JPH0938122A

JPH0938122A - 人工指関節

Info

Publication number: JPH0938122A
Application number: JP21290595A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Masada; 和洋政田
Original assignee: M II SYST KK
Current assignee: M II SYST KK
Priority date: 1995-07-28
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 1997-02-10
Anticipated expiration: 2015-07-28
Also published as: JP3035696B2

Abstract

(57)【要約】【目的】指の運動特性にマッチした実用性の高い人工関
節を提供する。【構成】ＭＰ関節やＰＩＰ関節用の人工指関節におい
て、該人工指関節が、一部に開口１２を有すると共に内
側に球状面１０を有しかつ反開口側にステム１１を一体
に形成したソケット１と、前記開口を介して球状面１０
に嵌められる球部２０を有するとともに開口１０から外
方に伸びるステム２１を一体形成したヘッド２と、前記
ソケット１のステム１１を軸線方向摺動可能に内嵌する
ように近位部または遠位部の骨に接着固定されるシース
３とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は人工指関節さらに詳
細には、中手指節間関節や近位指節間関節などに好適な
人工指関節に関する。

【０００２】

【従来の技術】手指の中手指節間関節(ＭＰ関節)は中手
骨と基節骨によって、また近位指節間関節（ＰＩＰ関
節)は基節骨と中節骨から構成されているが、慢性関節
リウマチで代表される関節炎を患うと、特に手足の関
節、靱帯、腱が次第に冒され、有痛性の変形と著しい運
動制限があらわれる。この対策として、関節炎により変
形した関節部分を人工指関節に置換する施術が行われて
いる。かかる人工指関節は、従来では一般的にシリコン
で代表される弾性高分子材料によって中間の鍔状部を基
端として軸方向に突出する軸部を設けた単一構造となっ
ていた。しかしこの構造は、材料が柔軟にすぎるため摩
耗や折損を来しやすく、またねじれに弱いために非生理
的な側方動揺性や回旋を来しやすいという問題があっ
た。この対策としてヒンジを用いた金属製の人工関節も
提案されているが、可動域が制限されたり、生理的な運
動が行われなかったりし、いまだ実用的なものが現われ
ていないのが実状であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題点を解消するために研究して創案されたもので、そ
の目的とするところは、指の運動特性にマッチした実用
性の高い人工関節を提供することにある。本発明による
人工関節は、手足の中手指節間関節(以下ＭＰ関節とい
う)、近位指節間関節（以下ＰＩＰ関節という）に好適
であるほか、遠位指節間関節（ＤＩＰ関節）にも適用す
ることができ、さらに指関節以外の手用あるいは肘用な
どの人工関節として有効である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、次のように構成している。指関節の遠位部と
近位部の長管骨にステムが埋設される形式の人工指関節
において、該人工指関節が、一部に開口を有すると共に
内側に球状面を有しかつ反開口側にステムを一体に形成
したソケットと、前記開口を介して球状面に嵌められる
球部を有するとともに開口から外方に伸びるステムを球
部に一体形成したヘッドと、前記ソケットのステムを軸
線方向摺動可能に内嵌するように近位部または遠位部の
骨に接着固定されるシースとを備えている。一つの態様
としては、前記球状面がステムが屈伸されるべき方向に
開口に達する溝を有し、ヘッドの球部には前記溝に嵌ま
る突条が形成される。この場合、溝の幅を突条の幅より
も大きくして意図的に遊びを持たせば、適度な側屈や回
旋が可能となるためＭＰ関節に好適である。遊びを設け
ない場合には、側屈を制限ＰＩＰ関節に好適である。

