(57)【要約】  人工肘関節は、上腕骨の髄管の中に嵌挿されるように構成されたステムと、該ステムに接続されたヨークとを有する上腕骨コンポーネントを備えている。ヨークは、互いに離隔して設けられた一対のアームで終端されている。枢動ピンは、上腕骨コンポーネントにおける回転運動のために両アーム間に取付けられる。枢動ピンには、横断貫通孔が設けられている。尺骨コンポーネントは、尺骨の髄管の中に嵌挿されるように構成された遠位端と、その反対側に、貫通孔の第１の端部開口の中に嵌挿されるように構成された近位端と、が設けられた尺骨ステムを備えている。尺骨コンポーネントは、貫通孔の第２の端部開口の中に嵌挿されるように構成された取付キャップを有している。尺骨ステムの近位端が、貫通孔の第１の端部開口の中に位置付けられるように、かつ、取付キャップが、貫通孔の前記第２の端部開口の中に位置付けられるようにして、締結具によって尺骨ステムと取付キャップとが接続される。枢動ピンは、人工肘関節の屈曲作用を許容するために回転し、また、尺骨コンポーネントが上腕骨コンポーネントに対して軸回転することを許容する。
2009542325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）上腕骨の髄管内に嵌挿される寸法とされた上腕骨ステムと、前記上腕骨ステムに接続されるとともに互いに離隔して設けられた一対のアームにおいて終端されているヨークと、を有する上腕骨コンポーネントと、
（ｂ）前記上腕骨コンポーネントの前記一対のアーム間に配置されて、該上腕骨コンポーネントに対して回転運動をするように構成された枢動ピンと、
（ｃ）尺骨の髄管内に嵌挿される寸法とされた遠位端と、前記遠位端と反対側の近位端と、を有する尺骨ステム、および、取付キャップを有する尺骨コンポーネントと、
（ｄ）前記尺骨ステムと前記取付キャップとを接続するための締結具と、
を備えた人工肘関節であって、
（イ）前記枢動ピンには、第１の端部開口と、該第１の端部開口に対向している第２の端部開口とを有する横断貫通孔が設けられ、
（ロ）前記尺骨コンポーネントの前記尺骨ステムの前記近位端が、前記枢動ピンの前記貫通孔の前記第１の端部開口内に嵌合される寸法とされ、
（ハ）前記尺骨コンポーネントの前記取付キャップが、前記枢動ピンの前記貫通孔の前記第２の端部開口内に嵌合される寸法とされ、そして、
（ニ）前記枢動ピンの前記貫通孔の前記第１の端部開口に嵌合された前記尺骨ステムの近位端と、該枢動ピンの該貫通孔の前記第２の端部開口に嵌合された前記取付キャップと、が前記締結具によって接続されている
ことを特徴とする人工肘関節。
【請求項２】
前記枢動ピンの前記貫通孔の内面が、前記枢動ピンの外表面から該枢動ピンの内部領域に進むにつれて逓減していく内径を有していることを特徴とする請求項１に記載の人工肘関節。
【請求項３】
前記上腕骨コンポーネントには、前記ヨークから遠ざかる方向に前記上腕骨ステムに対して間隔を保ちつつ延在しているフランジが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の人工肘関節。
【請求項４】
前記フランジが、前記上腕骨ステムと一体形成されかつ湾曲した端部と、前記上腕骨ステムと平行な細長のステムと、を有していることを特徴とする請求項３に記載の人工肘関節。
【請求項５】
（イ）前記尺骨ステムの前記近位端が、該尺骨ステムの該近位端の端面に向かって内側に先細になっていく形状とされ、かつ、前記取付キャップの端部が、該取付キャップの端面に向かって内側に先細になっていく形状とされ、そして、（ロ）前記締結具によって前記尺骨ステムと前記取付キャップとが接続されたときに、該尺骨ステムの前記近位端の前記端面と、該取付キャップの前記端面とが、互いに接した状態とされていることを特徴とする請求項２に記載の人工肘関節。
【請求項６】
前記締結具によって前記尺骨ステムと前記取付キャップとが接続されたときに、前記尺骨ステムの前記近位端の外壁と前記取付キャップの前記端部の外壁とが、前記枢動ピンの前記貫通孔の内面において該内面から間隔を保ちつつ配置されていることを特徴とする請求項５に記載の人工肘関節。
【請求項７】
前記枢動ピンの前記貫通孔の前記内面が砂時計形状を有しているとともに、前記締結具によって前記尺骨ステムと前記取付キャップとが接続されたときに、前記尺骨ステムの前記近位端の前記外壁と前記取付キャップの前記端部の外壁とが、全体として、砂時計形状となることを特徴とする請求項６に記載の人工肘関節。
【請求項８】
前記取付キャップが、ドーム形状の上面を有していることを特徴とする請求項７に記載の人工肘関節。
【請求項９】
前記取付キャップの前記ドーム形状の上面と前記上腕骨コンポーネントの前記ヨークとの間に間隔が保たれるように、前記ヨークの内面が凹状とされていることを特徴とする請求項８に記載の人工肘関節。
【請求項１０】
前記尺骨ステムの前記近位端と、前記取付キャップと、前記枢動ピンの前記貫通孔とが、それぞれ、前記締結具によって前記尺骨ステムと前記取付キャップとが接続されたときに、前記尺骨コンポーネントの内反外反運動を許容する寸法とされていることを特徴とする請求項１に記載の人工肘関節。
【請求項１１】
前記尺骨ステムの前記近位端と、前記取付キャップと、前記枢動ピンの前記貫通孔とが、それぞれ、７度ないし８度の内反外反運動を許容する寸法とされていることを特徴とする請求項１０に記載の人工肘関節。
【請求項１２】
前記締結具によって前記尺骨ステムと前記取付キャップとが接続されたときに、前記尺骨ステムの前記近位端の外壁と前記取付キャップの前記端部の外壁とが、前記枢動ピンの前記貫通孔の内面において該内面から間隔を保ちつつ配置されていることを特徴とする請求項１に記載の人工肘関節。
【請求項１３】
前記枢動ピンと接触する前記上腕骨コンポーネントの表面が金属材料で構成され、前記尺骨コンポーネントと接触する前記枢動ピンの表面が金属材料で構成され、そして、前記枢動ピンと接触する前記尺骨コンポーネントの表面が金属材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の人工肘関節。
【請求項１４】
前記上腕骨コンポーネントの前記一対のアームには、それぞれ、外側に面した凹部が設けられ、そして、前記枢動ピンには、前記凹部の一方において回転する第１の端部と、前記凹部の他方において回転する第２の端部とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の人工肘関節。
【請求項１５】
（ａ）第１の骨の髄管内に嵌挿される寸法とされた第１ステムと、前記第１ステムに接続されるとともに互いに離隔して設けられた一対のアームにおいて終端されているヨークと、を有する第１コンポーネントと、
（ｂ）前記第１コンポーネントの前記アーム間に配置されて、該第１コンポーネントに対して回転運動をするように構成された枢動ピンと、
（ｃ）第２の骨の髄管内に嵌挿される寸法とされた遠位端と、前記遠位端と反対側の近位端とを有する第２ステム、および、取付キャップを有する第２コンポーネントと、
（ｄ）前記第２ステムと前記取付キャップとを接続するための締結具と、
を備えた人工肘関節であって、
（イ）前記枢動ピンには、第１の端部開口と、該第１の端部開口に対向している第２の端部開口とを有する横断貫通孔が設けられ、
（ロ）前記第２コンポーネントの前記第２ステムの前記近位端が、前記枢動ピンの前記貫通孔の前記第１の端部開口内に嵌合される寸法とされ、
（ハ）前記第２コンポーネントの前記取付キャップが、前記枢動ピンの前記貫通孔の前記第２の端部開口内に嵌合される寸法とされ、そして、
（ニ）前記枢動ピンの前記貫通孔の前記第１の端部開口に嵌合された前記第２ステムの前記近位端と、該枢動ピンの該貫通孔の前記第２の端部開口に嵌合された前記取付キャップとが、前記締結具によって接続されている
ことを特徴とする人工関節。
【請求項１６】
前記枢動ピンの貫通孔の内面が、前記枢動ピンの外表面から該枢動ピンの内部領域に進むにつれて逓減していく内径を有していることを特徴とする請求項１５に記載の人工関節。
