[go: up one dir, main page]

WO2007043149A1 - 骨接合用インプラント及びその製造方法 - Google Patents

骨接合用インプラント及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2007043149A1
WO2007043149A1 PCT/JP2005/018476 JP2005018476W WO2007043149A1 WO 2007043149 A1 WO2007043149 A1 WO 2007043149A1 JP 2005018476 W JP2005018476 W JP 2005018476W WO 2007043149 A1 WO2007043149 A1 WO 2007043149A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
osteosynthesis
implant
osteosynthesis implant
bone
surface layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2005/018476
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2007043149A9 (ja
Inventor
Chiaki Abe
Akira Shinjo
Kenichi Shimodaira
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Homs Engineering Inc
Original Assignee
Homs Engineering Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Homs Engineering Inc filed Critical Homs Engineering Inc
Priority to JP2007539770A priority Critical patent/JPWO2007043149A1/ja
Priority to PCT/JP2005/018476 priority patent/WO2007043149A1/ja
Publication of WO2007043149A1 publication Critical patent/WO2007043149A1/ja
Publication of WO2007043149A9 publication Critical patent/WO2007043149A9/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/56Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws or setting implements
    • A61B17/68Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/84Fasteners therefor or fasteners being internal fixation devices
    • A61B17/86Pins or screws or threaded wires; nuts therefor
    • A61B17/866Material or manufacture
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods
    • A61B2017/00831Material properties

