JP6189465B2 - インプラントおよび人工関節置換システム - Google Patents

Description

足関節は、関節炎、以前の足関節手術、骨折、骨関節炎及び／又は１つ以上のさらなる疾病のため、激しく損傷し痛みを伴うようになり得る。損傷した足首を治療するための選択事項としては、消炎剤である鎮痛剤、ブレース、理学療法、関節固定及び人工足関節置換術を含む。

人工足関節置換術は、一般に２つの部品−脛骨インプラント及び距骨インプラントを含む。インプラントは、足関節の動作範囲を模倣するようにサイズ設定され構成された接合面を含む。例えば、距骨インプラントは、距骨円蓋を模倣するようにサイズ設定され構成されたインプラントを含んでもよく、脛骨インプラントは、脛骨の接合を模倣するようにサイズ設定され構成された接合面を含んでもよい。接合部品は、距骨インプラントと脛骨インプラントとの間に位置し得る。

人工足関節置換術の取付は、１つ以上の孔又は切開を骨内に形成する段階を含み得る。例えば、孔は、距骨を通って脛骨内に穿孔することができ、脛骨ステムを挿入するためのチャンネルを形成する。一部の取り付け例において、さらなる骨が距骨から除去され、距骨部から延びる距骨ステムのための空間を作る。

様々な実施例においてインプラントが開示されている。インプラントは、骨接触面と骨接触面の反対側に位置する接合面とを含む本体を含む。本体は、骨接触面から本体内に延びる空洞を定義する。ヘッドと縦方向のシャフトとを含むステムは、ヘッドに所定の角度で結合する。ヘッドは、骨接触面によって定義されるソケット内に収容されるようにサイズ設定され構成される。ヘッドは、本体に対して少なくとも１つの軸で回転自在である。

様々な実施例において人工関節置換システムが開示されている。人工関節置換システムは、切除された脛骨に結合するようにサイズ設定され構成された脛骨インプラントと、切除された距骨に結合するようにサイズ設定され構成された距骨インプラントとを含む。距骨インプラントは、骨接触面と骨接触面の反対側に位置する接合面とを含む本体を含む。本体は、骨接触面から本体内に延びる空洞を定義する。ヘッドと縦方向のシャフトとを含むステムは、ヘッドに所定の角度で結合する。ヘッドは、骨接触面によって定義されるソケット内に収容されるようにサイズ設定され構成される。ヘッドは、ソケット内で少なくとも１つの軸で回転自在である。

様々な実施例においてインプラントが開示されている。インプラントは、骨接触面と骨接触面の反対側に位置する接合面とを含む本体を含む。本体は、骨接触面から本体内に延びるソケットと、接合面からソケットに延びるロック孔とを定義する。ロック孔は、ロックファスナーを収容するようにサイズ設定され構成される。ヘッドと縦方向のシャフトとを含むステムは、ヘッドに角度をもって結合する。縦方向のシャフトが本体に対して少なくとも１つの軸に移動可能なよう、ヘッドは、骨接触面によって定義されるソケット内に収容されるようにサイズ設定され構成されるボールを定義する。

本発明のこのような特徴及び効果は、後述する本発明の好ましい実施例でさらに詳しく記載されたり明確になり、本発明は、同様の番号が同様の部分を指している添付図面とともに考慮されるべきである。

足関節の解剖図を示す。 人工足関節置換システムを有する足関節の一実施例を示す。 インプラントに回転自在に結合するように構成されたヘッドを有するアンカーステムの一実施例を示す。 図３のステムのヘッドを収容するようにサイズ設定され構成された空洞を含むインプラントの一実施例を示す。 止めねじによって図４のインプラントに固定された図３のステムの一実施例を示す。 図３のステムと図４のインプラントの多様な位置関係を示す。 その上に形成される移動防止機構を有するステムの様々な実施例を示す。 その上に形成される移動防止機構を有するステムの様々な実施例を示す。 その上に形成される移動防止機構を有するステムの様々な実施例を示す。

