JPH05168693A - 複合インプラント部材 - Google Patents
複合インプラント部材Info
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- JPH05168693A JPH05168693A JP3343435A JP34343591A JPH05168693A JP H05168693 A JPH05168693 A JP H05168693A JP 3343435 A JP3343435 A JP 3343435A JP 34343591 A JP34343591 A JP 34343591A JP H05168693 A JPH05168693 A JP H05168693A
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 純チタンまたはチタン合金よりなるチタン材
とジルコニアを主成分とするジルコニアセラミックスと
を、ＳｉＯ2 を６０〜８０ｗｔ％、ＢａＯを５〜１５ｗ
ｔ％、Ｋ2 Ｏを６〜１２ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏを５〜１０ｗ
ｔ％及びＺｎＯを０〜７ｗｔ％含むガラスでもって接合
し、一体化してなる複合インプラント部材。 【効果】 本発明の複合インプラント部材は生体内での
長期間の使用によっても接合強度の低下が少なく、また
生体に悪影響を与えることがない。
とジルコニアを主成分とするジルコニアセラミックスと
を、ＳｉＯ2 を６０〜８０ｗｔ％、ＢａＯを５〜１５ｗ
ｔ％、Ｋ2 Ｏを６〜１２ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏを５〜１０ｗ
ｔ％及びＺｎＯを０〜７ｗｔ％含むガラスでもって接合
し、一体化してなる複合インプラント部材。 【効果】 本発明の複合インプラント部材は生体内での
長期間の使用によっても接合強度の低下が少なく、また
生体に悪影響を与えることがない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は疾病、災害などにより、
骨機能や手足の関節機能が失われた場合、これらを修復
するために用いられる整形外科用人工骨及び人工関節、
あるいは老齢、疾病などによって失われた歯牙を再建す
るために用いられる人工歯根等を構成する生体に埋設す
る複合インプラント部材に関するものである。
骨機能や手足の関節機能が失われた場合、これらを修復
するために用いられる整形外科用人工骨及び人工関節、
あるいは老齢、疾病などによって失われた歯牙を再建す
るために用いられる人工歯根等を構成する生体に埋設す
る複合インプラント部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】すでに臨床使用されているチタン材とジ
ルコニアセラミックスを組み合わせた複合インプラント
部材としては、例えば骨内に埋入するインプラントとし
てジルコニアボールとチタンステムをテーパーで嵌合さ
せた人工股関節がある。これは生体内で優れた摺動特性
と強度を示すジルコニアボールと優れた靱性、強度およ
び耐蝕性を有するチタンステムを一体化したものであ
る。又、整形外科領域においては、上記の人工股関節以
外にも、人工膝関節、足関節、肩関節、手関節などにジ
ルコニアを主成分とするジルコニアセラミックスとチタ
ン又はチタン合金より成るチタン材を接合したインプラ
ントの応用がある。
ルコニアセラミックスを組み合わせた複合インプラント
部材としては、例えば骨内に埋入するインプラントとし
てジルコニアボールとチタンステムをテーパーで嵌合さ
せた人工股関節がある。これは生体内で優れた摺動特性
と強度を示すジルコニアボールと優れた靱性、強度およ
び耐蝕性を有するチタンステムを一体化したものであ
る。又、整形外科領域においては、上記の人工股関節以
外にも、人工膝関節、足関節、肩関節、手関節などにジ
ルコニアを主成分とするジルコニアセラミックスとチタ
ン又はチタン合金より成るチタン材を接合したインプラ
ントの応用がある。
【０００３】さらに、歯科領域においては骨内埋入型イ
ンプラントへの応用が考えられている。現在、サファイ
アの芯材にポーラス状のアルミナをガラスでもって接合
したポーラス状アルミナが骨に接するように構成したイ
