JP4249029B2 - ほぼ球状の面を有する構成部品の製造方法 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

この発明は、形状が球の一部にほぼ一致するとともに極軸線の周りに対称な支持面を有する整形外科用関節プロテーゼの構成部品の製造方法に関する。この構成部品は、人または動物体の罹病または負傷した球窩関節の代りに用いることができる。

股関節や肩関節のような関節に適した埋め込み式の関節プロテーゼは、長骨の髄内窩に嵌合することができる幹の丸いヘッドと、関節の結合のためにその丸いヘッドを受容することができる埋め込み可能なカップから成る。

満足のゆく結合を得るためには、関節プロテーゼのヘッド構成部品とカップ構成部品の支持面を注意して準備する必要がある。支持面は、荷重が拡散するような有効接触面積を有する必要がある。しかし、支持面間に潤滑液用の僅かな隙間を維持することも重要である。満足のゆく潤滑を維持するためには、隙間を制御することが重要である。不適切な隙間は、大き過ぎても小さ過ぎても、支持面間を直接接触させ、支持面を磨耗させて磨耗片を発生させる。

球面形状の支持面を有する構成部品を使用して支持面間に隙間を維持するためには、ヘッド構成部品の直径をカップ構成部品の内径よりも僅かに小さくする必要がある。しかし、このことは、荷重が支持面間をただ一点または小さな接触面積だけで伝達すること、すなわち、２つの支持面が球状であるが異なった直径を有する場合に真の面面耐荷重関係を得ることができないことを意味する。

国際公開Ａ９７／１６１３８は、ヘッド構成部品とカップ構成部品の関節面が複雑な形状となっている関節プロテーゼを開示している。各支持面はその極の周りに球状部を有している。球状部は面面耐荷重関係になっている。各支持面は非球状部を有している。その非球状部では、カップ構成部品の支持面の曲率半径がより大きな値に変化するとともにヘッド構成部品の支持面の曲率半径がより小さな値に減少することによって、支持面が開散している。その結果生じる支持面には、半径が変化する点において線の不連続さが存在している。このことは、これらの不連続さが位置する線の領域の磨耗を増大させる可能性がある。

国際公開Ａ９５／２３５６６は、股関節部プロテーゼの大腿構成部品のヘッドを受容する凹状の支持窩を寛骨臼カップに持たせた関節プロテーゼを開示している。支持窩の支持面の曲率半径は、支持窩のリップから支持窩内の一点における最小値（Ｒ_２）まで連続して単調に減少している。ボール構成部品のヘッドは曲率半径Ｒ_１を有する概ね球状となっていて、その曲率半径Ｒ_１はＲ_２よりも少しだけ小さくなっている。支持面同士は実際の極から離れるに従って開散し、単調に開散する支持面間に次第に増大する隙間を残している。この特許の非球状の支持面は連続している。その理由は、半径が連続して一定方向に（すなわち単調に）変化しているが、一点に減少しているからである。この設計の問題は、開示されている支持面が、面面接触の２つの面から得られる荷重伝達特性をもたらすことがないということである。

次のような整形外科用関節プロテーゼも国際特許出願番号ＧＢ０１／０５３０７に開示されている。このプロテーゼは、結合する両構成部品の支持面が（構成部品の軸線に対する）極領域の面積の一部で球状になっているとともに、少なくとも一方の構成部品の支持面が構成部品の極領域と赤道との間で真球から偏っている。この真球からの偏りは専ら小さい必要がある。しかし、その偏りは、開示されているプロテーゼが支持面の極に面面接触する面積を与え、それによって関節を円滑に結合させるという意味にとれる。その反面で、支持面の曲率半径の変化は、例えば製造技術上の限界による欠陥のために結合状態を継続させなくする関節ロックの恐れを減少させることを意味する。形状の特徴や製造技術の特徴など、形状が真球から偏る整形外科用関節プロテーゼの特徴は、その文献に開示されているが、この発明の構成部品に適用することができるので、この言及によってこの出願の明細書に取り入れる。

