(57)【要約】      （修正有） 【課題】通常ではありえない好都合な膨張特性を有する整形外科用のインサートを提供する。【解決手段】膨張特性を有する整形外科用のインサートは、長手軸（Ｘ‐Ｘ）を有する事実上円筒形のスカート１２を含んでいるつぼ状の本体からなり、該つぼ状の本体は、一端１４が端部壁面１５によって閉じており、他端１６が、前記スカート１２内に規定された事実上円筒形の空洞へのアクセスをもたらす開口１７によって開いており、前記空洞に軸棒を挿入して、前記スカート１２の少なくとも一領域２２をインサートの軸（Ｘ‐Ｘ）に対して半径方向に変形させることができ、少なくとも１つの切れ目３６が、前記スカート１２の少なくとも一部分を貫通して形成され、該少なくとも１つの切れ目３６が、前記空洞を前記スカート１２の外部へと連通させ、かつ事実上前記スカート１２の長手方向に延びている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手軸（Ｘ‐Ｘ）を有する事実上円筒形のスカート（１２）を含んでいるつぼ状の本体からなり、
該つぼ状の本体が、一端（１４）が端部壁面（１５）によって閉じており、他端（１６）が、前記スカート（１２）内に規定された事実上円筒形の空洞（１８）へのアクセスをもたらす開口（１７）によって開いており、
前記空洞（１８）に軸棒を挿入して、前記スカート（１２）の少なくとも一領域（２２）を該インサート（１０）の軸（Ｘ‐Ｘ）に対して半径方向に変形させることができる
整形外科用のインサート（１０）であって、
少なくとも１つの切れ目（３６）が、前記スカート（１２）の少なくとも一部分を貫通して形成され、
該少なくとも１つの切れ目（３６）が、前記空洞（１８）を前記スカート（１２）の外部へと連通させ、かつ事実上前記スカート（１２）の長手方向に延びている
ことを特徴とするインサート（１０）。
【請求項２】
前記切れ目（３６）が、前記インサート（１０）の軸（Ｘ‐Ｘ）と事実上平行かつ前記事実上円筒形の空洞（１８）の円筒に対し事実上正接している切れ目面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインサート（１０）。
【請求項３】
一連の前記切れ目（３６）が、周囲を巡って等間隔で設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のインサート（１０）。
【請求項４】
骨の骨髄腔を注意深く成形した後、該骨の骨髄腔内に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のインサート（１０）。
【請求項５】
生体適合性材料で作られ、骨と接する領域がヒドロキシアパタイトで被覆されていることを特徴とする請求項１に記載のインサート（１０）。
【請求項６】
前記スカート（１２）の外側が、軸対称な２つの領域（２４、２６）において平坦にされていることを特徴とする請求項１に記載のインサート（１０）。
【請求項７】
前記空洞（１８）に対して反対側にある前記開口（１７）が、事実上円筒形状の終端鍔（３０）へと、円錐状の広がり（２８）を有して延びていることを特徴とする請求項１に記載のインサート（１０）。
【請求項８】
前記鍔（３０）が、インサート（１０）の前記空洞（１８）よりも大きい貫通開口（３２）を備えて形成され、該貫通開口（３２）が前記空洞（１８）と連通していることを特徴とする請求項７に記載のインサート（１０）。
【請求項９】
前記貫通開口（３２）が四角形形状を有していることを特徴とする請求項８に記載のインサート（１０）。
【請求項１０】
前記スカート（１２）が、外側に円周溝（３４）を有していることを特徴とする請求項１に記載のインサート（１０）。
【請求項１１】
前記スカート（１２）の少なくとも一部分が、前記端部壁面（１５）によって閉じられた前記端部（１４）の側に位置していることを特徴とする請求項１に記載のインサート（１０）。
【請求項１２】
前記軸棒が、事実上円筒形の当て鍔によって形成された端部に向かって広がる事実上円錐台の形状を有していることを特徴とする請求項１に記載のインサート（１０）。
【請求項１３】
前記軸棒において、前記円錐台部分に隣接する前記鍔の基部端に、インサート（１０）の鍔（３０）の貫通開口（３２）に挿入されるために適した断面形状を有する平行六面体の本体が設けられていることを特徴とする請求項９および１２に記載のインサート（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、より一般的な態様における、整形外科用のインサートに関する。
【０００２】
とくに、本発明は、スカートを有し、一端が端部壁面によって閉じ、他端が開いているつぼ状の本体を有し、開口が前記スカートの内側に規定された空洞へのアクセスを可能にしているインサートに関する。
【０００３】
