(57)【要約】本発明は、股のような関節形成インプラントの脱臼を防ぐための、方法と抗脱臼装置(２０)に関する。本発明は、関節の全ての動作の下で、インプラントに抑制力を提供することにより、脱臼を防ぐ。装置は、関節が、脱臼が生じそうな場所にあるときに、脱臼を生じそうな場所に通常導く動作に対抗する力と、カップ(２)の大腿骨頭(７)を保持するための特別な固定力を提供する。本発明は、関節形成インプラントに装置を取り付けるための方法を更に提供する。
2006527604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨盤の寛骨臼空洞に取り付けられる寛骨臼カップと、大腿骨の近接端部に取り付けられて、大腿骨頸部を有する大腿骨ステムと、前記大腿骨頸部に取り付けられて、前記寛骨臼カップの受承空洞に位置づけられる大腿骨頭と、を具備する股関節形成インプラントの脱臼を防ぐための装置であって、
第一リムを有する第一開口部と、第二リムを有する第二開口部とを有する管状のカラーと、
前記寛骨臼カップの前記受承空洞に対して固定して、前記寛骨臼カップの前記受承空洞を少なくとも部分的に取り囲むようにして前記第一リムを締結するための第一固定手段と、
前記大腿骨頸部に第二リムを締結するための第二固定手段と、を具備する解剖学的および生理学的の線維性被膜の代用品を示す脱臼を防ぐための装置であって、
前記大腿骨頸部に沿う前記第二リムの長手方向の動作と、大腿骨頸部周りの第二リムの回転動作を防ぐために、前記大腿骨頸部に対して固定して、前記大腿骨頸部を少なくとも部分的に避けるようにして前記第二リムを締結する前記第二固定手段を特徴とする装置。
【請求項２】
前記管状のカラーは少なくとも長手方向に弾力性のある、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記管状のカラーは少なくとも半径方向に弾力性のある、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記管状のカラーは弾力性のあるメッシュである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記第一固定手段が、前記第一リムに取り付けられるリングを具備し、該リングは、第一表面に一以上の突出部または切り込み部を有していると共に、前記寛骨臼カップの接触可能面部分または、前記寛骨臼カップに固定されるフランジの接触可能面部分は、少なくとも一つの対応する切り込み部または突出部を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記第二固定手段は、前記第二リムに取り付けられるリングを具備し、前記リングは、内周に一以上の突出部または切り込み部を有し、大腿骨頸部または大腿骨頸部に固定されるフランジは、その外周の周りに少なくとも一つの対応する切り込み部または突出部を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記第二固定手段は、前記第二リムに取り付けられるリングを具備し、前記リングは、スロット及び該スロットに挿入される開口リングとして形成されるクランプを有し、前記大腿骨頸部または前記大腿骨頸部に固定されるフランジは、前記クランプの内周の形状に対応する形状の外周を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
股関節形成インプラントの脱臼を防ぐための装置を用いた股関節インプラントの安定化のための方法であって、
前記股関節インプラントは、骨盤の前記寛骨臼空洞に取り付けられる寛骨臼カップと、大腿骨の近接端部に取り付けられて大腿骨頸部を有する大腿骨ステムと、前記大腿骨頸部に取り付けられて、前記寛骨臼カップの受承空洞に位置づけられる大腿骨頭と、を具備し、
脱臼を防ぐための前記装置は、前記寛骨臼カップの前記受承空洞に対して固定して取り付けられ、前記寛骨臼カップの前記受承空洞を少なくとも部分的に取り囲む第一開口部と、大腿骨頸部に対して固定して取り付けられ、大腿骨頸部を少なくとも部分的に避ける第二開口部と、を有する弾力性のある管状のカラーを具備していて、
当該方法は、固定して取り付けられる管状のカラーを伴う中立位置の股関節インプラントの関節を提供し、
前記中立位置から離れて、股関節インプラントの関節を動かし、
大腿骨頸部の動作を抑制する力と、前記寛骨臼カップの受承空洞に向かって大腿骨頭を引く力を作用する各段階とによって、前記股関節形成インプラントの安定化のための方法。
【請求項９】
前記関節の動作は、矢状面での屈曲動作と、矢状面での伸長動作と、前額面での内転動作と、前額面での外転動作と、横断面での外部回転と、横断面での内部回転と、それらのいずれかの組み合わせ、を含む動作のグループから選ばれる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記関節の動作は、前記大腿骨頸部の長手方向軸の周りの軸回転と、前記大腿骨頸部と前記寛骨臼カップとの間の角度が変化する平面回転と、軸及び平面回転の組み合わせと、任意の並進と、から選ばれる請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記大腿骨頸部の動作を抑制する力は、動作の大きさに比例して増加する、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記大腿骨頸部の動作を抑制する力は、動作の大きさに対して非線形的に増加する、請求項８に記載の方法。  
【請求項１３】
