JP3781355B2 - 人工膝関節における大腿骨コンポーネント - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膝関節に置換される人工膝関節における大腿骨コンポーネントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
変形性膝関節症や慢性関節リウマチ等の高度膝関節破壊の治療法として人工膝関節置換術（以下、ＴＫＡ）は優れた臨床成績を上げている。ＴＫＡに用いられる人工膝関節は、大腿骨コンポーネントと脛骨コンポーネントとからなるが、このうち、大腿骨の遠位端に装着されるのが金属又はセラミックインプラント（以下、金属インプラントという）からなる大腿骨コンポーネントである。大腿骨コンポーネントは、大腿骨の遠位端に強固に固定され、脱転やルーズニング(loosening) が生じないことが条件となる。
【０００３】
図７は従来例の大腿骨コンポーネントの側面図、図８は同じく背面図であるが、上記した事項に対処するため、側面視で多角形をしている大腿骨コンポーネントの内面ａの形状に合わせて大腿骨の遠位端を整形して接合するとともに、内面ａに通常左右二本のペグｂを立設し、このペグｂを骨内に挿入して固定の強化を図っている。更に、大腿骨と金属インプラントとの接触面に骨セメントを用いたり、金属インプラントの表面を多孔質にしたり、表面に微小なエンボス加工を施して両者の接合性を高めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような接合性強化の方法は、あくまで両者の接合・接着性を高めるものであって、ＴＫＡ後に発症し易いルーズニングや顆上骨折を防ぐために重要な骨密度を増加させるものではない。最近の報告によれば、ＴＫＡ後においては、大腿骨顆部前方の骨密度は減少することが報告されている。これは、骨と金属材料のもつ弾性係数の差に基づくストレスシールディング（stress shielding）によるもの、或いはＴＫＡ後の前方部分のストレス減少によるものとも言われている。
【０００５】
一方で、ペグ周辺や顆部後方においては、ＴＫＡ後のストレス再分布に基づくストレス増大によって骨梁が生成して骨密度が増加することが報告されている。してみると、骨密度の増加にはペグが重要な役割を果たしており、そうであるとすると、このペグを骨密度の減少する前方部位に偏位させることは、この部分の骨密度減少を抑制するのではないかということが言える。本発明はこのような観点の下に案出されたものであり、ペグを顆部の前方に設けたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、内面が側面視五角形に形成されて大腿骨の遠位端に装着される人工膝関節における大腿骨コンポーネントにおいて、直立時、水平になる中央の内面から左右二本のペグと、ペグより後方にサブペグとを突出させてこれらペグ及びサブペグを大腿骨の遠位端に刺入して固定するとともに、ペグを骨軸よりわず か前方に偏位させる一方、サブペグをペグよりも細くて背の低いものにする他、サブペグの左右間隔をペグの左右間隔よりも広くしたことを特徴とする人工膝関節における大腿骨コンポーネントを提供する。ＴＫＡ後は、ストレスシールディングによって顆部前方の骨密度は減少する。特に、この前方部分の骨密度が減少は、大腿骨コンポーネントのルーズニングや顆上骨折の原因となっていたのであるが、この部位にストレス増大をもたらすペグを持って来ることで、この部分の骨密度の減少を抑制し、ルーズニングや顆上骨折を防止できると言える。
【０００７】
加えて、ペグの後方部位にサブペグを立設するとすれば、サブペグの位置から後方にかけての部分の骨密度の増加が期待でき、結果として、全部位に亘っての骨密度の増加が期待できる。又、ペグ及びサブペグとも左右に二本設けられるものであり、サブペグの方がペグよりも背が低く、かつ、広い間隔で立設されるものにすれば、生体膝関節の実情に即して両顆部をバランスよく支えることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明するが、図１は本発明の一例を示す大腿骨コンポーネントの側面図、図２は背面図、図３は平面図であるが、本例における大腿骨コンポーネント１は、チタン合金等の生体適合金属や生体適合セラミックからなる金属又はセラミックインプラントであり、側面視で底面の曲率部２を挟んで前後に背の高い前壁部３と背の低い後壁部４が連続した略Ｃ形をしており、曲率部２の前部から後壁部４にかけての中央部を欠落させて顆間部５としている。一方、顆間部５を挟んだ曲率部２の左右の外面は、凸面形に形成されて内側顆部６と外側顆部７とを構成している。