【請求項１７】
（イ）前記第２のステムの前記近位端が、該第２のステムの該近位端の端面に向かって先細になっていく形状とされ、かつ、前記取付キャップの端部が、前記取付キャップの端面に向かって内側に先細になっていく形状とされ、そして、（ロ）前記締結具によって前記第２のステムと前記取付キャップとが接続されたときに、前記第２のステムの前記近位端の前記端面と、前記取付キャップの前記端面と、が互いに接した状態とされていることを特徴とする請求項１６に記載の人工関節。
【請求項１８】
前記締結具によって前記第２のステムと前記取付キャップとが接続されたときに、前記第２のステムの前記近位端の外壁と、前記取付キャップの前記端部の外壁とが、前記枢動ピンの前記貫通孔の内面において該内面から間隔を保ちつつ配置されていることを特徴とする請求項１７に記載の人工関節。
【請求項１９】
前記枢動ピンの前記貫通孔の内面が砂時計形状を有しているとともに、そして、前記締結具によって前記第２のステムと前記取付キャップとが接続されたときに、前記第２のステムの前記近位端の外壁と、前記取付キャップの前記端部の外壁とが、全体として、砂時計形状となることを特徴とする請求項１８に記載の人工関節。
【請求項２０】
前記取付キャップが、ドーム形状の上面を有していることを特徴とする請求項１９に記載の人工関節。
【請求項２１】
前記取付キャップの前記ドーム形状の上面と前記第１のコンポーネントの前記ヨークとの間に間隔が保たれるように、該ヨークの内面が凹状とされていることを特徴とする請求項２０に記載の人工関節。
【請求項２２】
前記第２のステムの前記近位端と、前記取付キャップと、前記枢動ピンの前記貫通孔とが、それぞれ、前記締結具によって前記第２のステムと前記取付キャップとが接続されたときに、前記第２のコンポーネントの内反外反運動を許容する寸法とされていることを特徴とする請求項１５に記載の人工関節。
【請求項２３】
前記第２のステムの前記取付キャップおよび近位端ならびに前記枢動ピンの貫通孔が、７度ないし８度の内反外反運動を許容する寸法とされていることを特徴とする請求項１５に記載の人工関節。
【請求項２４】
前記締結具によって前記第２のステムと前記取付キャップとが接続されたときに、前記第２のステムの前記近位端の外壁と、前記取付キャップの前記端部の外壁とが、前記枢動ピンの前記貫通孔の内面において該内面から間隔を保ちつつ配置されていることを特徴とする請求項１５に記載の人工関節。
【請求項２５】
前記第１のコンポーネントには、前記第１のステムに対して間隔を保ちつつ、前記ヨークから遠ざかる方向に延在している、フランジが設けられていることを特徴とする請求項１５に記載の人工関節。
【請求項２６】
前記フランジが、前記第１のステムと一体形成されかつ湾曲した端部と、前記第１のステムに対して平行な細長のステムと、を有していることを特徴とする請求項２５に記載の人工関節。
【請求項２７】
前記枢動ピンと接触する前記第１のコンポーネントの表面が金属材料で構成され、前記第２のコンポーネントと接触する前記枢動ピンの表面が金属材料で構成され、そして、前記枢動ピンと接触する前記第２のコンポーネントの表面が金属材料で構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の人工関節。
【請求項２８】
前記第１のコンポーネントの前記一対のアームには、それぞれ、外側に面した凹部が設けられ、そして、前記枢動ピンには、前記凹部に一方において回転する第１の端部と、前記凹部の他方において回転する第２の端部とが設けられていることを特徴とする請求項１５に記載の人工関節。
【請求項２９】
（ａ）上腕骨の髄管内に嵌挿される寸法とされた上腕骨ステムと、前記上腕骨ステムに接続されるとともに互いに離隔して設けられた一対のアームにおいて終端されているヨークと、を有する上腕骨コンポーネントと、
（ｂ）前記上腕骨コンポーネントの前記一対のアーム間に配置されて、該上腕骨コンポーネントに対して回転運動をするように構成された、回転軸を有する枢動ピンと、
（ｃ）尺骨の髄管内に嵌挿される寸法とされた遠位端と、前記遠位端と反対側の近位端と、を有する尺骨ステムを有する尺骨コンポーネントと、
（ｄ）取付キャップと、
（ｅ）前記尺骨ステムと前記取付キャップとを接続するための締結具と、
を備えた、組み立てられて人工肘関節を構成するキットであって、
（イ）前記枢動ピンには、第１の端部開口と、該第１の端部開口に対向している第２の端部開口とを有する横断貫通孔が設けられ、
（ロ）前記尺骨コンポーネントの前記尺骨ステムの前記近位端が、前記枢動ピンの前記貫通孔の前記第１の端部開口内に嵌合される寸法とされ、
（ハ）前記尺骨コンポーネントの前記取付キャップが、前記枢動ピンの前記貫通孔の前記第２の端部開口内に嵌合される寸法とされ、そして、
（ニ）前記尺骨ステムの前記近位端と前記取付キャップとが、前記締結具によって前記枢動ピンの前記貫通孔の中で接続されている
ことを特徴とするキット。
【請求項３０】
前記枢動ピンの前記貫通孔の内面が、前記枢動ピンの外表面から前記枢動ピンの内部領域に進むにつれて逓減していく内径を有していることを特徴とする請求項２９に記載のキット。
【請求項３１】
前記上腕骨コンポーネントには、前記ヨークから遠ざかる方向に前記上腕骨ステムに対して間隔を保ちつつ延在しているフランジが設けられていることを特徴とする請求項２９に記載のキット。
【請求項３２】
前記フランジが、前記上腕骨ステムと一体形成された湾曲した端部と、前記上腕骨ステムと平行な細長のステムと、を有していることを特徴とする請求項３１に記載のキット。
【請求項３３】
（イ）前記尺骨ステムの前記近位端が、前記尺骨ステムの前記近位端の端面に向かって内側に先細になっていく形状とされ、かつ、前記取付キャップの前記端部が、前記取付キャップの端面に向かって内側に先細になっていく形状とされ、そして、（ロ）前記締結具によって前記尺骨ステムと前記取付キャップとが接続されたときに、前記尺骨ステムの前記近位端の前記端面と、前記取付キャップの端面とが、互いに接した状態とされていることを特徴とする請求項２９に記載のキット。
【請求項３４】
前記締結具によって前記尺骨ステムと前記取付キャップとが接続されたときに、前記尺骨ステムの前記近位端の外壁と前記取付キャップの前記端部の外壁とが、前記枢動ピンの前記貫通孔の内面において該内面から間隔を保ちつつ配置されていることを特徴とする請求項２９に記載のキット。
【請求項３５】
前記枢動ピンの前記貫通孔の内面が、砂時計形状を有しているとともに、前記締結具によって前記尺骨ステムと前記取付キャップとが接続されたときに、前記尺骨ステムの前記近位端の前記外壁と前記取付キャップの前記端部の外壁とが、全体として、砂時計形状となることを特徴とする請求項２９に記載のキット。
【請求項３６】
前記取付キャップが、該取付キャップの端面の反対側において、ドーム形状の上面を有していることを特徴とする請求項２９に記載のキット。
【請求項３７】
前記上腕骨コンポーネントの前記ヨークの内面が、凹状の部分を有していることを特徴とする請求項２９に記載のキット。
【請求項３８】
前記枢動ピンと接触する前記上腕骨コンポーネントの表面が金属材料で構成され、前記尺骨コンポーネントと接触する前記枢動ピンの表面が金属材料で構成され、前記枢動ピンと接触する前記尺骨コンポーネントの表面が金属材料で構成され、そして、前記枢動ピンと接触する前記取付キャップの表面が金属材料で構成されていることを特徴とする請求項２９に記載のキット。
【請求項３９】
前記上腕骨コンポーネントの前記一対のアームには、それぞれ、外側に面した凹部が設けられ、そして、前記枢動ピンには、前記凹部の一方において回転する寸法とされた第１の端部と、凹部の他方において回転する寸法とされた第２の端部が設けられていることを特徴とする請求項２９に記載のキット。
【請求項４０】
前記枢動ピンが、（ａ）筒状中央部、および、前記本体の第１の端部から半径方向外側に延在している端部フランジ、を有する本体と、（ｂ）ディスクと、（ｃ）前記ディスクを前記本体の第１の端部の反対側の第２の端部に締結するためのピン締結具と、を備えていることを特徴とする請求項２９に記載のキット。
