(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒト患者の股関節に植設されるように適合された股関節人工器官であって、前記股関節人工器官は植設されたとき近位‐末梢方向に延長する長手方向の軸（Ｌ）を有し、前記股関節人工器官は、
第１の素材または素材の部分を備える第１の領域（Ｃ；Ｄ）と、
第２の素材または素材の部分を備える第２の領域（Ａ）と、
第３の素材または素材の部分を備える第３の領域と、
第４の素材または素材の部分を備える第４の領域と、
第５の素材または素材の部分を備える第５の領域と、
を備え、
前記第１、第２、第３、第４、第５の素材または素材の部分は、ネット引力を介して互いに結合される金属合金であり、前記ネット引力は、ファンデルワールス力、双極性の力、または共有結合力であり、前記股関節人工器官は、末梢から近位の方向の、長手方向の軸（Ｌ）を有し、前記第１、第２、第３、第４、第５の領域は、弾力の違いが前記股関節人工器官の前記長手方向の軸（Ｌ）に沿って前記股関節人工器官の弾力に影響を及ぼすように、前記長手方向の軸（Ｌ）に沿って連続的に配置され、
前記第１の素材または前記第１の素材の部分は、前記第２の素材または前記第２の素材の部分よりも弾力的であり、
前記第２の素材または前記第２の素材の部分は、前記第３の素材または前記第３の素材の部分よりも弾力的であり、
前記第３の素材または前記第３の素材の部分は、前記第４の素材または前記第４の素材の部分よりも弾力的であり、
前記第４の素材または前記第４の素材の部分は、前記第５の素材または前記第５の素材の部分よりも弾力的でなく、
異なる前記領域は、異なる弾力性を有し、前記弾力性は、前記領域の境界において非連続的に変化し、
前記股関節人工器官が前記ヒト患者に植設されたときに、
前記第１の領域は、前記第１、第２、第３、第４、第５の領域のうちで最も近位な領域であり、
前記第２の領域は、前記第１、第２、第３、第４、第５の領域のうちで２番目に近位な領域であり、
前記第３の領域は、前記第１、第２、第３、第４、第５の領域のうちで３番目に近位な領域であり、
前記第４の領域は、前記第１、第２、第３、第４、第５の領域のうちで４番目に近位な領域であり、
前記第５の領域は、前記第１、第２、第３、第４、第５の領域のうちで５番目に近位な領域である、
ことを特徴とする、股関節人工器官。
【請求項２】
前記ヒト患者の前記股関節は、骨盤骨のボウル形の部分である、寛骨臼を備え、前記股関節人工器官はさらに、
接続面を備える接続部（Ｃ；Ｄ）であって、前記接続部は前記第１の領域であり、前記接続面は、平均的弾力を有する第１の表面の素材または素材の部分を備え、前記面は前記寛骨臼、またはそのための人工置換物に関連するように適合される、接続部と、
固定面を備える固定部（Ａ）であって、前記固定部は前記第２の領域であり、前記固定面は、平均的弾力を有する第２の表面の素材または素材の部分を備え、前記股関節人工器官を前記ヒト患者の大腿骨へ固定することを補助するように適合されている、固定部と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の股関節人工器官。
【請求項３】
前記第１の表面の素材または素材の部分の平均的弾力は前記第２の表面の素材または素材の部分の平均的弾力よりも低いことを特徴とする、請求項２に記載の股関節人工器官。
【請求項４】
前記股関節人工器官は、前記第１の表面と第２の表面との間に配置され、第３の素材または素材の部分を備える相互接続部分をさらに備え、前記第３の素材または素材の一部の前記平均的弾力は前記第１及び第２の素材の平均的弾力よりも高いことを特徴とする、請求項２または３に記載の股関節人工器官。
【請求項５】
前記股関節人工器官は少なくとも、
金属、
金属合金、
鉄、
生物学的適合性のある金属、
第１の表面の素材または素材の部分におけるマルテンサイトのパーセンテージが第２の表面の素材または素材の部分よりも高い鉄、
ポリマー素材または素材の一部
のうちの一つを備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の股関節人工器官。
【請求項６】
前記固定部分は少なくとも、
大腿骨頸（６）、
大腿骨頸であって、その内側、
大腿骨（７）、
大腿骨であって、その内側、
のうちの一つに固定されるように適合されている、
ことを特徴とする、請求項５に記載の股関節人工器官。
【請求項７】
前記接続部分は少なくとも、
セラミック素材または素材の一部、
炭化チタンであるセラミック素材または素材の一部
のうちの一つを備える、
ことを特徴とする、請求項２−６のいずれか一項に記載の股関節人工器官。
【請求項８】
前記股関節人工器官は、固定部分と、接続部分と、前記固定部分と前記接続部分との間に配置された中間部分とを備え、前記股関節人工器官は前記中間部分を介して力にさらされたときに弾力的に変形するように適合され、前記中間部分は少なくとも、
力にさらされたときに湾曲にたわむ、
力にさらされたときにねじれる、
力にさらされたときに湾曲にたわみ、そしてねじれる、
のうちの一つに適合されている、
ことを特徴とする、請求項１−７のいずれか一項に記載の股関節人工器官。
【請求項９】
前記固定部分は大腿骨頸に固定されるように適合されていることを特徴とする、請求項２−８のいずれか一項に記載の股関節人工器官。
【請求項１０】
前記固定部分は大腿骨頸に、その内側で固定されるように適合されていることを特徴とする、請求項９に記載の股関節人工器官。
【請求項１１】
前記固定部分は大腿骨頸に、
前記固定部分は大腿骨に固定されるように適合されていることを特徴とする、請求項２−８のいずれか一項に記載の股関節人工器官。
【請求項１２】
前記固定部分は大腿骨に、その内側で固定されるように適合されていることを特徴とする、請求項１１に記載の股関節人工器官。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に股関節人工器官に関係する。
【背景技術】
【０００２】
股関節変形性関節症は股関節内部でクッションとして作用する軟骨の異常な磨耗によって生じる症候群で、その低度炎症が股関節痛をきたすのである。この軟骨の異常な磨耗はまた滑液と呼ばれる関節潤滑液の減少をきたす。股関節変形性関節症は、年齢が６５歳を越えたすべての人々の８０%が罹患している（重症度に差があるとしても）と推定されている。
【０００３】
股関節変形性関節症につき現在行われている治療としてはＮＳＡＩＤ、股関節の円滑性を支援するためのヒアルロン酸またはグルココルチコイドの局所的注射、および股関節手術による股関節の一部の人工器官との置換などがある。
【０００４】
股関節の一部の置換は世界中で毎年数十万人が受けているこれまで最も多く実施されている手術の一つである。最も多い方法は大腿骨に金属製人工器官を設置し、寛骨臼にプラスチック製ボウルを設置する方法である。この手術は股関節および上部大腿に横切開を行い、大腿筋膜および大腿の外側筋肉を通して行う。関節に接近するために大腿骨および腸骨に付着している支持股関節包を貫通する必要がある。次に大腿骨を、骨鋸を用いて頸部で切断し、人工器官を、セメントを使用してまたは使用しないで大腿骨に設置する。寛骨臼を、寛骨臼リーマーを用いてわずかに拡大し、スクリューまたは骨セメントを用いてプラスチック製ボウルを適切な位置に置く。
