(57)【要約】      （修正有）【課題】迅速な人工器官埋め込み措置を好都合に可能にする中手骨−節骨間用または節骨間用のための関節人工器官を提供する。【解決手段】人工器官１０は、近位骨に組み合わされる第１の軸棒及び遠位骨に組み合わされる第２の軸棒を有し、該２つの軸棒が関節ジョイントの片側部品１３、１５にそれぞれ接続され、該２つの片側部品１３、１５が互いにヒンジ接続されており、前記第１の軸棒及び前記第２の軸棒のうちの少なくとも１つが、膨張インサート２２及び該インサート２２を可逆的に膨張させる膨張手段５９を有し、該膨張手段５９が前記関節ジョイントの片側部品に取り外し可能に接続される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
近位骨に組み合わされる第１の軸棒（１２）及び遠位骨に組み合わされる第２の軸棒（１４）を有し、該２つの軸棒（１２、１４）が関節ジョイント（１６）の片側部品（１３、１５）にそれぞれ接続され、該２つの片側部品（１３、１５）が互いにヒンジ接続されている中手骨−節骨間用または節骨間用の関節人工器官（１０）であって、
前記第１の軸棒（１２）及び前記第２の軸棒（１４）のうちの少なくとも１つが、膨張インサート（２２）及び該インサート（２２）を可逆的に膨張させる膨張手段（５９）を有し、該膨張手段（５９）が前記関節ジョイント（１６）の片側部品に取り外し可能に接続される
ことを特徴とする人工器官（１０）。
【請求項２】
前記膨張インサート（２２）が、実質的に円筒形の空洞（２４）を有し、
前記膨張手段（５９）が、前記軸棒（１２、１４）と一体であるスリーブ（４８、４９）及び該スリーブ（４８、４９）に挿入できる棒状要素（６０）を有し、
該スリーブ（４８、４９）の内面に、少なくとも該スリーブ（４８、４９）の自由端の反対側においてねじが設けられ、さらに該スリーブ（４８、４９）が、該スリーブ（４８、４９）の自由端に向かって広がる円錐状の内面終端部分（５０、５１）を備えており、
前記棒状要素（６０）が、前記スリーブ（４８、４９）の内面のねじと係合するために適合した外面にねじが設けられた端部（６４）を備え、反対側の端部に、前記円錐状の終端部分（５０、５１）内に係合するために適合している逆円錐形状の円錐軸部（６２）を有しており、
前記スリーブ（４８、４９）が、前記膨張インサート（２２）の前記空洞（２４）内に挿入される
ことを特徴とする請求項１に記載の人工器官（１０）。
【請求項３】
前記関節ジョイント（１６）が、前記第１の軸棒（１２）の雄の端部（１３）を前記第２の軸棒（１４）の雌の端部（１５）に接続することによって構成され、
さらに該関節ジョイント（１６）が、雄（１３）及び雌（１５）の２つの端部を互いに接続しているピン（１８）を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の人工器官（１０）。
【請求項４】
少なくとも１つのブシュ（２０）が、前記２つの端部（１３、１５）の対向する壁面間に介装されていることを特徴とする請求項３に記載の人工器官（１０）。
【請求項５】
前記ブシュ（２０）が２つであり、前記雄の端部（１３）の両側に位置していることを特徴とする請求項４に記載の人工器官（１０）。
【請求項６】
前記ブシュ（２０）が、低摩擦かつ高耐磨耗性の材料で作られていることを特徴とする請求項４に記載の人工器官（１０）。
【請求項７】
前記ピン（１８）が、該人工器官（１０）の中心出しを行なうため、及び該ピン（１８）へと挿入するために適合した工具を安定させるための凹所（７０）を備えた基準用頭部（６８）を備え、
該基準用頭部（６８）と反対側の端部が、該ピン（１８）を抜き取るためのポンチの当接を助けるために適合した凸面を備えている
ことを特徴とする請求項３に記載の人工器官（１０）。
【請求項８】
前記第１の軸棒（１２）が、前記雄の端部（１３）と反対側の端部において、中空であって前記近位骨の中手骨髄腔または節骨髄腔内に位置する第１の膨張インサート（２２）に挿入可能であり、
前記第２の軸棒（１４）が、前記雌の端部（１５）と反対側の端部において、中空であって前記遠位骨の中手骨髄腔または節骨髄腔内に位置する第２の膨張インサート（２２）への挿入に適合している
ことを特徴とする請求項３に記載の人工器官（１０）。
【請求項９】
前記膨張インサート（２２）がチタンから作られ、骨との接触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に記載の人工器官（１０）。
【請求項１０】
前記膨張インサート（２２）のそれぞれが、（軸Ｘ−Ｘの）実質的に円筒形の空洞（２４）を有し、わずかに円錐台形状の外形（２６）を有していることを特徴とする請求項１に記載の人工器官（１０）。
【請求項１１】
前記円錐台形状が、大径側の基部近傍で、軸対称の２つの領域（２８、２９）において平坦化され、
前記インサート（２２）が、前記円錐台形状の小径側の基部において閉じており、前記円錐台形状の大径側の基部が開いており、円錐形状の広がり（３０）で実質的に円筒形の鍔（３２）へと広がっている
ことを特徴とする請求項１０に記載の人工器官（１０）。
【請求項１２】
前記鍔（３２）が、前記インサート（２２）の空洞（２４）よりも寸法が大きい貫通開口（３４）を有しており、該貫通開口（３４）が該空洞（２４）と連通していることを特徴とする請求項１１に記載の人工器官（１０）。
【請求項１３】
前記貫通開口（３４）が四角形形状であることを特徴とする請求項１２に記載の人工器官（１０）。
【請求項１４】
前記インサート（２２）の前記外形（２６）が、円周溝（３６）を有していることを特徴とする請求項１０に記載の人工器官（１０）。
【請求項１５】
前記円錐台形状（２６）の高さの少なくとも一部に、貫通切れ目（３８）が実現されていることを特徴とする請求項１４に記載の人工器官（１０）。
【請求項１６】
前記切れ目（３８）が、前記円筒形空洞（２４）の軸（Ｘ−Ｘ）と実質的に平行かつ前記空洞（２４）の円筒を生成している円周の接線による切れ目平面に従って実現されていることを特徴とする請求項１５に記載の人工器官（１０）。
【請求項１７】
前記切れ目（３８）が４つであり、周囲に沿って等間隔で配置され、前記円錐台の小径側の基部の方に位置していることを特徴とする請求項１６に記載の人工器官（１０）。
【請求項１８】
前記雄の端部（１３）が、前記第１の軸棒（１２）の軸（Ｙ−Ｙ）に一致して位置する実質的に平行六面体の胴体（４０）によって構成され、
該胴体（４０）が、前記第１の軸棒（１２）の軸（Ｙ−Ｙ）に直交かつ前記第１の軸棒（１２）の軸（Ｙ−Ｙ）からズレ（ｄ）だけズレている軸（Ｋ−Ｋ）を有する穴（４２）を備え、
該軸（Ｋ−Ｋ）が、ジョイントの各瞬間における回転中心の平均値と一致している
ことを特徴とする請求項３に記載の人工器官（１０）。
【請求項１９】
前記第１の軸棒（１２）が、前記雄の端部（１３）を越えて、実質的に円筒形の当て鍔（４４）によって続いており、
該鍔（４４）の底部に、前記インサート（２２）の貫通開口（３４）へと挿入されるのに適合した平行六面体形状の胴部（４６）が設けられている
ことを特徴とする請求項１３及び１８に記載の人工器官（１０）。
【請求項２０】
前記平行六面体形状の胴部（４６）の向こうにスリーブ（４８）が設けられ、
該スリーブ（４８）が、内面に少なくとも部分的にねじが設けられるとともに、該スリーブ（４８）の自由端に向かって広がる円錐形の内面終端部分（５０）を備えており、
該スリーブ（４８）の内面の穴が、前記胴体（４０）の穴（４２）に直交して到達し、
該胴体（４０）に、前記スリーブ（４８）の内面の穴が前記穴（４２）に到達する領域と直径を挟んで反対側において、前記穴（４２）を外部へと接続する貫通開口（４２ａ）が設けられている
ことを特徴とする請求項１９に記載の人工器官（１０）。
【請求項２１】
前記第１の軸棒（１２）の軸（Ｙ−Ｙ）と平行な貫通切れ目（５２）が、前記スリーブ（４８）の少なくとも一部分に、自由端から始まって設けられていることを特徴とする請求項２０に記載の人工器官（１０）。
【請求項２２】
前記切れ目（５２）が４つであり、前記スリーブ（４８）の周囲に等間隔で位置していることを特徴とする請求項２１に記載の人工器官（１０）。
【請求項２３】
前記２つのブシュ（２０）が、前記胴体（４０）上かつ前記穴（４２）の各側に配置され、
前記ブシュ（２０）のそれぞれが、前記胴体（４０）と当接する側が平坦であり、反対側が実質的に円筒形の表面（５４）である穴あきプレートであり、
該円筒の軸が、前記穴（４２）の軸（Ｋ−Ｋ）と一致している該プレートの穴の軸と実質的に直交している
ことを特徴とする請求項５及び１８に記載の人工器官（１０）。
【請求項２４】
前記プレートの穴が、前記第１の軸棒（１２）の穴（４２）と対応して位置し、
該穴（４２）へと挿入されるための寸法とされた実質的に円筒形の鍔（５６）が、前記プレートの平坦な側で前記穴の周囲に突き出しており、
該穴の内側が、大径側の基部を前記実質的に円筒形の表面（５４）に向けて備える円錐台形状である
ことを特徴とする請求項２３に記載の人工器官（１０）。
【請求項２５】
実質的に円筒形の鍔（５６）の側面において、材料が除去されていることを特徴とする請求項２４に記載の人工器官（１０）。
【請求項２６】
前記除去が、前記プレートの穴の軸（Ｋ−Ｋ）に対してズレ（ｕ）だけズレつつ前記円錐台の穴の小径側の基部の面を通過する軸（Ｕ−Ｕ）に沿って実行されていることを特徴とする請求項２５に記載の人工器官（１０）。
【請求項２７】
前記ブシュ（２０）が前記穴（４２）に組み込まれたとき、前記除去の軸（Ｕ−Ｕ）が前記第１の軸棒（１２）の軸（Ｙ−Ｙ）と平行になり、前記ブシュ（２０）の側面（２１）が、前記当て鍔（４４）の円筒の基部に当接することを特徴とする請求項１９及び２６に記載の人工器官（１０）。
