JP2004522509A - 人工装具構成部品を拘束するための収容システム - Google Patents
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- A61F2310/00005—The prosthesis being constructed from a particular material
- A61F2310/00179—Ceramics or ceramic-like structures
Abstract
Description
【0001】
関連する出願
この出願は、この出願に参照によって取り込まれる“二極性内部人工装具用のつなぎ留められたヘッド”というタイトルが付けられた2001年1月25日に提出された仮出願NO.60/264,153に対して優先権を主張する。
【0002】
本発明の分野
本発明は、一般的には、人工装具インプラント(implants)(人工装具の関節形成面が互いに分離することを防止するための装置含む)に関する方法、システム、装置に向けられる。より具体的には、インプラントステムヘッド(implant stem head)が人工装具構成部品から脱臼されるのを防止するための装置に向けられる。
【0003】
本発明の背景
股関節、肩関節、膝関節を含む人工インプラントは、整形外科手術で広く使われている。股関節の人工装具は、一般的である。人間の股関節は機械的にボールソケットジョイントとして働き、大腿骨のボール形のヘッドが、骨盤のソケット型の寛骨臼の中に配置される。種々の変性疾患と損傷は、合成材料を用いた股関節の全部又は一部の交換を必要とするかも知れない。人工装具構成部品は、一般に金属、セラミックス、プラスチックのいずれかから作られる。
【0004】
股関節全体の関節形成術及び半関節形成術は、医療産業においてよく知られた、患者の股関節の全部又は一部を交換するための2つの手法である。股関節全体の関節形成術は、大腿骨の構成部品とその関節の寛骨臼面の両方を取り替え、大腿骨の人工装具と寛骨臼の人工装具の両方が必要とされる。従来の寛骨臼の人工装具は、カップ、カップとライナー(liner)、ある場合にはライナーのみを備えていてもよい。この全ては、種々の形状とサイズで形成されていてもよい。一般的に、金属カップと高分子ライナーが使われる。しかしながら、ライナーは、ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、セラミック材料を含む種々の材料で作られてもよい。カップは、普通はほぼ半球形であり、外側の凸面と、カップライナーを受け入れるように構成された内側の凹面を特徴とする。ライナーはカップの内側に収まり、凸面と凹面を有する。カップライナーは寛骨臼構成部品アセンブリでの軸受け部材である。ライナーの凸面は、カップ又は寛骨臼の内側の凹面に対応し、ライナーの凹面は、大腿骨構成部品のヘッドを受け入れる。寛骨臼カップは、磨耗を減少させるために、よく磨かれた内面を有していてもよい。
【0005】
ライナーの凹面、つまり内部の凹面は、凹面の中心を通る軸に対しての特徴によって特徴付けられる。この軸は、シェル(shell)の中心軸と一直線になっていてもよく、なっていなくてもよい。一般的なライナーでは、凹面は、半球構造を有し、内径としても参照される。このようなライナーでは、その構造は、内径中心を通る軸に対して同軸である特徴によって特徴付けられる。
【0006】
寛骨臼人工装具は、患者の穴を広げた寛骨臼に固定されてもよい。このような人工装具は、カップ(又はカップとライナーのアセンブリ)を備えてもよく、カップは、カップの開口にネジを通すことによって、又は、カップをセメントで固定することによって固定される。ある場合には、骨のストックが乏しいために、ライナーだけが、患者にセメントで固定される。他の場合には、多孔質面を有するカップは、穴を広げた寛骨臼面に圧入されてもよい。
【0007】
股関節全体の関節形成術に使用される大腿骨人工装具は、一般的には、球状又はほぼ球状のヘッドを備え、ヘッドは、ヘッドと細長いステムを接続するネックを用いてステムに取り付けられる。使用の際は、細長いステムは大腿骨の髄内の管に配置され、球状又はほぼ球状のヘッドは、寛骨臼構成部品に対して関節でつながる。股関節全体の関節形成術で使用される大腿骨人工装具は、下で説明される半関節形成術で使用される内部人工装具と異なっていても、いなくてもよい。しかしながら、それぞれのタイプの人工装具の大腿骨ヘッドは、一般的に、標準的なサイズと形状である。種々のカップ、ライナー、シェル、ステムや他の構成部品が、それぞれのタイプの関節形成術で供給され、股関節の機能を回復させるためのモジュール式の人工装具を形成する。
【0008】
