JP2000072572A - Plastic ceramics and their production - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、所望の形状、表面
性状、精度をもつインプラント成形体、及び該成形体
を、アパタイトの粒子又は焼結体を型に充てんしたの
ち、所定温度で塑性加工することにより、簡単に効率よ
く製造する方法に関するものである。本発明のインプラ
ント成形体は、歯冠、人工歯根、人工骨などのほか、人
工弁、人工血管や、透析用シャント、ぺ一スメーカー、
その他、生体内留置機器に好適に利用し得る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an implant molded article having a desired shape, surface texture, and precision, and a method of filling the molded article with apatite particles or a sintered body in a mold and then subjecting the molded article to plastic working at a predetermined temperature. And a method for easily and efficiently producing the same. The implant molded article of the present invention includes, in addition to a crown, an artificial dental root, an artificial bone, and the like, an artificial valve, an artificial blood vessel, a dialysis shunt, a pacemaker,
In addition, it can be suitably used for in-vivo indwelling devices.
【０００２】[0002]
【従来の技術】インプラント成形体は患者により形が異
なり、また複雑な形状をしている場合が多く、特に歯冠
材料や人工歯根等の口腔外科用インプラント成形体は患
者や部位等により全く形が異なっている。これまで、こ
のような別異の形状のインプラント成形体を製造するに
は、インジェクション成形法や流込成形法等により成形
体を製造したのち、焼成し、加工するのが一般的であっ
た（例えば、特開昭６３−１７４６４７：人工歯根）。
しかしながら、これらの製造法では寸法精度が得られに
くいし、形を変えることが困難である上に、加工により
表面に傷がついたり歪みのために強度が低下してしまう
のを免れなかった。さらに、インプラント成形体は生体
骨とゆ着することが重要であるが、より効果的にゆ着さ
せるためには、表面性状をコントロ一ルすることが重要
である．しかしながら、通常の加工方法では、表面性状
を鏡面にしたり、あらして粗面にしたりするなど表面性
状を自由にコントロ一ルすることが困難であるのを免れ
なかった。また、通常、セラミックスは、生体親和性は
優れているが、機械的強度が弱いため、人工歯根や人工
股関節など大きな力が加わる箇所には使用できなかっ
た。そこで、金属の表面にアパタイトなどを溶射したり
溶着するなどの方法で被覆した複合材料が研究されてい
る（例えば、特開昭５９−１１８４３：義歯溶着用歯科
インプラント、特開昭５９−２１４４３：人工移植
材）。この場合、溶射法では、約２，０００〜２０，０
００℃に加熱したアパタイト粒子を金属表面に吹き付け
接着する。アパタイト表面が一部溶けているので接着可
能となる。溶着法ではガラスフリットとアパタイトを混
合し金属に塗布しガラスが溶ける温度まで加熱後冷却し
て金属表面にアパタイトを被覆する。しかし、生体内で
長期間使用するうちに金属とセラミックスの剥離が免れ
なかった。2. Description of the Related Art Implant moldings differ in shape from patient to patient, and often have complicated shapes. In particular, implant moldings for oral surgery, such as crown materials and artificial dental roots, are completely shaped depending on the patient and the site. Are different. Heretofore, in order to produce an implant molded article having such a different shape, it has been general to produce a molded article by an injection molding method, a casting method, or the like, and then fire and process the molded article ( For example, JP-A-63-174647: artificial root.