この発明は、ほぼ球状の支持面を有する整形外科用関節プロテーゼを製造するための技術を提供する。この技術は、例えば上記開示の真球から偏る形状の支持面の製造を容易にする。

したがって、一態様においてこの発明は、形状が球の一部にほぼ一致するとともにその極軸線の周りに対称な支持面を有する整形外科用関節プロテーゼの構成部品を製造する方法を提供する。この方法は、円形の刃先を有してその刃先を含む平面に垂直な軸線の周りに回転し得る切削砥石を使用する。この方法は、
ａ． 構成部品をその極軸線の周りに回転させ、かつ切削工具の刃先を構成部品の支持面に接触させて切削工具をその軸線の周りに回転させる工程と、
ｂ． 切削工具の軸線と構成部品の極軸線との角度を変化させないで切削工具を（ｉ）構成部品の極軸線に平行な方向に移動させ、かつ（ｉｉ）切削工具の軸線に沿って移動させる工程と、
ｃ． 工程（ａ）を繰り返す工程
を含む。

切削工具の移動（ｉ）および（ｉｉ）は、構成部品の半径と極軸線との角度が変化するに従って支持面の曲率半径を連続して単調に変化させる。これにより、個々の移動の結果としての支持面の形状の不連続さが最小になるように、支持面の形状が真球の形状から偏る。

この発明の方法は、ほぼ球状の支持面を有する関節構成部品を製造するために従来用いられている技術に基づく。これらの技術は、円形の刃先を有してその刃先を含む平面と直角に交わる軸線の周りに回転し得る切削工具を使用する。構成部品は支持面が凹状に窪んでいると（カップ構成部品と呼ばれることが多く）、切削工具は円板の形とすることができ、その刃先はその円板の外側のエッジ（またはコーナー）となる。支持面が凸状であると、切削工具は中心穴（例えば、それは環状となろう）を有し、切削工具の刃先はその中心穴の内側のエッジによって与えられる。環状の切削工具は、凹状の支持面と凸状の支持面をそれぞれの構成部品に形成するために使用し得るように、円形の内側の刃先と外側の刃先を持つことができる。切削工具は、通常、刃先の直径が少なくとも構成部品の（回転対称軸線によって定義される）極と赤道との双方に係合する大きさとなるように選択すべきである。この発明で使用し得る切削工具の材料は周知である。

回転する切削工具を回転する構成部品に対して作用させると、構成部品の表面から材料を除去し、精確な球面を有する構成部品を本質的に残す。より細かな粒度を持った切削工具を順次に用いることによって、表面を高度に研磨することができる。

この発明によれば、切削工具を構成部品の支持面に対して移動させることにより、構成部品の支持面の真球からの偏りを制御できることが判明した。構成部品に対する切削工具の移動は２つあり（普通は切削工具自体の移動であるが、構成部品の移動によって実行することができ）、順次または同時に実行することができる。一方の移動は、切削工具の軸線と構成部品の極軸線との角度を変化させないようにして切削工具を構成部品の極軸線に平行な方向に移動させることを含む。この移動は、構成部品の支持面から離れる方向となる。切削工具の他方の移動はそれ自体の軸線に沿って発生し、構成部品の支持面が凹状であるときには支持面に向かう方向となり、移動の継続に伴って支持面の半径を増加させる。また、切削工具のその軸線に沿った移動は、構成部品の支持面が凸状であるときには支持面に向かう方向となり、移動の継続に伴って支持面の半径を減少させる。

切削工具の２つの移動を組み合わせることにより、構成部品の軸線の周りに回転対称であるとともに、構成部品の半径と極軸線との角度が変化するに従って球の半径が連続して単調に変化する構成部品を製造できることが判明した。切削工具の２つの移動は、切削工具の適切な制御の下で、例えば適切なソフトウェアを用いて制御する構成部品および切削工具用モータ付き駆動装置を用いて連続して実行することができる。しかし、切削工具の移動は例に倣って実行することが可能であること、および上述の特許文書で特定した目的を達成するのに十分な真球からの偏りは支持面に許容できない不連続さを発生させることなく得ることが可能であることが判明した。これは、切削工具の２つの移動を適切に調和させ、（それらを同時に実行しないときには）互いを連係させて実行することの確認を含む。

