(57)【要約】【課題】  比較的大きい骨欠損部に対しても補填した培養骨が欠損部分から漏れ出すことを抑えることができるとともに、骨化阻害の要因となる軟組織が外部から混入することを抑えることができ、かつ、骨欠損修復を促進することができる生体組織補填体とその製造方法を提供すること。【解決手段】  骨補填体（生体組織補填体）７は、β−ＴＣＰと、例えばコラーゲンといった生分解性材料とからなる複合膜８と、骨欠損部３に補填される培養骨（骨補填材）５とを備えており、培養骨５が複合膜８に包まれている。  培養骨５は、骨欠損部３に補填可能なβ−ＴＣＰの成形体が基材とされて骨形成作用を備えている。  複合膜８は多孔質とされ、予めレントゲンやＣＴ（Computerized Tomography）等によって取得した骨欠損部３の形態情報に基づいて欠損部分の骨型に形成されており、端部が骨欠損部３の自家骨６と係合可能に形成されている構成とした。【選択図】  図２
2005118216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン酸カルシウムと生分解性材料とからなる複合膜と、
骨欠損部に補填される骨補填材とを備え、
該骨補填材が前記複合膜に包まれているとともに、前記複合膜の端部が前記骨欠損部と係合可能に形成されていることを特徴とする生体組織補填体。
【請求項２】
前記複合膜が、予め取得した前記骨欠損部の形態情報に基づき欠損部分の骨型に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の生体組織補填体。
【請求項３】
前記複合膜が多孔質であることを特徴とする請求項１または２に記載の生体組織補填体。
【請求項４】
骨欠損部の形態情報を取得する工程と、
前記形態情報に基づきリン酸カルシウムと生分解性材料とからなる骨型を製造する工程と、
前記骨型内に骨補填材を充填する工程とを備えていることを特徴とする生体組織補填体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織補填体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
開頭手術等によって生じた頭蓋骨等の骨欠損部を修復する場合、欠損部にリン酸カルシウムの一種であるβ−リン酸三カルシウム（以下、β−ＴＣＰ）多孔体若しくは多孔質顆粒を材料とする補填材を補填して、さらに生体適合性材料からなる膜を覆うように被せて縫合し、経時的に補填部を自家骨に置換させるものが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１０３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術は、頭蓋骨等に発生した比較的小さい骨欠損部に適用できる技術であるため、例えば、大腿骨の欠損部等比較的大きな骨欠損部に、例えば、間葉系幹細胞を培養し、増殖、分化させ、これを付与した骨補填材（以下、培養骨という）を補填して骨形成させる場合、被覆させる膜も大きくなり、この膜が骨形成に悪影響を及ぼしたり、また、培養骨をそのまま骨欠損部に充填しても骨欠損部に安定した状態で装着することが困難であった。加えて、骨欠損部が大きいと、培養骨の間に骨化阻害要因となる軟組織が混入しやすく骨形成に時間がかかる問題があった。さらに、前述の膜は必ずしも骨との接着性がよくなく、手術時に膜を覆ってこれを縫合する必要が生じるため、手術に時間かかるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みて成されたもので、比較的大きい骨欠損部に対しても補填した培養骨が欠損部分から漏れ出すことを抑えることができるとともに、骨化阻害の要因となる軟組織が外部から混入することを抑えることができ、かつ、骨欠損修復を促進することができる生体組織補填体とその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る生体組織補填体は、リン酸カルシウムと生分解性材料とからなる複合膜と、骨欠損部に補填される骨補填材とを備え、該骨補填材が前記複合膜に包まれているとともに、前記複合膜の端部が前記骨欠損部と係合可能に形成されていることを特徴とする。
