JPS62258668A - Artificial bone for implant - Google Patents

Artificial bone for implant

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JPS62258668A
JPS62258668A JP61101772A JP10177286A JPS62258668A JP S62258668 A JPS62258668 A JP S62258668A JP 61101772 A JP61101772 A JP 61101772A JP 10177286 A JP10177286 A JP 10177286A JP S62258668 A JPS62258668 A JP S62258668A
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implants
artificial
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はインプラント用人工骨に係り、特に生体とのな
じみが良好でしかも機械的強度にも優れたインプラント
用人工骨に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an artificial bone for implant use, and particularly to an artificial bone for implant use that has good compatibility with a living body and has excellent mechanical strength.

[従来の技術] 人工骨補綴材、骨中継材、人工関節、人工歯根等の各種
のインプラント用人工骨は、整形外科、歯科等において
既に臨床的に用いられている。
[Prior Art] Various artificial bones for implants, such as artificial bone prosthesis materials, bone relay materials, artificial joints, and artificial tooth roots, have already been used clinically in orthopedics, dentistry, and the like.

従来、インプラント用人工骨は金属製のものが殆どであ
ったが、近年、金属製に代る優れた人工骨として各種セ
ラミックス製の人工骨が開発、使用されている。
Conventionally, most artificial bones for implants have been made of metal, but in recent years, artificial bones made of various ceramics have been developed and used as superior artificial bones in place of metal.

例えば、歯根用のインプラント用人工骨としては、一般
に、金属Ti、Co−Cr系合金あるいはFe−Ni−
Cr系合金等が使用されている。
For example, artificial bones for tooth root implants are generally made of metal Ti, Co-Cr alloys, or Fe-Ni-
Cr-based alloys and the like are used.

しかしながら、これらの金属系インプラント用人工骨は
、生体組織とのなじみがなく、金属によっては生体に害
を与えることもあるという欠点を有していた。そこで、
金属系インプラント用人工骨に代るものとして、近年、
アルミナあるいはジルコニアなどのセラミック製人工骨
が開発され、歯科臨床に用いられつつある(例えば、ロ
木歯科インプラント学会誌、181 (1978))、
セラミック製人工骨は化学的に安定であることから。
However, these metal-based artificial bones for implants have the disadvantage that they are not compatible with living tissue and may be harmful to living bodies depending on the metal. Therefore,
In recent years, as an alternative to artificial bone for metal implants,
Artificial bones made of ceramics such as alumina or zirconia have been developed and are being used in clinical dentistry (for example, Journal of the Roman Dental Implant Society, 181 (1978)).
Ceramic artificial bones are chemically stable.

生体に及ぼす影響も全くなく、耐摩耗性に優れ、しかも
、成形加工性も良い等の利点を有する。
It has the advantages of having no effect on living organisms, excellent wear resistance, and good moldability.

[発明が解決しようとする問題点] セラミックス製人工骨は生体に対するなじみが良い等の
利点を有する反面、本来、セラミックスは脆性材料であ
ることから、機械的特性に関しては信頼性に欠けるとい
う問題があった。
[Problems to be solved by the invention] Ceramic artificial bones have advantages such as good compatibility with living organisms, but because ceramics are inherently brittle materials, they have the problem of lacking reliability in terms of mechanical properties. there were.

特に、インプラント人工骨は、通常、できるだけ自然に
生体の骨肉に固定させるために多孔質体とされており、
しかも、多孔質体として十分な固定効果を奏するために
は、孔径の大きい、例えば0.1mmあるいはそれ以上
の孔径の、連続気孔からなる多孔質体とする必要がある
ことから、その機械的強度は大幅に低下し、クラックや
ピンホールが入り易く、著しい場合には人工骨が損傷す
るおそれがある。
In particular, artificial bone implants are usually porous in order to be fixed to the bone and flesh of the living body as naturally as possible.
Moreover, in order to have a sufficient fixing effect as a porous body, it is necessary to make the porous body composed of continuous pores with a large pore diameter, for example, 0.1 mm or more, so its mechanical strength It is easy for cracks and pinholes to occur, and in severe cases, there is a risk that the artificial bone will be damaged.

