JP2000245822A - Composite reinforced calcium phosphate artificial bone and manufacture thereof - Google Patents

Composite reinforced calcium phosphate artificial bone and manufacture thereof

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JP2000245822A
JP2000245822A JP11055841A JP5584199A JP2000245822A JP 2000245822 A JP2000245822 A JP 2000245822A JP 11055841 A JP11055841 A JP 11055841A JP 5584199 A JP5584199 A JP 5584199A JP 2000245822 A JP2000245822 A JP 2000245822A
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phosphate
calcium
artificial bone
calcium phosphate
paste
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Hiroyasu Takeuchi
啓泰 竹内
Masahiro Hirano
昌弘 平野
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Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an artificial bone which has good biocompatibility and higher strength, and which can be independently used for an area in which strength is required, and can be easily manufactured during operation. SOLUTION: A composite reinforced calcium phosphate artificial bone has a porous calcium phosphate artificial bone arranged in the peripheral part in contact with bones and paste-like calcium phosphate in this artificial bone. Further, the porous calcium phosphate artificial bone comprises a mixture of one or a plurality among hydroxyapatite, apatite containing carbon, α- tricalcium phosphate, β-tricalcium phosphate, tetracalcium phosphate. Moreover, in a method of manufacturing the composite reinforced calcium phosphate artificial bone, the paste-like calcium phosphate in which calcium phosphate is used as a main component of powder and water is used as a main component of liquid, and these are ground to form paste when using. The resulting paste- like calcium phosphate is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は医療用に用いる複合
強化型リン酸カルシウム人工骨及びその製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite reinforced calcium phosphate artificial bone for medical use and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、水酸アパタイトを中心とする
リン酸カルシウム製の人工骨が用いられている。これら
は、水酸アパタイトの他、リン酸3カルシウム等のリン
酸カルシウム系のセラミックスを主成分とするもので、
整形外科、脳神経外科、口腔外科の領域で広く使用され
ている。これらのリン酸カルシウム製人工骨は、通常気
孔率が30〜70%程度の気孔体であり、その気孔中に生体
組織が侵入して一体化することを期待して設計されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, artificial bones made of calcium phosphate, mainly hydroxyapatite, have been used. These are mainly composed of calcium phosphate-based ceramics such as tricalcium phosphate in addition to hydroxyapatite.
Widely used in orthopedic, neurosurgery and oral surgery. These artificial bones made of calcium phosphate are usually porosity with a porosity of about 30 to 70%, and are designed with the expectation that living tissue will enter the pores and be integrated.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のリン酸
カルシウム製人工骨は、通常気孔率が30〜70%程度の気
孔体であるため、比較的強度が弱く、強度が要求される
部位には使用できないか、または他の金属等の固定具等
と併用して使用せざるを得ないという問題があった。そ
こで、本発明者等は、前記問題点につく種々検討した結
果、リン酸カルシウム製人工骨の内部に空隙を設けるこ
とにより、人工骨の気孔中に生体組織が侵入して一体化
することを妨げることなく、高強度を有し、強度を要求
される部位にも極めて簡単に複合強化型リン酸カルシウ
ム人工骨を製造することができ、かつ単独で使用可能な
リン酸カルシウム製人工骨が得られることを見出し、こ
こに本発明をなすに至った。
However, the conventional artificial bone made of calcium phosphate is usually a porous material having a porosity of about 30 to 70%, and therefore has relatively low strength. There is a problem in that it cannot be used or must be used in combination with other fixtures such as metal. Therefore, the present inventors have conducted various studies on the above-mentioned problems, and as a result, by providing a void inside the calcium phosphate artificial bone, it is possible to prevent the invasion and integration of living tissue into the pores of the artificial bone. It has high strength, and it has been found that a composite-reinforced calcium phosphate artificial bone can be produced very easily even at a site where strength is required, and that a calcium phosphate artificial bone that can be used alone can be obtained. The present invention has been accomplished.

【0004】したがって、本発明が解決しようとする第
1の課題は、生体親和性が良好であって、かつ、高強度
を有し、強度を要求される部位にも単独で使用可能な、
複合強化型リン酸カルシウム人工骨を提供することであ
る。また、本発明が解決しようとする第2の課題は、手
術時に極めて簡便な方法で製造することができる複合強
化型リン酸カルシウム人工骨の製造方法を提供すること
である。
[0004] Therefore, the first problem to be solved by the present invention is that it has good biocompatibility, has high strength, and can be used alone at a site where strength is required.
An object of the present invention is to provide a composite reinforced calcium phosphate artificial bone. A second problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing a composite reinforced calcium phosphate artificial bone which can be produced by an extremely simple method at the time of surgery.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の上記の各課題
は、以下の発明によってそれぞれ達成される。
The above objects of the present invention can be achieved by the following inventions.

