JPH07163652A - 人工骨補填材 - Google Patents

人工骨補填材

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JPH07163652A
JPH07163652A JP5343390A JP34339093A JPH07163652A JP H07163652 A JPH07163652 A JP H07163652A JP 5343390 A JP5343390 A JP 5343390A JP 34339093 A JP34339093 A JP 34339093A JP H07163652 A JPH07163652 A JP H07163652A
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    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 大腿骨などの治療に使用される人工骨補填材
で、棒状をなす芯材とこの芯材に外嵌される側部材とか
らなるもので、芯材と側部材とが軸線の回りに相対的に
空回りしないようにし、生体骨との接合性および修復し
た患部の耐久性を高める。 【構成】 芯材1に側部材4を外嵌めした際、側部材4
が芯材1に対して同芯材の軸線Jの回りに空回りしない
ように、側部材4を、中空部5を横断面で略正方形をな
す筒状とし、芯材1をその横断面が中空部5よりやや小
さめの同断面形状とし、側部材4の中空部5に内挿する
形で嵌合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、人工骨補填材に関し、
詳しくは人体の大腿骨や脛骨のように比較的大きい荷重
がかかり、かつ棒状をなす骨(以下、単に大腿骨ともい
う)が骨腫瘍等に冒され切除されたときのように、その
切除された骨の補填(治療)に使用される人工骨補填材
(以下、単に骨補填材ともいう)に関する。
【0002】
【従来の技術】骨腫瘍に冒された部位(患部)を切除し
て整形外科手術をする場合には、切除した骨の部分を骨
補填材で補填することが行われる。こうした治療に使用
される骨補填材としては、図7に示したような構造のも
のが使用されている。この骨補填材は、大腿骨にはかな
りの荷重がかかるため、これに耐えられるように、両端
部が先細りテーパーをなす円形断面の芯材(髄内釘とい
われる棒状体)Sに対し、中央が同芯材の外径よりやや
大きい内径(中空部C)をもつ円筒状の側部材Gを外嵌
めする構造となっている。治療に際しては、芯材Sの外
側(周面)に骨セメントといわれる骨治療用の補填材や
接着剤(以下単に骨セメントという)を塗布し、側部材
Gを外挿することで外嵌(嵌合)し、芯材Sの両端を切
除された骨の部位Lの間隔を広げて生体骨Kの端部の中
心(海綿骨)に打ち込み、側部材Gの端面Fと生体骨K
との隙間は骨セメントで補填ないし接合される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の骨
補填材には次のような問題があった。すなわち、側部材
Gの中空部Cと芯材Sの横断面が共に円形であるため、
つまり円形断面の隙間嵌めのために、芯材Sに対して側
部材Gが空回りしてしまう嵌合構造をしている。このた
め、骨セメントによって接着されているとは言え、手術
において大腿骨に補填し修復が完了したようなときに何
かの影響で側部材Gが芯材Sの軸線J回りに回転するよ
うな作用を受けると、接着がとれてしまい側部材Gが回
ってしまうといったことがあった。このように、従来の
骨補填材においては、せっかく骨や芯材Sと接合(接
着)していたのに側部材Gが分離してしまうことがある
などより、骨との接合性やその修復した患部の耐久性
(寿命)に問題があるとの指摘があった。
【0004】本発明は、この様な問題点に鑑みて案出さ
れたものであり、その目的とするところは、芯材と側部
材とが軸線の回りに相対的に空回りしない構造の人工骨
補填材を提供することにあり、もって、手術後における
生体骨との接合性や耐久性の向上を図ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、大腿骨などの治療に使用される人工骨補
