JP2005103258A - 肩用プロテーゼのための上腕骨インプラント - Google Patents

Abstract

【課題】 スポンジ状骨の切除量が少なくて済むような上腕骨インプラントを提供すること。
【解決手段】 適応可能な上腕骨インプラントであって、−アンカー止めステム（１）と；−オス型インサート（６）と；−アンカー止めステム（１）の上端（３）に対して直接的にまたは間接的に適合することを意図した着脱可能な支持体（５）であるとともに、オス型インサートと係合するための手段が設けられている中間ネック（７）と係合するような、着脱可能な支持体（５）と；を具備してなり、着脱可能な支持体（５）が、バスケット形状をなしているとともに、ブランチを備え、これらブランチが、互いに等間隔で配置された実質的な円弧形状をなしており、支持体に対して全体的半球形状を付与している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、上腕骨インプラントの分野に関するものであり、特に、肩用プロテーゼの分野に関するものである。一般に、このタイプのプロテーゼは、様々な形態をなすことができる。特に粉砕骨折の場合のように窪みキャビティが無傷である場合には、肩用プロテーゼは、上腕骨の髄様管内に固定される上腕骨部材を備えているとともに、窪みキャビティと直接的に係合することを意図した半球形状のオス型インプラントが設けられる。以下の説明においては、この種のデバイスは、『上腕骨インプラント』と称される。窪みキャビティが損傷している場合には、プロテーゼは、窪みキャビティ内に埋設される支持体の形態とされ、上腕骨部材内に設けられた対応形状と係合し得るようなオス型インサートまたはメス型インサートが設けられる。

本発明は、より詳細には、対象をなす肩関節の状況に応じて、オス型インサートまたはメス型インサートのどちらをも受領し得るように構成されているという意味合いにおいて、適応可能とされた（あるいは、適合型とされた）上腕骨インプラントに関するものである。以下の説明においては、『オス型インサート』という用語は、直接的にあるいは実用的にはカップといったような対応メス型形状の支持体を介して間接的に窪みキャビティと係合することを意図した、実用的には球形または半球形といったような、プロテーゼ的上腕骨ヘッドを意味している。同様に、『メス型インサート』という用語は、窪み領域内に埋設された支持体上に配置されかつ実用的には球形または半球形とされたオス型部材と係合し得るような、実用的にはカップといったような、メス型部材を意味している。

仏国特許出願公開第２ ６５２ ４９８号明細書には、同じタイプの上腕骨インプラントが開示されている。この上腕骨インプラントは、アンカー止めステムと、このステムの上端に配置されたヘッドと、を備えている。ヘッドは、オス型インサートまたはメス型インサートを受領し得るように構成された凹所を有している。このステムの１つの欠点は、ステムのヘッドのサイズのために、かなり多くの量のスポンジ状骨を切除する必要があることである。加えて、ステムの設置により、上腕骨ヘッドの元々の位置が変位し、これにより、上腕骨ヘッドの回転中心が変位し、このため、上腕骨の上部シールゾーンの損傷につながりかねないというリスクがあることである。
仏国特許出願公開第２ ６５２ ４９８号明細書

したがって、本発明の目的は、特に解剖学的切除に関する欠点といった上記欠点を有していないような、適応可能な上腕骨インプラントを提供することである。

よって、本発明の目的は、適応可能な上腕骨インプラントであって、アンカー止めステムと；窪みキャビテまたは窪み付きインプラントと係合し得るような、オス型インサートまたはメス型インサートと；を具備している。本発明によるインプラントは、アンカー止めステムの上端に対して直接的にまたは間接的に適合することを意図した着脱可能な支持体であるとともに、オス型インサートまたはメス型インサートと係合するための手段が設けられている中間ネックと係合するような、着脱可能な支持体を具備していることである。

言い換えれば、本発明は、仏国特許出願公開第２ ６５２ ４９８号明細書に開示された上腕骨ステムの上端のコーンを、ネックを介してステムと係合し得るよう構成されかつオス型インサートまたはメス型インサートを受領し得るよう構成されたバスケットからなる着脱可能な支持体によって、代替してなるものである。

プロテーゼの埋設後における各構成部材どうしの位置ズレを防止するために、オス型インサートまたはメス型インサート、および、ステムの上端は、互いに係合するための手段を有している。

