JP2003210499A - 人工軟骨用生体材料およびその製造方法 - Google Patents
人工軟骨用生体材料およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧縮力や引張力を加えたときにＪ字型の応力
−歪み曲線を描き、軟骨に近似した変形挙動を示す人工
軟骨用生体材料と、その製造方法を提供する。 【解決手段】 有機の糸で織編された３軸−三次元織組
織体よりなる生体材料であって、Ｘ−Ｙ平面内でＸ軸及
びＹ軸方向に対して斜めのＶ軸方向に蛇行するＶ軸糸２
ａの無端折返し配列により形成されたＶ軸糸配列層２
と、逆斜めのＷ軸方向に蛇行するＷ軸糸３ａの無端折返
し配列により形成されたＷ軸糸配列層３とがＺ軸方向に
交互に多層に積層され、これら配列層２，３がＺ方向に
貫通蛇行する無端折返し配列のＺ軸糸４ａでかしめ結合
された構成の人工軟骨用生体材料１とする。Ｖ軸糸配列
層と、Ｗ軸糸配列層と、Ｘ軸又はＹ軸方向に蛇行する無
端折返し配列のＸ軸糸配列層又はＹ軸糸配列層とを交互
に多層に積層してＺ軸糸でかしめ結合した構成の４軸−
三次元織組織体からなる生体材料としてもよい。斯かる
生体材料は、上記配列層の積層工程と、挟圧工程と、Ｚ
軸糸によるかしめ結合工程を含んだ製造方法によって製
造される。
−歪み曲線を描き、軟骨に近似した変形挙動を示す人工
軟骨用生体材料と、その製造方法を提供する。 【解決手段】 有機の糸で織編された３軸−三次元織組
織体よりなる生体材料であって、Ｘ−Ｙ平面内でＸ軸及
びＹ軸方向に対して斜めのＶ軸方向に蛇行するＶ軸糸２
ａの無端折返し配列により形成されたＶ軸糸配列層２
と、逆斜めのＷ軸方向に蛇行するＷ軸糸３ａの無端折返
し配列により形成されたＷ軸糸配列層３とがＺ軸方向に
交互に多層に積層され、これら配列層２，３がＺ方向に
貫通蛇行する無端折返し配列のＺ軸糸４ａでかしめ結合
された構成の人工軟骨用生体材料１とする。Ｖ軸糸配列
層と、Ｗ軸糸配列層と、Ｘ軸又はＹ軸方向に蛇行する無
端折返し配列のＸ軸糸配列層又はＹ軸糸配列層とを交互
に多層に積層してＺ軸糸でかしめ結合した構成の４軸−
三次元織組織体からなる生体材料としてもよい。斯かる
生体材料は、上記配列層の積層工程と、挟圧工程と、Ｚ
軸糸によるかしめ結合工程を含んだ製造方法によって製
造される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人工椎間板や人工
半月板あるいは種々の関節軟骨等としての使用が見込ま
れる人工軟骨用生体材料と、その製造方法に関する。
半月板あるいは種々の関節軟骨等としての使用が見込ま
れる人工軟骨用生体材料と、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、生体内に埋め込む生体材料と
して、金属やセラミックス製のものが使用されている。
けれども、これらの生体材料は硬質で変形し難いため、
椎間板等の軟骨用の生体材料として使用することには本
質的に無理である。
して、金属やセラミックス製のものが使用されている。
けれども、これらの生体材料は硬質で変形し難いため、
椎間板等の軟骨用の生体材料として使用することには本
質的に無理である。
【０００３】このような問題は、弾性変形が可能な合成
ゴム等のエラストマーを用いて軟骨用の生体材料を造れ
ば、一応解決できるように思われる。しかしながら、椎
間板などの軟骨は、図１０の応力−歪み曲線においてＡ
に示すようなＪ字型の曲線を描くのに対し、合成ゴム等
のエラストマーは、一般に図１０の応力−歪み曲線にお
いてＢに示すようなＳ字型の曲線を描くため、斯かるエ
ラストマーを用いて人工軟骨用の生体材料を造っても、
軟骨と良く似た変形挙動を示す満足な生体材料を得るこ
とは困難である。そのうえ、体内で長期間(例えば２０
年以上にも及ぶ)使用できるだけの強度と耐久性に全く
乏しいものであり、実用性がない。
ゴム等のエラストマーを用いて軟骨用の生体材料を造れ
ば、一応解決できるように思われる。しかしながら、椎
間板などの軟骨は、図１０の応力−歪み曲線においてＡ
に示すようなＪ字型の曲線を描くのに対し、合成ゴム等
のエラストマーは、一般に図１０の応力−歪み曲線にお
いてＢに示すようなＳ字型の曲線を描くため、斯かるエ
ラストマーを用いて人工軟骨用の生体材料を造っても、
軟骨と良く似た変形挙動を示す満足な生体材料を得るこ
とは困難である。そのうえ、体内で長期間(例えば２０
年以上にも及ぶ)使用できるだけの強度と耐久性に全く
乏しいものであり、実用性がない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
対処すべくなされたもので、その解決課題とするところ
は、Ｊ字型の応力−歪み曲線を描き、軟骨に近似した変
形挙動を示す理想的な人工軟骨用生体材料と、その製造
方法を提供することにある。
対処すべくなされたもので、その解決課題とするところ
は、Ｊ字型の応力−歪み曲線を描き、軟骨に近似した変
形挙動を示す理想的な人工軟骨用生体材料と、その製造
方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る人工軟骨用
生体材料は、有機の糸で織編された織組織体から成る立
体形状の生体材料であって、糸の配列の方位数を軸数で
表し、組織体の幾何学的形状を次元数で表すと、３軸−
三次元の織組織体から成るものと、４軸−三次元の織組
織体から成るものと、これらを組合わせたものとに分け
られる。
生体材料は、有機の糸で織編された織組織体から成る立
体形状の生体材料であって、糸の配列の方位数を軸数で
表し、組織体の幾何学的形状を次元数で表すと、３軸−
三次元の織組織体から成るものと、４軸−三次元の織組
織体から成るものと、これらを組合わせたものとに分け
られる。
【０００６】３軸−三次元織組織体から成る立体形状の
人工軟骨用生体材料は、Ｘ軸とこれに直角なＹ軸を含む
Ｘ−Ｙ平面内においてＸ軸方向およびＹ軸方向に対して
斜めのＶ軸方向に蛇行するＶ軸糸の無端折返し配列によ
り形成されたＶ軸糸配列層と、Ｘ−Ｙ平面内においてＸ
軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方向と線対称になる逆斜め
のＷ軸方向に蛇行するＷ軸糸の無端折返し配列により形
成されたＷ軸糸配列層とが、Ｘ−Ｙ平面に対して垂直な
Ｚ軸方向に交互に多層に積層され、これらの配列層がＺ
軸方向に貫通蛇行する無端折返し配列のＺ軸糸によって
かしめ結合されていることを特徴とするものである。
人工軟骨用生体材料は、Ｘ軸とこれに直角なＹ軸を含む
Ｘ−Ｙ平面内においてＸ軸方向およびＹ軸方向に対して
斜めのＶ軸方向に蛇行するＶ軸糸の無端折返し配列によ
り形成されたＶ軸糸配列層と、Ｘ−Ｙ平面内においてＸ
軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方向と線対称になる逆斜め
のＷ軸方向に蛇行するＷ軸糸の無端折返し配列により形
成されたＷ軸糸配列層とが、Ｘ−Ｙ平面に対して垂直な
Ｚ軸方向に交互に多層に積層され、これらの配列層がＺ
軸方向に貫通蛇行する無端折返し配列のＺ軸糸によって
かしめ結合されていることを特徴とするものである。
【０００７】この生体材料にＸ軸方向またはＹ軸方向の
外力、例えば圧縮力が作用すると、初期の段階では、織
組織体の結節間でいくぶん張力のかかっていたＶ軸糸や
Ｗ軸糸に弛みが生じると共に、Ｖ軸、Ｗ軸、Ｚ軸の各糸
の絡み部分もゆるみながら、圧縮力の作用するＸ軸方向
又はＹ軸方向に圧縮変形する。このときの応力は主に有
機の糸の剛性（腰の強さ）により生じるものであるか
ら、変形歪み量に対する応力の増加は少なく、そのため
Ｊ字型曲線の初期段階であるヤング率の低い部分にあた
る曲線を描く。そして、更に圧縮されると各糸間の空隙
が狭くなり、ついには糸が密集して接するようになるた
め、これに伴って応力が指数関数的に上昇し、その結
果、Ｊ字型の応力−歪み曲線を描くことになる。
外力、例えば圧縮力が作用すると、初期の段階では、織
組織体の結節間でいくぶん張力のかかっていたＶ軸糸や
Ｗ軸糸に弛みが生じると共に、Ｖ軸、Ｗ軸、Ｚ軸の各糸
の絡み部分もゆるみながら、圧縮力の作用するＸ軸方向
又はＹ軸方向に圧縮変形する。このときの応力は主に有
機の糸の剛性（腰の強さ）により生じるものであるか
ら、変形歪み量に対する応力の増加は少なく、そのため
Ｊ字型曲線の初期段階であるヤング率の低い部分にあた
る曲線を描く。そして、更に圧縮されると各糸間の空隙
が狭くなり、ついには糸が密集して接するようになるた
め、これに伴って応力が指数関数的に上昇し、その結
果、Ｊ字型の応力−歪み曲線を描くことになる。
【０００８】一方、この生体材料にＸ軸方向またはＹ軸
方向の延伸力が作用すると、圧縮とは逆の現象が起こ
り、初期の段階では、結節間でいくぶん弛んでいたＶ軸
糸やＷ軸糸が次第に引っ張られ、各糸の絡み部分も締ま
りながら、引張力の作用するＸ軸方向またはＹ軸方向に
生体材料が延伸変形する。この段階までは低いヤング率
の曲線を描くが、更に延伸されるとＶ軸糸やＷ軸糸の緊
