(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部部材と少なくとも１つの軸部部材とを有するモジュール式人工関節であって、これらの頭部部材と軸部部材とが、有利には円錐形結合部を介して、差込み可能に互いに連結可能であり、しかも差込み結合部のはめ込み、または固定を、第１のねじ手段を介して行うことができ、この第１のねじ手段が、双方の部材を同軸線的に貫通する孔内を、軸部部材の縦軸線と事実上同軸線的に延びる形式のものにおいて、
当該人工関節が第２のねじ手段を有しており、頭部部材（３）内または遠位の軸部端部に近位で先行する軸部部材内に設けられた孔（５）に、第２のねじ手段用のねじ山が設けてあり、前記第２のねじ手段が、後続する軸部部材（２）との差込み結合部をゆるめるために、後続する軸部部材（２）に設けた孔の内径（D2）より大きい外径（D1）を有することを特徴とする、モジュール式人工関節。
【請求項２】
大きいほうの外径（D1）と小さい方の内径（D2）との比が1.5〜2.5である、請求項１記載の人工関節。
【請求項３】
頭部部材（３）内または遠位の軸部端部に近位で先行する軸部部材内に設けられた孔（５）内に、ねじ山が、孔（５）の全長にわたって設けてある、請求項１記載の人工関節。
【請求項４】
後続する軸部部材（２）内に設けた孔（４）が、その近位端部の孔区間（６）にのみ、ねじ山を有している、請求項１記載の人工股関節。
【請求項５】
後続する軸部部材（２）のねじ孔区間（６）の近位端部に、面取り部（11）が設けてある、請求項１から４までのいずれか１項記載の人工関節。
【請求項６】
前記面取り部（11）が、ねじ孔区間（６）の中心軸線に対して、ほぼ45゜の傾斜角度を有している、請求項５記載の人工関節。
【請求項７】
頭部部材（３）の内側の関節接続円錐形部（９）の下部に、ほぼ弓形の仕切り面を有する溝（9a）が設けてある、請求項１から６までのいずれか１項記載の人工関節。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項に記載の人工関節を製造するための組立てキットにおいて、長さおよび／または直径の異なる頭部部材（３）が選択でき、かつまた長さ、直径、曲率のいずれか、またはすべてが異なる軸部部材（２）を選択できることを特徴とする、組立てキット。
【請求項９】
頭部部材（３）に対しては、直径が12〜17mmに、軸部部材（２）に対しては、長さが200〜320mm、直径が10〜14mmに設定されている、請求項８記載の組立てキット。
【発明の詳細な説明】
本発明は、請求項１の上位概念に記載した形式のモジュール式人工関節に関するものである。
この形式の人工関節は、極めてさまざまの形態および寸法で製造され、病像を考慮に入れて、出来るだけそれぞれの骨形状や骨組織の実際の症状に適合し得るようにされる。
近位区域で相応の個別部材を摩擦接続式に結合する多部材形式によって、最適適合が可能になる。その場合、同時に、関節骨頭の位置決めが、軸部の直径と無関係に可能である。
ヨーロッパ特許第0243298号により公知の人工関節軸部用の組立てキットの場合、関節球を装備可能の頭部部材と、骨内に固定可能な端部材と、これら双方の部材間に配置可能な中間部材とを有している。いずれの部材も円錐形の穴またはこれらの穴に適合するピンを有し、これにより、円錐形の差込み結合部を形成することによって、人工補装具を組立てることができる。頭部部材と中間部材とは、それぞれ軸方向の貫通孔を有している。
端部材は、軸方向に力を伝達する目的で、取外し可能に結合する手段を備えている。個別部材を継ぎ合わせる場合、対応する孔を、軸線方向で軸部部材方向へ向ける。人工補装具の個別部材は、軸線方向に力を伝達するタイバーを用いて継ぎ合わせる。このタイバーは、頭部部材と、これに続く軸部部材との双方を貫通し端部材のねじ孔へねじ込み可能である。これにより、頭部部材または中間部材および端部材が、堅く締結される結果、使用時の機械負荷により人工補装具の個別部材がゆるむ恐れはない。
