JP2007517630A - 膝を区画に分けて置換するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 膝置換システムは、自然な膝の直径をより正確に複製するのに使用できる膝インプラントを提供する。ある実施形態では、膝蓋大腿コンポーネントが顆コンポーネントの後方部分に、大腿骨を貫通するネジで接続されており、膝蓋大腿コンポーネントおよび顆コンポーネントを大腿骨の両側に締めつけられるようにしている。膝蓋大腿コンポーネントを顆コンポーネントの前方部分に接続するのにさらに2つのネジが使用されている。必要であれば、膝蓋大腿コンポーネントと、顆コンポーネントの前方部分との間に隙間を残し、膝蓋大腿コンポーネントから顆コンポーネントまでの自然な膝の直径を正確に複製できるようにしてもよい。
【選択図】 図44
Description
本発明は、概して、人体の関節のためのプロテーゼに関するものであり、特に、膝のためのプロテーゼに関するものである。
全置換手術における人工膝関節全置換(TKR)手術および膝の区画(compartment)を置換するためのコンポーネントシステム(component system)は公知である。通常、この手術では、大腿骨コンポーネントを大腿骨に取り付けられるように大腿骨の遠位端を切除する。大腿骨コンポーネントは、外側顆、内側顆、および大腿骨の膝蓋大腿部分と置き換えられる。これは、これらの膝領域のうちの1つ以上に疾患があり、もはや十分長持ちせず、患者にとって十分な範囲動かないからである。
上記の必要とされたことは、本発明の原理により動作するシステムおよび方法により満たされる。このシステムは、第1および第2の大腿骨置換コンポーネントを有している。これらのコンポーネントは、複数のネジを用いてつなぎ合わせられている。ある実施形態では、2本のネジを大腿骨に挿入して通し、膝蓋大腿コンポーネントを顆コンポーネントの後方部分に取り付け、かつ、膝蓋大腿コンポーネントと顆コンポーネントを大腿骨の両側に押しつける。
個々のコンポーネント
図1は、本発明の原理にしたがって作ったシステム10の一実施形態を示している。システム10は、大腿骨置換部12、頸骨置換部14、および膝蓋骨置換部(不図示)を備える。大腿骨置換部12は、膝蓋大腿関節(PFJ)コンポーネント16、上外側顆コンポーネント18、上内側顆コンポーネント20、外側大腿骨前方/後方顆コンポーネント22、および内側大腿骨前方/後方顆コンポーネント24を有する。ある実施形態(不図示)によれば、上側顆コンポーネントと大腿骨前方/後方顆コンポーネントは、単体のコンポーネントとして用意される。頸骨置換部14は、内側半月板コンポーネント26、外側半月板コンポーネント28、および頸骨幹(tibial stem)コンポーネント30を有する。
いろいろな配置に適応させるために、膝蓋大腿関節コンポーネント16、上内側顆コンポーネント20、および/または上外側顆コンポーネント18を一部単体構造コンポーネントとして構成することもできる。図2に示すように、PFJ/内側顆コンポーネント32は、PFJ領域34および内側顆領域36を単一の部品の中に有している。PFJ/内側顆コンポーネント32は、さらに滑車拡張領域(trochlear extension area)38を有していてもよい。図3には、PFJ領域42、外側顆領域44、および内側滑車拡張領域46を有するPFJ/外側顆コンポーネント40が描かれている。
図12には、外側滑車拡張領域98を有するPFJコンポーネント96の他の実施形態が描かれており、一方、図13には、内側滑車拡張領域102を有するPFJコンポーネント100の他の実施形態が描かれている。図14は、内側滑車拡張領域106および外側滑車拡張領域108の両方を有するPFJコンポーネント104を示している。
同様に、図12、図13、および図14の外側顆コンポーネント126、128、および130、および内側顆コンポーネント132、134、および136のような単一顆コンポーネントも図22、図23、および図24に示すように、いろいろな内部形状を含むことができる。図22は、前後方向において小平面が設けられた内側を有する内側顆コンポーネント132を示しており、この内側は、平坦面138、平坦面140、および平坦面142を備えている。図23は、前後方向において湾曲した内側144を有する内側顆コンポーネント136を示しており、図24は、前後方向において湾曲部と平坦部とを組み合わせた内側を有する外側顆コンポーネント126を示しており、この内側は、平坦面146と湾曲面148を備えている。
骨の局所的な形状にさらに合わせやすくするために、コンポーネントと、切除を施した骨の部分との間に補充部材を配置してもよい。補充部材を使用すると、数多くのPFJおよび/または顆コンポーネントを必要とすることなく、自然の膝によりよく似た膝を再建することがさらに可能になる。これは、PFJコンポーネントおよび/または顆コンポーネントの外側境界を効果的に広げるように補充部材を構成することができるからである。よって、図27、図28、および図29に示したように、補充部材164、166、168、170、172および174をインプラント用コンポーネントおよび骨の間に配置し、これにより、インプラント用コンポーネントを骨からさらに遠くまで移動させることができる。
