JP2004081257A - インプラント材料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外部に通じる空洞1aを有し且つ生体活性なバイオセラミックス粉体を含んだ生体内分解吸収性ポリマーよりなる母体1の該空洞1aに、内部に連続気孔を有し且つ生体活性なバイオセラミックス粉体を含んだ生体内分解吸収性ポリマーよりなる多孔体2aが填装され、多孔体2aが部分的に露出しているインプラント材料10とする。多孔体2aが速やかに分解吸収され、骨組織と置換されて移植骨の代用の役割を果たし、椎体や骨関節を癒合、固定すると共に、全分解吸収までが遅い母体1も最終的には分解吸収されて骨組織と置換される。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、椎体固定用材料(椎間設置材、椎体置換材)として使用される生体内活性かつ分解吸収性のインプラント材料に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、腰椎変性疾患に対しては神経除圧と腰椎固定術等が行われている。腰椎固定術には、後方固定術、後側方固定術、前方椎体間固定術などがあるが、そのうち前方椎体間固定術は、脊柱管除圧と前方支柱再建を一段階で行える利点があるため、近年盛んに行われている。
【0003】
現在、前方椎体間固定術の支柱となる材料には、自家腸骨稜や、生体材料を応用した椎体間スペーサーがあり、椎体間スペーサーとしては、接合材としての機能を備えているチタン製あるいはカーボン製のケージがよく知られている。これらのケージは、通常、その内部に移植自家骨を充填して、椎体間に挿入される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の前方椎体間固定術に用いる自家腸骨稜は、支柱としては脆弱であることと、経時的な生体内吸収による脊柱再建の不達成に問題が残されている。
【0005】
これに対し、先述の生体材料やチタンやカーボンからなる椎体間スペーサーは強度的には問題がないものの、チタン製のケージやカーボン製のケージは真の生体親和性が欠如しており、生体内に異物として長期に残存することによる、経時的な破壊や腐蝕による周囲組織への為害性の発現の危惧などの問題がある。また、これらのケージと生体との力学的特性の不一致から生ずるところの、リーミングによる骨性終板の破壊により、これらが椎体内へ沈下するという問題もある。特に、カーボン製のケージは、硬いが脆いため、カーボン繊維に沿って破壊して、時として細片が発生するため、それによる為害性の発現の危惧がある。更に、各材料からなるケージに充填する移植用自家骨は、一般に腸骨の摘出により賄われるが、その量の獲得の問題や、摘出後の手術時処理の煩雑さ(摘出した部位の後処理や腸骨の粉砕、ケージへの充填、無菌下での処置など)の問題が残されている。
【0006】
本発明は、これらの問題を解決し得る生体内活性かつ生体内全吸収性のインプラント材料を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るインプラント材料は、外部に通じる空洞を有し且つ生体活性なバイオセラミックス粉体を含んだ生体内分解吸収性ポリマーよりなる緻密質な母体の該空洞に、内部に連続気孔を有し且つ生体活性なバイオセラミックス粉体を含んだ生体内分解吸収性ポリマーよりなる多孔体が填装され、多孔体が部分的に露出していることを特徴とするものである。
【0008】
かかるインプラント材料を例えば種々の椎体間スペーサーとして椎体間に挿入すると、十分な強度を持ち生体の皮質骨と同様の役割をする母体は、体液と接触して表面から加水分解が徐々に進行する。海綿骨と同様の役割をする多孔体は、その露出部分から体液が連続気孔を通じて内部に浸透して加水分解が速やかに進行すると共に、バイオセラミックス粉体の骨伝導能により骨芽細胞が多孔体の内部に侵入して骨組織が伝導形成され、比較的短期間のうちに骨組織に置換する。そのため、上下の椎体はこの骨組織によって癒合、固定される。母体は多孔体よりも遅れて加水分解が進行し、少なくとも骨癒合までの期間、スペーサーとしての強度を維持し、最終的には骨組織と置換して消失する。
【0009】
