(57)【要約】【課題】股関節部等のためのボール／ソケット関節人工補装具のための股臼カップ組立体。【解決方法】ほぼ半球状の外側一般形状を有し且つ開いた中空ハウジング(21)を有するカップ(20)と、上記中空ハウジング(21)とほぼ相補なの外側形状を有し且つ上記中空ハウジング（21）の内部と係合するインサート(23)とを有し、このインサート(23)がボール／ソケット関節型の人工補装具(2)の雄部分の球形ヘッド(3)が回転自在に係合する半球状のキャビティ(24)を有する。カップ（20）はカップ（20）の極カップを構成する中央ベース（30）と、中空ハウジング（21）を有するカップ（20）が形成されるように上記カップ部分（31〜33）を少なくとも中央ベース（30）と組み合わせるための第１の手段（34）とを有する。人工補装具、特に股関節部等で用いる人工補装具に適している。
2005511142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ半球状の外側一般形状を有し且つ開いた中空ハウジング(21)を有するカップ(20)と、上記中空ハウジング(21)とほぼ相補なの外側形状を有し且つ上記中空ハウジング（21）の内部と係合するインサート(23)とを有し、このインサート(23)がボール／ソケット関節型の人工補装具(2)の雄部分の球形ヘッド(3）が回転自在に係合する半球状のキャビティ(24)を有する、股関節部等で用いられるボール／ソケット関節型の人工補装具(2)の雌部分を構成する股臼カップ組立体(1)において、
カップ（20）が互いにヒンジ結合した所定数の複数のカップ部分（31、32、33）から成ることを特徴とする股臼カップ組立体。
【請求項２】
カップ（20）がカップ（20）の極カップを構成する中央ベース（30）と、中空ハウジング（21）を有するカップ（20）が形成されるように上記カップ部分（31〜33）を少なくとも中央ベース（30）と組み合わせるための第１の手段（34）とを有する請求項1に記載の股臼カップ組立体。
【請求項３】
カップ（20）がカップ部分（31〜33）を互いにと組合せる第２の手段（35）を有する請求項1または2に記載の股臼カップ組立体。
【請求項４】
カップ部分（31〜33）を少なくとも第１の中央べース（30）と組合せる第１の手段（34）が第１の可撓性壁部分（41）から成り、この第１の可撓性壁部分（41）は各カップ部分（31〜33）および中央ベース（30）に固定されている請求項2または3に記載の股臼カップ組立体。
【請求項５】
カップ部分（31〜33）が第２の手段（35）によって互いに組合せられており、この第２の手段（35）が各カップ部分を互いに連結する第２の可撓性壁部分（42）から成る請求項3または4に記載の股臼カップ組立体。
【請求項６】
第１の可撓性壁部分（41）と第２の可撓性壁部分（42）とが単一部材で構成されている請求項4に記載の股臼カップ組立体。
【請求項７】
中空ハウジング（21）を有するカップを形成するようにカップ部分（31〜33）を少なくとも中央ベース（30）と組合せる第１の手段（34）が、各カップ部分（31〜33）に固定された複数の雌フック（51、52、53...）と、中央ベース（30）に固定された雄フック（54）とから成り、各雌フック（51〜53）を雄フックに引っかけられた時にカップ部分（31〜33）と中央ベース（30）とから成る組立体が中空ハウジング（21）を有するカップ（20）を形成する、請求項2に記載の股臼カップ組立体。
【請求項８】
各雌フック（51〜53）がリング（55）から成り、雄フック（54）がスタッド（56）から成り、このスタッド（56）上に上記リングが積層され、スタッド（56）とリング（55）とが固定手段（57）によって固定される請求項7に記載の股臼カップ組立体。
【請求項９】
各カップ部分（31〜33）が２つの内壁部分（61、62）で構成され、その外側壁部分（61）はカップ（20）の内壁を形成し、その内側壁部分（62）が中空ハウジング（21）の内壁を形成し、外側壁部分（61）と内側壁部分（62）とを組み合わせる手段（63）を有する、請求項2〜８のいずれか一項に記載の股臼カップ組立体。