股関節形成インプラントの脱臼を防ぐための装置を取り付けるための方法であって、
前記股関節インプラントは、骨盤の前記寛骨臼空洞に取り付けられる寛骨臼カップと、大腿骨の近接端部に取り付けられて、大腿骨頸部を有する大腿骨ステムと、前記大腿骨頸部に取り付けられて、前記寛骨臼カップの受承空洞に位置づけられる大腿骨頭を具備し、
脱臼を防ぐための前記装置は、第一リムを有する第一端部と、第二リムを有する第二端部を有し、少なくとも長手方向に弾力性のある管状のカラーと、前記寛骨臼カップの前記受承空洞に対して固定して、前記寛骨臼カップを少なくとも部分的に取り囲むようにして前記第一リムを締結するための第一固定手段と、前記大腿骨頸部に対して固定して、前記大腿骨頸部を少なくとも部分的に避けるようにして前記第二リムを締結するための第二固定手段と、を具備していて、
当該方法は、前記大腿骨ステムを含む脚を解剖学的に位置せしめながら、前記大腿骨頸部に前記管状のカラーを取り付けて、寛骨臼カップの中に大腿骨頭を位置付けて、
脚を中立位置に位置づけて、
前記第一固定手段によって、前記寛骨臼カップの前記受承空洞に対して固定して、前記寛骨臼カップの前記受承空洞を取り囲むようにして前記第一リムを固定して、
第二固定手段によって、前記大腿骨頸部に対して、固定して前記大腿骨頸部を避ける前記第二リムを締結する、各段階を具備する方法であって、
前記第一または第二リムを前記第一または第二固定手段により締結する段階は、脚動作の間、前記管状のカラーが、前記大腿骨頸部の前記動作を抑制する力と前記寛骨臼カップの前記受承空洞に向かって前記大腿骨頭を引く力を作用するように、前記管状のカラーを均一に締め付け、または、伸張する段階をそれぞれ具備する、方法。
【請求項１４】
前記股関節形成インプラントに前記管状のカラーを適用する段階が、前記第二リムが前記大腿骨頸部を取り囲み、その後に前記大腿骨頸部に前記大腿骨頭を取り付けるために前記大腿骨頸部に前記管状のカラーを取り付けて、段階を具備する、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、股関節形成インプラントの脱臼を防ぐ方法と装置に関する。本発明は、脚の全ての動作において、インプラントの大腿骨の部分上に抑制力を提供することによって、脱臼を防ぐ。本発明は更に、股関節形成インプラントに装置を取り付けるための方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
ほとんどの西洋諸国では、股関節形成術全体の標準的な数は、毎年、人口の０．５〜１％間の状態である。世界中で年間約百万人（２００３年）の人々が、数の増加を伴って、毎年、全股関節形成術（total hip joint arthroplasty)を受けていて、その数は増加傾向にある。完全な股関節形成術は、非常に成功した整形外科的処置ではあるが、深刻な障害、すなわち股関節の脱臼にさらされている。脱臼は、患者による脚の間違った動作の後に通常生じ、それにより、大腿骨頭がカップから出される。その原因は、多様であり、例えば、関節形成術、構成材の間違ったまたは不明確な配置、周辺組織の弛緩、外科手術後の運動制限に従うべきことの患者側の失敗などである。
【０００３】
完全な股関節形成術後の脱臼は、股関節形成インプラントを有する患者にとって、よく起こる副作用である。調査は、患者の３〜5％が、同じ位置での脱臼を体験することを報告する。しかしながら、１５％と同じ位に多い人数が報告されている。脱臼は、動作後の最初の一ヶ月以内のリスクの増加を伴いながら、関節形成の耐用年限においていつでも起こり得る。それは、患者にとって、不愉快なものだけではなく、それはまた、病院と保険会社へのかなりの経済的な負担である。
【０００４】
関節形成の更なる安定を試み、そして、関節形成をより安定させるための構成要素の修正を含む多くの手段が、脱臼を避けるために取られる。しかしながら、大腿骨ボールと寛骨臼のソケット間のロッキング機構は、問題だらけである。そのように抑制されるソケットは、ソケットと大腿骨頸部との間の衝突から生じる高い応力のために、早期に機能しなくなる。このことは、骨盤の骨結合からそのソケットを引き出す、またはその装置を一緒に保持しているリングロックを取り外す、原因になり得る。
【０００５】
多くの可塑性のある拘束装置が提案されている。
【０００６】
米国特許第５，７５５，９０７号は、インプラントの関節のある部材を密閉するための回転シールを伴う、蛇腹およびベアリングを利用する人口関節と共に使用するための埋め込み型のモジュールを説明する。蛇腹およびベアリングは、主として、関節部分の磨耗を減少するために、潤滑油を収容できるという目的に役立つ。インプラントモジュールは、更に、金属製の蛇腹からスプリング力を提供することによって、関節ベアリング面を適切に配置し続けるという目的に役立つ。回転シールは、インプラントの蛇腹と大腿骨頸部を接続する。回転シールは、蛇腹に対する大腿の自由回転を確実にする。
【０００７】
米国特許第６，２２８，１２２号は、寛骨臼カップに取り付けられ、インプラントの大腿骨頸部の周りにネットリングを有する、半拘束ネット装置を開示する。ネット装置は、寛骨臼カップと大腿の代用品間との脱臼を防ぐという目的に役立つ。ネットは、股関節の特定位置にだけ、張力を提供するように、寛骨臼カップの特定位置に固定される。もう一つの実施態様では、ネットは、一方の端で大腿骨のある点に直接取り付けられて、もう一方の端で、寛骨臼カップに隣接している骨に直接取り付けられている。このことは、しかしながら、寛骨臼リムに正確にボアホール（bore holes)を配置して、その結果、半拘束装置の正確な張力を得る間に生じる困難性のために、実質的に可能性がないようである。
