JPH10179620A - 人工股関節 - Google Patents
人工股関節Info
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- JPH10179620A JPH10179620A JP8349512A JP34951296A JPH10179620A JP H10179620 A JPH10179620 A JP H10179620A JP 8349512 A JP8349512 A JP 8349512A JP 34951296 A JP34951296 A JP 34951296A JP H10179620 A JPH10179620 A JP H10179620A
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- stem
- tapered hole
- taper hole
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/32—Joints for the hip
- A61F2/36—Femoral heads ; Femoral endoprostheses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
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- Prostheses (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】セラミック製骨頭球の割れ発生を防ぐ。
【解決手段】 セラミック製の骨頭球Ｂに、奥細状のテ
ーパー孔ｂおよび該テーパー孔ｂより奥部に空所ｅを設
け、該空所ｅの周壁面ｅ１を上記テーパー孔ｂの中心軸
ｌに対しほぼ平行に形成した。
ーパー孔ｂおよび該テーパー孔ｂより奥部に空所ｅを設
け、該空所ｅの周壁面ｅ１を上記テーパー孔ｂの中心軸
ｌに対しほぼ平行に形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は人の股関節を置換、
修復する人工股関節に関するものである。
修復する人工股関節に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、用いられている人工関節、特
に人工股関節は、ステンレス鋼、コバルトクロム系合
金、チタン合金などの金属を用い、骨頭球とステムは一
体的もしくはテーパー嵌合によって固定されており、ス
テムを大腿骨中に挿入し、骨とステムとの隙間をセメン
トを用いて固定している。一方、臼蓋側は骨頭球を受座
するポリエチレンより成るソケットをこれも骨盤にセメ
ントを用いて固定するものである。
に人工股関節は、ステンレス鋼、コバルトクロム系合
金、チタン合金などの金属を用い、骨頭球とステムは一
体的もしくはテーパー嵌合によって固定されており、ス
テムを大腿骨中に挿入し、骨とステムとの隙間をセメン
トを用いて固定している。一方、臼蓋側は骨頭球を受座
するポリエチレンより成るソケットをこれも骨盤にセメ
ントを用いて固定するものである。
【０００３】近年、骨頭球はテーパー嵌合によって金属
製ステムの先端に固定する構造の物が多く、材質もステ
ンレス鋼、コバルトクロム合金等が多く用いられてお
り、テーパー孔の深さや径を変えることによってステム
にとりつけた際の高さが変化させられるようになってお
り、この方式が主流になりつつある。
製ステムの先端に固定する構造の物が多く、材質もステ
ンレス鋼、コバルトクロム合金等が多く用いられてお
り、テーパー孔の深さや径を変えることによってステム
にとりつけた際の高さが変化させられるようになってお
り、この方式が主流になりつつある。
【０００４】一方、骨頭球の材質はポリエチレンとの組
合せで低摩擦、低摩耗の材質であるアルミナセラミック
製のものがその性能の優秀性が認められ、多数用いられ
るようになってきた。ところが、セラミック製の骨頭を
用いた場合に組み合わせられる金属のテーパー部との不
適合による骨頭球の破損等が大きな問題となる傾向があ
