説明

人工関節用中遠位チップ

【課題】セメントレスの人工関節におけるステムの髄腔内への挿入を良好にガイドして安定した位置に保持し、骨融解や人工関節のゆるみを発生させることなく、骨の菲薄部分、欠損部分、脆弱化した部分を回復させる人工関節用中遠位チップの提供を課題とする。
【解決手段】セメントレスの人工関節のステム2の中位部や遠位部に取り付けられ、人工関節のステム2が髄腔4内へ挿入される際にステム2の遠位端部2aが骨の髄腔4内面に直接には当接しないようにガイドすると共に、ステム挿入完了時にステム2が髄腔4内に安定して位置決めされるようにするための人工関節用中遠位チップ10であって、中遠位チップ10を骨補填材で構成し、且つ中遠位チップ10はその外径を取り付け位置においてステム2の外径よりも大きく構成すると共に、ステム2への取り付け手段である嵌め込み穴か嵌め込み突起か螺合螺子を中遠位チップ10の軸心部から偏心して設けてある。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は人工関節用中遠位チップに関する。より詳細には、セメントレスタイプの人工関節のステムの中位部や遠位部に取り付けられる中遠位チップに関する。
【背景技術】
【0002】
人工関節には、大別して、髄腔内にセメントを充填し、挿入した人工関節のステムと骨との隙間をセメントで埋めて固めるようにしたセメントタイプの人工関節と、セメントを使用せずに人工関節のステムと骨とを直接的に接合させるセメントレスタイプの人工関節とに分けることができる。
セメントレスタイプの人工関節の場合、人工関節と骨との安定な結合は、ステム近位部での海綿骨との結合によって得ることができる。しかし海綿骨の増殖には、早くとも数ヶ月を要する。
セメントレスタイプの人工関節において、例えば股関節を対象とした場合、人工関節の大腿骨ステムの骨髄腔内における占有率を高めるため、前記大腿骨ステムは、その近位部は勿論のこと遠位部にまで太くなったステムを用いていた。しかしながら骨髄腔が生理学的に湾曲していることから、人工関節のステム遠位端部が髄腔内から骨に当り、その部分で応力集中を起こす結果、骨融解(オステオライシス)を起こし、結果として人工関節のゆるみ、或いは痛みや骨折の原因となっていた。
上記のような問題を解消するため、次に人工関節のステムの遠位部をテーパー状に細くしたものが提供されるようになった。しかしながらステムの遠位部を細くしたものは、そのステムの遠位端部側が細いことから、ステムを髄腔内に装着する際にステム遠位端部を髄空内の中心に挿入するのが難しく、内反位、外反位となりやすく、このためステム全体が髄腔内で前傾位、後傾位等になりやすい問題が生じ、その結果としてやはり骨融解を起こし、また人工関節のゆるみを起こす問題が生じていた。
この問題を更に解決するために、セメントレスタイプの人工関節において、セントラライザーと呼ばれる金属性の遠位チップを用い、これをステムの遠位端部付近に取り付けることで、ステム遠位端部を髄腔の中心に位置決めさせる方法が提供された。しかしこの方法では、今度はステムに取り付けられた遠位チップが骨に当ることとなり、その部分で応力集中を起こす結果、やはり骨融解、人工関節のゆるみが発生する原因となった。
以上のような経緯により、現状において、セメントレスタイプの人工関節にあっては、挿入に工夫が必要であるが、遠位チップなしのステムを主として使用し、手術を行っている。
【0003】
一方、セメントタイプの人工関節は、髄腔内にセメントを充填し、差し込まれたステムと骨とを固定するタイプある。
このセメントタイプの人工関節においても、プラスチック製や充填セメントと同種のセメント製のセントラライザーを遠位チップとして、ステムの遠位端部付近に取り付けるようにしたものが提供されている。このセメントタイプの人工関節における遠位チップの役割は、主としてステムの遠位端部を髄腔の中心部に位置せしめ、これによって充填セメントを均一化させるところにある。セメントタイプの人工関節においては、挿入されたステムとセメントとが一塊となる。
更に特開平10−309297号公報には、セメントタイプの人工関節に関して、生体内分解吸収性のプラグを用い、これを髄腔内に予め装着し、その後セメントを髄腔内に充填する際にセメントが必要以上に深く髄腔内に充填されないように塞ぎ止めるようにした発明が開示されている。しかし、この生体内分解吸収性のプラグはセメントタイプの人工関節専用の付属品であり、しかもセメントの落下防止をその目的としているものである。
その他、本発明でも用いられる骨補填材としては、従来より種々の骨補填材が提供されている。
【特許文献1】特開平8−300126号公報
【特許文献2】特開平9−220656号公報
【特許文献3】特開2003−073768号公報
