(57)【要約】【課題】人工膝関節部分置換術に使用するための単顆型大腿骨コンポーネントを提供する。【解決手段】本発明の大腿骨コンポーネント１００は、関節表面１１０と、支柱１３０と、支柱１３０との間に予め定められた角度θを有したフランジ１４０とを備え、患者の遠位大腿骨に締付力を作用させ、大腿骨コンポーネント１００を所定の位置に保持させる。大腿骨コンポーネント１００は、その骨接触表面１２０上に多孔層１５０をさらに備えている。代替実施形態では、大腿骨コンポーネントが少なくとも２つのネジ式留め具によって遠位大腿骨に取り付けられる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膝関節部分置換術の際に遠位大腿骨に取り付けられる単顆型人工膝関節の大腿骨コンポーネントであって、
所望される形状を有した凸状アーチ形関節表面と、
前記関節表面と反対側に設けられた骨接触表面と、
前記大腿骨コンポーネントの前端部に設けられたフランジと、
を備え、前記骨接触表面が該骨接触表面から延びる支柱を備え、前記フランジと前記支柱との間に約１°から約１５°までの間の角度が形成されることを特徴とする大腿骨コンポーネント。
【請求項２】
前記大腿骨コンポーネントは、コバルトクロム合金、チタン合金、純チタン及び純コバルトからなるグループから選択された材料によって構成されている、請求項１に記載の大腿骨コンポーネント。
【請求項３】
前記骨接触表面に付着した多孔層をさらに備える、請求項１に記載の大腿骨コンポーネント。
【請求項４】
前記多孔層は構造化された多孔タンタルからなる、請求項３に記載の大腿骨コンポーネント。
【請求項５】
所望される形状を有した凸状関節表面と、
前記関節表面と反対側に設けられた骨接触表面と、
を備えており、前記骨接触表面は、該骨接触表面から延びる後部支柱と、該骨接触表面から延びる前部支柱とを備え、前記後部支柱と前記前部支柱との間に約１°から約１５°の間の角度が形成されるようになっていることを特徴とする単顆型人工膝関節用の大腿骨コンポーネント。
【請求項６】
前記大腿骨コンポーネントは、コバルトクロム合金、チタン合金、純チタン及び純コバルトからなるグループから選択された材料によって構成されている、請求項５に記載の大腿骨コンポーネント。
【請求項７】
前記骨接触表面に付着した多孔層をさらに備える、請求項５に記載の大腿骨コンポーネント。
【請求項８】
前記多孔層は構造化された多孔タンタルからなる、請求項７に記載の大腿骨コンポーネント。
【請求項９】
前記大腿骨コンポーネントは少なくとも２つのネジ式留め具をさらに備え、該締結具が支持表面に対する前記大腿骨コンポーネントの運動と干渉しないように、前記締結具は前記大腿骨コンポーネントを貫通して遠位大腿骨内に螺入されるように配置されている、請求項１、請求項３、請求項５又は請求項７に記載の大腿骨コンポーネント。
【請求項１０】
前部フランジに対して約１°から約１５°の間の角度で設けられた後部フランジを備え、支柱を備えていない、請求項３又は請求項７に記載の大腿骨コンポーネント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人工膝関節単顆置換術すなわち人工膝関節部分置換術に関し、詳細には、このような手術の際に使用される大腿骨コンポーネントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
人工膝関節全置換術（“ＴＫＡ”）は、以前から、病気又は外傷によって損傷を受けた膝関節を持った患者に対して好結果を生む治療であった。ＴＫＡの際には、患者の損傷した膝関節が人工膝関節インプラントで置換される。人工膝関節インプラントは、通常、大腿骨コンポーネントと、支持コンポーネントと、脛骨コンポーネントとを備え、大腿骨コンポーネントは患者の遠位大腿骨に取り付けられる。この固定は、部分的に、大腿骨コンポーネントの前部フランジと後部フランジとの間に生じる遠位大腿骨に対する締付力により行われる。ＴＫＡの際に使用される大腿骨コンポーネントは多孔表面をさらに備えてもよく、この多孔表面は、骨がインプラント（大腿骨コンポーネント）内に成長することを促進させる。このような内部への骨の成長は、インプラントをより十分に固定させ、生来の膝関節をより正確に模擬させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、患者の膝関節は、部分的にしか損傷を受けていない場合もあり、よって、損傷を受けた膝関節のうちの１つの区画、すなわち１つの大腿顆を固定することしか必要としない場合もある。このような状況では、より小さい外科切除、よってより小さい外傷しか通常患者に要しない膝関節部分置換術（“ＰＫＡ”）をなすことが所望される。ところが、不都合なことに、単顆大腿骨コンポーネントは、前部フランジが遠位大腿骨に対して締付力を生じさせることを可能とさせるための後部フランジを有していない。
【０００４】
