JPH0360273B2 - - Google Patents
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- JPH0360273B2 JPH0360273B2 JP61311650A JP31165086A JPH0360273B2 JP H0360273 B2 JPH0360273 B2 JP H0360273B2 JP 61311650 A JP61311650 A JP 61311650A JP 31165086 A JP31165086 A JP 31165086A JP H0360273 B2 JPH0360273 B2 JP H0360273B2
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Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Dental Prosthetics (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
歯科、成形外科における医療用インプラントの
改良に関する。
改良に関する。
「従来の技術」
従来、Co−Cr合金、Ti合金、ステンレス製の
インプラントが多数医療分野で使用されている
が、長期間体内に埋設されると体内の組織液や体
液によつて、あるいは体内の組織体との摩擦によ
つてインプラントが腐食し、インプラントの成分
イオンが体内に溶出し、マクロフアージが損傷し
たり、細胞内に侵入して炎症性細胞や巨大細胞の
発生原因となるものである。そこで、インプラン
ト材の表面にコーテイング等の表面処理を施し、
インプラント材の成分イオンの溶出を防止する方
法が種々提案されている。（特公昭49−24429、特
開昭59−82849、特開昭61−76354） 「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、前期発明によつても、未だ耐蝕
性、耐久性、生体親和性が不十分であり、特に長
期間の使用が行なわれる整形外科用としては不完
全であつた。
インプラントが多数医療分野で使用されている
が、長期間体内に埋設されると体内の組織液や体
液によつて、あるいは体内の組織体との摩擦によ
つてインプラントが腐食し、インプラントの成分
イオンが体内に溶出し、マクロフアージが損傷し
たり、細胞内に侵入して炎症性細胞や巨大細胞の
発生原因となるものである。そこで、インプラン
ト材の表面にコーテイング等の表面処理を施し、
インプラント材の成分イオンの溶出を防止する方
法が種々提案されている。（特公昭49−24429、特
開昭59−82849、特開昭61−76354） 「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、前期発明によつても、未だ耐蝕
性、耐久性、生体親和性が不十分であり、特に長
期間の使用が行なわれる整形外科用としては不完
全であつた。
この発明は上記従来のものの欠点を改良するも
のであり、インプラントの耐蝕性、耐久性、生体
親和性を向上させ、インプラントの長期間にわた
る安全使用を可能とするものである。
のであり、インプラントの耐蝕性、耐久性、生体
親和性を向上させ、インプラントの長期間にわた
る安全使用を可能とするものである。
「問題点を解決するための手段」
セラミツクフアイバー等を分散したCo−Cr合
金、ステンレス、Ti合金等の生体金属よりなる
基体と、その外面に、基体中のセラミツクフアイ
バー等と同質で、一端を基体中に埋入し他方をア
パタイト又は燐酸カルシウム中に突出する第２相
と、その外面をおおう、アパタイト又は燐酸カル
シウム層とよりなるセラミツク複合インプラント
であり、特に好ましいものは、セラミツクフアイ
バー等が、SiC又はSi3N4のウイスカー又はフア
イバーであるが、本発明はこれに拘らず、
Al2O3、ZrO2ムライト等のフアイバーやウイスカ
ー（以下単に「セラミツクフアイバー」と略称す
る）でも良好なものである。
金、ステンレス、Ti合金等の生体金属よりなる
基体と、その外面に、基体中のセラミツクフアイ
バー等と同質で、一端を基体中に埋入し他方をア
パタイト又は燐酸カルシウム中に突出する第２相
と、その外面をおおう、アパタイト又は燐酸カル
シウム層とよりなるセラミツク複合インプラント
であり、特に好ましいものは、セラミツクフアイ
バー等が、SiC又はSi3N4のウイスカー又はフア
イバーであるが、本発明はこれに拘らず、
Al2O3、ZrO2ムライト等のフアイバーやウイスカ
ー（以下単に「セラミツクフアイバー」と略称す
る）でも良好なものである。
「作用」
セラミツクフアイバーは一端を基体のマトリツ
クスを構生するCo−Cr合金、ステンレス、Ti合
金（以下まとめて「生体金属」と称する。）中に
埋入し、他端を、アパタイト又は燐酸カルシウム
（以下まとめて「HAP」と略称する）の中に有す
るため、生体金属とHAPとはセラミツクフアイ
バーを介して強固に結合され、長年月の応力に対
してもはがれることがない。
クスを構生するCo−Cr合金、ステンレス、Ti合
金（以下まとめて「生体金属」と称する。）中に
埋入し、他端を、アパタイト又は燐酸カルシウム
（以下まとめて「HAP」と略称する）の中に有す
るため、生体金属とHAPとはセラミツクフアイ