【特許文献4】特開平10−314295号公報
【特許文献5】特開2001−259016号公報
【特許文献6】特開2001−46489号公報
【特許文献7】特開2003−38636号公報
【特許文献8】特開2003−14644号公報
【特許文献9】特開2003−210568号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のようにセメントレスタイプの人工関節においては、遠位チップを人工関節のステムに取り付けることで、ステム遠位端部を髄腔の中心に位置決めさせることが容易になるものの、その遠位チップが長期間にわたって骨に当ることによる応力集中の結果、骨融解の発生や人工関節のゆるみが発生するという問題があった。
一方、セメントタイプの人工関節では、ステムが充填されたセメントと一体となるので、遠位チップを用いることに起因する応力集中やそれに伴う骨融解、人工関節のゆがみ等の問題は、元々あまり大きな問題とはならなかった。
【0005】
そこで本発明は上記従来のセメントレスの人工関節における欠点、問題点を解消し、セメントレスの人工関節におけるステムの髄腔内への挿入を良好にガイドすることができると共に、髄腔内に挿入されたステムを理想的な安定した位置に保持することができ、加えてステムの中位部や遠位部にチップを取り付けて用いても従来発生していた骨融解や人工関節のゆるみを発生させないのみならず、中遠位チップを用いて骨の菲薄部分、欠損部分、脆弱化した部分を回復させることができる人工関節用中遠位チップの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を達成するため、本発明の人工関節用中遠位チップは、セメントレスの人工関節のステムの中位部や遠位部に取り付けられ、これによって前記人工関節のステムが髄腔内へ挿入される際にステムの遠位端部が骨の髄腔内面に当って傷つけることがないようにガイドすると共に、ステム挿入完了時にステムが髄腔内に理想的に且つ安定して位置決めされるようにするための人工関節用中遠位チップであって、
前記中遠位チップは骨補填材で構成し、且つ中遠位チップはその外径を取り付け位置においてステムの外径よりも大きく構成すると共に、前記ステムへの取り付け手段である嵌め込み穴か嵌め込み突起か螺合螺子を中遠位チップの軸心部から偏心して設けてあることを第1の特徴としている。
また本発明の人工関節用中遠位チップは、セメントレスの人工関節のステムの中位部や遠位部に取り付けられ、これによって前記人工関節のステムが髄腔内へ挿入される際にステムの遠位端部が骨の髄腔内面に直接には当接しないようにガイドすると共に、ステム挿入完了時にステムが髄腔内に安定して位置決めされるようにするための人工関節用中遠位チップであって、
前記中遠位チップは2層構造とし、その外層部を骨補填材で構成し、内層部を生体内分解吸収性材料で構成し、且つ中遠位チップはその外径を取り付け位置においてステムの外径よりも大きく構成すると共に、前記ステムへの取り付け手段である嵌め込み穴か嵌め込み突起か螺合螺子を中遠位チップの軸心部から偏心して設けてあることを第2の特徴としている。
また本発明の人工関節用中遠位チップは、上記第1又は第2の特徴に加えて、骨補填材は生体吸収性の骨補填材であることを第3の特徴としている。
また本発明の人工関節用中遠位チップは、上記第1〜第3の何れかに記載の特徴に加えて、骨補填材は多孔質の骨補填材であることを第4の特徴としている。
また本発明の人工関節用中遠位チップは、上記第1〜第4の何れかに記載の特徴に加えて、中遠位チップの取り付け手段を嵌め込み穴とし、その嵌め込み穴には内周面から中心方向に突出する凸部又は凸条を設けていることを第5の特徴としている。
また本発明の人工関節用中遠位チップは、上記第1〜第5の何れかに記載の特徴に加えて、中遠位チップは、その外周を円形以外の多角形状やその他の凹凸形状に構成していることを第6の特徴としている。
【発明の効果】
【0007】
請求項1に記載の人工関節用中遠位チップによれば、セメントレスの人工関節のステムの中位部や遠位部に取り付けられ、これによって前記人工関節のステムが髄腔内へ挿入される際にステムの遠位端部が骨の髄腔内面に直接には当接しないようにガイドすると共に、ステム挿入完了時にステムが髄腔内に安定して位置決めされるようにするための人工関節用中遠位チップであって、前記中遠位チップを骨補填材で構成してあるので、
中遠位チップをセメントレスの人工関節のステムに取り付けることで、人工関節のステムが髄腔内へ挿入される際にステム端部が直接的には骨の髄腔内面に当らないようにしながらガイドすることが可能となる。またセメントレスの人工関節のステムを随腔内のバランスのとれた好ましい位置に安定して位置決めすることが可能となる。
