(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫酸カルシウム半水和物粉末と、リン酸イオンおよびアンモニウムイオンを含む水溶液と、を混合してペーストを形成することと、
前記ペーストから硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックを形成することと、を含み、
前記水溶液が１０未満のｐＨを有する、硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックの調製方法。
【請求項２】
硫酸カルシウム半水和物粉末と、リン酸イオンを含む水溶液と、を混合してペーストを形成することと、
前記ペーストから硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックを形成することと、を含み、
前記水溶液が１０未満のｐＨを有し、
前記ブロックが硫酸カルシウム二水和物のみからなる、硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックの調製方法。
【請求項３】
前記水溶液、前記硫酸カルシウム半水和物粉末、またはそのペーストにアルカリ化合物を加えてそのｐＨ値を調整しない、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記水溶液または前記硫酸カルシウム半水和物粉末が前記混合の前に５０℃未満の温度であり、前記混合が５０℃未満の温度で行われる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記水溶液の前記リン酸イオン濃度が１．０Ｍ未満である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記混合は、液体粉末比率０．２０ｃｃ／ｇ〜０．６０ｃｃ／ｇで行われる請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記水溶液は、（ＮＨ４）３ＰＯ４、（ＮＨ４）２ＨＰＯ４、ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４、Ｋ３ＰＯ４、Ｋ２ＨＰＯ４、ＫＨ２ＰＯ４、Ｎａ３ＰＯ４、Ｎａ２ＨＰＯ４、ＮａＨ２ＰＯ４、Ｈ３ＰＯ４の水溶液またはその混合物である請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記水溶液は、（ＮＨ４）３ＰＯ４、（ＮＨ４）２ＨＰＯ４、ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４の水溶液またはその混合物である請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記硫酸カルシウム半水和物粉末は、アルファ型硫酸カルシウム半水和物粉末である請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ペーストを穴または空孔に導入し、前記ペーストをその場で硬化させて、前記穴または空孔内部に前記硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックを形成する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ペーストを型の中で成形し、前記型を除去することにより、前記硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックを形成する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ペーストの液体粉末比率が減少するように、前記型内の前記ペーストを前記ペーストが硬化する前に加圧し、前記ペーストから液体部分を除去することをさらに含み、前記型内の前記ペーストに加えられる圧力が１ＭＰａ〜５００ＭＰａである請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
