Page 1 金沢大学学術情報州ジトリ 金沢大学 Kanaraพa University

Title
人工股関節金属摺動面の摩耗および金属イオン溶出低減についての
研究
Author(s)
吉田, 弘範
Citation
金沢大学十全医学会雑誌 = Journal of the Jûzen Medical Society, 122(3):
66-74
Issue Date
2013-09
Type
Departmental Bulletin Paper
Text version
publisher
URL
http://hdl.handle.net/2297/36430
Right
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http://dspace.lib.kanazawa-u.ac.jp/dspace/
金沢大学十全医学会雑誌第122巻第3号66-74(2013)
66
人工股関節金属摺動面の摩耗および金属イオン溶出低減についての研究
●
金沢大学大学院医学系研究科がん医科学専攻機能再建学
（旧講座名：整形外科学講座）
（主任：土屋教授）
士
ロ
田 弘 範
近年，金属対金属の摺動面（しゅうどうめん)(metalonmetal,MoM)をもつ人工股関節が実用化されてい
る．この摺動面は摩耗が少ない特長を有するが，一方で摩耗粉からの金属イオン溶出の問題が指摘されている．
そこで，摺動面に対する修飾すなわち金属表面のコーティング加工や一方の材質をセラミックとすることで，
どの程度摩耗量と金属イオン溶出を軽減できるかの実験的検討を行った．まず，ピンオンデイスク型摩擦摩耗
試験機を用いて実験を行った．摺動面の材質として，コバルトクロム合金(cobaltchromiumalloy,CoCI),ダイ
ヤモンドライクカーポン(diamodlikecarbon,DLC)コーテイングを施したCoCr,およびデルタセラミック
①eltaceramic)を選択した．組み合わせ（ピン/ディスク）は,CoCr/CoCr,CoCr/DLC,DLC/DLC,デルタセ
ラミック/CoCrとした．それぞれについて，摩擦係数，ピン摩耗量および溶液中の金属イオン濃度を測定比較
した．また,CoCr/CoCr,DLC/CoCr,デルタセラミック/CoCr(ヘッド/シェル）の組み合わせについて，同様
の疑似関節液中で股関節シミュレーターによる摩擦摩耗試験を追加で行った．ピンオンディスク摩擦摩耗実験
では，摩擦係数はデルタセラミック/CoCr>CoCr/CoCr>CoCr/DLC>DLC/DLCの順に小さくなった．摩耗
量は,CoCr/CoCr>DLC/DLC>CoCr/DLC,デルタセラミック/CoCrの順に減少した.Coイオン濃度は，
CoCr/CoCr>デルタセラミック/CoCr>CoCr/DLC>DLC/DLCの順に,Crイオン濃度は，デルタセラミック／
CoCr>CoCr/CoCr>DLC/DLC>CoCr/DLCの順に低下した.股関節シミュレーターによる摩擦摩耗試験では，
CoCr/DLCのDLCコーティングは早期に剥離した.100万サイクルの時点における摩耗量はデルタセラミック／
CoCrの組み合わせが,CoCr/CoCrに比較して，約三分の一に低下していた．また，デルタセラミック/CoCrの
組み合わせでの金属イオン濃度は,CoCr/CoCrに比較して三分の一以下に低下していた．ピンオンデイスクの
摩擦摩耗試験においては,DLCをコーティングすることによりCoCr合金の摩耗を低減し，金属イオン溶出を低
下させることが可能であった．しかし，股関節シミュレーターにおいては，コーティングの剥離を来した．こ
れに対し，デルタセラミック/CoCrの組み合わせは，股関節シミュレーターにおいても摩耗量および金属イオ
ンの低減が可能であった．
I"7wordshardonhardarticulation,totalhiparthroplasty,diamondlikecarbon,surface
engineering,ionconcentration
【
緒
言
】
人工股関節置換術(totalhiparthroplasty,'IHA)は1950
より長期の安定した成績が求められるが，活動性が高い
ため，人工関節の摩耗から骨溶解，人工関節のゆるみへ
と進行し，再置換術が必要となる可能性が考えられる．
年代にCharnleyらにより開発されたlow-friction
また，脱臼も生じやすい．そのため，若年患者への適応
arthroplasty(チヤンレー型人工股関節）の出現以降，発
展を遂げてきた1)2)．今日のTHAはインプラントと骨の
拡大には摺動部の耐摩耗性能は重要な鍵である．また同
固着性の向上や摺動面の耐摩耗性の向上により，長期成
時に，脱臼抵抗性向上のためには大骨頭径のインプラン
