JP6028247B2 - 展開軸を備えた屈伸ヒンジを有する人工関節 - Google Patents

Description

本発明は、屈伸ヒンジを有する関節体内プロテーゼに関し、屈伸ヒンジの軸ピンは、取付位置に配置される２つのピンスタブを備え、これらのピンスタブは、挿入のために、カップリング部品へ格納され、ヒンジフォークに整列したヒンジ穴へそれらの長手方向に移動されることにより、中央部の挿入後に展開位置に配置される。

この種の体内プロテーゼは、膝関節用の人工関節として特に使用される。患者の体重による膝関節への大きな負荷、及び膝関節の複雑な動作順序のため、それらは、摩耗あるいは疾病のため、比較的より機能障害の影響を受けやすい。体内プロテーゼによる膝関節の置換は、患者にストレスをかける複雑な手術である。したがって、複雑さを回避するために、できるだけ容易で障害の影響を受けにくい方法で体内プロテーゼを移植可能なことが望ましい。

この目的のために、展開可能な軸ピンを有する冒頭部分で引用した種類の関節体内プロテーゼが開示されている（EP 1 381 335 B1）。この関節体内プロテーゼは、カップリング部品による連結式方法で互いに接続される、脛骨部品及び大腿骨部品を備える。屈伸ジョイント及び回転ジョイントが形成される。屈伸ジョイントは、膝の曲げ伸ばしを可能にする。この目的のために、カップリング部品は、ピンスタブを備える軸のピンが挿入される軸穴を有する。ピンスタブは、相互に補完する同軸の凹部を設け、その結果、それらの共通の中心軸に沿った伸縮自在な様式で互いの方へあるいは互いに離れる方へ移動可能である。挿入目的のため、ピンスタブは、完全に互いの方へ移動しなければならず、したがって、ピンスタブがカップリング部品へ格納される取付位置に位置する。カップリング部品が相手側の部品、大腿骨部品のヒンジフォーク、に取り付けられた後、互いに協調するピンスタブは広げられ、よってヒンジフォークにおける穴へ広がる。その結果、カップリング部品は、旋回可能な態様で大腿骨部品に接続される。この軸ピンは、より単純な設置を可能にするが、しかしながら、ピンスタブがつかえるという事象を発生するかもしれない。

ＥＰ １３８１３３５ Ｂ１

本発明は、ごく最近言及された従来技術から進展して、このような問題点を回避する改善された関節体内プロテーゼを提供するという目的に基づく。

発明による解決は、独立請求項の特徴において見つけることができる。有益な展開は、従属請求項の内容に存在する。

ヒンジフォーク及び軸ピンによって形成される屈伸ヒンジを有する人工関節において、取付位置に配置される２つのピンスタブを備え、挿入のために２つのピンスタブは、カップリング部品に格納され、移植後、ヒンジフォークにおいて整列したヒンジ穴へ軸方向に移動することによって拡張位置に配置され、発明によれば、軸ピンは、その両端に２つの軸受領域と、軸受領域間に位置する接合領域とを有し、軸ピンは、接合領域において軸方向に延在する平面に沿って分離され、この平面は２点で軸ピンのケーシングと交差する。

発明は、２つのピンスタブの接合領域を２つの半分のシャフトに分割する、特に中心軸に沿って延在し２点で軸ピンのケーシングと交差する平面によって分割するという考えに基づいている。これは一般的に、一方必須ではない、中心平面である。上記平面は、いくつかの部品平面からできているかもしれないが、しかしそれはほとんどの場合、連続的である。その平面は一方側から他方側へ延在することから、それは最大幅を有し、即ち、接合領域のピンの直径と同じサイズである。これは、全直径にわたり延在し、２つのピンスタブがそれらの最大幅でガイドされる平面を生成する。広い領域にわたるガイドは、好ましい摩擦状態を保証し、それにより詰まりを防止する。さらに、ガイド面が少なくとも２点でケーシングと交差することから、自由度は傾きを補償することに利用可能である。これは、傾斜のためにブロックされるようになる傾向がありうる閉じられたガイド面、例えば中空の円筒状のガイド面を有する先行技術に対して相当な利点を構成する。したがって、本発明は、最初の移植中、またその後の調整の場合において相当な利点を提供する。