填材であって、棒状をなす芯材とこの芯材に外嵌される
側部材とからなるものにおいて、前記芯材に前記側部材
を外嵌めした際、前記側部材が前記芯材に対して同芯材
の軸線の回りに空回りしない嵌合構造としたものであ
る。この場合の嵌合構造は、前記芯材と前記側部材と
が、同芯材の軸線に略直角の断面において略四角の断面
形状で嵌合してなるものが製造上や使用上から好まし
い。また、これらの人工骨補填材において前記側部材
は、筒状に形成されたものと、前記芯材に径方向から外
嵌め可能に一側が開口されているものを挙げることがで
きる。なお、前記側部材はいずれも水酸アパタイト製と
するのが生体親和性の点より好ましい。
【0006】
【作用】本発明に係る人工骨補填材によれば、芯材に対
し側部材が空回りしない嵌合構造をしているため、固定
された芯材に外嵌めされた側部材に対し、軸線の回りに
回転力が作用しても、側部材は嵌合の隙間分しか動か
ず、したがって回転しない。かくして、骨補填材の生体
骨への接合性ないし固定性が向上するので、その修復し
た患部の耐久性(寿命)が向上する。
【0007】
【実施例】次に本発明に係る人工骨補填材を具体化した
第1実施例について、図1を参照して詳細に説明する。
図中1は、棒状をなす芯材であって、本例では、ステン
レス鋼製で、両端に、円形断面で先細り状のテーパー部
2,2を備えるとともに、中間部3は略正方形(四角
形)の一定の横断面をなす角形に形成されている。一
方、側部材4は、中心に、芯材1の中間部3が僅かの隙
間で挿通し得るように略正方形断面でもって貫通された
中空部(貫通孔)5を備え、円筒状に形成されている。
なお、側部材4の長さLおよび外径Dは、切除する生体
骨(患部)の長さLおよび太さDと略合致するように設
定される。ただし、芯材1は、その長さが、図1に示し
たように側部材4の長さより長く、側部材4の中空部5
に挿入したとき、両端のテーパー部2およびその近傍の
略正方形の断面部分(中間部3)が側部材4の端面6か
ら突出するようになっており、この部分が生体骨に打込
まれて曲げ強度を保持しつつ接続されるようになってい
る。なお、本例では芯材1、側部材4ともに全体の稜線
(角部)には、約R1mm程度の丸みが付されている。
こうして、本例においては芯材1に軸線J方向から側部
材4を外嵌めするようになっており、その下で芯材1を
固定すると、側部材4は軸線J方向にスライドするが、
軸線Jの回りには回転しない嵌合構造になっている。
【0008】しかして、本例の人工骨補填材において
は、芯材1の側面などに所定の骨セメントを塗布し、側
部材4の中空部5に挿通することで両者が組立てられる
ものであるが、手術においては、切除されて残存する生
体骨(大腿骨)K,Kの各端面部に、芯材1の両端のテ
ーパー部2およびその近傍の部位をそれぞれ打込んで固
定する。これにより、テーパー部2近傍の略正方形断面
部が生体骨Kに対し回り止めとなる。そして、所定の骨
セメントを介在させ、隙間を埋めるようにするととも
に、側部材4の端面6が生体骨Kの端面に当接するよう
に処置される。
【0009】手術後は、芯材1に対して側部材4が軸線
Jの回りに回ることがないから、生体骨Kおよび芯材1
との接合が順調に行われ、また接合(手術)後における
耐久性にも優れる。本例では、芯材1の中間部3および
側部材4の中空部5の横断面形状を略正方形としたた
め、中空部5に嵌合する際は、芯材1の側面の角が中空
部5の隅角に合うように加減して差し込むことで、簡易
に組立て(外嵌)をすることができる。その上に、側部
材4が筒状に形成されているため、確実な嵌合を得るこ
とができる。なお、芯材1は生体適合性がありかつ強度
の高いステンレス鋼など適宜の材質から選択使用すれば
よい。また、側部材4の材質としては、セラミックが、
とりわけ、水酸アパタイトが機械的強度も高く、しかも
生体骨Kとの密着性にも優れているので好ましい。
【0010】第2実施例について図2および図3に基づ
いて説明するが、前例が側部材を筒状とし芯材をその軸
線方向に挿通して嵌合する場合を例示したのに対し、本
例は、芯材21に対し側部材24をその径(横側)方向
から外嵌(嵌合)するように、側部材24の一側を開口
させたものである。前例と基本的に共通するものである
ため、相違点のみ説明する。すなわち、本例では、芯材