[問題点を解決するための手段] 本発明は上記従来の問題点を解決し、生体とのなじみも
良く、しかも機械的強度にも優れたインプラント用人工
骨を提供するものであって。
[Means for Solving the Problems] The present invention solves the above-mentioned conventional problems and provides an artificial bone for implants that is compatible with the living body and has excellent mechanical strength.

連続気孔を有する多孔質体よりなるインプラント用人工
骨において、連続気孔内壁にCVD反応により被覆膜を
形成したことを特徴とするインプラント用人工骨、 及び 独立気孔を有する多孔質体又は緻密質体と連続気孔を有
する多孔質体との接合体よりなるインプラント用人工骨
において、連続気孔内壁にCVD反応により被覆膜を形
成したことを特徴とするインプラント用人工骨。
An artificial bone for implants made of a porous material having continuous pores, characterized in that a coating film is formed on the inner wall of the continuous pores by a CVD reaction, and a porous material or a dense material having independent pores. 1. An artificial bone for implants comprising a bonded body of a porous material having continuous pores and a porous body having continuous pores, wherein a coating film is formed on the inner wall of the continuous pores by CVD reaction.

を要旨とするものである。The main points are as follows.

以下に本発明を図面を参照して詳細に説明する。The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.

本発明のインプラント用人工骨は、第1図にその断面の
拡大図を示すように、連続気孔lを有する多孔質体2の
連続気孔lの内壁にCVD反応による被覆v3を形成し
たものである。多孔質体2は通常小さな気孔7が多孔質
体2を形成する骨格の中に存在し、これも多孔質体2の
強度を低下させる一因になっている。
The artificial bone for implants of the present invention, as shown in an enlarged cross-sectional view in FIG. 1, has a porous body 2 having continuous pores 1, and a coating v3 formed by CVD reaction on the inner wall of the continuous pores 1. . In the porous body 2, small pores 7 are usually present in the skeleton forming the porous body 2, and this is also a factor in reducing the strength of the porous body 2.

CVD反応により形成する被覆膜の材質としては、生体
とのなじみ、生体への影響を考慮した場合、セラミック
スが好ましく、セラミックスのなかでも、強度等の面か
らジルコニアが最適である。
As the material for the coating film formed by CVD reaction, ceramics are preferable in consideration of compatibility with living organisms and influence on living organisms, and among ceramics, zirconia is most suitable from the viewpoint of strength.

被覆IIg3の厚さには特に制限はないが、膜厚が薄過
ぎると、被覆膜による十分な強度向上効果が得られず、
逆に厚過ぎると被覆膜剥離の問題が起こる可能性が生じ
るため、これらを勘案して適当な厚さに形成するのが良
い。
There is no particular limit to the thickness of the coating IIg3, but if the thickness is too thin, the coating will not have a sufficient strength-improving effect,
On the other hand, if it is too thick, there is a possibility that the coating film will peel off, so it is better to take these into consideration and form it to an appropriate thickness.

本発明において、多孔質体2の気孔率や孔径等は人工骨
の使用目的や要求特性に応じて適宜決定される。また、
多孔質体2の材質としては、従来人工骨として用いられ
ている金属又はセラミックス焼結体を用い得る。多孔質
体2の材質は、被覆膜3としてジルコニア膜を形成する
場合には、その接着性の面からジルコニア焼結体とする
のが好ましい。
In the present invention, the porosity, pore diameter, etc. of the porous body 2 are appropriately determined depending on the intended use and required characteristics of the artificial bone. Also,
As the material of the porous body 2, metal or ceramic sintered bodies conventionally used as artificial bones can be used. When forming a zirconia film as the coating film 3, the material of the porous body 2 is preferably a zirconia sintered body in view of its adhesive properties.

本発明のインプラント用人工骨は、第1図に示すような
連続気孔内壁にCVD被覆膜が形成された多孔質体で全
体が構成されたものであっても良いが、このような被覆
膜形成多孔質体でその骨固定部を構成し、その他の部分
は独立気孔を有する多孔質体又は緻密質体とすることに
より強度向上を図る構成としたものでも良い。
The artificial bone for implants of the present invention may be entirely composed of a porous body in which a CVD coating film is formed on the inner wall of continuous pores as shown in FIG. The bone fixation part may be made of a membrane-forming porous material, and the other parts may be made of a porous material having independent pores or a dense material to improve strength.

即ち1本発明の第2の発明に係るインプラント用人工骨
は第2図にその断面の拡大図を示す如く、連続気孔lを
有し、その気孔内壁にCVD反応による被覆l1g3が
形成された多孔質体2と独立気孔4を有する多孔質体5
又は緻密質体が接合面6を介して接合されてなるもので
る。
That is, the artificial bone for implant according to the second aspect of the present invention has continuous pores 1, as shown in an enlarged cross-sectional view in FIG. Porous body 5 having a mass body 2 and independent pores 4
Alternatively, a dense body may be joined via a joining surface 6.

この場合、独立気孔4を有する多孔質体5の気孔率やそ
の多孔質体5の材質又は緻密質体の材質等は、人工骨の
使用目的や要求特性に応じて適宜されるが、多孔質体5
又は緻密質体の材質としては、前述の如くジルコニア等
のセラミックス焼結体とするのが好ましい。
In this case, the porosity of the porous body 5 having independent pores 4, the material of the porous body 5, the material of the dense body, etc. are determined as appropriate depending on the intended use and required characteristics of the artificial bone. body 5
Alternatively, as the material of the dense body, it is preferable to use a ceramic sintered body such as zirconia as described above.

このような多孔質体5又は緻密質体と連続気孔を有する
多孔質体2との接合は、無機又は有機系接着剤、ろう剤
等を用いることもできるが、本発明においては、後述す
る方法によりCVD反応析出物により接合するのが好ま
しい。
The porous body 5 or the dense body and the porous body 2 having continuous pores can be bonded using an inorganic or organic adhesive, a brazing agent, etc., but in the present invention, the method described below is used. It is preferable to bond by CVD reaction deposit.

以下に本発明のインプラント用人工骨の製造方法につい
て説明する。
The method for manufacturing an artificial bone for implants according to the present invention will be explained below.

本発明においては、 11体となる連続気孔1を有する
多孔質体2をCVD反応の析出温度域に加熱し、その連
続気孔lを経由して第3図(a)の如(CVD反応ガス
を供給し、第3図(b)の様にしてCVD反応析出物を
析出させる。
In the present invention, a porous body 2 having 11 continuous pores 1 is heated to a precipitation temperature range for a CVD reaction, and a CVD reaction gas is passed through the continuous pores 1 as shown in FIG. 3(a). The CVD reaction precipitate is precipitated as shown in FIG. 3(b).

加熱方法は、多孔質体を部分的に加熱できるような方法
であればよく、特に限定されないが、高周波誘導加熱等
が有利である。高周波誘導加熱を採用する場合、多孔質
体が導電性の部材であればそのままの状態で順次磁界を
印加して加熱する箇所をずらしてゆけば良い、また、多
孔質体が非導電性の場合には、多孔質体に予め炭素等の
導電性物質をコーティングする等して、導電化処理を施
した後、高周波コイルにより交番磁界を印加する等して
同様に高周波誘導加熱するのが有利である。
The heating method may be any method that can partially heat the porous body, and is not particularly limited, but high frequency induction heating or the like is advantageous. When using high-frequency induction heating, if the porous body is a conductive material, it is sufficient to leave it as it is and sequentially apply a magnetic field and shift the heated parts, or if the porous body is non-conductive For this purpose, it is advantageous to apply conductive treatment to the porous body by coating it with a conductive substance such as carbon in advance, and then apply high-frequency induction heating by applying an alternating magnetic field using a high-frequency coil. be.

このようにして、形成されるCVD被覆膜の厚さは、C
VD反応ガスの供給量又は加熱時間を調節することによ
り任意に調整することができる。
In this way, the thickness of the CVD coating film formed is C
It can be arbitrarily adjusted by adjusting the supply amount or heating time of the VD reaction gas.

また、このようなCVD被覆膜が形成された多孔質体と
独立気孔を有する多孔質体又は緻密質体とを接合してな
る本発明の第2の発明に係るインプラント用人工骨を製
造するには、第3図(a)〜(C)の手順により製造さ
れたものを接着剤等で相手方部材に接着しても良いが、
第4図(a)〜(C)に示すような方法により、CVD
反応析出物で接合するのが好ましい。
Furthermore, an artificial bone for implant according to the second aspect of the present invention is manufactured by joining a porous body on which such a CVD coating film is formed and a porous body or a dense body having independent pores. In this case, the product manufactured according to the steps shown in FIGS. 3(a) to (C) may be adhered to the other member using adhesive or the like.
By the method shown in FIGS. 4(a) to (C), CVD
It is preferable to bond with a reactive deposit.

即ち、まず、第4図(a)の如く、接合させる相手方部
材(独立気孔を有する多孔質体又は緻密質体)6と連続
気孔lを有する多孔質体2とを重ね合せ、次いで多孔質
体2と相手方部材6との接合部、近傍をCVD反応の析
出温度域に加熱し、多孔質体2の連続気孔1を経由して
該接合面にCVD反応ガスを供給することにより、CV
D反応を生起させる。
That is, first, as shown in FIG. 4(a), the mating member to be joined (porous body or dense body having independent pores) 6 and the porous body 2 having continuous pores 1 are superimposed, and then the porous body 2 and the other member 6, and the vicinity thereof is heated to a precipitation temperature range for CVD reaction, and CVD reaction gas is supplied to the joint surface via the continuous pores 1 of the porous body 2.
D-reaction occurs.

cvn反応により、多孔質体2の相手方部材6と接合す
る部分の連続気孔内には、第4図(b)の如<CVD反
応析出物7が析出し、固相が形成される。このCVD反
応析出物7により、多孔質体2と相手方部材6とは極め
て強固に接合される。
Due to the CVN reaction, CVD reaction precipitates 7 are precipitated in the continuous pores of the porous body 2 in the portion that joins with the other member 6, as shown in FIG. 4(b), and a solid phase is formed. This CVD reaction precipitate 7 allows the porous body 2 and the opposing member 6 to be extremely firmly joined.

このようにして接合を行った後、前述の如く。After joining in this manner, as described above.

加熱部をずらしなからCVD反応を順次生起させてゆく
ことにより、多孔質体2の連続気孔1内壁にCVD被覆
膜3を形成する。
The CVD coating film 3 is formed on the inner wall of the continuous pores 1 of the porous body 2 by sequentially causing the CVD reaction while shifting the heating section.

なお、上記の説明では多孔質体と相手方部材とを接合し
た後、被覆膜を形成する方法について説明したが、これ
を逆に、即ち、予め被覆膜を形成した多孔質体を相手方
部材に接合するようにしても良い。
In addition, in the above explanation, the method of forming the coating film after joining the porous body and the opposing member was explained, but this method is reversed, that is, the porous body on which the coating film has been formed in advance is bonded to the opposing member. It may also be joined to.

[作用] CVD反応析出物は、極めて緻密で強度等の機械的特性
に優れることから1本発明の如く、多孔質体の連続気孔
内壁にCVD被覆膜を形成することにより、生体との接
合性を阻害することなく人工骨の強度を大幅に向上する
ことが可能となる。
[Function] CVD reaction precipitates are extremely dense and have excellent mechanical properties such as strength. Therefore, as in the present invention, by forming a CVD coating film on the inner wall of continuous pores of a porous body, bonding with a living body is possible. This makes it possible to significantly improve the strength of artificial bones without impairing their properties.

〔実施例] 以下に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定
されるものではない。
[Example] The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below.
The present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof.

実施例1 第3図(&)、(b)に示す方法により、連続気孔(気
孔率80%、平均気孔径150ILm)を有するジルコ
ニアセラミック多孔質体2にCVD反応ガスを送給し、
連続気孔内壁に平均膜厚1107tのジルコニアCVD
被覆膜を形成して、本発明のインプラント人工骨を製造
した。
Example 1 A CVD reaction gas was supplied to a zirconia ceramic porous body 2 having continuous pores (porosity 80%, average pore diameter 150 ILm) by the method shown in FIGS. 3(&) and (b),
Zirconia CVD with an average film thickness of 1107t on the inner wall of continuous pores
A covering film was formed to produce an implant artificial bone of the present invention.

この人工骨を所定寸法に切り出してサンプルとなし、曲
げ強度測定試験を行った。結果を第1表に示す。
This artificial bone was cut out to a predetermined size and used as a sample, and a bending strength measurement test was conducted. The results are shown in Table 1.

