JPS6054065B2 - 蝶番式骨関節補綴材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、上搏骨と尺骨とに移植するための完全なひじ
の補綴材であつて、移植後においては該補綴材を伸ばし
たり屈曲させたりした時に側方に安定であるひじの補綴
材に関する。

人間の骨はさまざまな異なつた骨関節により結合されて
いる。

骨関節は構造上２つの主要な形式、即ち可動結合と不動
結合、のものに分類できる。可動結合形式の骨関節は骨
の関節面間の関節くほみを有する関節である。不動結合
形式の骨関節は関節面間に生長する組織を有する関節で
ある。この組織のため関節面どうしが自由に動くことが
できない。関節くぼみを有する可動結合は更に関節骨の
関節くぼみをおおうように薄い透明な軟骨の層を含む。

なめらかなすべすべした滑液膜で裏打ちされたスリーブ
形の繊維状カプセルが関節を包む。骨と骨との間に靭帯
が生長し骨を一体にしつかりと束縛し固定する。可動結
合形式の骨関節は、屈曲、伸び、外転、内転、回転、サ
ーカムダクシヨン（ＣｉｒｃｕｎｌｄｕｃｔｉＯｎ）を
含む１つ又はそれ以上のさまざまな動きおよび手足の外
転作用、内転作用、逆立ち、裏がえし、伸ばし、縮みな
ど特殊な動きを可能にする。関節の分類は、関節におけ
る骨の構造上の関係とそれにともなう動きにもとづく類
型に更に分けられる。

これらの類型には、ボール・ソケット関節、蝶番関節、
枢軸又はトロコイド関節、蛛状突起関節、鞍状突起およ
び摺動関節が含まれる。動作上の重大な硬直、苦痛或は
ロスが発生した時、重病にかかつたり傷んだ骨関節を治
療するための方法が開発されてきた。これらの方法には
、関節整形法、即ち骨の欠陥部分を取り除きここに補綴
材を移植する方法であり、この方法は関節を構成する骨
のうちの一方の表面を補綴部材て再装することを要点と
する。きわめて近年になつて、骨関節を完全に取り替え
る全関節補綴材が開発された。かかる補綴材は指関節や
ひざ関節およびひじ関節などに用いられている。ひじ関
節は末梢上勝骨を撓骨と尺骨の両方て結合して形成した
可動結合形式の関節である。

ひじ関節の安定性は関節面の形状と関節をとりまく靭帯
及び節肉による接骨状態の維持いかんによる。蝶番関節
か尺骨と上縛骨との結合部にあり、曲げと伸びの動きだ
けを許容している。撓骨と上傅骨との間の関節は枢軸又
はトロコイド関節であり、前腕の内外転作用の殆ど全部
の動きを可能にしている。末梢上傅骨には、尺骨の半月
形ノッチと関節結合する軟骨輪と、撓骨ヘッドの基部面
と関節結合する骨の小頭が含まれる。撓骨ヘッドの垂直
のふちは尺骨の半径方向のノッチ（切り欠き）と共に回
転する。病気にかかつたり傷のついたひじ関節の治療に
は、切り取り関節整形や撓骨ヘッドの移植取り換え、ひ
じ関節の可撓性移植切除関節整形およびひじ関節の整形
用の剛性金属製蝶番装置の使用が含まれる。

従来の蝶番式の完全補綴材による治療は、関節の安定性
や移植部のゆるみ、骨の切りとり過ぎおよび移植による
骨への過剰な応力の伝達等、さまざまな問題を含んでい
る。従来経験された諸問題についての論文および若干の
従来の解決例がアルフレッド●ビー●スワンソン（ＡＩ
ｆｒｅｄＢ．ＳｗａｎｓＯｎ）の１手足における可撓性
移植切除関節整形ョ（１９７詳発行）の２６５頁から２
８６頁まで記載されている。

