JPH0423540B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、人工股関節（ａ hip joint
prothesis）に関するものである。

（発明の背景） 関節は、お互いに相手に対して移動可能な少な
くとも二つの関節面によつて結合されている。例
えば、股関節部は一方が凸面形の球状大腿骨の骨
端により形成され、他方が凹面形球状髀臼
（cotyle）により形成されている。人工関節
（prothesis）の必要性は二つの面のうちの一方の
悪化、又は双方の悪化により生ずるであろう。現
在の人工股関節の中では、二つのタイプの人工関
節間で区別がなされ、即ちカツプ（cups）と骨
幹中心支持体（center−diaphysial support）を
備えた人工関節である。

カツプは、単に病的な関節面を置換することを
目的とするものである。大腿骨面と臼状の
（cotyloidal）面は置換出来、又はその一方のみ
が置換出来る。カツプはシールされても、されな
くてもよい。このタイプの人工関節は骨端組織を
保護するのに優れ、そして損耗や骨折（failure）
の発生の際に第２のタイプの人工関節に置換出来
る。この人工関節は十分な直径を有しているので
安定性があるが、他方、より十分な量の損耗をこ
うむる。

第２のタイプの人工関節は大腿骨の骨幹に人工
的な幹状部（stem）を備えている。この幹状部
は骨幹の皮質部分にて支持される。この関節部分
は生れつきの髀臼又は人工髀臼と直接関節接合さ
れ得る球である。後者の場合、人工装具の損耗量
を減少させるために、球の直径を小さくすること
は可能であり、興味ある提案であるが、その場合
には不安定になることと脱臼の危険性がある。そ
の他に、これらの人工関節は、カツプの場合より
も多いかなりの骨の軸の切除を担い、その結果、
損耗や骨折の際に、それらは手術においてしばし
ば長くかつ困難なものである同じタイプの人工関
節によつてのみ置換が可能となる。

さらに、骨は絶えず回復（repair）と変化
（alteration）を受けている生きた組織である。
付加剤をしみ込ませること（densification）、又
はこれに対してその吸収は多くのフアクターに依
存し、その中で機械的な応力が最も重要である。
ここで、人工関節を所定位置に固定することは、
骨の組織内を伝達される応力の領域と干渉し合
う。

応力の四つのタイプは区別され、単純化すれば
せん断、引張、曲げおよび圧縮がある。圧縮応力
は、生理学上の値に近い値を保つならば、質の高
い骨の動作を達成するのを最もよく可能にするも
のである。

（発明の目的） 本発明の目的は、生れつきの線に沿つた力の伝
達に好都合で、かつ骨の軸を保護し又は再構成す
るのに好都合な人工股関節を提供することにあ
る。

（発明の構成と効果） 上記目的を達成するために、本発明は二つの実
質的に同心で、凸形の対向する表面部を備えた人
工股関節を提供するものである。

このようにした結果、人工股関節に加えられた
力の方向は、その中心を通り抜け、そして関節の
平衡を妨害するものではない。さらに、関節の境
界面（interface）の位置における合力の伝達は
凸形表面部に対して法線方向に働き、それは、関
節により結合された骨の中における生れつきの線
の方向に大体従う。

本発明の好ましい実施例によれば、凸形表面部
の一つが他方の凸形表面部より大きい曲率半径を
有している。それは、関節の一方の部分での滑り
動作を促進する。

本発明のもう一つの好ましい実施例では、凸形
表面部は球面の一部をなしている。それは、挿入
される空洞内において人工股関節の容易な滑り動
作を行わせる。

異なつた曲率半径を有する凸形表面部を備えた
人工股関節に関する本発明の上記各実施例では、
凸形表面部同志は第３部分、例えば円錐台
（frusto−conical）部の側面によつてお互いに結
合されている。それは、最小の曲率半径を備えた
凸形表面部のまわりに関節の最大の屈曲動作を行
わせる。

さらに、本発明のもう一つ特別な実施例によれ
ば、人工股関節は、最小の曲率半径を備えた凸形
表面部と上記第３部分が弾性部材によつて結合さ
れている。この弾性部材は、人工股関節によつて
お互いに結合された２つの骨と骨との間のダンパ
ーを形成する。

