JP2008264532A - オフセットドエルポイントを有する可動式支持組立体 - Google Patents

オフセットドエルポイントを有する可動式支持組立体 Download PDF

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Abstract

【課題】頸骨トレイおよび頸骨インサートを含む頸骨組立体を提供する。
【解決手段】可動式頸骨組立体は、頸骨トレイと、この頸骨トレイに対して移動するように構成された頸骨インサートとを含む。頸骨インサートは、プラットフォームを含む。プラットフォームは、上側支持面のドエルポイントを定める上側支持面を有する。ドエルポイントは、支持面の中心から離間している。
【選択図】図1

Description

開示の内容
〔関連出願への相互参照〕
米国仮特許出願シリアル番号第60/909,127号(名称:「MOBILE BEARING ASSEMBLY」、出願日:2007年3月30日(Jordan S. Leeら)(265280−201718))、米国仮特許出願シリアル番号第60/909,126号(名称:「MOBILE BEARING ASSEMBLY HAVING A CLOSED TRACK」、出願日:2007年3月30日(Joseph G. Wyssら)(265280−200461))、米国仮特許出願シリアル番号第60/909,129号(名称:「MOBILE BEARING ASSEMBLY HAVING MULTIPLE ARTICULATION INTERFACES」、出願日:2007年3月30日(Jordan S. Leeら)(265280−200460))、および米国仮特許出願シリアル番号第60/909,259号(名称:「MOBILE BEARING ASSEMBLY HAVING A NON−PLANAR INTERFACE」、出願日:2007年3月30日(Jordan S. Leeら)(265280−200459))に相互参照し、本明細書中、これらの出願全てを参照により明示的に本明細書に組み込む。
〔開示の分野〕
本開示は、主に整形外科用プロテーゼに関し、特に、頸骨トレイおよび頸骨インサートを含む頸骨組立体に関する。
〔背景〕
患者の一生涯において、例えば疾病または外傷に起因して患者に関節置換手術を実施する必要が出てくる場合がある。例えば、多くの膝関節置換外科手術が毎年行われている。人工膝関節置換術または人工膝関節全置換術は、大腿骨の中間骨幹部位(mid-shaft portion)、近位大腿骨、遠位大腿骨および/または大腿骨全体、ならびに近位脛骨の置換を伴い得る。人工膝単顆関節置換術または人工膝単顆関節形成術(Unicompartmental knee replacement or arthroplasty)においては、単顆面再建(unicondylar resurfacing)を伴う。人工膝単顆関節形成術によって膝部再建のための人工膝関節全置換術の代替的方法が得られるのは、外傷または疾病(例えば、非炎症性変質関節疾病、または変形性関節症もしくは外傷後関節炎のその複合診断)に起因して1つの顆のみが損傷を受けた場合である。そのため、膝部の1つの顆(内側または外側)のみが罹患している場合、変形性関節症、外傷性関節炎、リウマチ関節炎または故障した先行インプラントに起因して損傷を受けた、激しい痛みを伴う関節および/または不能関節に対する外科手術を受ける患者に対して、人工膝単顆関節形成術を使用することができる。さらに、人工膝単顆関節置換術は、別個の単顆頸骨インサートを用いて前記患者の内側顆および外側顆のそれぞれを置換する「マルチピース」置換であり得る。単一の全体用大腿骨コンポーネントまたは2個の部分的大腿骨コンポーネントを用いて、2個の単顆インサート(unicompartment inserts)と協働させることができる。
加えて、いくつかの膝関節置換術では、全膝頸骨トレイを単顆頸骨インサートと共に用いることができる。例えば、全膝頸骨トレイを単一の単顆頸骨インサートと共に用いて、患者の膝部の内側顆または外側顆のいずれかを置換することができる。あるいは、全膝頸骨トレイを、2個の単顆頸骨インサートであって、それぞれが患者膝部の内側顆および外側顆のうちの1つを置換する、2個の単顆頸骨インサートと共に用いることもできる。このような適用において、これらの内側単顆頸骨インサートおよび外側単顆頸骨インサートは、異なる特性を持ち得、また、患者膝部の各顆と関連する整形外科的考慮事項に基づいて、選択され得る。
人工膝単顆関節置換術は、前記コンポーネントを受容および支持するための十分健康な骨が明確に存在する、患者体内の損傷を受けた膝関節接合部を置換することにより、患者可動性の増加をもたらすこと、および痛みを低減することを意図する。年齢ファクターおよび活動レベルファクターを全ての再建手術および関節炎の状態において考慮して、治療を決定する。膝単顆再建(unicompartmental knee reconstruction)を支援する最低侵襲の技術の進展により、関節炎の、何もできなくなるほどの痛み(disabling pain)を軽減し、迅速な回復の潜在的利益をもたらすこの代替的方法がより多くの患者に提供されている。
膝単顆プロテーゼの頸骨組立体は典型的には、患者脛骨に連結されるように構成された頸骨トレイと、前記頸骨トレイ上に置かれたポリマー頸骨インサートとを含む。上述したように、前記頸骨トレイは、全頸骨トレイまたは単顆頸骨トレイであり得る。前記頸骨インサートは、患者大腿骨に連結された大腿骨コンポーネントの対応する接合顆表面と係合するように構成された上側支持面を含む。可動式頸骨組立体とは、一般的に、頸骨インサートが頸骨トレイに対して可動である頸骨組立体を指す。換言すれば、前記頸骨インサートは前記トレイに対して回転可能であり、なおかつ/あるいは、前記頸骨インサートは、前記頸骨トレイに対して内側に、外側に、前方にかつ/または後方に移動し得る。前記頸骨インサートの前記トレイに対するこの動きは、前記頸骨インサートの動きの種類を限定するために多数の様式で抑制することができる。例えば、前記頸骨インサートを前記頸骨トレイに対する前方/後方の動きに限定してもよく、かつ/または、前記頸骨インサートの回転を360度未満の回転に限定してもよい。一般的に、固定式頸骨組立体とは、前記頸骨トレイに対して前記頸骨インサートが可動ではなく、前記頸骨インサートが概して前記頸骨トレイ上の固定位置に留まっている頸骨組立体を指す。外科医は、患者の特定の要求に応じて、固定式頸骨組立体および可動式頸骨組立体から選択することができる。
