JP2002325781A - 人工関節インプラント部材 - Google Patents
人工関節インプラント部材Info
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- 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
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- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
- A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大腿骨コンポーネントが脛骨コンポーネント
上を転動、滑動するように構成された人工膝関節におい
て、両コンポーネントの接触面の摩耗を一層低減するこ
とにより耐久性を高めた膝関節インプラント部材を提供
する。 【解決手段】 大腿骨コンポーネント１下面部を、金属
粉末をプラズマ溶射すること等により多数の開気孔１１
を有するように形成するとともに、脛骨コンポーネント
２の上面部２ｂを弾力性かつ多数の開気孔２１を有す
る、例えばＰＶＡハイドロゲルで形成する。これにより
開気孔１１には常に関節液が保持されることに加え、上
からの荷重が掛かったときには開気孔２１に保持されて
いる関節液が絞り出されて接触面間に潤滑膜が形成さ
れ、接触面間の摩擦抵抗が低下するように構成される。
上を転動、滑動するように構成された人工膝関節におい
て、両コンポーネントの接触面の摩耗を一層低減するこ
とにより耐久性を高めた膝関節インプラント部材を提供
する。 【解決手段】 大腿骨コンポーネント１下面部を、金属
粉末をプラズマ溶射すること等により多数の開気孔１１
を有するように形成するとともに、脛骨コンポーネント
２の上面部２ｂを弾力性かつ多数の開気孔２１を有す
る、例えばＰＶＡハイドロゲルで形成する。これにより
開気孔１１には常に関節液が保持されることに加え、上
からの荷重が掛かったときには開気孔２１に保持されて
いる関節液が絞り出されて接触面間に潤滑膜が形成さ
れ、接触面間の摩擦抵抗が低下するように構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、慢性関節リウマ
チ、変形性膝関節症などによる高度に変形した膝関節あ
るいは交通事故、災害等により破壊された関節を正常な
機能に回復させるために用いられる人工膝関節に関する
ものである。
チ、変形性膝関節症などによる高度に変形した膝関節あ
るいは交通事故、災害等により破壊された関節を正常な
機能に回復させるために用いられる人工膝関節に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図３に示すように、従来から、疾患や事
故により変形・破壊された膝関節の大腿骨Ａの遠位部と
脛骨Ｂの近位部の骨切りを行い大腿骨コンポーネント１
と脛骨コンポーネント２をそれぞれ挿入固定する人工膝
関節置換手術が行われており、人の正常な関節運動を再
現するものとして、脛骨コンポーネント２上面に接しつ
つ大腿骨コンポーネント１下面が転動及び／又は滑動す
ることにより、屈曲可能となるような構造の膝関節イン
プラント部材（１、２）が用いられてきた。そして、大
腿骨コンポーネント１下面側は耐荷重のため機械的強度
に優れる金属材料で形成され、脛骨コンポーネント２上
面側は衝撃緩衝および摩耗低減のため金属材料よりは弾
力性があり、かつ耐摩耗性で摩擦係数の低い超高分子量
ポリエチレンで形成されることが多かった。
故により変形・破壊された膝関節の大腿骨Ａの遠位部と
脛骨Ｂの近位部の骨切りを行い大腿骨コンポーネント１
と脛骨コンポーネント２をそれぞれ挿入固定する人工膝
関節置換手術が行われており、人の正常な関節運動を再
現するものとして、脛骨コンポーネント２上面に接しつ
つ大腿骨コンポーネント１下面が転動及び／又は滑動す
ることにより、屈曲可能となるような構造の膝関節イン
プラント部材（１、２）が用いられてきた。そして、大
腿骨コンポーネント１下面側は耐荷重のため機械的強度
に優れる金属材料で形成され、脛骨コンポーネント２上
