JPH01121045A - 人工骨頭用固定要素 - Google Patents
人工骨頭用固定要素Info
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- JPH01121045A JPH01121045A JP63250020A JP25002088A JPH01121045A JP H01121045 A JPH01121045 A JP H01121045A JP 63250020 A JP63250020 A JP 63250020A JP 25002088 A JP25002088 A JP 25002088A JP H01121045 A JPH01121045 A JP H01121045A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、調節可能な人工骨頭、特に人工骨頭を骨に固
定するための固定要素に関するものである。
定するための固定要素に関するものである。
(従来の技術)
人工骨頭、例えば関節用の人工骨頭は、予め適合するよ
うに作られ、人工骨頭が押込嵌入によって固定される長
い骨の長手方向の空洞に、人工骨頭のピン状部を挿入す
ることで長い骨に固定されるものとして知られている。
うに作られ、人工骨頭が押込嵌入によって固定される長
い骨の長手方向の空洞に、人工骨頭のピン状部を挿入す
ることで長い骨に固定されるものとして知られている。
人工骨頭には、非セメント固定型及びセメント固定型が
ある。ここで問題となるのは、時の経過に伴い、骨に自
然変化などの変化、特に内側と外側における骨の形成比
の変死が起こり、その結果人工骨頭のビンと骨の空洞の
間に遊びが生じる事である。非セメント固定型及びセメ
ント固定型人工骨頭のどちらの場合も、当然機械的要素
が骨への適切な取り付は且つ固定の持続期間をある程度
は決定する・(発明が解決しようとする課題) 本発明の目的は、非手術的手段により前述の遊びを取り
除くことにある。
ある。ここで問題となるのは、時の経過に伴い、骨に自
然変化などの変化、特に内側と外側における骨の形成比
の変死が起こり、その結果人工骨頭のビンと骨の空洞の
間に遊びが生じる事である。非セメント固定型及びセメ
ント固定型人工骨頭のどちらの場合も、当然機械的要素
が骨への適切な取り付は且つ固定の持続期間をある程度
は決定する・(発明が解決しようとする課題) 本発明の目的は、非手術的手段により前述の遊びを取り
除くことにある。
欧州特許出願番号0145166に記載されているよう
に、心臓の弁、カテーテルやカニューラ、避妊用具、骨
折部位用結合板、歯科用矯正手段、骨釘、また骨の空洞
に嵌める固定要素などの医学的用途への形状記憶合金の
使用自体は公知である。
に、心臓の弁、カテーテルやカニューラ、避妊用具、骨
折部位用結合板、歯科用矯正手段、骨釘、また骨の空洞
に嵌める固定要素などの医学的用途への形状記憶合金の
使用自体は公知である。
しかし、形状記憶合金が骨の接合に用いられるかぎり、
温度限界を越えて金属を加熱又は冷却することによって
金属の形状を変えることがある種のクランプ接合を行う
のに用いられる。本来このクランプ接合には、次のよう
な欠点がある。すなわち 体温で人工骨頭或いは接合要
素が骨に圧迫を加え続は圧迫壊死を起こし兼ねないとい
うことである。ある期間その機能を果たしてきた人工骨
頭を非手術的方法で矯正するために形状記憶合金の性質
を利用するという本発明の課題は文献に見当たらない。
温度限界を越えて金属を加熱又は冷却することによって
金属の形状を変えることがある種のクランプ接合を行う
のに用いられる。本来このクランプ接合には、次のよう
な欠点がある。すなわち 体温で人工骨頭或いは接合要
素が骨に圧迫を加え続は圧迫壊死を起こし兼ねないとい
うことである。ある期間その機能を果たしてきた人工骨
頭を非手術的方法で矯正するために形状記憶合金の性質
を利用するという本発明の課題は文献に見当たらない。
(課題を解決するための手段)
本発明によると、人工骨頭は加熱されると伸縮する、例
えば形状記憶合金などの、材料から成る少なくとも一つ
の部分の温度を、強い誘導磁場を利用して上げることに
より有効直径を広げることが可能である一個以上の固定
要素を有しており、前記少なくとも一つの部分の伸長又
は収縮により生じた形状の変化が前記固定要素の直径の
