JP2017012354A - Living matter implant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体インプラントに関する。 The present invention relates to a biological implant.
生体インプラントとして、骨折などの治療に使用される創外固定ピンや骨スクリューが知られている。創外固定ピンは、その一部を皮膚から突出させた状態で生体内に埋入されるため、術後の感染率が比較的高い。創外固定ピンのように術後の感染率が高い生体インプラントに対し、その表面に所定のコーティングを施すことによって、術後感染を予防することが種々検討されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、繊維芽細胞成長因子(FGF-2) を含有する低結晶アパタイト層で被覆された生体インプラントが示されている。 As biological implants, external fixation pins and bone screws used for the treatment of fractures and the like are known. Since the external fixation pin is embedded in the living body with a part thereof protruding from the skin, the postoperative infection rate is relatively high. Various investigations have been made to prevent postoperative infection by applying a predetermined coating on the surface of a biological implant having a high postoperative infection rate such as an external fixation pin (see, for example, Patent Document 1). ). Patent Document 1 discloses a biological implant coated with a low crystalline apatite layer containing fibroblast growth factor (FGF-2).
また、例えば、特許文献2には、術後感染のリスクを低減するための抗菌性を有する生体インプラントとして、基体上の少なくとも一部に、リン酸カルシウム系材料からなる溶射被膜が形成され、この溶射被膜中の銀濃度が、0.02重量%〜3.00重量%であることを特徴とする生体インプラントが示されている。生体インプラントの例としては、ステムと、このステムの上端に形成された骨頭ボールを固定するネック部とを有する人工関節が挙げられているが、創外固定ピンに関しての記載はない。
創外固定ピンに限らず、骨スクリューにおいても、術後感染のリスクは、より低減できるのが望ましい。
Further, for example, in
It is desirable that the risk of postoperative infection can be further reduced not only in the external fixation pin but also in the bone screw.
本発明の課題は、術後感染を予防することができる生体インプラントを提供することである。 The subject of this invention is providing the biological implant which can prevent a postoperative infection.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
(1)先端部に位置しているピンと、前記ピンに連続しているストッパーと、前記ストッパーに積層されておりリン酸カルシウム系材料からなる第1コーティング層と、を備える、生体インプラント。
(2)前記ピンが、スクリュー状の部位を含む、前記(1)に記載の生体インプラント。
(3)前記第1コーティング層が、銀ハイドロキシアパタイト溶射被膜である、前記(1)または(2)に記載の生体インプラント。
(4)前記ピンのうち前記ストッパー側に位置している端部を含む部位に積層されておりリン酸カルシウム系材料からなる第2コーティング層をさらに備える、前記(1)〜(3)のいずれかに記載の生体インプラント。
(5)回転軸に垂直な方向から見たとき、前記ストッパーは、前記ピン側を長辺とする略台形状であり、少なくとも前記長辺における直径が前記ピンの直径よりも大きい、前記(1)〜(4)のいずれかに記載の生体インプラント。
(6)前記ストッパーが、前記ピンと一体に成形されている、前記(1)〜(5)のいずれかに記載の生体インプラント。
(7)前記ストッパーに連続している柱状のシャフトと、前記シャフトのうち前記ストッパー側に位置している端部を含む部位に積層されておりリン酸カルシウム系材料からなる第3コーティング層と、をさらに備える、前記(1)〜(6)のいずれかに記載の生体インプラント。
(8)生体内に埋植したとき、前記第3コーティング層のうち前記ストッパーから遠い側に位置している端部が、皮膚よりも上方に位置する、前記(7)に記載の生体インプラント。
(9)生体内に埋植して治癒後に前記生体内から抜去する、前記(1)〜(8)のいずれかに記載の生体インプラント。
(10)創外固定ピンである、前記(1)〜(9)のいずれかに記載の生体インプラント。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found a solution means having the following constitution and have completed the present invention.
(1) A biological implant comprising a pin located at a distal end, a stopper continuous with the pin, and a first coating layer made of a calcium phosphate material laminated on the stopper.
(2) The living body implant according to (1), wherein the pin includes a screw-shaped part.