従来のひじ全体の治療方法も一般に撓骨ヘッドの切除を
含み、この方法では撓骨の基部方向の移動が起こるおそ
れがある。

かかる移動は通常手首の動きの制限や、手の半径方向の
すれや尺骨の末梢端の突出といつた問題を起こす。これ
らの問題により、苦痛、不安定性、弱さ、疲労および動
作範囲の制限などが生じる。その一例として、リユーマ
チ性関節炎の場合、撓骨ヘッド切除手術後の手首におけ
る手術後余病については医者の責任ではないものとして
、不可避なものとして見られたり、或は一般的な病気に
帰せられている。先行技術によるひじ関節の別の例は米
国特許第３８５２８３１号、米国特許第３９９０１１８
号、米国特許第４０５７８５８号、米国特許第４０７９
４印号および米国特許第４１３１９５６号の各明細書に
記載されている。

前記米国特許第４０７９４印号明細書に記載された・補
綴材はＴ型の孔構造により尺骨部材にちようつがい結合
された上牌骨部材を含む。上縛骨部材は骨小頭の代りに
なる横方向の半球状表面を有し、上部にヘッド移植を設
けることのできる撓骨の移植ヘッドは該半円球状表面と
関節結合する。しかしながら、ひじ関節などの関節の取
り替えに役立つ上述のごとき色々な提案および方法にも
係らず、諸問題がいぜん発生している。すなわち、従来
技術におけるひじの補綴材では、上縛骨と尺骨とにそれ
ぞれ別々の補綴部材を移植し、しノかる後これらの移植
された補綴部材を結合するということができず、はじめ
から関節結合されている補綴材を上縛骨と尺骨との間の
関節と交換移植するほかすべはなかつた。従つて、外科
手術が極めて複雑且つ困難であつた。また、従来の補綴
材においては上縛骨と尺骨とに補綴材から過度の応力が
加わるような構成になつていたので、かかる応力とそれ
によつて生じる歪とを出来るだけ軽減するために外科手
術には高度の手腕が必要とされた。本発明は上述の諸問
題を解消することを目的とする。

本発明のひじの補綴材は上傅部材と尺骨部材とから成る
ものであり、外科手術において上縛骨部材は上縛骨に、
尺骨部材は尺骨に、それぞれ別別に移植される。

そして、移植された後に上縛骨部材と尺骨部材はすベリ
ばめされて蝶番式に且つ取外可能に相互に結合されるよ
うになつている。従つて、外科手術が簡単且つ安易とな
つた。また、本発明において、上傅骨部材は支承面を有
するほぼ半円形の、末端に位置する部分を複数個有する
本体部分（又は７頭部ョとも呼ぶ）を有しており、尺骨
部分は半円形の溝を複数形成された本体部分（又は１頭
部ョとも呼ぶ）を有している。上縛骨部材の末端に位置
する半円形の部分は尺骨部材の半円形の溝に受け入れら
れ、また、これら両部材の一部分はすベリばめ蝶番機構
を形成するようになつている。かくて上縛骨部材と尺骨
部材とはゆるい相互連結をしており、移植後において相
互に基端方向と末端方向にわずかにすべるようになり、
これによつて過度の応力が骨に伝達されないようになつ
ている。また、かようにゆるい相互連結であつても、上
縛骨部材及び尺骨部材の独特の形状と構造によつて、そ
れらがすベリばめされた後にあつては、横方向における
安定性が確保され、両部材の相互連結が外れたり、位置
がずれてしまうという惧れはないようになつている。次
に、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。ひ
じ関節の交換のための蝶番式補綴材の好適実施例を第１
図において一括して１０にて示す。

補綴材１０は相互に結合される第１部材すなわち上傅骨
部材１２と第２部材すなわち尺骨部材１４を有する。上
縛骨部材１２は上縛骨の末端１５に移植されるようにな
つている。尺骨部材１４は尺骨の基端１７に移植される
ようになつている。両部材１２，１４は滑り嵌合の様式
で相互に結合され、安定した屈曲と伸び運動を広い範囲
にわたつて行い得る。上縛骨部材１２は本体部分（以下
、１頭部ョと呼ぶ）１６と、これと一体の軸部１８とを
有する。

