JPH0360274B2 - - Google Patents
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- JPH0360274B2 JPH0360274B2 JP61288739A JP28873986A JPH0360274B2 JP H0360274 B2 JPH0360274 B2 JP H0360274B2 JP 61288739 A JP61288739 A JP 61288739A JP 28873986 A JP28873986 A JP 28873986A JP H0360274 B2 JPH0360274 B2 JP H0360274B2
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Prostheses (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
この発明は、特に歯科、整形外科における医療
用インプラントの改良に関する。 （従来の技術） 従来、Co−Cr合金、Ti合金、ステンレス製の
インプラントが多数医療分野で使用されている
が、長期間体内に埋設されると体内の組織液や体
液によつて、あるいは体内の組織体との摩擦によ
つてインプラントが腐食し、インプラントの成分
イオンが体内に溶出し、マクロフアージが損傷し
たり、細胞内に侵入して炎症性細胞や巨大細胞の
発生原因となるものである。そこで、インプラン
ト材の表面にコーテイング等の表面処理を施し、
インプラント材の成分イオンの溶出を防止する方
法が種々提案されている。（特公昭49−24429、特
開昭59−82849、特開昭61−176354）。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記発明によつても、未だ耐蝕
性、耐久性、生体親和性が不十分であり、特に長
期間の使用が行なわれる整形外科用としては不完
全であつた。 この発明は上記従来のものの欠点を改良するも
のであり、インプラントの耐蝕性、耐久性、生体
親和性を向上させ、インプラントの長期間にわた
る安全使用を可能とするものである。 （問題点を解決するための手段） Co−Cr合金、ステンレス、Ti合金等の生体金
属よりなるインプラント基体の表面にＷ、Mo又
はGeよりなる層を介して、リン酸カルシウムガ
ラスやアルカリ土類金属の酸化物−リン酸系フリ
ツトにより第１被覆層を設け、その外方にリン酸
カルシウム塩により第２被覆層を形成したもので
ある。 （作用） 上記の構成をもつので、Ｗ、Mo又はGeよりな
る層がバリアー層としてインプラント素材メタル
の腐蝕、溶出を防止し、又第二被覆層である最上
層のリン酸カルシウム塩よりなる被膜が骨との直
接接合を可能として生体親和性を向上させ、さら
に中間層として、第一被覆層のリン酸カルシウム
ガラスやアルカリ土類金属の酸化物−リン酸系フ
リツトが素材メタルと最上層の被膜とを強固に接
着し、各コーテイング層間の剥離や侵蝕をなくし
耐久性を向上させるものである。 （実施例） 図に示す実施例によりこの発明を更に説明す
る。第１図に示す実施例は関節用人工骨であり、
基体２はステム１を形成し、ステム１がこの発明
のインプラントであり、その一端には、ZrO2、
アルミナ、Si3N4、SiCよりなる骨頭部６が設け
られ、第２図は、歯科用インプラントの実施例で
あつて、インプラント１の上部には義歯７が固定
され、下部は顎骨９に歯肉部８を通して固定され
ている。 次に各被覆層について説明すると１はこの発明
の被膜層を具えるインプラントであり、２はイン
プラント基体であつて、Co−Cr合金、ステンレ
ス、Ti合金等からなり、３はバリヤー層である。
この製造法をより具体的に説明すれば基体となる
基体金属の上にＷ、Mo又はGe等を蒸着、溶射等
により被着し、その上に燐酸カルシウムガラスや
アルカリ土類金属の酸化物−リン酸系フリツトと
リン酸カルシウム塩とを熱によりコーテイングし
て第１被覆層４と第２被覆層５とを形成する。こ
の場合、バリヤー層３の厚さは0.5乃至20μｍであ
ることが望ましく、0.5μｍ以下ではバリヤーの効
