JPH07299130A - 人工関節置換術用の骨補強材 - Google Patents

人工関節置換術用の骨補強材

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JPH07299130A
JPH07299130A JP7044406A JP4440695A JPH07299130A JP H07299130 A JPH07299130 A JP H07299130A JP 7044406 A JP7044406 A JP 7044406A JP 4440695 A JP4440695 A JP 4440695A JP H07299130 A JPH07299130 A JP H07299130A
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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
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 人工関節置換術における人工関節の沈下を防
止することができ、生体親和性に優れた骨補強材を提供
すること。 【構成】 全体がCa/P比が1.0〜2.0である緻
密質リン酸カルシウム系化合物から成り、円柱状部2
と、その挿入側端部に挿入方向に向かって直径が細くな
っている先細部3を有することを特徴とする人工関節置
換術用の骨補強材1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、関節リウマチや骨粗鬆
症の患者に人工関節置換術を施す際に使用する骨補強材
に関する。
【0002】
【従来技術及びその問題点】膝関節、股関節などを事故
や病気により損傷した場合に、人工関節で置換すること
は、従来から行なわれているが、経過の長い関節リウマ
チや高齢者にみられる骨粗鬆症の強い症例に人工関節を
挿入することが近年多くなってきた。しかし、これらの
症例においては、人工関節置換術後に、しばしば人工関
節の沈下が起こり、再手術を必要としたり、歩行困難を
引き起こしたりしていた。しかしながら、現在まで、こ
れに対する対策はなされていない。
【0003】
【発明の目的】本発明は、人工関節置換術における人工
関節の沈下を防止することができ、生体親和性に優れた
骨補強材を提供することを目的とする。
【0004】
【発明の概要】本発明は、密度の減少している骨に補強
材を打ち込むことによって骨の密度を増加しうるとの知
見に基づいて、完成したものである。すなわち、本発明
による骨補強材は、中心部が金属材料又は緻密質セラミ
ックスから成り、少なくとも表面が緻密質又は多孔質の
生体親和性材料から成る柱状部と、その挿入側端部に挿
入方向に向かって細くなっている先細部とを有すること
を特徴とする。
【0005】本発明による骨補強材において、前記のよ
うに、中心部は主として強度の点から金属材料又は緻密
質セラミックスから構成されていることが必要である
が、骨組織と接触する外表面部は、緻密質又は多孔質の
生体親和性材料、例えばガラスセラミックス、リン酸カ
ルシウム系化合物などから成るのが好ましい。ここで、
金属材料としては、チタン、チタン合金、ステンレス
鋼、タンタル、コバルト−クロム合金などが挙げられ
る。また、セラミックスとしては、Ca/P比1.0〜
2.0のリン酸カルシウム系化合物、アルミナ、チタニ
ア、ジルコニアなどが挙げられ、これらのうちリン酸カ
ルシウム系化合物が好適である。
【0006】本発明に使用しうるCa/P比1.0〜
2.0のリン酸カルシウム系化合物としては、ハイドロ
キシアパタイト、フッ素アパタイト等の各種のアパタイ
ト、第一リン酸カルシウム、第二リン酸カルシウム、リ
ン酸三カルシウム、リン酸四カルシウムなどが挙げら
れ、これらは単独で又は混合物として使用することがで
きる。原料化合物のスラリーを乾燥した後、500〜8
00℃で仮焼した後、800〜1400℃で焼成し、得
られたブロック状体を所望の形状及び寸法に加工する
か、又は上記リン酸カルシウム系化合物の粉体から所望
の形状及び寸法を有する圧粉体を作製し、これを上記と
同様に焼成することによって製造することができる。
【0007】金属材料又は緻密質セラミックスから成る