However, in these manufacturing methods, it is difficult to obtain dimensional accuracy, it is difficult to change the shape, and in addition, it is inevitable that the surface is damaged by processing and the strength is reduced due to distortion. Furthermore, it is important that the implant molding adheres to the living bone, but in order to adhere more effectively, it is important to control the surface properties. However, in the ordinary processing method, it was unavoidable that it was difficult to freely control the surface properties such as making the surface properties mirror-like or roughening the surface. Further, ceramics are generally excellent in biocompatibility, but have low mechanical strength, and therefore cannot be used in places where a large force is applied, such as an artificial tooth root or an artificial hip joint. Therefore, a composite material in which apatite or the like is coated on the surface of a metal by thermal spraying or welding has been studied (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-11843: Dental Implant for Denture Fusing, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-21443). Artificial implants). In this case, in the thermal spraying method, about 2,000 to 20,000
Apatite particles heated to 00 ° C. are sprayed and adhered to the metal surface. Adhesion is possible because the apatite surface is partially melted. In the welding method, glass frit and apatite are mixed, applied to a metal, heated to a temperature at which the glass melts, and then cooled to coat the metal surface with apatite. However, after long-term use in a living body, peeling of metal and ceramics was unavoidable.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来のインプラント成形体の有する欠点を克服し、患者
ごとに適合するなどの所望の形状、表面性状、精度など
をもつインプラント成形体を提供することを目的として
なされたものである。また、本発明は、上記インプラン
ト成形体を簡単に効率よく製造する方法を提供すること
を目的としてなされたものである。本発明者らは、この
ような目的を達成するために種々研究を重ねた結果、９
００℃以下で焼成されたアパタイト、特に炭酸アパタイ
トが７８０℃以下で大きな塑性を示すこと等の新たな知
見を見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。本発明者らは、今回はじめて９００℃以下で焼成
されたアパタイト、特に炭酸アパタイトが大きな塑性を
示すことを知見した。さらに、本発明者らは、上記アパ
タイトが多孔体であっても大きな塑性を示すことを発見
した。すなわち、本発明は、アパタイトを塑性加工して
成るインプラント成形体及びその製造方法を提供するも
のである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention overcomes the above-mentioned drawbacks of the conventional implant molded product, and provides an implant molded product having a desired shape, surface texture, accuracy, etc., which is suitable for each patient. It was made for the purpose of providing. Another object of the present invention is to provide a method for easily and efficiently producing the above-mentioned implant molded body. The present inventors have conducted various studies in order to achieve such an object, and as a result, 9
The present inventors have found new findings such as that apatite fired at 00 ° C. or lower, particularly carbonate apatite exhibits large plasticity at 780 ° C. or lower, and have completed the present invention based on this finding. The present inventors have found that for the first time, apatite fired at 900 ° C. or lower, particularly carbonate apatite, exhibits great plasticity. Further, the present inventors have discovered that the apatite exhibits large plasticity even when it is a porous body. That is, the present invention provides an implant molded article obtained by plastically processing apatite and a method for producing the same.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、以下の技術的手段から構成される。 （１）アパタイトを塑性加工して成るインプラント成形
体。 （２）アパタイトが、炭酸アパタイト、ヒドロキシアパ
タイト、フッ化アパタイトから選択された１種である前
記（１）記載のインプラント成形体。 （３）アパタイトが、多孔体である前記（１）記載のイ
ンプラント成形体。 （４）前記（１）、（２）又は（３）記載のインプラン
ト成形体を製造する方法であって、アパタイトを９００
℃以下で焼成し、得られたアパタイト焼結体を所定の金
型に充てんしたのち、３００〜７８０℃で塑性加工する
ことを特徴とするインプラント成形体の製造方法。 （５）塑性加工が、目的とする成形体の形状及び寸法に
応じた型を用い、アパタイト焼結体を押出加工又は型押
し加工に付すことにより行われる前記（４）記載のイン
プラント成形体の製造方法。 （６）前記（１）、（２）又は（３）記載のインプラン
ト成形体を製造する方法であって、金属材料の表面に、
必要により孔を形成し、アパタイトを塑性加工により接
合、接着又は被覆することを特徴とするインプラント成
形体の製造方法。The present invention for solving the above problems comprises the following technical means. (1) An implant molded body obtained by plastically processing apatite. (2) The implant molded article according to (1), wherein the apatite is one selected from carbonate apatite, hydroxyapatite, and fluorapatite. (3) The implant molded article according to (1), wherein the apatite is a porous body. (4) The method for producing an implant molded article according to (1), (2) or (3), wherein the apatite is 900
A method for producing an implant molded body, characterized in that the molded body is fired at a temperature equal to or lower than 0 ° C., the obtained apatite sintered body is filled in a predetermined mold, and then subjected to plastic working at 300 to 780 ° C. (5) The implant molded article according to (4), wherein the plastic working is performed by subjecting the apatite sintered body to extrusion or embossing using a mold corresponding to the shape and size of the target molded body. Production method. (6) The method for producing an implant molded article according to (1), (2) or (3), wherein the surface of the metal material is
A method for producing an implant molded body, wherein a hole is formed if necessary, and apatite is joined, adhered or covered by plastic working.