かかる例示的な実施例の説明は、全体の記述内容の一部と見なされる添付図面と共に理解されるように意図されている。本明細書において、「下方」、「上方」、「水平」、「垂直」、「近位」、「遠位」、「上」、「下」、「上に」、「下に」、「上部」及び「下部」のような相対語だけでなく、その派生語（例えば、「水平に」、「下方に」、「上方に」等）は、その後に説明されていたり論議中の図面に示されているように、配向を指すものと解釈されるべきである。前記相対語は、説明の便宜性のためのものであり、装置が特定の配向で構成されたり操作されることを必要としない。「連結された」及び「相互連結された」のようなカップリング及び取付等に関する用語は、関係が明確に説明されていない限り、移動可能または堅固な取付だけでなく、介在する構造物を通じて構造物が互いに直接または間接に固定されたり取り付けられる関係を称する。

様々な実施例において、本開示は、人工足関節置換システムとともに用いるための距骨インプラントを一般に提供する。距骨インプラントは、インプラントの骨接触側に形成された切開又は空洞を含む。空洞は、アンカーステムのヘッドを収容するようにサイズ設定され構成される。ステムの縦方向のシャフトは、角度をもってヘッドから延びる。ステムの縦方向のシャフトがインプラントの中心軸に対して所定の範囲内で任意の好ましい角度で回転できるように、空洞及びヘッドは回転自在に結合する。

図１は、足関節２の解剖図を図示している。足関節２は、脛骨６及び腓骨８に接触する距骨４を含む。踵骨１０は、距骨４に隣接して位置する。人工足関節置換術において、距骨４及び脛骨６は、距骨インプラントと脛骨インプラントとが挿入できるように切除又は切断され得る。図２は、その中に挿入される人工足関節置換システム１２を有する図１の足関節２を図示している。

人工足関節置換システム１２は、距骨インプラント１４及び脛骨インプラント１８を含む。距骨インプラント１４は、距骨接合面１６（又は距骨円蓋）を定義する本体を含む。ステム２２は、距骨４内に延びて距骨インプラント１４を距骨４に固定する。脛骨インプラント１８は、脛骨６内の取り付けのためにサイズ設定され構成される。脛骨インプラント１８は、接合面２０を有する本体と、脛骨６内に延びて脛骨インプラント１８を支える脛骨ステム２４とを含む。距骨関節面１６と脛骨関節面２０とが接合するように相互サイズ設定され構成される。関節面１６，２０は、自然な関節を模倣する動作範囲を回復するために、除去される自然な足関節面を代替する。脛骨インプラント１８又は距骨インプラント１２を挿入する前又は挿入する間、脛骨及び／又は距骨内に１つ以上の孔が形成され得る。例えば、一部の実施例において、孔は、距骨の下部から始まって距骨を通って脛骨内に延びて穿孔される。孔は、例えば、脛骨インプラント１８のステム２４を収容するように構成された６ｍｍの孔を含み得る。

関節面１６，２０は、例えば、ポリエチレン、高分子量ポリエチレン（ＨＭＷＰＥ）、ゴム、チタン、チタン合金、クロムコバルト、手術用スチール、及び／若しくは任意の他の好適な金属、セラミック、焼結ガラス、人工骨、並びに／又はこれらの任意の組み合わせなどの様々な物質から作られ得る。関節面１６，２０は別の物質を含み得る。例えば、脛骨関節面２０はプラスチック又は他の非金属物質を含んでもよく、距骨関節面１６は金属面を含んでもよい。当業者は、物質の任意の好適な組み合わせが用いられ得るということを認知するであろう。

