JPS62204760A - セラミツクス処理された金属移植片 - Google Patents
セラミツクス処理された金属移植片Info
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- JPS62204760A JPS62204760A JP62005874A JP587487A JPS62204760A JP S62204760 A JPS62204760 A JP S62204760A JP 62005874 A JP62005874 A JP 62005874A JP 587487 A JP587487 A JP 587487A JP S62204760 A JPS62204760 A JP S62204760A
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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。
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、医療においてへミブロテーゼおよびエンドプ
ロテーゼとして使用でるだめのセラミックス処理金属移
植片に関するものである。
ロテーゼとして使用でるだめのセラミックス処理金属移
植片に関するものである。
公知の移植片は、チタン、タンタル、クロム−コバルト
−モリブデン合金などの金属または合金、並びにカーボ
ン、重合体または酸化アルミニウムセラミックスまたは
その組合わせによってInされている。
−モリブデン合金などの金属または合金、並びにカーボ
ン、重合体または酸化アルミニウムセラミックスまたは
その組合わせによってInされている。
また特殊の表面処理によって移植片持性を改良する事も
研究されている。西独特許公開第2.324.867号
明1II用によれば、金属移植片の表面の中にイオンを
沈着させる事により、その生体適合性が短期間改良され
る。しかし移植後、短期間で有害イオンが拡散作用によ
り移植床に達し、従って移植片の長期着床が保証されな
い。
研究されている。西独特許公開第2.324.867号
明1II用によれば、金属移植片の表面の中にイオンを
沈着させる事により、その生体適合性が短期間改良され
る。しかし移植後、短期間で有害イオンが拡散作用によ
り移植床に達し、従って移植片の長期着床が保証されな
い。
西独特許公開第2.838.759号明細書においては
、高価な真空技術による移植片表面の不動態化が試みら
れている。しかし、この方法で被着された層は非常に薄
り、接着性が低く、従ってこのようにして製造された移
植片の体内着床期間が短い。
、高価な真空技術による移植片表面の不動態化が試みら
れている。しかし、この方法で被着された層は非常に薄
り、接着性が低く、従ってこのようにして製造された移
植片の体内着床期間が短い。
欧州特許第0023606号明細日に43いては、生体
反応性リン酸カルシウムセラミックスを金属移植片の表
面に加圧−焼結工程によって圧着する方法が記載されて
いる。
反応性リン酸カルシウムセラミックスを金属移植片の表
面に加圧−焼結工程によって圧着する方法が記載されて
いる。
欧州特許第006544号明細囚においては、移植可能
の金属骨材の表面上に球状のリン酸カルシウム粒子を嵌
入する方法が提案されている。これは、鋳型の内側面に
リン酸カルシウム粒子を付着させ鋳型に金属を鋳込む事
によって実施される。
の金属骨材の表面上に球状のリン酸カルシウム粒子を嵌
入する方法が提案されている。これは、鋳型の内側面に
リン酸カルシウム粒子を付着させ鋳型に金属を鋳込む事
によって実施される。
同様の効果は、加熱圧着法、火炎噴射法またはプラズマ
噴剣法によっても得られる。
噴剣法によっても得られる。
しリーしこのようにして付着されたリン酸カルシウムセ
ラミックスは体内において容易に浸出し、しかもその濃
度仕様では骨質の成長には不十分であり、骨質の成長に
必要な組織寸法が無視されている。従って移植片の着床
期間が短い。
ラミックスは体内において容易に浸出し、しかもその濃
度仕様では骨質の成長には不十分であり、骨質の成長に
必要な組織寸法が無視されている。従って移植片の着床
期間が短い。
文献(V、E、シュドラウス、ビルト デルピッセンシ
ャフト 2 (1984)11O−122)において、
セラミックス−金属の結合体が記載されている。セラミ
ックスの利点と金属の剛性が結合されると述べられてい
る。しかし被着されたセラミックス層が金属上に十分に
接着しない。放に、このような方法で着床された移植片
の着床期間が極めて限られている。
ャフト 2 (1984)11O−122)において、
セラミックス−金属の結合体が記載されている。セラミ
ックスの利点と金属の剛性が結合されると述べられてい
る。しかし被着されたセラミックス層が金属上に十分に
接着しない。放に、このような方法で着床された移植片
の着床期間が極めて限られている。
本発明の目的は、長い着床期間と高い人体組織−骨質親
和性を有する廉価な金属移植片を提供するにある。
和性を有する廉価な金属移植片を提供するにある。
本発明の課題は、移植片床に対して、より大きな表面積
を有し、また回復プロセスおよび成長プロセスに対応し
て骨質の成長をそれ自体で制御する金属移植片を提供す
ることにある。
を有し、また回復プロセスおよび成長プロセスに対応し
て骨質の成長をそれ自体で制御する金属移植片を提供す
ることにある。
本発明によれば、金属移植片基体はバルブ・メタルまた
はその合金から、またはバルブ・メタル乃至はその合金
をもって被覆された金属から、100μm乃至400μ
mの表面粗さが有効表面積を400%以上増大させるよ
うに機械的および/または化学的および/または電気的
処理によって構造形成される事により前記の課題が解決
される。この金属移植片基体上に、5〜30μmの厚さ
