JPS63290675A - ポ−ラスコ−トインプラントの製造方法 - Google Patents
ポ−ラスコ−トインプラントの製造方法Info
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- JPS63290675A JPS63290675A JP62124174A JP12417487A JPS63290675A JP S63290675 A JPS63290675 A JP S63290675A JP 62124174 A JP62124174 A JP 62124174A JP 12417487 A JP12417487 A JP 12417487A JP S63290675 A JPS63290675 A JP S63290675A
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C8/00—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
- A61C8/0018—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the shape
- A61C8/0019—Blade implants
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- A61C13/0003—Making bridge-work, inlays, implants or the like
-
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- A61C8/0012—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the material or composition, e.g. ceramics, surface layer, metal alloy
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- Dental Prosthetics (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〕
本発明は歯科及び医科の医療分野に使用する生体用イン
ブラントに関するものである。
ブラントに関するものである。
最近、歯科及び医科用インブラント部材の開発の新しい
流れとして生体組織との係合性を重視したいわゆるセメ
ントレスタイプの各権デバイスの研究が盛んに行われて
いる。
流れとして生体組織との係合性を重視したいわゆるセメ
ントレスタイプの各権デバイスの研究が盛んに行われて
いる。
特にインブラントの表面にポーラス層をコーティングし
たポーラスタイプインブラントはポーラス表面への骨の
増生侵入によって骨組織と直接的に機械的係合が行われ
るため、生体内での接合（固定）力が強固であり、従来
タイプのインブラントのようなインブラントとボーンセ
メントの界面での破損やルースニング等が起きにくいと
いう優れた利点を有している。このような優れた固定力
を有するポーラスタイプインブラントを製造するために
、これまで非常に多くのコーティング方法が開発されて
来た。
たポーラスタイプインブラントはポーラス表面への骨の
増生侵入によって骨組織と直接的に機械的係合が行われ
るため、生体内での接合（固定）力が強固であり、従来
タイプのインブラントのようなインブラントとボーンセ
メントの界面での破損やルースニング等が起きにくいと
いう優れた利点を有している。このような優れた固定力
を有するポーラスタイプインブラントを製造するために
、これまで非常に多くのコーティング方法が開発されて
来た。
その代表例として金属ビーズの焼結法（米国特許明細古
筆３．８５５．６３８号）、金属粉末の溶射法（米国特
許明細古筆３，６０５，１２３号）そして繊維金属パッ
ドの拡散結合法（米国特許明細古筆３，９０６．５５０
号）などがある。
筆３．８５５．６３８号）、金属粉末の溶射法（米国特
許明細古筆３，６０５，１２３号）そして繊維金属パッ
ドの拡散結合法（米国特許明細古筆３，９０６．５５０
号）などがある。
しかし乍ら、これらのコーティング方法はそれぞれ次の
ような根本的な欠点を有している。
ような根本的な欠点を有している。
すなわち、金属ビーズの焼結法はビーズ同士及びビーズ
と金属基体とのシンターによるネック部の形成のため、
しばしば金属の融点の９０〜９５χの高温にまで加熱す
る必要がある。この結果、金属基体の結晶状態の変化を
もたらし破断強度や疲労強度などの機械的性質の大幅な
低下を生せしめることが実証されている。また溶射法に
よるポーラス層の形成はインブラントのような複雑な形
状の基材へ均質な厚みでコーティングを施すことは実際
上非常に困難である。そして溶射たけでは付与されたコ
ート７５は密着強度が十分でないため引き続き焼結工程