Definitions

  • the present invention relates to an osteosynthesis implant and a method for producing the same.
  • Ti or Ti alloys for example, T1-6A1-4 V, ELI alloys
  • T1-6A1-4 V ELI alloys
  • ELI alloys ELI alloys
  • Ti and Ti alloys have excellent corrosion resistance, high strength, and high biocompatibility, but also have high affinity with bone ( (For example, see Patent Document 1.)
  • an orthopedic implant having Ti or Ti alloy force it is possible to satisfactorily join the orthopedic implant and the bone. Therefore, an orthopedic implant made of Ti or Ti alloy can be preferably used as an orthopedic implant intended for implantation in the body, such as an artificial joint.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 7-41889
  • orthopedic implants for orthopedic implants are used in addition to the above-mentioned orthopedic implants for in-vivo implants, and are removed from the body after fracture treatment for the purpose of fracture treatment.
  • Implants (generally referred to as osteosynthesis implants, henceforth referred to as “osseous implants”).
  • the present invention was made to solve the above-described problems, and is capable of facilitating the work of removing the internal force of the osteosynthesis implant after completion of the fracture treatment. And it aims at providing the manufacturing method.
  • the osteosynthesis implant of the present invention is an osteosynthesis implant with suppressed callus formation ability, and is formed on the surface of the osteosynthesis implant substrate and the osteosynthesis implant substrate.
  • the surface layer contains a metal having a low affinity with bone more than the implant base for osteosynthesis.
  • the surface layer formed on the surface of the osteosynthesis implant base contains more metal than the osteosynthesis implant base with a low affinity for bone.
  • the ability to form callus on the surface of the osteosynthesis implant can be suppressed to a low level.
  • the osteosynthesis implant of the present invention it is possible to select an optimum material for each of the osteosynthesis implant substrate and the surface layer. For this reason, it is possible to select an excellent material such as Ti or Ti alloy, which has been proven in the past, as the material for the bone implant base material, and to select a material having a low affinity for bone as the material for the surface layer. It becomes possible.
  • the osteosynthesis implant of the present invention includes a case where a material having low affinity with bone is not included in the osteosynthesis implant substrate.
  • the surface layer preferably has a low affinity with the bone and contains 5% by weight or more of a metal.
  • the surface layer contains 5% by weight or more of a metal having low affinity with bone, it is possible to suppress the osteogenesis ability to a low level.
  • the surface layer contains 20% by weight or more of a metal having low affinity for bone. It is more preferable to contain 50% by weight or more of a metal having low affinity with the above.
  • the surface layer is made of a metal having low affinity with bone.
  • weight 0/0 contain, even if,.
  • the surface layer contains a metal having a low affinity with the bone and further contains Ti or a Ti alloy. It is preferable to do.
  • the surface layer has excellent corrosion resistance, high strength, high biocompatibility, and excellent characteristics. It becomes an implant.
  • the osteosynthesis implant of the present invention is an osteosynthesis implant with suppressed callus formation ability, and is formed on the surface of the osteosynthesis implant substrate and the osteosynthesis implant substrate. And a surface layer made of a gradient alloy whose composition gradually changes along the depth direction, and the outermost surface portion of the surface layer is made of a metal having low affinity with bone, It is characterized by containing more than the plant base.
  • the outermost surface portion of the surface layer formed on the surface of the osteosynthesis implant substrate is made of a metal having low affinity for bone. Since it is contained in a larger amount than the base, it becomes possible to suppress the osteogenesis ability on the surface of the osteosynthesis implant to a low level. As a result, it becomes possible to suppress the formation of a callus around the osteosynthesis implant to a low level between the implantation of the osteosynthesis implant in the body and the end of the force fracture treatment. It is possible to facilitate the operation of removing the osteosynthesis implant from the body. As a result, even if the callus formation ability is high or young, the osteosynthesis implant is removed even in the case of a patient. Therefore, it is possible to alleviate the problem that the work of scraping the callus is necessary, or that a large force is applied to cause the secondary fracture when the osteosynthesis implant is removed.
  • the osteosynthesis implant of the present invention it is possible to select an optimum material for each of the osteosynthesis implant substrate and the surface layer. For this reason, it is possible to select an excellent material such as Ti or Ti alloy, which has been proven in the past, as the material for the bone implant base material, and to select a material having a low affinity for bone as the material for the surface layer. It becomes possible.
  • the adhesion between the osteosynthesis implant substrate and the surface layer can be sufficiently enhanced, and a more reliable osteosynthesis implant is provided. It becomes possible to provide.
  • the outermost surface portion of the surface layer has low affinity with the bone and preferably contains 5% by weight or more of a metal. ,.
  • the affinity for the outermost surface partial bone in the surface layer is low, and by containing 5% by weight or more of the metal, the ability to form a callus bone is reduced in the outermost surface portion in the surface layer. It becomes possible to suppress to the level.
  • the outermost surface portion of the surface layer has low affinity with bone and may contain 20% by weight or more of metal. It is further preferable to contain 50% by weight or more of a metal having a low affinity with a more preferable bone.
  • the outermost surface portion of the surface layer may have a low affinity with bone and contain 100% by weight of metal.
  • the surface layer contains a metal having a low affinity with the bone, and further contains Ti or a Ti alloy. It is preferable to do.
  • the surface layer has excellent corrosion resistance, high strength, high biocompatibility, and excellent characteristics. It becomes an implant.
  • the implant for osteosynthesis according to the present invention is for osteosynthesis in which the callus formation ability is partially suppressed.
  • An implant comprising an osteosynthesis implant substrate and a surface layer formed on a part of a surface of the osteosynthesis implant, wherein the surface layer is made of a metal having low affinity with bone. It is characterized by containing more than the implant base for osteosynthesis.
  • the callus formation ability must be suppressed throughout the osteosynthesis implant! /, And not! That is, in the osteosynthesis implant, there are a portion that may have a high callus formation ability and a portion that preferably has a low callus formation ability.
  • the surface of the osteosynthesis implant substrate has a low callus formation ability, and the portion has a low affinity for bone and metal is used for the osteosynthesis implant substrate. Therefore, it is possible to form a surface layer containing a larger amount of the material, so that a portion having a low callus formation ability has a relatively low callus formation ability and a high callus formation ability.
  • the portion can have a relatively high callus formation ability.
  • the surface layer preferably has a low affinity with the bone and contains 5% by weight or more of a metal.
  • the surface layer when the surface layer contains 5% by weight or more of a metal having low affinity with bone, the surface layer can have low callus formation ability and can be suppressed to a level. It becomes possible.
  • the surface layer contains 20% by weight or more of a metal having low affinity with bone. It is more preferable to contain 50% by weight or more of a metal having low affinity with the above.
  • the surface layer may contain 100 wt % / 0 of a metal having low affinity with bone.
  • the surface layer contains a metal having a low affinity with the bone, and further contains Ti or a Ti alloy. It is preferable to do.
  • the surface layer has excellent corrosion resistance, high strength, high biocompatibility, and excellent characteristics. It becomes an implant.
  • the osteosynthesis implant of the present invention is an osteosynthesis implant in which the ability to form a callus is partially suppressed.
  • the osteosynthesis implant base and the surface of the osteosynthesis implant And a surface layer made of a gradient alloy whose composition gradually changes along the depth direction.
  • the outermost surface portion of the surface layer is made of a metal having low affinity with bone. It contains more than the implant base for osteosynthesis.
  • a portion having a low callus forming ability is preferably used in a relatively low temporary bone.
  • an osteosynthesis implant is manufactured based on one osteosynthesis implant substrate. Therefore, it becomes possible to manufacture an osteosynthesis implant having high mechanical strength by a relatively easy method.
  • the outermost surface portion of the surface layer preferably has a low affinity with the bone and contains 5% by weight or more of a metal. ,.
  • the affinity for the outermost surface partial bone in the surface layer is low, and by containing 5% by weight or more of the metal, the ability to form a temporary bone is reduced in the outermost surface portion of the surface layer. It becomes possible to suppress to the level.
  • the outermost surface portion of the surface layer has low affinity with bone and may contain 20% by weight or more of metal. It is further preferable to contain 50% by weight or more of a metal having a low affinity with a more preferable bone.
  • the outermost surface portion of the surface layer may have a low affinity with bone and contain 100% by weight of metal.
  • the surface layer contains a metal having a low affinity with the bone and further contains Ti or a Ti alloy. Do It is preferable.
  • the surface layer has excellent corrosion resistance, high strength, high biocompatibility, and excellent characteristics. It becomes an implant.
  • the thickness of the surface layer is preferably in the range of lnm to Lmm! / ,.
  • the thickness of the surface layer is set to 1 nm or more, and when the thickness of the surface layer is set to less than 1 nm, the affinity with the bone cannot be sufficiently reduced in some cases. Because it occurs.
  • the thickness of the surface layer is set to 1 mm or less. If the thickness of the surface layer exceeds 1 mm, peeling or cracking is likely to occur between the osteosynthesis implant and the surface layer. Power is also. In addition, if the thickness of the surface layer exceeds 1 mm, the time for forming the surface layer becomes longer, and the productivity in producing an osteosynthesis implant decreases.
  • the thickness of the surface layer is ⁇ ⁇ ! It is more preferably in the range of ⁇ 300 ⁇ m, more preferably in the range of 10 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the osteosynthesis implant base has Ti or Ti alloy force.
  • the osteosynthesis implant base occupying most of the osteosynthesis implant has excellent characteristics such as excellent corrosion resistance, high strength, and high biocompatibility. Therefore, it becomes an excellent implant for osteosynthesis.
  • the osteosynthesis implant according to any one of the above (5) to (8) in a portion that may have a high callus formation ability, it has excellent corrosion resistance and high strength, The biocompatibility is high and it has excellent characteristics, so it is an excellent implant for osteosynthesis.
  • the osteosynthesis implant of the present invention is an osteosynthesis implant in which the ability to form a callus is partially suppressed, and includes a first part having a callus formation ability and the first part. A second portion in which the ability to form callus is suppressed, and the second portion contains more metal than the first portion and has a low affinity for bone, and the first portion and the It must be joined to the second part Is preferred.
  • the portion preferably having a low callus forming ability is thus, it is possible to have a relatively low callus forming ability and a relatively high callus forming ability in a portion that may have a high callus forming ability.
  • the second portion preferably has a low affinity with the bone and contains 5% by weight or more of a metal.
  • the second portion has low affinity with bone and contains 5% by weight or more of metal, whereby the callus forming ability can be suppressed to a low level in the second portion.
  • the second part contains 20% by weight or more of a metal having low affinity with bone. More preferably, it has a low affinity with bone and contains 50% by weight or more of metal.
  • both the first portion and the second portion have a Ti or Ti alloy force.
  • the first and second parts which are the constituent parts of the osteosynthesis implant, both have Ti or Ti alloy strength, so that they have excellent corrosion resistance, high strength, and biocompatibility. This is an osteosynthesis implant with high and high characteristics.
  • the osteosynthesis implant of the present invention is an osteosynthesis implant with suppressed callus formation ability, and has an affinity for bone at least in the outermost surface portion of the osteosynthesis implant. It is characterized by containing 5% by weight or more of low metal.
  • the osteosynthesis implant of the present invention contains 5% by weight or more of a metal having low affinity with bone, so that the osteosynthesis implant It is possible to suppress the callus formation ability on the surface of the skin to a low level. As a result, it is possible to suppress the formation of a callus around the osteosynthesis implant to a low level while implanting the osteosynthesis implant in the body and the force until the fracture treatment is completed. The operation of removing the joint implant from the body can be facilitated. As a result, even in the case of young patients with high callus formation ability, it was necessary to scrape the callus to remove the osteosynthesis implant. Therefore, it is possible to alleviate the problem that a large force is applied to cause the secondary fracture when the osteosynthesis implant is removed.
  • the osteosynthesis implant according to the above (14) has a low affinity for bone at least on the outermost surface portion of the osteosynthesis implant, and the metal is 20% by weight or more. It is more preferable to contain 50% by weight or more of a metal having a low affinity with bone, which is more preferable.
  • the bone-implanting implant has a low affinity with the bone, the metal content is uneven, and the bone-implanting implant has an outermost surface portion that is in contact with the bone. Low affinity and contains 5% by weight or more of metal, while other than the outermost part of the osteosynthesis implant, it has low affinity for bone and does not contain 5% by weight or more of metal.
  • the content of the metal having low affinity with bone in the osteosynthesis implant is uniform, and is present on the outermost surface portion of the osteosynthesis implant. 5 weight of metal that has low affinity with bone, even in parts other than the surface % Is also included.
  • the osteosynthesis implant has a Ti alloy force.
  • the metal having low affinity with the bone is Zr, Ta, Nb, Si, Au, Pt, Preferred is one or more metals selected from Pd and Rh.
  • Zr, Ta, Nb, Si, Au, Pt, Pd, and Rh have low affinity with bone.
  • Zr, Ta, Nb, Si, Au, Pt, Pd and Rh By using one or more metals selected from Zr, Ta, Nb, Si, Au, Pt, Pd and Rh, it is possible to suppress the callus formation ability to a low level.
  • Zr, Ta, Nb, Si, Au, Pt, Pd, and Rh have excellent corrosion resistance and relatively high biocompatibility. It can be preferably used as a material used for a bonding implant.
  • the affinity for the bone is low and the metal is Zr.
  • Zr has low affinity with bones, excellent corrosion resistance, and high biocompatibility
  • Zr is characterized by high strength, familiarity with Ti and Ti alloys, and easy manufacture It also has Therefore, by using Zr as described above, it is possible to suppress the callus formation ability to a low level, and it is easy to manufacture with excellent corrosion resistance, high strength, and high biocompatibility.
  • This is an osteosynthesis implant having excellent characteristics of being.
  • a method for manufacturing an osteosynthesis implant according to the present invention is the method for manufacturing an osteosynthesis implant as described in any one of (1) to (4) above. Therefore, the method includes a first step of preparing the osteosynthesis implant base and a second step of forming the surface layer on the surface of the osteosynthesis implant base.
  • a method for producing an osteosynthesis implant according to any one of the above (5) to (8) is a method for producing an osteosynthesis implant according to any one of (5) to (8). Therefore, the method includes a first step of preparing the osteosynthesis implant base and a second step of forming the surface layer on a part of the surface of the osteosynthesis implant base.
  • the osteosynthesis implant according to any one of (5) to (8) described above, in which the ability to form a callus is suppressed as described above. can be manufactured.
  • the second step includes vacuum deposition of a metal containing a metal having low affinity with the bone, It is preferable to include a step of sputtering or ion plating.
  • the osteosynthesis implant according to any one of (1) to (8), in which the callus formation ability is suppressed as described above, can be produced relatively easily. It is possible to do.
  • the second step includes a step of metallization by heat-treating a liquid containing a metal having low affinity with the bone, coated with greaves or fats and oils.
  • the surface layer can be formed on the surface of the osteosynthesis implant relatively easily by using such a method.
  • the second step is to form a gradient alloy between the osteosynthesis implant and the surface layer. It is preferable to further include the heat treatment step.
  • the osteosynthesis implant according to (3), (4), (7) or (8) can be produced relatively easily.
  • a method for producing an osteosynthesis implant according to the present invention is a method for producing an osteosynthesis implant for producing the osteosynthesis implant according to any one of the above (11) to (13). Accordingly, the method includes a first step of preparing the first portion and the second portion, and a second step of joining the first portion and the second portion.
  • the metal having low affinity with bone is Zr, Ta, Nb, Si , Au, Pt, Pd & Rh force It is preferable that it is 1 type, or 2 or more types of metals selected from these.
  • the affinity for the bone is low and the metal is Zr.
