträglichkeit, mechanischen Eigenschaften und Kosten wenig zufriedenstellend. Die sehr speziellen Nickel-Titan-Legierungen sind teuer und erfordern eine sehr schwierige und dementsprechend kostenträchtige Bearbeitung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Implantat sowie eine Verwendung eines Implantats anzugeben, die insbesondere für MR- geführte oder -basierte Operationen und/oder Untersuchungen, insbesondere am menschlichen und/oder tierischen Körper, ggf. aber auch für Röntgenun- tersuchungen, beispielsweise durch einen Computertomographen, geeignet sind, wobei das Implantat auf einfache Weise und kostengünstig bei sehr gu- ten mechanischen Eigenschaften herstellbar ist.
Die obige Aufgabe wird durch ein Implantat gemäß Anspruch 1 oder eine Verwendung gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine grundlegende Idee der Erfindung liegt darin, Aluminium oder eine primär aus Aluminium bestehende Aluminiumverbindung oder eine Aluminiumlegierung bzw. deren Mischungen als Grundmaterial bzw. Hauptbestandteil einzusetzen. Versuche haben gezeigt, daß Aluminium in einem Kernspin- tomographen überraschenderweise nicht oder quasi nicht sichtbar ist. Beim Einsatz von MR treten also nicht die ansonsten bei Metallen generell vorhandenen Artefakte auf.
Die genannten Artefakte treten insbesondere bei ferromagnetischen Materia- lien auf. Aluminium wird häufig für Legierungen für Transformator-Kerne, also für hochgradig ferromagnetische Legierungen eingesetzt. Daher ist es um so überraschender, daß Aluminium für den Einsatz von MR geeignet und sogar besonders MR-kompatibel ist.
Aluminium weist mehrere Vorteile auf. Es ist preisgünstig erhältlich und ein- fach zu bearbeiten, so daß das vorschlagsgemäße Implantat preisgünstig herstellbar ist. Es weist gute mechanische Eigenschaften auf, insbesondere eine hohe Belastbarkeit bzw. Festigkeit und ausreichende Elastizität. Es ist ein Metall, das wie die meisten Metalle sehr gut temperaturbeständig ist, so daß eine Sterilisation bei erhöhten Temperaturen problemlos möglich ist. Es ist keine organische Verbindung, so daß sich nicht eine Vielzahl verschiedenartiger Elemente oder Ionen aus dem vorschlagsgemäßen Grundmaterial im Körper mit unerwünschten bzw. nicht bekannten Folgen lösen können.
Das Grundmaterial, ggf. das gesamte Implantat ist , mit einer Sperrschicht - zumindest in frei und/oder für Körperflüssigkeiten bzw. -gewebe zugänglichen Oberflächenbereichen - abgedeckt. Die Sperrschicht ist dicht bzw. undurchlässig für Aluminium, Aluminiumionen und/ oder Körperflüssigkeiten ausgebildet. Dies verhindert, daß sich Aluminiumionen im Körper lösen können, die im Verdacht stehen, schädlich zu sein.
Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, daß das Implantat mit einem für Röntgenstrahlen bzw. Röntgenuntersuchungen sichtbaren und/oder MR- sichtbaren Stoff (Markierungs- Stoff) markiert ist. Unter "markieren" bzw. "Markierung" ist hier zu verstehen, daß der Stoff in einer ausreichenden Men- ge punktuell oder verteilt vorgesehen ist, um das Implantat für MR und/oder Röntgenuntersuchungen sichtbar zu machen, ohne die unerwünschten Artefakte (Fehldarstellungen bzw. Überdeckungen anderer Bereiche) insbesondere bei MR zu verursachen.
Der Markierungs- Stoff, wie ein Edelmetall, Schwermetall oder auch Eisen, kann in einer geeigneten Menge dem Grundmaterial unmittelbar zugegeben sein, wobei das Aluminium beispielsweise mit einer entsprechenden Menge zur Markierung "verunreinigt" sein kann. Von einer Aluminiumlegierung kann dabei nicht gesprochen werden, da die Menge an dem Aluminium zu- zusetzenden Markierungs-Stoff zu gering ist. Alternativ ist der Markierungs-Stoff beispielsweise als eine Art Kern im Grundmaterial aufgenommen, insbesondere von diesem umhüllt.
