开发实用化的人造关节

日本中部大学的生命健康科学部的小久保正教授和松下富春教授与京都大学医学部的中村孝志教授共同开发了能与骨自然结合的人造关节。并在2007年10月达到实用化。

目前，在日本每年要使用10万件人造关节。而这些人造关节的主要部分的金属与人骨不结合，为了使人造关节和骨结合，采用等离子溅射法在骨的表面覆盖氢氧磷灰石涂膜层。可是，由于涂膜层的组成和结构，难于使涂膜层牢固地结合在金属基板上，所以这就要求既具有高断裂韧性又能与骨结合性好的材料。

该课题组提出设想：首先把二氧化钛凝胶放在模拟体液中在其表面形成磷灰石，然后把钛金属和钛合金浸在NaOH溶液中进行加热处理，在其表面形成钛酸钠层。把经过以上处理的金属埋入受体内，在受体表面形成很多Ti-OH基，由此得到磷灰石，通过这种磷灰石与人骨形成结合。实际上，以60℃、1天的条件，把钛金属浸在NaOH水溶液中，然后再以600℃、1小时加热处理，在钛金属表面1μm层内形成钛酸钠层。把经过这样处理过的金属棒埋入兔子的大腿骨的骨髓部，在其表面形成磷灰石层，通过该磷灰石层和周围的骨牢固结合，沿周围只有骨的碎片脱落。如图所示，对钛合金制的人造股关节的钛多孔部进行上述相同的NaOH处理和加热处理，在2000年---2003年对70名患者进行临床试验，证实人造关节牢固固定在周围的骨中。

在2003年，向厚生劳动省提出人造股关节的制造与销售认可申请，于2007年8月得到认可。与骨自然结合的人造股关节于2007年10月接受健康保险的认可，并可以在各医院使用。

（译自《セラミックス》43(2008)No.3）