JPH1156884A - 人工股関節 - Google Patents

人工股関節

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Publication number
JPH1156884A
JPH1156884A JP9233142A JP23314297A JPH1156884A JP H1156884 A JPH1156884 A JP H1156884A JP 9233142 A JP9233142 A JP 9233142A JP 23314297 A JP23314297 A JP 23314297A JP H1156884 A JPH1156884 A JP H1156884A
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JP
Japan
Prior art keywords
liner
sliding part
sliding portion
resin
hip joint
Prior art date
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Pending
Application number
JP9233142A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroichi Amino
博一 網野
Noriyuki Ishida
典之 石田
Shingo Tamabuchi
晋吾 玉渕
Masaru Ueno
勝 上野
Takeshi Sumiya
岳司 住谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
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Publication of JPH1156884A publication Critical patent/JPH1156884A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F2/00Filters 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
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/32Joints for the hip
    • A61F2/34Acetabular cups

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
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  • Prostheses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ポリエチレン摩耗粉の問題や耐衝撃性の問題を
解消すると同時に、生産性にも優れた人工股関節を提供
する。 【解決手段】人工股関節を構成する臼蓋ソケット5にお
ける摺動部6がセラミックから成るとともに該摺動部6
を略円柱状部6aとドーム状部6bとにより構成し、ポ
リエチレン等の樹脂材料からなるライナー7の内部空間
10内に圧入せしめする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は人の関節、殊に人工
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股関節にお
いてはステンレス鋼、コバルトクロム系合金などの金属
製の骨頭球とステムが一体的もしくはテーパー嵌合によ
って固定されており、上記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、また一
方の臼蓋側は上記骨頭球を受座する合成樹脂よりなるソ
ケットを、骨盤の臼蓋ソケットにセメントを用いて固定
するものが多数使用されてきた。なお、近年、骨頭球に
はセラミック、特にアルミナが強度、表面粗さ、真円度
等の特性の優秀さと体ポリエチレンとの摩耗係数の低
さ、摩耗量の低さ等の理由により採用されている。
【0003】ところが、上述の人工関節において骨頭球
とこれを受座するポリエチレンのソケットは、歩行のた
びに摺動し、1年間にソケットのポリエチレンの厚みは
0.2mm程度摩耗減少してしまう。
【0004】ここで発生するポリエチレンの摩耗粉は大
変小さい粉であり生体内で細胞に取り込まれ、体外に排
出されることなく体内に蓄積されてしまう。そして、5
年、10年と経過していくうちに発生した摩耗粉、すな
わち体内に取り込まれ蓄積された摩耗粉の量は多大なも
のとなり、また、それを取り込む細胞の数もインプラン
