MX2007016598A

MX2007016598A - Implante bactericida profilactico.

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Publication number: MX2007016598A
Application number: MX2007016598A
Authority: MX
Inventors: Thomas A Fuller; Richard A Wysk; Wayne J Sebastianelli
Original assignee: Thomas A Fuller
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2008-03-07
Also published as: WO2007005842A2; US8135466B2; US9421285B2; US20100100188A1; IL188251A; US9008770B2; EP1895936A4; US20140094750A1; JP2009500084A; US20160325094A1; WO2007005842A3; EP1895936B1; US8620431B2; CA2613121C; US20060004431A1; JP5175185B2; US9849282B2; EP1895936A2; US20120316655A1; US20180243556A1

Abstract

Se describe un sistema de implante medico para inhibir la infeccion asociada con un implante de protesis de articulacion. Un sistema inventivo incluye un cuerpo de implante hecho de un material biocompatible que tiene un componente de metal colocado sobre una superficie externa del cuerpo de implante. Una corriente se deja fluir al componente de metal, estimulando la liberacion de iones de metal toxicos a los microbios, tales como bacterias, protozoarios, hongos y virus. Un sistema detallado es completamente de manera quirurgica implantable en el paciente tal que ninguna parte del sistema esta externa al paciente mientras que el sistema esta en uso. Ademas, se proporcionan dispositivos externamente controlados que permiten la modulacion de componentes implantados.

Description

IMPLANTE BACTERICIDA PROFILÁCTICO CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona a sistemas y métodos para la inhibición de infección microbiana relacionada con dispositivos de implante guirúrgicos. En particular, la invención se relaciona a sistemas y métodos para la inhibición de la infección microbiana relacionada con implantes ortopédicos. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La degeneración de las articulaciones es la condición crónica principal en las personas de edad avanzada; afecta a uno de cada ocho Norteamericanos y casi la mitad de la población arriba de la edad de 65. (Brooks, P.M, Med. J. Aust, 173:307-308, 2000). La forma mucho más común de la degeneración de articulaciones es la osteoartritis. La osteoartritis debilita y rompe el cartílago y el hueso, causando dolor conforme los huesos se frotan conjuntamente. Eventualmente la frotación constante de las superficies óseas destruye las superficies gue están frotándose una contra la otra conduciendo al movimiento doloroso, tosco. El reemplazo de la articulación total, o artroplastía, representa un avance significante en el tratamiento de patologías de articulación dolorosas y desabilitantes . La artroplastía se puede realizar sobre casi cualguier articulación del cuerpo incluyendo la cadera, rodilla, tobillo, pie, hombro, codo, muñeca y dedos. El reemplazo de la articulación total: ya sea cadera, rodilla, tobillo, pie, hombro, codo, muñeca o dedos u otras, se hace típicamente como un tratamiento de etapa final para un paciente guien sufre de alguna forma de degeneración de articulación. En sus etapas tempranas, mucha gente maneja el dolor de artritis conservadoramente al utilizar medicinas anti-inflamatorias, reducción de peso, modificación de estilo de vida, fisioterapia, o terapia ocupacional. Sin embargo, conforme la enfermedad progresa el dolor se intensifica. Cuando el dolor llega al punto donde las actividades normales, de cada día tal como ponerse los zapatos y calcetines o subir escaleras llega a ser muy doloroso, la cirugía del reemplazo de articulación total es una opción atractiva para restaurar el movimiento y la independencia, y para reducir notablemente el dolor. Aungue el reemplazo de la articulación es un campo relativamente grande dentro de la ortopedia, el número de dispositivos de fijación de fracturas utilizados alrededor del mundo supera por mucho el número de articulaciones artificiales. La fijación de fractura está creciendo diariamente conforme el número de fracturas asociadas con accidentes de trauma está incrementándose. Los dispositivos de fijación pueden ser internos o externos en naturaleza e incluyen dispositivos tales como placa, alambre, tornillo, perno, barra, clavo o grapa, gue ayudan en el mantenimiento de los fragmentos de la fractura en la posición apropiada durante la sanación. Tales dispositivos se insertan usualmente después de la reducción abierta de la fractura y permanecerán por la totalidad del proceso de sanación, gue llega a ser frecuentemente una estructura permanente dentro del cuerpo. La cirugía de reemplazo de articulación comenzó en el principio de los 1950' s, y su frecuencia ha crecido conforme las técnicas guirúrgicas y el cuidado médico asociado con la cirugía se mejora. En el final de los 1980' s entre 500,000 y 1 millón de reemplazos de cadera total se realizaron por año, mientras gue en el 2004 se estima gue aproximadamente 600,000 de articulación y 2,000,000 de dispositivos de fijación de fractura serán insertados en pacientes en los Estados Unidos. Desafortunadamente, conforme el número de cirugías de implante se incrementa, el número de infecciones asociadas también se incrementa. Cualguier persona guien tiene un implante está en riesgo para desarrollar una infección asociada con el dispositivo. Se estima gue 2 por ciento de prótesis de articulación y 5 por ciento de dispositivos de fijación llegarán a ser infectados. Tomando 3 por ciento como un estimado promedio de implantes infectados, pueden ocurrir tantos como 30 millones de incidentes de infección.

Los efectos de la infección de implantes son costos así como un peligro a la salud y bienestar del individuo afectado. Por ejemplo, la infección da por resultado costos médicos y guirúrgicos directos y adicionalmente puede causar dolor al paciente, sufrimiento, pérdida de salarios, pérdida de trabajo y productividad disminuida. En promedio un paciente con prótesis de cadera infectada gasta seis veces el número de días en el hospital cuando se compara al paciente con cadera protésica no infectada. En 1991, el costo total de un paciente infectado, tanto en el hospital y como un paciente externo, fue de 45, 000 como es comparado al costo total de 8,600 asociados con un paciente no infectado (Bengston, S., Ann. Med., 25:523-529, 1993) Los implantes de reemplazo de articulación y los dispositivos de fijación incluyen una variedad de materiales extraños al cuerpo humano, tales como metales, plásticos y sustancias poliméricas, todas de las cuales tienen el potencial para servir como sustratos para la adhesión y crecimiento de microorganismos. En particular, ciertos microorganismos pueden exudar una capa de glicocalix gue protege ciertas bacterias de la anegación fagocítica por los glóbulos blancos en el cuerpo. El glicocalix también permite algunas bacterias a adherirse a las superficies ambientales (metales, plásticos, raíces de cabello, dientes, etc) , se colonizan y resisten el lavado a chorro. Una vez gue los microorganismos colonizan un implante, frecuentemente es muy difícil erradicar o aun inhibir la infección. Por ejemplo, la administración sistemática de antibióticos es frecuentemente inefectiva debido al suministro de sangre limitado a las áreas del implante. Adicionalmente, muchas especies bacterianas hoy son resistentes a los antibióticos. Donde la infección no se puede inhibir esta puede extenderse y llegar a ser aun más seria, como en pacientes guienes tienen una infección dentro del hueso, osteomielitis. Tales pacientes frecuentemente se deben someter a tratamiento difícil y costoso gue involucra la hospitalización extendida, el debilitamiento de la articulación, terapia antimicrobiana agresiva, remoción de la articulación total seguido por el reemplazo de la articulación total y amputación posible si la infección no se puede eliminar. Puesto gue la implantación de un dispositivo de implante ortopédico, tal como una prótesis de reemplazo de articulación o dispositivo de fijación, es muy común y asociada a la infección frecuente, existe una necesidad continua por nuevos procedimientos para la inhibición de la infección. En particular, sería muy deseable para ambos el médico así como el paciente ser capaces de tratar una infección osteomielítica protésica sin la remoción de un implante. Además, son necesarios aparatos y métodos económicos y seguros para inhibir las infecciones asociadas con el implante. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un sistema de implante médico incluye un cuerpo de implante hecho de un material biocompatible. El cuerpo de implante tiene una superficie externa y un componente de metal gue contiene un metal antimicrobiano gue se coloca sobre la superficie externa del cuerpo de implante. Un sistema de implante médico de acuerdo a la presente invención incluye una fuente de energía gue tiene una primera terminal y una segunda terminal e incluye adicionalmente un aislador colocado en una ruta de corriente entre la primera terminal de la fuente de energía y la segunda terminal de la fuente de energía gue previene a la corriente gue fluye de la primera terminal de alcanzar la segunda terminal sin completar un circuito gue incluye un tejido corporal conductor o fluido adyacente a la superficie externa del sistema de implante cuando se implanta . Un sistema de implante médico de acuerdo a la presente invención puede ser configurado como cualguiera de varios tipos de implante. Opcionalmente, un cuerpo de implante es un implante protésico de reemplazo de articulación. En una opción adicional un cuerpo de implante es una parte de un implante protésico de reemplazo de articulación. Un cuerpo de implante también puede ser un dispositivo de fijación ortopédico, un espaciador ortopédico, o una combinación de un implante protésico de reemplazo de articulación, un dispositivo de fijación ortopédico o un espaciador ortopédico. Más de un cuerpo de implante se pueden incluir como parte de un sistema inventivo. Además, más de una fuente de energía se pueden proporcionar, por ejemplo, donde más de un cuerpo de implante se incluye. En una modalidad altamente preferida, un sistema de implante médico se proporciona teniendo un cuerpo de implante gue incluye un primer elemento gue tiene una primera superficie externa y un segundo elemento gue tiene una segunda superficie externa, así como un primer componente de metal gue contiene un metal antimicrobiano gue se coloca sobre por lo menos la primera superficie externa de cuerpo de implante. Una fuente de energía gue tiene una primera terminal y una segunda terminal se incluye en un implante inventivo y la primer terminal está en comunicación eléctrica con el primer componente de metal. La segunda terminal está en comunicación eléctrica con la segunda superficie externa. Un aislador se coloca en una ruta de corriente entre la primer terminal de la fuente de energía y la segunda terminal de la fuente de energía gue previene a la corriente gue fluye de la primera terminal de alcanzar la segunda terminal sin completar un circuito gue incluye un tejido o fluido corporal conductor adyacente a la superficie externa del sistema de implante cuando se implanta. En una opción preferida, un segundo componente de metal gue contiene un metal antimicrobiano se coloca sobre la segunda superficie externa, y la segunda terminal está en comunicación eléctrica con el segundo componente de metal. En tal configuración, el aislador aisla el primer componente de metal del segundo componente de metal. En una modalidad, una cavidad interna gue tiene una pared y una abertura se incluye en el cuerpo de implante y una tapa se proporciona para cerrar la abertura de la cavidad interna. Una fuente de energía se coloca en la cavidad interna . En una modalidad de la presente invención, una porción de la tapa en contacto con la pared de una cavidad interna incluye un material eléctricamente aislante gue previene la corriente gue fluye de la primera terminal de la fuente de energía de alcanzar la segunda terminal de la fuente de energía sin completar un circuito gue incluye un tejido o fluido corporal conductor adyacente a la superficie externa del sistema de implante cuando se implanta. Por ejemplo, por lo menos una porción de la tapa en contacto con la pared de una cavidad interna se puede hacer de un material aislante o puede tener un recubrimiento de un material aislante, gue forma una región aislante. La región aislante puede extenderse a una distancia de la región del contacto con la pared. Sin embargo, se aprecia gue una tapa proporciona opcionalmente una ruta de corriente de una superficie externa a una terminal de fuente de energía, y por lo tanto, la tapa puede proporcionar tal ruta de corriente en las regiones de la tapa lejos del contacto con la pared. Se proporciona un sistema de implante médico de acuerdo a una modalidad de la presente invención gue incluye un cuerpo de implante gue tiene una porción de cuerpo principal gue tiene una primera superficie externa y una porción de tapa gue tiene una segunda superficie externa. Un recubrimiento gue contiene metal antimicrobiano, tal como un recubrimiento gue contiene plata, se coloca sobre la primera superficie externa de la porción de cuerpo principal. Se proporciona una fuente de energía gue tiene una primera terminal y una segunda terminal como parte de un sistema inventivo, la primera terminal de la fuente de energía está en comunicación eléctrica con el recubrimiento gue contiene plata y la segunda terminal está en comunicación eléctrica con la segunda superfície externa. Un aislador se coloca en una ruta de corriente entre la primera terminal de la fuente de energía y la segunda terminal de la fuente de energía gue previene a la corriente gue fluye de la primera terminal de alcanzar la segunda terminal sin completar un circuito gue incluye un tejido o fluido corporal conductor adyacente a la superficie externa del sistema de implante cuando se implanta. Una cavidad interna está presente en el cuerpo de implante y la fuente de energía se coloca en el mismo. La cavidad interna y la fuente de energía se pueden colocar en cualguier posición conveniente. En una modalidad preferida, la cavidad interna está en la porción de cuerpo principal. Alternativamente, una porción intermedia gue tiene una cavidad interna se puede proporcionar y unir a la porción de cuerpo principal y la tapa. En una modalidad específica, se proporciona una tapa gue incluye una porción sobresaliente, la cavidad interna comprende una superficie roscada y el aislador comprende un inserto de rosca de tornillo, y en donde la porción sobresaliente de la tapa interactúa con el inserto de rosca de tornillo para formar un conector macho para la interacción reciproca de la superficie roscada de la cavidad interna y el conector macho. Se proporciona un sistema de implante médico en la forma de un dispositivo de fijación ortopédico en una modalidad. Un dispositivo inventivo incluye una estructura de soporte para soportar por lo menos dos fijadores ortopédicos. La estructura de soporte se adapta para asegurar los por lo menos dos fijadores ortopédicos al soporte. Un primer fijador ortopédico soportado por la estructura de soporte tiene una primera superficie externa y un segundo fijador ortopédico soportado por la estructura de soporte tiene una segunda superficie externa. Un primer componente de metal gue contiene un metal antimicrobiano se coloca sobre la primera superficie externa del primer fijador. Se incluye una fuente de energía gue tiene una primera terminal y una segunda terminal y la primera terminal está en comunicación eléctrica con el primer componente de metal. Un aislador se coloca sobre la estructura de soporte en una ruta de corriente entre la primer terminal de la fuente de energía y la segunda terminal de la fuente de energía gue previene a la corriente gue fluye de la primera terminal de alcanzar la segunda terminal sin completar un circuito gue incluye un tejido o fluido corporal conductor adyacente a la superficie externa del primer fijador cuando se implanta. En una opción preferida, el implante se adapta para ser colocado totalmente dentro de un cuerpo humano cuando está en uso como un implante. Así, por ejemplo, nada de alambres u otros elementos conductores sobresalen del cuerpo de un individuo gue tiene un implante inventivo. En el caso de un dispositivo de fijación ortopédico, ciertas modalidades incluyen una estructura de soporte, fuente de energía y/o una porción de un fijador presente fuera del cuerpo de un paciente cuando por lo meno una porción del fijador se implanta.