半関節形成術は、股関節の一部の交換に適用するものである。例えば、大腿骨の構成部品の交換であり、それによって、大腿骨人工装具が患者の寛骨臼にある自然の体内組織に対して関節でつながる。半関節形成術でインプラントされた大腿骨の人工装具は、一般的には内部人工装具と呼ばれる。一般的に、内部人工装具は、ステム、ヘッドを備え、シェルやライナーのような追加の構成部品を備えてもよい。現在の内部人工装具デザインは、(1)モノブロック(monoblock)、(2)2つの構成部品、(3)3つの構成部品、そして(4)5つの構成部品のデザインを含む。モノブロックの内部人工装具は、大腿骨ステムとヘッドを備える1ピース構造である。極性とは、人工装具が備える関節形成面の数を表す。モノブロック内部人工装具は、ヘッドと患者の自然の寛骨臼との間に1つの関節形成面を備える。
【0009】
2つの構成部品の内部人工装具は、大腿骨構成部品とシェルとを備える。大腿骨構成部品は、モジュール式のヘッドとステムを備えてもよい。2つの構成部品のデザインは、ヘッドがシェルに対して関節でつながり、シェルが寛骨臼に対して関節でつながるように、二極性であってもよい。3つの構成部品の内部人工装具は、大腿骨構成部品、ライナー、シェルを備える。2つの構成部品のデザインに似て、大腿骨構成部品は、モジュール式のヘッドとステムを備えてもよい。3つの構成部品の内部人工装具は、二極性であっても、三極性であってもよい。二極性では、ライナーはシェルに固定される。三極性では、ヘッドは、ライナーに対して関節でつながり,ライナーは、シェルに対して関節でつながり、シェルは、寛骨臼に対して関節でつながる。5つの構成部品の内部人工装具は,大腿骨構成部品(モジュール式のヘッドとステムを備えてもよい。)、第1ライナー、第1シェル、第2ライナー、第2シェルを備える。第1,第2ライナーの両方は、第1,第2シェルのそれぞれの内側に固定される。それゆえに、このデザインは、三極性デザインである。第2シェルは、寛骨臼に対して自由に関節でつながり、大腿骨構成部品のモジュール式のヘッドは、第1ライナーに対して関節でつながり、第1シェルは、第2ライナーに対して関節でつながる。このように、内部人工装具は、構成部品の数に関連して説明されてもよく、患者に取り付けられる関節形成面の数に関連して説明されてもよい。ある現在のデザインは、さらに下で説明される大腿骨ヘッドを拘束するためのスナップリング(snap ring)のような機械的装置も備えていてもよい。
【0010】
股関節全体の人工装具のみならず内部人工装具も、拘束式、非拘束式人工装具として説明されてもよい。非拘束式人工装具は、インプラントされた位置に人工装具を保持するために、関節を介した体の下向きの力と、筋肉、靭帯、腱を含む軟組織による作られた張力に頼る。他の人工装具は、インプラントステムヘッドのような構成部品の脱臼を防止するための機構を備える。一般的には、これらの人工装具は、股関節のより小さな動作範囲という結果になる拘束機構を有し、一般的に“拘束式”構成部品と呼ばれる。
【0011】
拘束機構の1つの例は、ヘッドが内径内に拘束されるようにヘッドの周りに半球よりも大きい被覆を有するシェル又はライナーであり、これにより、亜脱臼又は脱臼が防止される。標準ライナーと対比して、拘束式ライナーは、内径の周辺部分より上の延長された部分を使用することにより、大腿骨ヘッドの被覆を大きくし、脱臼の可能性を減らす。また、万が一、亜脱臼がおこった場合にヘッドが元に戻るのを助ける。拘束式構成部品の使用は、動作範囲が縮小するという結果になるため、一般的には、望ましくないが、拘束式構成部品の使用は、乏しい安定性の場合には、脱臼を避けるために、有益である。例えば、T.Cobb et al.,股関節全体の関節形成術における縁が持ち上げられた寛骨臼ライナー:術後の脱臼との関係、Journal of Bone and Joint Surgery, Vol.78-A, No.1, Jan. 1996, pp. 80-86を参照のこと。しかしながら、拘束式構成部品は、持ち上げられたリップ(lip)部分の方向での接触のために動作角度の減少がある。従って、標準ライナーに比べて全体の動作範囲の実質的な損失がある。シェル又はライナーによって拘束されたインプラントステムヘッドは、もし大腿骨構成部品がそのアセンブリによって許される動作範囲を超えて回転すれば、脱臼するかも知れない。インプラントステムヘッドを保持するライナー又はシェルのエッジ又はリップが、大腿骨構成部品が回転する支点として働き、それにより、インプラントステムヘッドを人工装具のライナー又はシェルの内部の位置から脱臼させるから、脱臼が起こるかも知れない。股関節人工装具の脱臼は痛みが伴い、医療の介入を必要とすることが多い。
【0012】
ポリエチレンライナーを含む3つの構成部品の二極性内部人工装具は、業界で知られており、少なくとも3つの大きな臨床上の問題に苦しむ。第1に、関節形成の圧倒的大部分がライナーとシェルとの間で起こる。シェルと寛骨臼との間での相対的な動きがほとんど得られないことは珍しくない。第2に、ライナーの疲労負荷のために装置から発生した、かなりの量のポリエチレン磨耗くずがあることが多い。最後に、標準ヘッドサイズと適切な厚みのライナーを取り込む必要性のためにシェルのサイズに下方限界がある。これらの問題に対する現在の解決法は、セラミックシェル、セラミックヘッド、及び、ヘッドをシェルに固定するポリエチレンスナップリングを有するデザインを含む。このようなデザインは、しばしば、ポリエチレンの磨耗につながり、複雑なアセンブリを有する。他の解決法は、一極性モノブロック装置の使用である。これは、ライナーを必要としないが寛骨臼の過度の磨耗という結果になる。