  • FIG. 1 is a view for explaining an osteosynthesis implant 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a view for explaining an osteosynthesis implant 20 according to a second embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an osteosynthesis implant 30 according to Embodiment 3.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an osteosynthesis implant 40 according to Embodiment 4.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an osteosynthesis implant 50 according to Embodiment 5.
  • FIG. 6 is a view for explaining an osteosynthesis implant 60 according to Embodiment 6.
  • FIG. 7 is a view showing an SEM photograph in the example.
  • FIG. 8 is a diagram showing an XPS spectrum in an example.
  • FIG. 1 is a view for explaining an osteosynthesis implant 10 according to the first embodiment.
  • Fig. 1 (a) is a perspective view of the osteosynthesis implant 10
  • Fig. 1 (b) is a cross-sectional view of the osteosynthesis implant 10
  • Fig. 1 (c) is an A-A cross section of Fig. 1 (b).
  • FIG. 1 is a view for explaining an osteosynthesis implant 10 according to the first embodiment.
  • Fig. 1 (a) is a perspective view of the osteosynthesis implant 10
  • Fig. 1 (b) is a cross-sectional view of the osteosynthesis implant 10
  • Fig. 1 (c) is an A-A cross section of Fig. 1 (b).
  • FIG. 1 is a view for explaining an osteosynthesis implant 10 according to the first embodiment.
  • Fig. 1 (a) is a perspective view of the osteosynthesis implant 10
  • Fig. 1 (b) is a cross-sectional view of the osteosynthesis implant 10
  • Fig. 1 (c) is an A-
  • the osteosynthesis implant 10 according to Embodiment 1 is an osteosynthesis implant with suppressed callus formation ability, and as shown in FIG. 1, the osteosynthesis implant substrate 12 and the osteosynthesis implant And a surface layer 14 formed on the surface of the implant substrate 12. And the surface layer 14 Is characterized by containing a metal having a low affinity with bone more than the implant base 12 for osteosynthesis.
  • the osteosynthesis implant 10 according to Embodiment 1 is an osteosynthesis screw.
  • the surface layer 14 contains 5% by weight or more of a metal having low affinity with bone.
  • Zr, Ta, Nb, Si, Au, Pt, Pd, and Rh force are selected as one or two kinds of metals having low affinity with bone. Use these metals.
  • the surface layer 14 contains 5% by weight or more of a metal having low affinity with bone, and the remainder is made of metal Ti or a Ti alloy. .
  • the content of the metal having low affinity for bone in the osteosynthesis implant substrate 12 is 5% by weight or less, and the balance is the rest.
  • Metal Ti or Ti alloy is 5% by weight or less, and the balance is the rest.
  • the thickness of the surface layer 14 is set to a value within the range of lnm to lmm.
  • the surface layer 14 formed on the surface of the osteosynthesis implant base 12 uses a metal having low affinity with bone for the osteosynthesis implant. Since it contains more than the base
  • the osteosynthesis implant 10 according to the first embodiment, it is possible to select an optimal material for each of the osteosynthesis implant base 12 and the surface layer 14. For this reason, an excellent material such as Ti or Ti alloy, which has been proven in the past, is selected as the implant base 12 for osteosynthesis, and a material having low affinity with bone is selected as the surface layer 14. It becomes possible.
  • the surface layer 14 has low affinity with bone! By containing 5% by weight or more of metal, it is possible to suppress the callus formation ability to a low level.
  • the osteosynthesis implant 10 according to Embodiment 1 can be manufactured by a method for manufacturing an osteosynthesis implant including the following steps.
  • a surface layer 14 is formed on the surface of the implant base 12 for osteosynthesis. The formation of the surface layer 14
  • the osteosynthesis implant 10 according to Embodiment 1 can be easily manufactured.
  • the second step is not performed by sputtering a metal containing a metal having a low affinity with bone, but a metal containing a metal having a low affinity with bone is vacuum-deposited or ion-plated. This is what you do from Kotoko.
  • the second step has low affinity with bone, and includes metals (metal ions and metal complex ions).
  • FIG. 2 is a view for explaining the osteosynthesis implant 20 according to the second embodiment.
  • FIG. 2 (a) is a sectional view of the osteosynthesis implant 20
  • FIG. 2 (b) is an enlarged view of the main part of FIG. 2 (a).
  • the surface layer 24 in Fig. 2 (b) contains a lot of metals with low affinity for bone. The area is shown as darker and grayer.
  • the osteosynthesis implant 20 according to the second embodiment basically has a similar structure to the osteosynthesis implant 10 according to the first embodiment, but the osteosynthesis implant 10 according to the first embodiment.
  • the structure of the surface layer is different from Implant 10. That is, as shown in FIG. 2 (b), the osteosynthesis implant 20 according to Embodiment 2 has a surface layer 24 that also has a gradient alloying force whose composition gradually changes along the depth direction. .
  • the outermost surface portion of the surface layer 24 is characterized by containing more metal having a low affinity with bone than the implant base material 22 for osteosynthesis.
  • the osteosynthesis implant 20 according to Embodiment 2 is an osteosynthesis screw.
  • the osteosynthesis implant 20 according to the second embodiment is different from the osteosynthesis implant 10 according to the first embodiment in the configuration of the surface layer, but the outermost surface portion in the surface layer 24 is different. Since the metal having a low affinity for bone is contained in a larger amount than the osteosynthesis implant substrate 22, the callus forming ability on the surface of the osteosynthesis implant 20 can be suppressed to a low level. As a result, as in the case of the osteosynthesis implant 10 according to the first embodiment, a callus is formed around the osteosynthesis implant 20 between the implantation of the osteosynthesis implant 20 in the body and the end of the force fracture treatment. Therefore, the operation of removing the osteosynthesis implant 20 from the body can be facilitated. As a result, even in the case of young patients with high callus formation ability, it is necessary to scrape the callus to remove the osteosynthesis implant, or a large force is required to remove the osteosynthesis implant. This can alleviate the problem of causing secondary fractures.
  • the osteosynthesis implant 20 it is possible to select an optimal material for each of the osteosynthesis implant base 22 and the surface layer 24. Therefore, as in the case of the implant 10 for osteosynthesis according to the first embodiment, an excellent material such as Ti or Ti alloy that has been proven in the past is selected as the material for the implant base 22 for osteosynthesis. As a material for the surface layer 24, it is possible to select a material having a low affinity with bone.
  • osteosynthesis implant 20 according to the second embodiment, it is possible to sufficiently improve the adhesion between the osteosynthesis implant substrate 22 and the surface layer 24, and the reliability is further improved.
  • An osteosynthesis implant can be provided.
  • the osteosynthesis implant 20 according to the second embodiment has the same configuration as the osteosynthesis implant 10 according to the first embodiment except for the above, the osteosynthesis implant according to the first embodiment is used. It has a corresponding effect among the effects that 10 has.
  • the osteosynthesis implant 20 according to the second embodiment is similar to the osteosynthesis implant 20 according to the first embodiment, in the first step of preparing the osteosynthesis implant substrate 22, and the osteosynthesis implant substrate. And a second step of forming the surface layer 24 on the surface of 22.
  • the surface layer 24 is formed by vacuum deposition, sputtering or ion plating of a metal containing metal having low affinity with bone, and then the osteosynthesis implant substrate 22 and the surface layer 24 are formed. Is performed by performing a heat treatment for forming a gradient alloy.
  • the surface layer 24 is formed by heat-treating a liquid containing a metal having a low affinity with bone, coated with greaves or oils, to form a surface layer 24, and then an implant for osteosynthesis. It can also be carried out by performing a heat treatment for forming a gradient alloy between the substrate 22 and the surface layer 24.
  • the osteosynthesis implant has a complicated shape, the surface layer can be relatively easily formed on the surface of the osteosynthesis implant substrate by such a method.
  • the second step is performed by forming a surface layer by vacuum deposition, sputtering or ion plating of a metal containing a metal having low affinity with bone while changing the composition. .
  • a surface layer is formed by heat-treating a liquid, greaves or oil-and-fat coated metal containing a metal having low affinity with bone while changing the composition to form a surface layer. It ’s better to do it.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the osteosynthesis implant 30 according to the third embodiment.
  • the osteosynthesis implant 30 according to Embodiment 3 is an osteosynthesis implant in which the callus formation ability is partially suppressed. And, as shown in FIG. 3, it has an osteosynthesis implant substrate 32 and a surface layer 34 formed on a part of the surface of the osteosynthesis implant substrate 32.
  • the face layer 34 is characterized by containing more metal having a low affinity with bone than the implant base 32 for osteosynthesis.
  • the osteosynthesis implant 30 according to Embodiment 3 is an osteosynthesis screw.
  • the callus formation ability must be suppressed throughout the osteosynthesis implant! /, And not necessarily! /.
  • the space where the callus is originally formed is small around the screw part that will enter the bone, so the part that may have high callus formation ability (screw Part 36).
  • screw Part 36 the part that may have high callus formation ability
  • head 38 since there is a large space for forming a callus around the head that will be exposed outside the bone, it is preferable to have a low callus formation ability (head 38). It becomes.
  • the portion (head 38) preferably having a low callus formation ability of the osteosynthesis implant 30 has low affinity with bone. Since the surface layer 34 containing more metal than the osteosynthesis implant base 32 is formed, a portion having a low callus formation ability (head 38) has a relatively low callus shape. It is possible to provide a relatively high callus forming ability to the part (screw portion 36) that may have a high callus forming ability and have a high callus forming ability.
  • the osteosynthesis implant 30 according to the third embodiment, it becomes possible to manufacture an osteosynthesis implant based on the single osteosynthesis implant base 32, so that high mechanical strength is achieved. It becomes possible to manufacture an osteosynthesis implant having a relatively easy method.
  • the osteosynthesis implant 30 according to Embodiment 3 includes a first step of preparing an osteosynthesis implant base 32 and a second step of forming a surface layer 34 on a part of the surface of the osteosynthesis implant base 32. It can manufacture by performing.
  • the formation of the surface layer 34 can be performed in the same manner as in the case of the osteosynthesis implant 10 according to the first embodiment and the case of the osteosynthesis implant 20 according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the osteosynthesis implant 40 according to the fourth embodiment.
  • the osteosynthesis implant 40 according to the fourth embodiment is an osteosynthesis implant in which the ability to form a callus is partially suppressed as in the case of the osteosynthesis implant 30 according to the third embodiment. Then, as shown in FIG. 4, it has an osteosynthesis implant base 42 and a surface layer 44 formed on a part of the surface of the osteosynthesis implant base 42. It has a low affinity and is characterized by containing more metal than the implant base material 42 for osteosynthesis.
  • the osteosynthesis implant 40 according to Embodiment 4 is an osteosynthesis screw.
  • the callus formation ability must be suppressed throughout the osteosynthesis implant! /, And not necessarily! /.
  • the portion (screw portion 46) preferably having a low callus formation ability of the osteosynthesis implant 40 has low affinity with bone. Since it becomes possible to form the surface layer 44 containing more metal than the osteosynthesis implant base 42, the portion (screw portion 46) that preferably has a low callus formation ability is relatively low. While having the ability of forming a callus callus and having a high callus callus formation ability, the portion (head 48) can have a relatively high callus formation ability.
  • the osteosynthesis implant 40 according to Embodiment 4 is different from the osteosynthesis implant 30 according to Embodiment 3 in that it preferably has a low callus-forming ability and a high callus.
  • the low callus formation of the osteosynthesis implant is low. Since the surface layer 44 containing more metal than the bone graft implant base 42 is formed in the part that preferably has the ability (screw part 46), it has a low callus formation.
  • the osteosynthesis implant 40 according to the fourth embodiment has the same configuration as the osteosynthesis implant 30 according to the third embodiment in other points, and thus the osteosynthesis implant 30 according to the third embodiment. Has the corresponding effect among the effects of
  • the osteosynthesis implant 40 according to Embodiment 4 includes a first step of preparing an osteosynthesis implant base 42 and a second step of forming a surface layer 44 on a part of the surface of the osteosynthesis implant base 42. It can manufacture by performing.
  • the formation of the surface layer 44 is the same as in the case of the osteosynthesis implant 10 according to the first embodiment, in the case of the osteosynthesis implant 20 according to the second embodiment, and in the case of the osteosynthesis implant 30 according to the third embodiment. It can be done by the method.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an osteosynthesis implant 50 according to the fifth embodiment.
  • the osteosynthesis implant 50 according to Embodiment 5 is an osteosynthesis implant in which the callus formation ability is partially suppressed. Then, as shown in FIG. 5, it has a first part 56 having a callus forming ability, and a second part 58 in which the callus forming ability is suppressed more than the first part 56. Is characterized in that it contains a metal having a lower affinity for bone than the first portion 56, and the first portion 56 and the second portion 58 are joined.
  • the osteosynthesis implant 50 according to Embodiment 5 is an osteosynthesis screw.
  • This configuration also has a low callus formation ability as in the case of the osteosynthesis implant 30 according to Embodiment 3 and the osteosynthesis implant 40 according to Embodiment 4.
  • the preferred portion (second portion 58) has a relatively low callus formation ability, and the portion that may have a high callus formation ability (first portion 56) is relatively high. It is possible to have callus formation ability.
  • the osteosynthesis implant 50 according to Embodiment 5 includes a first step of preparing the first portion 56 and the second portion 58, and a second step of joining the first portion 56 and the second portion 58. Can be manufactured by performing the above.
  • Embodiment 6 [Embodiment 6]
  • FIG. 6 is a view for explaining an osteosynthesis implant 60 according to the sixth embodiment.
  • FIG. 6 (a) is a view showing a state in which the osteosynthesis implant 60 is implanted in the body
  • FIG. 6 (b) is an enlarged view of a main part of FIG. 6 (a).
  • the osteosynthesis implant 60 according to Embodiment 6 is an osteosynthesis plate.
  • the back surface of the osteosynthesis plate corresponds to the first portion 66
  • the front and side surfaces of the osteosynthesis plate correspond to the second portion 68.
  • the outermost surface portion of the second portion 68 contains more metal having a low affinity for bone than the outermost surface portion of the first portion 66. It is said.
  • the portions that preferably have low callus formation ability surface and side surfaces of the osteosynthesis plate
  • the part that may be present can have a relatively high callus formation ability.
  • the osteosynthesis implant 60 according to Embodiment 6 is different from the osteosynthesis implants 30 to 50 according to Embodiments 3 to 5 in that the type of osteosynthesis implant is different.
  • a relatively low V bone callus is present in the part (surface and side surface of the osteosynthesis plate) that preferably has low callus formation ability. It is possible to have a high callus formation ability while having a high callus formation ability as well as a formation ability and a relatively high callus formation ability in the portion (the back surface of the osteosynthesis plate).
  • the osteosynthesis implant 30 according to the third embodiment is used as an osteosynthesis screw for fixing the osteosynthesis implant 60 to the bone. .
  • a Zr thin film having a thickness of 35 ⁇ m was formed on a pure titanium substrate having a diameter of 10 mm and a thickness of 3 mm by sputtering, and this was used as a sample according to Example 1. [0135] [Comparative Example 1]
  • Example 1 A pure titanium substrate having a diameter of 10 mm and a thickness of 3 mm in Example 1 was directly used as a sample according to Comparative Example 1.
  • each of the sample according to Example 1 and the sample according to Comparative Example 1 was immersed in a Hanks solution (3 10K) for 14 days. After that, each of the sample according to Example 1 and the sample according to Comparative Example 1 was taken out from the Hanks solution, and (1) SEM photograph observation with a scanning electron microscope function in an electron probe microanalyzer (JEOL Ltd .: 8-8621MX) And (2) XPS spectra were observed with a photoelectron spectrometer (SSI SSX-100), and the presence of calcium phosphate was observed to evaluate the ability of callus formation.
  • a Hanks solution 3 10K
  • XPS spectra were observed with a photoelectron spectrometer (SSI SSX-100), and the presence of calcium phosphate was observed to evaluate the ability of callus formation.
  • FIG. 7 is a view showing an SEM photograph in the example.
  • FIG. 7 (a) is a diagram showing an SEM photograph of the sample according to Example 1
  • FIG. 7 (b) is a diagram showing an SEM photograph of the sample according to Comparative Example 1.
  • FIG. 8 is a diagram showing an XPS spectrum in the example.
  • FIG. 8 (a) is a diagram showing an XPS spectrum in the sample according to Example 1
  • FIG. 8 (b) is a diagram showing an XPS spectrum in the sample according to Comparative Example 1.
  • the XPS spectrum in Fig. 8 was obtained by measuring with a spot diameter of about lmm.
  • the osteosynthesis implant and the manufacturing method thereof according to the present invention are based on the above embodiments.
  • the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be carried out in various modes without departing from the gist thereof.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

