(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大転子及び小転子を含む転子部が欠損した骨に設置される医療用転子代替インプラントであって、
前記転子部の欠損部分を代替する転子代替部と、ステムと、を備え、
前記ステムの基端部は前記転子代替部に接続可能とされ、
前記ステムの先端部は前記骨の内腔に挿入可能とされ、
前記ステムの幅寸法は、先端に向かうに従って小とされ、
前記転子代替部には、前記ステムを挿通可能なステム挿通孔が形成され、
前記ステム挿通孔の遠位側端部に前記ステムの被係止部が係止されると、前記被係止部より近位側の前記ステムと前記ステム挿通孔の内周面との間に隙間が生じ、
前記転子代替部と前記ステムの基端部との接続状態において、前記転子代替部が前記ステムの基端部に対して前記被係止部を中心として可動とされている医療用転子代替インプラント。
【請求項２】
前記転子代替部は、
前記骨の近位部に接続可能な骨接続部と、
前記骨接続部から前記骨の外周面に対して膨出して設けられた大転子代替部及び小転子代替部と、を備えた、
請求項１に記載の医療用転子代替インプラント。
【請求項３】
前記転子代替部には、靭帯を取り付け可能な人工靭帯が編み込まれた靭帯接続部が設けられている、
請求項１又は請求項２に記載の医療用転子代替インプラント。
【請求項４】
前記人工靭帯において前記靭帯接続部が設けられている一方の端部とは反対側にある他方の端部には、切断された靭帯に接続及び固定可能な靭帯取付部が設けられている、
請求項３に記載の医療用転子代替インプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用転子代替インプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
股関節は、脚の付け根にある関節であり、胴体と脚との間にある。股関節は人が立つとき又は歩くとき等に体重を支える役割を担っており、股関節に対し、歩行時には体重の約３倍、立ち上がりでは体重の約６倍から７倍、さらに床等のやや低い位置からの立ち上がりでは体重の１０倍の重さがかかるといわれている。
股関節では、大腿骨の球状部（大腿骨頭）が骨盤の球面座をなす凹部（臼蓋）に嵌合している。関節部分、即ち大腿骨頭の表面は軟骨で覆われ、上述した股関節にかかる重さや力を吸収するとともに、大腿骨頭と臼蓋との動きを円滑にしている。
【０００３】
何らかの原因で股関節の構成部位が損傷を受け、股関節に痛みを生じさせる疾患としては、変形性股関節症、関節リウマチ、骨頭壊死等がよく知られている。これらの疾患において、保存療法を行っても股関節痛が軽減しない場合や、症状がかなり進行している場合等には、人工股関節置換術が行われる。また、転倒等による大腿骨近位部骨折時にも、人工股関節置換術が行われる。
人工股関節置換術とは、すり減った軟骨と傷んだ骨とを切除して、金属製やプラスチック製の人工股関節に置き換える手術である。
【０００４】
人工股関節は、金属製のカップ、骨頭ボール、ステムと呼ばれる部材を備え、カップの内側には軟骨の代わりとなるプラスチック製のライナーが嵌るようになっている。
例えば、特許文献１には、医用インプラント表面に、複数の溝が形成された骨組織侵入固定部を有し、前記骨組織侵入固定部の全部若しくは一部が、前記骨組織侵入固定部以外の前記医用インプラント表面よりも高く盛り上がるように盛り上げ加工されている構成が開示されている。
