特許 7379379 球形の滑動パートナーとの滑動対を形成するためのインプラント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-06

(45)【発行日】2023-11-14

(54)【発明の名称】球形の滑動パートナーとの滑動対を形成するためのインプラント

(51)【国際特許分類】

   A61F 2/34 20060101AFI20231107BHJP

   A61L 27/10 20060101ALI20231107BHJP

   A61L 27/56 20060101ALI20231107BHJP

【ＦＩ】

A61F2/34

A61L27/10

A61L27/56

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020562601

(86)(22)【出願日】2019-05-06

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-09-02

(86)【国際出願番号】 EP2019061518

(87)【国際公開番号】W WO2019215069

(87)【国際公開日】2019-11-14

【審査請求日】2022-04-21

(31)【優先権主張番号】18171105.2

(32)【優先日】2018-05-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】511004645

【氏名又は名称】セラムテック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＣｅｒａｍＴｅｃ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】ＣｅｒａｍＴｅｃ－Ｐｌａｔｚ １－９， Ｄ－７３２０７ Ｐｌｏｃｈｉｎｇｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】マテウシュ マリア ユシュチィク

【審査官】齊藤 公志郎

(56)【参考文献】

【文献】特表平１０－５０４２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１７１１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００６／０３０３９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１７－５２１１６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｆ ２／３０－４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

球状の滑動パートナー（５，１０９）との滑動対を形成するためのセラミックの骨用インプラント（１）であって、当該骨用インプラントは、ハーフシェル状またはリング状に形成されておりかつ球状の滑動パートナー（５，１０９）を受容する滑動領域（２）として形成された内面を有している、骨用インプラント（１）において、
前記滑動領域（２）は、スピンドルトーラスのスピンドル（１０５）の長手方向延在長さにおいて半部の部分区域（１０７）に対応しており、前記滑動領域（２）の最大直径Ｄ１は、挿入しようとする前記球状の滑動パートナー（５，１０９）の直径よりも大きくなっており、前記滑動領域（２）の最小直径Ｄ２は、挿入しようとする前記球状の滑動パートナー（５，１０９）の直径よりも小さくなっており、前記スピンドルトーラスを表す円の半径ｒ、間隙Ｃおよび前記球状の滑動パートナーの半径ｒ_Ｐは、数式Ｉによれば、
Ｃ＝（ｒ－ｒ_Ｐ）＊２ 数式Ｉ
という関係にあり、
前記滑動パートナーを挿入する、端面（１０）を備えた第１の領域を有しており、該第１の領域において前記端面（１０）は、内側面の、外側面への移行部を成しており、さらに、前記滑動パートナーの受容部を画定する、前記端面（１０）とは反対の側に位置する底面（９）を備えた第２の領域を有しており、さらに、骨において当該インプラントを固定するための粗いかつ／または構造化された表面を備えた外面（３）を有する外側面（６）を有しており、
前記滑動領域（２）の高さＨ _Ｇ は、円の周囲にわたって変化し、前記滑動領域（２）は、部分的に前記底面（９）を越えて長手方向に延長されて形成されている、
ことを特徴とする、骨用インプラント（１）。

【請求項2】

当該インプラントはハーフシェル状に形成されており、前記滑動領域の最小直径Ｄ２は０である、または当該インプラントは、ハーフシェル状に形成されており、閉じられた前記底面は、挿入しようとする前記球状の滑動パートナーに接触しないようになっている、請求項１記載のインプラント。

【請求項3】

当該インプラントは、リング状に形成されている、請求項１記載のインプラント。

【請求項4】

前記滑動領域（２）の高さＨ_Ｇは、挿入しようとする球の直径の２０～８０％に相当しておりかつ／または当該インプラントの高さＨの５０～９５％に相当している、請求項１から３までのいずれか１項記載のインプラント。

【請求項5】

１０μｍ＜Ｃ＜５００μｍとなっている、請求項１から４までのいずれか１項記載のインプラント。

【請求項6】

前記粗い表面は、コーティング（４）である、請求項１から５までのいずれか１項記載のインプラント。

【請求項7】

前記粗い表面は、多孔質の表面である、請求項１から５までのいずれか１項記載のインプラント。

【請求項8】

前記多孔質の表面は、５０％～９９％、好適には６０％～８５％の多孔率を有しており、孔は、１００～１０００μｍの孔径を有している、請求項７記載のインプラント。

【請求項9】

前記多孔質の表面は、多孔質セラミックである、請求項７または８記載のインプラント。

【請求項10】

前記多孔質セラミックは、多孔質のセラミック発泡体である、請求項９記載のインプラント。

【請求項11】

当該インプラントは、全体がセラミックである、請求項１から１０までのいずれか１項記載のインプラント。

【請求項12】

当該インプラントは、多孔質のセラミック発泡体から成る、請求項９記載のインプラント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内部補綴術における滑動対用のインプラントであって、当該インプラントは、外側面および内側面もしくは内面を有しており、内面には、球形の滑動パートナーを受容するために特別に構成された滑動領域が形成されている、インプラントに関する。当該インプラントは、好適にはセラミックインプラントである。

【0002】

従来、内部補綴術には、金属シェルおよびセラミックのハーフシェルインサートから成るインプラントが用いられた。金属シェルも同様にハーフシェルとして形成されており、セラミックのインサートを受容する。滑動パートナー、つまり補綴物ヘッドは球形に形成されており、セラミックのインサートにより受容される。腰内部補綴術における滑動対用のセラミックインサートは半球形に形成されており、補綴物ヘッドの約５０％を覆う。滑動面の中心点は、インサートの端面の平面上またはインサートの端面の平面のやや上または下に位置している。インサートの外側面は、複数の領域に分割されている。外側面の、赤道に接する領域は、緊締面を有しており、緊締面は、円錐状または円筒状に形成されていてよい。この緊締面により、シェル（大抵は金属シェル）との作用結合が生ぜしめられる。インサートは、シェル内に挿入される。このことは、製造後に既に予め組み立てることにより行われるか、または移植中に初めて行われる。

【0003】

赤道から極まで延在するインサートの外側面、つまり背面側の別の領域は、金属シェルと接触はしないが、安定性の理由から、最小壁厚さを有している必要がある。

【0004】

滑動面における、大腿骨頭と、インサートもしくは寛骨臼との間での荷重の伝達は、この対では点において、もしくは環状線において行われる。それというのも、補綴物ヘッドの球直径とインサートの球冠直径との間には、正の間隙が存在しているからである。この場合、荷重は大腿骨頭によりインサートへ軸線平行に伝達される。

【0005】

独国特許出願公開第１０２０１６２２２６１６号明細書に記載のインプラントは、セラミックリングインサートを有しており、セラミックリングインサートは、金属シェル内に挿入されかつ内側に、球形の滑動パートナーを受容する半球形の滑動面を有している。リングインサートを備えた金属シェル用の構成深さが減じられているため、金属シェルとセラミックのハーフシェルインサートとから成る従来のインプラントに比べ、骨盤骨における、より浅いフライス切削加工が必要である。さらに、点状の荷重ではなく、生理的な荷重吸収と類似の、比較的小さな最大値を有する帯状の荷重が存在している。

【0006】

このことを起点として、球形の滑動パートナーとインプラントとの間の摩擦をさらに低下させるべきという課題が生じた。さらに、内部補綴術用の、簡単に骨に移植され得、可能な限り廉価でありかつ簡単に使用されるべきインプラントを開発する、という課題も生じた。

