JPH0630958A - セメントを使用しない寛骨臼カップ用具 - Google Patents

セメントを使用しない寛骨臼カップ用具

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JPH0630958A
JPH0630958A JP5143880A JP14388093A JPH0630958A JP H0630958 A JPH0630958 A JP H0630958A JP 5143880 A JP5143880 A JP 5143880A JP 14388093 A JP14388093 A JP 14388093A JP H0630958 A JPH0630958 A JP H0630958A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 患者の寛骨臼に押し込み嵌合することによっ
て、締り嵌めを形成し、セメントを使用する必要がない
ようにすること。 【構成】 カップ用具本体には、外側の凸面状の表面を
備え、カップ用具の内側には凹面状の表面を備える。カ
ップ用具あるいは外殻の頂点部は、下方縁部から間隔を
置いている。下方縁部は、平面を区画形成する。複数の
環状リングは、本体外表面に沿って間隔を置いている。
下方の縁部から始まって、頂点部に向かい、少なくとも
少しの距離を置いている。環状リングのそれぞれは、下
方縁部に対して概して平行であることが好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は医療用補綴移植具に関
し、患者の寛骨臼(acetabulum)に嵌合する寛骨臼カップ
用具(acetabular cup component)に関する。さらに詳し
くは、本発明は環状で間隔を置いた複数のリングにより
寛骨臼に取り付けセメントを使用することなく、押し込
み嵌合できるように外表面の形状を改良した臀部完全置
換(totalhip replacement) に使用する寛骨臼カップ用
具に関する。
【０００２】
【従来の技術】臀部完全置換は、病気あるいは外傷によ
り不具となった患者の痛みの軽減と機能回復のため整形
外科では標準的な手術になっている。初期の臀部完全置
換用移植具は、骨用セメントで骨に取り付けてきた。時
を経て経験を重ねるに従い、骨用セメントは寿命に限り
があり、特に長年使用しているとひび割れなどの破壊が
生じることが明らかになってきた。
【０００３】セメントによる固定が壊れると、移植具が
緩み、痛みが生じて機能が失われる。修正するために手
術しなければならなくなる。１９８０年代の始めに、臀
部完全置換の移植具をセメントを使用せず固定すること
が、臀部完全置換をセメントで固定の代案として提案さ
れてきた。その根拠は、固定部の中で弱い部分をなくせ
ば、臀部完全置換の移植具の実際に使用できる期間を延
ばすことができるだろうと言うことである。
【０００４】セメントを使用しない寛骨臼カップ用具の
置換の従来の対策法には、ねじにより寛骨臼に取り付け
るねじ込み式器具がある。ねじ込み式器具は、元来円錐
形の形状をなしているが、取り付けが困難であるため
に、ごく最近では、より球形をなしている。これらのカ
ップ用具のねじは、十分な深さがあるために、挿入用に
整えられた空所にねじをねじ込まなければならない。ね
じ込み式カップ用具で主な不利な点は、挿入が困難であ
るという点であり、そのために技術的な点で過ちが生じ
たり、結果が芳しくないということがある。
【０００５】この問題に対するもうひとつの対策法は、
固定表面を被覆する多孔金属を有する球形のカップ用具
である。これらのカップ用具は、ねじ、スパイク(spik
e) 、締り嵌め(interference fit)などいろいろな固定
具で固定することができる。
【０００６】ねじやスパイクなどによる固定法は、効果
的であることが示されているが、これらの固定具には固
有の危険な面がある。ねじを配置する際、外科的な過ち
を犯すと、寛骨臼に近接する重要な血管を傷つけること
