JP6071420B2 - Screw member for living body - Google Patents

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Description

本発明は、骨に対して螺合するネジ部を有する生体用ネジ部材に関する。   The present invention relates to a biological screw member having a screw portion that is screwed to a bone.

従来より、事故等により骨又は歯が欠損又は損傷した場合、その部分に螺合して埋め込まれる生体用ネジ部材が知られている。例えば、特許文献１には、ヘッド部と、多孔性金属を含有する中間部と、ステム部とを備えたインプラント（生体用ネジ部材）が開示されている。これらは、初期段階では別個になっている。インプラントは、ヘッド部とステム部とが協働して中間部を挟持することにより形成される。このように、中間部に多孔性金属を含有させることで、インプラントは、ねじれまたは回転に対する抵抗を増すため、即時または非常に早い時点での装着が可能になる。しかも、中間部の孔の内部へと骨が成長して入り込むため、長期的安定性が増す。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a biomedical screw member that is screwed and embedded in a bone or tooth that is lost or damaged due to an accident or the like. For example, Patent Document 1 discloses an implant (biological screw member) including a head portion, an intermediate portion containing a porous metal, and a stem portion. These are separate at the initial stage. The implant is formed by sandwiching the intermediate part by the cooperation of the head part and the stem part. Thus, by including a porous metal in the middle, the implant increases resistance to torsion or rotation, allowing immediate or very early loading. In addition, since bone grows and enters into the hole in the intermediate portion, long-term stability is increased.

また、特許文献２には、表面に多孔質層を有する中空ネジとして構成された骨ネジが開示されている。   Patent Document 2 discloses a bone screw configured as a hollow screw having a porous layer on the surface.

特表２０１１−５２６８０９号公報Special table 2011-526809 gazette 特表平２−５００４９０号公報JP-T-2-500490

ところで、上記特許文献１のように、複数の部材（ヘッド部、中間部、ステム部）を互いに嵌め合わせてインプラントを形成した場合、その結合された部分の境界面に負荷がかかって破損する虞が生じる。しかも、中間部にネジ山がないため、インプラントを顎骨に固定した初期状態において、インプラントの保持力を十分に確保できない場合がある。   By the way, when an implant is formed by fitting a plurality of members (a head portion, an intermediate portion, a stem portion) to each other as in Patent Document 1, there is a possibility that the boundary surface of the joined portion is loaded and damaged. Occurs. In addition, since there is no screw thread in the middle part, there is a case where a sufficient holding force of the implant cannot be secured in the initial state where the implant is fixed to the jawbone.

また、特許文献２に記載される骨ネジに形成される多孔質層は、サンドブラストまたはプラズマ照射法で形成されているため、表面が凹凸形状になっている。しかし、この骨ネジは、上記のように表面のみに凹凸形状が形成され、成長した骨が骨ネジの表面よりも内側に入り込むことが困難であるため、骨と骨ネジとの結合力を十分に確保できない虞がある。   Moreover, since the porous layer formed in the bone screw described in Patent Document 2 is formed by sandblasting or plasma irradiation, the surface has an uneven shape. However, this bone screw has an uneven shape only on the surface as described above, and it is difficult for the grown bone to enter the inside of the surface of the bone screw, so that the bonding force between the bone and the bone screw is sufficient. There is a possibility that it cannot be secured.

本発明は、上記実情に鑑みてなされるものであり、その目的は、破損のリスクが少なく且つ骨に対する結合力を十分に確保可能な生体用ネジ部材を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a biomedical screw member that has a low risk of breakage and can sufficiently secure a binding force to bone.

上記目的を達成するための本発明のある局面に係る生体用ネジ部材は、骨に対して螺合するネジ部を有する生体用ネジ部材に関する。そして、前記ネジ部の先端部分は、緻密体で構成される先端側ネジ部として設けられ、前記ネジ部の軸方向における中間部分は、該中間部分における表面の少なくとも一部から内部の少なくとも一部に亘る部分が前記先端側ネジ部の緻密体よりも疎な構造体である多孔質体で構成された、中間ネジ部として設けられ、前記先端側ネジ部及び前記中間ネジ部は、互いに一体化された凝固体であり、前記中間ネジ部は、緻密体で構成され前記中間ネジ部における径方向中心部分である中心部と、緻密体で構成され前記中間ネジ部におけるネジ山の頂部から前記中心部に亘る部分である緻密部と、多孔質体で構成され、前記中間ネジ部における前記ネジ山の裾の部分から前記中心部に亘る部分、及び該中間ネジ部のネジ溝の底部から前記中心部に亘る部分、である多孔質部と、を有している。 In order to achieve the above object, a living body screw member according to an aspect of the present invention relates to a living body screw member having a screw portion screwed into a bone. The tip portion of the screw portion is provided as a tip side screw portion formed of a dense body, and the intermediate portion in the axial direction of the screw portion is at least part of the inside from at least part of the surface of the intermediate portion. Is provided as an intermediate screw portion that is formed of a porous body that is a sparser structure than the dense body of the tip side screw portion, and the tip side screw portion and the intermediate screw portion are integrated with each other. The intermediate screw portion is formed of a dense body and is a central portion that is a central portion in the radial direction of the intermediate screw portion, and a center portion of the intermediate screw portion that is formed of a dense body from the top of the screw thread in the intermediate screw portion. A dense portion that is a portion extending from a portion, and a porous body, the portion extending from the thread hem portion to the center portion in the intermediate screw portion, and the center from the bottom portion of the screw groove of the intermediate screw portion Across It has portions, and the porous section is, the.

この構成では、緻密体で構成される先端側ネジ部と多孔質体を含む中間ネジ部とが一体化されている。こうすると、例えば別個に形成された先端側ネジ部と中間ネジ部とを嵌め合わせて組み立てる場合と異なり、両者の間に境界となる結合部が存在しなくなる。その結果、両者の間の領域において応力集中が生じにくくなるため、ネジ部が破損しにくくなる。従って、破損のリスクの少ない生体用ネジ部材を形成できる。   In this configuration, the tip side screw portion formed of a dense body and the intermediate screw portion including the porous body are integrated. If it carries out like this, unlike the case where the front end side screw part and intermediate | middle screw part which were formed separately are assembled and assembled, there will be no coupling | bond part used as a boundary between both. As a result, stress concentration is less likely to occur in the region between the two, and the screw portion is less likely to be damaged. Accordingly, it is possible to form a biological screw member with little risk of breakage.

また、先端側ネジ部及び中間ネジ部は、金属粉末を積層する毎に溶融し凝固することで一体化されている。このため、金属に対して複雑な切削加工等を施して生体用ネジ部材を形成する必要が無い。また、医療用器具の材料として多く流通しているチタン合金等の難切削材であっても、複雑な形状の切削加工が不要なため、容易に、生体用ネジ部材を形成できる。よって、緻密体で構成された先端側ネジ部と多孔質体を有する中間ネジ部とを備えた生体用ネジ部材を容易に一体成形することができる。   Further, the tip side screw part and the intermediate screw part are integrated by melting and solidifying each time the metal powder is laminated. For this reason, it is not necessary to perform complicated cutting etc. with respect to a metal and to form the screw member for living bodies. Further, even a difficult-to-cut material such as a titanium alloy that is widely distributed as a material for medical instruments does not require a complicated-shaped cutting process, and thus a biological screw member can be easily formed. Therefore, the biomedical screw member provided with the front-end | tip side screw part comprised by the precise | minute body and the intermediate | middle screw part which has a porous body can be integrally formed easily.

また、中間ネジ部の表面の少なくとも一部は多孔質体で構成されているため、骨との間で大きな摩擦力を確保できる。従って、骨に対する固定力を得るための固定性能を向上させ、十分な固定性能を確保することができる。更に、中間ネジ部にはネジ山が形成されているため、骨に対する固定力を更に高めることができる。   In addition, since at least a part of the surface of the intermediate screw portion is made of a porous body, a large frictional force can be secured between the intermediate screw portion and the bone. Therefore, it is possible to improve the fixing performance for obtaining the fixing force with respect to the bone, and to secure sufficient fixing performance. Furthermore, since the thread portion is formed in the intermediate screw portion, the fixing force to the bone can be further increased.

また、中間ネジ部の表面の少なくとも一部から内部の少なくとも一部に亘る部分を多孔質体で形成することで、長期的には、多孔質体の気孔に骨が侵入するように成長することになる。これにより、骨との癒合を促進し易く、骨に対する長期の固定性能も向上させることができる。   In addition, by forming a part extending from at least a part of the surface of the intermediate screw part to at least a part of the inside with a porous body, in the long term, the bone can grow so as to enter the pores of the porous body. become. Thereby, it is easy to promote the fusion with the bone, and the long-term fixing performance to the bone can be improved.

また、上述の構成では、多孔質体は、金属粉末を積層する毎に溶融し凝固することで形成されている。こうすると、多孔質体を、中間ネジ部の表面だけでなく内部にも容易に形成できる。従って、骨が多孔質体に深く侵入して成長できるため、骨に対する長期の固定性能を更に増すことができる。   Moreover, in the above-mentioned structure, the porous body is formed by melting and solidifying each time the metal powder is laminated. In this way, the porous body can be easily formed not only on the surface of the intermediate screw part but also on the inside. Therefore, since the bone can penetrate deeply into the porous body and grow, the long-term fixing performance to the bone can be further increased.

また、上述の構成では、ネジ部を骨などに螺合する際に比較的負荷がかかりやすい先端側ネジ部を、比較的高強度の緻密体で構成している。こうすると、ネジ部を骨などに螺合する際に該ネジ部が破損するリスクを低減できる。   Further, in the above-described configuration, the tip side screw portion, which is relatively easily loaded when the screw portion is screwed into a bone or the like, is formed of a dense body having a relatively high strength. If it carries out like this, when screwing a screw part in a bone etc., the risk that this screw part will be damaged can be reduced.

従って、上述の構成では、破損のリスクが少なく且つ骨に対する結合力を十分に確保可能な生体用ネジ部材を提供できる。   Therefore, with the above-described configuration, it is possible to provide a biomedical screw member that has a low risk of breakage and can sufficiently secure a binding force to bone.

