JPH1147171A - 人工補綴部材 - Google Patents
人工補綴部材Info
- Publication number
- JPH1147171A JPH1147171A JP9206898A JP20689897A JPH1147171A JP H1147171 A JPH1147171 A JP H1147171A JP 9206898 A JP9206898 A JP 9206898A JP 20689897 A JP20689897 A JP 20689897A JP H1147171 A JPH1147171 A JP H1147171A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- holes
- bone
- arch
- porous body
- prosthetic member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- 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
- A61F2/30—Joints
- 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
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- 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
- A61F2/30—Joints
- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
- A61F2/30907—Nets or sleeves applied to surface of prostheses or in cement
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- 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
- A61F2/30—Joints
- A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- 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
- A61F2/30—Joints
- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
- A61F2002/30929—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth having at least two superposed coatings
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】置換術施行直後を含めて骨との固定支持力が安
定した人工補綴部材を提供する。 【解決手段】多数の貫通孔Ｈ、Ｈ１が穿設されてなる薄
板１、２・・を多数枚積層した金属製の多孔質体Ｓによ
り構成するとともに、最外層を成す薄板１にアーチ状突
起Ｎと貫通孔Ｈ，Ｈ１を混在せしめる。
定した人工補綴部材を提供する。 【解決手段】多数の貫通孔Ｈ、Ｈ１が穿設されてなる薄
板１、２・・を多数枚積層した金属製の多孔質体Ｓによ
り構成するとともに、最外層を成す薄板１にアーチ状突
起Ｎと貫通孔Ｈ，Ｈ１を混在せしめる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、種々の疾患により
機能が著しく低下もしくは喪失した人体の骨または関節
等の硬組織を置換する人工補綴部材に係り、更に詳細に
は人工補綴部材と生体組織との接合における支持固定性
を高めるべく、骨組織が侵入するための多孔性の表面構
造を有する人工補綴部材に関するものである。
機能が著しく低下もしくは喪失した人体の骨または関節
等の硬組織を置換する人工補綴部材に係り、更に詳細に
は人工補綴部材と生体組織との接合における支持固定性
を高めるべく、骨組織が侵入するための多孔性の表面構
造を有する人工補綴部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】骨組織が侵入するために３次元的に連通
する多孔性の表面構造を備える従来の人工補綴部材とし
ては、例えば、金属製の網状体を圧縮加工し、高温加熱