【０００５】
大腿骨に設置した金属製人工器官は通常人骨よりも硬く、そのため、多くの場合、人工器官を大腿骨に固定した点で大腿骨に傷害をきたす。大腿骨と股関節人工器官の弾性の差も人工器官の固定に影響を与える。人工器官の弛緩は股関節の再手術を必要とする最も多い理由であり、人工器官と大腿骨の弾性の差は固定点に張力を生じさせ、それが人工器官の弛緩を促進する。
【０００６】
固い、すなわち十分な弾性のない人工器官のさらなる問題は人工器官が自然の骨から伝わる荷重を完全に引き継ぐことである。そのために骨は後退し、新骨組織の形成は低減する。最終的にこのプロセスによって人工器官の弛緩が広がる。接触表面上のひずみは通常の歩行から身体をに伝わる衝撃からも生じる。またより大きい広範囲のひずみが転倒などの事故的な状況から生じる。固い人工器官には衝撃吸収的な作用はなく、したがって全衝撃は人工器官を大腿骨に固定した接触面に伝播される。
【０００７】
したがって人工器官を骨に固定する点で、骨と類似の弾性特性を有する股関節人工器官を有することが望ましい。および／または自然の股関節と類似または改善された形で衝撃を吸収する股関節人工器官を有することが望ましい。
【発明の概要】
【０００８】
ヒト患者の股関節に埋植して取付ける股関節人工器官を提供する。股関節人工器官は第一領域および第二領域からなり、当該第一領域は弾性が大きくなるように取付けられる第一材料またはその一部からなり、当該第二領域は弾性が大きくなるように取付けられる第二材料またはその一部からなる。第一材料またはその一部は第二材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられる。
【０００９】
一実施例によると、股関節人工器官は当該股関節人工器官の長軸上に位置する第一および第二端部からなる。第一端部は当該第一材料またはその一部からなり、当該第二端部は当該第二材料またはその一部からなる。股関節人工器官を当該ヒト患者に埋植するとき当該股関節人工器官の近位部は当該第一端部からなり、当該股関節人工器官の遠位端部は当該第二端部からなる。
【００１０】
一実施例によると、股関節人工器官は当該第二端部から当該第一端部に向けて徐々に弾性が大きくなる。
【００１１】
別の実施例によると、股関節人工器官はさらに第三、第四、および第五領域からなり、第三領域は第三材料またはその一部からなり、第四領域は第四材料またはその一部からなり、第五領域は第五材料またはその一部からなる。第一、第二、第三、第四、および第五材料またはその一部はネット引力を通じて互いに結合する。
【００１２】
一実施例によると、第一材料またはその一部は、第二材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第二材料またはその一部は、第三材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第三材料またはその一部は、第四材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第四材料またはその一部は第五材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられる。
【００１３】
一実施例によると、第一材料またはその一部は、第二材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第二材料は、第三材料よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第三材料またはその一部は、第四材料またはその一部よりも弾性が小さくなるように取付けられ、第四材料またはその一部は、第五材料またはその一部よりも弾性が小さくなるように取付けられる。
【００１４】
一実施例によると、第一材料またはその一部は、第二材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第二材料は、第三材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第三材料またはその一部は、第四材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第四材料またはその一部は、当該第五材料またはその一部よりも弾性が小さくなるように取付けられる。
【００１５】
一実施例によると、当該股関節人工器官を当該ヒト患者に埋植するとき、第一領域は当該第一、第二、第三、第四、および第五領域の中で最も近位の領域であり、第二領域は当該第一、第二、第三、第四、および第五領域の中で二番目に近位領域であり、第三領域は当該第一、第二、第三、第四、および第五領域の中で三番目に近位領域であり、第四領域は当該第一、第二、第三、第四、および第五領域の中で四番目に近位領域であり、第五領域は当該第一、第二、第三、第四、および第五領域の中で五番目に近位領域である。
【００１６】
一実施例によると、第一材料またはその一部は、第二材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第二材料またはその一部は、第三材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第三材料またはその一部は、第四材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第四材料またはその一部は、第五材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられる。
【００１７】
一実施例によると、第一材料またはその一部は、第二材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第二材料またはその一部は、第三材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第三材料またはその一部は、第四材料またはその一部よりも弾性が小さくなるように取付けられ、第四材料またはその一部は、第五材料またはその一部よりも弾性が小さくなるように取付けられる。
【００１８】
一実施例によると、第一材料またはその一部は、第二材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第二材料またはその一部は、第三材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第三材料またはその一部は、第四材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第四材料またはその一部は、第五材料またはその一部よりも弾性が小さくなるように取付けられる。
