JP2003526454A - モジュールヒップ補綴 - Google Patents

モジュールヒップ補綴

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、（ａ）雌型頭部セグメント及び雄型テーパ構成要素部分（２５）と揺動的に係合可能な首部（２０）を有する基部セグメント（１２）と、（ｂ）基部端（１６ａ）と末梢部尖端（１６ｂ）とを有する末梢部セグメント（１６）であって、末梢部セグメント（１６）がさらに基部端（１６ａ）に隣接する雄型テーパ部分（４３）を有するものと、（ｃ）基部端（１４ａ）及び末梢部端（１４ｂ）を有する骨幹端セグメント（１４）から成るモジュールヒップ補綴（１０）であって、骨幹端セグメント（１４）は好ましくは、骨係合外面と、アキシャル方向の貫通孔（２７）を有し、アキシャル方向の孔（２７）は第１及び第２雌型テーパ部分であって、基部端（１４ａ）及び末梢部端（１４ｂ）を有する。骨幹端セグメント（１４）の大１雌型テーパ部分は基部セグメントの雄型テーパ部分に揺動可能に係合するような寸法にされている。骨幹端セグメントの第２雌型テーパ部分は末梢部セグメント（１６）の雄型テーパ部分（４３）と揺動的に係合するような寸法に形成されている、選択的にねじ（１８）は基部セグメント（１２）、骨幹端（１４）及び末梢部セグメント（１６）の整列された孔（２７）を通るような寸法に構成されており、それによって末梢部セグメント（１６）の基部端（１６ａ）に形成されたねじ孔（４２）とねじ係合可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にトータルヒップ補綴の分野、特には、構成部分の間のフル
サイズ互換性を可能にし、しかし使用中の構成要素の係脱に対する特別の抵抗を
提供する３セグメントモジュールヒップステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トータルヒップアーソロプラスティデザインにおけるモジューラリティは、臨
床文献への増加する引用を受けている進展される概念である。このシステムの利
点は、基部の変形及び骨損失の困難な状況に適用することの他に、基部及び末梢
部ダクト充填を慣用化するためのシエルフフレキシビリティを含む。しかしこれ
らのデザインは、応力及び構成要素間の係脱のために金属−金属接続における構
造的な妥協を含む関係を提起する。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
これらの関係を明確にするために、本発明は、要約すれば、次の（ａ）〜（ｃ
）の構成要素から成るモジュールヒップ補綴を提供する、即ち （ａ）アキシャル方向の貫通孔を有する基部セグメント；基部セグメントは雌型
ヘッド構成要素と揺動可能に係合可能な首部を有し、基部セグメントは更に該首
部の末梢部に延びる雄型テーパー部分を有し、 （ｂ）基部端及び末梢部尖端を有する末梢部セグメント；末梢部セグメントはそ
の基部端に隣接した雄型テーパ部分を形成されており、 （ｃ）基部端及び末梢部端を有する骨幹端セグメント；骨幹端セグメントは骨に
係合する外表面部分を有し、更にアキシャル方向貫通孔を有し、アキシャル方向
貫通孔は第１及び第２雌型テーパ部分を有し、第１雌型テーパ部分は骨幹端セグ
メントの基部端に隣接して位置しかつ基部セグメントの雄型テーパ部分に揺動可
能に係合するような寸法に構成されており、第２雌型テーパセクションは骨幹端
セグメントの末梢部端に隣接して位置しかつ末梢部セグメントの雄型テーパ部分
に揺動可能に係合するような寸法に形成されている。
【０００４】 相応する基部、骨幹端及び末梢部セグメントの雄型及び雌型テーパ部分は、そ
れぞれ一般的に放物線状の断面への円錐断面移行部ら成る。各テーパ部分の移行
される円錐状テーパ／放物線テーパ寸法は、充分なテーパ接触領域を保証し、そ
して雄型／雌型テーパ接合部の曲げ荷重の下での面間接触応力及び身体内部応力
を減少させる。円錐テーパセクションは、各々テーパ接合部にかかる捩じり抵抗
を提供するために略１°〜略２．５°の範囲のテーパ角度を有する。基部セグメ
ントは基部及び骨幹端セグメントを介して形成されたアキシャル方向孔を整列さ
せるために骨幹端セグメントの基部端と揺動可能に係合可能である。末梢部セグ
メントの基部端は末梢部及び骨幹端セグメントを介して形成されたアキシャル方
向孔を整列させるために骨幹端セグメントの末梢部端と揺動可能に係合可能であ
る。
【０００５】 選択的に基部セグメントは、貫通孔を形成されてけおり、そして末梢部セグメ
ントは末梢部セグメントの基部端に隣接したねじ孔を形成されている。これらの
孔は骨幹端セグメントのアキシャル方向孔と整列可能である。整列された孔を通
るように寸法的に形成されたねじは、所望の場合に補綴構成要素の揺動係合を支
配するために末梢部セグメントに形成されたねじ孔とねじ結合している。
【０００６】 本発明は次の（ａ）〜（ｈ）の利点を提供する。 （ａ）テーパ接合部の曲げ及び捩じり負荷のためのテーパ接触領域の増加及び接
触応力の減少による構成要素の係脱に対する特別の抵抗 （ｂ）そのモジュラリティを通しての相互のフレキシビリティ （ｃ）あるセグメントと他のいずれかのセグメントとの完全な互換性 （ｄ）他のセグメントとは無関係のアンテバージョン及びレトロバージョンのた
めの各セグメントの調整性、こうして左右のヒップアプリケーションのためのユ
ニバーサルデザインを可能にすること （ｅ）補綴の脚部長さ及びオフセット量の独立の選択 （ｆ）同一システムによる一次的及びリビジョン適用 （ｇ）骨不足を除く回復外科の面においても患者の手術に対する工夫を外科医に
可能にすること。 （ｈ）大腿頭部構成要素の全ての形態及び寸法の使用
【０００７】 明細書と協働しかつ明細書の一部を構成する図面は、本発明の詳細な説明及び
優先的な実施例を示し、合わせて本発明の原理を説明する助けとなる詳細な記載
と共に説明する。しかし、図面及び明細書は単に説明でありかつ本発明を限定す
るものではないと理解すべきである。
【０００８】
【実施例】
図１〜８を参照すれば，同一の参照符号は種々の図を通して同一の構成要素を
表すために使用され、本発明によるモジュールヒップ補綴の第１実施例は１０で
示されている。図１に示すように、ヒップ補綴１０は一般的に（ａ）基部セグメ
ント１２；（ｂ）骨幹端セグメント１４；及び末梢部セグメント１６を含む。ね
じ部を有するねじ１８は、下記のようにセグメント１２、１４及び１６の揺動係
合を行うために使用される。ここで実施されるように、基部セグメント１２、骨
幹端セグメント１４及び末梢部セグメント１６は、各々別個の部品として構成さ
れている。その結果セグメントは各々互いに無関係の寸法にされている。そのよ
うな無関係な寸法は、補綴にモジュール性を与え、即ち手術中遭遇する全ての解
剖学的条件を実際に受け入れるような補綴形状の広範な選択を手術に提供する。
有利に、本発明によるモジュール補綴１０は、周知の骨セメント移植技術を使用
して移植されるか又は選択的に当業者に周知の骨係合表面適用を使用してセメン
トなしの形式で移植されてもよい。
【０００９】 図２によれば、基部セグメント１２は以下の（ａ）〜（ｃ）によって形成され
た首部２０を含み、即ち首部は、（ａ）雄型テーパ柱体２２で終わっている角度
的にずらされたアーム２１；（ｂ）雄型テーパ部分２５によって形成されかつ円
筒状ニップル２６で終わる首部２０の末梢部に延びるエクステンション部材２４
；及び（ｃ）首部２０、エクステンション部材２４及びニップル２６を介して形
成されたセグメント孔２７によって形成されている。好ましくは基部セグメント
１２は生体に適合する、高強度のチタン合金から構成されている。しかし、基部
セグメント１２はコバルトクロム合金、ステンレススチール及び複合材料のよう
な他の生体適合材料から構成されている。基部セグメントの外側表面仕上げは、
好ましくは表面の平均粗さ３２マイクロインチに又は輪郭メータによって特定さ
れた値よりも小さい表面粗さに磨かれる。外側表面仕上げは、平滑艶消し又は当
業者に周知の表面処理技術を使用して機械加工されてもよい。
【００１０】 基部セグメント１２のテーパ柱体２２は、大腿頭部構成要素（図示しない）の
補完的雌型テーパ部分と揺動的に係合するための寸法に形成されている。当業者
は、基部セグメント１２が大腿頭部構成要素の全ての形状及び材料に適合するよ
うに構成される。アンダカット２３はトータルヒップ関節代替システムの首部２
０とアクセプタ構成要素（図示しない）との間の運動の領域を増大させるために
、及びヒップ補綴１０の修繕又は改修中基部セグメント１２から大腿頭部を分解
するために必要である場合に、大腿頭部除去工具（図示しない）の係合を容易に
するために基部セグメント１２の各側のアーム２１及び柱体２２に形成されてい
る。
【００１１】 好適に実施されたように、エクステンション部材２４のテーパ部分２５は、略
