JPH10155823A - 骨補綴部材 - Google Patents
骨補綴部材Info
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- JPH10155823A JPH10155823A JP8318099A JP31809996A JPH10155823A JP H10155823 A JPH10155823 A JP H10155823A JP 8318099 A JP8318099 A JP 8318099A JP 31809996 A JP31809996 A JP 31809996A JP H10155823 A JPH10155823 A JP H10155823A
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Abstract
の侵入を防止するとともに、ゆるみ等をおこらない、骨
補綴部材を提供する。 【解決手段】骨の凹部又は髄腔の入口縁部位に対応する
縁部位にチタン、チタン合金、コバルト・クロム合金な
どの生体為害性のない金属材料を肌荒面AH9を周状に
設けるとともに、任意の他部位に多数の孔を有する上記
金属材料の薄板を積層して3次元的に連通する多数の孔
を形成した多孔質体AH6,AH7を配した。
Description
補綴部材に関するものである。
る人工股関節のステムはステンレス鋼、コバルトクロム
等合金などの金属からなり、大腿骨髄腔中に挿入し、ス
テムと骨との間にセメントを介在させて固定し、一方の
臼蓋側は骨頭球を受座するソケットを骨盤にセメントを
用いて固定するのが一般的である。
に奥深く(長く)挿入されるが骨と金属のヤング率の相
違により荷重を受けた場合の変形量が大きく異なり、セ
メント−骨、セメント−金属ステム間での緩みに伴う沈
み込みが大きな問題となっており、人工股関節が骨から
離脱したり、部材間にガタが生ずるなどにより、関節機
能を喪失してしまうという結果を招いていた。
金属ステム間の緩みを生じさせないために、多くの試み
がなされてきた。また、ステムの材質を従来のステンレ
ス鋼やコバルトクロム合金に代えて純チタンやチタン合
金などが用いられるようになり、より骨に近いヤング率
のものを用いて骨の撓みに追従しようとする試みも行わ
れているが、それだけでは完全に問題を解決するに至っ
ていない。
外径を複雑な形状とした骨との間隙をできるだけ小さく
し、且つセメントを用いないでステムを固定しようとす
るデザイン的な改良の試みもなされている。
骨の形状に相似させることは生体には固体差があるため
極めて困難なことである。
特許第4,589,883号明細書に記載されているよ
うに金属製のビーズや針金を金属製ステムの表面に焼き
付けたり、拡散結合させるなどして表面の多くの空孔内
へ骨の新生、増殖、進入させて骨にステムを強固に固定
することも行われている。
等が全周には形成されておらず、ビーズ等のない部分で
は骨との間に隙間が残り、ここからポリエチレンなどの
摩耗粉が骨髄腔内に進入してしまうこともあり、大きな
問題点となっている。
決するために、本発明は、骨内又は骨の髄腔中に挿入固
定して骨を補綴する部材であって、チタンなどの生体為
害性のない金属材を所望形状に成し、該金属材の縁部位
に肌荒面を周状に形成するとともに、その他の部位に上
記金属材と同一材料より成る多孔質の薄板を積層して3
次元的に連通する多数の細孔を具備してなる骨補綴部材
を提供するものである。
って説明する。図1は骨補綴部材としての臼蓋殻AH1
と大腿骨ステムAH2を含む人工股関節AHを示し、こ
の人工股関節AHは、ほぼ半球状をなし骨盤に形成した
凹所に嵌合固定される臼蓋殻本体AH1と棒状で大腿骨
髄腔内に挿入される大腿骨ステムAH2と、該大腿骨A
H2の一端から約45°の角度で延びる棒状部材AH3
の先端に嵌着されるほぼ半球状のボール部材AH4及び
臼蓋本体AH1に嵌着せられて該ボール部材AH4とと
もに球関節を構成するベアリング部材AH5から構成さ
れる。
腿骨の髄腔入口部位に対応する上記臼蓋殻本体AH1お
よび大腿骨ステムAH2の表面には、後述の、溶射材料
にチタンワイヤーを用い、特殊なチャンバー内の不活性
ガス流中にてアーク溶射を行う、イナートガス・シール
ドアーク溶射法によってチタンを融着させた肌荒面AH
9を形成してあり、さらに、両部材の他部位には、エッ
チング等の方法により多数の孔を設けた生体為害性のな
いチタンなどの金属材料の薄板を積層固着して3次元的
に連通する多数の孔を形成した臼蓋多孔質体AH6と大
腿骨ステム多孔質体AH7が真空加熱により形設されて
いる。このうち、臼蓋多孔質体AH6は骨盤と直接接触
する領域の大部分に設置され、他方、大腿骨ステム多孔