実用的には、支持体すなわちバスケットは、貫通穴付きの円形シート（あるいは、円形の座、円形の seat ）を備えているとともに、互いに同一の少なくとも３つのブランチを備え、好ましくは互いに同一の４つのブランチを備えている。これらブランチは、互いに等間隔で配置された実質的な円弧形状をなしており、支持体に対して全体的半球形状を付与している。この半球形状は、実際、後述するように、同様に半球形状とされたオス型インサートまたはメス型インサートと、支持体とが、緊密に係合することのために、必須とされている。一般的に言えば、半球形状が、ネックを介して、ポール付きのアンカー止めステムの上端と係合することによって、緊密にアンカー止めされ、上腕骨のスポンジ状骨内に埋設されることを考慮すれば、支持体に対して全体的半球形状を付与し得る任意の手段を、想定することができる。

ステムの上端における支持体すなわちバスケットの配置を可能とし得るよう、上端には、支持体の各ブランチと係合することを意図した一連のノッチすなわち一連の切欠が、等間隔でもって形成されている。

支持体すなわちバスケットは、上記ネックを介して、ステムに対して固定される。プロテーゼの埋設後における支持体とステムとの位置ズレを防止するために、アンカー止めステムは、上端の領域に、ネックと係合し得るような円筒形または円錐台形の凹所を有している。実用的には、凹所は、支持体のシートの直径よりもわずかに小さな直径を有している。これにより、ステム内において調節を行うことができる。

有利な実施例においては、円筒形状の凹所に、内部スレッドが設けられ、内部スレッドが、ネックの下部領域に形成されたスレッドと係合することができる。

他の特徴点においては、ステムは、直径がほぼ一定とされた円筒形横断面部分を備えている。直径は、実際には、上端においては、ステムの残部よりもわずかに大きなものとされる。上端における横断面は、双円錐形的広がりを有した長円形とされる。

有利な実施例においては、ステムは、先端領域に、複数のグルーブを備えている。これらグルーブにより、セメントまたは骨に対しての接触表面積を増大させることができ、これにより、上腕骨シャフトのアンカー止めを二次的に補強することができる。

上述したように、本発明による上腕骨インプラントは、いわばプロテーゼ的上腕骨ヘッドといったようなオス型インサート、または、いわばカップといったようなメス型インサートのどちらをも受領し得るように構成されているという意味合いにおいて、適応可能とされた（あるいは、適合型とされた）タイプのものである。

インプラントがオス型インサートを受領する場合には、オス型インサートは、半球形状とされ、オス型インサートのベースには、上記ネックの上端と係合し得る円錐凹所が設けられている。ネックの他端は、支持体すなわちバスケットのシートを貫通する。これにより、ステムの上端凹所内に、嵌合することができるあるいはネジ止めすることができる。

インプラントがメス型インサートを受領する場合には、メス型インサートは、カップ形状とされ、メス型インサートには、下端部分に中央シャフトが連接され、このシャフトは、ネックと同じ機能を有しており、このシャフトは、ステムの凹所と係合することを意図したものとされる。実用的には、カップの直径は、半球形状をなす支持体すなわちバスケット内に係合し得るように、選択される。

本発明およびその利点は、添付図面を参照しつつ、本発明を何ら限定するものではなく単なる例示としての以下の実施例を参照することにより、明瞭となるであろう。

本発明においては、上腕骨インプラントは、３つの個別の部材から形成されている。すなわち、アンカー止めステム（１）または（８）と、支持体（５）と、オス型インサートまたはメス型インサートと、から形成されている。

図１および図２に示すように、また、図２２および図２３に示すように、アンカー止めステム（１）は、ほぼ一定の断面積を有した全体的円筒形状とされている。しかしながら、アンカー止めステムの直径は、残部と比較して、上端の方がわずかに大きいものとされている。上端の断面形状は、双円錐形的広がりを有した長円形とされている。

さらに、側部は、上腕骨内への補助的なアンカー止めを最適化し得るグルーブ（１２）を有している。

本発明においては、ステム（１）は、バスケットの形状とされた支持体（５）を受領することを意図されている。バスケット（５）自体は、オス型またはメス型のインサートを受領することを意図されている。

