(57)【要約】【課題】疾患のある、または機能障害のある球関節を置き換えるように設計された整形外科関節補綴に関し、好適なレセプタクルおよび対応する嵌合部材を提供する。【解決手段】整形外科の間接における嵌合部材を受け入れるためのレセプタクルであって、このレセプタクルは、通常使用時に、嵌合部材と接触するように成形された第１の部分と、通常使用時に、嵌合部材と接触しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分は、非球面を備える。レセプタクルによって受け入れられるようにした嵌合部材が実現され、この嵌合部材は、通常使用時に、レセプタクルと接触するように成形された第１の部分と、通常使用時に、レセプタクルと接触しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分は、非球面を備える。また、通常楕円形状のレセプタクルおよび頭部が開示される。【選択図】図３
2016028789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
嵌合部材を受け入れるためのレセプタクルであって、
通常使用時に、前記嵌合部材と接触するように成形された第１の部分と、
通常使用時に、前記嵌合部材と接触しないように成形された第２の部分とを備え、
前記第１の部分は、非球面を備えることを特徴とするレセプタクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レセプタクルおよび対応する嵌合部材に関するものである。特に、本発明は、疾患のある、または機能障害のある球関節（ball and socket joints）を置き換えるように設計された整形外科関節補綴（orthopaedic joint prostheses）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常の状況下では、球およびソケットの要素（ball and socket elements）は、剛体要素とみなされ、その幾何学的形状は、設計および製造時に定められる。実際には、身体に取り付けた後に両方の要素が、使用時に加えられる機械力を通じて、または取り付け過程において一時的に加えられる力を通じて変形作用を受ける可能性がある。これらの構成要素に対する変形は、使用される補綴材料の性質、または補綴の構成要素が受ける力の大きさに応じて、恒久的なものであるか、または一時的なものである。本明細書では、これらの変形の効果を考慮し軽減するための新規性のあるアプローチについて説明する。
【０００３】
従来、球関節の嵌合部分は、部分的球体であると考えられている。主に流体膜潤滑を最大化するように設計されている球関節に関して、これらの球体は一般的に高い幾何学的精度および高表面仕上げを有し、その相対的サイズはそれらの間の差が小さくなるようなサイズであり、これはクリアランスと通常称される。このクリアランスは、存在する可能性のある潤滑流体の進入を許し、これにより、関節が運動しているときに球関節内の回転摩擦が減少する。
【０００４】
この最適なクリアランスは、小さく、球関節軸受の直径の０．５％未満である。このクリアランスが実質的に縮小されると、潤滑剤の進入が阻害されるので、軸受の回転摩擦が高まる。この結果、デバイスの骨結合部に過剰な摩擦トルクが加えられるので、骨成長の阻害とデバイスの結合部の緩みにより初期故障が生じる。クリアランスが大きすぎると、潤滑剤の機能が、球とソケットとの間の接触面積の減少と軸受の接触領域の周りの潤滑剤取り込み幾何学的形状への不都合な変化とによって損なわれる。
【０００５】
カップ構成要素を考えると、これは、通常は、身体の調製寛骨臼と接触する半球状外面とカップ座面を備える内側（おそらく）部分球体とからなる。圧入デバイス上では、寛骨臼は、通常、球形リーミング工具を使って対応する球面で調製される。調製球面は、カップの外面の直径に比べて小さい直径を有し、したがって、強制的に適所に配置されたときに、カップデバイスは、形状を変化させるように作用する寛骨臼の調製表面からの圧縮力を受ける。これらの力は、カップの開口径の周りで均一であるか、または寛骨臼の性質に応じて不均一であるものとしてよい。したがって、力がカップデバイスに作用し、変形を通じてその実効サイズを縮小するが、不均一にも作用することができ、そのためデバイスの座面を適切な潤滑特性を支える十分な球形にもはやしない。
【０００６】
体重負荷の結果さらに力が生じると、この力がカップ構成要素に作用する。これらの力は、カップ座面の全口径を縮小する働きをするか、またはデバイスを、支持性を損なう十分な非球面にする働きもする。