さらに、膝部の解剖学的構造は患者によって異なるため、各コンポーネントのその他のコンポーネントに対する最適な位置付けの維持、および各コンポーネントの患者骨に対する最適な位置付けの維持のために、膝用プロテーゼのコンポーネント(すなわち、頸骨トレイ、頸骨インサートおよび大腿骨コンポーネント)は、互いと整列するのが困難である場合がある。しかし、患者の解剖学的構造および/または活動要件に起因して、当該患者の大腿骨および脛骨は、そのように整列されない場合がある。このような場合において、コンポーネントの相互間の最適な位置付け、または患者骨に対する最適な位置付けのいずれかを犠牲にせざるを得なくなる。
〔概要〕
本開示の一局面によれば、可動式頸骨組立体は、頸骨トレイおよび頸骨インサートを含む。前記頸骨トレイは、脛骨の近位端部の外科的に作成された表面に連結されるように構成される。前記頸骨トレイは、プラットフォームを含む。前記プラットフォームは、上側表面、および前記上側表面中に形成された溝を有し、これにより、間隔をおいた第1の側壁部および第2の側壁部と、前記第1の側壁部と前記第2の側壁部との間の底部表面とが画定される。前記頸骨インサートは、プラットフォームと、前記プラットフォームから下方に延び、かつ前記頸骨トレイの前記溝内において受け入れられるステムとを含む。前記頸骨インサートの前記プラットフォームは、(i)前記頸骨トレイの前記プラットフォームの前記上側表面と係合するように構成された底部表面と、(ii)ドエルポイントを定める上側支持面とを含む。例示的に、前記頸骨インサートの前記ドエルポイントは、前記溝の前記底部表面の幅の中点から内側/外側方向に離間している。
前記ドエルポイントは、前記溝の前記底部表面の幅の中点から外側に2mm〜8mm離間してよく、より詳細には、前記溝の前記底部表面の幅の中点から外側に3mm〜6mm離間してよい。
前記例示的な頸骨インサートは、単顆頸骨インサートであり得る。
前記頸骨インサートの前記ステムは、底部平面図において見たときに、概して円形状、正方形状または六角形状であり得る。前記六角形状ステムは、前記頸骨トレイの前記溝内の6個の異なる位置において方向付けられ得る。例えば、前記頸骨インサートは、前記頸骨トレイに対して第1の位置に方向付けられて、前記頸骨インサートの前記ステムの第1の側壁部が前記溝の前記第1の側壁部と係合し、かつ前記頸骨インサートの前記ステムの第2の側壁部は、前記溝の前記第2の側壁部と係合するようにし得る。さらに、前記頸骨インサートは、前記頸骨トレイに対して第2の位置において方向付けられて、前記頸骨インサートの前記ステムの第3の側壁部が前記溝の前記第1の側壁部と係合し、かつ前記頸骨インサートの前記ステムの第4の側壁部が前記溝の前記第2の側壁部と係合するようにし得る。前記頸骨インサートは、さらに、前記頸骨トレイに対して第3の位置において方向付けられて、前記頸骨インサートの前記ステムの第5の側壁部が前記溝の前記第1の側壁部と係合し、かつ前記頸骨インサートの前記ステムの第6の側壁部が前記溝の前記第2の側壁部と係合するようにし得る。
例示的に、前記頸骨インサートの前記正方形状ステムは、4個の曲線状の側壁部を含み得、前記頸骨トレイに対しておよそ20度回転するように構成され得る。
前記頸骨トレイの前記例示的な溝は、前記頸骨トレイの前記プラットフォームの前方端部から前記頸骨トレイの前記プラットフォームの後方端部へと延びるように構成され得る。
本開示の別の局面によれば、可動式頸骨組立体は、頸骨トレイと、頸骨インサートとを含む。前記頸骨トレイは、患者脛骨の近位端部の外科的に作成された表面に連結されるように構成される。前記頸骨トレイは、上側表面を含むプラットフォームを含む。前記頸骨インサートは、(i)前記頸骨トレイの前記上側表面上に位置付けられた底部表面と、(ii)上側支持面とを有する、プラットフォームを含む。前記上側支持面のドエルポイントは、前記頸骨インサートが前記頸骨トレイ上に位置付けられている際に前記頸骨インサートが前記頸骨トレイに対して回転する回転軸から2mm〜8mm離間している。
例示的に、頸骨インサートは、前記頸骨トレイに対して前記回転軸周囲においておよそ360度回転するように構成され得るか、または、前記頸骨トレイに対して前記回転軸周囲においておよそ20度回転するように構成され得る。
前記頸骨インサートの前記プラットフォームは、底面図において見たときに概して円形状であり得る。
本開示のさらに別の局面によれば、整形外科用インプラントは、プラットフォームを有する頸骨インサートを含む。前記プラットフォームは、平面図において見たときに概して円形の形状を定める。前記プラットフォームは上側支持面を含む。前記上側支持面のドエルポイントは、前記上側支持面の中心から2mm〜8mm離間している。
例示的に、特定の実施形態において、前記上側支持面の前記ドエルポイントは、前記上側支持面の中心から3mm〜6mm離間し得る。
さらに例示的に、前記頸骨インサートは単顆頸骨インサートであり得る。
本開示のさらに別の局面によれば、頸骨組立体を植え込む方法は、脛骨の近位端部の外科的に作成された表面に頸骨トレイを固定する工程と、前記頸骨インサートのドエルポイントを少なくとも4つの位置のうちの1つの位置において方向付けるために、頸骨インサートのステムを前記頸骨トレイの凹部内に置く工程と、を含む。前記ドエルポイントの少なくとも4つの位置のそれぞれは、前記頸骨トレイの前記凹部の中心から離間している。
本開示のさらに別の局面によれば、頸骨インサートを作製する方法は、前記頸骨インサートを平面図において見たときの前記頸骨インサートの支持面の中心を決定する工程と、前記支持面上のオフセット位置を決定して前記支持面のドエルポイントを発見する工程とを含む。前記オフセット位置は、前記支持面の前記中心から外側に離間している。さらに、前記頸骨インサートは、前記支持面の前記ドエルポイントが前記オフセット位置にくるように製作される。前記オフセット位置は、前記支持面の前記中心から外側に2mm〜8mm離間し得るか、または、特定の実施形態において、前記支持面の前記中心から外側に3mm〜6mm離間し得る。
詳細な説明は、特に添付図面を参照する。
〔図面の詳細な説明〕
本開示のコンセプトは多様な改変および代替的形態が可能であるが、その特定の例示的実施形態を例示目的のために図面中に示し、本明細書中これらの実施形態について詳細に説明する。しかし、本開示を特定の開示形態に限定することは意図されておらず、それどころか、添付の特許請求の範囲によって定められるような本発明の精神および範囲内の全ての改変、均等物および代替物を網羅することが意図されることが理解されるべきである。