したがって、後部フランジを欠いていながら遠位大腿骨に取り付けることができるＰＫＡ用単顆型大腿骨コンポーネントを提供することが所望される。さらに、骨の内部への成長を促進させる上で有益な多孔表面を備えたＰＫＡ用単顆型大腿骨コンポーネントを提供することが所望される。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によるＰＫＡに使用するための単顆型大腿骨コンポーネントは、１つの実施形態において、関節表面と、骨接触表面と、後部支柱と、多孔層と、前部フランジとを備える。後部支柱及び前部フランジは、その間に、前処理を施された遠位大腿骨に対する締付力を生じさせるように配置されており、それによってインプラントを所定の位置に保持するようになっている。
【０００６】
第２の実施形態では、本発明は、関節表面と、骨接触表面と、後部支柱と、前部支柱と、多孔層とを備えており、後部支柱と前部支柱との間に遠位大腿骨に対する締付力が生じるようになっている。
【０００７】
第３の実施形態では、本発明の単顆型大腿骨コンポーネントは、関節表面と、骨接触表面と、骨接触表面上に設けられた多孔層と、大腿骨コンポーネントを貫通して遠位大腿骨まで螺入される少なくとも２つのネジ式留め具とを備える。
【０００８】
本発明の利点は、単顆型大腿骨コンポーネントを遠位大腿骨に固定的に取り付けることを可能とさせることである。
【０００９】
本発明の他の利点は、大腿骨コンポーネントの骨接触表面上に設けられた多孔層に適応していることである。
【００１０】
本発明の他の利点は、柱状の金属多孔層の使用を可能とさせることである。
【００１１】
本発明の上述及び他の特徴及び利点とそれを達成する手法は、添付図面に関してなされる本発明の実施形態についての以下の説明を参照することによって、当業者にとって一層明らかとなり、本発明自体もより十分に理解される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
【００１３】
対応する参照符号は複数の図面を通して対応する部分を示している。図面は本発明の例示の実施形態を示しているが、必ずしも正確な縮尺ではなく、本発明をより上手く図解且つ説明するために、特定の特徴が誇張されていることもある。また、本願に示されている図は、本発明の例示の実施形態を示しているに過ぎない。
【００１４】
本願で使用されている場合には、位置に関して以下の定義が用いられる。「前」、「後」は、それぞれ、身体の正面に近いこと、身体の背中に近いことを意味する。よって、本願に記載されている人工膝関節について、「前」は、脚が伸展した位置になっているときに身体の正面の近くに位置する膝関節の部分を指す。「近位」、「遠位」は、それぞれ、構造体の付け根に近い側、構造体の付け根から遠い側を意味する。例えば、遠位大腿骨は膝関節の一部であり、近位大腿骨は股関節に近い側である。最後に、形容詞としての「内側」、「外側」は、それぞれ、正中面に近い側、正中面から遠い側を意味する。正中面は、身体を右半分と左半分に分割する身体の中央を通る仮想垂直面である。
【００１５】
図１を参照すると、本発明の第１の実施形態である単顆型大腿骨コンポーネント１００は、アーチ形の関節表面１１０と、関節表面１１０の概略反対側に設けられた骨接触表面１２０と、骨接触表面１２０の後端部から上方に延びている支柱１３０と、大腿骨コンポーネント１００の前縁部から上方に延びているフランジ１４０と、骨接触表面１２０全体に接して設けられた多孔層１５０とを備えている。大腿骨コンポーネントは、コバルトクロム合金、チタン合金、純チタン又は純コバルトなどから構成され得る。
【００１６】
ＰＫＡでは、大腿骨コンポーネント１００が「前処理を施した」遠位大腿骨の一方の大腿顆に取り付けられる（「前処理を施した」とは、人工大腿顆（顆インプラント）を受容するように大腿骨を適切に切除してあることを意味する）。一方の大腿顆（関節丘）のみが示されているが、本願の詳細な説明及び特許請求の範囲に記載されている発明はいずれの大腿顆にも適宜使用され得ることは当業者には明らかである。
【００１７】
インプラントの遠位部分から上部分へ向かって見たときに、大腿骨コンポーネント１００は関節表面１１０を備えている。関節表面１１０は、その前端部と後端部との間が概略アーチ形状になっている。関節表面１１０のアーチ形状は、大腿骨コンポーネント１００と脛骨コンポーネント（図示せず）との間に配設された単顆型支持コンポーネント又は生来の半月板（いずれも図示されていない）と摺動可能に係合するように構成されている。
【００１８】
再び図１を参照すると、大腿骨コンポーネント１００は、関節表面１１０と反対側概略上方に設けられた骨接触表面１２０をさらに備えている。骨接触表面１２０は、遠位大腿骨に施された骨切除に対応した相互に接続された複数の平坦面を備えていることが好ましい。こうした骨切除は、大腿骨コンポーネント１００を受容するように、大腿骨の所定の区画、すなわち一方の大腿顆に前処置を施すためになされる。
【００１９】
図１を引き続き参照すると、大腿骨コンポーネント１００は、骨接触表面１２０から概略上方に延びる後部支柱１３０をさらに備えている。支柱１３０は、長方形又はピラミッド形を含む任意の幾何学的形状であってもよいが、円筒形状が好ましい。
【００２０】
大腿骨コンポーネント１００の前部先端はフランジ１４０を含んでいる。フランジ１４０は、関節表面１１０が図１に示される如く前部で上方に延びるように、大腿骨コンポーネント１００から概略上方に延びている。
【００２１】