【０００７】
これらの変形の大きさは、一般的に、軸受口径の０．５％の領域内にあり、したがって、動作中に軸受によって伝えられる摩擦トルクを変化させることによって軸受の性能に影響を及ぼしうる。
【０００８】
頭部構成要素も、取り付けのせいで何らかの形状変化を受ける可能性がある。頭部構成要素が、薄い断面を有し、調製された大腿骨上でのある程度の圧入を必要とする場合、セメント固定および非セメント固定の両方の再表面処理大腿骨構成要素の場合のように、設計仕様からの大腿骨調製の誤差があると、頭部構成要素の内部負荷が非対称になる。次いで、これにより、元々丸い構成要素の逸脱が生じる。次いで、これにより、頭部の球面に収差が生じ、したがって、支持性が損なわれることに関わる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００８／０１５２８９号パンフレット
【特許文献２】独国特許発明第１０３４３８８９号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１７０４９６１号明細書
【特許文献４】国際公開第２００７／０９６８７９号パンフレット
【特許文献５】国際公開第２００８／０５８７５６号パンフレット
【特許文献６】特表２０００−５１２１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の問題を克服することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施形態は、発生する変形に関して対応する許容性を有するカップおよび頭部デバイスを外科医に提供するものである。したがって、本発明の実施形態の利点は、取り付けおよび運用時に発生するこれらすべての変形の正味の影響を低減することである。
【００１２】
本発明の第１の態様によれば、嵌合部材を受け入れるためのレセプタクルが実現され、このレセプタクルは、使用するときに、嵌合部材と接触するように成形された第１の部分と、使用するときに、嵌合部材と接触しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分は、非球面を備える。
【００１３】
第１の部分は、球面をさらに備えることができる。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、嵌合部材を受け入れるためのレセプタクルが実現され、このレセプタクルは、
使用するときに、嵌合部材と接触するように成形された第１の部分と、使用するときに、嵌合部材と接触しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分は、非対称表面を備える。
【００１５】
非対称表面を備える第１の部分の特徴は、その表面がレセプタクルと交差する軸に関して回転対称を有しないことを意味する。
【００１６】
第１の部分は、対称表面をさらに備えることができる。
【００１７】
対称表面を備える第１の部分の特徴は、その表面がレセプタクルと交差する軸に関して回転対称を有することを意味する。
【００１８】
本発明の第３の態様によれば、嵌合部材を受け入れるためのレセプタクルが実現され、このレセプタクルは、使用するときに、嵌合部材と接触するように成形された第１の部分と、使用するときに、嵌合部材と接触しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分および第２の部分の表面は、不連続である。
【００１９】
本発明の第４の態様によれば、嵌合部材を受け入れるためのレセプタクルが実現され、このレセプタクルは、使用するときに、嵌合部材と接触するように成形された第１の部分と、使用するときに、嵌合部材と接触しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分および第２の部分の少なくとも一方は、使用するときに、レセプタクルの変形を補正するように成形される。
【００２０】
本発明の第５の態様によれば、レセプタクルによって受け入れられるようにした嵌合部材が実現され、この嵌合部材は、使用するときに、レセプタクルと接触するように成形された第１の部分と、使用するときに、レセプタクルと接触しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分は、非球面を備える。
【００２１】
第１の部分は、球面をさらに備えることができる。
【００２２】
