JP2001129073A - Bone prosthesis material and tool for implanting bone prosthesis material - Google Patents
Bone prosthesis material and tool for implanting bone prosthesis materialInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、骨の欠損部を補填
するための骨補填材、および骨補填材を骨の欠損部に注
入するための骨補填材注入具に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bone filling material for filling a bone defect and a bone filling material injecting device for injecting the bone filling material into the bone defect.
【０００２】[0002]
【従来の技術】整形外科などの領域で、様々な疾患によ
り生じる骨欠損を修復するために、欠損部に人工骨材料
を補填することが行われている。従来の骨補填材は、骨
伝導能を有する水酸アパタイト（ＨＡＰ）などのリン酸
カルシウム系セラミックからなるもので、その形態はブ
ロック状多孔体または顆粒状であった。2. Description of the Related Art In the field of orthopedic surgery and the like, in order to repair a bone defect caused by various diseases, an artificial bone material is supplemented to a defective portion. A conventional bone replacement material is made of a calcium phosphate-based ceramic such as hydroxyapatite (HAP) having osteoconductivity, and has a block-like porous body or a granular form.
【０００３】例えば、骨腫瘍掻爬後の骨欠損部に上述の
材料を補填する場合、皮切、骨皮質に開ける骨窓等は大
きなものにならざるを得ないため、生体に加わる侵襲が
大きかった。従って、生体に対し、より低侵襲に骨補填
材の補填を行うため、注射針やチューブを用いて補填す
ることの可能な骨補填材が望まれていた。[0003] For example, when the above-mentioned material is supplemented to a bone defect after curettage of a bone tumor, the incision, the bone window or the like opened in the bone cortex must be large, and the invasion to the living body is large. . Therefore, in order to replenish the living body with the bone replenishing material in a less invasive manner, a bone replenishing material that can be replenished using an injection needle or a tube has been desired.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】注射針により補填可能
な骨補填材として、特表平７−５０４１０６号公報に
は、液体担体中に粒径５０〜２５０μｍの生体適合性セ
ラミックマトリクスを含む移植組成物が開示されてい
る。しかし、この組成物は、粒子径が小さいため、骨形
成の足場にはならず、単に骨組織に対して親和性の良好
なフィラーの役割しか示さないという欠点を有してい
る。As a bone replacement material that can be replaced by an injection needle, Japanese Patent Publication No. 7-504106 discloses an implant composition containing a biocompatible ceramic matrix having a particle size of 50 to 250 μm in a liquid carrier. Is disclosed. However, this composition has a drawback that, because of its small particle size, it does not serve as a scaffold for bone formation, and merely shows a role of a filler having a good affinity for bone tissue.
【０００５】本発明は、以上のような事情の下になさ
れ、骨欠損部への骨補填材の補填を、経注射針的、経チ
ューブ的に行うことが可能であるとともに、より骨伝導
能に優れた骨補填材を提供することを目的とする。[0005] The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to refill a bone defect into a bone defect by a trans-injection needle or a trans-tube, and to further improve the osteoconductive ability. An object of the present invention is to provide an excellent bone substitute material.
【０００６】本発明の他の目的は、流動性骨補填材を骨
欠損部の全域に確実に注入可能な流動性骨補填材注入具
を提供することにある。[0006] Another object of the present invention is to provide a fluid bone prosthesis injecting device which can surely inject the fluid bone prosthesis into the whole area of the bone defect.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、粒径が１００〜１０００μｍの範囲に分
布があるリン酸カルシウム顆粒と、流動性を有する物質
とを含むことを特徴とする骨補填材を提供する。According to the present invention, there is provided a bone material comprising calcium phosphate granules having a particle size distribution in the range of 100 to 1000 μm, and a substance having fluidity. Provide a filler material.
【０００８】即ち、本発明の骨補填材は、所定の粒度分
布を有し、骨伝導能に優れたリン酸カルシウム顆粒と、
流動性を有する物質とを複合化したものである。[0008] That is, the bone replacement material of the present invention comprises calcium phosphate granules having a predetermined particle size distribution and excellent osteoconductivity.
It is a compound of a substance having fluidity.
【０００９】以上のように構成される骨補填材は、骨欠
損部に経注射針的、経チューブ的に補填され得るととも
に、より骨伝導能に優れているという優れた特徴を有す
る。[0009] The bone filling material constructed as described above has such excellent characteristics that it can be filled into a bone defect portion through a needle or tube, and that it has more excellent osteoconductivity.
【００１０】本発明の骨補填材に使用されるリン酸カル
シウム顆粒の粒径は、骨形成の足場となるためには１０
０μｍ以上が必要であり、望ましくは２５０μｍ以上が
必要である。リン酸カルシウム粒子の粒径が１０００μ
ｍを越えると、経注射針、経チューブ的な注入補填を行
うことが出来ないため、粒径の上限は、１０００μｍで
ある。粒径は、注射針、チューブの径に応じて、この範
囲内で任意に変えて用いることが出来る。[0010] The particle size of the calcium phosphate granules used in the bone replacement material of the present invention must be 10 or more in order to be a scaffold for bone formation.
0 μm or more is required, and preferably 250 μm or more. Particle size of calcium phosphate particles is 1000μ
If m is larger than m, it is not possible to carry out injection supplementation by means of a trans-injection needle or trans-tube, so the upper limit of the particle size is 1000 μm. The particle size can be arbitrarily changed within this range depending on the diameter of the injection needle and the tube.
