JPH11253472A - 股臼プロテ―ゼ - Google Patents
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Abstract
および固定するための有効的かつ簡便な機構を有する股
臼プロテーゼを提供する。 【解決手段】 骨の中に移植可能な外殻要素とこの外殻
要素に整合可能なライナー要素を有する股臼プロテーゼ
であって、当該外殻要素は概ね凸状の骨係合外表面部と
概ね凹状の内表面部を有している。この外殻要素の内表
面部内に溝が形成されて当該外殻要素の内周面の少なく
とも一部分に延在している。ライナー要素は凹状の内表
面部と、上記外殻要素の内表面部に相補的でこの中に整
合可能な形状を有する凸状の外表面部を有している。さ
らに、1個以上の変形可能な突出表面形状部がライナー
の外表面部に形成されて、外殻要素の溝に選択的に係合
するように構成されている。このライナーは、押圧嵌合
により突出表面形状部を上記溝に係合して、外殻要素と
一体に接合できる。
Description
ゼに関し、特に、股関節接合部の部分的または全体的置
換に有用な股臼プロテーゼに関する。
構成要素として知られている。一般に、股臼プロテーゼ
は2個の構成要素を有しており、その1個がカップまた
は股臼部の健康な骨に空けられた空孔部の中に固定され
るカップまたは外殻部材である。この股臼カップはどん
な患者にも適用できる外部(すなわち、骨接触)形状を
有している。また、この股臼カップの内側形状は滑らか
で概ね球形の空孔部により一般に特徴付けられる。この
股臼カップは通常は金属または合金により形成されてい
る。しかしながら、場合によっては、ポリマー製の股臼
カップが利用される。
するライナー(内張り要素)がしばしば用いられて大腿
頭部の関節部となる低摩擦軸受け部を構成する。このラ
イナーは股臼カップの内側表面と整合する大きさ形状の
外側球状面を有している。また、このライナーの内側の
表面は同様に半球状であって、滑らかな低摩擦の表面に
なっている。従って、上述したように、大腿頭部はこの
ライナーの内表面に受容されて当該表面と関節部を構成
する。
されることが多いが、場合によっては、ポリマーカップ
を利用することもある。また、ライナーを共通に形成す
るためのポリマーの一例として、超高分子量ポリエチレ
ンがある。しかしながら、金属、合金またはセラミック
を含む他の材料によってこのライナーを製造することも
可能である。
テーゼの形状に関わらず、上記の股臼カップおよび上記
のライナーを外科手術中に接合する必要がある。すなわ
ち、外科医はまず患者の股臼部の中に股臼カップを移植
した後に、ライナーをこの股臼カップの中に別に固定す
る。なお、種々のライナーの構成が存在し、その多くは
対称形でない。従って、外科医はカップに対する適当な
ライナーの方向を決める必要がある。さらに、このよう
にライナーを適正に方向付けてカップに固定した後にそ
の方向を維持する必要がある。
ライナーに容易に整合しない構成のものあり、その構成
によっては、整合態様が実際に極めて異なる場合もあ
る。加えて、特別な器具または分離した構成要素である
ために、これらの要素を接合する必要があり、これらを
一体に永久固定することを必要とする。このような付加
的な処理工程によって、時間がかかり、外科技術等の理
由によってライナーと外殻部の位置合わせ不全が生じる
おそれがある。さらに、接合機構がこれら2個の構成要
素を一体固定することに失敗する可能性が常に伴う。
係止するための別の要素を利用する股臼プロテーゼの構
成を開示している。このような特許として、例えば、米
国特許第4,619,658号、同第4,770,65
8号、同第4,784,663号、同第4,969,9
10号、同第5,049,158号、同第5,171,
285号、同第5,263,988号、同第5,42
5,779号、同第5,507,826号および同第
5,658,348号が挙げられる。
係止機構を必要としない別の既知構成もある。その代わ
りに、これら2個の要素の機械的係合の締り嵌め等の形
態が使用される。このような取り付け機構を開示する特
