微細構造を有するジルコニア系セラミックスの生体関節への応用に関する基礎的研究

摘要

現在我が国では急速に少子高齢化が進み，加齢により発症する運動障害がQOL低下を来すことが危惧されている.関節障害のなかでも変形性股関節症は，股関節の適合性が不良となって特定部位への負荷が増加し，関節軟骨の亀裂，摩耗などにより大腿骨頭や臼蓋が変形して関節の機能が低下する疾患である.その先進的治療法としては，人工股関節置換術があり，人工骨頭にはコバルトクロム（Co-Cr)合金やアルミナ-ジルコニア （Al_2O_3-ZrO_2) 系セラミックス， ライナーには超高分子量ポリエチレン（UHMWPE： Ultra High Molecular Weight Polyethylene)が組み合わせられて用いられている.しかし，Co-Cr合金は細胞毒性があり，Al_2O_3-ZrO_2系複合セラミックスでは微細損傷が危惧されている.このため再置換に至る場合も多く，これらに代わる材料が求められている.そこで本研究では，ジルコニア（ZrO_2)系セラミックスに注目した.ZrO_2系セラミックスは，従来骨頭等に用いられてきた歴史があるが，その強度特性が安定せず，さらに吟昧する必要に迫られている.本研究では，粒径を微細制御したZrO_2系セラミックスを用いてピンオンディスク法による摩擦摩耗試験を行い，摩擦摩耗に関する基礎的データの取得·評価を行った.