【請求項４１】
前記上腕骨ステムが、多孔質材料で構成された表面部分を有していることを特徴とする請求項２９に記載のキット。
【請求項４２】
前記上腕骨コンポーネントには、前記ヨークから遠ざかる方向に前記上腕骨ステムに対して間隔を保ちつつ延在しているフランジが設けられ、そして、前記フランジが、多孔質材料で構成された表面部分を有していることを特徴とする請求項２９に記載のキット。
【請求項４３】
前記尺骨ステムが、多孔質材料で構成された表面部分を有していることを特徴とする請求項２９に記載のキット。
【請求項４４】
（ａ）第１の骨の髄管内に嵌挿される寸法とされた第１ステムと、前記第１ステムに接続されるとともに、互いに離隔して設けられた一対のアームにおいて終端されているヨークと、を有する第１コンポーネントと、
（ｂ）前記第１コンポーネントの前記一対のアーム間に配置されて、該第１コンポーネントに対して回転運動をするように構成された、回転軸を有する枢動ピンと、
（ｃ）第２の骨の髄管内に嵌挿される寸法とされた遠位端と、前記遠位端と反対側の近位端と、を有する第２ステムを有する第２コンポーネントと、
（ｄ）取付キャップと、
（ｅ）前記第２ステムと前記取付キャップとを接続するための締結具と、
を備えた、組み立てられて人工肘関節を構成するキットであって、
（イ）前記枢動ピンには、第１の端部開口と該第１の端部開口に対向している第２の端部開口とを有する横断貫通孔が設けられ、
（ロ）前記第２コンポーネントの前記第２ステムの前記近位端が、前記枢動ピンの前記貫通孔の前記第１の端部開口内に嵌合される寸法とされ、
（ハ）前記第２コンポーネントの前記取付キャップが、前記枢動ピンの前記貫通孔の前記第２の端部開口内に嵌合される寸法とされ、そして、
（ニ）前記第２ステムの前記近位端と前記取付キャップとが、前記締結具によって、前記枢動ピンの前記貫通孔の中で接続されている
ことを特徴とするキット。
【請求項４５】
前記枢動ピンの前記貫通孔の内面が、前記枢動ピンの外表面から前記枢動ピンの内部領域に進むにつれて逓減していく内径を有していることを特徴とする請求項４４に記載のキット。
【請求項４６】
前記第１のコンポーネントには、前記ヨークから遠ざかる方向に前記第１のステムに対して間隔を保ちつつ延在しているフランジが設けられていることを特徴とする請求項４４に記載のキット。
【請求項４７】
前記フランジが、前記第１のステムと一体形成されかつ湾曲した端部と、前記第１のステムと平行な細長のステムと、を有していることを特徴とする請求項４６に記載のキット。
【請求項４８】
（イ）前記第２のステムの前記近位端が、前記第２のステムの前記近位端の端面に向かって内側に先細になっていく形状とされ、かつ、前記取付キャップの前記端部が、前記取付キャップの端面に向かって内側に先細になっていく形状とされ、そして、（ロ）前記締結具によって前記第２のステムと前記取付キャップとが接続されたときに、前記第２のステムの前記近位端の端面と、前記取付キャップの端面とが、互いに接する状態となることを特徴とする請求項４４に記載のキット。
【請求項４９】
前記締結具によって前記第２のステムと前記取付キャップとを接続するときに、前記第２のステムの前記近位端の外壁と、前記取付キャップの前記端部の外壁とが、前記枢動ピンの前記貫通孔の内面において該内面から間隔を保ちつつ配置されていることを特徴とする請求項４４に記載のキット。
【請求項５０】
前記枢動ピンの前記貫通孔の内面が、砂時計形状を有しているとともに、前記締結具によって前記第２のステムおよび前記取付キャップが接続されたときに、前記第２のステムの前記近位端の前記外壁と、前記取付キャップの前記端部の前記外壁とが、全体として、砂時計形状となることを特徴とする請求項４４に記載のキット。
【請求項５１】
前記取付キャップが、該取付キャップの端面の反対側において、ドーム形状の上面を有していることを特徴とすることを特徴とする請求項４４に記載のキット。
【請求項５２】
前記第１のコンポーネントの前記ヨークの内面が、凹状の部分を有していることを特徴とする請求項４４に記載のキット。
【請求項５３】
前記枢動ピンと接触する前記第１のコンポーネントの表面が、金属材料で構成され、前記第２のコンポーネントと接触する前記枢動ピンの表面が、金属材料で構成され、前記枢動ピンと接触する前記第２のコンポーネントの表面が、金属材料で構成され、そして、前記枢動ピンと接触する前記取付キャップの表面が、金属材料で構成されていることを特徴とする請求項４４に記載のキット。
【請求項５４】
前記第１のコンポーネントの前記一対のアームには、それぞれ、外側に面した凹部が設けられ、そして、前記枢動ピンには、前記凹部の一方において回転する寸法とされた第１の端部と、前記凹部の他方において回転する寸法とされた第２の端部とが設けられていることを特徴とする請求項４４に記載のキット。
【請求項５５】
前記枢動ピンが、（ａ）筒状中央部、および、前記本体の第１の端部から半径方向外側に延在している端部フランジ、を有する本体と、（ｂ）ディスクと、（ｃ）前記ディスクを前記本体の第１の端部の反対側の第２の端部に締結するためのピン締結具と、を備えていることを特徴とする請求項４４に記載のキット。
【請求項５６】
前記第１のステムが、多孔質材料で構成された表面部分を有していることを特徴とする請求項４４に記載のキット。
【請求項５７】
前記第１のコンポーネントには、前記ヨークから遠ざかる方向に前記第１のステムに対して間隔を保ちつつ延在しているフランジが設けられ、そして、前記フランジが、多孔質材料で構成された表面部分を有していることを特徴とする請求項４４に記載のキット。
【請求項５８】
前記第２のステムが、多孔質材料で構成された表面部分を有していることを特徴とする請求項４４に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工骨関節、特に、損傷した肘関節と交換するために用いられる人工肘関節に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工関節によって肩関節を再建するための様々な装置が開発されている。一部の市販されている人工肘関節置換システムとしては、ＺＩＭＭＥＲ社製ＣＯＯＮＲＡＤ／ＭＯＲＲＥＹトータルエルボー（全人工肘関節）、ＳＴＲＹＫＥＲ  ＯＲＴＨＯＰＡＥＤＩＣＳ社製ＳＯＬＡＲトータルエルボーシステム、ＢＩＯＴＥＫ社製ＴＥＸＸトータルエルボーシステムおよびＢＩＯＭＥＴ社製ＤＩＳＣＯＶＥＲＹトータルエルボーシステムなどがある。
【０００３】
また、様々な人工肘関節、人工骨関節および関連する機器・手法が、米国特許公報および米国特許出願公開公報に記載されているところである。例えば、米国特許第２，６９６，８１７号、第３，７７２，７０９号、第３，８１６，８５４号、第３，８６８，７３０号、第３，９３９，４９６号、第３，９９０，１１７号、第４，００８，４９５号、第４，０７９，４６９号、第４，１３１，９５６号、第４，２８０，２３１号、第４，２９３，９６３号、第４，３８３，３３７号、第４，５３８，３０６号、第５，０６１，２７１号、第５，３１４，４８４号、第５，３７６，１２１号、第５，７２３，０１５号、第５，７８２，９２３号、第５，９５４，７７０号、第６，０２７，５３４号、第６，２９０，７２５号、第６，３７９，３８７号、第６，６９９，２９０号、第６，７１６，２４８号、第６，７６７，３６８号、第６，８９０，３５７号および第６，９９７，９５７号の各明細書ならびに米国特許出願公開第２００３／０２０８２７６号、第２００３／０２３２１２４号および第２００５／００４３８０６号の各明細書を参照のこと。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第２，６９６，８１７号明細書
【特許文献２】米国特許第３，７７２，７０９号明細書
【特許文献３】米国特許第３，８１６，８５４号明細書
【特許文献４】米国特許第３，８６８，７３０号明細書
【特許文献５】米国特許第３，９３９，４９６号明細書