により表面に拡散結合させた金属製人工補綴部材（ＥＰ
０１７８６５０号やＵＳＰ４６６０７５５号）、鋳造し
てなる多孔質体を表面に固定した人工補綴部材（特開平
３−１２３５４６号）おおびパンチングやエッチングに
より孔を穿設した１５０〜５００μｍの厚さの薄板を積
層し、これに圧縮荷重を加えた後、加熱してなる多孔質
体である人工補綴部材、あるいは該多孔質体である人工
補綴部材、あるは該多孔質体で表面の一部、または全部
を被覆した人工補綴部材（特開平３−４９７６６号）な
どがすでに提案されている。
する多孔性の表面構造を備える従来の人工補綴部材とし
ては、例えば、金属製の網状体を圧縮加工し、高温加熱
により表面に拡散結合させた金属製人工補綴部材（ＥＰ
０１７８６５０号やＵＳＰ４６６０７５５号）、鋳造し
てなる多孔質体を表面に固定した人工補綴部材（特開平
３−１２３５４６号）おおびパンチングやエッチングに
より孔を穿設した１５０〜５００μｍの厚さの薄板を積
層し、これに圧縮荷重を加えた後、加熱してなる多孔質
体である人工補綴部材、あるいは該多孔質体である人工
補綴部材、あるは該多孔質体で表面の一部、または全部
を被覆した人工補綴部材（特開平３−４９７６６号）な
どがすでに提案されている。
【０００３】しかしながら、金属製の網状体を用いた上
記人工補綴部材では、圧縮加工において細孔の大きさや
形状を所望の範囲に制御することが困難であった。その
結果、形成される細孔の径、形状は骨組織の増生侵入に
最適なものとはならず、また上記多孔質体を複雑な人工
補綴補綴部材の表面形状に適合させようとする場合、圧
縮荷重の差によって平面と曲面で孔の寸法、形状に大き
な差が生じるという欠点があった。このことにより細孔
内への骨組織の侵入度合いが部位によって異なり、その
結果、上記多孔質体と骨との接合強度が部位によって異
なるという不具合があった。また、前記、鋳造を用いた
人工補綴部材では、複雑な曲面を有する部位には応用し
にくく、また鋳造工程にコストがかかってしまった。さ
らに、積層薄板の圧縮荷重による人工補綴部材では、前
記薄板の厚さが１５０〜５００μｍもあるため、上記多
孔質体を複雑な曲面や径の小さい円柱状表面に適用する
ことができないこと及び積層し圧縮荷重を加えることに
よって孔の形成、配置等が著しくすれるため骨組織の侵
入のために最適な孔形状にコントロールすることが困難
で、骨組織の侵入が十分でないという不具合があった。
記人工補綴部材では、圧縮加工において細孔の大きさや
形状を所望の範囲に制御することが困難であった。その
結果、形成される細孔の径、形状は骨組織の増生侵入に
最適なものとはならず、また上記多孔質体を複雑な人工
補綴補綴部材の表面形状に適合させようとする場合、圧
縮荷重の差によって平面と曲面で孔の寸法、形状に大き
な差が生じるという欠点があった。このことにより細孔
内への骨組織の侵入度合いが部位によって異なり、その
結果、上記多孔質体と骨との接合強度が部位によって異
なるという不具合があった。また、前記、鋳造を用いた
人工補綴部材では、複雑な曲面を有する部位には応用し
にくく、また鋳造工程にコストがかかってしまった。さ
らに、積層薄板の圧縮荷重による人工補綴部材では、前
記薄板の厚さが１５０〜５００μｍもあるため、上記多
孔質体を複雑な曲面や径の小さい円柱状表面に適用する
ことができないこと及び積層し圧縮荷重を加えることに
よって孔の形成、配置等が著しくすれるため骨組織の侵
入のために最適な孔形状にコントロールすることが困難
で、骨組織の侵入が十分でないという不具合があった。
【０００４】これに対して、特開平６−７３８８号には
これら従前の技術の問題を解決するため、多数の孔を穿
設してなる厚さ１５０μｍ未満の薄板を、薄板に穿設し
た孔の位置を深さ方向に変位させたりしながら積層し、
これを実質的に非荷重下で加熱して融着結合することに
よって、上記孔が三次元的に連なり、且つその連なりを
適宜コントロールした多孔質体を用いた人工補綴部材の
発明が記載されている。
これら従前の技術の問題を解決するため、多数の孔を穿
設してなる厚さ１５０μｍ未満の薄板を、薄板に穿設し
た孔の位置を深さ方向に変位させたりしながら積層し、
これを実質的に非荷重下で加熱して融着結合することに
よって、上記孔が三次元的に連なり、且つその連なりを
適宜コントロールした多孔質体を用いた人工補綴部材の
発明が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記多数の