本発明の第６の態様によれば、レセプタクルによって受け入れられるようにした嵌合部材が実現され、この嵌合部材は、使用するときに、レセプタクルと接触するように成形された第１の部分と、使用するときに、レセプタクルと接触しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分は、非対称表面を備える。
【００２３】
第１の部分は、対称表面をさらに備えることができる。
【００２４】
本発明の第７の態様によれば、レセプタクルによって受け入れられるようにした嵌合部材が実現され、この嵌合部材は、使用するときに、レセプタクルと接触するように成形された第１の部分と、使用するときに、レセプタクルと接触しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分および第２の部分の表面は、不連続である。
【００２５】
本発明の第８の態様によれば、レセプタクルによって受け入れられるようにした嵌合部材が実現され、この嵌合部材は、使用するときに、レセプタクルと接触するように成形された第１の部分と、使用するときに、レセプタクルと接触しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分および第２の部分の少なくとも一方は、使用するときに、嵌合部材および／またはレセプタクルの変形を補正するように成形される。
【００２６】
本発明の第１から第８までの態様では、第２の部分は、通常使用時に、嵌合部材と接触しないように成形される。運動の両極端において、第２の部分は瞬間的嵌合部材と接触する可能性がある。
【００２７】
変形という用語は、レセプタクルのたわみまたは歪みを意味するものとすることができる。
【００２８】
補正という用語は、レセプタクルの変形を回避することを意味するものとすることができる。
【００２９】
補正という用語は、レセプタクルの変形を防止することを意味するものとすることができる。
【００３０】
補正という用語は、レセプタクルの変形を軽減することを意味するものとすることができる。
【００３１】
補正という用語は、レセプタクルの変形を最小限度に抑えることを意味するものとすることができる。
【００３２】
本発明の第９の態様によれば、第５から第８までの態様のいずれかによる嵌合部材と組み合わせた第１から第４までの態様のいずれかによるレセプタクルを備えるシステムが実現される。
【００３３】
本発明の第１から第９までの態様によるデバイスおよびシステムを使用すると、座面の直接的接触が可能になる。つまり、座面同士の間にクリアランスがなくなるものとしてよい。このようなデバイスは、非常に低い摩擦を示す材料から作られる。
【００３４】
本発明の第１０の態様によれば、嵌合部材を受け入れるためのレセプタクルが実現され、このレセプタクルは、使用するときに、嵌合部材と嵌合するように成形された第１の部分と、使用するときに、嵌合部材と嵌合しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分は、使用するときに、流体がレセプタクルと嵌合部材との間を流れるように成形された非球面を備える。
【００３５】
第１の部分は、球面をさらに備えることができる。
【００３６】
本発明の第１１の態様によれば、嵌合部材を受け入れるためのレセプタクルが実現され、このレセプタクルは、使用するときに、嵌合部材と嵌合するように成形された第１の部分と、使用するときに、嵌合部材と嵌合しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分は、流体がレセプタクルと嵌合部材との間を流れるように成形された非対称表面を有する。
【００３７】
非対称表面を備える第１の部分の特徴は、その表面がレセプタクルと交差する軸に関して回転対称を有しないことを意味する。
【００３８】
第１の部分は、対称表面をさらに備えることができる。
【００３９】
対称表面を備える第１の部分の特徴は、その表面がレセプタクルと交差する軸に関して回転対称を有することを意味する。
【００４０】
本発明の第１２の態様によれば、嵌合部材を受け入れるためのレセプタクルが実現され、このレセプタクルは、使用するときに、嵌合部材と嵌合するように成形された第１の部分と、使用するときに、嵌合部材と嵌合しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分および第２の部分は、不連続であり、第１の部分は、流体がレセプタクルと嵌合部材との間を流れるように成形されている。
【００４１】