【請求項２８】
前記雌の端部（１５）が、前記第２の軸棒（１４）の軸（Ｚ−Ｚ）に対して対称に位置する一組の羽根（４１）を有しており、
該羽根（４１）がそれぞれ、前記第２の軸棒（１４）の軸（Ｚ−Ｚ）に直交する軸（Ｈ−Ｈ）に沿って向き、該第２の軸棒（１４）の軸（Ｚ−Ｚ）からズレ（ｈ）だけズレている穴（４３）を有し、
該２つの羽根（４１）の該２つの穴（４３）が互いに対向するとともに、前記ピン（１８）のための寸法とされている
ことを特徴とする請求項３に記載の人工器官（１０）。
【請求項２９】
前記２つの穴（４３）の直径が相違しており、一方の穴（４３）が遊びありでの前記ピン（１８）の挿入を許容し、該ピン（１８）が他方の穴（４３）と締まりばめで係合することを特徴とする請求項２８に記載の人工器官（１０）。
【請求項３０】
前記第２の軸棒（１４）が、前記雌の端部（１５）を越えて、実質的に円筒形の当て鍔（４５）によって続いており、
該鍔（４５）の底部に、前記インサート（２２）の貫通開口（３４）へと挿入されるのに適合した平行六面体形状の胴部（４７）が設けられている
ことを特徴とする請求項１３及び２８に記載の人工器官（１０）。
【請求項３１】
前記平行六面体形状の胴部（４７）の向こうにスリーブ（４９）が設けられ、
該スリーブ（４９）が、内面に少なくとも部分的にねじが設けられるとともに、該スリーブ（４９）の自由端に向かって広がる円錐形の内面終端部分（５１）を備えており、
該スリーブ（４９）の内面の穴が、前記第２の軸棒（１４）の前記２枚の羽根（４１）の間に構成される領域へと到達している
ことを特徴とする請求項３０に記載の人工器官（１０）。
【請求項３２】
前記第２の軸棒（１４）の軸（Ｚ−Ｚ）と平行な貫通切れ目（５３）が、前記スリーブ（４９）の少なくとも一部分に、自由端から始まって設けられていることを特徴とする請求項３１に記載の人工器官（１０）。
【請求項３３】
前記切れ目（５３）が４つであり、前記スリーブ（４９）の周囲に等間隔で位置していることを特徴とする請求項３２に記載の人工器官（１０）。
【請求項３４】
クランプとして機能する形状（５８）が、前記２つの羽根（４１）の間の側方に設けられ、前記第１の軸棒（１２）に対する前記第２の軸棒（１４）の過剰な回転に対抗することを特徴とする請求項２８に記載の人工器官（１０）。
【請求項３５】
前記膨張手段（５９）のそれぞれが、棒状要素（６０）、及び前記軸棒（１２、１４）にそれぞれ属するスリーブ（４８、４９）であって該棒状要素（６０）を挿入することができるスリーブ（４８、４９）を有し、
該スリーブ（４８、４９）が、該棒状要素（６０）によって膨張させられ、前記膨張インサート（２２）の膨張を生じさせる
ことを特徴とする請求項１に記載の人工器官（１０）。
【請求項３６】
前記棒状要素（６０）が、逆円錐形状の円錐軸部（６２）を有し、すなわち自由端に向かって広がっており、
前記棒状要素（６０）が、前記円錐軸部（６２）の反対側の端部（６４）にねじを備えるとともに、該頭部において該棒状要素（６０）を回転駆動する手段（６６）で終わっている
ことを特徴とする請求項３５に記載の人工器官（１０）。
【請求項３７】
前記回転駆動する手段が、ねじ回し用の切り欠き（６６）または埋め込み六角形であることを特徴とする請求項３６に記載の人工器官（１０）。
【請求項３８】
前記端部（６４）の前記ねじの寸法が、前記スリーブ（４８、４９）の前記内面のねじに対応し、
前記回転駆動する手段（６６）が、前記胴体（４０）の前記貫通開口（４２ａ）からのアクセス、及び前記軸棒（１４）の前記２つの羽根（４１）の間に構成される領域からのアクセスにそれぞれ適合している
ことを特徴とする請求項２０、３１、及び３６に記載の人工器官（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いて、中手骨−節骨間用または節骨間用の関節人工器官であって、各筋肉、腱、靱帯、及び他の柔組織の再建後に、関節を再び動かすことを目的とする関節形成、すなわち骨構造及び関節の種々の構成要素の再建に使用される関節人工器官に関する。この人工器官は、外傷や慢性関節リウマチなどの変形性関節疾患をうけて埋め込みが行なわれる。
【０００２】
特に、本発明は、中手骨と節骨との間、あるいは２つの節骨間の接続を再建するための関節人工器官であって、近位骨へと組み合わせられる第１の部分すなわち軸棒、及び遠位骨へと組み合わせられる第２の部分すなわち軸棒から実質的に構成され、これら２つの軸棒が関節ジョイントの片側の部品へとそれぞれ接続され、この２つの片側部品が互いにヒンジ接続されている関節人工器官に関する。
【背景技術】
【０００３】
手及び足の関節形成の分野において、いくつかの関節人工器官が知られている。
【０００４】
当初は、軸棒が、対応する遠位骨及び近位骨へと挿入される釘状またはねじ状の端部を有していた。のちに、より長い寿命及びいくらかの信頼性を実現するため、軸棒と骨との結合が、まず中手骨または節骨の髄腔へと挿入され、その後に骨と一体化する「ファスナ」またはインサートと呼ばれる圧力による接続手段によって実現されるようになった。
【０００５】
骨髄腔においてこれらファスナの挿入のために利用できる面積が限られているにもかかわらず、それらファスナは本質的に簡潔な円錐形状を有しており、関節ジョイントの磨耗によって交換が必要となる可能性がある人工器官に適していない。実際において、ジョイントを交換するために、一般的に、既存のファスナを引き抜いて通常は寸法がより大きい他のファスナを挿入することが必要であるが、これは常に可能というわけではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の根底にある課題は、先行技術に関して述べた前記の欠点を克服することができる中手骨−節骨間用または節骨間用の関節人工器官を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、本発明に従い、上記のように中手骨−節骨間用または節骨間用の関節人工器官であって、前記第１の軸棒及び前記第２の軸棒のうちの少なくとも１つが、膨張インサート及び該インサートを可逆的に膨張させる膨張手段を有し、該膨張手段が前記関節ジョイントの片側部品に取り外し可能に接続されることを特徴とする関節人工器官によって解決される。
【０００８】
本発明による中手骨−節骨間用または節骨間用の関節人工器官のさらなる特徴及び利点は、添付の図面を参照しつつ行なわれる本発明の一実施の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、以下の説明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。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による中手骨−節骨間用または節骨間用の関節人工器官によって達成される主な利点は、通常ではありえない迅速な人工器官埋め込み措置を可能にする点にあり、さらなる利点は、人工器官の簡単な分解、及び引き続く例えば磨耗した部品などの機能的交換を、骨とインサートの一体化を緩めることなく可能にする点にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図面を参照すると、本発明による中手骨−節骨間用または節骨間用の関節人工器官が示されており、全体が参照番号１０で示されている。
【００１１】
人工器官１０は、例えば近位骨に組み合わされるための第１の細長い部分すなわち軸棒１２（以下、近位部分または軸棒１２と称することもある）、及び、例えば遠位骨に組み合わされるための第２の細長い部分すなわち軸棒１４（以下、遠位部分または軸棒１４と称することもある）からなる。人工器官１０の寸法に見当を与えるため、これら軸棒１２及び１４の長さが典型的には１８ｍｍであることを指摘することができる。
【００１２】
あるいは、第１の部分１２を遠位骨に、第２の部分１４を近位骨に組み込むことが可能であることは明らかであり、本発明の人工器官１０は、常に以下で述べるものと同じ形式である。
【００１３】
近位軸棒１２及び遠位軸棒１４は、互いにヒンジ接続された２つの片側部品１３及び１５を備える関節ジョイント１６によって、互いに接続されている。さらに詳しくは、例えば、この関節ジョイント１６が、近位軸棒１２の雄の端部１３を遠位軸棒１４の雌の端部１５に接続することによって構成されている。さらに関節ジョイント１６は、２つの端部１３及び１５を互いにヒンジ接続する例えば直径３ｍｍのピン１８を有している。ブシュ２０が少なくとも１つ、これら２つの端部１３及び１５の対向する壁面間に介装されている（この例では、ブシュ２０は２つであり、雄の端部１３の両外側に位置している）。このブシュ２０は、例えばピーク・オプティマ（登録商標）、または超高分子量ポリエチレンＵＨＭＷＰＥ、あるいはアルミニウムなど、低摩擦かつ高耐磨耗性の材料で作られている。ピン１８は、人工器官１０の中心出しのため、及びピン１８へと挿入される適切な工具を安定させるための凹所７０を備える基準用頭部６８を有している。基準用頭部６８の反対側の端部には、ピン１８を抜き取るためのポンチの当接を助けるために適合した凸面が設けられている。
【００１４】
近位部分１２は、雄の端部１３と反対側の端部において、近位骨である中手骨または節骨の髄腔内に配置された中空の膨張インサート２２へと挿入されることができる。同様に、遠位部分１４は、雌の端部１５の反対側の端部において、遠位骨である中手骨または節骨の髄腔内に配置されたインサート２２と同じ形式のもう１つの中空の膨張インサートへと挿入されることができる。