なるべくなら、切削工具を工作物の軸線に沿って移動させる前に切削工具によって画定する支持面の部分は、少なくとも約５°、好ましくは少なくとも約１０°、例えば約１５°の弧角（極軸線上における円錐の半角）全体に広げる。

切削工具が漸進的に移動するに際して、切削工具の連続した任意の漸進移動の間に切削工具が画定する支持面の部分は、少なくとも約１°、より好ましくは少なくとも約３°、例えば少なくとも約７°の弧角全体に広がるのが好ましい。前記弧角は約２０°以下が好ましく、約１０°以下がより好ましい。弧角は、構成部品の極軸線に平行な方向への切削工具の移動範囲と、移動（ｉ）および（ｉｉ）の後に切削工具が作る球面の半径の変化によって決定する。弧角を相対的に大きくすると、構成部品上に行うべき切削作業数が減少するという利点が生じる。移動を相対的に小さくすると、実半径の各変化における不連続さを最小限にして構成部品を作ることができるとともに、（例えば赤道において有効半径が増加するという観点で測定した）真球からの偏りを少なくすることができるという利点がある。なるべくなら、各漸進工程において切削工具が移動する距離と構成部品の極における半径との比は、約０．１５以下、より好ましくは約０．１０以下、特に約０．０７以下、例えば約０．０３５以下または約０．０２以下とする。

全般的に言って、構成部品の支持面の真球からの偏りは少なくなる。例えば、構成部品の支持面と相手側構成部品の対向支持面との間に生じる空間の最大幅は約１ｍｍ幅以下、例えば約５００μｍ以下、なるべくは約３００μｍ以下、特に約１００μｍ以下、例えば約６０μｍ以下となるのが好ましい。その空間の幅は、全般的に少なくとも約１５μｍ、例えば約２０μｍから約５０μｍとなる。その空間の幅は、構成部品の極から離れる方向において半径の変化が止まる所である周辺線から全体的に徐々に増加する。全般的に言って、空間の幅は構成部品の赤道またはその近くで最大の状態になる。全般的に言って、真球からの偏りはもっぱら一方の構成部品に適用するが、他方の構成部品にはその支持面の大部分、好ましくは全部に対してほぼ一定の曲率半径を持たせる。このことは、一方の構成部品の製造を容易化することを含む幾つかの利点をもたらす。

支持面が一定の曲率半径となる領域における両構成部品間の空間の幅は、通常ほぼ一定となる。その領域の空間は、約１０μｍ以下、例えば約５μｍ、そして可能であれば２μｍ程度と小さいかそれ以下となることが多い。

構成部品の支持面の形状は、その支持面が極において球状部を有するようにすることができる。極から離れた部分は、例えば国際公開Ａ９７／１６１３８に開示されているように、球状であるが異なった半径とすることができる。極から離れた部分は、国際特許出願ＧＢ０１／０５３０７に開示されているように、半径と極軸線との角度が増加するに従って連続して単調に変化する曲率半径とすることができる。

支持面の形状は、半径がカップ構成部品の赤道からカップ内の一点における最小値まで連続して単調に減少するような形状とすることができる。また、球状のヘッド構成部品の赤道からヘッド上の一点、一般には極における最大値まで連続して単調に増加するような形状とすることができる。この種のカップ構成部品は、国際公開Ａ９５／２３５６６に開示されている。

なるべくなら、仕上げた構成部品の支持面の極およびその周囲は、曲率半径がほぼ一定である部分を含む。例えば、曲率半径がほぼ一定である支持面の部分は、半テーパ角度で少なくとも約１０°、好ましくは少なくとも約１５°、より好ましくは少なくとも約２０°、例えば約３０°に広がる。切削工具はその軸線に沿って移動し、支持面の極領域は球の一部を構成するが、極の周りの球状部分は切削工具の軸線が球の中心を通るときに得られる。

この発明の方法は、構成部品を消毒する工程を含むことができる。それゆえに、構成部品は人体または動物体に関節プロテーゼの一構成部品として埋め込むのに適する。

構成部品の材料は、整形外科用関節プロテーゼ構成部品のために一般に用いられている材料から選択することができる。この構成部品は、一般に金属材料、高分子材料、およびセラミック材料のような材料から製造する。この発明は、結合する両支持面が双方とも硬い関節プロテーゼ、例えば結合する両支持面の双方を金属材料およびセラミック材料から選択する関節プロテーゼに特に適する。それらの支持面は、同じ材料であっても異なった材料であってもよい。好適な金属材料には、コバルト・クロム合金、チタン合金、および特定のステンレス鋼がある。

好適なセラミック材料は、一般に高密度、硬質、結晶質、非金属性の材料、特に無機材料である。支持面は、この種の材料から、例えば高温高圧に曝すことを含む製法によって形成してもよい。セラミック材料の例としては、硬質酸化物などがある。好適な硬質酸化物材料の例としては、アルミニウム酸化物（アルミナ）およびジルコニウム酸化物（ジルコニア）などがある。ジルコニウム酸化物は、アルミニウム酸化物とイットリウム酸化物の少なくとも一方など、他の材料と混合して使用するのが好ましい。その他のセラミック材料には、チタン、クロム、シリコン、アルミニウム、およびジルコニウムの炭化物や窒化物など、特定の炭化物や窒化物がある。

この発明の構成部品は、複数の材料から作ることができる。例えば、構成部品は、表面を第二の材料とした第一の材料から作ることができる。構成部品にセラミックの表面を用いると、耐摩耗性に関しての利点をもたらすことができる。

この発明の構成部品は、少なくとも極の周りの表面の一部に関して回転対称な支持面を有する。構成部品は回転対称である必要はない。例えば、構成部品には、赤道に対する支持面の広さが構成部品の残部に対する支持面の広さと異なるリップ部を含めてもよい。

この発明の構成部品は、股関節プロテーゼもしくは肩関節プロテーゼの一部、または脊椎構成部品プロテーゼなど、その他のプロテーゼの一部としてもよい。構成部品は、股関節プロテーゼの大腿部構成部品または肩関節プロテーゼの上腕骨構成部品であるとき、凸面のヘッドを備えることができる。構成部品は、股関節プロテーゼの寛骨臼構成部品であるとき、凹面のカップを備えることができる。

構成部品の支持面は、滑らかに、かつ実質的に不具合な点がないように仕上げる。整形外科用関節プロテーゼ構成部品の製造に関する支持面仕上げ技術は周知である。なるべくなら、支持面の粗さは、従来の表面粗さ測定装置を用いて測定したとき、約０．０１５μｍＲａ以下、より好ましくは約０．０１μｍＲａ以下、特に約０．００８μｍＲａ以下、例えば約０．００５μｍＲａ以下とする。

さて、この発明の具体例を添付の図面を参照して例として説明する。図面において、図１は概略球面形状を有する窪み付き工作物２を示している。その工作物は、例えば鋳造技術によるか粗削り加工による製造に起因する正確さに欠けた仕上げ加工となっていて、真球からの許容できない偏りを有している。

窪み付き工作物をその対称軸線４の周りに回転させ得る装置を用いて工作物の支持面を仕上げることは周知である。超仕上げ砥石６を回転駆動装置に取り付け、その軸線８の周りに回転するようにする。この際に、工作物の軸線と砥石の軸線とは、工作物が画定する球の中心１０で交わるように配置する。砥石は丸形であり、砥石の周縁の刃先１２が工作物の極１４において支持面に接触するとともに工作物の赤道に重なるような直径を有する。砥石の円い刃先１２を工作物２の凹状の支持面に作用させると、結果として工作物の支持面から材料が除去され、精確に丸い形状の滑らかな面が残る。より細かな粒度の仕上げ砥石を順次に用いることにより、支持面の仕上げを最も効果的に行うことができる。この種の装置は、ドイツの会社、シーレンハウス（Thielenhaus）から販売されている。

この発明は、整形外科用関節プロテーゼの構成部品を製造する技術を提供する。この技術では、切削工具の複数の移動によって、構成部品の半径と極軸線との角度が変化するにつれて（極において支持面が画定する球の中心まで測定した）構成部品の支持面の実効的な曲率半径が連続的かつ単調に変化する。それらの移動は図２に模式図的に示してある。

図２は図１に示す工作物２の半分を模式図的に示し、工作物が回転する工作物の軸線は極「Ｘ」から（図１における点１０に相当する）球の中心「Ｏ」を通って延びている。（図１に示すように）切削工具６の軸線８が球の中心「Ｏ」を通って延びると、周知のように工作物が球状に形成される。

この発明によれば、半径と極軸線（Ｘ−Ｏ）との角度が増加するにつれて（中心「Ｏ」と支持面との間で測定した）支持面の曲率半径が連続的に増加するという点において真球から偏る形状の工作物を形成する。これは、極軸線と切削工具の回転軸線４、Ｘ−Ｏとの角度が一定のままであるように、切削工具を極軸線に平行な方向に極軸線に沿って移動させることによって達成する。切削工具は、工作物の支持面に接触するまで極軸線（Ｘ−Ｏ）に沿って工作物に向かう方向に継続して移動させた後に、その回転軸線８に沿っても移動させる。

図２に示すように、切削工具は、その回転軸線８が球の中心「Ｏ」と交わる位置からその回転軸線が球の中心「Ｏ」の更に先に順次に位置する５つの位置（２１から２５）まで移動させる。切削工具は、（その回転軸線８が球の中心「Ｏ」と交わる）第１の位置にあるとき、極およびその周りに球状の支持面の部分３０を形成する。回転軸線８が構成部品の極軸線と点２１において交わる位置に切削工具を最初に動かした後に、工作物と切削工具を回転させると、半径が極軸線上の点２１から延びる部分的な球の面が生じる。回転軸線８が構成部品の極軸線と点２２において交わる位置に切削工具を二番目に動かした後に、工作物と切削工具を回転させると、半径が極軸線上の位置２２から延びる部分的な球の面が生じる。半径が極軸線上の点２１から延びる球の部分３１は、その後に支持面のカラー状の部分に変わる。切削工具を引き続いて移動させると、半径が次第に増加する支持面のカラー状の部分（３２から３５）が連続して生じる。

連続する球の中心「Ｏ」、２１から２５間の距離があまり大き過ぎなければ、支持面の実半径の各変化に起因する支持面上の不連続さは許容できる程度に低いことが判明した。

この発明の方法は、コンピュータ・モデリング・ソフトウェアを用いて窪み付きカップ構成部品をどのようにして作ることができるかを説明するために応用した。切削・仕上げ工程の前に、カップ構成部品２は半径１４ｍｍの球面形状を有している。このカップの支持面は、半径９．９ｍｍの仕上げ砥石６を用いる従来の技術によって仕上げることができる。

カップ構成部品と切削工具は、それぞれの軸線４、８の周りに回転するようにそれぞれ配置する。この際に、軸線同士の角度は（その他の角度を用いることが可能であるが）４５°に設定し、軸線同士はカップ構成部品の面が画定する球の中心で交わるようにする。刃先が、カップ構成部品の軸線と切削工具の軸線が交わる点から９．９ｍｍ離れた所に位置するように、切削工具をそれ自体の軸線に沿って移動させる。切削工具をカップ構成部品の内面に作用させることにより、半径１４ｍｍの球状の支持面３０を作る。

構成部品の表面仕上げが（少なくとも極領域で）許容できるようになったとき、切削工具６をその軸線に沿って後退させる。その後に、（切削工具が移動する距離と構成部品の極における半径との比が０．０３５７ｍｍとなるように）切削工具を構成部品の極軸線に沿って０．５ｍｍだけ平行移動させるとともに、切削工具自体の軸線に沿って移動させて支持面に接触させる。切削工具の刃先の動きは、切削工具がその軸線に沿って前進するにつれて、切削工具の前面（そのエッジが切削工具の切削面を提供する）が構成部品の軸線と切削工具の軸線との交点から１０．５ｍｍ離れた所に位置するまで、支持面から材料を削除する。切削工具がカップ構成部品の内面に作用することにより、（軸線４、８の交点から測定した）半径１４．４３１ｍｍの球状の支持面３１が生じる。

支持面の部分３２〜３５を形成するためには、次の表１に示すように切削工具を更に４回移動させる。（ｉ）切削工具の軸線と（ｉｉ）切削工具の軸線に沿った切削工具の前面との組み合わさった移動は、極部分３０に（極におけるテーパ角度が６０°となるように）約３０°の球部弧角をもたらし、部分３１〜３５のそれぞれには約１２°の球部弧角をもたらすように選ぶ。

図３は、結果として生じたカップ構成部品の形状をコンピュータ・モデリング・ソフトウェアによって描き、対称軸線４を垂直にした図に整えてある。球部３０〜３５間の境界は、隈取りをした境界線で描いてある。コンピュータ・モデリング・ソフトウェアは曲率半径が変化する境界線を明瞭に識別できないので、境界線は鮮明というよりは隈取りをしてある。比較のために、図面は一定の半径１４ｍｍを有するカップ構成部品の輪郭を破線４０で示している。赤道における破線４０と球部３５の支持面との間隔は、この発明の方法を用いて得られる真球からの偏りを表している。この実施例において、真球からの偏りは赤道において１．０ｍｍ以上の半径の差に達する。実際、例えば赤道における半径の差が０．５ｍｍ以下、好ましくは約０．２ｍｍ以下と偏りが小さいと、この発明の利点を得ることができる。
本発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（１）円形の刃先を有してその刃先を含む平面に垂直な軸線の周りに回転し得る切削工具を使用し、形状が球の一部にほぼ一致するとともにその極軸線の周りに対称な支持面を有する整形外科用関節プロテーゼの構成部品を製造する方法であって、
ａ． 構成部品をその極軸線の周りに回転させ、かつ切削工具の刃先を構成部品の支持面に接触させて切削工具をその軸線の周りに回転させる工程と、
ｂ． 切削工具の軸線と構成部品の極軸線との角度を変化させないで切削工具を（ｉ）構成部品の極軸線に平行な方向に移動させ、かつ（ｉｉ）切削工具の軸線に沿って移動させる工程と、
ｃ． 工程（ａ）を繰り返す工程
を含み、切削工具の移動（ｉ）および（ｉｉ）は、構成部品の半径と極軸線との角度が変化するに従って支持面の曲率半径を連続して単調に変化させ、これにより個々の移動の結果としての支持面の形状の不連続さが最小になるように支持面の形状が真球の形状から偏るようになる方法。
（２）切削工具を極軸線に沿って構成部品の支持面から離れる方向に移動させながら、切削工具をその軸線に沿って構成部品の支持面に向かう方向に移動させる実施態様（１）に記載の方法。
（３）構成部品の支持面は凹状である実施態様（１）に記載の方法。
（４）構成部品の支持面は凸状であり、切削工具は凸状の支持面に適用することができる円形の刃先を有するように環状である実施態様（１）に記載の方法。
（５）切削工具の軸線に沿った方向と構成部品の極軸線に平行な方向とへの切削工具の同時移動は、漸進的な動作で行う実施態様（１）に記載の方法。
（６）切削工具の連続した漸進的な各移動の間に切削工具が画定する支持面の部分は、少なくとも約１°の弧角全体に広がる実施態様（５）に記載の方法。
（７）切削工具の連続した漸進的な各移動の間に切削工具が画定する支持面の部分は、約２０°以下の弧角全体に広がる実施態様（５）に記載の方法。
（８）仕上げた構成部品の支持面は、曲率半径がほぼ一定の部分を極およびその周りに含む実施態様（１）に記載の方法。
（９）曲率半径がほぼ一定の部分の支持面の部分は、少なくとも約１０°の半テーパ角度に広がる実施態様（８）に記載の方法。
（１０）構成部品が整形外科用関節プロテーゼの構成部品として人または動物体に埋め込むのに適するように構成部品を消毒する工程を含む実施態様（１）から（９）のいずれか１つに記載の方法。

整形外科用関節プロテーゼの窪み付きカップ構成部品の球状支持面を仕上げるための装置の断面略図である。 関節プロテーゼ構成部品の製造中、支持面の形状を真球から偏らせるために切削工具をどのように移動させ得るかを示すグラフ図である。 この発明の方法を用いて製造した整形外科用関節プロテーゼの窪み付きカップ構成部品の側面図である。

Claims (10)

1. 円形の刃先を有してその刃先を含む平面に垂直な軸線の周りに回転し得る切削工具を使用し、形状が球の一部にほぼ一致するとともにその極軸線の周りに対称な支持面を有する整形外科用関節プロテーゼの構成部品を製造する方法であって、
   ａ． 構成部品をその極軸線の周りに回転させ、かつ切削工具の刃先を構成部品の支持面に接触させて切削工具をその軸線の周りに回転させ、構成部品の赤道から極領域における範囲の表面を切削する工程と、
   ｂ． 切削工具の軸線と構成部品の極軸線との角度を変化させないで切削工具を（ｉ）構成部品の極軸線に平行な方向に移動させ、かつ（ｉｉ）切削工具の軸線に沿って移動させる工程と、
   ｃ． 工程（ａ）を繰り返す工程
   を含み、切削工具の移動（ｉ）および（ｉｉ）は、構成部品の半径と極軸線との角度が変化するに従って支持面の曲率半径を連続して単調に変化させ、これにより個々の移動の結果としての支持面の形状の不連続さが最小になるように支持面の形状が真球の形状から偏り、支持面がカップ構成部品上にある場合には、カップ構成部品の赤道から極領域に向かって支持面の半径が連続して単調に減少し、支持面がヘッド構成部品上にある場合には、ヘッド構成部品の赤道から極領域に向かって支持面の半径が連続して単調に増加するようになる方法。
2. 切削工具を極軸線に沿って構成部品の支持面から離れる方向に移動させながら、切削工具をその軸線に沿って構成部品の支持面に向かう方向に移動させる請求項１に記載の方法。
3. 構成部品の支持面は凹状である請求項１に記載の方法。
4. 構成部品の支持面は凸状であり、切削工具は凸状の支持面に適用することができる円形の刃先を有するように環状である請求項１に記載の方法。
5. 切削工具の軸線に沿った方向と構成部品の極軸線に平行な方向とへの切削工具の同時移動は、漸進的な動作で行う請求項１に記載の方法。
6. 切削工具の連続した漸進的な各移動の間に切削工具が画定する支持面の部分は、少なくとも約１°の弧角全体に広がる請求項５に記載の方法。
7. 切削工具の連続した漸進的な各移動の間に切削工具が画定する支持面の部分は、約２０°以下の弧角全体に広がる請求項５に記載の方法。
8. 仕上げた構成部品の支持面は、曲率半径がほぼ一定の部分を極およびその周りに含む請求項１に記載の方法。
9. 曲率半径がほぼ一定の部分の支持面の部分は、少なくとも約１０°の半テーパ角度に広がる請求項８に記載の方法。
10. 構成部品が整形外科用関節プロテーゼの構成部品として人または動物体に埋め込むのに適するように構成部品を消毒する工程を含む請求項1 から 9のいずれか１つに記載の方法。

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