(57)【要約】【課題】　本発明は、第１の、第１の関節頭３および第１の関節窩４によって形成された関節コンパーチメント２、および第２の、第２の関節頭６および第２の関節窩７によって形成された関節コンパーチメント５を備えており、その際、それぞれの関節コンパーチメント２、５の接触面Ｃが、主機能面において位置ずれを有している、特に人体内プロテーゼとして人体の膝関節の役割を果たす人工関節１に関する。【解決手段】　本発明により、人工関節１の特性を、更に改良するために、両方の関節コンパーチメント２、５の接触面Ｃが、屈曲角度に依存して、これら接触面Ｃの面法線８、９が、それぞれの屈曲角度において、共通の交点を有するように傾斜されて配設されていることが提案される。この接触面Ｃの配設によって、関節１の自己安定化は、回転運動もしくはねじりの導入の際と同様に、側方の力の導入の際にも達成される。【選択図】　　　図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の、第１の関節頭（３）および第１の関節窩（４）によって形成された関節コンパーチメント（２）、および第２の、第２の関節頭（６）および第２の関節窩（７）によって形成された関節コンパーチメント（５）を備えており、その際、それぞれの関節コンパーチメント（２、５）の２つの接触面（Ｃ）が、主機能面において位置ずれを有している、特に人体内プロテーゼとして人体の膝関節の役割を果たす人工関節（１）において、
両方の関節コンパーチメント（２、５）の接触面（Ｃ）が、屈曲角度に依存して、これら接触面（Ｃ）の面法線（８、９）が、それぞれの屈曲角度において、共通の交点を有するように傾斜されて配設されていることを特徴とする関節。
【請求項２】
接触面（Ｃ）は、関節中心へと上昇する傾斜を有していることを特徴とする請求項１に記載の関節（１）。
【請求項３】
接触面（Ｃ）は、凹状の成形部への移行領域内における、第1のおよび第2の関節コンパーチメント（２、５）の関節窩（４、７）を分割する、凸状の湾曲部の両側に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の関節（１）。
【請求項４】
両方の接触面（Ｃ）の面法線（８、９）は、関節（１）を付勢する、結果として生じるリンク力（Ｆ）の作用方向に対して、最大４０°の角度を成すように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の関節（１）。
【請求項５】
接触面（Ｃ）は、それぞれに異なる傾斜角度を有していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の関節（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、第１の、第１の関節頭および第１の関節窩によって形成された関節コンパーチメント、および第２の、第２の関節頭および第２の関節窩によって形成された関節コンパーチメントを備えており、その際、それぞれの関節コンパーチメントの接触面が、主機能面において位置ずれを有している、特に人体内プロテーゼとして人体の膝関節の役割を果たす人工関節に関する。
【背景技術】
【０００２】
　ドイツ連邦共和国特許公開第３９　０８　９５８号明細書から、既に、人体の関節の代替の役割を果たす人工関節が公知であり、この人工関節は、移動可能な機能面を有する２つの関節部材から成っている。円形の断面輪郭を有する機能面の曲面状態は、互いに、凸状−凸状、凸状−凹状、または凹状−凹状であり、且つ、関節幾何形状が、２つの関節軸線（２要素関節鎖）を有する関節鎖によって規定されており、これら関節軸線が、機能面の回転中心を通って指向している。この場合、関節面は球形に形成されており、従って、関節運動は、５つの自由度でもって可能である。
【０００３】
　ヨーロッパ特許公開第０７　３４　７００号明細書によって、同様に既に、人工関節が公知であり、この人工関節の場合、機能面の関節幾何形状は、互いに、両方の面のそれぞれの面内において、２つの関節軸線を有する関節鎖によって規定されており、これら関節軸線が、それぞれに所属する断面輪郭の半径を有する機能面の回転中心を通って指向しており、その際、大腿骨側の、即ち関節頭側のこれら関節頭の中心点の結合は、支持枠体に、且つ、脛骨側の、即ち関節窩側のこれら関節窩の中心点の結合が、４つの軸線を有する４リンク鎖の連結体に相応している。このことによって、特に、関節面の接点における０°と３０°との間の、関節の屈曲範囲において、高い転動割合（Rollanteil）が達成される。その際に、接触面は、関節窩に関連付けられて、先ず第一に、臀部の方へ移動し、これに対して、更なる屈曲において、滑り運動が、接触面の移動無しに行われる。従って、関節窩からの、関節頭の外への転動（Herausrollen）は可能ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
　従って、本発明の根底をなす課題は、人工関節の特性を、上記の認識に基づいて、更に改良することである。その際に、特に、患者のために明確に知覚可能な運動経過の改良は、自然の運動経過への適応のもとで、実現されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　この課題は本発明に従い、特許請求項１の特徴による人工関節でもって解決される。
従属請求項は、特に合目的な本発明の更なる構成に関係している。
【発明の効果】
【０００６】
