JPH04231044A - 指関節用の人工関節部品 - Google Patents

指関節用の人工関節部品

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JPH04231044A
JPH04231044A JP3105548A JP10554891A JPH04231044A JP H04231044 A JPH04231044 A JP H04231044A JP 3105548 A JP3105548 A JP 3105548A JP 10554891 A JP10554891 A JP 10554891A JP H04231044 A JPH04231044 A JP H04231044A
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JP
Japan
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joint component
outer shell
prosthetic joint
shell portion
shaft
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Klaus Wilhelm
クラウス　ビルヘルム
Micko Helmut
ヘルムト　ミコ
Zoellner Werner
ベルナー　ゾエルナー
Klaus-Peter Stefan
クウラス−ペテル　シュテファン
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Thera Patent GmbH and Co KG Gesellschaft fuer Industrielle Schutzrechte
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THERA G fur PATENTVERWERT MBH
Thera Patent GmbH and Co KG Gesellschaft fuer Industrielle Schutzrechte
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に指関節用の人工関
節部品を提供することに関する。
【０００２】
【従来の技術】近位−指関節間（ＰＩＰ）または遠位−
指関節間（ＤＩＰ）の指関節を置換するための人工指関
節は、米国特許第　４，７２５，２８０号明細書から知
られている。そこでは、関節の近位部品はプラスチック
材料またはクロム−モリブデン合金から作られたシェル
型要素から構成され、そして対応して調製された近位ま
たは中央の指節骨の骨末端上に取り付けられる。関節の
遠位部品はプラスチック材料から作られており、そして
他方の関節部品のための軸受面を形成する本体、および
指節骨の髄腔中に埋封される軸を含んで成る。
【０００３】遠位関節部品では、相当な骨の切除が必要
であるような大きな頭部として軸受本体が成形される。 他方、それぞれの骨末端上へのシェル型近位関節部品の
永久固定が問題となる。更に、既知の関節補てつ物の対
応する２つの軸受面は、常に関節全体を置換することが
必要であるように造形される。
【０００４】ドイツ国特許第９７６，７６８　号明細書
は、軸受面を形成している軸受体および骨の中に埋封さ
れる軸を含む人工関節部品を開示しており、この場合前
記軸受体は天然形態にならって造形された軸受面を有す
る薄肉の外殻部分として成形される。補てつ物全体はプ
ラスチック材料で作られている。軸は骨を通って斜めに
伸び、そして骨から出て且つ接合面から離れた位置にお
いて狭い外側の骨領域を塞ぐように曲がっている。この
タイプの固定法は、望ましくない骨の損傷および弱化を
生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、骨の
最小切除のみを必要とし、その上骨における安定した固
定を保証し、そして他方の部品がまだ機能的である場合
に関節の一方の部品のみを交換することを可能にする、
