(57)【要約】人工関節（１１）において、ヘッド・キャップ（２９）が首部（２１）を介して骨に固定可能な軸部（１３）と結合している。首部（２１）は軸部（１３）で関節ヘッド（２５）と球継手結合している。軸部（１３）の関節窪み（１９）と関節ヘッド（２５）の間の首部（２１）での関節面は、関節ヘッド（２５）が関節窪み（１９）底部に押し付けられる際に関節面の縁部または先端が仮想球面の別な関節面へ食い込むように構成されている。それにより、関節面間の締付結合を損なわずに、比較的大きな球面製造誤差の許容される球継手状連節を実現することが可能である。
2004512922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の骨に固定可能な、または第１の骨の中の自然関節窩と共に関節作用をする人工関節窩（１２）と、
第２の骨に固定可能な軸部（１３）と、
関節窪み（１９）に配置される関節ヘッド（２５）を有し、首軸を規定する首部（２１）と、
首部（２１）が軸部に球継手状に連節するように関節窪み（１９）内および関節ヘッド（２５）上で相互作用する関節面と、
関節窪み（１９）において関節ヘッド（２５）を押圧する、少なくとも１つの圧着部（３１、５３、８７）と、
圧着部（３１、５３、８７）と軸部（１３）を結合させる手段（５３、４３）と、
首部（２１）に設置されるヘッド・キャップ（２９）と
を備える人工関節（１１）であって、
相互作用する両関節面（例えば２３、２３’、４９、５０、５７、６７、７１、７５、８１、９９）の少なくとも第１の面が少なくとも１つの縁部および／または先端を有し、第２の面が仮想球体の表面上にあり、その結果、前記第１関節面と第２関節面の間に１つまたは数箇所の点状および／または線状の接触領域だけが生じること、および
関節面がその素材に関して、押圧時に発生する圧力の作用下で少なくとも第２関節面（例えば２３、２３’、４９、５０、５７、６７、７１、７５、８１、９９）が第１関節面の縁部および／または先端によって可塑的に変形可能であるように形成されていること
を特徴とする人工関節。
【請求項２】
第２関節面が平滑な、または粗な面領域（例えば５０、６７、７５）で形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の人工関節。
【請求項３】
縁部（例えば８１）が、首軸（３３）の周りを回る首部（２１）の回転方向と交差する方向にあることを特徴とする請求項１または２に記載の人工関節。
【請求項４】
球面領域に条溝が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の人工関節。
【請求項５】
条溝が、首軸（３３）の周りを回る首部（２１）の回転方向と交差する方向にあることを特徴とする請求項４に記載の人工関節。
【請求項６】
関節ヘッド（２５）と圧着部（３１、５３、８７）の間に少なくとも１つの連続線接触または断続線接触が存在することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の人工関節。
【請求項７】
圧着部（３１、５３、８７）と軸部（１３）が互いにネジ留めできることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の人工関節。
【請求項８】
圧着部が、首部（２１）用突出口（３５）をもつ圧着板（３１、５３）を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の人工関節。
【請求項９】
圧着板（３１）がリング状であることを特徴とする請求項８に記載の人工関節。
【請求項１０】
圧着板（３１）がＣ字型であることを特徴とする請求項９に記載の人工関節。
【請求項１１】
圧着部がキャップ・ナット（５３）であること、またはキャップ・ナット（５３）で固定可能であることを特徴とする請求項７から１０のいずれか一項に記載の人工関節。
【請求項１２】
