(57)【要約】【課題】顆粒状のリン酸カルシウム多孔体の良好な形状適合性を維持しつつ、その取扱性を向上する。【解決手段】多数の顆粒状のリン酸カルシウム多孔体２どうしを、それよりも粒径の小さい粉末状のリン酸カルシウム多孔体３を焼結させた結合部により連結してブロック状に形成された生体組織補填材１を提供する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の顆粒状のリン酸カルシウム多孔体どうしを、それよりも粒径の小さい粉末状のリン酸カルシウム多孔体を焼結させた結合部により連結してブロック状に形成された生体組織補填材。
【請求項２】
顆粒状のリン酸カルシウム多孔体が焼成温度θ１で焼成され、前記粉末状のリン酸カルシウム多孔体が焼成温度θ２で焼成され、これらリン酸カルシウム多孔体が、焼成温度θ１，θ２に対して以下の関係を有する焼成温度θ３で焼結された請求項１に記載の生体組織補填材。
θ１＜θ３、θ２＜θ３
【請求項３】
前記リン酸カルシウムがβリン酸三カルシウムであり、前記焼成温度θ１，θ２，θ３が以下の関係を有する請求項２に記載の生体組織補填材。
７５０℃≦θ１、θ２≦９５０℃、１０５０℃≦θ３≦１１５０℃
【請求項４】
多数の顆粒状のリン酸カルシウム多孔体と、多数の粉末状のリン酸カルシウム多孔体とを混合し、顆粒状のリン酸カルシウム多孔体の表面に粉末状のリン酸カルシウム多孔体を付着させる混合ステップと、
該混合ステップにより、表面に多数の粉末状のリン酸カルシウム多孔体が付着した多数の顆粒状のリン酸カルシウム多孔体を型内に収容して焼成する焼成ステップとを備える生体組織補填材の製造方法。
【請求項５】
前記混合ステップが、水分またはセルナ等の焼成時に除去される液体によりリン酸カルシウム多孔体を湿らせた状態で行われる請求項４に記載の生体組織補填材の製造方法。
【請求項６】
前記焼成ステップが、顆粒状のリン酸カルシウム多孔体を収容した型内に、水またはセルナ等の焼成時に除去される液体を供給する液体供給ステップと、
該液体供給ステップにおいて供給された液体を乾燥させる乾燥ステップとを備える請求項２または請求項５に記載の生体組織補填材の製造方法。
【請求項７】
前記顆粒状のリン酸カルシウム多孔体の粒径が約０．５〜１．５ｍｍ、粉末状のリン酸カルシウム多孔体の粒径が約０．１〜０．３ｍｍである請求項４から請求項６のいずれかに記載の生体組織補填材の製造方法。
【請求項８】
多数の顆粒状のリン酸カルシウム多孔体を、型内に収容し、セルナ等の焼成時に除去される液体を供給する液体供給ステップと、
該液体供給ステップにおいて供給された液体を乾燥させる乾燥ステップと、
該乾燥ステップにより乾燥された顆粒状のリン酸カルシウム多孔体を焼成する焼成ステップとを備える生体組織補填材の製造方法。
【請求項９】
前記顆粒状のリン酸カルシウム多孔体の粒径が約０．３〜０．５ｍｍである請求項６に記載の生体組織補填材の製造方法。
【請求項１０】
前記焼成ステップにおける焼成温度θ３が、前記顆粒状のリン酸カルシウム多孔体の焼成温度θ１および前記粉末状のリン酸カルシウム多孔体の焼成温度θ２と以下の関係を有する請求項４から請求項９のいずれかに記載の生体組織補填材の製造方法。
θ１＜θ３、θ２＜θ３
【請求項１１】
前記リン酸カルシウムがβリン酸三カルシウムであり、前記焼成温度θ１，θ２，θ３が以下の関係を有する請求項１０に記載の生体組織補填材の製造方法。
７５０℃≦θ１、θ２≦９５０℃、１０５０℃≦θ３≦１１５０℃
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体組織補填材、特に、ブロック状の生体組織補填材とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブロック状の生体組織補填材の製造方法として、リン酸カルシウムの微細粒子を溶媒に混合した水性発泡スラリーを型内に収容して乾燥・焼結する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この製造方法によれば、リン酸カルシウムの微細粒子が相互に焼結して結合し間に多数の気孔を形成した多孔性のブロック状の生体組織補填材を製造することができる。
【０００３】