【００１１】リン酸カルシウム顆粒は、β−リン酸三カ
ルシウム（β−ＴＣＰ）よりなることが好ましく、さら
に多孔質であることが好ましい。β−ＴＣＰは、骨伝導
能に優れているとともに、吸収性をも有しており、骨欠
損部への補填後に、経時的に自家骨に置換されていくと
いう利点を有している。また、β−ＴＣＰが多孔質であ
る場合には、骨形成の進行は顆粒内部にも及び、より早
期の自家骨置換、および欠損部の修復がなされる。The calcium phosphate granules are preferably made of β-tricalcium phosphate (β-TCP), and are more preferably porous. β-TCP is excellent in osteoconductivity and also has absorbability, and has the advantage of being replaced with autologous bone over time after filling in a bone defect. In addition, when β-TCP is porous, the progress of bone formation extends to the inside of the granule, and the autologous bone replacement and the repair of the defect are performed earlier.
【００１２】β−ＴＣＰとしては、炭酸カルシウムとリ
ン酸水素カルシウムを湿式粉砕し、乾燥、焼成して得る
方法で合成したものが、純度および生体適合性に優れて
いる。β−ＴＣＰの顆粒は、これを湿式で多孔質に成形
し、焼成した後、粉砕することにより作製することが出
来る。As β-TCP, calcium carbonate and calcium hydrogen phosphate synthesized by wet pulverization, drying and baking are excellent in purity and biocompatibility. The β-TCP granules can be produced by forming the granules into a porous material by a wet method, firing, and then pulverizing.
【００１３】液状物のような流動性を有する物質は、ヒ
アルロン酸、フィブリン、アテロコラーゲンの溶液、ま
たは生理食塩水を用いることができる。ヒアルロン酸、
アテロコラーゲンは、架橋したものも用いることがで
き、架橋度の程度により粘性を調節することができる。
フィブリンに関しては、フィブリノーゲン溶液と混合
し、これに更にトロンビン溶液を添加することで、ゲル
状に固まる作用がある。As a fluid substance such as a liquid substance, a solution of hyaluronic acid, fibrin, atelocollagen, or physiological saline can be used. hyaluronic acid,
Crosslinked atelocollagen can be used, and the viscosity can be adjusted depending on the degree of crosslinking.
For fibrin, mixing with a fibrinogen solution and further adding a thrombin solution has the effect of hardening into a gel.
【００１４】流動性を有する物質中のリン酸カルシウム
顆粒の濃度は、１〜０．３ｇ／ｍｌの範囲で、なるべく
大きい方が骨形成の足場として優れている。The concentration of calcium phosphate granules in the substance having fluidity is in the range of 1 to 0.3 g / ml, and the larger the concentration, the better the scaffold for bone formation.
【００１５】また、リン酸カルシウム顆粒と骨髄血を混
合して、注入補填する方法も可能である。骨髄血には、
骨形成を促進する各種の細胞増殖因子が含まれており、
この点で非常に好ましい流動性を有する物質である。ま
た、骨髄血は、患者より採取するが、腸骨からの骨髄血
が最も望ましい。It is also possible to mix calcium phosphate granules and bone marrow blood for injection and supplementation. For bone marrow blood,
Contains various cell growth factors that promote bone formation,
In this regard, it is a substance having a very favorable flowability. Bone marrow blood is collected from a patient, but bone marrow blood from the iliac bone is most desirable.
【００１６】骨髄血の採取、および骨髄血とリン酸カル
シウム顆粒の混合については、骨セメントと血液の混合
方法としては、特開平４−２４４１６４号公報におい
て、シリンジ内に小粒子を収容してピストンの吸引によ
り行う方法が開示されている。しかし、次のようなキッ
トを用いることにより、より簡便に行うことが出来る。For collecting bone marrow blood and mixing bone marrow blood and calcium phosphate granules, as a method of mixing bone cement and blood, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-244164 discloses a method in which small particles are contained in a syringe and a piston is sucked. Discloses a method for performing the method. However, by using the following kit, it can be carried out more easily.
【００１７】キットは、骨に刺入して骨髄血を採取する
中空の針と、この中空針に接続する刺入部を有し、粒径
が１００〜１０００μｍの範囲に分布があるリン酸カル
シウム顆粒を減圧状態で封入する容器との組合せにより
構成される。The kit includes a hollow needle for piercing bone to collect bone marrow blood and a piercing portion connected to the hollow needle, and calcium phosphate granules having a particle size distribution in the range of 100 to 1000 μm. It is composed of a combination with a container sealed under reduced pressure.
【００１８】リン酸カルシウム顆粒と骨髄血の混合は、
中空針から採取された骨髄血を前記容器の刺入部を通し
て前記容器内に導入することにより行われる。この場
合、中空針を経皮的に腸骨骨髄に達するように刺入する
とともに、この中空針の反対の先端を容器の刺入部に刺
入すると、腸骨骨髄血は、中空の針を経て、減圧状態の
容器内に吸引され、リン酸カルシウム顆粒と混合され
る。The mixture of calcium phosphate granules and bone marrow blood
This is performed by introducing bone marrow blood collected from a hollow needle into the container through the insertion portion of the container. In this case, the hollow needle is inserted percutaneously to reach the iliac bone marrow, and the opposite end of the hollow needle is inserted into the insertion portion of the container. After that, it is sucked into the container under reduced pressure and mixed with the calcium phosphate granules.
【００１９】また、本発明は、流動性骨補填材を収容
し、骨欠損部に挿入されて、前記流動性骨補填材を排出
する挿入口を備えた容器と、この容器内から前記挿入口
を通して前記骨欠損部内に導入される軟性材料からなる
シャフトと、このシャフトを回転させる機構とを具備す
ることを特徴とする流動性骨補填材注入具を提供する。Further, the present invention provides a container having an insertion opening for accommodating a flowable bone filling material, being inserted into a bone defect and discharging the flowable bone filling material, and an insertion opening from within the container. A shaft made of a soft material introduced into the bone defect through the shaft, and a mechanism for rotating the shaft.
