JPS58163355A - 人工関節用支持材 - Google Patents

人工関節用支持材

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JPS58163355A
JPS58163355A JP4527582A JP4527582A JPS58163355A JP S58163355 A JPS58163355 A JP S58163355A JP 4527582 A JP4527582 A JP 4527582A JP 4527582 A JP4527582 A JP 4527582A JP S58163355 A JPS58163355 A JP S58163355A
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JUSHIN KAIHATSU
YUUSHIN KAIHATSU KK
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JUSHIN KAIHATSU
YUUSHIN KAIHATSU KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、人工の股関節や膝関節を支持するために用い
られる人工関節用支持材に関するものである。
従来、人工関節の固定支持材としては、xi図に示すよ
うにPMMAセメント(ポリメチルメタアクリレートセ
メント)Aが用いられていたもので、人工関節の一例で
ある大腿骨人工関節Bを置換術によ抄施こす場合を説明
すると、まず置換すべき大腿骨C上部の関節部分を切除
し、同切除部分から大腿骨C内部KPMMAセメン)A
(以下。
単にセメントと略称す。)を流し込み、同セメントムが
同化しないうちに大腿骨人工関節Bのステ上部すを挿入
して、第1図に示すように、大腿骨人工関節Bをセメン
トAによ抄固定して置換術を施ヒしていたものでありた
つ[Lセメントムに固定材としての固定機能と共に離床
後の歩行等により大腿骨人工関節lBK加わる力に対す
る支持機能を担わせていたものでありた0 しかしながら、大腿骨人工関節Ba一般にステンレスス
チール製であるために剛−性が約200に〜であり、そ
して大腿骨Cの皮質骨部社剛性が約lO父−であるのに
対し、セメント人の剛性はわずかに約18 ”4であり
剛性格差が大きいことと、大腿骨人工関節Bのステ上部
すは楔効果を発揮する先細り形状であることにより、セ
メントAによる人工関節支持では以下に述べるような弊
害を招いていたものであった。
まず、第1図矢印りに示すように、離床後の平常生活状
態では臼蓋ソケットIK大きな力が加わるもので、この
力を大腿骨人工関節Bのステム部すを介してセメントA
で受けることになるが、この支持は主にカルカー係止突
部b(矢印F)とステム部すの先端(矢印G)とに接す
る部分でなされる。
従って、ステム部すの先端からの力によa、 @を図の
H断面で社惠メントムに大きな引張力が作用し、同引張
力によりチップ部分が横破断して、第2図に示すように
、セメントA′が下方に降下することがあり、その後は
ステム部すの先端支持力がなくなり残ったセメントAK
より支持しなくてはならないために大腿骨Cの皮質前部
凹凸内面と七メン)Aとの嵌合固定部に大きな剪断力が
作用し、この剪断力降伏でセメントムが破砕されてステ
ム部すとセメントA社下方に滑り落ちるようにして、 
   降下して、大腿骨人工関節B(Dll定支持がで
きなくなりていた。
また、前述のようにセメントムの横破断が危いKしても
、離床生活を長期間過る間には、大腿骨人工関節Bを支
持する力が大腿骨CとセメントAとの剪断力として作用
し、七メン)Aの剛性的弱さにより剪断破砕されて大腿
骨Cの内面とセメントムとに間隙が生じ、しかも大腿骨
Cのカルカ一部Cは切除によって脆くなり容易に吸収や
破損することから、第3図に示すように1大腿骨人工関
節BとセメントAとはステム部すの横効果と相俟って全
体的に降下するもので、この場合も大腿骨人工関節Bの
固定支持ができなくなっていた。
以上述べえように、従来の大腿骨人工関節Bに於ては、
低剛性であってステム部すの先端支持力が不足している
セメントムを支持材としているために大腿骨人工関節B
の固定性が期間の経過と共に低下していたもので、19
80年米国のJ、RMore−1andらが雑誌Th・
H1pK発表した報告によれば置換術を施こした後、平
均4年で約40%にレントゲン写真上、大腿骨人工関節
の緩みや固定性の低下が見られたことが報告されている
また、大腿骨人工関節Bと同様に1人工膝関節等もセメ
ントを固定支持材としてい友ために、長期間の後退では
固定性を失ない、人工関節部品の緩みや沈下が起ってい
た。
本発明は、上述のように従来の人工関節支持材としての
セメントは支持力不足である点に着目して研究し、全く
新しい球形の粒状体による支持材を開発したもので、本
発明の目的とするところは、人工関節を長期に亘って支
持できるという高い支持機能を有する人工関節用支持材
を提供することに存する。
すなわち1本発明は、表両摩擦係数力に大きな高硬度材
による球形の粒状体でありで、人工関節の支持材として
皮質骨の内部に密閉充填した多数の粒状体へ人工関節か
らの力が加わった際にアーチングアクシ冒ンを起してこ
の力を支持することItできるように粒状体の粒径・形
状・材質を設定;、たことを特徴とするものであるO 以下、本発明5を図面に示す実施例によりWil#4す
る。
第1図は、本発明支持材の実施−例を示す一部破断拡大
図である。
この実施−例は、素材をセラミックとした球形の粒状体
lであって、同粒状体lの粒径はα5u〜7關の範囲内
としている。
つtす、実施−例は素材がセラミックであるために、高
