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JPS5946911B2 - インプラント - Google Patents

インプラント

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Publication number
JPS5946911B2
JPS5946911B2 JP51151725A JP15172576A JPS5946911B2 JP S5946911 B2 JPS5946911 B2 JP S5946911B2 JP 51151725 A JP51151725 A JP 51151725A JP 15172576 A JP15172576 A JP 15172576A JP S5946911 B2 JPS5946911 B2 JP S5946911B2
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JP
Japan
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powder
implant
hydroxyapatite
ceramic
core material
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JP51151725A
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正也 青柳
幹夫 林
恭之 吉田
良亮 八百
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
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Priority to FR7737855A priority patent/FR2374019A1/fr
Priority to GB52243/77A priority patent/GB1550575A/en
Priority to US05/860,958 priority patent/US4223412A/en
Publication of JPS5375209A publication Critical patent/JPS5375209A/ja
Publication of JPS5946911B2 publication Critical patent/JPS5946911B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインプラントの改良に関するものである。
本発明のインプラントは人体各部の骨に一般的に応用さ
れ得る。近年、人工臓器、人工血管、人工関節、人工骨
、人工歯根などの人工材料を生体に挿入、置換して失わ
れた生体の一部や機能を回復させるいわゆるインプラン
トロジーが脚光をあびている。
特に最近１０数年の間には、骨や歯根などにおびただし
いインプラントが行なわれ、治療や機能回復に大きな成
果をおさめてきた。しかし、いまだに生体材料として毒
性がなく、有害作用がなく、生体組織と親和性（なじみ
）がよく、強固に結合しそのうえ耐圧強度や衝撃強度な
どの機械的強度が優れ、耐久性のある人工骨や人工歯根
はない。従来、おもに骨や歯根に使われてきた人工材料
は金属材料としてはＣｏ−Ｃｒ系合金、ステンレス鋼、
チタン、タンタルなどがあり、セラミックス材料として
はＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２
Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス、ＳｉＯ２−Ｎａ２Ｏ−ＣａＯ
−ｐ２ｏ５系ガラス（生体ガラス）、炭素などがあるが
、最近アパタイトを主体とした生体セラミックスが注目
されている。
金属材料からなるインプラントは、生体組織との親和性
に問題が多い。
例えば金属イオンが溶出してインプラント周辺の骨細胞
の細胞毒として作用する。また熱伝導が良すぎることに
起因すると考えられる造営作用への障害がある。セラミ
ックス材料からなるインプラントは一般に骨との親和性
が良く組織と反応せず耐久性に富むが、骨組織との固着
に問題がある。またこれらの人工材料は骨や歯の硬組織
の組成とは全く異質のものであり、毒性こそないものの
生体内では死んだ材料にしかすぎない。そこで骨や歯の
組成と近似した材料としてアパタイトが注目されている
。アパタイトの中でも骨や歯の硬組織の無機質の主体で
あるヒドロキシアパタイトは、体内で吸収されながらｈ
ｏｓｔ（移植片をうける人）の新生骨でおきかえられる
ため、特に生体組織との親和性が優れている。本発明は
上記のような欠点を考慮して改良したもので、セラミッ
クスの長所を失なうことなく、さらに骨組織と強固な固
定が得られるインプラントを有するものである。
本発明のインプラントは芯材が密なセラミックスで製造
され、組織と接触する全表面上に（１）ヒドロキシアパ
タイト粉末、（２）セラミックス粉末およびヒドロキシ
アパタイト粉末の混合粉末または（３）セラミックス粉
末次いでヒドロキシアパタイト粉末を溶射被覆したもの
である。
セラミックス粉末およびヒドロキシアパタイト粉末の溶
射層は若干の気孔を有しており、新生骨細胞が溶射層の
気孔に進入し強固な固定が得られる。
さらにヒドロキシアパタイトは新生骨でおきかえられる
ため非常に優れた生体との親和性をもつ。セラミックス
粉末およびヒドロキシアパタイト粉末は溶射で被膜を形
成しており、その溶射被膜は優れた機械的強度および接
着強度を有する。
該インプラントはセラミックスおよびヒドロキシアパタ
イトが生体組織と非常に優れた親和性をもつだけでなく
溶射層表面が凹凸状をなしており骨組織が凹凸部に増植
してアンカー効果を示すため従来から人工歯根、人工骨
、人工関節に用いられているボーンセメントを必要とし
ない。本発明で用いるセラミックスとしては、従来より
金属の耐食、耐摩耗表面処理に使用されている金属酸化
物がそのまま、あるいは混合物として使用できる。
例えば、金属酸化物としてはＡｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｚ
ｒＯ２、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、Ｐ２Ｏ５、ＣａＯ、Ｂ２
Ｏ３などが挙げられる。またヒドロキシアパタイトとし
ては合成ヒドロキシアパタイトおよび生体ヒドロキシア
パタイトが使用できる。
例えば、合成ヒドロキシアパタイトは９００℃〜１３０
０℃の高温下の水蒸気気流中でＧａ２ｐＯ４と過剰のＣ
ａＯを反応させる乾式合成法あるいは生体温度３７℃、
生理的ＰＨ７．ｌ〜７．４の条件下で０．５モル／ｌの
カルシウムと燐酸水溶液を反応させる湿式合成法などに
より合成したものを用いる。また、生体ヒドロキシアパ
タイトは牛、馬、犬、鶏、ウサギなどの動物の骨や歯を
原料として、これらの硬組織を１空気中、８００℃前後
で加熱し、有機物を燃焼除去、２エチレンジアミンの沸
騰液中で有機物を溶解除去、３低温灰化装置により、低
温度でプラズマ化された酸素により有機物の燃焼除去な
どの方法で有機物除去の処理をして調整したものを用い
る。次に図面に従つて本発明を説明する。
ただしこれらの図面は本発明の一実施態様を示すもので
あつて、これらに限られるものではない。第１図および
第２図は本発明に係るインプラントの例を示すもので、
第１図は顎骨内インプラント、第２図は人工股関節であ
り、その形状においては従来の金属性のものと変りはな
く、芯材１にセラミックス焼結体を使用する点で相違す
る。
セラミックス焼結体は従来の加工技術により圧縮、曲げ
、引張りおよび衝撃など機械的性質の優れたものができ
、インプラントに要求される各種外力に対しても充分に
抗し得るものである。セラミックス製芯材１はその外周
に、第１図においてはセラミックス粉末の溶射層２およ
びヒドロキシアパタイト粉末の溶射層３を、第２図にお
いてはヒドロキシアパタイト粉末の溶射層３を備えてお
り、溶射層の気孔に骨細胞が進入して強固な固定が得ら
れる。
本発明のインブライトの適応箇所は特に規定しないが、
歯内、骨内、骨膜下、粘膜内などに使用されることは言
うまでもない。
該インプラントにおいてセラミックス製芯材の形状は特
に限定されるものではなく、ピン形、スクリュー型、ブ
レード型、アンカー型、プレート型、メッシュ型なども
含まれる。本発明のインプラントを得る方法としてはセ
ラミックス材料を従来技術により焼結して芯材を作成す
る。
例えば静水圧圧縮あるいは泥奨鋳込により成形したのち
、１０００〜２０００℃の温度で約５問間焼結を行う。
芯材表面の凹凸が必要な場合は焼結前、焼結途中あるい
は焼結後のいずれかの時点において切削、グリツトブラ
ストなどの機械加工により粗面化を行なう。
また複雑な形状の芯材作成についても上記のような機械
加工などにより形状を整えることができる。作成した芯
材の外周に、（１）ヒドロキシアパタイト粉末、（２）
セラミックス粉末およびヒドロキシアパタイト粉末の混
合粉末、（３）セラミックス粉末次いでヒドロキシアパ
タイト粉末をそれぞれ市販の溶射装置、好ましくはプラ
ズマ溶射装置を用いて溶射する。溶射された被膜は真空
中あるいは空気中において９００〜１３００℃の温度で
焼成を行い使用することもある。以下実施例により本発
明の詳細な説明するが、これに限定されるものではない
。
実施例１ 酸化アルミニウム（住友化学製ＡＭ−２１）を用いてイ
ンプラント芯材を作成した。
すなわち、酸化アルミニウムを静水圧圧縮装置にて１０
００ｋｇ／ｄの圧力でブレス成形しモの表面を機械加工
により粗面にする。ブレス成形し粗面化されたものを焼
成炉中１７００℃５時間で焼結してインプラント芯材を
得た。プラズマ溶射装置（メテコ社製Ｔｙｐｅ−３Ｍ型
６ＭＲ−６３０型電源装置つき）で、３ＭＢ′溶射ガン
を使用してこのセラミックス製インプラント芯材にハイ
ドロキシアパタイト粉末を溶射した。
溶射の条件は以下の通りである。アルゴンガス圧１００
ｐｓｉ水素ガス圧５０ｐｓｉとしアルゴン／水素の流量
は３Ｍ型溶射装置で８０目盛１５目盛とする。
アーク電圧７０ｖ０１ｔアーク電流５００Ａｍｐの条件
でアルゴン水素プラズマジェットフレームを発生させる
。約１０儂の長さのフレームが発生する。インプラント
芯材をフレーム先端に置く。ヒドロキシアパタイト粉末
（乾式合成法による比重３．２、粒径１００μ以以下の
白色粉末）５０ｆ１をフィーダーからフレーム中にフィ
ードする。芯材の位置を変えつつ塗膜が均一に付着する
ようにプラズマスプレーする。１０分間の溶射で平均膜
厚２００μのアパタイト層をコートすることができた。
実施例２ 芯材の材料に高純度アルミナ（住友化学製純度＞９９．
９９、粒径＜１０μ）、溶射被覆材料に７０重量％のヒ
ドロキシアパタイト粉末および３０重量％のアルミナ粉
末（メテコ粉末番号１０５）の混合粉末を用いた以外は
実施例１と同様にしてインプラントを得た。
本品を豚脛骨内に埋入し、３力月を経過した時点で全く
異常は認められていない。
実施例３ 芯材の材料に高純度アルミナ、溶射被覆材料に第一層は
高純度アルミナ粉末、第二層はヒドロキシアパタイト粉
末を用いた以外は実施例１と同様にしてインプラントを
得た。
本品を豚脛骨内に埋入し、３力月を経過した時点で全く
異常は認められていない。
【図面の簡単な説明】
第１図は脛骨内インプラントの１例を示すものでＡはそ
の正面図、Ｂはその側面図である。 第２図は人工股関接に用いる人工骨頭脚の１例を示す側
面図である。図中１はセラミックス製インプラント芯材
、２はセラミック粉末の溶射層、３はヒドロキシアパタ
イト粉末の溶射層である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ セラミックス製インプライト芯材の外周にヒドロキ
    シアパタイト粉末の溶射層を有することを特徴とするイ
    ンプラント。 ２ セラミックス製インプラント芯材の外周にセラミッ
    クス粉末およびヒドロキシアパタイト粉末の混合粉末の
    溶射層を有することを特徴とするインプラント。 ３ セラミックス製インプラント芯材の外周にセラミッ
    クス粉末の溶射層、次いでヒドロキシアパタイト粉末の
    溶射層を有することを特徴とするインプラント。
JP51151725A 1976-12-16 1976-12-16 インプラント Expired JPS5946911B2 (ja)

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