(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モジュール式人工膝であって、
各々上位関節接合面と下位面を有する一対の離れた関節丘部と、下位面と反対側の上位面を有する一般的に水平向きのボス構造と、その上位面と下位面間に延在する開口とを有する大腿骨要素と、
前記ボス構造に取り付け可能な遠位端と近位端を有し、患者の大腿骨の遠位部の骨髄管内に取り付けるための大腿骨ステム要素と、
１カ所以上の複数の所定の横平面取り付け位置に前記大腿骨ステム要素を配置するための手段と、
ヘッド部と、前記ボス開口内に取り付けられ、かつ前記大腿骨ステムの遠位部内に延びるようにしたネック部を有する長いボルトと、
を具備し、
前記大腿骨ステム要素を配置するための手段は、前記ボス構造に設けられ、中央から側方に延びしかも互いに前後方向に離れた複数の略平行な溝を具備する１つ以上の表面特異形態と、前記大腿骨ステムに直接あるいは間接的に取り付け可能で、前記ボス構造に設けられた表面特異形態の１つと係合・かみ合い可能な少なくとも１つの表面特異形態を有する嵌め合い要素を具備する、
モジュール式人工膝。
【請求項２】
本体部分とそれを貫通する開口を有し、且つ前記ボス構造の下位面に取り付けられる遠位部と前記大腿骨ステムの遠位端内に配されるようにした近位部を有するカラーをさらに具備する請求項１に記載のモジュール式人工膝。
【請求項３】
前記ボス構造に設けられた前記表面特異形態は、ボス構造の上位面に配置される請求項１または２に記載のモジュール式人工膝。
【請求項４】
前記嵌め合い要素は、中に配置された中央開口を有するワッシャー要素であり、このワッシャー要素は前記ボス構造の上位面に取り付け可能である請求項１〜３のいずれかに記載のモジュール式人工膝。
【請求項５】
前記嵌め合い要素に付けた表面特異形態は、前記ボス構造の上位面と接触するワッシャー要素の表面に形成した回り止め構造を具備する請求項４に記載のモジュール式人工膝。
【請求項６】
横平面での大腿骨ステムの相対配置を示す前後位置決め表示をさらに有する請求項１〜５のいずれかに記載のモジュール式人工膝。
【請求項７】
前記前後位置決め表示は、前記ボス構造の下位面に配置され中央から側方に延び且つ前後方向に互いに離れている１つ以上の相対位置マークと、カラーに配置された少なくとも１つの位置表示器を具備し、前記カラーの位置表示器と前記ボス構造の下位面の相対位置マークの位置が横平面での大腿骨ステムの取り付け位置を示す請求項６に記載のモジュール式人工膝。
【請求項８】
前記大腿骨ステムは湾曲している請求項１〜７のいずれかに記載のモジュール式人工膝。
【請求項９】
矢状面での前記大腿骨ステム部材の相対的な向きを示すための向き表示手段をさらに具備する請求項６〜８のいずれかに記載のモジュール式人工膝。
【請求項１０】
前記向き表示手段は、前記カラーに形成した平行に並ぶ複数の第１マークと、前記大腿骨ステムの遠位端に形成した少なくとも１つの第２マークを具備し、前記第１および第２マークの相対的位置は矢状面での前記大腿骨ステム部材の向きを示す請求項９に記載のモジュール式人工膝。
【請求項１１】
モジュール式人工膝であって、
各々上位関節接合面と下位面を有する一対の離れた関節丘部を有する大腿骨要素を具備し、前記大腿骨要素はさらに、
横平面で一般に水平向きの下位面と反対側の上位面とを有し、前記大腿骨要素の関節丘部間に配置され且つ該関節丘部を連絡するボス構造と、
前記ボス構造の下位面と上位面間に延在する選択された形状の開口と、
前記開口に隣接して前記ボス構造の少なくとも１つの面に形成され、大腿骨ステム部材の複数カ所の横平面取り付け位置を区画する第１位置決め手段とを有しており、
前記ボス構造の上位面に取り付け可能であり主本体とそれを貫通する開口を有するワッシャー要素であり、前記第１位置決め手段と協働して横平面取り付け位置の１カ所に前記ワッシャー要素を固定するための第２位置決め手段を有するワッシャー要素と、
ヘッド部と前記ヘッド部と一体に形成された外側に伸びるネック領域とを有するボルトであり、前記ネック領域が前記ワッシャー内を通るような大きさを有するボルトと、
近位端と前記ボス構造に取り付けるための開口遠位端を有し、大腿骨の遠位部の骨髄管内に取り付けるための長いステム部材と、
を具備するモジュール式人工膝。
【請求項１２】
前記ボス構造の下位面に形成した位置表示をさらに有し、前記位置表示は横平面取り付け位置のいずれかにある前記ステム要素の位置を視覚的に示すように設けられる請求項１１に記載のモジュール式人工膝。
【請求項１３】
前記第１位置決め手段は、中央から側方に延びしかも横平面内で前後方向に互いに離れた１つ以上の平行な溝を具備し、各々の溝は横平面取り付け位置の１つを区画する請求項１１または１２に記載のモジュール式人工膝。
【請求項１４】
