(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の長尺部品と、第２の長尺部品と、ナットとを備え、
前記第１の長尺部品は自由端と他端を有しており、この他端は細長い心棒部を有しており、
前記第２の長尺部品は自由端と他端を有しており、この他端が前記細長い心棒部に調節可能に嵌まることが可能な関節形成部分を有することにより、前記第１の長尺部品および前記第２の長尺部品の合計長さが長骨の長さに近似できるように調節可能であり、
前記関節形成部分が環状体を有しており、前記環状体が、螺刻された外面と、前記環状体が前記細長い心棒部の周囲に押しつけられると前記細長い心棒部が圧力嵌めされるように形成された内面とを有しており、
前記ナットは前記環状体の前記外面に螺合する螺刻された内面を有しており、前記環状体および前記ナットの少なくとも一方が、前記ナットを前記環状体に螺合させることで前記環状体を前記細長い心棒部の周囲に押しつけるように形成されたテーパ面を有し、
前記関節形成部分は、前記細長い心棒部に嵌まる孔を有し、
前記細長い心棒部の外面および前記関節形成部分の前記孔側の内面は、互いに噛み合う噛合部を有し、
前記噛合部は、前記関節形成部分の前記孔側の前記内面に対する前記心棒部の割出回転が可能なように形成されている、調節可能な長骨プロテーゼ。
【請求項２】
前記ナットの前記螺刻された内面が前記テーパ面を有する、請求項１に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
【請求項３】
前記第１の長尺部品および前記第２の長尺部品の少なくとも一方の前記自由端が人工関節に嵌まるように形成されている、請求項１に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
【請求項４】
前記第１の長尺部品および前記第２の長尺部品の両方の前記自由端が人工関節に嵌まるように形成されている、請求項３に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
【請求項５】
前記第１の長尺部品および前記第２の長尺部品の一方の前記自由端が人工肘関節に嵌まるように形成されており、前記第１の長尺部品および前記第２の長尺部品の他方の前記自由端が人工肩関節に嵌まるように形成されている、請求項４に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
【請求項６】
前記噛合部は、前記心棒部と前記関節形成部分の前記孔側の前記内面に存在する多数の軸線方向のリブを有する、請求項１に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
【請求項７】
前記細長い心棒部と前記環状体の前記内面の少なくとも一方は、両者の間の圧力嵌めを増強するように形成された表面形状を有する、請求項１に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
【請求項８】
前記細長い心棒部と前記環状体の前記内面は、両者の間に互いに噛み合う境界面を有する、請求項７に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
【請求項９】
前記第１の長尺部品および前記第２の長尺部品の一方が前記他端で最大の外径を有しており、前記ナットが前記最大の外径に近似またはこれ未満の外のり寸法を有する、請求項１に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
【請求項１０】
前記第１の長尺部品が前記自由端と前記心棒部の間にある長尺本体を有しており、前記長尺本体は前記心棒部の外のり寸法よりも大きい外のり寸法を有する、請求項１に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
【請求項１１】
前記ナットは、レンチに嵌まるように形成された外面を有する、請求項１に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
【請求項１２】
前記外面は、丸められた角部のみを有する、請求項１１に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は整形外科用プロテーゼに関する。さらに具体的には、本発明は、例えば患者の腕のような四肢の機能を回復させるためのプロテーゼに関する。特に、本発明は患者の長骨の代替に適する。
【０００２】
【従来の技術】
２０世紀後半には、人工プロテーゼによって代替される人間の骨格部分の数が増大した。年月を重ねるにつれて、これらのプロテーゼは、骨または関節の単なる物理的代替品からさらに精巧な高機能プロテーゼへと発展してきた。例えば、プロテーゼは、肩関節または肘関節の代替品として周知である。DePuy, Inc.に譲渡された米国特許に係る特許文献１に従ってデザインされたモジュール式の肩プロテーゼは、患者の肩に存在する関節窩に一体化することができる。このプロテーゼは、患者の既存の上腕骨の内部に埋設されるように形成された下方心棒部を有する。やはりDePuy, Inc.が所有する米国特許に係る特許文献２は、上記に類似したモジュール式の肘プロテーゼを開示する。このプロテーゼは、上腕骨と尺骨の髄内管に埋め込まれる複数の心棒部を有する。類似の人工関節は、尻、膝、および足首の関節の代替のために既に存在する。
