JP4869924B2 - 固定組立体 - Google Patents

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Description

本発明は、固定部材を構成部材の表面に固定するための固定組立体に関するものであり、特に、全くそれ専用というわけではないが、固定部材を、患者の股関節の支持面における再表面化(resurfacing)又は置換の間に装着されるプロテーゼ(人工器官)カップに固定するための固定組立体に関する。
従来、股関節内への支持面の再表面付又は置換の間、標準プロテーゼカップ構成部材は、寛骨臼内に準備された位置に押し入れられ、寛骨臼内のカップの安定性は、外科医によって判断される。時々、治療期間中にカップを支持する程度に十分な骨が不足しているということが指摘され、寛骨臼内のカップの安定性が不適当なものであると判断される。これらの状況下において外科医は、標準カップが除去されなければならないこと、及び、多数の一体的な固定部材を有する形成異常カップがしかるべき場所に装着されなければならないことを決定し得る。一体的な支持ラグは穿孔され、かつねじ立てされ、これにより、形成異常支持ねじの装着が可能になる。この場合、これらの支持ねじは、寛骨臼内に準備された地点にアンカー止めされる。このような方法の欠点は、形成異常カップが装着される前に、外科医が前記標準カップを装着して、次に除去しなければならないことであるように思われ得る。必要とされる際に支持ラグが装着され得るようになっていて、これにより、標準寛骨臼カップを形成異常カップに変形させることが可能となり、この結果、標準カップを除去する必要性が回避されるような標準寛骨臼カップを提供することが、有利となろう。
一体的な固定部材を有する形成異常カップに関してさらなる欠点は、支持ねじの位置及び角度配置が一体的な固定部材の位置及び配向によって規定され、ひいては外科医によって調整され得ないということである。支持ねじの、及びひいてはカップの、寛骨臼内への最適な固定を達成するために、支持ねじの位置及び/又は角度を調整することが可能であることは、外科医にとって望ましいことであろう。
本発明の課題は、改良された固定組立体を提供することである。
本発明の第1の観点によれば、固定部材を構成部材の外部面に固定するための固定組立体であって、当該固定組立体は、前記構成部材の前記面と、固定部材と、固定ねじと、を含んでなり、前記面は雄型位置決め特徴部を備えて形成され、前記固定部材は雌型位置決め特徴部を備えてそれぞれ形成され、あるいは、それぞれが反対であってもよく、これにより、使用時に、前記雄型及び雌型位置決め特徴部が一体に嵌合し、且つ、前記固定ねじが前記固定部材の開口部を貫通して前記固定部材を前記面に固定し、前記固定ねじが前記面の外部に配置されていることを特徴とする固定組立体が提供される。
本発明の第2の観点によれば、固定部材を構成部材の面に固定するための固定組立体であって、当該固定組立体は、前記構成部材の前記面と、固定部材と、固定ねじと、を含んでなり、前記面は雄型位置決め特徴部を備えて形成され、前記固定部材は雌型位置決め特徴部を備えてそれぞれ形成され、あるいは、それぞれが反対であってもよく、これにより、使用時に、前記雄型及び雌型位置決め特徴部が一体に嵌合し、且つ、前記固定ねじが前記固定部材の開口部を貫通して前記固定部材を前記面に固定し、前記固定ねじが前記構成部材を第2の構成部材に固定することに利用可能であることを特徴とする固定組立体が提供される。
使用時に、前記雄型及び雌型位置決め特徴部の間に締まり嵌め蟻継ぎ手が形成されるように、前記雄型及び雌型位置決め特徴部がそれぞれ少なくとも一つの対応するアンダーカット部を有し、望ましくは、前記雄型及び雌型位置決め特徴部がそれぞれ二つの対応するアンダーカット部を有することが好ましい。前記構成部材の位置決め特徴部が、前記面のリムに少なくとも部分的に配置されていることが有利である。
前記雄型位置決め特徴部が、前記雄型位置決め特徴部を2つのアーム部に分割するようなスリットを備えていることが好ましい。前記スリットは、前記雄型及び雌型位置決め特徴部の締まり嵌めにおける前記雄型位置決め特徴部の変形を可能にし、望ましくは、前記雄型位置決め特徴部は弾性変形可能材料により形成されていることが有利である。
