JP2005040250A - Orthopaedic implant - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人工股関節や人工膝関節等に用いられる整形外科用インプラントに関する。
【0002】
【従来の技術】
整形外科用インプラントは、生体親和性に加え、使用状況に応じた負荷や摺動に耐える構成であることが要求される。これら要求を満たす金属系材料として、SUS316、Co−Cr合金、チタン、チタン合金がある。整形外科用インプラントは、通常、チタン合金により作られている。
【0003】
整形外科用インプラントは、人工股関節として用いる場合、大腿骨近位部の骨髄腔に装着されるステム部を有する構成であり、人工膝関節として用いる場合、大腿骨遠位部に接する内面を有する構成である。
【0004】
人工股関節に用いられる整形外科用インプラントは、ステム部の外面に骨セメントとして作用するポリメチルアクリレートを塗布し、ステム部を骨セメント層を介して大腿骨の近位部骨髄腔に装着することで大腿骨に固定される。
【0005】
上記整形外科用インプラントは、ステム部を骨セメント層を介し大腿骨に固定するので、長期間の使用で骨セメント層が劣化し、ステム部と大腿骨の骨皮質との間にゆるみが生じ、大腿骨に対する結合力が低下してしまうことがある。
【0006】
支持面に多孔質金属パッドをレーザー溶接手段により接合して多孔質面に形成し、多孔質面に形成した細孔に大腿骨の新生骨を侵入させて大腿骨に確実に結合する整形外科用インプラントは知られている(例えば、特許文献1)。
【0007】
また、整形外科用インプラントを大腿骨にゆるみが生じないように結合するために、ステム部の表面に窪みを形成し、窪みにチタン線またはチタン粒子を焼結または拡散接合して細孔を有する多孔質面を形成し、ステム部を大腿骨の骨髄腔に装着した時、ステム部の多孔質面に形成した細孔に大腿骨の新生骨を侵入させ、整形外科用インプラントを大腿骨に確実に結合する技術手段が本発明者により開発されている。
【0008】
【特許文献1】
特開平10−43216号公報(第1頁参照)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記整形外科用インプラントは、多孔質面を焼結または拡散接合したチタン線またはチタン粒子により形成しているので、多孔質面に形成された細孔は配列および孔径がランダムであり、したがって、大腿骨の新生骨の多孔質面の細孔への侵入方向もランダムになり、多孔質面における新生骨の均一な育成がむずかしく、大腿骨へ安定して固定することができない。
【0010】
本発明は、上記した点をに考慮してなされたもので、多孔質面をメッシュシート積層体で形成することで、多孔質面の細孔が縦横方向に整列配置され、多孔質面への新生骨の均一な育成が可能で、大腿骨への安定した固定を行うことができる整形外科用インプラントを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の整形外科用インプラントは、大腿骨の骨髄腔に装着されるステム部を有し、ステム部の外面にメッシュシート積層体を結合し、ステム部の外面に細孔を規則的に配列した多孔質面を形成することで、ステム部の多孔質面への新生骨の均一な育成を可能にし、大腿骨への安定した固定を行うことができる。
【0012】
本発明の整形外科用インプラントは、大腿骨遠位部に接する内面を有し、大腿骨遠位部に接する内面にメッシュシート積層体を結合し、内面に細孔を規則的に配列した多孔質面を形成することで、内面の多孔質面への新生骨の均一な育成を可能にし、大腿骨への安定した固定を行うことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明を人工股関節に適用した整形外科用インプラントを示す斜視図である。本発明による整形外科用インプラント1は、図1に示すように、大腿骨の近位部骨髄腔に固定されるステム部2と、ステム部2の近位端にオフセット連接されたネック部3と、ネック部3に結合された球状部4と、球状部4に全方向に回動自在に配置されたシェルプラグ5を有する。ステム部2のネック部3に近い部位に多孔質面6が形成されている。
【0014】
上記整形外科用インプラント1のステム部2に形成された多孔質面6は、図2に示すように、2枚のチタンまたはチタン合金製メッシュシート7a,7bを積層したメッシュシート積層体7により形成されている。各メッシュシート7a,7bは、縦方向および横方向に規則的に配列した略円形の細孔を有する。メッシュシート7a,7bの厚さおよび細孔の孔径は、使用条件に応じて選定される。細孔の孔径は、5ミクロンメートルないし800ミクロンメートルであることが好ましい。
【0015】
上記メッシュシート積層体7は、2枚の同じ細孔のメッシュシート7a,7bを細孔が一致するように積層することで形成されるか、2枚の細孔の異なるメッシュシート7a,7bを細孔が重なるように積層することで形成される。
