JPS63270049A - 弾性を有する生体用部材 - 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】 「産業上の利用分野」 人畜の骨、歯等に使用する生体用部材で特に弾性を有す
るものである。

「従来の技術」 人畜の骨、歯等が欠損した時にこの補充にはステンレス
鋼やアルミナ磁器等の高強度部材が用いられてきたが、
生体との親和性が乏しく、生体との投合が無しいため、
リン酸カルシウムやアパタイト焼結体が用いられるよう
になりた。

併しこれらは強度がステンレス鋼やアルミナ磁器に比較
して劣ることから、特開昭５８−１５０５０５号「高強
度生体肩部材」では、リン酸カルシウムよりなる管状体
とこれの内面に嵌合し接着剤によって接着一体化された
金属基体とよりなる「高強度生体用部材」が開示された
。併し、人畜の骨はかなり柔軟性を有しているのに対し
、上記生体用部材は極めて硬く、変形能力の殆んどない
ものであることから、運動中骨の変形に全く追随できず
、骨との接合部及び近辺において、剥離し易いものであ
っ九。

「発明が解決しようとする問題点」 上記問題点に対し、高い強度と生体親和性を弔しかつ、
骨の変形に応じられるような柔軟性を有する弾性を有す
る生体用部材を提供することである。

「問題点を解決するための手段」 繊維強化プラスチックよりなる高強度な基体の表面に、
リン酸カルシウムを主成分とする繊維の集合体をポリメ
チルメタアクリレート（以下ＰＭＭＡと略称する）によ
って接合した弾性を有する生体用部材を提供するもので
ある。

ここでリン酸カルシウムを主成分とする繊維の材質につ
いては、特開昭５５−５６０５３号「高強度リン酸カル
シウム焼結体の製造方法」において開示し＆Ｃａ／Ｐ原
子比が１．４〜１．７５のカルシウムのリン酸塩を主体
とする粉末に焼成後のリン酸カルシウム成分に対し０．
５〜１５［ｉチのＣａ　／　Ｐ原子比０．２〜０．７５
を有するカルシウム・リン酸系フリットを添加混合し、
浴融する特に強度の強いもの、又は上記リン酸カルシウ
ムに０．５〜１５重量％のアルカリ金属、亜鉛及び／又
はγμ力、り土類金属の酸化物・リン酸系フリットを含
有せしめ焼結したもの（％開昭５５−１４０７５６号「
高強度リン散力〃シウム炬結体」）又は特開昭５５−８
０７７１号「高５ｇｉ度リン酸力μシウム焼結体」にお
いて開示したカルシウムのリン酸塩を主体とする粉末及
びカルシウム、リン酸系フリットを焼結してなる焼結体
において強化剤としてＹｘＯｓを３〜２８％含有するこ
とを特徴とするものがある。特にリン酸カルシウムを主
体とするガラスとして型より押出した後、結晶化度を高
めたものが製造工程上特に有用である。併し、本発明で
定義するリン酸カルシウムはこれにこだわることなく、
一般に呼称されるリン酸カルシウムを多量に含むものか
らアパタイトセラミックと称するものまで含むものとす
る。

次に高強度の基体としては人骨と近似した弾性率を有す
る材料として繊維強化プラスチック（以下ＦＲＰと略称
する）が好ましい。この場合、繊維は長手方向又は平面
ならば、而と平行な方向に配向していることが好ましい
。繊維の材料としては炭素繊維、硼素繊維、ガラス繊維
の他炭化珪素や窒化珪素のウィスカーも有効に利用でき
る。プラスチックは通常ＦＲＰに利用できるものなら有
利に利用でき、重合度は周知の方法で、人骨と近似の弾
性率となるよう適宜決定すバばよい。

「実施例」 本発明の生体用部材の横断面図第１図に従って説明する
。

周知のカーボン繊維のＦＲＰで直径８簡、長さ６０ｍｍ
の円柱状基体１に成形し次。次いでＣａ／Ｐ原子比が１
．６の力μシウムの燐酸塩を主体とする粉末に焼成後の
リン酸カルシウム成分に対し１０重量−〇Ｃａ　／Ｐ原
子比０．６を有するカルシウム・リン酸系フリットを添
加混合し、白金るつぼ中にてｔ　ａ　ｏ　ｏ　”ｃに昇
温して溶融し、５０μの小孔ｔＯＷする白金製口金より
引き出して直径５０μの繊維状に成形した後再加熱して
結晶化度を高め、これを１０本ずつまとめて縦糸及び横
糸として平織としリン酸カルシウムよりなる織布とした
。次にＰ　Ｍ　ＭＡに、ＰＭＭＡ専用の硬化用触媒を加
え、混裡後基体１の表面に塗付し接着層２とし、前記織
布にて接着層２の表面をおおい繊維の集合体１？１Ｂと
した。

次に、８５°Ｃに加熱して接着を完了した。これを犬Ｏ
脚骨に用いたところ、３力月で他Ｏ脚骨とよく接合し、
１年後も良好な接合状態を保つことができたのに対し、
通常の柔軟性を持たない金属製基体にエポキシ樹脂で接
層したものは１年後に骨との接合部に剥離がみられた。

ま几、リン酸カルシウムよりも高強度な基体を内部に埋
入しないものは強度が不足し、使用に耐えなかった。

「実施例２」 実施例１の織布の代りに織布にしない糸をまきつけた点
のみ変更し、同様の効果が得られた。

また実施例１において、織布とする代りにリン酸カルシ
ウムを主体とする繊維を厚さ０．５　ｖｓの紙状に堆積
成形したものを用いても同様の効果が得られた。

「実施例３」 実施例１に用いた燐酸力〃シウムの繊維にＰＭ　Ｍ　Ａ
と触媒を加えて実施例１と同様にＦＲＰ金成形成形表面
が米映化の間に、又は硬化後でもよいが、新たにＰＭＭ
Ａの接層剤Ｉ−を設けた後、同様の繊維をテープとした
布を巻きつけた。

この主体用部材は人骨と同等の弾性率を有するとともに
形成材料として繊維もプラスチックも生体に無害である
ため、最も好適なものであった。

「発明の作用効果」 生体の運動中、骨は弾力を有し少々変形を繰ｌによって
接合し友生体用部材は、接着剤１−及び繊維の集合体が
弾力性を有する次めに、人骨と同程就の変形を可能とす
るため、生体の骨の動きに追随できる。かつ表面がリン
酸力μシウムであるため、生体の骨に同化することがで
きかつ同化した後もＰＭＭＡは生体に無害でありかつ基
体によって十分な強度も有する友め、生体の欠損した骨
を補継するのに極めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の生体用部材の横断面図。 １・・・基体、２・・・ＰＭＭＡ、８・・・繊維の集合
体 第　　　　１　　　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　繊維強化プラスチックよりなる高強度な基体の表面に
   、リン酸カルシウムを主成分とする繊維の集合体をポリ
   メチルメタアクリレートによって接合した弾性を有する
   生体用部材。