Gemäß einer Ausführungsvariante ist der Stoff zur Markierung jedoch nicht unmittelbar in das Grundmaterial integriert, sondern in oder auf der Sperrschicht vorgesehen. Beispielsweise kann der MR-sichtbare Stoff im Sperr- schichtmaterial enthalten und/oder von in der Sperrschicht gebildeten Hohlräumen aufgenommen sein.
Weitere Eigenschaften, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend für zwei Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines vorschlagsgemäßen Implan- tats in Form eines Stents;
Fig. 2 eine ausschnittsweise Darstellung des schematischen Aufbaus des Implantats;
Fig. 3 eine nochmals vergrößerte, schematische Darstellung eines möglichen Schichtaufbaus gemäß Fig. 3; und
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines vorschlagsgemäßen Implantats in "Seed"-Form.
Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen, aus Veranschaulichungsgründen stark vereinfachten Darstellung ein vorschlagsgemäßes Implantat 1 in Form eines Stents. Beim Darstellungsbeispiel bildet das Implantat 1 einen gitterartigen, rohrformigen Körper. Bezüglich alternativer Formen, Funktionen und An- Wendungen des Implantats 1 wird auf die eingangsseitige Definition verwiesen.
Fig. 2 zeigt in nicht maßstabsgerechter Darstellung einen vergrößerten Ausschnitt des vorschlagsgemäßen Materialaufbaus des Implantats 1. Das Implantat 1 besteht vorzugsweise zumindest im wesentlichen aus einem in Fig. 2 angedeuteten Grundmaterial 2. Insbesondere zeigt Fig. 2 lediglich einen teilweisen Schnitt in das Material des Implantats 1.
Das Grundmaterial 2 ist vorzugsweise durch eine Sperrschicht 3 auf seiner Oberfläche, zumindest in Oberflächenbereichen 4, die frei und oder für Körperflüssigkeiten bzw. -gewebe zugänglich sind, abgedeckt.
Das Grundmaterial 2 besteht zumindest im wesentlichen aus Aluminium, ei- ner Aluminiumverbindung, einer Aluminiumlegierung und/oder deren Mischungen. Insbesondere aus verhältnismäßig reinem Aluminium. Vorzugsweise besteht das Grundmaterial 2 zu mindestens 95 Masse-%, vorzugsweise 97 oder 98 Masse-%, aus Aluminium, insbesondere einer entsprechenden. Aluminiumlegierung. Damit ergibt sich die bereits angesprochene MR- Kompatibilität des Grundmaterials 2.
Die vorgesehene Sperrschicht 3 ist verhältnismäßig dünn und amorph ausgebildet. Dadurch ergibt sich eine gute bzw. ausreichende Flexibilität. Dies ist insbesondere bei Ausbildung des Implantats 3 als Stent wichtig, um bei der üblicherweise vorgesehenen radialen Aufweitung des Stents im Inneren eines Gefäßes ein Ablösen der Sperrschicht 3 zu vermeiden.
Vorzugsweise ist die Sperrschicht 3 zumindest im wesentlichen einheitlich dick ausgebildet. Insbesondere beträgt die mittlere Dicke 10 bis 200 nm, vor- zugsweise 20 bis 100 nm und insbesondere etwa 50 nm.
Die Sperrschicht 3 ist undurchlässig für das Grundmaterial 2, davon gebildete Ionen und/oder Körperflüssigkeiten bzw. sonstige körpereigene Stoffe ausgebildet. Auf diese Weise kann ein ungewolltes Lösen des Grundmaterials 2 im Körper verhindert werden.
Das Grundmaterial 2 wird zur Bildung der Sperrschicht 3 vorzugsweise plas- mabeschichtet, die Sperrschicht 3 also durch ein Plasmaverfahren aufgebracht.
Das aufzubringende Material, hier vorzugsweise Silicium, wird beispielsweise im Vakuum verdampft und reagiert unter Zusatz von Sauerstoff an der Ober- fläche des Implantats 1 unter Ausbildung einer festhaftenden Oxidschicht, die überwiegend amorph und damit flexibel ist.