貫通孔を穿設してなる薄板をほぼ非荷重下の状態で加熱
して融着結合してなる人工補綴部材の技術は、複雑な曲
面を有する部位にも適用可能で、骨組織の内部侵入が密
となる極めて有用な技術である。ただし、骨侵入後の固
定力は非常に大きいものであったが、人工補綴部材の置
換術施行直後の骨との固定力に改善の余地があった。
貫通孔を穿設してなる薄板をほぼ非荷重下の状態で加熱
して融着結合してなる人工補綴部材の技術は、複雑な曲
面を有する部位にも適用可能で、骨組織の内部侵入が密
となる極めて有用な技術である。ただし、骨侵入後の固
定力は非常に大きいものであったが、人工補綴部材の置
換術施行直後の骨との固定力に改善の余地があった。
【０００６】本発明はこのような知見に基づき、置換術
施行直後を含めて骨との固定支持力が安定した人工補綴
部材を提供せんとするものである。
施行直後を含めて骨との固定支持力が安定した人工補綴
部材を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、生体為
害性のない金属材料よりなり多数の貫通孔が穿設されて
なる薄板を多数枚積層した多孔質体より構成するととも
に、骨と接する最外層にアーチ状突起と貫通孔が混在し
てなる人工補綴部材、あるいは上記多孔質体を基体の表
面の所要箇所に付着してなる人工補綴部材を提供するも
のである。
害性のない金属材料よりなり多数の貫通孔が穿設されて
なる薄板を多数枚積層した多孔質体より構成するととも
に、骨と接する最外層にアーチ状突起と貫通孔が混在し
てなる人工補綴部材、あるいは上記多孔質体を基体の表
面の所要箇所に付着してなる人工補綴部材を提供するも
のである。
【０００８】
【作用】アーチ突起を設けた最外層を成す薄板と骨と接
するように人工補綴部材を設置する。置換術施行直後に
は上記アーチ突起が骨と係合し、人工補綴部材の位置ず
れや微小の動きを防止する。その後、最適に制御された
三次元的構造をなす空隙に骨組織が密に増生侵入し、骨
組織と一体化することにより人工補綴部材が強固に固定
支持する。
するように人工補綴部材を設置する。置換術施行直後に
は上記アーチ突起が骨と係合し、人工補綴部材の位置ず
れや微小の動きを防止する。その後、最適に制御された
三次元的構造をなす空隙に骨組織が密に増生侵入し、骨
組織と一体化することにより人工補綴部材が強固に固定
支持する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて具体的に説明する。
づいて具体的に説明する。
【００１０】図１は単独で人工補綴部材を構成したり、
或いは基体表面の一部又は全部を被覆するべく人工補綴
部材を構成するための多孔質体Ｓの斜視図である。
或いは基体表面の一部又は全部を被覆するべく人工補綴
部材を構成するための多孔質体Ｓの斜視図である。
【００１１】この多孔質体Ｓは、多くの孔Ｈが穿設され
た薄板１、２・・を順次に積み重ねて積層構造としたも
のであり、最外層をなす薄板１には、所望箇所をパンチ
ング等の手段によりアーチ状に***せしめてアーチ状突
起Ｎが多数形成されるとともに、このアーチ状突起Ｎに
併設された突起付の貫通孔Ｈ１と、単独の貫通孔Ｈとが
混在する構成となっている。なお、アーチ状突起として
貫通孔Ｈ１に併設したものの他、貫通孔を備えない単独
のアーチ状突起Ｎ１を付設せしめても構わない。
た薄板１、２・・を順次に積み重ねて積層構造としたも
のであり、最外層をなす薄板１には、所望箇所をパンチ
ング等の手段によりアーチ状に***せしめてアーチ状突
起Ｎが多数形成されるとともに、このアーチ状突起Ｎに
併設された突起付の貫通孔Ｈ１と、単独の貫通孔Ｈとが
混在する構成となっている。なお、アーチ状突起として
貫通孔Ｈ１に併設したものの他、貫通孔を備えない単独
のアーチ状突起Ｎ１を付設せしめても構わない。
【００１２】薄板１、２・・の材質は純チタンで、各薄
板１、２・・を積み重ねながら位置決めし、軽い重しや
接着材で仮固定したあと、真空焼結炉中において実質的
非荷重下で約９００度程度い加熱し、各薄板１、２・・
を互いに融着させた。焼結炉はヒータがモリブデン製の
ものを使用し、加熱はアルゴンなどの不活性ガス雰囲気
中で行っても良い。各薄板１、２・・の融着は金属原子
の拡散結合により行われている。なお、各薄板１、２・
・の位置決めは平面視長方形をなす薄板の各片を利用し
て行った。
板１、２・・を積み重ねながら位置決めし、軽い重しや
接着材で仮固定したあと、真空焼結炉中において実質的
