JPH09276288A - 骨接合用ネジ - Google Patents

骨接合用ネジ

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JPH09276288A
JPH09276288A JP8130511A JP13051196A JPH09276288A JP H09276288 A JPH09276288 A JP H09276288A JP 8130511 A JP8130511 A JP 8130511A JP 13051196 A JP13051196 A JP 13051196A JP H09276288 A JPH09276288 A JP H09276288A
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JP
Japan
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screw
rolling
molded product
biodegradative
biodegradable
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Pending
Application number
JP8130511A
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English (en)
Inventor
Saburo Nakamura
三郎 中村
Morishige Hata
盛成 畑
Takeshi Shimamoto
偉志 島本
Kenji Narita
憲治 成田
Koji Nishiyama
孝司 西山
Toru Yamamoto
徹 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gunze Ltd
Original Assignee
Gunze Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/84Fasteners therefor or fasteners being internal fixation devices
    • A61B17/86Pins or screws or threaded wires; nuts therefor
    • A61B17/866Material or manufacture
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00004(bio)absorbable, (bio)resorbable, resorptive

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、骨折した骨どうしの接合、固定、
補強等、骨に対する外科的治療に用いる生体内分解唆収
性を有する骨固定ネジの提供に関する。特に、延伸等に
より強度改善された生体内分解吸収性樹脂の成型物を素
材としたとき、高精度、高品質のネジが形成される。 【解決手段】 生体内分解吸収性樹脂より成る成型物を
転造加工して成る骨接合用ネジ。かかる生体内分解吸収
性樹脂成型物が延伸処理されたものであること、更に、
生体内分解吸収性樹脂より成る成型物中に生体内分解吸
収性繊維が混在されていることを特徴とする骨接合用ネ
ジ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、骨折した骨どうし
の接合、固定、補強等、骨に対する外科的治療に用いる
固定用ネジ(雄ネジ)の提供に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、生体内分解吸収性ポリマーである
ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ乳酸とポリグリコー
ル酸の共重合体等を素材とする骨固定用具が金属、セラ
ミック等を素材とする骨固定用具の代用として用いられ
るようになってきている。かかる素材は生体内において
加水分解されるため、金属、セラミック等のように術後
に再手術の必要がなく、ネジの他にピン、ロッド、ク
ギ、プレート等さまざまな形態のものが用いられるよう
になってきている。一方、かかる生体内分解吸収性ポリ
マーは前記した特徴を有する反面、金属、セラミック等
に比べ、引張り、曲げ等の強度、弾性率、及び、その生
体内での維持性に劣る欠点があり、これを改善する手段
として、例えば、本出願人による特公平3−63901
号、特開平5−168647号に開示される押出し、引
張り延伸、或は、本出願人が出願中(平成8年4月2日
出願,発明の名称『骨接合材の製造法』)である遊星型
傾斜ロール圧延機による圧延延伸技術等によって成型ポ
リマーの分子配向、結晶化度を高め、これらの機能の改
善を図っている。また、同様の目的において特公平7−
63504号公報に示されるような生体内分解吸収性ポ
リマーより成る成型物中に生体内分解吸収性ポリマーよ
り成る繊維状物を混在させ、かかる複合化によってその
機能の改善を図ったものも提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような成型物を素
材として雄ネジを製造する場合、従来、旋盤等により切
削してネジ山、ネジ谷を形成していたが大量生産に適し
ないという問題、或は、切削屑が出るため高価な素材を
ロスするという問題があった。特に、前記した延伸処理
