(57)【要約】【課題】膝置換術に使用される整形外科用のプロテーゼを提供する。【解決手段】整形外科用の膝関節プロテーゼは、顆表面を有する大腿骨構成要素を含んでいる。顆表面は、一つ以上の曲率半径によって画定されており、当該曲率半径は、脛骨ベアリングに対する大腿骨構成要素の前方への並進運動の開始を低減あるいは遅延させるように調整されている。【選択図】図１
2010012260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
矢状面内で湾曲した顆表面を有する大腿骨構成要素と、
前記大腿骨構成要素の前記顆表面と関節接合するように構成されたベアリング表面を有する脛骨ベアリングと、
を含み、
前記顆表面は、（i）約０°に等しい第１の屈曲角度時において前記顆表面上の第１の接触点で前記ベアリング表面に接触し、（ii）第２の屈曲角度時において前記顆表面上の第２の接触点で前記ベアリング表面に接触し、前記第２の屈曲角度は、前記第１の屈曲角度より大きいものであり、
（i）前記矢状面内の前記顆表面は、前記第１の接触点に第１の曲率半径、および、前記第２の接触点に第２の曲率半径を有しており、（ii）前記第２の曲率半径は、少なくとも０．５ｍｍだけ、前記第１の曲率半径より大きいものである、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項２】
請求項１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の屈曲角度は、少なくとも１０°である、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項３】
請求項２に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の屈曲角度は、１０°から１００°までの範囲内にある、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項４】
請求項３に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の屈曲角度は、約３０°である、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項５】
請求項１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の曲率半径は、少なくとも２ｍｍの距離だけ、前記第１の曲率半径より大きい、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項６】
請求項５に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の曲率半径は、少なくとも５ｍｍの距離だけ、前記第１の曲率半径より大きい、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項７】
請求項１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の曲率半径に対する前記第１の曲率半径の比は、０．５０から０．９９までの範囲内にある、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項８】
請求項７に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の曲率半径に対する前記第１の曲率半径の比は、０．９０から０．９９までの範囲内にある、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項９】
請求項１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記顆表面は、第３の屈曲角度時において前記顆表面上の第３の接触点で前記ベアリング表面に接触し、前記第３の屈曲角度は、前記第２の屈曲角度より大きく、かつ、約９０°より小さいものであり、
（i）前記矢状面内の前記顆表面は、前記第３の接触点に第３の曲率半径を有しており、（ii）前記第３の曲率半径は、前記第１の曲率半径より大きく、かつ、前記第２の曲率半径より小さいものである、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項１０】
請求項９に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第３の曲率半径は、少なくとも０．５ｍｍだけ、前記第２の曲率半径より大きい、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項１１】
請求項１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記顆表面は、第３の屈曲角度時において前記顆表面上の第３の接触点で前記ベアリング表面に接触し、前記第３の屈曲角度は、前記第２の屈曲角度より大きく、かつ、約９０°より小さいものであり、
（i）前記矢状面内の前記顆表面は、前記第３の接触点に第３の曲率半径を有しており、（ii）前記第３の曲率半径は、前記第２の曲率半径より大きいものである、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項１２】
請求項１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
（i）前記大腿骨構成要素の前記顆表面は、内側顆表面であり、前記脛骨ベアリングの前記ベアリング表面は、内側ベアリング表面であり、
（ii）前記大腿骨構成要素は、前記矢状面内で湾曲した外側顆表面をさらに含んでおり、
（iii）前記脛骨ベアリングは、前記大腿骨構成要素の前記外側顆表面と関節接合するように構成された外側ベアリング表面をさらに含んでいる、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記外側顆表面および前記内側顆表面は、前記矢状面内で実質的に対称である、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項１４】
請求項１２に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記外側顆表面は、（i）第３の屈曲角度時において前記外側顆表面上の第１の点で前記外側ベアリング表面に接触し、前記第３の屈曲角度は約３０°未満であり、（ii）第４の屈曲角度時において前記外側顆表面上の第２の点で前記外側ベアリング表面に接触し、前記第４の屈曲角度は前記第３の屈曲角度より大きいものであり、
（i）前記矢状面内の前記外側顆表面は、前記第１の接触点に第１の曲率半径を有しており、（ii）前記矢状面内の前記外側顆表面は、前記第２の接触点に第２の曲率半径を有しており、（iii）前記第２の曲率半径は、少なくとも０．５ｍｍだけ、前記第１の曲率半径より大きいものである、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項１５】
請求項１４に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記外側顆の前記第２の曲率半径は、前記内側顆の前記第２の曲率半径とは異なる、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項１６】
請求項１４に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の屈曲角度は、前記第４の屈曲角度とは異なる、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項１７】
請求項１４に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第１の曲率半径と前記第２の曲率半径との差は、前記第３の曲率半径と前記第４の曲率半径との差とは異なる、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項１８】
整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
矢状面内で湾曲した顆表面を有する大腿骨構成要素と、
前記大腿骨構成要素の前記顆表面と関節接合するように構成されたベアリング表面を有する脛骨ベアリングと、
を含み、
前記顆表面は、（i）第１の屈曲角度時において前記顆表面上の第１の接触点で前記ベアリング表面に接触し、前記第１の屈曲角度は３０°未満であり、（ii）第２の屈曲角度時において前記顆表面上の第２の接触点で前記ベアリング表面に接触し、前記第２の屈曲角度は、約３０°より大きいものであり、
（i）前記矢状面内の前記顆表面は、前記第１の接触点に第１の曲率半径を有しており、（ii）前記矢状面内の前記顆表面は、前記第２の接触点に第２の曲率半径を有しており、（iii）前記第２の曲率半径に対する前記第１の曲率半径の比は、０．８０から０．９９までの範囲内にある、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項１９】
請求項２５に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の曲率半径に対する前記第１の曲率半径の比は、０．９０から０．９９までの範囲内にある、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項２０】
整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
矢状面内で湾曲した顆表面を有する大腿骨構成要素と、
前記大腿骨構成要素の前記顆表面と関節接合するように構成されたベアリング表面を有する脛骨ベアリングと、
を含み、
前記顆表面は、（i）第１の屈曲角度時において前記顆表面上の第１の接触点で前記ベアリング表面に接触し、前記第１の屈曲角度は約０°であり、（ii）第２の屈曲角度時において前記顆表面上の第２の接触点で前記ベアリング表面に接触し、前記第２の屈曲角度は、約５０°より大きいものであり、
