JP2012507359A - 増大した表面粗さを有する多孔質表面層およびそれを組み込むインプラント - Google Patents

Abstract

増大した粗さを有する組織接合表面層をもたらすシステムおよび方法を、金属粉末を、多孔質発泡構造体の機械加工したもしくは前以って機械加工した組織接合表面に提供することによって達成することができる。この金属粉末は、多孔質金属発泡構造体内の開気孔の閉塞を妨げながら、この多孔質構造体が、組織に接合する機械加工した表面において増大した粗さを有することができるような、粒径および特性を有することができる。

Description

関連出願への相互参照
本出願は、２００８年１０月２９日出願の米国仮出願第６１／１０９，３９５号の利益を主張するものである。この先行出願の開示は、その全体が参照により組み込まれている。

本発明は、一般に、増大した粗さを有する表面層に関し、より具体的には、多孔質構造体の、組織に係合する外表面（ｔｉｓｓｕｅ−ｅｎｇａｇｉｎｇ ｏｕｔｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ）の粗さを、その構造体の孔径および気孔率を変化させずに増大させる方法に関し、また、増大した表面粗さを有する前記多孔質構造体を組み込む医学用インプラントに関する。

特に医学分野において、インプラント、デバイスまたは他の用具の表面は、機能に著しく影響を及ぼす可能性がある。例えば、インプラントの粗さを増大させることによって、骨インプラントの安定性を改良する試みがなされている。インプラント内に骨の内成長（ｂｏｎｅ ｉｎｇｒｏｗｔｈ）のための気孔を提供することにより、骨インプラントの安定性を改良する他の試みがなされている。

骨に接触するインプラント（例えば、整形外科インプラント）において骨の内成長を達成する一方法には、基体上に金属ビード表面を焼結させることが含まれる。インプラントにおいて骨の内成長を達成する他の方法には、放電加工（ＥＤＭ）表面処理、軸性溝を有するＥＤＭ表面、クロスハッチングを有するＥＤＭ表面、またはフォトエッチング表面を組み入れた、チタンから製作した網状発泡体多孔質コーティングを使用することが含まれる。発泡金属インプラントは、焼結したビードのインプラントよりも大きい骨の内成長を達成することが示されている。Ｕｒｂａｎ、Ｒｏｂｅｒｔ Ｍら、「Ｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｈｉｓｔｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ａ Ｎｏｖｅｌ Ｆｏａｍ Ｍｅｔａｌ Ｐｏｒｏｕｓ Ｃｏａｔｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｔｗｏ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍｅｓｕｒｉｎｇ Ｂｏｎｅ Ｉｎｇｒｏｗｔｈ」、Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ５４ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｒｔｈｏｐａｅｄｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｏｃｉｅｔｙ、１８５４頁、２００８年３月２〜５日を参照されたい。

しかし、多孔質金属発泡体内成長構造体（例えば、多孔質構造体の全ての表面に微細な金属粉末粒子を塗布することにより作り出されるもの）を作るには、所望の形状および寸法（例えば、裕度）の機械加工した金属発泡構造体を得る、二次的な機械加工段階を要する可能性がある。このような機械加工は、仕上げ面（例えば、組織に係合する外表面）の粗さが減少する原因となり得る。多孔質のビードコーティングしたインプラントのテクスチャーを犠牲にせずに、基体に加圧焼結した粒子を焼結する間、テクスチャーのあるモールドを使用し、粗さを保持または回復することができる。別法として、クロスハッチングパターンおよび埋め込みの際のコーティングにおける溝と骨との間の間隙を作り出す放電加工（「ＥＤＭ」）を使用して、金属発泡体のため粗さを保持または回復することができる。これらのメカニズムは、これまで、多孔質金属発泡体内成長構造体の機械加工した組織に係合する外表面の粗さを、その構造体の孔径および気孔率を保持しながら、増大させるには、不満足なものであることが判明している。

米国特許第６５４０７８８号明細書 米国特許第６５３７３２１号明細書 米国特許公開第２００６／０１１１７８７号明細書 米国特許第５９５４７７０号明細書

Ｕｒｂａｎ、Ｒｏｂｅｒｔ Ｍら、「Ｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｈｉｓｔｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ａ Ｎｏｖｅｌ Ｆｏａｍ Ｍｅｔａｌ Ｐｏｒｏｕｓ Ｃｏａｔｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ Ｔｗｏ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍｅｓｕｒｉｎｇ Ｂｏｎｅ Ｉｎｇｒｏｗｔｈ」、Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ５４ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｒｔｈｏｐａｅｄｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｏｃｉｅｔｙ、１８５４頁、２００８年３月２〜５日 Ｇｉｌｍｏｕｒら、「Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃ Ｉｍｐｌａｎｔ Ｓｕｒｆａｃｅｓ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｌｙ Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ」、ａｂｓｔｒａｃｔ ＃４６４ Ｗｏｒｌｄ Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ ２００８

したがって、上記において検討された欠点を回避する、改善された骨の内成長特性を有する多孔質金属発泡構造体を提供するための、改良された方法への必要性が存在する。

本発明の実施形態は、多孔質構造体の機械加工した組織接合（ｔｉｓｓｕｅ−ｉｎｔｅｒｆａｃｉｎｇ）外表面の表面粗さを、その多孔質構造体の孔径または気孔率を変化させずに、増大させることを対象とする。

一実施形態において、義肢（ｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃ）インプラントは、機械加工した網状多孔質構造体を備えている。非対称性（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ）粒子を含む粉末を、この多孔質構造体の機械加工した組織接合外表面に配置することができる。この非対称性粒子は、多孔質構造体の開気孔の閉塞を実質的に妨げながら、かつ／または多孔質構造体の気孔率を実質的に変化させずに、インプラントの機械加工した組織接合外表面の表面粗さを増大させるように、多孔質構造体中の孔径の約３０％と約７０％の間の粒径を有することができる。一実施形態において、この多孔質構造体は、多孔質金属体とすることができる。同様に、この粉末は、一実施形態において、金属粉末とすることができる。他の実施形態において、この多孔質構造体および粉末は、非金属材料のものとすることができる。

