JPH10216162A - 人工関節補正具 - Google Patents
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- A61F2250/0025—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof having different values of a given property or geometrical feature, e.g. mechanical property or material property, at different locations within the same prosthesis differing in roughness
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Abstract
部を,確実に再現可能な結合が達せられるように構成す
る。 【解決手段】 挿入体3のクランプ面6の角度が,支持
部材2のクランプ面7の角度と異なるように構成する。
Description
を有する人工関節補正具であって,支持部材の内室にセ
ラミック製の挿入体が,円すい形クランプ部を介して固
定的に座着配置されている形式のものに関する。
された挿入体とを有する人工関節補正具は公知である。
金属製の支持部材は,患者の骨内に固定される。挿入体
には,耐摩耗性の滑り面が形成されており,この滑り面
に対し,骨の関節頭又は他の人工関節補正具が押付けら
れる。いわゆる硬質の滑り対の場合には,挿入体も金属
製である。金属製の支持部材内に金属製の挿入体を固定
するには,ポリエチレン製の連結部材が用いられる。ポ
リエチレン製の連結部材は,挿入体に対する相対微動に
より摩耗作用を受ける。この摩耗は,摩擦による摩耗に
よるほどは著しくはないが,挿入体の座面が緩くなり,
摩耗微粉が,組織や関節か(関節窩)に達する。
細書に記載された人工関節補正具の場合は,金属製の挿
入体が,ねじを用いて金属製の支持部材に固定されてい
る。挿入体は,コバルト・クロム合金製で,支持部材の
方は,チタン合金製である。人工関節補正具をこのよう
に構成すると,摩擦による腐食や異種金属接触腐食の危
険がある。腐食が生じると,金属が有毒イオンを発生さ
せ,患者に害を与えることがある。
材にセラミック製の挿入体が挿入される。セラミック材
料は加工が難しいので,大抵の場合,円すい形クランプ
部を介して支持部材内に固定される。その一例が,ヨー
ロッパ特許庁特許出願公開第0649641号明細書に
記載されている。
御できないため,挿入体の特定帯域に著しい引張り応力
が発生する。セラミック材料は,極めて硬質で耐圧性を
有してはいるが,引張り力の受止め能力は限られてい
る。この結果,特に薄壁のセラミック製挿入体を構成す
ることは技術的に不可能である。
題は,支持部材と挿入体との結合部を,確実に再現可能
な結合が達せられ,同時に挿入体の取外しが可能である
ように,構成することである。
ば,挿入体のクランプ面の角度を,支持部材のクランプ
面の角度と異なるようにすることによって解決された。
支持部材と挿入体との結合部が,人工関節補正具の開口
側の区域に構成される。この場合両方のクランプ面は,
開口側と反対側の区域では接触しない。この構成の利点
は,人工関節補正具が受止めるべき力が円周に沿って一
様に分配されて,特定の,ほぼ線状の区域に導入される
点である。
μの表面粗さを有する粗面構造にすることができる。こ
れによって例えばミクロ領域での形状偏差によって発生
する力伝達の不規則性を防止することができる。
ランプ面を超精密転削するか研磨して,0〜4μの表面
粗さにすることができる。
ランプ面端部に,ある曲率半径又は軽度の付加傾斜部を
有するようにする。これによって,挿入体が,挿入時や
荷重負荷時に傾いて動かなくなることが防止される。こ
のことは,また,開口側と反対側の支持部材クランプ面
端部に,環状凹部が続くようにすることによっても実現
可能である。
ればならない。患者の負担を最小限にするために,挿入
体は,支持部材を骨中に固定したままで,支持部材から
外される。挿入体を外しやすくするために,本発明の特
別な実施形態によれば,少なくとも1つの切欠きを支持
部材に設け,この切欠きが,開口側から,挿入体と支持
部材との境界面に沿って,双方のクランプ面の,開口側
とは反対側の端部まで延びているようにする。切欠き
の,開口側とは反対側の内方端部には,揺りてこを配置
し,この揺りてこが,挿入体のクランプ面に背後から係
合するようにしておく。支持部材から挿入体を外す場合
には,例えばくさび形部材等の工具を使用して,切欠き
内の揺りてこに,てこ運動をさせて,その端部を挿入体
に押付けて,挿入体を取外す。
いて,本発明の構成を具体的に説明する。
製支持部材2と,人工関節か(関節窩)を形成するセラ
ミック製の挿入体3とから成っている。挿入体3は,支
持部材2の内室4内に配置されている。挿入体3の内面
は,開口側5から関節の関節頭を受容する球面ソケット
として構成されている。挿入体3は,円すい形クランプ
部を介して支持部材2内に固定される。
クランプ面7に対し角度αで延びている(図2)。挿入
体のクランプ面6が人工関節補正具の関節軸線8となす
角度は,支持部材2のクランプ面7が関節軸線8となす
角度よりも大きい。このため,挿入体3は,開口側5の
ところの比較的小さい接触区域9においてだけ,支持部
材2に押圧される。接触区域9の大きさは,角度αを変
