(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工関節において、
第１の長骨と共に動作するための第１のコンポーネントと、
第２の長骨と共に動作するための第２のコンポーネントと、
上記第１のコンポーネントおよび上記第２のコンポーネントの間に配置されることが可能であると共に上記第１のコンポーネントおよび上記第２のコンポーネントと共に動作可能であるベアリングコンポーネントであって、
上記ベアリングコンポーネントは、第１の中心線を画定する第１の部分、上記第１の中心線と同一直線上にない第２の中心線を画定する第２の部分、および上記第１の部分と上記第２の部分とを連結するアーチ形の部分を備えた補強コンポーネントと、上記補強コンポーネントを囲んで上記補強コンポーネントと密着して成形された高分子材料とを含み、
上記ベアリングコンポーネントは、上記補強コンポーネントの上記第１の部分に隣接した第１の周縁領域と、上記補強コンポーネントの上記第２の部分に隣接した第２の周縁領域とを画定し、
上記第１の周縁領域は上記第１のコンポーネントと共に動作し、上記第２の周縁領域は上記第２のコンポーネントと共に動作する、
ベアリングコンポーネントと、
を有する、人工関節。
【請求項２】
人工関節において、
第１の長骨と共に動作するための第１のコンポーネントと、
第２の長骨と共に動作するための第２のコンポーネントと、
上記第１のコンポーネントおよび上記第２のコンポーネントの間に配置されることが可能であると共に上記第１のコンポーネントおよび上記第２のコンポーネントと共に動作可能であるベアリングコンポーネントであって、
上記ベアリングコンポーネントは、アーチ形の部分、上記アーチ形の部分から延在する第１の端部部分、および上記アーチ形の部分から延在する第２の端部部分を備えた補強コンポーネントと、上記補強コンポーネントの上記アーチ形の部分を実質的に囲むと共に上記アーチ形の部分に密着して成形された高分子材料とを有し、
上記ベアリングコンポーネントは、上記補強コンポーネントの上記第１の端部部分に隣接する第１の周縁領域と、上記補強コンポーネントの上記第２の端部部分に隣接する第２の周縁領域とを画定し、
上記第１の周縁領域は上記第１のコンポーネントと共に動作し、上記第２の周縁領域は上記第２のコンポーネントと共に動作する、
ベアリングコンポーネントと、
を有する、人工関節。
【請求項３】
前記第１の端部部分が、第１の中心線を画定する第１の部分を含み、前記第２の端部部分が、上記第１の中心線と同一直線上にない第２の中心線を画定する第２の部分を含む、請求項２記載の人工関節。
【請求項４】
人工関節において、
第１の長骨と共に動作するための第１のコンポーネントと、
第２の長骨と共に動作するための第２のコンポーネントと、
上記第１のコンポーネントおよび上記第２のコンポーネントの間に配置されることが可能であると共に上記第１のコンポーネントおよび上記第２のコンポーネントと共に動作可能であるベアリングコンポーネントであって、
上記ベアリングコンポーネントは、第１の中心線を画定する第１の部分、上記第１の中心線と同一直線上にない第２の中心線を画定する第２の部分、および上記第１の部分と上記第２の部分とを連結するアーチ形の部分を備えた補強コンポーネントと、上記補強コンポーネントの少なくとも一部を囲んで上記補強コンポーネントと密着して成形された高分子材料とを含み、
上記ベアリングコンポーネントは、上記補強コンポーネントの上記第１の部分に隣接した第１の周縁領域と、上記補強コンポーネントの上記第２の部分に隣接した第２の周縁領域とを画定し、
上記第１の周縁領域は上記第１のコンポーネントと共に動作し、上記第２の周縁領域は上記第２のコンポーネントと共に動作する、
ベアリングコンポーネントと、
を有する、人工関節。
【請求項５】
前記第２の中心線が、前記第１の中心線と平行で、かつ前記第１の中心線から離れている、請求項１、３、および４のいずれか記載の人工関節。
【請求項６】
前記補強コンポーネントが、両端の実質的に直線状の２つの部分と、中央のアーチ形の部分とを有するロッドを含む、請求項１〜５のいずれか記載の人工関節。
【請求項７】
前記高分子材料が、前記補強コンポーネントの実質的に全体を囲む、請求項１〜６のいずれか記載の人工関節。
【請求項８】
前記補強コンポーネントは、前記高分子材料が前記補強コンポーネントに対して配置されるときに、前記補強コンポーネントを保持するための保持機構を前記補強コンポーネント上に画定している、請求項１〜７のいずれか記載の人工関節。
【請求項９】
前記補強コンポーネントは、前記高分子材料が前記補強コンポーネントに対して配置されるときに、前記第１の中心線および前記第２の中心線の少なくとも一方に対する前記補強コンポーネントの向きを決める配向機構を前記補強コンポーネント上に画定している、請求項１〜８のいずれか記載の人工関節。
【請求項１０】
膝の人工関節において、
大腿骨に取り付けられるようになっている大腿骨コンポーネントと、
脛骨に取り付けられるようになっている脛骨トレーと、
上記大腿骨コンポーネントおよび上記脛骨トレーの間に配置されることが可能であると共に上記大腿骨コンポーネントおよび上記脛骨トレーと共に動作するベアリングコンポーネントであって、
上記ベアリングコンポーネントは、第１の中心線を画定する第１の部分、上記第１の中心線と同一直線上にない第２の中心線を画定する第２の部分、上記第１の部分と上記第２の部分とを連結するアーチ形の部分を備えた第１のコンポーネントと、上記第１のコンポーネントを実質的に囲んで上記第１のコンポーネントと密着して成形された高分子材料とを含み、
上記ベアリングコンポーネントは、上記第１のコンポーネントの上記第１の部分に隣接した第１の周縁領域と、上記第１のコンポーネントの上記第２の部分に隣接した第２の周縁領域とを画定し、
上記第１の周縁領域は上記大腿骨コンポーネントと共に動作し、上記第２の周縁領域は上記脛骨トレーと共に動作する、
ベアリングコンポーネントと、
を有する、膝の人工関節。
【請求項１１】
前記第２の中心線が、前記第１の中心線と平行で、かつ前記第１の中心線から離れている、請求項１０記載の膝の人工関節。
【請求項１２】
前記第１のコンポーネントは、前記高分子材料が前記第１のコンポーネントに対して配置されるときに、前記第１のコンポーネントを保持するための保持機構を前記第１のコンポーネント上に画定している、請求項１０または１１記載の膝の人工関節。
【請求項１３】
前記第１のコンポーネントは、前記高分子材料が前記第１のコンポーネントに対して配置されるときに、前記第１の中心線および前記第２の中心線の少なくとも一方に対する前記第１のコンポーネントの向きを決める配向機構を前記第１のコンポーネント上に画定している、請求項１０〜１２のいずれか記載の膝の人工関節。
【請求項１４】
前記配向機構が、前記第１の中心線および前記第２の中心線の少なくとも一方と実質的に平行にかつ離れて配置された平坦面を有する、請求項１３記載の膝の人工関節。
【請求項１５】
人工関節に用いられるベアリングコンポーネントであって、
上記ベアリングコンポーネントは、第１の長骨に移植するための第１のコンポーネントと共に動作可能であると共に、第２の長骨に移植するための第２のコンポーネントと共に動作可能であり、
上記ベアリングコンポーネントは、
第１の中心線を画定する第１の部分、上記第１の中心線と同一直線上にない第２の中心線を画定する第２の部分、および上記第１の部分と上記第２の部分とを連結するアーチ形の部分を備えた、補強コンポーネントと、
上記補強コンポーネントを実質的に囲んで上記補強コンポーネントと密着して成形された高分子材料と、
を含み、
上記ベアリングコンポーネントは、上記補強コンポーネントの上記第１の部分に隣接した第１の周縁領域と、上記補強コンポーネントの上記第２の部分に隣接した第２の周縁領域とを画定し、
