(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠位の骨幹端（３）に押し付けることが可能で、該遠位の骨幹端（３）へ至る空洞（４）を形成するプラスチック製のセンタリング装置（２）を備え、前記遠位の骨幹端（３）と前記センタリング装置（２）との間にある前記空洞（４）へ該遠位の骨幹端（３）のより深い進入を可能にする骨幹装具であって、前記遠位の骨幹端（３）が、前記センタリング装置（２）の上縁（２６）と弱い線接触で液体骨セメントの侵入を防ぐと共に前記空洞（４）中でセンタリング装置（２）に形成される差込部（７）を受ける円錐形の穴（５）を有することを特徴とするセメント接合可能な骨幹装具。
【請求項２】
前記センタリング装置（２）が、射出成型工具を使用した射出成型パーツとして製作されることを特徴とする請求項１に記載のセンタリング装置を備える骨幹装具。
【請求項３】
前記円錐形の穴（５）が０．５°から２．５°の間の半円錐角（８）を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセンタリング装置を備える骨幹装具。
【請求項４】
前記円錐形の穴（５）が、１．２°から１．６°の間の半円錐角（８）を有することを特徴とする請求項３に記載のセンタリング装置を備える骨幹装具。
【請求項５】
前記差込部（７）が、該差込部（７）で軸線の間隔（１４）を持つ２つの締付、ガイド部分（１３、１５）を生み出すために、より大きな直径（１２）を有する第２段（１１）と隣接する第１段（９）を備えることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のセンタリング装置を備える骨幹装具。
【請求項６】
前記第１段（９）が、前記第２段（１１）よりも低い放射方向の変形に対する抵抗に対抗する複数の突出リブ（１６、１７、１８）で形成されることを特徴とする請求項５に記載のセンタリング装置を備える骨幹装具。
【請求項７】
前記センタリング装置（２）による押し付けおよび締付後の骨幹端（３）の可能な進入が１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のセンタリング装置を備える骨幹装具。
【請求項８】
前記センタリング装置が、前記骨幹端（３）を、骨髄室空洞（２５）に挿入する際に、後者の壁に対して整列させるために、少なくとも３つのセンタリング・フィン（２２、２３、２４）を備えることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のセンタリング装置を備える骨幹装具。
【請求項９】
回転の固定（２７、２８）に適した形状が空洞（４）内で骨幹端（３）とセンタリング装置（２）の間で、１つのフィン（２４）が横方向に向いている時に限り係合が可能であることを特徴とする大腿骨骨幹に関する請求項８に記載のセンタリング装置を備える骨幹装具。
【請求項１０】
前記センタリング装置が、ＰＭＭＡから成ることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のセンタリング装置を備える骨幹装具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠位の骨幹端（ｄｉｓｔａｌ  ｓｈａｆｔ  ｅｎｄ）への押し付けが可能で、該遠位の骨幹端に至る空洞（ｃａｖｉｔｙ）を形成し、該遠位の骨幹端の遠位の方向の空洞へより深い進入が可能な、遠位の骨幹端とセンタリング装置（即ち、芯出し装置）との間に存在する円錐形の締付け結合を有するプラスチック製のセンタリング装置を備えるセメント接合可能な骨幹装具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
遠位の端が空洞により深く進入し、硬化したセメント中の亀裂を回避することを可能にするために、遠位の端への押し付けと遠位の端の空洞を形成するセメント接合可能な装具骨幹の遠位の端にあるセンタリング装置が特許出願ＧＢ−Ａ−２  １０４  ３９１に示される。ポリエチレン等のプラスチックがセンタリング装置用の材料として使用される。
【０００３】
