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【発明の名称】 医療締結装置およびモジュ―ル式人工関節装置
【発明者】 【氏名】マイケル・ジェイ・オニール

【氏名】アーノルド・オヨラ

【氏名】デニス・サリバン

【氏名】エイミット・バーラ

【氏名】ジョン・イー・スレイミン

【氏名】デニス・ピー・コレラン

【氏名】ステファン・エム・ガブリエル

【氏名】ジョージ・ビー・チポレッティ

【氏名】リチャード・イー・ジョーンズ
【要約】 【課題】比較的構成部品数が少なく、且つ様々な患者の体の構造と関節状態に適合する広く多用性があるモジュール式人工膝装置用医療締結装置を提供し、又、異なる体の構造状態と生理的に幾何学的に適合する複数の構成部品のモジュール式人工膝装置用医療締結装置を提供する。また、右と左の勝手順の両方で使用するのに適切なモジュール式人工膝を提供する。

【解決手段】モジュール式人工膝装置用の医療締結装置は第１面、第２面およびその間に延在する穴を有する大腿骨構成部品を備えている。モジュール式アダプター要素は、大腿骨構成部品第１面に隣接して取り付け可能な第１端部と、第２人工装具構成部品と係合可能な第２噛合い端部とを有する。この装置はアダプター要素を大腿骨構成部品に嵌合させる第１ボルトも備えている。種々の接続オプションにより本装置の種々の構成部品を互いに固定することが可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 第１面、第２面、および前記第１面と前記第２面との間に延在する開口を有する第１人工装具構成部品と、横軸に沿う幅より大きな縦軸に沿う長さを有するモジュール式アダプター要素であって、前記モジュール式アダプター要素は前記第１人工装具構成部品の前記第１面に隣接して取り付け可能な第１端部と第２人工装具構成部品と係合可能な第２噛合い端部とを有し、前記第１端部は前記モジュール式アダプター要素内に延在する穴を備えるモジュール式アダプター要素と、前記第１人工装具構成部品内の前記開口を通して第１ボルト構成部品が動かないように前記人工装具構成部品の前記第２面と係合可能なヘッド部分と前記ヘッド部分から延在する細長い軸部分を備える第１ボルトであって、前記細長い軸部分は前記第１人工装具構成部品の前記開口を通して前記モジュール式アダプター要素の第１端部の前記穴内に突出するのに十分な長さを有して前記モジュール式アダプター要素を前記人工装具構成部品の第１面に固定する第１ボルトとを含むモジュール式人工関節用の医療締結装置。
【請求項２】 第１面、第２面、および前記第１面と前記第２面との間に延在する開口を有する第１人工装具構成部品と、前記第１人工装具構成部品の前記第１面に隣接して取り付け可能な第１端部と第２人工装具構成部品と係合可能な第２噛合い端部とを有するモジュール式アダプター要素であって、前記第１端部は前記モジュール式アダプター要素内に延在する盲穴を備えるモジュール式アダプター要素と、前記人工装具構成部品内の前記開口を通して動かないように前記人工装具構成部品の前記第２面と係合可能なヘッド部分と前記ヘッド部分から延在する細長い軸部分を備える第１締結要素であって、前記細長い軸部分は前記人工装具構成部品の前記開口を通して前記モジュール式アダプター要素の第１端部の前記穴内に突出するのに十分な長さを有して前記モジュール式アダプター要素を前記人工装具構成部品の前記第１面に固定する第１締結要素とを含むモジュール式人工関節装置。
【請求項３】 関節面と対峙する骨係合面を有する大腿骨構成部品であって、前記骨係合面は、前記大腿骨構成部品と一体で呼称骨係合ベース面上に高くした安定化構成部品を有し、前記安定化構成部品の高質部分は大腿骨内に取り付け可能であり、前記前記安定化構成部品の低質部分は脛骨隆起を係合する空洞を定め、前記前記安定化構成部品はその高質部分と低質部分との間に延在する開口を有する大腿骨構成部品と、前記安定化成部品の前記高質面に隣接して取り付け可能な第１端部と第２人工装具構成部品と係合可能な噛合い端部とを有するモジュール式アダプター要素であって、前記第１端部は前記モジュール式アダプター要素内に延在する穴を備えるモジュール式アダプター要素と、前記安定化構成部品内の前記開口を通して動かないように前記安定化構成部品の前記低質面と係合可能なヘッド部分と前記ヘッド部分から延在する細長い軸部分を備える第１ボルトであって、前記細長い軸部分は前記安定化構成部品の前記開口を通して前記モジュール式アダプター要素の第１端部の前記穴内に突出するのに十分な長さを有して前記モジュール式アダプター要素を前記人工安定化構成部品の前記高質面に固定する第１ボルトとを含むモジュール式人工膝関節。
【請求項４】 内部にねじ切りされた面を備えた穴を有する第１人工装具構成部品と、前記第１人工装具構成部品の内部にねじ切りされた面と嵌合可能な外部にねじ切りされた面を備えた第１面と、先端側に先細になっている面を有する第２面とを有するアダプター要素と、前記アダプター要素の先端側に先細になっている面と嵌合可能な内部先細面を備えた穴を第１端部に有する第２人工装具構成部品とを含む人工関節装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は医療締結装置に関し、さらに詳細には膝形成外科手順中に使用されるモジュール式人工膝関節装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】膝形成外科は、疾患および／または損傷している膝関節を人工膝関節に置換する周知の外科手法である。典型的な人工膝は脛骨構成部品（component)、大腿骨構成部品および膝蓋構成部品を備えている。大腿骨構成部品は通常一対の離れた関節丘部を有し、その関節丘部の高質面は脛骨構成部品の一部と関節接合している。置換された膝関節に横方向安定化のために使用される大腿骨ステムアセンブリは、大腿骨の遠位部の骨髄管内に取り付けられ、カラーとボルトのような特殊なカップリング装置によって大腿骨構成部品に通常連結される。人工膝関節には大腿骨構成部品の低質面から延びて大腿骨ステムアセンブリーに固定可能な大腿骨スリーブと係合するモールス（Morse）テーパーポストとして知られた構造を備えるものがある。
【０００３】骨髄管の開口スペースを塞ぐのを助ける大腿骨スリーブは、外科医が大腿骨構成部品の品揃えの１つに取り付ける異なった長さと直径のステムの品揃えから最も適切な大腿骨ステムを選択できるモジュール式アセンブリーに供給することができる。このモジュール式構造により、購入、貯蔵そして手術手順時の使用を必要とする個々の構成部品の数量が大分減少する。大腿骨ステムはその直径が何であれ大腿骨構成部品の内面に対して、通常、横方向に傾けられ、前後にオフセットされるかあるいは中央位置にあるが、大腿骨ステムを大腿骨構成部品の内面に対して垂直に向けることが望ましいことがある。例えば、特定の患者の要望により大腿骨ステムは大腿骨構成部品の前面に対して前方または後方にオフセットされることが必要である。同様に、この大腿骨ステムは大腿骨構成部品の前面に対して左または右に種々の程度に傾斜することが必要である。しかしながら、モールステーパーポストは、１個の分割できない大腿骨構成部品部分として一体的にキャストされる。さらに、全体の大腿骨構成部品のサイズ幅の要求がある。従って、全体の大腿骨構成部品サイズ、モールステーパーポストの前方／中間／後方の位置決め、およびモールステーパーポストの左傾斜／垂直／右傾斜の可能な組み合わせの全てを適合させるために、医者または病院は人工膝構成部品のかなりのストックを望ましくなく保持するよう要求される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】モジュール式構成部品を有する人工膝関節があるにも拘わらず、様々な患者の体の構造と関節状態に合わせるようにより広い多用性があるモジュール式人工膝関節のニーズが未だに残っている。従って本発明の目的は、比較的少ない構成部品数を維持しながら様々な患者の体の構造と関節状態に合わせるように広い多用性があるモジュール式人工膝関節を提供することである。本発明の別の目的は、異なる体の構造状態と生理的に幾何学的に適合可能な複数の構成部品を有するモジュール式人工膝を提供することである。さらに本発明の別の目的は、左右の膝処置の両方で使用するのに適切なモジュール式人工膝を提供することである。本発明の他の一般的な目的と、より特定の目的は以下の図面および説明から幾分明らかになるだろう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は改良された多用性を有すると同時に全体の構成部品部品数を削減するモジュール式人工膝関節用の医療締結装置に関する。この発明のモジュール式人工膝の構成部品は左右両方の人工膝に関して使用できる。