【００２０】このように構成される流動性骨補填材注入
具によると、皮膚切開を最小限度の範囲に維持しつつ、
とどめることが骨欠損部への全域にまんべんなく骨補填
材を注入することが出来る。According to the fluid bone filling material injection device having the above-mentioned structure, the skin incision can be maintained in the minimum range while maintaining the skin incision in the minimum range.
This makes it possible to inject the bone filling material evenly throughout the bone defect.
【００２１】なお、流動性骨補填材注入具において、シ
ャフトは螺旋構造を有するものとすることが出来る。[0021] In the fluid bone filling material injector, the shaft may have a helical structure.
【００２２】更に、本発明は、流動性骨補填材を収容
し、骨欠損部に挿入されて、前記流動性骨補填材を排出
する挿入口を備えた容器と、この容器内から前記挿入口
を通して前記骨欠損部内に前記流動性骨補填材を供給す
る手段とを具備し、前記挿入口の断面形状は、円形では
ないことを特徴とする流動性骨補填材注入具を提供す
る。Further, the present invention provides a container containing a fluid bone filling material, which is inserted into a bone defect, and has an insertion opening for discharging the fluid bone filling material, Means for supplying the flowable bone prosthetic material into the bone defect portion through a hole, and wherein the cross-sectional shape of the insertion port is not circular.
【００２３】このように構成される流動性骨補填材注入
具によると、より確実に、骨欠損部に骨補填材を注入す
ることが出来る。According to the fluid bone filling material injecting device configured as described above, the bone filling material can be more reliably injected into the bone defect.
【００２４】この流動性骨補填材注入具において、挿入
口の断面形状を多角形または星形とすることが出来る。
また、挿入口の側部にスリットを設けることが出来る。In this fluid bone filling material injector, the cross-sectional shape of the insertion port can be polygonal or star-shaped.
Also, a slit can be provided on the side of the insertion port.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態として
の様々な実施例について、図面を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２６】実施例１ β−ＴＣＰ顆粒を、次のようにして製造した。即ち、ま
ず、炭酸カルシウムとリン酸水素カルシウムを湿式粉砕
して乾燥し、焼成することによりβ−ＴＣＰを合成し
た。次いで、合成されたβ−ＴＣＰに発泡剤を加えてス
ラリにし、このスラリから多孔質成形体を調製した。次
に、得られた多孔質成形体を乾燥した後、焼成して、平
均気孔径２００μｍ、気孔率７５％の多孔体とした。こ
の多孔体を粉砕して、粒径５００〜１０００μｍの多孔
質のβ−ＴＣＰ顆粒を得た。Example 1 β-TCP granules were produced as follows. That is, first, calcium carbonate and calcium hydrogen phosphate were wet-pulverized, dried, and calcined to synthesize β-TCP. Next, a foaming agent was added to the synthesized β-TCP to form a slurry, and a porous molded body was prepared from the slurry. Next, the obtained porous molded body was dried and fired to obtain a porous body having an average pore diameter of 200 μm and a porosity of 75%. This porous body was pulverized to obtain porous β-TCP granules having a particle size of 500 to 1000 μm.
【００２７】このようにして得たβ−ＴＣＰ顆粒１ｇに
対して、３．０％ヒアルロン酸ナトリウム溶液１．５ｍ
リットルを混合した。[0027] 1.5 g of a 3.0% sodium hyaluronate solution was added to 1 g of the β-TCP granules thus obtained.
One liter was mixed.
【００２８】シリンジにこの混合物を収容し、これにピ
ストンで圧力を加えることにより、シリンジの先端から
内径３ｍｍのチューブを経て、この混合物をウサギある
いはビーグル犬の骨欠損部に注入補填することができ
た。By storing the mixture in a syringe and applying pressure to the syringe by a piston, the mixture can be injected and supplemented into the bone defect of a rabbit or a beagle dog through a tube having an inner diameter of 3 mm from the tip of the syringe. Was.
【００２９】補填したβ−ＴＣＰ多孔質顆粒は、優れた
骨伝導能を示し、２〜６週で早期に骨形成が認められ、
材料の吸収とともに自家骨に置換された。The supplemented β-TCP porous granules show excellent osteoconductivity, and osteogenesis is observed early in 2 to 6 weeks.
It was replaced with autologous bone as the material was absorbed.
【００３０】実施例２ 第１の実施例と同様に作製したβ−ＴＣＰ多孔質顆粒１
ｇに対し、２％のフィブリノーゲン溶液１ｍリットル、
２．０単位のトロンビン溶液１ｍリットルを混合した。
次いで、第１の実施例と同様に、シリンジにこの混合物
を収容し、これにピストンで圧力を加えることにより、
シリンジの先端から内径３ｍｍのチューブを経て、この
混合物を骨欠損部に注入補填することができた。Example 2 β-TCP porous granules 1 produced in the same manner as in the first example
1 ml of a 2% fibrinogen solution per g
One milliliter of a 2.0 unit thrombin solution was mixed.
Then, as in the first embodiment, the mixture was placed in a syringe, and pressure was applied to the mixture with a piston, whereby
This mixture could be injected and supplemented into the bone defect via a tube having an inner diameter of 3 mm from the tip of the syringe.
【００３１】この時のトロンビン溶液の濃度は２．０単
位でも、混合してから凝固までの時間は約３分と短く、
１．０に変えて試行すると約５分であった。従って、５
分以上の十分な注入操作の時間を確保するためには、
１．０以下の濃度にすることが望ましいことがわかっ
た。At this time, even if the concentration of the thrombin solution is 2.0 units, the time from mixing to coagulation is as short as about 3 minutes.
It was about 5 minutes when changing to 1.0. Therefore, 5
In order to ensure sufficient injection operation time of more than a minute,
It has been found that it is desirable to set the concentration to 1.0 or less.
【００３２】実施例３ 本実施例では、β−ＴＣＰ多孔質顆粒と骨髄血を混合し
て複合化する方法について、図１を参照して説明する。Example 3 In this example, a method of mixing and mixing β-TCP porous granules and bone marrow blood to form a complex will be described with reference to FIG.