になり、時には患者が死に至ることがある。
【０００７】これらの固定具についてより長期にわたっ
て危険な点は、スパイクやねじと金属製のカップ用具と
の間で、摩耗が生じる可能性があるという点である。摩
耗が生じると、粒状の金属片ができ、カップ用具ががた
がた揺れたり緩んだりして、それに反応して患者の組織
を傷めることになる。
【０００８】球形カップ用具の締り嵌めは、使用するカ
ップ用具の外直径よりわずかに小さい寛骨臼をつくるこ
とで出来上がる。そしてカップ用具は、寛骨臼に密着さ
せ、その間に空所が拡張しカップ用具を受け取るように
なる。この空所の拡張は一部弾性的であり、カップ用具
と骨の干渉部で、骨中に輪状の応力が残留することにな
る。この輪状の応力のために、カップ用具に圧力が加わ
る。その圧力はカップ用具がその位置を保持するのに十
分なものである。
【０００９】締り嵌めによって嵌合する球形カップ用具
に関して、主として不利な点は、カップ用具と骨の間に
は、機械的なかみ合いはほとんどないという点である。
多くの場合、わずかな機械的なかみ合いでは、カップ用
具を通して伝わる力に抵抗するには十分ではない。特に
周囲の骨の質が良くない場合には、そうである。かみ合
いが良くなければ、カップ用具が緩み、その緩みを修正
するためには、外科的な処置が必要になってくる。
【００１０】このような球形カップ用具の締り嵌め固定
法によるひとつの設計法は、「二重半径寛骨臼カップ用
具」を発明の名称とし、フィギー(Figgie)らを発明者と
し、オステオニクス コーポレイション (Osteonics Co
rporation)に譲渡された米国特許第 4,892,549号に記載
された設計法がある。米国特許第 4,892,549号には、現
在オステオニクス コーポレイションにより、現在市販
されている二重半径寛骨臼カップ用具を記載している。
二重半径寛骨臼カップ用具は、カップ用具の縁部に隣接
するより大型の球面での締り嵌めに依存している。オス
テオニクス コーポレイションの設計は、カップ用具の
縁部に隣接する部分に限定することによって、締り嵌め
を改良しようとするものである。これによって、ひとつ
の連続した球形の半径を備えたカップ用具に比べて、挿
入時の圧力が増すことになる。圧力が増せば、締り嵌め
の性能も良くなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、オステオニク
ス コーポレイションの設計には、不利な点が２つあ
る。第１の不利な点は、カップ表面の中間位置（第１の
球形の半径と第２の球形の半径の中間部）に縁部があ
り、挿入に対する抵抗となっているという点である。半
径が小さくなるまで、寛骨臼の孔を広げると、挿入の間
に縁部によって、固定表面から骨が削り取られる。骨を
削り取ると、強い締り嵌めが生じる可能性が少なくな
る。
【００１２】オステオニクス コーポレイションの設計
に関し第２の不利な点は、概して外表面が滑らかであ
り、骨を貫通しても固定が強化されないという点であ
る。米国特許第 4,892,549号は、取り付け補助表面処理
について記載しているが、この処理法によって、固定界
面において運動にある程度の摩擦抵抗を加えるはずであ
る。しかし実際には、この表面処理は多孔金属の被覆で
も、表面にぎざぎざが付くわけでもなく、いずれの場合
にも固定能力が増すわけではない。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、改良さ
れ、変形された球形の寛骨臼用カップ補綴装置が提供さ
れる。カップ用具本体の外表面は、形状が第１の半径を
備えた球形である。環状の溝、あるいはリングがカップ
用具の下方縁部に隣接して配置される。リングの土台
は、第２の球形の半径の後を辿っているために、第１の
半径が第２の半径より大きくなっており、第１の半径か
ら第２の半径を引くと、約 0.5ミリから 2ミリである。
第１の半径と第２の半径は、カップ用具の頂点部で相互
に当接している。
