説明

人工足関節

【課題】 人工足関節であって、距骨に挿入するステムの長さや太さを適宜調整できるようにすることで、患者の骨格に合った最適なものにできるようにする。
【解決手段】 脛骨の遠位端に装着される脛骨コンポーネントと、距骨の近位端に装着される距骨コンポーネントと、脛骨コンポーネントと距骨コンポーネントとの間に挿設されるポリエチレンインサートとからなる人工足関節において、距骨コンポーネントの下面に距骨から踵骨に亘って斜め後方に挿入される距骨ステムを突設するとともに、距骨ステムが距骨インサートの下面に突設される基部と、基部に嵌入されて固定される尾部とからなるようにする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、人工足関節に関するものである。
【背景技術】
【0002】
脛骨の遠位端と距骨との間に位置する足関節が変形性関節症や関節リウマチ等で高度の損傷を受けると、他の関節と同様に人工足関節で置換することが行われている。しかし、足関節は、体重のほとんどがかかる荷重関節であるから、距骨の損傷度や骨格に合わせ、最適なサイズの人工関節を置換しないと緩みや沈み込み起こす。加えて、高荷重下での転がりと滑りの両方が求められることから、人工足関節には特有の機能が求められる。
【0003】
現在用いられている人工足関節には次のようなものがある。その一つは、下記特許文献1に示されるところの、前後方向に曲率を有する円柱部を設けて距骨に装着される距骨コンポーネントと、円柱部上に前後方向に摺動可能となるとともに、自身も左右方向に平行移動できて、脛骨に装着される脛骨コンポーネントとからなるシリンドリカルタイプと称されるものである。足関節は、距骨と脛骨が前後及び左右方向に屈曲伸展ができなければならないため、それぞれでこの動きを分担させたものである。しかし、左右方向への過度な可動は脱臼を引き起こす虞がある。
【0004】
このため、下記特許文献2には、この左右方向の移動を制限し、前後方向の摺動運動のみにしたコニカルタイプと称するものが提案されている。しかし、これでは動きが拘束され過ぎてしまい、置換後、人工関節設置部に過度のストレスがかかり、緩みを生じることが危惧される。
【0005】
そこで、下記特許文献3には、脛骨コンポーネントと距骨コンポーネントとの間にポリエチレンインサートを介装し、ポリエチレンインサートの左右移動を規制するとともに、脛骨コンポーネントのポリエチレンインサートに対する平面回動と前後移動をある程度許容しつつ一定限度を超えると規制する案件が提案されている。これにより、上記した問題は解消されたのであるが、ただ、距骨コンポーネントと距骨との固定は距骨コンポーネントの下面にステムを突出してこれを埋め込んだだけである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特公昭50−43136号公報
【特許文献2】実公昭62−32021号公報
【特許文献3】特開2002−32021号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、患者の骨格に合わせて最適な距骨ステムの長さや太さのサイズを選択可能とし、距骨側の固定の強化を図ったものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
以上の課題の下、本発明は、請求項1に記載した、脛骨の遠位端に装着される脛骨コンポーネントと、距骨の近位端に装着される距骨コンポーネントと、脛骨コンポーネントと距骨コンポーネントとの間に挿設されるポリエチレンインサートとからなる人工足関節において、距骨コンポーネントの下面に距骨から踵骨に亘って斜め後方に挿入される距骨ステムを突設するとともに、距骨ステムが距骨インサートの下面に突設される基部と、基部に嵌入されて固定される尾部とからなることを特徴とする人工足関節を提供したものである。
【0009】
加えて、この足関節において、請求項2に記載した、尾部の外周に軸方向に沿って複数のフィンが形成されている手段、請求項3に記載した、距骨コンポーネントが距骨の近位端の形状に沿う湾曲をしており、下面の両側方は開放され、距骨ステムの鋭角側における下面と基部との間にリブが介在している手段、請求項4に記載した、距骨コンポーネントの上面の中央に前後方向に延びる凹陥した溝部が形成され、ポリエチレンインサートの下面にこの溝部に嵌合する下方突出部が形成されている手段を提供する。
【0010】
さらに、請求項5に記載した、脛骨コンポーネントの上面の中央に脛骨内に挿入される脛骨ステムが形成され、上面の前後端に骨切りした脛骨の遠位端を収受するフランジが形成されている手段、請求項6に記載した、脛骨コンポーネントの下面に前後方向に細長い凸部が形成され、ポリエチレンインサートの上面にこの凸部が前後方向に所定の範囲で移動可能に嵌入できる凹部が形成されている手段を提供する。
