(57)【要約】【課題】モジュール式整形外科コンポーネントを提供する。【解決手段】モジュール式ステムコンポーネント１０は、シャフト部分２２と、頭部１４と、スリーブ１６とを含むことができる。シャフト部分２２は、骨の髄内管内に受容されるように構成されており、頭部１４は大腿骨骨頭のようなモジュール式補綴システムの他のコンポーネントを受容するように構成されている。一つの例示の実施形態では、頭部１４は、ステムコンポーネント１０の少なくとも一部の周囲から半径方向に延びていると共に、リブを含んでおり、リブはステムコンポーネント１０から延びるフランジ５０を規定している。スリーブ１６は、モジュール式ステムコンポーネント１０の独立した部品として形成され且つ少なくとも部分的に高多孔性生体適合材料から形成されており、両端部を含み、貫通して延びる内孔５３を有している。【選択図】図１
2008279253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨内に移植されるように構成されたモジュール式補綴コンポーネントであって、
長手軸線を規定する細長いシャフト部分を有したステムと、
前記ステムから延びており停止部を有した頭部と、
前記頭部上に受容されるような寸法に形成されたスリーブと、
を備え、前記スリーブの少なくとも一部が組織の内部成長を可能にする高多孔性生体適合材料から形成されており、前記スリーブが、外側表面と、内孔を規定する内側表面と、前記外側表面と前記内側表面とを接続する両端部とを有し、前記頭部上を第１の方向に摺動して受容されるような寸法に形成されており、前記停止部が前記スリーブの第１の方向への移動を制限する結果、前記ステムが前記骨内に移植されたときに前記スリーブが前記停止部と前記骨とによって捕捉されるようになっていることを特徴とするモジュール式補綴コンポーネント。
【請求項２】
前記ステム及び前記頭部は一体的なモノリシックコンポーネントを形成している、請求項１に記載のモジュール式補綴コンポーネント。
【請求項３】
前記ステム及び前記頭部はそれぞれ別個のコンポーネントである、請求項１に記載のモジュール式補綴コンポーネント。
【請求項４】
前記頭部は、前記スリーブの前記内孔内に受容されるように構成された外側表面をさらに含む、請求項１に記載のモジュール式補綴コンポーネント。
【請求項５】
前記頭部の前記外側表面がテーパ状になっており、前記スリーブの前記内孔が対応してテーパ状になっている、請求項４に記載のモジュール式補綴コンポーネント。
【請求項６】
前記スリーブが生体適合性接着材によって前記頭部に固定される、請求項１に記載のモジュール式補綴コンポーネント。
【請求項７】
前記停止部が外側表面を有したフランジであり、前記外側表面が第１の直径を有している、請求項１に記載のモジュール式補綴コンポーネント。
【請求項８】
異なる寸法を有した複数のスリーブをさらに備え、前記複数のスリーブの各々が、前記ステム上に受容されるような寸法に形成されており、外側表面と、内孔を規定する内側表面と、前記外側表面と前記内側表面とを接続する両端部とを有し、前記複数のスリーブの各々の前記内孔が前記第１の直径よりも小さい第２の直径を有し、前記複数のスリーブの各々が前記頭部上を第１の方向に摺動して受容されるような寸法に形成されており、前記複数のスリーブから選択された任意のスリーブを前記頭部上へそれぞれ受容すると、前記スリーブの前記両端部の一方が前記頭部の前記フランジに接触して前記スリーブの前記第１の方向へのさらなる摺動を防止すると共に、前記ステムが前記骨に移植されたときに前記スリーブの前記両端部の他方が前記骨に接触するようになる、請求項７に記載のモジュール式補綴コンポーネント。
【請求項９】
前記ステムが頭部係合部分をさらに含み、前記頭部が前記頭部係合部分と雄雌式に係合するように構成されたステム係合部分をさらに含み、前記頭部係合部分と前記ステム係合部分の間の係合は前記ステムへの前記頭部の固定を容易にする、請求項１に記載のモジュール式補綴コンポーネント。
【請求項１０】
前記頭部係合部分は雄型テーパ部からなり、前記ステム係合部分は雌型テーパ部からなる、請求項９に記載のモジュール式補綴コンポーネント。
【請求項１１】
前記スリーブは、前記スリーブの前記両端部の少なくとも一方に非円筒断面を有する、請求項１に記載のモジュール式補綴コンポーネント。
【請求項１２】
骨内に移植されるように構成されたモジュール式補綴コンポーネントであって、
