JP5433211B2 - 肘頭骨折治療具及び肘頭骨折治療具に取り付けられる照準器 - Google Patents

Description

本発明は、人工肘関節置換施術後に尺骨の肘頭に発生した骨折を治療する肘頭骨折治療具及びこの骨折治療具に取り付けられて骨折治療具から刺入されるピンの方向を予め確認できる照準器に関するものである。

肘疾患は種々あるが、いずれの場合も病状に応じて人工肘関節を置換することがある。人工肘関節は、上腕骨と尺骨との関節部分に装填するが、施術には少なからず骨切りをするため、施術後或いは施術中に骨折が発生することがある。特に、人工肘関節を置換する患者は高齢者が多いことから、骨の脆弱化によって骨折は往々にして起こる。肘関節部分に発生する骨折は、体積の大きな尺骨の近位部、すなわち肘頭が多い。

骨折治療の基本は、骨折面を固定することであるが、最近では、骨内部にピンやネイル等（以下、ピン）を挿入して骨折面に刺し通す内固定方式が多く導入されている。肘頭骨折も例外ではなく、下記特許文献１に示すような内固定具が使用されている。この場合、ピンを刺し通す個所や方法は医師のフリーハンドに委ねられることから、技能や熟練度を要求されるとともに、安定性にも欠くものとなっていた。加えて、人工肘関節を置換した場合であると、ピンが尺骨コンポーネントに干渉して目標とする個所にうまく刺入できないといったことがあった。
特開２００１−２４５８９４号公報

本発明は、尺骨コンポーネントの関節面体を利用してここにピン刺入用の骨折治療用治具を装着することで、ピンを安定、かつ正確に刺入できるようにしたものである。また、治療中にも、肘の関節機能が保持できるようにしたものである。加えて、この治具からピンを刺入する際、その方向を事前に確認できるようにしたものである。

以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、人工肘関節置換手術中又は置換後に尺骨の骨頭付近に生じた骨折を治療する肘頭骨折治療具であり、上腕骨コンポーネントを外した状態で尺骨コンポーネントを肘関節に残し、尺骨コンポーネントの関節面体の内周を形成する関節面に嵌合されるコアブロックと、コアブロックから近位側に延ばされるアームと、アームの近位端に設けられるハウジングブロックと、ハウジングブロックに摺動可能に挿設され、ホールが遠近方向に向けて形成されるガイドスリーブと、ガイドスリーブに摺動可能に挿説されて尺骨内に挿入され、骨折面を通過して遠位方向に延びるピンとからなることを特徴とする肘頭骨折治療具を提供したものである。

また、本発明は、以上の骨折治療具において、請求項２に記載した、ハウジングブロックがアームに対して取り外しができる手段、請求項３に記載した、ホールがガイドスリーブに複数形成される提供したものである。

さらに、本発明は、請求項４に記載した、上記したいずれかの肘頭骨折治療具によるピンの挿入方向を推し量る照準器であり、この照準器がハウジングブロックに対して内外方向に向けて取り付けられるベースと、ベースからピンと平行に皮膚外を延びるロッドとからなる手段、請求項５に記載した、ベースとハウジングブロックがアリ差しの関係で前後に摺動可能に嵌合可能される請求項４の肘頭骨折治療具に取り付けられる照準器。

請求項１の手段によると、骨折治療具を構成するコアブロックは尺骨コンポーネントの関節面体の関節面に嵌合されるものであるから、保持が確実になり、姿勢が安定する。したがって、ピンを目標とする個所に正確に、かつ確実に刺入できる。

請求項２の手段によれば、ピンを刺入した後に骨折治療具を関節面体から外すことができ、その関節面に上腕骨コンポーネントを装填して骨折治療中も関節機能を維持させることができる。請求項３の手段によれば、肘頭の大きさや形状に個人差があっても、ガイドスリーブを尺骨の肘頭に密着させることができ、正確、かつ確実な刺入を確保できる。請求項４の手段によれば、ピンの刺入個所の選択が広がり、最適な位置に刺入できる。