許の例として、米国特許第4,172,296号、同第
4,650,491号、同第5,376,122号、同
第5,443,519号および同第5,549,698
号が挙げられる。
臼プロテーゼの構成があるが、ライナーとカップの優れ
た取付け強度を実現すると共に付加的な組立器具や要素
を要することなく組立を容易にできる股臼プロテーゼの
構成が依然として要望されている。
ーゼは骨の中に移植可能な外殻要素と当該外殻要素に整
合可能なライナー要素を有している。この外殻要素は一
般に凸状の骨係合外表面と一般に凹状の内表面を有して
いる。少なくとも1個の溝が上記内表面内に形成されて
外殻要素の内周面の少なくとも一部分に延在している。
上記ライナー要素は、極領域と赤道領域を有しており、
凹状の内表面と、外殻要素の内表面内部と相補的であっ
てこれに整合可能な形状の凸状の外表面を有する。さら
に、少なくとも1個の変形可能な突出表面形状部がライ
ナー要素の外表面に形成されていて、上記外殻要素の溝
に選択的に整合するように作用する。各変形可能な突出
表面形状部は上位端部と下位端部を備えていて、それら
の両方がライナー要素の他方の表面から突出している。
好ましくは、上記下位端部は、当該下位端部の内表面が
一定の空隙をもってライナー要素の外表面から分離する
ように、片持ちされている。この結果、上記ライナー要
素は上記外殻要素に、上記突出表面形状部を上記溝に係
合するように、これら2個の要素を一体に押圧嵌合する
ことにより接合可能となる。
素との接合後に、当該ライナーの外殻要素に対する回転
を阻止するための構造部を備えていてもよい。この回転
阻止機構はライナーの外表面内における上記突出表面形
状部の近傍に1個以上のタブの形態で形成できる。さら
に、このタブと嵌合する大きさ形状の少なくとも1個の
凹部を形成して、各タブが当該凹部とそれぞれ整合でき
るようにしている。
要素との間の組立が容易であってこれらの要素間の良好
な取付け強度が保証できることである。
要素とを一体に接合および固定するための有効的かつ簡
便な機構を有する股臼プロテーゼを提供する。図1乃至
図5において、股臼プロテーゼ10は股臼外殻部12と
ライナー14を備えており、これらの要素はインターロ
ック係合により互いに選択的取り付けが可能である。
示すように、概ね半球状の部材であって、凸状の外側骨
係合面16を有している。また、外表面16の反対側に
は、概ね半球状の凹状内表面18が設けられている。こ
の外殻部12は赤道領域15と極領域17を有している
のが特徴的である。さらに、この外殻部12は赤道軸1
9と極軸21を備えている。
先端ネジを受容するための先端穴20を備えていてもよ
い。さらに、骨ネジを受容するのに有効な1個以上の付
加穴22が外表面16に設けられていてもよい。この外
殻部12の外表面16はさらに、隆起部のような、表面
形状部(図示せず)を備えていて、骨への固定および/
または骨への食い込みを最適化するように構成されてい
る。当該技術分野における通常の熟練者であれば、プロ
テーゼの特性を最適化するために当該外表面に、上記の
隆起部に加えて、種々の付加的な表面形状部が形成可能
であることが認識できる。
(B)に示すように、内表面18は赤道軸19にほぼ平
行に延在する溝24を備えている。この溝24は連続的
に形成してもよく、また、別々の要素により形成しても
よい。さらに、溝24は外殻部12の内周の一部分また
は全体において連続的または別々の部分状に延在させる
ことができる。なお、図示の実施形態においては、この
溝24は赤道領域15内に配置されていて、外殻部12
のリム26から極領域17に向う方向に離間している。
さらに、図6の実施形態においては、溝24が凹部28
により中断されており、当該凹部28は赤道軸19に対
して垂直に延在している。
リム26から0.5mm乃至10mmの距離だけ極領域
17に向う方向に離間している。なお、この溝24の寸
法は、外殻部12の寸法、ライナー14の寸法およびラ
イナーの特定表面形状部の寸法等の値によって決まる。
しかしながら、実施形態の一例においては、溝24は高
