(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大腿骨部材と、脛骨部材と、支承とからなる膝関節用補綴であって、
・前記大腿骨部材は、大腿骨としっかりと係合する上位骨係合面と、下位関節支承面と、前記大腿骨部材の後部面に前方向に突出する後部切欠とを備え；
・前記脛骨部材は、脛骨と係合する下位骨係合面と、平面状の上位支承面とを備え、；
・前記支承は、前記大腿骨部材および脛骨部材の間に配置され、前記脛骨部材の前記上位支承面と回転自在に支承係合する下位面を備え；
該支承は
−前記大腿骨部材の前記下位支承面と関節支承係合する上位支承面をさらに備え、かつ−前記支承の上位面から近接して突出し、関節に加えられた外反・内反モーメントに抵抗するために前記大腿骨部材の前記後部切欠と滑動自在に係合するポストを備え、
前記脛骨部材が脛骨部材の上位支承面に伸びる円錐形に形成されたくぼみを備え、
前記支承の下位面が前記脛骨部材の前記くぼみに回転自在に配置された円錐状に形成された突起を備え、
且つ、前記大腿骨部材の後部切欠が、互いに対向する関係にある互いに平行し、かつ前記大腿骨部材の後部切欠を画定する側壁を備え、前記支承のポストが前記壁体に対向する関係にある部分を備え、よって、該後部切欠の後端が開放されていることを特徴とする膝関節用補綴。
【請求項２】
前記支承のポストは前記後部切欠に滑動自在に収容されるような寸法を有することを特徴とする請求項１記載の膝関節用補綴。
【請求項３】
前記大腿骨部材の下位関節支承面が凸状に構成され、前記支承の上位支承面により大腿骨部材の下位関節支承面と一致する凹状形状が形成されることを特徴とする請求項１記載の膝関節用補綴。
【請求項４】
前記大腿骨部材の下位関節支承面が、一対の凸状顆状突起からなり、前記支承の上位支承面が大腿骨部材の前記顆状突起と一致する一対の凹状くぼみからなることを特徴とする請求項１記載の膝関節用補綴。
【請求項５】
前記ポストが支承の上位面上の後部位置から突出することを特徴とする請求項１記載の膝関節用補綴。
【請求項６】
前記大腿骨部材の下位関節支承面が、一対の凸状顆状突起からなり、前記後部切欠が前記顆状突起の間にあり、前記大腿骨部材の上位係合面が後部切欠の相対する側にある壁体からなることを特徴とする請求項１記載の膝関節用補綴。
【請求項７】
前記支承の上位支承面が大腿骨部材の顆状突起と一致する一対の凹状面からなり、前記ポストを支承の凹状面の間に配置することを特徴とする請求項６記載の膝関節用補綴。
【請求項８】
前記大腿骨部材ならびに脛骨部材を金属材料から形成し、前記支承を非金属材料から形成することを特徴とする請求項１記載の膝関節用補綴。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は強化された外反・内反安定性を有する膝関節用補綴に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先行技術の膝関節用補綴は一部除した大腿骨の遠位端にしっかりと取付けられた大腿骨構成部材と、一部切除した脛骨の近位端にしっかりと取付けられた脛骨部材と、前記大腿骨ならびに脛骨両部材の間に配置された支承を備える。前記大腿骨部材の下位面は一対の顆状突起を備える。前記顆状突起は凸状に弧状の形状を備え、また前記支承の上位面は一対の弧状の凹状領域を備え、大腿骨部材の顆状突起と関節支承係合する。前記大腿骨部材の上位面はほぼ平面をなすことができ、前記支承の下位面と支承係合をなしている。
【０００３】
いくつかの先行技術の膝関節用補綴は支承の下位面を脛骨部材の上位面に固定して取付けている。他の膝関節用補綴は支承および脛骨部材の間の回転運動もしくは前方から後方への滑り運動のいずれかを可能にする。さらに別の先行技術の膝関節用補綴は、支承および脛骨部材との間の回転ならびに滑りの両運動を可能にしている。前記支承の脛骨部材に接しての滑り運動は先行技術に述べられている多数の機能的利点を達成する。これらの機能的利点は標準的歩行運動に対応して、固定蝶番付き接合に対しなんら依存する必要もなく転位が避けられることが含まれている。この明細書で引用されている特定の構造特性を取入れている極めて有効な先行技術による膝関節用補綴が、米国特許第４，４７０，１５８号ならび米国特許第４，３０９，７７８号に開示されている。