によって機能改善を図った成型物においては、延伸倍率
が高まるほど強度等の機能改善は図られるが、逆にポリ
マーのフィブリル化(繊維化)が進むため高度の切削技
術が必要となり、また、切削によりフィブリルが切断す
るため強度等が低下するという問題が生じた。また、繊
維状物と複合化した成型物においても、切削に際し繊維
状物が切断し、これが表面に露出したり強度が低下する
という現象を生じた。本発明は、かかる欠点を解消した
新規な構成の骨接合用ネジを提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、生体内
分解吸収性樹脂より成る成型物を転造加工して成る骨接
合用ネジ、かかる生体内分解吸収性樹脂より成る成型物
が延伸処理されたものであること、更に、生体内分解吸
収性樹脂より成る成型物中に生体内分解吸収性繊維が混
在されていることを特徴とする骨接合用ネジの提供に関
する。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明における転造加工とは、従
来より金属雄ネジの転造加工として用いられるネジ転造
技術であり、丸棒状のネジ用素材に対し、転造ダイスを
押しつけながら転がすことによってダイス面に設けてあ
るネジ山で素材表面を塑性変形させ、或は、押しのけら
れた素材が半径方向に盛り上がることによってネジ山を
形成すると共に、転造ダイスのネジ山が素材にくい込む
ことによってネジ谷を形成する原理に基づく。具体的に
は、ROTO−FLO(ロートフロー)転造技術、丸ダ
イス転造技術、ロータリー式転造技術等が例示できる。
尚、図1にはかかるROTO−FLO転造装置の概略図
を示したが、丸棒状の成型物1は上側スライダー4に固
設された転造ダイス2,下側スライダー5に固設された
下側転造ダイス3に挟まれ、各々のスライダーに連結さ
れた油圧シリンダー6,7の前後動により相反する方向
(各スライダーに記載の矢印方向)に移動することによ
ってネジ山、ネジ谷が構成される。即ち、図2に示すよ
うに上下の転造ダイス2,3にはネジ山9,ネジ谷10
が形成されており、これを上下より圧接して移動させる
ことによって成型物1にネジ8が形成される。
【0006】本転造加工に用いる生体内分解吸収性ポリ
マーは、分子量が数万〜百万程度のポリ乳酸(L体、D
体、L体とD体のブレンド、または、共重合体、ステレ
オコンプレックス等)、ポリグリコール酸、前記したポ
リ乳酸とポリグリコール酸の共重合体,ブレンド物等よ
り選択され、これを (1)溶融成型、射出成型等任意の技術によって得た成
型物。 (2)前記した本出願人による特公平3−63901
号、特開平5−168647号、平成8年4月2日出
願,発明の名称『骨接合材の製造法』の各実施例に記載
する技術、例えば、前記のポリマーチップを溶融し、こ
れを所望の型に入れて冷却,固化し、或は、射出成型し
て得た成型物を引張り、押出し、圧延等、延伸して得た
成型物。 (3)特公平7−63504号公報に開示される生体内
分解吸収性樹脂より成る成型物中に生体内分解吸収性繊
維が混入された成型物。 (4)(3)の成型物を(2)のような技術によって延
伸して得た成型物。 とし、この中から選択して本発明ネジ用素材として用い
る。尚、かかるネジ用成型物としては、強度、弾性率が
改善され、より人体骨の物性値に近い(2)〜(4)の
ものの中から選択されるのが好ましい。また、ポリマー
としては、比較的治療期間の長い骨接合という用途に鑑
み、分解性が遅く強度が維持され易いポリ乳酸、とりわ
けポリ−L−乳酸が好ましい。
【0007】本発明におけるネジの転造は、丸棒状、円
筒状に加工した前記成型物を110〜180℃の範囲に
なるように加熱し、結果的に55〜210kg/cmの
圧力がかかるよう条件設定し、転造速度50〜200c
m/secの範囲で行う。かかる条件はポリマーの種
類、成型物の種類、成型物のサイズ等に応じ任意に選択
されるものであることは言うまでもない。以下、具体的
に実施例を挙げて説明する。
【0008】
【実施例1】粘度平均分子量が43万のポリ−L−乳酸
ペレットを200℃の加熱下で射出成型機にかけ、溶
融、混練りして押出し、円柱状の成型物を得た。かかる
成型物は殆ど分子配向しておらず、その曲げ強度は1
3.1kgf/mm であった。
【0009】
【実施例2】実施例1で得た成型物を内部にグリセリン
を充填した静水圧押出し装置を用い、温度95℃、押出
し速度3.0mm/minの条件で押出し延伸し、押出
し倍率2.5倍の延伸成型物を得た。かかる成型物は分
子配向し、ややフィブリル化しており、その曲げ強度は
20.8kgf/mmに向上していた。
【0010】
【実施例3】実施例1で得た成型物を3つの円錐ロール
を有する遊星型傾斜ロール圧延機にかけ、グリセリンを
入れたオイルバスの温度を140℃に調整し、圧延延伸
速度20mm/分の速度で圧延延伸し、圧延延伸倍率が
8倍となる圧延延伸成型物を得た。かかる成型物は高度
に分子配向し、また、フィブリル化しており、その曲げ
強度は35.5kgf/mmであった。尚、実施例
1,2を含め、曲げ強度はJIS K7023に準じて
測定した。
【0011】
【実施例4】粘度平均分子量が43万のポリ−L−乳酸
ペレットを200℃の加熱下で溶融、混練りし、これに
分子量36.4万のポリ−L−乳酸を紡糸温度240℃
で12フィラメントを1口として押出し、130℃で5
倍に延伸して得た糸を重量比において10%となるよう
分散して加え、加圧、冷却して成型物を得た。