前記生体用ネジ部材では、前記中間ネジ部のうち多孔質体で構成されている部分は、該中間ネジ部の表面から該中間ネジ部の軸直角断面の径方向中心側に向かって該多孔質体の気孔率が小さくなるように構成されていることが好ましい。   In the screw member for living body, a portion of the intermediate screw portion that is formed of a porous body is formed from the surface of the intermediate screw portion toward the radial center of the cross section perpendicular to the axis of the intermediate screw portion. It is preferable that the body has a low porosity.

この構成によると、中間ネジ部のうち多孔質体で構成されている部分の気孔率は、中間ネジ部の表面から、該中間ネジ部の軸直角断面の径方向中心側、すなわち該中間ネジ部の軸心側に向かって、傾斜的又は段階的に小さくなっている。こうすると、中間ネジ部のうち多孔質体で構成されている部分の組織構造が急激に変化するのを抑制できるため、中間ネジ部を応力集中がおこりにくい構成にできる。   According to this configuration, the porosity of the portion formed of the porous body in the intermediate screw portion is from the surface of the intermediate screw portion to the radial center side of the cross section perpendicular to the axis of the intermediate screw portion, that is, the intermediate screw portion. It becomes small in a stepwise or stepwise manner toward the axial center side. If it carries out like this, since it can suppress that the structure | tissue structure of the part comprised with the porous body among the intermediate | middle screw parts changes rapidly, it can be made the structure which a stress concentration does not occur easily in an intermediate | middle screw part.

さらに、多孔質体の気孔率は、中間ネジ部の表面側の部分、すなわち中間ネジ部における骨側の部分（ネジ部の外周部分）の方が、中間ネジ部における軸心側の部分よりも大きいため、ネジ部が骨に螺合した後に骨が中間ネジ部の内側に入り込んで成長するスペースを十分に確保できる。   Further, the porosity of the porous body is such that the portion on the surface side of the intermediate screw portion, that is, the bone side portion (the outer peripheral portion of the screw portion) in the intermediate screw portion is more than the portion on the axis side in the intermediate screw portion. Since it is large, it is possible to secure a sufficient space for the bone to enter and grow inside the intermediate screw portion after the screw portion is screwed into the bone.

前記生体用ネジ部材では、前記先端側ネジ部は、前記中間ネジ部よりも外径が大きいことが好ましい。   In the biomedical screw member, it is preferable that the tip side screw portion has an outer diameter larger than that of the intermediate screw portion.

ネジ部を骨に対して螺合する際、ネジ部は、先端側ネジ部のネジ山が骨にネジ穴を形成しながら骨の内部を進む。すなわち、中間ネジ部のネジ山は、先端側ネジ部が形成したネジ穴の内部を進む。上述のように先端側ネジ部の外径を中間ネジ部の外径よりも大きくすると、中間ネジ部と前記ネジ穴との間に隙間ができる。従って、中間ネジ部にかかる負荷を小さくできるため、中間ネジ部が破損してしまうリスクを低減できる。   When the screw part is screwed to the bone, the screw part advances inside the bone while the screw thread of the tip side screw part forms a screw hole in the bone. That is, the screw thread of the intermediate screw part advances inside the screw hole formed by the tip side screw part. As described above, when the outer diameter of the tip side screw portion is larger than the outer diameter of the intermediate screw portion, a gap is formed between the intermediate screw portion and the screw hole. Therefore, since the load concerning an intermediate | middle screw part can be made small, the risk that an intermediate | middle screw part will be damaged can be reduced.

前記生体用ネジ部材では、前記中間ネジ部の表面は、全体に亘って多孔質体で構成されていることが好ましい。   In the biomedical screw member, it is preferable that the surface of the intermediate screw portion is formed of a porous body throughout.

この構成によると、中間ネジ部における骨の成長スペースを十分に確保できるため、長期的なネジ部と骨との結合力を高めることができる。   According to this configuration, a sufficient bone growth space in the intermediate screw portion can be ensured, so that a long-term coupling force between the screw portion and the bone can be increased.

前記生体用ネジ部材では、前記中間ネジ部のネジ山の頂部は、緻密体で構成され、前記中間ネジ部のネジ溝の底部は、多孔質体で構成されていることが好ましい。   In the biomedical screw member, it is preferable that a top portion of the thread of the intermediate screw portion is formed of a dense body, and a bottom portion of the screw groove of the intermediate screw portion is formed of a porous body.

この構成では、中間ネジ部において比較的負荷がかかりやすいネジ山の頂部が緻密体で構成されているため、中間ネジ部のネジ山の破損を抑制できる。しかも、ネジ溝の底部が多孔質体で構成されているため、骨の成長スペースを確保できる。   In this configuration, since the top of the thread that is relatively easily loaded in the intermediate screw part is formed of a dense body, damage to the thread of the intermediate screw part can be suppressed. Moreover, since the bottom of the screw groove is made of a porous body, a bone growth space can be secured.

前記生体用ネジ部材では、前記ネジ部のうち前記先端側ネジ部と反対側の部分は、緻密体で構成される基端側ネジ部として設けられ、前記基端側ネジ部は、前記先端側ネジ部及び前記中間ネジ部よりも外径が大きいことが好ましい。   In the screw member for a living body, a portion of the screw portion opposite to the tip-end-side screw portion is provided as a base-end-side screw portion configured by a dense body, and the base-end-side screw portion is provided on the tip-end side. It is preferable that an outer diameter is larger than a thread part and the said intermediate | middle thread part.

この構成によると、生体用ネジ部材を骨に装着した状態において、基端側ネジ部は、強度の高い皮質骨に螺合している。このように、骨における強度が高い部分に螺合する基端側ネジ部を設けることで、ネジ部全体を骨に対して強固に固定できる。しかも、基端側ネジ部は、先端側ネジ部及び中間ネジ部よりも外径が大きい。こうすると、ネジ部を骨に螺合する際、基端側ネジ部は、先端側ネジ部及び中間ネジ部によって形成されたネジ穴をねじ切りしながら進み、皮質骨に螺合する。従って、基端側ネジ部を骨に対してより確実に固定できる。   According to this configuration, in a state where the biological screw member is mounted on the bone, the proximal-side screw portion is screwed into the cortical bone having high strength. Thus, by providing the proximal-side screw portion that is screwed into a portion having high strength in the bone, the entire screw portion can be firmly fixed to the bone. Moreover, the proximal-side screw portion has a larger outer diameter than the distal-end side screw portion and the intermediate screw portion. In this way, when screwing the screw portion into the bone, the proximal-side screw portion advances while threading the screw hole formed by the distal-end screw portion and the intermediate screw portion, and is screwed into the cortical bone. Accordingly, the proximal-side screw portion can be more reliably fixed to the bone.

本発明によると、破損のリスクが少なく且つ骨に対する結合力を十分に確保可能な生体用ネジ部材を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a biomedical screw member that has a low risk of breakage and can sufficiently secure a binding force to bone.

第１実施形態に係る骨スクリューが、骨に対して螺合している状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which the bone screw which concerns on 1st Embodiment has screwed with respect to the bone. 第1実施形態に係る骨スクリューの構成を示す図であり、（Ａ）は骨スクリューの正面図、（Ｂ）は骨スクリューの断面図である。It is a figure which shows the structure of the bone screw which concerns on 1st Embodiment, (A) is a front view of a bone screw, (B) is sectional drawing of a bone screw. 骨スクリューを製造するための製造システムの模式図である。It is a schematic diagram of the manufacturing system for manufacturing a bone screw. 図３に示す製造システムによる処理を説明するための図であって、１つのレイヤー画像の一部における各部のレーザ光線の照射量の設定値を示す模式図である。It is a figure for demonstrating the process by the manufacturing system shown in FIG. 3, Comprising: It is a schematic diagram which shows the setting value of the irradiation amount of the laser beam of each part in a part of one layer image. 図２に示す骨スクリューの製造工程について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the manufacturing process of the bone screw shown in FIG. 図２に示す骨スクリューの製造工程を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the manufacturing process of the bone screw shown in FIG. 第２実施形態に係る骨スクリューの構成を示す図であり、（Ａ）は骨スクリューの正面図、（Ｂ）は骨スクリューの断面図である。It is a figure which shows the structure of the bone screw which concerns on 2nd Embodiment, (A) is a front view of a bone screw, (B) is sectional drawing of a bone screw. 第３実施形態に係る人工歯根が、顎骨に対して螺合している状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which the artificial tooth root which concerns on 3rd Embodiment is screwing with respect to a jawbone. 第３実施形態に係る人工歯根の構成を示す図であり、（Ａ）は人工歯根の正面図、（Ｂ）は人工歯根の断面図である。It is a figure which shows the structure of the artificial tooth root which concerns on 3rd Embodiment, (A) is a front view of an artificial tooth root, (B) is sectional drawing of an artificial tooth root. 変形例に係る人工歯根の構成を示す図であり、（Ａ）は人工歯根の正面図、（Ｂ）は人工歯根の断面図である。It is a figure which shows the structure of the artificial tooth root which concerns on a modification, (A) is a front view of an artificial tooth root, (B) is sectional drawing of an artificial tooth root.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。本発明は、欠損又は損傷した骨に螺合して埋め込まれる生体用ネジ部材として広く適用することができる。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention can be widely applied as a biomedical screw member that is screwed into and embedded in a defect or damaged bone.

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る生体用ネジ部材としての骨スクリュー１が、例えば大腿骨等の骨５０に対して螺合している状態を示す断面図である。骨スクリュー１は、骨５０における骨折部分５１を接合するためのものである。図１に示すように、第１実施形態では、２本の骨スクリュー１，１が骨５０に螺合している。各骨スクリュー１は、骨の損傷部分である骨折部分５１に跨るように骨５０に螺合して埋め込まれており、これにより、骨折部分５１を固定できる。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which a bone screw 1 as a living body screw member according to the first embodiment is screwed into a bone 50 such as a femur. The bone screw 1 is for joining a fractured portion 51 in the bone 50. As shown in FIG. 1, in the first embodiment, the two bone screws 1, 1 are screwed into the bone 50. Each bone screw 1 is screwed and embedded in the bone 50 so as to straddle the fracture portion 51 which is a damaged portion of the bone, whereby the fracture portion 51 can be fixed.

