(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
最大内径を有する結合空洞（１５）を形成する内部表面（１４）を備える寛骨臼カップ（１１）と、
前記結合空洞（１５）内部に挿入されることができて、分解状態において測定すると最大外径（Ｄｉ）を有する外部表面（２９）を備えたインサート（１２）と、を備えた寛骨臼プロテーゼであって、
前記寛骨臼カップ（１１）及び前記インサート（１２）は、共通結合軸（Ｙ）を有し、アセンブル状態において、相互クランプのための、それぞれのクランプ手段（２０、３３）を備え、
分解状態において、前記寛骨臼カップ（１１）の前記最大内径は、前記インサート（１２）の前記最大外径（Ｄｉ）より小さく、
分解状態で前記最大外径（Ｄｉ）を有する前記インサート（１２）が前記寛骨臼カップ（１１）内に置かれたアセンブリ状態において、前記インサート（１２）の最大外径（Ｄｉ’）は、前記寛骨臼カップ（１１）の最大内径（Ｄｃ’）と等しく、
前記寛骨臼カップ（１１）の内径（Ｄｃ、Ｄｃ’）は、前記寛骨臼カップ（１１）及び前記インサート（１２）の間の前記結合軸（Ｙ）に沿った特定の位置で規定される結合平面（Ｐ）上で測定され、
さらに、前記クランプ手段は、
前記寛骨臼カップ（１１）の前記内部表面（１４）上に形成される、第１クランプ表面（２０）と、
前記インサート（１２）の前記外部表面（２９）上に形成され、前記第１クランプ表面（２０）と協働する、第２クランプ表面（３３）と、を備え、
前記第２クランプ表面（３３）は前記インサート（１２）の前記最大外径（Ｄｉ）を備え、
前記第１クランプ表面（２０）及び前記第２クランプ表面（３３）は、前記結合軸（Ｙ）に対して互いに異なる傾斜（α、β）を有する円錐台形状を有し、
これにより、前記アセンブリ状態で円錐台状の前記インサート（１２）及び円錐台状の前記寛骨臼カップ（１１）の間に、前記結合軸（Ｙ）に対し、構造的に連続的であるが可変の干渉（ｉ）を有する、円錐台状結合を得て、
前記インサートの前記最大外径（Ｄｉ）の箇所は、前記インサート（１２）と前記寛骨臼カップ（１１）の間の最大干渉の箇所に対応する
ことを特徴とする寛骨臼プロテーゼ。
【請求項２】
前記可変の干渉（ｉ）は、使用の間、前記円錐台状結合の最大径に近接して、最大（ｉmax）であり、及び、前記円錐台状結合の最小径に近接して、最小（ｉmin）であり、前記第１クランプ表面（２０）及び前記第２クランプ表面（３３）を規定し、さらに、前記アセンブリ状態で、前記インサートの前記最大外径（Ｄｉ）の箇所は前記最大干渉の箇所に対応し、前記寛骨臼カップ（１１）内に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の寛骨臼プロテーゼ。
【請求項３】
前記第１クランプ表面（２０）は、前記第２クランプ表面（３３）の傾斜（β）より小さい傾斜（α）を有する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の寛骨臼プロテーゼ。
【請求項４】
前記寛骨臼カップ（１１）及び前記インサート（１２）の少なくとも１つは、セラミック材料からなる、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の寛骨臼プロテーゼ。
【請求項５】
前記寛骨臼カップ（１１）は、その極域（１８）に対応する貫通孔（２３）を備えるよう形成される、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の寛骨臼プロテーゼ。
【請求項６】
前記インサート（１２）は、その極域（３１）において、前記貫通孔（２３）内部に挿入されることのできる心出し要素（３４）を備えるよう形成される、ことを特徴とする請求項５に記載の寛骨臼プロテーゼ。
【請求項７】
前記寛骨臼カップ（１１）は、前記寛骨臼プロテーゼを寛骨臼座に位置付けることのできる複数の凹部（２６）を備える、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の寛骨臼プロテーゼ。
【請求項８】
前記寛骨臼カップ（１１）は、索状網状構造（２５）を備える、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の寛骨臼プロテーゼ。
【請求項９】
前記索状網状構造（２５）は、前記寛骨臼カップ（１１）の全部又は一部を構成する、ことを特徴とする請求項８に記載の寛骨臼プロテーゼ。
【請求項１０】
前記索状網状構造（２５）は、連続性が途切れることなく、すべての前記索状網状構造（２５）上で空間上繰り返される複数の幾何学的メッシュの１つ以上のモデルにより形成され、及び、
開放及び隣接する基本セルを有するセル状配列を有し、
これにより、同一平面上に頂点を有さない複数の多角形を規定して、空洞を区切る空間上の展開を備える、ことを特徴とする請求項８又は９に記載の寛骨臼プロテーゼ。
【請求項１１】
前記索状網状構造（２５）は、電子ビーム溶融（ＥＢＭ）又は、選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）を用いて得られる、ことを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の寛骨臼プロテーゼ。
【請求項１２】
寛骨臼プロテーゼをアセンブルする方法であって、
結合空洞（１５）を規定する内部表面（１４）を備える寛骨臼カップ（１１）を利用可能にし、
前記結合空洞（１５）内部に挿入されることができて、外部表面（２９）を備えるインサート（１２）を利用可能にし、、
