JPS5841856B2 - コシカンセツナイギシノダイタイブブン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は少なくとも表面が生的不活性或は集的活性材料
又は対応した材料組合せから成る大腿頭部、大腿首部、
首部支え面及び大腿軸を備えたセメントを使用しｔい接
種のための腰関節内義肢の大腿部分に関する。

そのような大腿部分は腰関節の代用として例えば重度の
腰関節症の場合に使用される。

腰関節内義肢の大腿部分は病気或は事故により傷ついた
大腿頭部或は大腿首部の代用のために腰骨に入れられる
関節窩と関連して使用される。

セメントを使用しない接種のための腰関節内義肢の公知
の大腿部分は、大腿骨への係止に使用される、表面部分
が場合によっては骨組織の成長を刺激する層で被覆され
ている（西独国特許明細書２３２４８６７）堅牢な酸化
アルニウム−セラミックから、或はその係正に使用され
る、表面が同様に成長を刺激し同時に金属を組織から完
全に分離する層によって被覆されている（西独国特許明
細書２３０６５５２）１つ或は複数の高強度金属から成
る。

義肢での骨組織の迅速な成長は部分的には好適である。

何故ならば患者は血栓症の回避のために手術後できる限
り早く立上るべきであり、かつ他方、生ずる力は良好に
骨へ伝達されることができるからである。

従来腰関節内義肢の大腿部分は合成骨セメントによって
大腿の髄腔の上部分に係止され外れないようにされた。

この係止法は特に上記合成骨セメントの耐久比の点で欠
点をもっていた。

このセメントは蛋白凝固温度の上方にあり、同時に持続
の間中大量のモノマーを周囲の組織に付与する持続の際
表面温度に達する。

それによって境界組織は損傷し、その結果大抵、骨組織
と骨セメントの表面との間の緊密な接触は得られない。

このことは大腿における接種の弛みの危険を有する。

更にこの合成骨セメントはその機構的特性の経時変化を
示す。

それによって同時に義肢弛緩の危険が生ずる。

内義肢のこの種の固定に利用される大腿部分は従来特に
金属から成っていた。

金属から成り大腿の上部関節窩にセメントを利用せずに
係止する義肢も提案された。

更にセラミック特に緊密な高Ａｌ２Ｏ３含有セラミック
からなるセメントなし接種のための義肢も試験された（
西独国特許公開公報２３２４８６５）。

セメントを使用しない接種のために設けられた義肢軸に
、そのために支持リブとも称されるような段或は溝を設
けることも既に提案された。

その際この溝或は支持リブの縦軸線方向は常に溝或は支
持リブの各個所で軸の軸線に対して垂直に向けられてい
た。

合成骨セメントの使用と結びついた義肢固定の困難性及
び危険は既に指摘された。

しかし広範囲の動物実験は従来提案されたセメントを使
用しない接種のための義肢軸の形もいわゆる溝及び支持
リブのような外形も腰関節内義肢の大腿部分の完全に自
由な固定に連なるものではないことを示した。

即ち従来提案された義肢軸の外形によっては上部大腿部
分中の接種の安定化を妨げることが生ずることが示され
た。

義肢軸に沿う支持面の生体機構的に正しい配設では義肢
範囲における外形に骨吸収；従って破損の危険も回避さ
れ、或は少なくとも著しく減少されることに成功した。

しかし同じく多くの動物実験は従来のすべての手段はこ
の種の義肢の大腿部分のねじり安定性を保証しないこと
も示した。

本発明は冒頭に述べた種類の目的物から出発し、生体機
構的安定性を更に改良し、特に長時間のかつ自然の車状
を考慮した、大腿骨における腰関節内義肢の剛固な係止
を図ることを１つの課題の基礎とする。

この課題の解決は、本発明によれば負荷伝達に使用され
る全面が常に大腿骨の縦軸線が画く弾道状曲線に方向付
けされた海綿状構造に対して垂直に配設され、かつ多く
の段に分けられており、その際これらの段は義肢の軸の
内側に一直接押圧力伝達のために−１並びに義肢の軸の
外側に間接的に引張力を収容するために一般けられてい
ることにある。

