JP6604500B2 - Medical implant and method for assembling medical implant - Google Patents

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Description

本発明は、医療用インプラント及び医療用インプラントの組み立て方法に関する。   The present invention relates to a medical implant and a method for assembling a medical implant.

股関節は、脚の付け根にある関節であり、胴体と脚との間にある。股関節は人が立つとき又は歩くとき等に体重を支える役割を担っており、股関節に対し、歩行時には体重の約3倍、立ち上がりでは体重の約6倍から7倍、さらに床等のやや低い位置からの立ち上がりでは体重の10倍の重さがかかるといわれている。
股関節では、大腿骨の球状部(大腿骨頭)が骨盤の球面座をなす凹部(臼蓋)に嵌合している。関節部分、即ち大腿骨頭の表面は軟骨で覆われ、上述した股関節にかかる重さや力を吸収するとともに、大腿骨頭と臼蓋との動きを円滑にしている。
The hip joint is a joint at the base of the leg and is between the trunk and the leg. The hip joint plays a role of supporting weight when a person stands or walks. The hip joint is about 3 times the weight when walking, about 6 to 7 times the weight when standing, and a slightly lower position such as the floor. It is said that it takes 10 times as much weight as the body from the start.
In the hip joint, the spherical portion of the femur (the femoral head) is fitted into the concave portion (acetabulum) forming the spherical seat of the pelvis. The joint part, that is, the surface of the femoral head is covered with cartilage, and absorbs the weight and force applied to the above-mentioned hip joint, and facilitates the movement of the femoral head and the acetabulum.

股関節をなす大腿骨の骨折を治療する治具として、髄内釘が知られている。髄内釘は、例えば棒部材又は中空状の管部材であり、骨折した大腿骨同士を貫通させるように、大腿骨の近位部から内腔に挿入される。
例えば、特許文献1には、大腿骨の骨頭側に配置される近位部と、前記近位部の遠位側に連なり遠位側に向かって小径となるテーパ部と、前記テーパ部の遠位側に連なる遠位部と、大腿骨の骨頭に挿入される固定部材が貫通可能な貫通孔と、を備えている髄内釘が開示されている。特許文献1に記載の髄内釘では、貫通孔の一方の開口端は近位部及びテーパ部の境界を含む表面に開口し、貫通孔の他方の開口端は近位部の表面に開口している。この構成によって、機械的強度を高める必要性から太く形成される近位部にテーパ部を接続可能にするため、髄内釘全体を細く形成することに限界があるという問題が解決され、機械的強度を低下させることなく、全体として細く形成される髄内釘が提供される。
An intramedullary nail is known as a jig for treating a fracture of a femur that forms a hip joint. The intramedullary nail is, for example, a rod member or a hollow tube member, and is inserted into the lumen from the proximal portion of the femur so as to penetrate the fractured femurs.
For example, Patent Document 1 discloses a proximal portion arranged on the femoral head side, a tapered portion that is continuous with the distal side of the proximal portion and has a smaller diameter toward the distal side, and a distal portion of the tapered portion. An intramedullary nail is disclosed that includes a distal portion connected to the distal side and a through-hole through which a fixing member inserted into the femoral head can pass. In the intramedullary nail described in Patent Document 1, one open end of the through hole opens on the surface including the boundary between the proximal portion and the tapered portion, and the other open end of the through hole opens on the surface of the proximal portion. ing. This configuration solves the problem that the entire intramedullary nail is limited in thickness because the tapered portion can be connected to the proximal portion that is formed thick due to the need to increase the mechanical strength. There is provided an intramedullary nail that is formed thin as a whole without reducing its strength.

一方、股関節の代表的な病気には、変形性股関節症、関節リウマチ等が挙げられる。これらの病気では、保存療法を行っても股関節痛が軽減しない場合や、症状がかなり進行している場合等には、人工股関節置換術が行われることがある。また、転倒等による大腿骨近位部骨折時にも、人工股関節置換術が行われることがある。
人工股関節置換術とは、すり減った軟骨と傷んだ骨とを切除して、金属製やプラスチック製の人工股関節に置き換える手術である。
On the other hand, typical diseases of the hip joint include hip osteoarthritis, rheumatoid arthritis and the like. For these diseases, hip replacement may be performed when hip pain is not alleviated even after conservative therapy, or when symptoms are considerably advanced. In addition, hip replacement may be performed at the time of fracture of the proximal femur due to falls or the like.
Hip replacement is an operation in which worn cartilage and damaged bone are removed and replaced with a metal or plastic hip joint.

人工股関節は、金属製のカップ、骨頭ボール、ステムと呼ばれる部材を備え、カップの内側には軟骨の代わりとなるプラスチック製のライナーが嵌るようになっている。
例えば、特許文献2には、医用インプラント表面に、複数の溝が形成された骨組織侵入固定部を有し、前記骨組織侵入固定部の全部若しくは一部が、前記骨組織侵入固定部以外の前記医用インプラント表面よりも高く盛り上がるように盛り上げ加工されている構成が開示されている。
特許文献1に記載の医用インプラントは、複数の溝が形成された骨組織侵入固定部を有するので、骨との密着固定性に優れると共に、骨組織侵入固定部の全部若しくは一部が盛り上げ加工されているので、強度に優れる。
The artificial hip joint includes a metal cup, a head ball, and a member called a stem, and a plastic liner serving as a substitute for cartilage is fitted inside the cup.
For example, Patent Document 2 has a bone tissue intrusion fixing portion in which a plurality of grooves are formed on the surface of a medical implant, and all or part of the bone tissue intrusion fixing portion is other than the bone tissue intrusion fixing portion. A configuration is disclosed that is raised so that it rises higher than the surface of the medical implant.
The medical implant described in Patent Document 1 has a bone tissue intrusion fixing portion in which a plurality of grooves are formed. Therefore, the medical implant has excellent adhesion and fixation with a bone, and all or part of the bone tissue intrusion fixing portion is raised. It has excellent strength.

特開2011−206420号公報JP 2011-206420 A 特開2007−296250号公報JP 2007-296250 A

近年、人工股関節置換術がなされる件数は増加傾向にあり、人工股関節置換術の増加に伴って、術後に人工股関節の周囲や大腿骨近位部で骨折を起こす患者も急増傾向にある。例えば、人工股関節の置換術を受けた患者の約4%が、人工関節周囲骨折を引き起こすことが報告されている(Neumann et.al, 2012)。   In recent years, the number of hip replacements has been increasing, and with the increase of hip replacements, the number of patients who have fractures around the hip prosthesis and the proximal femur has been increasing rapidly. For example, approximately 4% of patients who have undergone hip replacement have been reported to cause periprosthetic fractures (Neumann et al., 2012).

