JPS6272373A - 骨成長刺激材料 - Google Patents
骨成長刺激材料Info
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- JPS6272373A JPS6272373A JP60213268A JP21326885A JPS6272373A JP S6272373 A JPS6272373 A JP S6272373A JP 60213268 A JP60213268 A JP 60213268A JP 21326885 A JP21326885 A JP 21326885A JP S6272373 A JPS6272373 A JP S6272373A
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Landscapes
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- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（所業りの利用分野）
本発明はチタン酸ハ１）ラム糸ナラミックスにアパタイ
トを添加した圧電セラミックスを、任意の形状に成形し
７、分極処理を施し骨折個所に該成形物を移植し、その
ＪＴ電時特性より仮管形成を促進させるもので、成形外
科用の各種人工関節や骨折の補綴材、更に歯科用材料の
？１１ｉ仲物＾Ｕ、て広く利用されるものである。
トを添加した圧電セラミックスを、任意の形状に成形し
７、分極処理を施し骨折個所に該成形物を移植し、その
ＪＴ電時特性より仮管形成を促進させるもので、成形外
科用の各種人工関節や骨折の補綴材、更に歯科用材料の
？１１ｉ仲物＾Ｕ、て広く利用されるものである。
（従来の技術）
本発明に係る従来技術としては特開昭５９８９７４号「
骨成長刺激器」の公報がある。こわを第４〜５図により
説明すれば、１０は骨成長刺激器で移植可能な電源と第
１コネクタ部材に終っている一体接続されたリード線１
１と、第２コネクタ一部材に終っている電極１２ （電
池）とからなり、またコネクタ部材１３内の１つの１４
は雄形のピン１５を有し、コネクタ部材の他の１つ１６
は長さ方向に沿った直径方向のスリットを有する雌形の
スリーブ１７からなっており、第１．第２コネクタ部材
１４．１６はりいに連絡されるが、移植手術の間は分離
されていることを特徴と４る骨成長刺激器である。部材
としてはリード線１１および電極１２が異った部材で作
られ、またコネクタ部はスリーブの端部とピンのまわり
を除いて生体共存性プラスチックで覆われることを特徴
としている。これにより仕体共存性も考慮され、がつ以
前のコネクタのない骨成長刺激器に比較して取り換え性
の良好なものである。
骨成長刺激器」の公報がある。こわを第４〜５図により
説明すれば、１０は骨成長刺激器で移植可能な電源と第
１コネクタ部材に終っている一体接続されたリード線１
１と、第２コネクタ一部材に終っている電極１２ （電
池）とからなり、またコネクタ部材１３内の１つの１４
は雄形のピン１５を有し、コネクタ部材の他の１つ１６
は長さ方向に沿った直径方向のスリットを有する雌形の
スリーブ１７からなっており、第１．第２コネクタ部材
１４．１６はりいに連絡されるが、移植手術の間は分離
されていることを特徴と４る骨成長刺激器である。部材
としてはリード線１１および電極１２が異った部材で作
られ、またコネクタ部はスリーブの端部とピンのまわり
を除いて生体共存性プラスチックで覆われることを特徴
としている。これにより仕体共存性も考慮され、がつ以
前のコネクタのない骨成長刺激器に比較して取り換え性
の良好なものである。
（発明が解決しようとする問題点）
然し前記骨成長刺激器は、次のような問題点がある。
（１）骨成長刺激器１０．リード線１１．コネクタ１４
．１６．電極という大がかりなコンポーネントを生体内
に移植する必要があり、（２）刺激器に作用する電池は
数ケ月したもたないために、この間に治療ができない場
合は取り換えの移植手術をする必要があり、 （３）電極リード線とコネクタ部は必ず体内に残るので
、金属材料としては、チタン合金等の生体共存性の良い
材料に限定され強度特性に不安があり、又ステンレス線