【0013】
このように、従来の拘束式人工装具よりも大きな動作範囲を提供するとともに、インプラントステムヘッドが脱臼することを防止するようにインプラントステムヘッドを保持することができる人工装具構成部品に対する必要性ある。内側の軸受け面すなわち、ライナーの必要性を排除するとともに、インプラントヘッドが脱臼することを防止するようにインプラントヘッドを保持することができる人工装具構成部品に対する必要性もある。
【0014】
発明の要約
下で述べられるのは、本発明によるシステムと方法の簡単な要約である。本発明は、ここで具現化され、広く説明されるように、本発明の目的に従って前述の問題に取り組み、利益と利点を提供する。この発明の1つの実施形態による人工装具は、現在の拘束式人工装具よりも拡大された動作範囲を有する拘束式人工装具を提供する。この発明の1つの実施形態によると、拘束式人工装具は、大腿骨構成部品の脱臼を防止する。この発明の人工装具は、人間と動物と共に使用されてもよく、従来の股関節人工装具(股関節全体の関節形成術に使用される内部人工装具と人工装具を含む。)と共に使用されてもよい。
【0015】
この発明の1つの実施形態による収容システムは、ほぼ球状の外面と、インプラントステムヘッド又は他の人工装具構成部品を受け入れるように構成された空洞及び開口とを有するインプラント構造部材を備える。インプラント構造部材の空洞の開口は、空洞内でインプラントステムヘッドを保持し、それが脱臼することを防止するためのウェブ(web)を有するリップを備える。ウェブは、開口を形成するリップの一部分のみから成る。結果として、この大腿骨構成部品は、従来の拘束式人工装具に結合した大腿骨構成部品により提供される動作範囲より大きな動作範囲で移動することができる。1つの実施形態では、インプラントステムヘッドの外面の一部が、シェル上のウェブに対応して構成される。この発明の1つの実施形態によるインプラントステムヘッドは、大腿骨ステム構成部品を受け入れるように構成された開口を備える。
【0016】
この発明の1つの実施形態による収容システムは、最初に、インプラント構造部材のウェブに対応するように形成されたインプラントステムヘッドの面を、その面がウェブに対応するように第1の方向に合わせることによって、組み立てられる。インプラントステムヘッドは、それから、インプラント構造部材に挿入され、インプラント構造部材の開口を通じてヘッドの開口が見えるまで回転される。大腿骨ステム構成部品がインプラントステムヘッドに結合されると、インプラントステムヘッドは、ヘッドの面がウェブと一致する第1の方向に向けられることができない。それゆえに、インプラントステムヘッドは、大腿骨ステムが最初に取り外されなければ、インプラント構造部材から取り外されることができない。結果として、大腿骨構成部品は、患者の中に配置される間に脱臼することがない。
【0017】
この発明の1つの実施形態による収容システムの1つの特徴は、大腿骨構成部品の脱臼の危険性を排除したことである。
この発明の1つの実施形態による収容システムの他の特徴は、拡大された動作範囲を提供する拘束式人工装具構成部品である。
この発明の1つの実施形態による収容システムのさらに別の特徴は、製造費用が高くなく、少ない数の部品を備えることである。
【0018】
この発明の1つの実施形態による収容システムの別の特徴は、ポリエチレンライナーの必要性を排除したことである。これにより、より大きなヘッド径が使用でき、結果として動作範囲が大きくなるとともにポリエチレン磨耗の可能性を排除できる。
この発明の1つの実施形態による収容システムのさらに別の特徴は、組み立てが容易で、組み立てのために追加の器具を必要としない収容システムである。
【0019】
本発明によると、外面及びリップと、ほぼ球形を有する空洞を形成する内面とを有するとともにインプラントステムのヘッドを受け入れるように構成されたインプラント構造部材を備え、前記内面が、さらにウェブを有し、ウェブが、インプラント構造部材のリップの一部分のみの辺りに広がり、インプラント構造部材の空洞のほぼ球状に形成された内面に続く内面を有し、インプラントステムの外面にほぼ対応するように形成され、ウェブは、インプラントステムヘッドが第1の方向に向けられるときにインプラントステムヘッドが構造部材の空洞に挿入されるのを可能にするように構成されているとともに、インプラントステムヘッドが第2の方向に向けられるとともにステムに取り付けられるときにインプラントステムヘッドが第1の方向に向けられないように空洞内でインプラントステムヘッドを拘束するように構成されたインプラントが提供される。
【0020】