このように、本発明のインプラント材料は、母体も多孔体も分解吸収されて骨組織と置換し、異物として生体内に残ることがないため、従来のチタン製あるいはカーボン製のケージに懸念されたような長期の生体内での存在による為害性の発現の危惧や、生体との力学的特性の不一致から生ずる椎体内への沈下の問題を一掃することができる。しかも、多孔体が生体骨と同様の組織学的な作用を行って、骨組織と置換するため、従来のようにケージに充填するための移植用自家骨として腸骨等を摘出することが不要となり、移植用自家骨の獲得量の不足の問題や、摘出後の手術時処理の煩雑さの問題も一掃することができる。
【0010】
本発明のインプラント材料においては、多孔体を母体の空洞に填装するだけでなく、多孔体を母体の上下にも重ねて板状に設けることが望ましい場合がある。このようにすると、本発明のインプラント材料を例えば椎体間に挿入したとき、母体の上下の多孔体が椎体の挟圧力により圧縮されて隙間なく椎体に密着し、椎体表面から骨芽細胞の多孔体内部への侵入が容易となるため、早期に骨組織が多孔体の表層部に伝導形成されて、インプラント材料が椎体と直接結合して、安定に固定される利点がある。
【0011】
また、本発明のインプラント材料においては、多孔体の気孔率が50〜90%であって、連続気孔が気孔全体の50〜90%を占め、連続気孔の孔径が略100〜略400μmであることが、椎体と直接結合させるという意味からすると、望ましい。
【0012】
また、本発明のインプラント材料は、多孔体におけるバイオセラミックス粉体の含有率を60〜90重量%とすることが望ましく、かかる含有率にすると、これより含有率の低い多孔体よりも骨伝導能が十分に発揮されて、比較的短期間のうちに多孔体が骨組織と置換される。また、骨伝導能を有しない分解吸収性ポリマーの加水分解により生ずる細片の周囲への異物反応がより回避される。
【0013】
また、本発明のインプラント材料においては、母体を上下左右の4面に空洞の入口を有する直方体形状に形成することが望ましく、このようにすると、インプラント材料を椎体間に挿入したときの設置安定性が向上し、体液も4面の入口から空洞内の多孔体に浸透しやすくなる。そして、母体の上面を前下がりに傾斜させ、下面を前上がりに傾斜させると、腰椎を前湾姿勢に矯正するのに適したインプラント材料となる。更に、母体に複数の空洞を形成し、空洞と空洞の間の壁部に連通孔を形成すると、該壁部によってインプラント材料の耐圧強度が向上すると共に、空洞内の多孔体と置換した骨組織が連通孔を通じて連結できるようになる。また、母体の上下両面に固定用の突起を設けると、挿入後に該突起が上下の椎体に食い込んでインプラント材料が位置ずれしたり抜け出したりしないように固定できる、自立型(補助固定材が不要)のインプラント材料にすることができる。
【0014】
母体の形状は、上記の直方体形状に限定されるものではなく、例えば、内側に空洞を有する環体形状に形成したり、内側に空洞を有し外周面に空洞の入口を複数有する円筒体形状に形成するなど、脊椎、頸椎、腰椎その他の使用部位に適した種々の形状に形成し得るものである。また、母体におけるバイオセラミックス粉体の含有率は10〜60重量%とすることが望ましく、かかる含有率にすると母体を脆弱化させることなく十分な骨伝導能を発揮させることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を説明する。
【0016】
図1は本発明の一実施形態に係るインプラント材料の斜視図、図2は同インプラント材料の母体の斜視図、図3は同インプラント材料の縦断面図、図4は同インプラント材料の母体の縦断面図、図5及び図6は同インプラント材料を椎体間に挿入したところを示す側面図及び背面図である。
【0017】
このインプラント材料10は、図5,図6に示すように、椎体間スペーサーとして脊椎の椎体B,B間に挿入されるものであって、図1,図3に示すように、母体1と、母体1の空洞1aに填装された多孔体2aと、母体1の上下に重ねられて板状に設けられた多孔体2bとで構成されている。多孔体2bは、後述するように、母体1と椎体B,Bとの隙間をなくして早期結合を可能とするために設けられるものであり、省略することも可能である。
【0018】
