JP2014136008A - インプラント - Google Patents

Abstract

【課題】骨固定性や骨結合性の低下を防止するインプラントを提供する。
【解決手段】インプラントはマグネシウム材またはマグネシウム合金材からなる母材のほぼ全表面に陽極酸化皮膜を有するとともに、荷重が加わることとなる座面４ａ以外の外周面４ｃの一部に陽極酸化皮膜の形成されていない非陽極酸化領域３を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、インプラントに関するものである。

従来、マグネシウム合金材製の製品の耐食性を改善するために、製品の表面に陽極酸化皮膜を形成する陽極酸化処理が行われている。
そして、インプラントの表面にマスキングを施して、酸化皮膜が形成される部分と形成されない部分とを設けることで、インプラントの固定性を高める技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１１−３６６９２号公報

しかしながら、陽極酸化処理を施す場合に、被処理材と電極との接点位置には陽極酸化皮膜が形成されないという不都合がある。そして、インプラントの母材としてマグネシウム材あるいはマグネシウム合金材を使用する場合に、陽極酸化皮膜が形成されない部分が存在すると、その部分からマグネシウム材あるいはマグネシウム合金材からなる母材が分解されて水素が発生し、発生した水素によって骨組織が排除される結果、骨固定力が低下してしまうという不都合がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、骨固定力の低下を抑制することができるインプラントを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、マグネシウム材またはマグネシウム合金材からなる母材のほぼ全表面に陽極酸化皮膜を有するとともに、荷重が加わることとなる表面以外の表面の一部に陽極酸化皮膜の形成されていない非陽極酸化領域を備えるインプラントを提供する。

本態様によれば、荷重が加わることとなる表面が陽極酸化皮膜によって覆われているので、インプラントを患者の骨組織に接触状態に固定しても、母材のマグネシウム材またはマグネシウム合金材と骨組織との直接的な接触が回避され、水素の発生を抑制して、骨固定力の低下を抑制することができる。荷重が加わることとなる表面以外の表面の一部に形成された非陽極酸化領域においてインプラントへの通電のための導電部材に接触させることができ、安定した陽極酸化処理を行って、陽極酸化皮膜によるインプラントの耐食性を向上することができる。

上記態様においては、頭部およびネジ部を有するスクリュからなり、前記頭部の座面およびネジ部以外の他の領域に、１以上の前記非陽極酸化領域を備えていてもよい。
このようにすることで、一の骨組織に形成された貫通孔を通過して、他の骨組織に形成されたネジ孔にネジ部を締結し、頭部の座面によって一の骨組織の表面を押すことにより、２以上の骨組織を密着させることができる。この場合に、骨組織に接触する頭部の座面およびネジ部以外の他の領域に非陽極酸化領域を設けることで、母材のマグネシウム材またはマグネシウム合金材と骨組織との直接的な接触が回避され、水素の発生を防止して、骨固定力の低下を抑制することができる。

また、上記態様においては、前記スクリュは前記頭部と前記ネジ部との間に円筒部を備え、前記円筒部に１以上の前記非陽極酸化領域を備えていてもよい。
このようにすることで、母材のマグネシウム材またはマグネシウム合金材と骨組織との直接的な接触が回避され、水素の発生を防止して、骨固定力の低下を抑制しつつ、２以上の骨組織を密着させることができる。

また、上記態様においては、前記頭部に、頂面および該頂面に形成された工具用凹部を備え、前記頂面および前記工具用凹部のいずれかに、１以上の前記非陽極酸化領域を備えていてもよい。
このようにすることで、母材のマグネシウム材またはマグネシウム合金材と骨組織との直接的な接触が回避され、水素の発生を防止して、骨固定力の低下を抑制しつつ、２以上の骨組織を密着させることができる。

