リン酸カルシウムセメントと海綿骨のコンポジットによる骨再生硬化型生体材料の開発

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【目的】生体内で吸収され自家骨に置換されうる材料である、リン酸カルシウム骨ペースト(CPC)と同種骨をコンポジットとすることで、それらを単独で使用するより、より吸収、自家骨への置換が早い骨補填材料となりうるかどうかを検討した。【方法】20週令雌日本白色家兎32羽を(1)群16羽、(2)群16羽にわけ、両側大腿骨外側顆部に直径5mm深さ15mm骨孔を作成した。重量比が40%となるように1-2mm同種骨細片をCPC粉体と混合し、粉液比10:4で練和液を加え直径4.7mmさ15mm円柱状コンポジットグラフトを作成した。(1)群には右側:CPC100%、左側:コンポジット,(2)群には右側:同種骨100%、左側:コンポジットを埋入し、経時的に24週までX線撮影を行い、経時的なグラフトのradiodensity(RD)の変化を観察した。(1)群(2)群の各16羽は、3、6、12、24週で各4羽ずつsacrificeし、脱灰HE染色標本によりグラフトの辺縁部と中心部での骨形成を評価した。【結果】X線評価ではCPC100%では経時的RDの低下は認めなかったが、コンポジット、同種骨群では6週以降経時的にRDの低下が認められた。組織評価では3週よりCPC100%群、コンポジット群の辺縁部に骨形成が認められた。CPC100%群では、24週を経過してもグラフト内部の骨形成は認められなかった。コンポジット群ではグラフトのひび割れにそって内部へ血管新入が生じコンポジット内のCPCの吸収と同種骨の吸収・添加骨形成が生じていた。同種骨群では3週より吸収窩の形成と添加骨形成が認められ、24週では大部分が正常骨髄組織に置換されていた。【結論】本研究により、CPCを同種骨とのコンポジットとすることでグラフト内部への血管新生が生じ、CPCのより早期の吸収と自家骨への置換が促されることが明らかとなった。人工関節の再置換術時や骨折後の偽関節での骨欠損への臨床的有用性が示唆された。