圧着板（３１）が、突出口（３５）を通る軸の周りを軸部（１３）に対して回転可能であることを特徴とする請求項７から１１のいずれか一項に記載の人工関節。
【請求項１３】
キャップ・ナット（５３）が差込継手により軸部（１３）と結合可能であることを特徴とする、場合によっては請求項１２にも関係する請求項１１に記載の人工関節。
【請求項１４】
圧着部（３１、５３、８７）が、突出口（３５）を通る軸の周りを軸部（１３）に対しては回転不能であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の人工関節。
【請求項１５】
圧着板（３１）が、弾力性引張固定材（１０７）によって軸部（１３）と結合可能であることを特徴とする請求項７から１０のいずれか一項に記載の人工関節。
【請求項１６】
圧着板（３１）が、首軸（３３）に交差する軸の周りを回転できるように軸部（１３）に取り付けられていることを特徴とする、場合によっては請求項１１または１２にも関係する請求項１から８のいずれか一項に記載の人工関節。
【請求項１７】
圧着板（３１）が、締付固定具、例えば楔型締付具により軸部（１３）に固定可能であることを特徴とする、場合によっては請求項１５から１７のいずれか一項にも関係する請求項１から１０のいずれか一項に記載の人工関節。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の技術分野）
本発明は請求項１のプレアンブルに基づく人工関節、特に人工上腕骨頭に関する。
【０００２】
（従来技術）
ＥＰ００２４４４２から金属軸とセラミック関節部をもつ複合人工骨頭が公知である。セラミック部は円錐形または円筒形の刳り抜き部分を有する。刳り抜き部分に導入される金属軸の金属ピボットには保持フレームが形成されている。この保持フレームは、より硬質のセラミック関節部を装着した際に可塑的および弾性的に変形する。
【０００３】
ＥＰ−Ａ−０７１２６１７からは、ほぞを介してヘッド・キャップと結合する連節ボールが軸部の中空ボール型底部をもつ窪みと連節している人工上腕骨頭が公知である。窪み内で連節ボールを固定するため、軸部を通して連節ボールを締め付けることのできる１つまたは複数の留めネジが付いている。一実施形態では、連節ボールの中央穿孔部に差し込まれるほぞを固定するために、Ｃ字型にカットされた連節ボールが留めネジで締め付けられている。また別の実施形態では、窪み底部に対し、連節ボールによりほぞ軸に沿って締め付けのできる留めネジが付いている。このネジにより、連節ボールは、ほぞがそこから外へ突き出ている窪み開口部に押しつけられる。さらに別な例では、窪み内での連節ボールの位置指数表示用としてボール表面の沈降と共に作動するケバが窪み底部に取り付けられている。
【０００４】
ＦＲ−Ａ−２７７３４６９に相当するＷＯ９９／３４７５６からは、軸部の半球形窪み内で転向可能な首部が球継手状に連節している人工肩が公知である。首部は半球状の関節面、および当ボールの中心を通る軸に対して偏心位置の関節キャップに差込むための円錐面を有する。首部は、キャップ側からは開放された、半球状底部をもつ刳り抜き部分を有する。刳り抜き部分に入れて、刳り抜き底部の穴を通して軸部に締め付けることのできるボールヘッド付ネジが底部と相互作用する。軸部半球状窪み、軸部関節面、刳り抜き底部およびネジヘッドの各球体表面は同一の中心をもっていなければならない。その上、相互作用をする中空球体表面と中実球体表面の双方はそれぞれ極めて正確に製造されねばならず、かつ同一半径を有していなければならない。理想の寸法から極僅かずれているだけで、首部と軸部の結合を十分に堅固なものとすることができず、そのため関節使用時に起きる軸部に対する首部の意図しない転向を防止することができなくなる。しかし、その際に必要な球体表面の精度は実現するのが極めて困難であることが実証されている。
【０００５】