また、上記態様においては、長手軸を挟んで対向する位置に前記非陽極酸化領域を備えていてもよい。
このようにすることで、陽極酸化処理の際に、インプラントへの通電のための導電部材によってインプラントを挟むようにして、導電部材をインプラントに接触させて支持することができ、安定した陽極酸化処理を行って、陽極酸化皮膜によるインプラントの耐食性を向上することができる。

また、上記態様においては、骨組織の表面に密着させられる密着面を有するプレートからなり、前記密着面以外の領域に１以上の前記非陽極酸化領域を備えていてもよい。
また、上記態様においては、厚さ方向に延びる端面に前記非陽極酸化領域を備えていてもよい。

また、上記態様においては、長手軸方向に対向する位置、または長手方向に交差する方向に対向する位置に前記非陽極酸化領域を備えていてもよい。
また、上記態様においては、先端および基端を有するピンからなり、前記先端および前記基端の少なくとも１カ所に、前記非陽極酸化領域を備えていてもよい。

本発明によれば、骨固定力の低下を抑制することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るインプラントを示す側面図である。 図１のインプラントによって骨組織を固定する場合を示す縦断面図である。 図１のインプラントにおける非陽極酸化領域の位置を示す図であり、（ａ）頭部の外周面に１箇所設けた場合を示す斜視図、（ｂ）すりわりの内側面に設けた場合を示す斜視図、（ｃ）頭部の頂面に設けた場合を示す斜視図、（ｄ）すりわりの底面に設けた場合を示す斜視図、（ｅ）円筒部に１箇所設けた場合を示す側面図、（ｆ），（ｇ）頭部の外周面に直径方向に対向する２箇所に設けた場合を示す側面図、（ｈ），（ｉ）非陽極酸化領域を円筒部の位置で、直径方向に対向する２箇所に設けた場合を示す側面図、（ｊ）頭部の外周面および円筒部の位置で、直径方向に対向する２箇所の合計３箇所に設けた場合を示す側面図、（ｋ）頭部４の外周面４ｃの直径方向に対向する２箇所に凹部を設け、該凹部内面に非陽極酸化領域を設けた場合を示す側面図である。 図１のインプラントの変形例を示す（ａ）プレートを長手方向に挟む両端の外周面に非陽極酸化領域を設けた例を示す斜視図、（ｂ），（ｃ）プレートを幅方向に挟む両端の外周面に非陽極酸化領域を設けた例を示す斜視図である。

本発明の一実施形態に係るインプラント１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るインプラント１は、図１に示されるように、すりわり付き平頭のスクリュであって、マグネシウム材またはマグネシウム合金材からなる母材の表面に陽極酸化皮膜の形成されている陽極酸化領域２と、陽極酸化皮膜の形成されていない非陽極酸化領域３とを備えている。

非陽極酸化領域３は、図１に鎖線Ａで示すように、座面４ａを除く頭部４の全表面、すなわち、頭部４の頂面４ｂ、外周面４ｃおよびすりわりの内面４ｄのいずれかの位置に部分的に設けられている。例えば、非陽極酸化領域３は、直径１ｍｍ程度の円形あるいは１辺が１ｍｍ程度の矩形でよい。図１には、頭部４の外周面４ｃに設けた例を示す。
一方、陽極酸化領域２は、図１に破線で示すように、非陽極酸化領域３以外の全領域、すなわち、頭部４の座面４ａおよび軸部５の全表面である。

軸部５には、先端部から所定長さにわたって部分的に雄ねじ５ａが設けられている。
雄ねじ５ａの形態は、皮質骨に係合されるようにデザインされたコーティカルスクリュでも、海綿骨に係合されるようにデザインされたキャンセラススクリュでもよい。
また、軸部５の全長にわたって雄ねじ５ａが形成されていてもよい。

