多孔質インプラント素材

【課題】人骨に近い強度特性を有し、ストレスシールディング現象の発生を回避しながらも骨との十分な結合性を確保する。
【解決手段】連続した骨格２により形成される複数の気孔３が連通した三次元網目状構造を有する複数の多孔質金属体４が一の方向に平行な接合界面Ｆを介して接合されてなり、気孔率が５０％〜９２％であり、接合界面Ｆに沿う方向と平行な方向に圧縮したときの強度は、接合界面Ｆに直交する方向と平行な方向に圧縮したときの強度に対して１．４倍〜５倍とされている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内に埋め込まれるインプラントとして用いられる素材に係り、特に多孔質金属からなるインプラント素材に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体内に埋め込まれて用いられるインプラントとして、特許文献１〜３に記載のものがある。
特許文献１記載のインプラント（椎間スペーサ−）は、椎間板を除去した後の椎体の間に挿入配置して使用されるもので、その挿入を容易にするとともに、抜け難くする等のために、スペーサ−本体の上面及び下面が特殊な形状をしている。
特許文献２記載のインプラント（人工歯根）は、チタン又はチタン合金からなる中実柱状の芯材と、芯材の側面に配置されてチタン又はチタン合金から成り焼結により結合した多数の球状粒子と該球状粒子の間に形成された多数の連通孔とから成る多孔層とから構成されており、その多数の球状粒子はさらに金チタン合金からなる表面層を備え、該表面層により隣接する球状粒子が相互に結合されている。寸法が小さく且つ顎骨との結合強度が高い人工歯根として提案されている。
【０００３】
特許文献３記載のインプラントは、多孔質材料からなり、気孔率が高い第一部位と、気孔率が低い第二部位とから構成されている。この場合、例えば、グリーン状態チタン発泡体形状のインプラントの第一部位の穴の中に、チタンインレー形状の完全なる高密度物質で作られるインプラントの第二部位を挿入して焼結することにより、第一部位が収縮して第二部位を固着する。そして、低い気孔率の第二部位がインプラントの操作又は固着を行うようになっており、気孔率が低いために、操作又は固着における粒子の摩耗が回避できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１６４３１５号公報
【特許文献２】特許第４０６１５８１号公報
【特許文献３】特表２００９−５０４２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種のインプラントは、生体内で骨の一部として用いられるものであるため、骨に対する優れた結合性と、骨の一部を負担するのに見合う強度とが求められるところ、骨との結合性を追求すると強度不足となり易く、逆に強度を追求すると骨との結合が不充分となるなど、これらを両立させることが難しい。
【０００６】
この点、特許文献２及び特許文献３記載のインプラントは、中実の芯材と多孔層、あるいは気孔率が高い第一部位と気孔率が低い第二部位との複合構造となっているため、骨との結合性と、必要な強度との両方の要求に対応することができると考えられるが、一般に金属材料は強度が人骨よりも高いため、インプラントとして用いると、骨にかかる荷重のほとんどをインプラントが受けてしまい、ストレスシールディング現象（インプラントを埋め込んだ部分の周辺部の骨が脆弱化する現象）が生じる。
したがって、これらインプラントを人骨に近い強度とすることが求められるが、人間の骨は、六方晶系の結晶構造を持つ生体アパタイトとコラーゲン繊維の組み合わさった構造で、Ｃ軸方向に優先的に配向する強度特性を有している。このため、これら特許文献記載のように単純に複合構造とするだけでは、人骨に近いインプラントとすることは難しい。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、人骨に近い強度特性を有し、ストレスシールディング現象の発生を回避しながらも骨との十分な結合性を確保することができる多孔質インプラント素材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の多孔質インプラント素材は、連続した骨格により形成される複数の気孔が連通した三次元網目状構造を有する複数の多孔質金属体が一の方向に平行な接合界面を介して接合されてなり、気孔率が５０％〜９２％であり、接合界面に沿う方向と平行な方向に圧縮したときの強度は、前記接合界面に直交する方向と平行な方向に圧縮したときの強度に対して１．４倍〜５倍とされていることを特徴とする。
