(57)【要約】【課題】  切開部をより小さくすることができるモジュール式膝関節インプラント及び組立手段を提供する。【解決手段】  モジュール式インプラントはトレイコンポーネント１０とキールコンポーネント４０とを含み、トレイコンポーネント１０とキールコンポーネント４０とがその間に雄雌式接合部を形成する。トレイコンポーネント１０を把持するための器具と、キールコンポーネント４０を把持するための器具とがさらに提供される。また、トレイコンポーネント１０とキールコンポーネント４０とを組立分解するためのツールが提供される。【選択図】      図１
2005111272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と底面とを有するトレイと、
上端部と下端部とを有し、前記トレイの前記底面と係合可能であり、前記トレイと共に雄雌式接合部を形成するキールと、
前記トレイ及び前記キールの一方から延びる回転方向整列ピンと、
を備えると共に、前記トレイ及び前記キールの他方にピン受容孔が設けられており、組立時に前記トレイと前記キールを予め定められた関係に整列させることを容易にするようになっていることを特徴とした人工膝関節の脛骨コンポーネント。
【請求項２】
前記回転方向整列ピンは、該回転方向整列ピンが前記ピン受容孔と整列しないかぎり前記雄雌式接合部が着座することを防止する、請求項１に記載の脛骨コンポーネント。
【請求項３】
前記雄雌式接合部が、前記トレイ及び前記キールの一方から延びるボスと、前記トレイ及び前記キールの他方に形成されたボス受容孔とを含み、前記ボス及び前記ボス受容孔は接合軸線周りに同軸に配置され、前記回転方向整列ピン及び前記ピン受容孔は前記接合軸線と平行な整列軸線周りに同軸に配置される、請求項１に記載の脛骨コンポーネント。
【請求項４】
前記回転方向整列ピン及び前記ピン受容孔が前記雄雌式接合部内に設けられている、請求項３に記載の脛骨コンポーネント。
【請求項５】
前記ボスは前記トレイの前記底面から下方に向かって延びており、前記ボス受容孔は前記キールの上端部から下方に向かって延びている、請求項４に記載の脛骨コンポーネント。
【請求項６】
前記回転方向整列ピンは、前記トレイ及び前記キールの一方から離れる方向に延びている第１の部分と、前記トレイ及び前記キールの前記一方からさらに離れる方向に前記第１の部分から延びている第２の部分とを有しており、前記第２の部分は、前記トレイと前記キールとが回転方向に整列していないときに前記第２の部分が最初に前記ピン受容孔に受容され得るように、前記第１の部分よりも小さい断面寸法を有している、請求項１に記載の脛骨コンポーネント。
【請求項７】
前記第１の部分の断面寸法は、前記ピン受容孔の対応する断面寸法と概略等しい、請求項６に記載の脛骨コンポーネント。
【請求項８】
前記回転方向整列ピンは前記第１部分と前記第２の部分との間でテーパ状になっており、前記トレイと前記キールとが回転方向に整列していない状態で前記雄雌式接合部を組み立てたときに前記第２の部分が前記ピン受容孔に受容され、テーパ部が前記ピン受容孔の縁端に接触して、前記雄雌式接合部をさらに組み立てたときに前記トレイと前記キールとを回転方向に整列した状態に回転させるようになっている、請求項６に記載の脛骨コンポーネント。
【請求項９】
上面と下面とを有するトレイと、
上端部と下端部とを有し、前記トレイの前記底面と係合可能であり、前記トレイと共に雄雌式接合部を形成するキールと、
を備え、該雄雌式接合部が前記トレイ及び前記キールの一方から延びるボスと、前記トレイ及び前記キールの他方に形成されたボス受容孔とを含み、前記ボスと前記ボス受容孔とが接合軸線周りに同軸に配置され、前記ボス及び前記ボス受容孔は、前記雄雌式接合部が前記接合軸線に沿って着座させられると、前記ボスと前記ボス受容孔とが前記接合軸線周りの回転に対して抗する確実な係合部を形成するように、前記接合軸線と垂直な断面について非円形の相補的形状を有していることを特徴とする人工膝関節の脛骨コンポーネント。
【請求項１０】
モジュール式のキール−トレイ組立体の脛骨キールコンポーネントを把持するための器具であって、該キールコンポーネントが、第１の端部と第２の端部とを有し、脛骨に前記第２の端部を挿入するように構成されており、前記器具が、
ハンドルと、
前記ハンドルが前記キールコンポーネントから外方に延びて前記キールコンポーネントを操作するための把持部を提供するように、前記器具を前記キールコンポーネントに接続するための取付機構と、
を備えることを特徴とする器具。
【請求項１１】
前記キールコンポーネント自体が視認できないときでも前記ハンドルの向きが前記キールコンポーネントの向きを指示するように、前記取付機構が前記キールコンポーネントに前記器具を既知の向きに再現可能に接続する、請求項１０に記載の器具。
【請求項１２】
前記取付機構は、
前記ハンドルに取り付けられた第１のジョーと、
前記ハンドルに取り付けられた第２のジョーと、
をさらに備えており、前記第１のジョーと前記第２のジョーとは前記キールコンポーネントを締め付けるように互いに対して相対移動可能になっている、請求項１０に記載の器具。
【請求項１３】
前記取付機構は、
作動器と、
前記作動器を前記第１のジョー及び前記第２のジョーに接続するリンクと、
をさらに備え、前記作動器は、前記第１のジョー及び前記第２のジョーが相対的に互いに近づいている閉じた位置と前記第１のジョー及び前記第２のジョーが相対的に互いから離れている開いた位置との間で前記第１のジョーと前記第２のジョーとを移動させるように動くことができ、前記作動器と前記リンクと前記第１のジョーと前記第２のジョーとは特異点を有し、該特異点を越えて前記作動器を動かすと、前記第１のジョー及び前記第２のジョーが閉じた位置で前記キールにロックされる、請求項１２に記載の器具。
【請求項１４】
前記キールコンポーネントを所定位置まで操作する間、前記キールコンポーネントの一部を汚染から保護するために、前記キールコンポーネントの一部を覆うように配置可能であるカバーをさらに備える、請求項１０に記載の器具。
【請求項１５】
前記カバーは、前記器具が前記キールコンポーネントに接続されている間、前記カバーが前記キールコンポーネントの一部を覆って配置されている第１の位置と前記カバーが前記キールコンポーネントを露出させるように前記キールコンポーネントの前記一部から離れて配置されている第２の位置との間で移動可能である、請求項１４に記載の器具。
【請求項１６】
前記カバーは前記第１の位置と前記第２の位置の両方でロック可能である、請求項１５に記載の器具。
【請求項１７】
前記キールコンポーネントの前記第２の端部を脛骨に挿入したときに前記取付機構及び前記ハンドルの少なくとも一方が脛骨に当接して、前記キールコンポーネントの前記第１の端部が脛骨に完全に挿入されることを防止するように、前記取付機構は前記ハンドルを前記キールコンポーネントの前記第１の端部に接続する、請求項１０に記載の器具。
【請求項１８】
モジュール式のキール−トレイ組立体の脛骨トレイコンポーネントを把持するための器具であって、前記トレイコンポーネントが、上面と底面とを有し、キールコンポーネントに組み付けられるように構成されており、該器具が、
ハンドルと、
前記ハンドルが前記トレイコンポーネントから外方に延びて前記トレイコンポーネントを操作するための把持部を提供するように前記器具を前記トレイコンポーネントに接続するための取付機構と、
を備えることを特徴とする器具。
【請求項１９】
前記トレイコンポーネント自体が視認できないときでも前記ハンドルが前記トレイコンポーネントの向きを指示するように、前記取付機構が前記トレイコンポーネントに前記器具を既知の向きに再現可能に接続する、請求項１８に記載の器具。
【請求項２０】