【００１５】
あるいは、本発明による人工器官１０において、膨張インサート２２をただ１つ使用して近位部分１２または遠位部分１４を挿入し、それぞれ反対側の部分を従来からのやり方で固定することもできる。
【００１６】
インサート２２は、好ましくはチタンから作られ、骨と一体化できるよう、骨との接触領域がヒドロキシアパタイトで被覆されている。
【００１７】
さらに詳しくは、本発明の一態様によれば、軸Ｘ−Ｘの実質的に円筒形の空洞２４を備えるこのインサート２２が、わずかに円錐台の外部形状２６を有している。この円錐台が、大径側の基部の近傍において、軸対称な２つの領域２８及び２９で平坦にされている。円錐台の小径側の基部においてインサート２２が閉じている一方、大径側の基部は開いており、円錐状の広がり３０によって実質的に円筒形の鍔３２へと延びている。鍔３２は、例えば四角形、好ましくは正方形の貫通開口３４を有しており、この貫通開口３４はインサート２２の空洞２４よりも大きく、かつ空洞２４と連通している。
【００１８】
インサート２２の外部形状２６は、円周溝３６を有している。さらに、円錐台形状２６の高さの少なくともいくらかにおいて、とくに小径側の基部の側に貫通切れ目３８が実現されている。切れ目３８は、円筒形の空洞２４の軸Ｘ−Ｘと実質的に平行かつ空洞２４の円筒を生成している円周の接線による切れ目平面に従って実現されている。好ましくは、これら切れ目３８を、周囲を巡って等間隔に位置する４つの切れ目とすることができる。
【００１９】
すでに述べたように、近位部分１２は雄の端部１３を有しており、この端部が、近位部分１２の軸Ｙ−Ｙに一致して位置する実質的に平行六面体形状の胴体４０によって形成されており、この胴体４０が、軸Ｙ−Ｙに対し直交するとともに軸Ｙ−Ｙから例えば１ｍｍであるズレｄでズレている軸Ｋ−Ｋを有する穴４２を有しており、軸Ｋ−Ｋが、ジョイントの各瞬間の回転中心の平均値に一致して位置している。
【００２０】
近位部分１２は、実質的に円筒形の当て鍔４４で、雄の端部１３を越えて続いている。好ましくは正方形断面である平行六面体形状の胴部４６が、前記鍔４４の底部に設けられており、インサート２２の貫通開口３４へと挿入されるのに適合している。
【００２１】
例えば前記平行六面体形状の胴部４６を越えて、スリーブ４８が第１の軸棒１２に一体化されており、このスリーブ４８が、少なくとも自由端の反対側において内面にねじを備えており、さらにスリーブ４８の自由端に向かって広がる円錐形の内面終端部分５０を備えている。
【００２２】
軸Ｙ−Ｙと平行な貫通切れ目５２が、自由端から始まるスリーブ４８の少なくとも一部分に、例えばスリーブ４８の周囲に等間隔で４つ設けられている。
【００２３】
スリーブ４８の内部の穴が、胴体４０の穴４２に直角に到達していることが示されており、さらに、胴体４０が、スリーブ４８の内部の穴が穴４２に到達している領域の直径を挟んで反対側において、穴４２を外部へと接続する貫通開口４２ａをもたらしている。
【００２４】
この例では、胴体４０上かつ穴４２の両側に、穴あきプレートであるブシュ２０が設けられている。ブシュ２０は、胴体４０と当接する側において平坦であり、反対側において実質的に円筒形の表面５４を有しており、この円筒の軸が、実施において穴４２の軸Ｋ−Ｋと一致しているプレートの穴の軸と実質的に直交している。プレートの穴は、近位部分１２の穴４２と一致して位置している。より詳しくは、プレートの平坦な側において、穴４２に挿入される寸法とされた実質的に円筒形の鍔５６が、プレートの穴の周囲に突き出している。この穴の内側には、実質的に円筒形の表面５４に向かって広がる円錐台形状の面取りがなされている。さらに、好ましくは、実質的に円筒形の鍔５６の側において、例えば、図１０ｅに示されているように、プレートの穴の軸Ｋ−Ｋに対してズレｕでズレつつ穴の円錐台の小径の基部の面を通過する軸Ｕ−Ｕに沿って、材料の除去が行なわれていることが示されている。ひとたびブシュ２０を穴４２に組み込むと、ブシュ２０の側面２１が当て鍔４４の円筒の基部に当接して、軸Ｕ−Ｕも近位部分１２の軸Ｙ−Ｙと平行になることに気付くであろう。
【００２５】
すでに述べたとおり、遠位部分１４は雌の端部１５を有しており、この端部が、遠位部分１４の軸Ｚ−Ｚに対して対称に位置する一組の羽根４１を有している。羽根４１はそれぞれ、軸Ｚ−Ｚに直交しつつ軸Ｚ−Ｚからズレｈだけズレた軸Ｈ−Ｈに沿って向いた穴４３を有している。２つの羽根４１の２つの穴４３が互いに対向し、ピン１８のための寸法とされ、ズレｈは穴４２のズレｄにおおむね相当している。さらに詳しくは、２つの穴４３の直径が同一ではなく、一方の穴４３が、遊びありでのピン１８の挿入を可能にし、一方で、もう１つの穴４３にピン１８が締まりばめで係合する。
【００２６】
遠位部分１４は、実質的に円筒形の当て鍔４５で、雌の端部１５を越えて続いている。好ましくは正方形断面である平行六面体形状の胴部４７が、前記鍔４５の底部に設けられており、インサート２２の貫通開口３４へと挿入されるのに適合している。
【００２７】
例えば前記平行六面体形状の胴部４７を越えて、スリーブ４９が第２の軸棒１４に一体化されており、スリーブ４９は、少なくとも自由端の反対側において内面にねじを備えており、さらにスリーブ４９の自由端に向かって広がる円錐形の内面終端部分５１を備えている。
【００２８】
軸Ｚ−Ｚと平行な貫通切れ目５３が、自由端から始まるスリーブ４９の少なくとも一部分に、例えばスリーブ４９の周囲に等間隔で４つ設けられている。
【００２９】
スリーブ４９の内部の穴が、部分１４の２つの羽根４１の間に構成される領域に到達していることが示されている。
【００３０】
次いで、遠位部分１４の近位部分１２に対する過剰な回転に対抗し、クランプとして機能する形状５８が、２つの羽根４１の間の側方に設けられている。好ましくは、遠位部分１４と近位部分１２の間に９０°ジョイントが確保される。
【００３１】
本発明の他の態様によれば、スリーブ４８及び４９のそれぞれに、近位部分１２及び遠位部分１４をそれぞれ対応する膨張インサート２２内に固定するため、棒状要素６０が挿入される。この棒状要素６０は、外面にねじが設けられている端部６４を有し、他端には、逆円錐の円錐軸部６２すなわち自由端に向かって広がる円錐を備えている。さらに、棒状要素６０は、端部６４の頭部にねじ回し用の切り欠き６６を有し、あるいは、例えば埋め込み六角形など、棒状要素６０を回転するよう操作するための他の手段を有している。端部６４のねじの寸法は、スリーブ４８及び４９の内面のねじに一致している。以下でより明白になるが、人工器官１０の組み立ての際、それぞれ胴体４０の穴４２及び部分１４の２つの羽根４１の間に構成される領域からアクセスできるこの切り欠き６６が、ねじ回しによって円錐ピン６０を回転させて、それぞれスリーブ４８及び４９内を軸Ｙ−Ｙ及びＺ−Ｚに沿って移動させるために使用される（埋め込み六角形の場合には、当然ながら六角レンチが使用される）。実質的に円筒形の鍔５６から材料が除かれていることによって、２つのブシュ２０が配置された状態でも胴体４０の穴４２から切り欠き６６にアクセスできるようになっている点に注目すべきである。
【００３２】
いずれにせよ、棒状要素６０のそれぞれが、それぞれスリーブ４８及び４９と一緒に膨張手段５９を形成し、スリーブ４８または４９がインサート２２の空洞２４内に挿入されたとき、この棒状要素６０によってスリーブ４８及び４９が膨張し、インサート２２の膨張を生じさせるが、この膨張は可逆的な種類のものである。さらに、これら膨張手段５９は、関節ジョイント１６の片側部品１３または１５にそれぞれ取り外し可能に接続されている。さらに詳しくは、この例においては、スリーブ４８及び４９が近位部分１２及び遠位部分１４に属しており、さらにこの近位部分１２及び遠位部分１４に、関節ジョイント１６を構成する雄の端部１３及び雌の端部１５がそれぞれ形成されている。
【００３３】
本発明による中手骨−節骨間用または節骨間用の関節人工器官の動作を、以下で詳述する。
【００３４】
最初に、２つの膨張インサート２２が、それぞれ近位骨及び遠位骨の中手骨髄腔または節骨髄腔に配置される。
【００３５】
次いで、膨張要素６０が、ねじが設けられている端部６４の最初のねじ山がそれぞれのスリーブ４８及び４９の内面のねじに螺合するよう、ねじが設けられている端部６４の側からスリーブ４８及び４９のそれぞれに挿入される。
【００３６】
このようにそれぞれ近位部分１２及び遠位部分１４へと前もって組み込まれた各膨張要素６０の円錐台形状の端部６２が、対応するインサート２２の空洞２４に挿入される。
【００３７】
作業は切り欠き６６に対して続けられ、貫通開口４２ａから始まって胴体４０の穴４２から、及び部分１４の２つの羽根４１の間に構成される領域から、それぞれ適合するねじ回しによって、ねじが設けられた端部６４のスリーブ４８及び４９の内面のねじへのねじ込みがそれぞれ続けられる。これにより、膨張要素６０が軸Ｙ−Ｙ及びＺ−Ｚにそれぞれ沿って軸方向に移動し、円錐形の軸部６２が、それぞれスリーブ４８及び４９の円錐形の内面終端部分５０及び５１に作用する。切れ目５２及び５３により、スリーブ４８及び４９は弾性変形可能で、これらスリーブが空洞２４の壁面を押す。これにより、いかにして棒状要素６０の円錐形の軸部６２が、それぞれのスリーブ４８及び４９の内面終端部分５０及び５１に作用し、逆口金すなわち膨張口金として機能して、スリーブ４８及び４９をインサート２２に向かって半径方向に弾性変形させるのかが明白となる。
【００３８】