バーを介して強固に結合され、長年月の応力に対
してもはがれることがない。
「実施例」
一例として生体金属にTi合金、セラミツクフ
アイバーに長さ100μのSiCウイスカー、HAPに
トリカルシウムフオスフエート3CaO・P2O5を用
いたものを説明する。
アイバーに長さ100μのSiCウイスカー、HAPに
トリカルシウムフオスフエート3CaO・P2O5を用
いたものを説明する。
Ti合金の平均粒径100μの粉末50体積％とSiCウ
イスカー50体積％とをアセトン中でよく混合し、
乾燥後３mmφ×25mmの棒状に、静水圧加圧成形
し、次に真空中で白金箔中に封入する。これを
1400℃にて1000気圧で熱間静水圧成形（以下
「HIP」と略称する）し2.5mmφ×23mmの棒状焼
結体とした。これを研摩して断面を観察すれば第
２図のように生体金属２によるマトリツクスの中
に、セラミツクフアイバー３が分散した基体１を
形成していた。
イスカー50体積％とをアセトン中でよく混合し、
乾燥後３mmφ×25mmの棒状に、静水圧加圧成形
し、次に真空中で白金箔中に封入する。これを
1400℃にて1000気圧で熱間静水圧成形（以下
「HIP」と略称する）し2.5mmφ×23mmの棒状焼
結体とした。これを研摩して断面を観察すれば第
２図のように生体金属２によるマトリツクスの中
に、セラミツクフアイバー３が分散した基体１を
形成していた。
次にこの表面を約20μの深さ迄、弗化水素酸に
てエツチングしたところ、第３図の如く、セラミ
ツクフアイバーの一端４は生体金属中に埋入し、
他端５が空中に突出した表面を形成した。
てエツチングしたところ、第３図の如く、セラミ
ツクフアイバーの一端４は生体金属中に埋入し、
他端５が空中に突出した表面を形成した。
次にCaCO3とP2O5を、Ca／Ｐ原子比が1.5とな
るように調合し粉砕して混合し、50％の水と有機
結合剤を加えて泥しようとし、前記基体を浸漬す
ることにより約0.3mmの厚さに付着させ、乾燥後
1100℃にて大気中で焼きつけた。この断面を顕微
鏡で観察すれば第１図のように基体１の上に一端
を主体金属に埋入し、他端をHAP中に突出した
セラミツクフアイバー３とその外側に被覆したト
リカルシウムフオスフエート層６を有するセラミ
ツク複合インプラント７を構成していた。これを
成兎の大腿骨中に埋入したところ、約１カ月でト
リカルシウムフオスフエートは骨に転化し始めて
いた。又同じ方法で20mm×20mm×５mmの直方体の
テストピースを作成しその主表面にゴム板を接着
し、10Kgの力で引張ることを40回繰り返したが剥
離することはなかつた。併し比較のため、弗化水
素酸による生体金属の表面を溶解することを省い
たものは10回の引張りで剥離を起こした。これ
は、本発明の、一端４を生体金属中に埋入し、他
端５を突出するセラミツクフアイバーがないため
に、生体金属とHAPとを強靭に接着するものが
なかつたためである。
るように調合し粉砕して混合し、50％の水と有機
結合剤を加えて泥しようとし、前記基体を浸漬す
ることにより約0.3mmの厚さに付着させ、乾燥後
1100℃にて大気中で焼きつけた。この断面を顕微
鏡で観察すれば第１図のように基体１の上に一端
を主体金属に埋入し、他端をHAP中に突出した
セラミツクフアイバー３とその外側に被覆したト
リカルシウムフオスフエート層６を有するセラミ
ツク複合インプラント７を構成していた。これを
成兎の大腿骨中に埋入したところ、約１カ月でト
リカルシウムフオスフエートは骨に転化し始めて
いた。又同じ方法で20mm×20mm×５mmの直方体の
テストピースを作成しその主表面にゴム板を接着
し、10Kgの力で引張ることを40回繰り返したが剥
離することはなかつた。併し比較のため、弗化水
素酸による生体金属の表面を溶解することを省い
たものは10回の引張りで剥離を起こした。これ
は、本発明の、一端４を生体金属中に埋入し、他
端５を突出するセラミツクフアイバーがないため
に、生体金属とHAPとを強靭に接着するものが
なかつたためである。
また燐酸カルシウム塩については本実施例の他
に、特開昭55−56052号「高強度リン酸カルシウ
ム焼結体の製造方法」において開示したCa／Ｐ
原子比が1.4乃至1.75のカルシウムのリン酸塩を
主体とする粉末に、焼成後のリン酸カルシウム成
分に対し0.5乃至15重量％のCa／Ｐ原子比0.2乃至
0.75を有するカルシウム、リン酸系フリツトを添
加混合し、溶融する特に強度の強いもの、又は上
記リン酸カルシウムに0.5乃至15重５重量％のア
ルカリ金属、亜鉛又はアルカリ土類金属の酸化物
−リン酸系フリツトを含有せしめたもの（特開昭
55−140756号「高強度リン酸カルシウム焼結体」）
又は、特開昭55−80771号「高強度リン酸カルシ
ウム焼結体」において開示したカルシウムのリン
酸塩を主体とする粉末と上記リン酸カルシウムガ
ラスやアルカリ土類金属酸化物−リン酸系フリツ
トの混合物でもよい。更にアパタイトグループ
（水酸アパタイト、弗素アパタイト等）特に、水
酸アパタイトCa10（OO4）6（OH）2も好ましいもの
である。
に、特開昭55−56052号「高強度リン酸カルシウ
ム焼結体の製造方法」において開示したCa／Ｐ
原子比が1.4乃至1.75のカルシウムのリン酸塩を
主体とする粉末に、焼成後のリン酸カルシウム成