【０００５】他の態様としては、ソケットに長孔状の開
口を形成し、この開口を介してヘッドの球部が嵌められ
る。そしてヘッドの球部には錐形状側壁面を有する突台
部が設けられ、これを介してステムが延設される。長孔
状の開口は縁部に内広がり傾斜面が設けられ、これと錐
形状側壁面との当接によって側屈角度が規制される。錐
形状側壁面を角錐状にした場合には、簡単な構造により
側屈角度と回旋角度の双方を規制することができる。ま
た、錐形状側壁面を内広がり傾斜面間の距離に一致する
か又はごく近接した寸法とすることにより側屈が阻止さ
れるためＰＩＰ関節に好適である。また、ソケットとヘ
ッド球部は単純に嵌合されているだけでもよいが、ステ
ムの傾動方向と直交するように球部にピンを貫設しても
よく、これによりヘッドの球部が確実に抜け止めされ、
しかもソケットにピンの外径よりも十分に大きな窓孔を
設けておけば同時に回旋の規制を行うことができる。前
記シースは骨との接着性を向上するだけでなく、関節特
有の複軸型屈曲運動に伴う軸方向の微小な伸びを保証す
ると共に屈伸時のソケットと球部の面圧を低減させ、長
期に渡ってスムーズな屈伸運動を可能にする。シースは
好ましくは耐摩耗性と耐食性にすぐれた金属材料により
構成される。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を添付図面に
基いて説明する。図１は本発明による人工関節を適用し
た一例を示しており、ａは中手骨、ｂは基節骨、ｃは中
節骨、ｄは末節骨である。Ａは本発明によるＭＰ関節、
Ｂは本発明によるＰＩＰ関節である。それらＭＰ関節Ａ
とＰＩＰ関節Ｂは、基本的には、ソケット１とヘッド２
とシース３から構成され、ソケット１は一体にステム１
１を有し、ヘッド２も一体にステム２１を有し、シース
３は前記ステム１１に相対移動可能に外嵌されるように
なっている。ヘッド２は耐食性、軽量性、耐摩耗性に優
れた金属たとえばチタン系合金やコバルトクローム系合
金からなっている。また、シース３も耐食性、軽量性、
耐摩耗性に優れた金属たとえばチタン系合金やコバルト
クローム系合金によって筒状に作られている。ソケット
１は上記金属で作られていてもよいが、好ましくは耐摩
耗性の優れたプラスチックたとえば超高分子量ポリエチ
レンで代表されるエンジニアリングプラスチックによっ
て作られている。ソケット１は、前記ＭＰ関節Ａにおい
ては中手骨ａと基節骨ｂの関節部分を除去して得た空隙
部に位置され、ＰＩＰ関節Ｂにおいては基節骨ｂと中節
骨ｃの関節部分を除去して得た空隙部に位置される。そ
して、この例では、ＭＰ関節Ａのシース３が中手骨ａ
に、ヘッド２のステム２１が基節骨ｂにそれぞれボーン
セメントのような接着剤によって固定されている。ま
た，ＰＩＰ関節Ｂも、シース３が基節骨ｂに、ヘッド２
のステム２１が中節骨ｃにそれぞれボーンセメントのよ
うな接着剤によって固定されている。

【０００７】図２ないし図７は本発明によるＭＰ関節Ａ
の第１実施例を示している。ソケット１は、内部を中空
にした球体を側面から見て割円状たとえば垂直線に対し
て所要の傾斜角度でカットしたような形状をなし、内面
は球状面１０が形成されている。前記球状面１０には後
述するステムの屈伸方向（赤道）に相当する部位に所要
の幅Ｗ₁を有する溝１００が形成されている。この溝１
００は球状面１０に対応する曲率を有しており、溝長手
方向両端はカット面としての開口１２に到っている。そ
して、前記ソケット１の外面には、垂直面内で溝１００
と同一軸線上に所要長さのステム１１が一体形成されて
いる。ステム１１は軸線方向と直角の断面において少な
くとも２面が平行をなしていることが好ましく、この例
では断面が略四角形をなしている。

【０００８】ヘッド２は前記球状面１０に摺動自在に嵌
まる外径の球部２０を有している。前記球部２０の外面
赤道上には所要の幅Ｗ₂を持つ帯状の突条２００が一体
に形成されており、該突条２００は前記溝１００にはめ
られ、好ましくは溝底に摺接するようになっている。そ
して、この突条２００の周方向の中間部位には軸線方向
に伸びるステム２１が一体形成されている。ステム２１
には必要に応じて固定用溝２１０が適当な間隔で形成さ
れるが、抜去することも考慮した場合には固定用溝２１
０を設けなくてもよい。前記ソケット１の球状面１０は
球部２０の１／２以上を包囲する面積を有していること
が必要であり、しかも開口１２は、手掌部を上に向けた
状態で示す図３のように、ステム２１が水平軸線に対し
図面上で下方に２０〜３５°内の任意の角度α、図面上
で上方に９０°前後の角度βに傾転できるような角度に
設定される。また突条２００の幅Ｗ₂は溝１００の幅Ｗ₁
よりも意図的に狭く、たとえば１／２〜１／３程度の幅
に形成されている。これによりステム２１はそれら溝幅
の差(Ｗ₁−Ｗ₂)分だけ左右に振ることができるようにな
っている。