２．５インチ（図２及び図８参照）の調和曲率Ｒ２を有する一般的に放物線型雄
型テーパ部分２５ｂに移行する雄型円錐テーパ部分２５ａから成る。テーパ部分
２５ｂの放物線寸法は、テーパ部分２５と骨幹端セグメント１４の補完的雌型テ
ーパ部分３３との間の曲げ荷重の下での面間接触応力及び内部本体応力を減少さ
せる。好適に実施されたように、円錐状テーパ部分２５ａは基部／骨幹端テーパ
間接の捩じり抵抗を提供するために略１°〜略２．５°のテーパ角度を有する。
図８に示す本発明の他の実施例において、円錐テーパ部分２５ａは、略０．４２
インチの長さを有し、骨幹端テーパ部分２５ｂは略０．０９インチの長さを有す
る。図示されたこれらのテーパ長さのために円錐テーパ長さに対する放物線テー
パ長さの比は、略２１％である。好適に実施されたように、放物線テーパ／円錐
テーパ長さは略５％〜略３０％であるべきである。この範囲は充分なテーパ接触
領域を保証し、補綴が曲げ応力をかけられる場合に基部／骨幹端テーパ接合部の
高い点接触応力に繋がり得る放物線テーパ部分２５ｂ上の鋭利な隅の存在を減少
させる。好ましくは実施されたように、円錐状テーパ部分２５ａは、略０．０９
インチの調和曲率Ｒ１を有する（図８）。雌型テーパセグメント３３の補完的円
錐状テーパ部分３３ａは、略０．０５インチの移行曲率Ｒ３を有する。これらの
相異なる曲率は、基部セグメント及び骨幹端セグメントがジョイントされる場合
に生じるギャップＧ（図７）の近くにおける基部／骨幹端テーパ間接における減
少された応力条件を生成する。有利に、テーパ部分２５及び３３のための同一の
寸法及び曲率は、基部セグメント１２及び骨幹端セグメント１４の全ての寸法に
使用されることができ、それによって寸法交換性、及びこうして基部セグメント
と骨幹端セグメントの間のモジュラリティが得られる。
【００１２】 好適に実施されたように、ニップル２６は、エクステンション部材２４（図２
及び図８）の瞬間的なアームの増大のために略０．１８インチの長さを有し、そ
してそれによって補綴における曲げ応力の導入について基部／骨幹端テーパ接合
部を無負荷にするために役立つ。上記のテーパ寸法及び移行曲率によって、ニッ
プル２６のための同一長さは基部セグメント１２の全ての寸法について使用され
る。ニップル２６は、骨幹端セグメント１４（以下に記載する）における貫通孔
３２の部分３２ａ、３２ｂ及び３２ｃの直径よりも寸法的に小さく形成されてお
り、その結果基部セグメント１２のエクステンション部材２４が補綴構成要素（
図７及び下記）のアセンブリ上の貫通孔３２中にスライド可能に収容される場合
、ニップル２６は当初は孔３２の側壁と接触しない。補綴の大腿頭部に対する充
分な荷重の適用の下に、ニップル２６は孔３２の骨幹端孔セクション３２ｂの側
壁と接触し、それによって基部／骨幹端テーパ接合部から導入された曲げ応力の
一部を移送して出す。
【００１３】 再び図２を参照すれば、基部セグメント１２のセグメント孔２７は第１直線区
間２７ａ、台形中間区間２７ｂ及び第２直線区間２７ｃを含む。好適に実施され
たように、区間２７ｂは略６０°の角度で孔区間２７ｃに向かって内方にテーパ
をつけられている。孔区間２７ａ、２７ｂ及び２７ｃは、基部セグメント１２中
にねじ１８を通過させることができるような寸法に形成されている。孔区間２７
ｃもまた、ねじ１８の頭部のための沈み部として使用され、かつ、ねじ１８が補
綴１０のアセンブリの一部として使用される場合に、末梢部セグメント１６（以
下に詳しく述べる）に形成されたねじ孔４２にねじ１８を係合させるためにねじ
回し又はドリルビットのような機械的なドライバを好適に収容するのに充分大き
な寸法であるべきである。
【００１４】 図３によれば、骨幹端セグメント１４は基部端１４、末梢部端１４ｂを有しか
つ円錐区間３１と一体化された台形状截頭ピラミッド区間３０を形成されている
。図４に示すように、この輪郭はそれ自体一般的に円形横断面３５から偏した一
般的に台形状の区間３６としての横断面にある。選択的にピラミッド区間３０は
、骨幹端セグメント１４が一般的に円形横断面から偏した一般的に矩形横断面を
有するように構成されてもよい。骨幹端セグメント１４は好ましくは生体に適合
する、高強度チタン合金から構成されているが、しかしコバルトクロム合金、及
び複合材料のような他のバイオに適合する材料から構成されてもよい。
【００１５】 中間部セグメント１４は、基部孔区間３２ａ、中間孔区間３２ｂ及び末梢部孔
区間３２ｃから成る孔３２を含む。図３及び図８を参照すれば、孔セグメント３
２ａは一般的に放物線状のテーパ区間３３ｂに移行する円錐テーパ区間３３ａか
ら成る。雌型テーパ区間３３ａ及び３３ｂは、それぞれ円筒区間２４の雄型テー
パ区間２５ａ及び２５ｂに対して補完的である。ここで実施されたように、円錐
テーパ区間３３ａは、略１°〜略２．５°のテーパ角度、略０．５０インチの長
さ及び略０．０５インチの移行曲率Ｒ３（上記記載を参照）を有する。放物線テ
ーパ区間３３ｂは、０．０９インチの長さ、略０．２５インチ（図８）の移行曲
率を有する。前記図示のテーパ長さのために、円錐テーパ長さに対する放物線テ
ーパ長さの比は略１８％である。テーパ区間３３ａ及び３３ｂは、それぞれ孔３
２への円筒状区間２４の装入の下にテーパ区間２５ａ及び２５ｂに揺動的に係合
するような寸法に形成されている。円筒状区間２４のテーパ区間２５ａ及び２５
ｂによって、テーパ区間３３ａ及び３３ｂに対する放物線テーパ長さ／円錐テー
パ長さの比は、基部／骨幹端セグメントテーパ間接の領域における接触応力及び
内部応力の減少を保証するために、略５％〜保歩３０％であるべきである。また
、基部セグメント１２に関して上記に述べたように、テーパ区間３３ａ及び３３
Ｂに対する同一テーパ寸法及び移行曲率は、基部及び骨幹端構成要素の互換性を
保証するために骨幹端セグメント１４の全ての寸法のために使用されることがで
き、それによって補綴１０のモジュラリティが得られる。
【００１６】 図３及び図８を参照すれば、骨幹端孔３２の孔セグメント３２ｃは円錐状テー
パ区間３４ａ及び一般的に放物線状テーパ区間３４ｂから成るテーパ部分３４に
よって形成されている。テーパ区間３４ａ及び３４ｂは、それぞれ骨幹端セグメ
ント１４（以下に更に詳しく述べる）の孔３２中に末梢部セグメント１６の基部
端１６ａの装入の下に、末梢部セグメント１６の相応する雄型テーパ区間４３ａ
及び４３ｂを揺動的に係合するような寸法に形成されている。ここで実施された
ように、円錐状テーパ区間３４ａは、０．５１インチの長さ、略１°〜略２．５
°のテーパ角度及び０．２５インチの移行曲率Ｒ５を有する（図８）。前記図示
のテーパ長さに関して、円錐状テーパ長さに対する放物線テーパ区間長さの比は
略１８％である。上記の補綴１０の他のテーパ部分によって、放物線テーパ長さ
／円錐状テーパ長さ比は、基部／骨幹端テーパ接合部における充分なテーパ接触
領域を保証しかつ高い点接触応力を減少させるために略５％〜略３０％であるべ
きである。上記の他のテーパ部分によって、テーパ区間３４ａ及び３４ｂのため
の同一テーパ寸法及び移行曲率が構成要素の互換性を達成しかつそれによって補
綴１０のモジュラリティを達成するために骨幹端セグメント１４の全ての寸法に
使用されることができる。
【００１７】 骨幹端セグメント１４の寸法は、人体中に使用されている間中構成要素の捩じり
安定性を増加しかつ基部内ダクトの良好な充填を提供する。骨幹端セグメント１
４の外側面仕上げは、輪郭メータによって特定される３２マイクロインチの表面
平均粗さ又はそれより小さい粗さに磨かれる。外側表面仕上げは、当業者に周知
の表面処理技術を使用して円滑な艶消しにされ又は機械加工されることができる
。好適に実施されたように、骨幹端セグメント１４の外側表面は、例えばグリッ
ドブラスト仕上げされた表面、焼結された金属ビードコーティング、ハイドロオ
キシルアペタイトコーティング、プラズマスプレーコーティング、バイオガラス
セラミックコーティング、デミネラライズド骨及びキャリア、及び成長ファクタ
及びキャリアのような骨係合表面コーティングを含む。金属移植表面に対するそ
のようなコーティングの適用は、当業者に周知である。選択的に骨幹端セグメン
ト１４は末梢部リング３７によって構成されてもよい。末梢部リング３７は、骨
幹端セグメントの外側表面に適用される骨係合コーティングの最少厚さに等しい
厚さの隆起した材料領域である。末梢部リング３７は、骨幹端セグメント１４の
円錐区間３１の壁厚さを増大させる。このことは換言すれば、局部的壁厚さを増
大させかつ多孔質コーティングプロセスから生じるノッチから多孔質孔を閉鎖す
ることによって、円錐区間３１の疲労強度を増大させる。好適に実施されたよう
に、末梢部リング３７は骨幹端セグメント１４のより小さい寸法で使用され、そ
の際末梢部端１４ｂの近くの円錐区間３１の側壁は、比較的薄い。骨幹端セグメ
ント１４の特別の寸法のための末梢部リング３７の使用を必要とする円錐状区間
３１の側壁は、当業者によって容易に決定されることができる。
