| 【発明の名称】 |
人工骨補綴材 |
| 【発明者】 |
【氏名】越智 隆弘
【氏名】吉川 秀樹
|
| 【要約】 |
【課題】金属材を使用することなく、骨置換が可能で、患部への挿入が容易な人工骨補綴材を提供する。
【解決手段】軸芯２と径大部３とが一体に形成されて全体がアパタイトから成る２つの構造体４，４の径大部３，３に、夫々、互いに嵌合し合う嵌合部５，５を形成し、嵌合部５，５同士を嵌合させることにより、２つの構造体４，４が一体化されるように構成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 軸芯２と径大部３とが一体に形成されて全体がアパタイトから成る２つの構造体４，４の上記径大部３，３に、夫々、互いに嵌合し合う嵌合部５，５を形成し、該嵌合部５，５同士を嵌合させることにより、上記２つの構造体４，４が一体化されるように構成したことを特徴とする人工骨補綴材。
【請求項２】 中心部６，８が緻密質アパタイトから成り、外周部７，９が多孔質アパタイトから成る請求項１記載の人工骨補綴材。
【請求項３】 緻密質アパタイトの気孔率が、０〜20％である請求項２記載の人工骨補綴材。
【請求項４】 多孔質アパタイトの気孔率が、60〜80％である請求項２記載の人工骨補綴材。
【請求項５】 軸芯２が、緻密質アパタイトから成る断面矩形状の芯部材６の表面に、多孔質アパタイト層を設けてなる請求項１記載の人工骨補綴材。
【請求項６】 径大部３が、緻密質アパタイトから成る断面矩形状の芯部材８の表面に、多孔質アパタイト層を設けてなる請求項１記載の人工骨補綴材。
【請求項７】 緻密質アパタイトから成る径大部３の矩形状の芯部材８が、緻密質アパタイトから成る軸芯２の矩形状の芯部材６よりも十分大きく形成された請求項１，２，３，４，５または６記載の人工骨補綴材。
【請求項８】 径大部３の嵌合部５の構造が、相欠きかま継ぎ構造である請求項１，２，３，４，５，６または７記載の人工骨補綴材。
【請求項９】 係止ピン12，12を、２つの嵌合部５，５に対して、軸芯２に垂直な方向に貫通させ、両嵌合部５，５の横ずれを防止した請求項１，２，３，４，５，６，７または８記載の人工骨補綴材。
【請求項10】 ２つの径大部３，３を、該径大部３と同径のスペーサ21を介して、互いに接続した請求項１，２，３，４，５，６，７，８または９記載の人工骨補綴材。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人工骨補綴材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、骨腫瘍や骨髄炎等で骨の一部を切除する場合には、骨移植によって切除した部分に骨を補ったり、チタン等の金属プレートや髄内釘を用いて切除部を固定する等の処置が採られていた。また、これらの処置には、セメントも適宜用いられていた。
【０００３】しかし、金属は、生体組織との馴染みがよくない上に、イオン溶出による生体毒の発生が懸念されるため、特開平７-163652 号公報には、生体為害性のない水酸アパタイトで表面を覆い、生体との一体化が可能な人工骨補填材が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来例の場合、人工骨補填材の中心部（芯材１）には、金属材（ステンレス）が用いられており、生体毒の発生が懸念される。また、その中心部の両端を、夫々、切断された骨の中に挿入して固定しなければならないため、相当な力で施術部を引っ張って、挿入のためのスペースを確保する必要があり、その処置は容易ではなかった。
【０００５】そこで、本発明は、金属材を使用することなく、骨置換が可能で、患部への挿入が容易な人工骨補綴材を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するために、本発明は、軸芯と径大部とが一体に形成されて全体がアパタイトから成る２つの構造体の上記径大部に、夫々、互いに嵌合し合う嵌合部を形成し、該嵌合部同士を嵌合させることにより、上記２つの構造体が一体化されるように構成したものである。
【０００７】また、中心部を緻密質アパタイトで形成し、外周部を多孔質アパタイトで形成した。あるいは、緻密質アパタイトの気孔率を、０〜20％とした。さらに、多孔質アパタイトの気孔率を、60〜80％とした。
【０００８】そして、軸芯を、緻密質アパタイトから成る断面矩形状の芯部材の表面に、多孔質層を設けたものとした。また、径大部を、緻密質アパタイトから成る断面矩形状の芯部材の表面に、多孔質層を設けたものとした。
【０００９】さらに、緻密質アパタイトから成る径大部の矩形状の芯部材を、緻密質アパタイトから成る軸芯の矩形状の芯部材よりも十分大きく形成した。また、径大部の嵌合部の構造を、相欠きかま継ぎ構造とした。
