JP3996954B2 - 骨髄腔を整形するためのブローチ - Google Patents

Description

本発明は、骨髄腔を整形するためのブローチ、及び骨髄腔を整形する方法に関する。
人工関節の部品は、骨髄腔に受入れられるテーパー部分によって、切除された骨の端部に接続することができる。この部品と骨髄腔の内面とを強固に接続するには、部品と骨髄腔の表面同士を確実に合わせて、両者の大部分の領域にわたって、或る場合にはこの補綴具の実質的に全領域にわたって、又、或る場合にはその領域の選ばれた部分にわたって両表面同士を接触させることが大切である。これによって、骨組織が内部成長することによって又は骨接合剤の使用によって、この骨と補綴具の間が接合される。
骨髄腔の整形は、リーマーやブローチ等の工具を使用して行われる。リーマーは回転工具であり、長さに沿って一定の円形断面を有する空洞を作るのに使用される。一般的に、ブローチは軸方向に操作される。ブローチは非円形断面の空洞を作るのに使用される。ブローチは補綴具のテーパー部分を受け入れるべき骨髄腔の部分を整形し、特に、複雑で不規則な形状のこの補綴具のテーパー部分が骨髄腔の内面の形状に正しく適合できるようにするのに適している。
ブローチを使用して骨髄腔を整形する際に困難なことは、ブローチを骨髄腔の軸線に正確に一致させることにある。ブローチが正しく軸合わせされないと、骨髄腔の基端部分の形状はブローチの形状に適合しても、基端部分の軸線は骨髄腔の残り部分の軸線と一致しなくなる。この結果、補綴具を骨髄腔の先端部分と一致させた場合、骨髄腔の基端部分では骨髄腔と補綴具との間の実際の適合度が悪化する。
本発明は、太い断面の基端側切削部分と、該切削部分とは隔てられて位置され、小さな断面の接続部分によって基端部分に接続されたプラグ部分とを有するブローチを提供する。
本発明の一態様によれば、基端部から先端部に向かって先細り状のテーパーを有する整形外科用の補綴具を受け入れるべく、骨髄腔を整形するためのブローチが提供され、該ブローチは（ａ）補綴具の太い前記基端部分を受け入れるように骨髄腔の内面を切削する複数の切削刃が配置された基端部分と、（ｂ）ブローチの先端に又は先端に向かって設けられたプラグ部分と、（ｃ）該プラグ部分を前記基端部分に接続する細長い接続部分とを有し、該接続部分の横方向寸法は、プラグ部分と基端部分の横方向寸法よりも小さく、プラグ部分の幅はその両端の間の一個所において、その長さに沿う他の如何なる個所におけるよりも大きく、最大幅を有する前記個所の表面は、ブローチを側面から見た場合に凸面をなしている。
本発明のブローチは、ブローチの先端のプラグ部分が骨髄腔の内面に対して滑り嵌合する直径にまで、リーマー加工によって拡げられた骨髄腔内に挿入することができる。この滑り嵌合によって、引き続いて行われるブローチの切削刃による骨髄腔の基端部分における整形のための軸合わせが円滑に行われる。したがって、本発明のブローチによれば、特に骨髄腔が最大断面を有する基端部分において骨髄腔のより正確な整形が可能となる。このことは、補綴具と天然の骨組織との間の接続が基端領域でのみ行われている場合には（それが骨の内部成長によるもの又は骨接合剤によるもののいずれであっても）特に重要である。
ブローチの接続部分は、切削刃が欠如していることによって一般的に基端部分とは区別可能である。この接続部分はその長さの一部に沿って、好ましくはその全長にわたって一定の断面を有することが望ましい。この接続部分の長さのその横方向寸法に対する比は、少なくとも約２であることが好ましく、少なくとも約３であることが更に好ましい。
一般的に、ブローチの接続部分は実質的に直線的であって、空洞が形成されるべき骨の軸線と一致し、且つ引き続いて補綴具が空洞内に挿入された場合には、補綴具の軸線とも一致する。
最大幅を有する個所におけるプラグ部分の表面は、前後軸及び左右軸の一方、好ましくは両方に沿って一方の側面から見た場合には、凸面をなしている。例えば、一方の側面から見た場合、プラグ部分はほぼ丸い形（特に円形）、樽形、又はほぼ楕円形（長軸が骨の軸線と一致しているか又はそれと直交している）をしている。プラグ部分は、通常は、ブローチの軸線を中心に又はその端面上で、好ましくはその両方において丸い形をなしている。例えば、このプラグ部分は、接続部分の軸に沿って見た場合（該軸に垂直な面において）、少なくともその最大幅の個所において円形断面をなしている。これは、空洞を形成するのに例えばリーマーを使用して得られた丸い形状を有する骨髄腔に使用するのに、特に適している。プラグ部分は実質的に球形であることが特に好ましい。これによって、切削作用の際に空洞の軸と該空洞の基端部分の切削内面との間の所定の関係を維持しながら、ブローチの運動を円滑にすることができる。
プラグ部分の横方向寸法は、整形されるべき空洞の横方向寸法に応じて選ばれる。一般に、この空洞は、少なくとも骨の長さの一部にわたって皮質骨組織を露出させて骨髄組織をリーマー加工によって削ることによって形成されるので、一定の円形断面を有している。次にこの空洞内をスライド可能な範囲でできるだけ大きいプラグ部分を選んで、この骨髄腔に滑り嵌合させる。できるだけ大きいブラグ部分を選ぶことによって、基端におけるブローチの切削運動の際に、空洞内でのブローチの先端の横方向の動きを小さくすることができる。
本発明のブローチはモジュールで構成されていることが好ましい。例えば、このブローチは分離可能な基端部分とプラグ部分を具えている。接続部分は、基端部分又はプラグ部分のいずれかと共に形成されてもよいし、又は別の分離可能な部分として形成されてもよい。モジュール型ブローチは、形成されるべき空洞を特定の骨構造又は補綴具又はその両方に合わせた形状にするように組み立てることができる利点を有する。例えば、このブローチの選択可能な特性には、プラグ部分の横方向寸法、基端部分の横方向寸法と全体形状、及び接続部分の長さが含まれる。或るブローチのキットは、０．７５〜１．５mmの刻みで６〜１５mmの範囲の横方向寸法を有する複数のプラグ部分を具えている。
