JP2000514338A - 膝義足 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 脛骨の近位端に装着する脛骨要素と、大腿骨の遠位端に装着する大腿骨要素とを含む膝義足。少なくとも大腿骨要素の内側顆部分の面表面は、脛骨要素の上表面にある内側腔の面表面とほぼ合同であり、したがって膝関節の屈曲範囲の有意の部分にわたって、脛骨要素の上表面にある内側腔の面表面と、大腿骨要素の内側顆部分の面表面との間がほぼ完全に表面同士接触することが好ましい。脛骨要素は、ベース部材と、ベース部材の上表面に可動状態で配置される関節支持部材と、ベース部材に対する関節支持部材の外側部分の動作を制限して、関節支持部材の内側部分に対してスイング動作ができるようにする構造とを含むことができる。

Description

【発明の詳細な説明】 膝義足 発明の背景 １．技術分野：本発明は概ね、少なくとも膝関節の一部に置き換わる改良型の 膝義足に関する。 2.情報開示の声明：外傷または疾病により損傷を受けた膝関節を部分的または 全面的に置換する膝義足は、通常、大腿骨の遠位端に取り付ける大腿骨要素と、 脛骨の近位端に取り付ける脛骨要素とを含む。脛骨要素は往々にして、脛骨に埋 め込むベースまたはトレーと、大腿骨要素の顆と関節でつながるトレーの面にあ るインサートまたは半月板とを含む。 １９８０年９月３０日に発行されたMurrayその他の米国特許第4,224,696号は 、大腿骨に取り付ける大腿骨要素と、脛骨に取り付ける脛骨ベースと、大腿骨要 素の遠位プラトーまたは面と脛骨ベースの近位プラトーまたは面との間に配置さ れるインサートまたは半月板とを含む義足膝を開示する。脛骨要素の近位プラト ーまたは面は凹状で複雑に湾曲した表面を有し、挿入部の遠位面は脛骨要素の近 位プラトーまたは面に対して相補的な形状の凸表面を有し、したがって２つに互 いに向かってバイアスをかけると、脛骨要素の近位プラトーまたは面と挿入部の 遠位面との間に、ほぼ制約のない摺動動作ができるようになる。 １９８７年１２月２２日に発行されたBrooksその他の米国特許第4,714,474号 は、ベースが脛骨に取り付けられた脛骨要素と、埋め込み時に脛骨ベースにロッ クされる着脱式の関節式表面インサートとを含む膝関節義足を開示する。 １９８８年７月２６日に発行されたLaceyの米国特許第4,759,767号は、骨用セ メントなしで脛骨に取り付けるベースと、インサートの下面にある適切な溝と接 触するベースのプラトーから上方向に延在するアンダーカット・フランジを使用 することにより、非可動状態でベースに取り付けられる交換可能なプラトー・イ ンサートとを含む膝義足の脛骨要素を開示する。 １９９１年１２月１０日に発行されたJonesその他の米国特許第5,071,438号は 、 ベースプレートと、内側顆区画内で軸を中心にベースプレート上で旋回する関節 状表面とを備える脛骨義足を有する義足膝を開示する。 １９９３年６月１５日に発行されたTukeその他の米国特許第5,219,362号は、 内側顆および外側顆を有する大腿骨要素と、内側顆を受ける窪みおよび外側顆を 受ける窪みを備える近位プラトーまたは面を有する脛骨要素とを含む膝義足を開 示する。内側顆と内側顆を受ける窪みとは、概ね球形である。外側顆を受ける窪 みは弓形溝の形状であり、矢状面の外側顆の湾曲は、膝を伸ばすと脛骨顆の窪み が前方に曲がるよう、１対の平行な軸を中心に形成され、これによって膝が屈曲 位置から延びると、脛骨がその軸を中心にわずかに内側に回転することができる 。 知られている先行技術のいずれも、本発明を開示または示唆しない。特に、知 られている先行技術のいずれも、膝関節の屈曲範囲の有意の部分を通して、脛骨 要素の上面にある内腔の面表面と大腿骨要素の内側顆部分の面表面とがほぼ完全 に表面同士接触する膝義足、あるいはベース部上表面の関節支持部材の動作を、 ベース部材の上表面の内側部分に対してほぼ垂直に延びる１本以上の軸を中心と する旋回運動に制限する脛骨要素を伴う膝義足を開示または示唆しない。 発明の概要 本発明は、大腿骨の遠位端と脛骨の近位端との間の膝関節の少なくとも一部と 交換される改良型の膝義足を提供する。 本発明の一つの目的は、膝関節の屈曲範囲の有意の部分を通して、脛骨要素の 上面にある内腔の面表面と大腿骨要素の内側顆部分の面表面とがほぼ完全に表面 同士接触するよう特別に設計された膝義足を提供することである。このような膝 義足の一つの概念は、内側関節支持部材と外側関節支持部材を設け、内側関節支 持部材が内側顆関節反応負荷の主な圧力中心とともに、それに整列するよう配置 され、大きい接触圧を低速で伝達し、屈曲・伸張回転、内反・外反回転、および 小さいが最小の前方・後方並進ができるよう設計され、外側関節支持部材は、内 側関節支持部材を中心に回転するにつれ、並進方向に制限された内側関節支持部 材を中心に内／外方向に回転し、前後および上下方向の位置へと並進し、内側顆 への高い接触圧力を伝達するため、低い接触圧力の状態で生理学的速度にできる よう設計される。このような膝義足は、上表面に内腔と外腔を有する脛骨要素と 、脛骨成分の上表面にある外腔と旋回状態で相互作用する外側顆部分および脛骨 要素の上表面にある内腔と旋回状態で相互作用する内側顆部分を有する大腿骨成 分とを含むことができ、内側顆部分の面表面の遠位冠状および遠位矢状湾曲は、 それぞれ脛骨要素の上表面にある内腔の冠状湾曲および矢状湾曲とほぼ一致し、 したがって膝関節の屈曲範囲の有意の部分にわたって、脛骨要素の上表面にある 内腔の面表面と、大腿骨要素の内側顆部分の面表面との間のほぼ完全な面同士の 接触が提供される。 本発明のもう一つの目的は、ベース部材上表面の関節支持部材の動作を、ベー ス部材の上表面の内側部分に対してほぼ垂直に延びる１本以上の軸を中心とする 旋回運動に制限するよう特に設計された膝義足を提供することである。このよう な義足の一つの概念は、脛骨トレーの内側をほぼ中心として（つまり脛骨トレー に対して垂直に延在し、大腿骨の内側にある平行な軸の束を含む実際の回転軸を 中心として）回転できる摺動インサートまたは半月板を提供し、膝を屈曲および 伸張するにつれ、伸張／屈曲の１本の運動軸しかないよう、互いに容易に合致す る大腿骨および脛骨顆表面を提供することである。このような膝義足は、上表面 を有するベース部材と、ベース部材の上表面に可動状態で配置できる関節支持部 材と、ベース部材に対する関節支持部材の外側部分の動作を制限して、関節支持 部材の内側部分に対するスイング動作ができるようにする制限手段とを含むこと ができる。 図面の簡単な説明 図１は右膝義足の分解斜視図で、本発明の第１の好ましい実施例を示し、左膝 義足はほぼこの鏡像である。 図２は図１の膝義足の大腿骨要素の上面図である。 図３は、明快さを期して数カ所を削除した、ほぼ図２の線３−３に沿って切り 取った断面図である。 図４は、ほぼ図２の線４−４に沿って切り取った断面図である。 図５は、ほぼ図２の線５−５に沿って切り取った断面図である。 図６は、図１の膝義足の脛骨要素の関節支持部の上面図である。 図７は、明快さを期して数カ所を削除した、ほぼ図６の線７−７に沿って切り 取った断面図である。 図８は、図６の関節支持部の前立面図である。 図９は、明快さを期して数カ所を削除した、ほぼ図６の線９−９に沿って切り 取った断面図である。 図１０は図６の関節支持部の底面図である。 図１１は、明快さを期して数カ所を削除した、ほぼ図６の線１１−１１に沿っ て切り取った断面図である。 図１２は、明快さを期して数カ所を削除した、ほぼ図６の線１２−１２に沿っ て切り取った断面図である。 図１３は図１の膝義足の脛骨要素のベース部材の上面図である。 図１４は、明快さを期して数カ所を削除した、ほぼ図１３の線１４−１４に沿 って切り取った断面図である。 図１５は、明快さを期して数カ所を削除した、図１３のベース部材の前立面図 である。 図１６は図１３のベース部材の内側側面図である。 図１７は図１３のベース部材の底面図である。 図１８は、膝関節をほぼ十分に伸張した状態で、膝関節に埋め込まれた様子を 示した、図１の膝義足の多少概略的な矢状面の断面図である。 