このインプラント材料10の母体1は、生体活性なバイオセラミックス粉体を含んだ生体内分解吸収性ポリマーからなる緻密質な強度のある母体であって、図2,図4に示すように、直方体形状に形成されている。この母体1には、外部に通じる縦方向の二つの貫通孔状の空洞1aと横方向の二つの貫通孔状の空洞1aが互いに交わるように形成されており、これらの空洞1aの入口1bが母体1の上下左右の4面に2つずつ開口している。これらの空洞1aの入口1bは体液等の侵入口となるもので、空洞1a内に填装された多孔体2aが各入口1bから部分的に露出している。尚、空洞1aの入口1bは母体1の前面や後面にも形成することが可能であり、その場合は、後面の入口をネジ孔状に形成して挿入治具の先端をねじ込むことができるようにするのがよい。
【0019】
このインプラント材料10は、椎体B,B間への挿入が容易となるように、母体1の前面1cの四周が面取りされている。そして、椎体B,B間に挿入されたインプラント材料10が位置ずれしたり抜け出したりすることがないように、母体1の上下両面1d,1eに数個(図では6個ずつ)の固定用の突起1fが設けられており、各突起1fの先端部が母体1の上下両面の多孔体2bから突き出している。この突起1fは、図2に示すように、母体1の上下両面に凹穴1gを形成し、母体1と同じ生体内分解吸収性ポリマーからなる先端が円錐状に尖ったピン1h(1f)を凹穴1gに植設したものである。尚、ピン1hに代えて、先端が尖った突片などを植設してもよい。また、突起1fを母体1と一体に形成してもよい。
【0020】
図3、図4に示すように、母体1の縦方向の二つの空洞1a,1aの間の壁部1iには連通孔1jが形成されており、後述するように、空洞に填装された多孔体2a,2aに伝導形成される骨組織が該連通孔1jを通じて連結できるようになっている。この壁部1iは、母体1の耐圧強度を高める役目をしている。
【0021】
母体1の大きさは、前後寸法が18〜30mm程度、上下の高さ寸法及び左右の幅寸法が6〜24mm程度であり、これらの範囲内で種々のサイズのものを取りそろえておくと、椎体B,Bの大きさや椎間寸法に適合したものを選択して挿入することができる。
【0022】
図1〜図4に示す実施例の母体1は、縦方向及び横方向の空洞1aを、断面が長円形の貫通孔状に形成しているが、四角形、円形、楕円形など種々の断面形状を有する貫通孔状に形成してもよい。また、母体1の内部全体を中空室状の空洞となし、該空洞の入口を母体1の上下左右の4面に形成して空洞と外部を連通させるようにしてもよい。
【0023】
尚、母体1の横方向に貫通する空洞1aは省略可能であり、縦方向に貫通する空洞1aがあれば、その内部に填装された多孔体2aに上下の椎体B,Bから骨組織が伝導形成されて癒合、固定される。また、母体1の左右の2面の入口1bも省略可能である。
【0024】
上記の母体1は、既述したようにバイオラミックス粉体を含んだ生体内分解吸収性ポリマーからなるもので、原料の生体内分解吸収性ポリマーとしては、生体内での安全性が確認されている結晶性のポリ−L−乳酸やポリグリコール酸などが好ましく使用され、特に、粘度平均分子量が15万以上、好ましくは20万〜60万程度のポリ−L−乳酸を用いた高強度の母体1は好適である。このような母体1は、生体内分解吸収性ポリマーを射出成形したり、或は、生体内分解吸収性ポリマーの成形ブロックを切削加工するなどの方法によって製作されるが、後者の方法において成形ブロックを圧縮成形や鍛造成形等の手段でポリマー分子や結晶を配向させたブロックとなし、これを切削加工して得られる母体1は、緻密質でポリマー分子や結晶が三次元に配向して強度が一段と向上するため極めて好適である。その他、成形ブロックとして延伸成形したブロックも好適に使用でき、延伸方向(配向方向)を縦方向となるように切削加工して強度を高めることも好ましい。
【0025】
この母体1の生体内分解吸収性ポリマーに含有させるバイオセラミックス粉体としては、生体活性があり、良好な骨伝導能と良好な生体親和性を有する、未仮焼、未焼成のハイドロキシアパタイト、ジカルシウムホスフェート、トリカルシウムホスフェート、テトラカルシウムホスフェート、オクタカルシウムホスフェート、カルサイト、セラバイタル、ジオプサイト、天然珊瑚等の粉体が使用される。バイオセラミックス粉体の含有率は10〜60重量%の範囲とすることが好ましく、10重量%未満ではバイオセラミックス粉体による骨伝導形成が不充分となり、60重量%を越えると母体1が脆弱化するといった不都合を生じる。
【0026】