特許文献１に記載の医用インプラントは、複数の溝が形成された骨組織侵入固定部を有するので、骨との密着固定性に優れると共に、骨組織侵入固定部の全部若しくは一部が盛り上げ加工されているので、強度に優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９６２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、人工股関節置換術がなされる件数は増加傾向にあり、人工股関節置換術の増加に伴って、術後に人工股関節の周囲や大腿骨近位部で骨折を起こす患者も急増傾向にある。例えば、人工股関節の置換術を受けた患者の約４％が、人工股関節周囲骨折を引き起こすことが報告されている（Ｎｅｕｍａｎｎ  ｅｔ．ａｌ，  ２０１２）。
【０００７】
ところが、人工股関節を既に入れている患者が骨折した場合は、既にインプラントされている人工股関節を抜去し、新しい人工股関節を再置換しなければならない。その際に、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、上記特許文献１に開示されている医用インプラントをはじめとする従来の人工股関節を大腿骨Ｂの内腔Ｓから抜去しようとすると、ステム１２に、大腿骨Ｂの周方向外側（即ち、図１（ａ）から（ｃ）の右側及び左側）に突出している大転子Ｃ１及び内転子Ｃ２が当ってしまい、抜去しにくい。また、人工関節が良好に固定されていた場合、人工股関節と大転子Ｃ１及び内転子Ｃ２との骨が固着し、抜去に難渋する。そこで、従来は鑿等の工具を用いて、大転子Ｃ１及び内転子Ｃ２を壊し、ステム１２等の人工股関節の該当部位を大腿骨Ｂの内腔Ｓに対して挿抜していた。このようにして人工股関節が再置換された後は、図１（ｃ）に示すように大転子Ｃ１及び内転子Ｃ２が欠損したまま治療が終了する、又は、破壊された大転子Ｃ１及び内転子Ｃ２の位置に、不図示の適当な素材が設けられることもあった。
【０００８】
しかしながら、大転子Ｃ１及び内転子Ｃ２を含む転子部Ｄが欠損した場合、又は埋め込んだ素材が骨の良好な機能発揮のためには不十分である場合には、治療後の患者の転子部Ｄの欠損した部分（即ち、図１（ｃ）の欠損部分Ｘ）に負担がかかり易くなる、欠損部分Ｘの周囲の骨が弱くなる、大腿骨と骨盤の歪みやずれが生じる、その他の合併症が生じる等の場合があった。
このように、従来は、人工股関節のステム１２の周囲の骨（例えば、大転子Ｃ１及び内転子Ｃ２）を壊して再置換を行うような症例に適用可能な医療用転子代替インプラントがないという問題があった。また、欠損部分Ｘに針金等を巻きつける方法も採用されているが、巻きつけ時間と施術者の労力が多く費やされる問題があった。なお、上記では関節の一つとして股関節を例示して説明したが、上述した問題は人工関節で置換可能な関節であって、例えば膝関節、肘関節等の関節でも同様に起こり得る。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、転子部の欠損部分を容易に補強可能な医療用転子代替インプラントを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の医療用転子代替インプラントは、大転子及び小転子を含む転子部が欠損した骨に設置される医療用転子代替インプラントであって、前記転子部の欠損部分を代替する転子代替部と、ステムと、を備え、前記ステムの基端部は前記転子代替部に接続可能とされ、前記ステムの先端部は前記骨の内腔に挿入可能とされ、前記ステムの幅寸法は、先端に向かうに従って小とされ、前記転子代替部には、前記ステムを挿通可能なステム挿通孔が形成され、前記ステム挿通孔の遠位側端部に前記ステムの被係止部が係止されると、前記被係止部より近位側の前記ステムと前記ステム挿通孔の内周面との間に隙間が生じ、前記転子代替部と前記ステムの基端部との接続状態において、前記転子代替部が前記ステムの基端部に対して前記被係止部を中心として可動とされていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の医療用転子代替インプラントでは、前記転子代替部は、前記骨の近位部に接続可能な骨接続部と、前記骨接続部から前記骨の外周面に対して膨出して設けられた大転子代替部及び小転子代替部と、を備えていることが好ましい。
