(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
腿断端部（１）に適応する脚外側補綴であって、
該脚外側補綴は、
−膝関節（３）用のアダプター（２）と、
−該アダプターに取付けられる膝関節（３）と、
−前記膝関節（３）に連結される下部脚補綴（４）とからなり、前記アダプター（２）は前記腿断端部（１）のチューブ状骨断端部（８）に埋込み可能な粗いメッシュの三次元立体網状構造部材（１０）で少なくとも部分的に覆われた近位ステム素子（７）を備え、また前記アダプター（２）は前記膝関節への接続用の連結装置（９）を備えた遠位端を備え、
該脚外側補綴はさらに、
−前記下部脚補綴（４）に連結され伸筋力を伝達して膝関節（３）を伸展させる力伝達素子（５）とを備え、該力伝達素子（５）は前記腿の伸筋筋組織に固着するよう構成されたあぶみ状の接続素子（６）を前記腿断端部に適用されたその端部を有することを特徴とする脚外側補綴。
【請求項２】
前記力伝達素子（５）が小帯バンドからなることを特徴とする請求項１記載の脚外側補綴。
【請求項３】
前記アダプター（２）が前記腿断端部から出てゆく箇所で封止素子（１１）が座着させられていることを特徴とする請求項１記載の脚外側補綴。
【請求項４】
前記膝関節（３）が前記アダプター（２）と接続できる上部（１２）と、該上部（１２）と弾性的に接続され、かつ前記下部脚補綴（４）と接続できる下部（１３）とからなり、前記上部（１２）はスキッド（１４）で前記下部（１３）の摺動面上に支持され、前記スキッド（１４）がばねの作用で前記摺動面（１５）に接して保持され、前記上部（１２）が前記スキッドを用いて前記摺動面（１５）上でピボット点（１６）の回りを伸展位置に達するまで旋回でき、また前記上部（１２）の垂直主軸が前記下部（１２）の垂直主軸に対し前方に変位され、側面図におけるスキッドが前方から後方を見た時、前記ピボット点の回りで継続的に小さくなる曲率半径を有し、また構成上ほぼ平坦である前記摺動面（１５）上に位置する支承面を備え、前記上部（１２）が前記下部（１３）に対し関節の屈曲を増大させながら後方に移動することを特徴とする請求項１記載の脚外側補綴。
【請求項５】
前記脚関節（３）の下部（１３）が前記摺動面（１５）のキャリヤ（１８）を支持する枠（１７）を備え、前記上部（１２）が軸ジャーナルにより前記枠（１７）上を横方向に案内されるブレース（２０）と接続され、前記ブレース（２０）が前記枠（１７）にある少なくとも１つの長円形孔（２１）を通して係合する駆動軸（２２）により固定的に接続され、前記駆動軸（２２）が前記枠（１７）に対してばね（２３）により変位させられ、また前記ブレース（２０）により前記スキッド（１４）を前記下部（１３）の摺動面（１５）に接して保持され、前記力伝達素子（５）が前記下部（１３）の前記枠（１７）に取付けられていることを特徴とする請求項４記載の脚外側補綴。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は切断の後の腿断端部に適用される脚外側補綴に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基本的には受動補綴と機能的もしくは能動補綴との間には区別となる特徴がある。健康な脚の自然な動きのシーケンスを模した運動が後者の補綴により達成できる。筋電調整を行うと理論的にこのことがあり得ることが分かる。これらの筋電調整で、試験を刺戟された筋肉組織から筋信号が経皮的に誘導され、増幅されて電気モータのアナログもしくはデジタル制御に用いられる。もちろん脚補綴を用いるエネルギー消費は極めて高いので、公知の蓄電池のエネルギー密度は膝関節の駆動用電気モータに電流を許容時間の間、供給可能にするには十分ではない。
【０００３】
いわゆる内部動力補綴の場合、帯金牽引による遠位身体部分の動きが補綴機能の遂行に用いられる。したがって非切断側での肩の前方運動はおそらく補綴手の開放に用いることができる。それにも拘らず、現在まで脚補綴を内部動力補綴として設計しようとする試みは何ら知られていない。
【０００４】
米国特許第４，１４３，４２６号では、表面が多孔性であって、その中に入った骨材料が成長することになっている埋込みアダプターが公知である。このアダプターは内部動力補綴の一部分であって、その中で力が人工バンドによって関節に伝達される。生成された力は前記アダプターのキャリヤの残存筋肉から発生する。
【０００５】
１９９８年刊『オルソペディックス（Ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃｓ）』第２７巻第３９７乃至４１１頁のＨ．Ｈ．ウエッツほかの「アムピュティション．アンド．プロスセティックス（Ａｍｐｕｔａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃｓ）」ではザウエルブルック（Ｓａｕｅｒｂｒｕｃｈ）による筋運動成形的切断法が述べられていてこれに適する。