ンプラントが使われているが、芯部がサファイアである
ため強度上の問題があった。この点を改良するためチタ
ン材の芯材に対してポーラス状のジルコニアセラミック
スを接合して複合化したインプラントの開発が期待され
ている。
ンプラントへの応用が考えられている。現在、サファイ
アの芯材にポーラス状のアルミナをガラスでもって接合
したポーラス状アルミナが骨に接するように構成したイ
ンプラントが使われているが、芯部がサファイアである
ため強度上の問題があった。この点を改良するためチタ
ン材の芯材に対してポーラス状のジルコニアセラミック
スを接合して複合化したインプラントの開発が期待され
ている。
【０００４】従来、インプラントにおけるチタン材とジ
ルコニアセラミックスとを複合化するにはチタン材の表
面に溶射法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、陽極酸化法などによ
ってジルコニアをコーティングする方法や、チタン材と
ジルコニアセラミックスがともにバルク状であるときに
は活性金属法によって接合していた。これはチタン材と
ジルコニアセラミックスの界面にＴｉ−Ａｌ−Ｃｕ合金
などのペーストを塗り、両者を突き合わせて加熱し接合
する方法で、比較的強固な接合が得られていた。
ルコニアセラミックスとを複合化するにはチタン材の表
面に溶射法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、陽極酸化法などによ
ってジルコニアをコーティングする方法や、チタン材と
ジルコニアセラミックスがともにバルク状であるときに
は活性金属法によって接合していた。これはチタン材と
ジルコニアセラミックスの界面にＴｉ−Ａｌ−Ｃｕ合金
などのペーストを塗り、両者を突き合わせて加熱し接合
する方法で、比較的強固な接合が得られていた。
【０００５】
【従来技術の課題】しかしながら、ＣＶＤ法、ＰＶＤ
法、陽極酸化法などによって作製したジルコニアのコー
ティング層は数千オングストロングから１０μm 程度の
厚みしか有せずコーティング層に耐久性がなかった。一
方、溶射法によれば数十〜数百μm の厚みにすることが
できるが、この方法の場合母材であるチタン材の表面の
微小な凹凸によるアンカー効果にのみ依存しているため
強度に問題がある。
法、陽極酸化法などによって作製したジルコニアのコー
ティング層は数千オングストロングから１０μm 程度の
厚みしか有せずコーティング層に耐久性がなかった。一
方、溶射法によれば数十〜数百μm の厚みにすることが
できるが、この方法の場合母材であるチタン材の表面の
微小な凹凸によるアンカー効果にのみ依存しているため
強度に問題がある。
【０００６】また活性金属法により製作した複合インプ
ラント部材の場合、界面でのチタンと接合のために用い
られるロー材に含まれる金属との間で、激しいガルバニ
ックコロージョンが起こり、特に生体内の如く水分の多
い環境には適さないという不具合があった。
ラント部材の場合、界面でのチタンと接合のために用い
られるロー材に含まれる金属との間で、激しいガルバニ
ックコロージョンが起こり、特に生体内の如く水分の多
い環境には適さないという不具合があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は純チタンまたはチタン合金よりなるチタン
材とジルコニアを主成分とするジルコニアセラミックス
とを、ＳｉＯ2 を６０〜８０ｗｔ％、ＢａＯを５〜１５
ｗｔ％、Ｋ2 Ｏを６〜１２ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏを５〜１０
ｗｔ％及びＺｎＯを０〜７ｗｔ％含むガラスでもって接
合し、一体化してなる複合インプラント部材を提供する
ものである。
め、本発明は純チタンまたはチタン合金よりなるチタン
材とジルコニアを主成分とするジルコニアセラミックス
とを、ＳｉＯ2 を６０〜８０ｗｔ％、ＢａＯを５〜１５
ｗｔ％、Ｋ2 Ｏを６〜１２ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏを５〜１０
ｗｔ％及びＺｎＯを０〜７ｗｔ％含むガラスでもって接
合し、一体化してなる複合インプラント部材を提供する
ものである。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて詳述す