請求項５の手段によれば、この骨折治療具からピンを刺入する方向が事前に確認できるから、不適当な個所に刺入する事態を回避でき、安全性を確保できるとともに、患者の負担を軽減する。そして、この照準器は、ベースとロッドとからなる簡単な構造であるから、取扱い、操作も容易である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図９はスナップインタイプと称される人工肘関節を生体肘関節に置換して左腕を真っ直ぐに伸ばした状態の平面図（掌を上にした状態）、図１０は左腕を内側から見た側面図であるが、本発明の人工肘関節は、上腕骨１側に装填される上腕骨コンポーネント２と尺骨３側に装填される尺骨コンポーネント４とからなる（５は撓骨）。

上腕骨コンポーネント２は、滑車６とこれに続くステム７から構成される。滑車６は、円筒体をしていて尺骨コンポーネント４の後述する関節面体とで関節機能を発揮するものであり、チタン合金やコバルトクロムモリブデン合金或いはステンレス合金等からなる生体適合金属又は医療用セラミクス等で構成される。ステム７は、滑車６を固定するために上腕骨１の髄腔内に挿入されるアンカーである。なお、この説明において、位置や方向を指称しているが、これは、図２及び図３を基準とする。

尺骨コンポーネント４は、関節面体８とこれに続くステム９から構成される。関節面体８は、略半筒体の凹面体をしており、その内周を関節面８ａとしてここで滑車６を回動可能に保持している。スナップインタイプの人工肘関節では、この凹面体の両端部の間（切欠部）は直径を超えて延びおり、後上方４５°辺りの位置で幅Ａの開口部１０を形成している。関節面体８は、金属と滑り特性の良い超高分子量ポリエチレン等の医療用樹脂で製作されている。したがって、開口部１０の幅Ａより大きい直径を有する滑車６を開口部１０の対向側から挿入する場合、関節面体８は弾性変形して滑車６を呼び込むように受け入れることになり、この点で、スナップインタイプと称される。

以上により、滑車６と関節面８ａとはその接触面で可動して肘の回動（屈伸）運動が可能になるとともに、若干の回旋運動も許容されるものとなり、生体肘関節と同様な機能を奏するものとなる。ステム９も、尺骨３の髄腔内に挿入されて関節面体８の固定を図るものであり、関節面体８と同素材で構成されている。

以上の人工肘関節を生体の肘関節に置換した場合或いは置換施術中に、骨切りをして比較的薄くなった尺骨３の肘頭に骨折を起こす場合がある。この場合も、ピンを刺入することになるが、上記したように、この操作は、医師のフリーハンドによるものであるから、確実性、安定性を欠く場合もあった。加えて、人工肘関節を置換した場合であると、ピンが尺骨コンポーネントに干渉して目標とする個所にうまく刺入できないといったこともあった。そこで、本発明は、尺骨コンポーネントの関節面体を利用してここにピン刺入用の治具を装着することで、ピンを正確、かつ安定して刺入できるようにしたものである。また、治療中にも、肘の関節機能が保持できるようにしたものである。

図１は本発明に係る骨折治療具の側面図、図２は一部断面底面図、図３は後面図であるが、この骨折治療具は、強度を有する金属又は樹脂等で構成されるもので、関節面体８の関節面８ａに嵌合されるコアブロック１１と、コアブロック１１から後方に伸びるアーム１２と、アーム１２の後端に設けられるハウジングブロック１３と、ハウジングブロック１３に挿入されるガイドスリーブ１４とからなる。

コアブロック１１は、関節面８ａにガタなく嵌合されて保持されるものである。このため、コアブロック１１の外周面は関節面８ａの形状に応じた円形をしていることになるが、本例では、アーム１２の上下の周面を一部切り欠いて上下の厚みＷの平行面に形成し、残部を円形にしている。なお、この理由については後述する。

アーム１２は、コアブロック１１の片側から上記した平行面とほぼ平行に後延した後に略９０°湾曲して下方に延びている。なお、コアブロック１１の後端にはストッパ部１１ａを形成しており、これを開口部１０の下端に当てることで、尺骨コンポーネント４との姿勢確保を図っている。アーム１２の後端にはハウジングブロック１３が関節面体８側に向けてほぼ水平に取り付けられるが、本例では、ハウジングブロック１３の前端に嵌入溝１５を形成し、この嵌入溝１５でアーム１２を受け入れるようにしている。

そして、嵌入溝１５へ嵌入されるアーム１２の部分に前後方向に向けてねじ孔を穿ち（ハウジングブロック１３にはねじ孔と同芯の孔を形成している）、ハウジングブロック１３の後方からノブボルト１６をアーム１２のねじ孔に螺合して固定している。したがって、ノブボルト１６を緩めると、ハウジングブロック１３をアーム１２から取り外すことができる。

