JPH0213580B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0213580B2 JPH0213580B2 JP58047896A JP4789683A JPH0213580B2 JP H0213580 B2 JPH0213580 B2 JP H0213580B2 JP 58047896 A JP58047896 A JP 58047896A JP 4789683 A JP4789683 A JP 4789683A JP H0213580 B2 JPH0213580 B2 JP H0213580B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- terminal
- hydroxyapatite
- sintered
- skin
- biological
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はその要部がハイドロキシアパタイト焼
結体より成る生体用端子に関する。
結体より成る生体用端子に関する。
従来のpercutaneous electrode connector（経
皮的電極つき端子）やcannula（挿管）といた生
体用端子はその一端が生体皮膚上にあり他端が皮
下に埋設されて、血圧、血流速度、温度、心電信
号等の各種生体情報取り出しのための電気的端子
として或いはその貫通孔を介して輸液、各種薬液
等の注入又は人工腎臓透析等のための血流の取り
出し・注入口等として使用されるものであり、主
としてシリコーンゴム・ふつ素樹脂等々の所謂生
体不活性材より形成されたものが既に提案されて
いる。
皮的電極つき端子）やcannula（挿管）といた生
体用端子はその一端が生体皮膚上にあり他端が皮
下に埋設されて、血圧、血流速度、温度、心電信
号等の各種生体情報取り出しのための電気的端子
として或いはその貫通孔を介して輸液、各種薬液
等の注入又は人工腎臓透析等のための血流の取り
出し・注入口等として使用されるものであり、主
としてシリコーンゴム・ふつ素樹脂等々の所謂生
体不活性材より形成されたものが既に提案されて
いる。
しかし乍らこれらは生体にとつてはなくまでも
異物に他ならずその生体装着部位は一種の外傷を
受けた状態に置かれるものとなるので両者の間隙
からの細菌感染等により長期間の使用には到底耐
え得ないものであるのみならず、生体固定性に劣
るため例えば揺動による出血の心配或いは心電信
号等の生体電気信号の取り出しに当つては所謂ア
ーチフアクト等の雑音を排除し得ず生体情報の安
定取り出しに欠ける等、幾つかの問題を有するも
のであるため未だ充分に普及し得ないものとなつ
ている。
異物に他ならずその生体装着部位は一種の外傷を
受けた状態に置かれるものとなるので両者の間隙
からの細菌感染等により長期間の使用には到底耐
え得ないものであるのみならず、生体固定性に劣
るため例えば揺動による出血の心配或いは心電信
号等の生体電気信号の取り出しに当つては所謂ア
ーチフアクト等の雑音を排除し得ず生体情報の安
定取り出しに欠ける等、幾つかの問題を有するも
のであるため未だ充分に普及し得ないものとなつ
ている。
他方、近時ハイドロキシアパタイト焼結体の優
れた生体親和性、更には骨誘導性が解明されると
共にその焼結体による人工歯根、人工骨への利用
が提案、実用されつつあるが、同焼結体の皮膚組
織との生理学的反応性については先行技術に於い
て全然未解明である。
れた生体親和性、更には骨誘導性が解明されると
共にその焼結体による人工歯根、人工骨への利用
が提案、実用されつつあるが、同焼結体の皮膚組
織との生理学的反応性については先行技術に於い
て全然未解明である。
上記に鑑み本発明者らは鋭意研究の結果、驚く
べきことにハイドロキシアパタイト焼結体は皮膚
組織に対し単に親和性を有するのみならずこれら
組織と緊密且つ一体的に接合するという事実を知
見し、本発明に到達したものである。
べきことにハイドロキシアパタイト焼結体は皮膚
組織に対し単に親和性を有するのみならずこれら
組織と緊密且つ一体的に接合するという事実を知
見し、本発明に到達したものである。
以下、本発明生体端子乃至栓或いは、導管につ
きその材料組成及び製法、形状乃至構造、使用の
態様等につき詳細に分説する。
きその材料組成及び製法、形状乃至構造、使用の
態様等につき詳細に分説する。
材料組成・製法
本発明に於ける“ハイドロキシアパタイト”と
はその化学組成がCa10（PO4）6（OH）2で表わされ
る純粋品のみならず、OHイオンのかわりに１〜
10％のカーボネート（CO3）イオンやフツソ、塩
素イオンを含むこともある。また、これを主成分
とするも焼結性、強度、細孔度等を向上すべくこ
れにCa3（PO4）2、MgO、Na2O、K2O、CaF2、
Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3、MnO、MnO、