非荷重下で約９００度程度い加熱し、各薄板１、２・・
を互いに融着させた。焼結炉はヒータがモリブデン製の
ものを使用し、加熱はアルゴンなどの不活性ガス雰囲気
中で行っても良い。各薄板１、２・・の融着は金属原子
の拡散結合により行われている。なお、各薄板１、２・
・の位置決めは平面視長方形をなす薄板の各片を利用し
て行った。
【００１３】この他、薄板１、２・・の積層方法として
は、レーザーや電子ビームにより部分的に高温融着させ
る方法等を用いることができる。
は、レーザーや電子ビームにより部分的に高温融着させ
る方法等を用いることができる。
【００１４】図２は、上記多孔質体Ｓを構成し最外層を
成す薄板１の部分拡大平面図であり、前記単独の貫通孔
Ｈを示す。正六角形の孔Ｈは、骨細胞の最小単位である
オステオンが侵入しやすく、かつ密に増生すに適した形
状の一であり、蜂の巣や結晶構造における如く、最密充
填を可能とする形状である。ただし、上記貫通孔Ｈの平
面形状は正六角形に限定されるものではなく、図３に示
すように、楕円形、円形、矩形、三角形など任意の形状
とすることができる。
成す薄板１の部分拡大平面図であり、前記単独の貫通孔
Ｈを示す。正六角形の孔Ｈは、骨細胞の最小単位である
オステオンが侵入しやすく、かつ密に増生すに適した形
状の一であり、蜂の巣や結晶構造における如く、最密充
填を可能とする形状である。ただし、上記貫通孔Ｈの平
面形状は正六角形に限定されるものではなく、図３に示
すように、楕円形、円形、矩形、三角形など任意の形状
とすることができる。
【００１５】上記単独の貫通孔Ｈは、エッチング法によ
り形成することができ、その場合、薄板の表面部分にお
ける内接円に対して、図４の断面図に示すように貫通孔
Ｈの断面中央部分が盛り上がげることができる。
り形成することができ、その場合、薄板の表面部分にお
ける内接円に対して、図４の断面図に示すように貫通孔
Ｈの断面中央部分が盛り上がげることができる。
【００１６】これに対して、前記突起付の貫通孔Ｈ１
は、単独の貫通孔Ｈをエッチングで形成する際に、スリ
ット状の細幅孔を平行に設けたり、或いは、レーザーに
より細幅孔を平行に形成してパンチングなど機械的な手
段でアーチ状突起を盛り上げることにより形成すること
ができる。
は、単独の貫通孔Ｈをエッチングで形成する際に、スリ
ット状の細幅孔を平行に設けたり、或いは、レーザーに
より細幅孔を平行に形成してパンチングなど機械的な手
段でアーチ状突起を盛り上げることにより形成すること
ができる。
【００１７】図５、６の断面図に、多孔質体Ｓの異なる
断面構造を示し、図５は薄板１、２・・に開けられる孔
Ｈの有効寸法が、骨組織側Ｂから離れる方向に行くにし
たがって小さくなる多孔質体Ｓの断面構造を示してい
る。図６は図５と逆の断面構造を示している。特に多孔
質体Ｓの表面に垂直方向の引張り応力が発生する場合に
効果的な断面構造である。このように空隙の三次元形状
を自由にデザインすることができるとともに、貫通孔
Ｈ、Ｈ１の有効径や貫通孔Ｈ、Ｈ１の間隙、積層の組合
せなどを適宜調整することにより体積空隙率も容易に制
御できる。
断面構造を示し、図５は薄板１、２・・に開けられる孔
Ｈの有効寸法が、骨組織側Ｂから離れる方向に行くにし
たがって小さくなる多孔質体Ｓの断面構造を示してい
る。図６は図５と逆の断面構造を示している。特に多孔
質体Ｓの表面に垂直方向の引張り応力が発生する場合に
効果的な断面構造である。このように空隙の三次元形状
を自由にデザインすることができるとともに、貫通孔
Ｈ、Ｈ１の有効径や貫通孔Ｈ、Ｈ１の間隙、積層の組合
せなどを適宜調整することにより体積空隙率も容易に制
御できる。
【００１８】このように構成される上記多孔質体Ｓは、
最外層を成すアーチ突起Ｎを設けた薄板１と骨が接する
ように設置する。置換術施行直後には上記アーチ突起Ｎ
が骨と係合し、人工補綴部材の位置ずれや微小の動きを
防止する。その後、最適に制御された三次元的構造をな
す空隙に骨組織が密に増生侵入し、骨組織と一体化する
ことにより多孔質体Ｓが強固に固定支持する。また、上
記多孔質体Ｓはアーチ状突起Ｎと同箇所に貫通孔Ｈ１を
形成してなることを特徴とするが、これにより、上記最
外層を成す薄板１の空隙率を高く維持できる。そして、
三次元的構造への入口を多く開いておくことができるの
で骨の増生侵入が犠牲とならない。また、アーチ状突起
Ｎと係合する骨部分も貫通孔Ｈ１内に増生侵入していく
ので固定力も大きい。また、上記多数の貫通孔Ｈ、Ｈ１
を穿設してなる薄板１、２・・・をほぼ非荷重下の状態