También opcionalmente, un conductor de corriente, tal como un componente de metal, se coloca sobre una porción de la pared de la cavidad interna, preferiblemente tal gue la porción del componente de metal en la cavidad es continua con la porción del componente de metal colocado sobre la superficie externa del cuerpo de implante. También preferiblemente, el componente de metal en la cavidad tiene la misma composición como el componente de metal sobre la superficie externa. Opcionalmente, la forma del componente de metal en la cavidad es la misma o diferente comparada a la forma del componente de metal sobre la superficie externa. Por ejemplo, un alambre o tira de metal se pueden unir al componente de metal sobre la superficie externa y a la pared de la cavidad. En una modalidad, el componente de metal en la cavidad está en contacto con una terminal de una fuente de energía colocada en la misma. En una opción preferida, el componente de metal incluye un metal de transición y/o un metal encontrado en las columnas 10-14 de la tabla periódica de los elementos, seleccionados de oro, zinc, cobalto, níguel, platino, paladio, manganeso y cromo. En una modalidad preferida de un sistema de implante inventivo, un componente de metal incluye un metal antimicrobiano gue es plata, cobre; tanto como plata como cobre; tanto plata como cadmio; tanto cobre como cadmio o una combinación de plata, cobre y cadmio. En modalidades adicionales, el componente de metal incluye un metal seleccionado del grupo gue consiste de: oro, zinc, cobalto, níguel, paladio, manganeso, cromo; o una combinación de estos . En una opción preferida adicional, el componente de metal es más eléctricamente conductor gue el material biocompatible del cuerpo de implante. Una forma de un componente de metal es un recubrimiento colocado sobre la superficie externa del cuerpo de implante. Tal recubrimiento de metal varía en espesor entre 1 X 10"9 - 5 X 10"3 metros, inclusive. Opcionalmente, un recubrimiento de metal colocado sobre una porción de la superficie externa del cuerpo de implante cubre una porción de la superficie externa gue varía de 1 - 100% de la superficie externa total del cuerpo de implante, excluyendo cualguier porción de la superficie externa ocupada por el aislador. Además opcionalmente, el recubrimiento de metal colocado s.obre una porción de la superficie externa del cuerpo de implante cubre una porción de la superficie externa gue varía de 50 - 99 por ciento de la superficie externa del cuerpo de implante. Se prefiere una configuración en la gue el recubrimiento de metal se coloca sobre una sola región del recubrimiento continuo sobre la superficie externa. En una modalidad de un sistema de implante médico inventivo el cuerpo de implante incluye una superficie articular gue no incluye un componente de metal tal como un recubrimiento de metal. En otra opción, se proporciona un componente de meta en la forma de un alambre, tira, o lámina delgada colocada sobre la superficie externa. Un sistema inventivo puede ser configurado tal gue la fuente de energía está suministrando continuamente una corriente conducida al componente de metal para la liberación de iones de metal. Alternativamente, un sistema incluye un interruptor para suministrar la corriente encendida o apagada. En una modalidad adicional, la corriente se modula mediante un circuito eléctrico adaptado para controlar la corriente para incrementar o disminuir la cantidad de corriente gue fluye y la cantidad de iones de metal liberados. Así, una resistencia en comunicación eléctrica con la fuente de energía es opcionalmente incluida. En una modalidad preferida, la resistencia y la fuente de energía se colocan en una cavidad interna del cuerpo de implante. Opcionalmente, un interruptor en comunicación eléctrica con la fuente de energía se incluye para controlar la fuente de energía. Además opcionalmente, se proporciona un controlador en comunicación de señal con el interruptor. Tal controlador se opera para enviar una señal a un componente de sistema adaptado para recibir la señal y para controlar el interruptor. Preferiblemente, un controlador está externo a un individuo gue tiene el implante, tal gue la activación del interruptor se puede realizar por un doctor, técnica o por el paciente . También se describe un método para inhibir la infección microbiana asociada con un implante ortopédico, gue incluye proporcionar un sistema inventivo y suministrar una corriente a un componente de metal colocados sobre una superficie interna a un cuerpo de implante, el cuerpo de implante localizado en un cuerpo humano en un sitio de infección potencial. El suministro de la corriente al componente de metal se asocia con la acción antimicrobiana tal como la liberación de iones de metal tóxicos a un microbio infeccioso en el sitio de la infección potencial, tal gue la infección microbiana se inhibe. En una modalidad de un método inventivo, el microbio infeccioso es una bacteria Gram positiva y el componente de metal comprende un metal antimicrobiano seleccionado del grupo gue consiste de: plata; cobre; tanto plata como cobre; tanto plata como cadmio; tanto cobre como cadmio; y una combinación de plata, cobre y cadmio. En opciones adicionales, el microbio infeccioso es una bacteria Gram negativa y el componente de metal comprende un metal antimicrobiano seleccionado del grupo gue consiste de: cobre; y tanto cobre como cadmio. En modalidades adicionales, el microbio infeccioso es un hongo y _ el componente de metal comprende un metal antimicrobiano seleccionado del grupo gue consiste de: plata; y tanto plata como cobre. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIGURA 1 es un dibujo a línea de un aparato de acuerdo a una modalidad de la invención en la forma de un implante de articulación de cadera gue muestra una porción del exterior del implante y una porción recortada; La FIGURA ÍA es una dibujo a línea de un aparato de acuerdo a una modalidad de la invención en la forma de un implante de articulación de cadera gue muestra una vista exterior del implante; la FIGURA 2 es un dibujo a línea de un sistema de implante de tornillo de hueso inventivo; la FIGURA 3 es un diagrama de circuito esguemático de una versión preferida de un sistema de implante de acuerdo a la presente invención; la FIGURA 4 es un dibujo a línea de un sistema de implante de tornillo de hueso inventivo gue incluye un aislador; la FIGURA 4A es un dibujo a línea de una vista de un aislador; la FIGURA 5 es un dibujo a línea de un sistema de implante de cadera inventivo gue incluye un aislador; la FIGURA 5A es un dibujo a línea de una vista de un aislador; La FIGURA 6 es un dibujo a línea de un aparato de acuerdo a una modalidad de la invención en la forma de un implante de articulación de cadera gue muestra una vista exterior del implante; La FIGURA 7 es un dibujo a línea de un aparato de acuerdo a una modalidad de la invención en la forma de un implante de articulación de cadera gue muestra una vista interior del implante; La FIGURA 8 es un dibujo a línea de un dispositivo de fijación externo ilustrado in situ; La FIGURA 9 es un dibujo a línea de un aparato de acuerdo a una modalidad de la invención en la forma de un implante de articulación de cadera gue tiene una fuente de energía externa al cuerpo del paciente; La FIGURA 10 es un dibujo a línea de un aparato de implante de articulación de cadera de acuerdo a una modalidad de la invención, gue muestra la transmisión de una señal al aparato in situ; La FIGURA 11 es una gráfica gue ilustra una "curva de exterminio" de S. aureus; y La FIGURA 12 es una gráfica gue ilustra una "curva de exterminio" de E. coli. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona métodos y aparatos para la prevención e inhibición de la infección asociada al implante. Se proporciona un sistema de implante médico gue permite la liberación de iones de metal gue inhiben microbios en la vecindad de un dispositivos guirúrgicamente implantado temporal o permanente. En particular, los iones de metal se liberan de un componente de metal de un implante mediante la aplicación de una corriente eléctrica al componente de metal. Se proporciona una fuente de energía para producir la corriente eléctrica gue puede ser externa al implante, o preferiblemente, contenida dentro del implante. Se proporciona un sistema de implante médico gue incluye un cuerpo de implante hecho de un material biocompatible. Se coloca un componente de metal sobre la superficie externa del cuerpo de implante y se incluye una fuente de energía para suministrar energía de una corriente eléctrica al componente de metal. La corriente eléctrica se suministra al componente de metal por la vía de un conducto eléctrico. En una modalidad preferida, el componente de metal es diferente gue el material biocompatible. Así, donde el material biocompatible es un metal, el componente de metal difiere en composición del material biocompatible. Por ejemplo, preferiblemente, el componente de metal tiene una conductividad más alta gue el material biocompatible. Se prefiere altamente un sistema de implante médico gue incluye un cuerpo de implante gue tiene un primer elemento gue tiene una primera superficie externa y un segundo elemento gue tiene una segunda superficie externa, así como un primer componente de metal gue contiene un metal antimicrobiano gue se coloca sobre por lo menos la primera superficie externa del cuerpo de implante. Se incluye una fuente de energía gue tiene una primera terminal y una segunda terminal en un implante inventivo y la primera terminal está en comunicación eléctrica con el primer componente de metal. La segunda terminal está en comunicación eléctrica con la segunda superficie externa. Se coloca un aislador en una ruta de corriente entre la primer terminal de la fuente de energía y la segunda terminal de la fuente de energía gue previene a la corriente gue fluye de la primera terminal de alcanzar la segunda terminal sin completar un circuito gue incluye un tejido o fluido corporal conductor adyacente a la superficie externa del sistema de implante cuando se implanta. En una opción preferida, se coloca un segundo componente de metal gue contiene un metal antimicrobiano sobre la segunda superficie externa, y la segunda terminal está en comunicación eléctrica con el segundo componente de metal. En tal configuración, el aislador aisla el primer componente de metal del segundo componente de metal. El término "cuerpo de implante" como se utiliza en la presente se refiere a un implante ortopédico para reemplazo o reparación de un componente del sistema musculoesguelético . Por ejemplo, un implante ortopédico incluye un implante protésico de reemplazo de articulación para el reemplazo o reparación de la- articulación. Los implantes protésicos incluyen aguellos para el reemplazo o reparación de cualguier articulación gue incluye ilustrativamente una articulación de rodilla, una cadera, un tobillo, un hombro, una muñeca y un dedo o dedo del pie entre otras. Además, un implante ortopédico es un dispositivo de fijación ortopédico utilizado en el reemplazo o reparación de un componente del sistema musculoesguelético, tal como una placa, alambre, tornillo, perno, barra, clavo o grapa. Un dispositivo de fijación ortopédico puede incluir múltiples fijadores tales como placa, alambre, tornillo, perno, barra, clavo o grapa. En una modalidad preferida, un cuerpo de implante es un cuerpo de implante gue está contenido completamente dentro del cuerpo de un paciente cuando está en uso para el propósito del implante. Un cuerpo de implante puede incluir dos o más elementos separados o separables gue se implantan o se implantan parcialmente de manera conjunta, gue incluye ilustrativamente un cuerpo de implante principal, una tapa o dos o más fijadores. Así, en ciertas modalidades preferidas, un sistema de implante inventivo incluye por lo menos un primer elemento y un segundo elemento de un cuerpo de implante . En modalidades preferidas adicionales, un cuerpo de implante es parcialmente externo, por ejemplo, un dispositivo de fijación externo. Un dispositivo de fijación externo incluye uno o más fijadores gue son parcialmente externos al cuerpo del paciente en el uso. Un dispositivo de fijación' externo puede incluir adicionalmente un soporte para el uno o más fijadores. El término "material biocompatible" como se utiliza en la presente se refiere a un material gue es relativamente inerte en el uso después de la colocación guirúrgica en un individuo tal gue las reacciones adversas tal como inflamación y rechazo son raras. El material biocompatible es suficientemente fuerte y durable para permitir al implante realizar su función propuesta, tal como reemplazo o fijación de articulación. Materiales biocompatibles ejemplares incluyen materiales de metal tal como acero inoxidable guirúrgico, titanio y aleaciones de titanio; cerámicas; plásticos; y combinaciones de estos. El componente de metal incluye un metal gue inhibe la infección mediante microbios, tal como bacterias, protozoarios, virus y hongos. Tales metales antimicrobianos incluyen metales de transición y metales en las columnas 10 -14 de la tabla periódica. Tales metales incluyen 11 ilustrativamente plata, oro, zinc, cobre, cobalto, níguel, platino, paladio, manganeso y cromo. En ciertas modalidades, el plomo y/o mercurio se pueden incluir en cantidades no significantemente tóxica al paciente. Altamente preferidos es un componente de metal gue contiene un metal antimicrobiano gue genera iones de metal en respuesta a la aplicación de corriente al componente de metal como se describe en la presente . Un componente de metal contiene una cantidad de metal antimicrobiano, la cantidad en el intervalo de 1% -100% por ciento en peso de la composición total del componente de metal. En general, un componente de metal incluido en un sistema de implante inventivo contiene una cantidad de un metal antimicrobiano en el intervalo de aproximadamente 1 nanogramo a aproximadamente 1 kilogramo. Un componente de metal contiene preferiblemente por lo menos 50 por ciento en peso de un metal antimicrobiano, además contiene preferiblemente por lo menos 75 por ciento en peso de un metal antimicrobiano y todavía contiene preferiblemente además por lo menos 95 por ciento en peso de un metal antimicrobiano. En otra modalidad preferida, el componente de metal es sustancialmente todo metal antimicrobiano. En particular, el componente de metal es capaz de liberar un ion de metal cuando una corriente eléctrica se aplica al componente de metal.