【０００４】
外反は内反膝もしくはＸ脚としておおまかに翻訳したラテン用語である。内反も弯曲脚としておおまかに翻訳したラテン単語であり、脚もしくは足の骨の通常でない位置の定義に一般に用いられる。膝関節の外反・内反安定度は片方の膝が他方の膝の方に近づこうとする横方向の力もしくはそれから離そうとする回転力に抗する関節の能力をいう。膝関節用補綴においては、片方の膝を他方の膝の方に寄せるか離そうとする横方向の力もしくは回転モーメントも、補綴の特に片側もしくは他の側に転位を起こす結果になろう。
【０００５】
膝関節の標準的な連接は脛骨に、脛骨の軸線の回りの大腿骨に対する回転を受けさせることになる。したがって、脛骨は中横方向の軸線の概ね回りに関節をつくるが、一方それ自体の軸線の回りを同時に回転する。
【０００６】
外反・内反不安定性は大腿骨部材の顆状突起の片方に、図１４の先行技術による補綴に示された支承から離れて持ち上がる原因となり得る。このことは膝の補綴関節の特定の範囲の連接中のスピンアウト亜脱臼といわれる現象に繋がり得る。スピンアウト亜脱臼は固定支承膝関節用補綴に固有の問題である。詳述すれば、固定支承補綴上の支承の上位面は他の補綴上の支承の上位面より凹みの程度が小さくなる傾向がある。この上位面のより平坦な断面形状は脛骨と、それに大腿骨に関しくっついている支承との若干の回転をさせる必要がある。脛骨の特定の範囲の連接中のその軸の回りの回転と組合わされた外反・内反の不安定性のために、片方の顆状突起の支承からの持ち上りは、片方の大腿骨関節丘にその凹状顆状突起から飛び出させ、支承の２つの凹状顆状突起の間の凸状域に乗り上げさせる原因となり得る。
【０００７】
スピンアウト亜脱臼の防止には、いくつかの先行技術による固定支承補綴は開口部を前記２つの顆状突起の間の適当な場所に大腿骨部を通して形成した。この開口部は効果的に閉鎖され、また調節面により中間および横方向の末端ならびに前方および後方の末端で囲まれる。この先行技術による補綴の固定支承は上位面から上方向に伸び、大腿骨部材を通る開口部内で移動自在に係合するポストをさらに備える。前記開口部が形成される外面は前方ならびに後方の運動をあえて制限すると同様に、前記ポストの中間および横方向の運動も制限することになる。したがって、この種の先行技術による補綴は外反・内反の安定性を付与する。しかしながら、ポストはさらに脛骨の標準的連接中における大腿骨に対する固有の運動に対しては限定的である。詳述すれば、大腿骨部材の開口部でのポストの係合は、脛骨の標準的連接中のその軸線の回りの回転運動量を著しく制限できる。もちろん、固定支承補綴は本質的に、自然の健康的な膝と比較する時、また支承を膝部材に固定しない補綴と比較して限定的運動を付与するものである。支承の上位面から上方向に伸び、開口部で大腿骨部材を通って係合するポストを使用すると、固定された支承補綴は、易動度をさらに制限することさえしなければ、外反・内反の安定性を増大させることができる。
【０００８】
標準的に行動している間、また膝関節用補綴に圧縮負荷がかかっていると、外反・内反モーメントは連接面により一次的かつ十分に抵抗を受ける。しかしながら、極端な力がかかるかおよび／または補綴部材の極端な運動範囲にあって特別の外反・内反の安定性を必要とする特定の事例があり得る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は強化された外反・内反安定性をもつ膝関節用補綴を提供することである。
【００１０】
本発明のさらなる目的は膝関節用補綴に蝶番付き結合を必要とすることなく外反・内反の強化された安定性を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は大腿骨ならびに脛骨構成部材を備える膝関節用補綴に関するものである。支承を大腿骨と脛骨部材の間に配置する。支承は前記脛骨部材と回転および／または滑り支承と係合しており、また大腿骨部材と連接支承係合になっている。支承ならびに脛骨部材はその間の回転および／または滑り運動を制限する手段を備える。例えば、適当なポストを脛骨部材の上位面の前部分から上方向に突出し、また支承の下位面上の溝に係合することもできる。溝の寸法は回転運動の量を調節する。関節用補綴の各部材の後部領域はほぼ中心に配置された切欠を備えて、保持された後部十字型靭帯に適応させる。