JPH05168656A - 人工指関節 - Google Patents

人工指関節

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JPH05168656A
JPH05168656A JP34433991A JP34433991A JPH05168656A JP H05168656 A JPH05168656 A JP H05168656A JP 34433991 A JP34433991 A JP 34433991A JP 34433991 A JP34433991 A JP 34433991A JP H05168656 A JPH05168656 A JP H05168656A
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    • A61F2/00Filters 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
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Abstract

(57)【要約】 【構成】ボール部及び該ボール部の円周方向に凹部また
は凸部を有する遠位端側部材と、内部に上記ボール部が
摺動する摺動面と該摺動面に上記凹部又は凸部と組み合
わされる凸条又は凹溝を有するソケット部を備えた近位
端側部材とから成る人工指関節。 【効果】本発明によれば、本来の指関節の内外側方向の
可動範囲を再現することができ、また脱臼、生体内での
短期間の劣化を生じることのない人工指関節のインプラ
ントが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は慢性リウマチ症や、外傷
等によって変形、破壊し関節機能が低下した指関節を置
換し、本来の関節機能を回復させるための人工指関節に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、変形、破壊した指関節に対して
は、関節固定術や関節形成術が一般的に行われていた。
しかし近年は、除痛、可動域の改善、変形の矯正を目的
として、人工指関節置換術が行われるようになってき
た。
【0003】この置換術に用いる人工指関節としては、
米国特許第4,367,562号特許が開示する如く摺
動部を持たず関節を構成する骨の髄腔に挿入するステム
部と本体部が一体であるシリコン製人工指関節;指関節
を構成する骨の髄腔に挿入するステム部を具備する2つ
の部材がヒンジでもって屈曲、伸展するヒンジ型人工指
関節;及び米国特許第4,367,562号特許が開示
する如く指関節を構成する骨の髄腔に挿入するステム部
を具備する2つの部材の一方が具備するボール部が他方
が具備するソケット部において摺動するボール/ソケッ
ト型人工指関節があった。
【0004】
【従来技術の課題】天然の指関節は屈曲、伸展方向の揺
動に加え、内外側方向にもわずかであるが揺動するもの
である。上記の人工指関節のうちヒンジ型人工指関節は
その構造上、内外側方向への揺動が不可能である。一
方、ボール/ソケット型人工指関節においては屈曲、伸
展方向;内外側方向ともに大きな可動域を有するが、必
要以上な揺動範囲を持つためかえって本来の指関節の再
現を阻害したり、ボール部がソケット部より脱臼してし
まう不具合があった。また、シリコン製人工指関節はほ
ぼ無制限な可動域を有するものであり、脱臼の可能性は
ないが体内において数年経つとシリコンが劣化してしま
うという不具合があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明はボール部及び該ボール部の円周方向に凹部
または凸部を有する遠位端側部材と、内部に上記ボール
部が摺動する摺動面と該摺動面に上記凹部又は凸部と組
み合わされる凸条又は凹溝を有するソケット部を備えた
近位端側部材とから成る人工指関節を提供するものであ
る。
【0006】
【実施例】以下、図を用いて本発明の実施例を具体的に
詳述する。図1は、本発明の人工指関節1を示す分解斜
視図であり、2はチタン合金よりなる遠位端側部材であ
って、球状であるボール部2aと該ボール部2aの円周
方向にはほぼ全周にわたり断面形状が長方形である凸部
2b、さらに骨に挿入するべく棒状のステム部2cを備
え、3は近位端側部材であって、ポリエチレンよりなり
外形がオーバーハングした略半球状であるソケット部3
aと、該ソケット部3aとその極点付近に穿孔してなる
固定穴(不図示)において接着材で固定され、骨に挿入
するべく棒状をしたチタン合金製のステム部3bからな
るもので、また4はチタン合金、又はセラミックよりな
る鞘状部材であり、上記近位端側部材3のステム部3b
を内部に挿入するべく挿入孔4aを有する。
【0007】遠位端側部材2としては、チタン合金の他
摺動特性に優れるアルミナ、ジルコニア等のセラミック
