JP4195177B2 - 人工膝関節 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベアリング体を支持する脛骨支持面及び案内要素のための孔を有する第１連結部を含む人工膝関節及び人工膝関節を組立てるためのキットに関する。さらに、本発明は人工膝関節の挿入及び再手術のための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、人工膝関節は、脛骨に固定される第１連結部と、大腿骨に固定される第２連結部と、およびそれらの間に配置されて、しばしば半月板部と称されるベアリング体とを備える。第１連結部は、ベアリング体を支持するための脛骨支持面を有する。ベアリング体は、脛骨支持面から遠位に面している側面、すなわち、大腿骨に面している側面上に、第２連結部の関節丘（動作面）と連係するベアリングシェルを有する。今日、人工膝関節は、多くの異なる人工関節型が利用可能であり、それらの機能原理はしばしば互いに大きく異なっている。これは特に、人工関節は靫帯（膝十字靭帯、側副靭帯）の状態によって、各患者の靫帯の様々な機能を完全に、あるいは部分的に肩代わりしなければならないという事実と関連している。
【０００３】
したがって、例えば、半月板部が第１連結部に対して不動となるよう配置されるよう、半月板部が第１連結部の脛骨支持面に固定される人工関節型が知られている（例えば、欧州特許出願第０，９２３，９１６号参照）。
【０００４】
さらに、半月板部は第１連結部に対して可動となるよう、すなわち脛骨支持面上で摺動可能に、または脛骨支持面上で回転可能に、あるいはその双方の状態で脛骨支持面上に支持される人工関節型が知られている。
【０００５】
例えば、欧州特許公開第０，９１３，１３２号において、半月板部は明らかに摺動可能であるが、回転は不能であるよう第１連結部の脛骨支持面上に固定され、そのため半月板部は第１連結部に対して脛骨支持面上において明らかに前後方向には摺動可能であるが、回転不能である人工膝関節が示されている。
【０００６】
さらに、半月板部が第１連結部に関して回転のみ可能であり、摺動は不能であるように、半月板部が脛骨支持面に対して明らかに回転可能に、しかし摺動不能に第１連結部上において支持される人工関節型が知られている。
【０００７】
最終に、欧州特許公開第０，５１９，８７３においては、半月板が脛骨支持面に対して、摺動可能かつ回転可能である人工関節型が知られている。
さらに、屈曲（曲げること）の際に、第２連結部を後方位置において、半月板部又は第１連結部に対してそれぞれ安定させるための手段を備える人工関節型が知られている。この人工関節型は特に、後膝十字靭帯がもはや存在しないか、あるいはもはや機能不能な場合に使用される。
【０００８】
特に、側副靭帯がもはや存在しないか、あるいはもはや十分機能することができない場合においては、側部の安定化（内反／外反安定化）手段を備える人工関節が用いられる。
【０００９】
全てを網羅して列挙したわけではないが、人工膝関節の各構成部材の多くの異なる実施例、特に多くの異なる第１連結部は、各々の患者にとってそれぞれ理想的な人工関節を組み立てられるよう提供されなければならないことは既に明白である。
【００１０】
各々の人工関節型には、人工関節の残りの構成部材とのできるだけ良好な連係を保証するために、特にその型に適合する第１連結部が存在する。これは、原則として、特定の人工関節型向けに製造された第１連結部を他の人工関節型に用いることはできないということを意味する。この結果、異なる人工関節型に属する第１連結部の間には、部分的にかなりの構造上の相違が存在する。
【００１１】
しかしながら、これは、各人工関節型において、第１連結部は各々の第１連結部に特定の製造工程によって製造されなければならないので、特に製造技術の点から不利である。したがって、異なる人工関節型用の複数の第１連結部を提供するために、部分的に非常に異なる複数の製造工程を用いなければならず、それは技術面から非常に複雑であり、さらに経済的にも不利である。
【００１２】