軸部１８は上傅骨部材１２を上縛骨に取付けるべく上縛
骨の骨髄管に挿入されるものである。軸部１８はほ〜平
面状の部分２０により頭部１６に一体に連結している。
平面状の部分２０は２本のアーム２２，２４に分岐して
いる。アーム２２は側方部分２６と一体である。アーム
２４は中間部分２８と一体である。部分２０と部分２６
，２８との間には、互いに対向する平面状の平行側面３
２，３４を有する細長い溝３０が形成される。これらの
平行側面３２，３４は横方向に延びるほぼ円筒状の横断
部分３６により連結される。従つて、横断部分３６は溝
３０の内奥部にほＳ゛矩形状の穴４０を形成する。側方
部分２６は球茎状又は半球形でなめらかにわん曲した側
方隆起４２と半円形の部分すなわちフランジ４４を含む
。

フランジ４４はわん曲した支承面４６を有する。フラン
ジ４４は溝４８により側方隆起４２から仕切られてる。
中間部分２８も同様に、外周の半円形の支承面５４を有
する半円形の部分すなわちフランジ５２と、中央に位置
する半円形のフランジ５６とを有し、フランジ５６はフ
ランジ５２の半径より大きな半径を有し且つ溝５８によ
りフランジ５２から仕切られている。

第５図と第６図にもつとも良く示されるように、軸部１
８とアーム２２，２４は横断部分３６の中心線を通る平
面から後方に平行に隔たる平面内にある。尺骨部材１４
は本体部分（以下１頭部ョと呼ぶ）６２と、これと一体
で末端方向に延びる軸部６４（第７図〜第１０図参照）
を有する。

軸部６４は頭部６２から末端方向にテーパがつけられ、
尺骨の内部骨髄管内に挿入される形状をしてい日る。頭
部６２は大体凸状の後面６６と大体凹状の前面６８を有
する。前面６８の中央の前方へフック部分７０が突出し
ている。フック部分７０は基部７２と、この基部から前
方に次に末端方向に延びる湾曲部分７４とを含むと共に
、側面７８と中ノ間面８０とを有する。フック部分７０
の側部に側壁つきの溝８１（第８図）が設けられている
。

溝８１は断面か半円形で上縛骨部材１２の支承面４６を
さねはぎ継ぎでぴつたりと且つ回転可能に受け入れる寸
法及び形状を有する。フック部分７０の、溝８１とは反
対側の側部にもう１つの溝８２が設けられており、この
溝８２も上縛骨部材１２の支承面５４をぴつたりと且つ
回転可能に受け入れる寸法と形状を有する。これらの溝
８１，８２は頭部６２から前向きに開いている。この構
成により、上縛骨部材１２と尺骨部材１４との間に安定
した相対回転運動が許容される。溝８１，８２と、支承
面４６，５４との相互嵌合により、組立後の補綴材が１
つの平面内を回転し且つ側方から中央へ又は側方から側
方への安定度、すなわち横方向の安定度が増す。フラン
ジ４４，５２の側面は溝８１，８２の側壁に摺接し安定
性の増大を実現する。第１図、２図、３図および第４図
に示すように、上縛骨部材１２は穴４０に通されたフッ
ク部分７０と横断部分３６とにより構成される蝶番機構
によつて尺骨部材１４に関節結合される。

２個の部材１２，１４か相互に角運動する時（すなわち
、人体のひじが曲がる時）、フック部分７０の曲つた先
端部分は穴４０を通つて横断部分３６に対し摺動回転す
る。

従つて、２個の部材１２，１４は通常の屈曲と伸びの範
囲内で横方向にずれることなく回動可能である。各部材
１２，１４は、支承面４６，５４を形成するフランジ４
４，５２が尺骨部材１４に形成された溝８１，８２から
外れることなく各部材１２，１４の基端方向および末端
方向への動作が一定限度以内で可能となるような形状を
与えられている。その結果、各部材１２，１４は、蝶番
ピンを使用した恒久的な機械的蝶番形式の補綴材の場合
のように、固く相互結合されることはない。補綴材の移
植後にはその周りに靭帯が再生されることによつても安
定性が得られる。フック部分７０と穴４０とを係合させ
る構造を採用したことにより、個々の部材１２，１４を
相互結合させる前にこれらを夫々の骨（上傅骨．と尺骨
）に別々に移植し位置ぎめすることが可能になる。これ
により、補綴材を移植する外科作業が非常に簡易化され
る。補綴材をひじ関節の全体的交換に用い撓骨（第１図
）の頭部８９を外科的に切除する場合、腕の、通常使用
中撓骨の基端方向の移動により問題が発生していたが、
本発明による補綴材は尺骨部材１４の頭部６２と一体の
側方隆起又は小頭部分９０を設けることによりこれらの
問題を解決する。

