(57)【要約】      （修正有）【課題】骨欠損部への補填後に、骨欠損部に空隙を生ずることなく硬化し、かつ、表面のみならず内部においても骨癒合させることが可能なセメント組成物および骨補填材の提供。【解決手段】リン酸カルシウム粉末８０〜９９．９重量％とアルギン酸ナトリウム粉末０．１〜２０重量％とを混合してなるセメント組成物および該セメント組成物と水とを混練してなる骨補填材１。該セメント組成物は、従来の緻密なセメント硬化体とは異なり、密度の低いセメント硬化体となるので、その表面のみならず内部にも骨組織の進入を容易にして、骨癒合を発生させることができ、骨組織の早期再生と、体内に残留する異物の低減とを図ることができる効果がある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン酸カルシウムを主成分とするセメント組成物であって、
アルギン酸またはアルギン酸複合体を添加してなるセメント組成物。
【請求項２】
リン酸カルシウム粉末と、アルギン酸ナトリウム粉末とを混合してなる請求項１に記載のセメント組成物。
【請求項３】
リン酸カルシウム粉末８０〜９９．９重量％と、アルギン酸ナトリウム粉末０．１〜２０重量％とを混合してなる請求項２に記載のセメント組成物。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のセメント組成物と水とを混練してなる骨補填材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント組成物および骨補填材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、骨腫瘍や骨折の治療において、ブロック体や各種組成のセメントが骨欠損部を補填するための骨補填材として用いられている。特に、ＰＭＭＡ骨セメントやリン酸カルシウムを主成分とするアパタイトセメントなどが開発、臨床応用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
これらのセメントは、流動性を有するペースト状であるため、種々の骨欠損部の形状に合わせて補填することができる。また、混合する液材料の分量を調節したり、多糖類を添加することによりペーストの粘度を調整でき、徒手成形やシリンジのような押出器具からの充填も可能であり、大きな骨欠損部に対しても自家骨を採取する必要なく補填することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１２８０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、骨腫瘍部を除去した後の骨欠損部に、アパタイトセメントを補填する場合、開放的な手術となるため、粘性が高いペーストを骨欠損部の隅まで補填することが困難であり、その結果、骨欠損部の隅に空隙が生じてしまう不都合がある。また、硬化したアパタイトセメントは緻密な水酸アパタイトを生成しているため、セメントの表面においては骨癒合が見られるものの、内部においては骨癒合することなく、そのまま、体内に異物として残留してしまう不都合がある。
【０００６】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、骨欠損部への補填後に、骨欠損部に空隙を生ずることなく硬化することができ、かつ、表面のみならず内部の骨癒合をも可能にするセメント組成物および骨補填材を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、リン酸カルシウムを主成分とするセメント組成物であって、アルギン酸またはアルギン酸複合体を添加してなるセメント組成物を提供する。
本発明によれば、例えば、水等の液材を混合することにより構成されたセメントを骨欠損部に補填すると、添加されているアルギン酸が骨欠損部の湿潤空間において拡散し、骨欠損部の隅々まで行き渡る。アルギン酸は、カルシウムイオンをキレートする性質が強いので、骨欠損部の各部においてアルギン酸によりカルシウムイオンが取り込まれる。
【０００８】
そして、取り込まれたカルシウムを起点としてアパタイト生成反応が生ずるので、骨欠損部の隅々においてもアパタイトが生成される。その結果、開放的な手術においても、骨欠損部の隅々にアパタイトを生成し、空隙の発生を押さえることができる。
また、ペースト状のセメントがその場で硬化する従来のアパタイトセメントと比較して、広い空間に広がって硬化していくので、アパタイトの密度が低くなり、硬化したセメント内部への骨組織の進入を容易にすることができる。これにより、表面のみならず内部においても骨癒合が行われ、体内に残留する異物を低減することができる。
【０００９】
また、上記発明においては、リン酸カルシウム粉末と、アルギン酸ナトリウム粉末とを混合してなることとしてもよい。
