JP2003135496A - 膝蓋骨インプラント及び該インプラントを導入した膝人工器官 - Google Patents

膝蓋骨インプラント及び該インプラントを導入した膝人工器官

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Abstract

(57)【要約】 【課題】大腿骨の滑車への有効な支持を可能にし、この
ような支持が膝関節の種々異なる位置においても同じま
まであるような膝蓋骨インプラントを提供する。 【解決手段】 膝関節の全体的又は部分的な人工器官
（Ｐ）のための膝蓋骨インプラント（３）は、外側関節
面（３１）及び内側関節面（３２）を有し、これらは、
大腿骨滑車（２３）又は大腿骨人工部材（２）の外側
（２４）及び内側（２５）とそれぞれ協働しかつ、遷移
リッジ（３３）によって結合されている。遷移リッジ
（３３）は、膝蓋骨インプラント（３）の正面から見る
と湾曲しており、凹面側が外側関節面（３１）に面し、
外側関節面（３１）は、矢状面（Ｓ）に対して平行な平
面と横方向平面とにおいて凹面状である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、膝蓋骨インプラン
ト及び、このようなインプラントを導入した全体的又は
部分的膝人工器官に関する。
【０００２】
【従来の技術】膝人工器官の分野では、大腿骨関節面が
自然の面であるか又は人工器官の面（多くの場合）であ
るかに拘わらず、この大腿骨関節面と協働するように提
供された１つ又は２つ以上の関節面を形成するためのイ
ンプラントを、自然の膝蓋骨に取り付けることが知られ
ている。
【０００３】球状又はマッシュルーム状の膝蓋骨インプ
ラントを製造することが知られている（例えば、特許文
献１及び特許文献２参照）。形状を考慮すると、このよ
うなインプラントはそれぞれの顆と点接触又は実質的に
点接触しており、このことは、一方ではインプラント
に、他方では大腿骨人工部材又は大腿骨に著しい局所的
応力を誘発する。また、球形及び凹面状の、２つの関節
面を備えた膝蓋骨部材を製造することが知られており、
前記関節面は、矢状面に関して対称的であり、同様にこ
の平面に対して対称的な結合面によって分離されている
（例えば、特許文献３参照）。結合面の形状を考慮する
と、関節面は概して、膝の屈伸の全体移動時に滑車に面
接触することができない。
【０００４】膝蓋骨インプラントおよび大腿骨にそれぞ
れ提供された関節面の間のこの不完全な一致は、膝蓋骨
の中外側不安定性をも生ぜしめ、このことは、膝蓋骨の
不自然な位置決めにつながるおそれがある。この一致の
欠落は、矢状面における旋回の場合に膝蓋骨の不安定性
をも誘発し、このことは、伸筋の効率を低減し、接触す
る関節面の摩耗を増大する傾向がある。これらの制限を
考慮すると、このようなインプラントは極めて正確に取
り付けられなければならず、さもないと機能を果たすこ
とができない。
【０００５】
【特許文献１】アメリカ合衆国特許第５６０９６４０号
公報
【特許文献２】欧州特許公報第１-００２１４２１号
【特許文献３】フランス国特許公報第２７００２６０号
【特許文献４】国際特許公開公報ＷＯ９７/２５００６
号
【特許文献５】アメリカ合衆国特許第５７３８６８６号
公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の特定の目的
は、膝蓋骨インプラントであって、この膝蓋骨インプラ
ントの形状が大腿骨の滑車への有効な支持を可能にし、
このような支持が膝関節の種々異なる位置においても同
じままであるような膝蓋骨インプラントを提供すること
によって前記欠点を解決することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このために、本発明は、
前記タイプのインプラントであって、このインプラント
が、外側関節面と内側関節面とを有しており、これらの
関節面が、大腿骨滑車又は大腿骨人工部材の外側及び内
側とそれぞれ協働するように設けられておりかつ、遷移
リッジによって結合されており、この場合、外側関節面
が、関節の矢状面に対して平行な平面において及び横方
向平面において凹面状であるようなインプラントに関す
る。