【０００３】
損傷すなわち傷害のある間接を代替するための装置は多数存在するが、骨、特に長骨の代替は非常にやっかいである。指接骨のプロテーゼは徐々に成功してきているとはいうものの、特に患者の手足の機能を確保するという点で長骨はプロテーゼで容易に代替できずにいるのが現状である。
【０００４】
長骨の代替に伴う問題は多数であり種類も様々である。おそらく最大の障害は、極度の荷重に耐えなければならないという長骨の性質にある。この問題を解決する一つの方法は、骨を代替するのではなく補完することであった。例えば、特許文献３に記載されているように、大腿部の縦の骨を通るように人工大腿骨の骨幹を延長する。この人工の骨幹の一端部は人工の膝部品として終結しており、他端部は人工の尻部品として終結する。特許文献３のプロテーゼは、既存の骨を保持し、耐荷重性の一部をその骨に依存する。
【０００５】
長骨プロテーゼに伴うさらなる問題点は、患者によって個々の長骨の長さは異なるということである。大腿骨、脛骨、橈骨、および上腕骨の長さは、患者の身長が異なるのと同様に異なる。上記の特許文献３の技術は、プロテーゼの尻関節部品と膝関節部品の間の全体の距離を調節するための可動スクリューと外部に螺刻されたスリーブ面を設けることにより、この長さの相違に対処する。人工関節のため多くの類似の方法が実行されている。これらのプロテーゼによれば、例えば、心棒部を骨の髄内管に埋め込むことにより、関節が既存の長骨に固定されることに注目すべきである。特許文献４〜特許文献８には、様々な長さ調節機構が開示されている。これらの長さの調節機構は、特許文献４の斜歯歯車と外方のキー構造から、特許文献８の装置のモールスのテーパ圧力ロック機構に至るまで多岐に及ぶ。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第５，３１４，４７９号明細書
【特許文献２】
米国特許第６，２９０，７２５号明細書
【特許文献３】
米国特許第４，３８４，３７３号明細書
【特許文献４】
米国特許第４，５０２，１６０号明細書
【特許文献５】
米国特許第４，８９２，５４６号明細書
【特許文献６】
米国特許第５，３５８，５２４号明細書
【特許文献７】
米国特許第５，３８７，２３９号明細書
【特許文献８】
米国特許第５，９０６，６４４号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
これらの従来の長さ調節機構すべてに共通する問題は、プロテーゼの長さを本来の場所で調節できないことである。すなわち、上記の従来の装置では、プロテーゼの所望の長さは予め決められていて、患者の身体内に埋め込まれる前にプロテーゼは調節される。典型的な外科処置では、罹患した手足にＸ線が照射されてプロテーゼの所望の長さが決定される。しかし、場合によっては、どんなにＸ線を精確に照射して計測しようとしても、ある程度の誤りが生じて、長骨の長さの精確な計測が困難になることがある。例えば、患者の上腕骨のＸ線検査を行うのは著しく困難なことがある。通常の手順では、上腕骨の周囲の筋肉および脂肪組織ならびに他の生体力学的な妨害のために、上腕骨を完全にＸ線写真乾板に平行に向けることはできない。従って、上腕骨は多くの場合にはＸ線写真乾板に対して非平行状態に配置され、最も多くの場合にはＸ線写真乾板から外側に向かってわずかに傾斜させられる。このような平行度の誤差により、上腕骨の長さを精確に測定するのはほとんど不可能である。
【０００８】
長骨プロテーゼの不精確な測定は、もちろん四肢の長さの不適切という結果を招く。この長さの不精確な調節は、運動障害および筋肉障害を引き起こすことがある。さらに、不精確なプロテーゼの長さは、プロテーゼの周囲の組織の締まり具合にも悪影響を与えることがある。長さが小さ過ぎる場合には、周囲の組織は不要なまでに弛緩する。プロテーゼが長すぎる場合には、どうにかしてプロテーゼを埋め込むことができたにしても、組織が硬くなり過ぎることがある。
【０００９】
従来のプロテーゼ装置は、長い間、骨または関節の障害を持つ患者を助けることに使われてきたが、達成されていない要望がいくつか残っている。一つの要望は、存続能力のある長骨プロテーゼつまり代替品である。他の一つの要望は、患者の身体内に埋め込まれた後に、本来の場所で簡単に素早く調節することができる長さの調節可能なプロテーゼである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
