JPH084604B2 - 人工骨頭 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、大腿骨頭あるいは頚部、または変形性股
関節症等で骨頭の代替品として使用される人工骨頭に関
する。

（従来の技術） 従来、大腿骨頭あるいは頚部、または変形性股関節症
等で骨頭の代替品として使用される人工骨頭（Ａ）は、
第５図に示すように、コバルトクロム或はアルミナの骨
頭部である外球（Ｂ）の内側に、ステム部（Ｄ）の先端
に配され、コバルトクロム或はアルミナの内球（Ｃ）が
樹脂製（例えば、高密度ポリエチレン等）のソケット
（Ｅ）を介して保持する、いわゆるスベリ軸受け方式が
一般的である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のものにおいて、コバルトク
ロムである金属或はアルミナであるセラミックの骨頭部
である外球と同材質のステム部先端の内球を高密度ポリ
エチレン等の樹脂製のソケットを介して保持するスベリ
軸受け方式のものは、コバルトクロム或はアルミナの骨
頭部である外球と同材質の内球との間に保持されている
樹脂製（例えば、高密度ポリエチレン等）のソケットが
スベリ軸受けとなるものであり、この高密度ポリエチレ
ン樹脂製のスベリ軸受けが荷重を受けながら摺動するも
のであるが、外球と内球がコバルトクロム等の金属から
なるものであると、外球とと内球との嵌合部において人
体に埋設されている間に腐食が発生し易く、この腐食に
よって両球の表面が粗くなり、外球と内球との間に保持
される樹脂製のスベリ軸受けの摩耗が進行し、円滑な作
動が行えなくなるものである。

又、内、外球がアルミナ等のセラミックによってなる
ものの場合、表面は長期間人体に埋設されていても腐食
を受けることが少なく、粗さが発生しないものである
が、スベリ軸受けを構成する高密度ポリエチレンとセラ
ミックとの摩擦係数が高いことから、長期間の使用によ
って受けた荷重や内、外球の摺動によって変形を生じ易
く、円滑な作動が阻害されてしまう欠点がある。

そこで、この発明は上記従来のものの持つ欠点を改善
するものであり、長期間の使用によっても腐食されるこ
となく円滑に作動することができるようにするものであ
る。

（課題を解決するための手段） そのために、外球とその外球に内球保持リング及び固
定リングによって固定される内球との空隙に、両球の表
面に当接する転球を均一に配置すると共に、上記転球の
うち端縁にある球体を内球外面に嵌着するリング状保持
器によって保持し、或は上記転球を内球固定リングの内
側に取り付けるスプリングを介して仕切板によって押
勢、固持してなるものである。

（作用） 上記構成を具えるので、人体の動きに合わせて人工骨
頭が揺動と捩りに対して運動する時には、外球と内球と
の間に両方の表面に当接、保持される転球が自由に回転
することによって、運動時のトルクを最小限のものとす
ることができるので、長期間の使用によっても内、外球
との間に摩耗が生ずることがなく、更にこの転球は内球
を外球に保持するリング状保持器あるいは仕切板によっ
て保持されているものであるから、揺動時に転球が偏っ
て移動することをも防ぐことができ、人工骨頭の円滑な
作動を確保することができる。

（実施例） この発明を図に示す実施例により更に説明する。第２
図に示すように、（１）は、この発明の第１実施例であ
る人工骨頭であり、この人工骨頭（１）は、骨頭部とな
り、セラミック（アルミナ、窒化珪素、炭化珪素、サイ
アロン、ジルコニア或はこれらの複合物又はステンレス
鋼、コバルトクロム、チタン合金或は高炭素鋼のメタル
材）からなる外球（２）とこの外球（２）内に揺動自在
に保持され、同様の材質（例えば、アルミナ、窒化珪
素、炭化珪素、サイアロン、ジルコニア或はこれらの複
合物、又はステンレス鋼、コバルトクロム、チタン合金
或は高炭素鋼のメタル材）からなる内球（４）を有する
ステム部（３）から構成されるものである。