長手軸線を規定するシャフト部分を有したステムと、
前記ステムの少なくとも一部を内部に受容するような寸法に形成された貫通孔が内部に形成された頭部と、
異なる寸法を有した複数のスリーブと、
を備え、前記複数のスリーブの各々が、少なくとも部分的に高多孔性生体適合材料から形成されており、前記頭部上に交換可能に受容されるように構成されていることを特徴とするモジュール式補綴コンポーネント。
【請求項１３】
前記頭部は該頭部に形成されたスロットを含み、前記複数のスリーブの少なくとも一つが該スリーブから延びるタブを含み、該タブが前記スロット内に受容されるような寸法に形成されており、前記タブを前記スロット内に受容することにより、前記複数のスリーブの前記少なくとも一つの前記頭部周りの回転を制限する、請求項１２に記載のモジュール式補綴コンポーネント。
【請求項１４】
前記頭部は、前記ステムの少なくとも一部の周りに半径方向に延びており、且つ、前記頭部上に形成され第１の直径を規定するフランジをさらに含んでおり、前記複数のスリーブの各々は、対向する両端部表面と、外側表面と、内孔を規定する内側表面とをさらに備え、前記複数のスリーブの各々の前記内孔が、前記第１の直径よりも小さい第２の直径を有すると共に、前記頭部上で前記複数のスリーブを第１の方向に摺動して受容することを可能にするような寸法に形成されており、前記複数のスリーブから選択された任意のスリーブを前記頭部上にそれぞれ受容することにより、前記スリーブの前記両端部表面の一方が前記頭部の前記フランジに接触して前記スリーブの第１の方向へのさらなる摺動を防止すると共に、前記ステムが前記骨に移植されたときに前記スリーブの前記両端部表面の他方が前記骨に接触するようになる、請求項１２に記載のモジュール式補綴コンポーネント。
【請求項１５】
頭部とステムとを有したモジュール式補綴コンポーネントを移植する方法であって、
手術中に、少なくとも一部が高多孔性生体適合材料から形成されたスリーブを前記頭部上に配置するステップと、
骨の髄内管内に前記ステムの少なくとも一部を移植するステップと、
前記スリーブの端部と前記骨との間で直接的な接触がなされるように前記ステムを着座させるステップと、
を含むことを特徴とするモジュール式補綴コンポーネントを移植する方法。
【請求項１６】
前記配置するステップが、手術中に前記頭部上で前記スリーブを摺動させることをさらに含む、請求項１５に記載のモジュール式補綴コンポーネントを移植する方法。
【請求項１７】
接着材によって前記スリーブを前記頭部に取り付けるステップをさらに含む、請求項１５に記載のモジュール式補綴コンポーネントを移植する方法。
【請求項１８】
前記頭部を前記ステムに取り付けるステップをさらに含む、請求項１５に記載のモジュール式補綴コンポーネントを移植する方法。
【請求項１９】
前記配置するステップの前に、異なる寸法を有した複数のスリーブの中から少なくとも部分的に高多孔性生体適合材料から形成されるスリーブを選択するステップをさらに含む、請求項１５に記載のモジュール式補綴コンポーネントを移植する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整形外科インプラントに関し、詳細にはモジュール式整形外科コンポーネントに関する。
【背景技術】
【０００２】
罹患及び／又は損傷した骨を修復するために、整形外科インプラントを利用することができる。整形外科インプラントは、罹患及び／又は損傷した骨を置換して同じ解剖学的構造を模倣するように設計される。したがって、大腿骨のような骨が罹患及び／又は損傷した状態になると、骨の罹患及び／又は損傷した部分は骨切り術を施されることがある。次に、骨切り術を施された骨の機能を模倣するインプラントが移植され得る。例えば、大腿骨の骨頭が罹患及び／又は損傷した状態になると、それが切除され、大腿骨の髄内管内にステムが移植され得る。ステムは、骨切り術を施された生来の大腿骨骨頭の機能を模倣するように構成された一体的な頭部を含む場合もあれば、あるいはまた、モジュール式の補綴システムのうちの一つのコンポーネントである場合もある。ステムを適正な位置に保持するのを手助けするために、ステムの頭部は、組織成長を容易にする多孔性表面を含むように形成されてもよい。