JPS62298349A - 生体用端子 - 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 本発明はその要部がアルミナセラミックスより成る生体
用端子に関する。

従来のｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ
　ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ（経皮的電極つき端子）やｃａｎ
ｎｕｌａ（挿管）といた生体用端子はその一端が生体皮
膚上にあり池端が皮下に埋設されて、血圧、血流速度、
温度、心電信号等の各種生体情報数り出しのだめの電気
的端子として或いはその貫通孔を介して輸液、各種薬液
等の注入又は人工腎臓透析等のための血流の取り出し・
注入口等として使用されるものであり、主としてシリコ
ーンゴム・ふっ素樹脂等々の所謂生体不活性材より形成
されたものが既に提案されている。

しかし乍らこれは生体にとってはあくまでも異物に池な
らずその生体装着部位は一種の外傷を受けた状態に置か
れるものとなるので両者の間隙からの細菌感染等により
長期間の使用には到底耐え得ないものであるのみならず
、生体固定性に劣るため例えば揺動による出血の心配或
いは心電信号等の生体電気信号の取り出しに当っては所
謂アーチ７アクト等の雑音を排除し得ず生体情報の安定
取り出しに欠ける等、幾つかの問題を有するものである
ため未だ充分に普及し得ないものとなっている。

他方、近時アルミナセラミックスによる人工歯根、人工
骨への利用が実用化されているが、同焼結体の皮膚組織
との生理学的反応性については先行技術に於いて全熱未
解明である。

上記に鑑み本発明者らは鋭意研究の結果、驚くべきこと
にアルミナセラミックスは皮膚組織に対し親和性を有す
るという事実を知見し、本発明に到達したものである。

以下、本発明生体用端子乃至栓或いは、導管につきその
材料組成及び製法、形状乃至構造、使用の態様等につき
詳細に分脱する。

材料組成・製法 本発明に於けるアルミナセラミックスは＾β２０、で示
されるアルミナ二次粒子、或いは二次粒子を更に粉砕し
たａ−アルミナ−大粒子で示される。又、これを主成分
とするも焼結性、強度、細孔度等を向上すべくこれにＣ
ａ：＋（Ｐｏ、）２．　ＭｇＯ。

Ｎａ２Ｏ，Ｋ２Ｏ，ＣａＦ２．Ｓ＋０□＊　Ｃａｂ、　
Ｆｅ２０ｓ−ＭｎＯ，Ｍｎ０２１　ＺｎＬ　Ｃ＋　５ｒ
Ｏｔ　ＰｂＬ　ＢａＬ　Ｔ＋Ｉ］２＊　ＺｒＯ２等々の
周知各種添加剤を添加混合したものをも包含する。又、
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、Ａ　Ｂ　Ｓ　！　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ラン等の樹脂を選ぶ
ことがでざる。

他方、アルミナセラミックスの製造方法は、バイヤー法
等で製造された二次粒子を粉砕し、α−アルミナ結晶を
生成加圧成形後、１６００℃〜１７００℃で焼結して成
る。

膝退フＬ【榎が一 本発明生体用端子形態は使用目的に応じて所望のものと
なし得るが、その典型例につき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図は本発明生体用端子の１例を示す断面
図であり、図中、電気的端子として使用される生体用端
子Ｉは共にアルミナセラミックスより成る端子頭部２と
同底部３とを一体的に結合して成るものであり、その内
部に生体内外を電気的に連結するための金線、銀線、白
金線、合金線、カーボンファイバ等の導電性部材４が埋
設されており且つ所要・により任意個数の縫合用孔５が
端子底部３に穿孔されている。

上記構造の生体用端子Ｉは端子底部３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、生体電気信号等の取Ｉ）出し或いはペース
メーカ等の生体電気刺激用の電気的端子として利用され
る。

同じく第２図は、生体栓として使用される本発明生体用
端子の１例を示す断面図であり、この生体用端子■は前
記導電性部材４に代えて生体内外を連通するための貫通
孔６を有していることを除いては前記例と同−構成を有
する（図中、同一符号は前記例の夫と同一部分を指す）
。

他方、アルミナセラミックスは皮膚組織との接触部分に
介在すれば所定の目的を達成し得るのであるから、生体
用端子の要部のみを焼結体とし池を合成樹脂等の異種材
で構成するようにしてもよく、或いはその要部をアルミ
ナ被覆材で形成してもよい。