このブローチは適宜なハンドルに係合する手段を有することが好ましく、このハンドルによってブローチを操作して、その切削刃に接触した骨組織を削ることができる。好適なこれらの手段の組合せがＷＯ−Ａ９５／２２２８６に開示されている。
本発明の別の態様によれば、骨髄腔を整形して、基端部から先端部に向かって先細り状のテーパーを有する整形外科用補綴具を受け入れる方法が提供され、その方法は
（ａ）リーマー加工によって骨の骨髄組織に空洞を形成し、
（ｂ）形成された空洞内にブローチを挿入し、このブローチは、補綴具の太い基端部分を受け入れるように前記空洞の内面を切削する複数の切削刃を具えた基端部分と、ブローチの先端に又は先端に向かって設けられてリーマー加工された空洞にぴったり嵌まるプラグ部分と、該プラグ部分を前記基端部分に接続するための細長い接続部分とを有し、該接続部分の横方向寸法は前記プラグ部分と基端部分の横方向寸法よりも小さく、前記プラグ部分の幅は、その両端の間の一個所においてその長さに沿う他の如何なる個所におけるよりも大きく、ブローチを側面から見た場合に、前記最大幅の個所の表面は凸面状をなし、
（ｃ）ブローチを骨に対して移動させ、ブローチの基端部分に設けられた切削刃で、これに接触した骨組織を削って前記空洞を整形するステップを含む。
本発明のブローチの応用例としては、上膊骨の骨髄腔を整形して代替用の肩関節の部品を受け入れるようにすること、及び大腿骨の骨髄腔を整形して代替用の股関節の部品を受け入れること等がある。
以下、添付の図面に示された実施例に基づいて本発明を説明する。
図１（ａ）と図１（ｂ）は、人工股関節の大腿骨側の部品の正面図と側面図である。
図２は、本発明のブローチが装着された大腿骨の一部の部分側断面図である。
図３は、本発明のブローチに使用されるプラグ部分の形状を示す。
図を参照すると、図１は人工股関節の大腿骨側部品を示す。この部品は、その基端部４から先端部６に向かって先細り状のテーパーを有する。この補綴具は先端に向かうその長さの一部分７にわたって均一な断面を有する。この部分は、この補綴具が使用される際に大腿骨の骨髄軸線と一線上に並ぶ軸線を規定する。
この補綴具の基端部の突起８には、球状軸受面が設けられている。周知のように、この球状軸受面の軸線９はこの補綴具の骨髄軸線１０に対してずれている。
大腿骨側部品の方から切断された大腿骨の自然骨組織の方に正確に荷重を伝達するためには、この部品と大腿骨とが正確に適合していることが肝要である。これらの接触面が補綴具の太い基端領域で正確に適合していることが特に肝要である。実際、或る補綴具の場合には、補綴具と大腿骨組織の間でのすべての荷重の伝達は補綴具の太い基端部分４（例えば、図１に示された補綴具の領域１１）を介して行われ、先端部分６の方は骨髄腔に緩く嵌合するように構成されている。
荷重の伝達が主として又は専ら補綴具の基端部分を介して行われる後者の構成の場合、補綴具と骨組織との間の接続はこの領域で形成される。例えば、補綴具の表面を多孔性にして、骨組織の内部成長を促進してもよい。
本発明のブローチによれば、大腿骨側部品２の基端部４の形状と骨髄腔の内面とを正確に適合させることができる。空洞形成の最初の段階は、回転するリーマー工具を使用して骨に一定の断面を有する孔を形成することである。リーマーによって形成されたこの孔は、骨の軸線に一致した軸線を有する。
次にブローチを使用して、骨の空洞の太い基端部分を形成する。このブローチ１２は、図２に示すモジュール部品を使用して構成されている。このブローチは太い基端部分１４、プラグ部分１６及び接続部分１８を具えている。これらの三つの分離可能な部品は、患者の骨の形状及びその骨に適合する補綴具の形状に応じて選ばれる。ほぼ球形のプラグ部分１６は、リーマーを使用して得られた骨の空洞にぴったりと滑り嵌合するように選ばれる。ブローチの基端部分１４は、補綴具の形状に適合するような形状を持ったものが選ばれる。接続部分は、リーマーで形成された骨の空洞の長さに見合った適宜な長さを持つように選ばれる。このブローチの構成部品は、適宜なねじ山等の適宜な手段によって相互に連結可能である。
このブローチはその基端に適宜な手段を具え、適宜なハンドルがこれを介してブローチに接続され、特にブローチを骨組織の切削に使用する場合には、それによってブローチを操作することができる。
使用時には、ブローチは、補綴具を設置するためのリーマー加工された大腿骨その他の骨の骨髄腔内に挿入される。ブローチの太い基端部分１４が骨髄腔の内面に接触するまで、球状のプラグ部分１６がリーマー加工されたこの骨髄腔に骨の基端に向かって滑入される。次に、ブローチの基端部分の切削刃２４を使用して骨組織が削られる。ブローチの基端部分の形状は、切削された骨が、このブローチによる切削工程の完了後にこの空洞内に挿入されるべき補綴具の形状に適合する形状となることを保証する。
図３は、図２に示されたブローチに組み込むことのできるプラグ部分の種々の形状を示す。これらのすべてのプラグ部分は、その両端の間の一個所においてその長さに沿う他の如何なる個所におけるよりも大きい幅を有し、この最大幅の個所の表面は、図のようにこのブローチを側面から見た場合に、凸面状をなしている。一般的に、プラグ部分の形状は、すべての側から見て実質的に同じである。
図３Ａは、図２に示すブローチに組み込まれているほぼ球形をしたプラグ部分を示す。図３Ｂは、ブローチが使用される骨の軸線に一致した長軸を有するほぼ楕円状のプラグ部分を示す。図３Ｃは、ブローチが使用される骨の軸線に一致した短軸を有するほぼ楕円状のプラグ部分を示す。図３Ｄは、ほぼ樽型のプラグ部分を示す。図３Ｅは、側縁に沿って凧の形をして先端が丸くなっているプラグ部分を示す。