前記取付機構は、前記ハンドルと前記脛骨トレイコンポーネントとの間の中間部材として前記ハンドル及び前記脛骨トレイコンポーネントに接続可能なアダプタをさらに備える、請求項１８に記載の器具。
【請求項２１】
前記アダプタは複数のアダプタのうちの一つであり、各アダプタは、前記ハンドルに接続可能であり、且つ、共通のハンドルを複数の異なる形態の脛骨トレイコンポーネントに対して使用できるように複数の異なる形態の脛骨トレイコンポーネントの一つに接続可能になっている、請求項２０に記載の器具。
【請求項２２】
前記脛骨トレイコンポーネントはアリ継嵌合表面をさらに含み、前記取付機構は、前記ハンドルを前記脛骨トレイコンポーネントに接続するための相補的なアリ継嵌合表面をさらに含む、請求項１８に記載の器具。
【請求項２３】
前記取付機構は、トルクを伝達できるように、前記ハンドルを前記脛骨トレイコンポーネントに接続する、請求項１８に記載の器具。
【請求項２４】
脛骨トレイコンポーネントと脛骨キールコンポーネントとを含むモジュール式の脛骨側膝関節インプラントを分解するための分解ツールであって、該脛骨トレイコンポーネントと該脛骨キールコンポーネントとがその間に雄雌式接合部を形成し、前記脛骨トレイコンポーネントが支承ロック機構を有しており、前記分解ツールが、
長手方向軸線と、
第１の軸線方向の力を伝達できるように前記支承ロック機構と係合可能な第１の部材と、
第２の軸線方向の力を伝達できるように前記第１の部材と係合可能な第２の部材と、
第１の軸線方向の力と反対向きの第３の軸線方向の力を伝達できるように前記脛骨キールコンポーネントと係合可能な第３の部材と、
前記第２の部材及び前記第３の部材と係合するハンドル組立体と、
を備え、該ハンドル組立体は、前記長手方向軸線に沿って前記第３の部材に対して前記第２の部材を移動させ、逆向きの力を前記第１の部材と前記第３の部材とに付与して、雄雌式に着座した配置から前記脛骨トレイコンポーネント及び前記脛骨キールコンポーネントを移動させるように作動することを特徴とする分解ツール。
【請求項２５】
前記支承ロック機構は前記脛骨トレイコンポーネント上のトレイアリ継表面を含み、前記第１の部材は、前記第２の部材とは別個のコンポーネントであり且つ前記トレイアリ継表面と嵌り合うように係合可能な相補的なアリ継表面を有し、前記第２の部材は、前記第１の部材が前記脛骨トレイコンポーネントと係合した後で前記第１の部材に係合可能であり、前記第２の部材が前記脛骨トレイコンポーネントに対して前記第１の部材を所定の位置にロックする、請求項２４に記載の分解ツール。
【請求項２６】
前記第１の部材は複数の第１の部材の一つであり、各第１の部材は、前記複数の第１の部材のうちの適した一つを選択することによって異なる形態の脛骨トレイコンポーネントに対して共通の第２の部材、第３の部材及びハンドル組立体を使用できるように、複数の異なる形態の脛骨トレイコンポーネントのうちの一つと係合するように構成されている、請求項２４に記載の分解ツール。
【請求項２７】
脛骨トレイコンポーネントと脛骨キールコンポーネントと脛骨ステム延長コンポーネントとを含むモジュール式の脛骨側膝関節インプラントを組み立てるための組立ツールであって、前記脛骨トレイコンポーネントと前記脛骨キールコンポーネントとがその間に雄雌式接合部を形成すると共に、前記脛骨キールコンポーネントと前記脛骨ステム延長コンポーネントとがその間に雄雌式接合部を形成し、前記脛骨キールコンポーネントが前記脛骨トレイコンポーネントと前記脛骨ステム延長コンポーネントとの間に配置され、前記組立ツールが、
長手方向軸線と、
第１の軸線方向の力を伝達できるように前記脛骨トレイコンポーネントと係合可能な第１の部材と、
第１の軸線方向の力と反対向きの第２の軸線方向の力を伝達できるように前記脛骨ステム延長コンポーネントと係合可能な第２の部材と、
前記第１の部材及び前記第２の部材と係合するハンドル組立体と、
を備え、該ハンドル組立体は、前記長手方向軸線に沿って前記第２の部材に対して前記第１の部材を移動させ、逆向きの力を前記第１の部材と前記第２の部材とに付与して、雄雌式に着座した配置に前記脛骨トレイコンポーネント及び前記脛骨キールコンポーネントを移動させるように作動することを特徴とする組立ツール。
【請求項２８】
前記第２の部材は、前記脛骨ステム延長コンポーネントと係合するように、前記脛骨キールコンポーネントの開口部を貫通している、請求項２７に記載の組立ツール。
【請求項２９】
脛骨キールホルダと脛骨トレイホルダとの組合せであって、脛骨キールホルダがモジュール式の脛骨インプラントの脛骨キールコンポーネントと係合可能であり、脛骨トレイホルダがモジュール式の脛骨インプラントの脛骨トレイコンポーネントと係合可能であり、前記脛骨キールコンポーネントと前記脛骨トレイコンポーネントとがその間に雄雌式接合部を形成し、
前記脛骨キールホルダが、第１のハンドルと、器具を前記脛骨キールコンポーネントに既知の向きで再現可能に接続するための取付機構とを含み、
前記脛骨トレイホルダが、第２のハンドルと、器具を前記脛骨トレイコンポーネントに既知の向きで再現可能に接続するための取付機構とを含み、
前記第１のハンドルと前記第２のハンドルとがその間に予め定められた角度をなし、前記脛骨トレイコンポーネントと前記脛骨キールコンポーネントとの回転方向の整列の視覚的表示を与えるようになっていることを特徴とする組合せ。
【請求項３０】
前記第１のハンドルと前記第２のハンドルとが互いに平行になったときに、前記脛骨トレイコンポーネントと前記脛骨キールコンポーネントとが適正に整列したことが指示される、請求項２９に記載の組合せ。
【請求項３１】
前記組合せは、前記脛骨トレイコンポーネント及び前記脛骨キールコンポーネントを雄雌式に着座した配置に移動させるための組立ツールをさらに含み、前記組立ツールは、前記脛骨トレイホルダが前記脛骨トレイコンポーネントを保持している間、前記脛骨トレイコンポーネント及び前記脛骨キールコンポーネントと係合可能である、請求項２９に記載の組合せ。
【請求項３２】
前記組立ツールは、前記脛骨トレイホルダが前記脛骨トレイコンポーネントを保持している間、前記脛骨トレイコンポーネント及び前記脛骨キールコンポーネントと係合するように、前記脛骨トレイホルダの開口部を貫通している、請求項３１に記載の組合せ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モジュール式骨インプラント、該骨インプラントを操作して、組み立てるための器具、及びその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
関節置換手術の成果を改善するために、低侵襲外科技術を開発することによって処置の際の軟組織の破壊量を低減させるための試みがなされてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これは、切開部をより小さくして、人工関節コンポーネントを配置するためのアクセス性を犠牲にすることにつながっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、モジュール式コンポーネントを互いに留めるための機構を備えたモジュール式インプラントを提供する。複数のモジュール式コンポーネントをつなぎ合わせて組み立てるための一組の器具が呈示される。これらインプラント及び器具は、あらゆるタイプの外科アプローチに適するものである。しかしながら、これらインプラント及び器具は、低侵襲外科処置を容易にする特徴を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
添付図面を参照して、本発明の様々な実施形態を記載する。これら図面は、本発明の例示の実施形態を示しているに過ぎず、本発明の範囲を制限するものとみなされるべきではない。
【０００６】