一部の実施例において、例えば、距骨インプラント１４などのインプラントは、ステムによって距骨に結合し得る。図３は、アンカーステム１０２の一実施例を図示している。ステム１０２は、ヘッド１０４と縦方向のシャフト１０６とを含む。縦方向のシャフト１０６は、曲線部１０８によってヘッド１０４に結合する。曲線部１０８は、ヘッド１０４に対して固定した角度で縦方向のシャフト１０６を保持する。ステム１０２の縦方向のシャフト１０６がインプラント１０２に対して回転できるように、ステム１０２は、例えば、図４に示したインプラント１１０などのインプラントと結合するように構成される。例えば、図示されている実施例において、ヘッド１０４は、インプラント１１０によって定義されたソケット内で回転するように構成されたボール型ヘッドを含む。

図４は、アンカーステム１０２のヘッド１０４を収容するための空洞１１８を定義するインプラント１１０の一実施例の断面図を示している。インプラント１１０は、接合面１１４と接合面１１４の反対側に骨接触面１１６とを有する本体１１２を含む。空洞１１８は本体１１２に形成され、所定の距離で骨接触面１１６から本体１１２内に延びる。所定の距離は、接合面１１４と骨接触面１１６との間の距離よりも短い。ステム１０２を空洞１１８内で回転自在にしてインプラント１０２の中心軸に対してステム１０２の縦方向のシャフト１０６の位置を調節するために、空洞１１８はステム１０２のヘッド１０４を収容するようにサイズ設定され構成される。

一部の実施例において、ロック孔１２０は、インプラント１１０に形成される。ロック孔１２０は、本体１１２を通って接合面１１４から空洞１１８内に延びる。ロック孔１２０は、例えば、止めねじ及び／又は他のロック装置などのロックファスナー１２４を収容するようにサイズ設定され構成される。一部の実施例において、ロック孔１２０は、ロックファスナー１２４に結合するようにサイズ設定され構成された複数の内部ねじ山１２２を含む（図５）。ロックファスナー１２４は、選択された角度でステム１０２をロックするためにロック孔１２０に挿入される。一部の実施例において、ロックファスナー１２４がロック位置にあるとき、接合面１１４がロック孔１２０にわたって連続するよう、ロックファスナー１２４はロック位置で接合面１１４と面一になるようにサイズ設定され構成される。他の実施例において、接合面１１４に滑らかで連続する表面を提供し、潜在的な摩擦又はロック孔１２０によってもたらされる他の問題を防止するために、キャップ（未図示）はロック孔１２０の近位端に挿入される。

図５は、互いに対をなす図３のステム１０２と図４のインプラント１１０の一実施例の断面図を示している。図５に示しているように、ステム１０２のヘッド１０４は、インプラント１１０の本体１１２によって定義される空洞１１８内に嵌合するようにサイズ設定され構成される。一部の実施例において、空洞１１８は、ヘッド１０４の全径よりも小さく、ヘッド１０４の直径の半分より大きい深さを有する。他の実施例において、空洞１１８は、例えば、ヘッド１０４の直径と同じ深さ、ヘッド１０４の直径より大きい深さ、及び／又は他の好適な深さのようなさらに大きい若しくはさらに小さい深さを有してもよい。ステム１０２は空洞１１８内で回転自在であり、ステム１０２の縦方向のシャフト１０６がインプラント１１０の中心軸に対して選択された角度で位置することを可能とする。一部の実施例において、ヘッド１０４が空洞１１８に挿入された後、ロックファスナー１２４はロック孔１２０内に押し込まれ、複数のねじ山１２２に接触する。ロックファスナー１２４は、ロック孔１２０内の遠位の位置に押し込まれる。ロックファスナー１２４は、距骨円蓋１１０で固定された位置にボール型ヘッド１０４を保持する。一部の実施例において、ロックファスナー１２４は、例えば、ヘッド１０４の側面移動のような第２方向への移動は防止するが、例えば、ヘッド１０４の回転のような第１方向への移動はできるように構成される。

