发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于植入物表面的涂层，该涂层防止原位感染。特别地，本发明的目的是提供一种用于植入物表面的涂层，该涂层抵抗病原体的定植，特别是表皮葡萄球菌的定植。另一目的是，涂覆的植入物表面不引起患者的任何过敏或超敏反应。此外，涂覆的植入物表面应该能够承受任何机械影响，特别是由植入物组件的塑性变形引起的机械影响，使得具有这种涂层的植入物组件可以适应植入部位的解剖环境。

鉴于这些目的，权利要求限定了一种用于植入物组件的涂层、一种用于生产具有所述涂层的植入物组件的方法、以及所述涂层在植入物组件上的用途。

该涂层旨在用于植入物组件，特别是脊椎植入物组件，并且该涂层是一种TiNb涂层，该涂层除了具有Ti的原子％比例和Nb的原子％比例之外，还具有Ag的1-25原子％的原子％比例。

存在于这种涂层中的Ag比例能够防止由病原体引起的感染。在这方面，特别证明了对表皮葡萄球菌的抗微生物作用。本领域技术人员可以理解的是，本涂层是通过技术的、基于机器的方法施用的涂层，其中该涂层是在植入物的生产期间产生的。

此外，在上述限定的范围内的Ag的原子％比例(即，银的比例)不会导致涂层的机械阻力的任何显着降低，使得所述涂层足以承受在植入期间发生的机械接触力。可以认为，由于银的比例对延展性的影响有限，因此机械阻力保持在这样的水平。这样可以防止位于涂层下方的植入物材料或植入物的基础材料与患者的身体组织接触并且可能导致超敏反应。

由于银的抗性和延展性，具有银的比例的钛-铌涂层(即，TiNb-Ag涂层)特别适用于结构性植入物，当将结构性植入物引入患者体内时，该结构性植入物支承或替换部分的骨骼。这种结构性植入物的实施例是杆状连接元件，该杆状连接元件在脊椎融合术(spinalfusion)中用于脊椎柱(spinal column)区域，以便两个椎骨相对于彼此固定。这种连接元件在身体中固定之前有通常塑性地变形，以便将椎骨相对于彼此在特定位置固定。由于延展性，本涂层在塑性变形时保持完整；因此，这可以防止合金成分释放到患者体内，否则可能导致超敏。换而言之，在涂覆期间基本上不会由于塑性变形而发生撕裂或碎屑，即，即使在变形状态下，涂层也至少在一定程度上基本上是塑性的，使得在涂覆区域内密封植入物组件的涂覆材料。

植入物组件在具有涂层的情况下为塑性可变形的。因此，涂层的延展性优选地与植入物组件的材料的延展性相同或更大。涂层具有以下性能：只要植入物组件对植入部位的解剖环境的变形是塑性的，涂层基本上仅发生塑性变形。这意味着由涂层对植入物组件的密封通过塑性变形(无破损)保持完整。

如果涂覆的植入物组件在患者身体内不会由于植入物组件的交替或膨胀加载而暴露而与另一植入物组件发生摩擦，则这是有利的。换而言之，在涂覆的植入物组件与相邻的植入物组件之间应该基本上没有相对运动，例如在关节置换物的关节表面中的情况就是这样。

然而，应该注意的是，涂层也可以有利地在暴露至强弹性或塑性弯曲的其他植入物组件中使用。例如，这包括用于愈合骨折的骨板，并且与上述在脊椎柱(spinal column)区域中的杆状连接元件类似，该骨板在其最终植入之前通过直接地塑性变形来适应解剖环境。本涂层特别有利的、进一步的实施例是柔性翼片(flexible tabs)，例如用于部分骨盆假体的柔性翼片。这些植入物组件都具有共同的特点，即它们可以通过塑性变形(即，永久的、基本上无故障的变形)来适应植入部位的解剖环境。这在不增加该植入物组件在工艺中的成本的情况下，改善了这种植入物组件的功能。

在优选实施方式中，该涂层具有1.5-15原子％的Ag、1.5-5原子％的Ag或约2原子％的Ag。

在涂层中银的这些优选的比例满足上述要求。在硬度方面，银的比例越低，硬度越大。然而，如上所述，在硬度上的降低基本上不会影响涂层的抗性和延展性。

在进一步优选的实施方式中，涂层具有5-40原子％的Nb、10-30原子％的Nb、15-25原子％的Nb或约18原子％的Nb。

铌的这些优选比例可以防止患者体内的超敏反应，并且额外提供了必要的延展性，以便在介入期间发生的塑性变形下基本上不会受到损坏。

如上所述，除了Ag比例和Nb比例之外的剩余比例基本上由Ti占据。在此上下文中，实质上是指可能存在来自其他化合物的、与生产相关的杂质，但不超过3％、2％或1％的原子％比例。在本涂层中，Ti优选地具有最高的原子％比例。特别地，钛的原子％比例优选为65-90原子％、75-85原子％或约80原子％。

在一实施方式中，Ag和TiNb彼此相邻地形成在涂层表面上。

以这种方式，Ag的比例可以更好地发挥Ag的防感染作用。为了实现涂层的这种表面并置、并因此与患者的组织或流体直接接触，优选地同时施用两种涂层组分。这种同时施用还意味着涂层组分附加地、基本均匀地分布在植入物表面上。

