(57)【要約】【解決手段】本発明は、患者のＣＴスキャンと、骨の一部および再建されるべき骨欠損２の３次元コンピュータモデル１とを得る工程と、患者の骨の関係する範囲のプロトタイプ樹脂モデル３をプロトタイピング、例えば３次元立体描画技術で作製する工程と、患者の骨欠損２のモデル４を、例えば鋳込成形で作製する工程と、骨欠損２の反転型５を、例えば鋳込成形で作製する工程と、制御された連通気孔率（３０〜９０％）を有し、気孔径が０．１〜１２５μｍと１２５〜２５００μｍの範囲とにあり予め焼成したセラミック半製品を作製する工程とを有し、半製品が骨欠損２の寸法・形状よりも若干大きく、骨欠損２の正確な寸法・形状を得るために、焼成した半製品の機械加工および手動の仕上を行う工程を有する骨組織再生用生物活性人工器官装置の製造方法に関する。本発明は上記方法により得られる人工器官装置にも関する。【選択図】図６
2007530202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨組織再生用生物活性人工器官装置を製造する方法であって、
患者のＣＴスキャンと、骨の一部および再建されるべき骨欠損（２）の３次元コンピュータモデル（１）と、を得る工程と、
患者の骨の関係する範囲のプロトタイプの樹脂モデル（３）を、たとえば、３次元立体描画技術を用いる、プロトタイピングを通じて作製する工程と、
前記再建されるべき患者の骨欠損（２）のモデル（４）を、たとえば、「鋳込み」成形を用いて、作製する工程と、
前記再建されるべき患者の骨欠損（２）の反転型（５）を、たとえば、「鋳込み」成形を用いて、作製する工程と、
制御された連通気孔率（３０〜９０％）を有し、気孔径が０．１〜１２５μｍの範囲と１２５〜２５００μｍの範囲とにある、前もって焼成されたセラミック半製品を作製する工程と、を有し、
前記工程で得られる前記半製品が、前記骨欠損（２）の寸法および形状よりも若干大きい寸法および形状を持ち、
前記骨欠損（２）の正確な寸法および形状を得るために、前記焼成された半製品の機械加工および手動での仕上げを行う工程を有することを特徴とする骨組織再生用生物活性人工器官装置の製造方法。
【請求項２】
前記機械加工および手動での仕上げが、高速回転するダイアモンド含有フライスカッターを用いて、余分な材料を除去することにより実行される請求項１に記載の骨組織再生用生物活性人工器官装置の製造方法。
【請求項３】
前記患者の骨欠損（２）の反転型（５）が、前記半製品と前記反転型（５）との間のいかなる接触点も検出することができる媒体（８）を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の骨組織再生用生物活性人工器官装置の製造方法。
【請求項４】
前記半製品と前記反転型（５）との間のいかなる接触点も検出することができる前記媒体（８）が、前記接触点で着色されるトレース紙の被覆を有する請求項３に記載の骨組織再生用生物活性人工器官装置の製造方法。
【請求項５】
前記人工器官装置を作製するために用いられる材料が、Ｃａ／Ｐ基の生体活性セラミック材料であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の骨組織再生用生物活性人工器官装置の製造方法。
【請求項６】
前記装置を作製するために用いられる材料が、化学量論的ハイドロキシアパタイト、非化学量論的ハイドロキシアパタイト、炭酸化ハイドロキシアパタイト（主にＢタイプ）、マグネシウムあるいは塩化物リッチハイドロキシアパタイト、ストロンチウムあるいはナトリウムリッチハイドロキシアパタイト、マグネシウムリッチ炭酸化ハイドロキシアパタイト、割合比が５０％−５０％、７０％−３０％、３０％−７０％であるハイドロキシアパタイト／βリン酸三カルシウム、αリン酸三カルシウム（αＴＣＰ）、βリン酸三カルシウム（βＴＣＰ）、αリン酸三カルシウム（αＴＣＰ）とβリン酸三カルシウム（βＴＣＰ）との混合物、ＩＴ−１３０７２９２の対象物を構成するハイドロキシアパタイトを主成分とする材料およびＥＰ−１４１１０３５（および対応するイタリア特許出願ＢＯ２００２Ａ０００６５０）の対象物を構成するハイドロキシアパタイトを主成分とする材料からなる群から選ばれるセラミック材料である請求項１〜５のいずれかに記載の骨組織再生用生物活性人工器官装置の製造方法。
【請求項７】