−骨スクリューの構成−
図２は、骨スクリュー１の構成を示す図であり、（Ａ）は骨スクリュー１の正面図、（Ｂ）は骨スクリュー１の断面図である。 -Bone screw configuration-
2A and 2B are diagrams showing the configuration of the bone screw 1, where FIG. 2A is a front view of the bone screw 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the bone screw 1.

本実施形態に係る骨スクリュー１は、骨５０に対してネジを切りながら骨５０の内部を進む、いわゆるセルフタップネジである。本実施形態では、骨スクリュー１は、骨折により骨本体部５２から分離した骨頭部５３を、骨本体部５２に対して固定している。具体的には、骨スクリュー１は、骨本体部５２側から骨頭部５３側へ向かってネジ締めされる。そして、骨スクリュー１は、軸方向における基端側の部分が骨本体部５２に螺合するとともに、軸方向における先端側の部分が骨頭部５３に螺合している。これにより、骨頭部５３が骨本体部５２に固定される。骨スクリュー１は、生体親和性を有する金属、例えば生体埋植用に医療機器としての認可承認を得たチタン、チタン合金、コバルトクロム合金、及びステンレス鋼等の金属材料で構成されている。骨スクリュー１は、図２に示すように、一体に形成された頭部２とネジ部１０とを備えている。   The bone screw 1 according to the present embodiment is a so-called self-tapping screw that advances inside the bone 50 while cutting a screw with respect to the bone 50. In the present embodiment, the bone screw 1 fixes a bone head 53 separated from the bone main body 52 by a fracture to the bone main body 52. Specifically, the bone screw 1 is screwed from the bone main body 52 side toward the bone head 53 side. The bone screw 1 has a proximal end portion in the axial direction screwed into the bone main body 52 and a distal end portion in the axial direction screwed into the bone head 53. Thereby, the bone head 53 is fixed to the bone main body 52. The bone screw 1 is composed of a metal having a biocompatibility, for example, a metal material such as titanium, titanium alloy, cobalt chromium alloy, and stainless steel that has been approved as a medical device for living implants. As shown in FIG. 2, the bone screw 1 includes a head portion 2 and a screw portion 10 that are integrally formed.

頭部２は、上下方向にやや扁平な円柱状に形成され、頭頂部分には、ネジを締めるための工具（ドライバー等）のビットが嵌まり込む凹部３が形成されている。頭部２は、比較的密度の高い緻密体で構成されている。本実施形態において、緻密体とは、内部に実質的に気孔が設けられていない構造体をいい、例えば、気孔率が数％未満（ゼロ％を含む）である構造体をいう。ここで、気孔率は、単位体積Ａにおける気孔（空間）の体積Ｂを、単位体積Ａで除した値に１００を乗じた値として定義される。即ち、気孔率＝（Ｂ／Ａ）×１００として表すことができる。   The head 2 is formed in a slightly flat columnar shape in the vertical direction, and a concave portion 3 into which a bit of a tool (driver or the like) for tightening a screw is fitted is formed in the top of the head. The head 2 is composed of a dense body having a relatively high density. In the present embodiment, the dense body refers to a structure having substantially no pores therein, for example, a structure having a porosity of less than several percent (including zero percent). Here, the porosity is defined as a value obtained by multiplying the value obtained by dividing the volume B of the pore (space) in the unit volume A by the unit volume A by 100. That is, it can be expressed as porosity = (B / A) × 100.

ネジ部１０は、頭部２の底面から下方に延びる棒状に形成されていて、その外周面には螺旋状のネジ山が形成されている。ネジ部１０は、先端側ネジ部１１と、中間ネジ部１２と、基端側ネジ部１３とを備えている。   The screw portion 10 is formed in a rod shape that extends downward from the bottom surface of the head 2, and a helical thread is formed on the outer peripheral surface thereof. The threaded portion 10 includes a distal end side threaded portion 11, an intermediate threaded portion 12, and a proximal end side threaded portion 13.

先端側ネジ部１１は、ネジ部１０における先端側の部分、すなわち骨スクリュー１における頭部２と反対側の部分である。先端側ネジ部１１は、頭部２と同様、緻密体で構成されている。先端側ネジ部１１の密度は、先端側ネジ部１１全体に亘って概ね一様であり、頭部２と概ね同じである。   The distal end side screw portion 11 is a portion on the distal end side of the screw portion 10, that is, a portion on the opposite side to the head 2 in the bone screw 1. The front end side screw portion 11 is formed of a dense body like the head portion 2. The density of the front end side screw portion 11 is substantially uniform over the entire front end side screw portion 11 and is substantially the same as that of the head portion 2.

中間ネジ部１２は、ネジ部１０の軸方向における中間部分、すなわちネジ部１０における先端側ネジ部１１と基端側ネジ部１３との間の部分である。中間ネジ部１２は、緻密部１５と多孔質部１６とで構成されている。緻密部１５は、中間ネジ部１２における軸心付近の部分である。具体的には、緻密部１５は、その軸心が中間ネジ部１２の軸心と同心であり、軸方向に細長い円柱状の部分である。多孔質部１６は、中間ネジ部１２のうち緻密部１５を除いた部分、具体的には中間ネジ部１２の表面側の部分である。   The intermediate screw portion 12 is an intermediate portion in the axial direction of the screw portion 10, that is, a portion between the distal end side screw portion 11 and the proximal end side screw portion 13 in the screw portion 10. The intermediate screw portion 12 includes a dense portion 15 and a porous portion 16. The dense portion 15 is a portion near the axial center of the intermediate screw portion 12. Specifically, the dense portion 15 is a cylindrical portion whose axis is concentric with the axis of the intermediate screw portion 12 and is elongated in the axial direction. The porous portion 16 is a portion of the intermediate screw portion 12 excluding the dense portion 15, specifically, a portion on the surface side of the intermediate screw portion 12.

緻密部１５は、前記先端側ネジ部１１と同様、比較的密度の高い緻密体で構成されている。緻密部１５の密度は、頭部２及び先端側ネジ部１１の密度と概ね同じである。一方、多孔質部１６は、緻密部１５を構成する緻密体よりも疎な構造体である多孔質体で構成されている。多孔質部１６は、中間ネジ部１２における表面から軸心に向かって気孔率が傾斜的又は段階的に小さくなっている。   The dense portion 15 is formed of a dense body having a relatively high density, similar to the tip side screw portion 11. The density of the dense portion 15 is substantially the same as the density of the head 2 and the tip side screw portion 11. On the other hand, the porous portion 16 is composed of a porous body that is a structure that is sparser than the dense body constituting the dense portion 15. The porosity of the porous portion 16 decreases gradually or stepwise from the surface of the intermediate screw portion 12 toward the axis.

また、中間ネジ部１２の外径は、先端側ネジ部１１の外径と同じである。また、中間ネジ部１２のピッチは、先端側ネジ部１１のピッチと同様である。   Further, the outer diameter of the intermediate screw portion 12 is the same as the outer diameter of the tip side screw portion 11. Further, the pitch of the intermediate screw portion 12 is the same as the pitch of the tip side screw portion 11.

基端側ネジ部１３は、ネジ部１０における最も頭部２側の部分である。言い換えれば、基端側ネジ部１３は、ネジ部１０のうち先端側ネジ部１１と反対側の部分である。基端側ネジ部１３は、頭部２及び先端側ネジ部１１と密度が概ね同じ緻密体で構成されている。基端側ネジ部１３は、全体に亘って密度が一様である。   The proximal side screw part 13 is a part of the screw part 10 closest to the head 2 side. In other words, the proximal end screw portion 13 is a portion of the screw portion 10 on the side opposite to the distal end screw portion 11. The proximal end screw portion 13 is formed of a dense body having substantially the same density as the head portion 2 and the distal end side screw portion 11. The base end side screw part 13 has a uniform density throughout.

また、基端側ネジ部１３は、先端側ネジ部１１及び中間ネジ部１２と外径が同じである。また、基端側ネジ部１３のピッチは、先端側ネジ部１１及び中間ネジ部１２のピッチと同じである。   In addition, the proximal end screw portion 13 has the same outer diameter as the distal end screw portion 11 and the intermediate screw portion 12. Further, the pitch of the proximal-side screw portion 13 is the same as the pitch of the distal-side screw portion 11 and the intermediate screw portion 12.

骨スクリュー１は、骨５０に対して螺合した状態で、基端側ネジ部１３が皮質骨５０ａに螺合し、中間ネジ部１２及び先端側ネジ部１１が海綿骨５０ｂに螺合する。   In the state where the bone screw 1 is screwed to the bone 50, the proximal screw portion 13 is screwed to the cortical bone 50a, and the intermediate screw portion 12 and the distal screw portion 11 are screwed to the cancellous bone 50b.

−骨スクリューの製造システム−
本実施形態における骨スクリュー１の製造システムは、生体親和性を有する金属粉末を積層する毎に溶融し凝固することで、一体化された状態の骨スクリュー１を形成するように構成されている。即ち、骨スクリュー１は、選択的レーザ溶融法（Selective laser melting）などの金属粉末積層造形法によって、一体成形される。 -Bone screw manufacturing system-
The bone screw 1 manufacturing system according to the present embodiment is configured to form an integrated bone screw 1 by melting and solidifying each time metal powder having biocompatibility is laminated. That is, the bone screw 1 is integrally formed by a metal powder additive manufacturing method such as a selective laser melting method.

上述のように、本実施形態に係る骨スクリュー１は、緻密体と多孔質体とを含んでいる。本実施形態に係る骨スクリュー１の製造システムでは、可動台２６上に供給された金属粉末に対して照射されるレーザ光線によって該金属粉末が溶融し、その後凝固する。このように固化される金属の気孔率は、レーザ光線の照射量を調整することにより調整される。   As described above, the bone screw 1 according to this embodiment includes a dense body and a porous body. In the bone screw 1 manufacturing system according to the present embodiment, the metal powder is melted by the laser beam applied to the metal powder supplied onto the movable table 26 and then solidified. The porosity of the metal thus solidified is adjusted by adjusting the irradiation amount of the laser beam.

