JPS5995041A - 骨用植接用片代替え物 - Google Patents

骨用植接用片代替え物

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JPS5995041A
JPS5995041A JP58199902A JP19990283A JPS5995041A JP S5995041 A JPS5995041 A JP S5995041A JP 58199902 A JP58199902 A JP 58199902A JP 19990283 A JP19990283 A JP 19990283A JP S5995041 A JPS5995041 A JP S5995041A
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JP
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layer
hydroxyapatite
core
calcium
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JP58199902A
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ジヨン・エフ・ケイ
ドナルド・エム・コムストツク
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KARUSHITETSUKU Inc
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KARUSHITETSUKU Inc
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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】 本発明は骨用植接用片代替え物さらに詳しくはカルシウ
ム−リン酸塩、たとえば水酸リン灰石またはウィトロッ
ク石、でできた骨用植接用片代替え物に関する。
本来の骨の部分に代わる改良した植接用片（ｂｏｎｅ　
ｇｒａｆｔ　）が望まれている。事故によっては、骨は
、自然治癒と組合せた従来の固定法では、通常の活動に
十分な強度に回復する程度にまで治療できないほど、ひ
どく砕けたり、裂けたりする。
たとえば、砕けたあどの骨は、通常の固定および治癒法
ではしばしば治療できないことがある。あるいは、たと
えば骨の欠陥を正すためにまたは部分的な骨がんを切除
するために、骨の一部を外科的に取り除かなければなら
ないこともある。
水酸リン灰石、Ｃａ、ｏ（Ｐｏ４）ａ　（ＯＨ）２　お
よびウィトロック石、β−Ｃａ３　（”０４）ｍｌ　、
セラミックが、骨または歯の補綴に使用するのに特に適
した性質を有することが、長い間認められてきた。水酸
リン灰石は歯および骨両者の主な無機質相であり、従っ
て骨および他の組織と十分に適合する。これは、高密度
で多孔質なまたは粒状形態で、継続的な治癒または矯正
を行なう、非再吸収性のセラミック材料である。対照的
に、ウィトロック石は生物再吸収性であり、溶解速度は
その表面積に比例し、すなわち多孔質および粒状形態は
高密度ブロック部分よりもはるかに速く再吸収する。し
かしながら、全体が水酸リン灰石およびウィトロック石
でできた適した骨用植接用片または義歯を提供する試み
は、はじめの治癒期間中に骨と急速に融合する。十分な
強度の水酸リン灰石またはウィトロック石植接用片をつ
くるのが難かしいために、今まで成功するに至っていな
い。
骨用植接用片代替え物は、これに代えた本来の骨の部位
が受ける力に耐えるに十分な引張強さと圧縮強さの両者
を有していなければならず、そしてまた骨組織が速く結
合するのを促して、残りの骨と植接用片とを一体化する
骨との接触面を提供するものでなげればならない。骨の
内部成長を促進するのに十分な多孔度を持つ水酸リン灰