しかし、前記の解決策は、次のような欠点を有している。すなわち、医学的な理由から、例えば頭部部材の後取付けや交換のために、時折、インプラントされた状態の個別部材間の差込み結合部を外す必要が生じるが、この種の人工補装具の場合には、この差込み結合部を外すことはできない。円錐形の差込み結合部は、軸部内に配置したタイバーを予め除去した後も、円錐形の差込み結合部は固く結合したままなので、取外しが必要になった場合、患者にとって不都合なことだが、大腿を損傷したり、事情によっては少なくとも、軸部の、望ましくないゆるみが避けられない。
従来技術のこうした欠点に対し、本発明の根底をなす課題は、冒頭に挙げた形式のモジュール式人工関節を、個別部材相互の取外しが、簡単に外部から可能になるように構成することにある。
この課題は、請求項１の特徴部に記載の構成によって解決された。
本発明の認識によれば、ねじボルト端部を対応受けに当付けることで、ねじボルトを介して著しい押圧力を軸方向に発生させることが可能である。この目的のためには、後続の軸部部材の孔の縁部を利用するのが好適である。その場合、ねじ孔内へねじ込まれるボルトの外径を、後続の軸部部材の内径より大きくしておくことが条件となる。交換（病像の進行、または他の適応により）されるのは、主として頭部部材なので、後続部材は、一定直径の孔を有していればよく、その場合、必要とあれば、最後（遠位）の部材が、ねじ山を有するようにし、また、軸部部材を連結するための、または円錐形部をはめ込むためのタイバーを有するようにする。２つの連続する部材をゆるめる力の作用は、ねじ山のピッチが、小さく選択されているほど、容易に達せられる。
本発明の場合、特に有利には、骨区域内に残る軸部部材を除去することなしに、関節に近い頭部部材を除去でき、必要とあれば交換できる。この点は、従来の人工股関節と比較して、患者の負担が大幅に軽減される点である。加えて、頭部部材を除去すれば、相応の骨の内室に、他の治療目的の場合にも接近できる。“頭部部材”とは、ここでは人工股関節の関節に近い部材を意味し、この人工股関節は、他の人体部分の関節の補装具としても、有利に使用できる。
モジュール式システムとして構成された人工股関節軸部は、少なくとも頭部部材と軸部部材とを有し、異なる寸法の、異なる個別部材を有する１つのシステムを構成している。これらの個別部材は、有利には、対応する円錐形ピンまたは孔を有する近位または遠位の端部をはめ合わせることによって、相互に結合される。差込み結合部の必要な安定性は、有利にはタイバーとして構成されたねじ手段により保証される。軸部部材は中空軸として構成され、その場合、軸部部材の、軸線方向に延びる縦孔が、その近位端部区間に、ねじ山を有している。タイバーは、軸部部材内の縦孔と同軸軸線上に設けられた頭部部材内の円筒形通路を貫通案内され、ねじ山を有する軸部部材内へねじ込まれている。
本発明の有利な実施例によれば、モジュール式人工股関節軸部の頭部部材内の円筒形通路は、少なくとも一部が、ねじ孔として構成されている。このねじ孔直径は、その場合、タイバーを受容する、後続の軸部部材内のねじ孔区間の直径より大きくされている。このような直径構成により、人工部材がはめ合わされた場合に、後続の軸部部材の円錐台形近位端部上に、円錐台形端部の頂面のほぼ円環状の自由面区域が残るようにするのが、特に有利である。この面区域は、ねじボルトに対する対応受けとして役立つ。ねじボルトは、タイバーを除去した後、頭部部材内へねじ込むことができる。頭部部材内へねじ込まれたねじボルトは、ほぼ円環状に構成された対応受け上に当付けられる。更にねじ込むと、効果的に軸線方向押圧力が生ぜしめられ、この押圧力によって、頭部部材と、後続の軸部部材との間の（タイバーを除去してもなお）固い円錐形差込み結合部がゆるめられ、それにより頭部部材を、交換目的で取外したり、軸部部材の近位端部の円錐台形ピン上で、軸部部材に対して、所望の程度、旋回させることができる。両部材間の結合をゆるめるための力の伝達には、頭部部材と軸部部材との孔の直径比を1.5〜2.5として、十分に広い対応受け面を確保するのが有利である。