面側は衝撃緩衝および摩耗低減のため金属材料よりは弾
力性があり、かつ耐摩耗性で摩擦係数の低い超高分子量
ポリエチレンで形成されることが多かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記人工膝関節の耐久
性は摺動部の摩耗によって制約されるため、従来は大腿
骨コンポーネントと脛骨コンポーネントとが接する摺動
部を鏡面加工することで摩擦抵抗を極力抑え、耐久性を
高める工夫がなされてきた。しかしながら、このような
工夫によっても超高分子量ポリエチレンが徐々に摩耗し
て膝関節インプラント部材の生体骨への癒合不全や、摩
耗粉の生体内への蓄積により生体細胞に異物反応を起こ
させるなどの問題は完全には解決されておらず、改善の
余地が残されていた。
性は摺動部の摩耗によって制約されるため、従来は大腿
骨コンポーネントと脛骨コンポーネントとが接する摺動
部を鏡面加工することで摩擦抵抗を極力抑え、耐久性を
高める工夫がなされてきた。しかしながら、このような
工夫によっても超高分子量ポリエチレンが徐々に摩耗し
て膝関節インプラント部材の生体骨への癒合不全や、摩
耗粉の生体内への蓄積により生体細胞に異物反応を起こ
させるなどの問題は完全には解決されておらず、改善の
余地が残されていた。
【０００４】以上のような状況に鑑み、本発明の課題
は、摺動部の摩耗をより一層低減することにより耐久性
を高めた膝関節インプラント部材を提供することにあ
る。
は、摺動部の摩耗をより一層低減することにより耐久性
を高めた膝関節インプラント部材を提供することにあ
る。
【０００５】図３に示す膝関節インプラント部材（１、
２）は、大腿骨コンポーネント１下面が脛骨コンポーネ
ント２上面に接しつつ転動あるいは滑動することで膝関
節としての機能を発揮する。大腿骨コンポーネント１か
らの荷重は、脛骨コンポーネント２との接触面を通して
脛骨コンポーネント２に伝わることになるが、両コンポ
ーネント１、２とも常に同じ場所で接触しているのでは
なく、接触面が移動しながら転動、滑動している。した
がって、この接触面に常に十分な関節液Ｃが供給されて
いれば、その潤滑作用により接触面の摩耗が抑制される
こととなる。
２）は、大腿骨コンポーネント１下面が脛骨コンポーネ
ント２上面に接しつつ転動あるいは滑動することで膝関
節としての機能を発揮する。大腿骨コンポーネント１か
らの荷重は、脛骨コンポーネント２との接触面を通して
脛骨コンポーネント２に伝わることになるが、両コンポ
ーネント１、２とも常に同じ場所で接触しているのでは
なく、接触面が移動しながら転動、滑動している。した
がって、この接触面に常に十分な関節液Ｃが供給されて
いれば、その潤滑作用により接触面の摩耗が抑制される
こととなる。
【０００６】古典的な潤滑理論によれば、生体関節の両
関節面の相対運動によって関節液が両関節面の隙間に引
き込まれこの流体圧による潤滑作用が摩耗を防止すると
考えられていた。ところが、この理論が成立するために
は両関節面に高速の相対運動が必要であるのに対して、
実際の生体関節運動は間欠的であって両関節面の相対運
動速度は小さいため、この理論では説明できない。
関節面の相対運動によって関節液が両関節面の隙間に引
き込まれこの流体圧による潤滑作用が摩耗を防止すると
考えられていた。ところが、この理論が成立するために
は両関節面に高速の相対運動が必要であるのに対して、
実際の生体関節運動は間欠的であって両関節面の相対運
動速度は小さいため、この理論では説明できない。
【０００７】一方、ＭｃＣｕｔｃｈｅｎは、生体関節で
は自己起因性の潤滑機構、つまり両関節面が押し合うと
両関節面を覆っている軟骨から関節液が絞り出され、両
関節面の間隙に関節液膜を形成する浸出潤滑が作用して
摩耗を防止するという理論を提案した（Ｃ．Ｗ．ＭｃＣ
ｕｔｃｈｅｎ：”Ｔｈｅ Ｆｒｉｃｔｉｏｎａｌ Ｐｒ
ｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ａｎｉｍａｌ Ｊｏｉｎ
ｔ”，Ｗｅａｒ，ｖｏｌ．５（１９６２）ｐ．１〜１７
参照）。
は自己起因性の潤滑機構、つまり両関節面が押し合うと
両関節面を覆っている軟骨から関節液が絞り出され、両
関節面の間隙に関節液膜を形成する浸出潤滑が作用して