【０００８】
米国特許第６，２２８，１２２号で説明されるネットは、カップまたは骨の中の穴を通してネットの糸を引くことにより、隣接骨のカップにピンと張られている。おそらくは糸の節によって、あらかじめセットされるか、手術中に張力をかけられるかのどちらかにすることが可能な、ネットの張力が説明されている。あらかじめセットされた張力の欠点は、装置の張力が、患者の身体に正確に適合され得ないということである。手術中に行う張力は、再現可能な方法で行われ得ないことが欠点である。
【発明の開示】
【０００９】
本発明の結果をもたらす創造的な思考過程では、発明者は、動力学的および機械的手法に結び付けられた股関節形成分野の詳細にわたる専門知識を応用する。このことは、関節形成インプラントにおける股関節脱臼の動力学的な側面の十分な理解を与える。
【００１０】
既存の装置の問題は、それらは大腿骨頭がカップから外れることから防ぐための停止する場所（stop)としての機能を果たすだけであるということである。発明者の経験によれば、それらは、そのような外れが生じそうな位置への動きを妨げず、またこれらの位置に影響を及ぼす力が、極度に大きいので、それらが脱臼を許しまたは変形と破損に持ちこたえることが出来ないかのいずれかである。
【００１１】
脱臼は、関節の特定位置でおよび、脚の動作の特別な組み合わせの間に生じうる。従って、非脱臼装置が適切に機能するために、通常これらの位置に導く動作を抑制することによって、脱臼が生じそうな位置へ達することから関節を防ぐべきである。あるいは装置は、脱臼が生じそうな場所で、カップの中に大腿骨頭の更なる特別な固定を提供すべきである。これらの要求は、以下の装置によって満たされ得る。装置は、
ａ）脱臼が生じそうな位置へ通常導く動作に対抗する抑制力を提供し、
ｂ）脚が、脱臼が生じそうな位置にあるときに、カップの中に大腿骨頭を保持するための特別な固定力を提供する。
本発明に従った装置は、これらの機能を提供し、さらに、解剖学的および生理学的繊維性被膜の代用品を意味する。患者の脚の動作の自由度を減少しないために、抑制および固定力は、好ましくは動作の大きさと共に増加すべきである。
【００１２】
この説明では、股関節形成術は、骨盤の寛骨臼の空洞に取り付けられている寛骨臼のカップと、大腿骨の近接端部に取り付けられて、大腿頸部を有する大腿骨ステムと、大腿骨頸部に取り付けられて、寛骨臼のカップの受承空洞に位置する大腿骨ヘッドと、を少なくとも具備する。これらの構成要素は、本文を通して言及される。
【００１３】
一般に、対象物のいかなる動作も、その新しい位置を得るための対象物の併進（translation)とそれに続く、その新しい配向（orientation)を得るために適切に選ばれる軸の周りの回転に分解される。同様に、股関節のいかなる通常の動作も垂直軸周りの２つの回転に分解できて、大腿骨頸部の中心を通る第一軸周りの回転は、大腿骨頭の中心を通る、第一軸に垂直な軸である第二軸の周りの回転により従う。本発明の明細書において、第一軸周りの回転は、軸回転として言及されて、一方、第二軸周りの回転は、平面回転として言及される。（大腿骨頸部がこの間に平面を補うように）脚のほとんど全ての動作が、軸と平面の回転の組み合わせを含む。股関節動作の上の記述は、決して可能な選択肢だけではなく、本発明の範囲を明らかに規定する役目を果たし、股関節動作の全ての可能性を説明するために使用され得る。
【００１４】
第一の態様では、本発明は、股関節形成インプラントの脱臼を防ぐための装置を提供し、装置は、
第一リムを有する第一開口端部と第二リムを有する第二開口端部を有する管状のカラーと、
寛骨臼カップの受承空洞に対して固定して、少なくとも部分的に寛骨臼カップの受承空洞を取り囲む第一リムを締結するための第一固定手段と、
大腿骨頸部に第二リムを締結するための第二固定手段と、を具備する装置であって、大腿頸部に沿う第二リムの長手方向の動作と大腿骨頸部周りの第二リムの回転動作を防ぐために、大腿骨頸部に対して固定式して、少なくとも部分的に大腿頸部を避けるように第二リムを締結するようにする第二固定手段を特徴とする装置。
【００１５】
大腿骨頸部に対して固定して固定されていて、少なくとも部分的に大腿骨頸部を避けるように固定される第二リムが重要である。固定式の締結手段とは、大腿骨頸部が、カラーをひねることなしに回転できないということを意味する。それゆえ、軸の回転を含むいかなる動作も管状のカラーをひねって、その結果、その長手方向軸に沿って、それをまた伸ばす。その結果、管状のカラーは、大腿骨頸部の動作を抑制する力と、カップの受承空洞に向かって、大腿骨頭を引く力を作用する。長手方向の伸張は、二つの垂直要素に分解され得る力を生成するので、これらの力が生じる。第一構成要素は、頸部に垂直で、動作を抑制する力を表す。第二構成要素は、頸部に平行で、カップの中に大腿骨頭を保持するための固定力を表す（図７を参照ください）。カラーの屈曲は、もう一つの重要な特性を有する。動作が平面の回転だけしか含まないならば、カラーは一方の側で伸張されて、反対の側で弛まされる。しかしながら、脚の大抵の動作は、軸のそして平面の回転の両方を含むので、カラーは同時に、伸張されて/弛まされて、そして、ひねらせられる。カラーのひねりは、カラーの弛んでいる側をピンと張り、固定力要素の原因ともなる。従来技術で説明される装置においては、大腿骨頸部は自由に回転できて、ネット/蛇腹はひねらされない。それゆえ、第二リムが、大腿骨頸部に対して固定式に固定されていることが、重要な特徴である。
【００１６】