で加熱して融着結合してなるので、複雑な曲面を有する
部位にも適用可能で、骨組織の内部侵入が密となる作用
もある。
最外層を成すアーチ突起Ｎを設けた薄板１と骨が接する
ように設置する。置換術施行直後には上記アーチ突起Ｎ
が骨と係合し、人工補綴部材の位置ずれや微小の動きを
防止する。その後、最適に制御された三次元的構造をな
す空隙に骨組織が密に増生侵入し、骨組織と一体化する
ことにより多孔質体Ｓが強固に固定支持する。また、上
記多孔質体Ｓはアーチ状突起Ｎと同箇所に貫通孔Ｈ１を
形成してなることを特徴とするが、これにより、上記最
外層を成す薄板１の空隙率を高く維持できる。そして、
三次元的構造への入口を多く開いておくことができるの
で骨の増生侵入が犠牲とならない。また、アーチ状突起
Ｎと係合する骨部分も貫通孔Ｈ１内に増生侵入していく
ので固定力も大きい。また、上記多数の貫通孔Ｈ、Ｈ１
を穿設してなる薄板１、２・・・をほぼ非荷重下の状態
で加熱して融着結合してなるので、複雑な曲面を有する
部位にも適用可能で、骨組織の内部侵入が密となる作用
もある。
【００１９】なお、最外層の薄板１における単独の貫通
孔Ｈの個数に対する突起付の貫通孔Ｈ１の個数の比率と
しては、１０：１〜１０：６の範囲であることが好まし
い。
孔Ｈの個数に対する突起付の貫通孔Ｈ１の個数の比率と
しては、１０：１〜１０：６の範囲であることが好まし
い。
【００２０】この比率が１０：１未満では骨との初期固
定におけるアンカリング力が不足気味となり易く、他
方、１０：６より多いと多孔質体Ｓの内部への骨増生が
阻害される恐れがある。
定におけるアンカリング力が不足気味となり易く、他
方、１０：６より多いと多孔質体Ｓの内部への骨増生が
阻害される恐れがある。
【００２１】図７に、前記多孔質体を人工股関節ＡＨに
適用し本発明の人工補綴部材となした実施形態を示し、
この人工股関節ＡＨは、ほぼ半球状をなし骨盤に固定さ
れるチタン合金製の臼蓋殻本体ＡＨ１と棒状で大腿骨髄
腔内に設置されるチタン合金製の大腿骨ステムＡＨ２
と、該大腿骨ステムＡＨ２の一端から約４５°の角度で
延びる棒状部材ＡＨ３の先端に嵌着されるほぼ半球状で
アルミナセラミック製のボール部材ＡＨ４、及び臼蓋殻
本体ＡＨ１に嵌着されて該ボール部材ＡＨ４とともに球
関節を形成するベアリング部材ＡＨ５から構成される。
適用し本発明の人工補綴部材となした実施形態を示し、
この人工股関節ＡＨは、ほぼ半球状をなし骨盤に固定さ
れるチタン合金製の臼蓋殻本体ＡＨ１と棒状で大腿骨髄
腔内に設置されるチタン合金製の大腿骨ステムＡＨ２
と、該大腿骨ステムＡＨ２の一端から約４５°の角度で
延びる棒状部材ＡＨ３の先端に嵌着されるほぼ半球状で
アルミナセラミック製のボール部材ＡＨ４、及び臼蓋殻
本体ＡＨ１に嵌着されて該ボール部材ＡＨ４とともに球
関節を形成するベアリング部材ＡＨ５から構成される。
【００２２】また、臼蓋殻本体ＡＨ１および大腿骨ステ
ムＡＨ２の表面には前記多孔質体Ｓと同様の構造を有す
る臼蓋多孔質体ＡＨ６、大腿骨ステム多孔質体ＡＨ７が
それぞれ固着されている。
ムＡＨ２の表面には前記多孔質体Ｓと同様の構造を有す
る臼蓋多孔質体ＡＨ６、大腿骨ステム多孔質体ＡＨ７が
それぞれ固着されている。
【００２３】図８に、前記多孔質体を人工膝関節の大腿
骨部材Ｋに適用した人工補綴部材の実施形態を示し、大
腿骨部材Ｋの骨との接合面に多孔質体ｋ１が固着せしめ
てある。
骨部材Ｋに適用した人工補綴部材の実施形態を示し、大
腿骨部材Ｋの骨との接合面に多孔質体ｋ１が固着せしめ
てある。
【００２４】ところで、前記アーチ状突起Ｎの高さとし
ては０．１〜３ｍｍであることが好ましい。この高さが
０．１ｍｍ未満では骨との係合力が不十分であるととも
に同箇所の貫通孔に骨が侵入しにくくなる恐れがある。
他方、３ｍｍ超過の場合には、骨に大きな損傷を与える
恐れがある。また、その形状としては、半円状のものに
限らず、図９に示すように三角状や台形状など任意のも
のであればよいが、骨に過大な刺激を与えないように鋭
利な角部を持たないようにすることが好ましい。さら
に、アーチ状突起は同箇所の貫通孔と一体的に形成され
るものに限らず、薄板にまず貫通孔を多数形成してお
き、任意の箇所にスポット溶接や高温融着の手段を用い
て形成してもよい。また、多孔質体Ｓを構成する薄板
１、２・・の金属材料としては、純チタンの他、チタン
合金、コバルト・クロム・モリブデン合金、鉄・ニッケ
ル・クロム合金など生体為害性のないものを用いること
ができる。
