[发明专利]用于插入到骨组织的钛基金属植入物的表面的制备方法

说明书

发明领域

本发明涉及用于插入到骨组织的金属植入物领域。特别是，本发明涉及制备金属植入物表面的方法，该表面具有良好的粗糙度并具有优化的化学组成和厚度，从而具有良好的细胞反应，并因此使植入物与骨接合的更好。本发明还涉及具有上述性质的金属植入物。

背景技术

众所周知，在本领域的现有技术中使用某些金属或金属合金如钛、锆、铪、钽、铌或这些金属合金与骨组织形成相对牢固的连接。特别是，大约从1950年以来，人们就已经知道钛及其合金的金属植入物与骨组织具有良好的接合性能。这种接合被Branemark等人称为骨整合(Branemark et al.，“Osseointegrated implants in the treatment ofthe edentulous jaw.EXperience from a 10-year period”，Scand.J.Plast.Reconstr.Surg.，II，suppl 16(1977))。

虽然这种金属与骨组织之间的接合是相对牢固的，但人们仍希望改进这种接合。本领域现有技术中已经开发了许多方法来处理这类金属植入物以在其上获得合适的表面从而改进它们的骨整合。所述术语“表面”应当理解为指的是植入物的表层或其最外侧区域，它主要由相应的金属氧化物组成，其物理性质与制成所述植入物的主体材料明显不同。

这些方法中的一些方法目标在于改变所述表层的形态，增加其粗糙度以提供更大的接触面积，并因此使所述植入物和所述骨组织之间的结合面积增大，从而具有更高的机械保持力和强度，也就是说使植入物的骨整合更好。

过去几年中，人们研究了提高表面粗糙度的方法背后的原因，证明了通过微米级表面粗糙度可以提高植入物在中短期的骨整合(Buser et al.，“Influence of surfacecharacteristics on bone integration of titanium implants.A histomorphometric study inminiature pigs”，J Biom Mater Res，(1991)，25：889-902；Wennerberg et al.，“Torque andhistomorphometric evaluation of c.p.titanium screws blasted with 25-and 75-um-sizedparticles of Al2O3”，J Biom Mater Res，(1996)；30：251-260；Buser et al.，“Removal torquevalue of titanium implants in the maXilla of miniature pigs”，J Oral MaXillofac Implants(1998)13：611-619；and Lazzara et al.，“Bone response to dual acid-etched and machinedtitanium implant surfaces”，Bone Engineering，chap.34(2000)J.E.Davies eds.)。

另外，其他一些研究证明植入物表层具有微米级的粗糙度能够提高造骨细胞的细胞表达，从而使细胞分化更好和使造骨细胞表达的更好。其结果就是提高了骨整合和更好的骨结构(Buser et al.1991，supra；Cochran et al.，“Attachment and growth of periodontalcells on smooth and rough titanium”，Int.J Oral MaXillofac Implants(1994)9：289-297；Martin et al.，“Effect of titanium surface roughness on proliferation，differentiation，andprotein synthesis of human osteoblast-like cells(MG63)”，J Biom Mat Res(1995)29：389-401；Lazzara et al.2000，supra；and Orsini et al.，“Surface analysis of machined vs sandblasted andacid-etched titanium implants”，J.Oral MaXillofac Implants(2000)15：779-784)。