にした場合に生体的な親和性に疑問かのこり、 （４）コネクタ部の製作工程にはかなりの精度が必要で
、加工費、加工時間等の手間がかかり、間コネクタ部に
は生体共存性プラスチックで覆うことから、さらに製作
に手間がかかり、（５）電池の消耗などにより再移植の
際、リード線を破断するために引張応力をかけねばなら
ない、 という問題がある。
．１６．電極という大がかりなコンポーネントを生体内
に移植する必要があり、（２）刺激器に作用する電池は
数ケ月したもたないために、この間に治療ができない場
合は取り換えの移植手術をする必要があり、 （３）電極リード線とコネクタ部は必ず体内に残るので
、金属材料としては、チタン合金等の生体共存性の良い
材料に限定され強度特性に不安があり、又ステンレス線
にした場合に生体的な親和性に疑問かのこり、 （４）コネクタ部の製作工程にはかなりの精度が必要で
、加工費、加工時間等の手間がかかり、間コネクタ部に
は生体共存性プラスチックで覆うことから、さらに製作
に手間がかかり、（５）電池の消耗などにより再移植の
際、リード線を破断するために引張応力をかけねばなら
ない、 という問題がある。
本発明は骨成長刺激器、リード線、コネクタ部電極とい
う大がかりな装置を生体内に埋め込む代わりに必要な形
状で必要な部位に骨成長刺激材料を埋め込み手術時の手
間をはふき、後々の治療に対する不安を無くすることが
出来る骨成長刺激材料を提供することを目的とするもの
である。
う大がかりな装置を生体内に埋め込む代わりに必要な形
状で必要な部位に骨成長刺激材料を埋め込み手術時の手
間をはふき、後々の治療に対する不安を無くすることが
出来る骨成長刺激材料を提供することを目的とするもの
である。
（問題点を解決するための手段）
前記技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、
酸化バリウム６０〜７０％、酸化チタン３０〜３５％、
２酸化ケイ素０〜１％、アルミナ０〜２．５％、酸化マ
グネシウム０〜０．５％よりなるチタン酸バリウム系セ
ラミックス８０〜９５ＶＯＬ％に添加剤としてアパタイ
トを５〜２０ＶＯＬ％混合して圧電セラミックスとし、
これを焼成温度８００〜１４００℃で、成形圧力５ｏｏ
〜１（４） ・ ０００ｋｇ／ｃｄで骨折した骨を取り巻く形状にし分極
処理を施して骨成長刺激材料とするものである。
酸化バリウム６０〜７０％、酸化チタン３０〜３５％、
２酸化ケイ素０〜１％、アルミナ０〜２．５％、酸化マ
グネシウム０〜０．５％よりなるチタン酸バリウム系セ
ラミックス８０〜９５ＶＯＬ％に添加剤としてアパタイ
トを５〜２０ＶＯＬ％混合して圧電セラミックスとし、
これを焼成温度８００〜１４００℃で、成形圧力５ｏｏ
〜１（４） ・ ０００ｋｇ／ｃｄで骨折した骨を取り巻く形状にし分極
処理を施して骨成長刺激材料とするものである。
（作用）
上記技術的手段は次のようである。すなわち、チタン酸
バリウムなどの圧電セラミックスに添加剤としてアパタ
イト炭酸カルシウム、又はリン酸カルシウムを添加焼成
加圧して分極処理を施し骨成長刺激材料として必要な形
状に成形したものを移植することにより、僅かな負荷す
なわち荷重の変化により適切な電圧がかかることになり
仮置形成を促進させ骨折等の治療の助けとなるものであ
る。
バリウムなどの圧電セラミックスに添加剤としてアパタ
イト炭酸カルシウム、又はリン酸カルシウムを添加焼成
加圧して分極処理を施し骨成長刺激材料として必要な形
状に成形したものを移植することにより、僅かな負荷す
なわち荷重の変化により適切な電圧がかかることになり
仮置形成を促進させ骨折等の治療の助けとなるものであ
る。
（実施例）
以下、実施例について説明する。
１は人体の足部の骨で、２はチタン酸バリウム系セラミ
ックに添加材としてアパタイトを混合し９００〜１３０
０℃で焼成加熱し５００〜１０００ｋｇ／ｃｎｌ成形加
圧し骨折部位の形状に合せたプレート状の成形体を作り
１０〜１００ＯＫＶ／ａａの直流電界により分極処理を
施し、推定で１０〜１０−’Ａの電流が流れる様に調整
した成形体である。
ックに添加材としてアパタイトを混合し９００〜１３０
０℃で焼成加熱し５００〜１０００ｋｇ／ｃｎｌ成形加