このようなインサートの典型的な適用例は、人工関節、すなわち損傷を受けた関節の機能を取り戻すために用いられる機械的な装置に関係する。この場合、インサートが骨の骨髄腔に固定されるとともに、人工関節の関節ジョイントの片側の部品に接続され、この関節ジョイントが損傷を受けた関節の機能を取り戻すように構成されている。
【背景技術】
【０００４】
骨の骨髄腔を慎重に成形し、その後に骨の骨髄腔内へと取り付ける目的のインサートであって、インサートが骨と直接接触して腔内にぴったりとはまるよう、インサートの少なくとも一領域が膨張することによって骨髄腔内に固定されるインサートが、すでに知られている。その後、取り付けられたインサートを覆うように骨の組織が成長し、骨がインサートの表面に設けられている多孔性の被覆と一体化して、インサートを所定の位置に堅固に保持する。
【０００５】
一般的に、そのようなインサートは、好ましくは、広がり角度が小さい円錐台形状の外形を有するほぼ円筒形のスカートからなるつぼ状の本体の形態で提供される。この円錐台の小径側の基部は、円形の端部壁面で閉じられており、この本体の円錐台の反対側の基部は、スカートによって規定されるほぼ円筒形の空洞へのアクセスをもたらす開口によって開いている。この空洞へと軸棒が取り付けられる。取り付けられた軸棒が変形効果をもたらし、インサートのスカートの少なくとも一領域をインサートの軸に対して半径方向に膨張させる。
【０００６】
インサートは、優れた機械的特性を有している必要があり、さらに生体適合性を有していなくてはならないため、整形外科においては、チタンまたはクロム‐コバルト合金が広く用いられている。
【０００７】
インサートが所望に応じて膨張できるよう、従来の第１の提案は、小さい厚さを使用するよう教示している。しかしながら、この場合には、インサートの薄い壁面を貫通してクラックが進展しがちであり、インサート内への骨組織の成長を許してしまい、インサートが骨髄腔の前処理段階で使用した所望の軸からズレてしまいかねず、好ましくない。骨がインサート内へと成長することによって生じる他の欠点は、取り付けた軸棒を、例えば人工関節の取り付け後に生じうる手術において、回収することができないという点である。
【０００８】
先行技術の第２の提案は、円錐台形状の外形の壁面に長手方向の一連の溝を設けるなどの方法で、スカートの領域の材料を緩和するよう教示している。やはり、そのような溝に沿ってクラックが進展し、インサート内への骨組織の成長を許してしまいかねない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の根底にある課題は、前記先行技術の欠点を克服することができる整形外科用インサートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題は、前述のような整形外科用インサートであって、少なくとも１つの切れ目が、スカートの少なくとも一部分を貫通して形成され、この少なくとも１つの切れ目が、前記空洞をスカートの外部へと連通させ、かつ事実上スカートの長手方向に延びていることを特徴とするインサートを提供する本発明によって解決される。
【００１１】
本発明による整形外科用インサートのさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照しつつ行なわれる本発明の一実施形態に関する以下の説明から、明らかになるであろう。なお、以下の実施形態はあくまで一例であって、本発明をこれに限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図面を参照すると、本発明による整形外科用インサートが示されており、全体が参照番号１０で示されている。
【００１３】
インサート１０は、通常は、骨の骨髄腔を注意深く成形し、その後にこの骨の骨髄腔内へと取り付けるためのものであり、このインサート１０は長手軸Ｘ‐Ｘを有し、ほぼ円筒形のスカート１２からなるつぼ状の本体を有している。
【００１４】
スカート１２は、一端１４において端部壁面１５によって閉じており、他端１６において、スカート１２内に規定された空洞１８へのアクセスをもたらす開口１７によって開いている。この空洞１８もやはり、ほぼ円筒形である。軸棒（図面には示されていない）を空洞１８内に取り付けることができ、軸棒の導入によって、スカート１０の少なくとも一領域２２がインサートの軸Ｘ‐Ｘに対して半径方向に広げられる。実際の実施においては、領域２２は、スカート１２の或る領域を弱くすることによって構成される。インサート１０は、チタンまたはクロム‐コバルト合金など、生体適合性の材料で作られている。インサートのうち骨と接触する領域は、骨との一体化のためヒドロキシアパタイトで被覆されている。
【００１５】
