JPH021504B2 - - Google Patents
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- JPH021504B2 JPH021504B2 JP57055274A JP5527482A JPH021504B2 JP H021504 B2 JPH021504 B2 JP H021504B2 JP 57055274 A JP57055274 A JP 57055274A JP 5527482 A JP5527482 A JP 5527482A JP H021504 B2 JPH021504 B2 JP H021504B2
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C8/00—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
- A61C8/0012—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the material or composition, e.g. ceramics, surface layer, metal alloy
-
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- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
-
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- A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
- A61F2310/00179—Ceramics or ceramic-like structures
- A61F2310/00293—Ceramics or ceramic-like structures containing a phosphorus-containing compound, e.g. apatite
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、歯科又は医学用の、硬組織を置換え
るためのセラミツク材料、例えば酸化アルミニウ
ム、焼結燐酸三カルシウム材料又はガラスセラミ
ツク、からなる移植材（インプラント）に関す
る。
るためのセラミツク材料、例えば酸化アルミニウ
ム、焼結燐酸三カルシウム材料又はガラスセラミ
ツク、からなる移植材（インプラント）に関す
る。
この種の移植材は米国特許第4222128号に開示
されている。この特許には焼結燐灰石材料、好ま
しくは水酸燐灰石、および熱可塑性又は熱硬化性
樹脂からなる複合移植材が記載されている。この
樹脂は燐灰石材料の孔又は人工的に設けられた孔
中に存在する。そのような樹脂の添加により、高
衝撃強度が実現し得る。しかしながら、引張強さ
および曲げ強さは改良されない。
されている。この特許には焼結燐灰石材料、好ま
しくは水酸燐灰石、および熱可塑性又は熱硬化性
樹脂からなる複合移植材が記載されている。この
樹脂は燐灰石材料の孔又は人工的に設けられた孔
中に存在する。そのような樹脂の添加により、高
衝撃強度が実現し得る。しかしながら、引張強さ
および曲げ強さは改良されない。
移植材用セラミツク材料とは、更に、いわゆる
“バイオグラス（bioglass）”〔ヘンヒ（Hench）、
L.L.、パシヤール（Paschall）H.A.による“生
物活性ガラスセラミツク材料と骨との間の直接化
学結合（Direct Chemical Bonding between
bio−active glass ceramic materials and
bone.）”、J.Biomed.Mater.Res.4、25（1973年）〕
又はいわゆる“セラビタール（Ceravital）”〔ス
トルンツ（Strunz）、V.外による“生物活性ガラ
スセラミツクを使用した歯科用移植材（Dental
lmplants using bioactive glass ceramic）”、第
10鑑、Int.Biomat.Symp.、San Antonio ２、73
（1978年）〕とも解釈される。ガラスセラミツクと
いう集合名詞で知られるこれらの材料は、本質的
にガラスマトリツクスから成り、その中にリン酸
カルシウムが存在する。
“バイオグラス（bioglass）”〔ヘンヒ（Hench）、
L.L.、パシヤール（Paschall）H.A.による“生
物活性ガラスセラミツク材料と骨との間の直接化
学結合（Direct Chemical Bonding between
bio−active glass ceramic materials and
bone.）”、J.Biomed.Mater.Res.4、25（1973年）〕