圧し骨折部位の形状に合せたプレート状の成形体を作り
１０〜１００ＯＫＶ／ａａの直流電界により分極処理を
施し、推定で１０〜１０−’Ａの電流が流れる様に調整
した成形体である。
第２図は成人男子の大腿骨の部位別圧電特性部より荷重
がかかった場合マイナスの電位が生じやすい側（この場
合左端側）すなわち骨形成しやすい側にＡＯ木ネジはサ
ファイアネジ３で移植固定することで仮置形成を促進さ
せ、骨折治療の促進材として使用するものである。
がかかった場合マイナスの電位が生じやすい側（この場
合左端側）すなわち骨形成しやすい側にＡＯ木ネジはサ
ファイアネジ３で移植固定することで仮置形成を促進さ
せ、骨折治療の促進材として使用するものである。
第３図は大腿骨圧電気の部位別の分布を示す。
これは大腿骨の骨頭部に偏心予荷重Ｐを作用させ１サイ
クル毎秒の三角波からなる振動荷重を重畳させて測定し
たもので単位はＰｉｃｏ ｃｏｕｌｏ ｍ ｂ ／
ｉ ｎゝである。
クル毎秒の三角波からなる振動荷重を重畳させて測定し
たもので単位はＰｉｃｏ ｃｏｕｌｏ ｍ ｂ ／
ｉ ｎゝである。
第１表は骨の成長量を表すソフテツクス像を画像解析装
置により計測した結果から得た側面像面積（ＡＬ＞と骨
の長軸長（ＬＬ）の比（ＡＬ／ＬＬ）を骨形成量の指標
としたものである。このように通電することにより骨形
成が促進されていることがわかり、（２）１．０Ｘ１０
Ａ、ＤＣの時が良く、骨形成を促進することがわか
った。
置により計測した結果から得た側面像面積（ＡＬ＞と骨
の長軸長（ＬＬ）の比（ＡＬ／ＬＬ）を骨形成量の指標
としたものである。このように通電することにより骨形
成が促進されていることがわかり、（２）１．０Ｘ１０
Ａ、ＤＣの時が良く、骨形成を促進することがわか
った。
第 １ 表
１）Ｃ：直流、ＡＣ：交流
第２表はハリウＪ＼−混晶チタン酸塩の放置による容量
低ド率（％）を表わすものであり、ある程度容量低下は
見られるが、従来の骨成長刺激器の電池の様に数ケ月で
消耗するものではなく、数年間は骨形成に必要な電流を
イ；ｉ重ｆＬ荷時に流し続けることがわかる。これによ
り骨形成による強化が続けられかつ電源をとりかえる必
要はないが、またどうしても容量低ドが見られる時には
３価のチタンをｉＩｉ酸化させるための酸化剤を添加す
ることにより容量低トを弱めることもできる。
低ド率（％）を表わすものであり、ある程度容量低下は
見られるが、従来の骨成長刺激器の電池の様に数ケ月で
消耗するものではなく、数年間は骨形成に必要な電流を
イ；ｉ重ｆＬ荷時に流し続けることがわかる。これによ
り骨形成による強化が続けられかつ電源をとりかえる必
要はないが、またどうしても容量低ドが見られる時には
３価のチタンをｉＩｉ酸化させるための酸化剤を添加す
ることにより容量低トを弱めることもできる。
第 ２ 表
〔発明の効果］
本発明は次の特有の効果を有する。ずなわら、圧電セラ
ミックスを任、意の形状に成形することで従来の骨成長
刺激器の電極部分に相当する比較的コンパクトな移植材
で、骨成長刺激器の代用をすることができるもので、従
来の刺激器のように電源の消耗を心配する必要もなく、
再度取り替え■術をすることはない。また従来の刺激器
に比べ安価な二１ストで仕産が可能であり、樹脂や骨セ
ントに圧電セラミックを複合することで（［意の形状に
加工することが容易である。また、人１歯根に対しても
この圧電セラミックス材料を使用して成形し、移植する
ことで、早期に／ｌ一体中に固定させることが可能とな
る。
ミックスを任、意の形状に成形することで従来の骨成長
刺激器の電極部分に相当する比較的コンパクトな移植材
で、骨成長刺激器の代用をすることができるもので、従
来の刺激器のように電源の消耗を心配する必要もなく、
再度取り替え■術をすることはない。また従来の刺激器
に比べ安価な二１ストで仕産が可能であり、樹脂や骨セ
ントに圧電セラミックを複合することで（［意の形状に
加工することが容易である。また、人１歯根に対しても
この圧電セラミックス材料を使用して成形し、移植する
ことで、早期に／ｌ一体中に固定させることが可能とな
る。
１−：”！Ｉ ｔｒｉ−ｒ （７）簡ｔ’Ｆ−ｘｃ ｉ
１党門弟１図は本実施例の圧電セラミックを足部の骨に
取り付けた断面図であり、第２図は第１図の外観斜視図