一方、前記の多孔体2a,2bはいずれも、内部に連続気孔を有し且つ生体活性なバイオセラミックス粉体を含んだ生体内分解吸収性ポリマーからなるものであって、多孔体の表面や連続気孔の内面にはバイオセラミックス粉体が一部露出している。
【0027】
この多孔体2aは、次の二つの方法のいずれかによって母体1の空洞1aに填装されている。
【0028】
第一の方法では、まず、揮発性溶媒に生体内分解吸収性ポリマーを溶解すると共にバイオセラミックス粉体を混合して懸濁液を調製し、この懸濁液をスプレー等の手段で繊維化して繊維の絡み合った繊維集合体を形成する。次に、この繊維集合体を母体1の空洞の入口1bから空洞1aの内部に詰め込み、繊維の融着可能な温度に加熱することにより、繊維同士を部分的に融着して多孔質の繊維融着集合体とする。そして、この繊維融着集合体を母体1と一緒に揮発性溶剤に浸漬して繊維を収縮、融合させ、実質的に繊維状の形態を消失させてマトリクス化することにより、繊維間空隙が丸みを有する連続気孔となった多孔体2aに形態変化させて填装する。
【0029】
第二の方法では、上記の繊維集合体を加熱、加圧して、空洞1aに合致した形状(長円形の断面を有する柱状)の多孔質の繊維融着集合体となし、この繊維融着集合体を揮発性溶剤に浸漬して多孔体2aに形態変化させた後、母体1の空洞1aへ挿入することによって填装する。
【0030】
一方、多孔体2bは、上記の繊維集合体を加熱、加圧して多孔質の板状の繊維融着集合体となし、この板状の繊維融着集合体を揮発性溶剤に浸漬することによって実質的に繊維状の形態を消失させ、連続気孔を有する板状の多孔体に形態変化させたものである。この多孔体2bは、母体1の突起1fを通す孔を形成して母体1の上下両面1d,1eに重ねられ、熱溶着などの手段で固定される。この多孔体2bの厚さは0.5〜3mm程度であることが好ましく、0.5mmより薄い場合は、圧縮変形により椎体Bの表面の凹凸を吸収し難くなるため椎体Bとの密着性が低下する恐れがあり、一方、3mmより厚い場合は、分解吸収及び骨組織との置換に要する時間が長くなる。
【0031】
これらの多孔体2a,2bは、母体1のような強度が要求されず、比較的速やかに分解して、バイオセラミックス粉体により伝導形成される骨組織と置き換わることが必要なものであるから、その原料となる生体内分解吸収性ポリマーとしては、安全で、分解が比較的速く、あまり脆くない、非晶質あるいは結晶と非晶の混在したポリ−D,L−乳酸、L−乳酸とD,L−乳酸の共重合体、乳酸とグリコール酸の共重合体、乳酸とカプロラクトンの共重合体、乳酸とエチレングリコールの共重合体、乳酸とパラ−ジオキサノンの共重合体などが適しており、これらは単独で、或は、2種以上混合して使用される。これらのポリマーは、繊維化による繊維集合体の形成のし易さや、生体内での分解吸収の期間などを考慮すると、5万〜100万程度の粘度平均分子量を有するものが好ましく使用される。
【0032】
また、多孔体2a,2bに含有されるバイオセラミックス粉体としては、前述の母体1に含有されるバイオセラミックス粉体が全て使用されるが、その中でも生体内で全吸収され骨組織と完全に置換される生体内全吸収性のバイオセラミックス粉体が好ましく、特に、未仮焼、未焼成のハイドロキシアパタイト、トリカルシウムホスフェート、オクタカルシウムホスフェートは、生体活性が極めて高く、骨伝導能に優れ、為害性が低く、短期間で生体に吸収されるので、最適である。これらのバイオセラミックス粉体は、10μm以下の粒径を有するものが好ましく使用され、特に0.2〜5μm程度の粒径を有するものは、スプレー等の手段で繊維化して繊維集合体を形成する際に、繊維が短く切断されないので極めて好ましく使用される。
【0033】
多孔体2a,2bにおけるバイオセラミックス粉体の含有率は、60〜90重量%とすることが望ましく、90重量%を越えると、スプレー等の手段で繊維化して繊維集合体を形成する際に繊維が短く切れるという不都合を生じ、一方、60重量%を下回ると、骨組織の伝導形成が遅くなって多孔体2a,2bが骨組織と置換するのに時間がかかるようになる。バイオセラミックス粉体の更に好ましい含有率は、60〜80重量%である。
【0034】
