JP2017159116A - 骨補填材と骨プレートとを備えるキット - Google Patents

Abstract

【課題】骨切り後に形成された空間全体の強度バランスを図りつつ、骨吸収速度を向上する。
【解決手段】脛骨Ａの関節近傍に脛骨Ａの一側面から形成された切断面Ｂを開くことにより、一側面に向かって漸次広がる楔状に形成された骨切り部Ｃ内に補填される骨補填材１と、一側面に骨切り部の開口部を跨ぐように固定される骨プレートとを備え、骨補填材１が、１０ＭＰａ以上の圧縮強度を有するセラミックス多孔体により構成され、前記骨切り部Ｃの内、切断面Ｂ間の間隔が狭い側に配置されて、２つの切断面Ｃにそれぞれ密着する２つの密着面を有する楔状に形成され、該密着面が、２つの該密着面の間隔が変化する方向に沿って、骨切り部Ｃの切断面Ｂ間の間隔が広い一側面側の皮質骨Ａ１に重ならない位置まで延びる長さ寸法を有するキットを提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、骨補填材と骨プレートとを備えるキットに関するものである。

従来、脛骨骨切り術において、骨切り後の空間に補填する骨補填材が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
特許文献１には、骨切り後に開かれた空間形状に全体的に適合するようにセラミック材料によって構成されたくさび形状の骨補填材が開示されている。
また、特許文献２には、骨切り後に開かれた空間形状の内、広く開口している皮質骨側の空間に強度の強い緻密体状の骨補填材、狭く開口している海綿骨側の強度の弱い顆粒状の骨補填材を配置する技術が開示されている。

特許第３１００４５５号公報 特許第４３１５７８９号公報

しかしながら、特許文献１の骨補填材は、骨切り後の空間全体に適合される一様の強度を有するものであるため、空間を確保可能な強度を担保するために緻密なものが使用され、骨吸収の速度が低いという不都合がある。
一方、特許文献２の骨補填材では、骨吸収の速度は高いが、空間全体にわたる強度分布のバランスが悪く、十分な骨形成前に大きな荷重がかかると強度の低い顆粒状の骨補填材側の脛骨に大きな負担がかかり、形成された空間を維持できなくなる場合がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、骨切り後に形成された空間全体の強度バランスを図りつつ、骨吸収速度を向上することができる骨補填材と骨プレートとを備えるキットを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、脛骨の関節近傍に脛骨の一側面から形成された切断面を開くことにより、前記一側面に向かって漸次広がる楔状に形成された骨切り部内に補填される骨補填材と、前記一側面に前記骨切り部の開口部を跨ぐように固定される骨プレートとを備え、前記骨補填材が、１０ＭＰａ以上の圧縮強度を有するセラミックス多孔体により構成され、前記骨切り部の内、前記切断面間の間隔が狭い側に配置されて、２つの前記切断面にそれぞれ密着する２つの密着面を有する楔状に形成され、該密着面が、２つの該密着面の間隔が変化する方向に沿って、前記骨切り部の前記切断面間の間隔が広い前記一側面側の皮質骨に重ならず、かつ、前記骨プレートとの間に間隔をあける位置まで延びる長さ寸法を有するキットを提供する。

本態様によれば、脛骨の関節近傍に、脛骨の一側面から切り込んで形成された切断面を離間させるように開くことにより、脛骨の一側面に向かって漸次広がる楔状の空間から鳴る骨切り部が形成されるので、該骨切り部内に楔状の骨補填材を挿入すると、骨補填材が骨切り部の中で、切断面間の間隔が狭い側に配置され、骨補填材の２つの密着面がそれぞれ２つの切断面に密着させられる。この状態で、密着面は骨切り部の切断面間の間隔が広い一側面側の皮質骨には接触しないように配される。