【請求項１０】
外側壁部分（61）と内側壁部分（62）とを組み合わせる手段（63）が雄−雌係合手段（70）から成る請求項9に記載の股臼カップ組立体。
【請求項１１】
雄−雌係合手段（70）が外側壁部分（61）に形成した孔（71）と、内側壁部分（62）に固定された長いペッグ（72）とによって構成され、このペッグ（72）は上記のた孔（71）中に挿入でき、その長さは上記の孔（71）の深さより長い請求項10に記載の股臼カップ組立体。
【請求項１２】
一つのカップ部分（31〜33）を形成するように上記可撓性壁部分（41、42）が少なくとも２つの外側壁部分（61）と内側壁部分（62）との間にサンドイッチされている、請求項４〜６および11のいずれか一項に記載の股臼カップ組立体。
【請求項１３】
各カップ部分（31、32、33）が互いに分離するのを防止する帯鋼手段（80）を有する請求項1〜12のいずれか一項に記載の股臼カップ組立体。
【請求項１４】
帯鋼手段（80）が展開後のカップ部分（31〜33）の外側表面上に配置された外側バンディング（81）から成る請求項13に記載の股臼カップ組立体。
【請求項１５】
外側バンディング（81）が球のセグメントの形をしたシース、環状ストランド、リングの少なくとも一つで構成される請求項14に記載の股臼カップ組立体。
【請求項１６】
上記シースの内側表面上にスタッド（82）を有するし、このスタッド（82）がカップ部分の外側壁部分に形成された上記スタッドと相補な孔（83）の中に配置される請求項15に記載の股臼カップ組立体。
【請求項１７】
帯鋼手段（80）が各カップ部分（31〜33）の内側壁部分に固定されたリング部分（92、93）から成る内側バンディング（91）で構成され、上記のリング部分（92、93）はカップ部分（31〜33）が展開された時にカップ（20）内部で突起部分（94）を構成し、この突起部分（94）はほぼ円柱状の形状を有し且つ極（96）を通り且つカップ（20）および球形キャビティ（24）の中心（97）を通る軸線（95）とほぼ同心であり、ほぼ円柱状の上記突起部分（94）はインサート（23）がカップ（20）中に配置された時にインサート（23）の外側壁部分に形成されたそれと相補な溝中に係合する請求項13に記載の股臼カップ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボール／ソケット関節型人工補装具（prothesess）の雌型パーツを構成する股臼用カップ組立体（acetabular cup assembly）に関するものである。
この股臼用カップ組立体は例えば股関節部の人工補装具を作るのに特に有用であるが、この用途に限定されるものではない。
【背景技術】
【０００２】
股関節（hip）、その他のためのボール／ソケット関節人工補装具の雌部分を構成する公知の股臼カップ組立体は、開口を有する中空ハウジング（収容部）を備えた外側形状が一般にほぼ半球状をしたカップと、半球状キャビティを備えたインサートとからなる。半球状キャビティの内部には上記ボール／ソケット関節人工補装具の雄部分に属する球形ヘッドが回転自在に係合している。インサートの外側形状はほぼ中空ハウジングの内部と係合するようにハウジングとほぼ相補な形状をしている。
【０００３】
この種の股臼カップ組立体を患者の股関節部の腸骨の寛骨臼キャビティに移植する場合には、先ず最初に股関節部を囲んでいる肉を大きく切開する必要がある。しかし、そうすると大腿骨と腸骨との間の関節位置が大きく変化してしまう。
【０００４】
大きく切開することによって寛骨臼のキャビティでの作業が可能になり、球形ラスプ形のような補助的道具を用いてキャビティに半球状の形を与えることが可能になる。
しかし、患者の肉を大きく切開し、ヒップの位置を変える必要があるということは明らかに大きな欠点である。切開部分が大きいと手術時に患者に痛みを与え、回復に長時間を要し、股関節の位置が大きく変化してしまう。