で粒子−基材間の結合力を強化する必要もしばしば生ず
る。加えてこの方法では骨の増生侵入に最適なコーティ
ング層のポロシティ及びポアサイズを所定値に制御する
ことは不可能である。
と金属基体とのシンターによるネック部の形成のため、
しばしば金属の融点の９０〜９５χの高温にまで加熱す
る必要がある。この結果、金属基体の結晶状態の変化を
もたらし破断強度や疲労強度などの機械的性質の大幅な
低下を生せしめることが実証されている。また溶射法に
よるポーラス層の形成はインブラントのような複雑な形
状の基材へ均質な厚みでコーティングを施すことは実際
上非常に困難である。そして溶射たけでは付与されたコ
ート７５は密着強度が十分でないため引き続き焼結工程
で粒子−基材間の結合力を強化する必要もしばしば生ず
る。加えてこの方法では骨の増生侵入に最適なコーティ
ング層のポロシティ及びポアサイズを所定値に制御する
ことは不可能である。
次に繊維金属パッドの拡散結合であるがこの場合も金属
ビーズの焼結法と同様に基体金属の機械的強度の低下が
大きな問題となる。
ビーズの焼結法と同様に基体金属の機械的強度の低下が
大きな問題となる。
以上のようなポーラス層のコーティングに伴う問題点を
克服するため、熱処理方法の改善など種々の対策が試み
られているが、未だ根本的な解決方法には至っていない
のが現状である。
克服するため、熱処理方法の改善など種々の対策が試み
られているが、未だ根本的な解決方法には至っていない
のが現状である。
本発明者らはかかるインブラント表面へのポーラス層の
形成方法に関して鋭意研究を行った結果、まず最初に種
々の形態の多孔質構成物を製作し、しかる後に当該多孔
質構成物を所望形状をした鋳型内に設置せしめ、ついで
鋳型内に生体用金属材料の溶湯を注入し、多孔質構成物
と金属基体とを溶着せしめることにより、金属基体固有
の機械的強度をほとんど低下せず、ポーラス層のポロシ
ティ及びポアサイズを任意に制御可能であり、かつ密着
強度も大きいポーラス層を形成することを可能とした。
形成方法に関して鋭意研究を行った結果、まず最初に種
々の形態の多孔質構成物を製作し、しかる後に当該多孔
質構成物を所望形状をした鋳型内に設置せしめ、ついで
鋳型内に生体用金属材料の溶湯を注入し、多孔質構成物
と金属基体とを溶着せしめることにより、金属基体固有
の機械的強度をほとんど低下せず、ポーラス層のポロシ
ティ及びポアサイズを任意に制御可能であり、かつ密着
強度も大きいポーラス層を形成することを可能とした。
以下、本発明によるポーラスコートインプラントの製造
方法を実施例に基づいて説明する。
方法を実施例に基づいて説明する。
第１図から第４図は本発明によるポーラスコートインプ
ラントの製造工程を説明するための図である。工程順に
説明すれば、まず第１図に示したように金属製ビーズあ
るいはメツシュ、ファイバーそしてワイヤーなどで多孔
質構成物Ｐを形成する。次に湯口１ａ、湯道１ｂ、鋳造
空間１ｃを備えた金属あるいはセラミックス製の２つ割
りの鋳型１の半型のポーラス位置２ａ、２ｂに当該多孔
質構成物Ｐａ、Ｐｂをそれぞれ１個ずつ配置する。
ラントの製造工程を説明するための図である。工程順に
説明すれば、まず第１図に示したように金属製ビーズあ
るいはメツシュ、ファイバーそしてワイヤーなどで多孔
質構成物Ｐを形成する。次に湯口１ａ、湯道１ｂ、鋳造
空間１ｃを備えた金属あるいはセラミックス製の２つ割
りの鋳型１の半型のポーラス位置２ａ、２ｂに当該多孔
質構成物Ｐａ、Ｐｂをそれぞれ１個ずつ配置する。
図２はこのような２個の多孔質構成物Ｐａ、Ｐｂを具備
した組み合わせ鋳型の断面図である。以上のような鋳型
１に生体用金属材料Ｍの溶湯りを鋳型ｌの湯口１ａから
湯口１ｂを通して注入する。かくして金属溶湯りが注入
され鋳造空間１ｃが埋められ（第３図）、冷却された後
鋳型１を分割することにより第４図に示したように多孔
質構成物ＰＡｎＰｂと金属基体Ｍとが溶着一体化したイ
ンブラントＩが得られる。
した組み合わせ鋳型の断面図である。以上のような鋳型
１に生体用金属材料Ｍの溶湯りを鋳型ｌの湯口１ａから
湯口１ｂを通して注入する。かくして金属溶湯りが注入
され鋳造空間１ｃが埋められ（第３図）、冷却された後
鋳型１を分割することにより第４図に示したように多孔
質構成物ＰＡｎＰｂと金属基体Ｍとが溶着一体化したイ
ンブラントＩが得られる。
〔実施例１〕
平均粒径約２００〜２５０μの純チタン・ビーズを焼結
方法により厚さ約４００μ、ポアサイズ約２００μ、気
孔率３０％の薄板状ポーラス体から成る多孔質構成物Ｐ
ａ、Ｐｂを２個形成した。
方法により厚さ約４００μ、ポアサイズ約２００μ、気
孔率３０％の薄板状ポーラス体から成る多孔質構成物Ｐ
ａ、Ｐｂを２個形成した。
これを歯科ブレードタイプインブラント用鋳型内の両面
のポーラス部位に配置し、しかる後に鋳型内に純チタン
の溶湯を注入し、一体鋳造物を得た。このようにして得
られたポーラスコートデジタルブレードタイプインブラ