　即ち、本発明により、人工関節は、この人工関節において、両方の関節コンパーチメントの接触面が、屈曲角度に依存して、これら接触面の面法線が、それぞれの屈曲角度において、共通の交点を有するように傾斜されて配設されていることが行われている。その際に、本発明は、これら接触面が、これら接触面に対して導入された力の作用線が互いに横切るように互いに適合されていることによって、結果として生じる力、特に回転トルクが、種々の屈曲角度における地面反力（Bodenreaktionskraft）の結果として最適な方法で回避可能であることの考察を出発点としている。この目的で、これら接触面は、これら面法線が、空間内において交差するように傾斜されて配設されている。この接触面の配設は、従って、関節窩に所属する脛骨を中心とした回転運動もしくはねじりの導入において、関節の自己安定化を誘起する。更に、この人工関節は、同様に、側方の力の導入を均衡すること、および所望の安定性をもたらすことにも適している。これによって、患者のために、運動経過の知覚可能な改良が得られる。関節頭もしくは関節窩の、凸状、もしくは凹状の形状賦与形態に基づいて、屈曲角度の変化は、このことによって結果として生じる接触面の角度状態の変化を誘起する。
【０００７】
　その際に、本発明の実施形態は、接触面が、関節中心へと上昇する傾斜を有している場合、特に有利であることは明らかである。これによって、可能な、これら接触面の表面から除去された微粒子、またはその他の摩擦破片は、横へ排出され、且つ、関節の機能障害を誘起することはない。
【０００８】
　その際に、更なる構成も特に有利であり、この更なる構成において、接触面は、凹状の成形部への移行領域内における、第1のおよび第2の関節コンパーチメントの関節窩を分割する、凸状の湾曲部の両側に配設されている。これによって、同様に、主機能面から外れた方向における反力の導入は、これら接触面の相応する傾斜の変化も誘起し、且つ従って、不都合な変位に対して反作用する、底部反力に基づく復帰力を誘起し、この復帰力が、関節の信頼性の高い安定性を誘起する。
【０００９】
　その際に、両方の接触面の面法線が、関節を付勢する、結果として生じる関節力の作用方向に対して、最大４０°の角度を成す場合、特に実際に近いことが判明した。この接触面の傾斜によって、運動経過を顧慮して、一方では関節の所望の安定化が、他方では同時に、同様に特に突然に導入された外力における回避運動も、可能とされる。
【００１０】
　その際に、更なる、特に有望な実施形態による接触面は、それぞれに異なる傾斜角度を、両方の関節コンパーチメント及び／または屈曲角度に関して有している。このことによって、自己安定化の本発明による利点は、同様に４リンク配設においても実現可能であり、この４リンク配設の有利な作用は、この自己安定化によって利用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
　本発明は、種々の実施形態を許容する。本発明の根本原理を更に明確化するために、それら実施形態の内の一つの実施形態を図に示し、および、次に説明する。この図は、主機能面に対して横方向に切断された原理図において、人工関節１、第1の関節コンパーチメント（Gelenkkompartiment）２を形成する第1の関節頭３、および第1の関節窩４、および第２の関節コンパーチメント５を形成する第２の関節頭６、および第２の関節窩７を示している。
【００１２】
　関節コンパーチメント２、５の２つの接触面Ｃが、関節窩４、７に所属する脛骨の輪郭の傾斜面上に、および、関節頭３、６に所属する大腿部の輪郭上に、これら内側面において位置していることは、認めることができる。これら関節頭３、６に対する、側方に導入されるこれら関節窩４、７の相対的な運動は、接触面Ｃ２への接触面Ｃ１の移動、および従って、所属する面法線８、９の移動を誘起する。この運動は、瞬間の回転軸線Ｐを中心にして角度δでもっての、関節窩４、７に所属する脛骨の回転に相応し、この回転軸線が、運動と同時に位置Ｐ１からＰ２へと移動する。この運動は、輪郭の曲率中心から導き出される４リンクによってモデル化される。区間ｔｉは、脛骨の中心点の間隔であり、且つ、脛骨の可動の座標系（bewegten Koordinatensystem）内において固定的であり、その際、この区間ｔｉが、同様に、角度δだけ旋回する。結果として生じる関節力Ｆの、特に筋力および重力から構成される力の作用線は、同様に、角度δだけ旋回する。何故ならば、これら筋力の脛骨の付着点も、回転軸線Pを中心にして、角度δでもって回転するからである。これら接触面Ｃ２内における関節面の適当な傾斜において、瞬間の回転軸線Ｐは、力の作用線よりも更に外方へ移動するので、位置Ｐ２内において、関節力Ｆが回転軸線Ｐに関して回転トルクを形成し、この回転トルクが、角度δだけ、回転に対して反作用する。関節面の傾斜面上でのこれら接触面Ｃの配設によって、これら接触面の適当な傾斜において、機械的に安定性のある釣り合いが、外−内転に関して得られる。適当な安定化は、同様に脛骨の軸線方向の回転に関しても、この脛骨の長手軸線を中心にして得られる。関節面の関節接触部における両方の接触面Ｃの傾斜によって、それぞれの可能な屈曲角度に応じて、この軸線方向の回転は、離間、即ち大腿骨と脛骨からの「互いに離間するような捻り」を誘起する。しかし、圧縮性の関節力Fによって、この互いに離間するような捻りに対して反作用して、始動位置は、機械的に安定化される。機能４リンク（Funktionsviergelenk）のために、それぞれの屈曲角度に、中間にあるもしくは側面の接触面Ｃ１およびＣ２のそれぞれ１つの所定の位置が、主機能面内において予め設定されているので、これら接触位置における接線面の傾斜は、それぞれの関節位置において自己安定化の効果が生じるように、構造的に最適化されている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態による、人工関節の原理図である。
【符号の説明】
【００１４】
　１　　人工関節
　２　　関節コンパーチメント
　３　　関節頭
　４　　関節窩
　５　　関節コンパーチメント
　６　　関節頭
　７　　関節窩
　８　　面法線
　９　　面法線
　Ｃ、　Ｃ１、　Ｃ２　接触面
　Ｆ　　関節力
　Ｐ　　回転軸線
　Ｐ１、　Ｐ２　位置
　ｔｉ　区間
　δ　　角度
【図１】
2004033768.tif 000003