（i）前記矢状面内の前記顆表面は、前記第１の接触点から前記第２の接触点まで延在する湾曲面部分を含んでおり、前記湾曲面部分は、実質的に一定の曲率半径によって画定されている、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項２１】
請求項２０に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の屈曲角度は、約７０°より大きい、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項２２】
整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
矢状面内で湾曲した顆表面を有する大腿骨構成要素であって、前記顆表面が前方表面および後方表面を有する、大腿骨構成要素を含み、
前記前方表面および前記後方表面は、前記顆表面上の最下点で接しており、
前記後方表面は、（i）最上点、ならびに、（ii）前記最上点および前記最下点から等距離の位置に配された中間点を含んでおり、
（i）前記矢状面内の前記後方表面は、前記最下点と前記中間点との間の前記後方表面上の第１の点に第１の曲率半径を有しており、（ii）前記矢状面内の前記後方表面は、前記第１の点と前記最上点との間の前記後方表面上の第２の点に第２の曲率半径を有しており、（iii）前記第２の曲率半径は、少なくとも０．５ｍｍだけ、前記第１の曲率半径より大きい、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔関連した米国特許出願の相互参照〕
相互参照は、「調整された曲率半径をもつ顆を有する整形外科用の後十字靱帯温存型の膝関節プロテーゼ（Posterior Cruciate-Retaining Orthopaedic Knee Prosthesis Having Controlled Condylar Curvature）」という名称でクリステル・エム・ワグナー（Christel M. Wagner）によって2008年6月30日に出願された米国特許出願第XX/XXX,XXX号；「調整された曲率半径をもつ顆を有する整形外科用の後方安定型の膝関節プロテーゼ（Posterior Stabilized Orthopaedic Knee Prosthesis Having Controlled Condylar Curvature）」という名称でジョン・エル・ウィリアムズ（John L. Williams）らによって2008年6月30日に出願された米国特許出願第XX/XXX,XXX号；および、「整形外科用の後方安定型のプロテーゼ（Posterior Stabilized Orthopaedic Prosthesis）」という名称でジョセフ・ジー・ワイス（Joseph G. Wyss）によって2008年6月30日に出願された米国特許出願第XX/XXX,XXX号；および、「調整された曲率半径をもつ顆を有する整形外科用の膝関節プロテーゼ（Orthopaedic Knee Prosthesis Having Controlled Condylar Curvature）」という名称でジョセフ・ジー・ワイス（Joseph G. Wyss）によって2008年6月30日に出願された米国仮特許出願第XX/XXX,XXX号に対して行われており、当該各出願の開示内容全体は、参照によって、この明細書に組み込まれる。
【０００２】
〔技術分野〕
本出願の開示内容は、概ね、整形外科用のプロテーゼに関するものであり、具体的には、膝置換術に使用される整形外科用のプロテーゼに関するものである。
【０００３】
〔背景〕
関節形成術は、病変した生来の関節および／または損傷した生来の関節が人工関節によって置換される周知の外科手術である。代表的な膝関節プロテーゼは、脛骨トレイ、大腿骨構成要素、および、当該脛骨トレイと当該大腿骨構成要素との間に位置付けされるポリマー製の挿入部またはベアリングを含む。患者の関節に対する損傷の重症レベルに応じて、可動度の変わる整形外科用のプロテーゼが使用されることがある。例えば、膝関節プロテーゼは、かなりの軟組織の損傷あるいは喪失が存在するときなど、膝関節プロテーゼの動きを規制することが望ましいような場合に「固定化された」脛骨ベアリングを含むことがある。代替的に、膝関節プロテーゼは、動きの大きな自由度が望ましい場合に「可動性」の脛骨ベアリングを含むことがある。加えて、膝関節プロテーゼは、患者の大腿骨の両側の顆の大腿骨・脛骨界面を置換するように設計された全膝関節プロテーゼであってもよく、あるいは、患者の大腿骨の一つの顆の大腿骨・脛骨界面を置換するように設計された、一つの区画（すなわち、一つの顆）を有する膝関節プロテーゼであってもよい。
【０００４】
患者の生来の膝を置換するために使用される整形外科用の膝関節プロテーゼのタイプは、外科手術中に、患者の後十字靱帯が温存されるか否か、あるいは、放棄されるか（すなわち、除去されるか）否かにも左右されることがある。例えば、仮に、外科手術中に、患者の後十字靱帯が損傷され、病変化され、および／または、さもなければ除去されている場合に、後方安定型の膝関節プロテーゼは、より後期の屈曲角度（degrees of flexion）での付加的な支持および／または調整を与えるために使用されることがある。代替的に、仮に、後十字靱帯が無傷である場合には、後十字靱帯温存型の膝関節プロテーゼ（a cruciate retaining knee prosthesis）が使用されることがある。
【０００５】
代表的な整形外科用の膝関節プロテーゼは、概ね、患者の関節の自然な動きを再現するために設計されている。膝が屈伸運動する際に、大腿骨構成要素および脛骨構成要素は、関節接合すると共に、前後方向への相対的な動作と内外方向への相対的な旋回とを組み合わせた動きに耐える。しかし、患者の周辺軟組織も、整形外科用の膝関節プロテーゼの運動性および安定性に対して、その関節の動作域で、影響を与える。すなわち、患者の軟組織によって整形外科用部品に対して印加された力は、整形外科用の膝関節プロテーゼに、不要な、あるいは、好ましくない動作を引き起こす場合がある。例えば、整形外科用の膝関節プロテーゼは、大腿骨構成要素が屈曲角度範囲で動かされる際に、不自然な（奇異な(paradoxical)）前方への並進運動を呈することがある。
【０００６】
代表的な整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、奇異な前方への並進運動は、任意の屈曲角度の近傍で生じることがあるが、具体的には、中期屈曲角度から後期屈曲角度までの範囲で生じることがある。奇異な前方への並進運動は、概ね、脛骨ベアリング上での大腿骨構成要素の、基準から外れた相対移動として定義され得るものであり、大腿骨構成要素と脛骨ベアリングとの接触「点」は、脛骨ベアリングに対して前方へ「滑るように動いていく（slides）」。この奇異な前方への並進運動は、関節安定性の低下、磨耗の加速化、膝運動性異常をもたらすことがあり、および／または、患者に対して、その活動中に不安定感を経験させることになる。
【０００７】
〔本発明の概要〕
一つの態様によれば、整形外科用の膝関節プロテーゼは、大腿骨構成要素および脛骨ベアリングを含んでよい。大腿骨構成要素は、矢状面内で湾曲した顆表面を含んでよい。脛骨ベアリングは、大腿骨構成要素の顆表面と関節接合するように構成されたベアリング表面を含んでよい。一部の実施の形態において、大腿骨構成要素の顆表面は、約０°に等しい第１の屈曲角度時において顆表面上の第１の接触点で当該ベアリング表面に接触してもよい。また、顆表面は、第２の屈曲角度時において顆表面上の第２の接触点で当該ベアリング表面に接触してもよい。第２の屈曲角度は、第１の屈曲角度より大きくてもよい。例えば、第２の屈曲角度は、約１０°から約１００°までの範囲内にあってもよい。一つの特定の実施の形態において、第２の屈曲角度は、約３０°である。
【０００８】
矢状面内の顆表面は、第１の接触点に第１の曲率半径、および、第２の接触点に第２の曲率半径を有してもよい。第２の曲率半径は、少なくとも約０．５ｍｍだけ、第１の曲率半径より大きくてもよい。例えば、第２の曲率半径は、少なくとも２ｍｍまたは少なくとも５ｍｍの距離だけ、第１の曲率半径より大きくてもよい。一部の実施の形態において、第２の曲率半径に対する第１の曲率半径の比は、０．５０から０．９９までの範囲内にある。例えば、第２の曲率半径に対する第１の曲率半径の比は、０．９０から０．９９までの範囲内にあってもよい。
【０００９】
加えて、一部の実施の形態において、顆表面は、第３の屈曲角度時において当該顆表面上の第３の接触点でベアリング表面に接触してもよい。第３の屈曲角度は、第２の屈曲角度より大きく、かつ、約９０°より小さくてもよい。矢状面内の顆表面は、第３の接触点に第３の曲率半径を有してもよい。第３の曲率半径は、第１の曲率半径より大きく、かつ、第２の曲率半径より小さくてもよい。例えば、一部の実施の形態において、第３の曲率半径は、少なくとも０．５ｍｍだけ、第２の曲率半径より大きい。しかし、他の実施の形態において、第３の曲率半径は、第１および第２の曲率半径より大きくてもよい。
【００１０】
一部の実施の形態において、大腿骨構成要素の顆表面は、内側顆表面であり、脛骨ベアリングのベアリング表面は、内側ベアリング表面である。大腿骨構成要素は、矢状面内で湾曲した外側顆表面を含んでよい。脛骨ベアリングは、大腿骨構成要素の外側顆表面と関節接合するように構成された外側ベアリング表面を含んでよい。一部の実施の形態において、外側顆表面および内側顆表面は、矢状面内で実質的に対称である。しかし、他の実施の形態において、外側顆表面および内側顆表面は、矢状面内で実質的に対称ではない。
【００１１】
加えて、一部の実施の形態において、外側顆表面は、第３の屈曲角度時において当該外側顆表面上の第１の点で外側ベアリング表面に接触してもよい。第３の屈曲角度は、約３０°未満であってもよい。また、外側顆表面は、第４の屈曲角度時において当該外側顆表面上の第２の点で外側ベアリング表面に接触してもよい。第４の屈曲角度は、第３の屈曲角度より大きくてもよい。加えて、矢状面内の外側顆表面は、第１の接触点に第１の曲率半径、および、第２の接触点に第２の曲率半径を有してもよい。第２の曲率半径は、少なくとも０．５ｍｍだけ、第１の曲率半径より大きくてもよい。一部の実施の形態において、外側顆表面の第２の曲率半径は、内側顆表面の第２の曲率半径とは異なってもよい。加えて、一部の実施の形態において、第２の屈曲角度は、第４の屈曲角度とは異なってもよい。さらに、一部の実施の形態において、第１の曲率半径と第２の曲率半径との差は、第３の曲率半径と第４の曲率半径との差とは異なる。
