JPH07506739A - 強化した吸収可能なステムを有するインプラント - 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】 強化した吸収可能なステムを有するインブラントこの出願は、１９９２年３月１ ２日に提出した一連番号第０７７８５０，８９１号の一部継続である。

発明の背景 関節の補綴物との置き換えは、以前の比較的粗雑なモデルから自然関節の機能及 び運動を緊密に模写する現在の補綴物まで長年にわたって発展してきている。

補綴物と置き換えできる関節は、肩、腰、膝、足首及び手首を含んでいる。補綴 関節は、快適性および運動範囲を増大させ、自然の生活様式により近づけること ができる。

補綴関節によって出会うある種の問題は、互いに運動する補綴インブラントの部 品間の過剰な磨耗である。加えて患者の骨に対するインブラントの運動は、固定 との妥協である。第三の問題は、インブラントから骨への異常なストレスの伝達 である。

骨に対してインブラントを固定するある種の問題に対応するため、セメント接合 されたインブラントが開発されている。セメントは、初めに骨に対してインブラ ントを「しっくりとはめる」グラウトとして作用する。セメントが硬化して硬い 材料となった後には、これは、骨柱内にはまり込むことによって骨に機械的に固 定されるようになる。天然の骨にプラスチック又は金属のインブラントを確実に セメント結合することは、単に骨内に部品をインブラントしかつこれが実際に所 定の場所に確実に留まることを期待する従来の状態よりも、関節置き換えの状態 をおおいに改善した。セメント固定は一般に短期間では優れた効果をもたらす。

しかしさらに若い、重い又はさらに活動的な人は、セメントと骨の間の接着が場 合によっては破壊する。したがって骨とインブラントとの間のゆるみ又は分離が 引き起こされる。

セメント破壊又はインブラント分離の問題に対応するため、代案は、インブラッ トの表面を多孔質物質によってコーティングし、この多孔質物質が、患者の骨が 孔内へ成長することを可能にし、それによりインブラントを骨に機械的に固定す ることにあり、又はその代わりにインブラントをリン酸カルシウムタイプのセラ ミックによってコーティングし、このセラミックが、インブラントを骨に化学的 に接着することにある。どちらの場合にも結果として、インブラントは、生物学 的に骨に取り付けられる。この「セメントなし」処置は、関節補綴のインブラン トにおける現在の技術水準を表している。患者自身の組織は、場合によっては機 械的又は化学的に所定の位置に確実にインブラントを保持し、かつ後にインブラ ントは、骨の永久的な部分になる。

セメント結合した及びセメントなしのインブラント両方によって生じるその他の 問題は、場合によっては生じる膨大な骨溶解である。この骨溶解又は骨の分解は 、ステムをインブラントした骨のすべての範囲でどこでも引き起こされる。その 原因は、恐らくヒスティオティブク（ｈｉｓｔｌｏｅｙｔｌｃ）異物反応である 。セメント結合した装置の場合、反応は、破壊された粒状のセメントからかっ／ 又はポリエチレン粒状磨耗くずの二次的なものによるのであろう。セメントなし ステムインブラントの場合、反応は、インブラントの面倒な磨耗による粒状ポリ エチレン又は粒状合金の二次的ならであると思われる。合金との反応に関しては 、インブラントと骨との境界におけるミクロ運動の二次的な面倒は、異物免疫反 応を開始する。

関節インブラントによって出会うその他の問題は、インブラントから骨への異常 なストレスの伝達である。骨への負荷の理想的なストレス伝達は、正常な解剖学 的伝達である。これを近似するため、インブラント材料は、骨のものと類似の力 学的特性を有するように、破壊した関節表面だけを置き換えるようにすることで ある。したがって骨の骨髄内通路には、インブラント材料を配置しないか、又は 最小量のインブラント材料しか配置しない。このことは、多孔質表面を有するイ ンブラントによって行なうには困難である。その理由は、このようなインブラン トが、骨の付着又は化学的接着を確実にするため、少なくとも６ないし１２週間 の十分な期間にわたって即時の丈夫な固定を必要とするからである。装置がしっ かりと保持されていない場合、インブラントと骨との境界にミクロ運動が起こる 。その結果、必要なさらに安定な確実に固定された骨の付着ではなく、あまり安 定でない繊維組織境界が生じる。

骨内にインブラントをしっかりと保持する現在もっとも一般的な方法は、インブ ラントにステムを設けることによる。ステムは、骨、例えば大腿骨の骨髄内キャ ビティー内に「ブレスばめ」される。骨の軸内へのステムのこのようなプレスば めは、装置をしっかりと保持し、かつ固定を確実にするため、適当な骨の付着又 は化学的接着を可能にする。これは、再現可能な様式で骨内にインブラントを所 望のように適当に解剖学的に配置することが可能となる。例えば骨盤のように、 骨髄内キャビティーが利用できない場合、インブラントは、ねじを有するアンカ ボルトによって骨に係止される。

