JP2001518319A - 関節の体内補綴用ソケット - Google Patents

関節の体内補綴用ソケット

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造が容易で、取付特性が安定した関節の体内補綴用金属ソケットを提供する。 【構成】 関節の体内補綴用金属ソケット（１０）の外表面（１１）は、各々異なる半径（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）を有し球形セグメントの円周方向に伸びる少なくとも三つの表面（１２，１３，１４）からなる。

Description

【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１
０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，Ｚ
２，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
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年１月２２日（２０００．１．２２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】球形表面の外表面が、各々異なる半径（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）を有
    し円周方向に伸びる少なくとも三つの表面（１２，１３，１４）からなることを
    特徴とする関節の体内補綴用金属ソケット。
  2. 【請求項２】上記球形セグメント表面（１２，１３，１４）の中心（Ｚ１，Ｚ
    ２，Ｚ３）が、共通の回転軸（１５）上にあることを特徴とする請求項１に記載
    のソケット。
  3. 【請求項３】周囲又は赤道球形セグメント表面（１４）の中心（Ｚ１）は、ソ
    ケット（１０）の極に対し極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又は２に記載のソケット。
  4. 【請求項４】上記赤道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）または同様の隆起物を有することを特徴とする請求項１〜３の何
    れか１項に記載のソケット。
  5. 【請求項５】上記赤道球形セグメント表面（１４）は、周囲に亘る円錐面によ
    って置き換えられることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のソケッ
    ト。
  6. 【請求項６】上記円錐表面は、上記極方向に向けられたリブ又は同様の隆起物
    を有することを特徴とする請求項５に記載のソケット。
  7. 【請求項７】上記赤道球形セグメント表面（１４）及び上記極球形セグメント
    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請求項１〜６
    の何れか１項に記載のソケット。
  8. 【請求項８】上記ソケット（１０）の極は、上記回転軸（１５）に対し垂直に
    伸びる面によって平坦化されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項
    に記載のソケット。
  9. 【請求項９】個々の球形セグメント表面（１２，１３，１４）の回転軸は、各
    々の表面に垂直な方向に互いに配置され、その方向又はソケットの外表面（１１
    ）方向に伸びるソケットを形成することを特徴とする請求項１及び請求項３〜８
    の何れか１項に記載のソケット。
  10. 【請求項１０】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）より大きいことを特徴とする請求項１〜９の何れ
    か１項に記載のソケット。
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