上記の多孔体2a,2bは、物理的な強度、骨芽細胞の侵入及び安定化などを考慮すると、その気孔率が50〜90%(好ましくは60〜80%)で、連続気孔が気孔全体の50〜90%(好ましくは70〜90%)を占め、連続気孔の孔径が略100〜略400μm(好ましくは150〜350μm)であることが望ましい。気孔率が90%を上回り、孔径が400μmより大きくなると、多孔体2a,2bの物理的な強度が低下して脆くなる。一方、気孔率が60%を下回ると共に、連続気孔が気孔全体の50%を下回り、孔径が100μmよりも小さくなると、体液や骨芽細胞の浸入が低下し、多孔体2a,2bの加水分解や骨組織の成長が遅くなって、多孔体2a,2bが骨細胞と置換するのに要する時間が長くなる。
【0035】
この多孔体2a,2bには、各種の骨形成因子、成長因子、薬剤などを適量含有させることが好ましい。主な骨形成因子としてはBMP、主な成長因子としては、IL−1,TNF−α,TNF−β,IFN−γ等のモノカインやリンフォカイン、或は、コロニー刺激因子、或は、TGF−α,TGF−β,IGF−1,PDGF,FGF等のいわゆる生長分化因子が挙げられる。また、薬剤としては、骨の成長に係る薬物(ビタミンD,プロスタグランジン類、あるいは抗(制)癌剤など)、抗菌剤等が任意に選択できる。上記のような生長因子を多孔体2a,2bに含有させると、多孔体2a,2bの内部で骨形成が著しく促進され、早期に多孔体2a,2bが骨組織と置換されて、椎体B,Bと癒合するようになる。そして、上記のような薬剤を含浸させると、薬剤が椎体B,Bに吸収されて薬効が十分に発揮される。
【0036】
また、多孔体2bの表面や多孔体2aの露出面には、コロナ放電、プラズマ処理、過酸化水素処理などの酸化処理を施してもよく、かかる酸化処理を施すと、表面の生体内分解吸収性ポリマーの濡れ特性が改善され、骨芽細胞が多孔体2bの内部に一層効果的に浸入して成長するようになるので、インプラント材料10が早期に椎体B,Bと結合する利点がある。
【0037】
以上のようなインプラント材料10は、挿入治具を用いて図5,図6に示すように脊椎の椎体B,B間に左右一対挿入され、それによって椎体B,Bの間隔や姿勢が矯正される。このようにインプラント材料10を挿入すると、母体1の上下両面の多孔体2b,2bが椎体B,Bの挟圧力により圧縮されて隙間なく椎体B,Bに密着すると共に、母体1の上下両面の突起1fが椎体B,Bの海綿骨に食い込んで、インプラント材料10が位置ずれしたり抜け出したりすることがないように固定され、母体1が直方体形状であることと相俟って安定良く設置される。
【0038】
上記のように椎体B,B間にインプラント材料10を挿入して設置すると、母体1は体液と接触して表面から加水分解が徐々に進行する。そして、多孔体2a,2bは、連続気孔を通じて内部に浸透する体液により加水分解が速やかに進行すると共に、バイオセラミックス粉体の骨伝導能により骨芽細胞が多孔体2a,2bの内部に侵入して骨組織が伝導形成されるため、比較的短期間のうちに多孔体2a,2bが骨組織と置換する。従って、上下の椎体B,Bは、この置換された骨組織によって癒合、固定される。一方、母体1は、初期より、その圧縮強度がカーボン製のケージと同様に高く、多孔体2a,2bが骨置換されたあとも強度維持の働きをして、インプラント材料10が完全に椎体Bと癒合されて力学的に固定されるのに、大いなる役割を果たす。その後数年(5年程度)を経て完全に骨組織との置換を終える。この時点では、完全に生体骨による固体状の癒合が獲得されている。
【0039】
骨組織の伝導形成は、母体1の上下両面の多孔体2bが圧縮されて隙間なく椎体B,Bに密着していること、骨伝導能を有するバイオセラミックス粉体が多孔体2a,2bに60〜90重量%含有されていること、多孔体2a,2bの気孔率が50〜90%で連続気孔が気孔全体の50〜90%を占め、連続気孔の孔径が略100〜略400μmであることから、骨芽細胞が侵入しやすく確実に行われ、骨組織が多孔体2bの表層部に伝導形成された初期の段階で、インプラント材料10が上下の椎体B,Bと直接結合して固定される。
【0040】
図7は本発明の更に他の実施形態に係るインプラント材料の斜視図、図8は同インプラント材料の母体の斜視図である。
【0041】
このインプラント材料11は、直方体形状の母体1に、方形の断面形状を有する縦方向の二つの空洞1a,1a(角孔状の空洞)が貫通して形成されており、母体1の上下両面には方形の空洞の入口1bが二つずつ、母体1の左右両側面には長円形の空洞の入口1bが二つずつ形成されている。そして、双方の空洞1a,1aの間の壁部1iには、連通孔1jが形成されている。
