JPS6048751A - インプラントの製造方法 - Google Patents
インプラントの製造方法Info
- Publication number
- JPS6048751A JPS6048751A JP58158381A JP15838183A JPS6048751A JP S6048751 A JPS6048751 A JP S6048751A JP 58158381 A JP58158381 A JP 58158381A JP 15838183 A JP15838183 A JP 15838183A JP S6048751 A JPS6048751 A JP S6048751A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- implant
- resin
- calcium phosphate
- ceramic powder
- coating
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- Materials For Medical Uses (AREA)
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- Prostheses (AREA)
- Dental Prosthetics (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属製インブラントの芯材表面に、生体との馴
染みが良好な燐酸カルシウム塩、特に水酸アパタイトを
コーティングしたインブラントの製造方法に関するもの
である。
染みが良好な燐酸カルシウム塩、特に水酸アパタイトを
コーティングしたインブラントの製造方法に関するもの
である。
従来、生体材料に使用されているものてしてステンレス
鋼、コバルト合金、チタン合金等の金属材料又は高密度
ポリエチレン、ＭＭＡ骨セメント等の樹脂や或いはアル
ミナ、バイオガラス、カーボン、アパタイト等のセラミ
ックスがあるが、これらの材料は一長一短があり、大き
く分類して下記第１表の如く示すことが出来る。
鋼、コバルト合金、チタン合金等の金属材料又は高密度
ポリエチレン、ＭＭＡ骨セメント等の樹脂や或いはアル
ミナ、バイオガラス、カーボン、アパタイト等のセラミ
ックスがあるが、これらの材料は一長一短があり、大き
く分類して下記第１表の如く示すことが出来る。
第 １ 表
（注）○：良好 △：やや良好 ×：良くない最近、セ
ラミックスの欠点である靭性を金属材料で補ったインブ
ラント製造方法が出願されており、人工関節や人工骨、
人工歯根に使用されて有効であることが記載されている
。
ラミックスの欠点である靭性を金属材料で補ったインブ
ラント製造方法が出願されており、人工関節や人工骨、
人工歯根に使用されて有効であることが記載されている
。
本出願人は、金属材料の芯材としての機械的強度、衝撃
強度を生かして、その芯材の表面に生体との親和性が良
好で、耐久性に富む燐酸カルシウム塩（特に水酸アパタ
イト）セラミックスをコーティングしたインブラントを
提供するものである。
強度を生かして、その芯材の表面に生体との親和性が良
好で、耐久性に富む燐酸カルシウム塩（特に水酸アパタ
イト）セラミックスをコーティングしたインブラントを
提供するものである。
即ち１、本発明の要旨とするところは、金属製インブラ
ントの芯材表面に、樹脂と燐酸カルシウムセラミックス
粉末とを混合したコーテイング材を塗布するか、又は樹
脂を介して燐酸カルシウムセラミックス粉末又は成形焼
結体を接着してコーティング層を形成することを特徴と
するインブラントの製造方法である。
ントの芯材表面に、樹脂と燐酸カルシウムセラミックス
粉末とを混合したコーテイング材を塗布するか、又は樹
脂を介して燐酸カルシウムセラミックス粉末又は成形焼
結体を接着してコーティング層を形成することを特徴と
するインブラントの製造方法である。
以下、本発明につき詳細に説明する。
本研究者は、生体材料としての靭性をもたせるために金
属材料が最適であるとの判断と、また生体との親和性が
あり、毒性のない点よりセラミックス特にアパタイトが
最も良いとの動物実験結果よりの医学会報告から、両材
料の長所を組合わせて、両方の特性を活用することを検
討した。
属材料が最適であるとの判断と、また生体との親和性が
あり、毒性のない点よりセラミックス特にアパタイトが
最も良いとの動物実験結果よりの医学会報告から、両材
料の長所を組合わせて、両方の特性を活用することを検
討した。
金属の表面に、セラミックスをコーティングする方法に