【０００６】本発明の具体的な実施形態においてはモジュール式人工膝は大腿骨構成部品、ボルトおよびモールステーパーポストを備えている。この大腿骨構成部品は高質面、低質面およびその両面間に延在する開口（aperture）を有する。このボルトは大腿骨構成部品を介するボルトの動きを抑制するために大腿骨構成部品の高質面と係合可能なヘッド部分と、ボルトのヘッド部分から延在する細長い軸部分から構成される。この細長い軸部分は開口を通して大腿骨構成部品の低質面から突出する十分な長さを有している。モールステーパーポストはボルトの細長い軸部分と係合可能で、大腿骨構成部品に対してモールステーパーポストを固定位置に保持し、モールステーパーポストの遠位端部は大腿骨スリーブ内に挿入可能である。
【０００７】モジュール式人工膝は、モールステーパーポストと大腿骨構成部品の低質面との間に挿入できるカラーをさらに備えることができる。このカラーは、ボルトの細長い軸部分あるいはモールステーパーポストを中心方向あるいは横方向に大腿骨構成部品の低質面に対して直交するようにあるいは、ある角度で配置することができる。
【０００８】さらに、大腿骨構成部品の開口は、ボルトの軸部分がその開口を通して大腿骨構成部品の低質面に対し所定の角度で延在し、カラーによって所定の角度に保持されるように形成できる。この開口とボルトは、モールステーパーポストを中央の基準位置に対して前後に配置するように協働的に形成される。
【０００９】本発明の他の実施形態においては、モジュール式人工膝用のモジュール式膝締結装置は、ボルト軸の一部分がワッシャーの開口と大腿骨構成部品の開口から突出するようにボルトと大腿骨構成部品に係合可能なワッシャーを備えている。このワッシャーは、大腿骨構成部品に対しボルトを選択的に配置するようにワッシャーの中心にあるか、偏心しているか、弧を描くかの開口を有することができる。
【００１０】本発明のさらに別の実施形態においては、モジュール式人工膝用の医療締結装置は、開口を有する大腿骨構成部品を備えている。大腿骨構成部品の開口の少なくとも一部分と整合する開口を有するワッシャーは、大腿骨構成部品を係合して大腿骨構成部品の開口を介するワッシャーの動きを抑制する。ボルトはワッシャーと係合し、ボルトの細長い軸部分がワッシャーの開口と大腿骨構成部品の開口を介して大腿骨構成部品から出てモールステーパーポストあるいは大腿骨ステムに係合する。ワッシャー開口の形態、ワッシャーでの開口位置、および大腿骨構成部品内のワッシャーの方向がモールステーパーホストあるいは大腿骨ステムの前後の配置を決定する。モールステーパーポストあるいは大腿骨ステムには、大腿骨構成部品に対しモールステーパーポストあるいは大腿骨ステムには、大腿骨構成部品に対してこのポストあるいはステムを傾斜させるように傾斜台を設けることができる。本発明の上記内容、他の目的、特徴、および利点は以下の説明および図面から明らかになるだろう。図を通して同じ符号は同様の部品を指す。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１に示したように、本発明のモジュール式人工膝１０はモールステーパーポスト１２と、カラー１４と、大腿骨構成部品１６と、固定用ボルト１８を備えている。図示されたモジュール式人工膝１０は右膝に適合した大腿骨構成部品１６を有するが、モールステーパーポスト１２、カラー１４、および固定ボルト１８は左膝に適合した大腿骨構成部品に関連して改造せずに使用するのに適合する。
【００１２】モールステーパーポスト１２に嵌合するように適合した大腿骨スリーブ２０は、モールステーパーポスト１２の遠位端部を収容するための第１空洞（cavity)２２を定める第１端部を備える。この図では第１空洞２２はテーパーを付けてモールステーパーポスト１２に対して摩擦嵌合される。ヘッド２６とシャンク２８を有する大腿骨スリーブステムボルト２４は大腿骨スリープ２０内に配置可能である。シャンク２８は、大腿骨スリーブ２０の第２端部に定められる第２空洞３０内に突出している。具体的な実施態様では大腿骨スリーブ２０は、ヘッド２６が第２空洞３０内に入らないようにするか、大腿骨スリープ２０内で大腿骨スリーブステムボルト２４を固定する絞り部あるいは肩部３２を有する。大腿骨スリーブステムボルト２４は、種々の長さと直径の大腿骨ステム群から選択される大腿骨ステム３４のねじ止め部分３２に係合するように適合されている。図示された大腿骨ステム３４は、相補的テーパーを有する大腿骨スリーブ２０の第２空洞３０内に収容可能なテーパー付き端部３１を有する。本発明の他の実施形態においては、モールステーパーポスト１２は大腿骨スリーブを使用せずに大腿骨ステムあるいは他の構成部品と直接嵌合可能である。
【００１３】図１乃至図３を参照する。大腿骨構成部品１６は、関節丘間領域あるいはボス４０で接続される一対の関節丘部３６，３８を有する。大腿骨構成部品１６は上関節接合面４２と反対側の低質面４４を有する。さらに、大腿骨構成部品１６は後方側５３と前方側５１を有する。大腿骨構成部品１６の前方側５１は、内部に人工膝蓋構成部品（図示せず）を取り付ける図３に示した膝蓋くぼみ５０を備えている。湾曲した関節丘部３６，３８の高質面４２は、当業者によく知られた方法で脛骨の頭部に取り付けた人工脛骨構成部品（図示せず）と関節接合する。
【００１４】ボス構造物４０は低質上面４０Ｂに対し通常直交する１対の略垂直側壁４０Ａを有する。この上面４０Ｂは、以下さらに詳細に説明するように、カラー回転防止要素を構成する１対の突起リッジをその表面に取り付けてあることが好ましい。
【００１５】図１および図３ではボス４０は高質底面４０Ｄ内に形成された空洞４６を有する。空洞４６で定められる開口４８は、ボス構造物４０のそれぞれ高質面４２、低質面４４の間に延在し、開口４８が前後方向か中央横方向かに延びることができるように形状が選択される。開口４８の形状は、楕円形、長円形、球形あるいはボルトを開口内に取り付けた際に、固定用ボルト軸の移動量が十分な他の適切な形状とすることができる。
【００１６】図示した実施形態では空洞４６は、以下さらに詳細に説明するように、ボルト回転防止機構を形成する１対のアーチ型の中央側壁、横側壁５２と、１対の略平らな前後側壁５４を有する。空洞４６は、固定用ボルト１８の対応した形状頭部を取り付けるための略球面形状か丸い形状の端部壁５６を有する。
【００１７】関節丘部３６，３８の低質面４４は、大腿骨構成部品の前後側間に延在する一連の一体面を形成する。図２を参照する。図において各関節丘部の低質面は、略垂直前面５８、前面取り面６０、略水平面６２、後面６４、略垂直な後面６６から構成されている。各関節丘部の水平面６２は、各関節丘部の低質面に一部が延在するくぼみ６８を有する。このくぼみ６８により外科医が適切な処理器具により大腿骨構成部品を把持し、処理できる。当業者は大腿骨構成部品１６、ボス４０および関節丘部３６，３８が種々の形状をとり得ることが分かるだろう。
【００１８】図４（Ａ）乃至図５（Ｂ）は、図１の固定用ボルト１８の好ましい実施形態を示す図である。図４（Ａ）に関し、第１実施形態のボルト１８はボルトヘッド７２から上方外側に延びる軸部７０を有する。その軸は、ボルトヘッド７２の外径より細い外径（Ｄ１）を有する下無ねじ部７０Ａと、その下無ねじ部７０Ａと一体の上ねじ部７０Ｂを有する。くぼみネック部７０Ｃはボルト１８の上部７０Ｂと下部７０Ａを分離する。上部７０Ｂの外径（Ｄ２）は下軸部７０Ａの外径よりわずかに細くできる。
【００１９】ボルトヘッド部７２はボス開口係合面７４と、頂点７６Ｂで合う１対の傾斜面７６Ａを構成する対向高質面７６を有する。ボス開口係合面７４はボス空洞４６の端部壁５６の形状に相補的な丸み形状あるいは球面形状を有することができる。ボルトヘッド７２の開口係合面７４と、ボス空洞４６の造形端部壁５６の嵌め合いによってボルト軸を開口４８内に配置する。ボルト軸７０は開口４８の形状とカラー１４の取り付け角度によって決められる設定角度でボス上面４０Ｂから延出する。開口４８の形状は、以下さらに詳細に説明するように、ボルト軸に開口領域内で傾斜させそして移動させ、そして最終的にその内部の設定位置に取り付けることによってボルト軸の許容角度と移動範囲を決定し易くしている。端部壁５６とボス開口係合面７４は外形が球面形状で示されているが、当業者は別の適合形態が可能であることが分かるだろう。
【００２０】図４（Ｂ）に示したように、ボルトヘッド７２の上面７６は、１対の対峙するアーチ形の側面７８Ａと１対の対峙する略平らな側面７８Ｂで定められる周囲面７８を有する。平らな側面７８Ｂはボス空洞４６の平らな側壁５４に堅固に係合し、その側壁と協働して空洞内でボルトを固定し、中に固定された際にボルトの不要な回転を防止する。