質体AH7は大腿骨髄腔の転子間部領域のほぼ全体に形
成されている。なお、上記人工股関節AHを構成する各
部材の構成材料は、ベアリング部材AH5が高分子材
料、ボール部材AH4がセラミック材料、臼蓋殻AH1
と大腿骨ステム多孔質体AH7はチタン合金製であり、
棒状部材AH3と大腿骨ステム多孔質体AH7は純チタ
ン製である。なお、上記臼蓋多孔質体AH6の表面、お
よび大腿骨ステム多孔質体AH7の表面と空孔内壁面に
は、生体親和性があり、骨の増生を誘引し骨と癒合する
アパタイトなどのリン酸カルシウム材料や、バイオガラ
ス材料などをコーティングすることが好ましい。
蓋殻AH1と大腿骨ステムAH2は、骨の凹部又は髄腔
の入口縁部位と機械的強度の大きい肌荒面AH9とが骨
とが周縁状にアンカリング結合し、もって骨の凹部又は
髄腔の入口縁部位がシーリングされ、さらに、骨と大き
な結合力が必要な部位で、薄板を積層する技術を応用す
ることにより孔形状を三次元的に制御して骨の増殖、侵
入を最大限に誘引する作用のある上記多孔質体(AH
7,AH6)と骨とが強固な結合を実現するので、高密
度ポリエチレンの摩耗粉などの部材表面への侵入を防止
するとともに、ゆるみ等がおこらず、長期間安定的に、
骨を補綴することができる。
ク溶射法とそれに用いる装置を示す概略破断面図であ
り、底有円筒状のチャンバー内に上記大腿骨ステムAH
2を回転自在に設置し、側部および溶射ガン側からアル
ゴンガスをチャンバー内に奔流せしめてアルゴン雰囲気
とし、溶射ガンを作動させて、その前に設置したチタン
ワイヤーからチタンを大腿骨ステムAH2のターゲット
部分に溶射するというものであり、この装置を用いる利
点としては内部欠陥がほとんど存在せず且つ強度の大き
い良好な溶射膜を形成できることが挙げられる。なお、
上記肌荒面AH9の面粗さとしては、Rmax=200
〜600μmであることが好ましい。Rmax=200
μm未満の場合、骨との機械的アンカリングによる固定
力が若干弱くなるので、緩みなどにより隙間が生じてし
まう恐れがある。他方、Rmax=600μmより大き
い場合、表面の強度が低下し、膜の剥離等が発生する恐
れがある。
る薄板AH6′の展開平面図であり、薄板AH7の厚み
は100μm で、全周に幅1mmの無孔縁AH8を備
え、その他の部分には有効孔径約300μm の孔Hを多
数開孔してある。薄板AH6′は底辺と該底辺より長さ
の短い上辺を曲線で結んだ複数の概略二等辺三角形を底
辺の延長線上に並べた形状をしており各概略二等辺三角
形は互いに底辺で連続している。なお、薄板AH6′の
形状は、球体の表面を展開した図にほぼ等しい。
材としての大腿骨ステムAH2を示す側面図、図5は図
4のIII-III 線断面図であり、その断面は対称形であっ
て、ステム本体AH2 の周囲には、幅約18mmの平面
と、曲率半径がそれぞれ6mmと25mmで幅が10m
mと14mmの曲面を有する凹部と、それらを仕切る堤
状突起AH13からなる多孔質受け部AH12が形成さ
れている。また、図6の平面図は、多孔質受け部AH1
2の平面部位に固定される多孔質体AH7を構成する薄
板AH7′を示しており、その厚みは100μm で、全
周に無孔縁AH13が約1mmの幅で設けてあり、また
他の部分には有効孔300μm の孔Hを多数開孔してあ
る。
箇所の凹部内に薄板を積層した状態で、専用の金型(不
図示)をあてがい、真空炉に入れ約900℃の温度で部
材に固着した。
説明したが、本発明は本実施形態に限定されるものでな
く、発明の目的を逸脱しない限り任意の構成とすること
ができるのは言うまでもない。
れば、チタンなどの生体為害性のない金属材を所望形状
に成し、該金属材の縁部位に肌荒面を周状に形成すると
ともに、その他の部位に上記金属材と同一材料より成る
多孔質の薄板を積層して3次元的に連通する多数の細孔
を具備するので、骨の凹部又は髄腔の入口縁部位と機械
的強度の大きい肌荒面とが骨とが周縁状にアンカリング
結合し、もって骨の凹部又は髄腔の入口縁部位がシーリ
ングされ、さらに、骨と大きな結合力が必要な部位で上
記多孔質体と骨とが強固な結合を実現するので、高密度
ポリエチレンの摩耗粉などの部材表面への侵入を防止す
るとともに、ゆるみ等がおこらず、長期間安定的に、骨
を補綴することができる。
ある。
略説明図である。
体を構成する薄板の展開平面図である。
って、多孔質体を装着していない母材としての大腿骨ス
テムを示す側面図である。
体を構成する薄板の平面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】骨内又は骨の髄腔中に挿入固定して骨を補
綴する部材であって、チタンなどの生体為害性のない金
属材を所望形状に成し、該金属材の縁部位に肌荒面を周
