(57)【要約】  関節可動域を確保しつつ、脱臼を十分に抑制できる人工関節を提供する。本発明の人工関節の一つの態様は、第１方向一方側に開口する第１収容部を有するカップと、第１方向一方側に開口する第２収容部を有し、第１収容部内に収容されるインサートと、第２収容部内に回転可能に収容される球状の骨頭部、および骨頭部から延びるネック部を有する可動部材と、インサートを第２方向に延びる回動軸周りに回動可能にカップに連結し、カップに対するインサートの第１方向一方側への移動を規制する連結部と、を備え、ネック部は、回動軸周りに回動することで、インサートの縁部に接触して、インサートの一部を第１収容部内に押し込み、インサートは、ネック部によって一部が押し込まれることで、回動軸周りに回動し、ネック部によって押し込まれた側と回動軸を挟んで反対側の部分がカップよりも第１方向一方側にせり出すことを特徴とする。
2018047967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向一方側に開口する第１収容部を有するカップと、
前記第１方向一方側に開口する第２収容部を有し、前記第１収容部内に収容されるインサートと、
前記第２収容部内に回転可能に収容される球状の骨頭部、および前記骨頭部から延びるネック部を有する可動部材と、
前記インサートを前記第１方向と直交する第２方向に延びる回動軸周りに回動可能に前記カップに連結し、前記カップに対する前記インサートの前記第１方向一方側への移動を規制する連結部と、
を備え、
前記ネック部は、前記回動軸周りに回動することで、前記インサートの縁部に接触して、前記インサートの一部を前記第１収容部内に押し込み、
前記インサートは、前記ネック部によって一部が押し込まれることで、前記回動軸周りに回動し、前記ネック部によって押し込まれた側と前記回動軸を挟んで反対側の部分が前記カップよりも前記第１方向一方側にせり出すことを特徴とする人工関節。
【請求項２】
前記連結部は、
前記カップと前記インサートとのいずれか一方に設けられた凹部と、
前記カップと前記インサートとのいずれか他方に設けられ、前記凹部に嵌合される凸部と、
を有する、請求項１に記載の人工関節。
【請求項３】
前記凹部と前記凸部との間には、前記インサートが前記カップから完全に逸脱しない程度に移動可能な隙間が設けられている、請求項２に記載の人工関節。
【請求項４】
前記インサートは、
インサート本体部と、
前記インサート本体部から前記第１方向一方側に突出する突出部と、
を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の人工関節。
【請求項５】
前記突出部は、前記回動軸を挟んだ両側にそれぞれ設けられている、請求項４に記載の人工関節。
【請求項６】
円柱状の軸本体部を有する回動支持軸をさらに有し、
前記凸部は前記軸本体部により形成され、
前記カップは、
前記回動支持軸を受け入れる回動支持軸挿入穴を備え、
前記回動支持軸は、前記回動指示軸挿入孔に挿入され固定される、請求項２または３に記載の人工関節。
【請求項７】
前記突出部の突出高さは周方向中心から周方向両側へ向かうに従って小さくなっている、請求項４または５に記載の人工関節。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工関節に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、脱臼を抑制することを目的とした人工関節が提案されている。例えば、特許文献１には、人工関節として、カップ辺縁の一部に高壁を設け、大腿側インプラントの骨頭部が、高壁が設けられた側に逸脱しにくくした人工股関節が記載されている。以下、このような高壁を有するカップを「固定高壁型カップ」と呼ぶ。また、特許文献２には、人工関節として、カップを深くし、その開口部の内径を骨頭部の直径より狭くしてカップが骨頭部を包み込む形態にすることで、骨頭部のカップからの逸脱を抑制した人工股関節が記載されている。このカップは、いわゆる「拘束型カップ」と呼ばれる種類のカップである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００３−５２６４５５号公報
【特許文献２】特開２００５−０２１６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば特許文献１に示すような固定高壁型カップの高壁による脱臼抑制効果は、高壁の高さを大きくする程、大きく得られる。しかし、一方で、高壁を大きくする程、大腿側インプラントのネック部が高壁と接触しやすく、関節可動域が低下する問題がある。また、高壁が設けられた側と反対側に対しては、骨頭部がカップから逸脱しやすくなり、脱臼抑制効果を十分に得られない問題があった。また、例えば特許文献２に示すような拘束型カップを備える人工股関節においては、ネック部とカップ辺縁とが接触しやすく、関節可動域が低下する。関節可動域が低下すると、人工関節を装着した患者の動作の自由度が大きく損なわれる問題があった。【０００５】
このように、従来の人工関節においては、関節可動域の確保と脱臼抑制効果を十分に得ることとは相反しており、この２つを同時に得ることは困難であった。【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みて、関節可動域を確保しつつ、脱臼を十分に抑制できる人工関節を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の人工関節の一つの態様は、第１方向一方側に開口する第１収容部を有するカップと、前記第１方向一方側に開口する第２収容部を有し、前記第１収容部内に収容されるインサートと、前記第２収容部内に回転可能に収容される球状の骨頭部、および前記骨頭部から延びるネック部を有する可動部材と、前記インサートを前記第１方向と直交する第２方向に延びる回動軸周りに回動可能に前記カップに連結し、前記カップに対する前記インサートの前記第１方向一方側への移動を規制する連結部と、を備え、前記ネック部は、前記回動軸周りに回動することで、前記インサートの縁部に接触して、前記インサートの一部を前記第１収容部内に押し込み、前記インサートは、前記ネック部によって一部が押し込まれることで、前記回動軸周りに回動し、前記ネック部によって押し込まれた側と前記回動軸を挟んで反対側の部分が前記カップよりも前記第１方向一方側にせり出すことを特徴とする。【０００８】
前記連結部は、前記カップと前記インサートとのいずれか一方に設けられた凹部と、前記カップと前記インサートとのいずれか他方に設けられ、前記凹部に嵌合される凸部と、を有する構成としてもよい。【０００９】
前記インサートは、インサート本体部と、前記インサート本体部から前記第１方向一方側に突出する突出部と、を有し、前記突出部は、前記回動軸を挟んだ両側にそれぞれ設けられている構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一つの態様によれば、関節可動域を確保しつつ、脱臼を十分に抑制できる人工関節が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態の人工股関節を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１実施形態の人工股関節が骨盤臼蓋に装着された状態を示す斜視図である。
