JP2620227B2 - 骨代替材料 - Google Patents
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-
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-
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- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
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-
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-
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- A61F2002/30957—Designing or manufacturing processes for designing or making customized prostheses, e.g. using templates, CT or NMR scans, finite-element analysis or CAD-CAM techniques using a positive or a negative model, e.g. moulds
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- A61F2210/00—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2210/0004—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof bioabsorbable
-
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- A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2230/0063—Three-dimensional shapes
- A61F2230/0071—Three-dimensional shapes spherical
-
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- A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、骨代替材料に関する。
骨の損傷や手術での除去により生じる骨の隙間を満た
す試みが、常になされている。なぜなら、経験によれ
ば、骨の再生は長時間を要し、また、骨が完全に癒える
まで先端の機能は回復しない。大きな骨の隙間がもとの
機能が回復するように癒えることはほとんど不可能であ
る。これが、骨代替材料を移植材とインプラントのいず
れかとして使用する試みが長い間なされてきた理由であ
る。
す試みが、常になされている。なぜなら、経験によれ
ば、骨の再生は長時間を要し、また、骨が完全に癒える
まで先端の機能は回復しない。大きな骨の隙間がもとの
機能が回復するように癒えることはほとんど不可能であ
る。これが、骨代替材料を移植材とインプラントのいず
れかとして使用する試みが長い間なされてきた理由であ
る。
残念ながら、適当な材料の探索は非常に有効でなかっ
た。自源性材料(たとえば、同じ患者からの移植骨か
ら)を使用するとき、運動系の一部だけが骨を与えるた
めに使用できるので、材料の量が限られている。相同性
材料は、免疫反応の問題(今日まで解決されていない問
題)を生じる。実験からわかっているが、用意された相
同性および異種の骨材料は、骨移植のために限られた量
だけ使用できるけれども、体に十分受けいれられず、ま
た、体内で完全には結合されない。
た。自源性材料(たとえば、同じ患者からの移植骨か
ら)を使用するとき、運動系の一部だけが骨を与えるた
めに使用できるので、材料の量が限られている。相同性
材料は、免疫反応の問題(今日まで解決されていない問
題)を生じる。実験からわかっているが、用意された相
同性および異種の骨材料は、骨移植のために限られた量
だけ使用できるけれども、体に十分受けいれられず、ま
た、体内で完全には結合されない。
これが、動物の骨を処理し、間隙を満たし橋わたすこ
とが可能な骨代替材料を発展させる試みがなされてきた
理由である。骨のハニカム状構造ができるだけ保たねば
ならないということが常に仮定されてきた。
とが可能な骨代替材料を発展させる試みがなされてきた
理由である。骨のハニカム状構造ができるだけ保たねば
ならないということが常に仮定されてきた。
すべての方法とすべての市販材料は、「chialit片」
または「kiel片」と呼ばれている異種の骨片を除いて、
鉱物質を除去し、種々の化学的方法により抗原性を失う
ようにして動物の骨または動物からの他のコラーゲンを
用意する。こうして得られたコラーゲンは、体に結合さ
れ、また、吸収される。しかし、身体力学的力に耐える
には適していないし、また、安定な支持構造としては役
立たない。
または「kiel片」と呼ばれている異種の骨片を除いて、
鉱物質を除去し、種々の化学的方法により抗原性を失う
ようにして動物の骨または動物からの他のコラーゲンを
用意する。こうして得られたコラーゲンは、体に結合さ
れ、また、吸収される。しかし、身体力学的力に耐える
には適していないし、また、安定な支持構造としては役
立たない。
これが、骨組織の性質を有する、すなわち、支持を与
え吸収可能である材料を発展させる試みが繰り返しなさ
れている理由である。種々の焼結燐酸三カルシウムある
いは燐灰石がこの目的のために第1に使用されている。
全関節のプロテーゼ(人工器官)の結合を利用する試み
も、たとえば、インプラントの表面を組み立てることに
よりなされている。このプロテーゼの結合は、骨移植用
インプラントのために用いる材料における内方成長に比
較できる。これが、同様な要求がプロテーゼの被覆、構
造および表面性質についてなされている理由である。今
日まで、骨の内方成長と骨間隙の治療とは満足な方法で
は解決されていない。組み立てられたコラーゲンに基づ
く骨代替材料(たとえば、DE-OS 28 54 490号)は、十
分な骨形成効果を示していない。これらの材料は、骨が
とるべき構造、すなわち、小柱構造を示す。この構造
は、強化された厚い小柱の外と内での蓄積を生じるだけ
で、正常な骨構成を許さない。さらに、鉱物質除去のた
め、これらの材料は力学的な力をもはやもたないので、
骨誘導を欠き、支持機能をもたない。焼結材料は、有用
な期間内ではほとんど吸収されない。
え吸収可能である材料を発展させる試みが繰り返しなさ
れている理由である。種々の焼結燐酸三カルシウムある
いは燐灰石がこの目的のために第1に使用されている。
全関節のプロテーゼ(人工器官)の結合を利用する試み
も、たとえば、インプラントの表面を組み立てることに
よりなされている。このプロテーゼの結合は、骨移植用
インプラントのために用いる材料における内方成長に比
較できる。これが、同様な要求がプロテーゼの被覆、構
造および表面性質についてなされている理由である。今
日まで、骨の内方成長と骨間隙の治療とは満足な方法で
は解決されていない。組み立てられたコラーゲンに基づ
く骨代替材料(たとえば、DE-OS 28 54 490号)は、十
分な骨形成効果を示していない。これらの材料は、骨が
とるべき構造、すなわち、小柱構造を示す。この構造
は、強化された厚い小柱の外と内での蓄積を生じるだけ
で、正常な骨構成を許さない。さらに、鉱物質除去のた
め、これらの材料は力学的な力をもはやもたないので、
骨誘導を欠き、支持機能をもたない。焼結材料は、有用
な期間内ではほとんど吸収されない。
関節代替において生じる問題は、骨代替での問題と同
じであるが、さらに、プロテーゼの界面が骨代替材料の
界面よりかなり大きな負荷を受けるという問題がある。
プロテーゼすなわち人工関節は、一般に骨の中にピンま
たはステム(固定部)によって固定され、あるいは、骨
の上に置かれる(ジャーナル・オブ・ボーン・アンド・
ジョイント・サージェリ(Journal of Bone and Joint
Surgery)、第21巻(1939年)、269〜288頁参照)。
じであるが、さらに、プロテーゼの界面が骨代替材料の
界面よりかなり大きな負荷を受けるという問題がある。
プロテーゼすなわち人工関節は、一般に骨の中にピンま
たはステム(固定部)によって固定され、あるいは、骨
の上に置かれる(ジャーナル・オブ・ボーン・アンド・
ジョイント・サージェリ(Journal of Bone and Joint
Surgery)、第21巻(1939年)、269〜288頁参照)。
たとえば、腰関節を代替する共通の方法は、全金属の
シャフトを骨髄の腔に挿入し、2成分プラスチック(骨
セメント)でそこに固定することからなる(同上、第42
B巻(1960年)、28〜30頁)。しかし、周知の骨セメン
トは、十分な適合性と身体力学的強度を示さない。この
過程の間、プロテーゼのステムの表面を拡大することが
一般に必要である。これは、たとえば、表面を波状にま
たは鋸歯状に形成して達成できる(DE-PS 837 294号参
照)。DE-OS 2 127 843号は、同じ金属の基体と固く結
合された多孔性金属被覆を開示する。この被覆は、表面
を拡大し骨の内方成長を可能にするためになされる。周
知の被覆においては、骨の内方成長は、ある条件の下で
のみ起こる。このようなプロテーゼの表面では、再現性
のある(すべての患者に移植可能な)結果を得ることは
できない。それ故、他の因子が骨の内方成長を確実に
し、予後の目的のために固定する役を果たす。
シャフトを骨髄の腔に挿入し、2成分プラスチック(骨
セメント)でそこに固定することからなる(同上、第42
B巻(1960年)、28〜30頁)。しかし、周知の骨セメン
トは、十分な適合性と身体力学的強度を示さない。この
過程の間、プロテーゼのステムの表面を拡大することが
一般に必要である。これは、たとえば、表面を波状にま
たは鋸歯状に形成して達成できる(DE-PS 837 294号参