【００１９】
一実施例によると、第一、第二、第三、第四、および第五材料またはその一部はすべて、あらゆる組み合わせにおいて、異なる材料、または同じ材料の異なる部分からなる。ここで、すべての材料または当該材料の異なる部分はすべて異なる弾性を有している。
【００２０】
股関節はさらに骨盤のボウル形部分である寛骨臼からなる。股関節人工器官はさらに結合表面からなる結合区域からなる。結合表面は平均弾性を有する第一表面材料またはその一部からなる。ここで当該表面は寛骨臼またはその人工代替物と結合するように取付けられる。股関節人工器官はさらに固定表面からなる固定区域からなる。平均弾性を有する第二表面材料またはその一部からなる固定表面は、当該ヒト患者の大腿骨への当該股関節人工器官の固定を支援するように取付けられる。
【００２１】
一実施例によると、第一表面材料またはその一部の平均弾性は当該第二表面材料またはその一部の平均弾性よりも低い。
【００２２】
材料
【００２３】
一実施例によると、股関節人工器官は金属からなる。それは合金の場合があり、また鋼鉄および／または生体適合性金属の場合がある。
【００２４】
一実施例によると、マルテンサイトのパーセンテージは当該第二表面材料またはその一部よりも当該第一表面材料またはその一部の方が高い。
【００２５】
当該股関節人工器官がポリマー材料からなることも考えられる。
【００２６】
股関節人工器官が第一および第二材料またはその一部からなる実施例において、当該第一および当該第二材料またはその一部が金属からなることが考えられる。金属材料またはその一部が鋼鉄、鋼鉄合金、チタニウム、チタニウム合金、および生体適合性金属からなる群から選択された金属の場合がある。股関節人工器官が第一、第二、第三、第四、および第五材料またはその一部からなる実施例において、当該第一、第二、第三、第四、および第五材料またはその一部のすべてが金属材料であり、それらが鋼鉄、鋼鉄からなる合金、チタニウム、チタニウム合金、および生体適合性金属からなる群から選択された金属であることが考えられる。
【００２７】
固定区域
【００２８】
一実施例によると、股関節人工器官は大腿骨頚に固定するように取付けられる。上記の場合、人工器官はその内側で大腿骨頚に固定するように取付けることができる。他の実施例では股関節人工器官は大腿骨に固定するように取付けられる。上記の場合、その内側で固定するように取付けることができる。
【００２９】
結合区域
【００３０】
一実施例によると結合区域はセラミック材料またはその一部からなる。炭化チタンの場合もある。
【００３１】
ネット引力で結合される材料
【００３２】
一実施例によると股関節人工器官はネット引力で互いに結合している第一領域および第二領域からなる。第一領域は弾性が大きくなるように取付けられた第一材料またはその一部よりなり、当該第二領域は弾性が大きくなるように取付けられた第二材料またはその一部よりなる。第一材料またはその一部は、当該第二材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられる。
【００３３】
一実施例によると股関節人工器官は、さらに、当該股関節人工器官の長軸上に位置する第一および第二端部からなる。第一端部は第一材料またはその一部からなり、第二端部は第二材料またはその一部からなる。
【００３４】
一実施例によると、当該股関節人工器官を当該ヒト患者に埋植するとき、股関節人工器官の近位部は当該第一端部からなり、当該股関節人工器官の遠位端部は当該第二端部からなることも考えられる。股関節人工器官が当該第二端部から当該第一端部まで次第に弾性が大きくなることも考えられる。
【００３５】
一実施例によると、股関節人工器官はさらに第三、第四、および第五領域からなる。第三領域は第三材料またはその一部からなり、第四領域は第四材料またはその一部からなり、第五領域は第五材料またはその一部からなる。第一、第二、第三、第四、および第五材料またはその一部は純引力で互いに結合している。
【００３６】
一実施例によると、第一材料またはその一部は、第二材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第二材料またはその一部は、第三材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第三材料またはその一部は、第四材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第四材料またはその一部は、第五材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられる。
【００３７】
別の実施例によると、第一材料またはその一部は、当該第二材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第二材料またはその一部は、当該第三材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第三材料またはその一部は、当該第四材料またはその一部よりも弾性が小さくなるように取付けられ、第四材料またはその一部は、当該第五材料またはその一部よりも弾性が小さくなるように取付けられる。
【００３８】
別の実施例によると、第一材料またはその一部は、当該第二材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第二材料またはその一部は、当該第三材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第三材料またはその一部は、当該第四材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第四材料またはその一部は、当該第五材料またはその一部よりも弾性が小さくなるように取付けられる。
【００３９】
一実施例によると、当該股関節人工器官を当該ヒト患者に埋植するとき、第一領域は当該第一、第二、第三、第四、および第五領域の最も近位の領域であり、第二領域は当該第一、第二、第三、第四、および第五領域の２番目に近位の領域であり、第三領域は当該第一、第二、第三、第四、および第五領域の３番目に近位の領域であり、第四領域は当該第一、第二、第三、第四、および第五領域の４番目に近位の領域であり、第五領域は当該第一、第二、第三、第四、および第五領域の５番目に近位の領域である。
【００４０】
一実施例によると、第一材料またはその一部は、当該第二材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第二材料またはその一部は、当該第三材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第三材料またはその一部は、当該第四材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第四材料またはその一部は、当該第五材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられる。
