JPS59174146A - 生体用端子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はその要部がハイドロキシアパタイト焼結体より
成る生体用端子に関する。

従来のｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ
　ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ（経皮的電極つき端子）やｃａｎ
ｎｕｌａ　（挿管）といった生体用端子はその一端が生
体皮膚上にあり他端が皮下に埋設されて、血圧、血流速
度、温度、心電信号等の各種生体情報数り出しのための
電気的端子として或いはその貫通孔を介して輸液、各種
薬液等σ）注入又は人工腎臓透析等のための血流の取り
出し・注入口等として使用さね、るものであり、生とし
てシリコーンゴム、ふっ素樹脂等等の所謂生体不活性材
より形成されたものが既に提案されている。

しかし乍らこれらは生体にとってはあくまでも異物（Ｃ
他ならすその生体装着部位は一種の外傷を受けた状態に
置かれるものとなるので両者の間隙からの細菌感染等に
より長期間の使用には到底耐え得ないものであるのみな
らず、生体固定性に劣るため例えば揺動による出血の心
配或いは心電信号等の生体電気信号の取り出しに当って
は所謂アーチファクト等の雑音を排除し得す生体情報の
安定取り出しに欠ける等、幾つかの問題を有するもので
あるため未だ充分に普及し得ないものとなっている。

他方、近時ノ・イドロキシアバタイト焼結体の優れた生
体親和性、更には骨誘導性が解明されると共にその焼結
体による人工歯根１人工骨への利用が提案、実用されつ
つあるが、同焼結体の皮膚組織との生理学的反応性につ
いては先行技術に於いて全然未屏明である。

上記に鑑み本発明者らは鋭意研究の結果、驚くべきこと
にハイドロキシアパタイト焼結体は皮膚組織に対し単に
親和性乞有するのみならずこれら組織と緊密且つ一体的
に接合するという事実を知見し、本発明に到達したもの
である。

以下、本発明生体端子乃至栓或いは、導管につきその材
料組成及び製法、形状乃至構造、使用の態様等につき詳
細に分説する。

材料組成・製法 本発明に於ける“ハイドロキシアパタイト”とはその化
学組成がＣａｒｏ　（ＰＯ＜）ｓ（ＯＨｈで表わされる
純粋品のみならず、ＯＨイオンのかわりに１〜１０チの
カーボネー）（Ｃｏ３）イオンやフッソ、塩素イオンを
含むこともある。筐た、これを主成分とするも焼結性、
強度、細孔度等を向上丁べくこれＩｃ　Ｃａａ（ＰＯ４
）＊、　ＭｇＯ，ＮａｚＯ，Ｋ２Ｏ１ＣａＦ２゜Ａｌｚ
Ｏａ、　５ｉＯｚ、　Ｃａｂ、　ＦｅｚＯ１＋　ＭｎＯ
，ＭｎＯ２，ＺｎＯ。

Ｃ＊　ＳｒＯ，ｐｂｏ、　ＢａＯ＋　ＴｌＯ２，ＺｒＯ
２等々の周知各Ｓ添加剤を添加混合したものをも包含す
る□又、高分子との複合剤とする場合は、比較的毒性の
少ないポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタ
クリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ＡＢＳ、　
　フッ素、ポリカーボネート。

ポリスルホン、エポキシ、シリコン、ジアリルフタレー
ト、フラン等の樹脂を選ぶことができる。

他方、その焼結体は一般にハイドロキシアパタイト粉末
を金型又はラバープレス等により５００〜３，０００Ｋ
ｆ／ｃ１１程度の圧力下、所望形状に圧縮成形し、次い
でこれ乞７００〜１，３００℃程度の温度で焼結処理し
て得られるものであるが、より詳細は下記公知技術が参
照される。

丁なわち、特開昭５１−４０４００、同５２−１４２７
０７、同５２−１４７６０６、同５２−１４９８９５、
同５３＝１１０９９９、特公昭５７−４０７７６及び同
５７−４０８０３号各公報。

尚、皮膚組織との接合性という観点から本発明に於いて
特に有用な焼結体の相対密度（ハイドロキシアパタイト
巣結晶の密度を基準）は、６０〜９９．５％、より好１
しくは８５〜９５％程度である。

形状乃至構造 本発明生体用端子形態は使用目的に応じて所望のものと
なし得るが、その典型例につき添付−面を参照して詳説
丁れば次の通りである。

丁なわち、第１図は本発明生体用端子の１例を示す断面
図であり、図中、電気的端子として使用される生体用端
子Ｉは共にハイドロキシアパタイト焼結体より成る端子
頭部２と同底部３とを一体的に結合して成るものであり
、その内部に生体内外を電気的に連結するための金線、
銀線、白金線、合金線、カーボンファイバ等の導電性部
材４が埋設されており且つ所要により任意個数の縫合用
孔５が端子底部３に穿孔されている。

上記構造の生体用端子Ｉは端子底部３を皮下に埋設固定
し端子頭部２の上端部を皮下に突出配置して使用される
ものであり、生体電気信号等の取り出し或いはベースメ
ーカ等の生体電気刺激用の電気的端子として利用される
。

同じく第２図は、生体栓として使用される本発明生体用
端子の１例を示す断面図であり、この生体用端子　■は
前記導電性部材４に代えて生体内外を連通するための貫
通孔６を有していることを除すては前記例と同一構成を
有する（図中、同一符号は前記例の夫と同一部分を指丁
）。

