(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
整形外科用人工関節のカップコンポーネントを位置決めする器械であって、
（ａ）シャフトと、
（ｂ）前記シャフトの端部寄りに位置していて、前記カップコンポーネントを固定できるフランジであって、前記フランジは、前記シャフトから横断方向に延び、半径方向に間隔を置いた少なくとも２つのフランジ部分を有し、前記フランジ部分は、前記器械の前記端部上に位置決めされると前記フランジ部分を前記カップコンポーネントの前記内面に設けられた溝内に納めることができる使用中の位置から、前記フランジ部分が前記使用中の位置から前記シャフトの軸線に向かって引っ込められ、前記カップコンポーネントを前記器械から解除することができる引っ込み位置に引っ込み可能である、フランジと、
（ｃ）前記シャフトに対して固定され、全体として前記フランジに平行に延びる横断方向支持体と、を有し、
前記フランジ部分のうち少なくとも一方は、支持体により支持された状態で上述したように引っ込み可能であり、前記引っ込み位置と前記使用中の位置との間での前記引っ込み可能なフランジ部分の前記運動は、支持体に平行な方向であり、前記引っ込み可能なフランジ部分は、前記使用中の位置に向かって付勢され、
前記使用中の位置とは、前記フランジ部分が溝に納められるとロックされて使用可能となる位置であることを特徴とする器械。
【請求項２】
前記引っ込み可能なフランジ部分は、前記フランジ部分の材料とは異なる材料で作られたばね要素によって前記使用中の位置に向かって付勢されることを特徴とする請求項１記載の器械。
【請求項３】
前記支持体は、１対の対向した支持体表面を備え、前記引っ込み可能なフランジ部分は、前記支持体表面相互間で摺動することを特徴とする請求項１または２記載の器械。
【請求項４】
前記支持体は、支持体表面を備え、前記器械の前記端部の方へ向いた前記引っ込み可能なフランジ部分の側部は、前記支持体表面に対して摺動できることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の器械。
【請求項５】
前記ばね要素は、非金属材料で作られていることを特徴とする請求項２記載の器械。
【請求項６】
前記ばね要素は、前記フランジ部分と前記シャフトの前記軸線との間に位置決めされ、前記フランジ部分をその使用中の位置からその引っ込み位置に向かって動かすと、前記フランジ部分によって弾性的に圧縮されることを特徴とする請求項２記載の器械。
【請求項７】
前記ばね要素は、前記引っ込み可能なフランジ部分と前記シャフトとの間に位置決めされたＯリングを含むことを特徴とする請求項６記載の器械。
【請求項８】
前記引っ込み可能なフランジ部分は、非変形性材料で作られていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の器械。
【請求項９】
前記引っ込み可能なフランジ部分は、金属で作られていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の器械。
【請求項１０】
前記器械は、前記フランジ部分がプレートと前記シャフトの前記端部との間に位置した状態で前記シャフトに対して固定され、力を前記カップコンポーネントに及ぼすよう前記カップコンポーネントの前記開いた口に係合する前記プレートを有し、前記プレートの縁部は、その横断方向寸法が前記カップコンポーネントに接触する前記表面の辺りで最も大きいように面取りされていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の器械。
【請求項１１】
前記シャフトの前記端部の方へ向いた前記フランジ部分のフェースは、その縁部のところが面取りされていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の器械。
【請求項１２】
前記器械は、半径方向に間隔を置いた少なくとも３つのフランジ部分を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１つに記載の器械。
【請求項１３】