【００３３】図１（ａ）に示すように、容器１内には、
β−ＴＣＰ多孔質顆粒２が減圧状態で封入されている。
また、容器１には、針を刺入する刺入部３が設けられて
いる。[0033] As shown in FIG.
β-TCP porous granules 2 are sealed under reduced pressure.
Further, the container 1 is provided with an insertion portion 3 for inserting a needle.
【００３４】図１（ｂ）において、腸骨に刺入するため
の刺入針４に、骨補填材顆粒封入容器１の刺入部３への
刺入をスムースにするためのガイド５が設けられてい
る。In FIG. 1B, an insertion needle 4 for inserting the iliac bone is provided with a guide 5 for smooth insertion into the insertion portion 3 of the bone filling material granule-filled container 1. Have been.
【００３５】患者腸骨６に刺入針４を経皮的に刺入し、
ガイド５に沿って骨補填材顆粒封入容器１を押し込め、
針４を容器１の刺入部３に刺す。その結果、容器１の内
部は減圧状態であるので、直ちに腸骨骨髄血が容器１内
に吸収され、β−ＴＣＰ多孔質顆粒２と骨髄血の混合が
なされる。The puncture needle 4 is percutaneously inserted into the iliac bone 6 of the patient,
Push the bone filling material granule enclosing container 1 along the guide 5,
The needle 4 is inserted into the insertion section 3 of the container 1. As a result, since the inside of the container 1 is in a decompressed state, the iliac bone marrow blood is immediately absorbed into the container 1, and the β-TCP porous granules 2 and the bone marrow blood are mixed.
【００３６】以上のように、実施例１〜３によれば、経
注射針的、経チューブ的な注入補填が可能で、骨形成の
足場として骨伝導能に優れた骨補填材を提供することが
できる。As described above, according to the first to third embodiments, it is possible to provide a bone filling material which is capable of transfusion injection and transtubular injection filling and has excellent osteoconductivity as a bone formation scaffold. Can be.
【００３７】実施例４ 図２および図３を参照して、本実施例に係る流動性骨補
填材注入具について説明する。Embodiment 4 With reference to FIG. 2 and FIG. 3, a flowable bone filler injecting device according to this embodiment will be described.
【００３８】図２は、本実施例に係る流動性骨補填材注
入具の全体を示し、流動性骨補填材注入具１０は、挿入
口１１を有し、その中に流動性骨補填材１２を充填して
おくシリンジ１３と、挿入口１１を通して進退自在の軟
性のシャフト１４と、図示はしないがシャフト１４の手
元側に位置し、シャフト１４を回転させる駆動手段とか
ら構成される。FIG. 2 shows the entire flowable bone prosthesis injection device according to the present embodiment. The flowable bone prosthesis injection device 10 has an insertion opening 11 in which the flowable bone prosthesis injection device 12 is provided. , A flexible shaft 14 that can be advanced and retracted through the insertion port 11, and a drive unit (not shown) located near the shaft 14 for rotating the shaft 14.
【００３９】図３は、シャフト１４の２つの例の一部を
拡大して示し、シャフト１４は軟性でかつ螺旋構造を有
する。即ち、図３（ａ）は、密に巻回した螺旋構造１４
ａを、図３（ｂ）は、疎に巻回した螺旋構造１４ｂをそ
れぞれ示す。FIG. 3 shows an enlarged part of two examples of the shaft 14, and the shaft 14 is soft and has a helical structure. That is, FIG. 3A shows the spirally wound spiral structure 14.
3A shows a sparsely wound spiral structure 14b.
【００４０】次に、図２に示す流動性骨補填材注入具の
作用について説明する。図２に示すように、良性腫瘍の
ため長管骨の骨幹部１５に骨欠損部１６が形成され、こ
の骨欠損部１６に流動性骨補填材１２を補填する場合を
例とすると、まず骨幹部１５の端部にシリンジ１３の挿
入口１１が挿入出来る程度の孔１７を設ける。Next, the operation of the fluid bone filler injection device shown in FIG. 2 will be described. As shown in FIG. 2, a bone defect 16 is formed in the diaphysis 15 of the long bone due to a benign tumor, and the bone defect 16 is filled with the flowable bone filling material 12. A hole 17 is provided at the end of the stem 15 such that the insertion opening 11 of the syringe 13 can be inserted.
【００４１】次いで、シリンジ１３の挿入口１１を孔１
７に挿入し、シリンジ１３内の流動性骨補填材１２を、
挿入口１１から骨欠損部１６に流入させる。Next, the insertion port 11 of the syringe 13 is
7 and the fluid bone substitute 12 in the syringe 13
It is made to flow into the bone defect 16 from the insertion opening 11.
【００４２】そして、シャフト１４をシリンジ１３内か
ら挿入口１１を通して曲げながら骨幹部１５の内部に入
れ、シャフト１４を回転駆動させると、その螺旋構造が
スクリューの作用を果たし、シリンジ１３内の流動性骨
補填材１２を効果的に骨幹内部に導入することが出来
る。When the shaft 14 is inserted into the diaphyseal portion 15 while being bent from the inside of the syringe 13 through the insertion port 11, and the shaft 14 is driven to rotate, the helical structure acts as a screw, and the fluidity in the syringe 13 is increased. The bone replacement material 12 can be effectively introduced into the inside of the diaphysis.
【００４３】以上のように、本実施例に係る流動性骨補
填材注入具によると、皮膚切開を最小限度の範囲にとど
めることが出来るように、長管骨に対してほぼ垂直にシ
リンジ１３の挿入口１１を骨幹部１５の孔１７に挿入し
ても、シャフト１４のスクリューの機能により、補填す
べき骨欠損部１６の全域にまんべんなく流動性骨補填材
１２を注入することが可能である。As described above, according to the fluid bone filler injecting device according to the present embodiment, the syringe 13 is substantially perpendicular to the long bone so that skin incision can be minimized. Even if the insertion opening 11 is inserted into the hole 17 of the diaphysis 15, the fluid bone filling material 12 can be injected evenly throughout the bone defect 16 to be filled by the function of the screw of the shaft 14.
