螺旋状組立工具
【課題】関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素をその義肢の第２の構成要素に組み付ける組立工具を提供する。
【解決手段】この工具は、第１の構成要素に動作可能に結合された第１の部材を含み、第１の部材の長手軸線を画定する。第２の部材が第２の構成要素に動作可能に結合され、第２の部材の長手軸線を画定する。ワッシャシステムが第２の部材に結合される。駆動機構がワッシャシステムに結合され、そのため、駆動機構が作動されるとき、ワッシャシステムが、第２の部材の長手軸線を中心として回転し、第２の部材の長手軸線に沿って拡張するようになっており、そのような運動により、更に、第２の部材が第２の部材の長手軸線に沿って第１の部材に対して移動されるようになる。
【解決手段】この工具は、第１の構成要素に動作可能に結合された第１の部材を含み、第１の部材の長手軸線を画定する。第２の部材が第２の構成要素に動作可能に結合され、第２の部材の長手軸線を画定する。ワッシャシステムが第２の部材に結合される。駆動機構がワッシャシステムに結合され、そのため、駆動機構が作動されるとき、ワッシャシステムが、第２の部材の長手軸線を中心として回転し、第２の部材の長手軸線に沿って拡張するようになっており、そのような運動により、更に、第２の部材が第２の部材の長手軸線に沿って第１の部材に対して移動されるようになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義には整形外科学の分野に関し、より具体的には関節形成術で使用するための移植片に関する。
【背景技術】
【０００２】
変形性関節症及びリウマチ性関節炎によって生じる疼痛及び不動性を患う患者には、関節置換手術という選択肢がある。関節置換手術は極めて一般的であり、それにより、他の方法では不可能となる場合にも、多数の人々が適切に動作することが可能となっている。人工関節は一般に、既存の骨に固定される、金属、セラミック及び／又はプラスチックの構成要素から構成される。
【０００３】
そのような関節置換手術は、関節形成術としても知られている。関節形成術は、疾患及び／又は損傷した関節を人工関節と置換する周知の外科手技である。通常の関節全置換術において、関節に隣接する骨の端部又は遠位部分が切除されるか、あるいは、骨の遠位部の一部分が除去され、人工関節がそこに固定される。
【０００４】
人工骨などの移植可能な物品を製造するための多数の設計及び方法が知られている。そのような人工骨は、肘、尻、膝及び肩などの人工関節の構成要素を含む。
【０００５】
関節置換手技を実施する間、一般に、義肢の選択においてある程度の柔軟性を外科医に与えることが必要である。特に、義肢が移植される骨の解剖学的構造は、患者によって幾分か異なり得るものである。そのような変動は、例えば患者の年齢、体の大きさ、及び性別に起因し得るものである。例えば、大腿義足の場合、患者の大腿骨は相対的に長いか、あるいは相対的に短く、そのため、それぞれ相対的に長いステム又は短いステムを含む大腿義足を使用することが必要となり得る。更に、相対的に長いステム長さの使用が必要となるときなど、ある場合には、ステムはまた、患者の大腿管の解剖学的構造に適合させるために、曲げられなければならない。
【０００６】
このように、様々な形状と大きさの義肢が必要とされており、したがって、一体型義肢の使用に関して多数の問題が生じる。例えば、病院又は外科センターは、外傷の状況及び修復手術など、特定の状況に必要となる義肢の必須の組み合わせを有するために、比較的大規模な義肢の在庫を維持しなければならない。更に、ステムの曲がりは、患者の大腿骨の骨髄内管の曲がりに適合しなければならないので、義肢の上部部分の回転による位置決めが制限され、それにより、上部部分を、したがって義肢のヘッドを正確に配置することが非常に困難となる。加えて、患者の解剖学的構造の左及び右側の対応する骨（例えば、左及び右大腿骨）は反対方向に曲がっていることがあるので、骨ステムの前傾をもたらすためには、義肢の（左）及び（右）への変形をもたらすことが必要となり、それにより、維持しなければならない義肢の在庫が更に増加することになる。
【０００７】
これらの欠点及び他の欠点の結果として、多数のモジュール式義肢が設計されてきた。その名前が示す通り、モジュール式義肢は、モジュール形式で構成されるものであり、そのため、義肢の個々の要素又は形状は、所与の患者の解剖学的構造の要求に適合するように選択され得る。例えば、所与の患者の解剖学的構造の要求に適合する組立て体を作製するために、多数の遠位側のステム構成要素のいずれか１つに組み付けられ得る近位側のネック構成要素を含むモジュール式義肢が設計されてきた。そのような設計により、遠位側のステム構成要素を選択し、その後に、患者の解剖学的構造に適合する位置にて患者の骨に移植することができ、その一方でまた、近位側のネック構成要素を、限られた程度で、患者の骨盤に対して個別に位置決めすることも可能となる。
【０００８】
モジュール式義肢を使用する結果として生じる１つの問題は、構成要素を互いに対してロックすることである。特に、近位側のネック構成要素を遠位側のステム構成要素に、再現可能に堅固にロックすることは、それら２つの構成要素が患者への移植の後に分離するのを防止するために重要である。堅固にロックすることの必要性は、その設計が体重負荷で確実にロックするものでない場合、特に不可欠である。したがって、モジュール式義肢の構成要素を互いにロックするために、これまでにも多数のロック機構が設計されてきた。例えば、遠位側のネック構成要素によって画定される穴の中に受容される、上方に延びるポストを有する遠位側のステム構成要素を含めるように、多数のモジュール式義肢が、これまでにも設計されてきた。ねじ又はボルトなどの比較的長い締結具が、ポストを穴に固定するために利用されている。モジュール式構成要素を固定する他の方法には、ある構成要素を他の構成要素に押し付けることが含まれる。この方法は、非常に多様な結果をもたらす。
【０００９】
モジュール式ステムの現行の設計には、モジュール連結で２つの構成要素間のテーパ嵌合を利用する設計が含まれる。例えば、近位側本体は、遠位側ステム上の外部テーパと嵌合する内部テーパを含んでもよい。そのようなテーパ連結部は、付加的な固定手段、例えばねじ連結と共に使用されてもよく、また単独で使用されてもよい。テーパ連結部が安定であることが重要である。例えば、このテーパ連結部がステムの動作に伴う力に耐え得るように、テーパ連結部を適切に固定するために、適量の力がテーパ連結部に加えられなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
モジュール式人工関節の構成要素を装置に付加しようという現行の試みは、いくつかの問題を伴う。例えば、その装置では、構成要素をしっかりとロックするのに十分な機械的利益が得られないことがある。更に、構成要素をロックするのに有用な人間工学は、最適でないことがある。したがって、上述の問題のうちの少なくともいくつかを軽減することが可能な組立工具を提供することが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素をその義肢の第２の構成要素に組み付ける組立工具が提供される。この工具は、第１の構成要素と動作可能に結合された第１の部材を含む。第１の部材は、第１の部材の長手軸線を画定する。第２の部材が第２の構成要素に動作可能に結合され、第２の部材の長手軸線を画定する。また、ワッシャシステムが含められ、第２の部材に結合される。駆動機構がワッシャシステムに結合され、そのため、駆動機構が作動されるとき、ワッシャシステムが、第２の部材の長手軸線を中心として回転し、第２の部材の長手軸線に沿って拡張するようになっており、そのような運動により、更に、第２の部材が第２の部材の長手軸線に沿って第１の部材に対して移動されるようになる。
【００１２】
本発明の別の実施形態によれば、関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素をその義肢の第２の構成要素に組み付ける方法が提供される。この方法は、第１の部材と第２の部材とを有する組立工具を使用することを含む。第２の部材は、第２の部材の長手軸線を画定する。組立工具はまた、第２の部材に結合されたワッシャシステムと、そのワッシャシステムに結合された駆動機構とを含む。義肢の第１の構成要素は、義肢の第２の構成要素に挿入される。組立工具の第２の部材は、義肢の第２の構成要素に固定される。駆動機構が作動されて、第２の部材が、第２の部材の長手軸線に沿って第１の部材に対して移動される。
【００１３】