前記器械は、前記フランジ部分と前記シャフトの前記端部との間に位置決めされた軟質キャップを有し、前記キャップは、少なくとも部分的に前記シャフトの前記端部を包囲することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１つに記載の器械。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１つに記載の器械と、人工関節のカップコンポーネントとを有する組立体。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、整形外科用人工関節のカップコンポーネントを位置決めする器械に関する。
【０００２】
或る特定の整形外科用人工関節は、全体として半球形の中空領域を画定する内面を備えた中空カップと、カップコンポーネントに対し関節運動を可能に中空領域内に受け入れ可能な球形部分を備えた別のコンポーネントとを有する。かかる人工関節としては、人工股関節及び人工肩関節が挙げられる。カップの外部は、コンポーネントが植え込まれるべき患者の骨の前処理された表面に接触することになる。カップの内部は、人工関節の他方のコンポーネントの球形部分に滑らかな支承面を与える。支承面を単品としてのカップコンポーネントによって提供できる。変形例として、カップコンポーネントは、支承面を提供し、シェル部品内に嵌まり込む支承部品を有してもよい。支承部品は、シェル部品の材料とは異なる材料で作られたものであるのがよく、例えば、支承部品は、ポリマー材料（例えば、ポリエチレン）で作られたものであるのがよく、シェル部品（及び他方のコンポーネントの球形部分）は、金属（例えば、コバルトクロム系合金又はステンレス鋼、或いはチタン系合金）で作られたものであるのがよい。
【０００３】
整形外科用人工関節のコンポーネントを患者の骨の中に正確に位置決めすることが重要である。配設場所と位置合わせが両方とも重要である。コンポーネントの正確な位置決めを行うには、コンポーネントに適当な器械を係合させ、必要ならば且つ必要に応じてかなり大きな力をコンポーネントに加えることができることが必要である。しかしながら、コンポーネントの外面又は内面、或いは外面と内面の両方と器械とを接触させないようにすることが重要な場合があり、内面が滑らかな研磨された支承面を備えている場合にはこの内面については特にそうである。その表面に掻き傷を付け又はこれとは異なる仕方でその表面を損傷させると、人工関節の支承特性が損なわれる場合がある。
【０００４】
米国特許第５，１７１，２４３号明細書は、人工股関節に用いられる寛骨臼カップを開示している。このカップは、シェルを有し、このシェルの内面には円周方向溝が切断形成されている。溝は、カップを器械に取り付け保持されるよう挿入ツールの自由端部のところに設けられたフランジを受け入れることができ、それにより器械を用いてシェルを操作することができるようになっている。溝付きシェル部品は、人工関節の別のコンポーネントの支承表面が関節運動できる滑らかな内面を備えた支承部品を受け入れる。シェル部品の壁を貫通して延びる状態で締結用穴が設けられる場合があり、骨ねじが、これら締結用穴を貫通してシェル部品を骨の表面に締結することができる。
【０００５】
本発明は、内面に溝が設けられたカップコンポーネントに固定されるよう引っ込み可能なフランジを利用する器械を提供する。
【０００６】
したがって、本発明は、一観点において、整形外科用人工関節のカップコンポーネントを位置決めする器械であって、シャフトと、シャフトの端部寄りに位置していて、カップコンポーネントを固定できるフランジとを有し、フランジは、シャフトから横断方向に延び、フランジは、器械の端部上に位置決めされるとフランジをカップコンポーネントの内面に設けられた溝内に納めることができる使用中の位置から、フランジが使用中位置からシャフトの軸線に向かって引っ込められ、カップコンポーネントを器械から解除することができる引っ込み位置に引っ込み可能であり、フランジは、少なくとも２つの半径方向に間隔を置いて位置するフランジ部分（例えば、２、３又は４つのフランジ部分）を有し、フランジ部分のうちの少なくとも一方は、上述したように引っ込み可能であり、フランジ部分の材料とは異なる材料で作られたばね要素により使用中位置に向かって付勢されることを特徴とする器械を提供する。
【０００７】
ばね要素とフランジ部分に互いに異なる材料を用いることにより、これら２つのコンポーネントの材料をこれらのそれぞれの機能に合わせて最適化することができる。フランジ部分を、金属（例えば、ステンレス鋼又は外科用器械の製造に通常用いられている別の金属）で作るのがよい。ばね要素も又金属で作ってよいが、一般に、フランジ部分の金属とは異なる金属で作られる。好ましくは、ばね要素は、非金属材料、例えばエラストマーで作られる。適当なエラストマー材料としては、或る特定のゴム、特にシリコーンゴムが挙げられる。