図31aは、大腿骨置換コンポーネント204のさらに別の実施形態を示しており、このコンポーネント204は、PFJと外側顆領域を組み合わせた領域206と、内側顆領域208を備えている。あるいは、コンポーネント204は、上顆領域と下顆領域を有してもよい。図31aに示すように、コンポーネントピース206および208は、ボーンタイド(bone tide)210のまわりに埋め込むことができる。コンポーネントピース206、208とボーンタイド210の間の接合部の拡大図が図32aに示されている。ボーンタイド210は、骨、軟骨および人工材料から構成することができる。
図48を参照すると、埋め込まれた2つの大腿骨コンポーネント367および369の上にある膝蓋骨コンポーネント368が示されている。膝蓋骨コンポーネント368は、くぼみ370を有し、くぼみ370は、図40に示したような分割式前方構造(split anterior design)を収容する。くぼみ370は、膝蓋骨が大腿骨インプラントの連結部に突き当たるのを軽減する。あるいは、くぼみ370の代わりに平坦領域を用いて、大腿骨インプラントの連結部に突き当たるのを軽減してもよい。
上述したさまざまな形状および構成に加え、本発明は、いろいろな不ぞろいな形の骨形状用のコンポーネントを提供する。図51には、段付き大腿骨コンポーネント390と、段付き頸骨コンポーネント392とを有するトータルニーシステム(total knee system)388が描かれている。大腿骨コンポーネント390の内側側部394は、外側側部396よりも遠位にある。
本発明には、さまざまな顆形状に対する構成が含まれている。図53には、顆領域412および414を有する大腿骨コンポーネント410が描かれている。この実施形態での顆領域412および414は、末広がりとなっていない。図54は、内側顆領域418および外側顆領域420を有する大腿骨コンポーネント416を示している。この実施形態での顆領域418および420は、末広がりとなっている。さらに、顆領域は、等しく末広がりとなるように設計してもよいし(図54の距離「A」=図54の距離「B」)、一方の顆領域が他方の顆領域よりも広がることであってもよい(図54の距離A>図54の距離B)。図54の実施形態では、内側顆領域418が、外側顆領域420より幅が広い(図54の距離C<図54の距離D)。あるいは顆領域は同じに作ることもできる(図54の距離D=図54の距離C)。
置換手術の際により小さいコンポーネントを用いることが一般に有益であるが、単体構造の大腿骨コンポーネント全体を埋め込むことが望ましい場合もある。図67には大腿骨コンポーネント462が示されており、この大腿骨コンポーネント462は、PFJ領域464,内側領域466,および外側領域468を備えている。
本明細書で説明したシステムの利点の1つは、外科医が各患者について特注製のインプラントを作ることができるということである。現在、インプラントシステムは、限られた数の飛び飛びのサイズで提供されており、これらのサイズは、たいがい、ちょうど患者に必要なサイズとはなっていない。例えば、ある患者の膝の寸法は75mmかもしれない。しかし、この患者のために入手できるインプラントの寸法は、70mmと80mmかもしれない。
従来、膝の全部または一部のプロテーゼに対する骨の前処理は、上述したボックスまたはガイドを振動のこぎりおよびブレード(oscillating saw and blade)を使用することに頼っていた。したがって、図80に示した欠陥領域558を与えられた外科医は、従来、点線562で示すように大腿骨560を切断し、顆564の前方部分全体を切除する。従来の置換用のコンポーネントの場合、切除に対するこのような取り組み方が非常に効果的である。しかしながら、このような取り組み方では、骨の健康な部分を大量に切除することになる。
(1) 大腿骨プロテーゼシステムにおいて、
膝蓋大腿関節ベアリング面の一部を置換するように作られた膝蓋大腿関節コンポーネントと、
内側顆ベアリング面の一部を置換するように作られた内側顆コンポーネントと、
外側顆ベアリング面の一部を置換するように作られた外側顆コンポーネントと、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記内側顆コンポーネントの中へ延びる第1締結部と、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記外側顆コンポーネントの中へ延びる第2締結部と、
を備え、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントと前記内側および外側顆コンポーネントとの間に骨用空間が画定されており、前記骨用空間が大腿骨の切除部分を入れられるように作られており、