ピンスタブは、それらの接合領域において好ましくは互いに補完する。その結果、従来使用された分割されていない軸ピンによって示されたのと同じ外側輪郭は、単にピンスタブをプラグ接続することによって達成することができる。したがって、発明による軸ピンは従来のカップリング部品において使用することができる。ピンスタブにおいて特に好ましいことは、相補的なことだけでなく、同じ形状を有することである。確立した実施形態において、ピンスタブは、接合領域にハーフペグを有する。実施例として、接合領域の横断面は半月形である。

カップリング部品は、ピンスタブの接合領域を受け入れるための、円形ではない穴を有する分離エレメントを有する。その結果、２つのピンスタブは、カップリング部品において回転することを防止可能である。したがって、別個の回転予防手段、例えば容易に紛失可能なねじの形態のものは、もはや必要ではない。

移動防止手段は、カップリング部品に配置することができる。この移動防止手段は、２つのピンスタブに作用し、それらの展開位置にそれらを固定する。したがって、広げる目的のために従来設けられたようなスプリングは必要ではない。したがって調節の場合には、ピンスタブは、この目的のため広がるスプリングの反作用力を永久に克服する必要なく、単に移動防止手段を削除することによって、広げられていない取付位置へ移動可能である。

カップリング部品においてピンスタブに作用可能となるために、アクセススロットが各カップリング部品、好ましくは各ピンスタブに設けられる。このアクセススロットは、その細長い空間が軸方向に位置し、ピンスタブが広げられることになっている領域と少なくとも同じサイズの範囲であるように、配向される。アクセススロットへ挿入可能な展開器具は、ピンスタブを移動させる目的で設けられる。この展開器具は、アクセススロットへ挿入するための２つの自由端を有する、便宜上、クリップ形態であり、その自由端は、互いに関して好ましくは３０度から７５度の角度であることができる。展開器具は、１個のワイヤーから形成可能であり、このワイヤーは、ワイヤーの後ろの領域で、自由端から離れて面する３点ループを形成する。摺動スリーブは、３点ループに装着可能であり、自由端が互いに近くに存在する非動作位置から、自由端が互いに離れて移動する可動展開位置へ移動する。

固定ガイドは、展開器具に配置可能である。この固定ガイドは、ロックねじが配置されるスリーブとして設計されている。この目的のため、上記スリーブは、ロックねじが螺合可能な雌ネジを便宜上有する。固定ガイドは、展開器具がカップリング部品に装着されるとき、固定ガイドがピンを目標とするように配向される。ロックねじの長さは、固定ガイドのカップリング部品側端と、ピンスタブの接合領域との間の距離よりも大きいのが好ましい。このことは、ピンスタブがそれらの展開位置に固定される場合にのみ、固定ガイドと共に展開器具が削除可能であることを保証する。

摺動スリーブは、固定ガイドに面する側面に凹部を有する円周状で放射状のつばを有することができる。これは、また、展開器具の湾曲したクリップにおける動き、及び固定ガイドに配置されたロックねじへねじ回しの直線的なアクセス経路を保証する。

さらに、調節プライヤーを設けることができる。調節プライヤーは、その後部にハンドルを、その前部に指受けを有し、その指受けは、アクセススロットを通過するように設計され、楕円形の横断面を有する。指受けは、前方で好ましくは５〜２５度の間の角度で分岐する。

図１は人工関節の背面図を示す。 図２はカップリング部品の斜視図を示す。 図３はカップリング部品の側面図を示す。 図４はピンスタブの詳細図を示す。 図５は展開器具の平面図を示す。 図６は断面にて展開器具を有するカップリング部品の側面図を示す。 図７は図６に関する斜視図を示す。 図８は調節プライヤーの斜視図及び詳細図を示す。