る。人間の骨頭には最大、体重の５倍ぐらいの荷重が作
用すると言われており、体重80Kgの人であれば約400Kg
の荷重が作用することになり非常に大きな力が作用す
る。
合せで低摩擦、低摩耗の材質であるアルミナセラミック
製のものがその性能の優秀性が認められ、多数用いられ
るようになってきた。ところが、セラミック製の骨頭を
用いた場合に組み合わせられる金属のテーパー部との不
適合による骨頭球の破損等が大きな問題となる傾向があ
る。人間の骨頭には最大、体重の５倍ぐらいの荷重が作
用すると言われており、体重80Kgの人であれば約400Kg
の荷重が作用することになり非常に大きな力が作用す
る。
【０００５】また長期間にわたる耐久性という点から
も、高い安全係数が要求される。ところが、現実にはセ
ラミック製の骨頭球にあけたテーパー孔にステム先端を
嵌入する場合、微細な異物を噛み込むことによる不適合
によってさえも骨頭球の割れを誘発する等の大きな問題
がある。
も、高い安全係数が要求される。ところが、現実にはセ
ラミック製の骨頭球にあけたテーパー孔にステム先端を
嵌入する場合、微細な異物を噛み込むことによる不適合
によってさえも骨頭球の割れを誘発する等の大きな問題
がある。
【０００６】このような問題を解決する手段として、骨
頭球にあけたテーパー孔と該テーパー孔に嵌入するステ
ムの先端に形成したテーパーを完全に一致させることが
必要である。
頭球にあけたテーパー孔と該テーパー孔に嵌入するステ
ムの先端に形成したテーパーを完全に一致させることが
必要である。
【０００７】しかしながら、機械加工でもって高精度に
両者を一致させることは不可能である。
両者を一致させることは不可能である。
【０００８】そして、金属製ステムのテーパー部表面に
規則正しく配列した凸凹を円周上に形成したもの、（例
えば特開昭５１−６７６９３）、或いはステムのテーパ
ー部を空中にしたり、スリットを形成しておき、ステム
のテーパー部を骨頭球に穿設したテーパー孔の壁面形状
に合致するように変形できるようにしたものなどが考え
られている。しかし、上記のような手段によってもセラ
ミック製骨頭球の割れ発生を防ぐことができず、そのた
め人体の機能や修復における信頼性は不完全であった。
規則正しく配列した凸凹を円周上に形成したもの、（例
えば特開昭５１−６７６９３）、或いはステムのテーパ
ー部を空中にしたり、スリットを形成しておき、ステム
のテーパー部を骨頭球に穿設したテーパー孔の壁面形状
に合致するように変形できるようにしたものなどが考え
られている。しかし、上記のような手段によってもセラ
ミック製骨頭球の割れ発生を防ぐことができず、そのた
め人体の機能や修復における信頼性は不完全であった。
【０００９】そこで、特開昭６３−１６１９５９の発明
では、セラミック製骨頭球に奥細状のテーパー孔および
該テーパー孔より奥部に周壁が外側に凸な湾曲状となっ
た空所を設け、この空所で荷重応力を分散し、骨頭球の
破壊強度を高めた人工股関節を提案している。
では、セラミック製骨頭球に奥細状のテーパー孔および
該テーパー孔より奥部に周壁が外側に凸な湾曲状となっ
た空所を設け、この空所で荷重応力を分散し、骨頭球の
破壊強度を高めた人工股関節を提案している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記テーパ
ー孔より奥部に周壁が外側に凸な湾曲状となった空所を
設ける技術は非常に有効なものであったが、さらに骨頭
球の信頼性を高めるために、骨頭球の破壊強度を一層高
めることが望まれていた。
ー孔より奥部に周壁が外側に凸な湾曲状となった空所を
設ける技術は非常に有効なものであったが、さらに骨頭
球の信頼性を高めるために、骨頭球の破壊強度を一層高
めることが望まれていた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、上
述のような観点からセラミック製骨頭球の機械的強度を
向上せしめるべく、骨頭球のデザインについて鋭意検討
を続けた結果、セラミック製の骨頭球に、奥細状のテー
パー孔および該テーパー孔より奥部に空所を設け、該空