寸法および形状に関して前記人工器官装置要素を最終検査する工程を有し、前記検査が、患者の骨の関係する範囲の樹脂モデルに装着して検査され、さらに反転型（６または７）を用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の骨組織再生用生物活性人工器官装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかの方法により製造された骨組織再生用生物活性人工器官装置であって、
その寸法および形状が患者の骨の関係する範囲のモデルに由来し、前記モデルが、ラピッドプロトタイピング技術、たとえば、立体描画技術を用いて得られることを特徴とし、
前記人工器官装置が、気孔径が０．１〜１２５μｍの範囲と１２５〜２５００μｍの範囲とにある双峰分布を有する所定の連通気孔率（３０〜９０％）を有し、
多孔質担体（セルロース、ポリウレタン、樹脂）、ゲルキャスティング、低圧射出成形の含浸／膨潤技術を用いて、Ｃａ／Ｐ基セラミック合成材料から作られることを特徴とする骨組織再生用生物活性人工器官装置。
【請求項９】
前記人工器官装置が、化学量論的ハイドロキシアパタイト、非化学量論的ハイドロキシアパタイト、炭酸化ハイドロキシアパタイト（主にＢタイプ）、マグネシウムあるいは塩化物リッチハイドロキシアパタイト、ストロンチウムあるいはナトリウムリッチハイドロキシアパタイト、マグネシウムリッチ炭酸化ハイドロキシアパタイト、割合比が５０％−５０％、７０％−３０％、３０％−７０％であるハイドロキシアパタイト／βリン酸三カルシウム、αリン酸三カルシウム（αＴＣＰ）、βリン酸三カルシウム（βＴＣＰ）、αリン酸三カルシウム（αＴＣＰ）とβリン酸三カルシウム（βＴＣＰ）との混合物、ＩＴ−１３０７２９２の対象物を構成するハイドロキシアパタイトを主成分とする材料およびＥＰ−１４１１０３５（および対応するイタリア特許出願ＢＯ２００２Ａ０００６５０）の対象物を構成するハイドロキシアパタイトを主成分とする材料からなる群から選ばれるセラミック材料から作られることを特徴とする請求項８に記載の骨組織再生用生物活性人工器官装置。
【請求項１０】
医学的または腫瘍学的療法において、薬物および／または化学療法物質が結合されてもよい「薬物放出」のための骨伝導効果および／または担体を作り出すために、前記人工器官装置が、細胞および／または成長因子の付着のための担体（足場）を構成していることを特徴とする請求項８または９に記載の骨組織再生用生物活性人工器官装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨組織再生用生物活性人工器官装置の製造方法およびその人工器官装置に関する。
【０００２】
特に、本発明に係る方法は、患者の中の補填されるべき骨欠損あるいは骨小腔に一致する人工器官装置を得ることを含む。その人工器官装置は、生物活性材料、すなわち、Ｃａ／Ｐ基セラミック合成材料から作られる（リン酸カルシウム材料、すなわち、化学量論的ハイドロキシアパタイト、非化学量論的ハイドロキシアパタイト、炭酸化ハイドロキシアパタイト（主にＢタイプ）、マグネシウムあるいは塩化物リッチハイドロキシアパタイト、ストロンチウムあるいはナトリウムリッチハイドロキシアパタイト、マグネシウムリッチ炭酸化ハイドロキシアパタイト、割合比が５０％−５０％、７０％−３０％、３０％−７０％であるハイドロキシアパタイト／βリン酸三カルシウム、αリン酸三カルシウム（αＴＣＰ）、βリン酸三カルシウム（βＴＣＰ）、所定の連通気孔率が３０％〜９０％の範囲にあり、気孔径が０．１〜１２５μｍの範囲および１２５〜２５００μｍの範囲で双峰分布を有するαリン酸三カルシウム（αＴＣＰ）とβリン酸三カルシウム（βＴＣＰ）との混合物）。
【０００３】
本発明に係る人工器官装置は、新規の製造技術により得られ、新規の骨再生技術に用いられる。
【背景技術】
【０００４】
患者の生命を救うという第一の目的は実現されてきているが、最新の科学的および技術的進歩では、外科手術は、開発の最新の領域において、機能的および審美的観点から、採用されている外科的解決を患者にとってより受け入れられるものとすることにより、患者のクオリティオブライフを向上させることを目指している。
【０００５】
現在では、硬組織および非常に広範囲の組織の両方を代用する手術を実行することが可能である。