又はいわゆる“セラビタール（Ceravital）”〔ス
トルンツ（Strunz）、V.外による“生物活性ガラ
スセラミツクを使用した歯科用移植材（Dental
lmplants using bioactive glass ceramic）”、第
10鑑、Int.Biomat.Symp.、San Antonio ２、73
（1978年）〕とも解釈される。ガラスセラミツクと
いう集合名詞で知られるこれらの材料は、本質的
にガラスマトリツクスから成り、その中にリン酸
カルシウムが存在する。
この種の材料の曲げ強さについては、時々
100N／mm2の値が示されているが、動的負荷（２
×106サイクル）の場合には２の因子だけ低減す
る。従つて、該材料は疲労破砕する傾向が非常に
大きい。
100N／mm2の値が示されているが、動的負荷（２
×106サイクル）の場合には２の因子だけ低減す
る。従つて、該材料は疲労破砕する傾向が非常に
大きい。
いくつかの種類の移植材、例えば人工歯根、に
ついては、曲げ強さ又は引張強さはあまり重要で
ない（米国特許第4222128号明細書、第４欄、39
行〜43行参照）。しかしながら、骨錨着部、義歯、
負荷された骨、および関節のような他の種類の移
植片については、曲げ強さは非常に重要である。
製造法が例えば英国特許第1522182号に記載され
ている焼結水酸燐灰石のような焼結燐酸三カルシ
ウム材料は、曲げ強さおよび引張強さの点から、
そのような適用には不適当として除外される。
ついては、曲げ強さ又は引張強さはあまり重要で
ない（米国特許第4222128号明細書、第４欄、39
行〜43行参照）。しかしながら、骨錨着部、義歯、
負荷された骨、および関節のような他の種類の移
植片については、曲げ強さは非常に重要である。
製造法が例えば英国特許第1522182号に記載され
ている焼結水酸燐灰石のような焼結燐酸三カルシ
ウム材料は、曲げ強さおよび引張強さの点から、
そのような適用には不適当として除外される。
金属（米国特許第3906550号）又は合成プラス
チツク材料（ドイツ公告明細書第1042834号）又
はアルミナ繊維、ガラス繊維、炭素繊維および炭
化ケイ素繊維のような繊維（ドイツ公開明細書第
2948792号）から移植材を製造することにより、
この欠点を除去し得ることは事実であるが、そう
すると他の多くの欠点がそれに取つて代る。その
中で最も重要な欠点は、生きた物質との適合性が
悪いことであり、結合の悪さおよび拒絶反応現象
により明らかにされる。焼結水酸燐灰石のような
燐酸三カルシウム材料はこの欠点をもたない：そ
れらは毒性がなく、発癌性でなく、そして生きた
人間又は動物の組織との適合性が良い。
チツク材料（ドイツ公告明細書第1042834号）又
はアルミナ繊維、ガラス繊維、炭素繊維および炭
化ケイ素繊維のような繊維（ドイツ公開明細書第
2948792号）から移植材を製造することにより、
この欠点を除去し得ることは事実であるが、そう
すると他の多くの欠点がそれに取つて代る。その
中で最も重要な欠点は、生きた物質との適合性が
悪いことであり、結合の悪さおよび拒絶反応現象
により明らかにされる。焼結水酸燐灰石のような
燐酸三カルシウム材料はこの欠点をもたない：そ
れらは毒性がなく、発癌性でなく、そして生きた
人間又は動物の組織との適合性が良い。
引張応力および曲げ応力を組合せたサイクル曲
げ荷重の下での移植試験で、水酸燐灰石はある時
間後に疲労破砕されることが示された。
げ荷重の下での移植試験で、水酸燐灰石はある時
間後に疲労破砕されることが示された。
水酸燐灰石試験片についての測定で、その引張
強さは圧縮強さよりも５の因子だけ低いことが示
された。従つて、実際に水酸燐灰石は圧縮抵抗よ
りも低い引張抵抗を示すことが明らかである。水
酸燐灰石を含めた殆んどの材料は、ある臨界値の
間で変化する応力を用いて変動加重に付すと、静
的破壊強度よりもかなり下に位置しそして降伏点
の下でさえある極限応力において破壊する。これ
は疲労破砕と呼ばれる。該材料をいわゆるサイク
ル応力よりも低い応力で交替加重に付すと、不定
回数のサイクル後でも破砕が起きない。水酸燐灰
石のサイクル引張応力はサイクル圧縮応力よりも
かなり低い。もし今、サイクル応力荷重状態にあ
る水酸燐灰石に外側から一定の圧縮力を作用させ
ると、応力はこの一定の圧縮力のまわりで変化す
るであろう。もし該一定圧縮力をサイクル引張強
さよりも高いか或いはこれに等しいように選ぶ
と、引張力による破砕はもはや起きない。
強さは圧縮強さよりも５の因子だけ低いことが示
された。従つて、実際に水酸燐灰石は圧縮抵抗よ
りも低い引張抵抗を示すことが明らかである。水
酸燐灰石を含めた殆んどの材料は、ある臨界値の
間で変化する応力を用いて変動加重に付すと、静
的破壊強度よりもかなり下に位置しそして降伏点
の下でさえある極限応力において破壊する。これ
は疲労破砕と呼ばれる。該材料をいわゆるサイク
