JP2011147702A - Component for artificial joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、人工関節において用いられ、カップ状に形成されるとともに関節における一方の骨に対して設置され、関節における他方の骨の骨頭表面を置換するように配置される表面置換型コンポーネントが摺動するように配置される人工関節用コンポーネントに関する。 The present invention is used in an artificial joint, is formed in a cup shape and is installed on one bone in a joint, and a surface replacement type component arranged so as to replace the head surface of the other bone in the joint is slid. The present invention relates to an artificial joint component that is arranged to move.
従来より、股関節等の関節に異常が認められた患者に対して、人工股関節等の人工関節を適用し、関節の一部又は全部を人工関節で置換する人工関節置換術が行われている。そして、上述したような人工関節においては、関節における一方の骨に対してカップ状のコンポーネントが設置され、他方の骨に対しては骨頭の一部又は全部を置換するコンポーネントが用いられる。 Conventionally, artificial joint replacement has been performed in which an artificial joint such as an artificial hip joint is applied to a patient with an abnormality in a joint such as a hip joint, and a part or all of the joint is replaced with an artificial joint. In the artificial joint as described above, a cup-shaped component is placed on one bone in the joint, and a component that replaces part or all of the head of the bone is used for the other bone.
骨頭の全部を置換するコンポーネントとしては、骨の髄腔部に挿入される棒状に形成されたステム部材と、ボール状に形成されてステム部材のネック部に連結される骨頭ボール部材とを有するコンポーネントが用いられる。このようなコンポーネントとして、特許文献1の図8や特許文献2において、人工股関節において用いられる人工股関節用大腿骨コンポーネントが開示されている。このようなコンポーネントにおいては、関節側に配置される骨頭ボール部材は、骨盤の寛骨臼に設置されたカップ状のコンポーネントに対して摺動するように配置される。そして、人体の左右で骨の長さ寸法の差(骨長差)が生じてしまっているような患者に対しては、ステム部材に対する連結位置を変更可能な骨頭ボール部材を用いることで、その骨長差を補正しつつ適当な筋肉の緊張を得ることが可能なコンポーネントを用いた人工関節置換術が行われることが一般的である。尚、この場合、ステム部材のネック部に連結する骨頭ボール部材の位置を変更可能なように、骨頭ボール部材に形成される連結穴の深さ寸法が異なる骨頭ボール部材が複数準備されることになる。
A component having a stem member formed in a rod shape to be inserted into the medullary cavity portion of the bone and a bone head ball member formed in a ball shape and connected to the neck portion of the stem member as components for replacing the entire bone head Is used. As such a component, FIG. 8 of
一方、関節における一方の骨に対してカップ状に形成された人工関節用コンポーネントが設置され、関節における他方の骨に対してその骨頭表面を置換するように配置されるとともに上記の人工関節用コンポーネントに対して摺動するように配置される表面置換型コンポーネントが設置される人工関節置換術も行われている。特許文献1の図1及び図2においては、カップ状の人工関節用コンポーネントと表面置換型コンポーネントとを備える人工股関節が開示されている。このような人工関節が用いられることで、例えば骨頭部分の損傷の程度が軽度の場合には、手術の際における骨頭部分の切除量の少量化等を図ることができ、骨温存の観点において非常に有用な人工関節を提供することができる。また、前述したような骨頭ボール部材を用いた人工関節の適用が必要な段階の前段階としての人工関節の選択肢を拡大することができる。
On the other hand, a component for an artificial joint formed in a cup shape with respect to one bone in the joint is installed, and the artificial bone component is arranged so as to replace the surface of the head of the bone with respect to the other bone in the joint. Artificial joint replacement is also performed in which a surface replacement component is installed that is arranged to slide relative to. 1 and 2 of
特許文献1に開示されたようなカップ状の人工関節用コンポーネントと表面置換型コンポーネントとを備える人工関節においては、上記のように、骨温存の観点で有用な人工関節を提供することができる。しかし、この人工関節においては、前述したステム部材及び骨頭ボール部材を有するコンポーネントを用いる場合のように、人体の左右での骨長差を補正するとともに適当な筋肉の緊張を得ることが可能な人工関節を実現することが難しい。
In an artificial joint provided with a cup-shaped artificial joint component and a surface replacement component as disclosed in
上記に対して、特許文献3に開示された表面置換型コンポーネントは、カップ状の人工関節用コンポーネントに対して摺動するとともに骨頭を置換するように配置され、表面が置換される骨頭に対して内側の取付面において嵌合するように取り付けられる頭部が設け
られている。この頭部には、骨頭の周囲に沿って延びるように形成されたスカート部が設けられ、スカート部の内面と上記の取付面とによって、表面が置換される骨頭に対して嵌合するように取り付けられる。そして、この表面置換型コンポーネントにおいては、頭部の厚み寸法を変更して設定することができるとともに、表面が置換される骨頭に対してスカート部にて嵌合して固定されることになる。このため、頭部の寸法構成を変更した表面置換型コンポーネントを用いることで、人体の左右での骨長差を補正するとともに適当な筋肉の緊張を得ることが可能な人工関節を提供することができる。
In contrast to the above, the surface replacement type component disclosed in
特許文献3に開示されたような表面置換型コンポーネントを有する人工関節を用いることで、人体の左右での骨長差を補正するとともに適当な筋肉の緊張を得ることができる。しかしながら、特許文献3の表面置換型コンポーネントの場合、骨頭に嵌合して取り付けられた状態では、骨に対するコンポーネントの取り付け箇所の端部となるスカート部の端部の近傍の骨において、応力集中を招いてしまい易いという問題がある。このため、表面置換型コンポーネントの取り付け箇所の端部の近傍での骨折(大腿骨用の表面置換型コンポーネントの場合であれば大腿骨頚部骨折)の発生を招き易いという問題がある。
By using an artificial joint having a surface replacement component as disclosed in
本発明は、上記実情に鑑みることにより、人体の左右での骨長差を補正するとともに適当な筋肉の緊張を得ることができ、表面置換型コンポーネントの取り付け箇所の端部の近傍での骨折の発生を抑制する人工関節を実現することができる人工関節用コンポーネントを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention can correct a difference in bone length between the left and right sides of a human body and obtain appropriate muscle tension, and can prevent fractures in the vicinity of an end portion of a surface replacement type component attachment site. It aims at providing the component for artificial joints which can implement | achieve the artificial joint which suppresses generation | occurrence | production.
上記目的を達成するための第1発明に係る人工関節用コンポーネントは、人工関節において用いられ、カップ状に形成されるとともに関節における一方の骨に対して設置され、関節における他方の骨の骨頭表面を置換するように配置される表面置換型コンポーネントが摺動するように配置される人工関節用コンポーネントに関する。そして、第1発明に係る人工関節用コンポーネントは、カップ状の外側の形状が同じに形成されるとともに、カップ状の内側の内面形状が異なるように形成される複数のコンポーネントを構成可能に設けられ、前記複数のコンポーネントは、いずれかが選択して用いられるとともに、それぞれの前記内面形状が、半径寸法が同じ球面の一部を形成するように設けられ、前記複数のコンポーネントのそれぞれにおける前記球面の径方向における中心位置は、互いにずれた位置に位置するように設定されていることを特徴とする。 The component for an artificial joint according to the first invention for achieving the above object is used in an artificial joint, is formed in a cup shape and is installed on one bone in the joint, and the head surface of the other bone in the joint The present invention relates to a component for an artificial joint that is arranged so that a surface-replaceable component arranged so as to slide is slid. The component for an artificial joint according to the first aspect of the present invention is configured to be capable of configuring a plurality of components formed so that the cup-shaped outer shape is the same and the cup-shaped inner surface shape is different. The plurality of components are selected and used, and each inner surface shape is provided so as to form a part of a spherical surface having the same radial dimension, and the spherical surface in each of the plurality of components is provided. The center position in the radial direction is set so as to be shifted from each other.