【００４１】
一実施例によると、第一材料またはその一部は、当該第二材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第二材料またはその一部は、当該第三材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第三材料またはその一部は、当該第四材料またはその一部よりも弾性が小さくなるように取付けられ、第四材料またはその一部は、当該第五材料またはその一部よりも弾性が小さくなるように取付けられる。
【００４２】
一実施例によると、第一材料またはその一部は、当該第二材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第二材料またはその一部は、当該第三材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第三材料またはその一部は、当該第四材料またはその一部よりも弾性が大きくなるように取付けられ、第四材料またはその一部は、当該第五材料またはその一部よりも弾性が小さくなるように取付けられる。
【００４３】
ヒト患者の股関節は骨盤のボウル形状部である寛骨臼からなる。いずれかの実施例によると股関節人工器官はさらに結合表面からなる結合区域からなる。結合表面は平均弾性を有する第一表面材料またはその一部からなり、当該表面は、当該寛骨臼またはその人工代替物と結合するように取付けられている。人工器官はさらに固定表面からなる固定区域からなる。固定表面は当該股関節人工器官の当該ヒト患者の大腿骨への固定を支援するように取付けられた、平均弾性を有する第二表面材料またはその一部からなる。
【００４４】
一実施例によると、当該第一表面材料またはその一部の平均弾性は、当該第二表面材料またはその一部の当該平均弾性よりも低い。
【００４５】
材料
【００４６】
一実施例によると、股関節人工器官は合金などの金属からなり、場合によっては鋼鉄、生体適合性金属からなる。
【００４７】
一実施例によると、マルテンサイトのパーセンテージは当該第二表面材料よりも当該第一表面材料の方が高い。
【００４８】
一実施例によると、股関節人工器官はポリマー材料からなる。
【００４９】
股関節人工器官が第一および第二材料からなる実施例では、第一および第二材料は金属材料と考えられる。金属材料は鋼鉄、鋼鉄合金、チタニウム、チタニウム合金、および生体適合性金属からなる群から選択された金属である。
【００５０】
他の実施例では、第一、第二、第三、第四、および第五材料が金属材料であり、それらは鋼鉄、鋼鉄合金、チタニウム、チタニウム合金、および生体適合性金属からなる群から選択された金属である。
【００５１】
固定区域
【００５２】
一実施例によると、股関節人工器官は大腿骨頚に固定するように取付けられ、当該固定はその内側から行われる場合がある。
【００５３】
別の実施例によると、股関節人工器官は大腿骨に固定するように取付けられ、当該固定はその内側から行われる場合がある。記載の代替物の組み合わせも考えられる。
【００５４】
結合区域
【００５５】
一実施例によると、結合区域は炭化チタニウムなどのセラミック材料からなる。結合区域の材料が多孔性材料であることも考えられる。
【００５６】
湾曲およびねじれ：股関節人工器官は、固定区域、結合区域、および固定区域と結合区域の間に置かれる中間区域からなる場合がある。股関節人工器官は、いずれかの実施例では、力に曝露されたとき一定曲率で湾曲するように取付けられた中間区域を通る力に曝露されるとき弾性的に変形するように、または力に曝露されたときねじれるように取付けられた当該中間区域を通る力に曝露されるとき弾性的に変形するように、または力に曝露されたとき一定曲率で湾曲し、ねじれるように取付けられた当該中間区域を通る力に曝露されるとき弾性的に変形するように取付けられる場合がある。
【００５７】
一実施例によると、中間区域はκ＞２の曲率で湾曲するように取付けられる。別の実施例では、中間区域はκ＞４の曲率で湾曲するように取付けられる。またさらに別の実施例では中間区域はκ＞８の曲率で湾曲するように取付けられる。その間中、固定区域は大腿骨に固定的に付着した状態である。
【００５８】
一実施例によると、固定区域は大腿骨に固定的に付着したままで、中間区域はねじれ角（φ）＞０．００５πになるまでねじれるように取付けられる。別の実施例によると、中間区域はねじれ角（φ）＞０．０１πになるまでねじれるように取付けられる。さらに別の実施例によると、固定区域は大腿骨に固定的に付着したままで、中間区域はねじれ角（φ）＞０．０２πになるまでねじれるように取付けられる。固定区域は大腿骨に固定的に付着したままで、中間区域がκ＞２の曲率で湾曲し、ねじれ角（φ）＞０．００５πまでねじれるように取付けられることも考えられる。
【００５９】
方法：いかなる実施例においても、股関節人工器官を用いてヒト患者の股関節における力を吸収する方法がさらに提供される。方法は当該股関節人工器官を弾性的に変形するステップからなり、それは力に曝露されたとき、当該股関節人工器官の当該第一領域の材料を弾性的に変形するステップと、力に曝露されたとき股関節人工器官の第一領域の材料よりも股関節人工器官の第二領域の材料を弾性的に小さく変形するステップからなる。
【００６０】
一実施例によると、力に曝露されたとき弾性的に変形する股関節人工器官の第一領域の材料のステップは、大腿骨の材料よりも弾性的に大きく変形する当該材料のステップからなる。また、力に曝露されたとき、該股関節人工器官の当該第一領域の当該材料よりも弾性的に小さく変形する股関節人工器官の第二領域の材料のステップは、弾性的に大腿骨の材料と実質的に等しく変形する材料のステップからなる。
【００６１】
さらに別の実施例では、力に曝露されたとき弾性的に変形する股関節人工器官の第一領域の材料のステップは、大腿骨の材料よりも弾性的に大きく変形する材料のステップからなる。一方、力に曝露されたとき股関節人工器官の第一領域の材料よりも弾性的に小さく変形する股関節人工器官の第二領域の材料のステップは、股関節人工器官を大腿骨に固定するために用いる骨セメントと弾性的に実質的に等しく変形する材料のステップからなる。
【００６２】
一実施例によると、股関節人工器官は、固定区域、結合区域、および固定区域と結合区域の間にある中間区域からなる。力に曝露されたとき弾性的に変形する股関節人工器官のステップは、固定区域を固定的に大腿骨に付着させ、大腿骨に傷が生じないようにしながら、力に曝露されたとき一定曲率で湾曲する中間区域の、または力に曝露されたときねじれる中間区域の、または力に曝露されたとき湾曲し、ねじれる中間区域のステップからなる場合がある。
【００６３】
一実施例によると、中間区域はκ＞２の曲率で湾曲し、別の実施例では中間区域はκ＞４の曲率で湾曲し、さらに別の実施例では中間区域はκ＞８の曲率で湾曲する。その間中固定区域は大腿骨に固定的に付着したままである。
【００６４】