【０００８】本発明の構想において、“内”という形容
詞は膝関節の、他方の膝に面した側に相当するのに対
し、“外”という形容詞は、他方の膝とは反対の側に相
当する。矢状面は、後方から前方へ中央領域において膝
と交差する平面であるのに対し、横方向平面は、膝蓋骨
腱及び四頭筋腱に対して垂直な平面である。
【０００９】本発明により、インプラント及び滑車に設
けられた関節面の一致は、従来技術よりも大幅に改良さ
れた。特に、互いに垂直な２つの平面における外側関節
面の凹面形状は、接触の安定性を増大させ、この面の摩
耗を低減することができる。この二重の凹面形状は、場
合によっては内側関節面の凸面形状に関連して、大腿骨
の外側を中心に旋回することによって膝蓋骨を調節する
ことも可能にし、その結果、インプラント及び膝蓋骨
は、一致を損なうことなく、顆及び滑車に対して永久に
正確に位置決めされる。遷移リッジが湾曲していること
は、外側関節面の規定に寄与し、前記調節移動に対応で
き、この遷移リッジは滑車に係合させられる。本発明の
意図した目的は、自然の顆であるか人工部材であるかに
拘わらず、顆への膝蓋骨の支持作用が基本的にこれらの
外側面を介して伝達する場合に、インプラント、及び滑
車の外側又は外側の顆の部位にそれぞれ提供された外側
関節面の一致を容易にすることである。
【００１０】本発明の、有利ではあるが必須ではない態
様によれば、インプラントは以下の特徴の１つ又は２つ
以上を有している： −正面図で見ると遷移リッジの湾曲の中心がインプラン
トの外側又はインプラントの周辺部に配置されている。
これは遷移リッジの湾曲の半径が比較的大きいことに対
応する。 −インプラントの外側関節面が回転面である −正面図で見るとインプラントはほぼ卵形である −インプラントの内側関節面は、矢状面に対して平行な
平面において平坦又は凸面状である。この面が、矢状面
に対して平行な平面において平坦又は凸面状であるこ
と、及びこの面がより小さな一致を提供することは、外
側関節面に対する状況よりも好適ではなく、このこと
は、この面を介しての伝達作用が、外側関節面を介して
伝達する作用よりも小さいので禁じられるべきものでは
ない。さらに、このような平面におけるこの面の平坦又
は凸面状の性質により、この面は、インプラントの調節
移動中に、インプラントの外側関節面が外側の顆上で旋
回することによって、内側の顆上で摺動することができ
る−２つの側方傾斜部が、矢状面に対してほぼ垂直な方
向に延びており、関節面のそれぞれの遷移リッジをイン
プラントの周辺縁部に結合する。これらの傾斜部は、大
腿骨人工面の角隅又は縁部におけるインプラントの潜在
的なブロッキングを回避する −インプラントは、プラスチック部材から一体で形成さ
れており、この部材は、２つの材料から形成されたイン
プラントの場合のような大腿骨人工部材と補強プレート
との金属同士の接触の危険性なしに十分な厚さを有する
ことができる。
【００１１】本発明は、前記のようなインプラントを有
する膝の全体的又は部分的な人工器官にも関する。この
ような人工器官は、インプラントがより大きな公差で位
置決めされてよく、インプラントが、その外側関節面と
外側の顆との一致によって顆に対する位置を調節するよ
うになっているので外科医がより簡単に埋め込むことが
できる。このような人工器官は、公知の人工器官よりも
摩耗しにくい。
【００１２】本発明は、単に例として示されかつ添付の
図面を参照した、本発明の原理に基づく膝蓋骨インプラ
ント及び人工器官の２つの実施形態の以下の説明を読む
ことによってさらに容易に理解されるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】図面を参照すると、図１に示され
た人工器官Ｐは、頸骨人工部材１と、大腿骨人工部材２
と、膝蓋骨Ｒの切除後に膝蓋骨に植設される膝蓋骨イン
プラント３とを有している。
【００１４】図示した実施形態では、問題としている膝
は左膝であり、したがって、膝の内側が図１では左側
に、外側が右側に配置されている。
【００１５】大腿骨人工部材２は、それぞれ外側及び内
側の２つの顆２１，２２と、大腿骨滑車２３の外側２４
及び内側２５とを形成している。これらの２つの顆２
１，２２とこれらの２つの側２４，２５とは、膝蓋骨イ