【特許文献６】米国特許第３，９９０，１１７号明細書
【特許文献７】米国特許第４，００８，４９５号明細書
【特許文献８】米国特許第４，０７９，４６９号明細書
【特許文献９】米国特許第４，１３１，９５６号明細書
【特許文献１０】米国特許第４，２８０，２３１号明細書
【特許文献１１】米国特許第４，２９３，９６３号明細書
【特許文献１２】米国特許第４，３８３，３３７号明細書
【特許文献１３】米国特許第４，５３８，３０６号明細書
【特許文献１４】米国特許第５，０６１，２７１号明細書
【特許文献１５】米国特許第５，３１４，４８４号明細書
【特許文献１６】米国特許第５，３７６，１２１号明細書
【特許文献１７】米国特許第５，７２３，０１５号明細書
【特許文献１８】米国特許第５，７８２，９２３号明細書
【特許文献１９】米国特許第５，９５４，７７０号明細書
【特許文献２０】米国特許第６，０２７，５３４号明細書
【特許文献２１】米国特許第６，２９０，７２５号明細書
【特許文献２２】米国特許第６，３７９，３８７号明細書
【特許文献２３】米国特許第６，６９９，２９０号明細書
【特許文献２４】米国特許第６，７１６，２４８号明細書
【特許文献２５】米国特許第６，７６７，３６８号明細書
【特許文献２６】米国特許第６，８９０，３５７号明細書
【特許文献２７】米国特許第６，９９７，９５７号明細書
【特許文献２８】米国特許出願公開第２００３／０２０８２７６号明細書
【特許文献２９】米国特許出願公開第２００３／０２３２１２４号明細書
【特許文献３０】米国特許出願公開第２００５／００４３８０６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これら公知の人工肘関節置換システムは、一定の用途においては適合的ではあるけれども、ある種の条件下においては、なお一部解決すべき点がある。例えば、肘関節インプラント置換術には磨耗くずの発生という問題がある。この問題は、上腕骨ステムおよび尺骨ステムが堅固に固定されている場合に典型的である。病理学的見地からみると、人工関節には大きな変形をともなうことがしばしばである。したがって、ステムと骨との接合面に加わる応力に耐えると同時に、関節の緩みの発生を少なくするため関節部が一定程度のあそびを有している、安定したインプラントが理想的である。しかしながら、関節の磨耗それ自体は、そのような条件下においても生じうるものである。
【０００６】
したがって、（ｉ）非連結型インプラントのもつ不安定性、（ｉｉ）現在利用可能な連結型インプラントと比較して改善された耐磨耗特性の必要性、（ｉｉｉ）関節機能障害（ｍａｌａｌｉｇｎｍｅｎｔ）の発生を低減させる特徴的な尺骨コンポーネントデザインの必要性および（ｉｖ）必要であれば骨セメントを使用せずにインプラントを配置することを許容するようなデザインの必要性、という問題の解決を志向する改良された人工肘関節置換システムへのニーズがあるといえる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述したニーズに鑑み、ヒンジ構造が上腕骨コンポーネント（ヒューメラルコンポーネント）に組み込まれた人工肘関節システムを提供することを課題としている。従来の人工肘関節システムとは対照的に、蝶番部の寸法が拡大されており、その中央領域を用いて尺骨コンポーネント（ウルナコンポーネント）を収容する構成とされている。ヒンジ構造（ｈｉｎｇｅ  ｓｙｓｔｅｍ）は、前方にかつ後方に先細になっていく形状の貫通孔が設けられた枢動ピンを備えている。枢動ピンは、上腕骨コンポーネントに取付けられている。このように、関節部は、従来の人工肘関節システムにおけるものとは相違している。
【０００８】
具体的には、関節部は、枢動ピンに設けられた貫通孔に引き込まれて締結具（ねじ）で固定される尺骨ステムと、関節部の他の要素をなす後部金具（尺骨コンポーネント取付キャップ）とを備えている。枢動ピンの回転とともに屈曲作用が生じる。
【０００９】
本発明の一の特徴において、上腕骨コンポーネントと尺骨コンポーネントとの角度関係は、７度ないし８度の内反外反運動が許容されるよう、非常に慎重に決定されている。これにより、上腕骨コンポーネントにおける尺骨コンポーネントの軸回転が可能となる。この他の重要な特徴としては、関節部が金属材どうしで構成されているので、磨耗の発生を減少させることができるという点が挙げられる。上腕骨コンポーネントおよび尺骨コンポーネントのテクスチャリングには、タンタル（または小柱状金属部材）が用いられている。尺骨コンポーネント上には、プラズマ溶射を施すことができるが、プラズマ溶射に代えて、タンタルを用いてもよい。
【００１０】
一様相において、本発明は、上腕骨コンポーネントと、枢動ピンと、尺骨コンポーネントと、締結具とを備えた人工肘関節を提供するものである。上腕骨コンポーネントは、上腕骨の髄管の中に嵌挿される寸法とされた上腕骨ステムと、上腕骨ステムに接続されたヨークとを有している。ヨークは、互いに離隔して設けられた一対のアームで終端されている。上腕骨ステムは、多孔質材料で構成された表面部分を有している。上腕骨コンポーネントにおける枢動ピンの回転運動のため、枢動ピンは、上腕骨コンポーネントの一対のアームの間に配置されている。枢動ピンは、第１の端部開口とこれに対向している第２の端部開口とを有する横断貫通孔を有している。
【００１１】
尺骨コンポーネントは、尺骨の髄管の中に嵌挿される寸法とされた遠位端と、これに対向した、枢動ピンの貫通孔の第１の端部開口の中に嵌合する寸法とされた近位端と、を有する尺骨ステムを備えている。尺骨ステムは、多孔質材料で構成された表面部分を有している。また、尺骨コンポーネントは、枢動ピンの貫通孔の第２の端部開口内に嵌合する寸法とされた取付キャップを有している。締結具は、枢動ピンの貫通孔の第１の端部開口の中に位置付けられた尺骨ステムの近位端と、枢動ピンの貫通孔の第２の端部開口の中に位置付けられた取付キャップとを接続して、もって尺骨ステムと取付キャップとを接続するためのものである。
【００１２】
本人工肘関節において、枢動ピンの貫通孔の内面は、枢動ピンの外表面から枢動ピンの内部領域へと逓減していく内径を有している。尺骨ステムの近位端は、尺骨ステムの近位端の端面のほうへ内側に先細になっており、かつ、取付キャップが、取付キャップの端面のほうへ内側に先細になっている。尺骨ステムの近位端の端面と取付キャップの端面とは、締結具によって尺骨ステムと取付キャップとが接続されたときに、互いに接触する配置とされている。尺骨ステムの近位端の外壁と取付キャップの端部の外壁が、締結具によって尺骨ステムと取付キャップとが接続されたときに、枢動ピンの貫通孔の内面において該内面において該内面と間隔を保ちつつ配置されている。例えば、枢動ピンの貫通孔の内面が、略砂時計形状を有し、かつ、尺骨ステムの近位端の外壁と取付キャップの端部の外壁とが、締結具によって尺骨ステムと取付キャップとが接続されたときに、全体として略砂時計形状となるように構成されている。
【００１３】
上腕骨コンポーネントには、ヨークから遠ざかる方向に上腕骨ステムと間隔を保ちつつ延在しているフランジが設けられている。フランジは、上腕骨ステムと一体形成されかつ湾曲した端部と、上腕骨ステムと略平行とされた細長のステムと、を有している。また、フランジは、多孔質材料で構成された表面部分を有している。取付キャップは、ドーム形状の上面を有しており、上腕骨コンポーネントのヨークの内面は、取付キャップのドーム形状の上面が該ヨークから間隔をおいて配置されるように、凹状とされている。上腕骨コンポーネントの各アームには、外側に面した凹部が設けられ、枢動ピンには、一の凹部において回転する第１の端部と、他の凹部において回転する第２の端部とが設けられている。
【００１４】