と2〜20μm直径の構造寸法とを有するセラミックス
を被着させ、このセラミックスは、100%まで、非化
学■論的酸化物または混合酸化物の短時間融解された特
殊酸化物層10Q%まで含み、または90%乃至60%
がこの特殊酸化物から成り10%乃至40%がリン酸カ
ルシウムセラミックスから成る。その際に、金属移植片
基体/セラミックスの界面〈1μmの近傍までリン酸カ
ルシウムセラミックスの濃度傾斜が生じ、この場合に移
植片床に向けられた側面にリン酸カルシウムセラミック
スの最大含有aが存在する。
はその合金から、またはバルブ・メタル乃至はその合金
をもって被覆された金属から、100μm乃至400μ
mの表面粗さが有効表面積を400%以上増大させるよ
うに機械的および/または化学的および/または電気的
処理によって構造形成される事により前記の課題が解決
される。この金属移植片基体上に、5〜30μmの厚さ
と2〜20μm直径の構造寸法とを有するセラミックス
を被着させ、このセラミックスは、100%まで、非化
学■論的酸化物または混合酸化物の短時間融解された特
殊酸化物層10Q%まで含み、または90%乃至60%
がこの特殊酸化物から成り10%乃至40%がリン酸カ
ルシウムセラミックスから成る。その際に、金属移植片
基体/セラミックスの界面〈1μmの近傍までリン酸カ
ルシウムセラミックスの濃度傾斜が生じ、この場合に移
植片床に向けられた側面にリン酸カルシウムセラミック
スの最大含有aが存在する。
本発明によれば、酸化物層の中に配置された特定量のリ
ン酸カルシウムセラミックス堆積物が回復プロセスおよ
び成長プロセスと、被覆された金属移植片に対する骨質
の接着性とを決定する。なぜならば、酸化物層の金属移
植片基体に向けられた側面の界面においては、1μm以
下の区域内には吸収されつるリン酸カルシウムセラミッ
クスが存在しないからである。
ン酸カルシウムセラミックス堆積物が回復プロセスおよ
び成長プロセスと、被覆された金属移植片に対する骨質
の接着性とを決定する。なぜならば、酸化物層の金属移
植片基体に向けられた側面の界面においては、1μm以
下の区域内には吸収されつるリン酸カルシウムセラミッ
クスが存在しないからである。
本発明によれば、骨質は吸収プロセスによってセラミッ
クス処理金属移植片の中に成長し、また大きな接着力の
ために必要な骨質接触を生じ、その際に骨質接触面の形
成そのものが、対応の荷重分布における吸収可能のリン
酸カルシウムセラミックス含有量の使用によって制御さ
れる。その場合に骨質接触のない箇所は存在しない。
クス処理金属移植片の中に成長し、また大きな接着力の
ために必要な骨質接触を生じ、その際に骨質接触面の形
成そのものが、対応の荷重分布における吸収可能のリン
酸カルシウムセラミックス含有量の使用によって制御さ
れる。その場合に骨質接触のない箇所は存在しない。
セラミックス処理金属移植片の製造は、通常のように1
段階工程で実施される。人体1111または骨質の特異
性を発生させるため、アミノ酸、抗生物質などの特殊媒
質による後療法を実施する事ができる。
段階工程で実施される。人体1111または骨質の特異
性を発生させるため、アミノ酸、抗生物質などの特殊媒
質による後療法を実施する事ができる。
以下、本発明を実施例について説明する。
チタンから成る金属移植片、例えば股間面エンドプロテ
ーゼに対して、100〜200μmの粒度のエレクトロ
コランダムのビーム処理による機械的構造形成処理を5
分間、実施し、そののち、フッ化水素酸55%水溶液中
で化学的腐蝕を実施した。表面断片と顕微鏡測定によっ
て、150〜280μmの構造寸法を示した。
ーゼに対して、100〜200μmの粒度のエレクトロ
コランダムのビーム処理による機械的構造形成処理を5
分間、実施し、そののち、フッ化水素酸55%水溶液中
で化学的腐蝕を実施した。表面断片と顕微鏡測定によっ
て、150〜280μmの構造寸法を示した。
つぎに、リン酸カルシウム錯化合物と分散リン酸三カル
シウムおよび四カルシウムとの水溶液中での火花放電に
よるアノード酸化によって、パルス電圧のもとに、非化
学量論的酸化物と混合酸化物とから成る厚さ12μmの
、短時間融解された、特殊酸化物層を生じ、この酸化物
層は6μmの構造寸法を示し、また移植片床に向けられ
た側面に27%のリン酸カルシウムセラミックス含有m
を示した。
シウムおよび四カルシウムとの水溶液中での火花放電に
よるアノード酸化によって、パルス電圧のもとに、非化
学量論的酸化物と混合酸化物とから成る厚さ12μmの
、短時間融解された、特殊酸化物層を生じ、この酸化物
層は6μmの構造寸法を示し、また移植片床に向けられ
た側面に27%のリン酸カルシウムセラミックス含有m
を示した。
本発明によって処理された移植片は、骨質表面または骨
質中の移植に際して、直接骨質接触面の15%の増大を
示す。
質中の移植に際して、直接骨質接触面の15%の増大を
示す。
Claims (1)
- 100μm乃至400μmの表面粗さを有する構造的金
属移植片基体の上に、5μm乃至30μmの厚さと直径
2μm乃至20μmの構造寸法を有するセラミックスが
被着され、前記セラミックスは、非化学量論的酸化物と
混合酸化物との短時間融解された特殊酸化物層を100
%まで含み、あるいは90%乃至60%の前記特殊酸化
物と10%乃至40%のリン酸カルシウムセラミックス
とから成り、この際に金属移植片基体/セラミックスの
界面の1μm未満の近傍までリン酸カルシウムセラミッ
クスの濃度傾斜を有し、またリン酸カルシウムセラミッ
クスの最大含有量が移植片床に対して向けられているこ
とを特徴とするセラミックス処理された金属移植片、好
ましくは水性電解質中での火花放電によるアノード酸化
を使用して製造されたセラミックス処理金属移植片。
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