そして、この状態で、骨切り部の切断面間の間隔が最も広がった脛骨の一側面に骨プレートを固定することにより、骨切り部の最も広い間隔が骨プレートによって保持される。一方、骨切り部の狭い間隔側においては、骨補填材の密着面が脛骨の２つの切断面に密着させられており、骨補填材が１０ＭＰａ以上の圧縮強度を有しているので、脛骨の軸方向に圧縮力（体重）が加わっても圧縮力は脛骨の中心を挟んで両側に配置される骨プレートと骨補填材とによってバランスよく支持され、脛骨のヒンジ部に過大な負荷がかかることを防止して脛骨を健全な状態に維持することができる。また、骨切り部の内、骨補填材が配置されていない切断面間の間隔が広い部分には強度が低く吸収性の高い骨補填材を補填することが可能となり、骨吸収速度を向上することができる。

上記態様においては、前記骨補填材が、以下の条件式を満足することが好ましい。
２．０ｍｍ≦Ｈ１≦１４．０ｍｍ、０．５ｍｍ≦Ｈ２
ここで、Ｈ１は前記密着面間の最大間隔寸法、Ｈ２は前記密着面間の最小間隔寸法である。

また、上記態様においては、前記骨補填材が、以下の条件式を満足することが好ましい。
１５．０ｍｍ≦Ｌ１≦３２．０ｍｍ
ここで、Ｌ１は少なくとも一方の前記密着面の長さ寸法である。

さらに、上記態様においては、前記骨補填材が、以下の条件式を満足してもよい。
１５．０ｍｍ≦Ｌ１≦３２．０ｍｍ、Ｈ１＝Ｌ１×ｔａｎθ
ここで、Ｌ１は少なくとも一方の前記密着面の長さ寸法、θは前記切断面間の角度である。
また、上記態様においては、前記骨補填材が、以下の条件式を満足してもよい。
１０°≦θ≦２０°

本発明によれば、骨切り後に形成された空間全体の強度バランスを図りつつ、骨吸収速度を向上することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る骨補填材を示す斜視図である。 図１の骨補填材を脛骨の骨切り部に装着した状態を示す横断面図である。 図２の状態を示す側面図である。 図３の骨補填材の装着の他の例を説明する側面図である。 図１の骨補填材の寸法を説明する図である。

本発明の一実施形態に係る骨補填材１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る骨補填材１は、図３に示されるように、いわゆるＯ脚の患者にオープニングーウェッジ骨切り術を施す場合に、脛骨Ａの膝関節近傍に脛骨Ａの内側側面から形成された切断面Ｂを開くことにより、内側に向かって漸次広がる楔状に形成された骨切り部Ｃ内に補填されるものである。

このオープニング−ウェッジ骨切り術においては、図３に示されるように、脛骨Ａの内側面に骨切り部Ｃの開口端を跨ぐようにプレートＰをあてがい、スクリュＳによってプレートＰを脛骨Ａに固定することを前提としている。プレートＰは金属またはセラミックスにより構成され、スクリュＳによって脛骨Ａに固定されることにより、脛骨Ａの軸方向に荷重がかかった場合においても、骨切り部Ｃの開口端の開口寸法を維持することができる強度を有している。

この骨補填材１は、図１に示されるように、楔形状に形成されている。
骨補填材１は、互いに対向する２つの密着面２を有し、該密着面２の間隔である厚さ寸法が、その長さ方向（矢印Ｄの方向）の一端に向かって漸次小さくなる楔形状に形成されている。

この骨補填材１の２つの密着面２のなす角度θは、脛骨Ａに形成される骨切り部Ｃの開き角度に略一致するように設定されている。これにより、骨補填材１が骨切り部Ｃ内に挿入されると、骨切り部Ｃの２つの切断面Ｂに骨補填材１の２つの密着面２がそれぞれ密着させられるようになっている。