これら多孔性表面は、骨切り術を施された骨の表面から分離されたステムの頭部上の位置に設けられ得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、整形外科インプラント、詳細にはモジュール式整形外科コンポーネントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、整形外科インプラントに関し、詳細にはモジュール式整形外科コンポーネントに関する。一つの例示の実施形態では、モジュール式ステムコンポーネントが提供され、このモジュール式ステムコンポーネントは、シャフト部分と、頭部と、別体のスリーブとを含むことができる。ステムコンポーネントのシャフト部分は骨の髄内管内に受容されるように構成され、ステムコンポーネントの頭部は骨切り術を施された骨の上方に延びるように構成される。ステムコンポーネントの頭部は、大腿骨頸部のようなモジュール式補綴システムの他のコンポーネントを受容してもよい。一つの例示の実施形態では、スリーブは、独立したコンポーネントとして形成され且つ少なくとも部分的に高多孔性生体適合材料から形成されており、ステムコンポーネントの頭部の外側に受容されるような寸法に形成される。ステムコンポーネントの頭部にスリーブが受容されている状態で、骨の髄内管内にシャフト部分が移植されると、スリーブが骨切り術を施された骨と直接的に接触し、骨の内部成長を容易にすると共に、骨の髄内管内にステムコンポーネントをさらにしっかりと固定する。例えば、一つの実施形態では、スリーブは切除が行われた骨とステムコンポーネントの頭部から延びるフランジとの間に捕捉される。他の例示の実施形態では、スリーブは例えばテーパロック又は接着剤によってステムコンポーネントの頭部に保持される。
【０００５】
モジュール式ステムコンポーネントの独立した部品としてスリーブを形成することによって、スリーブを形成する高多孔性生体適合材料を保護する必要なしに、ステムコンポーネントのシャフト部分及び頭部を形成し前処理を施すことができる点で有利である。したがって、製造の際に使用されるマスクの数や特別な固定の量が大幅に減らされる。結果として、モジュール式ステムコンポーネントの製造コストが対応して減らされる。さらに、スリーブが少なくとも部分的に高多孔性生体適合材料から形成されているため、スリーブは、骨の内部成長及び骨とモジュール式ステムコンポーネントとの一体化を容易にする。この骨の内部成長は、シャフト部分が移植される骨の髄内管を封止する手助けをし、ステムコンポーネントの頭部に付加的な安定を与えることができる。さらに、スリーブと骨との間の相互作用は、骨の髄内管内でステムコンポーネントがピストン状に往復移動することを防止する手助けをして、ステムコンポーネントの回転を防止するために骨に安定孔をドリル加工する必要性を取り除く。
【０００６】
一つの形態として、本発明は、骨内に移植されるように構成されたモジュール式補綴コンポーネントであって、長手軸線を規定する細長いシャフト部分を有したステムと、前記ステムから延びており停止部を有した頭部と、前記頭部上に受容されるような寸法に形成されたスリーブとを含み、前記スリーブの少なくとも一部が骨の内部成長を可能にする高多孔性生体適合材料から形成されており、前記スリーブが、外側表面と、内孔を規定する内側表面と、前記外側表面と前記内側表面とを接続する両端部とを有し、前記頭部上を第１の方向に摺動して受容されるような寸法に形成されており、前記停止部が前記スリーブの第１の方向への移動を制限する結果、前記ステムが前記骨に移植されたときに前記スリーブが前記停止部と前記骨とによって捕捉されるようになっているモジュール式補綴コンポーネントを提供する。
【０００７】
他の形態として、本発明は、骨内に移植されるように構成されたモジュール式補綴コンポーネントであって、長手軸線を規定するシャフト部分を有したステムと、前記ステムの少なくとも一部を内部に受容する寸法に形成された貫通孔が内部に形成された頭部と、異なる寸法を有した複数のスリーブとを備え、前記複数のスリーブの各々が、少なくとも部分的に高多孔性生体適合材料から形成されており、前記頭部上に交換可能に受容されるように構成されているモジュール式補綴コンポーネントを提供する。
【０００８】
さらに別の形態として、本発明は、頭部とステムとを有したモジュール式補綴コンポーネントを移植する方法であって、手術中に、少なくとも一部が高多孔性生体適合材料から形成されたスリーブを前記頭部上に配置するステップと、骨の髄内管に前記ステムの少なくとも一部を移植するステップと、前記スリーブの端部と前記骨との間で直接的な接触がなされるようにステムを着座させるステップとを含むモジュール式補綴コンポーネントを移植する方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