【発明の効果】
【0011】
請求項1の発明によると、距骨コンポーネントに装着する距骨ステムは患者の骨格に合わせて最適な長さや太さのサイズを選択でき、距骨側の固定の強化を図ることができる。また、この距骨ステムは距骨と踵骨も同時に固定することができ、脆弱な強度の距骨であっても長期に渡る良好な固定性を得ることができる。
【0012】
請求項2の手段によると、尾部の固定力がより強化され、請求項3の手段によると、距骨に対する距骨コンポーネントの装着性が向上するとともに、固定性も向上する。請求項4の手段によると、距骨コンポーネントとポリエチレンインサートとの脱臼を防止ことができる。請求項5の手段によると、脛骨の前後の皮質骨を必ず脛骨コンポーネント上に設置でき、脛骨の沈み込みを防止することができる。請求項6の手段によると、脛骨コンポーネントとポリエチレンインサートとの脱落を防止ことができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】人工足関節の斜視図である。
【図2】距骨コンポーネントの斜視図である。
【図3】脛骨コンポーネントとポリエチレンインサートの斜視図である。
【図4】人工足関節を装着した状態の側面図である。
【図5】人工足関節を装着した状態の後面図である。
【図6】人工足関節を装着した状態の一部断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態を図面で参照し説明する。図1は本発明に係る人工足関節の斜視図、図2は距骨コンポーネントの斜視図、図3は脛骨コンポーネントとポリエチレンインサートの斜視図、図4は人工足関節を装着した状態の側面図、図5は後面図、図6は人工足関節を装着した状態の一部断面側面図であるが、足関節は、距骨1の上に脛骨2が載り、両者の接合面で関節を構成しているものである。本発明の人工足関節では、距骨1の近位端に一体となった距骨コンポーネント3と距骨ステム7が装着され、その上にポリエチレンインサート4を挟んで脛骨コンポーネント5が脛骨2の遠位端に装着されるものになっており、これら4コンポーネントで人工足関節部を構成している。
【0015】
距骨1の近位端は凸状の球面をしていることから、距骨コンポーネント3はこの球面に合せて前後左右に湾曲した板状部6を有しており、その下面を距骨1の近位端の表面にあてがって装着する。なお、板状部6の中央には前後方向に延びる凹陥した溝部6aが形成されているから、全体がこの形状に波打っている。これに伴い、距骨1の近位端もこの溝部6aが嵌まり込むよう骨切り整形され、これによって距骨コンポーネント3が距骨1対して左右に脱落するのを抑制している。
【0016】
板状部6の下面には斜め後方に向けて距骨ステムの基部8が突出しており、距骨ステム7はその突出部に取付ける構造となっている。本発明に係る距骨ステム7は、距骨ステムの基部8に連結される尾部9を有している。本例では、距骨ステムの基部8にねじ孔8aを穿ち、尾部9の先端にこのねじ孔8aに螺入できるねじ部9aを形成しているが、これに限定されるものではなく、要は、尾部9は基部8に対して簡単な操作で強固に結合されるものであればよい。
【0017】
なお、本例では、ねじ部9aの後部に凸型テーパー部9b、基部8のねじ孔8aの手前側には凹型テーパー部8bを形成し、両テーパーで強固な嵌合できるようにしている。この他、尾部9の外周には軸方向に沿って数本のフィン10が形成され、基部8の鋭角側と距骨コンポーネント3の下面との間にはリブ11を張設している(下面の両側方は開放されている)。これは距骨コンポーネント3が距骨1に対して回旋や緩み、沈み込みを防止するためである。
【0018】
以上により、距骨ステム7を装着した距骨コンポーネント3を距骨1に装着すると、距骨コンポーネント3の下面は距骨1の近位端に密着し、距骨ステム7が距骨1に深く挿入された状態になる。このとき、尾部9は基部8に対して着脱できるものであるから、予め患者の距骨1の骨格を調べておき、距骨コンポーネント3の緩みや沈み込みを起こさない尾部9を選択することができる。この場合の選択の要素としては、長さや太さが考えられる。なお、距骨ステム7は距骨1を通り抜けて踵骨12まで挿入する方が固定の強化を図る上で好ましい。
【0019】
ポリエチレンインサート4は、下面が距骨コンポーネント3の板状部6の曲面に沿うとともに、溝部6aに嵌合する下方突出部13を有しており、これにより、ポリエチレンインサート4は距骨コンポーネント3に対して前後に摺動できる。また、上面はほぼ平坦な平板状を有しており、中央に前後方向に延びる細長い凹部14が形成されている。
【0020】