前記第２位置決め手段は突起状表面特異形態を具備する請求項１１〜１３のいずれかに記載のモジュール式人工膝。
【請求項１５】
前記大腿骨ステム部材の遠位端に取り付けるための遠位領域と前記ボス構造の下位面に取り付けるための近位領域を有するカラーをさらに具備する請求項１１〜１４のいずれかに記載のモジュール式人工膝。
【請求項１６】
前記カラーは、主本体とそれを貫通して配置された中央開口を有し、中に配置した時、前記開口はボルトのネック領域の少なくとも１部に載置される請求項１５に記載のモジュール式人工膝。
【請求項１７】
前記第１位置決め手段に相対して配置され、前記横平面取り付け位置のいずれかにあるステム要素の位置を視覚的に示すために配置された位置表示をさらに有する請求項１１〜１６のいずれかに記載のモジュール式人工膝。
【請求項１８】
前記位置表示は前記ボス構造の下位面に第１位置マークと前記カラー主本体に第２位置マークを有し、この第１および第２位置マークは前記大腿骨ステムの位置を視覚的に表示するよう協働する請求項１７に記載のモジュール式人工膝。
【請求項１９】
前記大腿骨ステム要素は、少なくとも１部に沿って、一般に湾曲した長い主本体を有する請求項１１〜１８のいずれかに記載のモジュール人工膝。
【請求項２０】
前記カラーに形成した第１向き表示と前記ステムの遠位端に形成した第２向き表示をさらに具備し、前記第１および第２向き表示は矢状面内の複数の位置の１つに前記湾曲ステム部材を配置させるよう協働する請求項１５〜１９のいずれかに記載のモジュール式人工膝。
【請求項２１】
前記大腿骨要素のボス構造に形成した開口は横平面内前後方向に長くなっている請求項１１〜２０のいずれかに記載のモジュール式人工膝。
【請求項２２】
矢状面での前記大腿骨ステム部材の向きを視覚的に示すための向き表示をさらに具備する請求項１１〜２１のいずれかに記載のモジュール式人工膝。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移植可能な人工関節に関し、特に、膝関節形成外科手順中に使用されるモジュール人工膝関節と共に使用するための大腿骨ステムアセンブリに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
膝形成外科は、病気や怪我をした膝関節を人工膝関節に代えるよく知られた外科手順である。典型的な人工膝は脛骨要素と、大腿骨要素と、大腿骨ステムアセンブリおよび膝蓋要素を有する。大腿骨要素は一般に一対の離れた関節丘部を有し、その関節丘部の上面は脛骨要素の一部と関節接合されている。大腿骨ステムアセンブリは、代えられた膝関節に対し側方に安定しており、大腿骨の遠位部の骨髄管内に取り付ける部材を典型的に有する。大腿骨ステムは典型的に特殊なカラーとボルトにより大腿骨要素に連結している。
【０００３】
人工膝関節は、購入やストックしなければならない個々の要素の数を削減したり、形成外科手順の間の外科医の関連部品の取扱い時間を削減するためのモジュール式のアセンブリとして利用できる。先行技術のモジュール人工膝の例が米国特許第5,152,796 号（Slamin ）に記載されている。Slamin の特許は、大腿骨要素を有するモジュール人工膝と、異なった外反足角度に対応する様々な角度で大腿骨要素に取り付けられて伸びる一連のボルトを記載する。外反足角度は大腿骨の中心線と遠位大腿骨と大腿骨ヘッドの中心を結ぶ垂直軸との間の角度として定義される。外反足角度の典型的な値は５°と９°の間にある。人工膝関節は種々の長さと直径を持った複数の大腿骨ステムも有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
種々のモジュール人工膝関節が存在するにもかかわらず、異なる患者の組織と関節状態に適合できる十分多用性のあるモジュール人工膝関節の要望がある。多くの現代のモジュール人工膝はほとんどあるいは全く部品互換性のない多くの要素に特徴がある。そのようなシステムは部品の消耗のため購入コストを増大させる傾向がある。さらに、多くの部品使用しストックする必要があり、在庫コントロールと管理にかかるコストを増大させている。
【０００５】