本発明は、有利で例示的な実施形態を説明する添付の図面に関してより非常に詳しく以下に説明されるだろう。
本発明の例示的な実施形態による体内プロテーゼが膝関節体内プロテーゼを用いて説明されるだろう。膝関節の体内プロテーゼは、実質的に２つの部品１，２を備え、一方は脛骨部品１の形態において、及び他方は大腿骨部品２の形態である。大腿骨部品２において、大腿骨軸受ハーフ２１は、脛骨部品１に関してフォーク形式で突出する２つの関節丘状のランナー２２を有し、患者の大腿骨へ差し込まれるステム２０に隣接する。ランナーは、患者の脛骨にステム１０によって固定される脛骨軸受ハーフ１１に配置される脛骨プラトー１２に支持される。

カップリング部品３は、上記ステム間に配置され、このカップリング部品は、上部領域に配置され軸ピン４用の受入れ穴３３と、脛骨軸受ハーフ１１における軸受ブシュに受け入れられる軸受ピン３１とを有する本体としてのＴ形状部品３０である。

第１軸受（屈曲軸受）は、部品１、２間の旋回動作を可能にし、換言すると、大腿部と脚下部との間の屈伸動作を実現する。したがって、軸ピン４の軸周りの旋回動作は、膝の人工関節の動きに関する第１軸を形成する。ピン３１は、回転動作用の第２軸を形成する中心軸を通る上記第１軸に直角に配向され、上記回転動作は、脛骨部品１に関して第２軸の周りに大腿骨部分２が回転する。この回転軸受のため、カップリング部品３のピン３１は軸受ブシュ内へ突出する。軸受インサート３２は、上記ピンと軸受ブシュとの間に配置される。

展開可能な軸ピン４が受入れ穴３３に配置される。この軸ピンは複数の領域を有し、いずれの場合も、２つの端部に軸受領域４１及びそれら２つの端部間に接合領域４０を有する。図３ｂでは、上記軸ピンは、それが受入れ穴３３に格納される取付位置において図示され、図３ｃでは軸受領域４１が両側で受入れ穴３３の外側へ突出する展開位置において図示されている。上記軸ピンは、受入れ穴３３における分離エレメント３０の開口を通過する。この開口は、扁平な楕円形形状を有し、軸ピン４の回転を防ぐ。

カップリング部品３は、その前側側面（図３ａの図示の左側）に平坦な受取領域３５を設けている。その受取領域の上部端にてポケット３６が受入れ穴３３に形成されており、このポケットは、その基部で平坦な様式で受取領域３４と組み合わされている。止まり穴の形式で設計されている保持穴３５が受取領域３４の中央部に設けられる。衝突保護板３７が受取領域３４に装着することができ、ポケット３６へ挿入される。その結果、ポケット３６は、その上部縁によって、特に屈曲軸受の拡張制止位置が到達したとき、前側から（図３ａの図示の左側から）の力の作用の下、受取領域３４からの持ち上げに逆らって固定される。衝突保護板３７は、衝突保護板の裏面に形成され組み合う様式で保持穴３５と係合する突起によって、特に下方への動きに対して保護される。

軸ピン４は、接合領域４０に、その中心軸を形成しそれに沿って延在する分離面４９を有する。この分離面は、接合領域４０において直径方向に対向する２点でケーシングと交差する（図３ａを参照）。それによって軸ピン４は、２つのピンスタブ４２、４３に分割される。２つのピンスタブは、突出する半ペグ４４、４５を有し、これらのペグは、組み合わされたとき、接合領域４０において軸ピン４の横断面を形成する。

