激光加工装置、骨骼的接合方法、植入材料、植入材料制造方法以及植入材料制造装置
2020-01-10

激光加工装置、骨骼的接合方法、植入材料、植入材料制造方法以及植入材料制造装置

本发明提供一种使骨骼和植入材料接合的骨骼的接合方法,用于使骨骼和植入材料之间在短时间内容易地进行接合,该骨骼的接合方法包括:开口步骤,其将激光照射在骨骼(51)或者植入材料(52)上,对骨骼(51)或者植入材料(52)进行开孔处理,直至到达骨骼(51)与植入材料(52)之间的接合位置;以及接合步骤,其经由在开口步骤中开设的孔,将激光照射在骨骼(51)与植入材料(52)之间的接合位置上,使骨骼(51)和植入材料(52)接合。

骨骼51和植入材料52的接合过程与图4中说明的过程相同。即,首先利用激光在骨骼51上实施开孔(第l步骤),借助激光而熔融的植入材料52向骨骼的孔部方向膨胀并进行接合(第2步骤)。如上述所示,在图7所示的接合处理中,由于激光加工装置l在骨骼51和植入材料52的接合中使用激光,所以可以瞬间得到良好的接合部。

光照射部10与能级控制部21、激光切换控制部22、焦点位置控制部23连接,基于能级控制部21、激光切换控制部22、焦点位置控制部23的控制,以规定的加工条件对植入材料及骨骼进行激光照射。

除加工相关,基本不会产生组织向植入材料的浸润浸透。因此,存在无法使植入材料和骨骼之间在短时间内牢固地进行接合的问题。

这里的激光加工装置1将激光照射在植入材料52(磷灰石)等基材200上,使植入材料52等上形成发泡层100,制造磷灰石101等新的植入材料。激光加工装置1根据需要而将激光照射在骨骼51上,进行骨骼51的开孔。本实施方式的亮度检测部41,作为被加工物的加工状态而对被

由此,可以得到细胞浸润性优异的磷灰石101,可以将骨骼组织与作为生物材料的陶瓷或复合材料等植入材料(外科用移植材料)牢固接合。

如上述所示,由于加工条件确定部30基于亮度检测部41检测出的亮度及时间测量部42测量的时间而确定加工条件,进行激光照射,所以可以进行与被加工物对应的适当的激光照射,可以与被加工物(骨骼51和植入材料52)相应,适当地进行磷灰石101的制造。此外,由于如果植入材料52熔融而形成发泡层100,则亮度检测部41检测的亮度发生变化,所以也可以根据该亮度的变化而变更加工条件。

下面,说明通过激光加工装置1进行的被加工物的接合处理(不同材料之间的接合)。首先,说明向骨骼与植入材料的边界部分进行激光照射的情况下的接合处理。

在这里,无论在哪种加工条件(焦点位置为0〜10mm,光束接通时间(激光照射时间)为0.5秒或者1.0秒)下,都可以使孔直径落在大约0.4mm〜1.5mm的范围内而进行加工(控制),将孔周围产生的热影响限制在大约0.1〜0.3mm的非常小的区域范围内。

层的一部分(成为与骨骼之间的接合对象的接合部)进行表面处理而形成有发泡层。