JPS6039382B2 - 人体の運動器官の接合部用内方人工補装体 - Google Patents

人体の運動器官の接合部用内方人工補装体

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JPS6039382B2
JPS6039382B2 JP52096862A JP9686277A JPS6039382B2 JP S6039382 B2 JPS6039382 B2 JP S6039382B2 JP 52096862 A JP52096862 A JP 52096862A JP 9686277 A JP9686277 A JP 9686277A JP S6039382 B2 JPS6039382 B2 JP S6039382B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は人体の運動器官の接合部用内方人工補装体に関
する。
内方人工補装体は痛い接合部の変質したところを除去す
る為と接合部の機能を本質的に治癒する為の挿入物とし
て用いられる。
内方人工補装体を開発する目的は患者を処理し、患者の
生存中交換を姿せずして安全でしかも機能的な補助の役
目を果す挿入物を製造することである。
しかしながら特に生物学的要因および物理学的要因の複
雑な共同作用が前記の発達を阻んでいる。注目すべき影
響要因は先ず組織と接触する前記挿入物の材料の身体と
の調和性である。
それに関して、合成プラスチックは衰弱した、異物で囲
まれた組織の再生への影響の点で他とは別異のものであ
る。いわゆるネガティブな更生をひきおこす合成プラス
チックによると、組織は元気を失い、挿入物は時間の経
過と共にゆるんでくる。それに比して例えば貴金属のご
とき別の材料は身体に調和し、そしてこの場合組織の正
常な生長がおこなわれる。さらにポジチブな再生をひき
おこすガラスセラミックと称する合成プラスチックがあ
り、その場合、異物は促進された組織の生長によって固
く包囲される。無視し得ない要因として挿入物の強度が
ある。
身体の重量に加えて接合部に作用する筋力によって、特
に骨の接合部の負荷が身体の重量の幾倍かになることが
確認されている。同様に挿入物を製造する場合考慮すべ
きことは、操縦されつづけられる側の摩耗であり、この
摩耗が人工補装体の寿命を短縮することは度外視しても
、摩耗物質によって囲まれた組織に炎症をひきおこす。
強力な研究の結果、合成プラスチックと金属の組合せ構
造よりなる骨の接合部の機能的な挿入物がすでに開発さ
れている。
例えば股関節については補装体のモデルはコバルトーク
ロムーモリブデン一合金からなる腰部頭と高分子ポリエ
チレンからる腰部関節額の組合せよりなる。腰部頭は金
属製人工補袋体のシャフトによって保持される。このシ
ャフトと合成樹脂の関節喬を準備された骨空洞内に取り
つけることは身体と調和する材料からなる自己硬化性骨
接合用セメントによって行なわれる。この組合せによっ
てそれ以前におこなわれている方法ないいま挿入物に対
して明白な成果が達成される。しかしながらこの材料の
組合せには特に骨とその中に挿入されるシャフトの弾性
係数が相容性に欠けるという欠点がある。そしてその結
果シャフトの弛緩ないしは折れが生ずる。本発明の課題
は良好な身体との調和性と高い積載力によって極力広範
囲の耐久性の機能力を有する上記技術の内方人工補袋体
を製作することにある。この課題は本発明によれば内方
人工補装体がそれに必要な強度と剛性を付与する身体と
調和する材質と補強媒質の組合せよりなることによって
解決される。
補強媒質として、有利な繊維物質が用いられており、こ
の繊維物質はマトリックス物質の役目をする身体となじ
みのある物質と複合して、複合体として形成される。
身体との調和性の制約から解放され、それにそえて剛性
ないしは強度に対して責任を負う物質の自由な選択の可
能性がつくられ、そしてこの物質は目標とされる剛性な
いしは強度および人工補菱体の摩耗抵抗に関連して随意
に設けることができる。
さらに、前記繊維の相応の性質および鉄め込みおよび配
置によって包囲する身体部分ないいま骨の異万性に順応
するように正された曲げ強さないしは剛性を作ることが
できる。
本発明は繊維物質として無端繊維状の炭素繊維、セラミ
ック繊維、ガラス繊維、アラミド（〜ａｍｉｄ）繊維な
いいまそれらの組合せおよび／または有利な滑りおよび
摩擦特性を示す２硫化モリブデンもしくはグラフアィト
の短繊維ないしは粒子等の材料を備えている。
補強煤質はェポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィ
ン、セラミック、相応の低吸水性のポリアミド、ポリィ