図１８および図１９において明瞭に図示されているこのバスケット（５）は、円筒形シート（１３）から形成されている。円筒形シート（１３）を起点として、互いに同一の複数のブランチ（１４）が、等間隔で延出されている。全体的には円弧形状とされているこれらブランチは、実質的に半球形の包絡面を形成している。各ブランチの外面には、上腕骨のスポンジ状骨内における支持体のアンカー止めを促進することを意図した歯が設けられている。さらに、円筒形シート（１３）は、まず最初に、詳細に後述するように、ネック（７）が通過し得るよう意図された穴（１７）を有しているとともに、さらに加えて、円筒形シート（１３）の底面上に、等間隔とされた径方向を向いた歯（１６）を有している。これら歯（１６）は、アンカー止めステム（１）の上端（３）上へのバスケット（５）の正確な位置決めを可能とすることを意図したものである、あるいは、図２０および図２１に示すような中間部材すなわち短いステム（８）の上面上へのバスケット（５）の正確な位置決めを可能とすることを意図したものである。

実際には、中間部材（８）の上面（１８）と、ステムの上端（３）と、の双方には、径方向を向いた一組をなす複数の歯（１６）と係合し得る形状およびピッチ角度を有した複数のリブ（１９，４）が設けられている。

オス型インサート、すなわち、プロテーゼ的上腕骨ヘッド（６）は、実質的には半球形キャップから形成されており、特に、ステンレススチール、または、クロミウム／コバルト合金、または、他の金属、から形成されている。このキャップのベース（１０）には、外科医が所望する向きに応じて、中央に位置する穴（１１）（図６）、または、偏心して配置された穴（１１）（図７）、が設けられている。この穴は、ネック（７）の上端（２０）を受領することを意図されている。この上端（２０）の形状は、対応形状をなす穴（１１）内に適合し得るような留め金コーンの形態とされている。また、上端（２０）には、アンカー止めステム（１）の上端（３）上へのネック（７）の取付器具の導入を可能とし得るよう、多角形断面の穴（２１）が設けられている、ということが理解されるであろう。この上端（２０）には、軸方向において、より大きな直径の部分（２２）が連接されている。この大径部分（２２）上に、メス型インサート（６）が載置されるようになっている。大径部分（２２）には、軸方向に、円筒形領域（２３）と、下端部（２４）と、が連接されている。下端部（２４）は、留め金コーンまたはスレッド（２５）の形態とされている。これら２つの領域は、より小さな断面積の領域（２６）によって隔離されている。この領域（２６）は、下端部（２４）に、ある種の柔軟性を付与することを意図したものである。

円筒形領域（２３）は、バスケット（５）のシート（１３）の穴（１７）と係合することを意図されている。さらに、実際には、円筒形領域（２３）は、シートの高さに実質的に対応した長さでもって延在しているとともに、開口の内径に対応しかつその内径に対してわずかなクリアランスを有した直径とされている。

下端部（２４）は、部分的に、ステム（１）の上端（３）内に形成されている凹所（２７）と係合すること、または、中央部材すなわち短いステム（８）内に形成されている凹所（２８）と係合すること、を意図されている。これにより、これら２つの部材上にネックを確実に固定し得るとともに、アンカー止めステム（１）上にバスケット（５）とインプラント（６）とを確実に固定することができる。実際、これら凹所（２７，２８）に対しては、下端部（２４）における留め金コーン形状と係合し得る形状であるか、あるいは、適切な場合には下端部（２４）に設けられたスレッド（２５）に対応したピッチ角度の内部スレッドであるか、のいずれかが設けられている。

オス型インサートの場合においては、バスケット（５）は、ステムを確実に安定させ得るとともに、さらに、上腕骨内におけるインプラントのアンカー止めを促進し得る。

メス型インサートは、図１１〜図１４に詳細に示すように、カップ（３０）から構成されていて、ポリエチレン製インサート（３１）がクリップ止めされている。

実質的に半球形状であるカップ（３０）は、下方ポールを起点としてシャフト（３２）が連接されている。このシャフト（３２）は、ネック（７）と同様の機能を有しており、ネック（７）の場合と同様に、以下の部材が設けられている。
−バスケット（５）のシート（１３）の穴（１７）と係合することを意図されている円筒形中央領域（３５）。
−アンカー止めステム（１）の上端（３）の凹所（２７）と係合すること、または、中央部材（８）の凹所（２８）と係合すること、のいずれかを意図されている下方領域（３６）。

