JP2011502608A - 自然な動態を擬態するための人工器官 - Google Patents

Abstract

置換術用人工関節の支持体（２）は、第１支持部材（４）と、第２支持部材（６）と、第１支持部材および第２支持部材（４、６）を作動可能に接続しているとともに両支持部材の間の相対運動を許容している連結部材（８）とを備えている。可撓性の連結部材（８）は全置換術用人工膝関節に設けられている複数の可動支持部材の転位を阻止している。本発明はまた、幾ばくかのゆとりを持たせて連結部材（８）を維持している架橋部材にも関連しており、斯かる架橋部材は靭帯支持体（２０５１）として作用しているとともに、人工靭帯（１０１８）の作用線を偏向させる。人工靭帯（１０１８）に作動可能に連結されている偏倚部材（１１４０）または張力付与部材（１２２０）を備えている置換術用人工関節も開示されている。偏倚部材（１１４０）または張力付与部材（１２２０）は脛骨皿部材（１００６）の軸状部の内部に収容することができる。

Description

本発明は自然な動態を擬態するための人工器官に関するものであり、特に、全置換術用人工膝関節で使用される支持部材および人工靭帯に関するものであるが、これに限定されない。

置換術用人工関節はいずれも共通して、支持部材により関節結合する２個の骨係合部材を装備している。全置換術用人工膝関節においては、骨係合部材とは、膝蓋溝を含んでいる前面部および２個の大腿骨顆から構成されている大腿骨部材と、実質的に平坦な面または皿および背面の膝曲げ機能部またはそれ以外の安定化機能部から構成された脛骨部材のことである。大腿骨部材と脛骨部材は、脛骨部材の皿に取付けられた支持部材により関節結合する。支持部材は全部または一部が脛骨部材に関連して固定されているとともに、共通して、高密度ポリエチレンの単一部材片から構成されている。

膝の自然な動態により近似した複製を作るために、人工膝関節の大腿骨部材と脛骨部材との間の横揺れ運動、回旋運動、および、並進運動の組合せを全置換術用人工膝関節が容易に行えるようにするのが望ましい。これは一部は、「可動式」支持部材を配備して支持部材を支持している脛骨部材に相関的な運動を幾ばくか自由に行えるようにすることにより達成される。しかしながら、経験から、特に、膝関節単顆置換に付随する経験から、固定式半月板支持部材と比較した場合、可動支持部材は、内側副部分と外側副部のいずれの部分であれ関節部伸延術（ディストラクション術）を施す場合に高い割合で転位の危険が伴うことは明らかである。

本発明の第１局面によれば、置換術用人工関節の支持体が提案されており、人工関節の支持体は第１支持部材と、第２支持部材と、第１支持部材および第２支持部材を作動可能に接続して両部材の間で相関的な運動を行えるようにしている連結部材とを備えている。

連結部材は２個の支持部材相互の間に物理的接続を設けると同時に、両支持部材が依然として互いに相関的な運動を行えるようにしている。従って、連結部材は、支持部材が使用されている人工関節の全置換と単顆置換のいずれの伸延術時であれ、どの支持部材についても転位を阻止する。

連結部材は可撓性があり、尚且つ、弾性または弾力に富んでいるようにするとよい。従って、このような連結部材は２個の支持部材の間により広範な相対運動を許容する。

第１支持部材および第２支持部材と連結部材は一体成形されていてもよい。連結部材はポリエチレン膜から構成されているようにするとよい。

代替例として、連結部材は繊維帯やポリエステル帯などから構成されているようにしてもよい。

連結部材の両端はそれぞれが成形処理により第１支持部材および第２支持部材の中に埋め込まれるようにしてもよい。連結部材は、支持部材の中を少なくとも部分的に通り抜けている穿孔の中まで延びているようにしてもよい。

本発明のもう１つ別な局面によれば、本発明の第１局面の支持体により関節結合する第１骨係合部材および第２骨係合部材を備えている置換術用人工関節が提案されている。

人工関節は置換術用人工膝関節であり、第１骨係合部材は大腿骨部材から構成されており、第２骨係合部材は脛骨部材から構成されている。

支持体は脛骨部材上に支持されて、脛骨部材と第１支持部材および第２支持部材との間で相対運動を行うことができるような態様になっている。

大腿骨部材と第１支持部材および第２支持部材との間の関節結合部は少なくとも一部が球面状である。

脛骨部材は、支持体を支持している少なくとも１個の皿部材と、皿部材を横断し、第１支持部材と第２支持部材の間に位置して延びているとともに連結部材の上を跨いでいる維持部材とを備えている。従って、双方向伸延時に維持部材は支持体全体の転位を阻止することができる。

維持部材は架橋部材から構成されており、架橋部材の下をくぐって支持体の連結部材が通り、架橋部材が連結部材と脛骨皿部材との間の起こり得る相対運動の程度を制約している。

維持部材は脛骨皿部材に着脱自在に接続されており、従って、人工関節の集成を容易にしている。

関節置換術用の人工関節は人工靭帯を更に備えているようにしてもよい。

人工靭帯は脛骨部材と大腿骨部材の間に延在しているとともに両部材に接続されている。人工靭帯はその運動範囲の少なくとも一部に亘って維持部材に係合している。維持部材は人工靭帯を支持し、人工靭帯を偏向させ、人工靭帯の作用線を変動し、または、その各種組合わせの動作を行う。例えば、維持部材は滑車を備えていてもよいし、または、陥凹部が設けられているもしくは腰くびれ形状を呈していることで人工靭帯を整列させて転位を阻止するようにした人工靭帯支持面を備えているようにしてもよい。人工靭帯支持面は湾曲形状を呈している、面取り加工されている、研磨加工されている、または、それらの各種組合わせの処理により人工靭帯の磨耗を緩和することができる。

置換術用人工関節の脛骨部材には第１支持面および第２支持面が設けられており、これら支持面は支持体の第１支持部材および第２支持部材と関節結合するよう作動可能であり、第１支持面は凸状であるが第２支持面は凸状ではない。

第２支持面は凹状であってもよい。凸状の支持面と凹状の支持面は少なくとも一部が球面状であってもよい。

本発明の別な局面によれば、本発明の支持部材の製造方法が提案されており、斯かる製造方法は、連結部材の両端を直接圧縮することで第１支持部材および第２支持部材に圧縮成形する工程を含んでいる。

本発明のもう１つ別な局面によれば、本発明の支持部材の製造方法が提案されており、斯かる製造方法は、第１支持部材および第２支持部材を単一部材片として成形する工程と、第１支持部材と第２支持部材の間の領域から物質を除去して連結部材の輪郭を画定する工程とを含んでいる。

本発明のまた別な局面に従って、全置換術用人工膝関節に設けられている可動支持部材の転位を阻止する際に使用する可撓性連結部材が提案されている。

可撓性連結部材は第１支持部材と第２支持部材を接続している。可撓性連結部材の運動は少なくとも一部が維持部材によって拘束されている。

本発明のまた別な局面によれば、全置換術用人工膝関節に設けられている複数の可動支持部材の転位を阻止するための可撓性連結部材の用途が開示されている。

可撓性連結部材は第１可動支持部材と第２可動支持部材を接続している。可撓性連結部材の運動は少なくとも一部が維持部材によって拘束されている。

本発明のまた別な局面によれば、置換術用人工膝関節の脛骨部材が提案されており、斯かる脛骨部材は凸状支持面が設けられた外側副部材と非凸状支持面が設けられた内側副部材とを備えている。脛骨部材が置換実用人工膝関節に集成されると、凸状の外側副支持面が関節の外側副部材により高い安定性を供与する。

内側副部材の支持面は凹状であってもよい。このような凹状の内側副部材は、脛骨部材が置換術用人工膝関節に集成されると、膝の自然な運動を複製する際により高い安定性を供与するとともに斯かる複製を容易にするが、そのために主として、膝の内側副部材において脛骨部材が運動するのを低減する手段を取っている。凸状の外側副部材を凹状の内側副部材と組合わせることで、膝の自然な運動を容易に回復することができるようになる。

これに代わる例として、内側副部材の支持面は平坦になるようにしてもよい。

外側副支持面および内側副支持面は一部が球面状であり、外側副支持面の曲率半径と内側副支持面の曲率半径は実質的に同一である。両支持面はそれぞれの曲率中心が各支持面の前後分断中央線の前側に位置しており、尚且つ、各支持面の左右分断中央線の概ね線上に位置している。

皿部材に接続されることで脛骨部材を形成するように作動可能である。このようなモジュール調整面部材および皿部材は協働取付け具を備えており、モジュール調整面部材の接続と取外しを容易にしている。