る。チタン材とジルコニアセラミックスは熱膨張係数が
両者ともに１０×１０-6／ｄｅｇ前後でほぼ等しいため
同様な熱膨張係数を持つ生体ガラスを介して接合すれば
オートクレープ滅菌、ガス滅菌の際に加熱される事があ
ってもこれによって純チタンまたはチタン合金よりなる
チタン材とジルコニアを主成分とするジルコニアセラミ
ックスとを組み合わせた複合インプラント部材のチタン
材とジルコニアセラミックスの接合面の損傷、ジルコニ
アセラミックスでのクラックの発生などを起こすことな
い生体材料を構成できることを知見した。
る。チタン材とジルコニアセラミックスは熱膨張係数が
両者ともに１０×１０-6／ｄｅｇ前後でほぼ等しいため
同様な熱膨張係数を持つ生体ガラスを介して接合すれば
オートクレープ滅菌、ガス滅菌の際に加熱される事があ
ってもこれによって純チタンまたはチタン合金よりなる
チタン材とジルコニアを主成分とするジルコニアセラミ
ックスとを組み合わせた複合インプラント部材のチタン
材とジルコニアセラミックスの接合面の損傷、ジルコニ
アセラミックスでのクラックの発生などを起こすことな
い生体材料を構成できることを知見した。
【０００９】そこで、まず図１に示すようなＡｌを６ｗ
ｔ％とＶを４ｗｔ％含むチタン合金よりなる直径２５ｍ
ｍ、高さ６０ｍｍの円柱体であるチタン材２を４０個と
直径２５ｍｍ、高さ６０ｍｍの円柱体でありジルコニア
を主成分としＹ2 Ｏ3 を４．５ｗｔ％含むジルコニアセ
ラミックス３を４０個作製した。続いて、ＳｉＯ2 を７
０ｗｔ％、ＢａＯを１０ｗｔ％、Ｋ2 Ｏを８ｗｔ％及び
ＺｎＯを５ｗｔ％含み、平均粒径が１００μm のガラス
粉末を調整し、これにエタノールを加えースト状にし
た。そしてペースト状のガラス粉末をそれぞれ２０個の
上記チタン材２とジルコニアセラミックス３の直径２５
ｍｍの円状の端面２ａ、３ａの一方に塗布して、一組づ
つ両者を突き合わせた後、周囲をチタン合金よるなる治
具でずれないように固定した。さらにこれらを最高温度
８００℃、真空度１０-3ｔｏｒｒの条件下熱処理を施し
てガラス４を軟化させた後、自然冷却して図２に示すよ
うなチタンまたはチタン合金よりなるチタン材２とジル
コニアを主成分とするジルコニアセラミックス３を厚さ
６０μm のガラス４で接合してなる本発明の複合インプ
ラント部材１を２０個作製した。
ｔ％とＶを４ｗｔ％含むチタン合金よりなる直径２５ｍ
ｍ、高さ６０ｍｍの円柱体であるチタン材２を４０個と
直径２５ｍｍ、高さ６０ｍｍの円柱体でありジルコニア
を主成分としＹ2 Ｏ3 を４．５ｗｔ％含むジルコニアセ
ラミックス３を４０個作製した。続いて、ＳｉＯ2 を７
０ｗｔ％、ＢａＯを１０ｗｔ％、Ｋ2 Ｏを８ｗｔ％及び
ＺｎＯを５ｗｔ％含み、平均粒径が１００μm のガラス
粉末を調整し、これにエタノールを加えースト状にし
た。そしてペースト状のガラス粉末をそれぞれ２０個の
上記チタン材２とジルコニアセラミックス３の直径２５
ｍｍの円状の端面２ａ、３ａの一方に塗布して、一組づ
つ両者を突き合わせた後、周囲をチタン合金よるなる治
具でずれないように固定した。さらにこれらを最高温度
８００℃、真空度１０-3ｔｏｒｒの条件下熱処理を施し
てガラス４を軟化させた後、自然冷却して図２に示すよ
うなチタンまたはチタン合金よりなるチタン材２とジル
コニアを主成分とするジルコニアセラミックス３を厚さ
６０μm のガラス４で接合してなる本発明の複合インプ
ラント部材１を２０個作製した。
【００１０】比較の為、上記チタン材２とジルコニアセ
ラミックス３をそれぞれ残りの２０個づつに活性金属ロ
ーを塗布し、活性金属法により試験片一組づつ接合して
実施例と同様の２０個の比較試験体を作製した。
ラミックス３をそれぞれ残りの２０個づつに活性金属ロ
ーを塗布し、活性金属法により試験片一組づつ接合して
実施例と同様の２０個の比較試験体を作製した。
【００１１】次に、上記の２０個のうち１５個の複合イ
ンプラント部材１と２０個のうち１５個の比較試験体を
３７℃のリンゲル液中に浸漬して３、６、１２カ月ごと
に両者からそれぞれ５個つつ取り出し長軸方向への引張
試験を行い円柱片の界面での破壊強度をはかり５個の平
均値を接合強度とした。また、残りの５個については浸
漬せずに上記の方法で破壊強度を測定した。この結果を
表１に示す。
ンプラント部材１と２０個のうち１５個の比較試験体を
