JP2009078188A - 自己係止テーパー部分を有する構成部品を備えているプロテーゼ・カップ組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来に比して優れた股臼カップ組立体を提供する。
【解決手段】 本発明の股臼カップのようなプロテーゼ装置は外殻部、および軸受部を備えている。外殻部は、回転防止凹部、およびこの凹部と外殻空孔部の間のメス形のテーパー部分を備える。軸受部は、回転防止突出部、およびオス形のテーパー部分を備える。軸受部は、外殻空孔部内に配置され、オス形のテーパー部分およびメス形のテーパー部分が互いに係合する。そして、回転防止突出部が、回転防止凹部のうち対応する回転防止凹部の中に配置される。このように、軸受部および外殻部の間に接続状態が構成される。
【選択図】 図７

Description

本発明は腰部プロテーゼの分野におけるプロテーゼ・カップ組立体に関する。

自然なソケット部分を置換するために股臼に取り付けるための金属外殻部品および当該外殻部品に挿入して大腿骨ボール・プロテーゼ構成要素を受容するための軸受面を構成するプラスチック軸受構成部品を備えている股臼カップ組立体を備えることが知られている。
米国特許第５，０４９，１５８号 米国特許第５，２８２，８６４号 米国特許第５，４１３，６０３号

例えば、本明細書に参考文献として含まれるJohn A. Englehardt他に発行された米国特許第５，０４９，１５８号を参照されたい。さらに、従来の軸受構成部品は軸受面の一部分の周囲に囲みリップ部を備えている。例えば、本明細書に参考文献として含まれるNoiles他に発行された米国特許第５，２８２，８６４号および同第５，４１３，６０３号を参照されたい。

本発明によれば、腰部関節のような関節部内において使用するための股臼カップ組立体が提供される。このプロテーゼ・カップ組立体は外殻空孔部を形成している外殻部、および、内部にプロテーゼ・ボール部分を受容するように構成されている軸受空孔部を有する軸受部から成る。この外殻部は、（ｉ）前記外殻部の内部に形成されている第１の数の回転防止凹部、および（ｉｉ）前記回転防止凹部と前記外殻空孔部の間のメス形のテーパー部分、で構成される内側面部を備える。また、軸受部は、（ｉ）第２の数の回転防止突出部、および（ｉｉ）前記回転防止突出部と前記軸受空孔部の間のオス形のテーパー部分、で構成される外側面部を備える。前記軸受部が外殻空孔部内に配置されると、（ｉ）前記オス形のテーパー部分および前記メス形のテーパー部分が互いに係合して前記軸受部および前記外殻部の間に第１の接続状態を構成し、（ｉｉ）前記第２の数の回転防止突出部が、前記第１の数の回転防止凹部のうち前記第２の数の回転防止突出部に対応する回転防止凹部の中に配置されて前記軸受部および前記外殻部の間に第２の接続状態を構成する。

また、参考例として、腰部関節のような関節部内において使用するための股臼カップ組立体が提供される。このプロテーゼ・カップ組立体は凹状の内側面部を有する外殻部および当該外殻部の内側面部に取り付けたテーパー部分であるライナーを備えている。また、このカップ組立体はライナーの内側に固着した別の軸受部を有している。特に、外殻部の内側面部は、その外側の領域において、外殻部内に開口するメス形のテーパー部分を構成している。さらに、ライナーの外側面部上に備えられたオス形のテーパー部分がこのメス形のテーパー部分に係合してこの軸受部をカップ状の外殻部内に保持している。

本発明の別の参考例において、関節の骨のカップ部分の置換用の装置が提供される。この装置は凹状の内側面部を有して形成されている外殻部および少なくとも２個の軸受部／ライナーの副組立体を備えており、この内側面部の外側の領域においてメス形のテーパー部分が構成されている。さらに、この副組立体はライナー内に取り付けた軸受部品を備えている。この軸受部品はボール部分を受容するための内孔部およびライナーの内側面部に連結される反対側の外面部を有している。さらに、このライナーは上記のメス形のテーパー部分により受容可能な寸法のオス形のテーパー部分を構成している外側面部を有している。このメス形のテーパー部分およびオス形のテーパー部分の係合により、外殻部および副組立体の機械的な接続が構成される。

本発明の別の参考例において、ボール・ジョイント型プロテーゼ装置用の軸受／ライナー副組立体を組み立てるための方法が提供される。この方法は通常の所定の半径を有する外面部を備える軸受部品をその外面部の半径が十分に収縮する温度で冷却する工程と、この冷却した軸受部品をライナーの中に入れて軸受／ライナー副組立体を形成する工程により構成されている。このライナーは軸受部品に対向する内側面部およびオス形のテーパー部分を構成している外側面部を有している。さらに、このライナーの内側面部は軸受部品の縮小した半径よりも大きく、当該軸受部品の通常の所定の半径よりも小さい寸法の半径を有している。次に、この副組立体を軸受部品の外面部が上記の通常の所定の半径に戻るのに十分な温度まで加温する。これにより、この軸受部品はライナーの内部に固定および係止された状態で取り付けられる。その後、この副組立体を、概ね半球形の凹状の内側面部を有して形成されている外殻部の中に挿入する。この外殻部の内側面部はその外側の領域においてライナーのオス形のテーパー部分を受容するためのメス形のテーパー部分を構成している。このメス形のテーパー部分およびオス形のテーパー部分の係合により、上記の外殻部およびライナーの機械的な接続が構成される。