【０００６】
同時に、分子生物学で達成された多大な進歩により、生物工学は、過去１０年に特に顕著な成長を経ている。
【０００７】
遺伝子工学および人工器官工学は、医学デバイスの生産のための新しいシステムの研究開発を支える原動力であった。材料と要素の両方の観点から、サイズと質の臨床的解決を与えることが、個人又は特定の患者のために適しており、そして、この種の臨床的用途のための生物医学の研究分野において主要な原動力であった。
【０００８】
現在、頭蓋骨の一部、顎顔面領域、長い骨（たとえば、大腿骨）の一部のような骨小腔の再生には、患者から採取した骨の一部（自家移植）、他人から採取した骨の一部（異種移植）、あるいは、板状、メッシュ状、伸長した状態の金属（金、鋼、チタン、タンタル）、高分子（ナイロン、ポリエチレン）、セメント（ＰＭＭＡ：ポリメチルメタクリレート）、セラタイトやハイドロキシアパタイトなどの多孔質の生体セラミック材料といった人工材料が使用される。
【０００９】
これらの材料には、一長一短あるが、全体としては、多孔質の生体セラミック材料には重要な利点がある。その利点とは、実質的に無制限に供給可能で、患者やドナーから採取しなければならない骨である生体材料（自家骨、異種骨）を用いる移植とは異なり、多孔質の生体セラミック材料は生物活性材料であり、骨の再生を促進するという事実と、患者にとって異物ではない無機材料として認識され、拒絶反応の問題から解放される特性とである。外科的再生技術には、基本的に２つのタイプがある。移植され、骨の小腔を補填しなければならない人工器官装置の手術の間に、手作業でのモデリングを行う技術、あるいは、手術の前に、すでに患者の特定の骨小腔のためにサイズが合うよう作製され、モデリングされた人工器官装置を移植することが可能である。
【００１０】
補填されるべき人工器官装置が、すでに患者の骨小腔に一致するよう成形された形状および寸法で用意されている事実により、手術がより速く簡単になっている。しかしながら、患者の特定の小腔にすでに適合している形状および寸法を備える人工器官装置の製造は困難を伴う。そして、上記の生体用セラミック材料を用いる際に、そのような装置の製造のための現在の技術は、まだ、満足できる結果を与えていない。
【００１１】
より正確にいうと、上記の生体用セラミック材料の本来的な特性および多孔性のため、骨小腔の代用部分が、生体用セラミック材料を用いた鋳込み成形である場合、あてがわれる形状と寸法を備えた部分を得ることは難しい。
【００１２】
特に、補填されるべき骨の小腔を正確に代用する部分を得ることは難しい。なぜなら、上記の生体用セラミック材料は、鋳込み成形後の乾燥および焼成後の両方により形状およびサイズにおける収縮の変化量の影響を受けやすいからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、患者から欠けている骨の部分と同一のサイズおよび形状特性を備えており、人工器官装置の挿入の間、適合の必要はない骨組織の再生のための人工器官装置の改良した製造方法を提供することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、気孔率が制御されたセラミック部品を有する生物活性材料から作られる骨組織再生のための人工器官装置の改良した製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の観点によれば、請求項１に述べられている骨組織の再生のための人工器官装置の製造方法が提案される。
【００１６】
さらに本発明の別の目的は、制御された連通気孔率が３０〜９０％の範囲で、気孔径が０．１〜１２５μｍの範囲および１２５〜２５００μｍの範囲で双峰分布を有しており、Ｃａ／Ｐ基材料の骨伝導性を通じて、骨組織の定着と再生を促進できるよう骨再生機構に寄与することができる生物活性な特性を持つセラミック要素を有する生物活性材料から作られる人工器官装置を製造することである。
【００１７】
本発明の別の観点によれば、請求項８に述べられている多孔質構造を有する生物活性材料から作られる人工器官装置が提案される。
【００１８】
従属の請求項は、好ましくそして有利な本発明の実施形態に言及する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施形態は、実施例としてのみ示され、本発明の範囲を制限することなく、添付の図面について下記に示される。ここにおいて、