添付図面に関してなされる本発明の実施形態の以下の説明を参照することによって、本発明の上述の及び他の特徴及び利点並びにそれらを達成する方法がより明らかとなり、本発明自体がより十分に理解される。
対応する参照符号は、複数の図面を通して対応する部分を指している。本願に記載される例示は、本発明の好ましい実施形態を示しており、このような例示は決して本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【００１０】
図１〜図３を参照すると、モジュール式ステムコンポーネント１０は、モジュール式補綴システムの一つのコンポーネントであり、ステム１２と、頭部１４と、スリーブ１６と、ナット１８とを含んでいる。モジュール式ステムコンポーネント１０は、頭部１４のテーパ状表面２０との雄雌式係合によりモジュール式補綴システムの他のコンポーネントに接続され得る。例えば、モジュール式近位大腿骨補綴システムでは、対応する雌型テーパ状表面を有した大腿骨頸部（図示せず）が雄型テーパ状表面２０との係合により頭部１４に取り付けられ得る。頸部は、その上に大腿骨骨頭部（図示せず）のようなモジュール式補綴システムの別のコンポーネントを受容するように構成することができる。さらに、スリーブ１６を頭部１４上に受容することができる。組み立てられると、モジュール式コンポーネント１０のステム１２は、骨の髄内管内に移植され、スリーブ１６が骨切り術を施された骨の表面に直接接触することを可能にすることができる。
【００１１】
図１及び図３を参照すると、ステム１２は、シャフト部分２２と、頭部係合部分２４とを含む。シャフト部分２２は直径Ｄ1（図３）を有しており、頭部係合部分２４はシャフト部分２２の直径Ｄ1よりも大きい直径Ｄ2（図３）を有している。直径Ｄ1のシャフト部分２２と直径Ｄ2の頭部係合部分２４との間には、テーパ状の肩部２６が形成されている。頭部係合部分２４からは、シャフト部分２２と反対の方向に、柱部２８が延びている。柱部２８は、ねじ部３２が延びる端部３０を含んでいる。ねじ部３２は、以下で説明するように、柱部２８とナット１８との雄雌式係合を提供する。さらに、ねじ部３２は、柱部２８とテーパ座面ツール（図示せず）との間並びに柱部２８とスラップハンマ（ｓｌａｐ  ｈａｍｍｅｒ）アタッチメント（図示せず）との間の雄雌式係合を可能にすることによってステム１２の植え込み及び引き抜きを容易にすることができる。柱部２８の直径Ｄ3（図３）は頭部係合部分２４の直径Ｄ2よりも小さく、その結果、その間に肩部３４を形成している。肩部３４は、以下で詳細に説明するように、頭部１４上の対応する平坦部と整列するように構成された平坦部３５（図１）を含んでいる。
【００１２】
モジュール式ステムコンポーネント１０のナット１８は、ステム１２の柱部２８上に受容されるように構成されている。具体的には、ナット１８の内側表面は、ねじ部５８が延びる内孔５６を規定している。ねじ部５８は、ステム１２の柱部２８から延びるねじ部３２と螺合する寸法に形成されている。さらに、インパクションスロット（衝撃スロット）（図示せず）がステム１２の端部３０に形成され、ナット１８に形成されたスロット６０と整列されるようにしてよい。インパクションスロット（図示せず）は、インパクションツール（衝撃工具）（図示せず）と雄雌式に係合する寸法に形成され、以下で詳細に説明するように、骨の髄内管内にステム１２を圧入することを容易にする。
【００１３】
また、上述したように、モジュール式ステムコンポーネント１０は頭部１４を含んでいる。頭部１４には内孔３６が延びている。図３を参照すると、内孔３６は、座ぐり部分３８と、ステム係合部分４０とを含んでおり、これらが相対的に小さい直径の小径部分４２によって互いから分離されている。ステム係合部分４０は、ステム１２の平坦部３５と整列するように構成された平坦部４１を含んでいる。平坦部３５，４１は、それぞれ、肩部３４及びステム係合部分４０の環状表面に形成されており、以下で詳細に説明するように、頭部係合部分２４及びステム係合部分４０を着座させるために整列させられなければならない。有利には、平坦部３５，４１の相互作用により、また、頭部１４に対するステム１２の回転を防止し、その結果としてねじり負荷下でステム１２及び頭部１４のゆるみの可能性を少なくする手助けをする。小径部分４２と座ぐり部分３８との間には、肩部４４が形成されている。同様に、小径部分４２とステム係合部分４０との間には、肩部４６が形成されている。以下で詳細に説明するように、内孔３６のステム係合部分４０は、内部にステム１２の頭部係合部分２４を受容しこれと係合するような寸法に形成されている。