21は前例と同様に両端に、円形断面で先細り状のテー
パー部22,22を備えるとともに、中間部23は略正
方形(四角形)の一定の横断面をなす角形に形成されて
いる。ただし、中間に2か所貫通孔27が穿設されてい
る。また、側部材24は、患部の生体骨Kの外形に相応
するように設定されたテーパー状の円柱体をその軸線方
向から見て横断面が略U字形をなすように一側を開口し
てなる凹溝25となし、この凹溝25の内面に沿って芯
材21の3側面が僅かの隙間をもって嵌合状態で収容さ
れるように形成されている。ただし、この凹溝25の開
口縁寄り部位の幅Wは芯材21が収容される凹溝25の
幅より段付状にやや幅広とされ、径方向からの嵌合を容
易としている。また、本例においては、芯材21が嵌め
られたとき、芯材21に形成された貫通孔27と合致す
る部位に同様の貫通孔28が同ピッチで2か所穿設され
ている。
【0011】本例においては、生体骨Kに固定された芯
材21に、所定の骨セメントを塗布し、側部材24の凹
溝25を横方から嵌合させるのである。なお側部材24
における凹溝25の開口側は、適宜、自家骨(自己の別
部位の骨)や骨セメントでもって補填される。本例にお
いても前例と同様に、芯材21に対し側部材24が空回
りすることがない。本例では、側部材24を芯材21に
横方から外嵌することができるので、切除する骨の部位
が長い場合に好適である。
【0012】なお、本例においては芯材21及び側部材
24に貫通孔27,28が穿設されているので、次のよ
うにして固定することもできる。すなわち、図4に示し
たように、開口側に自家骨Kaが位置するようにして芯
材21に添え、側部材24の外側の貫通孔28からねじ
部材(骨ねじといわれる骨治療用のタッピングスクリュ
ー)Tをねじ込んで自家骨Kaに螺締するのである。こ
うすることにより、一層固定性がよくなり、したがっ
て、修復の早期化が期待される。また、貫通孔27,2
8は、図示しないワイヤーを通し、側部材24ないし自
家骨Kaの回りをワイヤーで巻き付けることができるの
で、こうした固定手段としても利用できる。なお、本例
における側部材24と芯材21にそれぞれ設けられた貫
通孔27,28は、円形断面とされているが、図3A
中、2点鎖線で示したように、軸線方向に長い、いわゆ
る小判形などの長孔としておくとよい。こうしておけ
ば、芯材21に対し、側部材24の軸線方向における位
置の微細な調整ができるからである。
【0013】さて、次に、さらに別の実施例について図
5を参照して説明するが、本例は上記第1実施例に示し
た円筒状をなす側部材4をその軸線Jを含む平面で2つ
に分割したものであると共に、前例の変形例とでもいう
べきものである。すなわち、本例は、その側部材34
を、上記第1実施例において軸線方向から見て略正方形
をなす中空部5の対向する辺の中央を結ぶ線で分割して
なるもので、2つの部材35,35を合わせることで、
それぞれの凹部36をもって中空部を構成するようにし
たものである。しかして、本例においては、側部材34
が2つに分割されているために、芯材31に対して両方
の側方(横方)から嵌めることができる。このものは、
分割されている分、側部材の一構成部材35を細く(薄
く)できる。したがって患部を広く開けることができな
いような場合に好適である。
【0014】図6は、さらに他の変形例を示したもので
ある。このものは、側部材44をその軸線方向から見
て、正方形断面の隅角を結ぶ対角線方向に分割し、2部
材45,45としたものである。この場合には、中空部
を形成する凹部46,46がV溝状をしているので芯材
41にあてがい易く、嵌合が容易となる。図5および図
6においては、2つに分割した場合を例示したが、その
分割数は、患部の状況(治療対象の骨)ないし症状など
に応じて適宜に設定したものとして予め準備しておけば
よい。
【0015】上記実施例では、芯材をいずれも横断面を
略正方形として側部材と嵌合した場合を例示したが、本
発明においては、これを略長方形(矩形)とすることも
できるし、こうした四角形に限定されるものではない。
棒状をなす芯材とこの芯材に外嵌される側部材とからな
り、芯材に側部材を外嵌めした際において、側部材が芯
材に対して同芯材の軸線の回りに空回りしない嵌合構造
であればよい。
【0016】なお上記実施例では、側部材を水酸アパタ
イト製とした場合を例示したが、強度と生体適合性があ
ればよく、格別これに限定されるものでない。その他の
セラミック製、或るいは人体適合性のある金属(ステン
レス鋼、チタン合金)など、適宜の材質で形成すればよ
い。芯材についても同様である。さらに、本発明に係る
人工骨補填材は大腿骨や脛骨など棒状をなす骨の補填に
広く適用できる。
【0017】
【発明の効果】本発明に係る人工骨補填材は、上記した
ことから明らかなように、芯材に対し側部材が空回りし
ない構造をしているため、固定された芯材に外嵌めされ
た側部材に対して軸線の回りに回転力が作用しても、側
部材は嵌合の隙間分しか動かず、したがって回転しな
い。つまり、その嵌合構造により、側部材を軸線回りに
静止させる作用をなし、回転を防止するので、本発明に
係る骨補填材でもって補填する場合には、術後における
生体骨との接合性に優れ、修復した患部の耐久性が向上
するといった効果がある。したがって患者にとっては朗
報である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る人工骨補填材を具体化した第1実
施例を示した一部破断正面図および横断面図である。
【図2】本発明に係る人工骨補填材を具体化した第2実
施例を説明する分解斜視図である。
【図3】第2実施例に使用した側部材を示すもので、A
は開口側から見た正面図、Bはその底面図、Cは正面図
における中央縦断面図である。
【図4】第2実施例において、ねじ部材を使用して螺締
したときの一部破断縦断面図である。
【図5】側部材の別の実施例を示すもので、芯材に側部
材を外嵌して軸線方向から見た図である。
【図6】側部材のさらに別の実施例を示すもので、芯材
に側部材を外嵌して軸線方向から見た図である。
【図7】従来の大腿骨用の人工骨補填材の一例を説明す
る一部破断正面図および横断面図である。
【符号の説明】
1,21,31,41 芯材 4,24,34,44 側部材 K 生体骨 J 軸線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桧垣 昇三 東京都調布市菊野台2丁目43番35号

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 大腿骨などの治療に使用される人工骨補
    填材であって、棒状をなす芯材とこの芯材に外嵌される
    側部材とからなるものにおいて、前記芯材に前記側部材
    を外嵌めした際、前記側部材が前記芯材に対して同芯材
    の軸線の回りに空回りしない嵌合構造としたことを特徴
    とする人工骨補填材。
  2. 【請求項2】 前記芯材と前記側部材とが、同芯材の軸
    線に略直角の断面において略四角の断面形状で嵌合して
    いることを特徴とする請求項1記載の人工骨補填材。
  3. 【請求項3】 前記側部材が筒状に形成されている請求
    項1または2記載の人工骨補填材。
  4. 【請求項4】 前記側部材が、前記芯材に径方向から外
    嵌め可能に一側が開口されている請求項1または2記載
    の人工骨補填材。
  5. 【請求項5】 前記側部材が水酸アパタイト製である請
    求項1ないし4記載の人工骨補填材。
JP34339093A 1993-12-15 1993-12-15 人工骨補填材 Expired - Fee Related JP3325986B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018033773A (ja) * 2016-09-01 2018-03-08 ヤマウチマテックス・エンジニアリング株式会社 人工骨幹
CN107802885A (zh) * 2017-11-01 2018-03-16 西南交通大学 组配式骨组织工程支架

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JP2018033773A (ja) * 2016-09-01 2018-03-08 ヤマウチマテックス・エンジニアリング株式会社 人工骨幹
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