頸骨組立体10は、患者脛骨(図示せず)の近位端部の外科的に作成された表面に連結されるべき頸骨トレイ12と、トレイ12と共に用いられるように設けられた支持または頸骨インサート14とを含む。頸骨インサート14および本明細書中記載される他の頸骨インサートは、例示的にポリマー材料から形成されるが、他の実施形態において他の材料(例えば、セラミック材料、金属材料、バイオ材料など)から形成してもよい。同様に、頸骨トレイ12および本明細書中説明する他の頸骨トレイは、例示的に金属材料から形成されるが、他の実施形態において他の材料(例えば、セラミック材料、ポリマー材料、バイオ材料など)から形成してもよい。
例示的に、組立体10は、例えば脛骨の2個の自然支持面のうちの1個のみを置換するように意図される単顆組立体である。そのため、頸骨組立体10は、外科医または他の技術者により、人工膝単顆関節形成術(UKA)時において用いられることができる。例示的に、本明細書中開示される前記組立体10および他の頸骨組立体は、UKA実施のための従来の外科的方法または最低侵襲の外科的方法のいずれかを用いる外科医による使用または植え込みに適している。さらに、頸骨組立体10は単顆頸骨組立体であるが、頸骨組立体10に関連する多様な特徴、および本明細書中議論する他の頸骨組立体は、脛骨の自然の支持面の双方を置換するために人工膝関節全置換術(TKA)時に典型的に用いられる頸骨組立体とも関連し得ることは、本開示の範囲内である。さらに、頸骨組立体の特徴を、整形外科用膝部インプラントに関して説明するが、このような特徴は、他の種類の整形外科用インプラント(例えば、股関節用インプラント、肩甲関節用インプラント、肘関節用インプラント、脊椎関節用インプラント、指関節用インプラント、足指関節用インプラント、手首関節用インプラント、および足首関節用インプラントを含むが、これらに限定されない)にも適用可能であることが理解されるべきである。
ここで図1〜図3を参照して、頸骨トレイ12は、プラットフォーム16を含み、いくつかの実施形態において、プラットフォーム16から下方に延びるアンカーコンポーネント(例えば、ステムまたはキール、図示せず)を含む。UKA時において、例えば、プラットフォーム16の底部表面18が脛骨の外科的に作成された表面上に載っているように、トレイ12のステムまたはキールが患者脛骨に固定される。プラットフォーム16は、上側表面20をさらに含み、平面図において見たときに概して「D字型形状」であり、曲線状の外側または外部表面22、および概して直線状の内側または内部表面24を画定する。しかし、他の実施形態において、プラットフォーム20は、例えば組立体10が共に用いられる特定の関節に基づいた他の構成を持ってもよい。例示的に、外部表面22は頸骨トレイ12の外側面26を画定する一方、内部表面24は内側面28を画定し、これにより、トレイ12は、前部または前側面30、および後部または後側面32を画定するように、さらに方向付けられる。例示的な頸骨組立体10は頸骨組立体の一実施形態に過ぎず、頸骨組立体10の特徴およびコンポーネントは、患者の右脛骨の内側顆および/または外側顆、ならびに患者の左脛骨の内側顆および/または外側顆を置換するように構成された頸骨組立体と共に用いることもできることが、理解されるべきである。
頸骨トレイ12は、溝34をさらに含む。溝34は、プラットフォーム16の上側表面20中に形成され、図1に示すようにプラットフォーム16の前側面30から後側面32へと延びる。例示的に、溝34は、底部表面36と、プラットフォーム16の内側リムおよび外側リムまたはオーバーハング部分38とによって画定され、底部表面36およびオーバーハング部分38により、溝34のアンダーカット部分40が作られる。溝34は、プラットフォーム16の上側表面20内において概して前方−後方方向に定められる。しかし、他の実施形態において、溝34は、プラットフォーム16の上側表面20内で、概して内側−外側方向において、あるいは概して前方−後方方向および概して内側−外側方向のある組み合わせ(すなわち、概して対角線方向)において、定められてもよい。さらに、前記例示的な溝は実質的に直線状であるが、頸骨トレイ12は、他の実施形態において他の構成を有する溝を含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態において曲線状の溝を用いてもよい。以下により詳細に説明するように、溝34により、頸骨インサート14を前方方向および後方方向に誘導して移動させる。
頸骨トレイ12と同様に、頸骨インサート14は、プラットフォーム42と、プラットフォーム42の底部表面46から下方に延びるステム44とを含む。インサート14のステム44およびプラットフォーム42は相互連結されて単一インサート14を作り上げるが、共に連結される別個のプラットフォームおよびステムコンポーネントを有するモジュール型インサートを提供することは、本開示の範囲内である。頸骨インサート14の例示的なプラットフォーム42は平面図において見た場合に概して円形状であるが、他の形状を定めてもよい。プラットフォーム42は、患者大腿骨に連結される大腿骨コンポーネント(図示せず)または患者の自然大腿骨そのもののいずれかの対応する顆表面と協働するように構成された上側支持面48をさらに含む。従って、支持面48は、人工装具のまたは自然の大腿骨顆が関節接合する表面を提供する。さらに、図2に示すように、支持面48は、ドエルポイント50を定める。当業者にとって従来から既知であり、また本明細書中で定めるように、所与の支持面の「ドエルポイント」は、支持面のトレイ底部表面18に対する最下点である。以下により詳細に説明するように、インサート14のドエルポイント50は、トレイ12と共に連結された際、インサート14が周囲を回転する回転軸52から離間しているか、またはオフセットする。再度図2を参照して、インサート14の例示的なステム44は、幅狭の首部分54と、首部分54に連結された、より幅広のベース部分56とを含む。例示的に、ベース部分56の底部表面58は、図3に示すように平面図において見た場合に円形状である。