上記第１の周縁領域は上記第１のコンポーネントと共に動作し、上記第２の周縁領域は上記第２のコンポーネントと共に動作する、
ベアリングコンポーネント。
【請求項１６】
前記第２の中心線が、前記第１の中心線と平行で、かつ前記第１の中心線から離れている、請求項１５記載のベアリングコンポーネント。
【請求項１７】
前記補強コンポーネントは、前記高分子材料が前記補強コンポーネントに対して配置されるときに、前記補強コンポーネントを保持するための保持機構を前記補強コンポーネント上に画定している、請求項１５または１６記載のベアリングコンポーネント。
【請求項１８】
前記補強コンポーネントは、前記高分子材料が前記補強コンポーネントに対して配置されるときに、前記第１の中心線および前記第２の中心線の少なくとも一方に対する前記補強コンポーネントの向きを決める配向機構を前記補強コンポーネント上に画定している、請求項１５〜１７のいずれか記載のベアリングコンポーネント。
【請求項１９】
前記配向機構が、前記第１の中心線および前記第２の中心線の少なくとも一方と実質的に平行にかつ離れて配置された平坦面を有する、請求項１８記載のベアリングコンポーネント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、整形外科学の分野に関し、より詳しくは関節形成術で用いるための移植片に関する。
【０００２】
この発明は人工関節に関する。より詳しくは、この発明は回転可能または非回転可能に構成される膝の人工関節の脛骨コンポーネントに関する。
【０００３】
米国仮特許出願との相互参照
この出願は、２００１年６月３０日に出願された米国仮特許出願第６０／３０２，０９８号「非直線状のインサートを備えた関節置換用の人工関節コンポーネント」に基づく実用特許出願の優先権を主張するものである。
【０００４】
関連出願との相互参照
この出願において、以下の出願が参照される。
「人工関節の成形方法および人工関節を予備形成するため成形金型」（ＤＥＰ６７７）
「インサートを備えた表面を滅菌する滅菌法で滅菌可能な関節置換用の人工関節コンポーネント」（ＤＥＰ６７８）
【０００５】
【従来の技術】
関節置換術は良く知られた手術であり、その手術を行なわなければ正常に機能することができない多くの人がその手術を行なうことにより正常に機能することを可能にするものである。人工関節は通常、金属製、セラミック製、プラスチック製のコンポーネントを有し、それらのコンポーネントは既存の骨に固定される。
【０００６】
膝の関節形成術は良く知られた外科的手技であり、病気のまたは損傷した本来の膝関節を人工関節の膝関節で置き換えるものである。典型的な膝の人工関節は、大腿側コンポーネント、膝蓋コンポーネント、脛骨トレー（または脛骨プラトー）、および、脛骨ベアリングインサートを含む。大腿骨コンポーネントは横方向に間隔を置いて設けられた一対の関節丘部分を含み、関節丘部分の遠位の表面は脛骨ベアリングインサートに形成された相補的な関節丘要素と関節でつながる。
【０００７】
脛骨プラトーは患者の脛骨に取り付けられる。脛骨ベアリングインサートは通常、超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）から製造され、典型的には脛骨プラトーの上方の表面に取り付けられる。脛骨ベアリングインサートの外形および構造は各患者の要望および関節の状態に応じて変更される。ある脛骨ベアリングインサートは、十字靭帯を保持する手技の間に移植される人工関節と共に用いられるように設計されている。他の脛骨ベアリングインサートは、十字靭帯が除去された後に移植され、したがって、十字靭帯の喪失を補うような構造になっている。さらに他の脛骨ベアリングインサートは膝関節の安定性を増強するための人工関節と共に用いられる。
【０００８】
最近では完全な膝の人工関節（total knee prostheses）が設計され、その完全な人工関節によって大腿骨と脛骨との間である程度の自由な回転が可能になった。この回転動作を可能にするために、脛骨トレー（または脛骨プラトー）の移植片に対して回転できる脛骨ベアリングインサートが設計された。典型的には、脛骨ベアリングインサートは脛骨トレーの移植片の脛骨ステムの中心で回転可能に係合する中心ステムを有し、それによって回転動作が提供される。典型的には、脛骨トレーの移植片と脛骨ベアリングインサートとの間の回転には制約がない。多くの場合、完全な膝関節形成術（total knee arthroplasty）の間に、後部十字靭帯が犠牲にされ、後部十字靭帯の置換が必要となる。後部十字靭帯を置換するための完全な膝関節形成術に用いられる整形外科用の移植片が開発された。そのような移植片の例としては、米国特許第４，２９８，９９２号明細書に記載されたＰＦＣシグマＲＰ（PFC Sigma RP）、ＬＣＳコンプリート（LCS Complete）という完全な膝の人工関節があり、これらの移植片はアメリカ合衆国インディアナ州ワルシャワ（Warsaw）のDepuy Orthopaedics社から販売されている。
【０００９】
これらの完全な膝の人工関節は、脛骨コンポーネントと大腿骨コンポーネントがそれらの関節面と共に突起部およびカム機構（spine and cam mechanism）を有し、突起部およびカム機構は膝の後部十字靭帯が犠牲にされた場合に後部十字靭帯を置換する構造として用いられる。
【００１０】
そのような突起部およびカム機構を含む完全な膝の人工関節は、典型的には、通常ＵＨＭＷＰＥからなる適切なプラスチックから製造された脛骨ベアリングコンポーネントを含む。制約のある（constrained）人工関節として知られている完全な膝の人工関節のあるクラスで用いられるそのような構造のひとつは、プラスチック製のベアリングコンポーネントの構造に金属製の補強ロッドを組み込んだものである。ベアリングインサート（ベアリングコンポーネント）は内部に金属製のロッドが配置されているように構成され、ベアリングインサートの中心の突起部要素に対する追加的な支持が提供されている。そのようなコンポーネントは、典型的には、ベアリングコンポーネントを機械加工または成形し、中心の孔を穴あけし、金属製の補強ロッドを圧入することによって製造される。そのようなコンポーネントの例が、Sidebothamらによる米国特許第５，００７，９３３号明細書に記載されている。この特許は参照することによりここに組みこまれる。
【００１１】
十分な範囲にわたる動作を行なう間中の望ましい運動性（kinematics）を可能にするために、脛骨ベアリングインサートの突起部およびカム機構は適切な位置に配置されてよく、好ましくは脛骨ベアリングインサートの中心線に対して前方及び／または後方への方向に沿って前方に配置される。脛骨ベアリングインサートの設計は、安定化のための軟組織の損傷が様々な理由によって引き起こされ若しくは発生した膝関節を再建する手助けとして用いることができる。そのような場合、脛骨ベアリングインサートは前方及び／または後方への方向および内側及び／または外側への方向に沿ってより大きな負荷が加えられることが要求される。そのような束縛された脛骨ベアリングインサートは上述されたようにポリエチレン製の脛骨ベアリングインサートの突起部に加わる負荷を分散させるように金属製のロッドで補強されてよい。
【００１２】
脛骨トレーに係合する脛骨ベアリングインサートの遠位のステム部分の中心軸と大腿骨コンポーネントのカムに係合する上方の突起部部分の軸とが必ずしも同一直線上にないような位置で脛骨ベアリングインサートの突起部およびカム機構が配置されるように、完全な膝の人工関節は設計されている。
【００１３】
不都合なことに、このような設計の人工関節では、脛骨ベアリングインサートを補強するために広く用いられている直線状のロッドを用いることができない。
【００１４】