このインサート２２の空洞２４に対するスリーブ４８及び４９の圧力が、それぞれ当て鍔４４及び４５が対応するインサート２２の鍔３２に当接するまで増加し、インサート２２の外側の円錐台形状２６の膨張を引き起こす。この膨張は、切れ目３８の存在によって大きくされているが、一方で、これら切れ目３８の特別な配置構成により、インサート２２の外側とインサート２２の内側との間に大きな貫通口が形成されないようにしており、骨の組織がインサート２２内へと成長することを防止している。実際には、切れ目３８の外側部分が広がり、切れ目３８の内側部分が自身を閉じる。
【００３９】
実際において、スリーブ４８及び４９の膨張のおかげで、人工器官１０を埋め込んだ直後からすでにインサート２２が良好に安定し、迅速な機能回復が可能になる。その後、時がたつにつれて、インサート２２と骨との最終的な一体化が生じる。この安定な固定は、外側の形状２６が受けた膨張の結果として変形させられた円周溝３６に関連して生じ、すなわち、骨の組織がこれらの溝３６内へと成長してインサート２２を安定に固定する。
【００４０】
今や、胴体４０を羽根４１の間に挿入して関節ジョイント１６を実現するだけでよいことが明らかである。穴４２の軸Ｋ−Ｋが穴４３の軸Ｈ−Ｈに一致し、ピン１８が、雄の端部１３を雌の端部１５へと安定に接続するために配置される。
【００４１】
この接続工程において、２つのブシュ２０を、円筒形の鍔５６を穴４２内に配置し、側面２１を近位部分１２の当て鍔４４の円筒形の基部に当接させて介装することを忘れてはならない。
【００４２】
実際において、実質的に円筒形の表面５４によって、自身の軸Ｚ−Ｚが近位部分１２の軸Ｙ−Ｙに対して回転する遠位部分１４が、軸Ｙ−Ｙの周りの軸Ｚ−Ｚの自然な回転面に対して、小さな側方への回転を許容できる点に注目できる。例えば、一方へ５°かつ反対側に５°の側方への回転が許容される。
【００４３】
以上述べた構造によって、遠位部分１４の近位部分１２に対するねじれも好都合に防止できる。実際、髄解剖学と同様に、インサート２２が対称な２つの領域２８及び２９において平坦にされており、さらに、対応するインサート２２の鍔３２の貫通開口３４へと挿入される平行六面体形状の胴部４６及び４７が、それぞれ近位部分１２及び遠位部分１４のためのねじりに対する拘束として機能する点を、まず考慮すべきである。
【００４４】
例えば磨耗による損傷のために人工器官１０の分解が必要な場合、２つのインサート２２をそれぞれ近位骨及び遠位骨に残しつつ、損傷した部品を取り除いて交換することができ好都合である。実際には、一旦ピン１８を取り除き、ねじ込まれている膨張要素６０を徐々にゆるめ、近位部分１２及び遠位部分１４がそれぞれのインサート２２から離れるまで、スリーブ４８及び４９による空洞２４の壁面への圧力を漸次ゆるめる。
【００４５】
インサート２２に関しては、骨が内部へと成長してこないよう前部が閉じられており、これにより、スリーブ４８及び４９を動かないようにしている点に注意すべきである。
【００４６】
さらに、鍔３２の手前に位置するインサート２２の円錐状の広がり３０が、好ましくない急激な骨吸収の形成を防止している。
【００４７】
ここで述べた中手骨−節骨間用または節骨間用の関節人工器官について、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。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上、説明したように、本発明による中手骨−節骨間用または節骨間用の関節人工器官によって達成される主な利点は、通常ではありえない迅速な人工器官埋め込み措置を可能にする点にある。さらなる利点は、人工器官の簡単な分解、及び引き続く例えば磨耗した部品などの機能的交換を、骨とインサートの一体化を緩めることなく可能にする点にある。本発明は、これらの効果により、産業界に寄与すること極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明による中手骨−節骨間用または節骨間用の関節人工器官の概略の斜視図である。
【図２】別の視点から見た図１の関節人工器官の概略の斜視図である。
【図３】図１の人工器官の分解斜視図である。
【図３ａ】図１の人工器官の一部分の拡大断面図である。
【図４】図１の人工器官の側面立面図である。
【図５】図４の人工器官の上からの平面図である。
【図６】図１の人工器官の詳細の拡大斜視図である。
【図７】図６の詳細の断面図である。
【図８】図１の人工器官の他の詳細の拡大斜視図である。
【図９】図８の詳細の断面図である。
【図１０】図１の人工器官のさらなる詳細の斜視図である。
【図１０ａ】図１０の詳細の拡大斜視図である。
【図１０ｂ】図１０ａの詳細の平面図である。
【図１０ｃ】図１０ａの詳細の側面立面図である。
【図１０ｄ】図１０ａの詳細の側面立面図であり、図１０ｃと反対の視点から見た図である。
【図１０ｅ】図１０ｂの詳細の断面図であり、図１０ｂの矢視Ｂ−Ｂ面に従って見た図である。
【図１１】図１０の詳細の側面立面図である。
【図１２】図１の人工器官のさらなる詳細の拡大斜視図である。
【図１３】図１２の詳細の側面立面図である。
【図１４】図１３の詳細の断面図であり、図１３の矢視Ｃ−Ｃ面に従って見た図である。
【図１５】図１２の詳細の前面立面図である。
【図１６】図１の人工器官の一要素の拡大斜視図である。
【図１７】図１６の要素の側面立面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３ａ】
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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１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
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【図１０ｅ】
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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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【外国語明細書】
Field of application
The present invention relates, in its more general aspect, to an articular prosthesis for metacarpus-phalangeal or interphalangeal use, which is thus used in arthroplasty, i.e. in the reconstruction of bone structures and of the different articular components, aiming at moving again the joint, after reconstructing the respective muscles, tendons, ligaments and the other limp tissues. This prosthesis is implanted after traumatic events or joint degenerative diseases such as the rheumatoid arthritis.
In particular, this invention relates to an articular prosthesis reconstructing a joint between the metacarpus and a phalanx or between two phalanxes, i.e. substantially comprising a first portion or shank to be associated to the proximal bone and a second portion or shank to be associated to the distal bone, these two shanks being connected to a half part of an articulated joint respectively, said two half parts being hinged to each other.
Prior art
Several articular prosthesises are known in the hand and foot arthroplasty field.
Initially, the shanks had nail-or-screw-shaped ends to be inserted in the corresponding distal and proximal bones. Afterwards, to ensure a longer life and some reliability, the shank-bone union has been realised through pressure connection means in so-called 吐asteners  or inserts, initially inserted in the metacarpal or phalangeal canal to be osteointegrated therein.