空隙率５０〜９０体積％の多孔質ブロックが形成されるように、空孔形成剤と前記粉末または前記ペーストとを混合することと、前記ペーストを型内で成形することと、前記型を除去し空孔形成剤がその中に埋め込まれた硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックを形成することと、その中に埋め込まれた前記硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックを浸漬液に浸漬し、前記空孔形成剤を浸漬液中に溶解させ、空孔をその中に形成させ、多孔質ブロックを形成することと、を含む請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記空孔形成剤は、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ、ＭｇＣｌ２、ＣａＣｌ２、ＮａＩＯ３、ＫＩ、Ｎａ３ＰＯ４、Ｋ３ＰＯ４、Ｎａ２ＣＯ３、アミノ酸ナトリウム塩、アミノ酸カリウム塩、グルコース、多糖、脂肪酸ナトリウム塩、脂肪酸カリウム塩、酒石酸水素カリウム（ＫＨＣ４Ｈ４Ｏ６）、炭酸カリウム、グルコン酸カリウム（ＫＣ６Ｈ１１Ｏ７）、酒石酸カリウムナトリウム（ＫＮａＣ４Ｈ４Ｏ６・４Ｈ２Ｏ）、硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ４）、硫酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、およびマンニトールからなる群から選択される請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記浸漬液は、水またはリン酸塩濃度が０．１Ｍ〜６Ｍであるリン酸塩含有溶液である請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
浸透溶液から取り出した後の浸透ブロックまたは浸透多孔質ブロックの圧縮強度が浸透処理を行わなかった場合に比べて向上するように、前記ブロックまたは前記多孔質ブロックを浸透溶液に一定時間浸透させることをさらに含む請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記浸透溶液は、リン酸塩含有溶液であり、当該リン酸塩含有溶液のリン酸塩濃度が０．１Ｍ〜６Ｍである請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ブロックまたは前記多孔質ブロックをペレットに崩すことをさらに含む請求項１１〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硫酸カルシウム半水和物の粉末と水溶液からの硬化硫酸カルシウム二水和物の調製方法、および該硬化硫酸カルシウム二水和物の形成手術、または歯根管治療といった歯科治療における使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの整形外科的応用にとって、硫酸カルシウム二水和物は、その不十分な圧縮強度および／またはリン酸カルシウムインプラント材料と比べて高過ぎる溶解速度のために理想的なインプラント材料ではなかった。さらに、硫酸カルシウム半水和物骨セメントの大きな欠点の一つは、従来からその加工時間と硬化時間が手術には不十分な長さであることである。そこで、研究者によって適切な加工時間と硬化時間を有し、また得られる硬化カルシウム二水和物ブロックが望ましい圧縮強度を有する硫酸カルシウム半水和物骨セメントを（未だ成功していないが）開発するために様々な方法が試みられてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】米国特許第５４６２７２２号明細書
【特許文献２】特表２００４−５２８９０４号公報
【特許文献３】中国特許出願公開第１９６１９７３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本願の第一の目的は、得られるペーストが手術に好適であり、かつ前記ペーストから得られる硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックが優れた機械的強度を有する、主要な粉末部分としての硫酸カルシウム半水和物と水溶液とを含む骨セメントの調合法を提供することである。
【０００４】
本発明の他の目的は、本願の前記骨セメント調合法を用いることにより硬化カルシウム二水和物ブロックを調製する方法を提供することである。
【０００５】
本発明の他の目的は形成手術または歯根管治療を必要とする被験者を治療するための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の好ましい実施形態は、（特に限定されないが）次の項目を含む。
【０００７】
１．硫酸カルシウム半水和物粉末と、リン酸イオンを含む水溶液と、を混合してペーストを形成することを含み、前記水溶液が１０未満のｐＨを有する、硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックの調製方法。
【０００８】