本発明は、モジュール方式が有利であるあらゆる骨インプラントに適用可能である。その例には、膝、股関節、肩、肘、足首及び手首用の人工関節が含まれる。このような補綴装置は、関節腔へアクセスするためにまず関節の近くに切開部を形成し、置換されるべき関節骨端部を切り取り、切り取られた骨端部上又はその中に補綴装置を着座させることにより、移植される。図１〜図８は、本発明の様々な態様を説明するために使用される例示の脛骨側人工膝関節を示している。
【０００７】
脛骨補綴装置２は、別個独立したトレイ１０とキール４０とステム８０といったコンポーネントを含んでおり、これらコンポーネントはつなぎ合わせられて近位脛骨の関節表面を置換するのに適した所望の関節補綴装置形態を形成できるようになっている。トレイ１０は、概略平坦な上面１２及び下面１４を含んでいる。上面１２は、当該技術分野において公知となっているポリエチレン製支承表面のような支承表面（図示せず）を受容するような形態に構成されている。底面１４は、近位脛骨の切断端部上に着座するような形態に構成されている。図２に最もよく示されているように、単数又は複数のフィン（羽根）１６が、底面１４に沿って半径方向に延びており、且つ、底面１４から下方に突出している。フィン１６は、近位脛骨に切削加工された溝に受容され、補綴装置に回転抵抗を与える。また、フィン１６は、トレイ１０の曲げ慣性モーメントを増加させることによって、トレイ１０の強度を高める機能も果たす。
【０００８】
より高い安定性が所望される場合、トレイ１０は、底面１４から下方に延びるボス１８を介する付加的なコンポーネントのモジュール式取り付けを提供する。ボス１８は、トレイ１０の下面１４に結合される上端部２０と、自由に突出している下端部２２と、上端部２０から下端部２２まで延びる軸線とを含んでいる。外壁２４がボス１８の外側を規定しており、内孔２６（図４）が上端部２０から下端部２２まで延びている。外壁２４は、円筒状の嵌合部分２８と、テーパ状の嵌合部分３０と、その間の逃がされた（すなわち、接触しないようにされた）非嵌合部分２９とを含んでいる。整列孔３２（図４）が、下端部２２に形成されており、外壁２４と内孔２６との間において上方に向けて延びている。フィン１６は、ボス１８に付けることもできれば、ボス１８の手前で止まり隙間３４を残すこともできる。トレイ１０を近位脛骨に留めるための骨ねじ（図示せず）を受容するために、上面１２から底面１４までトレイ１０を貫通する固定孔３６が形成されていてもよい。
【０００９】
トレイ１０に延長部を取り付け、骨上における人工脛骨の安定性を増大させることができる。このような延長部は、ステム、溝付きステム、又はキールの形態をとることができる。延長部は、対称的にすることもできれば、非対称的にすることもできる。例示の実施形態では、骨上における人工脛骨の回転及び曲げの両方の安定性を増大させために、キール４０をボス１８に嵌合させている。キール４０は、上端部４２と下端部４４とその間に延びる軸線と外壁４６とを有する長尺本体を含む。キール４０は、外壁すなわち外側表面４６に沿って軸線方向に延び且つ半径方向外方に突出している少なくとも一つのフィン４８を含んでいる。キール４０は上端部４２から下方に延びる第１の軸線方向孔５０を含んでおり、この第１の軸線方向孔５０は、円筒状の嵌合部分５２とテーパ状の嵌合部分５４と端壁５６とを含む孔壁を有している。また、端壁５６には、整列孔５８が形成されており、下方に向けて延びている。キール４０は、さらに、下端部４４から上方に延び且つテーパ状の側壁６５を備える第２の軸線方向孔６４を含んでいる。キー溝付き門口６６が第１の軸線方向孔５０と第２の軸線方向孔６４との間を連通させている。図８に最もよく示されているように、門口６６は、円形の中央開口部６７と、差し込み式の係合可能部を形成する側部スロット６８とを含んでいる。あるいはまた、門口６６は、ねじ部付き部材と係合するように（図５に示されているような）ねじ部７８を設けられることもできる。
【００１０】
キール４０は、ボス１８を第１の軸線方向孔５０に受容させてボス１８のテーパ状部分３０を第１の軸線方向孔５０のテーパ状部分５４に着座させると共にボス１８の円筒状部分２８を圧入で第１の軸線方向孔５０の円筒状部分５２に受容させた状態で、トレイ１０に係合し、トレイ１０とキール４０との間に雄雌式の接合部を形成させる。テーパ状部分３０、５４は、各コンポーネント同士をつなぎ合わせるときにそれらの整列を手助けする。円筒状の圧入部は、各コンポーネントを互いにロックさせる。また、円筒状の圧入部は液密シール部を提供し、物質が圧入部を越えて接合部の中へ又はそこから外へ移動することを防止する。例示の実施形態では、ボス１８の逃がされた部分２９は、結果的に、ボス１８と第１の軸線方向孔５０との間に円周状隙間６９を生じさせ、この円周状隙間６９は接合部の円筒状部分２８，５２とテーパ状部分３０，５４との間に位置する。トレイ１０とキール４０とは、整列ピン７０を整列孔３２，５８の一つに提供することによって、整列させることができる。例示の実施形態では、キールの整列孔５８は、ピン７０よりも僅かに小さくなっており、ピン７０がそこに圧入されている。トレイの整列孔３２はピン７０よりも僅かに大きくなっている。各コンポーネントをくっつけるとき、トレイの整列孔３２がピン７０に係合するまでは各コンポーネントは着座することを妨げられる。ボス１８とフィン１６との間に隙間３４が存在するならば、キール４０の上端部４２はさらに上方まで延び、図４に示されているように隙間３４に嵌め入れることもできる。
【００１１】
図４の例示の実施形態のピン７０はその全長にわたって円筒状になっている。図５は代替的形態を示しており、この形態では、ピン７３が、第１の部分７４と、この第１の部分７４よりも小さい断面寸法を有している第２の部分７５とを有している。第１の部分７４に隣接するピンの端部はコンポーネントの整列孔３２，５８の一方に固定され、ピン７３は整列孔３２，５８の他方と係合するように外方に延びている。例示の実施形態では、第１の部分７４及び第２の部分７５は円筒状であり、テーパ状部分７６がこれらを接続している。また、例示の実施形態では、第１の部分７４に隣接するピン７３の端部がキール４０の整列孔５８に圧入され、ピン７３がキール４０の第１の軸線方向孔５０の開口部に向かって上方に突出している。第２の部分７５は第１の部分７４よりも小さい直径を有している。各コンポーネントをくっつけるとき、トレイの整列孔３２がピン７３に係合するまで各コンポーネントは着座を妨げられる。第２の部分７５の小さい直径側の部分は、トレイ１０とキール４０とが完全に整列していなくてもピン７３がトレイの整列孔３２に係合することを可能とさせる。各コンポーネントをさらに係合させると、テーパ状部分７６がトレイの整列孔３２の側面に押し付けられ、第１の部分７４がトレイの整列孔３２に係合するように各コンポーネントが最終的に整列するまで回転させられる。
【００１２】