図１９は、明快さを期して数カ所を削除した、ほぼ図１７の線１９−１９に沿 って切り取った多少概略的な断面図である。 図２０は図１８と同様であるが、部分的に屈曲した膝関節を示す。 図２１は図１８と同様であるが、ほぼ９０度屈曲した膝関節を示す。 図２２は、明快さを期して数カ所を削除した、ほぼ図２１の線２２−２２に沿 って切り取った多少概略的な断面図である。 図２３は、ほぼ図１９の線２３−２３に沿って切り取った多少概略的な断面図 で、明快さを期して数カ所を削除した、脛骨要素のベース部材に対して前方にほ ぼ完全に回転した脛骨要素の関節支持部材を示す。 図２４は、ほぼ図２２の線２４−２４に沿って切り取った多少概略的な断面図 で、明快さを期して数カ所を削除した、脛骨要素のベース部材に対して後方にほ ぼ完全に回転した脛骨要素の関節支持部材を示す。 図２５は右膝義足の分解斜視図で、本発明の第２の好ましい実施例を示し、左 膝義足はほぼこの鏡像である。 図２６は、図２５の膝義足の脛骨要素の関節支持部の底面図である。 図２７は、明快さを期して数カ所を削除した、ほぼ図２５の線２７−２７に沿 って切り取った断面図である。 図２８は、図２３とほぼ同様の多少概略的な断面図であるが、明快さを期して 数カ所を削除した、脛骨要素のベース部材に対して前方にほぼ完全に回転した図 ２５の膝義足の脛骨要素の関節支持部材を示す。 図２９は、図２４とほぼ同様の多少概略的な断面図であるが、明快さを期して 数カ所を削除した、脛骨要素のベース部材に対して後方にほぼ完全に回転した図 ２５の膝義足の脛骨要素の関節支持部材を示す。 図３０は右膝義足の分解斜視図で、本発明の第３の好ましい実施例を示し、左 膝義足はほぼこの鏡像である。 図３１は図３０の膝義足の脛骨要素の上面図である。 図３２は、明快さを期して数カ所を削除した、ほぼ図３１の線３２−３２に沿 って切り取った断面図である。 図３３は、明快さを期して数カ所を削除した、ほぼ図３２の線３３−３３に沿 って切り取った断面図である。 図３４は、明快さを期して数カ所を削除した、ほぼ図３２の線３４−３４に沿 って切り取った断面図である。 図３５は、膝関節をほぼ十分に伸張した状態で、膝関節に埋め込まれた様子を 示した、図３０の膝義足の多少概略的な内側矢状面の断面図である。 図３６は、膝関節をほぼ十分に伸張した状態で、膝関節に埋め込まれた様子を 示した、図３０の膝義足の多少概略的な後方矢状面の断面図である。 図３７は図３５と同様であるが、部分的に屈曲した膝関節を示す。 図３８は図３６と同様であるが、部分的に屈曲した膝関節を示す。 図３９は図３５と同様であるが、ほぼ９０度屈曲した膝関節を示す。 図４０は図３６と同様であるが、ほぼ９０度屈曲した膝関節を示す。 図４１は右膝義賊の分解斜視図で、本発明の第４の好ましい実施例を示し、左 膝義足はほぼこの鏡像である。 図４２は図４１の膝義足の脛骨要素のベース部材の上面図である。 図４３は、明快さを期して数カ所を削除した、ほぼ図４１の線４３−４３に沿 って切り取った断面図である。 図４４は、図２３および図２８とほぼ同様の多少概略的な断面図であるが、明 快さを期して数カ所を削除した、脛骨要素のベース部材に対して前方にほぼ完全 に回転した図４１の膝義足の脛骨要素の関節支持部材を示す。 図４５は、図２４および図２９とほぼ同様の多少概略的な断面図であるが、明 快さを期して数カ所を削除した、脛骨要素のベース部材に対して後方にほぼ完全 に回転した図４１の膝義足の脛骨要素の関節支持部材を示す。 図４６は右膝義足の分解斜視図で、本発明の第５の好ましい実施例を示し、左 膝義足はほぼこの鏡像である。 図４７は、図４６の膝義足の脛骨要素の外側関節支持部材の底面図である。 図４８は、明快さを期して数カ所を削除し、外側関節支持部材を破線で示した 、ほぼ図４６の線４８−４８に沿って切り取った断面図である。 図４９は、図２３および図２８とほぼ同様の多少概略的な断面図であるが、明 快さを期して数カ所を削除した、脛骨要素のベース部材に対して前方にほぼ完全 に回転した図４６の膝義足の脛骨要素の関節支持部材を示す。 図５０は、図２４および図２９とほぼ同様の多少概略的な断面図であるが、明 快さを期して数カ所を削除した、脛骨要素のベース部材に対して後方にほぼ完全 に回転した図４６の膝義足の脛骨要素の関節支持部材を示す。 好ましい実施例の説明 本発明の膝義足の第１の好ましい実施例は、概ね図１から図２４に図示され、 数字１１で識別される。膝義足１１は大腿骨１５の遠位端１７と脛骨１９の近位 端２１との間の膝関節１３の少なくとも一部を置換するよう設計される。 膝義足１１は、大腿骨１５の遠位端１７に装着する大腿骨要素２３と、脛骨１ ９の近位端２１に装着し、大腿骨要素２３と関節状につながる脛骨要素２５とを 含む。 大腿骨要素２３は、内側顆部分２７と、外側顆部分２９と、内側と外側の顆部 分２７、２９が互いにほぼ平行で、互いから間隔をおき、図で明瞭に示すように 、その間に顆間切欠きまたは窪み３３を形成するよう内側と外側顆部分２７、２ ９の前端を接合する膝蓋骨フランジ部分３１とを含む。各顆部分２７、２９は以 下で明白になるように、脛骨要素２５の部分と関節状に噛み合う外部または面表 面３５を有する。各顆部分２７、２９の面表面は、膝関節１３が図１８および図 ２０に示すように伸張し、部分的に屈曲した時に、脛骨要素２５の部分と関節状 に噛み合う遠位部分と、膝関節１３が図２１に示すようにほぼ９０°屈曲した時 に、脛骨要素２５の部分と関節状に噛み合う後部３９とを有することが好ましい 。面表面３５の遠位部分３７は、図３および図４に示す半径Ｒ１によって形成さ れた正確な遠位矢状湾曲と、図５に示す半径Ｒ２によって形成された正確な遠位 冠状湾曲とによって規定される。面表面３５の後部３９は、図３および図４に示 す半径Ｒ３によって形成された正確な後方矢状湾曲と、図２２に示す後方冠状湾 曲とによって規定される。面表面３５の遠位部分３７が半球形を形成するよう、 半径Ｒ１は半径Ｒ２と同じサイズであることが好ましい。半径Ｒ３は半径Ｒ１、 Ｒ２より小さいことが好ましい。したがって、例えば半径Ｒ１、Ｒ２は．２５イ ンチ（３．１７５ｃｍ）でよく、半径Ｒ３は０．７５インチ（１．９０５ｃｍ） でよい。ほぼ矢状の面にある大腿骨要素２３の内側および外側顆部分２７、２９ の面表面３５の遠位部分の湾曲は、両方の遠位部分３７の曲率中心を通る遠位ま たは第１横軸Ｔ１の中心点を中心にして形成される。同様に、ほぼ矢状の面にあ る大腿骨要素２３の内側および外側顆部分２７、２９の面表面３５の後部３９の 湾曲は、両方の後部３９の曲率中心を通る後方または第２横軸Ｔ２の中心点を中 心に形成される。図２で明瞭に図示されているように、第１および第２横軸Ｔ１ 、Ｔ２は互いに対してほぼ平行に延在することが好ましく、第２横軸Ｔ２は第１ 横軸Ｔ１の後方に位置することが好ましい。図３および図４で図示されているよ うに、第２横軸Ｔ２は、第１横軸Ｔ１の遠位側に位置することが好ましい。各顆 部分２ ７、２９は、互いにほぼ等しいか、対称でよい。つまり、大腿骨要素２３の外側 顆部分２９の遠位矢状および冠状湾曲Ｒ１、Ｒ２は、大腿骨要素２３の内側顆部 分２７の遠位矢状および冠状湾曲Ｒ１、Ｒ２に一致し、横軸Ｔ１が横断面に沿っ て延在すること等が好ましい。これに対して、顆部分２７、２９は、互いに非対 称でよい。つまり、大腿骨要素２３の外側顆部分２９の面表面３５は、大腿骨要 素２３の内側顆部分２７の面表面３５に一致しないよう設計してもよい。例えば 、大腿骨要素２３の外側顆部分２９の遠位矢状および／または冠状湾曲Ｒ１、Ｒ ２は、大腿骨要素２３の外側顆部分２９のそれぞれの遠位矢状および／または冠 状湾曲Ｒ１、Ｒ２より大きくてもよく、あるいは大腿骨要素２３の外側顆部分２ ９のそれぞれの遠位矢状および／または冠状湾曲Ｒ１、Ｒ２を形成する中心とな る中心点と同じ横断面上にない中心点を中心に形成してもよい。したがって、図 ３の破線で示すような代替外側顆部分２９の遠位矢状湾曲Ｒ１’は、図４で示す ような内側顆部分２７の遠位矢状湾曲Ｒ１より大きい半径をベースにしてもよい 。 膝蓋骨フランジ部分３１は、図１、図２および図５で明瞭に示すように非対称 でよく、あるいは当業者には明白なように対称でもよい。 