JPH0576311B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は人工骨、人工関節或いは人工歯根など
として、人体各部の骨の代用、もしくは代行を目
的とするインプラント材に係る。

［技術の背景］ 生体工学の発達に伴なつて、最近では人体の骨
組織内に関節或いは歯根等の形状に加工した人工
材料を挿入（埋植）し、失われた生体の機能の回
復を目的とするインプラント術が脚光を浴びてい
る。

このインプラント術に用いられる人工材料とし
て従来、コバルト−クロム合金、チタン、タンタ
ル等の金属材料やヒドロキシアパタイト、ジルコ
ニア、アルミナ、ガラス状カーボン等のセラミツ
クス材料が知られている。しかしながら、金属材
料は機械的強度に優れる反面、生体に対する親和
性に乏しく、中には金属イオンの溶出により為害
性を有するものもある。一方、セラミツクス材料
は生体に対する親和性に優れるが、機械的特性の
点で不満を残す。

即ち、従来の人工材料は生体に対する毒性、骨
との親和性或いは耐久性等に関し、各々一長一短
があり、必ずしも満足するインプラント材とは言
い難いものである。

［発明の目的］ 本発明は前記実状に鑑み、生体親和性、生体安
定性、機械的特性等ともに優れる実用上信頼でき
るインプラント材の提供を目的とする。

［発明の要旨］ 前記目的は、本発明によれば金属基材の外周
に、ヒドロキシアパタイト／熱硬化性樹脂よりな
る組成物の層を形成してなる複合一体化されたイ
ンプラント材によつて達成される。

［発明の効果］ 金属材料と他の材料を複合一体化したインプラ
ント材として、特開昭53−28997は金属基材の外
周に、セラミツク粉末及びヒドロキシアパタイト
粉末の溶射層を形成せしめるインプラント材を開
示する。前記インプラント材はヒドロキシアパタ
イトのもつ生体親和特性と、金属基材のもつ機械
的特性を相互に生かすものとして期待されるが、
金属基材と溶射層材との熱膨張の違いから、溶射
層にクラツクを生じやすく、そのクラツクから金
属イオンの溶出が懸念される。

また、特開昭57−156757は金属基材の外表面
を、ポリサルフオン、高密度ポリエチレン、ポリ
メチルメタクリレート等の熱可塑性高分子にリン
酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト等の無機質
を20〜30％添加した組成物を被覆するインプラン
ト材を開示する。しかしながら、熱可塑性高分子
は金属基材との接着性に乏しいため、前記インプ
ラント材はその界面で剥離し易く、実用上信頼で
きるものと言い難い。しかも前記インプラント材
はインプラント術において、埋入が容易で且つ埋
入後はその抜出脱落のないことを特徴とするもの
であり、無機質、特にヒドロキシアパタイトのも
つ生体親和特性を生かしたインプラント材とは言
い難く、骨との親和性に乏しい。

本発明のインプラント材はヒドロキシアパタイ
トの保有率に優れ、しかも金属基材との接着力に
優れる熱硬化性樹脂を介し、ヒドロキシアパタイ
トと金属基材を一体複合化し、各々の特性を活か
したもので、生体親和性、生体安定性、機械的特
性等に優れる実用上信頼できるものである。又、
本発明のインプラント材を人工歯根として用いた
場合、熱硬化性樹脂のもつ適度な弾性率、硬度に
よつて生体に対する違和感のないのも特徴であ
る。

［発明の概要］ 本発明に係るヒドロキシアパタイトは、合成又
は天然のヒドロキシアパタイト或いはその焼成物
又はそれらの混合物である。

合成ヒドロキシアパタイトは公知の製造法で得
られるもので良く、例えば、セラミツクス第10巻
(7)461頁（1975年）に記載されているように900〜
1300℃の高温度下の水蒸気気流中で、Ca₃（PO₄）₂
と過剰のCaCO₃を反応させる乾式合成法や微粒
子状水酸化カルシウム乳液とリン酸水溶液とを高
速撹拌下で反応させる方法（特開昭56−45814）、
Ca（NO₃）₂水溶液とNH₄H₂PO₄水溶液をNH₄OH
アルカリ性下で反応させる方法（Angew、
Chem、67 327（1955））等の湿式合成法などによ
り合成するもの及びその焼結体である。

天然ヒドロキシアパタイトは天然骨を原料と
し、例えば牛の背を800℃前後で焼成し、有機物
を除去することで製造できる。ヒドロキシアパタ
イトは必要に応じ、ウイトロツク或いはフツ素、
鉄等の異種元素を含有するものでも良い。