図１は、骨小腔がある患者の頭蓋骨のコンピュータモデルを示す図である。
図２および図３は、前図に示されるコンピュータモデルから得られる樹脂モデルを示す図である。
図４および図５は、本発明に係る方法の連続する２つの工程を示す図である。
図６は、図５に関連する工程中における上述の図に示される頭蓋骨の断面図である。
図７は、たとえば大腿骨などの長い骨に関連する本発明の別の適用として、特に中央部分が欠けている患者の大腿骨を示す図である。
図８は、前図に示され、本発明に係る人工器官装置を備えている大腿骨を示す図である。
図９は、欠けている中央部分（骨の小腔）を備える上述の図に示された大腿骨および人工器官装置のための制御用型のコンピュータモデルの正面図である。
図１０は、前図に示された型の断面図である。
【００２０】
本発明に係る骨組織の再生のための人工器官装置の製造方法は、基本的に、以下の工程を有する。
１．患者のＣＴスキャン（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｓｅｄ  Ａｘｉａｌ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）と、骨の一部および再建されるべき骨欠損２の３次元コンピュータモデル１（図１および図７）を表現するＣＴスキャンファイルとを作成する。
２．患者のＣＴスキャンから得られるデータおよび前記ＣＴスキャンファイルを基にして、プロトタイプを作るよう制御された高速のメインソフトウェアおよびインターフェースソフトウェアが、患者の骨の関係する範囲のプロトタイプ樹脂モデル３（図２、３および９）を作製するために用いられる。たとえば、３次元立体描画技術を用いて、モデル３を得ても良い。
３．この樹脂製プロトタイプは、鋳込み成形技術を用いて、再建されるべき患者の骨欠損のモデル４（硫酸カルシウム、樹脂、あるいは、シリコーンゴム）を作製するために用いられる。
４．前ポイントのモデルは、硫酸カルシウム、樹脂、あるいは、シリコーンゴムから、患者の骨欠損の反転である型５を作製するために用いられ、さらに、鋳込み成形技術が用いられる。この型を得るために、一種の仕切り６（図５および６）、あるいは、閉じこめ型７（図９）は、骨欠損２の領域の周りに適当な材料（たとえば、粘土、プラスチシン、あるいは、モデリング用ペースト）を用いて作製される。硫酸カルシウム、樹脂、あるいは、シリコーンゴムから作られる型５は、この仕切り６（あるいは、閉じこめ型７）の中で、鋳込み成形され、人工器官装置の形状および寸法を制御する役目を果たすこととなる。前記制御のために、型５は、半製品と型５との間のいかなる接触点も検出することができる媒体８（図６および９）を有している。この媒体８は、たとえば、接触した点で着色されるトレース紙の被覆でもよい。
５．すでに焼成し気孔径が０．１〜１２５μｍの範囲と１２５〜２５００μｍの範囲とにある制御された連通気孔率（３０〜９０％）を有しており、Ｃａ／Ｐ基の生体活性セラミック材料から作られる半製品（図示省略）を製造する。これらの材料は、イタリア特許ＩＴ−１３０７２９２、あるいは、ヨーロッパ特許出願ＥＰ−１４１１０３５（および対応する出願としてイタリア特許出願ＢＯ２００２Ａ０００６５０）で述べられている材料であってもよい。この工程において、半製品は、患者の骨欠損のモデルよりも寸法は大きく、そして形状は非常に近いように作られる。
６．補填されるべき患者の骨欠損に対応する最終セラミック要素を得るために、形状とサイズのコンパレータとして、患者の骨欠損の反転型（ポイント４）を用いて、焼成した半製品の機械加工および手動の仕上げがされる。この半製品は、制御された連通気孔率（３０〜９０％）を有する気孔径の双峰分布が０．１〜１２５μｍの範囲と１２５〜２５００μｍとの範囲にあり、Ｃａ／Ｐ基のセラミック材料から作られる。機械加工および仕上げが、ダイアモンド含有フライスカッターで余分な材料を除去することによりなされる。
７．最終セラミック要素、すなわち、人工器官装置９（図８）の最終検査は、寸法および形状に関して、ポイント２で作製された、患者の骨の関係する範囲の樹脂モデル上で直接に装着され検査される。さらに、ポイント４で得られる反転型６または７を用いて検査される。