【0042】
また、母体1の上下両面1d,1eの前端縁及び後端縁には、幅方向全長に亘って固定用の突起1fが2条ずつ形成されており、上下両面1d,1eの中間部(壁部1iの上下両端)にも、幅方向全長に亘って固定用の突起1fが1条ずつ形成されている。これらの突起1fは切削加工等によって母体1と一体に形成されており、各突起1fの先端は、椎体B,B間へのインプラント材料10の挿入を妨げないように傾斜した斜面とされている。尚、突起1fは、突片状に短く形成してもよい。
【0043】
この母体1の空洞1aには、前述した多孔体2aが填装されて空洞の入口1bから部分的に露出しており、更に、母体1の上下には、2分割された板状の前記多孔体2bが重ねて設けられている。
【0044】
このようなインプラント材料11も、前述したインプラント材料10と同様に椎体間スペーサーとして椎体間に挿入され、同様の作用効果を奏する。
【0045】
図9は本発明の更に他の実施形態に係るインプラント材料の側面図である。
【0046】
このインプラント材料12は、母体1の上面1dが前下がりに傾斜し、下面1eが前上がりに傾斜している点で、前述したインプラント材料10と異なっている。その他の構成は、インプラント材料10と同様であるので、図9において同一部材に同一符号を付し、説明を省略する。
【0047】
このようなインプラント材料12も、椎体間スペーサーとして椎体間に挿入され、前述したインプラント材料10と同様の作用効果を奏するが、それに加えて母体1が先すぼまりとなるように上下両面1d,1eを傾斜させているため、腰椎を前湾姿勢に矯正するのに適している。
【0048】
図10は本発明の更に他の実施形態に係るインプラント材料の斜視図である。
【0049】
このインプラント材料13は、母体1が、内側に空洞1a(断面が円形の空洞)を有する円筒体形状に形成されており、その両端面には円形の空洞の入口1bが一つずつ、外周面には長円形の空洞の開口1bが千鳥状に配置されて多数形成されている。そして、この母体1の空洞1aには前述の多孔体2aが填装され、母体1の両端面及び外周面に形成された各入口1bから多孔体2aが部分的に露出している。
【0050】
このようなインプラント材料13は図示のごとき縦向きの姿勢で椎体間に挿入され、前述したインプラント材料10と同様に、母体1や多孔体2aが最終的に骨組織と置換されて、上下の椎体が癒合、固定される。
【0051】
図11は本発明の更に他の実施形態に係るインプラント材料の斜視図である。
【0052】
このインプラント材料14は、内側に空洞1a(断面が円形の空洞)を有する円筒体形状の母体1の外周面に雄ネジ1kが形成されている。そして、この母体1の両端面には円形の空洞の入口1bが一つずつ、また、外周面には大きい長円形の入口1bが上下に二つずつ配置されて形成されており、母体1の空洞1aに填装された前述の多孔体2が上記の各入口1bから部分的に露出している。
【0053】
このようなインプラント材料14は、上下の椎体間にねじ込むことによって、外周面の上下に形成された入口1bから露出する多孔体2が上下の椎体の終板に実質的に接するように設置され、前述したインプラント材料と同様に、母体1や多孔体2aが最終的に骨組織と置換して上下の椎体を癒合、固定する。このインプラント材料14は、椎体固定用治具と併用することによって初期の設置安定性を高めることが望ましい。
【0054】
図12は本発明の更に他の実施形態に係るインプラント材料の斜視図である。
【0055】
このインプラント材料15は、母体1が曲率の小さい部分1nを有する環体形状に形成されており、その内側の空洞1aに前述の多孔体2aが填装されて、該空洞の上下の入口1bから多孔体2aの上下両面が露出している。この環体形状の母体1の外周面には空洞の入口が形成されていないが、場合によっては空洞の入口を複数形成してもよい。また、この環体形状の母体1の上下両面に、前述した固定用の突起を形成してもよい。
【0056】
このようなインプラント材料15は、母体1の曲率の小さい部分1nを後側にして椎体間に挿入され、前述のインプラント材料と同様に母体1や多孔体2aが最終的に骨組織と置換して上下の椎体を癒合、固定する。
【0057】
