JPS59203550A - 骨接合材 - 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】 本発明は髄内骨接合材に関する。

従来、例えば大腿骨骨折の治療にＫ１１ｎ　Ｌｓｃｈｅ
ｒ髄内釘（以下に釘という）を用いることがある。即ち
、第１図Ａに示すように、大腿骨（１１が（２）の部荀
において折れたとき、骨折上部（３）と骨折上部（４）
とを接合固定するためには、第１図Ｂに不ずように骨幹
上端（３ａ）を穿孔して、第１図Ａに丁ず骨髄腔（５）
を広範囲に拡大（以下リーミング（ｒｅａｍｉＢ　）と
いう）する。このリーミングは骨折接合固定に適したに
釘を打ち込むために欠かせない手段である。そして、こ
のリーミングされた骨髄腔（３ｂ）及び（４ｂ）に、第
１図Ｃに示すように、例えはステンレス網製のに釘（６
）を打込み、骨折上部（３）と骨折下部（４）とを接合
する。この場合の問題点としては、次の事項があげられ
る。

■　Ｋ釘によっ゛ζ骨髄内の血行が阻止されてしまい、
−次性仮骨形成をさまたげる。

■　捻れに対して骨とに釘との結合強度が不充分である
。

■　骨質の硬軟もしくは骨の緻密質の１ｙ薄等、骨折部
旬における骨の性質・形状に応じて、手術時にに釘の剛
性もしくは骨との結合強度を選択することは極め′ζ困
難である。

■　また骨幹端部（４ａ）のような骨髄腔の内径が−に
１・で大幅に変化する部位の骨折では、Ｋ釘での固定力
は弱く殆ど対処することができない。

これらの問題点は大腿骨以外の長管状骨の骨髄内固定及
び人工ｆ１と生体骨との接合においても同様に存在しζ
いた。

本発明はこれらの点に鑑み、骨髄腔のリーミングを必要
とせず、術後の骨髄腔の血行を確保し、骨接部位の骨の
性質形状等に応じてその１ｌｉ１１牲もしくは骨との結
合強度を適宜に選定し得る髄内骨接固定材を提供するこ
とを目的とする。

上述の目的を達成するために本発明による髄内骨接合材
（以下骨接合材という）は形状記憶合金線を用いる。

近年形状記憶合金を用いた髄内骨接合材も考案されζい
るが、刊髄内血行の遮断、力学的組織適合性ｙ、（との
問題点は解決されζおらず、さらに形状記憶合金よりの
有害合金元素の溶出が問題となヮている。

形状記憶合金は、一旦、ある形状を合金に記１意させる
と、これを変形しても、一定の６υ１度（逆変態温度と
いう）以上に加熱するだけで、記憶しまたもとの形状に
戻ってしまう性質があり、Ｎｉ−１’ｉ糸とＣｕ−１−
Ｚｎｎ金合金実用化されて（する。（Ｎｉ−Ｔｉ系合金
が性能的にすぐれており、生体への適合性もよい。） 以下、第２図乃至第４図を参照して本発明切接合材の実
施例について説明しよう。

第２図に本発明骨接合材の製造工作の一例をボす。この
第２図において（７）は形状記憶合金線材をボし、直径
ｄｉの形状記憶合金線材（７）に、第２図Ｂに示すよう
に、例えば適宜配設された多数のナイフェツジ（８）に
よって、ピッチｐ及び振幅ａの波形を記憶させた後、第
２図Ｃに示ずよつに、これを直線状に変形させ゛ζ所望
の形状記憶合金線（７ｍ）を得る。（９）は被覆材を示
し、この被覆材（９）は例えば繊維強化された西分子材
料からできたフィラメントであって、良好な生体親和性
を呈し、第２図りにボずように、このフィラメントを形
状記憶合金線（７ｍ）に巻付りてその表面を被覆し、第
２図Ｅに示すような仕上り径ｄｏの骨接合材α０）を得
る。

被ａ＋Ａが商分子材料の場合は、巻付は後、表面を加熱
などによって熔融させ、有害合金元素の溶出を防ぐこと
ができる。

蜆旋形を記憶させるには、上述の第２図におけるナイフ
ェツジ（８）に替えて所定径りの丸棒を用い、この丸棒
に所定ピンチで形状記憶合金線材（７）を巻付ければよ
い。

上述の他に、被覆材料の塗布もしくは熔融被覆材料の中
に形状記憶合金線（７ｍ）を通過させる方法等を採って
もよい。熔融被覆材料の温度が形状記憶合金線（７ｍ）
の逆変態温度以上になる場合は、工程を変更して、まず
形状記憶合金線材（７）に被覆材料を被覆した後で、形
状記憶をさせればよい。

被覆材料とし°ζは、炭素繊維、炭化硅素繊維、アルミ
ナ繊維またはステンレス細線等で強化したシリコンゴム
もしくはメタクリル酸メチル樹脂、史には各種の商分子
材料、金などの低剛性金属、アモルファス金属およびそ
の繊維等を使用−４るごとかできる。特に各種繊維強化
材料は基材と繊維との混合比または繊維の配向性を変え
゛ζ所望の物理的及び化学的特性を有する材料を得るこ
とかできる。