これらの要望を解決するため、本発明は、代替すべき長骨の計測の誤差を補償するために患者の身体内で容易に調節することができる調節可能な長骨プロテーゼを検討する。本発明に係るプロテーゼは第１の長尺部品を有し、この第１の長尺部品は、例えば肘関節のような第１の人工関節に係合するように形成された第１の端部と、第１の関節形成部分を持つ他端部とを有する。また、第２の長尺部品が設けられており、この第２の長尺部品は、例えば肩関節のような第２の人工関節に係合するように形成された第２の端部と、第２の関節形成部分を持つ他端部とを有する。これらの二つの関節形成部分は互いに調節可能に嵌め合うことができ、これにより第１の長尺部品および前記第２の長尺部品の合計長さが、代替される長骨の長さに近似できるように調節可能である。
【００１１】
本発明の一つの形態では、第１の関節形成部分は細長い心棒部を有しており、第２の関節形成部分は環状体を有しており、環状体は螺刻された外面と、細長い心棒部が圧力嵌めされるように形成された内面を有する。このプロテーゼはさらにロックナットを有しており、このロックナットは環状体の螺刻された外面に螺合するように螺刻されたテーパ状の内面を有する。この形態によれば、ロックナットを環状体に螺合させることで環状体をその内部の細長い心棒部の周囲に押しつけて、これらの二つの部材の相対的な軸方向および回転方向の位置を固定する。
【００１２】
本発明によれば、第２の関節形成部分は、環状体の内面に連続する寸法を持つ貫通しない孔も有する。この貫通しない孔は細長い心棒部にピッタリした隙間嵌め（close running fit）する寸法を持ち、これにより心棒部は孔に対して自由に回転または平行移動することができる。ある実施の形態では、心棒部および孔は、両者の間に互いに噛み合う境界面を有する。互いに噛み合う境界面は、孔に対する心棒部の割出回転または割出平行移動が可能なように形成されていてもよい。あるいは、互いに噛み合う境界面は、これらの部品間の相対回転または相対平行移動を防止または限定するように形成されていてもよい。ある実施の形態では、互いに噛み合う境界面は、心棒部および孔に存在する多数の軸線方向のリブを有する。
【００１３】
環状体の内面および心棒部の外面はともに、心棒部の周囲の環状体の圧力固定状態すなわち嵌め合いを増強するように表面処理を施されていてもよい。この表面形状は、部品間の互いに噛み合う境界面の形状でもよいし、変形可能な突起群の形状でもよい。
【００１４】
本発明の一つの目的は、長骨の代替として容易に使用できるプロテーゼを提供することである。さらなる目的は、患者の身体内でのプロテーゼの長さの調節が容易に行えるようにするという本発明の特徴に存在する。
【００１５】
本発明の一つの長所は、長さの調節を可能にする能力と、長さの調節が可能なプロテーゼにおける強固な係合を達成する能力により実現される。他の長所は、部品が多くの骨格構造および多くの長骨の代替のために容易に適することにある。さらなる長所は、このプロテーゼの部品が、患者の解剖学的構造に応じて、選択された部品のうちから組み合わせおよびマッチングすることができることにある。
【００１６】
本発明の他の目的および長所は、下記の説明および添付の図面から明らかにされる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の原理の理解を容易にするために、図面に示され下記に説明される実施の形態を以下に参照する。理解すべきこととして、実施の形態によって本発明の範囲が限定されることを意図するのではない。さらに理解すべきこととして、本発明は、当業者が通常想起する程度の範囲にある限り、例示の実施の形態のあらゆる改変および修正を包含するとともに、本発明の原理のさらなる応用を包含する。
【００１８】
本発明は、最も好ましくは本来の場所でプロテーゼの長さを調節することが可能な調節可能なプロテーゼを検討し、患者の長骨、例えば上腕骨の代替という用途を有する。しかし、本発明の調節可能な特徴は、例えば人工関節のような他のプロテーゼのためにも実施することができる。本発明の一つの態様では、調節可能なプロテーゼは、プロテーゼの関節形成部品同士の間の圧力嵌めをもたらすための螺刻された環状体およびテーパナットを利用する。
【００１９】
図１および図２に示されるように、調節可能なプロテーゼ１０は、下方の関節形成部分１２を備えており、下方の関節形成部分１２は上方の関節形成部分１４に調節可能な関節状に屈曲する形式の係合をするように構成されている。例示の好適な実施の形態では、プロテーゼ１０は、上腕プロテーゼとして意図されている。従って、これらの二つの関節形成部分１２，１４は、患者の上腕骨に近似するように意図されている。下記の説明では、下方の関節形成部分１２は肘上腕部品１２、上方の関節形成部分１４は肩上腕部品１４とも呼ぶ。もちろん、これらの上方および下方の部分は、プロテーゼの性質に応じて修正することができる。例えば、プロテーゼは他の長骨の代替に提供されてもよい。同様に、部分１２，１４の一方または両方は、既存の骨に係合するように修正してもよい。例えば、プロテーゼ１０は、長骨の途中部分の代替として使用してもよい。
【００２０】
