JP2930635B2 - 人工膝関節 - Google Patents
人工膝関節Info
- Publication number
- JP2930635B2 JP2930635B2 JP1337829A JP33782989A JP2930635B2 JP 2930635 B2 JP2930635 B2 JP 2930635B2 JP 1337829 A JP1337829 A JP 1337829A JP 33782989 A JP33782989 A JP 33782989A JP 2930635 B2 JP2930635 B2 JP 2930635B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joint
- artificial knee
- knee joint
- sliding portion
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Materials For Medical Uses (AREA)
- Prostheses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はリウマチ、変形性関節症によって高度に変形
して疼痛を伴ったり歩行支障を起す膝関節や、交通事
故、スポーツ事故等の外傷もしくは骨腫瘍等によって破
壊（破損）された膝関節を正常な機能に修復するために
整形外科分野に於て治療に用いられる人工膝関節の改良
に関する。
して疼痛を伴ったり歩行支障を起す膝関節や、交通事
故、スポーツ事故等の外傷もしくは骨腫瘍等によって破
壊（破損）された膝関節を正常な機能に修復するために
整形外科分野に於て治療に用いられる人工膝関節の改良
に関する。
（従来の技術） 人工膝関節の学問とその実践の歴史は比較的浅いが人
工股間節同様、膝関節は歩行や運動による膝の屈曲伸展
運動荷重を関節面にて滑動下に受け止める、即ち、荷重
関節として機能することから、病的もしくは外傷による
関節疾患、破壊は数多く、人工膝関節による代替修復の
症例は近年増加の一途にある。人工膝関節の代表的な構
造を第１図に示す。この関節は大腿骨Ｆの下端面（遠位
の表面と云っている）に固定される大腿骨部材Ａと、脛
骨Ｔの上端部（脛骨近位と云われている）に固定する脛
骨部材Ｂとを含み、このうち部材Ａは前側に起立とた単
位一の関節前壁a1とこれに概ね、弧状をなして後側に緩
らかに連なり脛骨部材Ｂの摺動部b1の凹面状の関節面b2
に滑動する一双の関節壁、a2,a2と、この関節壁a2,
a2の後側に急激に弧状をなして起立する関節後壁a3,a3
とが一体的に形成してある。一方脛骨部材Ｂは上記摺動
部b1、その表面に形成した凹面状の関節面b2及び脛骨Ｔ
の近位端髄腔内に植設される埋入部b3とを含み、大腿骨
Ｆの遠位の下端を切除して大腿骨部材Ａが骨セメントを
介して装着され、一方脛骨Ｔの上端（近位端）に脛骨部
材Ｂが植設固定され摺動部b1の関節面b2に部材Ａの主と
して（通常の膝の屈伸について）関節壁a2,a2を、膝
の屈曲が深い時は後壁a3,a3をも関節面b2にた滑動下に
受容して膝の屈伸に対応するようになっている。第２図
は第１図の装着状態より部材A,Bを互いに分離した斜視
図である。このような従来の人工膝関節に於て摺動部b1
は部材Ａを高滑動下で受容する意味でHDP（高密度ポリ
エチレン）製のものとしその補強のための座部b4（第２
図）を必要としていた。
工股間節同様、膝関節は歩行や運動による膝の屈曲伸展
運動荷重を関節面にて滑動下に受け止める、即ち、荷重
関節として機能することから、病的もしくは外傷による
関節疾患、破壊は数多く、人工膝関節による代替修復の
症例は近年増加の一途にある。人工膝関節の代表的な構
造を第１図に示す。この関節は大腿骨Ｆの下端面（遠位
の表面と云っている）に固定される大腿骨部材Ａと、脛
骨Ｔの上端部（脛骨近位と云われている）に固定する脛
骨部材Ｂとを含み、このうち部材Ａは前側に起立とた単
位一の関節前壁a1とこれに概ね、弧状をなして後側に緩
らかに連なり脛骨部材Ｂの摺動部b1の凹面状の関節面b2
に滑動する一双の関節壁、a2,a2と、この関節壁a2,
a2の後側に急激に弧状をなして起立する関節後壁a3,a3
とが一体的に形成してある。一方脛骨部材Ｂは上記摺動
部b1、その表面に形成した凹面状の関節面b2及び脛骨Ｔ
の近位端髄腔内に植設される埋入部b3とを含み、大腿骨
Ｆの遠位の下端を切除して大腿骨部材Ａが骨セメントを
介して装着され、一方脛骨Ｔの上端（近位端）に脛骨部
材Ｂが植設固定され摺動部b1の関節面b2に部材Ａの主と
して（通常の膝の屈伸について）関節壁a2,a2を、膝
の屈曲が深い時は後壁a3,a3をも関節面b2にた滑動下に
受容して膝の屈伸に対応するようになっている。第２図
は第１図の装着状態より部材A,Bを互いに分離した斜視
図である。このような従来の人工膝関節に於て摺動部b1
は部材Ａを高滑動下で受容する意味でHDP（高密度ポリ
エチレン）製のものとしその補強のための座部b4（第２
図）を必要としていた。
（発明により解決しようとする課題） 従来の部材A,Bはともども純チタン、チタン合金、コ
バルト−クロム合金等の生体為害性の少ないメタル材料