前記寛骨臼カップ（１１）及び前記インサート（１２）を、共通結合軸（Ｙ）に沿って結合し、及び、アセンブル状態において、前記寛骨臼カップ（１１）及び前記インサート（１２）を、それぞれのクランプ手段（２０、３３）により、相互にクランプする、ステップを含み、
分解状態において、結合前に、前記寛骨臼カップ（１１）の前記結合空洞（１５）は、前記インサート（１２）の最大外径（Ｄｉ）より小さい内径（Ｄｃ）を有し、
アセンブル状態において、結合後に、前記寛骨臼カップ（１１）の前記結合空洞（１５）の前記内径（Ｄｃ’）は、前記インサート（１２）の最大外径（Ｄｉ’）と等しく、
前記寛骨臼カップ（１１）の前記結合空洞（１５）の前記内径（Ｄｃ、Ｄｃ’）は、前記寛骨臼カップ（１１）及び前記インサート（１２）の間で前記結合軸（Ｙ）に沿った特定の位置で規定される結合表面（Ｐ）上で測定され、
さらに、前記寛骨臼カップ（１１）及び前記インサート（１２）の間のクランプは：
前記寛骨臼カップ（１１）の前記内部表面（１４）上に形成される、第１クランプ表面（２０）と、
前記インサート（１２）の前記外部表面（２９）上に形成され、前記第１クランプ表面（２０）と協働する、第２クランプ表面（３３）と、を備え、
前記第１クランプ表面（２０）及び前記第２クランプ表面（３３）は、前記結合軸（Ｙ）に対して互いに異なる傾斜（α、β）を有する円錐台形状を有し、
これにより、アセンブリ状態で円錐台状の前記インサート（１２）及び円錐台状の前記寛骨臼カップ（１１）の間に、前記結合軸（Ｙ）に沿った構造的に連続的であるが可変の干渉（ｉ）を有する円錐台状結合を得る、
クランプ手段、を用いて形成される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記寛骨臼カップ（１１）が、弾性把持手段（３７）により、貫通孔（２３）に対応して把持されるステップと、
前記インサート（１２）が、支持部及び心出し要素（４０）上に位置付けられるステップと、
前記弾性把持手段（３７）が、移動し、及び、前記寛骨臼カップ（１１）が、可変の干渉を介して前記インサート（１２）と結合され、前記第１クランプ表面（２０）及び前記第２クランプ表面（３３）を互いに協働させるステップと、及び、
前記弾性把持手段（３７）が、前記インサート（１２）と結合する前記寛骨臼カップ（１１）を開放するステップと、
を少なくとも備えることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記弾性把持手段（３７）と、前記支持部及び前記心出し要素（４０）上に位置付けられる前記インサート（１２）とを、調心及び心出しして、前記弾性把持手段（３７）を下方に移動する、予備的ステップを備える、ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記弾性把持手段（３７）及び前記インサート（１２）を調心及び心出しした後、前記弾性把持手段（３７）が上昇され、前記インサート（１２）が、前記支持部及び前記心出し要素（４０）から除去され、前記寛骨臼カップ（１１）が、前記支持部及び前記心出し要素（４０）上に載置され、前記弾性把持手段（３７）が、下方に移動されて、前記寛骨臼カップ（１１）を把持し、前記寛骨臼カップ（１１）と関連する前記弾性把持手段（３７）が、上昇され、及び、前記インサート（１２）が、再度、前記円錐型結合を進めるため、前記支持部及び前記心出し要素（４０）上に位置付けられる、ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記アセンブリは、熱負荷を適用することにより、又は、機械的に、又は、熱負荷の適用及び機械的アセンブリの組み合わせにより、得られる、ことを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記寛骨臼カップ（１１）が、赤道帯（１７）に隣接し、前記第１クランプ表面（２０）及び前記第２クランプ表面（３３）と前記結合平面（Ｐ）に近接して形成された外部リング（２１）を有する前記外部表面（２９）を備え、
前記外部リング（２１）が高さを有し、前記外部リング（２１）の前記高さを増すことによって前記寛骨臼カップ（１１）の全体的な剛性が増す、ことを特徴とする請求項１に記載の寛骨臼プロテーゼ。
【請求項１８】
前記インサート（１２）の前記最大外径（Ｄｉ）が、前記寛骨臼カップ（１１）の前記最大内径（Ｄｃ’）と直接接触し、
前記寛骨臼カップ（１１）は円筒形の貫通孔（２３）を有する極域を有し、そして、
前記インサート（１２）は前記貫通孔（２３）を介して内部に挿入されることのできる寸法の円筒形ペグ（３４）を有する極域を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の寛骨臼プロテーゼ。
【請求項１９】
最大内径を有する結合空洞（１５）を形成する内部表面（１４）を備えた寛骨臼カップ（１１）と、
前記結合空洞（１５）の内側に挿入できる寸法で、分解状態において測定すると最大外径（Ｄｉ）を有する外部表面（２９）を備えたインサート（１２）と、を備えた寛骨臼プロテーゼであって、
前記寛骨臼カップ（１１）と前記インサート（１２）はアセンブリ状態で互いに結合するように共通の結合軸に沿って配置され、
前記寛骨臼カップ（１１）と前記インサート（１２）は、分解状態で前記結合空洞（１５）の前記最大内径は、前記インサート（１２）の前記最大外径（Ｄｉ）より小さくなるように配置され、さらに、
前記寛骨臼カップ（１１）と前記インサート（１２）は、アセンブリ状態で前記インサート（１２）の最大外径（Ｄｉ’）が、前記寛骨臼カップ（１１）の前記結合空洞（１５）の最大内径（Ｄｃ’）と等しく、