本発明の他の特徴および効果は添付図面を参照
して以下の説明から明らかになるであろう。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を図面にしたがつて説
明する。

図示するように、本発明に係る人工股関節は、
球面の一部をなす第１凸形表面部１を備え、これ
は対向させて配置した同心で、第１凸形表面部１
の曲率半径より大きい曲率半径を有する球面の一
部をなす第２凸形表面部２に円錐台部の側面３に
よつてお互いに結合されている。第１図に示す実
施例では、人工股関節は単一の部品（piece）、例
えばステンレス鋼から形成されている。

第２図は、本発明に係る人工股関節の適用例
を、実質的に大腿骨の軸を通る平面内の断面で示
してある。この実施例においては、第１凸形表面
部１は４で示されたスチールボールの外側表面で
あつて、一方対向する第２凸形表面部２は弾性部
材６によつてボール４に結合された中空ボールの
一部分５の外側表面によつて形成され、弾性部材
６は、例えばボール４と中空ボール部分５に接着
されたポリエチレン又はエラストマーからなつて
いる。図示する実施例では、骨盤の骨７は若干く
ぼんでおり、第２カツプ８が大腿部の髀臼内に移
植されている。さらに、頭部９はこの頭部９の中
心を通る平面に沿つて、そして大腿骨のネツク部
の力線の軸に対して垂直に切断されている。そし
て、骨の基部（stump）はくぼませられて、大腿
部の第１カツプ１０にぴつたりと合わせられてい
る。最大の曲率半径を有する第２凸形表面部２の
直径は臼状の第２カツプ８内におさまるのが好ま
しく、一方小径の第１凸形表面部１は大腿骨の第
１カツプ１０内にぴつたりと合わせられるのが好
ましい。摩擦力を最小にするために、小さい直径
の第１凸形表面部１は出来るだけ小さい半径であ
る一方、人工股関節によつて伝えられる圧縮応力
と共存出来るのが好ましい。これに対して、大径
の第２凸形表面部２は、大腿部の第１カツプ１０
の上面が第３部分、例えば円錐台部の側面３と接
触する事態が生じた際に臼状の第２カツプ８内に
人工股関節がそれるのを許容するために大腿骨の
頭部の直径よりもわずかに大きいのが好ましい。
直径49mmの人間の股関節に対して、約50mmの大径
と約22mmの小径を採用すべきことを提案する。そ
れらのカツプは異なつた材料により形成してもよ
く、その厚みは人工股関節がぴつたりと合わせら
れ、材料が選定された関節により決まる。股関節
に対しては、ポリエチレンにより形成されたカツ
プが６から８mmまでの厚みが好ましい。

注目されることは、図示する実施例では、全て
のエレメントの同心性と異なつた成分の全表面
が、如何なる機械的トルクも除去するのを可能に
していることである。したがつて、人工股関節の
移植の境界面の位置で曲げ、引張り応力は生ぜ
ず、それ故に、カツプとの境界面の位置での骨の
組織の再構成が非常に顕著に促進される。

さらに、人工股関節に加えられる全ての応力は
人工股関節の中心を通る圧縮力である。したがつ
て、人工股関節の静的なつり合いは不変である。
関節授動（Mobilisation）は小径の連結部
（cuple）上にて自然に生じる。脱臼の危険は大径
連結部の可動性によつて限られている。最後に、
人工股関節の移植は骨の軸を損わず、そしてこれ
は骨幹中心支持体を備えた人工股関節によつて損
耗又は骨折の事態の際に置換を許容している。

本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、保護範囲から逸脱することなく種々の変形が
可能である。特に、図示した特別な実施例では二
つの球状凸形表面部からなつているが、他の形の
凸形表面、例えば放物面形でもよく、これに係合
するカツプもこれと相補し合う形状で、例えば人
工股関節の動作部分にわたつて滑動を伴う転動を
許容する形状と認識すべきである。同様に、上述
の実施例では正確に同心の凸形表面部からなつて
いるが、僅かに偏心している凸形表面部を備える
ことも可能である。最後に、もし髀臼の状態が許
せば、人工股関節は人工髀臼（prosthetis
cotyle）を設けることなく、直接存在する髀臼内
に装着されることが可能である。