【００１２】
他の態様によれば、整形外科用の膝関節プロテーゼは、大腿骨構成要素および脛骨ベアリングを含んでよい。大腿骨構成要素は、矢状面内で湾曲した顆表面を含んでよい。脛骨ベアリングは、大腿骨構成要素の顆表面と関節接合するように構成されたベアリング表面を含んでよい。顆表面は、第１の屈曲角度時において当該顆表面上の第１の接触点でベアリング表面に接触してもよい。第１の屈曲角度は、３０°未満であってもよい。また、顆表面は、第２の屈曲角度時において当該顆表面上の第２の接触点でベアリング表面に接触してもよい。第２の屈曲角度は、３０°より大きくてもよい。
【００１３】
このような複数の実施の形態において、矢状面内の顆表面は、第１の接触点に第１の曲率半径、および、第２の接触点に第２の曲率半径を有している。第２の曲率半径に対する第１の曲率半径の比は、０．８０から０．９９までの範囲内にあってもよい。例えば、第２の曲率半径に対する第１の曲率半径の比は、０．９０から０．９９までの範囲内にあってもよい。
【００１４】
さらなる態様によれば、整形外科用の膝関節プロテーゼは、大腿骨構成要素および脛骨ベアリングを含んでよい。大腿骨構成要素は、矢状面内で湾曲した顆表面を含んでよい。脛骨ベアリングは、大腿骨構成要素の顆表面と関節接合するように構成されたベアリング表面を含んでよい。顆表面は、第１の屈曲角度時において当該顆表面上の第１の接触点でベアリング表面に接触してもよい。第１の屈曲角度は、例えば、約０°であってもよい。また、顆表面は、第２の屈曲角度時において当該顆表面上の第２の接触点でベアリング表面に接触してもよい。第２の屈曲角度は、５０°より大きくてもよい。例えば、一部の実施の形態において、第２の屈曲角度は、約７０°より大きくてもよい。
【００１５】
一部の実施の形態において、矢状面内の顆表面は、第１の接触点から第２の接触点まで延在する湾曲面部分を含んでよい。湾曲面部分は、実質的に一定の曲率半径によって画定されてもよい。
【００１６】
さらに他の態様によれば、整形外科用の膝関節プロテーゼは、大腿骨構成要素を含んでよい。大腿骨構成要素は、矢状面内で湾曲した顆表面を含んでよい。顆表面は、前方表面および後方表面を含んでよい。前方表面および後方表面は、顆表面上の最下点で接してもよい。後方表面は、最上点、ならびに、当該最上点および最下点から等距離の位置に配された中間点を含んでよい。矢状面内の後方表面は、最下点と中間点との間の後方表面上の第１の点に第１の曲率半径を有してもよい。矢状面内の後方表面は、第１の点と最上点との間の後方表面上の第２の点に第２の曲率半径を有してもよい。第２の曲率半径は、少なくとも０．５ｍｍだけ、第１の曲率半径より大きくてもよい。
【００１７】
詳細な説明は、具体的には、以下の図面を参照している。
【００１８】
〔図面の詳細な説明〕
本出願の開示内容の概念は種々の変形例および代替の形態例の影響を受けやすいが、当該開示内容の特定の例示的な実施の形態は、図面における例によって示され、かつ、この明細書で詳細に記述されるはずである。しかし、本出願の開示内容の概念を開示された特定の形態に限定する意図がなく、逆に、本発明が、この明細書に添付された特許請求の範囲の請求項によって規定された本発明の精神および範囲内に入る、すべての変形例、等価物、および、代替物を包含するものと理解されるべきである。
【００１９】
前方、後方、内側、外側、上方、下方、その他など、生体構造を示す関連用語は、この明細書で説明された整形外科用のインプラントおよび患者の生来の生体構造の両方に関連して、本出願の開示内容全体で、使用されてもよい。このような用語は、生体構造的研究および整形外科分野の両方において、十分理解されている意味を有している。明細書および特許請求の範囲の請求項における当該生体構造関連の用語の使用は、別に言及されない限り、当該用語の十分理解されている意味と一致するものと意図されている。
【００２０】
ここで、図１を参照すると、一つの実施の形態において、整形外科用の膝関節プロテーゼ１０は、大腿骨構成要素１２、脛骨ベアリング１４、および、脛骨トレイ１６を含んでいる。大腿骨構成要素１２および脛骨トレイ１６は、コバルト・クロムまたはチタン等の金属材料から例示的に形成されているが、他の実施の形態において、セラミック材料、ポリマー材料、生体工学材料または他の同等物等の他の材料から形成されてもよい。脛骨ベアリング１４は、超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）等のポリマー材料から例示的に形成されているが、他の実施の形態において、セラミック材料、金属材料、生体工学材料または他の同等物等の他の材料から形成されてもよい。
【００２１】
以下において、さらに詳述されるように、大腿骨構成要素１２は、脛骨ベアリング１４と関節接合するように構成されており、脛骨ベアリング１４は、脛骨トレイ１６と連結されるように構成されている。図１の例示的な実施の形態において、脛骨ベアリング１４は、回転式または可動式の脛骨ベアリングとして具体化されており、当該脛骨ベアリング１４は、使用中に、脛骨トレイ１２に対して回転するように構成されている。しかし、他の実施の形態において、脛骨ベアリング１４は、脛骨トレイ１６に対する回転が制限され得るか、あるいは、抑制され得る固定式の脛骨ベアリングとして具体化されてもよい。
【００２２】
脛骨トレイ１６は、外科的に調製された患者の脛骨の近位端（図示せず）に固定されるように構成されている。脛骨トレイ１６は、骨接着手段、または、他の取付手段の使用によって患者の脛骨に固定されてもよい。脛骨トレイ１６は、上面２０および下面２２を有するプラットホーム１８を含んでいる。具体的には、上面２０は、概ね、平坦であり、一部の実施の形態において、高度に磨き上げられてもよい。また、脛骨トレイ１６は、プラットホーム１８の下面２２から下方に向けて延在するステム２４を含んでいる。空洞または穴２６は、プラットホーム１８の上面２０内に画定され、かつ、ステム２４内に下方に向けて延在している。穴２６は、以下において、さらに詳述されるように、脛骨挿入部１４の相補的なステムを収容するように形成されている。
【００２３】
上述されたように、脛骨ベアリング１４は、脛骨トレイ１６と連結されるように構成されている。脛骨ベアリング１４は、上ベアリング表面３２および下面３４を有するプラットホーム３０を含んでいる。脛骨ベアリング１４が回転式または可動式の脛骨ベアリングとして具体化されている例示的な実施の形態において、ベアリング１４は、プラットホーム３０の下面３２から下方に向けて延在するステム３６を含んでいる。脛骨ベアリング１４が脛骨トレイ１６と連結される際に、ステム３６は、脛骨トレイ１６の穴２６内に収容される。使用中に、脛骨ベアリング１４は、脛骨トレイ１６に対して、ステム３６によって規定された軸回りに回転するように構成されている。脛骨ベアリング１４が固定式の脛骨ベアリングとして具体化されている実施の形態において、脛骨ベアリング１４は、ステム２２を含んでもよく、あるいは、含まなくてもよく、および／または、当該脛骨ベアリング１４は、回転しない構成で、脛骨ベアリング１４を脛骨トレイ１２に固定するための他の装置または特徴的構成を含んでもよい。
【００２４】
脛骨ベアリング１４の上ベアリング表面３２は、内側ベアリング表面４２および外側ベアリング表面４４を含んでいる。内側ベアリング表面４２および外側ベアリング表面４４は、以下において、さらに詳述されるように、当該ベアリング表面に対応する大腿骨構成要素１４の内側および外側の顆を収容するか、あるいは別様に、接触するように構成されている。このような構成であることから、ベアリング表面４２および４４は、それぞれ、凹状の外形を有している。
【００２５】
大腿骨構成要素１２は、外科的に調製された患者の大腿骨の遠位端（図示せず）に連結されるように構成されている。大腿骨構成要素１２は、骨接着手段、または、他の取付手段の使用によって患者の大腿骨に固定されてもよい。大腿骨構成要素１２は、一対の内側顆５２および外側顆５４を有する外部の関節接合面５０を含んでいる。顆５２および５４は、当該両顆５２および５４間に顆間用（intracondyle）の開口部５６を画定するように離間している。使用中に、顆５２および５４は、患者の大腿骨の生来の顆に取って代わるものであり、脛骨ベアリング１４のプラットホーム３０の、対応するベアリング表面４２および４４上で関節接合するように構成されている。
【００２６】
図１の例示的な整形外科用の膝関節プロテーゼ１０は、後十字靱帯温存型の膝関節プロテーゼとして具体化されている。すなわち、大腿骨構成要素１２は、後十字靱帯温存型の膝関節プロテーゼとして具体化されており、脛骨ベアリング１４は、後十字靱帯温存型の脛骨ベアリングとして具体化されている。しかし、他の実施の形態において、整形外科用の膝関節プロテーゼ１０は、図２に示されているように、後十字靱帯温存型の膝関節プロテーゼとして具体化されてよい。
【００２７】
このような実施の形態において、脛骨ベアリング１４は、後方安定型の脛骨ベアリングとして具体化されており、当該脛骨ベアリング１４は、プラットホーム３０から上方に向けて延在する支柱部（spine）６０を含んでいる。支柱部６０は、ベアリング表面４２と４４との間に位置付けされており、当該支柱部６０は、前方側面６２と、カム面６６を有する後方側面６４とを含んでいる。例示的な実施の形態において、カム面６６は、実質的に凹状の湾曲を有している。しかし、他の幾何学的形状を有するカム面６６を含む支柱部６０は、他の実施の形態において使用されてもよい。例えば、「整形外科用の後方安定型のプロテーゼ（Posterior Stabilized Orthopaedic Prosthesis）」という名称の、ジョセフ・ジー・ワイス（Joseph G. Wyss）による米国特許出願であって、参照によって、この明細書に組み込まれる米国特許出願第XX/XXX,XXX号に記述された脛骨ベアリングのような、実質的に「Ｓ」字状のプロファイル断面を有する支柱部を含む脛骨ベアリングは、他の実施の形態において使用されてもよい。
【００２８】