第１のロッドが脛骨ベアリングインサートの突起部の内部に挿入され、第２のロッドが脛骨ベアリングインサートの脛骨トレーのステム内部に配置されることに注意しなければならない。それにもかかわらず、第１のロッドに加えられた負荷は脛骨ベアリングインサートのポリマーの部分を介して第２のロッドに伝達される。したがって、ポリマーの強度がこのような構造の負荷容量（load carryin capacity）を限定する。そのような構造は脛骨ベアリングインサートの突起部を十分に支持しかつ補強するために必要な強度を必ずしも提供しない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、脛骨ベアリングインサートの遠位のステム部分の中心軸と上方の突起部の部分の軸とが必ずしも同一直線上にない場合に前方及び／または後方への方向および内側及び／または外側への方向に沿った膝の人工関節への負荷に耐えることができるように突起部に金属製の補強ロッドが設けられた脛骨ベアリングインサートを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、完全な膝関節の置換のための突起部およびカム機構を含む改良された人工関節に関する。カム機構は大腿骨コンポーネントに配置され、突起部は脛骨ベアリングインサートに配置されている。突起部およびカム機構は、完全な膝関節の関節形成術の間に後方の十字靭帯および側副靭帯のいずれか一方若しくは両方が損傷されたときに生じる前方及び／または後方への方向および内側及び／または外側への方向に沿って加えられるより大きな負荷に耐えることができる。
【００１７】
この発明に基づく脛骨ベアリングインサートの突起部は、脛骨ベアリングインサートの中心線に対して前方及び／または後方への方向に沿って前方に配置されている。したがって、脛骨トレーに回転可能に係合する脛骨ベアリングインサートの遠位のステム部分と、大腿骨コンポーネントのカムに係合する上方の突起部とは、必ずしも同一直線上にない。したがって、この発明の脛骨ベアリングインサートはそのような変位した形状を含んだ脛骨ベアリングインサートの内部に配置されたロッドを有する。したがって、この発明の膝の人工関節は、第１の中心線に沿って配置された第１の部分と、第２の中心線に沿って配置された第２の部分とを含む第１のコンポーネントを含み、第１の部分は脛骨トレーと回転可能に係合し、第２の部分は膝の人工関節の大腿骨コンポーネントのカム機構と共に動作する。
【００１８】
この発明に係る一実施の形態に基づけば、第１の長骨と共に動作する第１のコンポーネントと、第２の長骨と共に動作する第２のコンポーネントとを有する人工関節が提供される。その人工関節は、さらに、第１のコンポーネントおよび第２のコンポーネントの間に配置されると共に第１のコンポーネントおよび第２のコンポーネントと共に動作するベアリングコンポーネントを有する。ベアリングコンポーネントは、第１の中心線を画定する第１の部分および第２の中心線を画定する第２の部分を備えた補強コンポーネントを有する。第１の中心線および第２の中心線は同一直線上にない。ベアリングコンポーネントは、補強コンポーネントを取り囲み補強コンポーネントに密着して成形された高分子材料を含む。ベアリングコンポーネントは、補強コンポーネントの第１の部分に隣接する第１の周縁部分と、補強コンポーネントの第２の部分に隣接する第２の周縁部分とを画定する。第１の周縁部分は第１のコンポーネントと共に動作し、第２の周縁部分は第２のコンポーネントと共に動作する。
【００１９】
この発明に係る他の実施の形態に基づけば、人工関節が提供される。その人工関節は、第１の長骨と共に動作する第１のコンポーネントと、第２の長骨と共に動作する第２のコンポーネントとを有する。その人工関節は、第１のコンポーネントおよび第２のコンポーネントの間に配置されると共に第１のコンポーネントおよび第２のコンポーネントと共に動作するベアリングコンポーネントをも有する。ベアリングコンポーネントは、アーチ形の部分と、アーチ形の部分から延在する第１の端部部分と、アーチ形の部分から延在する第２の端部部分とを含む補強コンポーネントを有する。ベアリングコンポーネントは、実質的に補強コンポーネントの少なくともアーチ形の部分を取り囲みアーチ形の部分に密着して成形された高分子材料を含む。ベアリングコンポーネントは、補強コンポーネントの第１の端部部分に隣接する第１の周縁領域と、補強コンポーネントの第２の端部部分に隣接する第２の周縁領域とを含む。第１の周縁領域は第１のコンポーネントと共に動作し、第２の周縁領域は第２のコンポーネントと共に動作する。
【００２０】
この発明に係る別の実施の形態に基づけば、人工関節が提供される。その人工関節は、第１の長骨と共に動作する第１のコンポーネントと、第２の長骨と共に動作する第２のコンポーネントとを有する。その人工関節は、第１のコンポーネントおよび第２のコンポーネントの間に配置されると共に第１のコンポーネントおよび第２のコンポーネントと共に動作するベアリングコンポーネントをも有する。ベアリングコンポーネントは、第１の中心線を画定する第１の部分および第２の中心線を画定する第２の部分を備えた補強コンポーネントを有する。第１の中心線および第２の中心線は同一直線上にない。ベアリングコンポーネントは、実質的に補強コンポーネントの少なくとも一部分を取り囲み補強コンポーネントに密着して成形された高分子材料を含む。ベアリングコンポーネントは、補強コンポーネントの第１の部分に隣接する第１の周縁部分と、補強コンポーネントの第２の部分に隣接する第２の周縁部分とを画定する。第１の周縁部分は第１のコンポーネントと共に動作し、第２の周縁部分は第２のコンポーネントと共に動作する。
【００２１】
この発明に係るさらに他の実施の形態に基づけば、膝の人工関節が提供される。その膝の人工関節は、大腿骨に取り付けられる大腿骨コンポーネントと、脛骨に取り付けられる脛骨トレーとを含む。膝の人工関節は、大腿骨コンポーネントおよび脛骨トレーの間に配置されると共に大腿骨コンポーネントおよび脛骨トレーと共に動作するベアリングコンポーネントをも有する。ベアリングコンポーネントは、第１の中心線を画定する第１の部分および第２の中心線を画定する第２の部分を備えた第１のコンポーネントを有する。第１の中心線および第２の中心線は同一直線上にない。ベアリングコンポーネントは、第１のコンポーネントを取り囲み第１のコンポーネントに密着して成形された高分子材料を含む。ベアリングコンポーネントは、第１のコンポーネントの第１の部分に隣接する第１の周縁部分と、第１のコンポーネントの第２の部分に隣接する第２の周縁部分とを画定する。第１の周縁部分は大腿骨コンポーネントと共に動作し、第２の周縁部分は脛骨トレーと共に動作する。
【００２２】
この発明に係る他の実施の形態に基づけば、ベアリングコンポーネントが提供される。そのベアリングコンポーネントは、人工関節に使用するためのもので、第１の長骨に移植するための第１のコンポーネントと共に動作し、かつ、第２の長骨に移植するための第２のコンポーネントと共に動作する。ベアリングコンポーネントは、第１の中心線を画定する第１の部分および第２の中心線を画定する第２の部分を備えた補強コンポーネントを有する。第１の中心線および第２の中心線は同一直線上にない。ベアリングコンポーネントは、補強コンポーネントを取り囲み補強コンポーネントに密着して成形された高分子材料を含む。ベアリングコンポーネントは、補強コンポーネントの第１の部分に隣接する第１の周縁部分と、補強コンポーネントの第２の部分に隣接する第２の周縁部分とを画定する。第１の周縁部分は第１のコンポーネントと共に動作し、第２の周縁部分は第２のコンポーネントと共に動作する。
【００２３】