【００２１】さらに図４（Ｂ）を参照する。一実施形態においては、ボルトの軸部７０がボルトヘッド７２に対し一般に中央に配置の位置から延出するようにボルトが構成される。この配置によって、ボルトをボス開口内の設定位置でしかも低質面４０Ｂに対し所定角度で取り付けた際にボルト軸が大腿骨構成部品の低質面から延出することになる。
【００２２】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は本発明に従って構成された固定用ボルト１８の別の実施形態を示す図である。この実施形態では、ボルト１８はボルト軸７０がボルトヘッド７２にオフセットされて中心からずれた位置に配置されている以外は図４（Ａ）に示し上記説明のボルトと同様である。図示したようにボルトの軸部７０はボルトヘッド７２の一般に中央配置の位置から設定距離だけ軸方向にオフセットされた位置から上方に延出してる。具体的な実施形態では、この軸は一般的に中央配置の位置から約０ｍｍ乃至約５ｍｍの範囲でオフセットされている。このオフセット距離は約２ｍｍであることが好ましい。
【００２３】このボルト１８のオフセット構造により、ボルトが大腿骨構成部品１６の低質面４０Ｂに対し設定角度で軸方向に向けられているのに加え、ボス開口内に取付けられ中心位置または中間位置から前方あるいは後方にオフセットされると、ボルト軸がボス低質面４０Ｂから延出する。例えば、前方か後方に向いたオフセットボルト（図５（Ａ）及び図５（Ｂ））は、種々の体の構造に対し、あるいは骨の欠陥が大腿骨領域に存在する場合に必要である。それと対照的に、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に図示されたボルトはボルトオフセットが望ましくない左側または右側の両方の人工装具で使用できる。従って、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に図示したボルトは、前方あるいは後方、あるいは中央あるいは横へのオフセットが必要な左右両側の人工装具で使用することができる。
【００２４】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に関しては、カラー１４は外周面８２とボス係合面８４を有する中央本体部分８０を有する。カラー１４は、特定のモールステーパーポスト形態と嵌合する必要があれば、取り付け面８８から上方に延在するネック部分８６をさらに有することができる。ネック部分８６は第１環状部分９０と段付き環状部分９２を有することができる。段付き環状部分９２の上面に沿って形成されたリップ９４は、第１環状部分９０上に突き出ている。カラー１４に組み付ける場合、モールステーパーポスト１２の基端部は取り付け面８８に係合する。
【００２５】ボス係合面８４を傾斜させて横断面９６とある角度を形成できる。この横断面９６は、当業者なら分かるように、直立の患者の膝を通して延在し冠状面と矢状面の両方に直交する水平面として定められる。ボス係合面８４と横断面にあるボス４０の低質上面４０Ｂは、カラーが大腿骨構成部品に組み付けられボス上面に嵌合した時、取り付け角度「α」を形成する。その取り付け角度「α」は約０°と約１５°の間が好ましい。本発明の一実施形態によれば、ボス係合面８４は、矢状面で測定されたように前後方向で前側か後側に面のいずれかに傾斜できる。同様に、ボス係合面８４は、冠状面で測定されたように中央−横方向で前側か後側に面のいずれかに傾斜できる。その角度「α」はどの方向にも約０°と約１５°の間で変動できることが好ましい。このように変動されるカラーの角度形成によって、大腿骨の先端部分内に取り付けた場合に大腿骨ステムの可能な種々の方向で適合するモールステーパーポスト１２に複数の取り付け角度が与えられる。当業者には前述の角度幅で制限される冠状面と矢状面角度形成の組み合わせを全てとるようにボス取り付け面８４を形成することが容易に分かるだろう。
【００２６】カラー１４は右側の人工膝か左側の人工膝で使用することができる。カラーはその取り付け角度が冠状面で測定されるように人工膝の横側になるように配置されることが一般的である。同じカラー１４はモールステーパーポスト１２の横角度を保証するように人工膝でカラーの向きを簡単に逆にすることによって左側か右側の人工膝で使用できる。
【００２７】図６（Ｂ）に関しては、カラー周囲面８２は１対の対侍アーチ形側面８２Ａと１対の対峙する平らな側面８２Ｂを備えている。平らな側面８２Ｂはボス上面４０Ｂの突起リッジ（ridges)４０Ｃに係合するように適合する。突起リッジ４０Ｃとカラー周囲面の平らな側面８２Ｂ間の嵌合コンタクトにより、カラーをボス上面４０Ｂに取り付けた時にカラーの不要な回転が防止される。
【００２８】図６（Ｃ）に示したように、カラー１４にはさらに、ボルト軸７０を取り付け方向付ける中央開口９８がある。中央開口９８は，ボス取り付け面８４に隣接する漏斗状部分１００Ａと、漏斗状部分１００Ａからカラーのネック部分８６まで延在する円筒部分１００Ｂを有する。漏斗状部分１００Ａにはボルト挿入用のクリアランススペースがさらに設けられている。
【００２９】具体的なモジュール式人工膝は以下の方法で組み立てることができる。カラー１４をボス４０の上面４０Ｂ、例えば低質面に取り付け、カラーの平らな面８２Ｂを突起リッジ４０Ｃと整合させる。次に固定用ボルト１８を、ボルト軸がボス低質面４０Ｂから上向きに延在するように、ボスの下側からボス開口４８を通してボス空洞４６内に挿入する。ボルトヘッド７２の球面係合面７４は空洞の同様の形態の端部壁５６と嵌合し係合する。設定された空洞端部壁形状によってボルト軸が空洞内にカラー１４により決まる角度で取り付けられる。カラー１４のボス取り付け面８４は、ボルト軸がカラー１４との出入り角度を決める。ボルト軸７０のねじ部７０Ｂはモールステーパーポスト１２のねじ部にねじ止めされモールステーパーポスト１２とカラー１４が大腿骨構成部品に結合する。このような軸方向に連続する組み付けで、ボルトとステムのねじ係合によりモールステーパーポスト１２とポス間でカラーを加圧嵌合する。
【００３０】本発明の重要な特徴は空洞端部壁と固定用ボルトヘッド取り付け面の相補的形状であり、その空洞端部壁と固定用ボルトヘッド取り付け面は、カラー取り付け角度で決定される設定角度に固定用ボルトを配置するように協働する。この固定用ボルト軸が向けられる種々の位置は開口の設定形状により容易になる。本発明のモジュール式人工膝では、固定用ボルトの軸を外科医の判断により中心配置あるいはオフセット配置とすることができる。さらに、カラーがモールステーパーポスト１２とボス間で加圧嵌合されるため、このモールステーパーポスト１２とカラーをパッケージモジュール式人工膝内に別個に設けることができる。例えば、パッケージモジュール式人工膝は、大腿骨構成部品、オフセットおよび／または非オフセットタイプの固定用ボルト、５度および／または７度傾斜取り付け面を有する１個のカラーあるいは複数のカラー、およびモールステーパーポストを備えることができる。本発明のパッケージモジュール式人工膝１０はさらに、大腿骨スリーブと１個または２個以上の大腿骨ステムを有することができる。
【００３１】固定用ボルト、カラーおよびモールステーパーポストは同軸形態で図示したが、そのような形態は本発明では必要としない。例えば、固定用ボルト、カラーおよびモールステーパーポストのそれぞれの寸法により、固定用ボルトは、低質面に垂直になるように大腿骨構成部品とカラーに通すことができる。しかしながら、カラーのボス取り付け面またはネックはモールステーパーポストに望ましい角度を付けるように傾斜できる。
【００３２】ここで図７を参照する。図には大腿骨スリーブを備えていないモジュール式人工膝１０２が示されている。この実施形態においては大腿骨ステム１０４がモールステーパーポスト１０６に直接嵌合するように適合されている。さらに詳細には、大腿骨ステム１０４は、テーパーを付けてモールステーパーポスト１０６を摩擦嵌合する空洞１１０を定める第１端部１０８を有する。大腿骨ステム１０４の第２端部１１２は、患者の骨髄管内の配置に適合している。しかしながら、略全ての点においてモジュール式人工膝の残りの構成部品は図１に示した構成部品と同一である。
【００３３】前述の実施形態の各々では、モジュール式カラー１４によりモジュール式人工膝１０の適応性が増大する。しかしながら、本発明の他の実施形態は、傾斜ボス取り付け面、漏斗状部分、対峙アーチ形側面および対峙平側面のようなカラーの特徴を有するモールステーパーポストを含む。これらの形態によりモ一ルステーパーポストのベ一スが大腿骨構成部品の突起リッジ間で固定されるため、モールステーパーポストが組み立て時に回転しないので、大腿骨構成部品に対して回転する固定用ボルトを設けて固定用ボルトとモールステーパーポストを共に付勢することができる。