【００１８】 図５を参照すれば、末梢部セグメント１６は基部端１６ａ、末梢部尖端１６ｂ
によって形成され、かつその外側表面のインクリメンタル長さに沿って形成され
た複数の鋭利にされた縦溝４０を含む。溝４０の鋭利な縁は、人体中への補綴の
使用中梢部セグメント１６の捩じり安定性を増大させるために内部ダクトの表面
の骨壁中に形成される。末梢部セグメント１６は、また選択的に末梢部尖端１６
ｂで表面のスロット４１は末梢部セグメント１６のフレキシビリティを増大させ
る。この増大されたフレキシビリティは、補綴が負荷された場合に末梢部尖端１
６ｂにおける応力の集中を阻止しかつ補綴が内部ダクトの曲線に良好に適用する
ことを可能にする。当業者は、縦溝４０が補綴の捩じり負荷に容易に抗するため
に、補綴全体のデザインの意味で所望のように調整されることができることを認
識している。図示の末梢部セクション１６の図示の実施例において、縦溝４０の
長さは末梢部セグメント１６の全長の略８０％である。有利に、末梢部セグメン
ト１６に対する溝長さの同一比が、末梢部セグメント１６の全ての寸法に使用さ
れることができる。当業者はまた、表面のスロット４１の長さが末梢部セグメン
トの疲労強度に不適当に対抗することなしに末梢部セグメント１６におけるフレ
キシビリティの所望の度合を提供するように調整されることができる。
【００１９】 好適に実施されたように、末梢部尖端１６ｂは、一般的に放物線のアキシャル方
向断面を有し、アキシャル方向断面は、末梢部セグメント１６と末梢部尖端の近
くの骨との間の接触応力を減少させるために役立つ。図６に示すように、末梢部
セグメント１６は、一般的に円形の横断面を有するが、しかし例えば六角形、又
は楕円のような他の横断面寸法で構成されてもよい。選択的に末梢部セグメント
１６はステムフレキシビリティの増加及び内部ダクトへの表面骨の係合を容易に
するために、鋭利な縦溝の代わりに縦チャネルによって形成されけてもよい。図
示の末梢部セグメント１６は直線の輪郭を有するが、患者の内部ダクトの自然の
曲線に良好にマッチするように湾曲されてもよい。末梢部セグメント１６は、好
ましくは、生体に適合する、高強度のチタン合金から構成されることができるが
、コバルトクロム合金、ステンレススチール及び複合材料のような他のバイオに
適合する材料から構成されてもよい。更に末梢部セグメント１６は、好ましくは
３２マイクロインチの平均表面粗さ又は輪郭測定によって特定されたよりも小さ
い表面粗さを有する磨かれた外側表面を備える。末梢部セグメントは、当業者に
周知の表面処理技術を使用して円滑な艶消し又は機械加工された外側表面を備え
てもよい。内部ダクトの表面骨壁に対する末梢部セグメント１６の固定を容易に
するために所望の場合、末梢部セグメント１６は縦溝なしに構成されかつ例えば
グリッドブラスト仕上げされた表面、焼結された金属ビードコーティング、ハイ
ドロオキシルアペタイトコーティング、プラズマスプレーコーティング、バイオ
ガラスセラミックコーティング、デミネラライズド骨及びキャリア、及び成長フ
ァクタ及びキャリアのような多孔質骨係合表面コーティングを備えてもよい。
【００２０】 図５及びず８を参照すれば、末梢部セグメント１６はまた、その基部端１６ａ
に隣接するねじ孔４２を形成されている。孔４２は、基部セグメント１２、骨幹
端セグメント１４及び末梢部セグメント１６の整列された孔を通して装入の下に
ねじ１８をねじ係合する寸法に形成されている。末梢部セグメント１６は、また
基部端１６ａに隣接した雄形テーパ区間４３によって形成されている。テーパセ
グメント４３は円錐テーパ区間４３ａ及び一般的に放物線状のテーパ区間４３ｂ
から成る。雄形テーパ区間４３ａ及び４３ｂは、それぞれ骨幹端セグメント１４
の孔３２中間部への末梢部セグメント１６の基部端１６ａの装入の下に骨幹端セ
グメント１４の相応する雌形テーパ区間３４ａ及び３４ｂに揺動的に係合するよ
うな寸法に形成されている。ここで実施されたように、円錐状テーパ区間４３ａ
は略０．４８インチの長さ、略１°〜２．５°のテーパ角度及び略０．０９イン
チの移行曲率Ｒ８を有する。放物線テーパ区間４３ｂは、略０．０９インチの長
さ及び略０．２５インチの移行曲率Ｒ８を有する（図８）。前記図示のテーパ長
さのために、円錐状テーパ長さに対する放物線テーパ長さの比は、略１９％であ
る。中間部／末梢部テーパ接合部における充分なテーパ接触領域を保証しかつ高
い点接触応力を減少させるために略５％〜略３０％であるべきである。また、上
記の他のテーパ部分によって、テーパ区間４３ａ及び４３ｂに対する同一のテー
パ寸法及び移行曲率は、末梢部及び骨幹端構成要素の互換性を達成するために及
びそれによって補綴１０のモジュラリティを達成するために、末梢部セグメント
１６の全ての寸法のために使用されることができる。
【００２１】 図７及び図８を参照すれば、基部セグメント１２、骨幹端セグメント１４及び
末梢部セグメント１６の横断面図がアセンブリとしてのこれらの構成要素の間の
内部関係をより明らかに図示するために示されている。図示のように、基部セグ
メント１２のエクステンション部材２４はそれぞれ孔セグメント３２ａのテーパ
区間３３ａ及び３３ｂに揺動的に係合するエクステンション部材２４のテーパ区
間２５ａ及び２５ｂによって骨幹端セグメント１４の孔区間３２ａ中にスライド
可能に嵌合されて収容されている。同様に末梢部セグメント１６の基部端１６ａ
は、それぞれ孔セグメント３２ｃのテーパ区間３４ａ及び３４ｂに揺動的に係合
する末梢部セグメント１６のテーパ区間４３ａ及び４３ｂによって骨幹端セグメ
ント１４の孔セグメント３２ｃ中にスライド可能に嵌合して収容されている。テ
ーパ揺動関係が基部セグメント１２と中間部セグメント１４との間に確立される
前に、基部セグメント１２のアーム２１及び柱体２２の角度方位が従来の大腿頭
部構成要素（図示しない）を収容するために所望の位置に柱体２２を置くことが
確立される。基部セグメント、骨幹端セグメント及び末梢部セグメントの補間的
テーパ部分の揺動的係合の下に、孔２７、３２及び４２はアキシャル方向に整列
される。その上ねじ１８が孔４２の補間的ねじ区間とのねじ係合へと整列された
孔を通して装入される。ねじ１８は骨幹端孔２７の区間２７ａ中に形成された沈
孔２８中に収容可能な沈頭部１９を有する。ねじ１８はもし所望の場合基部、中
間部及び末梢部セグメントの揺動的係合を達成するため確実に締付けられる。
【００２２】 本発明は、本発明の精神又は本質的特徴から逸脱することなしに本発明の開示
された詳細な記載とは異なる形の実施例を可能である。勿論本発明の所望の実施
例は図示されたもの及びこれに制限されずに考慮されるべきである。本発明の保
護範囲は、請求項に支持されており、かつ本発明の前記記載によって制限される
ものではあない。請求項に記載された目的物の意味及び等価の範囲内にある全て
のバリエーションは請求項の範囲に包含されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明によるモジュールヒップ補綴の１つの実施例の分解された、斜
視図である。
【図２】 図２は本発明による基部構成部分の１つの実施例の横断面側面図である。
【図３】 図３は本発明による骨幹端構成要素の１つの実施例の横断面側面図である。
【図４】 図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う本発明による骨幹端構成要素の１つの実施例の
横断面図である。
【図５】 図５は、本発明による末梢部部の構成要素の１つの実施例の横断面側面図であ
る。
【図６】 図６は、図５のＢ−Ｂ線に沿う本発明による末梢部部構成要素の１つの実施例
の横断面図である。
【図７】 図７は、本発明によるモジュールヒップ補綴の１つの実施例の係合した、基部
、骨幹端、及び末梢部構成要素の横断面側面図である。
【図８】 図８は、テーパ及び混合した寸法を示す図７の基部、骨幹端及び末梢部構成要
素の横断面側面図である。
【符号の説明】
１２ 基部セグメント １４ 骨幹端セグメント １６ 末梢部セグメント
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１１月２９日（２００１．１１．２９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】 モジュールヒップ補綴
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、一般的にトータルヒップ関節形成の分野、特には、構成部分の間の
フルサイズ互換性を可能にし、しかし使用中の構成要素の係脱に対する特別の抵
抗を提供する３セグメントモジュールヒップステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】 トータルヒップ関節形成デザインにおけるモジューラリティ（ｍｏｄｕｌａｒ
