JPH04156841A

JPH04156841A - 鎖骨、長管骨および偏平骨再建用人工骨複合材料

Info

Publication number: JPH04156841A
Application number: JP28183490A
Authority: JP
Inventors: Shigeharu Takagi; 高木　茂栄; Kiyoshi Shinjo; 新城　清
Original assignee: Sumitomo Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Cement Co Ltd
Priority date: 1990-10-22
Filing date: 1990-10-22
Publication date: 1992-05-29
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JP2635437B2

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〕本発明は鎖骨、長管骨および偏平管再建用人工骨複合材
料に関するものである。更に詳しく述べるならば本発明
は鎖骨、および肋骨の骨欠損部分を、その形状・寸法に
適合するように補填し、かつ、所定部位に錨着すること
のできる鎖骨、長管骨および偏平管再建用人工骨複合材
料に関するものである。

〔従来の技術〕

従来鎖骨、および肋骨に骨欠損を生した場合その再建に
は１）皮下組織、および皮膚のみの縫合２）自家骨の移植（腸骨、腓骨、および脛骨より採取し
キュルシュナー鋼線、Ｋ１１ｎｓｃｈｅｒ髄内釘、金属
板、又は骨ネジなどにより固定）３）血管納付骨移植４）合成繊維、又は金属材料からなる人工骨の補綴５）合成樹脂布帛による補綴などが知られている。

しかし、上記１）、２）、３）および４）の方法では手
術を受けた患者の美容上および機能上の問題があった。

また、上記２）、４）および５）の方法では補綴材料の
固定が困難で、骨折、充填物の破損、脱塩および内Ｗ＆
損傷の危険性が高く、しかも骨採取部に合併症を生ずる
などの問題があり、更に上記３）の方法は、微細手術を
行う必要があり、手術の技法が面倒であった。

上記の問題点を解消するためにキールボーン（Ｘｉｅｌ
　ｂｏｎｅ）、又はボーンセメント（Ｂｏｎｅ　ｃｅＩ
ｌｅｎｔ）などの補強材を併用することが提案されてい
る。

しかしキールボーンの使用には、同化の遅延、および骨
折防止および固定法の困難さなどの問題点があり、ボー
ンセメントの使用には、骨欠損部に大きさを合わせるこ
とが難しく、１理的な胸壁の運動を阻害し、かつ合併症
を誘発するなどの問題点があった。

また鎖骨、長管骨および偏平骨の再建の場合、人工骨の
周囲に骨性架橋が形成され恒久的な再建が達成されるこ
とが望まれていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は従来の鎖骨、長管骨および偏平骨の再建法の上
記問題点を解消し、これらの骨欠損部の形状・寸法に適
合させることが容易で、内臓損傷の発生の危険性がなく
、又は低く、補綴部位への錨着が容易にかつ、短時間内
に再建するのに有効であり、しかも骨性架橋の可能な鎖
骨、長管骨および偏平管再建用人工骨複合材料を提供し
ようとするものである。

〔課題を解決するための手段・作用〕

本発明の鎖骨、長管骨および偏平管再建用人工骨複合材
料は、ミート状材料からなる包接部材と、前記包接部材
の内側に包接された人工骨部材とを含み、前記包接部材用シート状がポリエチレン繊維からなるメ
ツシュ布帛であり、かつ、前記包接部材の端末部が、前
記人工骨部材の外側に伸び出ていて、前記人工骨部材に
接合すべき骨の端末部分を挿入するための筒状室を形成
していることを特徴とするものである。

第１図には本発明の鎖骨、長管骨および偏平管再建用人
工骨複合材料の一実施態様が示されている。

第１図において、人工骨複合材料１は筒状に形成された
包接部材２および、その内部に包接されている人工骨部
材３により構成されている。人工骨部材３は、補綴すべ
き骨の形状・寸法に適合するように整形加工された人工
骨材料であって、その一部に形成された凹部（溝）に、
自家骨５が移植されていて、複合体を形成している。包
接部材２はポリエチレン繊維からなるメツシュ（粗目）
布帛を、人工骨部材３に巻きつけるか、或は、人工骨部
材を収容するのに適合した形状・寸法の筒状体に縫合形
成されたものである。

包接部材２の端末部分には、人工骨部材３の外側に伸び
出ている筒状室４が形成されている。この筒状室４は、
本発明の人工骨複合材料により、鎖骨、又は肋骨の骨欠
損部を補綴するとき、残存している骨の端末部分を挿入
させるために設けられたものであって、残存骨の端末と
、人工骨部材−自家骨複合体の端末とは、筒状室４内で
接合され（必要があれば両端末はワイヤーで錨着され）
、この接合部分は、それを囲繞する包接部材により包接
保持される。

上記自家骨移植は、ワイヤー、人工骨部材、包接部材の
疲労破損を防止するために有効である。

本発明の人工骨材料に用いられる包接部材は、ポリエチ
レン繊維からなるメツシュ（粗目）布帛により形成され
る。このようなポリエチレン繊維メツシュ布帛としては
マーレックスメツシュ（Ｍａｒｌｅｘ　Ｍｅｓｈ、商標
、ＢＡＲＤ　（バード）社製）が知られている。

