(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外表面が、各々異なる半径（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）を有し円周方向に伸び外方に凸状の少なくとも三つの表面（１２，１３，１４）からなる関節の体内補綴用金属ソケットにおいて、
外方に凸状の上記表面領域は球形セグメントの表面で形成され、その中心（Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３）は共通の回転軸（１５）上にあり、中間の球形セグメント表面（１３）の半径（Ｒ３）は極の球形セグメント表面（１２）の半径（Ｒ２）より小さいが、赤道付近の球形セグメント表面（１４）の半径（Ｒ１）より大きく、
上記赤道付近の球形セグメント表面（１４）及び上記極の球形セグメント表面（１２）の各々の幅は、それらの間に挟まれて中間に位置する上記球形セグメント表面（１３）の幅より狭く、略半分の幅であることを特徴とするソケット。
【請求項２】
上記赤道付近の球形セグメント表面（１４）の中心（Ｚ１）は、ソケット（１０）の極に対し上記極の球形セグメント表面（１２）の中心（Ｚ２）より近くにあることを特徴とする請求項１に記載のソケット。
【請求項３】
上記赤道付近の球形セグメント表面（１４）は、上記極方向に向けられたリブ（１７）又は同様の隆起物を有することを特徴とする請求項１又は２の何れか１項に記載のソケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、凸状の外表面と凹状の内表面を有する茶碗の形状をした、関節の体内補綴用金属ソケットに関する。一般に知られているのはこのようなソケットであり、ポリエチレンやセラミック又はそれらと同様に人間に適合性のある材料で作られた所謂インレーをサポートするのに用いられる。この種のソケットは、しばしば人工股関節の構成部分として用いられる。一般に、このようなソケットは、チタニウムやチタニウム合金製である。セメントを用いずにこれを体内に移植する場合は、ソケットの穴部に対する骨の接着や成長を促進するためにその表面を荒くしておくか多孔にしておくのが有利である。
【０００２】
ヨーロッパ特許０３８００５５Ｂ１には、ソケットの極領域が円形状や球形状でなく平坦状に形成された半球状のソケットが開示されている。
また、ＰＣＴ特許公開第９４／２３６７０号には、股関節用ソケットの外表面が楕円領域からなるものが提案されている。
【０００３】
これら２つの公知の構造は、単純な半球形状のシェルとの比較で骨中へのソケットの保持を改善する目的で提案されたものである。しかし、試験をしてみたところこの目的はヨーロッパ特許０３８００５５Ｂ１による結合構造では十分に達成されないことがわかった。従って、この公知の構造の目的は、生来のソケット座中の骨が負荷の下に置かれたときソケットの極表面にかかる圧力が該ソケットをその位置から押し出さないように、生来のソケット座の表面から極表面をずらす程度をやや増すに過ぎない。極表面のこの後退は、骨に大きな負荷がかかるときでさえ該極表面と骨の間が確実に接触しないようにするものである。この場合には、生来のソケット座にソケットを保持できるのはもっぱらソケットの赤道領域での圧接によっている。しかし、その場合の保持は不充分にしか行われないことが多い。上記ＰＣＴ特許公開第９４／２３６７０号の中で、股関節ソケットの外表面を楕円形状に形成する提案がなされているのは、まさにこの問題に対するものである。一つの対策は、上記の利点を保持しつつ該極表面を更に骨から分離させることである。また、別の対策は、ソケットが生来のソケット座に圧接される際の外表面を増やすことである。しかし、このやり方では、三次元形状の製造工程が複雑となるため楕円形状を形成することは非常にコストがかかる不利がある。
【０００４】
従って、本発明の目的はまず第一に生来のソケット座内の圧接を改善し、第二にＰＣＴ特許公開第９４／２３６７０号による構造より製造が容易に行えるソケットを創造することである。
この目的は、各半径が異なる少なくとも三つの球形セグメント表面で特定されるようにソケットの外表面を形成する本発明により達成される。球形セグメントの表面は楕円状の表面に比べ、その回転対称の故に製造がかなり容易にできる。また、本発明による構造の取付特性は、楕円状の表面領域を持つ構造と略同じ利点を有する。
【０００５】
ソケットの外表面を限定する球形セグメント表面の数を増やせば増やすほど、ソケット表面の隣接領域の変わり目が急になることは減り、その結果このような変わり目によって引き起こされる骨中の応力ピークはそれに応じて減少される。この応力ピークはソケットが骨中に取り付けられる際の安定性に悪い影響を及ぼすので、それが避けられ従って急な表面の変わり目を避けることが重要となる。これは、本発明によって達成されるものである。
【０００６】
発明の有利な構造は、その詳細が本願の従属請求項に記載されている。その請求項２には製造技術に関して特にシンプルな実施例が記載されている。この実施例によれば、複数の球形セグメント表面の中心は各々共通な回転軸上にある。
【０００７】