果が乏しく、20μｍ以上では膨脹係数の違いにあ
る歪が大きく経済的にも不利である。又、リン酸
カルシウム塩については特開昭55−56052号「高
強度リン酸カルシウム焼結体の製造方法」におい
て開示したCa／Ｐ原子比が1.4乃至1.75のカルシ
ウムのリン酸塩を主体とする粉末に、焼成後のリ
ン酸カルシウム成分に対し0.5乃至15重量％の
Ca／Ｐ原子比0.2乃至0.75を有するカルシウム、
リン酸系フリツトを添加混合し、溶融する特に強
度の強いもの、又は上記リン酸カルシウムに0.5
乃至15重量％のアルカリ金属、亜鉛又はアルカリ
土類金属の酸化物−リン酸系フリツトを含有せし
めたもの（特開昭55−140756号「高強度リン酸カ
ルシウム焼結体」）又は、特開昭55−80771号「高
強度リン酸カルシウム焼結体」において開示した
カルシウムのリン酸塩を主体とする粉末と上記リ
ン酸カルシウムガラスやアルカリ土類金属酸化物
−リン酸系フリツトによる第１被覆層は生体親和
性がリン酸カルシウム塩よりは低いため生体中で
骨に転化する性質が少く、従つて第２被覆層が骨
に転化した後も徐々に骨に転化し、少量はガラス
として残るため、骨とＷ、Mo又はGeとが直接接
触する問題を防ぐ作用があるがむしろこの第１被
覆層の作用は下地のＷ、Mo又はGeと第２被覆層
のリン酸カルシウム塩との双方に接着力をもち、
中間層として双方を強固に接合し得ることにあ
る。又、リン酸カルシウム塩については、Ca／
Ｐ原子比が1.4乃至1.75であるような、例えばア
パタイトグループ（水酸アパタイト、弗素アパタ
イト等）特に、水酸アパタイトCa10（PO4）6
（OH）2やトリカルシウムフオスフエートCa3
（PO4）2が望ましい。しかしこの発明で定義する
リン酸カルシウムは必ずしもこれにこだわる必要
はなく、一般に呼称されるリン酸カルシウムを多
量に含むものからアパタイトセラミツクと称する
ものまで含むものとする。 カルシウム、リン酸系フリツトを焼結してなる
焼結体において、強化剤としてY2O3を３乃至23
％含有することを特徴とするものがあり、これら
の膨脹係数は90乃至160×10-7／℃の範囲にある
ものが望ましい。 更に第一被覆層には第一表に示す組成のリン酸
を含む生体ガラスと称されるガラスも好適に利用
できる。
用インプラントの改良に関する。 （従来の技術） 従来、Co−Cr合金、Ti合金、ステンレス製の
インプラントが多数医療分野で使用されている
が、長期間体内に埋設されると体内の組織液や体
液によつて、あるいは体内の組織体との摩擦によ
つてインプラントが腐食し、インプラントの成分
イオンが体内に溶出し、マクロフアージが損傷し
たり、細胞内に侵入して炎症性細胞や巨大細胞の
発生原因となるものである。そこで、インプラン
ト材の表面にコーテイング等の表面処理を施し、
インプラント材の成分イオンの溶出を防止する方
法が種々提案されている。（特公昭49−24429、特
開昭59−82849、特開昭61−176354）。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記発明によつても、未だ耐蝕
性、耐久性、生体親和性が不十分であり、特に長
期間の使用が行なわれる整形外科用としては不完
全であつた。 この発明は上記従来のものの欠点を改良するも
のであり、インプラントの耐蝕性、耐久性、生体
親和性を向上させ、インプラントの長期間にわた
る安全使用を可能とするものである。 （問題点を解決するための手段） Co−Cr合金、ステンレス、Ti合金等の生体金
属よりなるインプラント基体の表面にＷ、Mo又
はGeよりなる層を介して、リン酸カルシウムガ
ラスやアルカリ土類金属の酸化物−リン酸系フリ
ツトにより第１被覆層を設け、その外方にリン酸
カルシウム塩により第２被覆層を形成したもので
ある。 （作用） 上記の構成をもつので、Ｗ、Mo又はGeよりな
る層がバリアー層としてインプラント素材メタル
の腐蝕、溶出を防止し、又第二被覆層である最上
層のリン酸カルシウム塩よりなる被膜が骨との直
接接合を可能として生体親和性を向上させ、さら
に中間層として、第一被覆層のリン酸カルシウム
