JPH04246360A - 移植可能な補てつ - Google Patents

移植可能な補てつ

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JPH04246360A
JPH04246360A JP3235122A JP23512291A JPH04246360A JP H04246360 A JPH04246360 A JP H04246360A JP 3235122 A JP3235122 A JP 3235122A JP 23512291 A JP23512291 A JP 23512291A JP H04246360 A JPH04246360 A JP H04246360A
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JP
Japan
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prosthesis
shaft
holes
bone
prosthesis according
Prior art date
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Application number
JP3235122A
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English (en)
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Hermann-Joseph Schmitz
ヘルマン−ヨゼフ　シュミッツ
Wolf D Herold
ボルフ　ディートリッヒ　ヘロルト
Werner Zoellner
ベルナー　ツェルナー
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THERA G fur PATENTVERWERT MBH
Thera Patent GmbH and Co KG Gesellschaft fuer Industrielle Schutzrechte
Original Assignee
THERA G fur PATENTVERWERT MBH
Thera Patent GmbH and Co KG Gesellschaft fuer Industrielle Schutzrechte
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Publication date
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Priority claimed from DE9100075U external-priority patent/DE9100075U1/de
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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】
【０００１】発明の背景 本発明は、表面が多数の細かいポケット孔により供給さ
れているシャフトを有する、セメントなしに移植できる
補てつに関する。このタイプの補てつは、骨、歯根、関
節、又は硬質又は柔軟な脊椎間ディスクを代用するため
に使用される。
【０００２】セメントなしでの移植物は、組織の破壊及
び従って移植物のゆるみをもたらす、有機体と重合セメ
ント成分との反応から生じる負の副作用を回避する。
【０００３】”Ｎｅｕｅｒｅ　Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｅ　
ｉｎ　ｄｅｒ　ｍｅｄｉｚｉｎｉｓｃｈｅｎ　Ｔｅｃｈ
ｎｉｋ”，Ｃｈｅｍｉｅ−Ｉｎｇｅｎｉｅｕｒ−Ｔｅｃ
ｈｎｉｋ　４７，第８号（１９７５），３２７〜３３３
ページ又はＤＥ−Ａ−２，７２１，６８６に記載される
ように、既知のセメントなしでの移植可能な補てつはし
ばしば、骨組織と堅く連結する多孔性表面を供給される
。ＤＥ−Ａ−２，１５４，２７２によれば、多孔性構造
体が、補てつシャフト上に粒状物又はビーズを焼結融合
することによって又は電子又はレーザー光により補てつ
シャフト中に小さなポケット孔を切削することによって
得られる。
【０００４】ＥＰ−Ａ−０，３２１，３８９は、再吸収
され得る生物学的に活性的なセラミック材料により又は
生物組織の環境に暴露される場合に安定して存続する樹
脂により補てつを被覆することを記載する。前記セラミ
ック材料が再吸収される場合、多孔性樹脂構造体が存続
し、この中に骨組織が増殖する。
【０００５】補てつの固定化は、骨組織が多孔性表面中
に増殖するまで、時間がかかることが知られている。こ
の時間の間、高い負荷は補てつ上に付与されるべきでな
く、そして再びゆるくなる補てつの危険性が存在する。