しかも中遠位チップが骨補填材で構成されているので、中遠位チップと骨とが当接することに起因する、セメントレスの人工関節での骨融解及び人工関節のゆるみ、痛みや骨折を解消することができる。
そして人工関節用中遠位チップを骨補填材で構成したことにより、中遠位チップが配置される位置にある骨の部分がその内面において、やがて前記中遠位チップと一体化し、骨の肥厚が図られ、骨の菲薄部分、欠損部分、脆弱化した部分を補強、回復させることができる。
【0008】
また中遠位チップは、その外径を取り付け位置においてステムの外径よりも大きく構成しているので、
人工関節のステムが髄腔内へ挿入される際にステム遠位端部が直接的に骨の髄腔内面に当るのを確実に防止しながらガイドすることができる。
また中遠位チップの取り付け位置においてステムの外径よりも大きい中遠位チップは、それが略接する骨の髄腔内周面によってその位置変動が規制されるので、それに伴ってステムの位置も規制される。即ち、ステム挿入完了時におけるステムの髄腔内での位置は、中遠位チップによって安定的に位置決めされる。
【0009】
特にステムへの取り付け手段である嵌め込み穴か嵌め込み突起か螺合螺子を中遠位チップの軸心部から偏心して設けてあるので、
中遠位チップの取り付け手段を嵌め込み穴か嵌め込み突起か螺合螺子とすることで、これらの取り付け手段を中遠位チップの軸心部から偏心した位置に容易に且つ確実に設けることができる。
そして前記取り付け手段を中遠位チップの軸心部から偏心した位置に設けることにより、髄腔内に配置されるステムの遠位部の位置を髄腔内の中心部から偏心した位置に安定して位置決めすることができる。
髄腔内でのステム中遠位部の位置を髄腔内の中心部から偏心させることができることで、個人毎に異なる骨の湾曲具合に応じて、挿入されるステムを骨の髄腔内においてバランスのとれた良好な位置に保持させることができる。
人間の骨は個人毎にその湾曲具合等が異なることから、挿入されるステムが骨の髄腔内で全体としてバランスのとれた良好な位置に保持されるためには、ステムの中遠位部が髄腔内の中心に配置されるよりも、むしろ髄腔内で中心よりも多少偏心した位置に配置される方がよい場合がある。このような場合は、予めX線撮影、CT、MRI等の検査を行うことでわかることから、ステムの中遠位部が髄腔内の中心部からどの方向に、どの程度偏心した位置に配置させるのがよいかを予め決め、それによって中遠位チップをステムに嵌め込む際にその水平面上での回転位置を調整して嵌め込むことで、ステムの中遠位部を髄腔内の所定の偏心位置に容易に安定して位置決め配置することができる。
【0010】
また請求項2に記載の人工関節用中遠位チップによれば、セメントレスの人工関節のステムの中位部や遠位部に取り付けられ、これによって前記人工関節のステムが髄腔内へ挿入される際にステム中遠位端部が骨の髄腔内面に直接には当接しないようにガイドすると共に、ステム挿入完了時にステムが髄腔内に安定して位置決めされるようにするための人工関節用中遠位チップであって、該中遠位チップは2層構造とし、その外層部を骨補填材で構成し、内層部を生体内分解吸収性材料で構成してあるので、
中遠位チップをセメントレスの人工関節のステムに取り付けることで、上記請求項1に記載の発明の場合と同様に、人工関節のステムが髄腔内へ挿入される際にステム遠位端部が直接的には骨の髄腔内面に当らないようにしながらガイドすることが可能となる。またセメントレスの人工関節のステムを随腔内のバランスのとれた好ましい位置に安定して位置決めすることが可能となる。
そして中遠位チップの外層部を骨補填材で構成したことにより、中遠位チップが配置される位置にある骨の部分がその内面において、やがて前記中遠位チップと一体化し、骨の肥厚が図られ、骨の菲薄部分、欠損部分、脆弱化した部分を補強、回復させることができる。
更に中遠位チップの内層部を生体内分解吸収性材料で構成したことにより、セメントレスの人工関節において、ステムの近位部と海面骨とが強固に結合し或いは骨補填材が骨と結合する数ヶ月後には、前記中遠位チップの内層部の生体内分解吸収性材料が分解・吸収されてしまうようにすることができ、これによって骨補填材(骨)側とステムとの接触が絶たれ、ステムと骨とが長期にわたって当接することに起因する、セメントレス人工関節での骨融解及び人工関節のゆるみ、痛みや骨折等の問題を解消することができる。
【0011】
また中遠位チップは、その外径を取り付け位置においてステムの外径よりも大きく構成しているので、
人工関節のステムが髄腔内へ挿入される際にステム遠位端部が直接的に骨の髄腔内面に当るのを確実に防止しながらガイドすることができる。
また中遠位チップの取り付け位置においてステムの外径よりも大きい中遠位チップは、それが略接する骨の髄腔内周面によってその位置変動が規制されるので、それに伴ってステムの位置も規制される。即ち、ステム挿入完了時におけるステムの髄腔内での位置は、中遠位チップによって安定的に位置決めされる。