摩耗を防止するという理論を提案した（Ｃ．Ｗ．ＭｃＣ
ｕｔｃｈｅｎ：”Ｔｈｅ Ｆｒｉｃｔｉｏｎａｌ Ｐｒ
ｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ａｎｉｍａｌ Ｊｏｉｎ
ｔ”，Ｗｅａｒ，ｖｏｌ．５（１９６２）ｐ．１〜１７
参照）。
【０００８】本発明者らは、このＭｃＣｕｔｃｈｅｎの
理論を基に、このような生体関節の浸出潤滑作用を模擬
できるような人工膝関節の研究開発に鋭意取り組み、本
発明を完成させたものである。
理論を基に、このような生体関節の浸出潤滑作用を模擬
できるような人工膝関節の研究開発に鋭意取り組み、本
発明を完成させたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、大腿
骨に固定される大腿骨コンポーネントと脛骨に固定され
る脛骨コンポーネントとからなり、該大腿骨コンポーネ
ント下面が該脛骨コンポーネント上面に接しつつ転動及
び／又は滑動するように構成された膝関節インプラント
部材において、前記大腿骨コンポーネント下面部に多数
の開気孔を有するように構成されたことを特徴とする膝
関節インプラント部材である。
骨に固定される大腿骨コンポーネントと脛骨に固定され
る脛骨コンポーネントとからなり、該大腿骨コンポーネ
ント下面が該脛骨コンポーネント上面に接しつつ転動及
び／又は滑動するように構成された膝関節インプラント
部材において、前記大腿骨コンポーネント下面部に多数
の開気孔を有するように構成されたことを特徴とする膝
関節インプラント部材である。
【００１０】請求項２の発明は、前記脛骨コンポーネン
ト上面部が弾力性を有し、及び／又は、多数の開気孔を
有するように構成されたことを特徴とする請求項１に記
載の膝関節インプラント部材である。
ト上面部が弾力性を有し、及び／又は、多数の開気孔を
有するように構成されたことを特徴とする請求項１に記
載の膝関節インプラント部材である。
【００１１】請求項３の発明は、生体関節を構成する一
方の生体骨に固定される第１の人工骨コンポーネント
と、他方の生体骨に固定される第２の人工骨コンポーネ
ントとからなり、第１の人工骨コンポーネントが第２の
人工骨コンポーネントに接触しつつ転動及び／又は滑動
するように構成された人工関節インプラント部材におい
て、前記一方の人工骨コンポーネントの接触面に多数の
開気孔を有するように構成されるとともに、前記他方の
人工骨コンポーネントの接触面が弾力性を有し、及び／
又は、多数の開気孔を有するように構成されたことを特
徴とする人工関節インプラント部材である。
方の生体骨に固定される第１の人工骨コンポーネント
と、他方の生体骨に固定される第２の人工骨コンポーネ
ントとからなり、第１の人工骨コンポーネントが第２の
人工骨コンポーネントに接触しつつ転動及び／又は滑動
するように構成された人工関節インプラント部材におい
て、前記一方の人工骨コンポーネントの接触面に多数の
開気孔を有するように構成されるとともに、前記他方の
人工骨コンポーネントの接触面が弾力性を有し、及び／
又は、多数の開気孔を有するように構成されたことを特
徴とする人工関節インプラント部材である。
【００１２】図１に示すように、本発明の大腿骨コンポ
ーネント１は、その下面部（脛骨コンポーネントと接触
する面）に多数の開気孔１１を有するので、これにより
大腿骨コンポーネント１下面部に常に関節液が含まれた
状態に保たれ、転動あるいは滑動により接触面の位置が
変化した場合にも、その新たな接触面に存在する開気孔
に含まれている関節液が潤滑作用を発揮して両コンポー
ネント、特に脛骨コンポーネント２の摩耗を抑制するも
のである。
ーネント１は、その下面部（脛骨コンポーネントと接触
する面）に多数の開気孔１１を有するので、これにより
大腿骨コンポーネント１下面部に常に関節液が含まれた
状態に保たれ、転動あるいは滑動により接触面の位置が
変化した場合にも、その新たな接触面に存在する開気孔
に含まれている関節液が潤滑作用を発揮して両コンポー
ネント、特に脛骨コンポーネント２の摩耗を抑制するも
のである。
【００１３】これに対して、従来の鏡面加工された大腿
骨コンポーネントを用いる場合には、その表面に開気孔
がほとんど存在せず関節液を保持することができないた