【００１０】さらに、係止ピンを、２つの嵌合部に対して、軸芯に垂直な方向に貫通させ、両嵌合部の横ずれを防止した。そして、２つの径大部を、該径大部と同径のスペーサを介して、互いに接続した。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明の人工骨補綴材を詳説する。
【００１２】図１は、本発明の実施の一形態を示す人工骨補綴材の側面図で、符号１で示される人工骨補綴材は、アパタイトから成り、棒状の軸芯２と、その軸芯２よりも径大な径大部３と、が一体化されて成る２つの構造体４，４を、夫々の径大部３，３に形成された嵌合部５，５で互いに嵌合させて一体化可能に構成したものである。
【００１３】軸芯２は、その断面を示す図２のように、緻密質アパタイトから成る断面矩形状の芯部材（中心部）６の表面に、多孔質アパタイトから成る表皮層（外周部）７を形成したものである。また、径大部３は、その断面を示す図３のように、緻密質アパタイトから成る断面矩形状の芯部材（中心部）８の表面に、多孔質アパタイトから成る表皮層（外周部）９を形成したものである。
【００１４】中心部となる芯部材６，８の断面形状は、矩形状に限られることなく、三角形でもよく、その他の多角形であってもよく、また、患部の症状に応じて、適宜に変形された形状であってもよい。また、図示は省略するが、外周部となる表皮層７，９は、芯部材６，８の外面を部分的に覆うように形成されていてもよい。
【００１５】ところで、本発明に於て、アパタイトとは、広義でのリン酸カルシウム系焼結体を言うものと定義する。なお、その中、ハイドロキシアパタイトが強度的に優れ、最も好ましい素材である。その緻密質体（緻密質アパタイト）は、気孔率が０〜20％のものであり、多孔質体（多孔質アパタイト）は、気孔率が60〜80％である。
【００１６】緻密質体の気孔率が20％を越えると、強度の低下が甚だしくなるため好ましくない。また、多孔質体の気孔率が60％未満になると、骨に置換される時間が長くかかり過ぎる。気孔率が80％を越えると、強度が低下するため、損壊する虞がある。
【００１７】その径大部３に形成される嵌合部５は、図４に示すように、段違いの切欠状に形成された２つの平坦面51，52間に、傾斜面状の係止面53が形成されてなり、一方の径大部３を他方の径大部３に対して横方向から、スライドさせて、嵌合可能（図１参照）に構成されている。
【００１８】また、その径大部３，３には、両平坦面51，52と軸芯２とに直交する方向にピン孔11，11が貫通して形成されており、両嵌合部５，５を互いに嵌合させた状態として、その両ピン孔11，11に、係止ピン12，12を係入させることにより、その嵌合状態を固定し、横ずれを防止できるようにしている。
【００１９】このような人工骨補綴材１を用いた施術では、図５に示すように、両軸芯２，２は、切除した骨13，14の骨髄に形成した孔部131, 141に挿入されるが、その挿入時には、まず、２つの構造体４，４を分離して、各独立に、夫々の軸芯２，２を孔部131, 141内に挿入する。次いで、両径大部３，３を互いに横方向にスライドさせつつ嵌合部５，５同士を嵌合させ、その嵌合状態下で、両ピン孔11，11に、両係止ピン12，12を係入させてその嵌合状態を固定する。
【００２０】このように、人工骨補綴材１を、嵌合可能な２つの構造体４，４で構成したので、従来のように、施術時に、患部（骨13，14を無理に引っ張って広いスペースを確保しなくても、挿入が容易であり、患者への負担が軽減されると共に、軸芯２の長さを比較的に大に設定することができ、骨13，14との接合部の安定性を向上させることができる。
【００２１】その軸芯２の挿入時には、多孔質アパタイトから成る表皮層７が削られつつ挿入されるため、密に嵌入させることができ、かつ、緻密質アパタイトから成る断面矩形状の芯部材６が、孔部131, 141内に食い込むため、その回転が阻止され、骨13，14への充分な固定強度が得られる。そして、その表皮層９では、骨置換が速やかにおこなわれ、骨と一体化されるため、骨セメントによる固定を必要としない。
【００２２】また、径大部３は、図６にハッチングで示す芯部材８の角部81が、骨13の切断端の骨皮質と接触して荷重を支えるので、芯部材８の外形は、少なくとも、その角部81…が、骨13，14の外周部に相当するだけの大きさを有するのが好ましい。一方、表皮層９は骨組織が形成されやすく、かつ、筋肉等の軟部組織も接着しやすい。このように、軸芯２と径大部３において、緻密質アパタイトと多孔質アパタイトとを適宜組み合わせているため、充分な強度が得られ、かつ、骨が効率よく再生される。
【００２３】以上のように、本発明の人工骨補綴材１は、２つの構造体４，４を軸方向で分割可能としたので、施術が容易となり、また、金属材を用いることなく、生体組織との親和性が良好でアパタイトから成るため、内部で違和感がなく、しかも、生体毒の溶出がなく、骨13，14と接触する部分で、骨置換が速やかにおこなわれ、終には、骨と一体化されるため、その接合部が、長期間にわたり安定な接合状態に維持される。