大腿部分の軸が同時に段又は「もみの木」状の構造を有
する義肢の理論的模型が公知である（Ｊ。

Ｃｈａｒｎｌｅｙ ｒ大腿頭部義肢を係止するためのセ
メントの使用の生体機構的解析Ｊ （Ｊｏｕａｎａｌ
ｏｆｂｏｎｅ ａｎｄ ｊｏｉｎｔ ｓｕｒｇ
ｅｒｙ ） Ｖｏｌ ４７ Ｂ Ｉ’！ｘ２Ｍａｙ
１９６５ ３５４〜３６３頁）。

しかもこの義肢は骨セメントによる接種に関連し、かつ
負荷分割の説明のためにのみ述べられている。

更に義肢の内側部分に小さな鋸歯面を有する、セメント
を使用しない接種のための金属義肢が公知である（ Ｍ
ｉｔｔｅｌｍｅｉｅｒ Ｈ、「セメントなしの係止法・
・・・・」Ｚ、０ｒｔｈｏｐ６１１２，２７３３−１９
７４）。

そのような金属義肢は生的不活注表面を有さないことが
公知であり、多分骨組織との剥離反応に至るだろう。

上記の両公知例の義肢では負荷支持に使われる全面が大
腿骨の縦軸線が画く弾道状曲線に方向づけされた海綿状
構造に対して垂直に配設されているという特注を欠く。

この方向づけは驚く程好適な生体機構的負荷容量を生ず
る。

海綿状組織の縦軸線の画く曲線については数学的にも算
出されることができる。

本発明の他の利点は支持面全体が従来の義肢の場合に比
して著しく大きく、それによってこの支持面に作用する
押圧力は対応して小さいことにある。

更にカラ一部分における首部支持面は、水平線に対して
、この面の角度位置にとって自然の大腿首部角度から得
られる値よりも緩い角度に向けられることができる。

チャンレーリポート（Ｃｈａｒｎｌｅｙ Ｒｅｐｏｒｔ
）から首部支持面にとって自然の腿首角度から得られる
値が略４５°であることが推定される。

本発明により方向づけされた緩い角度は従来よりも大き
な首部支持面を生じ、それによって大腿頭部分を支持す
る首部を、首部支持面に平行なカラ一部分の面に配設す
ることによって内側安定化或は外側安定化を遠戚する可
能性を開く。

それによって個々の車状をよりよく考慮に入れた、義肢
の生体機構的に好適な配置が可能である。

当然これらの義肢の種々の型のものも外科医の選択に委
ねられ得る。

内側に鋸歯面を有する前記の金属義肢とは違い、本発明
による義肢では義肢軸の外側にも支持段が設けられてい
る。

負荷伝達に使われる全ての面が大腿骨の縦軸線が画く弾
道状曲線に方向づけされた海綿状構造に対して常に垂直
に向けられているという規準に従って、外側の押圧力支
持面は内側とは反対方向に方向付されている。

この面に押圧力を受ける骨構造（交番負荷の下に）が形
成されることが動物実験から見出されている。

この骨構造に筋（Ｃｏｌａｇｅｎｆａｓｅｒｎ ）が支
承され、筋（Ｃｏｌａｇｅｎｆａｓｅｒｎ ）は圧縮力
を引張力に変えること及び圧縮力をそのために設けられ
、かつ当然そのために適した大腿骨外形の部分即ちその
外側部分の１部分への導入を作用する。