一実施例によると、固定区域が大腿骨に固定的に付着したままで、中間区域はねじれ角（φ）＞０．００５πになるまでねじれる。別の実施例によると、固定区域が大腿骨に固定的に付着したままで、中間区域はねじれ角（φ）＞０．０ｌπになるまでねじれる。さらに別の実施例では、固定区域が大腿骨に固定的に付着したままで中間区域はねじれ角（φ）＞０．０２πになるまでねじれる。固定区域が大腿骨に固定的に付着したままで、中間区域が曲率κ＞２で湾曲し、ねじれ角（φ）＞０．００５πになるまでねじれることも考えられる。固定区域が大腿骨に固定的に付着したままで、中間区域が曲率κ＞２で湾曲し、ねじれ角（φ）＞０．００５πになるまでねじれることも考えられる。固定区域が大腿骨に固定的に付着したままで、中間区域が曲率κ＞２で湾曲し、ねじれ角（φ）＞０．００５πになるまでねじれることも考えられる。
【００６５】
一実施例によると、埋植するとき、股関節人工器官の近位部は当該第一端部からなり、一方、当該股関節人工器官の遠位端部は当該第二端部からなる。また当該股関節人工器官はさらに第一端部の表面に上部が固く、弾性が小さい層を有する。
【００６６】
一実施例によると、第一端部の表面の上部が固く弾性が小さい層の下部／遠位で、人工器官は実質的に弾性が大きくなり、遠位では遠位方向において実質的に弾性が次第に小さくなる。
【００６７】
一実施例によると、埋植したとき、遠位では遠位方向において弾性が実質的に次第に小さくなる人工器官の部分は、遠位の人工器官が最初に大腿骨に接触するところで終了する。
【００６８】
一実施例によると、人工器官の一部は、埋植したとき、遠位では遠位方向において弾性が次第に大きくなる大腿骨に置かれる。
【００６９】
一実施例によると、人工器官の一部は、骨の弾性に近い弾性を有する大腿骨に置かれる。
【００７０】
いずれかの実施例、またはその一部、ならびにいずれかの方法またはその一部が何らかの形で結合される場合があることに注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
付属の図面を参照し例示的に記述した実施例において：
【図１】従来の股関節手術を行ったときのヒト患者の側面図を示している。
【図２】手術法で切開を行ったときのヒト患者の前面図を示している。
【図３】腹腔鏡手術手技で切開を行ったときのヒト患者の前面図を示している。
【図４】ヒト患者の前面図および腹腔鏡手術手技の器具を示している。
【図５】腹腔鏡手術手技を行ったときの区域のヒト患者を示している。
【図６】一実施例による股関節人工器官を示している。
【図７】一実施例による股関節人工器官を示している。
【図８】一実施例による股関節人工器官を詳細に示している。
【図９】一実施例による股関節人工器官を詳細に示している。
【図１０】大腿骨で固定したときの一実施例による股関節人工器官を示している。
【図１１】大腿骨頚で固定したときの一実施例による股関節人工器官を示している。
【図１２】一実施例による股関節人工器官を示している。
【図１３】一実施例による股関節人工器官を示している。
【図１４】股関節人工器官およびその種々の部分を示している。
【図１５】湾曲を有している股関節人工器官を示している。
【図１５．】ねじれがどのように股関節人工器官の一部に影響を与えるかを図解的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００７２】
弾性は弾性的に変形する材料の能力として理解されうる。
【００７３】
弾  性的変形は材料が応力下で変形することである（例えば外力）が、応力を除くと元の形状に戻る。弾性が大きい材料は弾性係数が低い材料として理解されうる。ある対象物の弾性係数は弾性的変形領域の応力-ひずみ曲線の傾きと定義される。弾性係数は応力／ひずみとして算出される。ここで応力は変形を生じさせる力であり、力を加える面積によって除したものである；またひずみは応力によって生じる変化の比率である。
【００７４】
剛性は加えた力による変形に対する弾性体の抵抗として理解されうる。
【００７５】
ネット引力は、原子レベルまたは分子レベルの引力によって互いに結合される材料として理解されうる。これらのネット引力としてファンデルワールス力、双極力、または共有結合力がある。ネット引力で結合される材料には同じ材料、種々の処理を受けた同じ基礎材料、またはある種の結合力で互いに固定される異なる材料などがある。
【００７６】
股関節人工器官の近位部は、埋植されるとき、ヒト患者において近位に位置する部分として理解されうる。したがって近位部は寛骨臼と結合した結合区域からなる部分である。遠位部とは、埋植したとき、ヒト患者の遠位に位置する人工器官である。遠位部は、人工器官を大腿骨および／または大腿骨頚に固定するように取付けられた固定区域からなる。
【００７７】
材料の一部は、同じ材料の他の部分とは必ずしも同じ特性を有しない材料の一部または区域として理解されうる。例えば.、金属材料の一部は、2つの部分が同じ基礎材料の一部であるとしても、金属材料の他の部分とは異なるように硬化させることができる。これはポリマー、およびセラミック材料の場合も同様である。
【００７８】
生体適合性材料は免疫反応が低い材料として理解される。生体適合性材料は生体材料とも言われることがある。類似物はチタニウムまたはタンタルなどの免疫反応が低い生体適合性金属である。生体適合性金属は、少なくとも1つの生体適合性金属からなる生体合性合金の場合がある。
【００７９】
金属合金は主成分が金属である固溶体の2つ以上の元素の混合物として理解される。したがって、鋼鉄合金はその成分の一つが鋼鉄である合金である。また鉄および炭素の合金の場合がある。チタニウム合金はその成分の一つがチタニウムである合金である。
【００８０】
マルテンサイトは鋼鉄結晶構造の非常に固い形状であるが、それは変位型変態によって形成される結晶構造でもある。それは木摺またはプレート形状の結晶粒として生じる硬い鉱物のクラスを含む。
【００８１】
一実施例によると、股関節人工器官は、ステンレス鋼人工器官などの鋼鉄合金人工器官である。そこで人工器官の端部の一つは、骨盤のボウル形状の部分である寛骨臼と結合するように取付けられている。結合区域は、人工器官の他の部分よりも磨耗によく抵抗するように取付けられた弾性の小さい表面を有している。弾性の小さい表面は、当該表面を急速に加熱し、その後急速に冷却するプロセスである表面のクエンチングによって形成される。クエンチングによって炭素原子が結晶構造に拡散しないようにして表面にマルテンサイトが形成される。さらに人工器官は、人工器官の大腿骨への固定を支援する固定区域からなる。固定区域は、直接的または間接的に大腿骨に結合している表面を有する人工器官の一部のみの場合がある。上記の場合、さらに人工器官は当該結合区域と当該固定区域の間に位置するように取付けられた中間区域からなる。別の実施例によると、固定区域は結合区域から離れた人工器官のすべてである。結合区域はその特別の部分を急速に冷却することによってクエンチングされる場合がある。しかし、全人工器官がクエンチングされ、いかなる磨耗にも曝露されていない区域が、材料において弾性の大きい構造を作り出すように焼き戻されることも考えられる。
