生物親和性優(yōu)異的植入材料的處理方法和處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及生物親和性優(yōu)異的植入材料的處理方法、特別是牙科用植入材料的處 理方法和處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 牙科用植入手術(shù)中，植入物充分地與骨結(jié)合（骨整合（osseointegration))是重 要的。作為用于插入至骨中而使用的植入材料，使用鐵金屬或W鐵為基礎(chǔ)的合金，其特征為 該材料的生物親和性優(yōu)異，可W縮短其骨一體化時間。然而，由于具有光滑的表面結(jié)構(gòu)的鐵 制植入物無法在骨中形成充分的結(jié)合，所W必須使表面粗化。專利文獻(xiàn)1和2中提出了在 最初的工序中，通過噴砂在由鐵或W鐵為基礎(chǔ)的合金構(gòu)成的植入材料表面形成大粗趟面， 接著，通過在酸浴中的處理在該大粗趟面上重疊微粗趟面。對于該大粗趟面，記載有其孔的 大小大于10 y m，優(yōu)選設(shè)為20 y m W上，微粗趟面設(shè)為0. 5 y m至2 y m。
[0003] 另外，如非專利文獻(xiàn)1所記載那樣，推測如下；鐵金屬的表面在空氣中和水中自然 地被氧化，通過與水的反應(yīng)，在最外側(cè)的原子層中形成由哲基、氧形成的層。然而，鐵表面被 存在于空氣中的易揮發(fā)性的姪和其他化合物所污染，易于變?yōu)槭杷?，對于該樣的被污?的植入材料，無法與骨質(zhì)融合并在短時間內(nèi)形成牢固的愈合。另外，植入材料暴露于空氣的 時間越長，污染層也變得越厚。同樣地在安裝植入材料的時刻，清洗植入材料的表面、且維 持其親水性是必不可少的。
[0004] 賦予親水性、且實(shí)施了滅菌處理的植入材料被保存在填充有不會影響生物學(xué)活性 的氣體、例如氮?dú)?、氧氣或氣氣該樣的稀有氣體的密封容器中。該密封容器優(yōu)選不透過氣體 和液體之物。前述氣密性且水密性的密封容器優(yōu)選由玻璃、金屬、合成聚合物或其他氣密性 且水密性的材料制作，或?yàn)橛稍撔┎牧系慕M合形成的被密封的安肅。
[0005] 即使在植入材料即將植入前打破該密封容器，因該植入材料的表面與外部的大氣 接觸，而難W防止植入材料表面的親水性的劣化。因此，期待開發(fā)即使與大氣接觸，經(jīng)氨氧 化的親水性植入表面的親水性經(jīng)過長時間也可W實(shí)質(zhì)上得W維持的制造或處理的方法。
[0006] 植入治療中使用的人工牙根（牙科用植入物）如上所述由鐵或鐵合金制成，根據(jù) 最近的研究（基于美國UCLA大學(xué)準(zhǔn)教授小川隆廣等人的小組的研究），從制成時起鐵表面 附著空氣中的碳，對與細(xì)胞的粘接力帶來重大的影響。已知制造后經(jīng)過1個月時，與骨結(jié)合 的能力減少至約一半，之后也持續(xù)減少。本發(fā)明人等認(rèn)為，其有引起W下問題的可能性，因 此需要改善。
[0007] 1)在使用植入材料的時刻，有處于生物學(xué)老化的途中或完成的狀態(tài)的可能性，有 無法在最好的狀態(tài)下使用的擔(dān)屯、。
[000引 2)安裝植入材料時，知曉植入材料的制造年月日是極困難的，因此不清楚鐵表面 劣化到何種程度。
[0009] 3)因此，即使為相同的品牌，也有因制品而與骨的結(jié)合能力產(chǎn)生差異的可能性。