図示されている実施例において、ステム１０２のボール型ヘッド１０４と距骨円蓋１１０の空洞１１８との間のボール−ソケットの連結は、ステム１０２が任意の選択された角度で位置することを可能とする。図６は、距骨円蓋１１０に対するステム１０２の様々な位置を図示している。図６に示されているように、ステム１０２はヘッド１０４によって定義される中心点に対して回転し得る。例えば、ステム１０２は、最初の位置１２６に縦方向のシャフト１０６とともに図示されている。ステム１０２は、インプラント１１０の中心軸に対して様々な角度で縦方向のシャフト１０６の位置を回転させ得る。例えば、２つのさらなる位置１２６a，１２６ｂは、図６の仮想線で示される。一部の実施例において、ステム１０２は３６０°連続して回転し得る。他の実施例において、ステム１０２は３６０°より小さい回転の範囲を有してもよい。一部の実施例において、ステム１０２は、例えば、ロックファスナー１２４によって回転の特定角度で位置してロックされる。他の実施例において、ステム１０２は、例えば、距骨などの骨に形成される孔に挿入されると、回転の特定角度でロックされる。

一部の実施例において、ヘッド１０４及び空洞１１８は、縦方向のシャフト１０６とインプラント１１０の骨接触面１１４との間の間隔を調節するために、ステム１０２が角度を有することを可能とする。例えば、図５に示されているように、縦方向のシャフト１０６は、骨接触面１１４に対する角度１３０を含む。一部の実施例において、角度１３０は調節可能である。角度１３０がセットされた後、ロックファスナー１２４は固定した角度及び／又は固定した回転でステム１０２を保持するように締め付けが可能である。一部の実施例において、インプラント１１０が、例えば、距骨などの骨に結合するとき、角度１３０が決定される。

一部の実施例において、縦方向のステム１０６は、骨に形成された孔からステム１０２が抜け出すことを防止するように構成される。例えば、縦方向のステム１０６は、ステムを孔の内壁に結合させる１つ以上の特徴を含むことができ、縦方向のステム１０６が孔内で動かないようにする。様々な実施例において、縦方向のステム１０６は、スプラインが形成されたステム、溝が形成されたステム、コーティングされたステム、及び／又は任意の他の好適な特徴を含むことができ、ステム１０２が孔から抜け出さないようにする。一部の実施例において、縦方向のステム１０６は、骨内に縦方向のステム１０６が容易に挿入され得るように、図５に示されている距離Ｈ以下分延びる。一部の実施例において、縦方向のステム１０６は、距離Ｈよりも長く延びる。

様々な実施例において、ステム１０２のヘッド１０４及び空洞１１８は、インプラント１１０の骨接触面１１６に対して縦方向のシャフト１０６が多方向に自由に動くことを可能とする。例えば、図示されている実施例において、ヘッド１０４及びインプラント１１０のボール−ソケットの連結は、縦方向のシャフト１０６が自由な回転及び角度で動けるようにする。縦方向のシャフト１０６は、インプラント１１０に対して任意の有利な角度及び／又は回転位置で位置し得る。ボール−ソケットの連結によって提供される動きの自由度は、インプラント１１０を埋め込んでアンカーする間、外科医によってインプラント１１０が任意の角度／回転で位置することを可能とする。ボール−ソケットの連結によって提供される動きの自由度はまた、再度穴を広げる及び／又はさらなる孔を開ける必要なく、埋め込む間に骨に形成された孔の角度／位置における変化の補償を可能とする。

図７Ａ乃至図７Ｃは、その上に形成される移動防止機構２４０を有する縦方向のシャフト（２０６ａ〜２０６ｃ）の様々な実施例を示している。図７Ａに示されているように、移動防止機構２４０は、縦方向のシャフト２０６ａの少なくとも一部に形成される。移動防止機構２４０は、例えば、摩擦抵抗などの抵抗を骨に形成された孔内の縦方向のシャフト２０６ａの後方に提供する。様々な実施例において、移動防止機構２４０は、スプライン（図７Ａ）、溝（図７Ｂ）、摩擦コーティング（図７Ｃ）、及び／又は任意の他の好適な移動防止機構２４０を含み得る。移動防止機構２４０は、縦方向のシャフト２０６ａ〜２０６ｃの全周に配置されているように図示されているが、例えば、遠位端及び／又は近位端などの縦方向のシャフト２０６ａ〜２０６ｃの特定の部分に限定されてもよいということが認識されるであろう。