増加に転換される。
えば形状記憶合金などの、材料から成る少なくとも一つ
の部分の温度を、強い誘導磁場を利用して上げることに
より有効直径を広げることが可能である一個以上の固定
要素を有しており、前記少なくとも一つの部分の伸長又
は収縮により生じた形状の変化が前記固定要素の直径の
増加に転換される。
本発明の好ましい態様においては、固定要素は人工骨頭
に固定されるように調節されたテーパ付芯部材と前記芯
部材を収り囲むように調整された基本的には円柱」二の
スリーブとからなり、前記スリーブは、テーパ付芯部材
に面する側か対応するテーパ形状になっている複数のセ
グメントからなっており芯部材及びスリーブセグメント
は芯部材と各セグメント間にのびている形状記憶合金の
ロッドにより連結されている。
に固定されるように調節されたテーパ付芯部材と前記芯
部材を収り囲むように調整された基本的には円柱」二の
スリーブとからなり、前記スリーブは、テーパ付芯部材
に面する側か対応するテーパ形状になっている複数のセ
グメントからなっており芯部材及びスリーブセグメント
は芯部材と各セグメント間にのびている形状記憶合金の
ロッドにより連結されている。
本発明の他の態様においては、芯部材及び/或いはスリ
ーブセグメン1へに溝が形成されている。
ーブセグメン1へに溝が形成されている。
この溝は対になって形状記憶合金のロッドを受け入れる
ように用いられる個々のチャンバを形成し、芯部材にあ
る溝の底壁と形状記憶ロッドは、芯部材に対してスリー
ブセグメントを付勢しているバネ手段と相挨ってセグメ
ントを芯部材に対して軸方向に固定する互いに協働する
横方向に伸びた突状を以て形成される。
ように用いられる個々のチャンバを形成し、芯部材にあ
る溝の底壁と形状記憶ロッドは、芯部材に対してスリー
ブセグメントを付勢しているバネ手段と相挨ってセグメ
ントを芯部材に対して軸方向に固定する互いに協働する
横方向に伸びた突状を以て形成される。
(作用)
固定要素の直径を広げたい場合は、形状記憶合金のロッ
ドを誘導磁場により当該の変態温度以上に加熱するだけ
でよく、加熱の結果、ロッドは伸び縮みし、それにより
スリーブセグメントがテーパ付芯部材上を芯部材のより
広い部分側にずれて有効スリーブ直径が広がり、人工骨
頭が骨にしっかりと再固定される。
ドを誘導磁場により当該の変態温度以上に加熱するだけ
でよく、加熱の結果、ロッドは伸び縮みし、それにより
スリーブセグメントがテーパ付芯部材上を芯部材のより
広い部分側にずれて有効スリーブ直径が広がり、人工骨
頭が骨にしっかりと再固定される。
(実施例)
次に本発明による人工骨頭固定要素の一実施態様を添付
した図面を参照して例示的に説明する。
した図面を参照して例示的に説明する。
これらの図面を参照して、股関節用人工骨頭1の底端は
テーパ付芯部材5を有し、ロックねじ4の付いたねじ山
付ビン3又はモース・テーパ接合によって人工骨頭に固
定されている。テーパ付芯部材の周りにはスリーブ6が
あり、この実施態様においては3個のセグメント7から
なっている。
テーパ付芯部材5を有し、ロックねじ4の付いたねじ山
付ビン3又はモース・テーパ接合によって人工骨頭に固
定されている。テーパ付芯部材の周りにはスリーブ6が
あり、この実施態様においては3個のセグメント7から
なっている。
このスリーブの内側は芯部材5に対して対応するテーパ
形状となっている。芯部材には3本の軸方向の溝8が形
成され、各スリーブセグメント7に軸方向の清9が一本
ずつ形成されている。清8及び9は対になって形状記憶
合金のロッド10を受け入れるためのチャンバを形成し
ている。
形状となっている。芯部材には3本の軸方向の溝8が形
成され、各スリーブセグメント7に軸方向の清9が一本
ずつ形成されている。清8及び9は対になって形状記憶
合金のロッド10を受け入れるためのチャンバを形成し
ている。
第2図に示りれているように、各ロッド1oは、ソケッ
トねじ11又は約60°Cで収縮する形状記憶合金のロ
ッドにより、スリーブセグメント7に接合される。一方
、形状記憶合金のロッド1゜の他端では、このロッドが
芯部材5の穴13にねじ山付結合部12を介して受け入
れられている。
トねじ11又は約60°Cで収縮する形状記憶合金のロ
ッドにより、スリーブセグメント7に接合される。一方
、形状記憶合金のロッド1゜の他端では、このロッドが