(3) The living body implant according to (1) or (2), wherein the first coating layer is a silver hydroxyapatite sprayed coating.
(4) In any one of the above (1) to (3), further comprising a second coating layer made of a calcium phosphate-based material and laminated on a portion including an end portion located on the stopper side of the pin. The biological implant as described.
(5) When viewed from a direction perpendicular to the rotation axis, the stopper has a substantially trapezoidal shape with a long side on the pin side, and the diameter of at least the long side is larger than the diameter of the pin (1 The biological implant according to any one of (4) to (4).
(6) The biological implant according to any one of (1) to (5), wherein the stopper is formed integrally with the pin.
(7) A columnar shaft continuous to the stopper, and a third coating layer made of a calcium phosphate-based material and laminated on a portion including an end portion of the shaft located on the stopper side. The biological implant according to any one of (1) to (6).
(8) The living body implant according to (7), wherein, when implanted in a living body, an end portion of the third coating layer located on a side farther from the stopper is located above the skin.
(9) The biological implant according to any one of (1) to (8), wherein the implant is implanted in a living body and removed from the living body after healing.
(10) The biological implant according to any one of (1) to (9), which is an external fixation pin.
本発明によれば、術後感染を予防することができ、患者の負担を低減することができるという効果が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the effect that postoperative infection can be prevented and a patient's burden can be reduced is acquired.
以下、本発明の一実施形態に係る生体インプラントについて、創外固定ピンである場合を例にとって、図1〜図3を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a biological implant according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1に示すように、本実施形態の生体インプラントは、創外固定ピン1である。本実施形態の創外固定ピン1は、創外固定術に使用されるものであって、図3に示すように、皮膚101を貫通して軟部組織102および骨103の順に生体100内に埋入され、骨103の治癒後に生体100内から抜去されるものである。
As shown in FIG. 1, the biological implant of this embodiment is an external fixation pin 1. The external fixation pin 1 of this embodiment is used for external fixation, and penetrates the
図1および図2(a)に示すように、本実施形態の創外固定ピン1は、その先端部1a側から順に、ピン2、ストッパー3およびシャフト4を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2 (a), the external fixation pin 1 of the present embodiment includes a
(ピン)
ピン2は、創外固定ピン1の先端部1aに位置している部位である。また、ピン2は、図3に示すように、創外固定ピン1を生体100内に埋入したとき、骨103に位置する部位である。
(pin)
The
ピン2は、スクリュー状の部位を含んでいてもよい。本実施形態のピン2は、その全体がスクリュー状である。このような構成によれば、創外固定ピン1をその回転軸Sを中心に回転させてピン2を骨103内に螺入させることができ、その結果、創外固定ピン1を生体100内に強固に固定することができる。なお、ピン2は、その全体がスクリュー状である構成に限定されるものではなく、その一部にスクリュー状の部位を含むような構成であってもよいし、スクリュー状の部位を含まない構成であってもよい。
The