図1中に示すように、使用時において、インサート14のステム44は、インサート14のプラットフォーム44の底部表面46がトレイ12のプラットフォーム16の上側表面20に隣接し、かつ上側表面20上に載るように、トレイ12の溝34内に受け入れられる。インサート14の幅狭首部位54は、トレイ12に対する、インサート14のリフトオフまたはインサート14の上方移動を回避するために、トレイ12のオーバーハング部分38間において受け入れられる。従って、インサート14は、矢印60で示すように、トレイ12の溝34内において前方および後方に移動することができる。さらに、インサート14は、インサート14がトレイ12上に位置付けられた際に、回転軸52周囲においてトレイ12に対して回転することができる。例示的に、インサート14は、概して円滑に360度にわたって回転することができる。しかし、限定された動き範囲のみにわたって軸周囲を回転できるインサートを提供することも、本開示の範囲内である。
上記にて述べた通り、インサート14のドエルポイント50は、インサート14の回転軸52から距離62だけ離間している。図2中に示すように、インサート14の回転軸52とドエルポイント50との間の距離62は、回転軸52とドエルポイント50との間のインサート14の底部表面46に対して平行な直線を用いて、測定される。ドエルポイント50は、内側方向、外側方向、前方方向または後方方向、あるいはこれらのいくつかの組み合わせにおいて、回転軸52からオフセットする。距離62を定める別の方法として、回転軸52と、ドエルポイント50を貫通する、やはりインサート14の底部表面46に対して垂直な想像線との間の距離がある。換言すれば、距離62は、インサート14の支持面48のアーク長に沿って測定されない。例示的に、インサート14のドエルポイント50は、前記回転軸から約1mmよりも広く離間し得る。特定の例示的な実施形態において、ドエルポイント50は、前記回転軸から約2mmよりも広く離間し、別の実施形態において、ドエルポイント50は、前記回転軸から約3mmよりも広く離間している。より特定の実施形態において、ドエルポイント50は、前記回転軸52からおよそ2mm〜8mm離間している。さらに、1つの例示的実施形態において、インサート14のドエルポイント50は、回転軸52からおよそ3mm〜6mm離間している。ドエルポイント50のオフセット量は、特定の頸骨インサート14のサイズに基づいてもよいか、または別の方法でインサート14のサイズに関連してよいことが、理解されるべきである。例えば、ドエルポイント50と、頸骨インサート14の回転軸との間の間隔は、頸骨インサート14のサイズに比例してもよい(すなわち、インサート14のサイズ増加と共にオフセットが増加する)。例えば、一実施形態において、ドエルポイント50は、頸骨インサート14の内側−外側の幅の13%〜20%におよそ等しい距離だけ、頸骨インサート14の回転軸から離間している。1つの特定の実施形態において、ドエルポイント50は、頸骨インサート14の内側−外側の幅の15%±0.5%におよそ等しい距離だけ頸骨インサート14の回転軸から離間している。
例示的に、インサート14の回転軸52は、インサート14の中心に主に位置する。換言すれば、上述したように、インサート14のプラットフォーム16は平面図において見たときに概して円形状であり、インサート14のステム44も平面図において見たときに概して円形状である。回転軸52は、例示的に円形状プラットフォーム16および円形状ステム44双方の中央を通じて延びる。従って、例示的に、インサート14のドエルポイント50は、インサート14のプラットフォーム16およびステム44の中心から離間している。
インサート14のプラットフォーム16およびステム44の形状は円形状であるが、非円形状のプラットフォームおよび/またはステムを有する頸骨インサートを含むことは、本開示の範囲内である。このような非円形状プラットフォームの支持面および/またはステムの中心は、(平面図において見たときに)等差級数的に決定可能なこのようなプラットフォームおよび/またはステムの中心点である。非円形状プラットフォームのドエルポイントは、このような中心点から概して外側にオフセットする。インサート14がインサートのプラットフォームおよび/またはステムの中心に必ずしも位置していない軸の周囲を回転することも、本開示の範囲内である。
さらに例示的に、図3中に示すように、インサート14のドエルポイント50は、(図2中に図示するように)溝34の底部表面36の幅83の中点85から距離62だけ外側に離間している。換言すれば、図3の平面図において見た場合のように、ドエルポイント50は、溝34を長さ方向に概して等しく二分割する中心線85から概して内側/外側方向においてオフセットする。従って、例示的な頸骨インサート14のドエルポイント50は、回転軸52から、支持面48の中心から、かつ溝34の底部表面36の幅の中点(または中心線)から離間している。
オフセットしたドエルポイント50は、大腿骨コンポーネントを頸骨インサートに対してより望ましく位置付けて、例えば特定の患者の個々の解剖学的構造または活動要求に対応できるように動作する。一般的に、膝部の解剖学的構造は患者によって異なるため、膝用プロテーゼが植え込まれる骨に対する各コンポーネントの所望の位置付けを依然として維持しつつ、膝用プロテーゼのコンポーネント(頸骨トレイ、頸骨インサートおよび大腿骨コンポーネントを含む)が互いと整列するのが困難になり得る。換言すれば、例えば、大腿骨コンポーネントによって大腿骨を適切に被覆することを達成するように大腿骨コンポーネントを大腿骨上に好適に位置させることは、例えば前記頸骨インサートおよび頸骨トレイに対する、前記大腿骨コンポーネントの好適に位置付けを生じない場合がある。
前記ドエルポイントの位置をオフセットすることにより、内側方向、外側方向、前方方向、後方方向に、またはこれらの方向のいくつかの組み合わせにおいて、前記大腿骨コンポーネントの前記頸骨トレイに対する位置をシフトさせ、これにより、患者の解剖学的構造に対するコンポーネントの所望の位置付けを依然として提供しつつ、異なる患者要求に対応する。従って、例示的に、頸骨インサート14の支持面48のドエルポイント50は、回転軸52周囲においてより自由に移動することができ、これにより、嵌合している大腿骨コンポーネントの関節接合表面下において、ドエルポイント50を中心に置くことができる。