ZnO、Ｃ、SrO、PbO、BaO、TiO2、ZrO2等々
の周知各種添加剤を添加混合したものをも包含す
る。又、高分子との複合剤とする場合は、比較的
毒性の少ないポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリエ
ステル、ABS、フツ素、ポリカーボネート、ポ
リスルホン、エポキシ、シリコン、ジアリルフタ
レート、フラン等の樹脂を選ぶことができる。
はその化学組成がCa10（PO4）6（OH）2で表わされ
る純粋品のみならず、OHイオンのかわりに１〜
10％のカーボネート（CO3）イオンやフツソ、塩
素イオンを含むこともある。また、これを主成分
とするも焼結性、強度、細孔度等を向上すべくこ
れにCa3（PO4）2、MgO、Na2O、K2O、CaF2、
Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3、MnO、MnO、
ZnO、Ｃ、SrO、PbO、BaO、TiO2、ZrO2等々
の周知各種添加剤を添加混合したものをも包含す
る。又、高分子との複合剤とする場合は、比較的
毒性の少ないポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリエ
ステル、ABS、フツ素、ポリカーボネート、ポ
リスルホン、エポキシ、シリコン、ジアリルフタ
レート、フラン等の樹脂を選ぶことができる。
他方、その焼結体は一般にハイドロキシアパタ
イト粉末を金型又はラバープレス等により500〜
3000Kg／cm2程度の圧力下、所望形状に圧縮成形
し、次いでこれを700〜1300℃程度の温度で焼結
処理して得られるものであるが、より詳細は下記
公知技術が参照される。
イト粉末を金型又はラバープレス等により500〜
3000Kg／cm2程度の圧力下、所望形状に圧縮成形
し、次いでこれを700〜1300℃程度の温度で焼結
処理して得られるものであるが、より詳細は下記
公知技術が参照される。
すなわち、特開昭51−40400、同52−142707、
同52−147606、同52−149895、同53−110999、特
公昭57−40776及び同57−40803号各公報。
同52−147606、同52−149895、同53−110999、特
公昭57−40776及び同57−40803号各公報。
尚、皮膚組織との接合性という観点から本発明
に於いて特に有用な焼結体の相対密度（ハイドロ
キシアパタイト単結晶の密度を基準）は、60〜
99.5％、より好ましくは85〜95％程度である。
に於いて特に有用な焼結体の相対密度（ハイドロ
キシアパタイト単結晶の密度を基準）は、60〜
99.5％、より好ましくは85〜95％程度である。
形状乃至構造
本発明生体用端子形態は使用目的に応じて所望
のものとなし得るが、その典型的につき添付図面
を参照して詳説すれば次の通りである。
のものとなし得るが、その典型的につき添付図面
を参照して詳説すれば次の通りである。
すなわち、第１図は本発明生体用端子の１例を
示す断面図であり、図中、電気的端子として使用
される生体用端子は共にハイドロキシアパタイ
ト焼結体より成る端子頭部２と同底部３とを一体
的に結合して成るものであり、その内部に生体内
外を電気的に連結するための金線、銀線、白金
線、合金線、カーボンフアイバ等の導電性部材４
が埋設されており且つ所要により任意個数の縫合
用孔５が端子底部３に穿孔されている。
示す断面図であり、図中、電気的端子として使用
される生体用端子は共にハイドロキシアパタイ
ト焼結体より成る端子頭部２と同底部３とを一体
的に結合して成るものであり、その内部に生体内
外を電気的に連結するための金線、銀線、白金
線、合金線、カーボンフアイバ等の導電性部材４
が埋設されており且つ所要により任意個数の縫合
用孔５が端子底部３に穿孔されている。
上記構造の生体用端子は端子底部３を皮下に
埋設固定し端子頭部２の上端部を皮上に突出配置
して使用されるものであり、生体電気信号等の取
り出し或いはペースメーカ等の生体電気刺激用の
電気的端子として利用される。
埋設固定し端子頭部２の上端部を皮上に突出配置
して使用されるものであり、生体電気信号等の取
り出し或いはペースメーカ等の生体電気刺激用の
電気的端子として利用される。
同じく第２図は、生体栓として使用される本発
明生体用端子の１例を示す断面図であり、この生
体用端子は前記導電性部材４に代えて生体内外
を連通するための貫通孔６を有していることを除
いては前記例と同一構成を有する（図中、同一符
号は前記例の夫と同一部分を指す）。
明生体用端子の１例を示す断面図であり、この生
体用端子は前記導電性部材４に代えて生体内外
を連通するための貫通孔６を有していることを除
いては前記例と同一構成を有する（図中、同一符
号は前記例の夫と同一部分を指す）。
他方、ハイドロキシアパタイト焼結体（材）は
