(57)【要約】骨に固定可能な基部（１３）、それに連節され首軸（３３）を規定する首部（２１）、および首軸（３３）上にありヘッド・キャップ（２９）を装着するための首部（２１）上の首突出部（２７）を有する人工関節（１１）において、基部（１３）に関節空間（１９）が形成されている。この空間には首部（２１）の関節ヘッド（２５）が配置されている。人工関節（１１）には、その他に、首突出部（２７）に設置されたヘッド・キャップ（２９）、および関節ヘッドを関節空間（１９）の底部に押し付けるための少なくとも１つの圧着部（３１）がある。さらに、圧着部（３１）と基部（１３）を結合する手段（４３）も装備されている。このような人工関節（１１）では、圧着部は首突出部（２７）用突出口（３５）のある圧着板（３１）を有する。
2004512923.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方向基部（１３）と、その基部に連節し、その上に配置され首軸（３３）を規定する首突出部（２７）と共に首部（２１）を構成する関節ヘッド（２５）であって、前記首部（２１）が、関節ヘッド（２５）を通る互いに垂直な位置関係にある少なくとも２つの軸の周りを基部（１３）に対して回転および転向可能である関節ヘッド（２５）と、首突出部（２７）に設置され、関節窩（１２）と共に関節相互作用をするヘッド・キャップ（２９）と、関節ヘッド（２５）を基部（１３）に押し付けるための少なくとも１つの圧着部（３１、５３）と、首突出部（２５）を圧着部（３１、５３）と基部（１３）の間に、基部（１３）の軸に対して任意に選択可能な回転位置および角度で固定可能であるように、圧着部（３１、５３）と基部（１３）を結合する手段（例えば４３、５３、３９、４１、５１、１０７）とを備える人工関節（１１）であって、圧着部（３１、５３）が首突出部（２７）用突出口の設けられた圧着板（３１、５３）を有することを特徴とする人工関節。
【請求項２】
圧着部（３１）が突出口（３５）を通る軸の周りを基部（１３）に対して回転可能であることを特徴とする請求項１に記載の人工関節。
【請求項３】
圧着板（３１、５３）が突出口（３５）を通る軸の周りを基部（１３）に対して回転不能であることを特徴とする請求項１に記載の人工関節。
【請求項４】
圧着部（３１）が、首軸（３３）に交差する軸の周りを回転できるように基部（１３）に取り付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】
圧着板（３１、５３）と基部（１３）が互いにネジ留め可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の人工関節。
【請求項６】
圧着板がキャップ・ナット（５３）であり、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５に記載の人工関節。
【請求項７】
キャップ・ナット（５３）が差込継手によって基部（１３）と結合可能であることを特徴とする請求項６に記載の人工関節。
【請求項８】
圧着板（３１）がバネ留め具（１０７）によって基部（１３）と結合可能であ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９】
圧着板（３１）が、例えば円錐型締付または楔型締付などの締付結合によって基部（１３）に締付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８にも関係する請求項１から４のいずれか一項に記載の人工関節。
【請求項１０】
圧着板（３１）がリング状であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の人工関節。
【請求項１１】
圧着板（３１）がＣ字型であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の人工関節。
【請求項１２】
関節ヘッド（２５）および圧着板（３１、５３）上にあり相互作用する接触面（例えば３７、６９、７３、４９、９９）が、形態および素材に関して、これらの接触面（例えば３７、６９、７３、４９、９９）間で１つまたは複数の接触領域が生じるように形成されており、その領域内で、接触面（例えば３７、６９、７３、４９、９９）の少なくとも１つが、圧着時に発生する作用力のもとで可塑変形可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１３】
関節ヘッド（２５）と圧着板（３１、５３）の間で少なくとも１つの点状、連続線または断続線接触が存在することを特徴とする請求項１２に記載の人工関節。
【請求項１４】
接触領域が球面上にあることを特徴とする請求項１２または１３に記載の人工関節。
【請求項１５】
関節ヘッド（２５）上および関節空間（１９）内にある接触面（例えば２３、２３’、４９、５０、５７、６７、７１、７５、８１、９９）が、球面上の少なくとも１つの点状、連続線または断続線接触が関節空間（１９）の締付表面（６１、７１）と関節ヘッド（２５）の間に存在するように構成されてい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１６】
接触面（例えば２３、２３’、３７、４９、５７、６９、７１、７３、８１、９９）の１つが、１つまたは複数の本体縁部あるいは１つまたは複数の本体先端によって、また他方の接触面（例えば５０、６７、６９、７５）が平滑なまたは粗な球面によって構成されていることを特徴とする請求項１２から１５のいずれか一項に記載の人工関節。
【請求項１７】
球面と相互作用する接触面が、首軸（３３）の周りを首部（２１）が回転する方向と交差する縁部（４９、７５、８１、９９）を形成することを特徴とする請求項１５および１６に記載の人工関節。
【請求項１８】
関節空間（１９）が、好ましくは雌ネジによって軸部（１３）の雄ネジに固定できる被覆部またはキャップ・ナット（５３）中に形成されていることを特徴とする請求項１から１７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、骨に固定可能な基部に首部を介して球継手状に連節させたヘッド・キャップをもつ請求項１のプレアンブルに基づく人工関節に関する。
【０００２】
（従来技術）