本発明のもう１つ別な局面によれば、人工膝関節の脛骨部材の各部材のキットが提案されており、斯かるキットは脛骨皿部材および該皿部材に着脱自在に接続されるよう作動可能な複数の面部材を含有しており、面部材は各々に支持面が設けられており、面部材のうちの少なくとも１個は凸状の支持面を有しており、少なくとも別な１個は凹状の支持面を有している。

本発明の更にもう１つ別な局面に従って、本発明の第１局面の支持部材と本発明の上記局面の脛骨部材とを備えている、置換術用人工膝関節が提案されている。

人工靭帯を移植することで損傷を受けた天然靭帯を置換することは周知である。従来の天然靭帯は複数線条または複数束の人工繊維から形成されており、斯かる人工繊維は織物加工を施され、一列に整列され、または、その両方の処理を施されて、寸法が実質的に均一で尚且つ長尺部に沿って弾性に富んでいる可撓性部材を形成している。

天然靭帯は高い強度、高い耐性、および、高い弾性を示し、尚且つ、このような各種特性を多年に亘って維持する。今までのところ、人工繊維を使ってこのような特性に匹敵させることは不可能であった。

人工靭帯は、移植されると、取付け部位の既存の骨組織が比較的無傷である場合には、既存の骨組織に取付けられる。しかしながら、周囲の骨組織に疾患があったり損傷している場合には、天然靭帯およびそこに隣接している骨組織の両方を除去するとともに靭帯と骨組織の両方を補綴部材と置換することが必要となる。

関節置換手術はいずれも共通して、少なくとも１本の靭帯の置換を行うことになる。天然靭帯の機能性は置換術用人工靭帯の１種類以上の特徴によって可能な限り酷似させて複製される（例えば、膝関節の全置換術における協働カム・支柱の場合などのように）。しかしながら、自然に機能する靭帯を欠いたまま関節の自然な動態を複製するのは極度に困難であることが分かっている。このことが特に顕著なのは膝関節の場合であり、膝関節は靭帯と骨の関節結合領域との相互作用に高度に依存している複雑な運きを示す。

本発明のもう１つ別な局面によれば、ヒト靭帯または動物靭帯を置換するのに好適な構成にされた人工靭帯と人工靭帯の有効硬さを制御するように人工靭帯に作動可能に連結された偏倚部材とを備えている置換術用人工関節が提案されている。

偏倚部材はその硬さが置換されるべき天然靭帯の硬さに近似している。この態様で、偏倚部材は関節の天然特性を複製する支援をすることができる。偏倚部材の線形硬さまたは非線形硬さの各種特徴は、当該技術で従来公知の方法によって達成される。偏倚部材の硬さは3ニュートン/ミリメートル（N/mm）から40ニュートン/ミリメートルの範囲であるとよい。

偏倚部材の具体例として、１個以上のバネ、１個以上の弾性部材、１個以上のエラストマー部材、１個以上の皿ワッシャ、または、これらの各種組合わせが挙げられる。偏倚部材は弾性材またはエラストマー素材の円筒体、管材、円錐曲線回転体、円錐体、ループなどから構成されているとよい。

偏倚部材はコイルバネであってもよく、更にまた、張力バネや圧縮バネであってもよい。これらに代わる例として、偏倚部材は板バネであってもよい。板バネはその運動範囲内で所定位置にある取付け部と係合することで、バネの有効硬さを変動させることができる。

バネは円錐形を呈しており、その運動範囲に亘って可変な硬さを供与するようにしてもよい。例えば、バネは円錐状のコイルバネであってもよい。

偏倚部材は人工靭帯の一方端のみまたはその付近の位置で人工靭帯に作動可能に連結されている。偏倚部材は支持部材を介して靭帯に係合する。

本発明のもう１つ別な局面によれば、ヒト靭帯または動物靭帯を置換するのに好適な構成にされた人工靭帯と人工靭帯に張力を付与するように人工靭帯に作動可能に連結された張力付与部材とを備えている置換術用人工関節が提案されている。

張力付与部材は人工靭帯の一方端のみまたはその付近の位置で人工靭帯に作動可能に連結されている。

人工関節は偏倚部材を更に備えており、斯かる偏倚部材の具体例として弾性部材が挙げられる。偏倚部材は張力付与部材と人工靭帯との間で作用する。張力付与部材は偏倚部材を介して人工靭帯に連結されている。偏倚部材は支持部材を介して人工靭帯に係合している。

偏倚部材は本発明のこの直前の局面におけるのと同様に形成されてもよい。例えば、偏倚部材はバネであってもよく、バネの具体例として圧縮バネが挙げられる。バネはどのような形状を呈していてもよい。例えば、バネはコイルバネ、板バネ、皿ワッシャ、弾性部材、エラストマー部材などであってもよい。

偏倚部材はその硬さが置換されるべき天然靭帯の硬さと近似している。偏倚部材は線形硬さ特性を有しているとよい。これに代わる例として、偏倚部材は非線形硬さ特性を示していてもよい。人工靭帯は取付け手段を介して張力付与部材に連結されている。取付け手段の具体例として、人工靭帯に形成されており張力部材に係合する拡張部が挙げられる。例えば、拡張部の具体例としては、人工靭帯に結わえられた結び目が挙げられる。

人工関節は、骨に取付けるための骨係合部材を更に備えている。張力付与部材は骨係合部材と人工靭帯との間で作用する。

張力付与部材は少なくともその一部が骨係合部材の内部に収容されている。骨係合部材は軸状部を備えており、張力付与部材は少なくともその一部が軸状部の内部に収容されている。

張力付与部材は調節自在であり、人工靭帯の張力を調節するように作動可能である。それゆえに、調節自在な張力付与部材により人工靭帯の張力は抑制された態様で、人工靭帯の各種特性とは無関係に、尚且つ、人工靭帯の各種特性を制御可能に変動させながら調節することができるようになる。

人工関節は人工靭帯の張力を調節するように作動可能な調節手段を更に備えている。骨係合部材と相関的に張力部材の位置を調節することにより、張力は調節することができる。従って、人工靭帯の張力は、人工靭帯と骨係合部材の両方を患者に移植完了した後ですら、変動させることができる。

調節手段は張力付与部材と骨係合部材との間のネジ接合部を備えている。張力付与部材には外側ネジが立てられており、軸状部にはこれに対応して内側ネジが切られた穿孔が設けられており、この穿孔の内部に張力付与部材が受容されている。

張力付与部材は、穿孔の中にねじ込んだり、穿孔からねじり出したりすることで人工靭帯の張力を調整する構成になっている。

張力付与部材には、骨係合部材に形成されている開口を通して接近することができる。

人工関節はその１個以上の支持部材の運動を制限するための維持部材を更に備えており、維持部材は人工靭帯に係合するのに好適な構成になっていることにより、人工靭帯の作用線を変動させることができる。

人工関節は置換術用人工関節の一部のみから構成されており、例えば、置換術用人工膝関節である。

人工関節は置換術用人工膝関節の少なくとも一部から構成されており、その場合、骨係合部材は脛骨部材を備えており、人工靭帯は置換術用膝前十字靭帯（ＡＣＬ）を備えている。

本発明の利点は動態が向上することである。人工靭帯は好適な硬さ特性を欠いたままでは他の柔組織と平衡を保つことができず、異常な動態を生じる結果となる。生理的硬さを備えている靭帯を利用することにより、残存柔組織との相互関係が生じ、関節が正常に機能を果たせるようになる。

偏倚部材、張力付与部材、または、その両方の部材の上記以外の利点は、これら部材が靭帯を過負荷から保護することである。実質的に伸張不能である人工靭帯に誘導される負荷は天然靭帯の究極の引張り応力を遥かに超過するものであることが分かっている。人工靭帯がほんの少しだけ伸びることができるようにすることにより、このような負荷は緩和され、靭帯およびその取付け部が保護される。

偏倚部材、張力付与部材、または、その両方の部材の更に別な利点は、これら部材により靭帯の張力が他の柔組織と平衡を保つことができるようになることである。これにより人工靭帯の移植は容易になるのは、靭帯に張力を付与する前に靭帯固定をまず先に最適化することができるせいである。調節自在な張力付与部材を備えている実施例、靭帯を大腿骨に調節自在に固定することができる実施例、または、その両方の特性を兼備している実施例においては、どの患者についてであれ、単一寸法の人工靭帯または限られた寸法範囲の人工靭帯が採用される。これにより、人工靭帯の在庫管理要件が少なくなる。

本発明の更に別な局面によれば、骨の中に突出するのに好適な構成の軸状部を有している骨係合部材と、軸状部の中に一端を拡張させて固着させるようにした人工靭帯とを備えている置換術用人工関節が提案されている。