【０００９】
この多孔質インプラント素材は、連通した複数の気孔内に骨が侵入して骨と一体に結合することができる。また、複数の多孔質金属体が接合されて構成されているので、その接合界面は、その面方向に沿う方向の圧縮強度が中心部よりも大きくなり、したがって、全体として、接合界面に沿う方向の圧縮強度の方がその直交方向の圧縮強度よりも大きくなっており、人骨と同様の異方性を有する強度特性となっているので、人骨の強度の方向性と合わせて体内に埋め込むことにより、ストレスシールディング現象の発生をより有効に防止することができる。
【００１０】
この場合、気孔率が５０％未満では骨の侵入速度が遅く、インプラントとして骨との結合機能が不足する。気孔率が９２％を超えると、圧縮強度が低く、インプラントとして骨を支持する機能が不足する。
また、複数の多孔質金属体を接合していることにより、種々のブロック状のものを容易に作製することができるとともに、気孔率の異なる多孔質金属を積層することも可能であり、全体の気孔率を維持しながら、部分的に気孔率を変化させることができるなど、その設計の自由度が増大する。
なお、このように構成した素材をインプラントとして用いる場合に、必要に応じて前記一の方向に平行な方向とは異なる方向の接合界面によって接合した多孔質金属体を加えてもよい。
【００１１】
本発明の多孔質インプラント素材において、各多孔質金属体は、金属粉末と発泡剤を含有する発泡性スラリーを成形して発泡及び焼結させて、表面の金属密度を中心部より高くした発泡金属であるとよい。
発泡金属は、連続した骨格と気孔による三次元網目状構造を容易に形成することができるとともに、発泡剤の発泡によって気孔率を広い範囲で調整することができ、用いられる部位に合わせて適切に使用することができる。
また、発泡金属は、表面の開口率を全体の気孔率とは独立に操作できるため、表面の金属密度を上げる（開口率を下げる）ことで、接合界面の強度をより向上させることができる。
【００１２】
本発明の多孔質インプラント素材において、前記気孔は、前記接合界面に沿う方向に長く、接合界面に直交する方向に短い扁平形状に形成されるとともに、前記接合界面に沿う方向の前記気孔の長さは、前記接合界面に直交する方向の長さに対して１．２倍〜５倍に形成されているとよい。
気孔が扁平形状に形成されると、その扁平方向に沿う方向の圧縮強度を扁平方向に直交する方向よりも高めることができる。したがって、気孔の偏平方向を接合界面方向に沿って形成することにより、接合界面に沿う方向の圧縮強度をより高めることができ、接合界面に沿う方向の長さをその直交方向の長さに対して１．２倍〜５倍とすることにより、接合界面に平行な方向の圧縮強度を効果的に向上させることができる。
【００１３】
本発明の多孔質インプラント素材において、前記複数の多孔質金属体は、気孔率が異なる多孔質金属体を有しているとよい。
気孔率の異なる多孔質金属体を接合することにより、気孔率の低い多孔質金属体により全体の強度を確保しつつ、気孔率の高い多孔質金属体により骨の侵入を容易にすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の多孔質インプラント素材によれば、多孔質金属体の接合構造としたことにより、その接合界面に沿う方向の圧縮強度がその直交方向よりも高められ、人骨に近い異方性を持った強度特性を有しているため、骨の方向と合わせて用いることにより、ストレスシールディング現象の発生を有効に回避することができ、かつ連通した気孔により骨の侵入が容易で、骨との十分な結合性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る多孔質インプラント素材の一実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１の多孔質インプラント素材における多孔質金属体の断面を示す模式図である。
【図３】多孔質金属体を製造するための成形装置を示す概略構成図である。
【図４】他の実施形態の多孔質インプラント素材における多孔質金属体の断面を示す模式図である。
【図５】実施例の多孔質インプラント素材の表面の光学顕微鏡観察写真である。
【図６】実施例の多孔質インプラント素材の断面の光学顕微鏡観察写真である。