【図３】図３は、第１実施形態の人工股関節が骨盤臼蓋に装着された状態を示す斜視図である。
【図４】図４は、第１実施形態の人工股関節の一部を示す斜視図である。
【図５】図５は、第１実施形態の人工股関節の一部を示す分解斜視図である。
【図６】図６は、第１実施形態の人工股関節の一部を示す図であって、図１におけるV−V断面図である。
【図７】図７は、第１実施形態のインサートがカップに対して基準姿勢から回動した状態を示す図である。
【図８】図８は、第１実施形態の人工股関節の動作について説明するための斜視図である。
【図９】図９は、第１実施形態の人工股関節の動作について説明するための図であって、第２方向に沿って視た図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態の人工股関節の動作について説明するための図であって、図１におけるX−X断面を模式的に示した図である。
【図１１】図１１は、第１実施形態の人工股関節の組み立て手順の一部を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、第１実施形態の人工股関節の組み立て手順の一部を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、第１実施形態の人工股関節の組み立て手順の一部を示す断面図である。
【図１４】図１４は、第１実施形態の変形例である人工股関節を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、第２実施形態の人工股関節を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、第２実施形態の人工股関節を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、第２実施形態のカップを示す斜視図である。
【図１８】図１８は、第２実施形態のカップを第１方向一方側から視た図である。
【図１９】図１９は、第２実施形態のカップを第３方向に沿って視た図である。
【図２０】図２０は、第２実施形態のカップを第２方向に沿って視た図である。
【図２１】図２１は、第２実施形態のインサートを示す斜視図である。
【図２２】図２２は、第２実施形態のインサートを第１方向一方側から視た図である。
【図２３】図２３は、第２実施形態のインサートを第３方向に沿って視た図である。
【図２４】図２４は、第２実施形態のインサートを第２方向に沿って視た図である。
【図２５】図２５は、第３実施形態の人工股関節を示す断面図である。
【図２６】図２６は、第３実施形態の人工股関節を示す断面図である。
【図２７】図２７は、第４実施形態の人工股関節を示す斜視図である。
【図２８】図２８は、第４実施形態のカップを示す斜視図である。
【図２９】図２９は、第４実施形態のインサートを示す斜視図である。
【図３０】図３０は、比較例１の人工股関節を模式的に示す断面図である。
【図３１】図３１は、比較例１の人工股関節を模式的に示す断面図である。
【図３２】図３２は、比較例２の人工股関節を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る人工関節として、人工股関節の例について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、各構造における縮尺および数等を、実際の構造における縮尺および数等と異ならせる場合がある。
【００１３】
各図に適宜示すＸＹＺ座標系において、Ｚ軸方向を「第１方向Ｚ」とし、Ｘ軸方向を第１方向Ｚと直交する「第２方向Ｘ」とし、Ｙ軸方向を第１方向Ｚおよび第２方向Ｘの両方と直交する「第３方向Ｙ」とする。また、Ｚ軸方向の負の側（−Ｚ側）を「第１方向一方側」と呼び、Ｚ軸方向の正の側（＋Ｚ側）を「第１方向他方側」と呼ぶ。
【００１４】
また、以下の各実施形態における各部の相対位置関係の説明については、特に断りのない限り、人工股関節が、インサートの第２収容部の開口断面が第１方向Ｚと直交する基準姿勢である場合について行う。
【００１５】
また、以下の説明では、適宜、解剖学および整形外科学等で使われる用語の使用法に従って、身体の前後、頭尾、内外の方向の名称、また屈曲、伸展、外旋、内旋などの関節運動の名称を用いる。
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態の人工股関節（人工関節）１０を示す斜視図である。図２および図３は、本実施形態の人工股関節１０が骨盤臼蓋ＰＡに装着された状態を示す斜視図である。図４は、本実施形態の人工股関節１０の一部を示す斜視図である。図５は、本実施形態の人工股関節１０の一部を示す分解斜視図である。図６は、本実施形態の人工股関節１０の一部を示す図であって、図１におけるＶＩ−ＶＩ断面図である。図１は、本実施形態の人工股関節１０が基準姿勢にある場合を示している。図２は、股関節屈曲かつ内旋した場合を示している。図３は、股関節伸展かつ外旋した場合を示している。図２および図３においては、図の左方が前方であり、かつ、図の右方が後方である。
【００１７】
本実施形態の人工股関節１０は、図１から図３に示すように、カップ２０と、回動支持軸４０ａ，４０ｂと、支持軸留め具５０ａ，５０ｂと、インサート３０と、大腿側インプラント（可動部材）１２と、を備える。
【００１８】
カップ２０は、図２および図３に示すように、骨盤臼蓋ＰＡに固定される。カップ２０は、図４および図５に示すように、第１方向他方側（＋Ｚ側）に凸となる半球殻状である。カップ２０の内部は、第１方向一方側（−Ｚ側）に開口する。中空半球状のカップ２０の中心は、第１方向Ｚに延びる中心軸ＡＸ１と第２方向Ｘに延びる回動軸ＡＸ２との交点である中心点Ｃである。
【００１９】
なお、以下の説明において、中心点Ｃを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸ＡＸ１を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。また、ある対象に対して、第２方向Ｘにおける中心軸ＡＸ１に近い側を「第２方向内側」と呼び、第２方向Ｘにおける中心軸ＡＸ１から遠い側を「第２方向外側」と呼ぶ。また、ある対象に対して、第３方向Ｙにおける中心軸ＡＸ１に近い側を「第３方向内側」と呼ぶ。
【００２０】
本実施形態においてカップ２０は、カップ本体部２１と、摺動面部品２２と、を有する。図５に示すように、カップ本体部２１は、第１方向他方側（＋Ｚ側）に凸となる半球殻状である。カップ本体部２１の内部は、第１方向一方側（−Ｚ側）に開口する。カップ本体部２１の第１方向一方側の開口周縁部には、径方向外側から径方向内側に向かって第１方向他方側に窪む段差部２１ｃが設けられている。段差部２１ｃは、周方向に沿ってほぼ一周に亘って設けられている。
【００２１】
カップ本体部２１の内側面２１ｄには、カップ本体部２１の内側面２１ｄから外側面までカップ本体部２１の壁部を径方向に貫通するネジ挿入孔２１ａ，２１ｂが形成されている。ネジ挿入孔２１ａは、カップ本体部２１を第１方向Ｚに貫通する。ネジ挿入孔２１ｂは、ネジ挿入孔２１ａの周りに、周方向に沿って複数設けられている。ネジ挿入孔２１ａ，２１ｂには、骨盤臼蓋ＰＡにねじ込まれるネジが通される。ネジ挿入孔２１ａ，２１ｂに通されるネジによって、カップ本体部２１が骨盤臼蓋ＰＡに固定され、カップ２０が骨盤臼蓋ＰＡに固定される。
【００２２】
