JP3670677B2 - 人工股関節用骨補填材 - Google Patents
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- 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
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、人工骨頭や人工股関節の長期使用後の再手術時に寛骨に生じる欠損部を補填するため骨補填材に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
近年、長寿化に伴い、人工骨頭及び人工関節置換術もしばしば行なわれるようになり、様々な人工関節が実用されている。股関節については、人工骨頭と臼蓋ソケットとから成る人工股関節が使用されているが、感染、長期使用によるルーズニング、人工骨頭が臼蓋内面を摺動するための摩耗などにより、再手術を余儀なくされることが多い。
【０００３】
殊に、高齢者の場合、骨粗鬆症を伴う患者が多いため、人工股関節全体が寛骨内を上方に移動してしまうことが多い。このような場合には、再手術によって、人工股関節を正しい位置に下げなければならないが、下げることにより、寛骨内に骨欠損部が生じてしまう。この骨欠損部を補填するには、自家骨、骨セメント（アクリル系樹脂）や同種骨の使用が考えられる。しかしながら、自家骨は、量が多くとれず、また、骨密度の低い患者の場合には、再びルーズニングが発生するので、使用しずらい。また、骨セメントは周囲の骨組織と親和性が悪く、何年か後には骨吸収が起こり、同種骨は、入手方法に難点もあり、感染症の起こる恐れがある等の問題点があり、有効な骨補填材の開発が求められている。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、人工骨頭や人工股関節の長期使用後の再手術時に寛骨に生じる欠損部を容易に補填することができ、手術直後から高い強度を有する人工股関節用骨補填材を提供することを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、骨補填材の形態を半球状とし、その底部に加工調整用部分を設けることによって上記目的を達成したものである。
すなわち、本発明による人工股関節用骨補填材は、調整加工用円板部と半球部とから成り、頂点から等距離で互いに等間隔で設けられた複数個の固定用ねじ穴を有し、少なくとも外表面部が生体親和性の多孔質セラミックスから成ることを特徴とする。
【０００６】
本発明の人工股関節用骨補填材の主体は、半球部からなり、半球部の大きさは寛骨を異常に削除した欠損部、すなわち人工骨頭や臼蓋ソケットを除去した後にできる骨欠損部とほぼ同等の大きさを有するのが好ましい。この半球状骨補填材の埋入により上方に転位してしまった人工股関節を下げて正しい位置に戻したときに寛骨内に生じる骨欠損部を充分かつ確実に補填することが可能となる。
【０００７】
本発明の人工股関節用骨補填材において、調整加工用円板部は、骨補填材を臼蓋ソケット状の欠損部に補填する際に、欠損部の寸法や形状に適合させるため、切削加工することを目的として設けられるものであるが、側面が垂直な部分を設けることによって、生体内に埋設後に横滑りを防止する効果もある。
【０００８】
また、本発明の骨補填材は、複数個の固定用ねじ穴を有するが、各ねじ穴は、半球の頂点から等距離で互いに等間隔で設けることによって、確実な固定を可能にしたものである。また、固定用ねじ穴は、骨補填材の中心部から外側に向かって放射状に形成されているのが好ましい。これにより、骨に直角にねじをねじ込み、ねじを抜けにくくすることが可能となる。ねじ穴の数及び寸法は、骨補填材の大きさなどを考慮して適宜決定することができ、特に限定されるものではないが、半球部の半径が２２〜２３ｍｍの骨補填材の場合で、通常、直径２〜１０ｍｍのねじ穴を４個設けるのが好ましい。
【０００９】
骨補填材の少なくとも外表面部を生体親和性の多孔質セラミックスから構成することにより、周囲の骨組織との親和性がよく、気孔内への骨組織の進入により骨癒合が促進される。多孔質セラミックスは、連続気孔を有するのが好ましい。その気孔径や気孔率には特に制限はないが、通常、気孔径は２〜２０００μｍであるのが好ましく、気孔率は８０％以下、好ましくは７０％以下である。
【００１０】