本発明の接合部は、単独で使用されるモールステーパタイプの構成以上に有利となる圧入を使用している。圧入は、コンポーネントが緊密な摩擦係合をして一緒になって摺動することを可能とさせ、液密シール部を形成させると共に転位に対する強い抵抗性を生じさせる。機械加工の現実から、係合する部分同士の間に帯又は面状の接触をする圧入部を生じるのに対して、テーパは典型的には係合する部分同士の間で線状接触をする。したがって、圧入部は、より優れたシール部を提供し、材料が圧入部の境界を横切って移動することを防止する傾向が強い。さらに、圧入ロック構成は、各コンポーネント間の正確な軸線方向位置決めに依存しないので、初期の圧入係合をなしても各コンポーネントを所望の軸線方向位置に配置させることを可能とさせる。円筒状の圧入部が示されており、これは精密な製造に適するが、他の断面形状も本発明による滑り圧入に使用され得る。接合部は、また、組立の際に各コンポーネントの中心合わせを提供するテーパ係合と、テーパ状部分が互いに触れたときの能動的な着座の停止とを利用している。テーパ部は、完全に着座すると、圧入部接触部とテーパ部接触部との間の軸線方向距離のため、接合部のテーパ曲げ強度を増加させる。図４に示されているように、圧入部２８，５２とテーパ部３０，５４とは、接合部の曲げ強度をできるかぎり最大にさせるように離間して配置される。例示のテーパは、ありきたりな着座深さの場合、テーパ部の製造を容易にするために、３°以上である。しかしながら、より大きなロック強さを提供するために、テーパ部をロックテーパ部にすることもできる。圧入は、組み立ての際に、係合させた後も継続的な軸線方向の並進移動を許容するので、圧入部が係合された後に接合部のテーパ部がロックされ得る。ロックテーパは、高い摩擦力により、接合部を軸線方向及び回転方向にロックする。このようなロックテーパの例はモールステーパである。典型的には、ロックテーパは１．５〜３°程度である。
【００１３】
圧入部とテーパ部とを組み合わせることの利点にかかわらず、接合部はテーパ部だけ、又は、圧入部だけを含んでもよい。図５は、テーパ部だけが使用されている接合部を示している。図５の例示の実施形態では、キール４０が雌型テーパ部７７を含み、トレイ１０が雄型テーパ部７９を含んでいる。テーパ部は、ロックテーパとすることができる。
【００１４】
図３〜図５に示されている接合部は、円形断面を有してもよく、卵形、四角形、楕円形又は長楕円形のような非円形断面を有してもよい。非円形断面を有する接合部は、接合部の非円形断面部分の半径方向嵌め合いにより、回転方向の確実なロックを形成する。例えば、卵形断面を有した軸線方向の自己ロックテーパは、二つのコンポーネントが隙間を残した状態で組み合わせられたときにこれらコンポーネントの大雑把な回転方向整列を可能とさせると共に、二つのコンポーネントが図６に示されているように互いに完全に押し付けられると軸線方向のテーパロック及び確実な回転方向のロックを可能とさせる。
【００１５】
トレイのフィン１６とキールのフィン４８は、図８に最もよく示されているように、組み立てられたときに、単一のフィンとして突出するように上下方向に互いに概ね整列させられる。しかしながら、図４に最もよく示されているように、トレイとキールとが完全に組み立てられたときに、トレイのフィン１６とキールのフィン４８とが触れないように二つのフィン１６，４８の間に軸線方向隙間７２が残る。例示の実施形態では、テーパ部５４の上方の円筒状の圧入部５２とロックピン７０とを備える第１の軸線方向孔５０が配設されている。この構成でフィン１６，４８の軸線方向隙間７２がある場合、接合部を除いてトレイ１０とキール４０との間では接触がない。コンポーネント間の接触によって生じ得る粒子が接合部において封止されるので、粒子が関節腔まで上に移動できなくなる。円筒状部分の上方にテーパ部を形成して中心合わせ機能及びロック機能を提供することは本発明の範囲であるが、このような構成では同じシール性は提供されない。
【００１６】
脛骨補綴装置にさらなる曲げ安定性を提供するために、トレイ１０とキール４０との組立体にステム８０（図１〜図３）を組み合わせることが可能である。ステム８０は、上端部８４と下端部８６とを有するシャフト８２を含んでいる。上端部８４は、テーパ状部分８８と軸線方向ねじ孔９０とを含んでいる。ステム８０のテーパ状部分８８は、キール４０の第２の軸線方向孔６４内に受容される。このテーパ結合部は、また、自己ロックテーパ部として設けられ得る。ボルト９２（図１）が、ボス１８の内孔２６及び門口６６を通って延び、ステム８０のねじ孔９０に螺入され、各コンポーネントを互いに近づけてつなぎ合わせる。ボルト９２の頭部９４（図３）は、トレイ１０の上面１２に形成された座ぐり穴９６の中に隠される。
【００１７】
図９〜図２５は、一組の器具と、本発明のモジュール式インプラントを操作して組み立てるための該器具の使用方法とを示している。器具及び方法は、概ね、モジュール式インプラントに適用可能である。しかしながら、これらは、低侵襲外科処置を容易にさせる特徴を有している。例示の器具は、図１の例示の脛骨インプラントと共に使用されるように構成されている。図９〜図１４は脛骨キールコンポーネントホルダ２１０（以下、キールホルダと記載する）を示しており、図１５〜図２０は脛骨トレイコンポーネントホルダ４００（以下、トレイホルダと記載する）を示しており、図２１〜図２３は組立分解ツール６００を示しており、図２４及び図２５は組立分解ツール６００と共に使用するための分解アダプタ８００を示している。
【００１８】
図９〜図１４を参照すると、例示のキールホルダ２１０は、キール４０の操作又はハンドリングと近位脛骨２１４（図１４）へのキール４０の挿入を容易にするために、モジュール式キール４０を把持するように構成されている。キールホルダ２１０は、組織、流体、骨セメント、及び手術部位に存在し得る他の物質による汚染からキールホルダ２１０の機構及びキール４０の内側表面を保護するためのカバー２７４を含んでいる。また、キールホルダ２１０は、ボルト９２を締め付ける間、逆トルクを付与するための手段を提供する。最後に、キールホルダ２１０を観察することで、キール４０自体が見えなくなったときでもキール４０の向きを使用者に知らせることができる。
【００１９】
キールホルダ２１０は、使用者が把持するための第１の端部２１６と固定ジョー（固定顎）２２０を形成するための第２の端部２１８とを有するハンドル２１２を含んでいる。好ましくは、ハンドル２１２は、器具上における使用者の把持性を高めるために、リブ２１３を含んでいる。固定ジョー２２０は内側湾曲表面２２２を有しており、内側湾曲表面２２２は、キールの一部の形状と概ね一致しており、第１のキール接触部分２２４及び第２のキール接触部分２２６で終端している。
【００２０】
固定ジョー２２０と対向して、旋回ジョー２２８が取り付けられており、旋回ジョー２２８は、旋回ジョー２２８が固定ジョー２２０と相対的に大きな角度をなす開いた第１の位置と、旋回ジョー２２８が固定ジョー２２０と相対的に小さな角度をなす綴じた第２の位置との間でジョー／ハンドル旋回ピン２３０周りに回転するようになっている。旋回ジョー２２８は、ハンドル２１２の一部２３４を跨いで設けられるヨーク２３２（図１２）を形成する旋回端部２３１を含んでいる。ジョー／ハンドル旋回ピン２３０は、ヨーク２３２及びハンドル２１２の一部２３４を貫通している。旋回ジョー２２８は内側湾曲表面２３６を有しており、内側湾曲表面２３６は、キールの一部の形状と概ね一致しており、第３のキール接触部分２３８で終端している。
【００２１】
ハンドル２１２上には、第１の端部２１６と第２の端部２１８との間に、作動器２４０（図９）が取り付けられている。作動器２４０は、ハンドル２１２の中間部分２４６を跨いで設けられたヨーク２４４（図１２）を形成する旋回部分２４２を含んでいる。作動器／ハンドル旋回ピン２４８が作動器２４０のヨーク２４４とハンドル２１２の中間部分２４６とを貫通している。作動器２４０は、閉じた第１の位置と開いた第２の位置との間で作動器／ハンドル旋回ピン２４８周りに旋回する。作動器２４０は、作動器／ハンドル旋回ピン２４８を挟んで両側に互いから離間して配置された第１の入力端部２５０及び第２の入力端部２５２を含んでいる。作動器／ハンドル旋回ピン２４８から第１の入力端部２５０及び第２の入力端部２５２の各々までの距離は、機械的な利点と、第１の入力端部２５０及び第２の入力端部２５２への押圧と関連して結果的に得られるトルクとを決定する。作動器２４０は出力部分２５４（図１２）をさらに含んでいる。出力部分２５４は、片持ちばね２５８を規定するＣ字形状切り抜き部２５６を含んでいる。出力部分２５４は、作動器２４０がハンドル２１２に向かって回転できる程度を制限するために、ハンドル２１２と接触する湾曲した停止表面２５７をさらに有している。