【０００９】シース３はステム１１と同長でもよいし異
長かでもよいが、ステム１１の断面形状と合致する断面
形状を有していることが好ましい。また、この例ではス
テム１１の長手方向と直角方向の断面積はステム２１の
それよりも適度に大きく作られている。

【００１０】図８は本発明のＰＩＰ関節Ｂの第１実施例
を示している。該ＰＩＰ関節Ｂの基本構造は前記ＭＰ人
工関節Ａと同様であるが、全体が適当に縮尺した寸法に
作られている。そして、この第１実施例では、ヘッド２
の突条２００の幅Ｗ₂がソケット１の溝１００の幅Ｗ₁と
同等またはごく近似した寸法となっており、これにより
ステム２１は左右に振れられない（側屈されない）よう
になっている。他の構成はＭＰ人工関節Ａと同じである
から、同じ部分に同じ符号を付し、説明は省略する。

【００１１】図９ないし図１２は本発明によるＭＰ関節
Ａの第２実施例を示している。この実施例においても、
ＭＰ関節Ａは基本構造として、内側に球状面１０を有す
る曲率状のソケット１と、球部２０とステム２１を有す
るヘッド２、およびソケット１に一体形成したステム１
１に摺動可能に外嵌するシース３を有し、材質も前記実
施例と同様である。しかしこの実施例では、ソケット１
が、正面から見て長孔状ないしこれに類する輪郭をなし
た開口１２を赤道上に有しており、その開口１２は、屈
伸角度の規制のため、図１０のようにステム１１の軸線
を境として異なる長さを有している。そして開口１２の
縁部は全周にわたって図１１や図１２のように所要角度
の内広がり傾斜面１２０を有している。一方、ヘッド２
は前記球状面１０に摺動自在に嵌まる外径の球部２０を
有すると共に、球部２０の中心線上には円錐状側壁面２
３０を有する突台部２３を介してステム２１が一体形成
されている。前記突台部２３の円錐状側壁面２３０は開
口１２の内広がり傾斜面１２０と協働してストッパとし
て作用するもので、開口１２の幅（内広がり傾斜面１２
０の下端間寸法Ｗ₃）よりも適度に小さい寸法となって
いる。突台部２３は正面から見て円形状となっている。
したがって、図１２のように、ステム２１は円錐状側壁
面２３０が左右の内広がり傾斜面１２０に当接する限度
で角度γだけ左右方向で振れる(側屈)ようになってお
り、また図１０のように、円錐状側壁面２３０が上下端
の内広がり傾斜面１２０に当接することにより図面上で
下方に２０〜３５°内の任意の角度α、図面上で上方に
９０°前後の角度βで上下方向に傾転できるようになっ
ている。その他の構造はＭＰ人工関節Ａの第1実施例と
同様であるから、同じ部分については同符号を付し、説
明は省略する。なお、円錐状側壁面２３０の大きさを開
口１２の幅と略同等にすれば左右方向に振ることができ
なくなるためＰＩＰ関節に使用することができる。

【００１２】図１３ないし図１５はＭＰ人工関節Ａの第
３実施例を示している。この実施例も基本構造として、
内面に球状面１０を有するソケット１と、球部２０とス
テム２１を有するヘッド２、およびソケット１に一体形
成したステム１１に摺動可能に外嵌するシース３を有し
ていること前記実施例と同じであり、材質的にも前記実
施例と同様である。この実施例も、ソケット１が開口１
２を赤道上に有しており、その開口１２は図１３と図１
４のようにステム１１の軸線を境として異なる長さとな
っている。しかし、この実施例においては、内広がり傾
斜面が正面から見て長円状を呈しておらず、左右の１組
の内広がり傾斜面１２０と上下の１組の内広がり傾斜面
１２０’が稜線１２１によって接続し、それにより、正
面から見て実質的に多角形(実施例では四角形)となって
いる。一方、ヘッド２は前記球状面１０に摺動自在に嵌
まる外径の球部２０を有すると共に、球部２０の中心線
上には基部が角錐状側壁面２３０’となった突台部２３
を介してステム２１が一体形成されている。前記角錐状
側壁面２３０’は前記開口１２の左右の内広がり傾斜面
１２０，１２０と協働してストッパとして作用するもの
で、開口１２の幅（左右内広がり傾斜面１２０の下端間
寸法Ｗ₃）よりも適度に小さい寸法となっている。

