JPH03141942A

JPH03141942A - 人工骨インプラント

Info

Publication number: JPH03141942A
Application number: JP28236789A
Authority: JP
Inventors: Shigenobu Fujimori; 藤森　重信; Toshisuke Kajita; 梶田　敏祐; Tatsuo Kida; 木田　達雄
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1989-10-30
Filing date: 1989-10-30
Publication date: 1991-06-17
Anticipated expiration: 2014-07-12
Also published as: JP2918932B2

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】（イ）産業上の利用分野本発明は人工骨インプラントト、例えば人工膜１節、即
ち大腿骨の骨髄腔内と寛骨臼内の間を連ｊ。

する人工骨インプラントトの構成に関するものでる。

（ロ）従来技術従来から、大腿骨と寛骨臼の部分の補綴具としての股関
節補綴具インプラントトに関する技術は公知とされてい
るのである。

例えば特公平１−３６３７８号公報や、特公平１−３１
３７８号公報や、特開昭６３−２７２３４５号公報や、
特開昭６１−３３６６０号公報や、特開昭６４−２６４
５号公報に記載の技術の如くである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点しかし、該従来の技術においては、生体との親和性を高
める為の多孔質層の構成において、第２５図に示す如く
ビーズ状の小球を焼成時において基体に接合して構成し
ていたのである。

従って、接合部は点接触であり、多数のビーズの中には
接触点箇所の少ないもの等が生じ、ボールが欠落すると
いう欠点があった。

また、このように焼成時にビーズ球すを拡散接合する方
法では、ビーズ球すの接合は基体の成形加工後に行われ
るので、製造工程が複雑であり、品質管理ミス等も発生
しやすく、製造が困難だったのである。

またビーズ球すの表面粗度は一般に最大１０μ以下であ
り、多孔質層を構成したとしても、生体骨との親和性が
良くないという不具合いがあったのである。

また従来の大腿骨インプラントトにおいても、ステムの
部分に外側面視において、特公平１−３１３７８号公報
に記載の如くカーブが構成されていたのであるが、該曲
線は外側面視において、上部は前方ヘカーブしているが
、下部も前方ヘカーブした「−円弧型」であり、骨髄腔
の内部においてステムの方向が骨髄腔の方向と合致しな
いという不具合いがあったのである。

本発明は以上のような不具合いを解消するものである。

（ニ）問題を解決するための手段本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次
に解決する手段を説明すると。

生体用人工骨インプラントトにおいて、基体の外表面上
の全面または一部面に、人工骨インプラントトが生体と
の間で親和性を有するべく、多数の半球状の突部を該基
体と一体的に成形し、多孔質層としたものである。

また、股関節を構成する人工骨インプラントトにおいて
、大腿骨の骨髄腔内に挿入されるステム２を、大腿骨の
外側面視にて、上部が前方にカーブし、下部を後方にカ
ーブした「Ｓ」字型に構成したものである。

（ホ）実施例本発明の解決しようとする課題及び解決する手段は以上
の如くであり、次に添付の図面に示した実施例の構成を
説明すると。

第１図・第２図・第３図に示す如く、本実施例の人工骨
インプラントトは、股関節の補綴具としてのインプラン
トトを示している。

該股関節補綴具インプラントトの場合には、ステム２と
小頭８と小頭挿入体７と支持シェル６により構成してお
り、該小頭８と小頭挿入体７の間で球面摺動可能に構成
し、股関節の折れ曲がり部としている。

ステム２はチタンまたはチタン合金等の金属材料により
焼結製造されている。またステム２上部の多孔質層部は
半球部ａにより構成して、大腿骨との接合力を高めるよ
うにしている。

なお、小頭８に近いステム２の上部にはカラー４を設け
て、ステム２が大腿骨に沈み込むことを防止するように
しても良い。

該半球部ａはチタンまたはチタン合金等の金属材料の基
体を成形後に焼結時に焼きつけるのではなくて、合金の
基体成形時に一体的に成形し、その後焼成すべく構成し
ている。

そして上端より頚部３が突出し、該頚部３の小頭８をテ
ーバ孔を介して嵌装している。該小頭８は金属またはセ
ラミック等により構成しており、該球状に構成した小頭
８の周囲に、スムーズな折れ曲がりを可能とする小頭挿
入体７が被嵌されている。該小頭挿入体７は、第６図よ
り第８図において図示されており、滑動状態の良い合成
樹脂等により構成されている。

