JP2018164525A

JP2018164525A - 人工股関節用ステム補填材

Info

Publication number: JP2018164525A
Application number: JP2017062563A
Authority: JP
Inventors: 貴夫井田; Takao Ida; 純彦前野; Sumihiko Maeno
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2018-10-25

Abstract

【課題】人工股関節用ステムのシンキングまたは緩みなどが発生する可能性を低減することができる人工股関節用ステム補填材を提供することである。【解決手段】長手方向ａの一端に位置している第１端部２と、長手方向ａの他端に位置している第２端部３と、第１端部２および第２端部３の間に位置しており長手方向ａに沿って延びている第１部位４および第２部位５と、を備え、第１部位４が、平面状であり、第２部位５が、第１端部２側に位置しており第１端部側２の厚みＤが第２端部３側の厚みＤよりも小さい第１領域５１を有する、人工股関節用ステム補填材１である。【選択図】図１

Description

本発明は、人工股関節用ステム補填材に関する。

従来から、疾患または事故などで低下した股関節の機能を回復させるために、股関節を人工のものに置換する人工股関節置換術が行われている。人工股関節置換術では、人工股関節用ステムが使用される（例えば、非特許文献１参照）。人工股関節用ステムは、術後にシンキングまたは緩みなどを発生することがある。

"M/L Taper Hip Prosthesis"、［online］、Zimmer、［平成２９年３月９日検索］、インターネット＜URL:http://www.zimmer.com/content/dam/zimmer-web/documents/en-US/pdf/surgical-techniques/hip/zimmer-ml-taper-hip-prosthesis-surgical-technique.pdf＞

本発明の課題は、人工股関節用ステムのシンキングまたは緩みなどが発生する可能性を低減することができる人工股関節用ステム補填材を提供することである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
（１）長手方向の一端に位置している第１端部と、長手方向の他端に位置している第２端部と、前記第１端部および前記第２端部の間に位置しており長手方向に沿って延びている第１部位および第２部位と、を備え、前記第１部位が、平面状であり、前記第２部位が、前記第１端部側に位置しており前記第１端部側の厚みが前記第２端部側の厚みよりも小さい第１領域を有する、人工股関節用ステム補填材。
（２）前記第１端部および前記第１領域の交差部を面取りしてなる面取り部をさらに備える、前記（１）に記載の人工股関節用ステム補填材。
（３）前記第２端部が、平面状である、前記（１）または（２）に記載の人工股関節用ステム補填材。
（４）前記第１領域は、前記第１端部に向かうにつれて厚みが小さくなっている、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の人工股関節用ステム補填材。
（５）前記第１領域は、前記第１端部側の幅が前記第２端部側の幅よりも小さい、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の人工股関節用ステム補填材。
（６）前記第１領域は、前記第１端部に向かうにつれて幅が小さくなっている、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の人工股関節用ステム補填材。
（７）前記第２部位が、前記第２端部側に位置している柱状の第２領域をさらに有する、前記（１）〜（６）のいずれかに記載の人工股関節用ステム補填材。
（８）前記第２領域が、前記第１部位と反対側に凸の曲面状である、前記（７）に記載の人工股関節用ステム補填材。
（９）前記第２領域が、半円柱状である、前記（７）または（８）に記載の人工股関節用ステム補填材。
（１０）前記第２領域が、前記第１領域に接続されている、前記（７）〜（９）のいずれかに記載の人工股関節用ステム補填材。
（１１）前記第２部位に位置している溝部をさらに備え、前記溝部が、前記第１端部側に位置しており長手方向に略垂直な第１壁部と、前記第１壁部よりも前記第２端部側に位置しており内方から外方に向かうにつれて前記第１壁部から遠ざかるように傾斜している第２壁部と、を有する、前記（１）〜（１０）のいずれかに記載の人工股関節用ステム補填材。
（１２）前記溝部が、前記第１壁部および前記第２壁部のそれぞれと接続しており前記第１部位側に凸の曲面状の底部をさらに有する、前記（１１）に記載の人工股関節用ステム補填材。
（１３）前記溝部を複数備える、前記（１１）または（１２）に記載の人工股関節用ステム補填材。
（１４）大腿骨の髄腔に埋入されている人工股関節用ステムの前面または後面に前記第１部位が対向するような状態で前記第１端部側から前記髄腔に埋入される、前記（１）〜（１３）のいずれかに記載の人工股関節用ステム補填材。