【００１３】したがって、図１４のようにステム２１は
左右方向で角錐状側壁面２３０’が左右の内広がり傾斜
面１２０，１２０に当接する限度で角度γだけ振れる
(側屈)ようになっており、また、図１５(a)のような状
態から、ステム２１が自己の軸線のまわりで回旋したと
きに、図１５(ｂ）（ｃ）のように角錐状側壁面２３
０’の対角線上の２隅が左右の内広がり傾斜面１２０，
１２０に接触することで一定以上の回旋が規制されるよ
うになっている。もちろん、角錐状側壁面２３０’が上
下端の内広がり傾斜面１２０’，１２０’に当接する限
度で屈伸可能である。すなわち、図面上で下方に２０〜
３５°内の任意の角度α、図面上で上方に９０°前後の
角度βに傾転できることは前記実施例と同じである。そ
の他の構造はＭＰ関節Ａの第1実施例と同様であるか
ら、同じ部分については同符号を付し、説明は省略す
る。なお、この実施例において、角錐状側壁面２３０’
の大きさを開口１２の幅と略合致した寸法にすれば側屈
が阻止されるため、ＰＩＰ関節に適用することができ
る。

【００１４】図１６ないし図２０は本発明によるＭＰ関
節Ａの第４実施例を示している。この実施例において
も、ＭＰ人工関節Ａは、基本構造として、内面に球状面
１０を有するソケット１と、球部２０とステム２１を有
するヘッド２、およびソケット１に一体形成したステム
１１に摺動可能に外嵌するシース３を有し、材質も前記
実施例と同様である。この実施例もソケット１が正面か
ら見て長孔状の開口１２を赤道上に有しており、その開
口１２の縁部は全周にわたって図１８や図１９のように
所要角度の内広がり傾斜面１２０となっている。一方、
ヘッド２の球部２０の中心線上には基部に円錐状側壁面
２３０を有する突台部２３を介してステム２１が一体形
成されている。前記突台部２３の円錐状側壁面２３０は
開口１２の幅（内広がり傾斜面１２０の下端間寸法
Ｗ₃）よりも適度に小さい寸法となっている。

【００１５】こうした構成は第２実施例や第３実施例と
同じであるが、この第４実施例においては、脱球防止兼
回旋角度規制手段として、図１７ないし図１９のように
ヘッド２の球部２０の中心軸を貫通するピン５を取付
け、ソケット１には該ピン５の球部２０から突出する両
端部５０，５０と略同心上に窓孔１３，１３を形成して
いる。窓孔１３，１３の大きさは規制すべき回旋角度に
応じて設定され、たとえばピン５の直径に対して１．５
〜２．５倍の範囲である。この第４実施例は、屈伸につ
いては第２，第３実施例と同じ性能を有し、側屈につい
ても前記第２，第３実施例と同じ性能を有している。た
だ、この第４実施例ではピン５の各両端部５０，５０が
窓孔１３，１３に当接することでも側屈角度を規制する
ことができるため、より安定性が増す。そして、回旋に
ついては、図２０の(a)の状態からステム２１を自己の
軸線の周りで回旋させると、球部２０の回転により
（ｂ）（ｃ）のようにピン５の両端部５０，５０が窓孔
１３，１３の上下位置に当接するため、一定の回旋角度
に規制される。その他の構成は前記第２実施例や第３実
施例と同様であるから、対応する部分や部品に同じ符号
を付し、説明は省略する。

【００１６】図２１と図２２は本発明によるＰＩＰ関節
Ｂの第２実施例を示している。このＰＩＰ関節Ｂの基本
構成は前記ＭＰ人工関節Ａの第４実施例と同じである
が、ソケット１の両側には窓孔１３，１３でなくピン５
の両端部５０，５０と略同径の孔１４，１４となってい
る。そして、突台部２３の円錐状側壁面２３０は開口１
２の左右の内広がり傾斜面１２０の幅とほぼ同等の寸法
となっている。したがって、この第２実施例は、屈伸に
ついては前記ＭＰ関節Ａの第４実施例と同様であるが、
図２２のように突台部２３の円錐状側壁面２３０と内広
がり傾斜面１２０との接触およびピン５と孔１４，１４
との関係によって側屈と回旋ができないようになってい
る。