【０００８】
好ましくは、器械は、全体としてフランジに平行に横断方向に延びる支持体を有し、引っ込み位置と使用中位置との間での引っ込み可能なフランジ部分の運動は、支持体に平行な方向である。
【０００９】
好ましくは、支持体は、引っ込み可能なフランジ部分が摺動する少なくとも１つの支持プレートを有する。好ましくは、支持体は、１対の対向した支持体表面を備え、引っ込み可能なフランジ部分は、支持体表面相互間で摺動する。支持体は、支持体表面を備え、器械の端部の方へ向いた引っ込み可能なフランジ部分の側部は、支持体表面に対して摺動できることが特に好ましい。これは、人工コンポーネントを器械から分離する傾向のある力に抗してフランジを支持するのに役立ち得る。
【００１０】
本発明は、別の観点では、整形外科用人工関節のカップコンポーネントを位置決めする器械であって、シャフトと、シャフトの端部寄りに位置していて、カップコンポーネントを固定できるフランジとを有し、フランジは、シャフトから横断方向に延び、フランジは、器械の端部上に位置決めされるとフランジをカップコンポーネントの内面に設けられた溝内に納めることができる使用中の位置から、フランジが使用中位置からシャフトの軸線に向かって引っ込められ、カップコンポーネントを器械から解除することができる引っ込み位置に引っ込み可能であり、器械は、全体としてフランジに平行に延びる横断方向支持体を有し、フランジは、少なくとも２つの半径方向に間隔を置いたフランジ部分（例えは、２、３又は４つのフランジ部分）を有し、フランジ部分のうち少なくとも一方は、支持体により支持された状態で上述したように引っ込み可能であり、引っ込み位置と使用中位置との間での引っ込み可能なフランジ部分の運動は、支持体に平行な方向であり、引っ込み可能なフランジ部分は、使用中位置に向かって付勢されることを特徴とする器械を提供する。
【００１１】
好ましくは、引っ込み可能なフランジ部分は、フランジ部分の材料とは異なる材料で作られたばね要素によって使用中位置に向かって付勢される。
【００１２】
好ましくは、ばね要素は、非金属材料で作られている。ばね要素は、フランジ部分とシャフトの軸線との間に位置決めされている。フランジ部分をその使用中位置からその引っ込み位置に向かって動かすと、フランジ部分によって弾性的に圧縮される。
【００１３】
好ましいばね要素は、ばね要素は、引っ込み可能なフランジ部分とシャフトとの間に位置決めされたＯリングを含む。好ましくは、フランジは、これがシャフトの周りに延びるよう配置される。好ましくは、上述の引っ込み可能なフランジ部分又は各引っ込み可能なフランジ部分は、フランジ部分をその使用中位置からその引っ込み位置に向かって動かすと、Ｏリングに接触し、Ｏリングを圧縮させる立上り部を有する。立上り部は通常、全体として器械の軸線に沿って（例えば、これと平行に）例えばツールの端部に向かって延びる。しかしながら、立上り部は、ツールの端部から遠ざかる方向に器械の軸線に沿って延びてもよい。
【００１４】
好ましくは、器械は、フランジがプレートとシャフトの端部との間に位置した状態でシャフトに対して固定され、力をカップコンポーネントに及ぼすようカップコンポーネントの開いた口に係合する加圧プレートを有し、このプレートの縁部は、その横断方向寸法がカップコンポーネントに接触する表面の辺りで最も大きいように面取りされている。
【００１５】
本発明は、別の観点において、整形外科用人工関節のカップ要素を位置決めする器械であって、（ａ）シャフトと、（ｂ）シャフトの端部寄りに位置していて、カップコンポーネントを固定できるフランジとを有し、フランジは、シャフトから横断方向に延び、フランジは、器械の端部上に位置決めされるとフランジをカップコンポーネントの内面に設けられた溝内に納めることができる使用中の位置から、フランジが使用中位置からシャフトの軸線に向かって引っ込められ、カップコンポーネントを器械から解除することができる引っ込み位置に引っ込み可能であり、器械は、（ｃ）フランジがプレートとシャフトの端部との間に位置した状態でシャフトに対して固定され、力をカップコンポーネントに及ぼすようカップコンポーネントの開いた口に係合する加圧プレートを更に有することを特徴とする器械を提供する。
【００１６】
好ましくは、プレートの縁部は、その横断方向寸法がカップコンポーネントに接触する表面の辺りで最も大きいように面取りされている。
【００１７】