【００４４】また、シャフト１４の旋回は、シリンジ１
３内の流動性骨補填材１２を撹拌させるという効果もあ
る。The rotation of the shaft 14 is controlled by the syringe 1
There is also an effect of stirring the fluid bone substitute material 12 in 3.
【００４５】実施例５ 図４、図５および図６を参照して、本実施例に係る、流
動性骨補填材注入具について説明する。Fifth Embodiment With reference to FIGS. 4, 5 and 6, a flowable bone filler injecting device according to the present embodiment will be described.
【００４６】図４は、本実施例に係る流動性骨補填材注
入具の全体を示し、流動性骨補填材注入具２０は、挿入
口２１を有し、流動性骨補填材２２を充填しておくシリ
ンジ２４と、ピストン２５とから構成される。FIG. 4 shows the entire flowable bone prosthesis injecting device according to this embodiment. The flowable bone prosthesis injecting device 20 has an insertion port 21 and is filled with the flowable bone prosthesis 22. And a piston 25.
【００４７】図５は、様々な形状の挿入口２１の断面を
拡大して示し、（ａ）六角形状挿入口２１ａ、（ｂ）三
角形状挿入口２１ｂ、（ｃ）星型形状挿入口２１ｃが考
えられる。FIGS. 5A and 5B show enlarged cross-sections of the insertion openings 21 having various shapes, wherein (a) a hexagonal insertion opening 21a, (b) a triangular insertion opening 21b, and (c) a star-shaped insertion opening 21c. Conceivable.
【００４８】図６は、挿入口２１の側部にスリット２６
が形成された例を示す。なお、挿入口２１の先端には、
突起２７が設けられている。FIG. 6 shows a slit 26 on the side of the insertion slot 21.
Shows an example in which is formed. At the tip of the insertion slot 21,
A projection 27 is provided.
【００４９】次に、図４、図５、図６に示す流動性骨補
填材注入具の作用について説明する。図４に示すよう
に、長管骨の骨幹部２８に良性腫瘍で骨欠損部２９が生
じ、この骨欠損部２９に生体材料を補填する場合を例と
すると、まず骨幹部２８にシリンジ２４の挿入口２１が
挿入出来る程度の孔３０を設ける。Next, the operation of the fluid bone filling material injector shown in FIGS. 4, 5 and 6 will be described. As shown in FIG. 4, in a case where a benign tumor forms a bone defect 29 in a diaphyseal portion 28 of a long bone and a biomaterial is filled in the bone defect portion 29, first, a syringe 24 is inserted into the diaphyseal portion 28. A hole 30 is provided so that the insertion port 21 can be inserted.
【００５０】次いで、シリンジ２４の挿入口２１を孔３
０に挿入し、ピストン２５を押すことにより、シリンジ
２４内の流動性骨補填材２２を骨欠損部２９に流入させ
ることが出来る。Next, the insertion port 21 of the syringe 24 is
0, and by pushing the piston 25, the flowable bone replacement material 22 in the syringe 24 can flow into the bone defect portion 29.
【００５１】骨幹部２８の孔３０を完全に密閉しないよ
うに、シリンジ２４の挿入口２１の断面の形状が決定さ
れるか、若しくはスリット２６が形成され、またはその
両方が行われる。挿入口２１の断面の形状を図５に示す
ように凹凸のある形状にすることにより、また挿入口２
１の側部にスリット２６を設けることにより、流動性骨
補填材２２を充填させるときに骨欠損部２９内の空気を
挿入口２１の周囲から、およびスリット２６から逃がす
ことが出来、その結果、シリンジ２４内の流動性骨補填
材２２をスムースに骨欠損部２９に流入させることが出
来る。In order not to completely seal the hole 30 of the diaphyseal part 28, the shape of the cross section of the insertion port 21 of the syringe 24 is determined, the slit 26 is formed, or both are performed. The shape of the cross section of the insertion port 21 is made uneven as shown in FIG.
By providing the slit 26 on one side, air in the bone defect portion 29 can be released from around the insertion port 21 and from the slit 26 when the fluid bone filling material 22 is filled, and as a result, The flowable bone replacement material 22 in the syringe 24 can smoothly flow into the bone defect portion 29.
【００５２】なお、挿入口２１の側部にスリット２６を
設けたときに挿入口２１の先端に形成された突起２７
は、次のような役割を有する。即ち、挿入口２１を挿入
する際に、骨幹部２８の孔３０の径が挿入口２１の径よ
り小さい場合に、挿入口２１を押し込むことによりスリ
ット２６を逃げとして挿入口２１が縮まり、挿入口２１
が挿入可能となるが、完全に挿入された時に、挿入口２
１が広がって皮質骨にひっかかり、容易に抜けないよう
になる。When a slit 26 is provided on the side of the insertion slot 21, a projection 27 formed at the tip of the insertion slot 21 is formed.
Has the following role. That is, when the insertion opening 21 is inserted, if the diameter of the hole 30 of the diaphysis 28 is smaller than the diameter of the insertion opening 21, the insertion opening 21 is pushed in so that the slit 26 escapes and the insertion opening 21 shrinks. 21
Can be inserted, but when it is completely inserted,
The 1 spreads and catches on the cortical bone, making it difficult to remove.