図３は、骨スクリュー１を製造するための製造システム２０の模式図である。図３に示すように、製造システム２０は、ＣＡＤ（Computer Aided Design）装置２１と、データ変換装置２２と、製造装置２３と、を備えている。   FIG. 3 is a schematic diagram of a manufacturing system 20 for manufacturing the bone screw 1. As shown in FIG. 3, the manufacturing system 20 includes a CAD (Computer Aided Design) device 21, a data conversion device 22, and a manufacturing device 23.

ＣＡＤ装置２１は、例えば、画面上で画像を３次元的に表示することが可能な３Ｄ−ＣＡＤ装置である。本実施形態では、ＣＡＤ装置２１は、コンピュータと、当該コンピュータにインストールされたソフトウェアと、を含んでいる。骨スクリュー１ーの設計者は、ＣＡＤ装置２１を操作することにより、骨スクリュー１を作成するためのＣＡＤデータ（画像データ）を作成する。ＣＡＤ装置２１で作成されたＣＡＤデータは、データ変換装置２２へ出力される。   The CAD device 21 is, for example, a 3D-CAD device that can display an image three-dimensionally on a screen. In the present embodiment, the CAD device 21 includes a computer and software installed in the computer. The designer of the bone screw 1 creates CAD data (image data) for creating the bone screw 1 by operating the CAD device 21. The CAD data created by the CAD device 21 is output to the data conversion device 22.

データ変換装置２２は、ＣＡＤデータを、製造装置２３を動作させるためのデータに変換する装置として設けられている。本実施形態では、データ変換装置２２は、コンピュータと、当該コンピュータにインストールされたソフトウェアとを含んでいる。データ変換装置２２は、例えば、ＣＡＤデータによって特定される骨スクリュー１の３次元画像を、所定の方向に沿って所定の間隔毎にスライスして得られる複数のレイヤー画像（２次元画像）に分割し、当該複数のレイヤー画像のデータを保持する。上記の所定の方向は、例えば、骨スクリュー１の軸心に対して垂直な方向として設定される。また、上記所定の間隔は、製造装置２３において、積層される金属粉末一層分の厚みに相当し、例えば、３０μｍ程度である。上記複数のレイヤー画像のデータは、製造装置２３へ与えられる。   The data conversion device 22 is provided as a device that converts CAD data into data for operating the manufacturing device 23. In the present embodiment, the data conversion device 22 includes a computer and software installed on the computer. The data converter 22 divides, for example, a three-dimensional image of the bone screw 1 specified by the CAD data into a plurality of layer images (two-dimensional images) obtained by slicing at predetermined intervals along a predetermined direction. Then, the data of the plurality of layer images is held. Said predetermined direction is set as a direction perpendicular | vertical with respect to the axial center of the bone screw 1, for example. Further, the predetermined interval corresponds to the thickness of one layer of metal powder to be laminated in the manufacturing apparatus 23, and is, for example, about 30 μm. The data of the plurality of layer images is given to the manufacturing apparatus 23.

製造装置２３は、レーザ光源２４と、制御部２５と、可動台２６と、粉末供給部２７と、を備えている。   The manufacturing apparatus 23 includes a laser light source 24, a control unit 25, a movable base 26, and a powder supply unit 27.

レーザ光源２４は、金属粉末に熱エネルギーを与えるために設けられている。本実施形態では、レーザ光源２４は、Ｙｂ（イッテルビウム）ファイバーレーザ光源である。尚、レーザ光源２４からのレーザ光線は、レーザ光源２４自体が図示しない駆動装置を用いて変位させられることにより、金属粉末の所望の位置に照射されてもよいし、レーザ光源２４は固定された状態で、ガルバノメーターミラーを用いて所望の位置に照射されてもよい。レーザ光源２４は、制御部２５によって制御される。   The laser light source 24 is provided to give thermal energy to the metal powder. In the present embodiment, the laser light source 24 is a Yb (ytterbium) fiber laser light source. The laser beam from the laser light source 24 may be irradiated to a desired position of the metal powder by the laser light source 24 itself being displaced using a driving device (not shown), or the laser light source 24 is fixed. In a state, a desired position may be irradiated using a galvanometer mirror. The laser light source 24 is controlled by the control unit 25.

制御部２５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等を含んでおり、データ変換装置２２からデータを与えられる。制御部２５は、レーザ光源２４、可動台２６及び粉末供給部２７を制御する。より具体的には、制御部２５は、データ変換装置２２から与えられた画像データを基に、金属粉末の所定箇所へのレーザ光線の照射量を決定し、決定した照射量に基づいて、金属粉末の所定箇所へレーザ光線を照射する。尚、レーザ光線の照射量は、データ変換装置２２で設定されてもよい。   The control unit 25 includes a CPU, a RAM, a ROM, and the like, and receives data from the data conversion device 22. The control unit 25 controls the laser light source 24, the movable table 26 and the powder supply unit 27. More specifically, the control unit 25 determines the irradiation amount of the laser beam to the predetermined portion of the metal powder based on the image data given from the data conversion device 22, and based on the determined irradiation amount, the metal A laser beam is irradiated to a predetermined portion of the powder. Note that the irradiation amount of the laser beam may be set by the data converter 22.

図４は、金属粉末の所定箇所へのレーザ光線の照射量を設定する制御部２５による処理を説明するための図であって、１つのレイヤー画像の一部における各部のレーザ光線の照射量の設定値を示す模式図である。図４は、骨スクリュー１の中間ネジ部１２のある断面を示すレイヤー画像の一部を示している。より具体的には、図４は、中間ネジ部１２における図２のＡ−Ａ線矢視位置の断面のレイヤー画像のうち、緻密部１５と多孔質部１６との境界付近の部分を拡大して示している。   FIG. 4 is a diagram for explaining processing by the control unit 25 for setting the irradiation amount of the laser beam to a predetermined portion of the metal powder, and shows the irradiation amount of the laser beam of each part in a part of one layer image. It is a schematic diagram which shows a setting value. FIG. 4 shows a part of a layer image showing a cross section of the intermediate screw portion 12 of the bone screw 1. More specifically, FIG. 4 is an enlarged view of a portion near the boundary between the dense portion 15 and the porous portion 16 in the layer image of the cross section taken along the line AA in FIG. It shows.

図４に示すように、レイヤー画像は、複数の画素によって構成されている。各画素は、例えば、レーザ光線で一度に照射することのできる最小単位面積に相当する大きさに設定されている。尚、図４では、画素の大きさと骨スクリュー１の大きさとの関係については、模式的に示されている。前述したように、骨スクリュー１は、金属粉末の溶融量を場所によって異ならせることで形成される。このため、レイヤー画像のデータにおいては、画素毎に、レーザ光線の照射量が設定されている。   As shown in FIG. 4, the layer image is composed of a plurality of pixels. Each pixel is set to a size corresponding to the minimum unit area that can be irradiated with a laser beam at one time, for example. In FIG. 4, the relationship between the size of the pixel and the size of the bone screw 1 is schematically shown. As described above, the bone screw 1 is formed by varying the melting amount of the metal powder depending on the location. For this reason, in the layer image data, the laser beam irradiation amount is set for each pixel.

本実施形態では、骨スクリュー１における頭部２、先端側ネジ部１１、中間ネジ部１２における軸心付近の部分（緻密部１５）、及び基端側ネジ部１３は、実質的に気孔が形成されていない緻密体で構成されている。このような緻密体を形成するためには、金属粉末を、気孔が形成されない程度に十分に溶融する必要がある。このため、図４に示すレイヤー画像では、中間ネジ部１２の緻密部１５に相当する領域３１へのレーザ光線の照射量（単位時間当たりの照射エネルギー）が、レイヤー画像中で最も大きい値に設定されている。なお、図４に示すレイヤー画像中においては、レーザ光線が照射される画素に斜線のハッチングを付しており、斜線のハッチングの間隔が短いほど、レーザ光線の照射量の設定値が大きいことを示している。   In the present embodiment, the head 2 of the bone screw 1, the distal end side screw portion 11, the portion near the axial center (the dense portion 15), and the proximal end side screw portion 13 of the intermediate screw portion 12 are substantially formed with pores. It is composed of a dense body that is not made. In order to form such a dense body, it is necessary to sufficiently melt the metal powder to such an extent that no pores are formed. For this reason, in the layer image shown in FIG. 4, the irradiation amount (irradiation energy per unit time) of the region 31 corresponding to the dense portion 15 of the intermediate screw portion 12 is set to the largest value in the layer image. Has been. In the layer image shown in FIG. 4, the hatched hatching is applied to the pixels irradiated with the laser beam, and the setting value of the laser beam irradiation amount is larger as the hatched hatching interval is shorter. Show.

また、多孔質部１６は、緻密部１５に隣接する部分から中間ネジ部１２の外周側にかけて気孔率が大きくなるように設定される。このため、図４では、多孔質部１６が、気孔率の異なる３つの領域（３２、３３、３４）の部分によって構成される形態が例示されている。緻密部１５である領域３１の部分に隣接する、多孔質部１６おける領域３２の部分は、多孔質部１６において最も気孔率が小さい部分として構成されている。このため、領域３２の部分を形成する際の金属粉末の溶融量は、領域３１の部分を形成する際の金属粉末の溶融量に次いで大きく設定される。よって、図４に示すレイヤー画像では、領域３２へのレーザ光線の照射量の設定値は、領域３１に次いで大きく設定される。   The porous portion 16 is set so that the porosity increases from the portion adjacent to the dense portion 15 to the outer peripheral side of the intermediate screw portion 12. For this reason, in FIG. 4, the form by which the porous part 16 is comprised by the part of three area | regions (32, 33, 34) from which a porosity differs is illustrated. A portion of the region 32 in the porous portion 16 adjacent to the portion of the region 31 that is the dense portion 15 is configured as a portion having the smallest porosity in the porous portion 16. For this reason, the melting amount of the metal powder when forming the portion of the region 32 is set larger next to the melting amount of the metal powder when forming the portion of the region 31. Therefore, in the layer image shown in FIG. 4, the set value of the laser beam irradiation amount to the region 32 is set to be the second largest after the region 31.