完全な膝の人工関節を患者から除去してて新たな人工関節に置き換えることが必要な場合、そのような置換後の人工関節は典型的には大腿骨および脛骨の髄管内にさらに係合する。そのような人工関節は、修正の人工関節と呼ばれる。人工関節を置換する間、後方の十字靭帯は最初（または第１）の完全な膝の関節形成術の場合に比べてさらに犠牲にされることが多い。現在の回転する形状を備えた修正の脛骨ベアリングインサートには、脛骨トレーと回転可能に係合する脛骨ベアリングインサートの遠位のステム部分の中心と整合していない中心線を備えた突起部を含んだものはない。
【００２４】
ポリエチレン製のベアリングを補強する試みがなされてきた。そのような試みのひとつが、Ashbyらによる米国特許第５，９８９，４７２号明細書に示されている。Ashbyらによる上記明細書に示されたポリエチレン製のベアリングは、骨に取り付けるための補強機構が含まれている。その補強機構はポリエチレンと金属製バッキングとの間の動きをなくすように働く。
【００２５】
ポリエチレン製のベアリングを補強するその他の試みが、Hodoreckによる米国特許第４，９９７，４４５号明細書に記載されている。この特許明細書には、金属製のベースにポリエチレンが補強して接着された金属で裏打ちされた人工関節の移植片が記載されている。そのようなコンポーネントの例は、Sidebothamによる米国特許第５，００７，９３３号明細書に記載されている。この特許は参照されることによりここに組みこまれる。
【００２６】
この発明の技術的利点には、十字靭帯がひどく損傷された、除去された、または犠牲にされた患者が十分な範囲にわたる動作を行なう間中の膝関節の望ましい運動性（kinematics）を可能にすることである。そのような条件のもとでは、膝の人工関節の大腿骨コンポーネントおよび脛骨コンポーネントは例えば突起部およびカム機構を用いることで互いに制約されなければならない。
【００２７】
この発明のある側面に基づけば、支持部材（または補強部材）は成形用金型の中に配置されてよく、脛骨ベアリングインサートは非直線形の支持ロッド（支持部材）を含みながら成形されてよい。
【００２８】
この発明のその他の技術的な利点は、図面、発明の詳細な説明、および特許請求の範囲から当業者には十分に明らかとなるであろう。
【００２９】
【発明の実施の形態】
この発明およびその利点をより完全に理解するために、添付の図面を参照しながら以下にこの発明を説明する。
【００３０】
この発明の実施の形態およびその利点は、以下の説明および図面か最良に理解され、図面中では類似もしくは対応する部分には同じ符号が付されている。
【００３１】
この発明に基づいて図８を参照しながら膝の人工関節の形態での人工関節が示される。膝の人工関節１０は、大腿骨（または第１の長骨）１４に取り付けられる大腿骨コンポーネント（または第１のコンポーネント）１２を含む。人工関節１０は、脛骨（または第２の長骨）２０に取り付けられる脛骨トレー（または第２のコンポーネント）１６をさらに含む。大腿骨コンポーネント１２および脛骨トレー１６は図１乃至図９および図１６乃至図１９により詳細に示されている。大腿骨コンポーネント１２および脛骨トレー１６はヒトの解剖学的構造に対する生体適合性を有する任意の適切な耐久性の材料から作られている。大腿骨コンポーネント１２および脛骨トレー１６は、例えば、コバルト・クロム・モリブデンなどのコバルト合金、チタン合金、またはステンレス鋼から作られる。
【００３２】
膝の人工関節１０は、ベアリングコンポーネント２２をさらに含む。ベアリングコンポーネント２２は大腿骨コンポーネント１２と脛骨トレー１６との間に配置される。ベアリングコンポーネント２２は大腿骨コンポーネント１２および脛骨トレー１６と共に動作して膝の人工関節１０の望ましい運動性を提供する。
【００３３】
図１乃至図９および図１６乃至図１９に示された人工関節は、可動性のベアリング人工関節または可動性のベアリング膝関節と呼ばれている。そのような可動性のベアリング膝関節は、１９９７年ごろから商標名「ＬＣＳ」としてDepuy Orthopaedics社から提供されている。このタイプの可動性のベアリング膝関節は、脛骨トレー１６とベアリングコンポーネント２２が互いに物理的に分離している点で、固定されたベアリング膝関節と異なる。可動性のベアリング膝関節を用いる場合には、大腿骨コンポーネントおよびベアリングコンポーネントの適正な関係を保つのに十分な十字靭帯および腱を患者が有していることが必要とされることがある。十字靭帯がひどく損傷されている、または膝関節の外科手術で犠牲にされているもしくは除去されているような場合には、亜脱臼または脱臼を防止するために大腿骨コンポーネントを脛骨トレーに対して束縛するという用意が人工関節においてなされなければならない。
【００３４】
図１６および図１７を参照すると、大腿骨コンポーネント１２を脛骨トレー１６に対して制限するためのひとつの解法として、大腿骨コンポーネント１２に配置されたカム２６とかみ合うベアリングコンポーネント２２に配置された突起部２４の形態の機構を用いることが示されている。図１６および図１７に示されているように、膝の人工関節１０に内側及び／または外側への方向に沿った支持を与えるために、好ましくは大腿骨コンポーネント１２は突起部２４の突起面３２と共に動作する大腿骨面３０を含む。突起面３２は大腿骨面３０によって画定される大腿骨の幅ＣＷに対応した突起部の幅ＳＷを画定して、内側及び／または外側への方向に沿った望ましい運動性を可能にする。
【００３５】
図８を参照すると、前方の支持を提供するために突起部２４はカム２６の突起部協働面３５（図１６）と共に動作するカム協働面（または第１の周縁領域）３４を含んでいる。十字靭帯および側副靭帯の両方がひどく損傷され、傷つけられまたは失われた患者の場合には、突起部２４に加わる力は前方及び／または後方への方向および内側及び／または外側への方向の両方できわめて大きくなり得るということを適切に認識しなければならない。
【００３６】
好ましくは、そして図８に示されているように、ベアリングコンポーネント２２は、高分子材料、例えばポリエチレンから作られる。好ましくは、ベアリングコンポーネント２２はＵＨＭＷＰＥから作られる。ベアリングコンポーネント２２は、接触面４０の耐磨耗性を向上させるようにさらに処理されてよい。接触面４０は大腿骨コンポーネント１２の外側面４２と接触する表面である。ＵＨＭＷＰＥの耐磨耗性を向上させるための方法は、Hamiltonらによる米国特許第５，５７７，３６８号明細書に開示されているGamma Vacuum Foil（ＧＶＦ）として知られる処理過程と、Saumらによる米国特許第６，０１７，９７５号明細書および米国特許第６，２４２，５０７号明細書、およびMcKellopらによる米国特許第６，２２８，９００号明細書に開示されたMarathon（登録商標）処理過程とを含む。これらの特許は参照することによりここに組みこまれる。
【００３７】
図８を再び参照し、この発明に基づけば、人工関節１０のベアリングコンポーネント２２は第１のコンポーネント（または補強コンポーネント）３６を含む。第１のコンポーネント３６は、十字靭帯および側副靭帯が膝関節を適正に支持できない場合に膝の人工関節１０の突起部２４に加わる力に突起部２４が耐えられるようにするためにベアリングコンポーネント２２を補強するように働く。
【００３８】
第１のコンポーネント３６は、好ましくは高分子材料よりも高い強度係数（modulus strength）の材料から作られる。例えば、第１のコンポーネント３６は金属で作られ、例えば、ステンレス鋼、チタン合金、またはコバルト・クロム・モリブデン合金などのヒトの解剖学的構造に対する生体適合性を有する材料から作られる。
【００３９】