石の挿入物が今まで製造されてきたが、必要とされる多
孔度のために、たいていの補綴の用途に適した圧縮強さ
を犠牲にしてきた。適した水酸リン灰石補綴物を製造す
るいくつかの今までの試みで不適当であった点は、米国
特許第４，０９７，９３５号に詳しく記しである。多孔
質水酸リン灰石は、回復するにつれてもさらに劣化する
という強度特性が低い同様な欠点を有する。
特許第４，０９７，９３５は、従来試みられてきたよう
な粉末状水酸リン灰石の焼結による補綴用水酸リン灰石
セラミックの製造に対して、補綴用セラミックをカルシ
ウムおよびリン酸塩のゼラチン状沈でん物を焼結するこ
とによって製造しうろことを示している。セラミックは
主に水酸リン灰石であるが、リン酸塩に対するカルシウ
ムの割合によって、いくらかのウィトロック石、β−リ
ン酸三石灰、および他のカルシウム−リン酸塩化合物を
含有していてもよい。一般に、ゼラチン状沈でん物を焼
結すると、固体の非孔質セラミックが得られる。しかし
ながら、沈でん物に粒状有機物質、たとえば粉末でん粉
、セルロース、綿またはコラーゲン、がカルシウムとリ
ン酸塩を合せたものの５〜２５重量％の量で含まれてい
ると、セラミックは相当多孔質となる。
十分に強固なカルシウム−リン酸塩セラミックが、粉末
材料の焼結で得ることができるとすれば、粉末焼結法は
、ゼラチン状カルシウム−リン酸塩法でん物または水分
含有量の高い他の先駆物質からセラミック材料を製造す
る方法よりも有利である。圧縮カルシウム−リン酸塩粉
末は、プレス工程中に直ちに形づくられ、圧縮化が焼結
中に生じている時にのみ収縮する。しかしながら、ゼラ
チン状物質は、水が除かれ、”未処理物質パが得られる
につれて相当の収縮を経験し、そして焼結による圧縮化
が生じているときにさらに収縮が生じろ。後者の方法で
は、不均一な収縮および断面積の変化により、傷が発生
す゛る機会がより多くなる。
米国特許第３，８５５，６３８号では、多孔質金属表面
層を、金属粉末と有機結合剤とのスラリーを予じめつく
っておいた支持体上に焼結することによって、固体金属
支持体につけている。有機結合剤は焼結中に焼けてなく
なり、金属表面層中に気孔が残る。このような手順を金
属に行なうことができるが、このような手順では多孔質
セラミック層と高密度支持体との間に弱い接触面を有す
るものが得られ、相当な応力がかかると多孔質セラミッ
ク層が高密度支持体にひびを入らせるので、水酸リン灰
石またはウィトロック石セラミック補綴物を、水酸リン
灰石またはウィトロック石と有機物質との混合を固体焼
結セラミック支持体に焼結することによってつくること
はできない。
本発明では、接触面破壊に強い、コアーと表面層との間
に連続した接触面を持つ、固体で非孔質の水酸リン灰石
またはウィトロック石コアーおよび一体化した多孔質水
酸リン灰石またはウィトロック石表面層を有する補綴用
セラミック材料をつくる。構造物は、粉末材料を金型に
層状に入れて成形し、多孔質表面層を形成する層は水酸
リン灰石および／またはウィトロック石粉末と粉末状有
機物質との混合物よりなり、非孔質コアーを形成する層
は実質的に純粋な水酸リン灰石および／またはウィトロ
ック石粉末よりなる。層状に入れながらこれを突き固め
、金型を満たした後、層をなし、た粉末を成形圧約５５
〜１７５　ＭＰａで圧縮し、次に１０５０℃〜約１３０
０℃に十分な時間加熱して、未処理圧縮物を溶融した構
造物に焼結する。
この加熱工程の間、有機物質は揮発し１表面層に気孔が
残る。コアーは相当の引張強さと圧縮強さを有しており
、−刃表面層の気孔は骨の内部成長と初期のすみやかな
固定化をはかる。内部成長が生じた後、このように十分
に一体化した植接用片を有する骨は再び強固なものとな
る。
第１図は、本発明に従って粉末材料を層にした金型の断
面図であり、 第２図は、本発明の様々な特徴を具体化した骨用植接用
片（この場合はあごの整形用の）の透視図であり、 第３ａ図は、第２図の骨用植接用片で植接した、特に切