ル応力よりも低い応力で交替加重に付すと、不定
回数のサイクル後でも破砕が起きない。水酸燐灰
石のサイクル引張応力はサイクル圧縮応力よりも
かなり低い。もし今、サイクル応力荷重状態にあ
る水酸燐灰石に外側から一定の圧縮力を作用させ
ると、応力はこの一定の圧縮力のまわりで変化す
るであろう。もし該一定圧縮力をサイクル引張強
さよりも高いか或いはこれに等しいように選ぶ
と、引張力による破砕はもはや起きない。
一定圧縮力をサイクル引張応力とサイクル圧縮
応力との合計の半分よりも低く、そして好ましく
はこの値の50ないし75％となるように選ばなけれ
ばならないことは明らかである。何故なら、そう
しなければサイクル圧縮破砕の危険が非常に大き
くなるからである。
応力との合計の半分よりも低く、そして好ましく
はこの値の50ないし75％となるように選ばなけれ
ばならないことは明らかである。何故なら、そう
しなければサイクル圧縮破砕の危険が非常に大き
くなるからである。
従つて、本発明材は、セラミツク材料を圧縮状
態下に置きそして維持し得る圧縮要素を含むこと
を特徴とする。
態下に置きそして維持し得る圧縮要素を含むこと
を特徴とする。
所望の圧縮は種々の方法で行い得る。好ましい
態様においては、圧縮要素は移植材の中心に位置
する棒からなる。この棒は種々の形で必要な圧縮
を与え得る。
態様においては、圧縮要素は移植材の中心に位置
する棒からなる。この棒は種々の形で必要な圧縮
を与え得る。
好ましい態様においては、棒の両端にはナツト
をはめたねじ山が設けられており、そのナツト
は、ナツトによりセラミツク材料に作用される圧
縮力が所望の値になるような距離だけ締めること
ができる。例えば白金又は合成プラスチツク材料
のリングを、移植材の表面に作用する圧縮力を分
散させるために、ナツトとセラミツク材料との間
に設けるのが好ましい。
をはめたねじ山が設けられており、そのナツト
は、ナツトによりセラミツク材料に作用される圧
縮力が所望の値になるような距離だけ締めること
ができる。例えば白金又は合成プラスチツク材料
のリングを、移植材の表面に作用する圧縮力を分
散させるために、ナツトとセラミツク材料との間
に設けるのが好ましい。
移植材は、製造直後に圧縮状態下に置き得る。
しかしながら圧縮は、移植材が導入された時に、
一つ又はそれ以上のナツトを単に締めつけること
によつて行うこともできる。所望により、ナツト
は中心の棒を伸ばした後に締める。
しかしながら圧縮は、移植材が導入された時に、
一つ又はそれ以上のナツトを単に締めつけること
によつて行うこともできる。所望により、ナツト
は中心の棒を伸ばした後に締める。
別の好ましい態様においては、棒の両端にはん
だを付けるが、そのはんだは、融解熱処理および
その後の固化冷却処理の結果、棒の収縮のため引
張られてセラミツク材料と接触する。
だを付けるが、そのはんだは、融解熱処理および
その後の固化冷却処理の結果、棒の収縮のため引
張られてセラミツク材料と接触する。
圧縮を、セラミツク材料よりも熱膨張係数が大
きい材料から製造した中心の棒をセラミツク材料
と共に加熱することにより実現することも可能で
ある。スラスト体が中心棒の端に確保されている
場合は、これらは移植材を冷却した時にセラミツ
ク材料内に圧縮力を生じさせるであろう。中心お
よび多分頂部と底部とに、加熱により液化させた
熱収縮率が大きい材料を供給した後冷却すること
により、同じ効果を達成することができる。中心
棒がセラミツク材料よりも小さい熱膨張係数を有
する場合も、圧縮を実現し得る。その場合、棒お
よびセラミツクをまず冷却しなければならず、そ
の後組立品が温たまつた時に意図する圧縮力が作
用する。
きい材料から製造した中心の棒をセラミツク材料
と共に加熱することにより実現することも可能で
ある。スラスト体が中心棒の端に確保されている
場合は、これらは移植材を冷却した時にセラミツ
ク材料内に圧縮力を生じさせるであろう。中心お
よび多分頂部と底部とに、加熱により液化させた
熱収縮率が大きい材料を供給した後冷却すること
により、同じ効果を達成することができる。中心
棒がセラミツク材料よりも小さい熱膨張係数を有
する場合も、圧縮を実現し得る。その場合、棒お
よびセラミツクをまず冷却しなければならず、そ
の後組立品が温たまつた時に意図する圧縮力が作
用する。
別の可能な方法は、意図する圧縮を実現するた
めにスプリングの使用、および延伸した中心ワイ
ヤ、例えば細いワイヤから編んだワイヤ、の使用
であり、それらはセラミツク材料と機械的保持、
化学結合又は接着剤結合により結合させた後、セ
ラミツク材料に圧縮力を及ぼすことができる。
めにスプリングの使用、および延伸した中心ワイ
ヤ、例えば細いワイヤから編んだワイヤ、の使用
であり、それらはセラミツク材料と機械的保持、
化学結合又は接着剤結合により結合させた後、セ
ラミツク材料に圧縮力を及ぼすことができる。
圧縮要素は種々の方法によりそして種々の材料