[0010] 為了解決該樣的問題，開發(fā)了 W下方法：對植入物照射具有特定的波長的紫外線 扣V)，去除附著了的碳，恢復(fù)鐵的結(jié)合能力。由此，報道了植入物與骨結(jié)合的能力與不進(jìn)行 UV照射的情況相比，在埋入初期提高至3倍、最終提高至1. 8倍。
[0011] 專利文獻(xiàn)3中，公開了對植入材料的表面用高能量紫外線進(jìn)行處理、得到經(jīng)氨氧 化的親水性表面的方法。該處理的優(yōu)點(diǎn)為無需該植入物的進(jìn)一步的滅菌。該發(fā)明中使用的 高能量UV線包含；具有150皿至300皿的范圍內(nèi)、優(yōu)選170皿至260皿的范圍內(nèi)的波長的 UV光；特別是具有氧的吸收極大的范圍內(nèi)、換言之約184. 9nm的波長的UV光；和具有臭氧 的吸收極大的范圍內(nèi)、換言之約253. 7nm的波長的UV光，該范圍內(nèi)的波長可W同時促進(jìn)臭 氧的生成和分解，而且可W破壞高能量化學(xué)鍵、例如己締碳-碳雙鍵。
[0012] 由于前述福射線的強(qiáng)度與距離UV發(fā)生源的距離指數(shù)呈函數(shù)地減少，所W縮短所 處理的植入表面與UV發(fā)生源之間的距離，例如保持在約1mm的范圍內(nèi)是有利的。UV處理的 時間依賴于污染層的性狀和厚度，福射時間優(yōu)選為1分鐘至15分鐘。
[0013] 作為去除人工牙根表面的有機(jī)物的裝置，此外還存在W下的公知技術(shù)。例如專利 文獻(xiàn)4設(shè)及一種生物植入物用清洗處理裝置，其對生物植入物照射紫外線，同時接觸臭氧， 從而對該生物植入物進(jìn)行清洗處理。
[0014] 另外，專利文獻(xiàn)5設(shè)及對具有由螺旋狀的突條形成的螺紋部的螺旋型的牙科植入 物照射紫外線的牙科植入物用光照射裝置。
[0015] 對該樣的牙科植入物照射紫外線的光照射裝置中，可W對埋入牙槽骨等的螺紋部 確實(shí)地照射紫外線，而且在1次牙科植入手術(shù)中，通常由于使用多個牙科植入物，所W開發(fā) 出適于對多個螺旋型的牙科植入物照射紫外線的光照射裝置。
[0016] 進(jìn)而，專利文獻(xiàn)6、7中記載了，使用福射紫外光的準(zhǔn)分子燈的人工牙根的有機(jī)污 染物去除裝置中，可W有效率地安全地對人工牙根進(jìn)行紫外光清洗而來自準(zhǔn)分子燈的紫 外光不會照射到操作者、且不用擔(dān)屯、產(chǎn)生的臭氧所造成的影響的有機(jī)污染物去除裝置的結(jié) 構(gòu)。
[0017] 然而，上述專利文獻(xiàn)4?7所記載的利用紫外線的植入材料的處理方法中，對于具 有復(fù)雜的凹凸部的植入部件，特別是無法充分地進(jìn)行凹部表面的完全的滅菌和碳化物的分 解處理。該是由于，紫外線、由其生成的臭氧等活性物質(zhì)限定于被照射的部位，有由形狀而 導(dǎo)致不完全的處理的可能性。
[0018] 另外，上述專利文獻(xiàn)4?7所記載的利用紫外線的植入材料的處理裝置記載了，裝 置高額化，不實(shí)用，且照射后1小時左右可W維持親水性，然而植入手術(shù)過程中，鐵表面容 易被污染，因此無法保證照射后1小時左右的親水性。
[0019] 進(jìn)而，接受植入治療者的手術(shù)中的適當(dāng)?shù)难栏倪x擇在通常的生活空間內(nèi)進(jìn)行而 不在清潔的保存狀態(tài)下進(jìn)行，因此無法避免表面污染。另外，該樣的裝置為了在取出植入物 前排出裝置內(nèi)的臭氧、冷卻通過紫外線照射變成高溫的樣品，需要待機(jī)時間，因此難W連續(xù) 使用，從而成為問題。