カップ本体部２１の第１方向一方側（−Ｚ側）の端部には、第１方向他方側（＋Ｚ側）に窪む回動支持軸挿入穴２３ａ，２３ｂが形成されている。回動支持軸挿入穴２３ａと回動支持軸挿入穴２３ｂとは、中心軸ＡＸ１（中心点Ｃ）を第２方向Ｘに挟んで設けられている。回動支持軸挿入穴２３ａと回動支持軸挿入穴２３ｂとは、中心軸ＡＸ１を挟んで第２方向Ｘに対称に配置される点を除いて同様の構成であるため、以下の説明においては、代表して回動支持軸挿入穴２３ａについてのみ説明する場合がある。
【００２３】
回動支持軸挿入穴２３ａは、図６に示すように、第１方向Ｚに延びる延伸穴部２３ｃと、延伸穴部２３ｃの第１方向他方側（＋Ｚ側）の端部から第２方向内側に窪む係合部２３ｄと、カップ本体部２１の外側面から延伸穴部２３ｃの第１方向他方側の端部まで貫通する貫通部２３ｅと、を有する。延伸穴部２３ｃの第１方向一方側（−Ｚ側）の端部は、第１方向一方側および第２方向内側に開口している。
【００２４】
摺動面部品２２は、図５に示すように、第１方向他方側（＋Ｚ側）に凸となる半球殻状である。摺動面部品２２の径方向の厚さは、カップ本体部２１の径方向の厚さよりも小さい。摺動面部品２２は、図４および図６に示すように、カップ本体部２１の内部に挿入されている。摺動面部品２２は、摺動面部品２２の外側面がカップ本体部２１の内側面２１ｄに沿ってカップ本体部２１の内部に嵌合されて、カップ本体部２１と固定されている。図５に示すように、摺動面部品２２の第１方向一方側（−Ｚ側）の端部には、径方向外側に突出するフランジ部２２ｃが設けられている。フランジ部２２ｃは、カップ本体部２１の段差部２１ｃに嵌め合わされている。
【００２５】
摺動面部品２２の第１方向一方側（−Ｚ側）の端部には、第１方向他方側（＋Ｚ側）に窪む切り欠き部位２２ａ，２２ｂが形成されている。切り欠き部位２２ａと切り欠き部位２２ｂとは、中心軸ＡＸ１（中心点Ｃ）を第２方向Ｘに挟んで設けられている。切り欠き部位２２ａ，２２ｂは、摺動面部品２２の外側面から内側面まで径方向に摺動面部品２２の壁部を貫通している。切り欠き部位２２ａは、回動支持軸挿入穴２３ａの第２方向内側において、回動支持軸挿入穴２３ａの第１方向一方側の端部と第２方向Ｘに対向している。切り欠き部位２２ｂは、回動支持軸挿入穴２３ｂの第２方向内側において、回動支持軸挿入穴２３ｂの第１方向一方側の端部と第２方向Ｘに対向している。
【００２６】
カップ２０は、第１方一方側（−Ｚ側）に開口する第１収容部２４を有する。本実施形態において第１収容部２４は、摺動面部品２２の内部である。第１収容部２４の内側面、すなわち摺動面部品２２の内側面２２ｄは、第１方向他方側（＋Ｚ側）に凹となる半球面であり、インサート３０が摺動する摺動面である。
【００２７】
回動支持軸４０ａ，４０ｂは、回動支持軸挿入穴２３ａ，２３ｂにそれぞれ挿入されてカップ２０に装着される。回動支持軸４０ａと回動支持軸４０ｂとは、中心軸ＡＸ１を挟んで第２方向Ｘに対称に配置される点を除いて同様の構成であるため、以下の説明においては、代表して回動支持軸４０ａについてのみ説明する場合がある。
【００２８】
回動支持軸４０ａは、第１方向Ｚに延びる挿入部４１と、挿入部４１の第１方向一方側（−Ｚ側）の端部から第２方向内側に延びる軸本体部（凸部）４２と、挿入部４１の第１方向他方側（＋Ｚ側）の端部から第２方向内側に突出する係合突部４３と、を有する。挿入部４１は、図６に示すように、回動支持軸挿入穴２３ａの延伸穴部２３ｃに挿入されている。挿入部４１の第１方向一方側の端部は、回動支持軸挿入穴２３ａよりも第１方向一方側に突出している。挿入部４１の第２方向内側の面は、延伸穴部２３ｃの第２方向内側の面に接触している。
【００２９】
軸本体部４２は、回動軸ＡＸ２を中心とする円柱状である。軸本体部４２は、摺動面部品２２の切り欠き部位２２ａを介して、摺動面部品２２の内側面２２ｄよりも径方向内側に突出している。軸本体部４２の先端部は、第２方向内側（径方向内側）に凸となる半球状である。係合突部４３は、回動支持軸挿入穴２３ａの係合部２３ｄに挿入されて係合されている。
【００３０】
支持軸留め具５０ａ，５０ｂは、回動支持軸４０ａ，４０ｂをそれぞれ固定する部材である。支持軸留め具５０ａと支持軸留め具５０ｂとは、中心軸ＡＸ１を挟んで第２方向Ｘに対称に配置される点を除いて同様の構成であるため、以下の説明においては、代表して支持軸留め具５０ａについてのみ説明する場合がある。
【００３１】
支持軸留め具５０ａは、図５に示すように、第１方向Ｚに延び、板面が第２方向Ｘを向く板状である。支持軸留め具５０ａには、支持軸留め具５０ａを第２方向Ｘに貫通する貫通孔５１が形成されている。貫通孔５１には、回動軸ＡＸ２が通る。支持軸留め具５０ａは、図６に示すように、回動支持軸挿入穴２３ａに挿入されている。支持軸留め具５０ａの第１方向一方側（−Ｚ側）の端部は、回動支持軸挿入穴２３ａよりも第１方向一方側に突出している。支持軸留め具５０ａの第１方向一方側の端部は、例えば、第１方向Ｚにおいて、回動支持軸４０ａの第１方向一方側の端部と同じ位置にある。
【００３２】
支持軸留め具５０ａは、回動支持軸４０ａの第２方向外側に配置されている。支持軸留め具５０ａの第２方向内側の面は、回動支持軸４０ａの第２方向外側の面と接触している。支持軸留め具５０ａの第２方向外側の面は、回動支持軸挿入穴２３ａにおける延伸穴部２３ｃの第２方向外側の面と接触している。支持軸留め具５０ａの第１方向他方側（＋Ｚ側）の端部は、回動支持軸挿入穴２３ａにおける貫通部２３ｅの第２方向内側の端部を閉塞している。
【００３３】
インサート３０は、図５に示すように、第１方向他方側（＋Ｚ側）に凸となり第１方向一方側（−Ｚ側）に開口する略半球殻状である。インサート３０は、カップ２０の第１収容部２４内に収容されている。インサート３０は、半球殻状のインサート本体部３１と、インサート本体部３１から第１方向一方側に突出する突出部３２と、を有する。インサート本体部３１における第２方向Ｘの両側の端部には、第２方向内側に窪む軸受け陥凹（凹部）３３ａ，３３ｂが形成されている。軸受け陥凹３３ａ，３３ｂは、第１方向一方側に開口している。
【００３４】
図６に示すように、軸受け陥凹３３ａ，３３ｂには、回動支持軸４０ａ，４０ｂの軸本体部４２が嵌合される。これにより、本実施形態では、凹部としての軸受け陥凹３３ａ，３３ｂと、凸部としての軸本体部４２と、を有する連結部６０が構成されている。連結部６０は、インサート３０を回動軸ＡＸ２周りに回動可能にカップ２０に連結する。軸受け陥凹３３ａ，３３ｂに嵌合された軸本体部４２は、軸受け陥凹３３ａ，３３ｂの内側面のうち第１方向他方側（＋Ｚ側）の面の第１方向一方側（−Ｚ側）に対向して配置される。そのため、インサート３０がカップ２０に対して第１方向一方側に移動した場合、軸受け陥凹３３ａ，３３ｂの内側面が軸本体部４２と接触する。このようにして、連結部６０は、カップ２０に対するインサート３０の第１方向一方側への移動を規制し、インサート３０がカップ２０から抜けることを抑制する。
【００３５】
本実施形態において連結部６０の凹凸嵌合は、例えば、ある程度、緩い嵌合となっており、軸受け陥凹３３ａ，３３ｂと軸本体部４２との間には、隙間６１が設けられている。隙間６１の寸法は、好ましくは１〜３ｍｍであり、より好ましくは１〜１．５ｍｍとされる。これにより、インサート３０は、カップ２０から完全には逸脱しない程度に回動軸ＡＸ２と直交する方向（例えば、第１方向−Ｚ側）に移動可能となっている。
【００３６】