ては０．１〜３ｍｍであることが好ましい。この高さが
０．１ｍｍ未満では骨との係合力が不十分であるととも
に同箇所の貫通孔に骨が侵入しにくくなる恐れがある。
他方、３ｍｍ超過の場合には、骨に大きな損傷を与える
恐れがある。また、その形状としては、半円状のものに
限らず、図９に示すように三角状や台形状など任意のも
のであればよいが、骨に過大な刺激を与えないように鋭
利な角部を持たないようにすることが好ましい。さら
に、アーチ状突起は同箇所の貫通孔と一体的に形成され
るものに限らず、薄板にまず貫通孔を多数形成してお
き、任意の箇所にスポット溶接や高温融着の手段を用い
て形成してもよい。また、多孔質体Ｓを構成する薄板
１、２・・の金属材料としては、純チタンの他、チタン
合金、コバルト・クロム・モリブデン合金、鉄・ニッケ
ル・クロム合金など生体為害性のないものを用いること
ができる。
【００２５】また、骨組織の侵入を促進するために、骨
組織に対する親和性を有し、生体活性な生体材料を被覆
することが望ましく、被覆する材料はアパタイト、生体
ガラスセラミックス、キチン、キトサン、ゼラチン又は
それら誘導体などとともに、生体内で耐蝕性に優れた酸
化チタンや窒化チタンをコーティングすることが望まし
い。また、人工補綴部材を骨セメントにて固定する場合
は、シランカップリング剤などの骨セメントとの接着力
を強化する薬剤を被覆することが望ましい。
組織に対する親和性を有し、生体活性な生体材料を被覆
することが望ましく、被覆する材料はアパタイト、生体
ガラスセラミックス、キチン、キトサン、ゼラチン又は
それら誘導体などとともに、生体内で耐蝕性に優れた酸
化チタンや窒化チタンをコーティングすることが望まし
い。また、人工補綴部材を骨セメントにて固定する場合
は、シランカップリング剤などの骨セメントとの接着力
を強化する薬剤を被覆することが望ましい。
【００２６】
【発明の効果】叙上のように本発明の人工補綴部材は、
多数の貫通孔が穿設されてなる薄板を多数枚積層した金
属製の多孔質体より構成するとともに、骨と接する最外
層にアーチ状突起と貫通孔が混在してなり、置換術施行
直後には上記アーチ突起が骨と係合し、人工補綴部材の
位置ずれや微小の動きを防止し、その後、最適に制御さ
れた三次元的構造をなす空隙に骨組織が密に増生侵入
し、骨組織と一体化することにより人工補綴部材が強固
に固定支持する。また、上記人工補綴部材において、ア
ーチ状突起と貫通孔とが併設されていることにより、三
次元的構造への入口が多く開かれているので骨の増生侵
入を密に発生させることができる、という優れた効果を
奏するものである。
多数の貫通孔が穿設されてなる薄板を多数枚積層した金
属製の多孔質体より構成するとともに、骨と接する最外
層にアーチ状突起と貫通孔が混在してなり、置換術施行
直後には上記アーチ突起が骨と係合し、人工補綴部材の
位置ずれや微小の動きを防止し、その後、最適に制御さ
れた三次元的構造をなす空隙に骨組織が密に増生侵入
し、骨組織と一体化することにより人工補綴部材が強固
に固定支持する。また、上記人工補綴部材において、ア
ーチ状突起と貫通孔とが併設されていることにより、三
次元的構造への入口が多く開かれているので骨の増生侵
入を密に発生させることができる、という優れた効果を
奏するものである。
【図１】本発明の人工補綴部材を構成する多孔質体の斜
視図である。
視図である。
【図２】図１の領域Ｘの平面図である。
【図３】単独の貫通孔の平面形状例を示し、（ａ）は楕
円形、（ｂ）は円形、（ｃ）は矩形、（ｄ）は三角形の
平面形状を有する貫通孔を示す。
円形、（ｂ）は円形、（ｃ）は矩形、（ｄ）は三角形の
平面形状を有する貫通孔を示す。
【図４】図１のＹ−Ｙ線断面図である。
【図５】図３に対応する断面図であり、空隙の三次元形
状のデザイン例である。
状のデザイン例である。
【図６】図３に対応する断面図であり、空隙の三次元形
状の他デザイン例である。
状の他デザイン例である。
【図７】図１の多孔質体を人工股関節の大腿骨ステムに
適用し本発明の人工補綴部材とした例を示す斜視図であ
る。
適用し本発明の人工補綴部材とした例を示す斜視図であ
る。
【図８】図１の多孔質体を人工膝関節の大腿骨部材に適
用し本発明の人工補綴部材とした例を示す斜視図であ
る。
用し本発明の人工補綴部材とした例を示す斜視図であ
る。
【図９】図１の多孔質体のアーチ状突起の形状例を示し
（ａ）は三角状、（ｂ）は台形状の突起を示す。
（ａ）は三角状、（ｂ）は台形状の突起を示す。