【００１２】
また、上記医療用転子代替インプラントでは、前記転子代替部には、靭帯を取り付け可能な人工靭帯が編み込まれた靭帯接続部が設けられていることが好ましい。
また、前記人工靭帯において前記靭帯接続部が設けられている一方の端部とは反対側にある他方の端部には、切断された靭帯に接続及び固定可能な靭帯取付部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の医療用転子代替インプラントによれば、人工関節再置換を伴う外科的治療中において、治療開始前に予め設置されていた従来の人工関節を抜去する際に欠損した転子部の欠損部分を医療用転子代替インプラントで容易に代替することができる。従って、欠損部分を残したままの状態のように、骨に無理な力がかかる、或いは転子の欠損部分の周囲の骨が弱くなる等の問題を解決し、骨と靭帯との早期修復を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来の人工股関節を大腿骨に再置換する様子を示す概略図であって、（ａ）はステムに小転子が当たっている状態を示し、（ｂ）はステムに大転子が当たっている状態を示し、（ｃ）は大転子及び小転子が欠損した状態を示す。
【図２】本発明の第一実施形態である医療用転子代替インプラントを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態である医療用転子代替インプラントの組み立て方法を説明するための概略図である。
【図４】実施例１で用いた、医療用転子代替インプラントの前方から見た場合に対応する有限要素モデルを示す図であり、（ａ）は可動タイプのモデルであり、（ｂ）は不動タイプのモデルである。
【図５】実施例２における可動タイプの実物モデルに関する測定結果であり、（ａ）から（ｅ）、及び、（ｆ）から（ｊ）のそれぞれは、ステムの「内側」と「外側」のそれぞれにおいて、ステムを軸線方向において五段に分割した際の転子代替部側から順に、一段目から五段目の測定結果である。
【図６】実施例２における不動タイプの実物モデルに関する測定結果であり、（ａ）から（ｅ）、及び、（ｆ）から（ｊ）のそれぞれは、ステムを軸線方向において五段に分割した際の転子代替部側から順に、一段目から五段目の測定結果である。
【図７】実施例２において、ステムの内側の圧力値を段数毎に抽出したグラフであり、（ａ）は可動タイプのものであり、（ｂ）は不動タイプのものである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態である医療用転子代替インプラント及び該医療用転子代替インプラントの組み立て方法について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更できる。
【００２０】
（第一実施形態）
図２は本発明を適用した第一実施形態である医療用転子代替インプラント１Ａの概略図である。
医療用転子代替インプラント１Ａは、図１（ａ）から（ｃ）に示すように、ステム１２を備える人工股関節（人工関節）の再置換の治療等によって大転子Ｃ１及び小転子Ｃ２を含む転子部Ｄが欠損した大腿骨（骨）Ｂに設けられる医療用インプラントであって、図２に示すように、転子代替部２を備えている。
【００２１】
上記の人工股関節は、公知の構成を備え、例えば図１に示すように、骨盤（図示略）にある寛骨臼に球面嵌合可能な形状を有するカップ、ライナー、骨頭ボール１５と、骨頭ボール１５にネック部１４を介して接続可能なステム１２と、を備えている。なお、図１では、カップ、ライナーを省略する。
寛骨臼は球面座を形成し、該球面座内側の球面に沿って、カップ、ライナー、骨頭ボール１５が嵌合される。この球面嵌合によって、人工股関節が骨盤に対して回動可能とされている。
【００２２】
ステム１２は、人工股関節において大腿骨の内腔Ｓに挿入及び固定される部位であり（図５参照）、所定の長さ寸法を有する部材である。図１（ａ）から（ｃ）に示すように、ステム１２の近位側端部（即ち、図１（ａ）から（ｃ）に示す上端部）１２ａには、骨盤に向かってステム１２の延在方向から傾斜する方向にネック部１４が連設されている。一方、ステム１２の遠位側端部（即ち、図１に示す下端部）１２ｂの幅寸法は、先端に向かうに従って小とされている。このような先細り形状を有することによって、ステム１２は遠位側端部１２ｂから大腿骨Ｂの内腔Ｓに挿入し易くなっている。
【００２３】
人工股関節の材質は、特に制限されないが、生体適合性に優れた金属が好ましい。このような金属としては、例えばチタン合金（例えば、Ｔｉ−Ａｌ−Ｖ合金、Ｔｉ−Ｎｉ合金）、単独のチタン、ステンレス（ＳＵＳ３１６等）が挙げられる。
【００２４】
転子代替部２は、例えば上記説明したステム１２が当たることによって欠損した転子部Ｄの欠損部分Ｘを代替する部位であり、図２に示すように骨接続部３と、大転子代替部４と、小転子代替部６と、靭帯接続部８と、を備えている。
【００２５】
骨接続部３は、少なくとも大腿骨Ｂに接続可能とされた部位である。大腿骨Ｂの欠損部分Ｘ（図２では省略）に設けられた被接続面５ｐが比較的滑らかであれば、骨接続部３は、被接続面５ｐに当接可能とされていることが好ましい。但し、転子部Ｄが人工股関節の再置換の治療等によって破壊される際には、被接続面５ｐは大小を問わず凹凸を複数有する面であることが多いので、骨接続部３は、大腿骨Ｂの欠損部分Ｘに接する近位部Ａに接続可能とされていればよい。
【００２６】
具体的には、骨接続部３は有頂筒状に形成されており、被接続面５ｐに接続可能な接続面３ｐをなす天壁と、該天壁から垂直に立ち上がる側壁３ｓと、を備えている。接続面３ｐの形状は、被接続面５ｐの形状に係合可能となるように形成されている。側壁３ｓの内周寸法及び断面形状は、大腿骨Ｂの近位部Ａの外周寸法及び断面形状に合わせて形成されている。即ち、骨接続部３は所謂蓋部であり、大腿骨Ｂの近位部Ａに外嵌することによって、被接続面５ｐに接すると共に、大腿骨Ｂに接続可能とされている。接続面３ｐと被接続面５ｐとの間に、適当な緩衝剤又は接着剤が介在してもよい。
【００２７】
大転子代替部４は、骨接続部３から一方向（即ち、近位側であって、図２の上方）に突出するとともに、大腿骨Ｂの外周面に対して膨出するように形成されている。大転子代替部４がこのような形状で形成されていることで、大転子代替部４は欠損した大転子Ｃ１を代替し、大腿骨Ｂにかかる荷重を安定して受け止め、その荷重を大腿骨Ｂ全体に分散可能とされている。
【００２８】
小転子代替部６は、大転子代替部４と同様に骨接続部３から一方向に突出するとともに、大腿骨Ｂの外周面に対して、大腿骨Ｂの軸線Ｊを中心に、大転子代替部４とは略反対の方向に膨出するように形成されている。小転子代替部６がこのような形状で形成されていることで、欠損した小転子Ｃ２を代替可能とされ、大転子代替部４とともに大腿骨Ｂにかかる荷重を安定して受け止め、その荷重を大腿骨Ｂ全体に分散可能とされている。
【００２９】
骨接続部３、大転子代替部４及び小転子代替部６の材質は、特に制限されないが、生体適合性に優れた金属が好ましい。このような金属としては、人工股関節１０を構成する好適な金属と同様に、例えばチタン合金（例えば、Ｔｉ−Ａｌ−Ｖ合金、Ｔｉ−Ｎｉ合金）、単独のチタン、ステンレス（ＳＵＳ３１６等）が挙げられる。
【００３０】
靭帯接続部８は、例えば医療用転子代替インプラント１Ａが大腿骨Ｂに設けられる前に予め設けられていた人工股関節の抜去の際等によって、図２に示すように切断された靭帯（図示略）を取り付け可能な人工靭帯２０が編み込まれた部位である。靭帯接続部８は、転子代替部２の上端部、即ち大転子代替部４及び小転子代替部６の上端部に設けられている。但し、人工靭帯２０を編み込み可能であれば、靭帯接続部８は転子代替部２の任意の位置に設けられていて構わない。
【００３１】
靭帯接続部８には、人工靭帯２０の一方の端部２０ａが編み込まれている。人工靭帯２０の他方の端部２０ｂには、切断された靭帯に接続及び固定可能な靭帯取付部２２が設けられている。具体的には、靭帯取付部２２は、端部２０ｂに連結されたベースプレート２６と、ベースプレート２６に付設されたスクリュー２４と、差し込み部２８と、を備えている。スクリュー２４のねじ部及び差し込み部２８を靭帯に埋め込み、ベースプレート２６を靭帯に固定することで、人工靭帯２０を介して、転子代替部２が切断された靭帯に接続される。
【００３２】
上記説明した第一実施形態の医療用転子代替インプラント１Ａによれば、例えば人工股関節再置換を伴う外科的治療中において、治療開始前に予め設置されていた従来の人工股関節を抜去する際に欠損した転子部Ｄの欠損部分Ｘを転子代替部２で代替することができる。
従って、従来のように欠損部分Ｘを残したままの状態で、大腿骨Ｂに無理な力がかかる、或いは欠損部分Ｘの周囲の骨が弱くなる等の問題を解決し、骨と靭帯との早期修復を図ることができる。
【００３３】
また、第一実施形態の医療用転子代替インプラント１Ａによれば、大転子Ｃ１及び小転子Ｃ２の欠損部分Ｘを大転子代替部４及び小転子代替部６でそれぞれ容易に代替することができる。また、大転子代替部４及び小転子代替部６に一体的に接続して設けられている骨接続部３によって、大転子代替部４及び小転子代替部６を大腿骨Ｂの内腔Ｓに安定させて挿入し、固定することができる。
【００３４】
また、第一実施形態の医療用転子代替インプラント１Ａによれば、転子代替部２に靭帯接続部８が設けられているので、靭帯接続部８に編み込まれた人工靭帯２０に、例えば外科的治療中において切断された靭帯等を容易に取り付けることができる。これにより、骨と靭帯との早期修復をより促進することができる。
【００３５】
（第二実施形態）
本発明を適用した第二実施形態である医療用転子代替インプラント１Ｂは、転子代替部２Ｐと、ステム３０と、を備えている。なお、以下の説明、及び、図３に示す医療用転子代替インプラント１Ｂの構成要素において、図１及び図２に示す大腿骨Ｂ及び医療用転子代替インプラント１Ａの各構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
図３は医療用転子代替インプラント１Ｂの概略図であり、（ａ）は転子代替部２Ｐにステム３０を接続する前の状態を示す図であり、（ｂ）は転子代替部２Ｐにステム３０を接続した後の状態を示す図であり、（ｃ）は転子代替部２Ｐにステム３０を接続した後の状態においてステム３０の基端部に対する転子代替部２Ｐの可動方向を示す図である。
【００３７】
転子代替部２Ｐは、第一実施形態の転子代替部２と同様の構成を備えている。なお、図３では靭帯接続部８を省略する。
さらに、第二実施形態の転子代替部２Ｐには、図３では不図示の大腿骨の軸線Ｊに沿ってステム挿通孔３４が形成されている。ステム挿通孔３４の近位側端部３４ａは、転子代替部２の上端部、即ち大転子代替部４及び小転子代替部６の上端部に開口している。また、ステム挿通孔３４の遠位側端部３４ｂは、骨接続部３の接続面３ｐに開口している。そして、ステム挿通孔３４の幅寸法は転子代替部２の上端部から軸線Ｊに沿って骨接続部３の接続面３ｐに向かうに従い、小とされている。
