JPH0116499B2 - - Google Patents

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JPH0116499B2
JPH0116499B2 JP55046292A JP4629280A JPH0116499B2 JP H0116499 B2 JPH0116499 B2 JP H0116499B2 JP 55046292 A JP55046292 A JP 55046292A JP 4629280 A JP4629280 A JP 4629280A JP H0116499 B2 JPH0116499 B2 JP H0116499B2
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femoral
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Puryuusunaa Peetaa
Tsuitsuhinaa Ruutoitsuhi
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Feldmuehle AG
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は大腿骨の１部を収容するための凹所を
有するほぼ球形の、体内人工補整器としての大腿
骨頭キヤツプに関する。大腿骨近位端に球キヤツ
プを使用することは多数の文献たとえば英国特許
第720092、764600号、米国特許第3521302、
3925824号、西独公開特許公報第2724040、
2512407、2535649、2422617号 西独特許第1164019、923383号に記載される。
大腿骨頭の完全な加工を必要とすることがすべて
の公知技術に共通である。この加工によつて多く
は大腿骨頚部の給養脈管がほとんど損傷され、す
なわち骨頭の給養はもはや保証されず、それによ
つて骨頭の壊死が生じ、その結果球キヤツプが弛
緩する。球キヤツプの現在までの固定法のもう１
つの大きい困難は回転運動の阻止であつた。球形
の空所へ垂直のフインもしくは溝を設け（英国特
許第720092号、米国特許第3925824号）、または同
時に初期固定に役立つ固定ピンによつて固定を行
うこと（米国特許第3521302号、西独特許第
1164019号、第923383号）はすでに提案された。
他のキヤツプの場合、固定は骨セメントで行わ
れる。しかし硬化の際生ずる熱負荷によつて組織
が著しく損傷される。骨セメントのモノマーによ
る中毒現象も可能である。
それゆえ本発明の目的は拒絶の際関節固定術ま
たは常用の全体−体内人工補整器のようなすべて
の後退可能性を残すため最小の切除しか必要とせ
ず、さらに大腿骨頚を完全に維持しながら摩擦状
態だけを変化して生機械的状態を変化せず、さら
に良好に脈管給養を保証し、骨セメントなしの固
い初期固定および付加的長期固定のため骨組織の
成長を可能にし、かつ簡単に移植しうる、大腿骨
近位端のための人工関節面を得ることである。
この目的は大腿骨の１部を収容するための凹所
を有するほぼ球形の、体内人工補整器としての大
腿骨頭キヤツプにおいて、大腿骨頭キヤツプの凹
所が大腿骨頚部へ向つて開いていることによつて
解決される。したがつて大腿骨頭キヤツプは側面
から見て水泳帽の形を有し、水泳帽に存在する顔
を出す孔は大腿骨頚部に向いている。骨端に給養
する重要な脈管はしたがつて損傷されず、骨の給
養は維持される。最小の切除しか必要としない。
したがつていつでも後手術が可能であり、たとえ
ば常用の体内人工補整器を使用することができ
る。
本発明のとくに有利な実施例によれ大腿骨頭キ
ヤツプの凹所は大腿骨頚に向つて開く円筒であ
り、またはもう１つの有利な形成によれば開いた
円錐台である。この場合凹所の開口はとくに凹所
の最大内径より小さい内径を有する。
円筒または円錐台それゆえ回転対称体としての
凹所の形成によつて大腿骨頭に加工が著しく簡単
になる。大腿骨頭へ中心孔を設けることによつて
大腿骨頭の振動ノコによる切除が可能である。そ
れによつて許容差を著しく小さくすることができ
