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チタンインプラントの骨結合

1965
  • Per-Ingvar Brånemark
生体医工学におけるオッセオインテグレーションを示すチタン製歯科インプラントの外科的埋入。.

(画像はイメージです)

オッセオインテグレーションとは、生体骨と荷重を支える人工インプラントの表面との間の直接的な構造的および機能的な結合であり、通常は チタンペル=イングヴァル・ブローネマルクによって発見されたこの現象は、骨とインプラントの界面に線維性の軟組織が成長することなく発生し、歯科インプラントや人工関節などの補綴物を安定して長持ちさせるアンカーとなる。

骨結合の発見は偶然の産物でした。1950年代、ペル=イングヴァル・ブローネマルクは、チタン製のフレームを備えた光学チャンバーを用いてウサギの腓骨の血流を研究していました。チャンバーを取り外そうとしたところ、骨がチタンに非常に密接に成長しており、分離不可能であることがわかりました。このことから、チタンは他の材料とは異なり、生体に拒絶されず、骨と直接融合できることが明らかになりました。このプロセスの鍵は、インプラントの表面に空気に触れると二酸化チタン層が形成されることです。この酸化物層は生体適合性が高く、骨形成細胞、すなわち骨芽細胞が付着し、インプラント表面に直接新しい骨基質を沈着させることができます。骨結合を成功させるには、いくつかの条件を満たす必要があります。インプラントは生体適合性のある材料(市販の純チタンなど)で作られていること、特定の表面形状に加工されていること、骨への損傷を最小限に抑えて設置されていること、そして初期の治癒期間中は動かず荷重がかからない状態を維持していることです。この技術は歯科医療と整形外科に革命をもたらし、欠損した歯や四肢を高い成功率と長期的な安定性で補うための安定した基盤を提供した。

UNESCO Nomenclature: 3201
生体医工学

タイプ

生物学的プロセス

混乱

革命的

使用法

広く普及している

前駆物質

  • 1791年、ウィリアム・グレゴールによるチタンの発見
  • 無菌手術技術の開発
  • 組織とインプラントの界面を観察するための顕微鏡技術の進歩
  • 骨の治癒と再生に関する研究

アプリケーション

  • 歯科インプラント
  • 骨伝導補聴器(BAHA)
  • 人工関節(股関節、膝関節)
  • 切断用義肢は骨に直接取り付けられる
  • 顔面再建のための頭蓋顔面補綴物

特許:

  • US4172320A

潜在的なイノベーションのアイデア

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歴史的背景

チタンインプラントの骨結合

1960
1965
1970
1980
1980
1990
1960
1960
1969
1976-05-28
1980
1990

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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