張による抵抗が指数関数的に上昇し、その結果、圧縮の
場合と同様にＪ字型の応力−歪み曲線を描くことにな
る。
方向の延伸力が作用すると、圧縮とは逆の現象が起こ
り、初期の段階では、結節間でいくぶん弛んでいたＶ軸
糸やＷ軸糸が次第に引っ張られ、各糸の絡み部分も締ま
りながら、引張力の作用するＸ軸方向またはＹ軸方向に
生体材料が延伸変形する。この段階までは低いヤング率
の曲線を描くが、更に延伸されるとＶ軸糸やＷ軸糸の緊
張による抵抗が指数関数的に上昇し、その結果、圧縮の
場合と同様にＪ字型の応力−歪み曲線を描くことにな
る。
【０００９】そして、ストレス（圧縮力や延伸力）が解
除されると、この生体材料は生体の軟骨とほとんど同様
のヒステリシス曲線を描いて元の状態に戻る。このヒス
テリシスの挙動は数百万回のストレス−ストレイン曲線
においてもほとんど変化することなく続く。これは極め
て耐久性が優れていることの証左であり、真に実用的で
ある。
除されると、この生体材料は生体の軟骨とほとんど同様
のヒステリシス曲線を描いて元の状態に戻る。このヒス
テリシスの挙動は数百万回のストレス−ストレイン曲線
においてもほとんど変化することなく続く。これは極め
て耐久性が優れていることの証左であり、真に実用的で
ある。
【００１０】尚、この生体材料にＺ軸方向の圧縮力が作
用する場合は、Ｖ軸糸配列層およびＷ軸糸配列層がＺ軸
糸によりかしめ結合されて、これらの配列層が接してい
るため、圧縮歪み量に対して応力が急峻な略斜線型に増
加し、また、Ｚ軸方向の延伸力が作用する場合も、Ｚ軸
糸の長さ方向に延伸力が作用するため、延伸歪み量に対
して応力が急峻な略斜線型に増加し、いずれの場合もＪ
字型の応力−歪み曲線を描かない。従って、この３軸−
三次元織組織体よりなる生体材料は、Ｘ軸方向またはＹ
軸方向が外力の作用方向となるようにする必要がある。
用する場合は、Ｖ軸糸配列層およびＷ軸糸配列層がＺ軸
糸によりかしめ結合されて、これらの配列層が接してい
るため、圧縮歪み量に対して応力が急峻な略斜線型に増
加し、また、Ｚ軸方向の延伸力が作用する場合も、Ｚ軸
糸の長さ方向に延伸力が作用するため、延伸歪み量に対
して応力が急峻な略斜線型に増加し、いずれの場合もＪ
字型の応力−歪み曲線を描かない。従って、この３軸−
三次元織組織体よりなる生体材料は、Ｘ軸方向またはＹ
軸方向が外力の作用方向となるようにする必要がある。
【００１１】このような３軸−三次元織組織体から成る
立体形状の人工軟骨用生体材料は、以下の工程を含む本
発明の製造方法、即ち、基板のＸ−Ｙ平面に、これと垂
直なＺ方向の中空ガイドピンをＸ軸方向およびこれと直
角なＹ軸方向に一定間隔をあけて抜取り可能に植設した
織編治具を使用し、この織編治具の中空ガイドピンに有
機の糸を引掛けて走らせることにより、Ｘ軸方向および
Ｙ軸方向に対して斜めのＶ軸方向に蛇行する無端折返し
配列のＶ軸糸配列層と、Ｘ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸
方向と線対称になる逆斜めのＷ軸方向に蛇行する無端折
返し配列のＷ軸糸配列層とを、Ｚ軸方向に交互に多層に
積層する工程と、積層されたＶ軸糸配列層とＷ軸糸配列
層とをＺ軸方向に挟圧する工程と、Ｚ軸糸を中空ガイド
ピンに通して中空ガイドピンを抜き取り、Ｚ軸方向に貫
通蛇行させた無端折返し配列のＺ軸糸によってＶ軸糸配
列層とＷ軸糸配列層とをかしめ結合する工程と、を含む
本発明の製造方法によって製造される。
立体形状の人工軟骨用生体材料は、以下の工程を含む本
発明の製造方法、即ち、基板のＸ−Ｙ平面に、これと垂
直なＺ方向の中空ガイドピンをＸ軸方向およびこれと直
角なＹ軸方向に一定間隔をあけて抜取り可能に植設した
織編治具を使用し、この織編治具の中空ガイドピンに有
機の糸を引掛けて走らせることにより、Ｘ軸方向および
Ｙ軸方向に対して斜めのＶ軸方向に蛇行する無端折返し
配列のＶ軸糸配列層と、Ｘ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸
方向と線対称になる逆斜めのＷ軸方向に蛇行する無端折
返し配列のＷ軸糸配列層とを、Ｚ軸方向に交互に多層に
積層する工程と、積層されたＶ軸糸配列層とＷ軸糸配列
層とをＺ軸方向に挟圧する工程と、Ｚ軸糸を中空ガイド
ピンに通して中空ガイドピンを抜き取り、Ｚ軸方向に貫
通蛇行させた無端折返し配列のＺ軸糸によってＶ軸糸配
列層とＷ軸糸配列層とをかしめ結合する工程と、を含む
本発明の製造方法によって製造される。
【００１２】また、４軸−三次元織組織体から成る本発
明の立体形状の人工軟骨用生体材料は、Ｘ軸とこれに直
角なＹ軸を含むＸ−Ｙ平面内においてＸ軸方向およびＹ
軸方向に対して斜めのＶ軸方向に蛇行するＶ軸糸の無端
折返し配列により形成されたＶ軸糸配列層と、Ｘ−Ｙ平
面内においてＸ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方向と線対
称になる逆斜めのＷ軸方向に蛇行するＷ軸糸の無端折返
し配列により形成されたＷ軸糸配列層と、Ｘ−Ｙ平面内
においてＸ軸方向またはＹ軸方向に蛇行するＸ軸糸また
はＹ軸糸の無端折返し配列により形成されたＸ軸糸配列
層またはＹ軸糸配列層とが、Ｘ−Ｙ平面に対して垂直な
Ｚ軸方向に交互に多層に積層され、これらの配列層がＺ
軸方向に貫通蛇行する無端折返し配列のＺ軸糸によって
かしめ結合されていることを特徴とするものである。
明の立体形状の人工軟骨用生体材料は、Ｘ軸とこれに直
角なＹ軸を含むＸ−Ｙ平面内においてＸ軸方向およびＹ
軸方向に対して斜めのＶ軸方向に蛇行するＶ軸糸の無端
折返し配列により形成されたＶ軸糸配列層と、Ｘ−Ｙ平
面内においてＸ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方向と線対
称になる逆斜めのＷ軸方向に蛇行するＷ軸糸の無端折返
し配列により形成されたＷ軸糸配列層と、Ｘ−Ｙ平面内
においてＸ軸方向またはＹ軸方向に蛇行するＸ軸糸また
はＹ軸糸の無端折返し配列により形成されたＸ軸糸配列
層またはＹ軸糸配列層とが、Ｘ−Ｙ平面に対して垂直な
Ｚ軸方向に交互に多層に積層され、これらの配列層がＺ
軸方向に貫通蛇行する無端折返し配列のＺ軸糸によって
かしめ結合されていることを特徴とするものである。
【００１３】この人工軟骨用生体材料は、前述した３軸
−三次元織組織体から成る生体材料に更にＸ軸糸配列層
またはＹ軸糸配列層が追加されたものであり、Ｘ軸糸配
列層が追加された生体材料では、Ｙ軸方向に圧縮力また
は延伸力が作用すると、前記と同様の現象によってＪ字
型の応力−歪み曲線を描きながら圧縮変形または延伸変
形し、Ｙ軸糸配列層が追加された生体材料では、Ｘ軸方
向に圧縮力または延伸力が作用すると、前記と同様の現
象によってＪ字型の応力−歪み曲線を描きながら圧縮変
形または延伸変形する。そして、ストレス（圧縮力また
は延伸力）が解除されると、この生体材料も生体の軟骨
とほとんど同様のヒステリシス曲線を描いて元の状態に
戻る。このヒステリシスの挙動は数百万回のストレス−
ストレイン曲線においてもほとんど変化することなく続
く。これは極めて耐久性が優れていることの証左であ
り、真に実用的である。
−三次元織組織体から成る生体材料に更にＸ軸糸配列層
またはＹ軸糸配列層が追加されたものであり、Ｘ軸糸配
列層が追加された生体材料では、Ｙ軸方向に圧縮力また
は延伸力が作用すると、前記と同様の現象によってＪ字
型の応力−歪み曲線を描きながら圧縮変形または延伸変
形し、Ｙ軸糸配列層が追加された生体材料では、Ｘ軸方
向に圧縮力または延伸力が作用すると、前記と同様の現
象によってＪ字型の応力−歪み曲線を描きながら圧縮変
形または延伸変形する。そして、ストレス（圧縮力また
は延伸力）が解除されると、この生体材料も生体の軟骨
とほとんど同様のヒステリシス曲線を描いて元の状態に
戻る。このヒステリシスの挙動は数百万回のストレス−
ストレイン曲線においてもほとんど変化することなく続
く。これは極めて耐久性が優れていることの証左であ
り、真に実用的である。
【００１４】尚、Ｘ軸糸配列層が追加された生体材料に
Ｚ軸方向やＸ軸方向の圧縮力または延伸力が作用した場
合や、Ｙ軸糸配列層が追加された生体材料にＺ軸方向や
Ｙ軸方向の圧縮力または延伸力が作用した場合は、前記
と同様の理由でＪ字型の応力−歪み曲線を描かず、急峻
な略斜線型の応力−歪み曲線を描くことになる。従っ
て、この４軸−三次元織組織体よりなる生体材料は、Ｘ
軸糸配列層が追加されている場合はＹ軸方向が外力の作
用方向となるように、また、Ｙ軸糸配列層が追加されて
いる場合はＸ軸方向が外力の作用方向となるようにする
必要がある。
Ｚ軸方向やＸ軸方向の圧縮力または延伸力が作用した場
合や、Ｙ軸糸配列層が追加された生体材料にＺ軸方向や
Ｙ軸方向の圧縮力または延伸力が作用した場合は、前記
と同様の理由でＪ字型の応力−歪み曲線を描かず、急峻
な略斜線型の応力−歪み曲線を描くことになる。従っ
て、この４軸−三次元織組織体よりなる生体材料は、Ｘ
軸糸配列層が追加されている場合はＹ軸方向が外力の作
用方向となるように、また、Ｙ軸糸配列層が追加されて