様々な実施例においてインプラントが開示されている。インプラントは、骨接触面と骨接触面の反対側に位置する接合面とを含む本体を含む。本体は、骨接触面から本体内に延びる空洞を定義する。ヘッドと縦方向のシャフトとを含むステムは、ヘッドに所定の角度で結合する。ヘッドは、骨接触面によって定義されるソケット内に収容されるようにサイズ設定され構成される。ヘッドは、本体に対して少なくとも１つの軸で回転自在である。

一部の実施例において、ステムは、ステムのヘッドの中心軸に対して回転自在である。一部の実施例において、ステムは、縦方向のシャフトと本体の骨接触面との間の角度が調節できるように回転自在である。本体は、接合面から空洞に延びるロック孔を定義できる。ロック孔は、ロックファスナーを収容するようにサイズ設定され構成される。ロックファスナーは、少なくとも１つの方向へのステムの移動を防止するように構成されている。

一部の実施例において、空洞はソケットを含む。ステムのヘッドは、ソケット内に収容されるようにサイズ設定され構成されたボールを含む。一部の実施例において、ステムは、骨に対するステムの移動を防止するように構成された１つ以上の移動防止機構を含む。移動防止機構は、ステム上に形成されたスプライン、溝、及び／又は摩擦コーティングを含むことができる。

一部の実施例において、ステムは第１距離分延びる。骨接触面と接合面との間の距離は第２距離を含む。第１距離は第２距離よりも短い。

様々な実施例において人工関節置換システムが開示されている。人工関節置換システムは、切除された脛骨に結合するようにサイズ設定され構成された脛骨インプラントと、切除された距骨に結合するようにサイズ設定され構成された距骨インプラントとを含む。距骨インプラントは、骨接触面と骨接触面の反対側に位置する接合面とを含む本体を含む。本体は、骨接触面から本体内に延びる空洞を定義する。ヘッドと縦方向のシャフトとを含むステムは、ヘッドに所定の角度で結合する。ヘッドは、骨接触面によって定義されるソケット内に収容されるようにサイズ設定され構成される。ヘッドは、ソケット内で少なくとも１つの軸で回転自在である。

一部の実施例において、本体は接合面から空洞に延びるロック孔を定義する。ロック孔は、ロックファスナーを収容するようにサイズ設定され構成される。ロックファスナーは、少なくとも１つの方向へのステムの移動を防止するように構成されている。

一部の実施例において、空洞はソケットを含み、ステムのヘッドはソケット内に収容されるようにサイズ設定され構成されたボールを含む。一部の実施例において、ステムは１つ以上の移動防止機構を含み、骨に対するステムの移動を防止する。１つ以上の移動防止機構は、ステム上に形成されたスプライン、溝、及び／又は摩擦コーティングのうち少なくとも１つを含むことができる。

様々な実施例においてインプラントが開示されている。インプラントは骨接触面と骨接触面の反対側に位置する接合面とを含む本体を含む。本体は、骨接触面から本体内に延びるソケットと接合面からソケットに延びるロック孔とを定義する。ロック孔は、ロックファスナーを収容するようにサイズ設定され構成される。ヘッドと縦方向のシャフトとを含むステムは、ヘッドに角度をもって結合する。縦方向のシャフトが本体に対して少なくとも１つの軸に移動可能なよう、ヘッドは骨接触面によって定義されるソケット内に収容されるようにサイズ設定され構成されたボールを定義する。一部の実施例において、ステムは１つ以上の移動防止機構を含み、骨に対するステムの移動を防止する。

本発明は、例示的な実施例の観点から記載されているが、それに制限されるわけではない。むしろ、添付の請求項は当業者によって行われ得る様々な変形と実施例とを含んで広義に解釈されるべきである。

Claims (15)