大腿骨部材にある後部切欠をその顆状突起の間に配設することもできる。外反・内反モーメントに対する抵抗のためには本発明の膝関節用補綴の支承が、支承の上位面上の後部領域から近接して、少くとも大腿骨部材の顆状突起の間の切欠の一部分に延長するポストを備えることである。このポストは大腿骨部材を支承の間の弧状支承の運動を可能にする。しかしながら、このポストは横方向の力および／または外反・内反モーメントに対する抵抗を与えて、大腿骨部材と支承の間の、このような力とモーメントに対応する転位に抵抗する。このポストは大腿骨部材の切欠と密接な滑り係合を提供する。しかしながら、このポストは、支承と大腿骨部材の間の中間−横方向の少量の遊隙を与えるにはいくぶん狭くすることもできる。
【００１２】
本発明の補綴はさらに上記に記載したスピンアウト亜脱臼を、先行技術の固定支承補綴で問題であった関節の標準的連接中の十分な抵抗移動の必要もなく防止できる。詳述すれば脛骨が関節の連接中にその軸の回りを回転しようとする傾向を補綴の脛骨部材の界面と、補綴の支承の下位面で適応させ得る。このようにして、先行技術の支承から大腿骨にある開口部を通って伸びるポストを備える先行技術の固定支承補綴とは異って、本発明の補綴は、外反・内反モーメントになお抵抗しながら、所望の易動性を提供する。
【００１３】
大腿骨部部材の後部面に延長する切欠は、先行技術の固定支承補綴の大腿骨部材を通る開口部に匹敵する後部抵抗面を備えていない。しかしながら、本発明の補綴は後部転位に対しては十分な抵抗を付与しない。詳述すれば、大腿骨を通る開口部を備える先行技術の固定支承補綴は相対的に平坦な上位面を支承上に必然的に備えて、脛骨軸の回りを大腿骨に対してなす相対回転に適応させる。しかしながら、支承と大腿骨の間の脛骨軸の回りになす回転は本発明の補綴には、支承の脛骨部材上の回転係合を考えると必要でない。したがって、支承の上位面をさらに深い凹面に、また大腿骨顆状突起の支承面とさらに合同に近いものにすることができる。この大腿骨顆状突起のずつと合同に近い形状と支承の上位面のより深い凹面と組合わされた支承の上位面とが、大腿骨を通る完全な開口部と、支承の後方向への移動による係合と移動を限定する関連後部壁体の必要性の発生を事実上防ぐことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の関節用補綴を図１乃至４において１０で総体的に示す。関節用補綴１０は大腿骨部材１２と、支承１４ならびに脛骨部材１６を備える。
【００１５】
図５乃至７を参照すると、大腿骨部材１２は上位取付面１８を備えて大腿骨の一部切除した遠位端に取付ける、この取付面１８は取付ポストを備え前記大腿骨の一部切除遠位端に軸方向に穿孔したキャビティにしっかりと係合させる。大腿骨部材１２は２２で総体的に示した下位の支承面を備える。図５で最も明白に示されているように、大腿骨部材１２の支承面２２は一対の顆状突起２４と２６を備える。大腿骨部材１２は大腿骨部材１２の外部先端からほぼ前記取付ポスト２０に伸びる後部切欠２８をさらに特徴とする。この切欠２８が互いに平行する平行中間ならびに横方向の壁体により部分的に形成される。
【００１６】
図８乃至１０に最も明白に示されている支承１４は上位の支承面を備え、大腿骨部材１２の下位支承面２２と弧状の支承係合をする。この上位支承面３０が一対の凹支承面により形成される。図２と３に最も明白に示されている前記上位支承面３０の２つの凹面域により形成される形状は、大腿骨部材１２の支承面２２が、顆状突起２４と２６により形成される凸形状とほぼ一致する。この明細書でさらに述べられているように、この一致は後部の安定化を提供し、後部の転位を事実上防ぐことになる。支承１４はほぼ平面の下位支承面３２をさらに備え、この明細書に述べているように脛骨部材１６に接して回転支承係合をする。円錐形支承突起３４は下位支承面から伸びて、ここに説明の脛骨部材１６にある対応して構成されたキャビティでの回転支承係合をする。
【００１７】
支承１４は凹状上位支承面の後部領域から近接して突出するポストをさらに特徴とする。ポスト３６は平行する平面中間ならびに横方向の面をもち、大腿骨部材１２の後部切欠２８で密接な滑り係合をするような寸法を有する。
【００１８】
