JPH05305132A - インプラント材 - Google Patents

インプラント材

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JPH05305132A
JPH05305132A JP4112608A JP11260892A JPH05305132A JP H05305132 A JPH05305132 A JP H05305132A JP 4112608 A JP4112608 A JP 4112608A JP 11260892 A JP11260892 A JP 11260892A JP H05305132 A JPH05305132 A JP H05305132A
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JP
Japan
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bioactive
base material
implant
implant material
protrusion
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Withdrawn
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JP4112608A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Irie
洋之 入江
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Publication of JPH05305132A publication Critical patent/JPH05305132A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】生体活性材料および生体不活性材料の優れた特
性を両立し、生体親和性および機械的強度のいずれにも
優れたインプラント材を提供する。 【構成】略円筒状の第一基材11は、略中央部に略円柱
状の突起部11aを有する。突起部11aの略中央には
雌ネジ11bが形成されている。第二基材12の一端面
には雌ネジ11bに対応する雄ネジ12aが設けられて
いる。第一および第二基材11,12はいずれもチタン
からなる。一方、略円筒状の生体活性部材13はβ−T
CPからなる。生体活性部材13は、突起部11aが嵌
挿された後、第一基材11に第二基材12を螺合するこ
とにより両者間に挟持されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インプラント材に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、人工椎体、人工骨、人工関節の
ステムまたは人工歯根等の各種インプラント材が使用さ
れている。従来、インプラント材を構成する材料として
は、生体に対する親和性を有するとともに、骨と直接結
合したり、骨に置換されて自家骨化するような、いわゆ
る、生体活性材料と、生体に対する親和性を有している
が生体に対する活性を有しない、いわゆる、生体不活性
材料が使用されている。前者の例としては、水酸化アパ
タイト、β−リン酸三カルシウムのようなリン酸カルシ
ウム系セラミックスまたはガラスがある。一方、後者の
例としては、チタン、チタン合金、ジルコニアまたはア
ルミナがある。
【0003】しかし、前者は、骨と直接結合したり、骨
に置換されて自家骨化するが機械的強度が比較的低い。
一方、後者は、機械的強度が比較的高く機械的特性に優
れるが骨と直接結合しない。このため、両者を単独で使
用したインプラント材はいずれも難点がある。
【0004】そこで、両者の長所を生かすために、生体
不活性材料に生体活性材料を被覆したインプラント材が
開発されている。かかるインプラント材では、化学的ま
たは物理的処理によって生体不活性材料に生体活性材料
を被覆している。例えば、化学的または物理的処理方法
としては、両者の間に中間層を設けて結合させる方法や
プラズマ溶射方法が行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、化学的または物理的処理により生体不活性材料
に生体活性材料を被覆したインプラント材では、被覆処
理の影響により生体不活性材料および生体活性材料の特
性が著しく損なわれる場合がある。すなわち、上述の中
間層を設ける方法では、生体不活性材料または生体活性
材料と中間層との界面付近で化学的な拡散および固溶が
生じて、両者の純度が低下しやすい。また、上述のプラ
ズマ溶射を用いた方法では、生体活性材料が例えばセラ
ミックスであるときには、プラズマ溶射による高エネル
ギーがかかるため、セラミックスの結晶性が低下しやす
い。また、生体不活性材料がチタン等の金属である場合
には、加熱を伴う被覆処理方法では、機械的特性に悪影
響が及ぶ恐れがある。さらに、生体活性材料との間に膨
脹係数の差があるときには、熱処理を伴う被覆処理法で
は応力が生じて機械的特性が劣化する原因となりやす
い。
【0006】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、生体活性材料および生体不活性材料本来の優れ
た特性を複合化により損なうことなく両立し、生体親和
性および機械的強度のいずれにも優れたインプラント材
を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、生体不活性材
料からなる基材と、生体親和性を有する生体活性部材と
からなり、前記基材がその表面の少なくとも一部が前記
生体活性部材で覆われるように前記生体活性部材を機械
的に保持したことを特徴とするインプラント材である。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【0008】本発明のインプラント材に用いる生体活性