出願人は、十分な範囲にわたる動作を行なう間中の膝関節の望ましい運動性（kinematics）を得るには、例えば図８の膝の人工関節を構成するコンポーネントの最適な設計が、ベアリングコンポーネント２２の突起部２４の中心線４６と同一直線上にない中心回動軸４４を備えた変位した脛骨トレー１６を含むことが必要であることを見出した。図１０（ａ）を参照し、この発明に基づけば、人工関節１０のベアリングコンポーネント２２は、第１のコンポーネント３６を含み、この第１のコンポーネント３６は脛骨トレー１６の中心回動ステムの中心線４４が突起部２４の中心線４６（図８）から変位していることに適応するように設計されている。したがって、図１０（ａ）に示されているように、第１のコンポーネント３６は第２の中心線５２と同一直線上にない第１の中心線５０を有するように設計されている。図８および図１０（ａ）に示されているように、第１のコンポーネント３６の第１の中心線５０は脛骨トレー１６の中心回動ステムの中心回動軸４４と同一直線上にある。同様に、第１のコンポーネント３６の第２の中心線５２は突起部２４の中心線４６と同一直線上にある。
【００４０】
図１０（ａ）を続けて参照すると、第１のコンポーネント３６は第１の中心線５０を画定する第１の部分５４を含む。第１のコンポーネント３６は、第２の中心線５２を画定する第２の部分５６をさらに有する。第１の中心線５０および第２の中心線５２は同一直線上にない。
【００４１】
図１０（ａ）に示されているように、第１の中心線５０は第２の中心線５２と平行で間隔を置いて配置されていてよい。しかし、第１の中心線５０および第２の中心線５２は実際には傾いていても収束もしくは発散していてもよいことが適切に理解されなければならない。しかし、図１０（ａ）に示されているように、第１の中心線５０および第２の中心線５２は距離ＣＯだけ間隔を置いて配置されていて、距離ＣＯは突起部２４の中心線４６と脛骨トレー１６の中心線４４との間の距離ＳＯ（図８参照）に等しい。
【００４２】
図１０（ａ）に示されているように、第１のコンポーネント３６は第１の部分５４と第２の部分５６との間に配置された連結部分６０を含む。連結部分６０は、任意の適切な形状でよいが、好ましくは強度および平易さの観点からアーチ形の部分である。そのような構造において、連結部分６０の形状は一対の半径Ｒ１およびＲ２によって画定され、半径Ｒ１および半径Ｒ２は例えば同じであってよい。
【００４３】
第１のコンポーネント３６は一対の変位した中心線に支持を提供できるような任意の形状でよいことが適切に理解されるべきであると共に、平易さの観点からおよび図１０（ａ）に示されているように、第１のコンポーネント３６は単一の断面形状を有してよいことが適切に理解されなければならない。例えば、第１のコンポーネント３６の断面は四角形、三角形、六角形、または図１０（ｂ）に示されているような円形であってよい。円形の断面形状によって、所定の重量および寸法の第１のコンポーネント３６に対して様々な向きの最適な曲げ強さが提供される。
【００４４】
第１のコンポーネント３６は中空の材料から作られても、図１０（ａ）に示すようにほぼ中実の材料から作られてもよい。空間的な制約から、第１のコンポーネント３６は図１０（ａ）に示すように中実の材料から作られる。
【００４５】
図８および図１０（ａ）から明らかなように、より詳しくは、第１のコンポーネント３６を含むベアリングコンポーネント２２は様々な方法によって製造されるが、はじめにベアリングコンポーネント２２を製造して、次に第１のコンポーネント３６を取り付けるための開孔または導管をベアリングコンポーネント２２に設けるというように単純かつ容易には製造できない。したがって、ベアリンクコンポーネント２２に補強ロッドを設けるための典型的な方法である、ベアリングコンポーネント２２に開孔を穴あけして直線状の円筒形ロッドを開孔に挿入するといった方式は採用できない。
【００４６】
したがって、この発明に基づいて、図１１、図１２、および図１３を参照すると、ベアリングコンポーネント２２は好ましくは例えば圧縮成形法またはポリマーを処理できる任意の成形法などの成形法によって製造される。図１１、図１２、および図１３を参照すると、ベアリングコンポーネント２２は好ましくは形成金型６２内で製造される。べアリングコンポーネント２２は任意の適切な成形法によって製造されるが、好ましくは図１２に示すように成形金型６２は直接圧縮成形法（direct compression molding）で用いられるものである。プラスチック粉末が成形金型６２内に配置され、成形金型６２が閉じられて圧力が加えられて圧縮、加熱され、プラスチック粉末がキャビティの形状に沿って流れるようになる。
【００４７】
成形金型６２は最終的に完成したベアリングコンポーネント２２の形状に形成された内側形成面６４を含む形状で製造されている。好ましくは、内側形成面６４は、当業者に知られているように適正な収縮寸法を許容するような寸法を有する。
【００４８】
成形金型６２は複数の部分から作られている。典型的には、基部金型（または底部金型）６６がベアリングコンポーネント２２の関節面７０を形成するのに用いられる。成形金型６２は本体金型（側面金型）７２をも含む。本体金型７２はベアリングコンポーネント２２の湾曲した側面７４を形成するのに用いられる。さらに、成形金型６２はプランジャアセンブリ７６をも含む。プランジャアセンブリ７６は底部ベアリング面８０および回転シャフト（または第２の周縁領域）８２を形成するのに用いられる。様々な厚さの脛骨ベアリングコンポーネント２２を形成するのに単一の金型が用いられてよい。
【００４９】
この発明のベアリングコンポーネント２２を製造するために、成形金型６２は、例えば補強ロッドの形態の第１のコンポーネント３６を支持するように変形されている。
【００５０】
好ましくは、図１２に示すように、補強ロッド３６は内側形成面６４から間隔をおいて配置されている。好ましくは、図１２に示すように、補強ロッド３６は配向機構８４を用いて内側形成面６４からの間隔を保たれている。配向機構８４は、ベアリングコンポーネント２２の突起部と遠位のステムとの間の変位を形成するように最初に設計されたように成形金型６２内で補強ロッド３６を間隔をおいて配置するまたは位置決めするのに用いられる。配向機構（または位置決め装置、支持システム）８４は第１のコンポーネント３６の任意の適切な箇所で第１のコンポーネント３６を支持または固定してよい。簡単にするため図１２に示すように、配向機構８４は補強ロッド３６の第１の端部８６に配置されている。
【００５１】
配向機構８４は補強ロッド３６の第１の端部８６に対して相互に作用するただ一つの位置決め部材を含むものでよい。配向機構８４が一方の端部のみに配置されると共に補強ロッド３６がその端部で保持される場合、基部金型（または底部金型）６６またはプランジャアセンブリ（または上部金型）７６に配置された配向機構８４を含む成形金型の部分は、補強ロッド３６を配向機構８４にしっかりと一時的に取り付けるものでなければならない。
【００５２】
この発明は補強ロッド３６の一方の端部に配置されたただ一つの配向機構を用いて実施できるが、そのような構成では、配向機構８４と補強ロッド３６との間の許容誤差の値によって、補強ロッド３６の成形金型６２内での位置が十分に正確とならず、その結果補強ロッド３６が完成した補強ロッド（第１のコンポーネント）３６内で誤った位置に配置されるという問題を生じることがある。
【００５３】
誤った配置は前方及び／または後方への方向および内側及び／または外側への方向のいずれでも生ずることがある。さらに、補強ロッド３６は突起部２４および遠位のステムに対して周方向の誤った位置に配置されることもある。
【００５４】