ｉｔｙ）は、臨床文献への増加する引用を受けている進展される概念である。こ
のシステムの利点は、基部の変形及び骨損失の困難な状況に適用することの他に
は、基部及び末梢部管充填を慣用化するためのシエルフフレキシビリティ（ｓｈ
ｅｌｆ ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）を含む。しかしこれらのデザインは、応力及
び構成要素間の係脱のために金属−金属接続における構造的な妥協を含む関係を
提起する。
【０００３】
【課題を解決するための手段】 これらの関係を明確にするために、本発明は、要約すれば、次の（ａ）〜（ｃ
）の構成要素から成るモジュールヒップ補綴を提供する、即ち （ａ）アキシャル方向の貫通孔を有する基部セグメント；基部セグメントは大腿
骨頭構成要素と揺動可能に係合可能な首部を有し、基部セグメントは更に該首部
の末梢部に延びる雄型テーパー部分を有し、 （ｂ）基部端及び末梢部端を有する末梢部セグメント；末梢部セグメントはその
基部端に隣接した雄型テーパ部分を形成されており、 （ｃ）基部端及び末梢部端を有する骨幹端セグメント；骨幹端セグメントは骨に
係合する外表面部分を有し、更にアキシャル方向貫通孔を有し、アキシャル方向
貫通孔は第１及び第２雌型テーパ部分を有し、第１雌型テーパ部分は骨幹端セグ
メントの基部端に隣接して位置しかつ基部セグメントの雄型テーパ部分に揺動可
能に係合するような寸法に構成されており、第２雌型テーパセクションは骨幹端
セグメントの末梢部端に隣接して位置しかつ末梢部セグメントの雄型テーパ部分
に揺動可能に係合するような寸法に形成されている。
【０００４】 相応する基部、骨幹端及び末梢部セグメントの雄型及び雌型テーパ部分は、そ
れぞれ一般的に放物線状区間へ移行する円錐区間から成る。各テーパ部分の移行
される円錐状テーパ／放物線テーパ寸法は、充分なテーパ接触領域を保証し、そ
して雄型／雌型テーパ接合部の曲げ荷重の下での面間接触応力及び身体内部応力
を減少させる。円錐テーパセクションは、各々テーパ接合部にかかる捩じり抵抗
を提供するために略１°〜略２．５°の範囲のテーパ角度を有する。基部セグメ
ントは基部及び骨幹端セグメントを介して形成されたアキシャル方向孔を整列さ
せるために骨幹端セグメントの基部端と揺動可能に係合可能である。末梢部セグ
メントの基部端は末梢部及び骨幹端セグメントを介して形成されたアキシャル方
向孔を整列させるために骨幹端セグメントの末梢部端と揺動可能に係合可能であ
る。
【０００５】 選択的に基部セグメントは、貫通孔を形成されてけおり、そして末梢部セグメ
ントは末梢部セグメントの基部端に隣接したねじ孔を形成されている。これらの
孔は骨幹端セグメントのアキシャル方向孔と整列可能である。整列された孔を通
るように寸法的に形成されたねじは、所望の場合に補綴構成要素の揺動係合を支
配するために末梢部セグメントに形成されたねじ孔とねじ結合している。
【０００６】 本発明は次の（ａ）〜（ｈ）の利点を提供する。 （ａ）テーパ接合部の曲げ及び捩じり負荷のためのテーパ接触領域の増加及び接
触応力の減少による構成要素の係脱に対する特別の抵抗 （ｂ）そのモジュラリティを通しての相互のフレキシビリティ （ｃ）あるセグメントと他のいずれかのセグメントとの完全な互換性 （ｄ）他のセグメントとは無関係の前傾及後傾のための各セグメントの調整性、
こうして左右のヒップアプリケーションのためのユニバーサルデザインを可能に
すること （ｅ）補綴の脚部長さとオフセット量の独立した選択 （ｆ）同一システムによる一次的適用及び回復適用 （ｇ）骨不足をそのままにして回復外科の面においても患者の手術に対して外科
医が装置を合わせることを可能にすること （ｈ）大腿骨頭部構成要素の全ての形態及び寸法の使用
【０００７】 明細書と協働しかつ明細書の一部を構成する図面は、本発明の詳細な説明及び
優先的な実施例を示し、合わせて本発明の原理を説明する助けとなる詳細な記載
と関連する。しかし、図面及び明細書は単に発明の説明でありかつ本発明を限定
するものではないと理解すべきである。
【０００８】
【実施例】 図１〜８を参照すれば，同一の参照符号は種々の図を通して同一の構成要素を
表すために使用され、本発明によるモジュールヒップ補綴の第１実施例は１０で
示されている。図１に示すように、ヒップ補綴１０は一般的に（ａ）基部セグメ
ント１２；（ｂ）骨幹端セグメント１４；及び（ｃ）末梢部セグメント１６を含
む。ねじ部を有するねじ１８は、下記のようにセグメント１２、１４及び１６の
揺動係合を行うために使用される。ここで実施されるように、基部セグメント１
２、骨幹端セグメント１４及び末梢部セグメント１６は、各々別個の部品として
構成されている。その結果セグメントは各々互いに無関係な寸法にされている。
そのような無関係な寸法は、補綴にモジュール性を与え、即ち手術中遭遇する全
ての解剖学的条件を実際に受け入れるような補綴形状の広範な選択を手術に提供
する。有利に、本発明によるモジュール補綴１０は、周知の骨セメント移植技術
を使用して移植されるか又は選択的に当業者に周知の骨係合表面適用を使用して
セメントなしの形式で移植されてもよい。
【０００９】 図２によれば、基部セグメント１２は以下の（ａ）〜（ｃ）によって形成され
た首部２０を含み、即ち首部は、（ａ）雄型テーパ柱体２２で終わっている角度
的にずらされたアーム２１；（ｂ）雄型テーパ部分２５によって形成されかつ円
筒状ニップル２６で終わる首部２０の末梢部に延びるエクステンション部材２４
；及び（ｃ）首部２０、エクステンション部材２４及びニップル２６を介して形
成されたセグメント孔２７によって形成されている。好ましくは基部セグメント
１２は生体に適合する、高強度のチタン合金から構成されている。しかし、基部
セグメント１２はコバルトクロム合金、ステンレススチール及び複合材料のよう
な他の生体適合材料から構成されている。基部セグメントの外側表面仕上げは、
好ましくは表面の平均粗さ３２マイクロインチに又は側面測定法によって特定さ
れた値よりも小さい表面粗さに磨かれる。外側表面仕上げは、平滑艶消し又は当
業者に周知の表面処理技術を使用して機械加工されてもよい。
【００１０】 基部セグメント１２のテーパ柱体２２は、大腿骨頭部構成要素（図示しない）
の補完的雌型テーパ部分と揺動的に係合するための寸法に形成されている。当業
者は、基部セグメント１２が大腿骨頭部構成要素の全ての形状及び材料に適合す
るように構成される。アンダカット２３はトータルヒップ関節代替システムの首
部２０とアクセプタ構成要素（図示しない）との間の運動の領域を増大させるた
めに、及びヒップ補綴１０の修繕又は改修中基部セグメント１２から大腿骨頭部
を分解するために必要である場合に、大腿骨頭部除去工具（図示しない）の係合
を容易にするために基部セグメント１２の各側のアーム２１及び柱体２２に形成
されている。
【００１１】 好適に実施されたように、エクステンション部材２４のテーパ部分２５は、略
２．５インチ（図２及び図８参照）の移行部の曲率Ｒ２を有する一般的に放物線
型雄型テーパ部分２５ｂに移行する雄型円錐テーパ部分２５ａから成る。テーパ
部分２５ｂの放物線寸法は、テーパ部分２５と骨幹端セグメント１４の補完的雌
型テーパ部分３３との間の曲げ荷重の下での面間接触応力及び内部本体応力を減
少させる。好適に実施されたように、円錐状テーパ部分２５ａは基部／骨幹端テ
ーパ間接の捩じり抵抗を提供するために略１°〜略２．５°のテーパ角度を有す
る。図８に示す本発明の他の実施例において、円錐テーパ部分２５ａは、略０．
４３インチの長さを有し、放物線テーパ部分２５ｂは略０．０９インチの長さを
有する。図示されたこれらのテーパ長さのために円錐テーパ長さに対する放物線
テーパ長さの比は、略２１％である。好適に実施されたように、放物線テーパ／
円錐テーパ長さは略５％〜略３０％であるべきである。この範囲は充分なテーパ
接触領域を保証し、補綴が曲げ応力をかけられる場合に基部／骨幹端テーパ接合
部の高い点接触応力に繋がり得る放物線テーパ部分２５ｂ上の鋭利な隅部の存在
を減少させる。好ましくは実施されたように、円錐状テーパ部分２５ａは、略０
．０９インチの移行部の曲率Ｒ１を有する（図８）。雌型テーパセグメント３３
の補完的円錐状テーパ部分３３ａは、略０．０５インチの移行部の曲率Ｒ３を有
する。これらの相異なる曲率は、基部セグメント及び骨幹端セグメントがジョイ
ントされる場合に生じるギャップＧ（図７）の近くにおける基部／骨幹端テーパ
接合部における減少された応力条件を生成する。有利に、テーパ部分２５及び３
３のための同一の寸法及び曲率は、基部セグメント１２及び骨幹端セグメント１
４の全ての寸法に使用されることができ、それによって寸法交換性、及びこうし
て基部セグメントと骨幹端セグメントの間のモジュラリティが得られる。
【００１２】 好適に実施されたように、ニップル２６は、エクステンション部材２４（図２
及び図８）の瞬間的なアームの増大のために略０．１８インチの長さを有し、そ