脛骨コンポーネント5は、下面がポリエチレンインサート4の上面に載る平板状の形状をしている。そして、上面には脛骨2の中に突入される脛骨ステム15が突設されており、下面にはポリエチレンインサート4の凹部14に嵌まり込む凸部16が形成されたものである。なお、この凸部16の左右幅はボリエチレンインサート4の凹部14の左右幅よりは若干狭くしてあり、脛骨コンポーネント5はポリエチレンインサート4に対して多少の回旋及び左右移動が許容されるようになっている。
【0021】
さらに、前後両端は上方に折り返されてフランジ17に形成されている。脛骨コンポーネント5は脛骨2の遠位端を平坦に骨切りしてその上に装着されるものであるが、このとき、前後のフランジ17はこの間に脛骨2を収受して、脛骨2の前後の皮質骨が必ず脛骨コンポーネント5の上に設置できるようになっている。これは脛骨2の沈み込みを防止する上で重要な要件である。
【0022】
以上により、距骨1と脛骨2を要素とする足関節がこのような人工足関節に置換されると、距骨1と脛骨2とは前後方向へ摺動(底背屈)を主運動として若干の左右移動及び回旋も可能になり、生体足関節に近い動きを具現できる。
【0023】
以上の動きを円滑に行うためには、距骨コンポーネント3と脛骨コンポーネント5は生体適合性のある金属又はセラミックといった素材が適し(本例ではCo−Cr−Mo合金を採用しているが、これに限定されない)、ポリエチレンインサート4は耐摩耗性の高い超高分子量ポリエチレンが適する。
【0024】
人工足関節がこの4のコンポーネントから構成される利点は、まず第一に、手術時に何らかの理由で最適にセットできなかったり、手術後に生体になじんで最初のセットとは違って来たような場合でも、このずれを4のコンポーネント、特にポリエチレンインサート4が吸収し、不適合な状態にまで至らせない利点がある。第二には、前後回動に加えて若干の左右動及び回旋も可能であるから、生体足関節に近い動きができるとともに、この動きを4のコンポーネントの協働ですることになるから、動きが円滑になり、靱帯や腱に過度の負担をかけないといった特徴がある。
【符号の説明】
【0025】
1 距骨
2 脛骨
3 距骨コンポーネント
4 ポリエチレンインサート
5 脛骨コンポーネント
6 〃 の板状部
6a 〃 の溝部
7 距骨ステム
8 距骨ステムの基部
8a 基部のねじ孔
8b 凹型テーパー部
9 距骨ステムの尾部
9a 尾部のねじ部
9b 凸型テーパー部
10 フィン
11 リブ
12 踵骨
13 下方突出部
14 ポリエチレンインサートの凹部
15 脛骨コンポーネントの脛骨ステム
16 脛骨コンポーネントの凸部
17 脛骨コンポーネントのフランジ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
脛骨の遠位端に装着される脛骨コンポーネントと、距骨の近位端に装着される距骨コンポーネントと、脛骨コンポーネントと距骨コンポーネントとの間に挿設されるポリエチレンインサートとからなる人工足関節において、距骨コンポーネントの下面に距骨から踵骨に亘って斜め後方に挿入される距骨ステムを突設するとともに、距骨ステムが距骨インサートの下面に突設される基部と、基部に嵌入されて固定される尾部とからなることを特徴とする人工足関節。
【請求項2】
尾部の外周に軸方向に沿って複数のフィンが形成されている請求項1の人工足関節。
【請求項3】
距骨コンポーネントが距骨の近位端の形状に沿う湾曲をしており、下面の両側方は開放され、距骨ステムの鋭角側における下面と基部との間にリブが介在している請求項1又は2の人工足関節。
【請求項4】
距骨コンポーネントの上面の中央に前後方向に延びる凹陥した溝部が形成され、ポリエチレンインサートの下面にこの溝部に嵌合する下方突出部が形成されている請求項3の人工足関節。
【請求項5】
脛骨コンポーネントの上面の中央に脛骨内に挿入される脛骨ステムが形成され、上面の前後端に骨切りした脛骨の遠位端を収受するフランジが形成されている請求項1〜4いずれかの人工足関節。
【請求項6】
脛骨コンポーネントの下面に前後方向に細長い凸部が形成され、ポリエチレンインサートの上面にこの凸部が前後方向に所定の範囲で移動可能に嵌入できる凹部が形成されている請求項1〜5いずれかの人工足関節。

【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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【公開番号】特開2011−115440(P2011−115440A)
【公開日】平成23年6月16日(2011.6.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−276393(P2009−276393)
【出願日】平成21年12月4日(2009.12.4)
【出願人】(508282465)ナカシマメディカル株式会社 (22)
【Fターム(参考)】