本発明のさらに別の参考例において、プロテーゼ部品組立体が骨に対する固定用に提供される。この組立体は骨に対する固定用のプロテーゼ部品組立体を含み、当該組立体は、外側の領域においてメス形のテーパー部分を構成している内側面部を有して形成されている外殻部と、内側端部、反対側の外側端部、および当該内側および外側の端部の間に延在する内側面部および外側面部を有して形成されているライナーと、上記メス形のテーパー部分により受容されるために上記外側端部に隣接する外側面部上に配置されたオス形のテーパー部分とを備えており、上記メス形のテーパー部分およびオス形のテーパー部分の係合により上記外殻部およびライナーの間の機械的接続が構成され、さらに、軸受部品を備えている。この軸受部品は上記ライナーに対して連結するように形成されており、内孔部および反対側の外面部を有していて、この外面部がライナーの内側面部に対して係合するように形成されている。

さらに、本発明の別の参考例において、骨に対する固定用のプロテーゼ・カップ組立体が提供される。この組立体は外殻空孔部を形成する外殻部を備えており、この外殻部は（ｉ）メス形のテーパー部分を有する内側面部、および（ｉｉ）当該外殻部の内側面部の中に形成された係止用凹部を有して構成されている。さらに、この組立体は内部にプロテーゼ・ボール部分を受容するように構成された軸受空孔部を形成する軸受部を備えており、当該軸受部は（ｉ）オス形のテーパー部分を有する外側面部、および（ｉｉ）当該軸受部の外側面部から外側に延出している係止部材を有して構成されている。この軸受部が上記の外殻空孔部の中に配置される時に、上記オス形のテーパー部分およびメス形のテーパー部分が互いに係合して、軸受部および外殻部の間に第１の接続状態を構成される。さらに、軸受部が外殻空孔部の中に配置される時に、上記係止部材が上記係止用凹部の中に配置されて、軸受部および外殻部の間に第２の接続状態が構成される。

本発明のさらに別の特徴は以下の現在において認められる本発明を実施する最良の態様を例示する好ましい実施形態の詳細な説明を参考にすることにより当該技術分野における熟練者において明瞭になる。

本発明によれば、従来に比して優れた腰部関節のような関節部内において使用するための股臼カップ組立体が提供できる。

本発明の参考例による股臼カップ組立体１０を図１に示す。このカップ組立体１０は自然な腰部ソケット部分を置換するための股臼（図示せず）に固定するように構成された外殻部１２と、当該外殻部１２に連結するように構成されたライナー１４と、当該ライナー１４に連結されるように構成された軸受部１６を備えている。外殻部１２は当該外殻部１２を適当に作成した股臼の中に固定するために織り合わせて形成できる外側面部１８を備えている。好ましくは、この外殻部１２はチタンにより作成されているが、コバルト−クロム材またはその他の適当な材料により作成できる。さらに、外殻部１２は概ね半球形状の内側面部２０を備えている。なお、本明細書および特許請求の範囲においては、用語の「概ね半球形状」は、半球形よりも小さい領域、および、場合により、半球形よりも大きい領域を含む股臼および関節窩の外殻部、ライナー、およびカップ軸受部において慣用的に使用される半球形状の領域を含む。さらに、外殻部１２はリム２２を備えており、このリム２２は一定の平面を定めていて、当該平面内において、ライナー１４および軸受部１６が内側面部２０により形成された外殻部１２の空孔部２４の中に収納される。外殻部１２の内側面部２０は側壁部２６を備えて形成されており、この側壁部２６の外側の領域２８において、メス形のテーパー部分３０が備えられている。このメス形のテーパー部分３０はリム２２に隣接する空孔部２４の周縁部全体にわたって延在している。なお、このメス形のテーパー部分３０の軸方向の深さは可変であることが理解されると考える。

ライナー１４はメス形のテーパー部分３０に対して係合および係止する寸法のオス形のテーパー部分４４を有する外側球状面部３２を備えている。なお、このオス形のテーパー部分４４の長さは、この部分がメス形のテーパー部分３０に対して係合固定できる限りにおいて、変更可能である。好ましくは、ライナー１４はチタンにより作成されているが、コバルト−クロム材またはその他の適当な材料により作成できる。さらに、ライナー１４は内側面部３４を備えており、好ましくは、この内側面部３４は軸受部品１６を受容する寸法のチャンバー３６を形成している。図２に示すように、ライナー１４は、一般に、互いに約９０°の角度で配置されてチャンバー３６内の軸受部品１６の回転を阻止するための４個の突出部５３を備えている。さらに、ライナー１４は外側リム４０を備えている。好ましくは、係止タブ４２が外側リム４０に隣接する内側面部３４からチャンバー３６の中に延出している（図２参照）。

図１に戻って、軸受部１６は概ね半球形状の外側面部５２を備えている。さらに、軸受部１６はプロテーゼの大腿骨ボール部分（図示せず）を受容する大きさの開口部５５を形成している内側軸受面部５４を備えている。加えて、リム５６が軸受部１６の開口部５５の周縁部に延在している。なお、本発明の軸受部１６は非対称形の部品であってもよい。さらに、軸受部１６はリム５６から離間していてライナー１４の係止タブ４２を受容する寸法の外周溝５８を備えている。好ましくは、軸受部１６は超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）のようなポリマー材料により作成されている。もちろん、軸受部１６は金属材またはセラミック材のような別の種類の移植可能な軸受材料により作成できる。