【００１４】
頭部１４の外側は、フランジ５０によってテーパ状表面２０から分離されたテーパ状表面４８を含んでいる。図５を参照すると、フランジ５０は、直径Ｄ４を有しており、そこに形成された複数の窪み５２を含んでいる。窪み５２は、テーパ状表面２０からフランジ５０内に延びている。窪み５２は、大腿骨頸部（図示せず）のような別のモジュール式補綴コンポーネントから延びる対応するタブを受容するように構成されている。別のモジュール式大腿骨コンポーネントのタブと窪み５２との相互作用により、別のモジュール式補綴コンポーネントの回転位置を調整しながら固定することを可能にする。さらに、外科医がモジュール式補綴コンポーネントの互いに対する回転位置を調整することを可能にすることによって、関節の運動性を調整し、移植ストレスを軽減し、関節の安定性を高めることができる。
【００１５】
モジュール式コンポーネント７０として図４に示されているモジュール式ステムコンポーネント１０の他の例示の実施形態では、頭部１４及びステム１２が単一の一体的なモノリシックコンポーネントとして形成されている。この実施形態では、頭部１４が、モジュール式ステムコンポーネント１０とほぼ同様にステム１２の周りに半径方向に延びている。本願で説明され示されているように、モジュール式コンポーネント７０はモジュール式ステムコンポーネント１０と同一又は概略同一である特徴部を幾つか有しており、それら同士の間では同一又は概略同一のコンポーネントを示すために同一の参照番号が使用されている。
【００１６】
モジュール式ステムコンポーネント１０のスリーブ１６は、頭部１４の外側のテーパ状表面４８上に受容されるように構成されている。具体的には、スリーブ１６の内側表面５４は、テーパ状表面４８上に受容される寸法に形成された内孔５３を規定している。一つの例示の実施形態では、内孔５３は、内側表面５４が頭部１４のテーパ状表面４８に雄雌式に係合するような寸法に形成されている。例えば、スリーブ１６の内側表面５４は、テーパ状表面４８上にスリーブ１６をロックするために、対応するテーパ状にすることができる。他の例示の実施形態では、スリーブ１６は、接着材（図示せず）によって頭部１４のテーパ状表面４８上に保持されることができる。骨セメント、樹脂、又は他の生体適合性の滑り止め材料のような接着材を利用することによって、スリーブ１６を頭部１４に止めるために頭部１４を熱処理する必要性がなくなる。さらに、他の例示の実施形態では、テーパ状表面４８は、テーパ状表面４８へのスリーブ１６の保持を容易にするために、テーパ状表面４８とスリーブ１６との間の摩擦を増加させるように設計されることができる。例えば、テーパ状表面４８は、刻みを付けられてもよく、表面上に少なくとも一つの小さな窪み（ディンプル）を形成されてもよく、ポリメチルメタクリレートコーティングを有してもよい。
【００１７】
他の例示の実施形態では、例えばスリーブ７１（図７）、スリーブ８０（図８）、スリーブ９０（図９）、スリーブ１００（図１０）、スリーブ１２０（図１１）及びスリーブ１３０（図１２）に対応し得るそれぞれ異なる寸法を有した複数のスリーブ１６をモジュール式補綴システムと共に提供することができる。外科医に複数のスリーブ１６を提供することによって、外科医は、複数のスリーブ１６の中から個々の患者にとって好ましい一つを選択することができる。さらに、スリーブ１６を独立したコンポーネントとして形成することによって、モジュール式ステムコンポーネント１０の製造の際に使用されるマスクの数及び特別な固定の量が大幅に減らされる。具体的には、製造の際に、スリーブ１６をマスクで覆う若しくは保護する必要性が大幅に削減される。結果として、モジュール式ステムコンポーネント１０の製造コストが減少する。
【００１８】