突出部３２は、図５に示すように、インサート本体部３１の第１方向一方側（−Ｚ側）の端部のうち第３方向Ｙの一方側（−Ｙ側）から第１方向一方側に突出する突出部３２ａと、インサート本体部３１の第１方向一方側の端部のうち第３方向Ｙの他方側（＋Ｙ側）から第１方向一方側に突出する突出部３２ｂと、を含む。突出部３２ａと突出部３２ｂとは、回動軸ＡＸ２を第３方向Ｙに挟んだ両側に位置する。すなわち、本実施形態において突出部３２は、中心軸ＡＸ１および回動軸ＡＸ２を挟んだ両側にそれぞれ設けられている。なお、突出部３２ａと突出部３２ｂとは、中心軸ＡＸ１を挟んで第２方向Ｘに対称に配置される点を除いて同様の構成であるため、以下の説明においては、代表して突出部３２ａについてのみ説明する場合がある。
【００３７】
突出部３２ａは、周方向に沿って延びている。突出部３２ａの第１方向一方側（−Ｚ側）の端面は、平坦面である。突出部３２ａにおける周方向両側の部分において、突出部３２ａの突出高さは、周方向端部に向かうに従って小さくなっている。突出部３２ａの径方向の寸法は、第１方向他方側から第１方向一方側（−Ｚ側）に向かうに従って小さくなっている。突出部３２ａの径方向外側の面は、インサート本体部３１の径方向外側の面と滑らかに繋がっている。
【００３８】
図７は、インサート３０がカップ２０に対して基準姿勢から回動した状態を示す図である。図７（Ａ）に示すように、インサート３０がカップ２０に対して回動軸ＡＸ２周りの一方向き（＋Ｘ側から視て時計回りの向き）に回動すると、突出部３２ａがカップ２０の内部に入り込み、突出部３２ｂが第１方向一方側（−Ｚ側）にせり出す。一方、図７（Ｂ）に示すように、インサート３０がカップ２０に対して回動軸ＡＸ２周りの他方向き（＋Ｘ側から視て反時計回りの向き）に回動すると、突出部３２ｂがカップ２０の内部に入り込み、突出部３２ａが第１方向一方側にせり出す。
【００３９】
インサート３０は、図６に示すように、第１方向一方側（−Ｚ側）に開口する第２収容部３４を有する。本実施形態において第２収容部３４は、インサート本体部３１の内部である。第２収容部３４の開口部は、後述する骨頭部１２ａの最大断面以上の大きさを有している。第２収容部３４の内側面、すなわちインサート本体部３１の内側面３０ａは、第１方向他方側（＋Ｚ側）に凹となる半球面であり、骨頭部１２ａが摺動する摺動面である。
【００４０】
大腿側インプラント１２は、図１に示すように、球状の骨頭部１２ａと、ネック部１２ｂと、ステム部１２ｃと、を有する。骨頭部１２ａは、インサート３０の第２収容部３４内に回転可能に収容されている。ネック部１２ｂは、骨頭部１２ａから第１方向一方側（−Ｚ側）に延びている。ステム部１２ｃは、ネック部１２ｂの骨頭部１２ａと逆側の端部に接続されている。ステム部１２ｃは、例えば、大腿骨に埋め込まれる部分である。
【００４１】
次に、本実施形態の人工股関節１０の動作について説明する。図８は、人工股関節１０の動作について説明するための斜視図である。図９は、人工股関節１０の動作について説明するための図であって、第２方向Ｘに沿って視た図である。図１０は、人工股関節１０の動作について説明するための図であって、図１におけるX−X断面を模式的に示した図である。
【００４２】
図８から図１０においては、大腿側インプラント１２が、回動軸ＡＸ２周りの一方向き（＋Ｘ側から視て時計回りの向き）に回動する場合について示している。大腿側インプラント１２が、回動軸ＡＸ２周りの一方向きに回動する場合とは、例えば、人工股関節１０を装着した患者が、図３に示すように、股関節伸展かつ外旋した場合に相当する。
【００４３】
図８（Ａ）、図９（Ａ）および図１０（Ａ）に示すように、大腿側インプラント１２が回動すると、ネック部１２ｂが、インサート３０の縁部３２ｃに接触する。図１０（Ａ）に示すように、本実施形態においてインサート３０の縁部３２ｃは、突出部３２ａの第１方向一方側（−Ｚ側）の端部における第３方向内側の縁である。ネック部１２ｂが縁部３２ｃに接触した状態で大腿側インプラント１２がさらに回動すると、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）および図１０（Ｂ）に示すように、ネック部１２ｂに縁部３２ｃが押されて、インサート３０が回動軸ＡＸ２周りに回動する。これにより、突出部３２ａが第１収容部２４内に押し込まれる。このようにして、ネック部１２ｂは、回動軸ＡＸ２周りに回動することで、インサート３０の縁部３２ｃに接触して、インサート３０の一部を第１収容部２４内に押し込む。
【００４４】
突出部３２ａが第１収容部２４内に押し込まれてインサート３０が回動すると、回動軸ＡＸ２を挟んで反対側の突出部３２ｂがカップ２０よりも第１方向一方側（−Ｚ側）にせり出す。すなわち、インサート３０は、ネック部１２ｂによって一部が押し込まれることで、回動軸ＡＸ２周りに回動し、ネック部１２ｂによって押し込まれた側と回動軸ＡＸ２を挟んで反対側の部分がカップ２０よりも第１方向一方側にせり出す。
【００４５】
図８（Ｂ）、図９（Ｂ）および図１０（Ｂ）に示す状態では、ネック部１２ｂは、カップ２０の縁部２５に接触している。本実施形態において縁部２５は、摺動面部品２２の縁部である。この状態から、大腿側インプラント１２がさらに回動すると、図８（Ｃ）、図９（Ｃ）および図１０（Ｃ）に示すように、インサート３０がカップ２０に対して第１方向一方側（−Ｚ側）に僅かに浮き上がる。このとき、インサート３０は、連結部６０に設けられた隙間６１の分だけ、第１方向一方側への移動が許容される。
【００４６】
大腿側インプラント１２が回動軸ＡＸ２周りの他方向き（＋Ｘ側から視て反時計回りの向き）に回動する場合、人工股関節１０は、中心軸ＡＸ１を挟んで第３方向Ｙに対称に動作する点を除いて、上述した人工股関節１０の動作と同様に動作する。大腿側インプラント１２が回動軸ＡＸ２周りの他方向きに回動する場合とは、例えば、人工股関節１０を装着した患者が、図２に示すように、股関節屈曲かつ内旋した場合に相当する。以上のようにして、本実施形態の人工股関節１０は、装着する患者の股関節の動きに伴って動作する。
【００４７】
次に、人工股関節１０を患者に装着する手術の進行に伴う人工股関節１０の組み立て手順について説明する。図１１および図１２は、人工股関節１０の組み立て手順の一部を示す斜視図である。図１３は、人工股関節１０の組み立て手順の一部を示す断面図である。
【００４８】
まず、施術者は、図２および図３に示すように、骨盤臼蓋ＰＡにカップ本体部２１を固定する。本実施形態において施術者は、例えば、カップ本体部２１のネジ挿入孔２１ａ，２１ｂを介してネジを骨盤臼蓋ＰＡにねじ込んで、カップ本体部２１を固定する。このとき、適切な外方開角と前方開角を持たせるように注意することは通常の人工股関節と同様である。
【００４９】
さらに本実施形態のカップ本体部２１においては、回動支持軸挿入穴２３ａ，２３ｂがどの方向に並んで配置されるかにも注意が必要である。具体的には、２つの回動支持軸挿入穴２３ａ，２３ｂが、身体の前後方向とほぼ直交する方向に並び、かつ、カップ本体部２１が埋め込まれる骨盤臼蓋ＰＡの穴の円周上において、身体の上下方向における頭側やや後方と、身体の上下方向における尾側やや前方と、にそれぞれ配置されるようにカップ本体部２１を骨盤臼蓋ＰＡに固定する。
【００５０】
その後、施術者は、カップ本体部２１に対して、摺動面部品２２を挿入する。このとき、施術者は、カップ本体部２１の２つの回動支持軸挿入穴２３ａ，２３ｂと摺動面部品２２の２つの切り欠き部位２２ａ，２２ｂとが対向して揃うように向きを合わせて、摺動面部品２２をカップ本体部２１に挿入する。
【００５１】