トされた上記人工股関節の周辺地域を中心に増え続ける
こととなる。その結果、これらの摩耗粉を取り込んだ細
胞が人工関節の周りを取り囲んで群棲するようになり、
この人工関節のまわりを取り囲んだ細胞が人工関節を支
持する骨に悪影響を及ぼし、骨は次第に悪影響により脆
弱になってくる。そして、これらの変化が進につれて人
工関節は徐々に骨との間にゆるみを生じ、生体側はこの
緩みによる人工関節の動揺により痛みを感じるに至る。
【0005】そこで、このポリエチレンの摩耗粉を嫌っ
て、セラミックの骨頭球に対してセラミックの臼蓋ソケ
ットを用いて、セラミックどうしで摺動面を構成した物
が開発されたが、当初は臼蓋側にセラミック製の臼蓋ソ
ケットをセメントで固定したり骨に直接ネジ込んだりし
て臼蓋に固定し、セラミック製の骨頭球と摺動させるよ
うにしたものであった。
【0006】セラミック製の骨頭球に対してセラミック
製の臼蓋ソケットを用いるこの人工股関節では、摺動面
にポリエチレン等の合成樹脂を用いていない持たないた
め、ポリエチレンの摩耗粉が発生せず、さらにセラミッ
クどうしの摺動面は、両構成部分を高精度に一致させる
と、体液中では摩耗係数が極端に低く流体潤滑状態とな
ると言われており、摩耗がほとんどないことから、摺動
の観点からのみ見ると理想的な人工関節であった。しか
し、この人工関節にはセラミック製骨頭球、セラミック
製臼蓋、骨盤とが連接されており、そのため衝撃に弱
く、セラミック製部材の破損の発生の危険があった。さ
らに足の屈曲時、金属製のステムネックがセラミック製
臼蓋に当接する時に、接触部分に無理な力が生じ、セラ
ミック製臼蓋の破損の恐れもあった。加えて、金属とセ
ラミックの接触により金属がセラミックにより削り取ら
れて、金属の摩耗粉が発生し、金属粉による重大な組織
破壊を生ずる恐れもあった。
【0007】本出願人はこれらの問題点を解消するべ
く、外表面にアンダーカット状の凸部を設けたセラミッ
ク製の臼蓋ソケットに対し樹脂モールド成形を用いて樹
脂層を形成した樹脂バックの臼蓋ソケットを開発してい
る(実開平5−21923号)。そして、このような樹
脂バックの臼蓋ソケットの周縁部に樹脂材料よりなる樹
脂リングを固定し、ステムネックを樹脂リングで受ける
よう構成した。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記樹脂バ
ック+樹脂リングのセラミック製臼蓋ソケットを備えた
在来の人工股関節は、人工股関節の重大な問題、すなわ
ち、ポリエチレン摩耗粉の問題や耐衝撃性の問題を解消
した非常に優れたものであった。
【0009】しかしながら、樹脂バックを得るためにモ
ールド成形を行うものであったため作製に手間がかか
り、また、別体で樹脂リングを用意しなくてはならない
ことも面倒であるという問題点があった。
【0010】しかるに、本発明は上記樹脂バック+樹脂
リングのセラミック製臼蓋ソケットを備えた従来の人工
股関節の優れた特性を失うことなく、同時に、生産性に
も優れた人工股関節を提供せんとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、臼蓋ソ
ケットにおける摺動部がセラミックから成るとともに該
摺動部を略円柱状部とドーム状部とにより構成し、ポリ
エチレン等の樹脂材料からなるライナーの内部空間内に
圧入せしめるようになし、樹脂製のライナーによる衝撃
吸収製を維持しつつ、セラミック製の部材と樹脂製の部
材を別体で構成できるようにすることにより、生産性を
高めた人工股関節を提供する。
【0012】また、本発明はこのような人工股関節の構
成において、前記ライナーの開口周縁部に前記内部空間
に突出するツメを設け、該ツメよりも奥側の位置にて前
記摺動部を固定せしめることにより、前記ステムの先端
にあって骨頭球を固定したステムネックを上記開口周縁
部でもって受座し得るようにし、これにより別体の樹脂
リングを必要としなくてもよい人工股関節を提供する。
【0013】また、本発明はこのような人工股関節の構
成において、ソケットの回動防止機構として、前記摺動
部の所望位置に回動防止用ピンとの係合溝を設けるとと
もに、上記摺動部を前記ライナーに圧入した状態におい
て上記回動防止用ピンと上記摺動部とを係合し得るよう
に、上記ライナーに前記内部空間に貫通するピン挿入孔
を形成したことを特徴とする人工股関節を提供する。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より詳述する。
【0015】図1には本実施形態の人工股関節を示し、
1はアルミナセラミックから成る骨頭球で、該骨頭球1
が、チタン合金の金属製ステム本体2の先端部に形成さ
れた截頭円錐形状をしたステムネック2aにテーパー嵌
合されている。なお、大腿骨骨幹部に挿入されるステム
本体2は大腿骨3にセメント4を用いて固定されてい