小頭部分９０は尺骨部材１４の軸部６４の長手方向軸線
に対しほ）゛垂直に横方向に延び、上縛骨部材１２に形
成された半球状の側方隆起４２と摺接する支承面を形成
するなめらかな凹状の基端面９２（第８図）を有する。
小頭部分９０の外面９４はなめらかな凸面で、撓骨の頭
に当接しこれと関節結合するような形状になつている。
普通のひじ関節において、撓骨は上縛骨の小頭に係合し
これに対して回転する。本発明による補綴材の場合、撓
・骨は尺骨部材１４の小頭部分９０に接触し、上傅骨部
材１４又は上傅骨自体と直接接触しない。小頭部分９０
の凹面９２と側方隆起４２との摺接によつても補綴材の
長手方向の荷重の支承と横方向の安定性とが達成される
。２つの構成部材１２，１４はコバルトクローム合金の
ような医療金属材料から作られてもよいし、或は、構成
部材の１方又は両方が自己潤滑特性をもつた医療用高密
度ポリエチレンから作られてもよい。

又、両部材１２，１４の関節結合面をポリエチレンで作
り、残りの部分を金属て作つてもよい。第１図は上縛骨
と尺骨との間の関節に本願補綴材を用いた例を概略的に
図示する。

この図に示すように、上搏骨の末端１５は一部切り除か
れて上縛骨部材１２を受けるようになつている。上縛骨
部材１２の分岐状のなめらかにわん曲した形状は上縛骨
の末端の形状にほＳ゛等しい。これにより、とり除くべ
き骨の量は減少する。軸部１８は上縛骨部材１２を上牌
骨に取付けるに当りアクリルセメントで恒久的に接着さ
れる。尺骨も尺骨部材１４を受入れるよう整形される。
本発明による補綴材１０の場合、その形状により、医師
は単に尺骨の半月形のノッチ１０４における骨の一部を
尺骨部材１４の頭部すなわち本体部分６２の後面６６に
合致するようとり除きさえすれば良い。軸部６４は尺骨
のあらかじめ整形された内部骨髄管内に差し込まれ、ア
クリルセメントを用いて定位置に恒久的に接着される。
尺骨の側方に位置する撓骨は、その状態により、頭部８
９の一部分を切除してもよい。もし、撓骨の頭部８９が
疾病にかかつたり又は傷ついている場合は、随時人手で
きるボタン状の移植材（図示せす）を使用して切りとつ
た部分と取り替えてもよい。かかる移植材は撓骨の頭部
８９を根本的に再装する前記ボタン状移植材は小頭部分
９０の外面９４に関節結合する凹面を形成する。撓骨の
頭部は上傅骨に対し関節結合せす、又、補綴材の上傅骨
部材１２のいかなる個所に対しても関節結合しない。２
つの構成部材１２，１４を相互に関節結合させた時、フ
ック部分７０の両側面は上縛骨部材１２に形成された溝
３０の両側壁に摺接する。

上傅骨部材１２の溝と尺骨部材１４とフック部分とによ
る関節結合により補綴材の横方向安定性が保証される。
フック部分と溝との係合が横ずれを防止し、関節におけ
る通常の屈曲および伸びを許容する。しかし、関節のす
れを防止し且つ安定性を確実にするにはひじにおける靭
帯の再生を待たなければならない。２つの構成部材１２
，１４間の関節結合は屈曲及び延伸運動時において限ら
れた範囲内で基端方向及び末梢方向の運動を許容する。