異なる人工関節型を組合せ得ることによりキットが構成される場合、このキットは機能的形状について互いに異なる多くの第１連結部を含まなければならない。また、前記キット中には、各人工関節型に加えて、患者の異なる解剖学的情況を考慮するために、複数の異なるサイズの第１連結部も備えなければならないので、この種のキットは必ず個々の構成部材を非常に多く含む。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は救済法を提供する。したがって、本発明の目的は、異なる人工関節型の製造を大幅に簡略化させる人工膝関節を提案することにある。さらに、本発明による第１連結部により、人工膝関節を組み立てるキットは、譲歩なしに異なる第１連結部をかなり少なく含むことが可能となる。したがって、本キットはキットにより実現され得る異なる人工関節型に対する柔軟性、または人工膝関節の機能上の譲歩に対する柔軟性に不可欠である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明による人工膝関節用の脛骨に連結するための第１連結部は、ベアリング体（半月板に対応する部材）を支持するのための脛骨支持面と、案内要素を受容するのための孔とを有し、脛骨支持面に備えられる後膝十字靭帯を受容するための切り欠きを有する。前記孔は案内要素の形状によって、案内要素を第１連結部に対して回転不能にか、あるいは第１連結部に対して回転可能に受容し得るよう形成される。
【００１５】
これらの手段は、複数の機能的に異なる人工関節型に適する第１連結部を可能にする。これは、異なる型の人工関節を組合せ可能にするために、同一の第１連結部が異なるベアリング体及び／又は第２連結部及び／又は案内要素と組合せられ得ることを意味する。第１連結部は、後膝十字靭帯を受容するための切り欠き部により、後膝十字靭帯が完全なままで残っており、機能可能である人工関節型に適している。本発明による第１連結部は、脛骨支持面の孔の形状により、ベアリング体が第１連結部に対して回転不能に設けられる人工関節型と、ベアリング体が脛骨支持面上で回転可能に支持される人工関節型との双方に適している。
【００１６】
本発明による脛骨の変化性、または異なる人工関節型との互換性は、同一の第１連結部を異なる型の人工関節に用いることができるので、製造プロセスをかなり簡略化する。
【００１７】
第１連結部は、脛骨における第１連結部の固定を果す延長部を備えることが好ましい。解剖学的情況の結果として、別個のアンカーシャフトが望ましいと思われる場合には、延長部をアンカーシャフトに堅固に連結するための連結手段が備えらる。これにより、脛骨における第１連結部の固定を特定の適用に理想的に適合させ得るように（望まれるかぎり）、第１連結部は異なる形状のアンカーシャフト、特に異なる長さのアンカーシャフトを備えることが可能である。
【００１８】
第１の実施例によると、脛骨支持面にベアリング体を固定するために、固定手段が第１連結部に備えられる。この実施例は、特に第１連結部に対してベアリング体が不動である人工関節型に適している。
【００１９】
第２実施例においては、これらの固定手段は備えられないので、ベアリング体は第１連結部に対して脛骨支持面上に可動に支持される。
これらの２つの実施例が固定手段のみにより異なり、他の点では構造的に同一である場合、できるだけ簡易な製造プロセスという点で有利である。
【００２０】
本発明のさらなる態様によると、人工膝関節を組立てるためのキットが提案される。本キットは、脛骨支持面を有する少なくとも１つの第１連結部を含む。さらに前記キットは、少なくとも脛骨支持面の上で支持されることが可能であり、脛骨支持面から遠位に面している側面上にベアリングシェルを有する少なくとも１つのベアリング体と、大腿骨に連結するための少なくとも１つの第２連結部とを含む。また、前記第２連結部はベアリング体のベアリングシェルと連係するための関節丘を有する。このキットの第１連結部は、既に上述されたように本発明による第１連結部として形成される。
【００２１】
