JP2006223848A - 着脱可能な試用摺接インサート - Google Patents

Abstract

【課題】デュアル可動カップに使用する、内側摺接部材が摺接ヘッドに係合する、着脱可能な試用摺接インサート及びこのインサートを含む全置換人工股関の提供。
【解決手段】試用摺接インサート１は外側カップの内部の球状の摺接表面と接触する部分球形の外表面及び寸法を有している。この試用摺接インサート１は弾性の分割保持リング３を含む着脱可能な保持手段２により、係合部のボールヘッド上の所定位置に保持される。操作手段は、分割保持リング３の一対の突出する突起形状をなす対称に配置された操作部材４により提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、デュアル可動人工関節カップを含む全置換人工股関節（total hip replacement joint）に使用する、着脱可能な試用摺接インサート（trial bearing insert）、およびこのような試用摺接インサートを含む全置換人工股関節に関する。

バイポーラ・カップ（bipolar cups）は周知であり、外表面を有する外側摺接部材の内側面内で回転可能なステムの球形摺接ヘッドを有し、自然寛骨臼に回転可能に係合する。これについては、米国特許４，７９８，６１０号および同５，０６２，８５３号に記載されている。

デュアル可動カップは、トリポーラ・カップ（tripolar cups）とも呼ばれ、バイポーラ・カップ内で大腿骨ステム上の部分球形の内側摺接ヘッドに係合する部分球形の摺接インサートを含み、この摺接インサートは、部分球形の摺接表面を備えている。さらに、通常金属性の摺接インサートは、外側カップ内で自由に運動する外側摺接表面を有し、寛骨臼に固定されている。この種の人工関節カップは、大腿骨ステムのボールヘッドと人工関節の外側カップの間で大きな範囲の相対運動を得るために使用される。

この種のデュアル可動カップは周知であり、デュアル可動カップの構成は、例えば、ＧＢ−Ａ−０３２１５８２．９に記載されている。

この種のカップでは、ボールヘッドは、インサートの内径がヘッドの直径よりも小さいため、インサートにヘッドを挿入すると、リングまたはインサート自体の変形により「圧迫」され、インサート内の所定の位置に保持される。この種のシステムは、より大きいヘッドが脱臼し難いため、脱臼防止システムと称されることもある。上述のとおり、このシステムはインサートが回転することにより、さらに広範囲の運動を可能にする。

外科医が患者の所定の位置に全置換人工股関節を挿入する際、大腿骨ステム上に装着されるボールヘッドが大腿骨の所定の位置に挿入された後、最終的なカップが患者の股関節に挿入されるが、外科医は足の長さおよび結合部の安定性を確認するための試用を低減する必要がある。通常、外科医は試用器具、すなわち試用ボールヘッドおよび試用摺接インサートを使用することを望む。デュアル可動カップにおける問題点は、試用摺接インサートを使用する場合、ボールヘッドを容易に挿入および除去するには、ＦＲ２７８５５２５に示されている種類の装置しか存在せず、しかもこれは特殊な形状のボールヘッドを必要とし、また、これは外側カップに用いることを意図したものであって、デュアル可動カップを対象としたものではない。

本発明は、バイポーラ・カップおよびデュアル可動カップに使用するための、着脱可能な試用ヘッドおよび摺接インサートの構造体を提供することを目的とする。

本発明によれば、大腿骨ステム上の部分球形の摺接ヘッドに係合する部分球形の内側摺接面を備えた部分球形の摺接インサートを有し、デュアル可動またはバイポーラ人工関節カップを含む全置換人工股関節に使用する着脱可能な試用摺接インサートは、前記摺接インサートと形状的な互換性を有する部分球形の試用内側摺接部材を備えており、前記試用内側摺接部材が、前記大腿骨ステムの摺接ヘッドまたは試用摺接ヘッドに係合する着脱可能な保持手段を備えることにより、大腿骨ステム上の所定の位置に試用部材を保持する。

したがって、外科医は、試用のために組み立てたカップを、試用目的に使用される大腿骨ステムのボールヘッドまたは試用ボールヘッド上に取り付けることができる。試用摺接インサートは保持力を有するため、外科医は、試用摺接インサートをより効果的に操作でき、必要に応じて取り外すことができる。