本発明の更に別の実施形態によれば、関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素をその義肢の第２の構成要素に組み付ける組立工具が提供される。この工具は、第１の構成要素と動作可能に結合された第１の部材を含む。第１の部材は、第１の部材の長手軸線を画定する。第２の部材は、第２の構成要素と動作可能に結合される。第２の部材は第２の部材の長手軸線を画定し、引張ロッドを含む。駆動機構が第２の部材に結合され、そのため、駆動機構が作動され、所定の負荷に達すると、引張部材が破断する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明及びその利点をより完全に理解するために、ここで添付の図面と共に以下の説明を参照することにする。
【図１】本発明の一実施形態による組立工具の透視斜視図。
【図２】モジュール式移植片に結合された図１の組立工具の透視図。
【図３】図２の拡大透視図。
【図４】本発明の一実施形態による組立工具の斜視図。
【図５】図１のワッシャ組立体の斜視図。
【図６】回転位置にある図５のワッシャ組立体の斜視図。
【図７】図１の組立工具の引張ロッドアセンブリの破断図。
【図７ａ】本発明の一実施形態によるワッシャシステム及びプルロッドの拡大図。
【図８】本発明の一実施形態による組立工具を使用するための方法の流れ図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態及びその利点は、以下の説明及び図面を参照することにより最良に理解される。以下の説明及び図面において、同様の参照符号が、図面の同様の部分及び対応する部分に対して用いられている。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態による組立工具１０の斜視図である。組立工具１０は、第１の部材１２と第２の部材１４とを含む。第２の部材１４に、ワッシャシステム１６が結合されている。駆動機構１８が、ワッシャシステム１６に結合されている。第１の部材１２は第１の部材の長手軸線２０を有し、第２の部材１４は第２の部材の長手軸線２２を有している。図示の実施形態において、第１の部材の長手軸線２０と第２の部材の長手軸線２２は一致している。他の実施形態において、２つの軸線２０、２２は平行であってもよく、あるいは互いにある角度をなして食い違っていてもよい。駆動機構１８が作動されると、駆動機構１８は、第２の部材の長手軸線２２を中心としてワッシャシステム１６を回転させる。図示の実施形態において、駆動機構は、第２の部材の長手軸線２２を中心としてラチェットで駆動されるハンドルである。しかしながら、他の実施形態において、この駆動機構は、長手ハンドルであっても、電源に接続するハドソン接続（Hudson connection）であっても、第２の部材の長手軸線２２を中心としてワッシャシステム１６を回転させる他の既知の駆動機構であってよい。
【００１７】
ここで図２を参照すると、モジュール式移植片２３に結合された組立工具１０の透視図が示されている。図示のように、モジュール式移植片２３は、第１の構成要素２４（又は近位側の構成要素若しくはネック構成要素）と、第２の構成要素２６（又は遠位側の構成要素若しくはステム構成要素）とを含む。組立工具１０の第１の部材１２は、ネック構成要素２４の近位端部３０と当接する遠位端部２８を含む。他の実施形態において、他の連結手段が使用されてもよい。例えば、遠位端部２８は、ネック構成要素２４の近位端部３０のねじ付き端部と係合するねじ山を含んでもよい。別法として、連結手段は、格納式のボタン／凹部システムであっても、スロット付きＩ字型凹部とロッドのシステムであっても、アンダーカットであっても、展開式コレットシステム（expandable collet system）であっても、任意の他の既知の係合システムであってもよい。
【００１８】
図３に示すように、第２の部材１４の遠位端部３２は、ステム構成要素２６の近位端部３４と係合する。この実施形態において、第２の部材１４の遠位端部３２は、ねじ切りされており、ステム構成要素２６の近位端部３４のねじ穴の内部に嵌合する。別法として、第２の部材１４の遠位端部３２がねじ穴を有してもよく、また、ステム構成要素の近位端部３４がねじ切りされてもよい。他の実施形態において、各部品を連結する他の既知の手段が使用されてもよい。例えば、展開式コレットが使用されてもよい。別法として、連結手段は、格納式のボタン／凹部システムであっても、アンダーカットであっても、スロット付きＩ字型凹部とロッドのシステムであっても、展開式コレットシステムであっても、任意の他の既知の係合システムであってもよい。
【００１９】
第２の部材１４はまた、近位端部３６（図２）を含む。近位端部３６はノブ６８（図４）を含む。ノブ６８はねじ付き遠位端部３２に結合されており、そのため、ノブ６８が第２の部材の長手軸線２２を中心として回転されると、ねじ付き遠位端部３２がステム構成要素２６のねじ穴近位端部３４の中へねじ込まれるようになっている。
【００２０】
ここで図４〜６を参照して、ワッシャシステム１６について説明することにする。ワッシャシステム１６は、第１の螺旋状ワッシャ４０と第２の螺旋状ワッシャ４２とを含む。第１の螺旋状ワッシャ４０は、駆動機構１８に結合されており、第１の螺旋状傾斜路４４を含み、第２の螺旋状ワッシャ４２は、第２の部材１４及び第１の螺旋状ワッシャ４０に結合されており、第２の螺旋状傾斜路４６を含む（図５）。第１の螺旋状傾斜路４４は、第２の螺旋状傾斜路４６と当接する。ワッシャシステム１６は、全体的な初期高さｈを有する。第１の螺旋状傾斜路４４が第２の螺旋状傾斜路４６に対して回転されると、これらの傾斜路は互いに係合して、第１の螺旋状ワッシャ４０と第２の螺旋状ワッシャ４２との間に間隙４８を生じる。間隙４８は距離Ｄをなす。図５及び６に示すように、ワッシャ４０、４２は、互いに対して面一となることで開始する。しかしながら、第１の螺旋状ワッシャ４０が回転されると、螺旋状傾斜路４４、４６は回転されて、２つのワッシャ４０、４２の高さを拡大させる。間隙４８の距離Ｄは依然として同じである。図６において、ワッシャシステム１６の全体的な高さはここではＨであり、このＨはｈよりも大きなものである。この高さの変化は、互いに係合する対向する螺旋状傾斜路４４、４６によって発生され、可変高さを有するワッシャシステム１６が得られる。
【００２１】
図４に示すように、第１のワッシャ４０は、螺旋状傾斜路４４の反対側にあるラチェット端部５０を含む。第１のワッシャ４０は、ラチェットワッシャ５２に結合されている。ラチェットワッシャ５２は、ハンドル１８に連結されている。ラチェットワッシャ５２の一方の側５４はラチェットで駆動され、第１のワッシャのラチェット端部５０と噛み合う。ハンドル１８が旋回されると、ラチェットワッシャ５２上のラチェットと第１の螺旋状ワッシャ４０上のラチェットが互いに係合して、第１の螺旋状ワッシャ４０を回転させる。第２の螺旋状ワッシャ４２は固定されているため、２つの螺旋状傾斜路４４、４６は係合し、第１の螺旋状ワッシャ４０を、第２の螺旋状ワッシャ４２に対して（高さＤだけ）上昇させる。
【００２２】
ここでも図４を、更には図７を参照すると、第２の部材１４は犠牲部材５６を含み、犠牲部材５６は、この場合、引張ロッド又はシャーピンである。引張ロッド５６は、意図的な弱点又は破断点５８を含む。破断点５８は、特定の引張力以下の力のみを許容することができる。その負荷（又は引張力）に達した後、破断点５８が破断し、２つの別々の片６０、６２が残る。図４に示すように、引張ロッド５６は、第２の部材１４の上部６４を第２の部材１４の下部６６に連結している。ハンドル１８が旋回され、第２の部材１４のねじ付き遠位端部３２が、ステム構成要素２６の近位端部３４のねじ穴の中にねじ込まれると、引張力が生じる。
【００２３】
上述のように、第２の部材１４の上部６４の頂部にノブ６８がある。ノブ６８は、まず第２の部材１４のねじ付き端部３２をステム構成要素２６にねじ込むように旋回される。
【００２４】
ノブ６８は、いくつかの既知の方法で第１の螺旋状ワッシャ４０に結合される。図７ａに示す一実施形態において、ノブ６８は、ショルダー６８ｂを有するプルロッド６８ａを含む。ショルダー６８ｂは、第１の螺旋状ワッシャ４０内のカウンタボア４０ａに結合されており、そのため、第１の螺旋状ワッシャ４０が回転し、長手軸線２２に沿って上方に移動するとき、ノブ６８もまた上方に移動するようになっている。この実施形態において、軸受６９がショルダー６８ｂとカウンタボア４０ａとの間に配置されている。図示の軸受６９は、転がり軸受であり、プルロッド６８ａで（したがって犠牲部材５６で）感じられる摩擦及びねじり力を低減するものである。犠牲部材５６で感じられる摩擦力とねじり力を低減することにより、犠牲部材５６が破断する線形の力は、より一貫したものに保たれる。他の実施形態において、他の種類の軸受が使用されてもよい。いくつかの実施形態において、軸受６９が使用されなくてもよく、ショルダー６８ｂがカウンタボア４０ａに直接、当接する。
