JPH11276573A - 生体補綴部材とその製造方法 - Google Patents
生体補綴部材とその製造方法Info
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- JPH11276573A JPH11276573A JP10087575A JP8757598A JPH11276573A JP H11276573 A JPH11276573 A JP H11276573A JP 10087575 A JP10087575 A JP 10087575A JP 8757598 A JP8757598 A JP 8757598A JP H11276573 A JPH11276573 A JP H11276573A
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Abstract
リン酸カルシウム系化合物の変質や基材強度の低下とい
う問題を起こさず、且つ、リン酸カルシウム系材料と基
材との密着性を大きくする。 【解決手段】生体為害性のない金属からなる基材表面に
リン酸カルシウム系化合物の顆粒が埋着するべく、超高
圧水流を奔流するウォータージェットなどにより、リン
酸カルシウム系化合物の顆粒4を高圧で基材表面3に衝
突させ、その一部を埋着残留させ平均面粗さRa=1〜
10μmとする。
Description
病、災害などにより失われた機能を修復するための生体
補綴部材とその製造方法に関するものである。
為害性のない生体補綴部材はすでに多く医療分野で使用
されており、耐蝕性に優れ、また為害性も少ないという
特徴を有している。このように優れた特長を有するチタ
ン系材料ではあるが、骨と化学的に癒合し固着すること
はないため、骨セメント(アクリル系即時重合レジン)
を使用することにより両者の接合が図られてきた。
発熱及びモノマーの毒性などのため補綴材と骨との間に
ルーズニング(使用中の「ゆるみ」)を引き起し、疼痛
や関節機能の低下を来す結果、抜去再手術を余儀なくさ
れるケースがしばしば見られる。
をさけるため、補綴材の表面に凹凸を付与したセメント
レス型のものが考案されているが、このセメントレス型
の欠点としては、手術後に骨修復まで長期間待たねばな
らず、数カ月の免荷期間が必要とされる場合もあり、適
用症例数も比較的少ない。
骨を形成せしめる骨増殖能を有するリン酸カルシウム系
材料を純チタン、又は、チタン合金からなる基材に被着
せしめることが行われている。このような試みとして、
リン酸カルシウム系化合物のプラズマ溶射や、チタン材
を溶射して荒肌面としたところにリン酸カルシウム系化
合物のスラリーを溶射させることが行われてきた。
シウム系化合物と基材との密着性という点でも優れたも
のであったが、高温での熱処理を伴うため、リン酸カル
シウム系化合物の変質や基材強度の低下という問題を内
在していた。
ルシウム化合物などの粉末をブラスト処理などで医療用
材料の表面に機械的に圧接させることにより、高温での
熱処理を伴うことなく、表面の少なくとも一部に粉末を
固着あるいは固溶させることを特長とする発明が記載さ
れている。
度の機械的圧力では、粉末と基材との接合力が小さく、
高荷重付加部位での使用には不十分であった。
の問題点に鑑み、本発明は、生体為害性のない基材表面
にリン酸カルシウム系化合物を被着せしめた生体補綴部
材において、高温での熱処理によるリン酸カルシウム系
化合物の変質や基材強度の低下という問題を起こさず、
且つ、リン酸カルシウム系材料と基材との密着性を大き
くすることを目的とするものである。
本発明において、超高圧水流を奔流するウォータージェ
ットなどにより、リン酸カルシウム系化合物の顆粒を高
圧で基材表面に衝突させ、その一部を基材表面に埋着残
留させる。
て、生体為害性のない金属からなる基材表面にリン酸カ
ルシウム系化合物の顆粒が埋着し、且つ、平均面粗さR
a=1〜10μmとしたものがリン酸カルシウム系化合
物の顆粒と基材との密着性が高く、良好である。
説明する。
タン合金からなる基材表面にリン酸カルシウム系化合物
の平均粒径50μm〜1mmの顆粒を埋着することによ
り、平均面粗さRa=1〜10μmとしてなることを特
徴とする。
は、純チタン、チタン合金、コバルトクロム・モリブデ
ン合金、ステンレス合金などの生体内の環境下において
も腐食せず、生体に対する毒性がほとんどなく、且つ機
械的強度が大きなものである。
物中にリン元素およびカルシウム元素を含む酸化物化合
物であり、代表的にはハイドロキシアパタイト、トリカ
ルシウムフォスフェート(α型、β型)、ピロリン酸カ
ルシウムなどがある。
リン酸カルシウム系化合物の顆粒を埋着した部位におけ
る平均面粗さであり、その他の表面性状は関係しない。
そして、上記平均面粗さは上記埋着した顆粒を含んだ状
態のものである。
について断面の模式図を示し、同図に示すように基材2
の表面3にリン酸カルシウム系化合物4が突き刺さった
状態で埋着残量するとともに、表面3には多数の凹凸が
形成される。これによる機械的アンカリングにより基材
2と上記顆粒4との密着力が大きい。
はRa=1.0〜10μmの範囲が好ましい。その理由
としては、上記Raが1.0μmより小さいと、基材2
