(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体を受ける寛骨臼カップであって、
前記支持体を受ける内表面と、骨に接触する外表面と、前記内表面から外表面に貫通する円形開口とを有する本体と、
前記開口内に前記開口を密閉するように圧縮してロックされた変形可能なディスクと
を備え、
前記開口は、（ａ）前記本体の内部からアクセス可能で且つ直径Ｄ１の断面を有する第１部分と、（ｂ）前記第１部分と連続し前記第１部分から外側に放射状に配され且つＤ１より小さい直径Ｄ２を有する第２部分とを有し、
前記ディスクは、（i）前記開口への挿入前に、凹側面、凸側面、Ｄ１より小さくＤ２より大きい直径を有し、（ii）前記本体の内部から前記開口内に、その凸側面を前記本体の内部に向けて挿入され、（iii）凸部が前記本体の外部に向けられるように変形することにより留められる、寛骨臼カップ。
【請求項２】
前記変形可能なディスクは金属から作られる請求の範囲第１項記載の寛骨臼カップ。
【請求項３】
前記開口は前記カップの頂点にある請求の範囲第１項記載の寛骨臼カップ。
【請求項４】
寛骨臼カップの円形開口を密閉する方法であり、前記開口は、前記カップの内部からアクセス可能で且つ直径Ｄ１の断面を有する第１部分と、前記第１部分と連続し、前記第１部分から外側に放射状に配され且つＤ１より小さい直径Ｄ２を有する第２部分とを有する前記方法が、
（ａ）変形可能な材料のドーム型ディスクを前記断面の前記第１部分に挿入する工程であって、前記ドーム型ディスクは、高さＨと変形されていない最大外径Ｄ０を有し、前記変形されていない最大外径はＤ１より小さく、Ｄ２より大きい、前記工程と、
（ｂ）前記高さＨを小さくすることにより前記ディスクを変形し、それにより前記最大外径を大きくして前記ディスクを前記直径Ｄ１の開口の前記第１部分に圧縮ロックする工程、を有する寛骨臼カップの円形開口を密閉する方法。
【請求項５】
前記変形可能な材料は金属である請求の範囲第４項記載の方法。
【請求項６】
前記ディスクは、前記ディスクの凸側面を前記寛骨臼カップの内部に向けながら前記開口の前記第１部分に挿入される請求の範囲第４項記載の方法。
【請求項７】
前記変形は前記ディスクに接触する凸面を有する工具を用いて行なわれる請求の範囲第４項記載の方法。
【請求項８】
前記開口は前記寛骨臼カップの頂点に配置される請求の範囲第４項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
１．技術分野
この発明は人工寛骨臼に関し、特に、金属カップとプラスチックソケット支持体を有する２部人工寛骨臼に関する。
２．先行技術の説明
金属カップとプラスチックソケット支持体を有する多くの２部人工寛骨臼が知られている（Malloryらの米国特許第4,883,491号と同第4,944,759号を参照）。これらの人工寛骨臼の多くの一般的特徴は、移植工程において外科医を補助するために配される、金属カップの頂点の開口である。
消耗の結果としてプラスチック支持体は、体内にミクロン以下の粒子を発生することが知られている。これらの粒子はセル分解と、究極的には、人工寛骨臼を包囲し支持する骨の吸収をもたらすものと思われている。数々の研究によりプラスチック粒子が寛骨臼カップ表面の周囲と頂点の開口領域にたまることがわかった。本発明はこれらの粒子が頂点開口を通して骨に近づかないようにするための実用的なシステムに関する。
発明の要旨
上記プラスチック粒子の問題に対処するため、本発明は第１部分と第２部分からなる円形開口を有する寛骨臼カップを提供する。その第１部分はそのカップの内部からアクセス可能であり、直径Ｄ1の断面を有する。第２部分は第１部分に連続しており、第１部分から外側に放射状に（軸方向に）配置され、Ｄ1より小さな直径Ｄ2を有している。
さらに本発明は変形可能な材料、例えば金属からなり、変形されていない高さＨと、Ｄ1より小さくＤ2より大きな変形されていない最大外径Ｄ0を有するドーム型ディスクを提供する。このディスクを使用し、開口の第１部分にそのディスクを挿入し、その高さＨを低くすることによりディスクを変形し、それによりディスクの最大外径を大きくしてディスクを開口に圧縮ロックするようにすることにより開口を密閉する。このように、開口を通る粒子の移動が防止される。
簡単な図面の説明
第１図は頂点開口を有する寛骨臼カップの斜視図である。
第２図は上記開口を密閉するのに使用するための変形可能なディスクの斜視図である。
第３図は、寛骨臼カップの断面図であり、上記開口を密閉するための位置にある変形可能なディスクを示している。またこの図はそのディスクを変形するための位置にある工具も示している。
第４図は、上記カップの頂点の拡大断面図であり、変形後の変形可能なディスクを示している。
第４Ａ図は変形可能なディスクの変形他のパターンを示す。
第５図は本発明の原理を示す概略図である。
第６図は第３図、第４図および第５図に示した工具の斜視図である。
