JPS6120558A - 骨欠損部及び骨空隙部ならびに骨吸収部充てん材 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は骨欠損部及び骨空隙部ならひに骨吸収部に充て
んし、充てん個所に骨組織及び骨類似組織を生成させる
ための充てん材に関する。

〔従来技術〕

生体の硬組織代替物質としては、各種金属合金及び有機
物等が用いられてきたが、生体内における環境下での溶
解劣化若しくは生体に対し毒性を有し、異物反応を伴う
といわれており、現在では生体との親和性に優扛、かつ
上記の欠点のないセラミ、クス系材料が用いら扛つつあ
る。このセラミックス系材料の中でも生体親和性に優ｎ
たアルミナ、カーボン、リン酸三カルシウムあるいはヒ
ドロキシアパタイトの焼結体若しくは単結晶からなる人
工骨、人工歯などが開発さｎつつあり注目を集めている
。

とｎらの焼結体若しくは単結晶を骨欠損部及び骨空隙部
さらには骨吸収部に充てんする試みもなされているが、
実際治療を必要とする骨欠損部の形状は一定でなく、か
つ、複雑な形状をしており、その形状に適合するようこ
ｎらの焼結体若しくは単結晶を加工することは困難であ
り、さらにとｎら焼結体若しくは単結晶を充てんしたと
しても、充てんした周囲の骨組織よりも著しく硬いため
充てん材周辺でその刺激による骨吸収がおこり、ルーズ
ニングなどの問題か生じ、いまだ実用の域には達してい
ない。

一方、焼結体を機械的方法により、若しくは粉末に可燃
性ファイバーを成型時に加えて成型しこ扛を焼結する方
法などにより多孔体とし、こｎを骨欠損部及び骨空隙部
の充てん材として使用する方法も考えらｎるが、このよ
うにして得らｎる多四体も骨欠損部及び骨空隙部ならび
に骨吸収部の形状は一定でなく、かつ複雑な形状をして
いることから、その形状に適合するよう加工することは
手術時に時間がかかることとなり好ましくない。

〔発明の目的〕

本発明の一つの目的は生体適合性にすぐれ、しかも異物
反応を伴わずに特に短期間に骨組織及び骨類似組織を形
成する骨欠損部及び骨空隙部ならびに骨吸収部充てん材
を提供することにある。

本発明の他の目的は充てん部における遺骨作用を促進し
、骨組織欠損個所の構造及び機能を特に速やかに修後及
び回復せしめる骨欠損部及び骨空隙部ならびに骨吸収部
充てん材を提供することにある。

本発明の更に別の目的は新生骨及び結合織の生成が特に
速やかに行わ扛る骨欠損部及び骨空隙部ならびに骨吸収
部充てん材を提供することにある。

本発明の更に別の目的は充てん個所の形状にあわせ、充
てん材の形状を患部に充てん後も自由にかえうる充てん
材を提供する６とにある。

本発明の上記及びその他の目的は以下の記載から更に明
白となる。

〔発明の構成〕

本発明によればリン酸カルシウム化合物からなる粒子で
その最短径が０１〜３．　Ｑ　ｙであシ、がっその比表
面積形状係数φが６３〜１５であることを特徴とする骨
欠損部及び骨空隙部ならびに骨吸収部充てん材が提供さ
扛る。

〔発明の説明〕

以下本発明を更に詳述する。

本発明者らは、リン酸カルシウム化合物を骨欠損部及び
骨空隙部に充てんすると新生骨が当該個所に生成するこ
とから、リン酸カルシウム化合物の骨形成能力を利用す
ることＫまず着目した。本発明に使用し得るリン酸カル
シウム化合物としてはリン酸三カルシウム、ヒドロキシ
アパタイト、リン酸四カルシウム、オキシアパタイト、
ビロリン酸カルシウム、フッ素アパタイト、ヒドロキン
アパタイトの水酸基の１部がフッ素イオンで置換さ扛た
化合物及びこ扛らの混合物を挙げることができるが、こ
れらのうちで新生骨の生成速度が早いもの、すなわちリ
ン酸三カルシウム、ヒドロキンアパタイト、フッ素アパ
タイト若しくはリン酸四カルシウムのうちから選ばれた
１種若しくは２種以上の混合物を用いることが好ましい
。中でもヒドロキシアパタイトは新生骨生成速度が最も
早いことから、最も好ましいものと言える。ヒドロキシ
アパタイトの中でも５００Ｃ以上、特に好ましくは７０
０ｔ：”以上で熱処理して得たヒドロキンアパタイトが
特に新生骨の生成が早く好ましい。

熱処理の上限温度については特に限定されるものではな
いが、ヒドロキシアパタイトが分解を開始するので、分
解温度以下とすべきである。また本発明にて使用し得る
リン酸カルシウム化合物は湿式法、乾式法、水熱法など
公知の製造方法により、人工的に合成されたものであっ
ても又、骨などから得らｎる天然のものを用いてもよい
。