【００３８】
ステム３０は、一般に知られている人工股関節のステム１２（図１（ａ）から（ｃ）参照）と同様に、近位側の基端部３０ａから遠位側の先端部（先端）３０ｂに向かいに従って、その幅寸法が小となっており、所謂先細り形状となるように形成されている。ステム３０の長さ寸法は、例えば大腿骨が骨折している場合では、その大腿骨に挿入した際に、先端部３０ｂが骨折している部分に到達可能な所謂再置換用ロングステムとされていることが好ましい。即ち、ステム３０の長さ寸法は、医療用転子代替インプラント１Ｂの設置対象である大腿骨の損傷要因及び状態を勘案して適切に設定され、特に制限されない。
【００３９】
ステム３０の基端部３０aには、人工股関節のネック部１４（図１（ａ）から（ｃ）参照）にステム３０を取り付けるためのステム取付部３１が設けられている。また、ステム３０の基端部３０ａの幅寸法は、ステム挿通孔３４にステム３０を挿入可能であって、ステム挿通孔３４の近位側端部３４ａからステム取付部３１が突出している状態で、遠位側端部３４ｂにステム３０が係止される寸法とされている。具体的には、遠位側端部３４ｂに係止されるステム３０の被係止部３５から遠位側端部３４ｂに向けては、ステム３０の幅寸法が所定の割合で減少する。これに対し、ステム３０の被係止部３５から近位側端部３４ａに向けては、ステム３０の幅寸法が前記所定の割合よりも大きな割合で増加する。
【００４０】
図３（ｃ）に示すように、ステム挿通孔３４の遠位側端部３４ｂに被係止部３５が係止されると、被係止部３５よりも近位側のステム３０と端部３４ａとステム挿通孔３４の内周面との間に隙間が生じる。このように転子代替部２とステム３０とが接続された状態では、例えば、前記の隙間によって、転子代替部２Ｐはステム３０の基端部３０ａに対して、図３（ｃ）に示すように、被係止部３５を中心としてステム挿通孔３４の長辺方向に沿う矢印Ｄ１方向に移動可能とされている。
また、ステム挿通孔３４の平面視形状を例えば真円等にすることによって、転子代替部２Ｐはステム３０の被係止部３５を中心としてステム挿通孔３４の長辺方向に沿う矢印Ｄ１方向に移動可能にもなる。即ち、ステム挿通孔３４は、ステム３０の被係止部３５を中心として転子代替部２Ｐを可動させるための所望の領域に対応する形状を有して形成されていることが好ましい。
【００４１】
ステム３０の材質は、特に制限されないが、生体適合性に優れた金属が好ましい。このような金属としては、人工股関節１０を構成する好適な金属と同様に、例えばチタン合金（例えば、Ｔｉ−Ａｌ−Ｖ合金、Ｔｉ−Ｎｉ合金）、単独のチタン、ステンレス（ＳＵＳ３１６等）が挙げられる。
【００４２】
次いで、図３を参照しながら医療用転子代替インプラント１Ｂの組み立て方法を説明する。
医療用転子代替インプラント１Ｂを組み立てる際には、先ず、転子代替部２Ｐの骨接続部３を大腿骨Ｂの近位部Ａ（図３では省略）に外嵌する。
続いて、図３（ａ）に示すように、転子代替部２Ｐの上方から先細り形状のステム３０の先端部３０ｂをステム挿通孔３４に挿入し、図３（ｂ）に示すように、被係止部３５がステム挿通孔３４に係止されるまでステム３０を進行させる。このようにして、転子代替部２Ｐとステム３０の基端部３０ａとを接続することができる。同時に、ステム３０の先端部３０ｂを大腿骨の内腔に挿入することができる。
以上の作業により、図１に示す医療用転子代替インプラント１Ｂが組み立てられる。
【００４３】
上記説明した第二実施形態の医療用転子代替インプラント１Ｂは、転子代替部２Ｐと、ステム３０と、を備えているので、転子部Ｄの欠損部分Ｘを転子代替部２Ｐで代替するとともに、転子代替部２Ｐに接続可能なステム３０を接続し、ステム３０を大腿骨Ｂの内腔Ｓに挿入することができる。即ち、第二実施形態の医療用転子代替インプラント１Ｂによれば、転子代替部２Ｐに従来使用されている人工関節と同様のステムの近位側端部を把持する能力を持たせ、欠損部分Ｘを補強することができる。