カップ（３０）の外面は、実質的には、バスケット（５）によって規定された内部容積に相当している。

ポリエチレン製インサート（３１）は、カップ（３０）にクリップ止めされている。これを行うために、カップによって規定された内容積の方向に突出しているとともにカップの上エッジの近傍に形成された複数のスタッド（３３）と係合する複数の環状リブ（３４）が設けられている。さらに、インサート（３１）の外面には、カップ（３０）に対して係止されることを意図したフランジ（３７）が設けられている。

理解されるように、本発明は、２つの主要な実施例を有している。一方の実施例においては、上腕骨の髄様管内に挿入することを意図した長いステム（１）を使用している。他方の実施例においては、長いステムの埋設が不要である場合に、短いステム（８）を使用している。この短いステムは、上腕骨に上腕骨インプラントを直接的に埋設することを可能としている。

上述したように、このインプラントの利点の１つは、スポンジ状骨の切除が少なくて済むことである。インプラントは、バスケット状支持体の形状に適合する十字型形状器具を使用することによって配置される。この事実は、骨の損失を制限する。

埋設後には、オス型またはメス型のインサートは、様々な構成部材が密着的に係合していることのおかげで、ズレる事がない。

本発明と、本発明に由来する利点とは、上記の説明から明らかなように、特に重要なことは、アンカー止めステムの解剖学的形状と、インプラントの適合的特性と、である。

プロテーゼ的上腕骨ヘッドが設けられている本発明による上腕骨インプラントを示す側面図である。 プロテーゼ的上腕骨ヘッドが設けられている本発明による上腕骨インプラントを示す分解図である。 図１および図２におけるインプラントの上方部材をより詳細に示した図であって、本発明における代替可能な実施例によるものである。 図１および図２におけるインプラントの上方部材をより詳細に示した図であって、本発明における代替可能な実施例によるものである。 本発明によるプロテーゼ的上腕骨ヘッドを示す斜視図である。 本発明によるプロテーゼ的上腕骨ヘッドを示す底面図である。 本発明によるプロテーゼ的上腕骨ヘッドを示す底面図である。 カップ、言い換えれば、メス型インサートが設けられている、本発明による上腕骨インプラントを示す側面図である。 カップ、言い換えれば、メス型インサートが設けられている、本発明による上腕骨インプラントを示す分解図である。 より詳細な図であって、図８および図９の実施例に関する変形例を示す分解図である。 カップが設けられている、本発明による支持体すなわちバスケットを示す斜視図である。 本発明によるカップを示す、上方から見た斜視図である。 本発明によるカップを示す、下方から見た斜視図である。 図１２および図１３のカップにクリップ止めされたポリエチレン製インサートを示す斜視図である。 本発明によるインプラントのステムと係合することを意図したネックを示す斜視図である。 本発明によるインプラントのステムと係合することを意図したネックを示す斜視図である。 本発明によるインプラントのステムと係合することを意図したネックを示す斜視図である。 本発明による支持体すなわちバスケットを示す斜視図である。 本発明による支持体すなわちバスケットを示す斜視図である。 本発明に関連して使用し得る付加的な部材を示す斜視図である。 本発明に関連して使用し得る付加的な部材を示す斜視図である。 本発明によるステムを示す斜視図である。 本発明によるステムを、別の角度から示す斜視図である。

符号の説明

１ アンカー止めステム
３ 上端
５ 支持体、バスケット
６ オス型インサート
７ ネック
８ アンカー止めステム
１０ ベース
１１ 円錐凹所
１３ 円形シート
１４ ブランチ
１５ 歯
１６ 歯
１７ 貫通穴
１８ 上端
２０ 上端
２２ より大きな直径の部分
２３ 円筒形領域
２４ 下端
２５ スレッド
２６ より小さな横断面積を有した領域
２７ 凹所
２８ 凹所
３０ メス型インサート
３１ メス型インサート
３２ 中央シャフト

Claims (8)