トが必要である．
績は飛躍的に向上している3)．しかしながら，人工材料
このような若年患者に対するTHAとして大骨頭径を
であるが故，依然として耐久性には限界があり，脱臼や
可能とし，また摩耗が少ない金属対金属(metalon
術後感染などの問題も存在する．特に若年の患者では，
metal,MoM)の摺動面を持つインプラントが開発され
平成25年8月21日受付，平成25年9月13日受理
Abbreviations:Co,cobalt;CoCr,cobaltchromiumalloy;CoM,ceramiconmetal;Cr,chromium;DLC,diamondlike
carbon;EDS,EnergydispersiveXPrayspectrometry;MoM,metalonmetal;MoP,metalonpolyethylene;SEM,
ScanningElectronMicroscope;'ILAD,'ILshapeilteredarcdeposition;THAtotalhiparthroplasty
一
人工股関節金属摺動面の摩耗低減についての研究
た．この摺動面はメタルオンポリエチレン(metalon
67
CoCr表面へのDLC成膜方法には'ILshapefilteredarc
polyethylene,MoBの摺動面と比較して，低摩耗を実現
deposition(ILFAI))system(I､型アークデポジションシ
しているが，金属摩耗粉による固有の問題，すなわち血
ステム）（株式会社オンワード技研,石川）を用いた．こ
中金属イオン濃度の上昇や，人工関節周囲の偽腫瘍
れは，黒鉛にアークプラズマを照射し，カーボンイオン
(pseudommoI)が報告されている4)5).
を発生させる仕組みである．カーボンイオンはコイルに
これら金属摺動面特有の合併症を予防するため，摩耗
より発生した磁界により進行方向を曲げられ母材にコー
および金属イオンの流出量を減らすことが臨床的に重要
ティングされ，イオン化していない不純物(Dropletjは
である．この対策として種々の対策が考えられるが，金
分離されることになる．成膜条件は表’のとおりであり，
属表面のコーティングや，セラミックの使用は臨床応用
成膜形成材料(黒鉛）と母材(CoCI)間のバイアス電圧を
の可能性が高い6) 13)．そこで摺動面に対するそれらの
修飾でどの程度摩耗量と金属イオン溶出を軽減できるか
100V,気圧0.02Pa,膜厚0.35"mとした．これによりダ
イヤモンド構造と同じSp3結合の割合が高<,不純物の
について，ピンオンデイスク型摩擦摩耗試験機，股関節
少ないDLCが成膜可能となる．このDLCは水素原子を
シミュレーターを用いて実験的検証を行った．
含まず,ta-Cに分類され，従来のDLCと比較して高硬
度であるという特徴をもつ(図,)．
【材料および方法】
ピンオンデイスク型摩擦摩耗試験機を用いて，ヒアル
摺動面の材質として，コバルトクロム合金(cobalt-
ロン酸(0.4Ⅷ､％）を含有した生理食塩水内で摩擦実験を
chromiumalloy,CoCr),ダイヤモンドライクカーポン
行った（図2)・摺動条件は，摺動速度:20mm/s,面
(diamondlikecarbon,DLC)コーティングを施した
圧:3.1MPa,摺動距離:15mとした．摺動時間は初期
CoCr,およびデルタセラミック(Deltaceramic)を選択
摩耗から安定域に入り，どの組合せでも摩擦係数が急激
した．組み合わせ（ピン／ディスク）は,CoCr/CoCr,
な変動をみせなくなる，5分間とした．
CoCr/DLC,DLC/DLC,デルタセラミック/CoCrとし
た．これらの組み合わせについて，まず，ピンオンデイ
Tablel.PhysicalpropertiesofDLCEIms
スク型摩擦摩耗試験機を作成し実験を行った．この試験
機は試料台に固定されたディスクの表面でピンを摺動さ
Membranearchitecmre
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せ，ピンとディスクの間に作用する摩擦力をセンサーに
Depositionconditions
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より測定し，その摩擦力と垂直荷重から動摩擦係数をリ
アルタイムに計測する機械である．関節内の環境に近づ
けるため，疑似関節液（ヒアルロン酸含有生理食塩水）
の中で摩擦摩耗試験をおこなった．また,CoCr/CoCr,
DC100
TﾖｰC,ThetypeofDLCinthissmdy;'ILFAD,'ILshapefltered
arcdepositionsystem(FYg.1.),Bias,'IYleelectricalvoltage