この発明によると、表面置換型コンポーネントが摺動するカップ状の人工関節用コンポーネントが、外形が同一で内面形状が異なる複数のコンポーネントとして設けられ、人工関節置換術の際には、これらの複数のコンポーネントのいずれかが選択して用いられる。そして、複数のコンポーネントのそれぞれの内面形状が、同一半径の球面の一部を成すように構成される。これにより、複数のコンポーネントのいずれの内面形状においても、表面置換型コンポーネントが摺動する摺動面である球面の半径が変わることがないため、表面置換型コンポーネントの円滑な摺動動作を確保することができる。そして、更に、複数のコンポーネントのそれぞれにおいて、内面形状の球面の中心位置が互いにずれた位置に設定される。このため、複数のコンポーネントのうちから患者の状況に応じた適切なコン
ポーネントを選択して設置することで、人工関節用コンポーネントに対する表面置換型コンポーネントの位置を人工関節置換術を行う術者が所望する位置に設定することができる。よって、本発明の人工関節用コンポーネントを用いることにより、人体の左右での骨長差を補正するとともに適当な筋肉の緊張を得ることが可能な人工関節を実現することができる。また、本発明の人工関節用コンポーネントを用いる場合、摺動する相手側の表面置換型コンポーネントとして、特許文献3に開示されたような骨頭に嵌合して取り付けるためのスカート部が設けられた表面置換型コンポーネントを用いる必要がない。即ち、骨頭表面を置換するように取り付けられる表面置換型コンポーネントとして、骨への取り付け箇所の端部において応力集中を発生させ易い構造の表面置換型コンポーネントを用いる必要がない。これにより、本発明の人工関節用コンポーネントを用いることで、表面置換型コンポーネントの取り付け箇所の端部の近傍での骨折の発生を抑制する人工関節を実現することができる。
According to the present invention, the cup-shaped prosthetic joint component on which the surface replacement type component slides is provided as a plurality of components having the same outer shape and different inner surface shapes. One of the components is selected and used. And each internal shape of a some component is comprised so that a part of spherical surface of the same radius may comprise. As a result, in any inner surface shape of the plurality of components, the radius of the spherical surface, which is the sliding surface on which the surface replacement type component slides, does not change, so that a smooth sliding operation of the surface replacement type component is ensured. be able to. Further, in each of the plurality of components, the center position of the spherical surface of the inner surface shape is set to a position shifted from each other. For this reason, the operator who performs the artificial joint replacement operation desires the position of the surface replacement type component with respect to the artificial joint component by selecting and installing an appropriate component according to the patient's situation from the plurality of components. Can be set to position. Therefore, by using the artificial joint component of the present invention, it is possible to realize an artificial joint capable of correcting the difference in bone length between the left and right sides of the human body and obtaining appropriate muscle tension. Moreover, when using the component for artificial joints of this invention, the surface provided with the skirt part for fitting and attaching to a bone head as disclosed in
従って、本発明によると、人体の左右での骨長差を補正するとともに適当な筋肉の緊張を得ることができ、表面置換型コンポーネントの取り付け箇所の端部の近傍での骨折の発生を抑制する人工関節を実現することができる人工関節用コンポーネントを提供することができる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to correct the difference in bone length between the left and right sides of the human body and obtain an appropriate muscle tension, and to suppress the occurrence of a fracture near the end of the attachment location of the surface replacement component. The component for artificial joints which can implement | achieve an artificial joint can be provided.
第2発明に係る人工関節用コンポーネントは、第1発明の人工関節用コンポーネントにおいて、前記複数のコンポーネントのそれぞれにおける前記球面の中心位置が、同一直線上に沿って配置されて互いにずれた位置に位置するように設定されていることを特徴とする。 The artificial joint component according to a second aspect of the present invention is the artificial joint component of the first aspect, wherein the center positions of the spherical surfaces of the plurality of components are arranged on the same straight line and are shifted from each other. It is set to do so.
この発明によると、複数のコンポーネントの内面形状において、位置が互いにずれるように設定される球面の中心位置が同一直線上に沿って配置されるよう設定される。このため、人工関節置換術を行う術者が、複数のコンポーネントのうちから患者の状況に応じた適切なコンポーネントを選択して設置するに際して、人工関節用コンポーネントに対する表面置換型コンポーネントの位置についての検討及び調整をより容易に行うことができる。 According to the present invention, in the inner surface shapes of the plurality of components, the center positions of the spherical surfaces set so that their positions are shifted from each other are set so as to be arranged along the same straight line. Therefore, when a surgeon performing artificial joint replacement selects and installs an appropriate component according to the patient's situation from a plurality of components, the position of the surface replacement component relative to the artificial joint component is examined. And adjustment can be performed more easily.
第3発明に係る人工関節用コンポーネントは、第1発明又は第2発明の人工関節用コンポーネントにおいて、前記複数のコンポーネントは、それぞれ一体に形成された部材として設けられていることを特徴とする。 The artificial joint component according to a third aspect of the present invention is the artificial joint component of the first aspect or the second aspect, wherein the plurality of components are each provided as an integrally formed member.
この発明によると、複数のコンポーネントがそれぞれ一体形成された部材として設けられる。このため、人体の左右での骨長差を補正して適当な筋肉の緊張を得ることができ、表面置換型コンポーネントの取り付け箇所の端部の近傍での骨折の発生を抑制する人工関節を実現できる人工関節用コンポーネントにおいて、更なる構成の簡素化を図ることができる。 According to the present invention, a plurality of components are provided as integrally formed members. For this reason, an artificial joint that corrects the difference in bone length between the left and right sides of the human body to obtain appropriate muscle tension and suppresses the occurrence of fractures near the end of the surface replacement component mounting area is realized. In the prosthetic joint component that can be made, the configuration can be further simplified.
第4発明に係る人工関節用コンポーネントは、第1発明又は第2発明の人工関節用コンポーネントにおいて、前記複数のコンポーネントのそれぞれは、カップ状に形成されて前記一方の骨に対して固定される第1コンポーネント部材と、前記第1コンポーネント部材とは別体のカップ状に形成されるとともに前記第1コンポーネント部材の内側に固定される第2コンポーネント部材と、を有し、前記第1コンポーネント部材と前記第2コンポーネント部材とが組み合わされることで形成されることを特徴とする。 The artificial joint component according to a fourth aspect of the present invention is the artificial joint component of the first aspect or the second aspect, wherein each of the plurality of components is formed in a cup shape and fixed to the one bone. A first component member, and a second component member that is formed in a cup shape separate from the first component member and is fixed to the inside of the first component member, and the first component member and the first component member It is formed by combining with the second component member.
この発明によると、複数のコンポーネントのそれぞれが、第1コンポーネント部材と第2コンポーネント部材とが組み合わされることで形成される。このため、第1コンポーネント部材と第2コンポーネント部材との組み合わせ形態を種々設定することができる。こ
れにより、一方の骨に固定される第1コンポーネント部材と、表面置換型コンポーネントが摺動する第2コンポーネント部材とのそれぞれにおいて、所望される特性が付与された人工関節用コンポーネントの組み合わせを容易に実現することができる。
According to the present invention, each of the plurality of components is formed by combining the first component member and the second component member. For this reason, various combinations of the first component member and the second component member can be set. Thereby, in each of the first component member fixed to one bone and the second component member on which the surface replacement type component slides, the combination of the artificial joint component to which desired characteristics are given can be easily performed. Can be realized.
第5発明に係る人工関節用コンポーネントは、第4発明の人工関節用コンポーネントにおいて、前記第1コンポーネント部材は、前記複数のコンポーネントにおいて共通して用いられる1つの部材として設けられていることを特徴とする。 A component for an artificial joint according to a fifth aspect is the component for an artificial joint according to the fourth aspect, wherein the first component member is provided as one member used in common for the plurality of components. To do.
この発明によると、第1コンポーネント部材が複数のコンポーネントにおいて共通する1つの部材として設けられ、内面形状が異なる第2コンポーネント部材がそれぞれ組み合わされることで、複数のコンポーネントがそれぞれ構成されることになる。このため、第1コンポーネント部材及び第2コンポーネント部材が組み合わされて構成される人工関節用コンポーネントにおいて、部材点数の増大を第1コンポーネント部材の共通化により抑制でき、構成の簡素化を図ることができる。 According to the present invention, the first component member is provided as one member common to the plurality of components, and the plurality of components are configured by combining the second component members having different inner surface shapes. For this reason, in the component for artificial joints configured by combining the first component member and the second component member, an increase in the number of members can be suppressed by sharing the first component member, and the configuration can be simplified. .
第6発明に係る人工関節用コンポーネントは、第4発明又は第5発明の人工関節用コンポーネントにおいて、前記第1コンポーネント部材と前記第2コンポーネント部材とが、種類の異なる材料で形成されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the artificial joint component according to the fourth or fifth aspect, the first component member and the second component member are formed of different types of materials. Features.
この発明によると、第1コンポーネント部材及び第2コンポーネント部材が種類の異なる材料で形成される。このため、一方の骨に固定される第1コンポーネント部材と、表面置換型コンポーネントが摺動する第2コンポーネント部材とのそれぞれにおいて、所望される特性を付与できる材料の種類にそれぞれ独立して設定することができる。 According to this invention, the first component member and the second component member are formed of different types of materials. For this reason, each of the first component member fixed to one bone and the second component member on which the surface replacement type component slides is independently set to the kind of material that can impart desired characteristics. be able to.
