JPS6222632B2 - - Google Patents
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- JPS6222632B2 JPS6222632B2 JP58129087A JP12908783A JPS6222632B2 JP S6222632 B2 JPS6222632 B2 JP S6222632B2 JP 58129087 A JP58129087 A JP 58129087A JP 12908783 A JP12908783 A JP 12908783A JP S6222632 B2 JPS6222632 B2 JP S6222632B2
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/28—Bones
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- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
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- A61L27/12—Phosphorus-containing materials, e.g. apatite
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- A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
- A61F2310/00179—Ceramics or ceramic-like structures
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、多孔質水酸アパタイトから成る新規
な人工骨材料及びその製造方法に関するものであ
る。
な人工骨材料及びその製造方法に関するものであ
る。
近年、医療工業の進歩とともに、交通事故や骨
腫瘍のような疾患により失なわれた骨の補綴用の
人工骨材に関する研究が盛んに行われるようにな
つてきている。ところで、生体内に人工材料を埋
入するに際しては、毒性がなく、安全で、大きい
機械的強度を有し、かつ生体組織と結合しやすい
材料を選ぶことが必要とされ、さらにこの材料は
生体内で自然に消失し新生骨と置換されるものが
好ましいとされている。
腫瘍のような疾患により失なわれた骨の補綴用の
人工骨材に関する研究が盛んに行われるようにな
つてきている。ところで、生体内に人工材料を埋
入するに際しては、毒性がなく、安全で、大きい
機械的強度を有し、かつ生体組織と結合しやすい
材料を選ぶことが必要とされ、さらにこの材料は
生体内で自然に消失し新生骨と置換されるものが
好ましいとされている。
他方、水酸アパタイトは式
Ca10（PO4）6・（OH）2
で表わされる鉱物であるが、このものはまた脊椎
動物の骨や歯のミネラルの主要成分でもあるた
め、これを原料とした焼結体は、人工骨や人工歯
の材料として注目され、これまでにも、多くの研
究がなされている。
動物の骨や歯のミネラルの主要成分でもあるた
め、これを原料とした焼結体は、人工骨や人工歯
の材料として注目され、これまでにも、多くの研
究がなされている。
しかしながら、人工骨を体内に埋入したときに
生体組織と結合しやすくするには、これを多孔質
のものとして生体組織が細孔に入り込み、これを
固定しうるようにすることが必要であるが、多孔
質にすると今度は機械的強度が低下するのを免れ
ず、所要の強度が得られないため、これまで水酸
アパタイトを原料とした実用性のある人工骨は知
られていなかつた。
生体組織と結合しやすくするには、これを多孔質
のものとして生体組織が細孔に入り込み、これを
固定しうるようにすることが必要であるが、多孔
質にすると今度は機械的強度が低下するのを免れ
ず、所要の強度が得られないため、これまで水酸
アパタイトを原料とした実用性のある人工骨は知
られていなかつた。
本発明者らは、生体内で迅速に溶解吸収されて
新生骨と置換され、しかも優れた機械的強度を有
する人工骨材料を開発するために鋭意研究を重ね
た結果、特殊な方法により得られた連続気孔をも
つ多孔質水酸アパタイトがその目的に適合するこ
とを見出し、本発明をなすに至つた。
新生骨と置換され、しかも優れた機械的強度を有
する人工骨材料を開発するために鋭意研究を重ね
た結果、特殊な方法により得られた連続気孔をも
つ多孔質水酸アパタイトがその目的に適合するこ
とを見出し、本発明をなすに至つた。
すなわち、本発明は、孔径10〜100μｍの連続
気孔を有し、少なくとも100Kg／cm2の曲げ強度を
もつ水酸アパタイト焼結体から成る人工骨材料を
提供するものである。
気孔を有し、少なくとも100Kg／cm2の曲げ強度を
もつ水酸アパタイト焼結体から成る人工骨材料を
提供するものである。
この人工骨材料は、平均粒径0.1〜10μｍの水
酸アパタイト粉末100重量部に対し、平均粒径10
〜100μｍの熱分解性物質10〜40重量部を加え、
所要の形状に成形し900〜1400℃の温度で焼成す
ることにより製造することができる。なお、焼成
は加圧せずに行うこともできるが、例えばホツト
プレスを用いて300〜1000Kg／cm2の圧力を加えて
行うのが好ましい。
酸アパタイト粉末100重量部に対し、平均粒径10
〜100μｍの熱分解性物質10〜40重量部を加え、
所要の形状に成形し900〜1400℃の温度で焼成す
ることにより製造することができる。なお、焼成
