1998 Fiscal Year Annual Research Report
アルカリ熱処理生体活性化チタンおよびチタン合金の整形外科用インプラントの開発
Project/Area Number |
09358019
|
Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
中村 孝志 京都大学, 医学研究科, 教授 (10201675)
|
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥長 清行 日本電気硝子(株), 生体材料開発室, 主任
岡 正典 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (20088537)
|
Keywords | チタン / チタン合金 / アルカリ加熱処理 / 多孔性 / 骨結合 / push out test / プラズマスプレー / バイオマテリアル |
Research Abstract |
1 アルカリ加熱処理した純チタンおよびチタン合金のpush out testを用いた骨結合能の評価 アルカリ加熱処理によりもたらされる純チタンおよびチタン合金の骨結合の増強効果を広く行われている標準的なpush out testで評価した。円柱形のインプラントを、純チタンと3種類のチタン合金で作成した。それぞれの金属の半数にアルカリ加熱処理を加えた。これらのインプラントを犬の大腿骨の外側骨皮質を貫いて埋入した。4および12週後に屠殺し、push out testを施行した。4週の時点からアルカリ加熱処理したインプラントは、各種類の未処理のインプラントに比較して、4.9から9.0倍の骨結合力の増強を認めた。12週においても2.0から6.6倍のアルカリ加熱処理による増強効果が存在した。また、4種類のアルカリ加熱処理した金属間では純チタンとTi15Mo5Zr3Alの骨結合力が他の種類に比較して強い傾向を示した。 2 多孔状チタンインプラントの骨結合能にアルカリ加熱処理が及ぼす影響の検討 これまでの研究でアルカリ加熱処理が表面が平滑なチタンの骨結合能を向上させることは判明してきたが、表面が多孔性のチタンに関してはまだ知見が得られていない。 本実験では、表面を純チタンのプラズマスプレー法により多孔性にした円柱形の純チタン製のインプラントを作成した。これらのインプラントから更なる処理を加えないコントロールとアルカリ加熱処理を加えたインプラントを作成した。1.と同様の実験系で、アルカリ加熱処理による骨結合能の増強効果を調べた。結果は、4週で約1.5倍の骨結合力の増強を認めたが、12週ではアルカリ加熱処理したものとコントロール間で骨結合力で有意な差は存在しなかった。このことから、アルカリ加熱処理は、多孔性の表面を有するチタンインプラントに対しても早期においては、骨結合能を増す効果を有すると考えられる。
|
-
[Publications] Nishiguchi,S.et al.,: "The effect of heat treatment on bone bonding ability of alkali-treated titanium." Biomaterilas. 20. 491-500 (1999)
-
[Publications] Nishiguchi,S.et al.,: "Enhancement of bone bonding strength of titanium alloys by alkali and heat treatm" Bioceramics. 11. 675-678 (1998)
-
[Publications] Miyaji,F.et al.,: "Surface structural change of bioactive inorganic filler-resin composite cement in simulated body fluid:Effect of resin" Journal of Biomedical Materials Research. 42. 604-610 (1998)
-
[Publications] Kato,H.et al.,: "The effect of alkali and heat treatment on bone bonding ability of tantalum" Bioceramics. 11. 671-674 (1998)
-
[Publications] H-M.Kim.et al.,: "Graded surface structure of bioactive Ti-6Al-4V alloy prepared by chemical treament." Bioceramics. 11. 655-658 (1998)
-
[Publications] 金鉉敏 et al.,: "生体活性チタン金属の性質" Orthopaedic Ceramic Implants. 17. 17-21 (1997)
-
[Publications] 中村孝志: "バイオマテリアルと生体-副作用と安全性" 中山書店 編集:佐藤温重(東京医科歯科大学)他, 13 (1998)