幾つかの現存するモジュール人工膝関節の別の欠点は、それらの人工関節が異なる患者の組織に適合させるには不十分な多用性であることにある。患者は典型的に種々の大腿骨組織を有し、従って種々のサイズと曲率のステムを必要とする。さらに、大腿骨要素に対するステムの取り付け場所あるいは始点が患者の間で変化する。多くの周知のモジュール式膝システムは特殊な部品と、関連した取付け装置を利用することによってこれらの欠点を解消しようとしている。しかしながら、これらの特殊な部品はシステム全体の部品数とコストを増大させる。そのようなことは人工膝関節の組み立てに要する時間のために手術手順を複雑にする危険がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、様々な患者の組織と関節状態に適合させるのに十分な多用性があり、同時に比較的少ない部品数を維持するモジュール人工膝を提供することである。本発明の別の目的は種々の患者の組織形態と状態に生理的および幾何学的に適合できる要素を有するモジュール人工膝を提供することである。さらに本発明の別の目的は種々の大腿骨ステムに適合させることができるモジュール人工膝を提供することである。さらに、本発明の別の目的は手術手順中に大腿骨要素に対し大腿骨ステムの始点の位置を変えることができるモジュール人工膝を提供することである。本発明の別の目的は比較的使い易いモジュール人工膝を提供することである。本発明の別の一般的目的とより特殊な目的は図面と以下の説明から幾分明らかになるであろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は改良された多用性を有すると同時に全体の要素部品数を削減するモジュール人工膝関節に関する。この発明のモジュール人工膝の要素は左右両方の人工膝に関して使用できる。
【０００８】
本発明のモジュール人工膝は、各々上位関節接合面と下位面を有する１対の横に離れた関節丘部を備えた大腿骨要素を有する。ボス構造（体）がその関節丘部間に配置され、それらを接続する。ボス構造は横平面に一般に平行に向いた下位面と反対側の上位面とを有している。ボス構造に形成した開口はボス構造の下位面および上位面の間に延在する。本発明のモジュール人工膝は、ヘッドと軸部を有するボルトと、長いステム部材と、さらに適当な位置決め構造を有している。位置決め構造は大腿骨ステムを横平面内の１カ所以上の取り付け位置に配置させる。その取り付け位置は、横平面のボス開口に沿って形成され且つ前後方向に互いに離れた位置として規定され、その位置でステムアセンブリが適当な固定構造によって大腿骨要素に固定される。従って長いのが好ましい開口は、横平面に潜在的に無数の別個の始点の位置を与える。この用語「始点の位置」は、大腿骨要素の開口に取り付けた時にボルト軸が出るボス構造の下位面上の場所を意味するものである。
【０００９】
１つの態様によれば、位置決め構造は、ボス構造に形成される１つ以上の表面特異形態と大腿骨ステムと直接あるいは間接に嵌合できる嵌め合い要素を具備する。この嵌め合い要素はボスの表面特異形態と係合できしかも連結できる少なくとも１つの表面特異形態を有する。１つの例によれば、ボス表面特異形態は１つ以上の溝を具備し、嵌め合い要素、例えばワッシャーは前記溝の一つの中に配されるようになっている回り止めを有する。この溝は中央から側方に延び、前後方向に互いに離れているのが好ましい。
【００１０】
本発明の別の態様によれば、ボス構造はその構造の下位面に形成した位置表示を有する。位置決め表示は大腿骨ステムの少なくとも幾つかの取り付け位置を視覚的に表示する。
【００１１】
別の態様によれば、モジュール人工膝は大腿骨ステム部材の遠位端に取り付けるための近位端とボス構造の下位面に取り付けるための遠位端を有するカラーを備えている。カラーは、ボス構造の位置決め表示と協働して大腿骨ステム取り付け位置を視覚的に表示する位置マークを有する。
【００１２】
さらに別の態様によれば、そのカラーとステムは、湾曲した大腿骨ステム部材の矢状面（sagittal plane）内の位置を視覚的に表示するために協働する向き表示を有する。本発明の人工膝は、患者の大腿骨に対して湾曲した大腿骨ステムを選択した位置に取り付け可能にすることにより、患者毎に異なる組織に適応する。従って外科医は、先ず、向き表示によりステム部材の所定の向きを選び、次に、位置決め表示によって横平面内でステムアセンブリを適当な取り付け位置に位置決めすることにより、患者の独特な組織に適合するようにモジュール人工膝を調整することができる。
モジュールユニットとして例示したが、当業者はこのアセンブリの個々の要素が単独で提供できることを理解するであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に示したように、本発明のモジュール人工膝１０は、大腿骨ステム（軸）１４と、カラー２６と、大腿骨要素４０と、ワッシャー８０と、固定ボルト７０を有する。図示されたモジュール人工膝１０の各要素は左右の人工膝の使用に適している。
【００１４】
図１〜図３を参照する。大腿骨要素４０は関節丘間のボス構造４４で接続される一対の離れた関節丘部４２Ａ，４２Ｂを有する。大腿骨要素４０は上位関節接合面４５と反対側の下位面４６を有する。さらに、大腿骨要素４０は後方側面３６と前方側面３８を有する。大腿骨要素４０の前方側面３８は、膝蓋くぼみ５４を有し、そのくぼみ５４を人工膝蓋要素（図示せず）に取り付ける。湾曲した関節丘部４２Ａ，４２Ｂは、先行技術でよく知られた方法で脛骨の頭部に取り付けた人工脛骨要素（図示せず）と関節接合する。
