JP5839561B2 - 人工関節の関節構成要素を扱うための器具 - Google Patents

Description

本発明は、人工関節の関節表面、特に凹型関節表面を有する関節構成要素を扱うための器具に関し、特に、関節表面に密着させることが可能な吸引要素とハンドル部とを有する、寛骨臼や肩ソケットインレー用の設置器具に関する。

このような器具は一般的に公知である。これに関して、単に一例として、独国特許出願公開第１９７ ０４ ５７７号明細書や、独国特許出願公開第１０１ ２８ ２３４号明細書、国際公開第２００７／０２５６３９号が参照される。

これらのすべての公知の設置器具は、共通して吸引カップ状の吸引要素を有している。このような設置器具は、全体として実際に使用されているが、扱いの面では比較的複雑であり、また、操作上の信頼性も限定された程度のものであった。加えて、独国特許出願公開第１０１ ２８ ２３４号明細書および独国特許出願公開第１９７ ２２ ９２３号明細書の従来技術の場合、両手での操作が必須であった。いずれの場合でも、吸引カップと関節表面との間での吸引スペースにおける不完全真空が意図せずに解放され、関節構成要素が不都合な時に器具から外れる可能性があるという危険性もある。この主な理由は、たとえば、独国特許出願公開第１０１ ２８ ２３４号明細書の設置器具の場合、ハンドル表面を越えて軸方向後方、すなわち、ユーザーに向かう方向に圧力解放弁の起動要素が突出していることにある。したがって、器具が保持されたとき、圧力解放弁の起動要素に不注意に触れ、意図せずに起動されてしまうことを排除できない。

独国特許出願公開第１９７ ０４ ５７７号明細書 独国特許出願公開第１０１ ２８ ２３４号明細書 国際公開第２００７／０２５６３９号

したがって、上述された従来技術を発端として、本発明は冒頭で述べた種類の器具を提供するという課題に基づいている。当該器具は、片手での操作と高度な操作上の信頼性とを提供し、また、特に、手術中に用いることが可能である。

この課題は、発明によれば、請求項１の特徴的な構成によって解決される。有利な開発と詳細な構造は、従属請求項において記載される。

本発明はまた、請求項１５に係る、本明細書の本件設置器具の配置に関する。実際には、異なったサイズの関節構成要素が使用される。これらの異なったサイズに適応するために、本発明によれば、異なったサイズの可撓な成形部分のセットが提供される。当該設置器具は、その他の点ではいかなる変形も必要としない。

本発明による器具は、不完全真空の原理に基づいている。本器具は、関節表面と一致する可撓な成形部分を有する吸引要素を備え、この成形部分は、その表面が関連する関節表面と可能な限り正確に対応する部分を有する。したがって、吸引要素と関節表面とが接するとすぐに、有意な真空が形成される。しかし、この真空は、より強化される必要がある。この目的のために、可撓な成形部分は、当該可撓な成形部分が関節表面に適用されたときに、関節表面と当該成形部分との間の不完全真空が増加するように、可撓な成形部分を変形させる牽引要素に関連付けられている。牽引要素によって、当該成形部分は、牽引要素が作用する個所において成形部分の内側に向かって変形される。結果として、器具は正確にインプラント内に引き込まれる。同時に、牽引要素が作用する位置の周囲の領域は、可撓な成形部分と関節表面との間での密着が増加するように、放射状に拡大する。その結果、全体として、本発明によって、器具を扱う際の高度な操作上の信頼性が達成される。関節構成要素が意図せずに設置器具から落下する危険性はなくなる。本発明に係る器具は、インプラントの正確なナビゲーションにも非常に満足のいく形で用いることが可能である。関節構成要素と器具との間での高度な吸着により、当該器具は手術中の操作、すなわち、手術中における関節構成要素の除去や、再度の配置にも適する。本発明に係る器具は、ポリエチレン、金属、またはセラミックスなどからなるソケットインサートやセメントソケット、すなわち、寛骨臼または肩ソケットインレー用の設置器具に特に適している。

好ましくは、可撓な成形部分は、シリコンからなる。

好適な実施形態では、ねじ付きシャンクとねじ頭とを有する引きねじは、牽引要素に最適であることがわかっている。可撓な成形部分の半球状の吸引部分の場合、従って、ねじ頭は、半球状の吸引部分の極に関連付けられることが好ましい。引きねじのねじ付きシャンクは、ロッド状のハンドル部の遠位端にねじ込まれるように配置され、可撓な成形部分は、ねじ頭とハンドル部との間で、または、ねじ頭と可撓な成形部分の遠位端に配置された支持表面との間で挟持される。