Beispielhaft wird zu den Möglichkeiten der Beschichtung, insbesondere das Aufbringen einer Siliciumdioxid-Schicht, auf die US 4,917,786, US 5,096,558, US 5,565,248 und US 5,662,741 verwiesen, deren Inhalt hiermit als ergänzende Offenbarung genannt wird.
Jedoch ist das Aufbringen nicht auf reine Plasmaverfahren beschränkt. Viel- mehr können auch sonstige Verfahren, insbesondere plasmagestützte Verfahren, wie das plasmagestützte PVD- Verfahren oder das plasmagestützte CVD- Verfahren zum Einsatz kommen, wie in dem Artikel "Charakterrollen" von Volker Bück und Horst Ehrich, Essener Unikate, Materialwissenschaft, Band 13, Universität GH Essen / Wissenschaftsverlag, ISSN 0944-6060, Seite 42 folgende, offenbart, eingesetzt werden. Die vorgenannte Zeitschrift wird voll- umfänglich ergänzend als Offenbarung hinsichtlich Beschichtungsverfahren und verwendbarer Materialien auch hinsichtlich verwendbarer biokompatibler Materialien genannt.
Vorzugsweise besteht die Sperrschicht 3 zumindest im wesentlichen aus einem Halbmetall-Oxid, insbesondere Siliciumdioxid. Siliciumdioxid hat als häufigste anorganische Verbindung eine ausgezeichnete Biokompatibilität, ist also für den Körper optimal verträglich. Mit Siliciumdioxid läßt sich auch eine ausreichend dichte bzw. undurchlässige Sperrschicht 3 bilden.
Bei der vorzugsweise vorgesehenen amorphen Ausbildung wird auch eine ausreichende Flexibilität und Haftung auf dem Grundmaterial 2 bzw. den abzudeckenden Oberflächenbereichen 4 erreicht
Durch eine verhältnismäßig geringe Dicke der Sperrschicht 3 ist es möglich, quasi jedes beliebige, jedenfalls an sich nicht MR-kompatible Material für die Sperrschicht 3 einzusetzen. Aufgrund der geringen Gesamtmenge, die zur Bildung der Sperrschicht 3 erforderlich ist, bleibt eine insgesamt ausreichende MR-Kompatibilität erhalten. Gegebenenfalls kann die Sperrschicht 3 gleich- zeitig eine gewünschte "Markierung" des Implantats 1 darstellen, also bewirken, daß das Implantat 1 mittels MR - also beispielsweise bei einer Kern- spintomographie - und/oder für Röntgenstrahlung - also beispielsweise beim Röntgen oder einer Computertomographie - noch sichtbar ist, was bei alleiniger Verwendung von hochgradig reinem Aluminium nicht der Fall ist.
Alternativ kann die Sperrschicht 3 auch aus anderen Materialien bestehen, insbesondere zumindest im wesentlichen aus Aluminiumoxid oder Titandioxid. Eine Ausbildung aus Aluminiumoxid bietet sich an, da hierzu das Grundmaterial 2 - zumindest sofern es sich um Aluminium handelt - lediglich an seiner Oberfläche oxidiert werden muß. Dies erfolgt insbesondere durch elektrolytische Oxidierung (Anodisierung), wobei eine ausreichend dichte bzw. undurchlässige Sperrschicht 3 mit den gewünschten Eigenschaften - ausreichende Flexibilität, amorpher Aufbau - erreichbar ist.
Nachfolgend wird eine Weiterbildung bzw. Ausführungsvariante der Markie- rung des Implantats 1 anhand der ausschnittsweisen Vergrößerung gemäß Fig. 3 näher erläutert.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsvariante sind in der Sperrschicht 3 Hohlräume 5 - beispielsweise durch entsprechende Anodisierung, insbeson- dere bei Verwendung von Aluminiumoxid als Material für die Sperrschicht 3 - zur Aufnahme eines MR-sichtbaren und/oder Röntgen-sichtbaren Stoffs 6 gebildet.
Der Markierungs- Stoff 6 kann beispielsweise durch ein Metall, insbesondere ein Edelmetall oder ein Schwermetall, vorzugsweise Tantal, gebildet sein. Bedarfsweise kann der Markierungs-Stoff 6 über schematisch angedeutete Bindungspartner 7 an Wandungen 8 der Hohlräume 5 gebunden sein.