所の周壁面を上記テーパー孔の中心軸に対しほぼ平行に
形成することによって、大きな荷重を受けた際の単位面
積当たりの最大応力が非常に小さくなり、骨頭球の強度
が大幅にアップすることを見出した。
述のような観点からセラミック製骨頭球の機械的強度を
向上せしめるべく、骨頭球のデザインについて鋭意検討
を続けた結果、セラミック製の骨頭球に、奥細状のテー
パー孔および該テーパー孔より奥部に空所を設け、該空
所の周壁面を上記テーパー孔の中心軸に対しほぼ平行に
形成することによって、大きな荷重を受けた際の単位面
積当たりの最大応力が非常に小さくなり、骨頭球の強度
が大幅にアップすることを見出した。
【００１２】したがって、本発明は上記課題を解決する
ための手段として、セラミック製の骨頭球に、奥細状の
テーパー孔および該テーパー孔より奥部に空所を設け、
該空所の周壁面を上記テーパー孔の中心軸に対しほぼ平
行に形成することによって、骨頭球の割れ防止を図るも
のである。
ための手段として、セラミック製の骨頭球に、奥細状の
テーパー孔および該テーパー孔より奥部に空所を設け、
該空所の周壁面を上記テーパー孔の中心軸に対しほぼ平
行に形成することによって、骨頭球の割れ防止を図るも
のである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図によって本発明の実施形
態を具体的に説明する。第１図乃至第３図において、Ｂ
はアルミナ、ジルコニアなどセラミック製の骨頭球で、
図示していない臼蓋ソケット中に回動自在に受容され
る。また、この骨頭球Ｂには奥細状のテーパー孔ｂが穿
設してあり、このテーパー孔ｂのさらに奥部には、周壁
面ｅ１をほぼ垂直状、すなわち上記テーパー孔ｂの中心
軸ｌに対しほぼ平行に形成した空所ｅが穿設してある。
Ｓは大腿骨に挿入固定されるステムであって、このステ
ムＳはチタン合金、ステンレス鋼などの金属から成り、
先端にはテーパー部Ｔが形成され、該テーパー部Ｔは前
記骨頭球Ｂのテーパー孔ｂ中に嵌入されることによって
ステムＳの先端に骨頭球Ｂが装着されている。
態を具体的に説明する。第１図乃至第３図において、Ｂ
はアルミナ、ジルコニアなどセラミック製の骨頭球で、
図示していない臼蓋ソケット中に回動自在に受容され
る。また、この骨頭球Ｂには奥細状のテーパー孔ｂが穿
設してあり、このテーパー孔ｂのさらに奥部には、周壁
面ｅ１をほぼ垂直状、すなわち上記テーパー孔ｂの中心
軸ｌに対しほぼ平行に形成した空所ｅが穿設してある。
Ｓは大腿骨に挿入固定されるステムであって、このステ
ムＳはチタン合金、ステンレス鋼などの金属から成り、
先端にはテーパー部Ｔが形成され、該テーパー部Ｔは前
記骨頭球Ｂのテーパー孔ｂ中に嵌入されることによって
ステムＳの先端に骨頭球Ｂが装着されている。
【００１４】図１の人工股関節の場合、テーパー孔ｂ、
テーパー部Ｔの各々のテーパー角度α、βは種々の角度
のものを製作し、これらの組合せによる固定力（嵌着
力）、回旋抵抗力の観点から、αもβも６°程度の角度
が最良で骨頭球Ｂのテーパー孔角度αが、ステムテーパ
ー部角度βより２〜４０分程度大きいものとしてある。
テーパー部Ｔの各々のテーパー角度α、βは種々の角度
のものを製作し、これらの組合せによる固定力（嵌着
力）、回旋抵抗力の観点から、αもβも６°程度の角度
が最良で骨頭球Ｂのテーパー孔角度αが、ステムテーパ
ー部角度βより２〜４０分程度大きいものとしてある。
【００１５】このような角度α、βの関係を持った骨頭
球ＢとステムＳが組合せられることにより、テーパー部
Ｔはテーパー孔ｂの奥深い部位、すなわち、１／２より
奥深い部位にのみ当接した状態で嵌合する。
球ＢとステムＳが組合せられることにより、テーパー部
Ｔはテーパー孔ｂの奥深い部位、すなわち、１／２より
奥深い部位にのみ当接した状態で嵌合する。
【００１６】また、図２に示したように骨頭球Ｂに穿設
したテーパー孔ｂの奥方に縮小径部ｃを形成することに
よって、ステムＳのテーパー部Ｔが嵌入された場合、上
記縮小径部ｃにのみ当接し嵌合させることができる。
したテーパー孔ｂの奥方に縮小径部ｃを形成することに
よって、ステムＳのテーパー部Ｔが嵌入された場合、上