【0016】
上記メッシュシート積層体7は、ステム部2の外面に形成した環状溝に対応した形状に裁断され、環状溝内に配置され、拡散接合手段または焼結手段によりステム部2に結合される。この場合、ステム部2の外面と多孔質面6の表面6aは同一平面であることが好ましい。
【0017】
また、メッシュシート積層体7が複数枚の細孔の異なるメッシュシートである場合、孔径が荒いメッシュシートが下側に位置し、孔径が細かいメッシュシートが上側に位置するように積層して、厚さ方向の孔断面が台形にするか、孔径が荒いメッシュシートが中間に位置し、孔径が細かいメッシュシート7が上下にするように積層して、厚さ方向の孔断面が卵形にすることが好ましい。メッシュシート積層体7の厚さ方向の孔断面を制御することで、大腿骨の骨髄で生成される新生骨の抜け落ちを防ぐことができる。
【0018】
また、メッシュシート積層体7は、メッシュシートの枚数を調整することで、積層厚さを0.1mm〜3.0mmとして空間高さを制御することができる。
【0019】
図1に示す整形外科用インプラントは、ステム部2が大腿骨の近位部の骨髄腔に固定され、シェルプラグ5が股関節の欠如した骨頭部分に固定され、ネック部3に結合された球状部4がシェルプラグ5に嵌合される。ステム部2に配置したメッシュシート積層体7により形成される多孔質面6は、細孔が縦横方向に規則的に配列され、途切れないで連続している。多孔質面の各細孔は、大腿骨の骨髄腔に対向しているので、大腿骨の骨髄で生成される新生骨は、最小の距離を通って多孔質面6の細孔に侵入し、多孔質面6に均一に育成される。また、ステム部2の多孔質面6をメッシュシート積層体7で形成することで、生成される新生骨を多孔質面の深層部へ容易に侵入させることができる。これにより、整形外科用インプラント1は.大腿骨に確実に固定されることになる。
【0020】
図3は、本発明を人工膝関節に適用した整形外科用インプラント10の斜視図である。図3に示す整形外科用インプラント10は、全体形状を大腿骨の遠位部を囲む形状であり、大腿骨の遠位部に接する内面を有する。整形外科用インプラント10の内面に多孔質面11,11が形成されている。各多孔質面11は、図1に示す整形外科用インプラント1の多孔質面6と同様にメッシュシート積層体により形成される。
【0021】
本発明による整形外科用インプラント10は、内面にメッシュシート積層体による多孔質面を形成し、多孔質面は、細孔が縦横方向に規則的に配列され、途切れないで連続し、各細孔が大腿骨の骨髄腔に対向しているので、多孔質面に大腿骨の骨髄で生成される新生骨を均一に育成でき、大腿骨の遠位部に確実に固定できる。
【0022】
さらに、本発明による整形外科用インプラントは、骨に接する面にメッシュシート積層体を結合し、面に細孔を規則的に配列した多孔質面を形成し、多孔質面に骨の骨髄で生成される新生骨を均一に育成することで、大腿骨以外の骨に適用することができる。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多孔質面をメッシュシート積層体で形成し、多孔質面に形成された細孔を規則的に配列することで、多孔質面への新生骨の均一な育成を可能にし、大腿骨に確実に固定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による整形外科用インプラントの実施の形態を示す斜視図である。
【図2】図1に示す整形外科用インプラントの要部の一部を断面で示す拡大図である。
【図3】本発明による整形外科用インプラントの他の実施の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 整形外科用インプラント
2 ステム部
6 多孔質面
7 メッシュシート積層体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an orthopedic implant used for an artificial hip joint, an artificial knee joint or the like.
[0002]
[Prior art]
An orthopedic implant is required to have a structure capable of withstanding a load and sliding according to a use situation in addition to biocompatibility. Examples of metallic materials that satisfy these requirements include SUS316, Co—Cr alloy, titanium, and titanium alloy. Orthopedic implants are usually made of a titanium alloy.