め潤滑作用が小さく、摩耗を十分抑制できなかったもの
である。
骨コンポーネントを用いる場合には、その表面に開気孔
がほとんど存在せず関節液を保持することができないた
め潤滑作用が小さく、摩耗を十分抑制できなかったもの
である。
【００１４】また、図２に示すように、上記大腿骨コン
ポーネント１下面部への開気孔１１の付与に加え、脛骨
コンポーネント２の上面部（大腿骨コンポーネント１と
接触する面）２ｂを弾力性のある、多数の開気孔２１を
有するように構成することにより、上記ＭｃＣｕｔｃｈ
ｅｎの理論で述べた軟骨と同様の働きにより、さらに潤
滑効果が増幅される。すなわち、大腿骨コンポーネント
１からの荷重により脛骨コンポーネント上面部２ｂが弾
性的に圧縮される際に上記開気孔２１内部に保持されて
いた関節液が絞り出され、この関節液が大腿骨コンポー
ネント１と脛骨コンポーネント２の接触面間に潤滑膜を
形成することにより、潤滑効果が増幅される。一方、大
腿骨コンポーネント１からの荷重が除去されると、脛骨
コンポーネント上面部２ｂが弾性的に元の厚さに戻る際
に周囲の関節液を開気孔２１内に吸収して保持する。こ
のように本発明の膝関節インプラント部材を用いること
により、生体関節と同様の、関節に荷重が掛かったとき
には関節液を放出して潤滑作用を高める一方、荷重が除
去されたときには関節液を吸収・保持する自己起因性の
潤滑作用をもつことが可能となり、接触面の耐摩耗性が
さらに向上するものである。このように、脛骨コンポー
ネントの上面部は弾力性と多数の開気孔とをともに有す
ることが好ましいが、弾力性と多数の開気孔のどちらか
一方のみを有する場合であっても、大腿骨コンポーネン
トの下面と脛骨コンポーネントの上面の間に関節液を補
充する働きを有する。
ポーネント１下面部への開気孔１１の付与に加え、脛骨
コンポーネント２の上面部（大腿骨コンポーネント１と
接触する面）２ｂを弾力性のある、多数の開気孔２１を
有するように構成することにより、上記ＭｃＣｕｔｃｈ
ｅｎの理論で述べた軟骨と同様の働きにより、さらに潤
滑効果が増幅される。すなわち、大腿骨コンポーネント
１からの荷重により脛骨コンポーネント上面部２ｂが弾
性的に圧縮される際に上記開気孔２１内部に保持されて
いた関節液が絞り出され、この関節液が大腿骨コンポー
ネント１と脛骨コンポーネント２の接触面間に潤滑膜を
形成することにより、潤滑効果が増幅される。一方、大
腿骨コンポーネント１からの荷重が除去されると、脛骨
コンポーネント上面部２ｂが弾性的に元の厚さに戻る際
に周囲の関節液を開気孔２１内に吸収して保持する。こ
のように本発明の膝関節インプラント部材を用いること
により、生体関節と同様の、関節に荷重が掛かったとき
には関節液を放出して潤滑作用を高める一方、荷重が除
去されたときには関節液を吸収・保持する自己起因性の
潤滑作用をもつことが可能となり、接触面の耐摩耗性が
さらに向上するものである。このように、脛骨コンポー
ネントの上面部は弾力性と多数の開気孔とをともに有す
ることが好ましいが、弾力性と多数の開気孔のどちらか
一方のみを有する場合であっても、大腿骨コンポーネン
トの下面と脛骨コンポーネントの上面の間に関節液を補
充する働きを有する。
【００１５】なお、上記図２に示す構成は人工膝関節の
みでなく、他の部位の人工関節においても同様の作用効
果を期待し得るものである。
みでなく、他の部位の人工関節においても同様の作用効
果を期待し得るものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る膝関節インプ
ラント部材の実施の形態について説明する。
ラント部材の実施の形態について説明する。
【００１７】先ず、本発明に係る大腿骨コンポーネント
下面部への開気孔の付与方法について述べる。例えばチ
タン、チタン合金、もしくはセラミックス製大腿骨コン
ポーネント基材の表面に、プラズマ溶射法により粒径１
００〜３５０μｍのＣｏ−Ｃｒ合金粉末と粒径４４μｍ
以下のＣｏ−Ｃｒ合金粉末の混合粉末を溶着させること
により、前記基材表面に開気孔が形成される。特に限定
されるわけではないが、平均径が４０〜１００μｍで平
均深さが５〜１０００μｍの開気孔を面積率で２０〜２
５％形成させることが大腿骨コンポーネントの機械的強
