(57)【要約】【課題】  髄腔１ａに正しくセットでき、位置ずれも起こさないものとする。【解決手段】  生体骨１の髄腔１ａに装着して骨セメントの進入を阻止するものである。外周方向に展開することにより髄腔１ａの内壁面に圧接する圧接部１４を備えたプラグ筒状体１１と、圧接部１４を外周方向に押圧可能な押圧部２３を備えたプラグ芯体２１とを有している。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体骨の髄腔に装着して骨セメントの進入を阻止するボーンプラグであって、
外周方向に展開することにより前記髄腔の内壁面に圧接する圧接部を備えたプラグ筒状体と、
前記圧接部を外周方向に押圧可能な押圧部を備えたプラグ芯体と
を有することを特徴とするボーンプラグ。
【請求項２】
前記圧接部は、前記プラグ筒状体の周方向に配置された複数の圧接片を有し、
前記押圧部は、傾斜した側周面を有し、該側周面が前記プラグ筒状体と相対的に移動することにより、前記圧接片が外周方向に展開することを特徴とする請求項１に記載のボーンプラグ。
【請求項３】
前記圧接片の隣接する圧接片が、前記プラグ筒状体内部に該プラグ筒状体と同軸に任意に決められた円の接線で該プラグ筒状体を区切ることにより形成されていることを特徴とする請求項２に記載のボーンプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体骨の髄腔に充填される骨セメントの流れ落ちを防止するボーンプラグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、大腿骨等の生体骨の人孔関節置換手術においては、生体骨の髄腔に骨セメントを充填し、骨セメントが硬化する前に人工骨を髄腔に挿入し、骨セメントの硬化により人工骨が生体骨に固定されるという方法が採用されている。その際、骨セメントが髄腔の深部に必要以上に進入しないよう骨セメントを髄腔に充填する前に、髄腔にボーンプラグをセットする方法が採用されている。ボーンプラグとしては、特許文献１に示すものが知られており、ボーンプラグの弾性力を利用して髄腔の任意の位置に設置できる。
【０００３】
【特許文献１】実開平７−２８５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示すボーンプラグは、髄腔へのセット時に中心がずれてセットされることがあり、その場合は、人工骨を髄腔に挿入した際に位置ずれを起こし、結果として骨セメントの圧力が上がらずに骨セメントと生体骨との固着が十分に得られないことがあるという課題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、髄腔に正しくセットでき、位置ずれも起こさないボーンプラグを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、生体骨の髄腔に装着して骨セメントの進入を阻止するボーンプラグであって、外周方向に展開することにより前記髄腔の内壁面に圧接する圧接部を備えたプラグ筒状体と、前記圧接部を外周方向に押圧可能な押圧部を備えたプラグ芯体とを有している。
【０００７】
上記の構成によれば、ボーンプラグを生体骨の髄腔に挿入した後、押圧部により圧接部を外周方向に展開させると、圧接部が髄腔の内壁面に圧接することによって、ボーンプラグが髄腔の中心に正しくセットされると共に、セットされた髄腔の中心から位置ずれを起こすこともない。これにより、人工骨を髄腔に挿入する際に、骨セメントがボーンプラグから髄腔の深部に進入するという事態が防止される。この結果、骨セメントの圧力が十分に上昇するため、骨セメントと生体骨とを所望の固着力で固着することができる。
【０００８】