本発明による第１連結部は、機能的に異なる複数の人工関節型に適しているので、この種のキットでは、特にその人工関節型に適合する第１連結部を全ての人工関節型に対し提供する必要はない。むしろ、必要な人工膝関節の機能的能力に関して譲歩なく、同一の第１連結部が機能的に異なる構成部材、又は機能的に異なって連係している構成部材（例えば、ベアリング体、第２連結部、案内要素）とそれぞれ連結され得る。これにより、組合せられ得る人工関節型に関して、キットの柔軟性を減じることなく、キットに必要となる異なる第１連結部を大幅に減少する。これは、単にキットに含まれる第１連結部の数に関してだけではなく、製造技術に関してもかなりの簡略化をもたらす。
【００２２】
本キットにおいて、第１連結部に対して固定されているベアリング体を備える人工関節型が実現され得るように、少なくとも１つの第１連結部と、少なくとも１つのベアリング体とが、ベアリング体が脛骨支持面に固定され得るように形成されるのが好ましい。
【００２３】
第１連結部に関して摺動可能かつ回転可能なベアリング体を備える人工関節型を実現するために、本キットは、好ましくは脛骨支持面上に摺動可能に支持され得る少なくとも１つのベアリング体と、連結ロッドとして形成される少なくとも１つの案内要素とを含む。前記案内要素の一端は、第１連結部の孔内に回転可能に支持され、同案内要素はベアリング体が脛骨支持面に対し前後方向に摺動可能であるように、ベアリング体と連係して形成される案内部を有する。
【００２４】
回転可能だが摺動不能に支持されるベアリング体を備える人工関節型においては、好ましくは少なくとも１つのベアリング体がキットに備えられる。前記ベアリング体は、同ベアリング体を第１連結部の孔に回転可能に支持することができるよう成形または固着された案内要素を脛骨支持面に面している側面上に有する。
【００２５】
後部安定化装置を備える人工関節型のために、本キットは、好ましくは軸方向に貫通する細長い孔を有する少なくとも１つのベアリング体と、ベアリング体の細長い孔を貫通する少なくとも１つの案内要素とを含む。前記案内要素の一端は、第１連結部の孔内に延びるピンとして形成され、同端は前記孔内に回転可能に支持される。前記案内要素の他端は、第２連結部の関節丘の間において突出しており、第２連結部に備えられる安定化要素と連係する案内面を有する。
【００２６】
さらに、後膝十字靭帯及び側副靭帯がもはや存在しないか、あるいはもはや機能不能である症例のために、本キットは案内部と連結部とを備える案内要素を有すると有益である。前記案内部は、第１連結部に対して回転方向に固定されて第１連結部の孔内に配置され得るように形成され、また同案内部はベアリング体に回転不能に連結され得る。連結部は案内部に回転可能に支持され、安定化要素と連係するよう第２連結部の関節丘の間に達する安定化部を有する。さらに前記案内要素は、第２連結部に備えられる安定化要素と連係するために案内面を有する。これにより、付加的な内反／外反安定化装置（機能し得る側副靭帯が無い場合）を備える後部安定化型の人工関節を実現することが可能である。
【００２７】
有利な異なる実施例において、第２連結部における安定化要素は壁状に形成され、２つの側壁と共にボックスを形成する連結ウェブを含む。前記ボックスは第２連結部の２つの関節丘の間に配置され、案内要素の案内面又は案内要素の連結部の安定化部とそれぞれ連係する。人工膝関節の型によって、壁状に形成される連結ウェブは、屈曲の間に案内要素の案内面と接触し始めるよう形成される連結ウェブの外壁か、または案内要素の連結部の案内面と接触し始めるよう形成される連結ウェブの内壁と連係する。さらにまた、最後に挙げられる別形においては、安定化部の補助により内反／外反安定化が行なわれる。前記安定化部は、第２連結部の関節丘の間に達し、その側面（安定化表面）はボックスの側壁と連係する。
【００２８】
