JPH053913A

JPH053913A - 人工生体複合材料

Info

Publication number: JPH053913A
Application number: JP3154705A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Shinjo; 清新城; Yuji Shioda; 雄治塩田; Kazutomi Sakai; 一臣酒井; Takeyuki Kimijima; 健之君島
Original assignee: Sumitomo Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Cement Co Ltd
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】人工生体硬組織材料部（人工骨部）を包接し
て生体内に固定されたとき生体に吸収されやすい包接膜
体を有する人工生体複合材料を提供する。【構成】人工骨部を、それに接着することなくポリグ
リコール酸を生成分として形成された包接膜体で包接
し、人工生体複合材料を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は人工生体材料に関するも
のである。更に詳しく述べるならば、本発明は置換又は
充填用人工生体硬組織材料、特に人工骨材料に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に人体、或は他の動物体において、
疾病、又は外傷などによる骨の損傷、或は、悪性腫瘍発
生に基因する外科手術による骨の切除などあったとき、
この骨損傷部、或は切除部に生体の他部位の自家骨によ
る置換、又は、充填が行われていた。最近では、上のよ
うな骨損傷部又は切除部に対し人工生体硬組織材料（以
下これを人工骨と記す）による置換又は充填が行われる
ようになってきた。

【０００３】しかしながら人工骨による置換、又は、充
填には、実際上多くの問題点があった。例えば胸骨悪性
腫瘍の切除手術が行われるときに、外科手術による胸骨
の一部が人工骨で置換される。しかしながら、従来は、
胸鎖関節の機能保持に対する配慮および対策処置が十分
になされなかったので、手術後に胸鎖関節の脱臼、逸
脱、瘻孔形成を生じたり、疼痛を生じたり或は美容上の
欠陥を生じたりするなどの問題が発生していた。

【０００４】また、他の例において、膝周辺の骨の悪性
腫瘍の場合、患肢温存をはかって腫瘍切除後人工膝関節
にすることが多い。しかし、周辺の軟部組織も切除する
ため、動揺関節が問題となり、従来蝶番型の人工膝関節
が使用されて来た。しかし動揺関節は防止出来たとして
も膝関節の動きと著しく異なり人工関節の破損ゆるみ瘻
孔形成などの合併症が多かった。しかも正常骨を大きく
切除しなければならず手術侵襲が大きかった。これに代
る最近使用されて来ている多中心性の人工膝関節は周辺
軟部組織を切除するために動揺関節の発生が生じたり、
機能上悪いということがあり使用しにくいという問題が
あった。

【０００５】更に他の例として骨腫瘍部を切除した後、
セラミックスなど作られた人工骨を生体の骨、筋肉、
腱、靱帯、その他の組織と、金属ワイヤー、絹糸、或は
その他の縫合材料で縫合固定する場合、人工骨が破損し
たり、或は固定した人工骨が脱臼したりしやすいという
問題点がある。

【０００６】上記問題点を解決するために、人工骨部を
内包し、これを生体に縫合固定するための包接膜体を用
いることが試みられた。このような包接膜体として、ポ
リエステル又はポリテトラフルオロエチレンよりなる布
帛又はフィルムが用いられたが、これらの合成有機材料
には長期間にわたって生体に吸収されにくく、炎症をお
こしやすいという問題点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、生体内の骨
を人工生体硬組織材料（人工骨）を用いて置換、又は、
充填するに当り、患部、病巣部、損傷部のみを除去し、
この部分に人工骨を挿入し、緊密、強固かつ安定に固定
し、関節などにおいて脱臼や逸脱を生ずることがなく、
また瘻孔を形成したり疼痛を生じたり、或は美容上の欠
陥を形成することがなく、容易に筋腱を強固に錨着する
ことにより関節の機能を可能な限り温存することがで
き、比較的短時間内に生体に吸収されて炎症をおこすこ
とがなく、しかも摩耗片の外部逸脱のない人工生体材料
を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、包接膜体とし
て、ポリグリコール酸からなる膜体を用いることによ
り、上記課題の解消に成功したものである。

