JPH031855A - 足首、腰もしくはその他の再構成関節の関節機構を支持するための固定要素 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （、産業上の利用分野〕 本発明は、再構成関節の関節機構を支持するための固定
要素、足首あるいは腰関節を再構成する方法および再構
成関節に関する。

本発明の好適な実施例を、足首および腰関節の再構成に
関して以下説明する。しかしながら、本発明はこれらに
限定されものではない。本発明は他の同様な関節、殊に
荷重を負荷される関節に用いられることができる。本発
明は、また、切断あるいは他の欠損後における再構成に
も適用することができる。

〔従来の技術〕

損傷された関節を人工補綴によって置換えようとする試
みは、相当以前から行われてきた。これらは骨の組織内
に直接的に、あるいは中間粘着層、通常は骨質セメント
を介して固定されていた。補綴に対しては、種々の材料
、例えば不銹鋼、クロムおよびコバルト合金、チタニウ
ム合金、アルミニウム合金、セラミック材料、炭素繊維
およびその他の多くの材料が用いられてきた。表面およ
び表面特性に関する多大の創案が、最良の固定安定性を
達成するために提案、開示されてきた。

〔発明が解決しようとする課題〕

整形外科的補綴外科の最大の問題点は、なお、補綴要素
を患者の骨組織に対して如何にして最良に′固定するか
ということである。充填物と骨組織とを機械的に固定し
ようとする実験（圧入−嵌め、例え、ばヨーロッパ特許
第１４９５２７号参照）や、骨質セメント（ポリメチル
メタクリレイト）の使用は、充分には成功されなかった
。

通常は、補綴はセメントによって骨内に固定される。極
めて入念に、露出された骨から骨髄が取除かれ一髄腔が
洗浄されることもある−その後補綴が挿入されそしてセ
メントで固定される。しかしながら、セメント付けされ
た補綴はしばしば弛緩する。このことは、殊に、足首や
腰の関節のように荷重を負荷される関節内に補綴がセメ
ント付けされる場合にそうである。さらに、硬化する前
に使用されると、骨質セメントが隣接する骨織内に漏出
されることが知られている。このことは、当初は、ある
種の機械的安定性を提供するが、しかし、若くて過重な
あるいは活動的な人達にあっては、骨とセメント間の連
結が最終的には破壊され、微少な移動づれが発生する。

連結組織の層が補綴と骨との間に次第に成長し、関節が
最終的には弛緩される。

現在用いられている別の方法は“セメントを使用しない
”方法であるが、この方法は、補綴の生物学的固定を指
向し、すなわち、補綴と骨組織との間を連結組織もしく
は粘着物の層を介在させることなく直接的に対接せしめ
るようとするものである。満足すべき固定安定性を達成
するために、補綴に対する種々の材料ならびに表面構造
が試験されると共に、“圧入−嵌め”として知られる技
術が、補綴を、挿入後所定の位置に保持するために用い
られてきた。しかしながら、最近公刊された実験〔シイ
メル他ハイスクスのアクタア・オーツツブ（Ａｃｔａ、
０ｒｔｈｏｐ、　）スカンジナビア、１９８８　：　５
９　（６）：　６３８−６４２　　“セメントなしの負
荷全腰の最初の嵌合”参照〕は、この方法は実際には機
能しないことを指摘している。応力集中を伴なう著しく
不利な３−点負荷がもたらされることが示されている（
ヨーロッパ特許第１７６７１１号）。

問題は、単に“正しい表面あるいは機能”を選定するだ
けでは解決され得ない。そこには、決定的に重要な別の
多くの要因が存在する。

このため、近年、骨の髄腔内に骨−統合（Ｏｓｓｅｏｉ
ｎｔｃｇｒａｆｅ）されるように固定されるチタニウム
固定物の使用の試みが行われた。

この試みは、ハガード他によって、１９８６年スカンジ
ナビア、ジエイ・プラスト・リコンスタ（Ｊ、Ｐｌａｓ
ｆ、Ｒｅｃｏｎｓｌｒ、　）外科、２０：頁２０７−２
１８の“骨−統合エンドウ・補綴（Ｅｎｄｏｐｒｏ、５
ｔｈｃｓｅｓ）による中手指骨関節の交換”に記載され
ている。