Nevertheless, given the limited area available in the bone canal to insert these fasteners, they have essentially a simple conical shape and they are not suitable for a possible prosthesis replacement which might be required by the articulated joint wear. In practise, in order to replace the joint, it is generally necessary to extract the existing fasteners and to insert therein other fasteners, generally greater in size, but this is not always possible.
Summary of the invention
The problem underlying the present invention is to provide an articular prosthesis for metacarpus-phalangeal or interphalangeal use, capable of overcoming the drawbacks mentioned with reference to the prior art.
The problem is solved, according to the present invention, by an articular prosthesis, for metacarpus-phalangeal or interphalangeal use, as above described and characterised in that at least one among said first shank and said second shank comprises an expansion insert and expansion means reversibly expanding said insert, said expansion means being removably connected to a half part of said articulated joint.
Further features and the advantages of the articular prosthesis, for metacarpus-phalangeal or interphalangeal use, according to the present invention, will be more apparent from the following description of an embodiment thereof made with reference to the attached drawings, given by way of indicative and non-limiting example.
Brief description of the drawings
Figure 1 is a schematic perspective view of an articular prosthesis for metacarpus-phalangeal or interphalangeal use according to the invention.
Figure 2 is a schematic perspective view of the articular prosthesis of figure 1, from a different lookout point.
Figure 3 is an exploded perspective view of the prosthesis of figure 1.
Figure 3a shows an enlarged-scale cross section of a part of the prosthesis of figure 1.
Figure 4 is a side-elevation view of the prosthesis of figure 1.
Figure 5 is a plan view from above of the prosthesis of figure 4.
Figure 6 is an enlarged-scale perspective view of a detail of the prosthesis of figure 1.
Figure 7 shows a cross section of the detail of figure 6.
Figure 8 is an enlarged-scale perspective view of another detail of the prosthesis of figure 1.
Figure 9 shows a cross section of the detail of figure 8.
Figure 10 is a perspective view of a further detail of the prosthesis of figure 1.
Figure 10a is an enlarged-scale perspective view of a detail of figure 10.
Figure 10b is a plan view of the detail of figure 10a.
Figure 10c is a side-elevation view of the detail of figure 10a.
Figure 10d is a side-elevation view of the detail of figure 10a, taken from an opposite lookout point with respect to figure 10c.
Figure 10e is a cross section of the detail of figure 10b, taken according to the traced B-B plane of figure 10b.
Figure 11 is a side-elevation view of the detail of figure 10.
Figure 12 is an enlarged-scale perspective view of a further detail of the prosthesis of figure 1.
Figure 13 is a side-elevation view of the detail of figure 12.
Figure 14 is a cross section of the detail of figure 13, taken according to the traced C-C plane of figure 13.
Figure 15 is a front-elevation view of the detail of figure 12.
Figure 16 is an enlarged-scale perspective view of an element of the prosthesis of figure 1.
Figure 17 is a side-elevation view of the element of figure 16.
Detailed description of a preferred embodiment
With reference to the drawings, an articular prosthesis, for metacarpus-phalangeal or interphalangeal use, according to the present invention and globally indicated with 10.
The prosthesis 10 comprises a first elongated portion or shank 12, to be associated for example to the proximal bone, which will be indicated hereafter also as proximal portion or shank 12, and a second elongated portion or shank 14, to be associated for example to the distal bone, which will be indicated hereafter also as distal portion or shank 14. In order to give an idea of the prosthesis 10 size, it can be pointed out that a typical length of these shanks 12 and 14 is 18 mm.
It is shown that it is alternatively possible to assemble the first portion 12 on the distal bone and the second portion 14 on the proximal bone, the prosthesis 10 of the invention always being of the same type as described hereafter.