Claims (7)

1. 基端部から先端部に向かって先細り状のテーパーを有する整形外科用の補綴具を受け入れるべく骨髄腔を整形するためのブローチであって、
   （ａ）補綴具の太い前記基端部分を受け入れるように骨髄腔の内面を切削する複数の切削刃が配置された基端部分と、
   （ｂ）ブローチの先端に又は先端に向かって設けられたプラグ部分と、
   （ｃ）該プラグ部分を前記基端部分に接続する細長い接続部分とを有し、
   該接続部分の横方向寸法はプラグ部分と基端部分の横方向寸法よりも小さく、プラグ部分の幅はその両端の間の一個所において、その長さに沿う他の如何なる個所におけるよりも大きく、最大幅を有する前記個所の表面はブローチを側面から見た場合に凸面をなしていることを特徴とするブローチ。
2. 前記接続部分は、少なくともその長さの一部に沿って一定の断面を有していることを特徴とする請求項１に記載のブローチ。
3. 前記接続部分の長さのその横方向寸法に対する比が少なくとも約２であることを特徴とする請求項１または２に記載のブローチ。
4. 前記接続部分が実質的に直線的であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のブローチ。
5. 前記接続部分の軸に沿って見た場合に、前記プラグ部分の断面が、少なくともその最大幅の個所においてほぼ円形をなしていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のブローチ。
6. 前記プラグ部分が実質的に球状であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のブローチ。
7. 側面から見た場合に、見る角度に無関係に前記プラグ部分の形状が実質的に一定であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のブローチ。

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