ここで提案された実施形態は、円錐形に形成された遠位の端が、軸方向の締付と、軸力の増加時に引き続くすべり（ｓｌｉｐｐｉｎｇ）を確実にするために、その外輪郭の非常に狭い許容差以内での機械加工が必要であるという欠点を有する。この種の締付は同時に強い密封作用をもたらすので、空洞の最下点に通気孔（ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ  ｂｏｒｅ）が提案されている。骨髄室空洞内に一様に薄いセメント・ジャケットを得るために望ましい厚い骨幹端が、遠位の領域の骨幹の軸に至るかなり大きな半円錐角を持つ表面部分を有するという一層の欠点がある。緊密に接触しているガイド表面による締付がこの領域内で提供される場合、骨セメントの硬化後に骨幹が空洞の中へさらに進入する際のかなり大きな半円錐角により、骨幹とセンタリング装置とを囲むセメント・パウチで大きな軸力および輪応力（ｒｉｎｇ  ｓｔｒｅｓｓ）が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は装具およびセンタリング装置をこの点に関して改善することである。これは、空洞内のセンタリング装置上に形成される差込部（ｓｐｉｇｏｔ）が締付結合を形成し、遠位の骨幹の端が近接した方向に円錐形の穴を有する独立請求項１により達成される。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、遠位の装具の端の外部輪郭がもはやガイドの機能を有さないこと、およびセンタリング装置の空洞を、その近接した周囲の縁と骨幹の表面との間の弱い線の接触により、セメント結合なしの保持が可能であるという長所を持つ。円錐角度を自由に選択することができるので、また円錐形の穴を遠位の骨幹端に狭い許容差内で経済的に生産することができるので、差込部へのセンタリング装置の締付と配置の信頼度には一層の利点が存在する。
【０００６】
本発明によるさらなる開発の利点は、従属する請求項２から請求項１０によりもたらされる。
【０００７】
差込部の幾何形状が、射出成型用金型中での形状反転により穴と同様にして生産されるので、射出成形工具中でのセンタリング装置の製造では、締付領域内の差込部と円錐形の穴との間の対合許容公差は特に狭くなる。したがって、骨幹端およびセンタリング装置の両部品において製造および許容差の監視はより容易である。
【０００８】
円錐形の穴の半円錐角は、骨幹およびセンタリング装置の材料に依存し、また差込部の幾何形状により、０．５°から２．５°の間で選択することができる。金属製の骨幹およびＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）等のプラスチック製のセンタリング装置の場合には、半円錐角は１．２°から１．６°の間である可能性がある。
【０００９】
差込部が異なる直径を有する２つの段を備え、軸の距離に関する傾きが円錐形の穴の半円錐角と一致するように選択される場合、摩擦および骨幹先端の降下の増加により過度に増加する円錐形の穴と差し込み部との間の半円錐角に対応する軸線方向の抵抗力Ｆに対向してセンタリング装置を押し付ける間に軸線方向に間隔の離れた２つのガイド・締付部分が生じる。実際には差込部の段が放射状に内側に変形するという理由のみにより降下が可能である。初めに１つの段のみが円錐形の穴で接するように段の間隔を選択する場合および、例えば、初めはそれが少数のリブのみから形成され、より容易に放射状にこの段を変形することが可能な場合、センタリング装置の押し付けで発生する軸線方向抵抗力（ａｘｉａｌ  ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｆｏｒｃｅ）はほんのわずかであり、軸線方向抵抗力は遠位の骨幹先端をさらに降下させる際に第２段も放射状に内側に変形するときにのみ、さらに強く増加する。これは、押付の間センタリング装置が骨幹先端上でそれ自体を保持し、センタリング装置が、差込部と整列する所定の位置に到達した場合、著しい抵抗を示すことを意味する。その後、装具骨幹はセンタリング装置により骨セメントを充填された管状の骨の骨髄室への導入が可能で、センタリング装置の少なくとも３つのフィンによりその遠位の端で案内される。
【００１０】
センタリング装置の所望の位置は、円錐形の穴がいくらか大きい半円錐角の導入用円錐（ｒｕｎ−ｉｎ  ｃｏｎｅ）を持ち、第２段がこのより険しい円錐と連続である場合、押付中にさらに明確な方法で示され、また円錐形の穴への一層の進入のためにはこのより険しい円錐が最初に放射状に変形する必要がある。センタリング装置の空洞および軸線方向抵抗力は、遠位の骨幹端がセンタリング装置の押し付けと、骨セメントにより囲まれるジャケットなしでのセメント接合と、軸線方向への許容できない力を受けた後、センタリング装置中に数ｍｍ浸り続けることができるような大きさにする。