中心部の表面に緻密質又は多孔質の生体親和性材料の層
を設ける方法には、特に制限はなく、任意の公知方法を
採用することができ、例えば、溶射法、スパッタリング
法、含浸法、スプレーコーティング法などが挙げられ
る。
【0008】また、本発明の骨補強材は、前記のように
柱状部と、その挿入側端部に挿入方向に向かって細くな
っている先細部とを有することが必要である。柱状部
は、円柱状、対応する二つの側面が凸に湾曲しているか
又は横断面が正方形の角柱状などの形態であってよく、
先細部は直線的に細くなってもよいし、曲面状で細くな
ってもよい。
【0009】さらに、本発明の骨補強材において、外表
面部を多孔質材料から構成することによって、その気孔
内に周囲の組織が入り込み、強固な結合が得られるよう
にすることも好ましい。また、全体を緻密質材料から構
成するか又は表面部を多孔質材料から構成し、その柱状
部の外表面に1本以上の溝を設けることによって強固な
結合を得るのも好適である。このような溝の形状には、
特に制限はなく、様々な形状であってよいが、例えば、
螺旋状溝、環状溝、縦溝などが挙げられる。
【0010】
【発明の実施例】次に、図面を参照して実施例に基づい
て本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限
定されるものではない。
【0011】図1は、本発明の一実施例を示す骨補強材
の縦断面図である。この骨補強材1は、全体が緻密質リ
ン酸カルシウム系化合物、例えば、ハイドロキシアパタ
イトから成り、円柱状部2と、挿入方向に直径が細くな
っている先細部3とを有する。このような先細部3を設
けることによって、骨内に骨補強材1を挿入し易くな
る。
【0012】図2は、本発明の別の実施例を示す骨補強
材の縦断面図である。図2に示した骨補強材11は、金
属材料又は緻密質セラミックスからなる中心部4と、緻
密質又は多孔質の生体親和性材料から成る表面層5を有
し、円柱状部に続いて直径が直線的に細くなる先細部1
2を有する。
【0013】図3は、本発明の別の実施例を示す骨補強
材の側面図である。図3に示した骨補強材21は、直径
が挿入方向に向かって細くなる先細部22を有し、さら
に、円柱状部の外周面に螺旋状の溝6が設けられてい
る。このような溝6を有する骨補強材21を骨内に挿入
すると、周囲の組織が溝6内に入り込み、骨補強材21
が好適に固定されることとなる。螺旋状の溝の代わり
に、環状の溝を設けることもできる。
【0014】溝は、円柱状部の外周面の全面に設けなく
ても、その一部分に設けてもよい。図4は、外周面に部
分的に環状溝を設けた骨補強材の側面図である。図4に
示した骨補強材23は、直径が挿入方向に向かって細く
なる先細部24を有し、さらに、円柱状部の外周面には
部分的に環状溝25が設けられており、骨内に挿入した
ときに周囲の組織が環状溝25内に入り込み、骨補強材
23が強固に固定されるよう構成されている。この態様
は、寸法が比較的長い骨補強材の場合に好適である。
【0015】図5〜図8は、本発明の骨補強材の外形上
の変形例を示すものである。図5は、本発明のさらに別
の実施例を示す骨補強材の斜視図、図6は、図5に示し
た骨補強材の側面図である。この骨補強材31は、対応
する二つの側面が凸に湾曲している角柱状部7と、その
挿入側端部に挿入方向に向かって細くなる先細部32を
有する。
【0016】図7は、本発明のさらに別の実施例を示す
骨補強材の斜視図、図8は、図7に示した骨補強材の側
面図である。この骨補強材41は、横断面が正方形の角
柱状部8と、その挿入側端部に挿入方向に向かって細く
なる先細部42を有する。
【0017】図9は、本発明の骨補強材を用いて人工膝
関節置換術を行う方法を示す説明図である。脛骨9が骨
粗鬆症などにより密度が低く、そのまま人工膝関節を挿
入すれば沈下が起こると予測される場合に、図9に示し
たように、本発明の骨補強材1を脛骨9中に挿入する
と、その体積分だけ海面骨が押圧されて密度が増加する
から、所望の数の骨補強材1を挿入する。こうして脛骨
の必要な強度を確保してから、骨セメント13を塗布
し、脛骨側の人工膝関節10を挿入する。なお、骨補強
材は真っ直ぐにではなく、斜めに挿入してもよい。
【0018】図10は、本発明の骨補強材を用いて人工
股関節置換術を行った状態を示す説明図である。人工股