【0012】
特にステムへの取り付け手段である嵌め込み穴か嵌め込み突起か螺合螺子を中遠位チップの軸心部から偏心して設けてあるので、
中遠位チップの取り付け手段を嵌め込み穴か嵌め込み突起か螺合螺子とすることで、これらの取り付け手段を中遠位チップの軸心部から偏心した位置に容易に且つ確実に設けることができる。
そして前記取り付け手段を中遠位チップの軸心部から偏心した位置に設けることにより、髄腔内に配置されるステムの遠位部の位置を髄腔内の中心部から偏心した位置に安定して位置決めすることができる。
髄腔内でのステム中遠位部の位置を髄腔内の中心部から偏心させることができることで、個人毎に異なる骨の湾曲具合に応じて、挿入されるステムを骨の髄腔内においてバランスのとれた良好な位置に保持させることができる。
人間の骨は個人毎にその湾曲具合等が異なることから、挿入されるステムが骨の髄腔内で全体としてバランスのとれた良好な位置に保持されるためには、ステムの中遠位部が髄腔内の中心に配置されるよりも、むしろ髄腔内で中心よりも多少偏心した位置に配置される方がよい場合がある。このような場合は、予めX線撮影、CT、MRI等の検査を行うことでわかることから、ステムの中遠位部が髄腔内の中心部からどの方向に、どの程度偏心した位置に配置させるのがよいかを予め決め、それによって中遠位チップをステムに嵌め込む際にその水平面上での回転位置を調整して嵌め込むことで、ステムの中遠位部を髄腔内の所定の偏心位置に容易に安定して位置決め配置することができる。
【0013】
また請求項3に記載の人工関節用中遠位チップによれば、請求項1又は2に記載の発明による上記効果に加えて、骨補填材は生体吸収性の骨補填材であるので、
中遠位チップが配置される位置にある骨の部分が骨補填材によって肥厚、強化されると共に、骨補填材が次第に本物の骨によって取って代わられ、結果として健全な骨の補強がなされる。
【0014】
請求項4に記載の人工関節用中遠位チップによれば、請求項1〜3の何れかに記載の発明による上記効果に加えて、骨補填材は多孔質の骨補填材であるので、
多孔質により骨の再生がより効果的に行われ、骨の肥厚、強化がなされる。
【0015】
また請求項5に記載の人工関節用中遠位チップによれば、請求項1〜4の何れかに記載の上記効果に加えて、中遠位チップの取り付け手段を嵌め込み穴とし、その嵌め込み穴には内周面から中心方向に突出する凸部又は凸条を設けているので、
中遠位チップをステムに嵌め込む際に、嵌め込み穴の内周面がフラットな円周面の場合よりも、十分強固に、確実に嵌め込むことができる。また凸部や凸条が嵌め込み穴に設けられることで、その嵌め込み穴がステムと嵌め合わされた後も骨髄液の流通を確保することができる。
【0016】
また請求項6に記載の人工関節用中遠位チップによれば、請求項1〜5の何れかに記載の上記効果に加えて、中遠位チップは、その外周を円形以外の多角形状やその他の凹凸形状に構成しているので、
中遠位チップによりステムの中遠位部を随腔内に位置決めした状態においても、髄腔内での骨髄液の流通を十分に確保して妨げないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
図1は本発明の中遠位チップを取り付けた人工関節のステムが大腿骨の髄腔内に挿入された状態を示す断面図、図2は中遠位チップの基本的な2つの実施形態を示す斜視図で、(A)は骨補填材のみからなる中遠位チップの斜視図、(B)は骨補填材と生体内分解吸収性材料との2層構造からなる中遠位チップの斜視図である。図3の(A)〜(F)はそれぞれ嵌め込み穴を用いた中遠位チップの種々の実施形態を示す斜視図、図4の(A)、(B)はそれぞれ螺合式の中遠位チップの実施形態を示す斜視図、図5は中遠位チップの嵌め込み穴を軸心部から偏心させた実施形態を示す中遠位チップの平面図である。図6は中遠位チップの嵌め込み穴を軸心部から偏心させた他の実施形態を示し、(A)は中遠位チップの平面図、(B)は中遠位チップの縦断面図である。図7は中遠位チップの嵌め込み穴を軸心部から偏心させた更に他の実施形態を示し、(A)は中遠位チップの平面図、(B)は中遠位チップの縦断面図である。図8中遠位チップの嵌め込み穴を軸軸心部から偏心させた更に他の実施形態を示し、(A)は中遠位チップの平面図、(B)は中遠位チップの縦断面図である。図9は中遠位チップの嵌め込み穴の内周面に軸心方向に突出する凸条を形成した実施形態を示す平面図、図10は中遠位チップの外周に凹凸形状を構成した実施形態を示す平面図である。
【0018】
先ず図1を参照して、1は人工関節の骨頭球、2は人工関節のステムである。また3は大腿骨で、4は髄腔である。なお、5は人工関節のステム2の近位部の周面に設けたポーラス加工表面である。
