JPS63115567A - 人工関節固定材料 - Google Patents
人工関節固定材料Info
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- JPS63115567A JPS63115567A JP61260731A JP26073186A JPS63115567A JP S63115567 A JPS63115567 A JP S63115567A JP 61260731 A JP61260731 A JP 61260731A JP 26073186 A JP26073186 A JP 26073186A JP S63115567 A JPS63115567 A JP S63115567A
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- Materials For Medical Uses (AREA)
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）
本発明は整形外科分野などで使用される人工関節を骨と
固着させるために用いる人工関節固定材料に関するもの
である。
固着させるために用いる人工関節固定材料に関するもの
である。
従来より、人工関節の生体固着法として、例えば、（１
）骨セメントを用いる方法と、（２）骨セメントを用い
ない方法（セメントレス法）とが知られている。このう
ち、上記（１）の方法は、用いられる骨セメントか自己
重合性のメチルメタクリレート系セメントであったため
、重合時の発熱により周囲組織を壊死させたり、また若
干量の未反応上ツマが生体内で溶は出して生体組織を害
し、発熱、人工関節の緩み、あるいは余病の併発などを
生ずることがあり、人工関節の再手術が必要になるなど
満足できるものではなかった。一方、上記（２）゛の方
法では、人工関節が直接骨と接しているため、新生骨の
形成によって人工関節が骨と十分に固着するまての相当
期間は体重先筒の状態にしておかねばならず１手術後早
期より荷重歩行かてきない等の問題かあった。
）骨セメントを用いる方法と、（２）骨セメントを用い
ない方法（セメントレス法）とが知られている。このう
ち、上記（１）の方法は、用いられる骨セメントか自己
重合性のメチルメタクリレート系セメントであったため
、重合時の発熱により周囲組織を壊死させたり、また若
干量の未反応上ツマが生体内で溶は出して生体組織を害
し、発熱、人工関節の緩み、あるいは余病の併発などを
生ずることがあり、人工関節の再手術が必要になるなど
満足できるものではなかった。一方、上記（２）゛の方
法では、人工関節が直接骨と接しているため、新生骨の
形成によって人工関節が骨と十分に固着するまての相当
期間は体重先筒の状態にしておかねばならず１手術後早
期より荷重歩行かてきない等の問題かあった。
そこで、本発明の技術的課題は、人工関節として用いら
れる生体用金属材、セラミックス材などと骨との接着性
か良く、かつ生体組織に害を及ぼすことのない人工関節
固定材料を提供する点にある。
れる生体用金属材、セラミックス材などと骨との接着性
か良く、かつ生体組織に害を及ぼすことのない人工関節
固定材料を提供する点にある。
本発明の人工関節固定材料は、上記技術的課題の解決の
ために、リン酸三カルシウム［α−Ｃａ＝ （ＰＯ４）
２］とリン酸四カルシウム［Ｃａ。
ために、リン酸三カルシウム［α−Ｃａ＝ （ＰＯ４）
２］とリン酸四カルシウム［Ｃａ。
０（ＰＯ４）２ ］の混合割合かモル比て２対０．８〜
１．２である粉体と、生理食塩水、血液、リンゲル液、
人工血漿、又はこれらを水で薄めた液、あるいはコラー
ゲン繊維を水に分散させた液の中から選ばれた少なくと
も１種を含んでなるものである。
１．２である粉体と、生理食塩水、血液、リンゲル液、
人工血漿、又はこれらを水で薄めた液、あるいはコラー
ゲン繊維を水に分散させた液の中から選ばれた少なくと
も１種を含んでなるものである。
本発明に使用されるリン酸三カルシウム［α−（：ａ＝
（ｐｏ、）２］とリン酸四カルシウム［Ｃａ。
（ｐｏ、）２］とリン酸四カルシウム［Ｃａ。
ｏ（ｐｏ、）の混合物からなる粉体は、リン酸カルシウ
ム化合物を大気中、又は窒素もしくはアルゴン等の不活
性ガス雰囲気中で１３５０℃以上の高温で脱水熱分解さ
せ、この分解生成物を粉砕することにより得ることがで
きる。ここで用いられるリン酸カルシウム化合物は、ヒ
ドロキシバタイト［Ｃａ＋ｏ （ＰＯ４）６ （０１１
）２ ］か好ましく、例えば、水酸化カルシウムのスラ
リにリン酸液を滴下して反応熟成させ、これをろ過洗浄
後に乾爆する、いわゆる湿式法で合成することかてきる
。
ム化合物を大気中、又は窒素もしくはアルゴン等の不活
性ガス雰囲気中で１３５０℃以上の高温で脱水熱分解さ
せ、この分解生成物を粉砕することにより得ることがで
きる。ここで用いられるリン酸カルシウム化合物は、ヒ