例示の実施の形態では、肘上腕部品１２は、その自由端に形成された肘関節部材１８を有する。同様に、肩上腕部品１４は、その自由端に形成された肩関節部材２０を有する。ある実施の形態では、肘関節部材１８は、米国特許第６，２９０，７２５号に開示されたモジュール式の肘の部分を構成するのでもよい。この文献の関連部分、特にモジュール式の肘の上腕部品を説明する部分は言及されることによりこの明細書の一部をなす。同様に、肩関節部材２０は、米国特許第５，３１４，４７９号に開示されるように形成されていてもよい。米国特許第５，３１４，４７９号の関連部分、特に関節ヘッド部材に係合するように形成されたプロテーゼ本体を説明する開示の部分は言及されることによりこの明細書の一部をなす。
【００２１】
図１に示されるように、肘上腕部品１２は下方の長尺部材２５を有しており、肩上腕部品１４は上方の長尺部材２７を有する。上方の長尺部材２７は貫通しない孔３０を画定しており、孔３０は上方の長尺部材２７の一端部（肩関節部材２０の反対の端部）の内部を延びている。下方の長尺部材２５は、細長い心棒部３２を有しており、心棒部３２は孔３０の内部にピッタリした隙間嵌め（close running fit）するような寸法を有する。心棒部３２は下方の長尺部材２５における肘関節部材１８と反対の端部に形成されている。
【００２２】
本発明の重要な態様によれば、上方の長尺部材２７はさらに環状体部分３５を有する。環状体部分３５は上方の長尺部材２７の貫通しない孔３０のある方の端部に組み込まれている。図３に示されるように、環状体部分３５は、溝３８で区分された多数の環状体フィンガー３７により形成されている。環状体フィンガー３７は、上方の長尺部材２７の貫通しない孔３０に実質的に連続する孔３９を画定する。好ましくは、孔３９および貫通しない孔３０は、各々が同一の直径を持つように形成され、最も好ましくは、共通するドリルおよびリーマ仕上げ作業で形成される。
【００２３】
図１および図２に示されるように、環状体部分３５の周囲にはロックナット１６が配置される。さらに具体的には、環状体部分３５は、その外面に一連の外側ネジ山４１を有しており、外側ネジ山４１は環状体部分３５のほとんどの長さにわたって延びている。ロックナット１６は、環状体部分３５の外側ネジ山４１に螺合するように形成された雌ネジ４４を有する。
【００２４】
本発明によれば、ロックナット１６、環状体部分３５および下方の長尺部材２５の心棒部３２の組み合わせは、下方および上方の関節形成部分１２，１４の間の圧力嵌めすなわち圧入を可能にする。さらに具体的には、環状体部分３５の内面５８（図５）は、環状体部分３５の外側ネジ山４１がロックナット１６に螺合することにより、心棒部３２の外面に向けて押しつけられる。この圧入機能を達成するために、環状体部分３５は、孔３９の直径が心棒部３２の外径未満に減少するように環状体部分３５が半径方向に縮減することが必要である。この好適な実施の形態では、この縮減は、ロックナット１６をテーパナットとすることにより達成される。さらに具体的には、ロックナット１６の内部孔４５は、環状体部分３５側の端部で大きい方の直径を持ち、肘上腕部品１２側の端部で小さい方の直径を持つように先細になっている。最も好ましくは、ロックナット１６内の内部孔４５の小径部分は、環状体部分３５と心棒部３２の間の締まり嵌めを起こすことができるように十分に小さい。このようにすることによって、圧入力の大きさは、ロックナット１６が環状体部分３５の周囲に螺合される程度に依存する。
【００２５】
この好適な実施の形態では、環状体部分３５は、ロックナット１６の雌ネジの全長を受け入れることができるように十分な長さまで延びる外側ネジ山４１を有することが期待される。この方式によれば、プロテーゼが患者の身体内に埋め込まれると、環状体部分３５を完全にロックナット１６の内部に隠すことができ、軟組織を傷つけるおそれが減少する。
【００２６】
最も好適な実施の形態では、ロックナット１６の内部孔４５は先細に形成されている。ただし、他の実施の形態では、環状体部分３５の雄ネジが螺刻された面４１が先細で、ロックナット１６の雌ネジ４４が一定の直径であってもよい。同様に、環状体部分３５の孔３９が先細で、環状体部分３５の外径およびロックナット１６の内径が一定であってもよい。これらのどの構成によっても、環状体部分３５に対するロックナット１６の螺合により、心棒部３２に対する内側への圧縮圧力つまり圧縮力が引き起こされ、二つの関節形成部分１２，１４が一体にロックされる。ある実施の形態では、形成される角度は約１°〜３°のモールス角度でよい。ロックナット１６と環状体部分３５の両方が、ロックナット１６と環状体部分３５の間の固定状態を向上させるために同一のモールス角度を使用してもよい。
【００２７】
本発明の好適な実施の形態では、心棒部３２は、貫通しない孔３０および環状体の孔３９に対して回転および平行移動の両方ができるようにピッタリした隙間嵌め（close running fit）するような寸法を有する。換言すれば、好適な実施の形態では、肘上腕部品１２は、肩上腕部品１４に対して、回転方向および延長方向の両方に動かすことができる。このようにすることによって、調節可能なプロテーゼ１０の長さが患者の本来の骨の長さに近似するように調節でき、肘関節部材１８と肩関節部材２０の間の角度の向きは、孔３０に対して心棒部３２を回転させることにより調節できる。ある実施の形態では、心棒部３２と孔３９との間のピッタリした隙間嵌め（close running fit）は、半径方向に約０．１０インチ（２．５ｍｍ）である。