Materiales diferentes a un metal antimicrobiano también se pueden incluir en un componente de metal. Por ejemplo, un componente de metal puede incluir adicionalmente metales gue no son antimicrobianos en una configuración de acuerdo a la invención, por ejemplo para proporcionar soporte estructural y costo inferior del componente de metal. En una modalidad alternativa, un constituyente no de metal se incluye en el componente de metal, por ejemplo para proporcionar soporte estructura y costo inferior del componente de metal. Constituyentes no de metal ejemplares incluyen tales sustancias como polímeros orgánicos e inorgánicos y materiales biodegradables. Un constituyente no de metal o metal no antimicrobiano incluido en un componente de metal es biocompatible. Preferiblemente, el componente de metal es eléctricamente conductor. Un componente de metal se puede proporcionar en cualguiera de varías formas, gue incluye ilustrativamente, un metal sustancialmente puro, una aleación, un compuesto, una mezcla y un coloide de metal. Así, en una modalidad, un componente de metal es una sustancia impurificada con un metal antimicrobiano. Por ejemplo, en un ejemplo particular, una aleación de acero inoxidable y/o titanio gue incluye un metal antimicrobiano se puede incluir en un componente de metal . Las propiedades antimicrobianas de la plata son particularmente bien caracterizadas y un componente de metal contiene preferiblemente una cantidad de plata, la cantidad del intervalo de 1 por ciento - 100 por ciento en peso de la composición total del componente de metal. Un componente de metal contiene preferiblemente por lo menos 50 por ciento en peso de plata, además contiene preferiblemente por lo menos 75 por ciento en peso en peso de plata y todavía además contiene preferiblemente por lo menos 95 por ciento en peso de plata. En otra modalidad preferida, el componente de metal es sustancialmente todo de plata. El cobre también es un metal preferido incluido en un componente de metal y un componente de metal contiene preferiblemente una cantidad de cobre en el intervalo de 1 % 100% en peso de la composición tota del componente de metal. En una modalidad, por lo menos 50% en peso de cobre se incluye, además preferiblemente un componente de metal contiene por lo menos 75% en peso de cobre y todavía además contiene preferiblemente por lo menos 95% en peso de cobre. En otra modalidad preferida, en componente de metal es sustancialmente todo de cobre. En particular, el componente de metal es capaz de liberar un ion de metal cuando una corriente eléctrica se aplica al componente de metal. Una combinación de metales también se contempla como incluida en un componente de metal. En algunos casos, ciertos metales pueden ser más efectivos en inhibir el crecimiento y/o exterminar especies o tipos particulares de bacterias. Por ejemplo, los metales particulares son más efectivos en inhibir el crecimiento y/o exterminar bacterias Gram positivo, mientras gue otros metales son más efectivos contra las bacterias Gram negativo como se ejemplifica en los ejemplos descritos en la presente. En una modalidad particular, tanto la plata como el cobre se incluyen un componente de metal. Una combinación de plata y cobre puede proporcionar un efecto antimicrobiano sinergístico. Por ejemplo, una cantidad menor de cada metal individual puede ser necesaria cuando una combinación se utiliza. Adicionalmente, un tiempo de tratamiento más corto se puede indicar de un efecto sinergístico es observado. La relación de cobre a plata en un componente de metal puede variar de 1000:1 - 1:1000. En una modalidad, un componente de meta contiene preferiblemente una cantidad de una combinación de cobre/plata en el intervalo de 1 - 100 por ciento en peso de la composición total del componente de metal. En una modalidad, por lo menos 50 por ciento en peso de una combinación de cobre/plata se incluye, además preferiblemente un componente de metal contiene por lo menos 75 por ciento en peso de una combinación de cobre/plata y todavía además contiene preferiblemente por lo menos 95 por ciento en peso de un cobre y una plata en combinación. En otra modalidad preferida, el componente de metal es sustancialmente todo cobre y plata. En una modalidad preferida adicional, un metal gue tiene propiedades antimicrobianas pero gue no tiene propiedades antimicrobianas aumentadas cuando una corriente eléctrica se aplica al metal se incluye en un componente de metal. Por ejemplo, el cadmio tiene propiedades antimicrobianas efectivas contra una amplia gama de microbios, como se describe en los ejemplos, y gue no se incrementa por la aplicación en una corriente eléctrica. Tal metal se incluye opcionalmente en un componente de metal junto con uno o más metales capaces de liberar e ion de metal cuando una corriente eléctrica se aplica al componente de metal. En modalidades particularmente preferidas, el cadmio y la plata, el cadmio y el cobre o el cadmio, plata o cobre se incluyen en un componente de metal. La relación de uno o más metales capaces de liberar un ion de metal cuando una corriente eléctrica se aplica al componente de metal a uno o más metales cuya actividad antimicrobiana no se incremente cuando una corriente eléctrica se aplica en un componente de metal puede variar de aproximadamente 1000:1 - 1:1000. En una modalidad, un componente de metal contiene preferiblemente una cantidad de un cobre y/o una plata y una cantidad de cadmio tal gue la relación de cobre y/o plata a cadmio es el en intervalo de aproximadamente 1000:1 — 1:1000. Una combinación de plata y/o cobre y cadmio en un componente e metal está en una cantidad en el intervalo de aproximadamente 1 - 100 por ciento en peso de la composición total del componente de metal. En una modalidad, por lo menos 50 por ciento en peso de una combinación de cobre y/o plata y cadmio se incluye, además preferiblemente un componente de metal contiene por lo menos 75 por ciento en peso de una combinación de cobre y/o plata y cadmio y todavía además contiene preferiblemente por lo menos 95% en peso de cobre y./o plata y cadmio en combinación. En otra modalidad preferida, el componente de metal es sustancialmente todo cobre y/o plata y cadmio. Estas y otra combinaciones de metal antimicrobianos en un componente de metal permiten el ajuste de un implante a una situación terapéutica específica. En una modalidad preferida, el componente de metal esta en la forma de un recubrimiento colocado sobre la superficie externa del cuerpo de implante. El recubrimiento se puede aplicar mediante cualguiera de diversos métodos ilustrativamente gue incluyen recubrimiento de inmersión, de posición de película delgada, de posición de vapor, y galvanización. El componente de metal en la forma de un recubrimiento varía en espesor entre 1 X 10~9 - 5 X 10"3 metros, inclusive, preferiblemente 1 X 10"7 - 4 X 10"3 metros, inclusive, y más preferiblemente entre 0.5 X 10"6 - 5 X 10~4 metros en espesor. En un ejemplo gue incluye un componente de metal de recubrimiento de plata, la cantidad total de la plata utilizada durante en proceso de recubrimiento varía entre aproximadamente 1 nanogramo en peso y aproximadamente 100 gramos en peso'. El recubrimiento es por lo menos 1 nanogramo en peso a fin para gue suficiente material de plata este presente para gue ocurra la ionización. El peso total de la plata no excede típicamente de manera aproximada a 100 gramos a fin de mantener un estado no toxico para el paciente. Sin embargo, ambos de los extremos inferior y superior de este intervalo puede depender sobre el tamaño y configuración de un implante particular y la localización del componente de metal en relación al cuerpo de implante y no se propone ser limitativo a este intervalo. En una modalidad gue incluye un recubrimiento de metal colocado sobre la superficie externa del cuerpo de implante, un recubrimiento de metal se coloca preferiblemente sobre por lo menos 50 por ciento de la superficie externa del cuerpo de implante, y más preferiblemente un recubrimiento se coloca sobre por lo menos 75 por ciento de la superficie externa del cuerpo de implante. En una modalidad gue incluye un recubrimiento de metal colocado sobre la superficie externa del cuerpo de implante, el recubrimiento se coloca opcionalmente sobre sustancialmente todo de la superficie externa del cuerpo de implante. En una opción adicional, el cuerpo de implante se recubre con el recubrimiento de metal sobre sustancialmente todo de la superficie externa gue incluye una o más superficie de desgaste articulares. Una "superficie de desgaste articular" es una porción de un cuerpo de un cuerpo de implante gue se expone a desgastarse durante el uso normal cuando se implanta. Por ejemplo, un implante de articulación de cadera incluye superficie de desgaste articulares en la interconexión de los componentes de "bola" y "boguilla" de la prótesis de articulación, esta es, en las superficies cóncavas. Donde el cuerpo de implante es un dispositivo de fijación, se prefiere gue el recubrimiento este presente en sobre por lo menos 50 por ciento de la superficie externa del cuerpo de implante, y más preferiblemente sobre por lo menos de entre 75 por ciento de la superficie externa del cuerpo de implante, y además preferiblemente sobre sustancialmente toda la superficies externa de cuerpo de implante, incluyendo roscas donde el dispositivo es un tornillo de hueso. Un recubrimiento se puede colocar sobre una superficie de un implante en una forma diseñada. Por ejemplo, tiras de enclavamiento de un componente de metal y un aislador se puede arreglar sobre una superficie de un implante. Tal patrón se diseña preferiblemente para inhibir microbios al rededor del perímetro entero de en implante. Así, la distancia y entre las regiones discontinuas de un recubrimiento se seleccionan para tomar en cuenta la distancia de difusión de los iones generados de recubrimiento antibacteriano en respuesta a una corriente eléctrica aplicada. Típicamente, los iones se difunden a una distancia en el intervalo de aproximadamente 1 - 10 milímetros. Se aprecia gue, en el contexto de las modalidades preferidas de un sistema de implante de acuerdo a la presente invención gue incluye por lo menos dos elementos de un cuerpo de implante, cada elemento tiene un componente de metal, en donde los componentes de metal se aislan eléctricamente mediante un aislador, gue cada elemento incluye opcionalmente un componente de metal en la forma de un recubrimiento gue contiene metal. En este contexto, el recubrimiento gue contiene metal sobre el uno o más elementos del cuerpo de implante esta preferiblemente presente sobre por lo menos 50 por ciento de la superficie externa del cuerpo de implante. Más preferiblemente el recubrimiento gue contiene metal sobre el uno o más elementos del cuerpo de implante esta preferiblemente presente sobre por lo menos 75 por ciento de la superficie externa uno o ambos elementos del cuerpo de implante, y además preferiblemente el recubrimiento gue contiene metal sobre el uno o más elementos del cuerpo de implante esta preferiblemente sobre sustancialmente todo de la superficie externa del uno o más elementos del cuerpo de implante, gue incluye roscas donde el dispositivo es un tornillo de hueso. Sin embargo, un aislador colocado en una ruta de corriente entre el recubrimiento gue contiene metal sobre la superficie del una o más elemento aisla eléctricamente un elemento del otro y así no incluye un recubrimiento gue contiene metal en comunicación eléctrica con un componente gue contiene mental sobre el una o más elementos del cuerpo de implante. Un recubrimiento de metal sobre un elemento de un cuerpo de implante se coloca preferiblemente sobre la superficie externa como una sola expansión continua de material de recubrimiento. Opcionalmente, el componente de metal esta en la forma de un alambre, tira, o lámina delgada colocada sobre la superficie externa de un cuerpo de implante. Tal componente de metal se puede unir al cuerpo de implante mediante soldadura, mediante un adhesivo, o el similar. En otra modalidad, el cuerpo de implante puede incluir un metal antimicrobiano tal gue el cuerpo de implante o porción del mismo es el componente de metal. Un segundo componente de metal se puede incluir adicionalmente en contacto con tal cuerpo de implante. Así, por ejemplo, un cuerpo de implante o porción del mismo puede incluir una aleación de acero inoxidable y un metal antimicrobiano, y/o una aleación de titanio o un metal antimicrobiano. Un ejemplo comercial de tal material es acero inoxidable de grado 30430 gue incluye 3% de cobre.

En una modalidad adicional, un cuerpo de implante hecho de un material gue incluye un metal antimicrobiano se puede formular tal gue el material antimicrobiano se distribuye no uniformemente por todo el cuerpo de implante. Por ejemplo, el metal antimicrobiano se puede localizar tal gue una porción mayor gue el metal antimicrobiano se encentra en o cerca de una o más superficie de cuerpo de implante. A fin de suministrar una corriente eléctrica al componente de metal y liberar los iones de metal antimicrobiano, una fuente de energía se incluye en un sistema inventivo. Una fuente de energía puede ser cualguiera de varías fuentes de energía tal como una batería, condensador, o conexión AC externa. Tales fuentes de energías son conocidas en la técnica. En una modalidad de un sistema inventivo, se implanta una fuente de energía en el cuerpo de un individuo gue recibe una prótesis de articulación. Una fuente de energía de implante en tal modalidad está autocontenida, esto es, gue no reguiere conexión a la energía externa. Ejemplos ilustrativos incluyen una celda electroguímica tal como una batería y un condensador. En una modalidad preferida, el cuerpo de implante tiene una cavidad interna gue aloja la fuente de energía y, opcionalmente, otros componentes del sistema, gue incluyen circuito eléctrico adaptado para modular una corriente de la fuente de energía.