前記アプローチの欠点は、骨の負荷がもはや生理学的ではないことにある。関節 の近くの骨の端部に一次的な通常負荷がかかる代わりに、骨は、インブラントの ステムが取り付けられているところで、ざらにステムの中間又は先端による端部 負荷を受ける。その結果、骨の端部又は関節表面部分をバイパスする又は骨の端 部に「負荷をかけない」ストレスの異常な伝達を引き起こす。したがって骨のこ の部分は吸収を受ける。このことは、数年の期間にわたって弱体化を引き起こし 、したがって前にはインブラントをしっかりと保持していた骨の破損又は吸収の 可能性を引き起こす。その結果、再び前に述べたあらゆる不利な成り行きを伴っ て、骨内のインブラントのゆるみを引き起こす。

腰の補綴の寛骨口カップのように、ねじによって所定の場所に保持されたインブ ラントに関して、非生理学的なストレス伝達はあまり報告されていない。このこ とは、アンカボルトの位置及び配向が不自然な負荷伝達ストレスを最小にするよ うに選択できるからである。それにもかかわらず潜在的な問題が残り、すなわち 結果として生じる腐食及びミクロ運動による溶解又は疲労破損、及び場合によっ てはアンカボルトの破損の問題が残る。

骨のを髄キャビティーの下に配置されたステムは、異常ストレス分散を形成する ので、ステムを用いないインブラントを利用する可能性が考えられる。このよう なインブラントは、基本的に破壊した関節表面の表面を修復するにすぎない。

このことは、膝、肘又は足首のような所定の関節において、腰、肩又は手首のよ うなその他のものにおけるよりも容易に行なわれる。

しかしステムなしのイノブラントが可能である場合でさえ、その即時のしっかり した固定は、ステム又はボルトによってインブラントを係止した場合程確実では ない。ステム又はボルトは、骨の付着が完了するまで、インブラントをその正し い位置に整列させる機能を有するので、ステムなしのインブラントを利用した場 合、この機能を果たすため代用機構が必要である。このような機構の１つは、多 重ねじによるインブラントの固定である。しかしこのことは、外科医にとってイ ンブラントを正しくかつ再現可能に配置しかつ整列させることをさらに困難にす る。代案アプローチは、米国特許第４９９０１６１号明細書に開示され、かつ特 許請求されており、その全開示内容を、引用によりこの一部とし、がっここに組 み込む。

発明の概要 骨関節にわたる理想的な生理学的ストレス伝達を近似するため、インブラントス テム又はアンカは、天然の骨に対して所定の位置に密にはまるようにする。イノ プラントは、ここにおける骨の付着及び／又は化学的接着を可能にするため、多 孔質コーティングされていてもよく、かつリン酸カルシウムセラミックのような 化学物質によってコーティングされていてもよい。最終的に、インブラントは、 実質的に長期的にストレス伝達に干渉してはいけない。これら特徴を提供する１ つのアプローチは、米国特許第４９９０１６１号明細書に見られ、その開示内容 は、引用によりここに組み込む。

’　１６１号特許は、インブラントに生分解性物質を含むアンカを設ける。生分 解性アンカは、骨のキャビティーに密にはまるように形成された外面を有する細 長い部材を含んでいる。密にはまるため、アンカは、インブラントの際にキャビ ティー内において実質的に不動である。アンカは、数週間又は数か月、さらには ほぼ１年又はそれ以上までのようにインブラント後のあらかじめ選択された期間 に吸収される材料からなる。

残念ながら完全に吸収可能なポリマーは、必然的に負荷支持ステムのための構造 強度及び完全性を持たない。この問題を克服し、かつ必要な強度と剛性を提供す るため、本発明により構成されたインブラントは、吸収可能な材料からなる層に よって囲まれた吸収不可能なコアを有するステムを含む合成アンカを有する。

コアは、腰又は膝におけるように、負荷支持アンカのために必要な機械的強度を 増大する。長い骨又は関節のインブラントに関して、コアは、永久結合支持面部 品から骨髄通路内へ延びている。

初めに吸収可能な層によって、補綴関節置き換えの現在の技術水準によって得る ことができるものと同等な締まりばめによってステムの確実な係止が行える。

永久インブラント部品の選ばれた表面部分は、骨付着を可能にするために多孔質 である。りン酸カルシウムのコーティングは、骨の内部成長を増強し、かつ場合 によってはインブラントを骨に化学的に接着するために設けてもよい。

永久多孔質インブラント部品の回りに十分な骨の付着を可能にする最適な期間が 経過した後、アンカの金属コアを囲むポリマーは、ゆっくりと劣化し、かつ最終 的には消滅する。その結果、小さな直径の吸収不可能なコアだけが、骨の骨髄キ ャビティー内に残る。小さな直径のコアが骨髄通路内に永久的に残るが、これは 、骨の周囲の部分から離れており、かつそれ故に回りを囲む骨構造には接触しな いので、このコアを介して負荷の支持は行なわれない。コアは、基本的に機能を 持たず、かつ骨は、なんらかのステムが実際に存在することには「気付く」こと がない。生理学的に表現して、関節の結合表面を形成する永久インブラント部品 だけが、永久機能部品として残り、かつこれだけが、ストレスを伝達する人造部 品である。