さ30が約2mm乃至4.5mmで、深さ32が約4m
m乃至8mmである。さらに、この溝24は互いに0°
乃至180°分離していて、0°の分離の時は連続的溝
になっている。
4の回転阻止タブ34を受容するために備えられてい
て、当該タブ34によって、股臼外殻部12に対するラ
イナー14の回転が阻止される。この凹部28はリム2
6から極領域17に向って延在している。また、凹部2
8の高さ36は約2mm乃至8mmで、幅38は約2m
m乃至5mmである。さらに、この凹部28の深さ40
は約1mm乃至5mmの範囲である。
できるが、一般に、当該技術分野における通常の熟練者
により知られる金属または合金から形成される。
イナー14は赤道領域42およびリム44を有してい
る。また、赤道領域42の反対側には極領域46があ
る。また、このライナー14の赤道軸48が赤道領域4
2に平行に延出しており、極軸50が当該赤道軸48に
垂直に延出している。このライナー14はまた凸状の外
表面52を有しており、当該外表面52はほぼ半球形状
で外殻部12の内表面18に対して相補的に構成されて
いる。さらに、ライナー14は凹状の内表面54を有し
ており、この内表面54は股関節部プロテーゼ(図示せ
ず)の大腿頭部を受容するように構成されている。な
お、当該技術分野における通常の熟練者であればこの内
表面54が滑らかな低摩擦面であることが認識できる。
イナー14は外表面52から突出する1個以上の回転阻
止タブ34を有している。これらのタブ34は外殻部1
2の凹部28に対して相補的でこれに整合できる任意の
形状にすることができる。従って、タブ34はライナー
14の外表面52から約1mm乃至5mm突出して約2
mm乃至5mmの範囲の幅を有している。
52上の任意の位置に配置できる。実施形態の一例にお
いては、タブ34は赤道領域42の近傍に配置されてお
り、リム44から極領域46に向って約0.5mm乃至
1.0mm離間している。
28と協働して外殻部12に対するライナー14の回転
を阻止する。任意数のタブおよび凹部によりこの目的が
達成できるので、不特定数の回転防止タブ34および凹
部28を外殻部12に対するライナー14の回転の阻止
に用いることができる。しかしながら、一般に、2個以
上の回転阻止タブ34が存在し、ライナーと外殻部の大
きさによって4個乃至9個の回転阻止タブが使用でき
る。
なくとも1個の変形可能な突出表面形状部56が備えら
れている。この突出表面形状部56は外殻部12の溝2
4と協働してライナー14を外殻部12に選択的に取り
付ける。実施形態の一例においては、後述するように、
当該表面形状部56の端部のみが変形可能である。さら
に、この突出表面形状部56はライナー14の外殻部1
2への非係合的挿入を阻止するために一定の距離だけラ
イナー14の外表面52から突出している。すなわち、
ライナー14の外径58は、表面形状部56において測
定すると、ライナー14の公称直径51よび外殻部12
の開口部62の内径60よりも大きい。具体的には、こ
の突出表面形状部56はライナー14の外表面52から
約1mm乃至3mmだけ突出している。同様に、当該突
出表面形状部56において測定するライナー14の外径
58は開口部62の内径60よりも約2mm乃至4mm
大きい。
であってもよく、また、ライナーの外表面上に分離した
複数の部分として存在していてもよい。さらに、この突
出表面形状部56はライナー14の外周の一部分または
全部において連続的または分離した部分として延在させ
ることができる。別々の部分として存在している場合
は、個別の突出表面形状部56の長さ57は約3mm乃
至9.5mmである。
は種々の形状を有していてもよい。図10乃至図13
(B)に示す実施形態の一例においては、変形可能な部
分64はライナー14の外表面52から溝66により分
離されるように片持ち支持されている。
に示すように、表面形状部56は赤道軸48に概ね平行
な上位壁部68を有している。この上位壁部68の近傍
の下方に片持ちされた中間壁部70があって、この中間
壁部70が約30°乃至45°の範囲の角度(α)に方
向付けられて、外殻部12内におけるライナー14の挿