ところが、既に人工股関節が施されている股関節では、人工股関節のステムが大腿骨近位部の内腔に挿入されている。そのため、上記特許文献1に記載の髄内釘をはじめとする従来の髄内釘を大腿骨の内腔に挿入すると、大腿骨近位側の髄内釘が、略尖鋭形状のステムの遠位側端部に当ってしまい、安定しない。また、髄内釘は大腿骨の長さ寸法に合わせて製造されているため、大腿骨の内腔にステムが挿入されている長さ寸法分の、大腿骨遠位部の髄内釘が余り、内腔の大腿骨遠位部から突出する虞がある。
即ち、既に人工股関節が施されている股関節では、従来の髄内釘を大腿骨の内腔に挿入することは困難である。そこで、従来は人工関股関節の周囲の骨折部分をギプスで固定することで、保存的な治療(保存療法)が行われていた。
However, in a hip joint to which an artificial hip joint has already been applied, the stem of the artificial hip joint is inserted into the lumen of the proximal part of the femur. Therefore, when a conventional intramedullary nail including the intramedullary nail described in Patent Document 1 is inserted into the lumen of the femur, the intramedullary nail on the proximal side of the femur is moved to the distal end of the substantially sharp stem. It hits the side edge and is not stable. In addition, since the intramedullary nail is manufactured according to the length dimension of the femur, the intramedullary nail at the distal part of the femur is the same as the length dimension in which the stem is inserted into the lumen of the femur. There is a risk of protruding from the distal femur of the lumen.
That is, it is difficult to insert a conventional intramedullary nail into the femoral lumen in a hip joint that has already been subjected to an artificial hip joint. Therefore, conventionally, conservative treatment (conservative therapy) has been performed by fixing the fracture portion around the artificial hip joint with a cast.

しかしながら、ギプスを用いる保存療法では、治療が遷延化し、脚全体に施されたギプスの固定期間に数か月を要し、患者の苦痛は長く、且つ大きいものであった。また、治療の遷延化によって、合併症が生じる場合があった。さらに、ギプスの固定期間経過後のリハビリも、患者に大きな苦痛を与えていた。
このように、従来は、既に人工股関節が施された骨に適用可能な髄内釘等の医療用インプラントがなく、保存療法を行ったとしても患者の苦痛が大きいという問題があった。なお、上記では関節の一つとして股関節を例示して説明したが、上述した問題は人工関節で置換可能な関節であって、例えば膝関節、肘関節等の関節でも同様に起こり得る。
However, with conservative therapy using a cast, the treatment is prolonged, the fixed period of the cast applied to the entire leg takes several months, and the patient's distress is long and large. In addition, complications may occur due to prolonged treatment. In addition, rehabilitation after a fixed period of casts was also painful for the patient.
As described above, conventionally, there is no medical implant such as an intramedullary nail that can be applied to a bone that has already been subjected to an artificial hip joint, and there has been a problem that even if conservative therapy is performed, the patient suffers greatly. In the above description, the hip joint is exemplified as one of the joints. However, the above-described problem is a joint that can be replaced with an artificial joint, and may occur similarly in a joint such as a knee joint or an elbow joint.

発明者らは、人工関節のステムの遠位側端部を把持する機能を有する医療用インプラントを骨の内腔に挿入することで、骨を固定し、患者に苦痛を与えることなく、短期間で骨折した骨の治療が可能になることを発見した。また、人工関節のステムの形状を充分に考慮し、簡易な構成要素でステムの遠位側端部をより安定的に把持し、骨の内腔に芯となる各種部材を挿通させる構成を見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明は、上記のように人工股関節が施された骨に適用可能な髄内釘等の医療用インプラントがないという問題を解決するためになされたものであって、予め人工関節置換術が施された骨に適用可能な医療用インプラント及び該医療用インプラントの組み立て方法を提供する。
The inventors have fixed a bone by inserting a medical implant having a function of grasping a distal end portion of a stem of an artificial joint into a bone lumen, and without causing pain to a patient, for a short period of time. Discovered that it would be possible to treat broken bones. In addition, the shape of the stem of the artificial joint is fully taken into account, and the structure that allows the distal end of the stem to be more stably grasped with simple components and various core members to be inserted into the bone lumen is found. The present invention has been completed.
The present invention has been made in order to solve the problem that there is no medical implant such as an intramedullary nail that can be applied to a bone having an artificial hip joint as described above. Provided is a medical implant that can be applied to a formed bone, and a method for assembling the medical implant.

本発明の医療用インプラントは、人工関節が設けられた骨の内腔に挿入される医療用インプラントであって、前記内腔で人工関節のステムの遠位側端部を把持する把持部と、前記把持部に連結され、且つ前記ステムの遠位側端部から前記骨の遠位側端部までの前記内腔に配置される軸部と、を備え、前記把持部は前記ステムの遠位側端部の外周側に、前記ステムの延在方向と軸線を揃えて配置可能な複数の細棒を有し、前記軸部の近位側端部に、前記細棒の遠位側端部を収容可能とされ、且つ前記細棒を介して前記ステムの遠位側端部を挿入可能な連結部を備えたことを特徴とする。 The medical implant of the present invention is a medical implant to be inserted into a bone lumen provided with an artificial joint, the gripping portion gripping the distal end of the stem of the artificial joint in the lumen; A shaft portion coupled to the grip portion and disposed in the lumen from a distal end portion of the stem to a distal end portion of the bone , wherein the grip portion is distal to the stem. A plurality of thin rods which can be arranged with the stem extending direction and the axis line aligned on an outer peripheral side of the side end portion, and a distal end portion of the thin rod at a proximal end portion of the shaft portion; And a connecting portion into which the distal end of the stem can be inserted through the thin rod .

本発明の医療用インプラントでは、前記細棒の断面形状が矩形とされていてもよい。 The medical implant of the present invention, the sectional shape of the front KiHosobo may be rectangular.

また、本発明の医療用インプラントの組み立て方法は、上記医療用インプラントを組み立てる方法であって、複数の前記細棒の軸線方向を前記軸部の延在方向に合わせて前記連結部に充填し、前記ステムの遠位側端部が前記軸部の近位側端部に前記細棒を介して係止されるまで、前記ステムの遠位側端部を複数の前記細棒の近位側から遠位側に進行させて前記軸部を前記把持部に連結させるとともに、前記人工関節のステムの遠位側端部を前記把持部によって把持し、前記ステムと前記把持部と前記軸部とを一体化することを特徴とする。 Further, the method for assembling the medical implant of the present invention is a method for assembling the medical implant, wherein the connecting portion is filled with the axial direction of the thin rods aligned with the extending direction of the shaft, Until the distal end of the stem is locked to the proximal end of the shaft via the thin rod, the distal end of the stem is moved from the proximal side of the plurality of thin rods. Advancing distally to connect the shaft portion to the grip portion, gripping a distal end portion of the stem of the artificial joint by the grip portion, and connecting the stem, the grip portion, and the shaft portion and wherein the Rukoto turn into one body.