【0006】(1)骨と接する周辺部に配置された多孔
体状リン酸カルシウム人工骨と該人工骨の内部にペース
ト状リン酸カルシウムを有することを特徴とする複合強
化型リン酸カルシウム人工骨。 (2)前記多孔体状リン酸カルシウム人工骨が、水酸ア
パタイト、炭酸含有アパタイト、α型リン酸3カルシウ
ム、β型リン酸3カルシウム、リン酸4カルシウムのう
ち1種または複数の混合物よりなることを特徴とする前
記第1項に記載の複合強化型リン酸カルシウム人工骨。 (3)骨と接する周辺部に、内部に空隙を有する多孔体
状リン酸カルシウム人工骨を配し、その空隙にペースト
状リン酸カルシウムを流し込んで強化することを特徴と
する複合強化リン酸カルシウム人工骨の製造方法。 (4)前記多孔体状リン酸カルシウム人工骨が、水酸ア
パタイト、炭酸含有アパタイト、α型リン酸3カルシウ
ム、β型リン酸3カルシウム、リン酸4カルシウムのう
ち1種または複数の混合物よりなることを特徴とする前
記第3項に記載の複合強化型リン酸カルシウム人工骨の
製造方法。 (5)前記ペースト状リン酸カルシウムが、リン酸カル
シウム類を粉体の主成分とし、水を液体の主成分とする
ものからなり、これらを使用時に練和してペースト状と
することを特徴とする複合強化型リン酸カルシウム人工
骨の製造方法であって、該粉体の主成分が、α型リン酸
3カルシウム又はリン酸4カルシウムの各単体及びこれ
らの混合物、α型リン酸3カルシウムとリン酸4カルシ
ウムとリン酸水素カルシウム及び/又はリン酸2水素カ
ルシウムの混合物、α型リン酸3カルシウムとリン酸水
素カルシウム及び/又はリン酸2水素カルシウムの混合
物、リン酸4カルシウムとリン酸水素カルシウム及び/
又はリン酸2水素カルシウムとの混合物のいずれである
ことを特徴とする前記第3項又は第4項に記載の複合強
化型リン酸カルシウム人工骨の製造方法。
(1) A composite-strengthened calcium phosphate artificial bone characterized in that it has a porous calcium phosphate artificial bone disposed in a peripheral portion in contact with the bone and paste calcium phosphate inside the artificial bone. (2) The porous calcium phosphate artificial bone is composed of one or more of a hydroxyapatite, a carbonate-containing apatite, α-tricalcium phosphate, β-tricalcium phosphate, and tetracalcium phosphate. 2. The composite reinforced calcium phosphate artificial bone according to the above item 1, which is characterized in that: (3) A method for producing a composite reinforced calcium phosphate artificial bone, comprising: arranging a porous calcium phosphate artificial bone having a void therein at a peripheral portion in contact with the bone, and pouring the paste calcium phosphate into the void to reinforce the artificial bone. (4) The porous calcium phosphate artificial bone comprises one or a mixture of hydroxyapatite, carbonate-containing apatite, α-tricalcium phosphate, β-tricalcium phosphate, and tetracalcium phosphate. 4. The method for producing a composite-strengthened calcium phosphate artificial bone according to the above item 3, which is characterized in that: (5) The composite reinforcement, wherein the paste-like calcium phosphate is composed of calcium phosphates as a main component of powder and water as a main component of liquid, and these are kneaded when used to form a paste. A method for producing a calcium phosphate artificial bone, wherein the main components of the powder are each of α-tricalcium phosphate or tetracalcium phosphate alone and a mixture thereof, and α-tricalcium phosphate and tetracalcium phosphate are used. A mixture of calcium hydrogen phosphate and / or calcium dihydrogen phosphate, a mixture of α-type tricalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate and / or calcium dihydrogen phosphate, tetracalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate and / or
Or the mixture with calcium dihydrogen phosphate, the method for producing a composite-strengthened calcium phosphate artificial bone according to the above item 3 or 4, wherein:

【0007】本発明の複合強化型リン酸カルシウム人工
骨は、骨と接する周辺部に配置された多孔体状リン酸カ
ルシウム人工骨と該人工骨の内部にペースト状リン酸カ
ルシウムを有することを特徴とするもので、この人工骨
の内部にペースト状リン酸カルシウムを有することによ
り、生体親和性が良好であって、かつ、高強度を有し、
強度を要求される部位にも単独で使用可能であるという
優れた効果を奏するものである。
[0007] The composite-reinforced calcium phosphate artificial bone of the present invention is characterized by having a porous calcium phosphate artificial bone disposed in a peripheral portion in contact with the bone and paste calcium phosphate inside the artificial bone. By having the pasty calcium phosphate inside the artificial bone, biocompatibility is good, and, and has high strength,
This has an excellent effect that it can be used alone in a part where strength is required.