患者に使用される間、患者膝部の自然コンポーネントまたは大腿骨コンポーネントは、頸骨インサート14の支持面48上に載り、その際、大腿骨の最遠位端部はドエルポイント50において受け入れられる。各患者の解剖学的構造は異なるため、頸骨インサート14は、特定の患者に合わせて自己調節し、これにより、患者大腿骨の最遠位端部を受け入れるための正確な位置にドエルポイント50を位置付ける。さらに、患者が膝部を屈曲と伸長との間で動かすと、頸骨インサート14は、当該患者の要求に合わせて再度調節する。当該患者が行う特定の活動(例えば、テニス、徒歩、ランニングなど)に応じて、頸骨インサート14は、許容可能な自由度周囲において移動し、これにより、患者大腿骨の最遠位点を受け入れるようにドエルポイント50が再度位置付けられる。例えば、特定の患者活動時において、患者大腿骨は、頸骨インサート14の支持面48の側部上に「乗り(ride)」上げ得る。これに応答して、ドエルポイント50および患者大腿骨の最遠位端部が再度接触するように、頸骨インサート14が回転するか、または別の方法で移動することができる。このようにして、頸骨インサート14は、当該患者により行われている現在の活動だけでなく、当該患者の特定の解剖学的構造に基づいて位置を自動調節する。
さらに、いくつかの実施形態において、頸骨インサート14の運動は、1つ以上の方向および/または運動(例えば、回転運動または並進運動)に限定され得る。例えば、図5〜図8について以下により詳細に説明するように、頸骨インサート14は、限定された数の位置のうちの1つの位置において、頸骨トレイ12に連結可能である。このようにして、頸骨インサート14のドエルポイント50は、固定基準点に対する限定された数の位置において、位置付けることが可能である。いったんこのように位置付けられると、頸骨インサート14は、1つ以上の方向または運動において、移動するか、または別の方法で再度位置付けることが可能である。例えば、頸骨インサート14は、概して前方−後方方向、概して内側−外側方向、および/または回転方向などにおいて移動するように、構成され得る。さらに、各種類の運動をある範囲に限定してもよい。例えば、頸骨インサート14が特定の実施形態において回転可能である場合、いくつかの実施形態において、前記インサートを360度未満の、ある回転量に限定することができる。このようにして、整形外科的手術の実施時において、頸骨インサート14の動きを整形外科医が制御するか、または他の方法で整形外科医が事前決定することができる。その後、患者が行う特定の活動に基づいて、頸骨インサート14がいくらかの量の「自己調節」を実施することができる。
ここで図4を参照して、別の単顆頸骨組立体110は、頸骨トレイ112と、頸骨トレイ112と嵌合するように構成された頸骨インサート114とを含む。頸骨トレイ112および頸骨インサート114は、図1〜図3中に示すものに類似する。そのため、類似のコンポーネントを類似の参照符号を用いて示す。例示的に、頸骨(tibal)トレイ112は、プラットフォーム116と、プラットフォーム116の底部表面118から下方に延びるアンカー117(例えば、キールおよびペグ)とを含む。使用時において、キールおよびペグ117は、頸骨トレイ112を脛骨に固定するように、患者脛骨に連結される。例示的なトレイ112はキールおよびペグ117を含むが、トレイ112を患者脛骨に固定するための任意の適切なアンカーをトレイ112が含むことは、本開示の範囲内である。プラットフォーム116は、上側表面120と、上側表面120から上方に延びる端壁部122とを含む。例示的に、端壁部122は、プラットフォーム116の内向き表面(inboard surface)24と整列され、外科的に作成された患者脛骨の垂直表面に接触して置かれるために、内向き表面24を上方に延ばすように作用する。
例示的に、インサート114は、任意のステム、またはプラットフォーム42の底部表面46から下方に延びる他のコンポーネントを含まない。従って、頸骨インサート114は、トレイ112の上側表面120上で自由に移動することができる。換言すれば、頸骨インサート114のトレイ112に対する運動は制限されず、これにより、インサート114は、外側、内側、前方および後方に移動し得、トレイ112に対して回転することができる。例示的に、インサート114のドエルポイント50は、図1〜図3中に示すインサート14について上述した様式と同様の様式で、インサート114の概して円形状の支持面48の中心からオフセットするか、または離間している。
ここで図5〜図7を参照して、頸骨組立体210は、頸骨トレイ212と、頸骨トレイ212と嵌合するように構成された頸骨インサート214とを含む。頸骨トレイ212は、図1〜図3中に示す頸骨トレイ12と同様である。そのため、類似のコンポーネントを、類似の参照符号を用いて示す。頸骨トレイ212は、プラットフォーム216と、プラットフォーム216の底部表面218から下方に延びるアンカー217(例えば、キールおよびペグ)とを含む。溝234は、プラットフォーム216の上側表面220において形成され、これにより、底部壁部236、および概して垂直の側壁部240が画定される。溝234は、プラットフォーム216の前側面30からプラットフォーム216の後側面32へと延び、内向き表面224に対して概して平行である。溝34と同様に、溝234は、プラットフォーム126の上側表面220において概して前方−後方方向において画定される。しかし、他の実施形態において、溝234は、プラットフォーム216の上側表面220で、概して内側−外側方向において、または概して前方−後方方向および概して内側−外側方向のある組み合わせ(すなわち、概して対角線方向)において、画定され得る。さらに、前記例示的な溝は実質的に直線状であるが、他の実施形態において、頸骨トレイ212は、他の構成を有する溝を含み得る。例えば、いくつかの実施形態において曲線状の溝を用いてもよい。図1〜図3中に示すトレイ12の溝34と対照的に、トレイ212の溝234は、頸骨インサート214を捕獲するためのアンダーカット部位を持たない。しかし、インサート214がアンダーカット部位を有する溝を含むことは、本開示の範囲内である。
頸骨インサート214は、プラットフォーム42と、プラットフォーム42の底部表面46から下方に延びるステム244とを含む。ステム244は、底面図において見たときに六角形状である。従って、ステム244は、6個の側壁部246、および底部壁部248を含む。
使用時において、インサート214のステム244は、インサート214の底部表面46がトレイ212のプラットフォーム216の上側表面220上に載るように、トレイ212の溝234内に置かれる。ステム244は、溝234内においてトレイ212に対して前方向および後方方向においてスライドすることができる。図6に示すように、ステム244の、対向するか、または平行な側壁部246は、溝234を画定する側壁部240のうちの1つにそれぞれ隣接する。例示的に、ステム244は溝234内において6個の異なる位置において置かれてよく、これにより、インサート214およびインサートのドエルポイント50のトレイ212に対する向きを変更する。