分解状態で前記最大外径（Ｄｉ）を有する前記インサート（１２）が前記寛骨臼カップ（１１）内に置かれたアセンブリ状態において、前記インサート（１２）の最大外径（Ｄｉ’）が、前記寛骨臼カップ（１１）の最大内径（Ｄｃ’）は、前記結合軸に沿って連続的に規定される前記寛骨臼カップ（１１）と前記インサート（１２）の間の複数の結合平面（Ｐ）に近接し、
前記寛骨臼カップ（１１）の前記結合空洞（１５）の前記内部表面（１４）は、第１傾斜（α）を有する円錐台形状を有する第１クランプ表面（２０）を備え、
前記インサート（１２）の前記外部表面（２９）は前記第１傾斜（α）より大きい第２傾斜（β）を有する円錐台形状を有する第２クランプ表面（３３）を備え、
前記アセンブリ状態で前記第１クランプ表面と前記第２クランプ表面が協働して、前記結合軸（Ｙ）に対し、可変の干渉（ｉ）を有する円錐状結合を得、
前記寛骨臼カップ（１１）は外部リング（２１）を有する形状の赤道帯（１７）を有する外部表面（２９）を備え、前記アセンブリ状態で前記外部リング（２１）のすべてが前記結合平面（Ｐ）の上に設けられ、
前記結合平面（Ｐ）に隣接した最大干渉点で前記インサート（１２）の前記最大外径が前記寛骨臼カップ（１１）の最大内径と直接接触し、最小干渉点は前記外部リングの上に設けられている、ことを特徴とする寛骨臼プロテーゼ。
【請求項２０】
前記寛骨臼カップ（１１）は円筒形の貫通孔（２３）を有する極域を有し、そして、
前記インサート（１２）は前記貫通孔（２３）を介して内部に挿入されることのできる寸法の円筒形のペグ（３４）を有する極域を備える、ことを特徴とする請求項１９に記載の寛骨臼プロテーゼ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、臀部の天然寛骨臼座に関連付けることができ、大腿骨プロテーゼの頭部のための位置決め及び回転座として機能する寛骨臼プロテーゼに関する。
本発明はまた、この寛骨臼プロテーゼを製造及びアセンブルする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
整形外科の臀部プロテーゼの分野において、大腿骨プロテーゼの頭部のための位置決め及び回転座として作用する半球状空洞を備えるインサートからなる寛骨臼プロテーゼを製造することが知られている。
【０００３】
このインサートは、順に、通常、係合シェル又は寛骨臼内部に配置され、内部空洞を備え、骨適合金属材料からなり、例えばチタン基又はコバルト基を備え、臀部の寛骨臼座内に取り付けられる。
【０００４】
これに関連して、リサーフェシング(resurfacing)プロテーゼが知られており、大腿骨の頭部に取り付けられるのに好適で、これを実質的に無傷にする。
【０００５】
リサーフェシングシステムは、長年、臀部の再生手術で以下の目的のために使用されている：
・活動的で若い患者の大腿骨の首部及び頭部部分を、維持すること、
・関節の生体力学を回復させ、同時に転位（脱臼）のより少ないリスクを保証するため、伝統的インプラントと比較して、解剖学的直径により近い頭部の直径を使用すること、
・大腿骨の近位部が無傷であるため、改定インプラントではなく、伝統的インプラントの将来の改定を容易化すること。
【０００６】
市場におけるリサーフェシングシステムは、伝統的に、金属−金属型の結合を提供する。
【０００７】
近年、いくつかのリサーフェシングシステムは、伝統的インプラントより高い故障率を示してきた。より一般的には、金属−金属結合のケースにおいて、金属イオンの放射により、欠点の可能性が出現してきた。これにより、人体内の構成要素上の後続する磨耗をもたらしてきた。これらのイオンは、インプラントを取り囲む組織の劣化、インプラント自体の喪失、を含む異なる副作用を有し、ある場合には、全身レベル（心臓、神経システム等）での副作用を有する。これらの磨耗現象の発展は、寛骨臼インプラントが、傾斜及び旋回の点から完全には位置決めされない場合に、より顕著である。結果的に、金属−金属結合を使用して、非常に限られた厚みが得られ、リサーフェシングプロテーゼの製造によく適合するとしても、上記の欠点のため、このタイプの結合を回避した方が好ましい。
【０００８】
文献ＤＥ−Ａ−１９６１６０５９により、円筒状結合で、特にカップのものより大きい直径のインサートの可能性を提供するもの、を有するプロテーゼが知られている。この技術は、通常、構造上、円筒状力学的結合(forced coupling)で使用される。より具体的には、この提供される結合は、良好な接触の分布を得るため、２つの球状表面の間の一致を達成する。
【０００９】
文献ＤＥ−Ａ−１９７０１５３６は、公知のタイプの関節プロテーゼを開示し、これは、セラミックからなるインサートの円錐結合を提供するが、寛骨臼カップとインサートの間で、結合軸に沿って規定される結合平面に近接して機械力を提供するものではない。
【００１０】
文献ＥＰ−Ａ−１．７１２．２０６は、文献ＤＥ−Ａ−１９７０１５３６と同様の円錐状結合を提供する寛骨臼プロテーゼを開示する。
【００１１】
文献ＷＯ−Ａ−２００４／０１７８７０は、伸縮可能な臼状空洞又は寛骨臼カップを開示し、これは、径方向断面により弾性であり、その内部に、外へ出るのを防止するため、インサートのフランジ又は歯が、スナップ嵌めの方法で結合される喉状部（スロウト）を提供する。実質上、結合は、歯を喉部内に結合することにより発生し、その後、円錐状結合となる。
【００１２】
文献ＷＯ−Ａ−２００６／１２５７１１は、表面直下のみに設けられた凹部を備え、横開口部を介して外側へ接続するプロテーゼを開示する。
【００１３】