加えて、上述のような実施の形態において、大腿骨構成要素１２は、後方安定型の大腿骨構成要素として具体化されており、顆間用のノッチ部または凹部５７（開口部５６ではなく）を含んでいる。後方カム８０（想像線で図示されている）および前方カム８２は、顆間用のノッチ部５７内に位置付けされている。後方カム８０は、大腿骨構成要素１２の後方側に向けて配されており、使用中に、脛骨ベアリング１２の支柱部６０のカム面６６に係合するか、あるいは別様に、接触するように構成されたカム面８６を含んでいる。
【００２９】
整形外科用の膝関節プロテーゼ１０は、後十字靱帯温存型の膝関節プロテーゼまたは後十字靱帯放棄型の膝関節プロテーゼのいずれとして具体化されてもよいが、整形外科用の膝関節プロテーゼ１０が整形外科用の後十字靱帯放棄型（後方安定型）の膝関節プロテーゼとして具体化された複数の実施の形態に対して、後十字靱帯温存型の膝関節プロテーゼに関する記述が同様に適用可能であるとの了解の下で、膝関節プロテーゼ１０の大腿骨構成要素１２および脛骨ベアリング１４が、後十字靱帯温存型の膝関節プロテーゼに関して後述され、かつ、残りの図面に示されることは、正当に理解されるはずである。
【００３０】
例示的な整形外科用の膝関節プロテーゼ１０が患者の右膝に取って代わるように構成されていることから、ベアリング表面４２および顆５２が内側に配されるものとされ、かつ、ベアリング表面４４および顆５４が外側に配されるものとされることは、正当に理解されるはずである。しかし、他の実施の形態において、整形外科用の膝関節プロテーゼ１０は、患者の左膝に取って代わるように構成されてもよい。このような実施の形態において、ベアリング表面４２および顆５２が外側に配され、かつ、ベアリング表面４４および顆５４が内側に配されてもよいことは、正当に理解されるはずである。とにかく、この明細書で説明された特徴および概念は、患者のいずれの側の膝関節に取って代わるように構成された整形外科用の膝関節プロテーゼに組み込まれてもよい。
【００３１】
ここで、図３〜図５を参照すると、大腿骨構成要素１２は、使用中に、脛骨ベアリング１４上で関節接合するように構成されている。大腿骨構成要素１２の顆５２および５４は、それぞれ、顆表面１００を含んでおり、この顆表面１００は、矢状面内で凸状に湾曲し、ベアリング表面４２および４４にそれぞれ接触するように構成されている。例えば、図３に示されているような一つの実施の形態において、整形外科用の膝関節プロテーゼ１０が伸張状態にあるか、あるいは別様に、屈曲していない状態にある（例えば、約０°の屈曲角度）場合に、顆５２の顆表面１００は、当該顆表面１００上の一つ以上の接触点１０２でベアリング表面４２（あるいは、顆５４では、ベアリング表面４４）に接触する。
【００３２】
加えて、整形外科用の膝関節プロテーゼ１０が中期屈曲角度で関節接合された際に、大腿骨構成要素１２は、顆表面１００上の一つ以上の接触点で脛骨ベアリング１４に接触する。例えば、図４に示されているような一つの実施の形態において、整形外科用の膝関節プロテーゼ１０が中期屈曲角度（例えば、約４５°）で関節接合された際に、顆表面１００は、当該顆表面１００上の一つ以上の接触点１０４でベアリング表面４２に接触する。同様に、整形外科用の膝関節プロテーゼ１０が後期屈曲角度（例えば、約７０°）で関節接合された際に、顆表面１００は、図５に示されているように、当該顆表面１００上の一つ以上の接触点１０６でベアリング表面４２に接触する。勿論、大腿骨構成要素１２が、顆表面１００上の複数の接触点で、任意の特定の屈曲角度で脛骨ベアリング１４に接触することがあることは、正当に理解されるはずである。しかし、説明を簡潔にするために、図３〜図５には、それぞれ、接触点１０２、１０４、１０６のみが示されている。
【００３３】
整形外科用の膝関節プロテーゼ１０は、脛骨ベアリング１４に対する大腿骨構成要素１２の奇異な前方への並進運動の量が、低減され得るか、あるいは別様に、より後期の（すなわち、より大きな）屈曲角度時まで遅延され得るように、構成されている。具体的には、以下において、さらに詳述されるように、顆５２および５４の一方または両方の顆表面１００は、大腿骨構成要素１２の前方への並進運動を低減し、および／または、遅延するように構成され、かつ、一部の実施の形態において、当該大腿骨構成要素１２の「後退（roll-back）」または後方への並進運動を促進するように構成された、特定の幾何学的形状または湾曲を有している。大腿骨構成要素１２の奇異な前方への並進運動の開始をより大きな屈曲角度時まで遅延させることによって、通常は、膝関節を深く屈曲できない患者の活動中に、奇異な前方への並進運動の全体的な発生が低減され得ることは、正当に理解されるはずである。
【００３４】
代表的な整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、奇異な前方への並進運動は、膝関節プロテーゼが０°より大きな屈曲角度で位置付けされたときはいつでも、発生することがある。前方への並進運動の発生の可能性は、膝関節プロテーゼがより大きな屈曲角度で、具体的には中期屈曲角度で関節接合する際に、高まる。このような配置において、脛骨ベアリング上での大腿骨構成要素の奇異な前方への並進運動は、大腿骨構成要素と脛骨ベアリングとの間の接線力（牽引力）（tangential (traction) force）が次の数式（１）を満たさないときはいつでも、生じ得る。
【００３５】
Ｔ＜μＮ      （１）
【００３６】
ここで、「Ｔ」は接線力（牽引力）であり、「μ」は大腿骨構成要素と脛骨ベアリングとの間の摩擦係数であり、「Ｎ」は大腿骨構成要素と脛骨ベアリングとの間の法線力（normal force）である。一般に、大腿骨構成要素と脛骨ベアリングとの間の接線力（牽引力）は、数式（２）で定義され得る。
【００３７】
Ｔ＝Ｍ／Ｒ      （２）
【００３８】
ここで、「Ｔ」は大腿骨構成要素と脛骨ベアリングとの間の接線力（牽引力）であり、「Ｍ」は膝モーメントであり、「Ｒ」は、特定の屈曲角度で脛骨ベアリングと接触している顆表面の矢状面内の曲率半径である。数式（２）は実環境の支配的な数式の単純化であり、この単純化では、慣性および加速度等の他の因子を考慮しないことが正当に理解されるはずである。とにかく、数式（２）は、整形外科用の膝関節プロテーゼの奇異な前方への並進運動が、大腿骨構成要素の顆の曲率半径を調整することによって、低減され得るか、あるいは、遅延され得るという理解を与える。すなわち、顆表面の曲率半径を調整する（例えば、曲率半径を増加させるか、あるいは、維持する）ことによって、数式（２）の右辺は、低減されることがあり、これにより、接線力（牽引力）の数値を下げ、かつ、数式（１）を満たすことができる。上述されたように、接線力（牽引力）が数式（１）を満たすことを保証することによって、脛骨ベアリング上での大腿骨構成要素の奇異な前方への並進運動は、低減され得るか、あるいは別様に、当該並進運動がより後期の屈曲角度時まで遅延され得る。
【００３９】
上述された分析に基づいて、奇異な前方への並進運動を低減するか、あるいは、当該並進運動の開始を遅延させるために、大腿骨構成要素１２の顆５２、５４の一方または両方の顆表面１００の幾何学的形状が調整される。例えば、一部の実施の形態において、顆表面１００の曲率半径は、当該曲率半径が屈曲角度範囲全体で一定に保持されるように、および／または、当該曲率半径が初期屈曲角度から中期屈曲角度までの範囲で増加されるように、調整される。これに対して、代表的な大腿骨構成要素は、遠位側の曲率半径（すなわち、約０°の屈曲角度）で始まり、減少していく複数の曲率半径を有している。しかし、初期屈曲角度から中期屈曲角度までの所定の角度範囲全体で、相対的に一定の曲率半径を維持する（すなわち、曲率半径を減少させない）ことによって、および／または、屈曲角度の所定範囲全体で曲率半径を増加させることによって、大腿骨構成要素１２の奇異な前方への並進運動を低減し得るか、あるいは、遅延させ得ると確認された。加えて、一部の実施の形態において、初期屈曲角度から中期屈曲角度まで（例えば、約０°から約９０°まで）の範囲内において、顆表面の曲率半径の変化率は、当該変化率が所定の閾値未満となるように調整される。すなわち、仮に、顆表面１００の曲率半径の減少率が所定の閾値を超える場合には、奇異な前方への並進運動が生じることがあると確認された。
【００４０】
したがって、図６〜図８に示されているような一部の実施の形態において、大腿骨構成要素１２の顆表面１００は、初期屈曲角度から中期屈曲角度までの範囲内で、より小さな曲率半径Ｒ１から、より大きな曲率半径Ｒ２まで増加した曲率半径を有している。曲率半径を増加させることによって、奇異な前方への並進運動は、以下においてさらに詳述されるように、低減され得るか、あるいは、より後期の屈曲角度時まで遅延され得る。
【００４１】
曲率半径Ｒ２と曲率半径Ｒ３との間での増加量、並びに、当該増加が生じる顆表面１００上での屈曲角度は、奇異な前方への並進運動の発生に影響を与えるものと確認された。大腿骨構成要素の種々の設計に関する複合的な模擬実験は、初期屈曲角度から中期屈曲角度までの範囲で大腿骨構成要素の顆表面の曲率半径を増加させる影響を分析するために、米国カリフォルニア州サンクレメンテのライフモデラー・インク（LifeModeler, Inc.）から市販されているソフトウエアプログラムLifeMOD/模擬膝（LifeMOD/Knee Sim）、バージョン1007.1.0ベータ16を用いて、実行された。このような分析に基づいて、約３０°〜約９０°の屈曲角度範囲内の屈曲角度で約０．５ｍｍ〜約５ｍｍまたはそれ以上の範囲内の距離だけ、顆表面の曲率半径を増加させることによって、脛骨ベアリングに対する大腿骨構成要素の奇異な前方への並進運動が低減され得るか、あるいは別様に、遅延され得ると確認された。
【００４２】
例えば、図１０および図１１に示されたグラフ２００、２５０は、顆表面の曲率半径が、３０°の屈曲角度、５０°の屈曲角度、７０°の屈曲角度および９０°の屈曲角度で、０．５ｍｍだけ増加される（すなわち、２５．０ｍｍから２５．５ｍｍへと増加される）大腿骨構成要素を用いた、深い膝曲げ模擬実験の結果を示している。同様に、図１２および図１３に示されたグラフ３００、３５０は、顆表面の曲率半径が、３０°の屈曲角度、５０°の屈曲角度、７０°の屈曲角度および９０°の屈曲角度で、１．０ｍｍだけ増加される（すなわち、２５．０ｍｍから２６．０ｍｍへと増加される）大腿骨構成要素を用いた、深い膝曲げ模擬実験の結果を示している。図１４および図１５に示されたグラフ４００、４５０は、顆表面の曲率半径が、３０°の屈曲角度、５０°の屈曲角度、７０°の屈曲角度および９０°の屈曲角度で、２．０ｍｍだけ増加される（すなわち、２５．０ｍｍから２７．０ｍｍへと増加される）大腿骨構成要素を用いた、深い膝曲げ模擬実験の結果を示している。さらに、図１６および図１７に示されたグラフ５００、５５０は、顆表面の曲率半径が、３０°の屈曲角度、５０°の屈曲角度、７０°の屈曲角度および９０°の屈曲角度で５．０ｍｍだけ増加される（すなわち、２５．０ｍｍから２６．０ｍｍへと増加される）大腿骨構成要素を用いた、深い膝曲げ模擬実験の結果を示している。