ガラスやアルカリ土類金属の酸化物−リン酸系フ
リツトが素材メタルと最上層の被膜とを強固に接
着し、各コーテイング層間の剥離や侵蝕をなくし
耐久性を向上させるものである。 （実施例） 図に示す実施例によりこの発明を更に説明す
る。第１図に示す実施例は関節用人工骨であり、
基体２はステム１を形成し、ステム１がこの発明
のインプラントであり、その一端には、ZrO2、
アルミナ、Si3N4、SiCよりなる骨頭部６が設け
られ、第２図は、歯科用インプラントの実施例で
あつて、インプラント１の上部には義歯７が固定
され、下部は顎骨９に歯肉部８を通して固定され
ている。 次に各被覆層について説明すると１はこの発明
の被膜層を具えるインプラントであり、２はイン
プラント基体であつて、Co−Cr合金、ステンレ
ス、Ti合金等からなり、３はバリヤー層である。
この製造法をより具体的に説明すれば基体となる
基体金属の上にＷ、Mo又はGe等を蒸着、溶射等
により被着し、その上に燐酸カルシウムガラスや
アルカリ土類金属の酸化物−リン酸系フリツトと
リン酸カルシウム塩とを熱によりコーテイングし
て第１被覆層４と第２被覆層５とを形成する。こ
の場合、バリヤー層３の厚さは0.5乃至20μｍであ
ることが望ましく、0.5μｍ以下ではバリヤーの効
果が乏しく、20μｍ以上では膨脹係数の違いにあ
る歪が大きく経済的にも不利である。又、リン酸
カルシウム塩については特開昭55−56052号「高
強度リン酸カルシウム焼結体の製造方法」におい
て開示したCa／Ｐ原子比が1.4乃至1.75のカルシ
ウムのリン酸塩を主体とする粉末に、焼成後のリ
ン酸カルシウム成分に対し0.5乃至15重量％の
Ca／Ｐ原子比0.2乃至0.75を有するカルシウム、
リン酸系フリツトを添加混合し、溶融する特に強
度の強いもの、又は上記リン酸カルシウムに0.5
乃至15重量％のアルカリ金属、亜鉛又はアルカリ
土類金属の酸化物−リン酸系フリツトを含有せし
めたもの（特開昭55−140756号「高強度リン酸カ
ルシウム焼結体」）又は、特開昭55−80771号「高
強度リン酸カルシウム焼結体」において開示した
カルシウムのリン酸塩を主体とする粉末と上記リ
ン酸カルシウムガラスやアルカリ土類金属酸化物
−リン酸系フリツトによる第１被覆層は生体親和
性がリン酸カルシウム塩よりは低いため生体中で
骨に転化する性質が少く、従つて第２被覆層が骨
に転化した後も徐々に骨に転化し、少量はガラス
として残るため、骨とＷ、Mo又はGeとが直接接
触する問題を防ぐ作用があるがむしろこの第１被
覆層の作用は下地のＷ、Mo又はGeと第２被覆層
のリン酸カルシウム塩との双方に接着力をもち、
中間層として双方を強固に接合し得ることにあ
る。又、リン酸カルシウム塩については、Ca／
Ｐ原子比が1.4乃至1.75であるような、例えばア
パタイトグループ（水酸アパタイト、弗素アパタ
イト等）特に、水酸アパタイトCa10（PO4）6
（OH）2やトリカルシウムフオスフエートCa3
（PO4）2が望ましい。しかしこの発明で定義する
リン酸カルシウムは必ずしもこれにこだわる必要
はなく、一般に呼称されるリン酸カルシウムを多
量に含むものからアパタイトセラミツクと称する
ものまで含むものとする。 カルシウム、リン酸系フリツトを焼結してなる
焼結体において、強化剤としてY2O3を３乃至23
％含有することを特徴とするものがあり、これら
の膨脹係数は90乃至160×10-7／℃の範囲にある
ものが望ましい。 更に第一被覆層には第一表に示す組成のリン酸
を含む生体ガラスと称されるガラスも好適に利用
できる。
【表】
ここでこの発明にかかるアパタイト複合インプ
ラントの製造法の一例を述べればステンレス合金
よりなる３mmφ×20mmの形状のインプラント基
体テストピースを旋削により製作し、例えばＷを
真空蒸着によつて10μｍの厚さに形成する。次に
表１のＡに示す組成のガラス原料を粘土製のルツ
ボに入れて1300℃で溶融し、内容物を水中に注入
してフリツトを作る。このフリツトに対して約15
％の粘土と約50％の水を加えて微粉砕してスリツ
プとしたものに前記真空蒸着した基体を浸漬して
表面に付着させ、乾燥後800℃に保持した焼成炉