したがって、好ましくは、図１２に示すように、配向機構８４は補強ロッド３６の第１の端部８６に配置された第１の位置決め装置９０および補強ロッド３６の第２の端部９４に配置された第２の位置決め装置９２の形態を有する。補強ロッド３６が第１の端部８６および第２の端部９４の両方で保持される場合、一方の端部、例えば第１の端部８６は固定して一時的に取り付けられ、他方の端部、例えば第２の端部は移動できるように一時的に取り付けられなければならない。移動できるように一時的に取り付けることは、成形金型の２つの端部が各成形サイクルの間に互いに接近したり遠ざかったりできるようにするために必要である。さらに、移動できるように一時的に取り付けることにより、高分子材料が補強ロッド３６の周囲に均等に配置されるようにして突起部２４内で補強ロッド３６を最適な位置に配置するための周方向の整合がもたらされなければならない。
【００５５】
成形金型６２内での補強ロッド３６の位置決めをより正確にするために、所望に応じて、成形金型６２は内側形成面６４に対して（結局は第１のコンポーネント３６に対して）補強ロッド３６を最適な角度で配置するための配向機構１００を含んでもよい。配向機構１００は、例えば位置決め装置９０，９２に含まれていてよく、例えば、図１２に示すように第２の位置決め装置９２に配置された平坦部１０２の形態でよい。図１２に示されているように、配向機構１００は６個の等間隔の平坦部の形態である。したがって、位置決め装置（または配向機構）８４は、６角形のロッドの形態である。成形金型内での位置をより細かく調整できるようにさらに平坦部が設けられてもよい。
【００５６】
図１０（ａ）を参照すると、好ましくは、補強ロッド３６は、例えば補強ロッド３６の第１の端部８６に配置された第１の凹部１０４および補強ロッド３６の第２の端部９４に配置された第２の凹部１０６の形態の位置決め機構を含む。第１の凹部１０４は第１の位置決め装置９０を嵌め合わせるように受容し、第２の凹部１０６は第２の位置決め装置９２を受容する（図１１）。好ましくは、図１０（ａ）に示すように、第２の凹部１０６は第２の位置決め装置９２の平坦部１０２と嵌め合わされる凹部平坦部１１０を含む。
【００５７】
図１２を再び参照すると、プラスチック粉末１１２が成形金型６２のキャビティ１１４内に適切な量で加えられる。成形金型６２は、プランジャアセンブリ（または上部金型）７６を成形金型６２の本体金型（または側面金型）７２の上に載せて閉じられる。
【００５８】
ベアリングコンポーネント２２は、プラスチック粉末１１２を固めるために必要な圧力および温度のよく知られた条件の下に成形金型６２を置くことで十分に形成される。適切に冷却した後に、成形金型６２は、プランジャアセンブリ（または上部金型）７６を成形金型６２の本体金型（または側面金型）７２から取り外して開かれる。次に、ベアリングコンポーネント２２は補強ロッド３６を含んだ状態で、成形金型６２のキャビティ１１４から取り出される。適切に洗浄された後に、別のプラスチック粉末１１２がキャビティ１１４に加えられ、２回目のベアリングコンポーネント２２を製造するために処理過程が繰り返される。
【００５９】
図１５を参照して、補強ロッド６２を含むベアリングコンポーネント２２を成形するための処理過程をより詳しく説明する。図１５に示された処理過程のステップ１２０は、耐久性の材料からなるコンポーネントを提供する過程である。耐久性の材料は、例えばコバルト・クロム・モリブデン、ステンレス鋼の合金、チタン、またはチタン合金の形態でよい。提供されるコンポーネントは例えば長寸の部材、例えばロッドの形態でよい。ロッドの形態のコンポーネントは、この発明で記載されたように、折り曲げられたロッドもしくは２つのほぼ直線状の部分を備えたロッドで２つの部分が互いに傾いたまたは同一直線上にない形態のロッドである。
【００６０】
処理過程の第２のステップ１２２は、図１５に示されたように、完全な関節形成術で用いるためのコンポーネントを製造するのに適した成形金型６２を提供する過程である。
【００６１】
処理過程の第３のステップ１２４は、第１のコンポーネント（補強コンポーネント）３６を成形金型６２内の所望の位置に配置する過程である。
【００６２】
処理過程の第４のステップ１２６は、成形可能な材料の粉末を成形金型内に配置する過程である。ベアリングコンポーネント２２を製造するための処理過程の第５のステップ１３０は、補強コンポーネント３６を成形可能な材料で実質的に取り囲む過程である。処理過程の第６のステップ１３１は、成形金型６２を、したがって成形可能な材料を加熱および圧縮する過程である。処理過程の第７のステップ１３２は、成形可能な材料を冷却してベアリングコンポーネント２２を形成する過程であり、処理過程の第８のステップ１３４は成形金型６２からベアリングコンポーネント２２を取り出す過程である。
【００６３】
図１４を参照すると、ベアリングコンポーネント２２を含む人工関節１０はヒトの体に移植されるので、ベアリングコンポーネント２２を含む人工関節１０を滅菌することが重要である。ベアリングコンポーネント２２を含む人工関節１０に対して、いくつかの有効な滅菌方法を用いることができる。例えば、ベアリングコンポーネント２２にガンマ線を照射してベアリングコンポーネント２２を滅菌してもよい。ベリングコンポーネント２２にガンマ線を照射することにより、ベアリングコンポーネント２２を製造するのに典型的に用いられている高分子材料またはポリエチレン内に遊離基が存在するようになることがある。このようにベアリングコンポーネント２２内に遊離基が存在すると、酸化プロセスを介してベアリングコンポーネント２２の劣化が速められることがある。
【００６４】
ガンマ線を用いた滅菌によって発生する遊離基の負の効果を最小にするために、ベアリングコンポーネント２２は好ましくは真空中または不活性ガス中に遮断されて囲まれ（barrier package）、酸素を締め出すと共に滅菌処理によって囲みの内側で生じた水素を捕獲する。そのような処理は、ベアリングコンポーネント（またはベアリングインサート）２２の酸化を防止または低減し、ベアリングコンポーネント２２を十分に滅菌できるようにする。
【００６５】
ガンマ線による滅菌に代わる他の滅菌法はガスプラズマ滅菌法である。ガスプラズマ滅菌法は、主に表面を滅菌する滅菌法である。ガスプラズマ滅菌法は、コンポーネントの外部表面に限定的に露出または連結された内部表面に対しては、未確認の滅菌能力を有する。
【００６６】
図１４を参照すると、成形金型６２（図１２および図１３）によって成形されたベアリングコンポーネント２２が示されている。ベアリングコンポーネント２２が成形金型６２から取り出されるときに、第１の位置決め装置９０および第２の位置決め装置９２がキャビティ１１４からそしてベアリングコンポーネント２２から取り外されるようにするために、ベアリングコンポーネント２２は補強ロッド３６の第１の凹部１０４と同軸上で第１の凹部１０４の上に配置された第１の露出コンポーネント開口１２０を含む。同様に、ベアリングコンポーネント２２は補強ロッド３６の第２の凹部１０６から外向きに延在する第２の露出コンポーネント開口１２２をさらに含む。第１の露出コンポーネント開口１２０および第２の露出コンポーネント開口１２２は、ベアリングコンポーネント２２の外側から補強ロッド３６へのアクセスを提供する。
【００６７】
この発明の非直線形の補強コンポーネントを用いることにより、膝関節は、脛骨トレーと回転可能に係合するインサートの中心線と大腿骨コンポーネントのカムと係合する上方の突起部の中心線とが同一平面上にない状態の突起部およびカム機構に対して、前方及び／または後方への方向および内側及び／または外側への方向に沿った増強された負荷容量を有することになる。インサートの中心線と突起部の中心線とが同一平面上にないそのような状態では、膝関節の運動性が改善される。
【００６８】
脛骨ベアリングインサートに非直線形の補強コンポーネントを設けることにより、非直線形の支持ロッド（補強コンポーネント）は脛骨ベアリングインサート内に適切に配置されて、突起部を介した負荷伝達機構が最適にされる。
【００６９】
配向機構を含む非直線形の支持ロッドを含む脛骨ベアリングインサートを提供することにより、脛骨ベアリングインサートの製造中に非直線形の支持ロッドを脛骨ベアリングインサートに対して調整することができる。