ＥＰ−Ａ−０６６３１９３から、骨に固定用プレートを取り付けて、そこへ支持殻内の保持リングで保持させた股関節窩が公知である。支持殻内における股関節窩の位置ズレを防止するために、支持殻内に侵入要素が備えられている。固定具により固定された股関節窩が外力を受けて支持殻へ押しつけられると、侵入要素が比較的柔軟な股関節窩の合成樹脂素材に侵入する。それにより、保持リングが正しいポジションに設定され、股関節窩が支持殻内に保持される。
【０００３】
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および中実球体表面双方がそれぞれ極めて正確に製造されねばならず、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。
【０００４】
ＥＰ−Ａ−０７１２６１７からは、ほぞを介してヘッド・キャップと結合する関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。窪み内での関節ボールの固定には、軸部を通して関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、関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関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、ほぞ軸に沿って関節ボールに作用し、窪み底部に対し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、関節ボールは窪み開口部のほうに押しつけられる。この実施形態では、開口部の半径は窪みの球体または関節ボールの半径よりも小さい。
【０００５】
（発明の課題）
本発明の課題は、ヘッド・キャップの位置設定において、骨に固定可能な基部に対し球継手状に転向可能であり、ヘッド・キャップを装着可能な首部を、基部に十分確実に固定させることのできる人工関節を提供することにある。その際、製作コストはできる限り低く抑えねばならず、また義肢は外科医にとってできる限り適用し易いものでなければならない。
【０００６】
（発明の説明）
骨に固定可能な基部、それに連節され首軸を規定する首部、およびその上に配置されたヘッド・キャップを有する人工関節において、その基部に窪みまたは面の形状をもつ関節装置が形成されている。そこには首部の関節ヘッドが配置されている。人工関節には、その他に、首突出部に配置されたヘッド・キャップ、および関節ヘッドを関節装置の底部に押し付けるための少なくとも１つの圧着部がある。さらに、圧縮部と基部を結合する手段もある。基部およびヘッド・キャップは、自然関節の所与条件にできる限り適合させるために、様々な基部、ヘッド・キャップのセットから選択される。自然関節窩も取り換える場合は、人工関節に人工関節窩も加わることになる。本発明によれば、そのような人工関節では、圧着部は首突出部用突出口のある圧着板を有する。
【０００７】
圧着板は、突出口を通る軸の周りを基部に対して回転可能または回転不能である。圧着板がキャップ・ナットである場合は特に回転可能なことが必要である。関節空間と関節ヘッドの接触面の間の接触領域が球体表面上にあるのではなくて、例えば円筒表面上または単に回転対称な面上にある場合でも、回転可能であれは有利である。そのような関節の場合、圧着板が円筒形関節空間の軸の周りを関節ヘッドと一緒に回転可能であることが有利である。そうであれば、例えば平行な２つの縁部がこの円筒形表面を押し付けるため、圧着板が関節ヘッドの軸体に対して回転できない場合でも、基部に対しては首部の球継手状転向可能性が達成できる。それに対して、回転不能なことが有利なのは、圧着板を関節ヘッドに押し付けた場合に基部に回転力が加わらず、その位置が圧着によって変化しない点である。
【０００８】
圧着板が首軸に交差する軸の周りを回転可能なように基部に固定されていれば、首部のブロッキングにはただ片側を基部に対して押し付けるだけでよい。それには、例えばネジを１つだけ使用するか、または引張固定材を利用することができる。このようにして、ネジは手の届き易い位置に設置することができる。圧着板の転向性を保証する軸またはその他の関節装置は、手の届き難いところに設置するのが好ましい。
【０００９】
圧着板の基部へのネジ留めは、圧着板に通して基部にネジ留めのできる１つまたは複数のネジによって達成することができる。ネジの操作は、手術中を通して開放されたままで、関節キャップを首突出部に装着するまで覆いのされない、関節に面した側から行うことができる。ネジ留めは、突出口のある圧着板として形成されており、あるいは圧着板を基部に押し付けるキャップ・ナットによっても達成することができる。
【００１０】
このようなキャップ・ナットは、キャップ・ナットと基部の結合を可能にする差込継手を有するものでもよい。圧着板は、バネ留め具によって基部と結合させることもできる。あるいは、例えば円錐型締付、食込み楔または偏心レバーによる楔型締付などの締付結合によって基部に締付固定することができる。
【００１１】
関節ヘッドおよび圧着板上にあり相互作用する接触面は、形態および素材に関してこれら接触面間に１つまたは複数の接触領域が生じるように構成さ競ることが望ましく、その領域内で圧着時に発生する圧力の作用下で少なくとも接触面の１つが可塑変形可能である。接触面の変形によって、関節ヘッドと圧着板の間で形態が最終的に決まり、それにより、相互作用する両部分の安定したブレのない結合が得られる。その場合関節へッドと圧着板の間の接触領域は、点状あるいは連続線、断続線であるのが好ましい。接触領域の面積が小さいことで、接触関与面の可塑的変形が促進される。関節ヘッドと圧着板の間の接触領域に該当することは、関節ヘッドと関節空間の接触領域にも当てはまる。
【００１２】
接触領域が球面上にあり、首部の各点における連節が球継手の自由な運動性を保証することが望ましい。接触面の少なくとも１つが、１つまたは複数の本体縁部によって、あるいは１つまたは複数の本体先端によって形成されていれば目的にかなっている。その他の接触面は平滑なまたは粗な球面によって、あるいは本体縁部または本体先端によって形成することができる。
【００１３】
例えば、関節ヘッドに対するキャップ・ナットの回転力の作用下で関節空間における首部の転向を阻止するためには、当該縁部の方向は、首部が首軸の周りを回る回転方向と交差する方向に、または締付固定後に首部に働く最大作用力の方向と交差する方向に向いているのが有利である。
【００１４】