【００３４】例えば、図８は大腿骨構成部品と使用するための、固定用ボルトとカラーを含まないワッシャー締結装置を有する本発明の別の実施形態の破断図である。この実施形態においては、図１乃至図６の固定用ボルトがボルト１１４とワッシャー１１６に代えられ、この形態ではボルトとワッシャーが互いに回転し、ボス空洞１１８の形態と全体として協働して図１乃至図７に関して説明したようにボルトの角度形成と移動を容易にする。このボルトはヘッド１２０、シャンク１２２およぴねじのような係合機能部１２４を有する。モールステーパーポストあるいは大腿骨ステムのような補助構成部品１２６は、ボルト１１４の係合機能部１２４と協働するねじのような機能部を備えてボルトが補助構成部品１２６と大腿骨構成部品１２８に堅く噛合う。モールステーパーポストを図８に示したように、補助構成部品１２６を以下の説明ではモールステーパーポストとして説明する。
【００３５】大腿骨構成部品１２８に対するモールステーパーポスト１２６の側方角度はポス取り付け面１３０の傾斜により決定される。図８ではボス取り付け面１３０で定められる平面はモールステーパーポストの縦軸に略垂直であり、中位あるいは０度の方向を作る。他の実施形態では、ボス取り付け面はモールステーパーポストの縦軸に垂直でない平面を定めて、大腿骨構成部品の前面に対して右側あるいは左側に設定された角度を作る。
【００３６】ボルト１１４の前後の配置あるいは移動は図９乃至図１６に示したように、適切なワッシャー１１６の選択により行なわれる。図示したワッシャー１１６の各々は、球状のボス係合あるいは低質面１３２、ボルトヘッド形状係合あるいは高質面１３４、周囲面１３６、上面１３８、１対の対峙アーチ形側面１４０およびー対の対峙する略平らな側面１４２を備えている。平らな側面１４２はボス空洞１１８の平らな側壁に嵌合状態で係合し、その側壁と協働して空洞内にワッシャー１１６を固定し、図４（Ｂ）に関して前に説明した方法と同様の方法で不要なワッシャーの回転を防止する。
【００３７】ここで図１０を参照する。図には本発明によるワッシャー１１６の上面図が示されている。この図では開口１４４がワッシャーの中央にある。このような形態のワッシャーはボルト１１４のオフセットが不要の場合に選択される。これとは対照的に、図１１には開口１４４’がワッシャーの中央にないが、略平らな側面１４２’の一方にオフセットされているワッシャー１１６’が示されている。従って、ボルト１１４のオフセットは、ボス空洞１１８内にワッシャーを配向させることによってこのワッシャーで達成でき、それにより開口１４４’が大腿骨構成部品１２８の前方あるいは後方のいずれかに近くなる。
【００３８】図１２は二重円弧状開口１４４”を有するワッシャー１１６”の実施形態を示す図である。このワッシャーでは開口円弧１４６及び開口円弧１４８の各々がその開口を通るボルトシャンク１２２を収容する寸法になっている。ネック位置１５０は開口１４４”の直径を局部的に縮小し、第１円弧１４６と第２円弧１４８を定める。ネック部分１５０では開口１４４”はボルトシャンク１２２より小さな直径を有する。しかしながら、ネック部分１５０の開放形態によりボルトヘッドあるいはシャンクの湾曲側面部分が図１３及び図１５に示したように主に塞がれていない円弧内に延在する。このような二重円弧形態は、ボルトが正確に定められた第１の位置か第２の位置に配置することが必要な用途に特定の利点が与えられるが、その場合、第２の位置に対する第１の位置が非常に近いため必要とされるボルトシャンクまたはヘッド寸法は２個の離れた別個の開口を設けることができない。さらに、第１の中央配置の円弧と第２オフセット円弧を有する二重円弧形態により１個のワッシャーが１式で使用でき大腿骨構成部品内でワッシャーを適切に配向しそしてボルトを円弧に挿入することによりボルト１２０を前方、中間、後方に設けることができる。
【００３９】図１３は、第１の中央位置のボルトに関連する図１２のワッシャー１１６”の末端図であり、図１４は図１３のボルトとワッシャーの側面図である。ボルト１２０は六角レンチを係合させるのに適切な偏平六角スロット１５２を備えて示されている。しかしながら、このボルトヘッドはボルトを工具か手で締め付けることが可能なように当業者に知られた別の形態で設けることができる。図１５は第２のオフセット位置のボルトに関連する図１２のワッシャーの末端図であり、図１６は図１４のボルトとワッシャーの側面図である。
【００４０】従って、具体的な部品一式はワッシャーの選択、１個のボルト、およびモールステーパーポストおよび／又は大腿骨ステムの選択を含み、以下の方法で組み立てられる。所定の角度を付けたモールステーパーポストを選択し、ボスの上面に取り付け、そしてモールステーパーポストの平らな側面を突起リッジ間で整合する。所定の開口位置を有するワッシャーを選択し、ボルトを開口に通す。次に、ワッシャーをボスの下側からボスの空洞内に挿入し、そしてボルト軸がボス低質面から上向きに延在するようにボルトシャンクをボス開口に通す。ワッシャーの球状係合面が同様に形成された空洞の端部壁に嵌合し係合し、ワッシャーの側面はボス空洞の側面に係合してワッシャーの回転を防止する。ワッシャーの設定形状と開口の位置はボルトのオフセットを決定する。ボルトのねじはモールステーパーポストのねじに係合し、ボルトを回転させてボルトとモールステーパーポストを共に付勢する。
【００４１】図１７乃至図２８は種々の構成部品を互いに組み立て有効な人工関節装置を形成する種々の他の手段を示す図である。図１７を参照する。図では人工装具システム２００が本発明の一実施形態を示す。このシステム２００は人工膝の大腿骨構成部品のような第１人工装具構成部品２０２、第１ボルト２０４、アダプター要素２０６、第２ボルト２０８、骨幹端オーグメント（augment)のような第２人工装具構成部品２１０、および大腿骨ステム２１２で構成されている。
【００４２】第１人工装具構成部品または大腿骨構成部品２０２は第１高質面（図示せず）および間に延在する開口２２を備えた第２低質面２１６を有してしる。アダプター要素２０６は基端部２２０と先端部２２２を有する。この先端部はこの人工装具システムを組み立てる時に第１人工装具２０２の第１面と当接する噛合い面２２４を有する。この先端部は穴２２６を備えている。
【００４３】アダプター要素２０６は第１人工装具構成部品２０２の第１面に噛合い面２２４を配置することによって第１人工装具２０２に嵌合できる。次にボルト２０４のヘッド２２８が第１人工装具構成部品２０２の第２面２１６に接しボルトの軸２３０が開口２１８を通り穴２２６内に延出するように第１ボルトを開口２１８に通す。アダプター要素２０６と第１ボルト２０４は、穴２２６内での軸２３０のねじ（図示せず）と相補ねじ（図示せず）との機械的相互作用によってまたは穴２２６内での軸２３０の締まり嵌めによって連結できる。
【００４４】骨幹端オーグメントである第２人工装具構成部品２１０は基端部２３２と先端部２３４、および嵌合および／または骨の内成長に適合するように不規則に作られた骨係合用外面２３６を有する。穴２３８は基端部２３２と先端部２３４の間に延在する。図１７に示した一実施形態においては、穴２３８の内面２４０が基端側に先細になっている。穴２３８の内面２４０のテーパーは以下説明するように第２人工装具構成部品２１０とアダプター要素２０６間で締まり嵌めを行なうのに有効である。図１７に示すようにアダプター２０６の外面２４２も同様に基端側に先細になっている。
【００４５】このシステム２００は、基端部２４４と先端部２４６および外面２４８を有する第２ボルトも備えている。この外面２４８の先端部２４６は滑らかで少なくともその一部が基端側に先細である。この外面２４８の先端部２４４はねじ（図示せず）を備えるかあるいは同様に手前側が先細になっている。
【００４６】このシステム２００の付加要素要素は、基端部２５０と先端部２５２とその間に延在する外面２５４を有する細長い部材の大腿骨ステム２１２である。この大腿骨ステム２１２の先端部は中に延在する穴２５６を好ましく備えている。当業者に知られているように大腿骨ステム２１２の外面２５４は大腿骨内での固定を強化するため長手方向溝（grooves)のような外面装備を備えることができる。さらに、この大腿骨ステム２１２の基端部２５０は図２１に示すようにスロットを付けることができる。
