JP2018509222A - 肩関節復元用人工器官 - Google Patents

Abstract

肩関節復元用人工器官（１）は、関節窩部品の凹状関節要素との球状連結を形成するよう形成された関節ヘッド（４）を備える。関節ヘッド（４）は、金属コア（５）と、縦方向（Ｘ）に沿ってコア（５）の挿入要素（７）上に挿入することができるキャビティ（１０）が形成されたプラスチック材料で構成される関節キャップ（９）と、を有する。挿入要素（７）およびキャビティ（１０）は、関節キャップ（９）を縦方向（Ｘ）に沿ってコア（５）に固定するよう弾性変形によって機能する形状的連結手段を形成するように構成される。コア（５）上での関節キャップ（９）の回転防止機構を形成するよう、複数の貫入要素（１２）がコア（６）のプレート（５）と連結表面（１１）との間で配置される。【選択図】図４

Description

本発明は、肩関節復元用人工器官に関する。

特に、本発明は、解剖学的に肩関節の復元を可能にする人工器官に関する。

一般的に、今日の既知の肩関節人工器官は、関節窩に関連する要素と、上腕骨に関連する部品と、を有し、これらの要素のそれぞれは、骨への取り付けのための部分と関節部分とを有している。

関節部分は球状部分であり、他の部分は相補的な凸状形状を有するよう形成された相補部である。

解剖学的人工器官の場合、凸状部分が上腕骨の関節部分である。

特許出願ＭＩ２０１３Ａ００１１２７は、金属材料の関節窩の関節部分と、プラスチック材料の対応する上腕骨関節部分と、の構造を記載している。

現在、市場には、種々のタイプの肩関節復元用人工器官があるが、それにはいくつかの欠点がある。

まず、多くの応用において、ポリエチレンで通常形成される関節窩部品の破損および／または破壊の現象が見られる。これは、関節窩の構成それ自体のために、このような部分の厚さを超えることができないことによる。構成材料としてのポリエチレンの選択と合わせて、この厚さの低減によって、関節窩からの分離率が高くなり、摩耗および粉粒体の拡散のリスクの可能性が高まる。

人工器官の通常の使用の際に、関節窩部品は、骨との相互作用を強める圧縮や移動荷重を受ける。プラスチック材料で完全に形成される装置においては、これにより、関節窩部品が外れてしまうことになりかねない。

これに関連して、本発明の基本的な技術課題は、上述の従来技術の一以上の欠点を克服する肩関節復元用人工器官を提供することである。

特に、本発明の目的は、構造が簡単で、組み立てが容易であり、上腕骨と関節窩関節との間の連結を確実により安定的な締め付けとする肩関節復元用人工器官を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、組み立て後、人工器官を構成する部分間で微少な動きが生じるのを防止する肩関節復元用人工器官を提供することにある。

上述の技術課題および特定の目標は、添付の特許請求の範囲における一以上の請求項に記載した技術的要件を備える本発明の肩関節復元用人工器官によって十分に達成される。

特に、本発明は、第一骨固定支持部および関節ヘッドを備えるヘッド要素と、第二骨固定支持部および凹状関節要素を備える関節窩部品と、を備える肩関節復元用人工器官を提供する。

肩関節の人工的な復元のために、関節ヘッドおよび凹状関節要素は、それらの間に球状連結を形成するよう構成されている。

関節ヘッドは、挿入要素とプラスチック材料で形成される関節キャップとが延設されるプレートを備える金属コアを備える。関節キャップには、縦方向に沿ってコアの挿入要素上に挿入可能なキャビティが形成されている。

プレートは、骨固定支持部との連結手段を有する。関節キャップは、プレートと少なくとも部分的に接触するよう配置されるように構成される連結面を有する。

挿入要素およびキャビティは、関節キャップを縦方向に沿ってコアに固定するよう弾性変形によって機能する形状的連結手段を形成するように構成されている。

人工器官はさらに、コア上での関節キャップの回転防止機構を形成するよう、プレートと連結面との間で縦方向の周囲に配置されている複数の貫入要素を備える。

上述した人工器官には、コアと関節キャップとの間の連結の形成が得られ、関節ヘッドの良好な締め付けを確実に提供でき、関節ヘッドの微少な動きを防止することができる利点がある。