いる場合はＸ軸方向が外力の作用方向となるようにする
必要がある。
【００１５】このような４軸−三次元織組織体から成る
本発明の人工軟骨用生体材料は、以下の工程を含む本発
明の製造方法、即ち、基板のＸ−Ｙ平面に、これと垂直
なＺ方向の中空ガイドピンをＸ軸方向およびこれと直角
なＹ軸方向に一定間隔をあけて抜取り可能に植設した織
編治具を使用し、この織編治具の中空ガイドピンに有機
の糸を引掛けて走らせることにより、Ｘ軸方向およびＹ
軸方向に対して斜めのＶ軸方向に蛇行する無端折返し配
列のＶ軸糸配列層と、Ｘ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方
向と線対称になる逆斜めのＷ軸方向に蛇行する無端折返
し配列のＷ軸糸配列層と、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に蛇
行する無端折返し配列のＸ軸糸配列層またはＹ軸糸配列
層とを、Ｚ軸方向に交互に多層に積層する工程と、積層
されたＶ軸糸配列層とＷ軸糸配列層とＸ軸糸配列層また
はＹ軸糸配列層とをＺ軸方向に挟圧する工程と、Ｚ軸糸
を中空ガイドピンに通して中空ガイドピンを抜き取り、
Ｚ軸方向に貫通蛇行させた無端折返し配列のＺ軸糸によ
ってＶ軸糸配列層とＷ軸糸配列層とＸ軸糸配列層または
Ｙ軸糸配列層とをかしめ結合する工程と、を含む本発明
の製造方法によって製造される。
本発明の人工軟骨用生体材料は、以下の工程を含む本発
明の製造方法、即ち、基板のＸ−Ｙ平面に、これと垂直
なＺ方向の中空ガイドピンをＸ軸方向およびこれと直角
なＹ軸方向に一定間隔をあけて抜取り可能に植設した織
編治具を使用し、この織編治具の中空ガイドピンに有機
の糸を引掛けて走らせることにより、Ｘ軸方向およびＹ
軸方向に対して斜めのＶ軸方向に蛇行する無端折返し配
列のＶ軸糸配列層と、Ｘ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方
向と線対称になる逆斜めのＷ軸方向に蛇行する無端折返
し配列のＷ軸糸配列層と、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に蛇
行する無端折返し配列のＸ軸糸配列層またはＹ軸糸配列
層とを、Ｚ軸方向に交互に多層に積層する工程と、積層
されたＶ軸糸配列層とＷ軸糸配列層とＸ軸糸配列層また
はＹ軸糸配列層とをＺ軸方向に挟圧する工程と、Ｚ軸糸
を中空ガイドピンに通して中空ガイドピンを抜き取り、
Ｚ軸方向に貫通蛇行させた無端折返し配列のＺ軸糸によ
ってＶ軸糸配列層とＷ軸糸配列層とＸ軸糸配列層または
Ｙ軸糸配列層とをかしめ結合する工程と、を含む本発明
の製造方法によって製造される。
【００１６】また、組合わせに係る本発明の立体形状の
人工軟骨用生体材料は、有機の糸で織編された３軸−三
次元織組織体から成る部分と、有機の糸で織編された４
軸−三次元織組織体から成る部分とを具備した生体材料
であって、３軸−三次元織組織体から成る部分は、Ｘ軸
とこれに直角なＹ軸を含むＸ−Ｙ平面内においてＸ軸方
向およびＹ軸方向に対して斜めのＶ軸方向に蛇行するＶ
軸糸の無端折返し配列により形成されたＶ軸糸配列層
と、Ｘ−Ｙ平面内においてＸ軸方向の線を挟んで上記Ｖ
軸方向と線対称になる逆斜めのＷ軸方向に蛇行するＷ軸
糸の無端折返し配列により形成されたＷ軸糸配列層と
が、Ｘ−Ｙ平面に対して垂直なＺ軸方向に交互に多層に
積層され、これらの配列層がＺ軸方向に貫通蛇行する無
端折返し配列のＺ軸糸によってかしめ結合されており、
４軸−三次元織組織体から成る部分は、上記のＶ軸糸配
列層と、上記のＷ軸糸配列層と、上記のＸ−Ｙ平面内に
おいてＸ軸方向またはＹ軸方向に蛇行するＸ軸糸または
Ｙ軸糸の無端折返し配列により形成されたＸ軸糸配列層
またはＹ軸糸配列層とが、上記のＺ軸方向に交互に多層
に積層され、これらの配列層が上記のＺ軸糸によってか
しめ結合されていることを特徴とするものである。
人工軟骨用生体材料は、有機の糸で織編された３軸−三
次元織組織体から成る部分と、有機の糸で織編された４
軸−三次元織組織体から成る部分とを具備した生体材料
であって、３軸−三次元織組織体から成る部分は、Ｘ軸
とこれに直角なＹ軸を含むＸ−Ｙ平面内においてＸ軸方
向およびＹ軸方向に対して斜めのＶ軸方向に蛇行するＶ
軸糸の無端折返し配列により形成されたＶ軸糸配列層
と、Ｘ−Ｙ平面内においてＸ軸方向の線を挟んで上記Ｖ
軸方向と線対称になる逆斜めのＷ軸方向に蛇行するＷ軸
糸の無端折返し配列により形成されたＷ軸糸配列層と
が、Ｘ−Ｙ平面に対して垂直なＺ軸方向に交互に多層に
積層され、これらの配列層がＺ軸方向に貫通蛇行する無
端折返し配列のＺ軸糸によってかしめ結合されており、
４軸−三次元織組織体から成る部分は、上記のＶ軸糸配
列層と、上記のＷ軸糸配列層と、上記のＸ−Ｙ平面内に
おいてＸ軸方向またはＹ軸方向に蛇行するＸ軸糸または
Ｙ軸糸の無端折返し配列により形成されたＸ軸糸配列層
またはＹ軸糸配列層とが、上記のＺ軸方向に交互に多層
に積層され、これらの配列層が上記のＺ軸糸によってか
しめ結合されていることを特徴とするものである。
【００１７】この人工軟骨用生体材料は、３軸−三次元
織組織体から成る部分と４軸−三次元織組織体から成る
部分が、それぞれ上記と同様の現象によってＪ字型の応
力−歪み曲線を描きながら圧縮変形または延伸変形し、
圧縮力または延伸力が解除されると、この生体材料も生
体の軟骨とほとんど同様のヒステリシス曲線を描いて元
の状態に戻る。そして、このヒステリシスの挙動は数百
万回のストレス−ストレイン曲線においてもほとんど変
化することなく続くので、この生体材料も耐久性に優れ
真に実用的である。
織組織体から成る部分と４軸−三次元織組織体から成る
部分が、それぞれ上記と同様の現象によってＪ字型の応
力−歪み曲線を描きながら圧縮変形または延伸変形し、
圧縮力または延伸力が解除されると、この生体材料も生
体の軟骨とほとんど同様のヒステリシス曲線を描いて元
の状態に戻る。そして、このヒステリシスの挙動は数百
万回のストレス−ストレイン曲線においてもほとんど変
化することなく続くので、この生体材料も耐久性に優れ
真に実用的である。
【００１８】このような本発明の立体形状の人工軟骨用
生体材料は、以下の工程を含む本発明の製造方法、即
ち、基板のＸ−Ｙ平面に、これと垂直なＺ方向の中空ガ
イドピンをＸ軸方向およびこれと直角なＹ軸方向に一定
間隔をあけて抜取り可能に植設した織編治具を使用し、
この織編治具の中空ガイドピンに有機の糸を引掛けて走
らせることにより、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して斜
めのＶ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＶ軸糸配列層
と、Ｘ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方向と線対称になる
逆斜めのＷ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＷ軸糸配
列層とを、Ｚ軸方向に交互に多層に積層する工程と、上
記の織編治具の中空ガイドピンに有機の糸を引掛けて走
らせることにより、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して斜
めのＶ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＶ軸糸配列層
と、Ｘ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方向と線対称になる
逆斜めのＷ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＷ軸糸配
列層と、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に蛇行する無端折返し
配列のＸ軸糸配列層またはＹ軸糸配列層とを、Ｚ軸方向
に交互に多層に積層する工程と、積層された上記のＶ軸
糸配列層とＷ軸糸配列層とＸ軸糸配列層またはＹ軸糸配
列層とをＺ軸方向に挟圧する工程と、Ｚ軸糸を中空ガイ
ドピンに通して中空ガイドピンを抜き取り、Ｚ軸方向に
貫通蛇行させた無端折返し配列のＺ軸糸によって上記の
Ｖ軸糸配列層とＷ軸糸配列層とＸ軸糸配列層またはＹ軸
糸配列層とをかしめ結合する工程と、を含む本発明の製
造方法によって製造される。
生体材料は、以下の工程を含む本発明の製造方法、即
ち、基板のＸ−Ｙ平面に、これと垂直なＺ方向の中空ガ
イドピンをＸ軸方向およびこれと直角なＹ軸方向に一定
間隔をあけて抜取り可能に植設した織編治具を使用し、
この織編治具の中空ガイドピンに有機の糸を引掛けて走
らせることにより、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して斜
めのＶ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＶ軸糸配列層