皮膚組織との接触部分に介在すれば所定の目的を
達成し得るのであるから、生体用端子の要部のみ
を焼結体とし他を合成樹脂等の異種材で構成する
ようにしてもよく、或いはその要部をハイドロキ
シアパタイト焼結被覆材（特開昭52−82893号、
同53−75209号及び同53−118411号公報等、参照）
で形成してもよい。
皮膚組織との接触部分に介在すれば所定の目的を
達成し得るのであるから、生体用端子の要部のみ
を焼結体とし他を合成樹脂等の異種材で構成する
ようにしてもよく、或いはその要部をハイドロキ
シアパタイト焼結被覆材（特開昭52−82893号、
同53−75209号及び同53−118411号公報等、参照）
で形成してもよい。
以上から明らかなように、本発明生体用端子は
多様な形状・構造及び寸法をとり得るものであつ
て特定形態に限定されるものではない。
多様な形状・構造及び寸法をとり得るものであつ
て特定形態に限定されるものではない。
使用態様
前述の通り、本発明によりハイドロキシアパタ
イト焼結体による生体用端子は生体適合性を有す
るのみならず表皮、真皮等の皮膚組織と界面接合
し生体に安定的に固定されるものであることが明
らかにされたので、例えば心臓ペースメーカに外
部電源を連結するための端子として、或いは血液
透析用孔として、更にはその先端に超音波検知素
子等の各種センサ素子を有する生体内導線と外部
測定機とを連結する端子等々として広範に適用さ
れるものであるので診断及び治療の分野、或いは
動物実験の分野等で極めて有用なものと言い得
る。
イト焼結体による生体用端子は生体適合性を有す
るのみならず表皮、真皮等の皮膚組織と界面接合
し生体に安定的に固定されるものであることが明
らかにされたので、例えば心臓ペースメーカに外
部電源を連結するための端子として、或いは血液
透析用孔として、更にはその先端に超音波検知素
子等の各種センサ素子を有する生体内導線と外部
測定機とを連結する端子等々として広範に適用さ
れるものであるので診断及び治療の分野、或いは
動物実験の分野等で極めて有用なものと言い得
る。
以下、本発明を実験例により詳細に説明する
実験例
１ 生体用端子の製造
ハイドロキシアパタイト粉末は、0.5モル／
水酸化カルシウムと0.3モル／リン酸溶液
を徐々に滴下し、37℃で１日反応させて合成
し、これを濾過乾燥して得た。この合成粉末３
ｇを内径15mmの金型に充填し、径0.05mmの金細
線と共に800Kg／cm2の圧力で圧縮成形しカサ密
度1.6ｇ／cm3の圧粉体を得た。これを端子頭部
形状（第１図参照）に旋盤及び歯科用ダイヤモ
ンドバーで切削、加工した。同様に前記合成粉
末4.5ｇを内径30mmの金型に金細線と共に充填
圧縮成形、切削加工して端子底部（第１図参
照）とした。次いで、両圧粉体の金細線を接合
し、更に両者間に予め水を加え乳鉢でよく練つ
たゲル状アパタイト粉末を塗布し、接着した。
これを1250℃で１時間焼結処理して圧縮強度
5000Kg／cm2、曲げ強度1200Kg／cm2、相対密度95
％且つ接着部も均一に焼結した。第１図に図示
の通りの生体用端子を得た。
水酸化カルシウムと0.3モル／リン酸溶液
を徐々に滴下し、37℃で１日反応させて合成
し、これを濾過乾燥して得た。この合成粉末３
ｇを内径15mmの金型に充填し、径0.05mmの金細
線と共に800Kg／cm2の圧力で圧縮成形しカサ密
度1.6ｇ／cm3の圧粉体を得た。これを端子頭部
形状（第１図参照）に旋盤及び歯科用ダイヤモ
ンドバーで切削、加工した。同様に前記合成粉
末4.5ｇを内径30mmの金型に金細線と共に充填
圧縮成形、切削加工して端子底部（第１図参
照）とした。次いで、両圧粉体の金細線を接合
し、更に両者間に予め水を加え乳鉢でよく練つ
たゲル状アパタイト粉末を塗布し、接着した。
これを1250℃で１時間焼結処理して圧縮強度
5000Kg／cm2、曲げ強度1200Kg／cm2、相対密度95
％且つ接着部も均一に焼結した。第１図に図示
の通りの生体用端子を得た。
ここに於いて、端子底部は直径24mm、厚さ３
mm、端子頭部首部分の平均径は６mmである。
mm、端子頭部首部分の平均径は６mmである。
尚、焼結温度を1100℃とした場合に得られる
焼結体にあつては、相対密度85％、圧縮強度
3000Kg／cm2、曲げ強度700Kg／cm2であつた。
焼結体にあつては、相対密度85％、圧縮強度
3000Kg／cm2、曲げ強度700Kg／cm2であつた。
２ 動物実験
上記生体用端子を雑種成犬の側復部皮膚に埋
設し、経時観察した結果、端子は底部及び首部
分に於いて術後約２週目で皮膚組織と強く結合
接着して引つ張つても取れない状態となり、１
年経過後でも肉眼的には炎症反応などの異常所
見は何ら認められなかつた。
設し、経時観察した結果、端子は底部及び首部
分に於いて術後約２週目で皮膚組織と強く結合
接着して引つ張つても取れない状態となり、１
年経過後でも肉眼的には炎症反応などの異常所