あぶみ状（図１８、１９と２０ａ、ｂ参照）になった接続素子が示されていて、筋肉により生成された力を伝達することになっている。しかしながら前記論文ではこのあぶみ状の素子は胸部筋肉もしくは二頭筋に従って肩もしくは上腕領域に接合されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような技術背景に対して、本発明の目的は脚補綴の内部動力補綴の形にする提案の改良にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明に係る脚外側補綴は、腿断端部に適応する脚外側補綴であって、該脚外側補綴は、膝関節用のアダプターと、該アダプターに取付けられる膝関節と、該膝関節に連結される下部脚補綴とからなり、前記アダプターは前記腿断端部のチューブ状骨断端部に埋込み可能な粗いメッシュの三次元立体網状構造部材で少くとも部分的に覆われた近位ステム素子を備え、また前記アダプターは前記膝関節への接続用の連結装置を備えた遠位端を備え、該脚外側補綴はさらに、前記下部脚補綴に連結され伸筋力を伝達して膝関節を伸展させる力伝達素子とを備え、該力伝達素子は前記腿の伸筋筋組織に固着するためあぶみ状の接続素子を前記腿断端部に適用されたその端部を有することを特徴とするものである。
【０００８】
したがって、脚補綴は膝関節のアダプターと、前記膝関節自体とそれに連結される下部脚補綴からなり、目の粗いメッシュの三次元立体網状構造部材で少くとも部分的に覆われた近位ステム素子を備えるアダプターは腿断端部のチューブ状骨断端部に埋込み可能で、またその遠位端に膝関節の連結装置を設けてある。前記腿断端部にあぶみ状に取付けられた接続素子を備える小帯が前記下部脚補綴に、伸筋力を伝達して膝関節を伸展させる腿の伸筋筋肉組織に固着される。
【０００９】
伸筋力は患者自身の伸筋筋肉組織、例えば四頭筋で生成される。力伝達素子の切断断端部上への固着が、いわゆるザウエルブルック（Ｓａｕｅｒｂｒｕｃｈ）による筋運動成形的切断法により行われる。
【００１０】
この目的のため、筋肉溝が切断断端部の残留筋肉組織に形成される。皮弁を内側に反転させることにより、移動可能な前記筋肉溝が、例えば象牙もしくはガラスピンが中に案内され得るようにうまく設置される。断端部筋肉組織、すなわち三頭筋の神経刺戟により患者は適当な力を前記筋肉溝と対応する接続素子を介して加えて、その力を力伝達素子に導入し、それにより人工膝関節を適切に伸展させることができる。前記腿断端部上にあぶみ状に設置された接続素子はこの目的に役立つ。
【００１１】
力の伝達素子として述べられた前記小帯は本来の膝蓋骨靭帯と、健康脚の脛骨結節までの膝蓋骨付属物の基本的な代替品となる。
【００１２】
前記膝関節のアダプターは近位ステム素子と前記腿断端部のチューブ状骨断端部の中に取付けでき、そこにおける前記ステム素子は目の粗いメッシュの三次元立体網状構造部材で少くとも部分的に覆われ、またその遠位端に膝関節の連結装置を施してある。
【００１３】
相互接続としても特徴のある前記粗いメッシュの三次元立体網状構造部材は、本来骨材料としてその中に、それを通ってその向こうに、そしてその回りのあらゆる方向に治癒相中成長して、前記ステム素子が培養基の流れに関し、ともかく比較的短時間たってから前記チューブ状骨に同化され、また極めて安定した二次固定が約束されるようになる。
【００１４】
この構成により前記アダプターの腿断端部の上もしくは中への十分安定した座着が保証され、それはさらに力伝達素子に導入される最高８００ｋｐの大きい力にも耐えることができる。
【００１５】
従来知られていなかった本来の筋肉が１つとなって共同作用できる動きが本発明の脚補綴で可能となる。それは前記腿断端部の残留筋肉組織の膝関節上で連結された下部脚補綴に直接固着されるためである。
【００１６】
しかしながら、膝関節も好ましい実施例による特別の方法で構成され、本発明の脚補綴に適応できる。したがって前記膝関節は前記アダプターと接続できる上部と、この上部に柔軟性をもって接続される下部とを備えることが条件となっている。前記上部は前記下部の摺動面でスキッドで支持され、またこのスキッドがばねの作用により前記摺動面に接して保持されている。前記上部は前記スキッドと前記摺動面上を伸展の位置に達するまでピボット点の回りを旋回でき、前記上部の垂直主軸が下部の垂直主軸に対し前方方向（腹側に）移動される。側面図では、前記スキッドは前方から後方（腹側から背部に）見た時、前記ピボット点の回りで常に比較的小さい曲率半径を有し、また構造的にほぼ平坦な下部の摺動面上に位置する支承面を基本的に備えている。上部は下部に対して後部（背部に）に関節の曲がりが大きくなって移動される。この構造のさらなる詳細はヨーロッパ特許第ＥＰ０３５８０５６Ｂ１号から得られる。
【００１７】
この膝関節は本発明の範囲内での特に適切な方法で適応できる。したがって前方から後方に見て曲率半径が継続的に小さくなる下部スキッドのポール（ｐｏｌｅ）曲線の特別の構造が膝における本来の力条件の模倣を可能にする。したがって、力伝達素子により伝達された力は膝の伸展位置で最大、屈曲位置で最小である。これは本来の条件に相当する。
【００１８】
示された以外に構成されたポール曲線、例えば円形ポール曲線を用いると、膝の生理学的方向の動きは全く不可能となるだろう。
【００１９】