好ましくは、前記着脱可能な保持手段は、試用摺接部材の壁を貫通して延びる操作手段を備え、外側から操作可能である。これにより、外科医は検査を行うときに容易に試用摺接インサートを取り外しできることが保証される。

前記着脱可能な保持手段は、最大直径未満の直径となる位置で前記摺接ヘッドまたは前記試用摺接ヘッドと係合するように配置できる。したがって、前記手段は、実際には、摺接ヘッドまたは試用摺接ヘッドの最大径を超えた位置で係合する。

前記着脱可能な保持手段は、外部操作のために、前記試用摺接部材の部分球形内側支持表面内に位置した弾性の保持リングを含み、前記保持リングは、前記試用摺接部材の壁を貫通して放射状に突出する操作手段を備えていることが有利である。

この方式の構成では、前記着脱可能な保持手段は、前記試用摺接部材の直径方向に沿って対称に配置された一対の操作部材を含み、前記試用摺接部材の壁は、前記操作部材の貫通領域において凹んでいるため、外科医は容易に操作できる。

この構成は、バイポーラ・カップの試用においても使用できる（すなわち、寛骨臼に結合されるが、自然寛骨臼自体には可動である外側シェルを用いずに使用する）。

さらに、本発明においては、上記の着脱可能な試用摺接インサートを含み、それと組み合わさる分解手段を含み、この分解手段は、試用の部分球形摺接部材の開口部を通過する突出ステムを有するベースを備え、大腿骨ステムの摺接ヘッドを部分球形摺接部材から分離する方向に押し出す。

好ましい構成において、分解手段は器具トレイに組み込まれている。

本発明はさらに、保持試用摺接インサート、または上述の分解手段に係合され、かつ全置換人工股関節に係合された保持試用摺接インサートを含み、前記保持試用摺接インサートは、部分球形内側摺接面を大腿骨ステムに係合し、かつ前記試用摺接インサートと置き換えできる球形内側摺接表面を備える部分球形の摺接インサートを有する、デュアル可動またはバイポーラ人工関節カップを含む。

本発明は様々な方法で実現できるが、実施形態は例示の目的で、添付図面を参照して説明される。

図１で示される、全置換人工股関節で使用する着脱可能な摺接インサートは、寛骨臼に結合された外側シェルを有するデュアル可動人工関節カップを含み（図示せず）、かつ大腿骨ステム上に部分球形摺接ヘッド（a part-spherical bearing head）を係合する部分球形の内側摺接表面（inner bearing surface）を備える部分球形摺接インサート（a part-spherical bearing insert）を有し、また参照符号１により示される部分球形試用内側摺接部材（a part-spherical trial inner bearing element）を含む。この摺接部材１は、この部材１を使用するデュアル可動カップの部分球形摺接インサートを置換するのに必要な寸法に作られている。好ましくは、摺接部材１は、試用操作の間は外側カップの内部の球状の摺接表面と接触する部分球形の外側面を有する。試用内側摺接部材１は、弾性の分割保持リング３を含む着脱可能な保持手段２により係合部のボールヘッド上の所定の位置に保持される。操作手段は、リングが部材１に組み込まれた状態において、部分球形部材１の内壁上の内側摺接表面６における開口部５を通り突出する突起形状をなす、対称に配置された一対の操作部材４により提供される。組み立てられた構成は図４に最も明瞭に示されている。

好ましい保持リング３は、突起４が延びるリム３２の下の内側方向に円錐状の先細面３０を有する。先細面３０は摺接インサート１のベース上の先細面３４と係合する。これらの面により、分割リング３はインサート１内でリングの上方に移動して広がる。好ましくは、リング３は製造においてインサート１内に取り付けられている。

保持リング２の内側面６は、図４において参照符号１０により示されるボールに一致する形状になり、リングは、最大径未満の直径位置において部材１の部分球形の内側摺接表面７内に置かれる。図４で示されるとおり、弾性リング３はその自然な形状に保持され、これにより、ボール１０上の所定の位置に試用部材１を保持する。下方の開口部５の大きさおよび位置により、突起４は、下方位置（この下方位置では、先細面によりリング３がボールヘッド１０の最大直径よりも小さい内径に収縮している）から、上方位置（この上方位置では、先細面によりリング３はボールヘッド１０の最大直径よりも大きい内径に拡大している）に、上下移動が可能になる。開口部５の下方にある場合、突起４は摺接部材１の外面を越えて突出しない。