現在のコンピュータを用いた（computer assisted）外科手術では大きな切開は避けることができ、寛骨臼キャビティでの作業で股関節の位置を変えずにすみ、大腿骨の髄管での作業も可能になっている。
【０００５】
しかし、インプラントには一定の寸法（基本的に股臼カップ組立体の寸法）があるため、股臼カップ組立体を導入するためには患者の肉を大きく切開する必要があり、関節の位置が大きく変化するのは避けられない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明も目的は、上記従来法の股臼カップ組立体の欠点を小さくした股関節部等で用いられるボール／ソケット関節式人工補装具のための股臼カップ組立体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ほぼ半球状の外側一般形状を有し且つ開いた中空ハウジング(21)を有するカップと、上記中空ハウジングとほぼ相補なの外側形状を有し且つ上記中空ハウジングの内部と係合するインサートとを有し、このインサートがボール／ソケット関節型の人工補装具の雄部分の球形ヘッドが回転自在に係合する半球状のキャビティを有する、股関節部等で用いられるボール／ソケット関節型の人工補装具の雌部分を構成する股臼カップ組立体において、
カップが互いにヒンジ結合した所定数の複数のカップ部分から成ることを特徴とする股臼カップ組立体を提供する。
【０００８】
本発明はさらに、ほぼ半球状の外側一般形状を有し且つ開いた中空ハウジング(21)を有するカップと、上記中空ハウジングとほぼ相補なの外側形状を有し且つ上記中空ハウジングの内部と係合するインサートとを有し、このインサートがボール／ソケット関節型の人工補装具の雄部分の球形ヘッドが回転自在に係合する半球状のキャビティを有する、股関節部等で用いられるボール／ソケット関節型の人工補装具の雌部分を構成する股臼カップ組立体において、
カップ組立体がカップの極カップを構成する中央ベースと、所定数のカップ部分と、中空ハウジングを有するカップが成形されるように上記カップ部分を少なくとも中央ベースと組合せる第１の手段とから成ることを特徴とする股臼カップ組立体を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の上記以外の特徴および利点は添付図面を参照した以下の実施例の説明からより明らかになるであろう。しかし、本発明が下記実施例に限定されるものではない。
添付の図において同じ要素には同じ参照符号を付けてある。なお、特に参照しない要素には参照符号を付けていないが、それらは他の図を参照することによって容易に理解できよう。
以下、本発明の複数の実施例を図示するが、本発明が以下の実施例に限定されるものではなく、本発明には他の実施例が存在するということも理解できよう。
本発明で「少なくとも一つの」要素から成ると定義したものはその要素を複数の有することができるということも理解できよう。また、機能が同じ要素を複数有する実施例または要素の数について格別に指定がない場合にも本発明はそうした要素を「少なくとも一つの」有するものとして定義されるということも理解できよう。
【００１０】
関節補綴は医学的理由または事故によって損傷をうけた関節を復元するために広く用いられている。
〔図1〕に示す人工補装具(prosthesis)２は大腿骨（femur）とそれに対応する腸骨(ileum)の寛骨臼キャビティ（cotyloid cavity）との間の関節を復元するためのものである。この人工補装具２は腸骨６の寛骨臼キャビティに移植される股臼カップ組立体(acetabular cup assembly)からなる。この股臼カップ組立体は腸骨６と共同する一般に外側形状がほぼ半球状のカップ20と、一般にポリエチレン、セラミック、その他で作られたインサート23とによって構成される。カップ20は金属等で作られ、開いた中空ハウジング21を有し、インサート23はカップ20の中空ハウジング21とほぼ相補な外側形状を有し且つ上記中空ハウジング21と好ましくは圧力嵌めで係合している。
【００１１】