引きねじは、ハンドル部上の起動手段と、一定の長さのワイヤコードまたは細いロッドによって連結することができ、当該起動手段は、たとえば、偏心器を備えることができる。

あるいは、可撓な成形部分に対して牽引力を外部の吸引装置によって適用することも考えられる。この場合、使用される牽引要素は、たとえば、ハンドル部の遠位端に変位可能に取り付けられるプランジャであり、このプランジャは、ハンドル部を貫通する線によって内側に引き込まれることが可能であり、これにより可撓な成形部分は内側に引き込まれ、またこれに伴って変形する。

しかしながら、以下、特に好ましく、構造的に簡単で、操作上の信頼性が極めて高い、本発明に係る設置器具の実施形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明に係る設置器具の一実施形態の斜視図である。 図１に係る設置器具の側面図であり、部分的に断面図で示されている。 図１および図２に係る設置器具の分解斜視図である。

図１〜３は寛骨臼または肩ソケットインレーの設置器具を示し、以下では単に設置器具と称するが、ハンドル部１１と、人工関節、たとえば、ソケット（ここでは図示せず）の関節表面と密着させることができる吸引要素１２とを有する。吸引要素１２は、関節表面と一致する可撓な成形部分１３を備え、好ましくは、当該成形部分はシリコン等からなる。また、当該成形部分は、関節表面に適合される場合、関節表面と可撓な成形部分１３との間に不完全真空が形成されるように、引きねじ１４の形の牽引要素によって変形可能である。引きねじ１４の形の牽引要素は、以下にさらに詳細に記載されるように、ハンドル部１１で操作可能である。可撓な成形部分１３は、ポリエチレン、セラミックス、または金属からなる、寛骨臼または肩ソケットインレーの凹型関節表面と対応する半球状の吸引部を備える。

引きねじ１４は、ねじ付きシャンク１５とねじ頭１６を有する。可撓な成形部分１３の吸引部は半球状であり、ねじ頭１６は、図１に特によく示されるように、その極と関連付けられる。

引きねじ１４のねじ付きシャンク１５は、図２と図３に明確に示されるように、ハンドル部１１の遠位端にねじ込まれるようになっている。ハンドル部１１の遠位端に設けられている雌ねじは、図３に符号１７で示されている。上述の引きねじ１４のねじ付きシャンク１５は、この雌ねじの内部にねじ込まれるようになっている。この場合、可撓な成形部分１３は、ねじ頭１６とハンドル部１１との間、または、ねじ頭１６とハンドル部１１の遠位端に配置された支持表面との間で挟持される。図示の実施形態では、支持表面は支持フランジ１８により示されている。支持フランジ１８は、ハンドル部１１の遠位端に別個の部品として取り付け可能である。この目的のために、支持フランジ１８は取り付けスリーブ１９を備え、その中にハンドル部１１の遠位端が挿入される。ハンドル部１１と、取り付けスリーブ１９を含む支持フランジ１８との間の適切な結合は、引きねじ１４によって確実となる。

引きねじ１４は、設置器具１０が組み立てられた状態の時に、可撓な成形部分１３を軸方向に貫通し、可撓な成形部分１３内に回転不能に固定される。結果として、取り付けスリーブ１９内部でのハンドル部１１による後者、つまり、支持フランジと、従って吸引要素１２とに、すなわち、可撓な成形部分１３に対する回転により、引きねじ１４は、程度の差はあるがハンドル部１１の遠位端、すなわち、その内部に設けられた雌ねじ１７の内部にねじ込まれることができる。その結果、ねじ頭１６もまた、可撓な成形部分１３を多かれ少なかれその極領域よりも内側に引き込む。結果として、成形部分と、関連する関節表面との間の可撓な成形部分１３の極領域における不完全真空が増大する。同時に、極領域における内部への変形の結果、可撓な成形部分は極領域から離れた部分では外側に押され、その結果、可撓な成形部分１３と関節表面とは互いにさらに押圧し合う。このようなさらなる押圧により、可撓な成形部分１３と関節表面との間の密着効果は増大し、また、可撓な成形部分１３と関節表面との相対的な回転を、より確実なものとする。