ドロキシバタイト［Ｃａ＋ｏ （ＰＯ４）６ （０１１
）２ ］か好ましく、例えば、水酸化カルシウムのスラ
リにリン酸液を滴下して反応熟成させ、これをろ過洗浄
後に乾爆する、いわゆる湿式法で合成することかてきる
。
また、本発明でリン酸三カルシウムとリン酸四カルシウ
ムの混合割合は、モル比で２対０．８〜１．２、好まし
くは２対１の範囲である。これはこの範囲での反応性が
高く、混合粉体に生理食塩水、血液、リンゲル液等を水
和反応させた時にヒドロキシアバタイ、トな完全に生成
し硬化させることがてきると共に、生体への適応性に優
れるためである。上記混合割合からなるリン酸三カルシ
ウムとリン酸四カルシウムの混合物は、カルシウムとリ
ンのモル比が１．６０〜工、７０の範囲にあるリン酸カ
ルシウム化合物を１３５０°Ｃ以上の高温て脱水熱分解
することによって得られ、特に、１．６６〜１．６８の
範囲にある時に、リン酸三カルシウムとリン酸四カルシ
ウムの混合割合か２対１となる。仮に、カルシウムとリ
ンのモル比か１．６０より小さいと熱分解した時にリン
酸三カルシウムの割合か多くなって、」−記２対０．８
〜１．２の範囲を逸脱し、水利反応後の硬化体はカルシ
ウム欠損型のアパタイトとなってしまう。また、上記モ
ル比か１．７０より大きいと熱分解物中に酸化カルシウ
ムか含まれることとなり、人工関節固定材料として使用
する際に、酸化カルシウムの刺徴か強く炎症反応を起こ
す原因となる。
ムの混合割合は、モル比で２対０．８〜１．２、好まし
くは２対１の範囲である。これはこの範囲での反応性が
高く、混合粉体に生理食塩水、血液、リンゲル液等を水
和反応させた時にヒドロキシアバタイ、トな完全に生成
し硬化させることがてきると共に、生体への適応性に優
れるためである。上記混合割合からなるリン酸三カルシ
ウムとリン酸四カルシウムの混合物は、カルシウムとリ
ンのモル比が１．６０〜工、７０の範囲にあるリン酸カ
ルシウム化合物を１３５０°Ｃ以上の高温て脱水熱分解
することによって得られ、特に、１．６６〜１．６８の
範囲にある時に、リン酸三カルシウムとリン酸四カルシ
ウムの混合割合か２対１となる。仮に、カルシウムとリ
ンのモル比か１．６０より小さいと熱分解した時にリン
酸三カルシウムの割合か多くなって、」−記２対０．８
〜１．２の範囲を逸脱し、水利反応後の硬化体はカルシ
ウム欠損型のアパタイトとなってしまう。また、上記モ
ル比か１．７０より大きいと熱分解物中に酸化カルシウ
ムか含まれることとなり、人工関節固定材料として使用
する際に、酸化カルシウムの刺徴か強く炎症反応を起こ
す原因となる。
本発明のリン酸三カルシウムとリン酸四カルシウムの混
合粉体は、上記モル比のリン酸カルシウム化合物を脱水
熱分解後、粉砕機を用いて粉砕し特に８８ルｍ以丁の粒
径に粒度調整することか望ましい。そして、このように
して得られたリン酸三カルシウムとリン酸四カルシウム
の混合粉体に、生理食塩水、血液、リンゲル液、人工血
漿。
合粉体は、上記モル比のリン酸カルシウム化合物を脱水
熱分解後、粉砕機を用いて粉砕し特に８８ルｍ以丁の粒
径に粒度調整することか望ましい。そして、このように
して得られたリン酸三カルシウムとリン酸四カルシウム
の混合粉体に、生理食塩水、血液、リンゲル液、人工血
漿。
又はこれらを水で薄めた液、あるいはコラーゲン繊維を
水に分散させた液の中から選ばれた少なくとも１種を添
加して練和し、骨髄腔内に充填した後に人工関節を挿入
し、水利反応させることによって硬化させ、人工関節を
骨に固定する。
水に分散させた液の中から選ばれた少なくとも１種を添
加して練和し、骨髄腔内に充填した後に人工関節を挿入
し、水利反応させることによって硬化させ、人工関節を
骨に固定する。
上記水和反応の添加液はいずれも生体適応性かよく、生
体への害もなく安全性か高いものである。人工血漿とし
てはポリビニルピロリドンか好ましく、増粘効果を有す
るためにねっとりとして骨に付き易く、作業性か向上す
る。また、コラーゲン繊維は特に骨の形成能力を高める
効果を有する。これら添加液は１種もしくは２種以北か
用いられ、粉体１００ 玉量部に対して２０〜１００重
量部、好ましくは３０〜７０重量部が加えられる。添加
液か２０重量部より少ないと混練か十分にされず、また
１００重量部より多いと硬化に際して余分な水か多くな
るので好ましくない。
体への害もなく安全性か高いものである。人工血漿とし
てはポリビニルピロリドンか好ましく、増粘効果を有す
るためにねっとりとして骨に付き易く、作業性か向上す
る。また、コラーゲン繊維は特に骨の形成能力を高める
効果を有する。これら添加液は１種もしくは２種以北か
用いられ、粉体１００ 玉量部に対して２０〜１００重
量部、好ましくは３０〜７０重量部が加えられる。添加
液か２０重量部より少ないと混練か十分にされず、また
１００重量部より多いと硬化に際して余分な水か多くな
るので好ましくない。