前述した論文で公知の膝関節は、前記膝関節の下部が枠を備え、それが前記摺動面のキャリヤを支持し、その上部が前記枠上を横方向に案内される複数のブレースと軸ジャーナルにより接続されている場合、本発明の範囲内で特に有利な方法で適応できる。前記ブレースは長円形の複数の孔を通して係合する駆動軸により固定的に接続され、また前記駆動軸はばねにより前記枠に対し変位され、また前記ブレースにより前記スキッドを前記下部の摺動面に接して保持する。前記既述の力伝達素子は下部の枠上に固着されている。したがって四頭筋により生成された力は腿断端部から膝関節の下部に膝関節それ自体の過剰張力を受けて直接導入される。これは膝蓋骨靭帯もしくは健康脚の膝蓋骨付属物を通しての力の導入の的確な模倣である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は完全組立て済み脚補綴の概略側面図である。これは腿断端部１（図２参照）と接続されるアダプター２を備える。膝関節３は前記アダプター２に連結装置９により連結される。前記膝関節３は下部脚補綴４とさらなる連結装置２４により結合される。
【００２１】
前記膝関節は上部１２と下部１３を備える。上部１２はスキッド１４により前記下部１３の摺動面１５で支持される。伸展状態から屈曲状態への動きにより前記上部１２がピボット点１６の回りを旋回する。
【００２２】
前記スキッド１４は側面図において前方から後方を見た時、前記ピボット点１６の回りで曲率半径が継続的に減少する支承面を備えるよう構成され、このようなポール曲線を形成する。この構成は補綴内での本来の膝における力の分布、すなわち最大の力が加えられて膝が伸展位置に持込まれる一方、最小の力が屈曲位置にとって必要な程度にまで生理学的模倣を可能にさせる。
【００２３】
前記下部１３は枠１７を備え、その中に長円形の孔２１が外側面と内側面に存在する。軸２２は前記長円形の孔２１を通って係合し、複数のブレースを固定的に接続し、前記枠１７の外側面で互いに同時に案内される。前記軸２２はばね２３により前記枠１７に対しここで変位させられる。
【００２４】
この実施例では前記力の伝達素子５が膝関節３の下部１３の枠１７に取付けられる。その他端部はあぶみ状の接続素子６として構成される。
【００２５】
粗いメッシュの三次元立体網状構造部材１０で覆われた近位ステム素子７を備えたアダプター２がチューブ状骨断端部８に埋込まれている（図２参照）。
【００２６】
封止素子１１は前記アダプター２が前記腿断端部１から出てゆくか、あるいはそれから出てゆき、また断端部の遠位端にある漏出点を保護し、かつこの漏出点を楽々と無菌に保たせる能力に寄与する箇所に座着させる。
膝関節３の下部１３の枠１７は摺動面１５のキャリヤ１８をさらに支持する。
【００２７】
図３は前方からの概略図であり、図２からの部品が外観上破線で示されている。これは前記力伝達素子５が個々で小帯バンドとして構成され、そこでのあぶみ状の接続素子６が伸筋筋肉組織、例えば三頭筋に前記文献のザウエルブルックによる筋連動成形的切断法による上述の方法で固着されることを明瞭に示されている。
【００２８】
前記小帯バンドは適当な材料、例えば合成繊維、合成繊維ベルトまたは耐性ゴム製でも差支えない。とにかく材料は各々の伸展運動で起る比較的強い力の伝達ができる必要がある。これらは最高８００ｋｐの範囲にある。
【００２９】
上述の実施例に本発明の広汎な概念が逸脱することなく変更をなし得ることが当業者に理解されることと思う。したがって、本発明は開示された特定の実施例に限定されないが、特許請求の範囲により規定された本発明の精神と範囲内の修正を扱えるものと考えている。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べた通り本発明によれば、脚補綴の内部動力補綴の形にし、かつ各伸展運動で起る相対的に強い力を伝達できる脚外側補綴を提供することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る脚外側補綴の一実施例の概略側面図である。
【図２】アダプターを腿断端部に機能的に挿入した後の脚外側補綴の概略図である。
【図３】補綴の腿断端部上に取付けた後の力伝達素子の位置を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１  腿断端部
２  アダプター
３  膝関節
４  下部脚補綴
５  力伝達素子
６  あぶみ状の接続素子
７  近位ステム素子
８  チューブ状骨断端部
９  連結装置
１０  三次元立体網状構造部材
１１  封止素子
１２  上部
１３  下部
１４  スキッド
１５  摺動面
１６  ピボット点
１７  枠
１８  キャリヤ
２０  ブレース
２１  長円形の孔
２２  軸
２３  ばね
２４  連結装置
【図１】
0004301473.tif 000002
【図２】
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【図３】
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