【００８２】
一実施例によると、結合区域および固定区域は生体適合性金属製材料であり、一方、中間区域はポリウレタンエラストマー材料、ポリアミドエラストマー材料、ポリエステルエラストマー材料、およびシリコン材料などの生体適合性ポリマー材料である。
【００８３】
一実施例によると、股関節人工器官はチタニウム製またはチタニウム合金製人工器官で、その結合区域は、磨耗抵抗性の高い表面にするために炭化チタンなどのセラミック層からなる。チタニウム製またはチタニウム合金製の人工器官は場合により焼き戻しをして材料の弾性が大きい構造にすることができる。
【００８４】
いずれかの実施例による医療機器はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）およびフッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）からなる群から選択した少なくとも１材料からなる。さらに材料はコバルト-クロム‐モリブデン、またはチタニウム、またはステンレス鋼などの金属合金、または架橋ポリエチレンまたはガス滅菌ポリエチレンなどのポリエチレンからなると考えられる。接触表面または全医療機器に、ジルコニウムまたはジルコニウムダイオキサイドセラミックスまたはアルミナセラミックスなどのセラミック材料の使用も考えられる。ヒト骨に医療機器を固定するためにヒト骨と接触する医療機器の一部は、医療機器を固定するために医療機器へのヒト骨の内成長を促進するように取付けられた多孔性マイクロ構造またはナノ構造であるプアハウス構造からなる場合もある。多孔性構造はヒドロキシアパタイト（ＨＡ）コーティング、または大気プラズマ溶射粗開放孔チタニウムコーティングを適用することによって達成できる。粗開放孔チタニウムコーティングとHA上部層からなる組み合わせも考えることができる。接触部はＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＰＥおよびＵＨＭＷＰＥなどのワックス状ポリマーや潤滑剤（ヒアルロン酸誘導体などの生体適合性潤滑剤が好ましい）を用いて注入することができる粉末冶金材料などの自己潤滑性材料から作ることができる。医療機器の接触部または表面の材料は、常時または断続的に潤滑できるようにように取付けられることも考えられる。いくつかの実施形態によれば、医療機器の部品または部分は、金属材料および/または炭素繊維および/またはホウ素の組合せ、金属とプラスチック材料の組み合わせ、金属と炭素系材料の組み合わせ、炭素とプラスチック系材料の組み合わせ、柔軟材料と剛性材料の組み合わせ、弾性材料と弾性の小さい材料の組み合わせ、コリアンポリマーまたはアクリルポリマーからなる場合もある。
【００８５】
以下に実施例の詳細な説明を示す。図面中、数字は参照番号と同じようにいくつかの図すべてにわたって同一要素または対応する要素を指定する。これらの数字は説明のみを目的としたものであり、範囲を限定するものではないことを理解されたい。したがって「上に」または「下へ」などの方向の言及は数字に示された方向を言及するのみである。また数字で示されるすべて寸法は説明のみを目的としたものである。
【００８６】
図１は従来の股関節手術の側面図を示したものである。ここで切開１１２は、術者が、骨頭５が存在している大腿骨７に達することができるように、tight 113に行う。従来の股関節手術においては、股関節は股関節の関節包を通じて評価するが、それは術者に関節包組織を貫通することを強いる。
【００８７】
図２は寛骨臼の反対側から股関節人工器官をもたらす手術法を行なうときのヒト患者の身体の前面図を示したものである。第一実施例によれば、その方法はヒト患者の腹壁の切開１から開始する。切開１はヒト患者の腹直筋および腹膜を通り、腹部に達する。第二実施例では切開２は腹直筋を通り、腹膜下の骨盤領域まで実施する。第三実施例によれば、切開３はまさに腸骨と周囲組織の間で実施するが、切開３により筋膜および筋肉組織をほとんど貫通しないで骨盤を切除できる。第四実施例によれば、切開４は鼠径チャンネルに行う。４実施例すべてで寛骨臼の反対側の領域の骨盤９周囲の組織を抜去または貫通する。これにより術者は骨盤９に達することができる。
【００８８】
図３は股関節人工器官を寛骨臼の反対側から提供する腹腔鏡手術手技を実施する場合のヒト患者の身体の前面図を示している。方法は第一実施例に従い、ヒト患者の腹壁に小切開１４を作ることから開始する。小切開により術者は腹腔鏡トロカールをヒト患者の腹部に挿入することができる。第一実施例によれば、切開１４は腹壁および腹膜を通りヒト患者の腹部にいたる。第二実施例によれば、小切開１５は腹壁（腹直筋が好ましい）を通り腹膜下の骨盤領域に至る。第三実施例によれば、小切開１６はまさに腸骨と周囲組織の間で行う。切開１６により筋膜および筋肉組織をほとんど貫通しないで骨盤を切除できる。第四実施例によれば、切開17は鼠径チャンネルで行う。４つの実施例すべてで、寛骨臼８の反対側の領域の骨盤9周囲の組織を抜去または貫通する。これにより術者は骨盤９に達することができる。
【００８９】
図４は、寛骨臼８の反対側から股関節を手術する腹腔鏡手術手技を図示した、ヒト患者の身体の前面図を示している。股関節は寛骨臼８と大腿骨骨頭５からなる。ヒト患者の腹壁の小切開１４により腹腔鏡トロカール３３ａ、ｂ、ｃを患者の身体に挿入することができる。その後は1つまたは複数のカメラ３４、骨盤３５に穴を開けるように取付けられた手術道具、または人工器官またはその部品を導入、設置、結合、付着、作成、または充填するための道具３６を当該腹腔鏡トロカール３３ａ、ｂ、ｃを通して当該身体に挿入することができる。
【００９０】
図５は区域の股関節を詳細に示したヒト患者の身体の側面図を示している。股関節は大腿骨７の上部である大腿骨上部のまさに最上部にある大腿骨骨頭５からなる。大腿骨骨頭は、骨盤９のボウル形状部である寛骨臼８と結合している。腹腔鏡トロカール３３ａ、ｂ、ｃは、１つまたは複数のカメラ３４、骨盤３５に穴を開けるように取付けられた手術道具、または人工器官またはその部品を導入、設置、結合、付着、作成、または充填するための道具３６を股関節３９に導くために用いられている。
【００９１】
図６は、股関節人工器官が固定区域Ａを用いて大腿骨に固定するように取付けられる実施例に従う股関節人工器官を示している。股関節人工器官は図解的にＡ、Ｂ、ＣおよびＤで表示している区域を有するように取付けられている。当該区域は異なる特性を有するように取付けられる。一実施例によると、区域Ａは区域Ｂよりも弾性が小さくなるように取付けられ、次に区域Ｂは区域Ｃよりも弾性が小さくなるように取付けられる。さらに区域Ｃは区域Ｄよりも弾性が小さくなるように取付けられる。これにより第一区域Ａを大腿骨にしっかりと固定することができ、股関節人工器官は弾性がより大きい区域を通ってヒト患者の運動および荷重がもたらす衝撃を吸収することができる。別の実施例によると、区域Ａは区域Ｂよりも弾性が小さくなるように取付けられ、次に区域Ｂは区域Ｃよりも弾性が小さくなるように、しかし区域Ｄよりも弾性が大きくなるように取付けられる。これにより第一区域Ａを大腿骨にしっかりと固定することができ、股関節人工器官は衝撃を吸収することができ、同時に結合区域Ｄは寛骨臼８、またはその人工代替物と接触することによって生じる磨耗に抵抗できる。しかし、いずれかの実施例で、人工大腿骨骨頭表面４５は磨耗に抵抗するように取付けられた、弾性の小さい金属材料、セラミック材料、カーボン材料、またはポリマー材料などの表面材料からなることも考えられる。