【0007】

この課題は本発明に基づき、請求項１の特徴部に記載のハーフシェル状の、好適にはリング状のインプラントにより解決される。好適な構成は、各下位請求項に記載されている。各構成は、互いに任意に組み合わせられてよい。

【0008】

本発明では、インプラントは、金属シェル無しで骨に直接に固定されるように形成されている。外側面の形状が、セメント無しの直接移植に使用することを可能にする一方で、医療用の接着剤および／またはセメントを用いた移植も可能にする。インプラントは、好適には少なくとも部分的にセラミックであり、好適には全体がセラミックで形成されている。

【0009】

本発明では、インプラントは、補綴物ヘッドの球、つまり球形の滑動パートナーを受容するために用いられる。補綴物ヘッドの球とインプラントとは、１つの滑動対を形成する。インプラントは、骨盤の骨に位置固定されて保持されている。補綴物ヘッドの球は、インプラント内で回転可能であることが望ましい。この場合、補綴物ヘッドの球の飛出しは回避されるべきである。

【0010】

インプラント、好適にはリング状のインプラント（リング）とは、本発明では回転軸線Ｌ（図１ｂ参照）を中心として回転する横断面Ｆ（図１ｂ参照）から形成されたボデー（物体）を意味する。このボデーは、凹状の内面と外側面とを有している。外側面の形状は、内側の形状とは異なって形成されていてよい。

【0011】

インプラントは、端面ならびにインプラント内への補綴物ヘッドの球、つまり球形の滑動パートナーの挿入を保証する入口ゾーンを含む第１の領域と、球の受容部を画定する第２の領域とを有している。１つの構成では、インプラントは第２の領域が閉じられたハーフシェルに相当する。１つの別の構成では、インプラントは、底面ならびに出口ゾーンを含む第２の領域が開いたリングに相当する。第１の領域、つまり受入れ領域の円形の開口は、第２の領域の開口の直径よりも大きな直径を有している。この場合、球形の滑動パートナー（以下ＫＧと言う）の脱落を回避するために、リング状のインプラントの第２の領域の円形の開口は、挿入されるべき球形の滑動パートナーの直径よりも小さくなっている。

【0012】

内面と外側面との間の結合部は、移行部を形成しており、好適にはアールを用いて形成される。丸み付けられた移行部により鋭利な縁部および角隅部が回避され、これによりインプラントの安定性が改良される。これにより追加的に、取扱いが容易になる。前記アールは、好適には０．５～２ｍｍの数値を有している。インプラントの第１の領域における、外側面に対する内面の第１の移行部には、端面が含まれる。

【0013】

ハーフシェル構成の場合、外側面は閉じられて形成されている。外側面の表面展開図は、閉じられた円に相当し得る。インプラントの、第１の領域とは反対の側に配置された第２の領域は、閉じられて形成されておりかつ閉じられた底面を有している。閉じられて形成されたこの底面の外側は、インプラントの外側面の部分である。端面が配置された第１の領域と底面との間の最大間隔は、ハーフシェルの高さＨに相当する。閉じられた底面の内面は、インプラントの内面の一部である。インプラントの内面は滑動領域を有しており、滑動領域には閉じられた底面の内面が続いている。インプラントの１つのハーフシェルの実施形態は、第１の開口、つまり球を挿入するための入口ゾーンを有している。閉じられた底面の内面の幾何学形状は、ドーム、半球または半球に類似した形状に相応し得る。

【0014】

リング状の構成のインプラントは、第１の領域とは反対の側に第２の開口を有している。この第２の開口の直径は、第１の領域の第１の開口の直径よりも小さくなっている。これにより、インプラント内へのＫＧの挿入を可能にすると共に制限している。リングインサートの外側面の表面展開図は、１つのリングに相当する。インプラントの第１の領域とは反対の側に配置された開口に基づき、インプラントは、内面と外側面との間の第２の移行部を有している。第２の移行部は、第２の領域に位置しており、インプラントの高さを制限している。内面と外側面との間のこの移行部には底面が含まれる。端面と第２の移行部もしくは底面との間の最大間隔は、リング状のインプラントの高さＨに相当する。

【0015】

滑動領域の開始部までの、インプラントの内面の丸み付けられた第１の移行部は入口ゾーンと呼ばれ、滑動領域の開始部までの、インプラントの内面の丸み付けられた第２の移行部は出口ゾーンと呼ばれる。

【0016】

内面は、少なくとも部分的に回転対称に形成されている。インプラント、好適にはリング状のインプラントの外側面および／または外面は、部分領域において回転対称とは異なっていてよい。インプラントの高さＨ（図１ｂ参照）とは、回転軸線Ｌに沿ったインプラントの延在長さを意味する。リング状の構成において、高さＨはハーフシェル構成に比べ大幅に小さくなっている。インプラントの外側面は、インプラントを移植しようとする骨に面した側に相当する。外面は、外側面の１つの領域であり、骨におけるインプラントの固定に用いられる。外面の大きさは、外側面の大きさと一致していてよい。外面の方が小さく形成されていてもよい。外面は様々な形をとることができ、互いにつながったまたは互いに区切られた複数の領域もしくは個別面に分割されていてもよい。個別面の形状は、同じであるかまたは異なっていてもよい。

【0017】

本発明によるインプラントは、ハーフシェルまたはリングとして、従来技術による球と協働するように形成されており、この場合、機能性が保証されている。インプラントは安定性を保証するために、少なくとも３ｍｍの壁厚さを有している。インプラントの最大壁厚さは、使用される材料の焼結特性に左右され、１５ｍｍの範囲内にあり、好適には最大１５ｍｍである。リング状のインプラントの高さＨは、好適には５～２０ｍｍである。使用時の状況に応じて、適当な幾何学形状の寸法を有するインプラントが使用される。

【0018】

インプラントの内面は滑動領域を有しており、滑動領域においてＫＧが回転することが望ましい。インプラントの滑動領域は凹状に形成されており、回転体の面の部分区域に対応する。

【0019】

回転体は、所定の回転軸線Ｌを中心として回転する円１０８により形成されるスピンドルトーラスである。円１０８の中心点Ｍ’／Ｍ’と回転軸線Ｌとの距離Ａは、トーラスを形成する円の半径ｒよりも小さくなっている。回転軸線Ｌに対して平行に、中心点直線Ｌ’およびＬ’’が位置している。トーラスの内側にはスピンドル１０５が示されており、スピンドル１０５は、スピンドル１０５の長手方向最大延在長さを表しかつ回転軸線上に位置している直線の中心位置に中心点Ｍを有している。スピンドル１０５の外面と軸線Ｌとの交点は、ＥおよびＥ’として示されている。つまりこの場合の面とは、前記スピンドル１０５の外面１０６である。

【0020】

インプラントの滑動領域を表す部分区域１０７は、スピンドルトーラスの回転軸線に相当する長手方向軸線Ｌと点Ｓ１および点Ｓ２において交わる２つの垂直平面ＳおよびＳ’の間の領域に相当する。両交点は、Ｅ’とＭとの間、つまりスピンドル１０５の長手方向延在長さの１／２内に位置している。Ｓ１は、スピンドル１０５の中心点Ｍに相当し得る。Ｓ２は、Ｓ１とＥ’との間に位置しているか、またはＥ’に相当する。