前記第1の締結部および前記第2の締結部の各々は、前記骨用空間を貫通している、
システム。
(2) 実施態様1記載のシステムにおいて、
前記内側顆コンポーネントが前記第1締結部の端部を入れられるように作られた第1柱部を含む、システム。
(3) 実施態様2記載のシステムにおいて、
前記外側顆コンポーネントが前記第2締結部の端部を入れられるように作られた第2柱部を含む、システム。
(4) 実施態様1記載のシステムにおいて、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記内側顆コンポーネントの中へと延びる第3締結部と、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記外側顆コンポーネントの中へと延びる第4締結部と、
をさらに備えている、システム。
(5) 実施態様4記載のシステムにおいて、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントが第1柱部を含み、前記第1締結部が前記第1柱部を貫通している、システム。
(6) 実施態様5記載のシステムにおいて、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントが第2柱部をさらに含み、前記第2締結部が前記第2柱部を貫通している、システム。
(7) 大腿骨プロテーゼシステムにおいて、
膝蓋大腿関節ベアリング面の一部を置換するように作られた膝蓋大腿関節コンポーネントと、
顆ベアリング面の一部を置換するように作られた顆コンポーネントと、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記顆コンポーネントの中へ延びる締結部と、
を備え、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントと前記顆コンポーネントとの間に骨用空間が画定されており、前記骨用空間が大腿骨の切除部分を入れられるように作られており、
前記締結部は、前記骨用空間を貫通している、
システム。
(8) 実施態様7記載のシステムにおいて、
前記顆コンポーネントが前記締結部の端部を入られるように作られた第1柱部を含む、システム。
(9) 実施態様8記載のシステムにおいて、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントが第2柱部を含み、前記締結部が前記第2柱部を貫通している、システム。
(10) 大腿骨プロテーゼシステムにおいて、
膝蓋大腿関節ベアリング面の一部を置換するように作られた膝蓋大腿関節コンポーネントと、
内側顆ベアリング面の一部を置換するように作られた内側顆コンポーネントと、
外側顆ベアリング面の一部を置換するように作られた外側顆コンポーネントと、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記内側顆コンポーネントの中へ延びる第1締結部と、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記内側顆コンポーネントの中へ延びる第2締結部と、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記外側顆コンポーネントの中へ延びる第3締結部と、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記外側顆コンポーネントの中へ延びる第4締結部と、
を備え、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントと前記内側および外側顆コンポーネントとの間に骨用空間が画定されており、前記骨用空間が大腿骨の切除部分を入れられるように作られており、
前記第1の締結部および前記第3の締結部の各々が前記骨用空間を貫通しており、
前記第2の締結部および前記第4の締結部の各々が前記骨用空間から間隔をおいて配置されている、
システム。
(11) 実施態様10記載のシステムにおいて、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントが第1柱部、第2柱部、第3柱部、および第4柱部を含み、
前記内側顆コンポーネントが第5柱部および第6柱部を含み、
前記外側顆コンポーネントが第7柱部および第8柱部を含み、
前記第1締結部が前記膝蓋大腿関節コンポーネントの前記第1柱部を貫通して前記内側顆コンポーネントの前記第5柱部の中へ延びており、
前記第2締結部が前記膝蓋大腿関節コンポーネントの前記第2柱部を貫通して前記内側顆コンポーネントの前記第6柱部の中へ延びており、
前記第3締結部が前記膝蓋大腿関節コンポーネントの前記第3柱部を貫通して前記外側顆コンポーネントの前記第7柱部の中へ延びており、