本発明の人工関節固定材料は、例えば以下のようにして
使用することがてきる。人工１役関節置換手術において
、骨髄腔内を掻爬したのち、その腔部に本発明の粉体と
１例えば生理食塩水の混練物を十分に充填し、次に人工
股関箇のステム部を挿入し、このステム部を人工関節固
定材料の水和反応によって固定することができる。
使用することがてきる。人工１役関節置換手術において
、骨髄腔内を掻爬したのち、その腔部に本発明の粉体と
１例えば生理食塩水の混練物を十分に充填し、次に人工
股関箇のステム部を挿入し、このステム部を人工関節固
定材料の水和反応によって固定することができる。
以上のように、リン酸三カルシウムとリン酸四カルシウ
ムの程合物は、リン酸カルシウム化合物を出発原料とし
、これを高温で脱水熱分解することて得ることかてきる
か、再び水和反応することによって可逆的にカルシウム
のモル比か同一であるヒドロキシアパタイト組成物か得
られる。
ムの程合物は、リン酸カルシウム化合物を出発原料とし
、これを高温で脱水熱分解することて得ることかてきる
か、再び水和反応することによって可逆的にカルシウム
のモル比か同一であるヒドロキシアパタイト組成物か得
られる。
（実施例）
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例１
公知の湿式法により、水酸化カルシウムスラリにリン酸
液を滴下して、カルシウムとリンのモル比か１．６６の
リン酸カルシウムゲルを合成した。これをろ過、洗浄後
に乾燥してその一部を採取し、電気炉で１１０℃、１時
間焼成したのちＸ線回折によりすべてヒドロキシアパタ
イトであることを確認した。即ち未反応の遊離石灰もし
くは反応分解したβ型リン酸カルシウムは含まれていな
い。
液を滴下して、カルシウムとリンのモル比か１．６６の
リン酸カルシウムゲルを合成した。これをろ過、洗浄後
に乾燥してその一部を採取し、電気炉で１１０℃、１時
間焼成したのちＸ線回折によりすべてヒドロキシアパタ
イトであることを確認した。即ち未反応の遊離石灰もし
くは反応分解したβ型リン酸カルシウムは含まれていな
い。
次に、このヒドロキシアパタイト粉を大気中て１５５０
°ｃ、ｉｏ時間脱水熱分解させ、リン酸三カルシウム［
α−Ｃａ：１（ＰＯ４）２］とリン四囲カルシウム［Ｃ
ａｎ０（ＰＯ４）２１の混合物を得た。第１図に、イ１
１られたリン酸三カルシウム［α−Ｃａｆｆ（ＰＯ４）
ｔ ］とリン酸四方ルシウム［Ｃａ４Ｏ（ＰＯ４）２１
のＸ線回折パターンを示す。次に、この混合物を小型ボ
ットミルで粉砕し、粒径８８用ｍ以下に粒度調整して本
発明の人］［関節固定材料の粉体を得た。
°ｃ、ｉｏ時間脱水熱分解させ、リン酸三カルシウム［
α−Ｃａ：１（ＰＯ４）２］とリン四囲カルシウム［Ｃ
ａｎ０（ＰＯ４）２１の混合物を得た。第１図に、イ１
１られたリン酸三カルシウム［α−Ｃａｆｆ（ＰＯ４）
ｔ ］とリン酸四方ルシウム［Ｃａ４Ｏ（ＰＯ４）２１
のＸ線回折パターンを示す。次に、この混合物を小型ボ
ットミルで粉砕し、粒径８８用ｍ以下に粒度調整して本
発明の人］［関節固定材料の粉体を得た。
実施例２
実施例１で製造した粉体１．ＯＯｇに、生理食塩水６０
ｇを添加し、ビーカー内で混練したのち、１ｃｍＸ １
ｃｍｘ １０ｃｍの型枠に流し込み、強度試験用の試料
を作成した。３７℃で養生し、１日後、７日後の曲げ強
さくＪＩＳ Ｒ１６０１ｒファインセラミックスの曲げ
強さ試験方法」による）は、それぞれ９０Ｋｇｆ／ｃゴ
、ｌ ３０ｋｇｆ ／ ｃｍ’てあった。また、同様の
混練物な、３７°Ｃの生理食塩水内に入れ硬化実験を行
なったところ、１日で硬化し、Ｘ線回折で確認したとこ
ろ、リン四囲カルシウムか一部残存しているものの、は
とんどヒドロキシアパタイトに変化し硬化していた。第
２図に生成物のＸ線回折パターンを示す。
ｇを添加し、ビーカー内で混練したのち、１ｃｍＸ １
ｃｍｘ １０ｃｍの型枠に流し込み、強度試験用の試料
を作成した。３７℃で養生し、１日後、７日後の曲げ強
さくＪＩＳ Ｒ１６０１ｒファインセラミックスの曲げ
強さ試験方法」による）は、それぞれ９０Ｋｇｆ／ｃゴ
、ｌ ３０ｋｇｆ ／ ｃｍ’てあった。また、同様の
混練物な、３７°Ｃの生理食塩水内に入れ硬化実験を行
なったところ、１日で硬化し、Ｘ線回折で確認したとこ
ろ、リン四囲カルシウムか一部残存しているものの、は
とんどヒドロキシアパタイトに変化し硬化していた。第
２図に生成物のＸ線回折パターンを示す。
以北説１５１ Ｌ、たように本発明の人工関節固定材料
は、リン酸三カルシウム［α−Ｃａ：＋ （ＰＯ４）２
］とリン四囲カルシウム［ＣａＪ（ＰＯ−）ｚ］の混合
粉体に、生理食塩水、患者の血液及びリンゲル液などを
添加することにより筒単に水和反応して硬化するのて、
作業か容易であると共に生体への適応性にも優れる。し
かも、使用するリン酸三カルシウム［α−Ｃａｆｆ（ｐ
ｏｎ）ｚ ］とリン酸四方ルシウム［（：ａ＜０（ＰＯ
