JPH09103442A - 人工股関節 - Google Patents
人工股関節Info
- Publication number
- JPH09103442A JPH09103442A JP23202796A JP23202796A JPH09103442A JP H09103442 A JPH09103442 A JP H09103442A JP 23202796 A JP23202796 A JP 23202796A JP 23202796 A JP23202796 A JP 23202796A JP H09103442 A JPH09103442 A JP H09103442A
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- JP
- Japan
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- stem
- head
- tapered
- ball
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/32—Joints for the hip
- A61F2/36—Femoral heads ; Femoral endoprostheses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
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- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
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Abstract
(57)【要約】
【課題】セラミック製骨頭球の割れ発生を防ぐ。
【解決手段】 セラミック製の骨頭球Ｂに、奥細状のテ
ーパー孔ｂおよび該テーパー孔ｂより奥部に空所ｅを設
け、該空所ｅの隅部ｅ１，ｅ１を湾曲面状とした。ま
た、これに加え上記テーパー孔ｂの奥方にてステムＳの
先端部を当接させるようにした。
ーパー孔ｂおよび該テーパー孔ｂより奥部に空所ｅを設
け、該空所ｅの隅部ｅ１，ｅ１を湾曲面状とした。ま
た、これに加え上記テーパー孔ｂの奥方にてステムＳの
先端部を当接させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は人の股関節を置換、
修復する人工股関節に関するものである。
修復する人工股関節に関するものである。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】従来から、用いられている
人工関節、特に人工股関節は、ステンレス鋼、コバルト
クロム系合金、チタン合金などの金属を用い、骨頭球と
ステムは一体的もしくはテーパー嵌合によって固定され
ており、ステムを大腿骨中に挿入し、骨とステムとの隙
間をセメントを用いて固定している。一方、臼蓋側は骨
頭球を受座するポリエチレンより成るソケットをこれも
骨盤にセメントを用いて固定するものである。
人工関節、特に人工股関節は、ステンレス鋼、コバルト
クロム系合金、チタン合金などの金属を用い、骨頭球と
ステムは一体的もしくはテーパー嵌合によって固定され
ており、ステムを大腿骨中に挿入し、骨とステムとの隙
間をセメントを用いて固定している。一方、臼蓋側は骨
頭球を受座するポリエチレンより成るソケットをこれも
骨盤にセメントを用いて固定するものである。
【０００３】近年、骨頭球はテーパー嵌合によって金属
製ステムの先端に固定する構造の物が多く、材質もステ
ンレス鋼、コバルトクロム合金等が多く用いられてお
り、テーパー孔の深さや径を変えることによってステム
にとりつけた際の高さが変化させられるようになってお
り、この方式が主流になりつつある。
製ステムの先端に固定する構造の物が多く、材質もステ
ンレス鋼、コバルトクロム合金等が多く用いられてお
り、テーパー孔の深さや径を変えることによってステム
にとりつけた際の高さが変化させられるようになってお
り、この方式が主流になりつつある。
【０００４】一方、骨頭球の材質はポリエチレンとの組
合せで低摩擦、低摩耗の材質であるアルミナセラミック
製のものがその性能の優秀性が認められ、多数用いられ
るようになってきた。ところが、セラミック製の骨頭を
用いた場合に組み合わせられる金属のテーパー部との不
適合による骨頭球の破損等が大きな問題となる傾向があ
る。人間の骨頭には最大、体重の５倍ぐらいの荷重が作
用すると言われており、体重80Kgの人であれば約400Kg
の荷重が作用することになり非常に大きな力が作用す
る。
合せで低摩擦、低摩耗の材質であるアルミナセラミック
製のものがその性能の優秀性が認められ、多数用いられ
るようになってきた。ところが、セラミック製の骨頭を
用いた場合に組み合わせられる金属のテーパー部との不
適合による骨頭球の破損等が大きな問題となる傾向があ
る。人間の骨頭には最大、体重の５倍ぐらいの荷重が作
用すると言われており、体重80Kgの人であれば約400Kg
の荷重が作用することになり非常に大きな力が作用す
る。