尺骨ステムの近位端と、取付キャップと、枢動ピンの貫通孔とは、それぞれ、締結具によって尺骨ステムと取付キャップとが接続されたときに、尺骨コンポーネントの内反外反運動を許容する寸法とされている。好適には、尺骨ステムの近位端と、取付キャップと、枢動ピンの貫通孔とが、それぞれ、約７度ないし約８度の尺骨コンポーネントの内反外反運動を許容する寸法とされている。例えば、枢動ピンと接触する上腕骨コンポーネントの表面が、金属材料で構成され、尺骨コンポーネントと接触する枢動ピンの表面が金属材料で構成され、枢動ピンと接触する尺骨コンポーネントの表面が金属材料で構成され、そして、枢動ピンと接触する取付キャップの表面が金属材料で構成されている。その結果、関節部が金属材どうしで構成されることになるので、磨耗の発生を低下させることができる。
【００１５】
別の様相において、本発明は、第１のコンポーネントと、枢動ピンと、第２のコンポーネントと、締結具とを備えた人工関節を提供するものである。第１のコンポーネントは、第１の骨の髄管の中に嵌挿される寸法とされた第１のステムと、第１のステムに接続されたヨークとを有している。ヨークは、互いに離隔して設けられた一対のアームにおいて終端されている。第１のステムは、多孔質材料で構成された表面部分を有している。枢動ピンは、第１のコンポーネントに対する枢動ピンの回転運動のために、第１のコンポーネントの一対のアーム間に配置されている。枢動ピンには、第１の端部開口とこれに対向している第２の端部開口とを有する横断貫通孔が設けられている。第２のコンポーネントは、第２骨の髄管の中に嵌挿される寸法とされた遠位端と、これに対向している、枢動ピンの貫通孔の第１の端部開口の中に嵌合する寸法とされた近位端とを備えた第２のステムを有している。第２のステムは、多孔質材料で構成された表面部分を有している。また、第２のコンポーネントは、枢動ピンの貫通孔の第２の端部開口の中に嵌合する寸法とされた取付キャップを有している。締結具は、第２のステムの近位端を枢動ピンの貫通孔の第１の端部開口の中に配置し、かつ、取付キャップを、枢動ピンの貫通孔の第２の端部開口の中に配置して、第２のステムと取付キャップとを接続するためのものである。
【００１６】
本人工関節において、枢動ピンの貫通孔の内面は、枢動ピンの外表面から枢動ピンの内部領域へと逓減していく内径を有している。第２のステムの近位端は、第２のステムの近位端の端面のほうへ内側に先細になっており、かつ、取付キャップは、取付キャップの端のほうへ内側に先細になっており、そして、第２のステムの近位端の端面と取付キャップの端面とが、締結具によって第２のステムと取付キャップとが接続されたときに、互いに接触した状態とされるように構成されている。第２のステムの近位端の外壁と取付キャップの端部の外壁とが、締結具によって第２のステムと取付キャップとが接続されたときに、枢動ピンの貫通孔の内面において該内面から間隔を保ちつつ配置される。例えば、枢動ピンの貫通孔の内面は、略砂時計形状を有し、かつ、第２のステムの近位端の外壁と取付キャップの端部の外壁とが、締結具によって第２のステムと取付キャップとが接続されたときに、全体として略砂時計形状となる。
【００１７】
第１のコンポーネントには、ヨークから遠ざかる方向に第１のステムと間隔を保ちつつ延在しているフランジが設けられている。フランジは、第１のステムと一体形成されかつ湾曲した端部と、第１のステムと略平行とされた細長のステムと、を有している。取付キャップは、ドーム形状の上面を有している。第１のコンポーネントのヨークの内面は、取付キャップのドーム形状の上面がヨークから間隔を保って配置されるように、凹状とされている。第１のコンポーネントの各アームには、それぞれ、外側に面した凹部が設けられ、そして、枢動ピンには、凹部の一方の中において回転する第１の端部と、凹部の他方の中において回転する第２の端部とが設けられている。
【００１８】
第２のステムの近位端、取付キャップおよび枢動ピンの貫通孔は、それぞれ、締結具によって第２のステムと取付キャップとが接続されたときに、第２のコンポーネントの内反外反運動を許容するような寸法とされている。好適には、第２のステムの近位端、取付キャップおよび枢動ピンの貫通孔は、それぞれ、第２のコンポーネントの約７度ないし約８度の内反外反運動を許容するような寸法とされている。一の形態においては、枢動ピンと接触する第１のコンポーネントの表面が金属材料で構成され、枢動ピンと接触する第２のコンポーネントの表面が金属材料で構成され、枢動ピンと接触する第２のコンポーネントの表面が金属材料で構成され、そして、枢動ピンと接触する取付キャップの表面が金属材料で構成され、その結果、関節部が金属材どうしで構成されることになり、磨耗の発生を低下させることができる。
【００１９】
さらに他の様相において、本発明は、組み立てられて人工肘関節を構成するキットを提供するものである。キットは、上腕骨コンポーネントと、枢動ピンと、尺骨コンポーネントと、取付キャップと、締結具とを備えている。上腕骨コンポーネントは、上腕骨の髄管内に嵌挿される寸法とされた上腕骨ステムと、上腕骨ステムに接続されたヨークとを有している。ヨークは、互いに離隔して設けられた一対のアームにおいて終端されている。上腕骨ステムは、多孔質材料で構成された表面部分を有している。枢動ピンは、上腕骨コンポーネントにおける枢動ピンの回転運動のために、上腕骨コンポーネントの一対のアームの間に配置されるような寸法とされている。枢動ピンは、回転軸、および、第１の端部開口とこれに対向している第２の端部開口とを有する貫通孔を備えている。
【００２０】
枢動ピンの貫通孔は、枢動ピンの回転軸に対して直角とされている。尺骨コンポーネントは、尺骨の髄管の中に嵌挿される寸法とされた遠位端と、該遠位端の反対側に、枢動ピンの貫通孔の第１の端部開口内に嵌合する寸法とされた近位端と、を有する尺骨ステムを有している。尺骨ステムは、多孔質材料で構成された表面部分を有している。取付キャップは、枢動ピンの貫通孔の第２の端部開口の中に嵌合する寸法とされた端部を有している。締結具は、尺骨ステムと取付キャップとを枢動ピンの貫通孔の中において接続するのに好適である。
【００２１】
一の形態において、枢動ピンの貫通孔の内面は、枢動ピンの外表面から枢動ピンの内部領域へと逓減していく内径を有している。尺骨ステムの近位端は、尺骨ステムの近位端の端面のほうへ内側に先細になっており、そして、取付キャップの端部は、取付キャップの端面のほうへ内側に先細になっている。尺骨ステムの近位端の端面および取付キャップの端面は、締結具によって尺骨ステムと取付キャップとが接続されたときに、相手方と接触する寸法とされている。尺骨ステムの近位端の外壁と取付キャップの端部の外壁とは、締結具によって尺骨ステムと取付キャップとが接続されたときに、枢動ピンの貫通孔の内面において該内面から間隔を保ちつつ配置される寸法とされている。一実施形態において、枢動ピンの貫通孔の内面は、略砂時計形状を有し、かつ、締結具によって尺骨ステムと取付キャップとが接続されたときに、尺骨ステムの近位端の外壁と取付キャップの端部の外壁とが、全体として略砂時計形状となる。
【００２２】
上腕骨コンポーネントには、ヨークから遠ざかる方向に上腕骨ステムと間隔を保ちつつ延在しているフランジが設けられている。フランジは、上腕骨ステムと一体形成されかつ湾曲した端部と、上腕骨ステムと略平行とされた細長のステムと、を有している。取付キャップは、ドーム形状の上面を有することができ、そして、上腕骨コンポーネントのヨークの内面は、取付キャップのドーム形状の上面がヨークから間隔をおいて配置されるように、凹状とされている。
【００２３】
上腕骨コンポーネントの各アームには、それぞれ、外側に面した凹部が設けられ、かつ、枢動ピンには、一の凹部において回転する寸法とされた第１の端部と、他の凹部において回転する寸法とされた第２の端部とが設けられている。枢動ピンは、筒状中央部と本体の第１の端部から半径方向外側に延在している端部フランジとを有している本体と、ディスクと、本体の端部フランジの反対側の、本体の第２の端部にディスクを締結するためのピン締結具とを備えている。端部フランジは、上腕骨コンポーネントのアームの一の凹部において回転することができ、ディスクは、他の凹部において回転することができる。
【００２４】