人工関節は、例えば、置換術用人工関節の少なくとも一部であってもよく、具体例を挙げると、置換術用の人工膝関節である。

人工関節は、例えば、置換術用人工膝関節の少なくとも一部であってもよく、その場合、骨係合部材は脛骨部材を備えており、人工靭帯は置換術用膝前十字靭帯（ＡＣＬ）を備えている。

人工靭帯は張力部材を介して骨係合部材の軸状部の内部に固着されており、張力付与部材は少なくともその一部が骨係合部材の内部に収容されている。

人工靭帯は偏倚部材を介して骨係合部材の軸状部の内部に固着されており、偏倚部材は少なくともその一部が骨係合部材の内部に収容されている。

人工靭帯は張力付与部材と偏倚部材の両方を介して骨係合部材の軸状部の内部に固着され、張力部材および偏倚部材は少なくともそれぞれの一部が骨係合部材の内部に収容されている。

本発明のまた別な局面によれば、骨係合部材と、骨係合部材の本体部に一端が固着された人工靭帯とを備えている人工関節が提案されており、斯かる人工関節は靭帯支持体を更に備えており、靭帯支持体は少なくともその一部が人工靭帯の作用線を決定する。

人工靭帯は骨係合部材の本体部に形成された陥凹部の内部に固着されており、靭帯支持体には陥凹部の開口が設けられている。陥凹部の開口は角が丸味付けされているか、または、面取りされている。

靭帯支持体は滑車のような形状を呈している。例えば、靭帯支持体は実質的に糸巻き状であってもよいし、またそうでなければ、陥凹部または腰くびれ状部が形成されていてもよい。このような陥凹部または腰くびれ状部は、人工靭帯を中央に設置する際に有用となり、転位の恐れを低減する。

靭帯支持体は骨係合部材の表面から突出しているようにしてもよいし、または、本発明の上記各局面において既に説明した維持部材に形成されているようにしてもよい。これに代わる例として、人工靭帯は骨係合部材または維持部材に固着されているようにしてもよい。

人工関節は置換術用人工膝関節の少なくとも一部であってもよい。

本発明のこの局面により、偏倚部材を使用して集成体の硬さを制御する場合は特に、人工靭帯の作用の方向を変動させることができるようになる。例えば、偏倚部材が置換術用人工膝関節の脛骨軸状部の内部に収容されている場合は、人工靭帯の作用線は軸状部に対して平行でなければならない。しかしながら、人工靭帯の作用線は大腿骨部材または大腿骨への取付け点に向かう方向でなければならず、そのような取付け点の位置は運動の範囲に亘って変化する。靭帯支持体を使用することにより、靭帯の作用線の方向を必要に応じて変動させることができるようにしている。

本発明の更に別な局面によれば、第１骨係合部材、第２骨係合部材、人工靭帯、および、偏倚部材を備えている人工関節の移植法が提案されており、斯かる人工関節の移植法は、（ａ）人工靭帯の第１端に偏倚部材を作動可能に連結する工程と、（ｂ）第１骨係合部材に偏倚部材を作動可能に連結する工程と、（ｃ）第１骨係合部材および第２骨係合部材を骨組織内に移植する工程と、（ｄ）人工靭帯の第２端を第２骨係合部材に接続する工程と、（ｅ）人工靭帯の内部で張力の平衡を保つ工程とを含んでいる。

本発明のもう１つ別な局面によれば、第１骨係合部材、第２骨係合部材、人工靭帯、および、人工靭帯の第１端および第１骨係合部材に作動可能に連結されている調節自在な張力付与部材を備えている人工関節の移植法が提案されており、斯かる人工関節の移植法は、（ａ）第１骨係合部材、調節自在な張力付与部材、および、人工靭帯を集成する工程と、（ｂ）第１骨係合部材および第２骨係合部材を骨組織内に移植する工程と、（ｃ）人工靭帯の第２端を第２骨係合部材に接続する工程と、（ｄ）人工靭帯に所定の張力が達成されるまで調節自在な張力付与部材の位置を調節する工程とを含んでいる。

図１は支持体の平面図である。 図２は代替の支持体の平面図である。 図３は脛骨皿部材の平面図である。 図４は図３の脛骨皿部材の斜視図である。 図５は支持体および脛骨皿部材の斜視図である。 図６は一部が集成済みの置換術用人工膝関節の斜視図である。 図７は脛骨部材の一実施例の平面図である。 図８は図７の脛骨部材の前後分断中央線Ｘ−Ｘに沿って破断された断面図である。 図９は図７の脛骨部材の外側副部材の左右分断中央線Ｙ−Ｙに沿って破断された断面図である。 図１０は図７の脛骨部材の内側副部材の左右分断中央線Ｚ−Ｚに沿って破断された断面図である。 図１１は脛骨部材の一実施例の斜視図である。 図１２は脛骨部材のまた別な実施例の断面図である。 図１３は図１２の脛骨部材が代替の構成であるのを例示した断面図である。 図１４は支持部材の一実施例の断面図である。 図１５は人工靭帯が設けられた人工膝関節の斜視図である。 図１６は人工靭帯が偏倚部材によって固着された人工膝関節の部分断面図である。 図１７は図１６の実施例の部分断面図である。 図１８は人工靭帯が張力付与装置により固着された人工膝関節の部分断面図である。 図１９は図１８の実施例の部分断面図である。 図２０は人工靭帯が張力付与装置および偏倚装置により固着された人工膝関節の部分断面図である。 図２１は人工靭帯および靭帯支持部材が設けられた人工膝関節の部分断面図である。 図２２は変形例の人工靭帯支持部材が設けられた、一部が集成済みの置換術用人工膝関節の斜視図である。

本発明をより良く理解するために、また、本発明がどのように実施されるかをより明確に例示する目的で、具体例として添付の図面を参照してゆく。

図１および図２を参照すると、支持体２は第１支持部材４および第２支持部材６と可撓性の連結部材８とを備えている。支持体２は総合膝人工関節の半月板支持体として使用するのに好適であり、膝人工関節は脛骨部材、大腿骨部材、および、支持体２を備えている。支持体２の支持部材４、６は成形高密度ポリエチレンから形成されており、その各々に脛骨皿部材と関節結合する形状を呈している遠位支持面（図示せず）と人工大腿骨の付随する関節顆と関節結合する形状を呈している近位支持面１０、１２が設けられている。近位支持面１０、１２は、支持体が関節的に連結する対象となる選択された大腿骨部材に対して好適であればどんな形状を呈していてもよい。

連結部材８は、図１に例示されているように、支持部材４、６に接続された別個の帯１４であればよい。帯１４は適切であればどのような形状または素材であってもよい。例えば、連結部材としては、織物の柔軟な繊維帯やポリエステル帯が挙げられる。帯１４は、支持部材４、６の幅を横断して延在している適切な寸法の穿孔１８、２０を通り抜けており、帯１４の両端が支持部材４、６の各々の両側から外に張出している。結節２２は帯１４の両側でそれぞれが結ばれて、帯が穿孔１８、２０を逆戻りして抜けてしまうのを阻止している。従って、２個の支持部材４、６は一緒に接続されている。帯１４が可撓性に富んでいるせいで、支持部材４と支持部材６の間の相対運動が可能となる。代替の実施例においては、結節２２は、帯の両端が穿孔１８、２０を逆戻りして抜けてしまうのを阻止する留め玉またはそれ以外の突出機能部で代用されてもよい。もう１つ別な実施例においては、図５および図６において具体的に例示されているように、帯１４は製造時に成形により支持体に埋め込まれるようにしてもよい。

代替の実施例においては、図２に例示されているように、連結部材８は支持部材４、６と一体の部材１６であってもよい。例えば、連結部材８は薄いポリエチレン膜１６から構成されており、支持部材４、６を接続していると同時に両者の間で相対運動を行えるようにしてもよい。膜１６は成形により支持部材４、６に埋め込まれるようにしてもいし、或いは、支持体２を単一部材として形成してから支持体２から素材を除去することで２個の支持部材４、６の輪郭を画定することにより、支持部材の製造中に薄膜状の素材１６のみを残存させて２個の支持部材を一緒に接続した状態にすることで膜１６を形成するようにしてもよい。

図３から図６を参照すると、支持体２と併用するのに好適な脛骨部材は皿部材３０と架橋部材５０を備えている。架橋部材５０は明瞭にするために図３から図５では省かれている。皿部材３０は、ステンレス鋼またはコバルトクロムモリブデン合金などのような好適な生体適合性金属から形成されている。皿部材には、切除加工した脛骨面と係合する遠位面３２が設けられており、更にまた、皿部材には膝曲げ機能部またはそれ以外の安定化機能部（図示せず）が設けられている。皿部材３０には、支持体２および脛骨部材が集成されると支持体２の支持部材４、６の遠位面と関節結合する近位面３４が更に設けられている。脛骨部材は外側副部材３６および内側副部材３８を備えている。外側副部材３６には支持面４０が、また、内側副部材３８には支持面４２が設けられており、これら支持面と支持体２の支持部材４、６が関節結合する。支持面４０、４２は平坦であってもよく、また、関節結合の具体例として滑り関節結合がある。