例えば微小金属針外周にアルミナ溶射乃至焼結層を形成
して成る微小針を電気的生体用端子として使用し得る。

第３図は微小針状生体用端子■の断面図であり、会計等
の金属針７の外周にアルミナ被覆層乃至溶射層８を形成
して成るものであり、患者の皮膚に単に刺通、固定して
使用される。

以上から明らかなように、本発明生体用端子は多様な形
状・構造及び寸法をとり得るものであって特定形態に限
定されるものではない。

使用態様 前述の通り、本発明によりアルミナセラミックスによる
生体用端子は生体適合性を有するのみならず表皮、真皮
等の皮膚組織と界面接合し生体に安定的に固定されるも
のであることが明らかにされたので、例えば心臓ベース
メーカに外部電源を連結するための端子、として、或い
は血′ｔｖＬ透析用孔として、更にはその先端に超音波
検知素子等の各種センサ素子を有する生体内導線と外部
測定機とを連結する端子等々として広範に適用されるも
のであるので診断及び治療の分野、或いは動物実験の分
野等で極めて有用なものと言い得る。

以下、本発明を実験例により詳細に説明する。

実験例１ １、生体用端子の製造 平均粒径６０μｍのα−アルミナ粉末３ｇにイツトリア
（Ｙ２Ｏ２）３％重量部添加し、更に一次結合剤、可塑
剤を添加し、これを内径１５ｍｍの金型に充填し、径０
．０５ｍｍの金細線と共に８００ｋｇ／ｃ＋ｏ２の圧力
で加圧成形し、これを端子頭部形状（第１図参照）に旋
盤及び歯科用ダイヤモンドバーで切削加工した。　同様
に前記合成粉末４．５ｇを内径３０ｍｍの金型に金細線
と共に充填圧縮成形、切削加工して端子底部（第１図参
照）とした。次いで、同圧粉体の金細線を接合し、更に
両者間に予め水を加え乳鉢でよく練ったデル状アルミナ
粉末を塗布し、接着した。これを１６００℃で１時間焼
結処理して且つ接着部も均一に焼結した第１図に図示の
通りの生体用端子を得た。

ここに於いて、端子底部は直径２４ｍｍ、厚さ３ＩＩＩ
　ｍ　、端子頭部首部分の平均径は６Ｉである。

２、動物実験 上記生体用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１年
経過後でも内服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ＭＬ織学的検索でも炎症細胞などは認めら
れなかった。

能力、対照とした同形状のシリコーンゴム製端子にあっ
ては術後４週目でも皮膚との接着は全黙認められず既に
炎症性の発赤が認められた。

又、２ケ月目には炎症が進行し化膿し始め、３ケ月目１
こは脱落した。

実験例■ 前記α−アルミナ粉末に添加剤としてＣａ１（ＰＯ４）
＝７％、　Ｎａ２Ｏ１，８％、　Ｋ、００，２％、及び
ＣａＦ２０．２％を添加した混合粉末を出発原料とした
点を除き、池は前記例と同様にして径０．０５ｎ＋ｍの
金線を含む小円柱状焼結体（直径３ＩＩＩＩ１１）を製
造し、これを研摩材で研摩処理して添付第３図に図示す
る形状の微小針状端子を得た。

この端子の焼結体部分の長さは１０ｎ＋＋＋＋、最大径
ＩＩＩＩＩ１１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。

約３週後、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乃至３図は本発明生体用端子の模式断面図であ
る。 ２　・・・・・・・・・・端子頭部、　３　・・・・・
・・・・・端子底部、４　・・・・・・・・・・導電性
部材、５　・・・・・・・・・・縫合用孔、６　・・・
・・・・・・・貫通孔。

Claims (3)

【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アルミナセラ
   ミックスより成り且つ生体内外を電気的に連結するため
   の導電性部材を有することを特徴とする生体用端子。
2. （２）少なくとも皮膚組織との接触部分がアルミナセラ
   ミックスより成り且つ生体内外を機械的に連結するため
   の貫通孔を有することを特徴とする生体用端子。
3. （３）前記第（１）項の導電性部材と前記第（２）項の
   貫通孔とを併せ有することを更に特徴とする生体用端子
   。