と上記顆粒4との密着力が小さくなり、他方、10μm
より大きいと、生体内で骨に対する刺激が大きくなり過
ぎる。なお、この平均面粗さRaが1.5〜8.5の範
囲であることがより好ましい。
リン酸カルシウム系化合物の平均粒径50μm〜1mm
の顆粒を混合した超高圧水流を上記基材表面に奔流さ
せ、該顆粒を上記基材表面に埋着することによって得る
ことができる。
/cm2 〜2700kg/cm2 程度の水流であり、例
えば、上記基材を切断加工したり、或いは、凹ませるこ
ともできる。すなわち、リン酸カルシウム系化合物の顆
粒を非熱処理化で埋着させるとともに、切断などの基材
の加工も同時に行うことが可能であるという利点を有す
る。
ル、アセトンなどの有機溶媒で超音波洗浄を行う。そし
て、公知のウォータージェット機のヘッド面に設置す
る。
系化合物の顆粒を真空吸引し、高圧コンプレッサーから
の超高圧水流を混合し、ミキシングチューブのノズルか
らターゲットである基材表面の所望箇所に向けて混合液
水流を奔走せしめる。この時、水圧は900kg/cm
2 〜2700kg/cm2 とする。顆粒の直径は50μ
m〜1mmとする。顆粒径が50μmより小さい場合
は、固着性に難があり、顆粒が崩壊して固着しない場合
がある。
たステージのX−Y軸方向の動きをコントロールするこ
とにより行う。
mの矩形状の領域をターゲットに前記ウォータージェッ
ト加工を行った。
m) (ニ)吐出圧力:1400kgf/cm2 (ホ)平均粒径:180μm(試料番号1)、125μ
m(試料番号2)であった。
加工を行った(試料番号3)。
い、加工後、同量のトルエン中で5分から10分超音波
洗浄し、乾燥後に重量を測定した。さらに、同量のトル
エン中で1時間超音波洗浄し、重量減を測定した。ま
た、通法に従い表面粗さRaを測定するとともに、超音
波洗浄後にEPMA及びXRDでアパタイトの残留の有
無を確認した。
200μm(試料番号5)のアパタイトを用いる他、前
記実施例の条件に準じたウォータージェット加工による
比較例を行った。
はいずれも、重量減が少なく、付着力が大きかったが、
比較例のものは、付着が起こらなかったり、或いは、付
着しても重量減が大きく、付着力が小さかった。以上か
ら、本発明の有効性を確認することができた。
害性のない金属からなる基材表面にリン酸カルシウム系
化合物の顆粒が埋着するべく、超高圧水流を奔流するウ
ォータージェットなどにより、リン酸カルシウム系化合
物の顆粒を高圧で基材表面に衝突させ、その一部を埋着
残留させ平均面粗さRa=1〜10μmとしたことによ
り、高温での熱処理によるリン酸カルシウム系化合物の
変質や基材強度の低下という問題を起こさず、且つ、リ
ン酸カルシウム系材料と基材との密着性を大きくするこ
とができる。
の模式図である。
Claims (2)
- 【請求項1】生体為害性のない金属からなる基材表面に
リン酸カルシウム系化合物の顆粒を埋着することによ
り、平均面粗さRa=1〜10μmとしてなる生体補綴
部材 - 【請求項2】リン酸カルシウム系化合物の平均粒径50
μm〜1mmの顆粒を混合した超高圧水流を生体為害性
のない金属からなる基材表面に奔流させ、該顆粒を上記
基材表面に埋着することを特徴とする生体補綴部材の製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08757598A JP3506606B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 生体補綴部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08757598A JP3506606B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 生体補綴部材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11276573A true JPH11276573A (ja) | 1999-10-12 |
JP3506606B2 JP3506606B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=13918813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08757598A Expired - Fee Related JP3506606B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 生体補綴部材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3506606B2 (ja) |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP08757598A patent/JP3506606B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3506606B2 (ja) | 2004-03-15 |
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