本発明骨接合材の一実施例を第３図に小ず。この第３図
において第１図に対応する部分には同一の符号を付して
重複説明を省略する。

第３図においζは、従来のに釘を使用するときのような
骨髄腔（５）のリーミングを行なうことなく、第３図Ａ
にボずように、上述のような波形を記憶させζある骨接
合材（１０１の複数本を伺髄腔（５）内に挿入する。こ
の場合、骨接合材［ＩＯ）の中央が概ね骨折部位（２）
に位置するようにする。次に外部から例えば誘導電流に
よって骨接舎利００）を加熱すると、骨接合材（１０１
の中の形状記憶合金線（７ｍ）が相変態を行なって、第
３図Ｂに示すように、記憶させた波形に戻る。これによ
って複数本の骨接舎利００）は側髄腔を内側から圧迫し
て骨折上部（３）と骨折上部（４）と金それぞれ結合し
、かつ骨接合材ａＯ＋の軸方向の収縮によっ“ζ骨折−
Ｌ部（３）と骨折Ｔ部（４）とを強く接合する。この場
合、骨接部位（２）には圧縮応力が生じ、また複数の骨
接合材の間隙が血行を阻止しないのでともに骨の治癒を
助りる。

この場合、骨接合材α０）と合せとの結合強度を確保し
、引接部位（２）におい′Ｃ所要の圧縮応力を得るため
に、骨接合材００）の両端部を先に加熱し、次いで中央
部を加；；（シするような加熱装置を用いる。

以上の様な骨ＪＪｉに対する髄内固定法を１１なうにあ
たって、よりよい固定が得られるように以−トの事を補
足する。

（Ｄ　同じ人腿刊であっても、患者の年齢・性別等によ
って骨の性質、形状が異なっている。そこで骨質か硬い
か、または緻密質が厚い骨には少数の径の太い即ち茜剛
性の骨接合材を用い゛ζ所要の結合強度を得る。一方、
骨質が軟かいか、又は緻密質の薄い骨と結合させるには
、第３図Ｃにボずように、径の細い即ち低剛性の接骨部
材を多数用いて、緻密質への過度の応力集中を回避する
ことができる。

■　また手術後、骨に対して太さな？Ｗｉ　＊が掛らな
いと思われる部位には、骨接合材に記憶させる波形の振
幅または蝮旋の径が大きい細線の引接合材を用いる。そ
れによって、骨接合材間に充分大きな間隙を設けること
ができて、刊髄腔内に充分な血行を確保することかでき
る。

■　更に、扁平な骨髄腔を有する骨に対しては、各種の
径の骨接合材を用いるごとによって、より確実な結合が
弓部である。

第４図に本発明の他の実施例を４マす。この第４図にお
いて、第１図及び第３図に対応する部分には同一の符号
を付して重複説明を省略する。

第４図において、（１１）は人工骨頭（例えばセラミッ
ク製）を示し、その軸に複数本の骨［Ｕ舎利００）を埋
め込んである。この骨接合材００）を第４図Ａに不ずよ
うに大腿骨（１１の骨髄腔（５）内に挿入し、外部から
誘導電流等によって骨接合材００）を加熱→ると、骨接
合材（１０＋の中の形状記憶合金線（７ｍ）が相変態を
行なって、第４図Ｂに示すように、記↑、ａさせた波形
に戻る。かくして、骨接合材αψは骨（１）と結合する
。結合する方法は、前述と同様であり、その効果もまた
同様である。

以上詳述のように、本発明によれば、リーミングを必要
としないので骨接合手術が容易になる。

そして、形状記憶合金線の線径、記憶形状を適宜選択す
ることができるので、骨折部位の骨の性質・形状等に中
広く対応することができる。

また、骨接合材間に間隙があり骨髄腔内の血行を阻止し
ない。

更に、生体親和性材料で被覆するので、生体適合性の高
い骨接合材が得られる等の顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の骨接合材の一例を示す断面図、第２図は
本発明骨接合材の製造工程の一例を示す斜視図、第３図
は本発明の一実施例を示す断面図、第４図は本発明の他
の実施例を示す断面図である。 （１１は大腿骨、（２）は骨折部位、（６）はＫ１１ｎ
ｔｓｃｈｅｒ髄内釘、（７）は形状記憶合金線材、（９
）は被覆材、ＯＩは本骨接合材である。 第１図 Ａ　　　　　ＢＣ 第２図 第３図 Ａ　　　　　Ｂ　　　　Ｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　波形またはＩ１１！旋形を記憶させた形状記憶合
   金線から成る骨接合材。 ２、上記波形の振幅及び／または波長もしくは螺旋の直
   径及び／′またはピッチを変化させて骨との結合強度を
   選択し得るようにした特許請求の範囲第１項記載の骨接
   合材。 ３、複数本の形状記憶合金線を用いる特許請求の範囲第
   １項記載の骨接合材。 ４、生体親和性材料で被覆した特許請求の範囲第１項乃
   至第３項記載の骨接合材。 ５、生体親和性材料が低剛性金属である特許請求の範囲
   第４項記載の骨接合材。 ６、生体親和性材料が高分子材料である特許請求の範囲
   第４項記載の骨接合材。 ７、　高分子材料が繊維強化されている特許請求の範囲
   第６項記載の骨接合材。