インサート23も球形のキャビティ24を有し、必要に応じてライニングされていてもよい。このキャビティ24にはボール／ソケット関節の雄部分を構成する球形ヘッド３が回転自在に係合する。球形ヘッド３はボール／ソケット関節の雌部分を構成し、この球形ヘッド３はキャビティ24と相補な形と形状を有し、一般に大腿骨8の髄管7をインプラントするための人工補装具のシャフト４に固定されている。
【００１２】
［図２］〜［図４］はカップとインサートとから成る本発明の股臼カップ組立体の複数の実施例を示している。なお、［図２］にはインサートは図示していない。
本発明の特徴はカップ20が互いにヒンジ結合された所定数のカップ部分31, 32, 33・・・から成る点にある。
特に、［図２］〜［図４］から分かるように、カップ20は極カップを構成する中央ベース30と、所定数のカップ部分31、32、33・・・と、これらのカップ部分31〜33を少なくとも中央ベース30と一体化する第１手段34とから成る。これらと上記中空ハウジング21とが一緒になってカップ20を構成している。
【００１３】
ベース30は相対的に小寸法の単一部材にすることもできるが、十分に大きな寸法にして本発明のカップ組立体が移植される腸骨の寛骨臼キャビティ骨のようなキャビティの底部でのカップ20用のシートにすることもできる。
この中央ベース30は骨へアンカーする手段、例えば骨への螺合ネジ36（図3）、その他の機械的手段（例えば、表面を粗したり、スパイクを付ける等）を有するのが好ましい。このアンカー手段は化学的手段、例えば周知の骨ボンディング材料層にすることもできる。
【００１４】
有利な実施例（図２）ではカップ20は各カップ部分31〜33を互い連結する第２手段35をさらに有している。
カップ部分31〜33を少なくとも中央ベース30に連結する第１手段34は各カップ部分31〜33および中央ベース30に固定された第１の可撓性壁部分41（［図２］および[図４]）によって構成するのが好ましい。この第１の可撓性壁部分41は中央ベース30に対して各カップ部分をピボットさせる可撓性ヒンジを形成する。この可撓性壁部分41はポリエチレン、織物、薄い金属プレート、チタン、その他の材料で作ることができる。
【００１５】
［図２］の実施例で必要に応じて用いられる各カップ部分31〜33を互いに連結する第２の手段35は各カップ部分を互いに連結する第２の可撓性壁部分42によって構成される。この第２の可撓性壁部分42も上記の第１の可撓性壁部分41と同様に作られているのが好ましい。
なお、［図２］の実施例に示すように、第１の可撓性壁部分41と第２の可撓性壁部分42とを単一パーツにすることもできる。
【００１６】
工業的に製造する場合を示す［図３］に示す実施例では、ハウジング21と一緒になってカップを形成する少なくともカップ部分31〜33を中央ベース30に連結する第１の手段34が複数の雌フック51、52、53・・・で構成されている。雌フック51、52、53・・・の数はカップ部分31〜33の数に等しく、各雌フック51、52、53はカップ部分31〜33の一つのにそれぞれ固定され、雄フック54が中央ベース30に固定されている。各雌フック51〜53を雄フック54に引っかけ、各カップ部分31〜33と中央ベース30とを集合させることでハウジング21と一緒にカップ20が作られる。
【００１７】
また、例えば１つのまたは２つのカップ部分と中央ベース30とを単一パーツに機械加工することによって、１つのまたは２つのカップ部分31〜33を中央ベース30に固定することもできる。この場合には中央ベース30が雄フック54を含み、中央ベース30と組み合わされるもの以外の残りのカップ部分はそれぞれ雌フック51〜53を有している。雌フックの数を少なくするためには、これらの残りのカップ部分の少なくとも２つを同じ雌フック51〜53に共通に組み込むことができる。
【００１８】
本発明の好ましい実施例では各雌フック51〜53はリング55で構成され、雄フック54はスタッド56で構成され、各リング55はそれらを固定手段57によってスタッド56上に各リング55が積層された状態で固定される。スタッド56がネジ付きロッドの場合には固定手段57はナット等で構成することができる。