The proximal shank 12 and the distal shank 14 are connected to each other by means of an articulated joint 16, equipped with two half parts 13 and 15 hinged to each other. More precisely, for example, this articulated joint 16 is formed by connecting a male end 13 of the proximal shank 12 to a female end 15 of the distal shank 14. The articulated joint 16 comprises also a pin 18, for example having a 3 mm diameter, hinging the two ends 13 and 15 to each other. At least a bush 20 (in the example the bushes 20 are two and they are located at two opposite sides of the male end 13) is interposed between facing walls of said two ends 13 and 15: this bush 20 is made of a low-friction and highly wearproof material, for example Peek Optima (Registered) or ultra-high-molecular-weight polyethylene UHMWPE or aluminium. The pin 18 has a reference head 68, with a recess 70 for centring the prosthesis 10, and stabilising a tool suitable to insert the pin 18. An opposite end to the reference head 68 is equipped with a convex surface, suitable to favour the abutment of a punch for extracting the pin 18.
The proximal portion 12, at an opposite end of the male end 13, can be inserted in an expansion insert 22, which is hollow and located in the metacarpal or phalangeal canal of the proximal bone. Similarly, the distal portion 14, at an opposite end of the female end 15, can be inserted in another expansion insert, of the same type as insert 22, which is hollow and located in the metacarpal or phalangeal canal of the distal bone.
The prosthesis 10 according to the invention can alternately provide the use of a single expansion insert 22, wherein the proximal 12 or distal 14 portion is inserted, the respectively opposite portion being traditionally fixed.
The insert 22 is preferably made of titanium and it is coated with hydroxyapatite in the bone contact areas, so that it can integrate with the bone.
More precisely, according to an aspect of the present invention, this insert 22, with a substantially cylindrical cavity 24 of axis X-X, has a slightly frustum conical  external profile 26. The frustum of cone is flattened, near the wider base, in two axially opposite areas 28 and 29. In correspondence with the smaller base of the frustum of cone, the insert 22 is closed, while the wider base is open and it extends, with a conical divarication 30, in a substantially cylindrical collar 32. The collar 32 has a through opening 34, for example quadrilateral-shaped, preferably squared, greater in size than the cavity 24 of the insert 22 and in communication with said cavity 24.
The external profile 26 of the insert 22 has circumferential grooves 36. Moreover, on at least some height of the frustum conical profile 26, and particularly on the side towards the smaller base thereof, through notches 38 are realised. The notches 38 are realised according to notching planes being substantially parallel to the axis X-X of the cylindrical cavity 24 and tangent to the generating circumference of the cylinder of the cavity 24. Advantageously, these notches 38 can be four, equally spaced along the circumference.
As already mentioned, the proximal portion 12 has a male end 13: this end is formed by a substantially parallelepiped-shaped body 40, located in correspondence with an axis Y-Y of the proximal portion 12: the body 40 has a hole 42, having an axis K-K directed perpendicularly to the axis Y-Y and misaligned therefrom by a misalignment d, for example of 1 mm: the axis K-K is located in correspondence with an average value of the joint instantaneous rotation centre. 
The proximal portion 12 extends, beyond the male end 13, with a substantially cylindrical beat collar 44. A preferably-squared-cross-section parallelepiped-shaped body 46 is provided at the bottom of said collar 44, suitable to be inserted in the through opening 34 of the insert 22.
For example beyond said parallelepiped-shaped body 46, a sleeve 48 is integral with the first shank 12: it is internally threaded, at least on the opposite side of the free end of the sleeve 48, and with a conical internal final part 50, countersunk towards the free end of the sleeve 48.
Through notches 52 parallel to the axis Y-Y, being for example four and equally spaced around the sleeve 48, are provided on at least a part of the sleeve 48, starting from the free end.
It is shown that the internal hole of the sleeve 48 orthogonally reaches the hole 42 of the body 40: moreover, the body 40, on a side being diametrally opposite to the area wherein the internal hole of the sleeve 48 reaches the hole 42, provides a through opening 42a connecting the hole 42 to the outside.
In the example, on each side of the hole 42, on the body 40, a bush 20 is provided, which is a holed plate: it is flat on the side abutting against the body 40 and it has a substantially cylindrical surface 54 on the opposite side, the axis of this cylinder being substantially perpendicular to the axis of the plate hole, coinciding in practise with the axis K-K of the hole 42. The plate hole is located in correspondence with the hole 42 of the proximal portion 12. More precisely, on the plate flat side, a substantially cylindrical collar 56, sized to be inserted in the hole 42, projects around this hole: the hole is internally frustum conical, countersunk towards the substantially cylindrical surface 54. Moreover, it is shown that a material release is preferably provided on a side of the substantially cylindrical collar 56, performed for example along an axis U-U misaligned by a misalignment u with respect to the axis K-K of the plate hole and passing through the plane of the frustum conical smaller base of the hole, as it is shown in figure 10e: as it can be noticed, once the bush 20 is assembled in the hole 42, the axis U-U is also parallel to the axis Y-Y of the proximal portion 12, a side surface 21 of the bush 20 abutting against a base of the cylinder of the beat collar 44.
As it has been mentioned, the distal portion 14 has a female end 15: this end has a pair of wings 41, located symmetrically with respect to an axis Z-Z of the distal portion 14: each wing 41 has a hole 43, directed according to an axis H-H perpendicularly to the axis Z-Z and misaligned therefrom by a misalignment h: the two holes 43 of the two wings 41 are opposite to each other and sized for the pin 18 and the misalignment h generally corresponds to the misalignment d of the hole 42. More precisely, the diameters of the two holes 43 are not identical: a hole 43 allows the pin 18 to be inserted with backlash, while the pin 18 engages in the other hole 43 with interference.
The distal portion 14 extends, beyond the female end 15, with a substantially cylindrical beat collar 45. A preferably-squared-cross-section parallelepiped-shaped body 47 is provided at the bottom of said collar 45, suitable to be inserted in the through opening 34 of the insert 22.
For example beyond said parallelepiped-shaped body 47, a sleeve 49 is integral with the second shank 14: it is internally threaded, at least on the opposite side of the free end of the sleeve 49, and with a conical internal final part 51, countersunk towards the free end of the sleeve 49.
Through notches 53 parallel to the axis Z-Z, being for example four and equally spaced around the sleeve 49, are provided on at least a part of the sleeve 49, starting from the free end.
It is shown that the internal hole of the sleeve 49 reaches an area of the portion 14 comprised between the two wings 41.
A profile 58 serving as a clamp is then provided between the two wings 41, on a side thereof, against an excessive rotation of the distal portion 14 with respect to the proximal portion 12. Preferably, a 90°-joint is ensured between the distal portion 14 and the proximal portion 12.
According to another aspect of the present invention, in each of the sleeves 48 and 49, to fasten the proximal 12 and distal 14 portions respectively in the corresponding expansion inserts 22, a rod-shaped element 60 is inserted. It has an externally threaded end 64 and, at the opposite end, it has a reverse-cone conical shank 62, i.e. with the cone being countersunk towards the free end. The rod-shaped element 60 has also, at the head of the end 64, a screwdriver notch 66 or another rotation-operating means of said rod-shaped element 60, being for example embedded-hexagon-shaped. The size of the thread of the end 64 corresponds to the internal threads of the sleeves 48 and 49: as it will be better seen hereafter, during the prosthesis 10 assembly, this notch 66, which can be accessed from the hole 42 of the body 40 and from the area of the portion 14 comprised between the two wings 41 respectively, serves to rotation-operate by means of a screwdriver the conical pin 60 which thus moves, in the respective sleeves 48 and 49, along the axes Y-Y and Z-Z (in the case of the embedded hexagon, a set screw wrench is obviously used). It must be noticed that the material release of the substantially cylindrical collar 56 serves to allow the notch 66 to be accessed from the hole 42 of the body 40 whereon the two bushes 20 have been located.
After all, each rod-shaped element 60, together with the sleeves 48 and 49 respectively, forms expansion means 59, said sleeve 48 or 49 being expanded by said rod-shaped element 60 and causing an expansion of the insert 22, when the sleeve 48 or 49 is inserted in the cavity 24 of the insert 22, said expansion being of the reversible type: these expansion means 59 are also removably connected to a half part 13 or 15 respectively of the articulated joint 16. More precisely, in the example, the sleeves 48 and 49 belong to the proximal 12 and distal 14 portions, wherein the male 13 and female 15 ends respectively, forming the articulated joint 16, are also formed.