スリットを備えた前記雄型位置決め特徴部が、前記固定部材に配置され、望ましくは、前記スリットが前記位置決め特徴部を貫通して前記開口部から半径方向に延びるように、前記固定部材が形成されていることが好ましい。前記スリットが、前記開口部の軸線と略平行な平面に形成されていることが都合よい。その代わりに、前記スリットが、前記開口部の軸線と略垂直な平面に形成されていても良い。
使用時に、前記固定ねじが前記固定部材の開口部内にねじ込まれると、前記雄型位置決め特徴部の複数のアーム部が所定位置にロックされることが好ましい。前記固定ねじが前記固定部材の開口部から部分的に又は完全に抜かれると、前記面の位置決め特徴部に対する固定手段の位置決め特徴部の方向と、前記面に対する固定手段自身の方向とは、調節可能であることが有利である。
前記固定ねじが頭部を備え、そして、前記ねじが前記頭部の近くに圧肉部を備え、これにより、スリットと共に少なくとも一つの雄型位置決め特徴部を有する前記雄型固定部材の開口部に前記ねじがねじ込まれると、前記位置決め特徴部の複数のアーム部が押されて離れることが好ましい。
前記面が、少なくとも一つの前記位置決め特徴部に近接するスレッド部を備え、これにより、使用時に、前記固定ねじが前記固定部材の前記開口部内にねじ込まれるのにともない、前記固定ねじが前記スレッド部と螺合することが都合良い。
前記雌型位置決め特徴部を形成し、前記固定部材を前記構成部材にロックする外周溝を、前記面が備えていることが好ましい。
本発明の第3の観点によれば、固定部材を構成部材の外部面に固定するための固定組立体の部品キットであって、当該キットは、構成部材の外部面と、固定部材と、固定ねじと、を含んでなり、前記面は雄型位置決め特徴部を備えて形成され、前記固定部材は雌型位置決め特徴部を備えてそれぞれ形成され、あるいは、それぞれが反対であってもよく、これにより、使用時に、前記雄型及び雌型位置決め特徴部が一体に嵌合し、且つ、前記固定ねじが前記固定部材の開口部を貫通して前記固定部材を前記面に固定し、前記固定ねじが前記面の外部に配置されていることを特徴とする固定組立体の部品キットが提供される。
本発明の第4の観点によれば、固定部材を構成部材の面に固定するための固定組立体の部品キットであって、当該キットは、構成部材の面と、固定部材と、固定ねじと、を含んでなり、前記面は雄型位置決め特徴部を備えて形成され、前記固定部材は雌型位置決め特徴部を備えてそれぞれ形成され、あるいは、それぞれが反対であってもよく、これにより、使用時に、前記雄型及び雌型位置決め特徴部が一体に嵌合し、且つ、前記固定ねじが前記固定部材の開口部を貫通して前記固定部材を前記面に固定し、前記固定ねじが前記構成部材を第2の構成部材に固定することに利用可能であることを特徴とする固定組立体の部品キットが提供される。
構成部材の前記面が、人工器官のボール及びソケット接合部のカップにおける外部面であり、望ましくは、前記カップが人工器官股関節の寛骨臼カップであることが好ましい。より好ましくは、前記寛骨臼カップが形成異常カップである。また、望ましくは、第2の構成部材が骨である。
本発明の第5の観点によれば、本発明の前記第1又は第2の観点の固定組立体における固定部材と相互に嵌合するための雄型又は雌型位置決め特徴部をある面に有していることを特徴とする構成部材が提供される。好ましくは、前記第5の観点の前記構成部材は、寛骨臼カップである。
本発明は、添付図面(図1〜図14)を参照しつつ、実施例によって、以下に説明されるものである。
図面を参照すると、本発明に基づく固定組立体10の一実施例が、図1〜図5に示されている。固定組立体は、好適な実施例における寛骨臼カップ11である構成部材の外部表面と、ラグ(つまみ)12の形状をした固定部材と、固定ねじ13と、ラグに形成された雄型位置決め特徴部14及びカップに形成された雌型位置決め特徴部15と、を含んでなる。使用時には、固定組立体は、雄型及び雌型位置決め特徴部14及び15によって、ラグ12をカップ11の外部面に固定する。固定ねじ13は、ラグの開口部16を貫通する。開口部は内部スレッド(ねじ山)18を有し、この内部スレッド18が固定ねじ13の外部スレッド19と螺合する。