と、Ｘ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方向と線対称になる
逆斜めのＷ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＷ軸糸配
列層とを、Ｚ軸方向に交互に多層に積層する工程と、上
記の織編治具の中空ガイドピンに有機の糸を引掛けて走
らせることにより、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して斜
めのＶ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＶ軸糸配列層
と、Ｘ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方向と線対称になる
逆斜めのＷ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＷ軸糸配
列層と、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に蛇行する無端折返し
配列のＸ軸糸配列層またはＹ軸糸配列層とを、Ｚ軸方向
に交互に多層に積層する工程と、積層された上記のＶ軸
糸配列層とＷ軸糸配列層とＸ軸糸配列層またはＹ軸糸配
列層とをＺ軸方向に挟圧する工程と、Ｚ軸糸を中空ガイ
ドピンに通して中空ガイドピンを抜き取り、Ｚ軸方向に
貫通蛇行させた無端折返し配列のＺ軸糸によって上記の
Ｖ軸糸配列層とＷ軸糸配列層とＸ軸糸配列層またはＹ軸
糸配列層とをかしめ結合する工程と、を含む本発明の製
造方法によって製造される。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の具
体的な実施形態を詳述する。
体的な実施形態を詳述する。
【００２０】図１は本発明の一実施形態に係る人工軟骨
用生体材料の概略斜視図、図２は同生体材料をそのＶ軸
糸配列層が見えるようにＸ−Ｙ平面に沿って切断した模
式断面図、図３は同生体材料をそのＷ軸糸配列層が見え
るようにＸ−Ｙ平面に沿って切断した模式断面、図４は
同生体材料をＹ−Ｚ平面に沿って切断した模式断面図、
図９は同生体材料の使用状態説明図である。
用生体材料の概略斜視図、図２は同生体材料をそのＶ軸
糸配列層が見えるようにＸ−Ｙ平面に沿って切断した模
式断面図、図３は同生体材料をそのＷ軸糸配列層が見え
るようにＸ−Ｙ平面に沿って切断した模式断面、図４は
同生体材料をＹ−Ｚ平面に沿って切断した模式断面図、
図９は同生体材料の使用状態説明図である。
【００２１】この人工軟骨用生体材料１は、有機の糸で
織編された３軸−三次元織組織体から成る立体形状の生
体材料であって、椎間板の代替品として使用されるもの
であり、図１に示すような長方形と半円形を結合した略
前方後円形の平面形状を有するブロック状に織編形成さ
れている。
織編された３軸−三次元織組織体から成る立体形状の生
体材料であって、椎間板の代替品として使用されるもの
であり、図１に示すような長方形と半円形を結合した略
前方後円形の平面形状を有するブロック状に織編形成さ
れている。
【００２２】更に詳しく説明すると、この人工軟骨用生
体材料１は、図２に示すようなＶ軸糸配列層２、即ち、
Ｘ軸とこれに直角なＹ軸を含むＸ−Ｙ平面内においてＸ
軸方向およびＹ軸方向に対して斜めのＶ軸方向（図２で
は斜め左上がりのＶ軸方向）に蛇行するＶ軸糸２ａの無
端折返し配列により形成されたＶ軸糸配列層２と、図３
に示すようなＷ軸糸配列層３、即ち、Ｘ−Ｙ平面内にお
いてＸ軸方向（またはＹ軸方向）の線を挟んで上記のＶ
軸方向と線対称になる逆斜めのＷ軸方向（図３では斜め
右上がりのＷ軸方向）に蛇行するＷ軸糸３ａの無端折返
し配列により形成されたＷ軸糸配列層３とが、Ｘ−Ｙ平
面に対して垂直なＺ軸方向（図２、図３では紙面に垂直
な方向）に交互に多層に積層されている。そして、これ
らのＶ軸糸配列層２とＷ軸糸配列層３が、図４に示すよ
うにチェーンステッチ方式でＺ軸方向に貫通蛇行する無
端折返し配列のＺ軸糸４ａによりかしめ結合されて、３
軸−三次元織組織体よりなる生体材料１が構成されてい
る。
体材料１は、図２に示すようなＶ軸糸配列層２、即ち、
Ｘ軸とこれに直角なＹ軸を含むＸ−Ｙ平面内においてＸ
軸方向およびＹ軸方向に対して斜めのＶ軸方向（図２で
は斜め左上がりのＶ軸方向）に蛇行するＶ軸糸２ａの無
端折返し配列により形成されたＶ軸糸配列層２と、図３
に示すようなＷ軸糸配列層３、即ち、Ｘ−Ｙ平面内にお
いてＸ軸方向（またはＹ軸方向）の線を挟んで上記のＶ
軸方向と線対称になる逆斜めのＷ軸方向（図３では斜め
右上がりのＷ軸方向）に蛇行するＷ軸糸３ａの無端折返
し配列により形成されたＷ軸糸配列層３とが、Ｘ−Ｙ平
面に対して垂直なＺ軸方向（図２、図３では紙面に垂直
な方向）に交互に多層に積層されている。そして、これ
らのＶ軸糸配列層２とＷ軸糸配列層３が、図４に示すよ
うにチェーンステッチ方式でＺ軸方向に貫通蛇行する無
端折返し配列のＺ軸糸４ａによりかしめ結合されて、３
軸−三次元織組織体よりなる生体材料１が構成されてい
る。
【００２３】有機のＶ軸糸２ａ、Ｗ軸糸３ａ、Ｚ軸糸４
ａとしては、生体不活性な合成樹脂糸、例えば、ポリエ
チレン、超高分子量ポリエチレン、エチレン−ビニルア
ルコール共重合体、ポリプロピレン、ポリテトラフルオ
ロエチレン等の糸（撚糸または単糸）や、有機の芯糸を
上記の生体不活性な合成樹脂で被覆して生体不活性とし
た被覆糸などが好ましく使用される。特に、超高分子ポ
リエチレンの芯糸（撚糸）を直鎖状の低密度ポリエチレ
ンの被膜で被覆した直径が０．２〜０．５ｍｍ程度の被
覆糸は、強度、硬さ、弾力性、織編のしやすさ等の点で
最適な糸であり、この被覆糸を用いて織編すると、椎間
板等の軟骨と同程度の機械的強度、柔軟性、変形挙動を
示すバイオミメティック（生体模倣的）な３軸−三次元
織組織体よりなる生体材料１を得ることができる。ま
た、超高分子量ポリエチレンやポリビニルアルコールや
エチレン−ビニルアルコール共重合体よりなる撚糸など
も被覆樹脂なしで好適に使用でき、特に、撚糸を構成す
る繊維の太さが３〜３０μｍ程度で撚糸の太さが０．２
〜０．５ｍｍ程度のものが好ましく使用される。
ａとしては、生体不活性な合成樹脂糸、例えば、ポリエ
チレン、超高分子量ポリエチレン、エチレン−ビニルア
ルコール共重合体、ポリプロピレン、ポリテトラフルオ
ロエチレン等の糸（撚糸または単糸）や、有機の芯糸を
上記の生体不活性な合成樹脂で被覆して生体不活性とし
た被覆糸などが好ましく使用される。特に、超高分子ポ
リエチレンの芯糸（撚糸）を直鎖状の低密度ポリエチレ
ンの被膜で被覆した直径が０．２〜０．５ｍｍ程度の被
覆糸は、強度、硬さ、弾力性、織編のしやすさ等の点で
最適な糸であり、この被覆糸を用いて織編すると、椎間
板等の軟骨と同程度の機械的強度、柔軟性、変形挙動を
示すバイオミメティック（生体模倣的）な３軸−三次元
織組織体よりなる生体材料１を得ることができる。ま
た、超高分子量ポリエチレンやポリビニルアルコールや
エチレン−ビニルアルコール共重合体よりなる撚糸など
も被覆樹脂なしで好適に使用でき、特に、撚糸を構成す
る繊維の太さが３〜３０μｍ程度で撚糸の太さが０．２
〜０．５ｍｍ程度のものが好ましく使用される。
【００２４】また、場合によっては、有機の糸として生
体活性（骨伝導能や骨誘導能等）を有する糸、例えば、
生体活性なバイオセラミックス粉体を含有させた合成樹
脂で芯糸を被覆した被覆糸などを使用してもよく、その
場合は骨組織との結合が可能な生体材料１を得ることが
できる。更には、また軟骨細胞増殖の生体類似の物理的
強度を有する足場として使用し、最終的に自己の軟骨細
胞と完全に置き換わることを目的とする場合は、生体内
分解吸収性の有機ポリマー（例えば、ポリ乳酸や、それ
をベースにした共重合体、キチン、キトサン、コラーゲ
ン等）の糸で本発明の生体材料１を造ってもよい。
体活性（骨伝導能や骨誘導能等）を有する糸、例えば、
生体活性なバイオセラミックス粉体を含有させた合成樹
脂で芯糸を被覆した被覆糸などを使用してもよく、その
場合は骨組織との結合が可能な生体材料１を得ることが
できる。更には、また軟骨細胞増殖の生体類似の物理的
強度を有する足場として使用し、最終的に自己の軟骨細
胞と完全に置き換わることを目的とする場合は、生体内
分解吸収性の有機ポリマー（例えば、ポリ乳酸や、それ
をベースにした共重合体、キチン、キトサン、コラーゲ
ン等）の糸で本発明の生体材料１を造ってもよい。
【００２５】この３軸−三次元織組織体よりなる生体材
料１は、２０〜９０容量％の内部空隙率を有することが
好ましい。２０容量％を下回る場合は、生体材料１が緻
密になり過ぎて柔軟性や変形性が損なわれるため、人工
軟骨用の生体材料としては不満足なものとなり、一方、
９０容量％を上回る場合は、生体材料１の圧縮強度や保
形性が低下するので、やはり人工軟骨用の生体材料とし
ては不適当である。
料１は、２０〜９０容量％の内部空隙率を有することが
好ましい。２０容量％を下回る場合は、生体材料１が緻
密になり過ぎて柔軟性や変形性が損なわれるため、人工
軟骨用の生体材料としては不満足なものとなり、一方、