【００４７】人工装具システム２００の構成部品は以下のように組み立てることができる。大腿骨ステム２１２の先端部２５２を第２人工装具構成部品２１０またはオーグメントの基端部２３２に隣接させて配置する。その後、外面の先端部２４６が穴２３８の内面の基端部に接触係合して第２ボルト２０８の基端部が大腿骨ステム２１２の穴２５６に延在するように、第２ボルト２０８をオーグメント２１０の穴２３８を介して挿入する。従って第２ボルト２０８は大腿骨ステム２１２を第２人工装具構成部品２１０に機械的に連結するのに有効である。この機械的連結は第２ボルト２０８の基端部の外ねじと穴２５６内の係合用相補ねじ（図示せず）との間の係合によっても可能である。また第２ボルトの基端部２４４は、ねじの代わりに手前に先細になっていてもよく、それによりこの面が大腿骨ステム２１２の穴２５６内で相補的に先細面に接触係合することができる。
【００４８】図１８は第２人工装具構成部品として骨幹端オーグメントを必要としない人工関節システム２６０を示す図である。このシステム２６０は人工膝の大腿骨構成部品のような第１人工装具構成部品２０２、第１ボルト２０４、アダプター要素２６２、第２人工装具構成部品として機能する大腿骨ステム２１２で構成される。第１人工装具構成部品２０２と第１ボルト２０４および大腿骨ステム２１２は、図１７に関する上記同じ要素と同一でなければ同様のものである。
【００４９】システム２６０で有効なアダプター２６２は基端部２６４、先端部２６６、およびその間に延在する外面２６８を備えている。アダプター２６２の先端部２６６は噛合い面２７０を有し、穴２７２はアダプターの先端部２６６からアダプター要素内に延びている。アダプター要素２６２の外面２６８は不規則形状をしている。図示のようにこの外面の先端部は外面の基端部より大きな直径を有する。従って、中間部分２７４ではアダプター要素外面の直径は、基端部２６４がアダプター要素の先端部から延在する部材として見えるように大分細くなっている。
【００５０】この図示実施形態においては、基端部２６４は大腿骨ステム２１２の穴２５６内で相補ねじ（図示せず）と噛合う外ねじ２７６を備える。別の実施形態ではアダプター要素２６２の基端部２６４にはねじが付いてないが、代わりに基端側に先細になっている。この別の実施形態ではステム２１２の穴２５６にはねじが付いておらず、アダプター要素２６２の基端部２６４のテーパーに相補的な方法で基端側に先細となっており、これによりアダプター要素２６２に対する大腿骨ステム２１２の締まり嵌めが可能となる。
【００５１】図１８のシステム２６０はアダプター要素の噛合い面２７０を第１人工装具構成部品２０２の第２面２１６に取り付けることによって組み立てることができる。このアダプターを上記方法で第１ボルトにより大腿骨構成部品に固定する。その後、このアダプター要素をねじ係合か締まり嵌めによる適切な方法で大腿骨ステムに連結する。
【００５２】図１９は図１７に示したシステム２００の一変形であるシステム２８０を示す図である。システム２８０は、人工膝の大腿骨構成部品のような第１人工装具構成部品２０２、第１ボルト２０４、およびアダプター要素２０６を含む図１７に示された種々の構成部品を備えている。システム２８０は、図１７及び図１８に関する上記同様の構成部品とは共に異なる骨幹端オーグメント２８２と大腿骨ステム２８４も備えている。
【００５３】第２人工装具構成部品として機能する骨幹端オーグメント２８２は基端部２８６と先端部２８８およびその間に延在する外面２９０を備えている。外面２９０の先端部２８８は例えば段差２９２を備えるように不規則形状で作られる。外面２９０の基端部２８６は骨幹端オーグメント２８２の先端部で測定される直径より大分小さな直径とすることができる。一般に基端部２８６の直径は大腿骨ステム２８４の外径と略同一である。骨幹端オーグメント２８２は、基端側に先細の内面２９６を有する先端盲穴２９４も備えている。この先端穴２９４は、約１０ｍｍ乃至５０ｍｍの距離がある骨幹端オーグメント２８２の全長の約２５％乃至７５％にわたって延在している。先端穴２９４は、それぞれ１５ｍｍ乃至１３ｍｍのその穴の先端部の最大径から基端部の最小径までテーパーが付いている。
【００５４】骨幹端オーグメント２８２はその基端部２８６から内部に延在する基端穴２９８も備えている。分離壁３００は基端穴と先端穴を互いに分離するのに利用できる。この基端穴２９８は一実施形態ではテーパー付きでなく、ねじ（図示せず）を付けた内面３０２を含む。先端穴２９４と基端穴２９８は盲穴として示してあり、当業者は単一貫通穴を代わりに使用できることが分かるだろう。
【００５５】システム２８０に関して有効な大腿骨ステム２８４が基端部３０６と先端部３０８を有する。細長い部材３１０が大腿骨ステム２８４の先端部３０８から延出している。細長い部材３１０の外面３１２は基端穴２９８内のねじと相補的で嵌合できるねじ（図示せず）を備えていることが好ましい。
【００５６】システム２８０の構造は、大腿骨ステム２８４がこれらの２個の要素のねじ係合によって骨幹端オーグメントに連結できるため第２ボルトの必要がなくなる点で有利である。さらに骨幹端オーグメントとアダプター要素が締まり嵌めによって互いに連結される。
【００５７】図２０に示された人工関節システム３２０は、骨幹端オーグメントが含まれていない以外は図１９に示されたシステムと略同じである。システム３２０は人工膝の大腿骨構成部品のような第１人工装具構成部品２０２、第１ボルト２０４、および大腿骨ステム２８４を備えている。これら全ては上記要素と同様の構造的装備を有している。システム３２０は、図１７乃至図１９に関して説明したアダプター要素とわずかに異なるアダプター要素３２２を利用する。
【００５８】アダプター要素３２２は基端部３２４、先端部３２６およびその間に延在する外面３２８を備えている。先端穴３３０がアダプター３２２の先端部に構成され、一方、基端穴３３２がアダプター３２２の基端部に構成されている。分離壁３３４は互いに穴３３０と穴３３２を分離できる。また単一貫通穴（図示せず）を先端穴３３０と基端穴３２２の代わりにすることができる。
【００５９】先端穴３３０は第１ボルト２０４の軸２３０のねじ（図示せず）に相補的内部ねじ（図示せず）を備えることができる。また上記のように第１ボルトの軸と先端穴３３０を共に締まり嵌めに合わせるように基端側に先細にできる。
【００６０】先端穴３３２はねじ３３８を備えた内面３３６を有する。ねじ３３８は大腿骨ステム２８４の細長い部材３１０に形成されたねじ３１４に相補的である。図２１は第１人工装具構成部品２０２、第１ボルト２０４、アダプター要素２０６、および第２ボルト２０８とその全てが上記システムの構成部品に構造的に同様の構成部品を備えている点で上記システムと同様の人工関節システム３４０を示している図である。システム３４０は第２人工装具構成部品として機能する骨幹端オーグメント３４２と大腿骨ステム３４４を有するが、この双方共上記同様の構成部品とは幾分異なっている。
【００６１】骨幹端オーグメント３４２は基端部３４６、先端部３４８およびその間に延在する外面３５０を備えている。さらに内部穴３５２は骨幹端オーグメント３４２の基端部３４６と先端部３４８との間に延在している。骨幹端オーグメント３４２の外面３５０はこのオーグメント外面の少なくとも先端部分に構成された段差３５４のような表面装備を備えるように不規則形状とすることができる。それにより、外面３５０の段差３５４によりこのオーグメントが先端部３４８から中間部分３５６まで順次縮小する直径を有する。中間部分の基部、すなわち骨幹端オーグメント３４２の直径は一定のままであり、大腿骨ステム３４４の直径と略同じである。
【００６２】骨幹端オーグメント３４２の基端部分３４６は基端延長部３５８を有する。この基端延長部３５８は、相当滑らかで基端側に先細になっている外面３６０を含む。この基端延長部３５８は長さが約２ｍｍ乃至９ｍｍであるのが好ましい。
【００６３】骨幹端オーグメント３４２内に延在する内部穴３５２は全長の少なくとも一部分が基端側に好ましく先細になっている。すなわちこの穴３５２は先端部３４８からネック部３６２までテーパーが付いている。その後、この穴３５２は略一定の直径を有し、これは穴のネック部の直径より僅かに小さい。
【００６４】大腿骨ステム３４４は本発明の別の実施形態に関連した上記ステムに多くの点で略同様とすることができる。大腿骨ステム３４４は内部に形成された長手方向スロット３６６を有する基端部３６４を備えている。当業者はそのようなスロットが幾つかの用途に望ましいが、大腿骨ステムに必ずしも存在する必要がないことが容易に分かるだろう。さらに１個のスロットだけを示してあるが、この大腿骨ステム３４４の基端部に多くのスロットを形成してもよい。