関節置換術を行う際にも、骨粗鬆症などにより骨密度が
低下している場合には、そのまま人工股関節を挿入すれ
ば、その変位が起こってしまい、再手術が必要になって
しまう。このような場合に、臼蓋部14に本発明の骨補
強材1を挿入すると、その体積分だけ海面骨が押圧され
て密度が増加するから、所望の数の骨補強材1を挿入し
て寛骨の臼蓋部14を補強し、ポリメチルメタクリレー
ト系等の接着剤15を塗布して臼蓋ソケット16と接着
し、大腿骨骨頭17を臼蓋ソケット16内に挿入する。
なお、人工股関節置換術を行う場合には、膝関節の場合
より長い骨補強材を用いて広範囲の寛骨を補強するのが
好ましい。
【0019】なお、図9及び図10には、骨補強材1を
用いたものとして図示したが、もちろん、上記実施例に
示した各骨補強材あるいは図示しなかった態様の本発明
の骨補強材を用いることもできる。
【0020】
【発明の効果】本発明の骨補強材を用いると、関節リウ
マチ、骨粗鬆症などで密度の低下した骨に対しても、人
工関節置換術により人工関節を容易に取り付けることが
でき、しかも長期間にわたって人工関節の沈下が起こら
ない。また、本発明の骨補強材は、少なくとも表面部は
生体親和性材料から成るため、生体親和性に優れるばか
りでなく、新生骨を形成し、周囲の骨組織と一体化して
骨を補強することができるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す骨補強材の縦断面図で
ある。
【図2】本発明の別の実施例を示す骨補強材の縦断面図
である。
【図3】本発明のさらに別の実施例を示す骨補強材の側
面図である。
【図4】本発明のさらに別の実施例を示す骨補強材の側
面図である。
【図5】本発明のさらに別の実施例を示す骨補強材の斜
視図である。
【図6】図5に示した骨補強材の側面図である。
【図7】本発明のさらに別の実施例を示す骨補強材の斜
視図である。
【図8】図7に示した骨補強材の側面図である。
【図9】本発明の骨補強材を用いて人工膝関節置換術を
行う方法を示す説明図である。
【図10】本発明の骨補強材を用いて人工股関節置換術
を行った状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 骨補強材 2 円柱状部 3 先細部 4 中心部 5 表面層 6 溝 7 角柱状部 8 角柱状部 9 脛骨 10 人工膝関節 11 骨補強材 12 先細部 13 骨セメント 14 臼蓋部 15 接着剤 16 臼蓋ソケット 17 大腿骨骨頭 21 骨補強材 22 先細部 23 骨補強材 24 先端部 25 環状溝 31 骨補強材 32 先細部 41 骨補強材 42 先細部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中心部が金属材料又は緻密質セラミック
    スから成り、少なくとも表面が緻密質又は多孔質の生体
    親和性材料から成る柱状部と、その挿入側端部に挿入方
    向に向かって細くなっている先細部とを有することを特
    徴とする人工関節置換術用の骨補強材。
  2. 【請求項2】 金属材料がチタン、チタン合金、ステン
    レス鋼、タンタル及びコバルト−クロム合金から成る群
    から選択されたものである請求項1記載の骨補強材。
  3. 【請求項3】 中心部がCa/P比1.0〜2.0のリ
    ン酸カルシウム系化合物、アルミナ、チタニア及びジル
    コニアから選択されたセラミックスから成る請求項1記
    載の骨補強材。
  4. 【請求項4】 生体親和性材料がガラスセラミックス又
    はリン酸カルシウム系化合物である請求項1記載の骨補
    強材。
  5. 【請求項5】 全体がCa/P比1.0〜2.0のリン
    酸カルシウム系化合物から成る請求項1記載の骨補強
    材。
  6. 【請求項6】 全体が緻密質ハイドロキシアパタイトか
    ら成る請求項1記載の骨補強材。
  7. 【請求項7】 柱状部の外表面に1本以上の溝が設けら
    れている請求項1〜6のいずれか1項に記載の骨補強
    材。
  8. 【請求項8】 溝が螺旋状溝、環状溝又は縦溝である請
    求項7記載の骨補強材。
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