入が容易になっている。さらに、垂直中間壁部72が片
持ちされた中間壁部70に近接している。この垂直中間
壁部72は極軸50に対して概ね平行である。この突出
表面形状部56は下位壁部74において終結しており、
この下位壁部74は上位壁部68と同様に赤道軸48に
ほぼ平行である。
構成要素の寸法は外殻部12およびライナー14の大き
さおよびその取付け強度によって変更可能である。ま
た、上述のように、多数個の突出表面形状部56がライ
ナー12の外表面52の周囲に延出していてもよい。図
10は、各表面形状部56が外表面52の周囲に約30
°にわたって延在しており、回転阻止タブ34が当該表
面形状部に隣接して分離している実施形態を示してい
る。なお、各回転阻止タブ34を約60°だけ連続的に
離間するようにできる。表面形状部56の高さは約1m
m乃至4mmの範囲にすることができ、その長さは約3
mm乃至9.5mmの範囲にすることができる。
ナー14の外表面52から約0.5mm乃至0.8mm
だけ延出している。さらに、上記片持ちされた中間壁部
70および垂直中間壁部72はそれぞれ約1mm乃至3
mmだけ延出している。また、下位壁部74の長さは一
般に約1mm乃至1.5mmの範囲である。さらに、上
位壁部68から下位壁部74までの突出表面形状部56
の高さは約1mm乃至4mmである。
部分64は間隙部66により外表面52から分離してい
る。この間隙部66は約0.5mm乃至2.0mmの距
離80だけ広がっている。
面形状部56はライナー14の外表面52に一体成形で
きる。実施形態の一例においては、表面形状部56は外
表面52の上位部分82に一体成形されている。従っ
て、上位壁部68および片持ちされた中間壁部70は上
位部分82から延出している。垂直壁部72は内側部分
72aと外側部分72bを有しており、突出表面形状部
の変形可能部分64を形成しており、片持ちされて外表
面52の下位部分84から分離している。実施形態の一
例においては、図12(B)に示すように、内側部分8
4は上位部分82に対して凹んでいる。この下位部分8
4は約0.5mm乃至1.0mm凹んでいる。
イナー要素に選択的に接合するための信頼性の高い簡便
な取付け機構を提供する。これらの2個の要素を一体に
取り付けるために、ライナー14の回転阻止タブ34を
外殻部12の凹部28の中に位置合わせする。この方向
によって、ライナー12の外表面が開口部62から外殻
部12の内表面の中に挿入できる。この挿入処理中に、
突出表面形状部56の片持ちされた中間壁部70が外殻
部12のリム26における下位壁部86と接触してさら
にライナー14が外殻部12の中に挿入されるのを阻止
する。この挿入阻止は付加的な力をライナー14に加え
て表面形状部56の変形可能部分64を変形することに
よって解消できる。このような変形によりライナー14
および表面形状部56が外殻部12の開口部62の中に
嵌合できる。このようにしてライナー14が外殻部12
の中に適正に収容されると、変形可能部分64がその元
の状態に復帰して溝24の中に収まる。この結果、ライ
ナー14は外殻部12の中に機械的に係合される。
ば、上記突出表面形状部56がライナー14を外殻部1
2の中に挿入するために過度に柔軟である必要がないこ
とが認識できる。また、上記表面形状部56の大きさお
よび形状を含む多数の因数によって当該表面形状部56
の数が変化する。さらに、表面形状部56の形状は挿入
を容易にするために必要に応じて変形可能である。
限りにおいて本明細書に記載の構成に加えることが可能
である。さらに、全ての寸法は例示的目的に使用されて
いるに過ぎず、当該技術分野における熟練者であれば、
容易に当該寸法の付加または当該寸法の変更が行なえ
る。また、本明細書に引用した文献はそれらの全体が本
明細書に参考文献として含まれる。
ある。 (1)前記少なくとも1個の変形可能な突出表面形状部
が前記ライナー要素の赤道領域近傍における当該ライナ
ー要素の周囲に概ね等間隔で離間する複数の突出表面形
状部から成る請求項1に記載の組立体。 (2)前記少なくとも1個の溝が前記外殻要素の周囲に
