JPH10234841A - Boiactive cement composition - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、整形外科分野や口腔外
科分野等で用いられるインプラント材料の接着固定や骨
欠損部の充填、脳神経外科分野における頭蓋欠損部の再
建等に使用される生体活性セメント組成物に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to bioactivity used for adhesive fixation of implant materials used in the fields of orthopedics and oral surgery, filling of bone defects, reconstruction of cranial defects in neurosurgery, and the like. The present invention relates to a cement composition.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、整形外科分野や口腔外科分野等で
用いられるインプラント材料の接着固定や骨欠損部の充
填、脳神経外科分野における頭蓋欠損部の再建等に使用
されるセメント材料として、自然骨と直接結合する生体
活性セメントが提案されている。例えば、Caを含む無
機材料粉末(アパタイト、Ca含有ガラス等)とジメタ
クリレート系モノマー(Bis−GMA等)からなるセ
メントが提案されている。この生体活性セメントは生体
内で硬化すると、硬化体表面に露出したCa含有無機材
料粉末からCaイオンが溶出し、体液と反応して硬化体
表面にアパタイト層を形成する結果、自然骨と化学的に
結合することができる。2. Description of the Related Art Conventionally, natural bone is used as a cement material for adhesive fixation of implant materials used in orthopedic surgery and oral surgery, filling of bone defects, reconstruction of cranial defects in neurosurgery, and the like. Bioactive cements have been proposed that combine directly with the cement. For example, a cement comprising a Ca-containing inorganic material powder (apatite, Ca-containing glass, etc.) and a dimethacrylate-based monomer (Bis-GMA, etc.) has been proposed. When this bioactive cement is cured in a living body, Ca ions are eluted from the Ca-containing inorganic material powder exposed on the surface of the cured body, and react with body fluid to form an apatite layer on the surface of the cured body. Can be combined.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記セメ
ントは、Ca含有無機材料粉末が長期間に亙って連続的
にCaイオンを放出するために粉末自体が劣化し、セメ
ント硬化体の機械的特性が著しく低下する。また硬化が
急激に起こるために成形し難く、操作性があまり良くな
いという欠点を有している。However, in the above cement, since the Ca-containing inorganic material powder continuously releases Ca ions for a long period of time, the powder itself deteriorates, and the mechanical properties of the hardened cement become poor. It decreases significantly. In addition, there is a disadvantage that molding is difficult due to rapid curing, and operability is not very good.
【0004】本発明の目的は、自然骨と直接結合するこ
とが可能であるとともに、生体内に長期間埋入した場合
でも機械的特性が劣化し難く、また操作性のよい生体活
性セメントを提供することである。[0004] It is an object of the present invention to provide a bioactive cement which can be directly bonded to natural bone, has low mechanical properties even when implanted in a living body for a long time, and has good operability. It is to be.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の生体活性セメン
ト組成物は、アルミナ粉末、ポリメチルメタクリレート
粉末、メタクリレート系モノマー、重合開始剤及び重合
促進剤からなり、アルミナ粉末は少なくともδ−Al2
O3 結晶、γ−Al2 O3 結晶又は非結晶性アルミナを
含むことを特徴とする。The bioactive cement composition of the present invention comprises an alumina powder, a polymethyl methacrylate powder, a methacrylate monomer, a polymerization initiator and a polymerization accelerator, and the alumina powder contains at least δ-Al 2
It is characterized by containing O 3 crystal, γ-Al 2 O 3 crystal or amorphous alumina.
