JP2005087243A - 人工関節用中遠位チップ - Google Patents

Abstract

【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すると共に挿入されたステムを安定した位置に保持することができ、骨融解や人工関節のゆるみを発生させないのみならず、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。
【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てある。また中遠位チップ１０を外層部が骨補填材からなり内層部が生体内分解吸収性材料からなる２層構造としている。
【選択図】 図１

Description

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。

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。

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。
特開平８−３００１２６号公報 特開平９−２２０６５６号公報 特開２００３−０７３７６８号公報 特開平１０−３１４２９５号公報 特開２００１−２５９０１６号公報 特開２００１−４６４８９号公報 特開２００３−３８６３６号公報 特開２００３−１４６４４号公報 特開２００３−２１０５６８号公報

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。

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。

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、該中遠位チップを骨補填材で構成してあることを第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、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、且つ中遠位チップにはステムとの嵌め込み穴、嵌め込み突起、螺合螺子等からなる取り付け手段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５の特徴に加えて、中遠位チップの取り付け手段は、中遠位チップに設けられた嵌め込み穴か、嵌め込み突起か、螺合螺子とし、中遠位チップの軸心部から偏心した位置に設けていることを第６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５又は第６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７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７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８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、中遠位チップはピン状或いは片状のものとし、人工関節のステムの中遠位部の側面に取り付けるように構成していることを第９の特徴としている。

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、該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。
更に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。

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。
しかも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。

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。

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。

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、且つ中遠位チップにはステムとの嵌め込み穴、嵌め込み突起、螺合螺子等からなる取り付け手段を設けているので、
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形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。
またステムへの取り付けは、中遠位チップに設けた嵌め込み穴、嵌め込み突起、螺合螺子等からなる取り付け手段により、簡単に且つ確実に行うことができる。

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５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は、中遠位チップに設けられた嵌め込み穴か、嵌め込み突起か、螺合螺子とし、中遠位チップの軸心部から偏心した位置に設けているので、
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。

また請求項７に記載の人工関節用中遠位チップによれば、請求項５又は６に記載の発明による上記効果に加えて、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。

また請求項８に記載の人工関節用中遠位チップによれば、請求項１〜７の何れかに記載の発明による上記効果に加えて、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。

また請求項９に記載の人工関節用中遠位チップによれば、請求項１〜４の何れかに記載の発明による上記効果に加えて、中遠位チップはピン状或いは片状のものとし、人工関節のステムの中遠位部の側面に取り付けるように構成してあるので、
ピン状或いは片状の中遠位チップを取り付けた部分に対応する骨の部分について肥厚が図られ、骨のより部分的な菲薄部分、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。

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。図１１は中遠位チップの更に他の実施形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は水平断面図である。

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の外形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。

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。

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。

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。

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。

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２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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図１１に更に本発明の中遠位チップの他の実施形態を示す。本実施形態では中遠位チップ１０をピン状のものとしている。ピン状の中遠位チップ１０を複数本用意し、これをステム２の遠位部（中位部でもよい）の側面に円周方向に適当な間隔（この実施形態の場合は６０度間隔で設けられた取り付け穴２ｄに差し込んで取り付けるようにしている。ピン状の中遠位チップ１０がステム２の遠位部或いは中位部の側周に複数個、放射状に取り付けられることで、ステム２の中遠位部Ｂが随腔４内において好ましい位置に安定して位置決めされる。
また前記ピン状の中遠位チップ１０の基端側をネジとして、ステム２の取り付け穴２ｄの螺子に対して螺合して差し込んで取り付けるようにしてもよい。

更に前記ピン状の中遠位チップ１０は、その用いる複数個の長さを異なるものとし、この長さの異なるピン状の中遠位チップ１０をステム２の各取り付け穴２ｄに取り付けることで、各ピン状の中遠位チップ１０のステム２からの突出長さが円周方向において異なるように構成することができる。このように構成することで、ステム２の中位部や遠位部を随腔４内の偏心した位置に安定して位置決めすることができる。その際、ピン状の中遠位チップ１０の長さを種々選択し、またどの長さのピン状の中遠位チップ１０をステム２の円周方向のどの位置に取り付けるかを種々選択することで、ステム２の髄腔４内での偏心位置を自在に調節することができる。

前記ピン状の中遠位チップ１０は、骨の補填をしたい個所に対応して配置すればよいので、必ずしも図１１に示すようなステム２の長さ方向の一定位置に、円周方向に放射状に設ける必要はない。骨の補填をしたい場所に対応して、１乃至複数本をステム２の中遠位部Ｂの側面の何れの位置に取り付けてもよい。
前記ピン状の中遠位チップ１０は、勿論、骨補填材のみで構成することができるが、骨補填材と生体内分解吸収性材料とで構成してもよい。この場合には、大腿骨３に近い中遠位チップ１０の外層部を骨補填材で構成し、ステム２に近い中遠位チップ１０の内層部を生体内分解吸収性材料で構成する。
前記ピン状の中遠位チップ１０では大腿骨３の補填したい部分に局所的にあてがうことが可能となるが、骨３の補填したい部分に中遠位チップ１０をあてがうという機能を果たすことができる中遠位チップとしては、片状の中遠位チップ１０であっても可能である。片状の中遠位チップ１０を補填したい大腿骨３の部分の対応するステム２の側面に取り付けることで、その部分の骨の補填が可能となる。

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。

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。 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。 （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。 （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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 中遠位チップの更に他の実施形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は水平断面図である。

符号の説明

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

Claims (9)

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、該中遠位チップを骨補填材で構成してあることを特徴とする人工関節用中遠位チップ。
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、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ことを特徴とする人工関節用中遠位チップ。
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。
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。
5. 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、且つ中遠位チップにはステムとの嵌め込み穴、嵌め込み突起、螺合螺子等からなる取り付け手段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。
6. 中遠位チップの取り付け手段は、中遠位チップに設けられた嵌め込み穴か嵌め込み突起か螺合螺子とし、中遠位チップの軸心部から偏心した位置に設けていることを特徴とする請求項５に記載の人工関節用中遠位チップ。
7. 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５又は６に記載の人工関節用中遠位チップ。
8. 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１〜７の何れかに記載の人工関節用中遠位チップ。
9. 中遠位チップはピン状或いは片状のものとし、人工関節のステムの中遠位部の側面に取り付けるように構成してあ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。

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