JPH0583263B2 - - Google Patents
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- JPH0583263B2 JPH0583263B2 JP3054224A JP5422491A JPH0583263B2 JP H0583263 B2 JPH0583263 B2 JP H0583263B2 JP 3054224 A JP3054224 A JP 3054224A JP 5422491 A JP5422491 A JP 5422491A JP H0583263 B2 JPH0583263 B2 JP H0583263B2
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- Japan
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- bone
- calcium phosphate
- particle size
- present
- bone grafting
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Description
【0001】
【技術分野】 本発明は、例えば口腔外科、整形
外科などにおいて、骨腫瘍、歯槽膿ろうなどで手
術した後の骨の欠損部を埋めるために使用される
骨補填材の製造方法に関する。
外科などにおいて、骨腫瘍、歯槽膿ろうなどで手
術した後の骨の欠損部を埋めるために使用される
骨補填材の製造方法に関する。
【0002】
【従来技術及びその問題点】 従来、かかる骨補
填材としては、コバルトークロム、チタン、ステ
ンレスなどの金属や、アルミナ、ジルコニア、三
リン酸カルシウム、ハイドロオキシアパタイト、
リン酸カルシウム系ガラスなどのセラミツクス
や、シリコン樹脂などの高分子材料や、カーボン
などを材質とし、これらをブロツク状、顆粒状な
どに形成したものが使用されている。
填材としては、コバルトークロム、チタン、ステ
ンレスなどの金属や、アルミナ、ジルコニア、三
リン酸カルシウム、ハイドロオキシアパタイト、
リン酸カルシウム系ガラスなどのセラミツクス
や、シリコン樹脂などの高分子材料や、カーボン
などを材質とし、これらをブロツク状、顆粒状な
どに形成したものが使用されている。
【0003】 この中でも、三リン酸カルシウム、ハ
イドロキシアパタイト、リン酸カルシウム系ガラ
スなどのリン酸カルシウム系材料は、骨と同様な
成分からなるので生体親和性が極めて高く、近
年、最も注目されている材料である。
イドロキシアパタイト、リン酸カルシウム系ガラ
スなどのリン酸カルシウム系材料は、骨と同様な
成分からなるので生体親和性が極めて高く、近
年、最も注目されている材料である。
【0004】 しかしながら、リン酸カルシウム系材
料からなる骨補填材を用いた場合においても、本
来は異物なので、充填した骨補填材の生体組織に
近い部分においては、新生骨との融着がなされる
が、生体組織から離れた部分においては、いわゆ
るカプセル反応により、繊維性組織で取囲まれて
軟質化することが多かつた。このように、リン酸
カルシウム系材料を用いた場合でも、治癒力の不
活発な部位においては、カプセル反応による組織
不適合性が生じるという問題点があつた。
料からなる骨補填材を用いた場合においても、本
来は異物なので、充填した骨補填材の生体組織に
近い部分においては、新生骨との融着がなされる
が、生体組織から離れた部分においては、いわゆ
るカプセル反応により、繊維性組織で取囲まれて
軟質化することが多かつた。このように、リン酸
カルシウム系材料を用いた場合でも、治癒力の不
活発な部位においては、カプセル反応による組織
不適合性が生じるという問題点があつた。
【0005】 また、特開昭60−21763号公報には、
孔径10〜100μｍの連続気孔を有し、少なくとも
100Kg／cm2の曲げ強度をもつ水酸アパタイト焼結
体からなる人工骨材料が提案されている。
孔径10〜100μｍの連続気孔を有し、少なくとも
100Kg／cm2の曲げ強度をもつ水酸アパタイト焼結
体からなる人工骨材料が提案されている。
【0006】 しかしながら、上記の人工骨材料にお
いては、少なくとも100Kg／cm2の曲げ強度を付与
するために、気孔率を高めることができず、連続