４）２］の混合物からなる粉体はモル比か２対０．８〜
１．２の範囲にあり、水和反応生成物はヒドロキシアパ
タイトとして硬化するので、生体親和性か良好であり、
生体内では周辺骨組織に害を及ぼすことなく入玉関節を
完全に固定する！１９かてきる。また、本発明の人工関
節固定材料は自硬性であるため１．ル部を長期間の先付
状態におく必要かなく患者の負担を低減できるといった
効果を奏する。
は、リン酸三カルシウム［α−Ｃａ：＋ （ＰＯ４）２
］とリン四囲カルシウム［ＣａＪ（ＰＯ−）ｚ］の混合
粉体に、生理食塩水、患者の血液及びリンゲル液などを
添加することにより筒単に水和反応して硬化するのて、
作業か容易であると共に生体への適応性にも優れる。し
かも、使用するリン酸三カルシウム［α−Ｃａｆｆ（ｐ
ｏｎ）ｚ ］とリン酸四方ルシウム［（：ａ＜０（ＰＯ
４）２］の混合物からなる粉体はモル比か２対０．８〜
１．２の範囲にあり、水和反応生成物はヒドロキシアパ
タイトとして硬化するので、生体親和性か良好であり、
生体内では周辺骨組織に害を及ぼすことなく入玉関節を
完全に固定する！１９かてきる。また、本発明の人工関
節固定材料は自硬性であるため１．ル部を長期間の先付
状態におく必要かなく患者の負担を低減できるといった
効果を奏する。
第１区は本発明の人工関節固定材料に使用するリン酸三
カルシウム［α−（：ａ：＋（ＰＯｎ）２］とリン四囲
カルシウム［Ｃａ４Ｏ（ＰＯ４）ｚ］の混合物のＸ線回
折図、第２図は本発明の人工関節固定材料の硬化１ ［
３後のＸ線回折図である。
カルシウム［α−（：ａ：＋（ＰＯｎ）２］とリン四囲
カルシウム［Ｃａ４Ｏ（ＰＯ４）ｚ］の混合物のＸ線回
折図、第２図は本発明の人工関節固定材料の硬化１ ［
３後のＸ線回折図である。
Claims (2)
- （１）リン酸三カルシウム［α−Ｃａ＿３（ＰＯ＿４）
＿２］とリン酸四カルシウム［Ｃａ＿４Ｏ（ＰＯ＿４）
＿２］の混合割合がモル比で２対０．８〜１．２である
粉体と、生理食塩水、血液、リンゲル液、人工血漿、又
はこれらを水で薄めた液、あるいはコラーゲン繊維を水
に分散させた液の中から選ばれた少なくとも１種を含ん
でなる人工関節固定材料。 - （２）上記リン酸三カルシウムとリン酸四カルシウムの
混合物は、カルシウムとリンのモル比が１．６０〜１．
７０の範囲にあるリン酸カルシウム化合物を１３５０℃
以上の高温で脱水熱分解させ粉砕したものである特許請
求の範囲第１項記載の人工関節固定材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61260731A JP2558262B2 (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 人工関節固定材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61260731A JP2558262B2 (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 人工関節固定材料 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7154994A Division JPH0838589A (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 人工関節固定材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63115567A true JPS63115567A (ja) | 1988-05-20 |
| JP2558262B2 JP2558262B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=17351969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61260731A Expired - Fee Related JP2558262B2 (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 人工関節固定材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2558262B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6418949A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-23 | Asahi Optical Co Ltd | Production of powder agent for calcium phosphate based hardened body |