り取られた、あごの横からの立面図であり、第３ｂ図は
、第３ａ図の植接したあごの正面からの立面図であり、
そして 第４図は、本発明の種々の特徴を具体化した、骨用植接
用片を製造する方法の工程を表わす構成図である。
本発明において、全部をまたは一部をカルシウムリン酸
塩セラミック材料、たとえば水酸リン灰石および／また
はウィトロック石、でつくった骨用植接用片１０（第２
図）は、強くて高密度の非孔質コアー１２および、本来
の骨（オセイン）材と接触していてかつ骨がその中に成
長していく一体的に接合した多孔質水酸リン灰石および
／またはウィトロック石表面層１４を有している。骨用
植接用片１０は、金型またはダイ２０のキャビティ１５
（第１図）内に層状に堆積しそして高圧で圧縮した粉末
材料の未処理植接用片を焼結することによってつくる。
コアー１２は実質的に純粋な水酸リン灰石および／また
はウィトロック石粉末の中心層１６（第１図）からでき
ており、−刃長孔質表面層１４は、焼結中に揮発し、消
失する粉末状の有機物質と混合した、水酸リン灰石およ
び／またはウィトロック石粉末の層１８からできている
。
カルシウム−リン酸塩セラミックとはここで、水酸リン
灰石、ウィトロック石およびこれらの混合物を指すもの
として使用する。一般に、永久的でかつ相当強力である
ことが要求される場合、植接用片１０は水酸リン灰石で
つくり、一方植接用片が再吸収され、終局的には骨組織
に取って代わることが望ましい場合、植接用片はウィト
ロック石でつくる。ある場合には、ウィトロック石と水
酸リン灰石とを混合して半再吸収性補綴物を９くりうる
。植接用片１０の異なる部分を異なるカルシウム−リン
酸塩材料でつくってもよい；たとえば、高密度コアー１
２を水酸リン灰石でつくり、−刃長孔質表面層１４を再
吸収性のウィトロック石でつくりうる。
未処理の植接用片は、植接用片に替えようとしている骨
２２０部分と同様な形状のキャビティ１５を有する支持
ダイテーブル２１を含む、第１図に示すような金型２０
内でつくられる。カルシウム−リン酸塩セラミック粉末
が溶融して一体となるにつれて収縮が生じるので、金型
はつくる植接用片よりも一般にいくらか大きい。第１図
に示す金型２０は、第２図に示す大体子らな弓形の植接
用片をつくるように形づくられており、そして下あごの
隆起を広げるために（あごの整形）使う骨用植接用片（
第３ａ、３ｂ図）をつくるものである。この植接用片１
０は、平らなコアー１２と二つの間隔を置いて位置する
一般に平行な端面層１４を有する。表面層が平行でない
植接用片も、圧縮成形型を変形することによって可能で
ある。
ある場合には、焼結植接用片１０を切り取られた骨セグ
メントの形状にあうその最終的な形に機械加工する必要
があるかもしれない；あるいは、材料を塊にし、形にた
だカットするだけでもよい。
金型２０を、一般的には油圧式のプレスに置く。
このプレスの圧縮圧は、油圧シリンダー（図示していな
い）への油圧を変えることによって調整する。低部のピ
ストン駆動パンチ２５ａ’ｉキヤビテイ１５の下端に移
動し、下層１８、コア一層１６および上層１８ａ’ｉそ
の上に置く。次に上部ピストン駆動パンチ２５ｂｖｌ−
ダイキャビティ１５の中へ下げて、層に圧縮圧を加える
。機械、電気また。
は手によるプレス（またはクランプフレーム）で未処理
物を圧縮してもよい。骨用植接用片の強度および均質性
を最大にするために、カルシウム−リン酸塩セラミック
粉末をできるだけ純粋な形で使用するのが好ましい。本
発明の目的のためには、カルシウム−リン酸塩粉末は、
水酸リン灰石および／またはウィトロック石の形で好ま
しくは少なくとも約９７重量％の純度、最も好ましくは
少なくとも約９９重量％の純度のカルシウム−リン酸塩
である。
小さな粒子サイズの粉末であると最小の間隙容積で密に
詰まりうるので、小さな粒子サイズの処理カルシウム−
リン酸塩粉末で最良の結果が得られろことがわかる。そ
して本発明の目的のためには、カルシウム−リン酸塩粉