本発明の医療用インプラントでは、把持部によって人工関節のステムの遠位側端部が安定して把持されると共に、把持部が軸部に連結される。そのため、骨の内腔に、人工関節のステムと把持部と軸部が一貫して安定的に挿通可能とされ、且つ内腔から軸部が突出することも容易に防がれる。
また、本発明の医療用インプラントの組み立て方法では、人工関節のステムの遠位側端部を把持部で把持すると共に、把持部の遠位側端部を軸部に連結させることができる。
従って、本発明によれば、予め人工関節置換術が施された骨に適用可能な医療用インプラント及び該医療用インプラントの組み立て方法が提供される。
In the medical implant of the present invention, the distal end portion of the stem of the artificial joint is stably gripped by the grip portion, and the grip portion is connected to the shaft portion. Therefore, the stem, gripping portion, and shaft portion of the artificial joint can be inserted into the bone lumen consistently and stably, and the shaft portion can be easily prevented from protruding from the lumen.
In the method for assembling the medical implant of the present invention, the distal end portion of the stem of the artificial joint can be gripped by the grip portion, and the distal end portion of the grip portion can be connected to the shaft portion.
Therefore, according to the present invention, there are provided a medical implant that can be applied to bone that has undergone artificial joint replacement, and a method for assembling the medical implant.

本発明の一実施形態である医療用インプラントの概略図である。It is the schematic of the medical implant which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態である医療用インプラントを示す図であり、図1に示すA−A線で矢視した断面図である。It is a figure which shows the medical implant which is one Embodiment of this invention, and is sectional drawing seen by the arrow AA shown in FIG. 本発明の一実施形態である医療用インプラントの組み立て方法を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the assembly method of the medical implant which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態である医療用インプラントの組み立て方法を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the assembly method of the medical implant which is one Embodiment of this invention. 大腿骨の内腔に挿通された本発明の一実施形態である医療用インプラントの概略図である。It is the schematic of the medical implant which is one Embodiment of this invention penetrated by the lumen | bore of the femur. 実施例1におけるピンの剛性の理論値及び実測値を示すグラフである。2 is a graph showing theoretical values and actual measurement values of pin rigidity in Example 1; 実施例2において、棒体からのピンの突出量を10mm、15mmとした場合のピンの剛性の実測値を示すグラフである。In Example 2, it is a graph which shows the measured value of the rigidity of a pin when the protrusion amount of the pin from a rod is 10 mm and 15 mm. 実施例3で用いた、医療用インプラントの有限要素モデルの図であって、(a)は前方から見た場合に対応する断面図であり、(b)は外側から見た場合に対応する側面図である。It is a figure of the finite element model of the medical implant used in Example 3, Comprising: (a) is sectional drawing corresponding to the case where it sees from the front, (b) is the side surface corresponding to the case when it sees from the outside FIG. 実施例3で用いた有限要素モデルの図であって、(a)は部分拡大図であり、(b)は負荷をかける条件を示す断面図である。It is a figure of the finite element model used in Example 3, Comprising: (a) is a partial enlarged view, (b) is sectional drawing which shows the conditions which apply load. 実施例3の有限要素解析で得られた各モデルにおいて、インプラント直後の応力分布を示す図であって、(a)は部分拡大図であり、(b)はステムと医療用インプラントの接続部分の拡大図である。In each model obtained by the finite element analysis of Example 3, it is a figure which shows the stress distribution immediately after an implant, (a) is a partial enlarged view, (b) is the connection part of a stem and a medical implant. It is an enlarged view. 実施例3の有限要素解析で得られた各モデルにおいて、インプラント後の安定時の応力分布を示す図であって、(a)は部分拡大図であり、(b)はステムと医療用インプラントの接続部分の拡大図である。In each model obtained by the finite element analysis of Example 3, it is a figure which shows stress distribution at the time of an implant after stable, Comprising: (a) is a partial enlarged view, (b) is a stem and a medical implant. It is an enlarged view of a connection part. 実施例3の有限要素解析で得られた各モデルにおいて、600Nの負荷をかけた場合の応力分布を示す図であって、(a)は部分拡大図であり、(b)はステムと医療用インプラントの接続部分の拡大図である。In each model obtained by the finite element analysis of Example 3, it is a figure which shows the stress distribution at the time of applying a load of 600N, (a) is a partial enlarged view, (b) is a stem and medical use It is an enlarged view of the connection part of an implant. 実施例3で用いた、医療用インプラントの前方から見た場合に対応する有限要素モデルの断面において、引張及び圧縮を加える様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that tension and compression are applied in the cross section of the finite element model corresponding to the case where it sees from the front of the medical implant used in Example 3. FIG. 図13の領域Qに相当する部分の負荷圧力の分布を示す図であって、(a)はインプラント直後の分布であり、(b)及び(c)はインプラント後の安定時の分布である。It is a figure which shows distribution of the load pressure of the part corresponded to the area | region Q of FIG. 13, Comprising: (a) is distribution immediately after an implant, (b) And (c) is distribution at the time of stable after an implant. 変位倍率を10倍で表示した有限要素モデルにおける変位分布を示す図であり、(a)は正面視した場合に対応する図であり、(b)は側面視した場合に対応する図である。It is a figure which shows the displacement distribution in the finite element model which displayed the displacement magnification | multiplying_factor 10 times, (a) is a figure corresponding to the case of front view, (b) is a figure corresponding to the case of side view. 医療用インプラントのモデルに負荷をかけた際の合力の変位依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the displacement dependence of the resultant force when applying a load to the model of a medical implant.

以下、本発明の実施形態である医療用インプラント及び該医療用インプラントの組み立て方法について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更できる。   Hereinafter, a medical implant which is an embodiment of the present invention and a method for assembling the medical implant will be described with reference to the drawings. The drawings used in the following description are schematic, and the length, width, thickness ratio, and the like are not necessarily the same as actual ones, and can be changed as appropriate.

図1は本発明を適用した一実施形態(以下、本実施形態とする)である医療用インプラント1の概略図である。図2は医療用インプラント1を示す図であり、図1に示すA−A線で矢視した断面図である。   FIG. 1 is a schematic view of a medical implant 1 which is an embodiment to which the present invention is applied (hereinafter referred to as this embodiment). FIG. 2 is a view showing the medical implant 1, and is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG.

[本実施形態の医療用インプラントの構成]
医療用インプラント1は、人工股関節(人工関節)10が設けられた大腿骨(骨)の内腔Sに挿入される医療用インプラントであって、図1及び図2に示すように、少なくとも把持部2と、軸部4と、を備えている。
[Configuration of Medical Implant of this Embodiment]
The medical implant 1 is a medical implant that is inserted into a lumen S of a femur (bone) provided with an artificial hip joint (artificial joint) 10, and includes at least a gripping portion as shown in FIGS. 1 and 2. 2 and a shaft portion 4.

人工股関節10は、骨盤(図示略)にある寛骨臼に球面嵌合可能な形状を有するカップ、ライナー、骨頭ボールと、該骨頭ボールにネック部14を介して接続可能なステム12と、を備えている。なお、図1では、カップ、ライナー、骨頭ボールは省略する。
寛骨臼は球面座を形成し、該球面座内側の球面に沿って、カップ、ライナー、骨頭ボールがこの順に嵌合される。この球面嵌合によって、人工股関節10が骨盤に対して回動可能とされている。
The artificial hip joint 10 includes a cup, a liner, a bone head ball having a shape that can be spherically fitted to an acetabulum in a pelvis (not shown), and a stem 12 that can be connected to the bone head ball via a neck portion 14. I have. In FIG. 1, the cup, liner, and head ball are omitted.
The acetabulum forms a spherical seat, and the cup, liner, and head ball are fitted in this order along the spherical surface inside the spherical seat. By this spherical fitting, the artificial hip joint 10 can be rotated with respect to the pelvis.