スカート１２の外形は、軸対称な２つの領域２４および２６において、平坦にされている。インサート１０の開口１７が、空洞１８と反対側において、円錐状の広がり２８で、外形がほぼ円筒形である終端鍔３０へと延びている。鍔３０は、例えば四角形、好ましくは正方形の貫通開口３２を規定しており、この貫通開口３２は、インサート１０の空洞１８よりも大きく、かつ前記空洞１８と連通している。
【００１６】
スカート１２の外側の外形は、円周溝３４を有している。さらに、少なくとも１つの切れ目３６が、スカート１２の少なくとも一部を貫通して形成され、とくには、端部壁面１５によって閉じられている端部１４の側に、少なくとも１つの切れ目３６が形成され、この切れ目３６が、空洞１８をスカート１２の外部へと連通させ、ほぼスカート１２の長手方向に延びている。
【００１７】
本発明の一態様によれば、切れ目３６が、インサート１０の軸Ｘ‐Ｘとほぼ平行かつ空洞１８とほぼ正接する切れ目平面にあり、すなわち、図示の例では、切れ目が、ほぼ円筒形の空洞１８の円筒を生成している円周に正接して延びている。好ましくは、複数の切れ目３６が周囲を巡って等間隔に位置し、例えば、このような切れ目が４つ設けられている。
【００１８】
通常、軸棒は、ほぼ円錐台形状であり、一端に向かって広がっており、この端部にほぼ円筒形の当て鍔が形成されている。軸棒において、円錐台部分に隣接するこの鍔の基部端には、インサート１０の鍔３０の貫通開口３２へと挿入されるために適した断面形状を有する平行六面体の本体が設けられている。
【００１９】
以下で、本発明による整形外科用インサートの動作について説明する。
【００２０】
まず、インサート１０が、骨の骨髄腔内へと導入される。
【００２１】
次いで、軸棒が、開口１７を通ってインサート１０の空洞１８内へと導入される。軸棒の円錐台部分が、通常どおり、例えば干渉の関係で設けられている空洞１８の側壁２２を押し、スカート１２の領域２２を半径方向に変形させ始める。空洞１８の内壁に対する軸棒の圧力が、軸棒の当て鍔がインサート１０の終端鍔３０に当接するまで増加し、スカート１２の領域２２を膨張させる。
【００２２】
この膨張は、切れ目３６が設けられていることによって大きくなる。一方で、切れ目３６のために選ばれたこの特別なレイアウトのため、インサート１０の外側とインサート１０の内側との間に大きな貫通口が形成されないようにでき、骨の組織がインサート１０内へと成長することを防止できる。実際には、切れ目３６の外側部分が広がり、切れ目３６の内側部分が自身を閉じようとするため、未変形の切れ目３６の貫通口が塞がれる。
【００２３】
インサートの良好な膨張のおかげで、使用したインサート１０の良好な安定が人工関節を埋め込んだ直後に達成され、迅速な機能回復が可能になる点に注目すべきである。その後、時がたつにつれて、インサート１０と骨との最終的な一体化が生じる。この安定な固定は、スカート１２が受ける膨張によって変形する円周溝３４によって確立される。すなわち、骨の組織が溝３４内へと成長することによって、インサート１０がとくに軸方向において、所定の位置に堅固に固定される。
【００２４】
さらに、インサート１０が前部において端部壁面１５で閉じられており、骨が内側へと成長することがないようにしている点も見逃すことができない。さらに、鍔３０の手前に位置するインサート１０の円錐状の広がり２８が、好ましくない階段状の骨吸収の形成を防止している。
【００２５】
本発明による整形外科用インサートの主な利点は、インサートの側壁のいずれの箇所をも壊す恐れなく、通常ではありえない量の膨張を可能にする点にある。
【００２６】
ここで述べた整形外科用インサートについて、すべて当業者が想到しうる範囲内、かつ以下の特許請求の範囲に定める本発明の保護の範囲内において、いくつかの変形を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による整形外科用インサートの概略の斜視図である。
【図２】図１のインサートの概略の平面図である。
【図３】図１のインサートについて、図２の矢視III‐III面に沿って得た断面図である。
【図４】図１のインサートの前面立面図である。
【図５】図１に示したインサートの一部分についての概略の斜視図である。
【図６】膨張状態にある図１のインサートの斜視図である。
【図１】
2005161031.tif 000003
【図２】
2005161031.tif 000004
【図３】
2005161031.tif 000005
【図４】
2005161031.tif 000006
【図５】
2005161031.tif 000007
【図６】
2005161031.tif 000008
【外国語明細書】
DESCRIPTION
Field of Application
The present invention relates, in its more general aspect, to an insert for orthopaedic use.