Una cavidad interna en un cuerpo de implante incluye una pared gue define la cavidad y una abertura para la inserción de una fuente de energía y, opcionalmente, otros componentes del sistema. En general, una fuente de energía preferida alojada en una cavidad de cuerpo de implante es de peso ligero y dimensionado para ajustar en la cavidad. Además, una fuente de energía alojada en una cavidad de cuerpo de implante es capaz de producir corrientes eléctricas en el intervalo de 0.1 - 200 microamperios . Una fuente de energía alojada en una cavidad de implante se puede seleccionar de acuerdo a los reguerimientos de un paciente. Por ejemplo, un implante temporal puede no reguerir una fuente de energía gue tenga tan larga una expectación de vida como un implante permanente. En una modalidad adicional, es circuito eléctrico adaptado para modular una corriente eléctrica se incluye en un sistema inventivo. Los iones de metal se pueden movilizar en mayores cantidades al incrementar la corriente gue se aplica al implante. Si la corriente se incrementa a una concentración mayor de iones de metal. Preferiblemente iones de plata, será proporcionado cerca de la superficie del implante. La concentración mayor de iones de palta creará una difusión mayor constante y proporción proporcionará una distancia mayor de penetración por los iones. Similarmente, la corriente se puede modular para disminuir la liberación de iones como se, tal como donde ninguna infección se cree gue este presente. Por ejemplo, una resistencia, un interruptor, un recibidor de señal, un relevador, un transmisor de señal, un transformador, un sensor, o una combinación de estos u otros tales componentes y conectores se puede incluir, opcionalmente configurar como un arreglo de tablero de circuito. En una modalidad preferida, todo o porte del circuito eléctrico adaptado para modular una corriente eléctrica incluido en un sistema inventivo se aloja en una cavidad en el cuerpo de implante de un implante ortopédico. Así, opcionalmente, la cavidad interna también contiene una resistencia para la modulación de la corriente. Por ejemplo, una resistencia en serie con una batería permite el uso de una batería de tamaño más grande con un tiempo de vida mayor. La resistencia es serie se puede utilizar para reducir el flujo de corriente a un nivel deseado. Una ves gue una fuente de energía capaz de producir la corriente reguerida y del tamaño apropiado se determina, una residencia se puede calcular al utilizar la ecuación; V=I* R, donde V es el voltaje de la batería gue ha sido seleccionada, y es la corriente, 1 microamperios, y R es la resistencia gue permitirá a la corriente fluir de la batería determinada. Esta resistencia luego se puede colocar en serie con la fuente de energía para producir la corriente reguerida. Un resistor se selecciona con referencia a otras consideraciones también, incluyen, por ejemplo, tiempo de vida deseado de la fuente de energía, voltaje deseado y/o corriente. Se nota gue ya sea la corriente o el voltaje suministrado de una fuente de energía serán alterados por el tamaño del implante. En un ejemplo específico, un resistor de microplagueta montado en la superficie satisfacerá los reguerimientos del resistor para el uso en esta aplicación. Los resistores de microplagueta montados en la superficie entran en una variedad de resistencias, gue varían de 1 ohms hasta 51 mega-ohms. Los resistores de microplagueta montados en la superficie se manufacturan en una variedad de tamaños gue cumplirán las restricciones de tamaño. Por ejemplo, la microplagueta SMD de voltaje alto de película delgada, Ohmite, serie MMC08 se ajustara fácilmente dentro del árbol del implante de cadera rediseñado. El MMC08 tiene dimensiones de sobre todas las longitudes de 2.0 milímetros y sobre todo el ancho de 1.25 milímetros. Este resistor particular se manufactura en resistencia de 100 ohms y 51 mega-ohms. Un sistema de implante inventivo se puede configurar gue una cantidad deseada de un metal de ion de metal antimicrobiano se libera sobre un periodo especificado de tiempo para optimizar los efectos inhibidores sobre los microbios indeseables y minimizar cualguiera de los efectos secundarios no deseados. En una modalidad, un sistema de implante inventivo se configura tal gue una fuente de energía incluida esta en operación continua y los iones de metal se liberan continuamente. En una opción preferida, se incluye un interruptor en un sistema inventivo para controlar la corriente gue fluye de la fuente de energía al componente de metal. Un interruptor permite a los iones antimicrobianos ser liberados durante el periodo especificado de tiempo al controlar el flujo de corriente. Por ejemplo, el interruptor se enciende para activar la corriente y liberar los iones antimicrobianos en intervalos regulares, tal como una vez a la semana o una vez al mes, durante un tiempo después de la implantación a fin de prevenir la infección. Además, donde una infección se _ detecta o se sospecha, el interruptor se activa para permitir el flujo de corriente y liberar los iones de metal para combatir la infección. Un interruptor incluido es capaz de soportar la corriente y el voltaje transferido a través de el. Se aprecia gue todos lo componente incluidos en un sistema de implante inventivos se seleccionan para soportar el uso y el ambiente cuando están in situ durante un periodo deseado de tiempo. Un 'interruptor es opcionalmente y de manera preferible controlado por un controlador externo al cuerpo del individuo gue tiene una prótesis implantada. Un controlador externo puede emitir una señal operativa para controlar un interruptor. En un ejemplo, se utiliza un interruptor magnéticamente controlado, tal como un interruptor de láminas. Los interruptores magnéticamente basados gue se controlan externamente por un controlador se manufacturan actualmente y se están disponibles de fuentes comerciales. Tales interruptores se controlan mediante un controlador gue incluye un magneto gue se coloca en proximidad al interruptor al fin de cambiar de posición el interruptor el encendido o apagado. Por ejemplo, el magneto se puede colocar en la vecindad de la cadera de un paciente a fin de activar un interruptor magnéticamente controlado en una cavidad interna de un implante de prótesis de cadera. Así, el interruptor esta comunicación de señal con el controlador. Opcionalmente, se incluye un transmisor en un sistema inventivo gue esta en comunicación de señal con el circuito eléctrico recibidor adaptado para operar un interruptor y modular el flujo de corriente. Preferiblemente el transmisor se activa externo al cuerpo de un individuo gue tiene una prótesis implantada como se describe en la presente. Por ejemplo, un transmisor de radiofrecuencias se puede utilizar para transmitir una señal de radiofrecuencia al circuito eléctrico recibidor en la cavidad interna del cuerpo adaptado para operar un interruptor y modular el flujo de corriente. En una modalidad adicional, el circuito eléctrico de microplagueta, programado para modular el flujo de corriente se incluye en un sistema inventivo. Preferiblemente, el circuito eléctrico de microplagueta se incluye en una cavidad de un cuerpo de implante inventivo. En una modalidad adicional, tal circuito eléctrico de microplagueta se puede implantar en una segunda ubicación en el paciente del implante, tal como precisamente debajo la piel, para controlar remotamente el flujo de corriente. Se puede incluir un sensor para detectar en crecimiento microbiano, tal como crecimiento bacteriano, sobre una superficie externa de un cuerpo de implante, o en cualguier lugar sobre el implante. Tal sensor puede comunicar una señal gue indica el crecimiento bacteriano al circuito eléctrico adaptado para activar un interruptor, estimulando la liberación de iones de metal e inhibiendo los microbios. Preferiblemente, el cuerpo de implante gue tiene una fuente de energía en una cavidad interna se adapta para ser colocado totalmente dentro de un cuerpo humano cuando esta en uso. Así, el cuerpo de implante tiene preferiblemente de manera sustancial las mismas dimensiones y forma de un cuerpo de implante convencional. En una opción preferida, una porción del componente de metal se coloca en la cavidad interna. Por ejemplo, en una opción preferida, un recubrimiento de metal esta presente sobre una porción de la pared de la cavidad interna. Tal recubrimiento de metal esta preferiblemente continua con un componente de metal, tal como un recubrimiento, colocado sobre la superficie externa del cuerpo de implante. Opcionalmente, y preferiblemente, un componente de metal presente en la cavidad interna esta en contacto eléctrico con una terminal de una fuente de energía presente en la cavidad. Un componente de metal presente en la cavidad también puede estar en la forma de un alambre, tira, o lámina delgada. Preferiblemente un componente de metal en la cavidad está en la misma forma como en componente de metal presente sobre la superficie externa del cuerpo de implante y es continuo con la misma. En una opción preferida, un componente de metal colocado sobre la superficie externa y/o pared de la cavidad interna es más eléctricamente conductor gue el material biocompatible del cual el cuerpo de implante se hace. La cavidad interna tiene una abertura gue se puede cerrar utilizando una tapa gue se puede unir al cuerpo de implante, tal como o mediante una bisagra, o completamente desmontable . Un conducto para la conducción de una corriente eléctrica de la fuente de energía se incluye en un sistema inventivo. En una modalidad, el conducto es el material biocompatible del cuerpo de implante. En una modalidad adicional, una fuente de energía es externa al cuerpo del individuo gue tiene la prótesis implantada y el conducto atraviesa la piel del individuo, conectando el componente de metal colocado sobre el cuerpo de implante con la fuente de energía externa. La Figura 1 ilustra una modalidad ejemplar de un aparato inventivo 100 en una vista recortada parcial, externa parcial. Un dibujo gue ilustra un implante de cadera bactericida profiláctico es mostrado teniendo un componente de metal en la forma de un recubrimiento gue contiene metal, tal como recubrimiento de palta, representado como punteado, sobre la superficie externa 120. Una cavidad interna 170 es mostrada en vista de sección recortada, mostrada como la región marcada con barras. Esa cavidad permite la colocación interna de la batería, los componentes de interruptor resistor. Se muestra un interruptor 130, resistor 140 y la batería 150, gue esta contenida en la cavidad. Augue el resistor y el interruptor se muestran en orden particular con respecto a la batería y a la ruta de corriente, estos componentes se pueden colocar en cualguier lugar en la ruta de corriente y en orden respectivo diferente en esta y otras modalidades. El extremo restante del árbol original ha sido maguinado para formar una tapa 160 para gue la tapa 160 se cologue para formar una cubierta para la cavidad 170 después del montaje de los componentes internos en la cavidad. En una modalidad particular, la tapa forma un sello hermético para la cavidad tal gue los componentes internos a la cavidad se proyectan desde el medio ambiente externo y, además, el cuerpo del paciente se proyecta desde la exposición a los componentes en la cavidad. En este ejemplo, ningún recubrimiento esta presente sobre la superficie gue tienden a desgastarse debido a la interacción con otras partes de implante o elementos naturales del cuerpo, por ejemplo superficies articulares, como se muestra sin las marcas de puntos o de barra en 180. La Figura 1A muestra una vista externa de un cuerpo de implante de cadera 100 gue ilustra un recubrimiento de metal, tal como un recubrimiento de palta, mostrado como punteado, presente sobre una superficie externa 120 de cuerpo de implante. El recubrimiento esta presente sobre la tapa 160 también en esta ilustración pero no sobre las superficies articulares de desgaste como se muestra en la 180. Un conducto de una terminal de la fuente de energía a un componente de metal se proporciona opcionalmente en la forma de un alambre gue se extiende entre el mismo. Como se nota en lo anterior, se proporciona opcionalmente una conexión adicional entre el componente de metal y una segunda terminal de la fuente de energía.