本発明によれば、人工股関節用ステムのシンキングまたは緩みなどが発生する可能性を低減することができるという効果がある。

本発明の一実施形態に係る人工股関節用ステム補填材を側方から見た図である。図１に示す人工股関節用ステム補填材を正面から見た図である。図１に示す人工股関節用ステム補填材のＸ１矢視図である。図２に示す人工股関節用ステム補填材のＸ２矢視図である。図１に示す人工股関節用ステム補填材の使用状態を示す概略説明図である。図１に示す人工股関節用ステム補填材の使用状態を示す概略説明図である。

以下、本発明の一実施形態に係る人工股関節用ステム補填材について、図１〜図６を参照して詳細に説明する。

図１〜図４に示すように、本実施形態の人工股関節用ステム補填材１（以下、「補填材１」ということがある。）は、第１端部２、第２端部３、第１部位４および第２部位５を備えている。

第１端部２は、いわゆる先端部であり、補填材１の長手方向ａの一端に位置している。第２端部３は、いわゆる後端部であり、長手方向ａの他端に位置している。補填材１は、第１端部２から第２端部３に向かって延びる形状を有している。

第１部位４は、第１端部２および第２端部３の間に位置しており、長手方向ａに沿って延びている。第１部位４は、図１、図３および図４に示すように、平面状である。

第２部位５は、第１端部２および第２端部３の間に位置しており、長手方向ａに沿って延びている。第２部位５は、図１および図２に示すように、第１端部２側に位置している第１領域５１を有している。第１領域５１は、図１に示すように、第１端部２側の厚みＤが、第２端部３側の厚みＤよりも小さい。厚みＤは、図１に示すように、補填材１を側方から見たとき、言い換えれば、第１端部２および第２端部３がいずれも見える状態において平面状の第１部位４が線状となるように補填材１を見たとき、長手方向ａに垂直な方向における第１部位４および第２部位５の間の寸法のことである。

上述した構成によれば、図５および図６に示すように、大腿骨２００の髄腔２０１に埋入されている人工股関節用ステム１００（以下、「ステム１００」ということがある。）と皮質骨２０２との間の隙間に補填材１を埋入してステム１００を固定することができる。具体的に説明すると、まず、第１領域５１の第１端部２側の厚みＤが相対的に小さいことから、第１端部２側から補填材１を髄腔２０１に埋入することができる。そして、補填材１を髄腔２０１に埋入すると、第１領域５１の第２端部３側の厚みＤが相対的に大きいことから、第２部位５が皮質骨２０２に接触し、ステム１００を固定することができる。また、髄腔２０１に埋入されているステム１００は、平面状の前面１０１および後面１０２を有しており、大腿骨２００のいわゆる骨切りライン２０３の前後方向には隙間が存在している。ステム１００の前面１０１または後面１０２に平面状の第１部位４が対向するような状態で、補填材１を髄腔２０１に埋入すれば、ステム１００と補填材１との接触面積が大きくなることから、ステム１００の固定状態を安定させることができる。その結果、ステム１００のマイクロモーションを抑制してステム１００と皮質骨２０２との固着を促進させることができ、ステム１００のシンキングまたは緩みなどが発生する可能性を低減することができる。なお、補填材１を髄腔２０１に埋入するとき、大腿骨２００の近位の前後面における海綿骨を削ってもよい。

ステム１００の前面１０１は、ステム１００の前側に位置しており、後面１０２は、ステム１００の後側に位置している。ステム１００の前側とは、ステム１００を人体に取り付けたとき、人体の顔が向いている方向側のことである。ステム１００の後側とは、ステム１００を人体に取り付けたとき、人体の背部が向いている方向側のことである。前面１０１は、ステム１００の前側の一部に位置していてもよいし、全体に位置していてもよい。同様に、後面１０２は、ステム１００の後側の一部に位置していてもよいし、全体に位置していてもよい。

一方、補填材１は、図１〜図３に示すように、第１端部２および第１領域５１の交差部を面取りしてなる面取り部６をさらに備えている。このような構成によれば、補填材１の第１端部２側が皮質骨２０２に接触する可能性を低減することができ、結果として骨折リスクを低減することができる。本実施形態の面取り部６は、Ｒ面取りであるが、これに代えて、Ｃ面取りにしてもよい。

第２端部３は、図１〜図４に示すように、平面状である。このような構成によれば、例えば、第２端部３をハンマーなどで叩いて補填材１を髄腔２０１に埋入することができる。

図１に示すように、第１領域５１は、第１端部２に向かうにつれて厚みＤが小さくなっている。言い換えれば、第１領域５１は、第１端部２に向かうにつれて第１部位４に近づくように傾斜している。このような構成によれば、補填材１が楔状になることから、補填材１を髄腔２０１にスムーズに埋入することができる。なお、第１領域５１は、第１端部２に向かうにつれて厚みＤが小さくなっている構成に限定されるものではない。

