JP4331911B2 - 下橈尺関節の関節表面置換体 - Google Patents

Description

【０００１】
（背景）
本発明は、前腕の下橈尺（DRU）関節のための、以下に関節表面置換体と命名された関節の人工補装具に関する。
【０００２】
下橈尺関節の軟骨破壊は、異なるタイプのリウマチ様疾病、特に慢性関節リウマチのような疾病によってしばしば引き起こされる。今日、これらの損傷は、痛みが進むか、可動性が減少し始めるときの疾病の進展のやや遅い段階で手術される。この時には、関節は、軟骨を残すことなく、および種々の程度の骨破壊を伴って多くは破壊されている。しばしば用いられている一般的な手術は、ダラッチ（Darrach）術であり、これは尺骨頭（尺骨の頭部）の単純な切除からなる。カットされた尺骨の骨端部は今や可動で、且つ「浮動し」、また、時々、手首が、不安定で痛みを感じる。尺骨および橈骨が互いに突き刺さる危険がある。時々、患者は、前腕を回すとき、時には痛々しいコキコキという感覚を感じる。
【０００３】
非リウマチ様の患者では、DRU関節は、遠位橈骨の骨折の結果として最も多くが傷つけられ、その結果、下橈尺関節の第２の関節表面不調和を引き起こす。不調和は、DRU関節へ伸びる関節内橈骨骨折の結果として生じるかもしれない。その後、関節の表面は急激な段部を伴って治る。また、橈骨の骨折（それはDRU関節へは伸びない）は、橈骨の軸およびDRU関節の橈骨関節表面の角形成により調和性に影響を及ぼすかもしれない。
【０００４】
不調和の結果は、変形性関節炎であり得、これは症候性かそうではないかもしれない。異なる処置代替案は存在するが、特に良いというものはない。全ては、苦痛の軽減を達成するために手首および手の異なる機能とを交換する妥協である。普通の方法は、Sauvee-Kapandjii術であり、尺骨の先端から橈骨および手根骨までの靭帯が維持され、尺骨が近位方向に切除される。そして、ねじが、橈骨に対し尺骨頭を保持する。橈骨は尺骨頭と一緒に骨切り術の欠損内で今や回る。
【０００５】
他の既知の方法は、Bowerの軟組織挿入を伴う尺骨端部の半切除およびWatsonの遠位尺骨の切除を含む。尺骨頭を切除し、かつそれを人工補装具で置換える方法も記述されている。
【０００６】
本発明による目的は、今日用いられている異なる方法によるよりも、より良い臨床結果に結びつくであろう手術方法を用いることを可能にする装置を開発することであった。
【０００７】
また、できるだけ完全なDRU関節を維持することを可能にすることも本発明の目的である。
【０００８】
本発明による装置は、例えば、下橈尺関節を含む、橈骨の骨折、慢性関節リウマチあるいは他のリウマチ様疾病後の症状のために使用することができる。
【０００９】
人工補装具の使用によって支援される運動は、前腕の回転（回内/回外）である。尺骨は、下橈尺関節の不動で重量を支える基礎であり、一方、橈骨は、回転運動の際に位置決めに影響する主な圧縮力を備える可動性のコンポーネントである。橈骨は、尺骨頭の回りを回る。橈骨と尺骨との間の遠位の関節表面に加えて、回転運動用の必要条件は、さらに肘内の近位の関節表面の存在である。上橈尺関節は、橈骨窩と輪状靭帯とを備える、橈骨頭および尺骨から成る。
【００１０】
肘では、尺骨は屈曲すなわち伸展運動をなし、一方、橈骨はそれ自体の軸の回りに回転する。橈骨および尺骨の両方は、２つの骨の中間点を互いから離している曲がりを持っている。この配置によって、橈骨は、尺骨の回りを回転することができるに十分なスペースを有している。
【００１１】
安定性は、２つの橈尺関節の調和のみならず橈骨および尺骨を一緒に維持する２つの関節の靭帯との両方に依存する。筋肉力が２つの骨を一緒に押して、まだそれらが互いに対して回転および並進運動をすることを許容している。下橈尺関節内の力は、このように、主として圧縮である。尺骨頭の異なる部分は、尺骨頭が関節の表面に沿って連続的に並進し回転するにつれ、橈骨の関節表面に接するであろう。回内と回外の２つの極端な位置では、橈骨の関節表面は、手の平の部分および背の部分でそれぞれ負荷がかけられる。靭帯は関節の脱臼を防いでいる。
【００１２】
問題が下橈尺関節の中で生じたときには、前に述べたように、単に尺骨頭を切除し橈骨にそれを付ける、あるいは、それを人工補装具に置換えることが一般的である。この結果は多くの場合、橈骨が尺骨にもたれ掛っているので、橈骨の遠位の位置が変更されるということである。前記位置の変更は手術の結果をしばしば満足のいかないものとしている。
【００１３】
本発明による表面置換体の移植によって、尺骨は完全に維持され、かくて、好ましからぬ方法で橈骨の位置を変更することなく、橈骨を支持することができる。