これにより、各骨と補綴材上に過剰な応力がかかること
により又恒久的な蝶番形式の相互結合により従来発生し
ていた諸問題が緩和される。筋肉の収縮にともないフッ
ク部分７０が補綴材を再び中央に位置決めし、補綴材は
ずれを起こさない。側方隆起４２と小頭部分９０により
ひじの安定性が得られ、撓骨により通常の撓骨頭部の方
に向かつて補綴材が基端方向に押されることが防止され
る。これにより、従来手首に発生した続発性の痛みの発
生が防止される。ひじ関節は互に左右反対なので、補綴
材は左右のひじ用のものが作られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る蝶番式関節補綴材の一実施例を示
す正面図、第２図は上記補綴材の斜視図、第３図は上記
補綴材の側面図、第４図は上記補綴材の後面図、第５図
は上傅骨部材の斜視図、第６図は上傅骨部材の後面図、
第７図は尺骨部材の側面図、第８図は尺骨部材をその基
端方向から見た斜視図、第９図は尺骨部材をその末端方
向から見た斜視図、第１０図は尺骨部材を第７図とは反
対側から見た側面図。 １２・・・・・・上傅骨部材、１４・・・・・・尺骨部
材、１６・・・・・・上縛骨部材の頭部（本体部分）、
１８・・・・・・上縛骨部材の軸部、３０・・・・・・
溝、３６・・・・・・横断部分、４０・・・・・・穴、
４２・・・・・・側方隆起、４４・・・・・・フランジ
（半円形の部分）、４６・・・・・・支承面、５２・・
・・フランジ（半円形の部分）、５４・・・・・・支承
面、６２・・・・・・尺骨部材の頭部（本体部分）、６
４・・・・・尺骨部材の軸部、７０・・・・・・フック
部分、８１，８２・・・・・・溝、９０・・・・・・側
方隆起（小頭部分）、９２・・・・・・側方隆起９０の
基端面、９４・・・・同外面、１０４・・・・・・尺骨
の半円形のノッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 本体部分１６及び上膊骨の骨髄管に挿入される軸部
   １８を有する上膊骨部材１２と、本体部分６２及び尺骨
   の骨髄管に挿入される軸部６４を有する尺骨部材１４と
   を備え、前記上膊骨部材１２の前記本体部分１６は２個
   のアーム２２，２４に分岐しており、これらのアーム２
   ２，２４間には互いに対向する側面３２，３４を有する
   細長い溝３０が形成されており、該溝３０は前記上膊骨
   部材１２の、前記軸部１８とは反対側の端部において開
   口しており、該溝の前記側面３２，３４は該溝を横切つ
   て延びるほゞ円筒形の横断部分３６によつて互いに連結
   され、これにより、前記溝３０と横断部分３６とで穴４
   ０を形成しており、前記アーム２２，２４は、それぞれ
   わん曲した支承面４６，５４を有し且つ前記溝３０の両
   横側に位置するほゞ半円形のフランジ４４，５２を有し
   ており、前記尺骨部材１４の本体部分６２は、尺骨の半
   月形のノッチ１０４内に受け入れられるように大体凸状
   にされた後面６６と、大体凹状の前面６８と、該前面の
   中央から前方へ突出するフック部分７０と、該フック部
   分７０の両側において前記前面に形成された１対の半円
   形の溝８１，８２とを有し、前記フック部分７０は、前
   記上膊骨部材の溝３０と滑り嵌合し前記穴４０を通つて
   前記横断部分３６に対して摺動回転自在に係合して前記
   尺骨部分１４と上膊骨部材１２とを脱着自在に関節結合
   する蝶番機構を構成する寸法と形状とを有し、また、前
   記尺骨部材の前記半円形の溝８１，８２は前記上膊骨部
   材の前記ほゞ半円形のフランジ４４，５２の前記支承面
   ４６，５４をぴつたりと且つ回転自在に受け入れる寸法
   と形状とを有し、前記尺骨部材１４の本体部分６２は移
   植後に撓骨８９と関節結合する小頭部分９０を更に有す
   る、ことを特徴とするひじの補綴材。