してそれによって補綴における曲げ応力の導入について基部／骨幹端テーパ接合
部を無負荷にするために役立つ。上記のテーパ寸法及び移行部の曲率によって、
ニップル２６のための同一長さは基部セグメント１２の全ての寸法について使用
される。ニップル２６は、骨幹端セグメント１４（以下に記載する）における貫
通孔３２の部分３２ａ、３２ｂ及び３２ｃの直径よりも寸法的に小さく形成され
ており、その結果基部セグメント１２のエクステンション部材２４が補綴構成要
素（図７及び下記）のアセンブリ上の貫通孔３２中にスライド可能に収容される
場合、ニップル２６は当初は孔３２の側壁と接触しない。補綴の大腿骨頭部に対
する充分な荷重の作用の下に、ニップル２６は孔３２の骨幹端孔セクション３２
ｂの側壁と接触し、それによって基部／骨幹端テーパ接合部から導入された曲げ
応力の一部を伝達する。
【００１３】 再び図２を参照すれば、基部セグメント１２のセグメント孔２７は第１直線区
間２７ａ、台形中間区間２７ｂ及び第２直線区間２７ｃを含む。好適に実施され
たように、区間２７ｂは略６０°の角度で孔区間２７ｃに向かって内方にテーパ
をつけられている。孔区間２７ａ、２７ｂ及び２７ｃは、基部セグメント１２中
にねじ１８を通過させることができるような寸法に形成されている。孔区間２７
ｃもまた、ねじ１８の頭部のためのさら孔として使用され、かつ、ねじ１８が補
綴１０のアセンブリの一部として使用される場合に、末梢部セグメント１６（以
下に詳しく述べる）に形成されたねじ孔４２にねじ１８を係合させるためにねじ
回し又はドリルビットのような機械的なドライバを好適に収容するのに充分大き
な寸法であるべきである。
【００１４】 図３によれば、骨幹端セグメント１４は基部端１４、末梢部端１４ｂを有しか
つ円錐区間３１と一体化された台形状截頭ピラミッド区間３０を形成されている
。図４に示すように、この輪郭はそれ自体一般的に円形横断面３５から偏した一
般的に台形状区間３６としての横断面にある。選択的にピラミッド区間３０は、
骨幹端セグメント１４が一般的に円形横断面から偏した一般的に矩形横断面を有
するように構成されてもよい。骨幹端セグメント１４は好ましくは生体に適合す
る、高強度チタン合金から構成されているが、しかしコバルトクロム合金、ステ
ンレススチール及び複合材料のような他の生体に適合する材料から構成されても
よい。
【００１５】 骨幹端セグメント１４は、基部孔区間３２ａ、骨幹端孔区間３２ｂ及び末梢部
孔区間３２ｃから成る孔３２を含む。図３及び図８を参照すれば、孔区間３２ａ
は一般的に放物線状テーパ区間３３ｂに移行する円錐テーパ区間３３ａから成る
雌型テーパ区間３３により形成されている。雌型テーパ区間３３ａ及び３３ｂは
、それぞれ円筒区間２４の雄型テーパ区間２５ａ及び２５ｂに対して補完的であ
る。ここで実施されたように、円錐テーパ区間３３ａは、略１°〜略２．５°の
テーパ角度、略０．５０インチの長さ及び略０．０５インチの移行部の曲率Ｒ３
（上記記載を参照）を有する。放物線テーパ区間３３ｂは、０．０９インチの長
さ、略０．２５インチ（図８）の移行部の曲率を有する。前記図示のテーパ長さ
のために、円錐テーパ長さに対する放物線テーパ長さの比は略１８％である。テ
ーパ区間３３ａ及び３３ｂは、それぞれ孔３２への円筒状区間２４の装入の下に
テーパ区間２５ａ及び２５ｂに揺動的に係合するような寸法に形成されている。
円筒状区間２４のテーパ区間２５ａ及び２５ｂによって、テーパ区間３３ａ及び
３３ｂに対する放物線テーパ長さ／円錐テーパ長さの比は、基部／骨幹端セグメ
ントテーパ接合部の領域における接触応力及び内部応力の減少を保証するために
、略５％〜略３０％であるべきである。また、基部セグメント１２に関して上記
に述べたように、テーパ区間３３ａ及び３３Ｂに対する同一テーパ寸法及び移行
部の曲率は、基部及び骨幹端構成要素の互換性を保証するために骨幹端セグメン
ト１４の全ての寸法のために使用されることができ、それによって補綴１０のモ
ジュラリティ（ｍｏｄｕｌａｒｉｔｙ）が得られる。
【００１６】 図３及び図８を参照すれば、骨幹端孔３２の孔セグメント３２ｃは円錐状テー
パ区間３４ａ及び一般的に放物線状テーパ区間３４ｂから成るテーパ部分３４に
よって形成されている。テーパ区間３４ａ及び３４ｂは、それぞれ骨幹端セグメ
ント１４（以下に更に詳しく述べる）の孔３２中に末梢部セグメント１６の基部
端１６ａの装入の下に、末梢部セグメント１６の相応する雄型テーパ区間４３ａ
及び４３ｂを揺動的に係合するような寸法に形成されている。ここで実施された
ように、円錐状テーパ区間３４ａは、０．５１インチの長さ、略１°〜略２．５
°のテーパ角度及び０．５０インチの移行部の曲率Ｒ５を有する。放物線テーパ
区間３４ｂは、略０．０９インチの長さと略０．２５インチの移行部の曲率R ６
とを有する（図８）。前記図示のテーパ長さに関して、円錐状テーパ長さに対す
る放物線テーパ区間長さの比は略１８％である。上記の補綴１０の他のテーパ部
分によって、放物線テーパ長さ／円錐状テーパ長さ比は、基部／骨幹端テーパ接
合部における充分なテーパ接触領域を保証しかつ高い点接触応力を減少させるた
めに略５％〜略３０％であるべきである。上記の他のテーパ部分によって、テー
パ区間３４ａ及び３４ｂのための同一テーパ寸法及び移行部の曲率が構成要素の
互換性を達成しかつそれによって補綴１０のモジュラリティを達成するために骨
幹端セグメント１４の全ての寸法に使用されることができる。
【００１７】 骨幹端セグメント１４の寸法は、人体中に使用されている間中構成要素の捩じり
安定性を増加しかつ基部骨髄管の良好な充填を提供する。骨幹端セグメント１４
の外側面仕上げは、３２マイクロインチの表面平均粗さ又は側面測定法によって
特定された粗さよりも小さい粗さに磨かれる。外側表面仕上げは、当業者に周知
の表面処理技術を使用して円滑な艶消しにされ又は機械加工されることができる
。好適に実施されたように、骨幹端セグメント１４の外側表面は、例えばグリッ
トブラスト仕上げされた表面、焼結された金属ビードコーティング、ハイドロオ
キシルアペタイトコーティング、プラズマスプレーコーティング、バイオガラス
セラミックコーティング、鉱物質を除去された骨及びキャリア、及び成長ファク
タ及びキャリアのような骨係合表面コーティングを含む。金属移植表面に対する
そのようなコーティングの適用は、当業者に周知である。選択的に骨幹端セグメ
ント１４は末梢部リング３７によって構成されてもよい。末梢部リング３７は、
骨幹端セグメントの外側表面に適用される骨係合コーティングの最少厚さに等し
い厚さの隆起した材料領域である。末梢部リング３７は、骨幹端セグメント１４
の円錐区間３１の壁厚さを増大させる。このことは換言すれば、局部的壁厚さを
増大させかつ多孔質コーティングプロセスから生じるノッチから多孔質孔を閉塞
することによって、円錐区間３１の疲労強度を増大させる。好適に実施されたよ
うに、末梢部リング３７は骨幹端セグメント１４のより小さい寸法で使用され、
その際末梢部端１４ｂの近くの円錐区間３１の側壁は、比較的薄い。骨幹端セグ
メント１４の特別の寸法のための末梢部リング３７の使用を必要とする円錐状区
間３１の側壁は、当業者によって容易に決定されることができる。
【００１８】 図５を参照すれば、末梢部セグメント１６は基部端１６ａ、末梢部端１６ｂに
よって形成され、かつその外側表面のインクリメンタル長さに沿って形成された
複数の鋭利にされた縦溝４０を含む。溝４０の鋭利な縁は、人体中への補綴の使
用中梢部セグメント１６の捩じり安定性を増大させるために骨髄管の皮質骨壁中
に形成される。末梢部セグメント１６は、また選択的に末梢部端１６ｂで表面の
スロット４１は末梢部セグメント１６のフレキシビリティを増大させる。この増
大されたフレキシビリティは、補綴が負荷された場合に末梢部端１６ｂにおける
応力集中を阻止しかつ補綴が骨髄管の曲線に良好に適用することを可能にする。
当業者は、縦溝４０が補綴の捩じり負荷に容易に抗するために、補綴全体のデザ
インの意味で所望のように調整されることができると認識している。図示の末梢
部セグメント１６の図示の実施例において、縦溝４０の長さは末梢部セグメント
１６の全長の略８０％である。有利に、末梢部セグメント１６に対する溝長さの
同一比が、末梢部セグメント１６の全ての寸法に使用されることができる。当業
者はまた、表面のスロット４１の長さが末梢部セグメントの疲労強度に不適当に
対抗することなしに末梢部セグメント１６におけるフレキシビリティの所望の度
合を提供するように調整されることができる。
【００１９】 好適に実施されたように、末梢部端１６ｂは、一般的に放物線のアキシャル方向
断面を有し、アキシャル方向断面は、末梢部セグメント１６と末梢部端の近くの
骨との間の接触応力を減少させるために役立つ。図６に示すように、末梢部セグ
メント１６は、一般的に円形の横断面を有するが、しかし例えば六角形、又は楕