【0021】

つまりインプラントは、その最も簡単な構成において、スピンドルトーラスのスピンドルの部分区域に相当する内側幾何学形状を有しており、この場合、端面と底面との間に位置する内面の領域は凹状に形成されておりかつ外側面の幾何学形状は回転対称とは異なっていてよい。つまり、内面の滑動領域は半球状には形成されていない、すなわち、球形状とは一致しない。滑動領域は、スピンドル１０５の外面１０６の部分区域１０７に相当する。部分区域１０７は、スピンドル１０５の長手方向軸線に沿ってスピンドル１０５の半部に位置しており、スピンドル１０５の長手方向軸線Ｌ上においてスピンドルの中心点Ｍを越えてはいない。インプラントの滑動領域は、インプラントの端面の方の第１の開口において最大直径Ｄ１を有している。滑動領域は、第２の開口において最小直径Ｄ２を有している。インプラントの直径Ｄ１は、直径Ｄ２よりも大きくなっている。Ｄ１とＤ２との間でスピンドル１０５の直径は、Ｄ２に向かって小さくなる。

【0022】

本発明による内側幾何学形状は、ＫＧ、つまり補綴物ヘッドの球もしくは球部分の可動性を保証する。インプラントの第１の開口の直径Ｄ１は、インプラントに挿入されるＫＧの外径よりも大きくなっている。直径Ｄ２は、ＫＧの外径よりも小さくなっている。入口ゾーンの最小直径は、好適にはＤ１よりも大きくなっている。

【0023】

１つの構成では、Ｓ２は点Ｅ’に相当する。Ｓ２がＥ’に相当する場合、インプラントはハーフシェルである。ハーフシェルインプラントのこの構成では、直径Ｄ２＝０である、すなわち第２の開口は存在しない。

【0024】

１つの別の構成では、インプラントはハーフシェルであり、Ｓ２は軸線Ｌ上でＥ’の上側に位置している。この構成では、内面が領域Ｅ’において平らに形成されている。これにより、インプラントの高さＨは小さくなる。ハーフシェルインプラントのこの構成では、閉じられた底面の内面の幾何学形状が、スピンドルの幾何学形状と相違している。この場合、好適には、閉じられた底面の平らな内面は、点摩擦を発生させないようにするために、接触線の幾何学形状に影響を及ぼさないようにかつＫＧ用のスペースが十分に設けられているように形成されていることに注意する。この場合は、閉じられた底面の半球状の内面または好適にはより一層平らにされた内面が得られる。

【0025】

１つの好適な構成では、Ｓ２は軸線Ｌ上でＥ’の上側に位置しており、Ｄ２における滑動領域に出口ゾーンが続いている。この場合のインプラントはリングである。リング状の構成では、脱落を回避するために、Ｄ２は、挿入されるべきＫＧの半径よりも小さくなっている。

【0026】

つまりＫＧは、内面の非半球状の滑動領域内で回転し、この場合、滑動領域は、スピンドルトーラスのスピンドルの長手方向延在長さの半分の部分区域１０７に相当する。

【0027】

滑動領域の高さＨ_Ｇは、挿入しようとするＫＧの直径の少なくとも２０％および最大８０％、好適にはインプラントの高さＨの５０～９５％に相当する。

【0028】

滑動領域の高さは、長手方向の長さ、すなわち回転軸線Ｌに沿った長さに相当する。高さＨ_Ｇは、挿入しようとするＫＧの直径の、好適には少なくとも２５％、特に好適には少なくとも３０％、好適には最大７０％、特に好適には最大６０％に相当する。リング状に形成されたインプラントに関して、高さＨ_Ｇは特に、ＫＧの直径の最大５０％である。

【0029】

１つの構成では、挿入しようとするＫＧは、５～７０ｍｍ、好適には６～６４ｍｍの直径を有している。人間の関節補綴物用のＫＧは、２０～７０ｍｍ、好適には２２～６４ｍｍの直径を有しており、動物の関節補綴物用には、５～２０ｍｍ、好適には６～１９ｍｍの直径を有するＫＧが使用される。よってこの構成では、５ｍｍの直径を有するＫＧを挿入しようとするインプラントは、少なくとも１ｍｍかつ最大４ｍｍの高さを備えた滑動領域を有している。

【0030】

さらに１つの構成では、滑動領域（２）の高さＨ_Ｇは、ハーフシェル状またはリング状に形成されたインプラントの高さＨの少なくとも２０％、好適には少なくとも３５％、特に好適には少なくとも５０％、かつ最大９５％に相当する。リング状のインプラントの出口ゾーンおよび入口ゾーンは、滑動領域の部分ではない。ハーフシェルインプラントの入口ゾーンならびに平坦部が存在し得る、閉じられた底面の内面は、滑動領域の部分ではない。ＫＧは、取付け状態においてハーフシェルインプラントの入口面および閉じられた底面の内面に、好適には接触していない。

【0031】

スピンドルの幾何学形状に関して、好適には以下の条件が当てはまる。すなわち：
・Ａは、ＬとＬ’’との間の距離もしくは中心点から回転軸線までの水平距離である。
・ｒは、スピンドルトーラスを形成する円の半径である。
・ｒ_Ｐは、球形の滑動パートナーの半径、つまり補綴物ヘッドの半径である。
・Ｃは、間隙でありかつ数式Ｉによれば
Ｃ＝（ｒ－ｒ_Ｐ）＊２ （数式Ｉ）
である。
間隙は、１つの構成では、（半径ｒ_Ｐの）補綴物ヘッドの長さの製造技術的に予め設定された最大誤差と、補綴物ヘッドに適した、半球形の滑動領域を備えたインプラントの長さの製造技術的に予め設定された最大誤差の和に相当する。１つの特別な構成では、Ｃ＞１０μｍ、好適には＞２５μｍ、特に好適には≧５０μｍかつ＜５００μｍ、好適には＜３５０μｍ、特に好適には≦２８０μｍである。
・スピンドルトーラスを形成する円１０８の半径ｒは、ＫＧの半径ｒ_Ｐよりも大きくなっている。

【0032】

ＫＧは、滑動領域に接触して滑動領域上で滑動し、好適にはＫＧはインプラントの滑動領域と線接触する。

【0033】

接触線は、滑動領域内、すなわちスピンドルトーラスのスピンドル１０５の外面１０６における部分区域１０７内の環状線に相当する。この線は、ＳとＳ’との間の領域におけるスピンドル１０５の断面１１１の断面線に相当する。予め固定的に設定された補綴物ヘッドの半径ｒ_Ｐおよび予め固定的に設定された間隙の場合、距離Ａの変更により、環状接触部の直径もしくは環状接触線に影響を及ぼすことができる。これにより、スピンドルの長手方向軸線Ｌと、球形の滑動パートナーの中心点と接触線上の点１１０を結ぶ直線との間の角度αに影響を及ぼすことができる。角度αが大きくなると、接触線はインプラントの入口ゾーンの方に向かって移動する。角度αが小さくなると、接触線は底面または出口ゾーンの方に向かって移動する。α＝０の場合には、半球状のインプラントにおいて点接触が生じる恐れがある。本発明による、ハーフシェルの形態のインプラントは、スピンドル形状を有しているため、球が交点Ｅ’に接触する恐れはない。