図１から図３に明確に示される通り、ハンドル部１１はロッド状部２０を有し、その遠位端が可撓な成形部分１３を支持し、その近位端がハンドグリップ２１を備える。ハンドグリップは、ねじ回しのハンドルと同様に構成されている。ハンドル部１１のロッド状部２０は、図示の実施形態では剛性的な構造を有するが、少なくとも一部の領域では、たとえば、可撓なドライブシャフトと同様に弾性的に柔軟であり得る。よって、外科医にとっての自由度が、さらに増大する。もちろん、回しモーメントが引きねじに確実に伝えられるようにすることが必要である。

さらに、図１から図３には、可撓な成形部分１３が、赤道に相当する位置で、径方向に外側に延出する周辺リム２２を有することが明確に示されている。周辺リムは、可撓な成形部分１３が、対応するソケットの周辺リム、特に、ソケットインレーに支持されることを可能にする。また、周辺リムは、特に、変形されていない吸引要素１２、すなわち、可撓な成形部分１３が関節構成要素に挿入された直後に、可撓な成形部分１３と関節表面との相対的な回転を確実にする。

既に上述した通り、ハンドル部１１の遠位端には、より詳細には、そのロッド状部２０の遠位端には、可撓な成形部分１３を支持可能な支持フランジ１８が配置されている。支持フランジ１８は、可撓な成形部分１３の隣接する面全体にわたって、すなわち、可撓な成形部分１３のハンドル部１１に面する面、言い換えれば、上述した周辺リム２２にわたって、延出している。よって、周辺リム２２は、同様に支持される。

可撓な成形部分１３内において引きねじ１４を回転不能に固定する構成は、引きねじ１４を可撓な成形部分１３において鋳造することによっても得られる。モジュール工法の場合、ねじ山とねじ頭との間のシャンクは、好ましくは角度がついた、または楕円形の断面を有する。これは可撓な成形部分の軸方向の開口の対応する断面と一致する。

この点において、ハンドル部１１をその縦軸方向に回転させたときに、ハンドル部１１が二つの上述した部分１３と１８に対してのみ、および、引きねじ１４に対して回転可能となるように、可撓な成形部分１３を支持フランジ１８に対する回転に対してしっかりと固定するための手順もとられる。この場合、取り付けスリーブ１９は、ハンドル部１１の遠位端のガイドスリーブとしてのみ機能する。

可撓な成形部分１３、取り付けまたはガイドスリーブ１９を含む支持フランジ１８、およびハンドル部１１は、引きねじ１４によって互いに結合される。ハンドグリップ２１がさらに回転され、引きねじ１４が、単なる保持機能を超えて、さらに成形部１３の中に移動した場合、可撓な成形部分は、ねじ頭の領域内部に引き込まれる。従って、可撓な成形部分１３の高さは減少する。結果として、可撓な成形部分１３と関連する関節表面との間に対応するキャビティが形成される。増大された不完全真空は、そのキャビティ内に確立され、それにより設置器具１０と関節構成要素とが強固に固定される。周辺リム２２は、一方では関節構成要素に関する追加の密閉部分として機能するが、他方では関節構成要素が設置器具１０から傾くことを防止する。傾斜安定性は支持フランジ１８によっても増加するが、当該支持フランジ１８もまた周辺リム２２にわたって延出する。

記載された設置器具は、たとえばソケットやインレーなど、扱われる関節構成要素を超えて横方向に突出する部分を有さないことに注意されたい。手術領域は非常に小さく、外科医の視界を遮らない。関連付けられた支持フランジ１８を含む上述の周辺リム２２は、傾くことを防止する。したがって、インプラントを、正確な軸位置合わせで挿入することが可能である。関節構成要素と器具との取り付け度は非常に高い。器具は、手術中に取り外しおよび再度の取り付けが可能である。軸方向の安定性の結果として、ソケットナビゲーションのための装置を器具に取り付けることも可能である。特に、上述された器具は、片手での操作も可能である。

また、重要なことは、器具１０の構成が
−異なったサイズの関節表面または関節構成要素と対応する、異なったサイズの可撓な成形部品１３のセットと、
−サイズの異なった成形部分１３のセットに共通するハンドル部１１と、牽引要素、すなわち、引きねじ１４と、随意的に、
−異なったサイズの成形部分１３に一致する、支持フランジ１８のセットと
からなることである。

その結果、上述の構成は、いわゆる「器具キット」として利用可能である。

図３に示されるように、ハンドグリップ２１はハンドル部１１のロッド状部２０の近位端にねじ止めするか、または圧入することができる。

本願明細書に開示されたすべての特徴は、従来技術に対して個別に、または組み合わせて新規性を有することを条件に、進歩性のある重要事項として特許請求の範囲に記載される。