末は１７５ミクロン（８０メツシユ）より小さい目のふ
るいを通過できるものが好ましい。
セラミック（水酸リン灰石および／またはウィトロック
石）粉末（第１図で白まる２６として示した）と混ざっ
ている粉末状の有機物質（濃い色のついたまる２６とし
て示した）の量は、表面層１４の所望の多孔度による。
一般に、有機物質粒子２６は、表面層を形成する粉末混
合物の約１０容８％〜約６０容量チよりなり、セラミッ
ク材料粒子２８は残りの４０〜９０容量チからなる。一
般的には、有機物質粒子はこの混合物の約５０容量チか
らなる。
有機物質の粒子サイズは得られる表面の気孔が一般に１
００〜２５０ミクロンの範囲に入るように選択するのが
好ましく、本発明の目的のためには、有機物質の粒子サ
イズは一般に、セラミック粉末が通り抜けるふるいの目
の約２〜約７倍の大きさの四角い目を有するふるいを通
り抜ける程のものである。
セラミック粉末と混ざって表面層を形成する粒状の有機
物質の選択は、有機物質が焼結温度またはそれ以下、す
なわち１０５０℃またはそれ以下で痕跡もなく大体揮発
しさえすれば特に限定されない。気孔をつくる非常に適
した有機物質はポリビニルアルコール（ＰｖＡ）　、ポ
リエチレンクリコール（ＰＥＧ）または尿素である。他
の適当な物質には粉末でん粉、セルロース、綿またはコ
ラーゲンがある。気孔を形成する有機物質の形は、所望
の最終的な気孔の形と一致するように選ぶ。
第４図の構成図においては、有機物質粒子をミキサー中
で水酸リン灰石および／またはウィトロック石粒子と共
に混合する（Ａ）。得られる均質混合物を次に低面層１
８として金型キャビティ１５内に約０．５〜約ｓ、　ｏ
　ｍの深さ、すなわち厚さ約０．２５〜約４．０語の溶
融表面層が形成されるのに十分な深さ、にまで堆積しく
Ｂ）、カルシウム−リン酸塩セラミック粉末のコアー形
成層がその上に堆積するとき、比較的僅かな混合が生じ
るように十分に、先が平らな用具′（図示していない）
で突き固める。もちろん、層をその後産いにプレスする
とき、僅かな混合が接触面で生じるであろうが、多孔質
なものから非孔質のものへやや徐々に混ざる接触面域と
なるのでこれは有利なことと考えられる。カルシウム−
リン酸塩セラミック粉末を、第一の混合層１８の頂部の
、第二の厚い均質層１６として、所望の厚さ、通常は約
２．５〜４０鵡、の骨用植接用片とするに十分な、約５
〜約８０ＷＩＬの厚さにまで堆積しくＣ）、そしてこの
層を同様に突き固める。次に、一般に第１層と同じ組成
および厚さの第三の上層１８を堆積しくＤ）そして突き
固める。次いで層にした全体の粉末構造物を、たとえば
油圧シリンダーを動かしてダイパンチ２５ａ、ｂｉ混合
層に対してプレスし、約５５〜１７５　ＭＰａ圧縮圧を
加えることによって、圧縮する（１゜次に未処理圧縮粉
をダイから取出す。
未処理圧縮粉をキルンに入れ（Ｆ）、気孔を形成する有
機物質が徐々に揮発する温度、一般的には約り００℃〜
約２７５℃、にゆっくりと加熱する。次に温度を、数時
間にわたって約り０５０℃〜約１３００℃、好ましくは
全部の層中のカルシウム−リン酸塩セラミック粉末が溶
融するまでの時間、約り０５０℃〜約１１７５℃に上げ
る。溶融時間は金型の寸法によるが、１０５０℃より上
の温度では約１０〜約２００分であるのが一般的で多ろ
う。未処理の圧縮粉の高密度中心層１６は溶融して固体
の非孔質コアーとなる。混合層１８中のセラミック粒子
２８は共に溶融し、揮発した有機粒子２６が残した気孔
を含めた立体配置をなし、このため表面層１４はかなり
の気孔を有する。
焼結した多孔質層１４は普通、この層のすぐ下にあるの
よりはかなり数の少ない露出した気孔を有する焼結セラ
ミックの薄くてもろい表面被覆で覆われている。この被
覆は、圧縮中、パンチ２５の面の圧縮作用で生じ、容易
に削ったり機械にかげてを去ることができ、そうするこ
とにより所望の多孔質表面構造となる。
焼結セラミック粉末は圧縮粉の間隙を満たすので、焼結
中に構造物が多少収縮するが、収縮率は一般的には約５
