植入材料制造方法技术

本发明专利技术提供一种使骨骼和植入材料接合的骨骼的接合方法，用于使骨骼和植入材料之间在短时间内容易地进行接合，该骨骼的接合方法包括：开口步骤，其将激光照射在骨骼（51）或者植入材料（52）上，对骨骼（51）或者植入材料（52）进行开孔处理，直至到达骨骼（51）与植入材料（52）之间的接合位置；以及接合步骤，其经由在开口步骤中开设的孔，将激光照射在骨骼（51）与植入材料（52）之间的接合位置上，使骨骼（51）和植入材料（52）接合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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、以及植入材料制造装置。
技术介绍
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口 ο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，胯白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(I)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I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. O至3. Oym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. 6 μ m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。另夕卜，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I :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号公报专利文献6 :特开2003 - 169845号公报专利文献7 :美国专利第5071436号说明书专利文献8 :美国专利第5776193号说明书专利文献9 :美国专利第6187047号说明书专利文献10 :特开昭64 — 37475号公报专利文献11 :特开平6 - 7425号公报专利文献12 :特开昭64 — 52471号公报
技术实现思路
但是，在上述第I个现有技术中，虽然可以促进骨骼生长，但存在无法使骨骼和植入材料在短时间内容易地进行固定(接合)的问题。另外，在上述第2个现有技术中，由于产生具有被氢氧化磷灰石较强地吸收的波长的激光而切断牙齿组织，所以存在无法容易地在短时间内对其他物质进行切断或接合的问题。另外，在上述第3及第4个现有技术中，可以切断并去除无机质化生理组织，但存在无法处理牙齿和植入材料的开孔或接合的问题。另外，在上述第5个现有技术中存在如下问题，在对骨物质等进行去除加工后，无法容易地进行骨骼和植入材料的接合，无法使骨骼和植入材料之间在短时间内容易地进行接合。另外，在上述第1个现有技术中，由于仅在植入材料的与骨骼的接合面上提供凹凸部，所以组织基本不会浸润浸透至植入材料内部。因此，存在无法使植入材料和骨骼之间在短时间内进行牢固的接合的问题。另外，上述第5个现有技术与硬物质以及动脉硬化性沉着的去除加工相关，基本不会产生组织向植入材料的浸润浸透。因此，存在无法使植入材料和骨骼之间在短时间内牢固地进行接合的问题。另外，在上述第6 第9个现有技术中，指出了细胞浸润性优异的磷灰石的构造要素即气泡的重要性，但磷灰石材料整体为具有相同的气泡比例及相同的晶体构造的材料。因此，由气泡比例大的材料、海绵状的材料、多孔型材料等成型的生物部件，在用于施加较强应力的部分上的情况下，有可能破损。因此，存在上述生物部件只能应用在施加比较小的应力的部分上的问题。另外，存在上述生物部件制造工序复杂，品质管理困难的问题。另外，在上述第10 第12个现有技术中，由于通过单独的工序制造表面改性部分的材料和基材，同时在上述制造工序之外，需要使表面改性部分的材料与基材接合的工序，因此存在工序变得复杂的问题。因此，存在品质管理复杂，完成品的尺寸精度恶化的问题。本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于获得一种使骨骼和植入材料之间在短时间内容易地接合的激光加工装置以及骨骼的接合方法。另外，其目的在于获得一种可以使骨骼和植入材料之间在短时间内容易地进行接合的植入材料、、骨骼的接合方法以及植入材料制造装置。为了解决上述课题，实现目的，本专利技术提供一种使骨骼和植入材料接合的骨骼的接合方法，其特征在于，包括接合步骤，在该步骤中，将激光照射在上述骨骼与植入材料的接合位置上而使上述骨骼和植入材料接合。专利技术的效果根据本专利技术，由于将激光照射在骨骼和植入材料的接合位置上而使骨骼和植入材料接合，所以具有可以使骨骼和植入材料在短时间内容易地进行接合的效果。附图说明图1是表示实施方式所涉及的激光加工装置的结构的框图。图2是表示将激光照射在骨骼上而实施开孔的情况下的处理结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植入材料制造方法，其特征在于，包含：骨骼燃烧工序，在该工序中，在从动物取出的骨骼上照射热源而使所述骨骼燃烧；以及发泡层生成工序，在该工序中，在通过所述骨骼燃烧而产生的包含该骨骼的成分的气氛中，将所述热源向已经烧结的植入材料照射而使所述植入材料熔融，在熔融的植入材料中生成将包含该骨骼的成分的气泡封入并凝固而成的发泡层，所述植入材料作为外科用移植材料使用。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金冈优，荻田平，村井融，但野茂，东藤正浩，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，国立大学法人北海道大学，
类型：发明
国别省市：