【００１７】図２３は本発明におけるシース３とソケッ
ト１のステム１１取り合いの各態様を示しており、(a)
ないし(c)はシース長さをソケット１のステム１１とほ
ぼ同長にし、(d)(e)ではソケット１のステム１１よりも
短い寸法としている。(a)(d)はシース３とステム１１に
段部３０１，１１１を設けて先端に向かうほど断面積を
減少させている。(b)はテーパ部３０２，１１２を設け
ることで先端に向かうほど断面積を減少させている。
(c)(e)はシース３とステム１１をストレートにしてい
る。シース３とステム１１は軸線と直角の断面の全体ま
たは少なくとも全長の半分以上が非円形となっているこ
とが回転防止の上から好ましい。前記シース３は、場合
によっては、ボーンセメントとの接着性を向上するため
表面を粗面にしたり、溝や突条などにより凹凸部を形成
してもよい。また、(a)で例示し(b)ないし(e)で仮想的
に示すように、シース３の基部にはストッパ用のフラン
ジ３０３を設けてもよい。これにより中手骨ａや基節骨
ｂの骨髄腔にシース３を挿入接着する際にシース３を骨
髄腔内に没入させないようにすることができる。

【００１８】なお、ソケット１のステム１１とヘッド２
のステム２１は、図示するものでは前者が後者よりも断
面積が大きくなっているが、場合によっては、同等であ
ってもよいし、あるいはまた前者が後者よりも断面積が
小さく構成されていてもよい。同等もしくは前者を後者
よりも断面積が小さく構成すれば、遠位側にシース３を
配することができる。さらに、ＰＩＰ関節Ｂにおいて
は、スワンネック変形防止のため、ソケット１の開口１
２の長さを小さくし、図面上で下方の屈曲角度αをＯ度
ないしその近くに規制するようにしてもよい。また、前
記各実施例においては、ヘッド２の球部２０とソケット
１の球状面１０の中心が、ステム１１，２１の軸心と一
致しているが、本発明はこれに限定されるものではな
い。すなわち、図２４で例示するように、ヘッド２の球
部２０とソケット１の球状面１０の中心Ｃがステム１
１，２１の軸心Ｌとずれ、偏心状態としてもよい。

【００１９】

【実施例の作用】次に実施例の使用方法と作用を説明す
る。本発明の人工関節を使用して関節置換や再建を行う
には、ＭＰ関節Ａの場合は中手骨ａと基節骨ｂの関節部
分を除去し、ＰＩＰ関節の場合は基節骨ｂと中節骨ｃの
関節部分を除去し、おのおの空隙部を形成し、そこにソ
ケット１を位置させる。そしてこの状態で手指を屈曲さ
せ、図１の例では、シース３を近位側の骨すわちＭＰ関
節であれば中手骨ａに、ＰＩＰ関節の場合には基節骨ｂ
の骨髄腔に、おのおの挿入し、シース３の外周をボーン
セメントによって骨髄腔に接着固定する。この状態でシ
ース３にソケット１のステム１１を挿入すると共に、遠
位側の骨すなわちＭＰ関節であれば基節骨ｂ、ＰＩＰ関
節の場合には中節骨ｃの骨髄腔にヘッド２のステム２１
を挿入し、ボーンセメントによって骨髄腔に接着固定す
る。しかし、場合によっては、ヘッド２のステム２１を
接着固定せず骨髄腔に挿入するだけとしてもよい。いず
れにしてもその後、靱帯や腱を修復する。なお、シース
３は場合によってはステム１１を挿入した状態で骨髄腔
に挿入し、シース３の外周をボーンセメントによって骨
髄腔に接着固定してもよい。

【００２０】以上のようにして得られた人工関節の作用
を説明すると、ＭＰ関節Ａの第１実施例においては、ヘ
ッド２の球部２０がソケット１の球状面１０に摺接して
いるため、ヘッド２のステム２１の付け根部分が開口１
２の上下端部２１１，２１１に当接する限度で図３のよ
うに屈曲と過伸展が可能である。しかも、指関節は運動
メカニズムから揺動軸形式である。このため、単純にヘ
ッド２のステム２１とソケット１のステム１１を近位部
と遠位部の骨に固定しただけでは、屈曲と伸展時にヘッ
ド２とソケット１が圧縮され、それによって球部２０と
球状面１０との面圧が過度になり、摩擦によって屈伸が
スムーズに行えなくなると共に、衝撃的な面圧の反復に
より球状面１０が摩耗したり、破損したりする危険があ
る。しかし、本発明では、骨髄腔に接着固定されたシー
ス３に対してソケット１のステム１１が軸方向移動可能
であるため、前記屈伸動作の際にステム１１が屈伸角度
に応じて自然にシース３を進退し、それによって圧縮荷
重を逃がすことができる。このため、球部２０と球状面
１０との面圧が低く保持され、屈伸をスムーズに行うこ
とができ、また球状面１０の摩耗や破損を防止して長期
に渡って安定した動作性能を保持することができる。