この生体組織補填体は、上記の構成を備えているので、骨欠損部に骨補填材を補填する際、内部に骨補填材を充填した状態で複合膜の端部を骨欠損部に係合させて装着することができる。また、骨補填材と自家骨との接合状態を複合膜によって維持することができる。
【０００６】
また、本発明に係る生体組織補填体は、上記生体組織補填体であって、前記複合膜が、予め取得した前記骨欠損部の形態情報に基づき欠損部分の骨型に形成されていることを特徴とする。
この生体組織補填体は、上記の構成を備えているので、手術時に術者が骨欠損部にそのまますぐに装着することができる。したがって、骨欠損部の欠損状態に合わせて複合膜の形状を微調整する手間を省くことができ、手技の確実化と短時間化を図ることができる。
【０００７】
また、本発明に係る生体組織補填体は、上記生体組織補填体であって、前記複合膜が多孔質であることが好ましい。
この生体組織補填体は、上記の構成を備えているので、孔を通して自家骨と骨補填材との間における骨細胞等の往来や、血流からの栄養素供給・老廃物交換を行い易くして複合膜内の骨化をより促進させることができる。
【０００８】
本発明に係る生体組織補填体の製造方法は、骨欠損部の形態情報を取得する工程と、前記形態情報に基づきリン酸カルシウムと生分解性材料とからなる骨型を製造する工程と、前記骨型内に骨補填材を充填する工程とを備えていることを特徴とする。
この生体組織補填体の製造方法は、上記の工程を備えているので、骨欠損部に補填された骨補填材が欠損部分から漏れ出すことや、骨化阻害の要因となる軟組織が外部から混入することを抑えることができる生体組織補填体を製造することができる。
また、生体に吸収可能であるとともに骨化を促して骨欠損修復を促進することができる生体組織補填体を製造することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、比較的大きい骨欠損部に補填した骨補填材が欠損部分から漏れ出すことを抑えることができるとともに、骨化阻害の要因となる軟組織が外部から混入することを抑えることができる。また、複合膜自身がリン酸カルシウムと生分解性材料とから構成されているので、生体に吸収可能であるとともに骨との接合性もよく、さらには骨化を促すことができ骨欠損修復を促進して治癒速度を速めることができる。さらに、確実な手技と時間の短縮とを図ることができ患者の負担を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る第１の実施形態について、図１を参照して説明する。
本実施形態に係る骨補填体（生体組織補填体）１は、リン酸カルシウムの一つであるβ−ＴＣＰと、例えばコラーゲンといった生分解性材料とからなる複合膜２と、骨欠損部３に補填される培養骨（骨補填材）５とを備えており、培養骨５が複合膜２に包まれている。
培養骨５は、骨欠損部３に補填可能なβ−ＴＣＰの成形体が基材とされて骨形成作用を備えている。
複合膜２は多孔質とされ、例えば、特開２００２−７１７号公報に記載の骨再生誘導材料のような膜とされ、１００〜５００μｍの大きさの微細孔が形成されている。
【００１１】
次に、本実施形態に係る骨補填体１の使用方法について説明する。
まず、事前に、採取した骨髄液に対して１０〜１４日間、ＦＢＳ（Fetal Bovine Serum：ウシ胎児血清）を含むＭＥＭ（Minimal Essential Medium：最小必須培地）培地にて初期培養を行い、さらにβ―ＴＣＰに播種し、デキサメタゾンやβグリセロフォスフェートのような分化誘導因子やビタミンＣのような栄養剤が混合された状態で培養して、骨芽細胞と産生された骨基質とを有して骨形成作用を備えた培養骨５を用意する。
【００１２】
この培養骨５を骨欠損部３に補填し、複合膜２の端部を自家骨６に係合させながら培養骨５の全体を覆って装着する。
このとき、複合膜２によって内部の培養骨５が骨欠損部３から露出したり流出してしまうのが抑制され、自家骨の形成が安定した状態で行われる。
また、複合膜２に設けられた微細孔を通して周囲の血流からの栄養素供給・老廃物交換が行われる一方、骨形成を阻害する軟組織の混入が抑制されているので、β−ＴＣＰの吸収とβ―ＴＣＰを足場とする骨形成が進んで複合膜２内の骨化が促進し、やがて自家骨に置換される。
【００１３】