図５及び図６を参照すると、スリーブ１６の外側表面６４は、ステム１２のシャフト部分２２の方向に細くなる僅かなテーパ状勾配を有している。また、スリーブ１６は、対向する端部表面６６，６７をさらに含んでいる。一つの例示の実施形態では、スリーブ１６は、フランジ５０の方向に頭部１４のテーパ状表面４８上に摺動して受容されるように構成されている。具体的には、スリーブ１６は、頭部１４のテーパ状表面４８上に受容され、端部表面６６がフランジ５０に接触するまでステム１２の長手軸線ＬＡに沿って前進させられることができる。スリーブ１６の端部表面６６と頭部１４のフランジ５０との間の相互作用により、ステム１２の長手軸線ＬＡに沿ったフランジ５０の方向へのスリーブ１６のさらなる並進移動を防ぐ。
【００１９】
一つの例示の実施形態では、スリーブ１６の内孔５３は、スリーブ１６が頭部１４の上を覆って配置されているときにスリーブ１６の内側表面５４と頭部１４の外側のテーパ状表面４８との間に隙間が形成されるような寸法に形成されることができる。この実施形態では、スリーブ１６は、モジュール式ステムコンポーネント１０が最終的に移植されたときに頭部１４に対して傾けることができる。例えば、図１１に示されているように、スリーブ１２０は、頭部１４のテーパ状表面４８の外径よりも大きく且つ頭部１４のフランジ５０の直径Ｄ4（図５）より小さい内径を有している。結果的に、スリーブ１２０は、ステム１２の長手軸線ＬＡ及び頭部１４に対して傾斜する又は傾けることができるが、フランジ５０を乗り越えることはできない。有利には、これにより、切除平面ＲＰがステム１２の長手軸線ＬＡに対して垂直ではないときでさえも、スリーブ１２０が切除された骨表面上に完全に着座させられる、すなわち、以下で詳細に説明されるように、スリーブ１２０の全周が切除された骨表面に接触して戴置され、フランジ５０と切除された骨との間に捕捉されることを可能とさせる。
【００２０】
スリーブ１６は、少なくとも部分的に、代用骨及び／又は細胞及び組織受容材料として有益な高多孔性生体適合材料から作成されており、全体がこのような生体適合材料から作成されていてもよい。高多孔性生体適合材料は、低くは５５，６５又は７５パーセント程度で高くは８０，８５又は９０パーセント程度の空隙率を有すればよい。このような材料の例は、インディアナ州ワルソーのジンマー社から一般に入手可能なＴｒａｂｅｃｕｌａｒ  Ｍｅｔａｌ（商標）技術を使用して製造される。Ｔｒａｂｅｃｕｌａｒ  Ｍｅｔａｌ（商標）は、ジンマーテクノロジー社の商標である。このような材料は、米国特許第５，２８２，８６１号に詳細に開示されるような化学蒸着（”ＣＶＤ”）過程によってタンタルなどのような生体適合性金属を浸潤させ被覆した網目状のガラス状炭素気泡性基材から作ることができる。米国特許第５，２８２，８６１号明細書の開示内容は、本願と一体のものとして参照される。タンタルに加えて、ニオブ、タンタルとニオブとの合金、又はタンタルとニオブと他の金属との合金のような他の金属を使用することもできる。
【００２１】
一般に、多孔性タンタル構造体は、その間に開放空間を規定する多数のひだを含んでおり、各ひだは例えばタンタルのような薄膜状金属によって被覆されたカーボンコアを通常含んでいる。ひだの間の開放空間は行き止まりのない連続的なマトリックス状溝を形成しており、多孔性タンタル構造体の中への海綿骨のような組織の成長を妨げないようにしている。多孔性タンタルは７５％〜８５％まで又はそれ以上の何もない空間を含み得る。このように、多孔性タンタルは、組成が概略均一で一貫した、軽く、強度の高い多孔性構造体であり、生来の海綿骨の構造によく似ており、それによって、後述するように、海綿骨のような組織が成長して周囲の骨にスリーブ１６を固定することができるマトリックス（母材）を提供する。
【００２２】
多孔性タンタル構造体は、特定の用途に合わせて選択的に構造体を作るために、様々な密度で作成することができる。特に、上記で本願と一体のものとして参照された米国特許第５，２８２，８６１号に記載されているように、多孔性タンタルは、実質的に任意の所望される空隙率及び孔サイズで作ってもよく、骨の内部成長及び無機質化に適した改善されたマトリックス（母材）を提供するように、周囲の自然骨と適合させることができる。
【００２３】
上記で詳細に記載したように頭部１４上にスリーブ１６を受容した状態で、ステム１２を頭部１４の内孔３６内に挿入することができる。具体的には、ステム１２のねじ付き端部３０が内孔３６内に挿入され座ぐり部分３８の方向に進められ、頭部１４がステム１２の少なくとも一部の周りに半径方向に延びることを可能にすることができる。ステム１２がざぐり部分３８に向かって進められた状態では、ステム１２の頭部係合部分２４が頭部１４のステム係合部分４０に接触し得る。一つの例示の実施形態では、頭部係合部分２４及びステム係合部分４０は、それぞれ、対応する雄型テーパ面及び雌型テーパ面を形成する。このように、ステム１２を内孔３６内で前進させると、頭部係合部分２４とステム係合部分４０の対応するテーパ面同士の係合によって内孔３６内でのステム１２のさらなる前進を実質的に防止する。