状に形成するとともに、その他の部位に上記金属材と同
一材料より成る多孔質の薄板を積層して3次元的に連通
する多数の細孔を具備してなる骨補綴部材。 - 【請求項2】チタンなどの生体為害性のない金属材を不
活性ガス流中にてアーク溶射することにより上記肌荒面
を形成してなる請求項1の骨補綴部材。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP31809996A JP3652037B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 骨補綴部材 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP31809996A JP3652037B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 骨補綴部材 |
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JP3652037B2 JP3652037B2 (ja) | 2005-05-25 |
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ID=18095484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP31809996A Expired - Fee Related JP3652037B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 骨補綴部材 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3652037B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007066669A1 (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-14 | Mitsubishi Materials Corporation | 医療用デバイスおよび医療用デバイスの表面改質方法 |
US7281566B2 (en) | 2003-03-05 | 2007-10-16 | Ishikawajima-Harima Heavey Industries Co., Ltd. | Method for manufacturing mold |
JP2016202902A (ja) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | 寶楠生技股▲分▼有限公司 | 緩衝部分を具有する大腿骨ステム |
CN108452384A (zh) * | 2017-02-17 | 2018-08-28 | 重庆润泽医药有限公司 | 一种多孔材料 |
-
1996
- 1996-11-28 JP JP31809996A patent/JP3652037B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7475717B2 (en) | 2003-03-05 | 2009-01-13 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Mold |
WO2007066669A1 (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-14 | Mitsubishi Materials Corporation | 医療用デバイスおよび医療用デバイスの表面改質方法 |
US9138301B2 (en) | 2005-12-05 | 2015-09-22 | Mitsubishi Materials Corporation | Medical device and surface modification method for medical device |
EP2982385A1 (en) | 2005-12-05 | 2016-02-10 | Mitsubishi Materials Corporation | Medical device |
JP2016202902A (ja) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | 寶楠生技股▲分▼有限公司 | 緩衝部分を具有する大腿骨ステム |
CN108452384A (zh) * | 2017-02-17 | 2018-08-28 | 重庆润泽医药有限公司 | 一种多孔材料 |
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