【００１５】
ボス構造４４は一般に上面に対し直交する略垂直の側壁４４Ａと、下位面４４Ｂと、底上位面４４Ｃを有する。上面４４Ｂは略水平に向いており横平面に延びる。さらに、ボス４４は底上位面４４Ｃ内に形成されたキャビティ４８を有する。キャビティ４８は略矩形をなしており、一対の内側横側壁５２と一対の前後側壁５３を有する。さらに、キャビティ４８はワッシャー８０の上面８２に取り付けられる略平らな端部壁５６を有する。
【００１６】
前後方向に延びるのが好ましい長い開口５０が、キャビティ４８の端部壁５６に形成されており、ボス構造４４の上位面、下位面４５、４６間に延びている。図３に示したように、また図１に想像的に図示したように、キャビティ４８は開口の方向に広がっており、ボルトを開口内に容易に移動できるようにしている。開口の形状は長円形、楕円形、球形あるいはボルトを開口５０内に取り付ける際に、ボルト軸７４の十分な量の移動を可能にするいかなる他の形状であってもよい。
【００１７】
横平面は、当業者ならわかるように、直立した患者の膝を通して延び、冠状面と矢状面の双方に垂直な水平面として定義される。
キャビティ４８と開口５０の長い形状は、それに沿って前後方向にボルト軸７４が移動するのに十分なスペースを与える。ボルト７０が開口５０内で横平面に自由に移動できることによりステムアセンブリ、例えばステム部材１４とカラー２６の事実上無数の取り付け位置を提供する。
【００１８】
キャビティ４８の端部壁５６には一連の表面特異形態５８、例えば、好ましくは内側側方に伸び、前後方向に間隔を開けたくぼみ、あるいは突起を表面に形成している。ボス構造４４の表面特異形態５８は、嵌め合い要素、例えばワッシャー８０の上面に形成された別の相補的表面特異形態８４と協働して以下さらに説明するようにステム１４を１つの取り付け位置に配置させる。
【００１９】
ボス構造４４の表面特異形態５８は、ボス４４の下位面４６か上位面４５のいずれかに配置される溝あるいは突起構造の形態でよい。表面特異形態５８と８４は相補的に意図されていることが理解されるであろう。従って、もしも表面特異形態５８が溝の形態であれば、表面特異形態８４はその溝に適応する大きさの突起形態となる。
【００２０】
図の大腿骨要素の端部壁は３つの溝を有するが、当業者はいかなる数の溝でもボス上位面に作成できることがわかる。図１〜図４、そして特に図４に関して、ボス４４の下位面４６は、ボス上位面４５に形成した表面特異形態５８に関する場所に位置表示６０を有する。この位置マーク６０は横平面に１カ所以上の取り付け位置を視覚的に示している。１つの実施法によればカラー２６は、ボスの位置表示６０と協働して横平面にステムアセンブリの取り付け位置を視覚的に示す位置マークを有している。
【００２１】
図示したボス表示６０は、異なった空間的ステム取り付け場所を示す連続する線６２Ａー６２Ｃを好ましく有する。例えば、線６２Ｂは、ステムがオフセットなしで取り付けられていることを示すように使用することができる。線６２Ａは後方に２ｍｍだけずれたステム取り付けを示すように使用することができる。同様に、線６２Ｃは前方に２ｍｍだけずれたステム取り付けを示すように使用することができる。このように位置表示６０は大腿骨ステムの取り付け位置を視覚的に示す。当業者はいかなる数の位置表示も下位面４６に形成でき、しかも各々の表示マークは異なった大腿骨ステムの取り付け位置に対応することが容易に理解できる。
【００２２】
関節丘部４２Ａ，４２Ｂの下位面４６は大腿骨要素４０の前後側面間にわたる一連の接合一体面を有する。図１、２、４を参照する。各関節丘部４２Ａおよび４２Ｂの下位面４６は前フランジ１００と、前斜面１０２と、略水平面１０４と、後斜面１０６と、後フランジ１０８を具備する。各関節丘部４２Ａ，４２Ｂの水平面１０４は、各々の関節丘部の下位面４６に部分的に広がるくぼみ１１０を有する。くぼみ１１０によって適当な取扱器具を介して大腿骨要素４０を外科医が把持し使用することができる。
【００２３】
図１と図６は本発明において有用なワッシャー８０を図示している。ワッシャー８０は上部８２と反対側の底部８６を有する。ねじ切り無しの中央開口８８は上面と底面間に延在する。表面特異形態８４、例えば回り止めが少なくとも１つのワッシャー面、例えば上面８２に形成されされている。好ましくは表面特異形態８４はワッシャー上面の略中央に配置され、ボスの表面特異形態５８と協働して横平面内の選択された取り付け位置に大腿骨ステム１４を配置し、大腿骨ステムアセンブリが所定の取り付け位置からスリップするのを防止している。
【００２４】