好ましくは、加圧プレートの横断方向寸法は、フランジがその使用中位置にあるとき、フランジの横断方向寸法よりも大きい。これは、加圧プレートがカップにその開口した口の周りで正しく接触して力が正確にカップに加えられるようにするのに役立ち得る。
【００１８】
好ましくは、シャフトの端部の方へ向いたフランジのフェースは、その縁部のところが面取りされている。これにより、フランジの内方変位を容易に行うことができ、従って器械をカップコンポーネントの開口した口に適用すると、フランジを溝内に納めることができるようになる。
【００１９】
好ましくは、器械は、少なくとも３つの半径方向に間隔を置いたフランジ部分を有する。
【００２０】
好ましくは、器械は、フランジとシャフトの端部との間に位置決めされた軟質キャップを有し、キャップは、少なくとも部分的にシャフトの端部を包囲する。キャップは好ましくは、例えば全体としてスカートの形態でシャフトの周りに延びる。好ましくは、キャップは又、シャフトの端部を覆う（ただし、この端部は、露出されたままの状態であってもよい）。キャップの材料は、これがカップコンポーネントの滑らかな研磨された内面を損傷させないよう選択される。適当な材料としては、ポリマー材料及びエラストマー材料、例えばポリエチレン、シリコーンゴム等が挙げられる。
【００２１】
本発明は、更に別の観点において、整形外科用人工関節のカップコンポーネントであって、外面と、全体として円形の開口した口と、滑らかな支承面を備えた全体として半球形の中空領域を画定する内面とを有し、人工関節の別のコンポーネントの全体として球形の部分をカップコンポーネントに対し関節運動可能に受け入れることができ、内面にはコンポーネントの周囲の少なくとも一部に沿って溝が形成され、溝は、内側リップ及び開口した口の近くに位置する反対側の外側リップによって構成され、（ａ）中空領域の中央のところで開口した口のところのカップコンポーネントの縁部と溝の内側リップとのなす角度は、約１０°以下であり、（ｂ）外側リップは、内側リップに対し半径方向外方にずれているカップコンポーネントを提供する。
【００２２】
本発明のコンポーネントは、溝の中に嵌まり込むことができるフランジを備えた器械をコンポーネントに係合させることができ、内面が別のコンポーネントの支承面と関節運動関係をなすのに十分な面積の内面をカップが備えることができるという利点を有する。したがって、コンポーネントがその中に支承部品が無い状態で用いられるようになった金属シェルである場合（両方の支承面が金属によって提供され、或いは一方が金属によって提供され、他方がセラミック（セラミック被膜を備えた金属を含む）によって提供される人工関節ではそのことが言える）、溝により、コンポーネントを患者の骨組織への固定に先立って操作することができる。しかしながら、本発明のカップコンポーネントは、シェルを配置して患者の骨組織に対して固定した後にシェルに対して操作する必要のある支承部品であってもよい。
【００２３】
驚くべきこととして、溝をカップの開口した口の近くに位置決めしたときに溝内に受け入れられるフランジを用いて器械に対する本発明のカップコンポーネントの確実な固定を達成できることが判明した。さらに、溝が形成され、外側リップを備えた口の近くのカップの材料は、カップコンポーネントを一部とする関節の関節運動範囲に対する制約を殆ど与えず又は全く与えないことが判明した。これは、外側リップを内側リップに対し半径方向外方にずらすことにより容易になる。この半径方向のずれがどのようなものであるかは、溝が設けられた領域を通ってコンポーネントの内面を連続したものを表す線に対して外側リップの実際の配設場所を比較するという観点から理解できる。内面により構成された中空スペース又は空間が球形である場合（そうである場合が多い）、このずれは、内側リップと外側リップのところのカップの半径を比較することにより求められる。ずれの程度は、（ａ）溝と器械に設けられたフランジをしっかりと嵌合させることができるのに十分な深さを溝に与えるかどうか、及び（ｂ）カップコンポーネントが関節運動中、内側支承面以外の関節の他方のコンポーネントに接触する恐れを最小限に抑えるかどうかで決まることになる。好ましくは、溝の内側リップのところのカップコンポーネントの半径と溝の外側リップのところのカップコンポーネントの半径の比は、約０．９９以下、より好ましくは約０．９８以下、特に約０．９７以下、例えば約０．９５以下である。好ましくは、この比は、少なくとも約０．８５、より好ましくは少なくとも約０．９０、例えば少なくとも約０．９５である。半径の差は、好ましくは少なくとも約０．５ｍｍ、より好ましくは少なくとも約１．０ｍｍである。半径の差は好ましくは、約２．５ｍｍ以下、より好ましくは約２．０ｍｍ以下である。
【００２４】
好ましくは、内面は、コンポーネントの周囲の少なくとも一部に沿って、より好ましくは周囲の実質的に全てに沿って、開いた口のところが面取りされる。面取り部を内面に設けることは、カップコンポーネントが関節運動中、内側支承面ではなく、関節の他方のコンポーネントと接触する恐れを一段と減少させるのに役立ち得る。好ましくは、面取りされた表面が全体として球形の表面と交差する箇所における面取りされた内面と内面の接線とのなす面取り角は、少なくとも約２０°、より好ましくは少なくとも約３０°、例えば少なくとも約４０°又は４５°である。
【００２５】
好ましくは、内面に設けられた面取り部は、コンポーネントの厚さの少なくとも約２０％、より好ましくは少なくとも約２５％、特に少なくとも約３０％にわたって延びる。
好ましくは、外面は、コンポーネントの周囲の少なくとも一部に沿って、より好ましくは周囲の実質的に全てに沿って開口口のところが面取りされる。これは、コンポーネントが植え込まれる部位のすぐ周りの骨組織を見る上での障害物を最小限に抑えることができると共に特にコンポーネントを定位置に固定する前にコンポーネントが骨に設けられた前処置凹部内に正しく嵌まっているかが分かるようコンポーネントの正確な配置を大幅に容易にすることができる。
【００２６】
好ましくは、面取りされた外面と外面の非面取り部分の接線とのなす角度は、少なくとも約３０°である。好ましくは、外面の面取り部は、コンポーネントの厚さの少なくとも約２０％、より好ましくは少なくとも約２５％、特に少なくとも約３０％にわたって延びる。
【００２７】
好ましくは、カップコンポーネントは、コンポーネントの極軸に実質的に垂直に口のところに設けられ、コンポーネントの口の少なくとも一部に沿って延び、好ましくはコンポーネントの全体に沿ってぐるりと延びる平らなフェースを有する。コンポーネントの内面及び外面の各々を面取りすると、平らなフェースがこれら面取りされたフェース相互間に設けられる。平らなフェースを設けることにより、コンポーネントに、力を全体として極軸に沿う方向に加え、コンポーネントを患者の骨の前処理凹部内へ押し込むプレートに係合させることができる。
【００２８】
本発明のカップコンポーネントは、極軸に関して回転対称である場合が多い。ただし、かかる対称性からの偏差又はばらつきがあってもよい。例えば、コンポーネントの口は、必ずしも極軸に垂直な単一平面内に位置しなくてもよい。例えば、コンポーネントは、関節の脱臼の恐れを減少させるためにその周囲の一部に沿ってのみ内面の延長部を有してもよい。カップコンポーネント内の中空領域は一般に、球の形をしている。ただし、真球度からの偏差があってもよい。例えば、球の半径は、極のところの半径と比較して赤道のところ又は赤道寄りのところが僅かに大きいのがよい。多くの場合であっても、かかる偏差があると、かかる偏差は、内面が回転対称であるようなものである。また、一般に、偏差が僅かであることが好ましい。
【００２９】
好ましくは、中空領域の中央のところで２つの直径方向反対側の箇所のところの内側リップ相互間のなす角度は、少なくとも約１５０°、より好ましくは少なくとも約１５５°、特に少なくとも約１６０°である。この角度は一般に、１８０°未満である。溝を構成する材料は、この角度の外部に位置する。
【００３０】
中空領域の中央のところで開口した口のところのカップコンポーネントの縁部と溝の内側リップとのなす角度は、約１０°以下、好ましくは約７°以下、例えば約５°である。できるだけ小さなこの角度を備えるコンポーネントを設計することは、カップコンポーネントが関節運動中、内側支承面以外の関節の他方のコンポーネントに接触する恐れを最小限にするのに役立ち得る。
【００３１】
溝の壁は、少なくとも溝の開口端部のところでは全体として互いに平行であるのがよい。これは、互いに平行な壁を持つフランジが溝と滑り嵌め関係をなし、それによりフランジを溝の中に容易に導入することができたり溝から取り出すことができるようにすると共にコンポーネントと器械（これはフランジを備える）との間の遊びが小さいようにすることができる。
【００３２】
開口端部のところの溝の幅（その対向した壁相互間で測定して）は、例えばコンポーネントのサイズや植え込み中コンポーネントを操作するときにコンポーネントに加えなければならない力の大きさのような要因で決まることになる。溝の幅は、一般的に言って、約３．０ｍｍ以下、好ましくは約２．５ｍｍ以下、より好ましくは約２．０ｍｍ以下、特に約１．５ｍｍ以下、例えば約１．０ｍｍ以下である。