【００２５】
上述のように、第１の螺旋状ワッシャ４０が回転し、長手軸線２２に沿って上方に移動するとき、ノブ６８もまた上方に移動する。ノブ６８とねじ付き端部３２は互いに結合されており、ねじ付き端部はステム構成要素内に固定されているため、ノブ６８の運動により、第２の部材１４に沿って引張力が生じる。引張力がある力（又は負荷）に達すると、引張ロッド５６は破断点５８にて破断する。大きな騒音が聞こえ、ノブ６８も解放される。引張ロッド５６の破断は、十分な力が加えられたことをユーザーに合図するものであるため、重要である。この実施形態において、引張ロッド５６は、所定の力で破断するように固定される。いくつかの実施形態において、その力は、約８８９６Ｎ（２０００ｌｂｆ）〜約１１１２１Ｎ（２５００ｌｂｆ）、好ましくは約１０００８Ｎ（２２５０ｌｂｆ）である。いくつかの実施形態において、ノブ６８はまた、第１のワッシャ４０のラチェット端部５０からラチェットワッシャ５２を解除するために使用されてもよい。
【００２６】
図７に示すように、引張ロッド５６の２つの半部６０、６２はそれぞれ、第２の部材１４のスロット付き開口部７０、７２に嵌合される。スリーブ７４は引張ロッド５６の周りに嵌合する。図示のように、第１の半部６０及び第２の半部６２はそれぞれ、外向きに延びるリブ７６、７８を含む。リブ７６、７８はそれぞれ、スリーブ７４の溝８０ａ、８０ｂ内に嵌合する。リブ７６、７８はまた、溝８０ａ、８０ｂの縁部８２、８４と係合する。引張ロッド５６が破断しても、第１の半部６０と第２の半部６２はいずれも、スリーブ７４内に依然として収容されている。第１の半部６０と第２の半部６２が、もはや互いに直接連結していなくても、一方が回転するともう一方が回転されることになる。ノブ６８が回転されるとき、スロット付き開口部７０は回転する。この回転により、引張ロッド５６の第１の半部６０が回転されることになる。第１の半部６０が回転するとき、第１の半部６０はスリーブ７４の縁部８２と係合して、スリーブ７４を回転させる。スリーブ７４が回転するとき、縁部８４は第２の半部６２と係合して、第２の半部６２を回転させる。回転する第２の半部６２は、スロット付き開口部７２と係合して、第２の部材１４の下部部分６６を回転させ、ステム構成要素２６からねじ付き端部３２を解放する。別の実施形態において、引張ロッド５６の２つの半部６０、６２は互いにキー締めされており、そのため、半部６０、６２が破断した後も、依然として互いに結合されるようになっている。その場合、一方の半部が回転すると、他方の半部もまた強制的に回転される。
【００２７】
上記の実施形態において、引張ロッド５６は第２の部材によって保持される。しかしながら、他の実施形態において、引張ロッド５６は第１の部材によって保持されてもよい。また、任意の既知の収容方法が用いられてよい。別法として、引張ロッド５６は収容される必要がない。
【００２８】
いくつかの実施形態において、犠牲部材５６は引張ロッドでなくてもよいが、ねじり部材であることが可能である。長手軸線に対して負荷が加えられると、ねじり部材は回転力を受ける（例えば、ねじりバネ）。ねじりバネは、ある力で破断するように弱化されることができる。他の実施形態において、犠牲部材５６は、軸方向とねじり方向の双方において破壊するように設計されることができる。
【００２９】
一般に、組立工具１０は、ステンレス鋼で作製されてもよい。いくつかの実施形態において、引張ロッド５６は４４０Ｃステンレス鋼で作製されるが、他の全ての構成要素は１７−４ステンレス鋼で作製される。他の実施形態において、組立工具１０はプラスチックから作製され、ワッシャシステム１６と引張ロッド５６のみステンレス鋼で作製されてもよい。他の実施形態において、他の金属が使用されてもよい。引張ロッド５６は、プラスチック、セラミック、又は他のポリマーで作製され得る。他の実施形態において、スリーブ７４はまた、プラスチック又は他のポリマーで作製され得る。他の実施形態において、組立工具１０は、全体として、単一の複合材料から作製されてもよい。いくつかの実施形態において、引張ロッド５６は、シャーピンを有する小さな取付具であってもよい。
【００３０】
いくつかの実施形態において、第１の部材１２の遠位端部２８は、ネック構成要素２４の近位端部上に模様を生じるくぼみを含むことができる。ロックウェル硬さ試験機で生じるものに似たこれらの模様は、モジュール式構造に加えられた力に直接相関するものとして役立つ。２８上の球状くぼみは、器具と移植片との方向付けにかかわらず、使用ごとに３つの模様が生じるように配置（打刻）されることができる。くぼみの物理的大きさは、近位側本体の材料硬さに基づいて予め決められる。他の寸法の（球状以外の）くぼみが使用されることも可能である。別法として、３つ以外の個数のくぼみが使用されてもよい。
【００３１】
いくつかの実施形態において、ラチェットワッシャ５２を第１のワッシャ４０のラチェット端部５０に係合した状態に保つために、波形バネ又は他の種類のバネなどの付勢機構が使用されてもよい。ラチェットで駆動された後に第１のワッシャ４０をバネで戻すために、他のバネが装置内で使用されてもよい。いくつかの実施形態において、そのバネは定荷重バネであってもよい。
【００３２】
ここで図８を参照すると、組立工具１０を使用する方法を説明する流れ図が示されている。図示のように、工程ｓ１００にて、近位側構成要素は、ステム構成要素に挿入される。次いで、工程ｓ１０２にて、第２の部材の遠位端部が、ステム構成要素の開口部の中に挿入される。これが達成されると、第１の部材の遠位端部は、第１の構成要素の近位端部と当接する。工程ｓ１０４にて、ノブが回転されて、第２の部材の遠位端部がステム構成要素の中にねじ込まれる。次いで駆動機構が旋回されて、上述のように、ノブが上方に移動される（工程ｓ１０６）。所定の力が加えられると、引張ロッドが破断し、適切な力が加えられたことが示唆される（工程ｓ１０８）。工程ｓ１１０にて、ノブが回転されて、ステム構成要素からねじ付き遠位端部が解放され、組立工具が近位側構成要素及びステム構成要素から取り外される（工程ｓ１１２）。
【００３３】
本発明及びその利点について詳細に説明してきたが、様々な変更、代用、及び修正が、添付の特許請求の範囲で定義する本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなくなされ得ることを理解されたい。
【００３４】
〔実施の態様〕
（１） 関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素を該義肢の第２の構成要素に組み付ける組立工具であって、
前記第１の構成要素と動作可能に結合された第１の部材であって、第１の部材の長手軸線を画定する、第１の部材と、
前記第２の構成要素と動作可能に結合された第２の部材であって、第２の部材の長手軸線を画定する、第２の部材と、
前記第２の部材に結合されたワッシャシステムと、
ワッシャシステムに結合された駆動機構であって、前記駆動機構が作動されるとき、前記ワッシャシステムは、前記第２の部材の長手軸線を中心として回転し、前記第２の部材の長手軸線に沿って拡張するようになっており、そのような運動により、更に、前記第２の部材が、前記第２の部材の長手軸線に沿って前記第１の部材に対して移動される、駆動機構と、を備える、組立工具。
（２） 前記ワッシャシステムは、
前記ハンドルに結合された第１の螺旋状ワッシャと、
前記第２の部材及び前記第１の螺旋状ワッシャに結合された第２の螺旋状ワッシャであって、前記ハンドルが回転されるとき、前記第１の螺旋状ワッシャは、前記第２の螺旋状ワッシャに対して回転し、前記第２の部材の長手軸線に沿って前記第２の螺旋状ワッシャに対して移動する、第２の螺旋状ワッシャと、を備える、実施態様１に記載の組立工具。
（３） 前記第１の螺旋状ワッシャは第１の螺旋状傾斜路を含み、前記第２の螺旋状ワッシャは、前記第１の螺旋状傾斜路に対向する第２の螺旋状傾斜路を含み、前記第１の螺旋状傾斜路は、前記第２の螺旋状傾斜路に係合し、そのため、前記第１の螺旋状ワッシャが前記第２の螺旋状ワッシャに対して回転するとき、前記第１の螺旋状傾斜路と第２の螺旋状傾斜路が係合して、前記第２の長手軸線に沿って前記第１の螺旋状ワッシャを前記第２の螺旋状ワッシャに対して移動させるようになっている、実施態様２に記載の組立工具。
（４） 前記駆動機構はハンドルであり、前記第１の螺旋状ワッシャは２つの側、つまり螺旋状傾斜路側と、ラチェット側と、を有し、前記ハンドルはラチェットを有するワッシャに連結され、前記ラチェットは前記第１の螺旋状ワッシャの前記ラチェット側と係合する、実施態様１に記載の組立工具。