ントは表面のポーラス薄層が素地の純チタン基体と完全
に溶着し、かつ溶湯がビーズ粒子の間隙に侵入、固着し
た従来法の約２倍の強固な密着力を有するインブラント
が得られた。
のポーラス部位に配置し、しかる後に鋳型内に純チタン
の溶湯を注入し、一体鋳造物を得た。このようにして得
られたポーラスコートデジタルブレードタイプインブラ
ントは表面のポーラス薄層が素地の純チタン基体と完全
に溶着し、かつ溶湯がビーズ粒子の間隙に侵入、固着し
た従来法の約２倍の強固な密着力を有するインブラント
が得られた。
〔実施例２〕
多孔質構成物として平均粒径約２５０〜３５０μの合金
チタンビーズを焼結法により厚さ約６００μ、ポアサイ
ズ約３００μ、気孔率約３５χのポーラスシートを２個
形成した。これを整形外科人工股関節用鋳型内のセメン
トレス部位の両側面に配置し、しかる後に鋳型内に合金
チタンの溶湯を注入し、一体鋳造物を得、引き続いて当
該鋳造体を熱間静水加圧装置（以後ＨＩＰという）にて
８６０℃、１０００気圧、１時間の処理を行った。
チタンビーズを焼結法により厚さ約６００μ、ポアサイ
ズ約３００μ、気孔率約３５χのポーラスシートを２個
形成した。これを整形外科人工股関節用鋳型内のセメン
トレス部位の両側面に配置し、しかる後に鋳型内に合金
チタンの溶湯を注入し、一体鋳造物を得、引き続いて当
該鋳造体を熱間静水加圧装置（以後ＨＩＰという）にて
８６０℃、１０００気圧、１時間の処理を行った。
このようにして得られた整形外科用ポーラスコート人工
股関節はコンポーネント自体の引張り強度や疲労強度な
どの機械的性質が未処理の合金チタンと比較して遜色の
ない優れた特性を有していた。
股関節はコンポーネント自体の引張り強度や疲労強度な
どの機械的性質が未処理の合金チタンと比較して遜色の
ない優れた特性を有していた。
〔実施例３〕
線径約２００μの純チタンワイヤーを網状成形加工しプ
レス法により気孔率約５０％、厚み１．５ｍｍの半球殻
状ファイバーメタルを形成した。これを整形外科臼蓋ソ
ケット用鋳型内の所定の位置にセットししかる後に鋳型
内に合金チタンの溶湯を注入し、一体鋳造物を得た。つ
いで実施例２と同様に９００℃、１０００気圧、１時間
のＨＩＰ処理を行った。
レス法により気孔率約５０％、厚み１．５ｍｍの半球殻
状ファイバーメタルを形成した。これを整形外科臼蓋ソ
ケット用鋳型内の所定の位置にセットししかる後に鋳型
内に合金チタンの溶湯を注入し、一体鋳造物を得た。つ
いで実施例２と同様に９００℃、１０００気圧、１時間
のＨＩＰ処理を行った。
このようにして得られたポーラスコート臼蓋ソケットは
ポーラス層とソケット自体並びにポーラス層内のワイヤ
ー同士の金属結合状態は良好であり、ソケット自体も一
般の熱処理工程を経たものに比して結晶粒の粗大化も顕
著でな（、高い機械的性質を示した。
ポーラス層とソケット自体並びにポーラス層内のワイヤ
ー同士の金属結合状態は良好であり、ソケット自体も一
般の熱処理工程を経たものに比して結晶粒の粗大化も顕
著でな（、高い機械的性質を示した。
以上の実施例で示した本発明によるポーラスコートイン
プラントの機械的性質を調べるため比較サンプルとして
、厚さ４ｍｍの合金チタン仮に厚み約１０００μに合金
チタンビーズを焼結したもの、ファイバーメタルの拡散
結合したものそして未処理の鍛造品を用意して、３０サ
イクル／秒、１０７回の疲労試験とポーラス層の剪断強
度試験を行った。
プラントの機械的性質を調べるため比較サンプルとして
、厚さ４ｍｍの合金チタン仮に厚み約１０００μに合金
チタンビーズを焼結したもの、ファイバーメタルの拡散
結合したものそして未処理の鍛造品を用意して、３０サ
イクル／秒、１０７回の疲労試験とポーラス層の剪断強
度試験を行った。
その結果を表１に示す。
表 １ ポーラスコートテストサンプルの 機械的
性質表１に示した結果から、本発明によるコーティング
方法は従来法に比較して一段と優れた機械的性質を有す
ることが確認された。
性質表１に示した結果から、本発明によるコーティング
方法は従来法に比較して一段と優れた機械的性質を有す
ることが確認された。
叙上のように、本発明の方法により製造したポーラスコ
ートインプラントは、あらかじめ形成したポーラ基材を
型内に設置しておき、ついでインブラント機材の溶湯を
鋳込むことによりインブラント、２５体表面にポーラス
層を溶岩一体化し、または引き続き、熱間静水加圧下で
処理することからインブラント表層の結晶状態の変化や
局所的な応力集中を防ぐことができると同時にポーラス
層内への溶湯の侵入凝固による固結のためポーラス層と
インブラント表面の密着強度が一段と優れており、かつ
またインブラント本来の機械的性質を保持することがで
きるという最大の特徴を有する。
ートインプラントは、あらかじめ形成したポーラ基材を
型内に設置しておき、ついでインブラント機材の溶湯を
鋳込むことによりインブラント、２５体表面にポーラス
層を溶岩一体化し、または引き続き、熱間静水加圧下で