本実施形態では、回転軸Sに平行な方向におけるピン2の長さL2が、骨103の厚みTと同一である。このような構成によれば、ピン2を骨103内に十分に埋植させることができ、創外固定ピン1を生体100内に強固に固定することができる。なお、ピン2の長さL2が骨103の厚みTと同一であるとは、両者の厚みが実質的に同一であればよく、両者の厚みに若干の差があってもよいことを意味するものとする。また、ピン2の長さL2は、骨103の厚みTと同一である構成に限定されるものではなく、例えば、骨103の厚みTよりも大きくてもよいし、小さくてもよい。
In the present embodiment, the
ピン2の構成材料としては、例えば、純チタン、チタン合金、コバルト−クロム合金、生体材料用のステンレス鋼(SUS)などが挙げられ、生体材料用のSUSとしては、例えば、SUS316Lなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Examples of the constituent material of the
(ストッパー)
ストッパー3は、図2(a)に示すように、上述したピン2に連続している部位である。より具体的に説明すると、ストッパー3は、ピン2のうちストッパー3側に位置している端部21に連続している部位である。また、ストッパー3は、図3に示すように、創外固定ピン1を生体100内に埋入したとき、軟部組織102のうち骨103との境界部104近傍に位置し、ストッパー3よりも創外固定ピン1の後端部1b側の部位が、骨103内に埋入されるのを抑制する部位として機能する。
(stopper)
As shown in FIG. 2A, the
ストッパー3は、図2(b)に示すように、その直径D3がピン2の直径D2よりも大きくなっている部位を有する。本実施形態では、回転軸Sに垂直な方向から創外固定ピン1を見たとき、ストッパー3がピン2側を長辺31とする略台形状である。そして、少なくとも長辺31における直径D3が、ピン2の直径D2よりも大きくなっている。これらの構成によれば、長辺31よりも後端部1b側の部位が、骨103内に埋入されるのを抑制することができる。また、ストッパー3の直径D3がピン2側から離れるにつれて小さくなることから、創外固定ピン1を生体100内から抜去するときの抜去性を向上させることができる。
The
本実施形態のストッパー3は、ピン2と一体に成形されている。このような構成によれば、ピン2とストッパー3の接続強度を向上させることができる。なお、ストッパー3は、必要に応じてピン2と別部材で構成することも可能である。
The
ストッパー3の構成材料としては、例えば、上述したピン2で例示したのと同じ材料が挙げられる。
As a constituent material of the
(シャフト)
シャフト4は、図2(a)に示すように、上述したストッパー3に連続している部位である。より具体的に説明すると、シャフト4は、シャフト4のうちストッパー3側に位置している端部41においてストッパー3に連続している部位である。また、シャフト4は、図3に示すように、創外固定ピン1を生体100内に埋入したとき、後端部1b側の部位が皮膚101から突出するような長さを有する。シャフト4のうち皮膚101から突出する部位には、図示しない創外固定器が取り付けられる。
(shaft)
As shown in FIG. 2A, the shaft 4 is a portion that is continuous with the
シャフト4は、柱状である。本実施形態のシャフト4は、略円柱状である。なお、シャフト4の形状は、略円柱状に限定されるものではなく、例えば、多角柱状などの他の形状にすることも可能である。 The shaft 4 is columnar. The shaft 4 of this embodiment is substantially cylindrical. Note that the shape of the shaft 4 is not limited to a substantially cylindrical shape, and may be other shapes such as a polygonal column shape.
本実施形態のシャフト4は、ストッパー3と一体に成形されている。このような構成によれば、ストッパー3とシャフト4の接続強度を向上させることができる。なお、シャフト4は、必要に応じてストッパー3と別部材で構成することも可能である。
The shaft 4 of this embodiment is formed integrally with the
シャフト4の構成材料としては、例えば、上述したピン2で例示したのと同じ材料が挙げられる。
As a constituent material of the shaft 4, for example, the same material as exemplified in the
(コーティング層)
一方、本実施形態の創外固定ピン1は、コーティング層をさらに備えている。本実施形態のコーティング層は、リン酸カルシウム系材料からなる。リン酸カルシウム系材料としては、例えば、ハイドロキシアパタイト(HA)、第3リン酸カルシウム(TCP)、第4リン酸カルシウム(TeCP)を含むリン酸カルシウム系セラミックス、リン酸カルシウム系ガラス、リン酸カルシウム系ガラスセラミックスなどが挙げられ、これらは1種または2種以上を混合して使用してもよい。
(Coating layer)
On the other hand, the external fixation pin 1 of the present embodiment further includes a coating layer. The coating layer of this embodiment is made of a calcium phosphate material. Examples of the calcium phosphate material include calcium phosphate ceramics including hydroxyapatite (HA), tertiary calcium phosphate (TCP), and fourth calcium phosphate (TeCP), calcium phosphate glass, calcium phosphate glass ceramic, and the like. Or you may use it, mixing 2 or more types.