円のような他の横断面寸法で構成されてもよい。選択的に末梢部セグメント１６
はステムフレキシビリティの増加及び骨髄管への皮質骨の係合を容易にするため
に、鋭利な縦溝の代わりに縦深溝によって形成されけてもよい。図示の末梢部セ
グメント１６は直線の輪郭を有するが、患者の骨髄管の自然の曲線に良好にマッ
チするように湾曲されてもよい。末梢部セグメント１６は、好ましくは、生体に
適合する、高強度のチタン合金から構成されることができるが、コバルトクロム
合金、ステンレススチール及び複合材料のような他の生体に適合する材料から構
成されてもよい。更に末梢部セグメント１６は、好ましくは３２マイクロインチ
の平均表面粗さ又は側面測定法によって特定された粗さよりも小さい表面粗さを
有する磨かれた外側表面を備える。末梢部セグメントは、当業者に周知の表面処
理技術を使用して円滑な艶消し又は機械加工された外側表面を備えてもよい。骨
髄管の皮質骨壁に対する末梢部セグメント１６の固定を容易にするために、所望
の場合、末梢部セグメント１６は縦溝なしに構成されかつ例えばグリットブラス
ト仕上げされた表面、焼結された金属ビードコーティング、ハイドロオキシルア
ペタイトコーティング、プラズマスプレーコーティング、バイオガラスセラミッ
クコーティング、鉱物質を除去された骨及びキャリア、及び成長ファクタ及びキ
ャリアのような多孔質骨係合表面コーティングを備えてもよい。
【００２０】 図５及びず８を参照すれば、末梢部セグメント１６はまた、その基部端１６ａ
に隣接するねじ孔４２を形成されている。孔４２は、基部セグメント１２、骨幹
端セグメント１４及び末梢部セグメント１６の整列された孔を通して装入の下に
ねじ１８をねじ係合する寸法に形成されている。末梢部セグメント１６は、また
基部端１６ａに隣接した雄形テーパ区間４３によって形成されている。テーパセ
グメント４３は円錐テーパ区間４３ａ及び一般的に放物線状テーパ区間４３ｂか
ら成る。雄形テーパ区間４３ａ及び４３ｂは、それぞれ骨幹端セグメント１４の
孔３２中への末梢部セグメント１６の基部端１６ａの装入の下に骨幹端セグメン
ト１４の相応する雌形テーパ区間３４ａ及び３４ｂに揺動的に係合するような寸
法に形成されている。ここで実施されたように、円錐状テーパ区間４３ａは略０
．４８インチの長さ、略１°〜２．５°のテーパ角度及び略０．０９インチの移
行部の曲率Ｒ７を有する。放物線テーパ状区間４３ｂは、略０．０９インチの長
さ及び略０．２５インチの移行部の曲率Ｒ８を有する（図８）。前記図示のテー
パ長さのために、円錐状テーパ長さに対する放物線テーパ長さの比は、略１９％
である。骨幹端／末梢部テーパ接合部における充分なテーパ接触領域を保証しか
つ高い点接触応力を減少させるために略５％〜略３０％であるべきである。また
、上記の他のテーパ部分によって、テーパ区間４３ａ及び４３ｂに対する同一の
テーパ寸法及び移行部の曲率は、末梢部及び骨幹端構成要素の互換性を達成する
ために及びそれによって補綴１０のモジュラリティを達成するために、末梢部セ
グメント１６の全ての寸法のために使用されることができる。
【００２１】 図７及び図８を参照すれば、基部セグメント１２、骨幹端セグメント１４及び
末梢部セグメント１６の横断面図がアセンブリとしてのこれらの構成要素の間の
内部関係をより明らかに図示するために示されている。図示のように、基部セグ
メント１２のエクステンション部材２４はそれぞれ孔セグメント３２ａのテーパ
区間３３ａ及び３３ｂに揺動的に係合するエクステンション部材２４のテーパ区
間２５ａ及び２５ｂによって骨幹端セグメント１４の孔区間３２ａ中にスライド
可能に嵌合されて収容されている。同様に末梢部セグメント１６の基部端１６ａ
は、それぞれ孔セグメント３２ｃのテーパ区間３４ａ及び３４ｂに揺動的に係合
する末梢部セグメント１６のテーパ区間４３ａ及び４３ｂによって骨幹端セグメ
ント１４の孔セグメント３２ｃ中にスライド可能に嵌合して収容されている。テ
ーパ揺動関係が基部セグメント１２と骨幹端セグメント１４との間に確立される
前に、基部セグメント１２のアーム２１及び柱体２２の角度方位が従来の大腿頭
部構成要素（図示しない）を収容するために所望の位置に柱体２２を置くことが
確立される。基部セグメント、骨幹端セグメント及び末梢部セグメントの補完的
テーパ部分の揺動的係合の下に、孔２７、３２及び４２はアキシャル方向に整列
される。その上ねじ１８が孔４２の補完的ねじ区間とのねじ係合へと整列された
孔を通して装入される。ねじ１８は骨幹端孔２７の区間２７ａ中に形成されたさ
ら孔２８中に収容可能なさら頭部１９を有する。ねじ１８はもし所望の場合基部
、骨幹端及び末梢部セグメントの揺動的係合を達成するため確実に締付けられる
。
【００２２】 本発明は、本発明の精神又は本質的特徴から逸脱することなしに本発明の開示
された詳細な記載とは異なる形の実施例を可能である。勿論本発明の所望の実施
例は図示されたもの及びこれに制限されずに考慮されるべきである。本発明の保
護範囲は、請求項に支持されており、かつ本発明の前記記載によって制限される
ものではない。請求項に記載された目的物の意味及び均等の範囲内にある全ての
バリエーションは請求項の範囲に包含されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明によるモジュールヒップ補綴の１つの実施例の分解された、斜
視図である。
【図２】 図２は本発明による基部構成部分の１つの実施例の断面側面図である。
【図３】 図３は本発明による骨幹端構成要素の１つの実施例の断面側面図である。
【図４】 図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う本発明による骨幹端構成要素の１つの実施例の
横断面図である。
【図５】 図５は、本発明による末梢部の構成要素の１つの実施例の側面図である。
【図６】 図６は、図５のＢ−Ｂ線に沿う本発明による末梢部の構成要素の１つの実施例
の横断面図である。
【図７】 図７は、本発明によるモジュールヒップ補綴の１つの実施例の係合した、基部
、骨幹端、及び末梢部の構成要素の断面側面図である。
【図８】 図８は、テーパ及び混合した寸法を示す図７の基部、骨幹端及び末梢部の構成
要素の断面側面図である。
【符号の説明】 １２ 基部セグメント １４ 骨幹端セグメント １６ 末梢部セグメント
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１月２２日（２００２．１．２２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミラー・ゲーリー・ジェイ アメリカ合衆国、フロリダ州 32601、ゲ ーンズビル、サウスウェスト・トゥウェン ティシックス・プレイス、531 Ｆターム(参考） 4C097 AA01 BB01 CC01 DD09 DD10 MM03 SC02 【要約の続き】 （１４）及び末梢部セグメント（１６）の整列された孔 （２７）を通るような寸法に構成されており、それによ って末梢部セグメント（１６）の基部端（１６ａ）に形 成されたねじ孔（４２）とねじ係合可能である。

Claims (63)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基部セグメントと、基部端及び末梢部端を有する末梢部セグ
    メントと、基部端及び末梢部端を有する骨幹端セグメントとから成り、 該基部セグメントは大腿骨頭部構成要素と揺動的に係合可能な首部と、更に首
    部の末梢部に延びる雄型テーパ部分を含み、 該末梢部セグメントは基部端及び末梢部尖端を有し、該末梢部セグメントはそ
    の該基部端に隣接する雄型テーパ部分を含み、 該中間部セグメントは基部端及び末梢部端を有し、該中間部セグメントは骨に
    係合する外表面と、更にアキシャル方向の貫通孔を含み、該アキシャル方向孔は
    第１及び第２雌型テーパ部分を含み、該第１雌型テーパ部分は該中間部セグメン
    トの該基部端に隣接して位置しかつ該基部セグメントの該雄型テーパ部分に揺動
    的に係合するような寸法に形成されており、該第２雌型テーパ部分該中間部セグ
    メントの該末梢部端に隣接して位置しかつ該末梢部セグメントの該雄型テーパ部
    分に揺動的に係合するような寸法に形成されていることを特徴とする前記モジュ
    ールヒップ補綴。
  2. 【請求項２】 該基部セグメントは、更にアキシャル方向の貫通孔を含み、
    該基部は基部及び中間部セグメントを介して形成された該アキシャル方向の孔に
    整列させるために該中間部セグメントの該末梢部端と係合可能であり、該末梢部
    セグメントは更にその該基部端に隣接するアキシャル方向のねじ孔を含み、該末
    梢部セグメントの該基部端は該末梢部及び中間部セグメントを介して形成された
    該アキシャル方向の孔と整列させるために該中間部セグメントの該末梢部端と係