【００２８】
二つの部品１２，１４の間の角度の向きを固定するのを補助するために、心棒部３２のリブ５１と貫通しない孔３０のリブ５２の相互の噛み合いを使用してもよい（図３〜図５）。好ましくは、この実施の形態によれば、リブ５１，５２は、その対応する表面上に僅かに突出するだけである。このようにすることによって、互いに噛み合うリブ５１，５２は、肘上腕部品１２および肩上腕部品１４の間の相対回転を邪魔することがない。あるいは、リブ５１，５２は回転運動の際に周期的な間隔をおいてわずかな抵抗をもたらしてもよく、さらには回転の際の個々の割出角を表すクリック音を発生してもよい。例えば、互いに噛み合うリブ５１は心棒部３２の直径の周囲に１０°の角間隔をおいて配置してもよい。特に聴取可能な目印だけが必要な場合には、二つの部品１２，１４の一方に単一のリブを形成してもよい。あるいは、二つの部品１２，１４の一方に他方よりも多数のリブを形成してもよい。好ましくは、ある実施の形態では、リブ５１，５２は、半径方向の隙間嵌めの半分よりも僅かに大きい高さ、例えば０．０６インチ（１．５ｍｍ）の高さを有していてもよい。
【００２９】
ある場合には、二つの部品１２，１４の相対的回転は不適切で、さらには有害なことがある。この種のプロテーゼの実施の形態では、互いに噛み合うリブ５１，５２は、対応する要素に対してさらに大きく突出させてもよい。換言すれば、リブ５１，５２は、二つの部品１２，１４の間の回転が不可能なように形成してもよい。ある実施の形態では、互いにロックするスプライン構造をリブ５１，５２の代わりに使用してもよい。この構造によれば、貫通しない孔３０には、長尺の溝または直立したスプラインのいずれかが設けられてよく、心棒部３２はこれに補完するように直立したスプラインまたは溝が形成されてよい。従って、一旦心棒部３２が貫通しない孔３０の内部にまで延びたなら、部品１２，１４の間の角度の向きは環状体部分３５上のロックナット１６の位置いかんに関わらず固定される。あるいは、他の実施の形態では、孔と心棒部の形状は、相対回転を防止するように、非円形の相互補完する形状、例えば楕円または正方形でもよい。
【００３０】
同様の形式で、これらの関節形成部分には、長さの調節を割出式で行うために、周方向リブを設けてもよい。従って、心棒部３２のリブ５１は、所定の軸線方向の間隔をおいて心棒部の全周の周りに延びていてもよい。貫通しない孔３０のリブ５２は、孔３０の入口に位置する単一のリブすなわち単一の突起として修正してもよく、この単一のリブ５２は、心棒部３２が孔３０に進入することに対して最小の抵抗を引き起こす。ここでも、このように修正されたリブは、上腕部品１２，１４の割出長さ位置を表すように聴取可能なクリック音を発生させてもよい。
【００３１】
さらなるオプションとして、心棒部および孔には、患者の身体内に埋め込まれる前に、部品同士を一体に保持するのを補助する保持機構を設けてもよい。この保持機構は、心棒部の端部に位置する周方向リブと、孔の端部に位置する対応する周方向リブを有しており、これらの二つのリブは締まり嵌めを引き起こす。心棒部を孔に最初に押し入れる時に両者の干渉は打ち負かされる一方で、心棒部に通常の操作がされている時には両者の干渉は心棒部を保持するのに十分である。
【００３２】
心棒部３２は、心棒部３２に環状体部分３５を強い圧力で固定して保持するために形成された表面形状５５を有していてもよい。類似の表面形状は、環状体部分３５の内面５８に設けてもよい。ロックナット１６が環状体部分３５に完全に螺合する時に、部品間の圧力での固定状態を高める（すなわち増強させる）表面処理という条件で、様々な表面処理も考えられる。例えば、表面形状５５は、刻印パターン、周方向および／または長手方向のスプライン、または変形可能な突起群を有していてもよい。環状体部分３５の内面５８にも類似の処理を施してもよい。
【００３３】
図１および図２ならびに図５の分解図を参照した上記の説明より理解されるように、調節可能なプロテーゼ１０は、プロテーゼが患者の身体内にある場合でも容易に調節することが可能である。調節を行うためには、ロックナット１６を環状体部分３５に対して締め付けない状態にしておくことだけが必要である。調節可能なプロテーゼ１０の全長は、貫通しない孔３０の内部に心棒部３２が延びる量を変更することにより調節できる。従って、上腕部品１２，１４の組み合わせの全長は、個々の患者にとって解剖学的に精確なプロテーゼ長さを確保できるように、患者の身体内において個別に補正することができる。さらに、二つの部材１８，２０の間の角度の状態も調節することができる。
【００３４】
