JP7720081B2 - 骨盤整形器具 - Google Patents

Description

この発明は、股関節変形症の治療に用いられる骨盤整形器具に関する。

股関節は、骨盤と大腿骨とが接続される関節である。股関節は、骨盤に形成された寛骨臼と大腿骨の先端の骨頭との組み合わせからなり、寛骨臼と大腿骨との間には軟骨が配置される。正常な股関節では、寛骨臼が骨頭の約４／５を包み込むことで関節が安定するが、股関節に加わる力を支えられるよう、股関節は筋肉や腱などで全体が覆われている。

寛骨臼が生まれつき形成不全となる先天性の病気が知られており、寛骨臼形成不全症と言われる。この寛骨臼形成不全症の患者は、長年の間に体重の負荷で軟骨がすり減ることにより、骨頭と寛骨臼とがこすれて、痛みや運動障害が出る変形性股関節症という病気になる場合がある。

寛骨臼形成不全症の患者に対して、棚形成術という手術が行われている場合がる。この手術は、骨盤に寛骨臼を延長するための骨を移植することにより、寛骨臼の面積を広げるための棚が形成される。これにより、大腿骨頭の局所の荷重負担を、荷重分散によって防がれる。例えば、特表２０２０－５３０３１３号公報に棚形成術が記載されている。

しかしながら、大腿骨の骨頭が球状であることからその形状に合わせた形状の骨を大腿骨に移植するのが困難である。棚形成術により移植される骨の幅は２－３ｃｍ程度であるため、大腿骨の骨頭を完全に被覆するのが困難である。

特表２０２０－５３０３１３号公報

この発明の目的の１つは、大腿骨の骨頭を安定して被覆する骨盤整形器具を提供することである。

この発明のある局面によれば、骨盤整形器具は、複数の棒材からなる骨盤整形器具であって、複数の棒材それぞれは、一端に骨盤に挿入されて固定される固定部が形成され、他端に骨盤から突出する補助部が形成されており、複数の棒材それぞれの固定部が骨盤に固定された状態で複数の棒材それぞれの補助部は骨盤から寛骨臼の外方に延びる面の一部を形成する。

この局面に従えば、複数の棒材それぞれの固定部が骨盤に固定されると、複数の棒材それぞれの補助部が骨盤から延びる面の一部を形成する。このため、複数の棒材が、大腿骨の骨頭から受ける力の一部を受け止める。したがって、寛骨臼が大腿骨の骨頭から受ける力を少なくできる。その結果、大腿骨の骨頭を安定して被覆する骨盤整形器具を提供することができる。
好ましくは、補助部は、関節唇の上方に位置する。

この発明の他の局面によれば、骨盤整形器具は、複数の棒材からなる骨盤整形器具であって、複数の棒材それぞれは、一端に骨盤に挿入されて固定される固定部が形成され、他端に骨盤から突出する補助部が形成されており、複数の棒材それぞれの固定部が骨盤に固定された状態で複数の棒材それぞれの補助部は骨盤から延びる面の一部を形成し、補助部は、固定部よりも柔らかい素材で形成さる。

この局面に従えば、補助部は、固定部よりも柔らかい素材で形成されるので、補助部が、大腿骨の骨頭から受ける圧力により弾性変形し、大腿骨の骨頭に加わる力を低減することができる。

この発明の他の局面によれば、骨盤整形器具は、複数の棒材からなる骨盤整形器具であって、複数の棒材それぞれは、一端に骨盤に挿入されて固定される固定部が形成され、他端に骨盤から突出する補助部が形成されており、複数の棒材それぞれの固定部が骨盤に固定された状態で複数の棒材それぞれの補助部は骨盤から延びる面の一部を形成し、補助部と骨盤との間に配置され、補助部を上方から支持する支持部材を、さらに備える。

この局面に従えば、補助部と骨盤との間に、補助部を上方から支持する支持部材が配置されるので、補助部が大腿骨の骨頭から圧力を受ける場合に固定部と骨盤との間に働く力を分散することができる。このため、骨盤に単位面積当たりに働く力を小さくできるとともに、補助部の変形を少なくすることができる。
複数の棒材は、寛骨臼の端部に沿って骨盤に配置されてもよい。
この局面に従えば、複数の棒材と大腿骨の骨頭との距離のばらつきを抑えることができる。
固定部は、ブラスト処理加工および／またはハイドロキシアパタイト処理加工されてもよい。
この局面に従えば、固定部が、ブラスト処理加工されるので固定部と骨盤との結合力が向上し、固定部がハイドロキシアパタイト処理加工されるので、骨盤との親和性が向上する。