また、本発明における前記圧接部は、前記プラグ筒状体の周方向に配置された複数の圧接片を有し、前記押圧部は、傾斜した側周面を有し、該側周面が前記プラグ筒状体と相対的に移動することにより、前記圧接片が外周方向に展開する構成である。
【０００９】
上記の構成によれば、プラグ芯体をプラグ筒状体に対して相対移動させれば、プラグ芯体の側周面に沿って圧接片を外周方向に移動させ、髄腔の内壁面に圧接させることにより固定することができる。
【００１０】
また、本発明における前記圧接片の隣接する圧接片が、前記プラグ筒状体内部に該プラグ筒状体と同軸に任意に決められた円の接線で該プラグ筒状体を区切ることにより形成されている構成である。
【００１１】
上記の構成によれば、圧接片を外周方向に展開して髄腔の内壁面に圧接させたときに、髄腔の内壁面の周囲全体を圧接片で押圧することができる。これにより、生体骨の一部に大きな負荷がかかって破損するという事態を防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、髄腔に正しくセットでき、位置ずれも起こさないことによって、人工骨の挿入時における骨セメントの圧力を高めて固着力を増大させることができるという利点がある場合がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態を図１ないし図７に基づいて以下に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係るボーンプラグ２は、生体骨１における髄腔１ａの内壁面に圧接状態で固定されるプラグ筒状体１１と、プラグ筒状体１１を髄腔１ａの内壁面に圧接させるプラグ芯体２１とを有している。これらのプラグ筒状体１１およびプラグ芯体２１は、超高分子ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）等により形成されている。
【００１４】
プラグ筒状体１１は、両端にかけて連通された円筒形状に形成されている。プラグ筒状体１１の外径は、髄腔１ａに移動自在に挿通されるように形成されている。プラグ筒状体１１は、髄腔１ａの内径よりも小径に設定された円筒部１２と、円筒部１２の骨セメント側の端部に形成された位置決め部１３と、円筒部１２の髄腔側の端部に形成された圧接部１４とを有している。尚、骨セメント側とは、図示しない人工骨側を意味し、髄腔側とは、その反対側を意味する。
【００１５】
上記の位置決め部１３は、複数の位置決め片１３ａを有している。これらの位置決め片１３ａは、円筒部１２の周方向に等間隔で配置されている。また、各位置決め片１３ａは、円筒部１２に接続された固定端側から自由端側にかけて外周方向に傾斜され、自由端が髄腔１ａの内壁面に当接するように形成されている。これにより、位置決め部１３は、髄腔１ａに挿入されたときに各位置決め片１３ａの自由端が髄腔１ａに当接して湾曲し、湾曲した位置決め片１３ａの弾性力によりプラグ筒状体１１の中心軸を髄腔１ａの中心軸に一致させるようになっている。
【００１６】
また、圧接部１４は、複数の圧接片１４ａを有している。これらの圧接片１４ａは、髄腔側の端部が自由端となるように形成され、円筒部１２の周方向に配置されている。隣接する圧接片１４ａは、中心軸から外周方向にかけて重複するように形成されている。即ち、圧接部１４は、図３に示すように、中心軸Ａに対して同芯となるように基準円Ｂを仮想的に設定し、この基準円Ｂの接線方向に沿って等間隔に切断することにより形成されている。これにより、圧接部１４は、図４に示すように、各圧接片１４ａが外周方向に展開されて髄腔１ａの内壁面に圧接されたときに、髄腔１ａの内壁面の周囲全体を圧接片１４ａで押圧可能になっている。
【００１７】
また、図１に示すように、各圧接片１４ａの自由端部（髄腔側の端部）には、爪部１４ｂが形成されている。爪部１４ｂは、内周方向に曲折され、先端が後述のプラグ芯体２１により外周方向に移動されるようになっていると共に、プラグ芯体２１により外周方向に移動した状態が維持されるようになっている。