さらに本発明によれば、外面及びリップと、ほぼ球形を有する空洞を形成する内面とを有するとともにインプラントステムのヘッドを受け入れるように構成され、前記内面が、さらにウェブを有し、ウェブが、インプラント構造部材のリップの一部分のみの辺りに広がり、インプラント構造部材の空洞のほぼ球状に形成された内面に続く内面を有し、インプラントステムの外面にほぼ対応するように形成され、ウェブは、インプラントステムヘッドが第1の方向に向けられるときにインプラントステムヘッドが構造部材の空洞に挿入されるのを可能にするように構成されているとともに、インプラントステムヘッドが第2の方向に向けられるとともにステムに取り付けられるときにインプラントステムヘッドが第1の方向に向けられないように空洞内でインプラントステムヘッドを拘束するように構成されたインプラント構造部材を配置し、インプラントステムヘッドが第1の方向にあるときにインプラントステムヘッドがインプラント構造部材に挿入されることを可能とするウェブに対応して形成された面を有するほぼ球状のボディと、大腿骨ステム構成部品を受け入れる空洞とを備えるインプラントステムヘッドをインプラント構造部材と位置合わせを行い、インプラントステムヘッドをインプラント構造部材の中に配置される空洞に挿入し、インプラントステムヘッド内に配置される空洞が大腿骨ステム構成部品を受け入れるように配置されるまで、インプラントステムヘッドをインプラント構造部材の空洞内で回転させ、大腿骨ステム構成部品をインプラントステムヘッドに取り付けて、人工装具を提供し、大腿骨構成部品の大腿骨ステムを患者の大腿骨にインプラントし、人工装具を骨盤の寛骨臼に取り付けて、外科的に人工装具をインプラントして、患者の股関節の少なくとも一部を交換する方法が提供される。
【0021】
図面の詳細な説明
この発明による方法、システム、装置は、従来の拘束式人工装具よりも拡大された動作範囲を確保するとともに人工装具の関節形成面が互いに分離することを防止するための収容システムを提供しようとする。この発明による収容システムの1つの実施形態は、拡大された動作範囲を提供するとともに大腿骨構成部品のインプラントステムヘッドを拘束するための股関節の人工装具構成部品を提供しようとする。一般的に、この発明の1つの実施形態による収容システムは、インプラントステムヘッドを受け入れるための空洞と開口とを有するインプラント構造部材を備える。開口は、リップとリップの一部に沿ったウェブとを備える。収容システムは、ウェブの形状に対応した形状をした協働面を有するインプラントステムヘッドも備える。インプラントステムヘッドは、ヘッドの協働面がウェブと揃えられるときにのみインプラント構造部材に挿入され、取り外されるように構成されている。
【0022】
この発明の1つの実施形態による収容システムは、インプラント構造部材のウェブとインプラントステムヘッドの協働面を揃え、インプラントステムヘッドをインプラント構造部材に挿入することによるアセンブリである。インプラントステムヘッドは、それから、回転され、大腿骨ステム構成部品が取り付けられる。インプラントステムヘッドは、ステムが最初にヘッドから取り外され、インプラントステムヘッドの協働面がウェブに向けられるようになった場合にのみインプラント構造部材から取り外されることができる。このように、ヘッドは、ステムとヘッドが組み立てられている限り、インプラント構造部材に拘束される。
【0023】
本発明の収容システム10は、図1、2で、2つの構成部品の二極性内部人工装具として図解される。この収容システム10は、インプラントステムヘッドを受け入れるように構成されたシェルのようなインプラント構造部材14を備える。インプラントステムヘッド12は、大腿骨ステム構成部品13に結合されるように構成されている。インプラントステムヘッドと大腿骨ステム構成部品は、組み立てられたときに大腿骨構成部品を形成する。図1,2で示されるように、インプラント構造部材14は、寛骨臼11の中に収まるように構成されており、インプラントステムヘッド12を捕え、保持するように構成されている。インプラント構造部材14は、ほぼ球形を有し、内面18と開口20により形成される空洞16を備える。図5で示されるように、開口20は、ウェブ22を有するリップ36を備え、ウェブ22は、開口20がD形を形成するように開口20のサイズを小さくする。図6で示される別の実施形態では、ウェブ22は、大腿骨ステム構成部品が少し大きな動作範囲で回転できるようにカーブしたエッジ31を備える。他の実施形態では、ウェブ22は、他の適切な形状を有する。
【0024】