一の形態において、枢動ピンと接触する上腕骨コンポーネントの表面が金属材料で構成され、尺骨コンポーネントと接触する枢動ピンの表面が金属材料で構成され、枢動ピンと接触する尺骨コンポーネントの表面が金属材料で構成され、そして、枢動ピンと接触する取付キャップの表面が金属材料で構成されている。他の形態において、上腕骨コンポーネントが金属材料で構成され、枢動ピンが金属材料で構成され、そして、尺骨コンポーネントが金属材料で構成されている。その結果、組み立てられた人工肘関節の関節部が金属材どうしで構成されることになり、磨耗の発生を低下させることができる。
【００２５】
さらに他の様相において、本発明は、組み立てられて人工関節を構成するキットを提供する。キットは、第１のコンポーネントと、枢動ピンと、第２のコンポーネントと、取付キャップと、締結具とを備えている。第１のコンポーネントは、第１の骨の髄管内に嵌挿される寸法とされた第１のステムと、第１のステムと接続されたヨークとを備えている。ヨークは、互いに離隔して設けられた一対のアームにて終端されている。第１のステムは、多孔質材料で構成された表面部分を有している。枢動ピンは、枢動ピンの第１のコンポーネントにおける回転運動のために、第１のコンポーネントの一対のアームの間に配置されるように構成されている。枢動ピンには、回転軸を有し、そして、第１の端部開口とこれに対向している第２の端部開口とを有する貫通孔が設けられている。貫通孔は、枢動ピンの回転軸に対して直角とされている。第２のコンポーネントは、第２の骨の髄管の中に嵌挿される寸法とされた遠位端と、これに対向している、枢動ピンの貫通孔の第１の端部開口の中に嵌合する寸法とされた近位端と、を有する第２のステムを備えている。第２のステムは、多孔質材料で構成された表面部分を有している。取付キャップは、枢動ピンの貫通孔の第２の端部開口の中に嵌合する寸法とされた端部を有している。締結具は、第２のステムと取付キャップとを枢動ピンの貫通孔の中において接続するのに好適である。
【００２６】
一の形態において、枢動ピンの貫通孔の内面は、枢動ピンの外表面から枢動ピンの内部領域へと逓減していく内径を有している。第２のステムの近位端は、第２のステムの近位端の端面のほうへ内側に先細になっており、そして、取付キャップの端部は、取付キャップの端面のほうへ内側に先細になっている。第２のステムの近位端の端面および取付キャップの端面は、締結具によって第２のステムと取付キャップとが接続されたときに、相手方と接触する寸法とされている。第２のステムの近位端の外壁と、取付キャップの端部の外壁とが、締結具によって第２のステムと取付キャップとが接続されるときに、枢動ピンの貫通孔の内面において該内面から間隔をおいて配置される寸法とされている。一実施形態において、枢動ピンの貫通孔の内面は、略砂時計形状を有し、かつ、締結具によって第２のステムと取付キャップとが接続されたときに、第２のステムの近位端の外壁と取付キャップの端部の外壁とが、全体として略砂時計形状をなす。
【００２７】
第１のコンポーネントには、ヨークから遠ざかる方向に第１のステムと間隔を保ちつつ延在しているフランジが設けられている。フランジは、第１のステムと一体形成されかつ湾曲した端部と、第１のステムと略平行とされた細長のステムと、を有している。取付キャップは、ドーム形状の上面を有しており、そして、第１のコンポーネントのヨークの内面は、取付キャップのドーム形状の上面がヨークから間隔をおいて配置されるように、凹状とされている。
【００２８】
第１のコンポーネントの一対のアームには、それぞれ、外側に面した凹部が設けられ、かつ、枢動ピンは、凹部内において回転する寸法とされた第１の端部と、他方の凹部内において回転する寸法とされた第２の端部とが設けられている。枢動ピンは、筒状中央部を有するとともに、本体の第１の端部から半径方向外側に延在している端部フランジと、ディスクと、本体の端部フランジの反対側の第２の端部にディスクを締結するためのピン締結具とを有している、本体を備えている。端部フランジは、第１のコンポーネントのアームの凹部の一方の中において回転することができ、そして、ディスクは、凹部の他方の中において回転することができる。
【００２９】
一の形態において、枢動ピンと接触する第１のコンポーネントの表面が金属材料で構成され、枢動ピンと接触する第２のコンポーネントの表面が金属材料で構成され、枢動ピンと接触する第２のコンポーネントの表面金属材料で構成され、そして、枢動ピンと接触する取付キャップの表面が金属材料で構成されている。他の形態においては、第１のコンポーネントが金属材料で構成され、枢動ピンが金属材料で構成され、そして、第２のコンポーネントが金属材料で構成されている。その結果、組み立てられた人工関節の関節部が金属材どうしで構成されることになり、磨耗の発生を低下させることができる。
【発明の効果】
【００３０】
したがって、改善された尺骨関節部を有する人工肘関節置換システムを提供するという点が、本発明の利点である。
【００３１】
本発明の他の利点は、枢動ピンの回転にともなって屈曲作用が発生し、かつ、制御された内反外反運動が可能とされるような回転ピン配置を備えている人工肘関節システムが提供されることにある。
【００３２】
以上述べたものを含め、本発明の有する特徴、特質および利点は、以下の詳細な説明、図面および添付の特許請求の範囲の記載を考慮に入れることで、より一層明確に理解されるものである。図中の引用符号は、各図を通して同一または相似の構成要素に付されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る人工肘関節における上腕骨コンポーネントの分解斜視図であり、（Ａ）は、上腕骨に挿入される同図の人工肘関節の上腕骨コンポーネントのステムを示したものである。
【図２】本発明に係る人工肘関節における尺骨コンポーネントおよび回転枢動ピンの分解斜視図である。
【図３】図２の尺骨コンポーネントと回転枢動ピンとが組み立てられた状態を示す斜視図である。
【図４】回転枢動ピンが前記上腕骨コンポーネントに組み付けられた状態における、図１の上腕骨コンポーネントの側面図である。
【図５】上腕骨コンポーネントおよび枢動ピンの、図４の線５−５における部分図である。
【図６】尺骨コンポーネントと回転枢動ピンとが組み立てられて、尺骨ステムが尺骨の髄管に挿入された状態を示した、図５の線６−６における側面図である。
【図７】尺骨コンポーネントと回転枢動ピンとが組み立てられて、尺骨ステムが尺骨の髄管に挿入された状態を示した、図４の線７−７における上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
まず、図１および図５を参照すると、本発明に係る人工肘関節（ｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃ  ｅｌｂｏｗ  ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ）の上腕骨コンポーネント（ｈｕｍｅｒａｌ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）２０が記載されている。上腕骨コンポーネント２０は、（ｉ）チタン合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ種など）、コバルト合金、ステンレス合金鋼、タンタルなどの金属または合金、（ｉｉ）酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどの非吸収性セラミック、（ｉｉｉ）ポリエチレンなどの非吸収性複合材料、または、（ｉｖ）炭素繊維強化複合材料（例えばポリサルフォン）などの非吸収性複合材料で構成されている。好適には、上腕骨コンポーネント２０は合金で構成され、そして、最も好適には、上腕骨コンポーネント２０はコバルトクロム合金で構成されている。
【００３５】