また、本実施形態のコーティング層は、生体100内において消失性を有する。したがって、本実施形態のコーティング層に、例えば、抗菌剤または抗生剤(抗菌薬)などを含有(担持)させると、コーティング層の消失性を利用して抗菌剤などを生体100内に徐放させることができる。コーティング層の消失速度および消失期間は、例えば、リン酸カルシウム系材料の組成、結晶度、コーティング層の厚さなどで調整することができる。
Moreover, the coating layer of this embodiment has disappearance in the living
リン酸カルシウム系材料の結晶度は、90%以下が好ましく、10〜90%がより好ましい。これにより、コーティング層が生体100内において確実に消失性を有するようになる。結晶度は、X線回折法によって測定される値である。
The crystallinity of the calcium phosphate material is preferably 90% or less, and more preferably 10 to 90%. This ensures that the coating layer has disappearance in the living
コーティング層の厚さとしては、5〜100μmであるのが好ましいが、これに限定されるものではない。コーティング層は、単層であってもよいし、複数層であってもよい。 The thickness of the coating layer is preferably 5 to 100 μm, but is not limited thereto. The coating layer may be a single layer or a plurality of layers.
コーティング層に含有させる抗菌剤としては、例えば、天然系抗菌剤、有機系抗菌剤、無機系抗菌剤などが挙げられる。天然系抗菌剤としては、例えば、ヒノキチオールなどが挙げられる。有機系抗菌剤としては、例えば、ベンザルコニウムなどが挙げられる。無機系抗菌剤としては、例えば、銀、銅、亜鉛などの金属が挙げられる。本実施形態の無機系抗菌剤は、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオンなどの金属イオンの抗菌作用を利用する。無機系抗菌剤としては、例示した金属のうち銀が好ましい。 Examples of the antibacterial agent to be included in the coating layer include a natural antibacterial agent, an organic antibacterial agent, and an inorganic antibacterial agent. Examples of natural antibacterial agents include hinokitiol. Examples of the organic antibacterial agent include benzalkonium. Examples of the inorganic antibacterial agent include metals such as silver, copper, and zinc. The inorganic antibacterial agent of this embodiment utilizes the antibacterial action of metal ions such as silver ions, copper ions, and zinc ions. As the inorganic antibacterial agent, silver is preferable among the exemplified metals.
また、コーティング層に含有させる抗生剤としては、例えば、バンコマイシンなどが挙げられる。上述した抗菌剤および抗生剤は、混合して使用することができる。なお、抗菌剤または抗生剤をコーティング層に含有させる方法としては、公知の方法が採用可能であり、特に限定されるものではない。 Examples of antibiotics to be included in the coating layer include vancomycin. The above-mentioned antibacterial agents and antibiotics can be used as a mixture. In addition, as a method of making an antibacterial agent or an antibiotic agent contain in a coating layer, a well-known method is employable and it does not specifically limit.
コーティング層の積層方法としては、例えば、溶射法、蒸着法、湿式コーティング法などが挙げられる。溶射法としては、例えば、フレーム溶射法、高速フレーム溶射法、プラズマ溶射法などが挙げられる。蒸着法としては、例えば、スパッタリング法、イオンプレーテイング法、イオンビーム蒸着法、イオンミキシング法などの物理蒸着法が挙げられる。湿式コーティング法としては、例えば、ゾルゲル法などが挙げられる。 Examples of the method for laminating the coating layer include a thermal spraying method, a vapor deposition method, and a wet coating method. Examples of the thermal spraying method include flame spraying, high-speed flame spraying, and plasma spraying. Examples of the vapor deposition method include physical vapor deposition methods such as sputtering, ion plating, ion beam vapor deposition, and ion mixing. Examples of the wet coating method include a sol-gel method.
上述したコーティング層の好ましい構成としては、例えば、銀を含有するハイドロキシアパタイトを溶射法によって積層した銀ハイドロキシアパタイト溶射被膜などが挙げられる。このような構成によれば、コーティング層が抗菌性コーティング層として機能することから、創外固定ピン1を抗菌性生体インプラントとして機能させることができる。
なお、コーティング層のより詳細な説明については、例えば、特許第5069888号公報などに記載されている。
As a preferable structure of the coating layer described above, for example, a silver hydroxyapatite sprayed coating in which a hydroxyapatite containing silver is laminated by a spraying method may be used. According to such a configuration, since the coating layer functions as an antibacterial coating layer, the external fixation pin 1 can function as an antibacterial biological implant.