例えば、図２に示すように、軸受部１６はライナー１４に対して選択的に連結されて本発明の装置に従う副組立体６０を形成できる。従って、ユーザーは、外殻部１２、および、例えば、図２，図５および図６においてそれぞれ示すような種類の少なくとも２個の軸受部／ライナーの副組立体６０，１６０，２６０を備える装置を使用することができる。すなわち、ユーザーは適当に調整した股臼に外殻部１２を固定した後に、その環境における使用に対応する適当な副組立体６０，１６０，２６０を選択できる。

次に、図２において、本発明の装置における副組立体６０を形成するために、軸受部１６はライナー１４のチャンバー３６の中に押圧嵌合される。この場合に、ライナー１４の内側面部３４は、軸受部１６の外側面部５２の通常の所定の半径６４（図１参照）よりも小さい内側の半径６６を有している。それゆえ、組み立てる前に、軸受部１６は、その外側面部５２を一定の減少した半径（図示せず）まで収縮するために、一定温度まで冷却される。なお、この寸法の減少量は軸受部品１６を構成するために使用した材料および軸受部１６を冷却した温度に応じて変化し得ることが理解されると考える。一般に、軸受部１６は液体窒素中において冷却するが、別の一般的な冷凍方法を使用することもできる。このようにして、外側面部５２の通常の所定半径６４が減少されると、軸受部１６はライナー１４のチャンバー３６の中に押圧嵌合される。この場合に、外周溝５８はライナー１４の係止タブ４２に対して概ね位置合わせされる。これらの外周溝５８および係止タブ４２の位置合わせが終わると、軸受部１６は当該軸受部１６の外側面部５２がその通常の所定半径６４に近い寸法に復帰するのに十分な温度まで加温される。このようにして、軸受部１６およびライナー１４は一体に互いに係止された状態で固定されて上記の軸受部／ライナーの副組立体６０が形成できる。

その後、この副組立体６０を外殻部１２の空孔部２４の中に挿入して組み立てた状態の股臼カップ組立体１０（図３参照）を形成する。ライナー１４を空孔部２４の中に押圧して入れた後に、メス形およびオス形のテーパー部分３０，４４が協同作用して副組立体６０の位置を保持する。すなわち、ライナー１４のオス形のテーパー部分４４が外殻部１２のメス形のテーパー部分３０に係合して、これらの間に金属対金属の係止的な機械的接続状態が構成される。各テーパー部分３０，４４は図２乃至図７に示すような直線状のテーパー部分としてもよく、円錐状、円形状、楕円状、放物線状、双曲線状等の曲面にしてもよい。ただし、ライナー１４の外側面部３２のテーパー部分１４が直線状の場合は、外殻部１２の側壁部２６のテーパー部分３０も直線状になる。

次に、図４において、各テーパー部分３０、４４は外殻部１２およびライナー１４の間の正確な位置合わせを確保すると共に、外殻部１２およびライナー１４が再調整または別の部品との取替えのために分離可能にすることのできる接続状態を構成するように機械加工されたテーパー部分である。各テーパー部分３０、４０は自己保持式（すなわち、自己係止式）テーパー部分または自己解除式テーパー部分とすることができる。なお、本明細書および特許請求の範囲において、用語の「自己保持式（self-holding）」とは、互いに係合状態にあるオス形およびメス形のテーパー部分がこれら以外の保持手段を要することなくそのテーパー角度により互いにその位置に留まる傾向があることを意味する。直線状で対称形のテーパー部分の場合において、オス形のテーパー部分４４上の直径方向に対向する２点の間の夾角は０°よりも大きく、約１７°より小さいかこれに等しい。すなわち、対称形の各テーパー部分３０、４４を示している図４に示すように、オス形テーパー部分４４上の対向点間の角度４８は０°よりも大きく約１７°より小さいかこれに等しい。さらに、曲面状の係止テーパー部分は、その長さの大部分にわたる曲面に対する接線およびリム４０に対して垂直方向の接線の間の鋭角が０°よりも大きく１７°を超えない場合に構成できる。なお、オス形テーパー部分のメス形テーパー部分からの取り外しはドリフト・キー等の積極的な機構による取り外し処理の開始により行なえる。

本明細書および特許請求の範囲において使用する用語の「自己解除式（self-releasing）」とは、上記の「自己保持式」または「自己係止式」に対して、積極的な係止装置、例えば、対応する大腿骨頭部から軸受部品１６に対する正圧のような手段によるオス形テーパー部分のメス形テーパー部分内における保持を行なうのに十分なテーパー角度により区別される。すなわち、直線状で対称形のテーパー部分の場合において、オス形テーパー部分４４上の直径方向に対向する点の間の夾角が約１７°になる。このようなオス形およびメス形のテーパー部分３０、４４の間のテーパー嵌合は位置合わせを維持するためのみに作用する。さらに、自己解除式テーパー部分は自らその係合状態を解除する。

図５において、股臼カップ組立体１１０の別の参考例を示す。この股臼カップ組立体１１０は外殻部１２、当該外殻部１２の中に連結したライナー１１４、およびライナー１１４に連結してライナー／軸受部の副組立体１６０を形成する軸受部１６を備えている。さらに、ライナー１１４は外殻部１２の内側面部２０に係合するように形成されている外側面部１３２、内部チャンバー１３４、およびライナー１１４の周縁部に沿って延在する外側リム１４０を有している。加えて、係止タブ１４２が軸受部１６に対して係合するために内部チャンバー１３４の中に延出している。図５に示すように、外側面部１３２は、その外周において傾斜してライナー１１４の各対向面部上に異なる長さのテーパー部分を形成しているオス形テーパー部分１４４を備えている。この傾斜したテーパー部分１４４により、ライナー／軸受部の副組立体１６０は外殻部１２内においてリップ状の配向様式で配置される。なお、このテーパー部分の傾斜角度は副組立体１６０の外殻部１２内における多様な配向様式を形成する種々の長さのテーパー部分を形成するために変更可能であることが理解されると考える。上記のようなリップ状の配向様式は大腿骨ボール部分の位置ずれ防止を補助するための特定な環境において有利に使用できる。

