JPH05344991A - 関節用補綴具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベアリングからの微粉発生をなくすと共にベ
アリングの正確な取り付けを容易にする。 【構成】 カップ２の開口縁部とこれに対応するベアリ
ング３の外周縁部に、凹部５ａと凸部５ｂによる位置決
め用係合部５と凹部６ａと凸部６ｂによる抜け止め用係
合部６を形成した。 【効果】 各係合部の形状が単純化されると共に金属の
鋭利な部分がなくベアリングの固定も確実となるので、
ベアリングからの微粉発生がなくなる。更にカップに対
するベアリングの円周方向の位置が規制されるので、カ
ップを正確に取り付けておくことにより特にフード付き
ベアリングの正確な取り付けが容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、関節用補綴具におけ
るカップとベアリングの結合構造の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図６は人工関節、特に人工股関節として
用いられる周知の関節用補綴具の概略図であり、インナ
ボール１とこれを支持する半球殻状のカップ２、及びイ
ンナボール１とカップ２の間に設けられるベアリング３
とで構成されている。インナボール１は大腿骨に固定さ
れるステム４の上端に所定の角度で取り付けられてお
り、カップ２は骨盤５にねじにより固定される。

【０００３】ベアリング３はカップ２に固定されるもの
であって、その結合構造としては種々のものが実用化さ
れている。図７はその一例を示しており、カップ２の開
口縁部にノッチＡを入れて爪Ｂを形成すると共にこの爪
Ｂを(b)図のように内側に曲げておき、これに対応して
ベアリング３の外周縁部には溝Ｃを形成し、ベアリング
３をカップ２に押し込んで爪Ｂを溝Ｃに噛み込ませるよ
うになっている。上記の構造によれば、カップ２に対す
るベアリング３の回り止めと抜け止めが同時に行われ、
ベアリング３の円周方向の固定位置を任意に設定できる
利点がある反面、押し込み時にベアリング３が削られて
微粉が発生し、あるいは固定が不完全になりやすいため
に使用中にベアリング３が微動して微粉が発生する可能
性が高い。また、固定を確実にするために爪Ｂの噛み込
み量を大きくするとベアリング３の押し込みが困難にな
る等の問題が生ずる。

【０００４】また、ベアリング３の形状は一般に図６に
示すカップ２の取り付け角度θを３０°前後として設計
されるが、骨盤形状の個人差などにより角度θはこれよ
りかなり大きくなる場合もあり、角度が大きくなればベ
アリング３の受圧面積が小さくなって摩耗しやすくなる
と共に、インナボール１がベアリング３から外れやすく
なる。このため、図に破線で示すようにベアリング３に
フード３ａを設ける場合もあり、可動範囲を狭くしない
ようにフード３ａは上部のみに設けられることが多い。
このようにフード３ａを部分的に設けたものでは、ベア
リング３の円周方向の位置決めを適正に行って圧力の加
わりやすい上方にフード３ａを位置させる必要がある。

【０００５】しかし、従来はカップポジショナー等の手
術用具を使用することにより円周方向の位置を正確に設
定してカップ２を骨盤に取り付けることはできても、ベ
アリング３を取り付ける手術用具がなく、あっても位置
決め機能がなく、また図７の構造はカップ２に対するベ
アリング３の円周方向の位置が任意であるため、実際の
取り付けに際してフード３ａが所望の位置に来るように
ベアリング３を正確に取り付けることは意外に困難なこ
とであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明はこのような
問題点に着目し、ベアリングからの微粉発生をなくすと
共にベアリングの正確な取り付けを容易にすることを課
題としてなされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、この発明の関節用補綴具は、カップの開口縁部と
これに対応するベアリングの外周縁部に、凹部と凸部の
組み合わせによりカップとベアリング相互間の回り止め
を行う位置決め用係合部と、凹部と凸部の組み合わせに
よりカップに対するベアリングの抜け止めを行う抜け止
め用係合部、とを形成している。

【０００８】

【作用】位置決めと抜け止めの機能を凹部と凸部の組み
合わせによる２種類の係合部で分担しているため、各係
合部の形状が単純化されると共に微粉を発生させるよう
な金属の鋭利な部分がなく、またベアリングをカップに
確実に固定することが容易となるので、使用中の微動に
よる微粉発生もなくなる。また、カップに対するベアリ
ングの円周方向の位置が規制されるので、手術用具を使
用してカップを正確に取り付けておけば自動的にベアリ
ングの取り付け位置も正確となり、特にフード付きベア
リングの取り付けが容易となる。

【０００９】

【実施例】次に図１乃至図５に示したこの発明の一実施
例を説明する。図１及び図２は全体の断面図と分解斜視
図であり、インナボール、カップ、ベアリング及びステ
ムはそれぞれ図６と同じ参照符号１乃至４で示してあ
る。

【００１０】カップ２は鍔状固定片２ａを備えた半球殻
状のもので、複数個設けられている固定ねじ用の穴２ｂ
を適宜選択的に使用して骨盤にねじ止めされるようにな
っている。ベアリング３はカップ２の内面に対応した形
状の外面とインナボール１の直径に対応した内面を備え
た半球殻状のものであり、外周縁部にはフランジ３ｂが
形成されている。ベアリング３は以下に述べるような構
造の係合部によりカップ２に結合され、インナボール１
はこのベアリング３に挿入することにより摺動回転可能
に支持される。図３はカップ２の詳細を、図４はベアリ
ング３の詳細をそれぞれ示した図である。