（５） 前記第２の部材は、所定の負荷を受けると破断するように寸法と形状を定められた引張ロッドを含む、実施態様１に記載の組立工具。
（６） 前記第１の部材は、前記ワッシャシステムに結合するように適合された構成要素を含み、前記工具は、前記第１の部材の前記構成要素と前記ワッシャシステムとの間の軸受を更に備える、実施態様１に記載の組立工具。
（７） 関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素を該義肢の第２の構成要素に組み付ける方法であって、
第１の部材と、第２の部材の長手軸線を画定する第２の部材と、前記第２の部材に結合されたワッシャシステムと、前記ワッシャシステムに結合された駆動機構と、を有する組立工具を使用することと、
前記義肢の前記第１の構成要素を前記義肢の前記第２の構成要素に挿入することと、
前記組立工具の前記第２の部材を前記義肢の前記第２の構成要素に固定することと、
前記駆動機構を作動させて、前記第２の部材の長手軸線に沿って前記第２の部材を前記第１の部材に対して移動させることと、を含む、方法。
（８） 前記第２の部材は遠位側のねじ付き端部を含み、前記第２の部材を前記第２の構成要素に固定することは、前記第２の部材の前記遠位側のねじ付き端部を前記第２の構成要素のねじ付き開口部の中にねじ込むことを含む、実施態様７に記載の方法。
（９） 前記第２の部材はノブを含み、前記遠位側のねじ付き端部をねじ込むことは、前記ノブを時計回りに回転させることを含む、実施態様８に記載の方法。
（１０） 前記第２の構成要素の前記ねじ付き開口部から前記遠位側のねじ付き端部を解放することであって、前記ノブを反時計回りに回転させることによって生じる、解放すること、を更に含む、実施態様９に記載の方法。
【００３５】
（１１） 前記ワッシャシステムは、前記ハンドルに結合された第１の螺旋状ワッシャと、前記第２の部材に、また前記第１の螺旋状ワッシャに結合された第２の螺旋状ワッシャと、を備え、前記ハンドルを回転させることは、前記第２の螺旋状ワッシャに対して前記第１の螺旋状ワッシャを回転させることを含み、前記第１の螺旋状ワッシャは、前記第２の部材の長手軸線に沿って前記第２の螺旋状ワッシャに対して移動する、実施態様７に記載の方法。
（１２） 前記第１の螺旋状ワッシャは第１の螺旋状傾斜路を含み、前記第２の螺旋状ワッシャは第２の螺旋状傾斜路を含み、前記ハンドルを回転させることにより、前記第１の螺旋状傾斜路が前記第２の螺旋状傾斜路と係合して、前記第１の螺旋状ワッシャが、前記第２の長手軸線に沿って前記第２の螺旋状ワッシャに対して移動することになる、実施態様１１に記載の方法。
（１３） 前記第２の部材は引張ロッドを含み、前記方法は、前記駆動機構を所定の力に達するまで作動させることを更に含み、前記引張ロッドは、前記所定の力が達成されると破断する、実施態様７に記載の方法。
（１４） 前記第１及び第２のステム構成要素から前記組立工具を取り外すことを更に含む、実施態様７に記載の方法。
（１５） 関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素を該義肢の第２の構成要素に組み付ける組立工具であって、
前記第１の構成要素と動作可能に結合された第１の部材であって、第１の部材の長手軸線を画定する、第１の部材と、
前記第２の構成要素と動作可能に結合された第２の部材であって、第２の部材の長手軸線を画定し、犠牲部材を含む、第２の部材と、
前記第２の部材に結合された駆動機構であって、前記駆動機構が作動され、所定の負荷に達すると、前記犠牲部材が破断するようになっている、駆動機構と、を備える、組立工具。
（１６） 前記犠牲部材は、引張ロッド又はねじり部材のいずれかである、実施態様１５に記載の組立工具。
（１７） 前記犠牲部材は引張ロッドであり、前記引張ロッドは第１の部と第２の部とを有し、前記第１の部と第２の部は破断点にて接合されている、実施態様１５に記載の組立工具。
（１８） 前記第１及び第２の部はスリーブ内に収容されており、前記引張ロッドが破断した後も、前記第１の部と第２の部が前記スリーブによって依然として回転可能に結合されるようになっている、実施態様１７に記載の組立工具。
（１９） 前記第２の部材及び前記ハンドルに結合されたワッシャシステムであって、前記ハンドルが前記第２の部材の長手軸線を中心として回転されるとき、前記ワッシャシステムが前記第２の部材の長手軸線に沿って拡大するようになっている、ワッシャシステム、を更に備える、実施態様１５に記載の組立工具。
（２０） 前記ワッシャシステムは、第１の螺旋状ワッシャと第２の螺旋状ワッシャとを備える、実施態様１９に記載の組立工具。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義には整形外科学の分野に関し、より具体的には関節形成術で使用するための移植片に関する。
【背景技術】
【０００２】
変形性関節症及びリウマチ性関節炎によって生じる疼痛及び不動性を患う患者には、関節置換手術という選択肢がある。関節置換手術は極めて一般的であり、それにより、他の方法では不可能となる場合にも、多数の人々が適切に動作することが可能となっている。人工関節は一般に、既存の骨に固定される、金属、セラミック及び／又はプラスチックの構成要素から構成される。
【０００３】
そのような関節置換手術は、関節形成術としても知られている。関節形成術は、疾患及び／又は損傷した関節を人工関節と置換する周知の外科手技である。通常の関節全置換術において、関節に隣接する骨の端部又は遠位部分が切除されるか、あるいは、骨の遠位部の一部分が除去され、人工関節がそこに固定される。
【０００４】
人工骨などの移植可能な物品を製造するための多数の設計及び方法が知られている。そのような人工骨は、肘、尻、膝及び肩などの人工関節の構成要素を含む。
【０００５】
関節置換手技を実施する間、一般に、義肢の選択においてある程度の柔軟性を外科医に与えることが必要である。特に、義肢が移植される骨の解剖学的構造は、患者によって幾分か異なり得るものである。そのような変動は、例えば患者の年齢、体の大きさ、及び性別に起因し得るものである。例えば、大腿義足の場合、患者の大腿骨は相対的に長いか、あるいは相対的に短く、そのため、それぞれ相対的に長いステム又は短いステムを含む大腿義足を使用することが必要となり得る。更に、相対的に長いステム長さの使用が必要となるときなど、ある場合には、ステムはまた、患者の大腿管の解剖学的構造に適合させるために、曲げられなければならない。
【０００６】
このように、様々な形状と大きさの義肢が必要とされており、したがって、一体型義肢の使用に関して多数の問題が生じる。例えば、病院又は外科センターは、外傷の状況及び修復手術など、特定の状況に必要となる義肢の必須の組み合わせを有するために、比較的大規模な義肢の在庫を維持しなければならない。更に、ステムの曲がりは、患者の大腿骨の骨髄内管の曲がりに適合しなければならないので、義肢の上部部分の回転による位置決めが制限され、それにより、上部部分を、したがって義肢のヘッドを正確に配置することが非常に困難となる。加えて、患者の解剖学的構造の左及び右側の対応する骨（例えば、左及び右大腿骨）は反対方向に曲がっていることがあるので、骨ステムの前傾をもたらすためには、義肢の（左）及び（右）への変形をもたらすことが必要となり、それにより、維持しなければならない義肢の在庫が更に増加することになる。
【０００７】
これらの欠点及び他の欠点の結果として、多数のモジュール式義肢が設計されてきた。その名前が示す通り、モジュール式義肢は、モジュール形式で構成されるものであり、そのため、義肢の個々の要素又は形状は、所与の患者の解剖学的構造の要求に適合するように選択され得る。例えば、所与の患者の解剖学的構造の要求に適合する組立て体を作製するために、多数の遠位側のステム構成要素のいずれか１つに組み付けられ得る近位側のネック構成要素を含むモジュール式義肢が設計されてきた。そのような設計により、遠位側のステム構成要素を選択し、その後に、患者の解剖学的構造に適合する位置にて患者の骨に移植することができ、その一方でまた、近位側のネック構成要素を、限られた程度で、患者の骨盤に対して個別に位置決めすることも可能となる。
【０００８】