次に、施術者は、図１１および図１２に示すように、インサート３０をカップ２０に第１方向一方側（−Ｚ側）から近づけてカップ２０の第１収容部２４内に挿入する。実際の手術においては、すでに大腿骨に設置された大腿側インプラント１２の骨頭部１２ａにインサート３０を被せてから関節整復の操作を行うことによって、インサート３０を骨頭部１２ａと共にカップ２０内に整復する方法を採用できる。
【００５２】
その後、施術者は、インサート３０を中心軸ＡＸ１周りに適切に回転させて、インサート３０の軸受け陥凹３３ａ，３３ｂとカップ２０の回動支持軸挿入穴２３ａ，２３ｂとが対向して揃うように、インサート３０の姿勢を調節する。このようにインサート３０の姿勢を調節することで、本実施形態においては、突出部３２ａ，３２ｂが身体のほぼ前後方向に並んで配置される。
【００５３】
突出部３２ａ，３２ｂは、手術症例においてネック部１２ｂとカップ２０とが衝突しやすい位置に合わせることが望ましい。臨床的観察から言えばネック部１２ｂとカップ２０との衝突位置は、後方脱臼でカップ２０の前方頭側、前方脱臼でカップ２０の後方尾側である。したがってインサート３０の突出部３２ａ，３２ｂも、カップ２０の前方頭側と後方尾側とに来るように配置するのが効果的である。
【００５４】
次に、施術者は、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すように、回動支持軸４０ａを回動支持軸挿入穴２３ａに挿入する。そして、施術者は、図１３（Ｃ）に示すように、回動支持軸４０ａを第２方向内側に移動させて、係合突部４３を係合部２３ｄに挿入させて係合させる。施術者は、図１３（Ｄ）に示すように、回動支持軸４０ａを第２方向内側に移動させることで生じた回動支持軸４０ａと回動支持軸挿入穴２３ａとの隙間に、支持軸留め具５０ａを挿入して固定する。これにより、回動支持軸４０ａがカップ２０に固定される。施術者は、回動支持軸４０ａと同様にして、回動支持軸４０ｂを回動支持軸挿入穴２３ｂに挿入して支持軸留め具５０ｂでカップ２０に固定する。なお、支持軸留め具５０ａ，５０ｂを固定する方法は、特に限定されない。
【００５５】
以上により、本実施形態の人工股関節１０の組み立てが完了し、人工股関節１０を患者に装着する手術が完了する。本実施形態によれば、関節可動域を確保しつつ、脱臼を十分に抑制できる人工股関節１０が得られる。以下、詳細に説明する。
【００５６】
図３０および図３１は、比較例１の人工股関節５１０を模式的に示す断面図である。図３０および図３１に示すように、人工股関節５１０においてカップ５２０には、カップ本体部５２１から第１方向一方側（−Ｚ側）に突出する高壁５２２が設けられている。すなわち、カップ５２０は、固定高壁型カップである。図３０（Ａ）から図３０（Ｃ）に示すように、人工股関節５１０において、大腿側インプラント１２が回動軸ＡＸ２周りの一方向き（＋Ｘ側から視て時計回りの向き）に回動する場合、ネック部１２ｂがカップ５２０の縁部と接触した後に、骨頭部１２ａが浮き上がっても骨頭部１２ａが逸脱しようとする側（図では左側）に高壁５２２が位置する。そのため、高壁５２２が防波堤となり、脱臼を抑制できる。
【００５７】
しかし、図３１（Ａ）から図３１（Ｃ）に示すように、人工股関節５１０において、大腿側インプラント１２が回動軸ＡＸ２周りの他方向き（＋Ｘ側から視て反時計回りの向き）に回動する場合、比較的小さい回動角度でネック部１２ｂが高壁５２２の縁部５２２ａに接触し、大腿側インプラント１２の回動が阻害される。この状態でさらに大腿側インプラント１２を回動させようとすると、縁部５２２ａを支点として骨頭部１２ａが浮き上がり、高壁５２２が設けられた側と逆側（図では右側）に容易に逸脱しやすい。したがって、比較例１の人工股関節５１０においては、高壁５２２が設けられた側への脱臼は抑制できる一方で、高壁５２２が設けられた側と逆側への脱臼が起こりやすい問題がある。
【００５８】
また、脱臼が生じない場合であっても、比較的小さい回動角度でネック部１２ｂが高壁５２２の縁部５２２ａと接触するため、大腿側インプラント１２における回動軸ＡＸ２周りの他方向きの関節可動域が狭くなる問題もある。これらの問題は、高壁５２２の突出高さが大きい程、大きくなる。したがって、高壁５２２の突出高さを大きくしにくく、結果として高壁５２２が設けられた側への脱臼抑制効果も十分に得にくい。また、例えば、高壁５２２を第３方向Ｙの両側に設けることも考えられるが、この場合、回動軸ＡＸ２周りのいずれの向きにおいても回動角度が小さくなり、人工股関節の関節可動域がより狭くなる問題がある。
【００５９】
以上の問題に対して、本実施形態によれば、図１０に示すように、ネック部１２ｂがインサート３０の突出部３２ａにおける縁部３２ｃに接触した後に、大腿側インプラント１２をさらに回動させても、突出部３２ａがネック部１２ｂによって第１収容部２４内に押し込まれてインサート３０全体が回動する。そのため、縁部３２ｃを支点として骨頭部１２ａが浮き上がりにくい。また、インサート３０が設けられることに起因する大腿側インプラント１２の可動域の低下が生じにくく、大腿側インプラント１２の回動角度を大きくできる。そのため、人工股関節１０の関節可動域を広くできる。さらに、インサート３０が回動することで、骨頭部１２ａの頂点側（図では左側）においては、インサート３０における反対側の突出部３２ｂがカップ２０よりも第１方向一方側（−Ｚ側）にせり上がってくる。そのため、突出部３２ｂが防波堤として機能し、骨頭部１２ａが頂点側に逸脱することを抑制できる。
【００６０】
図１０では、大腿側インプラント１２が回動軸ＡＸ２周りの一方向き（＋Ｘ側から視て時計回りの向き）に回動する場合について示しているが、上述した効果は、大腿側インプラント１２が回動軸ＡＸ２周りの他方向き（＋Ｘ側から視て反時計回りの向き）に回動する場合においても同様に得られる。すなわち、ネック部１２ｂによって突出部３２ｂが第１収容部２４内に押し込まれる場合、突出部３２ａがせり出して防波堤として機能する。
【００６１】
また、本実施形態によれば、インサート３０をカップ２０に連結する連結部６０が設けられているため、インサート３０がカップ２０から外れることを抑制できる。この点は、本実施形態における最重要点の一つである。仮に連結部６０が設けられないとすれば、図３２に示す比較例２の人工股関節６１０のように、インサート６３０と大腿側インプラント１２とが一体としてカップ２０から脱臼することを抑制できないためである。
【００６２】
比較例２の人工股関節６１０は、本実施形態の人工股関節１０に対して連結部６０が設けられていない点が異なる。人工股関節６１０では、大腿側インプラント１２の回動によってインサート６３０の一部がせり出しても、インサート６３０自体がカップ２０から抜け出ることを抑制できないため、せり出したインサート６３０の一部を防波堤として機能させることができない。したがって、人工股関節６１０におけるインサート６３０は、本実施形態のインサート３０とは異なり、骨頭部１２ａにインサート６３０を被せることで、インサート６３０の直径の大径骨頭として機能させられる程度の脱臼抑制効果しか得られず、十分な脱臼抑制効果を得られない。言い換えれば、連結部６０が設けられていない人工股関節６１０におけるインサート６３０は、本実施形態のインサート３０とは脱臼抑制に寄与する機能が全く異なり、脱臼抑制効果も十分に得られない。この点において、比較例２の人工股関節６１０は、本実施形態の人工股関節１０と全く異なる。
【００６３】