大腿骨要素２３は、大腿骨要素２３を大腿骨１５の遠位端１７に固定するのに 役立てるため、典型的な取付補助具を含んでもよい。このような取付補助具は、 当業者には明白なように、１つ以上のペグ、フィン、表面処理などを含んでもよ い。 大腿骨要素２３は、すでに当業者には明白なように、種々の方法で種々の材料 から構成してもよい。したがって、例えば大腿骨要素２３は、コバルト・クロム 合金などのような、医療等級で生理学的に許容可能な金属から一体ユニットとし て機械加工、鋳造、鍛造または他の方法で構築し、典型的な患者の範囲に適合す る種々のサイズにするか、個々の患者の身体検査および放射線撮影検査の後に、 外科医から提供されるデータに基づき、個々の患者用に注文設計してもよい。 脛骨要素２５は、脛骨１９の近位端２１に固定するベースまたはトレー部材４ ３と、ベース部材４３に可動式に装着される関節状支持インサートまたは上部構 造部材４５とを含む。 ベース部材４３は、上または近位表面４７、下または遠位表面４９、内側５１ 、 外側５３、前方側５５および後方側５７を有する。上表面４７は図面類に図示さ れるように、ほぼ平坦な平面でよい。ベース部材４３は、ベース部材４３を脛骨 １９の近位端２１に固定するのに役立つ取付補助具５９を含むことが好ましい。 このような取付補助具５９は、当業者には明白なように、その下表面４９に１つ 以上のペグ、フィン、ねじ、表面処理などを含んでもよい。図１４および図１６ で明瞭に図示されるように、ペグ様取付補助具５９は、当業者には明白なように 、脛骨１９の骨髄管内へと延在するため、延長部を取り付けられるよう開口部を 有してもよい。 ベース部材４３は、図１および図１２で明瞭に図示されるように、上表面４７ のほぼ中心で上表面４７から上方向に延在するボスまたはピン６１、内側５１に 隣接して上表面４７から上方向に延在し、内側５１の周囲で前方側５５のほぼ中 間点から後方側５７のほぼ中間点まで（つまりベース部材４３の上表面４７の後 方／内側４分円、内側、および前方／内側４分円に沿って）概ね延在する内側押 縁または壁６３と、外側５３に隣接して上表面４７から上および外方向に延在し 、外側５３のほぼ中間点から後方側５７のほぼ中間点まで（つまりベース部材４ ３の上表面４７の後方／外側４分円に沿って）概ね延在する外側フィン６５を含 んでよい。外側フィン６５は、丸まった上縁を有してリップを形成し、ベース部 材４３の外側５３と相互作用して溝状外表面６６（図１３参照）を形成し、当業 者には明白なように、膝義足を埋め込んだ後に脚部の膝窩筋が乗ることができる 支持または関節状表面を提供することが好ましい。 ベース部材４３は、すでに当業者には明白なように、種々の方法で種々の材料 から構成してもよい。したがって、例えばベース部材４３は、コバルト・クロム 合金などのような、医療等級で生理学的に許容可能な金属から一体ユニットとし て機械加工、または他の方法で構築し、典型的な患者の範囲に適合する種々のサ イズにするか、個々の患者の身体検査および放射線撮影検査の後に、外科医から 提供されるデータに基づき、個々の患者用に注文設計してもよい。上表面４７は 、以下で明白になる理由から、研磨してもよい。 関節支持部材４５は、上または近位表面６７、下または遠位表面６９、内側７ １、外側７３、前方側７５および後方側７７を有する。下表面７５は、ベース部 材４３の上表面４７と噛み合い、突き合わせる状態で接触するため、図面類に図 示されるように、ほぼ平坦な平面でよい。関節支持部材４５の側部７１、７３、 ７５、７７は、概ね下表面６９から上表面６７へと、上および外方向に角度をつ けることが好ましい。 関節支持部材４５の上表面６７は、大腿骨要素２３の内側顆部分２７の面表面 ３５を旋回状態で受け、これと相互作用する内側凹面７９と、大腿骨要素２３の 外側顆部分２９の面表面３５を旋回状態で受け、これと相互作用する外側凹面８ １とを有することが好ましい。内側および外側凹面７９、８１は互いに類似し、 以下で明白になるように、それぞれが大腿骨要素２３のそれぞれの顆部分２７、 ２９の面表面３５の部分を関節状に受ける面表面８３を有する。各凹面７９、８ １の面表面８３は、図７および図９に示す半径Ｒ４によって形成される正確な近 位矢状湾曲と、図１２に示す半径Ｒ５によって形成される正確な近位冠状湾曲と によって規定されることが好ましい。面表面８３が半球形を形成するよう、半径 Ｒ４は半径Ｒ５と同じサイズであることが好ましい。また、膝関節１３の屈曲範 囲の有意の部分にわたって、例えば図１８に示すような膝関節１３が十分に伸張 した状態と、図２０に示すような膝関節１３の約６０°の屈曲との間で、面表面 ３５、８３間がほぼ完全に表面同士接触するよう、半径Ｒ４、Ｒ５は、半径Ｒ１ 、Ｒ２とほぼ合同またはほぼ同じサイズで、適切なクリアランスがあることが好 ましい。 関節支持部材４５は、ベース部材４３のピン６１を受けるため、下表面６９に スロット８７を有することが好ましい。スロット８７は、ピン６１を緩やかに受 け、関節支持部材４５がベース部材４３上で旋回および摺動できるような寸法に することが好ましく、図２３および図２４に示すように、関節支持部材４５の内 側の中心をほぼ中心として湾曲してもよい。 関節支持部材４５は、ベース部材４３の内側押縁６３を案内しながら受ける内 側溝８９を有することが好ましい。内側溝８９は、内側７１に隣接して下表面６ ９から上方向に延在し、内側７１の周囲で前方側７５のほぼ中間点から後方側７ ７のほぼ中間点まで（つまり関節支持部材４５の下表面６９の後方／内側４分円 、内側、および前方／内側４分円に沿って）概ね延在することが好ましい。 関節支持部材４５は、すでに当業者には明白なように、種々の方法で種々の材 料から構成してもよい。したがって、例えば関節支持部材４５は、高分子量ポリ エチレンなどのような、医療等級で生理学的に許容可能なプラスチックから一体 ユニットとして機械加工、成形、または他の方法で構築し、典型的な患者の範囲 に適合する種々のサイズにするか、個々の患者の身体検査および放射線撮影検査 の後に、外科医から提供されるデータに基づき、個々の患者用に注文設計しても よい。関節支持部材４５を超高分子量ポリエチレンなどから構築すると、ベース 部材４７の研磨した上表面４７上で自由に摺動する。 脛骨要素２５は、ベース部材４３に対する関節支持部材４５の摺動動作を制限 し、関節支持部材４５の上表面６７の外側部分のスイング動作と、関節支持部材 ４５の上表面６７の内側部分の旋回動作とを可能にする制限手段を含む。制限手 段は、当業者には明白なように、関節支持部材４５の旋回動作を膝関節１３の約 ２０°の内／外回旋に制限するよう設計してもよい。制限手段は、様々な構造で 構築または形成してもよい。 例えば、関節支持部材４５は、上表面６７の内側凹面７９のほぼ下にある下表 面６９から下部に延在する球形のドームまたはボス（図示せず）を有することが でき、ベース部材４３は内側の上表面４７に適合する窪み（図示せず）を有する ことができ、これによって関節支持部材４５が内側ドームおよび窪みの軸を中心 に旋回することができる。しかし、このような制限手段の特定の構成は、ベース 部材４３の上表面４７にドームを形成し、関節支持部材の下表面６９に適合する 窪みを形成することによって逆転できることを理解されたい。 あるいは、制限手段は、ベース部材４３の上表面４７から上方向に延在する２ 本の小径ピン（図示せず）、関節支持部材４５の上表面６７の内側または外側凹 面７９、８１の一方の下をほぼ中心とする各支柱、支柱の一方を旋回状態で受け る関節支持部材４５の下表面６９の内側にある円筒形の窪み（図示せず）、およ び概ね前方／後方に延在し、他方の支柱を旋回状態で受ける円筒形の窪みの中心 からの半径上に形成される下表面６９の内側にある湾曲スロット（図示せず）と によって形成または規定することができる。この構成により、関節支持部材４５ の内側部分はベース部材４３に対して、支柱と円筒形窪みおよび／またはスロッ トとの個々の幅の差によって許容された量だけ、ほぼ冠状または水平面で摺動す ることができ、関節支持部材４５の外側部分はベース部材４３に対して、支柱と 円筒形窪みおよび／またはスロットとの個々の幅の差だけ内外方向に、およびス ロットの長さだけ前後方向に摺動することができる。