(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３区分式膝義肢大腿骨部であって、前記大腿骨部は２つの関節丘と１つのトロクレア部支持面を有して大腿骨の先端に固定され、前記関節丘の外面が脛骨インサートの上面と係合するように、前記トロクレア部支持面は長手方向断面において円弧をなすトロクレア部軌道を形成し、かつ、前記関節丘の外面は同じく長手方向断面において中間部円弧を少くとも部分的に含むものにおいて、前記関節丘の外面は長手方向断面における中間部円弧と端部円弧の面を有し、前記中間部円弧は角度８０°〜９０°をなす範囲に、また、前記端部円弧は角度４０°〜５０°をなす範囲に延在し、かつ、前記端部円弧の曲率半径は前記中間部円弧の曲率半径よりも小さくされてなることを特徴とする膝義肢大腿骨部。
【請求項２】
前記中間部円弧の長さの前記端部円弧の長さに対する比率は、１〜２．５の間にあることを特徴とする請求項１記載の膝義肢大腿骨部。
【請求項３】
請求項１記載の膝義肢大腿骨部を含む膝義肢において、前記脛骨インサートは、その凹状の上面が前記関節丘の外面と係合するように脛骨板上にセットされ、かつ、前記脛骨インサートの外面の曲率半径は前記中間部円弧の曲率半径と実質的に等しくされてなることを特徴とする膝義肢。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膝義肢大腿骨部及びこれを用いた膝義肢に関し、特にここにいう膝義肢大腿骨部は、２つの関節丘とその中間に設けられて解剖学的にいうトロクレア部（ｔｒｏｃｈｌｅａ、滑車形関節部）支持面を形成するいわゆる３区分式のものである。
【０００２】
【従来の技術、発明が解決しようとする課題】
膝義肢は、大腿骨部と脛骨部、並びにこれらの中間において脛骨板上にセットされる、ポリエチレン等の材料で作られた、脛骨インサートを備え、これらの部材が互いに係合するように構成される。この係合において、大腿骨部における関節丘の外面が脛骨インサートの凹状の上面上を転がり摺動する。
【０００３】
上述の型式の膝義肢大腿骨部は既知であり、特にブリティッシュ・テクノロジー社の国際特許出願ＷＯ９２／０３１０８に記載されている。膝が曲げられた時の長手方向断面、即ち、大腿骨の長手方向軸線と脛骨の長手方向軸線の双方に平行な断面、に関して、膝義肢大腿骨部は、その特徴として、２つの円弧部分を有する。その第一の部分は、解剖学的にいうトロクレア部支持面に相当し、この部分にはトロクレア部の円弧軌道が形成されている。この円弧軌道の半径を以下において符号Ｒ１で示す。第二の部分は、上記の長手方向断面において上記２つの関節丘に相当する円弧部分で、その半径を以下において符号Ｒ２で示す。
【０００４】
従来の技術においては、半径Ｒ１は半径Ｒ２よりわずかに大きく、その比率は一般に１．２である。この型式の大腿骨部においては、対応する脛骨インサートの球状又は長い円状で、かつ、凹状をなす上面と係合する時、膝の屈伸の全範囲、即ち、角度０°〜１３０°、において関節丘の外面と脛骨インサートの上面との間に完全に一致する係合を行う。しかしながら、このような従来の膝義肢では、角度８０°又は９０°〜１３０°の間における膝の曲げ範囲において、靱帯、特に上部交差靱帯、に対して大きな拘束力が働くという問題がある。
【０００５】
本発明は、角度８０°又は９０°〜１３０°の間における膝の曲げ範囲において、靱帯に働く拘束力を軽減することのできる膝義肢大腿骨部を提供することにより、上記の問題を解消することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、膝義肢大腿骨部は、２つの関節丘とその間に設けられたトロクレア部支持面を有し、前記支持面において、膝が屈伸された時、長手方向断面、即ち、脛骨の長手方向軸線及び大腿骨の長手方向軸線に平行な断面、において、トロクレア部軌道が形成され、前記軌道は円弧であり、かつ、前記関節丘の少くとも一部も円弧であるものにおいて、前記関節丘は、長手方向断面において、２つの円弧、即ち、中間部円弧と端部円弧、を有することを特徴とする。中間部円弧は、トロクレア部軌道を形成する円弧と端部円弧の間にあり、端部円弧の曲率半径は中間部円弧の曲率半径よりも小さい。更に、中間部円弧は角度８０°〜９０°をなす範囲に、また、端部円弧は角度４０°〜５０°をなす範囲に延在している。