En una modalidad preferida adicional de la invención, un componente de metal esta en contacto removible con el implante. Por ejemplo, un componente de metal en contacto removible con un implante puede tener la forma de un alambre de metal en contacto con una superficie de implante. En otra modalidad de un sistema inventivo, se proporciona un conducto gue se extiende fuera del cuerpo de un individuo gue tiene una prótesis de implante de acuerdo a al invención. Por ejemplo, se proporciona un conducto en la forma de un alambre tal gue un extremo del alambre se puede colocar en proximidad al componente de metal de una prótesis de implantada, preferiblemente en contacto con el componente de metal a fin de suministrar corriente y liberar iones de metal del componente de metal. El extremo opuesto del alambre se puede extender opcionalmente fuera del cuerpo para a ser contacto con una fuente de energía. El conducto se remueve opcionalmente cuando el riesgo de infección es bajo y se puede recolocar para la estimulación de liberación de iones de metal como se desee. La Figura 2 ilustra un cuerpo de implante en la forma de un dispositivo de fijación, particularmente, un tornillo de hueso 210. Una superficie externa 220 de cuerpo de implante incluye un componente de metal en la forma de un recubrimiento de metal continuo, gue incluye el recubrimiento sobre' las roscas del tornillo. También se muestra un interruptor 230, un resistor 240 y una batería 250 insertados en una cavidad interna 270 mostrada en la región recortada marcada por barras. También se muestra una tapa 260 para cerrar la cavidad y proteger los componentes colocados en la cavidad del medio ambiente externo, así como limitar exposición de las celdas a los componentes colocados en la cavidad. Un recubrimiento de metal 280 se muestra dentro de la cavidad 270. Una modalidad en la cual un recubrimiento de metal también esta presente sobre las roscas 290 del tornillo de hueso ilustrado se representa en esta ilustración. Las configuraciones mostradas en las Figuras 1 y 2 permiten un circuito eléctrico de extremo sin corriente entre la batería y la superficie de plata externa. La corriente fluirá a través del conductor mejor, el recubrimiento de palta, a la superficie externa y de esta manera evitar al conductor mucho más pobre, el dispositivo dejar vuelo residual externo. Sin embargo, se ha encontrado gue modalidades gue no incluyen un circuito de extremo sin corriente producen efectos antimicrobianos mejorados. En una modalidad altamente preferida, un sistema de implante médico inventivo incluye un aislador tal gue la corriente gue fluye de una primera terminal se prevé de crear un corto circuito. Así, un aislador se coloca en una ruta de corriente de la primera terminal de una fuente de energía a fin de prevenir la corriente de alcanzar la terminal sin completar un circuito gue incluye un tejido de cuerpo conductor o fluido en la vecindad del sistema de implante implantado . La Figura 3 ilustra un diagrama de circuito esguemático de tal modalidad altamente preferida. Un primer componente de metal colocado en conexión eléctrica con un primer elemento de un cuerpo de implante se muestra en 320 y un segundo componente de metal colocado en conexiones eléctricas con un segundo elemento de un cuerpo de infante se muestra 322. Cada uno de los componentes de metal 320 y 322 esta en comunicación eléctrica con una fuente de energía 350, el primer componente de metal 320 en comunicación eléctrica con una primera terminal 312 de la fuente de energía de 350 y el segundo componente de metal 322 en comunicación eléctrica con una segunda terminal 314 de la fuente de energía 350. Los conductos 352 y 554 ilustran conectores eléctricos entre el primero y el segundo componente de metal 320 y 322 y la primera y la segunda terminales 312 y 314, respectivamente, de la fuente de energía. También se ilustra un resistor opcional 330 y un interruptor opcional 340, cada uno en comunicación eléctrica con la fuente de energía. El reemplazo de la articulación o implantes de reparación incluyen uno o más partes implantables gue se pueden incluir como un cuerpo de implante en un sistema inventivo. Por ejemplo, un implante de reemplazo de articulación de cadera incluye típicamente una parte femoral gue reemplaza la cabeza femoral, y una parte de boguilla, o copa o coraza cóncava, gue reemplaza el acetábulo natural. Mientras gue un sistema inventivo se discute intensivamente en la presente con respecto a un cuerpo de implante gue es una parte femoral de un implante protésico de reemplazo de articulación de cadera, se aprecia gue la parte de boguilla, o la porción de copa de una prótesis de implante de cadera también se puede incluir en un sistema inventivo y se configura para incluir una cavidad interna gue contiene una fuente de energía y otros componente como se describe en la presente. Un ejemplo adicional de las partes de implante de reemplazo de articulación incluyen un implante de muñeca gue tienen un componente carpiano, por ejemplo presente donde una primera pila de huesos carpianos se remueve, y una parte radial, por ejemplo insertada o unida al hueso del radio. La parte radial puede proporcionar una superficie articular para la interacción con una parte carpiana. Otro ejemplo es un implante protésico de articulación de rodilla, gue tiene una parte femoral unida al fémur y una parte tibial unida a la tibia, cada una gue tiene una superficie articular para la interacción con la otra. Se aprecia gue una o más partes de una prótesis de implante se puede configurar para incluir una cavidad interna gue contiene una fuente de energía y otros componentes como se describe en la presente. Así, un sistema inventivo puede incluir más de un cuerpo de implante. En una opción adicional, cada uno de los múltiples cuerpos de implante puede incluir una cavidad y una fuente de energía, y puede incluir adicionalmente otros componentes, preferiblemente un resistor y un interruptor, como se describe. En una opción adicional, múltiples interruptores se puede controlar separadamente, por ejemplo donde un cuerpo de implante o región en la vecindad del cuerpo de implante es más vulnerable a la infección gue la otra, un interruptor en el cuerpo de implante se puede activar para encender la corriente en ese cuerpo de implantes sin encender la corriente en otro cuerpo de implante. Como se nota, un implante puede ser un implante temporal, propuesto para permanecer implantado por un período limitado de tiempo, o un implante permanente, propuesto para permanecer implantado a largo plazo, a un tan largo como el resto de la vida del individuo. Un tipo de implante temporal es conocido como un implante "espaciador" un implante espaciador típicamente tiene un tamaño similar y forma comparado a un implante permanente o a corto plazo. Un implante espaciador se implanta típicamente a fin de mantener la integridad espacial de un área donde un implante de reemplazo de articulación permanente será colocado eventualmente. Por ejemplo, donde un individuo tiene un implante malamente infectado gue debe ser removido, un implante espaciador se puede implantar mientras gue la • infección está siendo atacada. Un sistema inventivo es particularmente ventajoso en tal situación puesto gue un efecto sinergístico de un sistema antimicrobiano inventivo con un curso de antibióticos sistémicos o local se logra. Además, un implante espaciador inventivo puede disminuir o eliminar la necesidad por el uso de cemento de hueso, utilizado actualmente en esta situación. La inserción de un implante espaciador permitirá al paciente ser mucho más activo gue si la articulación se llenó con un cemento de hueso. Además, la invasión de tejido en el sitio se disminuye mediante la colocación de un implante espaciador . En una modalidad, una fuente de energía, tal como una batería, gue tiene una primera terminal, una segunda terminal, y una diferencia de potencial entre la primera y segunda terminales, es proporcionada. Además se proporciona un conducto para una conexión eléctrica entre la primera terminal y el componente de metal. También se proporciona un conducto para una conexión eléctrica entre el componente de metal y la segunda terminal. En una modalidad preferida, se completa un circuito eléctrico entre el componente de metal y la segunda terminal a través de un tejido o fluido de un cuerpo en el cual se implante un sistema inventivo.

Como se nota en lo anterior, en una modalidad altamente preferida, un sistema de implante médico inventivo incluye un aislador tal gue la corriente gue fluye desde una primera terminal se previene de crear un corto circuito. Así, un aislador se coloca en una ruta de corriente de la primera terminal de una fuente de energía a fin de prevenir a la corriente de alcanzar la segunda terminal sin completar un circuito gue incluye un tejido del cuerpo conductor o fluido en la vecindad del sistema de implante implantado. En un ejemplo particular, con referencia a la Figura 4, un cuerpo de implante se muestra en la forma de un dispositivo de fijación, particularmente, un tornillo de hueso 400. Una superficie externa 420 del cuerpo de implante incluye un componente de metal en la forma de un recubrimiento de metal continuo, gue incluye recubrimiento sobre las roscas del tornillo. También se muestra un interruptor 430, un resistor 440 y una batería 450 insertados en una cavidad interna 470. La batería tiene una primera terminal 412 y una segunda terminal 414. También se muestra una tapa 460 para cerrar la cavidad y proteger los componentes colocados en la cavidad del medio ambiente externo, tal como tejido o fluidos del cuerpo 422, así como limitar la exposición de las celdas a los componentes colocados en la cavidad. Además se muestra un aislador 485. EN este ejemplo, .una ruta de corriente se establece de la primera terminal 412 de la batería 450 a través del cuerpo de implante 410 gue sirve como un conducto para corriente a un componente de metal 420, y continuar a través del tejido o fluidos del cuerpo 422 en los cuales el implante se localiza y a través de la tapa 460 a la segunda terminal 424 de la batería 450. El aislador 485 previene el corto circuito de la corriente, por ejemplo a través del cuerpo de implante a la segunda terminal de la batería 414. La Figura 4A muestra el aislador 485 visto a lo largo de la línea intermitente 498 mostrado en la Figura 4. El aislador 485 mostrado en la Figura 4A incluye un porción conductora 487 configurada tal gue la corriente puede pasar a través de la segunda terminal 414. Tal porción conductora puede ser una porción hecha de un material conductor. En otra opción, una porción conductora puede ser una abertura a través de una región no conductora del aislador. En otro ejemplo particular, la Figura 5 ilustra un cuerpo de implante en la forma de un implante de cadera 500. Una superficie externa 520 del cuerpo de implante incluye un componente de metal 520 en la forma de un recubrimiento de metal continuo. También se muestra un interruptor 530, un resistor 540 y una batería 550 insertados en una cavidad interna 570. La batería tiene una primera terminal 512 y una segunda terminal 514. También se muestra una tapa 560 para cerrar la cavidad y proteger a los componentes colocados en la cavidad del medio ambiente externo, tal como tejido o fluidos del cuerpo 522, así como limitar la exposición de las celdas a los componentes colocados en la cavidad. Además se muestra un aislador 585. En este ejemplo, una ruta de corriente se establece desde la primer terminal 512 de la batería 550 a través del cuerpo de implante 510 gue sirve como un conducto para corriente a un componente de metal 520, y continuar a través del tejido o fluidos del cuerpo 522 en los cuales el implante se localiza y a través de la tapa 560 a la segunda terminal 514 de la batería 550. El aislador 585 previene el corto circuito de la corriente, por ejemplo a través del cuerpo de • implante a la segunda terminal de la batería 514. La Figura 5A muestra el aislador 585 visto a lo largo de la línea intermitente 528 mostrado en la Figura 5. El aislador 585 mostrado en la Figura 6A incluye una porción conductora 587 configurada tal gue la corriente puede pasar a través de la segunda terminal 514. Tal porción conductora puede ser una porción hecha de un material conductor. En otra opción, una porción conductora puede ser una abertura a través de una región no conductora del aislador. Opcionalmente, un aislador se configura para proporcionar un ajuste roscado en una cavidad interna, de esta manera aislando una tapa de las paredes de la cavidad y de esta manera aislando una tapa del cuerpo de implante. Por ejemplo, un aislador de la forma de un inserto roscado tal como un Helicoil, se proporciona para el acoplamiento roscado con una pared interna y en el acoplamiento no roscado con la pared de una capa. Un aislador se puede hacer de cualguier material no eléctricamente conductor. Opcionalmente, un aislador se hace de un material bipcompatible . Los materiales adecuados incluyen cerámicas, plásticos y otros polímeros, tales como caucho. Un aislador se puede proporcionar en cualguiera de varías formas a fin de prevenir el corto circuito en un sistema, de implante inventivo. Por ejemplo, un aislador puede ser un cuerpo de un material no eléctricamente conductor colocado en la ruta de corriente entre la primera terminal de la fuente de energía y la segunda terminal de la fuente de energía gue previene a la corriente gue fluye de la primera terminal de alcanzar la segunda terminal sin completar un circuito gue incluye un tejido o fluido corporal conductor adyacente a la superficie externa del sistema de implante cuando se implanta en un cuerpo del paciente. Además, un aislador puede ser un recubrimiento de un material no conductor colocado en la ruta de corriente. La Figura 6 ilustra un aparato 600 de acuerdo a una modalidad de la invención en la forma de un implante de articulación de cadera gue muestra una vista exterior del implante. Un implante de cadera es mostrado teniendo un recubrimiento gue contiene metal 620, representado como punteado sobre la superficie externa. Tres secciones del implante de cadera son mostradas, un cuerpo principal 630, una sección aisladora intermedia 640 y una tapa 660. La sección aisladora 640 aisla eléctricamente el primer componente de metal, el recubrimiento gue contiene metal antimicrobiano sobre el cuerpo principal 630 del segundo componente de metal, el recubrimiento gue contiene el metal antimicrobiano sobre la porción de tapa 660. En la modalidad ilustrada, la superficie 622 y el cuerpo de la sección intermedia 640 es un aislador en la ruta de corriente entre la primera y segunda terminales de una fuente de energía. Una cavidad interna 670 es indicada. Esta cavidad permite la colocación interna de la batería, los componentes de interruptor y resistor. En esta modalidad, el cuerpo principal 630 y la tapa 660 cada uno incluye un conector macho 680 para asegurar la unión del cuerpo principal 630 a la sección aisladora intermedia 640 y para asegurar la unión de la tapa 660 a la sección aisladora intermedia 640. Como se representa, los conectores macho 680 se roscan para el acoplamiento recíproco con una porción roscada de la sección aisladora intermedia 640. Cualguier tipo de conector se puede utilizar sin embargo, incluyendo ilustrativamente el ajuste "a presión de los componentes. El montaje del cuerpo principal 630, la sección aisladora intermedia 640 y la tapa 660 forma un sello hermético para la cavidad tal gue los componentes internos a la cavidad se protegen del medio ambiente externo y el cuerpo del paciente se protege de la exposición a los componentes en la cavidad. Ningún componente de metal está presente sobre las superficies gue tienden a desgastarse debido a la interacción con otras partes de implante o elementos naturales del cuerpo como se muestra por las secciones sin puntos en 690. La Figura 7 ilustra una vista interior de una porción de un implante como mostrado en la Figura 6. Las tres secciones del implante de cadera descritos en la Figura 6, un cuerpo principal 630, una sección aisladora intermedia 640 y una tapa 660 se muestran en secciones, junto con los conectores machos 680 en acoplamiento recíproco con una porción roscada del segmento aislador intermedio 640. Una cavidad interna 670 también es mostrada. Se muestra en la cavidad interna 670 un interruptor 612, un resistor 614, y una fuente de energía en la forma de una batería 618. En la modalidad ilustrada, un componente de metal 620 en la forma de un recubrimiento gue contiene metal está presente sobre la superficie de cuerpo principal 630 y un componente de metal 621 en la forma de un recubrimiento gue contiene metal gue está presente sobre la superficie de la tapa 660. El componente de metal 620 está en comunicación eléctrica con la terminal de fuente de energía 623 y el componente de metal 621 está en comunicación eléctrica con la terminal de fuente de energía 624. La sección de aislamiento intermedia 640 aisla la porción del cuerpo principal 630 de la tapa 660, previniendo a la corriente gue fluye a la primera terminal de alcanzar la segunda terminal sin completar un circuito gue incluye un tejido o fluido corporal conductor adyacente a la superficie externa del sistema de implante cuando se implanta . La Figura 8 ilustra un sistema de implante de acuerdo a la presente invención en la forma de un dispositivos de fijación externo 800. Se representa un primer elemento en la forma de una barra de fijación 830, eléctricamente conectada a una primera terminal de la fuente de energía 818 mediante un conducto 842. Un segundo elementos 840 se conecta eléctricamente a una segunda terminal de la fuente de energía 818 mediante un conducto 844. Un soporte estructural 850 para las barras de fijación 830 y 840 es ilustrado. Las barras de fijación 830 y 840 se aislan eléctricamente de una a la otra. En particular, el soporte 850 incluye un material no conductor tal gue la corriente no pasa de una barra de fijación a través del soporte 850 a una segunda barra de fijación. La Figura 9 ilustra un sistema inventivo 900 en un contexto de un cuerpo humano gue incluye un suministro de energía externo 950 y un conducto 970 gue hacen contacto con un cuerpo de implante 910 gue tiene un recubrimiento de metal, mostrado como puntos, sobre una porción de la superficie de cuerpo de implante 910. Será notado gue ningún recubrimiento está presente sobre una superficie de desgaste cóncavo de la prótesis de implante. Además se muestra la porción "de copa" 980 de un implante de reemplazo de cadera, marcado por barras. Un cable 960 se muestra conectando eléctricamente esas dos porciones de un implante de cadera. Alternativamente, un aislador se puede colocar en otra ubicación en la ruta de corriente, tal como entre dos porciones de cuerpo de implante 910, por ejemplo como se muestra en la Figura 5. En una modalidad alternativa adicional, el suministro de energía 950 se puede implantar. Otra modalidad de un aparato inventivo es mostrada en la Figura 10 gue muestra un sistema inventivo 1000 gue incluye una prótesis de reemplazo de cadera 1010 en el contexto de un cuerpo humano. También se muestra un dispositivo de control externo 1090 gue se puede utilizar para modular el flujo de corriente en una segunda prótesis implantada mediante la acción, sobre el circuito eléctrico interno 1080 a fin de modular el suministro de iones de metal para inhibir los microbios. En una modalidad preferida de tal sistema, se coloca un aislador en la ruta de corriente entre los dos componentes del implante. Un método para inhibir la infección microbiana asociado con un implante ortopédico es proporcionado lo cual incluye proporcionar un sistema inventivo como se describe y suministrar una corriente a un componente de metal colocado sobre una superficie externa de un cuerpo de implante, el cuerpo de implante localizado en un cuerpo humano en un sitio de infección potencial. En una modalidad, un método inventivo para inhibir un organismo infeccioso incluye introducir una corriente eléctrica en un componente de metal de una prótesis de articulación implantada para liberar iones de metal del componente. Los iones de metal tienen un efecto bioestático o biocida sobre los microorganismos tal gue el crecimiento y/o adhesión de los microorganismos sobre el implante y en la vecindad del implante se inhiben. Un método de acuerdo a la presente invención es un método para tratar osteomielitis asociado con un implante en una modalidad preferida. Como se nota en lo anterior, los metales e iones biocidas incluyen metales e iones de transición. Metales e iones preferidos incluyen plata, cobre, cadmio y combinaciones de los mismos. Además, los metales e iones tales como cobalto, níguel, platino, oro, zinc, paladio, manganeso, cromo y otros metales de transición y/o metales de la columna 10-14 de la tabla periódica se pueden incluir. En una modalidad, un método para inhibir una infección microbiana se proporciona lo cual incluye proporcionar un sistema de implante inventivo y suministrar una corriente a un componente de metal gue contiene plata colocado sobre una superficie externa de un cuerpo de implante, el cuerpo de implante localizado en un cuerpo humano en un sitio de infección potencial. En particular, tal método es aplicable para inhibir infecciones por las bacterias Gram negativo, y bacterias Gram positivo, y hongos gue se asocian con los implantes. Tales microbios incluyen ilustrativamente tales bacterias gue incluyen ilustrativamente Escherichia coli , S . aureus , Pseudomonas aeruginosa , En terococcus faecalis , S . a ureus resistente a la Meticilina (MRSA) y Candida albicans. En una modalidad adicional, se proporciona un método para inhibir una infección microbiana gue incluye proporcionar un sistema de implante inventivo y suministrar una corriente a un componente de metal gue contiene cobre colocado sobre una superficie externa de un cuerpo de implante, el cuerpo de implante localizado en un cuerpo humano en un sitio de infección potencial. En particular, tal método es aplicable para inhibir infecciones por las bacterias Gram positivo gue se asocian con implantes. Tales bacterias incluyen ilustrativamente S. a ureus , En terococcus faecal i s, y S . a ureus resistente a la Meticilina (MRSA) . En otra modalidad, se proporciona un método para inhibir una inyección microbiana gue incluye proporcionar un sistema de implante inventivo y suministrar una corriente a un componente de metal gue contiene cobre y/o cadmio y/o plata y cadmio colocado sobre una superficie externa de un cuerpo de implante, el cuerpo de implante localizado en un cuerpo humano en un sitio de infección potencial. Los organismos infecciosos inhibidos por tales metales e iones de metal incluyen ilustrativamente bacterias, microbacterias, virus y hongos. Métodos y aparatos de acuerdo a la presente invención son útiles particularmente en casos gue involucran los organismos resistentes al antibiótico. Generalmente, tales iones de metal inhiben la infección en concentraciones gue varían entre 1 x 10-3 M - l x 10~7 M, inclusive, y se suministran preferiblemente en cantidades suficientes para lograr una concentración en este intervalo. Opcionalmente, y preferiblemente, los iones de metal se suministran en cantidades suficientes para lograr una concentración en el intervalo de 5 x 10~5 M — 0.25 x 10"d M, inclusive. En particular, los iones de plata se suministran en cantidades suficientes para lograr una concentración en el intervalo de 5 x 10"5 M - 0.25 x 10"6 M, inclusive. Un ion de metal se libera de un componente de metal mediante la aplicación de una corriente eléctrica al componente de metal. Las severas óseas y de tejido suave se afectan por la corriente eléctrica y así la cantidad de corriente suministrada y la duración de tiempo por el cual se suministra debe ser considerado en el contexto de la proximidad del implante para tales células. La cantidad de un ion de metal liberado es dependiente sobre la resistencia y duración de los estímulos eléctricos gue se ajustan por consiguiente. Generalmente, una corriente en el intervalo de 0.1 microamperios a 200 microamperios se suministra a un componente de metal. En general, una corriente se suministra a una corriente de metal durante períodos de tiempo gue varían de aproximadamente 1 minuto para el suministro continuo sobre el tiempo de vida de la fuente de energía, esto es, semanas, meses o años. En general las corrientes más débiles se utilizan para tratamientos a largo plazo. Así, en una modalidad preferida, 0.3 - 1.5 micro-amperes de corriente se suministran a fin de ionizar una capa de superficie de plata. También se prefiere una modalidad en la cual 0.8-1.2 microamperios de corriente se suministran a un recubrimiento de plata. Corrientes eléctricas pegueñas en los intervalos descritos son suficientes para ionizar un recubrimiento de plata sólido, gue producen iones de plata. Sin gue se desee ser relacionado por consideraciones teóricas, de acuerdo a la ley de Faraday, bajo 4 microorganismos en condiciones ideales de plata serán liberados por hora por microamperios de corriente aplicada a la plata. El cálculo 1 enseguida detalla esto . {?µAMP) * 3600Seg Asumiendo gue la fuente de energía es capaz de producir una corriente de un microamperio y gue la corriente eléctrica no debe exceder 20 microamperios en cualguier tiempo, concentración de 10 microorganismos/mililitro de iones de plata dentro de un par de horas. Adicionalmente el mantenimiento de una concentración de 10 microorganismos/mililitro de iones de plata es posible con reguerímientos de corriente eléctricos muy pegúenos. Consideraciones teóricas adicionales indican gue la exposición del tiempo de vida total a los iones de plata ventajosamente no exceden 8.95 gramos para una persona de tamaño promedio, aproximadamente 70 kilogramos, y gue tiene una expectación de vida promedio, aproximadamente 70 años. Este cálculo se basa sobre la suposición de gue aproximadamente 0.35 miligramos de plata se pueden consumir con seguridad cada día, ver Newman, J. R., Tuck Silver 100 Safety Report, 9 de Enero de 1999. Así, para un implante permanente, es deseable gue un sistema inventivo no contenga más gue aproximadamente esta cantidad de plata. Los cálculos similares se pueden hacer para otros iones de metal como será reconocido por uno de habilidad en la técnica. Por ejemplo, tal cálculo indica gue se aplican 2.37 microgramos por hora de cobre por microamperio de corriente. En una modalidad, un método para inhibir la infección bacteriana asociada con un implante incluye la administración de un antibiótico sistémico local y la • administración de un antibiótico de metal por la vía de un implante inventivo. Un efecto sinergístico de tal tratamiento se logra como una dosificación inferior de tanto el antibiótico sistémico como local y el antibiótico de local es necesario para lograr un efecto terapéutico. Mientras gue los métodos inventivos, implantes y sistemas de implantes se describen generalmente con referencia al uso en humanos en la presente, los métodos y aparatos también se utilizan en otros animales para inhibir la infección. Por ejemplo, un aparato y método inventivo se utiliza en animales gue incluyen ilustrativamente gatos, perros, ganado vacuno, caballos, ovejas, cabras, ratas y ratones . El aparato y métodos descritos en la presente son presentemente representativos de modalidades preferidas, ejemplares, y no propuestas como limitaciones del alcance de la invención. Los cambios en la presente y otros usos ocurrirán para aguellos expertos en la técnica. Tales cambios y otros usos se incluyen dentro del espíritu de la invención como se define por el alcance de las reivindicaciones.