【００３３】
カップコンポーネントは、特にその外面が患者の骨組織に接触するようになっている場合金属で作られたものであるのがよい。適当な金属としては、コバルトクロム系合金又は或る特定のステンレス鋼、或いはチタン又はチタン系合金が挙げられる。骨セメントを用いて外面を骨組織の前処理腔内に固定するのがよい。変形例として、例えば多孔質表面を設けることによりセメントを用いないで固定できるよう外面を構成してもよく、かかる多孔質表面は、例えばデピュイ・オルトパエディックス・インコーポレイテッドから商標名POROCOATで入手できる。カップコンポーネントを他の硬質材料、例えばセラミック材料で作ることができ、かかるセラミック材料としては、セラミック被覆金属が挙げられる。
【００３４】
カップコンポーネントは、特にこれが患者の骨に設けられた前処理腔内に締結される金属カップ内に支承面を設けるようになっている場合、ポリマー材料で作るのがよい。ポリマー支承コンポーネントを、既存の技術を用いて金属カップ内に固定することができ、この場合、例えば、支承コンポーネント及びカップに設けられた互いに整列状態の溝に嵌まり込む弾性変形可能なワイヤを用いる。
【００３５】
本発明のカップコンポーネントの用途の例としては、人工股関節のコンポーネント又は人工肩関節のコンポーネントが挙げられる。コンポーネントのサイズは、例えばその意図した用途のような要因で決まることになる。例えば、コンポーネントが人工股関節に用いられる場合、全体として球形の中空領域の半径は、少なくとも約６ｍｍ、場合によっては少なくとも約８ｍｍ、例えば少なくとも約１０ｍｍであるのがよい。
【００３６】
大型製品では、全体として球形の中空領域の半径は、少なくとも約１５ｍｍ、例えば少なくとも約１８ｍｍであるのがよい。
【００３７】
全体として球形の中空領域の半径は、約４０ｍｍ以下であるのがよく、好ましくは約３５ｍｍ以下である。
【００３８】
カップコンポーネントの壁の厚さは、例えばその用途、壁の構成材料及び人工関節の全体的構造のような要因で決まることになる。一般に、壁厚（固定のために被着された被膜又は他の層を含まない）は、コンポーネントの十分な強度及び使用中の関節運動に起因する摩耗に耐える能力の確保と一致して、コンポーネントの周りから切除しなければならない骨の量を最小限に抑えるようできるだけ薄いことが好ましい。コンポーネントが硬質材料、例えば金属、セラミック又はセラミック被覆金属で作られていて、滑らかな内側支承面を有している場合、その壁厚は一般に、少なくとも約１．５ｍｍ、好ましくは少なくとも約２．０ｍｍ、より好ましくは少なくとも約３．０ｍｍであろう。コンポーネントがポリマー材料（例えば、超高分子量ポリエチレン）で作られている場合、その壁厚は、少なくとも約２．５ｍｍ、好ましくは少なくとも約３．０ｍｍ、より好ましくは少なくとも約３．５ｍｍである。コンポーネントの壁厚は、極領域と他の領域との間で様々であってよい。例えば、壁厚は、極のところで最も大きく、開口した口のところ又はその近くで最も小さいのがよい。例えば、硬質材料で作られたコンポーネントの場合、壁厚は、極のところで約４〜６ｍｍ、開口口のところ又はその近くで３〜４ｍｍであるのがよい。
【００３９】
内面が支承面として満足のゆく程度に機能するための内面の特性は、支承面の材料及び人工関節の全体構造で決まることになろう。コンポーネントが硬質材料、例えば金属、セラミック又はセラミック被覆金属で作られている場合、内側支承面の表面粗さは好ましくは、従来型表面プロフィルメータ装置を用いて測定して約０．０１５μｍＲa以下、より好ましくは約０．０１μｍＲa以下、特に約０．００８μｍＲa以下、例えば約０．００５μｍＲa以下である。
【００４０】
本発明のコンポーネントは、整形外科用人工関節のカップコンポーネントを位置決めする器械であって、シャフトと、シャフトの端部寄りに位置していて、カップコンポーネントを固定できるフランジとを有し、フランジが、シャフトから横断方向に延び、フランジが、器械の端部上に位置決めされるとフランジをカップコンポーネントの内面に設けられた溝内に納めることができる使用中の位置から、フランジが使用中位置からシャフトの軸線に向かって引っ込められ、カップコンポーネントを器械から解除することができる引っ込み位置に引っ込み可能である器械を用いて操作できる。
【００４１】
次に、添付の図面を参照して本発明を例示により説明する。
【００４２】
図面を参照すると、図１は、全体が半球形の形をした寛骨臼カップ２を示している。カップは、コバルトクロム系合金から作られている。カップの外面上には多孔質層４が形成され、この多孔質層は、粒子を焼結してこれらが互いに且つ外面に結合するようにすることによって得られる。多孔質表面を形成するこの技術の使用法は公知であり、デピュイ・オルトパエディックス・インコーポレイテッドにより商標POROCOATで市販されている製品と関連して用いられる。かかる多孔質表面は、骨組織の内方成長の結果としてインプラントの固定を促進する。
【００４３】
溝６が、開口した口８の近くでカップの内面に形成されている。溝は、内側リップ１０、外側リップ１２及び対向した壁１４，１６によって画定され、これら壁１４，１６は、溝の開口縁部のところでは平行である。好ましくは、溝の壁は、カップコンポーネントの極軸にほぼ垂直である。
【００４４】
溝６の内側リップ１０により構成される領域内のカップの内面は、滑らかであって高度に研磨されており、従って、この内面は実質的にでこぼこが無く、その表面粗さは、約０．０１５μｍＲa以下であり、好ましくは約０．０１μｍＲa以下である。表面を仕上げる技術は、整形外科用人工関節コンポーネントの製造と関連して公知である。カップの内面の滑らかな研磨領域は、別のコンポーネントのこれに対応して滑らかな凸状支承面を関節運動させることができる支承面を提供している。支承領域の半径は、他方のコンポーネントの支承面の寸法に従って選択され、一般に他方のコンポーネントの支承面の半径よりも僅かに大きいであろう。
【００４５】
カップ内の支承領域の半径は、関節の最も大きな関節運動範囲をもたらすよう溝６の内縁部１０まで延びるべきである。
【００４６】
溝６の外側リップ１２のところのカップ内の中空領域の半径は、内側リップのところの半径（支承面により構成される球の中心から測定して）よりも大きい。内側リップのところの半径と外側リップのところの半径の比は、約０．９８以下である。半径の差は、約１．０ｍｍである。
【００４７】
カップコンポーネントの内面は、溝の外側リップ１２とコンポーネントのフェースとの間で符号１８のところにおいて面取りされている。面取りされた内面１８は、本発明の関節の関節運動範囲に対する制約を最小限に抑えるのに役立つ。
【００４８】
カップコンポーネントの外面は、開口した口の近くで符号２０のところにおいて面取りされている。面取りは、コンポーネントが植え込まれるべき患者の骨の腔から突き出るようになったコンポーネントのその部分について施される。面取りされた表面と外部球面の接線とのなす角度は、少なくとも約３０°、例えば少なくとも約４０°である。
【００４９】
面取りされた内面１８と面取りされた外面２０との間には平らなフェース２２が形成されている。溝は、互いに平行な側壁１４，１６によって構成されている。溝は、壁のうちの一方の底のところが丸くなっている。
【００５０】
図３は、シャフト３２を有する挿入器械３０を示している。シャフトは、器械を保持して操作することができる手段としての取っ手（図示せず）まで延びるのがよい。器械は、一端部３５寄りに位置するフランジ３４を有している。フランジは、シャフトから横断方向に延びている。
【００５１】
フランジは、複数のフランジ部分３６、好ましくは４つのフランジ部分で構成され、これらフランジ部分は、シャフトの周りに等間隔を置いて位置している。フランジ部分は、シャフトにより定められた軸線に対し横断方向に、器械の上記端部上に位置決めされるとフランジをカップコンポーネントの内面の溝６内に収めることができる使用中の位置と、フランジを溝６内に収めることができる上記位置からフランジがシャフトの軸線に向かって引っ込められる引っ込み位置との間で摺動することができる。フランジ部分は、ベースプレート３７により構成されるハウジング内で摺動し、このベースプレートは、図示の実施形態では、ハウジングと一体に形成されている。ハウジングは、ベースプレートと対向した対向プレート４１を更に有し、ベースプレートと対向プレートは、フランジ部分がハウジング内において使用中位置と引っ込み位置との間で摺動する際にフランジ部分を支持するようになっている。フランジ部分は、ハウジング内において全体としてフランジに平行な方向に摺動する。対向プレート４１は、シャフトに沿ってシャフトの端部３５から遠ざかる方向に差し向けられ、人工コンポーネントを器械から分離する傾向のある力に抗してフランジ部分を支持する。
【００５２】
シャフトの端部の方に向いたフランジ部分の各々のフェース３８は、面取りされている。
【００５３】
