(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大腿骨骨幹部に沿って固定されるプレートと、プレートに一体に設けられて大腿骨本体部に挿設されるバレルと、バレルにスリーブを介し挿通して大腿骨骨頭部に挿設される骨螺子とからなり、
バレルは、プレート寄りの根元部の方の孔が先端部のそれよりも太径である二段異径孔を有する直筒体に形成され、
スリーブは、骨螺子の軸身部が遊びのない回転及び軸方向の摺動可能に挿通される直孔を有するとともに、バレルの前記二段異径孔の細径孔部と太径孔部との各々に細径筒部と太径筒部とがその順に遊びのない軸方向の摺動可能に挿通される二段異径筒体に形成されてなることを特徴とする大腿骨骨切り手術用インプラント。
【請求項２】
バレルが、筒長は１０乃至３５ｍｍであり、軸径は骨螺子の軸径の１．５乃至２．５倍である請求項１に記載の大腿骨骨切り手術用インプラント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大腿骨回転骨切り手術などの大腿骨固定手術用として用いる大腿骨骨切り手術用インプラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
大腿骨頭無腐性壊死という症状に対して行われる大腿骨頭回転骨切り手術は、骨頭を温存する点で優れた手法であり、この手術においては、骨切り面における骨融合までの期間の結合力の維持及び骨融合の促進のためにキャニュレイテッド・キャンセラス・スクリュー（Canulated cancerous screw,以下、骨螺子という）とよばれるスクリューを挿入し固定することが行われてきた。
【０００３】
大腿骨頭回転骨切り手術による治療方法は、図６を参照して大腿骨の骨頭根元部を骨切り部９で骨切りし、病変（壊死）部を荷重部より逃がして後方の健常な関節面を前方に移動させるためとして予定した位置に回転して、骨螺子４を挿入しねじ締め固定することにより、骨切り部９が再度骨融合するのを助長するようにした術法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
骨螺子４の挿入に際しては、大腿骨骨幹部７内及び大腿骨骨頭部８内をその分削る必要が生じるが、骨髄内の血流を温存するため、また骨自身の強度を維持するため等の理由から、特に大腿骨骨頭部において余りに多くの量の骨を削ることはできない。従って、骨螺子４の直径は普通３．５〜７．５ｍｍと細くせざるを得ないが、この径だと一本の骨螺子４では固定力が弱く、図７に示されるように、大腿骨骨頭部に荷重Ｐが加えられた場合に骨螺子４の頭部に大きなモーメントがかかりここでぐらつきを生じて、骨切り部９の骨切り面に隙間が生じて骨融合が進行し難くなったり、また、骨頭部がぐらついたりするため、通常、２〜３本の骨螺子４の挿入が行われてきた。
【０００５】
また近年、スクリューとプレートを有するシステムが開発されているが、骨切り面を合わせ、かつ骨髄内の最適な位置にスクリューを挿入し、更にプレートを大腿骨に合わせるという極めて技術的に困難な作業を要求されていた。これでは手術時間が長くなるのは当然であって、従って、より短時間で手術が可能であって、また、汎用の骨螺子４でも十分な固定力を発揮し得る大腿骨骨切り手術用インプラントの開発が斯界において強く望まれていた。
【０００６】
本発明は、このような問題点の解消を図るために成されたものであり、本発明者等による検討の結果、骨頭部における骨削り量、すなわち骨螺子の径はこれまで通りであっても、大腿骨本体側に骨螺子の径に対し適当な軸比を持つバレルを挿入して該骨螺子と結合させることで、骨螺子の一本当たりでは従来に比して大きな固定力が得られること、また、バレル内で骨螺子を摺動させることにより、骨螺子の長さの調節が簡単かつ確実にしかも短時間で行えることを見出だすに至ったものであって、従って、本発明の目的は、従来の細い骨螺子を使用して大きな荷重に対抗し十分な固定力を保持し得ることにより、手術時間の短縮を図るとともに、骨融合の促進を果たすことが可能な大腿骨骨切り手術用インプラントを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため以下に述べる構成としたものである。即ち、本発明に係る請求項１の発明は、大腿骨骨幹部に沿って固定されるプレートと、プレートに一体に設けられて大腿骨本体部に挿設されるバレルと、バレルにスリーブを介し挿通して大腿骨骨頭部に挿設される骨螺子とからなり、バレルは、プレート寄りの根元部の方の孔が先端部のそれよりも太径である二段異径孔を有する直筒体に形成され、スリーブは、骨螺子の軸身部が遊びのない回転及び軸方向の摺動可能に挿通される直孔を有するとともに、バレルの前記二段異径孔の細径孔部と太径孔部との各々に細径筒部と太径筒部とがその順に遊びのない軸方向の摺動可能に挿通される二段異径筒体に形成されてなることを特徴とする大腿骨骨切り手術用インプラントである。
【０００８】
また、本発明に係る請求項２の発明は、上記請求項１に係る大腿骨骨切り手術用インプラントにおいて、バレルが、筒長は１０乃至３５ｍｍであり、軸径は骨螺子の軸径の１．５乃至２．５倍であることを特徴とする大腿骨骨切り手術用インプラントである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の第１の実施形態に係るインプラントを大腿骨に取付けた態様を表す断面図が示される。この図において、上記インプラントは、プレート１とバレル２とスリーブ３と骨螺子４とにより構成され、例えば、大腿骨回転骨切り手術の際に大腿骨骨幹部７及び大腿骨骨頭部８に挿通し固定して取付けられる。この場合、骨頭根元部の骨切り部９で接合された大腿骨骨頭部８と大腿骨骨幹部７とに対して、プレート１の上端部に一体に取り付けられてなるバレル２を前記骨幹部７の本体内に穿設した孔に挿設するとともに、このプレート１を骨幹部７の側面に沿って図示しないねじ部材により固定して、前記バレル２内にスリーブ３を挿入し、次いで、骨螺子４をスリーブ３を介しバレル２内に挿通して大腿骨骨頭部８にねじ締めにより挿設して取付けられる。
【００１１】
プレート１とバレル２とは、本実施形態ではチタン合金などの金属により一体に成型されていて、バレル２がプレート１の上端部に所定の交差角度を存して斜め上方に突設されている。なお、プレート１とバレル２に関しては、本出願人において先に特開平10−052438号公報によって提案したような交差角度調節方式になる構造が結合されたものを採用することもできる。
【００１２】
バレル２は、プレート１寄りの根元部の方の孔が先端部のそれよりも太径である二段異径孔５を有する直筒体に形成されていて、この二段異径孔５がプレート１の外面部から先端部まで貫通している。なお、二段異径孔５の段部は、本実施形態ではテーパー段部に形成しているが、この他に、平坦な段部になつたものであってもよい。
【００１３】
スリーブ３は、プレート１、バレル２同様にチタン合金などの金属からなり、通常に用いられている骨螺子４に対しその軸身部が遊びのない回転及び軸方向の摺動可能に挿通される直孔を貫通して有するとともに、バレル２の前記二段異径孔５に遊びのない軸方向の摺動可能に挿通される二段異径筒体６に形成されている。
【００１４】
骨螺子４は、同じくチタン合金などの金属により細長い棒体に形成されていて、直径が３．５〜７．５ｍｍと細く、かつ、所定長さを有するとともに、先端部にはねじが螺設され、基部側には六角孔（図示しない）等のねじ用治具を嵌合させるねじ頭部が設けられてなるものであり、従来からこの種の手術用に広く使用されるキャニュレイテッド・スクリューと呼ばれる周知の構造になるスクリューである。
【００１５】
このような本実施形態のインプラントは、図１に示されるように組み合わせて大腿骨の被手術部位にセッティングし治療用に使用されるが、その際、骨螺子４をねじ用治具によりねじ込ませることによって、スリーブ３と骨螺子４の頭部側とが遊びを有しなく密接し一体となってバレル２内に所定位置まで入り込み、このときスリーブ３における二段異径筒体６の細径筒部と太径筒部とが、バレル２における二段異径孔５の細径孔部と太径孔部とに遊びを有しなく密接し嵌合した状態となることから、骨螺子４とバレル２とはスリーブ３を介して密接し一体的に係合して恰も一体構造体に等しい形態となることは言うまでもなく、従って、骨螺子４は、根元部分の頭部が充実した厚肉で太径部に転じた形態で大腿骨骨幹部７の本体内に穿設した孔内に堅固に挿設されるようになるのである。
【００１６】
かかる状態では、図７に示されるように大腿骨骨頭部８に荷重Ｐが加えられることにより骨螺子４の頭部に大きなモーメントがかかったとしても、前記厚肉・太径部でこのモーメントに対して必要かつ十分な抗力で対抗することが可能であって、その結果、固定力が向上して、骨切り部９の接合状態を堅固に保持させることができる。この場合、バレル２の細径孔部の長さに比してスリーブ３の細径筒部の長さを長くし、かつ、バレル２の二段異径孔５の長さに比してスリーブ３の全長を若干短くした寸法関係を持たせておくようにすることが望ましい。このようにすることによって、従来では、寸法を少しずつ異ならせていた骨螺子４を複数本準備する必要があったのに対して、本実施形態では、所定長さの１本の骨螺子４で十分対処することが可能である。
【００１７】
図２には、本発明の第２の実施形態に係るインプラントを大腿骨に取付けた態様を表す断面図が示される。この第２の実施形態において、前記第１実施形態に類似し、対応する各部材については同一の参照符号を付してここでは重複を避けて説明を省略し、特徴のある部分について以下に述べる。
【００１８】
上記第２実施形態は、スリーブを有しない代わりに、骨螺子４が、バレル２内に挿着される基部側の軸端部を、バレル２の前記二段異径孔５に遊びのない回転及び軸方向の摺動可能に挿通される二段異径軸１０に形成させてなるところに構成上の特徴が存するものである。このように構成してなる第２実施形態は、これが発揮する作用に関しては、第１実施形態のものと勿論同様であって、部材点数の減少が図れる一方、骨螺子４として従来の常用のものとは別の形態の骨螺子を用意する必要がある点では第１実施形態とは相違している。
【００１９】
ところで、上記第１・第２実施形態において、実際に試作して、その固定力について種々検討したところ、骨螺子４とバレル２との組合せによって上記固定力が増大したことが立証されたが、特に、バレル２が、筒長は１０乃至３５ｍｍであり、かつ、軸径は骨螺子４の軸径の１．５乃至２．５倍であることが望ましいことが判った。即ち、軸径が１．５倍未満であると、バレル２のプレート１寄り部である根元部（大腿骨に対する差し込み部）に加わる大きなモーメントに十分抗し切れなくて、この部分で「がたつき」が大きくなり、その結果、骨切り部９の骨切り面に隙間が生じて骨融合が進行し難くなったり、また、骨頭部がぐらついたりする。
【００２０】
一方、軸径が２．５倍超過であると、バレル２の先端部に大きなモーメントが作用して、これによりバレル２の先端部と挿通している骨螺子４との間に「がたつき」が発生して好ましくなく、また、バレル径が大きくなることにより大腿骨骨幹部７が大きく削られることとなり、患者への負担が増大する不都合がある。
【００２１】
また、バレル２の筒長を１０ｍｍ未満とすると、バレル２の大腿骨骨幹部７に対する固定力及びバレル２と骨螺子４との間の一体化力が弱まることから、骨螺子４とバレル２との組合せの意義が薄れてしまい、逆に３５ｍｍ超過であると大腿骨骨幹部７が深く削られることとなり、患者への負担が増大する問題があって、それぞれ好ましくない。以上のようなことから、バレル２は、筒長が１０乃至３５ｍｍであり、かつ軸径が骨螺子４の軸径の１．５乃至２．５倍であることが望ましい。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について添付図面を参照しながら説明する。図３に示すように、本発明の実施の形態に係るインプラント１基と従来から用いられる骨螺子４１本とを組み合わせて骨モデルに挿設して３回繰り返しの荷重試験を行った（荷重値：１６００Ｎ）。そのときの試験結果は、「表１」、本発明の実施形態に係るインプラントを取付けた大腿骨の圧縮試験結果線図である図４、並びに比較例に係るインプラントを取付けた大腿骨の圧縮試験結果線図である図５に示される通りである。
なお、「表１」において、各欄中の括弧付き数字はバレル径／骨螺子径の軸径比を示し、また、○印は、荷重を０から１６００Ｎまで漸増した後、０まで漸減した際のループが原点に戻る、ぐらつかない状態（図４参照）を、△印は、ループの原点が少しずつずれる、ややぐらつく状態（図５参照）を、×印は、荷重がかからなく、ぐらつく状態をそれぞれ示している。
【００２３】
【表１】
0003947633.tif 000002
【００２４】
以上述べた実施例の試験結果から明らかなように、バレルの軸径が骨螺子の軸径の１．５乃至２．５倍である場合に、固定力が増大してぐらつきが殆ど生じない安定性が高いインプラントが得られることが立証された。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２６】
即ち、本発明によれば、バレルと骨螺子との組合せによって固定力が飛躍的に増大し、その結果、同じ骨螺子を用いて従来３本必要としていたものが２本で済むことになり、手術に要する時間と労力が大幅に軽減される格別の効果が奏される。
【００２７】
また本発明によれば、バレル内で骨螺子をスライドさせることによって、長さの調節を行いながら骨切り部をすき間無く接合させる操作が容易になるとともに、用意しなければならない骨螺子の種類、本数を低減し得る効果も奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るインプラントを大腿骨に取付けた態様を表す断面図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るインプラントを大腿骨に取付けた態様を表す断面図。
【図３】本発明の実施形態に係るインプラントを取付けた大腿骨の負荷試験説明図。
【図４】本発明の実施形態に係るインプラントを取付けた大腿骨の圧縮試験結果線図。
【図５】比較例に係るインプラントを取付けた大腿骨の圧縮試験結果線図。
【図６】大腿骨頭回転骨切り手術による治療方法の態様を表す断面図。
【図７】従来例の大腿骨骨切り手術用インプラントにおける荷重が及ぼす影響を説明する断面図。
【符号の説明】
１…プレート            ２…バレル              ３…スリーブ
４…骨螺子            ５…二段異径孔          ６…二段異径筒体
７…大腿骨骨幹部        ８…大腿骨骨頭部        ９…骨切り部
１０…二段異径軸
【図１】
0003947633.tif 000003
【図２】
0003947633.tif 000004
【図３】
0003947633.tif 000005
【図４】
0003947633.tif 000006
【図５】
0003947633.tif 000007
【図６】
0003947633.tif 000008
【図７】
0003947633.tif 000009