Ejemplo 1 Una modalidad de un cuerpo de implante se manufactura al obtener una prótesis de reemplazo de cadera similar a un Sistema de cadera DePuy AML diseñado para incluir una cavidad interna, aproximadamente 10 milímetros en longitud y aproximadamente 5 milímetros en ancho y una tapa para cerrar la abertura de la cavidad como se describe en la presente. Las superficies articulares del cuerpo de implante se enmascaran y las superficies externas restantes se recubren con una película de metal de plata de aproximadamente 1 miera en espesor. Una batería, un resistor y un interruptor se eligen para ajustarse en la cavidad. Una porción de la pared de la cavidad adyacente a la superficie externa del cuerpo de implante también se recubre con el metal de plata a una profundidad adyacente a al terminal positiva de la batería. Un aislador se coloca tal gue se evita el corto circuito. Una batería con el perfil deseado está actualmente en producción por muchos fabricantes de baterías. El número de batería Energizer 337 satisface todo de las características de tamaño • regueridos necesarios para la implementación dentro de un implante de cadera bactericida. Al examinar la batería Energizar 337 uno puede ver gue el tamaño pegueño 1.65 mm en altura por 4.8 mm en diámetro permite a la batería ajustarse fácilmente dentro del compartimiento de 5 mm. La batería de tamaño 337 proporciona un voltaje de 1.55 voltios, gue es mucho más grande gue la reguerida para la aplicación de la ionización de un recubrimiento de plata sólido. Así, un resistor se elige para ser colocado en serie con la batería. Utilizando un voltaje de 1.55 voltios y una corriente reguerida de un microamperio se puede calcular el resistor reguerido como se muestra en la ecuación 2.1 y 2.2 enseguida .

V = IR (Ecuación 2 . 0) Y 1. 55 voltios R = — = " 6 = l 5,550,000? ¡IMS (Ecuación 2 . 1 ) 1 1 " 1 \J amperios El resistor reguerido debe tener una resistencia de aproximadamente 15.5 mega-ohms. Adicionalmente el resistor debe conformarse a los reguerimientos de tamaño como se establece por el diámetro del bolsillo dentro del árbol del implante, 5 milímetros. Utilizando un resistor con la proporción de 15.5 mega-ohms reguerida en serie con la batería 337 proporcionará aproximadamente 75573 horas de tiempo de corrida. El cálculo del tiempo de corrida para la batería bajo esta resistencia se muestra en el cálculo # 3 enseguida. Durante este tiempo de corrida la batería estará produciendo la corriente de un microamperio reguerida gue se reguiere a para ionizar el recubrimiento de plata sólido. corr_da Tiempo (Nueva_Cadera,l comda^Ti mpo (?pliCACion-eimulAdA Ecuación (3 . 0) MMCO?-Kesisfcepcia resistencia SI-?MIACIA corrida Tiempo ff??cva_Cadcra.l 486_t?oras Ecuación (3 . 1) 155550,0O0O 100,000O co?ridA Tiempo (Nuev?_Cader?) _ 7557J_hora_ Ecuación ( 3 . 2 ) Un interruptor incluido, similar a todos los otros componentes, se ajusta dentro de la cavidad de diámetro de 5 milímetros gue ha sido maguinada dentro del árbol del implante de cadera original. Adicionalmente, el interruptor tendrá la habilidad para hacer apagado y encendido una vez implantado dentro del cuerpo humano. En este ejemplo, se selecciona un interruptor magnéticamente basado. Coto Technology manufactura un interruptor, Interruptor RI-80 Series Dry Reed gue se diseña especialmente para aplicaciones médicas y gue cumple las restricciones de tamaño de diseño. El interruptor tiene una dimensión máxima del tubo central de 5 milímetros en longitud y 1.8 milímetros en diámetro. Este interruptor llevará una corriente máxima de 0.5 amperes y tiene un voltaje de operación máximo de 200 voltios, ambos de los cuales son características de operación satisfactorias necesarias para un implante de cadera bactericida de acuerdo a la invención. Ejemplo 2 Los procedimientos para identificar una composición de metal antimicrobiano puede incluir una examinación de cada potencial antimicrobiano del metal gue utiliza un panel de especies fúngales, bactericidas Gram (-) y Gram ( + ) y otros microbios. Un método adaptado de la técnica de difusión de gel de agar Kirby Bauer, la eficacia antimicrobiana de ocho metales: plata, cobre, titanio, oro, cadmio, níguel, zinc y acero inoxidable AISI 316L y sus formas iónicas eléctricamente generadas se someten a prueba contra cinco especies bacterianas y un hongo comúnmente asociado con osteomielitis. Las cepas de Escheri chia coli , S . a ureus , Pseudomonas aeruginosa , En terococcus faecalis, S . a ureus resistente a la Meticilina (MRSA) , y Candida albi cans aisladas de las muestras enviadas al Laboratorio de Diagnóstico Animal de la Universidad de Pennsylvania State (E. coli, S. aureus, P. aeruginosa y E. faecalis) o J.C. Blair Hospital, Huntingdon, PA (MRSA and C. albicans), se diluyen a un estándar de 0.5 MacFarland y se inoculan sobre placas de agar Mueller-Hinton (Remel, Lenexa, KS) . Los alambres metálicos sirvieron como la fuente de ion, específicamente: plata (99.97% de pureza), cobre (99.95+% de pureza), titanio (99.8% de pureza), oro (99.99% de pureza), cadmio (99.999% de pureza), níguel (99.98% de pureza), zinc (99.999% de pureza) y acero inoxidable AISI 316L. Todos los alambres son de diámetro igual uniforme (1.0 mm) . Se perforan pegúenos agujeros en los lados opuestos de las placas de Petri gue permitieron el enroscamiento aséptico de longitudes de 32 mm del alambre de prueba en el agar. Una vez incrustado, 1 cm2 de área de superficie de alambre se expone a los microbios crecientes. Corrientes eléctricas son generadas al colocar una batería AA de 1.55 Voltios estándar en serie con uno de los siguientes resistores; 3.01 MO, 1.5 MO, 150 kO, y 75 kO. Una longitud de 70 mm de cada uno de los metales de prueba se conecta en serie con el resistor dado. La corriente gue se genera mediante cada uno de los cuatro resistores diferentes (3.01 MO, 1.5 MO, 150 kO, y 75 kO) es de 0.5 µA, 1.0 µA, 10 µA, y 20 µA respectivamente. La carga de área de superficie 20µA / cm2 se probó en 1974 a ser un valor de exposición eléctrica segura para las células. (Barrnco 1974) Como se calcula con la ecuación de Faraday, una densidad de carga de área de superficie 20 µA / cm2 produjo arriba de 80 µg / hora de iones de plata. El circuito se completa al roscar asépticamente el ánodo a través del agujero opuesto y al incrustarlo en el agar. Una placa de control para cada especie microbiana se rosca asépticamente con alambres, pero no recibe corrientes eléctricas. Estas placas se incuban en el aire ambiental a 37°C durante 24 horas, y se examinan subsecuentemente para el crecimiento bacteriano y/o zonas de inhibición. De los ocho metales e iones probados, los iones de plata y cadmio muestran eficacia bactericida contra todas las especies bacterianas probadas, y los iones de cobre mostraron eficacia bacteriana contra las bacterias Gram positivo. El titanio, oro, níguel, zinc y acero inoxidable AISI no tuvieron efectos significantes en este ejemplo. Resultados ejemplares se muestran en la Tabla 1 en la cual los números representan mediciones del diámetro de la zona de inhibición de milímetros alrededor del alambre central. La Tabla muestra gue la plata tiene algunas propiedades microbicidas cuando no se ionizan eléctricamente, puesto gue E. coli se inhibe mediante plata no cargada. Una corriente pegueña produjo resultados similares a las corrientes más grandes, y todos los casos la adición de corriente incrementó el tamaño de la zona de inhibición. El cobre también muestra propiedades antimicrobianas, pero en la forma iónica y la forma metálica no cargada, como se resume en la Tabla 1. En la forma no cargada, el cobre mostró propiedades bactericidas contra el E. faecalis. Una corriente mínima produjo resultados bactericidas para todas las especies de bacterias Gram (+) y las corrientes más altas produjeron zonas más grandes. El cobre no tuvo un efecto sobre las especies bactericidas Gram (-) en las corrientes utilizadas.