このように構成された本実施形態に係るインプラント１を用いて骨組織Ｘ，Ｙを固定するには、図２に示されるように、相互に密着させた状態に固定したい２つの骨組織Ｘ，Ｙの一方の骨組織Ｘに貫通孔Ｂを設け、他方の骨組織Ｙにネジ孔Ｃを設ける。そして、一方の骨組織Ｘの貫通孔Ｂを貫通させたインプラント１の雄ねじ５ａを、他方の骨組織Ｙのネジ孔Ｃに締結することにより、回転力を軸方向の締結力に変換し、頭部４の座面４ａによって一方の骨組織Ｘの表面を他方の骨組織Ｙの方向に押す。これにより、２つの骨組織Ｘ，Ｙを近接させ、相互に密着させて相互に固定することができる。

この場合において、インプラント１の外表面のうち、雄ねじ５ａおよび頭部４の座面４ａには陽極酸化皮膜が形成されているので、骨組織Ｘ，Ｙに接触状態に配置されても、陽極酸化皮膜によって母材のマグネシウム材またはマグネシウム合金材と骨組織Ｘ，Ｙとの直接的な接触を回避することができる。また、陽極酸化処理においてインプラント１への通電のための導電部材（図示略）に接触させるために陽極酸化皮膜が形成されない非陽極酸化領域３は、骨組織Ｘ，Ｙと直接的には接触しない頭部４の座面４ａを除く領域のいずれかに設けられているので、こちらも母材のマグネシウム材またはマグネシウム合金材と骨組織Ｘ，Ｙとの直接的な接触を回避することができる。

その結果、マグネシウム材またはマグネシウム合金材と骨組織Ｘ，Ｙとの直接接触による水素の発生を防止して、骨固定性力の低下を効果的に抑制することができるという利点がある。
また、この非陽極酸化領域３において導電部材に確実に接触させて、安定した陽極酸化処理を行い、陽極酸化皮膜によるインプラント１の耐食性を向上することができる。

なお、本実施形態においては、すりわり付き平頭のインプラント１を例示したが、これに限定されるものではなく、他の任意の形態のスクリュに適用してもよい。
ねじ頭部に外周部を有さない丸頭やなべ頭のインプラントでは、座面を除く頭部の全表面、すなわち、頭部の頂面およびすりわりの内面のいずれかの位置に非陽極酸化領域３を設けてもよい。
また、軸部５は全体を陽極酸化領域２として、全面に陽極酸化皮膜を形成したが、これに代えて、軸部５の内、荷重のかからないことになる部分（貫通孔Ｂ内に配置される部分Ｄ）に非陽極酸化領域３を設けてもよい。

非陽極酸化領域３は、図３（ａ）〜（ｋ）に示されるように任意の位置に配置することができる。
図３（ａ）は、図１に示したように非陽極酸化領域３を頭部４の外周面４ｃに１箇所設けた場合を示す斜視図である。

図３（ｂ）は、非陽極酸化領域３をすりわり４ｄの内側面に設けた場合を示す斜視図である。
図３（ｃ）は、非陽極酸化領域３を頭部４の頂面４ｂに設けた場合を示す斜視図である。
図３（ｄ）は、非陽極酸化領域３をすりわり４ｄの底面に設けた場合を示す斜視図である。

図３（ｅ）は、非陽極酸化領域３を軸部５の円筒部Ｄに１箇所設けた場合を示す側面図である。
図３（ｆ），（ｇ）は、非陽極酸化領域３を頭部４の外周面４ｃに直径方向に対向する２箇所に設けた場合を示す側面図である。
図３（ｈ），（ｉ）は、非陽極酸化領域３を軸部５の円筒部Ｄの位置で、直径方向に対向する２箇所に設けた場合を示す側面図である。

図３（ｊ）は、非陽極酸化領域３を頭部４の外周面４ｃおよび軸部５の円筒部Ｄの位置で、直径方向に対向する２箇所の合計３箇所に設けた場合を示す側面図である。
図３（ｋ）は、頭部４の外周面４ｃの直径方向に対向する２箇所に凹部４ｅを設け、該凹部４ｅ内面に非陽極酸化領域３を設けた場合を示す側面図である。