【0006】本発明において粉末成分の一種であるアル
ミナ粉末は、従来より広く使用されている生体活性のな
いアルミナ粉末とは異なるものである。即ち、従来のア
ルミナ粉末は、安定なα−Al2 O3 の結晶構造を有し
ているが、本発明で使用するアルミナ粉末は少なくとも
δ−Al2 O3 結晶、γ−Al2 O3 結晶又は非結晶性
アルミナが存在する活性なアルミナである。なお生体活
性の点から、アルミナ粉末中のδ−Al2 O3 結晶、γ
−Al2 O3 結晶及び非結晶性アルミナの占める割合が
30重量%以上であることが望ましい。またアルミナ粉
末は、小さいほど高強度のセメントが得られるので好ま
しく、具体的には10μm以下のものが好ましい。また
その表面をシランカップリング処理しておくと、ジメタ
クリレート系モノマーとの馴染みがよくなってセメント
硬化体の強度が大きくなるとともに、粉末表面が疎水基
を持つために血液の阻害性がなくなり、セメントが硬化
し易くなる。またアルミナ粉末は球状であることが望ま
しい。なおアルミナ粉末の含有量は、粉末成分中30〜
90重量%であることが好ましい。In the present invention, alumina powder, which is one of the powder components, is different from alumina powder having no biological activity which has been widely used conventionally. That is, the conventional alumina powder has a stable α-Al 2 O 3 crystal structure, but the alumina powder used in the present invention has at least δ-Al 2 O 3 crystal and γ-Al 2 O 3 crystal. Or active alumina in which amorphous alumina exists. From the viewpoint of bioactivity, δ-Al 2 O 3 crystals in alumina powder, γ
It is desirable that the proportion of the Al 2 O 3 crystal and the non-crystalline alumina is 30% by weight or more. The smaller the alumina powder is, the higher the strength of the cement can be obtained. Specifically, the alumina powder is preferably 10 μm or less. Also, if the surface is subjected to silane coupling treatment, familiarity with the dimethacrylate monomer is improved, the strength of the cement hardened body is increased, and the powder surface has a hydrophobic group, so there is no blood inhibition, The cement hardens. The alumina powder is preferably spherical. The content of the alumina powder is 30 to
Preferably it is 90% by weight.
【0007】上記アルミナ粉末は次のようにして作製す
ることができる。まず結晶構造がα−Al2 O3 である
通常のアルミナ粉末を用意する。このアルミナ粉末は平
均粒径D50が10μm以下のものを使用する。次いで、
アルミナ粉末を1500℃以上、好ましくは2000℃
以上に急加熱して溶融、ガラス化した後、急冷する。こ
のようにして少なくともδ−Al2 O3 結晶、γ−Al
2 O3 結晶又は非結晶性アルミナを含む化学的に不安定
な、即ち生体活性のあるアルミナ粉末を得ることができ
る。なおアルミナ粉末の粒径を10μm以下としたの
は、粒径が大きくなると急熱急冷が困難になって安定な
α−Al2 O3 が析出し易くなり、10μmを超えると
α−Al2 O3 結晶の析出量が30重量%以上を占め、
化学的に安定な、即ち生体活性の低いアルミナ粉末とな
ってしまうためである。The above alumina powder can be produced as follows. First, a normal alumina powder having a crystal structure of α-Al 2 O 3 is prepared. The alumina powder has an average particle diameter D 50 to use those of 10μm or less. Then
Alumina powder at 1500 ° C or higher, preferably 2000 ° C
After rapid heating, melting and vitrification, rapid cooling is performed. Thus, at least δ-Al 2 O 3 crystal, γ-Al
A chemically unstable, ie, bioactive, alumina powder containing 2 O 3 crystalline or amorphous alumina can be obtained. Note The particle size of the alumina powder was 10μm or less, tends to precipitate is rapidly heated quenching becomes difficult stable α-Al 2 O 3 When the particle size increases, more than 10μm when alpha-Al 2 O 3 The amount of crystal precipitation accounts for 30% by weight or more,
This is because the alumina powder is chemically stable, that is, has low bioactivity.
【0008】またポリメタクリレート系粉末は、メタク
リレート系モノマーの重合に必要な成分であり、その含
有量は、粉末成分中10〜70重量%であることが好ま
しく、これより多くなると相対的にアルミナ粉末(或い
はさらにCa含有無機材料粉末)が少なくなるために生
体活性が低下し、逆に少なすぎるとハンドリング性が悪
くなるとともに、メタクリレート系モノマーが重合し難
くなる。なおポリメタクリレート系粉末としては、ポリ
メチルメタクリレート(PMMA)粉末を使用すること
ができる。The polymethacrylate-based powder is a component necessary for the polymerization of the methacrylate-based monomer, and its content is preferably 10 to 70% by weight of the powder component. (Or, further, Ca-containing inorganic material powder) is reduced, so that the biological activity is reduced. Conversely, if the content is too small, the handleability is deteriorated and the methacrylate monomer is hardly polymerized. Note that polymethyl methacrylate (PMMA) powder can be used as the polymethacrylate-based powder.
