(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二重突出穴に植え込むための股臼プロテーゼにおいて、
第１の軸および第２の軸を有する、楕円形で単一構造の本体であって、前記第１の軸は、前記第２の軸よりも長い、本体と、
前記本体の上方骨係合面であって、
前記上方骨係合面は、中心および第１の半径を有する第１の部分球から形成された第１の突出部、ならびに、前記第１の部分球の中心からずれた中心、および前記第１の半径より小さい第２の半径を有する第２の部分球から形成された第２の突出部により画定され、
前記第１の突出部が前記二重突出穴のうちの一方の穴に取り付けられ、かつ前記第２の突出部が前記二重突出穴のうちの他方の穴に取り付けられるように、植え込まれた後、前記第１の部分球と前記二重突出穴の前記一方の穴との間の圧力ばめによる負荷が、前記第２の部分球と前記二重突出穴の前記他方の穴との間の圧力ばめによる負荷よりも大きくなるように、前記第１の半径は前記二重突出穴の前記一方の穴の半径よりも大きく、かつ前記第２の半径は前記二重突出穴の前記他方の穴の半径と同じか、それよりも大きくなっている、
上方骨係合面と、
実質的に前記第１の部分球内に形成される少なくとも１つの実質的に半球の組合穴を有する前記上方骨係合面と相対する下面であって、前記少なくとも１つの組合穴は、股関節プロテーゼのベアリング部材を受け入れるような寸法になっている、下面と、
を備える、股臼プロテーゼ。
【請求項２】
請求項１に記載の股臼プロテーゼにおいて、
前記本体の前記上方骨係合面が、前記第１の部分球により画定される前記第１の突出部と前記第２の部分球により画定される前記第２の突出部との交差部により形成される境界を有し、
前記境界は、前記第１の部分球の前記中心と前記第２の部分球の前記中心との間に位置している、股臼プロテーゼ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の股臼プロテーゼにおいて、
前記第１の半径は、前記第２の半径より０．５％〜３％大きい、股臼プロテーゼ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の股臼プロテーゼにおいて、
前記第１の部分球の前記中心が、前記第２の部分球の前記中心から、前記本体の前記第１の軸に沿って測定して３ｍｍ〜７５ｍｍ離れている、股臼プロテーゼ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の股臼プロテーゼにおいて、
前記第１の部分球および前記第２の部分球が、前記本体と一体に形成されている、股臼プロテーゼ。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の股臼プロテーゼにおいて、
前記第１の部分球の半径は、植え込まれる前記二重突出穴のうちの一方の穴に対して３％サイズが大きく、前記第２の部分球の半径は、植え込まれる前記二重突出穴のうちの不全穴に対して０％〜２．５％サイズが大きい、股臼プロテーゼ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の股臼プロテーゼにおいて、
前記本体の前記上方骨係合面の少なくとも一部は、１つ以上の骨係合構造部を含む、股臼プロテーゼ。
【請求項８】
請求項７に記載の股臼プロテーゼにおいて、
前記１つ以上の骨係合構造部は、段構造部である、股臼プロテーゼ。
【請求項９】
請求項７に記載の股臼プロテーゼにおいて、
前記１つ以上の骨係合構造部は、細孔の模様面である、股臼プロテーゼ。
【請求項１０】
二重突出穴に植え込むための股臼プロテーゼシステムにおいて、
第１の軸および第２の軸を有する、楕円形で単一構造の本体であって、前記第１の軸は、前記第２の軸よりも長い、本体と、
前記本体の上方骨係合面であって、
前記上方面が、中心および第１の半径を有する第１の部分球から形成された第１の突出部、ならびに、中心、および前記第１の半径より小さい第２の半径を有する第２の部分球から形成された第２の突出部により画定され、
前記第１の半径は、前記第１の部分球の中心から前記骨係合面までを測定したものであり、