図１の態様では、突起表面特異形態８４の中央配置によりワッシャーをボスの端部壁５６に沿って形成した表面特異形態５８の１つに容易に取り付けることができる。例えば、図３に示したようにワッシャー８０を後方に配置したいならば、回り止め８４を最後方の溝、例えば溝５８Ｂ内に取り付けることができる。同様にワッシャーを最前方に取り付けたいなら回り止め８４を最前方溝、例えば溝５８Ａ内に取り付けることができる。ワッシャーは生物学的に適応可能な従来のどのような機械的ワッシャーでもよく、コバルト／クロムあるいはチタン合金、ステンレス鋼、超高分子量ポリエチレン、あるいは高密度ポリエチレンから構成することができる。
【００２５】
別の態様では突起表面特異形態８４’は図６に示したように中央配置でない場所に形成することができる。図示したように、表面特異形態８４’はワッシャー８０’の中央開口８８’から測ってずれた位置に形成されている。図１のワッシャー８０と同様に、ワッシャー８０’のずれた表面特異形態８４’は、ボス４４の端部壁５６に形成した溝状の表面特異形態５８で区画した複数の取り付け位置の１つに取り付けることができる。ずれた表面特異形態８４’はワッシャー８０’を簡単に回すことによって前後方向の取り付け位置を与え、表面特異形態８４’を、所定の位置に配された溝状の表面特異形態５８に位置合わせする。このようにして表面特異形態８４、８４’は、連続する所定のステム取り付け場所に横平面に大腿骨ステムの配置を最適にするワッシャーの選択位置に形成することができる。
【００２６】
ずれた表面特異形態８４’は、ボス表面の端部壁５６に単一の溝状表面特異形態５８だけを設けるモジュール人工膝に特に有益である。ずれた表面特異形態８４’は、単一の溝状表面特異形態と協働して多くの取り付け位置を形成する。本発明の１つの態様では、ワッシャー８０’は第１面にずれた表面特異形態８４’と、反対側の面にずれていない表面特異形態８４を含む。この構造によって１つのワッシャーを、例えば、０ｍｍずれた位置、前後２ｍｍずれた位置の横平面の少なくとも３つの場所に大腿骨ステムを配置することができる。多くの溝状表面特異形態を端部壁５６を形成すれば、大腿骨ステム１４を横平面の３カ所以上の位置に配置することができる。
【００２７】
本発明の別の態様によれば、ワッシャー８０は、回り止めのような突起表面特異形態ではなく溝のような表面特異形態を有する。そのような溝はずれた場所、ずれていない場所のいずれか又は双方に配置できる。この態様ではボス構造４４の端部壁５６にはワッシャー溝に納まる大きさの線状に連続する突起表面特異形態が形成してある。当業者は図示されたワッシャーデザインに対し別に適当に変更できることが容易に理解できよう。
【００２８】
長い開口５０、溝５８およびワッシャー回り止め８４は、外科医にステムアセンブリの正確な取り付け位置を選択させることによって大腿骨の内部骨髄管内にステム位置を最適にするよう協働する。ステム位置を最適化する能力により、適切な機械的応力が骨の特定部分に過負荷にならずに大腿骨に沿って伝達されることが確保される。さらに、ステムと大腿骨要素の正確な位置合わせにより関節丘が脛骨支持要素と適当に接触し関節接合することが確保される。
【００２９】
図１に関し、図示した固定ボルト７０は、ワッシャー係合面７８を有するヘッド部７２とそこから外側に伸びる軸部７４を好ましく有している。軸部７４はヘッド部７２に隣接して配置したねじ切り無しの軸部７５とねじ切り無しの軸部７５に隣接して配置した上ねじ切り部７６を好ましく有する。ねじ切り無しの軸部７５はヘッド部７２の外径より小さな外径を好ましく有している。上ねじ切り部７６は、ねじ切り無しの軸部７５の直径に等しいか小さい直径を好ましく有する。
【００３０】
カラー２６は、遠位部２８と、ねじ切り外面を有する最近接部２９を備えた主本体を有する。最近接部２９は、約１０ｍｍと約２４ｍｍの直径の間の様々な直径の大腿骨ステム１４と噛み合う大きさになっている。カラー２６の遠位部２８はボス係合面３２から下向きに伸びる回転防止突起３０を有する。回転防止突起３０は、図２に示すように、ボス開口５０内に形成される適当な切り欠き部１６に好ましく取り付けられる。例えば、カラー２６のボス係合面３２がボス下位面４６と接触して配置される場合、回転防止突起３０は開口内に取り付けられて大腿骨ステム１４をボルト軸７４で固定する際に、望ましくないカラーの回転を防止する。この特徴は、膝関節要素の組み立て中にカラーを、選択した場所にロックできるため望ましい。当業者は突起３０を溝状表面特異形態として形成すこともできることがわかる。
【００３１】
カラー２６は、さらに、ステム１４の内部に沿って形成したスロット２０と連結して図５に示した方法でロックリング１８が止められる円周スロット３４を有する。ロックリング１８は、２つの要素を組み立てる際にステム１４をカラー２６に固定する。カラー２６の中央開口３１はボルト軸７４を取り付ける大きさとし、その開口を介してそのボルト軸７４を通すことができる。
【００３２】