度を低下させることなく関節液を大腿骨コンポーネント
表面に適量保持できるので好ましい。
下面部への開気孔の付与方法について述べる。例えばチ
タン、チタン合金、もしくはセラミックス製大腿骨コン
ポーネント基材の表面に、プラズマ溶射法により粒径１
００〜３５０μｍのＣｏ−Ｃｒ合金粉末と粒径４４μｍ
以下のＣｏ−Ｃｒ合金粉末の混合粉末を溶着させること
により、前記基材表面に開気孔が形成される。特に限定
されるわけではないが、平均径が４０〜１００μｍで平
均深さが５〜１０００μｍの開気孔を面積率で２０〜２
５％形成させることが大腿骨コンポーネントの機械的強
度を低下させることなく関節液を大腿骨コンポーネント
表面に適量保持できるので好ましい。
【００１８】ここに、開気孔の平均径、平均深さ、およ
び面積率は、画像解析装置により求めた。具体的には、
先ず上記溶射面から任意の観察領域を選択し、画像解析
装置でこの観察領域に含まれる個々の開気孔の径および
面積を測定し、この個々の開気孔径の算術平均値を開気
孔の平均径とし、一方、個々の開気孔面積の合計面積
の、観察領域面積に対する割合を開気孔の面積率とし
た。また上記溶射面の任意の断面について、上記と同
様、任意の観察領域を選択して画像解析装置でこの観察
領域に含まれる個々の開気孔の深さ（長さ）を測定し、
これの算術平均値を開気孔の平均深さとした。
び面積率は、画像解析装置により求めた。具体的には、
先ず上記溶射面から任意の観察領域を選択し、画像解析
装置でこの観察領域に含まれる個々の開気孔の径および
面積を測定し、この個々の開気孔径の算術平均値を開気
孔の平均径とし、一方、個々の開気孔面積の合計面積
の、観察領域面積に対する割合を開気孔の面積率とし
た。また上記溶射面の任意の断面について、上記と同
様、任意の観察領域を選択して画像解析装置でこの観察
領域に含まれる個々の開気孔の深さ（長さ）を測定し、
これの算術平均値を開気孔の平均深さとした。
【００１９】なお、大腿骨コンポーネント下面部に開気
孔を付与する方法は、上記プラズマ溶射法に限定される
ものではなく、例えば、大腿骨コンポーネント基材の表
面を機械加工もしくはレーザ加工により開気孔を形成す
る方法等を用いてもよい。
孔を付与する方法は、上記プラズマ溶射法に限定される
ものではなく、例えば、大腿骨コンポーネント基材の表
面を機械加工もしくはレーザ加工により開気孔を形成す
る方法等を用いてもよい。
【００２０】また開気孔付与（形成）後に大腿骨コンポ
ーネント下面部に鏡面加工を施すことも、接触面の摩擦
抵抗がさらに低下して摩耗が抑制され耐久性が一層向上
するので好ましい。
ーネント下面部に鏡面加工を施すことも、接触面の摩擦
抵抗がさらに低下して摩耗が抑制され耐久性が一層向上
するので好ましい。
【００２１】次に、本発明に係る脛骨コンポーネント上
面部への弾力性かつ開気孔の付与方法について述べる。
例えば超高分子量ポリエチレン製脛骨コンポーネント基
材の表面に弾力性のある、開気孔の多い（多孔性の）ポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ）ハイドロゲルの層を一体
に形成する。特に限定されるわけではないが、形成され
たＰＶＡハイドロゲル層の弾力性は縦弾性係数（ヤング
率）で１〜２５ＭＰａ、層表面における開気孔面積率は
３０〜７０％、層厚は２〜２．５ｍｍの範囲とすること
が、荷重に対する緩衝材としての効果と、荷重の掛り具
合に応じて関節液を放出・吸収・保持する効果とを両立
しながらより適切に発揮できるので好ましい。
面部への弾力性かつ開気孔の付与方法について述べる。
例えば超高分子量ポリエチレン製脛骨コンポーネント基
材の表面に弾力性のある、開気孔の多い（多孔性の）ポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ）ハイドロゲルの層を一体
に形成する。特に限定されるわけではないが、形成され
たＰＶＡハイドロゲル層の弾力性は縦弾性係数（ヤング
率）で１〜２５ＭＰａ、層表面における開気孔面積率は
３０〜７０％、層厚は２〜２．５ｍｍの範囲とすること
が、荷重に対する緩衝材としての効果と、荷重の掛り具
合に応じて関節液を放出・吸収・保持する効果とを両立