【0009】なお本発明においては、粉末成分として上
記以外に例えばCa含有無機材料粉末を含有させること
ができる。Ca含有無機材料粉末は、埋入初期の自然骨
との接着性を向上させ、早期の結合を可能にするために
添加する成分であり、例えばCaを含有するガラスや結
晶化ガラス、燐酸カルシウム化合物、炭酸カルシウム等
からなるものが使用できる。特にCaを含有するガラス
や結晶化ガラスは、生体内でCaイオンを溶出して高い
生体活性を示す。このようなガラスとして、特に重量百
分率でCaO 30〜70%、SiO2 30〜70
%、P2 O5 0〜40%、MgO 0〜20%、Ca
F2 0〜5%、特にCaO 40〜50%、SiO2
30〜40%、P2 O5 10〜20%、MgO 0
〜10%、CaF2 0〜2%の組成を有するガラス又
は結晶化ガラスが好ましい。また燐酸カルシウム化合物
としては、CaHPO4 、Ca3 (PO4 )2 、Ca5
(PO4 )3 OH、CaP4 O11、Ca(PO3 )2 、
Ca2 P2 O7 、Ca4 O(PO4 )2 、Ca10(PO
4 )6 (OH)2 、Ca(H2 PO4 )2 ・H2 O等を
主成分とするものである。なおCa含有無機材料粉末は
球状であることが好ましい。またCa含有無機材料粉末
を含有させる場合、粉末成分中に占める割合は、5〜7
5重量%の範囲にあることが望ましい。In the present invention, for example, a Ca-containing inorganic material powder can be contained as a powder component in addition to the above. Ca-containing inorganic material powder is a component added to improve the adhesion to natural bone at the initial stage of implantation and to enable early bonding, such as Ca-containing glass, crystallized glass, and calcium phosphate compound. , Calcium carbonate and the like can be used. In particular, Ca-containing glass and crystallized glass elute Ca ions in vivo and exhibit high bioactivity. As such glass, in particular CaO 30 to 70% by weight percent, SiO 2 30 to 70
%, P 2 O 5 0~40% , 0~20% MgO, Ca
F 2 0 to 5%, in particular CaO 40~50%, SiO 2
30~40%, P 2 O 5 10~20 %, MgO 0
10%, the glass or crystallized glass having a composition of CaF 2 0 to 2% is preferred. The calcium phosphate compounds include CaHPO 4 , Ca 3 (PO 4 ) 2 , Ca 5
(PO 4 ) 3 OH, CaP 4 O 11 , Ca (PO 3 ) 2 ,
Ca 2 P 2 O 7 , Ca 4 O (PO 4 ) 2 , Ca 10 (PO
4 ) 6 (OH) 2 , Ca (H 2 PO 4 ) 2 .H 2 O or the like as a main component. The Ca-containing inorganic material powder is preferably spherical. When the Ca-containing inorganic material powder is contained, the proportion of the powder component is 5 to 7%.
It is desirably in the range of 5% by weight.
【0010】本発明において液体成分であるメタクリレ
ート系モノマーは、2次元重合するモノマーであり、ジ
メタクリレート系モノマーほど高い初期強度は得られな
いものの、硬化時に粘性が徐々に高くなっていくため操
作性に優れる。またその硬化後は、体内で長期にわたっ
て安定し、機械的強度が低下し難い。メタクリレート系
モノマーとしては、現在整形外科領域で使用されている
メチルメタクリレート(MMA)が最も好ましいが、こ
れ以外にもエチルメタクリレート等が使用可能である。In the present invention, the methacrylate monomer, which is a liquid component, is a monomer that undergoes two-dimensional polymerization. Although the initial strength is not as high as that of the dimethacrylate monomer, the viscosity gradually increases during curing, so that operability is increased. Excellent. After the curing, it is stable in the body for a long period of time, and the mechanical strength is not easily reduced. As the methacrylate-based monomer, methyl methacrylate (MMA), which is currently used in the field of orthopedic surgery, is most preferable, but ethyl methacrylate and the like can also be used.