更することによって,変更することができる。角度αを
小さくすれば,接触区域9は大きくなる。角度αは,ま
た負の角度にすることもできる。その場合は,接触区域
9は,クランプ面6・7の下方区域に位置することにな
り,また両方のクランプ面6・7の間の間隙は,開口側
5へ向かって開くことになる。
表面粗さを有している。これによって,挿入体3の形状
偏差が補償される。
は,図面を分かりやすくするために,互いに平行に示さ
れ,粗面としては示されていない。しかし,実際には,
挿入体3と支持部材2との結合部は,図2に示した形式
になっている。図3の場合,挿入体3のクランプ面6の
下方端区域には,曲率半径Rを有する湾曲面10が続い
ている。このようにクランプ面6の下縁に丸みを付ける
ことで,支持部材2内へ挿入体3を挿入する場合に,支
持部材2内で挿入体3が傾いて動かなくなることを防止
できる。この防止は,支持部材2内に,支持部材2のク
ランプ面7の下端部区域に環状凹部11を設けることに
よっても実現することができる。
示されている。支持部材2は,支持部材2と挿入体3と
の境界区域に,挿入体3のクランプ面6と平行に延びる
細長い切欠き12を有している。切欠き12は,人工関
節補正具の開口側5へ向かって開いている。切欠き12
の下端部には,揺りてこ13が配置されており,この揺
りてこ13は,互いに鈍角をなす2つの脚13a及び1
3bから成っている。脚13aは,挿入体3のクランプ
面6の背後に係合しており,挿入体3と支持部材2との
間に締め込まれている。第2の脚13bは,切欠き12
内へ突入している。両方の脚13a,13bの角度は,
第2の脚13bが,切欠き12とほぼ平行に延びるよう
に,構成されている。
てこ13にてこ運動をさせる状態が示されている。この
場合くさび状工具14を切欠き12内へ挿入し,くさび
の先端を支持部材2と揺りてこ13の第2の脚13bと
の間へ圧入する。くさび状工具14を更に押込むことに
よって,第2の脚13bが挿入体3の方へ押付けられ
る。これによって,第1の脚13aも動かされ,挿入体
3が,支持部材2から押出される。
ラミック製の挿入体が,円すい形クランプ部を介して,
なべ状の支持部材内に取付けられるが,挿入体のクラン
プ面角度は,支持部材のクランプ面角度と異なっている
ので,挿入体は,比較的小さいほぼ線状の区域を介して
だけ支持部材と結合される。このことによって,挿入体
から支持部材への力の伝達を制御することが可能にな
る。軸方向に作用する関節力は,大部分が円周に沿って
分配されて作用する圧縮応力となり,挿入体内の引張り
応力の発生は最小限にされる。
関節補正具の断面図である。
りてことを有する人工関節補正具の拡大図である。
せる工具とを示した拡大図である。
4 内室, 5 開口側, 6 挿入体のクランプ
面, 7 支持部材のクランプ面, 8 関節軸線,
9 接触区域, 10 湾曲面, 11 環状凹部,
12 切欠き,13 揺りてこ, 13a及び13b
脚, 14 くさび状工具
Claims (10)
- 【請求項1】 なべ状の支持部材(2)を有する人工関
節補正具であって,支持部材(2)の内室にセラミック
製の挿入体(3)が,円すい形クランプ部を介して固定
的に座着配置されている形式のものにおいて,挿入体
(3)のクランプ面(6)の角度が,支持部材(2)の
クランプ面(7)の角度と異なることを特徴とする,人
工関節補正具。 - 【請求項2】 挿入体(3)のクランプ面(6)が,支
持部材(2)のクランプ面(7)に対し1〜20分,有
利には1〜5分の角度(α)で延びている,請求項1記
載の人工関節補正具。 - 【請求項3】 挿入体(3)のクランプ面(6)が,人
工関節補正具の開口側(5)の区域で,支持部材(2)
のクランプ面(7)に密着し,円すい形クランプ部を生
じさせる,請求項2記載の人工関節補正具。 - 【請求項4】 支持部材(2)のクランプ面(7)が,
微細粗面化されている,請求項1から3までのいずれか
1項に記載の人工関節補正具。 - 【請求項5】 支持部材(2)のクランプ面(7)が,
20μの表面粗さを有している,請求項4記載の人工関
節補正具。 - 【請求項6】 支持部材(2)のクランプ面(7)が滑
らかである,請求項1から3までのいずれか1項に記載
の人工関節補正具。 - 【請求項7】 支持部材(2)のクランプ面(7)が,
0〜4μの粗さを有している,請求項6記載の人工関節
補正具。 - 【請求項8】 挿入体(3)が,円すい形クランプ面
(6)の直径が小さい方の端区域に,支持部材(2)へ
の挿入体(3)挿入時に挿入体(3)が傾いて動かなく
なることを防止する曲率半径(R)又は軽度の付加的傾
斜部(10)を有している,請求項1から7までのいず
れか1項に記載の人工関節補正具。 - 【請求項9】 支持部材(2)が,クランプ面(7)
の,内室(4)の方の端区域に環状凹部(11)を有し
ている,請求項1から7までのいずれか1項に記載の人
工関節補正具。 - 【請求項10】 支持部材(2)のクランプ面(7)に
沿って,少なくとも1つの切欠き(12)が,開口側
(5)から内室(4)に向かって延び,切欠き(12)
の内端には,挿入体(3)のクランプ面(6)に背後か
ら係合する揺りてこ(13)が配置され,支持部材
(2)から挿入体(3)を外すために,この揺りてこ
(13)に,工具を使用しててこ運動をさせることが可
能である,請求項1から9までのいずれか1項に記載の
人工関節補正具。
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