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人工骨の製造方法

国内特許コード P150012388
整理番号 1346
掲載日 2015年10月16日
出願番号 特願2008-511947
登録番号 特許第5052506号
出願日 平成19年3月16日(2007.3.16)
登録日 平成24年8月3日(2012.8.3)
国際出願番号 JP2007000233
国際公開番号 WO2007122783
国際出願日 平成19年3月16日(2007.3.16)
国際公開日 平成19年11月1日(2007.11.1)
優先権データ
  • 特願2006-110546 (2006.4.13) JP
発明者
  • 中村 孝志
  • 小久保 正
  • 松下 富春
  • 藤林 俊介
  • 西田 伸克
出願人
  • 国立大学法人京都大学
  • 学校法人中部大学
  • 大阪冶金興業株式会社
発明の名称 人工骨の製造方法
発明の概要 外観的にも性質的にも生体骨に近似していて骨伝導能及び骨誘導能に優れた人工骨を提供する。デジタル化された生体骨の三次元画像データにおいて海綿骨及び/又は皮質骨に相当する部分を抽出し(図1(a))、中心線を設定する抽出工程(図1(b))と、前記中心線に沿って一様な直径又は肉厚の梁又は壁を描くことにより、人工骨画像データを形成する画像形成工程(図1(c))と、前記人工骨画像データに基づいて、金属粉末をレーザー焼結し、焼結層を積み重ねる造形工程と、アルカリ処理した後、加熱する、又は必要に応じてアルカリ処理した後、加熱前に脱アルカリしもしくは脱アルカリと同時に加熱する工程とを備えることを特徴とする。
従来技術、競合技術の概要


チタンは、体内における耐食性に優れ、生体になじみやすいことから、人工骨材料として期待されている。人工骨材料は、生体内に埋め込まれて生体骨を形成したり周囲の生体骨と結合したりする必要性から多孔体であることが望まれる。チタン多孔体は、チタン粉末を必要により気孔形成材と混合し、加圧成形した後、焼結することによって得られることが知られている(特許文献1)。また、近年では、三次元デジタル画像データに基づいてチタン粉末をレーザー焼結し、焼結層を積み重ねる技術も提案されている(非特許文献1)。
一方、チタンと生体骨とを結合しやすくする手段として、チタンをアルカリ処理した後、そのまま加熱し、あるいは脱アルカリし次いで加熱することにより、チタン表面にチタン酸ナトリウム層あるいはアナターゼ層を形成する技術が知られている(特許文献2、3)。また、必要により続いて擬似体液に浸けることによりその上にアパタイト層を形成する技術も知られている(特許文献2、3)。
【特許文献1】
特開2002-285203
【特許文献2】
特許第2775523
【特許文献3】
特開2002-102330
【非特許文献1】
Biomaterials 27 (2006)955-963
【非特許文献2】
http://www.nedo.go.jp/informations/koubo/171014_1/171014_1.html、別添1

産業上の利用分野


この発明は、人工骨すなわち骨置換材料の製造方法に関し、特に骨伝導能及び骨誘導能に優れ且つ適切な機械的強度を備えた人工骨を製造する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
デジタル化された生体骨の三次元画像データにおいて海綿骨及び/又は皮質骨に相当する部分を抽出し、中心線を設定する抽出工程と、
前記中心線に沿って一様な直径又は肉厚の梁又は壁を描くことにより、人工骨画像データを形成する画像形成工程と、
前記人工骨画像データに基づいて、金属、樹脂及びセラミックのうちから選ばれる1種以上の粉末をレーザー焼結し、焼結層を積み重ねる造形工程と
を備えることを特徴とする人工骨前駆体の製造方法。

【請求項2】
前記画像形成工程において、梁又は壁を描くとともに所定の中空部を埋めることにより、前記人工骨画像データを形成する請求項1に記載の人工骨前駆体の製造方法。

【請求項3】
前記粉末が、金属の粉末である請求項1又は2に記載の人工骨前駆体の製造方法。

【請求項4】
前記金属が、コバルト、タンタル、ジルコニウム、ニオブ及びチタン並びにそれらの合金のうちから選ばれる1種以上である請求項3に記載の人工骨前駆体の製造方法。

【請求項5】
前記梁の交点の一部又は全部が、更に太く描かれている請求項1~4のいずれかに記載の人工骨前駆体の製造方法。

【請求項6】
前記三次元画像データが、生体骨のコンピュータ断層撮影データの群から変換されたSTL形式データである請求項1~5のいずれかに記載の人工骨前駆体の製造方法。

【請求項7】
前記造形工程の後、1000℃以上で焼成する焼成工程を更に備える請求項3又は4に記載の人工骨前駆体の製造方法。

【請求項8】
請求項3又は4のいずれかの製造方法で得られた人工骨前駆体を、アルカリ処理した後、加熱することを特徴とする人工骨の製造方法。

【請求項9】
前記アルカリ処理後、前記加熱と同時に又は前記加熱の前に、脱アルカリする請求項8に記載の人工骨の製造方法。

【請求項10】
前記加熱後、擬似体液に浸ける請求項8又は9に記載の人工骨の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008511947thum.jpg
出願権利状態 登録
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