本発明の人工骨複合材料に用いられる人工骨部材は、一
般に、セラミック、カーボン、金属、および硬質有機合
成樹脂から選ばれた少な（とも１種を主構成成分として
用いて形成され、これらは多孔質であってもよく、或は
非多孔質であってもよい。

人工骨部材料セラミックとしては、アルミナ、ジルコニ
ア、およびリン酸カルシウム系化合物などが利用できる
。一般に、セラミック材料としては水酸アパタイト［Ｃ
ａ　＋　ｏ　（ＰＯ４）　ｈ　（ＯＨ）　ｔ　〕を用い
ることが好ましい。このような水酸アパタイトの組成に
格別の限定はないが、一般に、カルシウムとリンの含有
量が１：１．６０〜１：１．７０のモル比をなしている
ものが好ましい。このようなリン酸カルシウム系セラミ
ック材料は、ゾル−ゲル法により合成され、凍結乾燥さ
れ、かつ１０００〜１３５０°Ｃの温度で焼結されてい
ることが好ましい。

また人工骨部材形成用金属としては、例えばステンレス
鋼、チタン、タンタル、チタン合金、ニッケルークロム
合金、ニッケルークロム−コバルト合金、およびコバル
ト−クロム−モリブデン合金などから選ばれた少なくと
も１種からなるものが用いられる。

更に、人工骨部材形成用硬質有機材料としては、高密度
ポリエチレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、
ポリメチルアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂および
シリコーン樹脂などから選ばれた少なくとも１種からな
るものが用いられる。

人工骨部材形成材料は、多孔質材料でも非多孔質材料で
もよいが、一般には多孔質材料であることが好ましい。

例えば、多孔質リン酸カルシウム焼結体が本発明の人工
骨部材として有用なものである。

多孔質リン酸カルシウム焼結体は、下記のようにして製
造することができる。

例えばリン酸カルシウム（１００重量部）に、粒径１〜
６００ミクロンの直球状の有機合成樹脂粒子（０〜７０
重量部）と直径１〜３０ミクロンの有機重合体繊維（１
〜５重量部）とを均一混合し、この混合物を所望の形状
寸法の成形物に成形し、この成形物を２００〜８００″
Ｃの温度に加熱して有機合成樹脂粒子および有機重合体
繊維を熱分解して除去して、多孔質成形物とする。次に
、この多孔質成形物を８００〜１３５０°Ｃの温度、好
ましくは１０００〜１３５０゛Ｃの温度で焼成する。こ
の多孔質焼結体を所望の形状、寸法に切削加工する。

気孔形成用有機合成樹脂粒子としては、ポリプロピレン
樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスチレン樹
脂などからなる粒子が用いられ、有機重合体繊維として
は、獣毛、絹繊維、セルロース繊維、ポリエステル繊維
、ポリオレフィン繊維などを用いることができる。

上記のようにして製造される多孔質リン酸カルシウム焼
結体は、１〜６００ミクロンの多数の直球状独立空孔と
孔径１〜３０ミクロンの多数の毛細管状空隙通路とを有
しており直球状独立空孔は毛細管状空隙通路により互に
、かつ外部空間に連通されている。空孔は直球状、又は
ほぼ直球状の形状を有し、かつ焼結体内に均一に分布さ
れていることが好ましい。このような空孔は、骨細胞が
修骨場として場の認識を行い、かつ活性化のための空間
、すなわち骨修復に対する細胞認識現場（細胞居住空間
）を提供するものである。骨細胞は、特定の曲率を有す
る直球状空間に滞留することを非常に好むもので、その
孔径は１〜６００ミクロンであることが好ましく１０〜
３００ミクロンの範囲内にあることがより好ましい。ま
た空孔が直球形、又は、はぼ直球形であると、得られる
多孔質体の機械的強度が高くなる。孔径１〜３０ミクロ
ンの毛細管空１通路は破骨細胞、骨芽細胞、体液、白血
球などの選択的進入を許すが粒径の大きなコラーゲン繊
維やマクロファージなどの進入を阻止し、それによって
コラーゲン繊維の異状増殖、それに伴う周囲の炎症偽関
節、およびガンの発生を防止することができる。空孔内
に進入した上記の細胞等はこの寸法の空孔に滞留するこ
とを非常に好み骨の再生速度の制御、骨の再吸収の制御
および新生骨の誘起を促進することができる。

本発明の人工骨複合材料を形成するには、所定の寸法を
有する包接部材用ポリエチレン繊維メツシュ布帛を人工
骨部材に巻きつけてもよいし、或は上記布帛を縫合して
筒状体を形成し、その中に人工骨部材を挿入してもよい
。いづれの場合も包接部材の端末に筒状室が形成されて
いることが必要である。