図１に示すように、補填材１を側方から見たとき、第１領域５１と第１部位４とのなす角の角度θ１は、鋭角である。このような構成によれば、補填材１を髄腔２０１にスムーズに埋入することができる。角度θ１は、例えば、５〜３０°である。

第１領域５１は、図２に示すように、第１端部２側の幅Ｗが、第２端部３側の幅Ｗよりも小さい。このような構成によれば、補填材１の第１端部２側が皮質骨２０２に接触する可能性を低減することができ、結果として骨折リスクを低減することができる。幅Ｗは、図２に示すように、補填材１を正面から見たとき、言い換えれば、第２部位５の真後ろに平面状の第１部位４が位置するような状態で第２部位５を見たとき、長手方向ａに垂直な方向における第２部位５の両側縁部間の寸法のことである。なお、本実施形態の第２部位５は、その両側縁部において第１部位４に接続されている。

第１領域５１は、第１端部２に向かうにつれて幅Ｗが小さくなっている。このような構成によれば、補填材１が楔状になることから、補填材１を髄腔２０１にスムーズに埋入することができる。なお、第１領域５１は、第１端部２に向かうにつれて幅Ｗが小さくなっている構成に限定されるものではない。

第２部位５は、図１および図２に示すように、第２端部３側に位置している柱状の第２領域５２をさらに有している。このような構成によれば、補填材１を髄腔２０１に埋入したとき、第２部位５が皮質骨２０２に接触しやすくなり、結果としてステム１００の固定状態を安定させることができる。

第２領域５２は、図４に示すように、第１部位４と反対側に凸の曲面状である。このような構成によれば、第２領域５２が皮質骨２０２に接触したとき、皮質骨２０２に対して局所的に応力が加わる可能性を低減することができ、結果として骨折リスクを低減することができる。この効果を効率よく得る観点から、本実施形態の第２領域５２は、半円柱状である。

第２領域５２は、図１および図２に示すように、第１領域５１に接続されている。このような構成によれば、第２部位５の構成が比較的簡単になることから、第２部位５を加工するときの加工性を向上させることができる。なお、第１領域５１および第２領域５２の間には、例えば、曲面状などの他の領域が位置していてもよい。

補填材１は、図１に示すように、第２部位５に位置している溝部７をさらに備えている。溝部７は、第１端部２側に位置しており長手方向ａに略垂直な第１壁部７１と、第１壁部７１よりも第２端部３側に位置しており内方から外方に向かうにつれて第１壁部７１から遠ざかるように傾斜している第２壁部７２と、を有している。これらの構成によれば、溝部７がいわゆる返しとして機能することから、髄腔２０１に埋入した補填材１が、髄腔２０１から抜け出す可能性を低減することができる。また、溝部７は、補填材１をカットするときのガイドとしても機能する。したがって、溝部７に沿って補填材１をカットすれば、補填材１のサイズを調整することができる。なお、第１壁部７１は、長手方向ａに対して実質的に垂直であればよい。具体的には、第１壁部７１が長手方向ａに対して９０°±５°の誤差を含んでいてもよい。

図１に示すように、補填材１を側方から見たとき、第１壁部７１と第２壁部７２とのなす角の角度θ２は、鋭角である。このような構成によれば、溝部７の返しとしての機能を向上させることができる。角度θ２は、例えば、１０〜６０°である。

溝部７は、第１壁部７１および第２壁部７２のそれぞれと接続しており第１部位４側に凸の曲面状の底部７３をさらに有している。このような構成によれば、溝部７に加わる応力が緩和されることから、溝部７から亀裂が発生する可能性を低減することができる。

補填材１は、溝部７を複数備えている。このような構成によれば、溝部７の返しとしての機能および補填材１をカットするときのガイドとしての機能をそれぞれ向上させることができる。溝部７を複数備えるとき、その数は、例えば、２〜２０である。複数の溝部７のそれぞれの構成は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

複数の溝部７は、第１領域５１の第２端部３側から第２領域５２の第２端部３側にわたって位置している。なお、複数の溝部７の位置は、上述した位置に限定されるものではない。例えば、複数の溝部７は、第１領域５１の第１端部２側に位置していてもよい。また、複数の溝部７は、第１領域５１の第１端部２側から第２領域５２の第２端部３側にわたって位置していてもよい。

補填材１の材質としては、例えば、ハイドロキシアパタイト（ＨＡ）、β−リン酸三カルシウム（β−ＴＣＰ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリ−Ｌ−乳酸（ＰＬＬＡ）、またはこれらの複合体などが挙げられる。

補填材１の硬度は、ステム１００の粗面部（溶射部）の硬度よりも小さくてもよい。このとき、補填材１の材質は、補填材１とステム１００の粗面部とが摺動したときに発生する補填材１の摩耗粉が、生体に対して実質的に害のないものがよい。