さらに、ハウジングブロック１３にはガイドスリーブ１４が挿設されている。このガイドスリーブ１４は、ハウジングブロック１３内で前後にスライドできるようになっており、かつ内外方向に骨折面に刺し通すピン１７を挿入できる複数のホール１８が形成されたものである。

以上の骨折治療具を用いる骨折治療方法について説明すると、まず、患部を切開して滑車６を関節面体８から外す。次いで、コアブロック１１を関節面８ａに嵌合するのであり、図４はその状態を示す説明図であるが、コアブロック１１を関節面８ａに嵌合する場合、コアブロック１１の厚みＷは、開口部１０の幅Ａよりも小さく設定されているから、この厚みＷ部分を開口部１０に挿入することになる（挿入には方向性がある）。

コアブロック１１が関節面８ａに嵌合されると、ストッパ部１１ａが開口部１０の下端に当たるまでコアブロック１１を下方に回転させ、ガイドスリーブ１４が尺骨コンポーネント４のステム９と平行になるようにする（コアブロック１１のこの姿勢が正規の姿勢ということになる）。なお、以上のようにコアブロック１１の挿入に方向性をもたせたのは、嵌合時に尺骨コンポーネント４にルーズニングの原因となる負荷を与えないようにするためである。

以上が終了すると、照準器１９を用いてピン１７の刺入方向を予め確認する。図６は照準器１９の装着状態を示す斜視図、図７は後面図であるが、照準器１９は、ハウジングブロック１３と平行に延びるベース２０と、ベース２０と直角に前方に延びるロッド２１とからなるもので、ベース２０をハウジングブロック１３に前後方向から嵌合して取り付ける。このとき、ロッド２１は骨（皮膚）外に延伸するように設定されているが、実際のピン１７とは平行な関係で刺入方向を指標するように設定されている。また、ロッド２１の先端位置を調整するために、ベース２０はハウジングブロック１３に対して前後に摺動できるようになっている。

図７は照準器１９の他の例を示す後面図であるが、本例のものは、ハウジングブロック１３の一面又は両面には前後方向にアリ１３ａを、二股状になったベース２０の内面にはアリ１３ａに嵌合するアリ溝２０ａを形成してアリ差しの関係にしたものである。ベース２０がハウジングブロック１３に対して内外方向の位置ずれを起こさず、しかも前後にガタのない状態でスムーズに摺動できるようにするためである。この場合、ロッド２１はガイドスリーブ１４の中心からＬだけ外方に位置し、尺骨コンポーネント４（ステム７の上面）よりＨだけ上方に位置するように設定されているが（Ｈを零とすることも可能）、ロッド２１とホール１８（ピン１７）とは平行関係にあることは変わらない。

以上の数値を考慮した状態で照準器１９を骨折治療具に装着すると、ロッド２１の向き、位置を視認することで、実際のピン１７が目標方向に向いているかどうかはもちろん、尺骨コンポーネント４に干渉するかどうかも確認できることになる。ロッド２１が正規の方向を向いていると、ピン１７をパワーツール（図示省略）によってガイドスリーブ１４のホール１８を通して尺骨３内に刺入する。

この場合、ピン１７を挿入する内外方向の位置は、ホール１８の選定によって行う。なお、ホール１８は複数個使用し、ピン１７を複数本刺入することもある。また、図示は省略するが、ノブボルト１６を通すハウジングブロック１３の孔を上下に長孔にしておくと、上下位置も調整できるものになる。さらに、ノブボルト１６を内外方向に向けて設け、ハウジングブロック１３をアーム１２に対して上下に傾動できるようにしておけば、ピン１７の刺入角度の調整も可能になる。

図５はピン１７を刺入した状態の側面図であるが、ピン１７を刺入するとき、ガイドスリーブ１４の先端を肘頭に接触させて刺入すると、安定した刺入が確保できる。ピン１７の刺入深さは尺骨コンポーネント４のステム９の先端程度までであるが、この深さ刺入すれば、骨折面Ｃの位置がどこであっても、骨折面Ｃを通過することになる。なお、ピン１７の材質は、強度を有する生体適合金属、具体的にはチタン合金等が適する。