２．前記水溶液、前記硫酸カルシウム半水和物粉末またはそのペーストにアルカリ化合物を加えてそのｐＨ値を調整しない、項目１の方法。
【０００９】
３．前記水溶液は、前記混合前に５０℃より低い温度を有する前記項目１の方法。
【００１０】
４．前記混合は、５０℃未満の温度で行われる、前記項目１の方法。
【００１１】
５．前記粉末のペーストと前記水溶液は、５０℃より低い温度を有する前記項目３の方法。
【００１２】
６．前記水溶液、前記硫酸カルシウム半水和物粉末またはその前記ペーストが熱処理されておらず、５０℃以上に温度が上昇していない前記項目１の方法。
【００１３】
７．前記水溶液の前記リン酸塩の濃度は、１．０Ｍより低い前記項目６の方法。
【００１４】
８．前記濃度は、０．０１Ｍ〜０．５Ｍである前記項目７の方法。
【００１５】
９．前記混合は、液体粉末比率０．２０ｃｃ／ｇ〜０．６０ｃｃ／ｇで行われる前記項目１の方法。
【００１６】
１０．前記液体粉末比率は、０．３０ｃｃ／ｇ〜０．５０ｃｃ／ｇである前記項目９に記載の方法。
【００１７】
１１．前記水溶液は、（ＮＨ4）3ＰＯ4、（ＮＨ4）2ＨＰＯ4、ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4、Ｋ3ＰＯ4、Ｋ2ＨＰＯ4、ＫＨ2ＰＯ4、Ｎａ3ＰＯ4、Ｎａ2ＨＰＯ4、ＮａＨ2ＰＯ4、Ｈ3ＰＯ4またはこれらの混合物の水溶液である前記項目１の方法。
【００１８】
１２．前記水溶液は、（ＮＨ4）3ＰＯ4、（ＮＨ4）2ＨＰＯ4、ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4またはこれらの混合物の水溶液である前記項目１１の方法。
【００１９】
１３．前記水溶液または前記硫酸カルシウム半水和物粉末は、生きた細胞、成長因子または薬剤をさらに含む前記項目１の方法。
【００２０】
１４．前記硫酸カルシウム半水和物粉末は、アルファ型の硫酸カルシウム半水和物粉末である前記項目１の方法。
【００２１】
１５．前記ペーストを穴または空孔に導入することと、前記ペーストをその場で硬化させて硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックを前記穴または空孔内部に形成することと、をさらに含む前記項目１の方法。
【００２２】
１６．前記ペーストを型の中で成形することと、前記型を除去し硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックを形成することと、をさらに含む前記項目１の方法。
【００２３】
１７．前記ペーストの液体粉末比率が減少するように、前記型内の前記ペーストを前記ペーストが硬化する前に加圧し、前記ペーストから液体部分を除去することをさらに含む前記項目１６の方法。
【００２４】
１８．前記型内の前記ペーストに加えられる圧力は、約１ＭＰａ〜５００ＭＰａ、好ましくは１００ＭＰａ〜５００ＭＰａである前記項目１７の方法。
【００２５】
１９．浸透溶液から取り出した後の浸透ブロックの圧縮強度が浸透処理を行わなかった場合に比べて向上するように、浸透溶液に一定時間前記ブロックを浸透させることをさらに含む前記項目１６の方法。
【００２６】
２０．前記浸透溶液は、リン酸塩含有溶液である前記項目１９の方法。
【００２７】
２１．前記リン酸塩含有溶液は、（ＮＨ4）3ＰＯ4、（ＮＨ4）2ＨＰＯ4、ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4、Ｋ3ＰＯ4、Ｋ2ＨＰＯ4、ＫＨ2ＰＯ4、Ｎａ3ＰＯ4、Ｎａ2ＨＰＯ4、ＮａＨ2ＰＯ4、またはＨ3ＰＯ4の水溶液である前記項目２０の方法。
【００２８】
２２．前記リン酸塩含有溶液のリン酸塩濃度は、約０．１Ｍ〜約６Ｍであり、好ましくは約１Ｍ〜約３Ｍである前記項目２０の方法。
【００２９】
２３．前記浸透は、約０℃の温度で行われる前記項目２０の方法。
【００３０】
２４．前記項目１の方法は、空孔形成剤と前記粉末または前記ペーストとを混合することと、前記ペーストを型内で成形することと、前記型を除去し空孔形成剤がその中に埋め込まれた硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックを形成することと、その中に埋め込まれた前記硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックを浸漬液に浸漬し、前記空孔形成剤を浸漬液中に溶解させ、空孔をその中に形成させ、多孔質ブロックを形成することと、をさらに含む前記項目１の方法。
【００３１】