インプラントステムヘッド12は、インプラント構成部材14の開口20を超えて延びてもよいし、延びなくてもよい。例えば、図1−2と10−11で示されるように、インプラントステムヘッド12は、インプラント構造部材14の開口20を超えて延びる。しかし、ヘッド12と部材14は、ヘッド12が開口20を超えて延びないように構成されていてもよい。例えば、図3−4,7−9で示されるように、インプラント構造部材14は、ヘッド12がインプラント構造部材14の開口20を超えて延びないように、インプラントステムヘッド12を受け入れるように構成されていてもよいし、ヘッド12が開口20を超えて延びるように構成されていてもよい。1つの実施形態では、ウェブ22の面は、リップ36に対して直角であってもよい。別の実施形態では、ウェブ22の面は、リップ36に対していかなる適切な角度であってもよい。2つの構成部品の収容システム10の説明は、一般的に、図1−11に示される全ての実施形態に当てはまり、唯一の違いは、上で説明されたように、インプラント構造部材に対するインプラントステムヘッドの配置である。
【0025】
図7で示されるように、第1の接線30と第2の接線32は平行でない。その代わりに、第1の接線30は、第2の接線32に平行である参照線34に対して90度より小さい角度αである。ウェブ22は、内面18の続きとして形成され、内面18の他の部分と同じ曲率半径を維持する。このように、ウェブ22は、図7で示されるように角度αを形成するために参照線34を超えて内面18を延長することにより形成される。この構成では、ウェブ22は、開口20を横切って径を小さくし、インプラントステムヘッド12上に不要な磨耗を引き起こしそうな面を形成しない。
【0026】
インプラントステムヘッド12は、形状がほぼ球状であり、協働面24を備える。協働面24は、インプラントステムヘッド12がインプラント構造部材14の空洞16の中に挿入されることを可能にする。面24は、図1−4で示されるように、平面でもよく、ウェブの形状に対応した別の形状で形成されてもよい。図7で示されるように、協働面24は、インプラントステムヘッド12上に配置される。また、インプラントステムヘッド12の径15は、協働面24に垂直であるとともにインプラントステムヘッド12の中心を通り、開口20の中の間隔17よりも少し小さい。この構成は、協働面24をウェブ22と揃えることによりインプラントステムヘッド12が空洞16に挿入されるのを可能とする。図8で示されるように、協働面24の方向をこのように揃えることにより、インプラントステムヘッド12がウェブ22を通り過ぎて空洞16に挿入される。
【0027】
インプラントステムヘッド12がインプラント構造部材14の空洞16に完全に挿入された後,ヘッド12は、ヘッド12が空洞16で保持されるように回転される。具体的には、インプラントステムヘッド12が回転された後、ヘッド12は、インプラント構造部材14から取り外されることができない。なぜなら、図7で示されるインプラントステムヘッド12の径19は、開口20の間隔17よりも大きく、また、協働面24は、図9に示されるように、もはやウェブ22と一致して方向を揃えられていないからである。大腿骨ステム構成部品13は、それから、ヘッド12に結合され、協働面24がウェブ22と揃えられるのを防止する。これにより、ヘッド12がインプラント構造部材14に保持される。一旦、大腿骨ステム構成部品13がヘッド12に結合されると、大腿骨ステム構成部品13が取り外されるまで、ヘッド12はシェル14から取り外されることができない。なぜなら、ステム13は、ヘッド12が回転され、協働面24がウェブ22と揃うのを防止するからである。
【0028】
図7−9に示されるように、インプラントステムヘッド12は、空洞26を備える。空洞26は、大腿骨ステム構成部品13を受け入れるように構成され、ほぼ円柱状である。別の実施形態では、空洞26は、ヘッド12をステム13に結合させるためのネジ山、棘、リング又は他の適切な機械的コネクタを備えていてもよい。さらに別の実施形態では、ヘッド12を大腿骨ステム構成部品13に結合させるために、接着剤又はセメントが使用されてもよい。
【0029】
1つの実施形態では、インプラントステムヘッド12の空洞26の開口28は、協働面24に配置される。この実施形態では、開口28は、図9で示されるように、インプラントステムヘッド12が開口28を露出させるように回転された後にのみ、ステム13を受け入れるように配置される。ステム13のインプラントステムヘッド12への取り付けは、図10で示されるように、インプラントステムヘッド12が回転され、インプラントステムヘッド12が空洞16から取り外されるのを防止する。具体的には、インプラントステムヘッド12がステム13に取り付けられた後、ステム13は、図11で示されるように、開口20のリップ36に接触し、インプラントステムヘッド12がこれ以上回転されるのを防止する。このように、開口20のリップ36は、大腿骨ステム構成部品13の動作範囲を定める。別の実施形態では、開口28は、ヘッド12の面24以外の場所に配置される。例えば、開口28は、面24に隣接して配置されてもよい。又は、ヘッド12上の別の場所に配置されてもよい。使用の際に、ウェブ22は、好ましくは、動作範囲を最大にし、亜脱臼の可能性を最小にするために、図2で示されるように、上方に配置される。
【0030】