しかし、このような制限手 段の個々の構成は、関節支持部材の下表面６９にピンを設け、ベース部材４３の 上表面４７に適合する円筒形窪みおよびスロットを形成することによって、逆転 できることを理解されたい。 しかし、制限手段はベース部材４３のピン６１、内側押縁６３および外側フィ ン６５と、関節支持部材４５のスロット８７および内側溝８９との相互作用によ って形成され、規定されることが好ましい。このデザインによって、関節支持部 材４５の外側部分が前後におおむねスイングできる一方、関節支持部材４５の内 側部分は、ベース部材４３に対して多少の並進運動ができるが、比較的静止して いる。しかし、制限手段のこのような特定の構成は、ベース部材４３の上表面４ ７にスロット８７を形成し、関節支持部材４５の下表面６９にピン６１を設け、 関節支持部材の下表面６９に内側押縁６３および外側フィン６５を設け、ベース 部材４５の上表面４７に内側溝８９を形成することなどによって逆転できること を理解されたい。 本発明の人工関節１１を使用して膝関節１３と交換する方法では、まず標準通 りに術前の計画を立て、埋め込む義足のサイズを見積もる。次に膝関節１３を任 意の典型的な方法で露出させることができる。次に、大腿骨１５の遠位端１７お よび脛骨１９の近位端２１の一部を切除して準備し、適切な試験埋め込みを用い て膝関節１３の試験整復を実行する。試験整復が成功したら、大腿骨１５の準備 された遠位端１７に適切な大腿骨要素２３を植え込み、脛骨１９の準備された近 位端２１に適切なベース部材４３を植え込む。ベース部材４３に適切な関節支持 部材４５を装着する。動作と安定性とを最終的に試験した後、任意の典型的な方 法で外科手術部位を閉じることができる。 したがって、人工関節１１は、ベース部材４３上である程度動作できる脛骨関 節支持部材４５を支持する脛骨ベース部材４３を提供する。内側および外側顆部 分２７、２９を、関節支持部材４５の上表面６７の内側および外側凹面７９、８ １の湾曲にそれぞれ正確に適合するよう形成することにより、内側および外側顆 部分２７、２９と内側および外側凹面７９、８１はそれぞれ、膝関節１３の屈曲 時に完璧に表面同士が接触した状態になり、したがって膝関節１３の屈伸につれ 、１本の屈伸動作軸しか提供されない。ベース部材４３のピン６１を関節支持部 材４５の下表面６９にあるスロット８７より多少小さいサイズにし（例えば、ピ ン６１を直径０．２５０インチ（６．３５ｍｍ）、スロット８７を幅０．３００ インチ（７．６２ｍｍ）のサイズにする）、スロット８７の前後方向にわずかに 湾曲させる（例えば半径約０．６８９インチ（約１７．５ｍｍ））ことにより、 関節支持部材４５の外側部分は概ね前後にスイングできる一方、関節支持部材４ ５の内側部分は、ベース部材４３に対して多少の並進運動ができるが、比較的静 止している。ベース部材４３の内側押縁６３と関節支持部材４５の内側溝８９と の相互作用、およびベース部材４３の外側フィン６５と関節支持部材４５の後方 側７３、７７との相互作用は、ベース部材４３に対する関節支持部材４５の自由 な動作をさらに制限し、規定する。 このように構築し、使用されると、膝義足１１は、脛骨ベース部材４３に対す る脛骨関節支持部材４５の動作が３つの制約によって制限される義肢を提供する 。第１の制約は、関節支持部材４５と脛骨ベース部材４３との間のピンとスロッ トの配置構成である。第２の制約は、脛骨ベース部材４３の内縁に沿って形成さ れ、脛骨関節支持部材４５が動作中に突き当たることがある直立した押縁である 。第３の制約は、脛骨ベース部材４３の後部外側４分円に沿って設けられ、直立 し外側に傾斜した押縁であり、この押縁の内面は取付部から脛骨ベース部材４３ へと上方および外側に延在し、脛骨関節支持部材４５は押縁の内面とほぼ表面同 士が接触するよう、同様に構成されている。膝義足１１は、脛骨ベースの後方外 側４分円に沿って設けられ、上縁が丸まってリップを形成し、外表面にはリップ のすぐ下に溝があってリップを膝窩が載る支持表面または関節状表面にする、直 立して外側に傾斜した押縁を有するような義肢を提供する。 本発明の膝義足の第２の好ましい実施例は、概ね図２５から図２９に図示され 、数字２．１１で識別される。膝義足２．１１も、大腿骨１５の遠位端１７と脛 骨１９の近位端２１との間の膝関節１３の少なくとも一部と交換するように設計 さ れている。 膝義足２．１１は、大腿骨１５の遠位端１７に装着する大腿骨要素２．２３と 、脛骨１９の近位端２１に装着し、大腿骨要素２．２３と関節状につながる脛骨 要素２．２５とを含む。 大腿骨要素２．２３は大腿骨要素２３と同じでよく、概して内側顆部分２．２ ７、外側顆部分２．２９、および膝蓋骨フランジ部分２．３１を含む。大腿骨要 素２．２３の構成および機能に関して完全かつ徹底的に理解するには、大腿骨要 素２３に関する上記の開示を参照されたい。 脛骨要素２．２５は、脛骨要素２５と同様であることが好ましく、脛骨１９の 近位端２１に固定されるベースまたはトレー部材２．４３、およびベース部材２ ．４３に可動状態で装着される関節支持インサートまたは上部構造部材２．４５ を含む。 ベース部材２．４３は、ほぼ平坦で平面状の上表面２．４７、下または遠位表 面２．４９、内側２．５１、外側２．５３、前方側２．５５および後方側２．５ ７を有し、それ以外はベース部材４３と同様である。しかし、図２５で明瞭に示 すように、ベース部材２．４３は、ベース部材４３のピン６１のような、上表面 ２．４７から上方向に延在するボスまたはピンを含まない。ベース部材２．４３ は、ベース部材４３の内側押縁６３と同様に、内側２．５１に隣接して上表面２ ．４７から上方向に延在し、前方側２．５５のほぼ中間点から内側２．５１を通 って後方側２．５７のほぼ中間点まで（つまりベース部材２．４３の上表面２． ４７の後方／内側４分円、内側、および前方／内側４分円に沿って）延在する内 側押縁または壁２．６３を有する。しかし、ベース部材２．４３はさらに、外側 ２．５３に隣接して上表面２．４７から上方向に延在し、前方側２．５５のほぼ 中間点から外側２．５３に沿って後方側２．５７のほぼ中間点まで（つまりベー ス部材２．４３の上表面２．４７の後方／内側４分円、外側、および前方／外側 ４分円に沿って）延在する外側押縁または壁２．６４を有する。内側押縁２．６ ３と外側押縁２．６４の端部は、ベース部材２．４３の前方側２．５５で接合し 、したがって内側および外側押縁２．６３、２．６４は、図２５で明瞭に図示さ れているように、後方／外側４分円から前方側２．５５を通って後方／内側４分 円ま で連続した単一の押縁を形成する。ベース部材２．４３は、図ではベース部材４ ３の外側フィン６５と同様の外側フィンを含むようには図示されていないが、所 望に応じてこのような外側フィンを含むことができる。 ベース部材２．４３は、当業者には明白なように、種々の方法で種々の材料か ら構成することができる。したがって、例えばベース部材２．４３は、ベース部 材４３で上述したのと同じ方法で機械加工または他の方法で構築することができ 、それを十分かつ完全に理解するには、その開示を参照されたい。 関節支持部材２．４５は、大腿骨要素２．２３の内側および外側顆部分２．２ ７、２．２９それぞれの面表面を旋回状態で受け、それと接触する内側凹面２． ７９および外側凹面２．８１を備えた上または近位表面２．６７と、下または遠 位表面２．６９と、内側２．７１と、外側２．７３と、前方側２．７５と後方側 ２．７７とを有し、それ以外は関節支持部材４５とほぼ同様である。しかし、関 節支持部材２．４５には、下表面２．７９に、関節支持部材４５の下表面６９の スロット８７に対応するものがない。 関節支持部材２．４５は、ベース部材２．４３の内側押縁２．６３を案内しな がら受けるため、関節支持部材２．４５の内側溝８９と同様の内側溝２．８９を 有することが好ましい。したがって、内側溝２．８９は内側２．７１に隣接して した表面２．６９から上方に延在し、前方側２．７５のほぼ中間点から内側２． ７１を通って後方側２．７７のほぼ中間点まで（つまり関節支持部材２．４５の 下表面２．６９の後方／内側４分円、内側、および前方／内側４分円に沿って） 延在することが好ましい。