【０００７】
これにより、膝の屈伸範囲が８０°〜９０°以内である時は、脛骨インサートの凹状上面の円弧と大腿骨部の中間部円弧とは多かれ少かれ等しい曲率半径を有するため、これら両者間には完全に一致する係合が得られる。屈伸が更に大きくなった時、即ち、８０°〜９０°を超えた時は、大腿骨部と脛骨インサートの間にいくらかの緩みが生じ、係合はわずかに緩和される。この緩みは、靱帯、特に上部交差靱帯、にかかる拘束力を減少させる。この型式の大腿骨部を含む膝義肢は、上部交差靱帯を損傷することなく長期間に亘って使用することができる。
【０００８】
本発明の実施の形態によれば、中間部円弧の長さの端部円弧の長さに対する比率は１〜２．５、好ましくは１．２〜１．８、である。
【０００９】
本発明はまた、上述の本発明による大腿骨部を含み、かつ、脛骨板上に配された脛骨インサートを有する膝義肢を提供する。ここにおいて、脛骨インサートは、その凹状の上面が関節丘の外面と係合し、かつ、この脛骨インサートの上面のの曲率半径は中間部円弧の曲率半径に実質的に等しい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付の図面を参照して実施の形態により説明する。
【００１１】
図１は膝義肢大腿骨部を示す長手方向断面図である。ここにおいて、この長手方向断面とは、脛骨の長手方向軸線と大腿骨の長手方向軸線が互いに平行でない時、即ち、膝が曲げられていて伸長していない時、におけるこれら両軸線に平行な断面をいう。
【００１２】
図２は、脛骨インサート上にセットされた膝義肢大腿骨部について、膝が伸長された時における上記と同じ長手方向断面を示す図である。
【００１３】
図１において、膝義肢大腿骨部１は、２個の関節丘２（図１は断面図であるため関節丘は１個のみが示されている）とトロクレア部軌道４を形成するトロクレア部支持面３を有する。この軌道４は点Ｐ１まで伸びて、次いで点Ｐ１を越えて膝後方側において、次に述べる２つの円弧が関節丘２の外形を形成している。即ち、長手方向において、関節丘２の外面は、第一の中間部円弧５と第二の端部円弧６を有する。第一の中間部円弧５は、角度９０°の範囲に延在し、また、第二の端部円弧６は角度４０°の範囲に延在している。端部円弧６の半径は中間部円弧５の半径より小さく、また、軌道４の半径（Ｒ１）は、中間部円弧５の半径より大きい。
【００１４】
図２において、脛骨インサート８の凹状の上面７の曲率半径は、中間部円弧５の曲率半径に実質的に同じである。
【００１５】
従って脛骨インサート８と大腿骨部１との間においては、０°〜９０°の間において係合の一致が得られ、９０°を超えると、これら両者間に緩みが生じ、係合の一致の範囲が減少する。この緩みにより、靱帯、特に上部交差靱帯、にかかる拘束力が緩和される。この実施の形態における端部円弧６の長さに対する中間部円弧５の長さの比率は１．２５である。本発明においては、この比率は１を超える必要があり、むしろ２以上とすることができる。
【００１６】
図１、図２において符号１０で示される軸線は、垂直であり、関節丘２は軸線１０に対して角度１０°の位置にある。即ち、関節丘２は垂直方向から角度１０°ずれている。
【図面の簡単な説明】
【図１】膝義肢大腿骨部を示す長手方向断面図。
【図２】膝が伸長された状態における膝義肢大腿骨部と脛骨インサートとの係合関係を示す長手方向断面図。
【符号の説明】
１      膝義肢大腿骨部
２      関節丘
３      トロクレア部支持面
４      軌道
５      中間部円弧
６      端部円弧
７      凹状上面
８      脛骨インサート
１０    軸線
【図１】
0004224220.tif 000002
【図２】
0004224220.tif 000003