生体親和性の多孔質セラミックスとしては、ガラスセラミックス又はＣａ／Ｐ比１．０〜２．０のリン酸カルシウム系化合物が好ましい。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、５００〜８００℃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。
【００１１】
中心部は、緻密質又は多孔質セラミックスから構成されていてもよく、使用しうる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。緻密質セラミックスから成る中心部の表面に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。
本発明の骨補填材は、上記のように少なくとも外表面部が生体親和性の多孔質セラミックスから構成されていればよいが、全体が生体親和性を有する多孔質セラミックスから成るのが好ましい。
【００１２】
本発明の骨補填材の半球部に１個以上の凹部を設けることが好ましい。この凹部には、周囲の組織が入り込み、多孔質材料の気孔より一層強固な結合が行なわれ、骨補填材の移動を防止することができる。
このうよな凹部は、窪み、あるいは凹部が頂点を通る溝であってよい。窪みの場合には、直径２〜１５ｍｍ、深さ１〜８ｍｍのほぼ円形の窪みであるのが好ましく、溝は幅２〜１５ｍｍ、深さ１〜８ｍｍの溝であるのが好ましい。
【００１３】
さらに、上記のような気孔（多孔質の気孔）及び凹部の外に、表面に凹凸をつけることが好ましい。これにより骨補填材の表面積が大きくなるので、骨と接する面積が大きくなり、骨補填材と骨との初期固定が向上することとなる。
【００１４】
【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具体的に説明するが、本発明はこれによって制限されるものではない。
【００１５】
図１は、本発明の第一の実施例を示す骨補填材の平面図、図２は、その側面図である。図１及び図２において、骨補填材１は、半径２２．０ｍｍの半球部２と厚さ３．０ｍｍの加工調整用円板部３とから成り、さらに直径５ｍｍの４個の固定用ねじ穴４と、半球の頂点に１個の窪み５（直径１０．０ｍｍ、深さ３．０ｍｍ）、さらにこの窪み５から等距離（１２．０ｍｍ）で互いに等間隔な位置に４個の窪み６（直径５．２ｍｍ、深さ３．０ｍｍ）を有する。窪み５及び６は、同一又は異なる大きさ及び深さを有していてもよい。
【００１６】
図３は、本発明の第二の実施例を示す骨補填材の平面図、図４は、その側面図である。図３及び図４に示した骨補填材１１は、半径２２．０ｍｍの半球部７及び厚さ３．０ｍｍの円板部８からなり、半球部７には４個の固定用ねじ穴９（直径５ｍｍ）が中心部から外側に放射状に設けられており、周囲の組織とのいっそう強固な結合を図るため、半球の頂点を通り、互いに直交する２本の溝１０（幅１０ｍｍ、深さ３ｍｍ）が設けられている。
【００１７】
図５は、本発明の骨補填材の使用状態を示す説明図である。図５において、人工骨頭１２及び臼蓋ソケット１３が適正位置に置かれており、寛骨１４に生じた骨欠損部を、その形状に加工した本発明の骨補填材１５が補填している。
【００１８】
上記の第一及び第二の実施例に示した形状を有し、気孔径２〜２０００μｍ、気孔率５０％のハイドロキシアパタイト多孔体から成る骨補填材をそれぞれ製造し、骨粗鬆症患者の人工股関節置換の再手術の際に欠損部に補填したところ、良好な経過が認められた。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の骨補填材は、人工股関節を長期使用した患者に見られる人工骨頭による臼蓋骨の異常削除による人工骨頭の寛骨内上方転位、あるいは、骨密度の低い骨粗鬆症患者などにおける臼蓋ソケット及び人工骨頭の寛骨内上方転位が発生した場合に、臼蓋ソケット及び人工骨頭を適正位置に下げ、その際寛骨内に生じた骨欠損部を補填するのに好適であり、その欠損部は通常半球状であるから、補填が極めて容易である。また、少なくとも外表面部分が生体親和性材料から成るため、周囲の組織に害を与えず、さらに、円板部分は、補填すべき欠損部の形状や寸法に適合させるため、切削するなど、調整加工に役立つとともに、補填後の横滑り等の変位を防止する効果を有する。
本発明の骨補填材を用いれば、自家骨を採取する必要なく、感染症の心配もなく、手術直後から固定性及び強度に優れた骨補填が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例を示す骨補填材の平面図である。
【図２】本発明の第一の実施例を示す骨補填材の側面図である。