【００１９】
［図３］に示す実施例では、４つのカップ部分31〜33があり、各カップ部分31〜33は互いに90°の角度を成して配置され、それぞれリング55を有している。
従って、第１手段34はスタッド56上に積層された４つのリングから成る。これらのリングは各カップ部分31〜33に互いに高さの異なる位置に設けられ、各カップ部分の相対位置を維持させた状態で各リングをスタッド56と係合させた時に各カップ部分31〜33の外側表面が連続した半球状表面を形成し、内側表面が［図３］に示すようにインサート23を収容する中空ハウジング21を形成する。
【００２０】
所定用途の実施例では、各カップ部分31〜33を２つの内壁部分61、62の積層体で作ることができる。すなわち、カップ20の外壁を形成する外壁部分61と、カップの内壁すなわち中空ハウジング21を形成するための内壁部分62とで構成し、外壁部分61と内壁部分62とを組合せる手段63で一体化することができる（［図２］および［図４］参照）。この外壁部分61と内壁部分62とを組合せる手段63は雌‐雄係合手段70（［図４］）にすることができる。
この雌−雄係合手段70は外壁部分61に形成した貫通穴71と、内壁部分62に固定した長いペッグ72とで構成することができる。ペッグ72は貫通穴71に係合し、その長さは貫通穴71の深さより長く、従って、股関節部用の人工補装具の場合にはペッグ72が腸骨６中に移植できるようになっている。
【００２１】
ペッグ72の軸線73は半球状カップ20のほぼ半径上に位置しているのが好ましい。
本発明の有利な実施例では、可撓性壁部分41、42の少なくとも一つが少なくとも２つの壁部分61、62の間にサンドイッチ状に挟まれてカップ部分31〜33を構成する（［図２］および［図４］参照）。この場合、外壁部分61と内壁部分62とを結合する手段63は上記の可撓性壁部分自体によって形成され、この可撓性壁部分は外側壁部分と内側壁部分との間にサンドイッチ状に挟まれ、溶接、接着剤、その他の手段で固定される。
【００２２】
［図２］に示すように、可撓性壁部分41、42は単一部材として作ることができる。この単一部材は外壁部分61および内壁部分62で作られる全てのカップ部分と中央ベース30と一緒にサンドイッチ状に組み合わされる。
上記の構造にすることによって移植前のカップの変形の自由度を大きくすることができる。一方、腸骨の寛骨臼キャビティ中に移植し、インサート23をハウジング21中に圧力嵌めした後は本発明のカップはリジッドになる。
【００２３】
本発明の股臼カップ組立体の移植時に患者の体を切開する切開寸法は小さくなる。大腿骨の寛骨臼キャビティと髄管はコンピュータ制御されるツールを用いて作るのが好ましい。また、体内移植方法自体は公知のものである。この手術は股関節部を切り離し、わずかにオフセットする（例えば患者の骨盤と脚との間に張力を加える）ことで股関節部の位置を変えずに行うことができる。
【００２４】
この作業後、［図２］および[図４]の実施例の場合には、カップ20を畳んだ状態で寛骨臼キャビティ中に挿入し、挿入後に最終形状まで広げる。
［図３］の実施例の場合には、カップの部品が一つづつ寛骨臼キャビティ中に挿入され、その場でアッセンブルされる。
【００２５】
［図３］の実施例では、先ず最初に中央ベース30が導入され、一般には腸骨の寛骨臼キャビティの底にネジ36をねじ込むことによってカップが固定され、その後に各リング55を一つずつスタッド56上に螺合させ、最後にナット57をネジ込むことによって全てのカップ部分31〜33をカップ20の最終形状にする。
次に、切開部を通してインサート23をハウジング中に挿入する。この場合、インサートの寸法は最終形状になっているカップの寸法より小さいのでインサート23の挿入には一般に格別な困難性はない。その後、インサートをカップに係合する（必要な場合にはスナップフィットで係合する係合する）。従って、カップはその最終展開形状に規定され、その形状に固定でき、さらに、カップの外部は腸骨の寛骨臼キャビティの内壁に対して保持される。
【００２６】