ステム12は、人工股関節10において大腿骨の内腔Sに挿入及び固定される部位であり(図5参照)、所定の長さ寸法を有する部材である。図1に示すように、ステム12の近位側端部(即ち、図1に示す上端部)12aには、骨盤に向かってステム12の延在方向から傾斜する方向にネック部14が連設されている。一方、ステム12の遠位側端部(即ち、図1に示す下端部)12bの幅寸法は、先端に向かうに従って小とされている。このような形状を有することによって、ステム12は遠位側端部12bから大腿骨の内腔Sに挿入し易くなっている。   The stem 12 is a part that is inserted into and fixed to the femoral lumen S in the artificial hip joint 10 (see FIG. 5), and is a member having a predetermined length. As shown in FIG. 1, a neck portion 14 is connected to the proximal end portion (ie, the upper end portion shown in FIG. 1) 12a of the stem 12 in a direction inclined from the extending direction of the stem 12 toward the pelvis. Has been. On the other hand, the width dimension of the distal end portion (ie, the lower end portion shown in FIG. 1) 12b of the stem 12 is made smaller toward the tip. By having such a shape, the stem 12 can be easily inserted into the lumen S of the femur from the distal end 12b.

人工股関節10の材質は、特に制限されないが、生体適合性に優れた金属が好ましい。このような金属としては、例えばチタン合金(例えば、Ti−Al−V合金、Ti−Ni合金)、単独のチタン、ステンレス(SUS316等)が挙げられる。   The material of the artificial hip joint 10 is not particularly limited, but a metal excellent in biocompatibility is preferable. Examples of such a metal include a titanium alloy (for example, Ti—Al—V alloy, Ti—Ni alloy), single titanium, stainless steel (SUS316, etc.).

把持部2は、大腿骨の内腔Sでステム12の遠位側端部12bを把持する部位である。
本実施形態の把持部2は、複数の細棒6,…,6を有する。細棒6は、ステム12の遠位側端部12bの延在方向(即ち、図1及び2に示す矢印D1方向)と軸線J6を揃えて配置可能とされている。図2に示すように、把持部2では、細棒6が前記配置とされた状態で、ステム12の遠位側端部12bの外周面に沿って複数並べられている。
The grip portion 2 is a portion that grips the distal end portion 12 b of the stem 12 with the lumen S of the femur.
The grip portion 2 of the present embodiment has a plurality of thin bars 6,. The thin rod 6 can be arranged so that the extending direction of the distal end portion 12b of the stem 12 (that is, the direction of the arrow D1 shown in FIGS. 1 and 2) and the axis J6 are aligned. As shown in FIG. 2, in the grip portion 2, a plurality of thin rods 6 are arranged along the outer peripheral surface of the distal end portion 12 b of the stem 12 in the state where the thin rods 6 are arranged as described above.

細棒6の長さ寸法は、特に制限されず、ステム12の長さ寸法を勘案して適切に設定されている。細棒6の断面形状は、特に制限されず、図2に例示する円形や、矩形、三角形、多角形等であってもよい。なお、細棒6の断面形状は矩形、より好ましくは正方形とされていることが好適である。これにより、ステム12と後述する軸部4との間に細棒6が介在する際に、ステム12と軸部4と当接する辺の長さ寸法がより大きくなり、且つ細棒6の安定性が高まる。細棒6の断面の幅寸法は、特に制限されず、ステム12の外径及び軸部4の内径を勘案して適切に設定されている。   The length dimension of the thin rod 6 is not particularly limited, and is appropriately set in consideration of the length dimension of the stem 12. The cross-sectional shape of the thin rod 6 is not particularly limited, and may be a circle, a rectangle, a triangle, a polygon, or the like illustrated in FIG. The cross-sectional shape of the thin rod 6 is preferably a rectangle, more preferably a square. Thereby, when the thin rod 6 is interposed between the stem 12 and the shaft portion 4 to be described later, the length of the side contacting the stem 12 and the shaft portion 4 becomes larger, and the stability of the thin rod 6 is increased. Will increase. The width dimension of the cross section of the thin rod 6 is not particularly limited, and is appropriately set in consideration of the outer diameter of the stem 12 and the inner diameter of the shaft portion 4.

把持部2及び細棒6の材質は、特に制限されないが、生体適合性に優れた金属が好ましい。このような金属としては、人工股関節10を構成する好適な金属と同様に、例えばチタン合金(例えば、Ti−Al−V合金、Ti−Ni合金)、単独のチタン、ステンレス(SUS316等)が挙げられる。   The material of the grip portion 2 and the thin rod 6 is not particularly limited, but a metal excellent in biocompatibility is preferable. Examples of such metals include titanium alloys (for example, Ti—Al—V alloys, Ti—Ni alloys), single titanium, stainless steel (SUS316, etc.), as well as suitable metals constituting the artificial hip joint 10. It is done.

軸部4は、把持部2に連結可能とされ、且つステム12の遠位側端部12bから大腿骨の遠位側端部(図示略)までの内腔Sに配置される部位である。
本実施形態の軸部4は、所定の長さ寸法で形成された棒部材5を有する。
棒部材5の長さ寸法は、特に限定されないが、大腿骨の内腔Sに挿入されたステム12の遠位側の先端から、大腿骨の内腔Sの遠位側の端までの長さ寸法以下とされ、該長さ寸法と略同等であることが好ましい。棒部材5の断面形状は、特に制限されず、図2に例示する円形や、矩形、三角形、多角形等であってもよい。但し、棒部材5の断面形状は、円形とされていることが好適である。これにより、棒部材5が略円形の断面形状を有する大腿骨の内腔Sに円滑に挿入可能となり、且つ内腔Sの壁面に接触した際に該壁面を傷付けることが極めて少ない。棒部材5の断面の幅寸法は、特に制限されず、内腔Sでの髄液等の流動を妨げないように、大腿骨の内腔Sの断面の幅寸法を勘案して適切に設定されている。
The shaft portion 4 is a portion that can be connected to the grip portion 2 and is disposed in the lumen S from the distal end portion 12b of the stem 12 to the distal end portion (not shown) of the femur.
The shaft portion 4 of the present embodiment has a bar member 5 formed with a predetermined length dimension.
The length of the rod member 5 is not particularly limited, but is the length from the distal tip of the stem 12 inserted into the femoral lumen S to the distal end of the femoral lumen S. It is preferable that the length is equal to or smaller than the dimension and is substantially equal to the length dimension. The cross-sectional shape of the bar member 5 is not particularly limited, and may be a circle, a rectangle, a triangle, a polygon, or the like illustrated in FIG. However, the cross-sectional shape of the bar member 5 is preferably a circular shape. Thereby, the rod member 5 can be smoothly inserted into the lumen S of the femur having a substantially circular cross-sectional shape, and the wall surface is hardly damaged when contacting the wall surface of the lumen S. The width dimension of the cross section of the rod member 5 is not particularly limited, and is appropriately set in consideration of the width dimension of the cross section of the lumen S of the femur so as not to hinder the flow of cerebrospinal fluid or the like in the lumen S. ing.