は加圧せずに行うこともできるが、例えばホツト
プレスを用いて300〜1000Kg／cm2の圧力を加えて
行うのが好ましい。
この際用いる水酸アパタイトは、乾式法又は湿
式法による合成アパタイトでもよいし、各種脊椎
動物の骨、歯から回収された生体アパタイトでも
よい。この原料の水酸アパタイトはできるだけ微
粉状に粉砕したものを用いるのが望ましいが、粉
砕機、分級機等の装置的制限や取扱い上の問題も
あるため、平均粒径0.1〜10μｍの範囲のものが
用いられる。
式法による合成アパタイトでもよいし、各種脊椎
動物の骨、歯から回収された生体アパタイトでも
よい。この原料の水酸アパタイトはできるだけ微
粉状に粉砕したものを用いるのが望ましいが、粉
砕機、分級機等の装置的制限や取扱い上の問題も
あるため、平均粒径0.1〜10μｍの範囲のものが
用いられる。
次に、熱分解性物質は、水酸アパタイトを焼結
する際に所望の孔径をもつ連続気孔を形成させる
ために配合させるものであるから、平均粒径10〜
100μｍを有するものでなければならない。この
熱分解性物質は、水酸アパタイト粉末100重量部
当り10〜40重量部の割合で加えることが必要であ
る。これよりも少ない量では、十分な連続気孔が
形成されないし、またこれよりも多くなると見掛
け密度や機械的強度の低下を免れない。この熱分
解性物質としては、結晶性セルロースのような有
機化合物が好適である。
する際に所望の孔径をもつ連続気孔を形成させる
ために配合させるものであるから、平均粒径10〜
100μｍを有するものでなければならない。この
熱分解性物質は、水酸アパタイト粉末100重量部
当り10〜40重量部の割合で加えることが必要であ
る。これよりも少ない量では、十分な連続気孔が
形成されないし、またこれよりも多くなると見掛
け密度や機械的強度の低下を免れない。この熱分
解性物質としては、結晶性セルロースのような有
機化合物が好適である。
水酸アパタイト粉末と結晶性セルロースとの混
合は、両者が均一に混合しうるような手段であれ
ばどのような手段を用いてもよい。例えば水酸ア
パタイト粉末と結晶性セルロースをそのまま適当
な混合機を用いて混合してもよいし、また水酸ア
パタイト粉末を、あらかじめ粒径20〜200μｍ顆
粒状に成形し、これと結晶性セルロースとを混合
してもよい。さらに、結晶性セルロースの表面を
水その他の溶媒で湿潤させ、これに水酸アパタイ
トを均一に付着させる方法をとることもできる。
合は、両者が均一に混合しうるような手段であれ
ばどのような手段を用いてもよい。例えば水酸ア
パタイト粉末と結晶性セルロースをそのまま適当
な混合機を用いて混合してもよいし、また水酸ア
パタイト粉末を、あらかじめ粒径20〜200μｍ顆
粒状に成形し、これと結晶性セルロースとを混合
してもよい。さらに、結晶性セルロースの表面を
水その他の溶媒で湿潤させ、これに水酸アパタイ
トを均一に付着させる方法をとることもできる。
このようにして調製した混合物に、必要に応じ
たポリビニルアルコールのようなパインダーを加
え、所望の形状に成形し900〜1400℃の温度にお
いて焼成する。焼成時間は、通常0.5〜３時間で
ある。
たポリビニルアルコールのようなパインダーを加
え、所望の形状に成形し900〜1400℃の温度にお
いて焼成する。焼成時間は、通常0.5〜３時間で
ある。
このようにして、孔径10〜100μｍの連続気孔
を有し、気孔率20〜40％、曲げ強度100Kg／cm2以
上の人工骨材料が得られる。
を有し、気孔率20〜40％、曲げ強度100Kg／cm2以
上の人工骨材料が得られる。
本発明の人工骨材料は、生体内において破骨細
胞（50〜100μｍ）の作用を受けて迅速に溶解吸
収され、骨芽細胞により新生骨と置換されるの
で、口腔外科、整形外科の治療用として好適であ
る。
胞（50〜100μｍ）の作用を受けて迅速に溶解吸
収され、骨芽細胞により新生骨と置換されるの
で、口腔外科、整形外科の治療用として好適であ
る。
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明す
る。
る。
実施例 １
湿式法で合成した水酸アパタイトを900℃にお
いて１時間仮焼したのち、ボールミルを用いて平
均粒径0.5μｍに粉砕した。次いでこれに、バイ
ンダーとして、ポリビニルアルコール２重量％を
加え、粒径50〜100μｍの顆粒に造粒した。
いて１時間仮焼したのち、ボールミルを用いて平
均粒径0.5μｍに粉砕した。次いでこれに、バイ
ンダーとして、ポリビニルアルコール２重量％を
加え、粒径50〜100μｍの顆粒に造粒した。
次に、このようにして得た顆粒100重量部と平
均粒径100μｍの結晶性セルロース30重量部とを
混合し、成形圧500Kg／cm2でプレス成形し、1350
℃で１時間焼成した。
均粒径100μｍの結晶性セルロース30重量部とを
混合し、成形圧500Kg／cm2でプレス成形し、1350
℃で１時間焼成した。
このようにして平均孔径100μｍの連続気孔を
もつ、気孔率26％のアパタイト焼結体が得られ
た。このものの曲げ強度は127.4Kg／cm2であつ
た。
もつ、気孔率26％のアパタイト焼結体が得られ
た。このものの曲げ強度は127.4Kg／cm2であつ
た。
実施例 ２
実施例１と同じ水酸アパタイト粉末を900℃で
１時間仮焼した後、平均粒径0.5μｍに粉砕し、
その重量部にポリビニルアルコール２重量部及び
平均粒径100μｍのセルロース粉末30重量部を加
え、混合したのち、これを成形圧500Kg／cm2でプ
レス成形し、1350℃において１時間焼成した。