【００２２】
リンク２６０は作動器２４０を旋回ジョー２２８に接続している。リンク２６０は、作動器２４０の出力部分２５４の片持ちばね２５８を跨いで設けられたヨーク２６４を形成する第１の端部２６２を有している。リンク２６０は、リンクのヨーク２６４及び片持ちばね２５８を貫通しているリンク／作動器旋回ピン２６６によって作動器２４０に旋回可能に取り付けられている。リンク２６０は第２の端部２６８を有しており、この第２の端部２６８が、旋回ジョー２２８のヨーク２３２（図１２）内に嵌め込まれ且つジョー／リンク旋回ピン２７２によって所定位置に保持されているタブ２７０を形成している。
【００２３】
例示の実施形態に示されている形態では、作動器２４０の第１の端部２５０を押圧することにより、作動器２４０を作動器／ハンドルピン２４８周りに回転させ、出力部分２５４をジョー２２０，２２８へ向かって前進させる。これにより、リンク２６０を回転させて前進させ、旋回ジョー２２８を閉じた位置に移動させる。作動器の第２の端部２５２を押圧することにより、この運動を逆転させ、リンク２６０により旋回ジョー２２８を開いた位置に移動させる。
【００２４】
カバー２７４（図９）は、ハンドル２１２の一方側を包み込むＵ字形状部材の形態をしている。カバー２７４は、カバー２７４を貫通して圧入されている前方ピン２７６及び後方ピン２７８（図１１）によってハンドル２１２上に保持されている。前方ピン２７６及び後方ピン２７８は、ハンドル２１２の前方長手方向スロット２８０及び後方長手方向スロット２８２（図１２）に係合している。カバー２７４は、図９に示されている後退位置と図１０に示されている延出位置との間でハンドル２１２に沿って長手方向に摺動することができる。カバー２７４は、ハンドル２１２の一方側に沿って前方に延びている延長部２８４（図１０）を含んでいる。延長部２８４は、カバーを延出させたときにカバーが一方側でジョー２２０，２２８の間の空間を取り囲む又は覆うように、ジョー２２０，２２８の形状に概略一致している。カバー２７４は、後退位置と延出位置との間でカバー２７４を操作するための親指グリップ表面２９６を形成するために、外方に延びている突出部２９４をさらに含んでいる。前方長手方向スロット２８０及び後方長手方向スロット２８２は、片持ちばね２８６，２８８と、この片持ちばね２８６，２８８と対向する移動止めノッチ２９０，２９２とを作り出すように、ハンドル２１２に形成されている。カバー２７４を後退位置に完全に摺動させると、カバーの後方ピン２７８を後方の片持ちばね２８８によって後方の移動止めノッチ２９２内に付勢し、後方の片持ちばね２８８がカバー２７４を後退位置に保持する。突出部２９４に対する親指の圧力により、後方ピン２７８を後方の移動止めノッチ２９２内に保持させるばねの張力に打ち勝って、カバーを前方に摺動させることができる。カバーが延出位置に到達すると、カバーの前方ピン２７６を前方の片持ちばね２８６によって前方の移動止めノッチ２９０内に付勢し、前方の片持ちばね２８６がカバー２７４を延出位置に保持する。
【００２５】
使用の際には、位置決めの基準として機能し且つキールの内側表面を保護する延出位置にキールホルダ２１０のカバー２７４を配置させる。ジョー２２０，２２８は、図１３に示されているように、キール４０の外壁４６の周囲に配置される。図１３では、カバー２７４は、ジョーの位置が分かるように、後退させた状態で示されている。しかしながら、キールホルダ２１０をキール４０上に配置するときには、キール４０に対するジョー２２０，２２８の垂直方向位置を確立するために、カバー２７４は、図１４に示されているように、キール４０の上端部４２上に載せられる。ジョー２２０，２２８は、キール４０の形状に概ね一致している。固定ジョー２２０の第１の接触部分２２４は、キール４０の一方側で、キール４０の外壁４６とフィン４８との間の弧状区域２９５に嵌合し、旋回ジョー２２８の第３の接触部分２３８が、キール４０の他方側で、キール４０の外壁４６とフィン４８との間の弧状区域２９５に嵌合する。また、固定ジョー２２０の第２の接触部分２２６は二つの弧状区域２９５の間でキール４０の外壁４６と接触する。カバーの延長部２８４が垂直位置を確立し且つ第１の接触部分２２４及び第３の接触部分２３８が周方向の向きを確立していれば、キールホルダ２１０は、その度毎に、同じ位置でキール４０に取り付けられることができる。
【００２６】
作動器２４０の第１の端部２５０が前方に押圧されると、ジョー２２０，２２８がキール４０を締め付ける。圧力を増加させると、機構の様々な部分の撓曲により、結果的に作動器２４０及びリンク２６０をさらに回転させることになる。この撓曲は、各部品形状の細かい設計と製造公差の細かい制御とによって制御することができる。しかしながら、リンク／作動器旋回ピン２６６を取り付けられるばね２５８を含むことによって、ばね２５８の変形により、さらに多くの撓曲量をシステムに予定することができる。このことにより、個々の部品にさらに広範な寸法公差が許容され、繰り返し機能を高めると共に製造コストを低減させることになる。ジョー／リンク旋回ピン２７２、リンク／作動器旋回ピン２６６、及び作動器／ハンドル旋回ピン２４８が整列したときには、機構は特異点に到達したと言われる。リンク／作動器旋回ピン２６６をさらに回転させて、特異点を通過させると、機構は自転して圧力を解放し始める。しかしながら、リンク／作動器旋回ピン２６６が特異点を通過した直後に、作動器の停止表面２５７がハンドル２１２に接触して、さらなる回転を防止する。よって、その動作は、機構が自己ロックする向きにスナップ式に移動する点に至るまで圧力を増加させていくように感じられる。機構の圧力はジョーを閉じた位置すなわちロック位置に保持する。ジョーを解放するためには、作動器の第２の端部２５２に圧力を与えて、作動器の停止表面２５７をハンドル２１２から離れる方向に回転させる。作動器２４０に作用する圧力を増加させることにより、作動器を再び特異点まで回転させて戻す。機構が特異点を通過すると、機構はスナップ動作で開いた位置に自然と回転する。
【００２７】
キールホルダ２１０がキール４０にロックされた状態では、キールホルダ２１０は、外科切開部内でキールを位置決めし且つ図１４に示されているようにキールを骨まで下げるように操作するためのハンドルとして使用することができる。カバーの延長部２８４はキール４０の第１の軸線方向孔５０を覆って、キール４０が切開部を通り抜けさせられて骨内に配置されるときに第１の軸線方向孔５０を汚染から保護する。カバーは、また、骨上に設置された骨セメントが押し出されてキール４０の縁端を乗り越え、第１の軸線方向孔５０を汚染することを防止する。さらに、キールホルダ２１０は、キール４０の両側に沿ってキール４０を把持するので、手術において、この段階でキール４０が近位脛骨２１４に完全に着座させられることを防止する。キール４０と係合させられるべきトレイ１０のための余地を大きくするために、キールホルダ２１０をこの時点で取り外してキール４０を完全に着座させることもできれば、トレイ１０をキール４０上に配置するまで骨セメントの上方にキールを保持するために、キールホルダ２１０を所定の位置に残すこともできる。
【００２８】
キールホルダ２１０はその度毎に同じ既知の向きにキール４０上にロックするので、ハンドル２１２は、骨上におけるキールの向きについての視覚基準として使用することができる。ハンドル２１２は長手方向軸線２９８（図１３）を有しており、ジョー２２０，２２８はジョー軸線２９９を有している。ジョー軸線２９９は、ジョーを二つの等しい半体に分割するものであり、キールホルダ２１０がキール４０上にロックされるときにジョー軸線２９９はキール４０を対称的な半体に分割する方向を向く。ハンドルの軸線２９８とジョー軸線２９９とのなす角度は既知であり、ハンドル２１２の向きを観察することにより対応するキール４０の向きを示すようになっている。キールを把持できること及びキールの向きを示せることは、共に、アクセス性及び視認性が制限され得る低侵襲処置でインプラントを配置するときに特に助けとなる。