以上のように、本実施形態によれば、大腿側インプラント１２が回動軸ＡＸ２周りのいずれの向きに回動しても、インサート３０がカップ２０に対して回動して、関節可動域を確保でき、かつ、回動によってカップ２０よりも第１方向一方側（−Ｚ側）にせり出したインサート３０の部分を防波堤として機能させることができる。さらに、連結部６０によってインサート３０がカップ２０から逸脱することも抑制できる。したがって、関節可動域を確保しつつ、脱臼を十分に抑制できる人工股関節１０を実現できる。
【００６４】
なお、大腿側インプラント１２が第３方向Ｙと平行な軸周りに回動した場合には、ネック部１２ｂが移動する側に突出部３２が設けられていないため、ネック部１２ｂがインサート３０の縁部あるいはカップ２０の縁部と接触するまでの回動角度を十分に大きくできる。これにより、第３方向Ｙと平行な軸周りにおいても、人工股関節１０の関節可動域を確保できる。
【００６５】
上述した本実施形態の作用効果を言い換えれば、２つの突出部３２を有するインサート３０がカップ２０から逸脱することなく回動運動できる構造を採用することにより、脱臼が切迫する肢位において大腿側の要素であるネック部１２ｂ等がインサート３０の１つの突出部３２を押し下げることで、インサート３０の回動運動を生じさせ、骨頭部１２ａの頂点側のせり上がったもう１つの突出部３２が骨頭部１２ａの脱臼の防波堤となって、脱臼を抑制できる。
【００６６】
次に、上述した本実施形態の人工股関節１０が人体内に配置された場合について、本実施形態の作用効果をより詳細に説明する。まず、人工股関節が脱臼を起こす大きな原因動作としては、動作Ａ：股関節の屈曲内旋と、動作Ｂ：股関節の伸展外旋との２つの動作が挙げられる。動作Ａにおいてネック部はカップの前方に接近し、接触する。その後、骨頭部が浮き上がり、骨頭部はカップの後方へと逸脱し、いわゆる後方脱臼を起こす。動作Ｂにおいてネック部はカップの後方に接近し、接触する。その後、骨頭部が浮き上がり、骨頭部はカップの前方へと逸脱し、いわゆる前方脱臼を起こす。
【００６７】
本実施形態の人工股関節１０は、上述したように突出部３２ａ，３２ｂが身体のほぼ前後方向に沿って並んで配置されるように、身体に装着される。そのため、図２に示すように、股関節屈曲かつ内旋した場合（動作Ａ）に、大腿側インプラント１２のネック部１２ｂはカップ２０の前方頭側に接近し、インサート３０の前方頭側の部分に位置する突出部３２ｂをカップ２０内に押し込む。これにより、インサート３０が回動し、インサート３０の後方尾側の部分に位置する突出部３２ａがせり出す。従来、股関節屈曲かつ内旋する肢位においては、骨頭部がカップの後方尾側に逸脱していく向きに脱臼しやすいが、本実施形態では、せり出した突出部３２ａが骨頭部１２ａの脱臼を抑制する。
【００６８】
一方、図３に示すように、股関節伸展かつ外旋した場合（動作Ｂ）に、大腿側インプラント１２のネック部１２ｂはカップ２０の後方尾側に接近し、インサート３０の後方尾側の部分に位置する突出部３２ａをカップ２０内に押し込む。これにより、インサート３０が回動し、インサート３０の前方頭側の部分に位置する突出部３２ｂがせり出す。従来、股関節伸展かつ外旋する肢位においては、骨頭部がカップの前方頭側に逸脱していく向きに脱臼しやすいが、本実施形態では、せり出した突出部３２ｂが骨頭部１２ａの脱臼を抑制する。
【００６９】
以上により、本実施形態の人工股関節１０は人体内で前方脱臼および後方脱臼の両方に対して同時に十分な脱臼抑制効果を持つ。
【００７０】
ここで、例えば、すべての方向について脱臼を抑制することを考える。この場合、インサートをカップに対していずれの方向においても回動可能として、大腿側インプラントが回動してインサートを押し込んだ部分と反対側の部分がせり出すようにすることが考えられる。しかし、このような構成を実現しつつ、インサートをカップに連結する連結部を設けることは非常に困難である。したがって、このような構成にする場合、例えば図３２において示した連結部を備えない比較例２の人工股関節６１０と同様の構成になり、インサートがカップから逸脱することを抑制できず、結果的にインサートに防波堤としての機能を持たせることができない。そのため、脱臼を十分に抑制することができない。
【００７１】
ところで、臨床的に問題になっているのは、上述した前方脱臼および後方脱臼であり、このほぼ反対方向への２種類の脱臼を抑制することが特に重要である。一方で、それ以外の方向すなわち例えば左右方向への脱臼は前方脱臼および後方脱臼に比べて生じにくく、インサートの一部をせり出させて防波堤とする機能を付与する必要性が低い。そこで、本実施形態では、脱臼が生じにくい方向に沿った回動軸ＡＸ２周りにインサート３０を回動可能にカップ２０に連結する連結部６０を設け、脱臼が生じやすい方向において上述したようにインサート３０の部分がせり出して脱臼を抑制できる構成とした。
【００７２】
このように、本実施形態においては、インサート３０を１つの軸周りに回動可能にカップ２０に連結すればよいため、例えば上述した凹凸嵌合構造等によって、連結部６０を容易に設けることができる。したがって、本実施形態によれば、脱臼抑制の必要性が高い方向に沿って突出部３２ａ，３２ｂを配置しつつ、脱臼抑制の必要性が高い方向と直交する方向に回動軸ＡＸ２を設けることで、臨床的要求を満たしつつ、好適に脱臼を抑制することができる。
【００７３】
上述した作用効果を言い換えれば、比較例２の人工股関節６１０の場合、連結部６０が設けられていないため、例えばインサート６３０はいずれの方向にも回動可能である。しかし、一方で、インサート６３０ごとカップ２０から逸脱しやすくインサート６３０を防波堤として利用できないため脱臼抑制効果を十分に得られない。これに対して、本実施形態では、脱臼が生じやすい方向と脱臼が生じにくい方向とに基づいてインサート３０の回動する方向を限定して、インサート３０がカップ２０から逸脱することを抑制できる連結部６０を設ける構成とした。これにより、本実施形態においては、比較例２の人工股関節６１０に比して、脱臼抑制効果を大きく向上することができ、関節可動域の確保と十分な脱臼抑制効果との両立を実現できる。
【００７４】
また、本実施形態によれば、連結部６０は、軸受け陥凹３３ａ，３３ｂと、回動支持軸４０ａ，４０ｂの軸本体部４２と、の凹凸嵌合構造を有する。そのため、連結部６０の構成を簡単化できる。
【００７５】
また、本実施形態によれば、突出部３２ａ，３２ｂが設けられているため、ネック部１２ｂによって一部が押し込まれることでせり出すインサート３０の部分の突出高さを大きくすることができる。これにより、せり出すインサート３０の部分による防波堤としての機能を向上させることができ、脱臼をより抑制できる。
【００７６】
また、本実施形態によれば、連結部６０の凹凸嵌合構造は、緩い嵌合である。そのため、インサート３０は、カップ２０に対してある程度遊びを持って連結され、第１方向Ｚの移動が許容される。これにより、図８（Ｃ）、図９（Ｃ）および図１０（Ｃ）に示すようなインサート３０と骨頭部１２ａとが一体となってカップ２０から浮き上がり脱臼しようとする向きの動きが、その遊びの分だけ許容される。具体的には軸受け陥凹３３ａ、３３ｂの内側面が回動支持軸４０ａ、４０ｂの軸本体部４２と接触するまで、インサート３０の移動が許容される。したがって、図８（Ｃ）、図９（Ｃ）および図１０（Ｃ）に示すように大腿側インプラント１２の回動角度をより大きくすることができ、人工股関節１０の関節可動域をより広くすることができる。
【００７７】