ンプラント３を当接状態で収容するようになっている。
【００１６】膝蓋骨インプラント３は、大腿骨人工部材
２によって規定された大腿骨滑車２３に対して並進移動
することができ、このような移動は矢印Ｆ1及びＦ2によ
って表されている。
【００１７】膝蓋骨インプラント３は、二重矢印Ｆ3に
よって示されているように、顆２１のまわりに旋回移動
することもできる。
【００１８】膝蓋骨インプラント３の形状は図２から図
７までに示されている。
【００１９】この膝蓋骨インプラント３は、顆２１或い
は大腿骨滑車２３の外側２４に当接するように意図され
た外側関節面３１と、顆２２又は大腿骨滑車２３の内側
２５に当接するように意図された内側関節面３２とを有
している。
【００２０】遷移リッジ３３は外側関節面３１と内側関
節面３２とを結合している。この遷移リッジ３３は、尖
鋭ではなく丸みを帯びている。
【００２１】外側関節面３１は図４の平面、つまり図１
及び図２に鎖線によって表された関節の矢状面Ｓに対し
て平行な平面において凹面状である。
【００２２】関節に関して横方向の平面である、図２の
平面においても、この外側関節面３１は凹面状である。
【００２３】つまり、外側関節面３１は、二重凹面状で
あり、二重凸面状である顆２１上で矢印Ｆ3の方向に摺
動及び旋回する。
【００２４】内側関節面３２に関しては、この面は、矢
状面Ｓに対して平行でもある図５の平面において凸面状
であり、図２の平面においても凸面状である。
【００２５】本発明の変形実施形態によれば、内側関節
面３２は、図５の平面において平らであってよく、図２
の平面においてすら凹面状であってもよい。
【００２６】図３により具体的に示したように、遷移リ
ッジ３３は湾曲しており、凹側が外側関節面３１に面し
ている。
【００２７】Ｃは遷移リッジ３３の湾曲の中心を示して
いる。図３に示したように、この湾曲の中心は外側関節
面３１方向で、膝蓋骨インプラント３の外側に位置して
おり、これにより、遷移リッジ３３の湾曲の半径ｒは比
較的大きくなっている。変形実施形態では、中心Ｃは、
インプラント３の周辺縁部３４の部位に規定されてもよ
い。
【００２８】外側関節面３１と、内側関節面３２と、遷
移リッジ３３との形状により、外側関節面３１と顆２１
の面との互いに対する面支持が得られ、一方、内側関節
面３２と顆２２の面との互いに対する支持は線形又は実
質的に点状である。このことは、大腿骨Ｆの方向での膝
蓋骨Ｒの圧縮の作用が基本的に外側関節面３１と顆２１
の面とを介して伝達されることにより正当化される。
【００２９】遷移リッジ３３の上記形状により、遷移リ
ッジ３３は、大腿骨滑車２３に容易に係合することがで
き、矢印Ｆ1〜Ｆ3によって表された大腿骨Ｆに対する膝
蓋骨Ｒの変位に対応可能である。
【００３０】膝蓋骨インプラント３には、膝蓋骨Ｒに固
定するための３つのスタッド３５と、セメントのベッド
への膝蓋骨インプラント３の固定を促すために働くほぼ
Ｙ字形の溝３６とが設けられている。
【００３１】実際には、外側関節面３１は、特に図３の
平面に対して垂直な軸線を中心にした回転面を構成する
ように設計されている。
【００３２】膝蓋骨インプラント３には２つの側方傾斜
部３７，３７′も設けられており、これらは、外側関節
面３１及び内側関節面３２のそれぞれの縁部３１ａ，３
２ａをインプラントの周辺縁部３４に結合している。こ
れらの側方傾斜部３７，３７′は、人工器官Ｐを使用す
る何らかの構成において頸骨人工部材１もしくは大腿骨
人工部材２に対する引っかかりを生じるおそれのある突
出した領域の形成を回避する。
【００３３】図８に示された本発明の第２の実施形態で
は、膝蓋骨インプラント３′は同様に外側関節面３１′
と、内側関節面３２′と、遷移リッジ３３′とを有して
いる。
【００３４】この実施形態は、遷移リッジ３３′の湾曲
の中心Ｃ′が、インプラント３についての図２の断面の
平面である、インプラントの中央横方向平面πに位置し
ているのではなくこの平面πに対してずれている点で前
の実施形態とは異なり、その結果、遷移リッジ３３′
は、第１実施形態の遷移リッジ３３とは異なりこの平面
πに対して対称的ではない。この変形実施形態は、矢印
Ｆ3の方向における旋回の影響を強め又は減少させるこ
とができる。もちろん、湾曲の中心Ｃ′は、図８に示し