見は何ら認められなかつた。
また、通常の組織学的検索でも炎症細胞など
は認められはかつた。
は認められはかつた。
他方、対照とした同形状のシリコーンゴム製
端子にあつては術後４週目でも皮膚との接着は
全然認められず既に炎症性の発赤が認められ
た。又、２ケ月日には炎症が進行し化膿し始
め、３ケ月目には脱落した。
端子にあつては術後４週目でも皮膚との接着は
全然認められず既に炎症性の発赤が認められ
た。又、２ケ月日には炎症が進行し化膿し始
め、３ケ月目には脱落した。
添付第１乃至２図は本発明生体用端子の模式断
面図である。 ２……端子頭部、３……端子底部、４……導電
性部材、５……縫合用孔、６……貫通孔。
面図である。 ２……端子頭部、３……端子底部、４……導電
性部材、５……縫合用孔、６……貫通孔。
Claims (1)
- １ 端子頭部２と縫合用孔５を有する端子底部３
とを一体的に結合して成り、少なくとも皮膚組織
との接触部分がハイドロキシアパタイト焼結体よ
り成り且つ生体内外を電気的に連結するための導
電性部材４及び／又は生体内外を機械的に連結す
るための貫通孔６を有することを特徴とする生体
用端子。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58047896A JPS59174146A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 生体用端子 |
| CA000450058A CA1247960A (en) | 1983-03-24 | 1984-03-21 | Transcutaneously implantable element |
| DE8484301977T DE3482893D1 (de) | 1983-03-24 | 1984-03-23 | Einzelteil zur transkutanen implantation. |
| EP84301977A EP0120689B1 (en) | 1983-03-24 | 1984-03-23 | Transcutaneously implantable element |
| US07/577,820 US5035711A (en) | 1983-03-24 | 1990-09-05 | Transcutaneously implantable element |
| US07/581,122 US5026397A (en) | 1983-03-24 | 1990-09-10 | Transcutaneously implantable element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58047896A JPS59174146A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 生体用端子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59174146A JPS59174146A (ja) | 1984-10-02 |
| JPH0213580B2 true JPH0213580B2 (ja) | 1990-04-04 |
Family
ID=12788161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58047896A Granted JPS59174146A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 生体用端子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59174146A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0761307B2 (ja) * | 1986-06-24 | 1995-07-05 | 京セラ株式会社 | 生体内視用部材 |
| JPH02107229A (ja) * | 1988-10-15 | 1990-04-19 | Inax Corp | 電極 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59146635U (ja) * | 1983-03-22 | 1984-10-01 | ポリウレタン化成株式会社 | 車両用シヨツクアブソ−バ−のバンプクツシヨン |
-
1983
- 1983-03-24 JP JP58047896A patent/JPS59174146A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59174146A (ja) | 1984-10-02 |
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