は、溶射、ガラスコーティング、又はメッキした表面に
ガラスコーティング等があるが、これらのコーテイング
品は折り曲げに対し、セラミックが剥離する弱点をもつ
。そのため折り曲げに対しても、セラミックが剥離しな
いようにするためには、どの様なコーティング方法、材
質がよいか鋭意研究された。
は、溶射、ガラスコーティング、又はメッキした表面に
ガラスコーティング等があるが、これらのコーテイング
品は折り曲げに対し、セラミックが剥離する弱点をもつ
。そのため折り曲げに対しても、セラミックが剥離しな
いようにするためには、どの様なコーティング方法、材
質がよいか鋭意研究された。
金属とセラミックを密着させるために、生物学的要件と
理工学的条件より研究者は樹脂を使用することを見出し
た。その生体に使用Ｊ−る材料としての生物学的要件と
は、（イ）周囲組織に炎症を起こさず異物反応が少ない
。（ロ）毒性がない。
理工学的条件より研究者は樹脂を使用することを見出し
た。その生体に使用Ｊ−る材料としての生物学的要件と
は、（イ）周囲組織に炎症を起こさず異物反応が少ない
。（ロ）毒性がない。
（ハ）発がん性がない。（ニ）抗原性（アレルギー反応
）がない。（ホ）催奇形性がない。等である。また理工
学的条件とは、（イ）所要の物理的、機械的性質を有し
ている。（ロ）加工や造型が容易である。（ハ）化学的
に不活性で、生体的で化学的変化をうけない。（ニ）生
体内に長期間さらされても強度、弾性など機械的特性を
失わない。
）がない。（ホ）催奇形性がない。等である。また理工
学的条件とは、（イ）所要の物理的、機械的性質を有し
ている。（ロ）加工や造型が容易である。（ハ）化学的
に不活性で、生体的で化学的変化をうけない。（ニ）生
体内に長期間さらされても強度、弾性など機械的特性を
失わない。
（ホ）水蒸気、ガス、放射線などの滅菌により変性しな
い。これらの条件は、すべての人工臓器に要求されるわ
けではなく、その利用方法形態により異なっている。
い。これらの条件は、すべての人工臓器に要求されるわ
けではなく、その利用方法形態により異なっている。
上記使用樹脂材料としては、ＰＭＭＡ （ポリメタクリ
ル酸メチル）、シリコーンゴム、メタクリル酸エステル
誘導体、ポリウレタン、高密度ポリエチレン、テフロン
等が良好であった。
ル酸メチル）、シリコーンゴム、メタクリル酸エステル
誘導体、ポリウレタン、高密度ポリエチレン、テフロン
等が良好であった。
ステンレス鋼、キルシュナー鋼、チタン合金、コバルト
合金等の金属インブラント芯材の表面に樹脂１００部に
対し、アパタイト系セラミック粉末１０〜４００部を混
合したコーテイング材を塗布して、乾燥固化するコーテ
ィング層形成方法では、セラミック粉末１０部以下の混
合では、金属材料との密着性に劣り、かつ生体との濡れ
性が悪かった。またセラミック粉末４００部以上の混合
では、金属材料との密着性が悪くなった。
合金等の金属インブラント芯材の表面に樹脂１００部に
対し、アパタイト系セラミック粉末１０〜４００部を混
合したコーテイング材を塗布して、乾燥固化するコーテ
ィング層形成方法では、セラミック粉末１０部以下の混
合では、金属材料との密着性に劣り、かつ生体との濡れ
性が悪かった。またセラミック粉末４００部以上の混合
では、金属材料との密着性が悪くなった。
また金属材料の表面に樹脂層を形成して、その上にアパ
タイト系セラミ・ツク粉末を均一散布接着してコーティ
ング層を形成する方法では、樹脂層の厚みは１０〜３０
μｍが良好であり、この樹脂層の全樹脂部１００部に対
してセラミック粉末１０〜１００部が密着性及び生体と
の濡れ性は良好であった。また金属材料の表面に厚さ１
０〜３０．ｕｍの樹脂層を形成して、セラミックの成形
焼結体を接着する方法は、成形焼結体の任意の肉厚でも
、密着性の良好なものが得られた。
タイト系セラミ・ツク粉末を均一散布接着してコーティ
ング層を形成する方法では、樹脂層の厚みは１０〜３０
μｍが良好であり、この樹脂層の全樹脂部１００部に対
してセラミック粉末１０〜１００部が密着性及び生体と
の濡れ性は良好であった。また金属材料の表面に厚さ１
０〜３０．ｕｍの樹脂層を形成して、セラミックの成形
焼結体を接着する方法は、成形焼結体の任意の肉厚でも
、密着性の良好なものが得られた。
」１記での金属とコーティング層との密着性の評価は、
以下の様な測定方法で行った。
以下の様な測定方法で行った。
金属管３００ Ｘ４．５φ×２．５Φ鶴にコーティング
層を形成したものを、長さ３００１１ＩＩの中央部で角
度９０°に折り曲げた時、そのコーナ一部にコーティン
グ層の剥離の有無を調べた。この際のコーティング層の
厚みは、２００〜５００μｍに規定した。
層を形成したものを、長さ３００１１ＩＩの中央部で角
度９０°に折り曲げた時、そのコーナ一部にコーティン
グ層の剥離の有無を調べた。この際のコーティング層の
厚みは、２００〜５００μｍに規定した。
以上にて使用するセラミ・ツク粉末の燐酸カルシウム塩
についてはＣａ ／ Ｐ原子比が１．４〜１．７５の範
囲にあるもの（Ｂ）（以下（Ｂ）と略称）が望ましく、
更に望ましくは燐酸三カルシウムＣａ３＜ ｐｏ ＋
）２や水酸アパタイトＣａ ＋。（ＰＯ２）６（ＯＨ）
２が好適である。
についてはＣａ ／ Ｐ原子比が１．４〜１．７５の範
囲にあるもの（Ｂ）（以下（Ｂ）と略称）が望ましく、
更に望ましくは燐酸三カルシウムＣａ３＜ ｐｏ ＋
）２や水酸アパタイトＣａ ＋。（ＰＯ２）６（ＯＨ）
２が好適である。
またその他に上記（Ｂ）に焼結性及び機械的強度を高め
るために適当なフリットを含有させてもよい。フリット
を含有させた燐酸カルシウム塩の例をあげれば、（Ｂ）
８５〜９９．５重量％に対しくＡ）０．５〜１５〆重量
％を含有させたもの（Ｃ）（以下（Ｃ）と略称）及び（
Ｃ）７７〜９７重量％に対しＹ２Ｏ３３〜２３重量％を
含有させたものである。
るために適当なフリットを含有させてもよい。フリット
を含有させた燐酸カルシウム塩の例をあげれば、（Ｂ）
８５〜９９．５重量％に対しくＡ）０．５〜１５〆重量
％を含有させたもの（Ｃ）（以下（Ｃ）と略称）及び（
Ｃ）７７〜９７重量％に対しＹ２Ｏ３３〜２３重量％を
含有させたものである。
以下図面を用いて本発明の製造方法の実施例を述べるが
、本発明の要旨を越えない範囲内において、これに限定
されない。
、本発明の要旨を越えない範囲内において、これに限定
されない。
第１図ば顎骨内インブラン１〜の一例を示したもので、
Ａ図は正面図、Ｂ図はその側面図である。
Ａ図は正面図、Ｂ図はその側面図である。
第２図は人工股関節に用いる人工骨頭脚の一例を示し、
Ａ図は斜視図、Ｂ図はその側面図である。
Ａ図は斜視図、Ｂ図はその側面図である。
実施例Ｉ
Ｃｏ −Ｃｒ −Ｎ ｉ系合金を高周波融解し遠心鋳造
を行って第１図に示すインブラント芯材１を作製し、そ
れを研磨して重量０．８ｇｒ芯材に仕上げた。
を行って第１図に示すインブラント芯材１を作製し、そ
れを研磨して重量０．８ｇｒ芯材に仕上げた。
また５ｕＳ３１６Ｌステンレス鋼の３０ＯＬ×４．５Φ
Ｘ２．Ｓ ｔｍ管を準備した。またコーテイング材とし
てＰＭＭＡ （ポリメタクリル酸メチル）アクリル樹脂
１００部に対し、水酸アパタイト１０５０℃仮焼粉末平
均粒径２μｍ、１００部とを攪拌混合して作製した。こ
のコーテイング材３を上記のインブラント芯材１及び管
材の表面に、浸漬により厚さ芯材１００μｍ管材３００
μｍを付着させ、温度８０℃の乾燥層中にて乾燥固化し
て完成した。このインブラントをイヌ下顎骨に埋゛没し
、２ケ月経過後、Ｘ線透視観察したところ、該インブラ
ント周辺に緻密質の遺骨作用が認められた。また、コー
テイング管試料を上記した測定方法でコーティングの密
着性を調べたところ、１０本中子本に微少のクラックは
認められたものの、剥離するものは１０中１本もなく良
好であった。
Ｘ２．Ｓ ｔｍ管を準備した。またコーテイング材とし
てＰＭＭＡ （ポリメタクリル酸メチル）アクリル樹脂
１００部に対し、水酸アパタイト１０５０℃仮焼粉末平
均粒径２μｍ、１００部とを攪拌混合して作製した。こ
のコーテイング材３を上記のインブラント芯材１及び管
材の表面に、浸漬により厚さ芯材１００μｍ管材３００
μｍを付着させ、温度８０℃の乾燥層中にて乾燥固化し
て完成した。このインブラントをイヌ下顎骨に埋゛没し
、２ケ月経過後、Ｘ線透視観察したところ、該インブラ
ント周辺に緻密質の遺骨作用が認められた。また、コー
テイング管試料を上記した測定方法でコーティングの密
着性を調べたところ、１０本中子本に微少のクラックは
認められたものの、剥離するものは１０中１本もなく良
好であった。
実施例２
実施例１にて使用した同一のインブラント芯材１及びス
テンレス鋼管材の表面に、シリコンゴム２を２０〜３０
μｍの厚さに浸漬して付着させた。
テンレス鋼管材の表面に、シリコンゴム２を２０〜３０
μｍの厚さに浸漬して付着させた。
また別にモル％でＰ２Ｏ，４６、Ｂａ０３２、Ｃａ０２
０、Ａ１２０，２との組成でフリットを作製し、このフ
リット５％に対して水酸アパタイトの１２００℃の仮焼
粉末９５％とを混合粉砕して平均粒径５μｍを作製し準
備した。この粉末３を上記シリコンゴム付着表面に間隙
なく均一に散布して厚さ芯材１００μｍ、管材３００μ
ｍを接着させて、これを乾燥固化して完成した。このイ