【0008】本発明に用いられる多孔体状リン酸カルシ
ウム人工骨が、水酸アパタイト、炭酸含有アパタイト、
α型リン酸3カルシウム、β型リン酸3カルシウム、リ
ン酸4カルシウムのうち1種または複数の混合物よりな
ることにより、いっそう良好な上記第1項の効果を奏す
るものである。
[0008] The porous calcium phosphate artificial bone used in the present invention may be a hydroxyapatite, a carbonate-containing apatite,
By using one or more of α-tricalcium phosphate, β-tricalcium phosphate, and tetracalcium mixture, the effects of the above-mentioned item 1 are further improved.

【0009】本発明の複合強化リン酸カルシウム人工骨
の製造方法は、骨と接する周辺部に、内部に空隙を有す
る多孔体状リン酸カルシウム人工骨を配し、その空隙に
ペースト状リン酸カルシウムを流し込んで強化すること
を特徴とするもので、この人工骨の空隙にペースト状リ
ン酸カルシウムを流し込むことにより、該人工骨を強化
し、高強度が得られ、しががって、強度を要求される部
位にも単独で使用することができる。
In the method for producing a composite-reinforced calcium phosphate artificial bone according to the present invention, a porous calcium phosphate artificial bone having a void therein is disposed in a peripheral portion in contact with the bone, and the calcium phosphate paste is poured into the void to reinforce the bone. By pouring paste-like calcium phosphate into the voids of the artificial bone, the artificial bone is strengthened, high strength is obtained, and thus, it can be used alone at the site where strength is required. Can be used.

【0010】前記第3項の発明において、多孔体状リン
酸カルシウム人工骨が、水酸アパタイト、炭酸含有アパ
タイト、α型リン酸3カルシウム、β型リン酸3カルシ
ウム、リン酸4カルシウムのうち1種または複数の混合
物よりなることにより、いっそう良好な上記第3項の効
果を奏するものである。
[0010] In the third aspect of the present invention, the porous calcium phosphate artificial bone comprises one or more of hydroxyapatite, carbonate-containing apatite, α-tricalcium phosphate, β-tricalcium phosphate, and tetracalcium phosphate. By being composed of a plurality of mixtures, the effects of the above item 3 are more excellent.

【0011】前記第3項又は第4項に記載の発明におい
て、ペースト状リン酸カルシウムが、リン酸カルシウム
類を粉体の主成分とし、水を液体の主成分とするものか
らなり、これらを使用時に練和してペースト状とするこ
とを特徴とする複合強化型リン酸カルシウム人工骨の製
造方法であって、該粉体の主成分が、α型リン酸3カル
シウム又はリン酸4カルシウムの各単体及びこれらの混
合物、α型リン酸3カルシウムとリン酸4カルシウムと
リン酸水素カルシウム及び/又はリン酸2水素カルシウ
ムの混合物、α型リン酸3カルシウムとリン酸水素カル
シウム及び/又はリン酸2水素カルシウムの混合物、リ
ン酸4カルシウムとリン酸水素カルシウム及び/又はリ
ン酸2水素カルシウムとの混合物のいずれであることに
より、手術時に極めて簡便な方法でペースト状物を製造
することができる優れた製造方法である。
In the invention described in the above item 3 or 4, the pasty calcium phosphate is composed of calcium phosphates as a main component of a powder and water as a main component of a liquid, and these are mixed when used. A method for producing a composite-strengthened calcium phosphate artificial bone, characterized in that the powder is mainly composed of α-tricalcium phosphate or tetracalcium phosphate alone or a mixture thereof. A mixture of α-tricalcium phosphate and tetracalcium phosphate with calcium hydrogen phosphate and / or calcium dihydrogen phosphate, a mixture of α-tricalcium phosphate with calcium hydrogen phosphate and / or calcium dihydrogen phosphate, By using either calcium tetraphosphate and calcium hydrogen phosphate and / or calcium dihydrogen phosphate as a mixture Is an excellent manufacturing method capable of manufacturing a paste-like product by a simple method.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に、詳細に本発明の実施の形
態を説明するが、本発明は、これらの実施の形態の範囲
に限定されるものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail, but the present invention is not limited to the scope of these embodiments.

【0013】本発明では、骨と接する周辺部に多孔体状
リン酸カルシウム人工骨を配し、内部にペースト状リン
酸カルシウムを配置する。本発明に用いられる多孔体状
リン酸カルシウム人工骨としては、水酸アパタイト、炭
酸含有アパタイト、α型リン酸3カルシウム、β型リン
酸3カルシウム、リン酸4カルシウムのうち1種また複
数の混合物より製造されたリン酸カルシウム人工骨が好
適に使用できる。この人工骨の内部の空隙は、任意の位
置に設けることができ、したがって多孔体状リン酸カル
シウム人工骨の中央部或いは重心の位置にある必要はな
く、後述する方法で、該人工骨を補強しうる位置に有れ
ば良い。
In the present invention, a porous calcium phosphate artificial bone is disposed in the peripheral portion in contact with the bone, and the paste calcium phosphate is disposed therein. The porous calcium phosphate artificial bone used in the present invention is manufactured from one or more of hydroxyapatite, carbonate-containing apatite, α-tricalcium phosphate, β-tricalcium phosphate, and tetracalcium phosphate. The prepared calcium phosphate artificial bone can be suitably used. The void inside the artificial bone can be provided at an arbitrary position, and therefore does not need to be at the center or the position of the center of gravity of the porous calcium phosphate artificial bone. The artificial bone can be reinforced by a method described later. It only has to be in the position.