【0034】

リング状のインプラントの１つの構成では、接触線は、インプラントの高さＨの下半分、すなわちインプラントの、第２の領域に面した半部に位置している。つまり底面または出口ゾーンから見て、接触線は高さの０～５０％の範囲内に位置している。これにより、インプラントからの補綴物ヘッドの脱臼つまり飛出しに抗して作用するようになっている。好適には、接触線は、底面から見てインプラントの幅の１０～４０％、特に好適には２０～３０％に位置している。底面に対して間隔をあけて配置されたこの接触線は、インプラント内での球の滑動を支援する、例えば関節液から成る潤滑膜の形成も可能にする。

【0035】

本発明によるインプラントは、そのリング状の構成において、従来のハーフシェルインプラントに比べて大幅に小さな高さひいては大幅に小さな組込み深さを有している。したがって、移植用の骨におけるフライス切削加工が、より少なくて済む。このことは、未成年または子供または動物の場合に存在することが多い、極めて小さなもしくは薄い骨、特に腰骨における人工的なインプラントの使用を可能にする。高さが減じられた本発明によるインプラントは、インプラントの挿入に必要とされる深さを最小限に減らすことができる、ということを可能にする。

【0036】

好適には、凹状の滑動領域は、インプラントの内面の８０％以上、特に好適には９５％以上、特に好適には全体にわたり延在しており、これにより、内面の大部分もしくは全体が、滑動対に供与されている。

【0037】

滑動領域の中心点は、好適には端面の平面上に配置されているか、または端面の平面のやや上または下の、０～２ｍｍの範囲内に配置されている。

【0038】

本発明によるインプラントの１つの別の構成では、インプラントは、好適にはインプラントの部分区域における滑動領域も、長手方向軸線に沿って延長されて形成されている。つまり、インプラントの高さＨおよび好適には滑動領域の高さＨ_Ｇも、円の周囲にわたって変化する。この場合、インプラントは、好適には滑動領域も、補綴物ヘッドの方向においてインプラントの端面を越えて形成されており、かつ／または、リングインサートの場合にはインサートの底面を越えて突出させられて／延長されて形成されている。

【0039】

インプラントの、好適には滑動領域のこの拡大部は、頭蓋状の拡張部と呼ばれ、インプラントの周面の一部、つまり一区分のみが含まれる。これにより、脱臼する傾向が減らされる。この場合、回転中心点は、好適には端面上または端面の下側に位置している。

【0040】

入口ゾーンの領域に配置されたインプラントの一部または部分区域は、頭蓋状の高さ増大部と呼ばれる。これにより、インプラントの高さＨが増大されている。１つの構成では、この高さ増大部により、滑動領域も延長される。

【0041】

出口ゾーンの領域に配置されたインプラントの一部または部分区域は、頭蓋状の延長部と呼ばれる。１つの構成では、この延長部により、滑動領域も拡大される。

【0042】

１つの構成では、インプラントの頭蓋状の拡張部は、バルコニー形の張出し部または成形された突出部により形成され、その内側面は、環状線により表されるインサートの受容空間もしくは内面の続きである。この場合、張出し部は、前記環状線により表される、頭蓋状の高さ増大部および／または延長部が位置する面の、好適には１／４を構成している。

【0043】

本発明によるインプラントの１つの別の構成では、端面は、１つの平面内に配置されてはいない。インプラントの端面および／または底面（リングインプラントの場合）の連続的な勾配により、頭蓋状の拡張部が実現されている。端面（もしくは底面）の所定の位置から出発して、この端面（もしくは底面）は、１８０度後にその最高箇所に到達するまで連続的に上昇する。次いでこの最高点から、端面（もしくは底面）はその出発点まで、再び連続的に下降する。これにより、端面もしくは底面は、回転軸線Ｒに対してなだらかな角度で配置されている。このように配置され傾斜した端面のなだらかな角度は、９５～１０５度、好適には９７～１０１度、特に好適には９９．５度である。この場合、滑動領域の中心点は、端面上または端面の下側に位置する。端面もしくは底面の連続的な上昇は、１８０度未満の範囲内で行われてもよい。同じことが、下降にも当てはまる。上昇部および下降部は、好適には同じ長さに形成されているが、異なる長さを有していてもよい。

【0044】

頭蓋状の拡張部に基づき、頭蓋状の拡張部の領域におけるインプラントの最大高さＨ’は、頭蓋状の拡張部無しのインプラントの高さＨとは相違している。インプラントの高さには、Ｈ’＝Ｈ＋ｘ＋ｙが成り立つ。１つの構成では、頭蓋状の拡張部は滑動領域の拡大も生ぜしめており、この場合、滑動領域の高さにも同様に、Ｈ_Ｇ’＝Ｈ_Ｇ＋ｘ_Ｇ＋ｙ_Ｇが成り立つ。

【0045】

頭蓋状の延長部の最大延在長さは、ｘで表されている。これは、断面Ｓ’と点Ｙ’との間の距離である。つまり距離ｘは、点Ｘ’とＹ’との、回転軸線Ｌに沿った高さの差を表している。

【0046】

頭蓋状の延長部の滑動領域の最大延在長さは、ｘ_Ｇで表されている。

【0047】

頭蓋状の高さ増大部の最大延在長さは、ｙで表されている。これは、断面Ｓと点Ｙとの間の距離である。つまり距離ｙは、点ＸとＹとの、回転軸線Ｌに沿った高さの差を表している。

【0048】

頭蓋状の高さ増大部の滑動領域の最大延在長さは、ｙ_Ｇで表されており、点Ｘ_ＧとＹ_Ｇとの高さの差を表している。

【0049】

ｘ＝ｙ＝０が当てはまる場合には、頭蓋状の拡張部は存在しない。ｘ＞０でありかつｙ＝０の場合には、頭蓋状の延長部が存在する。この場合、１つの好適な構成では追加的にｘ_Ｇ＞０が当てはまる。ｘ＝０でありかつｙ＞０の場合には、頭蓋状の高さ増大部が存在する。この場合、１つの好適な構成では追加的にｙ_Ｇ＞０が当てはまる。１つの別の構成では、ｘ＞０およびｙ＞０が当てはまり、この場合、ｘ＝ｙ／ｘ≠ｙでありかつｘ_Ｇ＝ｙ_Ｇ／ｘ_Ｇ≠ｙ_Ｇ≧０である。

【0050】

ｘとｙとの距離は、使用されるべき補綴物ヘッドの球の直径に関連して正比例しており、ｘ＋ｙの和は、好適には２～２０ｍｍ、特に好適には３～１５ｍｍである。

【0051】

頭蓋状の高さ増大部は、スピンドルの幾何学形状の構成に従う。すなわち、インプラントの延長された領域、場合により頭蓋状の高さ増大部の延長された滑動領域を形成するトーラスの部分区域は、スピンドルの幾何学形状を延長するものである。

【0052】

１つの別の構成では、頭蓋状の拡張部を備えたインプラントは、頭蓋状の拡張部の領域では最早、回転軸線Ｌに沿った回転対称性を有してはいない。１つの構成では、頭蓋状の拡張部のインプラントの、場合により滑動領域の半径は、スピンドルの幾何学形状に基づいて定められているわけではない。この場合、滑動領域を規定する半径の値は、高さ増大部を規定する半径の値とは異なっていてよい。好適には、（高さ増大部の）この半径の値は、Ｄ１／２以下であってよい。