さらに、股臼カップ組立体２１０の別の参考例を図６に示す。この股臼カップ２１０は外殻部１２、当該外殻部１２の中に連結するライナー２１４、およびライナー２１４に連結してライナー／軸受部の副組立体２６０を形成するための軸受部１６を備えている。ライナー２１４はリング形状であって、外殻部１２のメス形テーパー部分１３０に係合するように形成された外側面部２３２および反対側の内側面部２３４を有している。さらに、ライナー２１４は内側リム２３８、外側リム２４０、およびこれらのリム２３８，２４０の間に延在する内部チャンバー２３５を備えている。加えて、係止タブ２４２が軸受部１６の外側面部５２に対して係合するために内部チャンバー２３５の中に延出している。図６に示すように、外側面部２３２は外周において延在するオス形のテーパー部分２４４として形成されている。ライナー／軸受部の副組立体２６０が外殻部１２の中に連結した時に、軸受部１６が外殻部１２の中に配置される。

従って、この本発明によるテーパー形状により、２個または３個の構成部品における機械的な係止構造が構成される。このような別の構成は金属製の係止リングの必要性を回避し、ライナーの強固な係合状態を構成して、金属製ライナーおよび金属製外殻部の間の相対的な移動の可能性をほとんど除去することができる。このような相対的な移動が無くなると、軸受部の外側面部における磨耗性の疲労の可能性がほとんど解消できる。さらに、テーパー部分を含むライナーが軸受部を所定位置に押し出すように作用して、ライナーから患者の体内に磨耗屑が移動することを阻止する。

さらに、本発明によるテーパー形状は金属製外殻部の中における軸受部構成の無限の選択性を可能にする多様な金属製ライナー／プラスチック製軸受部の副組立体に適用できる。この特徴は、外科処理中に大腿骨頭部に対して適正な軸受部品の形状を選択する必要のある医者にとって極めて有利である。好ましくは、各組立体が外殻部内において無限に調節可能であって、対応する大腿骨頭部の位置ずれを防止するのに適した多様な配向を形成できることである。これにより、医者は大腿骨頭部に対する適当な軸受部の配向を選択して、その副組立体を押し込むことにより対応するテーパー部分を係合するだけでよい。このように各テーパー部分を係合すれば、股臼カップ組立体の位置が自動的且つ容易に保持できる。

図７乃至図１５は本発明のさらに別の実施形態を示している図である。特に、図７乃至図９は外殻部３００を示しており、図１０乃至図１５は軸受部３０２を示していて、当該軸受部３０２は、その組み立てた状態において、本明細書に記載する本発明の特徴を含む別の股臼カップ組立体を集合的に形成する。図７乃至図１５に示す各構成部品により作成される股臼カップ組立体は軸受部３０２（図１０乃至図１５参照）を、図１乃至図６に示す各参考例について既に説明したように外殻部の空孔部の中にライナー／軸受部の副組立体を挿入する方法と同様に、外殻部３００により形成される空孔部３０４の中に挿入することにより組み立てられる。しかしながら、図７乃至図１５について説明する実施形態は２部品構成式のカップ組立体であり、図１乃至図６について説明した各参考例は３部品構成式のカップ組立体であることに注意されたい。

外殻部３００は概ね半球形状であり、チタン合金のような金属製の材料により作成されているのが好ましい。あるいは、この外殻部３００はコバルト−クロムのような金属製の材料により形成できる。この外殻部３００は図７に示すように外殻部の外側面部上に備えられた多孔質コーティング３０６を有している。この多孔質コーティング３０６は外殻部の外側面部内における患者の骨の生物学的内部成長を容易にするように構成されていて、患者の骨に対する外殻部３００の長期の固定が行なえるようになっている。さらに、当該技術分野において周知のように、多数個のスパイク（図示せず）を外殻部の外側面部に固定して、外殻部の患者の骨に対する固定を容易にすることができる。頂上穴３０８が外殻部３００の中に形成されている。この頂上穴は多数個のネジを備えていて、挿入装置（図示せず）をこの穴に連結することが可能になっている。なお、この装置は股臼カップ組立体の患者の体内への移植中に外殻部３００に連結できる。

外殻部３００は当該外殻部３００の上方リム３１２において配置されている複数のタング部（tangs)３１０を有している。これらのタング部３１０はそれぞれ複数の回転防止凹部３１３を形成しており、これらの凹部３１３は図８に示すように外殻部３００の上方リム３１２の周囲に均等に離間している。さらに、外殻部３００は環状の凹部３１４を備えており、この凹部３１４は複数のタング部３１０の直下に配置されている（図８および図９参照）。

さらに、外殻部３００はメス形のテーパー部分３１５を備えており、このテーパー部分３１５は図９に示すような外殻部における内側面部を形成している。このメス形のテーパー部分３１５は外殻部３００の空孔部３０４における周縁部全体にわたって延在している。さらに、このメス形のテーパー部分３１５は図９に示すように上方リム３１２の近傍において距離Ｄ１だけ軸方向に延在している。

次に、図１０乃至図１５において、軸受部３０２は概ね半球の形状を有しており、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）のようなポリマー材料により形成されているのが好ましい。もちろん、この軸受部３０２は人間の体内への移植に適する別の種類の材料により作成することも可能である。

