JPH0362104B2 - - Google Patents

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JPH0362104B2
JPH0362104B2 JP62210175A JP21017587A JPH0362104B2 JP H0362104 B2 JPH0362104 B2 JP H0362104B2 JP 62210175 A JP62210175 A JP 62210175A JP 21017587 A JP21017587 A JP 21017587A JP H0362104 B2 JPH0362104 B2 JP H0362104B2
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porous
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は骨補填材として使用する少くとも１本
の細管を垂直方向に貫通させた円注状焼成ハイド
ロキシアパタイトに関するものである。
従来の技術 人工骨や人工歯に使用される生体材料には生体
親和性と適当な機械的強度が要求され、近年アル
ミナ、陶材、ハイドロキシアパタイトなどのセラ
ミツクが人工歯根、骨欠損部への充填材などに使
用されている。これらのうちハイドロキシアパタ
イトは骨の主要構成要素であり、骨と直接結合し
て生体組織に同化する特徴があるのですぐれた材
料といえる。例えばハイドロキシアパタイトを過
酸化水素水で熱処理したあと、成形加工し1200℃
で焼結してえた多孔質ハイドロキシアパタイト顆
粒を、骨欠損部に充填すると、数ケ月後には充填
した多孔質ハイドロキシアパタイト顆粒の全域に
わたり新生骨が形成され、顆粒の微少気孔内にも
新生骨の形成が認められたが、緻密質ハイドロキ
シアパタイト顆粒を充填した場合は、充填域の辺
縁部のみに新生骨が形成され、中心部は新生骨形
成のない領域になつていることが報じられてい
る。このことは多孔質ハイドロキシアパタイトが
新生骨形成に関し緻密質ハイドロキシアパタイト
よりすぐれていることを示している。また、ハイ
ドロキシアパタイトブロツクにおいても同様であ
ることが認められている。然しながら使用された
多孔質ハイドロキシアパタイトブロツクの機械的
強度（圧縮強度）は173.1（気孔率55％）、313.9
（気孔率35％）Kg／cm2と報ぜられており、機械的
強度が弱い。一般に焼結により粉体集合体の機械
的強度は増加するが、その全表面積、気孔率及び
吸水率が低下することが知られている。生体親和
性に富む材料であるハイドロキシアパタイトも十
分な機械的強度を得ようとして高温で焼結すると
気孔率が減じその生体親和性が失なわれる。従つ
てハイドロキシアパタイトの焼結性を改善し、生
体親和性および機械的強度にすぐれた焼結体をえ
ることが、ハイドロキシアパタイト骨補填材とし
ての開発の問題点となつている。この問題を解決
するために、常圧焼結による予備焼結のあと、熱
間等方加圧法で焼結する焼結法の改良、焼成温度
をさげるためのストロンチウム、カルシウム、バ
リウムの各リン酸塩、生体活性ガラス、窒素含有
ガラスなどの結合材、チタンとアパタイトとの混
合焼結体、フオルステライト、緻密質アパタイ
ト、ジルコニアの各焼結体を基体として使用し、
その表面をハイドロキシアパタイトで被覆する、
多孔質セラミツクスにカルシウムとリン酸イオン
を含浸させるか、ハイドロキシアパタイトを充填
して焼成するなどの方法が検討されているが、力
のかかる部位の骨補填材としては緻密質ハイドロ
キシアパタイトを、力のかからない部位の骨補填
材としては多孔質ハイドロキシアパタイトが、目
的に応じて選択使用されているのが現状である。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、従来の多孔質ハイドロキシアパタイ
トに比し機械的強度が大で、すべての骨欠損部に
骨への荷重を考慮することなく補填材として使用
できる多孔質ハイドロキシアパタイトを提供する
ことを目的としている。
問題点を解決するための手段 物理的又は化学的に作成された垂直方向に任意
の本数の貫通した細管を有する円柱状のハイドロ
キシアパタイトを800〜1500℃、好ましくは1000
〜1200℃で焼成することにより、容易に機械的強
度が1000Kg／cm2以上と大で多孔性であるハイドロ
キシアパタイトがえられ、骨補填材としての使用