ソケットを極領域において平坦化するために、赤道辺りの表面を形成する球形セグメントの中心を、極近くの表面、特に極表面自身を形成する球形セグメントの中心よりソケットの極に近づける。
生来のソケット座に回転しないようにソケットを固定するために、赤道球形セグメント表面に極方向に向いたリブないしは同様の隆起物を設けるのが便宜である。
【０００８】
また、赤道球形セグメント表面を３〜６度の円錐角を持つ外周の円錐形表面と置き換えることも考えられる。この実施例は、主として生来のソケット座が外周領域に特別に形成される必要があるとき有利となる。その際、必要となるのはこの領域に相補的な円錐座面をミルカットすることだけである。
【０００９】
更に、ソケットの極に回転軸に垂直に伸びる面を形成することによって一層平坦化することも考えられる。
【００１０】
最後に、個々の球形セグメント表面の回転軸を各々の表面に垂直な方向に互いにずらして、ソケットないしはソケットの外表面がその各々の回転軸方向に伸びるようにすることも考えられる。この実施例は特にソケットの再生に適する。
【００１１】
個々の球形セグメント表面の回転軸を互いに対して傾けることも考えられる。しかし、どの場合にも共通して重要なことは、ソケットの外表面が異なる半径の少なくとも三つの球形セグメント表面によって形成されることである。
【００１２】
以下においては、本発明に従った股関節ソケットの実施例が添付の図面を参照して詳細に説明される。
【００１３】
図１は、その形状が各々異なる半径を有して円周方向に伸びる三つの球形セグメント表面１２，１３，１４によって形成される凸状の外表面を持つソケット１０を示している。三つの該球形セグメント表面１２，１３，１４は共通の回転軸１５を有している。各々の球形セグメント表面１４，１２，１３の中心Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３は、回転軸１５上にある。その対応する半径Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３の内で、中間の球形セグメント表面１３の半径Ｒ３は極の球形セグメント表面１２の半径Ｒ２より小さいが、赤道付近の球形セグメント表面１４の半径Ｒ１より大きい。この形状及び球半径の選択の結果として、ソケット１０の極領域の表面は図１で半円弧１６によって示される単純な半球形セルの表面と比べてより平坦になる。
【００１４】
更に図１に示されるように、そこに示される実施例において、赤道球形セグメント表面１４と極球形セグメント表面１２の各々の幅は、それらに挟まれた中間に位置する球形セグメント表面１３の幅より狭い。特に、この実施例では赤道球形セグメント表面１４と極球形セグメント表面１２の各々の幅は中間に位置する球形セグメント表面１３の幅の略半分である。それにより、生来のソケット座へのソケット１０の接合がより確実に行われる。従って、ソケットの着座が次第により確実に行われるようになることでソケット上への骨の成長が促進される。
【００１５】
更に、図２によるソケットでは、赤道球形セグメント表面の上に極方向に向けられたリブ１７が設けられる点が特徴となっている。リブ１７は円周上に均一に配置され、生来のソケット座中でのソケットの回転の安定性を増している。また、リブ１７は生来のソケット座中での圧接の安定性を増すことにも役立つ。
【００１６】
ところで、赤道球形セグメント表面１４を周囲が円錐形の面と置き換えてもよい。この場合にも、その表面上にリブ又は同様の隆起物を極方向に設けることができる。
【００１７】
例えば、回転軸１５に垂直に伸びる表面を設けることによって、ソケット１０の極をより平坦にすることもできる。図２による実施例では、ソケット壁を貫通する穴１８が骨ネジを受領するために極に設けられる。極球形セグメント表面及び中間球形セグメント表面の間の変わり目領域には、更に穴１９が形成される。必要に応じて、骨ネジを受領する穴１９が二個、互いから所定の角距離を保持して設けられてもよい。穴１８，１９は、また骨ネジが孔によって形成される限界内でその適切な場所を選択することができるように細長い孔形状に形成されてもよい。このことは、特に中間領域に配置される開口部に適用される。また、これらが細長い孔で形成されるときは、長手方向に伸びるように形成するのが好ましい。この場合には、赤道球形セグメント表面１４を周囲に亘る円筒形状面と取り替えてもよい。
【００１８】
本明細書において開示されたすべての特徴は、それらが単一に或いはその組み合わせにおいて新規である限りにおいて、本発明に本質的なものとして請求項される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  様々な球形セグメント領域が側面視における半球形セルとの関係で示される所謂三半径ソケットの側面図を示している。
【図２】  外方下側からの角度で見られる図１による三半径ソケットの実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  ソケット
１１  外表面
１２  球形セグメント表面
１３  球形セグメント表面
１４  球形セグメント表面
１５  回転軸
１６  半円弧
１７  リブ
１８  ソケット壁の穴
１９  ソケット壁の穴
【図１】
0004266513.tif 000002
【図２】
0004266513.tif 000003