【００２４】
ステム１２が頭部１４の内孔３６内に配置されると、ナット１８が内孔３６のざぐり部分３８内に受容され柱部２８と螺合させられる。具体的には、ナット１８のねじ部５８が柱部２８のねじ部３２に螺合する。ナット１８がスロット６０にも係合し得る工具（図示せず）を介してねじ式に回されて前進させられると、ナット１８は、フランジ４４に着座させられ、内孔３６からステム１２が移動することを防止するための固定機構を提供する。ステム１２が内孔３６内に適正に固定されている状態では、ステム１２と頭部１４のステム係合部分４０との間に図３に示されている隙間Ｃが形成される。隙間Ｃは、頭部１４における応力を減少させることによってモジュール式ステムコンポーネント１０の強度を増加させる点で有利である。
【００２５】
ステム１２、頭部１４、スリーブ１６及びナット１８が互いに取り付けられてモジュール式ステムコンポーネント１０を形成すると、罹患部分又は損傷部分を除去するために骨が切除され、モジュール式ステムコンポーネント１０が骨の髄内管内に挿入され、押し込められる。あるいはまた、ステム１２、頭部１４、スリーブ１６及びナット１８を組み立ててモジュール式ステムコンポーネント１０を形成する前に、骨を切除してもよい。具体的には、モジュール式ステムコンポーネント１０を移植するために、ステム１２のノーズ部（鼻部）２３が骨の髄内管内に挿入され、髄内管内にステム１２を固定するためにステム１２が押し込められる。ステム１２の押し込めは、ステム１２のインパクションスロット（図示せず）及びナット１８のスロット６０と雄雌式に係合するように構成されたインパクションツール（図示せず）の使用によって容易にすることができる。さらに、一つの例示の実施形態では、ステム１２の端部３０は、さらに、そこに形成された複数のインパクションスロット（図示せず）を含む。ステム１２に形成されたインパクションスロットは、押し込みの際に見ることができないステムの目印の向きを示すことができる。ステム１２は、スリーブ１６の端部６７が骨に隣接して着座させられるまで押し込まれる。他の例示の実施形態では、端部６７におけるスリーブ１６の断面は非円筒形である。例えば、端部６７におけるスリーブ１６の断面は、三角形、楕円形又は卵円形とすることができる。
【００２６】
有利には、スリーブ１６が少なくとも部分的に高多孔性材料から構成されているため、スリーブ１６は、骨の内部成長と、モジュール式ステムコンポーネント１０と骨との一体化とを容易にする。この骨の内部成長と一体化とは、ステム１２が移植される骨の髄内管を封鎖して頭部１４に対するさらなる安定性を提供する手助けをすることができる。さらに、スリーブ１６と切除された骨の端部との間の相互作用により、骨の髄内管内でステム１２がピストン状に移動することを防止する手助けをすると共に、ステム１２の回転を防止するために骨に複数の安定孔をドリル加工する必要性を取り除く。
【００２７】
図７〜図１０は、スリーブ１６の他の例示の実施形態をそれぞれスリーブ７１，８０，９０，１００として示している。スリーブ７１，８０，９０，１００は、少なくとも一部が高多孔性生体適合材料から構成されているといったような、図１のスリーブ１６の対応する特徴と同一又は概略同一である幾つかの特徴を有しており、両者の間では同一又は概略同一の特徴部を特定するために同一の参照番号が使用されている。図７を参照すると、スリーブ７１は、リブ５０の方向にテーパ状に先細になっている外側表面７２を含んでいる。よって、スリーブ７１の外側表面７２は、スリーブ１６の外側表面６４とは正反対のテーパ面を有している。図８を参照すると、スリーブ８０の外側表面８２は、該外側表面８２から延びる複数のタブ８４を含んでおり、これらタブ８４は、ステム１２が骨の開口内に移植されたときに切除平面ＲＰ（図１１）を越えて延びることもあれば、骨の開口内に受容されることもある。
【００２８】