好ましくは、貫入要素は、プレートと一体的であり、コア上の関節キャップの挿入の結果、連結面において関節キャップに貫入するように構成される。

貫入要素の貫入は、関節キャップとコアとの間の良好な固着を可能にし、その安定性を向上できる利点がある。

好ましくは、貫入要素は、縦方向の周囲に、さらにより好ましくは、縦方向（Ｘ）の周囲の円形環状に沿って、均一に分配配置される。

好ましくは、関節キャップは、キャビティおよび縦方向の周囲に、プレートを受けるよう構成される環状受け部を有する。好ましくは、連結面は、受け部の底部によって形成される。

好ましくは、関節ヘッドが組み立て構成にあるとき、プレートと関節キャップとが平坦な基礎面を有するよう、受け部は、縦方向に沿って測定してプレートの高さと等しい深さを有する。

好ましくは、形状的連結手段は、リップと挿入要素のキャビティとから構成される。リップは、関節キャップのキャビティから内部に形成されるとともに、関節キャップの内部に向かって縦方向に対して横方向に延設されている。挿入要素のキャビティは、リップを受けるよう構成されている。

好ましくは、リップは、リップの弾性変形を可能にするよう構成される縦方向に沿って両側に配置される二つの溝と関係している。

リップには、連結の安定性を向上できる利点がある。

好ましくは、挿入要素は、円筒状部分および球状キャップ部分を備える。

好ましくは、キャビティは、挿入要素に対して相補状に形成されている。

コアには、関節キャップに連結されると、関節キャップ自体によって形成された容積内に入ったままの状態になる利点がある。

好ましくは、コアはコバルト・クロム合金で形成されており、関節状のキャップはＵＨＭＷＰＥまたはＨＩＧＨ ＣＲＯＳＳ ＰＥなどのプラスチック材料で形成されている。

本発明のさらなる特徴および利点は、以下の図面を参照して、例示的でありしたがって限定するものではない、肩関節復元用人工器官の好ましい実施形態であるが他の形態を排除するものではない実施形態から、より明らかとなろう。
本発明にかかる肩関節復元用人工器官のヘッド要素の実施可能な形態の概略的斜視図である。 図１のヘッド要素の概略的断面図である。 図１のヘッド要素の概略的展開斜視図である。 図１のヘッド要素の概略的展開断面図である。

添付の図面を参照して、符号１は、肩関節復元用人工器官全体を示す。以下では簡単に人工器官１という。

人工器官は、第一骨固定支持部３および関節ヘッド４を有するヘッド要素１ ２と、添付の図面には図示しない第二骨固定支持部および凹状関節要素を有する関節窩部品と、を備える。

肩関節の人工的な復元のために、関節ヘッド４および中空の関節要素は、それらの間に球状連結を形成するよう構成されている。

関節ヘッド４は、プレート６を有する金属コア（芯材）５を備える。プレート６から挿入要素７が延設される。

プレート６には、骨固定支持部３との連結手段８が配置される。

好ましくは、連結手段８は、コア５への締め付けをより安定させるモールス（Ｍｏｒｓｅ）・テーパ・タイプである。

好ましくは、コア５はＣｏＣｒ合金（コバルト・クロム）で形成されている。

そして、関節ヘッド４は、縦方向「Ｘ」に沿ってコア５の挿入要素７上に挿入することができるキャビティ（空洞部）１０が形成されているプラスチック材料で構成される関節キャップ９を有する。

好ましくは、関節キャップ９は、ＵＨＭＷＰＥ（超高分子量ポリエチレン）またはＨＩＧＨ ＣＲＯＳＳ ＰＥ（ハイクロスリンクポリエチレン）で形成されている。

関節キャップ９は、プレート６と少なくとも部分的に接触するよう配置されるのに適した連結面１１を有する。

好適には、挿入要素７およびキャビティ１０は、関節キャップ９を縦方向「Ｘ」に沿ってコア５に固定するよう弾性変形によって機能する形状的連結手段を形成するように構成される。