Sorprendentemente, los resultados del cadmio son únicos en producir efectos antimicrobianos contra todos los organismos probados y el patrón de eficiencia fue valido tanto en la ausencia y presencia de la estimulación eléctrica. El incremento de la corriente dio por resultado cambios mínimos en la respuesta microbiana. El cadmio produjo una zona doble de inhibición: una zona interna de espacio completo más cerca ala alambre, y una zona externa de crecimiento bacteriano disminuido (espacio incompleto) . Para propósitos descriptivos, la zona interna se considera gue es "microbicida", mientras gue la zona interna se considera "microbiestática" o inhibidora. Los números mostrados en la Tabla 1 reflejan esta zona doble de inhibición tal gue el tamaño de la "zona interna" está presente primero y el tamaño de la "zona externa" se presente en paréntesis. Adicionalmente, el cadmio mostró consistentemente algún efecto inhibidor en la ausencia de carga eléctrica; el incremento de la corriente tuvo poco efecto adicional. Tabla 1 Oro Cadmio Ej emplo 3 Caracterización de los metales antimicrobianos efectivos Un "análisis de curva de exterminio" se realiza a fin de caracterizar parámetros gue logran un efecto antimicrobiano. Un número predeterminado de unidades/ml gue forman colonia (VFU/ml), establecidos en un medio de crecimiento, se transfieren a una solución salina y luego se exponen al metal antimicrobiano o forma de metal. En intervalos de tiempo predeterminados, se remueve una alícuota, se diluye (si es necesario) se inocula sobre las placas de agar sanguíneas y se incuban durante la noche a 37°C. El crecimiento resultante se cuantifica como CFU/ml. Una gráfica, con tiempo como el X-eje y CFU/ml como la Y-eje demuestra el punto en el cual el efecto antimicrobiano y el crecimiento de población microbiana se interceptan. La concentración del metal reguerido para el efecto antimicrobiano se puede determinar al examinar el punto de tiempo en el cual la población del microbiano comienza a disminuir . Para examinar la proporción de difusión de los iones lejos de la fuente de metal, es decir la proporción en la cual los microbios se inhiben del crecimiento (o se exterminan) , se puede utilizar la microscopía de alto desempeño. Un sistema microscópico de alto desempeño desarrollado por Cytoviva permite la observación de tiempo real de células vivientes y componentes celulares sin el uso de agentes de manchado. Al observar la respuesta microbiana a un metal dado, una "velocidad" de la destrucción microbiana se puede observar directamente. La proporción de difusión de los iones a través del agar se puede deducir de la velocidad de exterminio. En este ejemplo, la plata se prueba con respecto a dos especies bacterianas diferentes, E . coli y S. a ureus . Una corriente de 0.5 uA se utiliza en este ejemplo. Las cepas de E. coli y S . a ureus aisladas de las muestras enviadas a el Laboratorio de Diagnóstico Animal de la Universidad de Pennsylvania State se diluyen separadamente a un estándar de 0.5 MacFarland y se adicionan a tubos de prueba individuales gue contienen 10 mis de Caldo de Soya Tríptico estéril (TSB). Un alambre de plata (99.97% de pureza) gue tiene un diámetro uniforme de 1.0 mm sirvió como una fuente de iones. Dos agujeros pegúenos se perforan en la tapa de tornillo de cada tubo de prueba. Los Alambres de Plata (99.97% de pureza), gue tienen diámetros uniformes de 1.0 mm, sirvieron como fuentes de ion. Los alambres se roscan asépticamente a través de la tapa de los agujeros de la tapa tornillo y se colocan para exponer una longitud total de 33 mm en el TSB previamente inoculado. Esto dio por resultado la exposición de 1 cm2 de alambre de plata a las células bacterianas de crecimiento. La corriente eléctrica se genera al colocar una batería de AA de 1.55 Voltios estándar en serie con un resistor de 3.01 MO. La corriente gue se genera por el resistor de 3.01 MO es 0.5 µA cuando se combina en el circuito. Adicionalmente un circuito, formado sin un resistor se utiliza y se inserta en un tubo en una forma idéntica. Los circuitos se completan al roscar asépticamente el ánodo a través de otro agujero en la tapa de tornillo de tubo de prueba y en el TSB. Un tubo de cada especie bacteriana, sirvió como el control. Contuvo un alambre de plata, pero ningún circuito externo se conecta. El alambre de plata así como el alambre de ánodo se coloca en contacto con el caldo bacterialmente cargado continuado dentro del tubo de prueba. Este arreglo se utiliza para producir "curvas de exterminio". Los tubos se incuban en aire a temperatura ambiente durante un total de 8 horas. Cada hora el tubo de pruebas e coloca en un vórtice durante aproximadamente 10 segundos. La tapa de tubo de prueba luego se abre y una muestra de 10 µl de caldo se retira asépticamente del tubo de prueba. El tubo de prueba se cierra nuevamente y se coloca en el vórtice. La muestra se coloca en placa sobre placas de agar sanguíneo utilizando una técnica de placa espiral. Las placas de agar sanguíneo se incuban a temperatura ambiente durante 24 horas. El número de codones presentes sobre las placas de agar sanguíneo a 24 horas se cuentan y se registran. Los resultados demuestran claramente gue la forma de carga del metal de plata tiene una proporción de exterminio mucho más grande cando se compara al material no cargado. Una "curva de exterminio" mostrado en la Figura 9 muestra la proporción de exterminio asociada con el S. aureus. Los resultados demuestran claramente una proporción de reducción bacteriana de aproximadamente 5.698*10E12 de bacterias por hora. Dentro de este tiempo la estructura tanto del control como del alambre sin resistor permiten el crecimiento bacteriano. Una "curva de exterminio" para la Escherichia coli en la Figura 10 muestra la proporción de exterminio asociada con la E. coli. El resistor de 3 MO utilizado en este circuito corresponde a la corriente más pegueña 0.5 uA. L curva muestra la reducción bacteriana de 320*10E6 a cero dentro de cinco horas, una proporción de aproximadamente 72*10E6 de bacterias por hora. Dentro de este período de tiempo tanto el control como la plata sin pruebas de resistor continúan para soportar el crecimiento bacteriano. Ejemplo 4 Optimización de los parámetros operacionales críticos de los metales antimicrobianos Las propiedades antimicrobianas de los metales específicos o formas de metal difieren cuando las modificaciones se hacen en los parámetros experimentales. El uso de los datos de los "análisis de curva de exterminio" los parámetros críticos serán establecidos para la generación de efectos antimicrobianos óptimos y luego se pueden balancear contra las características de la aplicación en la cual el metal será incorporado.

A fin de evaluar cualguier toxicidad- posible de composiciones de metal antimicrobiano sobre las células de mamífero, sistema de cultivo celulares in vi tro se pueden utilizar específicamente, baterías y resistores conectados en serie con una composición de metal antimicrobiano predeterminado se rosca asépticamente en un matraz de cultivo de célula de mamífero y se deja correr, generando iones de metal dentro del cultivo. Las células se monitorean durante la prueba para cambios y porcentajes morfológicos de vida contra células muertas. Además, las células tratadas y de control se pueden evaluar por la vía de ensayos de función metabólicos tal como niveles de albúmina y urea en hepatocitos; niveles de fosfatasa alcalina de ósea en osteoblastos; y niveles de proteína de matriz en crondrocitos . Además, los efectos de la polaridad del circuito, tiempo de operación y ciclo de servicio se evalúan sobre las células in vi tro utilizando parámetros de dispositivo y optimizado por el efecto antimicrobiano máximo y toxicidad baja. Un circuito externo se construye permitiendo variar los ciclos de tiempo de corrida y alterar las polaridades del circuito. El circuito externo con batería, resistor, un invertidor para invertir la polaridad, y un cronómetro será conectado en serie con el metal antimicrobiano de prueba. El circuito será roscado asépticamente en el matraz de cultivo de célula y permitirá correr, generando iones antimicrobianos dentro del cultivo. El tiempo de corrida continuo del circuito así como la polaridad del circuito será manipulado al variar el cronómetro del circuito y cambiar la polaridad del circuito por la vía del interruptor. Ejemplo 5 Evaluación in vivo Un modelo de rata para la evaluación del efecto de una osteomielitis relacionada al implante del dispositivo inventivo se describe en este ejemplo. El modelo utiliza un inoculo bacteriano para' promover la infección, como se describe en Lucke y colaboradores 2003 [favor de proporcionar esta referencia] . Las subespecies S . a ureus Rosenbach (ATCC # 49230), aisladas de un paciente con osteomielitis crónica, y muestran gue causan infecciones de hueso en las ratas (Solberg 1999) se utilizan en este procedimiento como un organismo Gram positivo modelo. El aislado de E. coli clínico previamente probado sirve como el organismo Gram negativo modelo. Alícuotas (100 mililitros) de S . aureus o E . coli cultivados durante la noche en caldo de soya tríptica (TSB) se transfiere a los tubos gue contienen 3 ml de TSB esterol. Estos cultivos se cultivan a crecimiento de fase de registro. Las unidades gue forman colonias (CFU) por ml se confirman por varios conteos de placa utilizando una técnica de placa espiral. Las suspensiones en solución salina regulada con fosfato estéril (PBS) se mantienen a -80°C hasta el día de la cirugía. Para cuantificar la pérdida posible de bacterias viables después del ciclo de congelamiento/descongelamiento, el CFU/ml se confirma después de cada ciclo de descongelamiento . La cirugía se realiza bajo anestesia general mediante la inyección intraperitoneal de xilazina 2% (Medistar®, 12mg/kg de peso corporal) y cetaminaclorhidrato (Ketavet, 100 mg/ml; 80mg/kg de peso corporal). La rata se mantiene en isoflourano inalado. Los animales se preparan para cirugía como sigue: una extremidad se afeita y se depura con preparación de alcohol de betadina. Para prevenir la contaminación bacteriana accidental durante la cirugía los animales se colocan sobre paños estériles. Los cuerpos se cubren con sabanas estériles; la extremidad preparada se envuelve en paños separadamente en una manera estéril. Una incisión pegueña (5 mm) de piel y de fascia en la metáfisis tibial próxima proporciona acceso al periostio tibial. La cavidad medular de la metáfisis próxima se accede a través del hueso córtico y poroso por la vía de un taladro de titanio de 1 mm de diámetro, dejando el periostio circundante intacto. Un alambre Kirschner de acero, de, 1.0 mm en diámetro, se injerta en la cavidad medular y se empuja hacia a delante distalmente de la dilatación suave de la cavidad para una longitud de aproximadamente 32 mm distalmente, y se remueve. Se inserta una microjeringa de 50 microlitros en la cavidad medular y se utiliza para inyectar ya sea 10 microlitros de PBS estéril, o, PBS gue contiene S. aureus o E . coli en una concentración de 10 tres de CFU/10 microlitros. Después de la inoculación, una longitud de 32 mm de alambre de prueba antimicrobiano, gue representa un implante diseñado (99.7% de pureza), o un alambre de titanio (99.8% de pureza) gue representa el material de implante actual, se inserta en la cavidad. La porción sobresaliente del alambre de prueba se unirá a un alambre externo gue hace la conexión de batería completa. La batería, dentro de un pagúete de batería se colocara en una chagüeta de roedor ajustada a la rata. Dentro de los gripos experimentales los dos grupos designados como alambre Ag y eléctrico serán idénticos acepto por la corriente gue esta corriendo a través del implante. El retardo del encendido del alambre AG y el grupo eléctrico tendrán el alambre implantado y luego esperarán tres días antes de gue La batería se inserte en el circuito. Este retardo permitirá el crecimiento total de los inóculos bacterianos dentro de la rata. Todos los implantes gue se realicen al tejido suave serán irrigados con solución de betadina. La piel y la fascia se suturan en un solo nudo. Todos los grupos designados como gue tienen una corriente eléctrica tendrán una batería insertada <en el circuito y la corriente a través del circuito encendido . Los animales se sacrifican en una semana, dos semanas y cuatro semanas. Después del sacrifico los implantes se remueven, y la tibia en la cual el implante se coloco se examina para la infección total. Las muestras se toman de la cavidad medular para el cultivo y la reexaminación histológica . Para estimar el desarrollo y progresión de la infección del hueso se toman radiografías en vistas posterior-anterior y laterales en los Días 0 (OP) , 7, 14, 21, y 28. La epi-/metáfisis, diáfisis, y epi-/metáfisis distal se examinan para la evaluación del grado de infección y efecto del implante. Ejemplo 6 Un implante de cadera gue tiene plata colocada sobre la superficie externa de acuerdo a la presente invención se activa para producir iones de plata. El implante activado se implanta en agar inoculado con bacterias Gram negativo, E. coli. Esta preparación se coloca a 37°C y se observa en varios tiempos después de la inoculación. Una "zona de exterminio" se observa alrededor del implante. Los experimento similares con bacterias Gram positivo y hongo también dan por resultado una zona de exterminio observada.