【特許文献１】特許第３４９０９０５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている製造方法は、水性発泡スラリーを型内に収容して静置し、乾燥および焼成を行うものであるため、重力により、リン酸カルシウムの微細粒子のスラリー内における密度分布が発生する不都合がある。すなわち、製造される生体組織補填材としては、リン酸カルシウム粒子の粗密を生じ、強度が不均一となるという問題がある。
【０００５】
また、顆粒状のリン酸カルシウム多孔体は、種々の形態をした生体組織の欠損部の形状に適合させて充填することができるので便利であるが、個々の顆粒の大きさが小さいために一度に取り扱うことが困難で取扱性が悪く、充填作業が煩雑になるという問題がある。
一方、ブロック状のリン酸カルシウム多孔体は、一定の大きさを有しているため、生体組織の欠損部に充填するための材料を一度に取り扱うことができる利点を有するが、立方体あるいは直方体等のように形状がある程度決まっているため種々の形態をした欠損部に適合させることができず、隙間に顆粒状のリン酸カルシウム多孔体を充填しなければならない等の問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、顆粒状のリン酸カルシウム多孔体の良好な形状適合性を維持しつつ、その取扱性を向上することができる生体組織補填材とその製造方法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、多数の顆粒状のリン酸カルシウム多孔体どうしを、それよりも粒径の小さい粉末状のリン酸カルシウム多孔体を焼結させた結合部により連結してブロック状に形成された生体組織補填材を提供する。
本発明によれば、顆粒状のリン酸カルシウム多孔体どうしが結合されてブロック状に構成されることにより、一体化され、取扱性を向上することができる。一方、結合部を十分に粒径の小さい粉末状のリン酸カルシウム多孔体を焼結させて構成することにより、外力によって、結合部を容易に破断させ、簡単に粉砕してバラバラの顆粒状のリン酸カルシウム多孔体に分離することができる。これにより、生体組織欠損部に補填する際には、分離された顆粒状のリン酸カルシウム多孔体により、生体組織欠損部の形状に適合させて隙間なく充填することができる。
【０００８】
上記発明においては、顆粒状のリン酸カルシウム多孔体が焼成温度θ１で焼成され、前記粉末状のリン酸カルシウム多孔体が焼成温度θ２で焼成され、これらリン酸カルシウム多孔体が焼成温度θ１，θ２に対して以下の関係を有する焼成温度θ３で焼結されていてもよい。
θ１＜θ３、θ２＜θ３
また、上記発明においては、前記リン酸カルシウムがβリン酸三カルシウムであり、前記焼成温度θ１，θ２，θ３が以下の関係を有していてもよい。
７５０℃≦θ１、θ２≦９５０℃、１０５０℃≦θ３≦１１５０℃
【０００９】
また、本発明は、多数の顆粒状のリン酸カルシウム多孔体と、多数の粉末状のリン酸カルシウム多孔体とを混合し、顆粒状のリン酸カルシウム多孔体の表面に粉末状のリン酸カルシウム多孔体を付着させる混合ステップと、該混合ステップにより、表面に多数の粉末状のリン酸カルシウム多孔体が付着した多数の顆粒状のリン酸カルシウム多孔体を型内に収容して焼成する焼成ステップとを備える生体組織補填材の製造方法を提供する。
【００１０】
本発明によれば、混合ステップにおいて多数の粉末状のリン酸カルシウム多孔体が付着した顆粒状のリン酸カルシウム多孔体が、型内に収容された状態で、焼成ステップにおいて焼成される。これにより、隣接する顆粒間に配置された粉末状のリン酸カルシウム多孔体が顆粒状のリン酸カルシウム多孔体と焼結し、顆粒どうしが粉末で連結されたブロック状のリン酸カルシウム多孔体が製造される。
【００１１】
このようにして構成されたリン酸カルシウム多孔体は、一体として取り扱うことができるとともに、粉末状のリン酸カルシウム多孔体が焼結することによる連結力が非常に弱いので、外力を加えることによって容易に粉砕することができる。すなわち、生体組織欠損部内に挿入されるまでの取扱時には一体化することで取扱性が向上する。一方、生体組織欠損部に挿入された後には、指で押さえるなど、外力を加えることにより簡単に粉砕し、生体組織欠損部の形状に適合させて、簡易に隙間なく充填することができる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記混合ステップが、水分またはセルナ等の焼成時に除去される液体によりリン酸カルシウム多孔体を湿らせた状態で行われることとしてもよい。