Beim Darstellungsbeispiel sind die Hohlräume 5 zur Außenseite bzw. Ober- fläche 9 der Sperrschicht 3 offen ausgebildet, weisen also Öffnungen 10 auf. Bedarfsweise können die Öffnungen 10 bzw. die Oberfläche 9 durch eine Ab- deckschicht 11, beispielsweise aus Gold, überdeckt sein.
Bei der Ausbildung von Hohlräumen 5 in der Sperrschicht 3 erstrecken sich diese vorzugsweise nicht durch die gesamte Dicke der Sperrschicht 3 um die Sperrwirkung bzw. Barrierewirkung der Sperrschicht 3 zu erhalten, also die gewünschte Undurchlässigkeit sicherzustellen.
Wie bereits erläutert, kann der Markierungs-Stoff 6 auch in sonstiger Weise bei Bedarf in das Grundmaterial 2 und/oder die Sperrschicht 3 eingelagert, ggf. mit dem jeweiligen Material vermischt sein. Beispielhaft wird hierzu auf die Ausführungsvariante gemäß Fig. 4 verwiesen.
Das Implantat 1 gemäß Fig. 4 ist ein "Seed" und insbesondere radioaktiv, bei- spielsweise durch Aufnahme eines radioaktiven Materials in die Hohlräume 5. Der Markierungs-Stoff 6, insbesondere ein biokompatibles, also körperverträgliches Metall, beispielsweise Tantal, ist innerhalb des Grundmaterials 2 aufgenommen und bildet hier eine Art Kern.
Je nach Größe und/oder Ausbildung des Implantats 1 können auch mehrere separate Markierungen von Stoff 6 im Grundmaterial 2 gebildet sein.
Die Markierung durch den Stoff 6 ermöglicht also eine Lagebestimmung des Implantats 1 im implantierten Zustand durch MR und/oder Röntgen.

Claims

Patentansprüche:
1. Implantat (1) für Röntgen- oder MR-geführte oder -basierte Operationen und/oder Untersuchungen, wobei das Implantat (1) zumindest im wesentli- chen aus einem metallischen Grundmaterial (2) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmaterial (2) aus Aluminium, einer Aluminiumverbindung, einer Aluminiumlegierung und/oder deren Mischungen besteht und daß das Grundmaterial (2) mit einer für Aluminium, Aluminiumionen und/oder Körperflüssigkeiten undurchlässigen Sperrschicht (3) zumindest in frei und/oder für Körperflüssigkeiten bzw. -gewebe zugänglichen Oberflä- chenbereichen (4) abgedeckt ist.
2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmaterial (2) zu mindestens 97 Masse-%, vorzugsweise 98 Masse-% oder mehr, aus Aluminium besteht.
3. Implantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (3) zumindest im wesentlichen aus einem anorganischen Oxid, insbesondere Aluminiumoxid, Titandioxid und/oder Siliciumdioxid, besteht.
4. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Implantat (1) mit einem für Röntgenstrahlen sichtbaren und/oder MR-sichtbaren Markierungs-Stoff (6), insbesondere zur Bestimmung der Lage des Implantats (1), markiert ist.
5. Implanat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Markierungs-Stoff (6) ein Halbmetall oder Metall, vorzugsweise ein Edelmetall oder Schwermetall, insbesondere Tantal, enthält oder daraus besteht.
6. Implantat nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mar- kierungs-Stoff (6) in die Sperrschicht (3) eingelagert oder einlagerbar ist, insbesondere in vorzugsweise durch elektrolytische Oxidation gebildete Hohlräume (5).
7. Implantat nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Markierungs-Stoff (6) im Inneren des Grundmaterials (2) aufgenommen oder angeordnet ist.
8. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (3) amorph ausgebildet ist und/oder eine mittlere Dicke von 10 bis 200 nm, vorzugsweise 20 bis 100 nm und insbesondere von etwa 50 nm aufweist.
9. Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Implantat (1) als Stent oder als Seed ausgebildet ist.
10. Verwendung eines Implantats (1), ausgebildet gemäß einem der voranste- henden Ansprüche, für MR-geführte oder -basierte Operationen und/oder
Untersuchungen und/oder computertomographische oder Röntgenuntersuchungen, insbesondere am menschlichen und/oder tierischen Körper.
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