しながらより適切に発揮できるので好ましい。
【００２２】ここに、縦弾性係数は、圧縮試験装置を用
いてＰＶＡハイドロゲルの円形状の薄膜を圧縮／引張す
ることにより測定した値であり、開気孔面積率は、大腿
骨コンポーネント下面部と同様の測定法および定義によ
るものである。
いてＰＶＡハイドロゲルの円形状の薄膜を圧縮／引張す
ることにより測定した値であり、開気孔面積率は、大腿
骨コンポーネント下面部と同様の測定法および定義によ
るものである。
【００２３】なお、本発明の膝関節インプラント部材を
実際に患者体内に埋設・装着するにあたっては、ポリメ
タクリル酸メチル等の骨セメントを用いて残存生体骨と
接着する方法、あるいは骨セメントを用いずに膝関節イ
ンプラント部材表面に凹凸をつけて生体骨を侵入させ固
着する方法等、従来の膝関節インプラント部材に用いら
れている公知の技術を適宜採用すればよい。
実際に患者体内に埋設・装着するにあたっては、ポリメ
タクリル酸メチル等の骨セメントを用いて残存生体骨と
接着する方法、あるいは骨セメントを用いずに膝関節イ
ンプラント部材表面に凹凸をつけて生体骨を侵入させ固
着する方法等、従来の膝関節インプラント部材に用いら
れている公知の技術を適宜採用すればよい。
【００２４】また、膝関節以外の関節に用いられる人工
関節インプラント部材についても、上記膝関節インプラ
ント部材と同様の方法により本発明を実施できることは
明らかである。例えば、股関節や肘関節に用いることが
できる他、膝関節において脛骨インプラント部材自体が
２つの部材（例えば、基材部と上面部）に分けられ転動
もしくは滑動するように構成された場合にその部分に適
用することも可能である。
関節インプラント部材についても、上記膝関節インプラ
ント部材と同様の方法により本発明を実施できることは
明らかである。例えば、股関節や肘関節に用いることが
できる他、膝関節において脛骨インプラント部材自体が
２つの部材（例えば、基材部と上面部）に分けられ転動
もしくは滑動するように構成された場合にその部分に適
用することも可能である。
【００２５】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、大腿骨コンポ
ーネント下面部が常に関節液を含んだ状態に保たれるの
で、その潤滑作用により両コンポーネントの接触面、特
に脛骨コンポーネント上面の摩耗を抑制することができ
る。
ーネント下面部が常に関節液を含んだ状態に保たれるの
で、その潤滑作用により両コンポーネントの接触面、特
に脛骨コンポーネント上面の摩耗を抑制することができ
る。
【００２６】請求項２の発明によれば、上記効果に加
え、脛骨コンポーネント上面部に自己起因性の潤滑作用
をもたせることができ、さらに接触面の摩耗を抑制でき
る。
え、脛骨コンポーネント上面部に自己起因性の潤滑作用
をもたせることができ、さらに接触面の摩耗を抑制でき
る。
【００２７】請求項３の発明によれば、人工膝関節のみ
でなく、他の人工関節においても請求項２と同様の効果
が期待できる。
でなく、他の人工関節においても請求項２と同様の効果
が期待できる。
【００２８】すなわち、本発明により、耐摩耗性に優れ
た高耐久性の人工関節を提供できる。
た高耐久性の人工関節を提供できる。
【図１】本発明（請求項１）の膝関節インプラント部材
の各構成部分の関係を示す断面図である。
の各構成部分の関係を示す断面図である。
【図２】本発明（請求項２）の膝関節インプラント部材
の各構成部分の関係を示す断面図である。
の各構成部分の関係を示す断面図である。
【図３】従来の膝関節インプラント部材を生体に取り付
けた状態を説明する断面図である。
けた状態を説明する断面図である。
１…大腿骨インプラント部材 １１…開気孔 ２…脛骨インプラント部材 ２ａ…基材部 ２ｂ…上面部 ２１…開気孔 Ａ…大腿骨 Ｂ…脛骨 Ｃ…関節液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 恭寿 兵庫県神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号 株式会社神戸製鋼所神戸本社内 (72)発明者 岩壷 卓三 兵庫県神戸市北区君影町４丁目１−15 (72)発明者 松田 光正 大阪府吹田市千里山西４―37−１−609 (72)発明者 スウーチュー アネタニコレタ 兵庫県神戸市灘区城の下通３−１−30 (72)発明者 黒坂 昌弘 兵庫県神戸市東灘区住吉山手５−14−15 Ｆターム(参考） 4C097 AA03 BB01 CC13 CC17 SC01