上腕骨コンポーネント２０は、多孔質面（ｐｏｒｏｕｓ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｓｅｃｔｉｏｎ）２３が設けられた細長のステム２２を備えており、多孔質面２３の内部で骨組織を成長させることができ、および／または骨セメントを多孔質面２３の内部に浸透させることができる。また、上腕骨コンポーネント２０は、多孔質面２５が設けられているＪ字形状のフランジ２４を備えており、多孔質面２５の内部で骨組織を成長させることができ、および／または、骨セメントを多孔質面２５の内部に浸透させることができる。フランジ２４は、上腕骨ステム２２と一体とされた、湾曲した端部２４ａと、上腕骨ステム２２に対して間隔を維持して設けられるとともに、上腕骨ステム２２に対して略平行とされた細長のステム２４ｂとを備えている。ステムおよびフランジは、以下のものに限定する趣旨ではないが、４”スモール、６”スモール、８”スモール、４”レギュラー、６”レギュラー，８”レギュラー，４”Ｘスモール，６”Ｘスモール，長フランジ型６”スモール，長フランジ型８”スモール、長フランジ型６”レギュラー、長フランジ型８”レギュラーなど、種々の寸法とすることができる。
【００３６】
上腕骨コンポーネント２０の多孔質面２３および多孔質面２５は、金属粉のプラズマ溶射、金属ビーズのシンタリング、金属メッシュの拡散接合といった様々な技術を用いて形成される。例えば、多孔質面２３および多孔質面２５は多孔質材料で構成され、好適には、多孔質面２３および多孔質面２５は、金属材料全体にわたり分布しつつ相互連結した空隙網が形成された多孔性金属材料を、得られた空隙または間隙の大きさが少なくとも骨組織を多孔質材料内で成長させるのに十分な程度とされるように適宜選択して形成されている。好適には、金属粒子は、チタン、チタン合金、コバルト合金、ステンレス合金鋼、タンタルまたはこれらの混合物で構成され、そして、最も好適には、金属粒子はタンタルで構成されている。多孔質材料をステム２２およびフランジ２４に設けるための様々な方法が知られている。例えば、米国特許第５，７３４，９５９号、第４，２０６，５１６号、第３，８５５，６３８号および米国特許公開第２００３／０２３２１２４号に記載されたものがそれであるが、これらの文献は、ここに引用された他のすべての文献とともに、参照により本明細書に組み込まれたものである。多孔質面２３および多孔質面２５は、溝、ディンプルといった複数のくぼみ部分を有しているテクスチャ加工された表面を備えてもよい。さらに、多孔質面２３および多孔質面２５には、ヒドロキシアパタイト（Ｃａ１０（ＰＯ４）６ＯＨ２）、リン酸カルシウム（例えばリン酸三カルシウム（Ｃａ３（ＰＯ４）２））、成長因子（ｇｒｏｗｔｈ  ｆａｃｔｏｒ）、骨形態形成タンパク質およびこれらの混合物などの骨成長促進材によるコーティングを施してもよい。
【００３７】
また、上腕骨コンポーネント２０は、湾曲した凹状の内面２７を有しているヨーク部分（ｙｏｋｅ  ｓｅｃｔｉｏｎ）２６を備えている（図５参照）。ヨーク部分２６の一側部には、中央孔３１が形成された円形部３０で終端されているアーム２９が設けられている。円形部３０は、以下に説明するごとく枢動ピンの一部分の回転を許容する中央孔３１よりも相対的に大きい内径とされた環状の端部凹部（ｅｎｄ  ｓｅｃｔｉｏｎ  ｒｅｃｅｓｓ）３２を備えている。ヨーク部分２６の他側部には、中央孔３６が形成された円形部３５で終端されているアーム３４が設けられている。円形部３５は、以下に説明するごとく枢動ピンの一部分の回転を許容する中央孔３６よりも相対的に大きい内径とされた環状端部凹部３７（端部凹部３２と同じ、図７参照）を備えている。
【００３８】
図２および図３は、本発明に係る人工肘関節における尺骨コンポーネント（ｕｌｎａｒ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）４０とそのステム４２を示した図である。尺骨コンポーネント４０のステム４２は、（ｉ）チタン合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ種など）、コバルト合金、ステンレス合金鋼、タンタルといった金属または合金、（ｉｉ）酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどの非吸収性セラミック、（ｉｉｉ）ポリエチレンなどの非吸収性複合材料、または、（ｉｖ）炭素繊維強化複合材料（例えばポリサルフォン）などの非吸収性複合材料で構成されている。好適には、尺骨コンポーネント４０のステム４２は合金で構成され、そして、最も好適には、尺骨コンポーネント４０のステム４２はコバルトクロム合金で構成されている。
【００３９】
尺骨コンポーネント４０のステム４２は、尺骨の髄管に挿入される遠位端４３を備えている。尺骨コンポーネント４０のステム４２には多孔質面４５が設けられており、この多孔質面４５の内部に骨組織を成長させることができ、および／または骨セメントを浸透させることができる。以下のものに限定する趣旨ではないが、左スモール、右スモール、左レギュラー、右レギュラー、左ロングスモール、右ロングスモール、左ロングレギュラー、右ロングレギュラー、左Ｘロング・Ｘスモールまたは右Ｘロング・Ｘスモールなど、多様な寸法のステムを、尺骨コンポーネント４０のステム４２と適合させることができる。
【００４０】
尺骨コンポーネント４０のステム４２の多孔質面４５は、金属粉のプラズマ溶射、金属ビーズのシンタリング、金属メッシュの拡散接合といった様々な技術を用いて形成される。例えば、多孔質面４５は多孔質材料で構成され、好適には、多孔質面４５は、金属材料全体にわたり分布しつつ相互連結した空隙網が形成された多孔性金属材料を、得られた空隙または間隙の大きさが少なくとも骨組織を多孔質材料内で成長させるのに十分な程度とされるように適宜選択して形成されている。好適には、金属粒子は、チタン、チタン合金、コバルト合金、ステンレス合金鋼、タンタルまたはこれらの混合物で構成され、そして、最も好適には、金属粒子はタンタルで構成されている。また、多孔質面４５は、溝、ディンプルといった複数のくぼみ部分を有しているテクスチャ加工された表面を備えてもよい。さらに、多孔質面４５は、ヒドロキシアパタイト（Ｃａ１０（ＰＯ４）６ＯＨ２）、リン酸カルシウム（例えばリン酸三カルシウム（Ｃａ３（ＰＯ４）２））、成長因子（ｇｒｏｗｔｈ  ｆａｃｔｏｒ）、骨形態形成タンパク質およびこれらの混合物などの骨成長促進材によるコーティングを施してもよい。
【００４１】
ステム４２の遠位端４３と反対側の多孔質面４５の側において、尺骨コンポーネント４０のステム４２の外表面は、尺骨コンポーネント４０のステム４２の近位端表面４８で終端されている、内側に湾曲した部分４７と、該内側に湾曲した部分４７と合流している、外側に湾曲した部分４６と、を有している。尺骨コンポーネント４０のステム４２の近位端端面４８の中央には、ねじ切りされた軸方向孔４９がステム４２の内部に向かって設けられている。
【００４２】
尺骨コンポーネント４０には、ドーム形状の上面５３と、該上面５３から内側に先細になった（ｉｎｗａｒｄｌｙ  ｔａｐｅｒｅｄ）側壁５４と、を有している取付キャップ５２が備えられている。側壁５４は、尺骨コンポーネント４０のキャップ５２の端面５５で終端されている。内側にねじ切りされた貫通孔５６が、上面５３からキャップ５２の端面５５に向かって延在している。また、尺骨コンポーネント４０は、図３に示すように、キャップ５２がステム４２に組み付けられたときにキャップ５２の貫通孔５６のねじ山と係合し、かつ、ステム４２の軸方向孔４９のねじ山と係合するように構成されたねじ５８を備えている。これにより、キャップ５２の端面５５とステム４２の端面４８との接合面５９が構成されるものとされている。
【００４３】
図１ないし図７を参照すると、本発明に係る人工肘関節における枢動ピン６０が図示されている。枢動ピン６０は、（ｉ）チタン合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ種など）、コバルト合金、ステンレス合金鋼、タンタルといった金属または合金、（ｉｉ）酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどの非吸収性セラミック、（ｉｉｉ）ポリエチレンなどの非吸収性複合材料、または、（ｉｖ）炭素繊維強化複合材料（例えばポリサルフォン）などの非吸収性複合材料で構成されている。好適には、枢動ピン６０は合金で構成され、最も好適には、枢動ピン６０はコバルトクロム合金で構成されている。
