(57)【要約】【課題】従来の人工関節の主な潤滑モードは境界もしくは混合潤滑であり、軸受面同士の直接接触が完全には回避できないため、摩耗粉が発生し耐用年数に限界があった。本発明の課題は、摩耗粉の発生原因となる軸受面同士の直接接触の回避能力を高めた、人工関節及び／又は人工関節置換術インプラント部材を提供することにある。【解決手段】本発明は、転動及び／又は滑動するように構成された軸受面のうち少なくとも１面が、ポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコールで構成されたことを特徴とする人工関節及び／又は人工関節置換術インプラント部材である。これにより作動する滲出潤滑機構および弾性流体潤滑機構により軸受面同士の直接接触の回避が可能となる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動及び／又は滑動するように構成された軸受面のうち少なくとも１面が、ポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコールで構成されたことを特徴とする人工関節及び／又は人工関節置換術インプラント部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、慢性関節リウマチ、変形性関節症などによる疼痛や関節機能障害を除去するために用いられる人工関節に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から整形外科で用いられている人工関節は、関節疾患患者に対して大きな恩恵を与えているが、人工関節の軸受面材料の摩耗やこれにより発生する摩耗粉が原因で、その耐用年数には限界がある。
【０００３】
例えば、現在使用されている人工関節の軸受面には超高分子量ポリエチレン、耐食性金属、およびセラミックスが用いられているが、これらの材料は生体関節軟骨と関節液が協調して作用する複雑かつ高機能な潤滑機構を再現するに至っていない。
【０００４】
特開平６−３３９４９０では、生体関節軟骨の優れた保水力を再現した人工関節軟骨としてポリビニルアルコール含水ゲルが提案されているが、ポリビニルアルコール含水ゲルは一般的に耐摩耗性に問題がある。
【０００５】
特開平１０−３６５２４では、ポリビニルアルコール含水ゲルの耐摩耗性を向上させるため、分子鎖の架橋反応を活発に引き起こすためのγ線照射が提案されている。
【０００６】
ポリビニルアルコール含水ゲルの耐摩耗性向上には限界があるため、特開平２００２−３２５７８１や特開平１１−１２８２５５では、ポリビニルアルコール含水ゲルなどの弾性高分子材料と接しつつ転動及び／又は滑動するように構成された相手硬質軸受面に多数の穴を形成させ、潤滑液膜の形成を補助することが提案されている。
【０００７】
ポリビニルアルコール含水ゲル以外に、人工関節軟骨材として具体的な提案がある材質としてポリウレタンが挙げられるが、その表面は疎水的であり、関節液構成成分である両親媒性球状蛋白などの影響により凝着摩耗が促進されること、および高摩擦となることは公知である。
【０００８】
ポリウレタンの高摩擦問題を解決する方法として、特開平１１−３１４２９６では、リンゲル溶液、リン酸塩緩衝化生理的食塩水の水溶液または脱イオン水中でポリウレタン要素を処理する方法が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の人工関節の主な潤滑モードは境界もしくは混合潤滑であり、軸受面同士の直接接触が完全には回避できないため、摩耗粉が発生し耐用年数に限界があった。
【００１０】
以上のような状況を鑑み、本発明の課題は、摩耗粉の発生原因となる軸受面同士の直接接触の回避能力を高めた、人工関節及び／又は人工関節置換術インプラント部材を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、転動及び／又は滑動するように構成された軸受面のうち少なくとも１面が、ポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコールで構成されたことを特徴とする人工関節及び／又は人工関節置換術インプラント部材である。
【００１２】
軸受面のうち少なくとも１面をポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコールで構成することにより、軸受面が潤滑液となる関節液や二次関節液の吸収能力や保持能力を有することになり、これにより作動する滲出潤滑機構により軸受面同士の直接接触の回避が可能となる。
【００１３】
軸受面のうち少なくとも１面をポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコールで構成することにより、軸受面が柔軟性及び／又は弾力性に富むようになり、これにより作動する弾性流体潤滑機構により軸受面同士の直接接触の回避が可能となる。
【００１４】
ポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコールは連続気孔を持った一体構造であるため、一般的な繊維に見られるような基材の脱落がなく、耐摩耗性にも優れた構造を有している。
【００１５】
ポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコールは親水性であり、関節液構成成分が境界潤滑剤として機能しやすい環境を準備できるため、混合または境界潤滑状態に陥った場合にも摩耗による損傷が軽度である。
【００１６】
ポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコールは生体適合性に優れており、特許３０７２３６８では細胞固定用の担体として利用されているほどであり、生体反応に関して危惧すべて点が非常に少ない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は人工膝関節及び／又は人工膝関節置換術インプラント部材の配置図である。脛骨側インプラント２に公知の技術により一体化されたポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコール１を配置する。これと大腿骨側インプラント３が転動及び／又は滑動するように相対運動する際に、弾性流体潤滑機構及び／又は滲出潤滑機構が適切に作用し、軸受面の損傷や摩耗粉の発生を抑制する。
【００１９】
図２は脛骨側インプラント２と大腿骨側インプラント３の両側に公知の技術により一体化されたポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコール１を配置させた実施例である。
２つの軸受面が転動及び／又は滑動するように相対運動する際に、弾性流体潤滑機構及び／又は滲出潤滑機構が適切に作用し、軸受面の損傷や摩耗粉の発生を抑制する。
【００２０】
図３は大腿骨側インプラント３に公知の技術により一体化されたポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコール１を配置させた実施例である。これと脛骨側インプラント部材２が転動及び／又は滑動するように相対運動する際に、弾性流体潤滑機構及び／又は滲出潤滑機構が適切に作用し、軸受面の損傷や摩耗粉の発生を抑制する。
【００２１】
図４は脛骨側インプラント部材２と大腿骨側インプラント３の空間にポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコール１を配置させた実施例である。脛骨側インプラント部材２と大腿骨側インプラント３が転動及び／又は滑動するように相対運動する際に、ポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコール１は人工半月板と同様の機能を発現するとともに、弾性流体潤滑機構及び／又は滲出潤滑機構が適切に作用し、軸受面の損傷や摩耗粉の発生を抑制する。
【００２２】
図５は人工股関節及び／又は人工股関節置換術インプラント部材の配置図である。骨盤側インプラント４に公知の技術により一体化されたポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコール１を配置する。これと大腿骨側骨頭インプラント５が転動及び／又は滑動するように相対運動する際に、弾性流体潤滑機構及び／又は滲出潤滑機構が適切に作用し、軸受面の損傷や摩耗粉の発生を抑制する。
【００２３】
図６は大腿骨側骨頭インプラント５に公知の技術により一体化されたポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコール１を配置した実施例である。これと骨盤側インプラント部材４が転動及び／又は滑動するように相対運動する際に、弾性流体潤滑機構及び／又は滲出潤滑機構が適切に作用し、軸受面の損傷や摩耗粉の発生を抑制する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、人工関節及び／又は人工関節置換術インプラント部材が、転動及び／又は滑動するように相対運動する際に、弾性流体潤滑機構及び／又は滲出潤滑機構が適切に作用し、軸受面の損傷や摩耗粉の発生を抑制することができる。
【００２５】
すなわち、本発明により、耐摩耗性に優れた高耐久性の人工関節及び／又は人工関節置換術インプラント部材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】脛骨側インプラントにポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコールが配置された実施例。
【図２】脛骨側インプラントと大腿骨側インプラントの両側にポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコールを配置させた実施例。
【図３】大腿骨側インプラントにポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコールを配置させた実施例。
【図４】脛骨側インプラントと大腿骨側インプラントの空間にポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコールを配置させた実施例。
【図５】骨盤側インプラントにポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコールを配置した実施例。
【図６】大腿骨側骨頭インプラントにポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコールを配置した実施例。
【符号の説明】
１  ポリビニルホルマール及び／又はアセタール化反応させたポリビニルアルコール
２  脛骨側インプラント
３  大腿骨側インプラント
４  骨盤側インプラント
５  大腿骨側骨頭インプラント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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