この発明による1つの実施形態では、軸外偏心が提供される。1つの実施形態では、負の偏心が提供され、寛骨臼に関連したインプラント構造部材の回転を強いる。別の実施形態では、正の偏心が提供され、大腿骨構成部品の拡大された動作範囲という結果になる。例えば、図7−9で示されるように、インプラントステムヘッド12の回転中心37は、シェル39の中心と同じ場所に配置されない。インプラントステムヘッド12の回転中心37は、シェルの中心39よりも開口20の近くに配置される。その結果、大腿骨構成部品は、回転中心37とシェルの中心39が同じ位置に配置される場合よりも拘束されない。
【0031】
この発明の1つの実施形態では、インプラントステムヘッド12は、セラミックであり、インプラント構造部材14は、セラミックのシェルである。この実施形態は、ポリエチレンをいかなる形でも含まず、磨耗くずを減少させる。1つの実施形態では、インプラントステムヘッド12は、従来のヘッドよりも大きく、アセンブリの径が拡大された結果、拡大された動作範囲を可能とする。1つの実施形態では、シェルのスロート径は、完全な半球よりも少し小さいものに縮小され、さらに動作範囲を拡大する。
【0032】
この発明による収容システムの別の実施形態は、図12で3つの構成部品の三極性内部人工装具として図解される。収容システム41は、上で説明された2つの構成部品の実施形態にとても似ている。その保持機構がライナー38の内部に配置される。例えば、収容システム41は、ライナー38を受け入れるための空洞40を有するシェル46を備える。シェル46は、寛骨臼43に受け入れられるように構成されている。ライナー38は、シェル46の空洞40に受け入れられるように構成されており、インプラントステムヘッド48を受け入れるように構成された空洞47を備える。ライナー38の空洞47は、内面42と開口44により形成される。内面42は、いかなる従来の方法からも形成されることができる。上の2つの構成部品の内部人工装具の実施形態で説明されたように、ライナー38のリップ上のウェブ50は、インプラントステムヘッド48を捕えるように配置され、また、ステム45がヘッド48に結合されている間にインプラントステムヘッド48の脱臼を防止するように配置される。
【0033】
この発明による収容システムのさらに別の実施形態は、図13で、5つの構成部品の内部人工装具として図解される。図12の実施形態に似て、収容システム72の保持機構は、第1のライナー74に配置され、インプラントステムヘッド76を受け入れるように構成されている。第1のシェル78は、第1のライナー74を受け入れるように構成されており、第2のライナー80は、第1のシェル78を受け入れるように構成されている。第2のライナー80は、第2のシェル82に受け入れられ、シェル82は、寛骨臼84に受け入れられる。第1のライナー74は、ウェブ86を備えるとともに、上の実施形態で説明されたようにヘッド76を捕え、保持する。
【0034】
図14−17で示される別の実施形態では、収容システムは、2つのウェブ56,57を有するシェル54を備え、それぞれが、シェル54の開口58の対向する側面に配置される。インプラントステムヘッド60は、2つの協働面62、63を備える。2つの協働面62、63は、インプラントステムヘッド60がシェル54の空洞64に挿入されるようにウェブ56,57と一致する。この実施形態では、収容システムは、単一のウェブを有する実施形態と同じように機能する。例えば、インプラントステムヘッド60は、図14,15で示されるように面62,63がウェブ56,57と一致するすように配置される。インプラントステムヘッド60は、それから、図16で示されるようにシェル54に挿入される。インプラントステムヘッド60は、それから、図17で示されるように、ヘッド60の空洞66が開口68に大腿骨ステム構成部品70を受け入れることができるまで回転される。この発明による収容システムの別の実施形態は、適切な数のウェブを有するとともにウェブに対応するヘッドを備えるシェル又はライナーを備えてもよい。適切な数のウェブは、示されたように、又は3,4,5つのウェブのような別の構成で構成されてもよい。
【0035】
説明された種々の人工装具の構成部品は、ステンレスやチタンのような金属から作られてもよく、セラミック、ポリエチレンのようなプラスチック、又は、他の適切な材料から作られてもよい。1つの実施形態では、2つの構成部品の二極性内部人工装具の全ての構成部品は、金属である。別の実施形態では、2つの構成部品の二極性の内部人工装具の全ての構成部品は、セラミックである。別の実施形態では、3つの構成部品の内部人工装具のシェルとインプラントステムヘッドは金属又はセラミックであり、ライナーはポリエチレンである。
【0036】
