JPH08504357A - 菱形骨インプラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 手の菱形骨に付着するための菱形骨インプラントが提供される。このインプラントは医学等級金属またはセラミックのような非弾性材料で作成されたベース部材を含んでいる。そのベース部材は２つの五面体形状の突起がそれから延長している一般的に平面状の付着面を含んでいる。このベース部材はまた非対称の複雑な湾曲を有する遠位関節面をも含んでいる。このインプラントは第１中手骨の圧縮で菱形骨上の所定の場所に保持される。

Description

【発明の詳細な説明】 菱形骨インプラント 技術分野 本発明は一般的には補綴骨インプラントに関し、さらに詳細には菱形骨リサー フェーシング補綴物に関する。 背景技術 骨関節炎、癌あるいは外傷のような状態が手の菱形骨と第１中手骨との間の関 節面の退化の原因となり、親指の循環運動時に患者に不愉快さを与え、またはあ る場合には激しい痛みを与える原因となりうる。 人間の手首の骨に対する種々の完全交換補綴物が提案されている。例えば、１ ９９０年６月２６日に発行されたスワンソンの米国特許第４９３６８６０号は金 属の完全舟状骨交換インプラントを開示している。また、１９９０年９月１１日 および１９９０年１１月１３日にそれぞれ発行された両方ともスワンソンの米国 特許第４９５５９１５号および第４９６９９０８号は完全三日月状交換インプラ ントを開示している。手根骨インプラントに関する ものではないが、１９９０年６月２６日に発行されたスワンソンの米国特許第４ ９３６８５４号は、橈骨に係止されかつ基部手根骨列を安定化させるとともにそ れの尺骨移動を阻止するためのカップ状または皿状の面を有するインプラントを 開示している。 完全手根骨交換の代替として、菱形骨の遠位面を補綴インプラントでリサーフ ェースすることが技術的に公知である。例えば、テネシー州３８００２、アーリ ントン、エアライン ロード５６６７所在のダウ コーニング ライト コーポ レイションによって製造されたシラスティック（登録商標）菱形骨インプラント エイチ．ピー．は、菱形骨と親指の第１中手骨関節との間の間置スペーサとして 用いるための医用等級シリコーンゴムエラストマーで作成されている。そのイン プラントには、それの基部面から延長していて、菱形骨に形成された空洞に嵌入 する短い円柱状のステムが設けられている。そのインプラントのヘッド、すなわ ち遠位関節面は薄くてドーム状をなしている。 インプラント設計の目標の１つは摩耗による破片の粒子の発生を最少限に抑え ることである。すべての可動部分、例えば骨に対接して関節運動をするインプラ ントはある程度摩耗するから、現在入手可能なインプラント材料でもって摩耗粒 子を完全に無くすることはできない。エラストマーは非弾性材料よりもさらに加 速された割合で粒子を生ずるとある人たちの間では一般的に考えられている。し かし、上述したシラスティック（登録商標）菱形骨インプラント エイチ．ピー ．はドーム状であり、すなわち自然の菱形骨を解剖学的に表わしていないから、 そのインプラントは、 既存の関節解剖学でより優れた関節作用をする能力を有するエラストマーで製造 されなければならない。 発明および利益の要約 本発明は準備された菱形骨の遠位面に付着するためのインプラントを提供する 。この菱形骨インプラントは、基部付着面および遠位関節面を有するベース部材 と、基部付着面から延長していて、ベース部材を菱形骨の準備された面に係止ま たは固着させる係止手段を具備している。遠位関節面は凸状の中間部分、凸状の 横方向部分、およびそれらの中間部分と横方向部分の間の凹状の中央部分を含ん でおり、親指の循環運動の弧全体にわたって隣接した第１中手骨に安定した支持 を与えるための特色のある複雑な面湾曲を画成している。すなわち、この複雑な 面湾曲は、それの形状が通常の人間の菱形骨関節面に良く似ているから、隣接し た第１中手骨に改良された関節作用を与える。換言すれば、遠位関節面が自然の 関節解剖学を模擬する。 遠位関節面の特定の形状がインプラントの遠位関節面と第１中手骨との間に改 良された関節作用を与え、それによって摩擦による摩耗粒子の発生を軽減する。 さらに、この遠位関節面は中間および横方向の凸状の部分と中央の凹状の部分を 有して形成されているから、ベース部材は従来のエラストマーよりも摩耗しにく い非弾性材料で作成され得る。したがって、本発明は従来のシリコーン・エラス トマーで作成されたドーム状の菱形骨インプラント に内在する必要性を克服する。 図面の簡単な説明 本発明の他の利益は、添付図面とともに下記の詳細な説明を参照することによ ってさらに良く理解されるにつれて容易に理解されるであろう。 