気孔は極めて少ないものとなり、カプセル反応を
有効に防止することはできなかつた。
いては、少なくとも100Kg／cm2の曲げ強度を付与
するために、気孔率を高めることができず、連続
気孔は極めて少ないものとなり、カプセル反応を
有効に防止することはできなかつた。
【0007】
【発明の目的】 本発明の目的は、例えば生体組
織から離れた治癒力の不活発な部位においても、
新生骨との融着がなされ、カプセル反応が起こら
ない骨補填材の製造方法を提供することにある。
織から離れた治癒力の不活発な部位においても、
新生骨との融着がなされ、カプセル反応が起こら
ない骨補填材の製造方法を提供することにある。
【0008】
【発明の構成】 本発明の骨補填材の製造方法
は、平均粒径0.01〜10μｍの有機可燃物粒子と平
均粒径0.05〜1μｍのリン酸カルシウム系粉末とを
混合して造粒し、この造粒物を焼成することを特
徴とする。
は、平均粒径0.01〜10μｍの有機可燃物粒子と平
均粒径0.05〜1μｍのリン酸カルシウム系粉末とを
混合して造粒し、この造粒物を焼成することを特
徴とする。
【0009】 生体内に取込まれた骨補填材に対する
カプセル反応は、骨補填材に付着したマクロフア
ージがこれを異物と判断することによつて誘起さ
れる。本発明者らは、この作用をよく研究した結
果、マクロフアージが付着した部位において、体
液が流通している状態である場合には、マクロフ
アージによつて異物と判断されることはなく、カ
プセル反応を防止できることがわかつた。
カプセル反応は、骨補填材に付着したマクロフア
ージがこれを異物と判断することによつて誘起さ
れる。本発明者らは、この作用をよく研究した結
果、マクロフアージが付着した部位において、体
液が流通している状態である場合には、マクロフ
アージによつて異物と判断されることはなく、カ
プセル反応を防止できることがわかつた。
【0010】 本発明は、骨補填材に連続気孔を形成
することにより、骨補填材内部に体液を流通さ
せ、カプセル反応を防止して、新生骨との融着を
促進できるという事実に着眼してなされたもので
ある。この場合、マクロフアージにより異物と判
断されないためには、連続気孔の孔径が重要であ
り、具体的にはマクロフアージに比べて大きすぎ
ない程度の孔径とすることが必要となる。
することにより、骨補填材内部に体液を流通さ
せ、カプセル反応を防止して、新生骨との融着を
促進できるという事実に着眼してなされたもので
ある。この場合、マクロフアージにより異物と判
断されないためには、連続気孔の孔径が重要であ
り、具体的にはマクロフアージに比べて大きすぎ
ない程度の孔径とすることが必要となる。
【0011】 このためには、平均孔径0.01〜10μｍ
の連続気孔を有する骨補填材が好ましい。この場
合、平均孔径が0.01μｍ未満では、製造困難とな
ると共に、体液が流通しにくくなるのでカプセル
反応防止効果が充分に得られない。また、平均孔
径が10μｍを超えると、マクロフアージの大きさ
に比べて孔径が大きすぎるため、マクロフアージ
が付着した部位における体液流通がなされず、カ
プセル反応防止効果が充分に得られない。
の連続気孔を有する骨補填材が好ましい。この場
合、平均孔径が0.01μｍ未満では、製造困難とな
ると共に、体液が流通しにくくなるのでカプセル
反応防止効果が充分に得られない。また、平均孔
径が10μｍを超えると、マクロフアージの大きさ
に比べて孔径が大きすぎるため、マクロフアージ
が付着した部位における体液流通がなされず、カ
プセル反応防止効果が充分に得られない。
【0012】 本発明において、有機可燃物粒子の平
均粒径は、前述したような平均孔径の連続気孔を
形成するため、0.01〜10μｍとされる。有機可燃
物粒子としては、ポリスチレン、ポリビニルアル
コール、ポリプロピレンなどの合成樹脂ビーズ、
セルロース、動物繊維などを細かく切断したもの
などが採用される。
均粒径は、前述したような平均孔径の連続気孔を
形成するため、0.01〜10μｍとされる。有機可燃
物粒子としては、ポリスチレン、ポリビニルアル
コール、ポリプロピレンなどの合成樹脂ビーズ、
セルロース、動物繊維などを細かく切断したもの
などが採用される。
【0013】 また、本発明においては、平均粒径
0.05〜1μｍのリン酸カルシウム系粉末を使用す
る。これにより、リン酸カルシウム系粉末から成