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明におけるアパタイトは、一般式Ｃａ10（Ｐ
Ｏ4 ）Ｘ2 （式中のＸはヒドロキシ基又はハロゲン原子
を示す）で表わされるものの中でも炭酸アパタイトやヒ
ドロキシアパタイト、フッ化アパタイトが生体親和性、
化学的安定性、機械的強度の点で特に好適である。ま
た、アパタイトの場合、そのＣａ／Ｐ原子比は１．６〜
ｌ．７５が好ましい。本発明において、アパタイトは、
アパタイトの粒子又は焼結体が使用される。アパタイト
の粒子はスプレードライ法、転動造粒法、ゲルカプセル
法、アクアカプセル法等の方法で作製する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The apatite in the present invention has a general formula of Ca 10 (P
Of those represented by O 4 ) X 2 (wherein X represents a hydroxy group or a halogen atom), carbonate apatite, hydroxyapatite and fluorapatite are biocompatible,
It is particularly suitable in terms of chemical stability and mechanical strength. In the case of apatite, the Ca / P atomic ratio is 1.6 to
l. 75 is preferred. In the present invention, apatite is
Apatite particles or sintered bodies are used. Apatite particles are produced by a method such as a spray drying method, a tumbling granulation method, a gel capsule method, and an aqua capsule method.
【０００６】本発明においては、通常、原料にこれらア
パタイトの焼結体を用いるが、この焼結体には、焼結体
助剤などとして、全量の５重量％以下の範囲内で、Ａｌ
2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＭｇＯさらにはＣａＯなどが含有さ
れていてもよい。この焼結体の平均グレインサイズは、
ｌ０μｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは
１μｍ以下、特に０．７μｍ以下であり、その下限は一
般に０．００５μｍ程度であるのが好ましい。この平均
グレインサイズが１０μｍを越えると、塑性の発現が不
十分となるのを免れない。この平均グレインサイズは、
走査型電子顕微鏡によって測定すればよく、具体的には
平均グレイン面積から、これを円と仮定してその平均直
径を求め、これを平均グレインサイズとする。前記焼結
体の平均グレインサイズは、後述の塑性加工によっても
ほぼ保持されるので、加工前の焼結体の平均グレインサ
イズは、加工後のそれとほぼ同等である。In the present invention, usually, a sintered body of these apatites is used as a raw material, and the sintered body is used as a sintering aid or the like in an amount of 5% by weight or less of the total amount of Al.
It may contain 2 O 3 , SiO 2 , MgO, or even CaO. The average grain size of this sintered body is
It is preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less, particularly 0.7 μm or less, and the lower limit is generally preferably about 0.005 μm. If the average grain size exceeds 10 μm, it is inevitable that the development of plasticity becomes insufficient. This average grain size is
What is necessary is just to measure with a scanning electron microscope. Specifically, from an average grain area, assuming this as a circle, the average diameter is calculated | required and this is made into an average grain size. Since the average grain size of the sintered body is substantially maintained even by plastic working described later, the average grain size of the sintered body before working is substantially equal to that after working.
【０００７】前記焼結体の作製に際して用いる原料とし
ては、前述のアパタイト、特に、炭酸アパタイト、ヒド
ロキシアパタイト、フッ化アパタイトなどが好ましい
が、それらと同効のものであれば適宜のものが使用でき
る。これらは、各種脊椎動物の骨や歯などから回収され
た天然物であってもよく、また各種湿式法や乾式法で製
造された合成品であってもよい。前記焼結体を作製する
には、通常、前記アパタイト原料を粉末状で用い、これ
を成形したのち、焼結するのが一般的である。この際、
用いる原料粉末は、ＢＥＴ値でｌ〜３００ｍ2 ／ｇ程度
であることが好ましい。成形は一般に１〜３，０００ｋ
ｇ／ｃｍ2 程度で一軸プレスしてもよいし、１，０００
〜１０，０００ｋｇ／ｃｍ2 程度で冷間静水圧プレス
（ＣＩＰ）してもよい。また、成形形状は、最終形状に
近い形のほか、粒状、粉末状などその後の塑性加工と組
合せて適宜選択する。As a raw material used for producing the sintered body, the above-mentioned apatite, particularly, carbonate apatite, hydroxyapatite, fluorinated apatite, and the like are preferable, and any material having the same effect as these can be used. . These may be natural products recovered from bones and teeth of various vertebrates, or synthetic products produced by various wet methods or dry methods. In order to produce the sintered body, it is general that the apatite raw material is used in a powder form, molded, and then sintered. On this occasion,
It is preferable that the raw material powder used has a BET value of about 1 to 300 m 2 / g. Molding is generally 1 to 3000k
g / cm 2 may be used for uniaxial pressing.