３７℃のリンゲル液中に浸漬して３、６、１２カ月ごと
に両者からそれぞれ５個つつ取り出し長軸方向への引張
試験を行い円柱片の界面での破壊強度をはかり５個の平
均値を接合強度とした。また、残りの５個については浸
漬せずに上記の方法で破壊強度を測定した。この結果を
表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１より明らかなように本発明の複合イン
プラント部材１では１２か月を経過しても接合強度がほ
とんど変化していない。一方、活性金属法を用いて作製
した比較試験体においては３ヵ月で接合強度は約１／４
に低下し、６ヵ月では接合が解消され接合強度０の状態
になってしまった。また３ヵ月目ですでにロウ材部分に
激しい腐食が見られ、浸漬液は著しく濁っていた。
プラント部材１では１２か月を経過しても接合強度がほ
とんど変化していない。一方、活性金属法を用いて作製
した比較試験体においては３ヵ月で接合強度は約１／４
に低下し、６ヵ月では接合が解消され接合強度０の状態
になってしまった。また３ヵ月目ですでにロウ材部分に
激しい腐食が見られ、浸漬液は著しく濁っていた。
【００１４】次に、直径２５ｍｍ、高さ６０ｍｍの円柱
体でありジルコニアを主成分としＹ2 Ｏ3 を２．５ｗｔ
％含むジルコニアセラミックス３と同寸法の円柱体であ
りＹ2 Ｏ3 を６．５ｗｔ％及びＡｌ2 Ｏ3 を２０ｗｔ％
含有するジルコニア３を各一個づつとＡｌを６ｗｔ％と
Ｖを４ｗｔ％含むチタン合金よりなり、直径２５ｍｍ、
高さ６０ｍｍの円柱体であるチタン材２を２個作製し、
続いて前述の方法で図２に示すような、前記の組成でな
る厚さ５０μm の厚さのガラス４でチタン材とジルコニ
アセラミックス３を接合してなる２種類の複合インプラ
ント部材１を作製し上述の浸漬実験と同様な実験を行な
ったが、前記の複合インプラント部材１とほぼ同じ結果
が得られた。これは、チタン材２やジルコニアセラミッ
クス３は組成が変わっても熱膨張係数が変化しないため
であるためと知見した。
体でありジルコニアを主成分としＹ2 Ｏ3 を２．５ｗｔ
％含むジルコニアセラミックス３と同寸法の円柱体であ
りＹ2 Ｏ3 を６．５ｗｔ％及びＡｌ2 Ｏ3 を２０ｗｔ％
含有するジルコニア３を各一個づつとＡｌを６ｗｔ％と
Ｖを４ｗｔ％含むチタン合金よりなり、直径２５ｍｍ、
高さ６０ｍｍの円柱体であるチタン材２を２個作製し、
続いて前述の方法で図２に示すような、前記の組成でな
る厚さ５０μm の厚さのガラス４でチタン材とジルコニ
アセラミックス３を接合してなる２種類の複合インプラ
ント部材１を作製し上述の浸漬実験と同様な実験を行な
ったが、前記の複合インプラント部材１とほぼ同じ結果
が得られた。これは、チタン材２やジルコニアセラミッ
クス３は組成が変わっても熱膨張係数が変化しないため
であるためと知見した。
【００１５】次に本発明の構成要素であるガラスの有効
組成を限定する為以下に説明するような実験を行なっ
た。図１に示すような、Ａｌを６ｗｔ％とＶを４ｗｔ％
含むチタン合金よりなる直径２５ｍｍ、高さ６０ｍｍの
円柱体であるチタン材２を１４個と直径２５ｍｍ、高さ
６０ｍｍの円柱体でありジルコニアを主成分としＹ2 Ｏ
3 を４．５ｗｔ％含むジルコニアセラミックス３を１４
個作製した。続いて表２のＡ〜Ｇの組成よりなり、平均
粒径が１００μm のガラス粉末を調整し、それぞれにエ
タノールを加えぺースト状にした。そしてそれぞれのペ
ースト状のガラス粉末を前記チタン材２とジルコニアセ
ラミックス３の直径２５ｍｍの円状の端面２ａ、３ａの
一方に塗布して、一組づつ両者を突き合わせた後、周囲
をチタン合金よるなる治具でずれないように固定した。
さらにこれらを最高温度８００℃、真空度１０-3ｔｏｒ
ｒの条件下熱処理を施してガラスを軟化させた後、自然
冷却して、図２に示すようなチタンまたはチタン合金よ
りなるチタン材２とジルコニアを主成分とするジルコニ
アセラミックス３を厚さ５０μm のガラス４で接合して
なる本発明の複合インプラント部材１をＡ〜Ｇの各ガラ
ス成分につきそれぞれ２個づつ合計１４個作製した。
組成を限定する為以下に説明するような実験を行なっ
た。図１に示すような、Ａｌを６ｗｔ％とＶを４ｗｔ％
含むチタン合金よりなる直径２５ｍｍ、高さ６０ｍｍの
円柱体であるチタン材２を１４個と直径２５ｍｍ、高さ
６０ｍｍの円柱体でありジルコニアを主成分としＹ2 Ｏ
