[发明专利]多孔植入体材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种作为埋入活体内的植入体来使用的材料，特别涉及一种由多孔金属构成的植入体材料。

本申请基于2010年11月10日申请的特愿2010-251432要求优先权，并且在此援引其内容。

背景技术

作为埋入活体内使用的植入体，具有专利文献1～3中记载的植入体。

专利文献1记载的植入体（椎间垫片）被插入并配置在去除了椎间板后的椎体之间来使用，为了使其易于插入并且难以拔出等，填充块主体的上表面和下表面形成为特殊的形状。

专利文献2记载的植入体（人工齿根）包括由钛或钛合金构成的实心柱状的芯材、以及由配置在芯材侧面并由钛或钛合金构成且通过烧结结合的多个球状颗粒和形成在该球状颗粒之间的多个连通孔构成的多孔层，该多个球状颗粒进一步具备由金钛合金构成的表面层，通过该表面层，相邻的球状颗粒相互结合。作为尺寸小且与颚骨的结合强度高的人工齿根来提出。

专利文献3记载的植入体由多孔材料形成，包括气孔率高的第一部位和气孔率低的第二部位。在此情况下，例如在生坯状态钛发泡体形状的植入体的第一部位的孔中，插入由钛嵌体形状的完整的由高密度物质制作的植入体的第二部位并进行烧结，从而使第一部位收缩而固定第二部位。而且，针对低气孔率的第二部位进行植入体操作或固定，由于气孔率低，因此能够避免操作或固定中的颗粒的磨耗。

专利文献1：日本专利第4164315号公报

专利文献2：日本专利第4061581号公报

专利文献3：日本特表2009-504207号公报

然而，由于这种植入体在活体内被用作骨头的一部分，因此要求对骨头的优异的结合性以及与负载骨头的一部分所对应的强度，但是当追求与骨头的结合性时易于变得强度不足，相反当追求强度时与骨头的结合变得不充分等，两者难以兼顾。

关于这点，由于专利文献2和专利文献3记载的植入体为实心的芯材与多孔层、或者气孔率高的第一部位与气孔率低的第二部位的复合结构，因此可以认为能够满足与骨头的结合性以及必要的强度这两方的要求，但是由于金属材料的强度一般比人骨高，因此当作为植入体使用时，植入体承受几乎所有对骨头施加的负荷，产生应力遮挡现象（埋入植入体的部分的周边部的骨头变得脆弱的现象）。

因此，要求使这些植入体的强度接近人骨强度，但是人的骨头是具有六方晶系的晶体结构的活体磷灰石与胶原纤维的组合结构，具有在C轴方向择优取向的强度特性。因此，仅以如这些专利文献记载所示的单纯的复合结构，难以作为接近人骨的植入体。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有接近人骨的强度特性，能够避免应力遮挡现象的发生并且能够确保与骨头的充分的结合性的多孔植入体材料。

本发明的多孔植入体材料的特征在于，具有由连续的骨架形成的、多个气孔相连通的三维网眼状结构的气孔率不同的多孔金属体通过在一个方向上平行的接合界面接合，并且在这些多孔金属体中，至少形成在气孔率高的多孔金属体的气孔被形成为在沿所述接合界面的方向上长、在与所述接合界面正交的方向上短的扁平形状，并且沿所述接合界面的方向的所述气孔的长度相对于与所述接合界面正交的方向的长度被形成为1.2倍～5倍，这些多孔金属体的接合体整体的气孔率为50％～92%，在与沿所述接合界面的方向平行的方向上压缩时的强度相对于在与正交于所述接合界面的方向平行的方向上压缩时的强度为1.4倍～5倍。

该多孔植入体材料使得骨头能够进入连通的多个气孔内并与骨头一体结合，特别是通过气孔率高的多孔金属体，能够使骨头易于进入。另外，由于气孔率低的多孔金属体被接合，因此接合界面方向的压缩强度大，另外，在气孔率高的多孔金属体中，由于其气孔被形成为沿接合界面的扁平形状，因此沿其扁平方向的压缩强度也变大。因此，作为接合体整体，由于沿其接合界面的方向的压缩强度与其正交方向的压缩强度不同，具有与人骨具有同样的各向异性的强度特性，因此通过配合人骨的强度的方向性埋入体内，能够更有效地防止应力遮挡现象的发生。

在此情况下，当沿接合界面的方向的气孔长度与正交方向的长度之比小于1.2倍时会造成强度不足，当超过5倍时，气孔会变得过于扁平，骨头的进入速度变慢且结合变得不充分。

另外，当整体的气孔率小于50%时骨头的进入速度变慢，作为植入体与骨头的结合功能不足。当气孔率超过92%时，压缩强度变低，作为植入体支撑骨头的功能不足。

另外，通过接合多个多孔金属体，从而能够容易地制作各种块状的物质。