好ましくは、人工股関節の中心は大腿骨の頭部
の中心と一致するのがよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る人工股関節の実施例の正
面図、第２図は本発明に係る人工股関節をぴつた
りと取付けた股関節の断面図である。 １，２…凸形表面部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 骨盤の骨と股関節部の大腿骨頭部との間に配
   置するための人工股関節において、 大腿骨頭部内に形成された空洞内に回転可能
   に配置される第１凸形表面部と、 骨盤の骨内に形成された空洞内に回転可能に
   配置され、上記第１凸形表面部の凸方向と反対
   方向に凸形の第２凸形表面部と、 上記第１、第２凸形表面部間にあり、かつこ
   れらの表面部に対して不動の状態で設けられた
   第３部分とを備え、 上記第１凸形表面部の曲率半径が第２凸形表面
   部の曲率半径より小さいことを特徴とする人工股
   関節。 ２ 上記第１、第２凸形表面部が球面の一部をな
   すことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の人工股関節。 ３ 上記第３部分が円錐台の形状をしていること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の人工
   股関節。 ４ 上記円錐台の底部が上記第２凸形表面部に固
   定されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項に記載の人工股関節。 ５ 骨盤の骨と股関節部の大腿骨頭部との間に配
   置するための人工股関節において、 大腿骨頭部内に形成された空洞内に回転可能
   に配置される第１凸形表面部と、 骨盤の骨内に形成された空洞内に回転可能に
   配置され、上記第１凸形表面部の凸方向と反対
   方向に凸形の第２凸形表面部と、 上記第１、第２凸形表面部間にあり、かつこ
   れらの表面部に対して不動の状態で設けられた
   第３部分とを備え、 上記第１凸形表面部の曲率半径が第２凸形表面
   部の曲率半径より小さく、 上記第１凸形表面部が、第１カツプ手段内に位
   置させられることにより上記空洞内に配置され、
   この第１カツプ手段は、その一方の表面が大腿骨
   頭部に形成された空洞にはまり合うように形造ら
   れ、この表面とは反対側の表面が上記第１凸形表
   面部の形に形造られていることを特徴とする人工
   股関節。 ６ 骨盤の骨と股関節部の大腿骨頭部との間に配
   置するための人工股関節において、 大腿骨頭部内に形成された空洞内に回転可能
   に配置される第１凸形表面部と、 骨盤の骨内に形成された空洞内に回転可能に
   配置され、上記第１凸形表面部の凸方向と反対
   方向に凸形の第２凸形表面部と、 上記第１、第２凸形表面部間にあり、かつこ
   れらの表面部に対して不動の状態で設けられた
   第３部分とを備え、 上記第１凸形表面部の曲率半径が第２凸形表面
   部の曲率半径より小さく、 上記第２凸形表面部が、第２カツプ手段内に位
   置させられることにより上記空洞内に配置され、
   この第２カツプ手段はその一方の表面が骨盤の骨
   内に形成された空洞にはまり合うように形成され
   ていることを特徴とする人工股関節。 ７ 骨盤の骨と股関節部の大腿骨頭部との間に配
   置するための人工股関節において、 大腿骨頭部内に形成された空洞内に回転可能
   に配置される第１凸形表面部と、 骨盤の骨内に形成された空洞内に回転可能に
   配置され、上記第１凸形表面部の凸方向と反対
   方向に凸形の第２凸形表面部と、 上記第１、第２凸形表面部間にあり、かつこ
   れらの表面部に対して不動の状態で設けられた
   第３部分とを備え、 上記第１凸形表面部の曲率半径が第２凸形表面
   部の曲率半径より小さく、 弾性部材が上記第１凸形表面部と上記第３部分
   との間に配され、上記第１凸形表面部と上記第３
   部分が上記弾性部材に固定されていることを特徴
   とする人工股関節。