【０００５】また長期間にわたる耐久性という点から
も、高い安全係数が要求される。ところが、現実にはセ
ラミック製の骨頭球にあけたテーパー孔にステム先端を
嵌入する場合、微細な異物を噛み込むことによる不適合
によってさえも骨頭球の割れを誘発する等の大きな問題
がある。
も、高い安全係数が要求される。ところが、現実にはセ
ラミック製の骨頭球にあけたテーパー孔にステム先端を
嵌入する場合、微細な異物を噛み込むことによる不適合
によってさえも骨頭球の割れを誘発する等の大きな問題
がある。
【０００６】このような問題を解決する手段として、骨
頭球にあけたテーパー孔と該テーパー孔に嵌入するステ
ムの先端に形成したテーパーを完全に一致させることが
必要である。
頭球にあけたテーパー孔と該テーパー孔に嵌入するステ
ムの先端に形成したテーパーを完全に一致させることが
必要である。
【０００７】しかしながら、機械加工でもって高精度に
両者を一致させることは不可能である。
両者を一致させることは不可能である。
【０００８】そして、金属製ステムのテーパー部表面に
規則正しく配列した凸凹を円周上に形成したもの、（例
えば特開昭５１−６７６９３）、或いはステムのテーパ
ー部を空中にしたり、スリットを形成しておき、ステム
のテーパー部を骨頭球に穿設したテーパー孔の壁面形状
に合致するように変形できるようにしたものなどが考え
られている。
規則正しく配列した凸凹を円周上に形成したもの、（例
えば特開昭５１−６７６９３）、或いはステムのテーパ
ー部を空中にしたり、スリットを形成しておき、ステム
のテーパー部を骨頭球に穿設したテーパー孔の壁面形状
に合致するように変形できるようにしたものなどが考え
られている。
【０００９】しかし、上記のような手段によってもセラ
ミック製骨頭球の割れ発生を防ぐことができず、そのた
め人体の機能や修復における信頼性は不完全であった。
ミック製骨頭球の割れ発生を防ぐことができず、そのた
め人体の機能や修復における信頼性は不完全であった。
【００１０】
【問題点を解決するための手段】上記問題点を解決する
ための手段として、セラミック製の骨頭球に、奥細状の
テーパー孔および該テーパー孔より奥部に空所を設け、
該空所の隅部を湾曲面状としたことによって、骨頭球の
割れ防止を図るものである。
ための手段として、セラミック製の骨頭球に、奥細状の
テーパー孔および該テーパー孔より奥部に空所を設け、
該空所の隅部を湾曲面状としたことによって、骨頭球の
割れ防止を図るものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図によって本発明の実施形
態を具体的に説明する。第１図および第２図において、
Ｂはアルミナ、ジルコニアなどセラミック製の骨頭球
で、図示していない臼蓋ソケット中に回動自在に受容さ
れる。また、この骨頭球Ｂには奥細状のテーパー孔ｂが
穿設してあり、このテーパー孔ｂのさらに奥部には、隅
部ｅ１，ｅ１を湾曲面状とした空所ｅが穿設してある。
Ｓは大腿骨に挿入固定されるステムであって、このステ
ムＳはチタン合金、ステンレス鋼などの金属から成り、
先端にはテーパー部Ｔが形成され、該テーパー部Ｔは前
記骨頭球Ｂのテーパー孔ｂ中に嵌入されることによって
ステムＳの先端に骨頭球Ｂが装着されている。
態を具体的に説明する。第１図および第２図において、
Ｂはアルミナ、ジルコニアなどセラミック製の骨頭球
で、図示していない臼蓋ソケット中に回動自在に受容さ
れる。また、この骨頭球Ｂには奥細状のテーパー孔ｂが
穿設してあり、このテーパー孔ｂのさらに奥部には、隅
部ｅ１，ｅ１を湾曲面状とした空所ｅが穿設してある。
Ｓは大腿骨に挿入固定されるステムであって、このステ
ムＳはチタン合金、ステンレス鋼などの金属から成り、
先端にはテーパー部Ｔが形成され、該テーパー部Ｔは前
記骨頭球Ｂのテーパー孔ｂ中に嵌入されることによって
ステムＳの先端に骨頭球Ｂが装着されている。
【００１２】また、図１に示したように骨頭球Ｂに穿設
したテーパー孔ｂの奥方に縮小径部ｃを形成することに
よって、ステムＳのテーパー部Ｔが嵌入された場合、上
記縮小径部ｃにのみ当接し嵌合させることができる。
したテーパー孔ｂの奥方に縮小径部ｃを形成することに
よって、ステムＳのテーパー部Ｔが嵌入された場合、上
記縮小径部ｃにのみ当接し嵌合させることができる。
【００１３】さらに、図２のように骨頭球Ｂに穿設した
テーパー孔ｂの奥まった面に対し当接するべくステムＳ
がテーパー部Ｔの先端のみを膨大径部ｄとしたものであ
ってもよい。
テーパー孔ｂの奥まった面に対し当接するべくステムＳ
がテーパー部Ｔの先端のみを膨大径部ｄとしたものであ
ってもよい。
【００１４】以上のように構成される本実施形態の人工
股関節は、ステムＳの先端部が骨頭球Ｂのテーパー孔ｂ
の壁長の１／２以上奥のテーパー壁面のみに当接するよ
うに構成したことにより、骨頭球のテーパー孔ｂの開口
付近からの骨頭球の割れが防止されるとともに、上記テ
ーパー孔ｂより奥部に空所ｅを形成したことにより、骨
頭球ＢとステムＳとの当接面に加わる荷重応力を空所ｅ
の周囲にも分散させることができるので骨頭球Ｂの圧縮
強度を向上せしめるものである。
股関節は、ステムＳの先端部が骨頭球Ｂのテーパー孔ｂ