支持シェル６は、第９図より第１２図において図示して
おり、チタンまたはチタン合金等の金属材料により構成
されており、表面に生体である骨盤の寛骨臼の部分と生
体癒着が発生し易いように、多孔質層の半球部ａが構成
されている。

本発明においては、該多孔質層を半球部ａを基体の成形
特において冷間等方圧縮法等を用いて一体的に構成し、
後に焼成することにより多孔質層としているのである。

ま゛た支持シェル６には係止ボスト６ａが突出しており
、該係止ボスト６ａに設けたボルト孔６ｂに螺子を螺装
し、寛骨臼の開口した螺装孔との間で固定している。

また支持シェル６の球状の部分にもボルト孔６ｄが多数
開口されており、該ボルト孔６ｄにも螺子を螺装して、
寛骨臼に開口した螺装孔に固着する。また支持シェル６
の中心の嵌入孔６Ｃは、小頭挿入体７の頂上部の係止突
起７ａを嵌入する孔である。

また支持シェル６の下面より２本の係止突起６ｅを突出
しており、該係止突起６ｅは小頭挿入体７に設けた２ケ
所の係止凹部７ｂに嵌入係止すべく構威している。

本発明の股関節補綴具インプラントトにおいては、多孔
質層を構成する半球部ａは、基体のチタンまたはチタン
合金等の金属材料の成形時に一体成形する必要があり、
第２１図から第２４図に示す如く冷間等方圧縮法等を用
いて成形を行っている。

冷間等方圧縮法は、次のように成形を行うのである。即
ち、弾力性のある型枠９に半球部ａを構成する半球孔を
多数設けたステム２等の型を雌型として構成し、該ステ
ム２の雌型の型枠９内にチタンまたはチタン合金の粉末
をホッパ１０より投入する。そして該型枠９の上部を蓋
で密閉した後に、圧力容器ｌｌ内に配置し、該圧力容器
１１内に圧力を掛けた圧縮液をポンプにより常温で注入
する。

該操作により、型枠９の周囲から等方に圧力がかかり、
型枠９の雌型に沿ったステム２の形が出来上がるのであ
る。

本発明においては多孔質層をビーズ球すにより構成せず
に半球部ａにより半球としたので、型枠９により構威し
、型枠９を抜くことが出来るので、該冷間等方圧縮法に
より一体的に成形することが出来るのである。

そして第１３図に示す如く、通常は半球部ａは半径即ち
高さが２５０〜５００μの半球として構威している。そ
の他にも第１４図・第１７図の如く連続する半球部とし
ても良いし、第１８図の如く高い隣接連結部を構威して
も良いし、第１５図・第１６図の如く深い隣接連結部を
構威しても良いのである。

該半球部ａの構成は、型枠９が成形後に抜くことの出来
る範囲で、種々の形状とすることが出来るのである。

次にステム２の形状について第１９図・第２０図におい
て説明する。

ステム２は下端に至るにつれて徐々に細くなっており、
その角度は約ｅ＝２〜３度としている。

そして頚部３は大腿骨の寛骨臼に向かって傾斜突出され
ており、内側面に向かってカラー４に至るカーブＲ１で
構成されている。

即ち第１９図において、テーパｅがステム２の下端から
ＴＩの高さまで連続し、該Ｔ１の終了時点から、Ｔ　２
　＝　５０　ｓｎ程度はカーブＲ１としてカラー４に至
るように構成している。

なお形状６はカラー無しのステム形状を示している。

逆に、第１９図のステム２の外側形状は、約ｅ／２の角
度で上部へ徐々に太くなる構成としている。

次にステム２を外側面から見た第２０図において、「Ｓ
ｊ型の構成を説明すると。

ステム２の前面上部にカーブＲ３を構威して、円弧状と
し、またステム２の下部は後方に向かってＲ２のカーブ
を構成している。

故に上部のカーブＲ３と下部のカーブＲ２により、側面
視において、「Ｓ」字型としているのである。

「Ｓ」型の中心線をＯ線とすると、該○線を中心に、後
部側は直線的に幅Ｔ４で上昇しており、また頚部３は該
０線より距離Ｔ５だけ偏心して配置している。

（へ）発明の効果本発明は以上の如く構威したので、次のような効果を奏
するものである。

請求項（１）の如く、生体用人工骨インプラントトにお
いて、基体の外表面上の全面または一部面に、人工骨イ
ンプラントトが生体との間で親和性を有するべく、半球
状の突部を該機体と一体的に成形構成したので、次のよ
うな効果を奏するのである。