また、関節支持部材２．４５は、ベース部材２．４３ の内側押縁２．６４を案内しながら受ける外側溝２．９１を含むことが好ましい 。外側溝２．９１は、外側２．７３に隣接して下表面２．６９から上方に延在し 、前方側２．７５のほぼ中間点から外側２．７３を通って後方側２．７７のほぼ 中間点まで（つまり関節支持部材２．４５の下表面２．６９の後方／内側４分円 、外側、および前方／外側４分円に沿って）延在することが好ましい。内側溝２ ．８９と外側溝２．９１の端部は、関節支持部材２．４５の前方側２．７５の中 間点で合い、したがって内側および外側溝２．８９、２．９１が、図２６で明瞭 に図示されているように、後方／内側４分円から前方側２．７５を通って後方／ 内 側４分円まで連続する単一の溝を形成することが好ましい。 関節支持部材２．４５は、当業者には明白なように、種々の方法で種々の材料 から構成することができる。したがって、例えば関節支持部材２．４５は、関節 支持部材４５で上述したのと同じ方法で機械加工または他の方法で構築すること ができ、それを十分かつ完全に理解するには、その開示を参照されたい。 脛骨要素２．２５は、ベース部材２．４３に対する関節支持部材２．４５の摺 動動作を制限し、関節支持部材２．４５の上表面２．６７の外側部分のスイング 動作と、関節支持部材２．４５の上表面２．６７の内側部分の旋回動作とを可能 にする制限手段を含む。制限手段は、当業者には明白なように、関節支持部材２ ．４５の旋回動作を膝関節１３の約２０°の内／外回旋に制限するよう設計して もよい。制限手段は、様々な構造で構築または形成してもよい。しかし、制限手 段は、ベース部材２．４３の内側および外側押縁２．６３、２．６４と、関節支 持部材２．４５の内側および外側溝２．８９、２．９１との相互作用によって形 成され、規定されることが好ましい。このデザインによって、関節支持部材２． ４５の外側部分が前後におおむねスイングできる一方、関節支持部材２．４５の 内側部分は、ベース部材２．４３に対して多少の並進運動ができるが、比較的静 止している。 膝義足２．１１を使用して膝関節と交換する方法は、人工関節１１に関して上 述したのとほぼ同じであり、それを十分かつ完全に理解するには、その開示を参 照されたい。 本発明の膝義足の第３の好ましい実施例は、概ね図３０から図４０に図示され 、数字３．１１で識別される。膝義足３．１１も、大腿骨１５の遠位端１７と脛 骨１９の近位端２１との間の膝関節１３の少なくとも一部と交換するように設計 されている。 膝義足３．１１は、大腿骨１５の遠位端１７に装着する大腿骨要素３．２３と 、脛骨１９の近位端２１に装着し、大腿骨要素３．２３と関節状につながる脛骨 要素３．２５とを含む。 大腿骨要素３．２３は大腿骨要素２３と同じでよく、概して内側顆部分３．２ ７、外側顆部分３．２９、および膝蓋骨フランジ部分３．３１を含む。大腿骨要 素３．２３の構成および機能に関して完全かつ徹底的に理解するには、大腿骨要 素２３に関する上記の開示を参照されたい。 脛骨要素３．２５は、脛骨要素２５と同様であることが好ましく、脛骨１９の 近位端２１に固定されるベースまたはトレー部材３．４３、およびベース部材３ ．４３に固定装着される関節支持インサートまたは上部構造部材３．４５を含む 。 ベース部材３．４３は、ヘッド部分３．４６と、ヘッド部分３．４６を脛骨１ ９の近位端２１に固定するのに役立つ取付補助具３．５９とを含むことが好まし い。取付補助具３．５９は、当業者には明白なように、ヘッド部分３．４６の下 表面に、１つ以上のペグ、フィン、ねじ、表面処理などを含んでもよい。または ヘッド部分３．４６の上表面は、関節支持部材３．４５をベース部材３．４３に 固定するのに役立つ関節支持取付補助具（図示せず）を含んでもよい。このよう な関節支持取付補助具は、１９８８年６月２６日に発行され、参照により本明細 書に組み込むLaceyの米国特許第4,759,767号の第２段４６〜５２行で開示されて いるように、関節支持部材３．４５の下表面にある相互作用溝と相互作用するた め、上方向に延在する１つ以上のアンダーカット・フランジを含んでもよい。 ベース部材３．４３は、当業者には明白なように、種々の方法で種々の材料か ら構成することができる。したがって、例えばベース部材３．４３は、ベース部 材４３で上述したのと同じ方法で機械加工または他の方法で構築することができ 、それを十分かつ完全に理解するには、その開示を参照されたい。 関節支持部材３．４５は、大腿骨要素３．２３の内側および外側顆部分３．２ ７、３．２９それぞれの面表面を旋回状態で受け、それと接触する内側凹面３． ７９および外側凹面３．８１を備えた上または近位表面３．６７と、前述したよ うにベース部材３．４３のヘッド部分３．４６の上表面に固定される下または遠 位表面とを有する。 内側凹面３．７９は、関節支持部材４５の上表面６７の内側凹面７９と同じで あることが好ましく、大腿骨要素３．２３の内側顆部分３．２７の面表面の部分 を関節状に受ける面表面３．８３を有し、面表面３．８３は、図３３に図示され た半径Ｒ６によって形成される正確な近位矢状湾曲、および図３２に図示された 半径Ｒ７によって形成される正確な近位冠状湾曲によって規定されることが好ま しい。半径Ｒ６は、面表面３．８３が半球形を形成するよう、半径Ｒ７と同じサ イズであることが好ましい。また、膝関節１３の屈曲範囲の有意の部分にわたっ て、例えば図３５に示すように膝関節１３が十分伸張した状態と、図３７に示す ような膝関節１３の約６０°の屈曲との間で、大腿骨要素３．２３の内側顆部分 ３．２７の面表面と脛骨要素３．２５間接支持部材３．４５の内側凹面３。７９ の面表面３．８３間がほぼ完全に表面同士接触するよう、半径Ｒ６、Ｒ７は、半 径Ｒ１、Ｒ２とほぼ合同またはほぼ同じサイズで、適切なクリアランスがあるこ とが好ましい。 外側凹面３．８１は、大腿骨要素３．２３の外側顆部分３．２９の面表面の部 分を関節状に受ける面表面３．８４を有し、面表面３．８４は、図３２に図示さ れた半径Ｒ８によって形成される正確な近位冠状湾曲、および図３４に図示され た半径Ｒ９によって形成される正確な前方矢状湾曲、および図３４に図示された 半径Ｒ１０によって形成される正確な後方矢状湾曲によって規定されることが好 ましい。半径Ｒ６、Ｒ９、Ｒ１０は、図３６に示すように膝関節１３が十分伸張 している間には、大腿骨要素３．２３の外側顆部分３．２９の面表面と脛骨要素 ３．２５の関節支持部材３．４５の外側凹面３．８１の面表面３。８４の前方端 とが、図３８に示すように膝関節１３が部分的に伸張または屈曲している間には 、大腿骨要素３．２３の外側顆部分３．２９の面表面と脛骨要素３．２５の関節 支持部材３．４５の外側凹面３．８１の面表面３．８４の後方端とがほぼ表面同 士接触するよう、半径Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０は、半径Ｒ１、Ｒ２とほぼ合同または ほぼ同じサイズで、適切なクリアランスがあることが好ましい。外側凹面３．８ １は、図３１で図示されるような平面図で見ると、内側凹面３．７９の中心に対 して概ね垂直に延びる軸を中心に湾曲し、したがって当業者には明白なように、 膝関節１３が屈曲すると、内側顆部分３．２７と外側顆部分３．２９との両方が その軸を中心に旋回することが好ましい。 関節支持部材３．４５は、当業者には明白なように、種々の方法で種々の材料 から構成することができる。したがって、例えば関節支持部材３．４５は、関節 支持部材４５で上述したのと同じ方法で機械加工または他の方法で構築すること ができ、それを十分かつ完全に理解するには、その開示を参照されたい。 人工関節３．１１を使用して膝関節１３と交換する方法は、人工関節１１に関 して上述したのとほぼ同じであり、それを十分かつ完全に理解するには、その開 示を参照されたい。 本発明の膝義足の第４の好ましい実施例は、概ね図３０から図４０に図示され 、数字４．１１で識別される。膝義足４．１１も、大腿骨１５の遠位端１７と脛 骨１９の近位端２１との間の膝関節１３の少なくとも一部と交換するように設計 されている。 膝義足４．１１は、大腿骨１５の遠位端１７に装着する大腿骨要素４．