【００６５】大腿骨ステム３４４は、内部に延在する盲穴３６９を有する先端部３６８も備えている。この盲穴３６８は２つの部分、すなわち先端のテーパー付き部分３７０と基端側のねじ部分３７２を有するものと特徴付けることができる。先端部分３７０は約３ｍｍ乃至１０ｍｍの長さに渡り基端側に先細の内面を有している。この基端側に先細の内面は、骨幹端オーグメント３４２の一部分、すなわち基端延長部３５８と大腿骨ステム３４４との間の締まり嵌めが可能なように、骨幹端オーグメント３４２の基端延長部３５８のテーパーに相補的ある。
【００６６】穴３７０の基端部分３７２は略一定の直径であり、ねじ（図示せず）を付けた内面を有する。このねじは第２ボルト２０８の基端部に形成された外ねじに相補的であることが好ましい。従って、図２１のシステム３４０により骨幹端オーグメントが第１人工装具構成部品２０２とアダプター要素２０６に圧入法で連結可能となる。また大腿骨ステム３４４は、順番にそのステムの穴３７０の一部分内に骨幹端オーグメントの基端延長部の締まり嵌めの組合せにより、そして第２ボルト２０８を大腿骨ステムの穴３７０の一部３７２とねじ係合することにより骨幹端オーグメントに連結される。
【００６７】図２２は図２１に示すシステム３４０と幾分類似した人工関節システム３８０を示す図である。図示したようにシステム３８０は第１人工装具構成部品２０２、第１ボルト２０４および大腿骨ステムと全てが上記人工装具構成部品と同様の構成部品を備えている。システム３８０は、基端部３８４、先端部３８６、その間に延在する外面３８８を有するアダプター要素３８２も備えている。このアダプター３８２の先端部３８６はねじ付き内面３９２を有する盲穴３９０を備える。ねじ付き内面３９２は第１ボルト２０４のねじ付き軸と嵌合可能に構成される。
【００６８】アダプター要素３８２の外面の中間部分３９４は基端部３８４と先端部３８６との間に配置される。中間部分３９４は約１ｍｍ乃至１０ｍｍに渡り延在し、しかも基端側に先細になっている。基端部３８４は中間部分３９４から基端側に配置され、約２ｍｍ乃至９ｍｍの距離に渡り延在している。この図の実施形態においては基端部の直径はその全長で略一定である。この基端部は大腿骨ステム３４４の内面３７６の相補ねじと嵌合可能なねじ（図示せず）も備えている。
【００６９】システム３８０は患者の大腿骨内にこの大腿骨ステム３４４を取り付け、次にアダプター要素３８２を大腿骨ステム３４４に取り付けることによって組み立てることができる。このアダプター要素３８２は、基端部３８４のねじと大腿骨ステム３４４のねじ間の機械的係合の組合せと、中間部分３９４の先細面と大腿骨ステム３４４の穴３７０の先細先端面間の締まり嵌めにより大腿骨ステム３４４と嵌合させる。その後、大腿骨構成部品を大腿骨に取り付け、そして第１ボルト２０４によりアダプター要素と大腿骨ステム３４４に取り付けることができる。また人工装具構成部品を予め組み立て、次に用意された大腿骨骨髄管内に移植できる。
【００７０】図２３は、第１人工装具構成部品２０２、第１ボルト２０４、第２ボルト２０８、アダプター要素２０６、および大腿骨ステムと全てが上記構成部品同様の構成部品を備えているシステム４００を示している図である。さらにシステム４００は第２人工装具構成部品として機能する骨幹端オーグメント４０２を備える。
【００７１】この骨幹端オーグメント４０２は基端部４０４、先端部４０６、その間に延在する外面４０８を備えている。この外面の先端部は、骨幹端オーグメント４０２の先端部分の直径がその先端部の一部分に渡り順次、基端側に縮小する段差４１０のような表面装備を備えることができる。骨幹端オーグメント４０２のこれらの基端部分４０４は第１セグメント４１２と基端延長部４１４を有する。第１セグメント４１２は先端部分４０６に隣接して配置され、略一定で大腿骨ステム２１２の直径と略同じ直径を備える。第１セグメント４１２は約５ｍｍ乃至１０ｍｍの距離に渡り延在できる。基端延長部４１４は第１セグメントから基端側に約２ｍｍ乃至９ｍｍの距離に渡り延在する。基端延長部はねじ４１８を備える外面を有する。この基端延長部４１４の直径はその全長に沿って略一定であり、基端延長部が大腿骨ステムの穴内部で十分噛合い可能である。ねじ４１８は大腿骨ステム内の内部ねじと相補的であることが好ましい。
【００７２】骨幹端オーグメント４０２は、図２１に関して説明したのと同様の構造的特性と直径を有する穴３４８を備える。当業者はシステム４００を以下のように移植できることは容易に分かるだろう。大腿骨ステムを患者の大腿骨内の調整空洞内に挿入する。その後、予め組み立てた人工装具を調整大腿骨内に移植する。
【００７３】図２４は第１人工装具構成部品２０２および第１ボルトと共に上記の略同一乃至同様の構成部品を備える人工装具システム４２０を示している図である。システム４２０はアダプター要素４２２と大腿骨ステム４２４も備える。このアダプター要素４２２は最大径を示す略一定の直径を備えた先端部分４２６を有する。先端部分４２６は噛合い面４２８も備え、その内部には長手方向の盲穴４３０が配置されている。アダプター要素は、約２ｍｍ乃至９ｍｍの距離に渡り延在する基端側に非先細外面を有する中間部分４３１も備えている。約５ｍｍ乃至１０ｍｍの距離に渡り基端側にねじが切られた基端延長部４３４は中間部分４３１から延在する。
【００７４】大腿骨ステム４２４は上記と同様の当業者が容易に分かる寸法と構造装備を有することができる。大腿骨ステム４２４はその先端部４３８に形成された長手方向の盲穴４３６も備えている。この盲穴４３６は、基端延長部４３４のねじ部に相補するように基端側にねじ切りされている約５ｍｍ乃至１０ｍｍの長さに渡り延在する基端部分４４１を備えている。約３ｍｍ乃至１０ｍｍの距離に渡り延在しアダプター要素の中間部分４３２と締まり嵌めを行なうように基端側寸法となっている先端穴部分が穴部分の先端側に配置されている。
【００７５】当業者は装置４２０が予め組み立て可能であるか、あるいは患者の大腿骨に作製した空洞内に大腿骨ステムを最初に取り付けるよって手術中に組み立て可能であることが容易に分かるだろう。その後、アダプター要素４２２を大腿骨ステム４２４の盲穴４３６内に配置して締まり嵌めさせる。次に第１人工装具構成部品２０２をアダプター要素の噛合い面４２８に取り付け、第１ボルト２０４でアダプター要素４２２に固定する。
【００７６】図２５および図２６は人工装具装置の種々の構成部品を連結するための他の変形構造物を示す図である。図２５においてスロットを設けた大腿骨ステム４４４が内部に配置した長手方向スロット４４８を有する基端部４４６を備えている。このスロット４４８は約２０ｍｍ乃至６０ｍｍの距離に渡り好ましく延在する。大腿骨ステム４４４の先端部４５０は、約５ｍｍ乃至１５ｍｍの長さに渡り基端側に先細の盲穴４５２を備えている。大腿骨ステム４４４は、主本体４５８から延出する細長い基端延長部４５６を備えるアダプター要素４５４と嵌合する。この基端延長部は約４ｍｍ乃至１４ｍｍの距離に渡り延在し、その外面は盲穴４５２のテーパーに相補的になるように基端側に先細になっている。アダプター要素は上記のように第１人工装具に嵌合可能である。
【００７７】図２６は段差を設けた外面４６２を備える骨幹端オーグメント４６０を示す図である。この骨幹端オーグメント４６０の基端部（図示せず）は本明細書で説明した種々の実施形態に対して述べたように変えることができる。この骨幹端オーグメント４６０はその先端部４６６に形成された盲穴４６４を備えている。盲穴４６４は、約３ｍｍ乃至１０ｍｍの距離に渡り基端側に先細の内面４７０を有する第１基端部分４６８を備える。この第１基端部分４６８は盲穴４６４の第２先端部分４７２と通じている。この第２先端部分４７２は、略一定で第１基端部分４６８の最大径より大きな直径を備えた内面を有している。第２先端部分４７２の直径は約５ｍｍ乃至１５ｍｍの範囲とすることができ、第２先端部分４７２は約５ｍｍ乃至２０ｍｍの長さに渡り延在できる。
【００７８】図２７は装置４８０を示す図である。装置４８０は第１人工装具構成部品２０２と第１ボルトと共に上記部品と同様の部品を備えている。装置４８０は骨幹端オーグメント４８２、アダプター要素４８４、および大腿骨ステム４８６も備える。骨幹端オーグメント４８２は上記のように段差を設けた外面４８８を有することができる。骨幹端オーグメント４８２は、貫通して延在しその全長に渡り基端側に先細の穴４８９を備えている。
【００７９】アダプター要素４８４は基端部分４９０と先端部分４９２を備える外面４９１を有する。この先端部分４９２は約５ｍｍ乃至３０ｍｍの長さに渡り延在し、骨幹端オーグメント４８２の穴４８９のテーパーに相補的であるように基端側に先細になっている。アダプター要素４８４の基端部分４９０はその先端部分４９２から延在する細長い部材４９４である。基端部分４９０は約５ｍｍ乃至２０ｍｍの長さに渡り延在し、基端側に先細の外面４９４を有する。盲穴４９３はアダプター要素の先端部に形成されている。この盲穴は第１ボルト２０４の軸のねじ部２０５と嵌合可能なねじ切り内面を有している。