Cold isostatic pressing (CIP) may be performed at about 10,000 kg / cm 2 . The shape to be formed is appropriately selected in combination with the subsequent plastic working such as a granular shape or a powdery shape, in addition to a shape close to the final shape.
【０００８】焼結は、一般に、９００℃以下、好適に
は、５００〜９００℃で０．０５〜３０時間程度焼結す
ることによって行う。焼成に際しては、材料を緻密化す
るためホットプレスあるいは熱間静水圧プレス（ＨＩ
Ｐ）を行ってもよく、圧力は５０〜５，０００気圧程度
とすることが好ましい。また、雰囲気は不活性ガス中、
エア中、水素中、真空中などいずれであってもよい。ま
た、焼成に際し、４００〜８００℃で０．０５〜３０時
間程度の仮焼を行ってもよい。それにより、粒径の均一
化、組成の均一化が可能となる。このようにして、前述
のグレインサイズを有する焼結体が得られる。また、機
械的強度を向上させるために塑性をそこなわない範囲内
で焼結体内にウィスカーを含有させることができる。ウ
ィスカーとしては、ムライト、シリカ、ジルコニア、ア
ルミナ、アパタイト、ガラスなどが好適なものとして例
示されるが、これらに限定されるものでなく、適宜のも
のを使用することができる。また焼結体は緻密であって
も、多孔体であってもよい。多孔体とは多数の連続し
た、もしくは不連続の気孔を有するもので、生体親和性
の向上には５〜２００ミクロンメートルの大きさの気孔
が好ましい。多孔体であれば、生体内での親和性の向上
が期待できるので好ましい。これらは、埋入箇所に応じ
て、例えば、強度が必要な場所には緻密体、それ以外に
は多孔体というように、適宜選択する。このときの相対
密度は９５％〜３０％がよい。[0008] The sintering is generally performed by sintering at 900 ° C or lower, preferably 500 to 900 ° C for about 0.05 to 30 hours. In firing, hot pressing or hot isostatic pressing (HI) is used to densify the material.
P) may be performed, and the pressure is preferably set to about 50 to 5,000 atm. The atmosphere is in an inert gas,
Any of air, hydrogen, and vacuum may be used. Further, in firing, calcination may be performed at 400 to 800 ° C. for about 0.05 to 30 hours. This makes it possible to make the particle size uniform and the composition uniform. Thus, a sintered body having the aforementioned grain size is obtained. Also, whiskers can be contained in the sintered body within a range that does not impair plasticity in order to improve mechanical strength. Examples of suitable whiskers include mullite, silica, zirconia, alumina, apatite, glass, and the like, but are not limited thereto, and appropriate ones can be used. The sintered body may be dense or porous. The porous body has a large number of continuous or discontinuous pores, and pores having a size of 5 to 200 μm are preferable for improving biocompatibility. A porous body is preferable since an improvement in affinity in a living body can be expected. These are appropriately selected depending on the embedding location, for example, a dense body in a place where strength is required, and a porous body in other places. The relative density at this time is preferably 95% to 30%.
【０００９】次いで、この焼結体を塑性加工により成形
する。この際の加工温度は、一般に３００〜７８０℃と
することが好ましい。これ以上高い温度では粒成長がお
こり塑性変形が充分に発生しないし、炭酸アパタイトの
場合は炭酸が蒸発してしまう。また低い温度では塑性が
発現しない。塑性加工は、目的とするインプラント成形
体の形状及び寸法に応じた型を用い、アパタイト焼結体
を押出加工や型押し加工などに付すことにより行われ
る。型としては、例えば、窒化ケイ素、アルミナ、マグ
ネシウム、ジルコニア等のセラミックスやモリブデン等
の金属、又は、シリカや石膏などの歯科用埋没材などが
例示される。この際に焼結体及び型は焼結体が塑性を示
す温度に加熱されていることが必要である。このような
成形に用いるアパタイト焼結体は、薄板状、粒状、粉状
であることが好ましい。この場合、複数の薄板や粒子な
どを用いた時には、薄板同士や粒子同士は塑性加工によ
り接合して界面では結晶構造が連続するため、接合は極
めて強固である。Next, the sintered body is formed by plastic working. The processing temperature at this time is generally preferably 300 to 780 ° C. At a temperature higher than this, grain growth occurs and plastic deformation does not sufficiently occur, and in the case of carbonate apatite, carbonic acid evaporates. At low temperatures, plasticity does not develop. The plastic working is performed by subjecting the apatite sintered body to extrusion, embossing, or the like, using a mold corresponding to the shape and size of the target implant molded body. Examples of the mold include ceramics such as silicon nitride, alumina, magnesium, and zirconia, metals such as molybdenum, and dental implants such as silica and gypsum. At this time, the sintered body and the mold need to be heated to a temperature at which the sintered body exhibits plasticity. The apatite sintered body used for such molding is preferably in the form of a thin plate, granule, or powder. In this case, when a plurality of thin plates or particles are used, the thin plates or particles are joined by plastic working and the crystal structure is continuous at the interface, so that the joining is extremely strong.