ラグ12は、前記雄型位置決め特徴部14を貫通して雄型位置決め特徴部14を二つのアーム部22、23に分割するために、開口部16から半径方向に延びるスリット21を備えており、これらの関連性は以下で論述されるだろう。スリットは、略平行であって開口部の軸線を含み略平行な平面に形成される。
本発明の好適な実施例に基づく位置決め特徴部14、15は、少なくとも一つのアンダーカット部を有する。最も良好に示され得る図4に示すように、ラグ12の雄型位置決め特徴部14は二つのアンダーカット側部27、28を有する。雌型位置決め特徴部15は対応するアンダーカット側部25、26を有し、使用時には、雄型位置決め特徴部及び雌型位置決め特徴部が互いに嵌め合うと、締まり嵌め蟻継ぎ手29が形成される。
固定組立体を組立てるために、ラグ12の雄型位置決め特徴部14が、カップ11の雌型位置決め特徴部15内に挿入される。雄型位置決め特徴部14と、スリットが貫通して延びるラグの少なくとも残りの部分は、好適な材料で形成され、雄型位置決め特徴部14が雌型位置決め特徴部15内に配置されている間、アーム部22、23が僅かに押され、又は、一緒に圧迫されている。スリットは、雄型及び雌型の位置決め特徴部の締まり嵌めにおける雄型位置決め特徴部の変形を可能にする。
雌型位置決め特徴部は、カップ開口端部の外周に形成されたリム31の外側面に設けられた凹部である。凹部は、リムの水平面31aを貫通して分断し、リム下方のカップの外側面に抜けている。凹所は、正面から見て、(凸状)円錐形であって、水平面31aからリムの端部までそれぞれ延びるアンダーカット側部25、26を備えている。(凸状)円錐形凹部に合わせるように、それぞれのアンダーカット部の側部は対応した(凸状)円錐形である。ラグ12の雄型位置決め特徴部14が、雌型位置決め特徴部15を形成する凹部に導入され、2つの対応したアンダーカット側部27、28がカップの軸線と直交するようにラグが配向される。次にラグ12は、ラグを約90°にわたって回転させることによって外部カップ面11に装着され、これにより、ラグの側部27、28が雌型位置決め特徴部15のアンダーカット側部25、26に係合する。次にラグは、ラグの位置において制限された角度にわたる回転によって、好ましい角度で連結され得、スリット21が、雄型位置決め特徴部14の雌型位置決め特徴部15との締まり嵌めにおける、あらゆる条件の製造バリエーションを可能にする。寛骨臼カップにおける本発明の実施例では、(図示しない)患者の骨における固定ねじ13の配置点は、従来、機械加工されていた。
固定ねじ13は、ラグ開口部16内に導入される。固定ねじ13は、頭部32と頭部に向かう圧肉部33を備え、ねじがラグ開口部にねじ込まれると、圧肉部33の外部スレッド19が開口部16の内部スレッド18に螺合し、そして、アーム部22、23は互いに離れるように押されてねじ13によって位置がロックされる。ラグの雄型位置決め特徴部14はこうして、雌型位置決め特徴部15の内側位置に保持固定される。圧肉部33が開口部と係合しないように固定ねじ13の非ねじ込み(取外し)は、アーム部22、23の移動を可能にし、これにより、ラグ12の連結部が雌型位置決め特徴部15及びカップ11の面に対して調節され、或いは、カップから取外しされ得る。
図6から図10を参照すると、本発明に基づく固定組立体110の第2の実施例は、カップ111の形状をした構成部材の外部表面と、ラグ112の形状をした固定部材と、固定ねじ113と、ラグに形成された雄型位置決め特徴部114及びカップに形成された雌型位置決め特徴部115と、を含んでなる。前述した実施例のように、使用時に、固定組立体は、雄型及び雌型位置決め特徴部114及び115によって、ラグ112をカップ111の外部面に固定する。固定ねじ113はラグの開口部116を貫通する。開口部は内部スレッド118を有し、この内部スレッド118が固定ねじ113の外部スレッド119と螺合する。
