(57)【要約】補てつ移植体を定位置に固定するための挿入部材を受容する開口を有する、補てつ移植体に用いる方法、システム及び器具、その移植体は、テーパー部分を有する開口を少なくとも一つ有している。上記挿入部材は、外側端縁が、球形の、球形に近い、トロイダル形の、楕円形の、地球形の又は他の方式でわずかに湾曲しているかもしくは丸みのついた部分であるヘッドを有し、そして少なくとも一つの開口と協働して液密シールを形成するよう構成されている。
2004526493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第一表面と第二表面を有する補てつコンポーネントであって、その第二表面が、上記コンポーネントを移植すべき骨の方に配向されるように構成されている補てつコンポーネント；
（ｂ）上記第一表面から上記第二表面まで延びる少なくとも一つの開口とを備え、その開口は、挿入部材を受容するように構成され、（ｉ）上記第一表面から開口の大部分を通って延びる延長円錐台形テーパー部分、及び（ii）上記第一表面のテーパー部分より直径が小さい上記第二表面の部分を含み、かつ、挿入部材を上記補てつコンポーネントに対して複数の方位から収容するように構成されてなる移植可能な補てつ具。
【請求項２】
前記開口が、球形か又は球形に近いヘッドを有する挿入部材を収容するように構成され、使用中にその挿入部材のヘッドが前記延長円錐台形テーパー部分と界接する請求項１に記載の移植可能な補てつ具。
【請求項３】
前記補てつ具が股関節置換システムを含み、そして前記第一表面と第二表面が寛骨臼カップの表面である請求項１又は２に記載の移植可能な補てつ具。
【請求項４】
前記開口が万能形開口である請求項１〜３のいずれか一つに記載の移植可能な補てつ具。
【請求項５】
前記第二表面の部分が、平坦な端縁、面を取った端縁、傾斜表面、丸みをつけた表面又は球形表面である請求項１〜４のいずれか一つに記載の移植可能な補てつ具。
【請求項６】
さらに、（ｄ）寛骨臼カップの内側面を内張りするライナー、並びに
（ｅ）患者の大腿骨に挿入する大腿骨コンポーネント及び前記寛骨臼カップとライナーと協働するアダプター、
を含む請求項１〜５のいずれか一つに記載の移植可能な補てつ具。
【請求項７】
前記球形の又は球形に近いヘッドが、球形、球形に近い、トロイダル形、楕円形、地球形、わずかに湾曲しているかもしくは丸みがついている外側端縁を含んでいる請求項１〜６のいずれか一つに記載の移植可能な補てつ具。
【請求項８】
請求項１に記載の移植可能な補てつ具中に挿入されるように構成された挿入部材であって、球形又は球形に近いヘッドを備え、前記移植可能な補てつ具の開口中に挿入されてそのヘッドが前記延長円錐台形部分と界接するように構成される挿入部材。
【請求項９】
適切な方向が選択されるとき、前記円錐台形テーパー部分に対してロックされるように構成された請求項８に記載の挿入部材。
【請求項１０】
挿入部材のヘッドは、完全に挿入されたときに、第一表面を越えて突出しない請求項８又は９に記載の挿入部材。
【請求項１１】
１又は２以上の骨ねじ、骨釘、骨スパイク又は通孔カバーを備えている請求項８〜１０のいずれか一つに記載の挿入部材。
【請求項１２】
球形又は球形に近いヘッドが、中心点を有する球体のスライス部分で構成され、そしてそのヘッドが前記中心点を包含している請求項８〜１１のいずれか一つに記載の挿入部材。
【請求項１３】
前記球形又は球形に近いヘッドが、そのヘッドと前記延長テーパーの界面が液密シールを構成するように構成されている請求項８〜１２のいずれか一つに記載の挿入部材。
【請求項１４】
（ａ）第一表面と第二表面を有する補てつコンポーネントであって、その第二表面が、移植すべき骨の方に配向されるように構成されている補てつコンポーネントと、
（ｂ）上記第一表面から上記第二表面まで延びる少なくとも一つの開口であって、挿入部材を受容するように構成され、かつ（ｉ）上記第一表面から開口の大部分を通って延びる延長円錐台形テーパー部分、及び（ii）上記第一表面のテーパー部分より直径が小さい上記第二表面の部分を含み、かつ、挿入部材を上記補てつコンポーネントに対して複数の方向から収容するよう構成されている開口と、
（ｃ）球形又は球形に近いヘッドを有し、前記開口に挿入されてその球形又は球形に近いヘッドが前記延長円錐台形テーパー部分と界接するように構成されている挿入部材と、
を備えてなる移植可能な補てつ具。
【請求項１５】
前記挿入部材の適切な方向が一旦選択されると、その挿入部材は、そのヘッドが前記第一表面を越えて突出しないように円錐台形テーパーに対してロックされるように構成されている請求項１４に記載の移植可能な補てつ具。
【請求項１６】
前記第二表面の部分が、平坦な端縁、面を取った端縁、傾斜した表面、丸みをつけた表面又は球形表面である請求項１４又は１５に記載の移植可能な補てつ具。
【請求項１７】
前記球形又は球形に近いヘッドが、球形、球形に近い、トロイダル形、楕円形、地球形、わずかに湾曲しているかもしくは丸みをつけた外側端縁を備えている請求項１４〜１６のいずれか一つに記載の移植可能な補てつ具。
【請求項１８】
前記挿入部材が、１又は２以上の骨ねじ、骨釘、骨スパイク又は通孔カバーで構成されている請求項１４〜１７のいずれか一つに記載の移植可能な補てつ具。
【請求項１９】
前記球形又は球形に近いヘッドが、中心点を有する球体のスライス部分で構成され、そしてそのヘッドが前記中心点を包含している請求項１４〜１８のいずれか一つに記載の移植可能な補てつ具。
【請求項２０】
前記開口が内壁を有し、前記球形又は球形に近いヘッドが外周縁を有し、そして、前記挿入部材が、前記内壁と前記外周縁の定点接触を維持しながら、前記開口中に角度をつけて挿入されるように構成されている請求項１４〜１９のいずれか一つに記載の移植可能な補てつ具。
【請求項２１】
前記補てつ具が股関節置換システムを含み、そして前記第一表面と第二表面が寛骨臼カップの表面である請求項１４〜２０のいずれか一つに記載の移植可能な補てつ具。
【請求項２２】
前記球形又は球形に近いヘッドと前記延長テーパー部分の界面が、液密シールを構成している請求項１４〜２１のいずれか一つに記載の移植可能な補てつ具。
【請求項２３】
前記開口が万能形の開口であり、そして前記挿入部材が骨ねじ、骨釘、骨スパイク又は通孔カバーのいずれか一つで構成され、そして前記骨ねじ、骨釘、骨スパイク又は通孔カバーのいずれか一つが、前記万能形開口に対応する万能形の球形又は球形に近いヘッドを備えている請求項１４〜２０のいずれか一つに記載の移植可能な補てつ具。
【請求項２４】
患者の股関節の少なくとも一部分を置換する方法であって、
（ａ）内側表面、外側表面、及びその内側表面から外側表面まで延びる少なくとも一つの開口を有する寛骨臼カップであって、その開口が挿入部材を受容するように構成されかつ（ｉ）前記第一表面から前記開口の大部分を通って延びる延長円錐台形テーパー部分及び（ii）上記第一表面のテーパー部分より直径が小さい上記第二表面の部分を有し、その開口が、挿入部材を上記補てつコンポーネントに対して複数の方向に向けて収容するように構成されている寛骨臼カップを提供し；次いで
（ｂ）球形又は球形に近いヘッドを有し、そしてその球形又は球形に近いヘッドが前記延長円錐台形テーパー部分と界接するように前記開口中に挿入されるよう構成されている少なくとも一つの挿入部材を提供し；
（ｃ）患者の股関節の骨を、前記寛骨臼カップを受容するように調整し；次いで
（ｄ）前記寛骨臼カップを移植する；
ことを含んでなり、
挿入部材の適正な方向が一旦選択されたならば、挿入部材が、前記円錐台形テーパー部分に対してロックされるように構成されている方法。
【請求項２５】
前記挿入部材のヘッドが第一表面を越えて突出しない請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
寛骨臼カップライナーを提供し、次いでその寛骨臼カップライナーを前記寛骨臼カップ中に配置することをさらに含む請求項２４又は２５に記載の方法。
【請求項２７】
大腿骨補てつ具を提供し、次いでその大腿骨補てつ具を患者の大腿骨内に配置することをさらに含み、その結果、その大腿骨補てつ具が寛骨臼カップと協働できる請求項２４〜２６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２８】
前記挿入部材の適正な方向が一旦選択されたならば、その挿入部材は、そのヘッドが前記第一表面を越えて突出しないように前記円錐台形テーパー部分に対してロックされるよう構成されている請求項２４〜２７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２９】
前記第二表面の部分が、平坦な端縁、面をとった端縁、傾斜した表面、丸みをつけた表面又は球形表面である請求項２４〜２８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項３０】
前記球形又は球形に近いヘッドが、球形の、球形に近い、トロイダル形の、楕円形の、地球形の、わずかに湾曲しているかもしくは丸みがついている外側端縁を有している請求項２４〜２９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項３１】
前記挿入部材が、１又は２以上の骨ねじ、骨釘、骨スパイク又は通孔カバーで構成されている請求項２４〜３０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項３２】
前記球形又は球形に近いヘッドが、中心点を有する球形のスライスされた部分で構成され、そしてそのヘッドが前記中心点を包含している請求項２４〜３１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項３３】
前記開口が内壁を有し、前記球形又は球形に近いヘッドが外周縁を有し、そして前記挿入部材が、前記内壁と前記外周縁の定点接触を維持しながら、角度をつけて前記開口中に挿入されるよう構成されている請求項２４〜３２のいずれか一つに記載の方法。
【請求項３４】
前記球形又は球形に近いヘッドと前記延長テーパー部分の界面が液密シールを構成している請求項２４〜３３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項３５】
前記開口が万能形開口であり、そして前記挿入部材が、骨ねじ、骨釘、骨スパイク又は通孔カバーのうちいずれか一つで構成され、その骨ねじ、骨釘、骨スパイク又は通孔カバーのうちのいずれか一つが、万能形開口に対応する万能形の球形又は球形に近いヘッドを備えている請求項２４〜３４のいずれか一つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、発明の名称が「Spherical Head Locking Peg and Hole Cover for Acetabular Cup」で、２００１年２月２６日付けで出願された米国仮出願第60/271,517号の優先権を主張するものである。なおこの特許出願は引用することによって本明細書に組込まれる。
【０００２】
１．発明の技術分野
本発明は一般に整形外科の移植体に関し、さらに具体的に述べると、改良されたロッキングシステムを有する補てつ移植体の方法、システム及び器具に関する。
【０００３】
２．関連技術の説明
股関節、膝関節及び肩関節を含む人工移植体又は補てつ具（prostheses）が整形外科で広く使用されている。このような補てつ具は、疾病、外傷又は先天性欠損が原因で機能が異常の連節骨格関節の全体又は一部を修復又は再構築するために移植される。例えば、股関節と膝関節は、異常な場合、他の関節より速く変性する大重量保持関節である。
【０００４】
股関節補てつ具が広く知られている。股関節は、正確にいうと、ボール−ソケットタイプの関節であり、各々滑らかな連接面を有する二つの別個の骨すなわち大腿骨と骨盤を界接させている。その骨盤は、寛骨臼又は「ソケット」と呼ばれる二つのカップ形陥凹を有している。大腿骨の頭部はボール形であり、そしてその「ボール」は上記「ソケット」に嵌合し、脚部を、広い三次元の運動範囲にわたって、前、後、及び横に連接させる関節を形成している。
【０００５】
その寛骨臼は軟骨でライニングされ、その軟骨がこれらの骨のクッションの働きをして、この関節を滑らかに回転させかつ摩擦を最小限にする。強靱な靱帯のエンベロープが、骨盤と大腿骨を接続し、関節を覆って、安定化させる。また、その軟骨は、股関節に、状態の重量を支えるために強さを与えかつ運動や活動の衝撃を吸収するために弾性を与える。健康な股関節は、上体を支えかつ走ったり跳躍するなどの活動に伴う衝撃を吸収しながら、脚部を、その関節の運動の範囲内で自由に連接させる。
【０００６】
各種の変性疾患と損傷は、合成材料を使用して股関節のすべて又は一部分を置換することが必要になることがある。例えば、股関節の連接面の一方又は両方が適正に作動することができないので、欠陥がある天然の連接面を、移植可能な補てつ具が提供する補てつ連接面で置換する必要があることがある。ある範囲の整形外科移植体は、股関節の健康な部分を保存しながら、各種の欠陥を調整するのに利用することができる。例えば、大腿骨と骨盤両者の連接面を置換するための全股関節補てつシステムがあり、大腿骨の連接面だけを置換するためのそれほど総合的でないシステムも提供されている。
【０００７】
全股関節の関節形成術及び半関節形成術は、患者の股関節の全体又は一部を取り替える医療産業界で周知の二つの方法である。全股関節の関節形成術は、股関節の大腿骨コンポーネントと寛骨臼表面の両方を置換するので、大腿骨補てつ具と寛骨臼補てつ具の両者が必要である。従来の寛骨臼補てつ具は、カップ、カップとライナー又は場合によってはライナーだけを備えており、これらはすべて各種の形態と大きさで製作することができる。半関節形成術は、大腿骨補てつ具が患者の寛骨臼内の天然の人体組織に当接して連接するように、大腿骨コンポーネントを置換するなど、股関節の一部を取り替えることを意味する。
【０００８】
各種のカップ、ライナー、シュル、ステムなどのコンポーネントを、各種の関節形成術に提供し、モジュール補てつ具を形成して股関節の機能を回復させることができる。外科手術中に、患者の要求に合致するように特に選択された移植体コンポーネントが大腿骨と骨盤の間の領域に取り付けられる。ほとんどの場合、その移植体は、２ピースすなわち一方の末端にボールを設けた大腿骨補てつ金属製ステム（「ヘッド」）及び金属もしくはポリエチレン製のカップ（「カップ」）で構成されている。また、カップにライナーを結合してもよい。
【０００９】
さらに具体的に述べると、全股関節関節形成術で使用される大腿骨補てつ具は、一般に、ヘッドとステムを接続するネックを有する細長いステムに取り付けた球形ヘッドを備えている。使用時、その細長いステムは、大腿骨の骨髄内管中に配置され、そしてその球形ヘッドは寛骨臼コンポーネントに対して連接している。全股関節関節形成術で使用される大腿骨補てつ具は、以下に述べる半関節形成術で使用される体内補てつ具と異なっていてもよく又は異なっていなくてもよい。しかし、各種補てつ具の大腿骨ヘッドは一般に標準の大きさと形態である。そのヘッドは、金属材料、重合体、セラミック又は他の所望の材料でつくることができる。そのヘッドは、患者の寛骨臼に挿入された寛骨臼カップに嵌合する。そのカップは、ヘッドを受容するため重合体製ライナーなどのライナーを備えていてもよい。そのライナーとカップのコンポーネントは、互いに連接しても連接していなくてもよく、ヘッドはライナーに対して連接している。これらのコンポーネントは、大腿骨のボールとソケットに取って替わって新しい股関節を形成する。
【００１０】
寛骨臼カップとライナーについて考察する。そのカップは、一般にほぼ半球形であり、一般に重合体、セラミック又は金属である、カップライナーを受容するように構成されている外側が凸面で内側が凹面であることを特徴としている。このライナーはカップの内側に嵌合し、凸面と凹面をもっている。このカップライナーは、寛骨臼コンポーネントアセンブリの支持要素である。ライナーの凸面は、カップ又は寛骨臼の内側凹面に一致し、そしてライナーの凹面は大腿骨コンポーネントのヘッドを受容する。寛骨臼カップは、摩耗を減らすため、内側面が高度に研磨されていてもよい。
【００１１】
外科手術中、寛骨臼補てつ具は、患者の広げられた寛骨臼内に固定することができる。骨盤は、寛骨の凹部を広げることによって寛骨臼カップを受容するように調整する。上記のように寛骨臼カップコンポーネントは、一般に、骨盤の寛骨の広げられた凹部に合致する外面及び大腿骨コンポーネントのヘッドを受容する内側支持空洞を有している。そのヘッドは、ボール−ソケット関節として、上記支持空洞に連接して、損傷した股関節に対して運動を回復させる。
【００１２】
また、いくつもの寛骨臼カップ補てつ具は、構築される補てつ具の一部であるカップの外側面の突起によって寛骨に固定される。カップに予め取り付けられた釘は、前記突起を寛骨に押しこむためのはめこみを含む予備ドリリング又は他の準備が必要である。いくつもの補てつ具では、前記突起を受容するため、骨ベッド（bone bed）も予め準備する必要がある。さらに又はあるいは、カップを定位置により完全に固定するため、骨セメントを、単独で又は前記の突起もしくは釘と組み合わせて使用してもよい。
【００１３】
あるいは、カップは、カップを貫通して配置された骨ねじ又は骨釘によって寛骨に固定することができる。一般に、外科医は、骨の不全がどの程度重篤であるかに対応して、一連の通孔又は開口を有するカップを選択する。カップを定位置に固定するため一つのねじ又は一つの骨釘しか使用する必要がないことがあり、又は場合によっては、複数のねじ、モジュール釘又はスパイクを使う必要があることがある。
【００１４】
したがって、寛骨臼カップは、一般に、対応するねじ通孔、釘通孔又はスパイク通孔を備えている。これらの通孔は、カップを患者の寛骨臼に固定するため、特に釘、ねじ又はスパイクに使用するように一般に設計されているが、ねじ、釘及びスパイクは互換性であることを意図するものではない。換言すれば、ねじに使用するよう設計された通孔は、釘を受け入れず、同様に、釘に使用するよう設計された通孔はねじを適切に受け入れない。
【００１５】
外科医のなかには、ねじの通孔に釘を差しこみ及び／又は釘の通孔にねじを差し込む外科医がおり、得られる結果が最適結果より劣ることがある。例えば図１Ａは従来技術の「Ｖ字形」通孔の一例である。図１Ｂは、「Ｖ字形通孔１０を使用するには、その通孔と釘１２の間に正確な心合わせが必要であることを示している。図１Ｃは、「Ｖ字形」通孔１０は特にねじを受容するように配置構成されていないが、「Ｖ字形」通孔１０にねじ２４を使用するには、やはり正確な心合わせが必要であり、ねじが角度をつけて容易には挿入されないことを示している。
【００１６】
ねじを受容するように特に設計された通孔も提供されている。図２Ａは、通孔３０の内側面の大部分にわたって延びた円形のすなわち湾曲した部分３２を有する「ねじ専用」（「ＦＳＯ」）通孔３０を示す。湾曲した面３２は、ねじ２４を、通孔３０の中心軸線３４に対して角度をつけて差しこんで、ヘッドをＦＳＯ通孔３０内に維持することができるが、この種の通孔はねじ２４を定位置にロックしないか、又は釘１２を受容するように構成されていない。
【００１７】
さらに、外科医が使用するより多くのねじ通孔や釘通孔が一般に設けられるので、これら通孔のいくつかがねじ又は釘を受け入れるが、残りの通孔は受け入れない。いくつもの通孔を有するカップは、患者の骨盤骨の上体又は内科医の採択によって指定できる骨ねじの配置部位を選択できる。骨ねじ又はほね釘をカップの通孔を通じて骨に差しこんでからライナーをカップ内に配置した後、摩耗砕片が、カップから患者の骨に移行するのと防ぐため、使用していない通孔にカバーをつけることが望ましい。通孔をカバーすると、カップを寛骨臼内に固定するためセメントを使う場合、セメントの移行も防止する。
【００１８】
摩耗砕片が発生することは、補てつ移植体の大きな問題点である。例えば、ライナーは、それをカップ内に、非連接的状態で固定するためのロッキングタブなどの手段を備えていることが多いが、寛骨臼カップが使用中支えている変動荷重に応答して、意図しない小さな相対運動が、ライナーとカップの間に起こると考えられる。このような小さい相対運動又は微小運動は、支持挿入体と寛骨シェルの間の界面で摩耗を起こして、微細なポリエチレン又は金属の砕片を生成することがある。この種の摩耗によって、置換と修正を増やすことが必要になり、これは一般により労働集約的であり、より高価でありかつ周囲の組織や骨に対してより多くの外傷をもたらす。
【００１９】
摩耗砕片は、局所細胞の死（骨細胞の溶解）や補てつ具の早い弛緩と障害を招きかつ再置換手術がすぐ必要になる有害な生体反応と関連があるとされている。大部分の摩耗砕片は補てつ具の連接面から生じ、一般に、その連接面が互いに連接運動で係合するように、超高分子量ポリエチレン製の挿入体又はライナーが、金属又はセラミックのプレート又はボールの面に当接して配置されている。さらに第三の身体摩耗砕片、例えば骨セメント（ポリメタクリル酸メチルの骨セメント）及び骨砕片は、支持面又は連接面の間の界面に移行し、運動による摩耗をさらに加速することがある。この摩耗から生成した砕片は、寛骨臼カップ及び接触骨から移行して、骨溶解を起こす可能性があり、その結果、骨吸収を招き、かつ寛骨臼補てつ具を弛緩させることがある。
【００２０】
また、砕片は、止め骨ねじもしくは止め骨釘（retaining bone screws and pegs）とライナーの接触によっても生成することがあり、特に、釘を受容するように成形されている通孔に、外科医がねじを配置したときに生成する。例えば、典型的なくり穴又は通穴の骨ねじ通孔を有する寛骨臼カップ及びテーパー部分を有する典型的な対応するねじ又は釘を考察する。その骨ねじが正確に配置されていないので、そのねじのヘッドが前記くり穴の肩部と協働する場合、例えば、外科医が正確にドリルしなかった場合はねじが角度をつけて配置された場合、患者が新しい股関節代替物で歩行すると、ねじが定位置に止まりながら、カップは、骨の中に定置されて、ねじのヘッドが、ポリエチレン製ライナーに対してゆっくり摩耗し初めて摩耗、粒子を生成する。砕片が寛骨臼シェルからを通る経路である。砕片が移行するもう一つの経路は、使用された構造物がそれを受容する通孔と適切に一致しなかったために、骨ねじ、骨釘、骨スパイク又は通孔カバーとの間の欠陥があるか又は弛緩した接続部を通る経路である。適正に嵌合しているねじの場合でさえ、いくらかの摩耗砕片がねじ通孔を通って移行して、カップと寛骨臼の間に堆積することがある。したがって、これらの接続部分は液密的であることが望ましい。
【００２１】
外科医に最大の選択の幅を提供するため骨ねじ、骨釘、骨スパイク又は骨カバーのいずれか一つを差しこめるという点で互換性がある「万能形」ロッキング構造は、現在、提供されていない。また、固定機構を角度をつけて挿入ししかも固定接続を維持して砕片の移行を防止し、一方ねじのヘッドを通孔中に維持することもできる最適の通孔の配置構成も現在提供されていない。
【００２２】
したがって、釘、ねじ、スパイク又は通孔カバーのいずれか一つを定位置に受容しかつフロックできる「万能形」の通孔又は開口を有する移植体、特に寛骨臼カップが望ましい。これは、別のカップを選ぶとか又は別の固定装置を選ぶ必要なしに、患者の体格に応じてカップを定位置に固定するためねじ、釘又はスパイクを使用する選択権を、外科医に提供できる。
【００２３】
別の一般的な関節置換手術は、膝の全部又は一部を置換する。ヒトの膝関節は、三つの骨すなわち大腿骨、頸骨及び膝蓋骨を含んでおり、これらの骨は各々、少なくとも一つの他の骨の隣接する連接面と連接する滑らかな連接面をもっている。膝関節の１又は２以上の連接面の全体又は一部が適正に機能しないので、欠陥があるその天然の連接面を、移植可能な補てつ具が提供する補てつ連接面で置換する必要があることがある。ある範囲の整形外科膝移植体は、膝関節の健康な部分を保存できるようにしながら、各種の範囲の欠陥を調整するのに利用できる。その範囲は、大腿骨、頸骨及び膝蓋骨各々の全連節面を取り替える全膝補てつシステムから、関節の一部分だけを取り替える余り広い範囲にわたらないシステムにまで及ぶ。
【００２４】
膝関節置換手術で、外科医は、一般に、補てつコンポーネントを患者の骨構造体に固定する。すなわち第一コンポーネントを患者の大腿骨にそして第二コンポーネントを患者の頸骨に固定する。これらのコンポーネントはそれぞれ、一般に、大腿骨コンポーネント及び頸骨コンポーネントとして知られている。各コンポーネントは、例えばモジュール方式で、ある範囲のサブコンポーネントでつくることができる。例えば、頸骨粗面にいくつかの方式で合致する頸骨トレーは、頸骨管内に挿入されたセメント合着されているか、又はセメント合着されていない頸骨ステムによって、いくつかの補てつ構造で支持することができる。同様に、顆状コンポーネントは、大腿骨に取り付けられているか又は大腿骨内に挿入されているステムは他の構造体で支持することができる。
【００２５】
大腿骨コンポーネントは、適切な部分切除を行った後、患者の遠位大腿骨上に配置される。大腿骨コンポーネントは通常金属製であり、高度に研磨された顆状連接外面を有している。一般的なタイプの頸骨コンポーネントは、患者の一部切除された近位頸骨にほぼ合致するトレー又はプレートを利用する。またその頸骨コンポーネントは通常、患者の骨髄管内の手術で形成された開口中に延ばすため、前記プレートにほぼ直角に延びるステムも備えている。
【００２６】
健康な膝関節は、ヒトが歩行し、座り、前にかがみそして階段を昇るとき、まがり、延びそして回転する。自然は、これらの骨の末端をカバーする健康な白色軟骨の自己潤滑システムを提供している。この滑らかでよくすべる面こそ、正確でリズミカルな運動を妨害する粗いスポットがない充分に油を差した機械のように、膝を滑動させることができる。移植体を使う場合、この滑らかでよく滑る面は取り除かれ、プラスチック又は重合体（高密度ポリエチレン又は超高分子量ポリエチレンの場合が多い）の挿入体又は支持体と取り替えられる。その挿入体は、頸骨コンポーネントと大腿骨コンポーネントの間にはまり、大腿骨コンポーネントの顆状部分が連接する面を提供する。
【００２７】
上記タイプの頸骨プレートは、骨ねじ、骨スパイク、骨セメント又はその組合せによって、前記一部を切除された頸骨に固定することができる。骨ねじ又は骨スパイクを選択した場合、それらを、プレートのねじ通孔又はスパイク通孔に打ちこんだ後、支持挿入体を、プレート部分の頂部に配置する。また、そのプレートは、骨ねじ、骨スパイク及び／又は骨セメントの組合せで固定することもできる。骨釘もいくつかの実施態様で使用できると考えられる。
【００２８】
股関節について先に述べたのと同じ摩耗の問題が、膝関節の置換でも遭遇することがある。例えば、ねじがねじを受容するように特別に構成されていない通孔に配置されると、そのねじは、支持挿入体に当接して摩耗する可能性が高い。さらに又はあるいは、ねじは、角度をつけて配置されると、頸骨プレートの表面の上に突出することがある。さらに、外科医が、ねじだけを受け入れることができる頸骨プレートに釘を使用することを望んだ場合、その外科医は、彼の治療の選択が著しく限定される。寛骨臼カップと同様に、頸骨プレートにも、患者の頸骨の状態又は外科医の採択によって指示決定できるように、移植外科医が一般に使用する場合より多くのねじ通孔を設けて、骨ねじを配置する場所を選択することができる。設けられたねじ通孔のいくつかがねじを受容し、残りのねじ穴はねじを受容していなくてもよい。寛骨臼カップについては、上記理由に類似の理由で、外科医に、最大の選択幅を提供するため、骨ねじ、骨釘、骨スパイク又は通孔カバーのうちいずれか一つを受け入れることができる万能形ロッキング構造を提供することが望ましい。
【００２９】
類似の原理が、補てつ移植体の支持面の組合せのいくつかの状況に適用することができ、本発明はその原理を潜在的に利用できる。例えば、詳細に記述していないが、本発明が具体化する概念は、例えば肩移植体、肘移植体、脊椎移植体などの移植体で利用することを目的としている。概略を述べると、本発明は、医療用ねじ、例えば股関節ねじ、かみ合わせ釘（interlocking nail）、骨髄プレート及び骨髄ねじを受容するように構成された装置に、潜在的に利用することができる。
【００３０】
発明の要約
本明細書で具体化されかつ広く記述されている本発明の目的にしたがって、上記問題を取り上げて、利益と利点を提供する本発明の各種実施態様によるシステム、方法及び装置の要約を以下に述べる。提供される移植体などの医療器具は、好ましくは円錐台形のテーパーを有するテーパー部分を有する少なくとも一つの開口を一般にもっている。一般に、提供される挿入部材は、その外側端縁が、球形、球形に近い形、トロイダル形、楕円形、地球形の又は別の方式でわずかに湾曲しているか又は丸みをつけた部分を有するヘッドを備えており、その挿入部材は、少なくとも一つの開口と協働して、液密シールを形成するように構成されている。
【００３１】
本発明の各種実施態様によって、第一と第二の表面を有する補てつコンポーネント（prosthetic component）を含んでなる移植可能な補てつ具が提供され、その第二表面は、そのコンポーネントが移植すべき骨の方に配向されるように構成され；少なくとも一つの開口が第一表面から第二表面まで延び；その開口が挿入部材を受容するように構成され、そして（ｉ）第一表面から前記開口のかなりの部分を通って延びる延長円錐台形テーパー部分（extended frustoconical taper section）、及び（ii）第一表面の上記テーパーの部分より直径が小さい第二表面の部分を含み、前記開口が補てつコンポーネントに対し複数の方位から挿入部材を受容するように構成されている。
【００３２】
また本発明の第二の側面で、前記移植可能な補てつ具中に挿入されるように構成された挿入部材であって、球形又は球形に近いヘッドを備え、かつ、そのヘッドが前記延長円錐台形部分と界接するように、前記移植可能な補てつ具の開口中に挿入されるよう構成された挿入部材が提供される。
【００３３】
また、本発明の各種実施態様によって、第一表面と第二表面を有する補てつコンポーネントを備えた移植可能な補てつ具であって；前記第二表面が、補てつコンポーネントを、移植すべき骨の方に配向するように構成され；少なくとも一つの開口が前記第一表面から前記第二表面まで延び；その開口が、挿入部材を受容するように構成されかつ（ｉ）前記第一表面から、前記開口の大部分を通って延びる延長円錐台形テーパー部分及び（ii）前記第一表面のテーパー部分より直径が小さい第二表面の部分を有し、その開口が補てつコンポーネントに対して複数の方位から挿入部材を受容するように構成され；並びに、挿入部材が、球形又は球形に近いヘッドを有しかつその球形又は球形に近いヘッドが延長円錐台形テーパー部分と界接するように前記開口中に挿入されるよう構成されている；移植可能な補てつ具が提供される。
【００３４】
患者の股関節の少なくとも一部を置換する方法であって；
（ａ）内側表面、外側表面及びその内側表面から外側表面まで延びる少なくとも一つの開口を有する寛骨臼カップであって、その開口が、挿入部材を受容するように構成され、かつ（ｉ）前記第一表面から前記開口の大部分を通って延びる延長円錐台形テーパー部分及び（ii）前記第一表面のテーパー部分より直径が小さい第二表面の部分を有し、その開口が、補てつコンポーネントに対して複数の方位から挿入部材を受容するように構成されている寛骨臼カップを提供し；次いで
（ｂ）球形又は球形に近いヘッドを有し、そしてその球形又は球形に近いヘッドが前記延長円錐台形テーパー部分と界接するように前記開口中に挿入するよう構成された少なくとも一つの挿入部材を提供し；
（ｃ）患者の股関節の骨を、前記寛骨臼カップを受容するように調整し；次いで
（ｄ）前記寛骨臼カップを移植する；
ことを含んでなり；
前記挿入部材の適切な配向が一旦選択されたならば、その挿入部材は、前記円錐台形テーパー部分に対してロックされるように構成されている；方法が提供される。
【００３５】
本明細書に組み入れられて本明細書の一部を形成する添付図面は、本発明の好ましい実施態様を例示し、かつその説明とともに本発明の各種実施態様を開示する。
【００３６】
本発明の方法、システム及び器具は、例えば骨ねじ、骨釘、骨スパイク又は通孔カバーのうちのいずれか一つの挿入部材を定位置に受容しかつしっかり保持することができる万能形通孔又は開口を提供しようとするものである。また、本発明による方法、システム及び器具は、前記挿入部材を、かような開口と、最適の方式で協働させる、挿入部材のロッキングシステムを提供しようとするものである。本発明の各種実施態様は、股関節補てつ具、膝補てつ具、肩補てつ具などのいずれのタイプの補てつ具にも利用することができる。また、医療用ねじなどの結合部材、例えば、股関節ねじ、インターロッキング釘、脊椎プレートおよび脊椎ねじなどを受容するように構成されている他の器具も本発明の実施態様である。例証を行うため、本明細書に記述されている本発明の具体的実施態様は股関節補てつ具に集中しているのが、その説明は、他の補てつ具にも等しく適用できると解すべきである。
【００３７】
複数の挿入部材は、補てつ具を骨の中又は骨の上の定位置に固定するために、補てつ具表面に互いに交換可能にかつ不動に取り付けることができる。図面に示してあるように、特に、複数の挿入部材が、寛骨臼カップを寛骨内の定位置に固定するため、寛骨臼カップ本体に互いに交換可能にかつ不動に取り付けることができる。用語「挿入部材」には、本明細書で使用する場合、限定されないが、骨ねじ、骨釘、骨スパイク、開口カバー、及び補てつ具の開口中に少なくとも一部を挿入することを目的とする他の部材が含まれている。その挿入は、望ましい骨ねじ、骨釘又は骨スパイク用に互いに交換可能に利用できる開口を通じて行われる。使用されない開口は、そのヘッドに、前記ねじ、釘又はスパイクのヘッドと同じ固定機構を有する開口カバーでカバーすることができる。
【００３８】
手術中、外科医は、寛骨臼カップを寛骨臼内の望ましい位置に配置することができる。次に、挿入部材を、前記カップの開口を通じて挿入して、該補てつ具を不動に取り付ける。各挿入部材は、寛骨臼カップ本体を通って、下にある寛骨臼の骨組織中に突出して、寛骨臼カップを骨盤に対して機械的にロックする。あるいは、挿入部材は、使用されていない開口をカバーする開口カバーである。この場合、挿入部材は、必然的に、寛骨臼カップを通って突出せず、代わりに、骨に対面するカップの表面とほぼ同じ平面内にある。外科医は、組織をプレドリル（pre-drill）した後、挿入部材をカップ中に配置することができ、そして寛骨臼カップ本体の開口が一般にドリルガイドとして機能することができる。
【００３９】
場合によっては、釘、ねじ又はスパイクは、互いに整列させずに互いに角度をつけて、寛骨臼カップ本体の機械的安定性に役立つように選択して配置してもよい。この状態で遭遇する問題点は多い。このような問題点の例としては、限定されないが下記のものがある。すなわち（ａ）釘、ねじ又はスパイクのヘッドが前記開口の上に延びて、ライナーに当接して摩耗することがある；（ｂ）前記角度によって前記ロッキング界面にわずかな開口を生じるので、前記開口と、釘、ねじ又はスパイクとの間の望ましい液密界面が損なわれることがある；及び（ｄ）従来の開口は、釘、ねじ又はスパイク用に設けられていて、しかも外科医が別の挿入部材の使用を希望することがある；という問題点がある。したがって、本発明は、これらの問題点の少なくともいくつか又は全部を軽減しようとする好ましい配置構成を提供するものである。
【００４０】
本発明の好ましい実施態様は、好ましくは延長円錐台形テーパーを有する開口と界接するよう構成されたヘッドを特徴とする複数の挿入部材を含んでいる。具体的実施態様では、挿入部材のヘッドは、その外側の端縁が、球形、球形に近い形、トロイダル形、楕円形グローバル形の、又は別の方式でわずかに湾曲しているか又は丸みのついた部分を有している。この明細書においては、このようなヘッドの配置構成はまとめて球形又は球形に近いと呼称する。しかし、完全な球形、トロイダル形などは、本発明を実施するために必要ではないと解すべきである。わずかな製作公差が完全な球形の形成を阻む。さらに、球形又は球形に近い形のヘッドの形態の変動は、本発明によって達成することが要望されているロッキング機能を妨害しない。
【００４１】
挿入部材と、開口の円錐台形テーパーとの間の界面は、締まり嵌め又は圧縮摩擦ロックを形成して、テーパー面で、寛骨臼カップと不動接続する。その締まり嵌めは、挿入部材とカップ本体の不動接続を保証し、その結果、挿入部材とカップ本体は、いやしくも互いに相対的に移動するのではなくて共に移動する。上記締まり嵌めは、挿入部材が角度をなして配置されると、前記テーパーと提供されるヘッドとの間の形態によって、不動の接続を保証する。例示した寛骨臼カップは、「万能形」ヘッドの配置構成を有する対応する挿入部材と協働する「万能形」開口を提供するので、特に有利なロッキングシステムをもっている
【００４２】
ここで図面を参照すると、図１と２は、一般に、上記の従来技術の通孔の配置構成を示す。これらの通孔は、釘又はねじのヘッド配置構成を有する釘、ねじ又は通孔カバーを受容するように特別に成形されているので一般に、これら通孔の配置構成は外科医を制限する。ねじが釘通孔中に配置されると、そのねじは適正に配置されない危険があり、液密シールが達成される見込みはなく、摩耗砕片が移行する可能性がある。さらに、従来技術のねじ、釘及び通孔カバーは、本発明の発明者らが提供する、角度がついていてもロックを高めやすい好ましくは球形又は球形に近い形である「万能形」形態を有するヘッドを備えていない。
【００４３】
したがって、図３〜９は改良されたロッキングシステムを示す。これらの図と図面の詳細な説明は、股関節の補てつ具に関するものであるが、本発明のロッキングシステムは他の関節の補てつ具に等しく適用できる。図３は、本発明の一実施態様の移植可能な整形外科補てつアセンブリ４０全体を示す。詳しく述べると、図３は、全股関節補てつ具の寛骨臼カップ５０コンポーネントと支持ライナー５２を示す。
【００４４】
寛骨臼カップ５０は、好ましくは、生体適合性金属材料、例えばチタン、チタン合金、ステンレス鋼、コバルト−クロム合金又はその組合せで製造したカップで構成されている。しかし、充分に協力でかつ充分に生体適合性である金属材料はいずれも使用することができ、そして、別の各種材料がこれらのパラメータを満たすことができると解される。カップ５０は図に示すように球形でってもよく、又は球形でなく（例えば卵形カップ）でもよい。
【００４５】
カップ５０は、滑らかな第一表面５４すなわちカップライナー５２を受容するように構成された内側凹面形表面を有している。その結果、カップライナー５２は、大腿骨ステム（femoral stem）（図示せず）を受容するよう構成されている。カップとともに使用されるカップライナーと大腿骨ステムの各種のタイプと配置構成は、当該技術分野でよく理解されかつ本発明で使用できるので、寛骨臼カップ５０だけを詳細に説明する。さらに、寛骨臼カップ内へのこのような支持ライナーの固定は当該技術分野で充分に理解されているので、これ以上説明しない。代表的な固定法は、米国特許第5,310,408号に見られる。なおこの特許は明細書に援用するものである。
【００４６】
第一表面５４は、ライナー５２の微小運動によって起こることがある摩耗を減らすため、高度に研磨された内側面であることが好ましい（米国特許第5,310,408号参照）。しかし、その高度に研磨された内側表面は、好ましいとはいえ、本発明を実施するには必要でない。
【００４７】
またカップ５０は、好ましくは、骨の内部増殖を促進するためにテクスチャされた第二の外側凸面形表面５６を有している。例えば、粗にしたが又は多孔質のコートを施した表面を有する第二表面５６が示されている。これは、カップ５０がより堅固な嵌合を行うため一旦患者内に配置されたならば、骨の内部増殖を促進するのに役立つ。表面５６は、焼結ビーズ、プラズマスプレイド金属、プラズマスプレイドヒドロキシルアパタイト又は機械的に粗にしたか又はテクスチャされた表面を含んでいてもよい。やはり、そのテクスチャされたか又は多孔質のコーティングを施されることが好ましいとはいえ、本発明を実施するには必要でない。
【００４８】
また、寛骨臼カップ５０は一般に、カップ５０の頂点にドーム通孔１４０が設けられている。このドーム通孔１４０は、雌ねじがきられているか、又は移植中、寛骨臼カップ５０を保持し配置するための器具を受容するために別の方式で配置構成されることが多い。また、多くの外科医は、寛骨臼カップを移植中、ドーム通孔１４０を使用して、削孔された寛骨に視覚又は触覚でアクセスする。このようなアクセスによって、医師は、寛骨臼カップが、寛骨臼の削孔された骨表面と係合して完全に着座していることを確認することができる。
【００４９】
ドーム通孔１４０は通常、通孔カバーを受容するが、骨ねじなどの固定器具を受容してカップ５０を定位置に固定することもある。さらにドーム通孔１４０は、通常、開口６０とは形が異なる通孔であるが（図に示すように）、ドーム通孔１４０は、開口６０と同じ形である場合もあり、さらに外科医に対してより大きい選択幅を提供して、前記「万能形」挿入部材を使用できるようにする。
【００５０】
また、カップ５０は、第一内側表面５４と第二外側表面５６の間に延びる複数の通孔又は開口６０を備えている。このような開口６０が３個図示されているが、その開口は３個より多くても少なくてもよいと解される。複数の開口６０はドリルがガイドとして機能することができ、その結果、補てつ具を外科移植中、外科医は、１又は２以上の開口６０を通じて、下にある組織中に、選択してドリルして、下にある骨組織に外科開口をつくることができる。また、開口６０は、カップ５０を患者の骨に固定するか又は使用されていない開口をカバーする挿入部材を受容する。
【００５１】
開口６０は、類似の形態でありかつ一般にカップ５０の一つの象限内に配置されることが好ましい。各開口６０は、本明細書に記述されている挿入部材のうちのいずれか一つ、すなわち、骨ねじ、骨釘、骨スパイク又は開口カバーのうちのいずれか一つを受容するように構成されている。一般に、開口６０は、延長円錐台形テーパー部分６４を有する内壁６２を備えている。
【００５２】
テーパー部分６４としては、セルフロッキングテーパー部分が好ましい。具体的な一実施態様では、テーパー部分６４のテーパー角は一般に２０°以下である。一層具体的な実施態様では、テーパー部分６４のテーパー角は１０°以下である。その傾斜角は本発明にとって重要でないが、そのテーパー角は、挿入部材のヘッドをテーパー部分の中に受容してロックすることができて少なくとも部分的なシールを行うのに充分なテーパー角であるとことが好ましい。
【００５３】
図４に示すように、ねじを切っていないテーパー部分６４が、第一表面５４から、開口６０の大部分を通って延びている。この延長されたテーパー部分６４は、本発明の各種実施態様による挿入部材のヘッドを受容し固定するロッキング領域を提供している。先に考察した従来技術のねじと釘を固定するのに本発明の開口６０を利用することも可能であるが、本明細書に記述されている挿入部材の形態が、より堅固な液密ロックを行う。
【００５４】
また、開口６０は、第二表面５６に又はその近くに直径の小さい部分６６を有している。この小直径部分６６は湾曲した端縁として示されているが、この形態は本発明にとって重要ではない。部分６６は、平坦な端縁、面を取った端縁、傾斜面又は図示されているような丸みをつけたかもしくは湾曲した面などの形態でもよい。小直径部分６６の直径が第一表面５４のテーパー部分６４の直径より小さいことだけが好ましい。特別な実施態様では、小直径部分６６は、湾曲しているか又は丸みをつけられて、非ロッキングねじなどの部材を配置しやすくする。さらに特別な実施態様では、部分６６は、丸みをつけると、球形か又は非球形の面を備えることができる。
【００５５】
例えば、開口６０の小直径部分６６に、丸みをつける場合、図５に示すように、非ロッキングヘッドのねじ１００の丸みをつけた対応する部分１０４の少なくとも一部を受容するように一層特別に成形される。この実施態様では、部分１０４と開口６０は、多の丸みをつけた部分と界接することができるある種の丸みをつけた部分を少なくとも提供する湾曲しているか、球形か又は多の形態でもよい。非ロッキング骨ねじ１００は、角度をつけて挿入するように特別に設計されているので開口６０内で回転可能でなければならないから、非ロッキングねじ１００を開口６０内で実質的に回転できるようにする実質的に丸みをつけた部分１０４を有するヘッド１０２を備えている。したがって非ロッキングねじ１００は、ヘッド１０２が、使用中、第一表面５４を越えて延びてライナーに衝突することがないことを保証するように、固定する前に操作するため、開口６０内により大きなスペースが必要である。延長テーパー部分６４を近位に（第一表面５４に接近して）設けそして小直径部分６６を丸みをつけた表面として遠位に（第二表面５６に接近して配置して設けることによって、非ロッキングヘッド骨ねじ１００は、最適に、挿入することができる。ねじ１００のヘッド１０２は、ねじ１００が角度をつけて挿入された時、開口６０の凹部内に完全に入ったままである。このことによって、外科医は、ねじ１００のカップ５０に対する位置又はねじ１００の寛骨臼内の配置を損なうことなく、ねじ１００を適正な角度で配置することができる。丸みをつけた部分１０４は、使用中、小直径部分６６と界接する。この界面は、小直径部分６６の形態が丸みをつけた形態でなくても適応できるが、丸みをつけた部分は、大部分の非ロッキング実施態様にとって好ましい。
【００５６】
また、開口６０は、本発明の各種実施態様による挿入部材も受容するように配置構成されている。特別に改造された挿入部材、例えば占有権のあるヘッド配置構成を有するシーリング用又はロッキング用のねじ、釘、スパイク又は開口カバーが本発明によって提供され、以下に詳細に説明する。要約すると、図６に示すように、延長テーパー部分６４は、ねじ９０が開口６０を通って角度を付けて挿入されたとき、ねじ９０のヘッド９２を受容できて、しかもねじ９０を角度をつけてロックしたとき、ねじヘッド９２が第一表面５４を越えてカップ５０の凹面内側内に突出して摩耗粒子を生成させないように、ヘッド９２と第一表面５４の間に充分な間隙を提供できる凹部を提供する。
【００５７】
しかしながら、いくもの実施態様では、ねじ９０のヘッド９２の全体が開口６０内に保持されている必要はない。限定されない一例は、カップ５０がライナーなどで使用される場合であり、なぜならば、この場合、ヘッド９２がライナーに当接して摩耗を起こすことと関係がないからである。したがって、ヘッド９２が第一表面５４を越えて突出する器具も、本発明の範囲内にあると考えられる。
【００５８】
さらに、外科医は、患者の症状の重篤度、下に位置する骨の強度、利用可能な表面積などの多くの要因に対応して、各種の挿入部材を使用することを要求できる。例えば、図７に示すような骨釘１１０は、延長部分１１２にそって滑らかであるから、釘１１０とカップ５０が一ユニットとして移動しても、隣接する骨組織を破壊しない。一方、例えば図６に示す骨ねじ９０は、ねじ９０を骨にしっかりと移植させるねじを切った部分９４をもっている（図面に示されているもの以外の追加の固定もしくは挿入の機構が使用可能であり、本発明の範囲内にあると考えられることに注目すべきである。例えば、多の固定部材に対して骨スパイク又は各種の多の配置構成を利用することができる。例えば、多孔質コーティングを有する骨釘、任意の数又は形態のねじすじを有するねじなどは本発明の範囲内にあると考えられる）。
【００５９】
挿入部材は、使用中、カップ５０の開口６０内に挿入可能であり、かつその開口６０と位置が一致している。図９〜１１に詳細に示されているように、挿入部材のヘッドの基本的な配置構成は、本発明の各種実施態様によるすべてのタイプの挿入部材に共通している。したがって、説明しやすいように、一般的な挿入部材１３０を示して説明する。
【００６０】
挿入部材１３０は、一般に球形か又は球形に近いヘッド部分１３２を備えている。用語「球形」又は「球形に近い」は、本明細書で使用する場合、外側端縁が球形、球形に近い、トロイダル形、楕円形、地球形であるか又は多の方式でわずかに湾曲しているかもしくは丸みがついた部分である外周縁部分１３８を有するヘッド部分１３２を意味する。ヘッド部分１３２は、本発明を実施するために、完全に球形、トロイダル形、楕円形又は地球形である必要はない。具体的に述べると、わずかな製作公差によって、完全な球形又は多の円形の生成が妨げられることがあると解される。球又は球形に近いヘッドの形の変動は、本発明によって達成することが望ましいロッキング機能を妨げない。
【００６１】
ヘッド部分１３２は、使用中、寛骨臼カップ５０などの補てつ具と、一つの開口６０において不動の接続部を形成する。挿入部材１３０が一旦、開口６０内に配置されると、ヘッド部分１３２は、内壁６２の円錐台形テーパー６４に当接する。換言すれば、内壁６２の延長テーパー部分６４は、球形又は球形に近い形態のヘッド部分１３２と協働して、挿入部材１３０を開口６０内に固定する。その協働は、円錐台形テーパー／少なくとも一部分が球形の界面の協働である。
【００６２】
さらに具体的に述べると、本発明の特定の実施態様では、ヘッド部分１３２は、内壁６２とヘッド部分１３２の界面において堅固な接続を維持しながら、挿入部材１３０が開口６０中に嵌合して最適に角度をつけることができるように設計されている。例えば、図１０を見ればヘッド部１３２は球体、例えば丸いボールと考えられる。球体１５０が開口６０内に配置されると、球体１５０が内壁６２と界接するその球体のまわりに全接触円がある。球体５０はたとえ回転したり又は角度がついていても、前記接触円は常に内壁６２と接触したままである。開口６０内に挿入された仮想の球体１５０及び生成した接触円１５２（仮想線で示す）を図１１に示す。
【００６３】
ヘッド部分１３２は完全な球体又は球体に近くてもよいが、場合によっては、明らかな理由から、挿入部材１３０の球形ヘッド１３２の全球体を利用することができない。例えば、ライナーを使用する場合、球体１５０の頂部はライナー５２の挿入を阻害しかつ球体１５０の底部は、補てつ具を患者の骨に当てて配置するのを阻害するであろう。ライナーを使用しない場合、球体１５０の頂部を保持するが底部を除くことが望ましい。
【００６４】
したがって、本発明の発明者らは、ヘッド部分１３２と内壁６２の接触点１５２を維持しながら、挿入部材１３０に最適の角度づけを行う最適点にある区分された仮想球体１５０を提供した。これは、摩耗砕片の移行を少なくして最適に阻止する。また、本発明の発明者らは、ヘッド１３２を、第一表面５４を越えて突出させることなしに、開口６０内に留めながら、挿入部材１３０の上記のような角度付けを行うことができる最適点で仮想球体１５０を区分した。
【００６５】
概念として、ヘッド１３２を、（図に示すように）球体１５０の「スライス」と考えることが好ましい。また、その「スライス」は、外側端縁が、トロイダル形、楕円形、地球形（すなわち、未完全球形）の又は別の方式でわずかに湾曲しているか又は丸みをつけた部分を有する三次元の円形である物体由来であると解される。図１０に示す特別の球形の実施態様では、想像球体１５０が球形ヘッド１３２のまわりに画かれると、ヘッド１３２の外周縁１３８は、球体１５０に直接重なる。球体１５０は中心点１５４を有し、そして球形ヘッド１３２を含む「スライス」は、好ましくは球体１５０の中心点１５４を含む。
【００６６】
図９に示すように、中心点１５４は、ヘッド１３２の正確な水平中心のわずか上にあることがさらに一層好ましい。理論にしばられなくないので、本発明の発明者らは、球形の又は球形に近いヘッドの寸法がすでに与えられているならば、適当な対応するテーパー部分の寸法は下記のようにして求めることができると考えている。あるいは、開口のテーパー部分の寸法がすでに提供されていれば、適切な対応する球形の又は球形に近いヘッドを求めることができる。
【００６７】
第一に、球体の半径１５６を表す想像線を、球体の又は球体に近いヘッド１３２に重ね合わせた仮想球体１５０の中心点１５４からヘッド１３２の外周縁１３８まで引く。球体１５０の中心点は、ヘッド１３２の水平中心のわずか上に配置して、利用できる角度を最大にすることが好ましい。半径１５６が外周縁１３８と合致する点で接する直線は、延長円錐台形テーパー部分６４のテーパー角を表す。図９に示す位置に中心点１５４を含む球体１５０（又はトロイド、楕円又は地球）の「スライス」を有するヘッド１３２を提供することによって、ヘッド部分１３２と内壁６２の接触を維持しながら、挿入部材１３０の最も適応性に富んだ角度付け位置が達成される。外周縁１３８は従来技術のテーパー付きねじより大きい表面積を有し、しかも挿入部材１３０を、内壁６２との接触を依然として維持しながら、より大きな角度で挿入して固定できることも有利である。
【００６８】
より具体的に述べると、図１１に示すように、挿入部材１３０は、接触点１５２が内壁６２との接触を維持しながら、かなりの角度で回転することができる。接触点は、挿入部材１３０のいくつもの部分では低く現れそして残りの部分では、高く現れるが、摩擦ロック又は摩擦シールを生成する。
【００６９】
また、挿入部材の各種の具体的実施態様を図５〜９に示す。先に述べているように、挿入部材は、開口６０中に、又は開口６０を通じて挿入できる部材であればよい。例えば、挿入部材は、図６に示すねじ９０、図７に示す釘１１０又は図８に示す開口カバー１２０でもよい。ねじ９０、釘１１０及び開口カバー１２０は各々、上記占有権があるヘッドの配置構成１３２を有している。ねじ９０と釘１１０も開口６０内に受容される部分をもっている。
【００７０】
ねじ９０、釘１１０及び開口カバー１２０にこの「万能形」ヘッド１３２を使用すると、これらの挿入部材を開口６０内に堅固にロックすることができる。さらに、本発明は、本発明の非ロッキングねじ１００又は各種の挿入部材１３０に対して使用できる「万能形」開口６０を提供できるので、外科医は、現在提供されているより広い範囲の選択の幅を得ることができる。外科医は、同じカップ５０を使用することによって、釘、ねじ、骨スパイク又は通孔カバーを、カップを交換することなしに、開口６０のどれかを通じて挿入することができる。延長テーパー部分６４を有するヘッド１３２のロッキング配置構成は、液密ロックを高める。
【００７１】
使用中、挿入部材は、開口６０内に配置されそして衝撃力が加わる。その結果、ヘッド１３２は円錐台形テーパー６４に当接して着座し液密シールを形成して、摩擦砕片の開口６０を通る移行を制止するか又は少なくとも一部分を制限する。各種の挿入部材を移植する移植技法は、患者の考えと外科医の採択に応じて変化するから、これ以上説明しない。カップ５０が一旦適正に着座すると、外科医は、公知の手順を使用して、ライナー５２をカップ内に固定することができる。必要な場合、外科医は、大腿骨補てつ具と、カップ及びライナーと協働させるため、やはり公知の方法を利用して移植することもできる。
【００７２】
上記のことは、本発明の実施態様を例示し、説明しかつ記述することを目的としている。これら実施態様の改変と適応は、当業技術者にとっては明らかなことであり、そして本発明の範囲又は精神又は本願の請求項から逸脱することなく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１Ａ】従来技術のＶ字形通孔の側面断面図を示す。
【図１Ｂ】対応する従来技術の釘が中に配置された図１Ａに示すＶ字形通孔の側面断面図を示す。
【図１Ｃ】従来技術のねじがわずかに角度をつけて挿入された図１Ａに示すＶ字形通孔の側面断面図を示す。
【図２Ａ】従来技術の「ねじ専用」の開口の側面断面図を示す。
【図２Ｂ】伝統的なテーパー付きねじを中に配置された図２Ａに示す「ねじ専用」の開口の側面断面図を示す。
【図３】本発明の一実施態様の、挿入部材とライナーを受容する寛骨臼カップの分解斜視図を示す。
【図４】本発明の好ましい一実施態様による開口の側面断面図を示す。
【図５】非ロッキング骨ねじを含む本発明の一実施態様の開口の側面断面図を示す。
【図６】ロッキング骨ねじを含む本発明の一実施態様の開口の側面断面図を示す。
【図７】患者の定位置に位置するロッキング釘を含む本発明の実施態様による開口の側面断面図を示す。
【図８】ロッキング開口カバーを含む本発明の一実施態様の開口の側面断面図を示す。
【図９】本発明の一実施態様の挿入部材の「万能形」ヘッドの側面図を示す。
【図１０】補てつ具に挿入される前の挿入部材の一部分の斜視図を示す。
【図１１】補てつ具の開口に挿入された図１０の挿入部材の斜視図を示す。
【国際公開パンフレット】
2004526493.tif 000003
2004526493.tif 000004
2004526493.tif 000005
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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