3 を４．５ｗｔ％含むジルコニアセラミックス３を１４
個作製した。続いて表２のＡ〜Ｇの組成よりなり、平均
粒径が１００μm のガラス粉末を調整し、それぞれにエ
タノールを加えぺースト状にした。そしてそれぞれのペ
ースト状のガラス粉末を前記チタン材２とジルコニアセ
ラミックス３の直径２５ｍｍの円状の端面２ａ、３ａの
一方に塗布して、一組づつ両者を突き合わせた後、周囲
をチタン合金よるなる治具でずれないように固定した。
さらにこれらを最高温度８００℃、真空度１０-3ｔｏｒ
ｒの条件下熱処理を施してガラスを軟化させた後、自然
冷却して、図２に示すようなチタンまたはチタン合金よ
りなるチタン材２とジルコニアを主成分とするジルコニ
アセラミックス３を厚さ５０μm のガラス４で接合して
なる本発明の複合インプラント部材１をＡ〜Ｇの各ガラ
ス成分につきそれぞれ２個づつ合計１４個作製した。
【００１６】
【表２】
【００１７】これらの複合インプラント部材１のうち成
分の異なるＡ〜Ｇの組成のガラスを用いたもの１個づ
つ、計７個につき長軸方向への引張試験を行い円柱片の
界面での破壊強度をはかりその値を接合強度とした。ま
た残りの７個を７０℃の生理食塩水中へ浸漬して９０日
経過させ同様に接合強度を求めた。その結果を表２に示
す。
分の異なるＡ〜Ｇの組成のガラスを用いたもの１個づ
つ、計７個につき長軸方向への引張試験を行い円柱片の
界面での破壊強度をはかりその値を接合強度とした。ま
た残りの７個を７０℃の生理食塩水中へ浸漬して９０日
経過させ同様に接合強度を求めた。その結果を表２に示
す。
【００１８】表２から明らかなようにガラスＢ、Ｃ、
Ｄ、Ｅ、Ｆを用いたものについては９０日経過しても接
合強度が２８００ｋｇｆ以上であり、また浸漬による強
度低下がほとんど認められなかった。
Ｄ、Ｅ、Ｆを用いたものについては９０日経過しても接
合強度が２８００ｋｇｆ以上であり、また浸漬による強
度低下がほとんど認められなかった。
【００１９】接合強度２８００ｋｇｆは、単位面積当た
りの強度に換算すると約５７０ｋｇｆ／ｃｍ2 であり成
人ヒトの界面骨の引張強度が１０７ｋｇｆ／ｃｍ2 と報
告されているが（山本 真、笹田 直監訳「整形外科バ
イオメカニクス入門」、第２７頁）、その値の約５．２
倍でありインプラントの引張強度としては十分である。
りの強度に換算すると約５７０ｋｇｆ／ｃｍ2 であり成
人ヒトの界面骨の引張強度が１０７ｋｇｆ／ｃｍ2 と報
告されているが（山本 真、笹田 直監訳「整形外科バ
イオメカニクス入門」、第２７頁）、その値の約５．２
倍でありインプラントの引張強度としては十分である。
【００２０】したがって好ましいガラスはＳｉＯ2 を６
０〜８０ｗｔ％、ＢａＯを５〜１５ｗｔ％、Ｋ2 Ｏを６
〜１２ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏを５〜１０ｗｔ％及びＺｎＯを
０〜７ｗｔ％含むものである。
０〜８０ｗｔ％、ＢａＯを５〜１５ｗｔ％、Ｋ2 Ｏを６
〜１２ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏを５〜１０ｗｔ％及びＺｎＯを
０〜７ｗｔ％含むものである。
【００２１】次に、図３に示すように純チタンよる成る
直径２，５ｍｍ、高さが７ｍｍの円柱体であるチタン材
２と外径が４・０ｍｍ、軸線方向に設けられた貫通孔２
ａの孔径が２．７ｍｍ、高さ７ｍｍのポーラスジルコニ
アよるなる円筒体（気孔率３０％、細孔径１００〜２０
０μm ）であるジルコニアセラミックス３を作製した。
続いてＳｉＯ2 を７０ｗｔ％、ＢａＯを１０ｗｔ％、Ｋ
2 Ｏを８ｗｔ％及びＺｎＯを５ｗｔ％含み、平均粒径が
３０μm のガラス粉末を調整し、これにエタノールを加
えペースト状にした。そしてペースト状のガラス粉末を
上記チタン材２の曲面を成す側面２ｂに塗布し、これを
上記ジルコニアセラミックス３の貫通孔３ｂ内に挿入
し、さらに、これをＡｒガス雰囲気中、最高温度１２０
０℃の条件でガラス４を軟化させて後自然冷却して、図
４に示すようなチタンまたはチタン合金よりなるチタン
材２とジルコニアを主成分とするジルコニアセラミック
ス３を厚さ２ｍｍのガラス４で接合してなる本発明の複
合インプラント部材１を３個作製した。
直径２，５ｍｍ、高さが７ｍｍの円柱体であるチタン材
２と外径が４・０ｍｍ、軸線方向に設けられた貫通孔２