ヒドロキシアパタイトの粒径は成形加工性、取
扱い易さ、機械的強度等から粒径1000μ以下、好
ましくは100μ〜0.01μである。熱硬化性樹脂は長
時間生体内に埋植するので樹脂の劣化、生体細胞
の崩壊などのないことが必要であり、例えば、ビ
スフエノールＡ−グリシジンメタクリレート重縮
合物、トリエチレングリコールジメタクリレート
重縮合物等を例示でき、特に後者は好ましいもの
である。前記熱硬化性樹脂は単独又は混合物で使
用する。

前記熱硬化性樹脂はポリメタクリレート等の熱
可塑性樹脂に比べ、金属基材との接合性に優れる
と共に、ヒドロキシアパタイトと新生骨との結合
の調整硬化及び上皮付着性に優れる。

ヒドロキシアパタイトと熱硬化性樹脂の混合比
は35／65〜85／15（重量比）好ましくは50／50〜
80／20の範囲である。前記混合比は骨との接着
性、骨形成速度或いは機械的特性を考慮して任意
に選択する。

なお、前記樹脂組成物は、必ずしも均一である
必要がなく、例えば、人工歯根としての使用にあ
つては内縁上皮近傍に位置する部分が樹脂相に富
み、歯槽骨部分近傍に位置する部分がヒドロキシ
アパタイト相に富むような組成比としても良い。

本発明に係る金属基材は公知のすべての金属及
び合金を包含するが、Co−Cr−Ni系合金、Co−
Cr−Mo系合金、ステンレス鋼18−８、316L、チ
タン、タンタル等の生体組織に為害作用が極めて
少ない、且つ、充分な機械的強度を有し、従来よ
り人工材料として使用されてきた密な又は多孔性
のものが好ましい。

金属基材は樹脂組成物とのアンカー効果及びイ
ンプラント後の外力分散等のため、その外周に独
立及び／又は連続する溝を設けても良い。金属基
材の形状大きさは特に限定されるものでなく、ピ
ン型、スクリユー型、ブレード型、アンカー型、
プレート型、メツシユ型等であり、その断面も
角、円、だ円等いずれでも良い。

本発明のインプラント材を得る方法としては、
特に限定されないが、例えば、前記金属材料を成
形、焼結、鋳造或いは切削加工し、更に至適研摩
して得た芯材を鋳型にセツトし、予め配合した前
記樹脂組成物を流し込み、熱硬化必要に応じ樹脂
組成物表面を切削、研摩することで製造できる。
樹脂組成内の外表面は平滑又はスクリユー状等の
凹凸の形状のいずれでも良い。前記本発明のイソ
プラント材の適応箇所は規定しないが、歯内、骨
内、骨膜下、粘膜内などに使用され得ることは言
うまでもない。

なお、本発明のインプラント材を人工歯根とし
て使用する場合、内縁上皮近傍に位置する部分の
樹脂組成物の外周にヒドロキシアパタイト単味よ
りなる構造物を配設しても良い。更に前記上皮近
傍部分の樹脂組成物の形状をつば状とし、上皮付
着性を向上せしめるようにしても良い。

以下、本発明のインプラント材を図をもつて詳
述する。

第１図は本発明のインプラント材による人工歯
根の縦断面図で、第２図はその内部構造を示す横
断面図を示している。即ち例えばチタニウム又は
コバルト系合金を使用してインプラント本体１の
芯体３を構成し、その外表面をトリエチレングリ
コールジメタクリレート縮合性樹脂30重量部にヒ
ドロキシアパタイト70重量部添加した樹脂組成物
を使用して芯体３を被覆してあり、芯体３にはス
クリユー状の溝４を設けてある。

上部には規格型の既製人工歯冠を自由に選択し
て接着固定して使用することができる。

本品を成犬の顎骨の押入し、12ケ月を経過した
時点でＸ線で観察したが、良好な骨形成がみら
れ、また炎症等の異常は全く認められなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明インプラント材の縦断面図、第
２図は横断面図である。 １……インプラント材本体、２……樹脂組成物
部、３……金属芯体、４……スクリユー状の溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属基材の外周にヒドロキシアパタイトと熱
   硬化性樹脂よりなる組成物の層を形成してなる複
   合一体化したインプラント材。 ２ ヒドロキシアパタイトと熱硬化性樹脂組成物
   の組成比が35／65〜85／15（ヒドロキシアパタイ
   ト／熱硬化性樹脂、重量比）であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のインプラント
   材。 ３ 熱硬化性樹脂がトリエチレングリコールジメ
   タクリレート重縮合性樹脂であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のインプラント
   材。