０容量係より小さく、どの方向においても約２８％より
小さな値である。全体の収縮が比較的少ないので、コア
ーと表面層との間の収縮差は無視しつる。多孔質および
非孔質層間の接触面に不連続性がなく、申し分のない骨
用植接用片ができ、植接後に多孔質面層が欠けたり砕け
たりしない。
使用したセラミック粉末が実質的に純粋な水酸リン灰石
であると、高密度の固体水酸リン灰石コアー１２は少な
くとも３．０５　ｆｉ　／　ｔｒｏｔの密度、すなわち
水酸リン灰石の最大理論密度の少なくとも約９７係の密
度となる。破壊係数試験、ＡＳＴＭ０３６９−５６、で
測定した曲げ強さは約１３７　ＭＮ／−より上で、その
圧縮強さは、圧縮強さ試験、ＡＳＴＭＣ４０７−５８、
で測定して約５５０　ＭＮ／−より大きく、ヌープ硬度
は約４５０より上である。
使用したセラミック粉末が実質的に純粋なウィトロック
石であると、高密度の固体ウィトロック石コアーは少な
くとも２．９１ｆ／ｃ４の密度、すなわちライ）ｏツク
石の最大理論密度の少なくとも９７％の密度となる。破
壊係数試験（ＡＳＴＭＣ３６９−５６）で測定した曲げ
強さは約１３７ＭＮ／−であり、圧縮強さは、圧縮強さ
試験。
ＡＳＴＭ（！４０７−５８で測定して５１５　ＭＮ／ｒ
ｒ？より大きく、ヌープ硬度は４５０より上である。
表面層の圧縮および曲げ強さは、それらの多孔度によっ
て変わるが、全体が高密度のコアーの値よりは低い。
セラミックの骨用植接用片の強度は骨の強度に近いもの
となるが、骨は有機基体であるのではるかにしなやかで
ある。セラミックの骨用植接用片代替え物は、とびぬけ
て大きな圧縮力を受けた骨の治療または代替えを行なう
ためのものである。
多孔質表面層１４は初めは骨２２に匹敵する強度ではな
いが、骨の内部成長が生じて骨と植接用片１０が単一構
造物に融合した後、表面層は骨から植接用片コアー１２
への強度のスムースな移行を行なう。
植接用片の強度は、現在の開発段階では、本発明に従っ
てつくった植接用片を、とびぬけて大きな圧縮力を受け
た、比較的小さなたとえば最大断面寸法が約４０１１Ｂ
の骨のセグメントと代替えするのに最も一般的に適して
いるような強度である。
より大きな植接用片は通常相当な引張応力を受けない骨
のセグメントの代替えに使用しうる。
骨用植接用片を焼結した後、側面に添って（いくらでも
）機械加工して（Ｇ）これに代える骨セグメントの形に
さらにぴったり合うようにしうるが、その多孔質層の機
械加工はただ、少なくとも１００ミクロンの厚みの多孔
質層を残して植接直後の組織の内部成長と初期固定化が
促進されるようにするに止める。
植接では、骨を通常、整形外科または口腔／上顎面外科
で普通に使われている切断具またはダイヤモンドパーで
切断し、そして骨用植接用片１０をその多孔質表面層１
０がオセイン組織と骨の整えた端で緊密に接触するよう
に挿入する。オセイン組織が表面層の気孔中に成長し、
石灰化が骨と植接用片との接触面で生じる治癒期間の間
、骨を通常の方法で固定する。
実施例１ 粉末状水酸リン灰石（純度９７％）を通常の合成手順で
製造する。水酸リン灰石は１５０ミクロン平方の目のふ
るいを通り抜ける。この水酸リン灰石の一部を平均直径
が７００ミクロンのＰＥ０球と同容積で混合する。
直径４０鵡のキャビティ１５を有する丸い金型２０の中
に、水酸リン灰石／　ＰＢ（）　混合物の厚さ１．０１
８の層１８を堆積し、この混合物を突き固めろ。水酸リ
ン灰石粉末を厚さ２０Ｍの第二の層１６に堆積して突き
固め、そして水酸リン灰石／ＰＥＧ混合物の厚さ１．０
　ｍＬの第三の層１８を堆積して突き固める。ダイパン
チ２５を層にした組成物に近づけて、これに初めは１０
０　ＭＰａの圧力を加えろ。圧縮部分を押出し、キルン
に入れて、ゆっくりと２７０℃に加熱し、この温度に２
時間保つ；次に温度を徐々に上げる。温度が１１２０℃
に達した後、内容物を約６時間にわたって室温に冷却し
、次いでキルンから取出す。
実施例２ 粉末状ウィトロック石（純度９７％）を通常の合成手順