Claims (3)
- 【請求項１】 大腿骨に固定される大腿骨コンポーネン
トと脛骨に固定される脛骨コンポーネントとからなり、
該大腿骨コンポーネント下面が該脛骨コンポーネント上
面に接しつつ転動及び／又は滑動するように構成された
膝関節インプラント部材において、前記大腿骨コンポー
ネント下面部に多数の開気孔を有するように構成された
ことを特徴とする膝関節インプラント部材。 - 【請求項２】 前記脛骨コンポーネント上面部が弾力性
を有し、及び／又は、多数の開気孔を有するように構成
されたことを特徴とする請求項１に記載の膝関節インプ
ラント部材。 - 【請求項３】 生体関節を構成する一方の生体骨に固定
される第１の人工骨コンポーネントと、他方の生体骨に
固定される第２の人工骨コンポーネントとからなり、第
１の人工骨コンポーネントが第２の人工骨コンポーネン
トに接しつつ転動及び／又は滑動するように構成された
人工関節インプラント部材において、前記一方の人工骨
コンポーネントの接触面に多数の開気孔を有するように
構成されるとともに、前記他方の人工骨コンポーネント
の接触面が弾力性を有し、及び／又は、多数の開気孔を
有するように構成されたことを特徴とする人工関節イン
プラント部材。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001131202A JP2002325781A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | 人工関節インプラント部材 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001131202A JP2002325781A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | 人工関節インプラント部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002325781A true JP2002325781A (ja) | 2002-11-12 |
Family
ID=18979432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001131202A Pending JP2002325781A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | 人工関節インプラント部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002325781A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010069146A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Okayama Prefecture | 生体軟骨構造を模した人工関節の製造方法 |
| US8475505B2 (en) | 2008-08-13 | 2013-07-02 | Smed-Ta/Td, Llc | Orthopaedic screws |
| CN104605961A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-05-13 | 北京固圣生物科技有限公司 | 带有毛细管结构的股骨头假体 |
| CN104706445A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-06-17 | 北京固圣生物科技有限公司 | 带有毛细管结构的髋臼内衬假体 |
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| US9700431B2 (en) | 2008-08-13 | 2017-07-11 | Smed-Ta/Td, Llc | Orthopaedic implant with porous structural member |
