JPH05237178A - 骨補填材及びその製造方法 - Google Patents

骨補填材及びその製造方法

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JPH05237178A
JPH05237178A JP3075274A JP7527491A JPH05237178A JP H05237178 A JPH05237178 A JP H05237178A JP 3075274 A JP3075274 A JP 3075274A JP 7527491 A JP7527491 A JP 7527491A JP H05237178 A JPH05237178 A JP H05237178A
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JP
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bone
granular
calcium phosphate
tcp
granules
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JP3075274A
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Hiroyuki Irie
洋之 入江
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Abstract

(57)【要約】 【目的】将来的に骨置換される骨補填材であって、骨修
復の足場として長期間にわたって生体内に残存し得る骨
補填材を提供する 【構成】骨補填材は、β−TCPの緻密質顆粒を分散し
て含有するβ−TCPの多孔質体からなる。骨補填材は
次のように製造する。まず、β−TCPの微粉末20g
とパラフィンワックス12gを加熱練和する。十分練和
した後、冷却して顆粒予成体を得る。顆粒予成体を直径
が2mm以下の顆粒になるように粉砕し、緻密質の顆粒状
成形体を得る。一方、β−TCP粉末30gに起泡剤
2.5ml、気泡安定剤15ml、水12mlを加えて混合発
泡させて水性の発泡スラリを調製する。この発泡スラリ
中に先に調製した顆粒状成形体を加え、顆粒状成形体が
均一に分散するように混合した後、所定形状の型に流し
込んで乾燥させる。その後、1100℃で1時間焼成し
て骨補填材を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、骨補填材及びその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、骨腫瘍摘出や外傷等によって生じ
る骨の欠損部に、骨補填材を補填して骨を修復させるこ
とが行われている。このような骨補填材としては、骨形
成の足場を提供するものや、それ自体が骨に経時的に吸
収されつつ、新生骨の形成を促進するもの、換言すれ
ば、将来的に骨置換されるものが知られている。
【0003】骨形成の足場を提供する骨補填材として
は、例えば、水酸化アパタイト(以下、HAPと記す)
等の、骨組織との親和性に優れ、骨組識と介在物なしに
直接結合するものが多く使用されている。このような骨
補填材を骨欠損部に埋入することにより、骨補填材を足
場として速やかに骨修復が行なわれる。
【0004】一方、骨置換される骨補填材は、骨組識に
埋入することによって、骨組織の造骨作用を促進し、骨
修復を容易にかつより速やかに行なわせることができ
る。このような骨置換される骨補填材の材料としては、
例えば、β−リン酸三カルシウム(以下、β−TCPと
記す)が知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような骨置換される骨補填材は、骨補填材を軟組識に埋
入すると、例えば、マクロファージ等の食細胞により貪
食される。このため、この骨補填材を埋入した場合に、
骨組識に接している部分またはそれに近い部分では骨が
形成されるが、骨組織から離れた、骨形成作用を受け難
い部分では骨形成が速やかに進行せずに貪食されるだけ
であることが多い。この結果、この骨置換される骨補填
材は、骨の欠損部がかなり大きい場合や、骨補填材を骨
組織で完全に覆うことができない場合には、有効でかつ
速やかな骨修復を行うことが難しい問題があった。
【0006】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、将来的に骨置換される骨補填材であって、骨修
復の足場として長期間にわたって生体内に残存し得る骨
補填材を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】β−TCPが骨組織に吸
収される度合は、β−TCPの成形体の形状及び形態に