A more detailed description of the coating layer is described in, for example, Japanese Patent No. 5069888.
ここで、本実施形態の創外固定ピン1は、図1に示すように、上述したコーティング層を第1コーティング層5、第2コーティング層6および第3コーティング層7として備えている。そして、本実施形態では、第1コーティング層5を、上述したストッパー3に積層している。また、第2コーティング層6を、ピン2のうちストッパー3側に位置している端部21を含む部位22に積層している。第3コーティング層7を、シャフト4のうちストッパー3側に位置している端部41を含む部位42に積層している。これらの構成によれば、以下のような効果が得られる。
Here, the external fixation pin 1 of this embodiment includes the above-described coating layers as a
すなわち、第1〜第3コーティング層5〜7を構成する本実施形態のコーティング層は、上述のとおり、リン酸カルシウム系材料からなる。リン酸カルシウムであるアパタイトは、皮膚101および軟部組織102に対して親和性が高く、隙間感染防止効果を奏することが知られている(例えば、伊藤 敦夫、“アパタイト晶析を利用した生理活性分子固定による再生医療材料の創製”、[online]、[平成27年4月17日検索]、インターネット<URL:https://www.jstage.jst.go.jp/article/scej/2009f/0/2009f_0_441/_pdf>参照)。本実施形態の創外固定ピン1は、図3に示すように、皮膚101および軟部組織102に接触する部位に第1コーティング層5および第3コーティング層7を積層していることから、皮膚101と第3コーティング層7との密着、並びに軟部組織102と第1コーティング層5および第3コーティング層7との密着によって生体100内への細菌の侵入を抑制することができ、結果として術後感染を予防することができる。また、ピン2に積層している第2コーティング層6によって、骨103内への細菌の侵入を抑制し、骨髄炎を予防することができる。
That is, the coating layer of this embodiment which comprises the 1st-3rd coating layers 5-7 consists of a calcium phosphate type material as above-mentioned. It is known that apatite, which is calcium phosphate, has a high affinity for
特に、第1〜第3コーティング層5〜7が上述した銀ハイドロキシアパタイト溶射被膜である場合には、第1〜第3コーティング層5〜7が抗菌成分を含有しているため、例えば、患者の過度の動作によって皮膚101との密着部位が破断し、細菌が生体100内へ侵入したとしても、侵入してきた細菌をその場で殺菌することができ、組織深部(骨内部)への細菌の侵入を抑制することが可能となる。すなわち、第1〜第3コーティング層5〜7が銀ハイドロキシアパタイト溶射被膜である場合には、リン酸カルシウム系材料による組織密着効果と、抗菌成分による殺菌効果という、感染に対する二重の防衛を実現することができる。この点は、第1〜第3コーティング層5〜7に銀以外の他の抗菌剤または抗生剤を含有させる場合についても同様である。
In particular, when the first to
本実施形態では、第2コーティング層6のうちストッパー3から遠い側に位置している端部61が、ストッパー3近傍に位置している。このような構成によれば、第2コーティング層6と骨103が固着して創外固定ピン1を生体100内から抜去するときの抜去性が低下するのを抑制しつつ、第2コーティング層6による骨103内への細菌の侵入を抑制する効果を得ることができる。この効果を得るうえで、回転軸Sに平行な方向における第2コーティング層6の長さL6としては、0.1〜5mmであるのが好ましく、0.5〜4mmであるのがより好ましく、1〜3mmであるのがさらに好ましいが、これらに限定されるものではない。
In the present embodiment, the
本実施形態では、創外固定ピン1を生体100内に埋植したとき、第3コーティング層7のうちストッパー3から遠い側に位置している端部71が、皮膚101よりも上方に位置する。このような構成によれば、皮膚101と第3コーティング層7とを確実に密着させて、生体100内への細菌の侵入を抑制することができる。
In the present embodiment, when the external fixation pin 1 is implanted in the living
本実施形態では、上述した第1〜第3コーティング層5〜7のそれぞれが、互いに連続している。また、第1〜第3コーティング層5〜7のそれぞれの構成が、実質的に同一である。これらの構成によれば、第1〜第3コーティング層5〜7のそれぞれを創外固定ピン1の特定の部位に積層するときの作業性を向上させることができる。なお、第1〜第3コーティング層5〜7のそれぞれの構成は、必要に応じて異ならせることも可能である。
In the present embodiment, each of the first to
以上、本発明に係る好ましい実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。 As mentioned above, although preferred embodiment which concerns on this invention was illustrated, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It cannot be overemphasized that it can be made arbitrary, unless it deviates from the summary of this invention.