であり、第３図は一定の荷重がかかった場合の成人男子
の大腿骨の部位別圧電特性を示すものである。第４図は
従来例の刺激器、コネクタ。
１党門弟１図は本実施例の圧電セラミックを足部の骨に
取り付けた断面図であり、第２図は第１図の外観斜視図
であり、第３図は一定の荷重がかかった場合の成人男子
の大腿骨の部位別圧電特性を示すものである。第４図は
従来例の刺激器、コネクタ。
電極の全体図で、第５図はコネクタの側面図である。
１・・・足部の骨、２・・・刺激材料より成形品
Claims (1)
- 酸化バリウム、２酸化チタン、２酸化ケイ素、アルミナ
、及び酸化マグネシウムよりなるチタン酸バリウム系セ
ラミックス８０〜９５ＶＯＬ％に添加剤としてアパタイ
トを５〜２０ＶＯＬ％を混合した圧電セラミックスを、
焼成温度８００〜１４００℃、成形圧力５００〜１００
０ｋｇ／ｃｍ＾２にて所定の形状に形成し、分極処理を
施した骨成長刺激材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60213268A JPS6272373A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 骨成長刺激材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60213268A JPS6272373A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 骨成長刺激材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6272373A true JPS6272373A (ja) | 1987-04-02 |
Family
ID=16636284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60213268A Pending JPS6272373A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 骨成長刺激材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6272373A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6329652A (ja) * | 1985-12-05 | 1988-02-08 | テヒニシェ、ユニベルジテ−ト、カルル−マルクス−シュタット | 活性移植体 |
| US6777214B1 (en) | 1999-03-23 | 2004-08-17 | Yuugen Gaisha Neichamateriaru | Method for controlling organisms and material therefor, method for selective adsorption of proteins and material therefor, cement material and biomaterial |
-
1985
- 1985-09-25 JP JP60213268A patent/JPS6272373A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6329652A (ja) * | 1985-12-05 | 1988-02-08 | テヒニシェ、ユニベルジテ−ト、カルル−マルクス−シュタット | 活性移植体 |
| US6777214B1 (en) | 1999-03-23 | 2004-08-17 | Yuugen Gaisha Neichamateriaru | Method for controlling organisms and material therefor, method for selective adsorption of proteins and material therefor, cement material and biomaterial |
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