る。また、上記ステム本体2はコバルトクロム合金、チ
タン合金など生体為害性の少ないない金属材で構成され
ている。また、5は臼蓋ソケットであり、骨盤12の側
に固定され、セラミック製の摺動部6と該摺動部を嵌合
する樹脂製のライナー7から構成され、上記摺動部6の
略半球状をした摺動面8で前記骨頭球1と摺動受座する
ものである。
【0016】図2(イ)は上記臼蓋ソケット5の上面
図、同図(ロ)には同図(イ)のA−A線断面図として
の上記臼蓋ソケット5の垂直断面を示し、これらの図に
示すように前記摺動部6は、略円柱状部6aとドーム状
部6bとにより成り、ライナー7の開口周縁部9から内
部空間10に突出するツメ11でもって前記ライナー7
の内部空間10内に圧入された圧接状態で担持される。
即ち、摺動部6が上記ツメ11よりも奥側の位置にて固
定せしめてあるので、骨頭球1を固定したステムネック
2aを樹脂製のライナー7の開口周縁部9でもって受座
し得る。
【0017】また、臼蓋ソケット5はソケットの回動防
止機構として、前記摺動部6の所望位置に回動防止用ピ
ン13との係合溝14を設けるとともに、上記摺動部6
を前記ライナー7に圧入した状態において上記回動防止
用ピン13と上記摺動部6とを係合し得るように、上記
ライナー7に前記内部空間10に貫通するピン挿入孔1
5を形成して成る。
【0018】このように構成される臼蓋ソケット5は、
このまま骨セメントを用いて骨盤12に固定することも
可能であるが、図1に示すように骨盤12にネジ固定さ
れたチタン合金などの金属製の外殻16内に圧入し、外
殻16の開口周縁部17から突出するツメ18でもって
担持するようにすればセメントレスで固定できる。具体
的にはネジ固定用に貫通孔20を穿設してなる外殻16
をネジ19を使用して骨盤12に固定し、次に複合一体
化された臼蓋ソケット5を外殻16の内部空間内に圧入
し、上記ツメ18でもって担持するようにする。なお、
チタン合金製の外殻16は、ネジ19を用いて骨盤12
に固定できるように貫通孔20が穿設してあり、適宜、
症例によって骨量の豊富な所を選択し固定出来るように
なっている他、外表面にアパタイトなどのリン酸カルシ
ウムが溶射等の方法で粗面状に被着せしめ骨との癒着性
を良好にすることが望ましい。
【0019】ところで、臼蓋ソケットを成すためのライ
ナー7は、図2(ロ)に示すように摺動部の形状に対応
して、開口周縁部の肉厚が大きくなっている。これによ
り、足の屈曲状態でステムネックが当接するときに臼蓋
ソケットがうける大きな荷重や衝撃を緩衝するのに極め
て大きな効果がある。その結果、臼蓋ソケットの実用上
の機械的強度を大幅に向上せしめることができる。
【0020】尚、上記人工股関節において骨頭球1と上
記摺動部6とのクリアランスを5〜35μmに設定する
ことが望ましい。上記クリアランスが5mm未満の場
合、生体内に埋設した際の生体液による潤滑性を十分得
ることができず、摺動特性が悪くなる恐れがあり、他
方、35μmより大きい場合には骨頭球1の回動がスム
ーズでなくなり摺動特性が悪化する恐れがある。
【0021】また、上記骨頭球1が摺動する摺動部とし
ては、アルミナセラミックを用いた例を述べたが、これ
に限らずにその他のセラミック材、例えばジルコニアセ
ラミックを用いてもよい。また、ライナーとしてポリエ
チレンを用いた例を述べたが、これに限らずに、その他
の樹脂材料、例えばテフロン、ジュラコン、デルリン等
を使うことも出来る。これら樹脂材料としては、弾性率
が600〜1400Mpaの範囲のものが好ましい。弾
性率が600Mpa未満では衝撃吸収能力が不十分で骨
に課題な応力を伝達せしめ骨吸収などの原因となる恐れ
があり、他方、1400Mpaより大きいと変形し易く
なり、その影響で前記骨頭球1と上記摺動部6との摺動
特性に悪影響を与える恐れがある。
【0022】
【発明の効果】叙上のような本発明によれば、セラミッ
ク製の摺動部の外側に樹脂を配設することによってセラ
ミックの破損を防止でき、摺動部をセラミックどうしに
することによりポリエチレンの摩耗粉の発生が皆無であ
り、回りの細胞に悪影響を及ぼさず、また、関節の減り
がなく、長期に安全で安定した成績を期待することがで
き、歩行回復に絶大なる威力を発揮し、長期間人工関節
の安定した性能を維持することができる。特に、若い人
にも使用することができる点で有効である。
【0023】また、本発明によれば臼蓋ソケットを構成
する摺動部とライナーを別体で構成するのでモールド成
形など面倒な製造工程が必要ない上に、摺動部にドーム
状部を設けライナーと垂直面接合の状態で圧接担持され
るようにしたことにより、摺動部の保持力も十分大きな
ものであり、生産性の高い人工股関節を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の人工股関節のステムと臼蓋ソケットを