試用部材は、分割リング３がその弾性により拡大して矢印１１の方向にボールヘッド１０を容易に押し付ける。試用摺接部材１の取り除きが必要な場合は、リング２がボールヘッド１０から分離して外側方向に変形するのを容易にしているため、外科医は、それぞれの突起４を矢印１２の方向に上方に引き上げるだけでよい。

ボールヘッド１０はステムのネック１３に固定されている試用ヘッドであるか、ステム１３用の意図されたヘッドであってもよく、または、ステム１３およびヘッドは試用部材であってもよい。

外科医は多数の試用摺接部材を供与されているため、例えば、参照符号１４により示されるように、直径を用いて適切にマーク付けできる。

図に示されている構成では、参照符号１５で示されているとおり、操作手段４が突出している部材１の外壁の領域は凹部が設けられ、これにより操作が容易である。

弾性ばねの保持リングは、任意の適切な材料、例えば合成プラスチック材料または金属から作られる。

本発明の構成のため、クリーニングおよび滅菌のため容易に分解できる。

ボールヘッドにインサートを係合するのに必要な力は比較的小さいが、引き外す力はより大きい。しかし、これらの操作は突起４を使用することにより容易になる。

図５および６は、本発明による、および図１から４に示されている、着脱可能な試用摺接インサートについて分解ツールを使用する方法を示している。

図１から４に示されているとおり、部分球形試用内側摺接部材１は、部材１の内壁上で内側摺接面６の軸とほぼ整列している、主軸２１上に開口部２０を備えている。

開口部２０は、円形のフラットベース２６および突出ステム２７を含む分解手段２５を受け入れるのに利用される。分解手段２５は、分解手段２５のステム２７上に部材１を配置することにより部分球形の試用内側摺接部材１からボール１０を容易に取り外すのに使用でき、そのため、ステムは開口部２０を通って突出し、ボール１０の表面に当接する。ベース２６に加えられる圧力により、ボール１０の壁が弾性分割保持リング３を広げて、ボールの取り外しを可能にする。このとき、外科医がそれぞれの突起４を下方（矢印１２と反対方向）に押すことにより、取り外しが容易になる。

図５に示されているとおり、ベース２６は外科医の手により内側に押されるか、またはフラットベース上に配置され、部分球形試用内側摺接部材１は下方に押されたボール１０を備え、下方への移動は矢印２８により示されている。図６は、ボール１０が部材１から矢印２９の方向で上方に押される状態を示し、この間、突起およびリング３は拡大する位置の下方に保持されている。

分解手段２５は、任意の適切な材料、例えば金属または合成プラスチック材料から作られる。

図７は分解手段を組み込んで器具トレイを示す。器具トレイは手術中に使用され、集められた器具および部品を運ぶために使用される。特定の手術のために必要な全ての器具を運ぶため製造者により提供されるかまたは要求に応じて外科医自身により組み合わされる。製造者により提供されるトレイは、当該の特定の器具を運ぶため、特定の配置および取付具を備えており、また、多くの場合、例えば使用される人工関節部品を運ぶための手段を有する。

このようなトレイは、しばしば、側壁および着脱可能な蓋を備えるトレイとして提供される。

図７に示されているトレイは、上向きの側面３３と、本発明による試用摺接インサート上に取付け、機能させるための適切な手術を実行するのに必要とされる特定の器具を運ぶための、事前設定された配置位置および保持具を備えた下部ベース３１とを有する。したがって、トレイは階段的な一連のやすり３５、やすり３６用のＴ形状のハンドルおよび他の適切な器具を運ぶ。また、参照符号３７により示されている、様々な大きさの９つの試用摺接インサートを運ぶ。

上に説明されたとおりに使用される分解手段３８は、トレイのベース３１に取付けられている。分解手段は、トレイのベース３１に強固に固定されている上方に突出するステム３９を含む。上方に突出するステム３９は上述のステム２７と同様に使用できる。