で製造する。ウィトロック石は１５０ミクロン平方の目
のふるいを通り抜ける。このウィトロック石の一部を平
均直径が７００ミクロンのＰＶＡ球と同容積で混合する
。
直径４０′Ｂのキャビティ１５を有する丸い金型２０の
中に、ウィトロック石／ＰＶＡ混合物の厚さ１．０語の
層１８を堆積し、この混合物を突き固める。ウィトロッ
ク石粉末を厚さ２０語の第二の層１６に堆積して突き固
め、そしてウィトロック石／ＰＶＡ混合物の厚さ１．０
　Ｍの第三の層を堆積して突き固める。ダイパンチを層
にした組成物に近づけて、これに初めは１００　ＭＰａ
の圧力を加える。圧縮部分を押出し、キルンに入れて、
ゆっくりと２７０℃に加熱し、２時間保つ；次に温度を
徐々に上げる。温度が１２５０℃に達した後、キルンを
約６時間にわたって室温に冷却するので、内容物をキル
ン内に残しておき、次いでキルンから取出す。
実施例３ 粉末状ウィトロック石（純度９７％）を通常の合成手順
で製造する。ウィトロック石は１５０ミクロン平方の目
のふるいを通り抜ける。このウィトロック石の一部を平
均直径７００ミクロンの尿素球と同容積で混合する。
直径４０語のキャビティ１５を有する丸い金型２０の中
に、ライ）ｏツク石／尿素混合物の厚さ１．０語の層１
８を堆積し、この混合物を突き固める。ウィトロック石
粉末を厚さ２０１１１の第二０層に堆積して突き固め、
そしてウィトロック石／尿素混合物の厚さ１．０簡の第
三の層を堆積して突き固めろ。ダイパンチを層にした組
成物に近づけて、これに初めは１００　ＭＰａの圧力を
加える。圧縮部分を押出し、キルンに入れて、ゆっくり
と２７０℃に加熱し、２時間保つ；次に温度を徐々に上
げる。温度が１２５０℃に達した後、キルンを約６時間
にわたって室温に冷却するので、内容物をキルン内に残
しておき、次いでキルンから取出す実施例４ 粉末状水酸リン灰石（純度９７％）および粉末状ウィト
ロック石（純度９７％）を通常の合成手順で製造する。
粉末は各々１５０ミクロン平方の目のふるいを通り抜け
る。ウィトロック石を平均直径７００ミクロンの尿素球
と同容積で混合する直径４０１１ａ＆のキャビティ１５
を有する丸い金型２０の中に、ウィトロック石／尿素混
合物の厚さ１．０１１１の層を堆積し、この混合物を突
き固める。
水酸リン灰石粉末を厚さ２０ｍの第二の層に堆積して突
き固め、そしてウィトロック石／尿素混合物の厚さ１．
０鵡の第三の層を堆積して突き固める。
ダイパンチを層にした組成物に近づけて、これに初めは
１００　ＭＰａの圧力を加える。圧縮部分を押出し、キ
ルンに入れて、ゆっくりと２７０℃に加熱し、２時間保
つ；次に温度を徐々に上げる。温度が１２５０℃に達し
た後、キルンを約６時間にわたって室温に冷却するので
、内容物をキルン内に残しておき、次いでキルンから取
出す。
実施例５ 粉末状水酸リン灰石（純度９７％）および粉末状ウィト
ロック石（純度９７％）を通常の合成手順で製造する。
粉末は１５０ミクロン平方の目のふるいを通り抜ける。
ウィトロック石の一部を水酸リン灰石と、ウィトロック
石対水酸リン灰石１：１の重量比で、均一に混合する。
ウィトロック石の一部を平均直径７００ミクロンのＰＶ
Ａ球と同容積で混合する。
直径４０ｗＬのキャビティ１５を有する丸い金型の中に
、ウィトロック石／ＰＶＡ混合物の厚さ１．０語の層を
堆積し、この混合物を突き固める。ウイドロック石／水
酸リン灰石粉末全厚さ２０鵡の第二の層に堆積して突き
固め、そしてウィトロック石／　ＰＶＡ混合物の厚さ１
．０語の第三の層を堆積して突き固める。グイパンチを
層にした組成物に近づけて、これに初めは１００　ＭＰ
ａの圧力を加える。
圧縮部分を押出し、キルンに入れて、ゆっくりと２７０
℃に加熱し、２時間保つ；次に温度を徐々に上げる。温
度が１２５０℃に達した後、キルン全約６時間にわたっ
て室温に冷却するので、内容物をキルン内に残しておき
、次いでキルンがら取出す。
実施例６ 粉末状水酸リン灰石（純度９７％）および粉末状ウィト