照)。DE-OS 2 127 843号は、同じ金属の基体と固く結
合された多孔性金属被覆を開示する。この被覆は、表面
を拡大し骨の内方成長を可能にするためになされる。周
知の被覆においては、骨の内方成長は、ある条件の下で
のみ起こる。このようなプロテーゼの表面では、再現性
のある(すべての患者に移植可能な)結果を得ることは
できない。それ故、他の因子が骨の内方成長を確実に
し、予後の目的のために固定する役を果たす。
本発明により、所望の骨の内方成長を誘導し、支持性
または非支持性の骨構造の形態とこれに関連する耐負荷
能力とを容易に決定する2つの主な因子が見出された。
これらの因子は、(1)固定部での表面構造の形態と、
(2)該表面の化学組成(化学的性質)である。
または非支持性の骨構造の形態とこれに関連する耐負荷
能力とを容易に決定する2つの主な因子が見出された。
これらの因子は、(1)固定部での表面構造の形態と、
(2)該表面の化学組成(化学的性質)である。
個々の造骨細胞と造骨層が骨と特殊な小柱を形成する
ために誘導され得る程度を決定するために、異なった形
態学的構造と化学物質とを用いて実験が行われた。固定
部におけるある形態学的構造は、造骨細胞による骨形成
を著しく誘導する。これに対し、異なった形態学的構造
は、造骨細胞層による造骨細胞の支持を最も強く形成す
るようになる。しかし、最適の静的な結果を得るために
は、インプラントの固定に要求される形成(トポグラフ
ィ)がすべてのデザインにおいて考慮されねばならな
い。さらに、全体の負荷と、共同で機能する関節運動も
また、力の導入に決定的であるプロテーゼのデザインに
関連して考慮されねばならない。
ために誘導され得る程度を決定するために、異なった形
態学的構造と化学物質とを用いて実験が行われた。固定
部におけるある形態学的構造は、造骨細胞による骨形成
を著しく誘導する。これに対し、異なった形態学的構造
は、造骨細胞層による造骨細胞の支持を最も強く形成す
るようになる。しかし、最適の静的な結果を得るために
は、インプラントの固定に要求される形成(トポグラフ
ィ)がすべてのデザインにおいて考慮されねばならな
い。さらに、全体の負荷と、共同で機能する関節運動も
また、力の導入に決定的であるプロテーゼのデザインに
関連して考慮されねばならない。
本発明によれば、骨の形成と成形基準としての形態に
ついて以上に述べた発見と知識に基づいて、4つの次元
が骨代替材料の構造化に対して定義できる。この4つの
次元は、1次構造から4次構造まで名付けられる。この
定義に基づき、1次構造は、外側のインプラントのデザ
イン、すなわち、プロテーゼの固定部の形である。2次
構造は、表面の形成(トポグラフィ)を表わす。第2次
構造は、たとえば、波状または鋸歯状の表面生成のよう
な表面形状あるいは段階的に生成されたプロテーゼのス
テムに関連する。これらの2次表面構造の目的は、機械
的な固定を支持し、固定表面を負荷に関連して区別する
ことである。この定義によれば、3次構造は、表面の微
細構造である。3次構造は、mm範囲での小さな球のよう
な表面生成物を含む。最後に、4次構造は、約20μmの
大きさの超構造に関連する。
ついて以上に述べた発見と知識に基づいて、4つの次元
が骨代替材料の構造化に対して定義できる。この4つの
次元は、1次構造から4次構造まで名付けられる。この
定義に基づき、1次構造は、外側のインプラントのデザ
イン、すなわち、プロテーゼの固定部の形である。2次
構造は、表面の形成(トポグラフィ)を表わす。第2次
構造は、たとえば、波状または鋸歯状の表面生成のよう
な表面形状あるいは段階的に生成されたプロテーゼのス
テムに関連する。これらの2次表面構造の目的は、機械
的な固定を支持し、固定表面を負荷に関連して区別する
ことである。この定義によれば、3次構造は、表面の微
細構造である。3次構造は、mm範囲での小さな球のよう
な表面生成物を含む。最後に、4次構造は、約20μmの
大きさの超構造に関連する。
DE-OS 27 30 004号は、全骨プロテーゼの固定部(特
にくぎ)、を教えている。その表面は、基体と1つの部
品で結合され相互に間を隔てている多数の突起を示す。
その特徴は、2つの隣接する突起を分ける空間が表面と
突起の最高点との間の高さに位置する少なくとも1つの
狭い所であることである。
にくぎ)、を教えている。その表面は、基体と1つの部
品で結合され相互に間を隔てている多数の突起を示す。
その特徴は、2つの隣接する突起を分ける空間が表面と
突起の最高点との間の高さに位置する少なくとも1つの
狭い所であることである。
この周知の固定部の特徴は、プロテーゼのデザイン
(1次構造)から微細構造(3次構造)にわたり、後者
は、表面の突起によって定義される。この突起の目的
は、突起の間の空間における骨組織の交叉結合を促進
し、これにより、骨組織へのより抵抗性のある固定を
(好ましくは結合材を用いずに)可能にすることであ
る。
(1次構造)から微細構造(3次構造)にわたり、後者
は、表面の突起によって定義される。この突起の目的
は、突起の間の空間における骨組織の交叉結合を促進
し、これにより、骨組織へのより抵抗性のある固定を
(好ましくは結合材を用いずに)可能にすることであ
る。
しかし、この周知の固定部の表面形成は欠点を示す。
すなわち、造骨細胞と支持する皮質性骨とのための最適
の形態構造を示さず、成形要素を有さない。さらに、こ
の表面構造は、部分的でさえ吸収可能でない。したがっ
て、骨細胞の基体への固着は、吸収可能な表面における
ほど良好ではない。さらに、生物活性的効果と化学走化
性効果(骨誘導)とは、非吸収性表面被覆においては、
特に活性物質が吸収性被覆に混合されているならば、吸
収性被覆におけるほど大きくない。最後に、DE-OS 27 3
0 004号から知られる固定部の表面での微細構造は、止
血剤、造骨物質、抗生物質、血管作用物質、骨活性ホル
モン等の混合物を用いることができない。最大の欠点
は、表面構造が連続的に支持するアーチ構造の形成を許
さないことである。
すなわち、造骨細胞と支持する皮質性骨とのための最適
の形態構造を示さず、成形要素を有さない。さらに、こ
の表面構造は、部分的でさえ吸収可能でない。したがっ
て、骨細胞の基体への固着は、吸収可能な表面における
ほど良好ではない。さらに、生物活性的効果と化学走化
性効果(骨誘導)とは、非吸収性表面被覆においては、
特に活性物質が吸収性被覆に混合されているならば、吸
収性被覆におけるほど大きくない。最後に、DE-OS 27 3
0 004号から知られる固定部の表面での微細構造は、止
血剤、造骨物質、抗生物質、血管作用物質、骨活性ホル
モン等の混合物を用いることができない。最大の欠点
は、表面構造が連続的に支持するアーチ構造の形成を許
さないことである。
DE-OS 26 20 907号は、吸収性の(燐酸カルシウムを
基にした)セラミック材料と非吸収性プラスチックから
なるプロテーゼステムの被覆を開示している。セラミッ
クが吸収されたとき、連続的な多孔性プラスチック構造
が、孔の内部表面に生物活性化するセラミック残留物で
形成される。
基にした)セラミック材料と非吸収性プラスチックから
なるプロテーゼステムの被覆を開示している。セラミッ
クが吸収されたとき、連続的な多孔性プラスチック構造
が、孔の内部表面に生物活性化するセラミック残留物で
形成される。
しかし、非吸収性プラスチック母体は欠点を有する。
すなわち、プラスチックは、界面で生じるずれの力によ
って粉になり、また、摩耗材料は吸収され得ない。この
ことは炎症を引きおこし、プロテーゼをゆるくさせ得
る。DE-OS 26 20 907号に記されたもう1つの主な欠点
は、吸収性のセラミック粒子が非吸収性プラスチックを
浸し、被覆の全体の吸収容量をさらに減少させることで
ある。このため、プロテーゼ固定部をとりまく骨は、基
体(支持部)に達するまで深く且つ早く成長できない。
このことは、強度の減少をもたらす。
すなわち、プラスチックは、界面で生じるずれの力によ
って粉になり、また、摩耗材料は吸収され得ない。この
ことは炎症を引きおこし、プロテーゼをゆるくさせ得
る。DE-OS 26 20 907号に記されたもう1つの主な欠点
は、吸収性のセラミック粒子が非吸収性プラスチックを
浸し、被覆の全体の吸収容量をさらに減少させることで
ある。このため、プロテーゼ固定部をとりまく骨は、基
体(支持部)に達するまで深く且つ早く成長できない。
このことは、強度の減少をもたらす。
ステムプロテーゼの固定部の表面構造化は、US-PS 3
855 638号から知られている。100〜1000μm厚の多孔性
金属被覆は、同金属の基板に被着される。この被覆は、
50〜150μmの大きさの球状金属粒子であって、その間
に分布する20〜200μmの大きさの孔を有するものから
主になる。しかし、US-PS 3 855 638号とUS-PS 4 206 5
16号とに記された球状の形成要素の大きさと分布とは、
非常に有効ではない。
855 638号から知られている。100〜1000μm厚の多孔性
金属被覆は、同金属の基板に被着される。この被覆は、
50〜150μmの大きさの球状金属粒子であって、その間
に分布する20〜200μmの大きさの孔を有するものから
主になる。しかし、US-PS 3 855 638号とUS-PS 4 206 5
16号とに記された球状の形成要素の大きさと分布とは、
非常に有効ではない。
造骨細胞のための形成要素の大きさは、50μmより小
さく、好ましくは15〜30μmである。支持する小柱のた
めの形成要素は、500μmと1000μmの間である。上記
の米国特許に記された被覆における非吸収性形成要素の
大きさの分布は、急速で持続的な骨固定を可能にしな
い。これらの特許に示されるように、空間は繊維状構造
の内方成長と織られた骨さえ可能にするが、より大きな
空間に対して要求される成熟した支持用の骨構造の内方
成長と侵入とを可能にしない。
さく、好ましくは15〜30μmである。支持する小柱のた
めの形成要素は、500μmと1000μmの間である。上記
の米国特許に記された被覆における非吸収性形成要素の
大きさの分布は、急速で持続的な骨固定を可能にしな
い。これらの特許に示されるように、空間は繊維状構造
の内方成長と織られた骨さえ可能にするが、より大きな
空間に対して要求される成熟した支持用の骨構造の内方