ａの孔径が２．７ｍｍ、高さ７ｍｍのポーラスジルコニ
アよるなる円筒体（気孔率３０％、細孔径１００〜２０
０μm ）であるジルコニアセラミックス３を作製した。
続いてＳｉＯ2 を７０ｗｔ％、ＢａＯを１０ｗｔ％、Ｋ
2 Ｏを８ｗｔ％及びＺｎＯを５ｗｔ％含み、平均粒径が
３０μm のガラス粉末を調整し、これにエタノールを加
えペースト状にした。そしてペースト状のガラス粉末を
上記チタン材２の曲面を成す側面２ｂに塗布し、これを
上記ジルコニアセラミックス３の貫通孔３ｂ内に挿入
し、さらに、これをＡｒガス雰囲気中、最高温度１２０
０℃の条件でガラス４を軟化させて後自然冷却して、図
４に示すようなチタンまたはチタン合金よりなるチタン
材２とジルコニアを主成分とするジルコニアセラミック
ス３を厚さ２ｍｍのガラス４で接合してなる本発明の複
合インプラント部材１を３個作製した。
【００２２】また、並行して直径４．０ｍｍ、高さ７ｍ
ｍのポーラスジルコニアより成る円柱体であって、気孔
率３０％、細孔径１００〜２００μm の比較試験体を３
個作製した。
ｍのポーラスジルコニアより成る円柱体であって、気孔
率３０％、細孔径１００〜２００μm の比較試験体を３
個作製した。
【００２３】上述のように作製した複合インプラント部
材１と比較試験体をオートクレーブ滅菌処理した後、そ
れぞれウサギの脛骨骨髄内に埋入し、３ヵ月目、６ヵ月
目、１２ヵ月目に屠殺し、摘出した複合インプラント部
材１と比較試験体と周囲組織を検索した。その結果、３
ヵ月目、６ヵ月目、１２ヵ月目いずれの場合でも複合イ
ンプラント部材１と比較試験体との間に顕著な差は認め
られず、６カ月目にはすでに両者ともに骨組織がポーラ
ス状のジルコニアセラミックス３の側面から７００μm
の深さまで侵入し、強固に骨内に固定されていた。また
複合インプラント部材１のガラスの損傷、破壊やポーラ
ス状のジルコニアセラミックス３でのクラックの発生等
も一切なかった。
材１と比較試験体をオートクレーブ滅菌処理した後、そ
れぞれウサギの脛骨骨髄内に埋入し、３ヵ月目、６ヵ月
目、１２ヵ月目に屠殺し、摘出した複合インプラント部
材１と比較試験体と周囲組織を検索した。その結果、３
ヵ月目、６ヵ月目、１２ヵ月目いずれの場合でも複合イ
ンプラント部材１と比較試験体との間に顕著な差は認め
られず、６カ月目にはすでに両者ともに骨組織がポーラ
ス状のジルコニアセラミックス３の側面から７００μm
の深さまで侵入し、強固に骨内に固定されていた。また
複合インプラント部材１のガラスの損傷、破壊やポーラ
ス状のジルコニアセラミックス３でのクラックの発生等
も一切なかった。
【００２４】これは、接合に用いるガラス４が生体内で
周囲組織に何等悪影響を与えものではなく生体内で安定
的な状態にあることを示している。
周囲組織に何等悪影響を与えものではなく生体内で安定
的な状態にあることを示している。
【００２５】なお、ガラス４の厚みとしては３μm 〜３
ｍｍが好ましく、３μm よる薄ければガラス４をムラな
く塗布することが不可能となり、３ｍｍを超えては強度
が不十分となる。強度の点からガラス４の最も好ましい
厚みは５０〜６００μm 程度である。
ｍｍが好ましく、３μm よる薄ければガラス４をムラな
く塗布することが不可能となり、３ｍｍを超えては強度
が不十分となる。強度の点からガラス４の最も好ましい
厚みは５０〜６００μm 程度である。
【００２６】図５〜図９は本発明の複合インプラント部
材の応用例を示すもので２はチタンまたはチタン合金よ
りなるチタン材、３はジルコニアを主成分とするジルコ
ニアセラミックス、４はガラスを示す。
材の応用例を示すもので２はチタンまたはチタン合金よ
りなるチタン材、３はジルコニアを主成分とするジルコ
ニアセラミックス、４はガラスを示す。
【００２７】図５において１０はスクリュー型の人工歯
根である複合インプラント部材であり、スクリュー部１
１はチタン合金の母材であるチタン材２の周囲にスクリ
ュー状の外表面形状を有するポーラスジルコニアより成
るジルコニアセラミックス３がガラス４でもって接合し
てある。このようなスクリュー部１１は強度にも優れ、
また優れた骨誘導能を示した。
根である複合インプラント部材であり、スクリュー部１
１はチタン合金の母材であるチタン材２の周囲にスクリ
ュー状の外表面形状を有するポーラスジルコニアより成
るジルコニアセラミックス３がガラス４でもって接合し
