JPS63160666A

JPS63160666A - セラミツク被覆インプラント

Info

Publication number: JPS63160666A
Application number: JP61307850A
Authority: JP
Inventors: 和夫近藤; 西尾　信二
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1986-12-25
Filing date: 1986-12-25
Publication date: 1988-07-04
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: JPH0622577B2

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】（産業上の利用分野）この発明は、歯科、整形外科の分野において使用される
医療用のインプラントに関する。

（従来の技術〕近年、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｔ１合金、ステンレス族のイン
プラントが多数医療分野で使用されているが、長期間こ
のインプラントを体内に埋設されることで、体内の組織
液や体液により、又体内での組織体との摩擦によってイ
ンプラントが腐食されてしまい、インプラント基体の成
分イオンが溶出してしまい、マクロファージを損傷した
り、細胞内釦侵入することにより炎症性細胞や巨大細胞
発生の原因となるものである。そのためインプラント基
材の表面にコーティング等の表面処理を施し、インプラ
ント基材の成分イオンの溶出を防止するものが多く提案
されている（特公昭４９−２４４２９号１％開昭５９−
８２８４９号、特開昭６１−１７６３５４号）。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記従来のものくおいても未だ耐腐食性
、耐久性、生体親和性が不十分なものであり、特にイン
プラント基体のコーテイング材としてよく用いられる燐
酸カルシウム材料は、長期にわたり体内に埋入すると骨
に転化するため、骨と生体金属とが直接く接触すること
となり、生体金属の腐食による為害性を現すこととなり
、長期間使用する整形外科用としては不適当なものとな
る。そこで、この発明は上記従来のもののもつ欠点を改
善するものであり、インプラントの耐蝕性、耐久性、生
体親和性を十分く向上させ、インプラントの長期間使用
に対して十分に安全を確保しようとするものである。

（問題点を解決するための手段）そのために、ステンレス、Ｃｏ−Ｃｒ合金又はＴｉ合金
の生体金層によるインプラント基体の表面に、生体為害
性の少ない金属を被覆したセラミック粉？浴着して形成
する第１被覆層を設け、該被覆層を表面のみ研磨して表
面にセラミック粒子を露出せしめた　この第１被覆層上
にセラミックを被覆して第２被覆層を構成し、その外層
としてアパタイト又はリン酸カルシウムより形成される
第３被覆層を積層、被覆してなるものである。

（作用）以上の構成を具えるので、第１被覆場のＭｏ、Ｗ。

Ｇｅ等の生体為害性の少ない金属層によってインプラン
ト基体面を被覆するのでその表面の腐食、その表面より
溶出する金属イオンを阻止すると共に、Ｍｏ、Ｗ、Ｇｅ
　と基体となる生体金属との結合を金属同士の金属結合
によって強固に結合する。

次にｆ４１被覆層のセラミックを露出させることＫより
、セラミック材からなる第２被４層とセラミック結合に
より強固に接合する。これにより基体金属からセラミッ
クの第二被覆鵡迄連続した強固な結合を有すると共に金
属とセラミックの熱膨張差による内部応力も緩和する。

アパタイト又はリン酸カルシウムよりなる第３被呵層は
第２被覆層と酸化物同士の良好な親和性を保つと共に生
体との親和性も高いものである。このように自然に且つ
強固に結合することができるので、第１被覆層の剥離を
防ぎ、しかも、第２被覆層のセラミックがアパタイト又
はリン酸カルシウムによる第３破覆層とセラミック同士
の結合によシ強固に結合でき、更にまた第３被覆層は骨
と結合して、青松化をするものであり、生体に害を与え
ることなしに、強固なインプラントとして使用できるも
のである。