雌型位置決め特徴部115は、第1の実施例のそれと大変似た形状であって、2つのアンダーカット側部125、126を備えており、そして、雄型位置決め特徴部114は対応するアンダーカット側部127、128を備えており、これにより、使用時には、図10に最も良好に示されるように、雄型及び雌型位置決め特徴部が互いに嵌合すると、蟻継ぎ手129が形成される。しかしながら、第1の実施例のラグにおける側部27、28は輪郭において円錐形であるが、第2の実施例のラグにおける側部27、28は輪郭において(平らな)角柱状であって、雌型位置決め特徴部115のアンダーカット側部125、126がこれに対応して特徴付けられていることが予想されるだろう。本発明のこの特定実施例に基づく、図示されて記載されているラグは、第1の実施例のスリット31に相当するスリットの特徴を有していないことが、図示より予想されるだろう。しかし、このようなスリットは、製造バリエーションを取込むために本実施例に統合され得る。
使用時には、ラグ112の雄型位置決め特徴部114が、対応して形成されたカップ11の雌型位置決め特徴部115内にスライドする。雄型位置決め特徴部114をカップに固定するために、同軸の隆起スレッドを備えた外部スレッド部130が、カップ111の雌型位置決め特徴部115に近接して配置される。固定ねじ113がラグ開口部116内に導入される。本発明におけるこの特定実施例では、固定ねじの圧肉部が図示も記載もされていないにも関わらず、そのような密集が存在し得ることが予見される。固定ねじ113の外部スレッド119が、開口部116の内部スレッド118に螺合し、ねじ113が開口部にねじ込まれるにともなって、固定ねじのスレッド119がまた、カップ11の外部面における補完スレッド部130のスレッドに螺合する。ねじ113が開口部116内にねじ込まれてスレッド部130に螺合されると、ラグ112の位置がロックされ、カップ111の外部面に装着される。スレッド部130のスレッドは、たとえラグが僅かな角度であっても、ねじの螺合が可能なように、十分な程度に角度付けされて延びる。もし、外科医がカップに対しラグ112の角度を変更したい場合、雄型位置決め特徴部に対して所定角度の開口部分を備えた、図示しない代わりのラグが使用されて上述のように嵌合され得る。
図11〜14を参照すると、本発明に基づく固定組立体210の第3の実施例が、示されている。固定組立体は、好適な実施例における寛骨臼カップ211である構成部材の外部表面と、ラグの形状をした固定部材212と、固定ねじ213と、ラグに形成された雄型位置決め特徴部214及びカップに形成された雌型位置決め特徴部215と、を含んでなる。前述した実施例のように、使用時に、固定組立体は、雄型及び雌型位置決め特徴部214及び215によって、ラグ212をカップ211の外部面に固定する。固定ねじ213はラグの開口部216を貫通する。開口部は内部スレッド218を有し、この内部スレッド218が、従来の形状である固定ねじ213の外部スレッド219と螺合する。
ラグ212は、前記雄型位置決め特徴部214を貫通して雄型位置決め特徴部214を上部及び下部アーム部222、223に分割するために、開口部216から半径方向に延びるスリット221を備えており、これらの関連性は以下で論述されるだろう。スリットは、開口部の軸線と略垂直な平面に形成されている。カップ211の外部面は、上部外周リッジ231及び下部外周リッジ232により規定され、雌型位置決め特徴部を形成する溝である外周溝215を備えている。この溝215は、ラグ212の雄型位置決め特徴部214における上部アーム部222の対応したアンダーカット部227との相互嵌合のために、上部外周リッジ231の下面に外周アンダーカット部225を備えている。
使用時には、固定組立体を組立てるために、ラグ212の雄型位置決め特徴部214が、カップ211の溝215内に挿入される。雄型位置決め特徴部214と、スリット221が貫通して延びるラグの残りの部分は、有利には、弾性変形可能な材料からなり、完全なラグはそのような弾性変形可能材料からなり得る。雄型位置決め特徴部が弾性変形可能材料より形成されることによって、雄型位置決め特徴部214の溝215内への配置を促進するために、アーム部222、223が一緒に押され或いは圧迫されることが可能となる。図13及び図14で最も良好に示され得るように、溝のアンダーカット部225は、カップのリムにおける水平面231の下側部に配置される。