【００１８】
上記のプラグ芯体２１は、プラグ筒状体１１の内部に挿通された挿通部２２と、プラグ筒状体１１の内部から外部に突出された押圧部２３とを有している。押圧部２３は、上述の圧接片１４ａの爪部１４ｂに当接し、骨セメント側よりも髄腔側の方が髄腔１ａの内壁面に接近させるように傾斜された側周面２３ａを有している。側周面２３ａは、挿通部２２側の端部の外径が圧接部１４の爪部１４ｂの内径と一致されている。そして、押圧部２３は、プラグ芯体２１がプラグ筒状体１１に対して骨セメント側に相対移動されたときに、押圧部２３の側周面２３ａに沿って圧接片１４ａを外周方向に移動させることにより髄腔１ａの内壁面に圧接させるようになっている。
【００１９】
また、側周面２３ａには、複数の段部２３ｂが骨セメント側から髄腔側にかけて形成されている。これらの段部２３ｂは、圧接片１４ａの爪部１４ｂに当接し、爪部１４ｂを髄腔側に対して小さな駆動力（押圧力）で移動可能にする一方、爪部１４ｂを骨セメント側に対して係止するように形成されている。これにより、押圧部２３は、爪部１４ｂを含む圧接部１４の径を拡大させるようになっていると共に、この拡大した状態を維持するようになっている。
【００２０】
上記の押圧部２３は、挿通部２２の髄腔側の端面に接続されている。挿通部２２は、プラグ筒状体１１の円筒部１２の内周面に対して摺動するように円柱形状に形成されている。また、挿通部２２の外径は、プラグ芯体２１とプラグ筒状体１１とを分離させないように、圧接部１４の爪部１４ｂの内径よりも大きな値に設定されている。さらに、挿通部２２の骨セメント側の端部は、周縁部を切除することにより骨セメント側から髄腔側にかけて径を拡大させるように傾斜されており、プラグ筒状体１１へのプラグ芯体２１の挿入を容易化している。
【００２１】
また、挿通部２２の骨セメント側の端部には、係合凹部２２ａが形成されている。係合凹部２２ａは、内周面が雌ネジ状に形成されている。係合凹部２２ａには、ボーンプラグ挿入具３１の芯移動部材３２が連結されるようになっている。芯移動部材３２は、先端部に係合凸部３２ａが雄ネジ状に形成されており、係合凸部３２ａは、芯移動部材３２を回転させることにより係合凹部２２ａに螺合されるようになっている。また、芯移動部材３２の係合凸部３２ａと挿通部２２の係合凹部２２ａとは、芯移動部材３２に所定以上の引抜き力が付与されたときに、芯移動部材３２とプラグ芯体２１との連結（螺合状態）を解除する連結解除機構３４を構成している。尚、連結解除機構３４は、ネジ溝を螺合させることにより連結解除機構３４を構成しているが、ネジ溝以外の形状であっても良い。
【００２２】
上記の芯移動部材３２は、プラグ挿入部材３３とでボーンプラグ挿入具３１を構成している。即ち、ボーンプラグ挿入具３１は、ボーンプラグ挿入具３１は、芯移動部材３２と、芯移動部材３２が貫挿されたプラグ挿入部材３３とを有している。プラグ挿入部材３３は、一端部がプラグ筒状体１１における骨セメント側の端面に当接すると共に髄腔１ａ内に挿入される外径を有した円筒形状に形成されている。そして、プラグ挿入部材３３は、プラグ筒状体１１の端面を押圧することによって、プラグ筒状体１１およびプラグ芯体２１からなるボーンプラグ２を髄腔１ａに挿入可能になっている。また、プラグ挿入部材３３の側面には、先端から後端にかけて目盛り３３ａが形成されている。目盛り３３ａは、髄腔１ａにおけるボーンプラグ２の挿入位置を目視可能にしている。
【００２３】
上記の構成において、ボーンプラグ２の製造方法について説明する。
先ず、超高分子ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を粒体や粉体を準備し、射出成形等によりプラグ筒状体１１とプラグ芯体２１との中間品をそれぞれ形成する。この後、プラグ筒状体１１の中間品においては、図３に示すように、中心軸Ａに対して同芯となるように基準円Ｂを仮想的に設定し、この基準円Ｂの接線方向に沿って等間隔に切断することにより複数の爪部１４ｂを形成する。