特に指関節用の補てつ物を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の人工関節部品は、天然形態にならって造形
された軸受面を有する薄肉の外殻部分の形をとる軸受部
分、および骨に埋封される軸部分を含んで成り、前記外
殻部分は約１　ｍｍの最大厚さを有する強化金属材料か
ら作られ、前記軸受面は多くても約５μｍ　の平均荒さ
を有し、そして前記外殻部分の背面は約　５μｍ　〜約
　２５０μｍ　の荒さを有する。
【０００７】薄肉であるが強力な金属外殻部分として軸
受体を成形することにより、本発明は実質的に軸受面の
みを置換することを志す。外殻部分がわずか約１ｍｍの
最大厚さを有するので、関節軟骨のみを除去することが
通常十分であろう。髄腔中に外殻部分を固定するための
背側に提供された軸と外殻部分の背面の荒さが働き合っ
て、安定した且つ永久的な固定および固定用骨セメント
への補てつ部品の安全な接着を提供する。本発明の人工
関節部品の軸受面は置き換えようとする関節部品の天然
形態にならって造形されるので、しばしば偶然の負傷後
の場合そうであるように、他方の天然部品がまだ機能的
であるとすれば、関節の一方の部品のみを置換しそして
他方の天然部品を維持することが可能である。
【０００８】本発明の好ましい態様においては、外殻部
分の軸受面は互いに対する軸受面の良好な滑り性質を提
供するために鏡面磨きされる。
【０００９】別の有利な態様においては、軸が互いに部
分的に侵入している複数の楕円体または偏平な球体の表
面により形成される形状を有し、最長軸対最短軸の最大
比が約４であり、好ましくは２である。更に、軸の表面
は、約　５μｍ　〜約　５００μｍ　、好ましくは１０
μｍ　〜　１００μｍ　の平均荒さを有する。この特徴
は、骨用セメントによる各々の髄腔中への軸の永久固定
をさらに改善する。
【００１０】本発明の更に好ましい態様では、近位関節
部品の外殻部分は背側−掌側の縦断面図において半円弧
を形成し、そして軸は背面方向において偏心的にオフセ
ットの位置で前記外殻部分と接合している。同様に、遠
位関節部品の外殻部分は、背側−掌側の縦断面図におい
てほぼ１／４　円弧を形成し、軸は掌側方向において偏
心的にオフセットの位置で前記外殻部分と接合している
。それらの特徴の結果として、優れた可動性、特に最大
の屈折が達成される。
【００１１】
【作用】図１，３および５に示されそして指関節の頭部
を形作る人工近位関節部品は、外殻部分１１の形態の軸
受体および外殻部分１１の内側に一体成形された軸１２
から成る。
【００１２】図３の縦断面図において、外殻部分１１は
実質的に半円弧を形成し、そして軸１２は背側方向にお
いて偏心的にオフセットに外殻部分１１の内側に成形さ
れ、それによって掌側方向に伸びるキャップ部分１３を
形成しており、少なくとも９０°、好ましくは約１００
　°の指関節補てつ物の大きい屈折角を許容する。図１
および５に示されるように、掌側のキャップ部分１３は
外殻部分１１の背側部分１４よりも広い。
【００１３】他方の関節部品に面する外殻部分１１の軸
受面は、対称面Ｘ−Ｘに伸びそして凸面部分１６に横に
隣接している丸いくぼみ１５を含んで成る。軸受面の全
体形態は、構造的に理想化された形態のヒト指関節にな
らって造形され、そして屈折の他に、天然の指関節と同
様に他の関節部品に呼応して小さな横運動を可能にする
。
【００１４】図３に示される縦断面図における軸受外殻
１１の厚さは約１ｍｍ以下、好ましくは０．５　ｍｍ以
下である。 軸受面は、約　５μｍ　以下、好ましくは　２．５μｍ
　以下の平均荒さに鏡面磨きされる。他方、外殻部分１
１の内側は、約　５μｍ　〜約　２５０μｍ　、好まし
くは１０〜５０μｍ　の平均荒さを有する。軸受面は、
腱や靱帯へのストレスまたは損傷を避けるために丸い縁
と角を有する。鏡面磨きは反対の軸受面上での高い滑動
性を達成する。
【００１５】軸１２は、部分的に侵入する複数の楕円体
または偏平な球体の表面により形成された形状を有し、
図１に示された最長軸対図３に示された最短軸の比が多