（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。
【００１５】
図１〜９および１３に示す人工肩関節１１は、患者の上腕骨に固定できる軸柄１５と軸ヘッド１７から成る基部すなわち軸部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。首部２１は圧着板３１によって、または図９に示されたような押し付けネジによって関節窪み１９の底部に押しつけられている。人工肩の埋め込みでは、一部には関節窩も同時に取り換えられることがある。図１にはこの場合に使用される人工関節材が図示されており、１２の番号が付けてある。
【００１６】
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３１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。
【００１７】
図１には第１の実施形態として、関節窪み１９底部の円縁部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２１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穿孔部は円縁部２３と同等の半径を有する。関節ヘッド２５の操作案内は、小穿孔部および突出口３５の両円縁部２３、３７により達成される。
【００１８】
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。
【００１９】
円縁部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２１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、円縁部２３、３７が相互に移動する。その場合円縁部２３、３７は関節ヘッドの球面に押しつけられて、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。
【００２０】
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２１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２１の球面の外円は関節窪み１９の円筒形壁面に接している。
【００２１】
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ている。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が操作できる。それにより、圧着板３１を開いた状態にして関節ヘッド２５６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可能である。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。
【００２２】
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。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。
【００２３】
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円縁部５５間に締付固定作用が生じる。第１円縁部より半径の小さい第２円縁部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。
【００２４】
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収容用刳り抜き部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３７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と一体で製作することもできる。
【００２５】
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。
【００２６】
図４は第４の実施形態であり、半球状接触面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、ほぼ半球の接触面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つの円縁部７１、７３を有し、そのうちの１つが関節窪み１９の接触面６７と、他の１つがキャップ・ナット５３の接触面６９と相互作用する。円縁部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。仮想球の半径は両接触面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および円縁部７１、７３が可塑変形可能だからである。
【００２７】
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縁部７３と相互作用をする中空球型接触面６９を有する。円縁部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に固定された際接触面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と円縁部７３の半径と、その上に円縁部２３、２３’が存在する仮想球面および圧着板３１における接触面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つの合同接触面の圧着の場合より大きくできるからである。基部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。
【００２８】
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。後者の場合で、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。
【００２９】
図７には関節ヘッド２５が円筒形である第７の実施形態が示されている。関節窪み１９も同様に円筒形である。関節ヘッド２５の円筒軸は首軸３３に垂直な方向に延びているが、関節窪み１９の円筒軸は関節ヘッド２５の円筒軸に垂直な方向にある。関節窪み１９の基部は円筒軸と同じ高さにあり、それに垂直である。関節窪みの半径は、関節ヘッドがその円筒軸の周りを回転できるだけの余裕がある。この回転にはその都度圧着板３１も関与する。圧縮板は円形形態であり、その直線性開口縁部３７が円筒表面に接している。圧着板３１はキャップ・ナット５３により軸ヘッド１７に固定されているが、それらの間で自由に回転できるようになっている。それにより、関節窪み１９円筒軸からの首軸３３の偏差が無段調整でき、骨断面に対して垂直な方向に合わせることができる。その結果、実際の球継手と同様、首軸の方向設定が球継手状に自由に行える。関節窪み１９のほうに向いた関節ヘッド２５の接触面７５には刻み目が付けてあるので、キャップ・ナット５３を締め付けた際に関節窪み１９の底平面に条溝が刻印され、その円筒面に縁部が形成される。関節窪みおよび軸ヘッドに刻み目を入れることによって、関節窪み１９の円筒軸の周りの回転も関節ヘッド２５の円筒軸の周りの回転もブロッキングされる。この実施形態では、圧着板は側面からでもキャップ・ナット５３と関節ヘッド間に押し入れることができる。その場合、キャップ・ナットに山ネジは必要でなく、キャップ・ナットは例えば関節窪みの周囲を取り巻く溝に噛み合うように構成することができる。圧着板が楔形で、キャップ・ナットへの接触面がそれ相応の角度をもっていれば、圧着板の食込みによって関節ヘッドへの圧着効果を得ることができる。
【００３０】
図８は第８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している。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。
【００３１】
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接触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。
【００３２】
図９には、首部２１が２つの部品９３、９５から構成される第９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１０〜１２に示された首部２１と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方向に押し付ける力は引張固定材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。
【００３３】
言及したように、関節ヘッド２５は完全一体である必要はない。例えば図１０〜１２に示すように、個別部品から構成することもできる。図１０および１１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、関節窪みへの押し付けにより、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。
【００３４】
両部品９３、９３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。
【００３５】
図１３には被覆部の内部に関節空間１９の形成されている実施形態が示されている。その被覆部はキャップ・ナット５３として構成され、軸ヘッド１７に設けられた雄ネジ８７にネジ留めされている。関節ヘッド２５は関節面として、向い合う２つの切頭円錐面を有する。関節空間１９の底部６２も同様に中窪みの切頭円錐形態である。相互作用する円錐面の角度は双方が互いに補うのに相応しい角度になっている。被覆部５３の締付プレート３１も同じく切頭円錐形の錐面７２を有する。
【００３６】
締付プレート３１は、キャップ・ナット５３で連節体２５の方へ押しつけられる下敷板として構成することもできる。したがって、それはキャップ・ナットと一体で構成する必要はない。そのことより、キャップ・ナット５３を締めた際にキャップ・ナットの回転運動が関節ヘッド２５にはあまり伝わらないという利点が得られる。底部６２および／または締付プレート３１の締付固定面は、切頭円錐形態で補完的に配置された１つまたは複数のリング状縁部として構成することができる。
【００３７】
人工関節１１の場合、要約すれば、ヘッド・キャップ２９は首部２１を介して、骨に固定可能な基部１３と結合している。首部２１は球継手状に基部１３に連節している。その場合、首部２１の関節ヘッド２５が基部１３の関節空間１９に設置されており、それが圧着板３１により関節空間１９のほうへ押しつけられている。この圧着板３１には首部２１用に突出口３５が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
接触面としての円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】
関節ヘッドに押し付け得る円縁部にも、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接触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】
円筒形関節窪み内にあって関節窪みの軸の周りを旋回可能な圧着板によって保持される、接触領域に刻み目の入った円筒形関節ヘッドを有する人工肩のヘッド領域切断図である。
【図８】
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９】
図１０〜１２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。
【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】
組合せにより首部を構成する２部品の見取図である。
【図１２】
図１０および１１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１３】
ネジ留めできる被覆部の内部に形成された関節空間に配置されている関節ヘッドを備える軸部のヘッド領域切断図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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2004512923.tif 000032
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