【0053】

この場合、頭蓋状の高さ増大部は常に、球形の滑動パートナーがさらに挿入され得る、すなわち、開口は、ＫＧの直径よりも大きな直径を有している、という条件を満たしていなければならない。平面Ｓおよびスピンドルの外面上に位置する点Ｘと、Ｘとは反対の側に位置しかつ頭蓋状の高さ増大部の最大部を表す別の点Ｙとの間のスピンドルの断面は、球形の滑動パートナーの挿入されるべき領域の直径に少なくとも相当する直径を有していなければならない。この場合、ＸはＹとは反対の側に位置している、すなわち、ＸからＹまでの直線Ｋは、Ｌと交わっている。インプラントの好適な最大の頭蓋状の高さ増大部は、ＸとＹとの間の直線Ｋがスピンドルの中心点とも交わる場合には、直線Ｋから得られる。好適には、このことは、滑動領域の頭蓋状の高さ増大部にも当てはまる。

【0054】

特に好適には、Ｙは、スピンドルの外面に位置している。この場合、内面は引き続き、スピンドルの所定の部分区域に対応しており、この場合、滑動パートナーを完全に環状に包囲するインプラントの部分は、長手方向軸線に沿ったスピンドルの半部の部分区域に対応し、この部分は、スピンドルの長手方向軸線Ｌの中心点を越えていない。

【0055】

頭蓋状の延長部の１つの構成では、頭蓋状の拡張部のインプラントの、場合により滑動領域の半径は、スピンドルの幾何学形状に基づいて定められているわけではない。この場合、滑動領域を規定する半径の値は、延長部を規定する半径の値とは異なっていてよい。好適には、（高さ増大部の）この半径の値は、Ｄ２／２以下であってよい。

【0056】

１つの別の構成では、延長された滑動領域を形成するトーラスの部分区域は、スピンドルの幾何学形状を延長するものである。

【0057】

この場合、頭蓋状の延長部は常に、球形の滑動パートナーがさらに脱落不能である、すなわち、開口は、ＫＧの直径よりも小さな直径を有している、という条件を満たしていなければならない。平面Ｓ’およびスピンドルの外面上に位置する点Ｘ’と、Ｘ’とは反対の側に位置しかつ頭蓋状の延長部の最大部を表す別の点Ｙ’との間のスピンドルの断面は、球形の滑動パートナーの直径よりも小さな直径を有していなければならない。この場合、Ｘ’はＹ’とは反対の側に位置している、すなわち、Ｘ’からＹ’までの直線Ｋ’は、Ｌと交わっている。この場合、特に好適には、Ｙ’は、スピンドルの外面上にも位置している。

【0058】

１つの構成では、回転軸線Ｌは、好適には頭蓋状の延長部を備えたリング状のインサートにおいて円錐状または円筒状に形成されたインサートの外側面の回転軸線Ｒには一致しない。好適には、回転軸線Ｒは回転軸線Ｌと、特に好適には滑動領域の範囲内で交わっている。好適には、回転軸線Ｒは、頭蓋状の延長部を備えた・備えないリング状のインサートの底面の最大延在長さを点Ｘ’とＹ’とにおいて互いに結び付ける直線Ｋ’に対して垂直に交わるように配置されている。このようなインサートが従来のシェルに挿入された場合、頭蓋状の延長部は頭蓋状の高さ増大部として現れ、内側幾何学形状は、傾けられたスピンドルに対応している（図７に図示）。

【0059】

１つの好適な構成では、インプラントは、移植中および人体または動物の体内に残留している間は、機械的、生物学的かつ化学的な要求を満たすことが望ましい。したがってインプラントは、好適にはセラミック材料から製造されている。このためにインプラントはさらに、人間または動物の骨細胞（例えば骨芽細胞）もしくは人間または動物の骨組織の形成（骨化）時に必要な細胞が有利な条件を見いだすように形成された外面を、外側面に有している。インプラントは、好適には外面を介して骨に直接に固定され得るように形成されている。このために外面は、インプラントを固定するための手段を有している。これにより、骨におけるインプラントの直接移植が可能である。このような構成の目的は、人間または動物の骨の中への完全な骨組込みにある。

【0060】

１つの好適な構成では、インプラントの外面には、骨における直接移植および固定を可能にする、粗い表面が設けられている。この場合、粗い表面は、インプラントの骨への根付きを支援しひいては骨における固定という課題を引き受ける。粗い表面とは、本発明では、三次元構造または凹凸の形態の粗さを有する外面を意味する。これらの凹凸は、本発明によるインプラントの元の形状を変化させない寸法を有している。つまり例えば、粗い外面を有する円形の外側面を備えたインプラントは、依然として円形の形状を有することになる。その他の点として、このことは他のあらゆる形状にも当てはまる。

【0061】

１つの構成では、外面の粗い表面は、インプラントの金属コーティングおよび／または骨統合を促進する１つまたは複数の化合物の被着により得られる。１つまたは複数の化合物は、好適には水酸燐灰石、リン酸三カルシウムまたは別のリン酸カルシウムおよび／またはこれらの混合物のうちから選択される。金属コーティングは、主に従来補綴物用の金属シェルとしても使用される材料から成っている。好適には金属コーティングは、チタン含有コーティング、特に好適にはチタン粒子である。金属および／または化学コーティングの層厚さは、１００～４００μｍ、好適には１７５～３００μｍであり、１５～５０μｍの粗さＲ_ａ（平均粗さ）を有している。このようにコーティングされたインプラントを製造するために、１つの構成ではまず、未コーティングのセラミックインプラントが製造されかつ焼結される。次いで、セラミックインプラントの外側面において少なくとも部分的にコーティングが施され、これにより粗い表面を備えた外面を形成する。好適には、金属および／または化学コーティングは、溶射、特に好適にはプラズマ溶射により施される。

【0062】

１つの別の構成では、外面の粗い表面は、外側面の多孔質の表面により実現される。外面の多孔質の表面は、一次固定の他に、長期安定性を向上させるための、骨の根付きをも可能にする。多孔質の表面の以下の特性、すなわち：
・５０％～９９％、好適には６０％～８５％の多孔率
・相互連結性、すなわち個々の孔は少なくとも部分的に互いにつながっている
・１００～１０００μｍの孔径
が、骨化にポジティブな影響を及ぼす、ということが判った。

【0063】

１つの構成では、多孔質の表面は金属の多孔質層から成っている。この金属の多孔質層は、好適にはチタン粒子を含有しており、特に好適にはチタン粒子から成っている。金属の多孔質層は、好適には１００～５００μｍの厚さである。

【0064】

１つの好適な構成では、多孔質の表面は、インプラントの外側面に少なくとも部分的に被着された多孔質セラミックにより生ぜしめられている。１つの特に好適な構成では、本発明によるインプラントの多孔質セラミックの化学組成は、残りのインプラントの化学組成と同じである。多孔質セラミックは、多孔質の表面として、Ｒ_ａ＝１０～１００μｍ、好適にはＲ_ａ＝２０～８０μｍの算術平均粗さを有している。多孔質層の多孔率は、５０％～９９％、好適には６０％～８５％、特に好適には６０～８０％であり、孔は、１００～１０００μｍの孔径を有している。