前記第２の半径は、前記第２の部分球の中心から前記骨係合面までを測定したものであり、
前記第１の突出部が前記二重突出穴のうちの一方の穴に取り付けられ、かつ前記第２の突出部が前記二重突出穴のうちの他方の穴に取り付けられるように、植え込まれた後、前記第１の部分球と前記二重突出穴の前記一方の穴との間の圧力ばめによる負荷が、前記第２の部分球と前記二重突出穴の前記他方の穴との間の圧力ばめによる負荷よりも大きくなるように、前記第１の半径は前記二重突出穴の前記一方の穴の半径よりも大きく、かつ前記第２の半径は前記二重突出穴の前記他方の穴の半径と同じか、それよりも大きくなっている、
上方骨係合面と、
実質的に前記第１の部分球内に形成される少なくとも１つの実質的に半球の組合穴を有する、前記上方骨係合面と相対する下面と、
前記組合穴内に配置されるように構成された実質的に半球のベアリング部材であって、前記ベアリング部材は、股関節プロテーゼのヘッドを受け入れてこのヘッドと関節結合するようになっている、ベアリング部材と、
を備える、股臼プロテーゼシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の股臼プロテーゼシステムにおいて、
前記本体の前記上方骨係合面が、前記第１の部分球により画定される前記第１の突出部と前記第２の部分球により画定される前記第２の突出部との交差部により形成される境界を有し、
前記境界は、前記第１の部分球の前記中心と前記第２の部分球の前記中心との間に位置している、股臼プロテーゼシステム。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の股臼プロテーゼシステムにおいて、
前記第１の半径は、前記第２の半径より０．５％〜３％大きい、股臼プロテーゼシステム。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の股臼プロテーゼシステムにおいて、
前記ベアリング部材が、前記組合穴に取り外し可能に固定される、股臼プロテーゼシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバイオインプラント可能な関節プロテーゼ、特に、人工股関節に使用するプロテーゼに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
関節形成術は、疾病及び／又は損傷天然関節をプロテーゼ関節で置き換える良く知られた外科処置である。関節形成術は、通常、股関節、膝、肘及び他の関節でなされる。置き換えられる対象の関節の健康と疾病状態により、天然関節と置き換えるのに必要なプロテーゼのタイプが決まる。
【０００３】
全股関節形成術(total hip arthroplasty)では、股臼カップが、天然股臼と置き換える骨盤の股臼穴内に埋め込まれる。股臼の置き換えは、プロテーゼ大腿部のヘッド又はボールに対し股臼面が不適である場合等、種々の関節疾患に必要である。また全股関節形成術は、天然股臼穴が適切に形成されないので充分な関節結合ができない股関節発育形成不全（ＤＤＨ）の所定のケースにも必要である。
【０００４】
股臼カップを埋め込むために、穴(cavity)が股臼に開けられる。その後、股臼カッププロテーゼが形成された穴に挿入され、機械的手段、インターフェアランスフィット（締まりばめ）又はそれらの組み合わせにより固定される。股臼カッププロテーゼは、患者の解剖学的な構造に対し固定の向きで骨盤に配置され、安定して保持されなくてはならない。
【０００５】
股臼穴がほぼ球形でないときは、楕円股臼カップを埋め込む必要がある場合がある。このような状態には、ある種のＤＤＨのケース及び、既に埋め込まれた股臼カッププロテーゼ（一般に半球カップ）が上方に移動した関節状態がある。楕円形状のカップは細長くなった股臼穴の形状と相補的である。１つのタイプの細長股臼カップは、隣り合う２つのほぼ同じ寸法の半球によって形成される外輪郭を有する。二重半球股臼カップ１０の例が図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示される。カップ１は、第二の半球６と合体した第一の主半球４により形成される外面２を有する。主半球４が主面８を形成し、第二の半球６が第二の面９を形成する。主半球４はライナーと組み合う凹内面７を有し、ライナーは大腿股関節コンポーネントのヘッド又はボール部を受ける。