【００４４】
また、第二実施形態の医療用転子代替インプラント１Ｂによれば、転子代替部２Ｐにステム挿通孔３４が形成されているので、ステム挿通孔３４にステム３０を挿入し、係止させれば、転子代替部２Ｐにステム３０を接続することができる。
また、第二実施形態の医療用転子代替インプラント１Ｂによれば、ステム挿通孔３４の開口の寸法や形状、及び、ステム３０の幅寸法や断面形状等を適宜変更することで、転子代替部２Ｐをステム３０の基端部３０ａに対して可動とし、大腿骨Ｂの形状や内腔Ｓの僅かな曲率等に合わせて転子代替部２Ｐをより好適に配置することができる。
【００４５】
また、上記説明した医療用転子代替インプラント１Ｂの組み立て方法によれば、転子代替部２Ｐの上方からステム３０の先端部３０ｂをステム挿通孔３４に挿入し、ステム挿通孔３４に係止されるまでステム３０を進行させるだけで、医療用転子代替インプラント１Ｂを容易に組み立てることができる。従って、医療用転子代替インプラント１Ｂを大腿骨Ｂに設置する者の所要時間及び労力を軽減することができる。
【００４６】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００４７】
例えば、医療用転子代替インプラント１Ａ，１Ｂにおいて、骨接続部３、大転子代替部４及び小転子代替部６は、一体化されていてもよい。
また、医療用転子代替インプラント１Ａ，１Ｂは、設置対象である大腿骨Ｂの破損状態及び欠損部分Ｘの大きさ等に応じて、大転子代替部４及び小転子代替部６のうち、何れか一方のみを備えていてもよい。
また、医療用転子代替インプラント１Ａ，１Ｂは、靭帯接続部８を備えていなくてもよく、上記説明した靭帯接続部８とは異なる構成を備え、体内の所定の部位等と接続可能とされた不図示の接続部を備えていてもよい。
【実施例】
【００４８】
次に、本発明を以下の実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４９】
（実施例１）
図３に示す第二実施形態の医療用転子代替インプラント１Ｂと同様の有限要素モデルを構築し、有限要素解析を行った。本実施例における有限要素モデルには、図４（ａ）に示す可動タイプと、図４（ｂ）に示す不動タイプと、を用いた。有限要素解析における要素数は、可動タイプでは２６２９とし、不動タイプでは２５７１とした。また、有限要素解析における節点数は、可動タイプも不動タイプも共通して、４８４４とした。
また、荷重条件は、ステム３０の近位側の端部、即ち基端部３０ａに、６５０Ｎ（１ＢＷ）のステップ荷重を１０秒加えるものとした。大腿骨Ｂの近位部Ａには、外転筋力として５２０Ｎを加えた。
【００５０】
医療用転子代替インプラント１Ｂ、大腿骨の材料はそれぞれ、チタン合金、海綿骨として下記の表１に示す材料定数を採用した。参考のために、皮質骨の材料定数も表１に記載する。
【００５１】
【表１】
0006480262.tif 000002
【００５２】
図４（ａ）及び（ｂ）には、可動タイプ及び不動タイプのそれぞれを前方から見た場合に対応する有限要素モデルの応力分布を示す。図１１に示すように、不動タイプに比べて、可動タイプは受けた圧力がより分散されていることがわかる。
また、沈み込みについては、可動タイプで−２．３００μｍであり、不動タイプで−２．３１３μｍであり、可動タイプと不動タイプとの著しい差はないが、不動タイプに比べて、可動タイプの方が低くなった。
以上の結果から、不動タイプよりも可動タイプの方が受けた圧力や荷重を効率良く大腿骨に分散させ、自身の沈み込みを抑えることができると考えられる。
【００５３】
（実施例２）
医療用転子代替インプラント１Ｂの可動タイプ及び不動タイプのモデルの実物を用意し、この実物モデルに対してタクタイルセンサ（販売元：ニッタ株式会社）及び人工股関節安定性試験機（非販売、製造元：東洋産機株式会社）を用いて負荷をかけた際の安定性の評価を行った。
評価は、可動タイプ及び不動タイプのそれぞれの実物モデルにおいて、転子代替部２Ｐから遠位側に突出したステム３０を軸線方向において五段に分割し、一分割の長さ寸法は２０ｍｍとした。また、ステム３０の軸線を中心として、インプラント時に患者の体の中心に向く方を「内側」とし、その反対側（即ち、患者の体の外側）に向く方を「外側」とした。
【００５４】
図５は可動タイプの実物モデルに関する測定結果であり、図６は可動タイプの実物モデルに関する測定結果である。また、図５及び図６において、（ａ）から（ｅ）、及び、（ｆ）から（ｊ）のそれぞれは、ステム３０を軸線方向において五段に分割した際の転子代替部２Ｐ側から順に、一段目から五段目の測定結果である。なお、（ａ）から（ｅ）、及び、（ｆ）から（ｊ）のそれぞれの測定結果では、測定結果の色分布を比較して見易くするために、互いに同色の背景を付している。
【００５５】
図５の（ａ）から（ｅ）と、図６の（ａ）から（ｅ）とを比較すると、ステム３０の内側では、例えば不動タイプでは、図６（ａ）に示すように、一段目で大きな荷重を受けているのに対し、可動タイプでは、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、二段目、三段目で大きな荷重を分散させつつ、受けている。従って、不動タイプよりも可動タイプにおいて、受けた圧力や荷重がステム３０の軸線方向に伝達されていることがわかる。一方、ステム３０の外側では、可動タイプと不動タイプでは、受けた圧力や荷重がステム３０の軸線方向に同様の傾向で伝達されていることがわかる。
【００５６】
図７は、内側における圧力値を段数毎に抽出したグラフであり、（ａ）は可動タイプのものであり、（ｂ）は不動タイプのものである。図７（ａ）に示すように、可動タイプでは圧力がステム３０の軸線方向において略平均的に分散されている。一方、図７（ｂ）に示すように、不動タイプでは近位側において圧力が高くなっている。これらの結果からも、不動タイプよりも可動タイプにおいて、受けた圧力や荷重がステム３０の軸線方向において平均的に伝達されていることがわかる。
【００５７】
（実施例１及び実施例２の考察）
上記説明した実施例１から実施例３の結果から、本発明の医療用転子代替インプラントは、骨頭にかかる股関節周囲の大きな荷重を吸収するとともに大腿骨に分散させたことで、大腿骨と人工股関節との界面における圧力を低減させたと推察される。
また、可動タイプは不動タイプに比べて、上述した荷重を大腿骨の長手方向に平均的に、効率良く分散することができるといえる。
【００５８】
以上説明したように、本発明によれば、例えば人工関節置換術を受けた患者の人工関節に適用可能な新しい医療用転子代替インプラントが提供される。そして、人工関節置換術を受けた患者の骨折の外科的治療中に、該骨折の前に設置されていた従来の人工関節等の医療用インプラントを抜去する際に欠損した骨の部位に替えて医療用転子代替インプラントを設置することもできる。
【符号の説明】
【００５９】
１…医療用転子代替インプラント
２…転子代替部
３…骨接続部
４…大転子代替部
６…小転子代替部
８…靭帯接続部
３０…ステム
３４…ステム挿通孔
Ｂ…大腿骨（骨）
Ｓ…内腔
Ｘ…欠損部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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