脊椎インプラント人工装具は、隣接椎骨構造へ装着するための一対の端板を備え、それぞれが相互係合する楕円形の輪郭の凸状および凹状の咬合表面を規定する。これらの楕円形咬合表面は、前方−後方方向において伸長され、内側−外側方向において比較的短い。本構成において、角度移動および／または軸回転に対応して、楕円表面は、隣接椎骨構造間の距離を増加させて移動することによって、人工装具を伸長し、また、実質的に中心位置または中立位置に部品を戻す反作用力を生成する。さらに、好適な形式において、凹状咬合表面の前方−後方長さは、前方−後方平行移動の制限範囲に対応するために、凸状咬合表面の前方−後方長さよりも増分的に大きい。
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改良型脊椎インプラントは、その間に移植される際に上位および下位椎骨構造とそれぞれ機械的に連動するために、垂直的にオフセットする竜骨を備える。少なくとも１つの上部竜骨は、上位椎骨構造に形成される処理スロットに密接に嵌合して収容するように上方に突出し、少なくとも１つの下部竜骨は、同様に、下位椎骨構造に形成される処理スロットに密接に嵌合して収容するように下方に突出する。上部および下部竜骨は、そこから延出する共通の応力線を生成しないように、相互に不整合またはオフセットであることによって、椎骨破砕のリスクを大幅に削減する。
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改良された人工股関節は、適合性のあるセラミック材料または金属材料から構成され得るボール形状の大腿ヘッドコンポーネントとの連結のための、比較的硬く比較的高強度のセラミック材料から構成された寛骨臼カップのベアリングコンポーネントを含んでいる。１つの形式において、寛骨臼カップは、自然な患者の骨成長の付着を固定するためにこの寛骨臼カップに付着されたセラミックの有孔率の骨成長表面をさらに含んでいる。本発明によって提供される人工股関節は、重合体をベースとしたベアリングインサートおよびそれに関連する磨耗屑を排除する。
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改良された人工膝関節には、自然または人工関節（表面置換えを行った）の大腿骨表面と関節接合するための、セラミックの脛骨部品が含まれる。セラミックの脛骨部品は、患者の脛骨に対して固定されるようになったセラミックのモノブロックの形、あるいは、これにかわって脛骨に対して固定されるようになった脛骨ベースプレート部材により担持される、セラミックのベアリングインサート部品の形で供給される。いずれの形においても、セラミックの脛骨部品には、概して凸状または顆状の形をした大腿骨の関節接合表面によって可動的に支持係合するための、少なくとも一つの上向きに凹状の関節接合表面が含まれる。セラミックの脛骨部品は、長期の耐用寿命と耐摩耗性の改善を提供する。
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椎弓根および二つの隣接する椎骨の間に移植するための相互連結用ロッドを伴う一組のスクリュ、または二つの隣接する椎骨を固定するためのスクリュを伴うプレートを含む、改良された脊椎固定システムが、人体移植用に提供される。スクリュ、ロッドおよびプレートには、高強度生体適合材料の基体部分と、自然骨に類似した調整された多孔率とが含まれる。基体部分は、骨の内方成長および骨融合の改善を促進するため、ヒドロキシアパタイトまたはリン酸カルシウム等の生体活性表面被覆材料で被覆され得る。移植時には、固定システムは、骨伝導性および生体活性とあわせた機械的強度の所望の組合せを提供し、骨の内方成長および融合を促進するとともに、Ｘ線透過性を提供して手術後のモニタリングを容易にする。固定システムは、骨の内方成長および融合を一層促進するための、一つ以上の天然または合成治療薬をさらに担持し得る。
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