アーム部222、223が一緒に圧迫された、ラグ212の雄型位置決め特徴部214における上部アーム部222のアンダーカット部227が、溝215の対応するアンダーカット部225に導入される。雄型位置決め特徴部214の輪郭は、断面において、図13及び図14で示され得るように、溝215の輪郭と近似している。ラグ212は次に、カップの中心軸線に対しラグを回転させることにより所定位置にクリップされ、アーム部222、223に作用する圧力の開放によって、溝の特性により許容され得る限りのアーム部の分離(開放)が可能となる。上部に外側方向の弓状面234を備えた外周外部リップ233が、下部外周リッジ232の上部面に配置される。ラグの雄型位置決め特徴部214における下部アーム部223は、外向きランプ面236を備えた下方向ランプ235を含んでなる。雄型位置決め特徴部の溝215内への挿入では、下部アーム部が上方向へ移動して弓状面234がランプ面236に係合する。従って、ランプは、ランプの背後に配置される下部アーム部の凹部237内に受容されるリップ233を通過して移動する。この特定実施例としてここに記載され且つ示されたラグ212のような特定形態の代替としては、折畳み式スプリングクリップが採用され得ることを理解されよう。
固定ねじ213は、次にラグ開口部216内に導入される。ねじが開口部216にねじ込まれると、図14に示されるように、ラグ212の雄型位置決め特徴部214を溝215内の位置に保持するために、外部スレッド219が開口部の内部スレッド218に螺合し、分離されたアーム部222、223の配置がロックされる。
実施例では、カップに設けられた雌型位置決め特徴部215とラグに設けられた雄型位置決め特徴部214とを記述したが、雌型位置決め特徴部215をラグに設け、雄型位置決め特徴部214をカップに設けることは等しく可能であって、或いは、これらを組合わせることも可能であることが理解されよう。更に、カップには一つだけの位置決め特徴部が示されていたが、複数の位置決め特徴部があり得ることが予見され、これにより、複数のラグが一つのカップに固定され得る。
ここに記載された各実施例では、使用時に、固定ねじはカップの面の外側に保持され、更に固定ねじは、カップを第2の構成部材に固定する使用に利用可能である。寛骨臼の例では、この第2の構成部材が患者の骨であろう。従い、本発明は、構成部材の外部面に固定手段を固定する固定ねじが、カップを第2の構成部材に固定し得る同一の固定ねじであるという、特に便利な手法であることが予想され得る。しかし、一の代替例では、面は外部面ではなくて内部面であり得、但し更なる構成部材の固定に利用できるねじを備えている。
本発明に基づく固定装置はキットの形態として利用可能であることが予見される。
最後に、本発明に基づく固定組立体が、寛骨臼カップにラグを固定するための組立体に特に関連する必要性は、予見されないだろう。
雄型及び/又は雌型位置決め特徴部が提供される、例えば寛骨臼カップのような構成部材は、その独自の権利において創作的であることが考慮される。
本発明の第1の実施態様による固定組立体を示す展開斜視図である。 図1の固定組立体の組み立てられた状態を示す斜視図である。 図2の固定組立体の組み立てられた状態を断片的に拡大して示す概略鉛直断面図である。 図1〜図3に図示したような雌型位置決め特徴部を拡大して示す斜視図である。 図1〜図4のカップの雌型位置決め特徴部と固定部材の雄型位置決め特徴部と固定ねじとの細部を示しながら、使用時の固定組立体を断片的に拡大して示す概略横断面図である。 本発明の第2の実施態様による固定組立体を示す展開斜視図である。 図6の固定組立体の組み立てられた状態を示す斜視図である。 図7の固定組立体の組み立てられた状態を断片的に拡大して示す概略鉛直断面図である。 図7〜図8に図示したような雌型位置決め特徴部を拡大して示す斜視図である。 図6〜図9のカップの雌型位置決め特徴部と固定部材の雄型位置決め特徴部と固定ねじとの細部を示しながら、使用時の固定組立体を断片的に拡大して示す概略横断面図である。 本発明の第3の実施態様による固定組立体を示す展開斜視図である。 図11の固定組立体の組み立てられた状態を示す斜視図である。 図12の固定組立体の組み立てられた状態を断片的に拡大して示す概略鉛直断面図である。 図11〜図13のカップの雌型位置決め特徴部と固定部材の雄型位置決め特徴部と固定ねじとの細部を示しながら、使用時の固定組立体を断片的に拡大して示す概略横断面図である。