図９を参照すると、スリーブ９０は、第１の直径を有した外側表面９２と、第２の直径を有した段状部分９４とを含んでいる。図９に示されているように、段状部分９４の直径は、外側表面９２の直径よりも小さい。この実施形態では、段状部分９４は、大腿骨９６のような骨の一部内に受容されるように構成されている。よって、ステム１２の挿入に先立って、大腿骨９６は、段状部分９４を内部に受容するような形状に形成される。大腿骨９６の髄内管９８内にステム１２を挿入すると、段状部分９４とフランジ９５が大腿骨９６に接触し、スリーブ９０に対する大腿骨９６の内部成長及び一体化を容易にする。
【００２９】
図１０は、スリーブ１６のさらに別の実施形態をスリーブ１００として示している。スリーブ１００は外側表面１０２を含んでおり、外側表面からはタブ１０４が延びている。タブ１０４は、頭部１０６のフランジ５０内に形成されたスロット１０８内に受容されるように構成されている。頭部１０６は、図１の頭部１４の対応する特徴と同一又は概略同一の特徴を幾つか有しており、両者の間で同一又は概略同一の特徴部を特定するために同一の参照番号が使用されている。スロット１０８内にタブ１０４を受容することによって、頭部１０６は頭部１０６に対するスリーブ１００の回転を防止する。
【００３０】
図１２は、スリーブ１６の別の実施形態をスリーブ１３０として示している。スリーブ１３０は、外側部分１３２と、骨接触表面１３４とを含んでいる。骨接触表面１３４は、図１２に部分的に断面で示されており且つスリーブ１３０の外側部分１３２のほぼ全体に沿って延びている面取部分１３６を含んでいる。スリーブ１３０の面取部分１３６は、切除された骨との接触を容易にし大腿骨９６のような骨上へのスリーブ１３０の着座を可能にするように構成されている。さらに、面取部分１３６の使用は、頭部１４及びステム１２に対するスリーブ１３０の傾きをほとんど防止する。
【００３１】
好ましい設計を有するものとして本発明を説明したが、本発明は、本開示の精神及び範囲内でさらなる改変が可能である。したがって、本願は、本発明の概括的な原理をしようした本発明のあらゆる変形、用途又は適用を網羅することを意図されている。さらに、本願は、本発明が属する技術分野におけるものであり且つ添付特許請求の範囲の制限内である公知又は慣行内であるような本開示からの逸脱をも網羅することを意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態によるステム、頭部及びスリーブの組立分解図である。
【図２】図１のステム、頭部及びスリーブの斜視図である。
【図３】図２の線３−３に沿った図２のステム、頭部及びスリーブの断面図である。
【図４】ステム、頭部及びスリーブの他の例示の実施形態の断面図であり、一体的に形成されたステムと頭部を示している。
【図５】図３のステム、頭部及びスリーブの部分側面図である。
【図６】図２のステム、頭部及びスリーブの部分斜視図である。
【図７】図３のステム及び頭部の部分側面図であり、他の例示の実施形態によるスリーブをさらに示している。
【図８】図３のステム及び頭部の部分側面図であり、他の例示の実施形態によるスリーブをさらに示している。
【図９】図３のステム及び頭部の部分側面図であり、他の例示の実施形態によるスリーブをさらに示すと共に、大腿骨の髄内管内に受容されたステムをさらに示している。
【図１０】図３のステムの部分側面図であり、他の例示の実施形態による頭部及びスリーブをさらに示している。
【図１１】図９のステム及び頭部の部分断面図であり、他の例示の実施形態によるスリーブをさらに示している。
【図１２】図３のステム及び頭部の部分断面側面図であり、他の例示の実施形態によるスリーブをさらに示している。
【符号の説明】
【００３３】
１０    モジュール式ステムコンポーネント
１２    ステム
１４    頭部
１６    スリーブ
２２    シャフト部分
５０    フランジ
５３    内孔
５４    内側表面
６４    外側表面
６６    端部表面
６７    端部表面
７１    スリーブ
７２    外側表面
８０    スリーブ
８２    外側表面
８４    タブ
９０    スリーブ
９２    外側表面
９５    フランジ
１００    スリーブ
１０２    外側表面
１０４    タブ
１０６    頭部
１２０    スリーブ
１３０    スリーブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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