第7発明に係る人工関節用コンポーネントは、第6発明の人工関節用コンポーネントにおいて、前記第1コンポーネント部材は金属材料で形成され、前記第2コンポーネント部材はセラミックス材料で形成されていることを特徴とする。 A component for an artificial joint according to a seventh aspect is the component for an artificial joint according to the sixth aspect, wherein the first component member is made of a metal material, and the second component member is made of a ceramic material. To do.
この発明によると、一方の骨に固定される第1コンポーネント部材が金属材料で形成されるため、第1コンポーネント部材において骨に固定される外面に対して、骨に対する固定性能を向上させるための表面処理を容易に施すことができる。例えば、アパタイトコーティング処理や、溶射処理、粗面化処理、等の骨に対する固定性能を向上させるための表面処理を容易に施すことができる。そして、表面置換型コンポーネントが摺動する第2コンポーネント部材がセラミックス材料で形成されるため、内面形状の球面に鏡面加工等の平滑化処理を施すだけで、表面置換型コンポーネントの円滑な摺動動作を確保する構造をより容易に実現することができる。 According to the present invention, since the first component member fixed to one bone is formed of a metal material, the surface for improving the fixing performance to the bone with respect to the outer surface fixed to the bone in the first component member. Processing can be easily performed. For example, it is possible to easily perform surface treatment for improving the fixation performance to the bone, such as apatite coating treatment, thermal spray treatment, and roughening treatment. Since the second component member on which the surface replacement type component slides is formed of a ceramic material, the smooth sliding operation of the surface replacement type component can be achieved simply by subjecting the spherical surface of the inner surface shape to a smoothing process such as mirror finishing. It is possible to more easily realize a structure that secures.
第8発明に係る人工関節用コンポーネントは、第4発明乃至第7発明のいずれかの人工関節用コンポーネントにおいて、前記第1コンポーネント部材の内側と、前記第1コンポーネント部材の内側に固定される前記第2コンポーネント部材の外側とには、互いに係合し合う係合部がそれぞれ設けられていることを特徴とする。 An artificial joint component according to an eighth aspect of the present invention is the artificial joint component according to any one of the fourth to seventh aspects, wherein the first component member is fixed to the inside of the first component member and the first component member. Engaging portions that engage with each other are provided on the outside of the two-component member, respectively.
この発明によると、第1コンポーネント部材及び第2コンポーネント部材が、互いに係合する係合部を介して固定されることになる。このため、第1コンポーネント部材の内側及び第2コンポーネント部材の外側に係合部を設けるという簡素な構成によって、第1コンポーネント部材と第2コンポーネント部材との結合強度を容易に向上させることができる。 According to the present invention, the first component member and the second component member are fixed via the engaging portions that engage with each other. For this reason, the coupling | bonding strength of a 1st component member and a 2nd component member can be improved easily by the simple structure of providing an engaging part in the inner side of a 1st component member, and the outer side of a 2nd component member.
第9発明に係る人工関節用コンポーネントは、第3発明の人工関節用コンポーネントにおいて、前記複数のコンポーネントのそれぞれは、金属材料で形成されるとともに前記表
面置換型コンポーネントが摺動する内側にセラミックスコーティングの層が設けられていることを特徴とする。
A component for an artificial joint according to a ninth aspect is the component for an artificial joint according to the third aspect, wherein each of the plurality of components is made of a metal material and has a ceramic coating on the inner side where the surface replacement component slides. A layer is provided.
この発明によると、複数のコンポーネントがそれぞれ金属材料で一体形成された部材として設けられ、構成の簡素化が図られる。そして、金属材料で形成されるため、骨に固定される外面に対して、骨に対する固定性能を向上させるための表面処理を容易に施すことができる。そして、表面置換型コンポーネントが摺動する内側にセラミックスコーティングの層が設けられるため、表面置換型コンポーネントの円滑な摺動動作を確保する構造をより容易に実現することができる。 According to the present invention, the plurality of components are provided as members integrally formed of a metal material, and the configuration can be simplified. And since it forms with a metal material, the surface treatment for improving the fixing performance with respect to a bone can be easily given with respect to the outer surface fixed to a bone. Since the ceramic coating layer is provided on the inner side where the surface replacement component slides, a structure for ensuring a smooth sliding operation of the surface replacement component can be realized more easily.
本発明によると、人体の左右での骨長差を補正するとともに適当な筋肉の緊張を得ることができ、表面置換型コンポーネントの取り付け箇所の端部の近傍での骨折の発生を抑制する人工関節を実現することができる人工関節用コンポーネントを提供することができる。 According to the present invention, an artificial joint that corrects a difference in bone length between the left and right sides of a human body and can obtain an appropriate muscle tension, and suppresses the occurrence of a fracture in the vicinity of an end portion of a surface replacement component mounting portion. The component for artificial joints which can implement | achieve can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本発明は、人工関節において用いられ、カップ状に形成されるとともに関節における一方の骨に対して設置され、関節における他方の骨の骨頭表面を置換するように配置される表面置換型コンポーネントが摺動するように配置される人工関節用コンポーネントとして広く適用することができるものである。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is a surface replacement component used in an artificial joint, formed in a cup shape, installed on one bone in the joint, and arranged to replace the head surface of the other bone in the joint. Can be widely applied as a component for artificial joints arranged so as to slide.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る人工関節用コンポーネント1を示す断面図である。本実施形態では、人工関節用コンポーネント1が人工股関節(本実施形態における人工関節)において用いられる場合を例にとって説明する。図2乃至図4は、人工関節用コンポーネント1が人工股関節において用いられた状態を示す断面図であって、大腿骨100及び骨盤101の断面の一部とともに示している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a sectional view showing a
図1乃至図4に示すように、人工関節用コンポーネント1は、人工股関節において用いられ、カップ状に形成されるとともに股関節における一方の骨である骨盤101に対して設置される。そして、人工関節用コンポーネント1は、股関節における他方の骨である大腿骨100の骨頭100aの表面を置換するように配置される表面置換型コンポーネント102が摺動するように配置される。尚、本実施形態では、人工関節用コンポーネント1と表面置換型コンポーネント102とによって人工股関節が構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the artificial
ここで、表面置換型コンポーネント102について説明する。表面置換型コンポーネント102は、図2乃至図4に示すように、骨頭表面部102aと軸状部102bとを備えて構成されている。この表面置換型コンポーネント102は、生体埋植用に医療機器としての認可承認を得たチタン合金、コバルトクロム合金、ステンレス鋼などの金属材料により形成されている。
Here, the
そして、表面置換型コンポーネント102の骨頭表面部102aは、骨盤101に設置される人工関節用コンポーネント1に対して摺動する球状外面102cが形成された半球殻状の形状に形成されている。この骨頭表面部102aは、大腿骨100の骨頭100aの表面を覆うように配置される。また、表面置換型コンポーネント102の軸状部102bは、骨頭表面部102aの内側における球状外面102cの頭頂部分の裏側に対応する位置から突出して延びるように形成されている。そして、この軸状部102bは、大腿骨100の骨頭100aに埋植される。
The
本実施形態に係る人工関節用コンポーネント1は、図1に示すように、カップ状の外側の形状が同じに形成されるとともに、カップ状の内側の内面形状が異なるように形成される複数のコンポーネント(1a、1b、1c)を備えて構成されている。そして、複数のコンポーネント(1a、1b、1c)は、図2乃至図4に示すように、いずれかが選択して用いられる。また、各コンポーネント(1a、1b、1c)は、例えば、生体埋植用に医療機器としての認可承認を得たチタン合金、コバルトクロム合金、ステンレス鋼などの金属材料により形成されている。
As shown in FIG. 1, the artificial
複数のコンポーネント(1a、1b、1c)は、それぞれ半球殻状に形成されたカップ状の部材として設けられているとともに、それぞれ一体に形成された部材として設けられている。各コンポーネント(1a、1b、1c)には、骨盤101の寛骨臼101aに対して固定して取り付けられる取付面(11a、11b、11c)が設けられている。そし
て、各コンポーネント(1a、1b、1c)において、カップ状の外側の形状であるこの取付面(11a、11b、11c)の形状は、半径寸法が同じ半球面として形成されている。即ち、コンポーネント1aの取付面11aと、コンポーネント1bの取付面11bと、コンポーネント1cの取付面11cとは、同一半径の半球面を成す同じ形状に形成されている。尚、各取付面(11a、11b、11c)には、骨盤101の寛骨臼101aに対する固定性能を向上させるための表面処理が施されている。例えば、アパタイトコーティング処理や、溶射処理、粗面化処理、等の骨盤101に対する固定性能を向上させるための表面処理が施されている。
The plurality of components (1a, 1b, 1c) are each provided as a cup-shaped member formed in a hemispherical shell shape, and are each provided as an integrally formed member. Each component (1a, 1b, 1c) is provided with an attachment surface (11a, 11b, 11c) that is fixedly attached to the
また、複数のコンポーネント(1a、1b、1c)のそれぞれには、表面置換型コンポーネント102の球状外面102cが摺動する摺動面(12a、12b、12c)が設けられている。そして、各コンポーネント(1a、1b、1c)において、カップ状の内側の内面形状であるこの摺動面(12a、12b、12c)の形状は、半径寸法が同じ球面の一部を形成するように設けられている。尚、各摺動面(12a、12b、12c)には、鏡面加工等の平滑化処理が施されている。
Each of the plurality of components (1a, 1b, 1c) is provided with sliding surfaces (12a, 12b, 12c) on which the spherical
図5は、複数のコンポーネント(1a、1b、1c)の形状について説明するための模式断面図である。尚、図5では、複数のコンポーネント(1a、1b、1c)の断面を仮想的に重ねた状態で模式的に図示している。この図5に示すように、複数のコンポーネント(1a、1b、1c)において、各取付面(11a、11b、11c)は、同一の半径の半球面として設けられている。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining the shapes of a plurality of components (1a, 1b, 1c). In FIG. 5, a plurality of components (1 a, 1 b, 1 c) are schematically illustrated in a state where the cross sections are virtually overlapped. As shown in FIG. 5, in the plurality of components (1a, 1b, 1c), each mounting surface (11a, 11b, 11c) is provided as a hemispherical surface having the same radius.