【００７０】
この発明およびその利点が詳細に説明されたが、様々な変更、置換、変形が特許請求の範囲によって定義されるこの発明の真髄および範囲から逸脱せずに可能であることが理解されなければならない。
【００７１】
この発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（Ａ）第１の長骨と共に動作するための第１のコンポーネントと、
第２の長骨と共に動作するための第２のコンポーネントと、
上記第１のコンポーネントおよび上記第２のコンポーネントの間に配置されると共に上記第１のコンポーネントおよび上記第２のコンポーネントと共に動作するベアリングコンポーネントであって、上記ベアリングコンポーネントは、第１の中心線を画定する第１の部分および上記第１の中心線と同一直線上にない第２の中心線を画定する第２の部分を備えた補強コンポーネントと、上記補強コンポーネントを囲んで上記補強コンポーネントと密着して成形された高分子材料とを含み、上記ベアリングコンポーネントは、上記補強コンポーネントの上記第１の部分に隣接した第１の周縁領域と、上記補強コンポーネントの上記第２の部分に隣接した第２の周縁領域とを画定し、上記第１の周縁領域は上記第１のコンポーネントと共に動作し、上記第２の周縁領域は上記第２のコンポーネントと共に動作する、上記ベアリングコンポーネントと
を有する、人工関節。
（１）高分子材料が補強コンポーネントの実質的に全体を囲む、実施態様（Ａ）記載の人工関節。
（２）第２の中心線が第１の中心線と平行で上記第１の中心線から離れている、実施態様（Ａ）記載の人工関節。
（３）補強コンポーネントが、両端の実質的に直線状の２つの部分と、中央のアーチ形の部分とを有するロッドからなる、実施態様（Ａ）記載の人工関節。
（４）高分子材料が、超高分子量ポリエチレンからなる、実施態様（Ａ）記載の人工関節。
（５）補強コンポーネントが、高分子材料が上記補強コンポーネントに対して配置されたときに上記補強コンポーネントを保持するための保持機構を画定する、実施態様（Ａ）記載の人工関節。
【００７２】
（６）補強コンポーネントが、高分子材料が上記補強コンポーネントに対して配置されたときに第１の中心線および第２の中心線の少なくとも一方に対して記補強コンポーネントの向きを決める配向機構を画定する、実施態様（Ａ）記載の人工関節。
（Ｂ）第１の長骨と共に動作するための第１のコンポーネントと、
第２の長骨と共に動作するための第２のコンポーネントと、
上記第１のコンポーネントおよび上記第２のコンポーネントの間に配置されると共に上記第１のコンポーネントおよび上記第２のコンポーネントと共に動作するベアリングコンポーネントであって、上記ベアリングコンポーネントは、アーチ形の部分と、上記アーチ形の部分から延在する第１の端部部分と、上記アーチ形の部分から延在する第２の端部部分とを備えた補強コンポーネントと、上記補強コンポーネントの上記アーチ形の部分を実質的に囲むと共に上記アーチ形の部分に密着して成形された高分子材料とを有し、上記ベアリングコンポーネントは、上記補強コンポーネントの上記第１の端部部分に隣接する第１の周縁領域と、上記補強コンポーネントの上記第２の端部部分に隣接する第２の周縁領域とを画定し、上記第１の周縁領域は上記第１のコンポーネントと共に動作し、上記第２の周縁領域は上記第２のコンポーネントと共に動作する、上記ベアリングコンポーネントと
を有する、人工関節。
（７）高分子材料が、補強コンポーネントの実質的に全体を囲む、実施態様（Ｂ）記載の人工関節。
（８）補強コンポーネントが、アーチ形の部分から延在する実質的に直線状の第１および第２の部分を有するロッドからなる、実施態様（Ｂ）記載の人工関節。
（９）高分子材料が、超高分子量ポリエチレンからなる、実施態様（Ｂ）記載の人工関節。
（１０）補強コンポーネントが、第１の中心線を画定する第１の部分と、上記第１の中心線と同一直線上にない第２の中心線を画定する第２の部分とを有する、実施態様（Ｂ）記載の人工関節。
【００７３】
（１１）第２の中心線が第１の中心線と平行で上記第１の中心線から離れている、実施態様（１０）記載の人工関節。
（１２）補強コンポーネントが、高分子材料が上記補強コンポーネントに対して配置されたときに上記補強コンポーネントを保持するための保持機構を画定する、実施態様（Ｂ）記載の人工関節。
（１３）補強コンポーネントが、高分子材料が上記補強コンポーネントに対して配置されたときに第１の中心線および第２の中心線の少なくとも一方に対して記補強コンポーネントの向きを決める配向機構を画定する、実施態様（１０）記載の人工関節。
（Ｃ）第１の長骨と共に動作するための第１のコンポーネントと、
第２の長骨と共に動作するための第２のコンポーネントと、
上記第１のコンポーネントおよび上記第２のコンポーネントの間に配置されると共に上記第１のコンポーネントおよび上記第２のコンポーネントと共に動作するベアリングコンポーネントであって、上記ベアリングコンポーネントは、第１の中心線を画定する第１の部分および上記第１の中心線と同一直線上にない第２の中心線を画定する第２の部分を備えた補強コンポーネントと、上記補強コンポーネントの少なくとも一部を囲んで上記補強コンポーネントと密着して成形された高分子材料とを含み、上記ベアリングコンポーネントは、上記補強コンポーネントの上記第１の部分に隣接した第１の周縁領域と、上記補強コンポーネントの上記第２の部分に隣接した第２の周縁領域とを画定し、上記第１の周縁領域は上記第１のコンポーネントと共に動作し、上記第２の周縁領域は上記第２のコンポーネントと共に動作する、上記ベアリングコンポーネントと
を有する、人工関節。
（１４）第２の中心線が第１の中心線と平行で上記第１の中心線から離れている、実施態様（Ｃ）記載の人工関節。
（１５）高分子材料が、超高分子量ポリエチレンからなる、実施態様（Ｃ）記載の人工関節。
【００７４】
（１６）補強コンポーネントが、高分子材料が上記補強コンポーネントに対して配置されたときに上記補強コンポーネントを保持するための保持機構を画定する、実施態様（Ｃ）記載の人工関節。
（１７）補強コンポーネントが、高分子材料が上記補強コンポーネントに対して配置されたときに第１の中心線および第２の中心線の少なくとも一方に対して記補強コンポーネントの向きを決める配向機構を画定する、実施態様（Ｃ）記載の人工関節。
（Ｄ）大腿骨と共に動作するための大腿骨コンポーネントと、
脛骨と共に動作するための脛骨トレーと、
上記大腿骨コンポーネントおよび上記脛骨トレーの間に配置されると共に上記大腿骨コンポーネントおよび上記脛骨トレーと共に動作するベアリングコンポーネントであって、上記ベアリングコンポーネントは、第１の中心線を画定する第１の部分および上記第１の中心線と同一直線上にない第２の中心線を画定する第２の部分を備えた第１のコンポーネントと、上記第１のコンポーネントを囲んで上記第１のコンポーネントと密着して成形された高分子材料とを含み、上記ベアリングコンポーネントは、上記第１のコンポーネントの上記第１の部分に隣接した第１の周縁領域と、上記第１のコンポーネントの上記第２の部分に隣接した第２の周縁領域とを画定し、上記第１の周縁領域は上記大腿骨コンポーネントと共に動作し、上記第２の周縁領域は上記脛骨トレーと共に動作する、上記ベアリングコンポーネントと
を有する、膝の人工関節。
（１８）第２の中心線が第１の中心線と平行で上記第１の中心線から離れている、実施態様（Ｄ）記載の膝の人工関節。
（１９）高分子材料が、超高分子量ポリエチレンからなる、実施態様（Ｄ）記載の膝の人工関節。
（２０）第１のコンポーネントが、高分子材料が上記第１のコンポーネントに対して配置されたときに上記第１のコンポーネントを保持するための保持機構を画定する、実施態様（Ｄ）記載の膝の人工関節。