文献ＵＳ−Ａ−２０１２／０９５５６９は、金属又はセラミックからなり、骨適合リサーフェシング表面を備える接触（接点）部材、例えば、索状金属、テクスチャ金属、焼結又は押出テクスチャ、を備え、これは、連続性が途切れることなく構成要素全体に亘ってではなく、表面上のみに設けられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、このため、一方では減少された厚みを備えることができ、他方では特に磨耗に対して適合し良好な機械的耐性を有し、これによりイオンの放射を防止する寛骨臼プロテーゼを製造することである。
【００１５】
本発明の他の目的は、リサーフェシングプロテーゼとして構成することができ、このため、このタイプのプロテーゼの典型的利点を得ることができるが、上記の金属−金属結合の欠点のない、臀部全体のプロテーゼの寛骨臼プロテーゼを製造することである。
【００１６】
本発明の他の目的は、そのインサートが、一旦寛骨臼カップ又はシェル内部に配置されると、通常使用の間、寛骨臼カップを寛骨臼座内部へ挿入する操作の間に決定される位置を維持する、臀部全体のプロテーゼの寛骨臼プロテーゼ、及び、インサート内部で共通対称軸に対して回転を防止する大腿骨頭部（ヘッド）のプロテーゼの寛骨臼プロテーゼ、を製造することである。
【００１７】
本発明の他の目的は、寛骨臼プロテーゼのアセンブリ及び取り付けを最適化する製造方法を完全にすることである。
【００１８】
本出願人は、本発明を、考案し、テストし、具体化して、従来技術の欠点を克服し、これら及び他の目的及び利点を得た。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、独立請求項において規定され及び特徴付けられ、一方、従属請求項は、本発明の他の特徴又は主要な発明アイディアの変型を記載する。
【００２０】
上記の目的に従い、本発明に係る寛骨臼プロテーゼは、従来技術の制限を克服してその欠点を取り除くものであって、臀部の天然寛骨臼座内部に挿入可能であって、大腿骨プロテーゼの頭部のための位置決め及び回転座として動作する。
【００２１】
この寛骨臼プロテーゼは、順に、結合空洞を規定する内部表面と、前記結合空洞内に挿入されることのできるインサートと、及び順に、外部表面と、を備える寛骨臼カップを備える。
【００２２】
寛骨臼カップ及びインサートは、共通結合軸を有し、アセンブルされた状態で、相互クランプのための対応するクランプ手段を備える。
【００２３】
本発明によれば、分解された状態で、寛骨臼カップの結合空洞は、インサートの最も大きい外径より小さい内径を有する。さらに、アセンブルされた状態で、インサートの最も大きい外径は、寛骨臼カップの結合空洞の内径に等しい。いくつかの実施形態において、寛骨臼カップの結合空洞の内径は、寛骨臼カップとインサートの間で、結合軸に沿って規定される結合平面に対応するものと見做される。
【００２４】
本発明のいくつかの実施形態によれば、クランプ手段は、寛骨臼カップの内部表面上に設けられた第１のクランプ表面と、インサートの外部表面上に設けられて、前記第１のクランプ表面と協働する第２のクランプ表面と、を備える。
【００２５】
第１及び第２のクランプ表面は、円錐台形状を有し、これらの間で、結合軸に対して異なる傾斜を有する。
【００２６】
本発明のある実施形態によれば、円錐状結合は、インサート及び寛骨臼カップの間でなされ、対称軸に沿って可変である強制干渉を備える。
【００２７】
特に、従来技術と異なり、インサートは、力学的円錐状結合により、寛骨臼カップに結合されることができる。
【００２８】
実際、本発明は、インサート及び寛骨臼カップの押圧力により、円錐状結合を達成し、特に、上記で規定される結合表面に近接して前記押圧力を得る。
【００２９】
本発明の他の可能な特徴によれば、使用野間の可変の干渉は、第１及び第２のクランプ表面を規定する円錐の最大径近傍で最大であり、円錐の最小径近傍で最小である。
【００３０】
可変の干渉は、インサートが、寛骨臼プロテーゼのアセンブリステップの間に被る変形を補償する。
【００３１】
こうして、本発明は、リサーフェシングプロテーゼの製造に由来する利点を保つのに好適であるが、また、プロテーゼ自体のより大きい本来の安定性を提供することになる。
【００３２】
変形例の実施形態において、第１のクランプ表面は、第２のクランプ表面の傾斜と比較して、より小さい傾斜を有する。
【００３３】
本発明の他の特徴によれば、寛骨臼カップ又はインサートの少なくとも１つは、セラミック材料からなる。
【００３４】
例示的実施形態において、インサートは、セラミック材料からなる。
【００３５】
セラミック材料の選択により、比較的薄い厚みに適合することができ、及び、同時に、最適な機械的及び耐磨耗特性を得ることができ、金属イオンの放射が防止できる。セラミック材料はまた、生体適合性を有する。
【００３６】
セラミック−セラミック結合は、金属−金属システムと比較して、減少した磨耗率を有し、金属イオンを放射せず、インプラントの位置決めに対する感受性が低い。特に、本発明によれば、寛骨臼プロテーゼの減少した厚みを得て、必要な機械的特性を維持することが可能となり、さらには、磨耗及びイオン放射の問題を防止することができる。
【００３７】
本発明の他の特徴によれば、寛骨臼カップは、その極域に対応して、寛通孔を備えるよう成形される。
【００３８】
本発明の他の特徴によれば、インサートは、その極域において、孔を介して内部に挿入されることのできる心出し(centering)要素を備える。
【００３９】
この心出し要素及び貫通孔により、アセンブリステップの間、寛骨臼カップ及びインサートの心出しをすることができる。
【００４０】
本発明はまた、上記の寛骨臼プロテーゼをアセンブルする方法に関し、こうしたアセンブリは、典型的には産業的生産ステップの間に実行される。
【００４１】
この方法は、以下を含む：
・結合空洞を規定する内部表面を備える寛骨臼カップを利用可能にし、
・前記結合空洞内部に挿入されることのできるインサートを利用可能にし、外部表面を備え、
・前記寛骨臼及びインサートを共通結合時軸に沿って結合し、及び、アセンブリ状態において、それぞれのクランプ手段を用いて、これらを相互にクランプする。
【００４２】
本発明によれば、結合前に、分解状態において、寛骨臼カップの結合空洞は、インサートの最も大きい外径より小さい内径を有し、一方、結合後に、アセンブル状態において、寛骨臼カップの結合空洞の内径は、インサートの最も大きい外径と等しい。
【００４３】
ある実施形態において、寛骨臼カップの結合空洞の内径は、寛骨臼カップ及びインサートの間に、結合軸に沿って規定される結合平面に対応するものと見做される。
【００４４】
さらに、ある実施形態において、寛骨臼カップ及びインサートのクランプは、以下を備えるクランプ手段により達成される：
・寛骨臼カップの内部表面上に形成される第１のクランプ表面と、
・インサートの外部表面上に形成され、前記第１のクランプ表面と協働する第２のクランプ表面。
【００４５】
第１のクランプ表面及び第２のクランプ表面は、円錐台形状であり、互いに結合軸に対して異なる傾斜を有し、これにより、インサート及び寛骨臼カップの円錐状結合が、結合軸に沿って、可変の干渉で、得られる。
【００４６】
ある実施形態において、寛骨臼プロテーゼをアセンブルする方法は、少なくとも、前記寛骨臼カップが、弾性把持手段により、貫通孔に対応して、把持されるステップと、前記インサートが、支持部及び心出し要素上に位置付けられるステップと、前記弾性把持手段が移動され、前記寛骨臼カップが、可変の干渉により、前記インサートと結合され、前記第１のクランプ表面及び前記第２のクランプ表面を互いに協働させるステップと、及び、前記弾性把持手段が、前記インサートに結合される前記寛骨臼カップを開放するステップと、を備える。
【００４７】
あり実施形態において、この方法は、前記支持部及び前記心出し要素上に位置付けられる、前記弾性把持手段及び前記インサートを、調心及び心出しして、前記弾性把持手段を下方に移動する、予備的ステップを含む。
【００４８】
ある実施形態において、前記弾性把持手段及び前記インサートの調心及び心出しの後、前記弾性把持手段が上昇し、前記インサートが、前記支持部及び前記心出し要素から除去され、前記寛骨臼カップが、前記支持部及び前記心出し要素上に載置され、前記弾性把持手段が可能に移動されて、前記寛骨臼カップを把持し、前記寛骨臼カップに関連する前記弾性把持手段が上昇し、及び、前記インサートが、再度、前記円錐状結合に進むため、前記支持部及び前記心出し要素上に位置付けられる。
【００４９】
ある変形例において、前記アセンブリは、熱負荷又は熱変形を適用することにより得ることができる。
【００５０】
他の変形例において、前記アセンブリは、機械的に、又は機械的力により、得ることができる。
【００５１】
他の変形例は、熱負荷の適用を機械的アセンブリと組み合わせることにより、アセンブリを提供することができる。
【００５２】
本発明の上記及び他の特徴は、いくつかの実施形態の以下の記載から明らかとされ、以下の図面を参照して、非限定的例として説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本発明のある実施形態に係る寛骨臼プロテーゼの斜視図である。
【図２】図２は、図１の寛骨臼プロテーゼの他の斜視図である。
【図３】図３は、図１の寛骨臼プロテーゼの側面図である。
【図４】図４は、図３の寛骨臼プロテーゼの横断面図である。
【図５】図５は、図４の部分図である。
【図６】図６は、図５の拡大詳細図である。
【図７】図７は、図４の他の部分図である。
【図８】図８は、図７の拡大詳細図である。
【図９】図９は、図４の拡大詳細図である。
【図１０】図１０は、図４の他の拡大詳細図である。
【図１１】図１１は、本発明の部分の概略図である。
【図１２】図１２は、図１の寛骨臼プロテーゼをアセンブルする方法の変形例を示す概略図である。
【図１３】図１３は、本発明のターンバックルの寸法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
本発明の種々の実施形態を詳細に説明する。そのうちの１つ又は複数の例が、添付図面に示されている。各例は、本発明の例示として示され、これを限定するものとして理解されるべきではない。例えば、ある実施形態の部分としての限りで示され又は記載される特徴は、他の実施形態に、又はそれに関連して、適合させることができ、さらなる実施形態を生む。本発明は、すべてのこうした修正及び変形を含むべきものと理解される。
【００５５】
図１及び図２を参照して、本発明に係る寛骨臼プロテーゼ１０は、図示されない、患者の寛骨の寛骨臼座内部に挿入され、これも図示されない、大腿骨プロテーゼの頭部のための位置決め及び回転座として作用する。本発明の非限定的な例示の実施形態において、寛骨臼プロテーゼ１０が効果的に適用されて、リサーフェシングプロテーゼを達成する。
【００５６】
ある実施形態において、寛骨臼プロテーゼ１０は、実質的に、半球状キャップのような形状を有し、内部が中空であって、この場合が例として示されているが、対称軸Ｙ（図３及び図４）、結合軸とも呼ばれる、に対して軸対称である。
【００５７】
本発明によれば、寛骨臼プロテーゼ１０は、主として、２つの要素を備える。すなわち、寛骨臼カップ１１及び係合インサート１２であり、この双方は、実質的に半球形状であって、共通の結合軸、この場合上記軸Ｙとして示される、に沿って可変に課される干渉を以って、円錐状結合により、相互に拘束及びアセンブルされる。