さらに、２つのピンスタブ４２、４３の各々は、半月形状のキャビティ４６、４７を有する。このキャビティは、半ペグ４４、４５を補完するように形作られ、その結果、ピンスタブがともに押されたとき（図３ｂに図示されるように、取付位置に関して）、それぞれの半ペグは、キャビティ４６、４７に入る。展開位置では、半ペグ４４、４５は、キャビティ４６、４７の外側へ移動し、これら半ペグは、広い分離面４９によってしっかりとガイドされる。平らな面における広いガイドのために、展開プロセスが詰まりあるいは傾きを引き起こすことはない。同じことが、膝の人工関節の調節の場合に上記半ピンがともに押されるときにも当てはまる。ピンスタブ４２、４３のデザインは、図４に詳細に示されている。これらのピンスタブは、これらのケーシングに、展開器具５を受け取るように設計されたアクチュエーター穴４８をさらに有する。２つのアクチュエーター穴４８は、各ピンスタブ用に設けられ、好ましくは特に分離面４９に関して対称に設けられる。１つは、特に取付位置に応じて各場合で使用される。図示した例示的な実施形態において、ピンスタブ４２、４３は同じ形状であり、ピンスタブ４２及びさらにピンスタブ４３の両方として同じエレメントを使用可能であると言うことである。

ピンスタブ４２，４３を展開するために、２つのアクセススロット３８が受入れ穴３３に形成される。これらのアクセススロットは、軸ピン４の中心軸の方向にそれらの細長い空間の配向を有する整列ラインに配向される。固定穴３９が上方で上記アクセススロット間の中央に設けられる。先の尖った道具がアクセススロット３８を通して挿入可能であり、その道具は２つのアクチュエーター穴４８のうちの１つに係合する。ピンスタブ４２は、上記道具を外側へ移動することによって、他方のピンスタブから除去される。逆もまた同様である。

この目的に使用される展開器具は、図５及び図６に、非常により詳しく説明されている。この展開器具は、その前端にて２つの自由端５１を有するワイヤクリップ５０を備え、この自由端は、角度αで分岐する。このワイヤクリップは、その後ろ領域にて３点ループを形成し、摺動スリーブ５４がその３点ループに装着される。この摺動スリーブは、半径方向に突出し凹部５５を設けたつば５６を、端部５１から離れて面するその側面に有する。図５に図示するように、摺動スリーブ５４は、その展開位置間で非動作位置へ前進可能であり、その結果として、自由端５１は、それらがともにより接近する位置に押し込まれる。この目的のために、ある調節力が必要であり、その結果、摺動スリーブ５４は、意図しない移動を防止する手段として機能する。凹部５５は、移動中、つば５６がワイヤクリップ５０と衝突しないことを確保する。この凹部は、また、固定スリーブ６０への妨げられていない真っ直ぐなアクセスを確保する。

固定スリーブ６０は、ワイヤクリップ５０の端に配置される固定ガイド６の一部である。固定スリーブは、その内側穴６１に雌ネジ６２を有し、ロックねじ６３がその雌ネジへねじ込まれる。非動作位置では、ロックねじ６３は、そのねじによって穴３９にそれが係合するような範囲へわずかにその先端６４のみによって突出し、この方法にてカップリング部品３へ固定ガイドを固定する。

設置中に、摺動スリーブ５は、軸ピン４を広げる目的で後方へ移動され、その結果、ピンスタブ４２，４３においてアクセススロット３８を通してアクチュエーター穴４８へ挿入される自由端５１が互いに離れて移動し、それによりピンスタブ４２，４３を離して展開する。一旦、ピンスタブがそれらの展開位置（図３ｃ及び図７を参照）に到達すると、ロックねじ６３は、その先端が分離面４９へ入るまでさらに回され、クランプすることでピンスタブ４２，４３を固定する。また対応する受入穴４９’がある場合には、さらに噛み合う様式で固定される。ロックねじ６３が十分に遠くに回されている場合、それはもはや雌ネジ６２と係合しない。したがって、固定ガイド６は自由であり、展開器具５は除去可能である（初めて）。これは、ピンスタブ４２、４３が展開されるときに限り、展開器具を除去可能であることを保証する。