 本発明の骨接合用インプラント10は、仮骨形成能が抑制された骨接合用インプラントであって、骨接合用インプラント基体12と、骨接合用インプラント基体12の表面に形成された表面層14とを有し、表面層14は、骨との親和性が低い金属を、骨接合用インプラント基体12よりも多く含有することを特徴とする。このため、本発明の骨接合用インプラント10によれば、骨接合用インプラントの表面における仮骨形成能を低いレベルに抑制することが可能になる。その結果、骨接合用インプラントを体内に埋め込んでから骨折治療終了までの間に骨接合用インプラントの周囲に仮骨が形成されてしまうことを低いレベルに抑制することが可能になるため、骨接合用インプラントを体内から抜去する作業を容易化することが可能となる。

Description

骨接合用インプラント及びその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、骨接合用インプラント及びその製造方法に関する。
背景技術
[0002] 近年、整形外科用インプラントの材料として、 Ti又は Ti合金(例えば、 T1-6A1-4 V, ELI合金。)が広く用いられている(例えば、特許文献 1参照。 ) oこれは、 Ti及び T i合金が、耐食性に優れ、高強度であり、生体適合性が高いという優れた特徴を有す るのにカ卩えて、骨との親和性が高いという特徴を有するからである(例えば、特許文 献 1参照。)。
[0003] このため、 Ti又は Ti合金力 なる整形外科用インプラントを用いることにより、整形 外科用インプラントと骨とを良好に接合することが可能となる。従って、 Ti又は Ti合金 力 なる整形外科用インプラントは、人工関節のように永久に体内に埋め込むことを 目的とした体内埋込用途の整形外科用インプラントとして好ましく用いることができる
[0004] 特許文献 1 :特開平 7— 41889号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] ところで、整形外科用インプラントには、上記した体内埋込用途の整形外科用イン プラントのほかに、骨折治療を目的とし骨折治療終了後には体内から抜去する、骨 折治療用途の整形外科用インプラント (一般的には骨接合用インプラントと呼ばれて いるため、以下「骨接合用インプラント」という。)がある。
[0006] し力しながら、 Ti及び Ti合金力もなる骨接合用インプラントを骨接合用インプラント として用いた場合には、 Ti又は Ti合金が骨との親和性が高いことに起因して、骨接 合用インプラントを体内に埋め込んで力 骨折治療終了までの間に骨接合用インプ ラントの周囲に仮骨が形成されてしまい、これにより、骨接合用インプラントを体内か ら抜去する作業が困難になると 、う問題がある。特に仮骨形成能の高 、若 、患者の 場合などには、骨接合用インプラントを抜去するために仮骨を肖^取る作業が必要に なったり、骨接合用インプラントを抜去する際に大きな力が力かって二次骨折を引き 起こしたりするという問題がある。
[0007] そこで、本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、骨折治療 終了後に骨接合用インプラントを体内力 抜去する作業を容易化することが可能な 骨接合用インプラント及びその製造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] (1)本発明の骨接合用インプラントは、仮骨形成能が抑制された骨接合用インプラン トであって、骨接合用インプラント基体と、前記骨接合用インプラント基体の表面に形 成された表面層とを有し、前記表面層は、骨との親和性が低い金属を、前記骨接合 用インプラント基体よりも多く含有することを特徴とする。
[0009] このため、本発明の骨接合用インプラントによれば、骨接合用インプラント基体の表 面に形成された表面層が、骨との親和性が低い金属を骨接合用インプラント基体より も多く含有するため、骨接合用インプラントの表面における仮骨形成能を低いレベル に抑制することが可能になる。その結果、骨接合用インプラントを体内に埋め込んで 力 骨折治療終了までの間に骨接合用インプラントの周囲に仮骨が形成されてしまう ことを低いレベルに抑制することが可能になるため、骨接合用インプラントを体内から 抜去する作業を容易化することが可能となる。これにより、仮骨形成能の高い若い患 者の場合などにおいても、骨接合用インプラントを抜去するために仮骨を削り取る作 業が必要になったり、骨接合用インプラントを抜去する際に大きな力が力かって二次 骨折を引き起こしたりするという問題を軽減することが可能になる。
[0010] また、本発明の骨接合用インプラントによれば、骨接合用インプラント基体及び表 面層のそれぞれについて最適な材料を選択することが可能となる。このため、骨接合 用インプラント基体の材料として従来から実績のある Ti又は Ti合金のような優れた材 料を選択するとともに、表面層の材料として骨との親和性が低い材料を選択すること が可能になる。
[0011] なお、本発明の骨接合用インプラントにおいては、骨との親和性が低い材料が骨接 合用インプラント基体に全く含まれない場合ももちろん含まれる。 [0012] (2)上記(1)に記載の骨接合用インプラントにおいては、前記表面層は、前記骨との 親和性が低 、金属を 5重量%以上含有することが好ま U 、。
[0013] このように、表面層が、骨との親和性が低い金属を 5重量%以上含有することで、仮 骨形成能を低いレベルに抑制することが可能になる。
[0014] この観点力、らいえば、上記(2)に記載の骨接合用インプラントにおいては、表面層 は、骨との親和性が低い金属を 20重量%以上含有することがより好ましぐ骨との親 和性が低い金属を 50重量%以上含有することがさらに好ましい。なお、上記(2)に 記載の骨接合用インプラントにおいては、表面層は、骨との親和性が低い金属を 10
0重量0 /0含有して 、てもよ 、。
[0015] 上記(1)又は(2)に記載の骨接合用インプラントにおいては、前記表面層は、前記 骨との親和性が低 ヽ金属を含有するほか、その残部として Ti又は Ti合金を含有する ことが好ましい。
[0016] このように構成することにより、表面層が、耐食性に優れ、高強度であり、生体適合 性が高! ヽと!、う優れた特徴を有するようになるため、優れた骨接合用インプラントとな る。
[0017] (3)本発明の骨接合用インプラントは、仮骨形成能が抑制された骨接合用インプラン トであって、骨接合用インプラント基体と、前記骨接合用インプラント基体の表面に形 成され、深さ方向に沿って組成が徐々に変化する傾斜合金からなる表面層とを有し、 前記表面層における最表面部分は、骨との親和性が低い金属を、前記骨接合用ィ ンプラント基体よりも多く含有することを特徴とする。
[0018] このため、本発明の骨接合用インプラントによれば、骨接合用インプラント基体の表 面に形成された表面層における最表面部分が、骨との親和性が低い金属を骨接合 用インプラント基体よりも多く含有するため、骨接合用インプラントの表面における仮 骨形成能を低いレベルに抑制することが可能になる。その結果、骨接合用インプラン トを体内に埋め込んで力 骨折治療終了までの間に骨接合用インプラントの周囲に 仮骨が形成されてしまうことを低いレベルに抑制することが可能になるため、骨接合 用インプラントを体内から抜去する作業を容易化することが可能となる。これにより、 仮骨形成能の高 、若 、患者の場合などにぉ 、ても、骨接合用インプラントを抜去す るために仮骨を削り取る作業が必要になったり、骨接合用インプラントを抜去する際 に大きな力が力かって二次骨折を引き起こしたりするという問題を軽減することが可 會 になる。
[0019] また、本発明の骨接合用インプラントによれば、骨接合用インプラント基体及び表 面層のそれぞれについて最適な材料を選択することが可能となる。このため、骨接合 用インプラント基体の材料として従来から実績のある Ti又は Ti合金のような優れた材 料を選択するとともに、表面層の材料として骨との親和性が低い材料を選択すること が可能になる。
[0020] さらにまた、本発明の骨接合用インプラントによれば、骨接合用インプラント基体と 表面層との密着性を十分に高めることが可能になり、より信頼性の高い骨接合用イン プラントを提供することが可能になる。
[0021] (4)上記(3)に記載の骨接合用インプラントにおいては、前記表面層における最表 面部分は、前記骨との親和性が低 、金属を 5重量%以上含有することが好ま 、。
[0022] このように、表面層における最表面部分力 骨との親和性が低 、金属を 5重量%以 上含有することで、表面層における最表面部分にぉ 、て仮骨形成能を低 、レベルに 抑制することが可能になる。
[0023] この観点力、らいえば、上記 (4)に記載の骨接合用インプラントにおいては、表面層 における最表面部分は、骨との親和性が低 、金属を 20重量%以上含有することがよ り好ましぐ骨との親和性が低い金属を 50重量%以上含有することがさらに好ましい 。なお、上記 (4)に記載の骨接合用インプラントにおいては、表面層における最表面 部分は、骨との親和性が低 、金属を 100重量%含有して 、てもよ 、。
[0024] 上記(3)又は (4)に記載の骨接合用インプラントにおいては、前記表面層は、前記 骨との親和性が低 ヽ金属を含有するほか、その残部として Ti又は Ti合金を含有する ことが好ましい。
[0025] このように構成することにより、表面層が、耐食性に優れ、高強度であり、生体適合 性が高!ヽと!、う優れた特徴を有するようになるため、優れた骨接合用インプラントとな る。
[0026] (5)本発明の骨接合用インプラントは、仮骨形成能が部分的に抑制された骨接合用 インプラントであって、骨接合用インプラント基体と、前記骨接合用インプラントの表 面の一部に形成された表面層とを有し、前記表面層は、骨との親和性が低い金属を 、前記骨接合用インプラント基体よりも多く含有することを特徴とする。
[0027] ところで、骨接合用インプラントにおいては、必ずしも骨接合用インプラント全体に わたって仮骨形成能が抑制されて 、なければならな!/、と 、う訳ではな!/、。すなわち、 骨接合用インプラントの中でも、高い仮骨形成能を有していてもよい部分と、低い仮 骨形成能を有することが好ましい部分とが存在するのである。本発明の骨接合用イン プラントによれば、骨接合用インプラント基体の表面のうち低い仮骨形成能を有する ことが好ま 、部分に、骨との親和性が低 、金属を骨接合用インプラント基体よりも 多く含有する表面層を形成することが可能になるため、低い仮骨形成能を有すること が好ましい部分には、相対的に低い仮骨形成能をもたせるとともに、高い仮骨形成 能を有して 、てもよ 、部分には、相対的に高 、仮骨形成能をもたせることが可能にな る。
[0028] また、このように構成することにより、一の骨接合用インプラント基体に基づいて骨接 合用インプラントを製造することが可能になるため、高い機械的強度を有する骨接合 用インプラントを比較的容易な方法で製造することが可能になる。
[0029] (6)上記(5)に記載の骨接合用インプラントにおいては、前記表面層は、前記骨との 親和性が低 、金属を 5重量%以上含有することが好ま U、。
[0030] このように、表面層が、骨との親和性が低い金属を 5重量%以上含有することで、表 面層にお 、て仮骨形成能を低!、レベルに抑制することが可能になる。
[0031] この観点力、らいえば、上記(6)に記載の骨接合用インプラントにおいては、表面層 は、骨との親和性が低い金属を 20重量%以上含有することがより好ましぐ骨との親 和性が低い金属を 50重量%以上含有することがさらに好ましい。なお、上記(6)に 記載の骨接合用インプラントにおいては、表面層は、骨との親和性が低い金属を 10 0重量0 /0含有して 、てもよ 、。
[0032] 上記(5)又は(6)に記載の骨接合用インプラントにおいては、前記表面層は、前記 骨との親和性が低 ヽ金属を含有するほか、その残部として Ti又は Ti合金を含有する ことが好ましい。 [0033] このように構成することにより、表面層が、耐食性に優れ、高強度であり、生体適合 性が高!ヽと!、う優れた特徴を有するようになるため、優れた骨接合用インプラントとな る。
[0034] (7)本発明の骨接合用インプラントは、仮骨形成能が部分的に抑制された骨接合用 インプラントであって、骨接合用インプラント基体と、前記骨接合用インプラントの表 面の一部に形成され、深さ方向に沿って組成が徐々に変化する傾斜合金からなる表 面層とを有し、前記表面層における最表面部分は、骨との親和性が低い金属を、前 記骨接合用インプラント基体よりも多く含有することを特徴とする。
[0035] このように構成することによつても、上記(5)に記載の骨接合用インプラントの場合と 同様に、低い仮骨形成能を有することが好ましい部分には、相対的に低い仮骨形成 能をもたせるとともに、高い仮骨形成能を有していてもよい部分には、相対的に高い 仮骨形成能をもたせることが可能になる。