【００５８】
特に、ある実施形態において、寛骨臼カップ又はシェル１１は、臀部の寛骨臼座内部に挿入可能であり、係合インサート１２は、寛骨臼カップ１１内部に挿入可能である。
【００５９】
寛骨臼プロテーゼ１０の構成は、半球状空洞１３全体を規定する。
【００６０】
寛骨臼カップ１１は、この場合、チタン、チタン合金、又はいずれの場合もチタン基を有する材料からなることができる。
【００６１】
寛骨臼カップ１１は、内部表面１４（図５）を備えることができ、これは結合空洞１５、この場合半球状である、を規定することができる。また、使用の間、寛骨臼座の骨に面する外部表面１６を備える。寛骨臼カップ１１は、赤道帯１７、極域１８、及び中間ゾーン１９を備える、又はこれらにより規定されることができ、後者は、赤道帯１７及び極域１８の寛に、より大きい延長を以って、また、半球形状で、提供される。
【００６２】
本発明のある実施形態によれば、分解状態において、寛骨臼カップ１１の結合空洞１５は、内径Ｄｃ（図５）を有し、これは、インサート１２の最大外径Ｄｉ（図７）より小さい。
【００６３】
さらに、本発明によれば、アセンブル状態において、図４においてＤｉ’で示される、インサート１２の最大外径は、機械的及び／又は熱変形の後、図４においてＤｃ’で示される、寛骨臼カップ１１の結合空洞１５の内径に等しい。
【００６４】
特に、本発明のある実施形態において、干渉「ｉ」は、分解状態において、インサート１２及び寛骨臼カップ１１のそれぞれ内径及び外径であるＤｉ及びＤｃの値の間の差として得られ、以下である：
ｉ＝Ｄｉ−Ｄｃ
【００６５】
理論上制約されることなく、実際は、インサート１２及び寛骨臼カップ１１の安定した結合は、寛骨臼カップ１１の材料の変形によりその大部分が得られるものとし、インサート１２との力的結合、機械的及び／又は熱的、に続き、内径をＤｃからＤｃ’に増加させる変形がされるものとする。
【００６６】
可能な実施形態において、径の干渉値「ｉ」は、０．０１ｍｍ以上であってよく、例えば、０．０１から０．２５ｍｍの範囲で変動でき、及び、可能なあらゆるサブ範囲を含むことができる。径の干渉値「ｉ」の下限の実施形態の例は、０．０１ｍｍ、０．０１２５ｍｍ、又は０．０２５ｍｍ、又は０．０５ｍｍであってよい。径の干渉値「ｉ」の上限の実施形態の例は、径の干渉値「ｉ」の下限の実施形態の例と組み合わせることができるが、０．２５ｍｍ、又は０．２０ｍｍ、又は０．１５ｍｍであってよい。例えば、径の干渉値「ｉ」のサブ範囲の他の例は、０．０５ｍｍから０．１５ｍｍの間であってよい。
【００６７】
完全性の目的のため、インサート１２の形状及びサイズはまた、最小限度変形することができるものとし、結果として、インサート１２の外径は、寛骨臼カップ１１に結合された後、ＤｉからＤｉ’へ僅かに変動するものとする。しかしながら、ほとんどの場合、ＤｉとＤｉ’の間の絶対値の差は極僅かであり、インサート１２を構成する材料の変形は極僅かであり、一方、Ｄｃ及びＤｃ’の間の差は、顕著である。実際、上記のとおり、最も大きい変形は、寛骨臼カップ１１上に発生し、その内径は、ＤｃからＤｃ’に増加する。
【００６８】
ある実施形態において、寛骨臼カップ１１の結合空洞１５の内径Ｄｃ、Ｄｃ’は、分解状態及びアセンブル状態の双方において、寛骨臼カップ１１及びインサート１２の寛で、結合軸Ｙに沿って規定される結合平面Ｐに対応するものと見做される。
【００６９】
ある実施形態において、赤道帯１７に対応して、内部表面１４は、円錐台のような形状の、軸Ｙに対して傾斜αを有する（図６）第１のクランプ表面を備えるよう形成されることができ、本明細書で後述されるように、インサート１２との相互クランプを達成することができる。さらに、赤道帯１７は、外部リング２１を備えるよう形成されることができる。ある実施形態において、外部リング２１は、硬く、寛骨臼カップ１１の小型の部分である。
【００７０】
外部リング２１は、寛骨臼カップ１１全体の剛性を調整する機能を有することができる。例えば、外部リング２１の高さが大きくなるほど、寛骨臼カップ１１の全体の剛性は大きくなる。ある実施形態において、設計ステージで、作製されるプロテーゼのサイズに基づいて、外部リング２１の高さを変えることにより、所望の剛性を得ることができる。極域１８は、円形状の貫通孔２３を有するよう形成され、これは、上部リング２４により区切られ、例えば突出する環状突起として構成される。
【００７１】
ある実施形態において、寛骨臼カップ１１は、外部リング２１及び赤道帯１７の上部リング２４の間の空間に、硬く小型の内部部分２２と、索状部分、又は網状索状構造２５と、を備えることができ、これはこの場合外部であって、外部表面１６に関連付けられる。索状部分２５は、例えば患者が受けた手術に続く再成長ステップの間、寛骨のための把持（グリップ）及び骨統合要素として作用する格子により規定されることができる。
【００７２】
他の実施形態において、索状部分２６は、単体で、硬く小型の内部部分２２と、外部リング２１とを備えることができ、すなわち、内部から外部まで、寛骨臼カップ１１を構成する材料は、硬く、外部リング２１に対応し、及び、その材料と連続し、索状部分２５の構造を続けて規定するため変化する。
【００７３】
他の実施形態において、寛骨臼カップ１１は、完全に、索状部分２５からなることができる。
【００７４】
ある実施形態において、索状部分２５の構造は、セルの格子（ラティス）であってよく、開放又は連通して、互いに接続され、配置される複数の３次元空洞を達成する。この格子（ラティス）は、硬く小型の内部部分２２と、外部リング２１とを備えて、硬くすることができる。ある実施形態において、索状部分２５の格子の少なくとも一部は、連続性が途切れることなく、全ての索状部分２５上に空間上繰り返される複数の幾何学的メッシュの１つ以上のモデルにより形成されることができ、これは開放してかつ隣接する基本セルを有するセル状配列を有し、同一平面上に頂点を有さない、空洞を区切る空間上の展開を有する、複数の多角形、例えば六角形を規定する。これにより、格子は、骨統合を推進することができる。
【００７５】
ある実施形態において、上記の索状部分２５の構造は、硬く小型の内部部分２２とおそらく連続的であるが、例えば電子ビーム溶融（ＥＢＭ）、又は選択的レーザ溶融（ＳＬＭ）のような技術を用いて得ることができる。例示的形態は、本出願人の国際出願ＷＯ−Ａ−２００８／１４６１４１に開示されている。
【００７６】
ある実施形態において、寛骨臼カップ１１はまた、複数の、この場合例えば４つの、ニッチ２６を、赤道帯１７の外部表面１６上に備えてよく、寛骨臼座内での寛骨臼カップ１１の配向及び位置決めを容易化する。
【００７７】
インサート１２は、おの場合、セラミック材料からなるが、半球状空洞２８を規定することのできる内部表面２７（図７）と、及び、使用の間、寛骨臼カップ１１の内部表面に面する外部表面と、を備えることができる。この場合もまた、インサート１２は、例えば、赤道帯３０、極域３１、及び中間ゾーン３２により規定されることができる。
【００７８】
セラミック材料のインサートにより、比較的薄い厚みに適合でき、同時に、最適な機械的特性、耐摩耗性、生体適合性を得ることができ、及び金属イオンのリスクを防止することができる。
【００７９】
外部表面２９は、赤道帯３０に対応し、円錐台のように形成され、寛骨臼カップ１１の第１クランプ表面２０の傾斜αより大きい傾斜β（図８）を有する、第２クランプ表面３３を備えるように形成されることができる。
【００８０】
結果として、本発明のいくつかの実施形態によれば、第１クランプ表面２０及び第２クランプ表面３３は、結合軸Ｙに対して互いに異なる傾斜α、βを備える円錐台形状であってよく、これにより、インサート１２及び寛骨臼カップ１１の結合を、対称軸Ｙに沿って変動する干渉「ｉ」を備えて達成することができる。
【００８１】
実質上、ある実施形態は、インサート１２の最も大きい外径Ｄｉ、Ｄｉ’は、第２クランプ表面３３の円錐台形状の最も大きいベース径である、と規定する。
【００８２】
このため、ある実施形態は、寛骨臼カップ１１の最も大きい内径Ｄｃ、Ｄｃ’は、第１クランプ表面２０の円錐台形状の径であり、協働する環状帯に対応し、結合表面Ｐに沿ってインサート１２の第２クランプ表面３３と結合する、と規定する。
【００８３】
上記で既に規定された、径Ｄｉ及びＤｃの間の差としての干渉「ｉ」を有するため、そのサイズは、明白に、クランプ表面２０及び３３の円錐台のベース径を参照する。干渉「ｉ」に関して、図１１においてその変動が概略図示されているが、特に、外側から内側に向かって、結合軸Ｙに沿って減少し、ここで、寛骨臼カップ１１及びインサート１２の分解状態において、それぞれ内径及び外径である、最大径Ｄｃ、Ｄｉに対応して、最大値（ｉmax）を有し、及び、０と等しい最小値（ｉmin）を有し、ここで、２つの径Ｄｃ、Ｄｉは、結合軸Ｙに沿って高さが変動し、同じ値と推定できる。この場合、結合平面Ｐは、このため、アセンブル状態において、寛骨臼カップ１１及びインサート１２の接触及び結合の環状域のための貫通（スルー）平面として規定されることができ、干渉「ｉ」が、分解状態においてのように、値（ｉmin）と推定される位置に対応する。
【００８４】
ある実施形態において、インサート１２は、極域３１において、貫通孔２３を介して内部に挿入されることのできる心出しペグ３４を備えるように形成されることができ、これは、貫通孔２３より小さい直径を有する。
【００８５】
上記のとおり、２つの異なる傾斜の値、すなわち、円錐で、軸Ｙに対するクランプ表面２０及び３３の傾斜α、β、により、インサート１２及び寛骨臼カップ１１の結合が、干渉「ｉ」（図９）で発生することが保証される。特に、円錐の最大径上で最大の可変干渉「ｉ」を有することができ、円錐の最小径上で、最小値、この場合０、を持つことができる（図９及び図１１）。この構成により、モニタリングステップでの変形を補償し、強固な結合を保証することができる。
【００８６】
さらに、心出しペグ３４の存在により、アセンブリステップにおいて、寛骨臼カップ１１に対するインサート１２の心出しを容易にすることができる。
【００８７】
寛骨臼カップ１１及びインサート１２は、アセンブリの間、クランプ表面２０及び３３を使用するだけで、互いに協働するよう構成されることができ、中間ゾーン１９及び３２、及び極域１８及び３１に対応して空間３５を規定する（図１０）。この空間３５は、アセンブリの間、円錐状結合により拘束がもたらされることを保証する機能を有する。通常使用の間、インサート１２及び寛骨臼カップ１１は、互いに接触して協働することができる。
【００８８】
寛骨臼カップ１１は、その全体において、寛骨臼プロテーゼ１０を寛骨臼座内に挿入するステップと、大腿骨プロテーゼの頭部、又は天然大腿骨頭部、をインサート１２内に挿入するステップとの双方において、インサート１２及び寛骨臼カップ１１に最適な安定性を与える。
【００８９】
ある実施形態において、寛骨臼カップ１１及びインサート１２の結合は、後述するように、可能なアセンブリの２つの変形例をそれぞれ示す、図１２の概略図に関連して、発生することができる。
【００９０】