【００１４】本発明によれば、 ａ）凸面状の外表面、凹面状の内表面、頂点部、平面を
区画形成する下方縁部を有するカップ用具本体と、 ｂ）下方縁部と頂点部との間で本体外表面に沿い間隔を
置く複数の環状リングとを備えた患者の寛骨臼に押し込
み嵌合できる補綴接合用カップ用具が提供される。
【００１５】さらに本発明によれば、 ａ）凸面状の外表面、凹面状の内表面、頂点部、平面を
区画形成する下方縁部を有するカップ用具本体と、 ｂ）それぞれが、外方に突出する円弧状の山頂部を有
し、その山頂部の間の谷部を区画形成し、それぞれが上
方下方に交差する表面を有する複数の間隔を置いた環状
部と、 ｃ）本体を患者の寛骨臼の空所に挿入すると、周辺の寛
骨臼組織の部分が占めることのできるへこみを区画形成
する谷部とを備えた患者の寛骨臼に押し込み嵌合できる
補綴接合用カップ用具が提供される。
【００１６】
【作用】概してそれぞれの環状リングは、下方縁部に対
して平行である。外表面は、２重の半径の曲面を有する
場合がある。
【００１７】本発明のカップ用具の形状としては、カッ
プ用具本体の頂点部から縁部に向かい半径方向に放射状
に延びるカップ用具の表面上に、ひとつあるいはそれ以
上の一連のリング含むことができる場合もある。これら
の溝によって、間隔を置いて環状リングが分断される。
半径方向の溝の目的は、それぞれの環状リングの領域を
狭くすることにあり、それぞれの環状リングは、密着さ
せている間に骨の中に押し込まなければならない。この
結果、挿入中に周囲の骨に加わる圧力は軽減し、カップ
用具の取り付けが容易になる。
【００１８】半径方向の溝は、密着させた後カップ用具
をわずかに回転することができるという点においても有
利である。その場合、半径方向の溝は環状溝の端の切断
用縦溝の役割を果たし、固定が強化される。
【００１９】本明細書に記載する外形は、カップ用具を
骨に締り嵌めで固定する場合に特に有利である。２つの
球形の半径が相対的な位置にあり、相対的な価値を持っ
ているために、環状溝の深さはカップ用具の縁部で最大
となり、頂点部に向かって減少する。この結果、寛骨臼
の周囲では、締り嵌めが容易に最大となる。寛骨臼の周
囲は、骨の質が通常一番良い部分である。環状リングの
形状は、最大の引き抜き力を生じるようになっている。
【００２０】寛骨臼は締り嵌め用として、第２の半径の
リーマーで加工する。そしてカップ用具を骨の中に密着
させ、それぞれのリングの側面の端を押し込んで骨を貫
通する。
【００２１】外科医が非締り嵌めを好む場合、カップ用
具にはひとつ、あるいはそれ以上の一体化した孔を備
え、ねじあるいは、スパイクを使用することができる。
その場合、外科医は、第１の半径のリーマーで寛骨臼を
リームし、カップ用具の位置を決め、ひとつあるいはそ
れ以上のねじあるいはスパイクを配置する。
【００２２】このように本発明は、患者の寛骨臼に押し
込むことができる補綴接合用寛骨臼カップ用具の改良型
を提供する。本発明による寛骨臼カップ用具は、外殻、
あるいは外側の凸面部と頂点部を備えた内側の凹面部と
を有する本体を含む。
【００２３】カップ用具本体の下方縁部あるいは、外殻
が平面を区画形成する。複数の環状リングが下方縁部と
頂点部の間で、本体の外表面に沿って間隔を置いてい
る。それぞれのリングは、下方縁部の平面に対して平行
であることが好適である。
【００２４】環状リングはそれぞれ上方と下方の交差す
る環状の表面を含む。好適実施例において、それぞれの
リングの環状表面は、下方縁部の平面に対して傾斜し、
リングが複数の交差する山頂部と谷部を区画形成し、本
体あるいは外殻を寛骨臼の空所に挿入すれば、周辺の骨
組織の一部が少なくとも谷部の一部を占有する。
【００２５】それぞれの環状リングは、下方縁部に最も
近い隣接するリングよりも、環状縁部からより間隔を置
く。カップ用具の外表面は、概して球形をなし、球形を
なすカップ用具の外表面に少なくとも２つ、あるいは少
なくとも４つの環状リングを有している。カップ用具は
外殻の下方縁部に隣接する位置で開始する。それぞれの