本発明の別の有利な構成によれば、モジュール式人工股関節軸部の頭部部材内のねじボルト用ねじ山は、存在する円筒形通路の全長にわたって設けてある。頭部部材内のねじ孔にも、後続軸部部材の近位端部のねじ孔区間にも、メートルねじ山が設けられている。その場合、有利には、頭部部材のねじ山は、軸部部材近位端部のねじ山よりピッチを小さくしておく。それによって、固い円錐形差込み結合をゆるめるのに要する押圧力を、ねじボルトで得ることが容易になる。
本発明の別の有利な構成によれば、既述の措置は、種々の段階的な差異を利用して、同一のモジュール式股関節軸部の部材を連続させて、多数に使用することができる。それを、ここで説明する場合には、“頭部部材”という語を“遠位方向で先行する軸部部材”という語に置き換えるだけでよい。孔の直径の段階付けは、その場合、言うまでもなく、それぞれ遠位方向へ拡径されるようにする。
本発明の更に別の構成によれば、後続する軸部部材内のねじ孔区間の近位端部に、凹部が設けられており、この凹部が、好ましくは、ねじ孔区間の縦軸線に対し対称的な面取り部として構成されている。これによって、有利には、同じように自由端部が等しい角度で面取りされたねじボルトが、軸部部材の近位端部上に当付けられるさい、ねじ孔区間のこの区域のねじ山と作用接触せずに済み、かつまた頭部部材と後続する軸部部材との間の差込み結合部をゆるめるのに要する押圧力を得るさいに、第１ねじ山の変形を避けることができる。ねじ山が変形すると、適合後に、軸部部材の近位端部内へタイバーを改めてねじ付けることや、頭部部材の交換が不可能になる。対応受けへの力の導入に当っては、面取り部の傾斜角度を、対応ねじ孔の中心軸線に対して45゜以内とするのが有利である。
頭部部材は、その内側に、それも関節接続部円錐形部の下方に溝を有し、この溝は、有利には、頭部部材と軸部部材との円錐形差込み結合部を、既述のようにゆるめた後、頭部部材の旋回または引抜きのために用いる工具をあてがい、かつ支持する区域を形成している。
個々人に適合した軸部部材を製造する場合、関節軸部部材を患者の解剖学的条件に十二分に適合させるためには、種々の構成の頭部部材と後続の軸部部材とが揃った組立てキットが、有利である。人工股関節軸部の個別部材は、直径、長さ、曲度が、さまざまである。個別部材は、外径の調整を前提として、相互に組合わせ可能である。
本発明のこのほかの有利な構成は、請求項２以下の各項に記載されており、更に、以下で図示の有利な実施例については、詳しく説明される。
図面：
第１図は、本発明の有利な実施形式を略示した部分断面図である。
第１図ａは、第１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
第２図は、第１図に示した本発明の有利な実施例を第１図の左側から見た略示側面図である。
第３図は、第１図の細部Ｅを拡大した詳細図である。
第１図、第１図ａ、第２図に、側面図、断面図、部分断面図のいずれかで示したモジュール式人工股関節１、例えば軸部は、軸部部材２と頭部部材３とからなり、これらの部材が、それぞれ縦方向にプロファイリングを有している。軸部１の個別部材2,3は、円錐形差込み結合部10を介して、同じ軸線上に位置し、かつ互いに旋回可能に結合されている。円錐部を“差込み”かつこの差込み結合部の軸方向のゆるみを防止するために、タイバー（図示せず）が備えられ、このタイバーが、頭部部材３の、ねじ孔として構成された通路５を貫通案内され、かつ後続の軸部部材２内に設けられた通路４の、ねじ孔区間６として構成された近位区間内へねじ込まれる。そのさい、タイバーは、その近位端部が孔７内に支えられ、かつそのさい人工股関節軸部１の個別部材2,3が軸線方向に互いの方へ移動して、円錐形差込み結合部10が所望の固定度に達するまで、ねじ込まれる。