この骨補填体１によれば、培養骨５と自家骨６との接合状態を複合膜２によって良好な状態で維持することができる。また、培養骨５や複合膜２が何れもβ―ＴＣＰを含むとともに複合膜２が生分解性材料を備えているので最終的に人体に吸収され、骨欠損修復を促進することができる。
【００１４】
次に、本発明に係る第２の実施形態について図２及び図３を参照して説明する。  
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第２の実施形態に係る骨補填体７の複合膜８が、予めレントゲンやＣＴ（Computerized Tomography）等によって取得した骨欠損部３の形態情報に基づいて欠損部分の骨型に形成されており、端部が骨欠損部３の自家骨６の端部と係合可能に形成されているとした点である。
複合膜８の材質等は第１の実施形態と同様の構成とされている。
【００１５】
次に、本発明に係る骨補填体７の製造方法について図３を参照して説明する。
本発明に係る骨補填体１の製造方法は、骨欠損部の形態情報を取得する工程（Ｓ０１）と、形態情報に基づきβ―ＴＣＰと生分解性材料とからなる骨型を製造する工程（Ｓ０２）と、骨型内に培養骨を充填する工程（Ｓ０３）とを備えている。
まず、第１の実施形態と同様に骨形成作用を備えた培養骨５を用意する。
そして、形態情報を取得する工程（Ｓ０１）を実施する。本工程は、欠損部を予めレントゲンやＣＴ等で撮影して骨欠損部の３次元データを取得する工程である。ここで得た情報を基に骨欠損部の治癒後の形状モデルを作成する。
【００１６】
次に、骨型を製造する工程（Ｓ０２）に移る。
この工程では、Ｓ０１工程で得た情報から作成した形状モデルに基づいて、実施に治癒後の状態を型とする複合膜８を一体成形によって製造する。
この骨型の端部は、残存する自家骨６と係合して取付を容易にするとともに取付状態を維持できる形状とされる。
そして、培養骨を充填する工程（Ｓ０３）にて、培養骨５を骨型である複合膜８内に充填する。
こうして得られた骨補填体７の端部を骨欠損部３に係合させて装着する。
【００１７】
この骨補填体７によれば、複合膜８が予め骨欠損部３に合わせた形状とされているので、手術時に術者が骨欠損部３にそのまますぐに装着することができる。したがって、術時に培養骨５を充填したり骨欠損部３の欠損状態に合わせて複合膜８の形状を微調整する手間を省くことができ、確実な手技と時間の短縮とを図ることができる。さらに、複合膜８が一体的に形成されるので継ぎ目等をなくすことができ、継ぎ目部分からの培養骨５の露出や排出等を防止することができる。
【００１８】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、培養骨５には、ＢＭＰ（Bone Morph genetic Protein）、ＦＧＦ（Fibroblast Growth Factor）、ＴＧＦ−β（Transforming Growth Factor-β）、ＩＧＦ（Insulin-like Growth Factor）、ＰＤＧＦ（Platelet-Derived Growth Factor）、ＶＥＧＦ（VascularEndthelial cell Growth Factor）等の骨生成因子が複合されていてもよい。
また、培養骨５は成形体であっても、顆粒体であっても構わない。
さらに、付加する細胞は、ＥＳ細胞、体性幹細胞、間葉系幹細胞、骨細胞、軟骨細胞等の細胞であればよく、自家細胞であっても他家細胞であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の骨補填体を骨欠損部に補填した状態を示す説明図である。
【図２】本発明に係る第２の実施形態の骨補填体を骨欠損部に補填した状態を示す説明図である。
【図３】本発明に係る第２の実施形態の骨補填体の製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２０】
１、７  骨補填体（生体組織補填体）
２、８  複合膜
３  骨欠損部
５  培養骨（骨補填材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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