そして、この外球（２）とステム部（３）の内球
（４）とは、外球（２）とその外球（２）に、高密度ポ
リエチレン或はポリアセタールからなる内球保持リング
（５）及び固定リング（６）によって固定され、上記外
球（２）と内球（４）との間に生じる空隙（７）に、両
球（２），（４）の表面に当接する、外球（２）及び内
球（４）と同質の材質（例えば、アルミナ、窒化珪素、
炭化珪素、サイアロン、ジルコニア或はこれらの複合
物、又はステンレス鋼、コバルトクロム、チタン合金或
は高炭素鋼のメタル材）からなる転球（８）を均一に配
置すると共に、上記転球（８）を内球（４）の外面に嵌
着し、回転自在となる支持球体（10）を抱持しているリ
ング状保持器（９）によって保持することにより、外球
（２）と一体のものとしてなるものである。

この発明の第１実施例は、以上の構成を具えるので、
人体にこの人工骨頭（１）が埋設された状態において、
人体の動きに合わせて人工骨頭（１）の内球（４）と外
球（２）が荷重を受けつつ揺動と捩りに対して互いに運
動しようとする時には、外球（２）と内球（４）との間
に両方の表面に点接触の状態で当接、保持される転球
（８）が自由に回転しても接触面積が著しく小さいもの
であることから、運動時のトルクを最小限のものとする
ことができ、更には長期間の使用によっても内、外球
（４），（２）との間に摩耗が生ずることがなく、又こ
の転球（８）は内球（４）の外面に嵌合されたリング状
保持器（９）によって保持されているから、揺動に伴っ
てリング状保持器（９）も傾き、転球（８）の偏りを防
止すべく均衡をとり、人工骨頭（１）の円滑な作動を確
保することができるものとなる。

一方、第３図に示すのはこの発明の第２実施例である
人工骨頭（１′）であり、この人工骨頭（１′）におい
ては、人工骨頭（１′）を構成する外球（２）と内球
（４）の間に保持される転球（８）が、下方から仕切板
（12）［第一実施例におけるリング状保持器（９）に代
わるもの］を介して複数のスプリング（11）によって支
持されているものであり、このスプリング（11）自体
は、内球（４）を外球（２）に保持するときに共に使用
する固定リング（６）に内設されるスプリング保持リン
グ（13）［第一実施例における内球保持リング（５）に
代わるもの］によって弾性をもって付勢されているもの
であることから、転球（８）が一方に偏って移動するこ
ともなく、更に仕切板（12）に対してもこの転球（８）
が点接触をしているので、転球（８）自体の回転を妨げ
ることがなく、円滑に人工骨頭（１）の作動を確保する
ことができるものである。尚、仕切り板を付勢するスプ
リング（11）は、内球（４）を包囲する大きさのものを
１ケ取り付けても良い。

又、第４図はこの発明の第３実施例であり、人工骨頭
（１″）の外球（２）が人体の寛骨臼蓋に取り付ける臼
蓋ソケット（14）になっているものであり、内球（４）
とこの臼蓋ソケット（14）の内径底部（15）の間には、
均一に配置された転球（８）が、内球（４）を臼蓋ソケ
ット（14）内に保持、固定させる内球固定リング（16）
［第一実施例における内球保持リング（５）に同じ］と
共に装着されるリング状保持器（９）によって揺動自在
となるように保持されているものであり、前記同様に荷
重を受けて揺動しようとするときには、上記転球（８）
の回転により円滑にその作動を行うことができるように
するものである。

（発明の効果） 以上のとおり、骨頭部となる外球とステム部の内球と
の揺動を、両球に点接触によって当接する転球により行
うことで、人体の動きによって激しく複雑に加わる骨頭
部での円滑な作動を確保し、長期間に渡っての使用を可
能とする優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例である人工骨頭の全体正面
図、第２図は第１実施例の要部拡大断面図、第３図は第
２実施例の要部拡大断面図、第４図は第３実施例の要部
拡大断面図であり、第５図は従来のものの要部拡大断面
図である。 1,1′,1″……人工骨頭、２……外球、３……ステム
部、４……内球、５……内球保持リング、６……固定リ
ング、７……空隙、８……転球、９……リング状保持
器、10……支持球体、11……スプリング、12……仕切
板、13……スプリング保持リング、14……臼蓋ソケッ
ト、15……内径底部、16……内球固定リング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外球とこれに嵌着する内球との空隙に、転
   球を均一に配置すると共に、上記転球のうち端縁側の球
   体を上記空隙内にあって内球外面に嵌合するリング状保
   持器によって保持してなる人工骨頭。
2. 【請求項２】内球外面に嵌合するリング状保持器を仕切
   板としてなる請求項（１）．記載の人工骨頭。