図６を特に参照すると、架橋部材５０は梁５２および２本の支持脚５４、５６から構成されている。梁５２は実質的に脛骨皿部材３０の近位面３４に平行で尚且つ前後方向に延びており、実質的に皿部材３０の全幅に及んでいる。支持脚５４、５６は皿部材の前後両端縁の近位に位置しており、皿部材３０の内側副端縁および外側副端縁から実質的に等距離に在る。従って、架橋部材５０は皿部材３０を外側副部材３６および内側副部材３８に分割し、外側副部材と内側副部材の間に通路６０を画定している。梁５２の近位面はネジを切った盲穴およびこれと協働するネジ（図示せず）から構成されており、架橋部材５０に人工靭帯（図示せず）の一方端を取付けるのに好適である。人工靭帯を接続する代替の手段が採用されてもよい。

架橋部材５０は何らかの好適な生体適合性金属から形成されており、脛骨皿部材３０と一体成形されているとよい。これに代わる例として、架橋部材５０はどのようなものであれ適切な態様で皿部材３０に接続されているようにしてもよい。架橋部材５０は皿部材３０に着脱自在に接続されており、最終的な人工関節の集成を容易にするのが好ましい。代替例として、架橋部材５０は製造時に皿部材３０に固定的に接続されているようにしてもよい。

支持体２および脛骨皿部材３０は製造時に集成されてもよいし、或いは、移植直前に集成されてもよい。支持体２および脛骨皿部材３０が集成されると、図５に例示されているように、支持体２の支持部材４は皿部材３０の支持面４２に、支持体２の支持部材６は皿部材３０の支持面４０に載置される。支持体２の連結部材８は支持部材４、６を連結している。架橋部材５０が皿部材３０と集成されて脛骨部材を形成すると、図６に例示されているように、支持体２の連結部材８は架橋部材の梁５２の下側を潜って通路６０を通り過ぎて、支持部材４、６を接続するようになる。架橋部材５０が脛骨皿部材３０と一体成形される場合は、皿部材３０と架橋部材５０と支持体２は製造時に集成されるとよい。これに代わる例として、架橋部材５０が皿部材３０と一体成形されずに、製造後に皿部材に接続される場合は、皿部材３０と架橋部材５０と支持体２は移植前のどの時点で集成されてもよい。

使用時には、頚骨の切除加工した近位面上に脛骨部材を載置することにより、脛骨皿部材３０、架橋部材５０、および、支持体２が集成および移植される。大腿骨部材は大腿骨の遠位面に装着され、表面を滑らかに加工し直した関節が集成される。支持部材４、６が脛骨皿部材と大腿骨部材の関節顆との間の関節結合の衝撃緩和を行う。支持部材４、６は可動であるが、連結部材８と架橋部材５２の連携作用により関節の内側に安全に維持される。外側副部材と内側副部材のいずれであれ、関節の伸延時には、伸延された部材の支持部材は、それが連結部材８によりもう一方の支持部材に接続されていることにより関節の内側に保持される。双方向伸延時には、支持体２が架橋部材５０により関節空間内に保持される。架橋部材５０によって画定される通路６０は、支持部材４、６のいずれが通過するのであれそれを許容するほどには十分な大きさが無いため、支持体２の転位が阻止される。

図７から図１１を参照すると、人工膝関節の脛骨部材１００には、脛骨の切除加工面と係合するように作動可能な遠位面１０２と、１個以上の支持部材（図示せず）に係合するように作動可能な近位面１０４とが設けられている。脛骨部材１００には背面の膝曲げ機能部またはそれ以外の安定化機能部（図示せず）が更に設けられており、この機能部は脛骨部材１００の遠位面から張出しており、脛骨部材１００の移植時に該部材に安定性を供与する。脛骨部材は、近位面１０４および遠位面１０２それぞれの外側副部から構成されている外側副部材１０６と、近位面１０４および遠位面１０２それぞれの内側副部から構成されている内側副部材１０８とを備えている。外側副部材および内側副部材は中央領域１１４によって分離されている。

外側副部材には近位支持面１１０が、内側副部材には近位支持面１１２が設けられている。外側側対応近位支持面１１０は凸状または丸天井型であり、一部の球面の曲率半径がＲ_lである。外側側対応近位支持面１１０の曲率中心は脛骨部材１００の前後分断中央線Ｘ−Ｘの直ぐ前側に位置しており、脛骨部材１００の外側副部材１０６の左右分断中央線Ｙ−Ｙの概ね線上に位置している。内側側対応近位支持面１１２は凹状または皿型であり、一部の球面の曲率半径がＲ_mであり、この長さは外側側対応近位支持面の曲率半径Ｒ_lの長さと同じであるのが好ましい。内側側対応近位支持面１１２の曲率中心も脛骨部材１００の前後分断中央線Ｘ−Ｘの直ぐ前側に位置しており、脛骨部材の内側副部材１０８の左右分断中央線Ｚ−Ｚの概ね線上に位置している。

脛骨部材１００の各部材の高さｈ_m、ｈ_lを判定するために、患者の動態解析が採用されるとよい。これに代わる例として、外側副部材の高さｈ_lと内側副部材の高さｈ_mは、健康な脛骨の外側側対応近位支持面および内側側対応近位支持面のそれぞれの自然な位置に応じて選択されるようにするとよい。

図１２および図１３を参照すると、脛骨部材２００のもう１つ別な実施例は脛骨皿部材２７０および少なくとも３個のモジュール調整面部材２８０、２８２、２８４を備えている。脛骨皿部材２７０には、脛骨の切除加工面に係合するように作動可能な遠位面２０２と、１個以上のモジュール調整面部材に係合するように作動可能な近位面２０４が設けられている。近位面２０４は外側側対応近位支持面２０８および内側側対応近位支持面２１０から構成されており、これら支持面は各々が接続機能部を有しており、例えば、後段に記載されているように、膝内外いずれかに対応する側のモジュール調整面部材上の膝内外いずれかに対応する側の接続機能部と協働するように作動可能な陥凹部２１２を有している。

少なくとも３個のモジュール調整面部材は、脛骨部材１００に関連して既に述べたように凸状の近位支持球面２１０が設けられた丸天井型の外側副面部材２８０と、脛骨部材１００に関連して既に述べたように凹状の近位支持球面２１２が設けられた皿型の内側副面部材２８２と、平坦な近位支持面２１３が設けられた平坦な内側副面部材２８４から構成されている。脛骨部材２００は、平坦な近位支持面（図示せず）が設けられた外側副の平坦面部材を備えているようにしてもよい。モジュール調製面部材２８０、２８２、２８４は各々に遠位支持面が設けられており、これらは脛骨皿部材２７０の個々に対応する支持面２０８、２１０、２１３と関節結合している。モジュール調整面部材２８０、２８２、２８４の遠位支持面は各々に接続機能部が設けられており、例えば、脛骨皿部材の個々に対応する支持面２０８、２１０、２１３に設けられた個々に対応する接続機能部と協働するように作動可能な突起部２９０が設けられている。

脛骨部材２００は、脛骨皿部材２７０および１組のモジュール調整面部材２８０、２８２、２８４を含んでいる複数構成部材のキットとして提供されることで、医者が丸天井型支持面、皿型支持面、および、平坦型支持面の適切な組合わせを特定患者に好適なように医者が選択することができるようにしてもよい。

脛骨部材１００、２００の両実施例とも、適切に成型された支持部材（図示せず）と組合わせて使用されるように操作することができる。支持部材は個別の内側副支持部材と外側副支持部材から構成されており、その各々に、人工膝関節の大腿骨部材と関節結合する形状に設定された近位大腿骨支持面と、脛骨部材１００、２００の外側副支持面と内側副支持面のうちの適切な一方と関節結合する形状に設定された遠位脛骨支持面が設けられているのが好ましい。脛骨部材１００、２００に設けられた丸天井型の外側副支持面と皿型の内側副支持面を組合わせることで個々の半月板支持部材に対してより高い安定性を供与するとともに、膝の自然な動きを再生するのを容易にしている。