モジュール式義肢を使用する結果として生じる１つの問題は、構成要素を互いに対してロックすることである。特に、近位側のネック構成要素を遠位側のステム構成要素に、再現可能に堅固にロックすることは、それら２つの構成要素が患者への移植の後に分離するのを防止するために重要である。堅固にロックすることの必要性は、その設計が体重負荷で確実にロックするものでない場合、特に不可欠である。したがって、モジュール式義肢の構成要素を互いにロックするために、これまでにも多数のロック機構が設計されてきた。例えば、遠位側のネック構成要素によって画定される穴の中に受容される、上方に延びるポストを有する遠位側のステム構成要素を含めるように、多数のモジュール式義肢が、これまでにも設計されてきた。ねじ又はボルトなどの比較的長い締結具が、ポストを穴に固定するために利用されている。モジュール式構成要素を固定する他の方法には、ある構成要素を他の構成要素に押し付けることが含まれる。この方法は、非常に多様な結果をもたらす。
【０００９】
モジュール式ステムの現行の設計には、モジュール連結で２つの構成要素間のテーパ嵌合を利用する設計が含まれる。例えば、近位側本体は、遠位側ステム上の外部テーパと嵌合する内部テーパを含んでもよい。そのようなテーパ連結部は、付加的な固定手段、例えばねじ連結と共に使用されてもよく、また単独で使用されてもよい。テーパ連結部が安定であることが重要である。例えば、このテーパ連結部がステムの動作に伴う力に耐え得るように、テーパ連結部を適切に固定するために、適量の力がテーパ連結部に加えられなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
モジュール式人工関節の構成要素を装置に付加しようという現行の試みは、いくつかの問題を伴う。例えば、その装置では、構成要素をしっかりとロックするのに十分な機械的利益が得られないことがある。更に、構成要素をロックするのに有用な人間工学は、最適でないことがある。したがって、上述の問題のうちの少なくともいくつかを軽減することが可能な組立工具を提供することが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素をその義肢の第２の構成要素に組み付ける組立工具が提供される。この工具は、第１の構成要素と動作可能に結合された第１の部材を含む。第１の部材は、第１の部材の長手軸線を画定する。第２の部材が第２の構成要素に動作可能に結合され、第２の部材の長手軸線を画定する。また、ワッシャシステムが含められ、第２の部材に結合される。駆動機構がワッシャシステムに結合され、そのため、駆動機構が作動されるとき、ワッシャシステムが、第２の部材の長手軸線を中心として回転し、第２の部材の長手軸線に沿って拡張するようになっており、そのような運動により、更に、第２の部材が第２の部材の長手軸線に沿って第１の部材に対して移動されるようになる。
【００１２】
本発明の別の実施形態によれば、関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素をその義肢の第２の構成要素に組み付ける方法が提供される。この方法は、第１の部材と第２の部材とを有する組立工具を使用することを含む。第２の部材は、第２の部材の長手軸線を画定する。組立工具はまた、第２の部材に結合されたワッシャシステムと、そのワッシャシステムに結合された駆動機構とを含む。義肢の第１の構成要素は、義肢の第２の構成要素に挿入される。組立工具の第２の部材は、義肢の第２の構成要素に固定される。駆動機構が作動されて、第２の部材が、第２の部材の長手軸線に沿って第１の部材に対して移動される。
【００１３】
本発明の更に別の実施形態によれば、関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素をその義肢の第２の構成要素に組み付ける組立工具が提供される。この工具は、第１の構成要素と動作可能に結合された第１の部材を含む。第１の部材は、第１の部材の長手軸線を画定する。第２の部材は、第２の構成要素と動作可能に結合される。第２の部材は第２の部材の長手軸線を画定し、引張ロッドを含む。駆動機構が第２の部材に結合され、そのため、駆動機構が作動され、所定の負荷に達すると、引張部材が破断する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明及びその利点をより完全に理解するために、ここで添付の図面と共に以下の説明を参照することにする。
【図１】本発明の一実施形態による組立工具の透視斜視図。
【図２】モジュール式移植片に結合された図１の組立工具の透視図。
【図３】図２の拡大透視図。
【図４】本発明の一実施形態による組立工具の斜視図。
【図５】図１のワッシャ組立体の斜視図。
【図６】回転位置にある図５のワッシャ組立体の斜視図。
【図７】図１の組立工具の引張ロッドアセンブリの破断図。
【図７ａ】本発明の一実施形態によるワッシャシステム及びプルロッドの拡大図。
【図８】本発明の一実施形態による組立工具を使用するための方法の流れ図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態及びその利点は、以下の説明及び図面を参照することにより最良に理解される。以下の説明及び図面において、同様の参照符号が、図面の同様の部分及び対応する部分に対して用いられている。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態による組立工具１０の斜視図である。組立工具１０は、第１の部材１２と第２の部材１４とを含む。第２の部材１４に、ワッシャシステム１６が結合されている。駆動機構１８が、ワッシャシステム１６に結合されている。第１の部材１２は第１の部材の長手軸線２０を有し、第２の部材１４は第２の部材の長手軸線２２を有している。図示の実施形態において、第１の部材の長手軸線２０と第２の部材の長手軸線２２は一致している。他の実施形態において、２つの軸線２０、２２は平行であってもよく、あるいは互いにある角度をなして食い違っていてもよい。駆動機構１８が作動されると、駆動機構１８は、第２の部材の長手軸線２２を中心としてワッシャシステム１６を回転させる。図示の実施形態において、駆動機構は、第２の部材の長手軸線２２を中心としてラチェットで駆動されるハンドルである。しかしながら、他の実施形態において、この駆動機構は、長手ハンドルであっても、電源に接続するハドソン接続（Hudson connection）であっても、第２の部材の長手軸線２２を中心としてワッシャシステム１６を回転させる他の既知の駆動機構であってよい。
【００１７】
ここで図２を参照すると、モジュール式移植片２３に結合された組立工具１０の透視図が示されている。図示のように、モジュール式移植片２３は、第１の構成要素２４（又は近位側の構成要素若しくはネック構成要素）と、第２の構成要素２６（又は遠位側の構成要素若しくはステム構成要素）とを含む。組立工具１０の第１の部材１２は、ネック構成要素２４の近位端部３０と当接する遠位端部２８を含む。他の実施形態において、他の連結手段が使用されてもよい。例えば、遠位端部２８は、ネック構成要素２４の近位端部３０のねじ付き端部と係合するねじ山を含んでもよい。別法として、連結手段は、格納式のボタン／凹部システムであっても、スロット付きＩ字型凹部とロッドのシステムであっても、アンダーカットであっても、展開式コレットシステム（expandable collet system）であっても、任意の他の既知の係合システムであってもよい。
【００１８】
図３に示すように、第２の部材１４の遠位端部３２は、ステム構成要素２６の近位端部３４と係合する。この実施形態において、第２の部材１４の遠位端部３２は、ねじ切りされており、ステム構成要素２６の近位端部３４のねじ穴の内部に嵌合する。別法として、第２の部材１４の遠位端部３２がねじ穴を有してもよく、また、ステム構成要素の近位端部３４がねじ切りされてもよい。他の実施形態において、各部品を連結する他の既知の手段が使用されてもよい。例えば、展開式コレットが使用されてもよい。別法として、連結手段は、格納式のボタン／凹部システムであっても、アンダーカットであっても、スロット付きＩ字型凹部とロッドのシステムであっても、展開式コレットシステムであっても、任意の他の既知の係合システムであってもよい。
【００１９】
第２の部材１４はまた、近位端部３６（図２）を含む。近位端部３６はノブ６８（図４）を含む。ノブ６８はねじ付き遠位端部３２に結合されており、そのため、ノブ６８が第２の部材の長手軸線２２を中心として回転されると、ねじ付き遠位端部３２がステム構成要素２６のねじ穴近位端部３４の中へねじ込まれるようになっている。
【００２０】