【００２１】
骨欠損を補填しなければならない人工器官装置の寸法および形状の取得を許容する材料の除去のための機械加工は必要であることに留意すべきである。なぜなら、Ｃａ／Ｐ基の多孔質セラミック材料は、要求される形状および寸法に直接鋳込み成形できないからである。なぜなら、それは、収縮および予見できない形状の変化の影響を受けるからである。
【００２２】
それゆえ、部分は、再建されるべき骨欠損の要求される形状および寸法に近いが、それよりも若干大きい多孔質セラミック材料から作られなければならない
【００２３】
人工器官装置９の形状と正確な寸法は、高速回転のダイアモンド含有フライスカッターで手動での材料の除去により逐次的に近似形とする手法を用いて、達成されることとなる。材料の除去は、手動で行うべきである。なぜなら、多孔質セラミック材料は、破損するおそれがあるので、たとえば、数値制御型の工作機械による機械加工には耐えられないからである。
【００２４】
材料を除去するための手動での加工は必須である。なぜなら、熟練の操作者のみが、このセラミック材料の破損を防ぐために要求される感覚を備えているからである。人工器官装置９の形状と正確な寸法が達成されていることを保証するための検査としては、上述したように、樹脂モデル３に装着する連続的な検査と、制御用型５および半製品と型５との間のいかなる接触点も検出することができる媒体８の補助により行われる。
【００２５】
開示された人工器官装置は、特に以下の観点により特徴を有している。
その形状および寸法は、患者の骨の関係する範囲のモデルから由来している。ラピッドプロトタイピング技術を用いて得られるモデルである。その構造は、気孔径が０．１〜１２５μｍの範囲と１２５〜２５００μｍの範囲とにある双峰分布を有する所定の連通気孔率（３０〜９０％）を有しており、多孔質担体（セルロース、ポリウレタン、樹脂）、ゲルキャスティング、低圧射出成形の含浸／膨潤技術を用いて、Ｃａ／Ｐ基セラミック合成材料（ハイドロキシアパタイト、リン酸三カルシウムあるいはそれらの混合物）から作られる。
【００２６】
以下に製造方法の流れを述べる。
患者のＣＴスキャンを行い、ＣＴスキャンファイルを作成する（図１）。
ＣＴスキャンファイルを読み取り、骨欠損の範囲を調べる。
ラピッドプロトタイピングの樹脂を用いて患者の骨の関係する範囲のモデルを作製する（図２および図３）。
硫酸カルシウム、樹脂、あるいは、シリコーンゴムを用いた骨欠損のモデルを作製する（図４）。
硫酸カルシウム、樹脂、あるいは、シリコーンゴムを用いた骨欠損の反転型を作製する（図５および図６）。
骨欠損よりも大きいサイズで、骨欠損に類似する形状を持ち、気孔径が０．１〜１２５μｍの範囲と１２５〜２５００μｍの範囲とにある制御された連通気孔率（３０〜９０％）を有し、Ｃａ／Ｐ基セラミック材料を用いた、焼成した半製品を作製する。
材料を除去するための機械加工と多孔質セラミック要素の仕上げを行う。
患者の骨の関係する範囲の樹脂モデルに装着して多孔質セラミック要素のサイズおよび形状の検査を行い、さらに骨欠損の反転を用いて行う。
多孔質セラミック要素の洗浄、乾燥、包装を行う。
ガンマ線による殺菌を行う。
【００２７】
開示された人工器官装置を作製するために使用可能な材料は、化学量論的ハイドロキシアパタイト、非化学量論的ハイドロキシアパタイト、炭酸化ハイドロキシアパタイト（主にＢタイプ）、マグネシウムあるいは塩化物リッチハイドロキシアパタイト、ストロンチウムあるいはナトリウムリッチハイドロキシアパタイト、マグネシウムリッチ炭酸化ハイドロキシアパタイト、割合比が５０％−５０％、７０％−３０％、３０％−７０％であるハイドロキシアパタイト／βリン酸三カルシウム、αリン酸三カルシウム（αＴＣＰ）、βリン酸三カルシウム（βＴＣＰ）、αリン酸三カルシウム（αＴＣＰ）とβリン酸三カルシウム（βＴＣＰ）との混合物、最終的に、より具体的には上記の材料およびＩＴ−１３０７２９２およびＥＰ−１４１１０３５（および対応するイタリア特許出願ＢＯ２００２Ａ０００６５０）の対象物を構成する材料である。
【実施例】
【００２８】
以下に、本発明を適用したいくつかの実施例を述べる。これらは実施例としてのみであり、本発明の範囲を制限することなく提供される。
【００２９】
第１の実施例として、一致するよう成形された人工器官装置は次の用途を有する。すなわち、頭蓋の膜の広範囲の部分の再生（神経外科）などである。