材料としては、従来のインプラント材に単独で用いられ
ているものが使用できる。例えば、水酸化アパタイト
(以下、HAPと記す)、β−リン酸三カルシウム(以
下、β−TCP)のようなリン酸カルシウム系セラミッ
クス、リン酸カルシウム系ガラスが使用できる。これら
のうち、β−TCPが、骨に吸収され、自家骨に置換さ
れやすい点で好ましい。リン酸カルシウム系セラミック
スは、1種を単独で使用しても良いし、2種以上を混合
して用いても良い。例えば、β−TCPにHAP10重
量%を配合したものが使用できる。
【0009】また、リン酸カルシウム系セラミックスの
カルシウムとリンとのモル比(以下、Ca/P比と記
す)は、1.4〜1.7の範囲内が特に好ましい。生体
活性部材にもある程度の応力が加わることが予想される
場合には、リン酸カルシウム系セラミックスに、アルミ
ナおよびシリカを添加することにより、機械的強度を高
めることもできる。さらに、リン酸カルシウム系セラミ
ックスは、多孔体としてより骨との反応性を高めて骨に
置換しやすくできる。一方、緻密体としてより機械的強
度を高めることもできる。
【0010】また、本発明のインプラント材に用いられ
る生体不活性材料としては、従来のインプラント材に単
独で用いられているものが使用できる。例えば、チタ
ン、チタン合金、ジルコニア、アルミナ等を用いること
ができる。
【0011】このような材料からなる基材は、生体活性
部材を機械的に保持する。例えば、互いにネジを切った
二分割体で構成された基材により、この二分割体の間に
生体活性部材を挟持するように二分割体を互いに螺合す
ることにより、生体活性部材を保持させることができ
る。
【0012】また、基材は、生体活性部材により表面の
少なくとも一部が覆われるように生体活性部材を保持す
る。例えば、略円柱状の基材の周面が生体活性部材で覆
われるようにする。生体活性材料で覆われる表面の割合
が大きくなるほどインプラント材の生体活性が高くな
り、骨組織に強固に固定される。
【0013】
【作用】本発明のインプラント材は、基材が機械的特性
に優れた生体不活性材料で構成されると共に、基材の表
面が生体活性部材で覆われている。これにより、基材に
より十分な機械的強度を確保すると同時に、生体活性部
材によって生体との親和性にも優れている。また、生体
活性部材が基材に機械的に保持されているので、化学的
または物理的処理によって被覆した場合のように、生体
不活性材料や生体活性材料に悪影響を及ぼす恐れがな
い。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。
【0015】図1(A)〜(C)は、本発明のインプラ
ント材の一例を示す説明図である。図中11は、略中央
部に略円柱状の突起部11aを有し、略円筒状の第一基
材である。突起部11aの略中央には雌ネジ11bが形
成されている。略円柱状の第二基材12の一端面の略中
央には、雌ネジ11bに対応する雄ネジ12aが設けら
れている。第一および第二基材11,12は、いずれも
チタンからなる。
【0016】一方、図中13は、略円筒状の生体活性部
材であり、β−TCPからなる。生体活性部材13の中
空部13aには、突起部11aが嵌挿される。そして、
第一基材11に第二基材12を螺合することにより、生
体活性部材13が両者間に挟持される。
【0017】このような構成からインプラント材10
は、機械的特性に優れたチタンからなる第1基材11お
よび第二基材12により、十分な機械的強度を有すると
共に、β−TCPからなる生体活性部材13がインプラ
ント材10の周面の一部をなしているため、β−TCP
が骨組織中に埋入した後に徐々に骨に置換されて自家骨
化し、インプラント材10が骨組織に強固に固定され
る。
【0018】また、生体活性部材13は、第一基材11
および第二基材12の間に挟持されているので、第一基
材11、第二基材12および生体活性部材13は、化学
的または物理的処理による影響を全く受けない。このた
め、チタンおよびβ−TCPが夫々有する優れた特性が
維持される。この結果、インプラント材10は、優れた
生体親和性および機械的特性を両立することができる。
次に、本発明のインプラント材の他の実施例を、図2〜
図4を参照して説明する。
【0019】図2(A)〜(C)に示す第二実施例のイ
ンプラント材20は、生体活性部材を2つ設けた場合の
例である。略円柱状からなる第一基材21は、一方の端
面の略中央に、略円筒状の第一生体活性部材22に嵌挿
される突起部21aを有する。突起部21aの略中央に
は、第二基材23の一端面の略中央に設けられた雄ネジ
23aに対応する雌ネジ21cが形成されている。第一
生体活性部材22は、突起部21aが嵌挿された後、雄
ネジ23bを雌ネジ21cに螺合することにより、第一
基材21および第二基材23の間に挟持される。
【0020】一方、第一基材21の他端面の略中央に
は、雄ネジ21bが設けられている。第三基材25の一
端面には、略円筒状の第二生体活性部材24に嵌挿され
る凸部25aが設けられ、凸部25aの略中央には、雄
ネジ21bに対応する雌ネジ25bが形成されている。
第二生体活性部材24は、凸部25aが嵌挿された後、
雄ネジ21bを雌ネジ25bに螺合することにより、第
一基材21および第三基材25の間に挟持される。
【0021】このような構成からなるインプラント材2
0は、β−TCPが周面上の二箇所に位置しているの
で、第一実施例のインプラント材10と比較してより強
固に骨組織に固定される。
【0022】図3(A)〜(C)に示す第三実施例のイ
ンプラント材30は、両端面に生体活性部材を設けた場
合の例である。略円柱状の第一基材31は、両端面に雄
ネジが周面上に形成された接合部31a,31bが夫々
設けられている。各接合部31a,31bの端面には、
第一生体活性部材34および第二生体活性部材35が収
容される凹部31c、31dが夫々形成されている。こ
こで、第一および第二生体活性部材34,35は、略円