【図３】本発明の第二の実施例を示す骨補填材の平面図である。
【図４】本発明の第二の実施例を示す骨補填材の側面図である。
【図５】本発明の骨補填材の使用状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 骨補填材
２ 半球部
３ 円板部
４ 固定用ねじ穴
５ 溝
６ 溝
７ 半球部
８ 円板部
９ 固定用ねじ穴
１０ 溝
１１ 骨補填材
１２ 人工骨頭
１３ 臼蓋ソケット
１４ 寛骨
１５ 骨補填材
【産業上の利用分野】
本発明は、人工骨頭や人工股関節の長期使用後の再手術時に寛骨に生じる欠損部を補填するため骨補填材に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
近年、長寿化に伴い、人工骨頭及び人工関節置換術もしばしば行なわれるようになり、様々な人工関節が実用されている。股関節については、人工骨頭と臼蓋ソケットとから成る人工股関節が使用されているが、感染、長期使用によるルーズニング、人工骨頭が臼蓋内面を摺動するための摩耗などにより、再手術を余儀なくされることが多い。
【０００３】
殊に、高齢者の場合、骨粗鬆症を伴う患者が多いため、人工股関節全体が寛骨内を上方に移動してしまうことが多い。このような場合には、再手術によって、人工股関節を正しい位置に下げなければならないが、下げることにより、寛骨内に骨欠損部が生じてしまう。この骨欠損部を補填するには、自家骨、骨セメント（アクリル系樹脂）や同種骨の使用が考えられる。しかしながら、自家骨は、量が多くとれず、また、骨密度の低い患者の場合には、再びルーズニングが発生するので、使用しずらい。また、骨セメントは周囲の骨組織と親和性が悪く、何年か後には骨吸収が起こり、同種骨は、入手方法に難点もあり、感染症の起こる恐れがある等の問題点があり、有効な骨補填材の開発が求められている。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、人工骨頭や人工股関節の長期使用後の再手術時に寛骨に生じる欠損部を容易に補填することができ、手術直後から高い強度を有する人工股関節用骨補填材を提供することを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、骨補填材の形態を半球状とし、その底部に加工調整用部分を設けることによって上記目的を達成したものである。
すなわち、本発明による人工股関節用骨補填材は、調整加工用円板部と半球部とから成り、頂点から等距離で互いに等間隔で設けられた複数個の固定用ねじ穴を有し、少なくとも外表面部が生体親和性の多孔質セラミックスから成ることを特徴とする。
【０００６】
本発明の人工股関節用骨補填材の主体は、半球部からなり、半球部の大きさは寛骨を異常に削除した欠損部、すなわち人工骨頭や臼蓋ソケットを除去した後にできる骨欠損部とほぼ同等の大きさを有するのが好ましい。この半球状骨補填材の埋入により上方に転位してしまった人工股関節を下げて正しい位置に戻したときに寛骨内に生じる骨欠損部を充分かつ確実に補填することが可能となる。
【０００７】
本発明の人工股関節用骨補填材において、調整加工用円板部は、骨補填材を臼蓋ソケット状の欠損部に補填する際に、欠損部の寸法や形状に適合させるため、切削加工することを目的として設けられるものであるが、側面が垂直な部分を設けることによって、生体内に埋設後に横滑りを防止する効果もある。
【０００８】
また、本発明の骨補填材は、複数個の固定用ねじ穴を有するが、各ねじ穴は、半球の頂点から等距離で互いに等間隔で設けることによって、確実な固定を可能にしたものである。また、固定用ねじ穴は、骨補填材の中心部から外側に向かって放射状に形成されているのが好ましい。これにより、骨に直角にねじをねじ込み、ねじを抜けにくくすることが可能となる。ねじ穴の数及び寸法は、骨補填材の大きさなどを考慮して適宜決定することができ、特に限定されるものではないが、半球部の半径が２２〜２３ｍｍの骨補填材の場合で、通常、直径２〜１０ｍｍのねじ穴を４個設けるのが好ましい。
【０００９】
骨補填材の少なくとも外表面部を生体親和性の多孔質セラミックスから構成することにより、周囲の骨組織との親和性がよく、気孔内への骨組織の進入により骨癒合が促進される。多孔質セラミックスは、連続気孔を有するのが好ましい。その気孔径や気孔率には特に制限はないが、通常、気孔径は２〜２０００μｍであるのが好ましく、気孔率は８０％以下、好ましくは７０％以下である。
【００１０】