図１１乃至１３を参照すると、脛骨部材１６は上位の平面支承面４２と対向する下位取付面４４をもつ支承プラットホーム４０を備える。取付ポスト４６は下位面４４から遠位方向に突出して部分切除された脛骨の近位端に穿孔されたキャビティで係合する。前記脛骨プラットホーム４０の上位支承面４２は軸方向の取付ポスト４６に延長するキャビティ４８を備える。このキャビティ４８を支承１４の円錐状の支承突起３４を回転自在に収容できるような寸法を有する。
【００１９】
補綴１０の構成部材を図１乃至４に示されたように組立てる。組立てられた状態での支承１４の円錐状支承突起３４を脛骨部材１６の円錐状キャビティ４８に回転自在に係合させる。このようにして支承１４の下位支承面３２は脛骨部材１６の上位面４２と回転支承関係になる。大腿骨１２の下位支承面２２は支承１４の凹上位支承面３０と弧状支承係合する。さらに大腿骨部材１２の下位支承面２２が形成される顆状突起２４と２６は図２と３に示され、かつ上述の通り支承１４の凹上位支承面３０とほぼ一致する。ポスト３６を大腿骨部材１２の後部切欠２８に滑動自在に収容する。図１に示すように、ポスト３６は補綴部材上に加えられた外反・内反モーメントに対し抵抗する。図２と３に示されたポスト３６の切欠２８内の係合は、補綴の事実上あらゆる範囲の移動にとっての外反・内反モーメントに対する抵抗には有効である。支承１４の上位支承面３２の大腿骨部材１２の下位支承面２２の顆状突起２４と２６との本質的な一致は、大腿骨部材１２にある切欠２８の完全開口の後部端にもかかわらず後部安定化を事実上保証する。このようにして外反・内反安定化、易動度に悪影響を及ぼすことなく、また脛骨部材上で支承を回転させながら付与されるのである。
【００２０】
本発明は好ましい実施例に関して述べられてきたが、様々な変更を特許請求の範囲に規定の通り本発明の範囲から逸脱することなく行うことができることは明白である。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べた通り本発明によれば、強化された外反・内反の安定性を備える関節用補綴を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の補綴の背面図であって、外反・内反モーメントに対する反応を示す図である。
【図２】図１の２−２線上の横断面図で、支承ポストを示すため壁体を除去した状態を示す図である。
【図３】図２に類似の側面図であるが、補綴を１５０°屈曲させた状態を示す図てある。
【図４】図３に示された補綴の平面図である。
【図５】本発明の補綴の大腿骨部材の正面図である。
【図６】大腿骨部材の側面図である。
【図７】大腿骨部材の平面図である。
【図８】本発明の補綴の支承の正面図である。
【図９】支承の側面図である。
【図１０】支承の平面図である。
【図１１】本発明による脛骨部材の正面図である。
【図１２】図１１の１２−１２線上の脛骨部材の横断面図である。
【図１３】脛骨の平面図である。
【図１４】先行技術による補綴の正面図であって、その先行技術の外反・内反モーメントに対する反応を示す図である。
【符号の説明】
１０  関節用補綴
１２  大腿骨部材
１４  支承
１６  脛骨部材
１８  取付面
２０  取付ポスト
２２  下位支承面
２４  一対の顆状突起
２６  一対の顆状突起
２８  後部切欠
３０  凹上位支承面
３２  下位支承面
３４  円錐状支承突起
３６  ポスト
４０  支承プラットホーム
４２  上位支承平面
４４  対向下位取付面
４６  取付ポスト
４８  円錐状キャビティ
【図１】
0004458562.tif 000002
【図２】
0004458562.tif 000003
【図３】
0004458562.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0004458562.tif 000007
【図７】
0004458562.tif 000008
【図８】
0004458562.tif 000009
【図９】
0004458562.tif 000010
【図１０】
0004458562.tif 000011
【図１１】
0004458562.tif 000012
【図１２】
0004458562.tif 000013
【図１３】
0004458562.tif 000014
【図１４】
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