【0065】

好適には、インプラントの外面の累積面積の１０％～９０％は、１００～６００μｍの径を備えた孔を有している。１つの特定の実施例では、インプラントは、孔面積の少なくとも８０％が骨と接触している外面を有しており、外面は、１００～６００μｍの径の孔を有している。

【0066】

一般に、多孔質セラミックを製造する多数の手法および方法が知られている。これらには、構造決定する有機の多孔化剤または化学成分を含むセラミックスラリーにより、部品におけるセラミックの多孔質層または全体が多孔質の部品を製造する、スラリーを基礎とした方法が含まれる。セラミックスラリーは、液状媒体、セラミックの原料粉末および任意の追加的な添加剤が含まれる懸濁液を意味する。

【0067】

１つの好適な構成では、多孔質セラミックは、セラミックの固体材料から成るセラミック発泡体から生ぜしめられる。１つの構成では、インプラントの１００％以下がセラミック発泡体から成っている。１つの好適な構成では、セラミック発泡体は、混合酸化物系Ａｌ_２Ｏ_３－ＺｒＯ_２、特にＺＴＡ（ジルコニア強化アルミナ）セラミックから成っているか、または酸化ジルコニウムが体積支配相を成すセラミックの複合材料であり、この場合、これらの系には支配相に応じてさらに、別の金属酸化物または混合酸化物の形態の化学安定剤または分散質が添加される。

【0068】

セラミック発泡体の使用により、インプラントの特性が大幅に変化させられる。つまり、とりわけ圧力下で局所的に高い荷重が加えられると、インプラント全体に破滅的な故障が生じる代わりに、局所的に限定された欠陥が生じ得る。局所的な欠陥、つまり局所的な損傷は、孔ウェブの破断の形態で現れ、多孔質発泡体を含む領域に限定されている。

【0069】

その上、セラミックインプラントの多孔質層は接着可能かつセメントで固定可能である。この場合、インプラントには接着剤／骨セメントが浸透し（０．５ｍｍ超の深さ）、その後、化学的な結合だけでなく機械的にもインプラントと結合される、例えば咬合されるため、多孔質層の多孔性は有利である。これにより、別の材料、例えばプラスチックや金属等の非セラミック材料に対する結合も可能である。つまり、インプラント用にフライス切削加工された箇所の骨構造が、医学的な理由からセメント無しの移植に適さない場合には、骨セメントによる固定を回避してよい。骨セメントの追加的な使用に関する決定は、使用中に下すことができる。つまりユーザはインプラントの使用中に、骨構造がセメント無しの使用を可能にするのかまたはセメントで固定して使用することが必要とされるのかを決定する可能性を有している。

【0070】

多孔質のセラミック発泡体から成る外面を備えたインプラントは、様々な方法により製造され、好適にはこの製造は、セラミックインプラントの製造過程中に直接に行われる。直接的な製造過程には、２段階の射出成形過程が含まれ、２段階の射出成形過程では、好適には最初に第１の部品が工具に注型され、次いで特に工具の適当な変更に基づき、第１の部品を包囲すると共に少なくとも部分的に外側面の構造化されたかつ／または粗い外面を形成する別の部品が注型される。その後、両部品の共焼結ならびに最終加工が行われ、最終加工により、例えば表面にセラミック材料が提供されることで外面に孔が開けられる。

【0071】

本発明の１つの構成は、外面に凹部および／または突出部を備えた、構造化された表面を有している。この構造化された表面は、骨におけるインプラントの回動または移動に抗して作用するために役立つ、外面の巨視的な三次元構造に相応する。つまり、巨視的な凹部および／または突出部により、外側面の形状が決められる。巨視的な三次元構造は、突出部、ギザ歯または波の形態で形成されていてよい。これにより、骨における残留固定が保証され得る。構造化された表面はまず、骨におけるスリップに強い、位置固定的な結合をもたらす。それというのも、インプラントは人体内での第１の残留段階では、その機械的な特性のみによって正しい位置に保持されるからである。凹部および／または突出部でもって、インプラントは骨に咬合するもしくはインプラントはインプラントが挿入された位置に位置固定される。この場合、波状に形成された表面とは、周期的に繰り返す局所的な最低部と最高部とにより表面上に三次元構造が形成されており、この三次元構造の最低部および／または最高部間の距離は等しいかまたは異なっておりかつ隣り合う最低部と最高部との間の高さの差は等しいかまたは異なっていることを意味する。

【0072】

１つの構成では、インプラントは、追加的に構造化された粗い表面を備えた外側面および／または外面を有している、すなわち、粗い、１つの好適な構成では多孔質の表面は、追加的に巨視的な三次元構造を有している。

【0073】

１つの好適な構成では、外側面、好適には粗い、特に好適には多孔質の、外側面の表面は、追加的に活性化されており、外面および／または外側面に被着された、アミノ酸、例えばＲＧＤペプチド（Ａｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ）等のペプチドおよび／またはプロテインおよび／またはコラーゲンを含む層の生物学的な活性化により、細胞の成長を支援する。

【0074】

１つの特に好適な構成では、セラミックインプラントは、巨視的に三次元に構造化された、粗いかつ／または多孔質の、活性化された外面を有するように形成されている。１つの構成では、外側面は、異なって構造化されかつ／または粗いかつ／または多孔質の、生物学的な活性化有りまたは無しの表面を有している。

【0075】

好適には、インプラントは全体がセラミックで形成されている。本発明によるインプラントは、好適には酸化物セラミックから成っている。酸化物セラミックは特に、高い耐久性および身体媒体との良好な適合性という点において優れている。酸化物セラミックは、良好な生体適合性を有しており、アレルギー反応を引き起こすことがほぼない。

【0076】

本発明の１つの好適な構成では、インプラントは、
・ジルコニア強化アルミナ（ＺＴＡ）およびこれに基づきさらに開発された全てのＺＴＡ系
・ジルコニアセラミック、特にイットリウム安定化ジルコニア（３Ｙ－ＴＺＰ）
・酸化セリウムによりジルコニアの正方晶相の安定化が行われるセリア安定化ジルコニア（Ｃｅ－ＴＺＰ）
・ジルコニアを基礎とした別のあらゆる複合材料（この場合、分散質複合成分はアルミン酸塩を基礎としていてよく、希土類の群から例えばＧｄおよびＳｍ等の、別の安定剤も使用され得る）
を含む、酸化物セラミック材料系を基礎としたものである。

【0077】

インプラントは、好適には構造化されたかつ／または粗いかつ／または多孔質の外面でもってセメント無しで骨に挿入される。

【0078】

インプラントは、好適には人間または動物における腰、肩、肘、足指関節または手指の内部補綴術に使用される。

【0079】

利点として以下の点が生じる。すなわち：
・リング状の構成におけるインプラントのより小さな高さ、したがって骨における極少量のフライス切削加工が必要とされている。
・点状の荷重ではなく、生理的な荷重吸収と類似の、比較的小さな最大値を有する面状の荷重。
・半球形のインサートに比べ、本発明による幾何学形状では、接点に対してより小さな押圧力が生ぜしめられる。
・本発明による幾何学形状を備えたインプラントは、従来の球形の滑動パートナーと無制限に組み合わせることができる。
・変更された幾何学形状は、周知の製造法が適用可能であるため、製造コストに不都合な影響を及ぼすことはない。
・骨における固定および安定化用の金属シェルを省くことができるため、製造時に材料が節減され、これによりコスト面での利点が得られる。
・使用中、本発明によるインプラントは状況に応じて直接に、つまりセメント無しで、または必要な場合にはセメントで固定されて挿入され得る。