これらの部品が所定の位置に配置されたら、ロックナット１６を環状体部分３５に螺合させることができる。好ましくは、ロックナット１６は、外側レンチ面４６を有することによりレンチに嵌まるように形成されている。本発明の好適な形態では、外側レンチ面４６は丸められた角部のみを有しており、これにより周囲の軟組織に外傷を与えるおそれを減少せしめている。図３に示されるように、外側レンチ面４６は、六角レンチに嵌まるように形成されている。ただし、当然ではあるが、様々なレンチに嵌るように、他のレンチ面の形状も使用してもよい。
【００３５】
外側ネジ山４１と雌ネジ４４の螺合の精度の粗さは、しっかりした固定状態を達成するのにロックナット１６を何度も回転させなくてもよいように、補正できると好ましい。他方、部品の固定状態を増強し、ロックナット１６が環状体部分３５から離脱するおそれを減少させるためにも、ネジのある程度の精度が望まれる。このような不適切な出来事が起こるのを防止するための保証として、ロックナット１６と環状体部分３５の間には生体適合性のある接着剤を使用してもよい。さらに、ロック部分および／または関節形成部分の間にモールステーパ面を設けてもよい。さらなる代替として、ロックナット１６の逆回転を防止するためにロックナット１６に螺合させることの可能な追加のロックナットによってロックナット１６を補完してもよい。
【００３６】
本発明のさらなる特徴は、図２および図５を参照することにより理解されるであろう。具体的には、肩上腕部品１４、特にその上方の長尺部材２７は、特定の外径を有する。好ましくは、この外径は、代替される長骨の直径に近似する。さらに、この上方の長尺部材２７は、調節可能なプロテーゼ１０の全長の大部分を占める。プロテーゼの全体の連続性を確保するために、ロックナット１６は上方の長尺部材２７の直径よりもあまり大きくない外のり寸法を有するようにしてもよく、本来は上方の長尺部材２７よりも小さい直径を有するのが好ましい。同様に、肘上腕部品１２の下方の長尺部材２５は、上方の長尺部材２７の外径以下の外径を有するようにしてもよい。このようにすることによって、プロテーゼ１０の全体の輪郭が円滑になり、周囲の患者の組織を必要よりも傷つけることが少なくなる。
【００３７】
最も好ましくは、部品１２，１４およびロックナット１６は、生体適合性のある金属材料、例えばチタンから形成される。また、材料はＸ線不透過であって、プロテーゼの存続性を後段階のＸ線検査で判定できるようにすると好ましい。プロテーゼ１０が上腕骨の代替に使われることを意図したある実施の形態では、肩上腕部品１４は、直径が約０．７５インチ（２０ｍｍ）、肩関節部材２０の底面から環状体部分３５の底面までの長さが約４．２５インチ（１１０ｍｍ）でよい。環状体部分３５は、上方の長尺部材２７の端部から約１．０インチ（２５ｍｍ）延びていてよく、その外径が約０．５インチ（１３ｍｍ）、その孔の直径が約０．４インチ（１０ｍｍ）でよい。
【００３８】
肘上腕部品１２、特にその下方の長尺部材２５は、肘関節部材１８から心棒部３２の底辺までの長さが約２．１インチ（５３ｍｍ）、その直径が０．５５インチ（１４ｍｍ）でよい。心棒部３２は孔３９の直径よりも僅かに小さい直径を有し、下方の長尺部材２５の端部からの長さが約１．５インチ（３８ｍｍ）である。ロックナット１６は、約０．９５インチ（２４ｍｍ）の長さを有していてよい。
【００３９】
理解すべきこととして、本発明の重要な特徴は、意図的にプロテーゼを埋め込んだ後に本来の場所でのプロテーゼの調節を可能にすることにあるが、この同じ特徴により、プロテーゼの長さおよび／または向きをその後に調節することも可能となる。従って、時間の経過または衝撃的な荷重のためにある程度の滑りが発生した場合には、ロックナット１６を緩めて、下方および上方の長尺部材２５，２７の再調節を行うことができる。さらに理解すべきこととして、プロテーゼ１０がモジュール式になっているという特徴により、他の部品１２，１４の組に交換することが可能になる。例えば、別の肘関節部品を要する新規な肘関節が開発された場合には、肘上腕部品１２をその新規に設計された部品に交換することが可能である。この能力は、患者の解剖学的構造から決定される様々な肩部品および肘部品の組み合わせおよびマッチングを可能にするので、初期の外科手術でも便利である。
【００４０】
以上、本発明を詳細に図示して説明したが、上記の説明および図面は例示としてみなすべきであり特徴点を限定するものと考えてはならない。理解すべきこととして、単に好適な実施の形態が説明され、本発明の趣旨に包含される変更、修正およびさらなる応用は保護されるべきであると希望する。
【００４１】
例えば、本発明は、長尺部材２５，２７の両方を患者の一つの連続した骨の髄内観の内部に嵌まるように形成することも意図している。従って、プロテーゼの一端部をある骨部分に嵌めて、他端部を関節部品に嵌めるようにしてもよい。同様に、両端部をある骨部分に嵌め、プロテーゼが既存の骨の途中部分の代替品をなすようにしてもよい。上記のように、例示の実施の形態は上腕骨の代替に関するが、本発明の原理は他の骨、特に人間の長骨、例えば大腿骨、脛骨、腓骨、尺骨、および橈骨にも応用できる。
【００４２】
さらに、貫通しない孔３０および心棒部３２は、上方の部材２７および下方の部材２５の各々に一体化するものとして説明した。ただし、孔および心棒部は、反対側の部材に移し替えてもよく、その場合でも本発明の機能性をなお保有することは明らかである。