硬度で高耐摩耗性を有し、かつヤング率りt大きく腐蝕
せず、さらに球形に成形した粒状体1の表面は特に表面
処理を施すまでもなく表面摩擦東 係数が大きく議も好ましい素材ということや(できるO 嬉2図社1本発明支持材の実施他側を示す一部破断拡大
図マある。
この実施他側は、ステンレススチール等による金属球1
aO表面にゴムや合成樹脂等の被覆材1bでコーティン
グした構造の粒状体lとしたものであるO つまh実施他側は、高い硬度を保有させるために金属球
1mを用い、表面摩擦係数を大きくし、かつ衝撃の吸収
効果を有し、さらに金属接触による摩耗看の発生や接触
電流が流れることによる腐蝕防止のために被覆材ibを
用いているもので、好ましい実施例ということができる
以上、本発明の人工関節支持材を図示する実施例により
説明してきたが、粒状体の粒径・形状・材質等は以下に
述べるように実施例に限定されるものではない。
まず、粒状体lの粒径に関しては、荷重が加わった際に
粒状体間の辷りが起りに〈〈、かつ充填の際に充填間隙
が形成されKくい0.5u以上とし、アーチングアクシ
謬ンが起るのは充填管径のY以下であることを大腿骨等
の骨内径に応用して7M以下としている実施例は好まし
いものであるが、・単にアーチングアクシ■ンを起して
支持できればよいという設定に基づいて判御すれば粒径
の許容範囲は上下限共Km大される。
また、粒状体lの形状に関しては、球形や類球形以外の
未整形でもアーチングアクシ冒ンは成立す、   るが
、未整形であれば充填の際に空隙ができやすく、締固め
が困難で、空隙率の低下で長期間使用後には予期せぬ人
工関節の沈下を招く恐れがある。
従って、形状としては、軽度の締固めで充分く低い空隙
率とすることができる球や図示していないが類球形(例
として多面体)が好ましいものといえる。
また、粒状体重の材質に関しては、荷重が加わった際に
相互に作用する圧接力や骨内面等に対する圧接力で破断
しない程度の硬度を有すればよいもので、金属材だけを
使用する場合やその他合成樹脂材等であってもよい。
さらに、粒状体10表面摩擦係数に関しては、同摩擦係
数が大きい程より小さな側面圧でも充分な支持が可能で
あ抄、かつアーチングアクシ曹ンが形成されやすいこと
から好ましいものであるが、粒状体相互及び粒状体と骨
内面との辷りがほとんど生じない程度の表面摩擦係数を
有すれば表面処理等で特に大意くする必要はない。
次に、第6図及び第7図によ抄本発明の人工関節用支持
材の使用例を説明する。
第61IIは人工股関節に対しての使用状態を説明する
図面であって、2は球頭部211首部2に、カルカー係
止突部2C及び先燗部を平面状にしたステム部2dとか
らなる大腿骨人工関節、3は同関節2を固定するための
セメント、lは本発明の人工関節用支持材である粒状体
、4はPMMムセメントや合成樹脂勢を素材とし九閉塞
部材、5は大腿骨、6は前記球頒部2aと球面嵌合する
ポリエチレン等を素材とし九臼蓋ソケット、7は同ソケ
ット6に付設した金属補強枠、8社寛骨である。
第7図は人工膝関節に対しての使用状態を説明する図面
であって、9は大腿骨側膝関節、io#′i脛骨側膝関
節、3はセメント、lは粒状体、4は閉塞部材、5は大
腿骨、1lFi脛骨である。
以上の使用例にあって社、人工関節の固定をセメント3
によって行ない、支持を粒状体1によって行なうという
ように機能分担をさせた使用を特徴とするものである。
そこで、支持機能に関して説明すると、第8図に示すよ
うに1使用例はいずれも皮質骨■と閉塞部材4と人工関
節Jとによって形成される空間に多数の粒状体1を密閉
充填しているもので、この粒状体IK人工関節Jからの
力Kが加わると互いに当接する粒状体lであるために多
数のアーチを描きながら皮質骨■の内面へ向かつて力が
伝達される(これをアーチングアクシ1ンという)。そ
して、このアーチングアクシ璽ンによって形成されたア
ーチと皮質骨■の内面との間に摩擦力が生じるが、この
とき、(内面にかかる圧力)×(摩擦係数)がアーチを
下に押し下ける力よね大きければこのアーチは安定に荷
重を支持し得る。このようなアーチが多数形成されて人
工関節Jにかかる力には、粒状体アーチを介して、支持
力線図りに示すように、皮質骨IKよって支持されると
とKなるもので、セメントより強度的に大きい皮質骨I
で支持するものであるために人工関節Jからの力Kを十
分に支持できるものである。尚、閉塞部材4にはアーチ
ングアクシ1ンに関与しないわずかの粒状体10重量し
か加わらないものである。
つまり、本発明の人工関節用支持材を使用すれば、強度
的に弱く、かつ人工関節からの力の大きさ及び力の方向
がそのtlK伝達されるセメントを固定材兼支持材とし
て使用していた従来の固定支持構造から特に過大な負担
となっていた支持力を除去することができるものである
以上、図示する使用例について説明してきたが、具体的
な使用状態はこの使用例に@られるものでれなく、例え
ば第1図に示すような従来状態のセメント下部に本発明
の粒状体を閉塞部材によって密閉充填させた使用例等で
あってもよい。
本発明の人工関節用支持材は、上述のようKきわめて簡
潔な構成でありながら、人工関節を長期に亘りて支持で
き、この支持効果によって人工関節の固定性を長期間保
持し得る効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は従来の人工関節固定支持構造を説明す
る断面図、第4図紘本発明の人工関節用支持材の実施−
例を示す一部破断拡大図、第5図は同支持材の実施他側
を示す一部破断拡大図、第6図は本発明の人工関節用支
持材を人工股関節に使用した使用例図、第7図は同支持
材を人工膝関節に使用した使用例図、第8図は同支持材
による支持状部を説明する説明図である。 1・・・粒状体。 特許出願人 有限会社 友信開発