したがって本発明は、吸収可能なスリーブによって囲まれた吸収不可能なコアを 含むアンカを有するインブラントである。吸収不可能なコアはスリーブを強化し かつ補強する。コアは、十分な負荷支持を許容できないような寸法を有する。

したがってスリーブが吸収されると、吸収不可能なコアは、何等の機能をも持た ず、かつ正常なストレス伝達を妨げない。

本発明は、ステムを有する装置に見られる結果的な関節部分の骨吸収による骨の 末端負荷支持の問題がなくなる。腰置き換え関節プラスティーに見られるものの ような問題は、除去され又は最小にされる。残った小さな直径のコアは、基本的 に骨髄キャビティー内に自由に浮いているので、骨分解の可能性を有する困難は 、もはや重大な可能性ではない。

イノプラント表面の骨に接触する選ばれた部分は多孔質である。このような表面 は、インブラットをさらに係止し、かつ骨の内部成長が生じた後に、天然のモー ド及びストレス伝達状態を近似するように、骨の付着を促進する。ステムがもは や必要なくなった後、吸収可能なスリーブは、自然の生物学的浸食によって消滅 する。スリーブ材料の吸収は、いずれかの所望の長さの時間、すなわち６週間、 ８週間、１２週間、６力月、１年又はそれ以上にわたるようにあらかじめ決める ことができる。これらの要因は、通常どのくらいの時間で特定の骨がインブラン トに付着するようになるか、及び個人の年令及び全体的な健康状態及び運動能力 のような臨床的な考えに依存するであろう。

吸収不可能なコアは、典型的にはチタン合金、もっとも有利にはチタ／−６−ア ルミニウムー４−バナジウムのような合金から形成される。その代わりとして、 コバルト−クロム又はステンレススチールからなる合金を利用してもよい。コア のために利用できるその他の材料は、酸化アルミニウム及びジルフェアのような 吸収不可能なセラミックからなる。永久インブラントは、吸収不可能なプラスチ ック、例えばポリエチレンのような材料、又はポリスルフォンのような炭素繊維 強化ポリマーのような複合材料から形成してもよい。

一般に永久機能インブラントの結合表面は、合金、セラミック、炭素及びポリマ ーのような永久的に吸収不可能な材料から形成される。有利な合金は、チタ／− ６−アルミニウムー４−バナジウムのようなチタンである。その他の合金は、フ バルトークロム及びステンレススチールからなる。永久結合表面に適するセラミ ックは、酸化アルミニウム及びジルコニアからなる。

細長い合成アンカ又はステムの長さと直径は、患者の肉体的な特徴にしたがって 変化する。直径の変化は、吸収可能なスリーブの厚さの変化によって行なうと有 利である。部品の交換を容易にするために実際的であり、かつそれにより保存し なければならない部品の在庫を最小にする場合、モジュラ−構造はもつとも有利 である。例えば腰の置き換えのヘッド又はボール部品は、首部分と共同動作する モジュラ−構造のものにすると有利である。内側永久コアと外側吸収可能なスリ ーブとを有するステム又はアンカ部分も、モジュラ−構造によって形成すると有 利である。テーパロックは、完全なインブラントを構成する部品を相互接続する ために利用すると有利である。

吸収可能なスリーブと吸収可能な７７カボルト又はねじは、種々の生分解性物質 から製造される。このような物質の多（の例は、技術者にとって周知であり、カ ルシウムヒドロキシアパタイト又はトリカルシウムフォスフェートのような所定 のセラミック、補綴インブラントに適用される現在利用されている生物学的に吸 収可能なねじを製造するために利用されるような高分子量ポリ−Ｌ−乳酸（ＰＬ ＬＡ）ポリマー、グリコール酸又は乳酸のポリマー、α−アミノ酸のポリアミド 、ポリジオキサノン、ポリ乳酸−ポリグリコール酸コポリマー、ポリオルトエス テル、ポリカルボネート及びポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のような その他のポリマーからなる。ゼラチン又はスターチのような変形されない又は変 形された天然ポリマーも利用できる。

図面の簡単な説明 図１は、骨盤と大腿骨の上側部分を示す人間の腰関節の概略正面図であり、かつ 本発明により構成された補綴腰設置の直後において示している。

図２は、本発明により構成された補綴腰の代替実施例を示す人間の腰関節の概略 正面図である。

図３は、平らというより凹んだ７０’傾斜を形成する表面再形成大腿部へノド部 品の別の実施例を示す人間の腰関節の概略正面図である。

図４は、本発明により構成された補綴膝の概略正面図である。

図５は、図１の線４−４に沿った横断面図である。

図６は、図２の線５−５に沿った横断面図である。

図７は、図３の線６−６に沿った横断面図である。

有利な実施例の説明 図１によれば、本発明により構成された総合的な補綴腰は、大腿部インブラン） ＩＡと寛骨臼インブラントＩＢから構成されている。大腿部インブラントは、転 子本体片２を有し、この本体片は、天然の骨に直接付着させるためその外側の部 分に多孔質表面２２を有する。所望の骨内部成長を達成するため、多孔質表面ノ 孔ハ、ｉ１１！２５０−４５０μｍの間の範囲の寸法を有すると有利である。孔 の正確な寸法は、当該技術分野の専門家にはわかっており、かっとくに厳密なも のではない。アンカ４も含まれており、このアンカは、永久コア８と吸収可能な スリーブ６からなる。コア８は、チタン−６−アルミニウムー４−バナジウムの ような合金からなると有利である。