る骨格部はほぼ緻密質となり、気孔はもつぱら有
機可燃物粒子によつて作成される。リン酸カルシ
ウム系材料としては、公知の各種のものが使用可
能であるが、特にハイドロオキシアパタイト、三
リン酸カルシウムなどが好ましい。粗原料として
のリン酸カルシウム粉末は、例えば平均粒径１〜
10μｍ程度のものでよいが、これをボールミルな
どで粉砕して平均粒径0.05〜1μｍに調製して使用
することが必要である。
0.05〜1μｍのリン酸カルシウム系粉末を使用す
る。これにより、リン酸カルシウム系粉末から成
る骨格部はほぼ緻密質となり、気孔はもつぱら有
機可燃物粒子によつて作成される。リン酸カルシ
ウム系材料としては、公知の各種のものが使用可
能であるが、特にハイドロオキシアパタイト、三
リン酸カルシウムなどが好ましい。粗原料として
のリン酸カルシウム粉末は、例えば平均粒径１〜
10μｍ程度のものでよいが、これをボールミルな
どで粉砕して平均粒径0.05〜1μｍに調製して使用
することが必要である。
【0014】 なお、上記のリン酸カルシウム系材料
と有機可燃物粒子とを混合して造粒するに際し
て、必要に応じて結合剤として水、ポリビニルア
ルコールなどを添加してもよい。
と有機可燃物粒子とを混合して造粒するに際し
て、必要に応じて結合剤として水、ポリビニルア
ルコールなどを添加してもよい。
【0015】 原料の配合組成は、リン酸カルシウム
系粉末100重量部に対して有機可燃物粒子30〜70
重量部が好ましい。有機可燃物粒子が30重量部未
満では充分な気孔率が得られず、70重量部を超え
ると、気孔率が大きくなりすぎて強度が低下す
る。
系粉末100重量部に対して有機可燃物粒子30〜70
重量部が好ましい。有機可燃物粒子が30重量部未
満では充分な気孔率が得られず、70重量部を超え
ると、気孔率が大きくなりすぎて強度が低下す
る。
【0016】 造粒方法としては、例えばリン酸カル
シウム粉末と有機可燃物粒子とを混合してスラリ
ーとし、これを乾燥してブロツク化し、さらに粉
砕する方法や、パン型造粒機などを用いて造粒す
る方法などが採用できる。
シウム粉末と有機可燃物粒子とを混合してスラリ
ーとし、これを乾燥してブロツク化し、さらに粉
砕する方法や、パン型造粒機などを用いて造粒す
る方法などが採用できる。
【0017】 焼成条件は、特に限定されないが、例
えば、室温から600℃程度まで50℃／Hr前後で昇
温して有機可燃物粒子を焼失させた後、さらに
1200℃程度まで100℃／Hr前後で昇温し、1200℃
程度で８時間ほど保持することにより、焼結体を
得ることができる。
えば、室温から600℃程度まで50℃／Hr前後で昇
温して有機可燃物粒子を焼失させた後、さらに
1200℃程度まで100℃／Hr前後で昇温し、1200℃
程度で８時間ほど保持することにより、焼結体を
得ることができる。
【0018】 本発明の好ましい態様においては、顆
粒表面の（10μｍ）2の範囲内に少なくとも一つ以
上の連続気孔を有する多孔質顆粒を製造する。こ
のように、連続気孔が所定密度で配列されている
ことにより、マクロフアージが付着した箇所に連
続気孔が位置する確率が高められ、カプセル反応
をより効果的に防止できる。
粒表面の（10μｍ）2の範囲内に少なくとも一つ以
上の連続気孔を有する多孔質顆粒を製造する。こ
のように、連続気孔が所定密度で配列されている
ことにより、マクロフアージが付着した箇所に連
続気孔が位置する確率が高められ、カプセル反応
をより効果的に防止できる。
【0019】 また、本発明の好ましい態様において
は、連続気孔の平均孔径は0.01〜1μｍとされる。
平均孔径を0.01〜1μｍとすることにより、マクロ
フアージが孔の上に乗つて付着する状態となり、
カプセル反応防止効果がより高められる。
は、連続気孔の平均孔径は0.01〜1μｍとされる。
平均孔径を0.01〜1μｍとすることにより、マクロ
フアージが孔の上に乗つて付着する状態となり、
カプセル反応防止効果がより高められる。
【0020】 さらに、本発明の好ましい態様におい
ては、気孔率が60〜90％とされる。気孔率が60％
未満では、連続気孔になりにくく、体液の流通が
充分になされない。一方、気孔率が90％を超える
と、強度が低下してくずれやすくなる傾向があ
る。
ては、気孔率が60〜90％とされる。気孔率が60％
未満では、連続気孔になりにくく、体液の流通が