本発明の第１３の態様によれば、嵌合部材を受け入れるためのレセプタクルが実現され、このレセプタクルは、使用するときに、嵌合部材と嵌合するように成形された第１の部分と、使用するときに、嵌合部材と嵌合しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分は、レセプタクルの変形を補正するように成形され、第１の部分は、流体がレセプタクルと嵌合部材との間を流れるように成形されている。
【００４２】
変形という用語は、レセプタクルのたわみまたは歪みを意味するものとすることができる。
【００４３】
補正という用語は、レセプタクルの変形を回避することを意味するものとすることができる。
【００４４】
補正という用語は、レセプタクルの変形を防止することを意味するものとすることができる。
【００４５】
補正という用語は、レセプタクルの変形を軽減することを意味するものとすることができる。
【００４６】
補正という用語は、レセプタクルの変形を最小限度に抑えることを意味するものとすることができる。
【００４７】
本発明の第１４の態様によれば、レセプタクルによって受け入れられるようにした嵌合部材が実現され、この嵌合部材は、使用するときに、レセプタクルと嵌合するように成形された第１の部分と、使用するときに、レセプタクルと嵌合しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分は、流体がレセプタクルと嵌合部材との間を流れるように成形された非球面を備える。
【００４８】
第１の部分は、球面をさらに備えることができる。
【００４９】
本発明の第１５の態様によれば、レセプタクルによって受け入れられるようにした嵌合部材が実現され、この嵌合部材は、使用するときに、レセプタクルと嵌合するように成形された第１の部分と、使用するときに、レセプタクルと嵌合しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分は、流体がレセプタクルと嵌合部材との間を流れるように成形された非対称表面を有する。
【００５０】
第１の部分は、対称表面をさらに備えることができる。
【００５１】
本発明の第１６の態様によれば、レセプタクルによって受け入れられるようにした嵌合部材が実現され、この嵌合部材は、使用するときに、レセプタクルと嵌合するように成形された第１の部分と、使用するときに、レセプタクルと嵌合しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分および第２の部分は、不連続であり、第１の部分は、流体がレセプタクルと嵌合部材との間を流れるように成形されている。
【００５２】
本発明の第１７の態様によれば、レセプタクルによって受け入れられるようにした嵌合部材が実現され、この嵌合部材は、使用するときに、レセプタクルと嵌合するように成形された第１の部分と、使用するときに、レセプタクルと嵌合しないように成形された第２の部分とを備え、第１の部分および第２の部分の少なくとも一方は、使用するときに、嵌合部材および／またはレセプタクルの変形を補正するように成形され、第１の部分は、流体がレセプタクルと嵌合部材との間を流れるように成形されている。
【００５３】
本発明の第１０から第１７までの態様では、第２の部分は、通常使用時に、嵌合部材と接触しないように成形される。運動の両極端において、第２の部分は瞬間的嵌合部材と接触する可能性がある。
【００５４】
変形という用語は、レセプタクルのたわみまたは歪みを意味するものとすることができる。
【００５５】
補正という用語は、レセプタクルの変形を回避することを意味するものとすることができる。
【００５６】
補正という用語は、レセプタクルの変形を防止することを意味するものとすることができる。
【００５７】
補正という用語は、レセプタクルの変形を軽減することを意味するものとすることができる。
【００５８】
補正という用語は、レセプタクルの変形を最小限度に抑えることを意味するものとすることができる。
【００５９】
本発明の第１８の態様によれば、本発明の第１４から第１７までの態様のいずれかによる嵌合部材と組み合わせた本発明の第１０から第１３までの態様のいずれかによるレセプタクルを備えるシステムが実現される。
【００６０】
本発明の第１０から第１８までの態様によるデバイスおよびシステムでは、流体が、使用時（例えば、人工股関節の関節動作時）に、レセプタクルと嵌合部材との間に形成された空隙内に進入し、および／または流入することができる。流体は、潤滑剤とすることができる。流体は、合成物質とすることができる。流体は、天然物質とすることができる。流体は、体液とすることができる。流体は、滑液とすることができる。
【００６１】