大腿骨頸部に作用し、大腿骨頭それ自体に作用しない力なので、それらが、同時に頸部の全ての側に作用することが重要である。もしそうでなかったら、全体の結果として生じる固定力成分は、カップに向かって頸部を非対称に斜めに引っ張る結果となり得る。それゆえ、第二リムは、大腿骨頸部を少なくとも部分的に避けるように固定されていることが重要な特徴である。好ましくは、管状のカラー、リム、および固定手段は、頸部その他を完全に取り囲み、しかしながら、装置の取り付けまたは組立てのために、小さな開口部または不完全な部分を有することが、有利になり得る。
【００１７】
管状のカラーは、例えば、交差結合されたＨＭＤＰＥ繊維、ポリエチレン繊維または、他の既知の生態適合性のある材料の繊維によって、開いたストッキングの形の織ったメッシュであり得る。メッシュの織物は、生態適合性のある材料で好ましくは構成される。長手方向の伸張力を避けるために、管状のカラーは、少なくとも長手方向に好ましくは伸縮する。弾性は、装置が成長した人間に取り付けられるときに、働く力によって、破られることなしに、カラーが伸張されるように、選ばれるべきである。更に、管状のカラーは、半径方向に伸縮し得る。メッシュの伸縮特性は、織物で使用される製織技術に関わっている。
【００１８】
もう一つの実施態様では、管状のカラーは、既知の連続シートまたは膜によって形成され得て、人造ゴムのように伸縮する生体適合性のある材料である。伸縮材料は、強度および/または弾性を増加し、および/またはその材料の最大伸張限度を提供するように好ましくは強化せしめられる。管状のカラーは、金属スプリングを包含する蛇腹も組み込んでいる。全ての実施態様において、管状のカラーは、円錐台の形状を好ましくは有している。
【００１９】
第一および第二固定手段は、第一および第二リムに取り付けられている第一および第二リングを好ましくは具備している。第一リングは、第一表面に一以上の突出部または切り込み部を有していて、それは、少なくとも一つの対応する切込み部または突出部を有する、寛骨臼カップの一部の表面または寛骨臼カップに固定されているフランジに取り付けられ得る。第一リムを寛骨臼カップに取り付けるためのたくさんの考えられる設計が存在し、全てのそれらは、生体適合性のある材料だけを使用し、固定が簡単であるという基本的な特徴を提供する。
【００２０】
好ましい実施態様では、第二リムに取り付けられる第二リングは、当該スロットに挿入される開口リングとして形成される、クランプを受承するためのスロットを有している。大腿骨頸部、または大腿骨頸部に固定されているフランジは、前記クランプの内周形状に対応する形状を伴う外周を有している。大腿骨頸部（またはフランジ）に第二リングを取り付けることにより、クランプは、大腿骨頸部にリングを固定するためのスロットに挿入され得る。
【００２１】
あるいは、第二リングは、内周に一以上の突出部または切り込み部を有し得て、それは、その外周周りの少なくとも一つの対応する切込み部または突出部を有する、大腿骨頸部または、大腿骨頸部に固定されているフランジに取り付けられることが可能である。
【００２２】
このことは、管状のカラーのそれぞれの端部が、さまざまな異なった位置で固定されることを可能にし、カラーは、ひねらされない位置で取り付けられ得る。
【００２３】
もう一つの実施態様では、第二固定手段は第二リムに取り付けられるリングを具備し、リングは、焼嵌めにより大腿骨頸部の周りに固定して取り付けられ得る。あるいは、第二固定手段は、第二リムに取り付けられるリングを具備し、リングは、少なくとも一つのボルト、ネジ、クランプまたはクリップにより、大腿骨頸部の周りに、固定して取り付けられ得る。大腿骨頸部に取り付けられる第二リムの多くの考えられる設計が存在し、それらの全ては、大腿骨頸部に沿ってまたは、大腿骨頸部周りの第二リムの長手方向の動作、および回転動作を防ぐ、基本的な特徴を提供する。
【００２４】
第二態様では、発明は、股関節形成インプラントの脱臼を防ぐための装置を伴う、股関節形成術インプラントの安定化のための方法を提供し、脱臼を防ぐための装置は、
寛骨臼カップの受承空洞に対して固定して取り付けられ、寛骨臼カップの受承空洞を少なくとも一部取り囲む第一開口端部を有する、伸縮する管状のカラーと、
大腿骨頸部に対して固定して取りつけられ、大腿骨頸部を少なくとも部分的に避ける第二開口端部と、を具備し、
当該方法は、固定して取り付けられている管状のカラーを伴い、中立位置に股関節インプラントを提供して、中立位置から離れて股関節インプラントを動かして、大腿骨の動作を抑制する力と、寛骨臼カップの受承空洞に向かって大腿骨頭を引く力を作用する各段階、とにより股関節形成術インプラントの脱臼を防ぐ方法。
【００２５】
中立位置から離れる関節の動作は、あらかじめ規定される軸のそして平面の回転により説明され得る。あるいは、その動作は、以下の定義からの解剖学用語を使用する、脚の動作によって説明され得る。
矢状面：体を右側と左側の部分に分ける、前後方向に伸びる垂直面。
前額面：体を前方および後方部分に分ける矢状面に対して直角な垂直面。
横断面：垂直面と同様に、体の長手方向軸に対して直角な横断面。
伸長：二つの腹表面の分離をもたらす関節での動作。（屈曲と対立するものとして）
屈曲動作：二つの腹表面の近接をもたらす関節での動作。（伸長と対立するものとして）
外転：中線からの動作（内転と対立するものとして）
内転：中線に向かう動作（外転と対立するものとして）
【００２６】
脚の動作は、以下の動作によって説明され得る。
矢状面での屈曲動作と、矢状面での伸長動作と、前額面での内転動作と、前額面での外転動作と、横断面での外部回転と、横断面での内部回転、または、それらの任意の組み合わせ。
【００２７】
発明者の経験では、脱臼は、脱臼した関節を戻すために外科医によってなされる動作と、反対の類似の動作中に、特に生じる可能性が高い。これらは、屈曲と内部回転とおそらく内転の組み合わせとして説明され得る。
【００２８】
股関節インプラント関節の動作の下で働く力は、この明細書のどこででもより詳細に説明される。
【００２９】
第三態様では、本発明は、股関節インプラントの脱臼を防ぐための装置を取り付けるための方法を提供し、
第一リムを有する第一開口端部と第二リムを有する第二開口端部を有し、少なくとも長手方向に伸縮する管状のカラーと、
寛骨臼カップの受承口腔に対して固定して、寛骨臼カップの受承口腔を取り囲む第一リムを締結するための第一固定手段と、
大腿骨頸部に対して固定して、大腿骨頸部を避ける第二リムを締結するための第二固定手段と、を具備する脱臼を防ぐための装置であって、
大腿骨頸部に管状のカラーを取り付けて、脚とその結果、大腿骨ステムを含む太腿を、解剖学上位置せしめながら、寛骨臼カップに大腿骨頭を位置づけて、
脚を位置づけて、この結果、中立位置の大腿骨ステムを含む大腿を位置づけて、
第一固定手段により、寛骨臼カップの受承口腔に対して、固定して、寛骨臼カップの受承口腔を少なくとも一部取り囲む第一リムを固定して、
第二固定手段により、大腿骨頸部に対して、固定して、大腿骨頸部を少なくとも部分的に避ける第二リムを締結する段階と、を具備する方法であって、
第一または第二固定手段に第一または第二リムを締結する段階は、脚の動作中の管状のカラーは、大腿骨頸部の動作を抑制する力と、寛骨臼カップの受承空洞に向かって、大腿骨頭を引く力を作用するために、それぞれ、管状のカラーを、均等に締め付けるまたは伸張する段階を具備する方法。
【００３０】
装置取り付けの間、大腿骨の要素の位置は、性能のために重要である。好ましくは、管状のカラーは、脚が中立位置のときに、脱臼の可能性が高い位置に向う動作に作用するように、均一に引き締まるべきである。しかしながら、脚は多くの中立位置を有していて（患者が立っている、横になっている、座っているときなど）、適切な位置が選ばれるべきである。適切な中立位置が選ばれたときには、とりわけ、寛骨臼の傾きと前傾および脚の長さに注意が払われるべきである。
【００３１】
第一態様に関して説明されるように、第一および第二固定手段は、好ましくは、第一および第二リムに取り付けられる第一および第二リングを具備する。これらのリングは、それぞれ、寛骨臼カップと大腿骨頸部に取り付けられるべきである。大腿骨頭は、第二リングの外周より大きいので、第二リングは、好ましくは、大腿骨頭に置かれる前に、大腿骨頸部に取り付けられる。後の段階で、カラーが第二リングに固定され得る場合には、状況に応じて、第二リングのみ取り付けられる。
【００３２】
本発明に従った装置と方法は、人間の股関節形成術のために使用されるが、犬、馬、またはその他の哺乳動物に適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１は、人間の骨盤３の寛骨臼空洞に固定された寛骨臼カップ２を伴う典型的な股関節形成インプラントと、人間の大腿骨５の端部に近接して取り付けられた大腿骨ステム４と、大腿骨頸部６を有する大腿骨ステムと、大腿骨頸部６に取り付けられ、寛骨臼カップ２の受承口腔に位置づけられた大腿骨頭７を示す。
【００３４】
図１は、大腿骨頸部６の第一軸１０も示す。矢印１１は、前述の定義に従った軸回転を図示し、一方矢印１２は、前述の定義に従った平面回転を図示する。
【００３５】
図２は、本発明に従った、脱臼を防ぐための装置２０の実施態様を示す。装置２０は、織ったメッシュから成る管状のカラー２１を有する。装置２０は、寛骨臼カップ２にカラー２１の第一開口端部２４の第一リム２３を締結するための第一固定手段２２を有している。同様に、装置２０は、大腿骨頸部６にカラー２１の第二開口端部２７の第二リム２６を締結するための第二固定手段を有している。
【００３６】
固定手段２２と２５は、カップとステムへのカラーの固定を提供する。カラーは原理上、手術に先立ってカップまたはステムのいずれかに固定され得る。しかしながら、通常、カラーは患者にステムとカップを取り付ける間に、不都合を生じ得る。そういうわけで、カラーの取り付けと、最終的な固定は、股関節形成術の最後に好ましくは行われる。最終的な固定の間、管状のカラーは、中立位置で、脚を伴い、少なくとも実質的に均一に引き締めおよび真っ直ぐに（ほんの少しの曲げ、または曲げなく）するべきである。それゆえ、第一軸１０の周りのさまざまな位置で、カラーを固定できる固定手段が重要である。
【００３７】
図３Ａと図３Ｂは、第一の固定手段２２の好ましい実施態様を図示している。図３Ａでは、第一の固定手段２２は、第一の、管状のカラー２１のより広いリム２３に取り付けられているリング３０から構成される。（図３Ｂ参照）リング３０は、リング３０に向かい合う寛骨臼カップ２の部分３４上の多くの突出部３５に適合するための、多くの穴または切り込み部３２を有している。切り込み部３２と突出部は、リング３０、従ってカラー２１が、第一軸１０周りの多くの異なった位置でしっかりと固定され得るようにする。（図１参照）リング３０は更に、部分３４にリング３０を固定するためのネジまたはボルトのための２以上の穴３３を有している。図３Ｂは、寛骨臼カップ２にねじ３６で固定されているリング３０を図解している。
【００３８】
図４Ａから図４Ｃは、第二の固定手段２５の好ましい実施態様を図示している。第二の固定手段２５は、第二の、管状のカラー２１のより狭いリム２６に取り付けられるリング４０から構成される。リング４０は、大腿骨頸部６に固定される。図４Ｂで示すように、固定フランジ４８は、大腿骨頸部６に固定される。フランジ４８は、カラー２１が固定され得る第一軸１０（図１参照）の周りの位置に相当する、切り込み部４９を有する。フランジ４９上にリング４０を締結するために、リング４０は、第一軸周りの好ましい位置で、フランジの上方で細長く切られている。第二固定手段は、図４Ｃで示される固定クランプ４４も含んでいる。クランプ４４は、リング４０のスロット４２に適合している（図４Ａ参照）。クランプ４４の長手部分は、スロット４２の幅に適合していて、クランプは、隙間なく、スロットに挿入され得る。図４Ｂのフランジ４８の外周は、クランプ４４の内周に適合する。クランプは、フランジの切り込み部４９に対応する、その内周の突出部４６を有する。クランプ４４は、クランプを挿入し、取り外すためのピン４５も有している。リングは、スロット４２へのクランプ４４の挿入によって、好ましい位置に固定される。
【００３９】
インプラントの関節が平面の回転を受けるときは、カラーの一方の側は、図５で図解されたように伸張される。伸張側と反対の側のカラーは、弛ませられる。カラーが図５で示されるようにメッシュであるならば、その結果、メッシュの個々の糸を伸張するカラー手段を伸張する。図７で図解されたように、糸の伸張は、平面の回転を抑制するＦ抑制成分と、骨盤に向かって大腿を引いて、その結果カップの中に大腿骨頭を固定するＦ固定成分を有する伸張力Ｆ伸張を生成する。同様の力が、人造ゴムシートのような連続的な材料がカラーを形成するときに、作用する。
【００４０】
あらかじめ説明したように、図６で図解されるような軸の回転は、大腿骨頸部が、カラーなしに回転できないので、管状のカラーをひねる。第一固定手段２２と第二固定手段２５との距離は変わらないので、ひねりは、メッシュの個々の糸を伸張して、その結果、カラーは、その長手方向軸に沿う。それゆえ、図７の力は、図５の平面の回転のために、作用する。
【００４１】
動作が平面と軸の回転の組み合わせのときには、最も自然な動作として、図５の伸張/弛みは、図６のひねりと結合される。それゆえ、図５の伸張された側、および弛んだ側の両方の糸が、ひねりのために伸張される。その結果、弛んだ側の糸は、弛まず、伸張された側の糸程は、伸張されない。図７の力の成分Ｆ抑制とＦ固定は、この結合された効果によって、増加し、大腿骨頭は、カップに、ましてやなおさら、しっかりと保持され、動作は、ましてやより制限され、脱臼位置へ移動する脚のリスクを最小限にする。それゆえ、カラーのひねりは、装置の抗脱臼効果を高める。
【００４２】
前もって言及したように、カラーによって提供される抑制および固定力は、動作の大きさに従って増加し得る。このことは、大きさの小さな脚の動作の自由度を増して、一方大きの大きさな物に対する抑制および固定力を増す。その弾性によって決まるカラーの応答は、適用された材料およびメッシュの織り方次第である。
【００４３】
本発明に従った装置の管状のカラーは、全て基本的特徴を提供する、多くの異なった方法で具体化され得る。多くの数の設計および材料が適用され得る。図８は、軸回転の材料の可動性を改善するために、開口部８２を伴う強化された人造ゴム管からなる管状のカラー８１のもう一つのデザインを示す。人造ゴム管は、可動性を増すために、穴を伴わずに原型を保ち、または、さまざまな厚さまたは材料特性も有し得る。
【００４４】
典型的な金属スプリングからのスプリング力は、その動力学的な範囲の大部分においては距離に従って線形的に増加する。このことは主軸に平行なスプリング/弾性力Ｆと、副軸に平行な距離ｄを有する図９のグラフ９０の中の曲線９１によって図解される。曲線９１からの多少の逸脱は、スプリングがほぼ完全に伸張しているときに生じる。例えば、人造ゴムのような弾性材料は、異なった応答を有し。ここで、力は伸長距離に従って、非線形的に増加する。図９の曲線９２は、通常のゴムバンドの応答を示す。
【００４５】
好ましい態様では、管状のカラーは、大腿骨頸部の動作の大きさに伴い、非線形的に増加する力に応答する。もう一つの実施態様では、管状のカラーは、大腿骨頸部の動作の大きさに、少なくとも実質的に線形的に増加する力に応答する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図1は、股と典型的な股関節形成インプラントを示す。
【図２】図２は、好ましい本発明の実施態様に従った、脱臼を防ぐための装置に取り付けられた股関節形成インプラントの図である。
【図３Ａ】図３Ａは、寛骨臼カップへの本発明に従った固定装置のための第一固定手段を図示する。
【図３Ｂ】図３Ｂは、寛骨臼カップへの本発明に従った固定装置のための第一固定手段を更に、図示する。
【図４Ａ】図４Ａは、大腿骨ステムへの本発明に従った固定装置のための第二固定手段を図示する。
【図４Ｂ】図４Ｂは、大腿骨ステムへの本発明に従った固定装置のための第二固定手段を更に、図示する。
【図４Ｃ】図４Ｃは、大腿骨ステムへの本発明に従った固定装置のための第二固定手段を更に、図示する。
【図５】図５には、本発明に従った脱臼を防ぐための装置を伴う、股関節形成インプラントの平面の回転動作が示される。
【図６】図６には、本発明に従った脱臼を防ぐための装置を伴う、股関節形成インプラントの軸回転動作が示される。
【図７】図７は、図５と図６で図示される、動作の下での装置の管状のカラーからの力を示す。
【図８】図８は、本発明に従った装置の管状のカラーの実施態様を示す。
【図９】図９は、スプリングとゴムバンドの応答を示すグラフである。
【図１】
2006527604.tif 000003
【図２】
2006527604.tif 000004
2006527604.tif 000005
2006527604.tif 000006
【図５】
2006527604.tif 000007
【図６】
2006527604.tif 000008
【図７】
2006527604.tif 000009
【図８】
2006527604.tif 000010
【図９】
2006527604.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成16年12月24日(2004.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
例えば、残骸または潤滑油の拡散を防ぐために、人工関節装置を密封するためのカラーが、従来技術、例えば、フランス特許第１４１６５３４号、ドイツ特許３７４１４９０号、米国特許第４７３１０８８号、米国特許第５５１４１８２号、または、国際公開公報００/５７８２０号からよく知られている。しかしながらこれらのいずれも、人工関節の脱臼を防ぐためのいかなる手段も提供していない。
多くの可塑性のある拘束装置が提案されている。


【手続補正書】
【提出日】平成17年9月29日(2005.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨盤（３）の寛骨臼空洞に取り付けられる寛骨臼カップ（２）と、大腿骨（５）の近接端部に取り付けられて、大腿骨頸部（６）を有する大腿骨ステム（４）と、前記大腿骨頸部に取り付けられて、前記寛骨臼カップの受承空洞に位置づけられる大腿骨頭（７）と、を具備する股関節形成インプラントの脱臼を防ぐための装置であって、
開口部を有する弾力性のある材料で形成され、第一端部(２４)と第二端部(２７)を有する管状のカラーであって、脱臼が生じ得る位置に導く大腿骨の動作に対抗する抑制力を作用するための管状のカラー(２１)と、
前記寛骨臼カップの前記受承空洞に対して固定して、前記寛骨臼カップの前記受承空洞を少なくとも部分的に取り囲むようにして前記第一端部を締結するための第一固定手段(２２)と、
前記大腿骨頸部に沿う前記第二端部の長手方向の動作と、前記大腿骨頸部周りの第二端部の回転動作を防ぐために、前記大腿骨頸部に対して固定して前記大腿骨頸部を少なくとも部分的に避けるようにして前記第二端部を締結するための第二固定手段(２５)と、を具備する装置。
【請求項２】
前記管状のカラーは少なくとも長手方向に弾力性のある、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記管状のカラーは少なくとも半径方向に弾力性のある、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記管状のカラーは弾力性のあるメッシュである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記第一固定手段が前記第一端部に取り付けられるリング（３０）を具備し、該リングは、第一表面に一以上の突出部または切り込み部（３２）を有すると共に、前記寛骨臼カップの接触可能面部分または前記寛骨臼カップに固定されるフランジの接触可能面部分（３４）は、少なくとも一つの対応する切り込み部または突出部（３５）を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記第二固定手段が前記第二端部に取り付けられるリング（４０）を具備し、前記リングは、内周に一以上の突出部または切り込み部を有すると共に、大腿骨頸部または大腿骨頸部に固定されるフランジ（４８）は、その外周の周りに少なくとも一つの対応する切り込み部または突出部（４９）を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記第二固定手段が前記第二端部に取り付けられるリングを具備し、前記リング（４０）は、スロット（４２）及び該スロットに挿入される開口リングとして形成されるクランプ（４４）を有し、前記大腿骨頸部または前記大腿骨頸部に固定されるフランジ（４８）は、前記クランプの内周の形状に対応する形状の外周を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
股関節形成インプラントの脱臼を防ぐための装置を用いた股関節インプラントの安定化のための方法であって、
前記股関節インプラントは、骨盤の前記寛骨臼空洞に取り付けられる寛骨臼カップと、大腿骨の近接端部に取り付けられて大腿骨頸部を有する大腿骨ステムと、前記大腿骨頸部に取り付けられて、前記寛骨臼カップの受承空洞に位置づけられる大腿骨頭と、を具備し、
脱臼を防ぐための前記装置は、前記寛骨臼カップの前記受承空洞に対して固定して取り付けられ、前記寛骨臼カップの前記受承空洞を少なくとも部分的に取り囲む第一端部と、大腿骨頸部に対して固定して取り付けられ、大腿骨頸部を少なくとも部分的に避ける第二端部と、を有する弾力性のある管状のカラーを具備していて、
当該方法は、固定して取り付けられる管状のカラーを伴う中立位置の股関節インプラントの関節を提供し、
前記中立位置から離れて、股関節インプラントの関節を動かし、
大腿骨頸部の動作を抑制する力と、前記寛骨臼カップの受承空洞に向かって大腿骨頭を引く力を作用する各段階とによって、前記股関節形成インプラントの安定化のための方法。
【請求項９】
前記関節の動作は、矢状面での屈曲動作と、矢状面での伸長動作と、前額面での内転動作と、前額面での外転動作と、横断面での外部回転と、横断面での内部回転と、それらのいずれかの組み合わせ、を含む動作のグループから選ばれる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記関節の動作は、前記大腿骨頸部の長手方向軸の周りの軸回転と、前記大腿骨頸部と前記寛骨臼カップとの間の角度が変化する平面回転と、軸及び平面回転の組み合わせと、任意の並進と、から選ばれる請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記大腿骨頸部の動作を抑制する力は、動作の大きさ対して比例して増加する、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記大腿骨頸部の動作を抑制する力は、動作の大きさに非線形に増加する、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記股関節インプラントは、股関節形成インプラントの脱臼を防ぐための装置を取り付けるための方法であって、
脱臼を防ぐための前記装置は、骨盤の前記前記寛骨臼空洞に取り付けられる寛骨臼カップと、大腿骨の近接端部に取り付けられて、大腿骨頸部を有する大腿骨ステムと、前記大腿骨頸部に取り付けられて、前記寛骨臼カップの受承空洞に位置づけられる大腿骨頭を具備し、
脱臼を防ぐための装置は、第一端部と第二端部とを有し、少なくとも長手方向に弾力性がある管状のカラーと、前記寛骨臼カップの前記受承空洞を少なくとも部分的に取り囲む前記第一端部を締結するための第一固定手段と、前記大腿骨頸部に対して固定して、前記大腿骨頸部を少なくとも部分的に避けるようにして前記第二端部を締結するための第二固定手段と、を具備していて、
当該方法は、前記大腿骨頸部に前記管状のカラーを取り付けて、前記大腿骨ステムを含む脚を解剖学的に位置せしめながら、寛骨臼カップの中に大腿骨頭を位置付けて、
脚を中立位置に位置づけて、
前記第一固定手段によって、前記寛骨臼カップの前記受承空洞に対して固定して前記寛骨臼カップの前記受承空洞を取り囲むようにして前記第一端部を締結して、
第二固定手段によって、前記大腿骨頸部に対して固定して前記大腿骨頸部を避ける前記第二端部を締結する、各段階と、を具備する方法であって、
前記第一または第二端部を前記第一または第二固定手段により締結する段階は、脚動作の間、前記管状のカラーが、前記大腿骨頸部の前記動作を抑制する力と前記寛骨臼カップの前記受承空洞に向かって前記大腿骨頭を引く力を作用するように、前記管状のカラーを均一に締め付け、または、伸張する段階をそれぞれ具備する、方法。
【請求項１４】
前記股関節形成インプラントに前記管状のカラーを適用する段階が、前記第二端部が前記大腿骨頸部を取り囲み、その後に前記大腿骨頸部に前記大腿骨頭を取り付けるために、前記大腿骨頸部に前記管状のカラーを取り付ける段階を具備する、請求項１３に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第一の態様では、本発明は、股関節形成インプラントの脱臼を防ぐための装置を提供し、装置は、
脱臼が起こりうる場所に導く大腿骨の動作に対抗する抑制力を作用するための管状のカラーであって、管状のカラーは、開口部を伴う弾性材料で形成され、第一および第二端部を有し、
寛骨臼カップの受承口腔に対して固定して、寛骨臼カップの受承口腔を少なくとも部分的に取り囲むように第一端部を締結するための第一固定手段と、
大腿骨頸部に沿って、第二端部の長手方向の動作と、大腿骨頸部周りの第二端部の回転動作を防ぐための、大腿骨頸部に対して固定して、大腿骨頸部を少なくとも部分的に避けるように第二端部を締結するための第二固定手段と、を具備する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
もう一つの実施態様では、管状のカラーは、既知のシートまたは膜によって形成され得て、人造ゴムのように伸縮する生体適合性のある材料である。伸縮材料は、強度および/または弾性を増加し、および/またはその材料の最大伸張限度を提供するように好ましくは強化せしめられる。管状のカラーは、金属スプリングを包含する蛇腹も組み込んでいる。全ての実施態様において、管状のカラーは、円錐台の形状を好ましくは有している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
インプラントの関節が平面の回転を受けるときは、カラーの一方の側は、図５で図解されたように伸張される。伸張側と反対の側のカラーは、弛ませられる。カラーが図５で示されるようにメッシュであるならば、その結果、メッシュの個々の糸を伸張するカラー手段を伸張する。図７で図解されたように、糸の伸張は、平面の回転を抑制するＦ抑制成分と、骨盤に向かって大腿を引いて、その結果カップの中に大腿骨頭を固定するＦ固定成分を有する伸張力Ｆ伸張を生成する。同様の力が、人造ゴムシートのような材料がカラーを形成するときに、作用する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
本発明に従った装置の管状のカラーは、全て基本的特徴を提供する、多くの異なった方法で具体化され得る。多くの数の設計および材料が適用され得る。図８は、軸回転の材料の可動性を改善するために、開口部８２を伴う強化された人造ゴム管からなる管状のカラー８１のもう一つのデザインを示す。人造ゴム管は、可動性を増すために、さまざまな厚さまたは材料特性も有し得る。


【国際調査報告】
2006527604.tif 000012
2006527604.tif 000013
2006527604.tif 000014
2006527604.tif 000015