1. 適応可能な上腕骨インプラントであって、
   −アンカー止めステム（１，８）と；
   −窪みキャビテまたは窪み付きインプラントと係合し得るような、オス型インサート（６）またはメス型インサート（３０，３１）と；
   −前記アンカー止めステム（１，８）の上端（３）に対して直接的にまたは間接的に適合することを意図した着脱可能な支持体（５）であるとともに、前記オス型インサートまたは前記メス型インサートと係合するための手段が設けられている中間ネック（７，３２）と係合するような、着脱可能な支持体（５）と；
   を具備してなり、
   前記着脱可能な支持体（５）が、貫通穴（１７）付きの円形シート（１３）を備えてなるバスケット形状をなしているとともに、互いに同一の少なくとも３つのブランチ（１４）を備え、
   これらブランチ（１４）が、互いに等間隔で配置された実質的な円弧形状をなしており、前記支持体に対して全体的半球形状を付与していることを特徴とする上腕骨インプラント。
2. 請求項１記載の上腕骨インプラントにおいて、
   前記複数のブランチ（１４）の外面には、スポンジ状骨と係合することが意図されている歯（１５）が設けられていることを特徴とする上腕骨インプラント。
3. 請求項１または２記載の上腕骨インプラントにおいて、
   前記支持体（５）の前記円形シート（１３）が、底面上に、等間隔とされかつ径方向を向いた一組をなす複数の歯（１６）を有していて、
   これら歯（１６）が、前記アンカー止めステム（１，８）の前記上端（３，１８）上において前記支持体（５）の正確な位置決めを可能とすることを意図したものであることを特徴とする上腕骨インプラント。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の上腕骨インプラントにおいて、
   前記アンカー止めステム（１，８）が、前記上端（３）の領域に、円錐台形状の凹所（２７，２８）を有し、
   この凹所が、前記ネック（７）のうちの、同様の円錐台形状をなす下端（２４）と係合することを意図したものであることを特徴とする上腕骨インプラント。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の上腕骨インプラントにおいて、
   前記アンカー止めステム（１，８）が、前記上端（３）の領域に、内部スレッドを有した円筒形状の凹所（２７，２８）を有し、
   この凹所が、前記ネック（７）のうちの、対応スレッド（２５）が設けられている下端（２４）と係合することを意図したものであることを特徴とする上腕骨インプラント。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の上腕骨インプラントにおいて、
   前記中間ネック（７）が、互いに同軸的な３つの部分を備え、
   これら部分が、
   −前記オス型インサート（６）と係合し得る留め金コーンの形態をなす上端（２０）と；
   −前記オス型インサート（６）が載置されるより大きな直径の部分（２２）と；
   −前記支持体（５）の前記シート（１３）の前記穴（１７）と係合することを意図した円筒形領域（２３）と；
   であり、
   前記円筒形領域（２３）には、留め金コーン形状であるかまたはスレッド（２５）であるかのどちらかとされた下端（２４）が連接され、
   前記円筒形領域（２３）と前記下端（２４）とが、より小さな横断面積を有した領域（２６）によって隔離されていることを特徴とする上腕骨インプラント。
7. 請求項６記載の上腕骨インプラントにおいて、
   前記オス型インサートすなわちプロテーゼ的上腕骨ヘッド（６）が、半球形状とされ、
   前記プロテーゼ的上腕骨ヘッド（６）のベース（１０）には、中央位置にあるいは偏心位置に、前記ネック（７）の前記上端（２０）と係合し得る円錐凹所（１１）が設けられていることを特徴とする上腕骨インプラント。
8. 請求項６記載の上腕骨インプラントにおいて、
   前記メス型インサート（３０，３１）が、カップ形状とされ、
   このカップ形状の外面包絡面は、前記支持体（５）によって規定される内容積に実質的に対応しており、
   前記メス型インサートには、下端部分に中央シャフト（３２）が連接され、
   このシャフト（３２）が、前記ネック（７）と同じ機能を有しており、
   このシャフト（３２）が、前記ステム（１）の前記凹所と係合することを意図したものであり、
   前記メス型インサート（３０）が、このメス型インサート（３０）にクリップ止めされるポリエチレン製インサート（３１）を受領することを意図したものであることを特徴とする上腕骨インプラント。

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