また、図5に示すように、複数のコンポーネント(1a、1b、1c)において、各摺動面(12a、12b、12c)は、半径寸法(R1、R2、R3)が同じ球面の一部を成すように形成されている。即ち、摺動面12aの半径寸法R1と、摺動面12bの半径寸法R2と、摺動面12cの半径寸法Rcとが、同一となるように(R1=R2=R3となるように)構成されている。また、図5においては、複数のコンポーネント(1a、1b、1c)のそれぞれにおける各摺動面(12a、12b、12c)としての各球面の径方向における中心位置(C1、C2、C3)を黒く塗りつぶした小さい丸印で図示している。複数のコンポーネント(1a、1b、1c)においては、各摺動面(12a、12b、12c)における上記の各中心位置(C1、C2、C3)は、図中において一点鎖線で示す同一直線L上に沿って配置されて互いにずれた位置に位置するように設定されている。
Further, as shown in FIG. 5, in the plurality of components (1a, 1b, 1c), each sliding surface (12a, 12b, 12c) has a part of a spherical surface having the same radius dimension (R1, R2, R3). Is formed. That is, the radial dimension R1 of the sliding
尚、図5において、上記の直線Lについては、各取付面(11a、11b、11c)及び各摺動面(12a、12b、12c)の頭頂部分の頂点を通過する仮想の直線として図示している。そして、上記のように、各摺動面(12a、12b、12c)としての各球面の中心位置(C1、C2、C3)が直線L上に沿って互いにずれた位置に位置するように設定されていることで、各コンポーネント(1a、1b、1c)における各摺動面(12a、12b、12c)の頂点の位置での深さが異なるように設定されている。即ち、コンポーネント1aに対して、上記の深さが、コンポーネント1bでは両端矢印D1で示す深さ寸法だけ深くなるように、コンポーネント1cでは両端矢印D2で示す深さ寸法だけ深くなるように設定されている。
In FIG. 5, the straight line L is illustrated as a virtual straight line passing through the apexes of the tops of the mounting surfaces (11a, 11b, 11c) and the sliding surfaces (12a, 12b, 12c). Yes. As described above, the center positions (C1, C2, C3) of the spherical surfaces as the sliding surfaces (12a, 12b, 12c) are set so as to be shifted from each other along the straight line L. Therefore, the depth at the position of the vertex of each sliding surface (12a, 12b, 12c) in each component (1a, 1b, 1c) is set to be different. That is, with respect to the
図2はコンポーネント1aが選択されて人工股関節が構成された場合を示しており、図3はコンポーネント1bが選択されて人工股関節が構成された場合を示しており、図4はコンポーネント1cが選択されて人工股関節が構成された場合を示している。前述のように、各コンポーネント(1a、1b、1c)において、各摺動面(12a、12b、12c)の頂点の位置での深さが異なっている。このため、人工関節用コンポーネント1では、いずれかのコンポーネント(1a、1b、1c)が適宜選択されることで、人工関節用
コンポーネント1に対する表面置換型コンポーネント102の位置が調整可能なように構成されている。
FIG. 2 shows the case where the
本実施形態によると、表面置換型コンポーネント102が摺動するカップ状の人工関節用コンポーネント1が、外形が同一で内面形状が異なる複数のコンポーネント(1a、1b、1c)として設けられ、人工関節置換術の際には、これらの複数のコンポーネント(1a、1b、1c)のいずれかが選択して用いられる。そして、複数のコンポーネント(1a、1b、1c)のそれぞれの内面形状が、同一半径の球面の一部を成すように構成される。これにより、複数のコンポーネント(1a、1b、1c)のいずれの内面形状においても、表面置換型コンポーネント102が摺動する摺動面(12a、12b、12c)である球面の半径が変わることがないため、表面置換型コンポーネント102の円滑な摺動動作を確保することができる。
According to this embodiment, the cup-shaped prosthetic
また、本実施形態では、更に、複数のコンポーネント(1a、1b、1c)のそれぞれにおいて、各摺動面(12a、12b、12c)として設けられた各内面形状の球面の径方向の中心位置(C1、C2、C3)が互いにずれた位置に設定される。このため、複数のコンポーネント(1a、1b、1c)のうちから患者の状況に応じた適切なコンポーネント(1a、1b、1c)を選択して設置することで、人工関節用コンポーネント1に対する表面置換型コンポーネント102の位置を人工関節置換術を行う術者が所望する位置に設定することができる。よって、人工関節用コンポーネント1を用いることにより、人体の左右での骨長差(本実施形態では、脚長差に対応することになる)を補正するとともに適当な筋肉の緊張を得ることが可能な人工股関節を実現することができる。
Further, in the present embodiment, in each of the plurality of components (1a, 1b, 1c), the radial center positions (in the radial direction) of the spherical surfaces of the respective inner surface shapes provided as the respective sliding surfaces (12a, 12b, 12c) ( C1, C2, C3) are set at positions shifted from each other. Therefore, by selecting and installing an appropriate component (1a, 1b, 1c) according to the patient's situation from among a plurality of components (1a, 1b, 1c), the surface replacement type for the artificial
また、人工関節用コンポーネント1を用いる場合、摺動する相手側の表面置換型コンポーネントとして、特許文献3に開示されたような骨頭に嵌合して取り付けるためのスカート部が設けられた表面置換型コンポーネントを用いる必要がない。即ち、骨頭表面を置換するように取り付けられる表面置換型コンポーネントとして、骨への取り付け箇所の端部において応力集中を発生させ易い構造の表面置換型コンポーネントを用いる必要がなく、通常よく用いられる形態の表面置換型コンポーネント102のような形態のものを用いることができる。よって、人工関節用コンポーネント1を用いることで、表面置換型コンポーネント102の取り付け箇所の端部の近傍での骨折の発生を抑制する人工股関節を実現することができる。
When the artificial
従って、本実施形態によると、人体の左右での骨長差(脚長差)を補正するとともに適当な筋肉の緊張を得ることができ、表面置換型コンポーネント102の取り付け箇所の端部の近傍での骨折の発生を抑制する人工股関節を実現することができる人工関節用コンポーネント1を提供することができる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to correct the bone length difference (leg length difference) between the left and right sides of the human body and obtain appropriate muscle tension, and in the vicinity of the end of the attachment location of the
また、人工関節用コンポーネント1によると、複数のコンポーネント(1a、1b、1c)の内面形状において、位置が互いにずれるように設定される球面の中心位置(C1、C2、C3)が同一直線L上に沿って配置されるよう設定される。このため、人工関節置換術を行う術者が、複数のコンポーネント(1a、1b、1c)のうちから患者の状況に応じた適切なコンポーネントを選択して設置するに際して、人工関節用コンポーネント1に対する表面置換型コンポーネント102の位置についての検討及び調整をより容易に行うことができる。
Further, according to the artificial
また、人工関節用コンポーネント1によると、複数のコンポーネント(1a、1b、1c)がそれぞれ一体形成された部材として設けられる。このため、人体の左右での骨長差を補正して適当な筋肉の緊張を得ることができ、表面置換型コンポーネント102の取り付け箇所の端部の近傍での骨折の発生を抑制する人工股関節を実現できる人工関節用コン
ポーネントにおいて、更なる構成の簡素化を図ることができる。
Moreover, according to the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図6は、本発明の第2実施形態に係る人工関節用コンポーネント2を示す断面図である。本実施形態では、人工関節用コンポーネント2が人工股関節(本実施形態における人工関節)において用いられる場合を例にとって説明する。図7乃至図9は、人工関節用コンポーネント2が人工股関節において用いられた状態を示す断面図であって、大腿骨100及び骨盤101の断面の一部とともに示している。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the artificial
図6乃至図9に示すように、人工関節用コンポーネント2は、人工股関節において用いられ、カップ状に形成されるとともに股関節における一方の骨である骨盤101に対して設置される。そして、人工関節用コンポーネント2は、股関節における他方の骨である大腿骨100の骨頭100aの表面を置換するように配置される表面置換型コンポーネント102が摺動するように配置される。尚、本実施形態では、人工関節用コンポーネント2と表面置換型コンポーネント102とによって人工股関節が構成されている。
As shown in FIGS. 6 to 9, the artificial
図6に示すように、人工関節用コンポーネント2は、カップ状の外側の形状が同じに形成されるとともに、カップ状の内側の内面形状が異なるように形成される複数のコンポーネント(2a、2b、2c)を構成可能に設けられている。そして、複数のコンポーネント(2a、2b、2c)は、図7乃至図9に示すように、いずれかが選択して用いられる。
As shown in FIG. 6, the artificial