る。さらに大腿骨頭の後部手術範囲にある位置の
加工が簡単になる。凹所の開口が凹所の最大内径
より小さい内径を有することによつて円筒骨端は
180゜以上大腿骨頭キヤツプによつて包囲され、す
なわち大腿骨頭キヤツプは確実に固定され、傾き
得ない。大腿骨頭キヤツプの回転固定は凹所の開
口の端縁が接する大腿骨頭の機械切削されない肩
によつて保証される。
本発明の有利な形成によれば凹所の中心軸は大
腿骨中心軸とほぼ平行に走る。大腿骨頭キヤツプ
のこの配置によつて人工関節面への力の導入が好
ましくなるので、キヤツプは付加的固定手段すな
わち骨セメントなしに回転安定に、完全に傾かな
いように固定することができる。
さらに本発明の有利な形成によれば大腿骨頭キ
ヤツプはプレス嵌合により大腿骨と結合される。
プレス嵌合による固定は骨セメントを必要とせず
に優れた初期固定に役立つ。しかしこの場合大腿
骨頭キヤツプ組込の重要な前提は大腿骨頭と大腿
骨頭キヤツプの間の狭い許容差が守られることで
ある。許容差が正確に守られた場合のみ大腿骨頭
キヤツプのプレス嵌合による使用が可能であり、
すなわちそのための前提は大腿骨頭の機械的加工
であり、それゆえ正確に案内された工具による切
除が行われることである。加工には振動心残しフ
ライスがとくに適することが実証され、その際心
残しフライスの形に応じて切除部分は円筒または
円錐形を有し、切除はすべての場合に大腿骨頚部
および大腿骨頭キヤツプの下縁で、脈管給養を阻
害しないために、骨の加工をしないように行われ
る。
大腿骨頭キヤツプの凹所は有利に円筒または円
錐中心軸に対し平行および（または）垂直に拡が
る溝および（または）フインを備える。この溝ま
たはフインは２次的固定に必要な空間すなわち骨
組織が成長する場所を提供し、それによつて大腿
骨頭は固く固定される。しかし発生する負荷を考
慮してこの溝またはフインは大腿骨頭キヤツプの
側面範囲のみに設け、端面範囲に配置しないのが
望ましい。というのは端面範囲には大きい負荷が
生じ、それによつてこの範囲で大腿骨頭キヤツプ
が弱くなることを避けなければならないからであ
る。
凹所全面を粗面化するのがとくに有利である。
この粗面は凹所の加工過程ですでに大腿骨頭キヤ
ツプへ設けられる。しかし粗面はあとからもう１
つの層を設置することによつて備えることも可能
であり、この設置は場合によりフレームスプレー
またはプラズマスプレーによつて行うことができ
る。大腿骨頭キヤツプの側面範囲の粗面がとくに
重要である。それはこの粗面はフインまたは溝と
同様骨の良好な成長の可能性を与えるからであ
る。この場合端面は弱くならない。凹所の表面は
この場合有利に80μｍより大きいサイズの孔を有
する。60μｍ以下のサイズの孔は経験上成長する
骨に拠点を与えない。80μｍの以下のサイズの孔
はごく少ししか固定に役立たない。有効な固定は
とくに100μｍの孔サイズから達成される。
大腿骨頭キヤツプの材料としてはほぼすべての
生体融和性材料を使用することができる。しかし
臼との協力作用で摩耗を生じないことに注意しな
ければならない。金属大腿骨頭キヤツプとポリエ
チレン臼の組合せが可能であり、同様炭素、コバ
ルト系合金ならびに特殊鋼およびチタンが実証さ
れた。しかしほぼゼロに近いきわめて低い摩耗値
および生体融和性のため酸化物セラミツクがとく
に有利である。
本発明の非常に有利な形成によればそれゆえ大
腿骨頭キヤツプは高純度焼結セラミツクからな
る。この場合“高純度”とは焼結酸化物セラミツ
クが95％を超える純度を有することを表わし、焼
結酸化物セラミツクとはジルコニウム、チタンお
よびとくにアルミニウムの焼結した金属酸化物な
らびにこれらの混合物を表わす。本発明の有利な
実施例によれば焼結酸化アルミニウムからなる大
腿骨頭キヤツプは3.92ｇ／cm2以上の密度、２％以
下の多孔度、0.01％以下の吸水性、99.7％以上の
Al2O3純度、22000N／mm2以上のビツカース硬度
（Ｐ＝2M）、10μｍ以下の平均粒度、320N／mm2以
上の平均曲げ強度、4000N／mm2以上の圧縮強度お
よび160N／mm2以上の抗張力を有する。
この種の材料により体内人工補整器に必要な数
10年にわたる高い安全性が得られ、焼結した酸化