このようにすることで、水分またはセルナ等の液体により顆粒状のリン酸カルシウム多孔体に対する粉末状のリン酸カルシウム多孔体の付着性が向上され、容易に付着させることができる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記焼成ステップが、顆粒状のリン酸カルシウム多孔体を収容した型内に、水またはセルナ等の焼成時に除去される液体を供給する液体供給ステップと、該液体供給ステップにおいて供給された液体を乾燥させる乾燥ステップとを備えることとしてもよい。
【００１４】
このようにすることで、液体供給ステップにおいて供給された水またはセルナの作用により、粉末状のリン酸カルシウム多孔体が顆粒状のリン酸カルシウム多孔体の表面に均一に分散させられ、乾燥ステップにより、粉末状のリン酸カルシウム多孔体が顆粒状のリン酸カルシウム多孔体の表面に均一に分散して付着したグリーン体が製造される。このようにして製造されたグリーン体を焼成することにより、一体に焼結し、かつ、簡易に粉砕可能な生体組織補填材を製造することができる。
【００１５】
また、上記発明においては、前記顆粒状のリン酸カルシウム多孔体の粒径が約０．５〜１．５ｍｍ、粉末状のリン酸カルシウム多孔体の粒径が約０．１〜０．３ｍｍであることとしてもよい。
比較的大きめの顆粒については、十分に粒径の小さい粉末状のリン酸カルシウム多孔体を付着させて焼結することで、簡易に粉砕可能なブロック状の生体組織補填材を製造することができる。
【００１６】
また、本発明は、多数の顆粒状のリン酸カルシウム多孔体を、型内に収容し、水分またはセルナ等の焼成時に除去される液体を供給する液体供給ステップと、該液体供給ステップにおいて供給された液体を乾燥させる乾燥ステップと、該乾燥ステップにより乾燥された顆粒状のリン酸カルシウム多孔体を焼成する焼成ステップとを備える生体組織補填材の製造方法を提供する。
【００１７】
本発明によれば、液体供給ステップにより供給した水分またはセルナ等の液体の作用により接着させ、乾燥ステップにおいて顆粒どうしを接着したままの状態で乾燥させ、その後、焼成ステップにおいて焼成することで簡易に粉砕可能なブロック状の生体組織補填材を製造することができる。
【００１８】
上記発明においては、前記顆粒状のリン酸カルシウム多孔体の粒径が約０．３〜０．５ｍｍであることとしてもよい。
比較的小さめの顆粒については、顆粒状のリン酸カルシウム多孔体どうしを接着させて焼結することで、簡易に粉砕可能なブロック状の生体組織補填材を製造することができる。
【００１９】
また、上記発明においては、前記焼成ステップにおける焼成温度θ３が、前記顆粒状のリン酸カルシウム多孔体の焼成温度θ１および前記粉末状のリン酸カルシウム多孔体の焼成温度θ２と以下の関係を有していてもよい。
また、上記発明においては、前記リン酸カルシウムがβリン酸三カルシウムであり、前記焼成温度θ１，θ２，θ３が以下の関係を有していてもよい。
７５０℃≦θ１、θ２≦９５０℃、１０５０℃≦θ３≦１１５０℃
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る生体組織補填材によれば、顆粒状のリン酸カルシウム多孔体の良好な形状適合性を維持しつつ、その取扱性を向上することができるという効果を奏する。また、本発明に係る生体組織補填材の製造方法によれば、上記のような生体組織補填材を簡易に製造す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】
【００２１】
本発明の一実施形態に係る生体組織補填材とその製造方法について、図１および図２を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る生体組織補填材１は、図１に示されるように、多数の顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体２どうしを、それよりも粒径の細かい粉末状のβリン酸三カルシウム多孔体３により連結した状態に焼結された構造を有している。顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体２は、例えば、約０．５〜１．５ｍｍの粒径を有している。一方、粉末状のβリン酸三カルシウム多孔体３は、約０．１〜０．３ｍｍの粒径を有している。