図７から図１３を参照しながら既に説明した脛骨部材１００、２００は図１から図６を参照しながら説明した支持体２と組合わせて使用されてもよい。図６に関して先に説明した架橋部材５０は、図７から図１３の脛骨部材１００、２００の中心領域１１４に取付けられるとよい。図７から図１３を参照しながら既に説明したように、支持体２を脛骨部材１００、２００と組合わせて使用することになっている場合、支持体２の支持部材４、６の遠位支持面は、例えば、脛骨部材２００の凸状支持面２１０および凹状支持面２１２と関節結合する形状に設定されている。図７から図１３の脛骨部材１００、２００のいずれか一方とでも併用するための支持体１０２の一例が図１４の断面図に例示されている。支持体１０２は外側副支持部材１０６および内側副支持部材１０４から構成されており、その各々に関与する大腿骨顆と関節結合するような形状に設定された近位支持面のうち、外側副支持部材１０６には近位支持面１１２が、内側副支持部材１０４には近位支持面１１０それぞれ対応して設けられている。支持部材１０４には遠位支持面１１１が、支持部材１０６には遠位支持面１１３が更に設けられており、これら遠位支持面は各々が対応する近位脛骨支持面２１０、２１２と関節結合する形状に設定されている。従って、外側副支持部材１０６の遠位支持面１１３は一部が凹状の球面であり、その曲率半径は脛骨部材の外側副支持面２１０の曲率半径Ｒ_lに実質的に等しい。同様に、内側副支持部材１０４の遠位支持面１１１は一部が凸状の球面であり、その曲率半径は脛骨部材の内側副支持面２１２の曲率半径Ｒ_mに実質的に等しい。

本明細書に記載されている実施例のいずれであれ、そのどの局面を本明細書に記載されている他の実施例の別な局面のどれかと組合わせて利用してもよいことが当業者には分かる。

図１５を参照すると、人工膝関節１００２は、脛骨皿部材１００６が軸状部１００８と一体成形で設けられている脛骨部材１００４と、大腿骨部材１０１０と、１対の支持体１０１２、１０１３を備えている。支持体１０１２、１０１３は脛骨部材１００４と大腿骨部材１０１０を分離しているとともにそれぞれに近位支持面と遠位支持面が設けられており、これら支持面が個々に対応する、脛骨皿部材に設けられた支持面１０１４および大腿骨部材１０１０に設けられた支持面１０１５、１０１６と係合する。支持体１０１２、１０１３は半月板支持部材でもよいし、回転台支持部材でもよいし、或いは、固定式支持部材でもよいが、図１から図１４の各実施例に従って関節結合する形状に設定された接合型支持部材であるとよい。

図１６および図１７は人工関節１０２の実施例を示しており、この実施例では、人工靭帯１１１８は一端１１２１において大腿骨部材１１１０に接続されており、他方端１１２３においては脛骨部材１１０４の軸状部１１０８に取付けられている偏倚部材１１４０に接続されている。偏倚部材１１４０は支持部材１１４４により靭帯１１１８と係合している。偏倚部材１１４０および支持部材１１４４は双方が軸状部１１０８に形成されている穿孔の内側に受容されている。穿孔１１２６は脛骨皿部材１１０６の支持面１１１４に設けられた開口部１１３０付近まで導通している。開口部１１３０は一部が穿孔１１２６の中まで張出しており、環状支持面１１５６が設けられている内部環状ショルダー部１１５４の輪郭を画定している。開口部１１３０は平滑で、幾ばくかのゆとりを持たせて人工靭帯１１１８を収容する幅に広がっている。開口部は角が丸味付けされてもよいし、或いは、面取りされてもよい。人工靭帯１１１８は、支持部材１１１２と支持部材１１１３の間に画定されている空間１１２７を通って穿孔１１２６の中まで延びているため、人工関節が正常に関節結合している間は、人工靭帯１１１８が支持部材１１１２に干渉することは実質的にあり得ないようになっている。

人工靭帯１１１８の端部１１２１を大腿骨部材１１１０に接続する手段は、どのようなものであれ好適な手段が考えられる。例えば、ボスまたはペグ１１１９が大腿骨部材上に形成されて人工靭帯１１１８の取付けに備えるようにしてもよい。靭帯１１１８の端部１１２１は折畳まれてから糊付けされるか、縫付けられるか、または、それ以外の態様で固定されてループ（図示せず）を形成するとよい。これに代わる例として、開口または小穴が人工靭帯１１１８の端部１１２１に形成されるようにしてもよい。次に、ループまたは小穴をボス１１１９の上から被せて通すことにより、人工靭帯をボス１１１９に固着させるとよい。ボス１１１９に拡張ヘッド部とそれよりも幅を狭くした軸状部を設けることにより、ボス１１１９への取付けが完了すると人工靭帯がより安定して固定されるようにすることができる。

図１８を参照すると、人工靭帯１１１８の他方端１１２３は支持部材１１４４により偏倚部材１１４０に付着されている。人工靭帯１１１８の端部１１２３と偏倚部材１１４４とを接続する手段としては、何らかの好適な手段が考えられる。例えば、人工靭帯１１１８の端部１１２３は支持部材１１４４を完全に突き抜けていてもよいし、或いは、該支持部材をほぼ通り抜けているようにしてもよいが、尚且つ、係止部材１１３４により支持部材１１４４を通って逆戻りするのを阻止するようにするとよい。係止部材１１３４は膨張体の形態を呈しているとよいが、具体的には、球体（図１６に例示されているような）、円筒体、または、何であれそれ以外の適切な形状体であるとよい。代替例として、係止部材は、人工靭帯１１１８の端部１１２３に設けられた結び目１１３５であってもよい（図１７に例示されているような）。これに代わる実施例（図示せず）では、人工靭帯１１１８の端部１１２３は、支持部材１１４４の本体部を通り抜けることのないように支持部材１１４４をに直接取付けられているようにしてもよい。

偏倚部材１１４０は弾性部材１１４２であってもよい。例示の実施例においては、弾性部材１１４２はコイル状の圧縮バネ１１４６であり、支持部材１１４４は支持プレート１１４８である。しかしながら、弾性部材は何らかの適切な１個または複数個のバネから構成されている、または、１個または複数個のバネを含んでいるようにするとよいが、具体的には、皿バネ、弾性部材、または、エラストマー部材などがある。適切な支持部材は弾性部材に何を選択するかに応じて選択するとよい。

図１７に特に例示されているように、バネ１１４６および支持プレート１１４８は軸状部１１０８の穿孔１１２６の内側に受容される。人工靭帯１１１８は、コイルバネ１１４６を通り抜け、更に、支持プレート１１４８に形成された通路１１５０を通り抜けて穿孔１１２６の開口１１３０の中まで延びている。係止部材１１３４または結び目１１３６は、上述のように、人工靭帯１１１８が通路１１５０を通り抜けて逆戻りするのを阻止している。張力が人工靭帯１１１８に付与されると、結び目１１３５または係止部材１１３４がそこに隣接しているプレート１１４８の面を押圧することで、プレート１１４８の反対側の面をバネ１１４６と係合させるとともに該バネをショルダー部１１５０の環状支持面１１５２に押圧して圧縮させる。

バネ１１４６は、置換されるべき靭帯の自然な硬さを複製するのを支援する。よって、バネの各特徴は、自然な膝前十字靭帯（ＡＣＬ）の各種特徴に類似したものになるように選択される。

図１８および図１９を参照すると、人工関節１２０２の更に別な実施例においては、人工関節１２１８はその一方端１２２１において大腿骨部材１２１０に接続され、他方端１２２３においては脛骨部材１２０４の軸状部１２０８に取付けられた張力部材１２２０に接続されている。張力部材１２２０は円筒状であるとともに外側ネジ１２２２が形成されており、斯かる外側ネジは軸状部１２０８の穿孔１２２６の内側に形成されている内側ネジ１２２４と螺合する。

図１６および図１７の実施例の場合と同様、人工靭帯１２１８の端部１２２１を大腿骨部材１２１０に接続するのに何であれ好適な手段が考えられる。例えば、ボスまたはペグ１２１９が大腿骨部材に形成されて、靭帯１２１８の取付けに備えるようにするとよい。人工靭帯１２１８の端部１２２１は折畳まれてから糊付けされるか、縫付けられるか、または、それ以外の態様で固定されて、ループ（図示せず）を形成するとよい。これに代わる例として、開口または小穴が人工靭帯１２１８の端部１２２１に形成されるようにしてもよい。次に、ボス１２１９の上から被せてループまたは小穴に通すことにより、人工靭帯をボス１２１９に固着させることができる。ボス１２１９には拡張ヘッド部およびそれより幅が狭められた軸状部が設けられて、ボス１２１９への取付けが完了した際に人工靭帯をより安定して固定することができるようにしている。

