整形外科インプラントのデザインにおける材料学的および幾何学的考察

Material and Geometric Considerations in Orthopedic Implant Design

　整形外科において，機能的なインプラントとは，生体内で生理学的あるいは生体力学的な機能を有するものである．したがって，インプラント材料は力学的に強くてinertで，骨あるいは軟部組織への固着は外的あるいは内的な荷重に対して耐えられるものでなければならない．基本的には3つのタイプがあり，人工の骨あるいは関節，人工の腱あるいは靱帯，骨折の接合材である．人工の腱あるいは靱帯は，長期間の負荷に耐えるために組織と一体となることが一般的に要求され，人工の骨あるいは関節に要求されることとは，非常に異なっている．骨折の固定のための接合材は，骨癒合迄の短期間のみ生体内で維持されるように意図されている．

　整形外科において人工材料の置換を考慮するにあたって3つの基本的な条件を考えなければならない．（1）患者の選択，（2）人工材料のデザインと構成，（3）実際の使用（術前処置，手術手技，術後療法）である（図1）．これら3つのことは，人工材料の置換を成功に導くのに重要なことである．ここでは，焦点を3つに絞り 1）材料，2）形態，3）臨床について述べる．