In particular, this invention relates to an insert  comprising a jarlike body having a skirt and being closed at one end by an end wall and open at an opposite end, where an opening gives access to a cavity defined internally of said skirt.
A typical exemplary application of such inserts concerns articular prostheses, i.e. mechanical devices used for restoring the function of  a damaged articulation. In this case, the insert would be secured in the medullary canal of a bone and connected to an articulated joint half part of the articular prosthesis, the articulated joint being adapted to restore the function of the damaged articulation.
Prior Art
Inserts have been known which are intended for installation inside the medullary canal of a bone, following careful shaping of same, and are secured there by expansion of at least a region of the insert, so that the insert can fit snugly inside the canal in direct contact with the bone. Later on, a porous coat provided on the insert surface is osteointegrated with the bone as bone tissue is allowed to grow over the installed insert and hold the insert securely in place.
As a rule, such inserts come in the form of a jarlike body comprising a substantially cylindrical skirt with a preferably frusto-conical outline of small flare angle. The smaller base of this frustum of cone is closed by a circular end wall, at the opposite  base of this frustum of cone the body being open by way of an opening that gives access to a substantially cylindrical cavity defined by the skirt. A shank is installed into said cavity. The installed shank has a deforming effect causing at least a region of the insert skirt to expand in radial directions with respect to the insert axis.
Inserts are required to have excellent mechanical properties, and must be bio-compatible: in orthopaedics, titanium or chromium-cobalt alloys are generally used.
For the insert to be expanded as required, a first prior proposal teaches the use of small thicknesses: however, in this case, cracks are likely to develop through thin insert walls and allow bone tissue to grow undesirably into the insert, which may result in the insert taking an offset from the desired axis, that is used during the preparatory stage of thebone medullary canal. Another drawback brought about by bone growth into the insert is that a shank which has been installed cannot be recovered, for example in a possible operation after the implantation of the prosthesis.
A second prior art proposal teaches lightening the material inareas of the skirt, as by a series of longitudinal grooves in the walls of the frusto-conical outline. Again, cracks may develop along such grooves and allow bone tissue to grow into the insert.
Summary of the Invention
The underlying problem of this invention is to provide an insert for orthopaedic use, which can overcome the aforementioned drawbacks of the prior art.
This problem is solved by the present invention providing an insert for orthopaedic use, as previously indicated, which is characterized in that at least one slit is formed through at least one portion of the skirt, said at least one slit communicating said cavity to the skirt exterior and extending substantially lengthwise of the skirt.
Further features and the advantages of an insert for orthopaedic use, according to this invention, will be apparent from the following description of an embodiment thereof, given by way of non-limitative example with reference to the attached drawings.
Brief Description of the Drawings
Figure 1 is a schematic perspective view of an insert for orthopaedic use according to the invention.
Figure 2 is a schematic plan view of the insert of Figure 1.
Figure 3 is a sectional view of the insert of Figure 1 taken according to the traced III-III plane of Figure 2.
Figure 4 is a front elevation view of the insert of Figure 1.