【００９２】
図７は、固定区域Aを用いて股関節人工器官を大腿骨頚に固定するように取付ける実施例に従う股関節人工器官を示している。股関節人工器官は図解的にＡ、ＢおよびＣで表示している３区域からなる。一実施例によると、区域Aは区域Bよりも弾性が小さくなるように取付けられ、次に区域Bは区域Cよりも弾性が小さくなるように取付けられる。これにより第一区域Aを大腿骨頚にしっかりと固定することができ、同時に股関節人工器官は弾性がより大きい区域を通ってヒト患者の運動および荷重がもたらす衝撃を吸収することができる。一実施例によると、区域Aは区域Bよりも弾性が小さくなるように取付けられ、次に区域Bは区域Cよりも弾性が大きくなるように取付けられる。これにより第一区域Aを大腿骨頚にしっかりと固定することができ、股関節人工器官は衝撃を吸収することができ、同時に結合区域Cは寛骨臼8またはその人工代替物と接触することによって生じる磨耗に抵抗できる。しかし、いずれかの実施例で、人工大腿骨骨頭表面４５は磨耗に抵抗するように取付けられた、弾性の小さい金属材料、セラミック材料、カーボン材料、またはポリマー材料などの表面材料からなることも考えられる。
【００９３】
図８は股関節人工器官が図解的にＩ−ＸＩで表示しているいくつかの区域からなる１つの実施例の股関節人工器官を示している。この実施例によれば股関節人工器官は金属材料製で、それは異なる区域は異なる特性を有することができるように硬化される。硬化プロセスは異なる特性を有する明確な区域が存在することができるように行なうことができる。しかし、当該の異なる特性が股関節人工器官上に連続的に認められる、言い換えれば明確な境界がなく、股関節人工器官全体にわたって種々の特性が連続していることも考えられる。しかし、股関節人工器官は異なる手術目的に適応する区域からなる。固定区域Ａは弾性の小さい区域Ｉ−ＸＩの区域からなることが好ましい。なぜなら股関節人工器官を大腿骨にしっかりと固定する能力は劇的に形状を変えない股関節人工器官の方が有利であるからである。区域BおよびCは弾性の大きい区域Ｉ−ＸＩの区域からなることが好ましい。なぜなら股関節人工器官のこの部分は股関節人工器官の機械的機能に劇的な影響を与えないで形状を変えることができるからである。人工的大腿骨骨頭表面４５からなる結合区域Dは、弾性が小さくなり、磨耗に対する抵抗が高くなるように取付けられた金属材料の区域、または、股関節人工器官のその他の部分から分離された、寛骨臼またはその人工代替物との結合によってもたらされる磨耗に抵抗するようにように取付けられた表面材料からなることが好ましい。その他の実施例によれば、材料は股関節人工器官の異なる区域において異なる特性をもたらすために硬化され、伸展されたポリマー材料である。その他の実施例によれば、股関節人工器官はセラミック製または粉末ベースの材料で作られる。この場合、股関節人工器官は、股関節人工器官の長軸Lにそって拡張する異なる区域が異なる特性をも有するように硬化または焼結できる。
【００９４】
図９は、股関節人工器官が図解的にＩ−ＶＩＩで表示しているいくつかの区域からなる実施例における股関節人工器官を示している。本実施例によれば、股関節人工器官は金属製で、金属は異なる区域が異なる特性を有するように硬化している。硬化プロセスは異なる特性を有する明確な区域が存在することができるように行なうことができる。しかし、当該の異なる特性が股関節人工器官に連続的に認められる、言い換えれば、股関節人工器官全体にわたって種々の特性が明確な境界もなく連続していることも考えられる。しかし、股関節人工器官は異なる手術目的に適応する区域からなる。固定区域Ａは弾性の小さい区域Ｉ−ＶＩＩの区域からなることが好ましい。なぜなら、股関節人工器官を大腿骨頚６にしっかりと固定する能力は、劇的に形状を変えない股関節人工器官の方が有利であるからである。区域Bは弾性が大きい区域Ｉ−ＶＩＩの区域からなることが好ましい。なぜなら、股関節人工器官のこの部分は、股関節人工器官の機械的機能に劇的な影響を与えないその形状を変えることができるからである。人工的大腿骨骨頭表面４５からなる結合区域Ｃは弾性が小さくなり、磨耗に対する抵抗が大きくなるように取付けられた金属材料の区域、または、股関節人工器官のその他の部分から分離された、寛骨臼またはその人工代替物との結合によってもたらされる磨耗に抵抗するようにように取付けられた表面材料からなることが好ましい。その他の実施例によれば、材料は股関節人工器官の異なる区域において異なる特性をもたらすために硬化され、伸展されたポリマー材料である。その他の実施例によれば、股関節人工器官はセラミックまたは粉末ベースの材料で作られる。この場合、股関節人工器官は、股関節人工器官の長軸Ｌにそって拡張する異なる区域において異なる特性を有するように硬化または焼結できる。
【００９５】
図１０は大腿骨７に固定するときの股関節人工器官を示している。本実施例によれば、股関節人工器官は大腿骨７および大腿骨頚６の両方に固定するように取付けられる。本実施例によれば、股関節人工器官の固定区域Ａは股関節人工器官の大部分からなる。一方、ヒト患者の運動によってもたらされる衝撃および振動を吸収するために弾性が大きくなるように取り付けられる部分Ｂは図に示したとおり相当に短い。
【００９６】
図１１は、上記実施例に従い、大腿骨頚に固定するように取付ける股関節人工器官を骨盤９の穴１８を通して股関節に設置するように取付ける実施例における区域の股関節を示している。本実施例によれば、股関節人工器官は、大腿骨頚６の区域６１４の表面との結合を通じて大腿骨頚６の外部から、および大腿骨頚６の寛骨臼側から股関節人工器官を支える支持部材６１２からなる。
【００９７】
図１２は、股関節人工器官が、弾性の小さい核構造６１５と弾性の大きい表面構造６１６からなる、実施例による股関節人工器官を示している。股関節人工器官はコア区域６１５と表面構造が異なる特性を有するように、異なるステップで、すなわち外からおよび内部で硬化するように取付けられた金属材料製にすることができる。また例えば股関節人工器官を大腿骨７に固定するように取付ける固定区域Ａが、大腿骨における股関節人工器官の固定を支援する弾性の小さいコア材料６１５の比較的大きい部分からなるように、股関節人工器官の延長部分に沿って表面区域の厚みを変えることもできる。同じように区域ＢおよびＣを、ヒト患者の運動によってもたらされる衝撃および振動を吸収することができるように弾性が大きくなるように取付けることができることが好ましい。股関節人工器官は、明確に定義される区域を用いて弾性の大きい表面区域６１６と弾性の小さいコア区域に分離することができる。しかし、この分離が連続的に、言い換えればコア区域６１５と表面区域６１６の間に明確な境界線がないようになされることも考えられる。