【0014】またペースト状リン酸カルシウムは、リン
酸カルシウム類の粉体を水を主成分とする液剤で練和す
ることにより、37℃で約10分程度で硬化する水硬性
のペースト状リン酸カルシウムを好ましく用いることが
できる(特開昭64−37445号公報、「FCレポー
ト」Vol.6 (1998),P475〜480,日本
ファインセラミックス協会など)。リン酸カルシウム類
としては、具体的には、α型リン酸3カルシウム、リン
酸4カルシウム等を粉体の主成分、水を液体の主成分と
するものである。
As the paste-like calcium phosphate, it is preferable to use a hydraulic paste-like calcium phosphate which hardens in about 10 minutes at 37 ° C. by kneading a powder of calcium phosphates with a liquid agent containing water as a main component. (Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 64-37445, "FC Report" Vol. 6 (1998), pp. 475-480, Japan Fine Ceramics Association). As the calcium phosphates, specifically, α-tricalcium phosphate, tetracalcium phosphate and the like are used as a main component of the powder and water is used as a main component of the liquid.

【0015】更に詳細には該粉体の主成分が、α型リン
酸3カルシウム又はリン酸4カルシウムの各単体及びこ
れらの混合物、α型リン酸3カルシウムとリン酸4カル
シウムとリン酸水素カルシウム及び/又はリン酸2水素
カルシウムの混合物、α型リン酸3カルシウムとリン酸
水素カルシウム及び/又はリン酸2水素カルシウムの混
合物、リン酸4カルシウムとリン酸水素カルシウム及び
/又はリン酸2水素カルシウムの混合物のいずれかであ
るペースト状リン酸カルシウム人工骨が好ましい。更に
粉体の主成分の好ましいものは、α型リン酸3カルシウ
ム及びリン酸4カルシウム及びリン酸2水素カルシウム
及び/又はリン酸水素カルシウムからなるものである。
More specifically, the main component of the powder is α-tricalcium phosphate or tetracalcium phosphate alone or a mixture thereof, α-tricalcium phosphate, tetracalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate And / or a mixture of calcium dihydrogen phosphate, a mixture of α-type tricalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate and / or calcium dihydrogen phosphate, tetracalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate and / or calcium dihydrogen phosphate The artificial calcium phosphate artificial bone which is any of the above mixtures is preferable. Further, the main component of the powder is preferably composed of α-tricalcium phosphate, tetracalcium phosphate, calcium dihydrogen phosphate and / or calcium hydrogen phosphate.

【0016】ここで、α型リン酸3カルシウムとリン酸
水素カルシウム及び/又はリン酸2水素カルシウムの混
合物とは、α型リン酸3カルシウムとリン酸水素カルシ
ウムの混合物、α型リン酸3カルシウムとリン酸2水素
カルシウムの混合物、α型リン酸3カルシウムとリン酸
水素カルシウムとリン酸2水素カルシウムの混合物のい
ずれかであり、リン酸4カルシウムとリン酸水素カルシ
ウム及び/又はリン酸2水素カルシウムとの混合物は、
リン酸4カルシウムとリン酸水素カルシウムの混合物、
リン酸4カルシウムとリン酸2水素カルシウムの混合
物、リン酸4カルシウムとリン酸水素カルシウムとリン
酸2水素カルシウムとの混合物、α型リン酸3カルシウ
ムとリン酸4カルシウムとリン酸水素カルシウム及び/
又はリン酸2水素カルシウムの混合物は、α型リン酸3
カルシウムとリン酸4カルシウムとリン酸水素カルシウ
ムの混合物、α型リン酸3カルシウムとリン酸4カルシ
ウムとリン酸2水素カルシウムの混合物、α型リン酸3
カルシウムとリン酸4カルシウムとリン酸水素カルシウ
ムとリン酸2水素カルシウムの混合物のいずれかであ
る。
Here, the mixture of α-tricalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate and / or calcium dihydrogen phosphate is a mixture of α-tricalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate, α-tricalcium phosphate A mixture of α-tricalcium phosphate, calcium hydrogen phosphate and calcium dihydrogen phosphate, and a mixture of tetracalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate and / or dihydrogen phosphate The mixture with calcium,
A mixture of tetracalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate,
A mixture of tetracalcium phosphate and calcium dihydrogen phosphate, a mixture of tetracalcium phosphate, calcium hydrogen phosphate and calcium dihydrogen phosphate, α-type tricalcium phosphate, tetracalcium phosphate and calcium hydrogenphosphate, and / or
Alternatively, a mixture of calcium dihydrogen phosphate is α-type phosphoric acid 3
Mixture of calcium, tetracalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate, α-type tricalcium phosphate, mixture of tetracalcium phosphate and calcium dihydrogen phosphate, α-type phosphate 3
Any of a mixture of calcium, tetracalcium phosphate, calcium hydrogen phosphate, and calcium dihydrogen phosphate.