盤状であって一端面上の略中央に凸部34a,35bが
夫々設けられている。
【0023】第二基材32および第二基材33は、内壁
面に接合部31a,31bが螺合される雌ネジが形成さ
れた凹部32a,33aが夫々形成され、かつ、端面に
第一および第二生体活性部材34,35の凸部34a,
35aが嵌合され外部に露出する開口部32b,33b
が形成されている。
【0024】第一および第二生体活性部材34,35
は、凹部31c,31dに夫々嵌合された後、接合部3
1a,31bに第二基材32および第三基材33を夫々
螺合することにより、両者間に保持される。
【0025】図4(A)〜(C)に示す第四実施例のイ
ンプラント材40は、周面および両端面に生体活性部材
を設けた場合の例である。略円柱状の第一基材41は、
一端面の略中央に、略円筒状の第一生体活性部材43に
嵌挿される略円柱状の突起部41aを有する。突起部4
1aには、略円柱状の第二基材42の一端面の略中央に
設けられた雄ネジ42aに対応する雌ネジ41bが形成
されている。
【0026】第二基材42の他端面の略中央には、雄ネ
ジが周面上に形成された接合部42bが設けられてい
る。接合部42bの端面には、第二生体活性部材46が
収容される凹部42cが形成されている。ここで、第二
生体活性部材46は、略円盤状であって一端面に凸部4
6aが設けられている。
【0027】第三基材44は、内壁面に接合部42bが
螺合される雌ネジが形成された凹部44aが設けられ、
かつ、端面に凸部46aが嵌合され外部に露出する開口
部44bが設けられている。
【0028】一方、第一基材41の他端面の略中央に
は、周面に雄ネジが形成された接合部41cが設けられ
ている。接合部41cの端面には、第三生体活性部材4
7が嵌合される凹部41dが形成されている。ここで、
第三生体活性部材47は、略円盤状であって一端面に凸
部47aが設けられている。
【0029】第四基材45は、内壁面に接合部41cが
螺合される雌ネジが形成された凹部45aが設けられ、
かつ、端面に凸部47aが嵌合され外部に露出する開口
部45bが設けられている。
【0030】第一生体活性部材43は、突起部41aが
嵌挿された後、突起部41aに雄ネジ42aを螺合する
ことにより、第一基材41および第二基材42の間に保
持される。第二生体活性部材46は、第二基材42の凹
部42cが嵌挿された後、接合部42bを第三基材44
の凹部44aに螺合することにより保持され、凸部46
aの端面が開口部44bから露出する。また、第三生体
活性部材47は、第一基材41の凹部41dが嵌挿され
た後、接合部41cを第四基材45の凹部45aに螺合
することにより保持され、凸部47aの端面が開口部4
5bから露出する。
【0031】このような構成からなるインプラント材4
0は、周面および両端面がβ−TCPで構成されている
ため、第一ないし第三実施例のインプラント材よりも、
強固に骨組織に固定される。
【0032】
【発明の効果】以上説明した如くに、本発明のインプラ
ント材は、生体活性材料および生体不活性材料の優れた
特性を両立できるため、生体親和性および機械的強度の
いずれにも優れている等顕著な効果を有するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は第一実施例のインプラント材の各部材
を示す説明図、(B)は同実施例のインプラント材を示
す斜視図、(C)は同実施例のインプラント材を示す断
面図。
【図2】(A)は第二実施例のインプラント材の各部材
を示す説明図、(B)は同実施例のインプラント材を示
す斜視図、(C)は同実施例のインプラント材を示す断
面図。
【図3】(A)は第三実施例のインプラント材の各部材
を示す説明図、(B)は同実施例のインプラント材を示
す斜視図、(C)は同実施例のインプラント材を示す断
面図。
【図4】(A)は第四実施例のインプラント材の各部材
を示す説明図、(B)は同実施例のインプラント材を示
す斜視図、(C)は同実施例のインプラント材を示す断
面図。
【符号の説明】
10…インプラント材、11…第一基材、12…第二基
材、13…生体活性部材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生体不活性材料からなる基材と、生体親
    和性を有する生体活性部材とからなり、前記基材がその
    表面の少なくとも一部が前記生体活性部材で覆われるよ
    うに前記生体活性部材を機械的に保持したことを特徴と
    するインプラント材。
JP4112608A 1992-05-01 1992-05-01 インプラント材 Withdrawn JPH05305132A (ja)

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JP4112608A JPH05305132A (ja) 1992-05-01 1992-05-01 インプラント材

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005131399A (ja) * 2003-10-27 2005-05-26 Straumann Holding Ag セラミックコーティングを持つインプラント、およびインプラントのセラミックコーティング方法。
JP2011526809A (ja) * 2008-07-02 2011-10-20 ジマー デンタル, インコーポレイテッド 多孔質部を固定するための構造を備えたインプラント
US20120156646A1 (en) * 2010-12-21 2012-06-21 Zimmer Dental, Inc. Implant with porous sleeve including anti-rotation features

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Effective date: 19990706