前記第4締結部が前記膝蓋大腿関節コンポーネントの前記第4柱部を貫通して前記外側顆コンポーネントの前記第8柱部の中へ延びている、
システム。
(12) 大腿骨プロテーゼシステムにおいて、
膝蓋大腿関節ベアリング面の一部を置換するように作られた膝蓋大腿関節コンポーネントと、
顆ベアリング面の一部を置換するように作られた顆コンポーネントと、
前記顆コンポーネントを前記膝蓋大腿関節コンポーネントに取り付けるように作られた第1締結部と、
を備え、
前記顆コンポーネントを前記膝蓋大腿関節コンポーネントに前記締結部を用いて取り付けたときに、前記顆コンポーネントと前記膝蓋大腿関節コンポーネントとの間に骨用空間が画定され、前記骨用空間が大腿骨の切除部分を入れられるように作られており、
前記第1の締結部が前記骨用空間を貫通している、
システム。
(13) 実施態様12記載のシステムにおいて、
前記顆コンポーネントが、前記第1締結部の端部を入れられるように作られた第1柱部を含む、システム。
(14) 実施態様13記載のシステムにおいて、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントが第2柱部を含み、前記第1締結部が前記第2柱部を貫通している、システム。
(15) 実施態様12記載のシステムにおいて、
前記顆コンポーネントを前記膝蓋大腿関節コンポーネントに取り付けるように作られた第2締結部をさらに備え、前記第2締結部が前記骨用空間から間隔をおいて配置されている、システム。
(16) 実施態様15記載のシステムにおいて、
前記顆コンポーネントが、(i)前記第1締結部の端部を入れられるように作られた第1柱部と、(ii)前記第2締結部の端部を入れられるように作られた第2柱部と、を含む、システム。
(17) 実施態様15記載のシステムにおいて、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントが、(i)前記第1締結部が貫通している第3柱部と、(ii)前記第2締結部が貫通している前記第4柱部と、を含む、システム。
Claims (17)
- 大腿骨プロテーゼシステムにおいて、
膝蓋大腿関節ベアリング面の一部を置換するように作られた膝蓋大腿関節コンポーネントと、
内側顆ベアリング面の一部を置換するように作られた内側顆コンポーネントと、
外側顆ベアリング面の一部を置換するように作られた外側顆コンポーネントと、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記内側顆コンポーネントの中へ延びる第1締結部と、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記外側顆コンポーネントの中へ延びる第2締結部と、
を備え、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントと前記内側および外側顆コンポーネントとの間に骨用空間が画定されており、前記骨用空間が大腿骨の切除部分を入れられるように作られており、
前記第1の締結部および前記第2の締結部の各々は、前記骨用空間を貫通している、
システム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、
前記内側顆コンポーネントが前記第1締結部の端部を入れられるように作られた第1柱部を含む、システム。 - 請求項2記載のシステムにおいて、
前記外側顆コンポーネントが前記第2締結部の端部を入れられるように作られた第2柱部を含む、システム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記内側顆コンポーネントの中へと延びる第3締結部と、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記外側顆コンポーネントの中へと延びる第4締結部と、
をさらに備えている、システム。 - 請求項4記載のシステムにおいて、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントが第1柱部を含み、前記第1締結部が前記第1柱部を貫通している、システム。 - 請求項5記載のシステムにおいて、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントが第2柱部をさらに含み、前記第2締結部が前記第2柱部を貫通している、システム。 - 大腿骨プロテーゼシステムにおいて、
膝蓋大腿関節ベアリング面の一部を置換するように作られた膝蓋大腿関節コンポーネントと、
顆ベアリング面の一部を置換するように作られた顆コンポーネントと、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記顆コンポーネントの中へ延びる締結部と、
を備え、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントと前記顆コンポーネントとの間に骨用空間が画定されており、前記骨用空間が大腿骨の切除部分を入れられるように作られており、