「引張法」としても表わされることができる骨への義肢
のこの種の負荷伝達は力の方向転換及び間接的負荷収容
を安全にする。

従って外側の配設は大腿骨の上部分の自然に与えられた
生体機構的負荷収容形状に非常に近くなり、それによっ
て義肢の持続的固定を可能にする。

更に個々の段の負荷伝達面が水平線に対して種種の角度
に向けられていることは合目的的である。

支持面の方向付は特に接種の後に生ずる海綿状構造の状
況によって定められる。

ここでも個々の解剖学への決定が可能である。

骨構造の反応原理は試験例によって例えば羊で確められ
る。

特に変形された腰関節では度々該当する正確な解剖車状
では大腿骨での義肢の直線的或は平滑な首部支持面が不
可能である。

このために彎曲された首部支持面が設けられる。

前記手段によって変形腰関節でも大腿骨の縦軸線の画く
弾道状曲線に方向付けされた海綿状物への最適の適合の
遠戚従って生体機構的に好適な力導入が可能である。

腰関節内義肢の大腿部分の軸は特に矢印方向に対して垂
直に位置する外側の平面において義肢の上部分に関して
非対称に固定されている。

この利点は非対称によって太腿関筋骨の管状部分への力
導入が生体構造的に従来の義肢構造よりも好適になるこ
とにある。

義肢の大腿部分全体の曲げ応力は著しく減少される。

このことは交番荷重の下での義肢の強度及び保持性にと
って、並びに義肢体への生体機構的に良好な骨反応にと
っても好適である。

セメントを使わないで接種可能な腰関節内義肢の創造の
ために、大腿軸線に関する必要なねじり安定性が保証さ
れる義肢の軸の形を見出すもう１つの課題が生ずる。

この課題は義肢の軸は前側及び後側で細長いノツチを有
し、このノツチの長手方向軸線は義肢軸の軸線に対して
９００から偏した角度を形成し、かつこの９０Ｐから偏
した角度は前側と後側で相互に反対符号を有することに
よって解決されることができる。

義肢軸の内側及び外側は有利に支持リブ或は段を備え、
その除膜は負荷を伝達する面が大腿骨の縦軸線の画く弾
道状曲線に方向付けされた海綿状構造に対して垂直に向
けられるようにされている。

この種の本発明による義肢の材料として生的不活性な材
料が問題となる。

緊密なＡ１２０３−セラミックは９６％以上のＡｌ２Ｏ
３をもって特に好適である。

このＡ１２０３−セラミックは有利な方法で表面活性物
質をも備えている。

この種の表面活性物質はその接種面において骨形成の改
良を作用し、かつ西独間特許公開公報２３２４８６７か
ら公知である。

本発明による大腿部分の軸は金属から或は合金から戒り
、組織と接触することになる全ての面は少なくとも１つ
の緊密なガラス或はガラス状の外被を備えることが好適
であり、その際このガラス状外被は特に西独間特許公開
公報 ２３０６５５２から公知のようにガラスセラミツりの組
織を含む。

羊についての動物実験研究は本発明により義肢の軸に設
けられたノツチは、腰関節内義肢の大腿部分の良く形成
されたカラーによって、特に軸線に平行の方向の運動に
関する安定化のために記載の方法に示された段と関連し
て得られることができたと同様な剛固なねじり安定性が
作用することを示した。

その際軸に平行な安定化及びねじり安定化の両機能を、
記載の段が義肢の内側及び外側に付設されかつねじり安
定化に役立つ細長いノツチが前側及び後側に設けられる
ことによって、分離することが比較的便利である。

記載な方法で段を配設することは大腿への義肢の軸線に
平行な力の特に好適な伝達を与える。

腰関節内義肢の大腿部分の本発明により形成された軸の
利点は義肢材料として不活性のＡ１２０３−セラミック
が利用される場合に特に有利に作用する、そのわけは義
肢表面での組織反応が接種の剥離を作用しないからであ
る。

接種表面での骨組織の成長は義肢の統合の短縮；従って
短時間的負荷能力に、患者のためにこれと結合した全て
の利益に連なる表面活性物質によって加速される。

金属中に大腿部分の軸が案内されると、単一義肢のガラ
スセラミック外被類似の加速が生ずる。

本発明を次に図示の実施例に基いて詳しく述べる。

腰関節内義肢の太腿部分は大腿頭部１、大腿首部２、首
部支持面４を備えたカラ一部分３及び首部支持面に対し
て平行な面５及び大腿軸６とから成る。

以下の説明においてこの内側は矢印７によってそして外
側は矢印８によって表わされている。

更に水平線Ｘ−Ｘ及び垂直線Ｙが引かれている。

水平線Ｘによって首部支持面４はこの面の角度位置にと
って自然の大腿首部角度から得られる値よりも緩い角度
αを形成する。

αの値は略３０である。

骨９では幾分太い線１０によって外側の堅牢部１１に対
する区画が明らかである。

更に海綿状構造が示されている。

内側の面１２〜１７及び外側の面１８〜２０は大腿骨の
縦軸線が画く弾道状曲線に方向付けされた海綿状構造に
対して垂直に配置されていることが認められ、その除行
の数は当然−律に確定されるべきものではない。