【００１０】前記成形時の圧縮速度、加圧力、変形量は
加工方法によっても異なるが、通常、圧縮速度０．０１
〜５０ｍｍ／分程度で、加圧力０．０００１〜１００Ｍ
Ｐａ、好ましくは０．０００１〜１０ＭＰａとし、変形
量は真ひずみで０．ｌ〜１．５程度である。また、型押
し法では、所定形状例えば歯冠形状などに近似的に成形
されたアパタイト焼結体を用い、これを型押しすること
もできる。この場合、塑性による変形量は極めて少なく
てすみ、成形が容易となる。このような塑性加工は、必
要に応じ何回か繰り返すこともできる。[0010] The compression speed, pressing force and deformation amount at the time of molding vary depending on the processing method.
About 50 mm / min, pressure 0.0001-100M
Pa, preferably 0.0001 to 10 MPa, and the deformation amount is 0.1 in true strain. It is about 1 to 1.5. In the embossing method, it is also possible to use an apatite sintered body which is approximately shaped into a predetermined shape, for example, a crown shape, and emboss the same. In this case, the amount of deformation due to plasticity is extremely small, and molding is facilitated. Such plastic working can be repeated several times as necessary.
【００１１】このようにして得られた成形体のアパタイ
トのグレインサイズには、１００％程度以下の変化しか
認められない。ただし、グレインは、粒界に沿ってすベ
り、またグレインの変形を伴い、グレインの配向が観察
されることがある。さらに、例えば、金属、チタン、チ
タン合金、ステンレス、ジルコニア、アルミナなどに代
表される、強度のある材料の表面に生体に対して親和性
の良いアパタイトを塑性加工により接合もしくは接着、
被覆してもよい。被覆する場合、特に接着強度を高くす
るには、金属表面にあらかじめ、穴をあけておいて、そ
の穴にアパタイトを塑性変形させて押し込む方法が好適
である。この場合、原料のアパタイトとしてはアパタイ
トの粒子又は焼結体が使用される。このように、本発明
は、アパタイトの粒子又は焼結体を所定の条件で塑性加
工することを特徴とするものであり、本発明の方法を用
いることにより、所望の形状、表面性状、精度をもつイ
ンプラント成形体を簡単に効率よく製造することができ
る。[0011] The grain size of the apatite of the molded article obtained in this way shows only a change of about 100% or less. However, the grains may slide along the grain boundaries, or the grains may be deformed, and the orientation of the grains may be observed. Further, for example, metal or titanium, titanium alloy, stainless steel, zirconia, alumina or the like, apatite with good affinity for the living body is bonded or bonded to the surface of a strong material by plastic working,
It may be coated. In the case of coating, in order to increase the adhesive strength in particular, a method is preferred in which a hole is previously formed in the metal surface, and apatite is plastically deformed and pressed into the hole. In this case, apatite particles or sintered bodies are used as the raw material apatite. As described above, the present invention is characterized in that apatite particles or sintered bodies are subjected to plastic working under predetermined conditions.By using the method of the present invention, a desired shape, surface texture, and precision can be obtained. It is possible to easily and efficiently manufacture an implant molded article having the same.