【0017】これらのペースト状リン酸カルシウムは、
硬化後、生体内の環境で水酸アパタイトに構造を変え、
最終的には40〜90MPaの圧縮強度を発揮するので
強度を要求される部位にも使用可能である。一方、硬化
後に水酸アパタイトに変化するため、生体親和性は良好
である。また、硬化前のまだ流動性を有するペースト
は、周囲に配置された多孔体状人工骨の孔などに侵入
し、硬化後これと機械的に噛み合って一体化する。
These pasty calcium phosphates are:
After curing, the structure changes to hydroxyapatite in the environment in the living body,
Eventually, it exhibits a compressive strength of 40 to 90 MPa, so that it can be used for parts requiring strength. On the other hand, since it changes to hydroxyapatite after curing, biocompatibility is good. In addition, the paste having fluidity before hardening penetrates into the pores of the porous artificial bone arranged around the same, and after the hardening, mechanically meshes with the paste to be integrated.

【0018】次に、複合強化型リン酸カルシウム人工骨
の製造方法について述べる。まず、内部に空隙を有する
多孔体状リン酸カルシウム人工骨を用意する。この空隙
部にペースト状リン酸カルシウムを流し込むか又は押し
込む等の手段で充填する。この空隙は、表面にペースト
状リン酸カルシウムが簡単に充填できる程度の大きさの
開口部を有し、またこの開口部の大きさは、充填物が要
求される荷重に耐える硬化体を形成しうる程度の大き
さ、例えば円柱状の空隙の場合は直径3mmφ以上(長
さ方向はそれを囲む多孔体状リン酸カルシウム人工骨の
大きさにより区々である)であることが好ましい。逆
に、多孔体状リン酸カルシウム人工骨は、特に制限はな
いが、この空隙を内部に有しつつも、壁面が崩壊しない
程度の厚さ(概ね3mm程度以上)を有することが好ま
しい。
Next, a method for producing a composite-reinforced calcium phosphate artificial bone will be described. First, a porous calcium phosphate artificial bone having a void therein is prepared. The voids are filled with a means such as pouring or pushing paste-like calcium phosphate. This void has an opening large enough to easily fill the paste-like calcium phosphate on the surface, and the size of this opening is such that the filler can form a cured body that can withstand the required load. For example, in the case of a cylindrical void, the diameter is preferably 3 mmφ or more (the length direction varies depending on the size of the porous calcium phosphate artificial bone surrounding it). Conversely, the porous calcium phosphate artificial bone is not particularly limited, but preferably has a thickness (about 3 mm or more) that does not cause collapse of the wall surface while having the voids therein.

【0019】ここでペースト状リン酸カルシウムは、ペ
ースト状にするために、リン酸カルシウム類の粉体と液
体、好ましくは水を適度な粘性(流動性)に練和する。
得られたペーストが硬化する前に、多孔体状リン酸カル
シウム人工骨の内部の空隙に流し込むか又は押し込んで
固定する。この際、充填するペーストの量や粘度を、空
隙部の大きさや、補填部に要求される強度の大きさを考
慮して適宜調整する。通常使用される時の粉液比は、粉
体100重量部に対して10〜100重量部である。
Here, in order to make the paste-like calcium phosphate into a paste, a powder of calcium phosphates and a liquid, preferably water, are kneaded to an appropriate viscosity (fluidity).
Before the obtained paste is hardened, it is poured or pressed into the space inside the porous calcium phosphate artificial bone to fix it. At this time, the amount and viscosity of the paste to be filled are appropriately adjusted in consideration of the size of the void portion and the strength required for the filling portion. The powder-liquid ratio when normally used is 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the powder.

【0020】強度が要求される場合は、当然やや高めの
粉液比で硬めに練って強度が高くなるようにし、ペース
トの充填するための開口部が小さい場合は、やや低めの
粉液比で練り、流動性の高いペーストを流し込む必要が
ある。これらの作業は手術時に術者によって簡単に行う
ことができる。術者は補填部位の状態(出血量など)を
考慮して、製造した複合強化型リン酸カルシウム人工骨
を適当な時間保持した後、患者に補填する。出血量が多
い場合は、ある程度ペースト状リン酸カルシウムが硬化
するなで待って補填する必要があり、その必要がない場
合は、直ちに補填すれば手術時間が短縮できて好まし
い。
When the strength is required, the strength is naturally increased by kneading the mixture with a slightly higher powder-liquid ratio to increase the strength. When the opening for filling the paste is small, a slightly lower powder-liquid ratio is used. It is necessary to knead and pour a highly fluid paste. These operations can be easily performed by the surgeon during the operation. The operator holds the manufactured composite-enhanced calcium phosphate artificial bone for an appropriate time in consideration of the state of the replacement site (such as the amount of bleeding), and then refills the patient. If the amount of bleeding is large, it is necessary to wait and compensate after the calcium phosphate paste hardens to a certain extent. If it is not necessary, it is preferable to immediately compensate for it because the operation time can be shortened.