【００３０】
頭部に外傷を負う事故は、交通量、職場での事故、あるいは、休暇中の事故の増加に比例して近年特に頻発するようになっている。頭部の重大な外傷には、しばしば脳の機能も含まれ、それは他の損傷よりも優先され、その将来の保護が神経外科の優先事項となっている。
【００３１】
第２の原因として、皮膚の腫瘍、あるいは、結局、外科的除去が必要となる処置のための他の材料の使用に伴う拒絶現象でもよい。
【００３２】
これらのすべてのケースにおいて、外科的処置が、脳の保護という必然的に第１の問題として、骨組織の広範囲の部分の除去に基づいており、優先順位の２番目として、審美的意味合いを伴う。
【００３３】
これらの頭蓋膜の再生のための臨床的問題を解決し克服するには、人工器官装置が作製される。それは、本発明の対象物を構成し、補填されるべき骨小腔に「一致するように成形され」、制御された連通気孔率（４５〜６５％）を有し、審美的観点から、しかし、とりわけ、他の材料では十分に保証することができない生体適合性の観点から、当面の利点を示す客観的な臨床証拠を有するハイドロキシアパタイトを用いている。
【００３４】
それ自体は革新的ではないが、外科的技術には、欠損の端からの組織の剥離やその場所へのはめこみによる一致するよう成形された人工器官装置の挿入が含まれる。すなわち、「一致するよう成形された」人工器官装置にある穴のおかげで簡単な縫合でそれを固定できる。
【００３５】
第２の実施例として、一致するよう成形された人工器官が、次の用途を有している。すなわち、口腔を持ち上げること（口腔外科）などである。
【００３６】
上側奥歯を失うと、しばしば、ある程度の歯槽隆線の垂直方向の骨の退化につながり、そのような場合には、チタンインプラントは挿入できない。今日、Ｃａｌｄｗｅｌｌ−Ｌｕｃ法による骨移植を用いて、首尾良く口腔を持ち上げることがすでに可能となっている。しかし、単一工程での移植物の挿入は保証されない。
【００３７】
それゆえ、これらのケースでは、口腔の持ち上げを通常最初に行い、自家骨あるいは同種骨を用いて、６ヶ月後に移植物を挿入する。
【００３８】
しかしながら、生物学的原理に注意すると、凝固および骨への形質転換を許すのと同時に、チタンインプラントの即時の挿入が許容される、制御された連通気孔率（４０〜６０％）を有するハイドロキシアパタイトから作られる「一致するよう成形された人工器官装置」を用いることが可能である。
【００３９】
臨床的実施例には、制御された連通気孔率（４０〜６０％）を有するハイドロキシアパタイトを用いて「一致するように成形された」開示された人工器官装置の使用が含まれる。この人工器官装置を用いることで、単一工程でチタンインプラントを挿入することを可能とし、別のやり方では困難である初期安定性を実現できる。
【００４０】
また、それ自体は革新的ではないが、外科的技術には、側面からの口腔の開口および得られた空間に、一致するよう成形された人工器官装置の挿入を含む。
【００４１】
第３の実施例として、一致するよう成形された人工器官は次の用途を有している。幹細胞が長い骨の代用として「植え付けられる」セラミック担体（足場）（整形外科、顎顔面外科）などである。
【００４２】
細胞生物学の知識の進歩および培養技術の向上により、病気の骨格組織の代用とすることができ、試験管内での骨格組織の再建を思い描くことが、一部のケースでは、実現している。
【００４３】
この用途の特定のケースでは、前もって形作られた装置が、制御された連通気孔率（５５〜８５％）に作られたハイドロキシアパタイトを用いて作製される。前の実施例と同じデザインと製造の基準を持ち、代用されるべき病気の骨の寸法および形状において、前もって患者の骨髄から採取され、それから試験管の中で培養された幹細胞に付着させることが可能である。
【００４４】
この機構により、制御された連通気孔率を有するハイドロキシアパタイトは、（試験管で培養された）幹細胞が置かれる「足場」として用いられる。一旦、幹細胞がセラミック担体に接触すると、幹細胞は増殖し始め、異なったものになり、新しい骨組織を生成し始める。他のケースのように、次の工程は、病気のあるいは損傷した骨を、この合成した有機的骨で外科的に交換することからなる。さらに、それ自体は革新的ではないが、手術技術は、損傷した部分を、キルシュ糸あるいは接合により確保される一致するよう成形された人工器官装置（自己の幹細胞が前もって添加されたもの）に代用することを含む。