軸受部３０２はプロテーゼの大腿骨ボール部分（図示せず）を受容するように構成されている空孔部３１６を形成している。この軸受部３０２は複数の回転防止突出部３１８を備えており、これらは図１１に示すように軸受部３０２の上方リム３２０の周囲に均等に離間している。これらの複数の突出部３１８はそれぞれ図１１に示すように軸受部３０２の中心から外側に離間するように延出している。

さらに、軸受部３０２は図１０および図１２乃至図１５に示すように軸受部の外側面部において形成されているオス形のテーパー部分３２３を備えている。このオス形のテーパー部分３２３は軸受部３０２の周縁部全体にわたって延在している。さらに、このオス形のテーパー部分３２３は図１４に示すように上方リム３２０の近傍において軸方向に距離Ｄ２だけ延在している。また、この軸受部３０２は複数の突出部３１８の直下に配置されている環状の係止部材を備えている（図８および図９参照）。この環状の係止部材３２４は軸受部３０２の周縁部全体にわたって延在している。さらに、この環状の係止部材３２４はオス形テーパー部分３２３から外側に延出している。

図７乃至図１５に示す構成部品により作成した股臼カップ組立体の組み立て後に軸受部３０２を外殻部３００の空孔部３０４の中に配置する場合に、外殻部３００のメス形のテーパー部分３１５が軸受部３０２のオス形のテーパー部分３２３に対して係合して係止することにより、軸受部３０２が外殻部３００に対して固定される。さらに、股臼カップ組立体の組み立て後に軸受部３０２を外殻部３００の空孔部３０４の中に配置する場合に、軸受部３０２の環状の係止部材３２４が外殻部３００に形成されている環状の凹部３１４の中に配置されることにより、軸受部３０２が外殻部３００に対してさらに固定される。

なお、上記のメス形のテーパー部分３１５およびオス形のテーパー部分３２３の長さがこれらのメス形のテーパー部分３１５およびオス形のテーパー部分３２３を互いに固定係合させるために十分な大きさである限りにおいてこれらの長さが変更可能であることが理解されると考える。また、外殻部３００のメス形のテーパー部分３１５および軸受部３０２のオス形のテーパー部分３２３の間の適当な係合および係止を実現するために、これら２個のテーパー部分３１５，３２３の間のテーパー角度は自己係止式テーパー部分の範囲内になるように選択される。例えば、各テーパー部分３１５，３２３が２°乃至８．５°（４°乃至１７°の集合的なテーパー角度の範囲に対応する）であれば、これら２個の構成部分の間の適当な係合および係止状態が達成できる。

さらに、軸受部３０２を上記のように外殻部３００の空孔部３０４の中に配置する場合に、上記の複数の突出部３１８がそれぞれ上記の複数の凹部３１３の中に配置される。このように、各突出部３１８が各凹部３１３の中に配置された状態において、軸受部３０２の外殻部３００に対する回転移動が阻止される。

さらに、図１６乃至図１９は別の軸受部４００を示しており、この軸受部４００は本明細書に記載する本発明の特徴を含むさらに別の股臼カップ組立体を形成するために上記の軸受部３０２の代わりに使用できる。この股臼カップ組立体は軸受部４００の空孔部４０２を外殻部３００に対して傾斜させたものであり、このような構成は大腿骨ボール部分の位置ずれ防止のために作用する特定の環境内において有利である。

図１６および図１８に最良に示すように、軸受部４００は幾分半球状の形状を有している。好ましくは、この軸受部４００は超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）のようなポリマー材料より作成されている。あるいは、軸受部４００は金属材またはセラミック材のような人体の中に移植するのに適している別の種類の材料により作成できる。

軸受部４００はプロテーゼの大腿骨ボール部分（図示せず）を受容するように構成されている空孔部４０２を形成している。さらに、軸受部４００は図１７に示すように当該軸受部４００の周囲に均等に離間している複数の回転防止突出部４０４を備えている。これら複数の突出部４０４はそれぞれ図１７に示すように軸受部４００の中心から外側に離間するように延出している。

また、軸受部４００は図１６および図１８乃至図１９に示すように当該軸受部の外側面部内に形成されているオス形のテーパー部分を備えている。このオス形のテーパー部分４０６は軸受部４００の周縁部全体にわたって延在している。さらに、このオス形のテーパー部分４０６は図１４に示すように軸方向に沿って距離Ｄ３だけ延在している。さらに、軸受部４００は複数の突出部４０４の直下に配置されている環状の係止部材４１０を備えている。この環状係止部材４１０は軸受部４００の周縁部全体にわたって延在している。さらに、環状係止部４１０はオス形のテーパー部分４０６から外側に延出している。

図７乃至図９および図１６乃至図１９に示す構成部品により作成した股臼カップ組立体の組み立て後に軸受部４００を外殻部３００の空孔部３０４の中に配置する場合に、外殻部３００のメス形のテーパー部分３１５が軸受部４００のオス形のテーパー部分４０６に対して係合して係止することにより、軸受部４００が外殻部３００に対して固定される。さらに、股臼カップ組立体の組み立て後に軸受部４００を外殻部３００の空孔部３０４の中に配置する場合に、軸受部４００の環状係止部材４１０が外殻部３００に形成されている環状の凹部３１４の中に配置されることにより、軸受部４００が外殻部３００に対してさらに固定できる。