ロック石（純度９７％）を通常の合成手順で製造する。
粉末は１５０ミクロン平方の目のふるいを通り抜けろ。
ウィトロック石／水酸リン灰石の一部を水酸リン灰石と
、ウィトロック石対水酸すン灰石約１：１の重量比で、
均一に混合する。ウィトロック石／水酸リン灰石混合物
を平均直径７００ミクロンのＰＹＧ球と同容積で混合す
る。
直径４０語のキャピテイ１５を有する丸い金型の中に、
ウィトロック石／水酸すン灰石／ＰＥＧ混合物の厚さ１
．０襲の層１８を堆積し、この混合物を突き固める。水
酸リン灰石粉末を厚さ２０μｓの第二の層１６に堆積し
て突き固め、ライ）ｏツク石／水酸すン灰石／ＰＥＧ混
合物の厚さ１．０１１Ｌの第三の層１８を堆積して突き
固める。グイパンチを層にした組成物に近づけて、これ
に初めは１００ＭＰａの圧力を加える。圧縮部分を押出
し、キルンに入れて、ゆっくりと２７０℃に加熱し、２
時間保つ；次に温度を徐々に上げる。温度が１２５０℃
に達した後、キルンおよびその内容物を約６時間にわた
って室温に冷却するので、内容物をキルンに残し、次い
でキルンから取出す。
本発明を特定の好ましい具体例によって説明してきたが
、′この技術分野に熟練した人にとって明らかな変更は
、本発明の範囲を出ることなく、行なうことができる。
たとえば、多孔質表面は端面に限定する必要はなく、薄
い充填層が輪郭金型（ａ　ｃｏｎｔｏｕｒｅｄ　ｍｏｌ
ｄ　）内に形成される程度に、有機物質表面層を金型内
に充填し、そしてセラミック粉末水酸リン灰石粉末を、
充填した輪郭表面層によって作り出されたポケット内に
充填してもよい。骨の末端、たとえば指先の植接はただ
一つの多孔質表面層で行なえる。長い骨の代替えには、
強化フレーム構造物、たとえば金属線でできたもの、を
充填水酸リン灰石またはウィトロック石層に組込むこと
によって、複合構造物を強化しうる。
本発明の様々な特徴は特許請求の範囲に強調しである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に従って粉末材料を層にした金型の断
面図である。 第２図は１本発明の様々な特徴を具体化した骨用植接用
片（この場合はあごの整形用の）の透視図である。 第３ａ図は、第２図の骨用植接用片で植接した、特に切
り取られた、あごの横からの立面図である。 第３ｂ図は、第６ａ図の植接したあごの正面からの立面
図である。 第４図は、本発明の種々の特徴を具体化した、骨用植接
用片を製造する方法の工程を表わす構成図である。 図中の数字は下記のものをそれぞれ表わす。 １０・・・・骨用植接用片 １２・・・・高密度の非孔質コアー １４・・・・多孔質表面層 １５・・・・キャビティ １６・・・・中心層 １８・・・・水酸リン灰石および／またはウィトロック
石粉末の層 ２０・・・・金型またはグイ ２１・・・・支持グイテーブル ２２・・・・骨 特許出願人　　カルシチック・インコーホレーテッド（
外４名）

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）曲げ強さが少なくとも約１３７　ＭＮ／？？Ｉ”
    、圧縮強さが少なくとも５５０　ＭＮ／ｄである、実質
    的に純粋なカルシウム−リン酸塩セラミック材料の固体
    非孔質セラミックコアーおよび 骨と接する面が上記コアーと一体となっておりそして約
    １０〜約６０容量チの気孔率を有し、かつ厚みが約０．
    ２５〜約４鍋である、実質的に純粋なカルシウム−リン
    酸塩セラミック材料としての骨と接する端面、 よりなる骨用植接用片。
  2. （２）上記セラミック材料が、少なくとも約９７チの純
    度のカルシウム−リン酸塩である、特許請求の範囲第（
    １）項記載の骨用植接用片。
  3. （３）上記カルシウム−リン酸塩セラミック材料が、水
    酸リン灰石、ウィトロック石およびこれらの混合物より
    なる群から選択したものである。特許請求の範囲第（１
    ）項記載の植接用片。