Ｓ、ｋ 多孔質体 Ｈ、Ｈ１ 貫通孔 １、２・・・ 薄板 Ｂ 骨組織 ＡＨ 人工股関節 ＡＨ１ 臼蓋殻本体 ＡＨ２ 大腿骨ステム本体 ＡＨ６ 臼蓋多孔質体 ＡＨ７ 大腿骨ステム多孔質体 Ｋ 大腿骨部材 Ｎ アーチ状突起
Claims (3)
- 【請求項１】生体為害性のない金属材料よりなり多数の
貫通孔が穿設されてなる薄板を多数枚積層した多孔質体
より構成するとともに、骨と接する最外層の薄板にアー
チ状突起と貫通孔が混在してなる人工補綴部材。 - 【請求項２】前記アーチ突起の高さが０．１〜３ｍｍで
あることを特徴とする請求項１の人工補綴部材。 - 【請求項３】前記多孔質体を金属材料、無機材料あるい
は有機材料からなる基体表面の所要箇所に固着したこと
を特徴とする請求項１乃至２の人工補綴部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9206898A JPH1147171A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 人工補綴部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9206898A JPH1147171A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 人工補綴部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1147171A true JPH1147171A (ja) | 1999-02-23 |
Family
ID=16530895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9206898A Pending JPH1147171A (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 人工補綴部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1147171A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002049548A1 (fr) * | 2000-12-21 | 2002-06-27 | Yuichi Mori | Instrument a demeure |
| JP2012100847A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Mitsubishi Materials Corp | 多孔質インプラント素材 |
| JP2012100848A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Mitsubishi Materials Corp | 多孔質インプラント素材 |
| JPWO2013077046A1 (ja) * | 2011-11-24 | 2015-04-27 | 京セラメディカル株式会社 | 生体用金属製多孔質板 |
| JP2015147098A (ja) * | 2009-02-11 | 2015-08-20 | ナンヤン テクノロジカル ユニヴァーシティＮａｎｙａｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ | 多層外科的プロテーゼ |
-
1997
- 1997-07-31 JP JP9206898A patent/JPH1147171A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002049548A1 (fr) * | 2000-12-21 | 2002-06-27 | Yuichi Mori | Instrument a demeure |
| JP2002306518A (ja) * | 2000-12-21 | 2002-10-22 | Yuichi Mori | 体内留置用具 |
| JP2015147098A (ja) * | 2009-02-11 | 2015-08-20 | ナンヤン テクノロジカル ユニヴァーシティＮａｎｙａｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ | 多層外科的プロテーゼ |