の壁長の１／２以上奥のテーパー壁面のみに当接するよ
うに構成したことにより、骨頭球のテーパー孔ｂの開口
付近からの骨頭球の割れが防止されるとともに、上記テ
ーパー孔ｂより奥部に空所ｅを形成したことにより、骨
頭球ＢとステムＳとの当接面に加わる荷重応力を空所ｅ
の周囲にも分散させることができるので骨頭球Ｂの圧縮
強度を向上せしめるものである。
【００１５】なお、湾曲面状とした上記空所ｅの隅部ｅ
１，ｅ１について、その曲率半径ｒは１．０〜３．０ｍ
ｍであることが好ましい。これに対して、この曲率半径
が１．０ｍｍ未満あるいは３．０ｍｍ超過の時にはこの
部位の機械的強度が不足する恐れがある。
１，ｅ１について、その曲率半径ｒは１．０〜３．０ｍ
ｍであることが好ましい。これに対して、この曲率半径
が１．０ｍｍ未満あるいは３．０ｍｍ超過の時にはこの
部位の機械的強度が不足する恐れがある。
【００１６】さらに上記空所ｅについては、図３（Ａ）
〜（Ｂ）の説明図に示すように、骨頭球Ｂの作製におい
てテーパー孔ｂの壁面を回転式ダイヤモンドチップｔ１
で精密研削する際に、まずチップｔ１をテーパー孔ｂの
開口から奥に向かって作用させるが〔図３（Ａ）〕、こ
のチップｔ１を前記空所ｅに逃がし〔図３（Ｂ）〕、チ
ップｔ１の側面形状に多少の凹凸があってもそれがテー
パー孔ｂの奥方の壁面に転写されることがなく且つ空所
ｅからテーパー孔ｂの開口に向けて折り返し精密研削す
ることができ加工能率が上がる、という作用がある。
〜（Ｂ）の説明図に示すように、骨頭球Ｂの作製におい
てテーパー孔ｂの壁面を回転式ダイヤモンドチップｔ１
で精密研削する際に、まずチップｔ１をテーパー孔ｂの
開口から奥に向かって作用させるが〔図３（Ａ）〕、こ
のチップｔ１を前記空所ｅに逃がし〔図３（Ｂ）〕、チ
ップｔ１の側面形状に多少の凹凸があってもそれがテー
パー孔ｂの奥方の壁面に転写されることがなく且つ空所
ｅからテーパー孔ｂの開口に向けて折り返し精密研削す
ることができ加工能率が上がる、という作用がある。
【００１７】
【発明の効果】叙上のように本発明によれば、セラミッ
ク製の骨頭球と金属製のステムの結合において、上記テ
ーパー孔のさらに奥部に空所を形成したことにより、
骨頭球とステムとの当接面に加わる荷重応力を空所の周
囲にも分散させることができるので骨頭球の圧縮強度を
向上せしめる。骨頭球のテーパー孔の壁面を回転式ダ
イヤモンドチップで精密研削する際に、チップを空所に
逃がすことができるので、チップの凹凸形状がテーパー
孔の奥部分の壁面に転写されることがない。且つ空所
からテーパー孔の開口に向けて折り返し精密研削するこ
とができ加工能率が上がる。
ク製の骨頭球と金属製のステムの結合において、上記テ
ーパー孔のさらに奥部に空所を形成したことにより、
骨頭球とステムとの当接面に加わる荷重応力を空所の周
囲にも分散させることができるので骨頭球の圧縮強度を
向上せしめる。骨頭球のテーパー孔の壁面を回転式ダ
イヤモンドチップで精密研削する際に、チップを空所に
逃がすことができるので、チップの凹凸形状がテーパー
孔の奥部分の壁面に転写されることがない。且つ空所
からテーパー孔の開口に向けて折り返し精密研削するこ
とができ加工能率が上がる。
【００１８】加えて、ステム先端のテーパー部を骨頭球
に穿設したテーパー孔に嵌着するに際して、該テーパー
孔深さの約半分以上から奥のテーパー面に上記テーパー
部が当接して、嵌着されたものとした場合、骨頭球の
強度を大幅にアップすることができる。テーパー面の
全面あたりを目標とする必要がないことから製作上の管
理が非常に容易となる。ステム先端のテーパー周面に
溝状の凸凹やスリットを設けたり、またパイプ状にする
必要がなく製作が容易となる。径の小さな骨頭球を作
ることができるため臼蓋ソケットの慴動面を形成する高
密度ポリエチレン等の肉厚を十分に厚くすることができ
関節の耐用年数（寿命）を増大することができる。当
接する双方のテーパー面の区間が短いことから、その部
分だけに短い面を高精度加工すればよいことから加工が
容易で生産コストを低減することができる。
に穿設したテーパー孔に嵌着するに際して、該テーパー
孔深さの約半分以上から奥のテーパー面に上記テーパー
部が当接して、嵌着されたものとした場合、骨頭球の
強度を大幅にアップすることができる。テーパー面の
全面あたりを目標とする必要がないことから製作上の管
理が非常に容易となる。ステム先端のテーパー周面に
溝状の凸凹やスリットを設けたり、またパイプ状にする
必要がなく製作が容易となる。径の小さな骨頭球を作
ることができるため臼蓋ソケットの慴動面を形成する高
密度ポリエチレン等の肉厚を十分に厚くすることができ
関節の耐用年数（寿命）を増大することができる。当
接する双方のテーパー面の区間が短いことから、その部
分だけに短い面を高精度加工すればよいことから加工が
容易で生産コストを低減することができる。
【００１９】したがって、生産性に富み、高強度、長寿
命、高信頼性をもった人工股関節をもたらすことがで
き、人類の福祉に大いに寄与することができる。
命、高信頼性をもった人工股関節をもたらすことがで
き、人類の福祉に大いに寄与することができる。
【図１】本発明実施形態による人工股関節の要部断面図
である。