外側の吸収可能なスリーブ６は、生分解性物質、例えば高分子量ポリ−Ｌ−乳酸 （ＰＬＬＡ）ポリマーから形成されている。このようなその他の物質は、カルシ ウムヒドロ牛ンアパタイト、トリカル／ラムフォスフェート及び前記の化合物か らなる。

有利な実施例においてアンカ４は、テーパロックｌＯにより転子本体片２に付着 している。アンカ４はテーパ口ｌりｌＯの雌部分を有し、かつ転子本体片２は雄 部分を有すると有利である。雄及び雌部分は共同動作表面を有し、これら表面は 、２つの部分を互いにしっかりと押しつけたとき、互いに効果的に永久的に確保 されるように選択された角度のテーパを有する。雌部分は、転子本体片２におけ るストレス集中の形成を避けるようにアンカ４内に形成すると有利である。転子 本体２とアンカ４の間の相互接続は、典型的には横面を補強したアンカ４の領域 にあるが、これは、アンカ４に沿った別の位置に配置してもよい。

大腿部イノプラン）ＩＡのこのモノニラ−構造は、あらゆる所定の患者に合わせ るように組み立てることができる種々の形及び／又は寸法の在庫品の備蓄を可能 にする。したがって吸収可能な外側スリーブ６は、種々の骨髄軸直径に合わせる ために多様の外側直径寸法を有するが、一方向側コア８は、吸収可能なスＩＪ− プロの厚さによってアンカ４の外側直径を変えることができるので、一定の直径 を有する。加えて部品の在庫は、種々の長さのアンカを有する。したがって外科 医は、供給可能な在庫から所望の寸法と形を有する永久イノブラントとアンカを 選択することができ、前記のテーパロックによってこれらを組み立てることがで き、かつそれから患者にインブラントを設置する。

別の実施例においてアンカ４の内側コア８の横断面は、丸くなく、例えば四辺形 、例えば正方形又は長方形である。図５参照。テーパロックｌＯまで正方形断面 を延ばすことによって、インブラントのモジュラ一部品の相対角度配向をあらか じめ決めることができる。アンカ４は、ブレスばめによって所定の位置へ挿入さ れる。

転子本体片２は、有利にはチタン合金のような合金から形成されたモノコラ−ヘ ッド又はボール１２に連続している。チタ／−６−アルミニウムー４−バナジウ ムは、有利な合金である。その他の適当な合金は、コバルト−クロム及びステン レススチールからなる。転子本体片２は、転子本体片２に対して中間及び上方へ 延びたネック１３によりヘッド１２に接続されている。ヘプト１２は、寛骨臼イ ンブラントＬＡの寛骨臼カップ１４と共同動作する。

一実施例において、ネック１３は、互いに２つを取り付けるために、へ、ド１２ とともにテーバロック３４を形成している。ヘッド１２は、テーバロック３４を 形成するために、ネック１３の雄延長部と共同動作する雌開口を有すると有利で ある。その代わりに、ねじ装置（独立には示されていない）のような別のロック 手段を利用してもよい。

寛骨臼インブラントは、内側寛骨臼部品１６及び外側寛骨臼部品１８を有する。

内側部品１６は、ポリエチレンから形成すると有利であるが、その他の腐食しな い吸収不可能な高強度物質を利用してもよい。外側寛骨臼部品１８は、チタン合 金から形成されているが、コバルトクロム合金、ステンレススチール合金及びセ ラミックのようなその他の高強度部品を利用してもよい。大腿部ヘプトは、ジル コニアから形成すると有利である。

内側寛骨臼部品１６は、カップ形をしており、かつ大腿部インブラントのボール １２に面してつかみ、かつソケット内におけるボールの自由な運動を可能にする 凹んだ表面を有する。外側寛骨臼部品１８は複数の固定孔を有している。１つの 穴でもいいが、その場合インブラントの際にその穴が、米国特許第４９９０１６ １号明細書に詳細に記載されたように、患者の骨盤の恥骨櫛ラインに整列するよ うに配置される。

骨盤の骨３５に寛骨臼カップ１４を取り付けるために、吸収可能なねじ２０を利 用すると有利である。他の例としては、穴及び孔は、端部にねじを有しねじ２０ に係合する止めねじが当たる謂を有する凹所を設けることができる（米国特許第 ４９９０１６１号明細書にさらに完全に説明されているように）。止めねじは、 吸収不可能であり、かつ吸収可能なねじ２０と吸収不可能な外側部品１８との間 の相互接続部として作用する。