人工靭帯１２１８の他方端１２２３は張力部材１２２０に取付けられる。ここでもまた、図１６および図１７の実施例の場合と同様、人工靭帯１２１８の端部１２２３を張力部材１２２０に接続するための何らかの好適な手段が考えられる。具体例を挙げると、人工靭帯１２１８の端部１２２３は張力部材１２２０を完全に突き抜けていてもよいし、或いは、該張力部材をほぼ通り抜けているようにしてもよいが、尚且つ、係止部材１２３４により張力部材１２２０を通って逆戻りするのを阻止するようにするとよい。係止部材１２３４は膨張体の形態を呈しているとよいが、具体的には、球体（図１８に例示されているような）、円筒体、または、何であれそれ以外の適切な形状体であるとよい。代替例として、係止部材は、人工靭帯１２１８の端部１２２３に形成された結び目１２３５であってもよい（図１９に例示されているような）。これに代わる実施例（図示せず）では、人工靭帯１２１８の端部１２２３は、張力部材１２２０の本体部を通り抜けることのないように張力部材１２２０に直接取付けられているようにしてもよい。

張力部材１２２０を受容する穿孔１２２６は脛骨皿部材１２０６の支持面１２１４に設けられた開口部１２３０付近まで導通している。開口部１２３０は平滑で、幾ばくかのゆとりを持たせて人工靭帯１２１８を収容する幅に広がっている。開口部は角が丸味付けされてもよいし、或いは、面取りされてもよい。人工靭帯１２１８は、支持部材１２１２と支持部材１２１３の間に画定されている空間１２２７を通って穿孔１２２６の中まで延びているため、人工関節が正常に関節結合している間は、人工靭帯１２１８が支持部材１２１２に干渉することは実質的にあり得ないようになっている。一体鋳造支持部材（図示せず）の場合は、人工靭帯１２１８の通過を許容するとともに人工靭帯１２１８が運動中に磨耗または摩滅するのを最小限に抑える目的で、好適な開口が形成される。

図１８に例示されているように、張力部材１２２０はその端部が軸状部１２０８の自由端１２２８に最も近接している位置に、実質的に球状の陥凹部１２２９を有している。通路１２３２は上述の陥凹部の基底部から張力部材を通り抜けて脛骨皿部材に設けられた開口１２３０に向かって延在している。通路１２３２は人工靭帯１２１８の端部１２２１の位置に設けられたループ、小穴、または、それ以外の固定機能部を受容するのに十分なだけ大きく、しかし、係止部材１２３４を通り抜けさせるには小さすぎる。これに代わる例として、図１９に例示されているように、張力部材には単に通路１２３２が設けられているにすぎず、係止部材１２３４または結び目１２３５が張力部材１２２０の面１２３７を押圧係合するだけであってもよい。

図２０を参照すると、人工膝関節の更に別な実施例は最後の２種類の実施例の特徴を兼備している。人工関節１３０２は図１８および図１９の実施例を参照しながら既に要点を説明したような張力部材を備えているとともに、図１６および図１７の実施例を参照しながら既に要点を説明したような偏倚部材１３４０を備えている。偏倚部材１３４０は、図１６および図１７の実施例のショルダー部１３５０とは対照的に、人工靭帯１３１８と張力部材１３２０の間で作用する。偏倚部材１３４０は、支持部材１３４４により人工靭帯１３１８に係合する弾性部材１３４２であってもよい。例示の実施例においては、弾性部材１３４２はコイル状の圧縮バネ１３４６であり、支持部材１３４４はプレート１３４８である。しかしながら、弾性部材は何らかの適切な１個または複数個のバネであればよいが、例えば、皿ワッシャ、弾性部材、エラストマー部材などであればよい。適切な支持部材は、弾性部材に何を選んだかに応じて選択されるとよい。

図２０に例示されているように、バネ１３４６および支持プレート１３４８は張力部材１３２０の真下の軸状部１３０８の穿孔１３２６の内側に受容される。人工靭帯１３１８は張力部材に設けられた通路１３３２を通り抜けてからコイル状バネ１３６４を通り、更に、支持プレート１３４８に形成された通路１３５０を通って延びている。係止部材１３３４または結び目１３３６は、上述のように人工靭帯１３１８の端部１３２３に形成されている。結び目１３３５または係止部材１３３４は人工靭帯１３１８が通路１３５０を通って逆戻りするのを阻止している。張力が人工靭帯１３１８に付与されると、結び目１３３５または係止部材１３３４がプレート１３４８の隣接面を押圧し、プレート１３４８の反対側の面をバネ１３４６と係合させることで、バネに隣接している張力部材１３２０の面を押圧してバネを圧縮させる。

バネは人工靭帯の自然な硬さを複製するのを支援している。バネの各特徴は、従って、自然な膝前十字靭帯（ＡＣＬ）の各種特徴に類似したものになるように選択される。

本発明の人工関節の移植について図２１の実施例を参照しながら説明してゆく。しかしながら、これに一致する技術が本明細書に開示されている全ての実施例について採用することができることが分かる。

人工関節１３０２を使用する際には、大腿骨部材１３１０が大腿骨（図示せず）の遠位端に移植され、頚骨部材１３０４が脛骨（図示せず）の近位端に移植され、軸状部１３０８が脛骨の髄腔に配置され、脛骨皿部材１３０６が脛骨の切除加工した近位端に載置されるようにする。適切な支持部材（１個または複数個）が大腿骨部材１３１０と脛骨部材１３０４の間に設置される。

人工靭帯１３１８、圧縮バネ１３４６と支持プレート１３４８、張力部材１３２０、および、脛骨部材１３０４は移植前に予備集成される。支持プレート１３４８に設けられている通路１３５０およびバネ１３４６に人工靭帯１３１８の端部１３２１を通してから通路１３３２を通り抜けさせて、更に、係止部材１３３４または結び目１３３５が支持プレート１３４８の面に係合するまで通路１３３２を通して人工靭帯１３１８を送り出すことにより、人工靭帯１３１８は張力部材１３２０に接続される。次に、張力部材１３２０を脛骨部材１３０４に設けられた穿孔１３２６の中の適切な深さまでねじ込むことで、張力部材と完全に接続された状態の人工靭帯１３１８の初期引張り動作を達成する。

次いで、標準的な技術を利用して、大腿骨部材１３１０および脛骨部材１３０４が移植される。頚骨部材１３０４の移植が完了すると、人工靭帯１３１８の自由端１３２１が脛骨皿部材に設けられた開口１３３０を通り抜けて大腿骨部材１３１０に向けて突出する。次に、適切な支持部材が周知の態様で大腿骨部材１３１０と脛骨部材１３０４の間に設置される。

この時、ボス１３１９の上から被せてループまたは小穴を通すことにより、人工靭帯１３１８の端部１３２１が大腿骨部材１３１０に取付けられる。

次に、人工靭帯１３１８の張力が維持されている膝後十字靭帯（ＰＣＬ）の張力と平衡を保っているか否かを判定するために、関節検査が行われる。人工靭帯１３１８の張力が膝後十字靭帯の張力と平衡状態にある場合は、移植処置が完了している。人工靭帯１３１８の張力が膝後十字靭帯の張力と平衡を保っていない場合には、穿孔１３２６の内側の張力部材１３２０の位置を調節して、人工靭帯１３１８に加えられている張力を増減する。開口部１３３０を通して器具（図示せず）を挿入し、張力部材１３２０に形成された伝導構成部（図示せず）に係合させることができる。器具を回転させることにより、張力部材１３２０を回転させながら穿孔の内側の内部ネジに沿って軸線方向に移動させることにより、人工靭帯１３１８の張力を調節する。

図１７から図２０を参照すると、本発明の実施例は、人工靭帯１１１８の作用線を変更するように操作できる靭帯支持部１１６０、１２６０、１３６０をさらに備えている。靭帯支持部は、脛骨部材１１１４に設けられた穿孔１１２６の開口部１１３０の縁部または開口部からの突出部であってもよい。これに代わる例として、図２１に例示されているように、靭帯支持部には、脛骨皿部材１００６の面１０１４から突出している突起部１０７０が設けられていてもよい。突起部は脛骨皿部材１００６と一体成形されていてもよいし、或いは、脛骨皿部材に接続されていてもよい。

図２２は、脛骨皿部材１００６が軸状部１００８と一体成形された脛骨部材１００４を備えている人工膝関節を例示している。１対の支持部材２０１２、２０１３が脛骨部材１００４を大腿骨部材（図示せず）から分離しているが、これら支持部材には支持面が形成されており、斯かる支持面は個々に、脛骨皿部材１００６に設けられた対応する支持面１０１４に係合する。支持部材２０１２、２０１３は、図１および図２の実施例を参照しながら説明したように、連結部材２００８により相互接続されている。架橋部材２０５０の携帯の維持部材は脛骨皿部材１００６に固定されて、連結部材２００８の運動を制限している。架橋部材２０５０は梁２０５２および２本の支持脚２０５４、２０５６から構成されている。梁２０５２は脛骨皿部材１００６の近位面に実質的に平行で前後方向に延びており、実質的に脛骨皿部材１００６の全幅に及んでいる。支持脚２０５４は皿部材１００６の概ね後端縁に、支持脚２０５６は皿部材１００６の概ね前端縁に設置され、両支持脚は皿部材１００６の内側副端縁および外側副端縁から実質的に等距離に在る。従って、架橋部材２０５０は脛骨皿部材１００６を外側副部材と内側副部材に分割し、尚且つ、これら両部材の間に通路２０６０を画定し、斯かる通路が連結部材２００８を収容している。