Figure 5 is a schematic perspective view of a portion of the insert shown in Figure 1.
Figure 6 is a perspective view of the insert of Figure 1 in an expanded condition.
Detailed Description of a Preferred Embodiment
With reference to the drawings, an insert for orthopaedic use according to this invention is shown and is globally indicated with 10.
The  insert 10 is usually intended for installation in the medullary canal of a bone, following careful shaping of same, the insert 10 having a longitudinal axis X-X and a jarlike body comprising a substantially cylindrical skirt 12.
The skirt 12 is closed at one end 14 by an end wall 15, and is open at the opposite end 16 through an opening 17 giving access to a cavity 18 defined in the skirt 12. This cavity 18 is commonly of substantially cylindrical shape. A shank (not shown in the drawings) may be installed in the cavity 18, the introduction of the shank causing at least a region 22 of the skirt 10 to expand in a radial direction with respect to the insert axis X-X. In practice, the region 22 forms a weakened region of the skirt 12. The insert 10 is made of a bio-compatible material, such as a titanium or chromium-cobalt alloy. The bone-contacting areas of the insert are coated with hydroxyapatite for its osteointegration with the bone.
The outline of the skirt 12 is flattened at two axially opposed regions 24 and 26. The opening 17 of the insert 10, at an opposite side with respect to the cavity 18, extends, with a conical divarication 28, into a terminating collar 30 of substantially cylindrical outside shape. The collar 30 defines a through opening 32, for example of quadrilateral shape, preferably square, the through opening  32 being larger than the cavity 18 of the insert 10 and being in communication with said cavity 18.
The outer outline of the skirt 12 has  circumferential grooves  34. In addition, at least one slit 36 is formed through at least one portion of the skirt 12, and in particular, on the side towards the end 14 closed by the end wall 15, at least one slit 36 is formed, said slit 36communicating the cavity 18 to the exterior of the skirt 12 and extending substantially lengthwise of the skirt 12.
According to one aspect of this invention, the slits 36 lie in  slitting planes substantially parallel to the axis X-X of the insert 10 and are substantially tangential of the cavity 18, i.e., in the example shown, the slits extend tangentially of the generatrix circumference  of cylinder of the substantially cylindrical cavity 18. Preferably, the slits 36 are equidistant around the circumference, and there may be four such slits provided, for example.
In general, the shank is substantially frusto-conical and flares out toward one end, where it is formed with a substantially cylindrical beat collar. The base end of the collar next to the frusto-conical portion of the shank, is provided with a parallelepipedal body having a suitable cross-sectional shape to be inserted in the through opening 32 of the collar 30 of the insert 10.
The operation of the insert for orthopaedic use according to this invention is now explained.
The insert 10 is first introduced into the medullary canal of the bone.
The shank is then introduced through the opening 17 into the cavity 18 of the insert 10. The frusto-conical portion of the shank conventionally compresses the sidewall 22 of the cavity 18, for example it is provided an interference relationship, and begins to deform a region 22 of the skirt 12 in radial directions. The pressure of the shank against the inner wall of the cavity 18, that is increased until the beat collar of the shank abuts with the terminating collar 30 of the insert 10, causes an expansion of the region 22 of the skirt 12.
This expansion is increased by the slits 36 provided. However, the special layout chosen for the slits 36 prevents large through ports from forming between the insert 10 outside and the insert 10 inside, thus preventing bone tissue from growing into the insert 10. In practice, as an outer portion of the slit 36 opens up, an inner portion of the slit 36 tends to shut itself, thereby occluding the through port of the undeformed slit 36.
It should be noted that, by virtue of a good expansion of the insert, good stability of the inserts 10 employed is achieved immediately after the prosthesis is implanted: a fast rehabilitation is thus allowed.  In time, the final osteointegration between the insert 10 and the bone occurs:. this stable anchoring establishes itself at the circumferential grooves 34, the latter being deformed by the expansion undergone by the skirt 12. Accordingly, the growth of bone tissue into the grooves 34 secures the insert 10 firmly in place, especially in the axial direction.