くても約４、好ましくは約２である。この形状は、指骨
の髄腔の楕円形横断面の良好な利用を保証し、そして同
時に補てつ物と骨との間の相対回転を防ぐ。軸１２の表
面は約　５μｍ　〜約　５００μｍ　、好ましくは１０
〜１００　μｍ　の平均荒さを有する。軸１２の表面と
外殻部分１１の内側は、好ましくは同じ平均荒さを有す
る。
【００１６】それぞれのセメント中での補てつ物の固定
を更に改善するために、軸１２および外殻部分１１の内
側の荒削りされた表面を更に処理し、例えばセラミック
中間層を提供してこれを付加的にシラン処理してもよい
。メタクリレートを基剤としたセメントでは、メタクリ
レート官能基を有するシランの使用が有利である。軸１
２を骨腔中に固定しそして外殻部分１１の内側を固定す
るためのセメントとして、ガラスイオノマーセメント、
例えば酸可溶性ガラスおよび高分子量多酸を基剤とした
セメントが特に適当である。
【００１７】真正の補てつ部品１０は、外殻部分１１の
厚さが薄いために十分な安定性および耐磨耗性を得るた
めに強化材料から作られる。特に適するのは、チタンお
よびチタン合金、特殊鋼合金、例えばクロム−コバルト
−モリブデンをベースにした鋼合金、銀−パラジウムを
ベースにした貴金属合金、並びに高い金含有率を有する
合金である。補てつ部品１０は好ましくは鋳造により製
造される。あるいは、他の製造方法、例えばプレス加工
、フライス削り、浸食および電気メッキ法を使用しても
よい。
【００１８】図２Ａ，２Ｂ，４および６に示されており
そして関節基部を形作る人工遠位関節部品２０は、外殻
部分２１および外殻部分２１の後側に一体成形された軸
２２から成る。図４に示した縦断面図において、外殻部
分２１はほぼ１／４　円弧を形成し、そして軸は掌側に
おいて偏心的にオフセットである。図２Ａの縦断面図お
よび特に図６の平面図からわかるように、外殻部分２１
は、対称面Ｘ−Ｘ中に伸びそして凹面部分２６に横に隣
接している丸い突起２５を有する。
【００１９】近位関節部品１０に面する外殻部分２１の
軸受面および外殻部分２１の後側および軸２２の表面特
性は、補てつ部品１０について上述したものと一致する
。軸２２の全体形状、材料、製造方法、および補てつ部
品２０を対応する指骨中に固定するためのセメントに関
しては同じものを適用する。
【００２０】
【実施例】軸受面および軸の原模型をプラスチック材料
または石膏で作製した後、商品名ＲＥＰＲＯＧＵＭのも
とでＥＳＰＥ社から市販されている材料を使って雄型を
成形した。雄型に商品名ＶＩＳＩＯ−ＦＯＲＭのもとで
同社から市販されている模型用プラスチック材料を充填
し、そしてこうして得られたプラスチック材料模型をコ
ランダム紙により正確に仕上げた。同様にして商品名Ｐ
ＥＲＭＡＧＵＭのもとで同社から市販されている材料に
より軸の原模型を作製し、そしてこの型において商品名
ＰＡＴＴＥＲＮ　ＲＥＳＩＮ　のもとでＧＣ社から市販
されているメタクリル酸メチルからプラスチック材料模
型を調製し、次いでコランダム紙により仕上げた。 商品名ＴＥＬＥＳＫＯＰ−ＷＡＣＨＳのもとでＳＣＨＵ
ＬＥＲ−ＤＥＮＴＡＬ社から市販されているワックスと
シアノアクリレート接着剤を用いて、軸受面と軸を正し
い位置において互いに固定した。
【００２１】歯科医術法に従って注型パターンを留め、
「ロストヘッド」と一緒にマッフルベース上でワックス
がけしそして埋封した。マッフルを予熱し、商品名ＷＩ
ＳＩＬ　のもとでＫＲＵＰＰ　社から市販されている鋳
物合金（これは６０重量％のＣｒ、３０重量％のＣｏお
よび　５重量％のＭｏを含有する合金である）　を注入
した。型から取り出した後、原注型品をサンドブラスチ
ングにより清浄化し、注型品（補てつ物）を分離し、鋭
角を丸くし、保持面（軸と外殻部分の後側）を　２５０
μｍ　の粒度の砂で１８μｍ　の平均荒さまでサンドブ
ラスチングし、そして軸受面を１．３　μｍ　の平均荒
さまで鏡面磨きした。
【００２２】制御された臨床実験において、５人の患者
にＰＩＰ　補てつ物を埋没させた。３症例において頭部
（指節骨側）および基部（遠位側）を埋没させた。１症