The articular prosthesis operation, for metacarpus-phalangeal or interphalangeal use, according to the invention, is specified hereafter.
First of all, the two expansion inserts 22 are located in the metacarpal or phalangeal canal of the proximal and distal bones respectively.
An expansion element 60 is then inserted in each of the sleeves 48 and 49 respectively from the side of the threaded end 64, in order to screw the first threads of the threaded end 64 with the internal thread of the sleeves 48 and 49 respectively.
The frustum conical end 62 of each expansion element 60, so-pre-assembled to the proximal 12 and distal 14 portions respectively, is inserted in the cavity 24 of the respective inserts 22.
Operating now on each notch 66, by means of a convenient screwdriver, respectively from the hole 42 of the body 40, starting from the through opening 42a, and from the area of the portion 14 comprised between the two wings 41, the screwing of the threaded end 64 on the internal thread of the sleeves 48 and 49 respectively continues. The expansion element 60 thus moves axially along the axes Y-Y and Z-Z respectively, so that the conical shank 62 operates on the internal conical final parts 50 and 51 of the sleeves 48 and 49 respectively. By means of the notches 52 and 53, the sleeves 48 and 49 are elastically deformable and they compress the walls of the cavity 24. It is then very evident how the conical shanks 62 of the rod-shaped elements 60, operating the internal conical final parts 50 and 51 of the respective sleeves 48 and 49, make the sleeves 48 and 49 elastically deform in the radial direction, operating as reverse collets, or expansion collets, towards the inserts 22.
This compression of the sleeves 48 and 49 against the cavities 24 of the inserts 22, increasing until the beat collar 44 and 45 respectively abuts against the respective collars 32 of the inserts 22, causes an expansion of the external frustum conical profile 26 of the inserts 22. The expansion is increased by the presence of the notches 38. However, the particular arrangement of these notches 38 prevents large through ports from forming between the insert 22 outside and the insert 22 inside, preventing the bone tissue from increasing inside the inserts 22: in practise, opening an external part of the notch 38, an internal part of the notch 38 closes up on itself.
In practise, in a step immediately after the implant of the prosthesis 10, inserts 22 already have a good stability, due to the expansion of the sleeves 48 and 49: a fast rehabilitation is thus allowed. In time, the final osteointegration between the insert 22 and the bone occurs: this stable fastening is created in correspondence with circumferential grooves 36, which are deformed as a result of the expansion undergone by the external profile 26: after all, the bone tissue growth occurs in these grooves 36, fastening in a stable way the insert 22.
It is now evident that there is nothing but realising the articulated joint 16, by inserting the body 40 between the wings 41: the axis K-K of the hole 42 corresponds to the axis H-H of the holes 43, so that the pin 18 is arranged to connect in a stable way the male end 13 to the female end 15.
It is necessary to remember, in the connection step, the interposition of the two bushes 20, arranged with the cylindrical collar 56 in the hole 42 and with the side surface 21 abutting on the cylinder base of the beat collar 44 of the proximal portion 12.
In practise, it can be noted that, by means of the substantially cylindrical surfaces 54, the distal portion 14, with the axis Z-Z thereof rotating with respect to the axis Y-Y of the proximal portion 12, is capable of enduring small side rotations with respect to the natural rotation plane of the axis Z-Z around the axis Y-Y: for example side rotations of 5° on one side and 5° on the other side are endured.
By means of the described structure, torsions of the distal portion 14 on the proximal portion 12 are also advantageously prevented. In fact, it must be first considered that inserts 22 are flattened in the two opposite areas 28 and 29, similarly to the medullary anatomy; moreover, the parallelepiped-shaped bodies 46 and 47, inserted in the corresponding through openings 34 of the collars 32 of the inserts 22, serve as torsional constraint for the respective proximal 12 and distal 14 portions. 
In case a disassembly of the prosthesis 10 is necessary  because, for example, of damages by wear, it is advantageously possible to remove and replace the damaged components therefrom leaving the two inserts 22 in the proximal and distal bones respectively. In fact, once the pin 18 is removed, expansion elements 60 are gradually unscrewed: the sleeves 48 and 49 progressively loosen the compression on the walls of the cavity 24, until the proximal 12 and distal 14 portions are disengaged from the respective inserts 22.
Concerning the insert 22, it must be noticed that it is closed at the front just to prevent the bone from growing inside, making thus the sleeves 48 and 49 immovable.
Moreover, the conical divarication 30 of the inserts 22, located before the collar 32, prevents undesirable abrupt bone resorptions from forming.
The main advantage achieved by the articular prosthesis for metacarpus-phalangeal or interphalangeal use according to the present invention is that it allows an unusually fast prosthesis implant intervention.
A further advantage is to allow an easy prosthesis disassembly, with a subsequent functional replacement for example of worn components, without loosing the integration of the bone with the insert. 
The just-described articular prosthesis for metacarpus-phalangeal or interphalangeal use 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.            Articular prosthesis (10) for metacarpus-phalangeal or interphalangeal use, comprising a first shank (12) to be associated to the proximal bone and a second shank (14) to be associated to the distal bone, said two shanks (12, 14) being connected to a half part (13, 15) of an articulated joint (16) respectively, said two half parts (13, 15) being hinged to each other, characterised in that at least one among said first shank (12) and said second shank (14) comprises an expansion insert (22) and expansion means (59) reversibly expanding said insert (22), said expansion means (59) being removably connected to a half part of said articulated joint (16).
2.            Prosthesis (10) according to claim 1, characterised in that said expansion insert (22) has a substantially cylindrical cavity (24) and in that said expansion means (59) comprise a sleeve (48, 49) being integral with said shank (12, 14) and a rod-shaped element (60) which can be inserted in said sleeve (48, 49), said sleeve (48, 49) being internally threaded, at least on the opposite side of the free end of said sleeve (48, 49), and with a conical internal final part (50, 51), countersunk towards the free end of said sleeve (48, 49), said rod-shaped element (60) being equipped with an externally threaded end (64) suitable to engage in the inner thread of said sleeve (48, 49) and, at the opposite end, having a reverse-cone conical shank (62) suitable to engage in said conical final part (50, 51), said sleeve (48, 49) being inserted in said cavity (24) of said expansion insert (22).
3.            Prosthesis  (10) according to claim 1, characterised in that said articulated joint (16) is formed by connecting a male end (13) of said first shank (12) to a female end (15) of said second shank (14), said articulated joint (16) comprising also a pin (18) connecting the two male (13) and female (15) ends to each other. 
4.            Prosthesis  (10) according to claim 3, characterised in that at least a bush (20) is interposed between facing walls of said two ends (13, 15).
5.            Prosthesis  (10) according to claim 4, characterised in that said bushes (20) are two and they are located at two opposite sides of the male end (13).
6.            Prosthesis  (10) according to claim 4, characterised in that said bushes (20) are made of a low-friction and highly wearproof material.
7.            Prosthesis  (10) according to claim 3, characterised in that said pin (18) has a reference head (68), with a recess (70) for centring said prosthesis (10), and stabilising a tool suitable to insert said pin (18), an opposite end to said reference head (68) being equipped with a convex surface, suitable to favour the abutment of a punch for extracting said pin (18).
8.            Prosthesis  (10) according to claim 3, characterised in that said first shank (12), at an opposite end of the male end (13), can be inserted in a first expansion insert (22), which is hollow and located in the metacarpal or phalangeal canal of the proximal bone, said second shank (14), at an opposite end of the female end (15), being suitable for insertion in a second expansion insert (22), which is hollow and located in the metacarpal or phalangeal canal of the distal bone.
9.            Prosthesis  (10) according to claim 1, characterised in that said expansion inserts (22) are made of titanium and they are coated with hydroxyapatite in the bone contact areas.
10.            Prosthesis  (10) according to claim 1, characterised in that each of said expansion inserts (22) has a substantially cylindrical cavity (24) (of axis X-X) and it has a slightly frustum conical external profile (26).
11.            Prosthesis  (10) according to claim 10, characterised in that said frustum of cone is flattened, near the wider base, in two axially opposite areas (28, 29), said insert (22) being closed in correspondence with the smaller base of the frustum of cone, the wider base of the frustum of cone being open and extending, with a conical divarication (30), in a substantially cylindrical collar (32).
12.            Prosthesis  (10) according to claim 11, characterised in that said collar (32) has a through opening (34) greater in size than the cavity (24) of said insert (22) and in communication with said cavity (24).
13.            Prosthesis  (10) according to claim 12, characterised in that said through opening (34) is quadrilateral-shaped.
14.            Prosthesis  (10) according to claim 10, characterised in that said external profile (26) of the insert (22) has circumferential grooves (36).
15.            Prosthesis  (10) according to claim 14, characterised in that on at least some height of the frustum conical profile (26) through notches (38) are realised. 
16.            Prosthesis  (10) according to claim 15, characterised in that said notches (38) are realised according to notching planes being substantially parallel to the axis (X-X) of the cylindrical cavity (24) and tangent to the generating circumference of the cylinder of the cavity (24). 
17.            Prosthesis  (10) according to claim 16, characterised in that said notches (38) are four, equally spaced along the circumference and they are located on the side towards the smaller base of the frustum of cone.
18.            Prosthesis  (10) according to claim 3, characterised in that said male end (13) is formed by a substantially parallelepiped-shaped body (40), located in correspondence with an axis (Y-Y) of the first shank (12), said body (40) having a hole (42), having an axis (Z-Z) directed perpendicularly to the axis (Y-Y) of the first shank (12) and misaligned therefrom by a misalignment (d), said axis (K-K) being located in correspondence with an average value of the joint instantaneous rotation centre.
19.            Prosthesis  (10) according to claims 13 and 18, characterised in that said first shank (12) extends, beyond the male end (13), with a substantially cylindrical beat collar (44), a parallelepiped-shaped body (46) being provided at the bottom of said collar (44), suitable to be inserted in the through opening (34) of the insert (22).
20.            Prosthesis  (10) according to claim 19, characterised in that, beyond said parallelepiped-shaped body (46), a sleeve (48) is provided, said sleeve (48) being internally threaded, at least partially, and with a conical internal final part (50), countersunk towards the free end of the sleeve (48), the internal hole of the sleeve (48) orthogonally reaching the hole (42) of the body (40), said body (40), on a side being diametrally opposite to the area wherein the internal hole of the sleeve (48) reaches the hole (42), providing a through opening (42a) connecting the hole (42) to the outside.
21.            Prosthesis  (10) according to claim 20, characterised in that through notches (52) parallel to the axis (Y-Y) of the first shank (12) are provided on at least a part of the sleeve (48), starting from the free end.
22.            Prosthesis  (10) according to claim 21, characterised in that said notches (52) are four and equally spaced around the sleeve (48).
23.            Prosthesis  (10) according to claims 5 and 18, characterised in that said two bushes (20) are located, on each side of the hole (42), on the body 40, each of said bushes (20) being a holed plate, flat on the side abutting against the body (40) and having a substantially cylindrical surface (54) on the opposite side, the axis of said cylinder being substantially perpendicular to the axis of the plate hole, coinciding with the axis (K-K) of the hole (42). 
24.            Prosthesis  (10) according to claim 23, characterised in that said plate hole is located in correspondence with the hole (42) of the first shank (12), a substantially cylindrical collar (56), sized to be inserted in the hole (42), projecting on the plate flat side around said hole, said hole being internally frustum conical, with the wider base towards the substantially cylindrical surface (54). 
25.            Prosthesis  (10) according to claim 24, characterised in that a material release is provided on a side of the substantially cylindrical collar (56). 
26.            Prosthesis  (10) according to claim 25, characterised in that said release is performed along an axis (U-U) misaligned by a misalignment (u) with respect to the axis (K-K) of the plate hole and passing through the plane of the frustum conical hole smaller base.
27.            Prosthesis  (10) according to claims 19 and 26, characterised in that, once the bush (20) is assembled in the hole (42), the release axis (U-U) is parallel to the axis (Y-Y) of the first shank (12), a side surface (21) of the bush (20) abutting against a base of the cylinder of the beat collar (44).
28.            Prosthesis  (10) according to claim 3, characterised in that said female end (15) has a pair of wings (41), located symmetrically with respect to an axis (Z-Z) of the second shank (14), each wing (41) having a hole (43), directed according to an axis (H-H) perpendicularly to the axis (Z-Z) of the second shank (14) and misaligned therefrom by a misalignment (h), said two holes (43) of the two wings (41) being opposite to each other and sized for the pin (18). 
29.            Prosthesis  (10) according to claim 28, characterised in that the diameters of the two holes (43) are different, a hole (43) allowing the pin (18) to be inserted with backlash, the pin (18) engaging in the other hole (43) with interference.
30.            Prosthesis  (10) according to claims 13 and 28, characterised in that the second shank (14) extends, beyond the female end (15), with a substantially cylindrical beat collar (45), a parallelepiped-shaped body (47) being provided at the bottom of said collar (45), suitable to be inserted in the through opening (34) of the insert (22).
31.            Prosthesis  (10) according to claim 30, characterised in that, beyond said parallelepiped-shaped body (47), a sleeve (49) is provided, said sleeve (49) being internally threaded, at least partially, and with a conical internal final part (51), countersunk towards the free end of the sleeve (49), the internal hole of the sleeve (49) reaching an area of the second shank (14) comprised between the two wings (41).
32.            Prosthesis  (10) according to claim 31, characterised in that through notches (53) parallel to the axis (Z-Z) of the second shank (14) are provided on at least a part of the sleeve (49), starting from the free end.
33.            Prosthesis  (10) according to claim 32, characterised in that said notches (53) are four and equally spaced around the sleeve (49).
34.            Prosthesis  (10) according to claim 28, characterised in that a profile (58) serving as a clamp is provided between the two wings (41), on a side thereof, against an excessive rotation of the second shank (14) with respect to the first shank (12).
35.            Prosthesis  (10) according to claim 1, characterised in that each of the expansion means (59) comprise a rod-shaped element (60) and a sleeve (48, 49), belonging to a respective shank (12, 14), in which said rod-shaped element (60) can be inserted, said sleeve (48, 49) being expanded by said rod-shaped element (60) and causing an expansion of said expansion insert (22).
36.            Prosthesis  (10) according to claim 35, characterised in that said rod-shaped element (60) has a reverse-cone conical shank (62), i.e. countersunk towards the free end, said rod-shaped element (60) being threaded at the opposite end (64) to the conical shank (62) and ending, at the head, with a rotation-operating means (66) of said rod-shaped element (60).
37.            Prosthesis  (10) according to claim 36, characterised in that said rotation-operating means is a screwdriver notch (66) or an embedded hexagon. 
38.            Prosthesis  (10) according to claims 20, 31 and 36, characterised in that the size of said thread of the end (64) corresponds to the internal threads of the sleeves (48, 49), said rotation-operating means (66) being suitable for access from the through opening (42a) of the body (40) and from the area of the second shank (14) comprised between the two wings (41) respectively.
abstract
The present invention concerns an articular prosthesis (10) for metacarpus-phalangeal or interphalangeal use, advantageously allowing an unusually fast prosthesis implant intervention; the prosthesis (10) comprises a first shank (12) to be associated to the proximal bone and a second shank (14) to be associated to the distal bone, said two shanks (12, 14) being connected to a half part (13, 15) of an articulated joint (16) respectively, said two half parts (13, 15) being hinged to each other, at least one among said first shank (12) and said second shank (14) comprising an expansion insert (22) and expansion means (59) reversibly expanding said insert (22), said expansion means (59) being removably connected to a half part of said articulated joint (16).
(Fig. 3)
【図１】
2005169088.tif 000026
【図２】
2005169088.tif 000027
【図３】
2005169088.tif 000028
【図４】
2005169088.tif 000029
【図５】
2005169088.tif 000030
【図６】
2005169088.tif 000031
【図７】
2005169088.tif 000032
【図８】
2005169088.tif 000033
【図９】
2005169088.tif 000034
【図１０】
2005169088.tif 000035
【図１１】
2005169088.tif 000036
【図１２】
2005169088.tif 000037
【図１３】
2005169088.tif 000038
【図１４】
2005169088.tif 000039
【図１５】
2005169088.tif 000040
【図１６】
2005169088.tif 000041
【図１７】
2005169088.tif 000042