| US9486302B2 (en) | 2009-02-11 | 2016-11-08 | Nanyang Technological University | Multi-layered surgical prosthesis |
| JP2012100847A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Mitsubishi Materials Corp | 多孔質インプラント素材 |
| JP2012100848A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Mitsubishi Materials Corp | 多孔質インプラント素材 |
| JPWO2013077046A1 (ja) * | 2011-11-24 | 2015-04-27 | 京セラメディカル株式会社 | 生体用金属製多孔質板 |
| EP2783705A4 (en) * | 2011-11-24 | 2015-07-22 | Kyocera Medical Corp | BIOMEDICAL POROUS METAL PLATE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0566427B1 (en) | A prothesis and a method of making the same | |
| US5496372A (en) | Hard tissue prosthesis including porous thin metal sheets | |
| AU645085B2 (en) | Porous fixation surface | |
| EP2265215B1 (en) | Method for use of porous implants | |
| US6087553A (en) | Implantable metallic open-celled lattice/polyethylene composite material and devices | |
| US4863474A (en) | Skeletal implants | |
| JP2006528515A (ja) | 海綿状の構造体 | |
| ES2266739T3 (es) | Protesis de cadera con cojinete ceramico. | |
| JPWO2007108411A1 (ja) | 医用材料 | |
| CA2314497A1 (en) | Hip joint socket | |
| JP2003175099A (ja) | 寛骨臼用カップおよびその製造方法 | |
| US20140010951A1 (en) | Porous metal implants made from custom manufactured substrates | |
| EP3409241B1 (en) | Customizable augments for acetabular implants | |
| US20130304227A1 (en) | Method of forming local bonds to fasten a porous metal material to a substrate | |
| US10285816B2 (en) | Implant including cartilage plug and porous metal | |
| JPH1147171A (ja) | 人工補綴部材 | |
| US11419725B2 (en) | Implants including a monolithic layer of biocompatible metallic material | |
| US10687947B2 (en) | Augments and methods for implanting hip prostheses | |
| JP3214969B2 (ja) | 人工補綴部材 | |
| JP2005040250A (ja) | 整形外科用インプラント | |
| JP4393936B2 (ja) | 人工関節 | |
| JPH10155823A (ja) | 骨補綴部材 | |
| JPH09173434A (ja) | 生体補綴部材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050208 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050614 |