【0080】

本発明は、内部補綴術における滑動対用のインプラントであって、インプラントは、外面を備えた外側面および内面を備えた内側面を有しており、内面に、球形の滑動パートナーを受容する非半球形の滑動領域が形成されたインプラントを説明する。インプラントの構成深さ（高さ）を最小限にすると共に、例えば骨盤骨において必要なフライス切削加工をより浅くするために、本発明では、インプラントが、好適にはリングとしてまたはリング状に形成されており、外面が、体内への直接移植を可能にする、ということを提案する。球形の滑動パートナーとインプラントとの間の摩擦を最小限にするために、インプラントの、特別に構成された内側幾何学形状を提案する。

【0081】

まとめると、球形の滑動パートナー（５）との滑動対を形成するためのインプラント（１）が、ハーフシェル状またはリング状に形成されておりかつ球形の滑動パートナー（５）を受容する滑動領域（２）として形成された内面を有している。滑動領域（２）は、スピンドルトーラスのスピンドルの長手方向延在長さにおいて半部の部分区域に対応する。滑動領域（２）の高さＨ_Ｇは、挿入しようとする球の直径の２０～８０％に相当し、好適にはインプラントの高さの５０～９５％に相当する。

【0082】

インプラント（１）は、好適には滑動パートナーを挿入する第１の領域と、滑動パートナーの受容部を画定する第２の領域とを有している。さらにインプラントは、球形の滑動パートナー（５）を受容する滑動領域（２）として形成された内面、骨にインプラントを固定する手段を備えた外面（３）を備えた外側面（６）ならびに第１の領域において内側の、外側面への移行部を成す端面（１０）、および端面（１０）とは反対の側で第２の領域に位置する底面（９）を有している。インプラントの滑動領域（２）は、スピンドルトーラスのスピンドルの長手方向延在長さにおいて半部の部分区域に対応する。

【0083】

本発明によるリング状のインプラントの選択された構成を図面において説明する。

【図面の簡単な説明】

【0084】

【図1a】インプラントの側面図である。

【図1b】図１ａに示したリング状の構成のインプラントの横断面図である。

【図2】球形のＫＧが挿入された、本発明によるインプラントの１つの実施例を示す図である。

【図3】図３ａ～図３ｃは、従来のインサート（図３ａ）、従来のリングインサート（図３ｂ）およびリング状に形成された本発明によるインプラント（図３ｃ）における、球形の滑動パートナーの接点を示す図である。

【図4】図４ａ～図４ｃは、スピンドルの幾何学形状を示す図である。

【図5】本発明によるインプラントの１つの好適な構成を示す図である。

【図6】１つの好適な構成における頭蓋状の高さ増大部の幾何学形状を示す図である。

【図7】１つの好適な構成における頭蓋状の延長部の幾何学形状を示す図である。

【0085】

図１ａおよび図１ｂには、本発明によるリング状のインプラント１が示されている。図１ａは、このインプラント１の外見を示す図であり、図１ｂは、図１ａに示した回転軸線Ｌに沿った断面を示す図である。インプラント１は、（非半球状の、共有の）滑動領域２または内面とも言う、スピンドルの内側面の環状部分を有している。股関節補綴物の場合はこの内面に補綴物ヘッド５が摺接する（図２参照）。１つの好適な構成では、インプラント１の外側面６には、粗いかつ／または構造化された表面を有する外面３が配置されており、外面３でもってインプラントを骨に固定することができる。インプラントの高さＨは破線で示されており、端面１０を含む第１の領域から第２の領域を経て底面９まで延在している。Ｌは、回転軸線を表す。Ｆは、リング状のインプラントの横断面を表す。

【0086】

図２には、本発明によるインプラント１の横断面が示されている。インプラント１内には補綴物ヘッド５が挿入されている。外側６面もしくは外面３には追加的に、生体コーティング４が被着されていてよい。

【0087】

図３ａ）には従来のインサートの摩擦が生じる可能性の最も高い位置、図３ｂ）には従来のリングインサートの摩擦が生じる可能性の最も高い位置、および図３ｃ）にはリング状に構成された本発明によるインプラントの摩擦が生じる可能性の最も高い位置が略示されている。周知の半円形のインサートの場合、インサートとＫＧとの間の接点１００は、インサートの底部に位置している。周知のリング状のインサートの場合（図３ｂ）、インサートとＫＧとの間の接触部は、接触線１０１上に位置している。この場合は線形接触、つまり線接触摩擦である。前記線１０１は、底面９付近の領域に配置されている。本発明によるインプラントでは、相応に形成された幾何学形状に基づき、接触線は、底面９から端面１０の方に離間された平面上１１１に配置されている（図３ｃ）。

【0088】

図４には、本発明によるインプラントの滑動領域２を算出法が示されている。図４ａ）においてスピンドルトーラス１０５は、中心点Ｍ’／Ｍ’’を有しかつスピンドルの長手方向軸線Ｌに相当する回転軸線を中心として回転する、半径ｒを有する円１０８により形成される。軸線Ｌ’およびＬ’’は、回転軸線Ｌに対して平行でありかつ円１０８の中心点Ｍ’，Ｍ’’を通って延びている。Ｌ’／Ｌ’’とＬとの間の距離は、半径ｒよりも小さい。スピンドルは、点ＥおよびＥ’において長手方向軸線Ｌと交わる。

【0089】

図４ｂ）に、部分区域１０７の確定法を明示する。部分区域１０７は、スピンドル１０５の半部に位置しておりかつ回転軸線Ｌに対して垂直な平面（ＳおよびＳ’）により形成される。これらの平面は、点Ｓ１およびＳ２においてＬと交わり、この場合、Ｓ１＝Ｍであるか、またはＳ１はＭとＳ２との間に位置しており、かつＳ２＝Ｅ’であるか、またはＳ２はＳ１とＥ’との間に位置している、と言える。つまり両交点Ｓ１，Ｓ２は、スピンドルの一方の半部に位置しており、スピンドルの中心を越えてはいない。第１の領域における直径Ｄ１は、第２の領域における直径Ｄ２よりも大きく、この場合、Ｄ１は、挿入するべきＫＧの直径よりも大きくなっている。Ｄ２は、挿入するべきＫＧの直径よりも小さくなっており、これにより、（リング状のインプラントの場合には）ＫＧの脱落が防止される。

【0090】

図４ｃ）には、ＫＧ１０９と、スピンドル１０５の外面１０６に対応するインプラント１の滑動領域２との間の接触線１１２の断面１１１が略示されている。接触線１１２は、球形の滑動パートナー１０９における断面１１１に相当する。スピンドル形状に基づき、端面１０の領域は、球形の滑動パートナー１０９に向かってもしくは長手方向軸線Ｌに向かって傾斜している。その結果、直径Ｄ１は、同一の半球形の滑動領域の同じ箇所で測定した直径に比べ、より小さな値を有することになる。これにより、その上で球形の滑動パートナー１０９が接触して動く接触線１１２は、底面９から離反してインプラントの端面１０の方に移動している。