【００５３】このように、本実施例に係る流動性骨補填
材注入具２０によると、骨幹部２８の骨欠損部２９に流
動性骨補填材２２を効率よく注入することが出来る。特
に、挿入口２１の断面を凹凸のある形状にしたり、また
は挿入口２１の側部にスリット２６を設けることによ
り、流動性骨補填材２２の注入をよりスムースに行うこ
とが出来る。更に、スリット２６を設けるとともに、挿
入口２１の先端に突起２７を設けた場合には、シリンジ
２４の抜け止めの効果も期待できる。As described above, according to the fluid bone prosthetic material injecting device 20 according to the present embodiment, the fluid bone prosthetic material 22 can be efficiently injected into the bone defect 29 of the diaphyseal portion 28. In particular, by making the cross section of the insertion port 21 uneven, or by providing a slit 26 on the side of the insertion port 21, the fluid bone filling material 22 can be more smoothly injected. Furthermore, when the slit 26 is provided and the protrusion 27 is provided at the tip of the insertion port 21, an effect of preventing the syringe 24 from coming off can be expected.
【００５４】実施例６ 図７を参照して、本実施例に係る、流動性骨補填材注入
具について説明する。Embodiment 6 With reference to FIG. 7, a flowable bone filling material injector according to this embodiment will be described.
【００５５】図７は、本実施例に係る流動性骨補填材注
入具の全体を示し、流動性骨補填材注入具４０は、断面
積ａおよび長さｌを有し、流動性骨補填材４１を充填し
ておく取替え可能なシリンジ４２と、断面積ａと長さｌ
1 （但しｌ＞ｌ1 ）を有し、取替え可能なピストン４３
を支持し、足の長さが調節可能なスタンド４４と、シリ
ンジ４２の挿入口４５に接続された断面積ｂおよび長さ
ｌ2 を有する取替え可能な注入用軟性チューブ４６とか
ら構成される。FIG. 7 shows the entire flowable bone prosthesis injection device according to the present embodiment. The flowable bone prosthesis injection device 40 has a cross-sectional area a and a length l, 41, a replaceable syringe 42 filled with 41, a sectional area a and a length l
1 (where l> l 1 ) and is a replaceable piston 43
And a replaceable flexible injection tube 46 having a cross-sectional area b and a length l 2 connected to an insertion port 45 of the syringe 42.
【００５６】なお、ピストン４３とスタンド４４は、例
えばねじ接続により長さｌ1 を調節できる機構となって
いる。[0056] Incidentally, the piston 43 and the stand 44 is, e.g., mechanism with adjustable length l 1 with a screw connection.
【００５７】次に、以上のように構成される図７に示す
流動性骨補填材注入具４０の作用について説明する。図
７に示すように、長管骨の骨幹部４８に良性腫瘍で骨欠
損部４９が生じ、この骨欠損部４９に生体材料を補填す
る場合を例とすると、まず骨幹部４８に注入用軟性チュ
ーブ４６が挿入出来る程度の孔５０を設ける。Next, the operation of the fluid bone filling material injector 40 shown in FIG. 7 configured as described above will be described. As shown in FIG. 7, in a case where a benign tumor forms a bone defect 49 in the diaphyseal part 48 of a long bone and the bone material is supplemented with a biomaterial, first, the diaphyseal part 48 is inserted into the soft bone for injection. A hole 50 is provided so that the tube 46 can be inserted.
【００５８】次いで、シリンジ４２内の流動性骨補填材
４１を、注入する孔５０から見て骨欠損部４９の最深側
から流入させる。流動性骨補填材４１の流入は、スタン
ド４４を固定し、ピストン４３を位置決めした状態で、
シリンジ４２をピストン側に引き寄せる（上昇させる）
ことにより行われる。その結果、シリンジ４２に接続さ
れた注入用軟性チューブ４６も骨欠損部４９内から引き
出されることになる。Next, the flowable bone filling material 41 in the syringe 42 is caused to flow from the deepest side of the bone defect portion 49 when viewed from the hole 50 to be injected. The inflow of the fluid bone filling material 41 is performed with the stand 44 fixed and the piston 43 positioned.
Pull the syringe 42 toward the piston (raise it)
This is done by: As a result, the injection flexible tube 46 connected to the syringe 42 is also pulled out from the bone defect portion 49.
【００５９】このように、本実施例に係る流動性骨補填
材注入具４０によると、流動性骨補填材４１を骨欠損部
４９内の最も流れ込みにくい側から確実に注入すること
が可能であるとともに、注入しつつ注入先端は流動性骨
補填材４１に埋もれてしまうことなく抜去することが可
能である。As described above, according to the fluid bone prosthetic material injecting device 40 according to the present embodiment, it is possible to reliably inject the fluid bone prosthetic material 41 from the side of the bone defect portion 49 where flow is least likely. At the same time, the injection tip can be withdrawn without being buried in the fluid bone filler 41 while injecting.
【００６０】また、骨欠損部４９の形状を算出、計測、
および予測することが出来る場合には、ピストン４３の
体積ｌ1 ×ａを骨欠損部４９の体積に調節し、次に軟性
チューブ４６の長さｌ2 を骨欠損部４９の最深部までの
距離とし、更にｌ1 ×ａ＝ｌ 2 ×ｂとなるべく軟性チュ
ーブ４６の断面積ｂを決定することにより、適量の流動
性骨補填材の補填を効率よく実現することが出来る。The shape of the bone defect portion 49 is calculated, measured,
And if it can be predicted, the piston 43
Volume l1Xa is adjusted to the volume of the bone defect 49, and then soft
Length of tube 46TwoTo the deepest part of the bone defect 49
Distance and l1× a = 1 Two× b as soft as possible
By determining the cross-sectional area b of the probe 46, an appropriate amount of flow can be obtained.
It is possible to efficiently achieve the replacement of the bone substitute material.
【００６１】なお、変形例として、シリンジとピストン
を横置きにしてピストンを固定できるようにすることに
より、スタンドを不要にすることが可能である。As a modification, the stand can be eliminated by placing the syringe and the piston sideways so that the piston can be fixed.