【００１２】[0012]
【実施例】次に実施例によって本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明は当該実施例により何ら限定される
ものではない。。 実施例１ （人工歯根の製造）湿式法によって得られた炭酸アパタ
イトを、ゲルカプセル法により粒子に造粒した。すなわ
ち、アパタイト２０ｗｔ％を１ｗｔ％のアルギン酸ナト
リウム水溶液に分散し、これを１ｗｔ％塩化カルシウム
水溶液に滴下した。滴下することでゲル反応が起こり直
径１００〜５００ミクロンの粒子ができた。大気中で７
５０℃で２時間焼成し、焼結体を得た。この焼結体は、
相対密度は９０％、平均グレインサイズは０．２μｍで
あった。この焼結体を、Ｍｏ基合金（ＴＺＭ）製の人工
歯根用金型により、不活性ガス雰囲気中で成形した。成
形時の保持温度は７００℃、焼結体の圧縮速度はｌ．０
ｍｍ／分、加圧力は１ＭＰａとし、変形量は真ひずみで
０．５の条件とした。このような成形により、炭酸アパ
タイト製の人工歯根が形成された。Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples. . Example 1 (Production of artificial tooth root) Carbonic apatite obtained by a wet method was granulated into particles by a gel capsule method. That is, 20% by weight of apatite was dispersed in a 1% by weight aqueous sodium alginate solution, and this was dropped into a 1% by weight aqueous solution of calcium chloride. A gel reaction was caused by dropping, and particles having a diameter of 100 to 500 microns were formed. 7 in the atmosphere
It was baked at 50 ° C. for 2 hours to obtain a sintered body. This sintered body
The relative density was 90% and the average grain size was 0.2 μm. This sintered body was molded in an inert gas atmosphere using an artificial tooth root mold made of Mo-based alloy (TZM). The holding temperature during molding was 700 ° C., and the compression rate of the sintered body was 1.0 l. 0
mm / min, the applied pressure was 1 MPa, and the amount of deformation was 0.5 true strain. By such molding, an artificial tooth root made of carbonate apatite was formed.
【００１３】実施例２ （歯冠の製造）実施例１と同様にして、炭酸アパタイト
の焼結体を得た。ただし、寸法は７×７×７ｍｍとし
た。この焼結体をＣａＯ−ＴｉＯ2 −ＺｒＯ2 −ＭｇＣ
ｌ2 系セラミックス製の歯冠用型の中に押し出し、成形
した。成形時の条件は実施例ｌと同様とした。このよう
な成形により、歯冠基材表面にアパタイト製の歯冠が形
成された（図２）。Example 2 (Production of a crown) In the same manner as in Example 1, a sintered body of carbonated apatite was obtained. However, the dimensions were 7 × 7 × 7 mm. The sintered body CaO-TiO 2 -ZrO 2 -MgC
extruded into l-die 2 based ceramic crown was molded. The molding conditions were the same as in Example 1. By such molding, a crown made of apatite was formed on the surface of the crown base material (FIG. 2).
【００１４】実施例３ （チタン金属との接合）３×３×３ｍｍのチタンに直径
２００ミクロン、深さ１００ミクロンの孔を多数あけ、
その孔に直径約２００ミクロンの実施例１と同様にして
得た炭酸アパタイト粒子を仮づけした。これを７００℃
で５ＭＰａで窒化珪素の型を用いて１０分間加圧した。
その結果、炭酸アパタイトが孔のなかで塑性変形し、チ
タンにしっかりと固定された。これらを人工歯根（図
２）、人工股関節（図３）の材料として使用した。Example 3 (Joining with Titanium Metal) A large number of holes having a diameter of 200 microns and a depth of 100 microns were formed in 3 × 3 × 3 mm titanium.
Carbonate apatite particles having a diameter of about 200 microns and obtained in the same manner as in Example 1 were temporarily attached to the holes. 700 ℃
At 5 MPa using a silicon nitride mold for 10 minutes.
As a result, the carbonate apatite was plastically deformed in the pores and was firmly fixed to titanium. These were used as materials for artificial tooth roots (FIG. 2) and artificial hip joints (FIG. 3).