【図７】実施例の多孔質インプラント素材の気孔の孔径分布を示すグラフである。
【図８】実施例の多孔質インプラント素材の圧縮強度の気孔率及び気孔形状の依存度を示すグラフである。
【図９】本発明の他の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態を示す平面図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態を示す平面図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【図１３】多孔質金属体を製造するための他の成形装置を示す要部の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る多孔質インプラント素材の実施形態を図面を参照しながら説明する。
本実施形態の多孔質インプラント１素材は、図１及び図２に示すように、連続した骨格２により形成される複数の気孔３が連通した三次元網目状構造を有する発泡金属からなる板状の多孔質金属体４を相互に平行な接合界面Ｆを介して複数枚積層して構成されている。発泡金属は、後述するように、金属粉末と発泡剤等を含有する発泡性スラリーをシート状に成形して発泡させることにより形成したものであり、気孔３が表裏面及び側面に開口し、また、厚さ方向の中心部に対して表裏面近傍が密に形成されている。
この発泡金属の多孔質金属体４を積層してなる多孔質インプラント素材１は、全体の気孔率が５０％〜９２％に形成されている。
そして、この多孔質インプラント素材１は、多孔質金属体４の接合界面Ｆに沿う一の方向が生体に埋め込む際の軸心方向Ｃとされる。図１及び図２では上下方向が軸心方向Ｃとされる。
【００１７】
次に、この多孔質インプラント素材１を製造する方法について説明する。
この多孔質インプラント素材１を構成する多孔質金属体４は、金属粉末、発泡剤等を含有する発泡性スラリーをドクターブレード法等によりシート状に成形して乾燥させることによりグリーンシートを形成し、このグリーンシートを脱脂、焼結工程を得て発泡させることにより、製造される。また、その際に、グリーンシートを複数枚積層して焼結することにより、多孔質金属体４が積層された多孔質インプラント素材１が製造される。
発泡性スラリーは、金属粉末、バインダ、可塑剤、界面活性剤、発泡剤を溶媒の水とともに混練して得られる。
【００１８】
金属粉末としては、生体為害性のない金属やその酸化物等の粉末からなり、例えば、純チタン、チタン合金、ステンレス鋼、コバルトクロム合金、タンタル、ニオブ等、が用いられる。このような粉末は、水素化脱水素法、アトマイズ法、化学プロセス法などによって製造することができる。平均粒径は０．５〜５０μｍが好適であり、スラリー中に、３０〜８０質量％含有される。
【００１９】
バインダ（水溶性樹脂結合剤）としては、メチルセルロース，ヒドロキシプロピルメチルセルロース，ヒドロキシエチルメチルセルロース，カルボキシメチルセルロースアンモニウム，エチルセルロース，ポリビニルアルコールなどを使用することができる。
【００２０】
可塑剤は、スラリーを成形して得られる成形体に可塑性を付与するために添加され、例えばエチレングリコール，ポリエチレングリコール，グリセリンなどの多価アルコール、鰯油，菜種油，オリーブ油などの油脂、石油エーテルなどのエーテル類、フタル酸ジエチル，フタル酸ジＮブチル，フタル酸ジエチルヘキシル，フタル酸ジオクチル，ソルビタンモノオレート，ソルビタントリオレート，ソルビタンパルミテート，ソルビタンステアレートなどのエステル等を使用することができる。
【００２１】
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩，α‐オレフィンスルホン酸塩，アルキル流酸エステル塩，アルキルエーテル硫酸エステル塩，アルカンスルホン酸塩等のアニオン界面活性剤，ポリエチレングリコール誘導体，多価アルコール誘導体などの非イオン性界面活性剤および両性界面活性剤などを使用することができる。
【００２２】
発泡剤は、ガスを発生してスラリーに気泡を形成できるものであればよく、揮発性有機溶剤、例えば、ペンタン，ネオペンタン，ヘキサン，イソヘキサン，イソペプタン，ベンゼン，オクタン，トルエンなどの炭素数５〜８の非水溶性炭化水素系有機溶剤を使用することができる。この発泡剤の含有量としては、発泡性スラリーに対して０．１〜５重量％とすることが好ましい。
【００２３】