【００４３】
グラフ２００、３００、４００、５００において、大腿骨構成要素の内側顆（「med」）および外側顆（「lat」）の最下顆点または最も遠位側の点（CLP）は、脛骨ベアリングに対する大腿骨構成要素の相対位置の表示としてグラフ化されている。このような表示であることから、下降斜線は、脛骨ベアリング上での大腿骨構成要素の後退を示し、かつ、上昇斜線は、脛骨ベアリング上での大腿骨構成要素の前方への並進運動を示している。グラフ２５０、３５０、４５０、５５０において、例示的な各実施の形態に関する模擬大腿骨構成要素と脛骨ベアリングとの間での内外方向への相対的な旋回量は、各屈曲角度に関してグラフ化されている。グラフ２５０、３５０、４５０、５５０における上昇斜線は、大腿骨に対する脛骨の内旋回量（あるいは、脛骨に対する大腿骨の外旋回量）に対応している。
【００４４】
グラフ２００、３００、４００、５００で示されているように、大腿骨構成要素の前方へのスライドは、各実施の形態において、約１００°の屈曲角度になった後まで、遅延されると共に、前方への並進運動距離は、約１ｍｍ未満に制限された。具体的には、脛骨ベアリング上での大腿骨構成要素の「後退」は、より初期の屈曲角度で顆表面の曲率半径をより大きく増加することによって促進された。加えて、グラフ２５０、３５０、４５０、５５０に示されているように、大腿骨構成要素と脛骨ベアリングとの間の内外方向への旋回は、初期の屈曲角度で顆表面の曲率半径をより大きく増加することによって増加された。勿論、当該曲率半径の増加が導入される場合における曲率半径および屈曲角度の増加量は、患者の膝の生体構造上の関節空間、脛骨ベアリングの寸法およびこれらの同等物等の他の因子によって制限されている。とにかく、グラフ２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０中に記録された模擬実験に基づいて、脛骨ベアリング上での大腿骨構成要素の奇異な前方への並進運動は、初期屈曲角度から中期屈曲角度までの間、大腿骨構成要素の顆表面の曲率半径を増加させることによって、低減され得るか、あるいは別様に、遅延され得る。
【００４５】
したがって、図６〜図９に戻って参照すると、矢状面内の顆表面１００は、一つの実施の形態において、いくつかの湾曲面部分１０２、１０４から部分的に形成されている。当該各湾曲面部分１０２、１０４の矢状端部は、顆表面１００の、隣接するいずれかの湾曲面部分の矢状端部に接している。湾曲面部分１０２、１０４は、それぞれ、個別の曲率半径によって画定されている。具体的には、湾曲面部分１０２は、曲率半径Ｒ１によって画定されており、湾曲面部分１０４は、曲率半径Ｒ２によって画定されている。
【００４６】
上述されたように、大腿骨構成要素１２の顆表面１００は、湾曲面部分１０４の曲率半径Ｒ２が湾曲面部分１０２の曲率半径Ｒ１より大きくなるように構成されている。一つの実施の形態において、曲率半径Ｒ２は、曲率半径Ｒ１より０．５ｍｍ以上だけ大きい。他の実施の形態において、曲率半径Ｒ２は、曲率半径Ｒ１より１ｍｍ以上だけ大きい。さらに、他の実施の形態において、曲率半径Ｒ２は、曲率半径Ｒ１より２ｍｍ以上だけ大きい。特定の実施の形態において、曲率半径Ｒ２は、曲率半径Ｒ３より、約０．５ｍｍから約５ｍｍまでの範囲内の距離だけ大きい。
【００４７】
しかし、曲率半径Ｒ１と曲率半径Ｒ２との間での曲率半径の具体的な増加量は、一部の実施の形態において、大腿骨構成要素１２の特定寸法に基づいて設定され得るか、あるいは、当該特定寸法を基準にして増減され得ることは、正当に理解されるはずである。例えば、一部の実施の形態において、曲率半径Ｒ１と曲率半径Ｒ２との間での曲率半径の増加量は、曲率半径Ｒ１の大きさに基づいて設定されてもよい。すなわち、曲率半径Ｒ２に対する曲率半径Ｒ１の比は、一部の実施の形態において、所定の閾値未満であってもよく、あるいは、目標値の特定範囲内にあってもよい。例えば、一部の実施の形態において、曲率半径Ｒ２に対する曲率半径Ｒ１の比は、０．８０から０．９９までの範囲内にあってもよい。一つの特定の実施の形態において、曲率半径Ｒ２に対する第曲率半径Ｒ１の比は、０．９０から０．９９までの範囲内にあってもよい。
【００４８】
湾曲面部分１０２、１０４は、それぞれ、異なる屈曲角度範囲で、脛骨ベアリング１４のベアリング表面４２（またはベアリング表面４４）に接触している。例えば、湾曲面部分１０２は、より初期の屈曲角度θ１から、より後期の屈曲角度θ２までの範囲内に延在する。湾曲面部分１０４は、屈曲角度θ２から、より後期の屈曲角度θ３までの範囲内に延在する。特定の屈曲角度θ１、θ２およびθ３は、実施の形態間で変えてもよく、かつ、整形外科用のプロテーゼのタイプ（例えば、後十字靱帯温存型または後方安定型）、整形外科用のプロテーゼの他の構成要素の位置付け（例えば、大腿骨構成要素１２のカムの位置付け）、大腿骨カムの大きさ、脛骨ベアリング１４の湾曲、患者の生体構造等の基準に基づいて設定されてもよい。例えば、一つの実施の形態において、図６に示されているように、湾曲面部分１０２は、約０°の屈曲角度θ１から約３０°の屈曲角度θ２までの範囲内に延在する。湾曲面部分１０４は、約３０°の屈曲角度θ２から約１１０°の屈曲角度θ３までの範囲内に延在する。
【００４９】
上述されたように、特定の屈曲角度θ１、θ２およびθ３は、大腿骨構成要素１２の特定の実施の形態および他の特徴に基づいて決定されてもよい。例えば、より大きな屈曲角度θ３は、大腿骨構成要素１２の最後方・最上の端部１１０を「包み込む（"wrap" around）」という要望で決定されてもよく、あるいは別様に、当該要望に基づいて設定されてもよい。このような構成は、患者の関節空間内に位置付けするための大腿骨構成要素１２を適切に寸法設定してもよく、あるいは、構成してもよい。大腿骨構成要素１２の端部１１０は、屈曲角度θ３で始まる多くの付加的な曲率半径から形成されてもよい。このような構成であることから、特定の屈曲角度θ３は、要望どおり、付加的な曲率半径が端部１１０を形成し始めるべき屈曲角度で決定されてもよく、あるいは、当該屈曲角度に基づいて設定されてもよい。
【００５０】
他の実施の形態において、図７に示されているように、湾曲面部分１０２は、約０°の屈曲角度θ１から約５０°の屈曲角度θ２までの範囲内に延在する。湾曲面部分１０４は、約５０°の屈曲角度θ２から約１１０°の屈曲角度θ３までの範囲内に延在する。加えて、他の実施の形態において、図８に示されているように、湾曲面部分１０２は、約０°の屈曲角度θ１から約７０°の屈曲角度θ２までの範囲内に延在する。湾曲面部分１０４は、約７０°の屈曲角度θ２から約１１０°の屈曲角度θ３までの範囲内に延在する。他の例示的な実施の形態において、図９に示されているように、湾曲面部分１０２は、約０°の屈曲角度θ１から約９０°の屈曲角度θ２までの範囲内に延在する。湾曲面部分１０４は、約９０°の屈曲角度θ２から約１１０°の屈曲角度θ３までの範囲内に延在する。
【００５１】
この場合も上述と同様に、図６〜図９の実施の形態が例示的な実施の形態であると共に、他の実施の形態において、湾曲面部分１０２、１０４が、それぞれ、図６〜図９に関連して図示され、かつ、上述された屈曲角度とは異なる屈曲角度から延在してもよいことは、正当に理解されるはずである。例えば、図６〜図９の各実施の形態において、湾曲面部分１０２が約０°の屈曲角度で始まるものとして示されているが、湾曲面部分１０２は、他の実施の形態において、０°の屈曲角度となる前の屈曲角度（すなわち、過伸展の状態）で始まってもよい。
【００５２】
ここで、図１８を参照すると、図６〜図９の例示的な実施の形態が曲率半径の一つの増加量（すなわち、曲率半径Ｒ１と曲率半径Ｒ２との間）のみを有しているが、顆表面が、他の実施の形態において、任意の数の曲率半径の増加量を有してもよいことは、正当に理解されるはずである。例えば、図１８に示されているような一つの実施の形態において、顆表面１００は、多くの湾曲面部分６００、６０２、６０４、６０６、６０８から形成されてもよく、当該各湾曲面部分の矢状端部は、隣接する湾曲面部分に接している。湾曲面部分６００は、より初期の屈曲角度θ１から、より後期の屈曲角度θ２までの範囲内に延在する。湾曲面部分６０２は、当該屈曲角度θ２から、より後期の屈曲角度θ３までの範囲内に延在する。湾曲面部分６０４は、当該屈曲角度θ３から、より後期の屈曲角度θ４までの範囲内に延在する。湾曲面部分６０６は、当該屈曲角度θ４から、より後期の屈曲角度θ５までの範囲内に延在する。湾曲面部分６０８は、当該屈曲角度θ５から、より後期の屈曲角度θ６までの範囲内に延在する。
【００５３】
湾曲面部分６００、６０２、６０４、６０６、６０８は、それぞれ、個別の曲率半径によって画定されている。具体的には、湾曲面部分６００は、曲率半径Ｒ１によって画定され、湾曲面部分６０２は、曲率半径Ｒ２によって画定され、湾曲面部分６０４は、曲率半径Ｒ３によって画定され、湾曲面部分６０６は、曲率半径Ｒ４によって画定され、かつ、湾曲面部分６０８は、曲率半径Ｒ５によって画定されている。曲率半径Ｒ２は、曲率半径Ｒ１より大きい。同様に、曲率半径Ｒ３は、曲率半径Ｒ２より大きい。曲率半径Ｒ４は、曲率半径Ｒ３より大きい。また、曲率半径Ｒ５は、曲率半径Ｒ４より大きい。このように、顆表面１００は、複数の湾曲面部分から形成されており、各湾曲面部分は、前方側で隣接する湾曲面部分より大きな曲率半径を有している。この場合も上述と同様に、図１８に示された実施の形態は、一つの例示的な実施の形態に過ぎない。他の実施の形態において、顆表面１００は、前方側で隣接する湾曲面部分に比べ増加した曲率半径を有する、多かれ少なかれ、複数の湾曲面部分から形成されてもよい。
【００５４】