頭部４あるいは軸部５を直径方向に挟む２箇所以上に非陽極酸化領域３を設けることで、陽極酸化処理時には、これらの非陽極酸化領域３において導電部材によってインプラント１を挟み、導電部材を確実に接触させるとともに安定して支持し、安定した陽極酸化処理を行って、陽極酸化皮膜によるインプラント１の耐食性を向上することができるという利点がある。

また、本実施形態においては、インプラント１としてスクリュを例示して説明したが、これに代えて、図４に示されるように、圧迫プレートやロッキングプレート等のプレート１０を採用してもよい。
プレート１０においては、骨組織に押し付けられるのは表裏面１０ａ，１０ｂであるため、非陽極酸化領域３は図４に示されるように厚さ方向に延びる外周面１０ｃのいずれかの位置であることが望ましい。

図４（ａ）に示す例では、外周面１０ｃのうち、プレート１０を長手方向に挟む両端に設けている。
図４（ｂ），（ｃ）に示す例では、外周面１０ｃのうち、プレート１０を幅方向に挟む両端に設けている。

このようにすることで、陽極酸化処理時には、これらの非陽極酸化領域３において導電部材によってプレート１０を長手方向あるいは幅方向に挟み、導電部材を確実に接触させるとともに安定して支持し、安定した陽極酸化処理を行って、陽極酸化皮膜によるプレート１０の耐食性を向上することができる。また、非陽極酸化領域３がプレート１０の表裏面１０ａ，１０ｂに設けられていないので、骨組織に密着させた場合にも、マグネシウム材またはマグネシウム合金材と骨組織Ｘ，Ｙとの直接接触による水素の発生を防止して、骨固定力の低下を効果的に抑制することができるという利点がある。

また、ピン（図示略）からなるインプラントを採用し、該ピンの先端面または基端面の少なくとも一方に非陽極酸化領域３を設けてもよい。

Ｘ，Ｙ 骨組織
１ インプラント
３ 非陽極酸化領域
４ 頭部
４ａ 座面
４ｂ 頂面
４ｃ 外周面
４ｄ すりわり（工具用凹部）
５ａ ネジ部
１０ プレート（インプラント）
１０ａ，１０ｂ 表裏面（密着面）

Claims (9)

1. マグネシウム材またはマグネシウム合金材からなる母材のほぼ全表面に陽極酸化皮膜を有するとともに、荷重が加わることとなる表面以外の表面の一部に陽極酸化皮膜の形成されていない非陽極酸化領域を備えるインプラント。
2. 頭部およびネジ部を有するスクリュからなり、
   前記頭部の座面およびネジ部以外の他の領域に、１以上の前記非陽極酸化領域を備える請求項１に記載のインプラント。
3. 前記頭部と前記ネジ部との間に円筒部を有し、前記頭部の座面以外の他の領域およびまたは前記円筒部に、１以上の前記非陽極酸化領域を備える請求項２に記載のインプラント。
4. 前記頭部に、頂面および該頂面に形成された工具用凹部を備え、
   前記頂面および前記工具用凹部のいずれかに、１以上の前記非陽極酸化領域を備える請求項２または請求項３に記載のインプラント。
5. 長手軸を挟んで対向する位置に前記非陽極酸化領域を備える請求項２から請求項４のいずれかに記載のインプラント。
6. 骨組織の表面に密着させられる密着面を有するプレートからなり、
   前記密着面以外の領域に１以上の前記非陽極酸化領域を備える請求項１に記載のインプラント。
7. 厚さ方向に沿う端面に前記非陽極酸化領域を備える請求項５に記載のインプラント。
8. 長手軸方向に対向する位置、または長手方向に交差する方向に対向する位置に前記非陽極酸化領域を備える請求項５に記載のインプラント。
9. 先端および基端を有するピンからなり、
   前記先端および前記基端の少なくとも１カ所に、前記非陽極酸化領域を備える請求項１に記載のインプラント。

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