[0036] また、このように構成することによつても、上記(5)に記載の骨接合用インプラントの 場合と同様に、一の骨接合用インプラント基体に基づいて骨接合用インプラントを製 造することが可能になるため、高い機械的強度を有する骨接合用インプラントを比較 的容易な方法で製造することが可能になる。
[0037] (8)上記(7)に記載の骨接合用インプラントにおいては、前記表面層における最表 面部分は、前記骨との親和性が低 、金属を 5重量%以上含有することが好ま 、。
[0038] このように、表面層における最表面部分力 骨との親和性が低 、金属を 5重量%以 上含有することで、表面層における最表面部分にぉ 、て仮骨形成能を低 、レベルに 抑制することが可能になる。
[0039] この観点力、らいえば、上記(8)に記載の骨接合用インプラントにおいては、表面層 における最表面部分は、骨との親和性が低 、金属を 20重量%以上含有することがよ り好ましぐ骨との親和性が低い金属を 50重量%以上含有することがさらに好ましい 。なお、上記(8)に記載の骨接合用インプラントにおいては、表面層における最表面 部分は、骨との親和性が低 、金属を 100重量%含有して 、てもよ 、。
[0040] 上記(7)又は(8)に記載の骨接合用インプラントにおいては、前記表面層は、前記 骨との親和性が低 ヽ金属を含有するほか、その残部として Ti又は Ti合金を含有する ことが好ましい。
[0041] このように構成することにより、表面層が、耐食性に優れ、高強度であり、生体適合 性が高!ヽと!、う優れた特徴を有するようになるため、優れた骨接合用インプラントとな る。
[0042] (9)上記(1)〜(8)のいずれかに記載の骨接合用インプラントにおいては、前記表面 層の厚さは、 lnm〜: Lmmの範囲内にあることが好まし!/、。
[0043] すなわち、表面層の厚さを lnm以上としたのは、表面層の厚さを lnm未満とした場 合には、骨との親和性を十分に低下させることができな 、場合が生じるからである。 一方、表面層の厚さを lmm以下としたのは、表面層の厚さを lmmを超えるものとし た場合には、骨接合用インプラントと表面層との間で剥がれや割れが発生し易くなる 力もである。また、表面層の厚さを lmmを超えるものとした場合には、表面層を形成 するための時間が長くなり骨接合用インプラントを製造する際の生産性が低下するか らである。
[0044] これらの観点からいえば、表面層の厚さは、 ΙΟΟηπ!〜 300 μ mの範囲内にあること 力 り好ましぐ 10 μ m〜100 μ mの範囲内にあることがさらに好ましい。
[0045] (10)上記(1)〜(9)のいずれかに記載の骨接合用インプラントにおいては、前記骨 接合用インプラント基体は、 Ti又は Ti合金力もなることが好ま 、。
[0046] このように構成することにより、骨接合用インプラントの大部分を占める骨接合用ィ ンプラント基体が、耐食性に優れ、高強度であり、生体適合性が高いという優れた特 徴を有するようになるため、優れた骨接合用インプラントとなる。
[0047] また、上記(5)〜(8)のいずれかに記載の骨接合用インプラントにおいては、高い 仮骨形成能を有していてもよい部分において、耐食性に優れ、高強度であり、生体 適合性が高 ヽと 、う優れた特徴を有するようになるため、優れた骨接合用インプラン トとなる。
[0048] (11)本発明の骨接合用インプラントは、仮骨形成能が部分的に抑制された骨接合 用インプラントであって、仮骨形成能を有する第 1部分と、前記第 1部分よりも仮骨形 成能が抑制された第 2部分とを有し、前記第 2部分は、骨との親和性が低い金属を、 前記第 1部分よりも多く含有し、前記第 1部分と前記第 2部分とは接合されていること が好ましい。
[0049] このように構成することによつても、上記(5)又は(7)に記載の骨接合用インプラント の場合と同様に、低い仮骨形成能を有することが好ましい部分には、相対的に低い 仮骨形成能をもたせるとともに、高い仮骨形成能を有していてもよい部分には、相対 的に高い仮骨形成能をもたせることが可能になる。
[0050] (12)上記(11)に記載の骨接合用インプラントにおいては、前記第 2部分は、前記骨 との親和性が低 、金属を 5重量%以上含有することが好ま 、。
[0051] このように、第 2部分が、骨との親和性が低 、金属を 5重量%以上含有することで、 第 2部分において仮骨形成能を低いレベルに抑制することが可能になる。
[0052] この観点からいえば、上記(12)に記載の骨接合用インプラントにおいては、第 2部 分は、骨との親和性が低い金属を 20重量%以上含有することがより好ましぐ骨との 親和性が低 、金属を 50重量%以上含有することがさらに好ま 、。
[0053] (13)上記(11)又は(12)に記載の骨接合用インプラントにおいては、前記第 1部分 及び前記第 2部分はともに、 Ti又は Ti合金力もなることが好ましい。
[0054] このように構成することにより、骨接合用インプラントの構成部分である第 1部分及 び第 2部分がともに Ti又は Ti合金力 なるため、耐食性に優れ、高強度であり、生体 適合性が高 ヽと ヽぅ優れた特徴を有する骨接合用インプラントとなる。
[0055] (14)本発明の骨接合用インプラントは、仮骨形成能が抑制された骨接合用インブラ ントであって、少なくとも前記骨接合用インプラントの最表面部分においては、骨との 親和性が低い金属を 5重量%以上含有することを特徴とする。
[0056] このため、本発明の骨接合用インプラントによれば、少なくとも骨接合用インプラント の最表面部分においては、骨との親和性が低い金属を 5重量%以上含有するため、 骨接合用インプラントの表面における仮骨形成能を低いレベルに抑制することが可 能になる。その結果、骨接合用インプラントを体内に埋め込んで力も骨折治療終了ま での間に骨接合用インプラントの周囲に仮骨が形成されてしまうことを低いレベルに 抑制することが可能になるため、骨接合用インプラントを体内から抜去する作業を容 易化することが可能となる。これにより、仮骨形成能の高い若い患者の場合などにお いても、骨接合用インプラントを抜去するために仮骨を削り取る作業が必要になった り、骨接合用インプラントを抜去する際に大きな力が力かって二次骨折を引き起こし たりするという問題を軽減することが可能になる。
[0057] この観点からいえば、上記(14)に記載の骨接合用インプラントは、少なくとも骨接 合用インプラントの最表面部分にぉ 、て、骨との親和性が低 、金属を 20重量%以上 含有することがより好ましぐ骨との親和性が低い金属を 50重量%以上含有すること 力 Sさらに好ましい。
[0058] なお、上記(14)に記載の骨接合用インプラントにおいては、少なくとも骨接合用ィ ンプラントの最表面部分にぉ 、て骨との親和性が低 、金属を 20重量%以上含有す ればよ 、ことから、 (a)骨接合用インプラントにおける骨との親和性が低 、金属の含 有量が不均一であって、骨接合用インプラントの最表面部分にぉ 、ては骨との親和 性が低 、金属を 5重量%以上含有する一方で、骨接合用インプラントの最表面部分 以外の部分にぉ 、ては、骨との親和性が低 、金属を 5重量%以上含有しな 、場合 のほか、(b)骨接合用インプラントにおける骨との親和性が低い金属の含有量が均 一であって、骨接合用インプラントの最表面部分にぉ 、ても骨接合用インプラントの 最表面部分以外の部分においても、骨との親和性が低い金属を 5重量%以上含有 する場合も含まれる。
[0059] (15)上記(14)に記載の骨接合用インプラントにおいては、前記骨接合用インプラン トは、 Ti合金力 なることが好ましい。
[0060] このように構成することにより、耐食性に優れ、高強度であり、生体適合性が高いと いう優れた特徴を維持しながら、仮骨形成能力が低いレベルに抑制された優れた骨 接合用インプラントとなる。
[0061] (16)上記(1)〜(15)のいずれかに記載の骨接合用インプラントにおいては、前記 骨との親和性が低い金属は、 Zr、 Ta、 Nb、 Si、 Au、 Pt、 Pd及び Rhから選択される 1 種又は 2種以上の金属であることが好ま 、。
[0062] Zr、 Ta、 Nb、 Si、 Au、 Pt、 Pd及び Rhは、骨との親和性が低 、ため、上記のように
、 Zr、 Ta、 Nb、 Si、 Au、 Pt、 Pd及び Rhから選択される 1種又は 2種以上の金属を用 いることで、仮骨形成能を低いレベルに抑制することが可能になる。また、 Zr、 Ta、 N b、 Si、 Au、 Pt、 Pd及び Rhは、耐食性に優れ、生体適合性が比較的高いため、骨 接合用インプラントに用いる材料として好ましく用いることができる。
[0063] なかでも、前記骨との親和性が低 、金属は、 Zrであることが特に好ま 、。
[0064] Zrは、骨との親和性が低ぐ耐食性に優れ、生体適合性が高いという特徴に加えて 、高強度であり、 Tiや Ti合金とのなじみがよく製造が容易であるという特徴をも有して いる。このため、上記のように Zrを用いることで、仮骨形成能を低いレベルに抑制す ることが可能になるとともに、耐食性に優れ、高強度であり、生体適合性が高ぐ製造 が容易であるという優れた特徴を有する骨接合用インプラントとなる。
[0065] (17)本発明の骨接合用インプラントの製造方法は、上記(1)〜(4)のいずれかに記 載の骨接合用インプラントを製造するための骨接合用インプラントの製造方法であつ て、前記骨接合用インプラント基体を準備する第 1工程と、前記骨接合用インプラント 基体の表面に前記表面層を形成する第 2工程とを含むことを特徴とする。
[0066] このため、本発明の骨接合用インプラントの製造方法によれば、上記したように仮 骨形成能が抑制された、上記(1)〜(4)に記載の骨接合用インプラントを容易に製 造することが可能になる。
[0067] (18)本発明の骨接合用インプラントの製造方法は、上記(5)〜(8)のいずれかに記 載の骨接合用インプラントを製造するための骨接合用インプラントの製造方法であつ て、前記骨接合用インプラント基体を準備する第 1工程と、前記骨接合用インプラント 基体の表面の一部に前記表面層を形成する第 2工程とを含むことを特徴とする。
[0068] このため、本発明の骨接合用インプラントの製造方法によれば、上記したように仮 骨形成能が抑制された、上記 (5)〜 (8)に記載の骨接合用インプラントを容易に製 造することが可能になる。
[0069] (19)上記(17)又は(18)に記載の骨接合用インプラントの製造方法においては、前 記第 2工程は、前記骨との親和性が低い金属を含む金属を真空蒸着、スパッタリング 又はイオンプレーティングする工程を含むことが好ましい。
[0070] このような方法とすることにより、上記したように仮骨形成能が抑制された、上記(1) 〜(8)の 、ずれかに記載の骨接合用インプラントを比較的容易に製造することが可 會 になる。
[0071] (20)上記(17)又は(18)に記載の骨接合用インプラントの製造方法においては、前 記第 2工程は、前記骨との親和性が低い金属を含む液体、榭脂又は油脂をコーティ ングしたものを熱処理して金属化する工程を含むことが好ましい。
[0072] このような方法とすることによつても、上記したように仮骨形成能が抑制された、上記
( 1)〜(8)の 、ずれかに記載の骨接合用インプラントを比較的容易に製造することが 可會 になる。
[0073] また、骨接合用インプラント基体が複雑な形状である場合には、このような方法とす ることにより、骨接合用インプラントの表面に表面層を比較的容易に形成することがで きる。
[0074] (21)上記(19)又は(20)に記載の骨接合用インプラントの製造方法においては、前 記第 2工程は、前記骨接合用インプラントと前記表面層とを傾斜合金化するための熱 処理工程をさらに含むことが好ま 、。
[0075] このような方法とすることにより、上記したように仮骨形成能が抑制された、上記(3)
、(4)、(7)又は (8)に記載の骨接合用インプラントを比較的容易に製造することが可 會 になる。
[0076] (22)上記(17)又は(18)に記載の骨接合用インプラントの製造方法においては、前 記第 2工程は、組成を変化させながら前記表面層を形成することが好ましい。
[0077] このような方法とすることによつても、上記したように仮骨形成能が抑制された、上記
(3)、(4)、(7)又は (8)に記載の骨接合用インプラントを比較的容易に製造すること が可能になる。
[0078] (23)本発明の骨接合用インプラントの製造方法は、上記(11)〜(13)のいずれかに 記載の骨接合用インプラントを製造するための骨接合用インプラントの製造方法であ つて、前記第 1部分と前記第 2部分とを準備する第 1工程と、前記第 1部分と前記第 2 部分とを接合する第 2工程とを含むことを特徴とする。