好ましくは、図２〜図４に示す通り、コア５の挿入要素７は、円筒状部分および球状キャップ部分を備える。関節キャップ９のキャビティ１０は、挿入要素７に対して相補的に形成される。

図４を参照して、好ましくは、関節キャップ９は、キャビティ１０および縦方向「Ｘ」の周囲に、コア５のプレート６を受けるよう構成される環状受け部１３を有する。連結面１１は、受け部１３の底部によって形成される。

好ましくは、縦「Ｘ」方向は、受け部１３がある平面に対して直交している。

図３および図４に示す本発明の実施形態に示す通り、好ましくは、関節ヘッド２を組み立てた構成において、プレート６と関節キャップ９とが平坦な基礎面１４を有するよう、受け部１３は、前記縦方向「Ｘ」に沿って測定してプレート６の高さと等しい深さを有する。

ここで組み立てた構成とは、コア５が関節キャップ９に挿入された構成をいう。

人工器官１は、好ましくは生産段階の際に組み立てられ、単一の装置として供給される。

本発明の人工器官１はさらに、好適にはコア５上での関節キャップ９の回転防止機構を形成するよう、コア５のプレート６と連結キャップ９の連結面１１との間で縦方向「Ｘ」の周囲に配置されている複数の貫入要素１２を備える。

好ましくは、貫入要素２２は、プレート６と一体的であり、コア５上の関節キャップ９の挿入の結果、連結面１１において関節キャップ９に貫入するように構成される。

したがって、組み立てた構成において、好ましくはプレート６の上部に配置される貫入要素１２（「スパイク」ともいう）が連結面１１に貫入することによって、相対的な回転に対して高い抵抗を与えて、コア５と関節キャップ９との間のあらゆる不意の動きを防止するので、関節ヘッド２が安定するという利点がある。

好ましくは、貫入要素１２は、縦方向「Ｘ」の周囲に、さらにより好ましくは縦方向「Ｘ」の周囲の円形環状に沿って、均一に分配配置される。

好ましくは、貫入要素１２は、好適には関節キャップ９のより塑性変形可能な材料内への貫入を可能にする、尖った形状を有する。

添付の図面に示した実施形態では、図２〜図４を参照して、好ましくは、形状的連結手段は、リップ１５と挿入要素７のキャビティ１６とから構成される。リップ１５は、関節キャップ９のキャビティ１０から内部に形成されるとともに、関節キャップ９の内部に向かって縦方向「Ｘ］に対して横方向に延設されている。挿入要素７のキャビティ１６は、リップ１５を受けるよう構成されている。

好ましくは、リップ１５は、リップ１５の弾性変形を可能にするよう構成される縦方向「Ｘ」に沿って両側に配置される二つの溝１７と関係している。

好適には、関節ヘッド４を組み立てる際、リップ１５が変形できるとともにキャビティ１６内でその元の当初幾何構造を回復でき、これにより、保持機構を構成できるよう、キャビティ１６とリップ１５との幾何構造および大きさは設定される。

言い換えれば、縦方向「Ｘ」に沿って関節キャップ９内でコア５を進めて組み立てる際に、コア５の挿入要素７がリップ１５と接触すると、リップ１５が変形され、そしてキャビティ１６とコア５が接触するまで、リップ１５が縦方向に引き摺られる。キャビティ１６は、縦方向「Ｘ」に対して横方向に、好ましくは直交する方向にリップ１５を受ける。

こうして、関節キャップ５とコア９との間の連結は、部品間に接着剤またはシーラントを必要とすることなく簡単かつ実用的な方法で、形成される利点がある。

本発明は、従来技術において説明した欠点を克服し、関節ヘッドの優れた締め付けを確実に行い対応する微少な動きを防止するコア５と関節とのキャップ９との間の連結を形成する信頼でき効率的な患者の肩関節復元用人工器官をユーザに提供するという提案の目的を達成する。