１時間仮焼した後、平均粒径0.5μｍに粉砕し、
その重量部にポリビニルアルコール２重量部及び
平均粒径100μｍのセルロース粉末30重量部を加
え、混合したのち、これを成形圧500Kg／cm2でプ
レス成形し、1350℃において１時間焼成した。
このようにして、実施例１とほとんど同じ物性
のアパタイト焼結体を得た。
のアパタイト焼結体を得た。
実施例 ３
実施例２で得た多孔質アパタイトで小片（３×
４×６mm）を作成し、常法に従つて減歯したの
ち、体重2.5〜３Kgのウサギ５羽の下顎骨に埋め
込み、３か月間飼育したところ、いずれもアパタ
イト焼結体の一部が吸収され、かつアパタイト焼
結体表面と新生骨が完全に結合した状態となつて
いた。
４×６mm）を作成し、常法に従つて減歯したの
ち、体重2.5〜３Kgのウサギ５羽の下顎骨に埋め
込み、３か月間飼育したところ、いずれもアパタ
イト焼結体の一部が吸収され、かつアパタイト焼
結体表面と新生骨が完全に結合した状態となつて
いた。
このようにして、本発明の人工骨は顎骨欠損部
への補填材料として臨床的に十分使用しうること
が確認された。
への補填材料として臨床的に十分使用しうること
が確認された。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 孔径10〜100μｍの連続気孔を有し、少なく
とも100Kg／cm2の曲げ強度をもつ水酸アパタイト
焼結体から成る人工骨材料。 ２ 平均粒径0.1〜10μｍの水酸アパタイト粉末
100重量部に対し、平均粒径10〜100μｍの熱分解
性物質10〜40重量部を加え、所要の形状に成形
し、900〜1400℃の温度で焼成することを特徴と
する人工骨材料の製造方法。 ３ 平均粒径0.1〜10μｍの水酸アパタイト粉末
100重量部に対し、平均粒径10〜100μｍの熱分解
性物質10〜40重量部を加え、所要の形状に成形
し、300〜1000Kg／cm2の圧力下900〜1400℃の温度
で焼成することを特徴とする人工骨材料の製造方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58129087A JPS6021763A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 人工骨材料 |
| US07/065,083 US4846838A (en) | 1983-07-15 | 1987-06-18 | Prosthetic body for bone substitute and a method for the preparation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58129087A JPS6021763A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 人工骨材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6021763A JPS6021763A (ja) | 1985-02-04 |
| JPS6222632B2 true JPS6222632B2 (ja) | 1987-05-19 |
Family
ID=15000750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58129087A Granted JPS6021763A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 人工骨材料 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4846838A (ja) |
| JP (1) | JPS6021763A (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62158175A (ja) * | 1986-01-07 | 1987-07-14 | 住友大阪セメント株式会社 | 代替骨用多孔質セラミツク成形体およびその製造方法 |
| JPS62201157A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-04 | 京セラ株式会社 | 人工骨とその製造方法 |
| JP2787829B2 (ja) * | 1988-04-20 | 1998-08-20 | 株式会社アドバンス | リン酸カルシウムセラミックスインプラントの製造方法 |
| DE68911811T2 (de) * | 1988-09-20 | 1994-06-09 | Asahi Optical Co Ltd | Poröser keramischer Sinter und Verfahren zu dessen Herstellung. |
| US5356629A (en) * | 1991-07-12 | 1994-10-18 | United States Surgical Corporation | Composition for effecting bone repair |
| US5944721A (en) * | 1997-12-08 | 1999-08-31 | Huebner; Randall J. | Method for repairing fractured bone |
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