【０００６】
ほとんどの股臼カッププロテーゼは、インプラントの骨係合面と骨に形成された穴との間のインターフェアランスフィットが、少なくともある程度まで必要である。従って、楕円股臼カップの二重半球を含む股臼カップは、それらが埋め込まれる穴の直径よりサイズが大きい（約３％だけ）傾向にある。
【０００７】
上述したように楕円カップ又は二重半球股臼カップは、同様な大きさのローブ又は半球を有する傾向にある。このデザインは、患者内に股臼カッププロテーゼを設置するのが難しくなる場合がある。例えば、機械加工した穴に主半球を適切に配向し配置しなければならないとともに第二の半球を機械加工した穴から突き出ないように適切に配置しなければならないが、幾つかの場合では、第二の半球を適切に配置しようとすると、主半球の配置と配向が影響を受けることがある。
【０００８】
また、ほとんどの楕円カップ又は二重カップは、主半球および第二の半球の両方とそれらが入る穴に等しい負荷量をかける。しかしながら、第二の半球は骨の質が低いか又は骨が少ないので、負荷分担が少ないのが好ましい。
【０００９】
様々なデザインの二重突出部(lobe)又は楕円(oblong)股臼カップがこの技術分野で知られている。例えば、全ての明細書が共通である米国特許第５，１９２，３２９号、同第５，２９０，３１５号及び同第５，３７０，７０４号は、第一の半球及び第二の半球が分離していて、術前に結合する楕円股臼カップを示している。米国特許第５，３２６，３６８号は、カップに取り付け可能で所望の形状の断面を形成できる延出部材又は追加物を有するモジュール股臼カップを示している。米国特許第５，１７６，７１１号は、モース−テーパ構造体(Morse-taper arrangement)により第一の股臼カップに独立して接続できる追加片又は不全突出部を有する股臼カッププロテーゼを示している。米国特許第４，８９２，５４９号は、第一の球面部の半径が第二の球面部の半径より僅かに大きい第一の球面部及び第二の球面部を有する単独の股臼カップを示している。
【００１０】
デザインは楕円の股臼カップから離れる傾向にあるが、患者の体内により容易に設置でき、不全穴よりも解剖学的穴に負荷をより多く分配する楕円股臼カップが提供されることが望ましい。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複雑な形状を有する穴内に設置するのに適した股臼プロテーゼを提供する。一実施形態では股臼プロテーゼは、主軸と上方骨係合面を有する本体を含む。本体の上面は、中心と第一の直径を有する第一の部分球（または主部分球）と、第一の部分球の中心からずれた中心と、第一の直径より小さい第二の直径を有する第二の部分球を含む。本体の下面は上面と相対して位置し、そこに延びる少なくとも１つの実質的に半球の組合穴を有する。一実施形態では、組合穴は股関節プロテーゼのベアリング部材で受ける。大腿股関節コンポーネントのボール又はヘッド部材が、股関節プロテーゼのベアリング部材と組み合い、関節結合する。組合穴の寸法は、股臼プロテーゼの寸法及び／又はベアリング部材の寸法によって変わる。
【００１２】
第二の部分球が第一の部分球に対してサイズが小さいことは、第一の部分球には、第二の部分球にかかる負荷より大きい負荷をかけられる点で有利である。さらに、この構造は、患者の体内に股臼カップを設置して配列するのを容易にする。一実施形態では第一の部分球の直径は、第二の部分球の直径より５％以下だけ大きい。
【００１３】
本発明は、図面を参照した以下の詳細な説明により、さらに良く理解される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図２乃至図６を通して、同一の参照番号は同一部材又は対応する部材を示す。図２乃至図６は、股臼プロテーゼ１０のバイオインプラント可能な関節プロテーゼ部材を示す図である。股臼プロテーゼ１０は、患者の股臼に形成される穴に設置される。穴（図示せず）は一般に、プロテーゼの骨係合面の形と相補的な複雑な形をしている。図示するように、股臼プロテーゼは楕円形であり、第一の軸１２に沿った長さは第二の軸１４に沿った長さより大きい。