本発明の第１９の態様によれば、嵌合部材を受け入れるためのレセプタクルが実現され、このレセプタクルは、不等辺三角形または長楕円によって画成される嵌合面を備える。
【００６２】
本発明の第２０の態様によれば、上にある第１の部分と、下にある第２の部分とを有するカップの形態のレセプタクルが実現され、第１の部分および第２の部分は、異なる半径値を有する。
【００６３】
第２の部分に対する第１の部分の半径値は、比Ｒ１／Ｒ２で与えることができるが、ただし、Ｒ１／Ｒ２は０．９９５３１０から０．９９９９９９までの範囲内である。
【００６４】
Ｒ１／Ｒ２は、０．９９６６０３から０．９９９１９９までの範囲内とすることができる。
【００６５】
Ｒ１とＲ２との中心は、Ｘ１が１７８μｍから４１６μｍの範囲内にあるものとしてカップの面に沿った方向に距離Ｘ１だけ隔てられうる。
【００６６】
Ｘ１は、２０８μｍから３１２μｍまでの範囲内とすることができる。
【００６７】
Ｒ１とＲ２との中心は、Ｚ１が１５６μｍから３１２μｍの範囲内にあるものとしてカップの軸に沿った方向に距離Ｚ１だけ隔てられうる。
【００６８】
Ｚ１は、１７８μｍから２５０μｍまでの範囲内とすることができる。
【００６９】
本発明の任意の態様によるレセプタクルまたは嵌合部材が用意され、レセプタクルはソケットである。
【００７０】
本発明の任意の態様によるレセプタクルまたは嵌合部材が用意され、レセプタクルはカップである。
【００７１】
本発明の任意の態様によるレセプタクルまたは嵌合部材が用意され、レセプタクルは半球である。
【００７２】
本発明の任意の態様によるレセプタクルまたは嵌合部材が用意され、レセプタクルは部分的半球である。
【００７３】
本発明の任意の態様によるレセプタクルまたは嵌合部材が用意され、レセプタクルは挿入物である。
【００７４】
本発明の任意の態様によるレセプタクルまたは嵌合部材が用意され、第１の部分は座面である。
【００７５】
本発明の任意の態様によるレセプタクルまたは嵌合部材が用意され、嵌合面は座面である。
【００７６】
本発明の任意の態様によるレセプタクルまたは嵌合部材が用意され、嵌合部材は移動可能部材である。
【００７７】
本発明の任意の態様によるレセプタクルまたは嵌合部材が用意され、嵌合部材は玉である。
【００７８】
本発明の任意の態様によるレセプタクルまたは嵌合部材が用意され、嵌合部材は頭部である。
【００７９】
本発明の任意の態様によるレセプタクルまたは嵌合部材が用意され、レセプタクルまたは嵌合部材の少なくとも一方は、金属、金属合金、セラミック、プラスチック、およびそれらの組み合わせからなる群から選択された材料から少なくとも一部は作られたものである。
【００８０】
本発明の第２１の態様によれば、本発明の関連する態様による嵌合部材と組み合わせた本発明の関連する態様によるレセプタクルを備えるシステムが実現される。
【００８１】
本発明の第２２の態様によれば、頭部を受け入れるためのカップが形成され、カップは、式
【００８２】
【数１】
2016028789.tif 000003
【００８３】
によって定義される嵌合面を備え、
式中、
ｘは、カップの最大のたわみの方向に対応する方向として定義され、
ｙは、カップの面に平行で、ｘに垂直な方向であり、
ｚは、ｘとｙの両方に垂直であり、
ａは、ｘ軸に沿った半径であり、
ｂは、ｙ軸に沿った半径であり、
ｃは、ｚ軸に沿った半径であり、
ａ＞ｂかつａ＞ｃであり、
ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎは、１以上である。
【００８４】
本発明のいくつかの実施形態によれば、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、またはｎのうちの少なくとも１つは、整数とすることができる。
【００８５】
本発明のいくつかの実施形態によれば、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、またはｎのうちの少なくとも１つは、非整数とすることができる。
【００８６】
本発明の第２３の態様によれば、頭部を受け入れるためのカップが形成され、カップは、式
【００８７】
【数２】
2016028789.tif 000004
【００８８】
によって定義される嵌合面を備え、
式中、
ｘは、カップの最大のたわみの方向に対応する方向として定義され、
ｙは、カップの面に平行で、ｘに垂直な方向であり、
ｚは、ｘとｙの両方に垂直であり、
ａは、ｘ軸に沿った半径であり、
ｂは、ｙ軸に沿った半径であり、
ｃは、ｚ軸に沿った半径であり、
ａ＞ｂかつａ＞ｃであり、