そして、多孔質部１６における、領域３２の部分に隣接する領域３３の部分は、多孔質部１６において領域３２の部分よりも気孔率が大きい部分として構成されている。このため、領域３３の部分を形成する際の金属粉末の溶融量は、領域３２の部分を形成する際の金属粉末の溶融量よりも小さく設定される。よって、図４に示すレイヤー画像では、領域３３へのレーザ光線の照射量の設定値は、領域３２よりも小さく設定される。   And the part of the area | region 33 adjacent to the part of the area | region 32 in the porous part 16 is comprised as a part with a larger porosity than the part of the area | region 32 in the porous part 16. FIG. For this reason, the melting amount of the metal powder when forming the portion of the region 33 is set smaller than the melting amount of the metal powder when forming the portion of the region 32. Therefore, in the layer image shown in FIG. 4, the set value of the laser beam irradiation amount to the region 33 is set smaller than that of the region 32.

更に、多孔質部１６における、領域３３の部分に隣接する領域３４の部分は、中間ネジ部１２における最も外側の部分であって、多孔質部１６において最も気孔率が大きい部分として構成されている。このため、この領域３４の部分を形成する際の金属粉末の溶融量は、多孔質部１６において最も小さく設定される。よって、図４に示すレイヤー画像では、領域３４へのレーザ光線の照射量の設定値は、最も小さく設定される。   Furthermore, the portion of the region 34 adjacent to the portion of the region 33 in the porous portion 16 is the outermost portion of the intermediate screw portion 12 and is configured as the portion having the highest porosity in the porous portion 16. . For this reason, the melting amount of the metal powder when forming the region 34 is set to be the smallest in the porous portion 16. Therefore, in the layer image shown in FIG. 4, the setting value of the irradiation amount of the laser beam to the region 34 is set to the smallest.

図４に示すレイヤー画像において、ハッチングが付されていない画素は、レーザ光線が照射されない領域を示している。図４では、１つのレイヤーについて説明したが、各レイヤー画像においても、上記と同様に、画素毎にレーザ光線の照射量が適宜設定されている。   In the layer image shown in FIG. 4, pixels that are not hatched indicate regions that are not irradiated with the laser beam. Although one layer has been described with reference to FIG. 4, in each layer image as well, the laser beam irradiation amount is appropriately set for each pixel, as described above.

上記においては、多孔質部１６が、気孔率の異なる３つの領域（３２、３３、３４）の部分によって構成される形態を例示したが、この通りでなくてもよい。多孔質部１６が、気孔率が異なる２つ以下の領域の部分或いは４つ以上の領域の部分によって構成される形態が実施されてもよい。また、多孔質部１６において、気孔率が異なる領域の部分の大きさ及び配置が種々変更される形態が実施されてもよい。   In the above description, the porous portion 16 is configured by three regions (32, 33, 34) having different porosities. However, this need not be the case. The form by which the porous part 16 is comprised by the part of the 2 or less area | region from which a porosity differs, or the part of 4 or more area | region may be implemented. Moreover, in the porous part 16, the form by which the magnitude | size and arrangement | positioning of the part of the area | region from which a porosity differs are variously changed may be implemented.

レーザ光線が照射される金属粉末は、可動台２６に載置される（図３を参照）。可動台２６は、金属粉末を保持するために設けられている。可動台２６は、例えば、略水平な上面を有しており、当該上面に金属粉末が載置される。また、可動台２６は、図示しない駆動機構を有しており、上面と直交する上下方向に沿って変位することが可能である。可動台２６には、粉末供給部２７から金属粉末が供給される。   The metal powder irradiated with the laser beam is placed on the movable table 26 (see FIG. 3). The movable table 26 is provided to hold the metal powder. The movable base 26 has, for example, a substantially horizontal upper surface, and metal powder is placed on the upper surface. The movable base 26 has a drive mechanism (not shown) and can be displaced along the vertical direction perpendicular to the upper surface. Metal powder is supplied from the powder supply unit 27 to the movable table 26.

粉末供給部２７は、金属粉末を収容する収容部と、金属粉末を可動台２６上に供給する供給部と、を有している。粉末供給部２７は、前述した所定の間隔に相当する厚み（本実施形態において、３０μｍ）の金属粉末層を可動台２６上に形成する。   The powder supply unit 27 includes a storage unit that stores the metal powder and a supply unit that supplies the metal powder onto the movable base 26. The powder supply unit 27 forms a metal powder layer having a thickness (in this embodiment, 30 μm) corresponding to the above-described predetermined interval on the movable table 26.

−骨スクリューの製造工程−
次に、骨スクリュー１を製造する工程について、図５等を参照しながら説明する。図５は、骨スクリュー１の製造工程について説明するためのフローチャートである。骨スクリュー１を製造する際には、まず、設計者が、ＣＡＤ装置２１を用いて、骨スクリューのＣＡＤデータを作成する（ステップＳ１）。 -Bone screw manufacturing process-
Next, the process of manufacturing the bone screw 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart for explaining the manufacturing process of the bone screw 1. When manufacturing the bone screw 1, first, the designer creates CAD data of the bone screw using the CAD device 21 (step S1).

骨スクリュー１のＣＡＤデータは、例えば、設計者がＣＡＤ装置２１を操作することに応じて、データ変換装置２２へ出力される（ステップＳ２）。データ変換装置２２は、ＣＡＤデータによって特定される骨スクリュー１の画像を、所定の厚み毎に複数のレイヤーに分割し、各レイヤーの画像データを、製造装置２３の制御部２５へ出力する（ステップＳ３）。制御部２５は、各レイヤーの画像データを読み込み、各レイヤーの各画素に、レーザ光線の照射量を設定する（ステップＳ４）。   The CAD data of the bone screw 1 is output to the data conversion device 22 in response to, for example, the designer operating the CAD device 21 (step S2). The data conversion device 22 divides the image of the bone screw 1 specified by the CAD data into a plurality of layers for each predetermined thickness, and outputs the image data of each layer to the control unit 25 of the manufacturing device 23 (step). S3). The control unit 25 reads the image data of each layer, and sets the irradiation amount of the laser beam to each pixel of each layer (step S4).

次に、制御部２５は、粉末供給部２７を駆動させる。これにより、粉末供給部２７は、図６（ａ）に示すように、可動台２６の上面に、前述した所定厚み（本実施形態において、３０μｍ）の金属粉末層４１を形成する（ステップＳ５）。即ち、金属粉末が準備される。次いで、制御部２５は、レーザ光源２４を駆動させる。これにより、レーザ光源２４は、制御部２５で設定されたレーザ光線の照射量に従って、金属粉末層４１の所定箇所に、レーザ光線を所定量照射する（ステップＳ６）。これにより、図６（ｂ）に示すように、金属粉末層４１の一部が一旦溶融され、その溶融した一部が凝固して一体化される。   Next, the control unit 25 drives the powder supply unit 27. Thereby, the powder supply part 27 forms the metal powder layer 41 of the predetermined thickness (30 micrometers in this embodiment) mentioned above on the upper surface of the movable stand 26, as shown to Fig.6 (a) (step S5). . That is, a metal powder is prepared. Next, the control unit 25 drives the laser light source 24. Accordingly, the laser light source 24 irradiates a predetermined portion of the metal powder layer 41 with a predetermined amount of laser light according to the irradiation amount of the laser light set by the control unit 25 (step S6). Thereby, as shown in FIG. 6B, a part of the metal powder layer 41 is once melted, and the melted part is solidified and integrated.

次に、制御部２５は、全てのレイヤーに対応して上記のように金属粉末を一旦溶融させて一体化する作業が行われたか否かを判定する（ステップＳ７）。この作業が完了していない場合（ステップＳ７でＮｏ）、制御部２５は、可動台２６を駆動させ、金属粉末層４１の厚みと同じ値だけ、可動台２６を下方に変位させる（ステップＳ８）。   Next, the control unit 25 determines whether or not the work of once melting and integrating the metal powder is performed for all layers as described above (step S7). When this operation is not completed (No in step S7), the control unit 25 drives the movable table 26 and displaces the movable table 26 downward by the same value as the thickness of the metal powder layer 41 (step S8). .

制御部２５は、再び、粉末供給部２７を駆動させる。これにより、粉末供給部２７は、再び金属粉末層を形成する（ステップＳ５）。次いで、制御部２５は、レーザ光源２４を駆動させる。これにより、レーザ光源２４は、制御部２５で設定されたレーザ光線の照射量に従って、金属粉末層の所定箇所に、レーザ光線を所定量照射する（ステップＳ６）。これにより、金属粉末層の一部が一旦溶融され、その溶融した一部が凝固して一体化される。このように、金属粉末の溶融量を場所によって異ならせることで、骨スクリュー１を形成する。   The control unit 25 drives the powder supply unit 27 again. Thereby, the powder supply part 27 forms a metal powder layer again (step S5). Next, the control unit 25 drives the laser light source 24. Thereby, the laser light source 24 irradiates a predetermined amount of the laser beam to a predetermined portion of the metal powder layer according to the irradiation amount of the laser beam set by the control unit 25 (step S6). Thereby, a part of the metal powder layer is once melted, and the melted part is solidified and integrated. Thus, the bone screw 1 is formed by varying the melting amount of the metal powder depending on the location.

製造装置２３では、金属粉末を一旦溶融させて一体化する作業が全てのレイヤーに対応して行われるまで、ステップＳ５〜ステップＳ８が繰り返される。これにより、図６（ｃ）に示すように、金属粉末層ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、（ｎは正の整数）が積層され、骨スクリュー１が形成されていくこととなる。そして、骨スクリュー１のうち、図４のレイヤー画像における領域３１に対応する緻密部１５が形成される。また、骨スクリュー１のうち、図４のレイヤー画像における領域（３２、３３、３４）に対応する多孔質部１６が形成される。尚、図６（ｃ）では、領域（３１〜３４）の符号についても、模式的に示している。   In the manufacturing apparatus 23, step S5 to step S8 are repeated until the operation of once melting and integrating the metal powder is performed for all layers. Accordingly, as shown in FIG. 6C, the metal powder layers n, n + 1, n + 2,... (N is a positive integer) are laminated, and the bone screw 1 is formed. And the dense part 15 corresponding to the area | region 31 in the layer image of FIG. 4 among the bone screws 1 is formed. Moreover, the porous part 16 corresponding to the area | region (32, 33, 34) in the layer image of FIG. 4 among the bone screws 1 is formed. In addition, in FIG.6 (c), the code | symbol of the area | region (31-34) is also shown typically.