従って、インサート214を図6に示すような初期位置に方向付けることができ、これにより、複数の対の平行側壁部246のうちの1つの対が溝234の側壁部240に隣接する。このような配置により、前記インサートのドエルポイント50は、図6中に示す(トレイ212に対する)位置に方向付けられる。ステム244を溝234から除去し、異なる対の平行側壁部246が溝234の側壁部240に隣接するようにインサート214を回転させることにより、インサート214をトレイ212に対して再度位置付けることができる。例えば、図7に示すように、頸骨インサート214は、インサート212のドエルポイント50を図7中に示す(トレイ212に対する)位置に方向付けるように、反時計回り方向においておよそ60度回転されている。従って、外科医は、特定の解剖学的構造および/または患者の活動要求に応じて、インサート214のドエルポイント50を、トレイ212に対する6個の向きのうちの1つの方位において位置付けることができる。
例示的に、インサート214は、トレイ212に対して回転可能ではないが、溝234内において前方向および後方方向に平行移動することができる。さらに、上述したように、インサート214のドエルポイント50は、インサート214の支持面48の中心51から離間している。同様に、インサート214のドエルポイント50は、頸骨インサート14について上述したように、溝234の前記幅の中点または中心線85から離間している。
頸骨組立体210は可動式頸骨組立体であるが、多数の固定位置において頸骨トレイに対して方向付けられることが可能なオフセットしたドエルポイントを有する頸骨インサートを含む固定式頸骨組立体を提供することも、本開示の範囲内である。換言すれば、前記頸骨トレイに凹部(例えば、図示のような溝234)(これにより、ステム244をトレイに対して平行移動させることができる)、またはステム244と同様の形状のボアを設けて、例えばステム244を固定位置において前記凹部またはボア中に受け入れることが可能である。さらに、例示的な頸骨インサート214はトレイ212に対して6個の異なる位置において方向付けることができるが、トレイに対する任意の数の位置において方向付け可能な頸骨インサートを提供して、前記ドエルポイントを前記トレイに対して任意の適切な位置に位置させることは、開示の範囲内である。例えば、前記頸骨インサートのステムを八角形にすることで、前記頸骨インサートを前記頸骨トレイに対して8個の異なる位置において方向付けてもよい。
ここで図8を参照して、別の頸骨組立体310の一部が図示されている。組立体310は、図1および図2中に示す頸骨トレイ12を含むため、プラットフォーム16の溝34は、オーバーハング部分38およびアンダーカット部分40を含む。組立体310は、幅狭首部分(図示せず)、および頸骨トレイ12のステム44のベース部分と同様の、より幅広のベース部分356を含むステム344を有する頸骨インサートをさらに含む。例示的に、ステム344のベース部分356は、4個の曲線状の側壁部346を含み、このため各側壁部346は2個の壁部分348を含む。曲線状の側壁部346が溝34のアンダーカット部分40内において受け入れられるように、ステム344のベース部分344が溝34内に受け入れられる。
ステム344の4個の側壁部346により、外科医は、位置トレイ12のドエルポイントを位置付けて患者の個々の要求に適合するように、頸骨インサート314を4つの異なる位置においてトレイ12に対して方向付けることができる。さらに、曲線状の側壁部346により、図8中の透視図で示すように、トレイ12に対する回転軸52周囲でのステム344の限定された回転が可能になる。さらに、ステム344のベースの幅を溝34の幅よりも若干小さくして、ステム344のトレイ12対する限定された回転をさらに可能にすることができる。換言すれば、曲線状の側壁部346の丸みを帯びた部位は、ステム344がトレイ12に対して回転される際にアンダーカット部位40を画定する溝34の内側壁部を通過することができるが、各側壁部346間の隅部は停止部として機能しており、いったんステム344が特定の程度まで回転すると溝34の内側壁部と係合し、これにより、ステム344がさらに回転するのを回避する。例示的に、ステム344は、回転軸52周囲においていずれかの方向におよそ10度回転可能である。しかし、頸骨インサートが(限定された様式で、すなわち360度未満の回転で)前記頸骨トレイに対して任意の適切な回転度にわたって回転可能である頸骨組立体を含むことは、本開示の範囲内である。さらに、頸骨インサート314のステム344は4個の曲線状の側壁部を含むが、任意の数の曲線状側壁部および/または直線状側壁部を有するステムを含むことは、本開示の範囲内である。
本明細書中、多様な頸骨組立体10、110、210および310が開示されている。各頸骨組立体は、頸骨トレイと、前記頸骨トレイ上に載るように構成された頸骨インサートとを含む。例示的に、頸骨組立体10、110、210および310は可動式頸骨組立体である(すなわち、頸骨インサートが頸骨トレイに対して移動可能である)が、頸骨組立体10、110、210および310について本明細書中開示された1つ以上の特徴または特性を有する固定式頸骨組立体(すなわち、頸骨インサートが頸骨トレイに対して移動できないもの)を含むことは、本開示の範囲内である。
例示的に、本明細書中開示された頸骨組立体10、110、210および310はそれぞれ、以下のうちの(すなわち、(1)頸骨インサートの頸骨トレイに対する回転軸、(2)支持面の中心、および(3)頸骨インサートの頸骨トレイに対する運動を捕獲するかまたは制約するように動作する頸骨トレイの任意の溝または他の特徴の幅の中心線または中点のうちの)1つ以上からオフセットしたドエルポイント50を有する頸骨インサートを含む。
本明細書中開示される多様な頸骨組立体の各頸骨インサートは、前記頸骨インサートを平面図において見た際に頸骨インサートの支持面中心を決定し、支持面のドエルポイントを発見するために支持面上のオフセット位置を決定することにより、作成することができる。前記オフセット位置は、前記支持面の中心から離間している。さらに、前記支持面のドエルポイントが前記オフセット位置に位置するように、前記頸骨インサートを製造することができる。例示的に、上述したように、前記オフセット位置は、前記支持面の中心から2mm〜8mm離間してよく、あるいは、いくつかの実施形態において前記支持面の中心から3mm〜6mm離間し得る。