２５．前記空孔形成剤は、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ、ＭｇＣｌ２、ＣａＣｌ２、ＮａＩＯ３、ＫＩ、Ｎａ３ＰＯ４、Ｋ３ＰＯ４、Ｎａ２ＣＯ３、アミノ酸ナトリウム塩、アミノ酸カリウム塩、グルコース、多糖、脂肪酸ナトリウム塩、脂肪酸カリウム塩、酒石酸水素カリウム（ＫＨＣ４Ｈ４Ｏ６）、炭酸カリウム、グルコン酸カリウム（ＫＣ６Ｈ１１Ｏ７）、酒石酸カリウムナトリウム（ＫＮａＣ４Ｈ４Ｏ６・４Ｈ２Ｏ）、硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ４）、硫酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、およびマンニトールからなる群から選択される前記項目２４の方法。
【００３２】
２６．前記浸漬液は、酸性水溶液、塩基性水溶液、生理溶液、有機溶液、または水である前記項目２４の方法。
【００３３】
２７．前記浸漬液は、リン酸塩濃度が約０．１Ｍ〜約６Ｍ、好ましくは約１Ｍ〜約３Ｍであるリン酸塩含有溶液である前記項目２６の方法。
【００３４】
２８．前記リン酸塩含有溶液は、（ＮＨ4）3ＰＯ4、（ＮＨ4）2ＨＰＯ4、ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4、Ｋ3ＰＯ4、Ｋ2ＨＰＯ4、ＫＨ2ＰＯ4、Ｎａ3ＰＯ4、Ｎａ2ＨＰＯ4、ＮａＨ2ＰＯ4、またはＨ3ＰＯ4の水溶液である前記項目２７の方法。
【００３５】
２９．前記浸漬液は、水である前記項目２７の方法。
【００３６】
３０．前記多孔質ブロックに浸透溶液を一定時間浸透させることにより、浸透溶液から取り出した後の浸透ブロックの圧縮強度が浸透処理を行わなかった場合に比べて向上させることをさらに含む前記項目２４の方法。
【００３７】
３１．前記浸透溶液は、リン酸塩含有溶液である前記項目３０の方法。
【００３８】
３２．前記リン酸含有溶液は、（ＮＨ4）3ＰＯ4、（ＮＨ4）2ＨＰＯ4、ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4、Ｋ3ＰＯ4、Ｋ2ＨＰＯ4、ＫＨ2ＰＯ4、Ｎａ3ＰＯ4、Ｎａ2ＨＰＯ4、ＮａＨ2ＰＯ4、またはＨ3ＰＯ4の水溶液である前記項目３１の方法。
【００３９】
３３．前記リン酸塩含有溶液は、リン酸塩濃度が約０．１Ｍ〜約６Ｍ、好ましくは約１Ｍ〜約３Ｍであるリン酸塩含有溶液である前記項目３１の方法。
【００４０】
３４．前記多孔質ブロックに、生きている細胞の懸濁液、または成長因子、若しくは生きている細胞、成長因子、若しくは薬剤を多孔質ブロックに堆積させる薬剤の溶液を浸透させることをさらに含む前記項目２７の方法。
【００４１】
３６．硫酸カルシウム半水和物粉末とリン酸イオンを含む水溶液とを混合しペーストを形成することと、前記被験者の骨中の穴または空孔を治療が必要な前記穴または空孔の内部で固まる前記ペーストによって満たすことと、を含む被験者の治療方法。
【００４２】
３７．前記治療は、形成手術または歯科治療である前記項目３６の方法。
【００４３】
３８．硫酸カルシウム半水和物粉末とリン酸イオン含有水溶液とを混合しペーストを形成することと、前記ペーストから硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックを形成することと、前記ブロックを治療が必要な前記被験者に埋め込むこととを含む被験者の治療方法。
【００４４】
３９．前記治療が形成手術または歯科手術である前記項目３８の方法。
【００４５】
４０．前記埋め込みが前記ブロックをペレットに崩すことと、前記被験者の骨中の穴または空孔を前記ペレットによって満たすことと、を含む前記項目２９の方法。
【００４６】
４１．前記硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックの形成は、前記ペーストを型内で成形することと、前記型を除去して硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックを形成することと、を含む前記項目４０の方法。
【００４７】
４２．前記硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックの形成は、前記ペーストの硬化前に前記ペーストを前記型内で加圧し前記ペーストから液体部分を除去することにより前記ペーストの液体粉末比率を減少させることをさらに含む前記項目４１の方法。
【００４８】
４３．型内の前記ペーストにかかる圧力は、約１ＭＰａ〜約５００ＭＰａであり、好ましくは１００ＭＰａから５００ＭＰａである前記項目４２の方法。
【００４９】