金属粉末を一旦溶融させて一体化する作業が全てのレイヤーについて行われたと制御部２５で判定された場合（ステップＳ７でＹｅｓ）、その作業が完了し、後処理が行われる（ステップＳ９）。本実施形態では、後処理は、可動台２６上に形成された骨スクリュー１を可動台２６から取り外し、骨スクリュー１に付着している不要な金属粉末を骨スクリュー１から除去する処理を含む。この除去処理は、例えば、２−プロパノール及び純水等を用いて骨スクリュー１を超音波洗浄する処理を含む。また、本実施形態では、後処理工程は、上記の除去処理の後に行われる機械加工工程を含む。この機械加工工程では、骨スクリュー１の表面部分が、適宜、研削又は研磨される。これらの後処理工程を経ることにより、骨スクリュー１が完成する。   When it is determined by the control unit 25 that the work of once melting and integrating the metal powder has been performed for all layers (Yes in step S7), the work is completed and post-processing is performed (step S9). In the present embodiment, the post-processing includes a process of removing the bone screw 1 formed on the movable table 26 from the movable table 26 and removing unnecessary metal powder attached to the bone screw 1 from the bone screw 1. This removal process includes, for example, a process of ultrasonically cleaning the bone screw 1 using 2-propanol, pure water, or the like. Moreover, in this embodiment, a post-processing process includes the machining process performed after said removal process. In this machining process, the surface portion of the bone screw 1 is appropriately ground or polished. The bone screw 1 is completed through these post-processing steps.

［効果］
以上説明したように、本実施形態に係る骨スクリュー１は、緻密体で構成される先端側ネジ部１１と多孔質体を含む中間ネジ部１２とが一体化されている。こうすると、例えば別個に形成された先端側ネジ部と中間ネジ部とを嵌め合わせて組み立てる場合と異なり、両者の間に境界となる結合部が存在しなくなる。その結果、両者の間の領域において応力集中が生じにくくなるため、ネジ部１０が破損しにくくなる。従って、破損のリスクの少ない骨スクリュー１を形成できる。 [effect]
As described above, in the bone screw 1 according to the present embodiment, the distal end side screw portion 11 formed of a dense body and the intermediate screw portion 12 including a porous body are integrated. If it carries out like this, unlike the case where the front end side screw part and intermediate | middle screw part which were formed separately are assembled and assembled, there will be no coupling | bond part used as a boundary between both. As a result, stress concentration is less likely to occur in the region between the two, so that the screw portion 10 is less likely to be damaged. Therefore, the bone screw 1 with less risk of breakage can be formed.

また、本実施形態に係る骨スクリュー１は、先端側ネジ部１１及び中間ネジ部１２が、金属粉末を積層する毎に溶融し凝固することで一体化されている。このため、金属に対して複雑な切削加工等を施して骨スクリューを形成する必要が無い。また、医療用器具の材料として多く流通しているチタン合金等の難切削材であっても、複雑な形状の切削加工が不要なため、容易に、骨スクリュー１を形成できる。よって、緻密体で構成された先端側ネジ部１１と多孔質体を有する中間ネジ部１２とを備えた骨スクリュー１を容易に一体成形することができる。   Further, the bone screw 1 according to the present embodiment is integrated by melting and solidifying the distal-side screw portion 11 and the intermediate screw portion 12 each time the metal powder is laminated. For this reason, it is not necessary to perform a complicated cutting process etc. with respect to a metal and to form a bone screw. Moreover, even if it is a difficult-to-cut material such as a titanium alloy that is widely distributed as a material for medical instruments, it is possible to easily form the bone screw 1 because a complicated shape cutting process is unnecessary. Therefore, the bone screw 1 provided with the front end side screw portion 11 formed of a dense body and the intermediate screw portion 12 having a porous body can be easily formed integrally.

また、本実施形態に係る骨スクリュー１は、中間ネジ部１２の表面が全体に亘って多孔質体で構成されているため、骨５０との間で大きな摩擦力を確保できる。従って、骨５０に対する固定力を得るための固定性能を向上させ、十分な固定性能を確保することができる。更に、中間ネジ部１２にはネジ山が形成されているため、骨５０に対する固定力を更に高めることができる。   Moreover, since the surface of the intermediate | middle screw part 12 is comprised by the porous body over the whole, the bone screw 1 which concerns on this embodiment can ensure a big friction force between the bones 50. FIG. Therefore, the fixing performance for obtaining the fixing force with respect to the bone 50 can be improved, and sufficient fixing performance can be ensured. Furthermore, since the screw thread is formed in the intermediate | middle screw part 12, the fixing force with respect to the bone 50 can further be raised.

また、中間ネジ部１２の表面を全体に亘って多孔質体で形成することで、長期的には、多孔質体の気孔に骨が侵入するように成長することになる。これにより、骨５０との癒合を促進し易く、骨に対する長期の固定性能も向上させることができる。   Moreover, by forming the surface of the intermediate screw portion 12 entirely with a porous body, in the long term, it grows so that bones enter the pores of the porous body. Thereby, it is easy to promote the fusion with the bone 50, and the long-term fixing performance to the bone can be improved.

また、本実施形態に係る骨スクリュー１では、多孔質体が、金属粉末を積層する毎に溶融し凝固することで形成されている。こうすると、多孔質体を、中間ネジ部１２の表面だけでなく内部にも形成できる。従って、骨５０が多孔質体に深く侵入して成長できるため、骨に対する長期の固定性能を更に増すことができる。   Further, in the bone screw 1 according to the present embodiment, the porous body is formed by melting and solidifying each time the metal powder is laminated. In this way, the porous body can be formed not only on the surface of the intermediate screw portion 12 but also on the inside. Therefore, since the bone 50 can penetrate deeply into the porous body and grow, the long-term fixing performance to the bone can be further increased.

また、本実施形態に係る骨スクリュー１は、ネジ部１０を骨５０に螺合する際に比較的負荷がかかりやすい先端側ネジ部１１を、比較的高強度の緻密体で構成している。こうすると、ネジ部１０を骨５０などに螺合する際に該ネジ部１０が破損するリスクを低減できる。   In the bone screw 1 according to the present embodiment, the distal-side screw portion 11 that is relatively easily loaded when the screw portion 10 is screwed to the bone 50 is formed of a dense body having a relatively high strength. If it carries out like this, when screwing the screw part 10 in the bone | frame 50 etc., the risk that this screw part 10 will be damaged can be reduced.

従って、本実施形態によると、破損のリスクが少なく且つ骨に対する結合力を十分に確保可能な骨スクリュー１を提供することができる。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide the bone screw 1 that has a low risk of breakage and can sufficiently secure a binding force to the bone.

また、本実施形態に係る骨スクリュー１は、多孔質部１６の気孔率が、表面から軸心に向かって傾斜的又は段階的に小さくなっている。こうすると、多孔質部１６の組織構造が急激に変化するのを抑制できるため、中間ネジ部１２を応力集中がおこりにくい構成にできる。   Further, in the bone screw 1 according to the present embodiment, the porosity of the porous portion 16 decreases in an inclined or stepwise manner from the surface toward the axis. In this case, since the structure of the porous portion 16 can be prevented from rapidly changing, the intermediate screw portion 12 can be configured to be less likely to cause stress concentration.

また、本実施形態に係る骨スクリュー１の多孔質部１６の気孔率は、表面側の部分（骨側の部分）の方が軸心側の部分よりも大きいため、ネジ部１０が骨５０に螺合した後の骨の成長スペースを十分に確保できる。   In addition, the porosity of the porous portion 16 of the bone screw 1 according to the present embodiment is such that the portion on the surface side (portion on the bone side) is larger than the portion on the axial center side. Sufficient space for bone growth after screwing can be secured.

［第２実施形態］
第２実施形態に係る骨スクリュー１は、第１実施形態に係る骨スクリュー１と比べて、ネジ部１０の構成が異なっている。以下、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と同様の構成の説明については、図面において同一の符号を付すことで又は同一の符号を引用して説明することで、省略する。 [Second Embodiment]
The bone screw 1 according to the second embodiment is different from the bone screw 1 according to the first embodiment in the configuration of the screw portion 10. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be mainly described, and the description of the same configuration as the first embodiment will be made by attaching the same reference numerals in the drawings or by quoting the same reference numerals. Omitted.

−骨スクリューの構成−
図７は、第２実施形態に係る骨スクリュー１の構成を示す図であり、（Ａ）は骨スクリュー１の正面図、（Ｂ）は骨スクリュー１の断面図である。 -Bone screw configuration-
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the bone screw 1 according to the second embodiment, in which (A) is a front view of the bone screw 1 and (B) is a cross-sectional view of the bone screw 1.

第２実施形態に係る骨スクリュー１は、第１実施形態の場合と同様、選択的レーザ溶融法などの金属粉末積層造形法によって一体成形される。第２実施形態に係る骨スクリュー１のネジ部１０は、第１実施形態のネジ部と同等、頭部２から下方へ延びる棒状に形成されていて、その外周面には螺旋状のネジ山が形成されている。ネジ部１０の外径は、全体に亘って概ね一様である。   As in the case of the first embodiment, the bone screw 1 according to the second embodiment is integrally formed by a metal powder additive manufacturing method such as a selective laser melting method. The threaded portion 10 of the bone screw 1 according to the second embodiment is formed in a rod shape extending downward from the head 2 in the same manner as the threaded portion of the first embodiment, and a helical thread is formed on the outer peripheral surface thereof. Is formed. The outer diameter of the screw portion 10 is generally uniform throughout.