図1に示すように、棒部材5の近位側端部5aには、近位側端面5cに開口する凹部(連結部)8が形成されている。
凹部8の深さ寸法は、特に限定されないが、ステム12の遠位側端部12b及びその周囲に配置した複数の細棒6,…,6の長手方向における中心から遠位側の部分が挿入可能な深さ寸法より大とされ、ステム12及び細棒6の長さ寸法を勘案して適切に設定されている。凹部8の開口の幅寸法は、上記同様にステム12の遠位側端部12b及びその周囲に配置した複数の細棒6,…,6が挿入可能とされ、ステム12及び細棒6の径寸法を勘案して適切に設定されている。
凹部8は、細棒6の遠位側端部6bを収容可能とし、且つ細棒6を介してステム12の遠位側端部12bを挿入可能な連結部として機能する。
なお、凹部8は棒部材5を貫通し、棒部材5の遠位側端面5dに開口していてもよい。即ち、棒部材5は中空状の筒体であってもよい。
As shown in FIG. 1, a concave portion (connecting portion) 8 that opens to the proximal end surface 5 c is formed in the proximal end portion 5 a of the bar member 5.
The depth dimension of the recess 8 is not particularly limited, but the distal portion from the center in the longitudinal direction of the distal end 12b of the stem 12 and the plurality of thin rods 6,. The depth is larger than the possible depth, and is set appropriately in consideration of the length of the stem 12 and the thin rod 6. The width of the opening of the recess 8 is such that the distal end portion 12b of the stem 12 and a plurality of thin rods 6,... It is set appropriately considering the dimensions.
The recess 8 can receive the distal end 6 b of the thin rod 6 and functions as a connecting portion into which the distal end 12 b of the stem 12 can be inserted via the thin rod 6.
The recess 8 may penetrate the bar member 5 and open to the distal end surface 5d of the bar member 5. That is, the rod member 5 may be a hollow cylindrical body.

[本実施形態の医療用インプラントの組み立て方法]
図3及び図4は本実施形態の医療用インプラント1の組み立て方法を説明するための断面図である。
医療用インプラント1を組み立てる際には、先ず、人工股関節10のステム12を一旦、大腿骨から取り出す。
続いて、軸部4の連結部である凹部8に把持部2を連結させる。詳しくは、図3に示すように、棒部材5の近位側端部5aの凹部8に、複数の細棒6,…,6をその軸線方向を棒部材5の延在方向に合わせて充填する。
続いて、ステム12の遠位側端部12bを把持部2によって把持する。詳しくは、凹部8に充填した複数の細棒6,…,6の近位側からステム12の遠位側端部12bを遠位側に進行させる。図4に示すように、ステム12の遠位側端部12bの進行に伴って、凹部8の幅方向中心から外周に向かって複数の細棒6,…,6が順次、遠位側に推し進められる。ステム12の遠位側端部12bが凹部8の側壁面に細棒6を介して係止されるまで、ステム12の遠位側端部12bを遠位側に進行させる。この際、ステム12の遠位側端部12bと棒部材5との間に介在しない細棒6は、凹部8の遠位側端部まで落下し、凹部8が棒部材5の遠位側端面5dに開口している場合には、遠位側端面5dから取り出される。
以上の作業により、図1に示す医療用インプラント1が組み立てられる。
[Assembly method of medical implant of this embodiment]
3 and 4 are cross-sectional views for explaining an assembling method of the medical implant 1 of this embodiment.
When assembling the medical implant 1, first, the stem 12 of the artificial hip joint 10 is once taken out from the femur.
Subsequently, the grip portion 2 is connected to the concave portion 8 that is a connection portion of the shaft portion 4. Specifically, as shown in FIG. 3, a plurality of thin rods 6,..., 6 are filled in the concave portion 8 of the proximal end portion 5 a of the rod member 5 so that the axial direction thereof matches the extending direction of the rod member 5. To do.
Subsequently, the distal end portion 12 b of the stem 12 is gripped by the grip portion 2. Specifically, the distal end 12b of the stem 12 is advanced distally from the proximal side of the plurality of thin rods 6,. As shown in FIG. 4, as the distal end 12b of the stem 12 advances, the plurality of thin rods 6,..., 6 are sequentially pushed forward from the center in the width direction of the recess 8 toward the outer periphery. It is done. The distal end 12b of the stem 12 is advanced distally until the distal end 12b of the stem 12 is locked to the side wall surface of the recess 8 via the thin rod 6. At this time, the thin rod 6 not interposed between the distal end 12 b of the stem 12 and the rod member 5 falls to the distal end of the recess 8, and the recess 8 is the distal end surface of the rod member 5. If it opens to 5d, it is taken out from the distal end face 5d.
Through the above operations, the medical implant 1 shown in FIG. 1 is assembled.

次いで、図1に示す医療用インプラント1を軸部4の遠位側端部4bから大腿骨の内腔Sの近位側端部に挿入し、遠位側に向けて進行させる。
図5は、大腿骨Bの内腔Sに挿通された医療用インプラント1の断面図である。医療用インプラント1を遠位側に向けて進行させることによって、図5に示すように、医療用インプラント1を内腔Sの全長にわたって挿通させる。大腿骨Bが骨折している場合には、ひび等が入った、又は折れて分離した大腿骨B1,B2同士の内腔Sを連結させながら、医療用インプラント1を遠位側に進行させればよい。
この後に、ステム12のネック部14を図示しない人工股関節10の骨頭ボールに接続する。これにより、大腿骨Bの内腔Sへの医療用インプラント1の設置が完了する。
Next, the medical implant 1 shown in FIG. 1 is inserted from the distal end 4b of the shaft 4 into the proximal end of the lumen S of the femur and advanced toward the distal side.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the medical implant 1 inserted through the lumen S of the femur B. By causing the medical implant 1 to advance toward the distal side, the medical implant 1 is inserted through the entire length of the lumen S as shown in FIG. When the femur B is fractured, the medical implant 1 can be advanced distally while connecting the lumen S between the femurs B1 and B2 that are cracked or broken or separated. That's fine.
Thereafter, the neck portion 14 of the stem 12 is connected to the head bone of the artificial hip joint 10 (not shown). Thereby, installation of the medical implant 1 in the lumen S of the femur B is completed.