【０００９】本発明の人工生体複合材料は、所望の形状
および寸法に、形成された人工生体硬組織材料部（人工
骨部）と、この人工骨部を内包し、かつポリグリコール
酸を主構造成分として形成された包接膜体とを含んでな
るものである。本発明において人工骨とは人工関節も包
含するものである。また、本発明の材料において、人工
骨部は、基体と、これを被覆する被覆層とから形成され
ていてもよい。

【００１０】

【作用】本発明の人工生体複合材料の一例が図１および
図２に図示されている。図１および図２に示された人工
生体複合材料は、大腿骨の一部置換用に用いられるもの
で人工骨部１および包接膜体２からなるものである。人
工骨部１は中空円盤状芯部１ａと、その中空部１ｂをか
こんで芯部１ａの上下に伸び出ている中空突出部１ｃか
らなるものである。この人工骨部１はチューブ状の包接
膜体２中に内包されている。

【００１１】本発明の人工生体複合材料の他の一例が図
３および図４に図示されている。図３および図４に示さ
れた人工生体複合材料も、大腿骨の一部置換用に用いら
れるもので人工骨部１および包接膜体２からなるもので
ある。人工骨部１は基体１ｄと被覆層１ｅにより形成さ
れ、基体１ｄは中空円盤状芯部１ａと、その中空部１ｂ
をかこんで芯部１ａの上下に伸び出ている中空突出部１
ｃからなるものである。被覆層１ｅは、基体１ｄの芯部
１ａおよび中空突出部１ｃの側面を被覆するように形成
されている。このように２重構造を有する人工骨部１は
チューブ状の包接膜体２中に内包されている。

【００１２】図１，２，３および４に示されているよう
な人工生体複合材料を生体内の大腿骨骨幹部（長管骨）
切除部分、又は欠損部に挿入し、人工骨部の被覆層を有
する、又は有していない中空突出部１ｃを接合すべき上
下生体骨の骨髄腔内に挿入して人工骨部を固定し、包接
膜体の、人工骨部１の被覆層を有する、又は、有してい
ない芯部１ａから伸び出ている部分を長管骨の外側をと
りまくようにし、この部分を長管骨に縫合するとともに
周囲の筋肉とも固く縫合する。

【００１３】本発明の人工生体複合材料の他の一例が図
５に示されている。図５に示された人工生体複合材料３
は、人工胸骨材料４と、それを被覆し、かつ合成繊維
（例えばポリエステル繊維）布帛或は多孔質ポリテトラ
フルオロエチレンシートなどからなる包接膜体５からな
るものである。更に、このような人工生体複合材料は、
例えば、図５に示された人工胸骨材料４を基体とし、そ
の表面に被覆層が形成されているものであってもよい。

【００１４】このように本発明の人工生体複合材料は、
その包接膜体によって骨部のみならずその周囲の筋、腱
その他の軟部組織（腹膜、関節包、骨膜等）とも確実に
縫合固定される。例えば図６に示されているように、人
工生体複合材料11は、所定形状および寸法を有する人工
骨部12と、それをカバーする包接膜体13とからなり、人
工骨部12は、本体部14と突起部15とを有している。この
ような複合材料11の人工骨部12の突起部15を、切断され
た生体骨の切断部16中に挿入し、包接膜体13により人工
骨部12および生体骨のまわりを被覆し、その両端部を、
骨のまわりの筋部（固定されていない）に縫合固定す
る。

