JPH01107769A - 骨補填材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、歯科または整形外科の分野において、主とし
て歯および骨の補填修復材料として用いられるリン酸カ
ルシウム系化合物からなる骨補填材に関し、補填箇所に
おける新生骨の形成を促進し、治癒後の損傷箇所におい
て生体の骨組織と一体化する無機質材料からなる骨補填
材に関する。

［従来の技術］ 歯には、歯槽製麺の悪化などにより三壁性骨欠損等の骨
欠損部が生じたり、骨腫瘍の治療のための切除手術によ
り空隙部が生じたりする。その修復を早めるために、歯
科や整形外科などの分野においては当該箇所へ骨補填材
を補填することがしばしば行われる。その場合にとられ
る一般的な処置としては自家骨または同種骨、さらには
アルミナ、ハイドロキシアパタイト等を欠損部等へ移植
することが行われいた。これらの処置の中では、自家骨
移植法が最も広く用いられている。この方法は他の方法
に比べ骨形成能力に優れ、拒絶反応が少ないなどの利点
が上げられる。なお他の方法としては骨欠損部への代替
用人工材料としてハイドロキシアパタイトの連続多孔体
等を用いる方法が採用されている。

［発明が解決しようとする間頌点］ 上記の自家骨移植法にあっては次のような問題がある。

すなわち骨欠損部へ充填する自家骨は患者本人の正常な
組織から採取しなければならないので、その苦痛が大き
く、また手術に多大な労力が必要である。なお自家骨が
確保できない場合には、同種骨または異種骨の移植が必
要となる。ハイドロキシアパタイトからなる多孔質の人
工材料を使用した場合には、上記人工材料が完全に連続
的な多孔質になっていないことがあるため、壊死になる
場合がある。またハイドロキシアパタイトは生体に吸収
されないという問題があった。

したがって上記の問題を解決すべく新材料の開発が望ま
れていた。すなわち生体に埋め込まれた場合に拒絶反応
がないなど生体親和性に優れ、かつ周囲の組織と一体化
し、更には充填箇所ならびにその周辺部における遺骨作
用を促進し、骨組織の欠損箇所の構造機能の修復および
回復を容易ならしめる材料が望まれていた。なお骨誘導
性を促進するには、多孔性材料が良く、その中でも生体
に吸収され骨置換するβ−ＴＣＰ　（β−トリカルシウ
ムフォスフェート）が望ましいといえる。更に骨補填を
機能させるには、緻密質の形状維持体が必要となる。し
かしながら、多孔質のみでは吸収が早すぎて、骨成長が
十分に行われない間に全て吸収されてしまう。また緻密
質のみでは吸収が遅く骨誘導性が低いので、補填期間が
長期にわたる。そのため補填部に強い力が加わったりす
ると、補填部の形状が変化したり、クラックが生じたり
してしまうという問題があった。

そこで本発明の目的は、生体親和性に優れ、しかも短期
間のうちに骨組織の形成を促進し得、充填材料自体が生
体に吸収置換される骨補填材を提供することにある。

［問題点を解決する為の手段］ 本発明は上記の問題を解決し目的を達成する為に次のよ
うな手段を講じた。すなわち、粒子径が１００〜１１０
００ｕ１の範囲にあるリン酸カルシウム系化合物の゛多
孔質粉末と緻密質粉末とを混合した粉末を作製し、これ
を骨補填材とした。なお、上記リン酸カルシウム系化合
物は、β−ＴＣＰ　（リン酸カルシウム）またはβ−Ｔ
ＣＰに８重量％以下のＨＡＰ　（ハイドロキシアパタイ
ト）を含有するものであること、上記リン酸カルシウム
系化合物の多孔質粉末と緻密質粉末を混合する割合いは
、１：１〜１：５であることが望ましい。

［作用］ このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。例えばＨＡＰ等の不純物をほとんど含まない例
えば９９％以上の高純度を有するβ−ＴＣＰ粉末を使用
し、特願昭８１−１８３５９０号公報で開示した多孔質
体製造法を用いて多孔質体を焼成し、その後粉砕して１
００〜５００ｐのものをフルイ分けをすると共に、はと
んど気孔がない緻密質体を作製し、粉砕して１００〜１
０００μｍのものをフルイわけし、両者を混合して骨補
填材料とする。

かかる骨補填材は粒子径が１００ｐ以上であるためマイ
クロファージに食べられずにすむ。そして多孔質粉末が
混じっている為、この多孔質の中ヘコラーゲン繊維が進
入し易く、骨形成誘導が早められる。また緻密質体もβ
−ＴＣＰであるため、骨格形成を維持しながら長期にわ
たって骨吸収されて骨と置換されていく。従って、生体
親和性に優れ、しかも短期間のうちに、骨組織の形成が
促進され、充填材料が生体に吸収置換されるので、骨欠
損部への骨補填材として極めて好適な骨補填材が得られ
る。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を説明する。先ず骨補填材の作
製方法について説明する。緻密質粉末は次のようにして
つくる。高純度、微粒のβ−Ｔ　ＣＰ　５０９に、１０
％ポリアクリル酸アンモニウム塩系の解膠剤を２５ｍノ
加え、乳バチで均一なスラリーにした後、型に流し込み
、室温５０℃の温度で乾燥させる。これを温度１１５０
℃で１時間焼成し・、焼成した緻密質体を粉砕して１０
０〜１０００ｘのものをフルイ分けする。多孔質粉末は
、次のようにしてつくる。高純度、微粒のβ−Ｔ　ＣＰ
　５０９に、５０％ポリアクリル酸アンモニウムを４５
ｍ、ｉ？加え、よく混合した後、ポリオキシエチレン、
ニールフェノール士酸化エチレンｌＯｍ　ｏ　ｌの界面
活性剤を１０９入れて、泡立て機にてよく撹拌する。そ
して型に流し込んだ後、室温４０℃の温度で乾燥させる
。

これを温度１１５０℃で１時間焼成し、焼成した多孔質
体を粉砕して１００〜１０００ｘのものをフルイ分けす
る。このようにして作製した緻密質粉末と多孔質粉末と
を所定の割合で混合して、骨補填材とする。

次に溶解性試験について説明する。上記のようにして作
製した多孔質粉末と緻密質粉末とを重量比で１：μｍの
割合に混合した試料を作り、この試料について、水に対
する溶解性の検討を行なった。

純水１００ｍ１に試料２５０ｍｇを加え、スターシーで
撹拌しながら、試料を加えた時点からの比電導度の経時
的変化を測定し、溶解性を評価した。試料を加える前の
純水の比電導度は、約１μＳ／ｃＩ１１であったが、こ
れに試料を加えると、比電導度は５分ぐらいの間急に増
加し、約１０μｓ／印程度になった。しかしその後は単
調に増加し、３０分後には約２０μｓ／ａｍとなった。

この結果は、既にβ−ＴＣＰ多孔質よりなる骨補填材と
して販売されている製品（商品名Ｓｙｎｔｈｏｇｒａｆ
）と、はぼ同一である。つまりこの試料は水に対して大
きな溶解性を示さないものといえる。

一方、緻密質粉末と多孔質粉末との割合を１＝１にする
と、３０分後には、比電導度が約８０Ｌ１３／ｃ１１１
となり、水に対する溶解性が増大する。

さらにカルシウム量の多い８重量％ＨＡＰを含むβ−Ｔ
ＣＰは、３０分経過しても比電導度が１５μｓ／ｃｍで
あり、水に対する溶解性が悪い。

次に埋入試験について説明する。粒径１００〜１０００
ｕの多孔質および緻密質のβ−ＴＣＰを重量比で１：μ
ｍの割合に混合したものを、ウサギの頭骨部に移植した
。この混合物を移植後、３週間。

６週間、９週間後に、ウサギを層殺して電顕観測用の試
料に供した。移植後、３週間目には、コラーゲン繊維が
多孔質の孔に進入し、β−ＴＣＰ全体がコラーゲン繊維
で包囲された。このとき、多孔質の゛粉末表面は、溶解
していることが観？ｆｐＪされた。また移植後、６週間
後には多孔質の粉末表面には組繊細胞群が付着し、緻密
質粉末は帯状コラーゲンで被覆されていた。また移植後
９週間後では・β−ＴＣＰ多孔質粉末の結晶上に付着す
る組繊細胞群が認められ、この細胞は軟骨や骨形成時に
出現する細胞と同種のものであることが明らかとなった
。緻密質の粉末表面にも、結晶体表面にびっしりと付着
する組繊細胞群が認められた。以上の結果より、多孔質
粉末は緻密質粉末より早くコラーゲン繊維が進入し、骨
形成に関与すると思われる細胞が出現し、骨形成が行わ
れることが確認された。また緻密質は、多孔質よりも遅
くコラーゲン繊維がよっていくため、欠損部の形状維持
ができる。