【００２２】
顆粒状のリン酸カルシウム多孔体は焼成温度θ１で焼成され、粉末状のリン酸カルシウム多孔体は焼成温度θ２で焼成され、これらリン酸カルシウム多孔体が焼成温度θ１，θ２に対して以下の関係を有する焼成温度θ３で焼結されていることが好ましい。
θ１＜θ３、θ２＜θ３
特に、本実施形態においては、リン酸カルシウムがβリン酸三カルシウムであるので、焼成温度θ１，θ２，θ３が以下の関係を有していることが好ましい。
７５０℃≦θ１、θ２≦９５０℃、１０５０℃≦θ３≦１１５０
【００２３】
このように構成された本実施形態に係る生体組織補填材１によれば、比較的大きめの顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体２が、十分に細かい粉末状のβリン酸三カルシウム多孔体３を結合部として相互に連結されたブロック状に構成されている。すなわち、ブロック状の一体的な生体組織補填材１となるので、一体として取り扱うことができ、取扱性が良好である。さらに、十分に細かい粉末状のβリン酸三カルシウム多孔体３からなる結合部は、外力、例えば、指で加える押圧力によって容易に破断する。
【００２４】
したがって、骨欠損部等の生体組織欠損部に補填する場合には、ブロック状に形成された本実施形態に係る生体組織補填材１を一体として取り扱って表皮に設けられた切開部から生体組織欠損部内に容易に挿入し、挿入後に、指などで押圧力を加えることによって、生体組織欠損部内において容易に粉砕することができる。
【００２５】
生体組織欠損部への挿入時に一体として取り扱うことにより、特別な挿入具を必要とせず、また、切開部に顆粒が付着して除去し難くなるという不都合の発生も防止することができる。また、生体組織欠損部は、一般に種々の形状を有しているので、ブロック状に一体化したままでは、その形状に適合させることはできないが、粉砕して顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体２をバラバラに分離することにより、複雑な形状の生体組織欠損部にも適合して隙間なく補填することができるようになる。
【００２６】
このように、本実施形態に係る生体組織補填材１の製造方法によれば、輸送時あるいは補填作業時の取扱性を向上し、生体組織欠損部への挿入後に高い充填効率で充填することができるという効果がある。
【００２７】
次に、本実施形態に係る生体組織補填材１の製造方法について説明する。本実施形態に係る生体組織補填材１の製造方法は、図２に示されるように、混合ステップＳ１と焼成ステップＳ２とを備えている。
【００２８】
混合ステップＳ１は、粒径が約０．５〜１．５ｍｍの顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体２と、粒径が約０．１〜０．３ｍｍの粉末状のβリン酸三カルシウム多孔体３とを、例えば、造粒機により混合するようになっている。また、混合の際に、水分またはセルナ等の液体によりβリン酸三カルシウム多孔体２，３を湿らせた状態で行うようになっている。水分またはセルナ等の液体は、焼結時あるいは乾燥によって除去される性質を有している。
【００２９】
焼成ステップＳ２は、上記により混合されたβリン酸三カルシウム多孔体２，３を焼結除去可能な型内に収容し、水またはセルナ等の焼成時に除去される液体を供給する液体供給ステップＳ２１と、該液体供給ステップＳ２１において供給された液体を乾燥させグリーン体を生成する乾燥ステップＳ２２と、乾燥ステップＳ２２において生成されたグリーン体を焼結する焼結ステップＳ２３とを備えている。
【００３０】
このように構成された本実施形態に係る生体組織補填材１の製造方法によれば、混合ステップＳ１において、顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体２と粉末状のβリン酸三カルシウム多孔体３とが水分またはセルナ等の液体により湿らされた状態で混合されることにより、顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体２の表面に粉末状の多数のβリン酸三カルシウム多孔体３が付着する。水分またはセルナ等の液体により湿らされた状態で混合されるので、付着性が向上されており、粉末状のβリン酸三カルシウム多孔体３が顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体２の表面を覆うように配置される。