また、例えば、拘束型カップを備える人工股関節では、ネック部とカップ辺縁との衝突が頻繁に起こりやすい。また、骨頭部の逸脱を許さない強すぎる関節結合であることから、大腿側インプラントに骨頭部が拘束型カップから引き抜かれる方向に力が加えられた場合、拘束型カップおよび大腿側インプラントにかかる負荷が大きい。そのため、拘束型カップを備える人工股関節においては、手術後早期に、拘束型カップおよび大腿側インプラントの破損、拘束型カップと骨盤臼蓋との境界の緩み、および大腿側インプラントと大腿骨との境界の緩みが生じやすい。このように、拘束型カップを備える人工股関節は、耐久性が低い問題があった。
【００７８】
これに対して、本実施形態によれば、インサート３０の第２収容部３４の開口部は、骨頭部１２ａの最大断面以上の大きさを有している。そのため、骨頭部１２ａの第２収容部３４への挿入逸脱を自由に行うことが可能である。これは、拘束型カップが狭い開口部により骨頭部の逸脱を不可能にすることで脱臼抑制機能を得ているのとは全く異なっている。このようなインサート３０に対する骨頭部１２ａの挿入逸脱を可能とする構成により、大腿側インプラント１２に骨頭部１２ａがインサート３０から引き抜かれる方向に力が加えられても、カップ２０および大腿側インプラント１２に加えられる負荷を小さくすることができる。したがって、本実施形態の人工股関節１０では、カップ２０および大腿側インプラント１２が破損することを抑制でき、カップ２０と骨盤臼蓋ＰＡとの境界の緩みが生じることを抑制できる。また、大腿側インプラント１２と大腿骨との境界の緩みが生じることも抑制できる。その結果、拘束型カップを備える人工股関節に比べて、人工股関節１０の耐久性を向上させることができる。
【００７９】
また、一般的に、下肢を牽引する時のように骨頭部１２ａがインサート３０から引き抜かれる方向の力で脱臼する可能性は小さく、引き抜き外力による骨頭部１２ａの小距離の逸脱と復帰は安全な動きと考えられる。したがって、インサート３０に対する骨頭部１２ａの挿入逸脱を可能とする構成によって、カップ２０および大腿側インプラント１２に加えられる負荷を低減しつつも、必要な脱臼抑制効果を好適に得ることができる。
【００８０】
また、本実施形態では上述したようにネック部１２ｂがインサート３０の縁部３２ｃに接触した状態からさらに回動する場合、インサート３０が回動する。これにより、ネック部１２ｂがインサート３０に接触しても、カップ２０および大腿側インプラント１２に負荷が加えられることをより抑制できる。これにより、カップ２０および大腿側インプラント１２が破損することをより抑制でき、カップ２０と骨盤臼蓋ＰＡとの境界の緩み、および大腿側インプラント１２と大腿骨との境界の緩みが生じることをより抑制できる。したがって、人工股関節１０の耐久性をより向上できる。
【００８１】
また、本実施形態では上述したように、インサート３０と骨頭部１２ａとが一体となってカップ２０から浮き上がり脱臼しようとする動きがある程度許容される。そのため、ネック部１２ｂがカップ２０の縁部と接触した後に、さらに大腿側インプラント１２が回動した場合であっても、カップ２０と骨盤臼蓋ＰＡとの境界にかかる負担、および大腿側インプラント１２と大腿骨との境界にかかる負担を軽減することができる。
【００８２】
また、本実施形態によれば、摺動面部品２２が設けられ、摺動面部品２２の内部はインサート３０が収容される第１収容部２４である。そのため、本実施形態のようにカップ本体部２１の内側面２１ｄに骨盤臼蓋ＰＡにカップ本体部２１を固定する目的のネジ挿入孔２１ａ，２１ｂによる凹凸が設けられていても、摺動面である第１収容部２４の内側面を滑らかな半球面にすることができる。これにより、インサート３０が回動した場合に生じるインサート３０とカップ２０との間の摩擦を低減することができ、インサート３０をカップ２０に対して回動させやすくできる。
【００８３】
＜第１実施形態の変形例＞
図１４は、第１実施形態の変形例である人工股関節１１０を示す斜視図である。図１４に示すように、人工股関節１１０において、インサート１３０の突出部１３２ａ，１３２ｂの突出高さは、周方向の中心から周方向両側に向かうに従って、小さくなっている。突出部１３２ａ，１３２ｂにおける周方向中央の第１方向一方側（−Ｚ側）の端部は、骨頭部１２ａよりも第１方向一方側に位置する。人工股関節１１０のその他の構成は、上述した人工股関節１０の構成と同様である。
【００８４】
本変形例によれば、突出部１３２ａ，１３２ｂの突出高さをより大きくできるため、脱臼抑制効果をより大きく得られる。
【００８５】
＜第２実施形態＞
図１５および図１６は、本実施形態の人工股関節２１０を示す斜視図である。図１７は、カップ２２０を示す斜視図である。図１８は、カップ２２０を第１方向一方側（−Ｚ側）から視た図である。図１９は、カップ２２０を第３方向Ｙに沿って視た図である。図２０は、カップ２２０を第２方向Ｘに沿って視た図である。図２１は、インサート２３０を示す斜視図である。図２２は、インサート２３０を第１方向一方側（−Ｚ側）から視た図である。図２３は、インサート２３０を第３方向Ｙに沿って視た図である。図２４は、インサート２３０を第２方向Ｘに沿って視た図である。図１５は、本実施形態の人工股関節２１０が基準姿勢にある場合を示している。なお、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。
【００８６】
本実施形態においてカップ２２０は、図１７から図２０に示すように、第１方向一方側（−Ｚ側）に開口する半球殻状のカップ本体部２２１と、カップ本体部２２１の第１方向一方側の端部に設けられた円柱状の軸部（凸部）２２４ａ，２２４ｂと、を備える。軸部２２４ａと軸部２２４ｂとは、中心軸ＡＸ１を第２方向Ｘに挟んで配置されている。軸部２２４ａ，軸部２２４ｂは、カップ本体部２２１の内側面２２１ｄよりも第２方向内側（径方向内側）に突出する。本実施形態においてカップ２２０は、例えば、単一の部材である。
【００８７】
本実施形態においてインサート２３０は、図２１から図２４に示すように、第１方向一方側（−Ｚ側）に開口する半球殻状のインサート本体部２３１と、インサート本体部２３１から第１方向一方側に突出する突出部２３２ａ，２３２ｂと、を有する。突出部２３２ａ，２３２ｂの径方向の寸法は、第１方向Ｚの全体に亘ってインサート本体部２３１の壁部における径方向の寸法と同じである。突出部２３２ａ，２３２ｂの第１方向一方側の面は、周方向に延びる平坦面である。
【００８８】
図２１および図２２に示すように、突出部２３２ａと突出部２３２ｂとの周方向の間には、インサート本体部２３１の第１方向一方側（−Ｚ側）の面の一部である平坦部２３１ａ，２３１ｂが設けられている。平坦部２３１ａ，２３１ｂと、突出部２３２ａ，２３２ｂの第１方向一方側の面とは、平行である。平坦部２３１ａ，２３１ｂと、突出部２３２ａ，２３２ｂの第１方向一方側の面とは、傾斜面によって互いに接続されている。
【００８９】
平坦部２３１ａの周方向の中央における第２方向外側の部分には、平坦部２３１ａから第１方向一方側（−Ｚ側）に突出する四角柱状の軸受突起２３４ａが設けられている。平坦部２３１ｂの周方向の中央における第２方向外側の部分には、平坦部２３１ｂから第１方向一方側に突出する四角柱状の軸受突起２３４ｂが設けられている。図２３および図２４に示すように、軸受突起２３４ａ，２３４ｂの第１方向一方側の端部は、突出部２３２ａ，２３２ｂの第１方向一方側の端部よりも第１方向他方側（＋Ｚ側）に位置する。
【００９０】