図１と図４を参照して、カラー２６はさらにカラーの遠位部２８の外面に形成した位置マーク２３を有する。位置マーク２３はボス４４の位置表示６０と関連して横平面にある大腿骨ステムアセンブリの取り付け位置を視覚的に示す。図４に示すように、特に位置マーク２３とボス面４４の下位面４６に形成した位置表示６０の１つとの位置合わせによって、ステムアセンブリが横平面の前方、後方あるいは中間位置に配置されているかが示される。
【００３３】
例として、カラー２６の位置マーク２３と位置マーク６２Ａの位置合わせは、横平面内の後方に大腿骨ステムアセンブリを配置させる。同様に、位置マーク２３と位置マーク６２Ｃの位置合わせは横平面内の前方に大腿骨ステムアセンブリを配置させる。位置マーク６２Ｂは中間のずれのない位置を好適に示している。
【００３４】
カラー２６とボス構造４０に位置マークを設ける重要な利点は、そのマークにより外科医が一目でステム１４の所定位置の選択が可能になると同時に、これにより手術手順の過程で即座にステム調整を行なえる柔軟性のある人工膝を得ることができることにある。
【００３５】
カラー２６はさらに、カラー２６の外側遠位部２８の位置マーク２３から円周方向に離れた場所に形成した向き表示２４を有する。向き表示２４はステム１４に形成した向きマーク２２と協働して矢状面での大腿骨ステム１４の相対位置を示す。本発明のこの特徴を以下詳細に説明する。
【００３６】
図１と図４を再度参照する。大腿骨ステム１４は長軸に沿って伸びる細長い本体１５を有する。円周方向に離れて連続する縦溝１７が本体１５の近位部１５Ａに沿って形成されている。縦溝１７は大腿骨の骨髄管内でのステムの回転を抑制する。ステム本体１５の遠位部１５Ｂはさらにカラー２６とボルト受け開口１９を有する。この開口１９はカラー２６の近位部２９と、カラー２６の近位面２９を越えて伸びる（図５参照）ボルト軸７４の近位部を取り付ける。開口１９はその内壁にボルト軸７４のねじ切り部７６と噛み合うねじ切り部を好適に有する。
【００３７】
大腿骨ステム１４は、人間の大腿骨の自然の湾曲に倣うようにステム主本体１５の長さに沿って好適に湾曲している。大腿骨ステム１４は、患者の様々な組織に適合させるように様々な曲率で形成することができる。また大腿骨ステム１４は、改造しなくとも左右両方の人工膝での使用に適している。
【００３８】
前に注目したように、大腿骨ステム１４も向きマーク２２を有し、矢状面での湾曲ステム要素の相対位置を示すのを助けている。向きマーク２２は、離れた別個の空間位置を示す複数の垂直線であるのが好ましい。図４に示したように長い中央線２２Ａは１対の短い垂直線２２Ｂ間に配されている。長い中央線２２Ａはカラー２６に対するステム１４の位置を好適に示す。ステム向きマーク２２は、カラー向き表示２４と関連して矢状面での選択位置に大腿骨ステム１４を確実にしかも容易に配置するよう好適に使用される。例えば中央線２２Ａをカラーの向き表示２４の１つと位置合わせをして、ステム１４を選択位置に向けることができる。このように矢状面でのステム位置を、向きマーク２２と向き表示２４の異なるマークとも位置合わせすることにより容易に変えることができる。この特徴により直線の大腿骨ステム要素と同様に湾曲した大腿骨ステム要素を外科医は利用することができる。
【００３９】
本発明の人工膝は以下のように組み立てられる。先ずワッシャー８０をボス構造４４の上位面４５に形成した長いキャビティ４８内に配置する。次に、ワッシャー８０の上面８２に形成した表面特異形態８４をキャビティ端部壁に形成した１つの表面特異形態５８と位置合わせする。表面特異形態５８は、ボスの上位面と下位面間で延在する長い開口５０に隣接する。
【００４０】
好ましい実際の方法では、大腿骨ステム１４とカラー２６を製造現場でロックリング１８で固定する。選択した要素を前もって組み立てることは、手術手順中に外科医が組み立てる必要がある部品数を削減するためにも望ましい。
次に、カラー２６に形成した位置マーク２３を、ボスに形成した１つの適当な位置表示６０に位置合わせすることによって、ワッシャー８０の場所に対応する横平面内の望ましい場所でボス構造４４の下位面４６にカラー２６を取り付ける。位置表示６０と位置マーク２３は協働してステムアセンブリの望ましい取り付け位置を示す。その取り付け位置は、溝状表面特異形態の異なる位置ワッシャーの表面特異形態８４を簡単に配置し、カラー２６の位置マーク２３を対応する位置表示６０に目で見て位置合わせすることによって調整することができる。
【００４１】
カラー２６の回転防止突起３０は、ボス開口５０内に形成した切り欠き部１６内に好ましく取り付けられ、組み立て中の望ましくないカラー２６の回転を防止する。切り欠き部１６は、前後方向に伸びるように中央のボス開口５０から開けられ、カラー２６を複数の取り付け場所の１つに取り付けできるように好適に向けられている。
【００４２】