[0020] 專利文獻(xiàn)8中公開了使用臭氧水的牙科用清洗裝置。其為用于對患者的口腔內(nèi)供 給臭氧水并進(jìn)行清洗的牙科用臭氧水清洗裝置，該牙科用臭氧水清洗裝置具備臭氧水生成 器和牙科用機(jī)頭，所述臭氧水生成器生成臭氧水，所述牙科用機(jī)頭通過管與前述臭氧水生 成器連接、且具有能夠插入口腔內(nèi)的尺寸，使前述臭氧水生成器供給的臭氧水從設(shè)于前述 牙科用機(jī)頭的噴射嘴向口腔內(nèi)的期望部位噴射。如此，如果臭氧可W直接到達(dá)口腔內(nèi)的期 望部位進(jìn)行殺菌?消毒，則對目前不充分的由厭氧性菌導(dǎo)致的牙周病、來自手術(shù)部位的感染 癥等的預(yù)防發(fā)揮高的效果。進(jìn)而，存在通過真空管等自口腔內(nèi)排出的排液包含各種微生物 的可能性，但如果進(jìn)行臭氧水清洗，則排液中的微生物被噴出到口腔內(nèi)的大量的臭氧水去 活化，因此可W直接廢棄排液。
[0021] 然而，僅利用專利文獻(xiàn)8的利用臭氧水的牙科用清洗裝置時，臭氧水與植入材料 的接觸時間變?yōu)閮H在手術(shù)中，可W維持植入材料表面的清潔度，但接觸時間短，時間上是 不充分的，無法長時間在大氣中保存，無法降低大量附著于植入材料表面的碳化物，無法維 持、恢復(fù)具有復(fù)雜的表面形態(tài)的鐵制植入表面的生物親和性。
[0022] 另外，專利文獻(xiàn)9示出利用電解方式制造臭氧水的裝置，公開了使用導(dǎo)電性金剛 石作為電極，特別是公開了在椿狀的導(dǎo)電性金剛石電極上配置有帶狀的隔膜構(gòu)件、在其上 配置有線狀的對電極的電解電池。另外，專利文獻(xiàn)10和11中公開的膜-電極接合體的特 征在于，在椿狀或筒狀的電極、通常陽極下也稱為椿狀陽極）的周圍設(shè)置有筒狀的離子 交換膜等隔膜，在該膜的周圍配置有線狀對電極、多孔性對電極、通常配置有線狀陰極、多 孔性陰極，W該膜與該陽極、和該膜與該陰極的至少一部分相接觸的方式使用該陰極，將它 們固定，在該膜與陽極之間、進(jìn)而優(yōu)選多個陽極間形成具有氣液流路的陽極室。
[002引然而，專利文獻(xiàn)9、10、11中示出利用電解方式制造臭氧水的裝置的一個例子，可 W生成適于本發(fā)明的植入材料的表面處理的電解臭氧水，但是關(guān)于是否可W適于植入材料 的表面處理，完全沒有公開。
[0024] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0025] 專利文獻(xiàn)
[0026] 專利文獻(xiàn)1 ;日本特開平3-47264號公報（日本專利第3047373號）
[0027] 專利文獻(xiàn)2 ;歐洲專利第0388576號公報 [002引專利文獻(xiàn)3 ;日本特表2005-505352號公報
[0029] 專利文獻(xiàn)4 ;日本特開2012-75549號公報
[0030] 專利文獻(xiàn)5 ;日本特開2012-75548號公報
[003U 專利文獻(xiàn)6 ;日本特開2012-119號公報
[0032] 專利文獻(xiàn)7 ;日本特開2012-120號公報
[003引專利文獻(xiàn)8 ;日本特開2012-5658號公報
[0034] 專利文獻(xiàn)9 ;日本特開2006-346203