例では指節骨側のみ、そしてもう１症例では遠位側のみ
を置換した。
【００２３】補てつ物を挿入するのに関節表面の最小の
切除（振動のこぎりによる）が必要であった。次に商品
名Ｖ−Ｏ　ＣＥＭ　のもとでＩＯＮＯＳ　社から市販さ
れている混合ガラスイオノマーセメントを入れ、補てつ
物を挿入した。 セメントの硬化と同時に過剰のセメントを除去し、そし
て縫合等によって手術を終えた。
【００２４】手術後の可動性は、５症例全てにおいて１
０カ月の期間後でさえも良好であった。手術された関節
は９０°の角度まで屈折することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、背側から見たときの人工近位関節部品
の側面図である。
【図２】図２Ａは背側から見たときの人工遠位関節部品
の側面図であり、そして図２Ｂは図２Ａのものと平行な
面において切り取った遠位関節部品の縦断面図である。
【図３】図３は、図１の対称面Ｘ−Ｘにおける人工近位
関節部品の縦断面図である。
【図４】図４は、図２の対称面Ｘ−Ｘにおける人工遠位
関節部品の縦断面図である。
【図５】図５は、心棒の軸に沿った人工近位関節部品の
平面図である。
【図６】図６は、心棒の軸に沿った人工遠位関節部品の
平面図である。
【符号の説明】
１１…外殻部分 １２…軸 １５…くぼみ ２１…外殻部分 ２２…軸 ２５…突起

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　指関節用の人工関節部品であって、天
    然形態にならって造形された軸受面を有する薄肉の外殻
    部分の形態の軸受部分、および骨に埋封される軸部分を
    含んで成り、前記外殻部分は約１　ｍｍの最大厚さを有
    する強化金属材料から成形され、前記軸受面が約　５μ
    ｍ　以下の平均荒さを有し、そして前記外殻部分の背面
    が約　５μｍ　〜約　２５０μｍ　の荒さを有する人工
    関節部品。
  2. 【請求項２】　　前記軸受面が約　２．５μｍ　の平均
    荒さを有する、請求項１に記載の人工関節部品。
  3. 【請求項３】　　前記外殻部分の背面が約１０μｍ　〜
    約５０μｍの荒さを有する、請求項１に記載の人工関節
    部品。
  4. 【請求項４】　　前記外殻部分が　０．５μｍ　の最大
    厚さを有する、請求項１に記載の人工関節部品。
  5. 【請求項５】　　前記軸受面が鏡面磨きされている、請
    求項１に記載の人工関節部品。
  6. 【請求項６】　　前記軸部分が互いに部分的に侵入する
    複数の実質的に楕円体本体の表面により形成された形状
    を有し、前記各本体の最長軸対最短軸の比が約４以下で
    ある、請求項１に記載の人工関節部品。
  7. 【請求項７】　　前記比が約２である、請求項６に記載
    の人工関節部品。
  8. 【請求項８】　　前記軸部分の表面が約　５μｍ　〜約
    　５００μｍ　の平均荒さを有する、請求項１に記載の
    人工関節部品。
  9. 【請求項９】　　前記軸表面の荒さが約１０μｍ　〜約
    　１００μｍ　である、請求項１に記載の人工関節部品
    。
  10. 【請求項１０】　　近位関節部品の関節頭部を形作る前
    記外殻部分が、背側−掌側の縦断面図において、ほぼ半
    円弧を形成し、前記軸部分が背面方向において偏心的に
    オフセットの位置で前記外殻部分と接合している、請求
    項１に記載の人工関節部品。
  11. 【請求項１１】　　遠位関節部品の関節基部を形作る前
    記外殻部分が、背側−掌側の縦断面図において、ほぼ１
    ／４　円弧を形成し、前記軸部分が掌側方向において偏
    心的にオフセットの位置で前記外殻部分と接合している
    、請求項１に記載の人工関節部品。
JP3105548A 1990-05-11 1991-05-10 指関節用の人工関節部品 Pending JPH04231044A (ja)

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