この明細書に含まれ一部を構成するする上記図面は、本発明の好ましい実施態様と共にその説明を示すものであり、本発明の原理を説明するのに役に立つものである。勿論、図面とその説明の双方は、単に説明だけのものであり、本発明を限定するものでない。
この図面で使用された参照番号は以下のものに相当する。
１１  寛骨臼カップ
１３ａ  変形前の変形可能なディスク
１３ｂ  変形後の変形可能なディスク
１３ｃ  他の変形後の変形可能なディスク
１５  変形用工具
１７  寛骨臼カップの本体
１９  開口
２１  開口の第１部分
２３  開口の第２部分
２５  寛骨臼カップの内部
２７  変形用工具の凸面
２９  変形前の変形可能なディスクの凸面
好ましい実施態様の説明
同一の参照符号が幾つかの図にわたって同一あるいは相当部品を示す複数の図面に関して、第１図に頂点の開口１９を有する寛骨臼カップ１１が示されている。第３図と第４図に示されているように、開口１９は第１部分２１と第２部分２３を有する。第１部分は寛骨臼カップ１１の内部からアクセス可能であり、直径Ｄ1の断面を有している。必要なら他の外形を使用することができるが、第１部分は直線の側面を有するのが好ましい。この直線の側面外形により、全ての断面が直径Ｄ1である。他の外形をとるにしても、直径Ｄ1の断面がディスク１３を変形した際に配する位置になるだろう。
第２部分２３は第１部分２１に連続しており、第１部分２１から外側に放射状に配されている。この部分２３は直径Ｄ2であり、Ｄ1より小さい。図示のため、第２部分２３は第１部分２１より長い軸長を有するものとして各図に示す。実際には、第２部分２３を比較的短く、例えば１〜２ｍｍのオーダーにして、寛骨臼カップ１１の移植の際に第１部分２１と接触する挿入工具（図示せず）に最大のてこ作用を与えるようにすることが好ましい。
ドーム型ディスク１３は開口１９を密閉するために使用される。ディスク１３は、プラスチックあるいは金属のような変形可能な材料からなっている。この場合、金属が好ましい。特に好ましい金属は軟らかい化学的に純粋なチタン（等級１）である。実際にはこの化学的に純粋なチタンは、Ti-6Al-4V合金から作られたカップと共にうまく加工されることがわかっている。勿論、他の材料も必要なら使うことができる。
第２図は変形されていない状態のディスク１３を示し、参照番号１３ａで示す。この状態で、ディスク１３ａは高さＨと、Ｄ1より小さくＤ2より大きな最大外径Ｄ0を有する。このＨとＤ0は、圧がかかっていない時にへたるなら、ディスク１３ａがＤ1より十分大きな直径を有して、圧がかかった時に圧縮密閉を形成するように選択される。
実際には、上記の化学的に純粋なチタンから作られた場合、ディスク１３の以下に示す大きさ、Ｄ0＝０．４９７±０．００１インチ、Ｈ＝０．０６５±０．００５インチ、ディスク厚さ＝０．０６５±０．００５インチが、０．５０１±０．００１インチに等しい直径Ｄ1の第１部分２１を有する開口を用いて使用した場合、望ましい圧縮密閉を与えることがわかった。平たくへたった時、そのよなディスク１３は０．５０７±０．００１インチの圧がかかっていない直径を有する。圧がかかった時の直径と圧がかかっていない時の直径との間の０．００６インチの差は、開口１９の第１部分２１で変形した際に、ディスク１３に対する実質的な圧縮力となる。このディスクで使用するためのＤ2の適当な直径は０．４６０±０．００５インチである。
第３図に示すように、変形されていない状態のディスク１３ａが、カップ１１の内部に面する凸側面２９を有する開口１９の第１部分２１に挿入される。その後、凸作用面を有する工具１５が第１部分２１に挿入され、ディスク１３ａの凸側面に接触する。工具にマレットで打ち付けてディスク１３ａを変形した形１３ｂに変形しスナップさせ、その状態でディスク１３ａは第１部分２１の壁と圧縮密閉を行なう。ある公差の組み合わせの下では、変形したディスクは座屈し、第４Ａ図で参照番号１３ｃで示された波の形態をとることがある。この状態では、ディスク１３ａと開口１９との間に十分締め代もあり、圧縮密閉がなされる。
本発明の具体的な実施態様を説明し図示したが、本発明の精神と範囲から逸脱することなく改良がなされることが理解される。例えば、寛骨臼カップの頂点に配した開口の場合を示したが、本発明は寛骨臼カップ表面の他の場所に配置した開口を密閉するように使用することもできる。また、本発明はソケット支持体がプラスチック以外の材料、例えば金属あるいはセラミックからなる２部寛骨臼カップにおいて使用することができる。本発明の範囲と精神から逸脱しない多くの他の改良が、この明細書の開示から当業者に明らかであろう。以下の請求の範囲は、この明細書で述べた具体的な実施態様と、そのような改良、変形および均等物を保護するように意図している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５】
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【図６】
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