【００２９】
図１５〜図２０を参照すると、例示のトレイホルダ４００は、ハンドル４０２（図２０）と、トレイアダプタ５００（図１５）とを含んでいる。トレイホルダ４００は、トレイ１０の操作（ハンドリング）と近位脛骨２１４（図１９）へのトレイホルダ１０の挿入とを容易にするためにモジュール式トレイ１０を把持するように構成されている。また、トレイホルダ４００は、必要とされる場合に、トレイ１０にトルクを付与するための手段を提供する。最後に、トレイホルダ４００を観察することにより、トレイ自体が見えないときでもトレイ１０の向きを使用者に知らせることができる。例示の実施形態では、トレイアダプタ５００は、異なるサイズのトレイ１０に適合するように交換可能な別個の部品として示されている。しかしながら、ハンドル４０２及びトレイアダプタ５００を単一の部品に組み合わせることができることも企図される。
【００３０】
ハンドル４０２は、把持部分４０４と、頭部４０６とを含んでいる。把持部分４０４は、長手方向軸線４０８（図１６）を有した概略平坦な棒形状をしている。頭部４０６は、ハンドル４０２の一端から延びる拡張部をなしている。頭部４０６は、上面４１０（図１５）と、底面４１２とを有している。頭部４０６の底面４１２は、側壁４１６（図１７）と後壁４１８と開放前部４２０（図１５）とを有している概略”Ｕ”字形状の切欠き部４１４を含んでいる。切欠き部４１４は、前後方向に延びる長手方向頭部軸線４２２（図１７）を有している。頭部軸線４２２及び把持軸線４０８は互いに対して既知の角度をなしている。側壁４１６はレール４２４（図１５）を含んでおり、このレール４２４は切欠き部４１４まで突出しており、頭部軸線４２２と平行に延びている。第１の孔４２６（図１６）及び第２の孔４２８が上面４１０から下面４１２まで頭部４０６を貫通して延びている。第１のピン４３４及び第２のピン４３６が上面４１２から切欠き部４１４まで延びている。
【００３１】
トレイ１０に係合するためのスライド４３８が、把持部分４０４の底面４１２に形成され且つ把持軸線４０８と平行な溝４４０内に、隠れるように配置されている。スライドボタン４４２（図１６）が把持部分４０４の長細い孔を貫通して延びており、使用者が親指の圧力で溝４４０に沿ってスライド４３８を移動させることができるようになっている。スライド４３８の一端には、頭部４０６に向けて突出している押さえ４４４（図１７）が設けられている。溝４４０内にスライド４３８を保持するために、スライド保持プレート４４６がスライドの上に横たわっており、スライドプレートピン４４８で所定の位置に保持されている。
【００３２】
例示のモジュール式トレイアダプタ５００は、トレイ１０及びハンドル４０２と係合するように構成されている。トレイアダプタ５００は、脛骨支承コンポーネントをトレイ１０に取り付けるために使用される機構を介して、脛骨トレイ１０上にロックされる。図示されている例では、トレイアダプタ５００は例示のトレイ１０上に形成されたアリ継４６０にロックされる。しかしながら、トレイアダプタ５００は、例えばトレイへのボルト留め、トレイへのスナップ留め、トレイのクランプ、及び他の適した任意の機構を含む任意の数の機構を用いてトレイ１０と係合し得ることが企図される。トレイアダプタ５００は、全体的に、頭部４０６に形成された切欠き部４１４と係合するための外周部とトレイ１０の上面上に形成されたアリ継４６０と係合するための内周部とを有した”Ｕ”字形状のプレート状本体の形態になっている。トレイアダプタ５００は、上面５０４と、底面５０６と、側縁部５０８と、後縁部５１０と、前縁部５１２とを有している。各側縁部５０８に沿って形成された溝５１４は頭部４０６のレール４２４と係合し、トレイアダプタ５００を頭部５０２に保持する。
【００３３】
上面５０４から底面５０６までトレイアダプタ５００を切り抜いた離間したスロット５１８によって、片持ちばね５１６（図１８）が規定されている。各片持ちばね５１６の端部はスカラップ５２０を含んでいる。トレイアダプタ５００は、レール４２４の上で溝５０２を摺動させながら前部から切欠き部４１４内に摺動し、スナップロックによって保持される。トレイアダプタ５００の後縁部５１０が切欠き部４１４の後壁４１８に近づくと、ばね５１６が、切欠き部４１４内まで延びるピン４３６に当接する。トレイアダプタ５００をさらに頭部４０６内に摺動させることにより、ばね５１６を内方に反らさせ、ばねでスカラップ５２０をピン４３６に接触するように付勢する位置にスカラップ５２０を到達させる。スカラップ５２０とピン４３６の係合により、トレイアダプタ５００が頭部４０６から外に滑り出ることを妨げる。トレイアダプタ５００を取り外すためには、使用者は、ばね５１６を外方に撓曲させてスカラップ５２０とピン４３６との係合を解除させるに十分な前方向きの力を付与しなくてはならない。
【００３４】
トレイアダプタ５００は、トレイ１０のアリ継４６０と相補的形状を有したアリ継切欠き部５３０により、トレイ１０に係合する。アリ継切欠き部５３０の各側に、上面５０４から底面５０６までトレイアダプタ５００を切り抜いた離間したスロット５３４によって片持ちばね５３２が形成されている。ピン５３６が各ばね５３２の端部５３８内に圧入されており、上方に突出している。貫通孔５４０が、上面５０４から底面５０６までトレイアダプタ５００を貫通して形成されている。トレイアダプタ５００は、アリ継切欠き部５３０がトレイ１０のアリ継部４６０に係合するようにトレイアダプタ５００を後方に摺動させることによって、トレイに取り付けられる。トレイアダプタ５００が完全に着座する位置に近づくと、ばね５３２のピン５３６がトレイのアリ継部４６０の縁端に当接し、ばね５３２を外方に撓曲させる。ピン５３６がアリ継部４６０の後の凹部４６４に到達すると、ばね５３２がピン５３６を内方に付勢し、ピン５３６は凹部４６４と係合してトレイアダプタ５００をトレイ１０上に保持させる。トレイアダプタ５００がトレイ１０と完全に係合しているときには、貫通孔５４０がトレイ１０の内孔２６と整列し、他の器具及びインプラントがトレイホルダ４００を通ってトレイ１０及びキール４０まで通り抜けることを許容する。トレイからトレイアダプタを取り外すためには、使用者は、ばね５３２を外方に撓曲させてピン５３６と凹部４６４との係合を解除するに十分に外向きの力を付与しなくてはならない。
【００３５】
使用の際には、適切なサイズのトレイアダプタ５００が選択され、それが所定位置にスナップ留めされるまでトレイホルダのハンドル４０２の頭部４０６に滑り入れられる。次に、アリ継切欠き部５３０が所定位置にスナップ留めされるまでアリ継切欠き部５３０を摺動させてトレイアリ継部４６０と係合する状態にすることにより、トレイアダプタ５００とハンドル４０２との組立体がトレイ１０に取り付けられる。次に、図１９及び図２０に示されているように、トレイ１０を所定位置に操作するためにトレイアダプタ４００を使用することができる。親指圧力をスライドボタン４４２に付与することによって、スライド４３８の押さえ４４４をトレイ１０の縁端４６６に接触するように付勢し、トレイをトレイホルダ４００としっかり係合した状態に保持することができる。
【００３６】