１０ 設置器具
１１ ハンドル部
１２ 吸引要素
１３ 可撓な成形部分
１４ 引きねじ
１５ ねじ付きシャンク
１６ ねじ頭
１７ 雌ねじ
１８ 支持フランジ
１９ 取り付けまたはガイドスリーブ
２０ ロッド状部
２１ ハンドグリップ
２２ 周辺リム

Claims (15)

1. 凹型に形成された関節表面を有する人工関節の関節構成要素を扱うための器具であって、前記関節表面と密着させることが可能な吸引要素（１２）とハンドル部（１１）とを有する、寛骨臼や肩ソケットインレー用の設置器具（１０）において、
   前記吸引要素（１２）は、
   前記関節表面と一致するように断面半円状に形成され、牽引要素（１４）によって変形可能な可撓性を有する成形部分（１３）を備え、
   前記成形部分（１３）は、
   前記関節表面に接触させた状態で牽引要素（１４）によって変形された場合、前記関節表面との間で不完全真空を形成する先端部と、
   前記先端部の周囲に設けられ、前記関節表面と接触可能な外周部と、を有し、
   前記外周部は、
   前記関節表面に接触させた状態で前記索引要素（１４）によって変形されると、前記関節表面との密着が増加するように放射状に拡大する
   ことを特徴とする、人工関節の関節構成要素を扱うための器具。
2. 前記牽引要素（１４）が前記ハンドル部（１１）で操作できることを特徴とする、請求項１に記載の器具。
3. 前記可撓な成形部分（１３）が半球状の吸引部を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の器具。
4. 前記牽引要素は、ねじ付きシャンク（１５）とねじ頭（１６）とを有する引きねじ（１４）を備え、前記ねじ頭（１６）は、前記可撓な成形部分（１３）の半球状の吸引部の場合、その極に関連付けられることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の器具。
5. 前記引きねじ（１４）の前記ねじ付きシャンク（１５）は、前記ハンドル部（１１）の遠位端にねじ込まれ、前記可撓な成形部分（１３）は、前記ねじ頭（１６）と前記ハンドル部（１１）との間、または、前記ねじ頭（１６）と前記ハンドル部（１１）の前記遠位端の支持表面との間で挟持されることを特徴とする、請求項４に記載の器具。
6. 前記ハンドル部（１１）はロッド状部（２０）を有し、その遠位端には前記可撓な成形部分（１３）が支持され、その近位端はハンドグリップ（２１）を備えることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の器具。
7. 前記ハンドル部（１１）の前記ロッド状部（２０）は、剛性を有するか、または、少なくとも一部分において、たとえば可撓なドライブシャフトと同様に、弾性的に柔軟であることを特徴とする、請求項６に記載の器具。
8. 前記可撓な成形部分（１３）は、赤道に相当する位置で、径方向に外側に延出する周辺リム（２２）を有することを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の器具。
9. 前記ハンドル部（１１）の遠位端には、前記ハンドル部（１１）に対して回転可能なように取り付けられた、前記可撓な成形部分（１３）を支持可能な支持フランジ（１８）が配置されたことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の器具。
10. 前記支持フランジ（１８）は、前記可撓な成形部分（１３）の隣接する表面の実質的に全体、すなわち、前記可撓な成形部分（１３）の前記ハンドル部（１１）に面する表面にわたって延出することを特徴とする、請求項９に記載の器具。
11. 前記牽引要素（１４）は前記可撓な成形部分（１３）に回転不能に固定されていることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の器具。
12. 前記牽引要素（１４）は、前記可撓な成形部分（１３）において鋳造されていることを特徴とする、請求項１１に記載の器具。
13. 前記牽引要素（１４）は、前記ハンドル部（１１）に配置される、たとえば偏心器等を有する起動レバーなどの起動手段と連結されることを特徴とする、請求項１乃至３および６乃至１２のいずれか一項に記載の器具。
14. 前記可撓な成形部分（１３）は、シリコンなどの材料からなることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の器具。
15. 異なったサイズの関節構成要素または関節表面と対応する、異なったサイズの可撓な成形部分（１３）のセットと、
    前記異なったサイズの前記可撓な成形部分（１３）のセットに共通するハンドル部（１１）と、牽引要素としての引きねじ（１４）と、
    随意的に、前記異なったサイズの可撓な成形部分（１３）に一致する支持フランジ（１８）のセットと、
    からなる、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の器具。

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