    合可能であり、該モジュールヒップ補綴は更に該基部、骨幹端及び末梢部セグメ
    ントの該整列された孔を通って通過しかつ該末梢部セグメントのアキシャル方向
    のねじ孔とねじ係合するように通過するような寸法に形成されたねじから成る、
    請求項１に記載のモジュールヒップ補綴。
  3. 【請求項３】 該末梢部セグメントが骨に係合する外表面部分を含む、請求
    項１に記載のモジュールヒップ補綴。
  4. 【請求項４】 該末梢部セグメントの該骨係合表面が、そのインクリメンタ
    ル長さに沿って形成された縦溝から成る、請求項３に記載のモジュールヒップ補
    綴。
  5. 【請求項５】 該末梢部セグメントが更にそのインクリメンタル長さに沿う
    冠状スロットから成る、請求項１に記載のモジュールヒップ補綴。
  6. 【請求項６】 該末梢部セグメントの該骨に係合する表面が、グリッドブラ
    ストを施された表面、焼結された金属ビードコーティング、ハイドロオキシルア
    ペタイトコーティング、プラズマスプレーコーティング、バイオガラスセラミッ
    クコーティング、デミネラライズド骨及びキャリア及び成長ファクタ及びキャリ
    アから成るグループから選択されている、請求項３に記載のモジュールヒップ補
    綴。
  7. 【請求項７】 該末梢部セグメントが一般的に円形の横断面を有する、請求
    項１に記載のモジュールヒップ補綴。
  8. 【請求項８】 該末梢部セグメントの末梢部尖端が、一般的に放物線のアキ
    シャル方向断面を有する、請求項１に記載のモジュールヒップ補綴。
  9. 【請求項９】 該末梢部セグメントがチタン金属合金、コバルトクロム合金
    及びステンレススチールから成るグループから選択された材料から構成されてい
    る、請求項１に記載のモジュールヒップ補綴。
  10. 【請求項１０】 該末梢部セグメントの該雄型テーパ部分及び該骨幹端セグ
    メントの該第２雌型テーパ部分がそれぞれ一般的に放物線断面への円錐状にテー
    パを有する絞り部分から成る、請求項１に記載のモジュールヒップ補綴。
  11. 【請求項１１】 円錐テーパ長さに対する放物線テーパ長さの比が、略５％
    〜略３０％である、請求項１０に記載のモジュールヒップ補綴。
  12. 【請求項１２】 該末梢部セグメントの該円錐テーパ区間と該骨幹端セグメ
    ントの該第２雌型テーパ部分のテーパ角度が略１°〜略２．５°の範囲である、
    請求項１１に記載のモジュールヒップ補綴。
  13. 【請求項１３】 該基部セグメントの該雄型テーパ部分が、該首部の末梢部
    に延びるエクステンション部材上に形成されている、請求項１に記載のモジュー
    ルヒップ補綴。
  14. 【請求項１４】 該エクステンション部材がそこから末梢部に延びるニップ
    ル部材を含む、請求項１３に記載のモジュールヒップ補綴。
  15. 【請求項１５】 該基部セグメントの該雄型テーパ部分及び該骨幹端セクシ
    ョンの該第１テーパ部分が、一般的に放物線部分に絞る円錐テーパ区分から成る
    、請求項１に記載のモジュールヒップ補綴。
  16. 【請求項１６】 円錐テーパ長さに対する放物線テーパ長さの比が、略５％
    〜略３０％である請求項１５に記載のモジュールヒップ補綴。
  17. 【請求項１７】 該基部セグメントの該円錐テーパ部分と該骨幹端セグメン
    トの該第１雌型テーパ部分のテーパ角度が、略１°〜略２．５°である、請求項
    １６に記載のモジュールヒップ補綴。
  18. 【請求項１８】 該基部セグメントがチタン金属合金、コバルトクロム合金
    及びステンレススチールから成るグループから選択された材料から構成されてい
    る、請求項１に記載のモジュールヒップ補綴。
  19. 【請求項１９】 該骨幹端セグメントの骨係合表面が、グリッドブラスト仕
    上げされた表面、焼結された金属ビードコーティング、ハイドロオキシルアペタ
    イトコーティング、プラズマスプレーコーティング、バイオガラスセラミックコ
    ーティング、デミネラライズド骨及びキャリア、及び成長ファクタ及びキャリア
    から成るグループから選択されている、請求項１に記載のモジュールヒップ補綴
    。
  20. 【請求項２０】 該骨幹端セグメントが、チタン金属合金、コバルトクロム
    合金、及びステンレススチールから成るグループから選択されている、請求項１
    に記載のモジュールヒップ補綴。
  21. 【請求項２１】 該骨幹端セグメントが、一般的に円錐部分と一体化された
    台形状截頭ピラミッド部分を有する請求項１に記載のモジュールヒップ補綴。
  22. 【請求項２２】 該骨幹端セグメントが、一般的に円形の横断面から偏した
    一般的に台形状横断面を有する、請求項２１に記載のモジュールヒップ補綴。
  23. 【請求項２３】 該骨幹端セグメントが一般的に円錐部分の少なくとも一部
    分のまわりに形成された外側リングを含む、請求項２１に記載のモジュールヒッ
    プ補綴。
  24. 【請求項２４】 基部セグメントと、基部端と末梢部尖端とを有する末梢部セグメントと、基部
    端と末梢部担持リングとを有する骨幹端セグメントとから成るモジュールヒップ
    補綴であって、 該基部セグメントは大腿頭部構成要素と揺動的に係合可能な首部を含み、更に
    外首部の末梢部に延びる雄形テーパ部分を有し、 該末梢部セグメントは、その該基部端に隣接する雄形テーパ部分及び骨係合外
    側表面部分を有し、そして 該骨幹端セグメントは更にアキシャル方向の貫通孔を含み、該アキシャル方向
    孔は第１及び第２雌形テーパ部分を有し、該第１雌形テーパ部分は該中間部セグ
    メントの該基部端に隣接して位置しておりかつ該基部セグメントの該雄形テーパ
    部分に揺動的に係合するような寸法に形成されており、該第２雌形テーパ部分は
    該骨幹端セグメントの該末梢部端に隣接して位置しかつ該末梢部セグメントの該
    雄形テーパ部分に揺動的に係合するような寸法にされている前記モジュールヒッ
    プ補綴。
  25. 【請求項２５】 該基部セグメントが更にアキシャル方向の貫通孔を含み、該基部セグメントは
    該基部及び骨幹端セグメントを通って形成された該アキシャル方向の孔に整列さ
    せるために該骨幹端セグメントの該基部端と係合可能であり、該末梢部セグメン
    トは更にその基部端に隣接したアキシャル方向のねじ孔を含み、該末梢部セグメ
    ントの該基部端は該末梢部及び骨幹端セグメントを通って形成された該アキシャ
    ル方向の孔を整列させるために該骨幹端セグメントの該末梢部端と係合可能であ
    り、該モジュールヒップ補綴は更に、該基部、骨幹端及び末梢部セグメントの該
    整列された孔を通りかつ該末梢部セグメントの該ねじ孔とねじ係合するような寸
    法に形成されたねじから成る、請求項２４に記載のモジュールヒップ補綴。
  26. 【請求項２６】 該基部セグメントの該雄型テーパ部分及び該骨幹端セグメ
    ントの該第１雌型テーパ部分が、各々一般的に放物線部分に混じる円錐テーパ部
    分から成る、請求項２４に記載のモジュールヒップ補綴。
  27. 【請求項２７】 円錐テーパ長さに対する放物線テーパ長さの比が、略５％
    〜略３０％である、請求項２６に記載のモジュールヒップ補綴。
  28. 【請求項２８】 該基部セグメントの円錐テーパ部分と該骨幹端セグメント
    の第第１雌型テーパ部分のテーパ角度が、略１°〜略２．５°である、請求項２
    ７に記載のモジュールヒップ補綴。
  29. 【請求項２９】 該基部セグメントが、チタン金属合金、コバルトクロム合
    金、及びステンレススチールから成るグループかち選択された材料から構成され
    ている、請求項２４に記載のモジュールヒップ補綴。
  30. 【請求項３０】 該基部セグメントの該雄型テーパ部分が、該首部の末梢部
    に延びるエクステンション部材上に形成されている、請求項２４に記載のモジュ
    ールヒップ補綴。
  31. 【請求項３１】 該エクステンション部材がその末梢部に延びるニップル部
    材を含む、請求項３０に記載のモジュールヒップ補綴。
  32. 【請求項３２】 該末梢部セグメントが一般的に円形の横断面を有する、請
    求項２４に記載のモジュールヒップ補綴。
  33. 【請求項３３】 該末梢部セグメントの該雄型テーパ部分及び該骨幹端セグ
    メントの該第２雌型テーパ部分が、各々一般的に放物線に移行する円錐テーパ部
    分から成る、請求項２４に記載のモジュールヒップ補綴。
  34. 【請求項３４】 円錐テーパ長さに対する放物線テーパ長さの比が、略５％
    〜略３０％である、請求項３３に記載のモジュールヒップ補綴。
  35. 【請求項３５】 該末梢部セグメントの該円錐部分と該骨幹端セグメントの