上で説明されたように、収容システムの実施形態は、全て、半関節形成術で使用される内部人工装具に関連する。この発明による収容システムに似た実施形態は、大腿骨ヘッド構成部品を拘束するウェブを用いて、股関節全体の関節形成術で使用される人工装具に取り込まれてもよい。この発明による収容システムの別の実施形態は、他の人工装具構成部品を捕え、保持するために利用されてもよい。例えば、ウェブは、第1のシェルと第1ののライナーのアセンブリを捕え、保持するために、5つの構成部品の内部人工装具の第2のライナーに取り込まれてもよい。さらに、この発明による収容システムの実施形態は、肩用人工装具、小さな指関節用人工装具のような他の整形外科の人工装具の構成部品を捕えるために使用されてもよい。例えば、拘束式肩用人工装具は、上腕骨のヘッドを捕え、保持するために、ウェブを備えてもよい。
【0037】
この発明による構造の1つの形状を使用する1つの方法は、次の通りである。図7に示されるインプラントステムヘッド12は、協働面24がウェブ22と一致するようにインプラントステムヘッド12を第1の方向に向けることによって、シェル14に挿入されるように配置される。図8に示されるように、インプラントステムヘッド12は、インプラントステムヘッド12の外面がシェル14の内面に接触するようにシェル14に挿入される。インプラントステムヘッド12は、それから、空洞26が露出され、大腿骨ステム構成部品13を受け入れる位置になるようにヘッド12を回転させることにより第2の方向に配置される。大腿骨ステム構成部品13がインプラントステムヘッド12に結合された後、ヘッド12は、ステム13が最初に取り外されるまでは、シェル14から取り外されることができない。なぜなら、ステム13は、協働面24がウェブ22と一致する第1の方向に、ヘッド12が向けられるのを防止する。内部人工装具はそれから、大腿骨構成部品のステムが患者の大腿骨にインプラントされることにより、外科手術的にインプラントされる。内部人工装具は、それから、骨盤の寛骨臼にインプラントされる。
前述したものは、この発明の実施形態を図解,描写、説明する目的で提供される。これらの実施形態に対する修正と適用は、当業者にとって明らかであり、この発明と次のクレームの範囲と精神を逸脱せずになされることができる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
明細書に取り込まれ、その一部を構成する添付図面は、本発明の好ましい実施形態を図解する。そして、その説明と合わせて本発明の原理を開示する。
【図1】2つの構成部品の内部人工装具に取り込まれた、この発明の1つの実施形態による収容システムの断面の斜視図である。
【図2】図1のシステムの分解斜視図である。
【図3】この発明による収容システムの1つの実施形態のインプラント構造部材とインプラントステムヘッドの分解斜視図である。
【図4】180度回転された図3のシェルとインプラントステムヘッドの分解斜視図である。
【図5】図1のインプラント構造部材の平面図である。
【図6】この発明の別の実施形態によるインプラント構造部材の平面図である。
【図7】図3のインプラント構造部材とインプラントステムヘッドの断面の側面図である。
【図8】組み立てられた図7のインプラント構造部材とインプラントステムヘッドの断面の側面図である。
【図9】ヘッドがステムを受け入れるように回転された後の図8のインプラントステムヘッドとシェル断面の側面図である。
【図10】組み立てられた図1のインプラントステムヘッドとシェルとステムの断面の側面図である。
【図11】組み立てられるとともに回転された図1のインプラントステムヘッドとシェルとステムの断面の側面図である。
【図12】3つの構成部品の内部人工装具に取り込まれた、この発明の1つの実施形態による収容システムの断面の斜視図である。
【図13】5つの構成部品の内部人工装具に取り込まれた、この発明の1つの実施形態による収容システムの断面の斜視図である。
【図14】この発明の別の実施形態による収容システムの分解斜視図である。
【図15】図14のシェルとインプラントステムヘッドの断面の側面図である。
【図16】組み立てられた図14のシェルとインプラントステムヘッドの断面の側面図である。
【図17】組み立てられるとともに回転された図14のシェルとインプラントステムヘッドの断面の側面図である。
Claims (21)
- 外面及びリップと、
ほぼ球形を有する空洞を形成する内面とを有するとともにインプラントステムのヘッドを受け入れるように構成されたインプラント構造部材を備え、
前記内面が、さらにウェブを有し、
ウェブが、インプラント構造部材のリップの一部分のみの辺りに広がり、インプラント構造部材の空洞のほぼ球状に形成された内面に続く内面を有し、インプラントステムの外面にほぼ対応するように形成され、
ウェブは、インプラントステムヘッドが第1の方向に向けられるときにインプラントステムヘッドが構造部材の空洞に挿入されるのを可能にするように構成されているとともに、インプラントステムヘッドが第2の方向に向けられるとともにステムに取り付けられるときにインプラントステムヘッドが第1の方向に向けられないように空洞内でインプラントステムヘッドを拘束するように構成されたインプラント。 - インプラントステムヘッドがインプラント構造部材に対して関節でつながるとき、ウェブの内面がインプラントステムヘッドと協働するように形成される請求項1のインプラント。