ｂ／ａは、０．９９００から０．９９９８までの範囲内であり、
ｃ／ａは、０．９９００から０．９９９８までの範囲内であり、
ｂ／ｃは、１．０１００から０．９９００までの範囲内であり、
ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎは、１以上である。
【００８９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、またはｎのうちの少なくとも１つは、整数とすることができる。
【００９０】
本発明のいくつかの実施形態によれば、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、またはｎのうちの少なくとも１つは、非整数とすることができる。
【００９１】
本発明の第２４の態様によれば、頭部を受け入れるためのカップが形成され、カップは、式
【００９２】
【数３】
2016028789.tif 000005
【００９３】
によって定義される嵌合面を備え、
式中、
ｘは、カップの最大のたわみの方向に対応する方向として定義され、
ｙは、カップの面に平行で、ｘに垂直な方向であり、
ｚは、ｘとｙの両方に垂直であり、
ａは、ｘ軸に沿った半径であり、
ｂは、ｙ軸に沿った半径であり、
ｃは、ｚ軸に沿った半径であり、
ａ＞ｂかつａ＞ｃであり、
ｂ／ａは、０．９９００から０．９９９８までの範囲内であり、
ｃ／ａは、０．９９００から０．９９９８までの範囲内であり、
ｂ／ｃは、１．０１００から０．９９００までの範囲内である。
【００９４】
本発明のいくつかの実施形態によれば、ｂ／ａは、０．９９７６０１９１８から０．９９９８までの範囲内とすることができ、ｃ／ａは、０．９９６５２２７８２から０．９９８９１９５６８までの範囲内とすることができ、ｂ／ｃは、０．９９９８７９８２２から１．００２２８６１２７までの範囲内とすることができる。
【００９５】
カップの最大のたわみの方向に対応する方向は、カップの面に平行で、腸骨と座骨の両方を通過する方向にあるものとしてよい。この方向は、一般的に、下前腸骨棘と坐骨結節との間の直線に沿っているものとしてよい。
【００９６】
本発明の第２５の態様によれば、カップと嵌合する頭部が備えられ、頭部は、式
【００９７】
【数４】
2016028789.tif 000006
【００９８】
によって定義される嵌合面を備え、
式中、
ｚは、通常使用時に、頭部が取り付けられた首部の軸に載るか、または近くにあり、カップに向かう方向にあるように定義され、
ｘは、ｚに垂直であり、頭部とカップとの間の接触点も通過するｚを通る平面に沿って置かれるように定義され、
ｙは、ｘとｚの両方に垂直となるように定義され、
ａは、ｘ軸に沿った半径であり、
ｂは、ｙ軸に沿った半径であり、
ｃは、ｚ軸に沿った半径であり、
ａ＞ｂかつａ＞ｃであり、
ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎは、１以上である。
【００９９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、またはｎのうちの少なくとも１つは、整数とすることができる。
【０１００】
本発明のいくつかの実施形態によれば、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、またはｎのうちの少なくとも１つは、非整数とすることができる。
【０１０１】
本発明の第２６の態様によれば、カップと嵌合する頭部が備えられ、頭部は、式
【０１０２】
【数５】
2016028789.tif 000007
【０１０３】
によって定義される嵌合面を備え、
式中、
ｚは、通常使用時に、頭部が取り付けられた首部の軸に載るか、または近くにあり、カップに向かう方向にあるように定義され、
ｘは、ｚに垂直であり、頭部とカップとの間の接触点も通過するｚを通る平面に沿って置かれるように定義され、
ｙは、ｘとｚの両方に垂直となるように定義され、
ａは、ｘ軸に沿った半径であり、
ｂは、ｙ軸に沿った半径であり、
ｃは、ｚ軸に沿った半径であり、
ａ＜ｂかつａ＜ｃであり、
ｂ／ａは、１．０１００から１．０００２までの範囲内であり、
ｃ／ａは、１．０１００から１．０００２までの範囲内であり、
ｂ／ｃは、１．０１０から０．９９００までの範囲内であり、
ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎは、１以上である。
【０１０４】
本発明のいくつかの実施形態によれば、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、またはｎのうちの少なくとも１つは、整数とすることができる。
