JPH07502176A - 調節可能な股関節エンドプロテーゼ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 調節可能な股関節エンドプロテーゼ 本発明は股関節エンドプロテーゼに関する。

整形外科医師にとって股間接の人工的置換は最も好適な外科的干渉の１つである 手術となっているが、それでもなお、関節部分の人工的置換に関する多くの問題 が今日でも未だ解決していない。

大腿骨や骨盤の形態的変形が多種あるために、筋肉組織の力と支持構造のてこの 腕の独立パラメーター間には生理的相互作用に拘わらず殆ど相関関係がない（Ｐ Ｃノープル（Ｎｏｂ　ｌ　ｅ）　、基部側大腿骨の幾何学とセメントレス腰置換 の設計、オースオブ・レル・サイ（Ｏｒｔｈｏｐ　Ｒｅｌ　５ｃｊ）１．８６− ９２）。多くの問題はここから生じ、現在のところ完全には解決されていない。

例えば、大腿骨のネックの長さは現在のところ異なった大きさの３つのネック部 品によっておおまかに模造されているだけである。ヘッド中心の調節は大腿骨の ネックとシャフト間の角度（大腿骨ネック／シャフト角）の選択に依存するが、 最近では約１２６６〜１３０°の生理学上の角度に対して、例えば約１４０°と いう外反状態が益々選択されている。従ってベッド上でより低い曲げ及びせん断 応力を達成することが要求される。しかしながら、結果的な力の横方向化はグラ ンドリードからパンの高速デトリクンヨン（ｄｅｔｒｉｃｔｉｏｎ）へ与えてい る。

骨に最適に取り付けられるセメントレスプロテーゼが公知であり、均一な力の伝 達が期待される（ウォーカー（Ｗａ　Ｉ　ｋ　ｅ　ｒ）　Ｐ、ボス（Ｐｏｓ　ｓ ）Ｒ，ｏバートソン（Ｒｏｂｅ　ｒ　ｔ　５ｏｎ）ＤＤ、ライリー（Ｒｅｉｌｌ ｙ）ＤＴ、エワルド（Ｅｗａ　１ｄ）ＦＣ，ト−７ス（Ｔｈｏｍａｓ）ＷＨ，及 びスレラン（Ｓ　Ｉ　ｅｄｇｅ）ＣＢ、圧力固定腰幹状部の設計解析、オースオ プ・レル・サイ（Ｏｒｔｈｏｐ　Ｒｅｌ　５ｃｉ）ｌ、７５−８５）、しかしな がら、骨のベッドに最適に取り付けるために、ヘッド中心の高さ及び突起を種々 に調節し永久的に固定する問題が生じる。これに関しては、関節の接合の安定性 が特に困難を有する。

ＦＲ−ＡＩ−２６０５５１４はプロテーゼヘッドを３方向に調節することができ る股関節プロテーゼについて開示している。この目的のために、プロテーゼは３ 部品からなっている。プロテーゼヘッドは大腿骨内に固定されたねじ上に取り付 けられており、接合ボールをコーン上に有している。接合ボールの中心とプロテ ーゼの中心線との距離はコーン中への圧入の深さを加減できる接合ボールによっ て調節する。プロテーゼの中心線沿いにある接合ボールの中心の高さは異なった 総高さを有するプロテーゼヘッドによって調節する。プロテーゼの中心軸回りの 回転により、プロテーゼヘッドをプロテーゼシャフトから突出したねじ中に支持 し１回転は、プロテーゼシャフトに対してプロテーゼヘッドをねじ止めすること によって固定する。

更に、ＥＰ−ＡＩ−０３９０８８３はねじと接続したネック部品上に配置したヘ ッド部品を有する股関節プロテーゼについて開示しており、これは１．２、又は ３次元的に調節可能状態に配置することができる。前及び／又は矢状平面内での 変位は互いに直交する２つのレール、例えばダブテイル（ｄｏｖｅｔａｉｌ）ガ イドによって与えられる。また、缶状平面での傾斜や垂直方向での調節も提供さ れることが示唆されている。調節はねじにより固定される。