このように作成した発泡性スラリーＳから、図３に示す成形装置２０を用いて、多孔質金属体４とするためのグリーンシートを形成する。
この成形装置２０は、ドクターブレード法を用いてシートを形成する装置であり、発泡性スラリーＳが貯留されるホッパ２１、ホッパ２１から供給された発泡性スラリーＳを移送するキャリヤシート２２、キャリヤシート２２を支持するローラ２３、キャリヤシート２２上の発泡性スラリーＳを所定厚さに成形するブレード（ドクターブレード）２４、発泡性スラリーＳを発泡させる恒温・高湿度槽２５、および発泡したスラリーを乾燥させる乾燥槽２６を備えている。なお、キャリヤシート２２の下面は、支持プレート２７によって支えられている。
【００２４】
〈グリーンシート成形工程〉
成形装置２０においては、まず、発泡性スラリーＳをホッパ２１に投入しておき、このホッパ２１から発泡性スラリーＳをキャリヤシート２２上に供給する。キャリヤシート２２は図の右方向へ回転するローラ２３および支持プレートＰによって支持されており、その上面が図の右方向へと移動している。キャリヤシート２２上に供給された発泡性スラリーＳは、キャリヤシート２２とともに移動しながらブレード２４によって板状に成形される。
【００２５】
次いで、板状の発泡性スラリーＳは、所定条件（例えば温度３０℃〜４０°、湿度７５％〜９５％）の恒温・高湿度槽２５内を例えば１０分〜２０分かけて移動しながら発泡する。続いて、この恒温・高湿度槽２５内で発泡したスラリーＳは、所定条件（例えば温度５０℃〜７０℃）の乾燥槽２６内を例えば１０分〜２０分かけて移動し、乾燥される。これにより、スポンジ状のグリーンシートＧが得られ、このようなグリーンシートＧを複数枚形成する。
【００２６】
〈積層及び焼結工程〉
このようにして得られたグリーンシートＧを複数枚積層した状態で脱脂・焼結することにより、多孔質金属体４の積層体を形成する。具体的には、例えば真空中、温度５５０℃〜６５０℃、２５分〜３５分の条件下でグリーンシートＧ中のバインダ（水溶性樹脂結合剤）を除去（脱脂）した後、さらに真空中、温度７００℃〜１３００℃、６０分〜１２０分の条件下で焼結する。
このようにして得られる多孔質金属体４の積層体は、連続した骨格２により形成される気孔３が連通した三次元網目状構造を有している。この多孔質金属体４は、キャリヤシート２２上で成形したグリーンシートＧが発泡、焼結されることにより形成されたものであり、キャリヤシート２２に接していた面及びその反対面、つまり表裏面の近傍は厚さ方向の中心部に比べて密に（高い金属密度に）形成される。したがって、その積層体は、各接合界面（積層界面）Ｆ付近が接合界面Ｆ間の中心部に比べて密になっている。また、各多孔質金属体４は、その気孔３が表裏面に開口しているため、その積層体においても表裏に連続した気孔３となる。
【００２７】
この多孔質金属体４の積層体を適宜の形状に切断するなどにより、所望の多孔質インプラント素材１とする。
このように製造される多孔質インプラント素材１は、５０％〜９２％の気孔率を有する多孔質であるため、インプラントとして用いたときに骨の侵入が容易で、骨との結合性に優れており、また、前述したように、各接合界面Ｆ付近が接合界面Ｆ間の中心部に比べて密になっているため、図２に実線矢印で示すように接合界面Ｆと平行な軸心方向Ｃに圧縮したときの強度が、破線矢印で示すように接合界面Ｆに直交する方向（軸心方向Ｃに直交する方向、多孔質金属体の厚さ方向）と平行な方向に圧縮したときの強度よりも大きいものとなる。このように圧縮強度に異方性を有して、人骨に近い強度特性を有していることから、骨の一部として使用する場合、人骨の強度の方向性に合わせて体内に埋め込むことにより、ストレスシールディング現象の発生を効果的に回避することができる。具体的には、多孔質インプラント素材１の接合界面Ｆに沿う軸心方向Ｃを骨のＣ軸方向に合わせるとよい。
【００２８】
また、人骨は中心部の海綿骨とその回りを囲む皮質骨とから構成されているが、この多孔質インプラント素材を海綿骨として用いる場合は、軸心方向Ｃの圧縮強度は４〜７０ＭＰａ、その圧縮の弾性率は１〜５ＧＰａが好ましく、皮質骨として用いる場合は、軸心方向Ｃの圧縮強度は１００〜２００ＭＰａ、その圧縮の弾性率は５〜２０ＧＰａが好ましい。いずれの場合も、軸心方向Ｃの圧縮強度は、軸心方向Ｃに直交する方向の圧縮強度に対して１．４倍〜５倍の大きさとなるように方向性を有しているのが良い。
【００２９】