【0011】メタクリレート系モノマーに加え、ジメタ
クリレート系モノマーを添加することができる。ジメタ
クリレート系モノマーは、3次元的に重合して高強度の
ポリマーとなるモノマーであり、硬化後は体内で長期に
わたって安定し、機械的強度が低下し難いものである。
しかも硬化体表面に未重合層を形成し、硬化体内部へ体
液を浸透させる効果がある。これによって硬化体表面に
露出しているアルミナ粉末(或いはさらにCa含有無機
材料粉末)だけでなく、内部に埋没してしまっているア
ルミナ粉末(或いはさらにCa含有無機材料粉末)も生
体活性を示すことが可能になる。ジメタクリレート系モ
ノマーとしては2,2−ビス[4−(3メタクリロキシ
−2−ハイドロキシプロポキシ)フェニル]プロパン
(Bis−GMA)が好ましいが、これ以外にも2,2
−ビス(4−メタクリロキシエトキシフェニル)プロパ
ン(Bis−MEPP)、トリエチレングリコールジメ
タクリレート(TEGDMA)、ジエチレングリコール
ジメタクリレート(DEGDMA)、エチレングリコー
ルジメタクリレート(EGDMA)等を使用することが
できる。TEGDMA、DEGDMA、EGDMA等の
モノマーは低粘性であるため、粘度が高すぎて取り扱い
にくい場合に希釈剤として使用できる。In addition to methacrylate monomers, dimethacrylate monomers can be added. A dimethacrylate monomer is a monomer that is polymerized three-dimensionally to become a high-strength polymer, and after curing, is stable in the body for a long period of time, and is unlikely to have low mechanical strength.
In addition, there is an effect that an unpolymerized layer is formed on the surface of the cured product and the body fluid permeates into the interior of the cured product. As a result, not only the alumina powder (or further Ca-containing inorganic material powder) exposed on the surface of the cured body, but also the alumina powder (or further Ca-containing inorganic material powder) buried inside shows bioactivity. Becomes possible. As the dimethacrylate-based monomer, 2,2-bis [4- (3methacryloxy-2-hydroxypropoxy) phenyl] propane (Bis-GMA) is preferable.
-Bis (4-methacryloxyethoxyphenyl) propane (Bis-MEPP), triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA), diethylene glycol dimethacrylate (DEGDMA), ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA), and the like can be used. Since monomers such as TEGDMA, DEGDMA, and EGDMA have low viscosity, they can be used as diluents when the viscosity is too high to handle easily.
【0012】なお、アルミナ粉末、ポリメタクリレート
系粉末、Ca含有無機材料粉末等からなる粉末成分と、
メタクリレート系モノマーやジメタクリレート系モノマ
ーからなる液体成分の粉液比は、重量比で粉末:液体が
50:50〜90:10であることが望ましい。A powder component comprising alumina powder, polymethacrylate powder, Ca-containing inorganic material powder and the like,
The powder-liquid ratio of the liquid component composed of a methacrylate-based monomer or a dimethacrylate-based monomer is desirably 50:50 to 90:10 in a weight ratio of powder: liquid.
【0013】さらに本発明の生体活性セメント組成物
は、重合開始剤と重合促進剤を含有する。Further, the bioactive cement composition of the present invention contains a polymerization initiator and a polymerization accelerator.
【0014】重合開始剤は粉末成分に添加して使用す
る。添加量は粉末成分100重量部に対して0.1〜2
重量部であり、0.1重量部より少ないと効果が殆どな
く、2重量部より多いと硬化時間が速くなり過ぎて作業
性が悪くなる。なお重合開始剤としては、過酸化ベンゾ
イル、トリ−n−ブチルボラン等を使用することができ
る。The polymerization initiator is used by adding to the powder component. The addition amount is 0.1 to 2 with respect to 100 parts by weight of the powder component.