ＤＥ−Ｕ−２９９１８５８９は、相互作用する球体表面の正にこの欠点を回避することを課題としている。そこでは、軸部に、第１軸の周りだけを回転できる回転要素の配置された人工肩骨頭が提案されている。この回転要素には第２軸の周りだけを回転できるように配置された指向要素が連節している。指向要素にはヘッド・キャップを配置することができる。指向要素は−その作用で第１軸と第２軸が交わるのだが−球継手の場合と同様それぞれの所期位置に設定および固定できる首軸に沿った方向に延びている。
【０００６】
ＤＥ−Ｕ−２９９１８５８９は、球継手の使用を止めて、その動きを２つの不連続軸を回る２つの独立した運動に分け、それにより球継手運動を模擬発生させることを教示している。軸部、回転要素および指向要素間の関節面および摩擦面は、球面回避の結果、円筒、トーラスおよび円錐などの回転体の表面になっている。これらの表面であれば十分な精度のものがより簡単に製造できる。
【０００７】
回転要素に対する指向要素の転向運動を固定するためには、相互作用する両関節面の間でただ線接触だけが起こるようにするのが好ましく、それが提案される。そのために、回転要素の関節面を、ある角度を保って互いに向き合う２つの平面をもつ条溝として形成することができる。ネジのボールヘッドが押しつけられる指向要素内の穿孔部を円錐形に形成することもできる。さらに、ネジを対向面へ回転固定する場合に押し付けることのできる縁部および突起を関節面に設けることも提案されている。その例は示されていない。
【０００８】
（発明の課題）
本発明の課題は、骨に固定可能な軸部、それに対して球継手状に連節する首部および首部上に配置されたヘッド・キャップを備える人工関節において、球継手に関与する関節面の製造許容誤差に幅をもたせ、球継手の固定信頼性を現状技術より高めることにある。
【０００９】
（発明の説明）
本発明によれば請求項１のプレアンブルに基づく人工関節において、相互作用する両関節面の少なくとも一方は少なくとも１つの縁部および／または先端を有する。その上、関節面の形態は、第１関節面の縁部および／または先端と仮想球体表面上の第２関節面の間に１つまたは数箇所の接触領域だけが生じるように形成されている。さらに、素材面について言えば、関節面は、押圧時に発生する圧力の作用下で、接触領域の少なくとも第２関節面が第１関節面の縁部および／または先端により可塑的に変形可能なように形成されている。
【００１０】
それにより、圧着部を押し当てた際には第１関節面の少なくとも縁部または先端が第２関節面に食い込み、両関節面の噛み合いまたは鉤留固定が達成される。噛み合いにより製造時の許容誤差範囲を広げることが可能である。それ故、面形態が一致しなくても、また比較的大きな測定誤差があっても信頼できる固定性をもつ球継手を製作することができる。一旦固定した関節ヘッドを関節窪みに対して転向または回転させるには、素材の変形が、したがって非常に大きな力が必要である。しかし、圧着部が押圧固定されず、単に接触しているだけである限り、関節ヘッドは関節窪み内で操作され、球継手のように転向させることができる。
【００１１】
人工関節は骨に固定できる軸部を有する。この軸部は公知の方法で骨に調和させるが、そのために軸部部品セットから選択されることもある。軸部には首軸を規定する首部が連節している。首部はヘッド・キャップ装着用として構成されており、あるいはヘッド・キャップの一部になっている。このヘッド・キャップも人工関節の構成要素であり、相互作用の相手である関節窩に合わせて作られている。ヘッド・キャップは、実物とは差があるが、実際の骨頭にできる限り似せて作られているので、必要に応じて骨頭部品セットから選択使用される。人工関節はそのほか、首部を軸部に押し付けるための少なくとも１つの圧着部および圧着部と軸部の間の結合材を有する。軸部への首部の連節には、首部または軸部に関節窪みが、その対応部分には、関節窪みに配置される関節ヘッドが形成されている。関節ヘッドは関節窪み内で互いに垂直な少なくとも２つの軸の周りを転向または回転可能である。関節窩を取り換えるのであれそうしないのであれ、人工関節は骨に固定できる人工関節窩も有する。実際の関節窩が保持されている場合では、ヘッド・キャップはこれと相互作用をする。