４４．浸透溶液から取り出した後の浸透ブロックの圧縮強度は、前記浸透処理を行わなかった前記ブロックに比べて向上するように、前記硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックの前記形成は、浸透溶液に一定時間前記ブロックを浸透させることをさらに含む前記項目４１の方法。
【００５０】
４５．前記浸透溶液は、リン酸含有溶液である項目４４の方法。
【００５１】
４６．前記リン酸含有溶液は、（ＮＨ4）3ＰＯ4、（ＮＨ4）2ＨＰＯ4、ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4、Ｋ3ＰＯ4、Ｋ2ＨＰＯ4、ＫＨ2ＰＯ4、Ｎａ3ＰＯ4、Ｎａ2ＨＰＯ4、ＮａＨ2ＰＯ4、またはＨ3ＰＯ4の水溶液である前記項目４５の方法。
【００５２】
４７．前記リン酸含有溶液のリン酸濃度は、約０．１Ｍ〜６Ｍ、好ましくは約１Ｍ〜３Ｍである項目４５の方法。
【００５３】
４８．前記浸透は、温度約０℃で行われる項目４５の方法。
【００５４】
４９．多孔質ブロックが形成されるように、前記硫酸カルシウム二水和物ブロックの形成は、前記ペーストを型内で成形することと、前記型を除去して空孔形成剤がその中に埋め込まれた硬化硫酸カルシウムに水和物を形成することと、空孔形成剤がその中に埋め込まれた前記硬化硫酸カルシウム二水和物を浸漬液に浸漬し、前記空孔形成剤を前記浸漬液に溶解することと、を含み、こうして前記埋め込みが前記多孔質ブロックを前記治療の必要な前記被験者に埋め込むことを含む、空孔形成剤と前記粉末または前記ペーストとを混合することをさらに含む前記項目３８の方法。
【００５５】
５０．前記埋め込みは、前記多孔質ブロックをペレットに崩すことと、前記被験者の骨中の穴または空孔を前記ペレットによって満たすことと、を含む前記項目４９の方法。
【００５６】
５１．前記空孔形成剤は、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ、ＭｇＣｌ2、ＣａＣｌ2、ＮａＩＯ3、ＫＩ、Ｎａ3ＰＯ4、Ｋ3ＰＯ4、Ｎａ2ＣＯ3、アミノ酸ナトリウム塩、アミノ酸カリウム塩、グルコース、多糖、脂肪酸ナトリウム塩、脂肪酸カリウム塩、酒石酸水素カリウム（ＫＨＣ4Ｈ4Ｏ6）、炭酸カリウム、グルコン酸カリウム（ＫＣ6Ｈ11Ｏ7）、酒石酸カリウムナトリウム（ＫＮａＣ4Ｈ4Ｏ6・４Ｈ2Ｏ）、硫酸カリウム（Ｋ2ＳＯ4）、硫酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、およびマンニトールからなる群から選択される前記項目５０の方法。
【００５７】
５２．前記浸漬液は、酸性水溶液、塩基性水溶液、生理溶液、有機溶媒、または水である前記項目５０の方法。
【００５８】
５３．前記浸漬液は、リン酸塩濃度が約０．１Ｍ〜６Ｍであり、好ましくは約１Ｍ〜約３Ｍである前記項目５２の方法。
【００５９】
５４．前記リン酸含有溶液は、（ＮＨ4）3ＰＯ4、（ＮＨ4）2ＨＰＯ4、ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4、Ｋ3ＰＯ4、Ｋ2ＨＰＯ4、ＫＨ2ＰＯ4、Ｎａ3ＰＯ4、Ｎａ2ＨＰＯ4、ＮａＨ2ＰＯ4、またはＨ3ＰＯ4の水溶液である前記項目５３の方法。
【００６０】
５５．前記浸漬液は、水である前記項目５３の方法。
【００６１】
５６．浸透溶液から取り出した後の浸透ブロックの圧縮強度が浸透処理を行わなかった場合に比べて向上するように、前記多孔質ブロックを浸透溶液に一定時間浸透させることをさらに含む前記項目５０の方法。
【００６２】
５７．前記浸透溶液は、リン酸含有溶液を含む前記項目５６の方法。
【００６３】
５８．前記リン酸含有溶液は、（ＮＨ4）3ＰＯ4、（ＮＨ4）2ＨＰＯ4、ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4、Ｋ3ＰＯ4、Ｋ2ＨＰＯ4、ＫＨ2ＰＯ4、Ｎａ3ＰＯ4、Ｎａ2ＨＰＯ4、ＮａＨ2ＰＯ4、またはＨ3ＰＯ4の水溶液である前記項目５７の方法。
【００６４】
５９．前記リン酸含有溶液は、リン酸塩濃度が約０．１Ｍ〜約６Ｍであり、好ましくは約１Ｍ〜約３Ｍである前記項目５２の方法。
【００６５】
６０．前記項目４９の方法は、生きている細胞の懸濁液、または成長因子、若しくは生きている細胞、成長因子、若しくは薬剤を多孔質ブロックに堆積させる薬剤の溶液を浸透させることをさらに含む前記項目４９の方法
６１．前記多孔質ブロックは、空隙率５０〜９０体積％である前記項目４９の方法。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