betweensubstrate(CoCIjandtarget(graphite);sp3,carbon-
DLC/CoCr,デルタセラミック/CoCr(ヘッド/シェル）
の組み合わせについて，同様の疑似関節液内で股関節シ
carbonbondindiamond・sp2iscarbon-carbonbondingraphite.
ミュレーターを用いての摩擦摩耗試験を追加で行った．
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ThesulfaceofCoCriscoveredwithdiamondlikecarbon(DLC).Thedropletisseparatedandthesubstrateiscoatedbyonlythecarbon
ion.B)'I℃rnaryphasediagraminamorphouscarbon-hydrogenalloys.DLCiscomposedofsp3(diamondstructure),sp2(graphite
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Thelefthgureshowsanappearanceofhipsimulator.TherightngureshowsthecrosssectionontheARAplane.B)Ipadingconditionof
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fOrce(kN)intherightgraph.XThecurveshowsHexionandextension・PlusmeansHexion・Minusmeansextension.※※Thecurve
showsrotation.Plusmeansinwardrotation.Minusmeansoutwardrotation.
人工股関節金属摺動面の摩耗低減についての研究
69
また，同様のピンオンデイスク実験装置を用いて摩耗
ピンオンデイスク摩擦摩耗試験，股関節シミュレータ
実験を行った．ヒアルロン酸(0.4wt.%)を含有した生理
食塩水を37℃に保ち，摺動速度:20mm/s,面圧：
3.1MPaとした．摺動距離:8600mにおけるピン質量を
ー摩擦摩耗試験のいずれにおいても，摩擦係数と金属イ
値士標準偏差を算出し，平均値の違いについてSmdent's
測定することで摩耗量を算出した．
t検定より検定し，危険率5％の有意差で判定した．
オン濃度については，1回の実験での複数回測定平均
潤滑液の金属イオン濃度測定には,ICP発光分析装置
【 成 績 】
(Varian,Inc.,PaloAlto,USA)を用いた．摺動距離：
8600mでの潤滑液を10倍に希釈したものを5回測定し，
その平均値を濃度とした．測定には検量線法を用いた．
ピンオンデイスクの摩擦摩耗実験において，摩擦係数
はCoCr/CoCrの組み合わせが0.328に対してCoCr/DLC
CoCr/CoCr,CoCr/DLCの組み合わせにおいて，
は0.085,DLC/DLCは0.070と低下したが，デルタセラ
CoCrピン表面を走査型電子顕微鏡(ScanningElectron
ミック/CoCrは0.334と低下は認めなかった（図4).摩
Microscope,SEM)(株式会社日立ハイテクノロジーズ，
東京）で観察した．エネルギー分散型X線分析装置
耗量は,CoCr/CoCrが2.46mgに対してCoCr/DLCは
(EnergydispersiveXrayspectrometry,EDS)(株式会社堀
場製作所,京都)を用いて，摺動面の元素分析を行った．
は0.08mgといずれも低下した（図5)．Coイオン濃度は
CoCr/CoCrが8.65mg/Lに対してCoCr/DLCは
また,CoCr/CoCr,DLC/CoCr,デルタセラミック
0.025mg/L,DLC/DLCは0.019mg/L,デルタセラミッ
0.08mg,DLC/DLCは0.15mg,デルタセラミック/CoCr
/CoCr(ヘッド/シェル）の組み合わせについて，国際規格
ク/CoCrは,6.34mg/Lと低下した（図6).Crイオン濃
ISO142421に規定された股関節運動に準じ，股関節シミュレ
度はCoCr/CoCrが0.25mg/Lに対してCoCr/DLCは
ーター（中村留精密工業株式会社，石川）を用いて摩擦・摩
耗試験を行った(図鋤．ヘッドの直径は40mmとし,100万
サイクル時点での摩耗量および金属イオン濃度を測定した．
0.023mg/L,DLC/DLCは0.025mg/Lと低下したが，デ
ルタセラミック/CoCrは0.48mg/Lと上昇した（図7).