【００１２】
関節窪みにおける接触領域または関節ヘッド関節面における接触領域の可塑的変形により、各部品に必要とされる精度を従来の許容誤差範囲内に納めることができ、部品の製造および寸法安定性試験に対する要求が高まることはない。関節面の変形は、それだけでなく軸部と首部間のブレのない結合をももたらすことになる。変形領域では、関節面が押しつけられた際に関与する面の両方、または一方だけが変形できるようになっている。変形するのが主に首部であれば、例えば人工関節の修正の場合では、軸部を取り換えずにそれを新しいものと交換することが可能である。
【００１３】
関節窪み底部と関節ヘッドの間の接触領域が単一または複数の点状接触、あるいは１本または複数本の連続線または断続線接触であれば、当領域での負荷圧力強度は接触面の大きさに反比例する。このことから、より強力な変形が達成できる。
【００１４】
関節面の１つが単一または複数の本体縁部あるいは単一または複数の本体先端によって、関節面の他の１つが面領域によって形成されていれば、本体先端および本体縁部が他の面へ圧し込められて関節面が変形する。その変形方向は、回転中心の周りに形成される円に引かれた接線を横切る方向になる。それにより首部と軸部間で噛み合わせの力が働くので、底部と首部間の球継手にかかる比較的大きな力にも抵抗性のある確実な結合が達成される。その場合、面領域は平滑面でもあるいは粗面でもかまわない。平滑面の可能性としては、切削加工後無処理のものから研磨加工したものまである。粗面としては、刻み目または微孔のあるものが可能で、それは腐蝕、放射線の照射、鋳造または切削加工あるいはその他方法での構造化によって形成することができる。その場合、両関節面が実際上段差なく互いに回転できるように工夫するのが得策である。したがってどちらかと言えば、線連節には粗面が、点連節には平滑面が適している。
【００１５】
幾つかの実施態様では接触領域は仮想球面にある。そのようにすれば、首部と軸部の間で球継手状の転向可能性が追加の対策なしに実現できるという利点がある。例えば関節ヘッドの関節面が球面であれば、この球面領域と相互作用をする関節面が、好ましくは、首部に対する締付前後に作用する最大の回転モーメントに交差する方向の縁部を形成する。それにより、首軸周囲の首部の回転が防止され、首部および軸部両者の締付時または締付後に選択位置が変動するのを確実に防止することができる。また逆に球面領域に条溝および縁部を設けることもできる。これらも同様に、首部に作用する最大の回転モーメントに交差する方向にあるのが好ましい。
【００１６】
軸部と首部の間の小さな面接触領域に加えて、首部と圧着部の間にもそのような領域を設けることが有利である。したがって、関節ヘッドと圧着部の間に少なくとも１つの連続線接触または断続線接触が存在していることが好ましい。
【００１７】
（実施形態の説明）
以下の実施形態についての詳細説明では、分り易くするために、同一および類似の部品には同一符号を使用している。
【００１８】
図１〜８および１２に示す人工肩関節１１は、患者の上腕骨に固定できる軸部、または軸柄１５と軸ヘッド１７から成る軸部１３を有する。軸ヘッド１７には関節窪み１９が形成されている。軸部１３には首部２１が連節している。これは関節窪み１９に入る関節ヘッド２５およびそれに繋がる首突出部２７を有する。首突出部２７には、図１に示されているような人工関節１２または自然関節と相互作用をするヘッド・キャップ２９が設置されており、あるいは設置できるようになっている。
【００１９】
首軸３３は首突出部２７の方向によって規定される。首軸３３は関節窪み１９の軸と共に首部２１の中心を通っている。首軸３３のこの方向は個々の患者別に調整しなければならない。傾角および前傾、後傾に関連することだが、首軸３３を例えば患者の骨の切断面に対して垂直方向に向けることができるようにするために、首部２１は関節窪み１９内で球継手状に収容されている。首軸は中心位置から各方向に約２０°の角度だけ転向させることができる。