器械は、シャフトを包囲した弾性的に圧縮可能なＯリング３９を有している。Ｏリングは、シャフトから横断方向に延びるスロット４０内に保持されている。
【００５４】
フランジ部分３６は、Ｏリング３９がフランジ部分に設けられた立上り部４２に対して作用することによりこれらの使用中位置に向かって付勢される。
【００５５】
器械は、摺動カラー４４を有し、この摺動カラーは、カラーからシャフト軸線に平行な方向にシャフトの端部に向かって延びる複数本のピン４５を備えている。ピンは、これらの端部のところがテーパしている。
【００５６】
穴４６がベースプレート３７に設けられており、これらの穴は、摺動カラーのピン４５と整列する。また、穴４８がフランジ部分の各々に設けられており、これらの穴は、フランジ部分がこれらの引っ込み位置にあるとき、ベースプレートの穴及び摺動カラーのピンと整列する。しかしながら、フランジ部分がこれらの使用中位置にあるとき、フランジ部分の穴４８は、ベースプレートの穴４６に対し外方にずれている。この場合、カラーをシャフトに沿って動かすことによりフランジ部分をＯリング３９によりこれらに及ぼされる力に抗してシャフトの端部に向かって内方に変位させることができ、ピン４５がベースプレートの穴４８を通り、フランジ部分の穴４６内へ入るようになっている。ベースプレートの穴に対するフランジ部分の穴の変位は、ピンのテーパ端部をフランジ部分の穴の中へ押し込むことができるようなものである。これは、フランジ部分の穴をピンの方へ向いた端部のところでテーパすることにより容易になる。カラーをシャフトに沿って引き続き摺動させると、フランジ部分の引っ込み位置に向かうこれらの内方変位が増大する。
【００５７】
器械の端部の方へ向いたベースプレートのフェース５０は、平らである。ベースプレートの縁部５１は、面取りされている。
【００５８】
器械は、シャフトを包囲していて、軟質材料、例えばゴム又はポリマーで作られたキャップ５２を有し、このキャップは、カップの内面に接触してもその内面に掻き傷を付けないであろう。
【００５９】
使用にあたり、器械をカップコンポーネント内に押し込むことによりカップコンポーネント２を器械３０に締結する。カップの面取りされた内面に対するフランジ部分の面取りフェース３８の作用により、フランジ部分をＯリングにより及ぼされる外向きの力に抗して内方に変位させる。すると、フランジ部分は、溝６内に収められているので使用中位置に向かってスプリングバックすることができる。次に、器械を用いてカップコンポーネントを操作することができる。操作としては、カップコンポーネントを患者の骨内の前処理された凹部内に配置すること、カップコンポーネントを正確に位置合わせすること、更に力をシャフトの軸線（これは、カップコンポーネントの極軸と整列している）に沿って加えてカップを凹部内に押し込むことが挙げられる。器械のベースプレート３７のフェース５０と、面取りされた内面１８とが面取りされた外面２０との間のカップの平らなフェース２２（図４参照）との接触により力がカップに加えられる。ベースプレートの面取り縁部５１及び面取りされた外面２０により、外科医は、前処理された腔の表面のところに位置するようになった箇所（この箇所は、面取りされた表面２０と多孔質被膜４が合致する箇所である）のところのカップの縁部を見ることができる。これは、外科医がカップを正確に植え込んだかどうかを確認できるようにする上で重要である。
【００６０】
カップをいったん正確に配置して位置合わせすると、摺動カラー４４をシャフトに沿ってその端部に向かって動かしてピン４５がベースプレートの穴４８を通ってフランジ部分の穴４６に入るようにする。これにより、フランジ部分をシャフトに向かって内方に変位させてフランジ部分がもはやカップコンポーネントの溝内に保持されないようにする。これにより、器械をカップコンポーネントから取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明のカップコンポーネントの断面図である。
【図２】図１に示すカップコンポーネントの縁部の拡大図である。
【図３】図１に示すカップコンポーネントを操作するために使用できる器械の断面図である。
【図４】図２に示すようなカップコンポーネントの縁部の図であり、カップコンポーネントが器械の一端部に取り付けられている状態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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