充分になされない。一方、気孔率が90％を超える
と、強度が低下してくずれやすくなる傾向があ
る。
【0021】 本発明において、骨補填材の顆粒の形
状は、球形、不定形など特に限定されない。ま
た、顆粒の大きさは、充填操作を容易にするた
め、平均径が0.1〜１mmとなるようにすることが
好ましい。顆粒の平均径が0.1mm未満では体液に
よつて流されやすくなり、１mmを超えると顆粒の
間に〓間ができすぎて新生骨との融着がなされに
くくなる。
状は、球形、不定形など特に限定されない。ま
た、顆粒の大きさは、充填操作を容易にするた
め、平均径が0.1〜１mmとなるようにすることが
好ましい。顆粒の平均径が0.1mm未満では体液に
よつて流されやすくなり、１mmを超えると顆粒の
間に〓間ができすぎて新生骨との融着がなされに
くくなる。
【0022】 この骨補填材の使用に際しては、例え
ば骨補填材を滅菌した後、滅菌ずみの生理食塩水
と混合して骨欠損部に充填すればよい。これによ
り、骨補填材と周囲の骨組織とが新生骨によつて
融着し、骨欠損部を治癒することができる。
ば骨補填材を滅菌した後、滅菌ずみの生理食塩水
と混合して骨欠損部に充填すればよい。これによ
り、骨補填材と周囲の骨組織とが新生骨によつて
融着し、骨欠損部を治癒することができる。
【0023】
【実施例】 合成ハイドロオキシアパタイト粉末
（粒径１〜10μｍ）600ｇと、ポリスチレンビーズ
「フアインパール」（商品名、住友化学工業株式会
社製、平均粒径6μｍ）400ｇとに、蒸留水2000ml
を添加し、ボールミルにて24時間混合分散し、平
均粒径0.6μｍのハイドロオキシアパタイトのスラ
リーを得た。シヤーレに上記スラリーを入れ、熱
風循環式乾燥機にて100℃で24時間乾燥し、乾燥
ブロツクとした。
（粒径１〜10μｍ）600ｇと、ポリスチレンビーズ
「フアインパール」（商品名、住友化学工業株式会
社製、平均粒径6μｍ）400ｇとに、蒸留水2000ml
を添加し、ボールミルにて24時間混合分散し、平
均粒径0.6μｍのハイドロオキシアパタイトのスラ
リーを得た。シヤーレに上記スラリーを入れ、熱
風循環式乾燥機にて100℃で24時間乾燥し、乾燥
ブロツクとした。
【0024】 この乾燥ブロツクを乳鉢にて粉砕して
100〜1000μｍの顆粒とし、電気炉で焼成した。
焼成条件は、室温から600℃まで50℃／Hrで昇温
し、さらに1200℃まで100℃／Hrで昇温し、1200
℃で８時間保持した後、200℃／Hrの速度で降温
することによつて行なつた。
100〜1000μｍの顆粒とし、電気炉で焼成した。
焼成条件は、室温から600℃まで50℃／Hrで昇温
し、さらに1200℃まで100℃／Hrで昇温し、1200
℃で８時間保持した後、200℃／Hrの速度で降温
することによつて行なつた。
【0025】 こうして得られたハイドロオキシアパ
タイトの顆粒を、ステンレス製メツシユを用い
て、粒径300〜500μｍの範囲に調製した。
タイトの顆粒を、ステンレス製メツシユを用い
て、粒径300〜500μｍの範囲に調製した。
【0026】 この骨補填材は、平均孔径4μｍ程度
の連続気孔を有するものであつた。この骨補填材
の100倍の電子顕微鏡写真を図１に、1000倍の電
子顕微鏡写真を図２に、10000倍の電子顕微鏡写
真を図３に示す。
の連続気孔を有するものであつた。この骨補填材
の100倍の電子顕微鏡写真を図１に、1000倍の電
子顕微鏡写真を図２に、10000倍の電子顕微鏡写
真を図３に示す。
【0027】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明の
方法によれば、気孔径及び気孔率のコントロール
が容易でかつその気孔が均一に分散しており、高
気孔率で、骨補填材として実用するのに充分な強
度を有する多孔質顆粒が得られる。また、本発明
の方法によれば、平均孔径0.01〜10μｍの連続気
孔を有し、その気孔が均一に分散していて、顆粒
表面の（10μｍ）2の範囲内に少なくとも１個存在
するリン酸カルシウム系多孔質顆粒が得られる。
このような多孔質顆粒は、骨補填材として用いた
ときに、マクロフアージが付着した部位における
体液流通がなされ、マクロフアージによる異物判
断がなされないので、カプセル反応を効果的に防
止でき、新生骨との融着を良好にして、治癒を早
めることができる。