患者の骨盤の骨に接触しかつここでストレスの伝達を行なう外側部品１８の外側 表面は、部品を骨に係止するために多孔質表面３２を膏する。多孔質表面３２は 、骨盤と寛骨臼カップ１４の間の負荷伝達範囲内への骨の内部成長を促進する。

所望の内部成長を達成するため、孔はほぼ２５０−４５０μｍの間の範囲の寸法 を有すると有利である。

内側及び外側寛骨臼部品１６／ｌ　８は、技術者にとって周知の手段のよって一 緒に保持されている。典型的にはリップが、部品＋　６／１８の一方に設けられ ており、かつキー装置が部品１６／１８を一緒にロックする。

吸収可能なねじ２０は、骨構造内に切り込みかつしっかりとはまるように形成さ れた外側ねじを含む第一端部を有する。吸収可能なねじ２０は、典型的には６゜ ５ｍｍの直径を有する。現在それほど有利ではない代案において、ねじ２０の反 対側の自由端は、内側ねじを有し、この内側ねじに吸収不可能な止めねじがはま る。

ねじ２０は、変形した又は変形しない天然ポリマー、生分解性セラミック及び技 術者にとって周知のその他の材料のような吸収可能な材料から製造すると有利で ある。材料は、所定の時間において吸収するように意図されている。はとんどの 用途に対して、この時間は、骨盤に対するインブラントの適当な機械的固定のた めに、寛骨臼部品ｘ４のまわりの成熟した骨の付着を可能にするために十分な期 間と一致するであろう。

インブラントの間に、吸収可能なね七２０は、天然の寛骨臼カップの骨と整列さ せられている。ねじ２０は、骨に寛骨臼カップ１４をしっかりと取り付けるよう に締め付けられる。インブラントの後に、内側部品１６は、オーバー／１ング部 分２８が天然のカップを越えて突出するように配置してもよい。このことは、運 動の広い範囲にわたってボール又はヘッド１２のさらに良好に着座することにな り、かつボール又はへｙド１２及びソケットの偶発的な脱臼の防止を援助する。

大腿骨２４内へ大腿部インブラントＩＡをインブラントするため、大腿骨２４の へノド及びネ１りは切除され、かつ外部大腿部負荷面が形成される。負荷面は平 らであり、かつ全体的に恥骨櫛ラインに対して垂直であり、大腿骨２４の縦軸線 に対してほぼ７０°の角度をなしている。キャビティーは、主として骨髄である 、負荷を支持しない軟らかい骨組織を取り除くことによって、大腿骨５の内側転 子アスペクトに形成される。全白側転子牛ャビティーは、確実なブレスばめを達 成するために、インブラントに対してわずかに過小寸法にブローチ加工してもよ い。

転子本体２はそこから延びる吸収不可能な雄テーバロックを有する。インブラン トの前に、アンカ４は、本体２のテーバロックｌＯの部分をアンカ４に形成され た対応するテーバロック１０に押し込んで転子本体２に接続される。その代わり にこのロックはねじ接続としてもよい。

転子本体２は、アンカ４とともに、内部及び外部負荷支持面が骨にしっかりとは まるまで、大腿部における適当な寸法の内側転子の上方に開いたキャビティー内 に押し込まれる。インブラントプロセスの間に、細長いアンカ４は、大腿骨の骨 髄通路内に滑り込み、かつ挿入の間の転子本体２の誤整列を防止するためのガイ ドとして作用する。このことは、実質的な力を本体とキャビティーとの間のブレ スばめに打ち勝つように加えなければならないとき、とくに重要である。

吸収可能なスリーブ６は、骨の内部成長が本体２を患者自身の大腿骨に付着させ るまで、アンカ４と転子本体２を取りつけかつ固定するために、ブレスばめによ って骨髄通路の壁にしっかりとはまる。内側金属コア８は、アンカ４を強化し、 かつこれがひび割れし、破損し又はさもなければ変形することを防止するために 、補強材として作用する。スリーブ６が完全に吸収された後、内側コア８は、基 本的に骨髄キャビティー２６内において自由に浮いており、すなわちその外皮壁 に接触しておらず、かつ負荷を吸収しないような寸法を有する。

インブラントが、その適当な位置に骨の付着によってしっかりと固定されると、 アンカ４の機能は終わり、かつその機能部分、すなわちスリーブ６は、吸収によ って除去される。最終結果は、機能的にはステムのない大腿骨であり、これは、 末端で固定されるステムを有するインブラントとは逆に、大腿骨にストレスをほ ぼ完全に生理学的に伝達することを可能にする。外皮骨と接触したままである永 久ステムの場合のように先端部でも固定されていると、機械的故障の機会の増大 をともなう囲まれたストレス及び上端部での骨吸収の可能性が生じる。

