JP2578419B2 - セラミックス処理された金属移植片 - Google Patents

セラミックス処理された金属移植片

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、医療においてヘミプロテーゼおよびエンド
プロテーゼとして使用するためのセラミックス処理金属
移植片に関するものである。
〔従来技術と問題点〕
公知の移植片は、チタン、タンタル、クロム−コバル
ト−モリブデン合金などの金属または合金、並びにカー
ボン、重合体または酸化アルミニウムセラミックスまた
はその組合わせによって製造されている。
また特殊の表面処理によって移植片特性を改良する事
も研究されている。西独特許公開第2,324,867号明細書
によれば、金属移植片の表面の中にイオンを沈着させる
事により、その生体適合性が短期間改良される。しかし
移植後、短期間で有害イオンが拡散作用により移植床に
達し、従って移植片の長期着床が保証されない。
西独特許公開第2,838,759号明細書においては、高価
な真空技術による移植片表面の不動態化が試みられてい
る。しかし、この方法で被着された層は非常に薄く、接
着性が低く、従ってこのようにして製造された移植片の
体内着床期間が短い。
欧州特許第0023606号明細書においては、生体反応性
リン酸カルシウムセラミックスを金属移植片の表面に加
圧−焼結工程によって圧着する方法が記載されている。
欧州特許第006544号明細書においては、移植可能の金
属骨材の表面上に球状のリン酸カルシウム粒子を嵌入す
る方法が提案されている。これは、鋳型の内側面にリン
酸カルシウム粒子を付着させ鋳型に金属を鋳込む事によ
って実施される。同様の効果は、加熱圧着法、火炎噴射
法またはプラズマ噴射法によっても得られる。
しかしこのようにして付着されたリン酸カルシウムセ
ラミックスは体内において容易に浸出し、しかもその濃
度仕様では骨質の成長には不十分であり、骨質の成長に
必要な組織寸法が無視されている。従って移植片の着床
期間が短い。
文献（V.E.シュトラウス、ビルト デル ビッセンシ
ャフト ２（1984）110−122）において、セラミックス
−金属の結合体が記載されている。セラミックスの利点
と金属の剛性が結合されると延べられている。しかし被
着されたセラミックス層が金属上に十分に接着しない。
故に、このような方法で着床された移植片の着床期間が
極めて限られている。
〔発明の目的および効果〕
本発明の目的は、長い着床期間と高い人体組織−骨質
親和性を有する廉価な金属移植片を提供するにある。
〔発明の概要〕
本発明の課題は、移植片床に対して、より大きな表面
積を有し、また回復プロセスおよび成長プロセスに対応
して骨質の成長をそれ自体で制御する金属移植片を提供
することにある。
本発明によれば、金属移植片基体はバルブ・メタルま
たはその合金から、またはバルブ・メタル乃至はその合
金をもって被覆された金属から、100μｍ乃至400μｍの
表面粗さが有効表面積を400％以上増大させるように機
械的および／または化学的および／または電気的処理に
よって構造形成される事により前記の課題が解決され
る。この金属移植片基体上に、５〜30μｍの厚さと２〜
20μｍ直径の構造寸法とを有するセラミックスを被着さ
せ、このセラミックスは、100％まで、非化学量論的酸
化物または混合酸化物の短時間融解された特殊酸化物層
100％まで含み、または90％乃至60％がこの特殊酸化物
から成り10％乃至40％がリン酸カルシウムセラミックス
から成る。その際に、金属移植片基体／セラミックスの
界面＜１μｍの近傍までリン酸カルシウムセラミックス
の濃度傾斜が生じ、この場合に移植片床に向けられた側
面にリン酸カルシウムセラミックスの最大含有量が存在
する。
本発明によれば、酸化物層の中に配置された特定量の
リン酸カルシウムセラミックス堆積物が回復プロセスお
よび成長プロセスと、被覆された金属移植片に対する骨
質の接着性とを決定する。なぜならば、酸化物層の金属
移植片基体に向けられた側面の界面においては、１μｍ
以下の区域内には吸収されうるリン酸カルシウムセラミ
ックスが存在しないからである。
本発明によれば、骨質は吸収プロセスによってセラミ
ックス処理金属移植片の中に成長し、また大きな接着力
のために必要な骨質接触を生じ、その際に骨質接触面の
形成そのものが、対応の荷重分布における吸収可能のリ
ン酸カルシウムセラミックス含有量の使用によって制御
される。その場合に骨質接触のない箇所は存在しない。
セラミックス処理金属移植片の製造は、通常のように
１段階工程で実施される。人体組織または骨質の特異性
を発生させるため、アミノ酸、抗生物質などの特殊媒質
による後療法を実施する事ができる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例について説明する。
チタンから成る金属移植片、例えば股関節エンドプロ
テーゼに対して、100〜200μｍの粒度のエレクトロコラ
ンダムのビーム処理による機械的構造形成処理を５分
間、実施し、そののち、フツ化水素酸55％水溶液中で化
学的腐蝕を実施した。表面断片と顕微鏡測定によって、
150〜280μｍの構造寸法を示した。
つぎに、リン酸カルシウム錯化合物と分散リン酸三カ
ルシウムおよび四カルシウムとの水溶液中での火花放電
によるアノード酸化によって、パルス電圧のもとに、非
化学量論的酸化物と混合酸化物とから成る厚さ12μｍ
の、短時間融解された、特殊酸化物層を生じ、この酸化
物層は６μｍの構造寸法を示し、また移植片床に向けら
れた側面に27％のリン酸カルシウムセラミックス含有量
を示した。
本発明によって処理された移植片は、骨質表面または
骨質中の移植に際して、直接骨質接触面の15％の増大を
示す。
フロントページの続き (72)発明者 ウオルフラム、クネフラー ドイツ連邦共和国ライプツィヒ、カント シュトラーセ、34 (72)発明者 ハンス−ルートビヒ、グラーフ ドイツ連邦共和国ライプツィヒ、フォル クスガルテンシュトラーセ、26／56 (56)参考文献 特開 昭53−30275（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−8797（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】100μｍ〜400μｍの表面粗さを有する構造
    的金属移植片基体の上に、５μｍ〜30μｍの厚さと直径
    ２μｍ〜20μｍの構造寸法を有するセラミックスが被着
    されてなり、 前記セラミックスが、非化学量論的酸化物と混合酸化物
    との短時間融解された特殊酸化物層を100％まで含み、
    この際に前記金属移植片基体／セラミックスの界面の１
    μｍ未満の近傍までリン酸カルシウムセラミックスの濃
    度傾斜を有し、かつリン酸カルシウムセラミックスの最
    大含有量が移植片床に対して向けられていることを特徴
    とする、水性電解質中での火花放電によるアノード酸化
    を使用して製造されてなるセラミックス処理金属移植
    片。
  2. 【請求項２】前記セラミックスが、60〜90％の前記特殊
    酸化物と10〜40％のリン酸カルシウムセラミックスとか
    らなる、請求項１に記載のセラミックス処理金属移植
    片。
JP62005874A 1986-02-12 1987-01-13 セラミックス処理された金属移植片 Expired - Lifetime JP2578419B2 (ja)

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