1. 骨接触面と前記骨接触面の反対側に位置する接合面とを含み、前記骨接触面から本体内に延びる空洞と、前記接合面から前記空洞に延び、ロックファスナーを収容するようにサイズ設定され構成されるロック孔とを定義する本体と、
   ヘッドと、前記ヘッドに所定の角度で結合した縦方向のシャフトとを含むステムとを含み、
   前記ヘッドは、前記空洞内に収容されるようにサイズ設定され構成され、前記本体に対して少なくとも１つの軸で回転自在である、インプラント。
2. 前記ステムは、前記ステムのヘッドの中心軸に対して回転自在である、請求項１に記載のインプラント。
3. 前記ステムは、前記縦方向のシャフトと前記本体の骨接触面との間の角度が調節できるように回転自在である、請求項１に記載のインプラント。
4. 前記ロックファスナーは、少なくとも１つの方向への前記ステムの移動を防止するように構成される、請求項１に記載のインプラント。
5. 前記空洞はソケットを含み、前記ステムのヘッドは前記ソケット内に収容されるようにサイズ設定され構成されるボールを含む、請求項１に記載のインプラント。
6. 前記ステムは、前記骨に対する前記ステムの移動を防止するために、前記骨に形成された孔の壁と結合するように構成される１つ以上の特徴を含む、請求項１に記載のインプラント。
7. 前記１つ以上の特徴は、前記ステム上に形成された１つ以上のスプラインを含む、請求項６に記載のインプラント。
8. 前記１つ以上の特徴は、前記ステム上に形成された１つ以上の溝を含む、請求項６に記載のインプラント。
9. 前記１つ以上の特徴は、前記ステム上に形成された摩擦コーティングを含む、請求項６に記載のインプラント。
10. 切除された脛骨に結合するようにサイズ設定され構成された脛骨インプラントと、
    切除された距骨に結合するようにサイズ設定され構成された距骨インプラントとを含み、
    前記距骨インプラントは、
    骨接触面と前記骨接触面の反対側に位置する接合面とを含み、前記骨接触面から前記本体内に延びる空洞と、前記接合面から前記空洞に延びるロック孔とを定義する本体を含み、
    前記ロック孔は、ロックファスナーを収容するようにサイズ設定され構成され、前記ロックファスナーは、少なくとも１つの方向への前記ステムの移動を防止するように構成され、前記距骨インプラントは、さらに、
    ヘッドと、前記ヘッドに所定の角度で結合した縦方向のシャフトとを含むステムを含み、
    前記ヘッドは、前記骨接触面によって定義される前記空洞内に収容されるようにサイズ設定され構成され、ソケット内で少なくとも１つの軸で回転自在である、人工関節置換システム。
11. 前記空洞はソケットを含み、前記ステムのヘッドは前記ソケット内に収容されるようにサイズ設定され構成されるボールを含む、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記ステムは、前記骨に対する前記ステムの移動を防止するために、前記骨に形成された前記孔の壁と結合するように構成される１つ以上の特徴を含む、請求項１０に記載のシステム。
13. 前記１つ以上の特徴は、前記ステム上に形成されたスプライン、溝、又は摩擦コーティングのうち少なくとも１つを含む、請求項１２に記載のシステム。
14. 骨接触面と前記骨接触面の反対側に位置する接合面とを含み、前記骨接触面から前記本体内に延びるソケットと前記接合面から前記ソケットに延びるロック孔とを定義する本体と、
    ヘッドと、前記ヘッドに角度をもって結合する縦方向のシャフトとを含むステムとを含み、
    前記ロック孔は、ロックファスナーを収容するようにサイズ設定され構成され、
    前記ヘッドは、前記縦方向のシャフトが少なくとも１つの軸で回転自在なように、前記骨接触面によって定義される前記ソケット内に収容されるようにサイズ設定され構成されるボールを定義する、インプラント。
15. 前記ステムは、前記骨に対する前記ステムの移動を防止するために、前記骨に形成された孔の壁と結合するように構成される１つ以上の特徴を含む、請求項１４に記載のインプラント。

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