本開示のコンセプトについて、図面および上記記載において図示および詳細に説明してきたが、このような例示および記載は、限定的特徴を持つものとしてではなく例示的なものとしてみなされるべきであり、例示的な実施形態のみが図示および説明され、本開示の精神の範囲内の変更および改変全てが保護されることが所望されることが理解される。
本明細書中記載のシステムの多様な特徴から得られる本開示のコンセプトの、複数の利点がある。本開示のシステムそれぞれの別の実施形態は、このような特徴の利点のうちの少なくともいくつかからさらに恩恵を受ける特徴全ては含まない場合がある点に留意されたい。当業者であれば、本開示の特徴のうちの1つ以上を採用しかつ添付の特許請求の範囲によって定められるような本発明の精神および範囲内のシステムの自身の実施を容易に考案できる。
〔実施の態様〕
(1) 可動式頸骨組立体において、
脛骨の近位端部の外科的に作成された表面に連結されるように構成された頸骨トレイであって、前記頸骨トレイはプラットフォームを含み、前記プラットフォームは、上側表面、および前記上側表面中に形成された溝を有し、これにより、間隔をおいた第1の側壁部および第2の側壁部、ならびに、前記第1の側壁部と前記第2の側壁部との間の底部表面を画定する、頸骨トレイと、
プラットフォーム、および前記プラットフォームから下方に延び、かつ前記頸骨トレイの前記溝内において受け入れられるステムを含む頸骨インサートであって、前記プラットフォームは、(i)前記頸骨トレイの前記プラットフォームの前記上側表面と係合するように構成された底部表面、および(ii)ドエルポイントを定める上側支持面を含む、頸骨インサートと、
を含み、
前記頸骨インサートの前記ドエルポイントは、前記溝の前記底部表面の幅の中点から内側/外側方向に離間している、可動式頸骨組立体。
(2) 実施態様1に記載の可動式頸骨組立体において、
前記ドエルポイントは、前記溝の前記底部表面の前記幅の前記中点から外側に2mm〜8mm離間している、可動式頸骨組立体。
(3) 実施態様2に記載の可動式頸骨組立体において、
前記ドエルポイントは、前記溝の前記底部表面の前記幅の前記中点から外側に3mm〜6mm離間している、可動式頸骨組立体。
(4) 実施態様1に記載の可動式頸骨組立体において、
前記頸骨インサートは、単顆頸骨インサートである、可動式頸骨組立体。
(5) 実施態様1に記載の可動式頸骨組立体において、
前記頸骨インサートの前記ステムは、底面図において見たときに概して円形状である、可動式頸骨組立体。
(6) 実施態様1に記載の可動式頸骨組立体において、
前記頸骨インサートの前記ステムは、底面図において見たときに概して六角形である、可動式頸骨組立体。
(7) 実施態様6に記載の可動式頸骨組立体において、
前記頸骨インサートの前記ステムは、前記頸骨トレイの前記溝内において6個の異なる位置において方向付けられるように構成される、可動式頸骨組立体。
(8) 実施態様6に記載の可動式頸骨組立体において、
前記頸骨インサートは、前記頸骨インサートの前記ステムの第1の側壁部が前記溝の前記第1の側壁部と係合し、かつ前記頸骨インサートの前記ステムの第2の側壁部が前記溝の前記第2の側壁部と係合するように、前記頸骨トレイに対して第1の位置において方向付けられる、可動式頸骨組立体。
(9) 実施態様8に記載の可動式頸骨組立体において、
前記頸骨インサートは、前記頸骨インサートの前記ステムの第3の側壁部が前記溝の前記第1の側壁部と係合し、かつ前記頸骨インサートの前記ステムの第4の側壁部が前記溝の前記第2の側壁部と係合するように、前記頸骨トレイに対して第2の位置において方向付けられる、可動式頸骨組立体。
(10) 実施態様9に記載の可動式頸骨組立体において、
前記頸骨インサートは、前記頸骨インサートの前記ステムの第5の側壁部が前記溝の前記第1の側壁部と係合し、かつ前記頸骨インサートの前記ステムの第6の側壁部が前記溝の前記第2の側壁部と係合するように、前記頸骨トレイに対して第3の位置において方向付けられる、可動式頸骨組立体。
(11) 実施態様1に記載の可動式頸骨組立体において、
前記頸骨インサートの前記ステムは、4個の側壁部を含む、可動式頸骨組立体。
(12) 実施態様11に記載の可動式頸骨組立体において、
前記側壁部は、それぞれ曲線状である、可動式頸骨組立体。
(13) 実施態様11に記載の可動式頸骨組立体において、
前記頸骨インサートは、前記頸骨トレイに対しておよそ20度回転するように構成される、可動式頸骨組立体。
(14) 実施態様1に記載の可動式頸骨組立体において、
前記溝は、前記頸骨トレイの前記プラットフォームの前方端部から前記頸骨トレイの前記プラットフォームの後方端部へと延びる、可動式頸骨組立体。
(15) 可動式頸骨組立体において、
患者脛骨の近位端部の外科的に作成された表面に連結されるように構成された頸骨トレイであって、前記頸骨トレイは、上側表面を含むプラットフォームを有する、頸骨トレイと、
プラットフォームを含む頸骨インサートであって、前記プラットフォームは、
(i)前記頸骨トレイの前記上側表面上に位置付けられた底部表面、および、
(ii)上側支持面、
を有し、前記上側支持面のドエルポイントは、前記頸骨インサートが前記頸骨トレイ上に位置付けられている際に前記頸骨インサートが前記頸骨トレイに対して周囲を回転する回転軸から2mm〜8mm離間している、頸骨インサートと、
を含む、可動式頸骨組立体。
(16) 実施態様15に記載の可動式頸骨組立体において、
前記頸骨インサートは、前記頸骨トレイに対して前記回転軸周囲においておよそ360度回転するように構成される、可動式頸骨組立体。
(17) 実施態様15に記載の可動式頸骨組立体において、
前記頸骨インサートは、前記頸骨トレイに対して前記回転軸周囲においておよそ20度回転するように構成される、可動式頸骨組立体。
(18) 実施態様15に記載の可動式頸骨組立体において、
前記頸骨インサートの前記プラットフォームは、平面図において見たときに形状が概して円形状である、可動式頸骨組立体。
(19) 整形外科用インプラントであって、
プラットフォームを有する頸骨インサートであって、前記プラットフォームは、平面図において見たときに概して円形の形状を定め、上側支持面を含み、前記上側支持面のドエルポイントは、前記上側支持面の中心から2mm〜8mm離間している、頸骨インサート、
を含む、整形外科用インプラント。
(20) 実施態様19に記載の整形外科用インプラントにおいて、
前記上側支持面の前記ドエルポイントは、前記上側支持面の前記中心から3mm〜6mm離間している、整形外科用インプラント。