成長と侵入とを可能にしない。
本発明の問題は、骨インプラントの被覆と表面構造化
と形成した完全なインプラントとしての使用とに適した
骨代替材料を創造することである。このインプラント
は、支持性の骨構造によって深く且つ急速に侵入されね
ばならず、これにより負荷に耐え得る安定なインプラン
トを生じる。この問題は、基本的な層が網状の構造を有
し、その空洞システムにおいてほとんど理想的な形態的
空間を残すという驚くべき発見により解決された。これ
らの空間は、吸収可能な充填剤(強いカルシウム化合物
に基づく)と吸収可能な結合物質とからなる被覆物質で
満たされる。このことは、骨の内方成長と支持性の骨ア
ーチの形成とを誘導する。
と形成した完全なインプラントとしての使用とに適した
骨代替材料を創造することである。このインプラント
は、支持性の骨構造によって深く且つ急速に侵入されね
ばならず、これにより負荷に耐え得る安定なインプラン
トを生じる。この問題は、基本的な層が網状の構造を有
し、その空洞システムにおいてほとんど理想的な形態的
空間を残すという驚くべき発見により解決された。これ
らの空間は、吸収可能な充填剤(強いカルシウム化合物
に基づく)と吸収可能な結合物質とからなる被覆物質で
満たされる。このことは、骨の内方成長と支持性の骨ア
ーチの形成とを誘導する。
したがって、本発明の目的は、相互に結合し且つ区画
された空間をとりまく基本体すなわち形成要素を有する
3次元的支持構造と、強いカルシウム化合物に基づく吸
収可能な充填剤と吸収可能な結合物質(母体)とからな
る被覆物とからなる骨代替材料である。さらに、本発明
の目的は、この種の骨代替材料からなる完全なプロテー
ゼ、関節プロテーゼのための固定部、骨インプラントと
関節インプラントのための被覆、骨合わせくぎおよび骨
髄の腔のための閉鎖材である。本発明による骨代替材料
は、特徴的な3次構造と4次構造との双方を示す。この
ため、界面における骨の内方成長が生じるだけでなく、
内方成長する柱が成長して共にアーチを形成するので支
持する骨構造の生成も可能になる。
された空間をとりまく基本体すなわち形成要素を有する
3次元的支持構造と、強いカルシウム化合物に基づく吸
収可能な充填剤と吸収可能な結合物質(母体)とからな
る被覆物とからなる骨代替材料である。さらに、本発明
の目的は、この種の骨代替材料からなる完全なプロテー
ゼ、関節プロテーゼのための固定部、骨インプラントと
関節インプラントのための被覆、骨合わせくぎおよび骨
髄の腔のための閉鎖材である。本発明による骨代替材料
は、特徴的な3次構造と4次構造との双方を示す。この
ため、界面における骨の内方成長が生じるだけでなく、
内方成長する柱が成長して共にアーチを形成するので支
持する骨構造の生成も可能になる。
本発明は、以下の図面に基づいてさらに詳細に説明さ
れる。
れる。
第1図 造骨細胞の基礎を形成する2つの4次構造の
球。
球。
第2図 4次球状表面構造を有する密な3次の球の詰め
合せの図式的な表示と骨の内方成長の図示。
合せの図式的な表示と骨の内方成長の図示。
第3図 2つの球状の基本体と球状の充填剤と繊維強化
母体とを有する被覆物との図式的な表示。
母体とを有する被覆物との図式的な表示。
第4図 母体中に含まれるストッキング状充填剤を用い
た第3図に対応する図。
た第3図に対応する図。
第5図 ビーズチェイン状充填剤を用いた第4図に対応
する図。
する図。
第6図と第7図 本発明に係る骨代替材料の骨合せくぎ
と骨髄腔閉鎖材。
と骨髄腔閉鎖材。
第8図〜第10図 上記の材料の他の実施例と使用法。
まず、本発明の骨代替材料における3次構造の形成が
説明される。
説明される。
特定の大きさと形状の基本体の層だけからなる試料が
骨により完全に貫通されたこと、その断面での骨構造が
生理学のスポンジ状構成法とほとんど区別できないとい
うこととは、驚くべき発見であった。
骨により完全に貫通されたこと、その断面での骨構造が
生理学のスポンジ状構成法とほとんど区別できないとい
うこととは、驚くべき発見であった。
特に200から3000μmの大きさの層状の球状ネットワ
ークは、他の被覆よりもはるかに急速に、小体の間の空
間を骨で満たすということがわかった。さらに、その結
果、ほとんど生理学的な支持する3次構造(柱構成法)
を生じる。このようにして得られた表面の拡大は、力に
耐えることができる巨大な表面を生じる。この表面は、
それに作用する力の線に関してほとんど弾道的なコース
をとる。
ークは、他の被覆よりもはるかに急速に、小体の間の空
間を骨で満たすということがわかった。さらに、その結
果、ほとんど生理学的な支持する3次構造(柱構成法)
を生じる。このようにして得られた表面の拡大は、力に
耐えることができる巨大な表面を生じる。この表面は、
それに作用する力の線に関してほとんど弾道的なコース
をとる。
層状の小体のネットワークのみからなり、弾性に関し
て骨に十分適合された骨代替材料は、非常に短時間(12
週間)で骨により完全に貫通され、したがって、永久的
な骨構造を生じる。
て骨に十分適合された骨代替材料は、非常に短時間(12
週間)で骨により完全に貫通され、したがって、永久的
な骨構造を生じる。
このようなインプラントは曲げ負荷を耐えることがで
きることがわかった。この負荷が全表面に分布するから
である。巨大な表面積と、その結果生じる界面での低い
力学的負荷とのため、疲れ破壊はもはや生じない。
きることがわかった。この負荷が全表面に分布するから
である。巨大な表面積と、その結果生じる界面での低い
力学的負荷とのため、疲れ破壊はもはや生じない。
本発明の骨代替材料は、さらに次の長所を有する。イ
ンプラント全体の質量は、著しく減少し、したがって、
市販されているすべてのプロテーゼの頭の重さは除去さ
れる。この頭の重さは、時の経過とともにプロテーゼの
ゆるみを生じ得る。
ンプラント全体の質量は、著しく減少し、したがって、
市販されているすべてのプロテーゼの頭の重さは除去さ
れる。この頭の重さは、時の経過とともにプロテーゼの
ゆるみを生じ得る。
端現象と応力集中とは、基本体の好ましい球状構造の
ために避けられる。厳密に平行な繊維と層状配置を有す
る成熟した骨構造によって表わされる骨表面にわたって
力が一様に分布する。
ために避けられる。厳密に平行な繊維と層状配置を有す
る成熟した骨構造によって表わされる骨表面にわたって
力が一様に分布する。
表面で個々の球によって組み立てられる全ステムのプ
ロテーゼと異なり、本発明の骨代替材料における層状ネ
ットワークは、造骨細胞に力学的刺激効果を有する。こ
のことは、深い内方成長する骨構造でさえ成熟した層状
の骨構造、すなわち、生物力学的負荷に耐えることが可
能な骨構造を示すということからわかる。
ロテーゼと異なり、本発明の骨代替材料における層状ネ
ットワークは、造骨細胞に力学的刺激効果を有する。こ
のことは、深い内方成長する骨構造でさえ成熟した層状
の骨構造、すなわち、生物力学的負荷に耐えることが可
能な骨構造を示すということからわかる。
特に大きい球と小さい球とが結合されたとき、骨の内
方成長が加速される。2:1から3:1までの直径比が特に良
い。一例として、200〜1000μm(平均500μm)の直径
の球が、800μmと3000μmとの間の直径(平均1000μ
m)の球と結合できる。小さい球は、好ましくは300μ
mと700μmの間の、より好ましくは450μmと550μm
の間の直径を有し、大きい球は800μmと2000μmの間
の、より好ましくは900μmと1200μmの間の直径を有
する。小さい球と大きい球は、それぞれ、好ましくはほ
ぼ同じ直径、たとえば500または1000μmを示す。骨の
蓄積は、小さな球状要素のまわりでより急速に起こる。
これに対し、支持する骨のアーチは大きな球状要素のま
わりで形成される。すべての球が相互に固く結合され、
あるいは少なくとも相互に適合可能で可撓的に結合され
るという事実は、ほとんど正常な骨のデザインの生成を
可能にする。こうして、固定部の永久的な統合が、その
間に形成される血管系の骨髄の空間とともに確実にな
る。
方成長が加速される。2:1から3:1までの直径比が特に良
い。一例として、200〜1000μm(平均500μm)の直径
の球が、800μmと3000μmとの間の直径(平均1000μ
m)の球と結合できる。小さい球は、好ましくは300μ
mと700μmの間の、より好ましくは450μmと550μm
の間の直径を有し、大きい球は800μmと2000μmの間
の、より好ましくは900μmと1200μmの間の直径を有
する。小さい球と大きい球は、それぞれ、好ましくはほ
ぼ同じ直径、たとえば500または1000μmを示す。骨の
蓄積は、小さな球状要素のまわりでより急速に起こる。
これに対し、支持する骨のアーチは大きな球状要素のま
わりで形成される。すべての球が相互に固く結合され、
あるいは少なくとも相互に適合可能で可撓的に結合され
るという事実は、ほとんど正常な骨のデザインの生成を
可能にする。こうして、固定部の永久的な統合が、その
間に形成される血管系の骨髄の空間とともに確実にな
る。
各球が少なくとも3個の隣りの球と固定接触をしてい
るとき、比較的固い結合が生じる。支持するわく組の構
造に依存して、各球は3個より多い、たとえば4個、6
個または8個の隣りの球と固体接触でき、このため、固
いわく組が生じる。本発明の骨代替材料において、3次
構造の基本体、好ましくは、球は50μmから300μmま
での厚さの吸収可能な有機ポリマーからなる系と、100
μmから750μmまでの厚さの吸収可能でない糸または
針金との一方または双方によって相互に保持されてい
て、最大密度の3次元パックを形成する。
るとき、比較的固い結合が生じる。支持するわく組の構
造に依存して、各球は3個より多い、たとえば4個、6
個または8個の隣りの球と固体接触でき、このため、固
いわく組が生じる。本発明の骨代替材料において、3次
構造の基本体、好ましくは、球は50μmから300μmま
での厚さの吸収可能な有機ポリマーからなる系と、100
μmから750μmまでの厚さの吸収可能でない糸または
針金との一方または双方によって相互に保持されてい
て、最大密度の3次元パックを形成する。
基本体は、好ましくは、チタン、タンタル、コバル