【００１４】
独立クレームのようにデザインされた表面置換体は、上に言及された目的および要求を達成することを可能にする。
【００１５】
本発明は、表面置換体を移植するとき、靭帯組織を保存することを可能にする。これは、下橈尺関節内の圧縮力が手術の後にも維持され、関節の安定化に寄与することを意味する。
【００１６】
（説明）
以下に本発明が図面を参照することにより、より詳細に説明される。
【００１７】
本発明による表面置換体は、橈骨コンポーネント（１、１a）および尺骨コンポーネント（２、２a）の２部分を含んでいる。移植された時、２つのコンポーネント１および２は、橈骨（６）および尺骨（７）にそれぞれ放射方向にマウントされる。この説明において、放射方向マウントとの表現は、手術中に、人工コンポーネントが自然関節の表面に置かれ、新しい表面を形成することを意味する。
【００１８】
図１および８に示されるように、尺骨コンポーネント（２、２a）は、凸面の外表面（３）を備える本体（２４）を有している。図１の外表面（３）は、中心軸（２１）のまわりの主として半円筒形包囲表面を形成している。中心軸の方向は、尺骨コンポーネントの軸の方向として以下に説明される。図８では、本体（３A）の外表面がさらにコンポーネントの長手方向においても凸面である実施形態が示されている。尺骨コンポーネント（２、２a）は、図示のものでは、互いへの角度を形成する矩形状フィールドから成る内表面（４）を有している。
【００１９】
本体の長手方向を通る本体（２４）の横断面は、蹄鉄形の外観を示す。外表面および内表面のデザインは、本体が、多数の、並置され、そして互いに一体化された、主として方形乃至は矩形状の要素（２７）を形成することを意味する。２つの最端の要素（２７a）は、通常、互いに平行であり、コンポーネントが尺骨頭へ移植されたとき、橈骨から離れて指すように意図されている。
【００２０】
尺骨コンポーネント（２）は、長さL（図１）を有し、この長さは自然の尺骨頭の長さ、および橈骨（６）および尺骨（７）の間での遠位の方向への正常な関節表面の寸法に対応する。尺骨コンポーネント（２、２a）は外科用ステンレス鋼で作られているが、勿論、ピロカーボン（pyrocarbon）、セラミックスあるいは合成物のような他の材料から作られ得る。手術中に、尺骨コンポーネントは、尺骨頭（３0）を覆って置かれるように意図されている。
【００２１】
尺骨コンポーネント（２）は、再表面形成される尺骨頭の寸法に人工補装具の寸法を適合させることを可能にするため種々の寸法で製造される。
【００２２】
図３、４、７aおよび７bに示されるように、橈骨コンポーネント（１）は、付着されたとき、尺骨コンポーネントに面するように意図された凹面の表面（１４）を有する。通常は、凹面の表面は円筒状表面の一部であるが、しかし、ある実施の形態では、表面が橈骨コンポーネントの長手方向においても同様に凹面である。通常、橈骨コンポーネント（１）には、凹面の側（１４）の反対の側面（２８）上に、橈骨の切込みに滑り込まされるべく意図された少なくとも１つの突出部分（５a、５b、１３）が備えられている。突出部分の目的は、橈骨コンポーネントの橈骨への固定を確実にすることである。突出部分は、例えば、キール（５a、５b）あるいは棚（１３）として形成され得る。橈骨コンポーネント１、１aは異なる厚さに形成され、適切な厚さを選ぶことによって、関節およびその靭帯が最適な安定性と運動範囲とを達成し得るように調節され得る。
【００２３】
図７aおよび７bに示された実施の形態では、橈骨コンポーネント１aは支持用プレート（１２）およびベースプレート（１１）を備えている。後者は、通常、金属で作られている。
【００２４】
橈骨コンポーネント（１、１a）は、各々および全ての手術において、尺骨コンポーネント（２）の寸法と橈骨および尺骨頭の２つの切断表面の間の距離とに関係して、長さと厚さの正しい組合せを選ぶことを可能にするために、種々の長さに製造される。橈骨コンポーネントの凹面の表面（１４）は、尺骨コンポーネントが、２つの極端な回転位置への且つそれらの回転位置からの回内あるいは回外の際に、橈骨コンポーネントの凹面の表面に対して連続的に当接することができることを許容するのに十分な寸法を有している。
【００２５】
橈骨および尺骨コンポーネント（１、１a）および（２、２a）はそれぞれ、通常、橈骨（６）および尺骨（７）に骨用セメント（ポリメチルメタクリレート、PMMA）で、あるいはそのセメントなしでそれぞれ固定される。
【００２６】