本発明の人工骨複合材料を用いて鎖骨、又は肋骨の再建
を行うには、鎖骨、又は肋骨の骨欠如部分の残存骨の端
末を、包接部材の端末筒状室内に挿入して、これを人工
骨の端末と接合させ、必要があれば人工骨端末と、残存
骨の端末とをワイヤーなどで連結し、包接部材を、骨の
周囲の筋肉に縫合錨着する。

本発明の人工骨複合材料を用いて鎖骨、長管骨又は偏平
骨の骨欠損部を補綴すると、手術後の経過と共に膠原線
維組織が人工骨複合材料の微小空孔内へ入り込んで強度
を補強すると共に骨新生を促進する。この場合空孔のサ
イズ、包接部材の伸縮、包接部材布帛の厚さ等の調整、
さらに線維芽細胞を積極的に誘導する物質の塗布あるい
は透み込ませること等により、より一層安定して固定が
可能となる。

本発明の人工骨複合材料を用いると、人工骨と、残存骨
との接合部分は、ポリエチレン繊維メツシュ布帛からな
る包接部材で包み込まれているため、安定した支持力が
得られ、このため、骨の再建が順調に行われ、軟部支持
組織の再建が容易で、これによりストレスの分散、及び
循環の改善が得られ、また疼痛もなく美容上も優れた術
後の成果が得られる。

また、包接部材が粗目布帛から形成されているため、骨
新生のための骨性架橋が促進される。

更に、ポリエチレン繊維メツシュ布帛からなる包接部材
にボーン　モリホジェネテック　プロティン（Ｂｏｎｅ
　ｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃ　ｐｒｏｔｅｉｎ、　Ｂ
ＭＰ）を塗布あるいは透み込ませて積極的に骨誘導を計
り、金属、セラミック等からなる人工骨部の安定性、支
持性を高めることもできる。また金属、セラミック等か
らなる人工骨部材とポリエチレン繊維メソシュ布帛から
なる包接部材とを組み合せ、骨欠損部及び空隙部を充填
し、周辺の支持ＭＷａ　（骨膜、靭帯、筋膜、筋Ｍ）に
包接部材を錨着し、人工骨部材の安定性、支持性及び血
液循環を高めるなどのように、多方面における応用が期
待出来る。

〔実施例〕

本発明を更に実施例により説明する。

実１１０− Ａ　人工骨部材用替杏セラミック材料住友セメント株式会社製、水酸アパタイトボーンセラム
ーＰ（商標）を所要形状、寸法に整形加工して使用した
。

Ｂ　包接部材布帛：ポリエチレン長繊維メツシュ布帛（マーレックス
メツシュ）Ｃ人工骨部材の作成上記布帛（長さ４ＣＩ、輻８ｃｍ）を人工骨部材に巻き
つけ、その両端に長さに２ＣＩの筒状室を形成した。

補綴手術男性患者の右鎖骨悪性リンパ腫による病変部（長さ約６
Ｃ１ｍ）を切除した。残存鎖骨の端末を、人工骨複合材
料の包接部材の筒状室に挿入して、その端末と人工骨部
材の端末とを接合させ、両端末をワイヤーで締結し、包
接部材をナイロン糸により烏口鎖骨靭帯、広頚筋、三角
筋、大胸筋に縫着固定した。手術後約６ケ月で、骨癒合
が完成し、肩関節の運動制限なく無痛で患者は無病状態
で現職に復帰している。

〔発明の効果〕

本発明の鎖骨、長管骨および偏平骨再建用人工骨複合材
料は、下記の効果を奏し得るものである。

１、任意の形状・寸法を有する人工骨部材を整形加工し
て形成することができる。

２　人工骨部材の離散を防止し、内臓損傷を防止するこ
とができる。

３、軟部支持組織の再建により血液の循環が良好であり
、骨新生を促進する。

４、組織誘導が可能であって、強固な鎖骨、長管骨およ
び偏平骨を再建することができる。

５、靭帯、鍵、筋および骨膜との錨着が容易で、ストレ
スの分散に役立つ。

６、生理的な胸壁の運動を妨げない。

７、骨再生を短時間内に達成できる。

８、美容上満足し得る。

９、骨性架橋が可能である。

すなわち、本発明の人工骨複合材料は、従来至難とされ
てきた鎖骨、長管骨および偏平骨の再建を、可能にし、
かつ、すぐれた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の人工骨複合材料の構成を示す説明図で
ある。１・・・人工骨複合材料、　２・・・包接部材、３・・
・人工骨部材、　　　４・・・筒状室、５・・・自家骨
。

Claims

【特許請求の範囲】

１．シート状材料からなる包接部材と、前記包接部材の
内側に包接されている人工骨部材とを含み、前記包接部材用シート状材料がポリエチレン繊維からな
るメッシュ布帛であり、かつ、前記包接部材の端末部が
、前記人工骨部材の外側に伸び出ていて、前記人工骨部
材に接合すべき骨の端末部分を挿入するための筒状室を
形成していることを特徴とする、鎖骨、長管骨および偏
平骨再建人工骨複合材料。