If the amount is less than 0.1 part by weight, there is almost no effect. If the amount is more than 2 parts by weight, the curing time is too fast and the workability is deteriorated. In addition, as a polymerization initiator, benzoyl peroxide, tri-n-butylborane, or the like can be used.
【0015】重合促進剤は液体成分に添加して使用す
る。添加量はモノマー100重量部に対して0.1〜2
重量部である。重合促進剤が0.1重量部より少ないと
モノマーを重合させる際に100℃以上に加熱しなけれ
ば硬化しないので、実際の手術場では使用できない。ま
た2重量部より多いと硬化時間が速くなり過ぎて作業性
が悪くなる。なお重合促進剤としては、ジメチル−P−
トルイジン等の第3級アミンを使用することができる。The polymerization accelerator is used by adding it to the liquid component. The addition amount is 0.1 to 2 with respect to 100 parts by weight of the monomer.
Parts by weight. If the amount of the polymerization accelerator is less than 0.1 part by weight, the monomer will not be cured unless heated to 100 ° C. or more when polymerizing the monomer, so that it cannot be used in an actual operation site. On the other hand, if the amount is more than 2 parts by weight, the curing time becomes too fast and the workability deteriorates. In addition, dimethyl-P-
Tertiary amines such as toluidine can be used.
【0016】また本発明の生体活性セメント組成物は、
上記成分以外にも、溶融シリカ粉末、コロイダルシリ
カ、薬剤、骨形成因子、重合抑制剤等種々の成分を必要
に応じて添加することができる。Further, the bioactive cement composition of the present invention comprises
In addition to the above components, various components such as a fused silica powder, colloidal silica, a drug, a bone forming factor, and a polymerization inhibitor can be added as necessary.
【0017】なお、本発明の生体活性セメント組成物の
提供形態は、粉末−液体系であり、ユーザーは粉末と液
体を混合して使用すればよい。The form of providing the bioactive cement composition of the present invention is a powder-liquid system, and the user may use a mixture of powder and liquid.
【0018】[0018]
【作用】粉末−液体系で提供される本発明の生体活性セ
メント組成物は、粉末と液体を混合すると重合反応がお
こり、3〜15分程度の時間で硬化が完了するが、メタ
クリレート系モノマーを含むためにジメタクリレート系
モノマー単独の場合に比べて重合時の粘性変化が緩やか
に起こる。従って操作性がよく、硬化までの時間内に所
望の形状に自由に成形できる。The bioactive cement composition of the present invention, which is provided in a powder-liquid system, undergoes a polymerization reaction when the powder and the liquid are mixed, and the curing is completed in about 3 to 15 minutes. Because of the inclusion, the change in viscosity during polymerization occurs more slowly than in the case of dimethacrylate monomer alone. Therefore, the operability is good, and a desired shape can be freely formed within the time until curing.
【0019】また自然骨を誘導する能力がある特殊なア
ルミナ粉末を含有しているため、自然骨と結合すること
ができる。しかもこのアルミナ粉末は生体内でイオンを
放出しないために粉末の劣化が起こらず、強度が低下し
難い。Also, since it contains a special alumina powder capable of inducing natural bone, it can be combined with natural bone. In addition, since this alumina powder does not release ions in a living body, the powder does not deteriorate and the strength is hardly reduced.
【0020】さらにジメタクリレート系モノマーを含む
場合は、硬化体表面に未重合層が生じ、硬化体内部に体
液が浸透するため、内部に埋没しているアルミナ粉末
(或いはさらにCa含有無機材料粉末)も体液と接触す
ることができ、周囲骨との結合が短期間に行える。When a dimethacrylate-based monomer is further contained, an unpolymerized layer is formed on the surface of the cured product, and a body fluid penetrates into the cured product, so that alumina powder (or further Ca-containing inorganic material powder) buried therein is used. Can also come into contact with bodily fluids and can be connected to surrounding bone in a short time.