調節の場合には、ピンスタブ４２、４３を展開位置から外へ（図３ｃ参照）移動、及び取付位置へ戻す（図３ｂを参照）ことが必要である。この目的のために、１セットの調節プライヤー７は、後端にハンドル７０を設け、前端でジョー７１に指受け７０を設けている（図８を参照）。指受けの寸法は、この指受けがアクセススロット３８を通って挿入可能で、アクチュエーター穴４８と係合可能な程度のものである。指受け７２は、好ましくは一つに合流する様式で配置される。このことは、それらが互いの方向に向くように、特に約１０度の角度βにより配向されることを意味する。この角度は、より単純な除去の目的のため、ピンスタブ４２，４３が取付位置（図３ｂを参照）に到達したとき、指受け７２が調節プライヤー７の位置においてほぼ平行であるように選択される。

Claims (17)

1. ヒンジフォーク及び軸ピン（４）によって形成される屈伸ヒンジを有する人工関節であって、取付位置に配置される２つのピンスタブ（４２，４３）を備え、ピンスタブは、挿入のために、取付位置においてカップリング部品（３）に格納され、移植後、ヒンジフォークにおいて整列されたヒンジ穴へ軸方向において移動することによって拡張位置に配置され、
   軸ピン（４）は、その両端における２つの軸受領域（４１）と、この軸受領域間に位置する接合領域（４０）とを有し、軸ピンは、接合領域（４０）において、軸方向に延在し軸ピン（４）のケーシングと２点で交差する平面（４９）に沿って分離される、
   ことを特徴とする人工関節。
2. 平面（４９）は、軸ピン（４）の中央面であることを特徴とする、請求項１に記載の人工関節。
3. 平面（４９）は、複数の部品面を備えることを特徴とする、請求項１に記載の人工関節。
4. ピンスタブ（４２、４３）は、同じ形状を有することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の人工関節。
5. ピンスタブ（４２、４３）の接合領域（４０）は、半ペグ（４４、４５）であることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の人工関節。
6. ピンスタブ（４２、４３）は、半月形状の断面を有することを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の人工関節。
7. カップリング部品（３）は、接合領域（４０）を受け入れる領域において、ピンスタブ（４２、４３）用の非円形の分離エレメント（３０）を有することを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の人工関節。
8. ピンスタブ（４２、４３）の移動防止手段（６３）用の受入手段がカップリング部品（３）に形成されることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の人工関節。
9. 各ピンスタブ（４２、４３）に関してアクセススロット（３８）がカップリング部品（３）に形成され、上記アクセススロット（３８）を通してピンスタブ（４２、４３）に係合するように設計された展開器具（５）が設けられることを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の人工関節。
10. 上記展開器具（５）は、ワイヤクリップ（５０）を有し、このワイヤクリップの自由端（５１）は、アクセススロットへ挿入されるように設計され、ここで自由端（５１）は、３０度から７０度の角度で存在することを特徴とする、請求項９に記載の人工関節。
11. 摺動スリーブ（５４）が設けられ、摺動スリーブは、自由端（５１）が互いに近接する非動作位置から、自由端（５１）が互いから離れて移動する展開位置まで移動可能であることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の人工関節。
12. 展開器具（５）は、固定ガイド（６）を有することを特徴とする、請求項１１に記載の人工関節。
13. ねじ（６２）が固定ガイド（６）に設けられ、ロックねじ（６３）が上記ねじへ螺合することを特徴とする、請求項１２に記載の人工関節。
14. ロックねじ（６３）の長さは、固定ガイド（６）と軸ピン（４）との間の距離より大きいことを特徴とする、請求項１３に記載の人工関節。
15. 摺動スリーブ（５４）は、固定ガイドに面する側面に凹部（５５）を有する円周状で放射状のつば（５６）を有することを特徴とする、請求項１１から１４のいずれかに記載の人工関節。
16. 調節プライヤー（７）が設けられ、この調節プライヤーはその後端にハンドル（７０）を、その前端に指受け（７１）を有し、この指受けは、アクセススロット（３８）へ挿入されるように設計され、楕円形の断面を有することを特徴とする、請求項９から１５のいずれかに記載の人工関節。
17. 自由端（５１）は、この自由端から離れて面する後部領域にて、反対方向にループ（５２）をさらに形成することを特徴とする、請求項１０に記載の人工関節。

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