（実施例）この発明を図に示す実施例により更に説明する。

第１図において（１）は、整形外科用に用いられるイン
プラントであり、このセラミック被覆インプラント（１
）は、骨頭部（２）とステム０カからなり、このステム
αのは、ステンレス（５ｕＳ３１６）、Ｃｏ−Ｃｒ合金
（Ｃｏ　−３０Ｃｒ　−７Ｍｏ鋳造用、　（’ｏ　−２
１（”ｒ−１６Ｗ　−１１Ｎｉ加工用）　、　Ｔｉ合金
（Ｔｉ−６Ａ−ｇ−４ｖ）等の生体金属材料であり、高
強度金属であるインプラント基体（３）上に、まず生体
為害性の少ないＷ　、　Ｍｏ　、　Ｇｅの金属薄膜ａ◆
を無電解メッキ法により被覆した（被覆層の厚さ０．５
〜８μ）燐酸カルシウムに親和性のめるセラミック粉α
■を溶着して第１被覆層（４）を形成する、このセラミ
ック（ト）は望ましくは粒度１０μ〜２００μであって
、アパタイト、リン酸カルシウム、アルミナ、　ＺｒＯ
＊　ｔＳｉ＊Ｎａ　＊　ＳｉＣｔ　ＴｉＮあるいは、Ｔ
ＣＰ（３ＣａＣＯ。

Ｐ、Ｏ，）であることが望ましい。Ｗ　、　Ｍｏ　、　
（：、ｅ等のした後、Ｈｅ中で還元焼結し、形成したも
のであり、この金属により被覆されるセラミックは前記
のようにＡｒガスを用いたプラズマ（第３図矢印）にて
基体（３）上に溶射して、第１被覆層（４）を形成する
ものである。（第３図左方に示す）さらに、セラミツク
１′１３表面を露出させるために、ダイヤモンド砥石で
表面を研榊し、上面の金属被覆層α棒を除き平滑な第１
被覆層（４）を形成する（第３図右方に示す。）。

上記第１被橿Ｍｔ４）の上に、第１破覆ＷＩ（４）の露
出したセラミック０１と結合するように、セラミック材
で被覆して第２被覆層（５）を設ける。

このセラミック材料は基本的に述べれば第１被覆層に用
いた材料で良い。その場合第１被覆層と同物質であれば
その間の接着力は最も確実なものであるが二つ発明はこ
れにこだわることなく異物質でも可能である、何れの場
合も七ラミックーセラミックの結合親和性は良好である
ため強い化学結合が得られるものである。この第２被覆
層（５）の表面、すなわち、外方には、生体親和性の高
いアパタイト又はリン酸カルシウムよシなる第３被覆層
（６）を積層してなるものである。この工程の最も具体
的な例を述べれば市販の試薬１級のＣａＣＯ３とＰＤ、
をＣａ／Ｐの原子比が１．５になるように配合、し、１
２００℃に焼成して後冷却棧粉砕してトリカルシウムフ
ォスフェートの微粉末を得てから、これを１％の有機質
結合剤と共に５０チの水に入れ攪拌して燐酸カルシウム
塩のスリップとし前記第１被徨層の上に付着し、乾燥穣
大気中１０００℃にて焼きつけテストピースとした。こ
のようにして製作した３簡φ×２０ＩｌａｌＪの円柱状
テストピースを成兎の大腿骨に埋入したところ、約１カ
月で第３破覆層は骨に転化した。又２０■Ｘ　２０　ｔ
ａｘ　Ｘ　５　Ｍの直方体に製作したテストピースの主
表面にゴム板を接増し１０Ｋｙの力で引張ることを４０
回繰シ返したが、剥離することはなかった。併し比較の
ため第１被覆層をＧｅのみとして製作したテストピース
は１０回の引張りテストで剥離した。