次に、大腿骨ステム１４の遠位部１５Ｂをカラー２６の近位部上に配置する。この組み立てでは、カラー２６の近位部は、収納端、例えばステムの遠位端内に取り付けられるが、その中には堅固に拘束されない。従って、ステム１４は少なくとも初めは、カラー２６から独立してステム軸の周囲で回転できる。これによりカラー２６とステム１４に形成した向き表示２４および２２で示される矢状面の望ましい方向にステム１４を正確に配置することができる。ステム１４の独立した回転によりステム１４および／又はカラー２６を適切な位置に配することができる。
【００４３】
横平面での望ましいステム取り付け位置と矢状面の望ましい向きが選択されたら、大腿骨要素４０の上位側からワッシャー開口８８とボス開口５０を介してカラー中央開口３１内にボルト７０を挿入する。カラー２６の近位端２９を越えて伸びるボルト軸７４の部分は、ステム１４の遠位端１５Ｂに形成した収納開口１９内に捕捉される。ボルト７０が締められると、カラー２６がステム１４とボス構造４４の間に固定されるまでステム１４とボルトヘッド７２が近づく。
【００４４】
このように本発明のモジュール人工膝は、外科医が患者に対しモジュール人工膝を素早く容易に作るための簡単な効果的な技術を提供する。本発明の人工膝はさらに横平面でのステムアセンブリの多数配置と矢状面での湾曲ステムの多数配置を可能にすると共に、システムの全体の部品数を削減する人工膝を提供する。
【００４５】
従って、本発明は先の説明から明らかになった各目的の中の前記目的を効果的に達成することが理解されよう。本発明の範囲から離れずに多少の変形を上記構造内で行なうことができるため、上記説明に含まれあるいは添付図面で示された全てのことが例示的なものであり限定の意味がないものと解釈されるべきものである。
同様に、添付した特許請求の範囲は、本明細書中で説明した全ての一般的および特定の特徴と、言葉上で含まれる本発明の範囲に関する全ての陳述をカバーするものと理解されるはずである。全ての引用文献は参考として本明細書に含まれる。
【００４６】
本発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（Ａ）モジュール式人工膝であって、
各々上位関節接合面と下位面を有する一対の離れた関節丘部と、下位面と反対側の上位面を有する一般的に水平向きのボス構造と、その上位面と下位面間に延在する開口とを有する大腿骨要素と、
前記ボス構造に取り付け可能な遠位端と近位端を有し、患者の大腿骨の遠位部の骨髄管内に取り付けるための大腿骨ステム要素と、
１カ所以上の複数の所定の横平面取り付け位置に前記大腿骨ステム要素を配置するための手段と、
ヘッド部と、前記ボス開口内に取り付けられ、かつ前記大腿骨ステムの遠位部内に延びるようにしたネック部を有する長いボルトと、
を具備するモジュール式人工膝。
（１）前記大腿骨ステムを配置するための手段は、前記ボス構造に設けられた１つ以上の表面特異形態と、前記大腿骨ステムに直接あるいは間接的に取り付け可能で、前記ボス構造に設けられた表面特異形態の１つと係合・かみ合い可能な少なくとも１つの表面特異形態を有する嵌め合い要素を具備する実施態様（Ａ）に記載のモジュール式人工膝。
（２）本体部分とそれを貫通する開口を有し、且つ前記ボス構造の下位面に取り付けられる遠位部と前記大腿骨ステムの遠位端内に配されるようにした近位部を有するカラーをさらに具備する実施態様（１）に記載のモジュール式人工膝。
（３）前記ボス構造に設けられた前記表面特異形態は、ボス構造の上位面に配置される実施態様（１）に記載のモジュール式人工膝。
（４）前記ボス構造に設けられた前記表面特異形態は、中央から側方に延びしかも互いに前後方向に離れた複数の略平行な溝を具備する実施態様（３）に記載のモジュール式人工膝。
（５）前記嵌め合い要素は、中に配置された中央開口を有するワッシャー要素であり、このワッシャー要素は前記ボス構造の上位面に取り付け可能である実施態様（１）に記載のモジュール式人工膝。
【００４７】
（６）前記嵌め合い要素に付けた表面特異形態は、前記ボス構造の上位面と接触するワッシャー要素の表面に形成した回り止め構造を具備する実施態様（５）に記載のモジュール式人工膝。
（７）横平面での大腿骨ステムの相対配置を示す前後位置決め表示をさらに有する実施態様（２）に記載のモジュール式人工膝。
（８）前記前後位置決め表示は、前記ボス構造の下位面に配置され中央から側方に延び且つ前後方向に互いに離れている１つ以上の相対位置マークと、カラーに配置された少なくとも１つの位置表示器を具備し、前記カラーの位置表示器と前記ボス構造の下位面の相対位置マークの位置が横平面での大腿骨ステムの取り付け位置を示す実施態様（７）に記載のモジュール式人工膝。
（９）前記大腿骨ステムは湾曲している実施態様（Ａ）に記載のモジュール式人工膝。（１０）矢状面での前記大腿骨ステム部材の相対的な向きを示すための向き表示手段をさらに具備する実施態様（７）に記載のモジュール式人工膝。
【００４８】