橈骨コンポーネントと尺骨コンポーネントとは、尺骨コンポーネントの外表面（３、３a）の曲がりの半径が、腕の完全な回転の際に、互いに対抗する各部分における、橈骨コンポーネントの凹面の表面（１４）の半径よりも小さくなるようにデザインされている。凸面の外側（３、３a）と凹面の表面（１４）のこのデザインによって、尺骨頭は、ローリングのみならず並進運動の両方において、橈骨の凹面の表面（１４）に対して移動するのが保証される。
【００２７】
図５a、５bには、前腕が１８０度回されるとき、橈骨（６）および尺骨（７）が互いに対してどのように移動されるかが概略的に示されている。図において、橈骨が尺骨のまわりを回ることが理解されよう。本発明によれば、橈骨コンポーネント（１、１a）は橈骨の遠位部分に、尺骨コンポーネント（２、２a）は尺骨頭に置かれるべくデザインされている。
【００２８】
図６aおよび６bにおいて、橈骨コンポーネント（１、１a）および尺骨コンポーネント（２、２a）の互いに対する位置の例が、下橈尺関節における自然位に示されている。図６aおよび６bに見られるように、橈骨コンポーネント（１、１a）および尺骨コンポーネント（２、２a）のデザインは、腕が回転されるとき、必要とされるローリングおよび並進の相対運動を可能としている。この回転中には、尺骨頭に放射方向に取付けられている尺骨コンポーネントは橈骨コンポーネントの外側の凹表面（１４）に沿って移動する。
【００２９】
表面置換体に対して橈骨（６）および尺骨（７）を準備するためには、橈骨と尺骨の骨が手術中にカットされねばならない。橈骨（６）のカットは１つの平らな表面を残し、また、尺骨のカットは、橈骨コンポーネント（１、１a）および尺骨コンポーネント（２、２a）を受入れるために、いくつかの主として平らな表面を残している。前に注意したように、橈骨は橈骨コンポーネントの押出し部分（１３）あるいは部分（５a、５b）に対して準備される。橈骨コンポーネントの突出部（キールあるいは棚）は、橈骨への橈骨コンポーネントの固定を確実にするために意図されている。
【００３０】
本発明により表面置換体が移植されるとき、尺手根の靭帯および三角形の線維軟骨性の複合体（TFCCあるいはディスク）は、通常維持される。これにより、下橈尺関節の受動的な圧縮力は維持される。かくて、これらの靭帯が骨に附着しているところ、すなわち、橈骨上、あるいは尺骨茎状突起上の陥凹より遠位には、橈骨のカットは作られない。表面置換体（１、１a；２、２a）のための橈骨（６）および尺骨（７）のカットは、このように橈尺靭帯の附着部の直ちに近位側に形成される。橈骨のカットにおいては、ペグ（５a、５b）のための孔、あるいは、突出している棚（１３）のためのスロットを備えて平らな表面が形成される。尺骨（７）においては、尺骨コンポーネント（４）の内部表面（２）の輪郭（９）に適合する、長方形の角度付けられたカットが準備される。
【００３１】
手術中に、カットおよび準備された尺骨の端部（７）は、カットと尺骨コンポーネント（２、２a）の取付けを容易とするために軸上で回されてもよい。橈骨については、カットされた骨表面全体に届くことは困難であり、橈骨コンポーネントは尺骨および橈骨の間の適所に滑り込まされなければならない。ペグ（５）を備えたデザインでは、これらが、橈骨の準備された孔あるいはスロットに押し込まれる。これによって、橈骨および尺骨のコンポーネントは、橈骨および尺骨上のそれらの位置内に安定させられる。
【００３２】
橈骨および尺骨の遠位の関節表面の向きは、個人間で変わる。これにもかかわらず、コンポーネントが合うことを条件として、関節表面の標準の向きが、橈骨と尺骨にそれぞれ置かれた後に橈骨と尺骨のコンポーネントのために使用され得る。調節は、カットが形成される手術中に可能である。尺骨コンポーネントの外表面（３a）がさらに長手方向においても凸面である実施の形態では、標準の向きが橈骨コンポーネントの関節表面によって、通常、受容れられるであろう。両方のコンポーネントは機械的に安定しているので、患者は手術後の運動を直ちに始めることができる。
【００３３】
上記の説明は、発明の可能なデザインの限られた数を示している。専門家は、発明が特許請求の範囲の構成内での莫大な数の変更および具体化を取ることを十分に理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による尺骨コンポーネントが斜視図で示されている。
【図２】 本発明による尺骨コンポーネントが異なる斜視図で示されている。
【図３】 本発明による橈骨コンポーネントが斜視図で示されている。
【図４】 本発明による橈骨コンポーネントが異なる斜視図で示されている。
【図５ａ】 手がその極端な回転位置にあるときの尺骨および橈骨の概略図であり、回外位置が示されている。
【図５ｂ】 手がその極端な回転位置にあるときの尺骨および橈骨の概略図であり、回内位置が示されている。
