JP2012095815A - 骨補綴材 - Google Patents

Abstract

【課題】 コイルバネ状の骨補綴材が揺動しても内腔に充填された充填物質が漏出することを抑制できる骨補綴材料を提供する。
【解決手段】 線材が螺旋状に捲回されたコイルバネ状の骨補綴材であって、軸方向に内腔を有し、端部が軸方向及び／または半径方向外側への揺動が可能な可撓性を有し、前記骨補綴材の内面には、前記揺動によってピッチが拡大した線材の間から、前記内腔に充填された充填物質が漏出することを抑制する処理がされた骨補綴材を用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、生体の骨再生の足場となり得る骨補綴材料に関する。

骨折や椎間板ヘルニアなどの治療において人工椎間板や骨欠損部の再建に用いられる骨補綴材として、従来より金属製の部材を金属製のボルトで骨と固定する方法が知られ、一般的な施術として用いられている。このような治療に用いられる金属製の材料は金属製棒状体であるなど柔軟性に欠けるのが通常である。この様な柔軟性の欠如に対して、生体内分解吸収性コイルばねを用いることが提案されている。（例えば特許文献１）

しかし、生体内分解吸収性材料は、高分子材料であることから金属材料に比べて強度が低く、何らかの衝撃により折れた場合には、生体への問題が生じることが懸念される。このような生体内分解吸収性コイルばねよりも強度が高い骨補綴材料として、チタン及びその合金からなる線材を螺旋状に捲回して形成されたコイルバネ状の補綴材料は、強度が高く、単独または金属製棒状体と併用して、骨折修復のための材料として用いることができる。チタン及びその合金からなる線材を用いたコイルバネ状の補綴材は、揺動可能であることから柔軟性を有し、肋骨などの柔軟性を有する骨の骨折部における骨と骨との間を繋ぐ補強材料としての用途にも用いられることが期待される。

特開特開２０１０−２２３８７

しかし、上記の用途に用いた場合、コイルバネ状の補綴材は内腔を有するために、骨折部分の修復には、その内腔を貫通して骨が形成されなければならない。そのため前記内腔には骨の成長を促進させる物質を充填することが考えられるが、前記コイルバネ状の骨補綴材は線材間に間隔を有し、しかも揺動時に線材間の間隔が拡大することから、前記内腔に充填した骨の成長を促進させる物質が漏出するおそれがある。本発明は、コイルバネ状の骨補綴材が揺動しても内腔に充填された充填物質が漏出することを抑制できる骨補綴材料を提供することを目的とする。

本発明は、線材が螺旋状に捲回されたコイルバネ状の骨補綴材であって、軸方向に内腔を有し、端部が軸方向及び／または半径方向外側への揺動が可能な可撓性を有し、前記骨補綴材の内面には、前記揺動によってピッチが拡大した線材の間から、前記内腔に充填された充填物質が漏出することを抑制する処理がされた骨補綴材である。

本発明の骨補綴材を用いることにより、コイルバネ状の骨補綴材が揺動しても内腔に充填された充填物質が漏出することを抑制できるので、骨補綴材として好適に用いることができる。なお、本発明における充填物質の漏出の抑制とは、前記骨補綴材から充填物質が漏出することを完全に防止することに限定されるものではなく、骨形成の促進や人体に影響が出ない程度の漏出することを許容するものであり、意図的に骨補綴材の外側へ除放することも含まれる。

本発明の一実施態様例についての縦断面図である。

本発明を、以下、図を用いて説明するが、図の実施態様に限定されるものではない。図１は、本発明の一実施態様例についての縦断面図であり、骨補綴材１は線材２が螺旋状に捲回されたコイルバネ形状を有しており、軸Ｘ方向に内腔３を有している。骨補綴材１は、コイルバネ状であることから、端部が軸Ｘ方向及び／または半径方向外側への揺動が可能な可撓性を有している。

骨補綴材１は、内腔３に内面処理部４を有しており、骨補綴材１の揺動によってピッチ５が拡大した線材２の間から、前記内腔に充填された充填物質が漏出することを抑制するように処理がなされている。図１の骨補綴材１は、線材の線間すき間６を有しているが、前記処理により線間すき間６が埋め合わされている。線間すき間６が埋め合わされることにより、内腔３に骨粉砕粉または骨髄液などの充填物質を充填しても、充填物質の漏出の抑制をすることができる。なお、前記処理は、骨補綴材１が適用される部分の骨の柔軟性に追随して揺動可能なように処理されるものであれば特に限定されるものではない。

前記処理は、処理の形態が、骨補綴材１が適用される目的・機能に応じて、適宜用いることができ、内腔３の内表面上に層として形成されてもよく、網または膜として設けられてもよい。前記処理により内腔３の内表面上に層を形成する場合には、その形成方法が特に限定されるものではなく、噴霧による吐着により形成してもよく、内腔３への流し塗りにて形成しても良い。また形成された層の形態は、骨補綴材の適用部位や前記処理の材料に応じて適宜採用することができ、柔軟性を有する骨の変形に応じて骨補綴材１が大きく揺動する場合には、その揺動に追随する柔軟性を有する材料を用いて前記処理を行うこともできる。また、該材料が硬質の材料であっても、前記層が前記線材から脱離することで前記層の形状を維持する形態とすれば前記処理用の材料として採用することもでき、前記層が骨補綴材料の揺動に応じて亀裂等の間隙が生じ、当該間隙から除放して前記充填物質が漏出するように用いることもできる。なお、前記層の厚さは、前記層の目的に応じて適宜設定され、前充填物質の漏出の抑制をすることができ、かつ前記充填物質を前記内腔に充填できる空間を確保することができるものであればよい。