中遠位チップ10は、前記人工関節のステム2の前記ポーラス加工表面5とした近位部Aより先の中遠位部B、端的には遠位端部2a付近に取り付けられる。
前記中遠位チップ10を取り付けた人工関節のステム2は、手術の際に大腿骨3の上部から髄腔4内に挿入される。
前記中遠位チップ10は、人工関節のステム2が髄腔4内へ挿入される際に、ステム2の遠位端部2aが直接的に大腿骨3の髄腔内面に当って傷を付けたり或いはステム2のスムーズな挿入を妨げたりするのを防ぎながら、ステム2の挿入をガイドする。
中遠位チップ10の外径は、その取り付け位置においてステム2の外径よりも大きくしている。更に言えば、中遠位チップ10は後述するように、少なくともその外面部が骨補填材で構成されていることから、中遠位チップ10の外径は前記骨補填材が大腿骨3の髄腔4内面に接する程度の径となるのがよい。
前記中遠位チップ10は、人工関節のステム2が髄腔4内に挿入を完了した時に、中遠位チップ10の外周面が大腿骨3の髄腔内周面と接触し或いは僅かな間隙をもって対面することで、中遠位チップ10の変位するのが僅かな範囲内に規制され、これによってステム2の遠位端部2aもまたバランスのとれた好ましい位置に安定的に位置決めされる。
【0019】
大腿骨3の髄腔内周面(大腿骨3内面)は予めリーミングすることで、ステム2に取り付けられた中遠位チップ10とぴったりサイズが合うようにすることができる。これによって大腿骨3の髄腔4内にステム2を挿着した際に、中遠位チップ10が骨内面に接触状態となり、早急なる肥骨或いは自家骨への置換が期待される。
前記人工関節のステム2は、チタン合金、コバルトクロム合金、ステンレススチール等の金属材料で構成することができる。が、それ以外の強度が大きい金属材料やその他の材料で構成することも可能である。
【0020】
図2を参照して、前記中遠位チップ10は、(A)に示すように全体を骨補填材で構成することができる。また中遠位チップ10は、(B)に示すように2層構造とし、その外層部10aを骨補填材で構成し、内層部10bを生体内分解回吸収材料で構成することができる。なお符号11は嵌め込み穴である。
中遠位チップ10に骨補填材を用いることにより、該中遠位チップ10を骨3の菲薄部分、欠損部分、脆弱化した部分等の弱化部分3aに配置させるようにすることで、該弱化部分3aの骨の肥厚、その他の骨の強化を図ることができる。
【0021】
前記骨補填材としては、アルミナ、ジルコニア、ハイドロキシアパタイト等のセラミック系骨補填材、ポリメチルメタクリレート、高密度ポリエチレン等の樹脂系骨補填材、その他、現在既に開発されている骨補填材及び将来開発される骨補填材を用いることができる。
また骨補填材は、生体吸収性の骨補填材とすることができる。生体吸収性の骨補填材としては、β−リン酸三カルシウム、ハイドロキシアパタイト、A−Wガラスセラミックス、その他、現在既に開発されている生体吸収性骨補填材及び将来開発される生体吸収性骨補填材を用いることができる。
また骨補填材は、多孔質の骨補填材とすることができる。多孔質の骨補填材としては、例えばβ−リン酸三カルシウム、ハイドロキシアパタイト等の紛、粒状材料を焼結してなる骨補填材を用いることができる。
【0022】
前記内層部10bに用いられる生体内分解吸収性材料としては、PLLA(ポリ−L−乳酸)、乳酸−グリコール酸共重合体、乳酸−カプロラクトン共重合体を単独若しくは2種以上を混合して用いることができる。勿論、それ以外の現在知られ、或いは将来開発される生体内分解吸収性材料を用いることができる。
生体内分解吸収性材料は、経時的に髄腔4内で加水分解され、吸収される。生体内分解吸収性材料の配合比を調節することにより、生体内での分解、吸収の速度を調整することができ、中遠位チップ10の内層部10bとしての役割を果たす期間を調整することができる。中遠位チップ10の内層部10bとしての役割を果たす期間とは、ステム2の近位部のポーラス加工表面5に海面骨が増殖して強固に結合し、ステム2と大腿骨3とが十分強固に固定され、また外層部10aの骨補填材との間に骨が増殖して肥骨されるまでの期間である。その期間は人によって異なるが、平均的に3〜6ヶ月程度である。
【0023】
図3を参照して、上記骨補填材の単層からなる中遠位チップ10或いは骨補填材と生体内分解吸収性材料との2層からなる中遠位チップ10としての形状は、例えば図3の(A)に示すように逆円錐台形状で、その軸心部に嵌め込み穴11を貫通させて構成したものとすることができる。この(A)の中遠位チップ10の場合は、例えば図1に示すように、中遠位チップ10はステム2の遠位端部2aを貫通した形でステム2の遠位部、中位部或いは中位部から遠位部にまたがって取り付くことになる。この場合、ステム2はその遠位端部2aから中遠位部Bにかけて適当なテーパーが施され、これによって中遠位チップ10を固定できるようになされている。