なお、比較例として、CVD被覆処理を行ってないジル
コニア多孔質焼結体よりなるインプラント用人工骨につ
いても同様に試験し、その結果を第1表に併記した。
As a comparative example, an artificial bone for implants made of a porous sintered zirconia body that had not been subjected to CVD coating was also tested in the same manner, and the results are also listed in Table 1.

第1表より、本発明のインプラント用人工骨は従来のも
のに比し1強度が著しく高いことが明らかである。
From Table 1, it is clear that the artificial bone for implants of the present invention has significantly higher 1 strength than the conventional bone.

[発明の効果] 以上詳述した通り、本発明のインプラント用人工骨は、
J!l続気孔を有する多孔質体より構成され、しかもそ
の連続気孔内壁にCVD被覆膜が形成されているため。
[Effects of the invention] As detailed above, the artificial bone for implants of the present invention has the following effects:
J! This is because it is composed of a porous body having 1 continuous pores, and a CVD coating film is formed on the inner wall of the continuous pores.

■ 連続気孔により生体の骨肉に極めて自然かつ良好に
固定することができる。
■ Continuous pores allow it to be fixed very naturally and well to the bone and flesh of a living body.

■ CVD被覆膜により多孔質体が補強されるため、極
めて機械的強度が高い。
■ Extremely high mechanical strength because the porous body is reinforced by the CVD coating film.

等の利点を有する。従って、本発明のインプラント用人
工骨は生体に悪影響を及ぼすことなく安定に固定され、
しかもクラック等の損傷が起こることは殆どなく、その
信頼性は極めて高い。
It has the following advantages. Therefore, the artificial bone for implants of the present invention can be stably fixed without adversely affecting the living body,
Moreover, damage such as cracks hardly occurs, and its reliability is extremely high.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のインプラント用人工骨の実施例に係る
断面の拡大図、第2図は本発明のインプラント用人工骨
の他の実施例に係る断面の拡大図、第3図(a)、(b
)は本発明のインプラント用人工骨の製造例を示す断面
図、第4図(a)〜(C)は本発明のインプラント用人
工骨の他の製造例を示す断面図である。 l・・・連続気孔、    2・・・多孔質体、3・・
・CVD被覆膜、   4・・・独立気孔、5・・・多
孔質体。 代理人  弁理士  重 野  剛 ・   り 第3図 CvD反応ガス (b)
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of an embodiment of the artificial bone for implants of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of another embodiment of the artificial bone for implants of the present invention, and FIG. 3(a) , (b
) is a sectional view showing an example of manufacturing an artificial bone for an implant according to the present invention, and FIGS. 4(a) to 4(C) are sectional views showing another example of manufacturing an artificial bone for an implant according to the invention. l... continuous pores, 2... porous body, 3...
-CVD coating film, 4... independent pores, 5... porous body. Agent Patent Attorney Tsuyoshi Shigeno Figure 3 CvD reaction gas (b)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)連続気孔を有する多孔質体よりなるインプラント
用人工骨において、連続気孔内壁にCVD反応により被
覆膜を形成したことを特徴とするインプラント用人工骨
(1) An artificial bone for implants made of a porous material having continuous pores, characterized in that a coating film is formed on the inner wall of the continuous pores by CVD reaction.
(2)独立気孔を有する多孔質体又は緻密質体と連続気
孔を有する多孔質体との接合体よりなるインプラント用
人工骨において、連続気孔内壁にCVD反応により被覆
膜を形成したことを特徴とするインプラント用人工骨。
(2) An artificial bone for implants consisting of a porous body having independent pores or a bonded body of a dense body and a porous body having continuous pores, characterized in that a coating film is formed on the inner wall of the continuous pores by a CVD reaction. Artificial bone for implants.
(3)独立気孔を有する多孔質体又は緻密質体と連続気
孔を有する多孔質体とは、CVD反応析出物により接合
されていることを特徴とする特許請求の範囲第2項に記
載のインプラント用人工骨。
(3) The implant according to claim 2, wherein the porous body or dense body having independent pores and the porous body having continuous pores are joined by a CVD reaction deposit. Artificial bones for use.
JP61101772A 1986-05-01 1986-05-01 Artificial bone for implant Expired - Lifetime JPH0622566B2 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007513736A (en) * 2003-12-16 2007-05-31 スミス アンド ネフュー インコーポレーテッド Zirconium oxide on porous structure for use in bone implants
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