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. l)表面摩擦係数が大きな高硬度材による球形の粒状体
    であって、人工関節の支持材として皮質骨の内部に密閉
    充填し九多数の粒状体へ人工関節からの力が加わった際
    にアーデングアクシ冒ンを起してこの力を支持すること
    ができるように粒状体の粒径・形状・材質を設定したこ
    とを特徴とする人工関節用支持材。
JP4527582A 1982-03-20 1982-03-20 人工関節用支持材 Granted JPS58163355A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4527582A JPS58163355A (ja) 1982-03-20 1982-03-20 人工関節用支持材

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JP4527582A JPS58163355A (ja) 1982-03-20 1982-03-20 人工関節用支持材

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Publication Number Publication Date
JPS58163355A true JPS58163355A (ja) 1983-09-28
JPS618688B2 JPS618688B2 (ja) 1986-03-17

Family

ID=12714757

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JP4527582A Granted JPS58163355A (ja) 1982-03-20 1982-03-20 人工関節用支持材

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4838731B2 (ja) * 2004-01-22 2011-12-14 メディシンロッジ インコーポレイテッド ディービーエー アイエムディーエス コーイノベーション 大腿骨股関節補綴具および移植方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4838731B2 (ja) * 2004-01-22 2011-12-14 メディシンロッジ インコーポレイテッド ディービーエー アイエムディーエス コーイノベーション 大腿骨股関節補綴具および移植方法

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JPS618688B2 (ja) 1986-03-17

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