【００１１】カップ２は例えばチタンあるいはチタン合
金で構成されたもので、外面には(c)図に示すように微
小突部２ｃを連続的に設けて生体との親和性をよくして
あり、半球殻状の縁部内側には等間隔で複数個の凹部５
ａが形成されている。またベアリング３は例えば超高分
子量ポリエチレンで構成されたもので、外面の最外周部
のフランジ３ｂに近い部分にはカップ２の各凹部５ａに
対応させて複数個の凸部５ｂが形成されている。これら
の凹部５ａと凸部５ｂはカップ２とベアリング３の相互
間の回り止めを行うための位置決め用係合部５を構成す
るものであり、その形状と寸法はカップ２の内面にベア
リング３を挿入した場合に遊びのない状態で互いに組み
合わせられるように選定されている。

【００１２】更に、カップ２の縁部内側にはその端縁に
沿って浅い凹部６ａが環状に形成され、その開口側は係
止部６ａ´となっている。またベアリング３の外面の最
外周部には、隣り合う凸部５ｂ，５ｂの中間にそれぞれ
位置するように小さな凸部６ｂが形成されており、これ
らの凹部６ａと凸部６ｂでカップ２に対するベアリング
３の抜け止めを行うための抜け止め用係合部６を構成し
ている。すなわち、その形状と寸法はカップ２の内面に
ベアリング３を挿入した場合に遊びのない状態で組み合
わせられ、凸部６ｂが凹部６ａの係止部６ａ´に係合す
るように選定されている。なお、図では係合部５，６を
６０°の間隔で設けた例を示しているが、この間隔はも
っと小さくすることもできる。

【００１３】またフランジ３ｂの上面外周には、隣り合
う凸部５ｂ，５ｂの中間に位置するように複数個の切欠
部７が形成されている。これらの切欠部７はカップ２か
らベアリング３を取り外す時の手術具挿入用として利用
されるものである。図５はフード付きベアリングの形状
を例示したものであり、ベアリング３のフランジ３ｂの
一部を軸方向に延長して厚くすることによってフード３
ａを形成している。

【００１４】この実施例は上述のような構成であり、カ
ップ２にベアリング３を押し込むと位置決め用係合部５
でカップ２に対するベアリング３の円周方向の位置決め
がなされ、抜け止め用係合部６によりカップ２に対する
ベアリング３の抜け止めがなされる。なお、円周方向の
位置は凹部５ａと凸部５ｂの形成間隔に応じた角度で選
定でき、図の場合は６０°ごとに組み合わせ角度を選ぶ
ことができる。このように、位置決めと抜け止めの機能
を２種類の係合部５と係合部６とで別々に分担させ、し
かも凹部と凸部の組み合わせによって結合するものとし
ているので、各係合部５，６を形状が単純でしかも確実
に固定できる構造とすることが容易となり、また金属の
鋭利な部分もなくなる。従って、ベアリング３をカップ
２に押し込む時に微粉が生ずることはなく、またベアリ
ング３のカップ２への固定が確実となって使用中の微動
による微粉発生も防止される。

【００１５】また、それぞれ複数個設けられている係合
部５及び６は円周方向に分散して等間隔で配置されてお
り、しかもインナボール１からの加圧力が加わる位置か
ら遠いフランジ３ｂに極力近付けて設けられているの
で、ベアリング３の外面とカップ外面の形状不一致によ
るベアリング３の内面の変形、これらに起因する摩擦力
や摩耗量の増大などを防止することが容易となる。更
に、カップ２に対するベアリング３の円周方向の位置が
位置決め用係合部５で規制されるので、カップ２を正確
に取り付けておくことにより、図５に示したようなフー
ド３ａ付きのベアリング３を正確に取り付けることが容
易となる。なお、この発明は図１などに示したような股
関節用に限らず、肩関節用の補綴具にも適用することが
できる。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明は、カップの開口縁部とこれに対応するベアリングの
外周縁部に、凹部と凸部の組み合わせによる位置決め用
係合部と抜け止め用係合部を形成したものである。従っ
て、各係合部の形状が単純化されると共に微粉を発生さ
せるような金属の鋭利な部分がなく、またベアリングを
カップに確実に固定することが容易となるので、ベアリ
ングからの微粉発生をなくすことができ、更にカップに
対するベアリングの円周方向の位置が規制されるので、
カップを正確に取り付けておくことによりベアリングも
正確に取り付けることができ、特にフード付きベアリン
グの場合に効果がある。また、これらの総合的な効果に
よりベアリング摺動面の過大面圧の発生や変形を少なく
することができ、摩耗量を軽減して関節用補綴具の寿命
を延ばし、摩耗粉による骨組織への悪影響や弛みによる
痛みが防止されるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の全体の断面図である。

【図２】同分解斜視図である。

【図３】同実施例のカップの断面図、底面図及び要部の
拡大断面図である。

【図４】同実施例のベアリングの平面図、Ａ−Ａ線断面
図、要部の拡大平面図及び要部の拡大断面図である。

【図５】同実施例のフード付きベアリングの断面図及び
底面図である。

【図６】一般的な関節用補綴具の断面図である。

【図７】従来例のカップの断面図、要部の底面図及びベ
アリングの側面図である。

【符号の説明】

１ インナボール ２ カップ ３ ベアリング ３ａ フード ５ 位置決め用係合部 ５ａ 凹部 ５ｂ 凸部 ６ 抜け止め用係合部 ６ａ 凹部 ６ｂ 凸部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インナボールとこれを支持するカップ、
   及びインナボールとカップの間に設けられるベアリング
   とで構成される関節用補綴具であって、カップの開口縁
   部とこれに対応するベアリングの外周縁部に、凹部と凸
   部の組み合わせによりカップとベアリング相互間の回り
   止めを行う位置決め用係合部と、凹部と凸部の組み合わ
   せによりカップに対するベアリングの抜け止めを行う抜
   け止め用係合部、とを形成したことを特徴とする関節用
   補綴具。