[0079] このため、本発明の骨接合用インプラントの製造方法によれば、上記したように仮 骨形成能が抑制された、上記(11)〜(13)の 、ずれかに記載の骨接合用インプラン トを容易に製造することが可能になる。
[0080] (24)上記(17)〜(23)のいずれかに記載の骨接合用インプラントの製造方法にお いては、前記骨との親和性が低い金属は、 Zr、 Ta、 Nb、 Si、 Au、 Pt、 Pd及び Rh力 ら選択される 1種又は 2種以上の金属であることが好ましい。
[0081] このように、 Zr、 Ta、 Nb、 Si、 Au、 Pt、 Pd及び Rhから選択される 1種又は 2種以上 の金属を用いることで、仮骨形成能を低いレベルに抑制することが可能で、かつ、耐 食性に優れ、生体適合性が比較的高い、骨接合用インプラントを製造することが可 會 になる。
[0082] なかでも、前記骨との親和性が低 、金属は、 Zrであることが特に好ま 、。
[0083] このような方法とすることにより、仮骨形成能を低いレベルに抑制することが可能に なるとともに、耐食性に優れ、高強度であり、生体適合性が高ぐ製造が容易であると
V、う優れた特徴を有する骨接合用インプラントとなる。
図面の簡単な説明
[0084] [図 1]実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10を説明するために示す図である。
[図 2]実施形態 2に係る骨接合用インプラント 20を説明するために示す図である。
[図 3]実施形態 3に係る骨接合用インプラント 30の断面図である。
[図 4]実施形態 4に係る骨接合用インプラント 40の断面図である。
[図 5]実施形態 5に係る骨接合用インプラント 50の断面図である。
[図 6]実施形態 6に係る骨接合用インプラント 60を説明するために示す図である。
[図 7]実施例における SEM写真を示す図である。
[図 8]実施例における XPSスペクトルを示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0085] 以下、本発明の骨接合用インプラント及びその製造方法を、図に示す実施の形態 に基づいて説明する。
[0086] [実施形態 1]
図 1は、実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10を説明するために示す図である 。図 1 (a)は骨接合用インプラント 10の斜視図であり、図 1 (b)は骨接合用インプラント 10の断面図であり、図 1 (c)は図 1 (b)の A— A断面図である。
[0087] 実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10は、仮骨形成能が抑制された骨接合用 インプラントであって、図 1に示すように、骨接合用インプラント基体 12と、骨接合用ィ ンプラント基体 12の表面に形成された表面層 14とを有している。そして、表面層 14 は、骨との親和性が低い金属を、骨接合用インプラント基体 12よりも多く含有すること を特徴としている。実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10は、骨接合用ネジであ る。
[0088] 実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10においては、表面層 14は、骨との親和 性が低い金属を 5重量%以上含有している。そして、実施形態 1に係る骨接合用イン プラント 10においては、骨との親和性が低い金属として、 Zr、 Ta、 Nb、 Si、 Au、 Pt、 Pd及び Rh力 選択される 1種又は 2種以上の金属を用いて 、る。
[0089] なお、実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10においては、表面層 14において は、骨との親和性が低い金属を 5重量%以上含有させるとともに、残部を金属 Ti又は Ti合金としている。
[0090] また、実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10においては、骨接合用インプラント 基体 12においては、骨との親和性が低い金属の含有量を 5重量%以下とするととも に、残部を金属 Ti又は Ti合金としている。
[0091] 実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10においては、表面層 14の厚さを、 lnm 〜 lmmの範囲内の値として!/、る。
[0092] 実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10は、以上のように構成されているため、以 下のような効果を有する。
[0093] すなわち、実施形態 1に骨接合用インプラント 10によれば、骨接合用インプラント基 体 12の表面に形成された表面層 14が、骨との親和性が低い金属を骨接合用インプ ラント基体 12よりも多く含有するために、骨接合用インプラント 10の表面における仮 骨形成能を低いレベルに抑制することが可能になる。その結果、骨接合用インプラン ト 10を体内に埋め込んで力も骨折治療終了までの間に骨接合用インプラント 10の周 囲に仮骨が形成されてしまうことを低いレベルに抑制することが可能になるため、骨 接合用インプラント 10を体内から抜去する作業を容易化することが可能となる。これ により、仮骨形成能の高い若い患者の場合などにおいても、骨接合用インプラントを 抜去するために仮骨を削り取る作業が必要になったり、骨接合用インプラントを抜去 する際に大きな力が力かって二次骨折を引き起こしたりするという問題を軽減すること が可能になる。 [0094] また、実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10によれば、骨接合用インプラント基 体 12及び表面層 14のそれぞれにつ 、て最適な材料を選択することが可能となる。こ のため、骨接合用インプラント基体 12としては従来から実績のある Ti又は Ti合金のよ うな優れた材料を選択するとともに、表面層 14としては骨との親和性が低 ヽ材料を選 択することが可能になる。
[0095] さらにまた、実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10によれば、表面層 14が骨と の親和性が低!ヽ金属を 5重量%以上含有することで、仮骨形成能を低!ヽレベルに抑 制することが可能になる。
[0096] 実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10は、以下の工程を含む骨接合用インブラ ントの製造方法により製造することができる。
[0097] (1)第 1工程
Ti合金力もなる骨接合用インプラント基体 12を準備する。
[0098] (2)第 2工程
骨接合用インプラント基体 12の表面に表面層 14を形成する。表面層 14の形成は
、 Zr、 Ta、 Nb、 Si、 Au、 Pt、 Pd及び Rhから選択される 1種又は 2種以上の金属をス ノ ッタリングすることにより行う。
[0099] 以上の工程を行うことにより、実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10を容易に製 造することが可能になる。
[0100] 第 2工程は、骨との親和性が低い金属を含む金属をスパッタリングすることにより行 う代わりに、骨との親和性が低 、金属を含む金属を真空蒸着又はイオンプレーティン グすること〖こより行うことちでさる。
[0101] また、第 2工程は、骨との親和性が低 、金属 (金属イオン、金属錯体イオンを含む。
)を含む液体、榭脂又は油脂をコーティングしたものを熱処理して金属化することによ り行うことちでさる。
[0102] [実施形態 2]
図 2は、実施形態 2に係る骨接合用インプラント 20を説明するために示す図である
。図 2 (a)は骨接合用インプラント 20の断面図であり、図 2 (b)は図 2 (a)の要部拡大 図である。図 2 (b)の表面層 24においては、骨との親和性が低い金属が多く含まれる 領域ほど濃 、灰色となるように示して 、る。
[0103] 実施形態 2に係る骨接合用インプラント 20は、基本的には、実施形態 1に係る骨接 合用インプラント 10とよく似た構成を有しているが、実施形態 1に係る骨接合用インプ ラント 10とは、表面層の構成が異なる。すなわち、実施形態 2に係る骨接合用インプ ラント 20は、図 2 (b)に示すように、深さ方向に沿って組成が徐々に変化する傾斜合 金力もなる表面層 24を有している。そして、表面層 24における最表面部分は、骨と の親和性が低い金属を、骨接合用インプラント基体 22よりも多く含有することを特徴 としている。実施形態 2に係る骨接合用インプラント 20は、骨接合用ネジである。
[0104] このように、実施形態 2に係る骨接合用インプラント 20は、表面層の構成が実施形 態 1に係る骨接合用インプラント 10の場合とは異なるが、表面層 24における最表面 部分が、骨との親和性が低い金属を、骨接合用インプラント基体 22よりも多く含有す るため、骨接合用インプラント 20の表面における仮骨形成能を低いレベルに抑制す ることができる。その結果、実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10の場合と同様に 、骨接合用インプラント 20を体内に埋め込んで力 骨折治療終了までの間に骨接合 用インプラント 20の周囲に仮骨が形成されてしまうことを低いレベルに抑制すること が可能になるため、骨接合用インプラント 20を体内から抜去する作業を容易化するこ とが可能となる。これにより、仮骨形成能の高い若い患者の場合などにおいても、骨 接合用インプラントを抜去するために仮骨を削り取る作業が必要になったり、骨接合 用インプラントを抜去する際に大きな力が力かって二次骨折を引き起こしたりするとい う問題を軽減することが可能になる。
[0105] また、実施形態 2に係る骨接合用インプラント 20によれば、骨接合用インプラント基 体 22及び表面層 24のそれぞれにつ 、て最適な材料を選択することが可能となる。こ のため、実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10の場合と同様に、骨接合用インプ ラント基体 22の材料として従来から実績のある Ti又は Ti合金のような優れた材料を 選択するとともに、表面層 24の材料として骨との親和性の低い材料を選択することが 可會 になる。
[0106] さらにまた、実施形態 2に係る骨接合用インプラント 20によれば、骨接合用インブラ ント基体 22と表面層 24との密着性を十分に高めることが可能になり、より信頼性の高 い骨接合用インプラントを提供することが可能になる。
[0107] 実施形態 2に係る骨接合用インプラント 20は、これ以外の点では、実施形態 1に係 る骨接合用インプラント 10と同様の構成を有するため、実施形態 1に係る骨接合用ィ ンプラント 10が有する効果のうち該当する効果を有する。
[0108] 実施形態 2に係る骨接合用インプラント 20も、実施形態 1に係る骨接合用インブラ ント 20と同様に、骨接合用インプラント基体 22を準備する第 1工程と、骨接合用イン プラント基体 22の表面に表面層 24を形成する第 2工程とを含む製造方法により製造 することができる。
[0109] 第 2工程は、骨との親和性が低 、金属を含む金属を真空蒸着、スパッタリング又は イオンプレーティングして表面層 24を形成した後、骨接合用インプラント基体 22と表 面層 24とを傾斜合金化するための熱処理を施すことにより行う。
[0110] また、第 2工程は、骨との親和性が低い金属を含む液体、榭脂又は油脂をコーティ ングしたものを熱処理して金属化して表面層 24を形成した後、骨接合用インプラント 基体 22と表面層 24とを傾斜合金化するための熱処理を施すことにより行うこともでき る。骨接合用インプラントが複雑な形状である場合には、このような方法とすることに より、骨接合用インプラント基体の表面に表面層を比較的容易に形成することができ る。
[0111] また、第 2工程は、組成を変化させながら、骨との親和性が低い金属を含む金属を 真空蒸着、スパッタリング又はイオンプレーティングして表面層を形成することにより 行うことちでさる。
[0112] さらにまた、第 2工程は、組成を変化させながら、骨との親和性が低い金属を含む 液体、榭脂又は油脂をコーティングしたものを熱処理して金属化して表面層を形成 すること〖こより行うことちでさる。
[0113] [実施形態 3]
図 3は、実施形態 3に係る骨接合用インプラント 30の断面図である。
