JP2013517024A - セラミック本体上に骨統合表面を用意するための方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、セラミック本体上に骨統合表面を用意するための方法に関し、セラミック本体の表面の少なくとも一部分に少なくとも化学的な修正を行う。この方法は、カルシウムリン酸塩鉱物を含む複数の粒子の塊を基本本体に向けて射出することによって、セラミック基本本体の表面上にカルシウムリン酸塩鉱物を被覆し、そして、この被覆されたカルシウムリン酸塩鉱物を有する基本本体を加熱する後続の工程を含む。
【選択図】図2
Description
また、セラミック材料の表面の処理に関して、付加的な処理は、問題のあることが分かってきた。
しかし、また、特許文献4及び特許文献5に開示された複合体構造は、セラミック被膜が容易に擦り減るという欠点を有する。
特許文献8は、フッ化水素酸を含むエッチング溶液を用いてインプラントのエッチングを行う前に、表面あらさが、サンドブラスト法、ミーリング、および/または射出成形の技術によって、歯科用インプラントの表面に与えられる方法に関する。
本発明は、セラミック本体の表面の少なくとも一部分を化学的に修正することにより、前記セラミック本体上に骨統合表面を用意するための方法であって、
カルシウムリン酸塩鉱物(calcim phosphate mineral)を含む複数の粒子の塊をセラミック基本本体に向けて射出することにより、セラミック基本本体の表面上に前記カルシウムリン酸塩鉱物を堆積し、
さらに、堆積した前記カルシウムリン酸塩鉱物を有する前記セラミック基本本体を加熱する、各工程を含む。
この方法により、本体は、表面からある深さに伸びている表面領域を有する本体を得ることができる。この表面領域は、カルシウムリン酸塩鉱物を含む。この表面領域において、材料の密度は、表面に向かって徐々に減少する。
特に、カルシウムリン酸塩鉱物を有する基本本体は、該カルシウムリン酸塩鉱物が基本本体に一体化される温度に加熱される。
本発明の方法のために、どのようなカルシウムリン酸塩鉱物でも用いることができる。好ましい実施形態では、カルシウムリン酸塩鉱物は、水酸リン灰石、フッ素リン灰石、β−リン酸三カルシウム、及びα−リン酸三カルシウムからなる群から選択される。
トポロジー的な特定表面の形成は、スノーボールの類推によって説明することができる。
本発明は、本体がインプラントとして、特に、歯科用インプランとして用いられる場合、特に有益である。インプラントして用いられる場合、この方法が実行され、その結果、化学的修正が、骨に埋設されるように設計された少なくとも基本本体の領域に実行される。
基本本体のセラミック材料は、一般的に、イットリア−安定化および/またはセリア−安定化される。他の安定化剤は、例えば、カルシウム、マグネシウム、または、スカンジウムが考えられる。
この結果、塊によって構成される粒子の数は、一般的に、数100万または10億個の範囲である。
必要ならば、サンドブラスト装置は、さらに、冷却手段を含み、これにより、ブラスディングノズルに複数の塊の有機的な小片が溶解するのを防止する。
(a)セラミック材料と結合剤の複数の粒子を含むグリーン基本本体を形成し、
(b)ブラウン基本本体を前記グリーン基本本体から結合剤を取り除くことによって形成し、
(c)前記ブラウン基本本体を焼結することによって、セラミック本体を形成する。
(1)ポスト温度処理、特に、本体の熱間等静圧圧縮成形(HIP)の工程
一般的に、熱間等静圧圧縮成形は、不活性の圧力ガス内でセラミック本体を処理した後、空気中で、本体を処理する。
本発明に従う方法の特定の例は、以下に与えられる。
(実施例)
上記したグレードTZ-3YSB-E(トーソー コーポレーション)のジルコニア粉末の約5gが、約110MPa(約34.5kN)のプレス力のプレス(ツビック ユニバーサルプリュフマシーネ)を用いて、複動式の粉末圧縮ツール(ポール オットー ウェーバー マシーネン ウント アパラテバウ ゲーエムベーハー;モデル20;サイズII、直径20mm)によって、約360Åの粒度サイズを有する結晶をプレスした。
これにより、約2.8g/cm3の密度を有するグリーン基本本体が得られる。
(a) 1℃/min〜600℃の加熱速度で加熱し、そして、2時間600℃の温度を維持して、ブラウン本体を得る。
(c) 1000℃まで10℃/minの冷却速度で冷却し、そして、1000℃から室温まで自然冷却する。
本発明は、さらに、添付の図面によってさらに説明される。
基本本体と付加される複数の粒子との間に個別の境界面は形成されないという効果が、さらに、図3に従う走査電子顕微鏡写真から見ることができる。また、上述した密度勾配は、表面の方向に連続して減少していることが、上記走査電子顕微鏡写真から見ることができる。
Claims (18)
- セラミック本体の表面の少なくとも一部分を化学的に修正することによって前記セラミック本体上に骨統合表面を用意するための方法であって、
カルシウムリン酸塩鉱物を含む複数の粒子の塊をセラミック基本本体に向けて射出することにより、セラミック基本本体の表面上に前記カルシウムリン酸塩鉱物を堆積し、
さらに、堆積した前記カルシウムリン酸塩鉱物を有する前記セラミック基本本体を加熱する、各工程を含むことを特徴とする方法。 - 被覆した前記カルシウムリン酸塩鉱物を有する前記基本本体は、前記カルシウムリン酸塩鉱物が前記基本本体内に統合化される温度に加熱されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 被覆した前記カルシウムリン酸塩鉱物を有する前記基本本体は、少なくとも1100℃、好ましくは、少なくとも1250℃、さらに好ましくは、少なくとも1350℃、最も好ましくは、約1450℃の温度に加熱されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の方法。
- 前記カルシウムリン酸塩鉱物は、水酸リン灰石、フッ素リン灰石、β−リン酸三カルシウム、及びα−リン酸三カルシウムからなる群から選択されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子の塊は、前記粒子を一緒に結合するための結合剤を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子の塊は、キャリアガスの流れによって前記基本本体に向けて射出されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子の塊と前記基本本体の間の接触領域が、衝突の間、増大するように前記基本本体に衝突するとき、前記粒子の塊が変形することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 前記基本本体は、ジルコニア、アルミナ、および/または、これらの混合物から作られることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 前記基本本体は、イットリア−安定化ジルコニアおよび/またはセリア−安定化ジルコニアから作られることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記粒子の塊は、さらに、前記基本本体のセラミック材料を含むことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子の塊は、20μm〜100μm、好ましくは、40μm〜70μmの範囲の平均直径を有することを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子の塊は、サンドブラスト装置によって前記基本本体に向かって射出されることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
- さらに、セラミック材料及び結合剤の複数の粒子を含むグリーン体の基本本体を形成する工程と、
ブラウン体の基本本体を焼結することによって、セラミック本体を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の方法。 - 前記複数の塊は、グリーン基本本体の表面に堆積することを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記ブラウン体の基本本体を焼結した後、この方法は、さらに、前記基本本体の熱的なポスト処理の工程を含むことを特徴とする請求項13または請求項14に記載の方法。
- 請求項1〜15のいずれかに記載の方法によって得られる本体。
- 前記セラミック本体の表面は、骨に埋め込まれるように指定された領域内で、少なくとも化学的に修正されていることを特徴とする請求項16に記載の本体。
- インプラント、特に歯科用インプラントとして用いるための、請求項16または請求項17に記載の本体。
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