ミド、その他の身体と調和する熱可塑性樹脂に有利に加
えることができる。本発明に係る実施態様によれば、人
工補装体の関節溝は有利な滑り潤滑特性および高められ
た耐摩擬性を示すェポキシ樹脂、またはそれらと合金材
料により作ることができ、一方、骨空洞内に取りつけら
れる人工補装体、いわゆるシャフトは剛性ないいま強度
が繊維質と繊維の配向によって広範囲に骨の強度に適合
せしめられるように形成される。
さらに骨およびシャフトの隅の圧迫による損傷を防止す
るように骨の空洞内のシャフトの平面圧迫が極く少なく
することを考慮しなければならない。
且つまた、シャフトを閉塞端部を有する中空シリンダー
として形するのが有利である。
このようなシャフトは表面積の大きい骨の外方マントル
の設置を可能とする。そしてこの場合力は徐々に一端か
らシャフト内に導入される。さらに別の実施態様によれ
ば、キャップ付きシャフトは骨の供給を妨げずまた、骨
のの壊死を避けるように骨を囲んでいる。
人工補袋体の成分は欧い複合塊からなり、この複合魂は
骨内に俵めこまれ、且つ保持されることによって骨に良
好に適合させることが達成される。
人工補装体は上記繊維つき複合材料のシャフト、セラミ
ックよりなる球状ェポキシ樹脂からなる関節滴とにより
有利に構成しうる。
図面には腰接合部の全内方人工補装体の実施例が模式的
に図示されている。
骨盤の骨１０内に関節藤１１が係止されている。
関節糠１１と共同作用する球状頭１２が設けられており
、該球状頭１２はフェムールシヤフト１５の骨空洞１４
内に係止されるようにシャフト１３と継続して結合され
ている。シャフト１３はフエムールシヤフト（Ｆｅｍｍ
ｓｃｈａｆｔｅ）のところにあり極力大きな表面の設備
で少なくとも一端は中空で一端は閉じているシリンダー
である。セラミックよりなる球状頭１２はェポキシのご
とき有利な滑りおよび摩擦特性を有する物質からなる関
節窓１１と結合して寿命の長い関節を構成する。関節窓
１ １は組織生長によって促進される物質の特性を有し
、且つ長く骨盤の骨１川こ固く保持されている。
シャフトは方向をそろえた繊維との複合物質からなり、
この複合物質は全人工補装体の耐久性に関連して何らの
不利な影響に伴なわれないようにシャフトに十分な且つ
骨材に適した剛性並びに強度を付与する。平面圧迫を最
少にするようにシャフトはやわらかし、状態の導入とそ
の後の骨空洞１４内の硬化によって骨１５に良好に配置
されている。
人工補菱体の支持はフェムール（Ｆｅｍｍ）１５の上端
をつつむキャップ１９によって行なわれる。而して本発
明ではこのキャップにより骨のシャフトによる平面圧迫
を最少にしてその圧迫による骨の損傷を防止することが
できる。第２図は本発明の試験結果を示すもので種々の
材料で装置を作り、１５００〜１５０帆の圧力が関節簿
１１を圧接させつつＩＨＺで球状頭１２を回転させて摩
耗試験を行った。
図中横軸は試行時間、縦髄は摩耗度（仏の）、曲量ａは
本発明（セラミックーヱポキシ）、曲線ｂはセラミック
同志、曲線ｃはセラミックとポリヱチレン、曲線ｄはＣ
ｏＣｒＭｏとポリエチレンとの組合せを示す。このグラ
フから明らかなように本発明による材料の組合せは摩耗
が遥かに他の材料の組合せより少ないことを示す。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の内方人工補装体の模式的断面図、第２
図は本発明の試験結果を示すグラフである。 １０・…・・骨盤の骨、１１…・・・関節鏡、１２・・
・・・・球状頭、１３……シャフト、１４・…・・骨空
洞、１５……骨（フェムールシャフト）、１９……キャ
ップ。 第１図 第２図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 必要な強度と骨材に適合した鋼性を付与する身体と
    調和する補強媒質とよりなり、骨空洞１４内のシヤフト
    １３は球状頭１２を保持し、２つの連結する骨は関節窩
    １１を有し、このシヤフト１３は複合材で関節窩１１は
    炭素繊維で補強したエポキシ樹脂よりなり、上記関節窩
    １１と協動するシヤフトに連結した球状頭１２はセラミ
    ツクよりなる人体の運動器官の接合部用内方人工補装体
    。 ２ 前記シヤフト１３は炭素繊維で補強したエポキシ樹
    脂よりなる特許請求の範囲第１項記載の人体の運動器官
    の接合部用内方人工補装体。
JP52096862A 1976-08-13 1977-08-11 人体の運動器官の接合部用内方人工補装体 Expired JPS6039382B2 (ja)

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