芯部材5の穴13にねじ山付結合部12を介して受け入
れられている。
スリーブセグメントは、ばね14により芯部材5の上に
更にしっかり固定される。
更にしっかり固定される。
前記実施態様において、芯部材の溝8の底壁は横方向に
刻み目を入れて形成され、ロッド1oは対応する刻み目
を有するので、前記突状としての歯部15及び16を構
成する。
刻み目を入れて形成され、ロッド1oは対応する刻み目
を有するので、前記突状としての歯部15及び16を構
成する。
本発明による人工骨頭固定要素は、次のように機能する
。
。
人工骨頭を骨に嵌め込む前は、形状記憶合金のロッド1
0は伸びた状態にある。所定の温度範囲で長さ方向に変
化、例えば8%の変化、をうける性質を持つチタン−ニ
ッケル合金を使うと、ロッドは元の長さの8%伸びる。
0は伸びた状態にある。所定の温度範囲で長さ方向に変
化、例えば8%の変化、をうける性質を持つチタン−ニ
ッケル合金を使うと、ロッドは元の長さの8%伸びる。
この事はつまり約43°Cの変態温度以上に加熱すると
8%収縮することを意味する。
8%収縮することを意味する。
本発明による固定要素を有する人工骨頭は、骨に押込嵌
入される。時の経過に伴い骨の組織が窪み遊びができな
、すなわち、固定要素2の周りの穴が広くなり過ぎたこ
とが判明した場合、ロッド10の温度を強い誘導磁場に
よって約43°Cに上げる。そうすると、最大で8%の
収縮をする。
入される。時の経過に伴い骨の組織が窪み遊びができな
、すなわち、固定要素2の周りの穴が広くなり過ぎたこ
とが判明した場合、ロッド10の温度を強い誘導磁場に
よって約43°Cに上げる。そうすると、最大で8%の
収縮をする。
この収縮の結果、スリーブセグメント7は第2図で見て
上向きに芯部材5のより太い部分へと引き上げられ、そ
の結果有効スリーブ直径は、骨の空洞にある遊びがなく
なるまで増加する。従って人工骨頭は外科手術を必要と
すること無く再固定される。
上向きに芯部材5のより太い部分へと引き上げられ、そ
の結果有効スリーブ直径は、骨の空洞にある遊びがなく
なるまで増加する。従って人工骨頭は外科手術を必要と
すること無く再固定される。
芯部材の溝底壁及びそれに面する芯部材表面における歯
部15及び16間の係合にも拘らずロッド10の収縮が
可能なのは、形状記憶合金の収縮中に起きている非常に
強い収縮力で、ばね14の力に逆らって相対的に芯部材
から離れる方向に引っ込むことができるという事実によ
るものである。
部15及び16間の係合にも拘らずロッド10の収縮が
可能なのは、形状記憶合金の収縮中に起きている非常に
強い収縮力で、ばね14の力に逆らって相対的に芯部材
から離れる方向に引っ込むことができるという事実によ
るものである。
“最終位置”に到達すると(すなわち必要な直径になる
と)歯部15及び16がふたたび係合して芯部材5に対
するスリーブセグメント7の軸方向位置が再び固定され
る0本発明による人工骨頭固定要素において、芯部材5
の固定位置を正しく選択する限り、ロッド10が伸長記
憶形状合金であろうと収縮記憶合金であろうと、原則と
しては重要ではないということは特筆すべきことである
。
と)歯部15及び16がふたたび係合して芯部材5に対
するスリーブセグメント7の軸方向位置が再び固定され
る0本発明による人工骨頭固定要素において、芯部材5
の固定位置を正しく選択する限り、ロッド10が伸長記
憶形状合金であろうと収縮記憶合金であろうと、原則と
しては重要ではないということは特筆すべきことである
。
リンクの位置を変えると、やはりテーパ付形状の人工骨
頭はまず最初に下方向に引っ張られるということもわか
る。その結果、全体が一層しっかりと固定され、続いて
スリーブ直径が増加する。
頭はまず最初に下方向に引っ張られるということもわか
る。その結果、全体が一層しっかりと固定され、続いて
スリーブ直径が増加する。
もし必要ならば、ねじ11を外科手術により除去すると
きに人工骨頭を取り除くことが可能である。温度を上げ
ると収縮する形状記憶合金のロッドをねじ11に使用す
ると、ロッド10とリンク7間の固定はロッドの温度を
約60°Cに上げることにより取り除くことができる。
きに人工骨頭を取り除くことが可能である。温度を上げ
ると収縮する形状記憶合金のロッドをねじ11に使用す
ると、ロッド10とリンク7間の固定はロッドの温度を