在优选的实施方式中，涂层具有2.5-6μm、3.5-5.5μm或约4.5μm的厚度。

已经确定的是这些涂层厚度至少防止了涂层的连续损坏。在这里，较厚的涂层趋向于是有利的。另一方面，超过这些值的厚度不会提供任何特别的改善，而是可能促进涂层的不均匀性和分层。可以认为，在指定厚度处涂层的机械阻力也是由于在厚度方向上没有银的连续部分这一事实。换而言之，TiNb-Ag涂层的三维非均质结构意味着原则上存在连续的TiNb涂层。

在一实施方式中，TiNb涂层基本上作为非化学计量的TiNb层存在。

这样的层与银的比例一起形成具有抗微生物作用的、特别均匀的惰性层，从而在植入物植入之后有效地起对抗超敏和感染。

此外，提供了一种植入物组件，特别是脊椎植入物，该植入物组件至少部分地涂覆有根据上述实施方式之一的涂层。

如上所述，特别是由于将植入物在植入之前暴露到环境而可能发生感染。在这方面，可以确定(特别是在脊椎柱区域)这种感染通常由病原体表皮葡萄球菌造成。结果，根据本发明的涂层的预防作用在这里特别有效。

需要强调的是，由弯曲引起的涂层结构的位移对涂层的感染抑制作用基本上没有影响。

在优选的实施方式中，植入物组件是脊椎融合术植入物的组件，并且特别是这种脊椎融合术植入物的连杆。

在脊椎融合术植入物的情况下，连接至少两个椎骨以用于加强的连杆特别优选地提供有本发明的涂层。

在特别优选的实施方式中，涂覆的部分的表面具有在其中嵌入有Ag岛(Agisland)的TiNb。

如上所述，在涂层中TiNb和银的这种分布使得可能产生基本连续的TiNb涂层，因为嵌入的Ag岛通常不会延伸穿过整个涂层厚度。这实现了这种涂层的足够的机械阻力或硬度，因为在涂层中TiNb具有比Ag更大的硬度。

在另一优选实施方式中，待涂覆的植入物组件具有钛合金、并且优选地由所述钛合金构成。

第一，因为TiNb的比例，TiNb-Ag涂层特别良好地粘附到这种植入物组件的钛合金，从而防止涂层的脱离。第二，由钛合金制成的、待涂覆的植入物组件进一步降低了超敏的风险，因为由于钛的生物相容性，即使在涂层损坏的情况下，这种超敏反应也不可能发生。在该实施方式中，通过在TiNb-Ag涂层之前施用基本上仅包含Ti作为粘附促进涂层的涂层，可以进一步改善涂层的粘附性。

还提供了一种用于生产具有上述涂层的植入物组件的方法，该方法包括以下步骤：在涂覆腔室中提供待涂覆的植入物组件，特别是用于脊椎植入物的植入物组件；提供至少一个靶，使得在蒸发时产生预定原子％比率的钛、铌和银；提供惰性气氛；蒸发至少一个靶；并且同时用至少一个靶的蒸发金属涂覆植入物组件。

该方法能够同时用钛、铌和银涂覆，以便形成TiNb-Ag涂层。同时涂层确保了银暴露在涂层的表面处，因此，在植入状态下，植入物组件可以发挥涂层的感染抑制作用。此外，通过选择涂层组件的各个靶的数量，可以至少在靶的数量级上将涂层组分的原子％比例调整到涂层的期望的组成。这里，在蒸发期间产生的涂层组分的原子％比率基本上对应于施用至植入物组件的涂层的期望的原子％比率。

替代地或除了通过各个靶的数量调整涂层的组成之外，可以提供至少一个具有特定钛和银的比率的靶。然而，优选地，仅使用一种或多种这样的靶，该靶具有对应于涂层的期望组成的、特定原子％比例的钛、铌和优选的银。

在优选的实施方式中，至少一个靶借助于电弧蒸发进行蒸发。在该工艺中，施加到靶上的电压为15-30V或20-25V，施加的电流为40-70A。

电压和电流的这些设定范围使得，就像上述各个涂层组分的靶数量一样，使得调整涂层组成成为可能。特别是，可以更精细地调整通过选择靶数量得到的比率。

在进一步的实施方式中，在涂覆腔室中提供待涂覆的植入物之后，待涂覆的植入物表面在氢气气氛下通过辉光放电进行净化。

这种净化步骤具有的优点是去除可能存在于待涂覆的植入物表面上的任何有机残留物，从而改善涂层对植入物的粘附力。

在一实施方式中，在将待涂覆的植入物引入至涂覆腔室之后，通过在惰性气氛下用高能离子轰击植入物表面来净化待涂覆的植入物表面。

结果，去除了存在于植入物表面上的氧化物层，否则该氧化层会降低涂层对植入物的粘附力。

例如，这样的氧化层形成在由钛合金制成的植入物上、并且可以特别地通过本实施方式的方法步骤用氩离子和钛离子轰击来去除。在此，钛离子可以优选地由用于涂层的Ti靶产生。这里的惰性气氛(例如，氩气气氛)抵抗了氧化物层的重新形成。

在生产方法的特定实施方式中，所述方法还包括在植入之前使涂覆的植入物组件塑性变形的步骤。

这种塑性变形使可以在引入到患者身体内时或者之前、按照患者身体内的形状准备现在涂覆的植入物组件的形状。

此外，提供了上述涂层的用途，该涂层用于防止在植入物上的生物膜，特别是在脊椎植入物上的生物膜。

如上所述，涂层的这种用途是特别有利的。