人工靭帯（図示せず）は、軸状部１００８に収容されている偏倚部材（図示せず）に接続されている。靭帯を組入れた先の実施例の場合と同様、人工靭帯は脛骨皿部材１００６に設けられた開口１０３０を通り抜けて外に出てから、架橋部材２０５０の梁２０５２の一側面に当接する。架橋部材２０５０の側面に人工靭帯が係合することにより、人工靭帯が変形するとともに、人工靭帯の作用線が変動することが分かる。摩滅またはそれ以外の磨耗に関連して使用時に人工靭帯が損傷するのを回避するために、架橋部材２０５０には靭帯の配置を助ける陥凹部または面取り部２０５１が設けられており、転位を防止するとともに架橋部材２０５０と靭帯との間に滑らかな係合面を設けている。従って、架橋部材２０５０は支持部材２０１２、２０１３の運動を制限するという働きと、人工靭帯の作用線を変動させるための靭帯支持部として作用するという働きの２重機能を有している。図示されていない代替の実施例においては、架橋部材２０５０は滑車を備えているようにしてもよいし、或いは、靭帯を整列させて転位を防止するのを支援するための突起またはボスが設けられているようにしてもよい。更に、架橋部材２０５０に形成されている靭帯支持面は人工靭帯の磨耗を緩和するために研磨されていてもよいし、または、それ以外の態様で表面仕上げされていてもよい。

不必要に徒労を何重にもしたうえに本明細書の本文内容を繰り返すのを回避するために、本発明の１つまたは複数の局面または実施例に関連して或る特徴を説明してきた。しかし、技術的に可能である場合には、本発明の局面または実施例のいずれであれ、それに関連して記載されている特徴を、本発明のいずれか別な局面または別な実施例と併用することもできるものと解釈するべきである。

Claims (77)