ここで図４〜６を参照して、ワッシャシステム１６について説明することにする。ワッシャシステム１６は、第１の螺旋状ワッシャ４０と第２の螺旋状ワッシャ４２とを含む。第１の螺旋状ワッシャ４０は、駆動機構１８に結合されており、第１の螺旋状傾斜路４４を含み、第２の螺旋状ワッシャ４２は、第２の部材１４及び第１の螺旋状ワッシャ４０に結合されており、第２の螺旋状傾斜路４６を含む（図５）。第１の螺旋状傾斜路４４は、第２の螺旋状傾斜路４６と当接する。ワッシャシステム１６は、全体的な初期高さｈを有する。第１の螺旋状傾斜路４４が第２の螺旋状傾斜路４６に対して回転されると、これらの傾斜路は互いに係合して、第１の螺旋状ワッシャ４０と第２の螺旋状ワッシャ４２との間に間隙４８を生じる。間隙４８は距離Ｄをなす。図５及び６に示すように、ワッシャ４０、４２は、互いに対して面一となることで開始する。しかしながら、第１の螺旋状ワッシャ４０が回転されると、螺旋状傾斜路４４、４６は回転されて、２つのワッシャ４０、４２の高さを拡大させる。間隙４８の距離Ｄは依然として同じである。図６において、ワッシャシステム１６の全体的な高さはここではＨであり、このＨはｈよりも大きなものである。この高さの変化は、互いに係合する対向する螺旋状傾斜路４４、４６によって発生され、可変高さを有するワッシャシステム１６が得られる。
【００２１】
図４に示すように、第１のワッシャ４０は、螺旋状傾斜路４４の反対側にあるラチェット端部５０を含む。第１のワッシャ４０は、ラチェットワッシャ５２に結合されている。ラチェットワッシャ５２は、ハンドル１８に連結されている。ラチェットワッシャ５２の一方の側５４はラチェットで駆動され、第１のワッシャのラチェット端部５０と噛み合う。ハンドル１８が旋回されると、ラチェットワッシャ５２上のラチェットと第１の螺旋状ワッシャ４０上のラチェットが互いに係合して、第１の螺旋状ワッシャ４０を回転させる。第２の螺旋状ワッシャ４２は固定されているため、２つの螺旋状傾斜路４４、４６は係合し、第１の螺旋状ワッシャ４０を、第２の螺旋状ワッシャ４２に対して（高さＤだけ）上昇させる。
【００２２】
ここでも図４を、更には図７を参照すると、第２の部材１４は犠牲部材５６を含み、犠牲部材５６は、この場合、引張ロッド又はシャーピンである。引張ロッド５６は、意図的な弱点又は破断点５８を含む。破断点５８は、特定の引張力以下の力のみを許容することができる。その負荷（又は引張力）に達した後、破断点５８が破断し、２つの別々の片６０、６２が残る。図４に示すように、引張ロッド５６は、第２の部材１４の上部６４を第２の部材１４の下部６６に連結している。ハンドル１８が旋回され、第２の部材１４のねじ付き遠位端部３２が、ステム構成要素２６の近位端部３４のねじ穴の中にねじ込まれると、引張力が生じる。
【００２３】
上述のように、第２の部材１４の上部６４の頂部にノブ６８がある。ノブ６８は、まず第２の部材１４のねじ付き端部３２をステム構成要素２６にねじ込むように旋回される。
【００２４】
ノブ６８は、いくつかの既知の方法で第１の螺旋状ワッシャ４０に結合される。図７ａに示す一実施形態において、ノブ６８は、ショルダー６８ｂを有するプルロッド６８ａを含む。ショルダー６８ｂは、第１の螺旋状ワッシャ４０内のカウンタボア４０ａに結合されており、そのため、第１の螺旋状ワッシャ４０が回転し、長手軸線２２に沿って上方に移動するとき、ノブ６８もまた上方に移動するようになっている。この実施形態において、軸受６９がショルダー６８ｂとカウンタボア４０ａとの間に配置されている。図示の軸受６９は、転がり軸受であり、プルロッド６８ａで（したがって犠牲部材５６で）感じられる摩擦及びねじり力を低減するものである。犠牲部材５６で感じられる摩擦力とねじり力を低減することにより、犠牲部材５６が破断する線形の力は、より一貫したものに保たれる。他の実施形態において、他の種類の軸受が使用されてもよい。いくつかの実施形態において、軸受６９が使用されなくてもよく、ショルダー６８ｂがカウンタボア４０ａに直接、当接する。
【００２５】
上述のように、第１の螺旋状ワッシャ４０が回転し、長手軸線２２に沿って上方に移動するとき、ノブ６８もまた上方に移動する。ノブ６８とねじ付き端部３２は互いに結合されており、ねじ付き端部はステム構成要素内に固定されているため、ノブ６８の運動により、第２の部材１４に沿って引張力が生じる。引張力がある力（又は負荷）に達すると、引張ロッド５６は破断点５８にて破断する。大きな騒音が聞こえ、ノブ６８も解放される。引張ロッド５６の破断は、十分な力が加えられたことをユーザーに合図するものであるため、重要である。この実施形態において、引張ロッド５６は、所定の力で破断するように固定される。いくつかの実施形態において、その力は、約８８９６Ｎ（２０００ｌｂｆ）〜約１１１２１Ｎ（２５００ｌｂｆ）、好ましくは約１０００８Ｎ（２２５０ｌｂｆ）である。いくつかの実施形態において、ノブ６８はまた、第１のワッシャ４０のラチェット端部５０からラチェットワッシャ５２を解除するために使用されてもよい。
【００２６】
図７に示すように、引張ロッド５６の２つの半部６０、６２はそれぞれ、第２の部材１４のスロット付き開口部７０、７２に嵌合される。スリーブ７４は引張ロッド５６の周りに嵌合する。図示のように、第１の半部６０及び第２の半部６２はそれぞれ、外向きに延びるリブ７６、７８を含む。リブ７６、７８はそれぞれ、スリーブ７４の溝８０ａ、８０ｂ内に嵌合する。リブ７６、７８はまた、溝８０ａ、８０ｂの縁部８２、８４と係合する。引張ロッド５６が破断しても、第１の半部６０と第２の半部６２はいずれも、スリーブ７４内に依然として収容されている。第１の半部６０と第２の半部６２が、もはや互いに直接連結していなくても、一方が回転するともう一方が回転されることになる。ノブ６８が回転されるとき、スロット付き開口部７０は回転する。この回転により、引張ロッド５６の第１の半部６０が回転されることになる。第１の半部６０が回転するとき、第１の半部６０はスリーブ７４の縁部８２と係合して、スリーブ７４を回転させる。スリーブ７４が回転するとき、縁部８４は第２の半部６２と係合して、第２の半部６２を回転させる。回転する第２の半部６２は、スロット付き開口部７２と係合して、第２の部材１４の下部部分６６を回転させ、ステム構成要素２６からねじ付き端部３２を解放する。別の実施形態において、引張ロッド５６の２つの半部６０、６２は互いにキー締めされており、そのため、半部６０、６２が破断した後も、依然として互いに結合されるようになっている。その場合、一方の半部が回転すると、他方の半部もまた強制的に回転される。
【００２７】
上記の実施形態において、引張ロッド５６は第２の部材によって保持される。しかしながら、他の実施形態において、引張ロッド５６は第１の部材によって保持されてもよい。また、任意の既知の収容方法が用いられてよい。別法として、引張ロッド５６は収容される必要がない。
【００２８】
いくつかの実施形態において、犠牲部材５６は引張ロッドでなくてもよいが、ねじり部材であることが可能である。長手軸線に対して負荷が加えられると、ねじり部材は回転力を受ける（例えば、ねじりバネ）。ねじりバネは、ある力で破断するように弱化されることができる。他の実施形態において、犠牲部材５６は、軸方向とねじり方向の双方において破壊するように設計されることができる。
【００２９】
一般に、組立工具１０は、ステンレス鋼で作製されてもよい。いくつかの実施形態において、引張ロッド５６は４４０Ｃステンレス鋼で作製されるが、他の全ての構成要素は１７−４ステンレス鋼で作製される。他の実施形態において、組立工具１０はプラスチックから作製され、ワッシャシステム１６と引張ロッド５６のみステンレス鋼で作製されてもよい。他の実施形態において、他の金属が使用されてもよい。引張ロッド５６は、プラスチック、セラミック、又は他のポリマーで作製され得る。他の実施形態において、スリーブ７４はまた、プラスチック又は他のポリマーで作製され得る。他の実施形態において、組立工具１０は、全体として、単一の複合材料から作製されてもよい。いくつかの実施形態において、引張ロッド５６は、シャーピンを有する小さな取付具であってもよい。
【００３０】
いくつかの実施形態において、第１の部材１２の遠位端部２８は、ネック構成要素２４の近位端部上に模様を生じるくぼみを含むことができる。ロックウェル硬さ試験機で生じるものに似たこれらの模様は、モジュール式構造に加えられた力に直接相関するものとして役立つ。２８上の球状くぼみは、器具と移植片との方向付けにかかわらず、使用ごとに３つの模様が生じるように配置（打刻）されることができる。くぼみの物理的大きさは、近位側本体の材料硬さに基づいて予め決められる。他の寸法の（球状以外の）くぼみが使用されることも可能である。別法として、３つ以外の個数のくぼみが使用されてもよい。
【００３１】
いくつかの実施形態において、ラチェットワッシャ５２を第１のワッシャ４０のラチェット端部５０に係合した状態に保つために、波形バネ又は他の種類のバネなどの付勢機構が使用されてもよい。ラチェットで駆動された後に第１のワッシャ４０をバネで戻すために、他のバネが装置内で使用されてもよい。いくつかの実施形態において、そのバネは定荷重バネであってもよい。
【００３２】
