JP4278508B2 - 酸化ジルコニウム接触面を用いた人工装具 - Google Patents
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Description
この発明は、2001年1月1日出願の米国仮出願番号60/295,272と、2001年7月24日出願の米国特許出願番号09/912,626に対して優先権を主張する。
以下の明細書に用いられる“a”又は“an”は1つ以上を意味する。特許請求の範囲において“comprising”に関連して用いられる場合は、“a”又は“an”は1つ以上を意味する。以下に用いられる“another”は、少なくとも第2又はそれ以上を意味する。
この発明は、人工装具の関節表面の、低摩擦で耐摩耗性の皮膜(coatings)を提供するものである。特に、この発明は、接触面が青黒色又は黒色酸化ジルコニウムからなる人工装具を提供するものである。酸化ジルコニウムはそれ自体が多様であり、白,ベージュ,および黒色を含む。白色変化は、基体を容易に分離および分裂させる傾向があるので、この発明では特に好まれない。従来の酸化ジルコニウム表面は、例えば単純な空気酸化によって形成され、青黒色又は黒色変化したものではない。この発明の青黒色又は黒色酸化ジルコニウムは、必要な特性を有し、基本的に単斜晶系構造であり、正方晶系ジルコニウムを含むことができる。その微細構造は、ハンター等によって特徴付けられた。ここに使用される特定の青黒色又は黒色酸化ジルコニウム被膜は、機械的軸受けの分野で公知であって、米国特許第2,987,352号でワトソンによって初めて開示された。ダビッドソンは、米国特許第5,037,428号において、この形の酸化ジルコニウムを人工装具に適用することを、最初に開示したが、他の酸化ジルコニウム面に直接被覆してそれらを使用することは開示も示唆もしていない。人工装具に青黒色又は黒色酸化ジルコニウムを使用する実施例が図1〜4の概略図に示されている。次の説明は、この発明の限定されない実施例を提供する。説明の多くは、股関節および膝関節人工装具に焦点を当てているが、この発明はそれに限定されることなく、共働する表面の改良された摩耗特性が有効なすべての人工装具に適用可能である。
この発明の酸化ジルコニウム対酸化ジルコニウムの人工装具は、「ハード・オン・ハード」の用途および従来の「ハード・オン・ソフト」の用途の両方に用いられる人工装具に、汎用的に適用される。それは、広範囲の機械的負荷状態にさらされる種々の人工装具に好適に用いられる。
酸化ジルコニウム被膜は、ジルコニウム合金人工装具の基板に強固に接合するので、体液とジルコニウム合金金属との間に防壁を与え、イオン化とそれに伴う金属イオンの放出プロセスによる合金の腐食を防止する。さらに、酸化時に金属基板に酸素が拡散することによっても、金属が強化される。結局、酸化ジルコニウム被覆人工装具は、長い有効な耐用寿命をもつことが期待できる。
米国特許第5,037,438号 1991年8月 ダビッドソン
米国特許第4,145,746号 1979年3月 スズキ他
米国特許第3,677,795号 1972年7月 ボクロス他
米国特許第2,987,352号 1958年2月 ワトソン
米国特許第4,671,824号 1987年6月 ヘイガース
米国特許出願番号09/381,217 1999年11月出願 ハンター他
ハンター,ジー他,Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 1999年,550,337.
Claims (8)
- ジルコニウム又はジルコニウム合金で形成され患者の体の組織に挿入する移植部分と、支持面と、ジルコニウム又はジルコニウム合金で形成され前記支持面と共働するようにした対向支持面とを有する人工装具本体を備え、前記支持面と対向支持面とが、青黒色又は黒色の酸化ジルコニウムの薄い皮膜を有してなる人工装具。
- 前記支持面又は対向支持面又は両方が、1ミクロンから20ミクロンの厚さを有することを特徴とする請求項1記載の人工装具。
- 前記支持面又は対向支持面又は両方が、1ミクロンから5ミクロンの厚さを有することを特徴とする請求項1記載の人工装具。
- 人工装具本体の移植部分が、内部成長する組織を人工装具本体の一部に収容するようにした不規則表面構造からなることを特徴とする請求項1記載の人工装具。
- 不規則表面構造が人工装具本体の外面に取り付けられたジルコニウム又はジルコニウム合金ビーズから形成され、ビーズ表面の少なくとも一部が青黒色又は黒色酸化ジルコニウムに酸化されてなることを特徴とする請求項4記載の人工装具。
- 不規則表面構造が人工装具本体の外面に接続されたジルコニウム又はジルコニウム合金ワイヤの網から形成され、網の表面に少なくとも一部が酸化された青黒色又は黒色酸化ジルコニウムであることを特徴とする請求項4記載の人工装具。
- 支持面が、少なくとも1つの関節丘を有する大腿部要素の一部であることを特徴とし、さらに、対向支持面が脛骨要素の一部であり、対向支持面が支持面と共働するようになっていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の人工装具。
- 支持面が、ヘッド部を有する大腿部要素の一部であることを特徴とし、さらに、対向支持面が寛骨臼カップの内面の一部であり、前記内面が前記ヘッド部上の支持面と共働するようになっていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の人工装具。
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