【0021】〔作用〕本発明の複合強化型リン酸カルシ
ウム人工骨は、内部の空隙にペースト状リン酸カルシウ
ムが補填されていることにより、硬化前には人工骨の孔
等に侵入し、硬化後、ペースト状リン酸カルシウムが水
酸アパタイトに変化し、機械的に噛み合って一体化する
ので、高強度が得られる。
[Effect] The composite-reinforced calcium phosphate artificial bone of the present invention penetrates into pores and the like of the artificial bone before hardening because the internal voids are filled with paste-like calcium phosphate, and after hardening, the paste Calcium phosphate changes to hydroxyapatite, and mechanically meshes and integrates, so that high strength is obtained.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.

【0023】三菱マテリアル社製の多孔質アパタイト人
工骨、「ボンフィル タイプHS(サイズ30×30×
10mm)」(気孔率60%)1を用意し、これを13
×13×10mmの小片4枚(11、12、13、1
4)に切断した。次に、このうち3つの小片(12、1
3、14)の中心部に、ドリルでそれぞれ直径4mmの
孔2を開けた。更に、このうち2つの開孔(13、1
4)に、表1のペースト状リン酸カルシウム3を流し込
んだ。この際、粉と液の混合は、粉体10gに液体を
3.2ml(実施例1)(図2のc)、及び2.7ml
(実施例2)(図2のd)混合して行い、前記ペースト
3を流し込んでから、空気中で10分間放置し、その後
37℃で30分保持した。比較例1は、上記の切断小片
を孔をあけないで、そのままのもの(図2のa)、比較
例2は、上記の切断小片の中心部に孔を開けたもので、
ペーストを充填しないものである(図2のb)。
A porous apatite artificial bone manufactured by Mitsubishi Materials Corporation, "Bonfill Type HS (size 30 × 30 ×
10 mm) "(porosity 60%) 1
4 small pieces of × 13 × 10 mm (11, 12, 13, 1
Cut into 4). Next, three of these pieces (12, 1
Holes 2 each having a diameter of 4 mm were formed in the center of each of 3, 3) with a drill. Furthermore, two of these holes (13, 1
In 4), the pasty calcium phosphate 3 shown in Table 1 was poured. At this time, the mixing of the powder and the liquid was performed by adding 3.2 ml of the liquid to 10 g of the powder (Example 1) (c in FIG. 2) and 2.7 ml of the liquid.
(Example 2) (d in FIG. 2) The mixing was performed. After the paste 3 was poured, the mixture was allowed to stand in the air for 10 minutes, and then kept at 37 ° C. for 30 minutes. In Comparative Example 1, the above-mentioned cut piece was left as it is without making a hole (FIG. 2A), and in Comparative Example 2, a hole was made in the center of the above-mentioned cut piece.
The paste is not filled (FIG. 2b).

【0024】こうして得られた複合強化型リン酸カルシ
ウム人工骨を、37℃の生理食塩水中に7日間浸漬し、
その後取り出して圧縮破壊荷重を測定した。得られた結
果を表2に示す。
The composite-reinforced calcium phosphate artificial bone thus obtained is immersed in a physiological saline solution at 37 ° C. for 7 days.
Thereafter, it was taken out and the compression breaking load was measured. Table 2 shows the obtained results.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】〔原材料〕α型リン酸3カルシウム:水酸
化カルシウム(関東化学社製)3モルを水3リットルに
溶かし、これにリン酸(ラサ工業社製)2モルを、徐々
に滴下して合成した。リン酸4カルシウム:水酸化カル
シウム(関東化学社製)4モルを水3リットルに溶か
し、これにリン酸(ラサ工業社製)2モルを、徐々に滴
下して合成した。なお、表1で使用した材料は、リン酸
水素カルシウム(関東化学社製)、コンドロイチン硫酸
ナトリウム(関東化学社製)、コハク酸二ナトリウム無
水塩(純正化学社製)
[Raw materials] α-type tricalcium phosphate: 3 mol of calcium hydroxide (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) is dissolved in 3 liters of water, and 2 mol of phosphoric acid (manufactured by Lhasa Industries) is gradually added dropwise thereto. Synthesized. Tetracalcium phosphate: 4 mol of calcium hydroxide (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 3 liters of water, and 2 mol of phosphoric acid (manufactured by Lhasa Industries) was gradually added dropwise to synthesize. The materials used in Table 1 were calcium hydrogen phosphate (manufactured by Kanto Kagaku), sodium chondroitin sulfate (manufactured by Kanto Kagaku), and disodium succinate anhydrous (manufactured by Junsei Kagaku).