他の実施形態において、義肢インプラントは、前以って機械加工した網状多孔質構造体であって、その前以って機械加工した網状多孔質構造体の全表面に１層または複数のさらなる粉末層が塗布されている多孔質構造体を備えている。非対称性粒子を含む粉末を、多孔質構造体の、前以って機械加工した組織接合外表面に配置することができる。この非対称性粒子は、多孔質構造体の開気孔の閉塞を実質的に妨げながら、かつ／または多孔質構造体の気孔率を実質的に変化させずに、インプラントの、前以って機械加工した組織接合外表面の表面粗さを増大させるように、多孔質構造体中の孔径の約３０％と約７０％の間の粒径を有することができる。

他の実施形態に従って、固体表面に適用された、機械加工した網状多孔質構成物（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ）を備える義肢インプラントを提供している。非対称性粒子を含む粉末を、多孔質構成物の機械加工した組織接合外表面に付着させることができる。この粉末は、多孔質構成物の開気孔を実質的に保持しながら、この多孔質構成物の機械加工した組織接合外表面の表面粗さを増大させるように構成された粒度を有する。

さらに他の実施形態に従って、全表面に１層または複数のさらなる粉末層が塗布されている、前以って機械加工した網状多孔質構成物を備え、この構成物が固体表面に適用されている義肢インプラントを提供している。非対称性粉末粒子を含む粉末を、この多孔質構成物の前以って機械加工した組織接合外表面に付着させることができる。この非対称性粒子の粉末は、多孔質構成物の開気孔を実質的に保持しながら、多孔質構成物の前以って機械加工した組織接合外表面の表面粗さを増大させるように構成された粒度を有する。

さらに他の実施形態に従って、機械加工した網状構造体と、この網状構造体の機械加工した組織接合外表面に結合された粉末とを備える表面層を提供している。この粉末は、約７５ミクロンと約１０６ミクロンの間の粒径を有する非対称性チタン粒子を含む。

他の実施形態に従って、前以って機械加工した網状構造体であり、その前以って機械加工した網状構造体の全表面に１層または複数のさらなる粉末層が塗布されている網状構造体を備える表面層を提供している。この網状構造体の機械加工した組織接合外表面に、約７５ミクロンと約１０６ミクロンの間の粒度を有する非対称性チタン粒子を含む粉末を結合させることができる。

さらに他の実施形態に従って、多孔質構造体の表面粗さを増大させる方法を提供している。この方法は、多孔質構造体を所望の形状に機械加工する段階と、非対称性粉末粒子を含む粉末を、その機械加工した多孔質構造体の機械加工した組織接合外表面に結合させる段階とを含む。この粉末粒子は、多孔質構造体の気孔の閉塞を防止しながら、かつ／またはその多孔質構造体の気孔率を保持しながら、その機械加工した多孔質構造体の機械加工した組織接合外表面の粗さを増大させる粒度に調整する。一実施形態において、この多孔質構造体は多孔質金属発泡体であり、またこの粉末は金属粉末を含む。他の実施形態において、この多孔質構造体および粉末は非金属材料のものである。

さらに他の実施形態に従って、多孔質構造体の表面粗さを増大させる方法を提供している。この方法は、多孔質構造体を所望の形状に機械加工する段階と、その多孔質構造体の全表面に、１層または複数のさらなる粉末層を塗布する段階とを含む。この方法はまた、非対称性粉末粒子を含む粉末を、機械加工した多孔質構造体の前以って機械加工した組織接合外表面に結合させる段階をも含み、前記粉末粒子は、多孔質構造体の気孔の閉塞を防止しながら、かつ／またはその多孔質構造体の気孔率を保持しながら、その機械加工した多孔質構造体の前以って機械加工した組織接合外表面の粗さを増大させる粒度に調整する。

本発明は、図面を参照して詳細に説明される例である実施形態によって、本明細書において以下に記述されるであろう。

従来技術の焼結した金属発泡体プリフォームの拡大像を示す写真である。図１に示した焼結した金属発泡体プリフォームは：１）６０ｐｐｉポリウレタン（ＰＵ）発泡体骨格を提供する段階と、２）バインダーを使用して、前記６０ｐｐｉポリウレタン（ＰＵ）発泡体骨格の全表面上を、３層の微細な球状金属粉末（例えば、球状チタン粉末）でコーティングして、「プリフォームＡ」を作り出す段階と、３）その後「プリフォームＡ」から、ＰＵ骨格を焼きつくして、未焼結金属発泡体を倍率５０倍でＴａｂｌｅ １（表１）に関して述べた通り形成する段階と、４）その後、前記未焼結金属発泡体を、ワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）法を使用し所望の形状に機械加工する段階と、次いで５）その後、機械加工した未焼結金属発泡体を焼結して、前記従来技術の焼結した金属発泡体プリフォームを形成する段階とを用い、形成される。 本発明の一実施形態による、改良された、焼結した金属発泡体プリフォームの拡大像を示す写真である。図２に示した改良された焼結した金属発泡体プリフォームは：１）６０ｐｐｉポリウレタン（ＰＵ）発泡体骨格を提供する段階と、２）バインダーを使用して、前記６０ｐｐｉポリウレタン（ＰＵ）発泡体骨格の全表面上を、２層の微細な球状金属粉末（例えば、球状Ｔｉ粉末）でコーティングする段階と、３）その後、得られた構成物から、ＰＵ骨格を焼きつくして、未焼結金属発泡体を形成する段階と、４）その後、前記未焼結金属発泡体を、ワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）法などを使用し所望の形状に機械加工して、機械加工した未焼結金属発泡体を形成する段階と、５）その後、前記機械加工した未焼結金属発泡体の全表面に微細な球状金属粉末（例えば、球状Ｔｉ粉末）のさらなる１層を塗布して、「プリフォームＢ」を倍率５０倍でＴａｂｌｅ １（表１）に関して述べた通り形成する段階と、次いで６）その後、「プリフォームＢ」を焼結して、前記改良された焼結金属発泡体を形成する段階とを用い、形成することができる。 本発明の他の実施形態による「粗面化金属発泡体」の拡大像を示す写真である。「粗面化金属発泡体」は：１）上記において検討した「プリフォームＡ」を提供する段階と、２）「プリフォームＡ」を、ワイヤ放電加工（ＷＥＤＭ）法などを使用し所望の形状に機械加工する段階であり、この機械加工する段階により、少なくとも１つの機械加工した組織接合外表面を形成する段階と、３）前記少なくとも１つの機械加工した組織接合外表面に少なくとも１層の非対称性金属粉末粒子（例えば、チタンもしくはＴｉデヒドリド（ｄｅｈｙｄｒｉｄｅ）粒子）を倍率５０倍でＴａｂｌｅ １（表１）に関して述べた通り塗布する段階と、４）得られた構成物を焼結して、前記「粗面化金属発泡体」を形成する段階とを用い、形成することができる。 図３の粗面化金属発泡体の断面の拡大像であり、粗面化組織接合外表面について、倍率５０倍（大きい像）および倍率８５倍（挿入像）で粗面化多孔質金属発泡構造体を示す写真である。 Ｔａｂｌｅ ２（表２）に関連して図示される、それぞれ「プリフォームＡ」、「プリフォームＢ」および「粗面化金属発泡体」の外側組織接合表面のトポグラフ起伏図（ｒｅｌｉｅｆ ｍａｐ）を示す写真である。 Ｔａｂｌｅ ４（表４）に関連して、（Ａ） ６０ｐｐｉ出発ポリウレタン発泡体を、また（Ｂ） ４５ｐｐｉ出発ポリウレタン発泡体を使用して生成される、機械加工および焼結した金属発泡体のＳＥＭ像（２５倍）を示す写真である。 増大した粗さを有する、組織に係合する外表面における多孔質発泡構造体の調製方法の一実施形態を示す図である。 多孔質発泡構造体の気孔率および孔径に影響を及ぼさずに、増大した粗さを有する、組織に係合する外表面における多孔質発泡構造体の調製方法の他の実施形態を示す図である。 粗面化組織接合外表面を有する股関節義肢（ｈｉｐ ｊｏｉｎｔ ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ）の大腿幹部（ｆｅｍｏｒａｌ ｓｔｅｍ）の一実施形態を示す図である。 粗面化組織接合外表面を有する股関節義肢の寛骨臼殻部（ａｃｅｔａｂｕｌａｒ ｓｈｅｌｌ）の一実施形態を示す図である。 粗面化組織接合外表面を有する肩部義肢の一実施形態を示す図である。 粗面化組織接合外表面を有する膝関節義肢の一実施形態を示す図である。