から製造し得る。殆んどの場合、所望の強度およ
び腐食特性を有する合金の金属棒が好ましいであ
ろう。その例は高い降伏点と引張強さを有する弾
性Ni−Cr合金である。
から製造し得る。殆んどの場合、所望の強度およ
び腐食特性を有する合金の金属棒が好ましいであ
ろう。その例は高い降伏点と引張強さを有する弾
性Ni−Cr合金である。
圧縮要素は骨定着部材としても役立ち得る。
本発明を添付図面を参照しながら更に例示する
が、添付図面は本発明による移植材の好ましい態
様の断面図である。
が、添付図面は本発明による移植材の好ましい態
様の断面図である。
図面を参照すると、焼結燐酸三カルシウム材料
２、好ましくは水酸燐灰石、からなる移植材１が
示されており、該燐酸三カルシウム材料はある割
合でウイトロツク石を含み得る。例えばNi−Cr
鋼からなる棒３が移植材の中心に張り渡されてお
り、その棒の両端にはねじ山４が設けられてい
る。ナツト５が端にねじ込まれており、該ナツト
は、例えば白金箔からなる中間リング６を介し
て、燐酸三カルシウム材料２を圧縮する。
２、好ましくは水酸燐灰石、からなる移植材１が
示されており、該燐酸三カルシウム材料はある割
合でウイトロツク石を含み得る。例えばNi−Cr
鋼からなる棒３が移植材の中心に張り渡されてお
り、その棒の両端にはねじ山４が設けられてい
る。ナツト５が端にねじ込まれており、該ナツト
は、例えば白金箔からなる中間リング６を介し
て、燐酸三カルシウム材料２を圧縮する。
例
図面に従う移植材の具体的例は、長さ15mm、直
径４mm、中心孔直径1.4mmの焼結水酸燐灰石シリ
ンダーからなる。ナツトは直径４mmそして長さは
例えば２mmである。白金箔は例えば0.03mm厚であ
る。ナツトは、水酸燐灰石が約８Kg／mm2の一定圧
縮力下に置かれるまで締めつけられている。
径４mm、中心孔直径1.4mmの焼結水酸燐灰石シリ
ンダーからなる。ナツトは直径４mmそして長さは
例えば２mmである。白金箔は例えば0.03mm厚であ
る。ナツトは、水酸燐灰石が約８Kg／mm2の一定圧
縮力下に置かれるまで締めつけられている。
曲げ強さを３点曲げ試験で測定すると、ナツト
を締めない場合には約30Kgの中心加重の下で、そ
してナツトを４分の１回転（0.30mmピツチ）だけ
締めた場合には約40Kgの中心加重で、移植材に破
砕が生じた。
を締めない場合には約30Kgの中心加重の下で、そ
してナツトを４分の１回転（0.30mmピツチ）だけ
締めた場合には約40Kgの中心加重で、移植材に破
砕が生じた。
別の態様は、直径1.4mmの中心孔の形体の中心
凹所（recess）およびシリンダーの外径（４mm）
よりも0.5mm小さい直径を有する二つの円盤形状
の凹所を有する焼結水酸燐灰石シリンダーを含み
得る。予備加熱したシリンダーの凹所に水酸燐灰
石よりも大きい線熱膨張係数を有する合金を注入
することにより、二つの円盤の間の水酸燐灰石
は、組立体を室温に冷却した場合に圧縮されるで
あろう。これは前の例における場合と丁度同じよ
うに、曲げ強さを増大させるであろう。
凹所（recess）およびシリンダーの外径（４mm）
よりも0.5mm小さい直径を有する二つの円盤形状
の凹所を有する焼結水酸燐灰石シリンダーを含み
得る。予備加熱したシリンダーの凹所に水酸燐灰
石よりも大きい線熱膨張係数を有する合金を注入
することにより、二つの円盤の間の水酸燐灰石
は、組立体を室温に冷却した場合に圧縮されるで
あろう。これは前の例における場合と丁度同じよ
うに、曲げ強さを増大させるであろう。
図面は、本発明による移植材の一態様の断面図
である。 １…移植材、２…焼結燐酸三カルシウム材料、
３…棒、４…ねじ山、５…ナツト、６…リング。
である。 １…移植材、２…焼結燐酸三カルシウム材料、
３…棒、４…ねじ山、５…ナツト、６…リング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 硬組織を置き換えるためのアルミナ、焼結燐
酸三カルシウム材料又はガラスセラミツクのよう
なセラミツク材料からなる歯科および医学用の移
植材において、該セラミツク材料を圧縮状態下に
置きそして維持し得る圧縮要素を含むことを特徴
とする前記移植材。 ２ 圧縮要素が移植材の中心に位置する棒を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の移
植材。 ３ 棒の両端にナツトを取り付けたねじ山が設け
られており、該ナツトは、該ナツトによりセラミ
ツク材料上に作用する圧縮力が所望の値になるよ
うな距離だけ締めつけ得ることを特徴とする特許
請求の範囲第２項記載の移植材。 ４ 作用する圧縮力を分散させるために該ナツト
と該セラミツク材料との間にリングを設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の移植
材。 ５ 棒の両端にはんだが付けられ、そのはんだ