【００８０】装置４８０はその先端部に形成された盲穴４９６を有する大腿骨ステム４８６を備えている。この盲穴４９６は約６ｍｍ乃至２１ｍｍの長さに渡り延在する先細の内面を好ましく有する。この内面のテーパーは、アダプター要素４８４と大腿骨ステム４８６が互いに摩擦的な締まり嵌め風にできるようにアダプター要素４８４の基端延長部のテーパーに相補的である。同様に骨幹端オーグメント４８２とアダプター要素４８４は、アダプター要素の先端部分の外面と骨幹端オーグメントの穴の相互作用によって互いに摩擦係合する。
【００８１】図１７乃至図２９に関して当業者は所定用途の要求により寸法とサイズが変化することが分かるだろう。しかしながらテーパーの付いた面は約５ｍｍ乃至５０ｍｍの範囲の長さに渡り延在でき、テーパー角度は約１°から１５°まで変動する。さらに図１乃至図１６に関して前に説明したように図１７乃至図２７に示した装置は、第１ボルト２０４のヘッド２２８が軸２３０の長手方向軸からオフセットする方法で利用できる。このオフセットは約０ｍｍから５ｍｍまで変動できる。
【００８２】同様に図１７乃至図２９の装置で使用される種々のアダプター要素の噛合い面はアダプターの横軸に平行とすることができ、あるいはその噛合い面は横軸に対して角度を付けることができる。傾斜実施形態では噛合い面の横軸に対して噛合い面は約０°乃至１５°、好ましくは約２°乃至１０°の角度に向けることができる。この角度は中央−横方向にまたは前後方向に向けることができる。
【００８３】図２８（Ａ）および図２８（Ｂ）は本発明で有効な種々の代わりのアダプターを示している図である。図１乃至図１６に対して前に説明したように第１ボルト２０４のヘッド２２８は軸２３０の長手方向軸からオフセット可能である。そのような装置は、穴２２６がアダプター要素２０６の長手方向軸５２５と同一線上にある図２８（Ａ）で示されるアダプター２０６で有効である。
【００８４】図２８（Ｂ）はオフセットボルトの必要性を不要にするアダプター要素を示す図である。図２８（Ｂ）に示したように、穴２２６’の長手方向軸５２７がアダプター２０６’の長手方向軸５２５に対し例えば約１ｍｍ乃至５ｍｍだけオフセットされるように穴２２６’をアダプター要素２０６’内に配置する。噛合い面角度とオフセット程度を変えることによって種々の他のオプションを上記のように与えることができる。
【００８５】さらに穴２２６’は長手方向軸５２５に平行な向きでアダプター要素２０６’内に延在する必要がない。代わりに穴２２６’を長手方向軸５２５に対してある角度で向けることができる。その角度（図示せず）は噛合い面を向ける角度に等しくすることができる。そのような設計はボルトに対する捩れ応力を低下し、余分な隙間がボルト肩部とヘッドサイズを増加できるように有効にできる。
【００８６】図２９は、アダプター要素５０２が脛骨トレー５０４のような第１人工装具構成部品を脛骨ステム５０６のような第２人工装具構成部品に接続するのを助ける人工装具装置５００を示している図である。アダプター要素５０２は、脛骨トレー５０４の先端部５１０に形成された相補的ねじ切り穴に嵌合可能なねじ切り基端部５０８を有している。アダプター要素５０２の先端部５１２は先端側に先細の外面５１４を備える。先細になった外面５１４は、ステム５０６の基端部５１６に形成される相補的先細面を有する穴（図示せず）と嵌合する。
【００８７】この装置はアダプター５０２の先端部５１２をステム５０６の基端部５１６に圧入することによって組み立てられる。その後、このアダプターはアダプター５０２の基端部５０８を脛骨トレー５０４の先端部５１０の穴内でねじ止めすることによって脛骨トレー５０４に連結される。
【００８８】従って、本発明は先の説明から明らかにされた目的のうち上記目的を効果的に達成することが理解されよう。本発明の範囲から逸脱せずにある変形が上記構成で行なうことができるため、上記説明に含まれあるいは図面で示された全てのことが例示的で限定の意味でないものと解釈されるものである。
【００８９】本発明の好ましい実施態様は以下の通りである。
（１）前記ボルトとアダプター要素は互いにねじ部で係合可能である請求項１に記載の装置。
（２）前記第１ボルトは外ねじ部を有し、前記アダプター要素の第１端部の穴は内部ねじ部を有する実施態様（１）に記載の装置。
（３）前記アダプター要素の第１端部の穴は前記アダプター要素の長手方向軸からオフセットされる請求項１に記載の装置。
（４）前記アダプター要素の第１端部は前記アダプター要素の長手方向軸から前後平面でオフセットされる実施態様（３）に記載の装置。
（５）前記アダプター要素の第１端部の穴は前記アダプター要素の長手方向軸に対して前後方向に０．５ｍｍ乃至５．０ｍｍだけオフセットされる実施態様（４）に記載の装置。
【００９０】（６）前記アダプター要素の第１端部は、前記人工装具構成部品の第１面に取り付け可能な取り付け面を有する請求項１に記載の装置。
（７）前記取り付け面は前記アダプター要素の横軸に平行である実施態様（６）に記載の装置。
（８）前記取り付け面は前記アダプター要素の横軸に対して角度を有する実施態様（６）に記載の装置。
（９）前記取り付け面は前記アダプター要素の横軸に対して中央−横平面で角度を有する実施態様（８）に記載の装置。
（１０）前記取り付け面は前記アダプター要素の横軸と中央−横平面で約２°乃至１０°の範囲で角度を形成する実施態様（８）に記載の装置。
【００９１】（１１）前記アダプター要素の噛合い端部は、少なくともその一部分に渡り基端側に先細になっている直径を有する請求項１に記載の装置。
（１２）前記噛合い端部は約５ｍｍ乃至５０ｍｍの距離に渡り先細になっている実施態様（１１）に記載の装置。
（１３）前記噛合い端部の直径は約１°乃至１５°の範囲の角度で先細になっている実施態様（１１）に記載の装置。
（１４）前記アダプター要素の前記噛合い端部は、内部に延在する長手方向に向いた盲穴を有する請求項１に記載の装置。
（１５）前記長手方向に向いた盲穴が内部ねじ部を備える実施態様（１４）に記載の装置。
【００９２】（１６）前記長手方向に向いた盲穴がその基端部の開口から先端側に先細になっている実施態様（１４）に記載の装置。
（１７）前記アダプター要素の前記噛合い端部は、その外面の少なくとも一部分に渡り形成された外ねじ部を有する請求項１に記載の装置。
（１８）前記アダプター要素の前記噛合い端部はその基端部に形成された外ねじ部を有し、前記外ねじ部に先端側で隣接する前記噛合い端部の一部分が前記外ねじ部から先端側に拡大する直径を有する実施態様（１７）に記載の装置。
（１９）前記第２人工装具構成部品は、基端部と先端部および長手方向に貫通して延在する穴を有する骨幹端オーグメントであり、前記穴の少なくとも一部分が前記オーグメントの先端部から前記オーグメントの基端部まで先細になっており、前記装置はさらに、基端部と先端部を有する細長い第２ボルトであって、前記第２ボルト基端部の少なくとも一部分が外ねじ部を備え、前記外ねじ部に近い第２ボルトの少なくとも一部分が前記オーグメントの穴に相補的なテーパーを備える外面を有し、前記第２ボルトは少なくともその外ねじ部が前記オーグメントから基端側に突き出るように前記オーグメントの穴内で嵌合可能である第２ボルトと、前記オーグメントの基端部に取り付け可能な細長い大腿骨ステムであって、前記大腿骨ステムは基端部と先端部を有し、前記先端部は前記第２ボルトの外ねじ部と嵌合可能である内部ねじ部を有する盲穴を備える大腿骨ステムとをさらに含む実施態様（１１）に記載の装置。
（２０）前記大腿骨ステムは少なくとも１個の長手方向スロットを備える実施態様（１９）に記載の装置。
【００９３】（２１）前記第２人工装具構成部品は、基端部と先端部を有し前記先端部に配置された内部ねじ切りされた盲穴を有する大腿骨ステムであり、前記大腿骨ステムは、前記アダプター要素の外ねじ部と前記内部ねじ切りされた盲穴との係合によって前記アダプター要素と嵌合可能である実施態様（１７）に記載の装置。
（２２）前記第２人工装具構成部品は、基端部と先端部を有し前記先端部に配置された基端側に先細の盲穴を有する大腿骨ステムであり、前記大腿骨ステムは、前記アダプター要素の噛合い端部と前記大腿骨ステムの盲穴との係合によって前記アダプター要素と嵌合可能である実施態様（１１）に記載の装置。