本発明に用いるリン酸カルシウム化合物粒子の形状はそ
の最短径が０１〜３．０　ｉｎであることが必要である
。最短径がＱ、　ｌ　＊ｙｇ未満の場合には粒子どうし
が接して生じる細孔の大きさが体液成分が入るのに不適
当な大きさとなってしまい、且つ粒子が細かいため充て
ん後血液等で体外に縫合部より押し出さｎたり゛、体内
の他部位へ移動しやすく、充てんを必要とする部位に残
りにくい。

一方、３．　Ｑ　ｒｓｍを越える場合には、骨欠損部及
び骨空隙部さらには骨吸収部への充てん量が少なくなり
、構造材としてのリン酸カルシウム化合物の量が少なく
なり好ましくなく、また粒子間の間隙が大きすぎるため
、間隙内を骨組織でうめつくすまでに長時間かかり、さ
らに歯科分野における使用の場合で顎骨の造成（歯槽膿
漏等による抜歯により顎部か細くかつ低くなったものを
太くかつ高くすること）のための充てんの場合、粘膜表
面に顕著な凸凹が生じ外観上及び機能上問題がある。

リン酸カルシウム化合物の粒子はその比表面積形状係数
φが６．３〜１５であることが必要である。

本明細書で用いる比表面積形状係数φとは、粒子の比表
面積と粒径の関係より求めらｎる係数であシ、次式の関
係がある。

Ｓ＝売 （式中、Ｓ：比表面積、Ｄ二粒子径、゛ρ：粒子の密度
である。） この比表面積は流体透過法などで求めることができ、別
に粒子の平均粒子径を顕微鏡観察などにより求めること
ができる。

ψが６．３未満の場合には、充てん材は所定の部位への
充てん後移動しやすく、そのため骨組織が粒子表面に付
着生成しにくく且つ前記顎骨の造成の場合顎骨を高く回
復させえない。φ・が１５を越える場合には粒子は針状
に近くなり、充てん後容易に破断し粉化しやすく、該粉
化したリン酸カルシウム化合物が生体の他部へ流出し、
生体に悪影響を与える。また後記するように該充てん材
は好ましくは注射筒状のもので充てんすることが好まし
いがこのような充てん方法に不適当である。

リン酸カルシウム化合物の粒子の外形は、工、・ジが立
っていないか若しくは少ないことが好ましい。立ってい
るエツジか多いと、生体組織へ該エツジが好ましくない
刺激を与えること、さらに、特に前記した顎骨の、造成
の場合などでは、最悪の場合上皮を破ってしまうことも
十分考えられる。

また、さらにエツジが立っていると該部位が粒子の充て
ん時や充てん後の移動時に細片や粉化しゃすく、生体の
他部へ流出し悪影響を与える恐ｎがある。さらに、該充
てん材は充てん時好、ましぐは注射筒状のもので充てん
するがその際エツジが立っているものが多いと、注射筒
から押し出しにくいか又は押し出しが不可能となる。

最短径が０．１〜３．　Ｑ　ｍｘであり、且つその比表
面積形状係数φが６．３〜１５のリン酸カルシウム化合
物の粒子を得るためにはリン酸カルシウムの乾燥物、焼
成物等をまず破砕する。破砕にあたってハンマーミル、
インペラープレイカーを用いｎば前記係数ψが６．３〜
８程度のもの、ジャイレトリークラ、ンヤー、コーンク
ラッシャーを用いｎば、係数φが７〜１２程度のもの、
ショークラッシャー、ドッジクラッシャーを用いれば係
数φが９〜１７程度のものを得ることができる。破砕物
をポットミル、パン造粒器などによりエツジをおとして
もよいし、また破砕物を流動化させながらリン酸カルシ
ウム化合物のスラリーを噴霧してコーテングしてもよい
。次いで、篩により最短径が０．１〜３．　Ｑ　ａｍの
リン酸カルシウム化合物の粒子を篩分けし、口ｙ）分け
した後、サンプリングし顕微鏡観察により粒子径を測定
し比表面積形状係数φを前記式により求め、その値が前
述の範囲内にあるサンプル群を選別使用する。

本充てん材の使用方法としては、リン酸カルシウム化合
物の粒子を骨欠損部及び骨空隙部さらには骨吸収部にそ
のまま充てんすることも可能であるが、充てんを必要と
する部位に確実に充てんするため、及び充てん操作をよ
り容易に行うため、一般の注射器の受針部のない注射筒
、すなわちリン酸カルシウム化合物の粒子を押出し得る
よう注射筒の先端受針部を力、トシて開放端とした注射
筒を好ましく用いることができる。さらに好筐しくは注
射筒のリン酸カルシウム化合物の粒子の入つた筒体部分
には無菌的に作ら扛た生理食塩水等の液体を入れること
が望ましい。これは該液体によりシリンジの移動をスム
ーズにすることができ、リン酸カルシウム化合物の粒子
の表面を液体でぬらしておくことにより、より速やかに
充てん材内部に１で体液成分を浸入させやすくすること
ができるからである。