概ね等間隔で離間する複数の溝から構成されている実施
態様(1)に記載の組立体。 (3)さらに、前記ライナー要素の外表面部における前
記少なくとも1個の変形可能な突出表面形状部の近傍に
形成された少なくとも1個の回転阻止タブ部材と、前記
外殻要素の内表面部内に形成された少なくとも1個の凹
部とから成り、当該少なくとも1個の凹部が前記少なく
とも1個の回転阻止タブ部材に対して相補的な大きさお
よび形状を有しており、当該少なくとも1個の凹部がそ
れぞれ前記少なくとも1個の回転阻止タブ部材のそれぞ
れと効果的に係合可能である請求項1に記載の組立体。 (4)前記少なくとも1個の回転阻止タブ部材および前
記少なくとも1個の凹部がそれぞれ概ね半球状の形状を
有している実施態様(3)に記載の組立体。 (5)前記少なくとも1個の溝が約4mm乃至8mmの
範囲の深さをそれぞれ有している実施態様(2)に記載
の組立体。
乃至4.5mmの範囲の高さをそれぞれ有している実施
態様(5)に記載の組立体。 (7)前記少なくとも1個の溝が約0°乃至180°だ
け互いに離間している実施態様(6)に記載の組立体。 (8)前記少なくとも1個の変形可能な突出表面形状部
が約1mm乃至3mmの距離だけ前記ライナー要素の外
表面部から突出している実施態様(2)に記載の組立
体。 (9)前記間隙部が約0.5mm乃至2mmの範囲の幅
を有している実施態様(2)に記載の組立体。 (10)前記少なくとも1個の変形可能な突出表面形状
部が約1mm乃至4mmの範囲の高さを有している実施
態様(8)に記載の組立体。
突出表面形状部が約3mm乃至9.5mmの範囲の長さ
を有している実施態様(10)に記載の組立体。 (12)前記ライナー要素の前記少なくとも1個の変形
可能な突出表面形状部の外側表面から計測した直径が前
記外殻要素の内表面部の入口において計測した当該外殻
要素の内径よりも大きい請求項1に記載の組立体。
股臼外殻要素とライナー要素とを一体に接合および固定
するための有効的かつ簡便な機構を有する股臼プロテー
ゼが提供できる。
ナー要素と接合している状態を示している同股臼プロテ
ーゼの斜視図である。
素から分離している状態を示している同股臼プロテーゼ
の斜視図である。
図である。
明図である。
視図である。
(A)線に沿う断面図であり、(B)は、図8(A)の
外殻要素における部分Bの拡大詳細説明図である。
(A)線に沿う断面図であり、(B)は図9(A)の外
殻要素における部分Cの拡大詳細説明図である。
素の斜視図である。
12(A)−12(A)線に沿う断面図であり、(B)
は図12(A)のライナー要素における部分Dの拡大詳
細説明図である。
(A)−13(A)線に沿う断面図であり、(B)は図
13(A)のライナー要素における部分Eの拡大詳細説
明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 概ね凸状の骨係合用外表面部と概ね凹状
の内表面部とを有する外殻要素から成り、当該内表面部
が、その内側表面内に形成されて前記外殻要素の内側表
面の周上の少なくとも一部分に延在する、少なくとも1
個の溝を備えており、さらに、 凸状の外表面部と凹状の内表面部とを有し、かつ、極領
域と赤道領域を有するライナー要素から成り、当該ライ
ナー要素の外表面部が前記外殻要素の内表面部に対して
相補的で係合可能な形状を有しており、さらに、 前記ライナー要素の外表面部に形成された少なくとも1
個の変形可能な突出表面形状部から成り、当該少なくと
も1個の変形可能な突出表面形状部が上位端部と下位端
部を有しており、当該それぞれの端部が前記ライナー要
素の外表面から突出しており、この下位端部が片持ちさ
れて当該下位端部の内側表面がライナー要素の外表面部
から一定の間隙をもって離間しており、さらに、 前記ライナー要素および前記外殻要素が前記少なくとも
1個の変形可能な突出表面形状部の前記少なくとも1個
の溝内への係合により互いに係合可能であることを特徴
とする股臼プロテーゼ用カップ組立体。
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