本明細書において開示される実施形態は、構造体の機械加工した組織接合外表面上の、増大した表面粗さを有する多孔質構造体、およびその製作方法を提供する。この機械加工した組織接合外表面は一般に、多孔質構造体（例えば、多孔質金属体、多孔質発泡材料）に、粉末を塗布することにより作り出される増大した粗さから恩恵を受ける。

一般に、増大した粗さを有する組織接合外表面は、多孔質金属構造体、成形構造体、プリフォームした構造体表面、または他の物体に適用することができる。医用物品の場合には、多孔質構造体としてチタン、チタン合金、タンタル、タンタル合金、コバルト−クロム合金、ジルコニウム、ジルコニウム合金などの生体不活性材料を使用することができる。しかし、他の適切な金属および非金属材料を使用することができる。このような非金属材料には、例えば、リン酸カルシウム（例えば、アルファおよびベータリン酸三カルシウム、ヒドロキシアパタイトなど）などの骨導性（ｏｓｔｅｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ）セラミックスが含まれる。この材料は、任意の知られている方法で所望の形状に成形、機械加工または処理できる。さらに、この材料は、発泡体形態の固体（例えば、ポリウレタン発泡体など）とすることができ、あるいは、例えば、チタン、チタン合金、タンタル、タンタル合金、コバルト−クロム合金、ジルコニウム、ジルコニウム合金もしくは他の適切な金属および非金属材料で構成される固体金属基体に前以って塗布される発泡体とすることができる。

特に、上記において検討したように、機械加工（例えば、ワイヤ放電加工（「ＷＥＤＭ」））は、構造体に最初提供された表面粗さを低下させる恐れがある。この構造体が、例えば、骨内に埋め込まれる医用物品である場合、低下した粗さにより、骨表面に対するスクラッチフィットが減少し、インプラントの安定性が低下する恐れがある。上記において検討したように、テクスチャーのあるモールドを使用し、またはＷＥＤＭを使用して構造体に溝を切って粗さを回復することができる。さらに、当技術分野で知られているように、表面粗さは、プリフォーム発泡構造体の全表面に塗布することができる微粉末（例えば、粒径＜４５μｍ）層を機械加工した後で、回復させることができる。しかし、この方法では、接合表面（例えば、骨）に対するプリフォーム発泡構造体のスクラッチフィットを増加させる、プリフォーム構造体の機械加工した組織接合外表面における、所望されるレベルの表面粗さが達成されない（下記のＴａｂｌｅ １（表１）参照）。その上、このような方法は、プリフォーム構造体の気孔率を低下させ、それによりプリフォーム構造体内の気孔の目詰まりもしくは閉塞を招き、そのためこの多孔質構造体内で骨の相互成長する能力を減退させる不利点がある。

いくつかの実施形態において、表面に開いた気孔を保持しながら、粗さを最適に増大させる粉末を選択することができる。好ましい実施形態において、約７５μｍと１０６μｍの間の粒度を有する粗い粉末を、プリフォーム金属発泡構造体の機械加工した組織接合外側表面に塗布して、下記においてさらに記述されるように、この多孔質構造体の気孔率および孔径を変化させずに、前記組織接合外側表面の粗さを増大させることができる。しかし前記の粗い粒子は、他の適切な粒径を有することができる。一実施形態において、この多孔質構造体は、約４０％と約８５％の間の気孔率を有することができる。他の実施形態において、この多孔質構造体は、約６０％と約８０％の間の気孔率を有することができる。

一実施形態において、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または２Ｄ金属顕微鏡技術を使用し測定して、多孔質構造体は、約５０μｍと１０００μｍの間の平均孔径を有することができる。他の実施形態において、多孔質構造体は、約１００μｍと５００μｍの間の平均孔径を有することができる。さらに他の実施形態において、多孔質構造体は、約２００μｍの平均孔径を有することができる。しかし多孔質構造体は、他の孔径を有することができる。さらに、プリフォーム金属発泡構造体を作るのに使用される多孔質構造体（例えば、ポリウレタン発泡体）の孔径を変化させて、最終孔径に影響を及ぼすことができる。