トレイのベース３１はステム３９の好適な位置を提供し、着脱可能な部品が必要時に紛失または手にない事態が生じないようにする。

本発明は、容易に構成でき、容易に分解できる器具を提供し、保持試用摺接インサートに対する外科医の要求を実現する。

上述の構成においては、本発明は、デュアル可動人工関節カップを用いた使用において示されているが、同様にして、試用のバイポーラ・カップを用いることもできる。

本発明による着脱可能な試用摺接インサートを含む２つの部品を示す斜視図である。 図１における試用摺接インサートの２つの部品を組み立てられた斜視図である。 本発明による試用摺接インサートの側面図である。 人工関節ステムのボールヘッドに取り付けられた状態を示す図３の線ＩＶ‐ＩＶ上の断面図である。 分解手段を使用してボールヘッドを取り外す方法を示す斜視図である。 図５の分解手段を使用して試用の部分球形内側摺接部材から取り外されたボールヘッドを示す。 分解手段を組み込んだ器具トレイの上方からの斜視図である。

符号の説明

１ 摺接部材
２ 保持手段
３ 保持リング（分割リング，弾性リング）
４ 突起
５ 開口部
６，７ 内側摺接表面
１０ ボール（ボールヘッド）
１１，１２，２８，２９ 矢印
１３ ネック
１４ マーク
１５ 凹部
２０ 開口部
２１ 主軸
２５ 分解手段
２６ ベース（フラットベース）
２７ ステム（突出ステム）
３０，３４ 先細面
３１ ベース（下部ベース）
３２ リム
３３ 上向きの側面
３５，３６ やすり
３７ 試用摺接インサート
３８ 分解手段
３９ ステム

Claims (9)

1. 大腿骨ステム上の部分球形の摺接ヘッドに係合する部分球形の内側摺接面を備えた部分球形の摺接インサートを有し、かつ、デュアル可動またはバイポーラ人工関節カップを含む全置換人工股関節に使用する着脱可能な試用摺接インサートであって、
   前記摺接インサートと形状的な互換性を有する部分球形の試用内側摺接部材を備え、前記試用内側摺接部材が、前記大腿骨ステムの摺接ヘッドまたは試用摺接ヘッドに係合する着脱可能な保持手段を備えている、着脱可能な試用摺接インサート。
2. 前記着脱可能な保持手段は、前記試用摺接部材の壁を貫通して延びる外部から操作可能な操作手段を備えている、請求項１に記載の着脱可能な試用摺接インサート。
3. 前記着脱可能な保持手段は、最大直径未満の直径となる位置で前記摺接ヘッドまたは前記試用摺接ヘッドと係合するように構成されている、請求項２に記載の着脱可能な試用摺接インサート。
4. 前記着脱可能な保持手段は、前記試用摺接部材の部分球形内側摺接面内に位置した弾性を有する保持リングを含み、前記保持リングは、前記試用摺接部材の壁を貫通して放射状に突出する外部から操作可能な操作手段を備えている、請求項１、請求項２または請求項３に記載の着脱可能な試用摺接インサート。
5. 前記操作手段は、前記試用摺接部材の直径方向に沿って対称に配置された一対の操作部材を含み、前記操作部材は、それぞれ前記試用摺接部材の壁を貫通して突出している、請求項４に記載の着脱可能な試用摺接インサート。
6. 前記試用摺接部材の壁は、前記操作部材の周辺において凹んでいる、請求項５に記載の着脱可能な試用摺接インサート。
7. 組み合わせて用いる分解手段を含み、前記分解手段は、部分球形の前記試用摺接部材に設けた開口部に挿通して、前記大腿骨ステムの前記摺接ヘッドを前記試用摺接部材から分離する方向に押し出す突出ステムを備えたベースを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の着脱可能な試用摺接インサート。
8. 前記分解手段は、器具用トレイに組み込まれている、請求項７に記載の着脱可能な試用摺接インサート。
9. 請求項７または８に記載の分解手段と組み合わせられる着脱可能な試用摺接インサートまたは保持可能な試用摺接インサートであって、
   大腿骨ステムの部分球形の摺接面と係合する部分球形の内側摺接面を備えた部分球形の摺接インサートを有し、かつ、デュアル可動またはバイポーラ人工関節カップを含む全置換人工股関節と組み合わせて使用され、前記内側摺接面が前記試用摺接インサートで置換されるように適合されている、着脱可能な試用摺接インサートまたは保持可能な試用摺接インサート。
   

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