【００１５】[0015]
【発明の効果】本発明のインプラント成形体において
は、目的や必要に応じて金型を適宜変更することにより
簡単に所望の形状、表面性状、精度を同時にあるいは別
個に得ることができる。例えば複雑な形状のものでも容
易に得られ、表面性状を金型により鏡面としたり、ある
いは粗面としたりすることなどが自由にできる。また、
加工しても強度が低下しない。さらに、従来、インプラ
ント材においては患者により個人差があって形や大きさ
が異なるため成形上種々の問題があったが、本発明方法
によれば、これを克服し、患者に応じ金型を代えて、患
者に適合したインプラント成形体を与えることが可能と
なり、極めて有利である。According to the implant molded article of the present invention, a desired shape, surface texture and precision can be easily obtained simultaneously or separately by appropriately changing the mold according to the purpose and need. For example, even a complicated shape can be easily obtained, and the surface property can be freely changed to a mirror surface or a rough surface by using a mold. Also,
Processing does not reduce strength. Furthermore, in the past, there were various molding problems due to the individual differences between patients and the shapes and sizes of implant materials, but according to the method of the present invention, this has been overcome, and the mold has to be adapted to the patient. Instead, it is very advantageous to be able to provide a patient-fitted implant molding.
【００１６】本発明のインプラント成形体は、少なくと
も一部が生体内に留置されて用いられるもの、例えば人
工歯根、歯冠などの歯科材料、人工骨、人工頭蓋骨、人
工耳小骨、人工顎骨、骨置換材料、人工関節、人工鼻軟
骨、骨析固定用材料、人工弁、人工血管などに好ましく
適用でき、また、透析用シャントなどの経皮埋入機器、
ペースメーカーなどの生体内埋め込み機器、その他、生
体内留置機器などの医療機器にも好ましく適用すること
ができる。The implant molded article of the present invention is used at least partly in a living body, for example, dental materials such as artificial roots and crowns, artificial bones, artificial skulls, artificial ossicles, artificial jaw bones, bones. It can be preferably applied to replacement materials, artificial joints, artificial nasal cartilage, materials for osteotomy, artificial valves, artificial blood vessels, etc., and also percutaneous implantation devices such as dialysis shunts,
The present invention can be preferably applied to in-vivo devices such as pacemakers and medical devices such as in-vivo devices.
【図１】本発明の実施例３の方法によるチタン金属と炭
酸アパタイトとの接合方法を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing a method of joining titanium metal and carbonate apatite according to a method of Example 3 of the present invention.
【図２】本発明の実施例２で作製した人工歯冠及び実施
例３の材料で作製した人工歯根を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing an artificial crown made in Example 2 of the present invention and an artificial tooth root made of the material in Example 3.
【図３】本発明の実施例３の材料で作製した人工股関節
を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a hip prosthesis manufactured using the material of Example 3 of the present invention.
Ａ チタン Ｂ 炭酸アパタイト粒子 Ｃ 窒化珪素の型 １ 人工歯冠 ２ 人工歯根 ３ 歯肉 ４ 顎骨 ５ 金属 ６ アパタイト ７ 人工骨頭 ８ 人工股関節 ９ 大腿骨 A Titanium B Carbonated apatite particles C Silicon nitride type 1 Artificial crown 2 Artificial root 3 Gingiva 4 Jaw bone 5 Metal 6 Apatite 7 Artificial head 8 Artificial hip joint 9 Femur
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年８月１８日（１９９９．８．１
８）[Submission date] August 18, 1999 (1999.8.1)
8)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【請求項２】 請求項１記載のインプラント成形体を製
造する方法であって、炭酸アパタイトを９００℃以下で
焼成し、得られたアパタイト焼結体を所定の金型に充て
んしたのち、３００〜７８０℃で塑性加工することを特
徴とするインプラント成形体の製造方法。 2. The method for producing an implant molded article according to claim 1 , wherein the carbonated apatite is baked at 900 ° C. or less, and the obtained apatite sintered body is filled in a predetermined mold. A method for producing an implant molded body, which comprises performing plastic working at 780 ° C.
【請求項３】 塑性加工が、目的とする成形体の形状及
び寸法に応じた型を用い、炭酸アパタイト焼結体を押出
加工又は型押し加工に付すことにより行われる請求項２
記載のインプラント成形体の製造方法。 Wherein plastic working is, claim 2 which is carried out by using a mold corresponding to the shape and size of the molded article of interest, subjecting the carbonate apatite sintered body extrusion or embossing
A method for producing the implant molded article according to the above.
【請求項４】 請求項１記載のインプラント成形体を製
造する方法であって、金属材料の表面に、必要により孔
を形成し、炭酸アパタイトを塑性加工により接合、接着
又は被覆することを特徴とするインプラント成形体の製
造方法。 4. A method for producing an implant molded article according to claim 1 , wherein pores are formed on the surface of the metal material as necessary, and carbonate apatite is bonded, adhered or covered by plastic working. Method for producing implant molded article.