【００１５】本発明の人工生体複合材料において人工骨
部又は、その基体は、所望の形状および寸法にセラミッ
クス、カーボン、金属（合金を含む）、および硬質有機
合成樹脂から選ばれた少なくとも１種を主構造成分とし
て形成される。人工骨部形成用又はその基体形成用セラ
ミックスとしては、例えば、アルミナ（Al₂O₃)、ジルコ
ニア（ZrO₂）、およびリン酸カルシウムから選ばれた少
なくとも１種からなるものが用いられる。また人工骨部
形成用又は、その基体形成用金属としては、例えばステ
ンレス鋼、チタン、タンタル、チタン合金、ニッケル−
クロム合金、ニッケル−クロム−コバルト合金、および
コバルト−クロム−モリブデン合金などから選ばれた少
なくとも１種からなるものが用いられる。

【００１６】更に、人工骨部形成用、又はその基体形成
用の硬質有機材料としては、高密度ポリエチレン樹脂、
ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリメチルアクリレ
ート樹脂、ポリエステル樹脂およびシリコーン樹脂など
から選ばれた少なくとも１種からなるものが用いられ
る。

【００１７】人工骨部、又は、その基体を形成する材料
は、多孔質材料でもよく、或は非多孔質材料でもよい。
例えば多孔質リン酸カルシウム焼結体が本発明の人工生
体複合材料用人工骨部形成用、又はその基体形成用材料
として用いられる。

【００１８】このような用途に用いられる合成リン酸カ
ルシウムは、カルシウムとリンとのモル比が1.30〜1.80
の範囲内にあるもので、特に、カルシウムとリンのモル
比が1.60〜1.70の範囲内にあるリン酸カルシウム〔Ca
₃(PO₄)₂〕、およびハイドロオキシアパタイト〔Ca₁₀(P
O₄)₆(OH)₂〕が好ましく、更に、ゾル−ゲル法によって
合成され、凍結乾燥されたリン酸カルシウムが特に好ま
しい。

【００１９】多孔質リン酸カルシウム焼結体は、下記の
ようにして製造することができる。例えばリン酸カルシ
ウム(100重量部）に、粒径１〜600μｍの眞球状の有機
合成樹脂粒子（０〜70重量部）と直径１〜30μｍの有機
重合体繊維（１〜５重量部）とを均一混合し、この混合
物を所望の形状寸法の成形物に成形し、この成形物を 2
00〜800 ℃の温度で加熱して有機合成樹脂粒子および有
機重合体繊維を熱分解して除去して、多孔質成形物とす
る。次に、この多孔質成形物を 800〜1350℃の温度、好
ましくは1000〜1350℃の温度で焼成する。この多孔質焼
結体を所望の形状、寸法に切削加工する。

【００２０】多孔質成形物用有機合成樹脂粒子として
は、ポリプロピレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹
脂、ポリスチレン樹脂などからなる粒子が用いられ、有
機重合体繊維としては、獣毛、絹繊維、セルロース繊
維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維などを用い
ることができる。

【００２１】上記のようにして製造された多孔質リン酸
カルシウム焼結体は、１〜600 μｍの多数の眞球状独立
空孔と孔径１〜30μｍの多数の毛細管状空隙通路とを有
しており眞球状独立空孔は毛細管状空隙通路により互
に、かつ外部空間に連通されている。空孔は眞球状、又
はほぼ眞球状の形状を有し、かつ焼結体内に均一に分布
されていることが好ましい。

【００２２】このような空孔は、骨細胞が修骨場として
場の認識を行い、かつ活性化のための空間、すなわち骨
修復に対する細胞認識現場（細胞居住空間）を提供する
ものである。骨細胞は、特定の曲率を有する眞球状空間
に滞留することを非常に好むもので、その孔径は１〜60
0 μｍであることが好ましく10〜300 μｍの範囲内にあ
ることがより好ましい。また空孔が眞球形、又は、ほぼ
眞球形であると、得られる多孔質体の機械的強度が高く
なる。孔径１〜30μｍの毛細管空隙通路は破骨細胞、骨
芽細胞、体液、白血球などの選択的進入を許すが粒径の
大きなコラーゲン繊維やマクロファージなどの浸入を阻
止し、それによってコラーゲン繊維の異状増殖、それに
伴う周囲の炎症偽関節、およびガンの発生を防止するこ
とができる。空孔内に浸入した上記の細胞等はこの寸法
の空孔に滞留することを非常に好み骨の再生速度の制
御、骨の再吸収の制御および新生骨の誘起を促進するこ
とができる。