【０１０５】
本発明のいくつかの実施形態によれば、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、またはｎのうちの少なくとも１つは、非整数とすることができる。
【０１０６】
本発明の第２７の態様によれば、カップと嵌合する頭部が備えられ、頭部は、式
【０１０７】
【数６】
2016028789.tif 000008
【０１０８】
によって定義される嵌合面を備え、
式中、
ｚは、通常使用時に、頭部が取り付けられた首部の軸に載るか、または近くにあり、カップに向かう方向にあるように定義され、
ｘは、ｚに垂直であり、頭部とカップとの間の接触点も通過するｚを通る平面に沿って置かれるように定義され、
ｙは、ｘとｚの両方に垂直となるように定義され、
ａは、ｘ軸に沿った半径であり、
ｂは、ｙ軸に沿った半径であり、
ｃは、ｚ軸に沿った半径であり、
ａ＜ｂかつａ＜ｃであり、
ｂ／ａは、１．０１００から１．０００２までの範囲内であり、
ｃ／ａは、１．０１００から１．０００２までの範囲内であり、
ｂ／ｃは、１．０１０から０．９９００までの範囲内である。
【０１０９】
本発明の第２８の態様によれば、本発明の第２５から第２７までの態様による頭部と組み合わせた本発明の第２２から第２４までの態様によるカップを備えるシステムが実現される。
【０１１０】
次に、例として、付属の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１ａ】本発明の一実施形態によるカップデバイスを示す図である。
【図１ｂ】図１ａに示されているカップデバイスの代替的表現の図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態によるカップデバイスを示す図である。
【図２ｂ】図２ａに示されているカップデバイスの代替的表現の図である。
【図３】図１ａおよび１ｂに示されているカップデバイスの断面図である。
【図４】図２ａおよび２ｂに示されているカップデバイスの断面図である。
【図５】図２ａおよび２ｂに示されているカップデバイスの断面図である。
【図６】寛骨臼を示す図である。
【図７】寛骨臼内に植え込まれた図１ａおよび１ｂのカップデバイスを示す図である。
【図８】寛骨臼内に植え込まれた図２ａおよび２ｂのカップデバイスを示す図である。
【図９】本発明の一実施形態によるカップデバイスを示す略図である。
【図１０】本発明の一実施形態による頭部デバイスを示す略図である。
【図１１】寛骨臼内に植え込まれた本発明の一実施形態によるカップデバイスを示す図である。
【図１２】図１１に示されている植え込まれたデバイスに対応する２種類の変形形状を示す略図である。
【発明を実施するための形態】
【０１１２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、カップデバイスは、ほとんどの接触が生じる可能性の高いカップの領域内に作業支持領域を有する。これは、カップの上面内にある（図１ａ、１ｂ、２ａ、および２ｂ内の「第１の部分」を参照）。図２ａおよび２ｂに示されている実施形態の作業支持領域／第１の部分は、図１ａおよび１ｂに示されている実施形態の作業支持領域／第１の部分に比べて広い。作業支持領域は、特定の直径値を有する。作業支持領域は、もっぱら円形の、または楕円形の境界、またはカップの通常作業領域を表すものとみなされるような何らかの形状を有する。
【０１１３】
この作業領域（図１ａ、１ｂ、２ａ、および２ｂの「第２の部分」を参照）を囲む領域は、カップ構成要素が生理的負荷により非対称的に変形したときであっても、周辺領域が頭部構成要素と接触するのを防ぐような仕方で慎重に除去する。これを達成するために、周辺領域はある形状で除去され、これにより、カップの下面内で最大量の材料が除去され、この解放された領域内で除去される材料の量は、カップの上面において最小量にまで減少する（図３から図５に示されている断面を参照）。したがって、カップ構成要素は、その中心線に関して非対称であると考えることができ、その中心線は、カップの面に垂直である軸受の作業球体の中心を通る直線として定義される。この除去される領域は、それ自体球状であるものとしてよく、直径については異なっていてもよいが、作業支持領域と同じ中心線上に置かれていてはならない。カップ中心線とより大きな除去される領域の中心線との間の距離は、０．０５ｍｍから０．１５ｍｍの範囲内としてよい。さらに、２つの球状領域の中心は、カップ構成要素の軸に垂直な平面に関して同じ平面上にあってはならない。２つの中心の分離距離は、０．０５ｍｍから０．１５ｍｍまでの範囲内でなければならない。