従来のビーズ球すにより多孔質層を構成する場合は、基
体の成形後にビーズ球すを点接合するので、製造工程に
おいてビーズ球すの接合強度にバラツキが発生し、確実
な結合が得られないという不具合いを解消することが出
来たのである。

また、本発明のように半球部ａにより多孔質層を構成す
る場合には、冷間等方圧縮法の型枠９により半球部ａの
多孔質層部分を構成すること力咄来るので、成形時にお
いて既に多孔質層を構威することか出来、製造工程が簡
略化出来る。

またビーズ球すを拡散結合により作り出す場合よりも、
確実に品質管理をすることが出来るのである。

多孔質層を構成するビーズ球すの表面粗度は１０μ程度
で、生体との癒着効果が低いという不具合いがあるので
ある。

本発明の如く半球部ａにより多孔質層を基体と一体で構
成すると共に、焼結金属材料の特徴を発生し、半球部ａ
の表面は５０μ程度の粗度に出来るので、品質管理を徹
底することが容易であり、かつ、生体癒着のし易い多孔
質層とすることが出来たものである。

請求項（２）の如く、股関節を構成する人工骨インプラ
ントトにおいて、大腿骨の骨髄腔内に挿入されるステム
２を、大腿骨の外側面視にて、上部が前方にカーブし、
下部を後方にカーブした「Ｓ」字型に構成したので、次
のような効果を奏するのである。

従来からステム２をカーブさせたものはあったのである
が、上方を前方にカーブさせていなかったので、歩く際
において、前方に重心が掛かった場合において、小転子
鍔部４や大転子鍔部５により受けられない押圧力が発生
するという不具合いがあったのである。

本発明においては、該押圧力を該上方の前方へのカーブ
の部分で受は止めることとなり、全体的に平均して体重
をうけることが可能な股関節補綴具インプラントトとす
ることが出来たものである。

また生体の大腿骨の髄腔形状に近似したステム形状とな
ったので、不特定多数の大腿骨との長期及び短期の両固
定において優れた性能が得られるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は人工骨インプラントトの中で右大腿骨補綴具と
してのインプラントトの全面図、第２図は頚部３と小頭
８と支持シェル６の部分の全面断面図、第３図は同じく
右大腿骨の外側面図、第４図は支持シェル６の下面図、
第５図は同じく側面図、第６図は小頭挿入体７の平面図
、第７図は同じく側面図、第８図は同じく下面図、第９
図は支持シェル６の下面図、第１０図は支持シェル６の
側面図、第１１図は支持シェル６の平面図、第１２図は
同じく他側面図、第１３図は他の多孔質層を構成する半
球部ａの側面図、第１４図・第１５図・第１６図・第１
７図・第１８図は半球部ａの他の実施例を示す側面断面
図、第１９図は右側の大腿骨インプラントトのステム２
の正面図、第２０図は同しく側面図、第２１図より第２
４図は冷間等方圧縮による基体成形法を示す連続図面、
第２５図は従来のビーズ球すによる多孔質層を構成した
場合の拡大斜視図である。２・・・ステム３・・・頚部４・・・カラー５・・・大転子鍔部６・・・支持シェルフ・・・小頭挿入体８・・・小頭９・・・型枠・圧力容器

Claims

【特許請求の範囲】

（１）．生体用人工骨インプラントにおいて、基体の外
表面上の全面または一部面に、人工骨インプラントが生
体との間で親和性を有するべく、多数の半球状の突部を
該基体と一体的に成形し、多孔質層としたことを特徴と
する人工骨インプラント。
（２）．股関節を構成する人工骨インプラントにおいて
、大腿骨の骨髄腔内に挿入されるステムを、大腿骨の外
側面視にて、上部が前方にカーブし、下部を後方にカー
ブした「Ｓ」字型に構成したことを特徴とする人工骨イ
ンプラント。