JPS62298348A - 透光性生体端子 - 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】 ３、発明の詳細な説明 本発明はその外周部がアルミナ、ハイドロキシアパタイ
ト等、皮膚との親和性にすぐれた部材より成り、中心部
の一部又は全部が透光性及び生体親和性にすぐれた部材
より成る透光性生体端子に関する。

近時、骨、生木内ｍ織に対して為害性のない材料を用い
、人工骨を形成したり、或いは人工臓器の表面に上記材
料を被覆することによって長期間の押入が具現化されつ
つあり、人工材料の生体内依存度が年々高くなりつつあ
る。

しかしながら、これらの人工材料が確かに生体組織に為
害性がないものであることは、現在では実証することが
むずかしく、長期的インブラントの組織反応の経過は未
だ解明されるに至っていない。長期的なＭｉ織反応を観
察する方法としては、体内より体液等や組織を取り出す
か、Ｘ線、超音波等によって観察する方法しがなく、体
内から体液や組織を取り出す為には、患者の苦痛等から
連続的観察は不可能に近く、Ｘ線、超音波等においては
、その分解能において細かい部分の観察や組織的反応の
観察は側底不可能である。

このように生体内情報の測定は上記人工材料と生体Ｍｉ
織との反応のみならず、血液組成、体液成分の測定にお
いても同様に連続的には行なえるものではない。

上記に鑑み本発明者らは鋭意研究の結果、生体親和性に
秀れているのみならず、光の透過性が高いリン酸カルシ
ウム系セラミックス材或いはアルミナセラミックス材を
用いて生体内外を光学的に連結した所、長期的に生体内
情報、特に視覚的観察が行なえることを知見し本発明に
到達したものである。

以下、本発明透光性生体端子につき、その材料組成、形
状乃至構造につき詳細に説明する。

材料組成・製法 本発明に於ける“リン酸カルシウム系セラミックス材”
とは、下記のようである。

Ｃａ１ｏ（ＰＯ−）ａ（ＯＨ）ｚで表わされるハイドロ
キシアパタイト。Ｃａ、ｏ（ＰＯ＝）ｓ（Ｏｆ（）２で
表わされる純粋品のみならず、ＯＨイオンのかわりに１
〜１０％のカーボネー）　（ＣＯ，）イオンやフッ素、
塩素イオンを含むもの。Ｃａ７．（ＰＯ−）ｓ（Ｏ旧。

を主成分とするも焼結性、強度、細孔度等を向上すべく
、これにＣａｆｆ（ＰＯ４）２１　ＭｇＱｔ　Ｎａ２０
ｔ　Ｋ２Ｏ１ＣａＦ２ｔ＾１２０□Ｓ＋０２．ＣａＯ９
Ｆｅ：Ｌｔ　ＭｎＯ４ＭｎＬ、ＺｎＯ９Ｃ１ＳｒＯ，Ｐ
ｂＯ，Ｂａｄ、　Ｔｉ０ｚ、　ＺｒＯ２等々の周知各種
添加剤を添加混合したもの。比較的毒性の少ないポリエ
チレン、ボリフ゛ロビレン、ポリメチルメタクリレート
、ポリウレタン、ポリエステル、Ａ　Ｂ　Ｓ　ｌ　７ツ
素、ポリカーボネート、ポリスルホン、エポキシ、シリ
コーン、ジアリルフタレート、７ラン等の高分子樹脂と
の複合剤。Ｃａ；Ｐモル比が１．０〜２．０であるリン
酸三カルシウム、リン酸四カルシウム、或いはバイオガ
ラス、リン酸カルシウム系結晶化ガラス等を例示するも
のである。　又、アルミナセラミックスは、バイヤー法
等で製造された二次粒子を粉砕しａ−アルミナ結晶を生
成、金型ブレス成形後、１６００〜１７００℃で焼結し
て成る。

尚、上記材料組成を主成分とするも焼結性、強度、細孔
度等を向上すべく、これに各種高分子材等の周知各種添
加剤を添加混合したちのをも包含する。

ここで、高分子との複合剤とする場合は、比較的毒性の
少ないポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタ
クリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ＡＢＳ樹脂
、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリスルホン、エポ
キシ樹脂、シリコン樹脂、ジアリル７クレー）　ｕ（脂
、７ラン樹脂等の樹脂を選ぶことができる。

透光性部材 本発明に於ける“透光性部材”とは、ガラスファイバー
、プラスチックファイバー等を含む光学的・機械的接続
、更には生体親和性に秀れたバイオガラスセラミックス
、リン酸カルシウム系結晶化プラス、透光性アパタイト
、単結晶アルミナ、シリコーンゴム、テフロン、ポリウ
レタン等の透光性ポリマーを例示し得る。又、前記リン
酸カルシウム系セラミックス材をガラス化せしめたもの
も包含するもので、例えば透光性アパタイトは、ハイド
ロキシ７パタイト粉末を真空度１０−３〜１Ｏ−５Ｌｏ
ｒｒの空間において、圧力５００〜２０００ｋｇ／ｃｍ
”で５００〜１３００℃の焼結を施すホットプレス法等
により生成される。

該透光性アパタイトは、透光性を有するのみならず生体
親和性を供えているものであるから、透光性アパタイト
のみによって成形されたものでも本発明にそぐうもので
ある。更に透光性アパタイトに加え、３ＣａＯ・Ｐ２Ｏ
５−ＣａＯ・５ｉ０２ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ□系の
ガラスにＣａＦ＝を添加した組成のガラスを作成した後
結晶化したリン酸カルシウム系結晶化ガラスについても
同様である。

尚、詳しくは特公昭５５−１１６２５に記載のリン酸カ
ルシウム系結晶化プラスの製法を参考とするものである
。

形慮りＹ至１ｊ［ 本発明生体端子形態は使用目的に応じて所望のものとな
し得るが、その典型例につぎ添付図面を参照して詳説す
れば次の通りである。

すなわち、第１図は本発明生体端子の１例を示す断面図
であり、図中生体端子はハイドロキシアパタイト焼結体
よＩ）成るものであり、その中心部に、外部からの透光
性に優れた透光性アパタイト１が埋設されている。

上記構造の生体端子は端子底部を・皮下に埋設固定し、
端子頭部２の上端部を皮下に突出配置して使用されるも
のであり、生体内物質の赤外線吸収スペクトル測定や内
視鏡として利用される。

同じく第２図は、透光性アパタイトが端子底部のみに埋
設されていることを除いては前記例と同一構成を有する
。

又、第３図は、生体端子全体が透光性アパタイトから形
成されている。

第４図は、第３図の生体端子の要部をハイドロキシアパ
タイト焼結被覆材（特開昭５２−８２８９３号、同５３
−７５２０９号及び同５３−１１８４１１号公報等参照
）で形成したことを示す。

第５図は、光通信用光ファイバー或いはレーザー光伝送
用の光ファイバー等の透光性部材表面にリン酸カルシウ
ム系セラミックス材を被覆せしめたものである。第６図
は、光通信用光ファイバーの表面にシリコーン樹脂等に
より一次被覆を行なった等の透光性部材にリン酸カルシ
ウム系セラミック２−材を被覆或いは設けたものである
。

第５図乃至第６図は、光ファイバーによって映像装置と
記録装置等との光学的連結を行なう等、生体深部の直接
的観察を可能とするものである。

以下、本発明を実験例により詳細に説明する。

実験例１ １、透光性生体端子の製造 ハイドロキシ７パタイト粉末は、０．５モル／１水酸化
カルシウムと０．３モル／１リン酸溶液を徐々に滴下し
、３７℃で１日反応させて合成し、これを濾過乾燥して
得た。この合成粉末３０ｇを内径３０＋ｌｌｌ１１の金
型に充填し、これを真空度１０−’ｔｏｒｒ、圧力９０
０ｋｇ／ａｍ２の密閉空間中で１１００″Ｃで１時間焼
結処理せしめて、圧縮強度１０００ｋｇ／ｃｍ”、相対
密度９９％の透光性を有するハイドロキシアパタイト焼
結体を得た。これを超音波加工機及び歯科用ダイヤモン
ドバーにより、第３図に示した形状からなる生体端子を
得た。

ここに於いて、端子底部は直径２４　ｍ　ｌ１１　％厚
さ３ｍｍ、端子頭部首部分の平均径は６ａ＋ｍである。

２、動物実験 上記生体端子を雑種成犬の側腹部皮膚に埋設し、経時観
察した結果、端子は底部及び首部分に於いて術後２週目
で皮膚組織と強く結合接着して引っ張っても取れない状
態となり、１年経過後でも肉眼的には炎症反応などの異
常所見は何ら認められなかった。

また、通常の組織学的検索でも炎症細胞などは認められ
なかった。

実験例２ アルミナ（ＡＮ、０．）を粉砕機で微粉砕した粉末（粒
径５μ石）を光通信用石英系光ファイバー素＃ａ（直径
１ｎｕ＋＋）を表面にプラズマガン（メテコ社製９　Ｍ
Ｂ）を用いてプラズマ溶射を施し、添付第５図に図示す
る形状の端子を得た。この端子の溶射部分の長さは１０
ｍｍ、最大径ＩＩＩＩＩＩ＋であった。

次にこれを成犬胸部に所定個数その先端が皮下に位置す
るように刺通埋設した処、約３週後には皮膚組織と完全
に結合、固定されｒこ状態となった。

そこで、端子金線を心電計に接続、測定した結果、皮膚
インピーダンスやアーチ７アクトによる影響が完全に排
除された極めて鮮明な心電図が得られた。

【図面の簡単な説明】

添付第１図乃至第６図は本発明生体端子の模式断面図で
ある。 １　・・・・・・・・・・透光性部材、２　・・・・・
・・・・・端子頭部、３　・・・・・・・・・・端子底
部、　　４　・・・・・・・・・・光７フイバー、５　
・・・・・・・・・・ハイドロキシアパタイト、６　・
・・・・・・・・・アルミナ、　　７　・・・・・・・
・・・−次被覆層。 特許出願人　株式会社アドバンス開発研究所第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも皮膚組織との接触部分がリン酸カルシ
   ウム系セラミックス部材より成り、且つ生体内外を光学
   的に連結する透光性部材を有することを特徴とする透光
   性生体端子。
2. （２）少なくとも皮膚組織との接触部分がアルミナセラ
   ミックス部材より成り、且つ生体内外を光学的に連結す
   る透光性部材を有することを特徴とする透光性生体端子
   。