他方、ハイドロキシアパタイト焼結体（材）は皮膚組織
との接触部分に介在子れば所定の目的を達成し得るので
あるから、生体用端子の要部のみを焼結体とし他を合成
樹脂等の異種材で構成するよ５にしてもよく、或いはそ
の要部なハイドロキシアパタイト焼結被覆材（％ｌＪ昭
５２−８２８９３号、同５３−７５２０９号及び同５３
−１１８４１１号公報等、参照）で形成してもよい。

例えば微小金属針外周にハイドロキシアパタイト溶射乃
至焼結層を形成して成る微小針χ電気的生体用端子とし
て使用し得る。

第３図は微小針状生体用端子■の断面図であり、全針等
の金属針７の外周にハイドロキシアパタイト焼結被覆層
乃至溶射層８を形成して成るものであり、患者の皮膚に
単に刺通、固定して使用される。

以上から明らかなように、本発明生体用端子は多様な形
状・構造及び寸法をとり得るものであって特足形態に限
定されるものではない。

使用態様 前述の】出り、本発明によりノ・イドロキシ了ノくタイ
ト焼結体による生体用端子は生体適合性を有するのみな
らず表皮、真皮等の皮膚組織と界面接合し生体に安定的
に固定されるものであることが明らかにされたので、例
えば心臓ペースメーカに外部電源を連結するための端子
として、或いは血液透析用孔として、更にはその先端に
超音波検知素子等の各種センサ素子を有する生体内導線
七外部側足機七を連結する端子等々として広範に適用さ
れるものであるので診断及び治療の分野、或−は動物実
験の分野等で極めて有用なものと云い得る。

以下、本発明を実験例により詳細に説明する。

実施例 １、生体用端子の製造 ハイドロキシアパタイト粉末は、０．５モル／ｌ水酸化
カルシウムと０．３モル／ｌリン酸溶液を徐々に滴下し
、３７℃で１日反００５簡の金細線と共にｓ　ｏ　ＯＫ
ｙ／ｃｄの圧力で圧縮成形しカサｉ度１．６９／ｃ１１
の圧粉体を得た。これを端子頭部形状（第１図参照）に
旋盤及び歯科用ダイヤモンドバーで切削、加工した。同
様に前記合成粉末４．５Ｖを内径３０ｍｍＦ）金型に金
細線と共に充填圧縮成形、切削加工して端子底部（第１
図参照）とした。次いで、両正粉体の金細線を接合し、
更に両者間に予め水を加え乳鉢でよく練ったゲル状アパ
タイト粉末を塗布し、接着した。これを１．２５０℃で
１時間焼結処理して圧縮強度５．０００　Ｋｇ／　ａｌ
＝、曲は強度１．２００Ｋｑ／ｄ、相対密度９５チ且つ
接着部も均一に焼結した第１図に図示の通りの生体用端
子を得た。

ここに於−て、端子底部は直径２４ｍｍ、厚さ３篤、端
子頭部首部分の平均径は６禦である。

尚、焼結温度を１．１００“Ｃとした場合に得られる焼
結体にあっては、相対密度８５チ、圧縮強度３，０００
Ｋｖ／ｃｄ、曲げ強度７−００　Ｋｐ／　ｃｙ＋１であ
った。

２、動物実験 上記生体用端子乞雑種成犬の側腹部皮膚に埋設し、経時
観察した結果、端子は底部及び首部分に於いて術後約２
透口で皮膚組織と強く結合接着して引っ張っても取れな
い状態となり、１年経過後でも肉眼的には炎症反応など
の異常所見は何ら認められなかった。

また、通常の組織学的検索でも炎症細胞などは認められ
なかった。

他方、対照とした同形状のシリコーンゴム製端子にあっ
ては術後４週目でも皮膚との接着は全黙認められず既に
炎症性の発赤が認められた。又、２チ月目には炎症が進
行し化膿し始め、３チ月目には脱落した。

実施例 前記ハイドロキシアパタイト粉末に添加剤としてＣａｓ
　（ＰＯ４）ｚ　７％、Ｍｇ００．８　％　、　Ｎａｚ
Ｏ１，８チ、Ｋ２Ｏ０，２％及びＣａＦ＋　０．２　％
を添加した混合粉末を出発材料とした点を除き、他は前
記例と同様にして径０．０５ｍの金線を含む小円柱状焼
結体（直径３瓢）を製造し、これを研磨材で研磨処理し
て添付第３図に図示する形状の微小針状端子ケ得た。

この端子の焼結体部分の長さは１０ｍ＋、最大径１ｗｒ
ｓであった。

次にこれを成犬胸部に所定個数その先端が皮下に位置す
るよ５に刺通埋設した処、約３週後には皮膚組織と完全
に接合、固定された状態となった。

そこで、端子金線を心電計に接続、測定した結果、皮膚
インピーダンスやアーチファクトによる影響が完全に排
除された極めて鮮明な心電図が得られた。

【図面の簡単な説明】

添付第１乃至３図は本発明生体用端子の模式断面図であ
る。 ２・・・・・・端子頭部、３・・・・・・端子底部、４
・・・・・・導電性部材、　５・・・・・・縫合用孔、
６・・・・・・貫通孔う特許出願人　　株式会社　アド
バンス開発研究所第１図 第２図 ■ ［ 第３図 ７ ８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　　少なくとも皮膚組織との接触部分がハイドロ
   キシアパタイト焼結体より成り且つ生体内外を電気的に
   連結するための導電性部材を有することを特徴とする生
   体用端子。 （２）少なくとも皮膚組織との接触部分がハイドロキシ
   アパタイト焼結体より成り且つ生体内外を機械的に連結
   するための貫通孔を有することを特徴とする生体用端子
   。 （３）　　前記第（１１項の導電性部材と前記第（２）
   項の貫通孔とを併せ有することを更に特徴とする生体用
   端子。