本実施形態において軸受け陥凹（凹部）２３３ａ，２３３ｂは、図２１および図２４に示すように、軸受突起２３４ａ，２３４ｂの第１方向一方側（−Ｚ側）から第１方向他方側（＋Ｚ側）に窪む。軸受け陥凹２３３ａ，２３３ｂは、インサート本体部２３１まで跨って設けられている。軸受け陥凹２３３ａ，２３３ｂは、第２方向外側に開口する。
【００９１】
図１５に示すように、軸受け陥凹２３３ａ，２３３ｂには、軸部２２４ａ，２２４ｂがそれぞれ嵌合されている。本実施形態においては、軸受け陥凹２３３ａ，２３３ｂと軸部２２４ａ，２２４ｂとによって連結部が構成されている。これにより、図１６に示すように、インサート２３０は、カップ２２０に対して、回動軸ＡＸ２周りに回動可能に連結されている。本実施形態において軸受け陥凹２３３ａ，２３３ｂと軸部２２４ａ，２２４ｂとの間の隙間は十分に小さい。この場合であっても、関節可動域を確保しつつ、脱臼を十分に抑制できる人工股関節２１０が得られる。
【００９２】
＜第３実施形態＞
図２５および図２６は、本実施形態の人工股関節３１０を示す断面図である。図２５は、本実施形態の人工股関節３１０が基準姿勢にある場合を示している。なお、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。
【００９３】
本実施形態においてインサート３３０は、図２５に示すように、第１実施形態のインサート３０と異なり、突出部３２を有していない。本実施形態においてインサート３３０は、第１実施形態のインサート本体部３１とほぼ同様の構成である。インサート３３０は、全体がカップ２０の第１収容部２４内に収容可能である。図２５に示す基準姿勢において、インサート３３０の第１方向一方側（−Ｚ側）の面は、カップ２０の第１方向一方側の面と同一平面上に配置されている。
【００９４】
図２６に示すように、本実施形態においてネック部１２ｂが回動すると、インサート３３０の内縁部３３０ｂがネック部１２ｂに接触し、インサート３３０における第３方向一方側（−Ｙ側）の部分３３２ｄが第１収容部２４内に押し込まれる。これにより、インサート３３０が回動して、インサート３３０における第３方向他方側（＋Ｙ側）の部分３３２ｂがカップ２０よりも第１方向一方側（−Ｚ側）にせり出す。したがって、部分３３２ｂが第１実施形態の突出部３２と同様に防波堤として機能し、脱臼抑制効果が得られる。このように、突出部３２が設けられていない状態であっても、関節可動域を確保しつつ、脱臼をある程度まで抑制できる人工股関節３１０が得られる。
【００９５】
＜第４実施形態＞
図２７は、本実施形態の人工股関節４１０を示す斜視図である。図２８は、本実施形態のカップ４２０を示す斜視図である。図２９は、本実施形態のインサート４３０を示す斜視図である。図２９は、基準姿勢の場合のインサート４３０を示している。なお、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。
【００９６】
本実施形態においてカップ４２０は、図２７および図２８に示すように、第１方向他方側（＋Ｚ側）凸となる半球状のカップ本体部４２１と、カップ本体部４２１に設けられた第１収容部４２１ａの内側面から第２方向内側に突出する軸部（凸部）４２４ａ，４２４ｂと、を有する。第１収容部４２１ａは、カップ本体部４２１の第１方向一方側（−Ｚ側）の面から第１方向他方側に窪み、内部が第２方向Ｘに延びる半円柱状の穴である。第１収容部４２１ａの底面４２１ｂは、半円筒状の面であり、インサート４３０が摺動する摺動面である。
【００９７】
本実施形態においてインサート４３０は、図２９に示すように、第２方向Ｘに延びる半円柱状のインサート本体部４３１と、インサート本体部４３１から第１方向一方側（−Ｚ側）に突出する突出部４３２ａ，４３２ｂと、を有する。インサート本体部４３１には、第２収容部４３４が設けられている。第２収容部４３４は、インサート本体部４３１の第１方向一方側の面から第１方向他方側（＋Ｚ側）に窪み、中心点Ｃを中心とする半球状の穴である。
【００９８】
インサート本体部４３１には、中心軸ＡＸ１を第２方向Ｘに挟んだ両側に軸受け陥凹（凹部）４３３ａ，４３３ｂが形成されている。図２７に示すように、軸受け陥凹４３３ａ，４３３ｂには、カップ４２０の軸部４２４ａ，４２４ｂが嵌合されている。すなわち、本実施形態においては、軸受け陥凹４３３ａ，４３３ｂと軸部４２４ａ，４２４ｂとによって連結部が構成されている。これにより、インサート４３０は、回動軸ＡＸ２周りに回動可能にカップ４２０に連結される。突出部４３２ａ，４３２ｂは、第２収容部４３４の開口縁部の第３方向Ｙの両側に設けられている。突出部４３２ａ，４３２ｂは、周方向に沿って延びている。突出部４３２ａ，４３２ｂの突出高さは、周方向の中心から周方向両側に向かうに従って、小さくなっている。
【００９９】
本実施形態において軸受け陥凹４３３ａ，４３３ｂと軸部４２４ａ，４２４ｂとの間の隙間は十分に小さい。この場合であっても、関節可動域を確保しつつ、脱臼を十分に抑制できる人工股関節４１０が得られる。
【０１００】
なお、上記各実施形態においては、インサートとカップとの摺動面は、半球面あるいは半円筒状の面である場合について説明したが、これに限られない。インサートとカップとが回動軸ＡＸ２周りに回動可能であれば、インサートとカップとの摺動面はどのような形状であってもよい。
【０１０１】
また、上記各実施形態において連結部は、インサートに設けられた凹部と、カップに設けられ、凹部に嵌合される凸部と、を有する構成としたが、これに限られない。連結部の構成は、インサートとカップとを回動軸ＡＸ２周りに回動可能に連結し、インサートの第１方向一方側（−Ｚ側）への移動を規制するならば、特に限定されない。例えば、連結部は、カップに設けられた凹部と、インサートに設けられ、凹部に嵌合される凸部と、を有する構成であってもよい。また、連結部は、凹凸嵌合構造以外の連結構造であってもよい。例えば、連結部は、ネジ等を用いてインサートとカップとを連結する構造であってもよい。
【０１０２】
また、上記の第１実施形態、第２実施形態および第４実施形態においては、突出部のうちのいずれか一方が設けられなくてもよい。また、突出部の形状は、特に限定されない。
【０１０３】
また、上記各実施形態においては、人工関節として人工股関節の例を示したが、これに限られない。本発明は、人工股関節以外のどのような人工関節であっても適用可能である。他の人工関節に適用される場合、可動部材は、カップが固定される骨に対して可動する骨に埋め込まれるインプラントに相当する。上記の各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１０…人工股関節（人工関節）、１２…大腿側インプラント（可動部材）、１２ａ…骨頭部、１２ｂ…ネック部、２０，２２０，４２０，５２０…カップ、２４，４２１ａ…第１収容部、３０，１３０，２３０，３３０，４３０…インサート、３１，２３１，４３１…インサート本体部、３２，３２ａ，３２ｂ，１３２ａ，１３２ｂ，２３２ａ，２３２ｂ，４３２ａ，４３２ｂ…突出部、３３ａ，３３ｂ，２３３ａ，２３３ｂ，４３３ａ，４３３ｂ…軸受け陥凹（凹部）、３４，４３４…第２収容部、４２…軸本体部（凸部）、６０…連結部、２２４ａ，２２４ｂ，４２４ａ，４２４ｂ…軸部（凸部）、ＡＸ２…回動軸、Ｘ…第２方向、Ｚ…第１方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【国際調査報告】
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