実施形態 3に係る骨接合用インプラント 30は、仮骨形成能が部分的に抑制された 骨接合用インプラントである。そして、図 3に示すように、骨接合用インプラント基体 3 2と、骨接合用インプラント基体 32の表面の一部に形成された表面層 34とを有し、表 面層 34は、骨との親和性が低い金属を、骨接合用インプラント基体 32よりも多く含有 することを特徴としている。実施形態 3に係る骨接合用インプラント 30は、骨接合用ネ ジである。
[0114] 上記したように、骨接合用インプラントにおいては、必ずしも骨接合用インプラント全 体にわたって仮骨形成能が抑制されて 、なければならな!/、と 、う訳ではな!/、。すな わち、骨接合用インプラントの中でも、高い仮骨形成能を有していてもよい部分と、低 い仮骨形成能を有することが好ましい部分とが存在するのである。例えば、骨接合用 ネジにおいては、骨の中に入ることとなるネジ部の周囲にはもともと仮骨が形成される 空間は少ないため、高い仮骨形成能を有していてもよい部分 (ネジ部 36)となる。そ の一方、骨の外に露出することとなる頭部の周囲には仮骨が形成される空間が広く 残されているため、低い仮骨形成能を有することが好ましい部分 (頭部 38)となる。
[0115] 実施形態 3に係る骨接合用インプラント 30によれば、骨接合用インプラント 30のう ち低い仮骨形成能を有することが好ましい部分 (頭部 38)に、骨との親和性が低い金 属を骨接合用インプラント基体 32よりも多く含有する表面層 34を形成しているため、 低い仮骨形成能を有することが好ましい部分 (頭部 38)には、相対的に低い仮骨形 成能をもたせるとともに、高い仮骨形成能を有していてもよい部分 (ネジ部 36)には、 相対的に高い仮骨形成能をもたせることが可能になる。
[0116] また、実施形態 3に係る骨接合用インプラント 30によれば、一の骨接合用インブラ ント基体 32に基づいて骨接合用インプラントを製造することが可能になるため、高い 機械的強度を有する骨接合用インプラントを比較的容易な方法で製造することが可 會 になる。
[0117] 実施形態 3に係る骨接合用インプラント 30は、骨接合用インプラント基体 32を準備 する第 1工程と、骨接合用インプラント基体 32の表面の一部に表面層 34を形成する 第 2工程とを行うことにより製造することができる。
[0118] 表面層 34の形成は、実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10の場合や実施形態 2に係る骨接合用インプラント 20の場合と同様の方法で行うことができる。
[0119] [実施形態 4]
図 4は、実施形態 4に係る骨接合用インプラント 40の断面図である。 実施形態 4に係る骨接合用インプラント 40は、実施形態 3に係る骨接合用インブラ ント 30の場合と同様に、仮骨形成能が部分的に抑制された骨接合用インプラントで ある。そして、図 4に示すように、骨接合用インプラント基体 42と、骨接合用インプラン ト基体 42の表面の一部に形成された表面層 44とを有し、表面層 44は、骨との親和 性が低 、金属を、骨接合用インプラント基体 42よりも多く含有することを特徴として ヽ る。実施形態 4に係る骨接合用インプラント 40は、骨接合用ネジである。
[0120] 上記したように、骨接合用インプラントにおいては、必ずしも骨接合用インプラント全 体にわたって仮骨形成能が抑制されて 、なければならな!/、と 、う訳ではな!/、。すな わち、骨接合用インプラントの中でも、高い仮骨形成能を有していてもよい部分と、低 い仮骨形成能を有することが好ましい部分とが存在するのである。例えば、骨接合用 ネジにおいては、骨の外に露出することとなる頭部の周囲には仮骨除去のための作 業空間が確保でき比較的仮骨を除去し易い環境にあるため、高い仮骨形成能を有 していてもよい部分 (頭部 48)となるとも考えられる。また、骨の中に入ることとなるネ ジ部の周囲には仮骨除去のための作業空間を確保できずに比較的仮骨を除去し難 V、環境にあるため、低 、仮骨形成能を有することが好ま 、部分 (ネジ部 46)となると ち考免られる。
[0121] 実施形態 4に係る骨接合用インプラント 40によれば、骨接合用インプラント 40のう ち低い仮骨形成能を有することが好ましい部分 (ネジ部 46)に、骨との親和性が低い 金属を骨接合用インプラント基体 42よりも多く含有する表面層 44を形成することが可 能になるため、低い仮骨形成能を有することが好ましい部分 (ネジ部 46)には、相対 的に低 ヽ仮骨形成能をもたせるとともに、高 ヽ仮骨形成能を有して ヽてもよ 、部分( 頭部 48)には、相対的に高い仮骨形成能をもたせることが可能になる。
[0122] このように、実施形態 4に係る骨接合用インプラント 40は、実施形態 3に係る骨接合 用インプラント 30の場合とは、低い仮骨形成能を有することが好ましい部分と、高い 仮骨形成能を有して 、てもよ 、部分との関係が逆になつて 、るが、実施形態 3に係る 骨接合用インプラント 30の場合と同様に、骨接合用インプラントのうち低い仮骨形成 能を有することが好ましい部分 (ネジ部 46)に、骨との親和性が低い金属を骨接合用 インプラント基体 42よりも多く含有する表面層 44を形成しているため、低い仮骨形成 能を有することが好ましい部分 (ネジ部 46)には、相対的に低い仮骨形成能をもたせ るとともに、高い仮骨形成能を有していてもよい部分 (頭部 48)には、相対的に高い 仮骨形成能をもたせることが可能になる。
[0123] なお 実施形態 4に係る骨接合用インプラント 40は、これ以外の点では、実施形態 3に係る骨接合用インプラント 30と同様の構成を有するため、実施形態 3に係る骨接 合用インプラント 30が有する効果のうち該当する効果を有する。
[0124] 実施形態 4に係る骨接合用インプラント 40は、骨接合用インプラント基体 42を準備 する第 1工程と、骨接合用インプラント基体 42の表面の一部に表面層 44を形成する 第 2工程とを行うことにより製造することができる。
[0125] 表面層 44の形成は、実施形態 1に係る骨接合用インプラント 10の場合、実施形態 2に係る骨接合用インプラント 20の場合、実施形態 3に係る骨接合用インプラント 30 の場合と同様の方法で行うことができる。
[0126] [実施形態 5]
図 5は、実施形態 5に係る骨接合用インプラント 50の断面図である。
実施形態 5に係る骨接合用インプラント 50は、仮骨形成能が部分的に抑制された 骨接合用インプラントである。そして、図 5に示すように、仮骨形成能を有する第 1部 分 56と、第 1部分 56よりも仮骨形成能が抑制された第 2部分 58とを有し、第 2部分 5 8は、骨との親和性が低い金属を、第 1部分 56よりも多く含有し、第 1部分 56と第 2部 分 58とは接合されていることを特徴としている。実施形態 5に係る骨接合用インブラ ント 50は、骨接合用ネジである。
[0127] このように構成することによつても、実施形態 3に係る骨接合用インプラント 30や実 施形態 4に係る骨接合用インプラント 40の場合と同様に、低い仮骨形成能を有する ことが好ましい部分 (第 2部分 58)には、相対的に低い仮骨形成能をもたせるとともに 、高い仮骨形成能を有していてもよい部分 (第 1部分 56)には、相対的に高い仮骨形 成能をもたせることが可能になる。
[0128] 実施形態 5に係る骨接合用インプラント 50は、第 1部分 56と第 2部分 58とを準備す る第 1工程と、第 1部分 56と第 2部分 58とを接合する第 2工程とを行うことにより製造 することができる。 [0129] [実施形態 6]
図 6は、実施形態 6に係る骨接合用インプラント 60を説明するために示す図である 。図 6 (a)は骨接合用インプラント 60が体内に埋め込まれている状態を示す図であり 、図 6 (b)は図 6 (a)の要部拡大図である。
[0130] 実施形態 6に係る骨接合用インプラント 60は、図 6に示すように、骨接合用プレート である。実施形態 6に係る骨接合用インプラント 60においては、骨接合用プレートの 裏面が第 1部分 66に対応し、骨接合用プレートの表面及び側面が第 2部分 68に対 応している。そして、実施形態 6に係る骨接合用インプラント 60においては、第 2部分 68の最表面部分に、骨との親和性が低い金属を、第 1部分 66の最表面部分よりも多 く含有させることとしている。これにより、低い仮骨形成能を有することが好ましい部分 (骨接合用プレートの表面及び側面)には、相対的に低い仮骨形成能をもたせるとと もに、高い仮骨形成能を有していてもよい部分 (骨接合用プレートの裏面)には、相 対的に高い仮骨形成能をもたせることが可能になる。
[0131] このように、実施形態 6に係る骨接合用インプラント 60は、実施形態 3〜5に係る骨 接合用インプラント 30〜50の場合とは、骨接合用インプラントの種類が異なる力 実 施形態 3〜5に係る骨接合用インプラント 30〜50の場合と同様に、低い仮骨形成能 を有することが好ましい部分 (骨接合用プレートの表面及び側面)には、相対的に低 Vヽ仮骨形成能をもたせるとともに、高 ヽ仮骨形成能を有して!ヽてもよ 、部分 (骨接合 用プレートの裏面)には、相対的に高い仮骨形成能をもたせることが可能になる。
[0132] なお 実施形態 6においては、図 6に示すように、骨接合用インプラント 60を骨に固 定するための骨接合用ネジとして、実施形態 3に係る骨接合用インプラント 30を用い ている。
実施例
[0133] 以下、実施例を参照しながら、本発明の骨接合用インプラントにおける仮骨形成能 抑制効果を説明する。
[0134] [実施例 1]
直径 10mm、厚さ 3mmの純チタンの基板上に、スパッタリングにより厚さ 35 μ mの Zr薄膜を形成し、これを実施例 1に係る試料とした。 [0135] [比較例 1]
実施例 1における直径 10mm、厚さ 3mmの純チタンの基板をそのまま比較例 1に 係る試料とした。
[0136] 次に、実施例 1に係る試料及び比較例 1に係る試料のそれぞれを、 Hanks溶液 (3 10K)中に 14日間浸漬した。その後、実施例 1に係る試料及び比較例 1に係る試料 のそれぞれを Hanks溶液から出し、(1)電子プローブマイクロアナライザ(日本電子 株式会ネ: ϋΧΑ— 8621MX)における走査電子顕微鏡機能による SEM写真観察及 び(2)光電子分光装置(SSI社 SSX— 100)による XPSスペクトル観察を行 、、リン 酸カルシウムが析出しているかどうかを観察して、仮骨形成能についての評価を行つ た。
[0137] 図 7は、実施例における SEM写真を示す図である。図 7 (a)は実施例 1に係る試料 における SEM写真を示す図であり、図 7 (b)は比較例 1に係る試料における SEM写 真を示す図である。
[0138] 図 7からも明らかなように、比較例 1に係る試料では、リン酸カルシウムの析出物が 観察された(図 7 (b)中の符号 A参照。)が、実施例 1に係る試料では、リン酸カルシゥ ムの析出物は観察されなかった。
[0139] 図 8は、実施例における XPSスペクトルを示す図である。図 8 (a)は実施例 1に係る 試料における XPSスペクトルを示す図であり、図 8 (b)は比較例 1に係る試料におけ る XPSスペクトルを示す図である。図 8における XPSスペクトルは、約 lmmのスポット 径で測定して得られたものである。
[0140] 図 8からも明らかなように、比較例 1に係る試料では、 350eV近傍にカルシウムに帰 属されるシグナルが観察された(図 8 (b)中の符号 B参照。)が、実施例 1に係る試料 では、そのようなシグナルは観察されなかった。
[0141] 以上の結果力 も明らかなように、実施例 1に係る試料においては、比較例 1に係る 試料の場合とは異なり、 Hanks溶液(310° K)中に 14日間浸漬したにもかかわらず
、リン酸カルシウムの析出が認められな力つた。このことから、実施例 1に係る試料に ぉ 、ては、仮骨形成能が抑制されて 、ることが確認できた。
[0142] 以上、本発明の骨接合用インプラント及びその製造方法を上記の各実施形態に基 づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限られるものではなぐその要旨 を逸脱しな 、範囲にぉ 、て種々の態様にぉ 、て実施することが可能である。
符号の説明
10, 20, 30, 40, 50, 60···骨接合用インプラン K 12, 22, 32, 42, 52, 62···骨 接合用インプラン卜基体、 14, 24, 34, 44, 54, 64···表面層、 36, 46···ネジ部、 38 , 48···頭部、 56, 66…第 1部分、 58, 68…第 2部分、 Α···リン酸カルシウムの析出 物、 Β—Caのシグナル