以上、主な実施形態を挙げて本発明のインプラント材料を説明したが、本発明のインプラント材料は椎体間スペーサーに限定されるものではなく、骨関節固定用のインプラント材料として母体の形状を適宜変更して各部の骨関節に使用されるものである。
【0058】
【発明の効果】
本発明のインプラント材料は、多孔体が速やかに分解吸収されて骨組織と比較的短期間のうちに置換され、全分解吸収までが遅い母体も最終的には分解吸収されて骨組織と置換されるので、従来のチタン製あるいはカーボン製のインプラント材料のように異物として体内に残存することによる為害性の発現の危惧を確実に解消することができ、骨との力学的特性の不一致から生ずる骨への沈下の問題も確実に解決することができる。そして、多孔体が骨組織と置換されて移植骨の代用の役割を主に果たし、椎体や骨関節を癒合、固定するため、従来のように移植用自家骨として腸骨等を摘出することが不要になり、移植用自家骨の獲得の問題や摘出後の手術時処理の煩雑さの問題を一掃できるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るインプラント材料の斜視図である。
【図2】同インプラント材料の母体の斜視図である。
【図3】同インプラント材料の縦断面図である。
【図4】同インプラント材料の母体の縦断面図である。
【図5】同インプラント材料を椎体間に挿入したところを示す側面図である。
【図6】同インプラント材料を椎体間に挿入したところを示す背面図である。
【図7】本発明の他の実施形態に係るインプラント材料の斜視図である。
【図8】同インプラント材料の母体の斜視図である。
【図9】本発明の更に他の実施形態に係るインプラント材料の側面図である。
【図10】本発明の更に他の実施形態に係るインプラント材料の斜視図である。
【図11】本発明の更に他の実施形態に係るインプラント材料の斜視図である。
【図12】本発明の更に他の実施形態に係るインプラント材料の斜視図である。
【符号の説明】
1 母体
1a 空洞
1b 空洞の入口
1d 母体の上面
1e 母体の下面
1f 固定用の突起
1i 壁部
1j 連通孔
2a,2b 多孔体
10,11,12,13,14,15 インプラント材料
Claims (11)
- 外部に通じる空洞を有し且つ生体活性なバイオセラミックス粉体を含んだ生体内分解吸収性ポリマーよりなる母体の該空洞に、内部に連続気孔を有し且つ生体活性なバイオセラミックス粉体を含んだ生体内分解吸収性ポリマーよりなる多孔体が填装され、多孔体が部分的に露出していることを特徴とするインプラント材料。
- 多孔体が母体の上下に重ねられて板状に設けられている請求項1に記載のインプラント材料。
- 多孔体の気孔率が50〜90%であって、連続気孔が気孔全体の50〜90%を占め、連続気孔の孔径が略100〜略400μmである請求項1又は請求項2に記載のインプラント材料。
- 多孔体におけるバイオセラミックス粉体の含有率が60〜90重量%である請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のインプラント材料。
- 母体におけるバイオセラミックス粉体の含有率が10〜60重量%である請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のインプラント材料。
- 母体が、上下左右の4面に空洞の入口を有する直方体形状に形成されている請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のインプラント材料。
- 母体の上面が前下がりに傾斜し、下面が前上がりに傾斜している請求項6に記載のインプラント材料。
- 母体に複数の空洞が形成され、空洞と空洞の間の壁部に連通孔が形成されている請求項6又は請求項7に記載のインプラント材料。
- 母体の上下両面に固定用の突起が設けられている請求項6ないし請求項8のいずれかに記載のインプラント材料。
- 母体が、内側に空洞を有する環体形状に形成されている請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のインプラント材料。
- 母体が、内側に空洞を有し、外周面に空洞の入口を複数設けた円筒体形状に形成されている請求項1,請求項3、請求項4,請求項5のいずれかに記載のインプラント材料。
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