ピン１７の刺入が終了すると、ノブボルト１６を緩めてハウジングブロック１３をアーム１２から取外し（ピン１７から抜き取る）、次いで、コアブロック１１を上記と逆の操作をして関節面８ａから抜き出す。なお、この順序をとるのは、ガイドスリーブ１４にはピン１７を挿入しており、この状態ではコアブロック１１を関節面８ａから直に取り外せないからである。

コアブロック１１の取外しが終了すると、ピン１７を尺骨３の骨端から適当に余して切断する。次いで、ピン１７の後端を折り曲げ、これと尺骨３の適位に形成した孔との間に軟鋼線を張り掛けて骨折部を整復する（図示省略）。この後、上腕骨コンポーネント２の滑車６を関節面８ａに再び嵌合して傷口を縫合すれば、固定のためのオペレーションは終了する。これによって、骨折治療中にも肘関節機能を保持できるものとなる。なお、骨折が治癒すると、原則としてピン１７は抜くことになる。

以上の説明は、スナップインタイプの人工肘関節におけるものであるが、本発明の骨折治療具は表面設置型と称される人工肘関節にも適用できる。図８はこの表面設置型の人工肘関節に適用する骨折治療具の斜視図であるが、このタイプの人工肘関節は、関節面８ａの開口部１０の両端は直径を超える部分までは延びてはおらず、上腕骨コンポーネント２と尺骨コンポーネント４の離反作用を抑制できないものである。この場合の骨折治療具は、コアブロック１１からシャンク２２を真っ直ぐに延出させ、これにハウジングブロック１３を兼ねるアーム１２をノブボルト１６で取り付けたものであるが、照準器１９を含めてその他の構造は上記と同じである。

骨折治療具の側面図である。 骨折治療具の一部断面底面図である。 骨折治療具の後面図である。 骨折治療具を人工肘関節に装着する状態の説明図である。 骨折治療具を用いてピンを肘頭に刺入する状態の側面図である。 骨折治療具に照準器を装着した状態の斜視図である。 骨折治療具に他の例の照準器を装着した状態の斜視図である。 他のタイプの骨折治療具の斜視図である。 人工肘関節を置換した左腕の平面図である。 人工肘関節を置換した左腕の側面図である。

符号の説明

１ 上腕骨
２ 上腕骨コンポーネント
３ 尺骨
４ 尺骨コンポーネント
５ 撓骨
６ 滑車
７ ステム
８ 関節面体
８ａ 関節面体の関節面
９ ステム
１０ 開口部
１１ コアブロック
１１ａ コアブロックのストッパ部
１２ アーム
１３ ハウジングブロック
１３ａ アリ
１４ ガイドスリーブ
１５ 嵌入溝
１６ ノブボルト
１７ ピン
１８ ホール
１９ 照準器
２０ ベース
２０ａ アリ溝
２１ ロッド
２２ シャンク

Claims (5)

1. 人工肘関節置換手術中又は置換後に尺骨の骨頭付近に生じた骨折を治療する肘頭骨折治療具であり、上腕骨コンポーネントを外した状態で尺骨コンポーネントを肘関節に残し、尺骨コンポーネントの関節面体の内周を形成する関節面に嵌合されるコアブロックと、コアブロックから近位側に延ばされるアームと、アームの近位端に設けられるハウジングブロックと、ハウジングブロックに摺動可能に挿設され、ホールが遠近方向に向けて形成されるガイドスリーブと、ガイドスリーブに摺動可能に挿説されて尺骨内に挿入され、骨折面を通過して遠位方向に延びるピンとからなることを特徴とする肘頭骨折治療具。
2. ハウジングブロックがアームに対して取り外しができる請求項１の肘頭骨折治療具。
3. ホールがガイドスリーブに複数形成される請求項１又は２の肘頭骨折治療具。
4. 請求項１〜３いずれかの肘頭骨折治療具によるピンの挿入方向を推し量る照準器であり、この照準器がハウジングブロックに対して内外方向に向けて取り付けられるベースと、ベースからピンと平行に皮膚外を延びるロッドとからなることを特徴とする肘頭骨折治療具に取り付けられる照準器。
5. ベースとハウジングブロックがアリ差しの関係で前後に摺動可能に嵌合可能される請求項４の肘頭骨折治療具に取り付けられる照準器。