リングの下方環状表面は、下方縁部の平面に対して実質
的に平行である。
【００２６】カップ用具本体の外表面は第１の半径から
なり、それぞれの環状リングの土台は、第２の半径が区
画形成した球面の後を辿っている。第１の半径は、第２
の半径よりも大きいことが好適である。カップ用具本体
が頂点部を有し、第１の半径と第２の半径が頂点部にお
いて当接することがさらに好適である。
【００２７】下方環状表面は下方縁部の平面に対して、
０度から４５度の角度をなす。上方環状表面は下方縁部
の平面に対して、２０度から６０度（４５度が好適）の
角度をなす。
【００２８】
【実施例】本発明の性格と目的をより深く理解するため
には、添付図面を参考にした次に示す詳細な説明を参考
にしなければならない。図面において、同じ部分は同じ
番号で示す。図１から図６までは、概して参照番号１０
で示す本発明による装置の好適実施例である。寛骨臼カ
ップ用具１０は、凸面状の外表面１２と凹面状の内表面
１３とを有する外殻あるいは、本体を含む。カップ用具
あるいは、外殻体は平面１９を区画形成する平坦な環状
表面を有する下方縁部１４を備えている。外殻あるい
は、カップ用具本体１１には、頂点部１６がある。第１
の半径１７は、カップ用具１０の最も外側の表面を後か
ら辿っている。第２の小半径１８は、環状リング（図３
参照）の土台を辿り区画形成する。平面１９は、平坦な
環状表面１５が区画形成する平面である。
【００２９】図１から図６に示すように、複数の環状リ
ングは、間隔を置いて平面１９から始まり、概して平面
１９に対して平行である。第１の環状リング２０には、
下方のリング表面２１と上方のリング表面２２とを含
む。突出部あるいは、山頂部２３は、１対の交差表面２
１、２２が区画形成する。谷部２４は、第１の環状リン
グ２５を第２の環状リング３１から分離する。矢印３０
は、第１の環状リング２０と第２の環状リング２５との
間の境界線を区画形成する。（すなわち、リングの間隔
は平面１９から遠ざかる方向に向かっている。）
【００３０】第３の環状リングには、下方リング表面３
２と上方リング表面３３とを含む。上方リング表面３下
方リング表面３２との交差部によって、山頂部３４を区
画形成すいる。谷部３５によって、第３の環状リング３
１と第４の環状リング３７とを分離する。リングの間隔
の矢印３６（図３から図４）によって、第２のリング２
５と第３のリング３１との間の境界を区画形成する。
【００３１】図面では、それぞれ参照番号３７、３９、
４１、４３、４５、４７により示す第４、第５、第６、
第７、第８、第９の環状リングを示す。これらリング間
の間隔は、それぞれ参照番号３８、４０、４２、４４、
４６、４８により示す第３、第４、第５、第６、第７、
第８のリングを含む図３に示すリング間隔矢印で示す。
図３から図４において、環状リングの間の間隔は、一定
しているため、間隔矢印３８、４０、４２、４４、４
６、４８はすべて同じ次元にある。
【００３２】図５において環状リングの間の間隔は可変
的であり、リング間隔を示す境界矢印５５で示す環状リ
ング２０と２５との間の一番小さな間隔から始まる。環
状リング２５と３１との間の間隔は、矢印５５よりも大
きなリング間隔矢印５６で示す。環状リングの間のそれ
ぞれ連続する境界は、第１の環状表面から遠ざかるに従
い、より大きくなり、境界矢印５７、５８、５９、６
０、６１、６２、６３は、それぞれ次第に大きくなり、
矢印６３が最も大きな間隔をなす。
【００３３】参照番号４９は、傾斜角４９を区画形成す
る。この傾斜角は、それぞれのリング上表面と平面１９
で形成する角度に対して、例えば、２２、２７、３３な
どすべてのリング上表面に対して一定した鋭角であるこ
とが好適である。角度４９にとって好適な角度は４５度
である。曲線５０は、第１の半径１７が形成する表面を
区画形成する。また曲線５１はその外表面を、第２の半
径で区画形成するものとして、区画形成する。
【００３４】図７において、球形のソケット５４は患者