９０容量％を上回る場合は、生体材料１の圧縮強度や保
形性が低下するので、やはり人工軟骨用の生体材料とし
ては不適当である。
【００２６】生体材料１の内部空隙率は、Ｖ軸糸配列層
２におけるＶ軸糸２ａの糸間隔、Ｗ軸糸配列層３におけ
るＷ軸糸３ａの糸間隔、Ｚ軸糸４ａによるかしめ結合の
強さ等を加減することによって調節することができ、上
記のように２０〜９０容量％の範囲に調節すると、生体
各部の人工軟骨とほぼ同程度の圧縮強度（１〜５ＭＰ
ａ）、柔軟性、変形性等を有する生体材料となる。
２におけるＶ軸糸２ａの糸間隔、Ｗ軸糸配列層３におけ
るＷ軸糸３ａの糸間隔、Ｚ軸糸４ａによるかしめ結合の
強さ等を加減することによって調節することができ、上
記のように２０〜９０容量％の範囲に調節すると、生体
各部の人工軟骨とほぼ同程度の圧縮強度（１〜５ＭＰ
ａ）、柔軟性、変形性等を有する生体材料となる。
【００２７】上記構成の生体材料１は、人工椎間板とし
て使用されるものであり、図９に示すように、椎体９と
椎体９の間において該材料１の方形の前半部分が腹側
（図９では左側）となるように装着される。従って、上
下の椎体９，９による挟圧力は、この生体材料１のＹ軸
方向に作用することになる。このように生体材料１にＹ
軸方向の挟圧力が作用すると、既述したように、初期の
段階では、織組織体の結節間でいくぶん張力のかかって
いたＶ軸糸２ａやＷ軸糸３ａに弛みが生じると共に、Ｖ
軸、Ｗ軸、Ｚ軸の各糸２ａ，３ａ，４ａの絡み部分もゆ
るみながら、挟圧力の作用するＹ軸方向に圧縮変形し、
変形歪み量に対する応力の増加は少ない。そして、更に
圧縮されると各糸間の空隙が狭くなり、ついには糸が密
集して接するようになるため、これに伴って応力が指数
関数的に上昇する。従って、この生体材料１はＪ字型の
応力−歪み曲線を描き、椎間板に酷似した変形挙動をと
るので、椎間板の代替品としての役目を充分に果たすこ
とができる。
て使用されるものであり、図９に示すように、椎体９と
椎体９の間において該材料１の方形の前半部分が腹側
（図９では左側）となるように装着される。従って、上
下の椎体９，９による挟圧力は、この生体材料１のＹ軸
方向に作用することになる。このように生体材料１にＹ
軸方向の挟圧力が作用すると、既述したように、初期の
段階では、織組織体の結節間でいくぶん張力のかかって
いたＶ軸糸２ａやＷ軸糸３ａに弛みが生じると共に、Ｖ
軸、Ｗ軸、Ｚ軸の各糸２ａ，３ａ，４ａの絡み部分もゆ
るみながら、挟圧力の作用するＹ軸方向に圧縮変形し、
変形歪み量に対する応力の増加は少ない。そして、更に
圧縮されると各糸間の空隙が狭くなり、ついには糸が密
集して接するようになるため、これに伴って応力が指数
関数的に上昇する。従って、この生体材料１はＪ字型の
応力−歪み曲線を描き、椎間板に酷似した変形挙動をと
るので、椎間板の代替品としての役目を充分に果たすこ
とができる。
【００２８】なお、この生体材料１にＹ軸方向（または
Ｘ軸方向）の延伸力が作用する場合は、既述したよう
に、圧縮とは逆の現象によって、初期の段階では応力の
増加が少なく、やがては応力が指数関数的に上昇し、圧
縮の場合と同様にＪ字型の応力−歪み曲線を描いて延伸
変形することになる。
Ｘ軸方向）の延伸力が作用する場合は、既述したよう
に、圧縮とは逆の現象によって、初期の段階では応力の
増加が少なく、やがては応力が指数関数的に上昇し、圧
縮の場合と同様にＪ字型の応力−歪み曲線を描いて延伸
変形することになる。
【００２９】次に、図５〜図７を参照して本発明の一実
施形態に係る上記生体材料１の製造方法を説明する。
施形態に係る上記生体材料１の製造方法を説明する。
【００３０】図５は本発明の製造方法に用いる織編治具
の概略斜視図、図６は同製造方法におけるＶ軸糸配列層
とＷ軸糸配列層の挟圧工程の説明図、図７は同製造方法
におけるＺ軸糸によるかしめ結合工程の説明図である。
の概略斜視図、図６は同製造方法におけるＶ軸糸配列層
とＷ軸糸配列層の挟圧工程の説明図、図７は同製造方法
におけるＺ軸糸によるかしめ結合工程の説明図である。
【００３１】本発明の製造方法は、Ｖ軸糸配列層とＷ軸
糸配列層を交互に積層する工程と、これらの配列層を挟
圧する工程と、これらの配列層をＺ軸糸でかしめ結合す
る工程とを含むものであり、最初の積層工程において、
図５に示すような織編治具５を用いてＶ軸糸配列層とＷ
軸糸配列層をＺ軸方向に交互に積層する。
糸配列層を交互に積層する工程と、これらの配列層を挟
圧する工程と、これらの配列層をＺ軸糸でかしめ結合す
る工程とを含むものであり、最初の積層工程において、
図５に示すような織編治具５を用いてＶ軸糸配列層とＷ
軸糸配列層をＺ軸方向に交互に積層する。
【００３２】即ち、この織編治具５は、基板５ａのＸ−
Ｙ平面に、これと垂直なＺ方向の多数の中空ガイドピン
５ｂをＸ軸方向およびＹ軸方向に一定間隔をあけて抜取
り可能に植設したものであり、この中空ガイドピン５ｂ
の間をニードル５ｃがマイコン制御されて走行するよう
に構成されている。
Ｙ平面に、これと垂直なＺ方向の多数の中空ガイドピン
５ｂをＸ軸方向およびＹ軸方向に一定間隔をあけて抜取
り可能に植設したものであり、この中空ガイドピン５ｂ
の間をニードル５ｃがマイコン制御されて走行するよう
に構成されている。
【００３３】最初の積層工程では、この織編治具５のニ
ードル５ｃの先端の孔に有機の糸６（２ａ）を通し、ま
ず、ニードル５ｃをＸ軸方向およびＹ軸方向に対して斜
めのＶ軸方向に蛇行させながら中空ガイドピン５ｂの間
を走行させて糸６を中空ガイドピン５ｂに引っ掛けるこ
とにより、図２に示すような斜めのＶ軸方向に蛇行する
無端折返し配列のＶ軸糸配列層２を形成する。次いで、
ニードル５ｃを逆斜めのＷ軸方向に蛇行させながら中空
ガイドピン５ｂの間を走行させて糸６（３ａ）を中空ガ
イドピン５ｂに引っ掛けることにより、図３に示すよう
な逆斜めＷ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＷ軸糸配
列層３をＶ軸糸配列層２の上に積層形成する。そして、
この操作を交互に繰り返すことにより、Ｖ軸糸配列層２
とＷ軸糸配列層３をＺ軸方向に交互に多層に積層する。
ードル５ｃの先端の孔に有機の糸６（２ａ）を通し、ま
ず、ニードル５ｃをＸ軸方向およびＹ軸方向に対して斜
めのＶ軸方向に蛇行させながら中空ガイドピン５ｂの間
を走行させて糸６を中空ガイドピン５ｂに引っ掛けるこ
とにより、図２に示すような斜めのＶ軸方向に蛇行する
無端折返し配列のＶ軸糸配列層２を形成する。次いで、
ニードル５ｃを逆斜めのＷ軸方向に蛇行させながら中空
ガイドピン５ｂの間を走行させて糸６（３ａ）を中空ガ
イドピン５ｂに引っ掛けることにより、図３に示すよう
な逆斜めＷ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＷ軸糸配
列層３をＶ軸糸配列層２の上に積層形成する。そして、
この操作を交互に繰り返すことにより、Ｖ軸糸配列層２
とＷ軸糸配列層３をＺ軸方向に交互に多層に積層する。
【００３４】積層工程が終わると、次の挟圧工程におい
て、図６に示すような押え具７、即ち、枠体７ａ内に複
数の押え棒７ｂを平行に設けた押え具７を使用し、その
押え棒７ｂを上記織編治具５の中空ガイドピン５ｂの間
に挿入して、多層に積層されたＶ軸糸配列層２とＷ軸糸
配列層３を、上記押え具の押え棒７ｂと上記織編治具の
基板５ａとでＺ軸方向に挟圧する。
て、図６に示すような押え具７、即ち、枠体７ａ内に複
数の押え棒７ｂを平行に設けた押え具７を使用し、その
押え棒７ｂを上記織編治具５の中空ガイドピン５ｂの間
に挿入して、多層に積層されたＶ軸糸配列層２とＷ軸糸
配列層３を、上記押え具の押え棒７ｂと上記織編治具の
基板５ａとでＺ軸方向に挟圧する。
【００３５】挟圧工程が終わると、最後のかしめ結合工
程において、織編治具５の基板５ａを除去し、図７に示
すようにチェーンステッチ方式で有機の糸６（４ａ）を
Ｚ軸方向に貫通蛇行させて無端折返し配列となし、この
Ｚ軸方向に貫通蛇行する糸６（４ａ）によってＶ軸糸配
列層２とＷ軸糸配列層３をかしめ結合して、３軸−三次
元織組織体より成る生体材料１を得る。即ち、図７
（ａ）に示すように中空ガイドピン５ｂにフック針８を
通して糸６に引掛け、図７（ｂ）に示すようにフック針
８を引き上げて糸６を無端折返し状に貫通させ、図７
（ｃ）に示すように糸６が貫通した箇所の中空ガイドピ
ンを抜き取ると共に、貫通した糸６の折返し部分６ａを
ルーピングしてフック針８を該ルーピング部分６ａから
隣りの中空ガイドピン５ｂに通して糸６に引っ掛ける。
そして、図７（ｄ）に示すようにフック針８を再び引き
上げて糸６を無端折り返し状に貫通させ、図７（ｅ）に
示すように糸６の貫通した箇所の中空ガイドピンを抜き
取ると共に、ルーピングした糸６の折り返し部分６ａを
その前のルーピング部分６ａに絡ませて、そこからフッ
ク針８を更に隣りの中空ガイドピン５ｂに通す操作を繰
り返し、チェーンステッチ方式でＺ軸方向に貫通蛇行さ
せた無端折り返し配列の糸６（４ａ）によって、Ｖ軸糸
配列層２とＷ軸糸配列層３をかしめ結合する。
程において、織編治具５の基板５ａを除去し、図７に示
すようにチェーンステッチ方式で有機の糸６（４ａ）を
Ｚ軸方向に貫通蛇行させて無端折返し配列となし、この
Ｚ軸方向に貫通蛇行する糸６（４ａ）によってＶ軸糸配
列層２とＷ軸糸配列層３をかしめ結合して、３軸−三次
元織組織体より成る生体材料１を得る。即ち、図７
（ａ）に示すように中空ガイドピン５ｂにフック針８を
通して糸６に引掛け、図７（ｂ）に示すようにフック針
８を引き上げて糸６を無端折返し状に貫通させ、図７
（ｃ）に示すように糸６が貫通した箇所の中空ガイドピ
ンを抜き取ると共に、貫通した糸６の折返し部分６ａを
ルーピングしてフック針８を該ルーピング部分６ａから
隣りの中空ガイドピン５ｂに通して糸６に引っ掛ける。
そして、図７（ｄ）に示すようにフック針８を再び引き
上げて糸６を無端折り返し状に貫通させ、図７（ｅ）に
示すように糸６の貫通した箇所の中空ガイドピンを抜き
取ると共に、ルーピングした糸６の折り返し部分６ａを
その前のルーピング部分６ａに絡ませて、そこからフッ
ク針８を更に隣りの中空ガイドピン５ｂに通す操作を繰
り返し、チェーンステッチ方式でＺ軸方向に貫通蛇行さ
せた無端折り返し配列の糸６（４ａ）によって、Ｖ軸糸
配列層２とＷ軸糸配列層３をかしめ結合する。
【００３６】上記の製造方法で３軸−三次元織組織体よ
り成る生体材料１を製造すると、中空ガイドピン５ｂの
相互間隔を変更したり、挟圧工程における挟圧力を増減
することによって、生体材料１の内部空隙率を所望の値
に容易に調節することが可能であり、また、大掛かりな
製造装置も不要であるから経済的である。
り成る生体材料１を製造すると、中空ガイドピン５ｂの
相互間隔を変更したり、挟圧工程における挟圧力を増減
することによって、生体材料１の内部空隙率を所望の値
に容易に調節することが可能であり、また、大掛かりな
製造装置も不要であるから経済的である。
【００３７】図８は本発明の他の実施形態に係る人工軟
骨用生体材料の模式説明図である。
骨用生体材料の模式説明図である。
【００３８】この生体材料１０は４軸−三次元織組織体
から成るものであって、Ｘ軸とこれに直角なＹ軸を含む
Ｘ−Ｙ平面内においてＸ軸方向およびＹ軸方向に対して
斜めのＶ軸方向に蛇行するＶ軸糸２ａの無端折返し配列
により形成されたＶ軸糸配列層と、Ｘ−Ｙ平面内におい
て逆斜めのＷ軸方向に蛇行するＷ軸糸３ａの無端折返し
配列により形成されたＷ軸糸配列層と、Ｘ−Ｙ平面内に
おいてＸ軸方向に蛇行するＸ軸糸１１ａの無端折返し配
列により形成されたＸ軸糸配列層とが、Ｘ−Ｙ平面に対
して垂直なＺ軸方向（図８では紙面に垂直な方向）に交
互に多層に積層され、これらの配列層がＺ軸方向に貫通
蛇行する無端折返し配列のＺ軸糸４ａによってかしめ結
合されている。この生体材料１０においても、Ｚ軸糸４
ａはチェーンステッチ方式で貫通蛇行している。
から成るものであって、Ｘ軸とこれに直角なＹ軸を含む
Ｘ−Ｙ平面内においてＸ軸方向およびＹ軸方向に対して
斜めのＶ軸方向に蛇行するＶ軸糸２ａの無端折返し配列
により形成されたＶ軸糸配列層と、Ｘ−Ｙ平面内におい
て逆斜めのＷ軸方向に蛇行するＷ軸糸３ａの無端折返し
配列により形成されたＷ軸糸配列層と、Ｘ−Ｙ平面内に
おいてＸ軸方向に蛇行するＸ軸糸１１ａの無端折返し配
列により形成されたＸ軸糸配列層とが、Ｘ−Ｙ平面に対
して垂直なＺ軸方向（図８では紙面に垂直な方向）に交
互に多層に積層され、これらの配列層がＺ軸方向に貫通
蛇行する無端折返し配列のＺ軸糸４ａによってかしめ結
合されている。この生体材料１０においても、Ｚ軸糸４
ａはチェーンステッチ方式で貫通蛇行している。
【００３９】この生体材料１０のＶ軸糸２ａ、Ｗ軸糸３
ａ、Ｘ軸糸１１ａ、Ｚ軸糸４ａとしては、前述した有機
の糸がいずれも好適に使用され、また、内部空隙率も前
述した生体材料１と同様に２０〜９０容量％に調節する
ことが好ましい。
ａ、Ｘ軸糸１１ａ、Ｚ軸糸４ａとしては、前述した有機
の糸がいずれも好適に使用され、また、内部空隙率も前
述した生体材料１と同様に２０〜９０容量％に調節する
ことが好ましい。
【００４０】このような構成の４軸−三次元織組織体か
らなる生体材料１０は、前述した３軸−三次元織組織体
から成る生体材料１に更にＸ軸糸配列層が追加されたも
のであり、Ｙ軸方向に圧縮力が作用した場合には、既述
したように生体材料１と実質的に同様の現象によってＪ
字型の応力−歪み曲線を描きながら圧縮変形し、延伸力
が作用した場合も、Ｊ字型の応力−歪み曲線を描きなが
らに延伸変形する。従って、この生体材料１０も軟骨に
近似した変形挙動を示し、且つ、軟骨と同等の機械的強
度や柔軟性を有するので、軟骨の代替品として好適に使
用される。
らなる生体材料１０は、前述した３軸−三次元織組織体
から成る生体材料１に更にＸ軸糸配列層が追加されたも
のであり、Ｙ軸方向に圧縮力が作用した場合には、既述
したように生体材料１と実質的に同様の現象によってＪ
字型の応力−歪み曲線を描きながら圧縮変形し、延伸力
が作用した場合も、Ｊ字型の応力−歪み曲線を描きなが
らに延伸変形する。従って、この生体材料１０も軟骨に
近似した変形挙動を示し、且つ、軟骨と同等の機械的強
度や柔軟性を有するので、軟骨の代替品として好適に使
用される。
【００４１】上記の生体材料１０は、前述した３軸−三
次元織組織体よりなる生体材料１の製造方法を少し改変
し、最初の積層工程において、ニードル５ｃをＸ軸方向
に蛇行させながら中空ガイドピン５ｂの間を走行させて
糸６（１１ａ）を中空ガイドピン５ｂに引っ掛けること
により、Ｘ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＸ軸糸配
列層を積層形成する操作を追加することによって、容易
に製造することができる。なお、Ｘ軸糸配列層の積層
は、Ｖ軸糸配列層の前でも、Ｖ軸糸配列層とＷ軸糸配列
層との間でも、Ｗ軸糸配列層の後でもよい。
次元織組織体よりなる生体材料１の製造方法を少し改変
し、最初の積層工程において、ニードル５ｃをＸ軸方向
に蛇行させながら中空ガイドピン５ｂの間を走行させて
糸６（１１ａ）を中空ガイドピン５ｂに引っ掛けること
により、Ｘ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＸ軸糸配
列層を積層形成する操作を追加することによって、容易
に製造することができる。なお、Ｘ軸糸配列層の積層
は、Ｖ軸糸配列層の前でも、Ｖ軸糸配列層とＷ軸糸配列
層との間でも、Ｗ軸糸配列層の後でもよい。
【００４２】上記実施形態の生体材料１０ではＸ軸糸配
列層を追加しているが、本発明の４軸−三次元織組織体
から成る生体材料は、Ｘ軸糸配列層に代えて、Ｘ−Ｙ平
面内においてＹ軸方向に蛇行するＹ軸糸の無端折返し配
列により形成されたＹ軸糸配列層を設けた構成としても
よい。このような生体材料も、Ｘ軸方向に圧縮力や延伸
力が作用すると、同様にＪ字型の応力−歪み曲線を描き
ながら圧縮変形または延伸変形するので、軟骨の代替品
として好適に使用することができる。
列層を追加しているが、本発明の４軸−三次元織組織体
から成る生体材料は、Ｘ軸糸配列層に代えて、Ｘ−Ｙ平
面内においてＹ軸方向に蛇行するＹ軸糸の無端折返し配
列により形成されたＹ軸糸配列層を設けた構成としても
よい。このような生体材料も、Ｘ軸方向に圧縮力や延伸
力が作用すると、同様にＪ字型の応力−歪み曲線を描き
ながら圧縮変形または延伸変形するので、軟骨の代替品
として好適に使用することができる。
【００４３】また、本発明の更に他の実施形態に係る人
工軟骨用生体材料は、有機の糸で織編された前述の３軸
−三次元織組織体から成る部分と、有機の糸で織編され
た前述の４軸−三次元織組織体から成る部分とを組み合
わせたものであって、３軸−三次元織組織体から成る部
分では、前述のＶ軸糸配列層と前述のＷ軸糸配列層がＺ
軸方向に交互に多層に積層され、また、４軸−三次元織
組織体から成る部分では、前述のＶ軸糸配列層と前述の
Ｗ軸糸配列層と前述のＸ軸糸配列層またはＹ軸糸配列層
とがＺ軸方向に交互に多層に積層されて、これらの配列
層が共通のＺ軸糸によりかしめ結合されている。
工軟骨用生体材料は、有機の糸で織編された前述の３軸
−三次元織組織体から成る部分と、有機の糸で織編され
た前述の４軸−三次元織組織体から成る部分とを組み合
わせたものであって、３軸−三次元織組織体から成る部
分では、前述のＶ軸糸配列層と前述のＷ軸糸配列層がＺ
軸方向に交互に多層に積層され、また、４軸−三次元織
組織体から成る部分では、前述のＶ軸糸配列層と前述の
Ｗ軸糸配列層と前述のＸ軸糸配列層またはＹ軸糸配列層
とがＺ軸方向に交互に多層に積層されて、これらの配列
層が共通のＺ軸糸によりかしめ結合されている。
【００４４】このような生体材料も、３軸−三次元織組
織体から成る部分および４軸−三次元織組織体から成る
部分が、前記と同様の現象によってＪ字型の応力−歪み
曲線を描きながら圧縮変形または延伸変形し、圧縮力ま
たは延伸力が解除されると、この生体材料も生体の軟骨
とほとんど同様のヒステリシス曲線を描いて元の状態に
戻るので、軟骨に近似した変形挙動を示し、軟骨の代替
品として好適に使用される。