記縮小径部ｃにのみ当接し嵌合させることができる。
【００１７】さらに、図３のように骨頭球Ｂに穿設した
テーパー孔ｂの奥まった面に対し当接するべくステムＳ
がテーパー部Ｔの先端のみを膨大径部ｄとしたものであ
ってもよい。
テーパー孔ｂの奥まった面に対し当接するべくステムＳ
がテーパー部Ｔの先端のみを膨大径部ｄとしたものであ
ってもよい。
【００１８】以上のように構成される本実施形態の人工
股関節は、ステムＳの先端部が骨頭球Ｂのテーパー孔ｂ
の壁長の１／２より奥のテーパー壁面のみに当接するよ
うに構成したことにより、骨頭球Ｂのテーパー孔ｂの開
口付近からの骨頭球Ｂの割れが防止されるとともに、上
記テーパー孔ｂより奥部に空所ｅを形成したことによ
り、骨頭球ＢとステムＳとの当接面に加わる荷重応力を
空所ｅの周囲にも分散させることができるので骨頭球Ｂ
の圧縮強度を向上せしめ、さらに、その周壁面ｅ１を上
記テーパー孔の中心軸ｌ（図１参照）に対しほぼ平行に
形成したことにより、骨頭球Ｂの圧縮強度をさらに向上
せしめてある。
股関節は、ステムＳの先端部が骨頭球Ｂのテーパー孔ｂ
の壁長の１／２より奥のテーパー壁面のみに当接するよ
うに構成したことにより、骨頭球Ｂのテーパー孔ｂの開
口付近からの骨頭球Ｂの割れが防止されるとともに、上
記テーパー孔ｂより奥部に空所ｅを形成したことによ
り、骨頭球ＢとステムＳとの当接面に加わる荷重応力を
空所ｅの周囲にも分散させることができるので骨頭球Ｂ
の圧縮強度を向上せしめ、さらに、その周壁面ｅ１を上
記テーパー孔の中心軸ｌ（図１参照）に対しほぼ平行に
形成したことにより、骨頭球Ｂの圧縮強度をさらに向上
せしめてある。
【００１９】なお、上記空所ｅの周壁面ｅ１について、
角度はなるだけ上記テーパー孔ｂの中心軸ｌに対し平行
であることが好ましいが、１°まで程度なら奥に向かっ
て外側に開く、或いは、内側に絞った傾きがあっても構
わない。しかしながら、１°より大きく奥に向かって外
側に開く場合は圧縮強度の点で若干不利となり、他方、
１°より大きく奥に向かって内側に絞った傾きがある場
合には、圧縮強度の問題に加えて、後述のダイヤモンド
チップによる加工の際の逃げが小さくなってしまうとい
う問題点がある。
角度はなるだけ上記テーパー孔ｂの中心軸ｌに対し平行
であることが好ましいが、１°まで程度なら奥に向かっ
て外側に開く、或いは、内側に絞った傾きがあっても構
わない。しかしながら、１°より大きく奥に向かって外
側に開く場合は圧縮強度の点で若干不利となり、他方、
１°より大きく奥に向かって内側に絞った傾きがある場
合には、圧縮強度の問題に加えて、後述のダイヤモンド
チップによる加工の際の逃げが小さくなってしまうとい
う問題点がある。
【００２０】さらに上記空所ｅについては、図４（Ａ）
〜（Ｂ）の説明図に示すように、骨頭球Ｂの作製におい
てテーパー孔ｂの壁面を回転式ダイヤモンドチップｔ１
で精密研削する際に、まずチップｔ１をテーパー孔ｂの
開口から奥に向かって作用させるが〔図４（Ａ）〕、こ
のチップｔ１を前記空所ｅに逃がし〔図４（Ｂ）〕、チ
ップｔ１の側面形状に多少の凹凸があってもそれがテー
パー孔ｂの奥方の壁面に転写されることがなく且つ空所
ｅからテーパー孔ｂの開口に向けて折り返し精密研削す
ることができ加工能率が上がる、という作用がある。
〜（Ｂ）の説明図に示すように、骨頭球Ｂの作製におい
てテーパー孔ｂの壁面を回転式ダイヤモンドチップｔ１
で精密研削する際に、まずチップｔ１をテーパー孔ｂの
開口から奥に向かって作用させるが〔図４（Ａ）〕、こ
のチップｔ１を前記空所ｅに逃がし〔図４（Ｂ）〕、チ
ップｔ１の側面形状に多少の凹凸があってもそれがテー
パー孔ｂの奥方の壁面に転写されることがなく且つ空所
ｅからテーパー孔ｂの開口に向けて折り返し精密研削す
ることができ加工能率が上がる、という作用がある。
【００２１】ちなみに、前記空所ｅの上隅部の曲率半径
Ｒ（図１参照）としては０．５〜２ｍｍの範囲が好まし
い。この曲率半径Ｒが０．５ｍｍ未満の場合、上隅部と
天井面がスムーズにつながらないので荷重応力がこの部
分に集中しやすく、これにより破壊強度が低くなるとい