依存する。すなわち、β−TCPの多孔質体は形態的に
表面積が大きく、骨組織に吸収され易く、また食細胞に
も貪食され易い。これに対して、β−TCP緻密質体
は、吸収が非常に遅く、かつ食細胞にも貪食され難い。
【0008】本発明者らは、このようなリン酸カルシウ
ム系セラミックスの形態による性質の違いを利用して、
リン酸カルシウム系セラミックスの多孔質体及び緻密質
体を組み合わせた骨補填材によって本発明の目的を達成
することができることを見出し、本発明を完成するに至
った。すなわち、
【0009】本発明は、リン酸カルシウム系セラミック
スの緻密質顆粒を分散して含有する、リン酸カルシウム
系セラミックスの多孔質体からなることを特徴とする骨
補填材である。
【0010】また、本発明は、リン酸カルシウム系セラ
ミックスの多孔質体からなる骨補填材であって、前記多
孔質体と異なる気孔率を有するリン酸カルシウム系セラ
ミックスの多孔質顆粒及びリン酸カルシウム系セラミッ
クスの緻密質顆粒を分散して含有することを特徴とする
骨補填材である。
【0011】ここで、本発明の骨補填材に使用されるリ
ン酸カルシウム系セラミックスとしては、β−TCP、
または少なくともβ−TCPを含有するリン酸カルシウ
ム系セラミックスの混合物を使用することができる。こ
のような混合物としては、例えば、β−TCP及びHA
Pの混合物等が使用できる。
【0012】また、本発明は、ワックス系バインダーを
含有しかつリン酸カルシウム系セラミックスの微粉末か
らなる顆粒予成体を所定直径の顆粒になるように粉砕し
て顆粒状成形体を得る工程と、リン酸カルシウム系セラ
ミックスの微粉末からなる水性発泡スラリに前記顆粒状
成形体を分散するように混合する工程と、前記顆粒状成
形体を混合した前記水性発泡スラリを所定形状の型に流
し込んだ後乾燥焼成する工程とを具備することを特徴と
する骨補填材の製造方法を提供する。
【0013】ここで、顆粒予成体としては、リン酸カル
シウム系セラミックスの微粉末にワックス系バインダー
を加熱下で添加・練和した後冷却固化させたもの、若し
くは、リン酸カルシウム系セラミックスの微粉末を加圧
成形した後、ワックス系バインダーを加熱溶解して含浸
させたものを使用することができる。また、必要に応じ
て、リン酸カルシウム系セラミックスの水性発泡スラリ
を乾燥成形した後に、ワックス系バインダーを加熱溶解
して含浸させたものを使用して、多孔質の顆粒状成形体
を調製することができる。また、ワックス系バインダー
としては、例えば、パラフィンワックスを使用すること
ができる。
【0014】
【作用】本発明の骨補填材によれば、リン酸カルシウム
系セラミックスの多孔質体中に、緻密質顆粒が分散して
含有されている。このため、吸収され難い緻密質部分
が、生体内に長期間にわたって残存するので、骨形成の
足場が確保される。また、分散する顆粒の気孔率、大き
さ、含有量を変化させることにより、骨組織への吸収性
を制御できる。
【0015】また、本発明の骨補填材の製造方法によれ
ば、顆粒状成形体のバインダーをワックス系にすること
により、水性の発泡スラリ中に混合した場合に、顆粒状
成形体が崩壊するのを防止できる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。 実施例1
【0017】本発明の骨補填材の第1の実施例は、β−
TCPの緻密質顆粒を分散して含有するβ−TCPの多
孔質体からなる。緻密質顆粒の気孔率は、例えば、10
%であり、直径は、例えば2mm以下である。多孔質体の
気孔率は、例えば、75%である。
【0018】このような構成からなる骨補填材は次のよ
うにして製造した。まず、β−TCPの微粉末20gと
パラフィンワックス12gを加熱練和した。十分練和し
た後これを冷却して顆粒予成体を得た。次いで、この顆
粒予成体を直径が2mm以下の顆粒になるように粉砕し、
緻密質の顆粒状成形体を得た。
【0019】一方、これとは別に、β−TCP粉末30
gに起泡剤2.5ml、気泡安定剤15ml、水12mlを加
え、混合発泡させて水性の発泡スラリを調製した。この
発泡スラリ中に先に調製した顆粒状成形体を加えた。顆
粒状成形体が均一に分散するように混合した後、所定形
状の型に流し込んで乾燥させた。その後、1100℃で
1時間焼成して骨補填材を得た。
【0020】上述のような骨補填材は、骨組織と接して
いるか若しくは骨組織の近傍にあれば、多孔質体が骨組
織に吸収されて骨置換が起こり骨形成を促進する。ま
た、骨組織から離れたところでは、単に食細胞により多
孔質体が貪食されたとしても、貪食され難い緻密質顆粒
が残存して、長期間にわたり骨形成の足場を確保するこ
とができる。
【0021】また、緻密質顆粒及び多孔質体の割合は、
骨組織に近い部分では多孔質体の割合を大きくして骨形
成を促進するようにし、骨組織から遠い部分では、緻密