関節接続円錐部９を有する頭部部材３の位置を、次に続く軸部部材２に対して変更できるように、もしくは頭部部材３を交換できるようにするためには、円錐形差込み結合部10を再びゆるめる必要がある。タイバー（図示せず）をゆるめて、ねじ外した後、ねじボルト（同じく図示せず）を、頭部部材３のねじ孔５内へねじ込む。頭部部材３のねじ孔５の直径D1は、軸部部材２の中心の孔４の、ねじ山を有する近位のねじ孔区間６の直径D2より大きいので、ねじボルトは、頭部部材３の、円錐台として構成された近位端部頂面８上の、直径差D1−D2によって平方積が規定される円環上に当付けられ、それによって、軸線方向の押圧力を発生させることができる。この押圧力は、円錐部の“はめ込み”後には極めて固い差込み結合部10をゆるめて、楽に、人工股関節軸部１を患者の、変化した身体条件に、新たに適合させることができる。
頭部部材３の内側の関節接続円錐部９の下に設けられた溝9aは、工具をあてがう箇所として役立ち、工具を介して、頭部部材３は、頭部部材３と軸部部材２との間の円錐形差込み結合部10を新たにゆるめた後、同じ軸線上で旋回させるか、または必要な場合には後続の軸部部材から引抜くことができる。
これと関連して、円錐形差込み結合部をゆるめるのに要する押圧力を得る手段を扱いやすくするには、ねじ孔4,5の直径比を1.5〜2.5とし、ねじ孔５には、全長にわたってねじ山を設けておくのが好適であることが判明した。また有利には、ねじ山はメートルねじ山として構成する。その場合、頭部部材３のねじ孔５のねじ山は、後続の軸部部材２の近位ねじ孔区間６のねじ山より、ピッチを小さくしておく。
第３図に拡大して示した第１図の細部Ｅは、第１図、第１図ａ、第２図に示した本発明の別の有利な構成である。軸部部材２の近位端部頂面に対するねじボルト（図示せず）の作用接触により、前記近位端部のねじ孔区間６が損傷するのを防止するため、ねじ孔近位端部に面取り部として構成された凹部11を設けておく。側面12の傾斜は、45゜で、ねじボルト（図示せず）のねじ山端部の面取り部側面の傾斜に合致している。これによって、後続の軸部部材２への力の最適導入が可能になり、比較的僅かな力で、頭部部材３と後続軸部部材２との差込み結合部10をゆるめることが可能となる。このように、インプラントされた軸部の場合、頭部部材は、恐らく必要になる再手術時に、大きな力を要せずに、僅かな反力を受けるだけで除去可能である。これにより、骨内に残る軸部部材のゆるみ、またはゆるみによる外れが、極めて確実に防止される。
図示されていない別の実施例の場合、人工股関節軸部システムでモジュール形式が達せられたことにより、個別に寸法付けされた異なる形式の人口補装具を得るため、種々の部材寸法を組合わせ可能であることは、言うまでもない。本発明によるねじ孔直径の段階付けは、連続して取付けられる部材のそれぞれ異なる部材間でも、同様に可能である。これにより、例えば、所望とあれば、頭部部材と遠位方向に後続する軸部部材との間だけではなく、軸部部材相互の間の分離も可能となる。ゆるめられるような結合部をねらった“選択”を行なうには、頭部へ向かって段階的にねじ孔直径が拡径される場合は、次のようなボルトを選ぶ必要があろう。すなわち、意図する分離箇所の近位側に位置する軸部部材内の内ねじ山とかみ合う外ねじ山を有するようなボルトである。その場合、そのボルトの端部縁が、遠位に隣接する部材のねじ孔縁に支えられ、選定された結合部を分離する。
種々の湾曲度の軸部部材を有するモジュール式システムの場合、種々の相対的な角位置決めによって、軸部部材を個別的に形成でき、しかも、前記の意味でのゆるめやすさが、何かしら制限されることはない。
本発明の構成は、以上に述べた有利な実施例に限定されるものではない。むしろ、既述の解決策を、基本的に別の形式で利用する多くの変化形を考える事ができる。
【図１ａ】
0003548579.tif 000002
【図１】
0003548579.tif 000003
【図２】
0003548579.tif 000004
【図３】
0003548579.tif 000005