は、融解熱処理およびその後の固化冷却処理の結
果、棒の収縮のため引張られて、セラミツク材料
と接触することを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の移植材。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8101674A NL8101674A (nl) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | Implantaatmateriaal uit keramisch materiaal. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57176905A JPS57176905A (en) | 1982-10-30 |
| JPH021504B2 true JPH021504B2 (ja) | 1990-01-11 |
Family
ID=19837295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57055274A Granted JPS57176905A (en) | 1981-04-03 | 1982-04-02 | Transplantation material consisting of ceramic material |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4437191A (ja) |
| EP (1) | EP0062387B1 (ja) |
| JP (1) | JPS57176905A (ja) |
| AT (1) | ATE11866T1 (ja) |
| AU (1) | AU560830B2 (ja) |
| DE (1) | DE3262376D1 (ja) |
| DK (1) | DK153482A (ja) |
| ES (1) | ES273466Y (ja) |
| GR (1) | GR76064B (ja) |
| NL (1) | NL8101674A (ja) |
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| US6126688A (en) * | 1998-12-21 | 2000-10-03 | Surgical Dynamics Inc. | Apparatus for fusion of adjacent bone structures |
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| US7094251B2 (en) | 2002-08-27 | 2006-08-22 | Marctec, Llc. | Apparatus and method for securing a suture |
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-
1981
- 1981-04-03 NL NL8101674A patent/NL8101674A/nl not_active Application Discontinuation
-
1982
- 1982-03-31 GR GR67774A patent/GR76064B/el unknown
- 1982-04-01 EP EP82200412A patent/EP0062387B1/en not_active Expired
- 1982-04-01 AT AT82200412T patent/ATE11866T1/de not_active IP Right Cessation
- 1982-04-01 DE DE8282200412T patent/DE3262376D1/de not_active Expired
- 1982-04-02 DK DK153482A patent/DK153482A/da not_active IP Right Cessation
- 1982-04-02 US US06/364,975 patent/US4437191A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-04-02 JP JP57055274A patent/JPS57176905A/ja active Granted
- 1982-04-03 ES ES1982273466U patent/ES273466Y/es not_active Expired
- 1982-04-05 AU AU82325/82A patent/AU560830B2/en not_active Ceased
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