[发明专利]植入材料制造方法

说明书

本申请是基于2007年8月21日提出的中国国家申请号200780030996.9（PCT/JP2007/066203）申请（激光加工装置、骨骼的接合方法、植入材料、植入材料制造方法以及植入材料制造装置）的分案申请，以下引用其内容。

技术领域

本发明涉及一种使骨骼和植入材料接合的激光加工装置、骨骼的接合方法、植入材料、植入材料制造方法以及植入材料制造装置。

背景技术

近年来，不断针对骨骼（骨骼组织）与作为生物材料的陶瓷或复合材料等植入材料接合的技术（外科手术用装置等）进行开发。在这种植入材料和骨骼的接合中，植入材料和骨骼在接合中即使彼此的位置关系产生微小的偏差的情况下，该接合完成也会大幅度延迟。另外，在没有注意到微小的偏差而继续进行植入材料和骨骼之间的接合的情况下，最终将以存在偏差的状态完成结合。在现有技术中，利用坚固且重量较大的固定用夹具对该结合位置进行固定，以使上述相互位置关系不会产生微小的偏差，因此在进行植入材料和骨骼的接合时花费工夫。

并且，由于为了增加植入材料与骨骼接合的强度，使用钛等金属制结合螺栓，并在使植入材料与骨骼完全结合后撤去螺栓，因此植入材料和骨骼的接合需要大量时间，在对患部进行治疗等时花费大量时间。因此，期望使骨骼和植入材料在短时间内容易地进行接合。

此前，为了促进骨骼接合，使植入材料（外科用移植材料）相对于骨骼的位置稳定化，从而在植入材料上使用纹理加工表面，使骨骼组织和植入材料在短时间内结合。例如，在由固定在患者的大腿骨内的大腿骨副集合体及安置在患者的胯臼内的胯臼副集合体构成的人工臀部中，大腿骨副集合体包括例如设置有纹理加工表面的人工骨干，胯臼副集合体包括例如设置有纹理加工表面的人工关节窝。

上述纹理加工表面是为了促进骨骼生长而设置的，但在骨骼和植入材料结合之前，需要（1）定位、（2）通过石膏进行固定、（3）骨骼生长这3个工序，直至完全愈合的固定（接合）为止需要数月的时间。

例如，在专利文献1的激光加工方法中，提供使植入材料和骨骼之间容易进行“刮擦嵌合”的包含内凹部（undercut）及相互结合凹部的表面，使植入材料和骨骼的接合时间缩短，且接合稳定。

另外，在专利文献2的激光加工方法中，产生具有可以被氢氧化磷灰石较强地吸收的波长的激光，切断牙齿组织。另外，在专利文献3的激光加工方法中，产生具有可以被羟基磷灰石较强地吸收的波长的激光，切除包括牙齿的珐琅质、牙质及骨骼在内的无机质化生理组织。

另外，在专利文献4记载的激光加工方法中，利用具有与牙齿的珐琅质及牙质对应的2.0至3.0μm的波长的激光，去除牙齿的珐琅质或牙质。另外，在专利文献5记载的激光加工方法中，使用具有9.6μm的发射波长的激光，对骨物质、牙齿的硬物质以及动脉硬化性沉着进行剥离。

另外，迄今为止，作为可以容易地与骨骼进行牢固的接合的植入材料的研究，对促进骨骼接合，使植入材料相对于骨骼的位置稳定化的技术不断地进行研究。例如，多孔型生物材料被认为具有细胞浸润性优异的特性，与其相关的技术的研究正在积极地进行。

在现有的与多孔型生物材料相关的研究中，存在无法保持陶瓷原有刚性的与海绵状构造体相关的研究，以及制造工序复杂且品质波动大的将多孔层与基材接合的研究。另外，存在所生成的孔的尺寸难以控制的与喷镀磷灰石粉末相关的研究，以及仅在陶瓷的表面生成凹凸、并未涉及内侧构造的研究。另外，在现有的激光加工方法中，进行植入材料等的去除加工，但没有进行任何与表面改性相关的研究。

例如，在专利文献6中公开了将碳酸磷灰石设定为呈海绵状的多孔质或超多孔质，使其与骨胶原复合化的技术。另外，在专利文献7中公开了将具有羟基磷灰石和凝胶状骨胶原的海绵体作为整形外科用骨骼填补材料使用的技术。另外，在专利文献8、9中公开了在骨骼填补材料的设计中，使基材整体具有多孔性的技术。

另外，在专利文献10中公开了在由单独的工序生成致密基体和多孔质基体后，将它们在接触的状态下进行干燥并烧结的技术。另外，在专利文献11中公开了将磷灰石粉末混合并分散在玻璃层中，烧结后利用蚀刻使空孔露出的技术。另外，在专利文献12中公开了使用等离子弧将羟基磷灰石或者磷酸三钙的粉末熔敷在基材表面上的技术。

专利文献1：特开2002－301091号公报

专利文献2：特开平4－53550号公报

专利文献3：特开平4－300535号公报

专利文献4：特开平2－504478号公报

专利文献5：特开昭62－502170号公报