インブラントの後、上端の骨付着の後、及び外側スリーブ６の吸収の後に、骨に 重大な端部負荷はかからない。これは、正常な生理学的及び解剖学的な状態であ る。端部における負荷及びストレスの伝達と関連してアンカに隣接した大腿骨外 皮の回りにおけるこのような端部負荷の不在は、大腿骨インブラントが健康な腰 関節における正常な大腿骨と同様に上から負荷をかけられることを確実にする。

図２は、本発明の大腿部インブラントの代替実施例を示している。これは、アノ 力３８を有する表面修復大腿部へｙドインプラント３６を有する。アンカ３８は 、吸収不可能な内側コア４６を囲む吸収可能なスリーブ４４を有する。表面修復 部３６は、吸収不可能な物質から、有利には合金から形成されている。インブラ ント３６は、全体的に半球形のへノド３７を有し、このヘッドは、インブラント の際に、寛骨臼力／プ５６内にはまりかつこれと共同動作するように形成されて いる。外科医は、小さいものから大きいものまで変化する複数の、おそらく４又 は５つの寸法の在庫品からインブラント３６を選択する。

表面修復部品３６は、働者の切開された大腿骨へｙドロ４に接触するように配置 される。大腿骨へメトの切開は、大腿部の縦軸線に対してほぼ７０°傾斜するよ うにし、加えられた負荷の力が、インブラント面に対して実質的に垂直に作用す るようにする。したがって実質的に圧縮力だけが、外部負荷伝達インブラント面 を介して理論的に増強して、かつ早期に骨を付着して、外部負荷伝達インブラッ ト面を介してインブラントと大腿部の間に発生される。インブラント面に対して 垂直なこの７０°の傾斜は、吸収可能なスリーブの吸収に続くインブラントの安 定化を増強する傾同を有する。表面修復部３６は、一部切除された大腿骨へノド ６４の全体的に平らな表面から突出している。多孔質面６６は、切開された大腿 骨へノド６４と親密に接触したインブラントの一部によって構成されている。

多孔質表面６６は、大腿部に対するインブラントの骨付着を促進する。

図３は、平らというより凹んだ７０°傾斜を形成する、したがってインブラント のさらに大きな安定度を提供する表面修復大腿部ヘッド部品のその他の実施例の 図である。したがって表面６６ａは、実質的に平らである代わりに湾曲している 。

コア４６は、へ、ド３７と一体として形成されていると有利である。その代わり にコア３６は、当該技術分野において周知のいくつかの手段によって、例えば前 記のテーバロック又はねし結合によって表面修復部３６に取り付けてもよい。

アンカ３８は、ヘッド３７に対して横及び下方向に延びている。すなわち一部切 除された大腿部へアトロ４に接触するインブラント３６の下側又は末端表面は、 大腿部２４の縦軸線に対してほぼ７０°の切断角をなして配置されている。

アンカ３８は、ブレスばめにより内側骨髄通路２６内に密に着座している。吸収 可能なスリーブ４４は、ブローチ加工された骨通路とインターフェースするよう にテーパを有しかつ寸法を決められていてもよい。それぞれのアンカ３８の断面 図は、四辺形の、もっとも有利には正方形又は長方形の内側コア横断面を示して いる。図５参照。

アノ力３８は、前記のようにモジ１ラー構造のものでも有利であり、所定の患者 に対して適当な寸法が、異なった寸法及び／又は形のアンカの在庫品から選択で きるようにすると有利である。モノュールは、例えばテーバロックによりインブ ラントの直前に接続される。最適効率のため、在庫品は、同じ直径であるが異な った長さの選ばれた数のコア４６、及び所定数の吸収可能なスリーブ４４からな り、これらスリーブは、どのコアにも気持ち良（はまるようにすべて同じ内径を 有するが、異なった直径の骨髄通路内にブレスばめできるように異なった外径の ものである。組み合わせたコアとスリーブの最適長さは、大腿部末端の横外皮壁 をさらに大きな転子に及び逆にさらに小さな転子に接触させ、したがってインブ ラントをさらに安定化するようなものである。

最後にスリーブは、もっとも大きなコアにはめることができるように十分な長さ を有する。それより短いコアのときに、スリーブは組み立てかつ設置する直前に 適当な長さに切断される。

寛骨臼カップ５６は、前記のように構成されており、かつ外側部品５８及び内側 部品６０を有する。外側部品は、通常チタン合金のような合金から形成されてい る。内側部品６０は、ポリエチレンから形成すると有利である。前記のように、 その他の物質も適している。外側部品５８は、多孔質表面を有し、かつ場合によ っては前記のように骨の付着を管理しかつ促進するために、リン酸カルシウムに よってコーティングされている。

外側及び内側部品５８／６０は、前記のように当該技術において周知の手段によ って一緒に保持されている。吸収可能なねじ５４は、骨の付着が生じるまで、骨 盤の骨３５に外側部品５８を保持する。吸収可能なねじ５４は、典型的には６゜ ５ｍｍの直径を有する。