前部フランジ１４０及び後部支柱１３０は、図１に示されているように、後部支柱１３０と前部フランジ１４０との間に約１°から約１５°の角度θが包含されるように配置されている。しかしながら、約５°の角度が最適である。包含される角度θは、大腿骨コンポーネント１００が遠位大腿骨上に締付力を生じさせて圧入により大腿骨コンポーネント１００を遠位大腿骨に留めることを可能とさせる。
【００２２】
引き続き図１を参照すると、多孔表面すなわち多孔層１５０が骨接触表面１２０に接して設けられている。多孔層１５０は、通常、約０．５ｍｍから約５ｍｍの深さである。多孔層１５０は、市販の純チタン、市販の純コバルト及びそれらの合金のビード層、又はＩｍｐｌｅｘ社の商標「Ｔｒａｂｅｃｕｌａｒ　Ｍｅｔａｌ」のような構造化された多孔タンタル層とすることができる。多孔層１５０は、遠位大腿骨が大腿骨コンポーネント１５０の内部へ成長することを促進させる表面を提供する。この内部への骨の成長は、遠位大腿骨への大腿骨コンポーネント１５０の固定性をより向上させる。また、このような内部への骨の成長は、大腿骨コンポーネント１００が大腿骨コンポーネント１００と患者の大腿骨との間の伝達負荷に関して生来の膝関節をより正確に模擬することを可能とさせる。
【００２３】
図２を参照すると、本発明の第２の実施形態が示されており、この第２の実施形態では、大腿骨コンポーネント２００がアーチ状関節表面２１０と、関節表面２１０と概略反対側に設けられた骨接触表面２２０と、骨接触表面２２０から上方に延びる後部支柱２３０と、骨接触表面２２０から上方に延びる前部支柱２３５と、大腿骨コンポーネント２００の前縁端から上方に延びるフランジ２４０と、骨接触表面２２０の全体に接して設けられた多孔層２５０とを備えている。
【００２４】
引き続き、図２を参照すると、大腿骨コンポーネント１００と概略同じ構成を備えた大腿骨コンポーネント２００が示されている。しかしながら、大腿骨コンポーネント２００は後部支柱２３５をさらに備えている。前部支柱２３５及び後部支柱２３０は、その間に約１°から約１５°の角度をなすように骨接触表面２２０に沿って配置されている。図２に示されている実施形態では、遠位大腿骨に作用する締付力が前部支柱２３５と後部支柱２３０との間に生じている。これら支柱の間の角度は約５°であることが好ましい。
【００２５】
図３及び図４を参照すると、本発明の第３の実施形態による単一顆大腿骨コンポーネント３００の底面図が示されている。大腿骨コンポーネント３００の構成は、好ましい実施形態において、大腿骨コンポーネント３００がネジ式留め具３６０をさらに備えている点を除いて、大腿骨コンポーネント１００又は大腿骨コンポーネント２００の構成と概略同じである。好ましくは、大腿骨コンポーネント３００は、アーチ状関節表面３１０と、骨接触表面３２０と、支柱３３０と、フランジ３４０と、骨接触表面３２０に接して設けられた多孔層３５０と、所望の配置で設けられた少なくとも２つのネジ式留め具３６０とを備え、ネジ式留め具３６０は、ネジ式留め具３６０が大腿骨コンポーネント３００を遠位大腿骨に固定的に取り付けるように、大腿骨コンポーネント３００を通って患者の遠位大腿骨まで螺入して設けられている。ネジ式留め具３６０は、ネジ式留め具３６０の頭部が患者膝関節の人工又は生来の支持表面４００に対する関節表面３１０の運動と干渉しないように配置されている。大腿骨コンポーネント３００はその関節表面を貫通して比較的対称に配置された４つのネジを備えていることがさらに好ましい。しかしながら、特許請求の範囲の技術的範囲内でありながら、より少ない数のネジ式留め具３６０を採用することも可能である。さらに、大腿骨コンポーネント３００の骨接触表面３２０から上方に延びている１つの支柱を使用することが好ましいが、特許請求の範囲の技術的範囲内でありながら、２つの支柱を用いることもできれば、支柱を用いないことも可能であり、また、多孔層３５０を用いてもよく、用いなくてもよい。
【００２６】
以上は本発明の好ましい実施形態の説明であり、特許請求の範囲によって定められる本発明の範囲から逸脱することなく、好ましい実施形態に構造及び構成上の変更を加えることが可能であることは当業者に了解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の側面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の側面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の底面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の側断面図である。
【符号の説明】
１００…大腿骨コンポーネント
１１０…関節表面
１２０…骨接触表面
１３０…支柱
１４０…フランジ
１５０…多孔層
２００…大腿骨コンポーネント
２１０…関節表面
２２０…骨接触表面
２３０…後部支柱
２３５…前部支柱
２４０…フランジ
２５０…多孔層
３００…大腿骨コンポーネント
３１０…関節表面
３２０…骨接触表面
３３０…支柱
３４０…フランジ
３５０…多孔層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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