【００２１】また、前記ソケット１の球状面１０には赤
道上に溝１００があり、ヘッド２の球部２０には溝１０
０よりも幅の狭い突条２００がある。このため、図４の
ように突条２００の側縁が溝１００の側壁に当接する限
度でステム２１を左右に振ることができ、したがって、
たとえば１０〜２０°程度の側屈運動を行うことができ
る。また、前記溝１００と突条２００のガタの関係から
ステム２１を自己の軸線を中心として適度に回旋するこ
とかできる。

【００２２】ＭＰ関節Ａの第２実施例においては、球部
２０の外周に設けられている突台部２３の円錐状側壁面
２３０が長円状の開口１２に沿って移動でき、内広がり
傾斜面１２０に当接する限度で屈伸を行うことができ、
この場合にも前記のようにシース３に対してシース１の
ステム１１が摺動できるため、実施例１と同じく、屈伸
をスムーズに行うことができる。また、側屈について
は、図１２のように円錐状側壁面２３０が左右の内広が
り傾斜面１２０に当接する限度で可能である。回旋運動
についてはこの実施例は特に可動範囲を規制していない
が、靱帯や腱などがしっかりしている場合にはこれらに
よって実質上回旋が規制されるため、使用することがで
きる。

【００２３】ＭＰ関節Ａの第３実施例においては、屈伸
運動に関してはステム２１は角錐状側壁面２３０’が端
部の一組の内広がり傾斜面１２０’，１２０’に当接す
る限度で第２実施例とおなじくスムーズに行うことがで
きる。また、側屈については、図１４のようにステム２
１は角錐状側壁面２３０’が左右の一組の内広がり傾斜
面１２０，１２０に当接する限度で実現でき、また、回
旋については、図１５(ｂ）（ｃ）のように角錐状側壁
面２３０’の対角線上の２隅が内広がり傾斜面１２０，
１２０に接触する限度で行うことができる。ＭＰ関節Ａ
の第４実施例では、ヘッド２の球部２０にピン５が設け
られており、これがソケット１の窓孔１３，１３にはま
っているため、激しく指を軸線方向に引張ってもソケッ
ト１とヘッド２とが分離したりしない。また、屈伸運動
に関しては、第２実施例と同じくスムーズに行うことが
できる。側屈については、図１９のように円錐状側壁面
２３０が左右の内広がり傾斜面１２０に当接する限度で
可能であり、回旋については、図２０（ａ）（ｂ）のよ
うに球部２０にピン５の両端部５０，５０がソケット１
の窓孔１３，１３に当接する限度で可能である。

【００２４】次に、図８に示すＰＩＰ関節Ｂの第１実施
例においては、屈伸は前記のように自在かつスムーズに
行うことができるが、ヘッド２の球部２０に設けられて
いる突条２００がソケット１の溝１００とピッタリはま
っているため、側屈と回旋は阻止される。図２１と図２
２に示すＰＩＰ関節Ｂの第２実施例においては、屈伸は
前記のように自在かつスムーズに行うことができるが、
円錐状側壁面２３０が左右の内広がり傾斜面１２０に当
接ないし近接し、ヘッド２の球部２０のピン５がソケッ
ト１３の孔１４にヒッタリはまっているため、側屈はさ
せられず、回旋も阻止される。図２４のようにヘッド２
の球部２０とソケット１の球状面１０の中心Ｃをステム
１１，２１と偏心させた場合には、屈曲側(手の平側）
に神経組織や肉が多い指関節の実態に則したものとなる
ため、屈曲運動をより円滑かつスムーズに行うことがで
きる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明した本発明の請求項１によれ
ば、比較的簡単な構造により屈伸が可能であると共に球
関節構造により側屈と回旋も可能であり、しかもソケッ
ト側のシース１１を直接骨中に埋設接合するのでなく、
シース３を骨中に埋設接合しこれにソケット側のシース
１１を軸方向に摺動可能にはめているため円滑な逃げが
得られ、屈伸時にソケット１とヘッド２に過度の面圧が
加わらず、スムーズに屈曲運動を行うことができ、また
同時に摩耗や破損を防止することができるため長期にわ
たって安定した運動性能を発揮させることができるとい
うすぐれた効果が得られる。請求項２によれば、請求項
１の効果に加え、ソケット１の球状面１０の赤道上の溝
１００とヘッド２の球部２０の突条２００とが意図的に
遊びを有するため、その遊びにより一定限度の適度な側
屈と回旋を行え、ＭＰ関節に適したものを提供できると
いうすぐれた効果が得られる。