ト、クロム、モリブデン、それらの合金、特殊な鋼のよ
うな金属および/またはセラミック、燐灰石あるいはTC
P、および/またはこれらの材料のなかの2以上の材料
の混合物、および/または他の不活性材料からなる。基
本体は吸収可能な材料、たとえば、ポリペプチド、ポリ
乳酸塩、ポリグリコール塩酸あるいはそれらの共沈澱
物、ゼラチン、コラーゲンのような、それから4次構造
が形成される物質、母体としてのカルシウム化合物およ
び好ましくは充填材としての非常に多孔性の燐酸三カル
シウム、ヒドロキシル燐灰石粒子または関連するカルシ
ウム化合物からの粒子から好ましくは成っていてよい。
ト、クロム、モリブデン、それらの合金、特殊な鋼のよ
うな金属および/またはセラミック、燐灰石あるいはTC
P、および/またはこれらの材料のなかの2以上の材料
の混合物、および/または他の不活性材料からなる。基
本体は吸収可能な材料、たとえば、ポリペプチド、ポリ
乳酸塩、ポリグリコール塩酸あるいはそれらの共沈澱
物、ゼラチン、コラーゲンのような、それから4次構造
が形成される物質、母体としてのカルシウム化合物およ
び好ましくは充填材としての非常に多孔性の燐酸三カル
シウム、ヒドロキシル燐灰石粒子または関連するカルシ
ウム化合物からの粒子から好ましくは成っていてよい。
基本体が球状でない場合でも、2つの異なった大きさ
の基本体が好ましく混合される。上述の直径はそれぞれ
平均直径として定義される。
の基本体が好ましく混合される。上述の直径はそれぞれ
平均直径として定義される。
球状表面は微細構造として作成でき、この微細構造
は、直径15〜30μmの球あるいは半球などの球状切片の
形をとってもよい。
は、直径15〜30μmの球あるいは半球などの球状切片の
形をとってもよい。
本発明の骨代替材料においては、3次基本体構造にお
ける空間は満たされているが、および/あるいは、空間
の表面は被覆物で覆われている。この被覆物の特徴は、
完全に吸収可能である(母体も充填材も)ことである。
ける空間は満たされているが、および/あるいは、空間
の表面は被覆物で覆われている。この被覆物の特徴は、
完全に吸収可能である(母体も充填材も)ことである。
球の表面の微細構造(3次)は、特徴的な被覆物(も
し存在するならば)と共に、本発明の骨代替材料の4次
構造(超構造)を表わす。
し存在するならば)と共に、本発明の骨代替材料の4次
構造(超構造)を表わす。
この被覆物(4次構造)は、以下でより詳細に説明さ
れる。
れる。
1つの実施例においては、充填剤は、10μmから200
μmまでの(好ましくは、15μmから50μmまでの、よ
り好ましくは15μmから30μmまでの、最適には約20μ
mの)直径の非常に多孔性の球状粒子からなる。これら
の球状粒子は、25〜65%の、より好ましくは40%より大
きい空孔体積を有する。本発明の超構造によれば、個々
の造骨細胞と造骨細胞層とは、特殊な小柱の形成を刺激
する。さらに、本発明の骨代替材料によれば、個々の骨
細胞も刺激される。このことは、この代替材料における
非常に急速な骨の内方成長を起こさせる。15μmから50
μmの、特に20μmの、大きさの固く固定された球また
は球状部分は、造骨細胞がその基礎として認識できる最
適な構造の表面(4次超構造)を表わすことがわかった
(第1図参照)。球状粒子の直径は、好ましくは約20μ
mであり、造骨細胞と同じ大きさを有する。
μmまでの(好ましくは、15μmから50μmまでの、よ
り好ましくは15μmから30μmまでの、最適には約20μ
mの)直径の非常に多孔性の球状粒子からなる。これら
の球状粒子は、25〜65%の、より好ましくは40%より大
きい空孔体積を有する。本発明の超構造によれば、個々
の造骨細胞と造骨細胞層とは、特殊な小柱の形成を刺激
する。さらに、本発明の骨代替材料によれば、個々の骨
細胞も刺激される。このことは、この代替材料における
非常に急速な骨の内方成長を起こさせる。15μmから50
μmの、特に20μmの、大きさの固く固定された球また
は球状部分は、造骨細胞がその基礎として認識できる最
適な構造の表面(4次超構造)を表わすことがわかった
(第1図参照)。球状粒子の直径は、好ましくは約20μ
mであり、造骨細胞と同じ大きさを有する。
非常に多孔性の充填剤の孔は、吸収可能で両立できる
物質で満たすことができる。この物質は、好ましくは使
用されている結合剤である。結合剤の特別な例として、
ポリペプチド、ポリ乳酸塩、ポリグリコール酸塩あるい
はその共沈澱物、ゼラチン、コラーゲンおよびカルシウ
ム化合物がある。充填剤は、好ましくは結合剤より固
い。
物質で満たすことができる。この物質は、好ましくは使
用されている結合剤である。結合剤の特別な例として、
ポリペプチド、ポリ乳酸塩、ポリグリコール酸塩あるい
はその共沈澱物、ゼラチン、コラーゲンおよびカルシウ
ム化合物がある。充填剤は、好ましくは結合剤より固
い。
有機的な母体は、金属やセラミックの表面よりもはる
かに急速に造骨細胞層を形成することがわかった。セラ
ミックの表面は、金属の表面よりもより増殖によいこと
がわかった。しかし、焼結燐灰石の表面は、セラミック
の表面よりもさらにより急速な細胞の増殖をうける。コ
ラーゲンの母体も、純粋なセラミックの表面や純粋な燐
灰石の表面よりも細胞により急速に増殖(分布)される
ことがわかった。最適の増殖速度は、有機的母体(たと
ばコラーゲン)が燐灰石の小さな球を含むときに達成さ
れる。この被覆物は、本発明の好ましい実施例の4次構
造(超構造)である。
かに急速に造骨細胞層を形成することがわかった。セラ
ミックの表面は、金属の表面よりもより増殖によいこと
がわかった。しかし、焼結燐灰石の表面は、セラミック
の表面よりもさらにより急速な細胞の増殖をうける。コ
ラーゲンの母体も、純粋なセラミックの表面や純粋な燐
灰石の表面よりも細胞により急速に増殖(分布)される
ことがわかった。最適の増殖速度は、有機的母体(たと
ばコラーゲン)が燐灰石の小さな球を含むときに達成さ
れる。この被覆物は、本発明の好ましい実施例の4次構
造(超構造)である。
本発明の被覆物は、完全に吸収可能である。完全に吸
収可能な母体は、吸収可能でない母体に比べて大きな長
所を有する。この被覆物は、負荷に耐える領域で非常に
急速に吸収され、骨にとって代えられる。閉じた造骨細
胞層は、密な3次球状詰合せ(第2図参照)と球の上に
残る薄いコラーゲン被覆とから非常に短時間で得ること
ができる。この造骨細胞層は、重い負荷に対抗できる層
状の骨を形成できる。球の詰合せの密度とその具体的な
大きさのため、造骨細胞の第1の配列は、特別な構造を
とる。このため、細胞と形成される小柱の再配列は不必
要である。その結果、吸収と新しい骨形成(再形成)段
階は必要でない。
収可能な母体は、吸収可能でない母体に比べて大きな長
所を有する。この被覆物は、負荷に耐える領域で非常に
急速に吸収され、骨にとって代えられる。閉じた造骨細
胞層は、密な3次球状詰合せ(第2図参照)と球の上に
残る薄いコラーゲン被覆とから非常に短時間で得ること
ができる。この造骨細胞層は、重い負荷に対抗できる層
状の骨を形成できる。球の詰合せの密度とその具体的な
大きさのため、造骨細胞の第1の配列は、特別な構造を
とる。このため、細胞と形成される小柱の再配列は不必
要である。その結果、吸収と新しい骨形成(再形成)段
階は必要でない。
骨代替材料の一実施例においては、被覆物の充填剤の
一部は、繊維の形をとる。単繊維状の充填剤は、好まし
くは100μmと300μmの間の、好ましくは約200μm
の、厚さの異なった長さの繊維からなる。この繊維は、
好ましくは2mmから15mmの間の、より好ましくは少なく
とも3mmで最大で10mmの、最も適しているのは4mmと5mm
の間の長さである。単繊維状の充填剤は、炭素、コラー
ゲン、ポリペプチド、ポリ酢酸塩、ポリグリコール酸塩
またはそれらの共沈澱物、ゼラチンまたはガットのよう
な物質からなっていてもよい。単繊維状充填剤の割合
は、ほぼ5%から15%までの間に、好ましくは約10%で
ある。本実施例の好ましい実施例では、繊維状の充填剤
は、母体をとりまく密なネットワークの一部である。ネ
ットワーク構造は、ビーズのチェーンから構成でき、こ
のビーズの直径は15μmと50μmの間、好ましくは約20
μmである。ビーズは非常に密に詰められているので、
3次元の構造で互いに接する。ネットワークは、ストッ
キングとして、特に多層のストッキングとして配列でき
る。
一部は、繊維の形をとる。単繊維状の充填剤は、好まし
くは100μmと300μmの間の、好ましくは約200μm
の、厚さの異なった長さの繊維からなる。この繊維は、
好ましくは2mmから15mmの間の、より好ましくは少なく
とも3mmで最大で10mmの、最も適しているのは4mmと5mm
の間の長さである。単繊維状の充填剤は、炭素、コラー
ゲン、ポリペプチド、ポリ酢酸塩、ポリグリコール酸塩
またはそれらの共沈澱物、ゼラチンまたはガットのよう
な物質からなっていてもよい。単繊維状充填剤の割合
は、ほぼ5%から15%までの間に、好ましくは約10%で
ある。本実施例の好ましい実施例では、繊維状の充填剤
は、母体をとりまく密なネットワークの一部である。ネ
ットワーク構造は、ビーズのチェーンから構成でき、こ
のビーズの直径は15μmと50μmの間、好ましくは約20
μmである。ビーズは非常に密に詰められているので、
3次元の構造で互いに接する。ネットワークは、ストッ
キングとして、特に多層のストッキングとして配列でき
る。
本発明の骨代替材料の製造は、完全に吸収可能な結合
剤の一例としてコラーゲンを用いて、以下に説明され
る。通常の方法により、多量のコラーゲンが動物の骨か
ら製造される。コラーゲンは、にかわのように、球状の
燐灰石またはTCPと混合できる(本発明では、「燐灰
石」という表現は、好ましくは「ヒドロキシル燐灰石」
を意味し、「TCP」は、「燐酸三カルシウム」を意味す
る。)。球の密な詰め合せは、超音波、振動器および/
または他の撹拌器を用いて製造される。次に、基本体の
支持用わく組は、この被覆物で埋められる。こうして、
本発明の3次構造と4次構造とが結合された構造が得ら
れる。この構造は、本発明の好ましい骨代替材料の1つ
を示す。
剤の一例としてコラーゲンを用いて、以下に説明され
る。通常の方法により、多量のコラーゲンが動物の骨か