ここで図８を参照すると、組立工具１０を使用する方法を説明する流れ図が示されている。図示のように、工程ｓ１００にて、近位側構成要素は、ステム構成要素に挿入される。次いで、工程ｓ１０２にて、第２の部材の遠位端部が、ステム構成要素の開口部の中に挿入される。これが達成されると、第１の部材の遠位端部は、第１の構成要素の近位端部と当接する。工程ｓ１０４にて、ノブが回転されて、第２の部材の遠位端部がステム構成要素の中にねじ込まれる。次いで駆動機構が旋回されて、上述のように、ノブが上方に移動される（工程ｓ１０６）。所定の力が加えられると、引張ロッドが破断し、適切な力が加えられたことが示唆される（工程ｓ１０８）。工程ｓ１１０にて、ノブが回転されて、ステム構成要素からねじ付き遠位端部が解放され、組立工具が近位側構成要素及びステム構成要素から取り外される（工程ｓ１１２）。
【００３３】
本発明及びその利点について詳細に説明してきたが、様々な変更、代用、及び修正が、添付の特許請求の範囲で定義する本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなくなされ得ることを理解されたい。
【００３４】
〔実施の態様〕
（１） 関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素を該義肢の第２の構成要素に組み付ける組立工具であって、
前記第１の構成要素と動作可能に結合された第１の部材であって、第１の部材の長手軸線を画定する、第１の部材と、
前記第２の構成要素と動作可能に結合された第２の部材であって、第２の部材の長手軸線を画定する、第２の部材と、
前記第２の部材に結合されたワッシャシステムと、
ワッシャシステムに結合された駆動機構であって、前記駆動機構が作動されるとき、前記ワッシャシステムは、前記第２の部材の長手軸線を中心として回転し、前記第２の部材の長手軸線に沿って拡張するようになっており、そのような運動により、更に、前記第２の部材が、前記第２の部材の長手軸線に沿って前記第１の部材に対して移動される、駆動機構と、を備える、組立工具。
（２） 前記ワッシャシステムは、
前記ハンドルに結合された第１の螺旋状ワッシャと、
前記第２の部材及び前記第１の螺旋状ワッシャに結合された第２の螺旋状ワッシャであって、前記ハンドルが回転されるとき、前記第１の螺旋状ワッシャは、前記第２の螺旋状ワッシャに対して回転し、前記第２の部材の長手軸線に沿って前記第２の螺旋状ワッシャに対して移動する、第２の螺旋状ワッシャと、を備える、実施態様１に記載の組立工具。
（３） 前記第１の螺旋状ワッシャは第１の螺旋状傾斜路を含み、前記第２の螺旋状ワッシャは、前記第１の螺旋状傾斜路に対向する第２の螺旋状傾斜路を含み、前記第１の螺旋状傾斜路は、前記第２の螺旋状傾斜路に係合し、そのため、前記第１の螺旋状ワッシャが前記第２の螺旋状ワッシャに対して回転するとき、前記第１の螺旋状傾斜路と第２の螺旋状傾斜路が係合して、前記第２の長手軸線に沿って前記第１の螺旋状ワッシャを前記第２の螺旋状ワッシャに対して移動させるようになっている、実施態様２に記載の組立工具。
（４） 前記駆動機構はハンドルであり、前記第１の螺旋状ワッシャは２つの側、つまり螺旋状傾斜路側と、ラチェット側と、を有し、前記ハンドルはラチェットを有するワッシャに連結され、前記ラチェットは前記第１の螺旋状ワッシャの前記ラチェット側と係合する、実施態様１に記載の組立工具。
（５） 前記第２の部材は、所定の負荷を受けると破断するように寸法と形状を定められた引張ロッドを含む、実施態様１に記載の組立工具。
（６） 前記第１の部材は、前記ワッシャシステムに結合するように適合された構成要素を含み、前記工具は、前記第１の部材の前記構成要素と前記ワッシャシステムとの間の軸受を更に備える、実施態様１に記載の組立工具。
（７） 関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素を該義肢の第２の構成要素に組み付ける方法であって、
第１の部材と、第２の部材の長手軸線を画定する第２の部材と、前記第２の部材に結合されたワッシャシステムと、前記ワッシャシステムに結合された駆動機構と、を有する組立工具を使用することと、
前記義肢の前記第１の構成要素を前記義肢の前記第２の構成要素に挿入することと、
前記組立工具の前記第２の部材を前記義肢の前記第２の構成要素に固定することと、
前記駆動機構を作動させて、前記第２の部材の長手軸線に沿って前記第２の部材を前記第１の部材に対して移動させることと、を含む、方法。
（８） 前記第２の部材は遠位側のねじ付き端部を含み、前記第２の部材を前記第２の構成要素に固定することは、前記第２の部材の前記遠位側のねじ付き端部を前記第２の構成要素のねじ付き開口部の中にねじ込むことを含む、実施態様７に記載の方法。
（９） 前記第２の部材はノブを含み、前記遠位側のねじ付き端部をねじ込むことは、前記ノブを時計回りに回転させることを含む、実施態様８に記載の方法。
（１０） 前記第２の構成要素の前記ねじ付き開口部から前記遠位側のねじ付き端部を解放することであって、前記ノブを反時計回りに回転させることによって生じる、解放すること、を更に含む、実施態様９に記載の方法。
【００３５】
（１１） 前記ワッシャシステムは、前記ハンドルに結合された第１の螺旋状ワッシャと、前記第２の部材に、また前記第１の螺旋状ワッシャに結合された第２の螺旋状ワッシャと、を備え、前記ハンドルを回転させることは、前記第２の螺旋状ワッシャに対して前記第１の螺旋状ワッシャを回転させることを含み、前記第１の螺旋状ワッシャは、前記第２の部材の長手軸線に沿って前記第２の螺旋状ワッシャに対して移動する、実施態様７に記載の方法。
（１２） 前記第１の螺旋状ワッシャは第１の螺旋状傾斜路を含み、前記第２の螺旋状ワッシャは第２の螺旋状傾斜路を含み、前記ハンドルを回転させることにより、前記第１の螺旋状傾斜路が前記第２の螺旋状傾斜路と係合して、前記第１の螺旋状ワッシャが、前記第２の長手軸線に沿って前記第２の螺旋状ワッシャに対して移動することになる、実施態様１１に記載の方法。
（１３） 前記第２の部材は引張ロッドを含み、前記方法は、前記駆動機構を所定の力に達するまで作動させることを更に含み、前記引張ロッドは、前記所定の力が達成されると破断する、実施態様７に記載の方法。
（１４） 前記第１及び第２のステム構成要素から前記組立工具を取り外すことを更に含む、実施態様７に記載の方法。
（１５） 関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素を該義肢の第２の構成要素に組み付ける組立工具であって、
前記第１の構成要素と動作可能に結合された第１の部材であって、第１の部材の長手軸線を画定する、第１の部材と、
前記第２の構成要素と動作可能に結合された第２の部材であって、第２の部材の長手軸線を画定し、犠牲部材を含む、第２の部材と、
前記第２の部材に結合された駆動機構であって、前記駆動機構が作動され、所定の負荷に達すると、前記犠牲部材が破断するようになっている、駆動機構と、を備える、組立工具。
（１６） 前記犠牲部材は、引張ロッド又はねじり部材のいずれかである、実施態様１５に記載の組立工具。
（１７） 前記犠牲部材は引張ロッドであり、前記引張ロッドは第１の部と第２の部とを有し、前記第１の部と第２の部は破断点にて接合されている、実施態様１５に記載の組立工具。
（１８） 前記第１及び第２の部はスリーブ内に収容されており、前記引張ロッドが破断した後も、前記第１の部と第２の部が前記スリーブによって依然として回転可能に結合されるようになっている、実施態様１７に記載の組立工具。
（１９） 前記第２の部材及び前記ハンドルに結合されたワッシャシステムであって、前記ハンドルが前記第２の部材の長手軸線を中心として回転されるとき、前記ワッシャシステムが前記第２の部材の長手軸線に沿って拡大するようになっている、ワッシャシステム、を更に備える、実施態様１５に記載の組立工具。
（２０） 前記ワッシャシステムは、第１の螺旋状ワッシャと第２の螺旋状ワッシャとを備える、実施態様１９に記載の組立工具。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素を該義肢の第２の構成要素に組み付ける組立工具であって、
前記第１の構成要素と動作可能に結合された第１の部材であって、第１の部材の長手軸線を画定する、第１の部材と、
前記第２の構成要素と動作可能に結合された第２の部材であって、第２の部材の長手軸線を画定する、第２の部材と、
前記第２の部材に結合されたワッシャシステムと、
ワッシャシステムに結合された駆動機構であって、前記駆動機構が作動されるとき、前記ワッシャシステムは、前記第２の部材の長手軸線を中心として回転し、前記第２の部材の長手軸線に沿って拡張するようになっており、そのような運動により、更に、前記第２の部材が、前記第２の部材の長手軸線に沿って前記第１の部材に対して移動される、駆動機構と、を備える、組立工具。