【0021】[0021]
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて
詳細に説明する。The present invention will be described below in detail based on examples and comparative examples.
【0022】表1及び表2は本発明の実施例(試料N
o.1〜6)、及び比較例(試料No.7及び8)を示
すものである。Tables 1 and 2 show examples of the present invention (sample N
o. 1 to 6) and Comparative Examples (Sample Nos. 7 and 8).
【0023】[0023]
【表1】 [Table 1]
【0024】[0024]
【表2】 [Table 2]
【0025】[試料の調製]試料No.1〜6は次のよ
うにして調製した。[Preparation of Sample] 1 to 6 were prepared as follows.
【0026】まずアルミナ粉末、ポリメタクリレート系
粉末及びCa含有無機材料粉末を用意した。First, alumina powder, polymethacrylate powder and Ca-containing inorganic material powder were prepared.
【0027】アルミナ粉末は次のようにして作製した。
まず結晶構造がα−Al2 O3 である通常のアルミナ粉
末(平均粒径10μm)を用意した。次いでこの粉末を
2000℃以上の火炎中に供給して溶融しながら吹き飛
ばした後、水中で急冷することによって、δ−Al2 O
3 結晶、γ−Al2 O3 結晶及び非結晶性アルミナを含
むアルミナ粉末を得た。このようにして得られたアルミ
ナ粉末は、表面張力により球状になっていた。またX線
回折の結果、粉末中にはさらにα−Al2 O3結晶が含
まれていたが、その含有量は5〜10重量%程度であっ
た。さらにアルミナ粉末の表面にカップリング処理を施
した。The alumina powder was produced as follows.
First, a normal alumina powder (average particle size: 10 μm) having a crystal structure of α-Al 2 O 3 was prepared. Next, this powder is supplied into a flame of 2000 ° C. or more, blown away while melting, and then quenched in water to obtain δ-Al 2 O.
An alumina powder containing three crystals, γ-Al 2 O 3 crystal and amorphous alumina was obtained. The alumina powder thus obtained was spherical due to surface tension. As a result of X-ray diffraction, α-Al 2 O 3 crystals were further contained in the powder, but the content was about 5 to 10% by weight. Further, the surface of the alumina powder was subjected to a coupling treatment.
【0028】ポリメタクリレート系粉末としては、PM
MA粉末(粒径30μm、平均分子量130000)を
用意した。Examples of the polymethacrylate powder include PM
MA powder (particle diameter 30 μm, average molecular weight 130,000) was prepared.
【0029】またCa含有無機材料粉末としては、重量
%でCaO 46.7%、SiO235.6%、P2 O5
17.0%、CaF2 0.7%の組成を有し、平
均粒径4μmの球状のCa含有ガラス粉末を使用した。As the Ca-containing inorganic material powder, 46.7% by weight of CaO, 35.6% by weight of SiO 2 , P 2 O 5
A spherical Ca-containing glass powder having a composition of 17.0% and CaF 2 of 0.7% and an average particle diameter of 4 μm was used.
【0030】次にアルミナ粉末、PMMA粉末及びCa
含有ガラス粉末を表に示す割合で秤量し、さらに重合開
始剤として過酸化ベンゾイルを添加して混合した。Next, alumina powder, PMMA powder and Ca
The contained glass powder was weighed at the ratio shown in the table, and benzoyl peroxide was added as a polymerization initiator and mixed.
【0031】また、メタクリレート系モノマーとしてM
MAを、ジメタクリレート系モノマーとしてBis−G
MAとTEGDMAを用意した。As the methacrylate monomer, M
MA is used as a dimethacrylate monomer as Bis-G
MA and TEGDMA were prepared.
【0032】次に、MMA、Bis−GMA及びTEG
DMAを表に示す割合で秤量し、さらに重合促進剤とし
てジメチル−p−トルイジンを添加して混練した。Next, MMA, Bis-GMA and TEG
DMA was weighed at the ratio shown in the table, and dimethyl-p-toluidine was added as a polymerization accelerator and kneaded.