好ましい実施形態において、粗い粉末粒子の粒径は、多孔質構造体の孔径の約１０％と３０％の間とすることができる。他の実施形態において、粗い粉末粒子の粒径は、多孔質構造体の孔径の約３０％と７０％の間とすることができる。さらに他の実施形態において、粗い粉末粒子の粒径は、多孔質構造体の孔径の約４０％と６０％の間とすることができる。しかし、多孔質構造体の機械加工された組織接合外側表面に結合されない粒子が、多孔質構造体の気孔を容易に通過して、多孔質構造体内の気孔の目詰まりもしくは閉塞を妨げる（例えば、防止する）ことを可能とするように、粗い粉末粒子は、多孔質構造体の孔径を基準として、他の適切な粒径を有することができる。

これらの粉末粒子は、浸し塗り、吹付け塗り、スプリンクラー散布、静電方法または任意の他の適正な方法によって、塗布することができる。一実施形態において、機械加工した金属発泡構造体の機械加工した組織接合外側表面にバインダーを塗布することができる。次いで、多孔質構造体を、粗い粉末粒子層中に浸漬して、機械加工した組織接合外側表面に前記粗い粉末粒子をコーティングすることができる。他の実施形態において、粗い粉末粒子は、多孔質構造体の機械加工した組織接合外側表面にバインダーを塗布した後に、前記表面上にスプリンクラー散布することができる。上記において検討したように、粗い粉末粒子は、多孔質構造体内の気孔の目詰まりもしくは閉塞を妨げる（例えば、防止する）ように、組織接合外側表面に付着しない粒子が多孔質構造体を通って容易に通過することを可能にする粒径に調整することが好ましい。さらに他の実施形態において、粗い粉末粒子は、多孔質構造体の機械加工した組織接合外側表面にバインダーを塗布した後に、前記表面上に吹付け塗りすることができる。

さらに、この粉末は他の性状を有することができる。一実施形態において、粗い粉末粒子は一般に非対称性とすることができ、それにより所与の粒度についてさらなる粗さをもたらすことができる。これらの微細な粉末および粗い粉末は、チタン粉末、市販の純粋チタン粉末（「ｃｐＴｉ」）、水素化チタンおよびチタンデヒドリドなどの様々な材料とすることができる。しかしこの粉末には、他の適切な金属材料例えば、チタン合金、コバルト−クロム合金、タンタル、ジルコニウムおよびジルコニウム合金など、ならびに適切な非金属材料例えば、リン酸カルシウム、ヒドロキシアパタイトなどが含まれ得る。

微細な粉末および粗い粉末は、様々な方法で塗布することができる。例えば、バインダーを最初、ポリウレタン発泡体などの多孔質構造体に塗布することができる。次いで、粉末の層を、この多孔質構造体に塗布することができる。次いで、多孔質構造体は、粉末がこの構造体に結合するように、焼結することができる。他の実施形態において、微細な粉末および粗い粉末粒子を塗布している金属発泡構造体は、所望される場合、いくつかの他の構造体（例えば、インプラント基体）に取り付けることができる。

より具体的には、一実施形態において、所望の寸法に切断することができるポリウレタン発泡体を提供することができる。次いで、切断したポリウレタン発泡体にバインダーを含浸させることができる。次いで、ｃｐＴｉなどの微細な粉末がポリウレタン発泡体の全表面に塗布されて、出発金属発泡体構造を形成することができる。一実施形態において、微細な粉末は、１層もしくは２層で、または所望される場合それを超える層で塗布することができ、バインダーは、それぞれの粉末層を塗布する前に多孔質構造体に塗布することができる。他の実施形態において、微細な粉末は、１層〜４層で、または所望される場合それを超える層で塗布することができる。微細な粉末は、最終の焼結段階の後の特定の用途（例えば、構造体が骨の内成長をもたらす医学的用途）向けの所望の特性（例えば、セルサイズ、相互連結気孔径、平均気孔直径、気孔率、強度）を有する多孔質構造体を形成するのに十分な層として、ポリウレタン発泡体に塗布することが好ましい。本明細書において使用される気孔（ｐｏｒｅ）は、発泡体または多孔質構造体の外部もしくは内部における間隙気孔とすることができ、ストラット（壁体）（ｓｔｒｕｔｓ）は、気孔を画定する構造要素とすることができ、またセル（ｃｅｌｌ）はストラットにより画定される体積とすることができ、気孔は、セルの外周に基づいて画定される。次いで、出発金属発泡体を、ポリウレタンの分解温度を実質的に超える温度で加熱して、ポリウレタンを焼きつくし、未焼結金属発泡構造体を形成する。この未焼結金属発泡構造体を、所望の形状に機械加工（例えばＷＥＤＭ）して、プリフォーム金属発泡構造体を形成することができ、このものは上述のように、このプリフォーム金属発泡構造体の機械加工した組織接合外表面の粗さの減少を招く恐れがある。一実施形態において、機械加工またはワイヤＷＥＤＭの前にポリウレタン発泡体に塗布される粉末層の数は、発泡構造体への損傷を防止しながら未焼結金属発泡体構造の機械加工を可能にするため、発泡体強度を増加させるのに丁度十分な数とする。

未焼結金属発泡構造体の機械加工に続いて、一実施形態において、プリフォーム金属発泡構造体の全表面に微細な粉末のさらなる層を塗布して、最終の焼結段階で所望の構造体強度および孔径（例えば、特定の用途向けの）を達成するために、多孔質構造体をさらに強化および粗面化することができる。所望に応じて、ここで再び、１層または複数層の粉末を塗布することができる。

機械加工したプリフォーム金属発泡構造体が所望の強度および孔径を有すると直ぐに（例えば、上記において検討したように、粉末層の塗布によって）、この多孔質構造体の機械加工した組織接合外表面にバインダーを塗布することができる。好ましい実施形態において、１層または複数の粗い粉末粒子（例えば、非対称性粒子）を、上述のように、プリフォーム金属発泡構造体のバインダーコーティングした機械加工した組織接合外表面に塗布して、粗面化プリフォームを形成することができる。バインダーコーティングした外表面に粗い粉末を吹付け塗り、はけ塗りまたはスプリンクラー散布することによって、またはバインダーコーティングした外表面を、粗い粉末層中に浸すことによって、粗い粉末粒子を、バインダーコーティングした機械加工した組織接合外表面に塗布することができる。次いで、粗い粉末は、バインダーコーティングした外表面上に焼結させて、粗面化金属発泡体を形成することができる。他の実施形態において、金属粉末粒子にバインダーをコーティングし、プリフォーム金属発泡構造体の機械加工した組織接合外表面に塗布することができる。一実施形態において、粗面化プリフォーム構造体は、その粗面化プリフォーム構造体のバインダーコーティングした外表面上に粗い粉末を焼結させる前に、基体に取り付けることができる。