符号の説明
10、110、210 固定組立体
11、111、211 カップ
12、112、212 ラグ
13、113、213 固定ねじ
14、114、214 雄型位置決め特徴部
15、115、215 雌型位置決め特徴部、溝
16、116、216 開口部
18、118、218 内部スレッド
19、119、219 外部スレッド
21、221 スリット
22、222 アーム部
23、223 アーム部
25、125 アンダーカット側部
26、126 アンダーカット側部
27、127 アンダーカット側部
28、128 アンダーカット側部
130 スレッド部
31 リム
32 頭部
33 圧肉部
231、232 外周リッジ
233 リップ
234 弓状面
235 ランプ
236 ランプ面
237 凹部

Claims (11)

  1. 固定部材を構成部材の面に固定するための固定組立体であって、
    当該固定組立体は、前記構成部材の前記面と、固定部材と、固定ねじと、を含んでなり、
    前記面は雄型位置決め特徴部を備えて形成され、前記固定部材は雌型位置決め特徴部を備えてそれぞれ形成され、あるいは、それぞれが反対であってもよく、
    使用時に、前記雄型及び雌型位置決め特徴部の間に締まり嵌め部が形成されるように、前記雄型及び雌型位置決め特徴部は、少なくとも一つの対応するアンダーカット部を有しており、
    これにより、使用時に、前記雄型及び雌型位置決め特徴部が一体に嵌合し、
    且つ、前記固定ねじが前記固定部材の開口部を貫通し、前記固定部材を前記面に固定し、 前記構成部材を第2の構成部材に固定するために、前記固定ねじが利用できることを特徴とする固定組立体。
  2. 前記締まり嵌め部が蟻継ぎ手を形成することを特徴と請求項に記載の固定組立体。
  3. 前記雄型位置決め特徴部が、前記雄型位置決め特徴部を2つのアーム部に分割するようなスリットを備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の固定組立体。
  4. スリットを備えた前記雄型位置決め特徴部が、前記固定部材に配置されていることを特徴とする請求項に記載の固定組立体。
  5. 前記スリットが前記位置決め特徴部を貫通して前記開口部から半径方向に延びるように、前記固定部材が形成されていることを特徴とする請求項に記載の固定組立体。
  6. 前記スリットが、前記開口部の軸線と略平行な平面に形成されていることを特徴とする請求項に記載の固定組立体。
  7. 前記スリットが、前記開口部の軸線と略垂直な平面に形成されていることを特徴とする請求項に記載の固定組立体。
  8. 前記雄型位置決め特徴部が弾性変形可能な材料で形成されていることを特徴とする請求項のいずれか一項に記載の固定組立体。
  9. 前記固定ねじが圧肉部を備え、これにより、スリットと共に少なくとも一つの雄型位置決め特徴部を有する前記雄型固定部材の開口部に前記ねじがねじ込まれると、前記位置決め特徴部の複数のアーム部が押されて離れることを特徴とする請求項のいずれか一項に記載の固定組立体。
  10. 前記面が、少なくとも一つの前記位置決め特徴部に近接するスレッド部を備え、これにより、使用時に、前記固定ねじが前記固定部材の前記開口部内にねじ込まれるのにともない、前記固定ねじが前記スレッド部と螺合することを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の固定組立体。
  11. 前記雌型位置決め特徴部を形成し、前記固定部材を前記構成部材にロックする外周溝を、前記面が備えていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の固定組立体。
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