【００１１】
大腿骨骨幹装具では、骨髄室空洞内に骨幹を導入する際に大腿骨頭が中央にあるので、センタリング装置がフィンにより横方向について骨幹を支持することは有利である。この理由により、このことは、降下深さに依存せず、フィンが横方向を向けられる場合に限りセンタリング装置の押し付けを許す回転による固定が、空洞中で骨幹先端とセンタリング装置との間で提供される場合、さらに有利である。組立て式のセンタリング装置がそれ自体はＰＭＭＡから成る場合、骨セメントによる均質のセメント・パウチが後に骨幹内への進入を許す装具のセメント接合後に、遠位の骨幹先端の領域のセメント・パウチ内での許容できない応力を発生しないという結果になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明が典型的な実施形態に関して記述される。
【００１３】
図は、その遠位の骨幹端３で押し付けが可能であり、遠位の骨幹端３へ至る空洞４を形成するプラスチック製のセンタリング装置２を有するセメント接合可能な骨幹装具１を示す。遠位の骨幹端３とセンタリング装置２との間には、骨幹端の空洞中の遠位の方向へより深い進入を可能にする締付け結合が存在する。締付け結合は、センタリング装置２の空洞４中で形成されて近接した方向の骨幹端３が円錐形穴５中へ突出する差込部（ｓｐｉｇｏｔ）７により達成される。
【００１４】
図では、同一の参照符号は同一の機能の特徴に使用される。
【００１５】
図１において、大腿骨骨幹装具１は、押付が可能なセンタリング装置２を遠位の骨幹端３に備える。大腿骨２１は、液体状態で充填される骨セメント（ｂｏｎｅ  ｃｅｍｅｎｔ）１９に対する密封を行う骨髄室（ｍａｒｒｏｗ  ｃｈａｍｂｅｒ）隔壁２０を骨髄室空洞２５中に備える。装具１およびセンタリング装置は共に所定の進入深さに到達するまで液体骨セメント１９中に降ろされる。降下中に、遠位の骨幹端３はフィン２２、２４によって骨髄室空洞２５の内にセンタリング（即ち、芯出し）される。この中では、１つのフィン２４が横向きに向けられる。
【００１６】
図２と図３におけるセンタリング装置２は、液体骨セメントの侵入（ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ）を防ぐためにその上縁２６で骨幹端３との弱い線接触のみを持っている。実際の固定は、センタリング装置２にて空洞４中で形成され、骨幹端３で近接した方向へ提供される円錐形の穴５に締付結合される差込部７を通して起こる。例えば、金属の骨幹については、１．４３°の半円錐角（ｈａｌｆ  ｃｏｎｅ  ａｎｇｌｅ）８を持つ円錐形の穴５が提供される。差込部は、下記の第２段１１の直径１２より多少小さい直径１０まで応力を受けない状態に制限された、取付リブ（ａｔｔａｃｈｅｄ  ｒｉｂ）１６、１７、１８を備えた第１段を持っている。図２の差込部７の位置は、所望の押付位置に対応する。その中で、リブ１６、１７、１８は引き伸ばしに対する所望の締付力が達成されるまで既に放射状に内部に変形されている。同時に、第２段１１は、円錐形の穴５の導入用円錐３０中でのそのわずかに大きな直径にセンタリングされており、差し込み部７の一層の進入に対して容易にわかる付加的抵抗を形成する。骨幹端３の実質的により大きな軸線方向力でのみ、第２段１１はまた放射状に内部に変形し、また、骨幹端３は所定の抵抗力に対してセンタリング装置２の空洞４中へより深く浸ることが可能である。空洞４および円錐形の穴５は、センタリング装置２の押し付け後のより高い抵抗に対して、骨幹がセンタリング装置２中へさらに数ｍｍ浸ることが可能な寸法にされている。抵抗のこの「ジャンプ（ｊｕｍｐ）」は、液体骨セメント１９中に装具骨幹１を降下させ、案内している間にセンタリング装置２が骨幹にさらに押し付けられないという利点を持つ。フィン２４が横方向に向いている時に限り、センタリング装置を置くことを可能にするため、ノーズ３２で止まるくぼんだ表面２７は、骨幹端３における骨幹の軸線３１と平行に設けられる。このために、センタリング装置は空洞４中に回転を妨げる適切なガイド表面２８を持っている。
【００１７】
図４、図５、図６に、導入用円錐３０がその半円錐角２９により軸線方向の抵抗力Ｆの増加に寄与しない配置を示す。差込部７の押し付け中に、直径１０を有するリブ１７の点Ｐ1を備えた第１段９は、最初に円錐形の穴５との接触を行う。しかし、直径１２を有する第２段の点Ｐ2に対する軸線方向の距離１４は、点Ｐ2が円錐形の穴５とまだ接触しない寸法にされている。押す運動の継続中に、リブ１７は、点Ｐ1で放射状に内側に変形し、また、弱く増加する締付力を有する締付ガイド部分１３（図５）が発生する。実質的により大きな抵抗に対向する第２段１１が円錐形の穴に接触する場合のみに、所望の押付位置が達成される。軸線方向の抵抗力は非常に大きいので、骨幹１およびセンタリング装置は骨幹およびガイドの降下中にセンタリング装置によりこれ以上はともに押されることはない。図６で、抵抗力Ｆが、取り囲むセメント・パウチ１９でセンタリング装置２による軸線方向の許容できない引張応力が生じないような大きさにされている時、骨幹３はより大きな抵抗力Ｆに逆らって空洞４へと動く。
【００１８】
図７において、図５に相当するセンタリング装置の押し付けの終了状態が示されている。差し込み部７は、点Ｐ1’の第１段９で既に変形され締付ガイド部分１３を形成しているが、第２段１１の点Ｐ2’は半円錐角２９で導入用円錐３０に接触する。半円錐角８で円錐形の穴５上に接触するまでに点Ｐ2’が通過すべき尖った短い円錐部分中では、抵抗力Ｆのジャンプ３３が起こる。センタリング装置を押付の際の信頼性のある軸線方向位置もさらにこの領域にある。
【００１９】
図８は、抵抗力Ｆを軸線方向の距離Ｓに対してプロットしたグラフを示す。図５による配置について、点Ｐ2のさらなる関与により抵抗力Ｆのより鋭い上昇が起こる。図７による配置について、それは破線の特性曲線に一致する、点Ｐ2’のさらなる関与により最初に力の上昇のジャンプ３３が起こり、引き続き鋭い上昇が起こる。
【００２０】
図９は、リブ１７を備える第２段１１が最初に点Ｐ3で円錐形の穴５にかみ合うさらなる配置を示すが、第１段は点Ｐ4について、なお円錐形の穴５との間に隙間を持つ。取付の継続中に、この場合、リブ１７が差込部７を締め付けるために最初に内側に変形する。点Ｐ4が円錐形の穴５に接触している場合に限り、抵抗力Ｆの急激な上昇による曲げが運動の継続中に生じる。ごく一般的には、形状によって、あるいは放射方向の曲げを決定する輪郭、直径１０、１２、および２つの段９、１１の軸線方向の間隔１４、および半円錐角８の寸法それぞれにより、軸線方向抵抗力の大きさを規定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】センタリング装置を備えた大腿骨骨幹装具の概略図である。
【図２】センタリング装置を備えた図１の骨幹端の拡大した部分概略図である。
【図３】図２のセンタリング装置の平面概略図である。
【図４】円錐形の穴で接触開始における差込部の一部分の角度を大きく拡大、誇張した概略図である。
【図５】円錐形の穴の第２段の接触が開始した時点の図４の配置概略図である。
【図６】差込部をさらに導入中の図５の配置概略図である。
【図７】第２段が最初に導入用円錐で接触する図２のさらなる配置概略図である。
【図８】差込部の押し込み中の軸線方向抵抗力の概略グラフである。
【図９】点Ｐ3で円錐形の穴に接触する、２回のうちの最初にある第２段の図５と類似の配置の概略図である。
【符号の説明】
１  骨幹装具
２  センタリング装置
３  遠位の骨幹端
４  空洞
５  円錐形の穴
６  締付結合
７  差込部
８  半円錐角
９  第１段
１０  直径
１１  第２段
１２  直径
１３  締付ガイド部分
１４  軸線の間隔
１５  締付ガイド部分
１６  取付リブ
１７  取付リブ
１８  取付リブ
１９  骨セメント
２０  骨髄室隔壁
２１  大腿骨
２２  センタリング・フィン
２３  センタリング・フィン
２４  センタリング・フィン
２５  骨髄室空洞
２６  センタリング装置上縁
２７  表面
２８  ガイド表面
２９  半円錐角
３０  導入用円錐
３１  骨幹の軸線
３２  ノーズ
【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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