【００２６】請求項３によれば、スムーズで安定した屈
伸性能を有し、しかもソケット１の球状面１０の赤道上
の溝１００とヘッド２の球部２０の突条２００とで側屈
と回旋が阻止されるため、ＰＩＰ関節としてすぐれたも
のを提供できるというすぐれた効果が得られる。請求項
４によれば、ヘッド２の球部２０に設けた円錐状側壁面
２３０が開口１２の縁部の広がり傾斜面１２０に当接す
ることで側屈角度を規制するようにしているため、請求
項１の効果に加えて、ＭＰ関節として効果的な機能を有
しながら簡単で安価な構造とすることができるというす
ぐれた効果が得られる。請求項５によれば、ヘッド２の
球部２０に角錐状側壁面２３０を設け、これを角状輪郭
の開口１２の一組の広がり傾斜面１２０に当接させるこ
とで側屈角度を規制し、角錐状側壁面２３０の隅角部を
前記一組の広がり傾斜面１２０に当接させることで回旋
角度を制限するようにしているため、請求項１の効果に
加えて、ＭＰ人工関節として十分な機能を有しながら簡
単で安価な構造とすることができるというすぐれた効果
が得られる。

【００２７】請求項６によれば、ヘッド２の球部２０を
貫くピン５を設け、このピン５の両端の突出部５０，５
０をソケット３の窓孔１３，１３に遊嵌させているた
め、請求項１の効果に加え、激しい引張りによってもソ
ケット１とヘッド２との分離を防止することができると
共に、側屈角度をより確実に一定角度に制限することが
でき、かつピン５の突出部５０，５０と窓孔１３，１３
との接触により回旋角度も一定に規定することができる
というすぐれた効果が得られる。請求項７によれば、激
しい引張りによってもソケット１とヘッド２との分離を
防止することができると共に、ピン５と孔１４，１４と
により側屈と回旋が阻止されるため良好な性能のＰＩＰ
人工関節とすることができるというすぐれた効果が得ら
れる。請求項１０によれば、耐久性の高い人工関節とす
ることができるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による人工指関節の使用例を示す部分切
欠平面図である。

【図２】本発明によるＭＰ関節の第１実施例を示す斜視
図である。

【図３】図２のものの使用状態を示す部分切欠側面図で
ある。

【図４】同じくその部分切欠平面図である。

【図５】同じくその正面図である。

【図６】同じく図４のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図７】第１実施例における各部品の分解図である。

【図８】本発明によるＰＩＰ関節の第１実施例を示す正
面図である。

【図９】本発明によるＭＰ関節の第２実施例を示す斜視
図である。

【図１０】同じくその部分切欠側面図である。

【図１１】同じくその平面図である。

【図１２】(a)図１０のＹ−Ｙ線に沿う断面図、(b)はそ
の部分的拡大図である。

【図１３】本発明によるＭＰ関節の第３実施例を示す斜
視図である。

【図１４】同じくその部分切欠横断面図である。

【図１５】同じくその正面図であり、（ｂ）（ｃ）は回
旋角度規制状態を示す。

【図１６】本発明によるＭＰ関節の第４実施例を示す斜
視図である。

【図１７】同じくその部分切欠側面図である。

【図１８】同じくその平面図である。

【図１９】同じくその横断面図である。

【図２０】同じくその正面図であり、（ｂ）（ｃ）は回
旋角度規制状態を示す。

【図２１】本発明によるＰＩＰ関節の第２実施例を示す
部分切欠側面図である。

【図２２】同じくその部分切欠平面図である。

【図２３】本発明におけるソケットのステムとシースの
実施例を示す断面図である。

【図２４】本発明の他の実施例を示す側面図である。

【符号の説明】

ＡＭＰ関節ＢＰＩＰ関節１ソケット２ヘッド３シース５ピン１０球状面１１ステム１２開口１３窓孔１４孔２０球部２１ステム２３突台部５０突出部１００溝１２０，１２０’ 内広がり傾斜面２３０円錐状側壁面２３０’ 角錐状側壁面