織体から成る部分および４軸−三次元織組織体から成る
部分が、前記と同様の現象によってＪ字型の応力−歪み
曲線を描きながら圧縮変形または延伸変形し、圧縮力ま
たは延伸力が解除されると、この生体材料も生体の軟骨
とほとんど同様のヒステリシス曲線を描いて元の状態に
戻るので、軟骨に近似した変形挙動を示し、軟骨の代替
品として好適に使用される。
【００４５】上記の３軸−三次元織組織体と４軸−三次
元織組織体を組み合わせた生体材料は、前述した３軸−
三次元織組織体や４軸−三次元織組織体からなる生体材
料１，１０の製造方法において最初の積層工程を少し改
変し、ニードル５ｃをＸ軸方向に蛇行させながら中空ガ
イドピン５ｂの間を走行させて糸６を中空ガイドピン５
ｂに引っ掛けることによりＶ軸糸配列層とＷ軸糸配列層
とをＺ軸方向に交互に多層に積層する工程と、同じく中
空ガイドピン５ｂの間を走行させて糸６を中空ガイドピ
ン５ｂに引っ掛けることによりＶ軸糸配列層とＷ軸糸配
列層とＸ軸糸配列層またはＹ軸糸配列層とをＺ軸方向に
交互に多層に積層する工程を採用することによって、容
易に製造することができる。
元織組織体を組み合わせた生体材料は、前述した３軸−
三次元織組織体や４軸−三次元織組織体からなる生体材
料１，１０の製造方法において最初の積層工程を少し改
変し、ニードル５ｃをＸ軸方向に蛇行させながら中空ガ
イドピン５ｂの間を走行させて糸６を中空ガイドピン５
ｂに引っ掛けることによりＶ軸糸配列層とＷ軸糸配列層
とをＺ軸方向に交互に多層に積層する工程と、同じく中
空ガイドピン５ｂの間を走行させて糸６を中空ガイドピ
ン５ｂに引っ掛けることによりＶ軸糸配列層とＷ軸糸配
列層とＸ軸糸配列層またはＹ軸糸配列層とをＺ軸方向に
交互に多層に積層する工程を採用することによって、容
易に製造することができる。
【００４６】
【発明の効果】本発明の人工軟骨用生体材料は、３軸−
三次元織組織体より成るものも、４軸−三次元織組織体
より成るものも、これらを組み合わせたものも、Ｊ字型
の応力−歪み曲線を描きながら圧縮変形または延伸変形
して、生体各部の軟骨（例えば椎間板や半月板あるいは
他の関節軟骨等）に酷似した変形挙動を示し、その機械
的強度や柔軟性等も軟骨と略同程度であるから、損傷し
た軟骨の代替品として満足に使用できるといった効果を
奏する。
三次元織組織体より成るものも、４軸−三次元織組織体
より成るものも、これらを組み合わせたものも、Ｊ字型
の応力−歪み曲線を描きながら圧縮変形または延伸変形
して、生体各部の軟骨（例えば椎間板や半月板あるいは
他の関節軟骨等）に酷似した変形挙動を示し、その機械
的強度や柔軟性等も軟骨と略同程度であるから、損傷し
た軟骨の代替品として満足に使用できるといった効果を
奏する。
【００４７】そして、本発明の製造方法は、大型の製造
装置類を使用することなく、簡便な織編治具によって容
易且つ安価に本発明の生体材料を製造できるといった効
果を奏する。
装置類を使用することなく、簡便な織編治具によって容
易且つ安価に本発明の生体材料を製造できるといった効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る人工軟骨用生体材料
の概略斜視図である。
の概略斜視図である。
【図２】同生体材料をそのＶ軸糸配列層が見えるように
Ｘ−Ｙ平面に沿って切断した模式断面図である。
Ｘ−Ｙ平面に沿って切断した模式断面図である。
【図３】同生体材料をそのＷ軸糸配列層が見えるように
Ｘ−Ｙ平面に沿って切断した模式断面である。
Ｘ−Ｙ平面に沿って切断した模式断面である。
【図４】図４は同生体材料をＹ−Ｚ平面に沿って切断し
た模式断面図である。
た模式断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る製造方法に用いる織
編治具の概略斜視図である。
編治具の概略斜視図である。
【図６】同製造方法におけるＶ軸糸配列層とＷ軸糸配列
層の挟圧工程の説明図である。
層の挟圧工程の説明図である。
【図７】同製造方法におけるＺ軸糸によるかしめ結合工
程の説明図である。
程の説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る人工軟骨用生体材
料の模式説明図である。
料の模式説明図である。
【図９】本発明に係る人工軟骨用生体材料の一使用例の
説明図である。
説明図である。
【図１０】軟骨（Ａ）と合成ゴムエラストマー（Ｂ）の
応力−歪み曲線を示したグラフである。
応力−歪み曲線を示したグラフである。
１，１０ 人工軟骨用生体材料
２ Ｖ軸糸配列層
２ａ Ｖ軸糸
３ Ｗ軸糸配列層
３ａ Ｗ軸糸
４ａ Ｚ軸糸
５ 織編治具
５ａ 基板
５ｂ 中空ガイドピン
５ｃ ニードル
６ 有機の糸
７ 押え具
１１ａ Ｘ軸糸
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4C081 AB05 AC03 BA02 BB07 BB08
BC02 CA021 CA051 CB011
CC01 CD35
4C097 AA03 AA07 AA10 BB01 BB09
CC02 CC03 CC12 DD02 EE01
EE02 EE06 EE08 EE16 EE19
SC07
Claims (14)
- 【請求項１】有機の糸で織編された３軸−三次元織組織
体から成る生体材料であって、Ｘ軸とこれに直角なＹ軸
を含むＸ−Ｙ平面内においてＸ軸方向およびＹ軸方向に
対して斜めのＶ軸方向に蛇行するＶ軸糸の無端折返し配
列により形成されたＶ軸糸配列層と、Ｘ−Ｙ平面内にお
いてＸ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方向と線対称になる
逆斜めのＷ軸方向に蛇行するＷ軸糸の無端折返し配列に
より形成されたＷ軸糸配列層とが、Ｘ−Ｙ平面に対して
垂直なＺ軸方向に交互に多層に積層され、これらの配列
層がＺ軸方向に貫通蛇行する無端折返し配列のＺ軸糸に
よってかしめ結合されていることを特徴とする立体形状
の人工軟骨用生体材料。 - 【請求項２】有機の糸で織編された４軸−三次元織組織
体から成る生体材料であって、Ｘ軸とこれに直角なＹ軸
を含むＸ−Ｙ平面内においてＸ軸方向およびＹ軸方向に
対して斜めのＶ軸方向に蛇行するＶ軸糸の無端折返し配
列により形成されたＶ軸糸配列層と、Ｘ−Ｙ平面内にお
いてＸ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方向と線対称になる
逆斜めのＷ軸方向に蛇行するＷ軸糸の無端折返し配列に
より形成されたＷ軸糸配列層と、Ｘ−Ｙ平面内において
Ｘ軸方向またはＹ軸方向に蛇行するＸ軸糸またはＹ軸糸
の無端折返し配列により形成されたＸ軸糸配列層または
Ｙ軸糸配列層とが、Ｘ−Ｙ平面に対して垂直なＺ軸方向
に交互に多層に積層され、これらの配列層がＺ軸方向に
貫通蛇行する無端折返し配列のＺ軸糸によってかしめ結
合されていることを特徴とする立体形状の人工軟骨用生
体材料。 - 【請求項３】有機の糸で織編された３軸−三次元織組織
体から成る部分と、有機の糸で織編された４軸−三次元
織組織体から成る部分とを具備した生体材料であって、 ３軸−三次元織組織体から成る部分は、Ｘ軸とこれに直
角なＹ軸を含むＸ−Ｙ平面内においてＸ軸方向およびＹ
軸方向に対して斜めのＶ軸方向に蛇行するＶ軸糸の無端
折返し配列により形成されたＶ軸糸配列層と、Ｘ−Ｙ平
面内においてＸ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方向と線対
称になる逆斜めのＷ軸方向に蛇行するＷ軸糸の無端折返
し配列により形成されたＷ軸糸配列層とが、Ｘ−Ｙ平面
に対して垂直なＺ軸方向に交互に多層に積層され、これ
らの配列層がＺ軸方向に貫通蛇行する無端折返し配列の
Ｚ軸糸によってかしめ結合されており、 ４軸−三次元織組織体から成る部分は、上記のＶ軸糸配
列層と、上記のＷ軸糸配列層と、上記のＸ−Ｙ平面内に
おいてＸ軸方向またはＹ軸方向に蛇行するＸ軸糸または
Ｙ軸糸の無端折返し配列により形成されたＸ軸糸配列層
またはＹ軸糸配列層とが、上記のＺ軸方向に交互に多層
に積層され、これらの配列層が上記のＺ軸糸によってか
しめ結合されている、ことを特徴とする立体形状の人工
軟骨用生体材料。 - 【請求項４】Ｚ軸糸が、交互に積層されたＶ軸糸配列層
とＷ軸糸配列層をチェーンステッチ方式で貫通蛇行して
いる請求項１に記載の人工軟骨用生体材料。 - 【請求項５】Ｚ軸糸が、交互に積層されたＶ軸糸配列層
とＷ軸糸配列層とＸ軸糸配列層またはＹ軸糸配列層とを
チェーンステッチ方式で貫通蛇行している請求項２に記
載の人工軟骨用生体材料。 - 【請求項６】Ｚ軸糸が、３軸−三次元織組織体から成る
部分において交互に積層されたＶ軸糸配列層とＷ軸糸配
列層、および、４軸−三次元織組織体から成る部分にお
いて交互に積層されたＶ軸糸配列層とＷ軸糸配列層とＸ
軸糸配列層またはＹ軸糸配列層とを、チェーンステッチ
方式で貫通蛇行している請求項３に記載の人工軟骨用生
体材料。 - 【請求項７】Ｘ軸方向またはＹ軸方向が外力の作用方向
となる請求項１または請求項２に記載の人工軟骨用生体