さらに、関節キャップ９の構成にプラスチック材料を使用することにより、金属材料の好ましくはＣｏＣｒ合金（クロム・コバルト）の関節窩部品の関節面を実現することが可能となる。システムの全体の厚さが同じである関節窩部品に金属材料を使用することにより、より安定した締め付けを確実に行い関節窩キャビティから人工器官が外れてしまう危険性（リスク）を著しく低減する、インバース（逆型）人工器官の場合には通常用いられる、関節窩キャビティを固定する手段として基礎プレートを用いることを可能にする。

伊国特許出願第ＭＩ２０１３Ａ００１１２７号明細書

Claims (9)

1. 第一骨固定支持部（３）および関節ヘッド（４）を有するヘッド要素（２）と、
   第二骨固定支持部および凹状関節要素を有する関節窩部品と、
   を備える肩関節復元用人工器官（１）であって、
   肩関節の人工的な復元のために、前記関節ヘッド（４）および前記中空の関節要素は、それらの間に球状連結を形成するよう構成されており、
   前記関節ヘッド（４）は、
   挿入要素（７）が延設されるプレート（６）を有する金属コア（５）であって、前記プレート（６）には前記骨固定支持部（３）との連結手段（８）が配置されている金属コア（５）と、
   縦方向（Ｘ）に沿って前記コア（５）の前記挿入要素（７）に挿入可能なキャビティ（１０）が形成されるようプラスチック材料で構成されるとともに、前記プレート（６）と少なくとも部分的に接触するよう配置されるよう構成される連結面（１１）を有する関節キャップ（９）と、
   を備えており、
   前記挿入要素（７）および前記キャビティ（１０）は、前記関節キャップ（９）を前記縦方向（Ｘ）に沿って前記コア（５）に固定するよう弾性変形によって機能する形状的連結手段を形成するように構成されており、
   前記コア（５）上での前記関節キャップ（９）の回転防止機構を形成するよう、複数の貫入要素（１２）が前記プレート（６）と前記連結面（１１）との間で前記縦方向（Ｘ）の周囲に配置されている、
   人工器官。
2. 前記貫入要素（１２）は、前記プレート（６）と一体的であり、前記コア（５）上の前記関節キャップ（９）への挿入時に、前記連結面（１１）において前記関節キャップ（９）に貫入するように構成される、
   請求項１に記載の人工器官。
3. 前記貫入要素（１２）は、前記縦方向（Ｘ）の周囲に、好ましくは前記縦方向（Ｘ）の周囲の円形環状に沿って、均一に分配配置される、
   請求項２に記載の人工器官。
4. 前記関節キャップ（９）は、前記キャビティ（１０）および前記縦方向（Ｘ）の周囲に、前記プレート（６）を受けるよう構成される環状受け部（１３）を有しており、
   前記連結面（１１）は、前記受け部（１３）の底部によって形成される、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の人工器官。
5. 前記関節ヘッド（２）を組み立てた構成において、前記プレート（６）と前記関節キャップ（９）とが平坦な基礎面（１４）を有するよう、前記受け部（１３）は、前記縦方向（Ｘ）に沿って測定して前記プレート（６）の高さと等しい深さを有する、
   請求項４に記載の人工器官。
6. 前記形状的連結手段は、前記関節キャップ（９）の前記キャビティ（１０）から内部に形成されるとともに前記関節キャップ（９）の内部に向かって前記縦方向（Ｘ）に対して横方向に延設されるリップ（１５）と、前記リップ（１５）を受けるよう構成される前記挿入要素（７）のキャビティ（１６）と、から構成されている、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の人工器官。
7. 前記リップ（１５）は、前記リップ（１５）の弾性変形を可能にするよう構成される縦方向（Ｘ）に沿って両側に配置される二つの溝（１６ａ）と関係している、
   請求項６に記載の人工器官。
8. 前記挿入要素（７）は、円筒状部分および球状キャップ部分を備えており、
   前記キャビティ（１０）は、前記挿入要素（７）に対して相補形状に形成されている、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の人工器官。
9. 前記コア（５）は、ＣｏＣｒ合金で形成されており、
   前記関節キャップ（９）は、ＵＨＭＷＰＥまたはＨＩＧＨ ＣＲＯＳＳ ＰＥで形成されている、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の人工器官。

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