なお、上記のメス形のテーパー部分３１５およびオス形のテーパー部分４０６の長さがこれらのテーパー部分を互いに固定係合させるのに十分な大きさの長さである限りにおいて、当該テーパー部分３１５および４０６の長さを変更できることが理解されると考える。また、外殻部３００のメス形のテーパー部分３１５および軸受部４００のオス形のテーパー部分４０６の間の適当な係合および係止状態を構成するために、これら２個のテーパー部分３１５、４０６の間のテーパー角度が上記の自己係止式テーパー部分の範囲内のとなるように選択される。

さらに、軸受部４００を上記のように外殻部３００の空孔部３０４の中に配置する場合に、複数の突出部４０４が複数の凹部３１３の中にそれぞれ配置される。このように、各突出部４０４が各凹部３１３の中に配置されると、軸受部４００の外殻部３００に対する回転移動が阻止される。

以上、本発明をその特定の好ましい各実施形態に基づいて説明したが、これらの変形および変更は本明細書に記載する特許請求の範囲において記載し且つ定める本発明の範囲および趣旨に全て含まれる。例えば、上記のプロテーゼ・カップ組立体を腰部プロテーゼの内容において開示したが、当該組立体は患者の身体内における別の場所においても有用性を有する。また、各図面に示した種々の実施形態における各テーパー部分はそれぞれ直線状のテーパー部分を示しているが、これらのテーパー部分は円錐形部分、円形、楕円形、放物線、双曲線等の曲面のような別の形状とすることもできると理解するべきである。しかしながら、テーパー部分がこのような非直線状の形状を採用する場合には、これに対応して係合するテーパー部分が相補的な形状を有する必要があると理解するべきである。

本発明の参考例は以下の通りである。
（Ａ）骨に対する固定用のプロテーゼ構成部品組立体において、
外側の領域においてメス形のテーパー部分を構成している内側面部を有して形成されている外殻部と、
内側面部および前記メス形のテーパー部分により受容される寸法のオス形のテーパー部分を有する外側面部を有して形成されているライナーとから成り、前記メス形のテーパー部分およびオス形のテーパー部分の係合により前記外殻部およびライナーの間の接続状態が構成され、さらに、
前記ライナーに対して連結するように形成されている軸受部から成り、当該軸受部がボール部分を受容するための内孔部を構成している内面部およびその反対側の外面部を有しており、当該外面部が前記ライナーの内側面部に対して係合するように形成されている組立体。
（Ｂ）股臼カップ組立体において、
股臼の中に取り付けるように構成されたカップ形状の外殻部から成り、当該外殻部がこの外殻部の中に開口しているメス形のテーパー部分を備えており、さらに、
前記外殻部の中に受容されて大腿骨構成要素のボール部分を受容するように構成された軸受部と、
前記軸受部に連結されたライナーとから成り、当該ライナーが前記メス形のテーパー部分に係合して軸受部を外殻部内に保持するためのオス形のテーパー部分を備えている組立体。
（Ｃ）腰部プロテーゼにおいて、
メス形のテーパー部分を有する股臼内に固定するための外殻部と、
前記外殻部に対応して大腿骨ボール部分用の軸受面を構成する軸受部と、
前記軸受部の少なくとも一部分に係合するためのライナーとから成り、当該ライナーが前記軸受部を前記外殻部の中に保持するために前記メス形のテーパー部分に係合するオス形のテーパー部分をその外側面部に有しているプロテーゼ。
（Ｄ）関節における骨の構成部分を置換するためのモジュール式関節プロテーゼ組立用装置において、
外側領域においてメス形のテーパー部分を備えている内側面部を有して形成されている外殻部と、
少なくとも２個のインサート副組立体とから成り、各副組立体が軸受部およびライナーを備えており、当該軸受部がボール部分を受容するための内孔部を形成している内面部およびライナーの内側面部に対して連結している反対側の外面部を有しており、当該ライナーがさらに前記メス形のテーパー部分により受容される寸法のオス形のテーパー部分を形成している外側面部を有して形成されており、当該メス形のテーパー部分およびオス形のテーパー部分の係合により前記外殻部および前記副組立体の間に機械的な接続状態が構成される装置。
（Ｅ）ボール・ジョイント型プロテーゼ装置用のカップ構成部品を組み立てるための方法において、
ボール部分を受容するための内孔部を有する内面部、および通常の所定の半径を有する反対側の外面部を有する軸受部を当該外面部の半径を第２の減少した半径に収縮させるのに十分な温度で冷却する工程と、
冷却した軸受部をライナーの中に入れて軸受部／ライナーの副組立体を形成する工程とから成り、当該ライナーが前記軸受部品に対向する内側面部およびオス形のテーパー部分を構成している外側面部を有して形成されており、当該内側面部が前記軸受部の減少した第２の半径よりも大きく、前記軸受部の通常の所定の半径よりも小さい半径を有しており、さらに、
前記副組立体を前記軸受部の外面部が前記通常の所定の半径に復帰するのに十分な温度に加温して、軸受部をライナーの中に固定および係止した状態で係合する工程と、
前記副組立体を、前記ライナーのオス形のテーパー部分を受容するためのメス形のテーパー部分を備えている凹状の内側面部を有して形成されている外殻部の中に挿入する工程とから成り、当該メス形のテーパー部分およびオス形のテーパー部分の係合により前記外殻部および前記ライナーの間の機械的な接続固定状態が構成される方法。
（Ｆ）骨に対する固定用のプロテーゼ構成部品組立体において、
外側の領域においてメス形のテーパー部分を構成している内側面部を有して形成されている外殻部と、
内側リム、反対側の外側リム、当該内側リムおよび外側リムの間に延在している内側面部および外側面部、および前記メス形のテーパー部分により受容されるように外側リムに隣接する外側面部上に配置されているオス形のテーパー部分を有して形成されているライナーとから成り、当該メス形のテーパー部分およびオス形のテーパー部分の係合により前記外殻部およびライナーの間の機械的接続状態が構成され、さらに、
前記ライナーに対して連結するように形成されている軸受部から成り、当該軸受部が内孔部および反対側の外面部を有しており、当該外面部が前記ライナーの内側面部に対して係合するように形成されている組立体。
（Ｇ）プロテーゼ・カップ組立体において、
外殻空孔部を形成している外殻部から成り、当該外殻部が（ｉ）メス形のテーパー部分を有する内側面部、および（ｉｉ）当該外殻部の内側面部内に形成されている係止凹部を有して構成されており、さらに、
内部にプロテーゼ・ボール部分を受容するように構成されている軸受空孔部を有する軸受部から成り、当該軸受部が（ｉ）オス形のテーパー部分を有する外側面部、および（ｉｉ）当該軸受部の外側面部から外側に延出している係止部材を有して構成されており、
前記軸受部が前記外殻空孔部内に配置されて、（ｉ）前記オス形のテーパー部分およびメス形のテーパー部分が互いに係合して前記軸受部および前記外殻部の間に第１の接続状態を構成し、（ｉｉ）前記係止部材が前記係止凹部の中に配置されて前記軸受部および前記外殻部の間に第２の接続状態が構成される組立体。
（１）前記ライナーの内側面部が前記軸受部の外面部を受容する寸法のチャンバーを形成している参考例（Ａ）に記載の組立体。
（２）前記ライナーがその内側面部および外側面部の間において前記チャンバーの周端部上に延在しているリム、および当該リムに隣接する内側面部からチャンバーの中に延出している係止タブを備えている参考例（１）に記載の組立体。
（３）前記軸受部の外面部が前記タブを内部に挿入する寸法の溝部を備えて形成されており、前記係止タブが前記軸受部を前記ライナーに連結した時に前記溝部の中に延在する参考例（２）に記載の組立体。
（４）前記ライナーがリム、および前記軸受部の外面部に対して係合するための当該リム部に隣接する前記内側面部から延出している係止タブを備えている参考例（Ａ）に記載の組立体。
（５）前記ライナーの外側面部が概ね半球の形状を有しており、前記内側面部が前記軸受部を内部に受容する寸法のチャンバーを形成している参考例（４）に記載の組立体。