によって作成するかもしくはアルミナセラミックス、ジ
ルコニアセラミックス等同じく生体為害性の少ないセラ
ミックス材料のいづれかで構成していた。両材料の特長
・短所は夫々あるがメタル製の場合は座部b4を薄くして
も衝撃応力に対する抗性は比較的大きいがセラミックス
製の座部b4の場合はその肉厚をメタル製の座部b4の２倍
程度に厚肉にしない限り同程度の耐衝撃強度のものが得
られない問題がある。一方、摺動部b1の関節面b2の摩耗
からみた場合、メタル製大腿骨部材Ａの場合はセラミッ
クス製のものより摩耗が大であると云う問題もある。脛
骨部材Ｂの摺動部b1及び座部b4のトータル厚みを厚くす
ることは之に対応して脛骨Ｔの骨切除量を大としなけれ
ばならないことに等しく整形外科的見地からは好ましい
ことではない。そのため、摺動部b1の厚みは8mmに設定
され、この限度内で脛骨部材Ｂの耐用年数を増大せねば
ならない課題が与えられている。
バルト−クロム合金等の生体為害性の少ないメタル材料
によって作成するかもしくはアルミナセラミックス、ジ
ルコニアセラミックス等同じく生体為害性の少ないセラ
ミックス材料のいづれかで構成していた。両材料の特長
・短所は夫々あるがメタル製の場合は座部b4を薄くして
も衝撃応力に対する抗性は比較的大きいがセラミックス
製の座部b4の場合はその肉厚をメタル製の座部b4の２倍
程度に厚肉にしない限り同程度の耐衝撃強度のものが得
られない問題がある。一方、摺動部b1の関節面b2の摩耗
からみた場合、メタル製大腿骨部材Ａの場合はセラミッ
クス製のものより摩耗が大であると云う問題もある。脛
骨部材Ｂの摺動部b1及び座部b4のトータル厚みを厚くす
ることは之に対応して脛骨Ｔの骨切除量を大としなけれ
ばならないことに等しく整形外科的見地からは好ましい
ことではない。そのため、摺動部b1の厚みは8mmに設定
され、この限度内で脛骨部材Ｂの耐用年数を増大せねば
ならない課題が与えられている。
そこで本発明は座部b4の厚みを出来るだけ薄肉化しそ
の分だけ摺動部b1の厚みを増すことにより耐用寿命の長
い人工膝関節を提供するにある。
の分だけ摺動部b1の厚みを増すことにより耐用寿命の長
い人工膝関節を提供するにある。
（課題を解決するための手段） 上記目的達成のための本発明の概略手段は、大腿骨遠
位に固定される大腿骨部材と、脛骨近位に固定される脛
骨部材とから成る人工膝関節において、上記大腿骨部材
をアルミナセラミックス、ジルコニアセラミックス等の
セラミックスで構成し且つ大腿骨部材の関節面の面粗度
を0.2μｍ未満とすると共に、上記脛骨部材が高密度ポ
リエチレン製の摺動部とチタン、チタン合金等メタル製
の座部との組み合わせから成る人工膝関節に関する。
位に固定される大腿骨部材と、脛骨近位に固定される脛
骨部材とから成る人工膝関節において、上記大腿骨部材
をアルミナセラミックス、ジルコニアセラミックス等の
セラミックスで構成し且つ大腿骨部材の関節面の面粗度
を0.2μｍ未満とすると共に、上記脛骨部材が高密度ポ
リエチレン製の摺動部とチタン、チタン合金等メタル製
の座部との組み合わせから成る人工膝関節に関する。
なお、上記構成に於ける関節面b2に摺接するセラミッ
クス製の大腿骨部材Ａの関節面b2の面粗度は0.2μより
良好な面粗度を備えているものが適用される。
クス製の大腿骨部材Ａの関節面b2の面粗度は0.2μより
良好な面粗度を備えているものが適用される。
（作用・実施例） セラミック製よりなる大腿骨部材Ａの関節壁a2,a2
及び関節後壁a3を高荷重下で滑動状態で受容する脛骨部
材Ｂの摺動部b1の関節面b2はセラミックス−高密度ポリ
エチレンの相対材料関係からメタル−同ポリエチレンの
場合より摩耗が著減する〜一例としてアルミナセラミッ
ク製とした場合はメタル製とした場合に較べて摩耗量は
約1/10となる。一方、摺動部b1の背后の座部b4はメタル
製なる故にセラミック製に較べて耐衝撃強度は高いので
サポート効果を失しない限度で最小厚み（一例として2m
m）としその分、摺動部b1を増厚（一例として6mm…増高
前4mm）することが出来る。その結果として摺動部b1の
耐用寿命は大幅に改善される。一例としてメタル製人工
膝関節による修復后、摺動部b1の１年間当りの摩耗量は
通常の膝運動下で0.2mm/年とされているので、前記の摩
耗量の著減と摺動部b1の厚肉化がもたらす耐用寿命は単
純に推し測っても巨大な数値となる。
及び関節後壁a3を高荷重下で滑動状態で受容する脛骨部
材Ｂの摺動部b1の関節面b2はセラミックス−高密度ポリ
エチレンの相対材料関係からメタル−同ポリエチレンの
場合より摩耗が著減する〜一例としてアルミナセラミッ
ク製とした場合はメタル製とした場合に較べて摩耗量は
約1/10となる。一方、摺動部b1の背后の座部b4はメタル
製なる故にセラミック製に較べて耐衝撃強度は高いので
サポート効果を失しない限度で最小厚み（一例として2m
m）としその分、摺動部b1を増厚（一例として6mm…増高
前4mm）することが出来る。その結果として摺動部b1の
耐用寿命は大幅に改善される。一例としてメタル製人工
膝関節による修復后、摺動部b1の１年間当りの摩耗量は
通常の膝運動下で0.2mm/年とされているので、前記の摩