てある。このようなスクリュー部１１は強度にも優れ、
また優れた骨誘導能を示した。
【００２８】また図６及び図７において２０は人工膝関
節の大腿骨部材である複合インプラント部材であって、
本体を成すチタン合金より成るチタン材２の低部の摺動
面部２１，２１にはガラス４でもって緻密質ジルコニア
セラッミクよる成るジルコニアセラミックス３を接合せ
しめてある。このような摺動面部２１は良好な強度、摺
動特性を示した。
節の大腿骨部材である複合インプラント部材であって、
本体を成すチタン合金より成るチタン材２の低部の摺動
面部２１，２１にはガラス４でもって緻密質ジルコニア
セラッミクよる成るジルコニアセラミックス３を接合せ
しめてある。このような摺動面部２１は良好な強度、摺
動特性を示した。
【００２９】また図８及び図９において、３０は人工股
関節のステム部材である複合インプラント部材であり、
ジルコニアビーズ部３１は本体であり、チタン合金より
成るチタン部材２と、別途作製したジルコニアビーズの
結合体であるジルコニア部材３をガラス３でもって接合
してある。このようなジルコニアビーズ部３１は優秀な
強度と良好な骨誘導能を示した。
関節のステム部材である複合インプラント部材であり、
ジルコニアビーズ部３１は本体であり、チタン合金より
成るチタン部材２と、別途作製したジルコニアビーズの
結合体であるジルコニア部材３をガラス３でもって接合
してある。このようなジルコニアビーズ部３１は優秀な
強度と良好な骨誘導能を示した。
【００３０】
【発明の効果】本発明の複合インプラント部材は生体内
での長期間の使用によっても接合強度の低下が少なく、
また生体に悪影響を与えることがない。
での長期間の使用によっても接合強度の低下が少なく、
また生体に悪影響を与えることがない。
【図１】チタン材とジルコニアセラミックスを示す斜視
図である。
図である。
【図２】本発明の複合インプラントを示す斜視図であ
る。
る。
【図３】チタン材とジルコニアセラミックスを示す斜視
図である。
図である。
【図４】本発明の複合インプラントを示す斜視図であ
る。
る。
【図５】本発明の複合インプラント部材の人工歯根への
応用を示す部分断面側面図である。
応用を示す部分断面側面図である。
【図６】本発明の複合インプラント部材の人工膝関節の
脛骨部材への応用を示す正面図である。
脛骨部材への応用を示す正面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】本発明の複合インプラント部材の人工股関節ス
テム部材への応用を示す側面図である。
テム部材への応用を示す側面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線断面図である。
２ チタン材 ３ ジルコニアセラミックス ４ ガラス １，１０，２０，３０ 複合インプラント部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ａ６１Ｌ 27/00 Ｆ 7038−4Ｃ
Claims (1)
- 【請求項１】 純チタンまたはチタン合金よりなるチタ
ン材とジルコニアを主成分とするジルコニアセラミック
スとを、ＳｉＯ2 を６０〜８０ｗｔ％、ＢａＯを５〜１
５ｗｔ％、Ｋ2 Ｏを６〜１２ｗｔ％、Ｎａ2 Ｏを５〜１
０ｗｔ％及びＺｎＯを０〜７ｗｔ％含むガラスでもって
接合し、一体化してなる複合インプラント部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3343435A JP3064077B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 複合インプラント部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3343435A JP3064077B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 複合インプラント部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05168693A true JPH05168693A (ja) | 1993-07-02 |