口頭あるいは口頭外部の補綴を骨組織内に永久的に固定
することは知られている。この歯科医術に対する骨−統
合技術は、この２５年来ブランマーク教授ならびにその
グループによって発展され、顎骨内に固定物を装着して
歯あるいはアーチアタッチメントを保持するのに優れた
効果を挙げてきた。しかしながら、この技術を指関節の
再構成に適用しようとしたハガートによる実験は、期待
を満足しなかった。この予期されない結果は、明らかに
、この“歯科技術”を指関節の補綴再構成に使用する際
に遭遇する全く異なる条件に基因するものである。この
ような問題は、足首や腰の関節補綴においては、これら
の関節には全く異なる荷重が負荷されるので勿論増大さ
れる。

現在でも、整形外科的補綴外科における主要な問題は、
なお、骨固定ユニットの弛緩テある。しかしながら、２
０年間以上に亘る歯科充填の９０％以上の成功によって
今までは考慮する必要がなかった別の問題が多数発生さ
れてきた。主たる問題の１つは、関節機構の増大する磨
耗である。骨−統合方法が適用される場合には、これま
で用いられてきたものとは異なる形式の補綴設計が要求
される。

関節機構を、骨−固定を妨げることなく交換できるよう
にするためには、補綴システムは、関節機構要素が実際
上の骨−固定要素から分離されるように要素別に分割さ
れなければならない。さらに、もし２−ステージ法が用
いられる場合には、関節機構は、患者あるいは少くとも
患者の再構成された関節が非可動に保持されない際には
、第２ステージにおいて連結可動でなければならない。

したがって、２つの条件が考慮されなければならない。

すなわち、第１に、関節機構は磨耗されるので取換え可
能でなければならない。第２に、２−ステージ法を用い
るために、関節機構は取換え可能でなければならない。

〔課題を解決するための手段〕

しかるに、驚くべきことに、前述の技術の問題点あるい
は不利益は、本発明によって除去され得ることが判明し
た。

本発明は、再構成関節の関節機構を支持するための固定
要素に指向され、この固定要素は関節機構を支持するた
めの少くとも部分的に中空な案内ならびに位置決めスリ
ーブを有し、固定要素は骨および髄組織と適合する材料
から構成され、固定要素は少くとも部分的に組織と骨−
統合され得る表面を備えて骨および髄組織内に永久固定
を達成するよう構成される。

本発明は、また、再構成関節、足首関節の再構成方法、
および腰関節の再構成方法を指向する。

本発明のその他の特徴ならびに利点は、参照図面を参照
しながら以下説明する本発明の好適な実施例から明らか
となるであろう。

〔実施例〕

第１図において、本発明の第１実施例に係る非−回転対
称形固定要素６は前部板体１を有する。中空中央部案内
および受入れスリーブ８が、板体１から後向きに突出す
る。スリーブ８は実質的に円筒形で、その半径方向外側
表面に沿って長手方向の波形１０を有する。

波形１０は統合を促進する。この波形１０は、好ましく
は、歯科医術に用いられる先細の回転一対称形固定物の
軸方向断面と同一に形成することができる。スリーブ８
の前部板体１と反対側の端部９は、ボルト１１の外ねじ
に適合する内ねじを有する。

スリーブ８の関節に面する側は中空空間２２で示される
スリットに形成され、第１工程（後述する）においてイ
ンサート１３を受入れる。インサート１３の後部には目
釘１８が設けられ、この目釘は、インサート１３が所定
位置に配置された際には、ボルト１１内の対応する凹部
（図示せず）内に挿入される。

翼部１４．１５が、インサート１３の前端部から実質的
に直角に突出する。翼部１４゜１５は、インサート１３
が所定位置に配置された際には、スリットの両側上の凹
部表面１６．１７（第２図）ならびに中空空間１２内に
収納される。これにより、翼部１４゜１５の前端縁部１
９．２０は、インサート１３がこのインサート１３の前
端部の穴２５と協働するねじ２３によって最終的に配設
された際には、前部板体１上の肩部２１．２２と対接さ
れる。インサート１３は、また、前部延在部２４を有す
る。前部板体１はスリーブ８の両側に１つづつ２つの穴
を有し、取付ねじ３１を受入れる。

固定要素６（第１図）は、スリーブ８から突出する中央
部翼状板体２６を有する。固定要素６・′　（第２図）
は前記板体を有しない。

板体２６のスリーブ８から反対側の上端部は、ねじ２８
を受入れるための案内スリーブ２７を有する。板体２６
と案内スリーブ２７は共に長手方向の波形を備えられ、
この波形は、波形１０と同様に、固定要素６の挿入方向
へ延在する。波形は統合を促進する。板体２６は多数の
穴２９を有する。穴２９は切断刃部を画成する。

第１図および第２図の固定要素６，６′は、それぞれ全
体をチタニウムから形成される。

インサート、１３および前部板体コーの表面は、統合が
促進されないように、波形されていない。固定要素６（
あるいは６′）が骨組織に統合されると、インサート１
３が取除かれ、人工関節機構Ｂを有する永久インサート
１３′　（第４図）に取換えられる。

このように本発明によれば、第３図を参照して、原関節
Ａは、固定要素６，６′が統合されるまで残存を許容さ
れる。欠損関節Δはその後人工関節Ｂと交換される。人
工関節旦は、第４図に示すように、固定要素６，６′の
間に配置される。

手術に際しては、関節Δに近接する脛骨３２（すなわち
すねの骨）および距骨３３（すなわち足首の骨）上の皮
膚が切開され、そして適宜の中間点が固定要素６を配設
するために選定される。次いで、４つの穴が脛骨３２内
に注意深く穿孔され、そして３つの対応する穴が距骨３
３内に穿孔される。脛骨３２ならびに距骨３３内の穴は
スロットによって互いに連結される。次いで、周到な処
理が行われ、固定要素６，６′にねじ３１゜２８がねじ
込まれて最終の処理が完了される。

前部板体１ならびにスリーブ２７内の凹部はねじ３１．
２８の案内として用いられる。ねじ３１．２８は付加的
な安定を提供しそして固定要素６，６′を位置決めする
。固定要素６．６′が一旦位置決めされると、平滑に仕
上げられたインサート１３がそれぞれの固定要素６，６
′のスリーブ８内に挿入される。

そして、固定要素６．６′は骨−統合を行うために骨３
２．３３内に残される。関節に近接する骨の中に挿入さ
れた固定要素の、足首骨の再構成に対する統合期間は、
３ないし６ケ月間である。関節Ａは、２つの固定要素６
．６′の統合の間完全に残される。

統合期間の後に、破壊されたもしくは損傷された関節Ａ
が取除かれそして人工関節機構Ｂによって置換えられる
。人工関節機構Ｂは、固定要素６，６′に対面するそれ
ぞれのインサート１３′を介して適宜固定される。代案
として、人工関節Ｂは前もって２つの同形のインサート
１３′に用意、することができる。

後者の場合には、案内スリーブ８内に統合期間中存続さ
れるインサート１３が、新しいインサート１３′によっ
て置換えられる。

前述した２−ステージ処理の代りに、足首関節は勿論１
工程で再構成することができる。

しかしながら、このような再構成においては、固定要素
６，６′が充分に統合される前に、足首関節が荷重を負
荷されるという問題がある。

固定要素６，６′は、固定要素６，６′の骨組織内への
自動的統合のみに依存して、特別の固定ねじ３１．２８
なしに使用することもできる。しかしながら、足首関節
のように一定の負荷が避けられない関節の場合には、前
記ねじ３１．２８は、負荷の分散を助は固定要素６，６
′を正確に位置決めする。

第１−４図に示す足首関節再構成においては、固定要素
６，６′は足首の長手方向軸線を横断する。２つの固定
要素６，６′は同じ基本原理を用いるが、しかしながら
、脛骨３２に対する固定要素６は特別の安定性と固定翼
すなわち板体２６を有する。距骨３３にはこのような板
体に対する空間は存在しない。

しか。しながら、脛骨においてさえも、支持板体２６は
必須のものではない。固定要素６′（第２図に示す形式
の）を２つ用いて必要な関節再構成を達成することがで
きる。

固定要素６，６′の骨組織内における安定した骨−統合
が得られる本発明は、疾患中のあるいは骨組織の磨耗も
しぐは炎症性分解後の欠陥状態における関節の構造およ
び機能に関する広範な実験生物学的分析に基づくと共に
、骨髄に対する脈管供給の広範な研究に負うものである
。このようにして、破壊された関節の軟骨ならびに靭帯
の総合的な取換えは、骨および髄組織は構造および機能
的ユニットを構成するという基礎原理に基づかなければ
ならないということが確立された。画構成要素間の協働
は、もし硬質組織が支持要素として機能される場合には
、少くともより長い期間に亘って絶対に必須である。

このようにして、本発明は、関節に近接する骨格部分に
対する関節表面および靭帯に対して補綴取扱えを固定す
る場合に、骨髄と骨組織間の相互作用が顧慮されなけれ
ばならないという認識に立脚している。したがって、こ
の目的に使用される本発明に係る取付は要素は、組織に
適合する材料から構成されると共に、髄および骨組織と
生物学的に正確な統合を確保されるような表面構造を付
与される。

特に、板体２６における穴２９はこのような統合を容易
に促進する。固定要素６が挿入される際に、穴２９の端
縁部は切削機能を達成して底板が周囲の組織内に良好に
適応されるのを確保し、一方、組織の部分は穴２９内に
指向して固定要素６の周囲内への適切な統合を与える。

第５図を参照すると、同図は再構成された腰関節を示す
ものであるが、固定要素６′が用いられており、この要
素は、挿通方向に走行する長手方向の波形１０を備えた
中央部案内スリーブ８を有する。固定要素６′は、要素
６とは異なり、スペースの理由から、スリーブ８から突
出する２つの翼状板体２６′を備える。前述の基本的構
成におけると同様に、板体２６′は切断刃部を備えた貫
通−穴２９を有する。板体２６′には、また、ねじ３１
′に対する貫通−穴が設けられている。

ねじ３１′は異なる直径を有し、これにより、穴内にね
じ込まれた際に板体２６′に当接し、端部２が骨内に損
傷を及ぼさないように構成されている。板体２６′は、
また、挿通方向に走行する波形１０を有し、固定要素６
′の骨ならびに髄組織内への有利な統合を助長する。案
内スリーブ８の腰関節と反対側の端部は目釘−状のねじ
１１′によって閉塞される。

ねじ１１’の腰関節に面する側の下端部上にはねじ３４
が設けられており、これによりねじ１１′は、人工関節
３６を受入れるスリーブ８の端部３５までねじ・込まれ
ることができる。固定要素６′の全部分はチタニウムか
ら構成される。

手術に際しては、横方向に切開が行われ、そしてキリシ
ュネル針金が横方向コーチ、イシス（ｃｏｒｔｉｃｅｓ
）を通してコラム（ｃｏｌｌｕｍ）まで挿通される。同
時蛍光透視法によって２つの平面内で定位される。次い
で、比較的大きな穴がスリーブ８を受入れるために穿孔
され、そしてスロットが板体２６′を受入れるために形
成される。次いで、垂直な穴がねじ３１′のために穿孔
される。後者の穴はねじ３１′の直径に適応するために
２つの異なる直径を有する。次いで、関節が統合される
よう許容される。人工関節機構３６は、統合期間の終了
時に最終的に装着される。代案として、全体の手術を一
工程で行うことができる。

組織内に挿入される際に、固定要素は処理器具として作
用する。代案として、特殊の処理器具を、骨内への統合
を最高条件とするために使用することができ、この場合
前記器具は、付加的な支持としてまたさらに最高の安定
のためにその位置に残される。統合は、周囲の組織に完
全な適合性を付与する、固定要素の切断刃部にある程度
依存される。

したがって、本発明の基本原理は、骨ならびに髄組織は
構造および機能的にユニットを構成しており、このため
、再構成外科手術を行う際には、前記両者間の相互作用
が顧慮されなければならないという発見である。このこ
とは、髄と骨組織との間の連通が、技術的に可能な限り
許容されなければならないことを意味する。

前述した固定ねじは、我々の同時係属出願中の米国出願
第４０６，５８６号に示されるような固定要素に構成す
ることができるが、これは、外ねじを有すると共にさら
に好ましくは次第に減少する壁厚を有する、中空で実質
的にスリーブ−状のボディを意味する。ボディの開口端
部は先細りとされかつ開口端部から始まるスリットを備
えることができる。

これによれば、ねじ−状のボディが骨内にねじ込まれる
際に自己タッピングが達成され、そして除去された組織
はねじの内部に取上げられ、これにより適切な骨統合が
確保される。

本発明を好適な実施例について説明したが、多くの変更
あるいは変形態様や別の用途への使用も、同業者には明
白のことであろう。このように、本発明は前記特定の開
示に限定されるものではなく、添付される特許請求の範
囲によってのみ限定されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る固定要素を示す分解
斜視図、 第２図は本発明の第２実施例に係る固定要素を示す分解
斜視図であって、第２図の固定要素は全体的に第１図の
固定要素に対応するが、但し第２図の固定、要素は翼状
板体を有せず、また裏返しに配置されている状態を示し
、第３図は第１図および第２図の固定要素を用いた足首
再構成の第１ステージを説明する斜視図、 第４図は完了された再構成を示す第３図と同様な斜視図
、そして 第５図は本発明の第３実施例に係る固定要素を用いた腰
関節再構成を示す斜視図である。 １・・・前部板体　　　　２・・・端部６．６’　、６
’・・・固定要素 ８・・・スリーブ　　　　９・・・端部０・・・波形　
　　　　１１・・・ボルト１′・・・目釘状ねじ　１２
・・・中空空間（凹部）３・・・インサート ３′・・・永久インサート ４．１５・・・翼部　　１６．１７・・・凹部平面８・
・・目釘　　　　　１９．２０・・・前端縁部１．２２
・・・肩部　　２３・・・ねじ４・・・前部延在部　　
２５・・・穴 ６．２６’・・・翼状板体 ７・・・案内スリーブ　２８・・・ねじ９・・・穴 １．３１’・・・取付ねじ ２・・・脛骨　　　　　３３・・・距骨３４・・・ねじ ３６・・・人工関節 Ｂ・・・人工関節機構 ３５・・・端部 Ａ・・・原（欠損）関節 図面の浄書 手続ネｍ正搏）輸発） １．事件の表示 平成　２年　特許願　第１０８５４７号２、発明の名称 足首、腰もしくはその他の再構成関節の関節機構を支持
するための固定要素 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 氏　名　　ペールーイングパール （国　籍）（スウェーデン国） ４、代理人 プレネマルク （１）図 面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）再構成関節の関節機構を支持するための固定要素
   において、前記固定要素は関節機構を支持するための少
   くとも部分的に中空な案内ならびに位置決めスリーブを
   有し、前記固定要素は骨および髄組織と適合する材料か
   ら構成され、前記固定要素は少くとも部分的に組織と骨
   −統合され得る表面を備えて骨および髄組織内に永久固
   定を達成する再構成関節の関節機構を支持するための固
   定要素。 （２）再構成関節は足首関節である請求項１記載の固定
   要素。 （３）再構成関節は腰関節である請求項１記載の固定要
   素。 （４）前記固定要素は回転対称形でない請求項１記載の
   固定要素。 （５）前記固定要素は全体的にチタニウムから構成され
   る請求項１記載の固定要素。 （６）前記スリーブは統合を促進するための長手方向波
   形を有する請求項１記載の固定要素。 （７）さらに前部板体を有し、前記スリーブは前記前部
   板体から突出し、前記スリーブはスリットと中空凹部と
   を備えて関節機構を前記固　定要素に連結する請求項１
   記載の固定要素。　（８）さらに前記スリーブ内に配置
   される移動可能なインサートを有し、前記インサートは
   前記スリットおよび前記中空凹部を被う請求項　７記載
   の固定要素。 （９）さらに取付ねじと、前記取付ねじを受入れるため
   の前記前部板体内の穴とを有する請求項７記載の固定要
   素。 （１０）さらに第２の取付ねじと、前記第２の取付ねじ
   を受入れるための第２の穴とを有する請求項９記載の固
   定要素。 （１１）前記ねじは、前記スリーブと実質的に同じ長さ
   に亘って外ねじを有する請求項１０記載の固定要素。 （１２）さらに前記スリーブから突出する実質的に平ら
   な翼状板体を有する請求項１記載の固定要素。 （１３）前記翼状板体は長手方向波形と切断刃部を備え
   る穴とを有する請求項１２記載の固定要素。 （１４）さらに取付ねじを有し、前記翼状板体は前記ね
   じを受入れるための穴を含み、前記ねじは前記翼状板体
   の前記スリーブから反対側の端部に配置される請求項１
   ３記載の固定要素。 （１５）さらに取付ねじを有し、前記ねじは２つの異な
   る直径を備えて前記ねじを前記翼状板体　に対して位置
   決めする請求項１３記載の固定要素。 （１６）（ａ）足首骨と脛骨上の皮膚内に切開を形成　
   し、前記切開は原足首関節に近接されて おり、 （ｂ）前記脛骨の骨および髄組織内に穴を形成し、 （ｃ）固定要素の、少くとも部分的に中空な案内および
   位置決めスリーブと取付ねじ とを前記骨内に配置し、 （ｄ）前記固定要素の前記組織との骨−統合を許容し、
   そして （ｅ）人工関節機構を前記固定要素に連結する 工程からなる足首関節の再構成方法。 （１７）前記工程（ｅ）は前記工程（ｄ）の後に行われ
   る請求項１６記載の方法。 （１８）前記工程（ｄ）は前記工程（ｅ）の後に行われ
   る請求項１６記載の方法。 （１９）前記工程（ｂ）は前記脛骨の骨および髄組織内
   に穴を穿孔することを含む請求項１６記載の方法。 （２０）腰骨中に横方向の切開を形成し、 前記腰骨中に穴およびスロットを用意し、 そして固定要素を前記穴およびスロット内に配置して前
   記固定要素の前記腰骨の骨および髄組織との骨−統合を
   許容する 工程からなる腰関節の再構成方法。 （２１）固定要素の少くとも部分的に中空な案内および
   位置決めスリーブによって支持される関節機構からなり
   、前記固定要素は前記関節の骨および髄組織に適合する
   材料から構成され、前記固定要素は少くとも部分的に前
   記組織と骨−統合される表面を備えて前記骨および髄組
   織内に永久固定を達成される再構成関節。