アルミニウムの高い密度と小さい平均粒度および
高純度の組合せによつて優れた性質が達成され
る。この場合純度とは酸化アルミニウム中にガラ
ス状中間相または移行相を生成する他の成分以外
の異物質ができるだけ低いことを表わす。出発粉
末すなわち酸化アルミニウムにたとえば酸化マグ
ネシウムのような特定添加物を粒子成長抑制剤と
して添加しうることはこの要求に反しない。
新規大腿骨頭キヤツプを実証するため動物およ
び死体実験を実施した。股関節の露出後、大腿骨
中心軸と平行に大腿骨頭の頂点を通る孔を設置し
た。この孔は振動心残しフライスの中心ピンの案
内に使用し、円筒形移植体支持部を加工した。次
に円筒中心軸に対し90゜の角度で球セグメントを
切除し、この切除は孔に案内された回転する正面
フライスによつて座ぐりのように行われた。発生
した骨シリンダの上縁を同様中心ピンで孔に案内
される工具により円くした。次にキヤツプをプレ
ス嵌合でかぶせた。死体実験により人体に使用す
る大腿骨頭キヤツプは大きい利点を有することが
明らかになつた。というのは最小の切除しか必要
とせず、良好な脈管給養が保証され、確実な１次
固定が骨セメントなしに達成されるからである。
整復後、股関節の機能を試験した。円滑であり、
脱臼も生じなかつた。
動物実験はフオツクスハウンドによつて実施さ
れ、手術後14日、次第に正常な足どりを示す。彼
等は急速に回復し、２箇月後、さく内に連れ戻す
ことができ、そこで彼等は仲間の犬とともに自然
の環境で喜んで動き回つた。彼等は手術後完全に
仲間の１員となることができ、同様レントゲン撮
影によつても使用した高純度酸化アルミニウムセ
ラミツクからなる大腿骨頭キヤツプの完全な機能
および問題のない補整が確認された。
次に本発明を図面により説明する。
図示されていない孔明機により大腿骨頭１０へ
心残しフライス６の中心ピン８の案内に使用する
孔４を明ける。心残しフライス６は付加部７を有
し、この付加部へ心残しフライス６を円弧１１に
沿つて動かす図示されていない振動ノコ盤が結合
する。同様孔４に中心ピン８により案内される図
示されていない正面フライスの使用によつて大腿
骨頭１０の頂面が加工される。
大腿骨頭１０を心残しフライス６により切除す
る際、円弧１１の端部に肩１４が発生し、これに
よつて大腿骨頭キヤツプ１の回転が避けられる。
大腿骨頭キヤツプ１の凹所１６の開口１５は大腿
骨３の頚部２に向つて開き、すなわち切除された
大腿骨頭端５は大腿骨頭キヤツプ１の下縁範囲１
７にも大腿骨頚部２の範囲にも損傷を有しない。
大腿骨頚部２の脈管の損傷を避けるため心残しフ
ライス６は切欠部９を備え、円弧１１を形成する
ため小さい振動運動のみによつて旋削する。円形
部１３の形成後、大腿骨頭キヤツプ１はプレス嵌
めされ、それによつてその最終の嵌合が達成され
る。大腿骨頭キヤツプ１はその側面１８に溝１９
を有し、この溝へ骨材料が成長して入ることがで
きる。端面２０は大腿骨頭キヤツプ１の強度を低
下しないように溝１９を備えない。
第６〜９図には円錐形フイン２１を有する大腿
骨頭キヤツプ１の断面が示される。円錐形フイン
２１はこの場合３角形を示す。このフインは切除
した大腿骨頭端５へ圧入される。初期固定はこの
フインによつて強化され、大腿骨頭キヤツプ１は
さらに回転安定に固定される。
【図面の簡単な説明】
第１図はキヤツプをかぶせた大腿骨近位端の斜
視図、第２図は第１図から45゜回転した位置の斜
視図、第３図は大腿骨軸と平行に切断した切除し
た大腿骨頭の断面図、第４図は第３図の４−４線
断面図、第５図は振動する心残しフライスによる
切除法を示す図、第６図は大腿骨頭キヤツプの断
面図、第７図は第６図のＡ−Ｂ線断面図、第８図
は第７図のＧ−Ｈ線断面図、第９図は第６図のＣ
−Ｄ線断面図である。 １……大腿骨頭キヤツプ、２……大腿骨頚部、
３……大腿骨、４……孔、６……心残しフライ
ス、８……中心ピン、１０……大腿骨頭。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 外側がほぼドーム形に形成され、加工した大
    腿骨頭１０を収容するため大腿骨頚部２に向く開
    口１５を有するほぼ回転対称形の凹所１６を含む