第２実施形態のネジ部１０は、先端側ネジ部１１と、ネジ本体部１４とを備えている。先端側ネジ部１１は、第１実施形態における先端側ネジ部と同様、緻密体で構成されている。   The screw portion 10 of the second embodiment includes a tip side screw portion 11 and a screw main body portion 14. The front end side screw part 11 is comprised with the dense body like the front end side screw part in 1st Embodiment.

ネジ本体部１４は、図２に示す第1実施形態のネジ部１０における、基端側ネジ部１３及び中間ネジ部１２に対応する部分である。ネジ本体部１４は、頭部２の底面から先端側ネジ部１１の上面に亘って延びるように形成されていて、その外周面には螺旋状のネジ山が形成されている。ネジ本体部１４は、中心部１７と外周部１８とで構成されている。   The screw main body portion 14 is a portion corresponding to the proximal end side screw portion 13 and the intermediate screw portion 12 in the screw portion 10 of the first embodiment shown in FIG. The screw main body portion 14 is formed so as to extend from the bottom surface of the head 2 to the upper surface of the tip side screw portion 11, and a helical thread is formed on the outer peripheral surface thereof. The screw main body 14 includes a central portion 17 and an outer peripheral portion 18.

中心部１７は、ネジ本体部１４における軸心付近の部分である。具体的には、中心部１７は、その軸心がネジ本体部１４の軸心と同心であり、軸方向に細長い円柱状の部分である。この中心部１７は、頭部２及び先端側ネジ部１１と概ね同様の密度の緻密体で構成されている。   The central portion 17 is a portion in the vicinity of the axial center of the screw main body portion 14. Specifically, the central portion 17 is a cylindrical portion that has an axial center concentric with the axial center of the screw main body portion 14 and is elongated in the axial direction. The center portion 17 is formed of a dense body having a density substantially the same as that of the head portion 2 and the distal end side screw portion 11.

外周部１８は、ネジ本体部１４のうち前記中心部１７を除く部分、すなわちネジ本体部１４における外周側の部分である。外周部１８は、緻密体で構成された緻密部１８ａと、多孔質体で構成された多孔質部１８ｂとで構成されている。緻密部１８ａは、外周部１８のうちネジ山の頂部から前記中心部１７の外周面に亘る部分である。多孔質部１８ｂは、外周部１８のうち前記緻密部１８ａを除いた部分、すなわち外周部１８のうちネジ山の裾の部分及びネジ溝の底部から前記中心部１７の外周面に亘る部分である。緻密部１８ａは、密度が概ね一様であり、頭部２及び先端側ネジ部１１の密度と概ね同じである。多孔質部１８ｂは、ネジ本体部１４におけるネジ山の頂部から中心部１７に向かって気孔率が傾斜的又は段階的に小さくなっている。   The outer peripheral portion 18 is a portion of the screw main body portion 14 excluding the central portion 17, that is, a portion on the outer peripheral side of the screw main body portion 14. The outer peripheral part 18 is comprised by the dense part 18a comprised by the dense body, and the porous part 18b comprised by the porous body. The dense portion 18 a is a portion of the outer peripheral portion 18 that extends from the top of the screw thread to the outer peripheral surface of the central portion 17. The porous portion 18b is a portion of the outer peripheral portion 18 excluding the dense portion 18a, that is, a portion of the outer peripheral portion 18 that extends from the bottom of the screw thread and the bottom of the screw groove to the outer peripheral surface of the central portion 17. . The dense portion 18a has a substantially uniform density and is approximately the same as the density of the head portion 2 and the tip side screw portion 11. The porosity of the porous portion 18 b decreases in a stepwise or stepwise manner from the top of the screw thread in the screw main body portion 14 toward the center portion 17.

［効果］
本実施形態に係る骨スクリュー１によると、前記実施形態１に係る骨スクリュー１の場合と同様、損傷が生じ難い構造を実現して破損のリスクを低減でき、且つ、骨５０に対する固定力を得るための固定性能を向上させることができる骨スクリュー１を提供できる。 [effect]
According to the bone screw 1 according to the present embodiment, as in the case of the bone screw 1 according to the first embodiment, a structure that does not easily cause damage can be realized, the risk of breakage can be reduced, and a fixing force to the bone 50 can be obtained. Therefore, it is possible to provide the bone screw 1 that can improve the fixing performance.

また、本実施形態に係る骨スクリュー１は、ネジ本体部１４におけるネジ山の頂部が緻密部１８ａで構成されている。こうすると、骨スクリュー１を骨５０に対して螺合する際又は螺合した後に、比較的負荷がかかりやすいネジ山の部分が破損するリスクを低減できる。   Moreover, the bone screw 1 which concerns on this embodiment is comprised by the dense part 18a in the top part of the screw thread in the screw main-body part 14. FIG. If it carries out like this, when screwing the bone screw 1 with respect to the bone 50, or after screwing, the risk of damaging the part of the thread which is relatively easily loaded can be reduced.

また、本実施形態に係る骨スクリュー１は、ネジ本体部１４におけるネジ山の裾の部分及びネジ溝の底部が多孔質部１８ｂで構成されている。こうすると、ネジ本体部１４が螺合している骨５０のうち多孔質部１８ｂに接触する骨の部分の成長スペースを確保できるため、長期的なネジ部と骨との結合力を高めることができる。   Further, in the bone screw 1 according to the present embodiment, the thread hem portion of the screw main body portion 14 and the bottom portion of the screw groove are constituted by the porous portion 18b. In this way, since a growth space can be secured in the bone portion in contact with the porous portion 18b of the bone 50 into which the screw main body portion 14 is screwed, the long-term coupling force between the screw portion and the bone can be increased. it can.

すなわち、本実施形態に係る骨スクリュー１によれば、長期的なネジ部１０と骨５０との結合力を確保しつつ、ネジ山が破損するリスクを低減できる。   That is, according to the bone screw 1 according to the present embodiment, it is possible to reduce the risk of thread breakage while securing a long-term coupling force between the screw portion 10 and the bone 50.

［第３実施形態］
上述の実施形態では、生体用ネジ部材の一例として骨スクリュー１を挙げて説明したが、この限りでなく、生体用ネジ部材を、欠損した歯を補綴するための人工の歯（図示省略）が取り付けられる人工歯根５とすることもできる。以下、前記実施形態と異なる点について主に説明し、前記実施形態と同様の構成の説明については、図面において同一の符号を付すことで又は同一の符号を引用して説明することで、省略する。 [Third Embodiment]
In the above-described embodiment, the bone screw 1 has been described as an example of the living body screw member. However, the present invention is not limited to this, and an artificial tooth (not shown) for prosthesis of the missing tooth is not limited thereto. It can also be set as the artificial tooth root 5 to be attached. Hereinafter, differences from the above embodiment will be mainly described, and description of the same configuration as the above embodiment will be omitted by giving the same reference numerals in the drawings or by quoting the same reference numerals. .

図８は、第３実施形態に係る生体用ネジ部材としての人工歯根５が、顎骨５５に対して螺合している状態を示す断面図である。人工歯根５は、顎骨５５における歯が抜けて欠損している部分に対して取り付けられる。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which the artificial tooth root 5 as the biological screw member according to the third embodiment is screwed to the jawbone 55. The artificial tooth root 5 is attached to a portion of the jawbone 55 where a tooth is missing and missing.

−人工歯根の構成−
本実施形態に係る人工歯根５も、前記実施形態に係る骨スクリュー１の場合と同様、選択的レーザ溶融法などの金属粉末積層造形法によって一体成形される。第３実施形態に係る人工歯根５は、頭部６とネジ部１０とを備えている。頭部６は、人工の歯が取り付けられるアバットメントである。ネジ部１０は、頭部６から下方へ延びる棒状に形成されていて、その外周面には螺旋状のネジ山が形成されている。ネジ部１０は、先端側ネジ部１１と、中間ネジ部１２と、基端側ネジ部１３とを備えている。 −Configuration of artificial tooth root−
Similarly to the case of the bone screw 1 according to the embodiment, the artificial tooth root 5 according to the present embodiment is also integrally formed by a metal powder additive manufacturing method such as a selective laser melting method. The artificial tooth root 5 according to the third embodiment includes a head 6 and a screw portion 10. The head 6 is an abutment to which artificial teeth are attached. The screw portion 10 is formed in a rod shape extending downward from the head portion 6, and a helical screw thread is formed on the outer peripheral surface thereof. The threaded portion 10 includes a distal end side threaded portion 11, an intermediate threaded portion 12, and a proximal end side threaded portion 13.

先端側ネジ部１１は、第１実施形態における先端側ネジ部と同様、緻密体で構成されている。   The front end side screw part 11 is comprised with the dense body like the front end side screw part in 1st Embodiment.

中間ネジ部１２は、ネジ部１０の軸方向における中間部分、すなわちネジ部１０における先端側ネジ部１１と基端側ネジ部１３との間の部分である。中間ネジ部１２は、第１実施形態の場合と同様、緻密部１５と多孔質部１６とで構成されている。緻密部１５は、中間ネジ部１２における軸心付近の部分であり、多孔質部１６は、中間ネジ部１２の表面側の部分である。多孔質部１６は、中間ネジ部１２における表面から軸心に向かって気孔率が傾斜的又は段階的に小さくなっている。   The intermediate screw portion 12 is an intermediate portion in the axial direction of the screw portion 10, that is, a portion between the distal end side screw portion 11 and the proximal end side screw portion 13 in the screw portion 10. The intermediate screw portion 12 includes a dense portion 15 and a porous portion 16 as in the case of the first embodiment. The dense portion 15 is a portion near the axial center of the intermediate screw portion 12, and the porous portion 16 is a portion on the surface side of the intermediate screw portion 12. The porosity of the porous portion 16 decreases gradually or stepwise from the surface of the intermediate screw portion 12 toward the axis.

また、中間ネジ部１２の外径は、先端側ネジ部１１の外径と同じである。中間ネジ部１２のピッチは、先端側ネジ部１１のピッチと同じである。   Further, the outer diameter of the intermediate screw portion 12 is the same as the outer diameter of the tip side screw portion 11. The pitch of the intermediate screw portion 12 is the same as the pitch of the tip side screw portion 11.