分に対し0.5乃至15重量％のCa／Ｐ原子比0.2乃至
0.75を有するカルシウム、リン酸系フリツトを添
加混合し、溶融する特に強度の強いもの、又は上
記リン酸カルシウムに0.5乃至15重５重量％のア
ルカリ金属、亜鉛又はアルカリ土類金属の酸化物
−リン酸系フリツトを含有せしめたもの（特開昭
55−140756号「高強度リン酸カルシウム焼結体」）
又は、特開昭55−80771号「高強度リン酸カルシ
ウム焼結体」において開示したカルシウムのリン
酸塩を主体とする粉末と上記リン酸カルシウムガ
ラスやアルカリ土類金属酸化物−リン酸系フリツ
トの混合物でもよい。更にアパタイトグループ
（水酸アパタイト、弗素アパタイト等）特に、水
酸アパタイトCa10（OO4）6（OH）2も好ましいもの
である。
なお、セラミツクフアイバーは20〜70体積％が
好ましく、20％以下ではその効果が少なく、70％
を超えると基体の成形性を害する。
好ましく、20％以下ではその効果が少なく、70％
を超えると基体の成形性を害する。
「効果」
以上のとおりの構成を有するので、下記の大き
な効果を有する。
な効果を有する。
(1) 基体はTi合金の他に、セラミツクフアイバ
ーを含むので、強度は向上し、且つ比重は低く
なるために骨の比重である3.1に近くなり生体
に違和感を生じることが少ない。
ーを含むので、強度は向上し、且つ比重は低く
なるために骨の比重である3.1に近くなり生体
に違和感を生じることが少ない。
(2) 基体とHAPとを強固に接合し、長年月の応
力に対しても剥離を起さない。
力に対しても剥離を起さない。
(3) 表面のHAPにより生体親和性が高く、骨に
転化して骨とよく結合する。
転化して骨とよく結合する。
(4) 表面のHAPが骨に転化した後もセラミツク
フアイバーがHAPと生体金属との間に存在し
骨と生体金属が直接接触することを防ぐ。
フアイバーがHAPと生体金属との間に存在し
骨と生体金属が直接接触することを防ぐ。
第１図は本発明のインプラントの断面の微少構
造を示す略図。第２図は基体を成形した状態の断
面図、第３図は成形後、表面を溶解除去したもの
の断面図。 １……基体、２……生体金属、３……セラミツ
クフアイバー、４……セラミツクフアイバーの基
体に埋入した一端、５……セラミツクフアイバー
の基体より突出した一体、６……HAP層、７…
…本発明品。
造を示す略図。第２図は基体を成形した状態の断
面図、第３図は成形後、表面を溶解除去したもの
の断面図。 １……基体、２……生体金属、３……セラミツ
クフアイバー、４……セラミツクフアイバーの基
体に埋入した一端、５……セラミツクフアイバー
の基体より突出した一体、６……HAP層、７…
…本発明品。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ セラミツクフアイバー等を分散したCo−Cr
合金、ステンレス、Ti合金等の生体金属よりな
る基体と、その外面に、基体中のセラミツクフア
イバー等と同質で、一端を基体中に埋入し、他方
をアパタイト又は燐酸カルシウム中に突出する第
２相と、その外面をおおう、アパタイト又は燐酸
カルシウム層とよりなるセラミツク複合インプラ
ント。 ２ セラミツクフアイバー等は、SiC又はSi3N4
よりなるフアイバー又はウイスカーである特許請
求の範囲第１項記載のセラミツク複合インプラン
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61311650A JPS63161971A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | セラミツク複合インプラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61311650A JPS63161971A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | セラミツク複合インプラント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63161971A JPS63161971A (ja) | 1988-07-05 |
| JPH0360273B2 true JPH0360273B2 (ja) | 1991-09-13 |
Family
ID=18019834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61311650A Granted JPS63161971A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | セラミツク複合インプラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63161971A (ja) |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP61311650A patent/JPS63161971A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63161971A (ja) | 1988-07-05 |
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