JPH024299B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は人体ならびにその他の動物体や生物学
的媒体中に植え込むためのもので、種々の用途特
に骨合成に適用できる材料に関するほか、該材料
の組成およびその処理にも関するものである。

孤立組織培養において、ステンレススチールは
非常に毒性が少ない、しかし動物体および人体内
においてこの合金は、応力下の腐食による脆性破
壊による損傷を伴なうものである、またこの合金
ならびに他の合金や材料は、それらが人体ならび
に動物体または生物学的媒体に植え込んだときそ
の他の種々の欠点を有する。他方、処理ずみ炭素
鋼は反対の性質を有する。動物体または人体内に
おいて、表面効果により、該炭素鋼は細胞毒を消
す黒みがかつた被膜で覆われる。

そんなわけで、本発明によれば、機械研摩処理
を受けた炭素鋼から成り特に骨合成に使用する植
え込み材料から始めることとする、というのは電
解研摩は該保護被膜の出現をおくらせるように見
えるしかつ中でも深い腐食の出現と結びつくので
ある。

本発明による植え込み材料の特徴は、該材料が
表面不純物がなくかつ鋼−炭素合金以外の物体が
非常に少ない炭素鋼から構成されていること、お
よび漸進的機械研摩（段々と小さな研摩剤を用い
て順を追つて研摩していく研摩）からなる処理が
最大600番までだがすべて少なくとも400番の研摩
材粒子で行なわれることである。

内部人工装具の製造に使用される炭素鋼は、本
発明によれば、表面不純物を除去するために基本
的に浄化される。該炭素鋼は構造上の若干の不純
物のみは含んでいてもよく、それ故に、生物学的
材料と考えられている炭素と鋼以外の物体は非常
に少ないものでなければならない。鉄および炭素
は人体内にも存在するから、本発明による植え込
み材料はそれ自身生物学的材料であると考えるこ
とができる。

本発明による特徴を有する鋼と炭素との材料の
利点は、低コストで、人体の静的および動的な力
に好ましい態様で完全に応答しかつなんのトラブ
ルもなしに全ボデーとして宿主の通常生活にまた
該鋼−炭素材料を植え込んだ組織が何であろうと
もその組織中に容易に参加すなわちなじむことが
できる点に在る。

本発明による特徴としての機械研摩から成る処
理により、研摩材粒子が平坦化されかつ相互結合
し得る粒子接合点の減少が起る；ここで粗さの問
題がある。

本発明による植え込み材料において、黒みがか
つた層は３週間以内に容易に発展し、一方におい
て該植え込み材料に対する宿主の有毒作用および
他方において宿主に対する植え込み材の有毒作用
を防止するようになる。

この黒みがかつた層の形成により、拒絶反応の
出現も防止される。

そんなわけで、金属版上に良好な被覆が得られ
る。

また本発明によれば、接着可能でかつ青色光の
波長と同オーダーの厚みを有する非常に薄い黒み
がかつた層を得るために、予備酸化を行なう施設
も考えられている。

さらに、前記の機械研摩処理および予備酸化が
完了し次第、得られた植え込み材はそれを使用す
るまで空気および湿気から保護されるよう維持す
ることが好ましい。

［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。

実施例 １ 炭素0.35〜0.42％、珪素1.40〜1.60％およびマ
ンガン0.50〜0.80％を含有するDIN規格37Si6の炭
素鋼を実現されるべき形状に応じて、1050−850
℃で熱間成形加工、すなわち鋳造する。実現され
るべき形状とは、考慮下の外科手術に適した植え
込み材に必要とされる形状をいう。必要な場合
は、ネジ用穴開けのような機械仕上げを伴なう。
熱処理は、先ず830〜860℃のオイルに漬け、次い
で350〜550℃に焼き戻し、次いで空冷して行な
う。

機械研摩は、粒径320番（まれに500番）の炭化
珪素粒子に覆われた紙やすりを使用する。これら
２種類の規格（320／500）の間で研摩を行う。研
摩は粒起面を完全になくす電解研摩であつてはな
らず、また研摩仕上げが雑であつてもならない
（従つて、320番から最大500番まで）。表面すべて
を研摩するまでに約２分かかる。

予備酸化処理は、約250℃で数分間、空気酸化
することによつて行われ、表面に磁鉄鉱の酸化物
層を形成する（青−黒の層）。酸化物層の厚さは、
１ミクロン以下とする。

黒つぽい層は生物と金属の複合物で、その厚さ
は変化する。この黒つぽい層は移植後15日から20
日で初めて形成され、植え込み材とその近くの隣
接組織、次いで離れた隣接組織との交換の場であ
る。この黒つぽい層は、周辺空気にさらせば破壊
される。

人体内に６年から７年植え込まれている間に、
いわゆる金属製植え込み材は、主として存在する
動的な力及び局所的な血管新生との関連で、黒つ
ぽい層の下の表面で厚さ約20ミクロンの金属を失
う。

植え込み材を植え込んだ人体に放射線を当てて
測定した平均値によれば、人体内に１年間植え込
まれた後では、黒つぽい層の見かけの厚さは約
100ミクロンとなる。

実施例 ２ 炭素鋼として、炭素0.52〜0.59％、珪素0.15〜
0.40％、マンガン0.70〜1.00％およびクロム0.60
％〜0.90％を含有するDIN規格55Cr3の炭素鋼を
用いて、1100〜850℃で鋳造する以外は実施例１
と同様にして実施する。この実施例２によつて
も、実施例１と同様な結果が得られる。

拒絶、炎症または破損を生ずるということと、
および植え込み場所から動かないよう定着するま
で長時間を要するという重大な欠点を有する従来
型植え込み品よりも、本発明による植え込み材は
もつと硬質でありまた患者により身体的により良
く受け入れられるという利点を有する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 人体ならびに動物体および生物学的媒体用の
   植え込み材料において、該材料が表面不純物がな
   くかつ鋼−炭素合金以外の物体が非常に少ない炭
   素鋼から構成されていること、およびこの炭素鋼
   が最大600番までの研摩材粒子で漸進的機械研摩
   処理を受けていることを特徴とする前記植え込み
   材料。 ２ 予備酸化を行ない、かつ得られた黒みがかつ
   た被覆の厚みが青色光の波長と同オーダーである
   ことを特徴とする、前記特許請求の範囲第１項に
   よる植え込み材料。 ３ 前記処理後、使用されるまで空気および湿気
   から保護されるよう保たれることを特徴とする、
   前記特許請求の範囲第１項または第２項のいずれ
   かによる植え込み材料。