本発明の目的は、手術中の患者の整形外科的条件に適合可能な、改良された調節 可能な股関節エンドプロテーゼを提供することであり、これによって力の均一な 伝達を可能にし、調節の安定した固定を確保する。

この目的は請求の範囲に記載の本発明により達成される。本発明の股関節エンド プロテーゼによって水平平面内でのプロテーゼヘッドの調節が、段階を形成せず に、内側末端部分でのシェントンズ（Ｓｈｅｎｔｏｎ’　ｓ）線の接線に沿って 、可能である。本発明によれば、中側−外側変位の平面方向は、基部側の漏斗部 形作側エツジから始まり、大腿骨のネックの内側内部限界に接触する接線に平行 に配置するように調節する。

本発明は、個々の要素を交換することなく調節可能性を大きく拡大した股関節エ ンドプロテーゼを効果的に提供する。プロテーゼは手術中にプロテーゼヘッドを 調節することによって患者の整形外科的条件に適合させる。この目的のために、 段階的調節が中側−外側方向と、大腿骨シャフトの軸回りの回転によるプロテー ゼのねじり角とで可能である。これらの調節は歯による積極的な口・ツクにより 固定するのが好ましい。積極的なロックを解除することなしに外力によりこれら の調節を変更することは、これらの力がプロテーゼを折るほどでなければ、不可 能である。

これらの歯によって、他の調節をそれぞれ変更する必要なしに僅かな力でいずれ の伝達方向にも別々にプロテーゼの調節が可能である。両方の調節を同時に固定 するためには、単一の固定要素、例えばねじ山付きボルト、拡張ボルト、又は打 ち付は可能な本体結合リベット等しか必要としない。

その深さの異なった内部コーンを有する接合ボールは基部側一端部側方向におい ての調節に使用するものであり、ここで接合ボールは大きさが異なっていても良 い。

調節及び固定手段は全て、手術する外科医により容易に組み立てられるような状 態に設計及び配置されている。

本発明の実施態様例を図面に示し以下により詳細に記載する。

図面において： 図１は本発明による調節可能な股関節エンドプロテーゼを有する大腿骨を示す図 ２は股関節エンドプロテーゼの正面断面図を示す；図３は図２の線ＩＩＩ−ＩＩ Ｉによる断面図を示す；図４は図２の矢印Ｘ方向から見た上方図を示す。

図１は骨セメント被覆２により取り囲まれた股関節エンドプロテーゼを有する大 腿骨１を示している。エンドプロテーゼはシャフト又は幹状部３、シャフト１こ 設けられた接続要素又は溝要素４、及び溝要素４に対して可動であるプロテーゼ ヘッド５からなる。このヘッドは接合ボール６を有し、設定要素又は調節要素７ 、中間プレート８、及び固定要素（ねじ山付きボルト１０でもよい）を有する支 持部材９を有している。前面歯１２．１３及び１５．１６により形成された口・ ツク手段は一方は支持部材９と中間プレート８との間に配置され、他方は溝要素 ４と中間プレート８との間に配置される（図２）。エンドプロテーゼの整形外科 的環境への適合を可能にする調節手段はすべて各図の符号２３で示す。股関節エ ンドプロテーゼはシャフト軸Ｓに沿って大腿骨２内に挿入され、骨セメント被覆 ２内に固定される。骨セメント被覆２を損傷又は破壊する応力の集中を除去する ために、股関節エンドプロテーゼの全てのエツジと溝要素４を含む調節手段２３ は、特にプロテーゼの中側−外側末端部分では、できる限り離して配置する。

少なくとも３つの調節方向を、接合ボール６の整形外科的に正確な位置調節のた めに提供する。第１の調節は線Ｂ−Ｂ’　による中側−外側方向での直線的変位 により行い、第２の調節は線Ｃ−Ｃによる基部側一端部側方向に行い、第３の調 節は図１の正面図に見られるように線Ｂ−Ｂ’　に垂直な軸Ａ−Ａ回りの回転に より行う。