CoCr/CoCrの組み合わせにおけるCoCrピン表面を走査
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CoCr/CoCrCoCI/DLCDLC/DLCDelta
ceramic/CoCr
ceramic/CoCr
Fig.6．ComparisonofCoionconcentrationinpinondiscwear
Fig.7.ComparisonofCrionconcentrationinpinondiscwear
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型電子顕微鏡で観察をすると，周囲に比べ黒色を呈する
DLC/CoCrのDLCコーティングは15万サイクルの時点
部分を認めた．同部位の組成を分析をするとCo,Crに
で剥離が確認された．そのため，この組み合わせは15万
加え，酸素の割合が高かった（図8)．また,CoCr/DLC
サイクルで実験を終了した．100万サイクルの時点にお
の組み合わせにおけるCoCrピン表面を走査型電子顕微
ける摩耗量は,CoCr/CoCrでは，ヘッド,13.2mm3;シェ
ル,1.12mm3;総摩耗量14.3mm3,デルタセラミック
/CoCrでは，ヘッド,0.0915mm3;シェル,5.29mm3;総摩
耗量5.38mm3であり，デルタセラミック/CoCrの組み
鏡で観察をすると，周囲に比べ黒色の付着物を認めた．
同部位の組成を分析をするとCo,Crに比して，炭素の
割合が高かった（図9)．
合わせでは,CoCr/CoCrに比較して摩耗量は約三分の
股関節シミュレーターによる摩擦摩耗試験では，
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人工股関節金属摺動面の摩耗低減についての研究
71
［ぬ昌且①目星ｇ罵○宴
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１１
一に低下していた（図10)．また金属イオン濃度は,Co,
18.05mg/L;Cr,0.130mg/L(CoCr/CoCIj:Co,4.89mg/L;
Cr,0.0309mg/L(デルタセラミック/CoCIうであり，デル
タセラミック/CoCrの組み合わせではCoCr/CoCrに比
較して三分の一以下に低下していた（図11,12)．
【 考 察 】
人工股関節の固定性は材料，デザイン，表面加工，手
術手技の進歩により向上し，確実な股関節機能の回復と
その永続性を可能にしつつある．しかし，摺動面から生
CoCr/CoCr
Deltaceramic/CoCr
Fig.10．Comparisonofwearvolumeinhipsimulatorweartest.
Blacksegmentofthecolumnshowswearvolumeofthehead,
andgraysegmentofthecolumnshowswearvolumeofthe
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.