の寛骨臼で分断されている。締り嵌めに対して、ソケッ
ト５４は第２の半径５１のリーマーで分断する。カップ
用具１０は、図７に矢印で示すソケット５４の中に押し
込む。非締り嵌めに対して、外科医は第１の半径５０の
リーマーで、ソケット５４を加工する。そして、開口部
５６を貫通して挿入するひとつあるいは、それ以上のね
じあるいはスパイクを使いカップ１０の位置を決める。
【００３５】ここに示す発明の概念の範囲内において、
数多くの異なった実施例を示すことができ、法律的な記
述上の必要条件に従い詳しく説明する実施例において、
多くの修正をすることができるが、ここに詳述する点
は、説明する便宜上のことであって、本発明の範囲を限
定するものでないことを理解すべきである。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、環状リングが密着させ
ている間に骨の中に押し込まれるので、押し込み中に周
囲の量に加わる圧力が軽減され、カップ用具の取り付け
が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の好適実施例の正面図であ
る。
【図２】本発明による装置の好適実施例の底面図であ
る。
【図３】本発明による装置の好適実施例の断面図であ
る。
【図４】環状リングの間隔を図示する本発明による装置
の好適実施例の部分図である。
【図５】環状リングの間隔を図示する本発明による好適
な他の実施例の部分図である。
【図６】本発明による装置の好適実施例の別の部分図で
ある。
【図７】本発明による寛骨臼カップ用具の装着前の患者
の寛骨臼を示す略断面図である。
【図８】装着後の図７相当図である。
【符号の説明】
１０ 寛骨臼カップ用具 １１ 外殻 １２ 凸面状の外表面 １３ 凹面状の内表面 １４ 下方縁部 １５ 平坦な環状表面 １６ 頂点部 １７ 半径 １８ 半径 １９ 平面 ２０ 第１の角を形成するリング ２１ 下方リング表面 ２２ 上方リング表面 ２３ 山頂部 ２４ 谷部 ２５ 第２の環状リング ２６ 下方環状表面 ２７ 上方環状表面 ２８ 山頂部 ２９ 谷部 ３０ リング間隔矢印 ３１ 第３の環状リング ３２ 下方リング表面 ３３ 上方リング表面 ３４ 山頂部 ３５ 谷部 ３６ リング間隔矢印 ３７ 第４の環状リング ３８ リング間隔矢印 ３９ 第５の環状リング ４０ リング間隔矢印 ４１ 第６の環状リング ４２ リング間隔矢印 ４３ 第７の環状リング ４４ リング間隔矢印 ４５ 第８の環状リング ４６ リング間隔矢印 ４７ 第９の環状リング ４８ リング間隔矢印 ４９ 傾斜角 ５０ 外表面−第１半径 ５１ 外表面−第２半径 ５２ 矢印−半径間隔 ５３ 寛骨臼 ５４ 球形ソケット ５５ リング間隔矢印 ５６ リング間隔矢印 ５７ リング間隔矢印 ５８ リング間隔矢印 ５９ リング間隔矢印 ６０ リング間隔矢印 ６１ リング間隔矢印 ６２ リング間隔矢印 ６３ リング間隔矢印
フロントページの続き (72)発明者 ピーター エドワード ステージマン アメリカ合衆国 テネシー 38117 メン フィス パンドラ ストリート 219 (72)発明者 ロバート−ジャン エンゼリンク アメリカ合衆国 テネシー 38018 コル ドバ ティンバー オークス コーブ 8276

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）凸面状の外表面、凹面状の内表面、
    頂点部、平面を区画形成する下方縁部を有するカップ用
    具本体と、 ｂ）下方縁部と頂点部との間で本体外表面に沿い間隔を
    置く複数の環状リングとを備えた患者の寛骨臼に押し込
    み嵌合できる補綴接合用カップ用具。
  2. 【請求項２】 それぞれのリングが下方縁部の平面に対
    して概して平行をなす請求項１記載のカップ用具。
  3. 【請求項３】 外表面が二重の半径曲面をなす請求項１
    記載のカップ用具。
  4. 【請求項４】 環状のリングそれぞれが、上方、下方の