アルギン酸ナトリウムは水溶性を有しているので、水を加えることによりアルギン酸水溶液となり、湿潤空間において拡散し易くなる。これにより、アルギン酸を骨欠損部の隅々にまで拡散させて、アパタイトを析出させ、硬化後の空隙の発生をより効果的に防止することができる。
【００１０】
また、上記発明においては、リン酸カルシウム粉末８０〜９９．９重量％と、アルギン酸ナトリウム粉末０．１〜２０重量％とを混合してなることとしてもよい。
また、本発明は、上記いずれかのセメント組成物と水とを混練してなる骨補填材を提供する。本発明によれば、骨欠損部に補填することにより、経時的に骨欠損部の隅々まで拡散し、低密度のアパタイトとなって骨欠損部を隙間なく充填することができる。その結果、骨欠損部全体における早期の骨組織再生を図り、かつ、体内に残留する異物を低減することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、骨欠損部への補填後に、骨欠損部に空隙を生ずることなく硬化することができ、かつ、表面のみならず内部においても骨癒合を生じさせることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施形態に係るセメント組成物および骨補填材について、図１を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るセメント組成物は、リン酸カルシウム粉末と、微量のコハク酸二ナトリウム粉末との混合粉末８０〜９９．９重量％と、アルギン酸ナトリウム粉末０．１〜２０重量％とを混合して構成されている。
また、本実施形態に係る骨補填材１は、上記セメント組成物と水とを１：０．７〜１．２の比率で混練することにより構成されている。
【００１３】
添加剤としてのアルギン酸ナトリウム粉末の含有比率を変化させることにより、骨欠損部Ｂに補填された後の拡散性と、効果後のセメントの密度を調節することができる。
また、セメント組成物に混練する水の比率を変化させることにより、骨補填材１の流動性を調節することができる。
【００１４】
このように構成された本実施形態に係るセメント組成物および骨補填材１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係るセメント組成物と水とを混練することにより構成された骨補填材１は、リン酸イオン、カルシウムイオン、アルギン酸イオンおよびナトリウムイオンが含有されたペースト状の骨補填材１となる。
また、リン酸カルシウム粉末に微量のコハク酸二ナトリウム粉末を混合することにより、リン酸カルシウムの水和反応が促進される。
【００１５】
このように構成された骨補填材１を骨欠損部Ｂに補填すると、ペースト状に形成されているため、図１（ａ）に示されるように、ある程度、骨組織Ａ間の骨欠損部Ｂの形状に倣って補填されるが、加圧状態となっていない場合には、骨欠損部Ｂの隅々まで補填されない。特に、水の比率が低い場合には、流動性が低くなり、骨欠損部Ｂの隅々までの補填が困難になる。
【００１６】
しかしながら、本実施形態に係る骨補填材１は、アルギン酸イオンを含んでいるため、湿潤状態の骨欠損部Ｂ内においてはアルギン酸イオンが拡散し易く、骨欠損部Ｂの隅々にまで浸透するようになる。骨欠損部Ｂの隅々にまで浸透したアルギン酸イオンは、各位置において、カルシウムイオンを取り込むようになり、取り込まれたカルシウムイオンが核となって、アパタイトが生成される。
【００１７】
すなわち、骨欠損部Ｂの隅々の各位置に拡散したアルギン酸イオンによって、アパタイトが生成されるので、骨欠損部Ｂ内を加圧状態にしなくても、隅々にまでセメントを充填することができるという利点がある。また、このようにして、アルギン酸イオンの拡散によって、各部でアパタイトを生成させることにより、図１（ｂ）に示されるように、見かけ上、体積が膨張することになり、骨欠損部Ｂ内一杯に広がって硬化したセメントの密度は低下することになる。
【００１８】
その結果、従来の緻密なセメント硬化体とは異なり、密度の低いセメント硬化体となるので、その表面のみならず内部にも骨組織の進入を容易にして、骨癒合を発生させることができ、骨組織の早期再生と、体内に残留する異物の低減とを図ることができるという利点がある。
なお、添加するアルギン酸複合体としては、アルギン酸ナトリウムに代えて、該アルギン酸ナトリウムと同類のアルギン酸アンモニウムや、アルギン酸カリウム、アルギン酸カルシウム等の塩類を適用することとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る骨補填材の作用を説明する図であり、（ａ）骨欠損部への補填直後、（ｂ）所定時間経過後をそれぞれ示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  骨補填材
【図１】
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