ここで、図１９を参照すると、顆表面１００は、初期の屈曲角度から中期屈曲角度までの範囲で、増加した曲率半径と、減少した曲率半径を有してもよい。すなわち、一部の実施の形態において、顆表面１００の曲率半径は、まず、当初の曲率半径から増加した曲率半径まで増加させた後に、後期の屈曲角度となる前（例えば、約９０°の屈曲角度となる前）の当初の曲率半径より大きい、減少した曲率半径まで減少させてもよい。
【００５５】
例えば、図１９に示された一つの実施の形態において、顆表面１００は、多くの湾曲面部分７００、７０２、７０４から形成されており、各湾曲面部分の矢状端部は、隣接する湾曲面部分に接している。湾曲面部分７００は、より初期の屈曲角度θ１から、より後期の屈曲角度θ２までの範囲内に延在する。湾曲面部分７２は、当該屈曲角度θ２から、より後期の屈曲角度θ３までの範囲内に延在する。湾曲面部分７０４は、当該屈曲角度θ３から、より後期の屈曲角度θ４までの範囲内に延在する。
【００５６】
湾曲面部分７００、７０２、７０４は、それぞれ、個別の曲率半径によって画定されている。具体的には、湾曲面部分７００は、曲率半径Ｒ１によって画定され、湾曲面部分６７０２は、曲率半径Ｒ２によって画定され、湾曲面部分７０４は、曲率半径Ｒ３によって画定されている。曲率半径Ｒ２は、曲率半径Ｒ１より大きい。曲率半径Ｒ３は、曲率半径Ｒ２より小さく、かつ、曲率半径Ｒ１より大きい。このように、顆表面１００の曲率半径は、まず、曲率半径Ｒ１から曲率半径Ｒ２まで増加した後に、曲率半径Ｒ３まで減少する。しかし、曲率半径Ｒ３が未だ遠位側の曲率半径Ｒ１より大きいことから、大腿骨構成要素１２の奇異な前方への並進運動は、上記で詳述されたように、低減され得るか、あるいは、遅延され得る。
【００５７】
加えて、上述されたように、曲率半径Ｒ１と曲率半径Ｒ２との間、および、曲率半径Ｒ１と曲率半径Ｒ２との間での特定の増加量は、実施の形態間で変えてもよく、かつ、例えば、整形外科用のプロテーゼのタイプ（例えば、後十字靱帯温存型または後方安定型）、整形外科用のプロテーゼの他の構成要素の位置付け（例えば、大腿骨構成要素１２のカムの位置付け）、大腿骨カムの大きさ、脛骨ベアリング１４の湾曲、患者の生体構造等、一つ以上の基準に基づいて設定されてもよい。一つの特定の実施の形態において、曲率半径Ｒ２および曲率半径Ｒ３は、それぞれ、少なくとも０．５ｍｍだけ、曲率半径Ｒ１より大きい。
【００５８】
ここで、図２０を参照すると、顆表面１００の曲率半径を調整する他の方法としては、より初期の屈曲角度から、より後期の屈曲角度までの範囲で曲率半径を維持する方法がある。上述されたように、代表的な大腿骨構成要素は、遠位側の曲率半径（すなわち、約０°の屈曲角度）で始まり、減少していく複数の曲率半径を有している。しかし、初期屈曲角度から中期屈曲角度までの所定の角度範囲全体で、比較的一定の曲率半径を維持する（すなわち、曲率半径を減少させない）ことが、大腿骨構成要素１２の奇異な前方への並進運動を低減し得るか、あるいは、遅延させ得ると確認された。
【００５９】
したがって、図２０に示されているような一つの実施の形態において、顆表面１００は、湾曲面部分８００から形成されてもよい。湾曲面部分８００は、より初期の屈曲角度θ１から、より後期の屈曲角度θ２までの範囲内に延在する。湾曲面部分８００は、一定の、または実質的に一定の曲率半径Ｒ１によって画定されている。例示的な実施の形態において、湾曲面部分８００は、約１１０°の角度を定めている（subtends）が、当該湾曲面部分８００は、他の実施の形態において、より大きくてもよいか、あるいは、より小さくてもよい。例えば、一つの特定の実施の形態において、湾曲面部分８００は、少なくとも５０°の角度を定めている。加えて、上述されたように、特定の屈曲角度θ１、θ２は、例えば、整形外科用のプロテーゼのタイプ（例えば、後十字靱帯温存型または後方安定型）、整形外科用のプロテーゼの他の構成要素の位置付け（例えば、大腿骨構成要素１２のカムの位置付け）、大腿骨カムの大きさ、脛骨ベアリング１４の屈曲、患者の生体構造等、いくつかの種々の基準のうちの一つ以上の基準に基づいて設定されてもよい。
【００６０】
大腿骨構成要素１２の顆表面１００の全体形状および設計は、大腿骨構成要素１２の一つの顆５２、５４に関連して、上述された。一部の実施の形態において、大腿骨構成要素１２の顆５２、５４の両方は、対称であってもよく、また、同様の顆表面１００を有していると正当に理解されるはずである。しかし、他の実施の形態において、大腿骨構成要素１２の顆５２、５４は、非対称であってもよい。例えば、図２１に示されているように、大腿骨構成要素１２は、顆表面９００を有する第２の顆５２、５４を含んでよく、当該顆表面９００は、複数の湾曲面部分９０２、９０４によって部分的に画定されている。湾曲面部分９０２は、より初期の屈曲角度θ４から、より後期の屈曲角度θ５までの範囲内に延在する。湾曲面部分９０４は、より初期の屈曲角度θ５から、より後期の屈曲角度θ６までの範囲内に延在する。湾曲面部分９０２は、曲率半径Ｒ３によって画定され、かつ、湾曲面部分９０４は、曲率半径Ｒ４によって画定されている。
【００６１】
このような構成であることから、顆５２、５４が対称である複数の実施の形態において、屈曲角度θ４は、屈曲角度θ１と実質的に等しく、屈曲角度θ５は、屈曲角度θ２と実質的に等しく、かつ、屈曲角度θ６は、屈曲角度θ３と実質的に等しい。加えて、曲率半径Ｒ３は、曲率半径Ｒ１と実質的に等しく、かつ、曲率半径Ｒ４は、曲率半径Ｒ２と実質的に等しい。
【００６２】
しかし、他の実施の形態において、顆５２、５４は非対称である。このような構成であることから、屈曲角度θ４は、屈曲角度θ１とは異なってもよい。加えて、あるいは、代替的に、屈曲角度θ５は、屈曲角度θ２とは異なってもよい。すなわち、曲率半径Ｒ１から曲率半径Ｒ２までの曲率半径の増加、並びに、曲率半径Ｒ３から曲率半径Ｒ４までの曲率半径の増加は、顆５２、５４間での異なる屈曲角度で、生じることがある。さらに、屈曲角度θ６は、屈曲角度θ３とは異なってもよい。加えて、顆５２、５４が非対称である当該複数の実施の形態において、曲率半径Ｒ３は、曲率半径Ｒ１とは異なってもよく、および／または、曲率半径Ｒ４は、曲率半径Ｒ２とは異なってもよい。
【００６３】
本出願の開示内容が図面において図示され、かつ、先の説明中で詳述されたが、このような図示および説明は、例示であって制約的な性質を持つものではないとみなされ、単なる例示の実施の形態は図示され、かつ、説明されると共に、当該開示内容の精神内に入る全ての変更および修正は保護されるべきであるとされるのが望ましいと理解される。
【００６４】
本出願の開示内容には、この明細書で説明された装置および組立体の種々の特徴に起因する複数の利点がある。本出願の開示内容の装置および組立体の代替の実施の形態がこの明細書で説明された全ての特徴を含まなくてもよく、さらに、当該特徴の少なくとも一部の利点からの恩恵を受け得る点が留意されるはずである。この技術分野における当業者は、本発明の一つ以上の特徴を組み込み、かつ、この明細書に添付された特許請求の範囲の請求項によって規定された本発明の精神および範囲内に入る装置および組立体の実施を容易に考案することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】整形外科用の膝関節プロテーゼの一つの実施の形態を示す分解組立斜視図である。
【図２】整形外科用の膝関節プロテーゼの他の実施の形態を示す分解組立斜視図である。
【図３】図１の大腿骨構成要素および脛骨ベアリングの一つの実施の形態の線２-２に概ね沿った断面図であって、当該大腿骨構成要素が第１の屈曲角度で関節接合した断面図である。
【図４】図３の大腿骨構成要素および脛骨ベアリングの断面図であって、当該大腿骨構成要素が第２の屈曲角度で関節接合した断面図である。
【図５】図３の大腿骨構成要素および脛骨ベアリングの断面図であって、当該大腿骨構成要素が第３の屈曲角度で関節接合した断面図である。
【図６】図１の大腿骨構成要素の他の実施の形態を示す断面図である。
【図７】図１の大腿骨構成要素の他の実施の形態を示す断面図である。
【図８】図１の大腿骨構成要素の他の実施の形態を示す断面図である。
【図９】図１の大腿骨構成要素の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１０】増加した曲率半径を有し、種々の屈曲角度に配された模擬大腿骨構成要素の前後並進運動を示すグラフである。
【図１１】図１０の模擬大腿骨構成要素に対する、模擬脛骨挿入部の内方への旋回を示すグラフである（当該内方への旋回は、グラフの上方向またはプラスの方向によって示されている）。
【図１２】増加した曲率半径を有し、種々の屈曲角度に配された他の模擬大腿骨構成要素の前後並進運動を示すグラフである。
【図１３】図１２の模擬大腿骨構成要素に対する、模擬脛骨挿入部の内方への旋回を示すグラフである（当該内方への旋回は、グラフの上方向またはプラスの方向によって示されている）。
【図１４】増加した曲率半径を有し、種々の屈曲角度に配された他の模擬大腿骨構成要素の前後並進運動を示すグラフである。
【図１５】図１４の模擬大腿骨構成要素に対する、模擬脛骨挿入部の内方への旋回を示すグラフである（当該内方への旋回は、グラフの上方向またはプラスの方向によって示されている）。
【図１６】増加した曲率半径を有し、種々の屈曲角度に配された他の模擬大腿骨構成要素の前後並進運動を示すグラフである。
【図１７】図１６の模擬大腿骨構成要素に対する、模擬脛骨挿入部の内方への旋回を示すグラフである（当該内方への旋回は、グラフの上方向またはプラスの方向によって示されている）。
【図１８】図１の大腿骨構成要素の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１９】図１の大腿骨構成要素の他の実施の形態を示す断面図である。
【図２０】図１の大腿骨構成要素の他の実施の形態を示す断面図である。
【図２１】図１の大腿骨構成要素の他の実施の形態の他の顆を示す断面図である。
【図１】
2010012260.tif 000003
【図２】
2010012260.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010012260.tif 000006
【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】
2010012260.tif 000021
【図２０】
2010012260.tif 000022
【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年8月25日(2009.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
矢状面内で湾曲した顆表面を有する大腿骨構成要素と、
前記大腿骨構成要素の前記顆表面と関節接合するように構成されたベアリング表面を有する脛骨ベアリングと、
を含み、
前記顆表面は、（i）約０°に等しい第１の屈曲角度時において前記顆表面上の第１の接触点で前記ベアリング表面に接触し、（ii）第２の屈曲角度時において前記顆表面上の第２の接触点で前記ベアリング表面に接触し、前記第２の屈曲角度は、前記第１の屈曲角度より大きいものであり、
（i）前記矢状面内の前記顆表面は、前記第１の接触点に第１の曲率半径、および、前記第２の接触点に第２の曲率半径を有しており、（ii）前記第２の曲率半径は、少なくとも０．５ｍｍだけ、前記第１の曲率半径より大きいものである、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項２】
請求項１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の屈曲角度は、１０°から１００°までの範囲内にある、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項３】
請求項１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の曲率半径は、少なくとも２ｍｍの距離だけ、前記第１の曲率半径より大きい、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項４】
請求項１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の曲率半径に対する前記第１の曲率半径の比は、０．５０から０．９９までの範囲内にある、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項５】
請求項４に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の曲率半径に対する前記第１の曲率半径の比は、０．９０から０．９９までの範囲内にある、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項６】
請求項１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記顆表面は、第３の屈曲角度時において前記顆表面上の第３の接触点で前記ベアリング表面に接触し、前記第３の屈曲角度は、前記第２の屈曲角度より大きく、かつ、約９０°より小さいものであり、
（i）前記矢状面内の前記顆表面は、前記第３の接触点に第３の曲率半径を有しており、（ii）前記第３の曲率半径は、前記第１の曲率半径より大きく、かつ、前記第２の曲率半径より小さいものである、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項７】
請求項１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記顆表面は、第３の屈曲角度時において前記顆表面上の第３の接触点で前記ベアリング表面に接触し、前記第３の屈曲角度は、前記第２の屈曲角度より大きく、かつ、約９０°より小さいものであり、
（i）前記矢状面内の前記顆表面は、前記第３の接触点に第３の曲率半径を有しており、（ii）前記第３の曲率半径は、前記第２の曲率半径より大きいものである、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項８】
請求項１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
（i）前記大腿骨構成要素の前記顆表面は、内側顆表面であり、前記脛骨ベアリングの前記ベアリング表面は、内側ベアリング表面であり、
（ii）前記大腿骨構成要素は、前記矢状面内で湾曲した外側顆表面をさらに含んでおり、
（iii）前記脛骨ベアリングは、前記大腿骨構成要素の前記外側顆表面と関節接合するように構成された外側ベアリング表面をさらに含んでいる、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項９】
請求項８に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記外側顆表面および前記内側顆表面は、前記矢状面内で実質的に対称である、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【請求項１０】
請求項８に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記外側顆表面は、（i）第３の屈曲角度時において前記外側顆表面上の第１の点で前記外側ベアリング表面に接触し、前記第３の屈曲角度は約３０°未満であり、（ii）第４の屈曲角度時において前記外側顆表面上の第２の点で前記外側ベアリング表面に接触し、前記第４の屈曲角度は前記第３の屈曲角度より大きいものであり、
（i）前記矢状面内の前記外側顆表面は、前記第１の接触点に第１の曲率半径を有しており、（ii）前記矢状面内の前記外側顆表面は、前記第２の接触点に第２の曲率半径を有しており、（iii）前記第２の曲率半径は、少なくとも０．５ｍｍだけ、前記第１の曲率半径より大きいものである、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
本出願の開示内容には、この明細書で説明された装置および組立体の種々の特徴に起因する複数の利点がある。本出願の開示内容の装置および組立体の代替の実施の形態がこの明細書で説明された全ての特徴を含まなくてもよく、さらに、当該特徴の少なくとも一部の利点からの恩恵を受け得る点が留意されるはずである。この技術分野における当業者は、本発明の一つ以上の特徴を組み込み、かつ、この明細書に添付された特許請求の範囲の請求項によって規定された本発明の精神および範囲内に入る装置および組立体の実施を容易に考案することができる。
〔実施の態様〕
（１）  整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
矢状面内で湾曲した顆表面を有する大腿骨構成要素と、
前記大腿骨構成要素の前記顆表面と関節接合するように構成されたベアリング表面を有する脛骨ベアリングと、
を含み、
前記顆表面は、（i）約０°に等しい第１の屈曲角度時において前記顆表面上の第１の接触点で前記ベアリング表面に接触し、（ii）第２の屈曲角度時において前記顆表面上の第２の接触点で前記ベアリング表面に接触し、前記第２の屈曲角度は、前記第１の屈曲角度より大きいものであり、
（i）前記矢状面内の前記顆表面は、前記第１の接触点に第１の曲率半径、および、前記第２の接触点に第２の曲率半径を有しており、（ii）前記第２の曲率半径は、少なくとも０．５ｍｍだけ、前記第１の曲率半径より大きいものである、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（２）  実施態様１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の屈曲角度は、少なくとも１０°である、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（３）  実施態様２に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の屈曲角度は、１０°から１００°までの範囲内にある、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（４）  実施態様３に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の屈曲角度は、約３０°である、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（５）  実施態様１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の曲率半径は、少なくとも２ｍｍの距離だけ、前記第１の曲率半径より大きい、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（６）  実施態様５に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の曲率半径は、少なくとも５ｍｍの距離だけ、前記第１の曲率半径より大きい、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（７）  実施態様１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の曲率半径に対する前記第１の曲率半径の比は、０．５０から０．９９までの範囲内にある、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（８）  実施態様７に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の曲率半径に対する前記第１の曲率半径の比は、０．９０から０．９９までの範囲内にある、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（９）  実施態様１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記顆表面は、第３の屈曲角度時において前記顆表面上の第３の接触点で前記ベアリング表面に接触し、前記第３の屈曲角度は、前記第２の屈曲角度より大きく、かつ、約９０°より小さいものであり、
（i）前記矢状面内の前記顆表面は、前記第３の接触点に第３の曲率半径を有しており、（ii）前記第３の曲率半径は、前記第１の曲率半径より大きく、かつ、前記第２の曲率半径より小さいものである、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（１０）  実施態様９に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第３の曲率半径は、少なくとも０．５ｍｍだけ、前記第２の曲率半径より大きい、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（１１）  実施態様１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記顆表面は、第３の屈曲角度時において前記顆表面上の第３の接触点で前記ベアリング面に接触し、前記第３の屈曲角度は、前記第２の屈曲角度より大きく、かつ、約９０°より小さいものであり、
（i）前記矢状面内の前記顆表面は、前記第３の接触点に第３の曲率半径を有しており、（ii）前記第３の曲率半径は、前記第２の曲率半径より大きいものである、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（１２）  実施態様１に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
（i）前記大腿骨構成要素の前記顆表面は、内側顆表面であり、前記脛骨ベアリングの前記ベアリング表面は、内側ベアリング表面であり、
（ii）前記大腿骨構成要素は、前記矢状面内で湾曲した外側顆表面をさらに含んでおり、
（iii）前記脛骨ベアリングは、前記大腿骨構成要素の前記外側顆表面と関節接合するように構成された外側ベアリング表面をさらに含んでいる、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（１３）  実施態様１２に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記外側顆表面および前記内側顆表面は、前記矢状面内で実質的に対称である、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（１４）  実施態様１２に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記外側顆表面は、（i）第３の屈曲角度時において前記外側顆表面上の第１の点で前記外側ベアリング表面に接触し、前記第３の屈曲角度は約３０°未満であり、（ii）第４の屈曲角度時において前記外側顆表面上の第２の点で前記外側ベアリング表面に接触し、前記第４の屈曲角度は前記第３の屈曲角度より大きいものであり、
（i）前記矢状面内の前記外側顆表面は、前記第１の接触点に第１の曲率半径を有しており、（ii）前記矢状面内の前記外側顆表面は、前記第２の接触点に第２の曲率半径を有しており、（iii）前記第２の曲率半径は、少なくとも０．５ｍｍだけ、前記第１の曲率半径より大きいものである、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（１５）  実施態様１４に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記外側顆の前記第２の曲率半径は、前記内側顆の前記第２の曲率半径とは異なる、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（１６）  実施態様１４に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の屈曲角度は、前記第４の屈曲角度とは異なる、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（１７）  実施態様１４に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第１の曲率半径と前記第２の曲率半径との差は、前記第３の曲率半径と前記第４の曲率半径との差とは異なる、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（１８）  整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
矢状面内で湾曲した顆表面を有する大腿骨構成要素と、
前記大腿骨構成要素の前記顆表面と関節接合するように構成されたベアリング表面を有する脛骨ベアリングと、
を含み、
前記顆表面は、（i）第１の屈曲角度時において前記顆表面上の第１の接触点で前記ベアリング表面に接触し、前記第１の屈曲角度は３０°未満であり、（ii）第２の屈曲角度時において前記顆表面上の第２の接触点で前記ベアリング表面に接触し、前記第２の屈曲角度は、約３０°より大きいものであり、
（i）前記矢状面内の前記顆表面は、前記第１の接触点に第１の曲率半径を有しており、（ii）前記矢状面内の前記顆表面は、前記第２の接触点に第２の曲率半径を有しており、（iii）前記第２の曲率半径に対する前記第１の曲率半径の比は、０．８０から０．９９までの範囲内にある、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（１９）  実施態様１８に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の曲率半径に対する前記第１の曲率半径の比は、０．９０から０．９９までの範囲内にある、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（２０）  整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
矢状面内で湾曲した顆表面を有する大腿骨構成要素と、
前記大腿骨構成要素の前記顆表面と関節接合するように構成されたベアリング表面を有する脛骨ベアリングと、
を含み、
前記顆表面は、（i）第１の屈曲角度時において前記顆表面上の第１の接触点で前記ベアリング表面に接触し、前記第１の屈曲角度は約０°であり、（ii）第２の屈曲角度時において前記顆表面上の第２の接触点で前記ベアリング表面に接触し、前記第２の屈曲角度は、約５０°より大きいものであり、
（i）前記矢状面内の前記顆表面は、前記第１の接触点から前記第２の接触点まで延在する湾曲面部分を含んでおり、前記湾曲面部分は、実質的に一定の曲率半径によって画定されている、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（２１）  実施態様２０に記載の整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
前記第２の屈曲角度は、約７０°より大きい、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
（２２）  整形外科用の膝関節プロテーゼにおいて、
矢状面内で湾曲した顆表面を有する大腿骨構成要素であって、前記顆表面が前方表面および後方表面を有する、大腿骨構成要素を含み、
前記前方表面および前記後方表面は、前記顆表面上の最下点で接しており、
前記後方表面は、（i）最上点、ならびに、（ii）前記最上点および前記最下点から等距離の位置に配された中間点を含んでおり、
（i）前記矢状面内の前記後方表面は、前記最下点と前記中間点との間の前記後方表面上の第１の点に第１の曲率半径を有しており、（ii）前記矢状面内の前記後方表面は、前記第１の点と前記最上点との間の前記後方表面上の第２の点に第２の曲率半径を有しており、（iii）前記第２の曲率半径は、少なくとも０．５ｍｍだけ、前記第１の曲率半径より大きい、整形外科用の膝関節プロテーゼ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
【図１】整形外科用の膝関節プロテーゼの一つの実施の形態を示す分解組立斜視図である。
【図２】整形外科用の膝関節プロテーゼの他の実施の形態を示す分解組立斜視図である。
【図３】図１の大腿骨構成要素および脛骨ベアリングの一つの実施の形態の線２-２に概ね沿った断面図であって、当該大腿骨構成要素が第１の屈曲角度で関節接合した断面図である。
【図４】図３の大腿骨構成要素および脛骨ベアリングの断面図であって、当該大腿骨構成要素が第２の屈曲角度で関節接合した断面図である。
【図５】図３の大腿骨構成要素および脛骨ベアリングの断面図であって、当該大腿骨構成要素が第３の屈曲角度で関節接合した断面図である。
【図６】図１の大腿骨構成要素の他の実施の形態を示す断面図である。
【図７】図１の大腿骨構成要素の他の実施の形態を示す断面図である。
【図８】図１の大腿骨構成要素の他の実施の形態を示す断面図である。
【図９】図１の大腿骨構成要素の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１０】増加した曲率半径を有し、種々の屈曲角度に配された模擬大腿骨構成要素の前後並進運動を示すグラフである。
【図１１】図１０の模擬大腿骨構成要素に対する、模擬脛骨挿入部の内方への旋回を示すグラフである（当該内方への旋回は、グラフの上方向またはプラスの方向によって示されている）。
【図１２】増加した曲率半径を有し、種々の屈曲角度に配された他の模擬大腿骨構成要素の前後並進運動を示すグラフである。
【図１３】図１２の模擬大腿骨構成要素に対する、模擬脛骨挿入部の内方への旋回を示すグラフである（当該内方への旋回は、グラフの上方向またはプラスの方向によって示されている）。
【図１４】増加した曲率半径を有し、種々の屈曲角度に配された他の模擬大腿骨構成要素の前後並進運動を示すグラフである。
【図１５】図１４の模擬大腿骨構成要素に対する、模擬脛骨挿入部の内方への旋回を示すグラフである（当該内方への旋回は、グラフの上方向またはプラスの方向によって示されている）。
【図１６】増加した曲率半径を有し、種々の屈曲角度に配された他の模擬大腿骨構成要素の前後並進運動を示すグラフである。
【図１７】図１６の模擬大腿骨構成要素に対する、模擬脛骨挿入部の内方への旋回を示すグラフである（当該内方への旋回は、グラフの上方向またはプラスの方向によって示されている）。
【図１８】図１の大腿骨構成要素の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１９】図１の大腿骨構成要素の他の実施の形態を示す断面図である。
【図２０】図１の大腿骨構成要素の他の実施の形態を示す断面図である。
【図２１】図１の大腿骨構成要素の他の実施の形態の他の顆を示す断面図である。
【外国語明細書】
2010012260000001.pdf