た平面πの反対側に規定され、かつ/もしくは、インプ
ラント３′の周辺縁部３４′の部位に規定されていても
よく、遷移リッジ３３′の湾曲の半径ｒ′はそれに応じ
て適応させられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による人工器官が取り付けられた膝関節
の正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った関節の断面図であ
る。
【図３】図１及び図２の人工器官において使用される膝
蓋骨インプラントの正面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】正面から見た図３から図５までのインプラント
の斜視図である。
【図７】背面から見た図３から図６までのインプラント
の斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施形態によるインプラントを
示す図３と類似の図である。
【符号の説明】
Ｆ 大腿骨 Ｐ 人工器官 Ｒ 膝蓋骨 Ｓ 矢状面 １ 頸骨人工部材 ２ 大腿骨人工部材 ３ 膝蓋骨インプラント ２１，２２ 顆 ２３ 大腿骨滑車 ２４ 外側 ２５ 内側 ３１ 外側関節面 ３２ 内側関節面 ３３ 遷移リッジ ３４ 周辺縁部 ３５ スタッド ３６ 溝 ３７ 側方傾斜部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 膝関節の全体的又は部分的な人工器官の
    ための膝蓋骨インプラントであって、大腿骨滑車又は大
    腿骨人工部材の外側及び内側とそれぞれ協働するように
    備えられかつ遷移リッジによって結合された外側関節面
    と内側関節面とを有しており、前記外側関節面が、関節
    の矢状面（Ｓ）に対して平行な平面（図４）及び横方向
    の平面（図２）において凹面状である膝蓋骨インプラン
    トにおいて、 前記遷移リッジ（３３，３３′）が、前記インプラント
    （３，３′）の正面から見た場合に湾曲されており、凹
    面側が前記外側関節面（３１，３１′）に面しているこ
    とを特徴とする、膝蓋骨インプラント。
  2. 【請求項２】 前記遷移リッジ（３３，３３′）の湾曲
    の中心（Ｃ，Ｃ′）が、正面から見た場合に前記インプ
    ラント（３，３′）の外側又は該インプラント周辺上に
    配置されていることを特徴とする請求項１のインプラン
    ト。
  3. 【請求項３】 前記外側関節面（３１，３１′）が回転
    面であることを特徴とする、請求項１又は２記載のイン
    プラント。
  4. 【請求項４】 正面から見た場合に、インプラントがほ
    ぼ卵形を有していることを特徴とする、請求項１から３
    までのいずれか１項記載のインプラント。
  5. 【請求項５】 前記内側関節面（３２，３２′）が、関
    節の矢状面（Ｓ）に対して平行な平面（図５）において
    平坦又は凸面状であることを特徴とする、請求項１から
    ４までのいずれか１項記載のインプラント。
  6. 【請求項６】 ２つの側方傾斜部（３７，３７′）を有
    しており、該側方傾斜部が、矢状面（Ｓ）に対してほぼ
    垂直な方向に延びておりかつ前記外側及び内側関節面
    （３１，３２）のそれぞれの縁部（３１ａ，３２ａ）が
    前記インプラント（３）の周辺縁部（３４）に結合して
    いることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか
    １項記載のインプラント。
  7. 【請求項７】 プラスチック部材から一体形成されてい
    ることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１
    項記載のインプラント。
  8. 【請求項８】 全体的又は部分的な膝人工器官（Ｐ）で
    あって、請求項１から７までのいずれか１項記載のイン
    プラント（３，３′）を有していることを特徴とする膝
    人工器官。
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