【0012】実施例1〜4で得た成型物を夫々直径2.
95mm,4.86mmの真円に加工した後、長さ40
mmに切断し、これをその表面温度が150℃になるよ
う加熱された転造ダイスに挟み、転造速度75cm/s
ecで転造して本発明骨接合用ネジを構成した。このよ
うにして得た本発朋のネジは、いずれの成型物において
も均一な精度であり、格別高度な技術を要することなく
製造できた。また、切削に比べ生産速度も格段に速く、
削りかすの発生もなかった。また、フィブリル化した成
型物、或は、複合化した成型物においても従来の切削に
おける欠点が解消された。尚、表1に実施例2の成型物
より得た本発明ネジの性能を示したが、対照区である同
一成型物を用い、これを旋盤を用いて切削したものに比
べ高い引張り強度、応力を示した。これは、転造による
特別の作用に起因するものと推定される。尚、表1にお
ける引張り強度はJIS B1051に準じて測定し
た。
【0013】
【表1】
【0014】
【発明の効果】本発明の転造加工による骨接合用ネジ
は、ネジ山とその付近だけが塑性変形して強化され、軸
芯部は殆どもとのままの性能を有し、芯部の柔らかさと
ネジ山部の強化を兼ね備えた特徴を有する。また、応力
集中を受ける谷底が加工強化され、その面が滑らかであ
る特徴を有するため、ねじ込みが容易であるばかりかそ
の際の強度、及び、ねじ込み後の骨の固定強度、及び、
これの長期にわたる維持が可能であり、当該用途に最適
である。特に、フィブリル化した成型物、複合化した成
型物においては切削に対し、加圧、転造という技術によ
ってネジ山、ネジ谷を構成するため、前記特徴が得やす
く、従来の欠点が解消される。即ち、配向したフィブリ
ル、添加された繊維状物がネジ山、ネジ谷に沿うように
加圧、転造されるため、切削加工に比べ、強度が高くな
る。また、その製法において、切削と比較して切り屑を
出さないため材料を節約できるという利点を有するほ
か、ダイスを再研削することなしに数万本から数百万本
の均一なネジが生産でき、生産速度も毎分数百本という
ことも可能であるので生産面、コスト面で優れる。更
に、転造すべき素材の直径さえ揃えておけば、連続的に
生産された多量のネジの品質を極めて狭い範囲にコント
ロールできる。尚、前記複合化の別の形態として、延伸
した平板状物をその圧延方向が異なるよう、或は、圧延
延伸方向が異なるものどうしを積層し、加圧して一体化
して得た成型物を本発明成型物として適用してもよい。
また、かかる転造技術を応用し、加圧ダイスに凹凸を設
け、加圧することによりロッド、ピン、プレート等の骨
接合用具に適宜の凹凸、即ち、溝或は突起を形成しても
よい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に適用するネジ転造装置の一例を示した
側面図。
【図2】本発明のネジ転造状態を示した一部拡大図。
【符号の説明】
1 成型物 2 上側転造ダイス 3 下側転造ダイス 4 上側スライダー 5 下側スライダー 6 上側油圧シリンダー 7 下側油圧シリンダー 8 ネジ 9 転造ダイスのネジ山 10 転造ダイスのネジ谷
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成田 憲治 京都府綾部市井倉新町石風呂1番地 グン ゼ株式会社京都研究所内 (72)発明者 西山 孝司 京都府綾部市井倉新町石風呂1番地 グン ゼ株式会社京都研究所内 (72)発明者 山本 徹 京都府綾部市青野町西馬場下38番地の1 グンゼ株式会社メディカル材料センター内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生体内分解吸収性樹脂より成る成型物を
    転造加工して成る骨接合用ネジ。
  2. 【請求項2】 生体内分解吸収性樹脂成型物が延伸処理
    されたものである請求項1記載の骨接合用ネジ。
  3. 【請求項3】 生体内分解吸収性樹脂より成る成型物中
    に生体内分解吸収性繊維が混在している請求項1または
    請求項2記載の骨接合用ネジ。
JP8130511A 1996-04-16 1996-04-16 骨接合用ネジ Pending JPH09276288A (ja)

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JP8130511A JPH09276288A (ja) 1996-04-16 1996-04-16 骨接合用ネジ

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JPH09276288A true JPH09276288A (ja) 1997-10-28

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ID=15036047

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007313263A (ja) * 2006-05-25 2007-12-06 Bmg Inc 高強度・高弾性率の生体内分解吸収性骨固定材

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007313263A (ja) * 2006-05-25 2007-12-06 Bmg Inc 高強度・高弾性率の生体内分解吸収性骨固定材

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