【００２４】図７は、他の実施の形態を示し、この場合、両径大部３，３の嵌合部５，５の構造は、「相欠きかま継ぎ」（略称、かま継ぎ）と称するものであり、前実施の形態と同様に、両方の径大部３，３を互いに横方向にスライドさせて嵌合させることができるのは勿論であるが、一方の径大部３を他方の径大部３に対して、軸芯２に沿う方向にスライドさせても嵌合させることができる。つまり、嵌合が容易であり、症状に応じて、臨機応変な対応を採ることができ、患部への負担を、より一層軽減することができる。
【００２５】図８は、別の実施の形態を示し、この場合、両径大部３，３を、その径大部３と同径のスペーサ21を介して、互いに接続するようにしている。このスペーサ21の長さを種々に変化させることにより、両径大部３，３の端部間の長さＬを最適な値に設定することができる。また、このように、３つに分割したことにより、骨に対する軸芯２の挿入作業が、さらに容易となる。なお、図示は省略するが、そのスペーサ21を、２以上の部材で形成し、分割・嵌合可能に構成してもよい。
【００２６】
【発明の効果】（請求項１によれば）全体がアパタイトから成るので、生体組織との親和性が良好で、骨置換による骨皮質との一体化が可能であり、内部で違和感がなく、また、金属材のような劣化や生体毒の溶出がなく、耐久性が良好であり、再手術の必要もない。
【００２７】２つの構造体４，４を軸方向で分割・嵌合可能としたので、施術が容易となり、患部に対する負担を軽減することができる。
【００２８】（請求項２によれば）中心部６，８が緻密質アパタイトから成るので、充分な強度を確保することができる。また、外周部７，９が多孔質アパタイトから成るので、骨置換が速やかに達成され、生体組織との一体化を図ることができる。
【００２９】（請求項３によれば）緻密質アパタイトの気孔率を、０〜20％としたので、充分な強度を確保することができる。
【００３０】（請求項４によれば）多孔質アパタイトの気孔率を、60〜80％としたので、骨置換が速やかに達成され、生体組織との一体化を図ることができる。
【００３１】（請求項５によれば）軸芯２の、緻密質アパタイトから成る断面矩形状の芯部材６の表面に、多孔質層を設けたので、骨13，14に対して、充分な固定強度を確保できると共に、表面で骨置換が速やかに達成され、生体組織との一体化を図ることができる。
【００３２】（請求項６によれば）径大部３の、緻密質アパタイトから成る断面矩形状の芯部材８の表面に、多孔質層を設けたので、骨13，14に対して、充分な支持強度を確保できると共に、表面で骨皮質との間で骨置換が速やかに達成され、生体組織との一体化を図ることができる。
【００３３】（請求項７によれば）径大部３の、緻密質アパタイトから成る矩形状の芯部材８を、軸芯２の緻密質アパタイトから成る矩形状の芯部材６よりも十分大きく形成したので、骨13，14に対して位置ずれすることなく、骨13，14間の切除部のスペースをしっかりと補綴することができる。
【００３４】（請求項８によれば）径大部３の嵌合部５を、相欠きかま継ぎ構造としたので、嵌合作業が容易となる。
【００３５】（請求項９によれば）係止ピン12，12を２つの嵌合部５，５に対して、軸芯２に垂直な方向に貫通させるので、両嵌合部５，５の横ずれを効果的に防止することができる。
【００３６】（請求項10によれば）２つの径大部３，３を、径大部３と同径のスペーサ21を介して、互いに接続するので、そのスペーサ21の長さを適宜に変化させることにより（長さの異なるスペーサ21を選択することにより）、径大部３，３の端部間の最適な長さを設定することができる。また、軸芯２の挿入が容易となる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】５０００９７１１９
【氏名又は名称】株式会社エム・エム・ティー
【識別番号】５００１０３７２０
【氏名又は名称】越智 隆弘
【識別番号】５００１０３８２３
【氏名又は名称】吉川 秀樹
|
| 【出願日】 |
平成１２年４月７日（２０００．４．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８０７４６
【弁理士】
【氏名又は名称】中谷 武嗣
|
| 【公開番号】 |
特開２００１−２８６４９４（Ｐ２００１−２８６４９４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１０月１６日（２００１．１０．１６） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１０５８２３（Ｐ２０００−１０５８２３） |
|