補填材１の硬度は、骨組織の硬度よりも小さくてもよい。このとき、互いに隣り合う溝部７同士の第１壁部７１と第２壁部７２との間に、第１壁部７１および第２壁部７２の交差部７４が位置していてもよい。これらの構成を満たすときは、交差部７４が骨組織に接触するとつぶれて変形するので、補填材１と骨組織との接触面積を向上させてステム１００の固定状態を安定させることができる。

補填材１を成形する方法としては、例えば、切削加工などが挙げられる。補填材１の大きさは、次のような値に設定できる。長手方向ａに平行な方向における補填材１の長さは、例えば、１０〜７０ｍｍである。補填材１の幅Ｗは、例えば、１〜４０ｍｍである。補填材１の厚みＤは、例えば、１〜２０ｍｍである。

以上、本発明に係る実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。

例えば、上述の実施形態では、第２部位５が柱状の第２領域５２を有しているが、これに代えて、第２部位５が第２領域５２を有していない構成にしてもよい。

また、上述の実施形態では、第２領域５２が半円柱状であるが、これに代えて、第２領域５２を他の形状にしてもよい。他の形状としては、例えば、角柱状などが挙げられる。第２領域５２を角柱状にするときは、隣り合う２つの面の交差部を面取りしてもよい。

また、サイズが異なる補填材１を複数準備し、ステム１００と皮質骨２０２との間の隙間に応じて使用する補填材１を選択するようにしてもよい。複数の補填材１のサイズバリエーションは、相似の形状にしてもよい。

１・・・人工股関節用ステム補填材
２・・・第１端部
３・・・第２端部
４・・・第１部位
５・・・第２部位
５１・・・第１領域
５２・・・第２領域
６・・・面取り部
７・・・溝部
７１・・・第１壁部
７２・・・第２壁部
７３・・・底部
７４・・・交差部
１００・・・人工股関節用ステム
１０１・・・前面
１０２・・・後面
２００・・・大腿骨
２０１・・・髄腔
２０２・・・皮質骨
２０３・・・骨切りライン

Claims

長手方向の一端に位置している第１端部と、
長手方向の他端に位置している第２端部と、
前記第１端部および前記第２端部の間に位置しており長手方向に沿って延びている第１部位および第２部位と、を備え、
前記第１部位が、平面状であり、
前記第２部位が、前記第１端部側に位置しており前記第１端部側の厚みが前記第２端部側の厚みよりも小さい第１領域を有する、人工股関節用ステム補填材。
前記第１端部および前記第１領域の交差部を面取りしてなる面取り部をさらに備える、請求項１に記載の人工股関節用ステム補填材。
前記第２端部が、平面状である、請求項１または２に記載の人工股関節用ステム補填材。
前記第１領域は、前記第１端部に向かうにつれて厚みが小さくなっている、請求項１〜３のいずれかに記載の人工股関節用ステム補填材。
前記第１領域は、前記第１端部側の幅が前記第２端部側の幅よりも小さい、請求項１〜４のいずれかに記載の人工股関節用ステム補填材。
前記第１領域は、前記第１端部に向かうにつれて幅が小さくなっている、請求項１〜５のいずれかに記載の人工股関節用ステム補填材。
前記第２部位が、前記第２端部側に位置している柱状の第２領域をさらに有する、請求項１〜６のいずれかに記載の人工股関節用ステム補填材。
前記第２領域が、前記第１部位と反対側に凸の曲面状である、請求項７に記載の人工股関節用ステム補填材。
前記第２領域が、半円柱状である、請求項７または８に記載の人工股関節用ステム補填材。
前記第２領域が、前記第１領域に接続されている、請求項７〜９のいずれかに記載の人工股関節用ステム補填材。
前記第２部位に位置している溝部をさらに備え、
前記溝部が、
前記第１端部側に位置しており長手方向に略垂直な第１壁部と、
前記第１壁部よりも前記第２端部側に位置しており内方から外方に向かうにつれて前記第１壁部から遠ざかるように傾斜している第２壁部と、を有する、請求項１〜１０のいずれかに記載の人工股関節用ステム補填材。
前記溝部が、前記第１壁部および前記第２壁部のそれぞれと接続しており前記第１部位側に凸の曲面状の底部をさらに有する、請求項１１に記載の人工股関節用ステム補填材。
前記溝部を複数備える、請求項１１または１２に記載の人工股関節用ステム補填材。
大腿骨の髄腔に埋入されている人工股関節用ステムの前面または後面に前記第１部位が対向するような状態で前記第１端部側から前記髄腔に埋入される、請求項１〜１３のいずれかに記載の人工股関節用ステム補填材。