ら製造される。コラーゲンは、にかわのように、球状の
燐灰石またはTCPと混合できる(本発明では、「燐灰
石」という表現は、好ましくは「ヒドロキシル燐灰石」
を意味し、「TCP」は、「燐酸三カルシウム」を意味す
る。)。球の密な詰め合せは、超音波、振動器および/
または他の撹拌器を用いて製造される。次に、基本体の
支持用わく組は、この被覆物で埋められる。こうして、
本発明の3次構造と4次構造とが結合された構造が得ら
れる。この構造は、本発明の好ましい骨代替材料の1つ
を示す。
4次の超構造と結合された3次の骨代替材料は、ま
た、以下の方法で得ることができる。最適な大きさが20
0μmと3000μmの間の球が、燐灰石またはTCPを含む上
記の多量のコラーゲンから作られる。これらの球は、次
に、吸収可能な糸の上に置かれ、ビーズのチェーンを形
成する。このチェーンは、円状の編機で連続的なストッ
キングにされる。ビーズのチェーンのネットワークが形
成される。種々の形の、たとえば骨欠損の治療のための
インプラントが、このビーズチェーン構造を内に曲げ外
に向けることによって製造できる。
た、以下の方法で得ることができる。最適な大きさが20
0μmと3000μmの間の球が、燐灰石またはTCPを含む上
記の多量のコラーゲンから作られる。これらの球は、次
に、吸収可能な糸の上に置かれ、ビーズのチェーンを形
成する。このチェーンは、円状の編機で連続的なストッ
キングにされる。ビーズのチェーンのネットワークが形
成される。種々の形の、たとえば骨欠損の治療のための
インプラントが、このビーズチェーン構造を内に曲げ外
に向けることによって製造できる。
本発明の骨代替材料の力学的安定性は、色々な長さの
糸や繊維、糸ネットワークまたは糸網を母体に結合する
ことにより、かなり改善できる(第3図参照)。このよ
うな骨代替材料は、また、好ましい実施例である。
糸や繊維、糸ネットワークまたは糸網を母体に結合する
ことにより、かなり改善できる(第3図参照)。このよ
うな骨代替材料は、また、好ましい実施例である。
特に好ましい実施例は、編んだストッキングまたは一
層以上のネットワークを充填剤として使用することであ
る。次に、結合用物質で満たされる。このようにして得
られたプロテーゼの固定部の薄板も好ましい。薄板は、
非常に著しい力学的抵抗を示す(第4図参照)。
層以上のネットワークを充填剤として使用することであ
る。次に、結合用物質で満たされる。このようにして得
られたプロテーゼの固定部の薄板も好ましい。薄板は、
非常に著しい力学的抵抗を示す(第4図参照)。
ストッキングがビーズチェーンの形をとるときは、骨
の生成は特に有効な方法で刺激できる。
の生成は特に有効な方法で刺激できる。
このようなビーズチェーンは、繊維が押し出されると
きに、繊維に小さな燐灰石の球(15μmから30μm、好
ましくは20μm)を混合することにより得ることができ
る。このような実施例も好ましい。多層の、3次元のビ
ーズチェーン構造も、第5図による単一層のビーズチェ
ーンの代わりに使用できる。
きに、繊維に小さな燐灰石の球(15μmから30μm、好
ましくは20μm)を混合することにより得ることができ
る。このような実施例も好ましい。多層の、3次元のビ
ーズチェーン構造も、第5図による単一層のビーズチェ
ーンの代わりに使用できる。
第6図は、本発明の骨代替材料から作られた骨ねじを
固定するための骨合せくぎ10の一例を示す。この骨合せ
くぎ10は、5個の輪すなわちふくらみ部12、ほぼ半球状
の先端部14と円筒状端部16とからなる。球状基本体18
は、ネットワーク19で包まれた球からなる母材の構造を
形成する。骨に結合された後、合せくぎ10は、骨を包
み、および/あるいは、骨を強化する。合せくぎは、取
りまく骨の中に確かに位置し、そして、挿入されている
ときに長期間の張力を与えるネジを提供できる。。骨へ
の固定は、合せくぎを膨張することにより、あるいは、
ネジの中で締めることにより合せくぎを広げることによ
り達成できる。合せくぎは、骨の中への挿入を助けるた
めの多数の縦または横の溝を備えていてもよい。あるい
は、第6図に示す合せくぎに対応して2重壁のストッキ
ングかごから成っていてもよい。ビーズチェーンは、こ
のかごの中で保持され、相互に結合して、かごが回転し
たときに支持用わく組を形成する。
固定するための骨合せくぎ10の一例を示す。この骨合せ
くぎ10は、5個の輪すなわちふくらみ部12、ほぼ半球状
の先端部14と円筒状端部16とからなる。球状基本体18
は、ネットワーク19で包まれた球からなる母材の構造を
形成する。骨に結合された後、合せくぎ10は、骨を包
み、および/あるいは、骨を強化する。合せくぎは、取
りまく骨の中に確かに位置し、そして、挿入されている
ときに長期間の張力を与えるネジを提供できる。。骨へ
の固定は、合せくぎを膨張することにより、あるいは、
ネジの中で締めることにより合せくぎを広げることによ
り達成できる。合せくぎは、骨の中への挿入を助けるた
めの多数の縦または横の溝を備えていてもよい。あるい
は、第6図に示す合せくぎに対応して2重壁のストッキ
ングかごから成っていてもよい。ビーズチェーンは、こ
のかごの中で保持され、相互に結合して、かごが回転し
たときに支持用わく組を形成する。
第7図は、本発明の骨代替材料から作られた骨髄の腔
の閉鎖材(20)を示す。閉鎖材20は、骨髄の腔の残りの
上の頭部22、円錐状のプラグ24およびプラグ24がネジ28
を回転することにより挿入される円錐状のリング26とを
示す。リング26は、次に外に広がり、第7図に図式的に
示される骨の管のハニカム構造の内部に固く係合する。
本発明の骨代替材料から作られ、骨の中で膨張する単純
な円筒または大きな薄板の円筒またはネジの形の閉鎖材
は、骨の隙間を処理し骨の穴を満たす適当な手段であ
る。閉鎖材は、骨ネジによって残った管に挿入され、続
いてネジが除去される。このような閉鎖材は、骨の管お
よび/または骨髄の管の内圧に抗して気密な封を生じ、
2次的な出血と血腫の生成を防ぎ、そして、骨の治癒を
促進する。
の閉鎖材(20)を示す。閉鎖材20は、骨髄の腔の残りの
上の頭部22、円錐状のプラグ24およびプラグ24がネジ28
を回転することにより挿入される円錐状のリング26とを
示す。リング26は、次に外に広がり、第7図に図式的に
示される骨の管のハニカム構造の内部に固く係合する。
本発明の骨代替材料から作られ、骨の中で膨張する単純
な円筒または大きな薄板の円筒またはネジの形の閉鎖材
は、骨の隙間を処理し骨の穴を満たす適当な手段であ
る。閉鎖材は、骨ネジによって残った管に挿入され、続
いてネジが除去される。このような閉鎖材は、骨の管お
よび/または骨髄の管の内圧に抗して気密な封を生じ、
2次的な出血と血腫の生成を防ぎ、そして、骨の治癒を
促進する。
すべての形状の「間隙充填スポンジ」(第8図参照)
は、ビーズチェーン構造を内に曲げ外に向けることによ
り製造できる。このスポンジは、よく知られた「磨きパ
ッド」の形である。スポンジは、その「へそ」を広げる
ことにより骨の隙間に容易に固定できる。スポンジは、
円錐状またはくぎ状のストッパを用いて広げることがで
きる。第8b図と第8c図とは、3次元ビーズチェーンのネ
ットワークの斜視図と、そのネットワークの中の一層の
断面図である。骨代替材料は、また、プロテーゼのピン
またはステムの上に置くことができる。被覆は、プロテ
ーゼの固定部の上で乾燥するときに縮み、そのため、支
持用わく組、母体の被覆、充填剤および基礎材料との間
に密接な接触が生じる。このように被覆されたプロテー
ゼは、結合剤として骨セメントを使用しなくても、骨の
中に挿入できる。適当な支持材を用いると、閉じた骨形
成層が表面に形成される。この層は、プロテーゼ成分に
安定な骨支持材を与えることができる。著しい支持用の
小柱が形成され、次に、この小柱に母材被覆が形成され
る。次に、骨は、基礎物体(支持用のわく組)の表面構
造に深く成長できる。
は、ビーズチェーン構造を内に曲げ外に向けることによ
り製造できる。このスポンジは、よく知られた「磨きパ
ッド」の形である。スポンジは、その「へそ」を広げる
ことにより骨の隙間に容易に固定できる。スポンジは、
円錐状またはくぎ状のストッパを用いて広げることがで
きる。第8b図と第8c図とは、3次元ビーズチェーンのネ
ットワークの斜視図と、そのネットワークの中の一層の
断面図である。骨代替材料は、また、プロテーゼのピン
またはステムの上に置くことができる。被覆は、プロテ
ーゼの固定部の上で乾燥するときに縮み、そのため、支
持用わく組、母体の被覆、充填剤および基礎材料との間
に密接な接触が生じる。このように被覆されたプロテー
ゼは、結合剤として骨セメントを使用しなくても、骨の
中に挿入できる。適当な支持材を用いると、閉じた骨形
成層が表面に形成される。この層は、プロテーゼ成分に
安定な骨支持材を与えることができる。著しい支持用の
小柱が形成され、次に、この小柱に母材被覆が形成され
る。次に、骨は、基礎物体(支持用のわく組)の表面構
造に深く成長できる。
第9図は、本発明の材料が適用された本発明のプロテ
ーゼの固定部を示す。この材料は、ビーズチェーン構造
からなる。第9b図は、基礎材料と3次元構造の2層の図
式的な断面を示す。第9c図は、この構造の最上層の図を
示す。
ーゼの固定部を示す。この材料は、ビーズチェーン構造
からなる。第9b図は、基礎材料と3次元構造の2層の図
式的な断面を示す。第9c図は、この構造の最上層の図を
示す。
3次構造は、プロテーゼの一部あるいは被覆の一部で
あり得る。もし吸収可能な被覆が3次と4次の形成要素
から成るならば、金属のプロテーゼのステムは、支持用
のリブを有するか、骨の内方成長と骨の支持とを可能に
する連続的な孔を有していなければならない。
あり得る。もし吸収可能な被覆が3次と4次の形成要素
から成るならば、金属のプロテーゼのステムは、支持用
のリブを有するか、骨の内方成長と骨の支持とを可能に
する連続的な孔を有していなければならない。
たとえば、コラーゲンにより被覆された小さな燐灰石
の誘導効果のため、骨生長と骨の内方成長は、インプラ
ントにおいて、通常の被覆または被覆されていないイン
プラントに比べてさらにより急速である。
の誘導効果のため、骨生長と骨の内方成長は、インプラ