この人工関節用コンポーネント2では、複数のコンポーネント(2a、2b、2c)において、第1実施形態の取付面(11a、11b、11c)と同様の形状に形成される取付面15と、第1実施形態の各摺動面(12a、12b、12c)と同様の形状に形成される各摺動面(16a、16b、16c)とが設けられている。但し、各コンポーネント(2a、2b、2c)のそれぞれが、第1コンポーネント部材13と第2コンポーネント部材(14a、14b、14c)とが組み合わされることで形成されている点において異なっている。尚、以下の説明においては、骨(100、101)及び表面置換型コンポーネント102については、第1実施形態と同様に構成されるため、図面において同一の符号を付すことで説明を省略する。また、複数のコンポーネント(2a、2b、2c)については、第1実施形態と同様の形状に形成される取付面15及び摺動面(16a、16b、16c)に関しては適宜第1実施形態の説明を参照することで説明を省略し、第1実施形態とは異なる構成について説明する。
In the artificial
複数のコンポーネント(2a、2b、2c)のそれぞれは、第1コンポーネント部材13と第2コンポーネント部材(14a、14b、14c)とを有し、第1コンポーネント部材13と第2コンポーネント部材(14a、14b、14c)とが組み合わされることで形成される。尚、コンポーネント2aは第1コンポーネント部材13及び第2コンポーネント部材14aが組み合わされることで形成され、コンポーネント2bは第1コンポーネント部材13及び第2コンポーネント部材14bが組合されることで形成され、コンポーネント2cは第1コンポーネント部材13及び第2コンポーネント部材14cが組み合わされることで形成される。
Each of the plurality of components (2a, 2b, 2c) includes a
第1コンポーネント部材13は、カップ状に形成されて一方の骨である骨盤101に対して固定される部材として設けられ、複数のコンポーネント(2a、2b、2c)において共通して用いられる1つの部材として設けられている。尚、図6では、各コンポーネント(2a、2b、2c)においてそれぞれ第1コンポーネント部材13を図示しているが、人工関節用コンポーネント2においては、第1コンポーネント部材13は、1つのみ設
けられている。この第1コンポーネント部材13は、金属材料で形成されており、例えば、生体埋植用に医療機器としての認可承認を得たチタン合金、コバルトクロム合金、ステンレス鋼などの金属材料により形成されている。
The
また、第1コンポーネント部材13には、第1実施形態の各取付面(11a、11b、11c)と同じ形状に形成され、骨盤101の寛骨臼101aに対して固定して取り付けられる取付面15が設けられている。そして、取付面15には、骨盤101の寛骨臼101aに対する固定性能を向上させるための表面処理が施されている。例えば、アパタイトコーティング処理や、溶射処理、粗面化処理、等の骨盤101に対する固定性能を向上させるための表面処理が施されている。
Further, the
各コンポーネント(2a、2b、2c)における各第2コンポーネント部材(14a、14b、14c)は、第1コンポーネント部材13とは別体のカップ状に形成されるとともに、第1コンポーネント部材13の内側に対して固定される部材として設けられている。そして、各第2コンポーネント部材(14a、14b、14c)は、セラミックス材料で形成されている。このため、第1コンポーネント部材13と第2コンポーネント部材(14a、14b、14c)とは、種類の異なる材料で形成されていることになる。尚、各第2コンポーネント部材(14a、14b、14c)は、第1コンポーネント部材13の内側に対して、球面同士での嵌合により固定されるように構成されている。
Each second component member (14a, 14b, 14c) in each component (2a, 2b, 2c) is formed in a cup shape that is a separate body from the
また、各第2コンポーネント部材(14a、14b、14c)には、第1実施形態の各摺動面(12a、12b、12c)と同じ形状に形成され、表面置換型コンポーネント102の球状外面102cが摺動する摺動面(16a、16b、16c)が設けられている。各コンポーネント(2a、2b、2c)におけるカップ状の内側の内面形状となるこの摺動面(16a、16b、16c)の形状は、半径寸法が同じ球面の一部を形成するように設けられている。そして、各コンポーネント(2a、2b、2c)における各摺動面(16a、16b、16c)としての各球面の径方向における中心位置は、第1実施形態の各摺動面(12a、12b、12c)と同様に、同一直線上に沿って配置されて互いにずれた位置に位置するように設定されている。このため、人工関節用コンポーネント2においても、第1実施形態と同様に、各コンポーネント(2a、2b、2c)における各摺動面(16a、16b、16c)の頂点の位置での深さが異なるように設定されている。尚、各摺動面(16a、16b、16c)には、鏡面加工等の平滑化処理が施されている。
Further, each second component member (14a, 14b, 14c) is formed in the same shape as each sliding surface (12a, 12b, 12c) of the first embodiment, and a spherical
図7は、第1コンポーネント部材13に第2コンポーネント部材14aを組み合わせたコンポーネント2aが選択されて人工股関節が構成された場合を示している。また、図8は、第1コンポーネント部材13に第2コンポーネント部材14bを組み合わせたコンポーネント2bが選択されて人工股関節が構成された場合を示している。また、図9は、第1コンポーネント部材13に第2コンポーネント部材14cを組み合わせたコンポーネント2cが選択されて人工股関節が構成された場合を示している。前述のように、各コンポーネント(2a、2b、2c)において、各摺動面(16a、16b、16c)の頂点の位置での深さが異なっている。このため、人工関節用コンポーネント2では、いずれかのコンポーネント(2a、2b、2c)が適宜選択されることで、人工関節用コンポーネント2に対する表面置換型コンポーネント102の位置が調整可能なように構成されている。
FIG. 7 shows a case where a
本実施形態によると、表面置換型コンポーネント102が摺動するカップ状の人工関節用コンポーネント2が、外形が同一で内面形状が異なる複数のコンポーネント(2a、2b、2c)として設けられ、人工関節置換術の際には、これらの複数のコンポーネント(2a、2b、2c)のいずれかが選択して用いられる。そして、複数のコンポーネント(2a、2b、2c)のそれぞれの内面形状が、同一半径の球面の一部を成すように構成さ
れる。これにより、複数のコンポーネント(2a、2b、2c)のいずれの内面形状においても、表面置換型コンポーネント102が摺動する摺動面(16a、16b、16c)である球面の半径が変わることがないため、表面置換型コンポーネント102の円滑な摺動動作を確保することができる。
According to the present embodiment, the cup-shaped prosthetic
また、本実施形態では、更に、複数のコンポーネント(2a、2b、2c)のそれぞれにおいて、各摺動面(16a、16b、16c)として設けられた各内面形状の球面の径方向の中心位置が互いにずれた位置に設定される。このため、複数のコンポーネント(2a、2b、2c)のうちから患者の状況に応じた適切なコンポーネント(2a、2b、2c)を選択して設置することで、人工関節用コンポーネント2に対する表面置換型コンポーネント102の位置を人工関節置換術を行う術者が所望する位置に設定することができる。よって、人工関節用コンポーネント2を用いることにより、人体の左右での骨長差(脚長差)を補正するとともに適当な筋肉の緊張を得ることが可能な人工股関節を実現することができる。
In the present embodiment, furthermore, in each of the plurality of components (2a, 2b, 2c), the radial center position of the spherical surface of each inner surface shape provided as each sliding surface (16a, 16b, 16c) is provided. The positions are shifted from each other. For this reason, the surface replacement type for the artificial
また、人工関節用コンポーネント2を用いる場合、摺動する相手側の表面置換型コンポーネントとして、特許文献3に開示されたような骨頭に嵌合して取り付けるためのスカート部が設けられた表面置換型コンポーネントを用いる必要がない。即ち、骨頭表面を置換するように取り付けられる表面置換型コンポーネントとして、骨への取り付け箇所の端部において応力集中を発生させ易い構造の表面置換型コンポーネントを用いる必要がなく、通常よく用いられる形態の表面置換型コンポーネント102のような形態のものを用いることができる。よって、人工関節用コンポーネント2を用いることで、表面置換型コンポーネント102の取り付け箇所の端部の近傍での骨折の発生を抑制する人工股関節を実現することができる。
Moreover, when using the
従って、本実施形態によると、人体の左右での骨長差(脚長差)を補正するとともに適当な筋肉の緊張を得ることができ、表面置換型コンポーネント102の取り付け箇所の端部の近傍での骨折の発生を抑制する人工股関節を実現することができる人工関節用コンポーネント2を提供することができる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to correct the bone length difference (leg length difference) between the left and right sides of the human body and obtain appropriate muscle tension, and in the vicinity of the end of the attachment location of the
また、人工関節用コンポーネント2によると、複数のコンポーネント(2a、2b、2c)のそれぞれが、第1コンポーネント部材13と第2コンポーネント部材(14a、14b、14c)とが組み合わされることで形成される。このため、第1コンポーネント部材13と第2コンポーネント部材(14a、14b、14c)との組み合わせ形態を種々設定することができる。これにより、一方の骨である骨盤101に固定される第1コンポーネント部材13と、表面置換型コンポーネント102が摺動する第2コンポーネント部材(14a、14b、14c)とのそれぞれにおいて、所望される特性が付与された人工関節用コンポーネント2の組み合わせを容易に実現することができる。
According to the artificial
また、人工関節用コンポーネント2によると、第1コンポーネント部材13が複数のコンポーネント(2a、2b、2c)において共通する1つの部材として設けられ、内面形状が異なる第2コンポーネント部材(14a、14b、14c)がそれぞれ組み合わされることで、複数のコンポーネント(2a、2b、2c)がそれぞれ構成されることになる。このため、第1コンポーネント部材13及び第2コンポーネント部材(14a、14b、14c)が組み合わされて構成される人工関節用コンポーネント2において、部材点数の増大を第1コンポーネント部材13の共通化により抑制でき、構成の簡素化を図ることができる。
Further, according to the artificial
また、人工関節用コンポーネント2によると、第1コンポーネント部材13及び第2コンポーネント部材(14a、14b、14c)が種類の異なる材料で形成される。このた
