JP2001252296A - 膝義肢大腿骨部及びこれを用いた膝義肢 - Google Patents

膝義肢大腿骨部及びこれを用いた膝義肢

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    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/38—Joints for elbows or knees
    • A61F2/3868—Joints for elbows or knees with sliding tibial bearing

Abstract

(57)【要約】 【課題】 膝義肢において、後部交差靱帯がない場合で
も、過度のマイナス屈伸角度への膝の曲げを防止する。 【解決手段】 少くとも１つの関節丘（７，８）と１つ
のトロクレア部（２０）を有する膝義肢大腿骨部（６）
と脛骨インサート（３）を備えた膝義肢において、前記
関節丘（７，８）の各々は、少くとも通常の屈伸範囲の
部分において、脛骨インサート（３）の上面（１２）と
相補形状をなしてこれに係合する外面を有する。こゝに
おいて、トロクレア部（２０）には少くとも１つの凹部
（１４，１５）が形成され、この凹部（１４，１５）の
各々と脛骨インサート（３）の前縁（１８）上部の相対
配置と形状は、大腿骨部（６）がマイナス角度で回転し
曲げられる場合に、所定のマイナス角度限度を超えて、
脛骨インサート（３）の前縁（１８）上部に当接し停止
することを防止するように設定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、整形された脛骨に
固定手段を介して固定された水平な支持用脛骨板を含む
脛骨部と、通常プラスチック材で作られて脛骨板上に固
定又は可動にセットされる脛骨インサート又は半月板部
分、及び１つ又は２つの関節丘と１つの解剖学的にいう
トロクレア部（ｔｒｏｃｈｌｅａ ｐａｒｔ、滑車形関
節部）を含む大腿骨部を備えた型式の膝義肢に関する。
本発明はまた、このような膝義肢の大腿骨部に関する。
【０００２】
【従来の技術、発明が解決しようとする課題】大腿骨部
に設けられる１以上の関節丘は通常球状の外面を有す
る。矢状面（ｓａｇｉｔｔａｌ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖ
ｅ）、即ち、膝が曲げられた時の脛骨の軸線及び／又は
大腿骨の軸線に平行な、従ってまたソケット前後方向軸
線（ｐｒｅ−ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ ａｘｉｓ）にも平行
な、面から見た場合、関節丘の形状は円弧をなし、その
角度は通常的な膝の屈伸範囲、即ち、０°から１２０°
又は１３０°の間、である。関節丘の球状面は、これと
相補形状をなす脛骨インサートの上面と係合し、これら
の両面の間には摺動する動きが行われる。
【０００３】この型式の膝義肢は、例えばブリティッシ
ュ・テクノロジー・グループ社の国際特許出願ＷＯ９２
／０３１０８に開示されている。この型式の従来の膝義
肢は、後部交差靱帯（ＰＣＬ）を保全した状態でこの膝
義肢を用いることが好ましいという不具合がある。従来
の膝義肢においては、大腿骨部は、角度０°、即ち、脛
骨と大腿骨が垂直で互いに平行をなす位置、を超えて、
即ち、回転のマイナス角度範囲において、摺動すること
ができる。このマイナス角度は、通常は膝を曲げた時に
脛骨が足の後方から大腿骨方向に閉じることゝは反対
に、脛骨が足の前方から大腿骨方向に閉じる状態に相当
する。この状態は、後部交差靱帯が保全されていない状
態で膝義肢を用いる場合に、脛骨インサート又は大腿骨
部の脱臼を引起す結果となる。
【０００４】上記の型式の膝義肢はまた、ＰＣＴ特許出
願ＷＯ９４／２６２１２によるウォーカー社の欧州特許
第０，６５３，９２７号に記載されている。関節丘には
凹部が設けられており、これが膝の屈伸角度０°（膝が
伸長された状態）において完全に一致する係合をなす。
この膝義肢においても、前述の例と同様に、後部交差靱
帯が保全された状態でこの膝義肢を用いることが好まし
いとされている。
【０００５】本発明は、回転の角度がマイナス５°又は
マイナス１０°を超えることを許容せず、後部交差靱帯
の保全の有無を問わず、特に後部交差靱帯が欠落した場
合に、用いることのできる膝義肢を提供することによ
り、上述の不具合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】本発明による膝義肢は次
のような手段により構成される。即ち、本発明の膝義肢
は、少くとも１つの関節丘と１つのトロクレア部を有す
る膝義肢大腿骨部と脛骨インサートを備えた膝義肢であ
って、前記関節丘の各々は、少くとも通常の屈伸範囲の
部分において、脛骨インサートの上面と相補形状をなし
てこれに係合する外面を有するものに関する。こゝにお
いて、トロクレア部には少くとも１つの凹部が形成さ
れ、この凹部の各々と脛骨インサートの前縁上部の相対
配置と形状は、大腿骨部がマイナス角度で回転し曲げら
れる場合に、所定のマイナス角度限度を超えて、脛骨イ
ンサートの前縁上部に当接し停止することを防止するよ
うに設定される。
【０００７】大腿骨部のトロクレア部に形成された凹部
は、膝の前方側において、脛骨インサートの前縁上部に
当接し、これにより大腿骨部は、例えば屈伸角度マイナ
ス５°において停止することができる。即ち、大腿骨部
は、脛骨インサートとトロクレア部に形成された凹部と
の当接により停止し、これ以上のマイナス角度に回転し
曲げられることが防止される。これにより、膝義肢は、
後部交差靱帯が欠落している場合でも過度にマイナス角
度に曲げられることがなくなる。
【０００８】従来の技術では、後部交差靱帯の働きによ
り過度のマイナス角度への曲げが防止されていたが、本
発明によれば、後部交差靱帯がない場合でもマイナス角
度への過度の曲げが防止される。
【０００９】本発明の実施の形態によれば、上記の所定
のマイナス角度限度は、角度０°〜マイナス１０°の
間、好ましくはマイナス５°、である。
【００１０】同じく本発明の実施の形態によれば、脛骨
インサートの前縁上部は少くとも１つの突出部を有し、
この突出部の各々は、前記凹部に当接し停止するよう
に、矢状面において、この凹部と相補形状に形成され
る。
【００１１】同じく本発明の実施の形態によれば、上記
の突出部の各々は、脛骨インサートの平らな底面からの
高さにおいて、脛骨インサートの後縁上部の高さよりも
高く形成される。
【００１２】同じく本発明の実施の形態によれば、上記
の関節丘の各々は、球状に形成される。
【００１３】同じく本発明の実施の形態によれば、上記
の関節丘の各々は、矢状面において、中間部円形部分を
なす第一円形部分と端部円形部分をなす第二円形部分の
２つの円形部分を有し、前記第一円形部分の曲率は前記
第二円形部分の曲率よりも大きくされる。
【００１４】同じく本発明の実施の形態によれば、上記
の凹部は、矢状面において、前記トロクレア部の膨らみ
に相当する円形部分に沿って前記関節丘の端から角度１
０°〜３０°の範囲において前記トロクレア部内に形成
される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下において、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。
【００１６】図１において、膝の屈伸角度は、大腿骨部
ピン１１の軸線と脛骨部１の取付けの軸線とがなす角度
である。図１において、この屈伸角度は０°である。大
腿骨が定置状態の脛骨に関して反時計方向に回転した
時、屈伸角度はプラスである。例えば、図３において、
屈伸角度はプラス６０°である。大腿骨が定置状態の脛
骨に関して時計方向に回転した時、屈伸角度はマイナス
である。例えば、図２において、屈伸角度はマイナス５
°である。
【００１７】図１は、膝が伸長した状態にある完成され
た膝義肢を示している。この完成された膝義肢におい
て、脛骨部１は脛骨部１の軸線から横方向に伸びるよう
に取付けられた脛骨板２を有し、この脛骨板２が脛骨の
上端に乗るように固定される。ポリエチレン材で作られ
た脛骨インサート又は半月板部分３が、脛骨板２上に乗
せられる。脛骨インサート３は、脛骨板２に固定された
ほぞ部４（図６）と脛骨インサート３内に設けられた空
所５の組合せを介して脛骨板２と係合する。脛骨インサ
ート３は、この組合せの許容範囲内において、ほぞ部４
の軸線に関して回転することができ、かつ、ソケット左
右方向（ｍｅｄｉｏ−ｌａｔｅｒａｌ）及びソケット前
後方向（ａｎｔｅｒｏ−ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ）に並進的
な（ｔｒａｎｓｌａｔｏｒｙ）動きをすることができ
る。本出願人の１９９９年２月２日付仏特許出願第９，
９０１，１５８号同じく１９９９年７月５日付仏特許出
願第９，９０８，６３２号には、この完成された膝義肢
についてより詳細な説明がなされているが、これらは本
発明の部分とは直接関係しない。完成された膝義肢には
また、大腿骨部６が含まれる。
【００１８】大腿骨部６は、２つの球状の関節丘７，８
と解剖学的にいうトロクレア部２０を有し、これら２つ
の関節丘７，８の間には中間間隙部が設けられている。
矢状面において、即ち、膝が曲げられた時に脛骨の軸線
と大腿骨の軸線の双方に平行をなす面において、関節丘
７，８はそれぞれ円形であり、これらの円形の各々は、
互いに並び合う第一及び第二の２つの円形部分、即ち、
第一の主部円形部分９及び第二の端部円形部分１０を有
する。端部円形部分１０は角度３０°〜４０°の間に、
また、主部円形部分９は角度８０°〜９０°の間に延在
する。端部円形部分１０の曲率は、主部円形部分９の曲
率よりも小さい。主部円形部分９の曲率は、端部円形部
分１０の曲率の１．２５倍である。
【００１９】大腿骨部ピン１１は２つあり（図６には１
つのみが示されている）、これらのピン１１が大腿骨内
にはめ込まれて、大腿骨部６が大腿骨に固定される。図
１において、膝は伸長された状態にあり、この時大腿骨
部ピン１１は角度０°であり、脛骨部１の軸線に平行を
なしている。
【００２０】通常的な膝の屈伸範囲、即ち、０°〜１２
０°又は１３０°の範囲、において、関節丘７，８の各
々は、脛骨インサート３の上面１２と係合する。矢状面
において、上面１２も円形であり、こうして上面１２は
関節丘７，８の球形状と相補形状をなしている。上面１
２の曲率は、主部円形部分９の曲率と同じである。これ
により、屈伸角度約８０°までは完全に一致する係合が
得られる。
【００２１】トロクレア部２０の当接する外面は、関節
丘７，８及びその中間の間隙部を超えて設けられ、こゝ
に、図７に見られるように、水路形状のトロクレア部軌
道１３が形成されている。矢状面において、このトロク
レア部軌道１３の形状も円形であり、その曲率は主部円
形部分９の曲率よりも大きい。
【００２２】トロクレア部２０の外面には２つの凹部１
４，１５が設けられる。これらの凹部１４，１５は、例
えば、切削加工により形成される。
【００２３】脛骨インサート３は、２つの後縁部１６，
１７を有する。後縁部１６，１７はそれぞれ、脛骨イン
サート３の後部側において球状の上面１２を形成する。
脛骨インサート３はその前方側を前縁部１８で区切られ
ている。前縁部１８は２つの突出部１９を有し、これら
の突出部１９は脛骨インサート３の平らな底面２１から
の高さが後縁部１６，１７の高さよりも大きく作られて
いる。矢状面において、突出部１９は円状に丸味をつけ
られており、その形状は凹部１４，１５の形状と相補形
状になっている。これにより、膝の屈伸角度が所定のマ
イナス角度、即ち、図２に示されたようにマイナス５°
に曲げられた時、大腿骨部６は前縁部１８に当接する。
即ち、凹部１４，１５が背の高い突出部１９に当接し、
動きが止まる。こうして、所定の最大マイナス角度、例
えばマイナス５°、を超える回転は防止される。これに
より、過度のマイナス角度への曲げを回避するために、
後部交差靱帯を使用することが不要となる。凹部１４，
１５の形状は円状に限らず、凹部１４，１５の形状が脛
骨インサート３の矢状面における突出部１９の形状と相
補形状をなし、凹所１４，１５が突出部１９に当接して
動きが止まるものである限り、どんな形状であってもよ
い。
【００２４】図２に示した完成された膝義肢は、脛骨と
大腿骨とがなす角度がマイナス５°である状態で曲げが
停止された様子を示している。
【００２５】図４は、矢状面における大腿骨部の断面を
示している。関節丘７，８における円９，１０は、屈伸
角度がプラス方向において、全体として１３０°、大腿
骨部ピン１１から１２０°において延在している。この
角度は通常的な屈伸範囲に相当し、この範囲において関
節丘は、大腿骨の脛骨に関する屈伸に応じて、脛骨イン
サート、即ち、半月板部分、上を摺動する。
【００２６】図４において、凹部１４は、関節丘７の端
（ＯＰ軸線）からトロクレア部２０にかけて、矢状面に
おけるトロクレア部２０の膨らみに相当する円形に沿っ
て角度１０°〜３０°の範囲において形成される。前縁
部１８の突出部１９の高さは、突出部１９が凹部１４に
当接し動きを止めた時に屈伸角度がマイナス５°になる
ように設定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】膝が伸長された状態、即ち、屈伸角度０°にお
ける本発明の膝義肢の断面図。
【図２】マイナス５°の最大マイナス屈伸角度の状態に
おける図１の膝義肢の断面図。
【図３】プラス６０°の屈伸角度の状態における図１の
膝義肢の断面図。
【図４】本発明の膝義肢大腿骨部の矢状面における断面
図。
【図５】本発明の膝義肢における脛骨インサートの斜視
図。
【図６】本発明の膝義肢の分解斜視図。
【図７】図６の膝義肢の組立斜視図。
【符号の説明】
１ 脛骨部 ２ 脛骨板 ３ 脛骨インサート ４ ほぞ部 ５ 空所 ６ 大腿骨部 ７，８ 関節丘 ９ 第一円形部分 １０ 第二円形部分 １１ 大腿骨部ピン １２ 上面 １３ トロクレア部軌道 １４，１５ 凹部 １６，１７ 後縁部 １８ 前縁部 １９ 突出部 ２０ トロクレア部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少くとも１つの関節丘と１つのトロクレ
    ア部を有する膝義肢大腿骨部において、前記トロクレア
    部には少くとも１つの凹部が形成されてなることを特徴
    とする膝義肢大腿骨部。
  2. 【請求項２】 前記関節丘の各々は、矢状面において、
    中間部円形部分をなす第一円形部分と端部円形部分をな
    す第二円形部分の２つの円形部分を有し、前記第一円形
    部分の曲率は前記第二円形部分の曲率よりも大きくされ
    てなることを特徴とする請求項１記載の膝義肢大腿骨
    部。
  3. 【請求項３】 前記凹部は、矢状面において、前記トロ
    クレア部の膨らみに相当する円形部分に沿って前記関節
    丘の端から角度１０°〜３０°の範囲において前記トロ
    クレア部内に形成されてなることを特徴とする請求項１
    記載の膝義肢大腿骨部。
  4. 【請求項４】 少くとも１つの関節丘と１つのトロクレ
    ア部を有する請求項１記載の膝義肢大腿骨部と脛骨イン
    サートを備えた膝義肢であって、前記関節丘の各々は、
    少くとも通常の屈伸範囲の部分において、前記脛骨イン
    サートの上面と相補形状をなしてこれに係合する外面を
    有するものにおいて、前記トロクレア部には少くとも１
    つの凹部が形成され、かつ、前記凹部の各々と前記脛骨
    インサートの前縁上部の相対位置と形状は、前記大腿骨
    部がマイナス角度で回転し曲げられる場合に、所定のマ
    イナス角度限度を超えて、前記脛骨インサートの前縁上
    部に当接し停止することを防止するように設定されてな
    ることを特徴とする膝義肢。
  5. 【請求項５】 前記所定のマイナス角度限度は、角度０
    °〜マイナス１０°の間、好ましくはマイナス５°にあ
    ることを特徴とする請求項４記載の膝義肢。
  6. 【請求項６】 前記脛骨インサートの前縁上部は、少く
    とも１つの突出部を有し、前記突出部の各々は、前記凹
    部に当接し停止するように、矢状面において、前記凹部
    と相補形状に形成されてなることを特徴とする請求項４
    記載の膝義肢。
  7. 【請求項７】 前記突出部の各々は、前記脛骨インサー
    トの平らな底面からの高さにおいて、前記脛骨インサー
    トの後縁上部の高さよりも高く形成されてなることを特
    徴とする請求項６記載の膝義肢。
  8. 【請求項８】 前記関節丘の各々は、球状に形成されて
    なることを特徴とする請求項４記載の膝義肢。
  9. 【請求項９】 前記関節丘の各々は、矢状面において、
    中間部円形部分をなす第一円形部分と端部円形部分をな
    す第二円形部分の２つの円形部分を有し、前記第一円形
    部分の曲率は前記第二円形部分の曲率よりも大きくされ
    てなることを特徴とする請求項４記載の膝義肢。
  10. 【請求項１０】 前記凹部は、矢状面において、前記ト
    ロクレア部の膨らみに相当する円形部分に沿って前記関
    節丘の端から角度１０°〜３０°の範囲において前記ト
    ロクレア部内に形成されてなることを特徴とする請求項
    ４記載の膝義肢。
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