そして、第３実施形態では、基端側ネジ部１３は、先端側ネジ部１１及び中間ネジ部１２よりも外径が大きくなるように形成されている。また、基端側ネジ部１３のピッチは、先端側ネジ部１１及び中間ネジ部１２のピッチの２倍となっている。   In the third embodiment, the proximal end screw portion 13 is formed so as to have an outer diameter larger than that of the distal end side screw portion 11 and the intermediate screw portion 12. Further, the pitch of the base end side screw portion 13 is twice the pitch of the tip end side screw portion 11 and the intermediate screw portion 12.

［効果］
本実施形態に係る人工歯根５によると、損傷が生じ難い構造を実現して破損のリスクを低減でき、且つ、顎骨５５に対する固定力を得るための固定性能を向上させることができる人工歯根を提供できる。 [effect]
According to the artificial tooth root 5 according to the present embodiment, an artificial tooth root that can reduce the risk of breakage by realizing a structure in which damage is difficult to occur, and can improve the fixing performance for obtaining the fixing force to the jawbone 55 is provided. it can.

また、本実施形態に係る人工歯根５は、基端側ネジ部１３の外径が、先端側ネジ部１１及び中間ネジ部１２の外径よりも大きい。こうすると、基端側ネジ部１３は、先端側ネジ部１１及び中間ネジ部１２によって形成されたネジ穴をねじ切りしながら進み、顎骨５５の表面部分を構成する皮質骨に螺合する。従って、基端側ネジ部１３を顎骨５５に対して確実に固定できるため、人工歯根５全体を顎骨５５に対してより強固に固定できる。   In the artificial tooth root 5 according to the present embodiment, the outer diameter of the proximal-side screw portion 13 is larger than the outer diameters of the distal-side screw portion 11 and the intermediate screw portion 12. Thus, the proximal-side screw portion 13 advances while threading the screw hole formed by the distal-side screw portion 11 and the intermediate screw portion 12, and is screwed into the cortical bone constituting the surface portion of the jawbone 55. Therefore, since the proximal-side screw portion 13 can be reliably fixed to the jaw bone 55, the entire artificial tooth root 5 can be more firmly fixed to the jaw bone 55.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。例えば、次のように変更して実施してもよい。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible as long as they are described in the claims. For example, the following modifications may be made.

［変形例］
（１）前述の実施形態では、多孔質部１６，１８ｂの気孔率が、ネジ部１０の外周側から内側にかけて傾斜的又は段階的に小さくなっているが、この限りでなく、例えば多孔質部１６，１８ｂの気孔率は空間的に一様であってもよい。 [Modification]
(1) In the above-described embodiment, the porosity of the porous portions 16 and 18b decreases in an inclined or stepwise manner from the outer peripheral side to the inner side of the screw portion 10, but is not limited to this. For example, the porous portion The porosity of 16, 18b may be spatially uniform.

（２）前述の実施形態では、先端側ネジ部１１の外径と、中間ネジ部１２又はネジ本体部１４の外径とが同じであるが、この限りでなく、例えば、図１０に示すように、先端側ネジ部１１の外径を、中間ネジ部１２の外径より大きくしてもよい。 (2) In the above-described embodiment, the outer diameter of the tip side screw portion 11 and the outer diameter of the intermediate screw portion 12 or the screw main body portion 14 are the same, but not limited thereto, for example, as shown in FIG. In addition, the outer diameter of the tip side screw portion 11 may be larger than the outer diameter of the intermediate screw portion 12.

人工歯根５を顎骨５５に螺合する際、先端側ネジ部１１がネジ切りしたネジ穴の内部を中間ネジ部１２が進む。上述のような構成とすることにより、中間ネジ部１２は、前記ネジ穴の内壁との間に隙間を保ちつつ、ネジ穴の内部を進む。つまり、中間ネジ部１２にかかる負荷が小さくなる。従って、緻密体よりも強度が低い多孔質体で構成された中間ネジ部１２のネジ山が破損してしまうリスクを低減できる。   When the artificial tooth root 5 is screwed into the jawbone 55, the intermediate screw portion 12 advances through the inside of the screw hole cut by the tip side screw portion 11. By setting it as the above structures, the intermediate | middle screw part 12 advances the inside of a screw hole, maintaining a clearance gap between the inner walls of the said screw hole. That is, the load applied to the intermediate screw portion 12 is reduced. Therefore, it is possible to reduce the risk that the thread of the intermediate screw portion 12 made of a porous body having a lower strength than the dense body is damaged.

（３）前述の実施形態３では、基端側ネジ部１３の外径が、先端側ネジ部１１及び中間ネジ部１２の外径よりも大きくなっているが、この限りでなく、例えば基端側ネジ部１３の外径が、先端側ネジ部１１及び中間ネジ部１２の外径と同じであってもよい。 (3) In Embodiment 3 described above, the outer diameter of the proximal-side screw portion 13 is larger than the outer diameters of the distal-side screw portion 11 and the intermediate screw portion 12, but this is not restrictive. The outer diameter of the side screw portion 13 may be the same as the outer diameters of the tip screw portion 11 and the intermediate screw portion 12.

本発明は、骨における骨折した部分を接合するための骨スクリュー、又は顎骨における歯が欠損した部分に螺合する人工歯根等の生体用ネジ部材として、広く適用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied as a biological screw member such as a bone screw for joining fractured portions in bone or an artificial tooth root screwed into a portion of a jaw bone where a tooth is missing.

１ 骨スクリュー（生体用ネジ部材）
５ 人工歯根（生体用ネジ部材）
１０ ネジ部
１１ 先端側ネジ部
１２ 中間ネジ部
５０ 骨
５５ 顎骨（骨） 1 Bone screw (screw member for living body)
5 Artificial dental root (screw member for living body)
10 Screw part 11 Tip side screw part 12 Intermediate screw part 50 Bone 55 Jaw bone (bone)

Claims (4)

骨に対して螺合するネジ部を有する生体用ネジ部材であって、
前記ネジ部の先端部分は、緻密体で構成される先端側ネジ部として設けられ、
前記ネジ部の軸方向における中間部分は、該中間部分における表面の少なくとも一部から内部の少なくとも一部に亘る部分が前記先端側ネジ部の緻密体よりも疎な構造体である多孔質体で構成された、中間ネジ部として設けられ、
前記先端側ネジ部及び前記中間ネジ部は、互いに一体化された凝固体であり、
前記中間ネジ部は、
緻密体で構成され、前記中間ネジ部における径方向中心部分である中心部と、
緻密体で構成され、前記中間ネジ部におけるネジ山の頂部から前記中心部に亘る部分である緻密部と、
多孔質体で構成され、前記中間ネジ部における前記ネジ山の裾の部分から前記中心部に亘る部分、及び該中間ネジ部のネジ溝の底部から前記中心部に亘る部分、である多孔質部と、
を有していることを特徴とする生体用ネジ部材。 A biomedical screw member having a screw portion screwed to a bone,
The tip portion of the screw portion is provided as a tip side screw portion formed of a dense body,
The intermediate portion in the axial direction of the screw portion is a porous body in which a portion extending from at least a part of the surface of the intermediate portion to at least a portion of the inside is a sparse structure than the dense body of the tip side screw portion. Configured as an intermediate screw part,
The tip side screw portion and the intermediate screw portion are solidified bodies integrated with each other,
The intermediate screw portion is
A center portion that is formed of a dense body and is a central portion in the radial direction of the intermediate screw portion;
A dense part, which is a dense part, and is a part extending from the top of the thread in the intermediate screw part to the central part;
A porous portion made of a porous body, which is a portion extending from the thread hem portion to the center portion of the intermediate screw portion, and a portion extending from the bottom of the screw groove of the intermediate screw portion to the center portion. When,
A biomedical screw member characterized by comprising: 請求項１に記載の生体用ネジ部材であって、
前記中間ネジ部のうち多孔質体で構成されている部分は、該中間ネジ部の表面から該中間ネジ部の軸直角断面の径方向中心側に向かって該多孔質体の気孔率が小さくなるように構成されていることを特徴とする生体用ネジ部材。 The biological screw member according to claim 1,
The portion of the intermediate screw portion that is formed of a porous body has a porosity that decreases from the surface of the intermediate screw portion toward the radial center of the cross section perpendicular to the axis of the intermediate screw portion. It is comprised as follows, The screw member for biological bodies characterized by the above-mentioned. 請求項１又は２に記載の生体用ネジ部材であって、
前記先端側ネジ部は、前記中間ネジ部よりも外径が大きいことを特徴とする生体用ネジ部材。 The biomedical screw member according to claim 1 or 2,
The biomedical screw member, wherein the distal end side screw portion has an outer diameter larger than that of the intermediate screw portion. 請求項１から３のいずれか１項に記載の生体用ネジ部材であって、
前記ネジ部のうち前記先端側ネジ部と反対側の部分は、緻密体で構成される基端側ネジ部として設けられ、
前記基端側ネジ部は、前記先端側ネジ部及び前記中間ネジ部よりも外径が大きいことを特徴とする生体用ネジ部材。 The biological screw member according to any one of claims 1 to 3 ,
The portion of the screw portion opposite to the tip screw portion is provided as a base screw portion made of a dense body,
The biological screw member, wherein the proximal-side screw portion has an outer diameter larger than that of the distal-end side screw portion and the intermediate screw portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016082880A1 (en) * 2014-11-27 2016-06-02 Mobelife N.V. Bone screw
JP6333885B2 (en) * 2016-04-28 2018-05-30 清水　潤一 Method for manufacturing dental prosthesis, dental prosthesis, and information providing system
AU2018265427B2 (en) * 2017-05-12 2024-02-29 Cutting Edge Spine Llc Implants for tissue fixation and fusion
CN108904081A (en) * 2018-05-29 2018-11-30 杭州民生立德医疗科技有限公司 Dentistry implant full dog point socket set rises

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5490962A (en) * 1993-10-18 1996-02-13 Massachusetts Institute Of Technology Preparation of medical devices by solid free-form fabrication methods
US7648524B2 (en) * 2005-12-23 2010-01-19 Howmedica Osteonics Corp. Porous tendon anchor
JP5774989B2 (en) * 2008-08-13 2015-09-09 スメド−ティーエイ／ティーディー・エルエルシー Orthopedic screw

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