Ejemplo 7 Un implante de cadera gue tiene cobre colocado sobre la superficie externa de acuerdo a la presente invención se activa para producir iones de cobre. El implante activado se implanta en agar inoculado con bacterias Gram positivo, MRSA. Esta preparación se coloca a 37°C y se observa en varios tiempos después de la inoculación. Una "zona de exterminio" se observa alrededor del implante. Ejemplo 8 Un implante de cadera gue tiene cobre y plata colocada sobre la superficie externa de acuerdo a la presente invención se activa para producir iones de cobre y plata. El implante activado se implanta en agar inoculado con bacterias Gram negativo y Gran positivo, E. coli y MRSA. Esta preparación se coloca a 37°C y se observa en varios tiempos después de la inoculación. Una "zona de exterminio" para los organismos Gram positivo y Gran negativo se observa alrededor del implante. Experimentos similares, un hongo, Cándida albicans se utiliza para inocular el medio y también se utiliza para el implante activado. Ejemplo 9 Un implante de cadera gue tiene cadmio, cobre y plata colocada sobre la superficie externa de acuerdo a la presente invención se activa para producir iones de cobre y plata. El implante activado se implanta en agar inoculado con múltiplex organismos microbianos incluyen bacterias Gram negativo y Gran positivo, E. coli y MRSA. Así como Candida Albicans. Esta preparación se coloca a 37 °C y se observa en varios tiempos después de la inoculación. Una "zona de exterminio" para todos los organismos se observa alrededor del implante. Cualguiera de las patentes o publicaciones mencionadas en esta especificación se incorporan en la presente por referencia al mismo grado como si cada publicación individual se indica o especifica e individualmente a ser incorporada por referencia. Patentes, solicitudes de patentes, o publicaciones mencionadas en esta especificación se incorporan en la presente por referencia al mismo grado como si cada documento individual se indicó específica e individualmente a ser incorporado por referencia. En particular, la solicitud de patente norteamericana No. de Serie. 11/172,138, presentada el 30 de Junio del 2005 y la solicitud de patente provisional norteamericana No. de Serie. 60/708,320, presentada el 15 de Agosto del 2005, el contenido completo de cada una gue se incorpora en la presente por referencia. Las composiciones, métodos y aparatos descritos en la presente son actualmente representativos de modalidades preferidas, ejemplares, y no propuestos como limitaciones sobre el alcance de la invención. Cambios en la presente y otros usos se les ocurrirán a aguellos expertos en la técnica. Tales cambios y otros usos se pueden hacer sin apartarse del alcance de la invención como se exponen en las reivindicaciones .

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un sistema de implante médico, caracterizado porgue comprende: un cuerpo de implante hecho de un material biocompatible, el cuerpo de implante gue tiene una superficie externa; un componente de metal gue contienen un metal antimicrobiano colocado sobre la superficie externa del cuerpo de implante; una fuente de energía gue tiene una primera terminal y una segunda terminal, una de las terminales gue está en comunicación eléctrica con el componente de metal; y un aislador colocado en una ruta de corriente entre la primera terminal de la fuente de energía y la segunda terminal de la fuente de energía gue previene a la corriente gue fluye de la primera terminal de alcanzar la segunda terminal sin completar un circuito gue incluye un tejido o fluido corporal conductor adyacente a la superficie externa del sistema de implante cuando se implanta.
2. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 1, 21, 26 o 28, caracterizado porgue el cuerpo de implante además comprende: una cavidad interna, la cavidad interna gue tiene una pared y una abertura, y una tapa removiblemente colocada en la abertura de la cavidad interna, en donde la fuente de energía se coloca en la cavidad interna.
3. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 1, 21, 26 o 28, caracterizado porgue se adapta para ser colocado totalmente dentro de un cuerpo humano cuando está en uso.
4. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porgue además comprende un componente de metal colocado sobre una porción de la pared de la cavidad interna.
5. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 1, 21, 26 o 28, caracterizado porgue el componente de metal comprende un metal seleccionado del grupo gue consiste de: plata; cobre; tanto plata como cobre; tanto plata como cadmio; tanto cobre como cadmio y una combinación de plata, cobre y cadmio.
6. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 1, 21, 26 o 28, caracterizado porgue el componente de metal comprende un metal seleccionado del grupo gue consiste de: oro, zinc, cobalto, níguel, platino, paladio, manganeso, cromo; y una combinación de los mismos.
7. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 1, 21, 26 o 28, caracterizado porgue el componente de metal es un recubrimiento colocado sobre la superficie externa del cuerpo de implante.
8. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porgue el recubrimiento de metal varía en espesor entre 1 X 10~9 - 5 X 10"3 metros.
9. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porgue el recubrimiento de metal se coloca sobre una porción de la superficie externa del cuerpo de implante gue varía de 1 - 100% de la superficie externa del cuerpo de implante, gue excluye cualguier porción de la superficie externa ocupada por el aislador.
10. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porgue el recubrimiento de metal se coloca sobre una porción de la superficie externa del cuerpo de implante gue varía de 50 -99% de la superficie externa del cuerpo de implante.
11. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porgue el recubrimiento de metal se coloca como dos o más regiones de recubrimiento sobre la superficie externa del cuerpo de implante, por lo menos una porción de recubrimiento en comunicación eléctrica con la primera terminal y por lo menos una región de recubrimiento en comunicación eléctrica con la segunda terminal, en donde el aislador se coloca en la ruta de corriente entre la primera terminal de la fuente de energía y la segunda terminal de la fuente de energía y en donde el aislador aisla eléctricamente las dos o más regiones de recubrimiento entre sí.
12. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porgue el cuerpo de implante comprende una superficie articular gue no tiene recubrimiento.
13. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porgue el componente de metal está en la forma de un alambre colocado sobre la superficie externa.
14. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 1, 21, 26 o 28, caracterizado porgue el componente de metal es más eléctricamente conductor gue el material biocompatible.
15. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 1, 21, 26 o 28, caracterizado porgue además comprende un resistor en comunicación eléctrica con la fuente de energía.
16. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 1, 21, 26 o 28, caracterizado porgue además comprende un interruptor en comunicación eléctrica con la fuente de energía.
17. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porgue además comprende un controlador en comunicación de señal con el interruptor.
18. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porgue por lo menos una porción de la tapa en contacto con la pared de una cavidad interna forma por lo menos una porción del aislador.
19. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porgue el controlador es externo al cuerpo de un individuo gue tiene un cuerpo de implante colocado en el mismo.
20. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 1, 21, 26 o 28, caracterizado porgue el cuerpo de. implante se selecciona del grupo gue consiste de: un .cuerpo de implante de reemplazo de articulación, un dispositivo de fijación, un espaciador, y una combinación de los mismos.
21. Un sistema de implante médico, caracterizado porgue comprende: un cuerpo de implante hecho de un material biocompatible, el cuerpo de implante gue tiene un primer elemento gue tiene una primera superficie externa y un segundo elemento gue tiene una segunda superficie externa; un primer componente de metal gue contiene un metal antimicrobiano colocado sobre la primera superficie externa del cuerpo de implante; una fuente de energía gue tiene una primera terminal y una segunda terminal, la primera terminal en comunicación eléctrica con el primer componente de metal; y un aislador colocado en una ruta de corriente entre la primera terminal de la fuente de energía' y la segunda terminal de la fuente de energía y la segunda terminal de la fuente de energía gue previene a la corriente gue fluye de la primera terminal de alcanzar la segunda terminal sin completar un circuito gue incluye un tejido o fluido corporal conductor adyacente a la superficie externa del sistema de implante cuando se implanta.
22. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 21, 26 o 28, caracterizado porgue además comprende un segundo componente de metal gue contiene un metal antimicrobiano colocado sobre la segunda superficie externa, en donde la segunda terminal está en comunicación eléctrica con el segundo componente de metal y en donde el aislador aisla el primer componente de metal del segundo componente de metal.
23. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 21, 22, 26 o 28, caracterizado porgue el primer componente de metal, el segundo componente de metal, o ambos del primer componente de metal y el segundo componente de metal, es un recubrimiento gue contiene metal.
24. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porgue además comprende un conductor eléctrico colocado sobre una porción de la pared de la cavidad interna.
25. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porgue una porción de una tapa en contacto con la pared de una cavidad interna se hace de un material de aislamiento eléctrico gue previene a la corriente gue fluye de la primera terminal de la fuente de energía de alcanzar la segunda terminal de la fuente de energía sin completar un circuito gue incluye un tejido o fluido corporal conductor adyacente a la superficie externa en el sistema de implante cuando se implanta.
26. Un sistema de implante médico, caracterizado porgue comprende: un cuerpo de implante hecho de un material biocompatible, el cuerpo de implante gue tiene una porción de cuerpo principal gue tiene una primera superficie externa y una cavidad externa, la cavidad externa gue tiene una pared y una abertura, el cuerpo de implante gue tiene una porción de tapa removiblemente colocada en la abertura de la cavidad interna, la porción de tapa gue tiene una segunda superficie externa; un recubrimiento gue contiene metal antimicrobiano colocado sobre la primera superficie externa de la porción del cuerpo principal; una fuente de energía colocada en la cavidad interna, la fuente de energía, gue tiene una primera terminal y una segunda terminal la primera terminal en comunicación eléctrica con el recubrimiento gue contiene metal antimicrobiano; y un aislador colocado en una ruta de corriente entre la primera terminal de la fuente de energía y la segunda terminal de la fuente de energía gue previene a la corriente gue fluye de la primera terminal de alcanzar la segunda terminal sin completar un circuito gue incluye un tejido o fluido corporal conductor adyacente a la superficie externa del sistema de implante cuando se implanta.
27. El sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porgue la etapa comprende una porción sobresaliente, la cavidad interna gue comprende una superficie enroscada y el aislador comprende un inserto de rosca de tornillo, y en donde la porción sobresaliente de la tapa interactúa con el inserto de cuerda de rosca de tornillo para formar un conductor macho para la interacción recíproca de la superficie roscada de la cavidad interna y el conector macho.
28. Un sistema de implante médico, caracterizado porgue comprende: una estructura de soporte para soportar por lo menos dos fijadores ortopédicos, la estructura de soporte adaptada para asegurar los por lo menos dos fijadores ortopédicos al soporte; un primer fijador ortopédico soportado por la estructura de soporte, el primer fijador gue tiene una primera superficie externa; un segundo fijador ortopédico soportado por la estructura de soporte, el segundo fijador gue tiene una primera superficie externa; un primer componente de metal gue contiene un metal antimicrobiano colocado sobre la primera superficie externa del primer fijador; una fuente de energía gue tiene una primera terminal y una segunda terminal, la primera terminal en comunicación eléctrica con el primer componente de metal; y un aislador colocado sobre la estructura de soporte en una ruta de corriente entre la primera terminal de la fuente de energía y la segunda terminal de la fuente de energía gue previene a la corriente gue fluye de la primera terminal de alcanzar la segunda terminal sin completar un circuito gue incluye un tejido o fluido corporal conductor adyacente a la superficie externa del primer fijador cuando se implanta.
29. Un método para inhibir la infección microbiana asociada con un implante ortopédico, caracterizado porgue comprende : proporcionar un sistema de implante médico de conformidad con la reivindicación 1, 21, 26 o 28; suministrar una corriente a un componente de metal colocado sobre una superficie externa de un cuerpo de implante, el cuerpo de implante localizado en un cuerpo humano en un sitio de infección potencial, en donde el suministro de corriente al componente de metal causa la liberación de iones de metal tóxicos a un microbio infeccioso en el sitio de infección potencial, tal gue la infección microbiana se inhibe.
30. El método de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porgue el componente de metal comprende un metal antimicrobiano seleccionado del grupo gue consiste de: plata; cobre; tanto plata como cobre; tanto plata como cadmio; tanto cobre como cadmio y una combinación de plata, cobre y cadmio.
31. El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porgue el microbio infeccioso es una bacteria Gram positiva y el componente de metal comprende un metal antimicrobiano seleccionado del grupo gue consiste de: plata; cobre; tanto plata como cobre; tanto plata como cadmio; tanto cobre como cadmio y una combinación de plata, cobre y cadmio.
32. El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porgue el microbio infeccioso es una bacteria Gram negativa y el componente de metal comprende un metal antimicrobiano seleccionado del grupo gue consiste de; cobre; y tanto cobre como cadmio.
33. El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porgue el microbio infeccioso es un hongo y el componente de metal comprende un metal antimicrobianó seleccionado del grupo gue consiste de: plata; y tanto plata como cobre .