図２では、溝要素４の断面図を示しており、これはヘッド部に対面する表面に中 側−外側方向に下向きにカットされた溝１１を有し、この溝に調節要素７を案内 する。下向きのカットにより、調節要素７は溝１１の方向にのみ直線的に伝達す ることができる。第１の線形前面歯１２は溝要素４の表面上に配置されている。

溝要素４上には、中間プレート８が支持され、溝要素４に対面する中間プレート ８の表面上には第２の線形前面歯１３が配置され、この歯は第１の線形前面歯１ ２と一対をなしてこれと係合する。前面歯１２は溝要素４の長手に沿って伸びて おり、プリズム状ガイド１８（図３）と対向する同じ側にのみ配置されている。

図２はプロテーゼヘッド５の調節性を説明するために模式図的に、プロテーゼシ ャフト３の基部側末端と溝要素４のみを示している。先に説明したように、溝要 素４のエツジ及びプロテーゼシャフト３は図１に示すように、骨セメント被覆２ を破壊するような緊張やストレスの集中を防止するために、基部側シャフト領域 内に配置するのが好ましい。

中間プレート８内の穴２５は調節要素７のねじ１４を受ける。ロック手段２２の 第１の放射状前面歯１５は前記穴２５の中心から放射状に一段高（した状態で、 中間プレート８の上側の第２の線形前面歯１３と反対側に配置され１、前記第１ の放射状前面歯１５はほぼ円の一部分の形状を有する領域に限定される。中間プ レート８は放射状前面歯１５の領域について溝要素４より外側に広げることがで きる。

支持部材９は中間プレート８上に位置し、調節要素７のねじ１４を支持部材９の ブラインド穴２６中へと伸ばす。前記穴２６の延長上に、より小さい直径を有す る穴２７を備え、これを通じてねじ山付きボルト１０は支持要素９を通って調節 要素７のねじ１４の内側のねじ山へとねじ止めされる。支持部材９は第１の放射 状前面歯１５の反対側にこれと対応して第２の放射状前面歯を有している。前記 第２の放射状前面歯１６を限定し円の一部分の形状を有する領域は前記第１の放 射状前面歯１５を限定する領域よりも小さい角度を占める。

支持部材９はその端部に外部コーン１７を担持したシャフトを有している。接合 ボール６内部に対応する内部コーンを形成して、この接合ボールを前記外部コー ンに取り付ける。ここでコーン１７が接合ボール６侵入する程度は圧入深さと呼 ばれる。線Ｃ−Ｃによる基部側一端部側方向での調節は異なった深さを有する内 部コーンを備えた接合ボール６により行う。

図３は溝１１とともに、プリズム状のガイド１８を同じ側に配置した溝要素４の 断面図を示している。両方のガイドは幹状部３の頭上側に導入される。

図１では、接合ボール６の中心のニュートラル又は初期位置をＭで示している。

前記接合ボールの中心は前記位置から線Ｂ−Ｂ’　に平行に目的の最終位置であ る股関節の回転中心へと変位することができる。

図２〜４では、接合ボール６の中心Ｍのニュートラル位置をＮて示し、これは初 期位置に対応している。接合ボール６の中心はニュートラル位置Ｎから限界Ｇ１ 及びＧ２（図２）までで方向Ｂ−Ｂ’　を直線的に変位することができる。接合 ボール６の中心は限界Ｇ３以内で線Ｃ−Ｃの方向に異なった深さの内部コーンを 有する接合ボール６（図２）を使用することによって段階的に調節することがで きる。最終的に、限界Ｇ４及びＧ５（図２）までで軸Ａ−Ａ周囲の円弧上での変 位が可能である（図４）。

中側−外側変位平面の構成において、角αはシャフト軸Ｓに垂直な線と線Ｂ−Ｂ ゛　との間を規定している。線Ｂ−Ｂ’　は基部側の大腿骨骨幹端の漏斗部エツ ジ外側上にある（位置ｂ）、又はこれと交差している。位置すは放射線ａ−ｐ（ 前（ａｎｔｅｒｉｏｒ）−後（ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ））の缶状パスでのＸ線像に おける外側１斗部エツジの投影である。線Ｂ−Ｂ’　の内側は点ｂ′で大腿骨の 曲線ネックの円弧状内側限界と接している。角αは１〜１５°、好ましくは２〜 １００、より好ましくは２〜４°の範囲である。選択された角αのために、調節 手段によるプロテーゼヘッド５の変位は段階的でなくンエントンズ線に従うので 線Ｂ−Ｂ’沿いのプロテーゼヘッドの変位によって力の均一な伝達が可能である 。

股関節エンドプロテーゼを、プロテーゼヘッド５が股関節の基部側大腿骨の漏斗 部の外側エツジ上に位置し大腿骨の曲線ネックの内側輪郭と接している接線に平 行な中側−外側方向に変位するように調節する。調節は／ヤフト３を大腿骨中に 挿入した後に行うのが好ましい。しかしながら、股関節エンドプロテーゼの調節 操作を体外でＸ線画像により行うこともでき、全ての必要な調節をそこで行うこ とができる。また、股関節エンドプロテーゼを外科手術の実施と独立してＸ線画 像に基づいて試験的に予め調節することが可能である。

好ましい方法では、溝要素４を有するシャフト３を大腿骨１中に挿入した後に調 節要素７を溝１１に押し込む。中間プレート８及び支持部材９を、調節要素７の ねじ１４が中間プレート８の穴２５を通って支持部材９のブラインド穴２６中に 挿入するように、溝要素４上に配置する。この配置は、個々の部品が互いに交差 する歯１２．１３及び歯１５．１６対してのみ変位可能であるようにねじ山付き ボルト１０を絞めることによってまず固定される。

予め内部コーンの圧入深さとボールの大きさにより選択された接合ボール６を支 持部材９のコーン１７に取り付ける。コーンの圧入深さは接合ボール６の中心Ｍ と溝要素４の表面間の距離を決定する。次に、シャフト軸Ｓから接合ボールの中 心までの距離を溝１１内のプロテーゼヘッド５をＢ−Ｂ’方向に沿って変位さす ことによって調節する。支持部材９を調節要素７のねじ１４回りに回転させた後 、ねじ山付きボルト１０を絞めることによって調節を固定する。これによって一 対の歯１２．１３及び１５．１６はお互いに締め付けあって積極的にロックする ことによって接合ボール６上に作用する力を溝要素４、更にシャフト３に伝達す る。

軸Ａ−Ａ方向に作用しない向きの力はプロテーゼヘッド５を前記軸Ａ−Ａ回りに 回転させようとする。これらの力は支持部材９から中間プレート８へと第２の一 対の歯１５．１６を通じて伝達され、前記中間プレート８から溝要素４へとプリ ズム状ガイド１８により伝達される。他の力は支持部材９から中間プレート８へ とねじ１４を通じて伝達され、そこから溝要素４へとその方向に応じてプリズム 状ガイド１８又は第１の一対の歯１２．１３を通じて伝達される。

）Ａ 国＠調査１ｉ４失 ＰＣＴ／ＥＰ　９２１０１９２５ フロントベージの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ （ＢＰ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、Ｃ１、ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　Ｎ・ＬＬ、ＭＲ， ＳＮ、ＴＤ、ＴＧ）、　ＡＵ、　ＢＢ、ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　Ｃ３，ＦＩ、　 ＨＵ。

Ｊ　Ｐ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　Ｎｏ、　ＰＬ、　 ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ、　ＵＳ （７２）発明者　ビーバー、オルトヴインドイツ連邦共和国　７１７０１．シュ ヴイーベルデインゲン、ヘルマンーエツシッヒーシュトラーセ２６番

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．シャフト（３）と調節可能なプロテーゼヘッド（５）を有する股関節エンド プロテーゼであって、プロテーゼヘッド（５）がプロテーゼヘッド（５）の内側 一外側変位（Ｂ−Ｂ′）の平面が股関節の基部側大腿骨の漏斗部の外側エッジ上 に位置しかつ大腿骨の曲線ネックの内部輪郭に接する接線に平行であるように調 節できることを特徴とする股関節エンドプロテーゼ。
2. ２．内側一外側変位（Ｂ−Ｂ′）の平面が、プロテーゼのシャフト軸（Ｓ）に垂 直な線に対して角α平均的に上方向に傾いており、この角αが１〜１５°である ことを特徴とする請求項１記載の股関節エンドプロテーゼ。
3. ３．プロテーゼヘッド（５）が、ロック手段（２１、２２）により固定可能でか つ内側一外側変位の平面内の固定の溝要素（４）中を案内される調節要素（７） を含有する調節手段（２３）を有し、調節手段（２３）上に接合ボール（６）の 支持部材（９）が取り付けられ溝要素（４）に対して中間プレート（８）を介し て変位可能に支持され、ロック手段（２１、２２）は前記調節手段（２３）を貫 通して伸びた少なくとも１つの固定要素（１０）により互いに係合可能であるこ とを特徴とする請求項１又は２記載の股関節エンドプロテーゼ。
4. ４．大腿骨（１）中に固定可能なシャフト（３）と接続した調節可能なプロテー ゼヘッドを有する股関節エンドプロテーゼであって、プロテーゼヘッド（５）が 、ロック手段（２１、２２）により固定可能でかつ固定の溝要素（４）中を案内 される調節要素（７）を含有する調節手段（２３）を有し、調節手段（２３）上 に接合ボール（６）の支持部材（９）が取り付けられ溝要素（４）に対して中間 プレート（８）を介して変位可能に支持され、ロック手段（２１、２２）は前記 調節手段（２３）貫通して伸びた少なくとも１つの固定要素（１０）により互い に係合可能であることを特徴とする股関節エンドプロテーゼ。
5. ５．調節要素（７）が、中間プレート（８）を直線的に変位可能な状態に接続し かつ支持部材（９）を軸支持する筒状ねじ（１４）を有する請求項３又は４記載 の股関節エンドプロテーゼ。
6. ６．ロック手段（２１、２２）が対面する歯（１２、１３及び１５、１６）から なり、第１組の歯（１２、１３）は支持部材（９）と中間プレート（８）間に配 置され、第２組の歯（１５、１６）は溝要素（４）と中間プレート（８）間に配 置されることを特徴とする請求項３〜５いぞれか記載の股関節エンドプロテーゼ 。
7. ７．第１組の歯（１２、１３）は、線形前面歯（１２）が溝要素（４）の少なく とも１つの前表面上に配置され中間プレート（８）の対応する反対側の歯（１３ ）と係合してなることを特徴とする請求項６記載の股関節エンドプロテーゼ。
8. ８．第２組の歯（１５、１６）は、支持部材（９）の表面上の放射状前面歯（１ ６）が中間プレート（８）の対応する反対側の歯（１５）と係合してなることを 特徴とする請求項６又は７記載の股関節エンドプロテーゼ。
9. ９．中間プレート（８）が、溝要素（４）上にその側にあるプリズム状ガイド（ １８）を通じて案内されていることを特徴とする請求項３〜８いずれか記載の股 関節エンドプロテーゼ。
10. １０．調節要素（７）が溝要素（４）のプリズム状ガイド（１８）上を平面（Ｂ −Ｂ′）方向に直線的に変位可能であることを特徴とする請求項９記載の股関節 エンドプロテーゼ。
11. １１．溝要素（４）及びプリズム状ガイド（１８）がシャフト（３）の頭部にあ ることを特徴とする請求項１０記載の股関節エンドプロテーゼ。
12. １２．以下の特徴： （ａ）溝要素（４）がプロテーゼヘッドの内側一外側変位（Ｂ−Ｂ′）平面に伸 びた下向きにカットされた溝（１１）を有し、かつ同じ表面上に前記溝（１１） に垂直に第１の線形前面歯（１２）を備える：（ｂ）調節要素（７）が前記溝（ １１）内を案内され、前記調節要素（７）の筒状ねじ（１４）は内部にねじ山を 有する穴を含有する；（ｃ）中間プレート（８）は前記溝要素（４）上に位置し 、穴（２５）はねじ（１４）を受け、中間プレート（８）の第２の線形前面歯（ １３）は溝要素（４）の第１の前面歯（１２）と係合する； （ｄ）第２の前面歯（１３）の背面、プレート（８）の上側平面上に第１の放射 状前面歯（１５）を備え、前記第１の放射状前面歯（１５）は穴（２５）の中心 から放射状に伸び、円の一部分の形状を有する領域に限定される；（ｅ）支持部 材（９）が中間プレート（８）上に位置し、ブラインド穴（２６）は調節要素（ ７）の筒状ねじ（１４）を受け、第２の放射状前面歯（１６）はプレート（８） の第１の放射状前面歯（１５）と係合ように支持部材（９）上に配置され、穴に 対して斜めに放射状に突出したシャフトが接合ボール（６）を受けるためのコー ン（１７）を有する； （ｆ）接合ボール（６）は前記コーンに対応するコーン伏の凹部を備え、このコ ーン状凹部の圧入深さを製造者の処置により調節する；（ｇ）固定要素（ねじ山 付きボルト１０）は支持部材（９）内の穴（２７）を通ってねじ（１４）の内部 ねじ山と接触し、固定状態での固定要素は溝要素（４）、中間プレート（８）お よび支持部材（９）、更に互いに対向する係合ロック手段（２１、２２）を締め 付ける；及び （ｈ）プロテーゼヘッド（５）の内側一外側変位（Ｂ−Ｂ′）の平面は基部側大 腿骨の漏斗部の外側エッジ上に位置しかつ大腿骨の曲線ネックの内部輪郭に接す る接線に平行に走っている； の組み合わせを特徴とする調節可能なプロテーゼヘッドを有する股関節エンドプ ロテーゼ。
13. １３．内側一外側変位（Ｂ−Ｂ′）の平面がシャフト軸（Ｓ）に垂直な線に対し て約１〜１５°平均的に上方向に傾いていることを特徴とする請求項１２記載の 股関節エンドプロテーゼ。
14. １４．シャフト（３）と調節可能なプロテーゼヘッド（５）を有する股関節エン ドプロテーゼの調節方法であって、特にプロテーゼヘッド（５）が股関節の基部 側大腿骨の漏斗部の外側エッジ上に位置しかつ大腿骨の曲線ネックの内部輪郭に 接する接線に平行な内側一外側方向に変位するように、股関節エンドプロテーゼ を調節することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか記載の股関節エンドプロ テーゼの調節方法。
15. １５．プロテーゼヘッド（５）が内側一外側方向（Ｂ−Ｂ′）中の溝要素（４） 内を変位し、前記方向に垂直な軸（Ａ−Ａ）回りに回転するように股関節エンド プロテーゼを調節し、両方の調節はロック手段（２１、２２）を通じて固定され 、前記固定要素（１０）を締め付けることによって固定することを特徴とする請 求項１〜１３の１つまたは複数に記載の大腿骨（１）内に固定可能なシャフト（ ３）と接続した調節可能なプロテーゼヘッド（５）を有する股関節エンドプロテ ーゼの調節方法。
16. １６．変位の調節に加えて、股関節エンドプロテーゼを、内側一外側方向（Ｂ− Ｂ′）と軸（Ａ−Ａ）との間にある基部側一端部側方向（Ｃ−Ｃ）について、接 合ボール（６）を異なった圧入深さを有する接合ボール（６）の群から選択して 溝要素（４）表面から接合ボール（６）の距離を圧入深さにより決定することに より調節することを特徴とする請求項１５記載の股関節エンドプロテーゼの調節 方法。