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００４[Correction target item name] 0004
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、以下の技術的手段から構成される。 （１）相対密度が９５〜３０％の多孔質炭酸アパタイト
を塑性加工して成るインプラント成形体。 （２）前記（１）のインプラント成形体を製造する方法
であって、炭酸アパタイトを９００℃以下で焼成し、得
られたアパタイト焼結体を所定の金型に充てんしたの
ち、３００〜７８０℃で塑性加工することを特徴とする
インプラント成形体の製造方法。 （３）塑性加工が、目的とする成形体の形状及び寸法に
応じた型を用い、炭酸アパタイト焼結体を押出加工又は
型押し加工に付すことにより行われる前記（２）のイン
プラント成形体の製造方法。 （４）前記（１）のインプラント成形体を製造する方法
であって、金属材料の表面に、必要により孔を形成し、
炭酸アパタイトを塑性加工により接合、接着又は被覆す
ることを特徴とするインプラント成形体の製造方法。The present invention for solving the above problems comprises the following technical means. (1) An implant molded article obtained by plastically processing porous carbonate apatite having a relative density of 95 to 30% . ( 2 ) The method for producing an implant molded article according to (1 ) above, wherein the carbonated apatite is fired at 900 ° C. or less, and the obtained apatite sintered body is filled in a predetermined mold, and then heated to 300 to 780 ° C. A method for producing an implant molded article, wherein the method comprises plastically processing the molded article. ( 3 ) The plastic molding is performed by subjecting the carbonated apatite sintered body to extrusion or embossing using a mold corresponding to the shape and dimensions of the target molded body. Production method. ( 4 ) The method for producing an implant molded article according to the above (1) , wherein a hole is formed on the surface of the metal material as necessary.
A method for producing an implant molded body, comprising joining, bonding or covering carbonate apatite by plastic working.
フロントページの続き (72)発明者 土井 豊 岐阜県本巣郡穂積町穂積1851−１ 朝日大 学歯学部歯科理工学講座 Ｆターム(参考） 4C059 AA01 AA03 AA08 4C081 AB03 AB06 CF031 EA03 EA04 EA12 Continued on the front page (72) Inventor Yutaka Doi 1851-1 Hozumi, Hozumi-cho, Motosu-gun, Gifu Prefecture Asahi University Faculty of Dentistry Faculty of Dentistry F-term (reference) 4C059 AA01 AA03 AA08 4C081 AB03 AB06 CF031 EA03 EA04 EA12
Claims (6)
ント成形体。1. An implant molded article obtained by plastically processing apatite.
キシアパタイト、フッ化アパタイトから選択された１種
である請求項１記載のインプラント成形体。2. The implant molded article according to claim 1, wherein the apatite is one selected from carbonate apatite, hydroxyapatite, and fluorapatite.
載のインプラント成形体。3. The implant molded article according to claim 1, wherein the apatite is a porous body.
インプラント成形体を製造する方法であって、アパタイ
トを９００℃以下で焼成し、得られたアパタイト焼結体
を所定の金型に充てんしたのち、３００〜７８０℃で塑
性加工することを特徴とするインプラント成形体の製造
方法。4. The method for producing an implant molded article according to claim 1, wherein the apatite is fired at 900 ° C. or less, and the obtained apatite sintered body is molded into a predetermined mold. A method for producing an implant molded body, comprising: performing plastic working at 300 to 780 ° C. after filling.
び寸法に応じた型を用い、アパタイト焼結体を押出加工
又は型押し加工に付すことにより行われる請求項４記載
のインプラント成形体の製造方法。5. The implant molded article according to claim 4, wherein the plastic working is performed by subjecting the apatite sintered body to extrusion processing or embossing using a mold corresponding to the shape and size of the target molded body. Manufacturing method.
インプラント成形体を製造する方法であって、金属材料
の表面に、必要により孔を形成し、アパタイトを塑性加
工により接合、接着又は被覆することを特徴とするイン
プラント成形体の製造方法。6. A method for producing an implant molded article according to claim 1, 2 or 3, wherein a hole is formed in the surface of the metal material as necessary, and apatite is joined and bonded by plastic working. Alternatively, a method for producing an implant molded article, which comprises coating.
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Legal Events
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