なおこの実施例では一例として上記トリカルシウム７オ
ス７エートについて述べたが、この発明はこれにこだわ
ることなく特開昭５５−５６０６２号「高強度リン酸カ
ルシウム焼結体の製造方法」に述べられた「カルシウム
／リン原子比１．４〜１．７５のカルシウムのリン酸塩
を主体とする粉末に１焼成４亀のリン酸カルシウム成分
に対し、０．５〜１５重量％のカリシラム／リン原子比
０．２〜０．７５を有するカルシウム・リン酸系７リツ
トを添加混合し念もの、又は特開昭５５−１４０７５６
号「高強度リン酸カルシウム焼結体」Ｋ述べられたカル
シウム／リン原子比１．４〜１．７５のカルシウムのリ
ン酸塩を主体とする粉末に、焼成技のリン酸カルシウム
焼結体に対し、０．５〜１５重量％のアルカリ金属亜鉛
及び／又はアルカリ土類金属の酸化物−リン酸系７リツ
トを含有せしめたものを周込てもよく燐酸カルシウム又
はアパタイトを主成分とするものは何れも有効に利用で
きる。

こ＼でこの発明の一実施形態として第１被Ｍ層のセラミ
ック材料第２被覆層のセラミック材料、ＷＪ３被覆層の
セラミック材料何れもアパタイト、燐酸カルシウムの何
れかであることがめり得るが、この場合は骨は第１被覆
層の内部迄侵入し骨との接合力の肴も強いセラミック被
覆インプラントとなる。併し青年者用等極めて長期間生
体に埋設される場合は骨とＷ、Ｍｏ又はＧｅが直接接触
することとなるが、第１被覆層又は第２被覆層に燐酸カ
ルシウムを用いない場合はこのセラミック層が骨と金属
とのバリヤ一層として働き、極めて安全なものとなる。

この発明を義歯装着用歯科インブランに用いたものの形
状を第２図に示す。図中（７）は、歯科用に用すられる
セラミックインプラントであり、顎骨（９）に埋設され
たセラミックインプラント（７）の脚部（６）も上記同
様に、インプラント基体（３）の上に第１被覆ｆ’Ｊ　
（４）、第２被！層（５）及ヒ第３被覆ＩＩ　（６）　
全積層しているものである。特に、脚部ａ２が骨（９）
中に埋設されるとき、第３被覆層（６）がアパタイトあ
るｂはリン酸カルシウムによシ構成される念め、前転化
によシ一体となり、耐久性と同時に強度も高くなるもの
であり、第１被覆層を金属で被１するセラミックにより
形成するので基体と第２被ｙ！！層との結合を強固にで
きることが期待できるものである。

（発明の効果）以上のとおり、この発明はインプラント基体洗用いられ
る生体金属から有害イオンの溶出を阻止し、生体親和性
に著しく富んだセラミックとの結合をより強固なものと
し、長期間使用できる生体用インプラントが得られると
いう優れた効果をもつものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、整形外科等に用いられるセラミック被覆イン
プラントの断面図であり、第２図は歯科用に用いられる
セラミック被覆インプラントの取付状態を示す断面図で
ある。第３図はインプラントの積層状態を示す断面図で
ある。１．７・・・セラミック被覆インプラント、２−・・骨
頭部、３・・・インプラント基体、４・・・第１被覆層
、５・・・第２被覆層、６・・・第３被覆層、８・・・
義歯、９・・・顎骨、１０・・・歯肉、１１・・・ステ
ム、１２・・・脚部、１３・・・セラミック粉、１４・
・・金属被覆層。特許出願人　代理人弁理士　蕩木三幸第１図第２図６り

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ステンレス，Ｃｏ−Ｃｒ合金，Ｔｉ合金等の生体
金属よりなるインプラント基体の表面に、生体為害性の
少ない金属を被覆したセラミツク粉末を溶着して形成す
る第１被覆層を設け、この第１被覆層上に、セラミツク
材よりなる第２被覆層と、アパタイト又はリン酸カルシ
ウムより形成する第３被覆層を積層してなるセラミツク
被覆インプラント。
（２）第１被覆層の金属をＭｏ，Ｗ，Ｇｅよりなるもの
とした特許請求の範囲第１項記載のセラミツク被覆イン
プラント。
（３）第２被覆層のセラミツク材をアルミナ，Ｓｉ＿３
Ｎ＿４，ＺｒＯ＿２，ＳｉＣ，ＴｉＷよりなるものとし
た特許請求の範囲第１項と第２項に記載のセラミツク被
覆インプラント。