に入れて５〜10分間焼き付けてＷの表面に融着さ
せる。 次に市販の試薬１級のCaCO3とP2O5をCa／Ｐ
の原子比が1.5になるように配合し1200℃に焼成
した後冷却の上微粉砕しトリカルシウムフオスフ
エートの微粉末を得てから、これを１％の有機質
結合剤と共に50％の水を入れ撹拌して燐酸カルシ
ウム塩のスリツプとし前記第１被覆層の上にスプ
レーにて付着し大気中750℃にて焼きつけテスト
ピースとした。これを成兎の大腿骨に埋入したと
ころ後１カ月で第２被覆層は骨に転化することに
よりテストピースは大腿骨にしつかり固定され、
かつ第１被覆層は徐々にしかも一部が骨に転化す
るが、大部分はそのまゝ燐酸カルシウムガラスと
して残り、１年後も骨と金属は接触することがな
かつた。 尚この実施例では一例として上記トリカルシウ
ムフオスフエートについて述べたが、この発明は
これにこだわることなく特開称55−56062号「高
強度リン酸カルシウム焼結体の製造方法」に述べ
られた「カルシウム／リン原子比1.4〜1.75のカ
ルシウムのリン酸塩を主体とする粉末に、焼成後
のリン酸カルシウム成分に対し、0.5〜15重量％
のカルシウム／リン原子比0.2〜0.75を有するカ
ルシウム・リン酸系フリツトを添加混合したも
の、又は特開昭55−140756号「高強度リン酸カル
シウム焼結体」に述べられたカルシウム／リン原
子比1.4〜1.75のカルシウムのリン酸塩を主体と
する粉末に、焼成後のリン酸カルシウム焼結体に
対し0.5〜15重量％のアルカリ金属、亜鉛及び／
又はアルカリ土類金属の酸化物−リン酸系フリツ
トを含有せしめたものを用いてもよい。 （発明の効果） 以上のとおり、この発明は構成されるので、バ
リヤー層により素材金属イオンの溶出を防止して
インプラントの安全性を向上させ、かつ第１被覆
層によりインプラント素材金属と第２被覆層とを
強固に密着させてインプラント自体の耐久性をも
向上させるものであり、しかも、第２被覆層によ
りインプラントと骨との直接接合を可能として生
体親和性を向上させ、これらにより、インプラン
トの長期間かつ安全使用を可能とする優れた効果
をもつものである。
ラントの製造法の一例を述べればステンレス合金
よりなる３mmφ×20mmの形状のインプラント基
体テストピースを旋削により製作し、例えばＷを
真空蒸着によつて10μｍの厚さに形成する。次に
表１のＡに示す組成のガラス原料を粘土製のルツ
ボに入れて1300℃で溶融し、内容物を水中に注入
してフリツトを作る。このフリツトに対して約15
％の粘土と約50％の水を加えて微粉砕してスリツ
プとしたものに前記真空蒸着した基体を浸漬して
表面に付着させ、乾燥後800℃に保持した焼成炉
に入れて５〜10分間焼き付けてＷの表面に融着さ
せる。 次に市販の試薬１級のCaCO3とP2O5をCa／Ｐ
の原子比が1.5になるように配合し1200℃に焼成
した後冷却の上微粉砕しトリカルシウムフオスフ
エートの微粉末を得てから、これを１％の有機質
結合剤と共に50％の水を入れ撹拌して燐酸カルシ
ウム塩のスリツプとし前記第１被覆層の上にスプ
レーにて付着し大気中750℃にて焼きつけテスト
ピースとした。これを成兎の大腿骨に埋入したと
ころ後１カ月で第２被覆層は骨に転化することに
よりテストピースは大腿骨にしつかり固定され、
かつ第１被覆層は徐々にしかも一部が骨に転化す
るが、大部分はそのまゝ燐酸カルシウムガラスと
して残り、１年後も骨と金属は接触することがな
かつた。 尚この実施例では一例として上記トリカルシウ
ムフオスフエートについて述べたが、この発明は
これにこだわることなく特開称55−56062号「高
強度リン酸カルシウム焼結体の製造方法」に述べ
られた「カルシウム／リン原子比1.4〜1.75のカ
ルシウムのリン酸塩を主体とする粉末に、焼成後
のリン酸カルシウム成分に対し、0.5〜15重量％
のカルシウム／リン原子比0.2〜0.75を有するカ
ルシウム・リン酸系フリツトを添加混合したも
の、又は特開昭55−140756号「高強度リン酸カル
シウム焼結体」に述べられたカルシウム／リン原
子比1.4〜1.75のカルシウムのリン酸塩を主体と
する粉末に、焼成後のリン酸カルシウム焼結体に
