JPH01317435A - 骨移植片及びその構成方法 - Google Patents

骨移植片及びその構成方法

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JPH01317435A JP1066460A JP6646089A JPH01317435A JP H01317435 A JPH01317435 A JP H01317435A JP 1066460 A JP1066460 A JP 1066460A JP 6646089 A JP6646089 A JP 6646089A JP H01317435 A JPH01317435 A JP H01317435A
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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、骨格の奇形部分を修理し又は復元するための
外科的処置において用いられる骨移植片に関する。これ
らの骨移植片は、骨折した骨を相互に固定するため外傷
性症状においてはもとより、関節接合部を復元するため
臀部及び膝の関節形成においで、整形外科医によって用
いられてきた。
〔従来の技術］ 種々の金属が骨移植片を製造するために提案されてきた
。例えばチタニウムとコバルトクロムとは広く用いられ
ているが、それはこれら金属の骨組織に対する生物適合
性と移植に伴う骨格構造に加えられる荷重を担うための
強度上の特性とのためである。金属の骨移植片に関して
は、米国特許第３．６０５，１２３号と同第３．９００
．５５０号とはさらに、骨髄内導管における切除された
骨に対する移植片の固定を増強させる多孔の金属表面を
提供している。これらの金属は骨より強い。しかし骨は
幾分か屈撓性があり、この剛性の金属では骨の屈撓性に
正確に合致することがない。この結果、多くの新しい製
品と特許が、骨と実質的に同じ係数の移植片を提供する
ため骨移植片の構造として合成物又は非金属を用いるこ
とを提案している。
米国特許第４．６６２．８８７号には、一般にＰＥＥＫ
として引用されるポリエーテルエーテルケトンを整形外
科器具として用いることが開示されている。
このＰＥＥＫは生物適合性がありそして骨の解剖学的弾
性に近づくよう最終形状が十分に屈撓し得るものである
。ホフマンの米国特許箱３．８９３．１９６号において
は、合成物の臀部移植片には黒鉛繊維の芯が設けられ、
黒鉛繊維の外層がこの芯を囲みまたプラスチック皮膜が
この繊維全部を取り巻き多孔のプラスチック表面をもた
らし、骨がこれに密着することができるようにしている
。さらにホフマンの特許箱４　、１６４　、７９４号が
ありこの特許では多孔の合成材料が臀部人工補装具の表
面上に設けられ骨への固定を高めるようにしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
金属移植片と合成材料移植片とを比べると、利点と欠点
とは明らかである。金属移植片については、金属の強度
特性が堅い移植片をもたらしこれが骨の殻体部分に応力
を加えることになる。現在までに、合成物移植片のため
の多孔合成物表面を提供する多くの試みがなされたにも
かかわらず、長期間の固定のため骨に接着する必要があ
ると考えられる親密な骨との相互結合が行われる合成材
料の移植片は得られていない。さらに、重合体表面は荷
重を伝達するには耐久性が十分でなくまた長期間の固定
のためには摩耗抵抗が不十分であると考えられている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、金属と合成材料の各利点を組み合わせた整形
外科用移植片を教示するものである。全体が合成物又は
全体が金属の移植片に依存することなく、本発明は骨の
可撓性に非常に近い合成物の芯と、この芯に固定された
多孔の金属表面とを有しそれにより骨の成長及び／又は
接合剤が容易に突き抜けそして多孔の金属表面に接着し
長期間の整形外科用移植片の固定ができるようにしてい
る。
〔発明の効果〕
本発明の利点は、合成物／金属の移植片が骨の可撓性に
近いものとなり、骨に容易に適合し得る多孔の金属表面
を提供し、この多孔表面の中への自由な骨の内方成長が
得られるようにしまたこの多孔金属表面が十分に強く耐
久性があり長期の固定が得られるということである。さ
らに、多孔金属表面が金属繊維の金属パッドによって得
られこの金属パッドが摩耗に耐えまた移植中及び移植後
に合成物の芯に一体に固定された状態を維持する。
〔実施例〕
大腿骨構成要素１０は大腿骨１４の骨髄内導管１２の中
に外科的に移植される。骨髄内導管１２は解剖学上の大
腿骨頭部（図示しない）の切除によって露出される。頭
部１６が大腿骨構成要素の頚部１８に連結される。頭部
１６は球形状であり寛骨臼２２の窩２０の内部に関節が
得られるようにしている。
大腿骨構成要素１０は芯２４を含んでおり、この芯２４
は複数の長手方向に延びる繊維と、繊維の編んだ鞘から
なる中間層２６と、芯２４と中間層２６を取り巻く皮膜
２８と、皮膜２８に固定された一対の多孔の繊維金属パ
ッド３０及び３１とを具備している。図面において中間
層２６は単なる例示上の目的で芯２４により大きな繊維
断面で示されている。芯２４と中間層２６とは同じ繊維
から構成される。
芯２４、中間層２６及び皮膜２８は末端３３から頚部１
８を形成する基端部３２へと延在している。多孔の繊維
金属パッド３０及び３１は好ましくは、頚部１８に近接
しかつ大腿骨構成要素の前方と後方の両側面上に配置さ
れる。
芯２４を形成する複数の繊維と中間層２６を形成する繊
維の編んだ鞘とはインペリアルケミカルインダストリー
の１つの支社のファイバライト（ＦＩＢＥＲｒＴＥ）に
よって販売されているＡＰＣ−２で作られているが、こ
れについては芳香族重合体合成物のＦＩＢＥＲＩＴＥデ
ータシート３ａ通正データ、ＡＰＣ−２／Ｈｅｒｃｕｌ
ｅｓ　Ｍａｇｎａｍｉｔｅ　ＡＳ４カーボンファイバを
参照されたい。この材料は、連続カーボン繊維の中に飽
和されたＰＥＥＫを有する、連続力−ボン繊維を含んで
いる。
皮膜２８は米国特許第４，６６２．８８７号により教示
されるようなポリエーテルエーテルケトン又はＰＥＥＫ
で作られている。この材料はＶｉｃｔｒｅｘ　４５０Ｇ
ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）天然色粒状物
成形樹脂のための仕様書によってインペリアルケミカル
インダストリーから入手できる。
繊維金属パッド３０と３１は米国特許第３、９０６．５
５０号に、０．２４の周期比に対し特別の振幅を持った
正弦曲線抛；よじらされた短いチタニウムワイヤとして
開示されている。多数の短いワイヤが一緒に焼結され皮
膜２８に固定するための単一の多孔パッドを形成するよ
うにしている。
大腿骨構成要素１０を製造するため、芯２４のための長
手方向の繊維が一緒に束ねられそして芯２４を覆う鞘又
は層２６を編むために編み機を通して引張られる。芯２
４を被覆する鞘又は層については、適当な長さが切断さ
れそして成形型の中に配置され皮膜２８が射出成形され
て鞘２６と芯２４を被覆するようにしている。皮膜２８
のためのＰＥＥＫ材料はこの射出成形段階で加熱され鞘
２６と芯２４のカーボン繊維中に飽和されたＰＥＥにに
容易に付着する。皮膜が冷却された後第４図に示される
繊維金属パッドが加熱されて皮膜がこの加熱されたパッ
ドを突き抜けることができるのに十分な温度となる。突
き抜けるには約６００°Ｆ（３１６°Ｃ）で十分である
と考えられている。加熱された繊維金属パッドはついで
茎部の各側面の中に押し込まれ溶融を経て皮膜２８の中
に所定距離突入するようにされる。好ましくは、繊維金
属パッドの厚さの半分が、第３図と第４図とを対照して
わかるように、皮膜の中に突入される。繊維金属パッド
が冷却すると、この繊維金属パッドの突入部分は皮膜２
日の内部に捕えられ又は皮膜２８に固定され、一方、繊
維金属パッドの外側部分は、骨との親密な接触のため多
孔又は開口を保持し、これに続いて骨に対する親和性の
ために骨の内方成長がもたらされチタニウムワイヤと結
合するようになる。
第５図の他の実施態様では、金属の障壁４０が、繊維金
属パッド３０を内側繊維金属部分４２と外側繊維金属部
分４４とに分離している。この障壁４０は皮膜の中に飽
和するようにしたパッドの部分を骨の内方成長のために
しくまれた繊維金属パッドの部分から分離する。
上記の説明はＰＥＥＫとチタニウム繊維金属パッドを例
としてなされたが、繊維強化した又はしない他の合成物
の芯を他の型式の金属多孔表面、例えばビードと共に用
い、実質的に骨と同一の係数と骨の内方成長を助長する
多孔金属表面とを含む複合型合成物／金属の骨移植片を
得るようにすることが意図される。人工補装膝構成要素
もまた本発明の合成物／金属骨移植片によって作ること
ができる。さらに、本発明の多孔金属表面を有する合成
物骨移植片はまたＰＭＭＡ骨接合剤が移植片を骨に固定
するために用いられる接合された臀部関節形成の用途に
容易に適合される。
皮膜２８のための材料はポリエーテルエーテルケトン又
はＰＥＥＫとして上記説明で引用されているが、この材
料はまたポリアリルエーテルケトンとして引用されてい
る。他の材料として、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）又
はポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）が皮膜を形成
するのに、また芯と編組のカーボン繊維のための母体と
して通していると考えられている。ポリエーテルケトン
（ＰＥＫ）はインペリアルケミカルインダストリーから
人手できまたポリエーテルケトンケトンはＰＥＫＫポリ
マーとしてデュポンから人手できる。この材料もまた本
発明の請求範囲の中に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は移植した大腿骨構成要素の側面図、第２図は第
１図の２−２線に沿う断面図、第３図は第１図の３−３
線に沿う断面図、第４図は合成物の茎部とは分離した多
孔繊維の金属パッドの断面図、 第５図は本発明の他の実施態様を示す第３図と同様な図
である。 １０・・・大腿骨構成要素、１２・・・骨髄内導管、１
４・・・大腿骨、　　　　　１６・・・頭部、１８・・
・頚部、　　　　　　２４・・・芯、２６・・・中間層
（鞘）、　２日・・・皮膜、３０．３１・・・繊維金属
パッド。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. １．　非金属の芯とこの非金属の芯に固定された多孔質
    の金属構成要素とを具備してなる骨移植片。
  2. ２．　非金属の芯がポリエーテルエーテルケトンを含み
    、多孔質金属構成要素が繊維金属パッドを含んでいる請
    求項１に記載の骨移植片。
  3. ３．　金属の多孔表面構成要素がその中に埋設された実
    質的に非多孔質の障壁を含み、非金属の芯が非多孔質障
    壁に達ししかもこれを通り抜けないように金属の多孔質
    表面構成要素の中に延出している請求項１に記載の骨移
    植片。
  4. ４．　非金属の芯が、骨移植片の一端部から反対端部に
    長手方向に向けられた第１の組の繊維と、この第１の組
    の繊維を被覆する編んだ鞘を形成する第２の組の繊維と
    、これら第１及び第２の組の繊維を取り巻く重合体の層
    とを具備している請求項１に記載の骨移植片。
  5. ５．　臀部人工補装具のための骨移植片であって、この
    移植片の一端部から反対端部に長手方向に延在する第１
    の組の合成物の繊維と、この第１の組の繊維を被覆する
    編まれた鞘を形成する第２の組の合成物の繊維と、これ
    ら第１及び第２の組の繊維を取り巻く重合体の皮膜と、
    この重合体皮膜に固定されかつ臀部の骨と親密に接触す
    るようになっている多孔質の金属パッドとを具備してな
    る骨移植片。
  6. ６．　第１の組の繊維と第２の組の繊維と重合体皮膜と
    が、各々の材料構成要素としてポリエーテルエーテルケ
    トンを含んでいる請求項５に記載の骨移植片。
  7. ７．　第１の組の繊維と第２の組の繊維とが骨移植片に
    伝達される荷重の実質的な部分を支えるようになってお
    り、重合体皮膜が荷重を骨から第１及び第２の組の繊維
    に伝達するようになっており、また多孔質の金属パッド
    がその内部へ骨が内方成長するのを助長して骨移植片を
    臀部の骨に固定するようになっている請求項５に記載の
    骨移植片。
  8. ８．　第１の組の繊維がポリエーテルエーテルケトンで
    飽和されたカーボンから作られた複数の長い繊維を具備
    し、第２の組の繊維がポリエーテルエーテルケトンで飽
    和されたカーボンから作られた複数の長い繊維を具備し
    、さらに重合体皮膜がポリエーテルエーテルケトンから
    作られ第１及び第２の組の繊維と同化するようになって
    いる請求項５に記載の骨移植片。
  9. ９．　多孔質の金属パッドが重合体皮膜の外側部分に突
    入し重合体皮膜の内側部分が多孔質の金属パッドを第２
    の組の合成物繊維から分離するようにしている請求項５
    に記載の骨移植片。
  10. １０．　骨移植片を構成する方法であって、（ａ）　骨
    に近接して配置するよう所定の形状の非金属合成物の芯
    を提供すること、 （ｂ）　金属の多孔質パッドを提供すること、（ｃ）　
    前記芯が前記金属の多孔質パッドの中に突入するのに十
    分な温度に前記金属の多孔質パッドを加熱すること、 （ｄ）　前記加熱された金属の多孔質パッドを前記非金
    属合成物の芯と係合するよう前進せしめて非金属合成物
    の芯の一部を溶かしそして前記芯とパッドの双方の一部
    が相互に突入し合うようにすること、 （ｅ）　前記加熱された金属の多孔質パッドを非金属合
    成物の芯と同一温度に冷却し、前記金属の多孔質パッド
    の突入された部分がこの金属の多孔質パッドを前記非金
    属合成物の芯に固定させるようにすること、 の各段階を含んでなる骨移植片の構成方法。
  11. １１．　加熱と前進の段階が酸素なしで行われる請求項
    １０に記載の方法。
  12. １２．　臀部人工補装具のための骨移植片であって、臀
    部の大腿部導管の中に嵌まるような所定の形状を形成す
    る非金属の芯と、大腿部導管に親密な接触するようこの
    非金属の芯に固定された金属の多孔質表面とを具備して
    なる骨移植片。
  13. １３．　多孔質の金属表面が繊維金属パッドから形成さ
    れている請求項１２に記載の骨移植片。
  14. １４．　繊維金属パッドが、非金属の芯の中に埋設され
    た内側部分と、骨の内方成長のための開放した細孔を有
    する外側部分とを区画形成している請求項１３に記載の
    骨移植片。
  15. １５．　非金属の芯が、長手方向にそのある部分が延在
    する複数の繊維を含み、皮膜が複数の繊維を取り巻き、
    金属の多孔質表面がこの皮膜に固定されている請求項１
    ２に記載の骨移植片。
  16. １６．　金属の多孔質表面が、皮膜に埋設された要素の
    第１の部分と開放した細孔を形成する要素の第２の部分
    とを有する分離した金属の多孔質要素を具備している請
    求項１５に記載の骨移植片。
  17. １７．　非金属の芯がポリエーテルケトンケトンからな
    る請求項１２に記載の骨移植片。
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