  4. （４）上記コアーが水酸リン灰石であり、そして上記の
    骨と接する面がウィトロック石である、特許請求の範囲
    第（１）項記載の植接用片。
  5. （５）骨に接する、二つの間隔を置いて位置する多孔質
    端面を有するコアーよりなる、骨用スペーサーとしての
    、植接のための特許請求の範囲第（１）項記載の植接用
    片。
  6. （６）上記植接用片の断面の最大寸法が約４０１１１で
    あり、上記の間隔を置いて位置する二つの端面の間のコ
    アーの厚みが約２．５〜約４０膓である、特許請求の範
    囲第（５）項記載の植接用片。
  7. （７）セラミックの骨用植接用片または類似物の形成法
    において、 大体において骨用植接用片の所望の形をした金型キャビ
    ティを準備、し、 上記金型キャビティにコア一層と表面層を堆積し。 上記コア一層は実質的に純粋なカルシウム−リン酸塩セ
    ラミック材料よりなり、 上記表面層は、約４０〜約９０容量チの実質的に純粋な
    カルシウム−リン酸塩粒状セラミック材料および約１０
    〜約６０容量チの約１００℃〜１０５０℃の温度範囲内
    で揮発し去る粒状有機物質よりなり、上記表面層は約０
    ．５　ｍ〜約８．０１％の厚さで堆積させ、 上記金型内のこれらの堆積させた層を約５５〜約１７５
    　ＭＰａの圧力で圧縮し、そして圧縮した層を約り０５
    ０℃〜約１３００℃に十分な時間加熱して、上記粒状層
    を高密度で非孔質のコアーおよび一体化した多孔質表面
    層を有する植接用片に焼結する、 ことよりなる上記の方法。
  8. （８）上記セラミック材料が少なくとも約９７％がカル
    シウム−リン酸塩セラミック材料である、特許請求の範
    囲第（７）項記載の方法。
  9. （９）上記カルシウム−リン酸塩セラミック材料が、水
    酸リン灰石、ウィトロック石およびこれらの混合物より
    なる群から選択したものである、特許請求の範囲第（７
    ）項記載の方法。
  10. （１０）　　上記の高密度コア一層が実質的に純粋な水
    酸リン灰石であり、表面層が実質的に純粋なウィトロッ
    ク石である、特許請求の範囲第（７）項記載の方法。 α０　上記の高密度コア一層が実質的に純粋な水酸リン
    灰石であり、表面層が実質的に純粋なウィトロック石と
    実質的に純粋な水酸リン灰石との混合物である、特許請
    求の範囲第（７）項記載の方法。 （１２１上記の圧縮した層を約１ｏ分〜約２００分の間
    焼結する、特許請求の範囲第（力項記載の方法。 ０３）上記金型にカルシウム−リン酸塩セラミックと混
    合した粒状の有機物質の第二の表面層を堆積させること
    を含めた、特許請求の範囲第（７）項記載の方法。 Ｃａ　上記セラミック材料を、約５０〜２００ミクロン
    平方の目を有するふるいにかげる、特許請求の範囲第（
    ７）項記載の方法。 （１５１上記粉末有機材料粒子を、上記セラミック粒子
    をふるったふるいの目の２〜７倍の大きさの四角い目を
    有するふるいにかける、特許請求の範囲第（１４）項記
    載の方法。 （１０上記の焼結した植接用片を機械加工することを含
    む、特許請求の範囲第（７）項記載の方法。 面　上記圧縮層を１０５０℃〜１３００℃の温度で焼結
    する、特許請求の範囲第（７）項記載の方法。 ｔｔＳ　　上記圧縮層を１１００℃〜１１７５℃で焼結
    する、特許請求の範囲第（７）項記載の方法。 ０９　　上記有機物質を約り００℃〜約２７５℃の温度
    で揮発させる、特許請求の範囲第（７）項記載の方法。 （イ）上記有機物質が、ＰＶＡ　、　ＰＥＧ　、尿素お
    よびこれらを組合せたものよりなる群から選択したもの
    である、特許請求の範囲第（７）項記載の方法。
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