アセンブリのため、本発明は、所望の鉛直スラストを適用するよう構成されるプレス４２により駆動される弾性把持手段を使用することができる。変形例において、弾性把持手段は、例えば、プレス４２により垂直に移動可能な弾性グリッパ３７である。この弾性グリッパ３７は、ピストンを有する弾性スラスタ３８を備え、これは、柔軟性タイプの弾性把持端３９を有して、開放及び閉止の間、弾性的に変形することができる。この弾性把持端３９は、曲線形状の弾性スラスタ３８の隣接表面４６から突出し、貫通孔２３を取り囲む寛骨臼カップの極域の接触部分４７と係合する。
【００９１】
弾性グリッパ３７は、弾性スラスタ３８を移動させるための収容チャンバ４３を備えることができ、ここで、例えばバネ４４のような弾性クッション手段が提供される。弾性スラスタ３８は、通常、図１２のステップＡに示されるように、収容チャンバ４３の底部で、非活動位置にあっってよい。
【００９２】
ある実施形態において、アセンブリ方法は、典型的には産業製造ステップの間に実行され、インサート１２及び弾性グリッパ３７を心出し及び調心する予備的ステップを含むことができる（図１２のステップＡ）。インサート１２は、支持部上に位置付けられることができ、心出し要素４０が、順に、支持ブロック４８上に配置される。支持部及び心出し要素４０は、ネガにおいて、インサート１２の内部表面２７のプロファイルを有する。心出しは、弾性グリッパ３７を下方に移動し、これらを心出しペグ３４に調心することを、後者に接触するまで行うことにより実行される。この場合、クランプ要素４１が提供され、弾性スラスタ３８と協働して、その移動をクランプし、弾性スラスタ３８が上方に復帰することを防止する（図１２、ステップＡ）。
【００９３】
続いて、寛骨臼カップ１１を、弾性グリッパ３７上に搭載することが必要である。このため、図１２に示されるように、弾性グリッパ３７は、一旦インサート１２と調心されるが、上昇して、インサート１２が、支持部及び心出し要素４０から除去される。
【００９４】
寛骨臼カップ１１は、その後、後者の上に位置付けられ、及び弾性グリッパ３７は、再度降下し、弾性把持端３９と、寛骨臼カップ１１の貫通孔２３との寛の協働が決定されるまで、クランプ要素４１が挿入されたままとなる。インサート１２の、支持部及び心出し要素４０からの除去により、寛骨臼カップ１１の弾性グリッパ３７上への搭載が容易化されるものとする。さもなければ、貫通孔２３は、心出しペグ３４により占有されて、弾性把持端３９により係合することができなくなったであろう。
【００９５】
続いて、弾性グリッパ３７、及び硬い寛骨臼カップ１１は、インサート１２を再び支持部及び心出し要素４０上に載置するため、再び上昇する（図１２、ステップＣ）。クランプ要素４１は、上記のように、弾性スラスタ３８を移動させるため、除去されることができる。
【００９６】
その後、弾性グリッパ３７は、再び、下方に移動し、寛骨臼カップ１１は、インサート１２上に載置されて、プレス４２を用いて好適なスラストを適用し、第１クランプ表面２０及び第２クランプ表面３３を互いに協働させ、これにより、上記のような可変の干渉により、円錐状結合が得られる（図１２、ステップＤ）。第１クランプ表面２０及び第２クランプ表面３３の間の協働は、弾性スラスタ３８の連接表面４６が、寛骨臼カップ１１の極域１８の接触部分４７に接触した際に、開始する。実際、この時点において、弾性スラスタ３８の移動は、弾性把持端３９が収容チャンバ４３内に位置付けられるまで、収容チャンバ４３の底部のその非活動位置に対して後方に引き起こされ、貫通孔２３から外れる（図１２、ステップＤ）。この動きは、バネ４４により、弾性的に、制御及びクッションされ、結果として、次第に押圧される（図１２、ステップＤ）。弾性スラスタ３８は、弾性把持端３９が貫通孔２３から外れるまで、及び、心出しペグ３４の挿入に続いて、後退する。こうして、さらに、貫通孔２３は、心出しペグ３４周囲に位置付けられ、寛骨臼カップのインサート１２上の心出しを保証する（図１２、ステップＤ）。
【００９７】
ある実施形態において、ステップＤで、寛骨臼カップ１１及びインサート１２のアセンブリは、上記の円錐状結合により機械的にのみで得ることができ、又は、熱負荷を適用することにより、得ることができ、これにより、熱による寛骨臼カップ１１の材料の熱膨張が、寛骨臼カップ１１及びインサート１２の円錐状結合を容易化する。又は、これらの技術の組み合わせによってもよい。
【００９８】
いずれの場合も、選択される技術は、インサート１２の力学的結合を得るのに好適であり、これは、分解状態において、寛骨臼カップ１１の内径Ｄｃより大きい、最大外径Ｄｉを有する。これにより、アセンブル状態において、最大外径Ｄｉ’は、寛骨臼カップ１１の内径Ｄｃ’に等しい。
【００９９】
続いて、弾性グリッパ３７が上昇し、可変の干渉でインサート１２に結合されたままの寛骨臼カップ１１から分離する（図１２、ステップＥ）。これが上昇するにつれて、弾性スラスタ３８は、再度、バネ４４の延長により外側に向かって押し出される（図１２、ステップＥ）。
【０１００】
修正及び／又は変形が、上記で説明された寛骨臼プロテーゼ及び対応する方法に対して、本発明の分野及び範囲から外れることなく、なし得ることは、明らかである。
【０１０１】
本発明が特定の例を参照して説明されたが、当業者であれば、請求項に記載され、従って、すべてこれにより規定される保護範囲内に入る、寛骨臼プロテーゼ及び対応する方法の、多くの他の均等な形態を確実に達成できることもまた、明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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