| JP3064077B2 JP3064077B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=18361497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3343435A Expired - Fee Related JP3064077B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 複合インプラント部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3064077B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009291400A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Seiko Epson Corp | 歯科用インプラントの製造方法および歯科用インプラント |
| WO2012126448A1 (de) * | 2011-03-21 | 2012-09-27 | Zm Präzisionsdentaltechnik Gmbh | Verfahren zur herstellung einer strukturierten beschichtung auf keramischen implantaten |
| WO2017114520A1 (de) * | 2015-12-29 | 2017-07-06 | Zm Präzisionsdentaltechnik Gmbh | Orthopädisches implantat |
| US10543095B2 (en) | 2015-12-29 | 2020-01-28 | Milija Mitrovic | Orthopedic implant and method of producing the implant |
| US10646348B2 (en) | 2015-12-29 | 2020-05-12 | ZM Praezisiondentaltechnik GmbH | Orthopedic implant |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3937907B2 (ja) * | 2002-05-01 | 2007-06-27 | ソニー株式会社 | 冷陰極電界電子放出表示装置 |
-
1991
- 1991-12-25 JP JP3343435A patent/JP3064077B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009291400A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Seiko Epson Corp | 歯科用インプラントの製造方法および歯科用インプラント |
| WO2012126448A1 (de) * | 2011-03-21 | 2012-09-27 | Zm Präzisionsdentaltechnik Gmbh | Verfahren zur herstellung einer strukturierten beschichtung auf keramischen implantaten |
| WO2017114520A1 (de) * | 2015-12-29 | 2017-07-06 | Zm Präzisionsdentaltechnik Gmbh | Orthopädisches implantat |
| US10543095B2 (en) | 2015-12-29 | 2020-01-28 | Milija Mitrovic | Orthopedic implant and method of producing the implant |
| US10646348B2 (en) | 2015-12-29 | 2020-05-12 | ZM Praezisiondentaltechnik GmbH | Orthopedic implant |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3064077B2 (ja) | 2000-07-12 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |