JPH06233787A - 全臀部プロテーゼ用の寛骨臼カップ及び該カップを具体化する全臀部プロテーゼ - Google Patents

全臀部プロテーゼ用の寛骨臼カップ及び該カップを具体化する全臀部プロテーゼ

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JPH06233787A
JPH06233787A JP5010234A JP1023493A JPH06233787A JP H06233787 A JPH06233787 A JP H06233787A JP 5010234 A JP5010234 A JP 5010234A JP 1023493 A JP1023493 A JP 1023493A JP H06233787 A JPH06233787 A JP H06233787A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 肉厚を薄くすることが出来ると同時に、ルー
ズな埋込み体とすることなく、骨の動作に調和して撓む
性質の面交換用の寛骨臼カップの構造を提供すること。 【構成】 外側裏当て材10及び内側支持構成要素11
を備える全臀部プロテーゼ用の寛骨臼カップは、前記裏
当て材10が一部球状の本体部分16と、該本体部分か
ら突出し且つ相互に分離された二つの独立アーム17、
18を備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、全臀部プロテーゼ(to
tal hip prosthesis)用の寛骨臼カップ(acetabular c
up)、及びかかるカップを具体化する全臀部プロテーゼ
に関する。
【0002】
【従来の技術】人間の骨盤の寛骨臼を考えたとき、荷重
支持部分において、大腿部からの荷重は、略直線状であ
る小柱のバー、又は小柱骨の柱を介して、その部分から
仙骨まで相対的に直線状に伝達されることが分かる。こ
のため、人間が立った状態のときのX線写真において、
基部大腿部の中心圧縮系が直接、連続しているのが分か
る。故に、寛骨臼のこの部分に荷重が加わるようにし、
その寛骨臼の他の部分はその下方の湾曲部分に伝達され
た荷重を全く受けないようにし、更に、何等かの理由の
ため、大腿部頂部の安定性が得られるように、より大き
い関節動作が必要とされる場合に限り、略馬蹄形である
更なる関節面が荷重支持部分を越えて存在するようにす
る。このことは、頂部が大きいプロテーゼの場合、接触
表面積が、従来の幹頂部カップ関節形成法(stem head
cup arthroplasty)における高さに近い高さまで利用可
能であることを意味する。
【0003】1970年代の中頃は、全臀部の交換は、二重
カップ関節形成法として分類される型式のものを採用し
て行っていた。その当時、大腿部の構成要素は、脊髄内
幹部を何等備えず、最小量の骨を除去した大腿部の頂部
上に比較的薄い一部球状の殻体を配置したものを使用し
ていた。かかる型式の支持面は、不可避的に大きくな
り、通常の解剖学的形態に近似したものとなる。又、寛
骨臼の構成要素の支持面も又、大きくしなければなら
ず、相当量の骨が寛骨臼から除去される可能性は殆どな
かった。故に、かかる型式の寛骨臼カップは、肉厚が薄
く、性質上、可撓性である。これら型式のものの開発期
間中、こうした型式の殆ど全ての寛骨臼カップは、所定
位置に接着され、又、これら肉厚の薄い可撓性の寛骨臼
カップは、過度に撓み、その結果、亀裂を生じ、その亀
裂は、骨の接着外皮の周囲、又はそれを貫通して進み、
最終的に、ルーズな埋込み体となる。
【0004】寛骨臼は、弾性的動作が生じる傾向があ
り、その結果、荷重を受けたとき、撓み、又は変形が生
じる。
【0005】かかる全臀部の典型例は、米国特許第4,12
3,806号、及び仏国特許出願第2,361,861号(76 25215
号)の明細書に記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】故に、本発明は、肉厚
を薄くすることが出来ると同時に、ルーズな埋込み体と
することなく、骨の動作に調和して撓む性質の面交換用
の寛骨臼カップの構造を提供することを目的とする。現
在使用されている骨の接着剤は、これら動作に対応する
のに十分に適していないが、将来は、より可撓性の材料
が開発されよう。本発明の目的は、直径の大きい支持面
に使用可能であるのみならず、例えば、28mm及び32m
mといったより従来通りの径の小さい支持面にも、使用
可能である寛骨臼カップを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、全臀部
プロテーゼ用の寛骨臼カップは、外側裏当て材及び内側
支持構成要素を備え、上記外側裏当て材が、一部球状の
本体部分と、該本体部分から突出し且つ相互に分離され
た、二つの独立アームと、を備えている。
【0008】これらアームは、相互に近接して配置する
ことが出来るが、その間に空隙、又は開口部を形成し得
るように離間して配置することが望ましい。
【0009】これらアームが独立している結果、カップ
は撓み可能となり、これにより、寛骨臼の変形に対応す
ることが出来る。
【0010】アームは、縁部が中断して切り欠いた一部
球状の本体部分上の円弧を中心として互いに離間し且つ
分離され、アーム及び本体部分は、共に略一部球状であ
るようにすることが望ましい。
【0011】便宜な構造において、裏当て材は、離間し
た二つのアームを提供し得るようにある形状とした開口
部により中断された縁部を有する略一部球状の壁を備え
ている。
【0012】この開口部は、各種の形状をとることが出
来、例えば、半円形としてもよい。該開口部は、縁部を
中断させる入口を備えることが出来、該入口は、開口部
の他の部分よりも幅を狭くする。
【0013】この構成により、裏当て材は、略馬蹄形の
形状となる。
【0014】
【作用】使用する場合、接着外皮を使用せずに、裏当て
材は、該裏当て材を使用しようとする寛骨臼内に位置決
めする手段を備えることが望ましく、これら位置決め手
段は、裏当て材自体に設けるか、又は内側支持構成要素
に設け、裏当て材の穴を通って伸長する外方伸長突起を
備えることが出来る。
【0015】ライナー及び/又は裏当て材には、ねじ又
はピンとすることの出来る細長い係止手段を受け入れる
穴を形成することが望ましい。
【0016】上述のように、該裏当て材は、ユーザの骨
盤の寛骨臼の変形にを吸収し得るように十分に可撓性で
あることが望ましい。
【0017】裏当て材は、内側支持構成要素よりも剛性
にすることが出来、好適な構造において、支持構成要素
の内側支持面は、その内部に位置決めしたとき、裏当て
材のアーム間の分離部分、又は開口部の直径方向真向い
の離間した部分の上方で略一部球状であり、その残りの
内側支持面の上方で切り欠いている。
【0018】支持構成要素は、各種の形態をとることも
出来、例えば、その間に分離部分、又は開口部を有する
裏当て材と同様の独立アームを備えることが出来、又、
裏当て材と略同一の形状とすることが出来、或は、略半
球状にし且つ裏当て材のアームの間の分離部分又は開口
部を横断して伸長するようにしてもよい。
【0019】裏当て材は、例えば、金属又は合成プラス
チック材料のような多くの適当な材料にて形成すること
が出来、又、内側支持構成要素は、裏当て材に剛性に固
着し、又は裏当て材にばね嵌め可能に配置することが出
来る。
【0020】本発明は、又、大腿部幹部及び上述のよう
な寛骨臼カップを備える全臀部プロテーゼに関するもの
である。
【0021】
【実施例】本発明は、各種の方法で実施することが出
来、以下、添付図面を参照しつつ、一例としての幾つか
の実施例について説明する。
【0022】図1は、寛骨臼4を示す人間の骨盤1の半
分の概略図である。歩行中及び臀部節関節に荷重が加わ
るとき、寛骨臼4が変形する。該寛骨臼4は、窩凹所5
を構成する凹状部分を備える略馬蹄形の形状のカップで
ある。脊柱(仙腸骨関節)との関節は、符号6で示して
ある。
【0023】荷重を寛骨臼4から腸骨1を通じて仙腸骨
(脊柱)関節6に伝達する支持体の主柱は鎖線7で示し
てある。
【0024】図2は、本発明による寛骨臼カップの平面
図であり、該カップは、略半球状の外側裏当て材10
と、該裏当て材10と略同一形状で且つ該裏当て材10
内に嵌まる内側支持構成要素11と、を備えている。該
裏当て材10は、例えば、炭素繊維強化プラスチック材
料のような任意の適当な材料にて形成し、内側支持構成
要素も適当な裏当て支持材料にて形成することが出来
る。裏当て材10及び支持構成要素11は共に、それぞ
れ符号13、14で示す、その外側縁部からカップの略
中心15まで伸長する線12に沿って分離されている。
これにより、略一部半球状の裏当て材10の本体部分1
6、及び該本体部分16から伸長する二つの独立アーム
17、18が形成される。内側支持構成要素11の外形
も又半球状であり、裏当て材10に嵌まるが、支持構成
要素11の内面は、鎖線19までその本体部分に沿った
部分のみが半球状であり、該箇所から、アーム17、1
8の内面17a、18aが切り欠いてある。
【0025】このカップを患者の寛骨臼ソケット内に位
置決めするため、裏当て材10の外面には、突起の形態
のスパイク22が形成されており、穴23が各アーム1
7、18の端部に形成され、該穴23を通じてピン、又
はねじを配置し、アーム17、18を所定位置に保持す
ることが出来る。これら穴23、24は、裏当て材10
及び支持構成要素11の双方を通って伸長する。
【0026】該カップは、その分離線12が窩凹所5と
略一直線に下方に伸長するように、準備した寛骨臼ソケ
ット内に配置され、主荷重は裏当て材の本体部分16を
通って上方に伝達され、寛骨臼の全ての変形は、アーム
17、18間の分離線12により吸収することが出来
る。
【0027】図示した構成において、使用のため、カッ
プには、典型的に40mm乃至60mmの生理学的支持面が
付与されるが、該カップは、22mm以内のより正常に近
い全臀部支持部の直径となるように形成することも可能
である。
【0028】内側支持構成要素11の切欠き面は、大腿
部構成要素(図示せず)と協働するときの可撓性を許容
する。内側支持構成要素11の本体部分16は、金属製
の協働する大腿部構成要素の直径に極めてきつく嵌まる
ように球状に機械加工するが、支持面にかみ合い嵌合し
ないように、二つのアームは上述のように切欠いてあ
る。
【0029】この切欠きは、多数の選択可能な幾何学的
形状により行うことが出来、例えば、三つの区画部分に
対し同一の球半径を選択してもよいが、各々毎に異なる
回転中心を選択し、或は、二つのアームに対して同一の
中心により大きい半径を選択してもよい。同様に、旋回
中心に対し僅かに大きい半径を採用し、本体部分16の
湾曲部分との接合部に正接する切欠き部分を提供するこ
とも出来る。カップの赤道の周りには、隙間領域が存在
し、例えば、歩くときは、大腿部の構成要素はカップの
本体部分に支持されるが、例えば、椅子から立ち上がる
とき等に異常な力が作用する場合、二つのアーム部分の
何れも十分な接触面積を備えるため、この隙間領域にて
支持される。
【0030】成形裏当て材は、支持部分に取り付けら
れ、このため、該支持部分は、幾分伸長して、縁部の周
囲にえぐり切削して形成したリッジを提供する。プラス
チック材料の外面にて、支持部分は、二つの部分間をよ
り強固に接着させるために粗加工状態にしてある。
【0031】スパイク22は、埋込み体と骨とが過度に
摺動動作するのを阻止することを目的とする。
【0032】かかる形態の目的は、荷重を可能な限り生
理学的に骨盤内に伝達し、荷重が寛骨臼の下方部分には
伝達されず、図1に図示するように、線7に沿った方向
に直接、進むようにすることである。
【0033】図3、図4、図5、図6、図7に示した構
造において、同様の部品は、同一の参照符号を使用して
表示されている。しかし、この構成において、アーム1
7、18は、その間に空隙、又は開口部30を提供し得
るように離間して配置されている。理解されているよう
に、これらアーム17、18は、一部球状の本体部分1
6の円弧を中心として離間されており、縁部14で切欠
き、アーム自体、及び本体部分は、共に略一部球状であ
る。
【0034】このようにして、裏当て材料は、二つの離
間したアーム17、18を提供し得るような形状とした
開口部により中断される縁部を有する略一部球状壁を備
えている。実際上、該縁部は、該開口部に沿って内方に
伸長する。
【0035】開口部31の主要部分は、略半円形であ
り、縁部を中断させ且つ開口部の他の部分31よりも幅
の狭い入口32を備えている。故に、裏当て材は、略馬
蹄形の形状である。
【0036】スパイク22は、裏当て材料10自体に設
けられるが、別の構造において、これらスパイク22
は、裏当て材10の穴を通って伸長するように、内側支
持構成要素11上に設けてもよい。
【0037】該裏当て材10は、患者の寛骨臼の変形を
吸収するのに十分、可撓性であるが、通常、内側支持構
成要素11よりは剛性にする。
【0038】図1に示した構成と同様、裏当て材10及
び支持構成要素11は、合成プラスチック材料にて形成
し、共に成形することも出来る。
【0039】支持構成要素の支持面も同様に、図1に関
して説明したように、切欠いている。
【0040】上述の構成の場合、固定面の外径は59mm
とし、内側支持面の外径は50mmとする。
【0041】開口部のこの特別な形状は便宜で且つ優れ
た結果が得られ、荷重は、所望通りに骨盤に伝達され、
特に、この開口部の形状により、荷重が骨の望まない箇
所に伝達されないことが確実となる。
【0042】図8には、図3、図4、図5、図6及び図
7に示した構造の変形例が示してあり、同様の構成要素
は、同一の参照符号で示してある。この構造において、
馬蹄形の構成要素を寛骨臼内に押し込んだときにその構
成要素が潰れるのを防止するため、分割したスペーサバ
ー35が設けられており、該スペーサバー35は、開口
部が裏当て材10の赤道縁部に交差する箇所で、開口部
30の入口32を架橋する。該バー35は、アーム1
7、18の上のそれぞれ二つの伸長部分36、37を備
えており、線38にて当接端部が相互に接触する。該バ
ーを二つの部分として提供することにより、馬蹄形の裏
当て材のアームは、撓み開放することは出来るが、伸長
部分36、37の端部が線38上で直接、当接するた
め、その潰れに対する抵抗を受ける。
【0043】図9、図10、図11、図12には、22m
m程度の小さい、より正常な全臀部支持面の直径に使用
することを目的とする別の選択可能な構造が示してあ
る。同様に、これら図面でも、図4、図5、図6、図
7、図8に示したものと同様の部品は、同一の参照符号
で表示してある。この構造において、内側支持構成要素
11には、開口部、又はスロットが設けられておらず、
該構成要素は略半球状であり、従って、内側支持面45
は切欠いていない。この型式の装置を形成し、部品を共
に成形するとき、開口部30は、支持構成要素11の材
料で充填することが可能である。しかし、開口部内に形
成するボスを凹状にし、該ボスが裏当て材の外面と同一
の高さにならないようにすることにより、そのボスから
の荷重の伝達を最小にし、又は解消し、更に、支持面の
弾性率は、その周囲の裏当て材の弾性率よりも小さいよ
うに配置され、故に、裏当て材の大きい剛性の結果、荷
重はこのより剛性な部分を通って骨に優先的に伝達され
る。
【0044】選択随意の支持インサートには、フード、
又はスカートを設けることも出来、かかる特徴部分は図
4に鎖線40で示してある。かかる特徴を備える支持イ
ンサートは、それ自体公知であり、例えば、欧州特許出
願第90313400.5号(公告第0436 317号)に記載されてい
る。かかる構造は公知であるため、これらについては、
これ以上詳細に説明しない。
【0045】再度、所望であれば、図9、図10、図1
1、図12に示した構造において、裏当て材10内の多
数の異なる相対的な外周位置に支持構成要素を配置する
手段を設けることも出来る。この構成を実現する構造
は、欧州特許出願第90313400.59号(公告第0 436 317
号)に記載されており、該出願の開示内容は、引用して
本明細書の一部に含めてある。裏当て材と支持構成要素
との間で機能する別個の位置決め手段は、図9に鎖線4
1で示してある。この構造は、上記公告された欧州特許
出願に詳細に記載されているため、本明細書では説明せ
ず、更なる構造上の詳細については、上記欧州特許出願
の明細書を参照して欲しい。しかし、この型式の調節可
能な構造を採用する場合、図4に示したフードの構成に
伴ない、医者は、内側支持構成要素の相対的な外周位置
について、更なる組み立て位置が選択可能となることが
理解されよう。
【0046】該裏当て材は、例えば、金属のようなその
他の種類の材料にて形成することが出来、又、各種の方
法を利用して、該裏当て材を寛骨臼内の所定位置に保持
することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】人間の骨盤の一部の概略図である。
【図2】本発明による寛骨臼カップの底面図である。
【図3】別の寛骨臼カップの構造の等角図である。
【図4】図3に示した寛骨臼カップのの側面図である。
【図5】図3に示したカップの端面図である。
【図6】図3、図4及び図5に示したカップの底面図で
ある。
【図7】図4の線VII−VIIに沿った断面図である。
【図8】図3乃至図7に示した構造の変形例の等角図で
ある。
【図9】別の構造のカップの側面図である。
【図10】図8に示したカップの端面図である。
【図11】図9及び図10に示したカップの底面図であ
る。
【図12】図9の線XII−XIIに沿った断面図である。
【符号の説明】
1 骨盤 4 寛骨臼 5 窩凹所 6 仙腸骨(脊
柱)関節 10 外側裏当て材 11 内側支持
構成要素 13 縁部 14 縁部 15 カップの中心 16 本体部分 17 独立アーム 17a アーム
の内面 18 独立アーム 18a アーム
の内面 22 突起 23 穴 24 穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード・エディ・フィールド イギリス国ロンドン エヌ8・7エイチエ ル,レッドストン・ロード 23 (72)発明者 ペーター・ノイイテン アイルランド共和国カウンティ・ライムリ ック,パトリックスウェル,リスクリー (番地なし)

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外側裏当て材(10)と、内側支持構成
    要素(11)と、を有する全臀部プロテーゼ用の寛骨臼
    カップにして、前記裏当て材(10)が、一部球状の本
    体部分(16)と、前記本体部分から突出し且つ相互に
    分離された二つの独立アーム(17、18)と、を備え
    ることを特徴とする寛骨臼カップ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の寛骨臼カップにして、
    前記アーム(17、18)が、相互に近接して配置可能
    であるが、離間して配置し、その間に空隙又は開口部
    (30)を提供することが望ましいことを特徴とする寛
    骨臼カップ。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の寛骨臼カップにして、
    前記アーム(17、18)が、相互に離間され又は分離
    され、その間に空隙又は開口部(30)を提供すること
    を特徴とする寛骨臼カップ。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3に記載の寛骨臼カッ
    プにして、前記アーム(17、18)が、縁部(13)
    上で切り欠く一部球状の本体部分(16)の上で円弧に
    沿って離間され、又は相互に分離されることを特徴とす
    る寛骨臼カップ。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の寛骨臼カップにして、
    前記本体部分(16)が共に、略一部球状にすることが
    出来ることを特徴とする寛骨臼カップ。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の寛骨臼カップにして、
    前記裏当て材(10)が、二つの離間したアーム(1
    7、18)を提供し得るような形状とした開口部(3
    0)により中断された縁部(13)を有する略一部球状
    の壁を備えることを特徴とする寛骨臼カップ。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の寛骨臼カップにして、
    前記開口部(30)が半円形であることを特徴とする寛
    骨臼カップ。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の寛骨臼カップにして、
    前記開口部(30)が前記縁部(13)を中断させる入
    口(32)を備えることを特徴とする寛骨臼カップ。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の寛骨臼カップにして、
    前記入口が、前記開口部(30)の他の部分(31)よ
    りも幅が狭いことを特徴とする寛骨臼カップ。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載の寛骨臼カップにし
    て、前記裏当て材(10)が略馬蹄形の形状であること
    を特徴とする寛骨臼カップ。
  11. 【請求項11】 請求項1乃至10の何れかに記載の寛
    骨臼カップにして、前記裏当て材(10)が、該裏当て
    材を該裏当て材が使用される寛骨臼(4)内に位置決め
    する手段(22、23)を備えることを特徴とする寛骨
    臼カップ。
  12. 【請求項12】 請求項11に記載の寛骨臼カップにし
    て、前記裏当て材(10)を位置決めする手段が外方に
    伸長する突起(22)を備えることを特徴とする寛骨臼
    カップ。
  13. 【請求項13】 請求項12に記載の寛骨臼カップにし
    て、前記突起(22)が内側支持構成要素(11)上に
    設けられ、前記裏当て材(10)の穴を通って伸長する
    ことを特徴とする寛骨臼カップ。
  14. 【請求項14】 請求項1乃至13に記載の寛骨臼カッ
    プにして、前記内側支持構成要素(11)及び/又は前
    記裏当て材(10)には、細長い位置決め手段を受け入
    れるアーム(17、18)の穴が設けられることを特徴
    とする寛骨臼カップ。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載の寛骨臼カップにし
    て、前記細長い位置決め手段がねじ又はピンであること
    を特徴とする寛骨臼カップ。
  16. 【請求項16】 請求項1乃至15に記載の寛骨臼カッ
    プにして、前記裏当て材が、ユーザの骨盤の寛骨臼の変
    形を吸収するのに十分に可撓性であることが望ましいこ
    とを特徴とする寛骨臼カップ。
  17. 【請求項17】 請求項1乃至16に記載の寛骨臼カッ
    プにして、前記裏当て材が内側支持構成要素(11)よ
    りも剛性であることを特徴とする寛骨臼カップ。
  18. 【請求項18】 請求項1乃至17に記載の寛骨臼カッ
    プにして、前記支持構成要素(11)の内側支持面が、
    内部に配置したとき、裏当て材(10)のアーム(1
    7、18)間の分離部分(38)又は開口部(30)の
    直径方向に真向いに離間した部分(16)上で略一部球
    状であり、その他の内側支持面(17a、18a)上で
    切り欠くことを特徴とする寛骨臼カップ。
  19. 【請求項19】 請求項18に記載の寛骨臼カップにし
    て、前記他の内側支持面(17a、18a)の切欠き部
    分が前記一部球状部分(16)との接続部に正接するこ
    とを特徴とする寛骨臼カップ。
  20. 【請求項20】 請求項19に記載の寛骨臼カップにし
    て、前記切欠き部分が、前記部分(16)よりも大きく
    且つ回転中心の周りで旋回される切欠き半径部分として
    形成されることを特徴とする寛骨臼カップ。
  21. 【請求項21】 請求項1乃至20に記載の寛骨臼カッ
    プにして、前記支持構成要素(11)が、その間に分離
    部分又は開口部を有する前記裏当て材(10)と同様の
    独立アーム(20、21)を備えることを特徴とする寛
    骨臼カップ。
  22. 【請求項22】 請求項21に記載の寛骨臼カップにし
    て、前記支持構成要素(11)が前記裏当て材(10)
    と略同一の形状であることを特徴とする寛骨臼カップ。
  23. 【請求項23】 請求項1乃至20に記載の寛骨臼カッ
    プにして、前記支持構成要素(11)が略半球状であ
    り、前記裏当て材のアーム(17、18)間の分離部分
    (12、38)又は開口部を横断して伸長することを特
    徴とする寛骨臼カップ。
  24. 【請求項24】 請求項1乃至23に記載の寛骨臼カッ
    プにして、前記裏当て材が金属、又は合成プラスチック
    材料から成ることを特徴とする寛骨臼カップ。
  25. 【請求項25】 請求項1乃至24に記載の寛骨臼カッ
    プにして、前記内側支持構成要素(11)が前記裏当て
    材(10)に剛性に固着されることを特徴とする寛骨臼
    カップ。
  26. 【請求項26】 請求項1乃至24に記載の寛骨臼カッ
    プにして、前記内側支持構成要素(11)が前記裏当て
    材(10)にばね嵌めされることを特徴とする寛骨臼カ
    ップ。
  27. 【請求項27】 請求項1乃至24の何れかに記載の寛
    骨臼カップを備えることを特徴とする大腿部幹を有する
    全臀部プロテーゼ。
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