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人工骨部材 新技術説明会

国内特許コード P120007524
掲載日 2012年5月14日
出願番号 特願2010-201507
公開番号 特開2011-078749
登録番号 特許第5739125号
出願日 平成22年9月9日(2010.9.9)
公開日 平成23年4月21日(2011.4.21)
登録日 平成27年5月1日(2015.5.1)
優先権データ
  • 特願2009-209756 (2009.9.10) JP
発明者
  • 寺西 義一
  • 小林 訓史
出願人
  • 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター
  • 公立大学法人首都大学東京
発明の名称 人工骨部材 新技術説明会
発明の概要 【課題】自家骨との接合強度が高くて自家骨との強固な接合を維持でき、しかも汎用性が高い人工骨部材を提供する。
【解決手段】人工骨部材は、生体活性セラミックスからなる基材の表面の少なくとも一部にイオン注入による表面改質によってイオン注入が行われていない基材よりも自家骨との接合強度を高めた接合部が形成されている。接合部は、イオン注入によって注入されたイオンの濃度が1×10/cm以上1×1016/cm未満の範囲に設定されている。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要


近年、我が国では人口の高齢化が急速に進行している。高齢化に伴い生体機能が衰退するため、骨粗鬆症や関節機能の低下、歯の損傷といった骨や歯に関する障害が多くなってきている。こういった障害への対策の中で自家骨と呼ばれる患者自身の骨の移植や同種骨とよばれる他人の骨を移植することが全体の約70%を占めており、骨の欠損部分を補うための人工骨と呼ばれる人工的な素材が使用されるのは残りの約30%程度にとどまっている。特に自家骨を使用する場合は患者自身の負担が非常に大きいため、従来、より患者の負担を軽減できる優れた素材の開発が医療分野を中心として進められている。



生体内で人工的な素材が使用される場合、生体環境中での反応とその耐久性を無視することができない。そこで、人工骨の使用を増やしていくため、各種の素材について、自家骨との結合力の強化、生体活性機能の付与、生体活性機能と力学的特性との関係についての研究・開発の試みがなされている。



ところで、人工骨は従来、主にチタンやチタン合金といった生体適合性の良好な金属が用いられている。この種の金属からなる部材(金属部材)を生体内に埋め込んだときの自家骨との親和性を高めるため、従来、金属部材の表面に被膜を形成することに関する技術が用いられていた。例えば、特許文献1には、金属部材の表面にカルシウムを酸化物または水酸化物として存在させるなどして部材表面におけるハイドロキシアパタイトの析出速度を高めることが開示されている。また、特許文献2には、金属部材またはセラミック部材の表面にイオンビームダイナミックミキシング法によりリン酸カルシウム塩をコーティングすることが開示されている。さらに、特許文献3には、人工股関節の摺動部分表面にDLC(Diamond like Carbon)膜を形成することが開示されている。

産業上の利用分野


本発明は、人工骨を用いた人工骨部材に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
生体活性セラミックスからなる基材の表面の少なくとも一部にイオン注入による表面改質によって前記イオン注入が行われていない前記基材よりも自家骨との接合強度を高めた接合部が形成され、
前記接合部の一部に前記イオン注入による表面改質によって前記イオン注入が行われていない前記基材よりも前記自家骨の形成開始タイミングが遅延する開始遅延部が形成され、
前記開始遅延部は、前記イオン注入によって注入されたイオンの濃度が1×1012/cm以上1×1014/cm以下の範囲に設定されていることを特徴とする人工骨部材。

【請求項2】
前記イオン注入によって、リンイオン、アルゴンイオンおよび炭素イオンのいずれか少なくとも一つが注入されていることを特徴とする請求項1記載の人工骨部材。

【請求項3】
生体活性セラミックスからなる基材の表面の少なくとも一部にリンイオン、アルゴンイオンおよび炭素イオンのいずれか少なくとも一つを用いたイオン注入による表面改質が行われている人工骨部材であって、
前記イオン注入によって注入されるイオンの濃度が1×10/cm以上1×1016/cm未満の範囲に設定されていることによって形成される前記基材よりも自家骨との接合強度を高めた接合部と、
該接合部の一部であって、前記イオン注入によって注入されるイオンの濃度が1×1012/cm以上1×1014/cm以下の範囲に設定されていることによって形成される前記イオン注入が行われていない前記基材よりも前記自家骨の形成開始タイミングが遅延する開始遅延部と、
前記イオン注入によって注入されるイオンの濃度が1×1016/cm以上の範囲に設定されていることによって形成される前記自家骨が形成されない非形成部と、
が形成されていることによって前記自家骨との接合パターンを複数有する人工骨部材。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010201507thum.jpg
出願権利状態 登録
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