【請求項２】
前記ワッシャシステムは、
前記ハンドルに結合された第１の螺旋状ワッシャと、
前記第２の部材及び前記第１の螺旋状ワッシャに結合された第２の螺旋状ワッシャであって、前記ハンドルが回転されるとき、前記第１の螺旋状ワッシャは、前記第２の螺旋状ワッシャに対して回転し、前記第２の部材の長手軸線に沿って前記第２の螺旋状ワッシャに対して移動する、第２の螺旋状ワッシャと、を備える、請求項１に記載の組立工具。
【請求項３】
前記第１の螺旋状ワッシャは第１の螺旋状傾斜路を含み、前記第２の螺旋状ワッシャは、前記第１の螺旋状傾斜路に対向する第２の螺旋状傾斜路を含み、前記第１の螺旋状傾斜路は、前記第２の螺旋状傾斜路に係合し、そのため、前記第１の螺旋状ワッシャが前記第２の螺旋状ワッシャに対して回転するとき、前記第１の螺旋状傾斜路と第２の螺旋状傾斜路が係合して、前記第２の長手軸線に沿って前記第１の螺旋状ワッシャを前記第２の螺旋状ワッシャに対して移動させるようになっている、請求項２に記載の組立工具。
【請求項４】
前記駆動機構はハンドルであり、前記第１の螺旋状ワッシャは２つの側、つまり螺旋状傾斜路側と、ラチェット側と、を有し、前記ハンドルはラチェットを有するワッシャに連結され、前記ラチェットは前記第１の螺旋状ワッシャの前記ラチェット側と係合する、請求項１に記載の組立工具。
【請求項５】
前記第２の部材は、所定の負荷を受けると破断するように寸法と形状を定められた引張ロッドを含む、請求項１に記載の組立工具。
【請求項６】
前記第１の部材は、前記ワッシャシステムに結合するように適合された構成要素を含み、前記工具は、前記第１の部材の前記構成要素と前記ワッシャシステムとの間の軸受を更に備える、請求項１に記載の組立工具。
【請求項７】
関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素を該義肢の第２の構成要素に組み付ける方法であって、
第１の部材と、第２の部材の長手軸線を画定する第２の部材と、前記第２の部材に結合されたワッシャシステムと、前記ワッシャシステムに結合された駆動機構と、を有する組立工具を使用することと、
前記義肢の前記第１の構成要素を前記義肢の前記第２の構成要素に挿入することと、
前記組立工具の前記第２の部材を前記義肢の前記第２の構成要素に固定することと、
前記駆動機構を作動させて、前記第２の部材の長手軸線に沿って前記第２の部材を前記第１の部材に対して移動させることと、を含む、方法。
【請求項８】
前記第２の部材は遠位側のねじ付き端部を含み、前記第２の部材を前記第２の構成要素に固定することは、前記第２の部材の前記遠位側のねじ付き端部を前記第２の構成要素のねじ付き開口部の中にねじ込むことを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の部材はノブを含み、前記遠位側のねじ付き端部をねじ込むことは、前記ノブを時計回りに回転させることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の構成要素の前記ねじ付き開口部から前記遠位側のねじ付き端部を解放することであって、前記ノブを反時計回りに回転させることによって生じる、解放すること、を更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１】
関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素を該義肢の第２の構成要素に組み付ける組立工具であって、
前記第１の構成要素と動作可能に結合された第１の部材であって、第１の部材の長手軸線を画定する、第１の部材と、
前記第２の構成要素と動作可能に結合された第２の部材であって、第２の部材の長手軸線を画定する、第２の部材と、
前記第２の部材に結合されたワッシャシステムと、
ワッシャシステムに結合された駆動機構であって、前記駆動機構が作動されるとき、前記ワッシャシステムは、前記第２の部材の長手軸線を中心として回転し、前記第２の部材の長手軸線に沿って拡張するようになっており、そのような運動により、更に、前記第２の部材が、前記第２の部材の長手軸線に沿って前記第１の部材に対して移動される、駆動機構と、を備える、組立工具。
【請求項２】
前記ワッシャシステムは、
前記ハンドルに結合された第１の螺旋状ワッシャと、
前記第２の部材及び前記第１の螺旋状ワッシャに結合された第２の螺旋状ワッシャであって、前記ハンドルが回転されるとき、前記第１の螺旋状ワッシャは、前記第２の螺旋状ワッシャに対して回転し、前記第２の部材の長手軸線に沿って前記第２の螺旋状ワッシャに対して移動する、第２の螺旋状ワッシャと、を備える、請求項１に記載の組立工具。
【請求項３】
前記第１の螺旋状ワッシャは第１の螺旋状傾斜路を含み、前記第２の螺旋状ワッシャは、前記第１の螺旋状傾斜路に対向する第２の螺旋状傾斜路を含み、前記第１の螺旋状傾斜路は、前記第２の螺旋状傾斜路に係合し、そのため、前記第１の螺旋状ワッシャが前記第２の螺旋状ワッシャに対して回転するとき、前記第１の螺旋状傾斜路と第２の螺旋状傾斜路が係合して、前記第２の長手軸線に沿って前記第１の螺旋状ワッシャを前記第２の螺旋状ワッシャに対して移動させるようになっている、請求項２に記載の組立工具。
【請求項４】
前記駆動機構はハンドルであり、前記第１の螺旋状ワッシャは２つの側、つまり螺旋状傾斜路側と、ラチェット側と、を有し、前記ハンドルはラチェットを有するワッシャに連結され、前記ラチェットは前記第１の螺旋状ワッシャの前記ラチェット側と係合する、請求項１に記載の組立工具。
【請求項５】
前記第２の部材は、所定の負荷を受けると破断するように寸法と形状を定められた引張ロッドを含む、請求項１に記載の組立工具。
【請求項６】
前記第１の部材は、前記ワッシャシステムに結合するように適合された構成要素を含み、前記工具は、前記第１の部材の前記構成要素と前記ワッシャシステムとの間の軸受を更に備える、請求項１に記載の組立工具。
【請求項７】
関節形成術で使用するための、義肢の第１の構成要素を該義肢の第２の構成要素に組み付ける方法であって、
第１の部材と、第２の部材の長手軸線を画定する第２の部材と、前記第２の部材に結合されたワッシャシステムと、前記ワッシャシステムに結合された駆動機構と、を有する組立工具を使用することと、
前記義肢の前記第１の構成要素を前記義肢の前記第２の構成要素に挿入することと、
前記組立工具の前記第２の部材を前記義肢の前記第２の構成要素に固定することと、
前記駆動機構を作動させて、前記第２の部材の長手軸線に沿って前記第２の部材を前記第１の部材に対して移動させることと、を含む、方法。
【請求項８】
前記第２の部材は遠位側のねじ付き端部を含み、前記第２の部材を前記第２の構成要素に固定することは、前記第２の部材の前記遠位側のねじ付き端部を前記第２の構成要素のねじ付き開口部の中にねじ込むことを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の部材はノブを含み、前記遠位側のねじ付き端部をねじ込むことは、前記ノブを時計回りに回転させることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の構成要素の前記ねじ付き開口部から前記遠位側のねじ付き端部を解放することであって、前記ノブを反時計回りに回転させることによって生じる、解放すること、を更に含む、請求項９に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図７ａ】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図７ａ】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−４６０（Ｐ２０１２−４６０Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−１３２０９７（Ｐ２０１１−１３２０９７）
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（５０１３８４１１５）デピュイ・プロダクツ・インコーポレイテッド (216)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３２０９７（Ｐ２０１１−１３２０９７）
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（５０１３８４１１５）デピュイ・プロダクツ・インコーポレイテッド (216)
【Ｆターム（参考）】
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