【００２０】
図１には第１の実施形態として、関節窪み１９底部の円形縁部２３が関節ヘッド２５の球受を形成している人工肩関節が示されている。この円形縁部２３は、軸ヘッド１７内で関節窪み１９の主ボリュームを形成している第１穿孔部の平面状底部における中央第２穿孔部の開口縁部によって形成されている。大きいほうの第１穿孔部は関節ヘッド２５のボール半径に相当する半径を有するが、関節ヘッド２５を関節窪み１９内にはめ込むために、より大きくすることもできる。小さいほうの第２穿孔部はほぼ円形縁部２３と同等の半径を有する。関節ヘッド２５の操作案内は、小穿孔部と突出口３５の両円形縁部２３、３７により達成される。
【００２１】
圧着板３１には首突出部２７用の突出口３５が形成されている。その直径は第２穿孔部の直径に等しくすることができる。突出口３５は、関節ヘッド２５に接する円形開口縁部３７を有する。圧着板３１は、軸ヘッド１７のヒンジ刳り抜き部４１においてヒンジ鼻形突起３９により片側で連節している。ヒンジ鼻形突起３９とヒンジ刳り抜き部４１は互いに差込可能なので、圧着板３１と軸部１３は互いに取り外し可能である。圧着板３１のヒンジ側において、２つのヒンジ鼻形突起３９間にスリット状の開口部を形成することができるが、その場合圧着板３１は蹄鉄型またはＣ字型形態になる。ヒンジ鼻形突起側でない反対の側では、圧着板３１はネジ４３で軸ヘッド１７に締め付けられている。これにより、両ヒンジ３９、４１およびネジ４３間に３点固定が達成される。
【００２２】
円形縁部２３および３７が関節ヘッド２５に圧力を及ぼすことなく、その球面に接している状態であれば、首部２１は軸ヘッド１７に対して球継手状に方向転換することができる。関節ヘッド２５を軸ヘッド１７へ固定させるにはネジ４３で締め付ける。それにより、円形縁部２３、３７が相互に移動する。その場合円形縁部２３、３７は関節ヘッドの球面に押圧されて、関節ヘッドを可塑変形させる。そうすることで、骨に固定可能な軸部１３と首部２１間で非常に堅固な結合が達成される。
【００２３】
図２は人工肩関節１１についての第２の実施形態を示している。関節ヘッドは球面領域４５と３つの尖鋭突起４７を有する。尖鋭突起４７の先端４９と球面は球の中心からの距離が同じである。先端４９は関節窪み１９の底部の方向に向いている。関節窪み１９は、先端４９の転向移動範囲内に関節ヘッド２５の球面と同じ半径をもつ中空球面５０を有する。この中空球面に先端４９が接している。中空球面５０は円筒形関節窪み１９の底部に形成されている。関節ヘッド２５の球面の外円は関節窪み１９の円筒形壁面に接している。
【００２４】
首突出部２７は圧着板３１の突出口３５から突き出ている。それにはヘッド・キャップの部品セットから選択したヘッド・キャップが取り付けられる。圧着板３１は片側が軸棒５１により軸ヘッド１７に連結されていて、軸棒５１の周りを回転して軸ヘッドとの位置関係を変化させることができる。圧着板３１はＣ字型形態をしていて、軸棒５１によりそのＣ字型開口部５２を操作できる。それにより、圧着板３１を開いた状態として関節ヘッド２５をまず関節窪み１９に入れ、その後に圧着板を閉じることができる。圧着板３１は、Ｃ字型両脚部においてそれぞれ１つずつのネジ（図ではネジの軸だけが示されている）により軸ヘッド１７に締め付けることができる。突出口３５はここでも第１実施形態の場合と同様、関節窪み１９に配置された関節ヘッド２５に向いた開口縁部３７を有する。この開口縁部３７により、関節ヘッド２５はネジ４３を締めた際に関節窪み１９の底部に押しつけられる。その場合、尖鋭突起４７の先端４９が関節窪み１９の中空面５０に食い込む。圧力条件および選択素材の如何により、開口縁部３７も関節ヘッドの球面に食い込む。
【００２５】