【００１５】
図示する実施形態では、プロテーゼ１０は、例えば金属又は金属合金等の物質の１つのブロックから製造され、第一の突出部（または主突出部）１６と第二の突出部１８を含む。第一の突出部(lobe)１６及び第二の突出部１８の各々は少なくとも一部が球である。即ち、第二の軸１４の方向では、第一の突出部１６及び第二の突出部１８はほぼ半球である。第一の軸１２の方向では、第一の突出部１６及び第二の突出部１８は一部半球であり、互いに合体して楕円プロテーゼを形成する。
【００１６】
プロテーゼ１０は、さらに上方の骨係合面２０と相対する下面２２を含む。１以上の孔２３が下面２２から上面２０にプロテーゼを貫いて延び、プロテーゼを患者の股臼に固定するための骨ネジ（図示せず）を受ける。図２および図６に示すように、下面２２は、第一の突出部１６に形成される少なくとも１つのほぼ半球の穴２４を含む。ベアリング部材（図示せず）は組合穴２４に入り、取付溝２７との相互作用等の既知の様々な機構により組合穴に固定される。さらに、大腿股関節コンポーネント（図示せず）のボール又はヘッドが、ベアリング部材と組み合い関節結合する。
【００１７】
さらに上方骨係合面２０は、プロテーゼの骨への固定を強める段２９等の１以上の模様面（または粗面）の特徴を有してもよい。面の特徴は、ビーズや細孔等の既知の他の構造から構成してもよいし、これらと組み合わせてもよい（図示せず）。
【００１８】
図５に示すように、半球組合穴２４の開口２８によりプロテーゼの第一の面３０が規定され、これはプロテーゼの適切な解剖学的位置を決定するのに使用される。プロテーゼの第二の面３２は第一の面３０と垂直であり、第一の突出部１６の中心３４と第二の突出部１８の中心３６の両方を通る。第一の突出部１６及び第二の突出部１８の中心３４，３６は、約３ｍｍ乃至７５ｍｍの所定の距離だけ、主軸１２の方向に互いに離れている。
【００１９】
本発明の利点は、第一の突出部１６の寸法が第二の突出部１８の寸法より大きいことによる。すなわち第一の突出部１６は、穴の開いた股臼の第一の穴の直径より約３％大きく、第二の突出部はそれより小さいサイズで、股臼内に開いた不全穴に対し約０％乃至２．５％しか大きくない。そしてこの形状により、第一の突出部１６は、第二の突出部１８と干渉しないで股臼穴３８に適切に入ることができる。同時に、第二の突出部１８は、第一の突出部１６の配向に影響を与えないで容易に穴に入る。その結果、第一の突出部１６が生体内(in vivo)で負荷のほとんどを担うことになる。このことは、第一の突出部周囲の骨は第二の突出部周囲の骨より通常質がよいので望ましい。
【００２０】
第二の軸１４の方向で測定すると、第一の突出部の直径Ｄ1 は第二の突出部の直径Ｄ2 より、約０．５％乃至５％、より好ましくは約０．５％乃至３％大きい。第一の突出部１６の直径は一般に約３８ｍｍ乃至８０ｍｍである。
【００２１】
同様に、第一の軸１２の方向で、第一の突出部１６の半径ｒ1 は第二の突出部の半径ｒ2 より、約０．５％乃至５％、最も好ましくは約０．５％乃至３％大きい。第一の突出部１６の半径は一般に約１９ｍｍ乃至４０ｍｍである。
【００２２】
図７は患者の股臼内に取り付けた本発明によるプロテーゼを示す図である。図に示すように、プロテーゼ１０は、主部４０と不全部４２のある二重突出穴３８内に取り付けられる。プロテーゼ１０の第一の突出部１６が穴３８の主部４０内に取り付けられ、プロテーゼの不全突出部１８が穴３８の不全部４２に取り付けられる。プロテーゼ１０の第一の突出部１６は、穴３８の主部４０と約３％のプレスフィット（圧力ばめ）をする。第二の突出部１８の寸法は第一の突出部１６の寸法より小さいので、第二の突出部１８は穴３８の不全部４２と、より少ない程度でプレスフィットする。即ち、第二の突出部１８の穴３８の不全部４２とのプレスフィットの程度は、約０％乃至２．５％である。上述したように、この形状により、第二の突出部１８と干渉することなく、第一の突出部１６が適切に配置できる。従って第一の突出部１６は、穴３８の主部４０の開口と、良好な端接触(rim contact)し、股関節プロテーゼの大腿ヘッド（図示せず）を受けて、適切な動作範囲が可能となるように配置される。