【００６２】本発明は、以下のような様々な態様があ
る。The present invention has various aspects as follows.
【００６３】１．粒径が１００〜１０００μｍの範囲に
分布があるリン酸カルシウム顆粒と、流動性を有する物
質とを含むことを特徴とする骨補填材。1. A bone substitute material comprising calcium phosphate granules having a particle size distribution in the range of 100 to 1000 μm, and a substance having fluidity.
【００６４】２．１において、リン酸カルシウム顆粒が
多孔質β−リン酸三カルシウムであること。In 2.1, the calcium phosphate granules are porous β-tricalcium phosphate.
【００６５】３．１において、流動性を有する物質は、
ヒアルロン酸、フィブリン、アテロコラーゲンの溶液、
または生理食塩水であること。In 3.1, the substance having fluidity is:
Solutions of hyaluronic acid, fibrin, atelocollagen,
Or be saline.
【００６６】４．粒径が１００〜１０００μｍの範囲に
分布があるリン酸カルシウム顆粒に骨髄血を混合して、
骨補填材を調製するために用いられるキットにおいて、
骨に刺入して骨髄血を採取する中空針と、この中空針に
接続する刺入部を有し、粒径が１００〜１０００μｍの
範囲に分布があるリン酸カルシウム顆粒を減圧状態で封
入する容器との組合せからなり、前記リン酸カルシウム
顆粒と骨髄血の混合は、前記中空針から採取された骨髄
血を前記容器の刺入部を通して前記減圧状態の容器内に
吸引することにより行われることを特徴とする骨補填材
調製用キット。4. Bone marrow blood is mixed with calcium phosphate granules having a particle size distribution ranging from 100 to 1000 μm,
In a kit used to prepare a bone replacement material,
A hollow needle for inserting bone into the bone to collect bone marrow blood, a container having an insertion portion connected to the hollow needle, and enclosing calcium phosphate granules having a particle size distribution in the range of 100 to 1000 μm under reduced pressure; Wherein the mixing of the calcium phosphate granules and the bone marrow blood is performed by sucking the bone marrow blood collected from the hollow needle through the insertion portion of the container into the container in a reduced pressure state. A kit for preparing a bone replacement material.
【００６７】５．１において、リン酸カルシウム顆粒が
多孔質β−リン酸三カルシウムであること。In 5.1, the calcium phosphate granules are porous β-tricalcium phosphate.
【００６８】６．流動性骨補填材を収容し、骨欠損部に
挿入されて、前記流動性骨補填材を排出する挿入口を備
えた容器と、この容器内から前記挿入口を通して前記骨
欠損部内に導入される軟性材料からなるシャフトと、こ
のシャフトを回転させる機構とを具備することを特徴と
する流動性骨補填材注入具。6. A container containing a fluid bone filling material, inserted into a bone defect, and provided with an insertion port for discharging the fluid bone filling material, and is introduced into the bone defect portion from inside the container through the insertion hole. A fluid bone filling material injecting device, comprising: a shaft made of a soft material; and a mechanism for rotating the shaft.
【００６９】７．６において、シャフトは螺旋構造を有
すること。In 7.6, the shaft has a spiral structure.
【００７０】８．流動性骨補填材を収容し、骨欠損部に
挿入されて、前記流動性骨補填材を排出する挿入口を備
えた容器と、この容器内から前記挿入口を通して前記骨
欠損部内に前記流動性骨補填材を供給する手段とを具備
し、前記挿入口の断面形状は、円形ではないことを特徴
とする流動性骨補填材注入具。8. A container containing a flowable bone filling material, inserted into a bone defect, and having an insertion opening for discharging the flowable bone filling material, and the flowability from inside the container to the bone defect through the insertion opening. Means for supplying a bone filling material, wherein the cross-sectional shape of the insertion opening is not circular.
【００７１】９．８において、挿入口の断面形状は多角
形であること。In 9.8, the cross-sectional shape of the insertion port is polygonal.
【００７２】１０．８において、挿入口の断面形状は星
形であること。In 10.8, the cross-sectional shape of the insertion port is a star.
【００７３】１１．８において、挿入口の側部にスリッ
トが設けられていること。In 11.8, a slit is provided on the side of the insertion slot.
【００７４】[0074]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よると、所定の粒度分布のリン酸カルシウム顆粒を流体
と組合せることにより、骨欠損部に経注射針的、経チュ
ーブ的に補填され得るとともに、より骨伝導能に優れた
骨補填材を得ることが出来る。As described above in detail, according to the present invention, by combining calcium phosphate granules having a predetermined particle size distribution with a fluid, it is possible to fill a bone defect with a transinjection needle or a tube. At the same time, it is possible to obtain a bone replacement material having better osteoconductivity.
【００７５】また、本発明によると、軟性材料からなる
シャフトを用いているため、皮膚切開を最小限度の範囲
に維持しつつ、骨欠損部への全域にまんべんなく骨補填
材を注入することを可能とする流動性骨補填材注入具を
得ることが出来る。Further, according to the present invention, since the shaft made of a soft material is used, it is possible to inject the bone replacement material evenly into the entire bone defect while maintaining the skin incision in the minimum range. It is possible to obtain a fluid bone filling material injecting tool.
【００７６】更に、本発明によると、断面が円形ではな
い挿入口を設けているため、より確実に、骨欠損部に骨
補填材を注入することを可能とする流動性骨補填材注入
具を得ることが出来る。Further, according to the present invention, since the insertion opening having a non-circular cross section is provided, a fluid bone filling material injecting device which can more reliably inject the bone filling material into the bone defect portion is provided. Can be obtained.
【図１】実施例３に係るキットを用いたβ−ＴＣＰ多孔
質顆粒と骨髄血を混合して複合化する方法を説明する
図。FIG. 1 is a view for explaining a method of mixing and complexing β-TCP porous granules and bone marrow blood using a kit according to Example 3.