Not to be overlooked, moreover, is that the insert 10 is closed at the front by the end wall 15 to prevent the bone from growing inside. Moreover, the conical divarication 28 of the insert 10, located before the collar 30, prevents undesirable stepwise bone resorptions from forming.
The main advantage of the insert for orthopaedic use according to this invention is that it allows for an uncommon amount of expansion at no risk of the insert sidewall breaking anywhere.
The insert for orthopaedic use just described can undergo some changes, all within the reach of the skilled in the art and falling within the scope of protection of the present invention, as defined by the following claims.
CLAIMS
1.            Insert (10) for orthopaedic use, comprising a jarlike body including a substantially cylindrical skirt (12) with a longitudinal axis (X-X), wherein said jarlike body is closed at one end (14) by an end wall (15) and open at an opposite end (16), where an opening (17) gives access to a substantially cylindrical cavity (18) defined in said skirt (12), in said cavity (18) a shank can be inserted  producing a deformation of at least a region (22) of said skirt (12) in a radial outward direction with respect to the axis (X-X) of said insert (10), characterized in that at least one slit (36) is formed through at least one portion of the skirt (12), said at least one slit (36) communicating said cavity (18) to the skirt (12) exterior and extending substantially lengthwise of the skirt (12).
2.            Insert (10) according to Claim 1, characterized in that said slit (36) is formed in a slitting plane lying substantially parallel to the axis (X-X) of said insert (10) and substantially tangential to the cylinder of said substantially cylindrical cavity (18).
3.            Insert (10) according to either Claim 1 or 2, characterized in that a sequence of said slits (36) is provided, equidistant around the circumference. 
4.            Insert (10) according to Claim 1, characterized in that it is installed in a medullary canal of a bone following careful shaping of same.
5.            Insert (10) according to Claim 1, characterized in that it is made of a bio-compatible material and coated with hydroxyapatite at its contact areas with the bone.
6.            Insert (10) according to Claim 1, characterized in that the skirt (12) exterior is flattened at two axially opposed regions (24,26).
7.            Insert (10) according to Claim 1, characterized in that said opening (17) on an opposite side with respect to the cavity (18), extends, with a conical divarication (28), into a terminating collar (30) of substantially cylindrical shape.
8.            Insert (10) according to Claim 7, characterized in that said collar (30) is formed with a through opening (32) that is larger than the cavity (18) of the insert (10), said through opening (32) being in communication with said cavity (18).
9.            Insert (10) according to Claim 8, characterized in that said through opening (32) has a quadrilateral shape.
10.            Insert (10) according to Claim 1, characterized in that the said skirt (12) externally has  circumferential grooves (34).
11.            Insert (10) according to Claim 1, characterized in that said at least one portion of the skirt (12) locates on a side towards the end (14) closed by the end wall (15).
12.            Insert (10) according to Claim 1, characterized in that said shank has a substantially frusto-conical shape flaring out toward an end formed with a substantially cylindrical beat collar.
13.            Insert (10) according to Claims 9 and 12, characterized in that the base end of said collar, next to the frusto-conical portion of the shank, is provided with a parallelepipedal body having a suitable cross-sectional shape to be inserted in the through opening (32) of the collar (30) of the insert (10).
ABSTRACT
The invention relates to an insert (10) for orthopaedic use that has advantageously uncommon expansion properties; the insert (10) comprises a jarlike body including a substantially cylindrical skirt (12) with a longitudinal axis (X-X), wherein said jarlike body is closed at one end (14) by an end wall (15) and open at an opposite end (16), where an opening (17) gives access to a substantially cylindrical cavity (18) defined in said skirt (12), in said cavity (18) a shank can be inserted producing a deformation of at least a region (22) of said skirt (12) in a radial outward direction with respect to the axis (X-X) of said insert (10), at least one slit (36) being formed through at least one portion of the skirt (12), said at least one slit (36) communicating said cavity (18) to the skirt (12) exterior and extending substantially lengthwise of the skirt (12).
(Fig. 1)
【図１】
2005161031.tif 000009
【図２】
2005161031.tif 000010
【図３】
2005161031.tif 000011
【図４】
2005161031.tif 000012
【図５】
2005161031.tif 000013
【図６】
2005161031.tif 000014