ンブラントをイヌ下顎骨に埋没し、２ケ月経過後、Ｘ線
透視観察したところ、該インブラント周辺に緻密質の遺
骨作用が認められた。またコーテイング管試料を上記し
た測定方法でコーティングの密着性を調べたところ、１
０本中子本に微少のクランクは認められたものの剥離す
るものは１０本中子本もなく良好であった。
０、Ａ１２０，２との組成でフリットを作製し、このフ
リット５％に対して水酸アパタイトの１２００℃の仮焼
粉末９５％とを混合粉砕して平均粒径５μｍを作製し準
備した。この粉末３を上記シリコンゴム付着表面に間隙
なく均一に散布して厚さ芯材１００μｍ、管材３００μ
ｍを接着させて、これを乾燥固化して完成した。このイ
ンブラントをイヌ下顎骨に埋没し、２ケ月経過後、Ｘ線
透視観察したところ、該インブラント周辺に緻密質の遺
骨作用が認められた。またコーテイング管試料を上記し
た測定方法でコーティングの密着性を調べたところ、１
０本中子本に微少のクランクは認められたものの剥離す
るものは１０本中子本もなく良好であった。
実施例３
コバル１−系合金を使用して実施例１と同様な加工方法
にて第２図に示す人工股関節の人工骨頭脚の芯材１１を
作製した。また実施例１と同じステンレス鋼管材を準備
した。またコーテイング材としてＰＭＭＡアクリル樹脂
１００部に対し、実施例２で使用したフリット５：水酸
アパタイト９５の混合粉末１００部と攪拌混合して作製
した。このコーテイング材１３を上記の人工骨頭脚の芯
材１１及び管材の表面に浸漬により厚さ３００μｍを付
着させ、温度８０℃の乾燥層中にて乾燥固化して完成し
た。この人工股関節の人工・１１町脚をイヌの股関節に
埋没し、２ケ月経過後、Ｘ線透視観察したところ、異常
を認めず良好な状態であった。
にて第２図に示す人工股関節の人工骨頭脚の芯材１１を
作製した。また実施例１と同じステンレス鋼管材を準備
した。またコーテイング材としてＰＭＭＡアクリル樹脂
１００部に対し、実施例２で使用したフリット５：水酸
アパタイト９５の混合粉末１００部と攪拌混合して作製
した。このコーテイング材１３を上記の人工骨頭脚の芯
材１１及び管材の表面に浸漬により厚さ３００μｍを付
着させ、温度８０℃の乾燥層中にて乾燥固化して完成し
た。この人工股関節の人工・１１町脚をイヌの股関節に
埋没し、２ケ月経過後、Ｘ線透視観察したところ、異常
を認めず良好な状態であった。
またコーテイング管試料のコーティング密着性を上記測
定方法で開べたところ、１０木中６本に微少クランクは
認められたものの剥離するものはなかった。
定方法で開べたところ、１０木中６本に微少クランクは
認められたものの剥離するものはなかった。
比較例
エチルアルコール２００部に対し、低融点ガラス粉末１
００部と水酸アパタイト仮焼粉末１００部とを攪拌混合
してコーテイング材を作製した。
００部と水酸アパタイト仮焼粉末１００部とを攪拌混合
してコーテイング材を作製した。
これを実施例で使用した同一の５ｕＳ３１６Ｌステンレ
ス鋼管の表面に浸漬付着させて乾燥し、温度４３０°Ｃ
の炉中にて焼付は試料１０本を作製した。この試料を上
記の測定方法でコーチ、１ング眉の密着性を調べたとこ
ろ、１０本中子０本共クラックが発生し、その中の７本
は剥離した。
ス鋼管の表面に浸漬付着させて乾燥し、温度４３０°Ｃ
の炉中にて焼付は試料１０本を作製した。この試料を上
記の測定方法でコーチ、１ング眉の密着性を調べたとこ
ろ、１０本中子０本共クラックが発生し、その中の７本
は剥離した。
以上の如く、本発明の製造方法によるインブラント複合
材は、生体親和性、靭性、強度、毒性共に優れた改良さ
れた生体材料となり、造型や加工性に優れて人工関節や
人工歯根、人工頭蓋に使用され、また大腿骨や脛骨の補
綴材に利用出来るものである。
材は、生体親和性、靭性、強度、毒性共に優れた改良さ
れた生体材料となり、造型や加工性に優れて人工関節や
人工歯根、人工頭蓋に使用され、また大腿骨や脛骨の補
綴材に利用出来るものである。
第１図は顎骨内インブラン１〜の一例であり、Ａ図は一
部切削断面の正面図、Ｂ図はその側面図であり、第２図
は人工股関節に用いる人工骨頭囲の一例を示し、Ａ図は
斜視図、Ｂ図は一部切削断面の側面図である。 １．１１・・・・・・金属製芯材、２，１２・・・・・
・樹脂又は混合コーテイング材、３，１３・・・・・・
混合コーテイング材 第１図 （Ａ） 苓２図 （△） （Ｂ） （Ｂ＞
部切削断面の正面図、Ｂ図はその側面図であり、第２図
は人工股関節に用いる人工骨頭囲の一例を示し、Ａ図は
斜視図、Ｂ図は一部切削断面の側面図である。 １．１１・・・・・・金属製芯材、２，１２・・・・・