本願は、得られるペーストが手術に適するように、またペーストから得られる硬化硫酸カルシウム二水和物ブロックが機械的強度も有するように、硫酸カルシウム半水和物粉末をリン酸イオン含有水溶液と混合することにより硫酸カルシウム半水和物ペーストの加工時間と硬化時間を長くする方法を提供する。本発明に係る骨セメントの組成が硫酸カルシウム半水和物、およびリン酸イオンを含む水溶液、ならびに生きている細胞、成長因子、薬剤、または空孔形成剤のうち一つ以上の任意の機能性構成要素からなる。
以下の実施例は本発明の理解を容易にするが、発明の説明にのみ使用され何ら発明を限定するものではない。
【実施例】
【００６７】
実施例において使用された化学物質。
【００６８】
【表１】
0005894170.tif 000002
【００６９】
硫酸カルシウムペーストの調製
硫酸カルシウムセメントペーストは、適当な量のＣＳＨ粉末と硬化溶液（例えば、リン酸水素二アンモニウムまたはリン酸水素二カリウム）とを所望の溶液／粉末比率（例えば、０．３５ｃｃ／ｇ）で混合することによって調製した。
【００７０】
硫酸カルシウム高密度ブロック品の調製
適切な量のＣＳＨ粉末と硬化溶液をボールミル中所望のＬ／Ｐ比で均一に混合し、硫酸カルシウムセメントペーストを形成した。
【００７１】
完全に硬化する前に、前記ペーストを所望の圧力（例えば、４５０Ｋｇｆ）の型に入れ、前記硬化溶液の一部を前記ペーストから絞り出し硬化高密度ブロックを形成する。型から取り出した後、前記硬化サンプルの一つのグループは防湿容器内に一日置いた。他のグループのサンプルは所望の温度（例えば、３７℃）の浸透溶液（例えば、（ＮＨ４）２ＨＰＯ４またはＫ２ＨＰＯ４）中に一定時間（例えば、１日）さらに浸透させた後、５０℃のオーブンで１日乾燥させた。
【００７２】
硫酸カルシウム多孔質ブロック品の調製
適当な量のＣＳＨ粉末、空孔形成粒子（例えば、ＫＣｌ）、および硬化溶液を所望のＫＣｌ／ＣＳＨ比率（例えば、重量で１：１または１．５：１）、所望の液体／粉末比率（例えば、０．３５ｃｃ／ｇ）で均一に混合し、ＫＣｌ／ＣＳＨセメントペーストを形成した。
【００７３】
完全に硬化する前に、所望の圧力（例えば、４５０Ｋｇｆ）の下、前記ＫＣｌ／ＣＳＨセメントペーストを型に入れ、硬化溶液の一部をペーストから絞り出し、硬化高密度ブロックを形成した。前記型から取り出した後、前記硬化高密度ブロックサンプルを脱イオン水に一定時間（例えば、３日間）浸漬し、前記空孔形成粒子を前記高密度ブロックから洗い出し、硫酸カルシウム多孔質ブロックを形成し、オーブン中、５０℃で１日間乾燥させた。
【００７４】
前記多孔質ブロックサンプルの一つのグループを、さらに所望の温度（例えば、３７℃又は４℃）の浸透溶液（たとえば、（ＮＨ４）２ＨＰＯ４またはＫ２ＨＰＯ４）に浸透させ、多孔質ブロックの強度を向上させ、５０℃で１日間乾燥させた。残留している浸透溶液を前記空孔から除去するために、前記浸透させた多孔質サンプルを脱イオン水で一定時間（例えば、３日間）すすいだ。
【００７５】
他のグループのサンプルを一定時間（例えば、３日間）ＣａＣｌ２溶液へ浸漬することによってさらに処理し、前記多孔質サンプルの強度をさらに向上させた。
【００７６】
圧縮強度（ＣＳ）試験
硬化セメントの前記ＣＳを測定するために、１分間混合した後、前記セメントペーストを直径６ｍｍ、深さ１２ｍｍの円筒形ステンレス鋼型に０．７ＭＰａの圧力で３０分間圧縮した。前記型から取り出した後、前記硬化セメントサンプルを、イオン濃度を一定に保つために３７℃に保持し、毎日攪拌したハンクの生理溶液に浸漬した。浸漬後、サンプルを前記溶液から取り出し、サンプルがまだ濡れているうちにＣＳ試験を実施した。前記ＣＳ試験は卓上機械試験機（島津製作所製  ＡＧＳ−５００Ｄ、東京、日本）を使用し、クロスヘッド速度１．０ｍｍ／ｍｉｎで実施した。前記試験はＡＳＴＭ４５１−９９ａの方法による。
【００７７】
加工時間（ＷＴ）／硬化時間（ＳＴ）測定
セメントペーストの前記加工時間を前記セメントペーストがもはや加工できなくなるまでの時間によって決定した。セメントペーストの前記硬化時間はリン酸亜鉛セメントについてＩＳＯ１５６６に示された標準的な方法により測定した。前記セメントは先端径１ｍｍのＶｉｃａｔ針に４００ｇの重さを掛けたときに前記セメント表面に認知できる円形のへこみができなかったときに硬化したと判断される。
【００７８】
ｐＨ測定
早期の段階（硬化工程中）でのｐＨの変動はｐＨメーター（ＳＵＮＴＥＸ製  ＳＰ２０００４、台北、台湾）を用い、前記粉末と硬化液を混合した直後に前記セメントペーストに埋めることにより決定した。最初の読み取りは、混合後１分後に行った。前記測定は前記ペーストがほとんど硬化するまで繰り返した。読み取りは混合後３０分迄３０秒ごとに実施した。
【００７９】