キール４０に対するキールホルダ２１０のハンドル軸線２９８の角度と、トレイ１０に対するトレイホルダ４００のハンドル軸線４０８の角度とは、ハンドル２１２，４０２がトレイとキールとが適正に整列していることの視覚的指標を与えるように調整され得る。例えば、図２０の例示の実施形態では、ハンドル軸線２９８，４０８は、トレイ１０及びキール４０とが適正に整列しているときにオフセットした位置で互いに平行になるように設計されている。ハンドル２１２とハンドル４０２とを平行に設定することによって、使用者は、各コンポーネントを見ることができなくても各コンポーネントが互いに対して適正な向きになっていることを確かめられる。トレイとキールとの回転方向の整列のためにハンドルを使用することによって、回転方向整列ピン７３を省略することができる。トレイ１０をキール４０の上に配置するとき、カバー２７４を滑り戻してキールの孔５０を露出させ、トレイ１０が着座できるようにする。
【００３７】
図２１〜図２３を参照すると、トレイ１０とキール４０とを互いに対して着座させるための組立ツール６００が提供されている。組立ツール６００は、係合端部６２６と把持端部６２８とで終端しているシャフト６２４を有した静止ハンドル６２２を含んでいる。係合端部６２６は、軸線方向の力を伝達する関係でキール４０と係合するように構成されている。係合端部６２６は、図８の差し込み様式の門口６６と係合するように”Ｔ”字形状になっていてもよく、図５のねじ部付き門口６６と係合するようにねじ部を形成されていてもよい。他の適した接続機構を使用することもできる。あるいはまた、係合端部は、門口６６を貫通して延び、例えば軸線方向ねじ孔９０にねじ入れることによってステム８０と係合してもよい。図示されている例では、係合端部６２６は、軸線方向の力を伝達できる関係でキール４０のねじ部付き門口６６と係合するためのねじ部６２７を含んでいる。
【００３８】
旋回ハンドル６３０は、把持端部６３２と、シャフト６３３と、作用端部６３４とを含んでいる。作用端部６３４はＬ字形状の旋回ブロック６３６を含んでいる。旋回ブロック６３６は、接続リンク６３８を介して静止ハンドル６２２に接続されている。接続リンク６３８は、一端において、支点を形成するように旋回ブロック６３６にピン留めされており、他端において、静止ハンドル６２２に取り付けられた取付リング６４４にピン留めされている。静止ハンドル６２２の係合端部６２６に隣接して、係合部材６４６が取り付けられており、係合端部６２６に対して移動可能になっている。例示の実施形態では、係合部材６４６は、係合端部６２６に対して長手方向に並進移動するように係合端部６２６上に同軸に取り付けられたスリーブである。係合部材６４６の第１の端部６４８は、接続ピン６５０によって、旋回ブロック６３６、すなわち、旋回ハンドル６３０の作動端部６３４に結合されている。係合部材６４６の第２の端部６５２は、トレイ１０の上面１２に形成された座ぐり穴９６と係合するニップル６５４を含んでいる。第２の端部６５２は、さらに、以下で説明する分解アダプタ８００と係合するためのねじ部６５６を含んでいる。
【００３９】
インジケータ（指示器）６６０は、作用端部６３４の近くで旋回ハンドル６３０に取り付けられている第１の端部６６１と作用端部から離れた片持ちの第２の端部６６３とを有する針（ポインタ）６６２を含んでいる。針６６２は旋回ハンドルのシャフト６３３に隣接して延びている。例示の実施形態では、旋回ハンドルのシャフト６３３は長手方向通路６６４を含んでおり、この長手方向通路６６４内に針６６２が配置されている。旋回ハンドルのシャフト６３３は、針６６２の第２の端部６６３に隣接して目盛り６６５を含んでいる。例では、目盛り６６５は、シャフト６３３から突出しており且つ指標マーク６６８を含んでいる柱６６７から構成されている。
【００４０】
使用の際には、トレイ１０が、図１９及び図２０に示されているように、キール４０上に配置され、トレイ１０のボス１８がキールの第１の軸線方向孔５０に挿入される。静止ハンドル６２２の係合端部６２６がトレイホルダ４００の第１の孔４２６とボス１８の内孔２６の中に挿入され、キールのねじ部付き門口６６内に螺入される。ハンドル６２２，６３０が力を加えない状態で保持されている場合、係合部材６４６のニップル６５４がトレイ１０の座ぐり穴９６の底に押し付けられると、旋回ハンドル６３０は静止ハンドル６２２から離れる方向に揺動する。静止ハンドル６２２と旋回ハンドル６３０がこのように離れるのは、係合部材６４６が静止ハンドル６２２のシャフト６２４に沿って摺動して後退する結果である。係合部材６４６が後退すると、支点６４０周りに旋回ブロック６３６を旋回させ、したがって、旋回ハンドル６３０を旋回させる。長細い接続リンク６３８を介して旋回ブロック６３６を接続することによって、支点６４０は、機構の拘束を防ぐために僅かに上下動することができるようになっている。係合端部６２６がキール４０にしっかりと係合すると、二つのハンドルが近寄らせられ、キール４０とトレイ１０といったコンポーネントを互いに着座させる。二つのハンドルを近寄らせると、係合端部６２６に対して外方に係合部材６４６を移動させる。ニップル６５４がトレイ１０を圧迫し、静止ハンドルの係合端部６２６はキール４０が移動するのを防止する。結果として、トレイ１０及びキール４０に作用する反対向きの力がトレイ１０とキール４０とを互いにしっかりと着座させる。
【００４１】
係合部材６４６と係合端部６２６との同軸配置は、門口６６の中心を通るように整列した力と肩部の座ぐり穴９６に対する均一な環状の力とで、接合部に均一に荷重をかけるので、有利である。
【００４２】
例示の実施形態におけるハンドルの軸線方向配置は、長細いツールを可能にさせる点において有利である。この構成は、例えばツールを使用してインプラント同士をその場で着座させるときに狭い領域への進入を容易にさせる。さらに、軸線方向のハンドルの配置は、把持端部６２８，６３２から支点６４０までの距離が比較的長く且つ支点６４０から接続ピン６５０までの距離が比較的短いために、大きな着座力を生じさせることができる。軸線方向配置は、さらに、両手持ち把持端部を採用して必要な場合に使用者の上半身全体の強さを使用することができるので、力受容能力の高さに寄与する。
【００４３】
旋回ハンドル６３０に付与された力は、旋回ハンドルのシャフト６３３を撓曲させる傾向を有する。針６６２は作用端部６３４から離れる方向に片持ちであることから、旋回ハンドルのシャフト６３３と共には撓曲しない。針６６２に対する旋回ハンドルのシャフト６３３の撓み量は、ハンドルに付与された力の量の関数であり、したがって、トレイ１０及びキール４０を着座させるために付与された逆向きの力の関数である。予め定められた相対撓みを生じさせるようにハンドルを操作することによって、予め定められた接合部着座力を再現可能に付与することができる。目盛り６６５は、ハンドルの撓みを測定する便利な方法を提供する。針６６２が柱６６７上の指標マーク６６８と整列しているとき、予め定められた力が付与されている。接合部組立ツールが使用されていないとき、針６６２は通路６６４内に収容されているので、針及びその周囲に与えられる損傷から保護する。
【００４４】
トレイ１０及びキール４０が着座させられた後、組立ツール６００が除去される。ボルト９２がこのときにトレイホルダ４００の第１の孔４２６とボス１８の内孔２６と門口６６とを通してステムのねじ孔９０に挿入され、各コンポーネントを互いに近づけてつなぎ合わせることができる。トレイホルダ４００は、ボルトを締め付ける間、使用者がトレイ１０に逆トルクを付与することを可能とさせ、インプラントが回転して位置ズレすることを防止する。トレイの固定孔３６の中に骨ねじを挿入して近位脛骨２１４に螺入することもできる。トレイホルダの頭部４０６の第２の孔４２８は、これがなければ覆われる固定孔３６の一つへのアクセスを可能とさせる。
【００４５】