    体内人工補整器としての大腿骨頭キヤツプにおい
    て、大腿骨頭キヤツプ１の凹所１６の回転軸が大
    腿骨頭を収容した状態で大腿骨中心軸とほぼ平行
    し、凹所１６が切除した大腿骨頭端５を180゜以上
    包囲し、かつ頚部２に向くＵ形開口１５を有する
    ことを特徴とする体内人工補整器としての大腿骨
    頭キヤツプ。 ２ 凹所１６が大腿骨頚部２に向つて開く円筒で
    ある特許請求の範囲第１項記載のキヤツプ。 ３ 凹所１６が大腿骨頚部２に向つて開く円錐台
    である特許請求の範囲第１項記載のキヤツプ。 ４ プレス嵌合により大腿骨頭端５と結合してい
    る特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれ
    か１項に記載のキヤツプ。 ５ 凹所１６が溝１９を備えている特許請求の範
    囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載の
    キヤツプ。 ６ 凹所１６がフイン２１を備えている特許請求
    の範囲第１項から第５項までのいずれか１項に記
    載のキヤツプ。 ７ 凹所１６が粗面を有する許請求の範囲第１項
    から第６項までのいずれか１項に記載のキヤツ
    プ。 ８ 凹所１６が多孔性であり、その孔サイズが
    80μｍより大きい特許請求の範囲第１項から第７
    項までのいずれか１項に記載のキヤツプ。 ９ 大腿骨頭キヤツプ１が高純度酸化物セラミツ
    クからなる特許請求の範囲第１項から第８項まで
    のいずれか１項に記載のキヤツプ。 １０ 3.92ｇ／cm3以上の密度、２％以下の多孔
    度、0.01％以下の吸水性、99.7％以上のAl2O3純
    度、22000N／mm2以上のビツカース硬度（Ｐ＝
    2M）、10μｍ以下の平均粒度、300N／mm2以上の平
    均曲げ強度、4000N／mm2以上の圧縮強度および
    160N／mm2以上の抗張力を有する焼結酸化アルミ
    ニウムからなる特許請求の範囲第１項から第９項
    までのいずれか１項に記載のキヤツプ。
JP4629280A 1979-04-11 1980-04-10 Thighbone head cap as artificial compensator in body Granted JPS55143147A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2914737A DE2914737C3 (de) 1979-04-11 1979-04-11 Hüftkopf-Kappen-Endoprothese

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS55143147A JPS55143147A (en) 1980-11-08
JPH0116499B2 true JPH0116499B2 (ja) 1989-03-24

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ID=6068114

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4629280A Granted JPS55143147A (en) 1979-04-11 1980-04-10 Thighbone head cap as artificial compensator in body

Country Status (7)

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US (1) US4312079A (ja)
EP (1) EP0017930B1 (ja)
JP (1) JPS55143147A (ja)
AT (1) ATE268T1 (ja)
CA (1) CA1135008A (ja)
DE (1) DE2914737C3 (ja)
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