前述の実施形態では、積層状態のグリーンシートを焼結して多孔質金属体４の積層体を得たが、この積層体をさらにプレス又は圧延により所定の圧力で厚さ方向に圧縮してもよい。
図４は、積層体を厚さ方向に圧縮した状態の断面を模式的に示しており、多孔質金属体４の積層体を厚さ方向に圧縮することにより、気孔３が押しつぶされ、表面に沿う方向（接合界面Ｆに沿う方向）に長く、表面に直交する方向（厚さ方向）に短い扁平形状となる。これら気孔３が押しつぶされて接合界面Ｆに沿う方向に長い扁平形状に形成されると、その扁平方向に沿う方向の圧縮強度が扁平方向に直交する方向の圧縮強度よりも大きくなり、強度特性により方向性を付与することができる。この場合、気孔３における接合界面Ｆに沿う方向の長さＹをその直交方向の長さＸに対して１．２倍〜５倍とすることにより、接合界面Ｆに平行な方向の圧縮強度を効果的に向上させることができる。
そして、この気孔３の偏平方向に沿う一の方向（接合界面Ｆに沿う一の方向）を軸心方向Ｃとして生体に埋め込むとよい。
【実施例】
【００３０】
以下に、多孔質金属体の積層体からなる多孔質インプラント素材と、その積層体を圧縮して気孔を押しつぶした状態の多孔質インプラント素材とについての実施例を説明する。
スラリー発泡法を用いてグリーンシートを作製し、そのグリーンシートから多孔質金属体を作製する。原料としては、平均粒径２０μｍのチタンの金属粉末、バインダとしてポリビニルアルコール、可塑剤としてグリセリン、界面活性剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩、発泡剤としてヘプタンを、溶媒の水とともに混練することにより、スラリーを作製した。そのスラリーを板状に成形し、乾燥させた後に、そのグリーンシートを複数枚積層して、脱脂、焼結することにより、多孔質金属体の積層体を得た。
この多孔質金属体の積層体をそのままインプラント素材としたものと、積層体を圧延機で圧縮したインプラント素材とを作製した。比較例として、１枚のグリーンシートを焼結して得た無積層のインプラント素材も作製した。
そして、多孔質金属体の積層体を圧縮したインプラント素材について表面及び厚さ方向断面を光学顕微鏡で観察した。
【００３１】
図５は表面の写真であり、図６が断面の写真である。これらの図から明らかなように、表面に開口する気孔はほぼ円形であるが、断面では厚さ方向につぶされた扁平形状となっている。また、接合界面近傍は金属部分が密となっていることがわかる。
図７は、気孔の孔径分布のグラフであり、平均孔径としては約５５０μｍ、表面への開口率は約６０％であった。
【００３２】
図８は、圧縮強度の気孔率及び気孔形状の依存度を示すグラフである。多孔質金属体の積層体を圧縮して得たインプラント素材については、接合界面に平行な方向の気孔の長さＹと、接合界面に直交する方向の長さＸとの比率（Ｙ／Ｘ；扁平度とする）を測定した。この場合、気孔の扁平度は、倍率２０倍の光学顕微鏡観察写真から、形状の確認し易い気孔を５〜１０個選定し、各気孔のＹとＸの長さを画像から求めて扁平度を算出し、それらの平均値を当該試料の扁平度とした。
そして、それぞれ表面と平行な圧縮荷重を加えて強度を測定した。圧縮して気孔が扁平となったものにおいては、気孔の長手方向と平行な圧縮荷重となる。その圧縮強度は、ＪＩＳＨ７９０２（ポーラス金属の圧縮試験方法）に基づき測定した。
図８において、多孔質金属体の積層体をそのままインプラント素材としたものを「積層品」とし、圧縮したものは「積層＋Ｙ：Ｘ＝３．４：１」と表記している。
この図８に示されるように、積層品で気孔率が７０％の場合、接合界面の方向と平行な方向に圧縮した場合が４５ＭＰａであった。また、扁平度が３．４倍（Ｙ：Ｘが３．４：１）で気孔率が７０％の場合、表面方向と平行な方向に圧縮した場合が４８ＭＰａであった。その試料を表面に直交する方向と平行な方向に圧縮した場合は２８ＭＰａであった。したがって、表面に沿う方向に圧縮した場合の強度は、これと直交する方向に圧縮した場合の強度の約１．７倍である。
この図８に示す結果から、多孔質金属体の積層体からなるインプラント素材、及びこれを圧縮してえたインプラント素材は、適切な気孔率に調整することにより、インプラントとして適当と考えられる幅広い圧縮強度のものを作製できることがわかる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、複数枚の多孔質金属体を積層する場合、各多孔質金属体を同一の気孔率としてもよいが、気孔率の異なる多孔質金属体を積層してもよい。