他の実施形態において、寸法に合わせて機械加工している多孔質チタン発泡体プリフォームを提供することができる。プリフォーム構造体の機械加工した組織接合外表面にバインダー層を塗布し、続いて粗い金属粉末（例えば、ｃｐＴｉまたは水素化チタンなど）を塗布して、粗面化プリフォーム構造体を形成することができる。この粗面化プリフォーム構造体は、次いで最終の焼結段階を受けさせて、粗い粉末をプリフォームに結合させ、粗面化金属発泡構造体を生成させることができる。

添加した粉末層を有する、および粉末層を有しない機械加工し、かつ焼結したチタン発泡体片の試料を試験している。この試料の機械加工した組織接合外表面のテクスチャーを、前記表面の線摩擦係数（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｌｉｎｅａｒ ｆｒｉｃｔｉｏｎ）を測定することにより、調べた。線摩擦は、整形外科摩擦および摩耗試験機（ＯｒｔｈｏＰｏｄ）を使用し、硬質ポリウレタン発泡体（網状組織骨（ｃａｎｃｅｌｌｏｕｓ ｂｏｎｅ）をシミュレートして使用した）に対して測定し、その場合、およそ４４Ｎの正常荷重を発泡ポリウレタンに対して試料部分に負荷し、この発泡体を、変位速度約３．８ｍｍ／秒で弓形運動として回転させた。使用した線摩擦試験方法のさらなる細部は、「Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃ Ｉｍｐｌａｎｔ Ｓｕｒｆａｃｅｓ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｌｙ Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ」、Ｇｉｌｍｏｕｒら、ａｂｓｔｒａｃｔ ＃４６４ Ｗｏｒｌｄ Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ ２００８中に見出すことができ、その内容は、それら全体が参照により本明細書に組み込まれ、本明細書の一部とみなされるべきである。またこのものは、付録Ａ（Ａｐｐｅｎｄｉｘ Ａ）として添付されている。

Ｔａｂｌｅ １（表１）は、３種の型の焼結したＴｉ発泡体表面：（１）図１に例示している、６０ｐｐｉ ＰＵ発泡体の全表面上に、３層の微細な（＜４５μｍ）球状Ｔｉ粉末をコーティングすることにより形成された、未焼結金属発泡体からＷＥＤＭにより機械加工されたプリフォーム、但し３層は全て、機械加工前に塗布されたもの（「プリフォームＡ」）； （２）図２に例示している、６０ｐｐｉ ＰＵ発泡体の全表面上に、３層の微細な（＜４５μｍ）球状Ｔｉ粉末をコーティングすることにより形成された、未焼結金属発泡体からＷＥＤＭにより機械加工されたプリフォーム、但し２層の粉末層は機械加工前に塗布され、また１層は機械加工後に塗布されたもの（「プリフォームＢ」）；および（３）図３〜４に例示している、外側の組織接合表面に、機械加工後１層の粗い（７５〜１０６μｍ）非対称性Ｔｉ（Ｔｉデヒドリド）粉末を塗布したプリフォームＡ（「粗面化金属発泡体」）についての摩擦結果を示す。示されるように、機械加工後に塗布された大きな非対称性粉末を有する表面は、他の表面と比較して最高の線摩擦係数を有していた。

図１は、本明細書の実施形態において検討した、機械加工した、多孔質金属発泡体構造の組織接合外表面が粗面化されていない、焼結した金属発泡体「プリフォームＡ」を示す。このプリフォーム金属発泡構造体は、およそ６００μｍのセルサイズ直径を有し、相互連結気孔はおよそ直径２００μｍである。全体の平均気孔直径（平均空隙交差長（ＭＶＩＬ））はおよそ４６４．４±９５．４μｍである。この非粗面化金属発泡体のストラット（例えば、セルを画定する支持要素）の平均厚さは、およそ１５０μｍである。この金属発泡体の平均重量気孔率は、７５．２±２．７％であった。「プリフォームＡ」の機械加工した組織接合外表面の線摩擦試験は、最大線摩擦係数０．９０±０．０９をもたらした。

図２は、機械加工した多孔質金属発泡構造体（すなわち、プリフォーム金属発泡構造体）の全表面に微細な金属粉末が塗布された、焼結した金属発泡体「プリフォームＢ」を示す。図２におけるプリフォームＢには、未焼結金属発泡構造体を機械加工した後、プリフォーム構造体の全表面に塗布された微細な（＜４５μｍ）球状ｃｐＴｉ粉末の１層が含まれる。機械加工した後に塗布された微細な球状Ｔｉ粉末の層を有する「プリフォームＢ」の機械加工した組織接合外表面の線摩擦試験は、最大線摩擦係数０．９８±０．０２をもたらした。

図３および４は、本発明の好ましい実施形態により達成された、粗面化した機械加工した組織接合外表面を有する、焼結した「粗面化金属発泡体」構造を例示する。図３〜４に示しているように、プリフォーム金属発泡構造体の機械加工した組織接合外表面に、多孔質金属発泡体の全体の孔径および気孔率が実質的に変化しないように、１層の金属粉末が塗布された。図３および４に例示しているプリフォーム金属発泡体に、プリフォーム金属発泡体構造の機械加工した組織接合外側表面の粗さを増大させるため塗布された金属粉末は、粒径およそ７５〜１０６μｍの粒子を有する非対称性チタン粉末であった。この粉末は、機械加工した組織接合外表面だけに塗布したので、平均セルサイズ直径および相互連結気孔径は、その粉末を塗布した後も、プリフォーム金属発泡構造体と実質的に異なっていなかった（例えば、粗面化金属発泡体のＭＶＩＬはおよそ４４８．９±３４．５μｍである。）。その上、粗面化プリフォーム金属発泡構造体の平均重量気孔率は、プリフォーム金属発泡体構造のそれと実質的に変わらなかった。それはおよそ７５．３±２．２％である。機械加工した後に塗布された粗い非対称性Ｔｉ粉末の層を有する「粗面化金属発泡体」の機械加工した組織接合外面の線摩擦試験は、最大線摩擦係数１．０９±０．１０をもたらした。