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】表2から明らかなように、ペースト状リン
酸カルシウムを複合させることによって、明らかに強度
が向上することが判る(実施例1、2)。なお、流し込
んだペースト状リン酸カルシウムは、硬化後、周囲の多
孔体状リン酸カルシウム人工骨(ボンフィル)としっか
り接合しており、その境目が連続して一体化していた。
As is clear from Table 2, it can be seen that the strength is clearly improved by combining the paste-like calcium phosphate (Examples 1 and 2). After the hardening, the poured calcium phosphate paste was firmly bonded to the surrounding porous calcium phosphate artificial bone (bonfill), and the boundary was continuously integrated.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明の複合強化型リン酸カルシウム人
工骨は、この人工骨の内部にペースト状リン酸カルシウ
ムを有することにより、生体親和性が良好であって、か
つ、高強度を有し、強度を要求される部位にも単独で使
用可能であるという優れた効果を奏するものである。
The composite-reinforced calcium phosphate artificial bone of the present invention has good biocompatibility, high strength, and high strength by having paste-like calcium phosphate inside the artificial bone. This has an excellent effect that it can be used alone also in the part where it is performed.

【0030】本発明に用いられる多孔体状リン酸カルシ
ウム人工骨が、水酸アパタイト、炭酸含有アパタイト、
α型リン酸3カルシウム、β型リン酸3カルシウム、リ
ン酸4カルシウムのうち1種または複数の混合物よりな
ることにより、いっそう良好な上記第1項の効果を奏す
るものである。
[0030] The porous calcium phosphate artificial bone used in the present invention may be a hydroxyapatite, a carbonate-containing apatite,
By using one or more of α-tricalcium phosphate, β-tricalcium phosphate, and tetracalcium mixture, the effects of the above-mentioned item 1 are further improved.

【0031】本発明の複合強化リン酸カルシウム人工骨
の製造方法において、この人工骨の空隙にペースト状リ
ン酸カルシウムを流し込むことにより、該人工骨を強化
し、高強度が得られ、しががって、強度を要求される部
位にも単独で使用することができる。
In the method for producing a composite-reinforced calcium phosphate artificial bone according to the present invention, the artificial bone is strengthened by pouring pasty calcium phosphate into the voids of the artificial bone, and high strength is obtained. Can be used alone also in the parts where is required.

【0032】ペースト状リン酸カルシウムが、リン酸カ
ルシウム類を粉体の主成分とし、水を液体の主成分とす
るものからなり、これらを使用時に練和してペースト状
とすることを特徴とする複合強化型リン酸カルシウム人
工骨の製造方法であって、該粉体の主成分が、α型リン
酸3カルシウム又はリン酸4カルシウムの各単体及びこ
れらの混合物、α型リン酸3カルシウムとリン酸4カル
シウムとリン酸水素カルシウム及び/又はリン酸2水素
カルシウムの混合物、α型リン酸3カルシウムとリン酸
水素カルシウム及び/又はリン酸2水素カルシウムの混
合物、リン酸4カルシウムとリン酸水素カルシウム及び
/又はリン酸2水素カルシウムとの混合物のいずれであ
ることにより、手術時に極めて簡便な方法でペースト状
物を製造することができる優れた製造方法である。
[0032] The paste-like calcium phosphate is composed of calcium phosphates as a main component of a powder and water as a main component of a liquid. A method for producing a calcium phosphate artificial bone, wherein the main component of the powder is a simple substance of α-tricalcium phosphate or tetracalcium phosphate or a mixture thereof, and α-tricalcium phosphate, tetracalcium phosphate and phosphorus Mixture of calcium hydrogen oxyphosphate and / or calcium dihydrogen phosphate, mixture of α-type tricalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate and / or calcium dihydrogen phosphate, tetracalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate and / or phosphoric acid By using any of the mixture with calcium dihydrogen, it is possible to produce a paste-like material by a very simple method at the time of surgery. It is a wear excellent manufacturing method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に使用される多孔体状リン酸カルシウム
人工骨を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a porous calcium phosphate artificial bone used in the present invention.

【図2】図1の人工骨の試験用サンプルを示す斜視図で
ある。図2のaは、比較例1の人工骨であり、図2のb
は、比較例2の人工骨であり、また図2のcは、複合強
化リン酸カルシウム人工骨の実施例1であり、図2のd
は、複合強化リン酸カルシウム人工骨の実施例2であ
る。
FIG. 2 is a perspective view showing a test sample of the artificial bone of FIG. 1; FIG. 2A shows the artificial bone of Comparative Example 1, and FIG.
2 shows the artificial bone of Comparative Example 2, and FIG. 2C shows Example 1 of the composite reinforced calcium phosphate artificial bone, and FIG.
Is Example 2 of the composite reinforced calcium phosphate artificial bone.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 多孔体状リン酸カルシウム人工骨 11、12、13、14 人工骨試験片 2 孔 3 ペースト状リン酸カルシウム(実施例1) 4 ペースト状リン酸カルシウム(実施例2) Reference Signs List 1 Porous calcium phosphate artificial bone 11, 12, 13, 14 Artificial bone test piece 2 holes 3 Paste calcium phosphate (Example 1) 4 Paste calcium phosphate (Example 2)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4C081 AB03 AC03 AC04 BA17 BB08 BC02 CD072 CE08 CE11 CF011 CF012 CF021 CF022 CF031 CF032 DA01 DA14 DB03 DC13 EA02 EA05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4C081 AB03 AC03 AC04 BA17 BB08 BC02 CD072 CE08 CE11 CF011 CF012 CF021 CF022 CF031 CF032 DA01 DA14 DB03 DC13 EA02 EA05