例えば、上述の実施形態では、生体インプラントが創外固定ピン1である場合を例にとって説明したが、本実施形態の生体インプラントは、骨103内に埋植されて軟部組織102にも接触し、永久的な埋植ではなく、治癒後には生体100内から抜去されることを前提とする生体インプラントに適用することができる。
For example, in the above-described embodiment, the case where the living body implant is the external fixation pin 1 has been described as an example. However, the living body implant according to the present embodiment is embedded in the
具体例を挙げると、図4に示す生体インプラントが挙げられる。図4に示す生体インプラントは、内固定用の骨スクリュー10である。骨スクリュー10は、その先端部10a側から順に、スクリュー状のピン12および略円盤状のストッパー13を備えており、上述した創外固定ピン1と同様に、第1コーティング層5および第2コーティング層6を備えている。
If a specific example is given, the biological implant shown in FIG. 4 will be mentioned. The biological implant shown in FIG. 4 is a
また、骨スクリュー10は、図4(b)に示すように、ストッパー13の上面131に位置している凹部14をさらに備えている。凹部14は、骨スクリュー10を回転させる図示しない治具が挿入される部位として機能する。
その他の構成は、上述した一実施形態に係る創外固定ピン1と同様であるので、説明を省略する。
Moreover, the
Other configurations are the same as those of the external fixation pin 1 according to the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted.
なお、本実施形態の生体インプラントは、上述した創外固定ピン1および骨スクリュー10の他に、例えば、スパイナルロッド(spinal rod)、ペディクルスクリュー(pedicle screw)、およびセットスクリュー(set screw)を備える脊椎矯正用デバイスなどにも適用することができる。
In addition to the external fixation pin 1 and the
また、上述した実施形態では、図2(b)に示すように、回転軸Sに垂直な方向から創外固定ピン1を見たとき、ストッパー3がピン2側を長辺31とする略台形状であるが、これに代えて、ストッパー3の形状を、例えば、図5(a)〜(d)に示すストッパー3A1〜3D1のような形状にすることができる。なお、ストッパー3の形状は、ストッパー3A1〜3D1の形状に限定されるものではない。
Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 2B, when the external fixation pin 1 is viewed from the direction perpendicular to the rotation axis S, the
また、上述した実施形態では、図2(c)に示すように、先端部1a側から創外固定ピン1を見たとき、ストッパー3が略リング状であるが、これに代えて、ストッパー3の形状を、例えば、図6(a)〜(d)に示すストッパー3A2〜3D2のような形状にすることができる。なお、ストッパー3の形状は、ストッパー3A2〜3D2の形状に限定されるものではない。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 2C, when the external fixation pin 1 is viewed from the
1 創外固定ピン
1a 先端部
1b 後端部
2 ピン
21 端部
22 部位
D2 直径
L2 長さ
3 ストッパー
31 長辺
D3 直径
4 シャフト
41 端部
42 部位
5 第1コーティング層
6 第2コーティング層
61 端部
L6 長さ
7 第3コーティング層
71 端部
10 骨スクリュー
10a 先端部
12 ピン
13 ストッパー
131 上面
14 凹部
3A1、3B1、3C1、3D1 ストッパー
3A2、3B2、3C2、3D2 ストッパー
100 生体
101 皮膚
102 軟部組織
103 骨
104 境界部
T 厚み
S 回転軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 External fixed
Claims (10)
前記ピンに連続しているストッパーと、
前記ストッパーに積層されておりリン酸カルシウム系材料からなる第1コーティング層と、を備える、生体インプラント。 A pin located at the tip,
A stopper continuous with the pin;
And a first coating layer made of a calcium phosphate material and laminated on the stopper.