【００７５】
（２１）第１のコンポーネントが、高分子材料が上記第１のコンポーネントに対して配置されたときに第１の中心線および第２の中心線の少なくとも一方に対して上記第１のコンポーネントの向きを決める配向機構を画定する、実施態様（Ｄ）記載の膝の人工関節。
（２２）配向機構が、第１の中心線および第２の中心線の少なくとも一方と実質的に平行かつ離れて配置された平坦面を有する、実施態様（２１）記載の膝の人工関節。
（２３）脛骨トレーがベアリングコンポーネントに対して回転可能に動作する、実施態様（Ｄ）記載の膝の人工関節。
（Ｅ）人工関節に用いられるベアリングコンポーネントであって、
上記ベアリングコンポーネントは、第１の長骨に移植するための第１のコンポーネントと共に動作すると共に第２の長骨に移植するための第２のコンポーネントと共に動作し、
上記ベアリングコンポーネントは、
第１の中心線を画定する第１の部分および上記第１の中心線と同一直線上にない第２の中心線を画定する第２の部分を備えた補強コンポーネントと、
上記補強コンポーネントを実質的に囲んで上記補強コンポーネントと密着して成形された高分子材料とを含み、
上記ベアリングコンポーネントは、上記補強コンポーネントの上記第１の部分に隣接した第１の周縁領域と、上記補強コンポーネントの上記第２の部分に隣接した第２の周縁領域とを画定し、上記第１の周縁領域は上記第１のコンポーネントと共に動作し、上記第２の周縁領域は上記第２のコンポーネントと共に動作する、人工関節に用いられるベアリングコンポーネント。
（２４）第２の中心線が第１の中心線と平行で上記第１の中心線から離れている、実施態様（Ｅ）記載のベアリングコンポーネント。
（２５）高分子材料が、超高分子量ポリエチレンからなる、実施態様（Ｅ）記載のベアリングコンポーネント。
【００７６】
（２６）補強コンポーネントが、高分子材料が上記補強コンポーネントに対して配置されたときに上記補強コンポーネントを保持するための保持機構を画定する、実施態様（Ｅ）記載のベアリングコンポーネント。
（２７）補強コンポーネントが、高分子材料が上記補強コンポーネントに対して配置されたときに第１の中心線および第２の中心線の少なくとも一方に対して記補強コンポーネントの向きを決める配向機構を画定する、実施態様（Ｅ）記載のベアリングコンポーネント。
（２８）配向機構が、第１の中心線および第２の中心線の少なくとも一方と実質的に平行かつ離れて配置された平坦面を有する、実施態様（２７）記載のベアリングコンポーネント。
【００７７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、非直線形の補強コンポーネントを用いることにより、膝関節は、脛骨トレーと回転可能に係合するインサートの中心線と大腿骨コンポーネントのカムと係合する上方の突起部の中心線とが同一平面上にない状態の突起部およびカム機構に対して、前方及び／または後方への方向および内側及び／または外側への方向に沿った増強された負荷容量を有することになる効果があり、インサートの中心線と突起部の中心線とが同一平面上にないそのような状態では、膝関節の運動性が改善される効果がある。
【００７８】
この発明によれば、脛骨ベアリングインサートに非直線形の補強コンポーネントを設けることにより、非直線形の支持ロッド（補強コンポーネント）は脛骨ベアリングインサート内に適切に配置されて、突起部を介した負荷伝達機構が最適にされる効果がある。
【００７９】
この発明によれば、配向機構を含む非直線形の支持ロッドを含む脛骨ベアリングインサートを提供することにより、脛骨ベアリングインサートの製造中に非直線形の支持ロッドを脛骨ベアリングインサートに対して調整することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】膝の人工関節が伸ばされた状態の、大腿骨コンポーネントおよび脛骨ベアリングを備えた脛骨コンポーネントを示すこの発明のベアリングコンポーネントを含む膝の人工関節の斜視図である。
【図２】図１の膝の人工関節の前方から見た正面図である。
【図３】一点鎖線で描かれた骨に移植された図１および図２に示された膝の人工関節の側面図である。
【図４】脛骨プラトーから部分的に取り外されたプラスチック製のベアリングコンポーネントを示す図１の膝の人工関節の分解側面図である。
【図５】図１の膝の人工関節の後方から見た背面図である。
【図６】脛骨プラトーから部分的に取り外されたプラスチック製のベアリングコンポーネントを示す前方から見た図１の膝の人工関節の分解正面図である。
【図７】脛骨プラトーから部分的に取り外されたプラスチック製のベアリングコンポーネントを示す分解斜視図である。
【図８】脛骨プラトーから取り外されたプラスチック製のベアリングコンポーネントを示す図３の膝の人工関節の完全に分解された側面図である。
【図９】脛骨プラトーから取り外されたプラスチック製のベアリングコンポーネントを示す前方から見た膝の人工関節の完全に分解された正面図である。
【図１０】（ａ）はこの発明の人工関節のある実施の形態のためのベアリングコンポーネントと共に用いられる補強ロッドの平面図である。（ｂ）は（ａ）の補強ロッドを矢印の向きから線１０Ａ−１０Ａに沿って見た図である。
【図１１】この発明の人工関節のためのベアリングコンポーネントを製造するために用いられる成形用金型内に配置された図１０（ａ）の補強ロッドの平面図である。
【図１２】成形用金型をより詳細に示したこの発明の人工関節のためのベアリングコンポーネントを製造するために用いられる部分的に断面で示された成形用金型の中に配置された図１０（ａ）の補強ロッドの平面図である。
【図１３】図１２の成形用金型の底面図である。
【図１４】図１２の成形用金型を用いて図１０（ａ）の補強ロッドから製造されたベアリングコンポーネントの部分的に断面で示された平面図である。
【図１５】図１６の人工関節のコンポーネントを製造する方法の過程のフローチャートである。
【図１６】人工関節が曲げられた状態の、図１および図２の人工関節の側面図である。
【図１７】人工関節が曲げられた状態の、大腿骨コンポーネントおよび脛骨ベアリングを備えた脛骨コンポーネントを示すこの発明のベアリングコンポーネントを含む図１の膝の人工関節の斜視図である。
【図１８】曲げられた状態の人工関節を示す図１および図２に示された人工関節の前方から見た正面図である。
【図１９】曲げられた状態の人工関節を示す図１および図２に示された人工関節の後方から見た正面図である。
【符号の説明】
１０  人工関節
１２  第１のコンポーネント
１４  大腿骨
１６  脛骨トレー
２０  脛骨
２２  ベアリングコンポーネント
２４  突起部
２６  カム
３０  大腿骨面
３２  突起面
３４  カム協働面
３５  突起部協働面
３６  第１のコンポーネント
４０  接触面
４２  外側面
４４  中心回動軸
４６  中心線
５０  第１の中心線
５２  第２の中心線
５４  第１の部分
５６  第２の部分
６０  連結部分
６２  成形金型
６４  内側形成面
６６  基部金型
７０  関節面
７２  本体金型
７４  側面
７６  プランジャアセンブリ
８０  底部ベアリング面
８２  回転シャフト
８４  配向機構
８６  第１の端部
９０  第１の位置決め装置
９２  第２の位置決め装置
９４  第２の端部
１００  配向機構
１０２  平坦部
１０４  第１の凹部
１０６  第２の凹部
１１０  凹部平坦部
１１２  プラスチック粉末
１１４  キャビティ
１２０  第１の露出コンポーネント開口
１２２  第２の露出コンポーネント開口
【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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