う問題があり、他方、２ｍｍを超えると、周壁ｅ１の上
記テーパー孔ｂの中心軸ｌに対しほぼ平行な部分の長さ
が短くなり破壊強度があまり向上しないという恐れがあ
る。
Ｒ（図１参照）としては０．５〜２ｍｍの範囲が好まし
い。この曲率半径Ｒが０．５ｍｍ未満の場合、上隅部と
天井面がスムーズにつながらないので荷重応力がこの部
分に集中しやすく、これにより破壊強度が低くなるとい
う問題があり、他方、２ｍｍを超えると、周壁ｅ１の上
記テーパー孔ｂの中心軸ｌに対しほぼ平行な部分の長さ
が短くなり破壊強度があまり向上しないという恐れがあ
る。
【００２２】さらに、前記空所ｅの高さｈ（図１参照）
としては、１〜３ｍｍの範囲が好ましい。この高さｈが
１ｍｍ未満の場合、ステムＳの先端が空所ｅの天井面に
あたり易くなり、当たってしまうとステムＳが抜けやす
くなる恐れあり、他方、３ｍｍを超えると、空所ｅの天
井面の上側の肉厚が小さくなるので、骨頭球Ｂの破壊強
度が小さくなる恐れがある。
としては、１〜３ｍｍの範囲が好ましい。この高さｈが
１ｍｍ未満の場合、ステムＳの先端が空所ｅの天井面に
あたり易くなり、当たってしまうとステムＳが抜けやす
くなる恐れあり、他方、３ｍｍを超えると、空所ｅの天
井面の上側の肉厚が小さくなるので、骨頭球Ｂの破壊強
度が小さくなる恐れがある。
【００２３】モデルに基づく最大応力算出例 径２２φの骨頭球のモデルを４種類デザインし、これら
について付加荷重と最大応力値をＦＥＭの手法を用いて
算出した。
について付加荷重と最大応力値をＦＥＭの手法を用いて
算出した。
【００２４】上記モデルは、モデル１が図１に基づく上
記空所ｅの周壁面ｅ１を上記テーパー孔ｂの中心軸ｌに
対しほぼ平行に形成した骨頭球Ｂの本発明モデル、及び
モデル２〜４が図５に示すように空所ｅの周壁面ｅ２を
湾曲状とした骨頭球Ｂの比較モデルで、それぞれ湾曲Ｒ
を０．０３５，０．０４０，０．０４５としたものであ
る。なお、上記空所ｅの周壁面ｅ１（モデル１／図１参
照）、ｅ２（モデル２〜４／図５参照）の形状以外は材
質、形状等同一である。なお、モデル１の空所ｅの上隅
部の曲率半径Ｒ（図１参照）は、０．８ｍｍ、また、モ
デル１〜４の空所ｅの高さｈ（図１参照）は２ｍｍであ
る。
記空所ｅの周壁面ｅ１を上記テーパー孔ｂの中心軸ｌに
対しほぼ平行に形成した骨頭球Ｂの本発明モデル、及び
モデル２〜４が図５に示すように空所ｅの周壁面ｅ２を
湾曲状とした骨頭球Ｂの比較モデルで、それぞれ湾曲Ｒ
を０．０３５，０．０４０，０．０４５としたものであ
る。なお、上記空所ｅの周壁面ｅ１（モデル１／図１参
照）、ｅ２（モデル２〜４／図５参照）の形状以外は材
質、形状等同一である。なお、モデル１の空所ｅの上隅
部の曲率半径Ｒ（図１参照）は、０．８ｍｍ、また、モ
デル１〜４の空所ｅの高さｈ（図１参照）は２ｍｍであ
る。
【００２５】骨頭球Ｂの材質としては、３モル％イット
リア含有の部分安定化ジルコニアの焼結体、ステムＳの
材質としてＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金を用いること、また
該合金の組成変形効果を考慮した。また、ステムＳと骨
頭球Ｂの摩擦率を０．３と設定してこれを考慮に入れ
た。付加荷重は約４３００ｋｇｆ程度とし、最大応力値
はテーパーのボトム部分のフィレットについて、フィレ
ットが拡大する方向に作用する応力を算出した。
リア含有の部分安定化ジルコニアの焼結体、ステムＳの
材質としてＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金を用いること、また
該合金の組成変形効果を考慮した。また、ステムＳと骨
頭球Ｂの摩擦率を０．３と設定してこれを考慮に入れ
た。付加荷重は約４３００ｋｇｆ程度とし、最大応力値
はテーパーのボトム部分のフィレットについて、フィレ
ットが拡大する方向に作用する応力を算出した。
【００２６】その結果は以下のとおりである。： モデル 付加荷重 最大応力値 ｋｇｆ ｋｇｆ／ｍｍ 2 モデル１ ４５３６．３７ ５０．３５ モデル２ ４３４３．３４ ５５．９７ モデル３ ４３７３．９１ ５１．３６ モデル４ ４３８５．９９ ４９．０８ この結果から、本発明のモデル１は最大応力値がモデル