前記シャフトのうち前記ストッパー側に位置している端部を含む部位に積層されておりリン酸カルシウム系材料からなる第3コーティング層と、をさらに備える、請求項1〜6のいずれかに記載の生体インプラント。 A columnar shaft continuous with the stopper;
The biological implant according to any one of claims 1 to 6, further comprising a third coating layer made of a calcium phosphate-based material and laminated on a portion of the shaft including an end portion located on the stopper side. .
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2017150535A1 (en) * | 2016-02-29 | 2019-01-24 | メドトロニックソファモアダネック株式会社 | Set screw for antibacterial implantable device |
KR102084625B1 (en) * | 2020-02-05 | 2020-03-04 | 이동오 | Ligament fixing screw |
CN113088958A (en) * | 2021-03-09 | 2021-07-09 | 中南大学 | Gradient composite bioactive ceramic coating material and preparation method thereof |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6458260A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-06 | Olympus Optical Co | Artificial medical material |
JPH09234206A (en) * | 1996-02-27 | 1997-09-09 | Gentamed Ag | Antibacterial member used as medical or surgical auxiliary means |
JP2002536048A (en) * | 1999-02-04 | 2002-10-29 | ジンテーズ アクチエンゲゼルシャフト クール | Bone screw |
US20030036761A1 (en) * | 2001-07-09 | 2003-02-20 | Crista Smothers | Pharmacolgical sleeve |
JP2008541852A (en) * | 2005-05-26 | 2008-11-27 | アメディカ コーポレイション | Osteoconductive spinal fixation system |
JP2012040194A (en) * | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Saga Univ | Biological implant |
-
2015
- 2015-06-30 JP JP2015130980A patent/JP6592823B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6458260A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-06 | Olympus Optical Co | Artificial medical material |
JPH09234206A (en) * | 1996-02-27 | 1997-09-09 | Gentamed Ag | Antibacterial member used as medical or surgical auxiliary means |
JP2002536048A (en) * | 1999-02-04 | 2002-10-29 | ジンテーズ アクチエンゲゼルシャフト クール | Bone screw |
US20030036761A1 (en) * | 2001-07-09 | 2003-02-20 | Crista Smothers | Pharmacolgical sleeve |
JP2008541852A (en) * | 2005-05-26 | 2008-11-27 | アメディカ コーポレイション | Osteoconductive spinal fixation system |
JP2012040194A (en) * | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Saga Univ | Biological implant |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
INTERNATIONAL JOURNAL OF NANOMEDICINE, vol. 8, JPN6019013248, 2013, pages 593 - 599, ISSN: 0004016227 * |
K−MAX 創外固定用チタンピン 添付文書, JPN6019002306, 1 April 2012 (2012-04-01), ISSN: 0004016225 * |
NEW GLASS, vol. 24, no. 3, JPN6019002307, 2009, pages 35 - 42, ISSN: 0004016226 * |
オーソフィックスHAコーティングピン 添付文書, JPN6019002309, March 2015 (2015-03-01), ISSN: 0003964737 * |
平成21年度厚生労働科学研究費補助金 医療機器開発推進研究事業(ナノメディシン研究)低侵襲医療機器の, JPN6019013251, March 2010 (2010-03-01), pages 115 - 121, ISSN: 0004016228 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2017150535A1 (en) * | 2016-02-29 | 2019-01-24 | メドトロニックソファモアダネック株式会社 | Set screw for antibacterial implantable device |
KR102084625B1 (en) * | 2020-02-05 | 2020-03-04 | 이동오 | Ligament fixing screw |
WO2021157762A1 (en) * | 2020-02-05 | 2021-08-12 | 이동오 | Osteosynthesis screw for fixing ligament |
CN113088958A (en) * | 2021-03-09 | 2021-07-09 | 中南大学 | Gradient composite bioactive ceramic coating material and preparation method thereof |
CN113088958B (en) * | 2021-03-09 | 2021-12-28 | 中南大学 | Gradient composite bioactive ceramic coating material and preparation method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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