1. 置換術用人工関節の支持体であって、
   第１支持部材と、
   第２支持部材と、
   第１支持部材および第２支持部材を作動可能に接続して両部材の間で相関的な運動を行えるようにしている連結部材を備えている、支持体。
2. 前記連結部材は可撓性を有していることを特徴とする、請求項１に記載の支持体。
3. 前記連結部材は弾性または弾力に富んでいることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の支持体。
4. 前記第１支持部材、前記第２支持部材、および、前記連結部材は一体成形されていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載の支持体。
5. 前記連結部材はポリエチレン膜から構成されていることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の支持体。
6. 前記連結部材は繊維帯またはポリエステル帯などから構成されていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載の支持体。
7. 前記連結部材の両端はそれぞれが成形処理により、一方端は前記第１支持部材の中に、他方端は前記第２支持部材の中に埋め込まれていることを特徴とする、請求項６に記載の支持体。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の支持体を介して関節結合している第１骨係合部材および第２骨係合部材を備えている、請求項１から請求項７のいずれかに記載の置換術用人工関節。
9. 前記人工関節は置換術用人工膝関節であり、前記第１骨係合部材は大腿骨部材から構成されており、前記第２骨係合部材は脛骨部材から構成されていることを特徴とする、請求項８に記載の人工関節。
10. 前記支持体は前記脛骨部材上に支持されて、前記脛骨部材と前記第１支持部材および前記第２支持部材との間で相対運動を行うことができるような態様であることを特徴とする、請求項９に記載の置換術用人工関節。
11. 前記大腿骨部材と前記第１支持部材および前記第２支持部材との間の関節結合部は少なくとも一部が球面状であることを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載の置換術用人工関節。
12. 前記脛骨部材は、前記支持体を支持している少なくとも１個の皿部材と、皿部材を横断し、前記第１支持部材と前記第２支持部材の間に位置して延びているとともに前記連結部材の上を跨いでいる維持部材とを備えていることを特徴とする、請求項９から請求項１１のいずれかに記載の置換術用人工関節。
13. 前記維持部材は架橋部材から構成されており、架橋部材の下をくぐって支持体の前記連結部材が通り、架橋部材が前記連結部材と前記脛骨皿部材との間の起こり得る相対運動の程度を制約していることを特徴とする、請求項１２に記載の置換術用人工関節。
14. 前記維持部材は前記脛骨皿部材に着脱自在に接続されていることを特徴とする、請求項１２または請求項１３に記載の置換術用人工関節。
15. 人工靭帯を更に備えている、請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の置換術用人工関節。
16. 前記人工靭帯は前記脛骨部材と前記大腿骨部材の間に延在しているとともに両部材に接続されていることを特徴とする、請求項１５に記載の置換術用人工関節。
17. 前記維持部材は前記人工靭帯の運動範囲の少なくとも一部に亘って人工靭帯に係合していることを特徴とする、請求項１５または請求項１６に記載の置換術用人工関節。
18. 前記維持部材は前記人工靭帯を偏向させることで人工靭帯の作用線を変動するのに適した構成であることを特徴とする、請求項１７に記載の置換術用人工関節。
19. 前記維持部材には、人工靭帯と係合させるための面取り加工済み部、陥凹部、または、突起部が設けられていることを特徴とする、請求項１８に記載の置換術用人工関節。
20. 前記脛骨部材には、前記支持体の第１支持部材および第２支持部材と関節結合するように作動可能である第１支持面および第２支持面が設けられており、第１支持面は凸状であるが第２支持面は凸状ではないことを特徴とする、請求項９から請求項１９のいずれかに記載の置換術用人工関節。
21. 前記第２支持面は凹状であることを特徴とする、請求項２０に記載の置換術用人工関節。
22. 前記凸状の支持面および前記凹状の支持面は少なくとも一部が球面状であることを特徴とする、請求項２０または請求項２１に記載の置換術用人工関節。
23. 前記連結部材の両端を直接圧縮することで前記第１支持部材および前記第２支持部材に圧縮成形する工程を含んでいる、請求項１から請求項２２のいずれかに記載の支持体の製造方法。
24. 前記第１支持部材および前記第２支持部材を単一部材片として成形する工程と、第１支持部材と第２支持部材の間の領域から物質を除去して前記連結部材の輪郭を画定する工程とを含んでいる、請求項１から請求項２３のいずれかに記載の支持体の製造方法。
25. 全置換術用人工膝関節に設けられている複数の可動支持部材の転位を阻止する際に使用する可撓性連結部材。
26. 前記可撓性連結部材は第１可動支持部材と第２可動支持部材を接続していることを特徴とする、請求項２５に記載の可撓性連結部材。
27. 前記可撓性連結部材の運動は少なくとも一部が維持部材によって拘束されていることを特徴とする、請求項２５または請求項２６に記載の可撓性連結部材。
28. 全置換術用人工膝関節に設けられている複数の可動支持部材の転位を阻止するための可撓性連結部材の用途。
29. 前記可撓性連結部材は第１支持部材と第２支持部材を接続していることを特徴とする、請求項２８に記載の可撓性連結部材の用途。
30. 前記可撓性連結部材の運動は少なくとも一部が維持部材によって拘束されていることを特徴とする、請求項２８または請求項２９に記載の可撓性連結部材の用途。
31. ヒト靭帯または動物靭帯を置換するのに好適な構成にされた人工靭帯と、人工靭帯に作動可能に連結された偏倚部材とを備えている、置換術用人工関節。
32. 前記偏倚部材は前記人工靭帯の一方端のみまたはその付近の位置で人工靭帯に作動可能に連結されていることを特徴とする、請求項３１に記載の置換術用人工関節。
33. ヒト靭帯または動物靭帯を置換するのに好適な構成にされた人工靭帯と、人工靭帯に張力を付与するように人工靭帯に作動可能に連結された張力付与部材とを備えている、置換術用人工関節。
34. 前記張力付与部材は前記人工靭帯の一方端のみまたはその付近の位置で人工靭帯に作動可能に連結されていることを特徴とする、請求項３３に記載の置換術用人工関節。
35. 偏倚部材を更に備えている、請求項３３または請求項３４に記載の置換術用人工関節。
36. 前記偏倚部材は弾性部材から構成されていることを特徴とする、請求項３１、請求項３２、および、請求項３５のいずれかに記載の置換術用人工関節。
37. 前記偏倚部材は前記張力付与部材と前記人工靭帯との間で作用することを特徴とする、請求項３１、請求項３２、請求項３５、および、請求項３６のいずれかに記載の置換術用人工関節。
38. 前記張力付与部材は前記偏倚部材を介して前記人工靭帯に連結されていることを特徴とする、請求項３７に記載の置換術用人工関節。
39. 前記偏倚部材は支持部材を介して前記人工靭帯に係合していることを特徴とする、請求項３７または請求項３８に記載の置換術用人工関節。
40. 前記偏倚部材はバネから構成されていることを特徴とする、請求項３１、請求項３２、請求項３５、請求項３６、請求項３７、請求項３８、および、請求項３９のいずれかに記載の置換術用人工関節。
41. 前記偏倚部材はエラストマー部材から構成されていることを特徴とする、請求項３１、請求項３２、請求項３５、請求項３６、請求項３７、請求項３８、および、請求項３９のいずれかに記載の置換術用人工関節。
42. 前記偏倚手段はその硬さが置換されるべき天然靭帯の硬さに近似していることを特徴としている、請求項３１、請求項３２、請求項３５、請求項３６、請求項３７、請求項３８、請求項３９、請求項４０、および、請求項４１のいずれかに記載の置換術用人工関節。
43. 前記偏倚部材はその硬さが3ニュートン/ミリメートル（N/mm）から40ニュートン/ミリメートルの範囲であることを特徴とする、請求項３１、請求項３２、請求項３５、請求項３６、請求項３７、請求項３８、請求項３９、請求項４０、請求項４１、および、請求項４２のいずれかに記載の置換術用人工関節。
44. 前記偏倚部材は線形の硬さ特性を有していることを特徴とする、請求項３１、請求項３２、請求項３５、請求項３６、請求項３７、請求項３８、請求項３９、請求項４０、請求項４１、請求項４２、および、請求項４３のいずれかに記載の置換術用人工関節。
45. 前記偏倚部材は非線形の硬さ特性を有していることを特徴とする、請求項３１、請求項３２、請求項３５、請求項３６、請求項３７、請求項３８、請求項３９、請求項４０、請求項４１、請求項４２、および、請求項４３のいずれかに記載の置換術用人工関節。
46. 前記人工靭帯は取付け手段を介して前記張力付与部材または前記偏倚部材に連結されていることを特徴とする、請求項３１から請求項４５のいずれかに記載の置換術用人工関節。
47. 前記取付け手段は、前記人工靭帯に形成されており前記張力部材に係合する拡張部から構成されていることを特徴とする、請求項４６に記載の置換術用人工関節。
48. 前記拡張部は前記人工靭帯に結わえられた結び目から構成されていることを特徴とする、請求項４７に記載の置換術用人工関節。
49. 骨に取付けるための骨係合部材を更に備えている、請求項３１から請求項４８のいずれかに記載の置換術用人工関節。
50. 前記張力付与部材、前記偏倚部材、または、それら両部材は前記骨係合部材と前記人工靭帯との間で作用することを特徴とする、請求項４９に記載の置換術用人工関節。
51. 前記張力付与部材、前記偏倚部材、または、それら両部材は少なくともその一部が前記骨係合部材の内部に収容されていることを特徴とする、請求項４９または請求項５０に記載の置換術用人工関節。
52. 前記骨係合部材は軸状部を備えており、前記張力付与部材、前記偏倚部材、または、それら両部材は少なくともその一部が前記軸状部の内部に収容されていることを特徴とする、請求項４９から請求項５１のいずれかに記載の置換術用人工関節。
53. 前記張力付与部材、前記偏倚部材、または、それら両部材は調節自在であり、前記人工靭帯の張力を調節するように作動可能であることを特徴とする、請求項３１から請求項５２のいずれかに記載の置換術用人工関節。
54. 前記人工靭帯の張力を調節するように作動可能である調節手段を更に備えている、請求項３１から請求項５３のいずれかに記載の置換術用人工関節。
55. 前記人工靭帯の張力は、前記骨係合部材に相関的に前記張力付与部材の位置を調節することにより調節されることを特徴とする、請求項５４に記載の置換術用人工関節。
56. 前記調節手段は前記張力付与部材と前記骨係合部材との間のネジ接合部を備えていることを特徴とする、請求項５５に記載の置換術用人工関節。
57. 前記張力付与部材には外側ネジが立てられており、前記軸状部にはこれに対応して内側ネジが切られた穿孔が設けられており、前記穿孔の内部に張力付与部材が受容されていることを特徴とする、請求項５６に記載の置換術用人工関節。
58. 前記張力付与部材は、前記穿孔の中にねじ込んだり、前記穿孔からねじり出したりすることで前記人工靭帯の張力を調整する構成になっていることを特徴とする、請求項５７に記載の置換術用人工関節。
59. 前記張力付与部材には、前記人工関節に形成されている開口を通して接近することができることを特徴とする、請求項５４から請求項５８のいずれかに記載の置換術用人工関節。
60. 前記人工関節は置換術用人工関節の一部のみから構成されていることを特徴とする、請求項１から請求項５９のいずれかに記載の置換術用人工関節。
61. 前記人工関節は置換術用人工膝関節の少なくとも一部分から構成されていることを特徴とする、請求項１から請求項６０のいずれかに記載の置換術用人工関節。
62. 前記人工関節は置換術用人工膝関節の少なくとも一部から構成されており、前記骨係合部材は脛骨部材を備えており、前記人工靭帯は置換術用膝前十字靭帯を備えていることを特徴とする、請求項４９から請求項５９のいずれかに記載の置換術用人工関節。
63. 骨の中に突出するのに好適な構成の軸状部を有している骨係合部材と人工靭帯とを備えている置換術用人工関節において、前記人工靭帯はその一端の少なくとも一部が前記軸状部の中に拡張しているとともに、少なくとも一部が軸状部の内部で固着されていることを特徴とする、置換術用人工関節。
64. 前記人工関節は置換術用人工関節の少なくとも一部から構成されていることを特徴とする、請求項６３に記載の置換術用人工関節。
65. 前記人工関節は置換術用人工膝関節の少なくとも一部から構成されていることを特徴とする、請求項６３に記載の置換術用人工関節。
66. 前記人工関節は置換術用人工膝関節の少なくとも一部から構成されており、前記骨係合部材は脛骨部材を備えており、前記人工靭帯は置換術用膝前十字靭帯を備えていることを特徴とする、請求項６３に記載の置換術用人工関節。
67. 前記人工靭帯は張力部材を介して骨係合部材の前記軸状部の内部に固着されていることを特徴とする、請求項６３から請求項６６のいずれかに記載の置換術用人工関節。
68. 前記人工靭帯は偏倚部材を介して骨係合部材の前記軸状部の内部に固着されていることを特徴とする、請求項６３から請求項６６のいずれかに記載の置換術用人工関節。
69. 前記人工靭帯は張力付与部材と偏倚部材の両方を介して骨係合部材の前記軸状部の内部に固着されていることを特徴とする、請求項６３から請求項６６のいずれかに記載の置換術用人工関節。
70. 骨係合部材と人工靭帯とを備えている人工関節であって、前記人工靭帯はそのいったんが前記骨係合部材の本体部に固着されており、前記人工関節は靭帯支持体を更に備えており、前記靭帯支持体は前記人工靭帯の作用線を偏向させることを特徴とする、人工関節。
71. 前記人工靭帯は骨係合部材の前記本体部に形成された陥凹部の内部に固着されており、前記靭帯支持体には前記陥凹部の開口が設けられていることを特徴とする、請求項７０に記載の人工関節。
72. 前記陥凹部の前記開口は面取りされていることを特徴とする、請求項７１に記載の人工関節。
73. 前記靭帯支持体は前記骨係合部材の表面から突出していることを特徴とする、請求項７０に記載の人工関節。
74. 前記人工関節に設けられている１個以上の支持部材の運動を制約するための維持部材を更に備えている、請求項７１から請求項７３のいずれかに記載の人工関節。
75. 前記人工靭帯は前記骨係合部材の表面に固着されていることを特徴とする、請求項７０に記載の人工関節。
76. 前記人工関節は置換術用人工膝関節の少なくとも一部を構成していることを特徴とする、請求項７０から請求項７５のいずれかに記載の人工関節。
77. 第１骨係合部材、第２骨係合部材、人工靭帯、および、前記人工靭帯の第１端および第１骨係合部材に作動可能に連結されている調節自在な張力付与部材を備えている人工関節の移植方法であって、
    （ａ）前記第１骨係合部材、前記調節自在な張力付与部材、および、前記人工靭帯を集成する工程と、
    （ｂ）前記第１骨係合部材および前記第２骨係合部材を骨組織内に移植する工程と、
    （ｃ）前記人工靭帯の第２端を前記第２骨係合部材に接続する工程と、
    （ｄ）前記人工靭帯に所定の張力が達成されるまで前記調節自在な張力付与部材の位置を調節する工程とを含んでいる、人工関節の移植方法。

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