材料、又は生体との親和性に優れる純チタン又はコバル
トクロム合金、ステンレス鋼等の金属材料よりなるのが
好ましく、またこれらの材料を複合的に用いてもよい。
またステム部2cは安定的骨との固定のために多角形柱
状でさらに先細り形状のものでも良い。
【0008】図2は人工指関節1を構成する遠位端側部
材2の別態様を示す斜視図、また図3は図2のA−A線
断面図であり、アルミナセラミック製のボール部2aの
中心円周方向にステム部2cとボール部2aとの接合部
分を除く全周に渡って設けた溝2dに圧入設置せたポリ
エチレンより成り上記接合部分に対応する切り欠きを有
するリングを圧入してなる凸部2bを示している。この
ようにしておけば凸部0bと近位端側部材3のソケット
部3aに形成された凹溝3fの壁面の当接による人工指
関節1の破損の危険性を防止することができる。
【0009】また、上記ステム部2cはボーンセメント
を用いて遠位骨に固定するか、又は外表面にハイドロキ
シアパタイト等をコーティングしてポーラス状の骨増殖
誘導性の被覆層(不図示)を形成することによって骨髄
腔内に固定する。
【0010】近位端側部材3のソケット部3aの内部3
cには、ドーム状の摺動面3dを有し前記ボール部2a
と対応する摺動空間3eと断面形状が前記凸部2bより
大きく、断面形状が略長方形である凹溝3fが上記摺動
面3dの中心付近に設けられている。
【0011】上記ソケット部3aはポリエチレンの他、
摺動特性に優れるアルミナ、ジルコニア等のセラミック
材料、又は生体との親和性に優れるチタン合金、純チタ
ン又はコバルトクロム合金、ステンレス鋼等の金属材料
よりなるのが好ましく、さらに骨と接するソケット部3
aの外表面を、例えばハイドロキシアパタイト等をコー
ティングしてポーラス状の骨増殖誘導性の被覆層(不図
示)を形成する方法などを用いてポーラス状とすると骨
との固定力が強化される。なお、上記の材料は複合的に
用いても良い。
【0012】また、上記ステム部3bはチタン合金の
他、摺動特性に優れるアルミナ、ジルコニア等のセラミ
ック材料、又は生体との親和性に優れるチタン合金、純
チタン又はコバルトクロム合金、ステンレス鋼等の金属
材料よりなるのが好ましく、さらにその外表面は滑面で
あることが望ましい。
【0013】また、鞘状部材4は上記近位端側部材3の
ステム部3bを挿入するべく挿入孔4aを有する。近位
端側部材3のステム部3bは鞘状部材4を介して骨髄腔
内に挿入するが、これは人工指関節1を設置し、屈曲、
伸展を行う際近位端側部材3にこれを骨髄腔から引き抜
こうという力が加わるが、この力をステム部3bが鞘状
部材4の挿入孔4a内にてスライドすることによって吸
収しようというものである。鞘状部材4は外表面にボー
ンセメントを塗布することによって、またはアパタイト
などをポーラス状にコーティングすることによって骨増
殖誘導性の皮膜層(不図示)とすることによって骨と固
定する。上述のように上記ステム部3bは鞘状部材4の
挿入孔4a内にてスライドするべく挿入されるので近位
端部材3が上記の力を吸収し、よって鞘状部材4の髄腔
内での早期の固定が実現する。
【0014】以上のような構成からなる人工指関節の作
用を以下に説明する。図4は本考案の人工指関節1を示
す一部破断図であり、本図に示すように凹溝3fを凸部
2bより大きくしてあるため、遠位端部材2は近位端部
材3に対して内外側方向にθ°=5〜60°揺動する。
なお、凸部2bの巾w2 、高さh 2 はそれぞれ1〜10
mm、0.2〜3.0mm、また凹部3fの巾w 3 ,
さはh 3 はそれぞれ1.5〜12mm、0.5〜5.0
mmである。本来の指関節における内外側方向の可動角
度は5°〜60°であり、このため、w2 /w 3 =1.
1〜2.4であることが好ましい。
【0015】また屈曲、伸展の方向には従来のボール/
ソケット型人工指関節及びヒンジ型人工指関節の如く大
きな可動範囲を有し、また上記の凸部2b及び凹溝3f
によって本来の指関節の如き内外側方向の可動範囲のみ
で揺動する制御してあるため脱臼の恐れがない。
【0016】図5は、右手の人さし指の指節間関節を置
換した人工指関節1を示す部分断面上面図であり、遠位
端側部材2を第2中節骨T1 の髄腔T2 に挿入しボーン
セメントCを用いて固定し、また近位側端部材3を第2
基節骨L1 の髄腔L2 に挿入しボーンセメントCで固定
した鞘状部材4の挿入孔4a内をスライド自在であるよ
うに上記髄腔L1 に挿入してある。本人工指関節1は前
記の生体内での長期の使用に耐え得る材料を用いている
ので、従来のシリコン製人工指関節の如く短期間で劣化
してしまうことがない。
【0017】なお、上記の凸部2bは図6に示す如く角
部が丸みを持ったもの、あるいは断面が半円状のもので
もよく、このようにしておけば凸部2bと凹溝3fの壁
面の当接による人工指関節1の破損の危険性を防止する
ことができる。
【0018】図7は本発明による人工指関節1の別態様