【００４４】
図１および図７に示すように、枢動ピン６０は、筒状中央部６２と、端部フランジ６３を構成するディスク状端部６７と、を有している本体６１を備えている。筒状中央部６２には、略砂時計形状（図７参照）とされた内面６５を有している横断貫通孔６４が設けられている。形状の例えば、貫通孔６４の内面６５は、筒状中央部６２の外表面６６から枢動ピン６０の筒状中央部６２の中央回転軸Ａへ近づくにつれて逓減していく内径を有している（図７参照）。また、筒状の中央部６２には、内側にねじ切りされて内側に延在している軸方向孔６９が設けられており、この軸方向孔６９は、端部６７と反対側の筒状中央部６２の端部の中央に位置している。
【００４５】
また、枢動ピン６０は、中央貫通孔７３が設けられた取り外し可能なディスク７２を備えている。さらに、枢動ピン６０は、図７に示すように、ディスク７２が筒状中央部６２に組み付けられると、ディスク７２の貫通孔７３の内面と係合するとともに、枢動ピン６０の筒状中央部６２の軸方向孔６９のねじ山と係合するように構成された、ピン締結具としてのねじ７６を備えている。図７に示すように、枢動ピン６０が上腕骨コンポーネント２０に組み付けられると、ディスク７２が、上腕骨コンポーネント２０の円形部３５の端部凹部３７内において回転することができるようになり、そして、端部フランジ６３が、上腕骨コンポーネント２０の円形部３０の端部凹部３２内において回転することができるようになる。枢動ピン６０の筒状中央部６２は、中央孔３１および中央孔３６の他の部分において回転する。枢動ピンを上腕骨コンポーネント２０に据え付けるための他の手段も観念することができるので、ここに記載された枢動ピン６０の構成は、枢動ピン６０を上腕骨コンポーネント２０に据え付ける手段の一例にすぎないことに留意すべきである。
【００４６】
ディスク７２の表面、端部凹部３７の表面、端部フランジ６３の表面、端部凹部３２の表面、筒状中央部６２の表面、および枢動ピン６０の中央孔３１、３６の表面は、好適には金属材料で構成され、関節が金属部材どうしで構成されることにより磨耗の発生を低減させるようになっている。例えば、上腕骨コンポーネントを金属材料で構成し、枢動ピンを金属材料で構成し、そして、尺骨コンポーネントを金属材料で構成することにより、関節が互いに接する金属材で構成して磨耗の発生を低減させている。
【００４７】
図１Ａ、図６および図７に示すように、人工肘関節は、以下のようにして患者に挿入される。まず、上腕骨８０の髄管に容易に到達できるようにするため、上腕骨滑車の真ん中部分を取り除く。そして、上腕骨の髄管をリーマ加工し、遠位側の上腕骨関節面を精確に除去するため切開ガイドを用いる。次に、尺骨８２の髄管を配置してリーマ加工を施す。そのうえで、骨セメント８４を尺骨と上腕骨との髄管に注入する。もちろん、執刀医の判断にしたがって、骨セメント８４を用いる代わりに、プレス嵌め（しばしば「締りばめ（インターフェレンスフィット）」と呼ばれる）によって、上腕骨コンポーネント２０を上腕骨８０へ、および、尺骨コンポーネント４０を尺骨８２へ移植するものとしてもよい。
【００４８】
つづいて、尺骨コンポーネント４０の尺骨ステム４２を尺骨８２の髄管に挿入する。外側をねじ切りされた遠位端を有している細長のシャフトを備えたＴ字型器具（米国特許第５，０６１，２７１号明細書に記載されているようなもの）は、尺骨ステム４２を尺骨８２の髄管に挿入するのに有益である。例えば、尺骨ステム４２を尺骨８２の髄管内に位置決めするために、前記器具の外側にねじ切りされた遠位端を、尺骨ステム４２の内側にねじ切りされた軸方向孔４９に螺入する。尺骨ステム４２を尺骨８２の髄管に位置決めした後で、Ｔ字型器具の外側にねじ切りされた遠位端を、尺骨ステム４２の内側ねじ切り軸方向孔４９から取り外す。Ｔ字型器具は、尺骨ステム４２を適度な深さと適度な回転とを可能にする程度にまで挿入することができる。尺骨ステム４２を尺骨８２の髄管から取り出す場合にも、Ｔ字型器具を用いることができる。他の取り出し方法としてはバイス形掴み具（ｖｉｓｅ−ｇｒｉｐ）が挙げられる。この場合、バイス形掴み具を用いて、肘頭関節の領域に露出された近位の尺骨のくぼみ部（ｄｉｍｐｌｅｓ）を捕捉する。
【００４９】
次に、骨移植片（ｂｏｎｅ  ｇｒａｆｔ）８７を用意する。上腕骨コンポーネント２０のステム２２を上腕骨８０の髄管に挿入し、そして、図１Ａと図７とに示すように、骨移植片８７を、上腕骨コンポーネント２０のフランジ２４によって把捉されるように位置付けする。上腕骨と尺骨とを連結するに先立って上腕骨をその最適位置に挿入するために、上腕骨インパクタを用いることができる。
【００５０】
回転する枢動ピン６０の上腕骨コンポーネント２０への組み付けは、バックテーブル上での移植の時点で行うことができる。また、枢動ピン６０は、再表面加工のためのインプラント（ｒｅｓｕｒｆａｃｉｎｇ  ｉｍｐｌａｎｔ）を施すために取り外すことができ、そして、連結型インプラントに容易に変換することができる。
【００５１】
上腕骨コンポーネント２０および尺骨コンポーネント４０を上腕骨および尺骨にそれぞれ挿入した後で、尺骨コンポーネント４０の尺骨ステム４２の内側に湾曲した部分４７を、枢動ピン６０の筒状中央部６２の貫通孔６４の一端に挿入する。Ｔ字型器具シャフトを、枢動ピン６０の筒状中央部６２の貫通孔６４を通って挿入し、尺骨コンポーネント４０のステム４２を把捉して、ステム４２を枢動ピン６０の筒状中央部６２の貫通孔６４内に引っ張る。さらに、尺骨コンポーネント４０のキャップ５２外面の側壁５４を、枢動ピン６０の筒状中央部６２の貫通孔６４の反対端に挿入する。そして、ねじ５８をキャップ５２の貫通孔５６にねじ込み、ねじ５８を、キャップ５２の貫通孔５６のねじ山と係合し、そして、ステム４２の軸方向孔４９のねじ山と係合させ、図３および図７に示すように、キャップ５２をステム４２に組み付ける。
【００５２】
人工肘関節が患者に挿入されると、（１）上腕骨コンポーネント２０の円形部３５の中央孔３６の端部凹部３７内における、枢動ピン６０のディスク７２の回転によって、（２）上腕骨コンポーネント２０の円形部３０の中央孔３１の端部凹部３２内における、枢動ピンの端部フランジ６３の回転によって、そして、（３）中央孔３１、３６の他の部分における、枢動ピン６０の筒状中央部６２の回転によって、屈曲作用がもたらされる。枢動ピンを上腕骨コンポーネント２０内に据え付ける手段が異なれば、それに応じて上腕骨コンポーネント２０に対する枢動ピンの回転のための手段も異なるものが提供されることになることは言うまでもない。
【００５３】
尺骨コンポーネント４０のステム４２の端面４８の内側に湾曲した部分４７の動きによって、そして、尺骨コンポーネント４０のキャップ５２の内面６５外部の側壁５４の動きによって、枢動ピン６０の砂時計形状の貫通孔６４内において内外反運動（ｖａｒｕｓ／ｖａｌｇｕｓ  ｍｏｔｉｏｎ）が可能となる。また、ヨーク部分２６の湾曲した内面２７によって、尺骨コンポーネント４０のキャップ５２の内外反運動のためのスペースが提供されている。
【００５４】
以上、複数の実施形態に言及しつつ本発明について詳細に説明されてきたけれども、本発明が、ここに述べられた実施形態以外の実施形態によっても実施されることができる点については、当業者において理解されうるものである。ここに記載された実施形態は、例示をその趣旨として記載されたものであって、限定する趣旨を含むものではない。したがって、特許請求の範囲は、ここに記載された実施形態の記述によって限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、損傷した肘関節と置換される人工肘関節を提供するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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