本発明の実施の形態の１つに係るネジ部材の外観斜視図である。 ネジ部材の側面図である。 左右の股関節を含む骨格を示す図である。 左股関節の拡大図である。 骨盤整形器具が骨盤に装着される様子の一例を示す斜視図である。 左股関節の左側面図である。 左股関節のＸＺ平面における断面図である。 左股関節のＸＹ平面における断面図である。 第１の変形例におけるネジ部材の側面図である。 第１の変形例におけるネジ部材の断面図である。 第２の変形例における骨盤整形器具が装着された左股関節の状態を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係る骨盤整形器具について、図面を参照しながら説明する。以下の説明では同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

本実施の形態における骨盤整形器具１は、複数のネジ部材１０を含む。ここでは、骨盤整形器具１が４つのネジ部材１０を含む例を説明する。図１は、本発明の実施の形態の１つに係るネジ部材の外観斜視図であり、図２は、図１のネジ部材の側面図である。図１および図２を参照して、ネジ部材１０は、円柱形状の棒材であり、固定部１１と、補助部１３とを含む。固定部１１は、ネジ部材１０の一端に形成され、骨盤に挿入されて固定される部分である。固定部１１は、ネジ山が形成される。補助部１３は、ネジ部材１０の他端に形成され、骨盤から突出する部分である。補助部１３の端面に、手術用の工具が挿入される溝１３ａが形成されている。工具が溝１３ａに係合した状態で、工具の回転に伴ってネジ部材１０が回転中心軸を中心に回転する。これによって、ネジ部材１０の固定部１１が骨盤にねじ込まれる。

ネジ部材１０は、骨との親和性の高い材料により形成されることが好ましい。ネジ部材１０は、限定するものではないが、炭素繊維強化複合材などの複合材、または、生体活性をもつ人工骨で形成される。人工骨の一例としては、ハイドロキシアパタイト、β-リン酸三カルシウム（β－ＴＣＰ）などがある。なお、金属または樹脂等の他の材料によりネジ部材１０が形成されてもよい。

固定部１１は、骨に対する固定力を向上させるために、ブラスト処理加工が施されるのが好ましい。

ネジ部材１０の長さは、８．５～１５ｍｍ、固定部１１の長さは３．５～５ｍｍ、補助部１３の長さは、３．５～５ｍｍである。

ここで、股関節およびその周辺部について説明する。図３は、左右の股関節を含む骨格を示す。図４は、左股関節の拡大図である。図３に示すように、骨盤Ｂ１と左大腿骨Ｂ２との間に左股関節Ｊ１があり、骨盤Ｂ１と右大腿骨Ｂ３との間に右股関節Ｊ２がある。以下、代表的に左股関節Ｊ１について説明する。

図４に示すように、左股関節Ｊ１は、骨盤Ｂ１の寛骨臼Ｂ１１および左大腿骨Ｂ２の大腿骨頭Ｂ２１により構成される。寛骨臼Ｂ１１の辺縁に関節唇３１がある。左股関節Ｊ１内には、軟骨３３等の他の種々の組織がある。左股関節Ｊ１は、関節包３５により包まれている。

図５は、骨盤整形器具が骨盤に装着される様子の一例を示す斜視図である。図５においては、骨盤の左股関節Ｊ１周辺を左斜め前方および斜め上方から見た図である。図５において、骨盤Ｂ１の左股関節Ｊ１側の左側面に４つのネジ部材１０が位置決めされ、埋め込まれる方向が矢印で示される。骨盤Ｂ１に４つの穴１４，１４Ａ～１４Ｃが形成され、形成された４つの穴１４，１４Ａ～１４Ｃに、ネジ部材１０、１０Ａ～１０Ｃがそれぞれ工具によりねじ込まれることにより、ネジ部材１０、１０Ａ～１０Ｃそれぞれが骨盤Ｂ１に埋め込まれる。ネジ部材１０、１０Ａ～１０Ｃそれぞれは、骨盤Ｂ１に埋め込まれた状態で固定部１１が骨盤Ｂ１に固定される。骨盤Ｂ１にネジ部材１０、１０Ａ～１０Ｃが埋め込まれた状態で、ネジ部材１０、１０Ａ～１０Ｃそれぞれの補助部１３は、骨盤Ｂ１から延びる面の一部を形成する。