図３に示した第３の実施形態では、圧着部がキャップ・ナット５３で形成されている。このキャップ・ナットは関節窪み１９の縁部にあるネジに締め付けることができる。これは、図６および７に基づく実施形態におけるキャップ・ナットと同様に関節窪み１９の縁部を抱き込んでいる。しかしここでは、キャップ・ナットは実際上ボール状関節ヘッド２５の大円に沿う位置にあって、その側面案内要素を構成している。この案内要素は必ずしも必要でない。関節ヘッド２５の案内は既に両円形縁部２３および３７で達成されているからである。当キャップ・ナットは最初の２つの実施形態における圧着板３１と同様、関節ヘッド２５の首突出部２７用突出口３５の開口縁部３７と噛み合っている。
【００２６】
段付きの円筒の形態の関節窪み１９はネジ山付の第１半径を有する。それより小さい第２半径は関節ヘッド２５の半径にほぼ等しい。第２半径をもつこの第２中空円筒の開口縁部が、第１円形縁部５５を形成している。関節ヘッドは圧着された際この第２中空円筒に押しつけられる。その際、関節ヘッド２５と第１円形縁部５５間に締付固定作用が生じる。第１円形縁部より半径の小さい第２円形縁部２３および関節窪み１９底部における円筒穿孔体の軸３３上にある本体先端５７が、関節ヘッド２５のボールと同じ半径をもつ球面にほぼ一致する位置にある。関節ヘッド２５が関節窪み１９に押しつけられた際に、この関節窪みが関節ヘッド表面に食い込む。
【００２７】
さらに、図３では骨における切断面の輪郭線に対してヘッド・キャップ２９を正確に方向づけするための二重偏心体が示されている。この二重偏心体は、首突出部２７に装着可能な軸６１をもつ偏心輪５９およびヘッド・キャップ２９内でキャップ軸６３に対して偏心位置に配置された偏心輪５９を収容するための刳り抜き部６５から構成されている。首突出部２９と偏心輪５９の間に、あるいは偏心輪５９と刳り抜き部６５の間に、締付具が付けられている。偏心輪５９は突出口３５に適合しないことから、首部２１と偏心輪５９は分離が必要である。首突出部２７が関節ヘッド２５に差込可能であれば、偏心輪５９は首突出部２７と一体に製作することもできる。
【００２８】
本発明は軸部１３の形態に依存しないので、図４〜９では基本的には軸ヘッド１７、首部２１および圧着部だけとし、偏心体およびヘッド・キャップ２９は付けているものと、付けていないものとがある。
【００２９】
図４は第４の実施形態であり、半球状関節面６７をもつ軸ヘッド１７内関節窪み１９、凹面をもつキャップ・ナット５３、ほぼ半球の関節面６９および円筒形関節ヘッド２５をもつ首部２１が示されている。円筒形関節ヘッド２５は２つの円形縁部７１、７３を有し、そのうちの１つが関節窪み１９の関節面６７と、他の１つがキャップ・ナット５３の関節面６９と相互作用する。円形縁部７１、７３は関節窪み１９とキャップ・ナット５３の球面６７、６９とほぼ同じ半径をもつ仮想球面上にある。仮想球面の球半径の調整には、関節ヘッド２５の長さを変更するだけで十分である。仮想球の半径は両関節面６７、６９の中空球面の半径より少し大きくするのが有利である。両球半径の一致度に関しては、容易に十分な精度が達成できる。それは、関節面６７、６９および円形縁部７１、７３が可塑変形可能だからである。
【００３０】
図５には第５の実施形態が示されている。この場合圧着板３１は山ネジ付きキャップ・ナットをもたず、締付具で軸ヘッド１７に保持されている。圧着板は、部分的に円筒形になっている関節ヘッド２５において断続的形態の円形縁部７３と相互作用をする中空球型関節面６９を有する。円形縁部７３は関節ヘッド２５内への刻み込みにより一連の本体先端に分解され、その先端４９は連節板３１が軸ヘッド１７に固定された際関節面６９に食い込むようになっている。関節窪み１９は、関節ヘッド２５において球面７５と相互作用をする２つの円形縁部２３、２３’を有する。この実施形態でも関節ヘッド２５における球面７５と円形縁部７３の半径と、その上に円形縁部２３、２３’が存在する仮想球面および圧着板３１における関節面６９の半径は比較的容易に一致させることができる。それは、接触領域の所期変形における許容誤差が２つの合同関節面の圧着の場合より大きくできるからである。軸部１３と圧着板３１の間の締付は直接円錐体によって達成することができる。しかし圧着板３１の締付は、図示されているように、圧着板を掴み込む例えばＣ字型楔７６をもつ楔型締付具によるのがより好ましい。
【００３１】
図６に示された第６の実施形態では、関節窪み１９の円錐体底部７７および首部２１のボール状関節ヘッド２５が示されている。底部７７の壁面には円錐頂点を通る外側線方向に切り込み７９がある。それによって切り込み７９に、軸３３周りの回転方向に対して交差する方向に縁部８１が生じる。圧着板３１はキャップ・ナット５３により軸ヘッド１７に固定されている。首部２１には偏心体８３が一体として装備されている。圧着板３１はＣ字型になっている。Ｃ字型開口部は、首部２１の関節ヘッド２５と偏心体８３間の首状領域８５を圧着板３１の開口部３７にまで通し入れるだけの幅を有する。キャップ・ナット５３もＣ字型である。そうでない場合は、首部２１に到るまで偏心体８３を通して下方へ、または関節ヘッド２５を通して上方へ移動させることの可能なだけの口径をもったキャップ・ナット５３とする。後者の場合、最初にキャップ・ナットを関節ヘッド２５越しに押し入れ、次に圧着板３１を関節ヘッド２５とキャップ・ナット５３の間に押し入れる。本例では圧着板３１はキャップ・ナット５３に対して回転させることが可能である。それにより、キャップ・ナット５３を締める際回転モーメントが殆ど首部２１に伝達されないという利点がある。キャップ・ナット５３を締める際、開口縁部３７は関節ヘッド２５に対して回転するのではなく、ただ押さえ付けるだけである。きっちりと締まっていない状態では首部２１は首軸３３の周りを回転することができる。それにより偏心体８３を所期の位置に移動させることが可能である。
【００３２】
図７は第７の実施形態に基づき、既に何度か取り上げた関節窪みと関節ヘッドの間、または軸ヘッド１７と首部２１の間の球継手状結合を達成するための非常に簡易な変形圧着板およびその他円筒体、円錐体および開口部の組合せ可能性を示したものである。この例では関節窪みは、円筒形関節ヘッド２５の円形縁部２３と相互作用する半球状底部６７を有する。一方、関節ヘッドは圧着板３１にかけて球状に形成されているので、圧着板３１の円形開口縁部３７は関節ヘッドのどの転向位置でも関節ヘッドに対して同じように接する。連節板３１は２つのネジ４３で軸ヘッド１７に固定させることができる。
【００３３】
図８にはさらに、本発明が圧着板３１なしでも実施できることが図示されている。首部２１は、この第８の実施形態では円筒状に形成されていて、関節ヘッド２５の段付けにより、仮想球面上に２つの円形縁部２３、２３’を有する。この円形縁部２３、２３’は関節窪み１９の中空球面と相互作用する。首部２１は中空構造であり、ネジ８７はこの空洞８９内で、ネジ山カット部分が首部の正面開口部から出て、関節窪みの底部にねじ込み可能なように配置されている。切頭円錐型のネジ・ヘッドには、空洞８９底部の中空球面と相互作用する円形縁部９１が形成されている。首部２１は偏心体８３と一体構造にすることができる。ネジ８７を堅固に締め付けた状態では縁部９１、２３、２３’が球面に押圧され、それにより、首部２１が軸ヘッド１７に対してぶれることが確実に防止できる。その場合、好ましくも各球面の球体中心が実際上合一化する。しかし、球体中心の正確な一致から少しぐらいずれても変形によって補整される。
【００３４】
以上のほか、上記実施形態において、関節窪みを首部内に、関節ヘッドを軸ヘッド内に形成するように実施形態を変更することもできる。首突出部は関節ヘッドと一体で形成する必要はなく、関節ヘッドに固定できる桿体として構成することができる。圧着部の構成は関節窪みと関節ヘッド間の関節面の形成如何に殆ど影響されないので、図示および説明してきた実施形態のもとで種々様々な組合せが可能である。
【００３５】
さらに付け加えておくが、例えば関節ヘッド２５は完全一体である必要はない。例えば図９〜１１に示すように、個別部品から構成することもできる。図９および１０は差込可能な２つのプレート状部品９３および９５の見取図である。部品９３、９５を組み合わせることによって首部２１が得られるので、図２の首部２１の代わりに用いることができる。部品９３、９５は簡単に製作することができる。例えばレーザによりプレートからカッティングするか、あるいは鋳造することもできる。端面９７は球面である必要はない。縁部９９は、関節窪みへの押圧により、広い面積へ作用するように、また軸ヘッド１７と首部２１間で非常に良好な噛み合わせが達成されるように変形する。図９の部品９３は、スリット１０１により図１０の部品９５にスリット１０３を通じて押し入れることができるので、縁部９９はすべて共通の球面上にある。首突出部２７内は両部品９３、９５ともネジ１０５固定のできる溝が構成されている。
【００３６】
両部品９３、９５から成る首突出部２７は中央に正方形の空白部分のある十字を形成する。この十字に偏心輪５９を装着することができる。首突出部２７が十字形で偏心輪に対応の空白部分があるので、偏心輪５９と首部２１間でブレは起こり得ない。偏心輪５９を首突出部２７および両部品９３、９５に相互固定するには、ネジ１０５が使用できる。それにより、部品９３、９５および偏心輪５９双方からの締付効果が得られる。図１１は、首部２１と偏心輪５９の組合せを示した上面図である。この図から、両部品の端面９７がどのようにしてプレート平面に垂直に構成されているかが分かる。
【００３７】
図１２には、首部２１が２つの部品９３、９５から構成されている第１０の実施形態が示されている。首部２１は関節ヘッド２５の形態を除き、図９〜１１に示された首部２１に正確に一致している。軸ヘッド１７には、首部２１の縁部９９が接している本体縁部２３の形成されている円筒形関節窪み１９が設けられている。首部２１は圧着板３１により関節窪み１９の底部方向に押しつけられる。圧着板３１を軸部１３方向に押圧力は引張固定材１０７を通じて伝達される。この引張固定材１０７は圧着板３１の外側に接していて、軸ヘッド１７の切り込み１０９と噛み合っている。これは弾力性素材から作られているので、圧着板に比較的大きな力がかかるようになっている。引張固定材１０７で直接圧着板３１を構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
関節面としての円形縁部付き関節窪みにボール状関節ヘッドの収納された、本発明に基づく人工肩関節の部分切断図である。
【図２】
首部の関節ヘッドが関節窪みの球体状底部に向いた先端をもつ、ヘッド・キャップのない人工肩関節の部分切断図である。
【図３】
関節ヘッドに押圧し得る円形縁部にも、関節窪み底部の対応先端にもボール状関節ヘッドが連節している人工肩関節の部分切断図である。
【図４】
球体状関節窪みに円筒形関節ヘッドをもつ人工肩関節の頭部領域の部分切断図である。
【図５】
関節ヘッドの球面に、また関節ヘッドの円状に配置された先端と圧着部の球面間の関節面としての断続的円周線に接触する、関節窪みの底部に形成された円形縁部をもつ人工肩関節の頭部領域の部分切断図である。
【図６】
ボール状関節ヘッドおよび円錐状に形成された関節窪みをもつ人工肩関節の頭部領域の断面図である。
【図７】
関節窪みの半球状底部、およびこの底部側は円筒形で、関節面として円形縁部をもつ圧着板側は球面である関節ヘッドを有す人工肩関節の頭部領域の部分切断図である。
【図８】
半球状関節窪み、およびその中心を圧着具としてのネジが通っている円筒形関節ヘッドを有す人工肩関節の頭部領域の切断図である。
【図９】
組合せにより首部を構成する２部品の見取図である。
【図１０】
組合せにより首部を構成する２部品の見取図である。
【図１１】
図９および１０に基づく部品から構成された偏心輪付き首部の上面図である。
【図１２】
図９〜１１に基づく首部および引張固定材をもつ人工肩関節の頭部領域の部分切断図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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