（６）前記オス形のテーパー部分およびメス形のテーパー部分が自己係止式テーパー部分である参考例（Ａ）に記載の組立体。
（７）前記オス形のテーパー部分およびメス形のテーパー部分が自己解除式テーパー部分である参考例（Ａ）に記載の組立体。
（８）前記ライナーが内側リムおよび反対側の外側リムを有しており、前記オス形のテーパー部分が外側リムに隣接している参考例（Ａ）に記載の組立体。
（９）前記ライナーがリング形状を有している参考例（８）に記載の組立体。
（１０）前記ライナーが前記外殻部に係合する外側面部、および前記軸受部に係合するための前記内側面部から延出している係止タブを備えている参考例（Ｂ）に記載の組立体。

（１１）前記軸受部が前記係止タブを受容する寸法の溝部を備えて形成されている参考例（１０）に記載の組立体。
（１２）前記ライナーが内側リムおよび反対側の外側リムを備えており、前記係止タブが外側リムに隣接する前記内側面部上に配置されている参考例（１１）に記載の組立体。
（１３）前記ライナーが金属により構成されていて、外側リムを備えており、前記ライナーの外側面部が概ね半球形状であり、前記オス形のテーパー部分が前記外側リムに隣接する外側面部上に配置されている参考例（１１）に記載の組立体。
（１４）前記ライナーがリング形状である参考例（１０）に記載の組立体。
（１５）前記ライナーが内側リムおよび反対側の外側リムを備えており、前記オス形のテーパー部分が当該外側リムに隣接して配置されている参考例（１４）に記載の組立体。

（１６）前記ライナーが係止タブを備えており、前記軸受部がプラスチックにより構成されていて、前記係止タブを受容する寸法の溝部を備えており、これにより、当該軸受部がライナーに固定される参考例（Ｃ）に記載のプロテーゼ。
（１７）前記ライナーが概ね半球形状であって、前記軸受部を内部に受容する寸法の空孔部を備えている参考例（１６）に記載のプロテーゼ。
（１８）前記ライナーがリング形状である参考例（１６）に記載のプロテーゼ。
（１９）前記オス形のテーパー部分が前記ライナーの外周面に対して傾斜している参考例（１６）に記載のプロテーゼ。
（２０）前記ライナーが概ねリング形状であって、内側リムおよび反対側の外側リムを備えている参考例（Ｃ）に記載のプロテーゼ。

（２１）前記ライナーが前記外側面部および内側面部の間に延在する外側リムを備えており、当該ライナーの外側が概ね半球形状であって、前記ライナーのオス形のテーパー部分が前記外側リムに隣接する外側面部の外周面上に延在している参考例（Ｄ）に記載の装置。
（２２）前記オス形のテーパー部分が、前記副組立体が前記外殻部構成部品の中にリップ状の配向様式で配置できるように傾斜している参考例（２１）に記載の装置。
（２３）前記ライナーが概ねリング形状であって、内側リムおよび反対側の外側リムを備えている参考例（Ｄ）に記載の装置。
（２４）前記ライナーが内側リムおよびその反対側の外側リムを備えており、前記オス形のテーパー部分が当該内側リムおよび外側リムの間に延在するように構成されている参考例（Ｅ）に記載の方法。
（２５）前記ライナーが内側リムおよび反対側の外側リムを備えていて、前記オス形のテーパー部分が当該外側リムに隣接して配置されている参考例（Ｅ）に記載の方法。