【００４３】
この発明の具体的な実施態様は次の通りである。
（実施態様Ａ）
第１の長尺部品と、第２の長尺部品と、ナットとを備え、
前記第１の長尺部品は自由端と他端を有しており、この他端は細長い心棒部を有しており、
前記第２の長尺部品は自由端と他端を有しており、この他端が前記細長い心棒部に調節可能に嵌まることが可能な関節形成部分を有することにより、前記第１の長尺部品および前記第２の長尺部品の合計長さが長骨の長さに近似できるように調節可能であり、
前記関節形成部分が環状体を有しており、前記環状体が、螺刻された外面と、前記環状体が前記細長い心棒部の周囲に押しつけられると前記細長い心棒部が圧力嵌めされるように形成された内面とを有しており、
前記ナットは前記環状体の前記外面に螺合する螺刻された内面を有しており、前記環状体および前記ナットの少なくとも一方が、前記ナットを前記環状体に螺合させることで前記環状体を前記細長い心棒部の周囲に押しつけるように形成されたテーパ面を有する、調節可能な長骨プロテーゼ。
（１）前記ナットの前記螺刻された内面が前記テーパ面を有する、実施態様Ａに記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
（２）前記テーパ面がモールス角度を持つテーパになっている、実施態様Ａに記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
（３）前記第１の長尺部品および前記第２の長尺部品の少なくとも一方の前記自由端が人工関節に嵌まるように形成されている、実施態様Ａに記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
（４）前記第１の長尺部品および前記第２の長尺部品の両方の前記自由端が人工関節に嵌まるように形成されている、実施態様（３）に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
（５）前記第１の長尺部品および前記第２の長尺部品の一方の前記自由端が人工肘関節に嵌まるように形成されており、前記第１の長尺部品および前記第２の長尺部品の他方の前記自由端が人工肩関節に嵌まるように形成されている、実施態様（４）に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
【００４４】
（６）前記関節形成部分は、前記細長い心棒部にピッタリした隙間嵌め（close running fit）する寸法を持つ孔を有する、実施態様Ａに記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
（７）前記細長い心棒部および前記孔は、両者の間に互いに噛み合う境界面を有する、実施態様（６）に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
（８）前記互いに噛み合う境界面は、前記孔に対する前記心棒部の割出回転が可能なように形成されている、実施態様（７）に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
（９）前記互いに噛み合う境界面は、前記心棒部と前記孔に存在する多数の軸線方向のリブを有する、実施態様（７）に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
（１０）前記細長い心棒部および前記孔の少なくとも一方は、前記孔に対する前記心棒部の間の割出回転運動が可能なように形成された表面形状を有する、実施態様（６）に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
【００４５】
（１１）前記細長い心棒部および前記孔は、前記細長い心棒部および前記孔の相対回転を協働して防止するように形成されている、実施態様（６）に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
（１２）前記細長い心棒部と前記環状体の前記内面の少なくとも一方は、両者の間の圧力嵌めを増強するように形成された表面形状を有する、実施態様Ａに記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
（１３）前記細長い心棒部と前記環状体の前記内面は、両者の間に互いに噛み合う境界面を有する、実施態様（１２）に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
（１４）前記第１の長尺部品および前記第２の長尺部品の一方が前記他端で最大の外径を有しており、前記ナットが前記最大の外径に近似またはこれ未満の外のり寸法を有する、実施態様Ａに記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