- インプラントステムヘッドが第1の方向にあるときにインプラントステムヘッドがインプラント構造部材に挿入されることを可能にするウェブに対応して形成された面を有するほぼ球状のボディと、大腿骨構成部品を受け入れるための空洞とを有するインプラントステムヘッドをさらに備える請求項1又は2に記載のインプラント。
- インプラントステムヘッドに結合されるように構成された大腿骨構成部品をさらに備える請求項3のインプラント。
- 寛骨臼に結合されるように構成されるとともにインプラント構造部材を受け入れるように構成された寛骨臼カップをさらに備える請求項4のインプラント。
- 寛骨臼によって受け入れられるように構成され、第1のインプラント構造部材を受け入れるように構成された空洞を有し、第2のインプラント構造部材の外面に空洞への出入りを可能にする少なくとも1つの開口を有する第2のインプラント構造部材をさらに備える請求項4のインプラント。
- ウェブがほぼD形の開口を形成する請求項1から6のいずれか1つに記載のインプラント。
- ウェブがカーブしたエッジで構成される請求項1から6のいずれか1つに記載のインプラント。
- インプラント構造部材がセラミックで構成される請求項1から8のいずれか1つに記載のインプラント。
- ウェブが、インプラント構造部材の内面を形成する曲率半径に等しい曲率半径を有する内面を備える請求項1から6のいずれか1つに記載のインプラント構造部材。
- ウェブが患者内で上方に配置されることができる請求項1から6のいずれか1つに記載のインプラント。
- インプラントステムヘッドがインプラント構造部材の中に配置されるとき、インプラントステムヘッドの中心点がインプラント構造部材の中心点と同じ位置でない請求項1から3のいずれか1つに記載のインプラント。
- インプラントステムヘッドがセラミックで構成される請求項1から12のいずれか1つに記載のインプラント。
- インプラントステムヘッドの空洞が、ウェブに対応するように構成されるインプラントステムヘッドの面に配置される開口を備える請求項3のインプラント。
- 寛骨臼に受け入れられるように構成された第2のインプラント構造部材をさらに備える請求項3のインプラント。
- 第2のインプラント構造部材が、第1ののインプラント構造部材を受け入れるように構成されるとともに第2のインプラント構造部材の外面にあって空洞への出入りを可能にする少なくとも1つの開口を有する空洞を備える請求項15のインプラント。
- (a)
(i)外面及びリップと、ほぼ球形を有する空洞を形成する内面とを有するとともにインプラントステムのヘッドを受け入れるように構成され、前記内面が、さらにウェブを有し、ウェブが、インプラント構造部材のリップの一部分のみの辺りに広がり、インプラント構造部材の空洞のほぼ球状に形成された内面に続く内面を有し、インプラントステムの外面にほぼ対応するように形成され、ウェブは、インプラントステムヘッドが第1の方向に向けられるときにインプラントステムヘッドが構造部材の空洞に挿入されるのを可能にするように構成されているとともに、インプラントステムヘッドが第2の方向に向けられるとともにステムに取り付けられるときにインプラントステムヘッドが第1の方向に向けられないように空洞内でインプラントステムヘッドを拘束するように構成されたインプラント構造部材を配置し、
(ii)インプラントステムヘッドが第1の方向にあるときにインプラントステムヘッドがインプラント構造部材に挿入されることを可能とするウェブに対応して形成された面を有するほぼ球状のボディと、大腿骨ステム構成部品を受け入れる空洞とを備えるインプラントステムヘッドをインプラント構造部材と位置合わせを行い、
(iii)インプラントステムヘッドをインプラント構造部材の中に配置される空洞に挿入し、
(iv)インプラントステムヘッド内に配置される空洞が大腿骨ステム構成部品を受け入れるように配置されるまで、インプラントステムヘッドをインプラント構造部材の空洞内で回転させ、
(v)大腿骨ステム構成部品をインプラントステムヘッドに取り付けて、
人工装具を提供し、
(b)
(i)大腿骨構成部品の大腿骨ステムを患者の大腿骨にインプラントし、
(ii)人工装具を骨盤の寛骨臼に取り付けて、
外科的に人工装具をインプラントして、
患者の股関節の少なくとも一部を交換する方法。 - ウェブの内面が、インプラントステムヘッドがインプラント構造部材に対して関節でつながるときにインプラントステムヘッドと協働するように形成される請求項17の方法。
- 接着剤を使用して大腿骨ステム構成部品を取り付ける請求項17の方法。
- 機械的接続を使用して大腿骨ステム構成部品を取り付ける請求項17の方法。
- インプラントステムヘッドを約90度回転させて、インプラント構造部材の空洞内でインプラントステムヘッドを回転させる請求項17の方法。
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