[本実施形態の医療用インプラント及び医療用インプラントの組み立て方法の作用効果]
上記説明した本実施形態の医療用インプラント1によれば、大腿骨の内腔Sの径方向に沿って、ステム12と把持部2によって人工股関節10のステム12の遠位側端部12bが安定して把持される。即ち、棒部材5の凹部8の外壁部とステム12の遠位側端部12bとの間に細棒6が隙間なく介在し、ステム12の遠位側端部12bが係止される。細棒6の姿勢は、ステム12の遠位側端部12bの外周面の形状に合っているため、ステム12の遠位側端部12bが凹部8に安定して把持される。また、細棒6の姿勢は、ステム12の遠位側端部12bの外周面の形状に合わせて可動となっている。そのため、ステム12及び人工股関節10の動きを阻害しない。
また、把持部2と軸部4とが連結可能とされ、これらがステム12の遠位側端部12bから大腿骨Bの遠位側端部までの内腔Sに配置される。即ち、
従って、大腿骨Bの内腔Sに、人工股関節10のステム12と把持部2と軸部4を一貫して安定的に挿通させることができ、且つ内腔Sから軸部4が突出することも容易に防止することができる。
[Operational Effects of Medical Implant and Medical Implant Assembly Method of the Present Embodiment]
According to the medical implant 1 of the present embodiment described above, the distal end portion 12b of the stem 12 of the hip prosthesis 10 is stabilized by the stem 12 and the grip portion 2 along the radial direction of the lumen S of the femur. And is gripped. That is, the thin rod 6 is interposed between the outer wall portion of the concave portion 8 of the rod member 5 and the distal end portion 12b of the stem 12 without any gap, and the distal end portion 12b of the stem 12 is locked. Since the posture of the thin rod 6 matches the shape of the outer peripheral surface of the distal end portion 12 b of the stem 12, the distal end portion 12 b of the stem 12 is stably gripped by the recess 8. Further, the posture of the thin rod 6 is movable in accordance with the shape of the outer peripheral surface of the distal end 12b of the stem 12. Therefore, the movement of the stem 12 and the artificial hip joint 10 is not hindered.
Further, the grip portion 2 and the shaft portion 4 can be connected to each other, and these are arranged in the lumen S from the distal end 12 b of the stem 12 to the distal end of the femur B. That is,
Therefore, the stem 12, the grip portion 2, and the shaft portion 4 of the artificial hip joint 10 can be inserted into the lumen S of the femur B consistently and stably, and the shaft portion 4 projects from the lumen S. Can also be easily prevented.

また、上記説明した本実施形態の医療用インプラント1の組み立て方法によれば、ステム12の遠位側端部12bを把持部2によって安定的に把持すると共に、把持部2を軸部4に連結し、医療用インプラント1を組み立てることができる。   Further, according to the method for assembling the medical implant 1 of the present embodiment described above, the distal end 12b of the stem 12 is stably gripped by the grip portion 2, and the grip portion 2 is connected to the shaft portion 4. Thus, the medical implant 1 can be assembled.

本実施形態の医療用インプラント1及び医療用インプラント1の組み立て方法によれば、医療用インプラント1を、予め人工関節置換術が施され、人工股関節10を伴う大腿骨Bにも適用することができる。そして、骨折した大腿骨Bの回復を効果的に促進し、大腿骨Bの回復期間の短縮化に貢献する。   According to the medical implant 1 and the assembly method of the medical implant 1 of the present embodiment, the medical implant 1 can be applied to the femur B that has been subjected to artificial joint replacement in advance and has the artificial hip joint 10. . And the recovery of the fractured femur B is effectively promoted, and the recovery period of the femur B is shortened.

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Deformation / change is possible.

[本実施形態の医療用インプラントの変形例]
例えば、本実施形態の人工関節はステム12及びステム12に該当する部位を有していれば、人工股関節10に限定されず、人工膝関節、人工肘関節等であってもよく、これら以外の関節に適用可能な医療用インプラント等であってもよい。
また、本実施形態の把持部2は、複数の細棒6,…,6を有する構成に限定されず、ステム12の遠位側端部12bの外周面に当接させることができ、これらを凹部8に挿入できれば、例えば網状の布やスポンジ等の弾性を有する発泡体や樹脂等であってもよい。
[Modification of Medical Implant of this Embodiment]
For example, the artificial joint of the present embodiment is not limited to the artificial hip joint 10 as long as it has a portion corresponding to the stem 12 and the stem 12, and may be an artificial knee joint, an artificial elbow joint, or the like. It may be a medical implant that can be applied to a joint.
In addition, the grip portion 2 of the present embodiment is not limited to the configuration having the plurality of thin rods 6,... As long as it can be inserted into the recess 8, it may be a foam or resin having elasticity such as a net cloth or sponge.

次に、本発明を以下の実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Next, the present invention will be described in detail by the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
荷重試験器及びセンサ(販売元:日本電産シンポ株式会社)を使用し、細棒6の三点曲げ試験を行った。細棒6として、断面形状が正方形、真円、正三角形のチタン合金製のピンを各一本ずつ用意した。正方形の一辺の長さは0.7mm、真円の半径は0.5mm、正三角形の一辺の長さは0.5mmとした。また、各ピンへの強制変位は10mmとした。
(Example 1)
A three-point bending test of the thin rod 6 was performed using a load tester and a sensor (distributor: Nidec Shinpo Corporation). As the thin bar 6, one pin made of titanium alloy having a cross-sectional shape of square, perfect circle, and equilateral triangle was prepared. The length of one side of the square was 0.7 mm, the radius of the perfect circle was 0.5 mm, and the length of one side of the regular triangle was 0.5 mm. The forced displacement to each pin was 10 mm.

図6に、各断面形状のピンの剛性の理論値と、上記の荷重試験器及びセンサを用いて取得した実測値と、を示す。図6からわかるように、理論値と実測値との僅かな誤差はあるが、実測値の傾向は理論値の傾向に良く一致している。また、断面形状が正方形、真円、正三角形の順に剛性が高いことがわかる。剛性の高さがこのような順になった理由としては、正方形では、面積が大きく、互いに平行をなす二対の辺によってピンにおける応力が最も効率良く分散されるためと考えられる。また、真円では、正方形に次いで面積が大きい。三角形では、面積が比較的小さく、且つ頂角に負荷がかかり易く、該頂角に応力が集中するためと考えられる。   FIG. 6 shows the theoretical value of the rigidity of the pin having each cross-sectional shape and the actual measurement value obtained using the load tester and sensor. As can be seen from FIG. 6, there is a slight error between the theoretical value and the actually measured value, but the tendency of the actually measured value is in good agreement with the tendency of the theoretical value. Moreover, it turns out that rigidity is high in order of a cross-sectional shape in a square, a perfect circle, and a regular triangle. The reason why the height of the rigidity is in this order is considered that the square has a large area and the stress on the pin is most efficiently distributed by two pairs of sides parallel to each other. Moreover, in a perfect circle, the area is the second largest after a square. In the triangle, the area is relatively small and the apex angle is likely to be loaded, and it is considered that stress concentrates on the apex angle.

(実施例2)
図1に示す本実施形態の医療用インプラント1のモデルを用意し、このモデルに対して実施例1と同様の荷重試験器及びセンサを使用し、四点曲げ試験を行った。細棒6としては、実施例1と同様の断面形状が正方形、真円、正三角形のチタン合金製のピンをそれぞれ15〜30本ずつ使用した。軸部4としては、端面に開口する凹部を有する棒体を用いた。大腿骨Bの骨折部位の間隔は約10mmとした。また、強制変位を5mmとし、棒体からのピンの突出量(図3及び図4に示す寸法X)を10mm及び15mmとして剛性を比較した。
(Example 2)
A model of the medical implant 1 of this embodiment shown in FIG. 1 was prepared, and a four-point bending test was performed on this model using the same load tester and sensor as in Example 1. As the thin rod 6, 15 to 30 pins made of titanium alloy having the same cross-sectional shape as in Example 1 having a square shape, a perfect circle shape, and an equilateral triangle shape were used. As the shaft portion 4, a rod body having a recess opening in the end face was used. The interval between the fracture sites of the femur B was about 10 mm. Further, the rigidity was compared by setting the forced displacement to 5 mm and the protruding amount of the pin from the rod (dimension X shown in FIGS. 3 and 4) to 10 mm and 15 mm.

各ピンに対して、棒体からの突出量を10mmとした場合と、15mmとした場合について、図7に剛性の実測値を示す。
図7からわかるように、断面形状が正方形及び真円である場合には、突出量が10mmから15mmに変更されることで、ピンの剛性は低くなった。一方、断面形状が正三角形である場合には、突出量が10mmから15mmに変更されることで、ピンの剛性は僅かに高くなった。
上記実施形態では、このように細棒6の断面形状及び棒部材5からの突出量によって把持部2の剛性が異なるため、剛性も考慮して細棒6の棒部材5からの突出量が適切に設定されていることが好ましい。
For each pin, the measured value of the rigidity is shown in FIG. 7 when the protrusion amount from the rod is 10 mm and when it is 15 mm.
As can be seen from FIG. 7, when the cross-sectional shape is a square and a perfect circle, the protruding amount is changed from 10 mm to 15 mm, so that the rigidity of the pin is lowered. On the other hand, when the cross-sectional shape is an equilateral triangle, the protrusion amount is changed from 10 mm to 15 mm, so that the rigidity of the pin is slightly increased.
In the above embodiment, since the rigidity of the grip portion 2 varies depending on the cross-sectional shape of the thin rod 6 and the amount of protrusion from the rod member 5, the amount of protrusion of the thin rod 6 from the rod member 5 is appropriate in consideration of the rigidity. It is preferable that it is set to.

(実施例3)
次に、図1に示す本実施形態の医療用インプラント1と同様の有限要素モデルを構築し、有限要素解析を行った。有限要素解析における要素数は、20000とした。図8(a)には、医療用インプラント1の前方から見た場合に対応する有限要素モデルの断面を示す。図8(b)には、医療用インプラント1の外側から見た場合に対応する有限要素モデルを示す。また、図9(a),(b)に示すように、ピンの遠位側端部を棒体の軸線方向以外の方向で拘束した。そして、図11に示すように、人工股関節のステムのネック部に対応する位置に、医療用インプラント1の長手方向に対して約25°傾斜した方向から600Nの負荷を適宜加えた。さらに、有限要素解析における材料定数と要素の種類は表1のように設定した。
(Example 3)
Next, the same finite element model as the medical implant 1 of this embodiment shown in FIG. 1 was constructed, and finite element analysis was performed. The number of elements in the finite element analysis was 20000. FIG. 8A shows a cross section of the finite element model corresponding to the case when viewed from the front of the medical implant 1. FIG. 8B shows a finite element model corresponding to the case when viewed from the outside of the medical implant 1. Moreover, as shown to Fig.9 (a), (b), the distal side edge part of the pin was restrained in directions other than the axial direction of a rod. Then, as shown in FIG. 11, a load of 600 N was appropriately applied to the position corresponding to the neck portion of the stem of the artificial hip joint from a direction inclined about 25 ° with respect to the longitudinal direction of the medical implant 1. Furthermore, the material constants and element types in the finite element analysis were set as shown in Table 1.

図10から図12には、有限要素解析で得られた各モデルの応力分布を示す。図10(a),(b)は大腿骨の内腔に挿通させた直後(即ち、インプラント直後)の応力分布であり、図11(a),(b)は大腿骨の内腔に挿通させた後の安定時の応力分布であり、図12(a),(b)はネック部に600Nの負荷を加えた場合の応力分布である。
なお、図13には、医療用インプラント1の前方から見た場合に対応する有限要素モデルの断面において、引張及び圧縮を加える様子を説明するための図を示す。図14(a)には、インプラント直後の負荷圧力の分布であって、図13に示す領域Qの拡大図を示す。同様に、図14(b),(c)には、インプラント後の安定時の負荷圧力の分布を医療用インプラントの前方及び後方から見た場合に対応する負荷圧力の分布であって、図13に示す領域Qの拡大図を示す。
図10から図14に示されているように、インプラント直後にはピンの遠位側端部に集中していた応力が、インプラント後の安定時には、医療用インプラント1の長手方向にやや分散されている。また、ネック部に600Nの負荷を加えた場合には、ピン全体に応力が分散されている。これらの結果から、医療用インプラント1では長手方向に安定し、近位側端部からの負荷が一箇所に集中することなく、細棒6や把持部2全体に分散されるといえる。
10 to 12 show the stress distribution of each model obtained by the finite element analysis. FIGS. 10A and 10B show stress distributions immediately after insertion into the femoral lumen (that is, immediately after the implant), and FIGS. 11A and 11B show the stress distribution through the femoral lumen. 12A and 12B are stress distributions when a load of 600 N is applied to the neck portion.
In addition, in FIG. 13, the figure for demonstrating a mode that tension and compression are added in the cross section of the finite element model corresponding to the case where it sees from the front of the medical implant 1 is shown. FIG. 14 (a) shows an enlarged view of the region Q shown in FIG. Similarly, FIGS. 14 (b) and 14 (c) show the distribution of the load pressure when the post-implantation stable state is viewed from the front and rear of the medical implant. The enlarged view of the area | region Q shown in FIG.
As shown in FIGS. 10 to 14, the stress concentrated on the distal end of the pin immediately after the implant is slightly dispersed in the longitudinal direction of the medical implant 1 at the time of stabilization after the implant. Yes. In addition, when a load of 600 N is applied to the neck portion, the stress is dispersed throughout the pin. From these results, it can be said that the medical implant 1 is stable in the longitudinal direction, and the load from the proximal end portion is not concentrated in one place but is distributed to the thin rod 6 and the entire gripping portion 2.

図15(a),(b)には、変位倍率を10倍で表示した有限要素モデルにおける変位分布の正面視及び側面視した場合に対応する図を示す。図15(a),(b)からわかるように、大腿骨の長手方向の略中央で骨折している場合に、本実施形態の医療用インプラント1が内腔に設けられていれば、変位が中央から近位側に広がり、大腿骨に対して大きな負荷がかからないと考えられる。   FIGS. 15A and 15B are diagrams corresponding to the front and side views of the displacement distribution in the finite element model in which the displacement magnification is 10 times. As can be seen from FIGS. 15 (a) and 15 (b), if the medical implant 1 of the present embodiment is provided in the lumen when the fracture is performed at the approximate center in the longitudinal direction of the femur, the displacement is reduced. It spreads from the center to the proximal side, and it is thought that a large load is not applied to the femur.

(実施例1から実施例3の考察)
以上説明した実施例1から実施例3の結果から、先ず、ステム12の遠位側端部に面積の広い断面を有する細棒6が配置されると、ステム12の固定が安定し、剛性が高くなると考察される。
表2に、断面形状が正方形、真円、正三角形である単純支持梁のそれぞれにおける断面二次モーメントの理論値を示す。また、表3には、これらの単純支持梁の長手方向両端部を支持し、中央に荷重を加えた際の実測値を示す。
(Consideration of Example 1 to Example 3)
From the results of Example 1 to Example 3 described above, first, when the thin rod 6 having a wide cross section is disposed at the distal end portion of the stem 12, the fixation of the stem 12 is stabilized and the rigidity is increased. Considered to be higher.
Table 2 shows the theoretical values of the cross-sectional secondary moment in each of the simple support beams whose cross-sectional shapes are square, perfect circle, and equilateral triangle. Table 3 shows measured values when both ends in the longitudinal direction of these simple support beams are supported and a load is applied to the center.

上記の表2及び表3を見ても分かるように、それぞれの単純支持梁の剛性の断面形状に関する傾向は、ピンの剛性の断面形状に関する傾向と同様である。これらの結果からも上記の考察が裏付けられたといえる。   As can be seen from Table 2 and Table 3 above, the tendency regarding the cross-sectional shape of the rigidity of each simple support beam is the same as the tendency regarding the cross-sectional shape of the rigidity of the pin. These results also support the above considerations.

また、一般に、チタン合金の降伏応力は1250MPaと報告されている。有限要素解析の結果では、1/10の応力値を示していることから、医療用インプラントの破損は生じないと推察される。
大腿骨Bの骨折に対しては、一般に、医療用インプラント1を設置したと想定した場合の四点曲げ試験の剛性は60000N/mと報告されている。この値も、解析結果の1/10以下であることから、本実施形態の医療用インプラント1は従来の髄内釘と同等か、それ以上の剛性を有していると推察される。
In general, the yield stress of titanium alloys is reported to be 1250 MPa. As a result of the finite element analysis, a stress value of 1/10 is shown, so that it is assumed that the medical implant is not damaged.
For fractures of the femur B, it is generally reported that the rigidity of the four-point bending test when the medical implant 1 is installed is 60000 N / m. Since this value is also 1/10 or less of the analysis result, it is presumed that the medical implant 1 of this embodiment has a rigidity equal to or higher than that of a conventional intramedullary nail.

図16には、医療用インプラント1のモデルの実物を用意し、このモデルに荷重試験機(販売元:インストロン)を用いて負荷をかけた際の合力の変位依存性を示す。   FIG. 16 shows the displacement dependence of the resultant force when an actual model of the medical implant 1 is prepared and a load is applied to the model using a load tester (distributor: Instron).

以上説明したように、細棒6の断面形状や医療用インプラント1の種々の条件によって、把持部2の剛性や大腿骨B及び医療用インプラント1における応力分布が異なる。そのため、これらの解析結果等を考慮して医療用インプラントの各種の設計パラメータが適切に設定されることが好ましい。   As described above, the rigidity of the grasping portion 2 and the stress distribution in the femur B and the medical implant 1 vary depending on the cross-sectional shape of the thin rod 6 and various conditions of the medical implant 1. Therefore, it is preferable that various design parameters of the medical implant are appropriately set in consideration of these analysis results and the like.

1…医療用インプラント
2…把持部
4…軸部
6…細棒
8…凹部(連結部)
10…人工股関節(人工関節)
12…ステム
12b…遠位側端部
B…大腿骨(骨)
S…内腔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Medical implant 2 ... Gripping part 4 ... Shaft part 6 ... Thin rod 8 ... Recessed part (connection part)
10 ... Artificial hip joint (artificial joint)
12 ... Stem 12b ... Distal end B ... Femur (bone)
S ... Lumen

Claims (3)

人工関節が設けられた骨の内腔に挿入される医療用インプラントであって、
前記内腔で人工関節のステムの遠位側端部を把持する把持部と、
前記把持部に連結され、且つ前記ステムの遠位側端部から前記骨の遠位側端部までの前記内腔に配置される軸部と、
を備え
前記把持部は前記ステムの遠位側端部の外周側に、前記ステムの延在方向と軸線を揃えて配置可能な複数の細棒を有し、
前記軸部の近位側端部に、前記細棒の遠位側端部を収容可能とされ、且つ前記細棒を介して前記ステムの遠位側端部を挿入可能な連結部を備えた医療用インプラント。
A medical implant inserted into a bone lumen provided with an artificial joint,
A grasping portion for grasping a distal end portion of the stem of the artificial joint in the lumen;
A shaft connected to the grasping portion and disposed in the lumen from a distal end of the stem to a distal end of the bone;
Equipped with a,
The gripping portion has a plurality of thin bars that can be arranged on the outer peripheral side of the distal end portion of the stem with the stem extending direction and the axis line aligned.
A proximal end portion of the shaft portion is provided with a connecting portion capable of receiving the distal end portion of the thin rod and inserting the distal end portion of the stem through the thin rod . Medical implant.
前記細棒の断面形状が矩形とされている請求項に記載の医療用インプラント。 The medical implant according to claim 1 , wherein the thin rod has a rectangular cross-sectional shape. 請求項1又は請求項2に記載の医療用インプラントを組み立てる方法であって、
複数の前記細棒の軸線方向を前記軸部の延在方向に合わせて前記連結部に充填し、
前記ステムの遠位側端部が前記軸部の近位側端部に前記細棒を介して係止されるまで、前記ステムの遠位側端部を複数の前記細棒の近位側から遠位側に進行させて前記軸部を前記把持部に連結させるとともに、前記人工関節のステムの遠位側端部を前記把持部によって把持し、
前記ステムと前記把持部と前記軸部とを一体化する、
医療用インプラントの組み立て方法。
A method for assembling a medical implant according to claim 1 or claim 2,
The axial direction of the plurality of thin rods is filled in the connecting portion in accordance with the extending direction of the shaft portion,
Until the distal end of the stem is locked to the proximal end of the shaft via the thin rod, the distal end of the stem is moved from the proximal side of the plurality of thin rods. Advancing distally to connect the shaft to the gripping portion, and gripping the distal end of the stem of the artificial joint by the gripping portion;
That turn into integrally with the shaft portion and the stem and the grip portion,
How to assemble a medical implant.
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DE8703491U1 (en) * 1987-03-09 1987-04-23 Waldemar Link Gmbh & Co, 2000 Hamburg, De
ATE238013T1 (en) * 1998-11-26 2003-05-15 Eska Implants Gmbh & Co REINFORCEMENT ENDOPROSTHESIS
EP2468216B1 (en) * 2010-12-23 2014-05-14 Baumgart, Rainer, Dipl.-Ing. Dr. med. Implantable prosthesis for replacing human hip or knee joints and the adjoining bone sections
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