以下、人の前後方向をＹ方向、人の左右方向をＸ方向、人の上下方向をＺ方向という。また、Ｙ方向に平行なＹ軸、Ｘ方向に平行なＸ軸、およびＺ方向に平行なＺ軸を定める。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直行する。

図６～図８は、骨盤に骨盤整形器具が装着された状態における左股関節周辺を模式的に示す図である。図６は、左股関節Ｊ１の左側面図であり、図７は、左股関節Ｊ１のＸＺ平面における断面図であり、図８は、左股関節Ｊ１のＸＹ平面における断面図である。ＸＺ平面は、Ｘ軸およびＺ軸に平行な面である。ＸＹ平面はＸ軸およびＹ軸に平行な面である。

図６および図８に示すように、４つのネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃは、前方から順に間隔を空けて配置される。４つのネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃが配置される間隔は、例えば、５ｍｍ～１０ｍｍである。４つのネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃが配置される間隔は等間隔であってもよい。

４つのネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃは、骨盤Ｂ１の寛骨臼Ｂ１１の端部に沿って配置される。以下、具体的に説明する。

図６に示すように、ＹＺ平面において骨盤Ｂ１の寛骨臼Ｂ１１の端部は、上に凸の曲線となっている。このため、４つのネジ部材１０，１０Ａ～１０ＣはＹ方向に異なる位置に配置されるが、Ｚ方向に異なる位置に配置される。具体的には、ネジ部材１０はネジ部材１０Ａよりも下方に配置され、ネジ部材１０Ａはネジ部材１０Ｂよりも下方に配置され、ネジ部材１０Ｂはネジ部材１０Ｃよりも上方に配置される。左大腿骨Ｂ２の大腿骨頭Ｂ２１はＹＺ平面において上に凸の曲線であるため、ＹＺ平面において左大腿骨Ｂ２の大腿骨頭Ｂ２１から４つのネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃそれぞれまでの距離がほぼ同じになるように、配置される。このため、複数のネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃと大腿骨頭Ｂ２１との間の距離のばらつきを抑えることができる。

図７に示すように、ネジ部材１０は、骨盤Ｂ１に斜め上方に向けて埋め込まれる。換言すれば、ネジ部材１０の固定部１１側の端部が補助部１３側の端部よりも上側に位置するように、骨盤Ｂ１に埋め込まれる。このため、ネジ部材１０の補助部１３は、ＸＺ平面において、骨盤Ｂ１の寛骨臼Ｂ１１の端部で寛骨臼Ｂ１１の曲線に接する直線とほぼ平行な方向にとなる。左大腿骨Ｂ２の大腿骨頭Ｂ２１はＸＺ平面において上に凸の曲線であるため、骨盤Ｂ１に斜め上方に向けて埋め込まれることにより、ネジ部材１０の補助部１３の固定部１１と反対側の端部と、左大腿骨Ｂ２の大腿骨頭Ｂ２１との間の距離をできるだけ小さくできる。

図８に示すように、ＸＹ平面において、骨盤Ｂ１の寛骨臼Ｂ１１の端部は、右に凹の曲線となっている。４つのネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃは骨盤Ｂ１に垂直となるように配置される。このため、ネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃそれぞれにおいて、骨盤Ｂ１に斜めに埋め込まれる場合よりも、埋め込まれる固定部１１と骨盤Ｂ１との接触面積が大きくなる。しがって、ネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃそれぞれを骨盤Ｂ１により確実に固定することができる。なお、ネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃそれぞれは、ＸＹ平面において、Ｘ方向に平行になるように骨盤Ｂ１に配置されてもよい。

図８に点線で示される領域Ｓは、ネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃと接する面であり、骨盤Ｂ１から延びる。図７に示されるように、左大腿骨Ｂ２の大腿骨頭Ｂ２１を上方に押し上げる力は、骨盤Ｂ１の寛骨臼Ｂ１１と、領域Ｓに加わる。領域Ｓは、上方でネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃと接する。

ネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃと左大腿骨Ｂ２の大腿骨頭Ｂ２１との間には、関節唇３１と関節包３５とが存在する。このため、左大腿骨Ｂ２の大腿骨頭Ｂ２１から領域Ｓに加わる力は、関節唇３１と関節包３５を介して、または、関節包３５を介してネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃに加わる。このため、左大腿骨Ｂ２の大腿骨頭Ｂ２１を上方に押し上げる力の一部が、ネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃに加わる。

したがって、ネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃを骨盤Ｂ１に装着する場合は、大腿骨頭Ｂ２１を上方に押し上げる力が寛骨臼Ｂ１１および領域Ｓに加わるので、装着しない場合に比較して寛骨臼Ｂ１１に加わる力が小さくなる。このため、寛骨臼Ｂ１１と大腿骨頭Ｂ２１との間にある軟骨３３の損傷が少なくなる。

＜第１の変形例＞
第１の変形例における骨盤整形器具１は、ネジ部材１０を変更したものである。図９は、第１の変形例におけるネジ部材の側面図である。図１０は、第１の変形例におけるネジ部材の断面図である。図９および図１０を参照して、第１の変形例におけるネジ部材１０は、ネジ部２１と、被覆部材２３と、を含む。被覆部材２３は、中空円筒形状である。被覆部材２３の内径はネジ部２１の直径と同じかやや大きい。被覆部材２３をネジ部２１が貫通することにより、ネジ部２１と被覆部材２３とが結合し、一体となる。ネジ部２１が被覆部材２３によって覆われる部分が補助部１３であり、ネジ部２１の被覆部材２３によって覆われていない部分が固定部１１である。

ネジ部２１は、溝１３ａが形成される側の端部から所定の長さのネジ頭の径が他の部分の径よりも大きい。これにより、ネジ部２１の固定部１１が骨盤Ｂ１に固定された状態で、被覆部材２３の一端は骨盤Ｂ１に当接し、他端はネジ頭に当接し、被覆部材２３は骨盤Ｂ１とネジ部２１のネジ頭とにより挟まれる。このため、被覆部材２３とネジ部２１との相対的な移動が規制される。

ネジ部２１の材質は、金属である。被覆部材２３は、炭素繊維強化複合材などの複合材、または、人工骨で形成される。人工骨の一例としては、ハイドロキシアパタイト、β-リン酸三カルシウム（β－ＴＣＰ）などがある。

このため、被覆部材２３は、ネジ部２１よりも柔らかい素材で形成される。このため、被覆部材２３が、左大腿骨Ｂ２の大腿骨頭Ｂ２１から受ける圧力により弾性変形し、大腿骨頭Ｂ２１に加わる力を低減することができる。

ネジ部２１の固定部１１は、ネジ山が形成されている。ネジ部２１の固定部１１は、骨に対する固定力を向上させるために、ブラスト処理加工が施されるのが好ましい。また、ネジ部２１の固定部１１は、骨との親和性を向上させるために、ハイドロキシアパタイト処理加工が施されてもよい。

なお、ネジ部２１を被覆部材２３に貫通させるのに代えて、ネジ部２１を覆うように加工されることにより被覆部材２３がネジ部２１と一体となるようにネジ部材１０Ａが形成されてもよい。

＜第２の変形例＞
第２の変形例における骨盤整形器具１は、４つのネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃそれぞれを支持する支持部材１５を有する。ここでは、ネジ部材１０を支持する支持部材１５について説明する。

図１１は、第２の変形例における骨盤整形器具が装着された左股関節の状態を、模式的に示す図である。図１１は、左股関節Ｊ１のＸＺ平面における断面図である。図１１に示すように、ネジ部材１０の寛骨臼Ｂ１１と反対側に接するように支持部材１５が配置される。支持部材１５は、三角形の平板であり、一辺がネジ部材１０に接し、他の一辺が骨盤Ｂ１に接するように配置される。支持部材１５は、ネジ部材１０に嵌合してもよいし、ネジ部材１０と一体に形成されてもよい。支持部材１５は、ネジ部材１０の上方に位置するので、ネジ部材１０を上方から支持する。このため、ネジ部材１０が下方から力を受ける場合に、ネジ部材１０が上方に傾かないようにできる。