図１は切開された菱形骨の遠位関節面を示す人間の手の骨の簡略化された背面 図である。 図２は菱形骨に機能的に配置された本発明の菱形骨インプラントを示す図１と 同様の図である。 図３は本発明による菱形骨インプラントの斜視図である。 図４は図３のインプラントの平面図である。 図５は図４の菱形骨インプラントの正面立面図である。 図６は菱形骨インプラントの第１の他の実施例の平面図である。 図７は図６の菱形骨インプラントの端面図である。 図８は菱形骨インプラントの第２の他の実施例の斜視図である。 図９は図８の菱形骨インプラントの平面図である。 図１０は図９の菱形骨インプラントの正面立面図である。 詳細な説明 図面を参照すると、幾つかの図を通じて同一の数字は同一のおよび対応した部 分を示しており、人間の手の骨が図１および２に 全体として２０で示されている。手２０は第１、第２、第３、第４、および第５ の中手骨２２、２４、２６、２８、および３０を含んでいる。第１中手骨２２は 第５の中手骨３０に対して中間に配置されている。手２０は菱形骨３２を含んで ８つの骨よりなる手根骨を有している。 例えば関節炎、癌、外傷等のような幾つかの身体的条件は第１中手骨２２と菱 形骨３２の間の関節面をプロテーゼ的に改善するために関節形成手術を必要とす る。従来の技術は菱形骨３２の完全な交換ならびにリサーフェイシング（resurf acing）の両方を教示している。多くの場合に、菱形骨３２の完全な切開よりも リサーフェーシングのほうが好まれかつ骨の保存という点で優れている。 菱形骨は半関節形成術のためにつぎのように準備される。親指の手根手中骨の 接合部が横方向のまたは湾曲した長手方向の切開によって露呈される。橈骨神経 の浅掌センサー・ブランチが識別されかつ保護される。外転筋ポライシズ・ロン ガス腱（abductor pollices longus tendon）がそれの挿入部で取外され、そし て伸筋ポライシズ・ブレビス（extensor pollices brevis）が後退される。関節 嚢が開かれて保存される。中手骨および菱形骨３２の基部における辺縁骨増殖体 が骨鉗子でもって除去される。親指の端部を引張ることによって関節の表面がよ く見えるようになる。骨切りのみまたは電動矢じり鋸でもって、菱形骨３２のサ ドル３４が平坦な表面３６に変化され、そして中間の骨増殖体が除去される。こ の中間骨増殖体を切除することによって嚢をさらに創面 切除することができるとともに、亜脱臼中手骨の減少を可能にすることができる 。中手骨の減少に対するあらゆる骨の障害を取除くことが必要である。図１は例 えば上述したような従来の手法によって菱形骨から切除された遠位関節部分また はサドル３４を示している。このサドル３４は剪断応力を除去するための安定し た横断境界面３６を形成するために切除された。 切除されたサドル３４に代えて、図２〜５に３８で示されている菱形骨インプ ラントが図２に示しされているように菱形骨３２に付着された。インプラント３ ８は、商業純度のチタン、他の医学等級の金属または合金、あるいはアルミナ、 ジルコニアまたはシリカセラミックスのような非弾性で耐摩耗性の材料で作成さ れるのが好ましいベース部材４０を含んでいる。ベース部材４０は調整された菱 形骨３２の境界面３６と面接触状態で係合するようになされた一般的に平面状の 基部付着面４２を有している。ベース部材４０はさらに、サドル３４の固有の幾 何学形状に似た構造となされた遠位関節面４４を有している。 上述した材料のほかに、インプラント３８はジルコニウムで形成され、改善さ れた耐摩耗性を与える酸化ジルコニウムの被覆を施され得る。インプラント３８ はチタン、ニオブ、ハフニウム、およびジルコニウムと安定な合金を形成するも のとして知られている他の金属を含むジルコニウム合金で作成されてもよい。 ベース部材４０を菱形骨３２に係止するための係止手段がベース部材の基部付 着面４２から延長している。図３〜５に示されているように、この係止手段は基 部付着面４２からそれに垂直に延 長した少なくとも一対の離間した柱４６を含んでいることが好ましい。この柱４ ６のそれぞれは基部から尖端部４８までテーパしている。図３および４に示され ているように、柱４６は五面体、すなわちピラミッド状であることが好ましいが 、円錐形、四面体、あるいは他の単純な尖った形状であってもよく、かつ従来の 円柱状のステムよりも実質的に小さい長さを有している。このような短い柱４６ が菱形骨３２の改善された保存を許容するとともに、植込手術時における関節の 混乱が少なくてすむようにする。 植込時に、尖った柱が自動的に整列して、切開された菱形骨３２のより柔らか い網状組織の内部に容易に受入れられる。