図４に目を移すと、本発明により構成された全膝補綴が示されている。補綴は、 大腿部部品７０と脛部部品９０からなる。大腿部部品７０は、外側スリーブ７６ 及び内側吸収不可能なコア７８を有するステム７４を有する。内側コア７８は、 典型的にはチタン合金、有利にはチタン−６−アルミニウムー４−バナジウムの ような合金から形成されている。ステムは、前記のようにモジュラ−構造のもの でよい。ステム７４の断面図は、前記のように四辺形コア寸法を示している。図 ６参照。

大腿部部品７０は、有利には合金から形成された関節支持面をも有する。天然の 大腿部に接触すべき関節支持部品７２の選ばれた部分は、骨の付着のために多孔 質表面８４を有する。関節支持部品７２は、中央においてロック、有利にはテー バロック８０の部分において終わっている。その代わりにねじタイプのロックを 利用してもよい。

大腿部の部品７２のテーバロックの部分は、大腿部部分であると有利である。

テーバロック８０は、ロック８０の反対側共同動作部分、有利にはテーパ口、り ８０の雄部分を有するステム７４の末端端部と共同動作するように構成されてい 脛部部品９０は、吸収不可能な内側コア９６及び吸収可能な外側スリーブ９４か らなるステムを有する。内側コア９６は、合金からなる。有利な合金は、チタレ ススチールのようなその他の合金を利用してもよい。吸収可能な外側スリーブ９ ４は、ここでも内側金属コア９６のように、モジュラ−構造とすると有利である 。内側金属コア９６は、場合によっては生じるスリップ又はねじれを減少するた めに、四辺形の、有利には正方形又は長方形の形の横断面を有すると有利であ内 側金属コア９４は、中央においてテーバロック９８の部分、有利には脛部トレイ 部品８８の雌端部と共同動作する雄部分において終わっている。脛部トレイ８８ は、吸収不可能であり、かつチタン−６−アルミニウムー４−バナジウムのよう な合金から形成されていると有利である。脛部トレイ８８の下側又は末端表面に は、所望の骨付着のために多孔質表面８２がある。

脛部トレイ８８の中央側には支持部品８６があり、この支持部品は、ポリエチレ ン、セラミ１ク又は合金でさえ製造することができる。支持部品８６は、その下 側又は末端表面において、脛部トレイ８８の上側又は中央側表面に接触してい支 持部品８６及び脛部トレイ８８は、技術者にとってよく知られた手段によって一 緒に保持されている。通常脛部トレイ８８又は支持部品８６の一方は、片を有す る。キー装置が２つの部品を一緒にロックする。吸収可能なねじ１００は、脛部 トレイ８８の下側表面内への骨付着が骨固定を確実にするまで、脛部トレイ８８ を患者の脛部に係止する。

支持部品８６は、その上側又は中央側表面において、大腿部部品７２と共同動作 するように構成された２つのカップ形又は凹んだ部分を有するように形成されて いる。大腿部部品７２は、その下側又は末端表面に、支持部品８６の形成と適合 して共同動作する凸面の突起を有する。この構成は、人間の自然な膝関節のイミ テー７１ンである。すなわち大腿部部品７２の大腿部突起は、骨隆起を再現しか つ模写しており、かつ支持部品８６の上側又は中央側表面は、中央側脛部の結合 表面を模写するように形成されている。

設置において、大腿部インブラント７０は、末端大腿部を切除した後に、患者の 大腿部骨髄牛ヤビティー内に挿入される。切除した部分は、結合表面を含む。

大腿部インブラント７０は、手中ビティーを開いた後に、大屍部軸内に挿入され る。大腿部ステム部品７０は、人造関節のための整列及び係止機構として作用す 同様に脛部骨髄軸内の適当に寸法を決めた範囲が開かれる。結合表面を含む中央 側脛部範囲の適当な切除の後に、脛部部品９０は、患者の脛部骨髄軸の開口内に 配置される。脛部ステム部品９０は、人造膝関節のための整列及び係止機構と大 腿部ステム部品７２は、切開された天然の大腿部に親密に接触する多孔質表面８ ４を有する。同様に脛部トレイ部品８８の多孔質表面８２は、切開された天然の 脛部に親密に接触する。多孔質表面８４／８２は、補綴装置内への骨の内部成長 を可能にしかつ管理し、これらを永久的に係止する。骨の付着が生じた後、大腿 部イノブラット７０のスリーブ７６及び脛部インブラント９ｏのスリーブ９４を 含む吸収可能な材料は、所定の期間にわたって吸収する。

スリーブ７６／９４の吸収の後、残ったコア７８／９６は機能を持たない。すな わちこれらは、骨の外皮に接触せず、それにより負荷支持を受け持たないような 寸法を有する。したがってコアは、基本的に骨髄通路内に自由に浮いている。

結果として、従来の非吸収ステム装置に反して、重大な異常ストレス伝達は起こ 腰と膝の置き換えを詳細に説明したが、本発明は、このように限定されるもので はない。内側の吸収不可能な補強コアによって補強された吸収可能なスリーブを 有する吸収可能なアンカ装置は、手首、指、肘、足首、足、爪先及び肩を含むあ らゆる関節に適用できる。技術者は、本発明のその他の用途及び変形を容易に認 めることができる。本発明は、前記の例によって限定されるものではなく、それ どころか次の特許請求の範囲の範囲によって限定されるものである。