対し0.5〜15重量％のアルカリ金属、亜鉛及び／
又はアルカリ土類金属の酸化物−リン酸系フリツ
トを含有せしめたものを用いてもよい。 （発明の効果） 以上のとおり、この発明は構成されるので、バ
リヤー層により素材金属イオンの溶出を防止して
インプラントの安全性を向上させ、かつ第１被覆
層によりインプラント素材金属と第２被覆層とを
強固に密着させてインプラント自体の耐久性をも
向上させるものであり、しかも、第２被覆層によ
りインプラントと骨との直接接合を可能として生
体親和性を向上させ、これらにより、インプラン
トの長期間かつ安全使用を可能とする優れた効果
をもつものである。
第１図はこの発明の人工骨インプラントの断面
図、第２図は歯に用いるインプラントの断面図、
第３図は被覆層の断面を示す。 １……インプラント、２……インプラント基
体、３……バリヤー層、４……第１被覆層、５…
…第２被覆層。
図、第２図は歯に用いるインプラントの断面図、
第３図は被覆層の断面を示す。 １……インプラント、２……インプラント基
体、３……バリヤー層、４……第１被覆層、５…
…第２被覆層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Co−Cr合金、ステンレス、Ti合金等の生体
金属よりなるインプラント基体の表面にＷ、Mo
又はGeよりなる層を介して、リン酸カルシウム
ガラスやアルカリ土類金属の酸化物−リン酸系フ
リツトによる第１被覆層を設け、その外方に、リ
ン酸カルシウム塩により第２被覆層を設けてなる
アパタイト複合インプラント。 ２ 上記Ｗ、Mo又はGeよりなる層は、その厚み
が、0.5〜20μｍであり、基体表面にイオンプレー
テイング、溶射法、メツキ法により施されてなる
特許請求の範囲第１項に記載のアパタイト複合イ
ンプラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61288739A JPS63143073A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | アパタイト複合インプラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61288739A JPS63143073A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | アパタイト複合インプラント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63143073A JPS63143073A (ja) | 1988-06-15 |
| JPH0360274B2 true JPH0360274B2 (ja) | 1991-09-13 |
Family
ID=17734066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61288739A Granted JPS63143073A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | アパタイト複合インプラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63143073A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2842608B2 (ja) * | 1989-03-16 | 1999-01-06 | 旭光学工業株式会社 | インプラント |
-
1986
- 1986-12-05 JP JP61288739A patent/JPS63143073A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63143073A (ja) | 1988-06-15 |
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| JPH0360273B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |