(57)【要約】人工装具の関節形成面が互いに分離することを防止するための方法、システム、装置。１つの実施形態による収容システムは、従来の拘束式構成部品よりも拡大された動作範囲を提供するとともにインプラントステムヘッドが人工装具構成部品から脱臼することを防止しようとする。１つの実施形態では、インプラント構造部材は、空洞と、リップを有する開口とを備え、リップは、その一部に沿ったウェブを有する。インプラントステムヘッドは、ウェブと一致する協働面を有し、インプラントステムヘッドの協働面がウェブと揃えられるときに、ヘッドはインプラント構造部材に挿入されることができる。インプラントステムヘッドは、それから、回転され、大腿骨ステム構成部品が取り付けられ、それによりヘッドの脱臼を防止する。
2004522509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面及びリップと、
ほぼ球形を有する空洞を形成する内面とを有するとともにインプラントステムのヘッドを受け入れるように構成されたインプラント構造部材を備え、
前記内面が、さらにウェブを有し、
ウェブが、インプラント構造部材のリップの一部分のみの辺りに広がり、インプラント構造部材の空洞のほぼ球状に形成された内面に続く内面を有し、インプラントステムの外面にほぼ対応するように形成され、
ウェブは、インプラントステムヘッドが第１の方向に向けられるときにインプラントステムヘッドが構造部材の空洞に挿入されるのを可能にするように構成されているとともに、インプラントステムヘッドが第２の方向に向けられるとともにステムに取り付けられるときにインプラントステムヘッドが第１の方向に向けられないように空洞内でインプラントステムヘッドを拘束するように構成されたインプラント。
【請求項２】
インプラントステムヘッドがインプラント構造部材に対して関節でつながるとき、ウェブの内面がインプラントステムヘッドと協働するように形成される請求項１のインプラント。
【請求項３】
インプラントステムヘッドが第１の方向にあるときにインプラントステムヘッドがインプラント構造部材に挿入されることを可能にするウェブに対応して形成された面を有するほぼ球状のボディと、大腿骨構成部品を受け入れるための空洞とを有するインプラントステムヘッドをさらに備える請求項１又は２に記載のインプラント。
【請求項４】
インプラントステムヘッドに結合されるように構成された大腿骨構成部品をさらに備える請求項３のインプラント。
【請求項５】
寛骨臼に結合されるように構成されるとともにインプラント構造部材を受け入れるように構成された寛骨臼カップをさらに備える請求項４のインプラント。
【請求項６】
寛骨臼によって受け入れられるように構成され、第１のインプラント構造部材を受け入れるように構成された空洞を有し、第２のインプラント構造部材の外面に空洞への出入りを可能にする少なくとも１つの開口を有する第２のインプラント構造部材をさらに備える請求項４のインプラント。
【請求項７】
ウェブがほぼＤ形の開口を形成する請求項１から６のいずれか１つに記載のインプラント。
【請求項８】
ウェブがカーブしたエッジで構成される請求項１から６のいずれか１つに記載のインプラント。
【請求項９】
インプラント構造部材がセラミックで構成される請求項１から８のいずれか１つに記載のインプラント。
【請求項１０】
ウェブが、インプラント構造部材の内面を形成する曲率半径に等しい曲率半径を有する内面を備える請求項１から６のいずれか１つに記載のインプラント構造部材。
【請求項１１】
ウェブが患者内で上方に配置されることができる請求項１から６のいずれか１つに記載のインプラント。
【請求項１２】
インプラントステムヘッドがインプラント構造部材の中に配置されるとき、インプラントステムヘッドの中心点がインプラント構造部材の中心点と同じ位置でない請求項１から３のいずれか１つに記載のインプラント。
【請求項１３】
インプラントステムヘッドがセラミックで構成される請求項１から１２のいずれか１つに記載のインプラント。
【請求項１４】
インプラントステムヘッドの空洞が、ウェブに対応するように構成されるインプラントステムヘッドの面に配置される開口を備える請求項３のインプラント。
【請求項１５】
寛骨臼に受け入れられるように構成された第２のインプラント構造部材をさらに備える請求項３のインプラント。
【請求項１６】
第２のインプラント構造部材が、第１ののインプラント構造部材を受け入れるように構成されるとともに第２のインプラント構造部材の外面にあって空洞への出入りを可能にする少なくとも１つの開口を有する空洞を備える請求項１５のインプラント。
【請求項１７】
（ａ）
（ｉ）外面及びリップと、ほぼ球形を有する空洞を形成する内面とを有するとともにインプラントステムのヘッドを受け入れるように構成され、前記内面が、さらにウェブを有し、ウェブが、インプラント構造部材のリップの一部分のみの辺りに広がり、インプラント構造部材の空洞のほぼ球状に形成された内面に続く内面を有し、インプラントステムの外面にほぼ対応するように形成され、ウェブは、インプラントステムヘッドが第１の方向に向けられるときにインプラントステムヘッドが構造部材の空洞に挿入されるのを可能にするように構成されているとともに、インプラントステムヘッドが第２の方向に向けられるとともにステムに取り付けられるときにインプラントステムヘッドが第１の方向に向けられないように空洞内でインプラントステムヘッドを拘束するように構成されたインプラント構造部材を配置し、
（ｉｉ）インプラントステムヘッドが第１の方向にあるときにインプラントステムヘッドがインプラント構造部材に挿入されることを可能とするウェブに対応して形成された面を有するほぼ球状のボディと、大腿骨ステム構成部品を受け入れる空洞とを備えるインプラントステムヘッドをインプラント構造部材と位置合わせを行い、
（ｉｉｉ）インプラントステムヘッドをインプラント構造部材の中に配置される空洞に挿入し、
（ｉｖ）インプラントステムヘッド内に配置される空洞が大腿骨ステム構成部品を受け入れるように配置されるまで、インプラントステムヘッドをインプラント構造部材の空洞内で回転させ、
（ｖ）大腿骨ステム構成部品をインプラントステムヘッドに取り付けて、
人工装具を提供し、
（ｂ）
（ｉ）大腿骨構成部品の大腿骨ステムを患者の大腿骨にインプラントし、
（ｉｉ）人工装具を骨盤の寛骨臼に取り付けて、
外科的に人工装具をインプラントして、
患者の股関節の少なくとも一部を交換する方法。
【請求項１８】
ウェブの内面が、インプラントステムヘッドがインプラント構造部材に対して関節でつながるときにインプラントステムヘッドと協働するように形成される請求項１７の方法。
【請求項１９】
接着剤を使用して大腿骨ステム構成部品を取り付ける請求項１７の方法。
【請求項２０】
機械的接続を使用して大腿骨ステム構成部品を取り付ける請求項１７の方法。
【請求項２１】
インプラントステムヘッドを約９０度回転させて、インプラント構造部材の空洞内でインプラントステムヘッドを回転させる請求項１７の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連する出願
この出願は、この出願に参照によって取り込まれる“二極性内部人工装具用のつなぎ留められたヘッド”というタイトルが付けられた２００１年１月２５日に提出された仮出願ＮＯ．６０／２６４，１５３に対して優先権を主張する。
【０００２】
本発明の分野
本発明は、一般的には、人工装具インプラント(implants)（人工装具の関節形成面が互いに分離することを防止するための装置含む）に関する方法、システム、装置に向けられる。より具体的には、インプラントステムヘッド(implant stem head)が人工装具構成部品から脱臼されるのを防止するための装置に向けられる。
【０００３】
本発明の背景
股関節、肩関節、膝関節を含む人工インプラントは、整形外科手術で広く使われている。股関節の人工装具は、一般的である。人間の股関節は機械的にボールソケットジョイントとして働き、大腿骨のボール形のヘッドが、骨盤のソケット型の寛骨臼の中に配置される。種々の変性疾患と損傷は、合成材料を用いた股関節の全部又は一部の交換を必要とするかも知れない。人工装具構成部品は、一般に金属、セラミックス、プラスチックのいずれかから作られる。
【０００４】
股関節全体の関節形成術及び半関節形成術は、医療産業においてよく知られた、患者の股関節の全部又は一部を交換するための２つの手法である。股関節全体の関節形成術は、大腿骨の構成部品とその関節の寛骨臼面の両方を取り替え、大腿骨の人工装具と寛骨臼の人工装具の両方が必要とされる。従来の寛骨臼の人工装具は、カップ、カップとライナー(liner)、ある場合にはライナーのみを備えていてもよい。この全ては、種々の形状とサイズで形成されていてもよい。一般的に、金属カップと高分子ライナーが使われる。しかしながら、ライナーは、ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、セラミック材料を含む種々の材料で作られてもよい。カップは、普通はほぼ半球形であり、外側の凸面と、カップライナーを受け入れるように構成された内側の凹面を特徴とする。ライナーはカップの内側に収まり、凸面と凹面を有する。カップライナーは寛骨臼構成部品アセンブリでの軸受け部材である。ライナーの凸面は、カップ又は寛骨臼の内側の凹面に対応し、ライナーの凹面は、大腿骨構成部品のヘッドを受け入れる。寛骨臼カップは、磨耗を減少させるために、よく磨かれた内面を有していてもよい。
【０００５】
ライナーの凹面、つまり内部の凹面は、凹面の中心を通る軸に対しての特徴によって特徴付けられる。この軸は、シェル(shell)の中心軸と一直線になっていてもよく、なっていなくてもよい。一般的なライナーでは、凹面は、半球構造を有し、内径としても参照される。このようなライナーでは、その構造は、内径中心を通る軸に対して同軸である特徴によって特徴付けられる。
【０００６】
寛骨臼人工装具は、患者の穴を広げた寛骨臼に固定されてもよい。このような人工装具は、カップ（又はカップとライナーのアセンブリ）を備えてもよく、カップは、カップの開口にネジを通すことによって、又は、カップをセメントで固定することによって固定される。ある場合には、骨のストックが乏しいために、ライナーだけが、患者にセメントで固定される。他の場合には、多孔質面を有するカップは、穴を広げた寛骨臼面に圧入されてもよい。
【０００７】
股関節全体の関節形成術に使用される大腿骨人工装具は、一般的には、球状又はほぼ球状のヘッドを備え、ヘッドは、ヘッドと細長いステムを接続するネックを用いてステムに取り付けられる。使用の際は、細長いステムは大腿骨の髄内の管に配置され、球状又はほぼ球状のヘッドは、寛骨臼構成部品に対して関節でつながる。股関節全体の関節形成術で使用される大腿骨人工装具は、下で説明される半関節形成術で使用される内部人工装具と異なっていても、いなくてもよい。しかしながら、それぞれのタイプの人工装具の大腿骨ヘッドは、一般的に、標準的なサイズと形状である。種々のカップ、ライナー、シェル、ステムや他の構成部品が、それぞれのタイプの関節形成術で供給され、股関節の機能を回復させるためのモジュール式の人工装具を形成する。
【０００８】
半関節形成術は、股関節の一部の交換に適用するものである。例えば、大腿骨の構成部品の交換であり、それによって、大腿骨人工装具が患者の寛骨臼にある自然の体内組織に対して関節でつながる。半関節形成術でインプラントされた大腿骨の人工装具は、一般的には内部人工装具と呼ばれる。一般的に、内部人工装具は、ステム、ヘッドを備え、シェルやライナーのような追加の構成部品を備えてもよい。現在の内部人工装具デザインは、（１）モノブロック(monoblock)、（２）２つの構成部品、（３）３つの構成部品、そして（４）５つの構成部品のデザインを含む。モノブロックの内部人工装具は、大腿骨ステムとヘッドを備える１ピース構造である。極性とは、人工装具が備える関節形成面の数を表す。モノブロック内部人工装具は、ヘッドと患者の自然の寛骨臼との間に１つの関節形成面を備える。
【０００９】
２つの構成部品の内部人工装具は、大腿骨構成部品とシェルとを備える。大腿骨構成部品は、モジュール式のヘッドとステムを備えてもよい。２つの構成部品のデザインは、ヘッドがシェルに対して関節でつながり、シェルが寛骨臼に対して関節でつながるように、二極性であってもよい。３つの構成部品の内部人工装具は、大腿骨構成部品、ライナー、シェルを備える。２つの構成部品のデザインに似て、大腿骨構成部品は、モジュール式のヘッドとステムを備えてもよい。３つの構成部品の内部人工装具は、二極性であっても、三極性であってもよい。二極性では、ライナーはシェルに固定される。三極性では、ヘッドは、ライナーに対して関節でつながり，ライナーは、シェルに対して関節でつながり、シェルは、寛骨臼に対して関節でつながる。５つの構成部品の内部人工装具は，大腿骨構成部品（モジュール式のヘッドとステムを備えてもよい。）、第１ライナー、第１シェル、第２ライナー、第２シェルを備える。第１，第２ライナーの両方は、第１，第２シェルのそれぞれの内側に固定される。それゆえに、このデザインは、三極性デザインである。第２シェルは、寛骨臼に対して自由に関節でつながり、大腿骨構成部品のモジュール式のヘッドは、第１ライナーに対して関節でつながり、第１シェルは、第２ライナーに対して関節でつながる。このように、内部人工装具は、構成部品の数に関連して説明されてもよく、患者に取り付けられる関節形成面の数に関連して説明されてもよい。ある現在のデザインは、さらに下で説明される大腿骨ヘッドを拘束するためのスナップリング(snap ring)のような機械的装置も備えていてもよい。
【００１０】
股関節全体の人工装具のみならず内部人工装具も、拘束式、非拘束式人工装具として説明されてもよい。非拘束式人工装具は、インプラントされた位置に人工装具を保持するために、関節を介した体の下向きの力と、筋肉、靭帯、腱を含む軟組織による作られた張力に頼る。他の人工装具は、インプラントステムヘッドのような構成部品の脱臼を防止するための機構を備える。一般的には、これらの人工装具は、股関節のより小さな動作範囲という結果になる拘束機構を有し、一般的に“拘束式”構成部品と呼ばれる。
【００１１】
拘束機構の１つの例は、ヘッドが内径内に拘束されるようにヘッドの周りに半球よりも大きい被覆を有するシェル又はライナーであり、これにより、亜脱臼又は脱臼が防止される。標準ライナーと対比して、拘束式ライナーは、内径の周辺部分より上の延長された部分を使用することにより、大腿骨ヘッドの被覆を大きくし、脱臼の可能性を減らす。また、万が一、亜脱臼がおこった場合にヘッドが元に戻るのを助ける。拘束式構成部品の使用は、動作範囲が縮小するという結果になるため、一般的には、望ましくないが、拘束式構成部品の使用は、乏しい安定性の場合には、脱臼を避けるために、有益である。例えば、T.Cobb et al.,股関節全体の関節形成術における縁が持ち上げられた寛骨臼ライナー：術後の脱臼との関係、Journal of Bone and Joint Surgery, Vol.78-A, No.1, Jan. 1996, pp. 80-86を参照のこと。しかしながら、拘束式構成部品は、持ち上げられたリップ(lip)部分の方向での接触のために動作角度の減少がある。従って、標準ライナーに比べて全体の動作範囲の実質的な損失がある。シェル又はライナーによって拘束されたインプラントステムヘッドは、もし大腿骨構成部品がそのアセンブリによって許される動作範囲を超えて回転すれば、脱臼するかも知れない。インプラントステムヘッドを保持するライナー又はシェルのエッジ又はリップが、大腿骨構成部品が回転する支点として働き、それにより、インプラントステムヘッドを人工装具のライナー又はシェルの内部の位置から脱臼させるから、脱臼が起こるかも知れない。股関節人工装具の脱臼は痛みが伴い、医療の介入を必要とすることが多い。
【００１２】
ポリエチレンライナーを含む３つの構成部品の二極性内部人工装具は、業界で知られており、少なくとも３つの大きな臨床上の問題に苦しむ。第１に、関節形成の圧倒的大部分がライナーとシェルとの間で起こる。シェルと寛骨臼との間での相対的な動きがほとんど得られないことは珍しくない。第２に、ライナーの疲労負荷のために装置から発生した、かなりの量のポリエチレン磨耗くずがあることが多い。最後に、標準ヘッドサイズと適切な厚みのライナーを取り込む必要性のためにシェルのサイズに下方限界がある。これらの問題に対する現在の解決法は、セラミックシェル、セラミックヘッド、及び、ヘッドをシェルに固定するポリエチレンスナップリングを有するデザインを含む。このようなデザインは、しばしば、ポリエチレンの磨耗につながり、複雑なアセンブリを有する。他の解決法は、一極性モノブロック装置の使用である。これは、ライナーを必要としないが寛骨臼の過度の磨耗という結果になる。
【００１３】
このように、従来の拘束式人工装具よりも大きな動作範囲を提供するとともに、インプラントステムヘッドが脱臼することを防止するようにインプラントステムヘッドを保持することができる人工装具構成部品に対する必要性ある。内側の軸受け面すなわち、ライナーの必要性を排除するとともに、インプラントヘッドが脱臼することを防止するようにインプラントヘッドを保持することができる人工装具構成部品に対する必要性もある。
【００１４】
発明の要約
下で述べられるのは、本発明によるシステムと方法の簡単な要約である。本発明は、ここで具現化され、広く説明されるように、本発明の目的に従って前述の問題に取り組み、利益と利点を提供する。この発明の１つの実施形態による人工装具は、現在の拘束式人工装具よりも拡大された動作範囲を有する拘束式人工装具を提供する。この発明の１つの実施形態によると、拘束式人工装具は、大腿骨構成部品の脱臼を防止する。この発明の人工装具は、人間と動物と共に使用されてもよく、従来の股関節人工装具（股関節全体の関節形成術に使用される内部人工装具と人工装具を含む。）と共に使用されてもよい。
【００１５】
この発明の１つの実施形態による収容システムは、ほぼ球状の外面と、インプラントステムヘッド又は他の人工装具構成部品を受け入れるように構成された空洞及び開口とを有するインプラント構造部材を備える。インプラント構造部材の空洞の開口は、空洞内でインプラントステムヘッドを保持し、それが脱臼することを防止するためのウェブ(web)を有するリップを備える。ウェブは、開口を形成するリップの一部分のみから成る。結果として、この大腿骨構成部品は、従来の拘束式人工装具に結合した大腿骨構成部品により提供される動作範囲より大きな動作範囲で移動することができる。１つの実施形態では、インプラントステムヘッドの外面の一部が、シェル上のウェブに対応して構成される。この発明の１つの実施形態によるインプラントステムヘッドは、大腿骨ステム構成部品を受け入れるように構成された開口を備える。
【００１６】
この発明の１つの実施形態による収容システムは、最初に、インプラント構造部材のウェブに対応するように形成されたインプラントステムヘッドの面を、その面がウェブに対応するように第１の方向に合わせることによって、組み立てられる。インプラントステムヘッドは、それから、インプラント構造部材に挿入され、インプラント構造部材の開口を通じてヘッドの開口が見えるまで回転される。大腿骨ステム構成部品がインプラントステムヘッドに結合されると、インプラントステムヘッドは、ヘッドの面がウェブと一致する第１の方向に向けられることができない。それゆえに、インプラントステムヘッドは、大腿骨ステムが最初に取り外されなければ、インプラント構造部材から取り外されることができない。結果として、大腿骨構成部品は、患者の中に配置される間に脱臼することがない。
【００１７】
この発明の１つの実施形態による収容システムの１つの特徴は、大腿骨構成部品の脱臼の危険性を排除したことである。
この発明の１つの実施形態による収容システムの他の特徴は、拡大された動作範囲を提供する拘束式人工装具構成部品である。
この発明の１つの実施形態による収容システムのさらに別の特徴は、製造費用が高くなく、少ない数の部品を備えることである。
【００１８】
この発明の１つの実施形態による収容システムの別の特徴は、ポリエチレンライナーの必要性を排除したことである。これにより、より大きなヘッド径が使用でき、結果として動作範囲が大きくなるとともにポリエチレン磨耗の可能性を排除できる。
この発明の１つの実施形態による収容システムのさらに別の特徴は、組み立てが容易で、組み立てのために追加の器具を必要としない収容システムである。
【００１９】
本発明によると、外面及びリップと、ほぼ球形を有する空洞を形成する内面とを有するとともにインプラントステムのヘッドを受け入れるように構成されたインプラント構造部材を備え、前記内面が、さらにウェブを有し、ウェブが、インプラント構造部材のリップの一部分のみの辺りに広がり、インプラント構造部材の空洞のほぼ球状に形成された内面に続く内面を有し、インプラントステムの外面にほぼ対応するように形成され、ウェブは、インプラントステムヘッドが第１の方向に向けられるときにインプラントステムヘッドが構造部材の空洞に挿入されるのを可能にするように構成されているとともに、インプラントステムヘッドが第２の方向に向けられるとともにステムに取り付けられるときにインプラントステムヘッドが第１の方向に向けられないように空洞内でインプラントステムヘッドを拘束するように構成されたインプラントが提供される。
【００２０】
さらに本発明によれば、外面及びリップと、ほぼ球形を有する空洞を形成する内面とを有するとともにインプラントステムのヘッドを受け入れるように構成され、前記内面が、さらにウェブを有し、ウェブが、インプラント構造部材のリップの一部分のみの辺りに広がり、インプラント構造部材の空洞のほぼ球状に形成された内面に続く内面を有し、インプラントステムの外面にほぼ対応するように形成され、ウェブは、インプラントステムヘッドが第１の方向に向けられるときにインプラントステムヘッドが構造部材の空洞に挿入されるのを可能にするように構成されているとともに、インプラントステムヘッドが第２の方向に向けられるとともにステムに取り付けられるときにインプラントステムヘッドが第１の方向に向けられないように空洞内でインプラントステムヘッドを拘束するように構成されたインプラント構造部材を配置し、インプラントステムヘッドが第１の方向にあるときにインプラントステムヘッドがインプラント構造部材に挿入されることを可能とするウェブに対応して形成された面を有するほぼ球状のボディと、大腿骨ステム構成部品を受け入れる空洞とを備えるインプラントステムヘッドをインプラント構造部材と位置合わせを行い、インプラントステムヘッドをインプラント構造部材の中に配置される空洞に挿入し、インプラントステムヘッド内に配置される空洞が大腿骨ステム構成部品を受け入れるように配置されるまで、インプラントステムヘッドをインプラント構造部材の空洞内で回転させ、大腿骨ステム構成部品をインプラントステムヘッドに取り付けて、人工装具を提供し、大腿骨構成部品の大腿骨ステムを患者の大腿骨にインプラントし、人工装具を骨盤の寛骨臼に取り付けて、外科的に人工装具をインプラントして、患者の股関節の少なくとも一部を交換する方法が提供される。
【００２１】
図面の詳細な説明
この発明による方法、システム、装置は、従来の拘束式人工装具よりも拡大された動作範囲を確保するとともに人工装具の関節形成面が互いに分離することを防止するための収容システムを提供しようとする。この発明による収容システムの１つの実施形態は、拡大された動作範囲を提供するとともに大腿骨構成部品のインプラントステムヘッドを拘束するための股関節の人工装具構成部品を提供しようとする。一般的に、この発明の１つの実施形態による収容システムは、インプラントステムヘッドを受け入れるための空洞と開口とを有するインプラント構造部材を備える。開口は、リップとリップの一部に沿ったウェブとを備える。収容システムは、ウェブの形状に対応した形状をした協働面を有するインプラントステムヘッドも備える。インプラントステムヘッドは、ヘッドの協働面がウェブと揃えられるときにのみインプラント構造部材に挿入され、取り外されるように構成されている。
【００２２】
この発明の１つの実施形態による収容システムは、インプラント構造部材のウェブとインプラントステムヘッドの協働面を揃え、インプラントステムヘッドをインプラント構造部材に挿入することによるアセンブリである。インプラントステムヘッドは、それから、回転され、大腿骨ステム構成部品が取り付けられる。インプラントステムヘッドは、ステムが最初にヘッドから取り外され、インプラントステムヘッドの協働面がウェブに向けられるようになった場合にのみインプラント構造部材から取り外されることができる。このように、ヘッドは、ステムとヘッドが組み立てられている限り、インプラント構造部材に拘束される。
【００２３】
本発明の収容システム１０は、図１、２で、２つの構成部品の二極性内部人工装具として図解される。この収容システム１０は、インプラントステムヘッドを受け入れるように構成されたシェルのようなインプラント構造部材１４を備える。インプラントステムヘッド１２は、大腿骨ステム構成部品１３に結合されるように構成されている。インプラントステムヘッドと大腿骨ステム構成部品は、組み立てられたときに大腿骨構成部品を形成する。図１，２で示されるように、インプラント構造部材１４は、寛骨臼１１の中に収まるように構成されており、インプラントステムヘッド１２を捕え、保持するように構成されている。インプラント構造部材１４は、ほぼ球形を有し、内面１８と開口２０により形成される空洞１６を備える。図５で示されるように、開口２０は、ウェブ２２を有するリップ３６を備え、ウェブ２２は、開口２０がＤ形を形成するように開口２０のサイズを小さくする。図６で示される別の実施形態では、ウェブ２２は、大腿骨ステム構成部品が少し大きな動作範囲で回転できるようにカーブしたエッジ３１を備える。他の実施形態では、ウェブ２２は、他の適切な形状を有する。
【００２４】
インプラントステムヘッド１２は、インプラント構成部材１４の開口２０を超えて延びてもよいし、延びなくてもよい。例えば、図１−２と１０−１１で示されるように、インプラントステムヘッド１２は、インプラント構造部材１４の開口２０を超えて延びる。しかし、ヘッド１２と部材１４は、ヘッド１２が開口２０を超えて延びないように構成されていてもよい。例えば、図３−４，７−９で示されるように、インプラント構造部材１４は、ヘッド１２がインプラント構造部材１４の開口２０を超えて延びないように、インプラントステムヘッド１２を受け入れるように構成されていてもよいし、ヘッド１２が開口２０を超えて延びるように構成されていてもよい。１つの実施形態では、ウェブ２２の面は、リップ３６に対して直角であってもよい。別の実施形態では、ウェブ２２の面は、リップ３６に対していかなる適切な角度であってもよい。２つの構成部品の収容システム１０の説明は、一般的に、図１−１１に示される全ての実施形態に当てはまり、唯一の違いは、上で説明されたように、インプラント構造部材に対するインプラントステムヘッドの配置である。
【００２５】
図７で示されるように、第１の接線３０と第２の接線３２は平行でない。その代わりに、第１の接線３０は、第２の接線３２に平行である参照線３４に対して９０度より小さい角度αである。ウェブ２２は、内面１８の続きとして形成され、内面１８の他の部分と同じ曲率半径を維持する。このように、ウェブ２２は、図７で示されるように角度αを形成するために参照線３４を超えて内面１８を延長することにより形成される。この構成では、ウェブ２２は、開口２０を横切って径を小さくし、インプラントステムヘッド１２上に不要な磨耗を引き起こしそうな面を形成しない。
【００２６】
インプラントステムヘッド１２は、形状がほぼ球状であり、協働面２４を備える。協働面２４は、インプラントステムヘッド１２がインプラント構造部材１４の空洞１６の中に挿入されることを可能にする。面２４は、図１−４で示されるように、平面でもよく、ウェブの形状に対応した別の形状で形成されてもよい。図７で示されるように、協働面２４は、インプラントステムヘッド１２上に配置される。また、インプラントステムヘッド１２の径１５は、協働面２４に垂直であるとともにインプラントステムヘッド１２の中心を通り、開口２０の中の間隔１７よりも少し小さい。この構成は、協働面２４をウェブ２２と揃えることによりインプラントステムヘッド１２が空洞１６に挿入されるのを可能とする。図８で示されるように、協働面２４の方向をこのように揃えることにより、インプラントステムヘッド１２がウェブ２２を通り過ぎて空洞１６に挿入される。
【００２７】
インプラントステムヘッド１２がインプラント構造部材１４の空洞１６に完全に挿入された後，ヘッド１２は、ヘッド１２が空洞１６で保持されるように回転される。具体的には、インプラントステムヘッド１２が回転された後、ヘッド１２は、インプラント構造部材１４から取り外されることができない。なぜなら、図７で示されるインプラントステムヘッド１２の径１９は、開口２０の間隔１７よりも大きく、また、協働面２４は、図９に示されるように、もはやウェブ２２と一致して方向を揃えられていないからである。大腿骨ステム構成部品１３は、それから、ヘッド１２に結合され、協働面２４がウェブ２２と揃えられるのを防止する。これにより、ヘッド１２がインプラント構造部材１４に保持される。一旦、大腿骨ステム構成部品１３がヘッド１２に結合されると、大腿骨ステム構成部品１３が取り外されるまで、ヘッド１２はシェル１４から取り外されることができない。なぜなら、ステム１３は、ヘッド１２が回転され、協働面２４がウェブ２２と揃うのを防止するからである。
【００２８】
図７−９に示されるように、インプラントステムヘッド１２は、空洞２６を備える。空洞２６は、大腿骨ステム構成部品１３を受け入れるように構成され、ほぼ円柱状である。別の実施形態では、空洞２６は、ヘッド１２をステム１３に結合させるためのネジ山、棘、リング又は他の適切な機械的コネクタを備えていてもよい。さらに別の実施形態では、ヘッド１２を大腿骨ステム構成部品１３に結合させるために、接着剤又はセメントが使用されてもよい。
【００２９】
１つの実施形態では、インプラントステムヘッド１２の空洞２６の開口２８は、協働面２４に配置される。この実施形態では、開口２８は、図９で示されるように、インプラントステムヘッド１２が開口２８を露出させるように回転された後にのみ、ステム１３を受け入れるように配置される。ステム１３のインプラントステムヘッド１２への取り付けは、図１０で示されるように、インプラントステムヘッド１２が回転され、インプラントステムヘッド１２が空洞１６から取り外されるのを防止する。具体的には、インプラントステムヘッド１２がステム１３に取り付けられた後、ステム１３は、図１１で示されるように、開口２０のリップ３６に接触し、インプラントステムヘッド１２がこれ以上回転されるのを防止する。このように、開口２０のリップ３６は、大腿骨ステム構成部品１３の動作範囲を定める。別の実施形態では、開口２８は、ヘッド１２の面２４以外の場所に配置される。例えば、開口２８は、面２４に隣接して配置されてもよい。又は、ヘッド１２上の別の場所に配置されてもよい。使用の際に、ウェブ２２は、好ましくは、動作範囲を最大にし、亜脱臼の可能性を最小にするために、図２で示されるように、上方に配置される。
【００３０】
この発明による１つの実施形態では、軸外偏心が提供される。１つの実施形態では、負の偏心が提供され、寛骨臼に関連したインプラント構造部材の回転を強いる。別の実施形態では、正の偏心が提供され、大腿骨構成部品の拡大された動作範囲という結果になる。例えば、図７−９で示されるように、インプラントステムヘッド１２の回転中心３７は、シェル３９の中心と同じ場所に配置されない。インプラントステムヘッド１２の回転中心３７は、シェルの中心３９よりも開口２０の近くに配置される。その結果、大腿骨構成部品は、回転中心３７とシェルの中心３９が同じ位置に配置される場合よりも拘束されない。
【００３１】
この発明の１つの実施形態では、インプラントステムヘッド１２は、セラミックであり、インプラント構造部材１４は、セラミックのシェルである。この実施形態は、ポリエチレンをいかなる形でも含まず、磨耗くずを減少させる。１つの実施形態では、インプラントステムヘッド１２は、従来のヘッドよりも大きく、アセンブリの径が拡大された結果、拡大された動作範囲を可能とする。１つの実施形態では、シェルのスロート径は、完全な半球よりも少し小さいものに縮小され、さらに動作範囲を拡大する。
【００３２】
この発明による収容システムの別の実施形態は、図１２で３つの構成部品の三極性内部人工装具として図解される。収容システム４１は、上で説明された２つの構成部品の実施形態にとても似ている。その保持機構がライナー３８の内部に配置される。例えば、収容システム４１は、ライナー３８を受け入れるための空洞４０を有するシェル４６を備える。シェル４６は、寛骨臼４３に受け入れられるように構成されている。ライナー３８は、シェル４６の空洞４０に受け入れられるように構成されており、インプラントステムヘッド４８を受け入れるように構成された空洞４７を備える。ライナー３８の空洞４７は、内面４２と開口４４により形成される。内面４２は、いかなる従来の方法からも形成されることができる。上の２つの構成部品の内部人工装具の実施形態で説明されたように、ライナー３８のリップ上のウェブ５０は、インプラントステムヘッド４８を捕えるように配置され、また、ステム４５がヘッド４８に結合されている間にインプラントステムヘッド４８の脱臼を防止するように配置される。
【００３３】
この発明による収容システムのさらに別の実施形態は、図１３で、５つの構成部品の内部人工装具として図解される。図１２の実施形態に似て、収容システム７２の保持機構は、第１のライナー７４に配置され、インプラントステムヘッド７６を受け入れるように構成されている。第１のシェル７８は、第１のライナー７４を受け入れるように構成されており、第２のライナー８０は、第１のシェル７８を受け入れるように構成されている。第２のライナー８０は、第２のシェル８２に受け入れられ、シェル８２は、寛骨臼８４に受け入れられる。第１のライナー７４は、ウェブ８６を備えるとともに、上の実施形態で説明されたようにヘッド７６を捕え、保持する。
【００３４】
図１４−１７で示される別の実施形態では、収容システムは、２つのウェブ５６，５７を有するシェル５４を備え、それぞれが、シェル５４の開口５８の対向する側面に配置される。インプラントステムヘッド６０は、２つの協働面６２、６３を備える。２つの協働面６２、６３は、インプラントステムヘッド６０がシェル５４の空洞６４に挿入されるようにウェブ５６，５７と一致する。この実施形態では、収容システムは、単一のウェブを有する実施形態と同じように機能する。例えば、インプラントステムヘッド６０は、図１４，１５で示されるように面６２，６３がウェブ５６，５７と一致するすように配置される。インプラントステムヘッド６０は、それから、図１６で示されるようにシェル５４に挿入される。インプラントステムヘッド６０は、それから、図１７で示されるように、ヘッド６０の空洞６６が開口６８に大腿骨ステム構成部品７０を受け入れることができるまで回転される。この発明による収容システムの別の実施形態は、適切な数のウェブを有するとともにウェブに対応するヘッドを備えるシェル又はライナーを備えてもよい。適切な数のウェブは、示されたように、又は３，４，５つのウェブのような別の構成で構成されてもよい。
【００３５】
説明された種々の人工装具の構成部品は、ステンレスやチタンのような金属から作られてもよく、セラミック、ポリエチレンのようなプラスチック、又は、他の適切な材料から作られてもよい。１つの実施形態では、２つの構成部品の二極性内部人工装具の全ての構成部品は、金属である。別の実施形態では、２つの構成部品の二極性の内部人工装具の全ての構成部品は、セラミックである。別の実施形態では、３つの構成部品の内部人工装具のシェルとインプラントステムヘッドは金属又はセラミックであり、ライナーはポリエチレンである。
【００３６】
上で説明されたように、収容システムの実施形態は、全て、半関節形成術で使用される内部人工装具に関連する。この発明による収容システムに似た実施形態は、大腿骨ヘッド構成部品を拘束するウェブを用いて、股関節全体の関節形成術で使用される人工装具に取り込まれてもよい。この発明による収容システムの別の実施形態は、他の人工装具構成部品を捕え、保持するために利用されてもよい。例えば、ウェブは、第１のシェルと第１ののライナーのアセンブリを捕え、保持するために、５つの構成部品の内部人工装具の第２のライナーに取り込まれてもよい。さらに、この発明による収容システムの実施形態は、肩用人工装具、小さな指関節用人工装具のような他の整形外科の人工装具の構成部品を捕えるために使用されてもよい。例えば、拘束式肩用人工装具は、上腕骨のヘッドを捕え、保持するために、ウェブを備えてもよい。
【００３７】
この発明による構造の１つの形状を使用する１つの方法は、次の通りである。図７に示されるインプラントステムヘッド１２は、協働面２４がウェブ２２と一致するようにインプラントステムヘッド１２を第１の方向に向けることによって、シェル１４に挿入されるように配置される。図８に示されるように、インプラントステムヘッド１２は、インプラントステムヘッド１２の外面がシェル１４の内面に接触するようにシェル１４に挿入される。インプラントステムヘッド１２は、それから、空洞２６が露出され、大腿骨ステム構成部品１３を受け入れる位置になるようにヘッド１２を回転させることにより第２の方向に配置される。大腿骨ステム構成部品１３がインプラントステムヘッド１２に結合された後、ヘッド１２は、ステム１３が最初に取り外されるまでは、シェル１４から取り外されることができない。なぜなら、ステム１３は、協働面２４がウェブ２２と一致する第１の方向に、ヘッド１２が向けられるのを防止する。内部人工装具はそれから、大腿骨構成部品のステムが患者の大腿骨にインプラントされることにより、外科手術的にインプラントされる。内部人工装具は、それから、骨盤の寛骨臼にインプラントされる。
前述したものは、この発明の実施形態を図解，描写、説明する目的で提供される。これらの実施形態に対する修正と適用は、当業者にとって明らかであり、この発明と次のクレームの範囲と精神を逸脱せずになされることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
明細書に取り込まれ、その一部を構成する添付図面は、本発明の好ましい実施形態を図解する。そして、その説明と合わせて本発明の原理を開示する。
【図１】２つの構成部品の内部人工装具に取り込まれた、この発明の１つの実施形態による収容システムの断面の斜視図である。
【図２】図１のシステムの分解斜視図である。
【図３】この発明による収容システムの１つの実施形態のインプラント構造部材とインプラントステムヘッドの分解斜視図である。
【図４】１８０度回転された図３のシェルとインプラントステムヘッドの分解斜視図である。
【図５】図１のインプラント構造部材の平面図である。
【図６】この発明の別の実施形態によるインプラント構造部材の平面図である。
【図７】図３のインプラント構造部材とインプラントステムヘッドの断面の側面図である。
【図８】組み立てられた図７のインプラント構造部材とインプラントステムヘッドの断面の側面図である。
【図９】ヘッドがステムを受け入れるように回転された後の図８のインプラントステムヘッドとシェル断面の側面図である。
【図１０】組み立てられた図１のインプラントステムヘッドとシェルとステムの断面の側面図である。
【図１１】組み立てられるとともに回転された図１のインプラントステムヘッドとシェルとステムの断面の側面図である。
【図１２】３つの構成部品の内部人工装具に取り込まれた、この発明の１つの実施形態による収容システムの断面の斜視図である。
【図１３】５つの構成部品の内部人工装具に取り込まれた、この発明の１つの実施形態による収容システムの断面の斜視図である。
【図１４】この発明の別の実施形態による収容システムの分解斜視図である。
【図１５】図１４のシェルとインプラントステムヘッドの断面の側面図である。
【図１６】組み立てられた図１４のシェルとインプラントステムヘッドの断面の側面図である。
【図１７】組み立てられるとともに回転された図１４のシェルとインプラントステムヘッドの断面の側面図である。
【国際公開パンフレット】
2004522509.tif 000003
2004522509.tif 000004
2004522509.tif 000005
2004522509.tif 000006
2004522509.tif 000007
2004522509.tif 000008
2004522509.tif 000009
2004522509.tif 000010
2004522509.tif 000011
2004522509.tif 000012
2004522509.tif 000013
2004522509.tif 000014
2004522509.tif 000015
2004522509.tif 000016
2004522509.tif 000017
2004522509.tif 000018
2004522509.tif 000019
2004522509.tif 000020
2004522509.tif 000021
2004522509.tif 000022
2004522509.tif 000023
2004522509.tif 000024
2004522509.tif 000025
2004522509.tif 000026
2004522509.tif 000027
2004522509.tif 000028
2004522509.tif 000029
2004522509.tif 000030
2004522509.tif 000031
2004522509.tif 000032
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004522509.tif 000033
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004522509.tif 000034
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004522509.tif 000035
2004522509.tif 000036
2004522509.tif 000037
2004522509.tif 000038
2004522509.tif 000039
2004522509.tif 000040
2004522509.tif 000041
2004522509.tif 000042
2004522509.tif 000043
2004522509.tif 000044
2004522509.tif 000045
2004522509.tif 000046
2004522509.tif 000047
2004522509.tif 000048
2004522509.tif 000049
2004522509.tif 000050
2004522509.tif 000051
2004522509.tif 000052
2004522509.tif 000053
2004522509.tif 000054
2004522509.tif 000055
2004522509.tif 000056
2004522509.tif 000057
2004522509.tif 000058
2004522509.tif 000059
2004522509.tif 000060
2004522509.tif 000061
2004522509.tif 000062
2004522509.tif 000063
2004522509.tif 000064
【国際調査報告】
2004522509.tif 000065
2004522509.tif 000066
2004522509.tif 000067
2004522509.tif 000068