    該第２雌型テーパ部分のテーパ角度が、略１°〜略２．５°である、請求項３４
    に記載のモジュールヒップ補綴。
  36. 【請求項３６】 該末梢部セグメントの該骨係合表面が、そのインクリメン
    タル長さに沿って形成された縦溝から成る、請求項２４に記載のモジュールヒッ
    プ補綴。
  37. 【請求項３７】 該末梢部セグメントがそのインクリメンタル長さに沿う冠
    状スロットから成る、請求項２４に記載のモジュールヒップ補綴。
  38. 【請求項３８】 該末梢部セグメントの該骨係合表面が、グリッドブラスト
    仕上げされた表面、焼結された金属ビードコーティング、ハイドロオキシルアペ
    タイトコーティング、プラズマスプレーコーティング、バイオガラスセラミック
    コーティング、デミネラライズド骨及びキャリア、及び成長ファクタ及びキャリ
    アから成るグループから選択されている、請求項２４に記載のモジュールヒップ
    補綴。
  39. 【請求項３９】 該末梢部セグメントが、チタン金属合金、コバルトクロム
    合金、及びステンレススチールから成るグループから選択された材料から構成さ
    れている、請求項２４に記載のモジュールヒップ補綴。
  40. 【請求項４０】 該骨幹端セグメントが、グリッドブラストを施された表面
    、焼結された金属ビードコーティング、ハイドロオキシルアペタイトコーティン
    グ、プラズマスプレーコーティング、バイオガラスセラミックコーティング、デ
    ミネラライズド骨及びキャリア、及び成長ファクタ及びキャリアから成るグルー
    プから選択された骨係合外側表面を含む、請求項２４に記載のモジュールヒップ
    補綴。
  41. 【請求項４１】 該骨幹端セグメントが一般的に円錐部分と一体化された台
    形状截頭ピラミッド部分を有する請求項２４に記載のモジュールヒップ補綴。
  42. 【請求項４２】 該骨幹端セグメントが一般的に円形横断面から偏した一般
    的に台形状横断面を有する、請求項４１に記載のモジュールヒップ補綴。
  43. 【請求項４３】 該骨幹端セグメントが、一般的に円錐の少なくとも一部分
    のまわりに形成された外側リングを含む、請求項４１に記載のモジュールヒップ
    補綴。
  44. 【請求項４４】 該骨幹端セグメントがチタン金属合金、コバルトクロム合
    金、及びステンレススチールから成るグループから選択された材料から構成され
    ている、請求項２４に記載のモジュールヒップ補綴。
  45. 【請求項４５】 アキシャル方向の貫通孔を有する基部セグメントと、基部端及び末梢部尖端と
    を有する末梢部セグメントと、基部端及び末梢部端とを有する骨幹端セグメント
    とから成るモジュールヒップ補綴であって、 該基部セグメントは、大腿頭部構成要素と揺動的に係合可能な首部及び更に該
    首部の末梢部に延びる雄形テーパ部分とを含み、 該末梢部セグメントはその該基部端に隣接するアキシャル方向のねじ孔を形成
    されており、該末梢部は更にその該基部端に隣接する雄形テーパ部分を形成され
    ており、 骨幹端セグメントは基部端及び末梢部端を有し、該骨幹端セグメントは骨係合
    外側表面部分を含み、該骨幹端セグメントは更にアキシャル方向の貫通孔を含み
    、該アキシャル方向の孔は第１及び第２の雌形テーパ部分を含み、該第１雌形テ
    ーパ部分は該骨幹端セグメントの該基部端に隣接して位置しかつ該基部セグメン
    トの該雄形テーパ部分に揺動的に係合するような寸法にされており、該第２雌形
    テーパ部分は該骨幹端セグメントの該末梢部端に隣接して位置しかつ該末梢部セ
    グメントの該雄形テーパ部分に揺動的に係合するような寸法にされており、そし
    て該基部セグメントは該基部及び骨幹端セグメントの該アキシャル方向の孔に整
    列させるために該骨幹端セグメントの該基部端と係合可能であり、該末梢部セグ
    メントの該基部端は末梢部及び骨幹端セグメントを通って形成された該アキシャ
    ル方向の孔に整列させるために該骨幹端セグメントの該末梢部端と係合可能であ
    り、そして該モジュールヒップ補綴は更に基部、骨幹端及び末梢部セグメントの
    該整列された孔を通りかつ該末梢部セグメントの該アキシャル方向のねじ孔とね
    じ係合するような寸法に形成されたねじから成る前記モジュールヒップ補綴。
  46. 【請求項４６】 該基部セグメントの該雄型テーパ部分及び該骨幹端セグメ
    ントの該第１雌型テーパ部分が、各々一般的に放物線部分に調和する円錐テーパ
    部分から成る、請求項４５に記載のモジュールヒップ補綴。
  47. 【請求項４７】 円錐テーパ長さに対する放物線テーパ長さの比が、略５％
    〜略３０％である、請求項４６に記載のモジュールヒップ補綴。
  48. 【請求項４８】 該基部セグメントの該円錐部分と該骨幹端セグメントの該
    第１雌型テーパ部分のテーパ角度が、略１°〜略２．５°である、請求項４７に
    記載のモジュールヒップ補綴。
  49. 【請求項４９】 該基部セグメントが、チタン金属合金、コバルトクロム合
    金、及びステンレススチールから成るグループから選択された材料から構成され
    ている、請求項４５に記載のモジュールヒップ補綴。
  50. 【請求項５０】 該基部セグメントの該雄型テーパ部分が該首部の末梢部に
    延びるエクステンション部材上に形成されている、請求項４５に記載のモジュー
    ルヒップ補綴。
  51. 【請求項５１】 該エクステンション部材が、その末梢部に延びるニップル
    部材を含む、請求４５に記載のモジュールヒップ補綴。
  52. 【請求項５２】 該末梢部セグメントが更にそのインクリメンタル長さに沿
    う縦溝を含む、請求項４５に記載のモジュールヒップ補綴。
  53. 【請求項５３】 該末梢部セグメントが、更にそのインクリメンタル長さに
    沿って形成された冠状スロットを含む、請求項４５に記載のモジュールヒップ補
    綴。
  54. 【請求項５４】 該末梢部セグメントの該雄型テーパ部分及び該骨幹端セグ
    メントの該第２雌型テーパ部分が、各々一般的に放物線の部分に移行する円錐状
    テーパ部分から成る、請求項４５に記載のモジュールヒップ補綴。
  55. 【請求項５５】 円錐テーパ長さに対する放物線テーパ長さの比が、略５％
    〜略３０％である、請求項５４に記載のモジュールヒップ補綴。
  56. 【請求項５６】 該末梢部セグメントの該円錐状テーパ部分及び該骨幹端セ
    グメントの外体２雌型テーパ部分のテーパ角度が、略１°〜略２．５°である、
    請求項５５に記載のモジュールヒップ補綴。
  57. 【請求項５７】 、チタン金属合金、コバルトクロム合金、及びステンレス
    スチールから成るグループから選択された材料から構成されている、請求項４５
    に記載のモジュールヒップ補綴。
  58. 【請求項５８】 該末梢部セグメントが、グリッドブラスト仕上げされた表
    面、焼結された金属ビードコーティング、ハイドロオキシルアペタイトコーティ
    ング、プラズマスプレーコーティング、バイオガラスセラミックコーティング、
    デミネラライズド骨及びキャリア、及び成長ファクタ及びキャリアから成るグル
    ープから選択された骨係合外側表面を含む、請求項４５に記載のモジュールヒッ
    プ補綴。
  59. 【請求項５９】 外中間部セグメントが、一般的に円錐部分と一体化される
    台形状截頭部分を有する、請求項４５に記載のモジュールヒップ補綴。
  60. 【請求項６０】 該中間部セグメントが一般的に一般的に円形横断面からず
    れた一般的に台形横断面を有する請求項５９に記載のモジュールヒップ補綴。
  61. 【請求項６１】 該骨幹端セグメントが該一般的に円錐部分の少なくとも１
    部分のまわりに形成された外側リングを含む、請求項５９に記載のモジュールヒ
    ップ補綴。
  62. 【請求項６２】 該骨幹端セグメントの該骨係合表面が、グリッドブラスト
    を施された表面、焼結された金属ビードコウティングハイドロオキシアパタイト
    コーティング、プラズマスプレーコーティング、バイオ−ガラスセラミョクコー
    ティング、反鉱石化された骨及びキャリア及び成長フャクタ及びキャリアから成
    るグループから選択されている、請求項４５に記載のモジュールヒップ補綴。
  63. 【請求項６３】 該骨幹端セグメントがチタン金属合金、コバルトクロム合
    金及びステンレススチールを構成するグループから選択された材料から構成され
    ている、請求項４１に記載のモジュールヒップ補綴。
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