図５に図示しているように、白色光干渉分光法を使用して、下記の条件下の焼結したＴｉ発泡構造体の機械加工した組織接合外表面上の金属発泡体ストラットの表面粗さの差異を調べた：図１に示した「プリフォームＡ」（ワイヤＥＤＭ表面）；図２に示した「プリフォームＢ」（未焼結状態金属発泡構造体を機械加工した後、全表面上において、ワイヤＥＤＭ表面に、微細な球状Ｔｉ粉末の１層を加えたもの）；および図３〜４に示した「粗面化金属発泡体」（未焼結状態金属発泡構造体を機械加工した後、プリフォームＡに、外側組織接合表面に塗布した粗い（７５〜１０６μｍ）非対称性Ｔｉ（Ｔｉデヒドリド）粉末の１層を加えたもの）。これらの結果をＴａｂｌｅ ２（表２）に示しており、「Ｒａ」は、試験部分表面にフィットさせた平面からの全ての突出点の平均粗さ結果を表し、また「ＳＲｚ」は、半径方向の山から谷の面の粗さの過半（ｌａｒｇｅｓｔ ｈａｌｆ）の平均結果を表している。粗面化金属発泡体であるＴｉ発泡体表面は最高の粗さ値を有し、未焼結状態金属発泡体構造を機械加工した後、全表面に微細な球状粉末を塗布したＴｉ発泡体「プリフォームＢ」、および機械加工した「プリフォームＡ」Ｔｉ発泡体がこれに続いた。これらの結果は、表面の触覚による感触を反映しており、大きな非対称性粉末をコーティングしたＴｉ発泡体試料は、最も粗い感触を有する。

図１を参照すると、「プリフォームＡ」金属発泡体構造体の機械加工した組織接合外表面の白色光干渉分光法粗さ測定は、平均粗さ（Ｒａ）２．３±０．５０μｍをもたらした。

図２を参照すると、プリフォーム構造体の全表面に塗布した微細な球状金属粉末の、前記のさらなる層を有する「プリフォームＢ」金属発泡体構造の機械加工した組織接合外表面の白色光干渉分光法粗さ測定は、平均粗さ（Ｒａ）約６．２μｍをもたらした。

図３〜４を参照すると、粗面化金属発泡構造体の白色光干渉分光法粗さ測定は、非粗面化金属発泡体（プリフォームＡまたはプリフォームＢ）のいずれの粗さよりも著しく大きい、９．９±２．１μｍという平均粗さ（Ｒａ）の増大をもたらした。

それぞれ図１および図３〜４に示した、プリフォーム金属発泡構造体および粗面化金属発泡構造体について記述している性状の要約を、Ｔａｂｌｅ ３（表３）に示している。

Ｔｉ発泡体表面を粗面化するのに使用される粉末のうち、チタンデヒドリド粉末−１４０ ＋２００メッシュ（７５〜１０６μｍ）は、最高の摩擦、最大の粗さ値、および触覚による感触により査定し最も粗いテクスチャーを有する骨接合表面をもたらした。

他の実施形態において、プリフォーム金属発泡構造体は、孔径およびストラット厚さにおける変動を有することができる。さらに、他の実施形態において、その粗さを増大させるため機械加工した組織接合外表面に塗布される粉末は、１０６μｍを超える、または７５μｍ未満の粒度を有することができる。他の実施形態において、プリフォーム金属発泡構造体の機械加工した組織接合外表面に堆積される金属粉末粒子の形状は、非対称以外の形状とすることができる。さらに、これらの金属粉末粒子は、均一な形状を有する必要はない。

さらなる変動として、使用される粉末の型、および粉末を塗布した後に取られる段階を含むことができる。例えば、異なる型および粒径の粉末を、インプラントの異なる部分に塗布することができ、例えば、この場合、インプラントの異なる部分が異なる型の組織に接合するであろう。さらに、異なる型および粒径の粉末を、例えば、互いに塗り重ねられた異なる粒径が粗さのフラクタル様効果をもたらすように、層状とすることができる。種々の粗さの粒径により、周囲の体組織への異なった付着機構を可能にすることができ、例えば、より小さい規模でインプラント表面への細胞付着も可能にしながら、巨視的規模で組織の内成長を同時に可能にするなどである。このような種々の粗さの規模を達成するため、種々の粉末を順次塗布して、例えば、小規模の粗さの頂部表面と、直下での、より増大した粗さという粗さ規模の勾配を作り出すことができる。別法として、一実施形態において、種々の粉末を、同時に塗布し、粗さ規模の不均一な混合物を作り出すことができる。

いくつかの実施形態において、孔径が増加すると、ストラット厚さも増加させることができる（Ｔａｂｌｅ ４（表４）および図６参照）。両方の性状により示されて、粉末の粒径範囲が決まり、それを使用して、表面開気孔率を保持しながらプリフォーム金属発泡体構造の機械加工した組織接合外表面を粗面化することができる。プリフォーム金属発泡構造体の組織接合外表面に塗布される粉末は、表面気孔の閉塞を妨げる（防止する）粒度に調整することが好ましい。好ましい実施形態において、機械加工した発泡金属構造体の組織接合外表面に塗布される粉末は、気孔の閉塞を有利に妨げるように、ストラット厚さのおよそ＜１００％、および孔径の約≦５０％の粒径を有するものである。

表面粗面化粉末の形状および粒度は、粗面化金属発泡体の粗さおよび摩擦値に影響を及ぼす。Ｔａｂｌｅ ５（表５）に示したように、焼結したプリフォームＡ金属発泡構造体（ＷＥＤＭ表面）および焼結したプリフォームＢ金属発泡構造体（機械加工した後、全表面上に微細な（＜４５）球状粉末の１層を塗布したＷＥＤＭ表面）の粗さおよび摩擦性状を、微細な非対称性粉末（＜４５μｍ）または粗い非対称性粉末（７５〜１０６μｍ）のいずれかによる粗面化金属発泡体と比較している。

粉末の使用は、他の方法に優る利点を提供する。例えば、このような粉末の塗布は、より単純、より容易、かつ費用効果的に行うことができ、また埋め込みの際、骨と内成長構造体の間の間隙をもたらすであろう溝を持ち込まない。上にかぶせるグリッドと異なり、粉末は、殆どどんな任意的な幾何学的配置にも容易に塗布できる。さらに、粉末は、部分（ｐｉｅｃｅ）の端部の粗さ、ならびに部分の最終的な幾何学的配置に関して、比較的正確に（例えば、狭い裕度で）粗さを増大させることができる。