（１５）前記第１の長尺部品が前記自由端と前記心棒部の間にある長尺本体を有しており、前記長尺本体は前記心棒部の外のり寸法よりも大きい外のり寸法を有する、実施態様Ａに記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
【００４６】
（１６）前記ナットは、レンチに嵌まるように形成された外面を有する、実施態様Ａに記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
（１７）前記外面は、丸められた角部のみを有する、実施態様（１６）に記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
（関連態様Ｂ）
骨の少なくとも一部を代替する調節可能なプロテーゼであって、
第１の部品と、第２の部品と、ナットとを備え、
前記第１の部品が細長い心棒部を有しており、
前記第２の長尺部品が前記細長い心棒部に調節可能に嵌まることが可能な関節形成部分を有することにより、前記第１の長尺部品および前記第２の長尺部品の合計長さが代替される骨の部分の長さに近似できるように調節可能であり、
前記関節形成部分が環状体を有しており、前記環状体が、螺刻された外面と、前記環状体が前記細長い心棒部の周囲に押しつけられると前記細長い心棒部が圧力嵌めされるように形成された内面とを有しており、
前記ナットは前記環状体の前記外面に螺合する螺刻された内面を有しており、前記環状体および前記ナットの少なくとも一方が、前記ナットを前記環状体に螺合させることで前記環状体を前記細長い心棒部の周囲に押しつけるように形成されたテーパ面を有する、調節可能なプロテーゼ。
（１８）前記ナットの前記螺刻された内面が前記テーパ面を有する、関連態様Ｂに記載の調節可能なプロテーゼ。
（１９）前記関節形成部分は、前記細長い心棒部にピッタリした隙間嵌め（close running fit）する寸法を持つ孔を有する、関連態様Ｂに記載の調節可能なプロテーゼ。
（２０）前記細長い心棒部および前記孔は、両者の間に互いに噛み合う境界面を有する、実施態様（１９）に記載の調節可能なプロテーゼ。
【００４７】
（２１）前記第１の部品および前記第２の部品の一方が最大の外径を有しており、前記ナットが前記最大の外径に近似またはこれ未満の外のり寸法を有する、関連態様Ｂに記載の調節可能なプロテーゼ。
（２２）前記第１の部品が長尺本体を有しており、前記長尺本体は前記心棒部の外のり寸法よりも大きい外のり寸法を有する、関連態様Ｂに記載の調節可能なプロテーゼ。
（関連態様Ｃ）
第１の長尺部品と前記第２の長尺部品を備え、
前記第１の長尺部品が、第１の人工関節に嵌まる第１の端部と、第１の関節形成部分を持つ他端とを有しており、
前記第２の長尺部品が、第２の人工関節に嵌まる第２の端部と、第２の関節形成部分を持つ他端とを有しており、
前記第２の関節形成部分が前記第１の関節形成部分に調節可能に嵌まることが可能であるように形成されていることにより、前記第１の長尺部品および前記第２の長尺部品の合計長さが長骨の長さに近似できるように調節可能である、調節可能な長骨プロテーゼ。
（２３）前記第１の関節形成部分が細長い心棒部を有しており、前記第２の関節形成部分が環状体とロックナットを有しており、前記環状体は、螺刻された外面と、前記心棒部が圧力嵌めされるように形成された内面とを有しており、前記ロックナットは、前記螺刻された外面に螺合するように螺刻されたテーパ状の内面を有することにより、前記ロックナットを前記環状体に螺合させることで前記環状体を前記細長い心棒部の周囲に押しつける、関連態様Ｃに記載の調節可能な長骨プロテーゼ。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、患者の身体内に埋め込まれた後に、プロテーゼを本来の場所で簡単に素早く調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る調節可能な長骨プロテーゼの斜視図である。
【図２】図１に示されたプロテーゼの立面図である。
【図３】図１および図２に示されたプロテーゼの環状体およびロックナットの形態を示す端部拡大斜視図である。
【図４】図１および図２に示されたプロテーゼの下方の関節形成部分の端部を示す拡大斜視図である。
【図５】互いに係合する前の関節形成部分およびロックナットの横断面図である。
【符号の説明】
１０  調節可能なプロテーゼ
１２  下方の関節形成部分（肘上腕部品）
１４  上方の関節形成部分（肩上腕部品）
１６  ロックナット
１８  肘関節部材
２０  肩関節部材
２５  下方の長尺部材
２７  上方の長尺部材
３０  孔
３２  心棒部
３５  環状体部分
３７  環状体フィンガー
３８  溝
３９  孔
４１  外側ネジ山
４４  雌ネジ
４５  内部孔
４６  外側レンチ面
５１  リブ
５２  リブ
５５  表面形状
５８  内面
【図１】
0004282999.tif 000002
【図２】
0004282999.tif 000003
【図３】
0004282999.tif 000004
【図４】
0004282999.tif 000005
【図５】
0004282999.tif 000006