【００３１】
このようにして混合されたβリン酸三カルシウム多孔体２，３を型内に収容して、液体供給ステップＳ２１において水またはセルナのような液体を流入させた後に、乾燥ステップＳ２２において乾燥させることにより、型内には、隣接する顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体２の間に粉末状のβリン酸三カルシウム多孔体３が配置された状態の集合体が製造される。特に、セルナのような分散剤を流入させることにより、粉末状のβリン酸三カルシウム多孔体３を凝集させることなく分散させ、顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体２の間に位置させることができる。
【００３２】
その後、焼結ステップＳ２３において、βリン酸三カルシウム多孔体２，３の集合体を型ごと焼成することにより、型および液体成分が消失する。これにより、隣接する顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体２が粉末状のβリン酸三カルシウム多孔体３により連結された状態の焼結体からなる生体組織補填材１が製造されることになる。
【００３３】
本実施形態に係る生体組織補填材１の製造方法によれば、比較的大きめの顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体２が、十分に細かい粉末状のβリン酸三カルシウム多孔体３を結合部として相互に連結されたブロック状に構成される。すなわち、ブロック状の一体的な生体組織補填材１となるので、一体として取り扱うことができ、取扱性が良好であり、十分に細かい粉末状のβリン酸三カルシウム多孔体３からなる結合部が、外力、例えば、指で加える押圧力によって容易に破断する生体組織補填材１を容易に製造することができる。
【００３４】
なお、本実施形態においては、比較的大きな顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体２を相互に結合させるために、粉末状のβリン酸三カルシウム多孔体とともに混合して成形したグリーン体を製造した。これに代えて、比較的小さな、例えば、粒径約０．３〜０．５ｍｍの顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体２を相互に結合させる場合には、粉末状のβリン酸三カルシウム多孔体を用いることなく、セルナのような接着性を有する液体によって接着したグリーン体を成形し、これを焼結することにしてもよい。この場合、型内に収容された顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体２を軽く加圧することが好ましい。
【００３５】
また、顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体２の表面への粉末状のβリン酸三カルシウム多孔体３の付着性を向上するために、水分またはセルナ等により湿らせることとしたが、これを行うことなく、あるいは他の方法により付着させることにしてもよい。
また、リン酸カルシウム多孔体２，３としてβリン酸三カルシウム多孔体を例示したが、これに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係る生体組織補填材を模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る生体組織補填材の製造方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１  生体組織補填材
２  顆粒状のβリン酸三カルシウム多孔体
３  粉末状のβリン酸三カルシウム多孔体
Ｓ１  混合ステップ
Ｓ２  焼成ステップ
Ｓ２１  液体供給ステップ
Ｓ２２  乾燥焼成ステップ
Ｓ２３  焼結ステップ（焼成ステップ）
【図１】
2008295854.tif 000003
【図２】
2008295854.tif 000004