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】骨と接する周辺部に配置された多孔体状リ
ン酸カルシウム人工骨と該人工骨の内部にペースト状リ
ン酸カルシウムを有することを特徴とする複合強化型リ
ン酸カルシウム人工骨。
1. A composite-strengthened calcium phosphate artificial bone comprising: a porous calcium phosphate artificial bone disposed in a peripheral portion in contact with a bone; and a paste-like calcium phosphate inside the artificial bone.
【請求項2】前記多孔体状リン酸カルシウム人工骨が、
水酸アパタイト、炭酸含有アパタイト、α型リン酸3カ
ルシウム、β型リン酸3カルシウム、リン酸4カルシウ
ムのうち1種または複数の混合物よりなることを特徴と
する請求項1に記載の複合強化型リン酸カルシウム人工
骨。
2. The porous calcium phosphate artificial bone comprises:
The composite reinforced type according to claim 1, comprising one or a mixture of hydroxyapatite, carbonate-containing apatite, α-type tricalcium phosphate, β-type tricalcium phosphate, and tetracalcium phosphate. Calcium phosphate artificial bone.
【請求項3】骨と接する周辺部に、内部に空隙を有する
多孔体状リン酸カルシウム人工骨を配し、その空隙にペ
ースト状リン酸カルシウムを流し込んで強化することを
特徴とする複合強化リン酸カルシウム人工骨の製造方
法。
3. A composite reinforced calcium phosphate artificial bone characterized in that a porous calcium phosphate artificial bone having a void therein is disposed in a peripheral portion in contact with a bone, and paste calcium phosphate is poured into the void to strengthen the artificial bone. Method.
【請求項4】前記多孔体状リン酸カルシウム人工骨が、
水酸アパタイト、炭酸含有アパタイト、α型リン酸3カ
ルシウム、β型リン酸3カルシウム、リン酸4カルシウ
ムのうち1種または複数の混合物よりなることを特徴と
する請求項3に記載の複合強化型リン酸カルシウム人工
骨の製造方法。
4. The porous calcium phosphate artificial bone comprises:
The composite reinforced type according to claim 3, comprising one or more of a hydroxyapatite, a carbonate-containing apatite, α-tricalcium phosphate, β-tricalcium phosphate, and tetracalcium phosphate. A method for producing a calcium phosphate artificial bone.
【請求項5】前記ペースト状リン酸カルシウムが、リン
酸カルシウム類を粉体の主成分とし、水を液体の主成分
とするものからなり、これらを使用時に練和してペース
ト状とすることを特徴とする複合強化型リン酸カルシウ
ム人工骨の製造方法であって、該粉体の主成分が、α型
リン酸3カルシウム又はリン酸4カルシウムの各単体及
びこれらの混合物、α型リン酸3カルシウムとリン酸4
カルシウムとリン酸水素カルシウム及び/又はリン酸2
水素カルシウムの混合物、α型リン酸3カルシウムとリ
ン酸水素カルシウム及び/又はリン酸2水素カルシウム
の混合物、リン酸4カルシウムとリン酸水素カルシウム
及び/又はリン酸2水素カルシウムとの混合物のいずれ
であることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の
複合強化型リン酸カルシウム人工骨の製造方法。
5. The paste-like calcium phosphate comprises calcium phosphates as a main component of a powder and water as a main component of a liquid, and is kneaded at the time of use to form a paste. A method for producing a composite-enhanced calcium phosphate artificial bone, wherein the main components of the powder are each of α-tricalcium phosphate or tetracalcium phosphate alone or a mixture thereof, α-tricalcium phosphate and phosphoric acid 4
Calcium and calcium hydrogen phosphate and / or phosphoric acid 2
Any of a mixture of calcium hydrogen phosphate, a mixture of α-tricalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate and / or calcium dihydrogen phosphate, and a mixture of tetracalcium phosphate and calcium hydrogen phosphate and / or calcium dihydrogen phosphate The method for producing a composite-strengthened calcium phosphate artificial bone according to claim 3 or 4, wherein:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010075247A (en) * 2008-09-24 2010-04-08 Osaka Sangyo Univ Calcium phosphate bone filler and method for producing the same
JP2010511474A (en) * 2006-12-08 2010-04-15 ザ ユニバーシティ オブ ワイカト Medical preparation

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