Claims

請求の範囲
[1] 仮骨形成能が抑制された骨接合用インプラントであって、
骨接合用インプラント基体と、前記骨接合用インプラント基体の表面に形成された 表面層とを有し、
前記表面層は、骨との親和性が低い金属を、前記骨接合用インプラント基体よりも 多く含有することを特徴とする骨接合用インプラント。
[2] 請求項 1に記載の骨接合用インプラントにお 、て、
前記表面層は、前記骨との親和性が低 、金属を 5重量%以上含有することを特徴 とする骨接合用インプラント。
[3] 仮骨形成能が抑制された骨接合用インプラントであって、
骨接合用インプラント基体と、前記骨接合用インプラント基体の表面に形成され、深 さ方向に沿って組成が徐々に変化する傾斜合金からなる表面層とを有し、
前記表面層における最表面部分は、骨との親和性が低い金属を、前記骨接合用ィ ンプラント基体よりも多く含有することを特徴とする骨接合用インプラント。
[4] 請求項 3に記載の骨接合用インプラントにお 、て、
前記表面層における最表面部分は、前記骨との親和性が低 、金属を 5重量%以 上含有することを特徴とする骨接合用インプラント。
[5] 仮骨形成能が部分的に抑制された骨接合用インプラントであって、
骨接合用インプラント基体と、前記骨接合用インプラントの表面の一部に形成され た表面層とを有し、
前記表面層は、骨との親和性が低い金属を、前記骨接合用インプラント基体よりも 多く含有することを特徴とする骨接合用インプラント。
[6] 請求項 5に記載の骨接合用インプラントにお 、て、
前記表面層は、前記骨との親和性が低 、金属を 5重量%以上含有することを特徴 とする骨接合用インプラント。
[7] 仮骨形成能が部分的に抑制された骨接合用インプラントであって、
骨接合用インプラント基体と、前記骨接合用インプラントの表面の一部に形成され、 深さ方向に沿って組成が徐々に変化する傾斜合金からなる表面層とを有し、 前記表面層における最表面部分は、骨との親和性が低い金属を、前記骨接合用ィ ンプラント基体よりも多く含有することを特徴とする骨接合用インプラント。
[8] 請求項 7に記載の骨接合用インプラントにおいて、
前記表面層における最表面部分は、前記骨との親和性が低 、金属を 5重量%以 上含有することを特徴とする骨接合用インプラント。
[9] 請求項 1〜8のいずれかに記載の骨接合用インプラントにおいて、
前記表面層の厚さは、 lnm〜: Lmmの範囲内にあることを特徴とする骨接合用イン プラント。
[10] 請求項 1〜9のいずれかに記載の骨接合用インプラントにおいて、
前記骨接合用インプラント基体は、 Ti又は Ti合金力 なることを特徴とする骨接合 用インプラント。
[11] 仮骨形成能が部分的に抑制された骨接合用インプラントであって、
仮骨形成能を有する第 1部分と、前記第 1部分よりも仮骨形成能が抑制された第 2 部分とを有し、
前記第 2部分は、骨との親和性が低い金属を、前記第 1部分よりも多く含有し、 前記第 1部分と前記第 2部分とは接合されていることを特徴とする骨接合用インブラ ント。
[12] 請求項 11に記載の骨接合用インプラントにお 、て、
前記第 2部分は、前記骨との親和性が低 、金属を 5重量%以上含有することを特 徴とする骨接合用インプラント。
[13] 請求項 11又は 12に記載の骨接合用インプラントにおいて、
前記第 1部分及び前記第 2部分はともに、 Ti又は Ti合金カゝらなることを特徴とする 骨接合用インプラント。
[14] 仮骨形成能が抑制された骨接合用インプラントであって、
少なくとも前記骨接合用インプラントの最表面部分においては、骨との親和性が低 い金属を 5重量%以上含有することを特徴とする骨接合用インプラント。
[15] 請求項 14に記載の骨接合用インプラントにおいて、
前記骨接合用インプラントは、 Ti合金力もなることを特徴とする骨接合用インプラン
[16] 請求項 1〜15のいずれかに記載の骨接合用インプラントにおいて、 前記骨との親和性が低い金属は、 Zr、 Ta、 Nb、 Si、 Au、 Pt、 Pd及び Rhから選択 される 1種又は 2種以上の金属であることを特徴とする骨接合用インプラント。
[17] 請求項 1〜4のいずれかに記載の骨接合用インプラントを製造するための骨接合用 インプラントの製造方法であって、
前記骨接合用インプラント基体を準備する第 1工程と、
前記骨接合用インプラント基体の表面に前記表面層を形成する第 2工程とを含むこ とを特徴とする骨接合用インプラントの製造方法。
[18] 請求項 5〜8のいずれかに記載の骨接合用インプラントを製造するための骨接合用 インプラントの製造方法であって、
前記骨接合用インプラント基体を準備する第 1工程と、
前記骨接合用インプラント基体の表面の一部に前記表面層を形成する第 2工程と を含むことを特徴とする骨接合用インプラントの製造方法。
[19] 請求項 17又は 18に記載の骨接合用インプラントの製造方法において、
前記第 2工程は、前記骨との親和性が低い金属を含む金属を真空蒸着、スパッタリ ング又はイオンプレーティングする工程を含むことを特徴とする骨接合用インプラント の製造方法。
[20] 請求項 17又は 18に記載の骨接合用インプラントの製造方法において、
前記第 2工程は、前記骨との親和性が低い金属を含む液体、榭脂又は油脂をコー ティングしたものを熱処理して金属化する工程を含むことを特徴とする骨接合用イン プラントの製造方法。
[21] 請求項 19又は 20に記載の骨接合用インプラントの製造方法において、
前記第 2工程は、前記骨接合用インプラント基体と前記表面層とを傾斜合金化する ための熱処理工程をさらに含むことを特徴とする骨接合用インプラントの製造方法。
[22] 請求項 17又は 18に記載の骨接合用インプラントの製造方法において、
前記第 2工程は、組成を変化させながら前記表面層を形成することを特徴とする骨 接合用インプラントの製造方法。
[23] 請求項 11〜13のいずれかに記載の骨接合用インプラントを製造するための骨接 合用インプラントの製造方法であって、
前記第 1部分と前記第 2部分とを準備する第 1工程と、
前記第 1部分と前記第 2部分とを接合する第 2工程とを含むことを特徴とする骨接合 用インプラントの製造方法。
[24] 請求項 17〜23のいずれかに記載の骨接合用インプラントの製造方法において、 前記骨との親和性が低い金属は、 Zr、 Ta、 Nb、 Si、 Au、 Pt、 Pd及び Rhから選択 される 1種又は 2種以上の金属であることを特徴とする骨接合用インプラントの製造方 法。
PCT/JP2005/018476 2005-10-05 2005-10-05 骨接合用インプラント及びその製造方法 Ceased WO2007043149A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007539770A JPWO2007043149A1 (ja) 2005-10-05 2005-10-05 骨接合用インプラント及びその製造方法
PCT/JP2005/018476 WO2007043149A1 (ja) 2005-10-05 2005-10-05 骨接合用インプラント及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2005/018476 WO2007043149A1 (ja) 2005-10-05 2005-10-05 骨接合用インプラント及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2007043149A1 true WO2007043149A1 (ja) 2007-04-19
WO2007043149A9 WO2007043149A9 (ja) 2007-05-31

Family

ID=37942419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/018476 Ceased WO2007043149A1 (ja) 2005-10-05 2005-10-05 骨接合用インプラント及びその製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2007043149A1 (ja)
WO (1) WO2007043149A1 (ja)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6377442A (ja) * 1986-09-19 1988-04-07 ペルメレツク電極株式会社 人工歯根材とその製造方法
JPS63147455A (ja) * 1986-12-11 1988-06-20 株式会社神戸製鋼所 複合インプラント部材
JPH02500490A (ja) * 1986-11-25 1990-02-22 シンセス アクチエン ゲゼルシャフト 骨接合装置
US20010036530A1 (en) * 2000-03-27 2001-11-01 Kyocera Corporation Biomedical implant material and method of producing the same
US6319285B1 (en) * 1997-03-13 2001-11-20 Ceramtec Ag Innovative Ceramic Engineering Ceramic acetabular cup with metal coating
JP2001340365A (ja) * 2000-05-31 2001-12-11 Kyocera Corp 生体インプラント材とその製造方法
JP2002126071A (ja) * 2000-10-13 2002-05-08 Itzhak Shoher インプラント構築物用の複合材料表面組成物
US20030233149A1 (en) * 2002-06-18 2003-12-18 Robert Hodorek Porous unicondylar knee

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1602375A (en) * 1977-06-02 1981-11-11 Johnson Matthey Co Ltd Coating of metals
JPS6338464A (ja) * 1986-07-31 1988-02-19 日本タングステン株式会社 生体用インプラント材料
JPH01148262A (ja) * 1987-12-04 1989-06-09 Koransha Co Ltd 生体用補綴材料
ES2048435T3 (es) * 1989-07-25 1994-03-16 Smith & Nephew Richards Inc Protesis.
JPH04107259A (ja) * 1990-08-27 1992-04-08 Shinya Iwamoto 生体用チタン材料の製造方法
JP3204532B2 (ja) * 1992-05-13 2001-09-04 エルソルプロダクツ株式会社 人工骨等の人工生体材料とその製造方法
JPH08117325A (ja) * 1994-10-24 1996-05-14 Nippon Electric Glass Co Ltd 生体インプラント材及びその製造方法
JP2001259017A (ja) * 2000-03-19 2001-09-25 Fumio Watari 生体材料用リン酸カルシウム−チタン系複合材料およびその製造方法
JP4493290B2 (ja) * 2003-06-23 2010-06-30 菊治 山下 人工生体材料及びその製造方法
JP4543152B2 (ja) * 2004-08-20 2010-09-15 独立行政法人産業技術総合研究所 透明チタン被覆生体適合化材料

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6377442A (ja) * 1986-09-19 1988-04-07 ペルメレツク電極株式会社 人工歯根材とその製造方法
JPH02500490A (ja) * 1986-11-25 1990-02-22 シンセス アクチエン ゲゼルシャフト 骨接合装置
JPS63147455A (ja) * 1986-12-11 1988-06-20 株式会社神戸製鋼所 複合インプラント部材
US6319285B1 (en) * 1997-03-13 2001-11-20 Ceramtec Ag Innovative Ceramic Engineering Ceramic acetabular cup with metal coating
US20010036530A1 (en) * 2000-03-27 2001-11-01 Kyocera Corporation Biomedical implant material and method of producing the same
JP2001340365A (ja) * 2000-05-31 2001-12-11 Kyocera Corp 生体インプラント材とその製造方法
JP2002126071A (ja) * 2000-10-13 2002-05-08 Itzhak Shoher インプラント構築物用の複合材料表面組成物
US20030233149A1 (en) * 2002-06-18 2003-12-18 Robert Hodorek Porous unicondylar knee

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2007043149A1 (ja) 2009-04-16
WO2007043149A9 (ja) 2007-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gurel et al. Corrosion behavior of novel Titanium-based high entropy alloys designed for medical implants
JP4091728B2 (ja) 生体インプラント材とその製法
US8784105B2 (en) Method of fabricating implant with improved surface properties and implant fabricated by the same method
JP5487101B2 (ja) リチウムイオンを含む骨組織インプラント
US20050221259A1 (en) Dental or orthopaedic implant
NO310060B1 (no) Materiale for ben-erstatning og fremstilling derav
US10166105B2 (en) Self-detaching layer for easy implant removal
JP2002102330A (ja) 生体インプラント材料とその製造方法
KR101737358B1 (ko) 플라즈마 전해 산화법을 이용한 치과용 임플란트의 표면처리 방법
US20170043055A1 (en) Materials with modified surfaces and methods of manufacturing
KR100809574B1 (ko) 생체 친화적 임플란트
WO2007043149A1 (ja) 骨接合用インプラント及びその製造方法
Sridhar et al. Biomaterials corrosion
JP5019346B2 (ja) 骨親和性インプラント及びその製造方法
JP6185679B1 (ja) クロム修飾型インプラント及びその製造方法
JPH07284527A (ja) 生体用金属およびその使用法
CN104878362A (zh) 一种钛离子注入沉积对生物降解镁和镁合金进行表面改性的方法
JP5739125B2 (ja) 人工骨部材
JPH08182755A (ja) 生体用材料およびその表面処理方法
JP2000093498A (ja) 骨代替材料及びその製造方法
JP2015085098A (ja) 生体用インプラント
ES2288399B1 (es) Nuevo tratamiento combinado para la mejora de la fijacion implante/hueso: obtencion de superficies rugosas de titanato en implantes de titanio.
JP4625943B2 (ja) 骨代替材料及びその製造方法
KR20000002363A (ko) 임플란트의 표면처리방법
JP2013230197A (ja) 生体インプラント材料の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007539770

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05790179

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1