前記セメント溶液を浸漬したハンク溶液のｐＨ値の変動を同じｐＨメーターを使用してモニターした。前記粉末と前記硬化溶液を５分間混合した後、セメントペースト２ｇを採り、ｐＨ値７．０５のハンク溶液２０ｍｌに試験のために浸漬した。前記溶液を試験の間中３７℃に保持し、前記溶液のイオン濃度が均一に保たれるように連続して攪拌した。
【００８０】
ハンク溶液の組成 （ヘンヒ, １９７１）
【００８１】
【表２】
0005894170.tif 000003
【００８２】
空隙率の測定
前記多様なサンプルの前記空隙率はＡＳＴＭＣ８３０−００（２００６）の方法「減圧による耐熱形の見かけの空隙率、液体吸着、見かけ比重、バルク密度」により測定した。
【００８３】
結果
グループＡペースト
【００８４】
【表３】
0005894170.tif 000004
【００８５】
【表４】
0005894170.tif 000005
【００８６】
まとめ（表Ａ−１、およびＡ−２）：
１．リン酸塩（酸性、塩基性によらず）を含むすべての溶液は適切なＷＴ／ＳＴ(約５分)になった一方、リン酸塩（酸性、塩基性によらず）を含まないすべての溶液は（ペースト注入手術にとっては）短すぎるＷＴ／ＳＴという結果になった。
【００８７】
（注：短すぎるＷＴ／ＳＴは調製および／または手術には不十分な時間しか残さない）
２．リン酸塩を有するすべての溶液（酸性、塩基性によらず）はリン酸を有さないものよりも遥かに高いＣＳ値を与える。
【００８８】
３．３つのリン酸塩濃度（０．０１８７５−０．０７５Ｍ）から得られたＣＳ値はいずれも受け入れられるが、リン酸塩濃度０．０３７５Ｍのものはもっとも高いＣＳ値を示した。
【００８９】
【表５】
0005894170.tif 000006
【００９０】
【表６】
0005894170.tif 000007
【００９１】
まとめ（表Ａ−３およびＡ−４）：
１．リン酸塩濃度が１．０Ｍ未満の（ＮＨ4）2ＨＰＯ4溶液は適切なＷＴ／ＳＴを与える。
【００９２】
２．リン酸塩濃度が０．１Ｍ未満のＫ2ＨＰＯ4溶液は適切なＷＴ／ＳＴを与える。Ｋ2ＨＰＯ4の濃度が０．１Ｍより高いとき、ＷＴ／ＳＴは（ペースト注入手術にとって）過剰に長くなる。
【００９３】
（注：過剰に長いＷＴ／ＳＴは、硬化前に体液／血液と接したときの前記ペーストの低い初期強度および容易な分散を意味する）
【００９４】
【表７】
0005894170.tif 000008
【００９５】
まとめ: 
１．リン酸塩濃度が０．１Ｍ未満の濃度であるうちは適切なＣＳが得られるが、リン酸塩濃度０．０３７５Ｍのときが最もＣＳ値が高い。
【００９６】
２．リン酸濃度が０．７５Ｍのとき、前記ＣＳ値は０．０３７５Ｍの半分よりも低くなる。
【００９７】
【表８】
0005894170.tif 000009
【００９８】
まとめ: 
１．ＷＴ／ＳＴ値は前記硬化溶液の前記ｐＨ値に非常に敏感である。
【００９９】
２．リン酸含有溶液（（ＮＨ4）2ＨＰＯ4またはＫ2ＨＰＯ4に関わらず）は約１１よりも高いｐＨ値を有する場合、ＷＴ／ＳＴは大幅に小さくなり受け入れられないほど短くなる。
【０１００】
【表９】
0005894170.tif 000010
【０１０１】
まとめ: 
１．ＣＳ値は前記硬化溶液のｐＨ値に非常に敏感である。
【０１０２】
２．（ＮＨ4）2ＨＰＯ4硬化溶液のｐＨ値が約１１よりも高い場合、前記ＣＳ値は大幅に低下する。ｐＨ値が１３．０に届くと、前記ＣＳ値はその最も高いＣＳから６８％低下する。
【０１０３】
３．Ｋ2ＨＰＯ4が約１２．０よりも高いｐＨ値を有する場合、前記ＣＳ値は大幅に低下する。そのｐＨ値が約１２．０よりも大きい場合、前記ＣＳ値はその最も高いＣＳから６７％低下する。
【０１０４】
【表１０】
0005894170.tif 000011
【０１０５】
まとめ：
１５分間撹拌した後、前記ペースト（ＣＳＨと０．０３７５Ｍ（ＮＨ4）2ＨＰＯ4を攪拌）のｐＨ値は６．５と７．０の間、つまり組織／細胞にとっての許容可能な範囲までゆっくりと上昇する。
【０１０６】
【表１１】
0005894170.tif 000012
【０１０７】
まとめ: 
ハンク溶液のｐＨ値は常に、組織／細胞にとって許容可能な範囲である６〜７の間である。１４日後、中性に近くなる。
【０１０８】
【表１２】
0005894170.tif 000013
【０１０９】
まとめ：
１．脱イオン水から調製した硫酸カルシウムセメントのＣＳ値は、他の２つのリン酸含有硬化溶液よりもはるかに低い。
【０１１０】
２．リン酸含有硬化溶液から調製した硫酸カルシウムセメントのＣＳ値は、ハンク溶液に長時間保存すると適度にゆっくりと低下する。
【０１１１】
３．（ＮＨ4）2ＨＰＯ4硬化溶液から調製した硫酸カルシウムセメントをハンク溶液に保存した時の挙動は、ＣＳ値の保持の点で並はずれてよい。３０日後、そのＣＳ値は１日の値と比較してほんの２０％未満しか低下していない。