【００３４】
また、複数の多孔質金属体を接合する場合、実施形態のように板状のものを積層する形態以外にも、図９〜図１２に示すような種々の形態とすることができる。例えば、図９に示す多孔質インプラント素材１１は特定の多孔質金属体４Ａの中に柱状の他の多孔質金属体４Ｂを嵌合状態に配置したもの、図１０に示す多孔質インプラント素材１２は、図９に示すものに対して柱状の多孔質金属体４Ｂを複数設けたもの、図１１に示す多孔質インプラント素材１３は複数の多孔質金属体４Ｃ〜４Ｅを同心円の多重円状に配置したもの、図１２に示す多孔質インプラント素材１４は、十字ブロック状の多孔質金属体４Ｆの四隅に直方体ブロック状の多孔質金属体４Ｇを組み合わせたものである。これらの製造においては、特定の多孔質金属体に板状の多孔質金属体を巻き付ける、板状の多孔質金属体を丸める、などの方法も採用することができる。気孔の扁平方向は、図９及び図１２はＣ方向として図示しており、図１０及び図１１は紙面に直交する方向である。
【００３５】
また、接合方法としては、グリーン体を組み合わせて焼結する方法以外にも、個々に焼結したものを組み合わせて拡散接合する方法も可能である。そして、これらを圧縮する場合、図９〜図１１に示す円柱状の外形を有するものは、多孔質金属体の接合体を転がしながら径方向に圧縮するようにしてもよい。この圧縮工程も、焼結する前のグリーンシートの状態で圧縮してもよいし、焼結した後に圧縮してもよい。
いずれの場合も、これらの接合界面Ｆは一の方向に平行となっていることが重要であり、それにより、その接合界面Ｆに平行な方向の圧縮強度を接合界面Ｆに直交する方向の圧縮強度に対して大きくすることができる。なお、インプラントとして用いる場合に、目的とする強度の方向性を確保できれば、必要に応じて気孔の扁平方向（一の方向）に平行な方向とは異なる方向の接合界面によって接合した多孔質金属体を加えてもよい。
【００３６】
また、スラリーをドクターブレード法によってシート状に成形する場合、図１３に示すように、ホッパを複数並べて、発泡性スラリーを積層状態に供給して、積層状態のグリーンシートを成形するようにしてもよい。
【００３７】
さらに、このようなドクターブレード法によって発泡、成形する方法以外にも、減圧発泡による方法としてもよい。具体的には、スラリーから気泡および溶存ガスを一旦除去した後に、そのスラリーに添加ガスを導入しながら攪拌することにより、スラリー中に添加ガスからなる気泡核を分散形成した状態に発泡性スラリーを製造する。そして、この気泡核を含むスラリーを所定圧力に減圧するとともに、その所定圧力におけるスラリーの凝固点を超え沸点未満の予備冷却温度に保持することにより、気泡核を膨張させ、その気泡核の膨張により体積が増大したスラリーを真空凍結乾燥させる。このようにして形成したグリーン体を焼結して多孔質焼結体を形成するという方法である。
【符号の説明】
【００３８】
１多孔質インプラント素材
２骨格
３気孔
４多孔質金属板
１１〜１４多孔質インプラント素材
４Ａ〜４Ｇ多孔質金属体
Ｆ接合界面（積層界面）
Ｃ軸心方向

【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続した骨格により形成される複数の気孔が連通した三次元網目状構造を有する複数の多孔質金属体が一の方向に平行な接合界面を介して接合されてなり、気孔率が５０％〜９２％であり、前記接合界面に沿う方向と平行な方向に圧縮したときの強度は、前記接合界面に直交する方向と平行な方向に圧縮したときの強度に対して１．４倍〜５倍とされていることを特徴とする多孔質インプラント素材。
【請求項２】
各多孔質金属体は、金属粉末と発泡剤を含有する発泡性スラリーを成形して発泡及び焼結させて、表面の金属密度を中心部より高くした発泡金属であることを特徴とする請求項１記載の多孔質インプラント素材。
【請求項３】
前記気孔は、前記接合界面に沿う方向に長く、接合界面に直交する方向に短い扁平形状に形成されるとともに、前記接合界面に沿う方向の前記気孔の長さは、前記接合界面に直交する方向の長さに対して１．２倍〜５倍に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の多孔質インプラント素材。
【請求項４】
前記複数の多孔質金属体は、気孔率が異なる多孔質金属体を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の多孔質インプラント素材。

【図１】