それぞれ大腿骨と骨盤に装着した状態を示す要部破断側
面図である。
【図2】図1の人工股関節を構成する臼蓋ソケットを示
し、(イ)は上面図、(ロ)には同図(イ)のA−A線
断面図である。
【符号の説明】
1 骨頭球 2 ステム本体 2a ステムネック 3 大腿骨 4 セメント 5 臼蓋ソケット 6 摺動部 7 ライナー 8 摺動面 9 開口周縁部 10 内部空間 11 ツメ 12 骨盤 13 回動防止用ピン 14 係合溝 15 ピン挿入孔 16 外殻 17 開口周縁部 18 ツメ 19 ネジ 20 貫通孔
フロントページの続き (72)発明者 玉渕 晋吾 京都府京都市下京区烏丸仏光寺下ル大政所 町680 栄泉烏丸ビル 京セラ株式会社京 都烏丸事業所内 (72)発明者 上野 勝 京都府京都市下京区烏丸仏光寺下ル大政所 町680 栄泉烏丸ビル 京セラ株式会社京 都烏丸事業所内 (72)発明者 住谷 岳司 滋賀県蒲生郡蒲生町川合10番地の1 京セ ラ株式会社滋賀工場内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】人工股関節を構成する臼蓋ソケットにおけ
    る摺動部がセラミックから成るとともに該摺動部を略円
    柱状部とドーム状部とにより構成し、ポリエチレン等の
    樹脂材料からなるライナーの内部空間内に圧入せしめし
    たことを特徴とする人工股関節。
  2. 【請求項2】前記ライナーの開口周縁部に前記内部空間
    に突出するツメを設け、該ツメよりも奥側の位置にて前
    記摺動部を固定せしめることにより、前記ステムの先端
    にあって骨頭球を固定したステムネックを上記開口周縁
    部でもって受座し得ることを特徴とする請求項1の人工
    股関節。
  3. 【請求項3】前記摺動部の所望位置に回動防止用ピンと
    の係合溝を設けるとともに、上記摺動部を前記ライナー
    に圧入した状態において上記回動防止用ピンと上記摺動
    部とを係合し得るように、上記ライナーに前記内部空間
    に貫通するピン挿入孔を形成したことを特徴とする請求
    項1乃至2の人工股関節。
JP9233142A 1997-08-28 1997-08-28 人工股関節 Pending JPH1156884A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9233142A JPH1156884A (ja) 1997-08-28 1997-08-28 人工股関節

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JP9233142A JPH1156884A (ja) 1997-08-28 1997-08-28 人工股関節

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JPH1156884A true JPH1156884A (ja) 1999-03-02

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ID=16950390

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JP9233142A Pending JPH1156884A (ja) 1997-08-28 1997-08-28 人工股関節

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002011780A1 (fr) * 2000-08-07 2002-02-14 Matsushita Electric Works, Ltd. Joint artificiel en ceramique composite de zircone-alumine
GB2460684A (en) * 2008-06-05 2009-12-09 Corin Ltd Acetabular cup having passages through the rim to the outer surface
JP2011527201A (ja) * 2008-07-11 2011-10-27 マティス アーゲー ベトラッハ 生理学的荷重伝達機構を用いたジョイントソケット
WO2022092144A1 (ja) * 2020-10-29 2022-05-05 ニプロ株式会社 寛骨臼コンポーネント

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Effective date: 20050215

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050705