また前記中遠位チップの10の形状は、図3の(B)に示すように逆円錐台形状で、その軸心部に嵌め込み穴11を、貫通することなく途中まで設けたものとすることができる。この中遠位チップ10の場合は、ステム2の遠位端部2aを下からキャップして覆うようにしてステム2の遠位部若しくは遠位部から中位部にかけて取り付けられる。
また前記中遠位チップ10の形状は、図3の(C)に示すように逆円錐台形状で、その軸心部にテーパー状に細くなる嵌め込み穴11を貫通させて設けたものとすることができる。この中遠位チップ10の場合には、ステム2の遠位端部2aからテーパーが施されていないようなステム2に対しても十分に取り付けることができる。
また前記中遠位チップ10の形状は、図3の(D)に示すように逆円錐台形状で、その軸心部にテーパー状に細くなる嵌め込み穴11を、貫通させることなく途中まで設けたものとすることがでできる。この場合には、中遠位チップ10はステム2の遠位端部2aを下からキャップして覆うようにしてステム2の遠位部或いは遠位部から中位部にかけて取り付けられる。
上記(A)〜(D)において逆円錐台形状は、勿論、円柱状形状であってもよい。また中遠位チップ10の外形形状は種々の形状とすることができる。
また前記中遠位チップ10の形状は、図3の(E)、(F)に示すように、中遠位チップ10の嵌め込み穴11の上端の口径を中遠位チップ10上端の外径に近い寸法にすることができる。この(E)、(F)の場合においても、中遠位チップ10は骨補填材からなる単層の場合の他、2層構造とすることができる。この場合、例えば中遠位チップ10の上部を除く部分を内外2層とし、厚みの薄い上部は骨補填材の単層とすることができる。(E)、(F)のようにすることで、中遠位チップ10をステム2に取り付ける際に、ステム2と中遠位チップ10との間に段差が付くことなく略面一状態に連続させることができる。
中遠位チップ10は、その長さを長くすることで、該ステム2の中遠位部Bにわたる範囲をカバーするように中遠位チップ10を取り付けることができる。また中遠位チップ10の長さを比較的短くすることで、ステム2の中位部或いは遠位部に取り付けることができる。
【0024】
図4を参照して、ステム2の遠位部への中遠位チップ10の取り付けは、螺合によっても行うことができる。図4の(A)は、中遠位チップ10の上端に螺合螺子として雄螺子部12を設けたものである。ステム2の遠位端部2aに図示しない雌螺子部を設けることで、中遠位チップ10を螺合して取り付ける。また図4の(B)は、中遠位チップ10の上端に螺合螺子として雌螺子部13を設けたものである。ステム2の遠位端部2aに図示しない雄螺子部を設けることで、両者を螺合して取り付けることができる。
なお、中遠位チップ10を2層構造として、内層部を生体内分解吸収性材料で構成している場合は、前記螺合部分を同じ生体内吸収性材料で構成することができる。また中遠位チップ10を骨補填材の単層から構成している場合は、前記螺合部分は同種又は異種の材料で構成することができる。
【0025】
上記図3、図4に示す中遠位チップ10の場合は、中遠位チップ10の軸心部に嵌め込み穴11や雄螺子部12、雌螺子部13を設けたが、それら嵌め込み穴11、雄螺子部12、雌螺子部13を中遠位チップ10の軸心部から偏心した位置に設けることができる。
図5に、中遠位チップ10の嵌め込み穴11を中遠位チップ10の軸心部Pから偏心した位置Qに設けた実施態様を示す。嵌め込み穴11を中遠位チップ10の軸心部Pから偏心させて設けることで、前記嵌め込み穴11に嵌め込まれたステム2の前記随腔4内での位置を自由に位置決め調整することができる。
即ち、中遠位チップ10が嵌め込まれるステム2の中遠位部Bにおいて、そのステム2と大腿骨3の内周面との距離を、仮に内距離L1、外距離L2、右距離L3、左距離L4とすると、それらの各距離L1、L2、L3、L4を自由に変更調整することができる。その変更調整はステム2に中遠位チップ10を嵌め込む際に、中遠位チップ10の水平方向に360℃以下の角度で適当に回転させればよい。
以上のように、偏心した嵌め込み穴11を持つ中遠位チップ10を使用することで、ステム2の中遠位部Bの随腔4内での位置を自由に調整して位置決めすることができる。そしてこのことは、個々の人間の骨の湾曲具合に応じて、ステム2を全体としてバランス良く随腔4内に挿入、位置決めする場合に非常に重要となってくる。更に言えば、ステム2の中遠位部Bの随腔4内での位置(随腔4内の水平面上での位置)を好ましい位置に調整して配置できれば、ステム2の近位部Aの位置調整(視覚できるので比較的容易である)と相俟ってステム2全体を随腔4内でバランスのとれた良好な位置に配置させることができる。加えて、大腿骨3に生じている弱体部分3aが大腿骨3の内周面の円周方向の一部に偏って生じている場合であっても、その偏った弱体部分3aに骨補填材をうまく位置決め配置することができる。