【図６ａ】 本発明による表面置換体の固定法の概略図が示されている。
【図６ｂ】 下橈尺関節に移植後の橈骨および尺骨のコンポーネントの互いに対する位置の一例が示されている。
【図７ａ】 橈骨コンポーネントの代替デザインの正面図が示されている。
【図７ｂ】 図７aのVll-Vll断面線による側面図が示されている。
【図８】 尺骨コンポーネントの代替デザインの斜視図が示されている。
【図８ａ】 下橈尺関節に移植後に橈骨コンポーネントに面する、図８による尺骨コンポーネントの側面の図が示されている。
【図８ｂ】 図８による尺骨コンポーネントが、図８aの矢印の方向に見られて示されている。

Claims (13)

1. 橈骨コンポーネント（１）および尺骨コンポーネント（２）を備える下橈尺関節用の表面置換体であって、
   互いに適合する表面（１４，３）を備え、
   各コンポーネントは、自然関節の表面に新しい表面を形成して、これにより、前記新しい表面は前記尺骨コンポーネントが前記橈骨コンポーネントに対してローリング及び並進の両運動において移動するのを可能とするように、それぞれ橈骨（６）および尺骨（７）に置かれるべく意図されていることを特徴とする下橈尺関節用の表面置換体。
2. 移植後の当該コンポーネント（１、２）は、前腕の回転の際に互いに面すべく配置されることを特徴とする請求項１の表面置換体。
3. 当該尺骨コンポーネント（２）は、主に凸面の外表面を有し、且つ、当該尺骨コンポーネント（２）は互いに角度付けられた方形ないしは矩形フィールドの内表面を有していることを特徴とする請求項１または２の表面置換体。
4. 当該尺骨コンポーネント（２）は、多数の並列にされ且つ一体化された主に方形ないしは矩形の要素（２７、２７a）を備えることを特徴とする請求項３の表面置換体。
5. 前記要素（２７、２７a）のうち、２つの最外端に位置されたのは互いに平行であることを特徴とする請求項４の表面置換体。
6. 当該橈骨コンポーネント（１）は、移植後に当該尺骨コンポーネント（２）に向けて面され、且つ、下橈尺関節内で回転する際に当該尺骨コンポーネント（２）の外表面を支持する凹面の表面（１４）を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの表面置換体。
7. 当該尺骨コンポーネント（２、２a）の外表面の曲がりの半径は、当該橈骨コンポーネント（１）の凹面の表面（１４）の半径よりも小さいことを特徴とする請求項３に従属する請求項６の表面置換体。
8. 当該橈骨コンポーネント（１）は、凹面の表面（１４）の反対側に橈骨の孔またはスロットに挿入されるべく意図された少なくとも１つの突出部（５a、５b、１３）を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかの表面置換体。
9. 突出部は、１つ以上のペグ（５a、５b）または細長い棚（１３）として形成されていることを特徴とする請求項８の表面置換体。
10. 当該橈骨コンポーネント（１）は、関節用のプレート（１２）が固定される固定用のベースプレート（１１）を備えることを特徴とする請求項６ないし９のいずれかの表面置換体。
11. 当該橈骨コンポーネント（１）および当該尺骨コンポーネント（２）は、それぞれ、骨用セメントを用いて橈骨（６）および尺骨（７）に固定され得ることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかの表面置換体。
12. 下橈尺関節用表面置換体の尺骨コンポーネント（２）であって、
    中心軸（２１）のまわりの主に半円筒形包囲表面を形成する凸面の外表面（３）を備える本体（２４）であって、当該凸面の外表面が尺骨の自然関節表面を置換すべく作用し、下橈尺関節の橈骨コンポーネントに対してローリング及び並進の両運動を行い得る本体（２４）と、
    互いへの角度を形成し、下橈尺関節の受動的な圧縮力によって尺骨に対して押さえられる矩形状フィールドを有する内部表面（４）と、
    で特徴付けられる尺骨コンポーネント（２）。
13. 下橈尺関節用表面置換体の橈骨コンポーネント（１）であって、下橈尺関節の受動的な圧縮力によって橈骨に対して押さえられる、少なくとも１つの突出部分（５a、５b、１３）を有する側面（２８）であって、橈骨の自然関節表面に置換わり尺骨コンポーネントが当該橈骨コンポーネントに対してローリング及び並進の両運動において移動するのを可能とする凹面の側（１４）の反対側の側面（２８）で特徴付けられる橈骨コンポーネント（１）。

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