処理することからインブラント表層の結晶状態の変化や
局所的な応力集中を防ぐことができると同時にポーラス
層内への溶湯の侵入凝固による固結のためポーラス層と
インブラント表面の密着強度が一段と優れており、かつ
またインブラント本来の機械的性質を保持することがで
きるという最大の特徴を有する。
従って、本発明によるポーラスコートインプラントは生
体内に長期に渡って安定した強固な保持性能を維持でき
る。
体内に長期に渡って安定した強固な保持性能を維持でき
る。
第１図は金属製のビーズ、メソシュ、ファイバー、ワイ
ヤーなどで形成された多孔質構成物の斜視図、第２図は
多孔質構成物を設置した状態を示した鋳型の中央断面図
、第３図は鋳型に金属溶湯１：鋳型 ｐ、ｐ、、ｐ、：多孔質構成物 １ａ：湯口 ｌ ｂ ： ｊＦｊｌ 道 １ｃ：鋳造空間 Ｌ：金属溶湯 Ｍ：金属基体 Ｉ：インブラント
ヤーなどで形成された多孔質構成物の斜視図、第２図は
多孔質構成物を設置した状態を示した鋳型の中央断面図
、第３図は鋳型に金属溶湯１：鋳型 ｐ、ｐ、、ｐ、：多孔質構成物 １ａ：湯口 ｌ ｂ ： ｊＦｊｌ 道 １ｃ：鋳造空間 Ｌ：金属溶湯 Ｍ：金属基体 Ｉ：インブラント
Claims (1)
- 金属製のビーズ、メッシュ、ファイバー、ワイヤーな
どで多孔質構成物を形成し、該多孔質構成物を鋳型中に
配置せしめた後、生体用金属材料の溶湯を注入し、多孔
質構成物と金属基体とを溶着せしめ一体化することを特
徴とするポーラスコートインプラントの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62124174A JP2673515B2 (ja) | 1987-05-21 | 1987-05-21 | ポーラスコートインプラントの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62124174A JP2673515B2 (ja) | 1987-05-21 | 1987-05-21 | ポーラスコートインプラントの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63290675A true JPS63290675A (ja) | 1988-11-28 |
| JP2673515B2 JP2673515B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=14878797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62124174A Expired - Fee Related JP2673515B2 (ja) | 1987-05-21 | 1987-05-21 | ポーラスコートインプラントの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2673515B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006150431A (ja) * | 2004-12-01 | 2006-06-15 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | チタンとセラミックスの複合材料及びその製造方法 |
| JP2009254581A (ja) * | 2008-04-16 | 2009-11-05 | Toyo Advanced Technologies Co Ltd | 生体用インプラント及びその製造方法 |
-
1987
- 1987-05-21 JP JP62124174A patent/JP2673515B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006150431A (ja) * | 2004-12-01 | 2006-06-15 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | チタンとセラミックスの複合材料及びその製造方法 |
| JP4524381B2 (ja) * | 2004-12-01 | 2010-08-18 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | チタンとセラミックスの複合材料及びその製造方法 |
| JP2009254581A (ja) * | 2008-04-16 | 2009-11-05 | Toyo Advanced Technologies Co Ltd | 生体用インプラント及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2673515B2 (ja) | 1997-11-05 |
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