【０００６】発明の要約 容易に移植され得、そして長い寿命にわたって高い負荷
に耐えることができる骨組織への固着をすばやく提供す
るであろう補てつを供給することが本発明の目的である
。
【０００７】この目的は、表面が多数の細かいポケット
孔により供給されているシャフトを有するセメントなし
に移植できる補てつ（ここでそれらの孔のそれぞれはシ
ャフト表面に形成されるバルブにより取り囲まれている
）により満たされる。
【０００８】骨組織は、この形の細かな多孔性構造体中
に比較的早く増殖することが見出された。特に、環状バ
ルブがアンダーカットされている場合、補てつは、移植
の後すぐに骨組織に堅く固定されるであろう。細かなポ
ケット孔は、シャフトの被覆を必要としないで、シャフ
ト表面に直接的に供給され得る。このために、被覆の不
十分な接着性によりゆるくなる補てつの危険性が存在し
ない。
【０００９】本発明の好ましい態様においては、少なく
とも一部の孔が、前記孔の底部に向いている軸方向が正
常な条件下で骨に対して前記補てつにより付与される力
の方向と鋭角を形成するように配向されている。細かな
ポケット孔のこの特定の配向のために、圧縮及び引張力
が、骨上の補てつの表面により付与され、移植物のベッ
ド上に生理学的負荷を引き起すであろう。それによって
、細かな孔中に増殖する骨組織の危険性に応じて補てつ
のゆるみが妨げられる。
【００１０】骨の変移のＷｏｌｆｆの法則によれば、骨
の構造的な変化は、骨に付与される負荷に依存する。再
吸収は、圧縮力が骨に作用する場合に生じ、ところが引
張力は骨の増殖をもたらすであろう。細かなポケット孔
を同様に配向することによって、引張力が孔中に増殖す
る骨の釘上に付与され、それによって骨の増殖を刺激す
る。この場合、孔の底部に向いている軸方向が、正常な
条件下で骨に対して補てつにより付与される力と鋭角を
形成する。しかしながら、他の場所では、細かなポケッ
ト孔は、圧縮力が骨の釘上に作用するように配向され得
る。
【００１１】骨における補てつの特に堅く且つすばやい
固着は、シャフト表面１ｍｍ２　当たり約２０〜１００
個、好ましくは約３０個〜５０個の孔を供給することに
よって達成され、ここで個々の孔は、約２５〜１００μ
ｍ、好ましくは約３０〜約６０μｍの直径及び約５０〜
２００μｍ、好ましくは約９０μｍまでの深さを有する
。
【００１２】丸みをつけられたねじ山としてのシャフト
表面の形状化は、補てつと移植後すぐに高い力に耐える
ことができる骨との間で堅く嵌合する結合をもたらすで
あろう。これは、ねじ山の機械的な効果並びに、円柱状
のシャフトの表面と比べて拡大された表面のためである
。丸みをつけられたねじ山は鋭い縁を有せないので、骨
組織上での刺激及びピーク応力が回避される。移植工程
は促進され、そして補てつの高力な固着は、補てつの頭
部から末端にシャフトを先細くすることによって達成さ
れる。
【００１３】チタンアロイが、その安定性及び生物適合
性のために補てつの材料として特に適切である。細かな
孔を製造するための実際の方法は、高エネルギービーム
、たとえばレーザー、特にエクサイマーレーザーにより
生成されるビームによりそれらに孔を開け又はそれらを
切削することによる。
【００１４】好ましい態様の記載 図１に示される補てつは歯科用移植物であり、そして頭
部２及びシャフト３を含む。シャフト３の一部は、移植
後すぐに一定の安定性を付与するのみならず、また骨組
織と接触する拡大された表面を付与する丸みをつけられ
たねじ山４を有する。適用の分野に依存して、全体のシ
ャフト３を伸ばすことがそのねじ山のためにより適切で
あるかも知れない。他の場合、ねじ山は完全に省かれ得
る。補てつがアゴ骨に移植される場合、そのシャフトは
、好都合には、頭部２から末端に向かって低下する断面
を有するように先を次第に細くされ得る。
【００１５】示されている補てつの頭部２は、それに歯
科用補てつを固定するために内部スクリューねじ山を供
給される。頭部２上にねじ込められる構造体のゆるみを
防ぐための追加の手段が、その頭部２の上端で正方形又
は六角形部分２１により供給される。
【００１６】補てつの表面を拡大し、そして特に補てつ
の安全な支持体を確保するために、シャフトの低部が肉
眼で見えるピン（図示されていない）により供給され得
る。
【００１７】ブラインド又はポケット孔１は、骨組織に
補てつを固着するためにシャフトに形成される。これら
の孔１は、図１に示されるように孔シャフト表面をおお
い、又はそれらは、補てつと骨との間の力の所望する転
移に従って一定の表面部分においてのみ供給され得る。
【００１８】図２は、クレーター形状の縁又はバルブ１
１，１２を有する孔１をもたらすレーザーにより照射さ
れた移植物表面（ＥＬＣＳ＝Ｅｘｃｉｍｅｒ　　Ｌａｓ
ｅｒ　　Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｄ　　Ｓｕｒｆａｃｅ）
の断面を示す。バルブ１１，１２は、レーザー光による
照射の間、孔から突出される材料により形成される。レ