【００２３】
当業者は上記の実施形態から、さらなる本発明の特徴と効果を理解するであろう。従って、本発明は、特許請求の範囲を除けば、特に示して説明した事項によって限定されない。ここに引用した全ての刊行物と文献は全てを参考としてここに取り込む。
【００２４】
好適な実施態様を以下に示す。
（Ａ）主軸を有する本体と、
中心と第一の直径を有する第一の部分球と、前記第一の部分球の中心からずれた中心と前記第一の直径より小さい僅かな直径とを有する第二の部分球により形成される前記本体の上方骨係合面と、
実質的に前記第一の部分球に形成される少なくとも１つの実質的に半球の組合穴を有する前記上方骨係合面と相対する下面とを有し、
前記少なくとも１つの組合穴は股関節プロテーゼのベアリング部材を受ける寸法である股臼プロテーゼ。
（１）前記第一の直径が、前記第二の直径より、約０．５％乃至３％大きい実施態様（Ａ）に記載のプロテーゼ。
（２）前記第一の部分球の中心が、前記第二の部分球の中心より、前記プロテーゼの第一の面に沿って測定して約３ｍｍ乃至７５ｍｍずれている実施態様（Ａ）に記載のプロテーゼ。
（３）前記第一の部分球及び第二の部分球が、前記本体と一体に形成されている実施態様（Ａ）に記載のプロテーゼ。
（４）前記第一の部分球の第一の直径は、埋め込まれる穴に対して約３％サイズが大きく、前記第二の部分球のわずかな直径は埋め込まれる不全穴に対して約０％乃至２．５％サイズが大きい実施態様（Ａ）に記載のプロテーゼ。
（５）前記本体の上方骨係合面の少なくとも一部は、１以上の骨係合構造部を含む実施態様（Ａ）に記載のプロテーゼ。
【００２５】
（６）前記１以上の骨係合構造部は段構造部である実施態様（５）に記載のプロテーゼ。
（７）前記１以上の骨係合構造部は模様面の細孔である実施態様（５）に記載のプロテーゼ。
（Ｂ）主軸を有する本体と、
中心と第一の半径を有する第一の部分球と、中心と第一の半径より小さい第二の半径とを有する第二の部分球により形成される前記本体の上方骨係合面であって、前記第一の半径は前記第一の部分球の中心から前記骨係合面までを測定したものであり、前記第二の半径は前記第二の部分球の中心から前記骨係合面までを測定したものである上方骨係合面と、
実質的に前記第一の部分球に形成される少なくとも１つの実質的に半球の組合穴を有する前記上方骨係合面と相対する下面と、
前記組合穴内にある実質的に半球のベアリング部材とを有し、
前記ベアリング部材は、股関節プロテーゼのヘッドを受けて関節結合する股臼プロテーゼシステム。
（８）前記第一の半径は、前記第二の半径より約０．５％乃至３％大きい実施態様（Ｂ）に記載のシステム。
（９）前記ベアリング部材が、組合穴に取り外し可能に固定される実施態様（Ｂ）に記載のシステム。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば患者の体内に容易に設置でき、不全穴よりも解剖学的穴により多くの負荷を分配する楕円股臼カップを提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は従来技術の楕円股臼カップを示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の従来技術の股臼カップのライン１Ｂ−１Ｂに沿った断面図である。
【図２】本発明による楕円股臼カップを示す斜視図である。
【図３】図２の股臼カップを示す底面図である。
【図４】図２の股臼カップを示す上面図である。
【図５】図２の股臼カップを示す側面図である。
【図６】図２のライン６−６に沿った断面図である。
【図７】患者の骨に埋め込まれた図２の股臼カップを示す図である。
【符号の説明】
１０  股臼プロテーゼ
１６  第一の突出部（第一の部分球）
１８  第二の突出部（第二の部分球）
２０  上方骨係合面
２２  下面
２４  組合穴
３４  第一の突出部の中心
３６  第二の突出部の中心
【図１】
0004201918.tif 000002
【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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