本明細書において記述される層は、いくつかの医用物品に使用することができる。例えば、この層は、骨の隙間を充填するバラ状金属発泡体増強材（ａｕｇｍｅｎｔ）；膝インプラント、股関節インプラント、肩部もしくは脊髄用途、径骨皿部（ｔｉｂｉａｌ ｔｒａｙ）、寛骨臼殻部、大腿幹部、幹輪部（ｓｔｅｍ ｃｏｌｌａｒ）、他の膝大腿部分向けの金属発泡体でコーティングしたインプラント、または他の医学用インプラントもしくは物品に塗布することができる。

図７は、多孔質構造体の孔径および気孔率に影響を及ぼさずに粗さを増大させた、組織に係合する機械加工した外表面を有する粗面化金属発泡構造体の調製方法１００の一実施形態を例示する。方法１００には、所望の孔径を有するポリウレタン発泡体を所望の寸法に切断する段階１１０、およびこの発泡体にバインダー（例えば、熱分解性バインダー）を含浸させる段階１２０ａが含まれ、その後、この発泡体に微細な粉末（例えば、チタン、チタン合金、タンタル、タンタル合金、コバルト−クロム合金、ジルコニウム、ジルコニウム合金などの生体不活性金属粉末）の第１層を塗布して、出発金属発泡体を形成する。例示した実施形態において、４５μｍ未満の粒径を有する微細な粉末が、多孔質ポリウレタン発泡体の全表面に塗布される（１３０ａ）。方法１００には、出発金属発泡体にバインダーを含浸させる段階１２０ｂ、および微細な粉末の第２層を塗布する段階１３０ｂがさらに含まれ、その後、出発金属発泡体にバインダーがさらに含浸され（１２０ｃ）、また微細な粉末の第３層が塗布される（１３０ｃ）。しかし、上記において検討したように、出発金属発泡体の所望の特性（例えば、孔径および強度要求条件）を達成するように、３層を超えるもしくは３層未満の微細な粉末を塗布することができる。方法１００には、ポリウレタンを焼きつくして、未焼結金属発泡構造体をもたらす段階１４０がさらに含まれる。次いで、未焼結金属発泡構造体を機械加工して（１５０）、プリフォーム金属発泡構造体を提供することができる。プリフォーム金属発泡構造体をもたらす上記の段階１１０〜１５０は、当技術分野で知られている。

本明細書において開示される本発明の実施形態において、方法１００には、プリフォーム金属発泡構造体の骨に係合する機械加工した外表面に、バインダーを塗布する段階１８０、およびその上に、約７５μｍと１０６μｍの間の粒度を有する粗い非対称性粉末の層を塗布して粗面化プリフォーム構造体を形成する段階１９０が、さらに含まれることが有利である。粗い非対称性粉末の層は、骨に接合する機械加工した外表面上にだけ堆積させる（例えば、骨に接合する機械加工した外表面上に堆積されない粒子が、金属発泡構造体の気孔を目詰まりまたは閉塞させずに、この構造体の気孔を通過するように、これらの粗い粒子は気孔を基準として粒度を調整する。）ことが好ましい。方法１００は、粗い粉末粒子の１層を塗布することを開示しているが、当業者は、任意の適切な数の粗い金属粉末粒子の層が塗布できることを理解するであろう。方法１００には、場合によって基体に、粗面化プリフォーム構造体を取り付ける段階１９５が含まれる。次いで、粗い粉末の層は、粗面化プリフォーム構造体の骨に接合する外表面上に、焼結されて（２００）、粗面化金属発泡体を形成する。

図８は、他の実施形態である、多孔質構造体の孔径および気孔率に影響を及ぼさずに粗さを増大させた、組織に係合する外表面を有する多孔質発泡構造体の調製方法１００’を例示している。方法１００’は、図７に例示した方法１００に類似しており、そのため同様な識別数字により同様な段階が特定される。方法１００’は、出発金属発泡体にバインダーを２回含浸し（１２０ａ、１２０ｂ）、また出発金属の全表面に微細な粉末の２層だけを塗布してから（１３０ａ、１３０ｂ）、未焼結状態金属発泡体を機械加工して、プリフォーム金属発泡構造体をもたらす点で、方法１００とは異なっている。上記において検討したように、プリフォーム金属発泡構造体の形成方法は、当技術分野で知られている。

方法１００’には、プリフォーム金属発泡構造体にバインダーを含浸する段階１６０、およびプリフォーム金属発泡構造体の全表面に微細な粉末の第３層を塗布する段階１７０が含まれることが有利である。しかし、上記において検討したように、当業者は、金属発泡構造体の所望の特性を達成するために、未焼結状態金属発泡構造体を機械加工する前および／もしくは後に、任意の適切な層数の金属粉末を塗布することができることを理解するであろう。バインダーの層を（１８０）、また非対称性粉末の層を（１９０）機械加工した組織接合外表面に同様に塗布し、焼結して（２００）、プリフォーム金属発泡体の粗さを増大させて、構造体内の気孔の目詰まりを妨げる（例えば、防止する）ように、構造体の孔径および気孔率全体を変化させずに粗面化金属発泡体を提供するようにしている。

上記の実施形態において記述したように、多孔質構造体上に粗面化した組織接合外表面を組み込むことができる医学用インプラントの実施形態を、図９〜１２において図示している。

図９は、粗面化した組織接合外表面を有する股関節義肢の大腿幹部３１０の一実施形態を図示している。これはさらに、米国特許第６５４０７８８号明細書中に記載されている通りであり、その内容は、参照により本明細書に組み込まれ、また本明細書の一部とみなすべきである。例えば、大腿幹部３１０の前方／後方側面３１２、横側面３１４および医療側面３１６の１つまたは複数の外表面には、上述の、粗面化した組織接合外表面を有する粗面化多孔質構造体が含まれて、大腿窩洞（ｃａｖｉｔｙ）におけるその固定性を改善することができる。一実施形態において、大腿幹部３１０の基体材料に表面処理（例えば、グリットブラスト仕上げ）を施すことができ、その後、その基体に粗面化多孔質構造体（例えば、上述の粗面化金属発泡体）を適用することができる。