【００２３】本発明の人工生体複合材料が、基体と、被
覆層とによって構成された人工骨部と、包接膜体とを含
んでなる場合、このような人工生体複合材料は、例えば
表１に示されているような各種態様を包含する。しか
し、本発明の人工生体複合材料は、このような態様に限
定されるものではない。

【表１】

【００２４】本発明の複合材料において、人工骨部を内
包している包接膜体は、複合材料を生体内に安定して固
定するために極めて有効なものである。ここで内包とい
うのは包接膜体によって規定された空間内に人工骨部の
大部分が包含されている状態を云い、人工骨部の１部
分、例えば被覆層の一部分、が外部空間に露出していて
もよく、或は包接膜体内面の一部分と人工骨部外表面の
一部分とがわづかに離間していてもよい。包接膜体は、
シート、チューブ、袋体などのいづれの形状を有するも
のであってもよい。

【００２５】包接膜体の主構造成分は、ポリグリコール
酸であって、それからなる繊維から作られていてもよ
く、それは織物、編物、フェルト、網状体、および不織
ウェブなどのシート形状に構成されているものであって
もよい。このポリグリコール酸からなる包接膜体は、治
癒期間中は生体内に残存し、その後、生体内において加
水分解され、生体に完全に吸収される。

【００２６】包接膜体は、たて、よこ方向に伸縮自在な
ものであることが好ましく、所望の伸縮要件に応じて、
その組織や構成、或は処理方法、例えば延伸加工等、や
その条件を選択する。例えば、たて、および、よこと同
一の伸縮性を有することが要求されることや、或は、た
て、よこのいづれか一方の伸縮性が他方のそれよりも大
きいことが要求されること、例えばたて方向の伸びがよ
こ方向の伸びより小さく、たて方向の縮みがよこ方向の
それよりも大きいこと、又は、たて方向の伸びが小さ
く、たて方向の縮みが大きいことが必要な場合などがあ
る。

【００２７】包接膜体の主構造成分として用いられるポ
リグリコール酸膜体は、繊維布帛、ネット、不織ウェブ
などであってもよい。包接膜体として編織物を用いると
きは、特にそれがチューブの形状をなしている場合、そ
の長さ方向の伸びが小さく、かつ縮み又は締りが大きい
組織を有するものであることが好ましい。このような包
接膜体は、人工骨部を被覆する人工靱帯、人工関節包、
人工筋膜、人工骨膜などを形成するものとして有効であ
り特に人工荷重関節に好ましいものである。

【００２８】本発明に用いられる包接膜体は、人工骨部
（人工関節部を包含する）に巻きつけられ、或はそれを
包み込んでいるのでこれを骨筋肉、腱、靱帯、その他の
軟部組織に縫合して人工骨部を所定位置に固定すること
が容易となり、また人工骨部にかかる荷重の一部を負担
して、人工骨部への荷重を軽減、分散し、また生体の骨
の荷重による破砕や壊死を防止することができる。また
生体材料に破損を生じたとき、その破片、摩耗片が生体
内から離散逸脱することを防止することができる。

【００２９】このような包接膜体の効果は、本発明の人
工生体複合材料の荷重関節への利用をも可能にするもの
である。本発明に用いられる人工骨部はその主構造成分
に含浸、又は、被覆された骨誘導タンパク質、およびコ
ラーゲン誘導物質などから選ばれた少なくとも１種を含
んでいてもよい、この場合、人工骨部の主構造成分は多
孔質体、例えば多孔質リン酸カルシウム焼結体からな
り、上記物質を含浸していることが好ましい。このよう
に人工骨部に含まれた骨誘導タンパク質およびコラーゲ
ン誘導物質は、新生骨やコラーゲンの形成および誘起を
促進する。

【００３０】また本発明に用いられる包接膜体は、ポリ
グリコール酸膜体に含浸、又は、被覆された骨誘導タン
パク質およびコラーゲン誘導物質から選ばれた少なくと
も１種を含んでいてもよい。このように包接膜体に含ま
れた骨誘導タンパク質およびコラーゲン誘導物質は新生
骨の誘起および形成を促進する。

【００３１】本発明の包接膜体がポリグリコール酸繊維
からなるメッシュ織物である場合、その微小空孔又は網
目から生体軟組織が侵入し、直接人工骨部、例えば多孔
質リン酸カルシウム焼結体からなる人工骨部或はその被
覆層と接触するが、このような材料からなる人工骨部、
又は、被覆層は生体親和性が極めて良好であるので、極
めて良好な生体軟組織受け入れ効果を発揮し、かつ軟骨
細胞が多孔質リン酸カルシウム焼結体からなる人工骨部
又は、その被覆層の表面に侵入し、そこに軟骨を形成さ
せることができる。このため、本発明の人工生体複合材
料を、生体に対して、しっかりと固定することが可能と
なる。

【００３２】人工骨部が、基体と、被覆層とから構成さ
れている場合でも、基体は、高強度の金属（合金を含
む）、又は、セラミック焼結体（アルミナ、ジルコニ
ア、HAP等を包含する）で形成されているので、人工骨
部は十分な高強度を有している。また、人工骨部の被覆
層は、生体軟組織の侵入を受け入れ、骨組織を形成させ
ることができる。

【００３３】上述のような本発明の効果は、本発明のポ
リグリコール酸を主構成成分とする包接膜体の利用によ
り一層高度に発揮され人工生体複合材料の生体に対する
固定を安定にし、固定部分の運動性を向上させることが
できる。

【００３４】本発明では手術後の経過と共に膠原線維組
織が本発明の人工生体材料の微小空孔内へ入り込んで強
度を補強するので恒久的人工関節包の機能が期待出来
る。この場合空孔のサイズ、包接膜体の伸縮、膜体例え
ば布帛の厚さ等の調整、さらに、線維芽細胞を積極的に
誘導する物質の塗布、あるいは、滲み込ませること等に
より、一層安定して固定が可能な優れた恒久的人工関節
が得られる。

【００３５】本発明の一例としてポリグリコール酸繊維
布帛を包接膜体として含む人工関節材料は、腫瘍（主に
悪性腫瘍）などの新生物疾患により切除手術を行ない関
節周辺の支持組織を欠損した場合にも使用出来る。また
人工関節〔ステンレス鋼、チタン合金、その他の金属、
セラミックス等、高密度ポリエチレン樹脂（HDP)〕と生
体材料（ハイドロオキシアパタイト、ステンレス鋼、チ
タン合金、その他の金属、HDP)との組み合せによって、
脱臼、逸脱を防ぎ関節の安定性、支持性を得ることが出
来る。

【００３６】本発明によると、個々の関節運動（滑動、
制動）を出来るだけ障害しない、疼痛もなく美容上も優
れた術後の成果が得られる。

【００３７】本発明の人工生体複合材料においては、ポ
リグリコール酸製包接膜体によって人工骨部を包み込ん
でいるため、人工骨部に対する安定した支持力が得ら
れ、関節周辺の切離した靱帯、筋、腱を容易に本発明の
人工生体材料に錨着することが（anchoring)でき、従っ
て、関節の安定性、支持性、運動性を著しく向上するも
のである。

【００３８】又人工骨部の材料が破損した場合、その離
散も防止出来る、さらに他の関節包の機能滑液の分泌に
よる摩擦力の低下、関節腔内の老廃物を異化する働きに
類似した機能を本発明の人工生体材料（人工関節包）は
持つことができる。

【００３９】その理由は線維芽細胞、また組織球、白血
球の貧食能を持った細胞が入り込むことによって骨液の
分泌、老廃物の異化が行なえるし、滑液の貯留が出来、
しかも老廃物、人工骨部材の摩耗片の離散という生体に
好ましくない影響を防ぐことが出来るのである。

【００４０】その他、ポリグリコール酸製包接膜体に、
骨誘導蛋白（Bonemorphogenetic protein，BMP)を塗布
あるいは透み込ませて積極的に骨誘導を計り、金属、セ
ラミックス等からなる人工骨部の安定性、支持性を高め
ることもできる。また金属、セラミックス等からなる充
填材とポリグリコール酸製包接膜体とを組み合せ、関節
以外の部分で使用し、骨欠損部及び空隙部を充填し、周
辺の支持組織（骨膜、靱帯、筋膜、筋腱）に包接膜体を
錨着し、人工生体材料の安定性、支持性を高め得るとい
う多方面での応用が期待出来る。

【００４１】

【実施例】本発明を更に実施例によって説明する。実施例１

【００４２】Ａ．人工骨部の製造 0.５モル／リットルの水酸化カルシウム液に0.３モル／
リットルのリン酸溶液を除々に滴下し、この混合液を攪
拌しながら、そのpHが7.５になるまで反応させた。カル
シウムのリンに対するモル比が1.66のハイドロオキシア
パタイトが得られた。この生成物を濾過捕集し、乾燥し
て粉末状ハイドロオキシアパタイトを得た。 100ｇのハ
イドロオキシアパタイト粉末に、直径50〜350 μｍの眞
球形のポリメチルメタクリレート樹脂粒子35ｇと、セル
ロース繊維（直径５〜10μｍ、長さ0.５mm）５ｇとを、
エタノールとともに混合攪拌し、エタノールを蒸発除去
した。この混合物７〜10ｇを、長さ15cm、直径２cmのゴ
ム風船状チューブに、封入し、これに 500kg／cm²の圧
力下で静水圧、プレス（CIP)を施して成形した。

【００４３】得られた成形物を一昼夜、室温で乾燥した
後、電気炉内に入れ、２℃／分の昇温速度で、 400℃ま
で加熱してポリメチルメタクリレート粒子およびセルロ
ース繊維を熱分解除去し、更に温度を1150℃に昇温し、
この温度で５時間の焼成を成形物に施した。得られた多
孔質リン酸カルシウム焼結体は、40％の気孔率を有し、
直径40〜210 μｍの空孔が均一に分布しこれらは直径４
〜９μｍの毛細管状空隙通路により連通されていた。

【００４４】上記のようにして得られた多孔質成形体
を、カッター、施盤およびドリルを用いて、図１および
図２に示されているような人工骨部を形成した。この人
工骨部の芯部１ａの外径は10mm、その中空部１ｃの直径
は３mm、中空突出部の外径は５mmであった。

【００４５】Ｂ．複合材料の形成上記の人工骨部の芯部１ａのまわりに、厚さ１mm、巾３
cmのポリグリコール酸繊維メッシュ織物（商標：デキソ
ンメッシュ、日本レダリー（株）製）を図１および図２
に図示されているように巻きつけ、複合材料を得た。

【００４６】Ｃ．動物実験犬の大腿骨の骨幹部の１部を長８mmだけ切除し、この切
除部に上記の複合材料を挿入した。まづ、複合材料中の
上下中空突出部１ａを生体骨（長管骨）の両切断部の骨
髄腔内に挿入し、人工骨部を生体骨の両切断部間に配置
し、包接膜体の芯部１ａから上、下に伸び出ている部分
を生体骨の両切断部分の周囲を包むように配置し、絹糸
で包接膜体を生体骨の切断部分周面に結びつけ、かつ包
接膜体を、その周囲の筋肉に固く縫合し、人工骨部を不
動に固定した。この手術後、26週間にわたって観察を続
けたが内観的には手術部位に何の炎症反応も見られなか
った。その後、手術を受けた大腿骨を取り出し観察した
ところ、包接膜体は完全に消失し、外骨膜引き組織が形
成されていた。また光学顕微鏡によりこの部分の薄切標
本を組織学的に観察したところ、人工骨部と、生体骨と
の界面には新生骨が形成されていて、この新生骨にはオ
ステオンの生成が認められ新生骨と人工骨部とは一体的
に結合していた。

【００４７】実施例２実施例１と同様の操作を繰りかえした。但し、焼結され
た多孔質リン酸カルシウム成形物を図５に示されている
ような２個の嵌合突起を有する人工胸骨用に切削加工し
た。また、この人工胸骨用人工骨部をポリグリコール酸
繊維メッシュ織物（デキソンメッシュ）で包み込んで図
５に示されているような複合材料とした。

【００４８】生体の胸骨柄孤立性骨髄腫部位を切除し、
この切除部分に上記の複合材料を挿入し、図５に示され
ているような人工骨部４に形成されている突起部６を鎖
骨に嵌合させ、また、ワイヤー孔７にスチールワイヤー
を通し、人工骨部と胸骨体、第１肋骨、第２肋骨とを緊
搏固定するとともに、包接膜体５を、周囲の肋鎖靱帯、
胸鎖乳突筋胸骨部、胸骨甲状筋、胸骨舌骨筋などに絹糸
を用いて縫合した。

【００４９】手術後胸骨関節の複雑な動きにも拘らず、
人工骨部は、その動きによく追随することができ、脱臼
をおこすことなく安定性よく固着されていた。また、炎
症や疼痛の発生もなく、手術部位に美容上の大きな欠陥
を生ずることもなかった。

【００５０】実施例３図１および図２に示されているような構造の複合材料
を、チタン金属製人工骨部と、ポリグリコール酸繊維織
物（デキソンメッシュ）から作られた包接膜体とによっ
て製造した。

【００５１】この複合材料を大腿骨置換手術に使用し
た。この事例は、生体の右大腿骨遠位骨肉腫に対しこれ
を塊状切除した後、膝関節を骨髄内釘および骨セメント
で固定し、大腿骨再建術を施したところ、術後３年で成
長による約７cmの脚長差を生じこれに伴って髄内釘の湾
曲および骨変形を生じたものである。このため、大腿骨
延長手術を施すとともに髄内釘と骨セメントを摘出し、
上記複合材料を挿入したものである。

【００５２】包接膜体は、生体骨切断部分および周囲の
筋肉、腱、その他の軟部組織に縫合固定された。手術後
の経過は良好で膝関節の脱臼を生ずることもなく、約40
度の角度まで屈曲可能となり、炎症、疼痛の発生もなく
安定性は極めて良好であった。

【００５３】実施例４セラミックスおよび高密度ポリエチレン製人工膝関節
と、それを被覆するポリグリコール酸繊維布帛（デキソ
ンメッシュ）製包接膜体とからなる人工生体複合材料を
調製した。

【００５４】この複合材料を右膝関節置換手術に使用し
た生体の右脛骨近位端骨肉腫に対し、これを切除した
後、複合材料を挿入し、人工関節を脛骨および大腿骨に
接合し、包接膜体を膝蓋靱帯、その他の付属靱帯、大腿
屈筋群、腱などに縫合錨着した。手術後の経過は良好で
関節は脱臼を生ずることなく安定しており、炎症、疼痛
の発生もなかった。

【００５５】実施例５図６に示されている人工生体複合材料11を下記のように
して作成した。多結晶型アルミナ焼結体により所望形
状、および寸法に形成された非多孔質基体の表面に、実
施例１に記載された方法により製造されたハイドロオキ
シアパタイト粉末（粒径88μｍ以下）をプラズマ溶射し
て被覆層（厚さ約 200μｍ）を形成した。このようにし
て得られた人工骨部12を、ポリグリコール酸繊維メッシ
ュ織物（デキソンメッシュ）からなる包接膜体13により
包接した。