（１１）前記向き表示手段は、前記カラーに形成した平行に並ぶ複数の第１マークと、前記大腿骨ステムの遠位端に形成した少なくとも１つの第２マークを具備し、前記第１および第２マークの相対的位置は矢状面での前記大腿骨ステム部材の向きを示す実施態様（１０）に記載のモジュール式人工膝。
（Ｂ）モジュール式人工膝であって、
各々上位関節接合面と下位面を有する一対の離れた関節丘部を有する大腿骨要素を具備し、前記大腿骨要素はさらに、
横平面で一般に水平向きの下位面と反対側の上位面とを有し、前記大腿骨要素の関節丘部間に配置され且つ該関節丘部を連絡するボス構造と、
前記ボス構造の下位面と上位面間に延在する選択された形状の開口と、
前記開口に隣接して前記ボス構造の少なくとも１つの面に形成され、大腿骨ステム部材の１カ所以上の横平面取り付け位置を区画する第１位置決め手段とを有しており、
前記ボス構造の上位面に取り付け可能であり主本体とそれを貫通する開口を有するワッシャー要素であり、前記第１位置決め手段と協働して横平面取り付け位置の１カ所に前記ワッシャー要素を固定するための第２位置決め手段を有するワッシャー要素と、
ヘッド部と前記ヘッド部と一体に形成された外側に伸びるネック領域とを有するボルトであり、前記ネック領域が前記ワッシャー内を通るような大きさを有するボルトと、
近位端と前記ボス構造に取り付けるための開口遠位端を有し、大腿骨の遠位部の骨髄管内に取り付けるための長いステム部材と、
を具備するモジュール式人工膝。
（１２）前記ボス構造の下位面に形成した位置表示をさらに有し、前記位置表示は横平面取り付け位置のいずれかにある前記ステム要素の位置を視覚的に示すように設けられる実施態様（Ｂ）に記載のモジュール式人工膝。
（１３）前記第１位置決め手段は、中央から側方に延びしかも横平面内で前後方向に互いに離れた１つ以上の平行な溝を具備し、各々の溝は横平面取り付け位置の１つを区画する実施態様（Ｂ）に記載のモジュール式人工膝。
（１４）前記第２位置決め手段は突起状表面特異形態を具備する実施態様（１３）に記載のモジュール式人工膝。
（１５）前記大腿骨ステム部材の遠位端に取り付けるための遠位領域と前記ボス構造の下位面に取り付けるための近位領域を有するカラーをさらに具備する実施態様（Ｂ）に記載のモジュール式人工膝。
【００４９】
（１６）前記カラーは、主本体とそれを貫通して配置された中央開口を有し、中に配置した時、前記開口はボルトのネック領域の少なくとも１部に載置される実施態様（１５）に記載のモジュール式人工膝。
（１７）前記第１位置決め手段に相対して配置され、前記横平面取り付け位置のいずれかにあるステム要素の位置を視覚的に示すために配置された位置表示をさらに有する実施態様（１６）に記載のモジュール式人工膝。
（１８）前記位置表示は前記ボス構造の下位面に第１位置マークと前記カラー主本体に第２位置マークを有し、この第１および第２位置マークは前記大腿骨ステムの位置を視覚的に表示するよう協働する実施態様（１７）に記載のモジュール式人工膝。
（１９）前記大腿骨ステム要素は、少なくとも１部に沿って、一般に湾曲した長い主本体を有する実施態様（１５）に記載のモジュール人工膝。
（２０）前記カラーに形成した第１向き表示と前記ステムの遠位端に形成した第２向き表示をさらに具備し、前記第１および第２向き表示は矢状面内の複数の位置の１つに前記湾曲ステム部材を配置させるよう協働する実施態様（１９）に記載のモジュール式人工膝。
【００５０】
（２１）前記大腿骨要素のボス構造に形成した開口は横平面内前後方向に長くなっている実施態様（Ｂ）に記載のモジュール式人工膝。
（２２）矢状面での前記大腿骨ステム部材の向きを視覚的に示すための向き表示をさらに具備する実施態様（Ｂ）に記載のモジュール式人工膝。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、様々な患者の組織と関節状態に適合する十分多用性があると共に比較的少ない部品数を維持するモジュール式人工膝を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るモジュール式人工膝の分解斜視図である。
【図２】図１の大腿骨要素の下位面の平面図である。
【図３】図１の大腿骨要素の上位面の平面図である。
【図４】図１のモジュール式人工膝の組み立て図である。
【図５】図１のモジュール式人工膝のステム部材とカラー要素の部分断面詳細図である。
【図６】本発明に有効な別のワッシャーの態様の斜視図である。
【図１】
0003923117.tif 000002
【図２】
0003923117.tif 000003
【図３】
0003923117.tif 000004
【図４】
0003923117.tif 000005
【図５】
0003923117.tif 000006
【図６】
0003923117.tif 000007