【０１１４】
図３は、内部形状が２つの交差する部分的球体からなるカップの寸法付けがなされた断面を示しており、その半径はそれぞれＲ１およびＲ２であり、その中心はｚ方向Ｘ１、ｚ方向にＺ１だけ隔てられている。
【０１１５】
わかりやすくするために、図３では、Ｘ１およびＺ１の値は、Ｒ１およびＲ２の中心の分離距離が見えるように誇張されている。それに加えて、わかりやすくするために、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ１、およびＸ２の値は、半径Ｒ１の第１の部分的球体が、半径がＲ２である部分的球体の面積よりかなり小さくできることを示すように設定される。実際、２つの球体の相対的面積は、決して、図示されている構成によって制約されず、互いに比べて等しいか、小さいか、または大きい可能性がある。
【０１１６】
図４は、図３と全く同じ構成であるが、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ１、およびＺ１の値は、この点を支えるように調整されており、したがって、半径Ｒ１の部分的球体の面積は、半径Ｒ２の部分的球体の面積に比べてかなり広い。
【０１１７】
図５は、図３および４と全く同じ構成であるが、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ１、およびＺ１の相対的値は、２つの部分的球体の中心がカップの外面と同じ中心線上に置かれるような値である。これは、単に、Ｘ１の値が引かれている直線の太さに比べて小さな値であるせいである。
【０１１８】
図６は、寛骨臼を示しており、腸骨と座骨の解剖学的特徴を示す。
【０１１９】
図７は、寛骨臼内に植え込まれた図１ａおよび１ｂのカップデバイスを示し、また腸骨と座骨を通る圧縮軸を示している。
【０１２０】
図８は、寛骨臼内に植え込まれた図２ａおよび２ｂのカップデバイスを示し、腸骨と座骨を通る圧縮軸を示している。
【０１２１】
本発明のいくつかの実施形態によれば、内部座面全体は、不等辺三角形または長楕円として定義されていると考えることができ、その幾何学的形状は、式
【０１２２】
【数７】
2016028789.tif 000009
【０１２３】
によって記述することができ、図９によれば、
ｘは、カップの最大のたわみの方向に対応する方向として、典型的には、カップの面に平行で、回腸と座骨の両方を通過する方向で定義され、
ｙは、カップの面に平行で、ｘに垂直な方向であり、
ｚは、ｘとｙの両方に垂直であり、
ａ＝ｘ軸に沿った半径、ｂ＝ｙ軸に沿った半径、ｃ＝ｚ軸に沿った半径であり、
ａ＞ｂかつａ＞ｃであり、
ｂ／ａは、０．９９００から０．９９９８までの範囲内であり、
ｃ／ａは、０．９９００から０．９９９８までの範囲内であり、
ｂ／ｃは、１．０１００から０．９９００までの範囲内である。
【０１２４】
本発明のいくつかの実施形態によれば、材料は、カップのたわみを軽減するクリアランスの必要な補正が頭部の楕円形状によって行われるような仕方で頭部構成要素から除去される。この場合、幾何学的形状は、上記の式によって記述することができるが、図１０によれば、
ａ＜ｂかつａ＜ｃであり、
ｂ／ａは、１．０１００から１．０００２までの範囲内であり、
ｃ／ａは、１．０１００から１．０００２までの範囲内であり、
ｂ／ｃは、１．０１０から０．９９００までの範囲内である。
【０１２５】
図１１は、寛骨臼内に植え込まれた本発明の一実施形態によるカップデバイスを示している。腸骨および座骨を通る主圧縮軸に加えて、恥骨を通るさらなる圧縮軸が示されている。図１２は、図１１に示されている植え込まれたデバイスに対応する２種類の変形形状を示しており、これは２本の圧縮軸が図１１に示されている結果である。
【図１ａ】
2016028789.tif 000010
【図１ｂ】
2016028789.tif 000011
【図２ａ】
2016028789.tif 000012
【図２ｂ】
2016028789.tif 000013
【図３】
2016028789.tif 000014
【図４】
2016028789.tif 000015
【図５】
2016028789.tif 000016
【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】
2016028789.tif 000022
【図１２】
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