【０００９】
大腿骨コンポーネント１の内面８は、多角形（本例では５角形）に形成されており、これに大腿骨９の遠位端を整形して装着する。このとき、接触面に骨セメントを充填したり、大腿骨コンポーネント１の内面８の表面を多孔質にしたり、エンボス加工を施したりして遠位端との接合・接着性を高めるようにするのは前述したとおりである。尚、内側顆部６と外側顆部７とは、脛骨側に装着される脛骨コンポーネントのポリエチレン等のインサートで支持されるが、これらについては、従来例のものでよく、ここでの説明を省略する。
【００１０】
更に、大腿骨コンポーネント１の内面８には、装着の確実さを期すために骨内に挿入されるペグ１０が立設されるが、本発明では、このペグ１０を従来のものに比べて前方部位に偏位したものである。この場合のペグ１０の位置としては、大腿骨９の骨軸９ａ付近かそれよりも前方が好ましい。又、ペグ１０の長さや太さについては特に制限はない。
【００１１】
但し、大腿骨コンポーネント１を装着して直立したときに、内面８のうちの略水平な底面となる（５角形の中央）部分から直角に起立させるのが、骨軸９ａと平行になって好ましい。尚、このペグ１０は、通常、左右二本、前後同じ位置に設けられる。このような大腿骨コンポーネント１によると、ペグ１０が前方に偏位していることで、ＴＫＡ後に骨密度が減少するこの部分に骨梁の生成を促して骨密度を増加させることが期待できる。
【００１２】
図４も本発明の一例を示す大腿骨コンポーネント１の側面図、図５は背面図、図６は平面図であるが、ペグ１０の後方にサブペグ１１を設けるのである。このサブペグ１１も、直立時に水平な底面となる（５角形の中央）部分に設けられるのが好ましく、左右二本、前後同じ位置に設けられるのが通常である。
【００１３】
但し、内側顆部６と外側顆部７の中心に設けられるのが好ましいことから、本例では、その左右間隔は、ペグ１０の間隔よりも広く設定されているし、加えて、ペグ１０よりも細くて背の低いものにしてあるが、これは一例であって、本発明は、これに限定されるものではない。このような大腿骨コンポーネント１によると、サブペグ１１が後方に存在することで、後方部分にも骨梁が形成されて骨密度が増加することが期待できる。
【００１４】
尚、以上の大腿骨コンポーネント１は、中央部を欠落させて顆間部５としているものであるが、この他に、図示は省略するが、この欠落部の部分にＰＣＬ機能を持たせるために、脛骨コンポーネントに設けられた突起を収納する空間をボックスで形成したＰＳ型と称されるものがある。本発明は、このようなものにも適用できるのはいうまでもなく、この場合のペグ１０を設ける位置は、上記と同様、大腿骨９の骨軸９ａ付近かそれよりも前方が好ましいということになる。又、サブペグ１１を設ける場合もあり、その場所や形態についても、上記と同様にすればよい。
【００１５】
【発明の効果】
以上、本発明は、ペグを大腿骨顆部の前方に偏位させたものであるから、ＴＫＡ後に骨密度が減少するこの前方部分の骨密度の減少を抑制するとともに、サプペグを設けることで、サブペグの位置から後方にかけての部分の骨密度の増加も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例を示す大腿骨コンポーネントの側面図である。
【図２】本発明の一例を示す大腿骨コンポーネントの背面図である。
【図３】本発明の一例を示す大腿骨コンポーネントの平面図である。
【図４】本発明の一例を示す大腿骨コンポーネントの側面図である。
【図５】本発明の一例を示す大腿骨コンポーネントの背面図である。
【図６】本発明の一例を示す大腿骨コンポーネントの平面図である。
【図７】従来例の大腿骨コンポーネントの側面図である。
【図８】従来例の大腿骨コンポーネントの背面図である。
【符号の説明】
１ 大腿骨コンポーネント
８ 〃 の内面
１０ ペグ
１１ サブペグ

Claims (1)

  1. 内面が側面視五角形に形成されて大腿骨の遠位端に装着される人工膝関節における大腿骨コンポーネントにおいて、直立時、水平になる中央の内面から左右二本のペグと、ペグより後方にサブペグとを突出させてこれらペグ及びサブペグを大腿骨の遠位端に刺入して固定するとともに、ペグを骨軸よりわずか前方に偏位させる一方、サブペグをペグよりも細くて背の低いものにする他、サブペグの左右間隔をペグの左右間隔よりも広くしたことを特徴とする人工膝関節における大腿骨コンポーネント。
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