(21) 実施態様19に記載の整形外科用インプラントにおいて、
前記頸骨インサートは、単顆頸骨インサートである、整形外科用インプラント。
(22) 頸骨組立体を植え込む方法であって、
脛骨の近位端部の外科的に作成された表面に頸骨トレイを固定することと、
前記頸骨インサートのドエルポイントを少なくとも2つの位置のうちの1つの位置において方向付けるために、前記頸骨トレイの凹部内に頸骨インサートのステムを置くことであって、前記ドエルポイントの各位置は、前記頸骨トレイの前記凹部の中心から離間している、頸骨インサートのステムを置くことと、
を含む、方法。
(23) 実施態様22に記載の方法において、
前記頸骨トレイの前記凹部に前記頸骨インサートの前記ステムを置くことは、少なくとも4つの位置のうちの1つの位置で前記頸骨トレイの前記凹部に前記頸骨インサートの前記ステムを置くことを含む、方法。
(24) 頸骨インサートを作製する方法であって、
前記頸骨インサートを平面図において見たときの前記頸骨インサートの支持面の中心を決定することと、
前記支持面上のオフセット位置を決定して前記支持面のドエルポイントを発見することであって、前記オフセット位置は、前記支持面の前記中心から離間している、オフセット位置を決定することと、
前記支持面の前記ドエルポイントが前記オフセット位置に位置するように、前記頸骨インサートを製造することと、
を含む、方法。
(25) 実施態様24に記載の方法において、
前記オフセット位置を決定することは、前記オフセット位置を前記支持面の前記中心から外側に2mm〜8mm離間させることを含む、方法。
(26) 実施態様25に記載の方法において、
前記オフセット位置を決定することは、前記オフセット位置を前記支持面の前記中心から外側に3mm〜6mm離間させることを含む、方法。
図1は、単顆可動式頸骨組立体の斜視図である。 図2は、図1の頸骨組立体の断面図である。 図3は、図1および図2の頸骨組立体の平面図であり、(i)頸骨インサートの回転軸と、(ii)頸骨トレイ中に形成された溝に沿った中心線とから離間しているドエルポイントを示す。 図4は、別の単顆可動式頸骨組立体の分解斜視図である。 図5は、さらに別の単顆可動式頸骨組立体の分解斜視図である。 図6は、図5の頸骨組立体の平面図である。 図7は、図5の頸骨組立体の平面図である。 図8は、別の頸骨組立体の断面図である。

Claims (14)

  1. 可動式頸骨組立体において、
    脛骨の近位端部の外科的に作成された表面に連結されるように構成された頸骨トレイであって、前記頸骨トレイはプラットフォームを含み、前記プラットフォームは、上側表面、および前記上側表面中に形成された溝を有し、これにより、間隔をおいた第1の側壁部および第2の側壁部、ならびに、前記第1の側壁部と前記第2の側壁部との間の底部表面を画定する、頸骨トレイと、
    プラットフォーム、および前記プラットフォームから下方に延び、かつ前記頸骨トレイの前記溝内において受け入れられるステムを含む頸骨インサートであって、前記プラットフォームは、(i)前記頸骨トレイの前記プラットフォームの前記上側表面と係合するように構成された底部表面、および(ii)ドエルポイントを定める上側支持面を含む、頸骨インサートと、
    を含み、
    前記頸骨インサートの前記ドエルポイントは、前記溝の前記底部表面の幅の中点から内側/外側方向に離間している、可動式頸骨組立体。
  2. 請求項1に記載の可動式頸骨組立体において、
    前記ドエルポイントは、前記溝の前記底部表面の前記幅の前記中点から外側に2mm〜8mm離間している、可動式頸骨組立体。
  3. 請求項2に記載の可動式頸骨組立体において、
    前記ドエルポイントは、前記溝の前記底部表面の前記幅の前記中点から外側に3mm〜6mm離間している、可動式頸骨組立体。
  4. 請求項1に記載の可動式頸骨組立体において、
    前記頸骨インサートは、単顆頸骨インサートである、可動式頸骨組立体。
  5. 請求項1に記載の可動式頸骨組立体において、
    前記頸骨インサートの前記ステムは、底面図において見たときに概して円形状である、可動式頸骨組立体。
  6. 請求項1に記載の可動式頸骨組立体において、
    前記頸骨インサートの前記ステムは、底面図において見たときに概して六角形である、可動式頸骨組立体。
  7. 請求項6に記載の可動式頸骨組立体において、
    前記頸骨インサートの前記ステムは、前記頸骨トレイの前記溝内において6個の異なる位置において方向付けられるように構成される、可動式頸骨組立体。
  8. 請求項6に記載の可動式頸骨組立体において、
    前記頸骨インサートは、前記頸骨インサートの前記ステムの第1の側壁部が前記溝の前記第1の側壁部と係合し、かつ前記頸骨インサートの前記ステムの第2の側壁部が前記溝の前記第2の側壁部と係合するように、前記頸骨トレイに対して第1の位置において方向付けられる、可動式頸骨組立体。
  9. 請求項8に記載の可動式頸骨組立体において、
    前記頸骨インサートは、前記頸骨インサートの前記ステムの第3の側壁部が前記溝の前記第1の側壁部と係合し、かつ前記頸骨インサートの前記ステムの第4の側壁部が前記溝の前記第2の側壁部と係合するように、前記頸骨トレイに対して第2の位置において方向付けられる、可動式頸骨組立体。
  10. 請求項9に記載の可動式頸骨組立体において、
    前記頸骨インサートは、前記頸骨インサートの前記ステムの第5の側壁部が前記溝の前記第1の側壁部と係合し、かつ前記頸骨インサートの前記ステムの第6の側壁部が前記溝の前記第2の側壁部と係合するように、前記頸骨トレイに対して第3の位置において方向付けられる、可動式頸骨組立体。
  11. 請求項1に記載の可動式頸骨組立体において、
    前記頸骨インサートの前記ステムは、4個の側壁部を含む、可動式頸骨組立体。
  12. 請求項11に記載の可動式頸骨組立体において、
    前記側壁部は、それぞれ曲線状である、可動式頸骨組立体。
  13. 請求項11に記載の可動式頸骨組立体において、
    前記頸骨インサートは、前記頸骨トレイに対しておよそ20度回転するように構成される、可動式頸骨組立体。
  14. 請求項1に記載の可動式頸骨組立体において、
    前記溝は、前記頸骨トレイの前記プラットフォームの前方端部から前記頸骨トレイの前記プラットフォームの後方端部へと延びる、可動式頸骨組立体。
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