に適していることを認めた。多孔率はその物体の
全細孔体積をV1、細孔を含めての物体の全体積
をV2とするとき、V1／V2で示される。従つて本
願使用の焼成成形ハイドロキシアパタイトの多孔
率は、垂直に貫通させた細管の径及び本数と円注
状成形物とによつて大よそ決定され、その機械的
強度は焼成温度及び多孔率によつて決定されると
考えられる。然しながら骨補填材として使用する
場合、新生骨はハイドロキシアパタイトの充填辺
縁部及び微少気孔内に形成されるので、同じ多孔
率を有する円注状焼成々形物であつても、貫通し
ている細管の径によつて新生骨形成効果を異にす
る。従つて目的とする骨補填材としての性質によ
り焼成温度、多孔率及び貫通させる細管の径を任
意に選択する。例えば直径３mm、高さ３mm、の円
注状ハイドロキシアパタイトに垂直方向に径
150μｍの貫通孔を90あけ、1000℃で焼成した場
合、焼成成形体の機械的強度は1000Kg／cm2以上、
1200℃で焼成した場合のそれは2000Kg／cm2以上で
あり、その多孔率は0.22であり、これらの数値は
前記の過酸化水素水処理多孔質ハイドロキシアパ
タイトブロツクと比較するとその機械的強度が著
しく高いことを示している。焼成ハイドロキシア
パタイト成形物は、円柱直径100μｍ以上、円柱
高10μｍ以上、垂直に貫通させる細管径10μｍ以
上であれば、機械的成形法により任意に製造する
ことができるので、補填材として使用する骨の形
状、目的に応じて成形物の大きさ、細管の径及び
本数、及び焼成温度を調製する。このようにして
作成された焼成ハイドロキシアパタイト成形体を
骨欠損部に充填すると、多孔性であるにかかわら
ず機械的強度が大であるので、骨に加わる荷重を
考慮する必要がなく、新生骨形成も効果的に行わ
れるので、いかなる場所の骨の骨補填材としての
使用も可能である。
作 用 円柱状物体に貫通した細管を任意の本数あけて
焼成成型したハイドロキシアパタイト成形物は細
管の径及び本数、焼成温度を選択することによ
り、その機械的強度と多孔率とを任意に選択する
ことが可能であり、多孔性で機械的強度の大きい
ハイドロキシアパタイトを容易にえることができ
る。このハイドロキシアパタイトを骨補填材とし
て使用すると機械的強度が強く、生体親和性のよ
い補填材として作用する。
以下実施例を示して本発明を具体的に説明す
る。
直径20μｍの細管２を550本垂直方向に貫通さ
せたハイドロキシアパタイトよりなる直径１mm、
高さ１mmの円柱１を1000℃にて焼成し、機械的強
度1000〜1500Kg／cm2の焼成ハイドロキシアパタイ
トからなる円柱１の顆粒をえた。（添付図面参照）
このものを犬の顎骨に穴をあけて充填し試験し
た。対照として細管を含まない直径１mm、高さ１
mmの円柱ハイドロキシアパタイトを1000℃に焼成
した焼成ハイドロキシアパタイト顆粒を同様に充
填した。３ケ月後両者の充填部を電子顕微鏡で観
察し対照に比し試験区で新生骨が充填部の内部に
もより多く形成されていることを認めた。
発明の効果 少くとも１本の垂直方向に貫通させた細管を有
する円柱状の焼成ハイドロキシアパタイト成形物
を骨補填材として使用する方法は、補填材の機械
的強度及び多孔率の選択が任意にでき、その製作
が容易である。加えてえられる焼成物は多孔性で
あるにかかわらず機械的強度が大きいのでいかな
る部位の骨にも使用可能であり、生体親和性も高
い。即ち機械的強度が大で生体親和性のよい骨補
填材といえる。
【図面の簡単な説明】
図は本願発明によりえられた骨補填材の斜視図
である。 １……骨補填材；２……細管。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 機械的に成形され、複数個にして且つ垂直方
    向にのみ貫通させた細管を有する円注状焼成ハイ
    ドロキシアパタイトであつて、圧縮強度が1000
    Kg／cm2以上であり、該複数個にして且つ垂直方向
    のみに貫通せる前記細管内へ骨の生長を可能にす
    ることを特徴とするハイドロキシアパタイト骨補
    填材。
JP62210175A 1987-08-26 1987-08-26 Hydroxyapatite bone filling material Granted JPS6456056A (en)

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