具有接近人骨的强度特性，避免应力遮挡现象的发生并且确保与骨头的充分的结合性。具有由连续的骨架（2）形成的、多个气孔（3）相连通的三维网眼状结构的气孔率不同的多孔金属体（4、5）通过在一个方向上平行的接合界面（F）接合，并且这些多孔金属体（4、5）中，至少形成在气孔率高的多孔金属体（5）的气孔（3B）被形成为在沿接合界面的方向上长、在与接合界面正交的方向上短的扁平形状，并且沿接合界面的方向的气孔（3B）的长度（Y）相对于与接合界面正交的方向的长度（X）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。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。
技术介绍
作为埋入活体内使用的植入体,具有专利文献I 3中记载的植入体。专利文献I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。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术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。本专利技术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。此外，将如此构成的材料作为植入体使用时，还可以根据需要增加通过与平行于所述一个方向的方向不同的方向的接合界面接合的多孔金属体。在本专利技术的多孔植入体材料中，将沿所述接合界面的一个方向作为轴心方向时，所述气孔率低的多孔金属体在与该轴心方向正交的方向的剖面中的面积占有率可为0.5% 50%O该多孔植入体通过将轴心方向与骨头的轴向配合埋入，从而能够配合骨头的强度特性而使用。在此情况下，当气孔率低的多孔金属体的面积占有率小于0.5%时作为植入体材料易于变得强度不足，当超过50%时，骨头进入速度变慢，具有直到植入体固定需要花费时间的倾向。在本专利技术的多孔植入体材料中，所述多孔金属体可为对含有金属粉末与发泡剂的发泡性浆料进行成型后发泡和烧结而成的发泡金属。发泡金属能够易于形成由连续的骨架与气孔构成的三维网眼状结构，并且能够通过发泡剂的发泡在宽范围内调整气孔率，能够配合所使用的部位适当地使用。另外，由于发泡金属能够使表面的开口率与整体的气孔率独立操作，因此能够通过提高表面的金属密度(降低开口率)来提高沿接合界面的方向的强度，且与气孔的扁平形状带来的强度特性一起能够易于赋予各向异性。本专利技术的多孔植入体材料的制造方法的特征在于，包括以下步骤:形成接合体，该接合体通过在一个方向上平行的接合界面将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个多孔金属体接合而成；以及通过在与接合界面正交的方向压缩该接合体，从而至少使气孔率高的多孔金属体的气孔成为扁平形状。根据本专利技术的多孔植入体材料，其接合了气孔率低的多孔金属体，并且在气孔率高的多孔金属体形成有扁平的气孔，从而具有接近人骨的各向异性，因此通过与骨头的方向配合使用，从而能够有效地避免应力遮挡现象的发生，且通过连通的气孔能够使骨头易于进入，能够确保与骨头的充分的结合性。附图说明图1是示意地表示本专利技术所涉及的多孔植入体材料的一实施方式的立体图。图2是表示图1的多孔植入体材料中的多孔金属体的剖面的示意图。图3是表示用于制造多孔金属体的成型装置的概要结构图。图4是示意地表示多孔植入体材料的其他实施方式的俯视图。图5是表示实施例的多孔植入体材料的气孔的孔径分布的图表。图6是表不本专利技术的又一实施方式的俯视图。图7是表不本专利技术的又一实施方式的俯视图。·图8是表不本专利技术的又一实施方式的立体图。图9是表示用于制造多孔金属体的其他成型装置的主要部分的概要结构图。具体实施例方式下面，参照附图对本专利技术所涉及的多孔植入体材料的实施方式进行说明。本实施方式的多孔植入体材料I通过在一个方向上平行的接合界面F层压多枚板状的多孔金属体4、5而构成，该板状的多孔金属体4、5包括发泡金属，该发泡金属具有由连续的骨架2形成的、多个气孔3相连通的三维网眼状结构。在图示例中，各多孔金属体4、5的气孔率高的多孔金属体与气孔率低的多孔金属体被交替层压。另外，构成各多孔金属体4、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：太期雄三，大森信一，加藤公明，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：
国别省市：
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