また、本実施形態に係る骨補填材１は、図２および図３に示されるように、骨切り部Ｃの切断面Ｂ間の間隔が狭い側に配置される。そして、この骨補填材１は、その厚さ寸法が最も厚い端部が、脛骨Ａの内側の皮質骨Ａ１に重ならない位置まで延びる長さ寸法を有している。
また、骨補填材１は、１０ＭＰａ以上の圧縮強度を有するセラミックス多孔体、例えば、βリン酸三カルシウム多孔体により構成されている。

このように構成された本実施形態に係る骨補填材１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る骨補填材１を用いてオープニング−ウェッジ骨切り術を行うには、図２および図３に示されるように、脛骨Ａの内側側面から外側側面に達する直前まで脛骨Ａを切断する。図２中、符号Ｅの部分は、脛骨Ａの外側の切断されていない部分であり、符号Ｆは、脛骨Ａを軸方向に切断した切断面である。

そして、内側側面の切断面Ｂ間の間隔を増大させるように開くことにより、楔状の空間からなる骨切り部Ｃを形成する。この後に、脛骨Ａの内側側面に骨切り部Ｃの開口端を跨ぐようにプレートＰをあてがい、複数のスクリュＳによって脛骨Ａに固定する。このとき、骨切り部Ｃの開き角度は本実施形態に係る骨補填材１の密着面２間の角度に一致させておく。

この状態で、本実施形態に係る骨補填材１を骨切り部Ｃ内に脛骨Ａの内側から挿入する。
骨切り部Ｃの開き角度が骨補填材１の密着面２間の角度θに一致しているので、骨補填材１は、骨切り部Ｃ内を脛骨Ａの外側近傍まで挿入され、図２および図３に示されるように、その２つの密着面２を骨切り部Ｃの２つの切断面Ｂにそれぞれ密着させるようになる。

このとき、本実施形態に係る骨補填材１は、その先端の厚さ寸法が小さい側の一端が脛骨Ａの外側近傍の皮質骨Ａ１に重なる位置まで挿入される。
そして、本実施形態に係る骨補填材１においては、上述した長さ寸法に設定されているので、密着面２を切断面Ｂに密着させた状態で、骨補填材１の厚さ寸法が大きい側の一端が海綿骨Ａ２の領域に位置し、脛骨Ａの内側近傍の皮質骨Ａ１には重ならない位置に配置される。

これにより、骨切り部Ｃの内、広く開かれた脛骨Ａの内側部分は、脛骨Ａに固定されたプレートＰによって、軸方向の大きな荷重を受けられるように支持され、狭く開かれた脛骨Ａの外側部分は、切断面Ｂ間に隙間無く挿入された本実施形態に係る骨補填材１が、皮質骨Ａ１間に挟まれることにより軸方向の大きな荷重を受けられるように支持される。

その結果、本実施形態に係る骨補填材１によれば、骨切り部Ｃが、その長さ方向の両端において軸方向の大きな荷重を受けられるように支持されるので、脛骨Ａに大きな荷重がかかっても、プレートＰと骨補填材１とでバランスよく支持することができ、符号Ｇで示される、脛骨Ａのヒンジ部に過大な負荷がかかることを防止して脛骨Ａを健全な状態に維持することができるという利点がある。

また、本実施形態に係る骨補填材１によれば、強度が必要な部分に適切に補填でき、他の部分に強度部材を補填せずに済むので、図４に示されるように、骨切り部Ｃの内、骨補填材１が配置されていない切断面Ｂ間の間隔が広い部分には強度が低く吸収性の高い、例えば、顆粒状の骨補填材３を補填することが可能となる。したがって、この部分に、吸収性の高い骨補填材３を補填することで、骨吸収速度を向上して、早期に骨形成を図り、患者にかかる負担を軽減することができるという利点もある。

なお、本実施形態に係る骨補填材１は、以下の通りの寸法を有していることが好ましい。
２．０ｍｍ≦Ｈ１≦１４．０ｍｍ
０．５ｍｍ≦Ｈ２
ここで、図５に示されるように、Ｈ１は密着面２間の最大間隔寸法、Ｈ２は密着面２間の最小間隔寸法である。