前記締結部は、前記骨用空間を貫通している、
システム。 - 請求項7記載のシステムにおいて、
前記顆コンポーネントが前記締結部の端部を入られるように作られた第1柱部を含む、システム。 - 請求項8記載のシステムにおいて、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントが第2柱部を含み、前記締結部が前記第2柱部を貫通している、システム。 - 大腿骨プロテーゼシステムにおいて、
膝蓋大腿関節ベアリング面の一部を置換するように作られた膝蓋大腿関節コンポーネントと、
内側顆ベアリング面の一部を置換するように作られた内側顆コンポーネントと、
外側顆ベアリング面の一部を置換するように作られた外側顆コンポーネントと、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記内側顆コンポーネントの中へ延びる第1締結部と、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記内側顆コンポーネントの中へ延びる第2締結部と、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記外側顆コンポーネントの中へ延びる第3締結部と、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントを貫通して前記外側顆コンポーネントの中へ延びる第4締結部と、
を備え、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントと前記内側および外側顆コンポーネントとの間に骨用空間が画定されており、前記骨用空間が大腿骨の切除部分を入れられるように作られており、
前記第1の締結部および前記第3の締結部の各々が前記骨用空間を貫通しており、
前記第2の締結部および前記第4の締結部の各々が前記骨用空間から間隔をおいて配置されている、
システム。 - 請求項10記載のシステムにおいて、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントが第1柱部、第2柱部、第3柱部、および第4柱部を含み、
前記内側顆コンポーネントが第5柱部および第6柱部を含み、
前記外側顆コンポーネントが第7柱部および第8柱部を含み、
前記第1締結部が前記膝蓋大腿関節コンポーネントの前記第1柱部を貫通して前記内側顆コンポーネントの前記第5柱部の中へ延びており、
前記第2締結部が前記膝蓋大腿関節コンポーネントの前記第2柱部を貫通して前記内側顆コンポーネントの前記第6柱部の中へ延びており、
前記第3締結部が前記膝蓋大腿関節コンポーネントの前記第3柱部を貫通して前記外側顆コンポーネントの前記第7柱部の中へ延びており、
前記第4締結部が前記膝蓋大腿関節コンポーネントの前記第4柱部を貫通して前記外側顆コンポーネントの前記第8柱部の中へ延びている、
システム。 - 大腿骨プロテーゼシステムにおいて、
膝蓋大腿関節ベアリング面の一部を置換するように作られた膝蓋大腿関節コンポーネントと、
顆ベアリング面の一部を置換するように作られた顆コンポーネントと、
前記顆コンポーネントを前記膝蓋大腿関節コンポーネントに取り付けるように作られた第1締結部と、
を備え、
前記顆コンポーネントを前記膝蓋大腿関節コンポーネントに前記締結部を用いて取り付けたときに、前記顆コンポーネントと前記膝蓋大腿関節コンポーネントとの間に骨用空間が画定され、前記骨用空間が大腿骨の切除部分を入れられるように作られており、
前記第1の締結部が前記骨用空間を貫通している、
システム。 - 請求項12記載のシステムにおいて、
前記顆コンポーネントが、前記第1締結部の端部を入れられるように作られた第1柱部を含む、システム。 - 請求項13記載のシステムにおいて、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントが第2柱部を含み、前記第1締結部が前記第2柱部を貫通している、システム。 - 請求項12記載のシステムにおいて、
前記顆コンポーネントを前記膝蓋大腿関節コンポーネントに取り付けるように作られた第2締結部をさらに備え、前記第2締結部が前記骨用空間から間隔をおいて配置されている、システム。 - 請求項15記載のシステムにおいて、
前記顆コンポーネントが、(i)前記第1締結部の端部を入れられるように作られた第1柱部と、(ii)前記第2締結部の端部を入れられるように作られた第2柱部と、を含む、システム。 - 請求項15記載のシステムにおいて、
前記膝蓋大腿関節コンポーネントが、(i)前記第1締結部が貫通している第3柱部と、(ii)前記第2締結部が貫通している前記第4柱部と、を含む、システム。
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