２３と 、脛骨１９の近位端２１に装着し、大腿骨要素４．２３と関節状につながる脛骨 要素４．２５とを含む。 大腿骨要素４．２３は大腿骨要素２３と同じでよく、概して内側顆部分４．２ ７、外側顆部分４．２９、および膝蓋骨フランジ部分４．３１を含む。大腿骨要 素４．２３の構成および機能に関して完全かつ徹底的に理解するには、大腿骨要 素２３に関する上記の開示を参照されたい。 脛骨要素４．２５は、脛骨要素２．２５と同様であることが好ましく、脛骨１ ９の近位端２１に固定されるベースまたはトレー部材４．４３、およびベース部 材４．４３に可動状態で装着される関節支持インサートまたは上部構造部材４． ４５を含む。ベース部材４．４３および関節支持部材４．４５は、脛骨要素２． ２５のベース部材２．４３および関節支持部材２．４５とほぼ同様であり、ベー ス部材４．４３および関節支持部材４．４５の構成および機能を完全かつ徹底的 に理解するには、ベース部材２．４３および関節支持部材２．４５に関する上記 の開示を参照されたい。しかし、脛骨要素４．２５はさらに、ベース部材４．４ ３上で関節支持部材４．４５の動作を案内する案内手段４．９１を含む。特に、 案内手段４．９１は、図４１で明瞭に図示されているような、ベース部材４．４ ３の上表面４．４７上にあって内側押縁４．６３から内側へ延在する案内フィン ガ４．９３と、案内フィンガ４．９３を受けて、これと相互作用するよう、図４ ３で明瞭に図示されているような、関節支持部材４．４５の下表面４．６９上に あって、後方側４．７７から内側へ延在する案内溝４．９５とを含み、関節支持 部材４．４５が、関節支持部材４．４５の上表面４．４７の内側部分に対して概 ね垂直に延びる１本以上の軸を中心に旋回することが好ましい。 ベース部材４．４３は、当業者には明白なように、種々の方法で種々の材料か ら構成することができる。したがって、例えばベース部材４．４３は、ベース部 材４３で上述したのと同じ方法で機械加工または他の方法で構築することができ 、それを十分かつ完全に理解するには、その開示を参照されたい。 関節支持部材４．４５は、当業者には明白なように、種々の方法で種々の材料 から構成することができる。したがって、例えば関節支持部材４．４５は、関節 支持部材４５で上述したのと同じ方法で機械加工または他の方法で構築すること ができ、それを十分かつ完全に理解するには、その開示を参照されたい。 人工関節４．１１を使用して膝関節１３と交換する方法は、人工関節１１に関 して上述したのとほぼ同じであり、それを十分かつ完全に理解するには、その開 示を参照されたい。 本発明の膝義足の第５の好ましい実施例は、概ね図４６から図５０に図示され 、数字５．１１で識別される。膝義足５．１１も、大腿骨１５の遠位端１７と脛 骨１９の近位端２１との間の膝関節１３の少なくとも一部と交換するように設計 されている。 膝義足５．１１は、大腿骨１５の遠位端１７に装着する大腿骨要素５．２３と 、脛骨１９の近位端２１に装着し、大腿骨要素５．２３と関節状につながる脛骨 要素５．２５とを含む。 大腿骨要素５．２３は大腿骨要素２３と同じでよく、概して内側顆部分５．２ ７、外側顆部分５．２９、および膝蓋骨フランジ部分５．３１を含む。大腿骨要 素５．２３の構成および機能に関して完全かつ徹底的に理解するには、大腿骨要 素２３に関する上記の開示を参照されたい。 脛骨要素５．２５は、脛骨１９の近位端２１に固定されるベースまたはトレー 部材５．４３、およびベース部材５．４３に装着される関節支持インサートまた は上部構造部材５．４５を含む。ベース部材５．４３および関節支持部材５．４ ５は、脛骨要素２．２５のベース部材２．４３および関節支持部材２．４５とほ ぼ同様であり、ベース部材５．４３および関節支持部材５．４５の構成および機 能を完全かつ徹底的に理解するには、ベース部材２．４３および関節支持部材２ ． ４５に関する上記の開示を参照されたい。しかし、関節支持部材５．４５は、ベ ース部材５．４３に固定装着される別個の内側関節支持インサートまたは上部構 造部材５．４５Ｍと、ベース部材５．４３に可動状態で装着される別個の外側関 節支持インサートまたは上部構造部材５．４５Ｌとに分割される。また、内側関 節支持部材５．４５Ｍがベース部材５．４３に固定装着されるので、内側押縁を 省略してもよい。 ベース部材５．４３は、当業者には明白なように、種々の方法で種々の材料か ら構成することができる。したがって、例えばベース部材５．４３は、ベース部 材４３で上述したのと同じ方法で機械加工または他の方法で構築することができ 、それを十分かつ完全に理解するには、その開示を参照されたい。 内側関節支持部材５．４５Ｍは、脛骨要素２５の関節支持部材４５の内側と同 様でよく、大腿骨要素５．２３の内側顆部分５．２７の面表面を旋回状態で受け 、これと相互作用する内側凹面５．７９Ｍを伴う上または近位表面５．６７Ｍと 、下または遠位表面５．６９Ｍとを有することができ、後者は、当業者には明白 な任意の方法で、例えば当業者には明白なように、膝義足３．１１に関して上記 で開示したような１つ以上の相互作用溝とフランジの構造など、関節支持取付補 助具により、ベース部材５．４３の上表面５．４７の内側に固定状態で取り付け られる。 外側関節支持部材５．４５Ｌは、脛骨要素２５の関節支持部材４５の外側と同 様でよく、大腿骨要素５．２３の外側顆部分５．２９の面表面を旋回状態で受け 、これと相互作用する外側凹面５．７９Ｌを伴う上または近位表面５．６７Ｌと 、当業者には明白なように、ベース部材５．４３の上表面５．４７の外側に可動 状態で配置される下または遠位表面５．６９Ｌとを有することができ外側関節支 持部材５．４５Ｌは、ベース部材５．４３の外側押縁５．６４と相互作用して、 外側関節支持部材５．４５Ｌの外側部分は概ねスイング動作ができる一方、内側 関節支持部材５．４５Ｍは固定され、静止するよう、制限手段を形成または規定 する。 関節支持部材５．４５Ｍ、５．４５Ｌは、当業者には明白なように、種々の方 法で種々の材料から構成することができる。したがって、例えば関節支持部材５ ． ４５Ｍ、５．４５Ｌは、関節支持部材４５で上述したのと同じ方法で機械加工ま たは他の方法で構築することができ、それを十分かつ完全に理解するには、その 開示を参照されたい。 人工関節５．１１を使用して膝関節１３と交換する方法は、人工関節１１に関 して上述したのとほぼ同じであり、それを十分かつ完全に理解するには、その開 示を参照されたい。 このように構築し、使用すると、本発明は、ベース上で特別に制限されたある 程度の動作ができる、脛骨関節支持部を支持する脛骨ベースを使用し、脛骨ベー スと脛骨関節支持部との対向する表面同士が所望に応じて平坦か、湾曲すること ができる膝の人工関節を提供する。このような人工関節は、互いに相互作用して ベースに対する関節支持部の動作を制限するピントピンを受けるスロットとを含 むことができる。ピンはベースの上表面に、スロットは関節支持部の下表面に、 またはその逆にすることができる。脛骨関節支持部は、概ね脛骨ベースの内側を 中心に回旋することができ、実際の回転軸は、脛骨ベースに対して垂直に延びる 平行な軸の束で構成され、義肢の内側に位置する。義肢には、膝が屈伸するにつ れて１本の屈伸運動軸しかなく、概ね表面同士が接触するため合同である関節表 面を有するよう、互いに容易に合致する大腿骨および脛骨顆表面を設けることが できる。 本発明について、好ましい実施例およびその使用に関して述べ、図示してきた が、本発明で意図された範囲全体の中で変形および変更が可能なので、本発明は これに制限されるものではない。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年６月１５日（１９９８．６．１５） 【補正内容】 請求の範囲 １．