・樹脂又は混合コーテイング材、３，１３・・・・・・
混合コーテイング材 第１図 （Ａ） 苓２図 （△） （Ｂ） （Ｂ＞
Claims (4)
- （１） 金属製インブラントの芯材表面に、樹脂と燐酸
カルシウムセラミック粉末とを混合したコーテイング材
を塗布するか、又は樹脂を介して燐酸カルシウムセラミ
ック粉末又は成形焼結体を接着してコーティング層を形
成することを特徴とするインブラントの製造方法。 - （２）樹脂と燐酸カルシウムセラミック粉末との混合割
合は、樹脂１００部に対して燐酸カルシウムセラミック
粉末１０〜４００部である特許請求の範囲第１項記載の
インブラントの製造方法。 - （３） 上記金属とは５ｕＳ３１６Ｌのステンレス鋼、
キルシュナー鋼、チタン合金、コバルト合金のいずれか
である特許請求の範囲第１項記載のインブラントの製造
方法。 - （４） 上記樹脂とはＰＭＭＡ （ポリメタタル酸メチ
ル）、シリコーンゴム、ポリウレタン、高密度ポリエチ
レン、テフロン等である特許請求の範囲第１項又は第２
項記載のインブラントの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58158381A JPS6048751A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | インプラントの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58158381A JPS6048751A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | インプラントの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6048751A true JPS6048751A (ja) | 1985-03-16 |
Family
ID=15670464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58158381A Pending JPS6048751A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | インプラントの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6048751A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62281954A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-07 | 京セラ株式会社 | 生体内外開通部材 |
| JPS63229059A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-22 | 日本特殊陶業株式会社 | 弾性を有する生体用部材 |
| JPS63240854A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-06 | 京セラ株式会社 | 生体補綴用複合部材 |
| JPS63242249A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-07 | 日本特殊陶業株式会社 | 弾性を有する生体用部材 |
| JPS63300758A (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-07 | Kyocera Corp | 人工椎体 |
| WO2014132820A1 (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-04 | 三菱製紙株式会社 | 生体活性インプラントおよびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5450194A (en) * | 1977-09-27 | 1979-04-19 | Ngk Spark Plug Co | High strength portion material for living body and its preparation |
-
1983
- 1983-08-30 JP JP58158381A patent/JPS6048751A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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