【図２】実施例４に係る流動性骨補填材注入具を用いた
流動性骨補填材の骨欠損部への注入を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing injection of a flowable bone filler into a bone defect using a flowable bone filler injection device according to a fourth embodiment.
【図３】図２の流動性骨補填材注入具に用いられる螺旋
構造のシャフトを示す図。FIG. 3 is a view showing a shaft having a helical structure used in the fluid bone filling material injector of FIG. 2;
【図４】実施例５に係る流動性骨補填材注入具を用いた
流動性骨補填材の骨欠損部への注入を示す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view showing injection of a flowable bone filler into a bone defect using a flowable bone filler injection tool according to a fifth embodiment.
【図５】図４に示す流動性骨補填材注入具の挿入口の断
面形状を示す図。FIG. 5 is a view showing a cross-sectional shape of an insertion port of the fluid bone filling material injector shown in FIG. 4;
【図６】図４に示す流動性骨補填材注入具の挿入口の変
形例を示す図。FIG. 6 is a view showing a modified example of the insertion port of the fluid bone prosthetic material injector shown in FIG. 4;
【図７】実施例６に係る流動性骨補填材注入具を用いた
流動性骨補填材の骨欠損部への注入を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing injection of a flowable bone filler into a bone defect using the flowable bone filler injection tool according to the sixth embodiment.
１，１３，２４，４２…容器 ２，１２，２２，４１…流動性骨補填材 ３…刺入部 ４…中空針 ５…ガイド ６…腸骨 １０，２０，４０…流動性骨補填材注入具 １５，２８，４８…骨幹部 １６，２９，４９…骨欠損部 ２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…挿入口 ２５，４３…ピストン 1, 13, 24, 42 ... container 2, 12, 22, 41 ... fluid bone filling material 3 ... piercing part 4 ... hollow needle 5 ... guide 6 ... iliac bone 10, 20, 40 ... fluid bone filling material injection Tools 15, 28, 48 ... diaphysis 16, 29, 49 ... bone defect parts 21, 21a, 21b, 21c ... insertion ports 25, 43 ... piston
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増渕 良司 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 岡部 洋 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 河津 秀行 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 袴塚 康治 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4C076 AA16 AA22 AA31 AA32 BB11 BB32 CC09 DD26A EE37G FF17 GG47 4C081 AB04 AC06 BA12 BC02 CD082 CD112 CD132 CD23 CD34 CF011 CF021 DA03 DA11 DA13 DA15 DB02 DB03 DB05 DC12 EA02 EA04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Ryoji Masubuchi 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Okabe 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Co., Ltd. (72) Hideyuki Kawazu 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Kogyo Co., Ltd. (72) Koji Hakamuka 2-3-43 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Industrial Co., Ltd. F term (reference) 4C076 AA16 AA22 AA31 AA32 BB11 BB32 CC09 DD26A EE37G FF17 GG47 4C081 AB04 AC06 BA12 BC02 CD082 CD112 CD132 CD23 CD34 CF011 CF021 DA03 DA11 DA13 DA15 DB02 DB02 DB05
Claims (4)
があるリン酸カルシウム顆粒と、流動性を有する物質と
を含むことを特徴とする骨補填材。1. A bone filling material comprising calcium phosphate granules having a particle size distribution in the range of 100 to 1000 μm, and a substance having fluidity.
があるリン酸カルシウム顆粒に骨髄血を混合して、骨補
填材を調製するために用いられるキットにおいて、骨に
刺入して骨髄血を採取する中空針と、この中空針に接続
する刺入部を有し、粒径が１００〜１０００μｍの範囲
に分布があるリン酸カルシウム顆粒を減圧状態で封入す
る容器との組合せからなり、前記リン酸カルシウム顆粒
と骨髄血の混合は、前記中空針から採取された骨髄血を
前記容器の刺入部を通して前記減圧状態の容器内に吸引
することにより行われることを特徴とする骨補填材調製
用キット。2. A kit used for preparing a bone filling material by mixing bone marrow blood with calcium phosphate granules having a particle size distribution in the range of 100 to 1000 μm, and piercing bone to collect bone marrow blood. A hollow needle having a piercing portion connected to the hollow needle, and a container in which calcium phosphate granules having a particle size distribution in the range of 100 to 1000 μm are sealed in a reduced pressure state. A bone filling material preparation kit, wherein the mixing of blood is performed by sucking bone marrow blood collected from the hollow needle through the insertion portion of the container into the container in a reduced pressure state.
されて、前記流動性骨補填材を排出する挿入口を備えた
容器と、この容器内から前記挿入口を通して前記骨欠損
部内に導入される軟性材料からなるシャフトと、このシ
ャフトを回転させる機構とを具備することを特徴とする
流動性骨補填材注入具。3. A container containing a flowable bone filling material and having an insertion port inserted into a bone defect to discharge the flowable bone filling material, and the bone defect passing through the insertion hole from within the container. What is claimed is: 1. A fluid bone filler injection device, comprising: a shaft made of a soft material introduced into a part; and a mechanism for rotating the shaft.
されて、前記流動性骨補填材を排出する挿入口を備えた
容器と、この容器内から前記挿入口を通して前記骨欠損
部内に前記流動性骨補填材を供給する手段とを具備し、
前記挿入口の断面形状は、円形ではないことを特徴とす
る流動性骨補填材注入具。4. A container containing a flowable bone replacement material and having an insertion port inserted into a bone defect to discharge the flowable bone replacement material, and the bone defect through the insertion hole from within the container. Means for supplying the flowable bone replacement material in the part,
The cross-sectional shape of the insertion port is not circular, and the flowable bone prosthesis injection device is characterized in that it is not circular.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31244799A JP2001129073A (en) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | Bone prosthesis material and tool for implanting bone prosthesis material |
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