【００２４】
一方、図１に示すように、プラグ芯体２１の中間品においては、挿通部２２の係合凹部２２ａにメネジを形成する。そして、プラグ芯体２１の骨セメント側をプラグ筒状体１１の爪部１４ｂ側から押し込むことによって、プラグ芯体２１をプラグ筒状体１１内に貫挿し、ボーンプラグ２を完成する。そして、このような製造方法により各種サイズのボーンプラグ２を準備する。
【００２５】
次に、ボーンプラグ２の動作および使用方法について説明する。
先ず、ボーンプラグ２のセット対象となる生体骨１を所定位置でカットする。そして、ドリルリーマにより生体骨１の内部を切削し、髄腔１ａを形成する。この後、髄腔１ａの内壁面をラスプにより削り取り、髄腔１ａの横断面形状を所望の形状にする。
【００２６】
次に、髄腔１ａの径に応じたサイズのボーンプラグ２を選択する。そして、プラグ挿入部材３３に芯移動部材３２を挿通させた後、芯移動部材３２の係合凸部３２ａを挿通部２２の係合凹部２２ａに螺合することにより連結する。この後、プラグ挿入部材３３を持ちながら芯移動部材３２を引くことによって、プラグ挿入部材３３の端面をプラグ筒状体１１の端面に当接させ、ボーンプラグ挿入具３１にボーンプラグ２を取り付ける。
【００２７】
次に、ボーンプラグ挿入具３１にボーンプラグ２を取り付けた状態を維持しながら、ボーンプラグ２を生体骨１の髄腔１ａ内に挿入する。この際、ボーンプラグ２における圧接部１４が展開されずに閉じた状態にされているため、プラグ筒状体１１が髄腔１ａに移動自在に挿入されることによって、生体骨１に余計な負荷がかかることはない。また、挿入時においては、プラグ筒状体１１の位置決め部１３が髄腔１ａの内周面に当接することによって、ボーンプラグ２の中心軸を髄腔１ａの中心軸に一致させるため、ボーンプラグ２が髄腔１ａの中心に正しくセットされる。
【００２８】
また、ボーンプラグ２の挿入時においては、プラグ挿入部材３３の目盛り３３ａが読み取られる。そして、ボーンプラグ２の挿入位置が所定の挿入深さであると目盛り３３ａにより確認されたときに、ボーンプラグ２の挿入が停止される。これにより、ボーンプラグ２を正確に位置決めすることができる。
【００２９】
次に、図２に示すように、プラグ挿入部材３３を固定しながら芯移動部材３２を引抜き方向に移動させる。これにより、ボーンプラグ２においては、プラグ筒状体１１がプラグ挿入部材３３により固定されながら、プラグ芯体２１のみが芯移動部材３２により引抜き側（骨セメント側）に移動するため、プラグ芯体２１の押圧部２３が圧接部１４を外周方向に展開される。そして、図４に示すように、圧接部１４の径が拡大し、圧接部１４の各圧接片１４ａが髄腔１ａの内壁面に圧接することによって、ボーンプラグ２が固定される。この結果、ボーンプラグ２が髄腔１ａの中心に正しくセットされる状態が維持され、中心から位置ずれを起こすことがない。尚、この固定時においては、髄腔１ａの内壁面の周囲全体が圧接片１４ａにより面状且つ均等に押圧されるため、生体骨１の一部に大きな負荷がかかって破損するということはない。
【００３０】
次に、図２に示すように、圧接部１４が髄腔１ａの内壁面を所定の圧力で押圧することによって、連結解除機構３４に対して所定以上の引抜き力が発生すると、連結解除機構３４の係合が解除される。そして、芯移動部材３２がプラグ芯体２１から離反される。これにより、プラグ芯体２１の引き抜きによる相対移動により出現する圧接部１４の髄腔１ａへの押圧力が所定値に設定される。この結果、ボーンプラグ２が所定の固定力（押圧力）で固定されることになるため、生体骨１に過剰な負荷がかかることによる破損が防止される。
【００３１】
また、押圧部２３には、段部２３ｂが形成されており、この段部２３ｂは、圧接部１４の爪部１４ｂを係止する。従って、プラグ芯体２１がプラグ筒状体１１に対して一旦骨セメント側に相対移動すると、この相対移動した状態が維持される。これにより、圧接部１４の各圧接片１４ａと髄腔１ａの内壁面との圧接状態が維持されるため、ボーンプラグ２が所定の固定力（押圧力）で固定された状態がボーンプラグ挿入具３１を取り外した後も維持される。この結果、ボーンプラグ２が髄腔１ａの中心に正しくセットされる状態が維持され、位置ずれを起こすことがない。
【００３２】
上記のようにしてボーンプラグ２のセットが完了すると、セメントを髄腔１ａに充填する。続いて、セメントが充填された髄腔１ａに人工骨であるステムを押し込む。この際、図４に示すように、髄腔１ａの中心にセットされたボーンプラグ２は、圧接部１４の圧接片１４ａにより髄腔１ａを塞いでいるため、セメントをボーンプラグ２から髄腔側に漏出させることはない。これにより、ステムを髄腔１ａの挿入時における骨セメントの圧力が十分に上昇するため、骨セメントと生体骨１とを所望の固着力で固着することができる。
【００３３】
以上のように、本実施形態のボーンプラグ２は、生体骨１の髄腔１ａに装着して骨セメントの進入を阻止するものであって、外周方向に展開することにより髄腔１ａの内壁面に圧接する圧接部１４を備えたプラグ筒状体１１と、圧接部１４を外周方向に押圧可能な押圧部２３を備えたプラグ芯体２１とを有した構成にされている。
【００３４】
上記の構成によれば、ボーンプラグ２を生体骨１の髄腔１ａに挿入した後、押圧部２３により圧接部１４を外周方向に展開させると、圧接部１４が髄腔１ａの内壁面に圧接することによって、ボーンプラグ２が髄腔１ａの中心に正しくセットされると共に、セットされた髄腔１ａの中心から位置ずれを起こすこともない。これにより、ステム等の人工骨を髄腔１ａに挿入する際に、骨セメントがボーンプラグ２から髄腔１ａの深部に進入するという事態が防止される。この結果、骨セメントの圧力が十分に上昇するため、骨セメントと生体骨１とを所望の固着力で固着することができる。
【００３５】
また、上記の圧接部１４は、プラグ筒状体１１の周方向に配置された複数の圧接片１４ａを有し、押圧部２３は、傾斜した側周面を有し、該側周面がプラグ筒状体１１と相対的に移動することにより、圧接片１４ａが外周方向に展開する構成にされている。これにより、プラグ芯体２１をプラグ筒状体１１に対して相対移動させれば、プラグ芯体２１の側周面に沿って圧接片１４ａを外周方向に移動させ、髄腔１ａの内壁面に圧接させることにより固定することができる。
【００３６】
また、圧接片１４ａの隣接する圧接片１４ａ・１４ａが、プラグ筒状体１１内部に該プラグ筒状体１１と同軸に任意に決められた円の接線で該プラグ筒状体１１を区切ることにより形成された構成にされている。この構成によれば、圧接片１４ａを外周方向に展開して髄腔１ａの内壁面に圧接させたときに、髄腔１ａの内壁面の周囲全体を圧接片１４ａで押圧することができる。これにより、生体骨１の一部に大きな負荷がかかって破損するという事態を防止することができる。
【００３７】
また、本実施形態において、上記の構成を有したボーンプラグ２の挿入具３１は、プラグ筒状体１１における人工骨の骨セメント側の端面に当接することによりプラグ筒状体１１を髄腔１ａに挿入するプラグ挿入部材３３と、プラグ芯体２１における人工骨の骨セメント側の端面に連結可能にされ、プラグ芯体２１をプラグ筒状体１１に対して進退移動させる芯移動部材３２とを有した構成にされている。
【００３８】
上記の構成によれば、ボーンプラグ２をプラグ挿入部材３３で押し込みながら生体骨１の髄腔１ａに挿入し、所定位置に位置決めした後、芯移動部材３２によりプラグ芯体２１を引き抜くように人工骨の骨セメント側に移動させることによって、ボーンプラグ２を髄腔１ａの所定位置に固定することができる。
【００３９】
また、上記のプラグ挿入部材３３は、ボーンプラグ２の挿入位置を目視可能にする目盛り３３ａを有した構成にされている。これにより、ボーンプラグ２の挿入位置を目盛り３３ａにより確認することができる。
【００４０】
さらに、ボーンプラグ挿入具３１は、芯移動部材３２に所定以上の引抜き力が付与されたときに、芯移動部材３２とプラグ芯体２１との連結を解除する連結解除機構３４が形成されている。尚、本実施形態においては、挿通部２２の係合凹部２２ａと芯移動部材３２の係合凸部３２ａとの螺合により連結解除機構３４を形成しているが、これに限定されるものではなく、所定以上の引抜き力で連結状態を解除する構成が芯移動部材３２およびプラグ芯体２１の少なくとも一方に形成されていれば良い。また、連結解除機構３４は、接着剤であってもよい。
【００４１】
上記の構成によれば、プラグ筒状体１１をプラグ挿入部材３３で固定しながら、芯移動部材３２によりプラグ芯体２１をプラグ筒状体１１に対して引き抜くように移動させると、押圧部２３の傾斜された側周面２３ａが圧接部１４を展開させることによって、圧接部１４が髄腔１ａの内壁面に圧接してボーンプラグ２の固定が行われる。この際、芯移動部材３２（連結解除機構３４）に所定以上の引抜き力が付与されたときに、芯移動部材３２のプラグ芯体２１への連結が解除されることから、プラグ芯体２１の引き抜きによる相対移動により出現する押圧部２３の髄腔１ａへの押圧力が所定値に設定される。この結果、ボーンプラグ２が所定の固定力で固定されることになるため、生体骨１に過剰な負荷がかかることによる破損を防止することができる。
【００４２】
尚、本発明はその趣旨を超えない範囲において変更が可能である。即ち、本実施形態における圧接部１４は、図３に示すように、中心軸Ａに対して同芯となるように基準円Ｂを仮想的に設定し、この基準円Ｂの接線方向に沿って等間隔に切断することにより形成されているが、これに限定されるものではなく、隣接する圧接片１４ａ・１４ａが中心軸から外周方向にかけて重複するように形成されていれば良い。
【００４３】
即ち、図５に示すように、圧接部１４は、基準円Ｂから垂直方向に引き出された後、外周方向にかけて傾斜された状態に切断することにより形成されていても良い。また、図６に示すように、圧接部１４は、基準円Ｂの接線方向から垂直方向までの範囲における任意の角度で直線的に切断することにより形成されていても良い。さらに、図７に示すように、圧接部１４は、基準円Ｂの垂直方向に直線的に切断することにより形成されていても良い。
【００４４】
以上、本発明は、上記の好ましい実施形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ボーンプラグが髄腔に挿入される状態を示す説明図である。
【図２】ボーンプラグが髄腔に固定される状態を示す説明図である。
【図３】圧接部が閉じた状態を示す説明図である。
【図４】圧接部が展開した状態を示す説明図である。
【図５】圧接部の概略構成を示す説明図である。
【図６】圧接部の概略構成を示す説明図である。
【図７】圧接部の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１     生体骨
１ａ   髄腔
２     ボーンプラグ
１１   プラグ筒状体
１２   円筒部
１３   位置決め部
１４   圧接部
１４ａ 圧接片
１４ｂ 爪部
２１   プラグ芯体
２２   挿通部
２２ａ 係合凹部
２３   押圧部
２３ａ 側周面
２３ｂ 段部
３１   ボーンプラグ挿入具
３２   芯移動部材
３２ａ 係合凸部
３３   プラグ挿入部材
３４   連結解除機構
【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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