ントにおいて、通常の被覆または被覆されていないイン
プラントに比べてさらにより急速である。
本発明の特別な実施例において、骨代替材料それ自身
は、全インプラントまたはプロテーゼの固定部を構成す
る。この材料は、製造の間に適当な形をとる。支持用わ
く組の中の基本体は、外側または内側の支柱によって強
く支えられる3次元ネットワークであり得る。インプラ
ントのもっとも簡単な形は、焼結された球であるだろ
う。このような球の詰め合せは、外で結合すること(保
持かご)によっても達成できる。さらに、ビーズチェー
ンは、支持用のリブの形あるいは「タイヤ」のような内
部の圧力を吸収する骨組によって、あるいは調節できる
弾性を有する個々の溶接点によって固くすることによっ
て処理され、そして支持される。骨代替材料のある部分
の弾性は、相互にビーズを固く結合する溶接点の数と密
度によって設定できる。第10図は、ネットワークがおお
いでもあり、また、必要な硬化または支持を伴って、固
定部でもあるような固定部を示す。たとえば、指導用の
目的や手術のための人工骨も、本発明の骨代替材料から
有利に製造できる。
は、全インプラントまたはプロテーゼの固定部を構成す
る。この材料は、製造の間に適当な形をとる。支持用わ
く組の中の基本体は、外側または内側の支柱によって強
く支えられる3次元ネットワークであり得る。インプラ
ントのもっとも簡単な形は、焼結された球であるだろ
う。このような球の詰め合せは、外で結合すること(保
持かご)によっても達成できる。さらに、ビーズチェー
ンは、支持用のリブの形あるいは「タイヤ」のような内
部の圧力を吸収する骨組によって、あるいは調節できる
弾性を有する個々の溶接点によって固くすることによっ
て処理され、そして支持される。骨代替材料のある部分
の弾性は、相互にビーズを固く結合する溶接点の数と密
度によって設定できる。第10図は、ネットワークがおお
いでもあり、また、必要な硬化または支持を伴って、固
定部でもあるような固定部を示す。たとえば、指導用の
目的や手術のための人工骨も、本発明の骨代替材料から
有利に製造できる。
3次元ネットワークは、異なった弾性を有するインプ
ラントが(たとえばインプラントの異なった断面で)生
じるように回転され、あるいは織り合わされる。本発明
の骨代替材料は、被覆、おおい、円筒、平らなコイルば
ね、球またはスポンジの形をとることができる。誘導さ
れる骨の生成は、化学的に活性な物質を母体の物質に加
えることにより、さらに促進できる。骨母体と壊死性の
骨からの化学走化的に活性な物質が知られていて、たと
えば、「骨形態形成蛋白質」を含み、骨形成に特に大き
な誘導効果を作用する。このような混合物を加えること
が好ましい。
ラントが(たとえばインプラントの異なった断面で)生
じるように回転され、あるいは織り合わされる。本発明
の骨代替材料は、被覆、おおい、円筒、平らなコイルば
ね、球またはスポンジの形をとることができる。誘導さ
れる骨の生成は、化学的に活性な物質を母体の物質に加
えることにより、さらに促進できる。骨母体と壊死性の
骨からの化学走化的に活性な物質が知られていて、たと
えば、「骨形態形成蛋白質」を含み、骨形成に特に大き
な誘導効果を作用する。このような混合物を加えること
が好ましい。
誘導された骨形成は、充填剤として使用された非常に
多孔性の球状粒子がまわりの母体よりも固いときに、特
に好ましいことが示されている。このことは、これらの
粒子が造骨細胞への機械的刺激効果を作用することを許
す。そのような実施例も好ましい。
多孔性の球状粒子がまわりの母体よりも固いときに、特
に好ましいことが示されている。このことは、これらの
粒子が造骨細胞への機械的刺激効果を作用することを許
す。そのような実施例も好ましい。
本発明の骨代替材料の他の長所は、かなりの量の結合
剤を含むことである。この材料は、活性物質の混合物に
関して良い放出速度を有する大きな容量を有することが
わかる。
剤を含むことである。この材料は、活性物質の混合物に
関して良い放出速度を有する大きな容量を有することが
わかる。
血管を欠くために体の自衛機構の下にないインプラン
トは、細菌が容易に移住できるので、危険であることが
知られている。このことは、骨代替材料に抗生物質を加
えることによって防止できる。多くの研究は、骨セメン
トにおけるこのような抗生物質混合物について行われて
いる。現在まで、セメントのないプロテーゼは、この保
護を持たない。しかし、吸収可能な物質からなる骨代替
材料は、伝染病に対して有効な予防的保護を伴う、セメ
ントを含まない、すべての種類のプロテーゼとインプラ
ントとを提供することを可能にする。
トは、細菌が容易に移住できるので、危険であることが
知られている。このことは、骨代替材料に抗生物質を加
えることによって防止できる。多くの研究は、骨セメン
トにおけるこのような抗生物質混合物について行われて
いる。現在まで、セメントのないプロテーゼは、この保
護を持たない。しかし、吸収可能な物質からなる骨代替
材料は、伝染病に対して有効な予防的保護を伴う、セメ
ントを含まない、すべての種類のプロテーゼとインプラ
ントとを提供することを可能にする。
他の薬物、たとえば止血剤の局所的応用は、外部の処
置から知られている。そのような物質を本発明の骨代替
材料に混合することにより、そのような物質も、外部の
処置で近付けない器官にも作用できる。結合剤中の止血
剤は、骨のベッドで直ちに出血の調整を行う。ノルアド
レナリンやその誘導体のような血管作用性物質も、その
血管収縮による出血制御に役立つ。こうして、血液の界
面への浸透は防止でき、界面の力学的強度は、より長い
期間維持できる。すでに述べたように、骨を誘導し化学
走化性的に活性な物質、結合剤と混合できる。これらの
物質は、新しい骨の生成をより急速に生じさせる。ホル
モンの使用は、カルシトニンのような物質とともに局所
的効果を及ぼす。これらは、新しく形成された骨が吸収
されるのを防ぐ。
置から知られている。そのような物質を本発明の骨代替
材料に混合することにより、そのような物質も、外部の
処置で近付けない器官にも作用できる。結合剤中の止血
剤は、骨のベッドで直ちに出血の調整を行う。ノルアド
レナリンやその誘導体のような血管作用性物質も、その
血管収縮による出血制御に役立つ。こうして、血液の界
面への浸透は防止でき、界面の力学的強度は、より長い
期間維持できる。すでに述べたように、骨を誘導し化学
走化性的に活性な物質、結合剤と混合できる。これらの
物質は、新しい骨の生成をより急速に生じさせる。ホル
モンの使用は、カルシトニンのような物質とともに局所
的効果を及ぼす。これらは、新しく形成された骨が吸収
されるのを防ぐ。
以下の例は、本発明を明らかにするために役立つ。
例1 3次元の支持用わく組すなわち相互に接触し区画され
た空間をとりかこむ基本体(被覆物を有するものも有し
ないものも含む)からなる骨代替材料は、次のように製
造できる。ポリグリコール酸塩やポリ乳酸塩のような吸
収可能な有機性母体物質であるポリペプチドは、軟化剤
のような色々な添加剤を混合し、融解するまで押出機の
中で加熱される。充填剤粒子(非常に多孔性の燐酸三カ
ルシウムの球)が次に添加され、そして、全体が加熱さ
れ激しく撹拌される。燐酸三カルシウムの球は、好まし
くは、非常に多孔性の焼結した燐酸三カルシウム(大部
分は、ベータ構造を示す)からボールミルですりつぶし
て得られる。
た空間をとりかこむ基本体(被覆物を有するものも有し
ないものも含む)からなる骨代替材料は、次のように製
造できる。ポリグリコール酸塩やポリ乳酸塩のような吸
収可能な有機性母体物質であるポリペプチドは、軟化剤
のような色々な添加剤を混合し、融解するまで押出機の
中で加熱される。充填剤粒子(非常に多孔性の燐酸三カ
ルシウムの球)が次に添加され、そして、全体が加熱さ
れ激しく撹拌される。燐酸三カルシウムの球は、好まし
くは、非常に多孔性の焼結した燐酸三カルシウム(大部
分は、ベータ構造を示す)からボールミルですりつぶし
て得られる。
このようにして、溶融物は、撹拌により均一な充填剤
の分布を生じる。圧力を加え、溶融物中の材料が細いノ
ズルから押し出され、沈澱槽の中で約200μmの厚さの
繊維になる。繊維上の球状または球状的な構造は、種々
の方法で得られる。大きな直径(たとえば、1000μmか
ら3000μmまで)の球は、純粋に機械的に糸にひくこと
ができ、あるいは、無限に変化できるノズルの開口の直
径は振動により変化できる。後者の方法は、特に約500
μmのような小さな直径の球に対して、より好ましい。
の分布を生じる。圧力を加え、溶融物中の材料が細いノ
ズルから押し出され、沈澱槽の中で約200μmの厚さの
繊維になる。繊維上の球状または球状的な構造は、種々
の方法で得られる。大きな直径(たとえば、1000μmか
ら3000μmまで)の球は、純粋に機械的に糸にひくこと
ができ、あるいは、無限に変化できるノズルの開口の直
径は振動により変化できる。後者の方法は、特に約500
μmのような小さな直径の球に対して、より好ましい。
このようにして、調整されたビーズの大きさを有する
連続的なビーズチェーンが、槽の中の溶融物を沈澱する
ことにより製造できる。
連続的なビーズチェーンが、槽の中の溶融物を沈澱する
ことにより製造できる。
約15μmから30μmの直径の小さな充填剤の球は、多
分母体物質に囲まれて、このビーズチェーンの外側に付
着できる。
分母体物質に囲まれて、このビーズチェーンの外側に付
着できる。
次に、このようにして製造されたビーズチェーンは、
たとえばワインセンブルグのミュラー社やノイエンブル
グのドゥビート社によって製造される連続的な円の編機
で、連続的なストッキングを形成するように編むことが
できる。ストッキングを内側へ数回回転すると、ビーズ
チェーンの非常に密な3次元のネットワークができる。
その外形はタイヤの形に似ている。このネットワーク
は、理想的には、中央拡大器によって骨の腔の中でふさ
がれる。
たとえばワインセンブルグのミュラー社やノイエンブル
グのドゥビート社によって製造される連続的な円の編機
で、連続的なストッキングを形成するように編むことが
できる。ストッキングを内側へ数回回転すると、ビーズ
チェーンの非常に密な3次元のネットワークができる。
その外形はタイヤの形に似ている。このネットワーク