| JPH01166762A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-30 | Nitta Gelatin Inc | 医科用および歯科用硬化性材料 |
| JPH01166763A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-30 | Nitta Gelatin Inc | 医科用および歯科用硬化性材料 |
| GB2246770A (en) * | 1990-07-27 | 1992-02-12 | Osaka Cement | Tetracalcium phosphate-based materials and processes for their preparation |
| US5223029A (en) * | 1988-08-10 | 1993-06-29 | Nitta Gelatin Inc. | Hardening material for medical and dental use |
| US5238491A (en) * | 1988-07-23 | 1993-08-24 | Nitta Gelatin Inc. | Hardening material for medical and dental use |
| GB2276372A (en) * | 1990-07-27 | 1994-09-28 | Osaka Cement | Apatite-coated tetracalcium phosphate particles |
| JPH08252306A (ja) * | 1995-02-07 | 1996-10-01 | Ethicon Inc | 外科用デバイスを取り付けるための生体適合性接着剤／シーラント材料の使用 |
| JP2000000295A (ja) * | 1998-04-16 | 2000-01-07 | Merck Patent Gmbh | 凝集促進剤を含むリン酸三カルシウム含有バイオセメントペ―スト |
| JP2007278110A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Nissan Motor Co Ltd | ターボ過給機付内燃機関の排気還流装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60142857A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | 住友セメント株式会社 | 骨セメント組成物 |
-
1986
- 1986-11-04 JP JP61260731A patent/JP2558262B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH0335944B2 (ja) * | 1987-12-22 | 1991-05-29 | Nitta Gelatin Kk | |
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| GB2276372A (en) * | 1990-07-27 | 1994-09-28 | Osaka Cement | Apatite-coated tetracalcium phosphate particles |
| GB2276372B (en) * | 1990-07-27 | 1995-03-15 | Osaka Cement | Tetracalcium phosphate-based materials and processes for their preparation |
| GB2246770B (en) * | 1990-07-27 | 1995-03-29 | Osaka Cement | Tetracalcium phosphate-based hardening materials |
| JPH08252306A (ja) * | 1995-02-07 | 1996-10-01 | Ethicon Inc | 外科用デバイスを取り付けるための生体適合性接着剤／シーラント材料の使用 |
| JP2000000295A (ja) * | 1998-04-16 | 2000-01-07 | Merck Patent Gmbh | 凝集促進剤を含むリン酸三カルシウム含有バイオセメントペ―スト |
| JP2007278110A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Nissan Motor Co Ltd | ターボ過給機付内燃機関の排気還流装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2558262B2 (ja) | 1996-11-27 |
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