同様に図１０は、股関節義肢のための寛骨臼殻３２０の一実施形態を図示している。これはさらに、米国特許第６５３７３２１号明細書中に記載されている通りであり、その内容は、参照により本明細書に組み込まれ、また本明細書の一部とみなすべきである。寛骨臼殻部３２０の外表面３２２には、上記において検討した、粗面化した組織接合外表面を有する粗面化多孔質構造体が含まれて、それを埋め込んだ骨（例えば、寛骨臼）に対する寛骨臼殻部３２０のスクラッチフィットを有利に増加させることができ、その上、多孔質構造体中への骨の内成長を可能にして、埋め込んだ寛骨臼殻３２０のより大きな安定性を提供することができる。

図１１は、人工関節窩（ｇｌｅｎｏｉｄ ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ）３３０を含む肩部義肢の一実施形態を図示している。これはさらに、米国特許公開第２００６／０１１１７８７号明細書中に記載されている通りであり、その内容は、参照により本明細書に組み込まれ、また本明細書の一部とみなすべきである。人工関節窩３３０の固定面３３２、３３４には、粗面化した組織接合外表面を有する粗面化多孔質構造体が含まれて、肩甲骨の肩甲における人工関節窩の固定を促進することができる。同様に、肩部義肢の上腕骨幹部３４０の骨係合面３４２、３４４は、上記の実施形態において記述した、粗面化した組織接合外表面を有する粗面化多孔質構造体を含むことができ、それにより、骨におけるこの幹部のスクラッチフィットを有利に改善することができ、その上、多孔質構造体中への骨の内成長を可能にして、埋め込んだ後のこの幹部の安定性を改善することができる。

図１２は、大腿部分３５２および径骨部分３６０を含む膝関節義肢３５０の一実施形態を図示している。これはさらに、米国特許第５９５４７７０号明細書中に記載されている通りであり、その内容は、参照により本明細書に組み込まれ、また本明細書の一部とみなすべきである。内部前方関節丘表面３５４および後方関節丘表面３５６、膝蓋遮蔽部（ｐａｔｅｌｌａｒ ｓｈｉｅｌｄ）３５８の内部表面ならびに大腿固定幹３５９を含む大腿部分義肢３５２の骨係合面には、粗面化した骨接合外表面を有する粗面化多孔質構造体を含むことができ、それは本明細書において実施形態として開示されるように形成することができる。同様に、径骨平坦域（ｔｉｂｉａ ｐｌａｔｅａｕ）３６２、３６４および径骨軸部（ｔｉｂｉａ ｓｈａｆｔ）３６６を含む径骨幹部（ｔｉｂｉａｌ ｓｔｅｍ）義肢３６０の骨係合面に、上記の実施形態において記述されるように形成される骨接合外表面を有する粗面化多孔質構造体を含んで、骨における径骨幹部義肢３６０のスクラッチフィットの増加をもたらすことができ、その上、多孔質構造体中への骨の内成長を可能にすることができ、それにより埋め込んだ後の径骨幹部義肢３６０の安定性改善をもたらす。

本明細書において記述される本発明の実施形態は、多孔質増強材に組み込むこともでき、この多孔質増強材は骨内の空隙中に埋め込むことができ、または天然に生じるか、もしくは外科手術的に作り出されるかいずれかの、骨における空隙、亀裂、窩洞もしくは他の開口部を充填するため使用することができる。

前述のシステムおよび方法は、ある好ましい実施形態に関して記述されているが、本明細書における開示から、他の実施形態が当業者には明らかであろう。さらに、他の組合せ、省略、置換および修正が、本明細書における開示に鑑み、当業者には明らかであろう。本発明のある実施形態が記述されているが、これらの実施形態は、例としてのみ提供され、本発明の範囲を限定する意図のものではない。実際に、本明細書において記述される新規な方法およびシステムは、その精神から逸脱せずに、様々な他の形態で実施できる。したがって、本明細書における開示に鑑み、他の組合せ、省略、置換および修正は、当業者には明らかであろう。

３１０ 大腿幹部
３１２ 前方／後方側面
３１４ 横側面
３１６ 医療側面
３２０ 寛骨臼殻部
３２２ 外表面
３３０ 人工関節窩
３３２、３３４ 固定面
３４０ 上腕骨幹部
３４２、３４４ 骨係合面
３５０ 膝関節義肢
３５２ 大腿部分
３５４ 内部前方関節丘表面
３５６ 後方関節丘表面
３５８ 膝蓋遮蔽部
３５９ 大腿固定幹
３６０ 径骨部分、径骨幹部義肢
３６２、３６４ 径骨平坦域
３６６ 径骨軸部

Claims (10)

1. 多孔質構造体の表面粗さを増大させる方法であって、
   多孔質構造体を所望の形状に機械加工する段階と、
   粉末を、前記機械加工した多孔質構造体の機械加工した組織接合外表面に結合させる段階であり、前記粉末が非対称性粉末粒子を含む段階と
   を含み、
   前記粉末粒子が、前記多孔質構造体の気孔の閉塞を防止しながら、前記機械加工した多孔質構造体の前記機械加工した組織接合外表面の粗さを増大させる粒度に調整される方法。
2. 前記非対称性粉末粒子が、約７５マイクロメートルから約１０６マイクロメートルの粒度に調整される、請求項１に記載の方法。
3. 前記多孔質構造体を焼結させる段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記多孔質構造体が、バラ状金属発泡体増強材を含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記多孔質構造体を、基体に取り付ける段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記基体が、膝インプラント、股関節インプラント、肩部インプラント、脊髄インプラント、径骨皿部、寛骨臼殻部、大腿幹部および幹輪部からなる群から選択される金属発泡体コーティングインプラントである、請求項５に記載の方法。
7. 前記多孔質構造体の全表面に、１層または複数のさらなる粉末の層を塗布する段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記１層または複数のさらなる層を塗布する段階が、粉末を前記機械加工した多孔質構造体の機械加工した組織接合外表面に結合させる段階の後で生じる、請求項７に記載の方法。
9. 前記１層または複数のさらなる層が、それぞれ微細な球状粉末を含む、請求項７に記載の方法。
10. 前記微細な球状粉末が、４５マイクロメートル未満の粒度に調整された粒子で構成される、請求項９に記載の方法。