は、理想的には、中央拡大器によって骨の腔の中でふさ
がれる。
例2 層状の小体のネットワークは、そのようなネットワー
クを外側へ回転できることによっても形成できる。この
ことは、金属のビーズチェーンをネットワークに編みま
たは溶接し、それらを外側に回転して数層にし、溶接に
より硬くすることにより可能になる。このことは、全イ
ンプラントの上に色々な弾性を設定することを可能にす
る。1つの非常に簡単な方法は、そのようなネットワー
クを芯の上に回転することとにより、ストッキングのよ
うに芯を完全に取り囲むことである。たとえば、ストッ
キングを180°回転した後、第2の層が回転できる。こ
の過程は、この連続的なビーズチェーンのストッキング
が多層の層を形成するまで繰り返すことができる。
クを外側へ回転できることによっても形成できる。この
ことは、金属のビーズチェーンをネットワークに編みま
たは溶接し、それらを外側に回転して数層にし、溶接に
より硬くすることにより可能になる。このことは、全イ
ンプラントの上に色々な弾性を設定することを可能にす
る。1つの非常に簡単な方法は、そのようなネットワー
クを芯の上に回転することとにより、ストッキングのよ
うに芯を完全に取り囲むことである。たとえば、ストッ
キングを180°回転した後、第2の層が回転できる。こ
の過程は、この連続的なビーズチェーンのストッキング
が多層の層を形成するまで繰り返すことができる。
第2の方法は、正確に計算された計画に従って小体の
層状ネットワークのわく組を溶接し硬化することであ
る。さらに硬化を行うと、4次構造を示す充填剤粒子を
含んでいてもいなくても、腔は有機物の母体物質で満た
される。母体と充填剤の粒子の特徴は、吸収可能である
ことと、材料で被覆できることである。
層状ネットワークのわく組を溶接し硬化することであ
る。さらに硬化を行うと、4次構造を示す充填剤粒子を
含んでいてもいなくても、腔は有機物の母体物質で満た
される。母体と充填剤の粒子の特徴は、吸収可能である
ことと、材料で被覆できることである。
例3 層状の小体のネットワークのみからなる完全なプロテ
ーゼのステムあるいは固定部の個々のまたは層状のネッ
トワークは、色々の方法で生産できる。2層までの小体
のネットワークを有する固定部は、通常の方法を用いて
合理的なコストで生産できる。3次構造の生産は、失っ
た形に鋳造する方法に基づく。この形は、溶融可能な型
としてろうの球の層状のネットワークを用いて生産でき
る。これらの方法は、歯科医術から知られていて、鋳造
金属シャフトの上のすべての単純な表面構造化法に基づ
く。こうして得られた支持用わく組は、もし腔に満たす
ために使用されるのならば、有機物母体で被覆される。
被覆材料は、好ましくは充填剤粒子を含み、上記の4次
構造のすべての特徴を示す。被覆は3次構造を4次構造
の溶融物中に浸すことにより行える。
ーゼのステムあるいは固定部の個々のまたは層状のネッ
トワークは、色々の方法で生産できる。2層までの小体
のネットワークを有する固定部は、通常の方法を用いて
合理的なコストで生産できる。3次構造の生産は、失っ
た形に鋳造する方法に基づく。この形は、溶融可能な型
としてろうの球の層状のネットワークを用いて生産でき
る。これらの方法は、歯科医術から知られていて、鋳造
金属シャフトの上のすべての単純な表面構造化法に基づ
く。こうして得られた支持用わく組は、もし腔に満たす
ために使用されるのならば、有機物母体で被覆される。
被覆材料は、好ましくは充填剤粒子を含み、上記の4次
構造のすべての特徴を示す。被覆は3次構造を4次構造
の溶融物中に浸すことにより行える。
例4 基本体の3次構造の3次元支持用わく組からなり被覆
物を有しない骨代替材料も、人工骨の出発材料として使
用できる。まず第1に、基本体は、たとえばプラスチッ
クからなる鋳造混合物に注ぎ込まれ、完全に取り囲まれ
る。次に、基本体は鋳造混合物の骨状構造だけを残し
て、鋳造混合物から除去される。この場合、基本体は鋳
造混合物に影響しない溶媒中で化学的に溶ける物質から
なるか、あるいは、基本体は鋳造混合物から物理的に
(たとえば静電的に)除去される。
物を有しない骨代替材料も、人工骨の出発材料として使
用できる。まず第1に、基本体は、たとえばプラスチッ
クからなる鋳造混合物に注ぎ込まれ、完全に取り囲まれ
る。次に、基本体は鋳造混合物の骨状構造だけを残し
て、鋳造混合物から除去される。この場合、基本体は鋳
造混合物に影響しない溶媒中で化学的に溶ける物質から
なるか、あるいは、基本体は鋳造混合物から物理的に
(たとえば静電的に)除去される。
Claims (68)
- 【請求項1】吸収可能な物質からなる骨代替材料であっ
て、この骨代替材料は、相互に接し且つ区画された空間
を取り囲む複数の基本体の3次元的支持構造からなり、
上記の基本体は、上記の吸収可能な物質からなる骨代替
材料。 - 【請求項2】支持構造が、基本体を含み厚さ50〜300μ
mの吸収可能な有機物ポリマーからなり、および/ある
いは、所定の大きさの上記の基本体の3次元の最大密度
の詰め合わせからなることを特徴とする請求の範囲第1
項に記載された骨代替材料。 - 【請求項3】上記の吸収可能な基本体が、燐酸三カルシ
ウム、燐灰石、コラーゲン、ポリペプチドまたはこれら
の物質のうちの2以上の混合物からなることを特徴とす
る請求の範囲第1項または第2項に記載された骨代替材
料。 - 【請求項4】基本体が球または球状の物体であることを
特徴とする請求の範囲第1項から第3項のいずれかに記
載された骨代替材料。 - 【請求項5】球の大きさが200μmと3000μmの間にあ
ることを特徴とする請求の範囲第4項に記載された骨代
替材料。 - 【請求項6】球が異なった直径を有することを特徴とす
る請求の範囲第4項または第5項に記載された骨代替材
料。 - 【請求項7】上記の材料が200μmと1000μmの間の直
径(平均500μm)の球と800μmと3000μmの間の直径
(平均1000μm)の球とを有することを特徴とする請求
の範囲第6項に記載された骨代替材料。 - 【請求項8】一部のまたは全ての基本体が相互に固く3
次元的に接触していることを特徴とする請求の範囲第1
項から第7項までのいずれかに記載された骨代替材料。 - 【請求項9】個々のまたは層状の基本体が、内部または
外部の支柱によって固く支持される3次元のわく組みま
たはネットワークを形成することを特徴とする請求の範
囲第1項から第8項までのいずれかに記載された骨代替
材料。 - 【請求項10】3次元ネットワークがねじれ、織り合わ
されまたは強化されていることを特徴とする請求の範囲
第9項に記載された骨代替材料。 - 【請求項11】3次元のネットワークが、タイヤの方法
により内圧による張力抵抗性の囲いのように、または、
内部での桁による骨組のように支持されていることを特
徴とする請求の範囲第9項または第10項に記載された骨
代替材料。 - 【請求項12】基本体の表面が微細構造を有することを
特徴とする請求の範囲第1項から第11項までのいずれか
に記載された骨代替材料。 - 【請求項13】微細構造が、15μmと30μmの間の直径
の球または球状切片の形をとることを特徴とする請求の
範囲第12項に記載された骨代替材料。 - 【請求項14】被覆物が、固体カルシウム化合物を基に
した吸収可能な充填材と吸収可能な結合物質(母体)と
からなることを特徴とする請求の範囲第1項から第13項
までのいずれかに記載された骨代替材料。 - 【請求項15】被覆物の充填物が、10μmと200μmの
間の、好ましくは15μmと30μmの間の、直径の非常に
多孔性の球状粒子であり、孔の体積が25%と65%の間に
あることを特徴とする請求の範囲第1項から第14項まで
のいずれかに記載された骨代替材料。 - 【請求項16】非常に多孔性の燐酸三カルシウムまたは
ヒドロキシル燐灰石粒子または関連するカルシウム化合
物の粒子が充填剤として使用され、その孔が吸収可能で
あり、両立し得る物質であることを特徴とする請求の範
囲第15項に記載された骨代替材料。 - 【請求項17】吸収可能であり両立し得る物質が被覆物
の結合物質(母体)であることを特徴とする請求の範囲
第16項に記載された骨代替材料。 - 【請求項18】ポリペプチド、ポリ乳酸塩、ポリグリコ
ール酸塩またはこれらの共沈澱物、ゼラチン、コラーゲ
ンまたはカルシウム化合物が、吸収可能であり両立し得
る物質または結合物質として使用されることを特徴とす
る請求の範囲第16項または第17項に記載された骨代替材
料。 - 【請求項19】充填物が結合物質よりも固いことを特徴
とする請求の範囲第15項から第18項までのいずれかに記
載された骨代替材料。 - 【請求項20】充填物の直径が約20μmであることを特
徴とする請求の範囲第14項から第19項までのいずれかに
記載された骨代替材料。 - 【請求項21】被覆物の充填物の一部が繊維状の形をと
ることを特徴とする請求の範囲第15項から第20項までの
いずれかに記載された骨代替材料。 - 【請求項22】単繊維状の充填物が、2mmから15mmまで
の間で長さの変わる繊維からなることを特徴とする請求
の範囲第21項に記載された骨代替材料。 - 【請求項23】繊維の厚さが100μmと300μmの間、好
ましくは200μmであることを特徴とする請求の範囲第2
2項に記載された骨代替材料。 - 【請求項24】単繊維状の充填物が炭素、コラーゲン、
ペプチド、ポリ乳酸塩、ポリペプチド、ポリグリコール
酸塩またはそれらの共沈澱物、ゼラチンまたはガットか
らなることを特徴とする請求の範囲第21項から第23項ま
でのいずれかに記載された骨代替材料。 - 【請求項25】充填物が閉じたネットワークを形成する
ことを特徴とする請求の範囲第21項から第23項までのい
ずれかに記載された骨代替材料。 - 【請求項26】球のチェーンのネットワークの球が15μ
mと50μmの間の直径を有し、球は非常に密に詰められ
ているので、接触して3次元のわく組みをなしているこ
とを特徴とする請求の範囲第1項から第25項までのいず
れかに記載された骨代替材料。 - 【請求項27】球の直径が約20μmであることを特徴と
する請求の範囲第26項に記載された骨代替材料。 - 【請求項28】ネットワークが多層であることを特徴と
する請求の範囲第25項から第27項までのいずれかに記載