したがって、柱４６に対する受入れ用 パイロット穴を菱形骨３２に形成することは不必要である。安定性を増すために は、植込みの前に、基部付着面４２をヒドロキシルアパタイトまたは他の骨伝導 材料で被覆すればよい。固着をさらに助長するためには、骨の内方成長を促進す るために基部付着面を粗面にするかあるいは多孔質にすればよい。しかし、関節 は常に圧縮力を受けているから、柱４６は固着を得るのに十分でなければならな い。 ベース部材４０の遠位関節面４４は、凸状の中間部分５０、凸状の横方向部分 ５２、およびそれらの中間部分５０と横方向部分５２の間の凹状の中央部分５４ を含んでいる。遠位関節面４４のこの複雑な湾曲が親指の循環運動の弧全体にわ たって隣接した第１中手骨２２に安定した支持を与える。さらに、このユニーク で有益な幾何学形状は通常の手根中手骨関節嚢支持にほとんど変更を要しない。 図４に最も良く示されているように、本発明のインプラント３８は、中間部分 ５０および横方向部分５２のそれぞれに隣接した凸状の湾曲と、中央部分５４に 隣接した少なくとも１つの凹状の湾曲よりなる周囲を有している。この好ましい 形状では、遠位関節面４４７は一般的に自然な人間の菱形骨、すなわち病気や外 傷の変性効果のないものを解剖学的に表わしている。したがって、周囲は横方向 部分５２に隣接した顕著な突端部を有する幾分長円形の形状よりなる。したがっ て、横方向部分５２は中間部分５０より大きい幅を有する。 中間部分５０は中間隆起５８を含んでいる。同様に、横方向部分５２は横方向 隆起６０を含んでおり、それは中間隆起５８より大きい長さ、すなわち高さを有 している。中間隆起５８および横方向隆起６０のそれぞれは中間部分５０および 横方向部分５２の凸状湾曲をそれぞれ画定し確立する。したがって、作用状態に おかれると、第１中手骨２２の基部関節面が凹状の中央部分５４内に着座し、そ して循環運動時に、中間隆起５８と横方向隆起６０の間で遠位関節面４４に沿っ て反作用する。 遠位関節面４４の自然の、すなわち解剖学的に正しい湾曲が第１中手骨の関節 接合を改善しそしてそれによって摩耗を生じにくくするとともに実質的に改善さ れた快適さを与える。図２〜５に示されたベース部材４０は自然の菱形骨を実質 的に解剖学的に表わしているから、自然な人間の手における菱形骨の異なった鏡 像関係にある骨のために右側と左側のベース部材が必要である。 図６および７に示されている本発明の第１の他の実施例によれ ば、ベース部材４０’は対称形に構成されることができ、それによって左側と右 側の区別の必要性を無くすることができる。しかし、対称性は性能を犠牲にして 得られるものである、。と言うのは、図２〜５に示された解剖学的に正しいイン プラント３８が優れた結果を与えることがテストによって判明しているからでる 。便宜上、上述したものに対応した要素を表わすためにダッシを付けた符号を用 いている。図６および７に示されたインプラント３８’の遠位関節面４４’は一 般的に腰のくびれた長円形の形状を有する周囲を有している。このようにして、 図６の平面図に示されているように、その周囲は幾分ピーナツの殼のような形状 をなしている。前述の形状と同様に、中間部分５０’および横方向部分５２’は それぞれ凸状をなしており、かつ両側で凹状の中央部分５４’から離間されてい る。図６および７のインプラント３８’は対称形であるから、中間隆起５８’と 横方向隆起６０’の高さは等しくなければならない。 本発明の第２の他の実施例によるインプラント３８''が図８〜１０に示されて いる。便宜上、上述したものに対応した部分を示すために二重ダッシをつけた符 号が用いられている。第２の代替インプラント３８''は連続した凸状の湾曲より なる周囲形状を有している。図９の平面図によって最も良く示されているように 、この周囲は一般的に卵形の、すなわち楕円形の形状を有している。遠位関節面 ４４''は上述した実施例のいずれと比べても増大された表面積を凹状の中央部分 ５４''に与えている。そして、図６および７の第１の代替実施例と同様に、イン プラント３８''は対称 形であるから、左右の識別は必要でない。 図に示された本発明の菱形骨インプラント３８、３８’、３８''は親指の循環 運動の弧全体にわたって隣接した第１中手骨２２に安定した支持を与える解剖学 的に正しい遠位関節面４４によって従来技術の問題点を克服している。その結果 、本発明のインプラントを用いれば、従来技術による補綴物よりも発生する摩耗 粒子が少なくなる。本発明はインプラント３８の材料の選択に、柔らかいエラス トマーではなくて、硬質の耐摩耗性金属、合金およびセラミックスを含ませるこ とができるようにする。さらに、係止手段が植込み時における関節の混乱を軽減 し、さらに菱形骨３２の骨の保存を改善できるようにする。したがって、本発明 のインプラント３８は従来のインプラントよりも装着が容易である。 好ましい実施例についての説明は遠位菱形骨上におけるインプラント３８の場 所について集中的になされたが、インプラント３８、あるいは代替のインプラン ト３８’、３８''のうちの１つが身体の他の小さな関節、例えば手や足の指の関 節に配置された場合でも同様に満足な結果を得ることができることが当業者には 容易に理解されるであろう。 本発明を例示的に説明したが、使用された用語は説明のための用語であって限 定するためのものではないことを理解すべきである。 上記の教示によれば、本発明の多くの修正や変更が可能があることが明らかで ある。したがって、請求の範囲内で、本発明は上述したもの以外の態様で実施し うるものであることを理解すべき である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９４年９月２８日 【補正内容】 補正された請求の範囲 ７． 補綴関節面が中央部分を通る軸線に関して輪郭が対称である請求の範囲 第５の装置。 ９． 係止手段がそれぞれ横方向部分または中間部分のうちの１つに隣接して 配置された一対の前記柱よりなる請求の範囲第１項の装置。 １１． 付着面が植込みに伴って骨の内方成長を促進するように処理され、こ の処理が粗面を与えること、多孔質面を与えること、および面を骨伝導性材料で 被覆することよりなるグループから選択された請求の範囲第１項の装置。 １２． 相対的に非弾性で、耐摩耗性を有し、かつ生物的に適合可能な材料で 作成された請求の範囲第１項の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ストリックランド、ジェイムズ ホワイト ヘッド アメリカ合衆国インディアナ州46077、ザ イオンズビル、7979 エス．1000 イー.

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 人間の手の菱形骨上に補綴の関節面を与えるようになされており、その 菱形骨は一般的に平面状の受容面を形成するように切除されており、前記補綴関 節面は前記人間の手における第１中手骨の基部端部と係合するようになされてい る補綴装置であって、 遠位端部と基部端部を具備したベース部材を具備し、 遠位端部は補綴関節面を具備しており、前記補綴関節面は凸状の中間部分、凸 状の横方向部分およびそらの間の凹状の中央部分によって画成された一般的にサ ドル状の形状を有しており、 基部端部は切除された菱形骨に付着されるようになされた一般的に平面状の付 着面を具備しており、 前記付着面に一体に係止されかつその付着面から垂直に延長している係止手段 を具備しており、前記係止手段は尖端で終端した複数の離間したテーパ付き柱で ある補綴装置。 ２． 補綴関節面は菱形骨の関節面を実質的に模写するように非対称の周囲を 有している請求の範囲第１項の装置。 ３． 凸状の中間部分および凸状の横方向部分が隆起を有し、かつ横方向部分 の隆起が平面状の付着面に対して中間部分よりも大きい高さを有している請求の 範囲第２項の装置。 ４． 横方向部分が中間部分よりも大きい幅を有している請求の範囲第２項の 装置。 ５． 右手または左手の何れにも使用できるように補綴関節面が対称の周囲を 有している請求の範囲第１項の装置。 ６． 周囲が一般的に卵形の形状を有している請求の範囲第５項の装置。 ７． 補綴関節面が中央部分を通る軸線に関して輪郭が対称である請求の範囲 第５および６のうちの何れかの装置。 ８． 補綴関節面が連続的に凸状の湾曲よりなる周囲を有している請求の範囲 第１項の装置。 ９． 係止手段がそれぞれ横方向部分または中間部分のうちの１つに隣接して 配置された一対の前記柱よりなる請求の範囲第１〜８項のうちの何れかの装置。 １０． 柱が、菱形骨の網状組織の内部に、そこに関連した案内穴を必要とし ないで、突き刺さることができるのに十分な剛性を有している請求の範囲第９項 の装置。 １１． 付着面が植込みに伴って骨の内方成長を促進するように処理され、こ の処理が粗面を与えること、多孔質面を与えること、および面を骨伝導性材料で 被覆することよりなるグループから選択された請求の範囲第１〜１０項のうちの 何れかの装置。 １２． 相対的に非弾性で、耐摩耗性を有し、かつ生物的に適合可能な材料で 作成された請求の範囲第１〜１１項のうちの何れかの装置。 １３． 前記材料がチタンおよびそれの合金、ジルコニウムおよびそれの合金 、コバルトおよびそれの合金ならびにセラミックスよりなるグループから選択さ れた請求の範囲第１２項の装置。