大腿骨の遠位端と脛骨の近位端との間で膝関節の少なくとも一部と交換さ れる膝義足であって、膝義足が （ａ）大腿骨の遠位はしに装着される大腿骨要素を備え、大腿骨要素は内側顆 部分および外側顆部分を含み、さらに、 （ｂ）脛骨要素を含み、脛骨要素が、 （ｉ）脛骨の近位端に装着されるベース部材を含み、ベース部材は、内側部 分および外側部分を有する上表面を含み、さらに、 （ii）ベース部材の上表面に可動状態で配置された関節支持部材を含み、関 節支持部材は、内側部分および外側部分を有する上表面を含み、関節支持部材は 、大腿骨要素の内側顆部分を受けるために、上表面の内側部分に内側腔を有し、 大腿骨要素の外側顆部分を受けるために、上表面の外側部分に外側腔を有し、さ らに、 （iii）ベース部材の上表面にある関節支持部材の動作を、ベース部材の上 表面の内側部分に対して概ね垂直に延びる１本以上の軸を中心とした旋回動作に 制限する制限手段を含み、 制限手段が、関節支持部材の一部と噛み合って、ベース部材に対する関節支持 部材の動作を制限するために、ベース部材の上表面から上方に延在し、ベース部 材の周縁の少なくとも一部に延在する押縁手段を含む膝義足。 ２．関節支持部材が下表面を有し、制限手段が、ベース部材の上表面から上方 に延在するピンと、ピンを可動状態で受け、ピンと相互作用してベース部材に対 する関節支持部材の動作を制限するため、関節支持部材の下表面でピンを受ける スロット手段とを含む、請求項１に記載の膝義足。 ３．ベース部材が前方側、内側、および後方側を有し、押縁手段が、ベース部 材の内側に隣接してベース部材の上表面から上方に延在し、ベース部材の前方側 のほぼ中間点からベース部材の内側を通ってベース部材の後方側のほぼ中間点ま で延在する内側押縁を含む、請求項１に記載の膝義足。 ４．ベース部材が外側を有し、押縁手段が、ベース部材の外側に隣接してベー ス部材の上表面から上方に延在し、ベース部材の前方側のほぼ中間点からベース 部材の外側を通ってベース部材の後方側のほぼ中間点まで概ね延在する外側押縁 を含む、請求項１に記載の膝義足。 ５．ベース部材が前方側、内側、後方側、および外側を有し、押縁がベース部 材の前方側、内側、後方側、および外側の周囲をほぼ完全に延在する、請求項１ に記載の膝義足。 ６．脛骨要素がさらに、ベース部材の関節支持部材の動作を案内する案内手段 を含む、請求項５に記載の膝義足。 ７．案内手段が、ベース部材の上表面にあって、押縁手段から内側に延在する 案内フィンガを含み、関節支持部材が下表面を有し、案内フィンガを受けてこれ と相互作用するために下表面に案内溝を有して、関節支持部材が、関節支持部材 の上表面の内側部分に対して概ね垂直に延びる１本以上の軸を中心に旋回できる ようにする、請求項６に記載の膝義足。 ８．大腿骨の遠位端と脛骨の近位端との間で膝関節の少なくとも一部と交換さ れる膝義足であって、膝義足が （ａ）大腿骨の遠位はしに装着される大腿骨要素を備え、大腿骨要素は内側顆 部分および外側顆部分を含み、さらに、 （ｂ）脛骨要素を含み、脛骨要素が、 （ｉ）脛骨の近位端に装着されるベース部材を含み、ベース部材は、内側部 分および外側部分を有する上表面を含み、さらに、 （ii）ベース部材の上表面に可動状態で配置された関節支持部材を含み、関 節支持部材は、内側部分および外側部分を有する上表面を含み、関節支持部材は 、 大腿骨要素の内側顆部分を受けるために、上表面の内側部分に内側腔を有し、大 腿骨要素の外側顆部分を受けるために、上表面の外側部分に外側腔を有し、さら に、 （iii）ベース部材の上表面にある関節支持部材の動作を、ベース部材の上 表面の内側部分に対して概ね垂直に延びる１本以上の軸を中心とした旋回動作に 制限する制限手段を含み、 関節支持部材の内側および外側部分が互いから分離し、関節支持部材の外側部 分は、ベース部材の上表面に摺動可能な状態で配置され、関節支持部材の内側部 分は、ベース部材の上表面に非可動状態で取り付けられる膝義足。 ９．関節支持部材の内側腔が大腿骨要素の内側顆部分の有意の部分と適合し、 膝関節の屈曲範囲の有意の部分にわたって、その間に１本の回旋軸を提供する、 請求項１に記載の膝義足。 １０．制限手段が、関節支持部材の旋回動作を、約２０°の内外回旋に制限す る、請求項１に記載の膝義足。 １１．完全な表面同士の接触が、膝関節が十分に伸張した状態と膝が約６０° の屈曲した状態との間で、大腿骨要素の外側および内側顆と、関節支持部材のそ れぞれの外側および内側腔との間で維持される、請求項１に記載の膝義足。 １２．膝義足が、 （ａ）脛骨の近位端に装着する脛骨要素を備え、脛骨要素は上表面を含んで、 上表面に内腔および外腔を有し、内腔は冠状湾曲および矢状湾曲のある面表面を 有し、さらに、 （ｂ）大腿骨の遠位端に装着する大腿骨要素を備え、大腿骨要素は、脛骨要素 の上表面にある内腔と旋回状に相互作用する内側顆部分と、脛骨要素の上表面に ある外腔と旋回状に相互作用する外側顆部分とを含み、内側顆部分は、脛骨要素 の上表面にある内腔の冠状湾曲および矢状湾曲とそれぞれほぼ合同である遠位冠 状湾曲および遠位矢状湾曲とがある面表面を有し、したがって脛骨要素の上表面 にある内腔の面表面と、大腿骨要素の内側顆部分の面表面との間が、膝関節の屈 曲範囲の有意の部分にわたって、ほぼ完全に表面同士接触する、請求項１に記載 の膝義足。 １３．完全な表面同士の接触が、膝関節の約６０°の屈曲時に、脛骨要素の上 表面にある内側腔の面表面と、大腿骨要素の内側顆部分との間で維持される、請 求項１２に記載の膝義足。 １４．大腿骨要素の外側顆部分が、大腿骨要素の内側顆部分の面表面の遠位冠 状湾曲および遠位矢状湾曲それぞれと適合する遠位冠状湾曲および遠位矢状湾曲 のある面表面を有する、請求項１２に記載の膝義足。 １５．脛骨要素の上表面の外側腔が、大腿骨要素の外側顆部分の面表面の遠位 冠状湾曲および遠位矢状湾曲それぞれとほぼ合同である冠状湾曲および矢状湾曲 のある面表面を有し、したがって脛骨要素の上表面にある外側腔の面表面と大腿 骨要素の外側顆部分の面表面との間が、膝関節の屈曲範囲の有意の部分にわたっ て、ほぼ完全に表面同士接触する、請求項１４に記載の膝義足。 １６．脛骨要素の上表面にある内側および外側腔の面表面と、大腿骨要素の内 側および外側顆部分それぞれとの完全な表面同士の接触が、膝関節の約６０°の 屈曲時に維持される、請求項１５に記載の膝義足。 １７．脛骨要素の上表面の内側腔が半球形の形状で、脛骨要素の上表面の外側 腔が半球形の形状で、代替要素の内側顆部分の面表面の遠位冠状湾曲および遠位 矢状湾曲が、脛骨要素の上表面にある半球形の内側腔と旋回状態で相互作用する ため、半球形の形状を形成し、大腿骨要素の外側顆部分の面表面の遠位冠状湾曲 および遠位矢状湾曲が、脛骨要素の上表面にある半球形の外側腔と旋回状に相互 作用するため、半球形の形状を形成する、請求項１５に記載の膝義足。 １８．大腿骨要素の内側顆部分の面表面が後方矢状湾曲を有し、大腿骨要素の 内側顆部分の面表面の後方矢状湾曲が、大腿骨要素の内側顆部分の面表面の遠位 矢状湾曲より小さい半径をベースとし、大腿骨要素の外側顆部分の面表面が後方 矢状湾曲を有し、大腿骨要素の外側顆部分の面表面の後方矢状湾曲が、大腿骨要 素の外側顆部分の面表面の遠位矢状湾曲より小さい半径をベースとする、請求項 １７に記載の膝義足。 １９．大腿骨要素の外側顆部分が、大腿骨要素の内側顆部分の面表面に適合し ない面表面を有する、請求項１２に記載の膝義足。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パクソン、ロバート ディー. アメリカ合衆国 オハイオ州 44087 ト ゥウィンスバーグ ミリック レーン 2709 (72)発明者 ブカナン、デニス ジェイ. アメリカ合衆国 テネシー州 38134 メ ムフィス モーニング ヴィスタ ドライ ブ 2453