め、一方の骨である骨盤101に固定される第1コンポーネント部材13と、表面置換型コンポーネント102が摺動する第2コンポーネント部材(14a、14b、14c)とのそれぞれにおいて、所望される特性を付与できる材料の種類にそれぞれ独立して設定することができる。
Further, according to the artificial
また、人工関節用コンポーネント2によると、一方の骨である骨盤101に固定される第1コンポーネント部材13が金属材料で形成されるため、第1コンポーネント部13において骨盤101の寛骨臼101aに固定される外面に対して、寛骨臼101aに対する固定性能を向上させるための表面処理を容易に施すことができる。そして、表面置換型コンポーネント102が摺動する第2コンポーネント部材(14a、14b、14c)がセラミックス材料で形成されるため、内面形状の球面に鏡面加工等の平滑化処理を施すだけで、表面置換型コンポーネント102の円滑な摺動動作を確保する構造をより容易に実現することができる。
Further, according to the artificial
(第3実施形態)
図10は、本発明の第3実施形態に係る人工関節用コンポーネント3を示す断面図である。本実施形態では、人工関節用コンポーネント3が人工肩関節(本実施形態における人工関節)において用いられる場合を例にとって説明する。図11乃至図13は、人工関節用コンポーネント1が人工肩関節において用いられた状態を示す断面図であって、上腕骨103及び肩甲骨104の断面の一部とともに示している。
(Third embodiment)
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the artificial
図10乃至図13に示すように、人工関節用コンポーネント3は、人工肩関節において用いられ、カップ状に形成されるとともに肩関節における一方の骨である肩甲骨104に対して設置される。そして、人工関節用コンポーネント3は、肩関節における他方の骨である上腕骨103の骨頭103aの表面を置換するように配置される表面置換型コンポーネント105が摺動するように配置される。尚、本実施形態では、人工関節用コンポーネント3と表面置換型コンポーネント105とによって人工肩関節が構成されている。
As shown in FIGS. 10 to 13, the artificial
ここで、表面置換型コンポーネント105について説明する。表面置換型コンポーネント105は、図11乃至図13に示すように、骨頭表面部105aと軸状部105bとを備えて構成されている。この表面置換型コンポーネント105は、生体埋植用に医療機器としての認可承認を得たチタン合金、コバルトクロム合金、ステンレス鋼などの金属材料により形成されている。
Here, the
そして、表面置換型コンポーネント105の骨頭表面部105aは、肩甲骨104に設置される人工関節用コンポーネント3に対して摺動する球状外面105cが形成された半球状の形状に形成されている。この骨頭表面部105aは、上腕骨103の骨頭103aの表面を覆うように配置される。また、表面置換型コンポーネント105の軸状部105bは、骨頭表面部105aにおける球状外面105cの頭頂部分の反対側に対応する位置から突出して延びるように形成されている。そして、この軸状部105bは、上腕骨103の骨頭103aに埋植される。
The
本実施形態に係る人工関節用コンポーネント3は、図10に示すように、カップ状の外側の形状が同じに形成されるとともに、カップ状の内側の内面形状が異なるように形成される複数のコンポーネント(3a、3b、3c)を備えて構成されている。そして、複数のコンポーネント(3a、3b、3c)は、図11乃至図13に示すように、いずれかが選択して用いられる。また、各コンポーネント(3a、3b、3c)は、例えば、生体埋植用に医療機器としての認可承認を得たチタン合金、コバルトクロム合金、ステンレス鋼などの金属材料により形成されている。
As shown in FIG. 10, the artificial
複数のコンポーネント(3a、3b、3c)は、それぞれ半球殻状に形成されたカップ状の部材として設けられているとともに、それぞれ一体に形成された部材として設けられている。各コンポーネント(3a、3b、3c)には、肩甲骨104の寛骨臼104aに対して固定して取り付けられる取付面(17a、17b、17c)が設けられている。そして、各コンポーネント(3a、3b、3c)において、カップ状の外側の形状であるこの取付面(17a、17b、17c)の形状は、半径寸法が同じ半球面として形成されている。即ち、コンポーネント3aの取付面17aと、コンポーネント3bの取付面17bと、コンポーネント3cの取付面17cとは、同一半径の半球面を成す同じ形状に形成されている。尚、各取付面(17a、17b、17c)には、肩甲骨104の寛骨臼104aに対する固定性能を向上させるための表面処理が施されている。例えば、アパタイトコーティング処理や、溶射処理、粗面化処理、等の肩甲骨104に対する固定性能を向上させるための表面処理が施されている。
The plurality of components (3a, 3b, 3c) are each provided as a cup-shaped member formed in a hemispherical shell shape, and are each provided as an integrally formed member. Each component (3a, 3b, 3c) is provided with an attachment surface (17a, 17b, 17c) that is fixedly attached to the
また、複数のコンポーネント(3a、3b、3c)のそれぞれには、表面置換型コンポーネント105の球状外面105cが摺動する摺動面(18a、18b、18c)が設けられている。そして、各コンポーネント(3a、3b、3c)において、カップ状の内側の内面形状であるこの摺動面(18a、18b、18c)の形状は、第1実施形態の摺動面(12a、12b、12c)と同様に、半径寸法が同じ球面の一部を形成するように設けられている。
Each of the plurality of components (3a, 3b, 3c) is provided with sliding surfaces (18a, 18b, 18c) on which the spherical
また、各コンポーネント(3a、3b、3c)における各摺動面(18a、18b、18c)としての各球面の径方向における中心位置は、第1実施形態の各摺動面(12a、12b、12c)と同様に、同一直線上に沿って配置されて互いにずれた位置に位置するように設定されている。このため、人工関節用コンポーネント3においても、第1実施形態と同様に、各コンポーネント(3a、3b、3c)における各摺動面(18a、18b、18c)の頂点の位置での深さが異なるように設定されている。尚、各摺動面(18a、18b、18c)には、鏡面加工等の平滑化処理が施されている。
Further, the center position in the radial direction of each spherical surface as each sliding surface (18a, 18b, 18c) in each component (3a, 3b, 3c) is the respective sliding surface (12a, 12b, 12c) of the first embodiment. In the same manner as in (), they are arranged on the same straight line so as to be located at positions shifted from each other. For this reason, also in the
図11はコンポーネント3aが選択されて人工肩関節が構成された場合を示しており、図12はコンポーネント3bが選択されて人工肩関節が構成された場合を示しており、図13はコンポーネント3cが選択されて人工肩関節が構成された場合を示している。前述のように、各コンポーネント(3a、3b、3c)において、各摺動面(18a、18b、18c)の頂点の位置での深さが異なっている。このため、人工関節用コンポーネント3では、いずれかのコンポーネント(3a、3b、3c)が適宜選択されることで、人工関節用コンポーネント3に対する表面置換型コンポーネント105の位置が調整可能なように構成されている。
FIG. 11 shows a case where the
本実施形態によると、表面置換型コンポーネント105が摺動するカップ状の人工関節用コンポーネント3が、外形が同一で内面形状が異なる複数のコンポーネント(3a、3b、3c)として設けられ、人工関節置換術の際には、これらの複数のコンポーネント(3a、3b、3c)のいずれかが選択して用いられる。そして、複数のコンポーネント(3a、3b、3c)のそれぞれの内面形状が、同一半径の球面の一部を成すように構成される。これにより、複数のコンポーネント(3a、3b、3c)のいずれの内面形状においても、表面置換型コンポーネント105が摺動する摺動面(18a、18b、18c)である球面の半径が変わることないため、表面置換型コンポーネント105の円滑な摺動動作を確保することができる。
According to this embodiment, the cup-shaped prosthetic
また、本実施形態では、更に、複数のコンポーネント(3a、3b、3c)のそれぞれにおいて、各摺動面(18a、18b、18c)として設けられた各内面形状の球面の径方向の中心位置が互いにずれた位置に設定される。このため、複数のコンポーネント(3
a、3b、3c)のうちから患者の状況に応じた適切なコンポーネント(3a、3b、3c)を選択して設置することで、人工関節用コンポーネント3に対する表面置換型コンポーネント105の位置を人工関節置換術を行う術者が所望する位置に設定することができる。よって、人工関節用コンポーネント3を用いることにより、人体の左右での骨長差を補正するとともに適当な筋肉の緊張を得ることが可能な人工肩関節を実現することができる。
In the present embodiment, furthermore, in each of the plurality of components (3a, 3b, 3c), the radial center position of the spherical surface of each inner surface shape provided as each sliding surface (18a, 18b, 18c) is provided. The positions are shifted from each other. For this reason, multiple components (3
By selecting and installing an appropriate component (3a, 3b, 3c) according to the patient's situation from among a, 3b, 3c), the position of the
また、人工関節用コンポーネント3を用いる場合、摺動する相手側の表面置換型コンポーネントとして、特許文献3に開示されたような骨頭に嵌合して取り付けるためのスカート部が設けられた表面置換型コンポーネントを用いる必要がない。即ち、骨頭表面を置換するように取り付けられる表面置換型コンポーネントとして、骨への取り付け箇所の端部において応力集中を発生させ易い構造の表面置換型コンポーネントを用いる必要がなく、通常よく用いられる形態の表面置換型コンポーネント105のような形態のものを用いることができる。よって、人工関節用コンポーネント3を用いることで、表面置換型コンポーネント105の取り付け箇所の端部の近傍での骨折の発生を抑制する人工肩関節を実現することができる。