【0033】このようにして粉末−液体系の試料を得
た。Thus, a powder-liquid type sample was obtained.
【0034】試料No.7は次のようにして調製した。Sample No. 7 was prepared as follows.
【0035】まず上記と同様にしてCa含有ガラス粉
末、Bis−GMA、TEGDMA、過酸化ベンゾイル
及びジメチル−p−トルイジンを用意した。次いでCa
含有ガラスと過酸化ベンゾイルを混合し、またBis−
GMA、TEGDMA及びジメチル−p−トルイジンを
混練して、粉末−液体系の試料を得た。First, a Ca-containing glass powder, Bis-GMA, TEGDMA, benzoyl peroxide and dimethyl-p-toluidine were prepared in the same manner as described above. Then Ca
Mixed glass containing benzoyl peroxide and Bis-
GMA, TEGDMA and dimethyl-p-toluidine were kneaded to obtain a powder-liquid sample.
【0036】試料No.8は、市販のPMMAセメント
を使用した。Sample No. 8 used a commercially available PMMA cement.
【0037】なお、粉末及びモノマーの構成比、及び粉
液比はそれぞれ重量比で表した。過酸化ベンゾイル、ジ
メチル−p−トルイジンの添加量は、約7分で硬化する
ように、それぞれモノマーの総量100重量部に対して
2重量部及び1.4重量部とした。The composition ratio of the powder and the monomer, and the powder-liquid ratio were each represented by weight ratio. The amounts of benzoyl peroxide and dimethyl-p-toluidine were set to 2 parts by weight and 1.4 parts by weight, respectively, based on 100 parts by weight of the total amount of the monomers so as to cure in about 7 minutes.
【0038】[評価]続いて、各試料について初期及び
生体内埋入後6ヵ月での曲げ強度と、周囲骨との結合時
期及び操作性について評価した。[Evaluation] Subsequently, the bending strength of each sample at the initial stage and at six months after implantation in a living body, the bonding time with surrounding bone, and operability were evaluated.
【0039】表2から明らかなように、比較例である試
料No.7は、2週経過後に周囲骨との結合が認められ
たが、初期強度が110MPa、生体内埋入後6ヵ月で
35MPaであり、曲げ強度が著しく低下していた。ま
た操作性もあまり良くなかった。試料No.8は、操作
性が良好であり、また初期強度が95MPa、6ヵ月経
過後で80MPaと曲げ強度の低下は少なかったが、初
期強度が不十分であった。しかも周囲骨との結合は全く
認められなかった。As is clear from Table 2, the sample No. In No. 7, bonding to the surrounding bone was observed after 2 weeks, but the initial strength was 110 MPa, and 6 months after implantation in the living body, the bending strength was significantly reduced, and was 35 MPa. The operability was not so good either. Sample No. In No. 8, the operability was good, the initial strength was 95 MPa, and after 6 months, the bending strength was small at 80 MPa, but the initial strength was insufficient. Moreover, no connection with the surrounding bone was observed.
【0040】一方、本発明の実施例であるNo.1〜6
の試料は、初期強度が110MPa以上、生体内埋入後
6ヵ月で85MPa以上であり、十分な曲げ強度を有
し、また強度劣化し難いことが分かった。また周囲骨と
の結合が認められ、しかも操作性が良好であった。On the other hand, in the embodiment of the present invention, No. 1-6
It was found that the sample had an initial strength of 110 MPa or more, and 85 MPa or more at 6 months after implantation in a living body, had sufficient bending strength, and was hardly deteriorated in strength. In addition, the connection with the surrounding bone was recognized, and the operability was good.