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．大腿骨の遠位端と脛骨の近位端との間で膝関節の少なくとも一部と交換さ れる膝義足であって、 （ａ）脛骨の近位端に装着する脛骨要素を備え、脛骨要素は上表面を含んで、 上表面に内腔および外腔を有し、内腔は冠状湾曲および矢状湾曲のある面表面を 有し、さらに、 （ｂ）大腿骨の遠位端に装着する大腿骨要素を備え、大腿骨要素は、脛骨要素 の上表面にある内腔と旋回状に相互作用する内側顆部分と、脛骨要素の上表面に ある外腔と旋回状に相互作用する外側顆部分とを含み、内側顆部分は、脛骨要素 の上表面にある内腔の冠状湾曲および矢状湾曲とそれぞれほぼ合同である遠位冠 状湾曲および遠位矢状湾曲とがある面表面を有し、したがって脛骨要素の上表面 にある内腔の面表面と、大腿骨要素の内側顆部分の面表面との間が、膝関節の屈 曲範囲の有意の部分にわたって、ほぼ完全に表面同士接触する膝義足。 ２．完全な表面同士の接触が、膝関節の約６０°の屈曲時に、脛骨要素の上表 面にある内側腔の面表面と、大腿骨要素の内側顆部分との間で維持される、請求 項１に記載の膝義足。 ３．大腿骨要素の外側顆部分が、大腿骨要素の内側顆部分の面表面の遠位冠状 湾曲および遠位矢状湾曲それぞれと適合する遠位冠状湾曲および遠位矢状湾曲の ある面表面を有する、請求項１に記載の膝義足。 ４．脛骨要素の上表面の外側腔が、大腿骨要素の外側顆部分の面表面の遠位冠 状湾曲および遠位矢状湾曲それぞれとほぼ合同である冠状湾曲および矢状湾曲の ある面表面を有し、したがって脛骨要素の上表面にある外側腔の面表面と大腿骨 要素の外側顆部分の面表面との間が、膝関節の屈曲範囲の有意の部分にわたって 、ほぼ完全に表面同士接触する、請求項３に記載の膝義足。 ５．脛骨要素の上表面にある内側および外側腔の面表面と、大腿骨要素の内側 および外側顆部分それぞれとの完全な表面同士の接触が、膝関節の約６０°の屈 曲時に維持される、請求項４に記載の膝義足。 ６．脛骨要素の上表面の内側腔が半球形の形状で、脛骨要素の上表面の外側腔 が半球形の形状で、代替要素の内側顆部分の面表面の遠位冠状湾曲および遠位矢 状湾曲が、脛骨要素の上表面にある半球形の内側腔と旋回状態で相互作用するた め、半球形の形状を形成し、大腿骨要素の外側顆部分の面表面の遠位冠状湾曲お よび遠位矢状湾曲が、脛骨要素の上表面にある半球形の外側腔と旋回状に相互作 用するため、半球形の形状を形成する、請求項４に記載の膝義足。 ７．大腿骨要素の内側顆部分の面表面が後方矢状湾曲を有し、大腿骨要素の内 側顆部分の面表面の後方矢状湾曲が、大腿骨要素の内側顆部分の面表面の遠位矢 状湾曲より小さい半径をベースとし、大腿骨要素の外側顆部分の面表面が後方矢 状湾曲を有し、大腿骨要素の外側顆部分の面表面の後方矢状湾曲が、大腿骨要素 の外側顆部分の面表面の遠位矢状湾曲より小さい半径をベースとする、請求項６ に記載の膝義足。 ８．大腿骨要素の外側顆部分が、大腿骨要素の内側顆部分の面表面に適合しな い面表面を有する、請求項１に記載の膝義足。 ９．脛骨要素が、 （ａ）上表面を有するベース部材と、 （ｂ）ベース部材の上表面に可動状態で配置された関節支持部材とを含み、関 節支持部材が内側部分と外側部分とを含み、さらに、 （ｃ）ベース部材に対する関節支持部材の外側部分の動作を制限して、それが 関節支持部材の内側部分に対してスイング動作できるようにする制限手段を含む 、請求項１に記載の膝義足。 １０．制限手段が、関節支持部材の部分と噛み合って、ベース部材に対する関 節支持部材の動作を制限するために、ベース部材の上表面から上方に延在する押 縁手段を含む、請求項９に記載の膝義足。 １１．ベース部材が前方側、内側および後方側を有し、押縁手段が、ベース部 材の内側に隣接してベース部材の上表面から上方に延在し、ベース部材の前方側 のほぼ中間点からベース部材の内側を通ってベース部材の後方側のほぼ中間点ま で概ね延在する内側押縁を含む、請求項１０に記載の膝義足。 １２．ベース部材が外側を有し、押縁手段が、ベース部材の外側に隣接してベ ース部材の上表面から上方に延在し、ベース部材の前方側のほぼ中間点からベー ス部材の外側を通ってベース部材の後方側のほぼ中間点まで概ね延在する外側押 縁を含む、請求項１０に記載の膝義足。 １３．ベース部材が前方側、内側、後方側、および外側を有し、押縁がベース 部材の前方側、内側、後方側、および外側の周囲をほぼ完全に延在する、請求項 １０に記載の膝義足。 １４．脛骨要素がさらに、ベース部材の関節支持部材の動作を案内する案内手 段を含む、請求項１３に記載の膝義足。 １５．案内手段が、ベース部材の上表面にあって、押縁手段から内側に延在す る案内フィンガを含み、関節支持部材が下表面を有し、案内フィンガを受けてこ れと相互作用するために下表面に案内溝を有して、関節支持部材が、関節支持部 材の上表面の内側部分に対して概ね垂直に延びる１本以上の軸を中心に旋回でき るようにする、請求項１４に記載の膝義足。 １６．関節支持部材の内側および外側部分が互いから分離し、関節支持部材の 外側部分は、ベース部材の上表面に摺動可能な状態で配置され、関節支持部材の 内側部分は、ベース部材の上表面に非可動状態で取り付けられる、請求項９に記 載の膝義足。 １７．大腿骨の遠位端と脛骨の近位端との間で膝関節の少なくとも一部と交換 される膝義足であって、膝義足が （ａ）大腿骨の遠位端に装着される大腿骨要素を備え、大腿骨要素は内側顆部 分および外側顆部分を含み、さらに、 （ｂ）脛骨要素を含み、脛骨要素が、 （ｉ）脛骨の近位端に装着されるベース部材を含み、ベース部材は、内側部 分および外側部分を有する上表面を含み、さらに、 （ii）ベース部材の上表面に可動状態で配置された関節支持部材を含み、関 節支持部材は、内側部分および外側部分を有する上表面を含み、関節支持部材は 、大腿骨要素の内側顆部分を受けるために、上表面の内側部分に内側腔を有し、 大腿骨要素の外側顆部分を受けるために、上表面の外側部分に外側腔を有し、さ らに、 （iii）ベース部材の上表面にある関節支持部材の動作を、ベース部材の上 表 面の内側部分に対して概ね垂直に延びる１本以上の軸を中心とした旋回動作に制 限する制限手段を含む膝義足。 １８．関節支持部材が下表面を有し、制限手段が、ベース部材の上表面から上 方に延在するピンと、ピンを可動状態で受け、ピンと相互作用してベース部材に 対する関節支持部材の動作を制限するため、関節支持部材の下表面でピンを受け るスロット手段とを含む、請求項１７に記載の膝義足。 １９．制限手段が、関節支持部材の部分と噛み合って、ベース部材に対する関 節支持部材の動作を制限するために、ベース部材の上表面から上方に延在する押 縁手段を含む、請求項１７に記載の膝義足。 ２０．ベース部材が前方側、内側、および後方側を有し、押縁手段が、ベース 部材の内側に隣接してベース部材の上表面から上方に延在し、ベース部材の前方 側のほぼ中間点からベース部材の内側を通ってベース部材の後方側のほぼ中間点 まで延在する内側押縁を含む、請求項１９に記載の膝義足。 ２１．ベース部材が外側を有し、押縁手段が、ベース部材の外側に隣接してベ ース部材の上表面から上方に延在し、ベース部材の前方側のほぼ中間点からベー ス部材の外側を通ってベース部材の後方側のほぼ中間点まで概ね延在する外側押 縁を含む、請求項２０に記載の膝義足。 ２２．ベース部材が前方側、内側、後方側、および外側を有し、押縁がベース 部材の前方側、内側、後方側、および外側の周囲をほぼ完全に延在する、請求項 １９に記載の膝義足。 ２３．脛骨要素がさらに、ベース部材の関節支持部材の動作を案内する案内手 段を含む、請求項１３に記載の膝義足。 ２４．案内手段が、ベース部材の上表面にあって、押縁手段から内側に延在す る案内フィンガを含み、関節支持部材が下表面を有し、案内フィンガを受けてこ れと相互作用するために下表面に案内溝を有して、関節支持部材が、間接支持部 材の上表面の内側部分に対して概ね垂直に延びる１本以上の軸を中心に旋回でき るようにする、請求項２３に記載の膝義足。 ２５．関節支持部材の内側および外側部分が互いから分離し、関節支持部材の 外側部分は、ベース部材の上表面に摺動可能な状態で配置され、関節支持部材の 内側部分は、ベース部材の上表面に非可動状態で取り付けられる、請求項１７に 記載の膝義足。 ２６．関節支持部材の内側腔が大腿骨要素の内側顆部分の有意の部分と適合し 、膝関節の屈曲範囲の有意の部分にわたって、その間に１本の回旋軸を提供する 、請求項１７に記載の膝義足。 ２７．制限手段が、関節支持部材の旋回動作を、約２０°の内外回旋に制限す る、請求項１７に記載の膝義足。 ２８．完全な表面同士の接触が、膝関節が十分に伸張した状態と膝が約６０° の屈曲した状態との間で、大腿骨要素の外側および内側顆と、関節支持部材のそ れぞれの外側および内側腔との間で維持される、請求項１７に記載の膝義足。