（２３）前記第２人工装具構成部品は、基端部と先端部、前記先端部に一部延在する先細穴、および前記基端部内に一部延在する内部ねじ切りされた穴を有する骨幹端オーグメントであり、前記装置はさらに、前記オーグメントの基端部に取り付け可能な細長い大腿骨ステムであって、前記大腿骨ステムは基端部と先端部を有し、前記先端部は、前記オーグメントの基端部に内部ねじ切りされた穴内で嵌合可能である外部ねじ切りされた延長部材を備える大腿骨ステムを含む実施態様（１１）に記載の装置。
（２４）前記大腿骨ステムの基端部は少なくとも１個の長手方向スロットを備える実施態様（２３）に記載の装置。
（２５）前記第２人工装具構成部品は前記アダプター要素の基端部に取り付け可能な細長い大腿骨ステムであり、前記大腿骨ステムは基端部と先端部を有し、前記先端部は前記アダプター要素の噛合い端部に形成された長手方向に向いた盲穴内で嵌合可能な外部ねじ切りされた延長部を備える実施態様（１７）に記載の装置。
【００９４】（２６）前記大腿骨ステムは基端部は少なくとも１個の長手方向スロットを備える実施態様（２５）に記載の装置。
（２７）前記第２人工装具構成部品は、基端部と先端部、長手方向に貫通延在し前記先端部の少なくとも一部が基端側に先細になってる穴、および前記基端部に形成された延長部を有する骨幹端オーグメントであり、前記装置はさらに、基端部と先端部を有する細長い第２ボルトであって、前記第２ボルトの基端部の少なくとも一部が外ねじ部を備え、前記外ねじ部に近い第２ボルトの少なくとも一部が前記オーグメントの穴に相補的なテーパーを有し、前記第２ボルトは少なくとも外ねじ部が前記オーグメントから基端側に突き出るように前記オーグメントの穴内で嵌合可能である第２ボルトと、前記オーグメントの基端部に取り付け可能な細長い大腿骨ステムであって、前記大腿骨ステムは基端部と先端部を有し、前記先端部は、前記オーグメントの延長部の外面に相補的でその外面と嵌合可能な先細の内面を備えた先端部分で定められる盲穴と、前記ボルトの外ねじ部と嵌合可能な内部ねじ切りされた内面を有する基端部分とを備える大腿骨ステムを含む実施態様（１１）に記載の装置。
（２８）前記大腿骨ステムの基端部は少なくとも１個の長手方向スロットを備える実施態様（２７）に記載の装置。
（２９）前記第２人工装具構成部品は、基端部と先端部、前記先端部に配置された盲穴を有する大腿骨ステムであり、前記穴は内部ねじを備える基端部分と、前記盲穴の開口から前記内部ねじまで基端側に先細になっている内径を備えた先端部分とを有し、前記大腿骨ステムは、前記アダプター要素の外ねじ部と前記穴の内部ねじ部との係合と、前記盲穴の先細内径と前記アダプターの噛合い端部間の接触の組合せによって前記アダプター要素と嵌合可能である実施態様（１７）に記載の装置。
（３０）前記大腿骨ステムは基端部は少なくとも１個の長手方向スロットを備える実施態様（２９）に記載の装置。
【００９５】（３１）前記第２人工装具構成部品は、基端部と先端部、長手方向に貫通延在し前記先端部から基端側に少なくとも一部が先細になってる穴、および前記基端部に形成された延長部を有する骨幹端オーグメントであり、前記装置はさらに、基端部と先端部を有する細長い第２ボルトであって、前記第２ボルトの基端部の少なくとも一部が外ねじ部を備え、前記第２ボルトの少なくとも一部が前記オーグメントの穴と相補的なテーパーを備えた外面を有し、前記第２ボルトは少なくとも外ねじ部が前記オーグメントから基端側に突き出るように前記オーグメントの穴内で嵌合可能である第２ボルトと、前記オーグメントの基端部に取り付け可能な細長い大腿骨ステムであって、前記大腿骨ステムは基端部と先端部を有し、前記先端部は、前記第２ボルトの外ねじ部と嵌合可能な内部ねじ切りされた基端部分を備えた盲穴を備え、ねじ切りされていない先端部分前記オーグメントの延長部を収容するのに有効な寸法を有する大腿骨ステムを含む実施態様（１１）に記載の装置。
（３２）前記大腿骨ステムは基端部は少なくとも１個の長手方向スロットを備える実施態様（３１）に記載の装置。
（３３）前記第２人工装具構成部品は前記アダプター要素に取り付け可能な細長い大腿骨ステムであり、前記大腿骨ステムは基端部と先端部を有し、前記先端部は前記アダプター要素の噛合い端部に相補的でその噛合い端部と接触係合可能なテーパーを有する内面を備えた盲穴を備える実施態様（１１）に記載の装置。
（３４）前記大腿骨ステムは基端部は少なくとも１個の長手方向スロットを備える実施態様（３３）に記載の装置。
（３５）前記アダプター要素の係合端部は前記アダプター要素の中間部分に形成された肩部から基端側に延在する延長部材を備え、前記延長部材は基端側に先細の外面を有する請求項１に記載の装置。
【００９６】（３６）前記第２人工装具構成部品は前記アダプター要素に取り付け可能な細長い大腿骨ステムであり、前記大腿骨ステムは基端部と先端部、およびその前記先端部に形成された長手方向の盲穴を有し、前記長手方向の盲穴は前記延長部材の基端側に先細の外面に相補的でその外面と嵌合可能なテーパーを備えた内面を有する実施態様（３５）に記載の装置。
（３７）前記大腿骨ステムに形成された前記長手方向の盲穴は、略一定の直径を備えた第１先端部分と、前記延長部材に相補的でその延長部材と嵌合可能な基端側に先細の直径を備えた第２基端部分とを有し、前記第１先端部分は前記第２基端部分の最大直径より大きな直径を有する実施態様（３６）に記載の装置。
（３８）前記大腿骨ステムの前記基端部は長手方向スロットを備える実施態様（３６）に記載の装置。
（３９）前記人工装具構成部品は人工膝関節の大腿骨構成部品である請求項１に記載の装置。
（４０）前記第２人工装具構成部品は基端部と先端部を有する骨幹端オーグメントであり、前記骨幹端オーグメントは前記先端部から前記オーグメント内に少なくとも一部延在する穴と前記オーグメントの基端部に形成された細長い延長部材を備え、前記装置はさらに、前記オーグメントの前記基端部に取り付け可能で基端部と先端部を有している細長い大腿骨ステムであって、前記先端部は前記オーグメントの前記延長部材が嵌合可能な盲穴を備える大腿骨ステムを含む請求項１に記載の装置。
【００９７】（４１）前記アダプター要素の基端部は前記オーグメントの先端部の前記穴内に形成されたねじ部を嵌合係合する外ねじ部を備える実施態様（４０）に記載の装置。
（４２）前記アダプター要素の基端部は、前記アダプター要素が前記オーグメントの先端部の前記穴内で対応するテーパーと接触係合可能なように基端側に先細になっている実施態様（４０）に記載の装置。
（４３）前記オーグメントの前記延長部材は、前記大腿骨ステムの前記盲穴内に形成されたねじ部と嵌合係合可能な外ねじ部を備える実施態様（４０）に記載の装置。
（４４）前記オーグメントの前記延長部材は、前記オーグメントが前記大腿骨ステムの前記盲穴内で対応するテーパーと接触係合可能であるようにその長さの少なくとも一部に渡り基端側に先細になっている実施態様（４０）に記載の装置。
（４５）前記第２人工装具構成部品は長手方向に貫通延在する穴を備えた基端部と先端部とを有する骨幹端オーグメントであり、前記穴の少なくとも一部が前記オーグメントの先端部から前記オーグメントの基端部まで先細になっており、前記装置はさらに基端側に先細になっており、前記アダプター要素の第２端部に形成された基端側に延在する部材と、前記基端側に延在する部材が突き出るように前記アダプター要素が前記オーグメントの穴内で嵌合可能なように前記オーグメントの穴のテーパーに相補的である前記アダプター要素の基端側に先細になった外面と、基端部と先端部を有しており前記オーグメントの基端部に取り付け可能な細長い大腿骨ステムであって、前記先端部が前記アダプター要素の基端側に延在する部材と嵌合可能な基端側に先細の盲穴を備える大腿骨ステムとを含む請求項１に記載の装置。
【００９８】
【発明の効果】本発明によれば、比較的構成部品数が少なくて且つ様々な患者の体の構造と関節状態に適合する広く多用性があるモジュール式人工膝装置を得ることができる。また異なる体の構造状態と生理的に幾何学的に適合する複数のモジュール式人工膝を得ることもできる。そして、右と左の勝手順の両方で使用するのに適切なモジュール式人工膝をも得ることができる。
【出願人】 【識別番号】５９４０５２６０７
【氏名又は名称】ジョンソン・アンド・ジョンソン・プロフェッショナル・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｊｏｈｎｓｏｎ ＆ Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．
【出願日】 平成１１年（１９９９）３月２９日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】田澤 博昭 （外１名）
【公開番号】 特開平１１−３０９１６２
【公開日】 平成１１年（１９９９）１１月９日
【出願番号】 特願平１１−８７０２３