【００９８】
図１３は、股関節人工器官が弾性の小さいコア構造６１５と弾性の大きい表面構造６１６からなる実施例による股関節人工器官を示している。股関節人工器官はコア区域６１５と表面構造が異なる特性を有するように、異なるステップで、すなわち外からおよび内部で硬化するように取付けられた金属材料製にすることができる。また、例えば股関節人工器官を大腿骨頚６に固定するように取付ける固定区域Ａが、大腿骨における股関節人工器官の固定を支援する弾性の小さいコア材料６１５の比較的大きい部分からなるように、股関節人工器官の延長部分に沿って表面区域の厚みを変えることもできる。同じように区域ＢおよびＣを、ヒト患者の運動によってもたらされる衝撃および振動を吸収することができるように大きい弾性を有するように取付けることができることが好ましい。股関節人工器官は明確に定義される区域を用いて弾性の大きい表面区域６１６と弾性の小さいコア区域に分離することができる。しかし、この分離が連続的に、言い換えればコア区域６１５と表面区域６１６の間に明確な境界線がないようになされることも考えられる。
【００９９】
図１４は、股関節人工器官が固定区域Ａ’、股関節人工器官の人工大腿骨骨頭部分４５の周辺に延長する結合区域C、および当該固定区域Ａ’と当該結合区域Cの間にある中間区域Ｂ’からなる股関節人工器官の実施例を示している。固定区域はその内側で大腿骨に固定するように取付けられる。大腿骨と連結して一緒に動かし、それにより大腿骨骨折または人工器官弛緩のリスクを低減するために、固定区域Ａ’を、大腿骨および／または股関節人工器官を大腿骨に固定するために用いる骨セメントと同じ弾性を有する材料で作ることができる。一実施例によると、結合区域Ｃは、寛骨臼またはその人工代替物に対する磨耗抵抗を良くするため結合区域Ｃのコア材料よりも弾性が小さい表面材料からなる。一般的に固定区域Ａ’、結合区域Ｃ、および中間区域B'は異なる弾性係数を有する材料またはその一部からなるようにできると考えられる。股関節人工器官は、股関節人工器官の延長部分が変化し、および／または延長部分に対して垂直的に変化し、言い換えれば１つの弾性を有する股関節人工器官のコアとしておよび１つの弾性を有する股関節人工器官の表面として１つの区域で異なる材料からなることも考えられる。
【０１００】
図１５は、股関節人工器官を、力に曝露されたとき弾性的に変形する股関節人工器官を通じて股関節の力を吸収するように取付ける実施例による股関節人工器官を示している。図１５に示した実施例によると、人工器官の固定区域Ａ”は、力に曝露されたとき弾性的に変形するように取付けられる材料またはその一部からなる。
【０１０１】
また股関節人工器官の中間区域Ｂ”は、固定区域Ａ”の材料よりも弾性的に大きく変形する材料またはその一部からなる。股関節人工器官の中間区域Ｂ”は、曲率値κ＝１/Ｒを有する湾曲をなす中間区域を通じて力を吸収するように取付けられる。ここでRは湾曲上のP点における接触円の半径である。一実施例によると、固定区域A"を大腿骨に固定的に付着したままで、また大腿骨は無傷な状態で、股関節人工器官は曲率値κ＞２を有する湾曲をなす中間区域を処理することができるように取付けられる。別の実施例によると、さらに固定区域Ａ”を大腿骨に固定的に付着したままで、また大腿骨は無傷な状態で、股関節人工器官は、曲率値κ＞４を有する湾曲をなす中間区域を処理することができるように取付けられる。さらに別の実施例では、固定区域Ａ”を大腿骨に固定的に付着したままで、また大腿骨は無傷な状態で、股関節人工器官は、曲率値κ＞８を有する湾曲をなす中間区域を処理することができるように取付けられる。上記実施例はすべて、大腿骨を傷害しないで当該力を十分に吸収する弾性のある材料からなる中間区域B"を通じて、または大腿骨と股関節人工器官を結合して実施可能である。
【０１０２】
さらに図１５の股関節人工器官は、弾性的にねじることができる中間区域Ｂ”を通じて股関節の力を吸収するように取付けられる。ねじることによってねじれを吸収する能力は、一定の力が加わったとき、材料が一定の角度すなわちねじれ角＝φねじれる能力と定義される。実施例によると、股関節人工器官は固定区域A"を大腿骨に固定的に付着したままで、また大腿骨は無傷な状態で、ねじれ角φ＞０．００５πラジアンねじれる中間区域Ｂ”を処理できるように取付けられる。別の実施例によると、股関節人工器官は、固定区域A"を大腿骨に固定的に付着したままで、また大腿骨は無傷な状態で、ねじれ角φ＞０．０ｌπラジアンねじれる中間区域Ｂ”を処理できるように取付けられる。さらに別の実施例では、股関節人工器官は固定区域Ａ”を大腿骨に固定的に付着したままで、また大腿骨は無傷な状態で、ねじれ角φ＞０．０２πラジアンねじれる中間区域B"を処理できるように取付けられる。ねじれ角は図１５’に表示した。上記実施例はすべて大腿骨を傷害しないで当該力を十分に吸収する弾性のある材料からなる中間区域Ｂ”を通じて、または大腿骨と股関節人工器官を結合して実施可能である。
【０１０３】
いずれかの実施例による股関節人工器官は、弾性的に湾曲、または弾性的にねじれ、または弾性的に湾曲しねじれるように取付けることができる。さらにいずれかの実施例による股関節人工器官は、大腿骨と同じように弾性的にねじれるように、および／または大腿骨および／または股関節人工器官を大腿骨に固定するために用いる骨セメントと同じように弾性的に湾曲するように取り付けることを考えることができる。
【０１０４】
人工器官を固定する骨組織の成長を改善するために、いずれかの実施例による固定区域を多孔性または部分的多孔性材料製にすることができる。多孔性材料により骨組織は人工器官の中に拡張することができ、安定した固定が得られる。
【０１０５】
なお、いずれかの実施例、または実施例の一部、並びにいずれかの方法、または方法の一部を何らかの方法で結合することが可能である。ここに記載したすべての例は一般的説明の一部であり、したがって一般的条件でいかなる方法でも結合できる。
【図１】
0005856054.tif 000002
【図２】
0005856054.tif 000003
【図３】
0005856054.tif 000004
【図４】
0005856054.tif 000005
【図５】
0005856054.tif 000006
【図６】
0005856054.tif 000007
【図７】
0005856054.tif 000008
【図８】
0005856054.tif 000009
【図９】
0005856054.tif 000010
【図１０】
0005856054.tif 000011
【図１１】
0005856054.tif 000012
【図１２】
0005856054.tif 000013
【図１３】
0005856054.tif 000014
【図１４】
0005856054.tif 000015
【図１５】
0005856054.tif 000016
【図１５．】
0005856054.tif 000017