生体親和性の多孔質セラミックスとしては、ガラスセラミックス又はＣａ／Ｐ比１．０〜２．０のリン酸カルシウム系化合物が好ましい。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、５００〜８００℃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。
【００１１】
中心部は、緻密質又は多孔質セラミックスから構成されていてもよく、使用しうる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。緻密質セラミックスから成る中心部の表面に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。
本発明の骨補填材は、上記のように少なくとも外表面部が生体親和性の多孔質セラミックスから構成されていればよいが、全体が生体親和性を有する多孔質セラミックスから成るのが好ましい。
【００１２】
本発明の骨補填材の半球部に１個以上の凹部を設けることが好ましい。この凹部には、周囲の組織が入り込み、多孔質材料の気孔より一層強固な結合が行なわれ、骨補填材の移動を防止することができる。
このうよな凹部は、窪み、あるいは凹部が頂点を通る溝であってよい。窪みの場合には、直径２〜１５ｍｍ、深さ１〜８ｍｍのほぼ円形の窪みであるのが好ましく、溝は幅２〜１５ｍｍ、深さ１〜８ｍｍの溝であるのが好ましい。
【００１３】
さらに、上記のような気孔（多孔質の気孔）及び凹部の外に、表面に凹凸をつけることが好ましい。これにより骨補填材の表面積が大きくなるので、骨と接する面積が大きくなり、骨補填材と骨との初期固定が向上することとなる。
【００１４】
【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具体的に説明するが、本発明はこれによって制限されるものではない。
【００１５】
図１は、本発明の第一の実施例を示す骨補填材の平面図、図２は、その側面図である。図１及び図２において、骨補填材１は、半径２２．０ｍｍの半球部２と厚さ３．０ｍｍの加工調整用円板部３とから成り、さらに直径５ｍｍの４個の固定用ねじ穴４と、半球の頂点に１個の窪み５（直径１０．０ｍｍ、深さ３．０ｍｍ）、さらにこの窪み５から等距離（１２．０ｍｍ）で互いに等間隔な位置に４個の窪み６（直径５．２ｍｍ、深さ３．０ｍｍ）を有する。窪み５及び６は、同一又は異なる大きさ及び深さを有していてもよい。
【００１６】
図３は、本発明の第二の実施例を示す骨補填材の平面図、図４は、その側面図である。図３及び図４に示した骨補填材１１は、半径２２．０ｍｍの半球部７及び厚さ３．０ｍｍの円板部８からなり、半球部７には４個の固定用ねじ穴９（直径５ｍｍ）が中心部から外側に放射状に設けられており、周囲の組織とのいっそう強固な結合を図るため、半球の頂点を通り、互いに直交する２本の溝１０（幅１０ｍｍ、深さ３ｍｍ）が設けられている。
【００１７】
図５は、本発明の骨補填材の使用状態を示す説明図である。図５において、人工骨頭１２及び臼蓋ソケット１３が適正位置に置かれており、寛骨１４に生じた骨欠損部を、その形状に加工した本発明の骨補填材１５が補填している。
【００１８】
上記の第一及び第二の実施例に示した形状を有し、気孔径２〜２０００μｍ、気孔率５０％のハイドロキシアパタイト多孔体から成る骨補填材をそれぞれ製造し、骨粗鬆症患者の人工股関節置換の再手術の際に欠損部に補填したところ、良好な経過が認められた。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の骨補填材は、人工股関節を長期使用した患者に見られる人工骨頭による臼蓋骨の異常削除による人工骨頭の寛骨内上方転位、あるいは、骨密度の低い骨粗鬆症患者などにおける臼蓋ソケット及び人工骨頭の寛骨内上方転位が発生した場合に、臼蓋ソケット及び人工骨頭を適正位置に下げ、その際寛骨内に生じた骨欠損部を補填するのに好適であり、その欠損部は通常半球状であるから、補填が極めて容易である。また、少なくとも外表面部分が生体親和性材料から成るため、周囲の組織に害を与えず、さらに、円板部分は、補填すべき欠損部の形状や寸法に適合させるため、切削するなど、調整加工に役立つとともに、補填後の横滑り等の変位を防止する効果を有する。
本発明の骨補填材を用いれば、自家骨を採取する必要なく、感染症の心配もなく、手術直後から固定性及び強度に優れた骨補填が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例を示す骨補填材の平面図である。