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【手続補正書】

【提出日】平成７年１２月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１５】同じく（ａ）はその正面図であり、（ｂ）
（ｃ）は回旋角度規制状態を示す。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２０】同じく（ａ）はその正面図であり、（ｂ）
（ｃ）は回旋角度規制状態を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】指関節の遠位部と近位部の長管骨にステム
が埋設される形式の人工指関節において、該人工指関節
が、一部に開口１２を有すると共に内側に球状面１０を
有しかつ反開口側にステム１１を一体に形成したソケッ
ト１と、前記開口を介して球状面１０に嵌められる球部
２０を有するとともに開口１０から外方に伸びるステム
２１を一体形成したヘッド２と、前記ソケット１のステ
ム１１を軸線方向摺動可能に内嵌するように近位部また
は遠位部の骨に接着固定されるシース３とを備えている
ことを特徴とする人工指関節。
【請求項２】球状面１０の赤道上に両端が開口１２に通
じる溝１００を有し、ヘッド２の球部外周には前記溝１
００の幅よりも狭い幅の突条２００が形成されている請
求項１に記載の人工指関節。
【請求項３】球状面１０の赤道上に両端が開口部に通じ
る溝１００を有し、ヘッド２の球部外周には前記溝１０
０の幅と略一致する幅の突条２００が形成されている請
求項１に記載の人工指関節。
【請求項４】開口１２が縁部に内広がり傾斜面１２０を
有して全体として長孔状をなす一方、ヘッド２のステム
２１が円錐状側壁面２３０を有する突台部２３を介して
形成され、円錐状側壁面２３０が前記内広がり傾斜面１
２０に当接することで側屈角度が規定されるようになっ
ている請求項１に記載の人工指関節。
【請求項５】開口１２が２組の内広がり傾斜面１２０，
１２０’を有して全体として角形状長孔をなし、ヘッド
２のステム２１が角錐状側壁面２３０’を有する突台部
２３を介して形成されており、角錐状側壁面２３０’が
前記１組の内広がり傾斜面１２０に当接することで側屈
角度が規定され、角錐状側壁面２３０’の隅角部が内広
がり傾斜面１２０に当接するで回旋角度が規定されるよ
うになっている請求項１に記載の人工指関節。
【請求項６】開口１２が内広がり傾斜面１２０を有して
全体として長孔状をなし、ヘッド２の球部２０には円錐
状側壁面２３０を有する突台部２３を介してステム２１
を形成すると共にステム軸線と直交するようにピン５が
貫設されており、ソケット１には前記ピン５の両端部５
０，５０を遊嵌する窓孔１３，１３が設けられ、円錐状
側壁面２３０と前記内広がり傾斜面１２０との当接によ
り側屈角度が規定され、ピン５の両端部５０，５０と窓
孔１３，１３との接触により回旋角度が規定されるよう
になっている請求項１に記載の人工指関節。
【請求項７】開口１２が内広がり傾斜面１２０を有して
全体として長孔状をなし、ヘッド２の球部２０には、円
錐状側壁面２３０を有する突台部２３を介してステム２
１を形成すると共にステム軸線と直交するようにピン５
が貫設されており、前記円錐状側壁面２３０は前記内広
がり傾斜面１２０に当接するかごく接近する寸法を有
し、かつソケット１には前記ピン５の両端部５０，５０
を支持する孔１４，１４が設けられている請求項１に記
載の人工指関節。
【請求項８】円錐状側壁面２３０または角錐状側壁面２
３０’が内広がり傾斜面１２０に当接するかごく接近す
る寸法を有し、側屈が規制されるようになっているもの
を含む請求項４，または請求項５に記載の人工指関節。
【請求項９】ヘッド２の球部２０がソケット１のステム
１１の軸線に対し偏心しているものを含む請求項１ない
し請求項７のいずれかに記載の人工指関節。
【請求項１０】ヘッド２とシース３がチタン合金やコバ
ルトクロム合金で代表される耐食性と耐摩耗性にすぐれ
た金属材料から構成され、ソケット１が超高分子量ポリ
エチレンで代表される耐摩耗性にすぐれた高分子化合物
から構成されている請求項１ないし請求項８のいずれか
に記載の人工指関節。