【００５６】人工骨部12は、本体部14と、その一端から
伸び出ている突出部15とからなり、本体部14は、直径３
mmの中空部を有し、また本体部14の中心部分の外径は10
mmである。また、突出部15の外径は５mmであった。

【００５７】この人工生体複合材料を、実施例１記載と
同様の方法により、図６に示されているように動物大腿
骨置換手術に供した。すなわち、大腿骨16の一部を切除
し、この切除部分に人工生体複合材料11の人工骨部12を
挿入し、その突出部15を、大腿骨16の残存部に挿入し、
かつ、包接膜体13を切除部分周囲の筋および膝蓋靱帯お
よび、その他の付属靱帯に縫合した。

【００５８】手術後の経過は良好で関節の脱臼や、手術
部位の炎症や、疼痛の発生もなく、関節の接合は安定し
ていた。

【００５９】実施例６実施例２と同様の操作を繰り返した。但し、こゝで用い
られた人工骨部は、アルミナ焼結体からなる基体と、そ
の表面にプラズマ溶射法により形成された、ハイドロオ
キシアパタイトからなる被覆層（厚さ約 200μｍ）から
なるものであった。手術後の経過は良好であった。人工
骨部の生体親和性が良好で、このため新生骨の形成性が
よく、実施例２と同様の効果が得られた。

【００６０】実施例７実施例３と同様の操作を行った。但し、こゝで用いられ
た人工骨部は、チタン金属製基体と、その表面にプラズ
マ溶射法により形成された、ハイドロオキシアパタイト
からなる被覆層（厚さ：約 200μｍ）からなるものであ
った。実施例３記載の効果と同様の効果が得られた。

【００６１】実施例８実施例４と同様の操作を行った。但し、ここに用いられ
た人工骨部は、高密度ポリエチレン樹脂により形成され
た基体と、その表面に形成されたアルミナ被覆層とから
なるものであった。実施例４記載の効果と同様の効果が
得られた。

【００６２】

【発明の効果】本発明は、工業的に生産される人工生体
複合材料を提供するものである。この人工生体複合材料
において、特定の人工骨部に、それを内包するポリグリ
コール酸製包接膜体を組合せることによって、生体内に
置換、又は、充填された人工骨部の固定の安定度を高
め、関節部分においても、脱臼や逸脱などの事故発生の
ない置換、又は、充填手術が可能になり、かつ包接膜体
を生体に吸収させ、炎症を防止することができるように
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の人工生体複合材料の一実施態様のたて
断面説明図である。

【図２】図１に示された複合材料の線Ａ−Ａに沿ったよ
こ断面説明図である。

【図３】本発明の人工生体複合材料の他の一実施態様の
たて断面説明図である。

【図４】図３に示された複合材料の線Ａ−Ａに沿ったよ
こ断面説明図である。

【図５】本発明の人工生体複合材料の他の実施態様の説
明図である。

【図６】本発明の人工生体複合材料の更に他の実施態様
の使用状況を示す説明図である。

【符号の説明】

１，４，12…人工骨部２，５，13…包接膜体１ａ…中空円盤状芯部１ｂ…中空部１ｃ…中空突出部１ｄ…基体１ｅ…被覆層４…人工胸骨材料６，15…突起部７…ワイヤー孔 14…本体部 16…生体骨切断部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者君島健之千葉県船橋市豊富町585 住友セメント株式会社新規事業本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所望の形状、および、寸法に整形加工さ
れた人工生体硬組織材料部（以下これを人工骨部と記
す）と、この人工骨部を内包し、かつポリグリコール酸
を主構成成分として形成された包接膜体とを含んでなる
人工生体複合材料。
【請求項２】前記包接膜体の主構造成分が、ポリグリ
コール酸からなる繊維から作られた、織物、編物、フェ
ルト、網状物、および、不織ウェブ、から選ばれた少な
くとも１員からなる、請求項１に記載の材料。