[0003]
When used as an artificial hip joint, the orthopedic implant has a structure having a stem portion attached to the bone marrow cavity of the proximal part of the femur, and when used as an artificial knee joint, the structure having an inner surface in contact with the distal part of the femur It is.
[0004]
An orthopedic implant used for a hip prosthesis is made by applying polymethyl acrylate, which acts as bone cement, to the outer surface of the stem and attaching the stem to the proximal bone marrow cavity of the femur via the bone cement layer. Fixed to the femur.
[0005]
In the above orthopedic implant, the stem part is fixed to the femur via the bone cement layer, so that the bone cement layer deteriorates over a long period of use, and loosening occurs between the stem part and the bone cortex of the femur, The binding force to the femur may be reduced.
[0006]
For orthopedic surgery, a porous metal pad is joined to the support surface by laser welding means to form a porous surface, and the new bone of the femur is infiltrated into the pores formed on the porous surface to securely bond to the femur Implants are known (for example, Patent Document 1).
[0007]
In addition, in order to bond the orthopedic implant so that the femur does not loosen, a recess is formed on the surface of the stem portion, and titanium wire or titanium particles are sintered or diffusion bonded to the recess to have pores. When a porous surface is formed and the stem portion is attached to the bone marrow cavity of the femur, the new bone of the femur is invaded into the pore formed in the porous surface of the stem portion, and the orthopedic implant is securely attached to the femur. Technical means for coupling to the above have been developed by the present inventors.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-43216 (see page 1)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The orthopedic implant is formed of titanium wire or titanium particles whose porous surface is sintered or diffusion-bonded. Therefore, the pores formed in the porous surface are random in arrangement and pore size, and thus the thigh The direction of penetration of the porous surface of the new bone into the pores is also random, and uniform growth of the new bone on the porous surface is difficult, and it cannot be stably fixed to the femur.
[0010]
The present invention has been made in consideration of the above points. By forming the porous surface with a mesh sheet laminate, the pores of the porous surface are aligned in the vertical and horizontal directions, and the porous surface is formed. An object of the present invention is to provide an orthopedic implant that can uniformly grow new bone and can be stably fixed to the femur.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The orthopedic implant of the present invention has a stem portion to be attached to the bone marrow cavity of the femur, a mesh sheet laminate is bonded to the outer surface of the stem portion, and pores are regularly arranged on the outer surface of the stem portion. By forming the porous surface, the new bone can be uniformly grown on the porous surface of the stem portion, and stable fixation to the femur can be performed.
[0012]
The orthopedic implant of the present invention has a porous surface having an inner surface in contact with the distal part of the femur, a mesh sheet laminate bonded to the inner surface in contact with the distal part of the femur, and pores regularly arranged on the inner surface. By forming the surface, the new bone can be uniformly grown on the porous surface on the inner surface, and stable fixation to the femur can be performed.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an orthopedic implant in which the present invention is applied to an artificial hip joint. As shown in FIG. 1, an
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
Further, when the
[0018]
Moreover, the mesh sheet laminated
[0019]
In the orthopedic implant shown in FIG. 1, the
[0020]
FIG. 3 is a perspective view of an
[0021]
An
[0022]
Furthermore, the orthopedic implant according to the present invention combines a mesh sheet laminate on the surface in contact with the bone, forms a porous surface in which the pores are regularly arranged on the surface, and is generated by bone marrow on the porous surface. The newly formed bone can be applied to bones other than the femur by uniformly growing it.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the porous surface is formed of a mesh sheet laminate, and the pores formed on the porous surface are regularly arranged, so that the new bone is formed on the porous surface. Uniform growth is possible and it can be securely fixed to the femur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an orthopedic implant according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing a part of a main part of the orthopedic implant shown in FIG. 1 in cross section.
FIG. 3 is a perspective view of another embodiment of an orthopedic implant according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003201591A JP2005040250A (en) | 2003-07-25 | 2003-07-25 | Orthopaedic implant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003201591A JP2005040250A (en) | 2003-07-25 | 2003-07-25 | Orthopaedic implant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005040250A true JP2005040250A (en) | 2005-02-17 |
Family
ID=34261602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003201591A Pending JP2005040250A (en) | 2003-07-25 | 2003-07-25 | Orthopaedic implant |
Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2003
- 2003-07-25 JP JP2003201591A patent/JP2005040250A/en active Pending
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