ボール／ソケット関節の球形の雄部分３を支持する人工補装具のシャフト４は大腿骨8の髄管７中に導入される。
球形ヘッドは骨盤に対して脚が加えるテンションを開放することによってインサート23のキャビティ24中に挿入されて共同運動する。
【００２７】
しかし、移植時に本発明の股臼カップ組立体に加わる応力の作用で花の花冠のように開いてしまうのを避けるために、股臼カップ組立体は各カップ部分31、32、33を保持する帯鋼手段80を有するのが好ましい。この帯鋼手段80は各カップ部分31、32、33が花の花弁のように互いに離れるのを防止する役目をする。
【００２８】
［図５］は展開されたカップ部分31〜33の外側表面上に配置された外側バンド81から成る帯鋼手段80を有する本発明の股臼カップ組立体の第１の実施例を示す図である。この外側バンド81は［図５］に示すようにステンレス鋼のような医療用材料で作られた、球の一部を形成するシース（鞘）等で構成することができる。このシースはカップ部分の外壁に形成された孔83中に係合するスタッド82を内面上に有し、複数のスタッド82をカップ20に沿って有しているのが好ましい。
また、外側バンド81をカップ20の外周に形成した円形溝中に挿入される医療用材料で作られた環形ストランドまたはリング等で構成することもできる。
【００２９】
［図６］に示す本発明の股臼カップ組立体の他の実施例では帯鋼手段80が内部バンディング（拘束手段）91で構成されている。この内部バンディング91はカップ20の内部で各カップ部分31〜33の内壁に固定されたリング部分92、93で構成され、各カップ部分31〜33が展開されたときにほぼ円柱状の突起部分94を形成する。この突起部分94は極96を通る軸線95とカップ20および球形キャビティ24の中心97とに対して実質的に同心である。この円柱状の突起部分94は従来法の股臼カップ組立体でカップに設けられていたインサート23の外壁に形成された相補溝と係合させるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】患者に移植した股関節部人工補装具の極めて概念的な図。
【図２】本発明の股臼カップ組立体の第１の実施例の基礎的要素の断面図。
【図３】本発明の股臼カップ組立体の第２の実施例の基礎的要素の断面図。
【図４】本発明の股臼カップ組立体の第３の実施例の基礎的要素の断面図。
【図５】図２〜４に示した股臼カップ組立体の実施例を改良した実施例の平面図。
【図６】図２〜４に示した股臼カップ組立体の実施例を改良した実施例の断面図。
【符号の説明】
【００３１】
１  股臼カップ組立体
２  人工補装具
３  球形ヘッド
４  シャフト
６  腸骨
７  髄管
８  大腿骨
20  カップ
21  中空ハウジング
23  インサート
24  キャビティ
30  中央ベース
31, 32, 33  カップ部分
36  ネジ
41，42  可撓性壁部分
51、52、53  雌フック
54  雄フック
55  リング
56  スタッド
57  固定手段
61  外壁部分
62  内壁部分
70  雌‐雄係合手段
71  貫通穴
72  楕円形ペッグ
80  帯鋼手段
81  外側バンド
82  スタッド
83  孔
91  内部バンディング
92、93  リング部分
94  突起部分
【図１】
2005511142.tif 000003
【図２】
2005511142.tif 000004
【図３】
2005511142.tif 000005
【図４】
2005511142.tif 000006
【図５】
2005511142.tif 000007
【図６】
2005511142.tif 000008
【国際調査報告】
2005511142.tif 000009
2005511142.tif 000010
2005511142.tif 000011
2005511142.tif 000012
2005511142.tif 000013
2005511142.tif 000014
2005511142.tif 000015
2005511142.tif 000016