    交差する環状の表面をなしている請求項１記載のカップ
    用具。
  5. 【請求項５】 それぞれのリングの上方の環状表面が、
    下方縁部の平面に対して下方縁部の平面に対して傾斜し
    ている請求項４記載のカップ用具。
  6. 【請求項６】 環状リングが交互に複数の山頂部と谷部
    とを区画形成し、使用中に、本体を寛骨臼の空所に挿入
    すると、患者の周辺の骨組織が、少なくとも一部谷部を
    占有できる請求項１記載のカップ用具。
  7. 【請求項７】 それぞれの環状リングが下方縁部に最も
    近い隣接するリングよりも、環状縁部からより間隔を置
    く請求項１記載のカップ用具。
  8. 【請求項８】 外表面が概して半球状の形状をなす請求
    項１記載のカップ用具。
  9. 【請求項９】 環状リングを少なくとも２つ含む請求項
    １記載のカップ用具。
  10. 【請求項１０】 カップ用具本体の外表面が、第１の半
    径からなり、それぞれの環状リングの土台が第２の半径
    で区画形成する曲面の後を辿っている請求項８記載のカ
    ップ用具。
  11. 【請求項１１】 第１の半径が第２の半径より大きい請
    求項１０記載のカップ用具。
  12. 【請求項１２】 カップ用具本体には頂点部があり、第
    １の半径と第２の半径とが、頂点部で当接する請求項１
    １記載のカップ用具。
  13. 【請求項１３】 それぞれの環状リングの下方環状表面
    が、下方縁部の平面に対して実質的に平行をなす請求項
    ４記載のカップ用具。
  14. 【請求項１４】 下方環状表面が、下方縁部の平面に対
    して０度から４５度の角度をなす請求項４記載のカップ
    用具。
  15. 【請求項１５】 上方環状表面が、下方縁部の平面に対
    して２０度から６０度の角度をなす請求項４記載のカッ
    プ用具。
  16. 【請求項１６】 ａ）凸面状の外表面、凹面状の内表
    面、頂点部、平面を区画形成する下方縁部を有するカッ
    プ用具本体と、 ｂ）それぞれが、外方に突出する円弧状の山頂部を有
    し、その山頂部の間の谷部を区画形成し、それぞれが上
    方下方に交差する表面を有する複数の間隔を置いた環状
    部と、 ｃ）本体を患者の寛骨臼の空所に挿入すると、周辺の寛
    骨臼組織の部分が占めることのできるへこみを区画形成
    する谷部とを備えた患者の寛骨臼に押し込み嵌合できる
    補綴接合用カップ用具。
  17. 【請求項１７】 それぞれの下方の環状表面は、下方縁
    部に対して概して平行である請求項１６記載のカップ用
    具。
  18. 【請求項１８】 それぞれの上方環状表面が、下方縁部
    の平面に対して傾斜している請求項１６記載のカップ用
    具。
  19. 【請求項１９】 それぞれの山頂部が、下方縁部に最も
    近い隣接する山頂部よりも、環状縁部からより間隔を置
    く請求項１６記載のカップ用具。
  20. 【請求項２０】 外表面が概して半球状の形状をなす請
    求項１６記載のカップ用具。
  21. 【請求項２１】 環状山頂部を少なくとも２つ含む請求
    項１６記載のカップ用具。
  22. 【請求項２２】 下方環状表面が、下方縁部の平面に対
    して実質的に平行である請求項１６記載のカップ用具。
  23. 【請求項２３】 下方環状表面が、下方縁部の平面に対
    して０度から４５度の角度をなす請求項１６記載のカッ
    プ用具。
  24. 【請求項２４】 上方環状表面が、下方縁部の平面に対
    して２０度から６０度の角度をなす請求項１６記載のカ
    ップ用具。
JP5143880A 1992-06-16 1993-06-15 セメントを使用しない寛骨臼カップ用具 Pending JPH0630958A (ja)

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