方法によれば、気孔径及び気孔率のコントロール
が容易でかつその気孔が均一に分散しており、高
気孔率で、骨補填材として実用するのに充分な強
度を有する多孔質顆粒が得られる。また、本発明
の方法によれば、平均孔径0.01〜10μｍの連続気
孔を有し、その気孔が均一に分散していて、顆粒
表面の（10μｍ）2の範囲内に少なくとも１個存在
するリン酸カルシウム系多孔質顆粒が得られる。
このような多孔質顆粒は、骨補填材として用いた
ときに、マクロフアージが付着した部位における
体液流通がなされ、マクロフアージによる異物判
断がなされないので、カプセル反応を効果的に防
止でき、新生骨との融着を良好にして、治癒を早
めることができる。
【図１】 本発明の実施例で得られた骨補填材の
粒子構造を示す100倍の電子顕微鏡写真である。
粒子構造を示す100倍の電子顕微鏡写真である。
【図２】 本発明の実施例で得られた骨補填材の
粒子構造を示す1000倍の電子顕微鏡写真である。
粒子構造を示す1000倍の電子顕微鏡写真である。
【図３】 本発明の実施例で得られた骨補填材の
粒子構造を示す10000倍の電子顕微鏡写真である。
粒子構造を示す10000倍の電子顕微鏡写真である。
Claims (1)
- 【請求項１】 平均粒径0.01〜10μｍの有機可燃
物粒子と平均粒径0.05〜1μｍのリン酸カルシウム
系粉末とを混合して造粒し、この造粒物を焼成す
ることを特徴とする骨補填材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3054224A JPH04212369A (ja) | 1991-01-04 | 1991-01-04 | 骨補填材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3054224A JPH04212369A (ja) | 1991-01-04 | 1991-01-04 | 骨補填材の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61123132A Division JPS62281953A (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | 骨補填材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04212369A JPH04212369A (ja) | 1992-08-03 |
| JPH0583263B2 true JPH0583263B2 (ja) | 1993-11-25 |
Family
ID=12964570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3054224A Granted JPH04212369A (ja) | 1991-01-04 | 1991-01-04 | 骨補填材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04212369A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110020419A1 (en) * | 2006-02-17 | 2011-01-27 | Huipin Yuan | Osteoinductive calcium phosphates |
| CA2642830A1 (en) | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Progentix Orthobiology B.V. | Osteoinductive calcium phosphates |
| US9272072B1 (en) | 2012-10-19 | 2016-03-01 | Nuvasive, Inc. | Osteoinductive bone graft substitute |
-
1991
- 1991-01-04 JP JP3054224A patent/JPH04212369A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04212369A (ja) | 1992-08-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |