JP2001286497A - 支承移動および脱臼阻止の特徴を備えた後部安定型代替膝補綴 - Google Patents

支承移動および脱臼阻止の特徴を備えた後部安定型代替膝補綴

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 他の非丁番式膝関節に優る脱臼阻止特性を備
える補綴膝関節の提供。 【解決手段】 補綴交換用膝関節は脛骨部材５００と大
腿骨部材２００と支承３００ならびに制御アームを備え
る。前記脛骨部材は上位支承面３１０と、この支承面３
１０に伸入する円錐状くぼみを備える。前記支承は脛骨
部材の上位面と摺動自在に係合し、Ｚ形溝を中に備えて
形成された下位面を備える。大腿骨部材２００は前記支
承の上位面と関節支承係合になっている１組の凸形関節
顆状突起を備える。大腿骨部材２００はさらに上位の場
所で幅が大きくなった後部ノッチを備える。制御アーム
は脛骨部材の前記円錐状くぼみに回転自在に位置する円
錐状支承３００を備える。 【効果】 圧縮性負荷中加えられた外反・内反モーメン
トから柱の著しい曲げを起さないし、また１次的に支承
が圧縮荷重下にある場合の移動支改後部安定化膝関節は
Ａ−Ｐ安定性を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は膝関節補綴に関し、
特に後部安定型代替膝関節補綴に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】人間の膝関節には、関節軟骨で構成され
る大腿骨末端部、関節軟骨で構成される脛骨近位部、お
よび、大腿骨と脛骨の間にある関節間軟骨が含まれてい
る。大腿骨と脛骨との位置関係は、靭帯によって適切に
保たれている。適切な位置関係を維持している靭帯に
は、後部十字形靭帯、前部十字形靭帯、および、副行靭
帯が含まれている。
【０００３】膝を屈折運動させると、脛骨は大腿骨に対
して中央から側部方向に伸び軸を中心に回転し、同時に
大腿骨の接触部分は脛骨に対して後退運動する。膝を屈
折運動させると、脛骨は脛骨自体の軸を中心に回転す
る。膝が屈折運動を行なっている間の脛骨の回転量は靭
帯によって制御されて制限される。
【０００４】人間の膝関節は損傷および疾病の可能性が
ある。例えば、膝が損傷、疾病が生じると、大腿骨ある
いは脛骨の膝関節面が劣化して、大腿骨と脛骨の間にあ
る関節軟骨が損傷する。先行技術には、損傷、疾病の生
じた人間の膝の代替関節補綴が含まれている。膝関節補
綴には、切除した大腿骨の末端部に取付ける大腿骨部
材、切除した脛骨の近位端部に取付ける脛骨部材、およ
び、大腿骨部材と脛骨部材との間に取付ける支承が含ま
れている。通常、弓状凸形顆状突起は、膝関節補綴の大
腿骨部材の下位面の形によって決まる。支承上位面に
は、大腿骨部材の弓状顆状突起と係合する弓状の凹部が
作られている。大腿骨部材の上位面は、実質的に、平ら
でもよく支承下位面と係合配置される。
【０００５】先行技術による膝関節補綴は、整形外科医
の好み、膝と健康の状態、患者の年令と移動性によっ
て、いろいろな形態のものが存在していた。先行技術に
よる膝関節補綴の中には、支承の下位表面が、大腿骨部
材の上位表面に固定されているものもあった。さらに、
別の先行技術による膝関節補綴の中には、支承と大腿骨
部材との間で、回転運動を行なえるものもあった。さら
にまた、別の先行技術による膝関節補綴の中には、支承
と大腿骨部材との間で、限定された範囲の中ではある
が、前後方向の摺動運動が可能なものもあった。大腿骨
部材に対する支承の動きは、先行技術の説明にあるよう
に、多くの機能上の利点をもたらした。上記の構造的、
および、機能的特徴を備えた先行技術による膝関節補綴
は、米国特許第４，４７０，１５８号と米国特許第４，
３０９，７７８号で公開されている。
【０００６】上記で説明したように、ほとんどの膝関節
補綴の大腿骨部材の支承の下位表面は、一組の弓状顆状
突起で構成されている。大腿骨部材の顆状突起は、支承
の下位表面の弓状凹部と関節支承係合する。その結果、
支承の上位表面には、その中央部分が相対的に凹み、周
辺部分が相対的に高くなった皿状の部分が、一組含まれ
ているのは通常である。上述したように、膝関節の屈折
運動を行なうと、脛骨は、大腿骨に対して、中央−横方
向の軸を中心に回転する。また、屈折運動では、脛骨を
脛骨自体の軸を中心に回転させる。この動きが一体とな
って、大腿骨の顆状突起が、支承の上位表面にある凹面
に乗り上げ、あるいは、登らせて、支承が大腿骨と同じ
動きをしなければ、高くなっている支承の皿状部分の縁
に接近させることになる。その結果、膝の屈折運動によ
って、膝補綴は位置ずれする方向に移動する傾向があ
る。どの程度まで位置ずれさせるかは、その要素によっ
て異なるが、靭帯のある無し、および、支承の可動性と
構成が及ぼす影響が、その中でも最も大きい。位置ずれ
が発生する可能性も、屈折運動の大きさの程度、大腿骨
部材の係合支承の下位表面と支承上位表面との間の調和
がどの程度保たれているかによっても左右される。例え
ば、大腿骨部材が支承の上に乗り上げることは、支承の
上位表面が、実質的に平らな固定支承係合の場合でも、
大した問題ではない。しかしながら、大腿骨部材の支承
の下位表面と膝関節補綴の支承の上位表面との間の調和
が相対的に大きく保たれるようになると、支承を損傷す
る恐れがあるほどの、非常に高い接触ストレスが生じる
結果になる。大腿骨部材と支承との間に高い調和が保た
れている固定支承膝関節補綴に加えられる接触ストレス
の強度は、理想的な低さである。しかしながら、調和性
が高くなると、屈折運動、あるいは、回転運動を行なっ
ている間に、大腿骨部材が支承の上に乗り上げてしまう
と言う問題を引き起こすので、位置ずれを起こす可能性
が出てくる。
【０００７】膝関節の外反・内反安定性は、大腿骨の前
向きの位置から脛骨を回転させる力、即ち、膝関節に加
えられる横向きの力、あるいは、回転させようとする力
に対抗する能力意味している。正面を向いている大腿骨
の向きから離れた方向に脛骨を回転させる横向きの力、
あるいは、回転運動は、位置ずれを起こさせる可能性が
ある。このような位置ずれは、加えられる横向きの力の
方向によって、補綴の中央部、あるいは、側面部のどち
らかに発生する傾向がある。先行技術による補綴で見ら
れたこの種の位置ずれを１８図に示した。
【０００８】普通に活動している間にも、膝関節補綴に
は圧縮負荷が掛かっている。圧縮負荷に起因する外反・
内反の動きに、通常、補綴を構成する部材の接合表面と
靭帯の働きが十分に抵抗することが出来る。しかしなが
ら、靭帯の働きが不足している場合などには、より高い
外反・内反安定性が求められ場合がある。
【０００９】先行技術による膝関節補綴の中には、大腿
骨の顆状突起の間の後方にまで達する安定柱を利用し
て、外反・内反安定性を高めているものがあった。その
部分は、靭帯が欠けていなければ、後部十字状靭帯が占
めていたはずの部分である。大腿骨部材が支承の上を登
ることも、後部安定柱を採用している膝関節補綴特有の
問題であった。特に、大腿骨部材が支承の上に登ってし
まうと、柱に加えられる剪断力が大幅に強くなり、補綴
に外傷が生じる可能性が出てくる。
【００１０】脛骨部材の上で支承が前後方向へ摺動出来
る構造の膝関節補綴では、後退が非常にスムースに行な
われる。ここで言う“後退”とは、屈折運動が行なわれ
ている間に起きる、大腿骨が脛骨と接触する接点の前方
向への移動を意味する。後退は、以下に説明するよう
に、膝関節補綴が持つ好ましい特徴でもある。しかしな
がら、先行技術による膝関節補綴では、後退の結果、大
腿骨部材が支承の上に乗り上げてしまうことがあり、位
置ずれを起こす可能性が高くなってしまっていた。
【００１１】屈折運動が行なわれている間に、後方に摺
動することが出来る補綴の支承は、支承と膝の前面の柔
らかな組織との間に発生する衝突を抑制している。その
結果、前後方向に摺動出来る支承を備えた膝関節補綴
は、屈折運動を行なっている間の不快感を抑制すること
が出来るのである。
【００１２】安定柱と支承を備え、前後方向に摺動出来
る構造になっている先行技術による膝関節補綴が、Ｂａ
ｈｌｅｒによる米国特許第５，３９５，４０１号に表示
されている。特に、米国特許第５，３９５，４０１号で
は、脛骨部材と脛骨部材の上位表面に摺動可能な形で配
置された支承を持つ膝関節補綴を開示している。支承の
下位の表面には、支承の上位表面に形成された二つの凹
のある顆の間を前後方向に伸びる線に沿って、ばち形溝
が刻まれている。米国特許第５，３９５，４０１号に表
示されている支承にも、支承の二つの凹のある顆の間に
は、支承の後の部分にまで伸びるノッチが付けてある。
ノッチと支承のばち形溝は一致する。米国特許第５，３
９５，４０１号の補綴には、以上に加えて、金属合金製
のコントロール・アームも含まれ、脛骨部材の表面に作
った凹部と旋回係合するピンが取付けてある。コントロ
ール・アームには、支承の下位表面のばち形溝に、摺動
係合継手が含まれている。米国特許第５，３９５，４０
１号に表示されているコントロール・アームにも、支承
のノッチを通り大腿骨部材の顆の間にまで伸びる安定突
起がある。柱は、大腿骨部材の二つの顆状突起の間の大
腿骨部材に形成された箱状構造物に差し込める形態に作
られている。箱状構造物の側壁は、安定突起と係合する
構造になっている。この構造では、金属と金属が摺動接
触するので、好ましい構造ではない。米国特許第５，３
９５，４０１号に開示されているものとしては、この他
に、箱状構造物の中まで伸び、安定突起と大腿骨部材の
箱状構造物の側壁の間に横たわる支承の横壁が表示され
ている。この方法であれば、金属と金属が摺動接触する
ことを回避出来るが、支承が非常に複雑なものになって
しまう。米国特許第５，３９５，４０１号に開示してあ
るもので、大腿骨部材の支承からの位置ずれを防止でき
るものは無い。
【００１３】先行技術には，支承から大腿骨顆の間のス
ペースに伸びる後部安定柱を持つその他の補綴部材が含
まれている。この種類の先行技術による関節補綴は、例
えば、米国特許第５，５６５，８３４号、米国特許第
５，４８９，３１１号、米国特許第５，３３０，５３４
号、米国特許第４，９５０，２９８号、米国特許第４，
８８８，０２１号、米国特許第４，６３４，４４４号、
米国特許第４，５６８，３４８号にも表示されている。
先行技術によるこれらの補綴は、すべて、後部十字形靭
帯が保持されてない場合、あるいは、欠陥がある場合の
関節交換に使用されている。さらに、これらの先行技術
による補綴部材のほとんどは、両方の副行靭帯が保持で
きる場合に使用するためのものである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】先行技術による補綴部
材はいろいろな特性を備えていたにも関わらず、他のヒ
ンジを使用しない膝関節補綴よりも、優れた位置ずれ抵
抗性能を備えた膝関節補綴が求められていた。
【００１５】位置ずれを起こす可能性を大幅に抑制する
と同時に、支承の脛骨部材から見て前後方向に摺動する
動きを可能にする膝関節補綴を提供することが、本発明
のもう一つの目的である。
【００１６】さらに、位置ずれ抵抗能力が高く、後退機
能に優れた膝関節補綴を提供することも、本発明のもう
一つの目的である。
【００１７】さらにまた、位置ずれ抵抗力を強化して、
後部安定柱の剪断変形を抑制する膝関節補綴を提供する
ことも、本件発明の目的の一つである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】後部安定補綴装置が提供
される。補綴装置には、切除した大腿骨の末端部に取付
ける大腿骨部材、切除した脛骨の近位部に取付ける脛骨
部材、大腿骨部材と脛骨部材の間に取付けた支承、少な
くとも支承の一部と脛骨部材の間に取付けたコントロー
ル・アーム・アセンブリーが含まれている。
【００１９】該膝関節補綴の支承の上位表面には、大腿
骨部材と関節支承係合できる形状の一組の顆状突起が作
られている。これについては後で説明する。支承には、
摺動させて支承と脛骨部材の上位表面と係合させるため
の下位表面も含まれている。支承の下位表面には、前後
の方向に伸びるばち形溝が設けられている。支承の最後
部には、支承の中央と横側最先部との間に刻まれ、上位
表面から下位表面にまで連続しているノッチ、あるい
は、スロットが刻み込まれている。ノッチは、実質的に
支承の下位表面に刻まれたばち形溝と平行になってい
る。
【００２０】コントロール・アーム・アセンブリーに
は、大腿骨部材に形成した円錐形の凹みに、ロータリー
・支承方式で係合させるための円錐形支承が含まれてい
る。以上に加え、コントロール・アームの円錐形支承の
直径が大きな方の端には、ばち形ガイドが設けてある。
ばち形ガイドの寸法は、支承のばち形溝の中を摺動する
動きに合わせてあり、円錐形支承から間隔をおいて向き
合った前端と後端とが含まれている。柱は、ばち形ガイ
ドの後の端から、上位に向かって突き出ている。柱は、
支承のノッチの中で、柱が摺動係合出来る中央−横方向
の幅を決定する。ばち形ガイドから離れている柱の部分
には、中央および横方向への突出した部分も含まれる。
突出した部分は、弓状に突き出したカムの下位表面状を
呈するのが好ましい。コントロール・アームは、数多く
の部材やいろいろな材料を使って形成することが出来
る。例えば、中央および横方向に突き出している柱の上
位の部分は、プラスチックを使って形成することが出来
る。プラスチックを使って形成した柱の上位部分は、ば
ち形ガイドから、柱の下位の部分を通り抜け、突出部が
形成されている柱の上位部分にまで突き抜けている金属
製の支持ピンを使えば、ねじ込まなくてもコントロール
・アームの残りの部分と一体化させることが出来る。ば
ち形ガイドは、金属で作ることが望ましく、円錐形支承
は、表面がプラスチックで形成されているものが望まし
い。多部品構成を採用すれば、金属対金属、あるいは、
プラスチック対プラスチックの磨耗を回避することが出
来る。
【００２１】大腿骨部材の上位表面は、切除した大腿骨
の末端部に確実に取付けられるように作られている。大
腿骨部材には、以上に加えて、支承の上位表面と係合す
るように作られた弓状に突出した一組の顆で限定される
下位表面が含まれている。ノッチ、あるいは、腔が、大
腿骨部材の後側の端まで伸びている。大腿骨部材の上に
設置した一組の平行壁が、その一部が突出しているコン
トロール・アームの柱の突出している部分の幅と同じ幅
に、ノッチの幅を決定する。一組のフランジが、大腿骨
部材の下位表面近くにまで伸びているのが、このノッチ
の特徴になっている。このフランジでは、平行する一組
の末端が、コントロール・アームの柱の突出部の下の部
分の幅より僅かに大きな間隔をおいて向い合っている。
さらに、このフランジには、一定の範囲内で行なわれる
屈折運動の間、柱の下位カム面と係合する上位凹部カム
が備わっている。
【００２２】本発明の補綴装置は、支承が屈折運動を遅
れて変換し、脛骨部材に対する支承の軸回転を可能にす
る装置である。さらに、コントロール・アームの柱の上
位の部分は、大腿骨部材のノッチ、あるいは、腔で、効
率よく補足される。従って、大腿骨部材が支承から位置
ずれするはずはないのである。さらに、柱は多くの先行
技術による膝関節補綴には見られなかった外反・内反安
定性を提供する。このような安定性は、片側、あるい
は、両側の靭帯が弱体化している場合に、非常に効果的
である。
【００２３】支承が屈折運動を遅れて転換することは、
脛骨の上で大腿骨の後退が行なわれても、大腿骨部材が
支承の後部係合表面上を登ることはないので、非常に都
合が良い。先行技術による補綴部材では、後退に伴って
発生していたこの種の“登り”によって、余分な剪断力
が柱に加えられていた。また、“登り”が発生すると、
支承に圧縮圧力が加えられることになる。しかし、上記
のような問題は、本発明の補綴装置を使用することで回
避出来る。
【００２４】
【発明の実施の形態】位置ずれ防止後部安定膝交換１０
０は、１図および２図に示した大腿骨部材２００、支承
３００、コントロール・アーム・アセンブリー４００お
よび脛骨プラットフォーム５００で構成されている。
【００２５】３図に示した大腿骨部材２００には、後部
ノッチ、あるいは、キャビティ２０１および、中央およ
び横のキャビティ側壁２０２が含まれている。凹んだ大
腿骨カムの表面２０３は、それぞれに、中央および横の
キャビティ側壁２０２から、お互いに向かって突き出す
フランジの表面で向かい合っている。フランジは、１図
および２図に示した補綴を伸ばし切った位置の一番上位
の端２０４に向かって、後と上向きに広がっている。ノ
ッチ２０１は、中央と横の側壁２０２の間に迄広がって
いる前面壁２０５で限定される。大腿骨部材の２００
は、支承３００と関節支承係合配置される下位の顆状突
起２０６で限定される。これについては、後で説明す
る。２図は、大腿骨部材２００を横から見た図である。
この図では、後部ノッチ２０１を細部まで示すために、
大腿骨の後の顆２０６の一つを取り除いて図示してあ
る。
【００２６】４図と５図に示した支承３００には、後部
ノッチ、あるいは、スロットの３０１およびばち形ガイ
ド用スロットの３０２が含まれている。ばち形ガイド用
スロットの３０２は、それがなければ本質的に平らな下
位表面の３０３に形成され、後部ノッチの３０１から前
方に向かって広がっている。支承３００にも、中央およ
び横側の凹んだ係合用支承の表面３１０が含まれてい
る。この３１０は、大腿骨部材２００の顆２０６と支承
係合させるために形成したものである。
【００２７】６図乃至８図に示したコントロール・アセ
ンブリーの４００は、コントロール・アーム４１０、柱
４２０、および円錐形支承４３０で構成されている。コ
ントロール・アーム４１０は、柱支持４１１、柱支持ピ
ン４１２、ばち形ガイド４１３、円錐形支承支持４１４
で構成されていて、そのすべてが金属製である。ばち形
ガイド４１３のばち形の横断面は、支承３００のばち形
ガイド用スロット３０２の適合する形に作られている。
柱支持の４１１は、ばち形ガイド４１３の後端と同じ形
に形成され、その寸法は、支承３００の後部ノッチ３０
１に合うように作られている。柱支持ピンの４１２は、
柱支持４１１やばち形ガイド４１３の、その何れとも別
に形成することが可能で、柱支持４１１から突き出てい
る。この様子は、７図にはっきりと示されている。柱支
持ピン４１２の外面は、後述するように、柱４２０をし
っかりと固定する力を確保するために、表面をローレッ
ト加工することが出来る。円錐形支承支持４１４は、ば
ち形ガイド４１３から下位に向かって突出していて、表
面もローレット加工されている。
【００２８】柱４２０は、プラスチックを使って整形し
た製品で、柱支持ピンの４１２に取付けられる。柱４２
０の下位部分が、柱支持４１１の中央及び側面と並んで
いる中央及び側面４２０を限定する。柱４２０の上位部
分は、中央及び側面の下位の表面４２１から、中央と側
面を結ぶ方向の外に向かって突出する中央および横向き
の突出部４２２によって特徴づけられている。中央およ
び横向きの突出部４２２の両側の側面４２３は、柱４２
０において、先に行くほど先細りになっている。中央お
よび側面の突出部４２２は、大腿骨のカムの表面を係合
下位が突きでている柱のカムの表面も限定している。こ
のことについても、下で説明する。柱のカムの下位の表
面４２６は、柱の後の表面４２７から、弓状の部分を通
って柱の前の部分の表面４２８にまで広がっている。
【００２９】コントロール・アーム・アセンブリー４０
０の円錐形支承４３０は、プラスチック原料を使用して
一つ一つ形成し、円錐形支承支持４１４のローレット加
工した一番外側の表面に固定したものである。
【００３０】脛骨プラットフォーム５００には、実質的
に、平らな支承の上位の表面５０１と、設置する際に、
コントロール・アセンブリー４００の円錐形支承４３０
を差し込む円錐形の穴５０２が作ってある。
【００３１】大腿骨部材２００と米国特許第５，７０
２，４６６号で説明した大腿骨部材とは、より強固に取
付けられるようにするために、後部キャビティ、あるい
は、ノッチ２０１を追加し、エクステンションの受け入
れを可能にするモジュラー柱を追加した点を除けば、同
一である。支承３００と蝶番膝に関する米国特許第５，
８２４，０９６号にある支承とは、現在では、支承３０
０の後部の壁を突き破っている後部スロット３０１とば
ち形ガイド・スロット３０２が追加されている点を除け
ば、同一である。脛骨プラットフォーム５００は、米国
特許第５，７０２，４６６号で説明されているものと同
一である。ここに示した具体例は、必要な場所を強化す
るために、プラットフォーム５００の末端部にエクステ
ンションを付け加えたバージョンである。
【００３２】９図と１０図は、コントロール・アーム・
アセンブリー４００および脛骨プラットフォーム５００
に、支承３００を組み込む様子を示した図である。
【００３３】大腿骨部材２００、コントロール・アーム
４１０および脛骨プラットフォーム５００は、米国特許
第５，７０２，４８８号で公開され、“ウルトラコー
ト”の商標名で、エンドテック社が販売しているTIN コ
ートしたチタン合金で製作するのが望ましい。支承３０
０、柱４２０ならびに円錐形支承４３０は、ＵＨＭＶＶ
Ｐｅ製の製品が望ましい。
【００３４】移植方法を１１図に示した。脛骨プラット
フォーム５００は、実用的な方法で脛骨６００に移植
し、支承３００と予め組立てて置いたコントロール・ア
ーム・アセンブリー４００は、９図と１０図に示したよ
うに、脛骨プラットフォーム５００に取付ける。
【００３５】膝７００は約１２０度屈折し、エクステン
ション８００を取付けた大腿骨部材２００で構成する大
腿骨部材アセンブリー９００を、大腿骨１０００に差し
込む。大腿骨部材アセンブリー９００は、身体の中心に
向かって動かされるので、大腿骨カムの表面２０３の上
位の端２０４は、柱のカムの下位表面４２６をクリアー
し、大腿骨部材アセンブリー９００を、１２図に示した
ように、大腿骨１０００に完全に装着させる。大腿骨部
材アセンブリー９００を移植する上での必要条件である
柱の後の面４２７をクリアーし、完全に屈伸出来るよう
にするためには、１２図に示したように、大腿骨１００
０の後部末端部領域１００１に、リリーフ１００２が必
要である。
【００３６】１２図に示したように、脛骨６００は、後
部末端領域１００１が存在しているために、柱の後の表
面４２７に当たってしまい、脛骨の後方への動きは阻止
されてしまっている。１４図に示したように、大腿骨部
材２００の後部ノッチ２０１の前面壁２０５と柱４２０
前面のカムの表面４２８は、脛骨６００が前方に位置ず
れするのを阻止している。柱４２０の中央と側面の突出
部４２２の側面４２３は、大腿骨部材２００の後部キャ
ビティ２０１の中で、側壁２０２と係合し、それによっ
て、中央ー横方向の位置ずれを阻止している。その結
果、コントロール・アーム・アセンブリー４００は、大
腿骨部材２００に取り込まれ、その位置から位置ずれ出
来なくなっている。
【００３７】外反・内反安定性を確保する方法には、二
種類の方法がある。負荷状態の下では、通常の圧縮負荷
が大腿骨顆２０６に加えられ、加えられた負荷は２０６
とマッチングしている支承３００の係合支承の表面３１
０に伝えられる。圧縮圧力が加えられた時に起こる大腿
骨部材２００の回転（１３図の平面上で行なわれる）
は、大腿骨顆２０６の湾曲の中心２０８を通る軸２０７
を回る形で起きなければならない。軸２０７を軸とした
回転が始まると、柱４２０の中央と横にある突出物４２
２の外側の側面４２３と、大腿骨部材２００の後部ノッ
チ２０１の側壁２０２との間で衝突が起きる。この衝突
による接触で、関節に加えられた外反・内反の動きに抵
抗する力が作り出される。したがって、柱４２０と柱支
持ピン４１２は、加えられたモーメントに抵抗して曲る
必要がない。８図に示した中央と横の突出物４２２の側
面４２３は、負荷が加えられても曲る必要が無いように
ように、先端に向かって僅かながら先細りするように作
られている。
【００３８】負荷が加えられていない、外反・内反モー
メントが非常に小さな時には、関節に圧縮圧力が加えら
れることはないので、柱４２０には、小さな曲げ負荷が
加えられることになる。キャビティ・カムの表面２０３
と柱のカムの表面４２６の共同作用を、１４図乃至１７
図に示した。１４図に示したような全開状態では、カム
の表面２０３と４２６は接触する必要はない。負荷が加
えられていないときは、Ａ−Ｐの位置ずれを阻止するだ
けである。負荷が加えられると、脛骨の接触面３１０を
圧迫している大腿骨顆２０６の接触面２１０の形によっ
て、安定性と位置とが与えられる。１５図と１６図に示
したように、深くまで屈折すると、凹んでいる大腿骨の
カムの上位の表面２０３は、凸状になっている柱のカム
の下位の表面４２６と係合し、大腿骨部材２００を後方
に押しやる。支承３００に加わる圧縮圧力と係合支承の
表面３１０の凹形状が、支承３００に大腿骨部材２００
を道連れにする動きを与えるのである。後方向への動
き、あるいは、大腿骨の後退は、よく知られている四頭
股筋の効果を向上させる。この後退は、後部安定装置を
必要とする膝交換患者がよく行なっている普通の負荷運
動を行なう場合にも、この後退は行なわれる。完全に折
り曲げた状態では、後方への動きは、１７図に示したよ
うに、無くなるが、この動きの段階では、負荷状態にな
ることはなく、あるいは、負荷が掛かることはきわめて
稀なので、後方向への動きは重要でない。さらに、支承
３００の後の壁は、深く折り曲げた時に、大腿骨１００
０と接触するようになるので、支承３００が脛骨部材５
００の上を前方に移動できるようにし、その結果とし
て、より深く折り曲げられるようにすることが望まし
い。
【００３９】
【発明の効果】この補綴は、位置ずれを起こさず、圧縮
負荷が加えられている間に、外反・内反モーメントを適
用されても、柱が著しく湾曲することな無い点で、まっ
たく新しいものである。さらに、この補綴は、大腿骨顆
２０６の中央の端をカム２０３として利用し、さらに、
柱４２０上の突出物４２２の下位の表面４２６を使って
大腿骨を後退させ、後部安定性を生み出している。支承
が原則的に、負荷状態に置かれている可動支承後部安定
膝では、Ａ−Ｐが安定している。さらに、支承３００、
後退が行なわれている間、大腿骨部材２００と同じ動き
をするので、“登り”が発生しなくなり、大腿骨と支承
の係合面２０６および３１０との間の接触状態が、最高
の状態に維持され、柱４２０に加えられる剪断力が抑制
される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による補綴装置の側面図である。
【図２】図１に示された補綴装置の断面図である。
【図３】大腿骨部材の上面図である。
【図４】支承の上面図である。
【図５】支承の背面図である。
【図６】制御アームの側面図である。
【図７】制御アームの断面図である。
【図８】制御アームの背面図である。
【図９】脛骨部材と支承ならびに制御アームの分解断面
図である。
【図１０】脛骨部材と支承ならびに制御アームの背面図
である。
【図１１】大腿骨部材の膝への納入中の補綴部材の側面
図である。
【図１２】図１１に類似の断面図であるが納入の更に進
捗した段階にある膝を示す。
【図１３】組立てずみ補綴装置の略背面図で補綴装置に
加えられた種々の力を示す。
【図１４】組立ずみ補綴装置を一杯に伸張した断面図で
ある。
【図１５】図１４に類似した断面図であるが４５度に曲
折した補綴装置を示す。
【図１６】図１４と図１５に類似した図であるが９０度
に屈折した補綴装置を示す。
【図１７】図１４乃至１６に類似した断面図であるが１
２０度に曲折した補綴装置を示す。
【図１８】先行技術の補綴関節の背面図であるが部分的
脱臼のあることを示す。
【符号の説明】
１００ 位置ずれ防止後部安定膝交換 ２００ 大腿骨部材 ２０１ キャビティ ２０２ キャビティ側壁 ２０３ カム表面 ２０４ 上位端 ２０５ 前面壁 ２０６ 顆状突起 ３００ 支承 ３０１ 後部スロット ３０２ ばち形ガイド用スロット ３０３ 下位表面 ３１０ 支承の表面 ４００ コントロール・アセンブリー ４１０ アーム ４１１ 柱支持 ４１２ 柱支持ピン ４１３ ばち形ガイド ４１４ 円錐形支承支持 ４２０ 柱 ４２１ 下位の表面 ４２２ 突出部 ４２３ 側面 ４２６ 柱のカムの下位の表面 ４２７ 柱の後ろの表面 ４２８ 柱の前の部分の表面 ４３０ 円錐形支承 ５００ 脛骨プラットホーム ５０１ 支承の上位の表面 ５０２ 円錐形の穴 ６００ 脛骨 ７００ 膝 ８００ エクステンション ９００ 大腿骨部材アセンブリー １０００ 大腿骨 １００１ 後部末端領域 １００２ リリーフ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 大腿骨部材であって中央ならびに側方凸
    形顆状突起を有する下位関節支承面と、前記大腿骨部材
    後面に前方方向に伸入大腿骨部材の下位間接支承面に隣
    接し平行する中央ならびに側面フランジにより決まる後
    部ノッチとを備える大腿骨部材を含み、脛骨部材を含
    み、支承であって前記大腿骨部材と脛骨部材の間に配置
    され大腿骨部材の下位関節支承面と関節支承係合してい
    る上位支承面を備えて前記脛骨部材と摺動かつ回転支承
    係合している下位支承面と、前記支承の後面に前方方向
    に伸入する後部ノッチと、前記支承の下位支承面に形成
    されて前記後部ノッチから前方方向に前記支承に伸入す
    る溝をさらに備える支承を含み、さらに、前記支承の溝
    に摺動自在に係合し前記脛骨部材上に旋回自在に取付け
    られた制御アームと、前記制御アームから支承の後部ノ
    ッチと大腿骨部材を通って上位方向に伸びて大腿骨部材
    のフランジの上位表面に膝関節補綴が屈折し脱臼を阻止
    している間の支承の後方移動を起させるため係合させる
    中央ならびに側方カム突起を備える柱から成る制御アー
    ムとを、含むことから成る脱臼阻止膝関節補綴。
  2. 【請求項２】 前記大腿骨部材の前記フランジが前記凸
    形顆状突起により決まる形状に事実上従う下位表面を備
    え、前記フランジの上位表面が弓状に凹形になった上位
    支承面であることを特徴とする請求項１記載の膝関節補
    綴
  3. 【請求項３】 前記柱の中央ならびに側部カム突起が弓
    状に凸形になったカム表面を備え、大腿骨部材のフラン
    ジの前記弓状に凹形になった上位表面に接し支承係合す
    ることを特徴とする請求項２記載の膝関節補綴。
  4. 【請求項４】 前記大腿骨部材が前記大腿骨部材の上位
    面から前記フランジに接近して上方方向に突出する事実
    上平行する中央ならびに側方壁部からさらに成り、前記
    柱の中央ならびに側方突起が前記大腿骨部材の中央なら
    びに側方壁部と摺動係合して配置された平行する中央な
    らびに側面を備えることを特徴とする請求項３記載の膝
    関節補綴。
  5. 【請求項５】 前記脛骨部材がくぼみを有する上位支承
    面を備え、前記制御アームアセンブリーが前記脛骨部材
    のくぼみに旋回自在に係合する突起から成り、前記制御
    アームアセンブリーが脛骨部材上にピボット状の取付け
    を達成させることを特徴とする請求項１記載の膝関節補
    綴。
  6. 【請求項６】 前記脛骨部材にあるくぼみと前記制御ア
    ームの突起が相補的円錐形状を備えることを特徴とする
    請求項５記載の膝関節補綴。
  7. 【請求項７】 前記脛骨部材の上位支承面が事実上平面
    であることと、前記支承の下位支承面が事実上平面であ
    ることを特徴とする請求項５記載の膝関節補綴。
  8. 【請求項８】 前記支承の下位面にある溝がＺ形溝であ
    ることと、前記制御アームが前記支承の溝に摺動係合で
    きるＺ形形状を備えることを特徴とする請求項１記載の
    膝関節補綴。
  9. 【請求項９】 前記支承の上位支承面が中央ならびに側
    部凹形弓状支承面から成り、前記大腿骨部材の顆状突起
    と弓状支承係合することを特徴とする請求項１記載の膝
    関節補綴。
  10. 【請求項１０】 前記大腿骨部材と前記脛骨部材ならび
    に制御アームが金属で形成され、また前記支承と柱がプ
    ラスチックで形成されることを特徴とする請求項１記載
    の膝関節補綴。
  11. 【請求項１１】 前記制御アームアセンブリーが前記制
    御アームから前記プラスチック製柱に伸入する金属製柱
    支持ピンから成り、前記金属製柱支持ピンが前記膝関節
    補綴の屈折中前記柱上に起こる剪断力に抵抗することを
    特徴とする請求項１０記載の膝関節補綴。
  12. 【請求項１２】 前記大腿骨部材のフランジが前記ノッ
    チに沿うあらゆる場所で互いから事実上等間隔に離間し
    ていることを特徴とする請求項１記載の膝関節補綴。
  13. 【請求項１３】 前記大腿骨部材が前記中央ならびに側
    壁部の間に伸び、前記ノッチの１部が決まる前壁部から
    さらに成ることを特徴とする請求項１記載の膝関節補
    綴。
  14. 【請求項１４】 前記支承がＵＨＭＷＰe で単一形成さ
    れることを特徴とする請求項１記載の膝関節補綴。
  15. 【請求項１５】 前記大腿骨部材と脛骨部材の双方が金
    属材料で形成されることを特徴とする請求項１記載の膝
    関節補綴。
  16. 【請求項１６】 くぼみを中に有する上位支承面を備え
    る膝骨部材を含み、前記脛骨部材のくぼみに回転自在に
    係合する下位突起と、前記制御アームから上位方向に伸
    びて下位カム面が凸形の中央ならびに側部突起を備える
    柱から成る制御アームを含み、支承であって前記脛骨部
    材の上位支承面と摺動支承係合になっている下位面と、
    前記支承の後面に前方向に伸入する後部ノッチと、前記
    支承の前記後部ノッチに摺動自在に係合している前記中
    央ならびに側部突起の下位にある前記制御アームの柱の
    部分とを備えて前記下位支承面に前記ノッチから前方方
    向に伸びる溝をその中に前記制御アームを摺動自在に係
    合してさらに備える支承を含み、さらに、大腿骨部材で
    あって前記支承の上位支承面と関節支承係合になってい
    る中央ならびに側部凸形顆状突起を有する下位関節支承
    面と、前記大腿骨部材の後面に前方方向に伸びて前記大
    腿骨部材の下位関節支承面に隣接し、かつ前記柱上の突
    起の凸形下位カム面と係合する凹形上位支承面を備えて
    膝関節補綴の屈折中大腿骨部材の後退を起させ、前記大
    腿骨部材の脱臼を防ぐ中央ならびに側部フランジにより
    決まる後部ノッチとを備える大腿骨部材とを、含むこと
    から成る脱臼阻止膝関節補綴。
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