じた摩耗粉に対する生体反応によってインプラント周囲
骨溶解が発生し，インプラントの弛みを生じることが知
られており'4)，関節摺動面を低摩擦．低摩耗にすること
が人工股関節インプラントの長期成績にとって重要であ
る・それと同時に，高い活動性を許容するためのインプ
ラントの安定性という観点も重要である．
Ｏ
冒蔵目］園。固閏言のｏｐ８員昌。Ｃ
８
６１
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１１
＊
Charnley')はMoPの摺動面を持つ人工股関節で骨頭径
を22mmとした．これにより,1サイクルあたりの摺動
距離を大径骨頭よりも小さくし，ポリエチレンの体積摩
耗率を小さく抑えることが可能となり，良好な長期成績
をもたらした'5)．しかしながら，摩耗に伴う骨溶解を長
期的に抑制することはできず，また脱臼抵抗性が小さい
ことも問題となった.2000年頃から各種ハイリークロ
スリンクポリエチレンが使用されるようになった．10年
成績でも線摩耗率は0.3mm程度で，ほとんどが初期ク
リープ変形によるものであることから，ポリエチレンの
摩耗の問題はハイリークロスリンクにより克服されつつ
ある1句．しかしながら，骨頭径を大きくすると相対的に
ポリエチレンが薄くなり，それが摩耗を促進させる懸念
CoCr/CoCrDeltaceramic/CoCr
Fig.11.ComparisonofCoionconcentrationinhipsimulator
weartest・
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'
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が依然あるため，骨頭径を大きくすることに関しても懸
念が存在する．一方,MoMの場合は,MoPと比較して
摺動面の摩耗が少ないため，さらに大きな骨頭径のイン
プラントが開発された．これにより，可動域が広く，脱
臼しにくい人工関節が可能となったが，一方で，摺動面
＊
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０
０
0.14
からの金属摩耗粉による体内金属イオンの上昇，それに
かつ摺動面からの金属イオン流出を可能な限り抑えるこ
０
冒励目一員昌語寓言①。毎［８員昌角○
伴った人工関節周囲の偽腫瘍(pseudommol)などの合
併症の存在が指摘されている17)13．骨頭径を大きくでき，
とができる摺動面が理想であり，それゆえ，今回の研究
ではDLCやセラミックなどでの修飾を摺動面に試みた．
DLCはダイヤモンドに似た性質を示すアモルファス
(非晶質な）カーボンである．炭素原子からなる物質とし
ては，黒鉛やダイヤモンドがあるが，黒鉛は炭素原子が
0
CoCr/CoCrDeltaCeramic/CoCr
Fig.12．ComparisonofCrionconcentrationinhipsimulator
2次元で連なる結晶構造(Sp2結合）を有し，ダイヤモン
ドは炭素原子が3次元で連なる結晶構造(Sp3結合）を有
する.DLCはごく狭い範囲で見ればこれらSp2結合や
Sp3結合の結晶構造を持つが，これらがランダムに連な
ることで全体としては非晶質な物質となる．そのため，
weartest・
それぞれの結合の存在比によってその性質が異なる．ま
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たDLC中に存在する水素原子の割合によっても，その
士ロ
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性質が左右される19)20)．DLCは生体適合性が良いことが
田
ピンオンデイスク実験においては，図6，7に示すよ
これまでに報告されており21) 26)，人工血管，血管内ス
うに,CoCr/CoCr,デルタセラミック/CoCrの組み合
テントなどへの応用が試みられている27) 29)．また高硬
わせと比較し，ディスク，またはピンとディスクの両方
度であり，表面が平滑であることから，摩擦係数が小さ
にDLC被膜を施すことでCo,Crともイオン濃度が減少
くなり耐摩耗性が高いという特徴をもつ30)．
した．これは,DLC被膜がCoCr合金イオン化のバリア