ＦＩＧ　５゜ ＦＩＧ、Ｊ。

ＦＩＧ、４゜ フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、　ＰＴ、　Ｓ Ｅ）、　ＡＵ、　ＣＡ、ＪＰ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．骨関節インプラント用のアンカであって、骨により決まっているキャビティ ー内に挿入されるようになっており、かつ取り付けたあとは骨に対して前記イン プラントが相対的に動かないようにインプラントを骨に固定できる所定の横断面 を有するアンカにおいて、 前記キャビティーに挿入できる寸法を有しかつキャビティーの横断面より小さな 横断面を有する吸収不可能なコア、及び前記コアに取り付けられ、かつ骨内のキ ャビティーに密にはまるような寸法を有する吸収可能なスリーブ とを有することを特徴とするアンカ。
2. ２．コアの横断面範囲が四辺形である請求項１記載のアンカ。
3. ３．骨に接触する表面と関節動作する表面とを有する永久的な関節インプラント 部品、及び 関節インプラント部品をコアに連結する取り付け手段をさらに有する請求項１記 載のアンカ。
4. ４．取り付け手段がテーパロックからなる請求項３記載のアンカ。
5. ５．コアが、チタン−６−アルミニウム−４−バナジウム、コバルト−クロム及 びステンレススチールからなるグループから選ばれた合金から形成されている請 求項１記載のアンカ。
6. ６．吸収可能なスリーブが、グリコール酸のポリマー、乳酸のポリマー、α−ア ミノ酸のポリアミド、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ乳酸−ポリグリコール 酸コポリマー、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリオルトエステル 、ポリカルボネート、変形きれないポリマー、変形されたポリマー、リン酸カル シウム、カルシウムヒドロキシアバタイト及びトリカルシウムフォスフェートか らなるグループから選ばれた材料から形成されている、請求項１記載のアンカ。
7. ７．アンカが補綴腰の一部である請求項１記載のアンカ。
8. ８．アンカが補綴膝の一部である請求項１記載のアンカ。
9. ９．アンカが補綴肩の一部である請求項１記載のアンカ。
10. １０．関節の動作部分をとなる部品を有し、この部品が、関節と反対側を向いた 部分にその部品を固定する実際の骨と密接に接触する境界を有し、その境界に天 然の骨と接触したときに、境界の少なくとも一部が骨の成長を促進する手段を有 し、かつ インプラントの際に即座に骨に対してこの部品を動かないように固定するために 、前記部品に接続されかつ骨のキャビティー内に挿入きれるアンカを有し、この アンカが、比較的大きな強度の永久コアと、インプラントの際にキャビティーを 決める骨表面に確実にはまるような形を有する、コアに取り付けられた外側層と から構成されており、この層が、所定の期間の後に吸収されかつそれによりキャ ビティーの一部を空にするように、生分解性物質から構成されており、それによ り層が吸収されてアンカのコアが・キャビティーを決める骨の表面から離され、 かつ接触しないようになり、キャビティーを決める骨表面とコアとの間の負荷の 伝達が、実質的に行なわれないようにした骨関節用インプラント。
11. １１．部品が、他方の関節部材の凹状表面と共同動作するようになった凸状表面 を有する請求項１０記載のインプラント。
12. １２．外側層が、種々の異なったものから選択でき、かつそれにより外側層をキ ャビティーの形に合わせるようにコアに取り外し可能に取り付けられている請求 項１０記載のインプラント。
13. １３．ａ．骨と永久的に接触したままになるように機能するインプラント部品を 用意し、 ｂ．骨の内部成長によって骨が前記部品に直接付着するように前記部品の一部を 形成し、 ｃ．骨のキャビティーを開き、 ｄ．骨に対する機能部品を配置し、 ｅ．キャビティーにしっかりはまるように形成された周囲有する吸収可能なスリ ーブによって囲まれた吸収不可能な横断面がキャビティーの横断面より小さいコ アを有するアンカを用意し、 ｆ．キャビティー内にアンカを挿入し、アンカが、キャビティー内に実質的に動 かないように配置し、 ｇ．前記部品をアンカに固定的に取り付け、その部品をキャビティーを囲む骨に 接触させ、 ｈ．前記部品の前記一部へキャビティーの近くの骨を成長させ、それにより部品 を骨に永久的に固定し、かつ ｉ．促進ステップの完了後に天然の組織がキャビティー内に復帰成長するように アンカを実質的に完全に吸収し、それによりコアが、キャビティー内に永久的に 残り、かつキャビティーの表面から離され、骨とコアとの間に実質的に負荷の伝 達がないようにする、 ステップを有する、補綴インプラントを設置する方法。
14. １４．インプラント部品とステムを独立に構成し、インプラント部品とアンカに 取り外し可能なロックを形成し、かつインプラント部品をロックに付着すること をさらに含む請求項１３記載の方法。