ーザーのパラメーター（エネルギ、ビーム直径、照射時
間、等）に依存して、単純なバルブ１１又はアンダーカ
ットされたバルブ１２が形成される。
【００１９】孔１及びバルブ１１，１２のまわりに増殖
する骨組織は、補てつの表面と移植物のまわりの骨ベッ
トとの間に二重の機械的な連結を達成するであろう。圧
縮力及び引張り力の特に効果的な転移は、アンダーカッ
トされたバルブ１２を供給することによって達成される
。
【００２０】図３は、補てつの固着の断面を示す。この
例において、補てつ上に及び従って骨上の補てつにより
付与される力（ベクトルＦ）は、補てつ表面に平行であ
ると思われる。ポケット孔１への骨組織の増殖を刺激す
るためには、孔は、孔の底部に向いている軸方向（ベク
トルＡ）が力（ベクトルＦ）と鋭角を形成するように配
向される。従って、孔中に増殖する骨の釘が引張力のみ
に実質的に暴露される。Ｗｏｌｆｆの法則によれば、そ
れらの増殖はそれにより刺激される。図３に示される２
個の孔のうち低い方の孔は、ねじ山４の上方に傾斜され
た表面部分で配置される。この表面の部分で、軸方向（
ベクトルＡ）と力（ベクトルＦ）との間の角度は、さら
に一層鋭角であり、それによって骨の増殖を刺激する力
の成分を高める。
【００２１】骨が圧縮力に天然において暴露されるこれ
らの位置で、孔中に増殖する骨の釘が同様に圧縮力に暴
露されるような手段で細かな孔を配向することは意味深
い。
【００２２】
【実施例】例１ ３．２ｍｍ×６．２５ｍｍのチタン表面（２０ｍｍ２）
を、１６Ｊ／ｃｍ２　のエネルギー密度によるＸｅｃｌ
レーザーにより処理した。その処理は、２８０ｎｓの期
間行なわれ、そして孔当たり２５のパルスが適用された
。合計３８×１８＝６８４個のポケット孔が生成され、
それらの個々は、約６０μｍの深さを有し、そして約８
０μｍの幅の４０〜５０μｍの高さのクレーター形状バ
ルブにより囲まれていた。従って、クレーターの縁から
測定される全体の深さは、約１００μｍであった。
【００２３】例２ Ｘｅｃｌレーザーを用いて、１８×３８個の孔を、１０
Ｊ／ｃｍ２　のエネルギー密度で例１の試験表面中に穴
開けし、ここで処理期間は１５ｎｓであり、そしてパル
ス数は４０２であった。わずかに下方向に先細くなった
ポケット孔が生成され、これらの孔は約１００μｍの深
さを有し、そして約７０μｍの幅の４０〜６０μｍの高
いクレーター形状バルブにより囲まれていた。
【図面の簡単な説明】
【図１】これは歯科用移植物を構成する補てつを示す。
【図２】これは、補てつのシャフトの表面に供給される
２つの孔の断面図である。
【図３】これは、補てつ上に作用する力を示す図である
。
【符号の説明】
１…ポケット孔 ２…頭部 ３…シャフト ４…ねじ山 １１，１２…バルブ ２１…六角形部分

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　表面が多数の細かいポケット孔（１）
    により供給されているシャフト（３）を有するセメント
    なしに移植できる補てつであって、前記孔（１）のそれ
    ぞれがシャフト表面に形成されるバルブ（１１，１２）
    により取り囲まれていることを特徴とする補てつ。
  2. 【請求項２】　　前記孔（１）が約２５〜約１００μｍ
    、好ましくは約３０〜約６０μｍの直径及び約５０〜約
    ２００μｍ、好ましくは約５０〜約９０μｍの深さを有
    する請求項１記載の補てつ。
  3. 【請求項３】　　前記シャフト表面１ｍｍ２　当たり約
    ２０〜１００個、好ましくは約３０〜約５０個の孔が供
    給される請求項１又は２記載の補てつ。
  4. 【請求項４】　　少なくとも一部の前記孔（１）が、前
    記孔（１）の底部に向いている軸方向（ベクトルＡ）が
    正常な条件下で骨に対して前記補てつにより付与される
    力（ベクトルＦ）の方向と鋭角を形成するように配向さ
    れる請求項１〜３のいづれか１項記載の補てつ。
  5. 【請求項５】　　前記シャフトの表面が丸みをつけられ
    たねじ山（４）として形状化される請求項１〜４のいづ
    れか１項記載の補てつ。
  6. 【請求項６】　　前記シャフト（３）が、前記シャフト
    （３）の末端に向かってその頭部から一般的に低下する
    シャフト断面を有するように先を次第に細くされる請求
    項１〜５のいづれか１項記載の補てつ。
  7. 【請求項７】　　前記シャフト（３）がチタンアロイか
    ら製造される請求項１〜６のいづれか１項記載の補てつ
    。
  8. 【請求項８】　　前記孔（１）がレーザー光により切削
    することにより製造される請求項１〜７のいづれか１項
    記載の補てつ。
  9. 【請求項９】　　前記レーザーがエクサイマーレーザー
    である請求項８記載の補てつ。
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