一方，セラミックは金属元素，半金属元素，非金属元
効果をもたらしているためと考えた．デルタセラミック／
素の中の少なくとも2つの元素グループの問で形成され
CoCrの組み合わせでは摩耗量が少ないにも関わらず，
る化合物からなり，高温での熱処理によって焼き固めた
Crイオン濃度はむしろ上昇した．これは，デルタセラ
焼結体である3')．セラミックは高硬度であり耐摩耗性が
ミックピンには摩耗が起こらなかったが,CoCrディス
高いため，これまでに人工関節の摺動面材料として用い
クが摩耗し，摩耗粉を生じたためと考えた．
られてきた．しかし，アルミナ(Al203)は靭性が低い物
一方，股関節シミュレーターによる摩擦摩耗試験で
質であるため，脆性破壊による人工関節の破損につなが
は,DLC/CoCrのDLCコーティングは早期に剥離した．
った32)．またジルコニア(ZrO2)はアルミナよりも靭性
ピンオンデイスク試験では摩擦方向が一定であるが，
が高い特徴を有するが，温度変化により結晶構造に相転
股関節シミュレーター試験では摩擦方向が3次元的に
移が起こり，これは体積変化を伴うため，やはり人工関
変化するため，応力が集中する部分が生じ，コーテイ
節の破損につながる危険性がある33)34)．これらのセラミ
ングの剥離を来たし，破綻したと考えられる．100万
ック材料に代わり，デルタセラミックが開発された．こ
サイクルの時点におけるCoCr/CoCr,デルタセラミッ
れは，アルミナとジルコニアを混合した材料で，靭性が
ク/CoCr間の比較では，摩耗量はそれぞれ14.3mm3,
高く，相転移による破壊が生じないという特徴を持つ．
5.38mm3とデルタセラミック/CoCrの組み合わせが
近年，このセラミックを用いたセラミックオンセラミッ
CoCr/CoCrに比較して，約三分の一に低下していた
ク，セラミックオンメタルの人工関節が臨床応用されて
(図10)．シェル側だけを比較するとデルタセラミック／
い
る
3
5
)
3
句
・
CoCrの組み合わせの方が摩耗量は多い．これは高硬
ピンオンデイスク実験において,CoCr/CoCr,デル
度のデルタセラミックヘッドがCoCrシェルを摩耗さ
タセラミック/CoCrの組み合わせでは摩擦係数が高いの
せたためである．しかし，ヘッドの摩耗量においては
に対し，ディスクのみ，もしくはピン，ディスクの両方
デルタセラミックヘッドの摩耗量が圧倒的に少なく，
にDLCを被膜したことにより，摩擦係数は著しく低下
総摩耗量ではデルタセラミック/CoCrの組み合わせの
した．これは,CoCr/CoCrの組み合わせでは同種金属
方がCoCr/CoCrに比較して約三分の一という結果と
であることが原因で，凝着摩耗が生じやすくなるためと
なった．
考えた37)．また，デルタセラミック/CoCrの組み合わせ
また，金属イオン濃度は，それぞれ,Co,
では硬いデルタセラミックがCoCr合金を磨き上げ，表
18.05mg/L;Cr,0.130mg/L(CoCr/CoCr):Co,
面の微細な凹凸がなくなったことにより，ピンとディス
4.89mg/L;Cr,0.0309mg/L(デルタセラミック/CoCr)
クの真実接触面積が増大し流体潤滑も失われ，かえって
であり，デルタセラミック/CoCrの組み合わせでは
摩擦係数が大きくなったと考えた．
CoCr/CoCrに比較して三分の一以下に低下していた
ピンオンデイスク実験において,CoCr/CoCrの組み
(図11,12)．これは，デルタセラミック/CoCrの組み合
合わせでは摺動距離の増加につれてピン摩耗量が大きく
わせにおいて摩耗量が抑えられたことで，摩耗粉が減
増加する．これに対し,DLCをディスク上に被膜した
少し，表面積の増加によるイオンの溶出もまた抑えら
ものはピン摩耗量が極めて小さい（図5).CoCr/CoCrの
れた結果と考えられる．
組み合わせでは，図8に見られるような移着粒子が生じ
ピンオンデイスク実験においては,DLCコーティン
ており，この粒子は酸化硬化することによりスクラッチ
グは良好な結果を示したものの，股関節シミュレーター
痕を生じさせ，摩耗を促進するものと考えられる．
では剥離を来し実用的ではなかった．一方，セラミック
CoCr/DLCの組み合わせにおいてはピン摺動面の観察よ
オンメタルの組み合わせでは，摩耗量が約三分の一に抑
り黒色粒子が観察された（図9)．この粒子の成分分析結