| CN110074900A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-08-02 | 北京爱康宜诚医疗器材有限公司 | 关节垫片假体及具有其的关节假体 |
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-
2001
- 2001-04-27 JP JP2001131202A patent/JP2002325781A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10349993B2 (en) | 2008-08-13 | 2019-07-16 | Smed-Ta/Td, Llc | Drug delivery implants |
| US10357298B2 (en) | 2008-08-13 | 2019-07-23 | Smed-Ta/Td, Llc | Drug delivery implants |
| US8702767B2 (en) | 2008-08-13 | 2014-04-22 | Smed-Ta/Td, Llc | Orthopaedic Screws |
| US11426291B2 (en) | 2008-08-13 | 2022-08-30 | Smed-Ta/Td, Llc | Orthopaedic implant with porous structural member |
| US10842645B2 (en) | 2008-08-13 | 2020-11-24 | Smed-Ta/Td, Llc | Orthopaedic implant with porous structural member |
| US9358056B2 (en) | 2008-08-13 | 2016-06-07 | Smed-Ta/Td, Llc | Orthopaedic implant |
| US8475505B2 (en) | 2008-08-13 | 2013-07-02 | Smed-Ta/Td, Llc | Orthopaedic screws |
| US9700431B2 (en) | 2008-08-13 | 2017-07-11 | Smed-Ta/Td, Llc | Orthopaedic implant with porous structural member |
| US9561354B2 (en) | 2008-08-13 | 2017-02-07 | Smed-Ta/Td, Llc | Drug delivery implants |
| US9616205B2 (en) | 2008-08-13 | 2017-04-11 | Smed-Ta/Td, Llc | Drug delivery implants |
| JP2010069146A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Okayama Prefecture | 生体軟骨構造を模した人工関節の製造方法 |
| CN104706445A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-06-17 | 北京固圣生物科技有限公司 | 带有毛细管结构的髋臼内衬假体 |
| CN104605961A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-05-13 | 北京固圣生物科技有限公司 | 带有毛细管结构的股骨头假体 |
| CN110074900A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-08-02 | 北京爱康宜诚医疗器材有限公司 | 关节垫片假体及具有其的关节假体 |
| CN110074900B (zh) * | 2019-02-01 | 2024-04-02 | 北京爱康宜诚医疗器材有限公司 | 关节垫片假体及具有其的关节假体 |
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