Moreover, when using the
従って、本実施形態によると、人体の左右での骨長差を補正するとともに適当な筋肉の緊張を得ることができ、表面置換型コンポーネント105の取り付け箇所の端部の近傍での骨折の発生を抑制する人工肩関節を実現することができる人工関節用コンポーネント3を提供することができる。
Therefore, according to this embodiment, the bone length difference between the left and right sides of the human body can be corrected and appropriate muscle tension can be obtained, and the occurrence of a fracture near the end of the attachment location of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、次のように変更して実施してもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. For example, the following modifications may be made.
(1)第1乃至第3実施形態では、複数のコンポーネントとして3つのコンポーネントを構成可能な人工関節用コンポーネントを例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。即ち、複数のコンポーネントとして2つのコンポーネント又は4つ以上のコンポーネントを構成可能な人工関節用コンポーネントを実施してもよい。 (1) In the first to third embodiments, the artificial joint component capable of configuring three components as a plurality of components has been described as an example, but this need not be the case. In other words, an artificial joint component that can constitute two components or four or more components as a plurality of components may be implemented.
(2)第1乃至第3実施形態では、複数のコンポーネントのそれぞれにおける内面形状の球面の径方向の中心位置が、同一直線上に沿って配置されて互いにずれた位置に位置するように設定された人工関節用コンポーネントを例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。複数のコンポーネントのそれぞれにおける上記球面の中心位置が、同一直線上に沿った位置とは異なる位置で、互いにずれた位置に位置するように設定された人工関節用コンポーネントを実施してもよい。 (2) In the first to third embodiments, the radial center position of the spherical surface of the inner surface shape in each of the plurality of components is set so as to be positioned along the same straight line and shifted from each other. In the above description, the artificial joint component has been described as an example. The artificial joint component may be implemented such that the center position of the spherical surface in each of the plurality of components is different from the position along the same straight line and is shifted from each other.
(3)第1及び第3実施形態では、複数のコンポーネントのそれぞれが、金属材料で形成されているものを例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、複数のコンポーネントのそれぞれが、セラミックス材料や樹脂材料で形成されている人工関節用コンポーネントを実施してもよい。 (3) In the first and third embodiments, the case where each of the plurality of components is formed of a metal material has been described as an example. However, this need not be the case. For example, an artificial joint component in which each of a plurality of components is formed of a ceramic material or a resin material may be implemented.
(4)第1及び第3実施形態における複数のコンポーネントにおいては、金属材料で形成されて、摺動面も金属面として形成されている形態を例示したが、この通りでなくてもよい。複数のコンポーネントのそれぞれが、金属材料で形成されるとともに表面置換型コンポーネントが摺動する内側にセラミックスコーティングの層が設けられ、摺動面がセラミックスの面として形成されている人工関節用コンポーネントを実施してもよい。 (4) In the plurality of components in the first and third embodiments, the form in which the sliding surface is also formed as a metal surface is illustrated as an example, but this need not be the case. Each of the multiple components is made of a metal material, and a ceramic coating layer is provided on the inner side where the surface replacement type component slides. The artificial joint component is formed with a sliding surface formed as a ceramic surface. May be.
上記の変形例に係る人工関節用コンポーネントによると、複数のコンポーネントがそれ
ぞれ金属材料で一体形成された部材として設けられ、構成の簡素化が図られる。そして、金属材料で形成されるため、骨に固定される外面に対して、骨に対する固定性能を向上させるための表面処理を容易に施すことができる。そして、表面置換型コンポーネントが摺動する内側にセラミックスコーティングの層が設けられるため、表面置換型コンポーネントの円滑な摺動動作を確保する構造をより容易に実現することができる。
According to the artificial joint component according to the above-described modification, the plurality of components are provided as members integrally formed of a metal material, thereby simplifying the configuration. And since it forms with a metal material, the surface treatment for improving the fixing performance with respect to a bone can be easily given with respect to the outer surface fixed to a bone. Since the ceramic coating layer is provided on the inner side where the surface replacement component slides, a structure for ensuring a smooth sliding operation of the surface replacement component can be realized more easily.
(5)第2実施形態では、第1コンポーネント部材と第2コンポーネント部材とが球面同士の嵌合によって固定される形態を例示したが、この通りでなくてもよい。例えば、第1コンポーネント部材の内側と、第1コンポーネント部材の内側に固定される第2コンポーネント部材の外側とに、互いに係合し合う係合部がそれぞれ設けられている人工関節用コンポーネントを実施してもよい。この変形例によると、第1コンポーネント部材及び第2コンポーネント部材が、互いに係合する係合部を介して固定されることになる。このため、第1コンポーネント部材の内側及び第2コンポーネント部材の外側に係合部を設けるという簡素な構成によって、第1コンポーネント部材と第2コンポーネント部材との結合強度を容易に向上させることができる。 (5) In 2nd Embodiment, although the 1st component member and the 2nd component member illustrated the form fixed by fitting of spherical surfaces, it does not need to be this street. For example, an artificial joint component is provided in which engagement portions that engage with each other are provided on the inner side of the first component member and on the outer side of the second component member that is fixed to the inner side of the first component member. May be. According to this modification, the first component member and the second component member are fixed via the engaging portions that engage with each other. For this reason, the coupling | bonding strength of a 1st component member and a 2nd component member can be improved easily by the simple structure of providing an engaging part in the inner side of a 1st component member, and the outer side of a 2nd component member.