約60°Cに上げることにより取り除くことができる。
最終的な用途によるが、芯部材及びリンクの種々の態様
が選択可能であることは明らかである。
が選択可能であることは明らかである。
骨の中の使用可能なスペースを用いて取り付は固定要素
を人工骨頭に固定することができる。骨に取り付ける前
に全体を例えばシリコーンゴム等の可撓性鞘部材17で
包むことが可能である。
を人工骨頭に固定することができる。骨に取り付ける前
に全体を例えばシリコーンゴム等の可撓性鞘部材17で
包むことが可能である。
(効果)
形状記憶合金を利用し人工骨頭を作り、誘導磁場により
この形状記憶合金の変態温度以上に加熱するだけで、遊
びの出来た人工骨頭を骨にしっがつと再固定することが
可能であるから、再手術等は、必要とされない。
この形状記憶合金の変態温度以上に加熱するだけで、遊
びの出来た人工骨頭を骨にしっがつと再固定することが
可能であるから、再手術等は、必要とされない。
第1図は股関節用人工骨頭をうめ込んだ大腿骨を示す概
略図、第2図は一部が側面図として示されている固定要
素のta断面図、第3図は固定ピン11の高さでの線■
−■に沿った断面を示す第2図の固定要素の竹面図であ
る。 1・・・股関節用人工骨頭、2・・・固定要素、3・・
・ねじ山付ピン、4・・・ロックねじ、5・・・テーパ
付芯部材、6・・・スリーブ、7・・・スリーブセグメ
ント、8.9・・・清、10・・・形状記憶合金のロッ
ド、11・・・ソゲットねじ、12・・・ねじ山付き結
合部、13・・・穴、14・・・ばね、15.16・・
・歯部、17・・・可撓性鞘部材。 第2 図
略図、第2図は一部が側面図として示されている固定要
素のta断面図、第3図は固定ピン11の高さでの線■
−■に沿った断面を示す第2図の固定要素の竹面図であ
る。 1・・・股関節用人工骨頭、2・・・固定要素、3・・
・ねじ山付ピン、4・・・ロックねじ、5・・・テーパ
付芯部材、6・・・スリーブ、7・・・スリーブセグメ
ント、8.9・・・清、10・・・形状記憶合金のロッ
ド、11・・・ソゲットねじ、12・・・ねじ山付き結
合部、13・・・穴、14・・・ばね、15.16・・
・歯部、17・・・可撓性鞘部材。 第2 図
Claims (3)
- (1)人工骨頭を骨に固定するための複数の部分から成
る固定要素において、誘導磁場により加熱されると伸縮
する材料からなる、前記複数の部分の少なくとも一つの
部分の温度を上げることにより前記固定要素の有効直径
を増大可能であって、前記少なくとも一つの部分の伸長
又は収縮により生じた形状の変化が前記固定要素の直径
の増加に転換されることを特徴とする人工骨頭用固定要
素。 - (2)人工骨頭に固定されるように用いられるテーパ付
芯部材と前記芯部材を取り囲むように配設された略円柱
状のスリーブとからなり、前記スリーブは前記テーパ付
芯部材に面する側において対応するテーパ形状になって
いる複数のセグメントから形成され、前記芯部材及び前
記スリーブセグメントは芯部材と各セグメント間にのび
ている形状記憶合金ロッドにより連結されていること特
徴とする請求項(1)記載の人工骨頭用固定要素。 - (3)前記芯部材及び/又は前記スリーブセグメントに
形成された溝を有し、該溝は対になって各形状記憶合金
ロッドを受け入れるよう用いられる個々のチャンバを形
成し、前記芯部材にある溝の底壁と形状記憶ロッドは、
芯部材に対してスリーブセグメントを付勢しているばね
手段と相俟つてセグメントを芯部材に対して軸方向に固
定する互いに協働する横方向に伸びた突状を以て形成さ
れることを特徴とする、請求項(2)記載の人工骨頭用
固定要素。
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NL8702371 | 1987-10-05 | ||
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JP2736077B2 JP2736077B2 (ja) | 1998-04-02 |
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ES (1) | ES2029514T3 (ja) |
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