を示す一部破断図であり、遠位端部材2のボール部2a
の円周方向には前記凸部2bにかわってステム部2cと
の接合部分を除く全周に渡って断面形状が長方形をなす
凹部2eが、近位端部材3の内部には前記凹溝3fにか
わって断面形状が上記凹部2eよりも小形の凸条3gが
設けられている。
【0019】この凸条3gと凹部2eの作用は前記凸部
2b及び凹溝3fとまったく同一であり、どちらかを採
用するかは実施者の任意、選択に任される。
【0020】また、前述の鞘状部材4は図8に示す如
く、外形、外寸法が同じで本体部4bの肉厚が異なるも
の、あるいは挿入孔4aの孔壁角度を変えたものを用意
しておくことにより、鞘状部材4の後端より遠位端側部
材2のステム部材2cの先端までの距離lを調整するこ
とが出来るため、人工指関節1自体の設置位置調整が可
能である。したがって、外形、外寸法が同じで本体部4
bの肉厚の異なるものを幾つも予め用意しておくと、人
工指関節1の正しい位置への設置のため最適の鞘状部材
4を選択することによって、試摘をあてがい微調整を行
いながらの骨切除を行う必要がなく、また人工指関節1
としてを大きさが種々異なるものを準備しておく必要も
なく、手術時間の短縮による置換術の安全化と最適な人
工指関節1の設置が可能である。なお、上記鞘状部材4
を用いない場合は近位端側部材3のステム部3bをボー
ンセメントを用いて骨髄腔内に固定したり、又はステム
部3b表面をコティングなどの方法によってポーラス状
のものとし、ポア内での生体骨の増殖生成によって骨髄
腔内に固定する。
【0021】なお、遠位端側部材2の前記凸部2b又は
凹部2eは必ずしもボール部2aの中心円周方向に位置
する必要はなく、図9に示す2つの凸部2b,2bの如
く、中心円周方向からずれた位置にあってもよく、また
これらが1つのみ設けられたものであってもよい。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、本来の指関節の内外側
方向の可動範囲を再現することができ、また脱臼、生体
内での短期間の劣化を生じることのない人工指関節のイ
ンプラントが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の人工指関節を示す分解斜視図である。
【図2】別態様の遠位端側部材を含む人工指関節を示す
分解斜視図である。
【図3】図2のA−A線断面図である。
【図4】本発明の人工指関節を示す一部破断図である。
【図5】本発明の人工指関節を示す一部破断図である。
【図6】別態様の遠位端側部材を含む人工指関節を示す
一部破断図である。
【図7】本発明の人工指関節の別態様を示す一部破断図
である。
【図8】本体部の肉厚の異なる鞘状部材を用いた人工指
関節の設置の様子を示す一部破断図である。
【図9】本発明の人工指関節の別態様を示す一部破断図
である。
【符号の説明】
1 人工指関節 2 遠位端側部材 3 近位端側部材 4 鞘状部材 2a ボール部 2b 凸部 2e 凹部 3a ソケット部 3f 凹溝 3g 凸条 θ テーパー角

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボール部及び該ボール部の円周方向に凹
    部または凸部を有する遠位端側部材と、内部に上記ボー
    ル部が摺動する摺動面と該摺動面に上記凹部又は凸部と
    組み合わされる凸条又は凹溝を有するソケット部を備え
    た近位端側部材とから成る人工指関節。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6488711B1 (en) * 1997-12-19 2002-12-03 Josef Grafinger Knee-joint prosthesis
US7875082B2 (en) * 2008-05-09 2011-01-25 Remi Sciences, Inc. Ulnar head prosthesis system
JP2016532533A (ja) * 2013-10-13 2016-10-20 41メディカル アーゲー41medical AG 関節インプラント

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6488711B1 (en) * 1997-12-19 2002-12-03 Josef Grafinger Knee-joint prosthesis
US7875082B2 (en) * 2008-05-09 2011-01-25 Remi Sciences, Inc. Ulnar head prosthesis system
JP2016532533A (ja) * 2013-10-13 2016-10-20 41メディカル アーゲー41medical AG 関節インプラント

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