【図２】本発明の第一の実施例を示す骨補填材の側面図である。
【図３】本発明の第二の実施例を示す骨補填材の平面図である。
【図４】本発明の第二の実施例を示す骨補填材の側面図である。
【図５】本発明の骨補填材の使用状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 骨補填材
２ 半球部
３ 円板部
４ 固定用ねじ穴
５ 溝
６ 溝
７ 半球部
８ 円板部
９ 固定用ねじ穴
１０ 溝
１１ 骨補填材
１２ 人工骨頭
１３ 臼蓋ソケット
１４ 寛骨
１５ 骨補填材
Claims (8)
- 調整加工用円板部と半球部とから成り、頂点から等距離で互いに等間隔で設けられた複数個の固定用ねじ穴を有し、少なくとも外表面部が生体親和性の多孔質セラミックスから成り、前記半球部が臼蓋部とほぼ同等の大きさを有することを特徴とする人工股関節用骨補填材。
- 固定用ねじ穴として、直径２〜１０ｍｍのねじ穴を４個有する請求項１記載の人工股関節用骨補填材。
- 調整加工用円板部と半球部とから成り、頂点から等距離で互いに等間隔で設けられた複数個の固定用ねじ穴を有し、少なくとも外表面部が生体親和性の多孔質セラミックスから成り、前記半球部に１個以上の凹部を有することを特徴とする人工股関節用骨補填材。
- 該半球部が臼蓋部とほぼ同等の大きさを有する請求項３記載の人工股関節用骨補填材。
- 凹部が直径５〜１５ｍｍ、深さ１〜８ｍｍの窪みである請求項３記載の人工股関節用骨補填材。
- 凹部が頂点を通る溝である請求項３記載の人工股関節用骨補填材。
- 溝が幅２〜１５ｍｍ、深さ１〜８ｍｍの溝である請求項５記載の人工股関節用骨補填材。
- 調整加工用円板部と半球部とから成り、頂点から等距離で互いに等間隔で設けられた複数個の固定用ねじ穴を有し、少なくとも外表面部が生体親和性の多孔質セラミックスから成り、該生体親和性の多孔質セラミックスがＣａ／Ｐ比１．０〜２．０のリン酸カルシウム系化合物であることを特徴とする人工股関節用骨補填材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06729194A JP3670677B2 (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 人工股関節用骨補填材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06729194A JP3670677B2 (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 人工股関節用骨補填材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07275342A JPH07275342A (ja) | 1995-10-24 |
| JP3670677B2 true JP3670677B2 (ja) | 2005-07-13 |
Family
ID=13340739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06729194A Expired - Fee Related JP3670677B2 (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 人工股関節用骨補填材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3670677B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4568232B2 (ja) * | 2006-01-06 | 2010-10-27 | 秀和 西松 | 人工骨頭保持具 |
| WO2019146012A1 (ja) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | オリンパス株式会社 | 骨補填材及び骨補填材の製造方法 |
-
1994
- 1994-04-05 JP JP06729194A patent/JP3670677B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07275342A (ja) | 1995-10-24 |
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