【0026】
上記図5に示す実施形態では、取り付け手段である嵌め込み穴11の位置を中遠位チップ10の軸心部Pから偏心して設けているが、嵌め込み穴11の代わりに、取り付け手段として上記中遠位チップ10の雄螺子部12や雌螺子部13等の螺合螺子を軸心部Pから偏心して設けるようにすることができる。
また同様に嵌め込み穴11の代わりに、取り付け手段として嵌め込み突起を軸心部Pから偏心して設けるようにすることができる。
【0027】
図6に示す実施形態は、図5に示す実施形態と同様に、中遠位チップ10の嵌め込み穴11を中遠位チップ10の軸心部Pから偏心した位置Qに設けたものである。が、前記嵌め込み穴11の形状、詳しくは嵌め込み穴11の水平断面形状を多角形としている。
このように多角形とした嵌め込み穴11を用いることで、同じ水平断面形状を有するステム2の中遠位端部に対して、嵌合固定が容易に、確実に行える他、特に中遠位チップ10をその多角形の1角の角度を単位として、一角ずつ順次回転させることで、ステム2の回りにおける中遠位チップ10の出っ張りの程度の調節を容易に且つ確実に行うことができる。
なお本実施形態では、中遠位チップ10の嵌め込み穴11をテーパー状に構成しているが、必ずしもテーパー状でなくてもよく、ストレートな穴であってもよい。
【0028】
図7に示す実施形態では、中遠位チップ10の偏心させた嵌め込み穴11を、貫通させることなく設け、且つ嵌め込み穴11の底から嵌め込み突起14を設け、この嵌め込み突起14をステム2の遠位端部2aに形成した嵌め込み穴2bに対して挿嵌することで、中遠位チップ10をステム2に取り付けるようにしている。
前記嵌め込み突起14は中遠位チップ10の軸心部Pから偏心した位置Qに位置する。この嵌め込み突起14がステム2の嵌め込み穴2aに対して円周方向に回転・調整しながら嵌め込むことで、ステム2の遠位端部2aの位置を随腔4内で調節することができる。
なお前記嵌め込み突起14の場合も多角形の柱としている。多角形とすることによるメリットは既述の通りである。
【0029】
図8に示す実施形態では、中遠位チップ10の偏心させた嵌め込み穴11を、貫通させることなく設け、且つ嵌め込み穴11の底に更に嵌め込み小穴15を設け、この嵌め込み小穴15に対してステム2の遠位端部2aに形成した嵌め込み突起2cを挿嵌することで、中遠位チップ10をステム2に取り付けるようにしている。
前記嵌め込み小穴15は中遠位チップ10の軸心部Pから偏心した位置Qに位置する。この嵌め込み小穴15とステム2の前記嵌め込み突起2cとを円周方向に相互に回転調整しながら嵌め込むことで、ステム2の遠位端部2aの位置を随腔4内で調節することができる。
なお前記嵌め込み小穴15の場合も多角形の穴としている。多角形とすることによるメリットは既述の通りである。
【0030】
図9に示すように、中遠位チップ10の嵌め込み穴11には、その内周面から中心方向に向けて突出する縦方向の凸条16を設けることができる。凸条16の代わりに凸部を設けてもよい。
このような凸条16や凸部を中遠位チップ10の嵌め込み穴11の内周面から中心方向へ向けて設けることで、嵌め込み穴11の内周面が平坦な中遠位チップ10の場合よりも、より確実に且つ強固に中遠位チップ10をステム2に取り付けることができる。
【0031】
図10に示すように、中遠位チップ10の外周は円形である必要はない。中遠位チップ10の外周形状を多角形やその他の凹凸形状とすることができる。図10では中遠位チップ10の外周に膨出部17を、等間隔で設けている。このように中遠位チップ10の外周を凹凸形状にすることで、該凹凸部の隙間を自由に骨随液等が行き来することができる。また凹凸形状とすることで、部分的に生じた骨の弱化部分3aに対して中遠位チップ10の外周の凸部が近接するように位置決めすることが可能となる。
【0032】
本発明の中遠位チップ10は、人工股関節の他、人工肩関節、人工肘関節、人工手関節、人工指関節、人工膝関節、人工足関節にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の中遠位チップを取り付けた人工関節のステムが大腿骨の髄腔内に挿入された状態を示す断面図である。
【図2】中遠位チップの基本的な2つの実施形態を示す斜視図で、(A)は骨補填材のみからなる中遠位チップの斜視図、(B)は骨補填材と生体内分解吸収性材料との2層構造からなる中遠位チップの斜視図である。
【図3】(A)〜(F)はそれぞれ嵌め込み穴を用いた中遠位チップの実施形態を示す斜視図である。