である。
【図２】本発明他実施形態による人工股関節の要部断面
図である。
図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は空所の作用を説明するための
説明図であり、それぞれ人工股関節の骨頭球の要部断面
図である。
説明図であり、それぞれ人工股関節の骨頭球の要部断面
図である。
Ｂ： 骨頭球 Ｓ： ステム
Claims (3)
- 【請求項１】セラミック製の骨頭球に、奥細状のテーパ
ー孔および該テーパー孔より奥部に空所を設け、該空所
の隅部を湾曲面状としたことを特徴とする人工股関節。 - 【請求項２】上記テーパー孔の奥方にてステム先端部を
当接させるべく、テーパー孔の奥方に縮小径部を形成し
たことを特徴とする請求項１の人工股関節。 - 【請求項３】上記テーパー孔の奥方にてステム先端部を
当接させるべく、ステム先端部に膨大径部を形成したこ
とを特徴とする請求項１の人工股関節。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8232027A JP2912879B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 人工股関節 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8232027A JP2912879B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 人工股関節 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61312551A Division JPH0628676B2 (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 | 人工股関節 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09103442A true JPH09103442A (ja) | 1997-04-22 |
| JP2912879B2 JP2912879B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=16932826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8232027A Expired - Lifetime JP2912879B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 人工股関節 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2912879B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010035603A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Japan Medical Materials Corp | 人工股関節用コンポーネント及び人工股関節用ユニット |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5349891A (en) * | 1976-10-14 | 1978-05-06 | Rosenthal Technik Ag | Joint and body internal artificial limb |
| JPH0628676A (ja) * | 1992-07-13 | 1994-02-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ディスク装置 |
-
1996
- 1996-09-02 JP JP8232027A patent/JP2912879B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5349891A (en) * | 1976-10-14 | 1978-05-06 | Rosenthal Technik Ag | Joint and body internal artificial limb |
| JPH0628676A (ja) * | 1992-07-13 | 1994-02-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ディスク装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010035603A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Japan Medical Materials Corp | 人工股関節用コンポーネント及び人工股関節用ユニット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2912879B2 (ja) | 1999-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |