JPH03502287A - 人工関節装置 - 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】 人工関節装置 損傷した、或はその他例えばリュウマチで傷付いた関節を置換するために、相当 以前から骨から関節端部を除去して、この端部を人工部分と置換することは知ら れている。これらの人工部分は関節部と残された骨の空洞内に挿入される接続部 とを含んでいる。骨内での固定は、異なる方法で行われ、例えば接続部分は骨内 に縫合されおよび／またはセメント接合されてきた。

まず第一に、これは比較的複雑で、かつ多くの時間を必要とし、そして第二に例 えばひざの関節および結合部の骨（ｔｉｇｈ　ｂｏｎｅｓ）の近くにおけるよう に、時間とともに大きな負荷は人工部分と骨との間に増大する遊びを生じ、そし てそれは順に人工部分の避は難い変化をもたらし、そしてそれはまた人工部分を 中に固定するのに十分良い材料を得るために、通常骨の短縮も含んでいる。人工 部分のいくらかの変化の後、ごく僅かの骨が元のままで、関節骨材の欠如のため に剛に形成されなければならないようになっている。

さらに、従来公知の人工部分の欠点は、骨の内部の空洞が自然に管を形成するの に有用でないことであって、そしてそれは多分さらに人工部分の装着、したがっ て人工部分自身の寿命を短くする。

本発明は、上述した問題を解決し、適用が容易で、交換する必要がなく、改善さ れた瀉血（ｂｌｅｅｄｉｎｇ）を許容する容易に使用可能な人工部分の固定或は 装着を提供しようとするものである。これは本発明に従い、骨の軸方向の空洞内 に挿入される支持構造により達成され、この支持構造により剛毛、繊維、ループ 或は同様の長さを有する物が与えられ、本装置の組み合わせた径は骨の空洞より も幾分大きく、少なくとも剛毛、繊維或はループ或はこれと同様の物は装着時に あるプリテンシタンを保っている。換言すれば、固定エレメントが骨の穴内に挿 入されるとき、剛毛は幾分面げられ、挿入に対してより、引き出しに対してより 大きな抵抗力を生じる。好ましくは、多くの剛毛、繊維或はこれに相当するもの は非常に大きいのがよい。

このようにして、骨と人工部分固定エレメントとの間の非常に大きな接触面は、 骨の内部のあり得る不揃いに対して自動的に適合されたときに、同時に得られる 。

さらに、チタニウムで剛毛、繊維或はループを組立てることにより、骨および人 工部分固定エレメントは共に成長し、そして言わば時とともに融合する。瀉血お よび管の成長が剛毛或はループの間で起ることは可能で、さらに支持構造を多か れ少なかれ多孔性或は開口したものにすることはできる。引張り力は骨内ではさ らに小さいので、固定エレメントはそこでより開くか、或はより少ない剛毛を備 えることが可能となる。剛毛の長さとその密度は、とりわけ伝達されなければな らない力により支配され、剛毛の密度は固定エレメントの全長にわたって必ずし も同じである必要はない。

もし、チタニウムの剛毛が使われるならば、薄く、しかし多くの剛毛はチタニウ ムの硬質で剛性のある（ｈａｒｄ　ａｎｄ　５ｔｉｆｆ）チタニウムの特性に鑑 みて使用できる。しかしながら、チタニウムの代わりに、チタニウムにより被覆 されたチタニウムを含む合金を使うことができ、そしてチタニウムで被覆された プラスチック材を考えることも可能である。

剛毛は始めから径方向に、或は多分幾分後方に向けられ、或は勿論それらのうち のいくらかだけであってもよい。

支持構造は必ずしも剛体である必要はなく、ある程度の弾性があってもよく、そ してそれは好ましくは引張力のピークが前後への力の伝達において成長しないよ うに骨の弾性と一致するように計算されるのがよい。

本発明により、即座に丈夫なグリップ（ｇｒｉｐ）が骨内に得られ、装着された 人工部分が緩むのを防止している。チタニウムの使用で、接触面が大きく、この 結果固有の負荷は小さい故、本装置が時とともにゆるんだ状態で働くことは防が れる。

上述した固定手段はまた折れた骨の結合部にも使用できることに注意すべきであ る。

さらに、本発明の詳細、利点は以下の好ましい実施例および請求の範囲の記述か ら明らかである。第」図は関節部の正面からみた縦断面図で、第２図は上記関節 部の側面からみた縦断面図である。

図示する人工関節は骨■と２のそれぞれに固定されたボール（ｂｏｗｌ）状或は 凹面の関節部４と球状凹面関節部３とを含んでいる。

下部である球状部３はチタニウムの２本のワイヤ５に溶接され、そしてそれは直 径上対向する周辺の固定点からお互いの方向に延び、そしてお互いのまわりに巻 き付いて続いている。これらの２本のワイヤ５の巻き付いている間にこれもまた チタニウムからなる薄い糸状の剛毛６が固定されている。

剛毛６は、骨２内への挿入の際に、幾分上向きに曲げられるような長さになって いる。このことは、それらが骨内への導入に対抗する何ら特別な抵抗力を及ぼさ ないことを意味している。しかしながら、骨から人工関節部を引き出そうとする 可能性ある企てに対する抵抗力は非常に大きくなるであろう。非常に多数の剛毛 を使用することにより骨に対する人工関節部の回転に対抗する良好な固定状態が 達成される。

球状関節部３は骨２の対応する形状をした端部８のまわりを握持する周辺部が下 方に突出したフランジ７を有している。このようにして、人工関節部は、球状関 節部を骨２に対して押圧する剛毛及びチタニウムワイヤとともに、可能性のある 傾きに対抗してロックされる。

多分球状関節部３の内部は装着時にシリコンで満たされることもある一方、全く 空であることもあり得る。純粋のチタニウム或はチタニウム合金或はチタニウム で被覆された他の材料或はことによると骨とともに成長し得る別の材料でも、融 合は時とともに達成される。このようにして、即座にじょうぶな固定が得られる だけでなく、長期間の固定を得ることができる。

上部関節ボール部、即ち凹面部４は球状関節部３の形状に対応した形状を有して おり、角運動が可能となっている。お互いに対して回転させられた面は、基本的 には円筒状或は球面形状を有しており、そこでは下部球状関節部３はくびれ部或 は溝９を有し、そこに上部ボール関節部上の突出部或は隆起部１０が握持して回 転及び側方への変位に対して増大する抵抗を与える。相互に関係する溝の長さと 隆起部の角度の値を決めることにより、関節部に対するストップ部が達成される 。上部ボール関節部４はチタニウムにより作られるだけでなく、チタニウムに対 して低摩擦を呈する合成材料からなっている。この−例はＨＤＰ（高密度ポリエ チレン）で、これはそれ自身人間の組織と一緒に良く働く材料であることが示さ れている。ボール部４では、はぞ溝（ａ　ｄｏｖｅ　ｔａｉｌ　ｇｒｏｏｖｅ） が側方に延び、そしてこの内側にチタニウム板Ｉ３の一部である対応する形状の 蟻はぞ（ｄｏｖｅ　ｔａｉｌ）　Ｉ　４を握持している。好ましくは、チタニウ ム板とＨＤＰからなるボール関節部３は十分になし遂げられたとき横方向の位置 が固定されるようスナップ手段を備えるのが良い。そして、プレート１３にワイ ヤ１５が溶着され、それは螺旋状に巻かれ、下部球状関節部について上述したの と同様に剛毛１６を保持する。チタニウム盤或は板！３はまた骨Ｉの対応する形 状をした部分１８の周囲を握持するフランジ１７を備えている。

球状関節部をその固定手段で結合するための蟻はぞ結合を用いることにより、も しそれが例えば長年にわたる使用の結果、あまりにも傷んだ場合、比較的簡単な 手段でボール関節部を容易に交換でき、そして人工関節または人工関節部分全体 を交換する場合よりもはるかに容易に、そしてより複雑でなく短時間の手術で交 換できるという利点がある。

勿論、下部球状関節部もまた損傷を受けた部分の交換を許すために類似のやり方 で形成してもよい。これは例えばプラスチック部からなる介在物を有する蟻はぞ 結合よって可能になる。関節の１／２を、そして恐らく下部関節エレメントとし てプラスチック材を使うことにより、衝撃に対しである種の弾性が達成され、そ れは人工関節の固定と同様、他の関節における引張力を低減する。

フランジ７．１７と骨の端部の対応する形状の部分のそれぞれが必ずしも骨の外 形にならって正確である必要はなく動きを容易にするために、勿論例えば巻かれ たチタニウムワイヤの軸と同心の円形であるフランジを使用することも可能であ ることが認められる。

関節はおのおのの側に靭帯１９を有している。

本発明により人工関節或は関節部分が元の関節の望ましい関係と非常に類似した 小さい関節と同様大きいしのも達成される。

本発明による固定が、基本的にはその全長にわたって弾性的に形成され或は形成 され得るので、多くの公知の人工関節部に関する後悔される例である人工部の端 部での引張力のピークは生じない。

改善された固定特性と人工部分から骨への力のソフトな伝達のために、以前に可 能であった別の性質の置換をなす事は現に可能となっている。以前には貧弱な固 定特性のために、人工部分は残りの骨の部分に大きなトルクが及ばないようにす るために常に比較的短くしなければならなかった。本発明では、残りの骨は、そ の骨がもとは受けることが可能であった以上の力にさらされない。それ故に、本 発明に係る人工関節部分はより長く出来、それはまた以前の骨の短縮は不必要と なることを意味している。

図では、剛毛を固定するｆニめに２本のワイヤを使用したものが示されている。

勿論２本より多くのワイヤを使用してもよく、別の方法で形作られた剛毛を保持 する支持構造を使用することもまた可能である。例えば、剛毛を鋳物と同じよう に形成するプラスチック構造内に固定してもよい。

もし、支持構造が空洞内部に向かって低減する剛性を有するならば、関節からの 及び関節への力の伝達は著しい引張力のピークなしで行われる。

上述した例では、２本のワイヤは剛毛をクランプ又は固定するために使用されて おり、勿論非常に多数の剛毛を使用することも出来る。さらにまた、例えばプラ スチック材からなる別のタイプの支持構造を使用することが出来、多孔質の又は 開いた構造を用いることも出来る。

国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．骨内へ挿入可能な支持構造から延びる剛毛，繊維，ループ或はこれと同様の 物が挿入される骨内の空洞の径より大きな外径を形成する長さを有し、剛毛，繊 維又はループ又はそれらのうちのいずれかが挿入方向から開いた装着角度で、あ る種のブリテンションを受けることを特徴とする人工関節部分又は別の骨の部分 を固定するための固定手段。
2. ２．上記剛毛，繊維又はループの数が多数であることを特徴とする請求項１に記 載の手段。
3. ３．上記剛毛，繊維又はループがチタニウムからなることを特徴とする請求項１ 又は２に記載の手段。
4. ４．上記剛毛，繊維又はループがチタニウム合金又はチタニウム被覆された別の 材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の手段。
5. ５．上記支持構造が固定手段の装着時に骨の端部に向けて位置する盤状体に固定 されていることを特徴とする請求項１に記載の手段。
6. ６．上記盤状体が骨に向かって延び、骨の端部に対応する形状を備え共働するフ ランジ又は突出部を有することを特徴とする請求項５に記載の手段。
7. ７．蟻ほぞ結合を介して人工関節部分が直接又は間接的に上記盤状体又は板状体 に固定可能であることを特徴とする請求項５又は６に記載の手段。
8. ８．蟻ほぞ結合が関節の曲げ面に対して垂直に延びていることを特徴とする請求 項７に記載の手段。