された骨代替材料。 - 【請求項29】母体が、止血剤、造骨物質、抗生物質、
血管作用性物質および骨作用性ホルモンの混合物を含む
ことを特徴とする請求の範囲第1項から第28項までのい
ずれかに記載された骨代替材料。 - 【請求項30】骨の伝染病の処置に有効な抗生物質(た
とえばゲンタマイシン)を含むことを特徴とする請求の
範囲第27項に記載された骨代替材料。 - 【請求項31】血管活性物質としてノルアドレナリン、
および/あるいは、その誘導体を含むことを特徴とする
請求の範囲第30項に記載された骨代替材料。 - 【請求項32】骨活性ホルモンとしてカルシトシンを含
むことを特徴とする請求の範囲第29項に記載された骨代
替材料。 - 【請求項33】ソケット、円筒、平らなコイルばね、球
またはスポンジの形をとることを特徴とする請求の範囲
第1項から第32項までのいずれかに記載された骨代替材
料。 - 【請求項34】上記の骨代替材料が、全プロテーゼ、関
節プロテーゼの固定部、骨の被覆、骨の欠陥を処置する
ための関節インプラント、または関節代替物、骨ネジを
留めるためまたは切断の場合の骨髄の腔を閉じるための
骨合せくぎとしての骨代替材料であることを特徴とする
請求の範囲第1項から第33項までのいずれかにに記載さ
れた骨代替材料。 - 【請求項35】吸収可能な物質からなる骨代替材料であ
って、この骨代替材料は、相互に接し且つ区画された空
間を取り囲む複数の基本体の3次元的支持構造からな
り、上記の基本体は、上記の吸収可能な物質からなり、 さらに、上記の支持構造の複数の基本体の間の空間を満
たし、および/または、基本体の表面を被覆する被覆物
を備える骨代替材料。 - 【請求項36】支持構造が、基本体を含み厚さ50〜300
μmの吸収可能な有機物ポリマーからなり、および/あ
るいは、所定の大きさの上記の基本体の3次元の最大密
度の詰め合せからなることを特徴とする請求の範囲第35
項に記載された骨代替材料。 - 【請求項37】上記の吸収可能な基本体が、燐酸三カル
シウム、燐灰石、コラーゲン、ポリペプチドまたはこれ
らの物質のうちの2以上の混合物からなることを特徴と
する請求の範囲第35項または第36項に記載された骨代替
材料。 - 【請求項38】基本体が球または球状の物体であること
を特徴とする請求の範囲第35項から第37項のいずれかに
記載された骨代替材料。 - 【請求項39】球の大きさが200μmと3000μmの間に
あることを特徴とする請求の範囲第38項に記載された骨
代替材料。 - 【請求項40】球が異なった直径を有することを特徴と
する請求の範囲第38項または第39項に記載された骨代替
材料。 - 【請求項41】上記の材料が200μmと1000μmの間の
直径(平均500μm)の球と800μmと3000μmの間の直
径(平均1000μm)の球とを有することを特徴とする請
求の範囲第40項に記載された骨代替材料。 - 【請求項42】一部のまたは全ての基本体が相互に固く
3次元的に接触していることを特徴とする請求の範囲第
35項から第41項までのいずれかに記載された骨代替材
料。 - 【請求項43】個々のまたは層状の基本体が、内部また
は外部の支柱によって固く支持される3次元のわく組み
またはネットワークを形成することを特徴とする請求の
範囲第35項から第42項までのいずれかに記載された骨代
替材料。 - 【請求項44】3次元ネットワークがねじれ、織り合わ
されまたは強化されていることを特徴とする請求の範囲
第43項に記載された骨代替材料。 - 【請求項45】3次元のネットワークが、タイヤの方法
により内圧による張力抵抗性の囲いのように、または、
内部での桁による骨組のように支持されていることを特
徴とする請求の範囲第43項または第44項に記載された骨
代替材料。 - 【請求項46】基本体の表面が微細構造を有することを
特徴とする請求の範囲第35項から第45項までのいずれか
に記載された骨代替材料。 - 【請求項47】微細構造が、15μmと30μmの間の直径
の球または球状切片の形をとることを特徴とする請求の
範囲第46項に記載された骨代替材料。 - 【請求項48】被覆物が、固体カルシウム化合物を基に
した吸収可能な充填材と吸収可能な結合物質(母体)と
からなることを特徴とする請求の範囲第35項に記載され
た骨代替材料。 - 【請求項49】被覆物の充填物が、10μmと200μmの
間の、好ましくは15μmと30μmの間の、直径の非常に
多孔性の球状粒子であり、孔の体積が25%と65%の間に
あることを特徴とする請求の範囲第35項から第48項まで
のいずれかに記載された骨代替材料。 - 【請求項50】非常に多孔性の燐酸三カルシウムまたは
ヒドロキシル燐灰石粒子または関連するカルシウム化合
物の粒子が充填剤として使用され、その孔が吸収可能で
あり、両立し得る物質であることを特徴とする請求の範
囲第49項に記載された骨代替材料。 - 【請求項51】吸収可能であり両立し得る物質が被覆物
の結合物質(母体)であることを特徴とする請求の範囲
第50項に記載された骨代替材料。 - 【請求項52】ポリペプチド、ポリ乳酸塩、ポリグリコ
ール酸塩またはこれらの共沈澱物、ゼラチン、コラーゲ
ンまたはカルシウム化合物が、吸収可能であり両立し得
る物質または結合物質として使用されることを特徴とす
る請求の範囲第50項または第51項に記載された骨代替材
料。 - 【請求項53】充填物が結合物質よりも固いことを特徴
とする請求の範囲第49項から第52項までのいずれかに記
載された骨代替材料。 - 【請求項54】充填物の直径が約20μmであることを特
徴とする請求の範囲第48項から第53項までのいずれかに
記載された骨代替材料。 - 【請求項55】被覆物の充填物の一部が繊維状の形をと
ることを特徴とする請求の範囲第49項から第54項までの
いずれかに記載された骨代替材料。 - 【請求項56】単繊維状の充填物が、2mmから15mmまで
の間で長さの変わる繊維からなることを特徴とする請求
の範囲第55項に記載された骨代替材料。 - 【請求項57】繊維の厚さが100μmと300μmの間、好
ましくは200μmであることを特徴とする請求の範囲第5
6項に記載された骨代替材料。 - 【請求項58】単繊維状の充填物が炭素、コラーゲン、
ペプチド、ポリ乳酸塩、ポリペプチド、ポリグリコール
酸塩またはそれらの共沈澱物、ゼラチンまたはガットか
らなることを特徴とする請求の範囲第55項から第57項ま
でのいずれかに記載された骨代替材料。 - 【請求項59】充填物が閉じたネットワークを形成する
ことを特徴とする請求の範囲第55項から第58項までのい
ずれかに記載された骨代替材料。 - 【請求項60】球のチェーンのネットワークの球が15μ
mと50μmの間の直径を有し、球は非常に密に詰められ
ているので、接触して3次元のわく組みをなしているこ
とを特徴とする請求の範囲第35項から第59項までのいず
れかに記載された骨代替材料。 - 【請求項61】球の直径が約20μmであることを特徴と
する請求の範囲第60項に記載された骨代替材料。 - 【請求項62】ネットワークが多層であることを特徴と
する請求の範囲第59項から第61項までのいずれかに記載
された骨代替材料。 - 【請求項63】母体が、止血剤、造骨物質、抗生物質、
血管作用性物質および骨作用性ホルモンの混合物を含む
ことを特徴とする請求の範囲第35項から第62項までのい
ずれかに記載された骨代替材料。 - 【請求項64】骨の伝染病の処置に有効な抗生物質(た
とえばゲンタマイシン)を含むことを特徴とする請求の
範囲第61項に記載された骨代替材料。 - 【請求項65】血管活性物質としてノルアドレナリン、
および/あるいは、その誘導体を含むことを特徴とする
請求の範囲第64項に記載された骨代替材料。 - 【請求項66】骨活性ホルモンとしてカルシトシンを含
むことを特徴とする請求の範囲第63項に記載された骨代
替材料。 - 【請求項67】ソケット、円筒、平らなコイルばね、球
またはスポンジの形をとることを特徴とする請求の範囲
第35項から第66項までのいずれかに記載された骨代替材
料。 - 【請求項68】上記の骨代替材料が、全プロテーゼ、関
節プロテーゼの固定部、骨の被覆、骨の欠陥を処置する
ための関節インプラント、または関節代替物、骨ネジを
留めるためまたは切断の場合の骨髄の腔を閉じるための
骨合せくぎとしての骨代替材料であることを特徴とする
請求の範囲第35項から第67項までのいずれかに記載され
た骨代替材料。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI840289 | 1984-01-25 | ||
DE19843445711 DE3445711A1 (de) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | Knochenersatzwerkstoff und seine verwendung |
DE3445711.9 | 1984-12-14 | ||
DE19843445731 DE3445731A1 (de) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | Werkstoff und seine verwendung |
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---|---|
JPS61501034A JPS61501034A (ja) | 1986-05-22 |
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---|---|---|---|
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Country Status (5)
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EP (2) | EP0511686A3 (ja) |
JP (1) | JP2620227B2 (ja) |
AT (1) | ATE82844T1 (ja) |
DE (3) | DE3445711A1 (ja) |
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