【００４５】
これらの移植の肯定的な結果は、骨組織および免疫システムがそれぞれとして認識する細胞の無機成分と化学的に類似した合成材料（化学量論的ハイドロキシアパタイト、非化学量論的ハイドロキシアパタイト、炭酸化ハイドロキシアパタイト、ドープされたハイドロキシアパタイト、リン酸三カルシウムあるいはそれらの混合物のようなＣａ／Ｐ基化合物）を用いることにより保証される。時間の経過（数ヶ月）とともに、外科的に挿入された「装置」はゆっくりと骨に変質し、周囲の組織と完璧に結合する。
【００４６】
新しく形成された組織のための血管の担体として働き、また、特定の気孔径のための骨の無機質化を促進するので、この材料は、チャネルが互いに連結することにより、その中で骨組織の成長を許容する理想的な基礎を構成する。
【００４７】
欠けている骨の部分は、取り除かれた部分と申し分なく類似した骨の同一部分により代用されるが、実験室で合成され、もはや他の個体から取り除かれない。
【００４８】
さらに、開示された骨装置の別の利点は、医学的あるいは腫瘍学的療法において薬物および／または化学療法物質が結合される「薬物放出」のための骨伝導効果および／または担体を作り出すために、それが、細胞および／または成長因子のそれへの接合部のための担体（足場）を構成してもよい。
【００４９】
扁平骨（頭蓋骨のそれのようなもの）の場合、好ましい材料は、イタリア特許ＩＴ−１３０７２９２に記載されているタイプのセラミックである。すなわち、気孔率が低く、機械的強度が大きいセラミック材料である。
【００５０】
長い骨（たとえば大腿骨）の場合、好ましい材料は、ヨーロッパ特許ＥＰ−１４１１０３５（および対応するイタリア特許出願ＢＯ２００２Ａ０００６５０）に記載されているタイプのセラミックである。すなわち、骨再生のための足場として働く、より気孔率の大きいセラミック材料である。
【００５１】
本発明は、請求項に記載されている発明概念の範囲から離れることなく修正および変更される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、骨小腔がある患者の頭蓋骨のコンピュータモデルを示す図である。
【図２】図２は、前図に示されるコンピュータモデルから得られる樹脂モデルを示す図である。
【図３】図３は、前図に示されるコンピュータモデルから得られる樹脂モデルを示す図である。
【図４】図４は、本発明に従う方法の連続する２つの工程を示す図である。
【図５】図５は、図４の続きの工程を示す図である。
【図６】図６は、図５に関連する工程中における上述の図に示される頭蓋骨の断面図である。
【図７】図７は、たとえば大腿骨などの長い骨に関連する本発明の別の適用として、特に中央部分が欠けている患者の大腿骨を示す図である。
【図８】図８は、前図に示され、本発明に係る人工器官装置を備えている大腿骨を示す図である。
【図９】図９は、欠けている中央部分（骨の小腔）を備える上述の図に示された大腿骨および人工器官装置のための制御用型のコンピュータモデルの正面図である。
【図１０】図１０は、前図に示された型の断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…  コンピュータモデル
２…  骨欠損
３…  プロトタイプ樹脂モデル
４…  モデル
５…  反転型
６…  仕切り
７…  閉じこめ型
８…  媒体
９…  人工器官装置
【図１】
2007530202.tif 000003
【図２】
2007530202.tif 000004
【図３】
2007530202.tif 000005
【図４】
2007530202.tif 000006
【図５】
2007530202.tif 000007
【図６】
2007530202.tif 000008
【図７】
2007530202.tif 000009
【図８】
2007530202.tif 000010
【図９】
2007530202.tif 000011
【図１０】
2007530202.tif 000012
【国際調査報告】
2007530202.tif 000013
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