そこで、多孔質粉末と緻密質粉末の割合を変えて、家兎
の構造材的修復機能を期待する一壁骨欠損部位、および
構造材的修復機能を必要としない三壁性骨欠損部位につ
いて検討を行なった。その結果、構造材的修復機能を期
待する部位では、多孔質粉末と緻密質粉末との割合が１
＝５である粉末が好ましく、構造材的役割修復機能を必
要としない部位では、多孔質粉末の割合が多い１：１で
ある粉末が好ましいことが明らかになった。

かくして上記移植試験の結果、緻密質粉末と多孔質粉末
とを所定割合で混合したβ−ＴＣＰは理想的な骨補填材
であることが明らかとなった。

次にＨＡＰを含む試料と高純度β−ＴＣＰとの比較を行
なうための埋入試験について説明する。

粒径１００〜１０１００ＯのＨＡＰを８重量％含む多孔
質粉末と高純度β−ＴＣＰ多孔質粉末とをそれぞれ量刑
の家兎の頭骨部に移植した。移植後、３週間。

６週間、９週間後にウサギを層殺して電顕観測用の試料
に供した。３週間目の試料について観測したところ、高
純度β−ＴＣＰ多孔質粉末は生体中にかなり吸収されて
おり、その存在を確認しにくかった。これに対してＨＡ
Ｐを８重量％含む試料は、あまり吸収されておらず、粉
末がはっきりと確認された。６週間以上の試料について
観測したところ高純度β−ＴＣＰの多孔質粉末は、全く
確認されず、コラーゲン繊維および骨細胞のようなもの
で覆われていた。これに対してＨＡＰを８重量％含む試
料は、今だ完全に粉末が吸収されておらず、残存してい
た。

以上の結果により、ＲＡＰを含むβ−ＴＣＰ粉末は、構
造的な欠損部位を補填するために有効であること、また
緻密質粉末と一緒に用いると、−層有効であることが判
った。

本実施例によれば、緻密質粉末と多孔質粉末であるβ−
ＴＣＰとを混合した粉末を骨補填材としているので、そ
の混合割合を変えて使用することにより、小さな骨欠損
部位から構造材的修復機能を期待する大きな欠損部位に
至るまで広く適応させ得ることになる。またこの骨補填
材は長期に亙り補填状態を保つとβ−ＴＣＰが全て生体
に吸収され、生体自身で構成される骨に置換される。さ
らにＨＡＰを包含したβ−ＴＣＰは、ＨＡＰを含まない
β−ＴＣＰに比べて溶出されにくいため、構造材的骨欠
損部位への骨補填材として好適である。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である
のは勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば、粒子径が１００〜１１０００ｉの範囲
内にあるリン酸カルシウム系化合物の多孔質粉末と緻密
質粉末とを混合した粉末を作製しこれを骨補填材とした
ので、生体親和性に優れ、しかも短期間のうちに骨組織
の形成を促進し得、充填材料自体が生体に吸収置換され
る骨補填材を提供できる。

出願人代理人　　弁理士　坪井　淳

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒子径が１００〜１０００μｍの範囲内にあるリ
   ン酸カルシウム系化合物の多孔質粉末と緻密質粉末とを
   混合した粉末からなることを特徴とする骨補填材。
2. （２）前記リン酸カルシウム系化合物は、β−ＴＣＰ（
   リン酸カルシウム）またはβ−ＴＣＰに８重量％以下の
   ＨＡＰ（ハイドロキシアパタイト）を含有するものであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の骨補填
   材。
3. （３）前記リン酸カルシウム系化合物の多孔質粉末と緻
   密質粉末との混合比率を１：１ないし１：５としたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の骨補填材。