【図4】(A)、(B)はそれぞれ螺合式の中遠位チップの実施形態を示す斜視図である。
【図5】中遠位チップの嵌め込み穴を軸心部から偏心させた実施形態を示す平面図である。
【図6】中遠位チップの嵌め込み穴を軸心部から偏心させた他の実施形態を示し、(A)は中遠位チップの平面図、(b)は縦断面図である。
【図7】中遠位チップの嵌め込み穴を軸心部から偏心させた更に他の実施形態を示し、(A)は中遠位チップの平面図、(B)は縦断面図である。
【図8】中遠位チップの嵌め込み穴を軸心部から偏心させた更に他の実施形態を示し、(A)は中遠位チップの平面図、(B)は縦断面図である。
【図9】中遠位チップの嵌め込み穴の内周面に軸心方向に突出する凸条を形成した実施形態を示す平面図である。
【図10】中遠位チップの外周に凹凸形状を構成した実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【0034】
1 骨頭球
2 ステム
2a 遠位端部
2b 嵌め込み穴
2c 嵌め込み突起
3 大腿骨
3a 弱化部分
4 随腔
5 ポーラス加工表面
10 中遠位チップ
10a 外層部
10b 内層部
11 嵌め込み穴
12 雄螺子部
13 雌螺子部
14 嵌め込み突起
15 嵌め込み小穴
16 凸条
17 膨出部
A 近位部
B 中遠位部
P 軸心部
Q 偏心した位置
L1 内距離
L2 外距離
L3 右距離
L4 左距離

【特許請求の範囲】
【請求項1】
セメントレスの人工関節のステムの中位部や遠位部に取り付けられ、これによって前記人工関節のステムが髄腔内へ挿入される際にステムの遠位端部が骨の髄腔内面に直接には当接しないようにガイドすると共に、ステム挿入完了時にステムが髄腔内に安定して位置決めされるようにするための人工関節用中遠位チップであって、
前記中遠位チップは骨補填材で構成し、且つ中遠位チップはその外径を取り付け位置においてステムの外径よりも大きく構成すると共に、前記ステムへの取り付け手段である嵌め込み穴か嵌め込み突起か螺合螺子を中遠位チップの軸心部から偏心して設けてあることを特徴とする人工関節用中遠位チップ。
【請求項2】
セメントレスの人工関節のステムの中位部や遠位部に取り付けられ、これによって前記人工関節のステムが髄腔内へ挿入される際にステムの遠位端部が骨の髄腔内面に直接には当接しないようにガイドすると共に、ステム挿入完了時にステムが髄腔内に安定して位置決めされるようにするための人工関節用中遠位チップであって、
前記中遠位チップは2層構造とし、その外層部を骨補填材で構成し、内層部を生体内分解吸収性材料で構成し、且つ中遠位チップはその外径を取り付け位置においてステムの外径よりも大きく構成すると共に、前記ステムへの取り付け手段である嵌め込み穴か嵌め込み突起か螺合螺子を中遠位チップの軸心部から偏心して設けてあることを特徴とする人工関節用中遠位チップ。
【請求項3】
骨補填材は生体吸収性の骨補填材であることを特徴とする請求項1又は2に記載の人工関節用中遠位チップ。
【請求項4】
骨補填材は多孔質の骨補填材であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の人工関節用中遠位チップ。
【請求項5】
中遠位チップの取り付け手段を嵌め込み穴とし、その嵌め込み穴には内周面から中心方向に突出する凸部または凸条を設けていることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の人工関節用中遠位チップ。
【請求項6】
中遠位チップは、その外周を円形以外の多角形状やその他の凹凸形状に構成していることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の人工関節用中遠位チップ。

【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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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2008−100112(P2008−100112A)
【公開日】平成20年5月1日(2008.5.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−7846(P2008−7846)
【出願日】平成20年1月17日(2008.1.17)
【分割の表示】特願2003−321002(P2003−321002)の分割
【原出願日】平成15年9月12日(2003.9.12)
【出願人】(000200677)泉工医科工業株式会社 (56)
【Fターム(参考)】