４に次いで２番目に小さく、しかもモデル４よりも付加
荷重が１５０ｋｇｆも大きいことを考慮すると、実質的
に最も最大応力値が小さく、したがって、機械的強度が
最も大きいことを示している。
４に次いで２番目に小さく、しかもモデル４よりも付加
荷重が１５０ｋｇｆも大きいことを考慮すると、実質的
に最も最大応力値が小さく、したがって、機械的強度が
最も大きいことを示している。
【００２７】
【発明の効果】叙上のように本発明によれば、セラミッ
ク製の骨頭球と金属製のステムの結合において、上記テ
ーパー孔のさらに奥部に空所を形成したことにより、
骨頭球とステムとの当接面に加わる荷重応力を空所の周
囲にも分散させることができるので骨頭球の圧縮強度を
向上せしめる。骨頭球のテーパー孔の壁面を回転式ダ
イヤモンドチップで精密研削する際に、チップを空所に
逃がすことができるので、チップの凹凸形状がテーパー
孔の奥部分の壁面に転写されることがない。且つ空所
からテーパー孔の開口に向けて折り返し精密研削するこ
とができ加工能率が上がる。
ク製の骨頭球と金属製のステムの結合において、上記テ
ーパー孔のさらに奥部に空所を形成したことにより、
骨頭球とステムとの当接面に加わる荷重応力を空所の周
囲にも分散させることができるので骨頭球の圧縮強度を
向上せしめる。骨頭球のテーパー孔の壁面を回転式ダ
イヤモンドチップで精密研削する際に、チップを空所に
逃がすことができるので、チップの凹凸形状がテーパー
孔の奥部分の壁面に転写されることがない。且つ空所
からテーパー孔の開口に向けて折り返し精密研削するこ
とができ加工能率が上がる。
【００２８】加えて、上記空所の周壁面を上記テーパー
孔の中心軸に対しほぼ平行に形成したことにより、大き
な荷重を受けた際の単位面積当たりの最大応力が非常に
小さくなるので骨頭球の強度を大幅にアップすること
ができる。径の小さな骨頭球を作ることができるため
臼蓋ソケットの慴動面を形成する高密度ポリエチレン等
の肉厚を十分に厚くすることができ関節の耐用年数（寿
命）を増大することができる。
孔の中心軸に対しほぼ平行に形成したことにより、大き
な荷重を受けた際の単位面積当たりの最大応力が非常に
小さくなるので骨頭球の強度を大幅にアップすること
ができる。径の小さな骨頭球を作ることができるため
臼蓋ソケットの慴動面を形成する高密度ポリエチレン等
の肉厚を十分に厚くすることができ関節の耐用年数（寿
命）を増大することができる。
【００２９】したがって、生産性に富み、高強度、長寿
命、高信頼性をもった人工股関節をもたらすことがで
き、人類の福祉に大いに寄与することができる。
命、高信頼性をもった人工股関節をもたらすことがで
き、人類の福祉に大いに寄与することができる。
【図１】本発明実施形態による人工股関節の要部断面図
である。
である。
【図２】本発明他実施形態による人工股関節の要部断面
図である。
図である。
【図３】本発明他実施形態による人工股関節の要部断面
図である。
図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は空所の作用を説明するための
説明図であり、それぞれ人工股関節の骨頭球の要部断面
図である。
説明図であり、それぞれ人工股関節の骨頭球の要部断面
図である。
【図５】前記最大応力値算定に用いた比較モデルの骨頭
ボールの垂直断面図である。
ボールの垂直断面図である。
Ｂ： 骨頭球 Ｓ： ステム ｂ： テーパー孔 ｅ： 空所 ｅ１： 周壁面 ｃ： 縮小径部 Ｒ： 曲率半径 ｈ： 高さ ｌ： 中心軸
Claims (1)
- 【請求項１】セラミック製の骨頭球に、奥細状のテーパ
ー孔および該テーパー孔より奥部に空所を設け、該空所
の周壁面を上記テーパー孔の中心軸に対しほぼ平行に形
成してなる人工股関節。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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