材料。 - 【請求項８】内部空隙率が２０〜９０容量％である請求
項１ないし請求項３のいずれかに記載の人工軟骨用生体
材料。 - 【請求項９】有機の糸が、超高分子量ポリエチレンの芯
糸を低密度ポリエチレンの被膜で被覆した直径が０．２
〜０．５ｍｍの糸である請求項１ないし請求項３のいず
れかに記載の人工軟骨用生体材料。 - 【請求項１０】有機の糸が、超高分子量ポリエチレン、
ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共
重合体のいずれかよりなる撚糸である請求項１ないし請
求項３のいずれかに記載の人工軟骨用生体材料。 - 【請求項１１】有機の糸が生体内分解吸収性のポリマー
からなるものである請求項１ないし請求項３のいずれか
に記載の人工軟骨用生体材料。 - 【請求項１２】基板のＸ−Ｙ平面に、これと垂直なＺ方
向の中空ガイドピンをＸ軸方向およびこれと直角なＹ軸
方向に一定間隔をあけて抜取り可能に植設した織編治具
を使用し、この織編治具の中空ガイドピンに有機の糸を
引掛けて走らせることにより、Ｘ軸方向およびＹ軸方向
に対して斜めのＶ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＶ
軸糸配列層と、Ｘ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方向と線
対称になる逆斜めのＷ軸方向に蛇行する無端折返し配列
のＷ軸糸配列層とを、Ｚ軸方向に交互に多層に積層する
工程と、 積層されたＶ軸糸配列層とＷ軸糸配列層とをＺ軸方向に
挟圧する工程と、 Ｚ軸糸を中空ガイドピンに通して中空ガイドピンを抜き
取り、Ｚ軸方向に貫通蛇行させた無端折返し配列のＺ軸
糸によってＶ軸糸配列層とＷ軸糸配列層とをかしめ結合
する工程と、を含むことを特徴とする立体形状の人工軟
骨用生体材料の製造方法。 - 【請求項１３】基板のＸ−Ｙ平面に、これと垂直なＺ方
向の中空ガイドピンをＸ軸方向およびこれと直角なＹ軸
方向に一定間隔をあけて抜取り可能に植設した織編治具
を使用し、この織編治具の中空ガイドピンに有機の糸を
引掛けて走らせることにより、Ｘ軸方向およびＹ軸方向
に対して斜めのＶ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＶ
軸糸配列層と、Ｘ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方向と線
対称になる逆斜めのＷ軸方向に蛇行する無端折返し配列
のＷ軸糸配列層と、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に蛇行する
無端折返し配列のＸ軸糸配列層またはＹ軸糸配列層と
を、Ｚ軸方向に交互に多層に積層する工程と、 積層されたＶ軸糸配列層とＷ軸糸配列層とＸ軸糸配列層
またはＹ軸糸配列層とをＺ軸方向に挟圧する工程と、 Ｚ軸糸を中空ガイドピンに通して中空ガイドピンを抜き
取り、Ｚ軸方向に貫通蛇行させた無端折返し配列のＺ軸
糸によってＶ軸糸配列層とＷ軸糸配列層とＸ軸糸配列層
またはＹ軸糸配列層とをかしめ結合する工程と、を含む
ことを特徴とする立体形状の人工軟骨用生体材料の製造
方法。 - 【請求項１４】基板のＸ−Ｙ平面に、これと垂直なＺ方
向の中空ガイドピンをＸ軸方向およびこれと直角なＹ軸
方向に一定間隔をあけて抜取り可能に植設した織編治具
を使用し、この織編治具の中空ガイドピンに有機の糸を
引掛けて走らせることにより、Ｘ軸方向およびＹ軸方向
に対して斜めのＶ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＶ
軸糸配列層と、Ｘ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方向と線
対称になる逆斜めのＷ軸方向に蛇行する無端折返し配列
のＷ軸糸配列層とを、Ｚ軸方向に交互に多層に積層する
工程と、 上記の織編治具の中空ガイドピンに有機の糸を引掛けて
走らせることにより、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して
斜めのＶ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＶ軸糸配列
層と、Ｘ軸方向の線を挟んで上記Ｖ軸方向と線対称にな
る逆斜めのＷ軸方向に蛇行する無端折返し配列のＷ軸糸
配列層と、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に蛇行する無端折返
し配列のＸ軸糸配列層またはＹ軸糸配列層とを、Ｚ軸方
向に交互に多層に積層する工程と、 積層された上記のＶ軸糸配列層とＷ軸糸配列層とＸ軸糸
配列層またはＹ軸糸配列層とをＺ軸方向に挟圧する工程
と、 Ｚ軸糸を中空ガイドピンに通して中空ガイドピンを抜き
取り、Ｚ軸方向に貫通蛇行させた無端折返し配列のＺ軸
糸によって上記のＶ軸糸配列層とＷ軸糸配列層とＸ軸糸
配列層またはＹ軸糸配列層とをかしめ結合する工程と、
を含むことを特徴とする立体形状の人工軟骨用生体材料
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002013674A JP2003210499A (ja) | 2002-01-23 | 2002-01-23 | 人工軟骨用生体材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002013674A JP2003210499A (ja) | 2002-01-23 | 2002-01-23 | 人工軟骨用生体材料およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003210499A true JP2003210499A (ja) | 2003-07-29 |
Family
ID=27650575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002013674A Pending JP2003210499A (ja) | 2002-01-23 | 2002-01-23 | 人工軟骨用生体材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003210499A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008539001A (ja) * | 2005-04-29 | 2008-11-13 | ウォーソー・オーソペディック・インコーポレーテッド | 脊椎インプラントに有用な荷重支持用の合成コラーゲン−ミネラル複合体およびその製造方法 |
| WO2009149093A1 (en) | 2008-06-02 | 2009-12-10 | University Of Medicine And Dentistry Of New Jersey | Tissue engineered fibrocartilage replacement |
| CN110025409A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-19 | 东南大学 | 一种镁粉功能增强高分子材料多孔结构的弹性椎间融合器及其制备方法 |
| CN113116608A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-07-16 | 电子科技大学 | 钩椎关节愈合的智能椎间融合器及控制方法 |
-
2002
- 2002-01-23 JP JP2002013674A patent/JP2003210499A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2009149093A1 (en) | 2008-06-02 | 2009-12-10 | University Of Medicine And Dentistry Of New Jersey | Tissue engineered fibrocartilage replacement |
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| US9579212B2 (en) | 2008-06-02 | 2017-02-28 | Rutgers, The State University Of New Jersey | Tissue engineered fibrocartilage replacement |
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| CN113116608A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-07-16 | 电子科技大学 | 钩椎关节愈合的智能椎间融合器及控制方法 |
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