質顆粒の割合を大きくして骨形成の足場を確保するよう
に設定することができる。このように、骨欠損部の状態
に合わせて緻密質顆粒及び多孔質体の割合を変更した骨
補填材を使用して、骨の修復をより速やかに行わせるこ
とができる。 実施例2
【0022】本発明の骨補填材の第2の例は、β−TC
Pからなる緻密質顆粒及び多孔質顆粒を分散して含有す
るβ−TCPの多孔質体からなる。ここで、多孔質体の
気孔率は、例えば70〜80%であり、多孔質顆粒の気
孔率は、例えば20〜30であり、その直径は2mm以下
である。また、緻密質顆粒の気孔率は、例えば5〜10
%であり、その直径は2mm以下である。
【0023】このような構成からなる骨補填材は次のよ
うにして製造した。まず、β−TCP微粉末10gを加
圧プレスして円盤状に成形した。次に、この円盤状体を
加温して、加熱溶解したパラフィンワックスをしみ込ま
せて冷却固化して、緻密質の顆粒予成体を得た。この顆
粒予成体を2mm以下の顆粒になるように粉砕し、緻密質
顆粒状成形体とした。
【0024】また、β−TCP粉末15gに起泡剤1m
l、気泡安定剤2ml、水4mlを加えて混合発泡させ、型
に流し込んで乾燥させた。これを加温し、加熱溶解した
パラフィンワックスをしみ込ませて冷却固化して、多孔
質の顆粒予成体を得た。この顆粒予成体を、2mm以下の
顆粒になるように粉砕して、多孔質顆粒状成形体を得
た。
【0025】一方、これとは別に、β−TCP粉末30
gに起泡剤2.5ml、気泡安定剤15ml、水12mlを加
えて混合発泡させ、水性の発泡スラリを調製した。この
発泡スラリ中に、先に調製した緻密質顆粒状成形体と多
孔質顆粒状成形体を加えて均一に分散するよう混合し
た。次いで、発泡スラリを所定形状の型に流し込み、乾
燥させた後、1100℃で1時間焼成して上述の骨補填
材を得た。
【0026】上記説明した骨補填材の第2の実施例で
は、多孔質顆粒の気孔率が多孔質体と緻密質顆粒の中間
にあり、生体中での吸収性も両者の中間の性状を示す。
すなわち、多孔質顆粒は、多孔質体よりも吸収され難
く、かつ食細胞に貪食され難い。しかし、緻密質顆粒よ
りは吸収され易く、かつ貪食され難い。この結果、骨補
填材は段階的に吸収または貪食されるので、第1の実施
例の骨補填材の効果に加えて、補填後のいろいろな時点
において適当な骨形成の足場を提供することができる等
の効果を奏する。
【0027】
【発明の効果】本発明の骨補填材によれば、骨組織に吸
収され易い多孔質体によって骨形成を促進すると共に、
吸収され難い緻密質顆粒が長期にわたって残存し、骨形
成の足場を確保する。この結果、骨欠損部での骨組織の
修復をより容易にかつより速やかに行わせることが可能
になる。
【0028】また、本発明の骨補填材の製造方法によれ
ば、ワックス系バインダーを用いた顆粒状成形体を、水
性の発泡スラリへ容易にかつ安定に混合・分散すること
ができる。この結果、緻密質顆粒または気孔率の異なる
別の多孔質顆粒を分散して含有した骨補填材を容易に得
ることができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リン酸カルシウム系セラミックスの緻密
    質顆粒を分散して含有する、リン酸カルシウム系セラミ
    ックスの多孔質体からなることを特徴とする骨補填材。
  2. 【請求項2】 リン酸カルシウム系セラミックスの多孔
    質体からなる骨補填材であって、前記多孔質体と異なる
    気孔率を有するリン酸カルシウム系セラミックスの多孔
    質顆粒及びリン酸カルシウム系セラミックスの緻密質顆
    粒を分散して含有することを特徴とする骨補填材。
  3. 【請求項3】 リン酸カルシウム系セラミックスが、β
    −リン酸三カルシウム、または少なくともβ−リン酸三
    カルシウムを含有するリン酸カルシウム系セラミックス
    の混合物からなることを特徴とする請求項1または請求
    項2のいずれかに記載の骨補填材。
  4. 【請求項4】 ワックス系バインダーを含有しかつリン
    酸カルシウム系セラミックスの微粉末からなる顆粒予成
    体を所定直径の顆粒になるように粉砕して顆粒状成形体
    を得る工程と、リン酸カルシウム系セラミックスの微粉
    末からなる水性発泡スラリに前記顆粒状成形体が分散す
    るように混合する工程と、前記顆粒状成形体を混合した
    前記水性発泡スラリを所定形状の型に流し込んだ後乾燥
    焼成する工程とを具備することを特徴とする骨補填材の
    製造方法。
JP3075274A 1991-04-08 1991-04-08 骨補填材及びその製造方法 Withdrawn JPH05237178A (ja)

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