上述したように本実施の形態における骨盤整形器具１は、骨盤整形器具１は、複数のネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃからなる。複数のネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃそれぞれは、一端に骨盤Ｂ１に挿入されて固定される固定部１１が形成され、他端に骨盤Ｂ１から突出する補助部１３が形成されており、複数のネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃそれぞれの固定部１１が骨盤Ｂ１に固定された状態で複数のネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃそれぞれの補助部１３は骨盤Ｂ１から延びる面の一部を形成する。このため、複数のネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃそれぞれの固定部１１が骨盤Ｂ１に固定されると、複数のネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃそれぞれの補助部１３が骨盤Ｂ１から延びる面の一部を形成する。このため、寛骨臼Ｂ１１に加えて複数のネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃが大腿骨頭Ｂ２１から受ける圧力の一部を受け止める。したがって、寛骨臼Ｂ１１が大腿骨頭Ｂ２１から受ける力を低減することができる。

また、複数のネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃは、寛骨臼Ｂ１１の端部に沿って骨盤Ｂ１に配置されてもよい。このため、複数のネジ部材１０，１０Ａ～１０Ｃと大腿骨頭Ｂ２１との間の距離のばらつきを抑えることができる。

また、固定部１１は、ブラスト処理加工および／またはハイドロキシアパタイト処理加工されてもよい。ブラスト処理加工された固定部１１と骨盤との結合力を向上させることができる。また、ハイドロキシアパタイト処理加工された固定部１１と骨盤との親和性を向上させることができる。

第１の変形例における補助部１３は、固定部１１よりも柔らかい素材で形成される。このため、補助部１３が、大腿骨頭Ｂ２１から受ける圧力により弾性変形し、大腿骨頭Ｂ２１に加わる力を低減することができる。

第２の変形例における骨盤整形器具１は、補助部１３の寛骨臼Ｂ１１と反対側の面と骨盤Ｂ１との間に配置され、補助部１３を支持する支持部材１５を備える。このため、補助部１３が大腿骨頭Ｂ２１から圧力を受ける場合に固定部１１と骨盤Ｂ１との間に働く力を分散することができる。骨盤Ｂ１に単位面積当たりに働く力を小さくできるとともに、補助部１３の変形を少なくすることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 骨盤整形器具、１０，１０Ａ～１０Ｃ ネジ部材、１１ 固定部、１３ 補助部、１３ａ 溝、１４ 穴、１５ 支持部材、２１ ネジ部、２３ 被覆部材、３１ 関節唇、３３ 軟骨、３５ 関節包、Ｂ１ 骨盤、Ｂ１１ 寛骨臼、Ｂ２ 左大腿骨、Ｂ２１ 大腿骨頭、Ｂ３ 右大腿骨、Ｊ１ 左股関節、Ｊ２ 右股関節、Ｓ 領域。

Claims (6)

1. 複数の棒材からなる骨盤整形器具であって、
   複数の前記棒材それぞれは、一端に骨盤に挿入されて固定される固定部が形成され、他端に骨盤から突出する補助部が形成されており、
   複数の前記棒材それぞれの前記固定部が骨盤に固定された状態で複数の前記棒材それぞれの前記補助部は骨盤から寛骨臼の外方に延びる面の一部を形成する、骨盤整形器具。
2. 前記補助部は、関節唇の上方に位置する、請求項１に記載の骨盤整形器具。
3. 複数の棒材からなる骨盤整形器具であって、
   複数の前記棒材それぞれは、一端に骨盤に挿入されて固定される固定部が形成され、他端に骨盤から突出する補助部が形成されており、
   複数の前記棒材それぞれの前記固定部が骨盤に固定された状態で複数の前記棒材それぞれの前記補助部は骨盤から延びる面の一部を形成し、
   前記補助部は、前記固定部よりも柔らかい素材で形成される、骨盤整形器具。
4. 複数の棒材からなる骨盤整形器具であって、
   複数の前記棒材それぞれは、一端に骨盤に挿入されて固定される固定部が形成され、他端に骨盤から突出する補助部が形成されており、
   複数の前記棒材それぞれの前記固定部が骨盤に固定された状態で複数の前記棒材それぞれの前記補助部は骨盤から延びる面の一部を形成する
   前記補助部と骨盤との間に配置され、前記補助部を上方から支持する支持部材を、さらに備えた骨盤整形器具。
5. 複数の前記棒材は、寛骨臼の端部に沿って骨盤に配置される、請求項１～４のいずれかに記載の骨盤整形器具。
6. 前記固定部は、ブラスト処理加工および／またはハイドロキシアパタイト処理加工される、請求項１～５のいずれかに記載の骨盤整形器具。