〔実施例〕

以Ｆ、本発明を実施例により更に具体的に説明する。

〔実施例１〕 湿式法にて製造したヒドロキシアパタイトの乾燥物をイ
ンペラーブレーカ−にて破砕し、焼成温度３００．５０
０．７００．１０００、及び１２００Ｃで焼成した後篩
分けし、最短径が０５〜１．　□　ｌｌｌ１の粒状物を
得た。サンプリングして比表面積形状係数φが６．４．
８の粒状物を各々得た。

別に、湿式法にて製造したヒドロキシアパタイトのスラ
リーを液中乾燥法にて乾燥し、焼成湿度３００．５００
．７００．１０００．及び１２００Ｃにて焼成して最短
径０５〜１．０龍φ６．１の粒状物を得た。上記乾燥物
をドッジクラノシャーを、用いて破砕し、同様の処理を
して最短径が０５〜１０龍、比表面積形状係数φが１５
及び２０のものを各々得た。乾式法にて製造したリン酸
三カルシウムを焼成温度１１００Ｃにて焼成し、インペ
ラープレイカーを用いて破砕後同様にて最短径が０５〜
１．０朋で比表面積形状係数φが８の粒状物を得た〇 一方、さるの顎骨に骨欠損（４Ｘ４Ｘ３ＪＩｍ）を作製
し、こ１に上記各粒状物を充てんし、４週後にと殺し標
本を作成し、充てん材粒子間に生成した組織を観察した
。

φが２０のものについても充てんをこころみたが欠損部
への圧入時粒状物は砕けてしまったので充てんは行わな
かった。

４週後の観察によると、ヒドロキノアパタイトで焼成温
度が３０００のものはいづ【も充てん材粒子間に骨状組
絨は認められず、一部異物巨細胞が粒状物の表面に存在
することが確認された０５０００以上のヒドロキシアパ
タイト粒状物はφが６１のものを除き、いづれも充てん
材粒子間に直接後して骨組織が生成していた。中でも７
００Ｃ以上で焼成した粒子間の骨組織の生成量が多く認
めら扛た。

φが６６１のものは５００Ｃ以上の焼成のいづれの場合
にも粒状物間は結合織が進入しており、ごくわずか骨組
織の生成が認められるのみであった。

リン酸カルシウムを用いた場合にはヒドロキシアパタイ
ト５００Ｃ焼成φ８のものとほぼ同じ所見であった。

〔実施例２〕 湿式法にて製造したヒドロキシアパタイトの乾燥物をイ
ンペラーブレーカ−にて破砕した後ポットミルでエツジ
をとり、次いで１２００ｔｌ’で焼成し、実施例１の処
決により０．０４４〜００８８．０、１−０．３．０．
５−１．０．３．０−４．　Ｏｉｍでφ、が８の粒状物
を作製し、サルの顎骨に造成のため充てんし、充てん後
４週までの経過を触診にて観察したＯ その結果、０１〜０３．０５〜１、Ｏｊ＋ｉの粒状物を
用いた場合では、術後２週の触診で充てん物は不動とな
り顎骨と同様の状態を示した。術後４週でもその様子は
同じであった。

００４４〜０．０８Ｂ朋の粒状物を用いた場合には、充
てん後１週間で造成のため入几た部位はもとの状態にも
２す、充てん部にはほとんど残存していなかった。３，
０〜４．　Ｑ　ｍｔｉの粒状物を用いた場合では充てん
部の粘膜は凸凹がはげしく、充てん後１週間で一部上皮
の亀裂が認められた。術後２週間における触診の結果光
てんした粒状物は可動な状態であった。

特許出願人　柳　　沢　　定　　勝 特許庁長官　　志　賀　　　学　　殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第１３８９１８号 ２、発明の名称 骨欠損部及び骨空隙部ならびに骨吸収部充てん材３、補
正をする者 事件との関係　特許出願人 柳　　　　沢　　　　定　　　　勝 三菱鉱業セメント株式会社 ４、代　理　人 〒１０５　東京都港区虎ノ門１丁目１番２０号５、補正
の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の項 ６、補正の内容 別紙のとおり 本願明細書中、下記の個所を訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. リン酸カルシウム化合物からなる粒子でその最短径が０
   ．１〜３．０ｍｍであり、かつその比表面積形状係数■
   が６．３〜１５であることを特徴とする骨欠損部及び骨
   空隙部ならびに骨吸収部充てん材。