（２６）前記ライナーがリング形状であって、前記軸受部品がライナーの中を貫通している参考例（Ｆ）に記載の組立体。
（２７）前記係止凹部が前記外殻部の内側面部の周面上に延在しており、前記係止部材が前記軸受部の外側面部の周面上に延在している参考例（Ｇ）に記載の組立体。
（２８）前記軸受部が上方軸受リムを形成しており、前記オス形のテーパー部分が前記上方軸受リムに隣接して配置されている参考例（Ｇ）に記載の組立体。
（２９）前記オス形のテーパー部分およびメス形のテーパー部分が自己係止式テーパー部分である参考例（Ｇ）に記載の組立体。
（３０）前記外殻部が多数個の回転防止凹部を形成する多数個の内側に延出しているタング部を備えており、前記係止凹部が前記メス形のテーパー部分および前記多数個のタング部の間に介在している参考例（Ｇ）に記載の組立体。

（３１）前記外殻部が上方外殻リムを形成しており、前記多数個のタング部がそれぞれ前記上方軸受リムに隣接して配置されている参考例（３０）に記載の組立体。
（３２）前記軸受部が多数個の外側に延出している回転防止突出部を備えており、前記軸受部が前記外殻空孔部の中に配置され、前記多数個の突出部がそれぞれ前記多数個の凹部の中に配置されて、前記軸受部の前記外殻部に対する回転移動が阻止される参考例（３０）に記載の組立体。

本発明の参考例による股臼カップ組立体の分解斜視図である。 図１の股臼カップ組立体におけるライナーおよび軸受部の断面図であり、ライナー内に取り付けた軸受部を示している図である。 図１の股臼カップ組立体の断面図である。 図２の股臼カップ組立体の一部分の拡大断面図である。 本発明による股臼カップ組立体の別の参考例の断面図である。 本発明による股臼カップ組立体の別の参考例の断面図である。 本発明の実施形態による外殻部の側面図であり、当該外殻部は図１０乃至図１５または図１６乃至図１９の軸受部と共に組み立てることにより本明細書に記載する本発明の特徴を含むそれぞれ別の股臼カップ組立体を形成する。 図７における矢印８−８の方向に沿って見た場合の概略図である。 図８における矢印９−９の方向に沿う外殻部の断面図である。 軸受部の側面図であり、当該軸受部は図７乃至図９の外殻部と共に組み立てることにより本明細書に記載する本発明の特徴を含む股臼カップ組立体を形成する。 図１０における矢印１１−１１の方向に沿って見た場合の軸受部の概略図である。 図１１における矢印１２−１２の方向に沿う軸受部の断面図である。 図１０において丸で囲った軸受部の一部分の拡大図である。 図１１における矢印１４−１４の方向に沿う軸受部の断面図である。 図１４において丸で囲った軸受部の一部分の拡大図である。 別の軸受部の側面図であり、当該軸受部は図７乃至図９の外殻部と共に組み立てることにより本明細書に記載する本発明の特徴を含む別の股臼カップ組立体を形成する。 図１６における矢印１７−１７の方向に沿って見た場合の軸受部の概略図である。 図１７における矢印１８−１８の方向に沿う軸受部の断面図である。 図１６において丸で囲った軸受部の一部分の拡大図である。

１０ 股臼カップ組立体
１２ 外殻部
１４ ライナー
１６ 軸受部

Claims (5)

1. プロテーゼ・カップ組立体において、
   外殻空孔部を形成している外殻部から成り、前記外殻部が、（ｉ）前記外殻部の内部に形成されている第１の数の回転防止凹部、および（ｉｉ）前記回転防止凹部と前記外殻空孔部の間のメス形のテーパー部分、で構成される内側面部を備え、さらに、
   内部にプロテーゼ・ボール部分を受容するように構成されている軸受空孔部を有する軸受部から成り、前記軸受部が、（ｉ）第２の数の回転防止突出部、および（ｉｉ）前記回転防止突出部と前記軸受空孔部の間のオス形のテーパー部分、で構成される外側面部を備え、
   前記軸受部が前記外殻空孔部内に配置されて、（ｉ）前記オス形のテーパー部分および前記メス形のテーパー部分が互いに係合して前記軸受部および前記外殻部の間に第１の接続状態を構成し、（ｉｉ）前記第２の数の回転防止突出部が、前記第１の数の回転防止凹部のうち前記第２の数の回転防止突出部に対応する回転防止凹部の中に配置されて前記軸受部および前記外殻部の間に第２の接続状態を構成する組立体。
2. 前記第１の数は、前記第２の数よりも大きい、請求項１に記載の組立体。
3. 前記第１の数の回転防止凹部は１２個の凹部を含み、前記第２の数の回転防止突出部は６個の突出部を含む、請求項１又は２に記載の組立体。
4. 前記外殻部は、前記第１の数の回転防止凹部と前記メス形のテーパー部分との間における前記外殻部の内側面部に形成されている係止凹部を備え、
   前記軸受部は、前記軸受部の外側面部に形成されている係止部材を備え、
   前記係止部材が前記係止凹部の中に配置されて、前記軸受部および前記外殻部の間に第３の接続状態が構成される、請求項１から３のうちいずれか１つに記載の組立体。
5. 前記係止凹部が前記外殻部の内側面部の周面上に延在しており、前記係止部材が前記軸受部の内側面部の周面上に延在している、請求項４に記載の組立体。

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