前記処理としては、適用部位や機能に応じて適宜採用することができ、例えば生分解性物質のコーティングを用いることができる。前記生分解性物質は、生体内で分解することができるものであれば、特に限定されるものではなく、ポリ乳酸、乳酸−グリコール酸共重合体などの、乳酸、グリコール酸、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、テトラメチレンカーボネート、ジオキサノンからなる群の単量体の一種以上を構成成分とする高分子であってもよく、コラーゲンであってもよい。生分解性物質を用いることで、コーティングに用いられた物質が生体内で溶出した際であっても人体に対する影響が少なく、また、生体内で分解されることによって、前記充填物質が除放して骨補綴材１の外側に放出されるので、骨補綴材１の外側においても継続的な骨成長を促すことができる。

また、前記処理は、内腔３における内面上に膜を設ける処理であってもよい。前記膜を設ける処理としては、内腔３における内面上に膜が形成されて配設される処理であれば特に限定されるものではなく、骨補綴材１の内腔３に膜からなる袋を収納することにより内腔３の内面上に膜を設けてもよく、シート状の膜を捲回して筒状とすることで内腔３の内面上に膜を設けてもよい。内腔３の内面上に設けられる膜としては、適用部位や機能に応じて適宜採用することができ、連続膜であってもよく、孔を有してもよい。該膜の材質についても適用部位や機能に応じて適宜採用することができ、ポリウレタンなどの生体適合を有する高分子材料であってもよく、上述の生分解性物質であっても良い。該膜は、線材２と付着して線材２の動作に追随して動作するものであってもよく、線材２と接するだけで線材２とは独立して動作をするものであってもよい。例えば、該膜が、でんぷんやコラーゲンの膜など、徐々に溶解して、前記骨補綴材と適用部位に設置して前記充填物質の外側への除放する場合には、前記骨補綴材の内腔への収納が容易であって、しかも継続的に前記充填物質が前記骨補綴材の外部へ拡散するので前記充填物質による継続的効果も奏することができる。

前記充填物質は、生体内で問題を生るものでなければ特に限定されるものではなく、目的、用途に応じて適宜採用することができるが、骨形成を促進または補助する効果を有する物質であることが好ましい。前記骨形成を促進または補助する効果を有する物質は、実質的に骨形成を促進または補助するものであれば、直接的に促進または補助するものであっても、抗炎症剤のような間接的に骨形成を促進または補助する物質であってもよいが、骨補綴材としての効果を高めるために、骨粉砕粉または骨髄液であることが好ましい。前記骨粉砕粉は、同一の人体より採取されたものなどの骨形成を促進することができるものであれば、形状や粒度限定されるものではなく、適用部位などに応じて適宜設定され、骨粉砕器具を用いるなどの公知の方法で得ることができる。また、前記骨髄液は、同一の人体より採取されたものなどの骨形成を促進することができるものであれば特に限定されるものではなく、採取部位や液量など特に限定されるものではない。なお、前記充填物質は、前記骨補綴材の内腔に充填された後に、前記骨補綴材の端部において内腔を封止しても良いし、内腔が外部と連通した状態としておいても良い。

また、前記処理は、骨誘導の効果を持つ物質のコーティングまたは膜の配設であってもよい。骨誘導の効果を持つ物質を前記骨補綴材の内腔における内面のコーティングや骨誘導の効果を持つ物質を膜状に形成して内腔における内面上に膜を設けることにより、前記骨補綴材に充填された前記充填物質とともに、前記骨補綴材における骨形成を促進することができるので、治療に要する時間を短縮することができるので、人体への負担を軽減することができる。骨誘導の効果を持つ物質としては、コラーゲンやハイドロキシアパタイトが挙げられ、これらは入手が容易であり、薄膜化することで前記処理を行うことができる。

本発明の骨補綴材は、骨補綴材として用いることができる強度を有するものであれば特に限定されるものではないが、強度を有しかつ生体適合性に優れていることから、前記線材の材質がチタンまたはチタン合金であることが好ましい。また、線材の径及び内腔の径は年齢、性別、人種によって骨の太さ・径が異なるために限定できるものではなく、適用される個体・部位に応じて設定されるものであり、長さも切断等により適宜設定することができる。前記骨補綴材の内腔の径としては、例えば、内腔の径を1〜6ｍｍとすることができる。前記骨補綴材の適用部位が肋骨である場合にはこの数値範囲の径とすることにより、小児用または成人用として用いることができる。

１ 骨補綴材
２ 線材
３ 内腔
４ 内面処理部
５ ピッチ
６ 線間すき間

Claims (6)

1. 線材が螺旋状に捲回されたコイルバネ状の骨補綴材であって、軸方向に内腔を有し、端部が軸方向及び／または半径方向外側への揺動が可能な可撓性を有し、前記骨補綴材の内面には、前記揺動によってピッチが拡大した線材の間から、前記内腔に充填された充填物質が漏出することを抑制する処理がされた骨補綴材。
2. 前記処理が、生分解性物質のコーティングである請求項１の骨補綴材。
3. 前記処理が、前記内腔における内面上に膜を設ける処理である請求項１の骨補綴材。
4. 前記線材の材質がチタンまたはチタン合金である請求項１〜３のいずれかに記載の骨補綴材。
5. 前記充填物質が、骨粉砕粉または骨髄液である請求項１〜４のいずれかに記載の骨補綴材。
6. 前記処理が、骨誘導の効果を持つ物質のコーティングまたは膜の配設である請求項１〜５のいずれかに記載の骨補綴材。

Images