また、本実施形態に係る骨補填材１は、以下の通りの寸法を有していることが好ましい。
１５．０ｍｍ≦Ｌ１≦３２．０ｍｍ
ここで、図５に示されるように、Ｌ１は少なくとも一方の密着面２の長さ寸法である。

臨床において、骨切り部Ｃの長さ寸法Ｌ０の最小値は４５ｍｍであり、皮質骨Ａ１は１０ｍｍ程度の厚さ寸法を有しているため、上記長さ寸法Ｌ０であれば、脛骨Ａの内側の皮質骨Ａ１に重ならない範囲に骨補填材１を挿入することができる。

さらに、本実施形態に係る骨補填材１は、以下の通りの寸法を有していることが好ましい。
１５．０ｍｍ≦Ｌ１≦３２．０ｍｍ
Ｈ１＝Ｌ１×ｔａｎθ
ここで、θは切断面Ｂ間の角度である。
また、以下の条件式を満たすことが好ましい。
１０°≦θ≦２０°

また、本実施形態においては、２等辺三角形状断面を有する楔状の骨補填材１を例示したが、これに代えて、直角三角形状の断面を有する骨補填材１を採用してもよい。
また、本実施形態においては、骨補填材１の材料として、βリン酸三カルシウム多孔体を例示した。これによれば、生体吸収性を有するので、経時的に自家骨化される。これに代えて、ハイドロキシアパタイト等の他の任意のセラミックス材料により構成してもよい。

Ａ 脛骨
Ａ１ 皮質骨
Ｂ 切断面
Ｃ 骨切り部
θ 角度
１ 骨補填材
２ 密着面

Claims (6)

1. 脛骨の関節近傍に脛骨の一側面から形成された切断面を開くことにより、前記一側面に向かって漸次広がる楔状に形成された骨切り部内に補填される骨補填材と、
   前記一側面に前記骨切り部の開口部を跨ぐように固定される骨プレートとを備え、
   前記骨補填材が、
   １０ＭＰａ以上の圧縮強度を有するセラミックス多孔体により構成され、
   前記骨切り部の内、前記切断面間の間隔が狭い側に配置されて、２つの前記切断面にそれぞれ密着する２つの密着面を有する楔状に形成され、
   該密着面が、２つの該密着面の間隔が変化する方向に沿って、前記骨切り部の前記切断面間の間隔が広い前記一側面側の皮質骨に重ならず、かつ、前記骨プレートとの間に間隔をあける位置まで延びる長さ寸法を有する、キット。
2. 前記骨補填材が、以下の条件式を満足する請求項１に記載のキット。
   ２．０ｍｍ≦Ｈ１≦１４．０ｍｍ
   ０．５ｍｍ≦Ｈ２
   ここで、Ｈ１は前記密着面間の最大間隔寸法、Ｈ２は前記密着面間の最小間隔寸法である。
3. 前記骨補填材が、以下の条件式を満足する請求項１または請求項２に記載のキット。
   １５．０ｍｍ≦Ｌ１≦３２．０ｍｍ
   ここで、Ｌ１は少なくとも一方の前記密着面の長さ寸法である。
4. 前記骨補填材が、以下の条件式を満足する請求項２に記載のキット。
   １５．０ｍｍ≦Ｌ１≦３２．０ｍｍ
   Ｈ１＝Ｌ１×ｔａｎθ
   ここで、Ｌ１は少なくとも一方の前記密着面の長さ寸法、θは前記切断面間の角度である。
5. 前記骨補填材が、以下の条件式を満足する請求項４に記載のキット。
   １０°≦θ≦２０°
6. 前記骨プレートは、全体が前記骨切り部の外側に配置される形状を有する請求項１から請求項５のいずれかに記載のキット。

Images