図14及び図15、図16及び図17、図18及び図19は、それぞれ、上記の変形例に係る人工関節用コンポーネントにおける複数のコンポーネントのうちの1つのコンポーネントを示す断面図である。図14乃至図19に示す変形例については、第2実施形態における複数のコンポーネント(2a、2b、2c)のうちの1つのコンポーネント2bに対応する変形例のコンポーネントの断面をそれぞれ図示している。以下、第2実施形態のコンポーネント2bにおける第1コンポーネント部材13及び第2コンポーネント14bに係合部が形成された状態を示す断面図(図14乃至図19)を参照しつつ、上記の変形例について説明する。尚、図14、図16、及び図18は、第1コンポーネント部材13と第2コンポーネント部材14bとが組み合わされた状態を示している。一方、図15、図17、及び図19は、第1コンポーネント部材13の断面図(図15(a)、図17(a)、図19(a))と、第2コンポーネント部材14bの断面図(図15(b)、図17(b)、図19(b))とを示している。
FIGS. 14 and 15, FIGS. 16 and 17, FIGS. 18 and 19 are cross-sectional views showing one of a plurality of components in the artificial joint component according to the modified example. About the modification shown in Drawing 14 thru / or
図14及び図15に示す変形例においては、第1コンポーネント部材13の内側における縁部分の近傍において、周方向に沿って延びるように形成された溝状の係合部19が形成されている。一方、第2コンポーネント部材14bの外側における縁部分の近傍においては、周方向に沿って延びるように形成された突起状の係合部20が形成されている。これらの係合部19と係合部20とは互いに係合し合うように構成されている。これにより、第1コンポーネント部材13及び第2コンポーネント部材14bが、互いに係合する係合部(19、20)を介して強固に固定されることになる。
In the modification shown in FIGS. 14 and 15, a groove-
図16及び図17に示す変形例においては、第1コンポーネント部材13の内側における縁部分において、周方向に沿って延びるように形成されるとともに、縁側に向かって円錐曲面の一部を成すように広がるテーパ状の斜面としての係合部21が形成されている。一方、第2コンポーネント部材14bの外側における縁部分においては、周方向に沿って延びるように形成されるとともに、縁側に向かって円錐曲面の一部を成すように広がるテーパ状の斜面としての係合部22が形成されている。第2コンポーネント部材14bの縁側に向かう係合部22の勾配は、第1コンポーネント部材13の縁側に向かう係合部21の勾配よりも僅かに緩やかな角度となるように形成されている。このため、係合部21と係合部22とが互いに楔状に係合し合うように構成されている。これにより、第1コンポーネント部材13及び第2コンポーネント部材14bが、互いに係合する係合部(21、22)を介して強固に固定されることになる。
In the modification shown in FIG.16 and FIG.17, it forms so that it may extend along the circumferential direction in the edge part inside the
図18及び図19に示す変形例においては、第1コンポーネント部材13の内側におけ
る縁部分において、周方向に沿って螺旋状に延びる雌ネジ部分としての係合部23が形成されている。一方、第2コンポーネント部材14bの外側における縁部分においては、周方向に沿って螺旋状に延びる雄ネジ部分としての係合部24が形成されている。これらの係合部23と係合部24とは、螺合により互いに係合し合うように構成されている。これにより、第1コンポーネント部材13及び第2コンポーネント部材14bが、互いに係合する係合部(23、24)を介して強固に固定されることになる。
In the modification shown in FIGS. 18 and 19, an engaging
本発明は、人工関節において用いられ、カップ状に形成されるとともに関節における一方の骨に対して設置され、関節における他方の骨の骨頭表面を置換するように配置される表面置換型コンポーネントが摺動するように配置される人工関節用コンポーネントとして、広く適用することができるものである。 The present invention is used in an artificial joint, is formed in a cup shape and is installed on one bone in a joint, and a surface replacement type component arranged so as to replace the head surface of the other bone in the joint is slid. It can be widely applied as a component for artificial joints arranged to move.
1 人工関節用コンポーネント
1a、1b、1c 複数のコンポーネント
12a、12b、12c 摺動面(内面形状における球面)
100 大腿骨(他方の骨)
101 骨盤(一方の骨)
102 表面置換型コンポーネント
1 Artificial
100 femur (the other bone)
101 Pelvis (one bone)
102 Surface replacement type components
Claims (9)
カップ状の外側の形状が同じに形成されるとともに、カップ状の内側の内面形状が異なるように形成される複数のコンポーネントを構成可能に設けられ、
前記複数のコンポーネントは、いずれかが選択して用いられるとともに、それぞれの前記内面形状が、半径寸法が同じ球面の一部を形成するように設けられ、
前記複数のコンポーネントのそれぞれにおける前記球面の径方向における中心位置は、互いにずれた位置に位置するように設定されていることを特徴とする、人工関節用コンポーネント。 Sliding surface replacement components used in artificial joints that are cup-shaped and placed against one bone in the joint and arranged to replace the head surface of the other bone in the joint An artificial joint component to be placed,
A cup-shaped outer shape is formed the same, and a plurality of components formed so that the inner shape of the cup-shaped inner surface is different can be configured,
The plurality of components are selected and used, and each inner surface shape is provided so as to form a part of a spherical surface having the same radial dimension,
The artificial joint component, wherein a center position of each of the plurality of components in the radial direction of the spherical surface is set to be shifted from each other.
前記複数のコンポーネントのそれぞれにおける前記球面の中心位置が、同一直線上に沿って配置されて互いにずれた位置に位置するように設定されていることを特徴とする、人工関節用コンポーネント。 The component for an artificial joint according to claim 1,
A component for an artificial joint, characterized in that a center position of the spherical surface in each of the plurality of components is set so as to be positioned along the same straight line and shifted from each other.
前記複数のコンポーネントは、それぞれ一体に形成された部材として設けられていることを特徴とする、人工関節用コンポーネント。 The artificial joint component according to claim 1 or 2,
The component for artificial joints, wherein the plurality of components are provided as members formed integrally with each other.
前記複数のコンポーネントのそれぞれは、カップ状に形成されて前記一方の骨に対して固定される第1コンポーネント部材と、前記第1コンポーネント部材とは別体のカップ状に形成されるとともに前記第1コンポーネント部材の内側に固定される第2コンポーネント部材と、を有し、前記第1コンポーネント部材と前記第2コンポーネント部材とが組み合わされることで形成されることを特徴とする、人工関節用コンポーネント。 The artificial joint component according to claim 1 or 2,
Each of the plurality of components is formed in a cup shape and fixed to the one bone, and the first component member is formed in a cup shape separate from the first component member and the first component member. A component for artificial joints, comprising: a second component member fixed to the inside of the component member; and being formed by combining the first component member and the second component member.
前記第1コンポーネント部材は、前記複数のコンポーネントにおいて共通して用いられる1つの部材として設けられていることを特徴とする、人工関節用コンポーネント。 The artificial joint component according to claim 4,
The component for artificial joints, wherein the first component member is provided as one member used in common for the plurality of components.
前記第1コンポーネント部材と前記第2コンポーネント部材とが、種類の異なる材料で形成されていることを特徴とする、人工関節用コンポーネント。 The artificial joint component according to claim 4 or 5,
The artificial joint component, wherein the first component member and the second component member are formed of different types of materials.
前記第1コンポーネント部材は金属材料で形成され、前記第2コンポーネント部材はセラミックス材料で形成されていることを特徴とする、人工関節用コンポーネント。 The component for an artificial joint according to claim 6,
The component for an artificial joint, wherein the first component member is made of a metal material, and the second component member is made of a ceramic material.
前記第1コンポーネント部材の内側と、前記第1コンポーネント部材の内側に固定される前記第2コンポーネント部材の外側とには、互いに係合し合う係合部がそれぞれ設けられていることを特徴とする、人工関節用コンポーネント。 The artificial joint component according to any one of claims 4 to 7,
Engaging portions that engage with each other are provided on the inner side of the first component member and on the outer side of the second component member that is fixed to the inner side of the first component member, respectively. , Components for artificial joints.
前記複数のコンポーネントのそれぞれは、金属材料で形成されるとともに前記表面置換型コンポーネントが摺動する内側にセラミックスコーティングの層が設けられていることを特徴とする、人工関節用コンポーネント。 The component for an artificial joint according to claim 3,
Each of the plurality of components is formed of a metal material, and a ceramic coating layer is provided on an inner side where the surface replacement type component slides.
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