既に記述したようにこれらの面は水平線Ｘに対して種々
の角度に向けられており、かつ接種の後に生ずる海綿状
構造の車状で定められることができる。

外側８上に小転子２２が示されている。

第２図から義肢の上部分に関する義肢軸６の非対称配設
が認められる。

更に方向付けのために骨９はこの場合に特徴的な小転子
２２で表わされている。

本発明による腰関節内義肢の大腿部分の実施例は第３図
と第４図に示されている。

その際本発明による細長いノツチをその前側及び後側に
有し、かつその内側及び外側に上記の段を有する軸の動
物実験に供された義肢模型が取扱われる。

第３図による詳細において大腿部分は１０１で、太腿部
分の首部は１０２で、カラーは１０３で表わされる。

１０４は大腿部分の軸であり、１０５は軸１０４の種々
の段を表わす。

第４図に同一の大腿部分が外方から即ち第１図の矢印１
０６の方向からみた図として示されている。

内側では第３図に矢印１０７で示された側が表わされて
いる。

第４図において矢印１０８は前側を、矢印１０９は大腿
部分の後側を示す。

第３図に、大腿部分の前側がみられる。

ここでは本発明による細長いノツチは１１０で表わされ
ている。

この例において２つ設けられている。

第４図においてノツチ１１０は引出線１１０で示されて
いる。

第３図に後側１０９に設けられた本発明によるノツチが
１１１で表わされている。

ノツチは第４図に同様に引出線で示されている。

第３図の線１１２及び第４図の線１１３を大腿部分の軸
の軸線とすれば第３図の図示は大腿部分の軸の前側及び
後側上の細長いノツチの向い側の方向付を、及び同時に
大腿部分の軸線に関するこの細長いノツチの方向付を示
す。

更に軸の前側でこの細長いノツチは対応した後側のノツ
チとは反対符号の角度をもって軸線と交叉していること
が認められる。

例として２つのこの角度は１１４及び１１５で示されて
いる。

既に述べたように本発明により形成された大腿部分は軸
の大腿中で回動不能に固着し、一方このノツチなしには
長時間に亘ってそのような安定性を得ることはできなか
った。

ノツチ１１０及び１１１での固着によって回動不能性が
作用されることも達成され、その除骨に作用し、管軸線
に対して垂直に向いた力は斜め位置によって軸線方向の
固着効果が高まるように小さく保たれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は大腿骨中の、本発明による腰関節内義肢の大腿
部分を示し、第２図は第１図の■−■線による断面図、
第３図及び第４図は本発明による腰関節内義肢の太腿部
分を示す。 図中符号、６・・・・・・義肢の軸、７・・・・・・内
側、８・・・・・・外側、１２〜１７．１８〜２０ 、
２３・・・・・・力伝達に使われる面、１１０及び１１
１・・・・・・細長いノツチ、１１２又は１１３・・・
・・・義肢軸の軸線、１１４及び１１５・・・・・・細
長いノツチの縦軸線が義肢軸の軸線に対して９ｏｐから
偏している角度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも表面が生的不活注又は集的活性材料又は
   相応した材料の組合せから成る、大腿頭部、大腿首部、
   首部支持面及び大腿軸を備えたセメントを使わない接種
   のための腰関節内義肢の大腿部分において、 負荷伝達に使われる全ての面１２〜１７；１８〜２０；
   ２３ＬＪ犬腿軸の縦軸線が画く弾道状曲線に方向づけさ
   れた海綿状組織に対して常に垂直に向けられ、かつ多数
   に分割されており、その際これらの段は圧縮力の収容の
   ために義肢軸６の内側７に及び張力の収容のため外側８
   に形成されていることを特徴とする腰関節内義肢の大腿
   部分。 ２ 少なくとも表面が生的不活性又は集的活性材料又は
   相応した材料の組合せから成る、大腿頭部、大腿首部、
   首部支持面及び大腿軸を備えたセメントを使わない接種
   のための腰関節内義肢の太腿部分であって、 負荷伝達に使われる全ての面１２〜１７：１８〜２０；
   ２３は大腿軸の縦軸線が画く弾道状曲線に方向づけされ
   た海綿状組織に対して常に垂直に向けられ、かつ多数に
   分割されており、その際これらの段は義肢の軸の内側Ｔ
   及び外側８に形成されている腰関節内義肢の大腿部分に
   おいて、義肢軸１０４は前側１０８及び後側１０９に細
   長いノツチ１１０及び１１１を有し、 両細長いノツチ１１０及び１１１の長手方向軸線は義肢
   の軸の軸線に対してそれぞれ９０°から偏した角度１１
   ４及び１１５をなしており、そしてこれらの９０°から
   偏した周角度１１４及び１１５は相互に反対符号を有す
   ることを特徴とする腰関節内義肢の大腿部分。