耗量の著減と摺動部b1の厚肉化がもたらす耐用寿命は単
純に推し測っても巨大な数値となる。
（発明の効果） 叙述の説明から明らかなように、本発明に於ては大腿
骨部材をセラミック材で、摺動部を除く脛骨部材をメタ
ル材にて製することによって脛骨部材の寿命を顕著に改
善出来るので、患者にとってその福音は大なるものがあ
る。
骨部材をセラミック材で、摺動部を除く脛骨部材をメタ
ル材にて製することによって脛骨部材の寿命を顕著に改
善出来るので、患者にとってその福音は大なるものがあ
る。
第１図は本発明の適用される人工膝関節の代表的な構造
を示す斜視図、第２図は同関節の分解斜視図を示す。 （符号の説明） Ｆ……大腿骨、Ａ……大腿骨部材、a1……関節前壁、a2
……関節壁、a3……関節後壁、Ｔ……脛骨、Ｂ……脛
骨部材、b1……摺動部、b2……関節面、b3……埋入部、
b4……座部。
を示す斜視図、第２図は同関節の分解斜視図を示す。 （符号の説明） Ｆ……大腿骨、Ａ……大腿骨部材、a1……関節前壁、a2
……関節壁、a3……関節後壁、Ｔ……脛骨、Ｂ……脛
骨部材、b1……摺動部、b2……関節面、b3……埋入部、
b4……座部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61F 2/38 A61L 27/00
Claims (1)
- 【請求項１】大腿骨遠位に固定される大腿骨部材と、脛
骨近位に固定される脛骨部材とから成る人工膝関節にお
いて、上記大腿骨部材をアルミナセラミックス、ジルコ
ニアセラミックス等のセラミックスで構成し且つ大腿骨
部材の関節面の面粗度を0.2μｍ未満とすると共に、上
記脛骨部材が、高密度ポリエチレン製の摺動部と、チタ
ン、チタン合金等のメタル製の座部との組み合わせから
成る人工膝関節。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1337829A JP2930635B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 人工膝関節 |
| FR9016272A FR2656217B1 (fr) | 1989-12-26 | 1990-12-26 | Articulation artificielle de genou. |
| DE4041920A DE4041920C2 (de) | 1989-12-26 | 1990-12-27 | Künstliches Kniegelenk |
| US08/147,412 US5549684A (en) | 1989-12-26 | 1993-11-05 | Artificial knee joint |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1337829A JP2930635B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 人工膝関節 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03195549A JPH03195549A (ja) | 1991-08-27 |
| JP2930635B2 true JP2930635B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=18312358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1337829A Expired - Lifetime JP2930635B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 人工膝関節 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2930635B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPM417794A0 (en) * | 1994-03-03 | 1994-03-24 | Lutton, Phillip Peter | Modular knee prosthesis |
| US6004351A (en) * | 1996-09-14 | 1999-12-21 | Mizuho Ika Kogyo Kabushiki Kaisha | Prosthetic knee joint |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP1337829A patent/JP2930635B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03195549A (ja) | 1991-08-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090521 Year of fee payment: 10 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100521 Year of fee payment: 11 |