【0091】

図５は、中心点Ｍ_Ｐおよび半径ｒ_Ｐを有するＫＧが挿入された、リング状に形成されたインプラント１において図示された非半球状の滑動領域２の高さＨ_Ｇを示している。滑動領域２は、スピンドルトーラスのスピンドルの長手方向延在部において半部の部分区域１０７に対応する。環状線２１２，２１２’は、位置確認のためだけに用いられるに過ぎない。部分区域１０７は、端面１０の領域では入口ゾーン２１４により画定されておりかつ底面９の領域では出口ゾーン２１６により画定されている。入口ゾーン２１４および出口ゾーン２１６は、滑動領域２には属さず、したがって必ずしもスピンドル幾何学形状に一致するわけではない。間隙Ｃは、数式Ｃ＝（ｒ－ｒ_Ｐ）＊２に相応する。ＫＧは、平面１１１により表された環状線上の滑動面２において滑動する。

【0092】

図６には、滑動領域の頭蓋状の拡張部の領域２０１が示されている。頭蓋状の拡張部の高さｙ_Ｇは、基準平面Ｓと入口ゾーン２１４の方の滑動領域２の端部との交点と、点Ｙ_Ｇとの間に延在している。この場合、点Ｙ_Ｇは、回転軸線Ｌと交わる直線Ｋ_Ｇ上に位置している。直線Ｋ_Ｇは、基準平面Ｓとスピンドルの外面１０６における滑動領域２の端部との交点Ｘ_Ｇと、点Ｙ_Ｇとの間に延びている。この場合、点Ｘ_ＧとＹ_Ｇとは、滑動領域２の各終端点を通って延在する１つの平面上に配置されている。２つの点Ｘ_ＧとＹ_Ｇとは、互いに間隔をあけて配置されている。頭蓋状の高さ増大部が対称に形成されている場合、すなわち上り勾配と下り勾配とが等長でありかつそれぞれ１８０°にわたり延在している場合には、点Ｘ_Ｇは点Ｙ_Ｇに対向して配置されている。この場合、点Ｘ_Ｇは点Ｙ_Ｇから１８０°離れて位置している。このような実施例では、頭蓋状の高さ増大部のなだらかな上り勾配が実現され得る。頭蓋状の高さ増大部の上り勾配もしくは下り勾配がより急峻に形成されている場合には、２つの点Ｘ_Ｇが設けられていてよい。これらの点において、頭蓋状の高さ増大部の傾斜が始まるもしくは終わる。頭蓋状の高さ増大部が形成されていない、これら２つの点Ｘ_Ｇの間では、インプラントは高さ増大部もしくは凹部無しで扁平、平らに形成されていてよい。図示の好適な構成では、直線Ｋ_Ｇはスピンドルの中心点とも交わっており、Ｙ_Ｇは、スピンドルの外面に位置している。頭蓋状の高さ増大部を備えたインプラントの滑動領域の高さＨ_Ｇには、Ｈ_Ｇ’＝Ｈ_Ｇ＋ｙが成り立つ。インプラントの高さを起点として、インプラントの頭蓋状の拡張部にも同じ関係式を立てることができる。

【0093】

図７には、インプラントの頭蓋状の延長部の領域２０２が示されている。この領域は、直線Ｋ’上の点Ｙ’と断面Ｓ’との間に生じている。直線Ｋ’は、平面Ｓ’上およびスピンドルの外面１０６上に位置する点Ｘ’から、Ｘ’とは反対の側に位置しておりかつ頭蓋状の高さ増大部の最大部を表す別の点Ｙ’に向かって延びている。この場合、Ｘ’はＹ’とは反対の側に位置している、すなわち、Ｘ’からＹ’まで延びる直線は、回転軸線Ｌと交わっている。インプラントの高さには、Ｈ’＝Ｈ＋ｘが成り立つ。領域２０５は、使用状態における、インプラントの外側面の骨接触面に相当する。この領域は、好適には図示のように、底面の領域におけるインプラントの最大範囲を示す直線Ｋ’に対して平行である。つまりこの骨接触面の回転軸線Ｒは、直線Ｋ’に対して垂直である。この場合、このようなインプラントは、頭蓋状の高さ増大部を備えたインプラントと見なされ、その内側幾何学形状は、スピンドルの部分区域の形態で頭蓋状の高さ増大部から傾けられている。

【符号の説明】

【0094】

１ インプラント
２ 滑動領域
３ 外面、粗いかつ／または構造化された表面
４ 生体コーティング
５，１０９ 補綴物のヘッド、球
６ 外側面
９ 底面
１０ 端面
１００ 接点
１０１，１１２ 環状接触部、接触線
１０５ スピンドル
１０６ スピンドルの外面
１０７ スピンドルの部分区域
１０８ スピンドルトーラスを表す円
１１０ 正接点
１１１ 接触線の断面
１１２ 接触線
２０１ 滑動領域の頭蓋状の高さ増大部の領域
２０２ インプラントの頭蓋状の延長部の領域
２０５ 骨接触領域
２１２，２１２’ 環状線（方向付け補助）
２１４ 入口ゾーン
２１６ 出口ゾーン
Ａ スピンドルトーラスを表す円の中心点Ｍからの回転軸線の距離
Ｃ 間隙
Ｄ１ 第１の領域に配置された、滑動領域の最大直径
Ｄ２ 第２の領域に配置された、滑動領域の最小直径
Ｅ，Ｅ’ スピンドル外面とＬとの交点
Ｆ 横断面
Ｈ インプラントの高さ
Ｈ_Ｇ 滑動領域の高さ
Ｋ 頭蓋状の高さ増大部を表す直線
Ｋ_Ｇ 滑動領域の頭蓋状の高さ増大部を表す直線
Ｋ’ 頭蓋状の延長部を表す直線
ＫＧ 球形の滑動パートナー
Ｌ スピンドルの長手方向軸線、回転軸線
Ｌ’，Ｌ’’ スピンドルトーラスを表す円の中心点を通る、Ｌに対して平行な軸線
Ｍ スピンドルの中心点
Ｍ’，Ｍ’’ スピンドルトーラスを表す円の中心点
Ｍ_Ｐ 球形の滑動パートナーの中心点
ｒ スピンドルトーラスを表す円の半径
ｒ_Ｐ 球形の滑動パートナー（ＫＧ、補綴物ヘッド）の半径
Ｒ 外面の回転軸線
Ｓ，Ｓ’ Ｌに対する垂直面
Ｓ１，Ｓ２ 垂直面Ｓ，Ｓ’の、長手方向軸線Ｌ上の交点
Ｘ 頭蓋状の高さ増大部無しのインプラントの、端面の方の最大部
Ｘ_Ｇ 頭蓋状の高さ増大部無しの滑動領域の、端面の方の最大部
Ｘ’ 頭蓋状の延長部無しのインプラントの、底面の方の最大部
ｘ 頭蓋状の高さ増大部の高さの差
Ｙ 頭蓋状の高さ増大部のインプラントの最大部
Ｙ_Ｇ 頭蓋状の高さ増大部の滑動領域の最大部
Ｙ’ 頭蓋状の延長部のインプラントの最大部
ｙ 頭蓋状の延長部の高さの差

【図1a)】

【図1b)】

【図2】

【図3a)】

【図3b)】

【図3c)】

【図4a)】

【図4b)】

【図4c)】

【図5】

【図6】

【図7】