【０１１２】
【表１３】
0005894170.tif 000014
【０１１３】
まとめ：
１．（ＮＨ４）２ＨＰＯ４／酒石酸硬化溶液から調製した硫酸カルシウムセメントのＣＳ値は（ＮＨ４）２ＨＰＯ４から調製したものよりも１８％高い。
【０１１４】
グループＢ−高密度ブロック
［注：事前に形成したブロックサンプルに関して、"ＷＴ／ＳＴ"はもはや問題ではなくＫ2ＨＰＯ4を研究のための硬化溶液として選択した］
【０１１５】
【表１４】
0005894170.tif 000015
【０１１６】
まとめ:
１．リン酸濃度が０．０１８７５Ｍ〜０．１５ＭのＫ2ＨＰＯ4硬化溶液から調製した硫酸カルシウム高密度ブロックサンプルは高いＣＳ値を有する。前記濃度が０．２０Ｍより高い場合、ＣＳは許容できないほど低い値まで大きく低下する。
【０１１７】
２．濃度０．０７５ＭでＣＳ値はもっとも高くなる。
【０１１８】
【表１５】
0005894170.tif 000016
【０１１９】
まとめ：
１．０．０７５Ｍ  Ｋ２ＨＰＯ４硬化溶液から調製した高密度ブロックサンプルは、リン酸塩含有溶液に１日間浸透させた後のＣＳ値がリン酸塩なしの溶液の場合よりも高い。
［注：ハンクの溶液はリン酸塩含有溶液である。］
２．前記浸透溶液がハンクの溶液かＫ２ＨＰＯ４溶液かによらず、低い浸透温度（０℃）ではより高い浸透温度（３７℃）の場合よりも高いＣＳ値となる。
【０１２０】
【表１６】
0005894170.tif 000017
【０１２１】
まとめ:
１．Ｋ2ＨＰＯ4硬化溶液から調製した高密度ブロックサンプル（濃度が０．０３７５Ｍか０．０７５Ｍかに関わらず）は、ハンクの溶液に浸漬した際に適度にゆっくりと劣化する。１６日間浸漬後、それらはまだもとのＣＳ値の約７０％を維持している。
【０１２２】
グループＣ−多孔質ブロック
硫酸カルシウム多孔質ブロックサンプルの調製
研究のための前記硫酸カルシウム多孔質サンプルはまずＣＳＨとＫＣｌの粉末（重量比１：１）を０．０７５ＭＫ２ＨＰＯ４硬化溶液（Ｌ／Ｐ比率０．３５ｃｃ／ｇ）と混合し、ＫＣｌ／ＣＳＨセメントペーストを形成させる。完全に硬化させる前に、前記ＫＣｌ／ＣＳＨセメントペーストを圧力４５０Ｋｇｆの下、型に入れ、前記硬化溶液の一部を前記ペーストから絞り出し、硬化高密度ブロックを形成させた。前記型から取り出した後、前記硬化高密度ブロックは脱イオン水に３日間浸漬し、前記空孔形成粒子を前記高密度ブロックから洗い出し、硫酸カルシウム多孔質ブロックを形成させた後、５０℃のオーブンで１日間乾燥させた。Ｘ線回折結果は、３７℃または４℃の脱イオン水に３日間浸漬後、前記ＫＣｌ相が完全に溶解していることを示した。
【０１２３】
前記多孔質ブロックサンプルのあるグループは、さらに３７℃または４℃の浸透溶液（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４またはＫ２ＨＰＯ４）に一定時間浸透させ、前記多孔質ブロックの前記強度を向上させた後、５０℃のオーブン中で１日間乾燥させた。
【０１２４】
他のグループのサンプルは、ＣａＣｌ2溶液に１〜３日間浸漬してさらに処理することによって、さらに前記多孔質サンプルの前記強度を向上させた。
【０１２５】
【表１７】
0005894170.tif 000018
【０１２６】
まとめ：
１．４℃の脱イオン水に浸漬した前記多孔質サンプルの前記ＣＳ値（４．８ＭＰａ）は、３７℃のイ脱イオン水に浸漬したもの（２．８ＭＰａ）よりも７１％高い。
【０１２７】
【表１８】
0005894170.tif 000019
【０１２８】
まとめ:
１．両方の浸透溶液において、前記濃度の浸透溶液を上昇させたときに、ＣＳ値が大きく向上する。
【０１２９】
２．１日間浸透後、前記ＣＳは（ＮＨ４）２ＨＰＯ４中では４６％、２Ｍ  Ｋ２ＨＰＯ４浸透溶液中では２９％向上する。３日間浸透後、前記ＣＳは２Ｍ  Ｋ２ＨＰＯ４浸透溶液中では１１３％も向上する。
【０１３０】
ＣａＣｌ2処理によるＣＳのさらなる向上
前記多孔質ブロックサンプルの全強度をさらに向上させるために、ＣＳ値５．０ＭＰａを有する硫酸カルシウム多孔質サンプル（コントロール）を異なる条件下でＣａＣｌ2溶液に浸漬した。
【０１３１】
【表１９】
0005894170.tif 000020
【０１３２】
結果:
１．ＣａＣｌ2処理後、すべての条件下で前記ＣＳは大きく向上する。
【０１３３】
２．ＣＳの最も大きな向上は、２Ｍ  ＣａＣｌ2での３日間の処理（５．０ＭＰａから２１．１ＭＰａ、３２２％の向上）と３Ｍ  ＣａＣｌ2での３日間の処理（５．０ＭＰａから２５．１ＭＰａ、４０２％の向上）において見られた。