以上の例示の実施形態は、インプラントの各コンポーネントを着座させるためのツールを示していた。図２４及び図２５は、各コンポーネントを外すためにツールを使用することを可能とさせるアダプタ８００を示している。図２３に示されているように、係合部材６４６の第２の端部６５２上のニップル６５４は座ぐり穴９６を圧迫して各コンポーネントを着座させる。このときにハンドルを離す方向に動かしても、ニップル６５４と座ぐり穴９６との圧迫係合は双方向ではないことから、ニップル６５４は座ぐり穴９６から離れる方向に後退する。このことは、静止ハンドル６２２のねじ部付き係合部６２７とキールのねじ部付き門口６６との双方向性係合と対照的である。一方、第２の端部６５２が上向きの力を付与するようにトレイ１０と係合できるようになっていれば、ハンドルを互いから離れる方向に動かすことにより、接合部をなす各コンポーネントを着座配置から移行させることになる。アダプタ８００は、第２の端部６５２が上向きに引っ張る関係でトレイ１０と係合することを可能とさせる。アダプタ８００は、トレイ１０のアリ継部４６０と相補的なアリ継切り抜き部８０４を有した概略プレート状の本体を有している。アダプタ８００は、トレイ１０の座ぐり穴９６と整列する貫通ねじ孔８０６をさらに含んでいる。
【００４６】
使用の際には、アダプタ８００はアダプタのアリ継部８０４を下にしてアダプタのアリ継部８０４をトレイのアリ継部４６０と係合させた状態で、トレイ１０上を摺動させられる。アダプタ８００の貫通ねじ孔８０６はトレイ１０の内孔９６と整列する。組立ツール６００の静止ハンドル６２２のねじ係合端部６２６が貫通ねじ孔８０６の中に挿入され、キール４０の第１の軸線方向孔５０と第２の軸線方向孔６４との間の門口６６に螺入される。係合部材６４６の第２の端部６５２のねじ部６５６はアダプタ８００の貫通ねじ孔８０６に螺入される。静止ハンドル６２２の係合端部６２６が貫通ねじ孔８０６を貫通していることから、係合端部６２６は、アダプタ８００がアリ継部４６０から離れる方向に摺動してアリ継部４６０との係合から外れることを防止する。ハンドル６２２，６３０を離れる方向に引っ張ると、係合部材６４６は静止ハンドル６２２の係合端部６２６に対して持ち上げられる。係合部材６４６はこの持ち上げる力をねじ部６５６を通して貫通ねじ孔８０６に伝えてアダプタ８００に伝達する。アダプタ８００はトレイのアリ継部４６０を上方に押す一方、静止ハンドル６２２はキール４０を下方に押し、それによってトレイ１０とキール４０とを分解する。
【００４７】
臨床での使用においては、膝関節に切開部が形成される。本発明による低侵襲外科アプローチの場合、膝蓋上嚢部の柔組織を傷つけることを回避する切開が行われる。次に、切開部を通して切除器具が導入され、近位脛骨に前処置を施し、キール受容凹部を形成する。理想的には、脛骨上に安定且つ平坦な表面を設けるのに必要とされる最小量の骨だけが除去される。例示のモジュール式脛骨コンポーネントは低プロファイル（小さい断面）である。このように低プロファイルであり且つモジュール式であるので、切開部は極めて小さくすることができ、個々のコンポーネントの通過を許容するのに十分な大きさでありさえすればよい。本発明の研究者は、全高が１８ｍｍ以下のトレイコンポーネントがこのような低侵襲外科切開部に挿入され、最小量の骨が除去された脛骨に係合できることを見出した。本発明のキールコンポーネントは、トレイの大きな上面がないので、操作して前処置を施した関節腔に入れることができる。同様に、各コンポーネントは低プロファイルであり且つモジュール式であるので、膝蓋骨は大腿骨に対するその解剖学的向きを保ったままでいることが許容され、手術の際に関節が受ける損傷をさらに低減させ、処置からの回復及び最終的な結果を助ける。キールを操作して切開部を通し、凹部に配置する。次に、トレイを操作して切開部を通し、キールに係合させる。トレイホルダ及びキールホルダは、各コンポーネントを操作して前処理済みの関節腔内に入れるのを容易にし、また、コンポーネント自体が視界から隠れていてもコンポーネントの向きを指示するために使用することもできる。組立器具をトレイ及びキールに係合させ、組立器具を作動させて、各コンポーネントを互いに引き寄せ、圧入部と係合させてモジュール接合部に着座させる。
【００４８】
以上は本発明の例示の実施形態について説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の精神及び範囲から逸脱することなくこれら実施形態に変更を加えることができることは当業者に理解されよう。本発明の様々な態様は例示の脛骨インプラントに加えて様々な骨インプラントに適用可能である。同様に、雄雌式係合部分が示されているが、雄形コンポーネントと雌形コンポーネントとを逆にすることもでき、これもまた本発明の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明による骨インプラントの例示実施形態の組立分解側面図である。
【図２】図１の例示の実施形態の背面図である。
【図３】図２の線３−３に沿った図１の例示実施形態の側面図である。
【図４】図３の断面図の詳細図である。
【図５】代替的なピン及び接合部の形態を示している図４に類似の詳細図である。
【図６】図５の線６−６に沿った断面図であり、雄雌式接合部について選択可能な断面形状を示している。
【図７】図１の例示実施形態のトレイを底側から見た斜視図である。
【図８】図１の例示実施形態のトレイ及びキールの底面図である。
【図９】本発明の脛骨キールコンポーネントホルダの斜視図であり、カバーを後退させた状態になっている。
【図１０】図９の脛骨キールコンポーネントホルダの上面図であり、カバーを延出させた状態になっている。
【図１１】図９の脛骨キールコンポーネントホルダの底面図であり、カバーを延出させた状態になっている。
【図１２】図９の線１１−１１に沿った図９の脛骨キールコンポーネントホルダの断面図であり、カバーを延出させた状態になっている。
【図１３】人工膝関節の脛骨キールコンポーネントを保持するために使用中の図９の脛骨キールコンポーネントホルダの上面図である。
【図１４】人工膝関節の脛骨キールコンポーネントを保持するために使用中の図９の脛骨キールコンポーネントホルダを前方から見た斜視図である。
【図１５】図９の脛骨キールコンポーネントホルダと共に使用可能な本発明による脛骨トレイコンポーネントホルダの組立分解斜視図である。
【図１６】図１５の脛骨トレイコンポーネントホルダの上面図である。
【図１７】図１５の脛骨トレイコンポーネントホルダの底面図である。
【図１８】図１５の脛骨トレイコンポーネントホルダの断面図である。
【図１９】使用中の図９の脛骨キールコンポーネントホルダ及び図１５の脛骨トレイコンポーネントホルダを示している側面図である。
【図２０】図１９に示されている二つのホルダの上面図である。
【図２１】キールコンポーネントとトレイコンポーネントとを組み立て及び分解するための組立分解ツールの側面図である。
【図２２】図２１のツールの断面図である。
【図２３】図２２から切り出した詳細図である。
【図２４】図２１の組立分解ツールと共に使用されている分解アダプタの組立分解斜視図である。
【図２５】図２４の器具及びインプラントの断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０    トレイ
１２    上面
１４    底面
１８    ボス
４０    キール
４２    上端部
４４    下端部
５０    第１の軸線方向孔
２１０    脛骨キールコンポーネントホルダ
２１２    ハンドル
２１４    近位脛骨
２１６    第１の端部
２１８    第２の端部
２２０    固定ジョー
２２８    旋回ジョー
４００    脛骨トレイコンポーネントホルダ
４０２    ハンドル
６００    組立分解ツール
６２２    静止ハンドル
６３０    旋回ハンドル
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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