【0041】なお曲げ強度は3点曲げ試験にて評価した
ものであり、各試料を混練して硬化させ、3×4×20
mmの試料片を作製して初期強度を測定し、さらにラッ
トの皮下に埋入した後、6ヵ月経過後に取り出して測定
を行った。周囲骨との結合時期については、ラットの脛
骨髄腔内に試料を埋入した後、埋入部位を定期的に取り
出し、試料と自然骨が直接結合している部分が存在する
かどうかを評価した。これは埋入した試料片の表面を電
子顕微鏡で観察し、EPMAの線分析にて確認した。The bending strength was evaluated by a three-point bending test. Each sample was kneaded and hardened, and 3 × 4 × 20
A sample of mm was prepared and its initial strength was measured. After the specimen was implanted subcutaneously in a rat, it was taken out and measured after 6 months. Regarding the timing of connection with the surrounding bone, after implanting the sample into the tibial cavity of the rat, the implantation site is periodically removed to evaluate whether there is a part where the sample and the natural bone are directly connected. did. This was confirmed by observing the surface of the embedded specimen with an electron microscope and conducting EPMA line analysis.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の生体活性
セメント組成物は、自然骨と直接結合するとともに、実
用上十分な機械的強度を長期間維持することができる。
しかも操作性がよい。それゆえ整形外科分野、脳神経外
科分野、口腔外科分野等の領域におけるインプラント材
料の接着固定用、骨欠損部の充填用、頭蓋欠損部の再建
用等として好適である。As described above, the bioactive cement composition of the present invention can directly bond to natural bone and can maintain practically sufficient mechanical strength for a long period of time.
Moreover, the operability is good. Therefore, it is suitable for bonding and fixing an implant material, filling a bone defect, reconstructing a cranial defect, and the like in the fields of the orthopedic field, the neurosurgery field, the oral surgery field, and the like.
Claims (9)
末、メタクリレート系モノマー、重合開始剤及び重合促
進剤からなり、アルミナ粉末は少なくともδ−Al2 O
3 結晶、γ−Al2 O3 結晶又は非結晶性アルミナを含
むことを特徴とする生体活性セメント組成物。An alumina powder, a polymethacrylate-based powder, a methacrylate-based monomer, a polymerization initiator and a polymerization accelerator, wherein the alumina powder has at least δ-Al 2 O
A bioactive cement composition comprising three crystals, γ-Al 2 O 3 crystal or amorphous alumina.
ルメタクリレート粉末であることを特徴とする請求項1
の生体活性セメント組成物。2. The method according to claim 1, wherein the polymethacrylate-based powder is a polymethyl methacrylate powder.
Bioactive cement composition.
タクリレートであることを特徴とする請求項1の生体活
性セメント組成物。3. The bioactive cement composition according to claim 1, wherein the methacrylate monomer is methyl methacrylate.
てなることを特徴とする請求項1の生体活性セメント組
成物。4. The bioactive cement composition according to claim 1, wherein a dimethacrylate monomer is added.
ビス[4−(3メタクリロキシ−2−ハイドロキシプロ
ボキシ)フェニル]プロパンであることを特徴とする請
求項4の生体活性セメント組成物。5. The method according to claim 1, wherein the dimethacrylate monomer is 2,2.
The bioactive cement composition according to claim 4, wherein the composition is bis [4- (3methacryloxy-2-hydroxypropoxy) phenyl] propane.
ことを特徴とする請求項1の生体活性セメント組成物。6. The bioactive cement composition according to claim 1, wherein the polymerization initiator is benzoyl peroxide.
ンであることを特徴とする請求項1の生体活性セメント
組成物。7. The bioactive cement composition according to claim 1, wherein the polymerization accelerator is dimethyl-p-toluidine.
ことを特徴とする請求項1の生体活性セメント組成物。8. The bioactive cement composition according to claim 1, wherein a Ca-containing inorganic material powder is added.
する請求項1の生体活性セメント組成物。9. The bioactive cement composition according to claim 1, wherein the composition is provided in a powder-liquid system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9062064A JPH10234841A (en) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | Boiactive cement composition |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP9062064A JPH10234841A (en) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | Boiactive cement composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10234841A true JPH10234841A (en) | 1998-09-08 |
Family
ID=13189318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9062064A Pending JPH10234841A (en) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | Boiactive cement composition |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10234841A (en) |
-
1997
- 1997-02-27 JP JP9062064A patent/JPH10234841A/en active Pending
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