えられたが，ピンオンデイスク実験におけるDLCコー
果より,DLCが部分的に破砕され相手ピン材への埋ま
ティングほどの劇的なイオン流出抑制効果はなかった．
り込みが生じたものと考えた．この粒子付近にはスクラ
ただし，この組み合わせは現在市販されているMoM摺
ッチ痕も確認されているが，本来DLCが持つ摩擦係数
動面に比べると臨床的には大きな効果が得られるものと
の低さが発揮され摩耗を抑制しているものと考えられ
考える．今後は，より実用的なコーティング，あるいは
る．デルタセラミック/CoCrの組み合わせにおいても摩
より実用的な摺動面組み合わせを開発することが必要で
耗量が低下したが，これはCoCrに対し硬度が高いデル
あり，それを検証するにあたって，今回用いた実験系は
タセラミックピンに，ほとんど摩耗が起こらなかったた
有効であると考える．
めと考えた．
人工股関節金属摺動面の摩耗低減についての研究
73
RelatMaterlO:153-160,2001
【 結 論 】
DLCを被膜したCoCr合金と非被膜CoCr合金および
デルタセラミックを用いて摩擦摩耗試験および金属イオ
ン濃度測定を行った結果，以下の点が明らかとなった．
1．ピンオンデイスク摩擦摩耗試験において，
CoCr/CoCrの組み合わせでは凝着摩耗を起こすため，
摩耗量，摩擦係数，金属イオン濃度の値が高くなった．
2．ピンオンデイスク摩擦摩耗試験において，デルタ
9)BrizuelaM,GarciaPLuisAVivienteJL,Bracerasl,OfiateJI.
TribologicalstudyoflubriciousDLCbiocombatiblecoatings.J
MaterSciMaterMedl3:1129-1133,2002
10)HinuberC,KleemannC,FriederichsRJ,HauboldL,
ScheibeHJ,SchulkeT,BoehlertC,BaumannMJ.
Biocompatibilityandmechanicalpropertiesofdiamond-like
coatingsoncobalt-chromium-molybdenumsteelandtitaniumaluminum-manadiumbiomedicalalloys.BiomedMaterResA95:
388-400,2010
セラミック/CoCrの組み合わせでは高硬度であるデルタ
11)ThorwarthG,FalubCV,MUllerU,WeisseB,VoisardC,
セラミックには摩耗はほとんど生じなかったが，摩擦係
ToblerM,HauertR・TribologicalbehaviorofDLC-coated
数,Crイオン濃度の値は高くなった．
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3．ピンオンデイスク摩擦摩耗試験において,CoCr合
12)ZywielMG,SayeedSA,JohnsonAJ,SchmalzriedTP,Mont
金表面にDLCを被膜することで，摩耗量，摩擦係数，
MA・Stateoftheartinhard-on-hardbearings:howdidweget
金属イオン濃度の値を大幅に抑制することができた．
hereandwhathaveweachieved？ExpertRevMedDevices8：
4．股関節シミュレーター試験において,CoCrヘッド
に施したDLCコーティングは剥離を来たすため実用的
187-207,2011
13)IshidaT,ClarkelC,DonaldsonTK,ShirasuH,ShishidoT,
YamamotoKComparingceramicmetaltometal-metaltotalhip
ではなかった．
5．股関節シミュレーター試験では，デルタセラミッ
ク/CoCrの組み合わせはCoCr/CoCrと比較して，摩耗
量・金属イオン濃度が低下した．
【 謝 辞 】
稿を終えるに臨み，御指導と御高閲を賜りました恩師土屋弘行教授に
深甚の謝意を捧げるとともに，直接の御助言と多大なる御指導を頂きま
した加畑多文准教授と金沢工業大学，新谷一博教授に深謝いたします．
【 文 献 】
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