好ましい実施例において、本発明に従ったキットは、上記に挙げた要素を全て含む。この種のキットは、その非常に高度な柔軟性によって特徴付けられ、その柔軟性により、それぞれの適応症に依存的に異なる人工関節型がこのキットからモジュール方式で組立てられ得る。また、このキットの特別に有利な点は、この柔軟性が外科手術的にも存在することにある。それは、慎重な術前の計画にもかかわらず、手術中に特別な解剖学的状態が発見された場合においてもまだ、整形外科医は手術中にそれぞれの適用に最適な人工関節型をキットから選択し、組合せることが可能であることを意味する。例えば、慎重な術前の計画にもかかわらず、靫帯の状態がいつも絶対確実に決定されるわけではなかったり、あるいは骨の物質が術前の分析が示すより実際には良い状態であったり、悪い状態であったりして、代わりに術前に予定された元の人工関節とは異なる型の人工関節が必要とされることは明白なので、この高度な柔軟性は特に有益である。
【００２９】
複数の機能的に異なる人工関節型を形成するために、本発明による第１連結部はモジュール方式でキットの他の構成部材と組合され得るので、キット中の第１連結部の数を比較的少なく保つことができる。前述したキットの好ましい実施例において、好ましくは多くても４種類の第１連結部、すなわち、２種類はセメント固定式人工膝関節用に、もう２種類はセメントレス人工膝関節用に備えられる。いずれの場合においても、１つの第１連結部は固定型ベアリング体用に提供され、もう１つの第１連結部は可動型ベアリング体用に提供される。一方ではセメント固定式人工関節用に提供され、他方ではセメントレス人工関節用に提供される第１連結部は、幾何学的な形状においては異ならない。セメント固定式人工関節用の第１連結部は、それらの脛骨に面している下側面にセメントポケットを有する。セメントレス人工関節用の第１連結部には、セメントポケットは備えられないが、代わりに第１連結部は脛骨に面した下側面において、骨の成長を促進する物質被膜、例えば多孔性チタンを備える。これは、セメントレスの応用法のための第１連結部は、セメント固定式の応用法のための第１連結部からセメントポケットを多孔性チタンで充填することにより得られうるといった製造技術にてもたらされ得る。
【００３０】
本発明による人工膝関節を挿入するための方法は以下の工程を含む。すなわち、適当な人工関節型を選択すること、所定の切断手法に従って脛骨及び大腿骨を切除すること、本発明によるキットから第１連結部を選択すること、第１連結部を脛骨へ固定すること、キットから本人工関節型に適する第２連結部を選択すること、第２連結部を大腿骨へ固定すること、キットから本人工関節型に適するベアリング体を選択すること、及びベアリング体を挿入し適当に固定することである。
【００３１】
整形外科医は、適当な人工関節型の選択及び全ての第１連結部について同じである所定の切断手法に従った脛骨の切除術の後に、第１連結部を選択し、脛骨に第１連結部を固定し、次に対応する第２連結部を選択し、大腿骨に第２連結部を固定し、最後に適当なベアリング体を選択し、同ベアリング体を挿入することが可能である。手術中に解剖学的状態の結果として、代わりに別の人工関節型が必要と判明した場合にもまだ、整形外科医は手術中に別の人工膝関節型に決めることが可能である。固定型ベアリング体用の第１連結部においては、通常の適合性または特に高い適合性の間で選択の自由を有しており、少なくとも摺動可能か、または回転可能のいずれか一方の状態に支持されるベアリング体のための第１連結部においては、人工関節型の全ての範囲で選択の自由を有している。これは以下に詳細に記述される。
【００３２】
本発明に従ったキットによる人工膝関節の修正手術のための本発明による方法において、以下の工程が実行される。すなわち、同じ型の人工関節を存置するか、別の型の人工関節に変更するかを決定すること、選択された人工関節型に適するベアリング体をキットから選択すること、元の第１連結部及び／又は元の第２連結部を存置している場合、ベアリング体を挿入し適切に固定することである。
【００３３】
したがって、整形外科医は、解剖学的状態の結果として、まず同じ型の人工関節を存置するか、または別の型の人工関節が用いられるべきであるかを決定し得る。修正においては、明らかに後者がより頻繁である。次に、整形外科医は新しい人工関節型に対して、元の第２連結部及び／元の第１連結部が存置され得るかを決定し得る。この決定は、整形外科医が修正の間に決定する人工関節型に特に依存する。次に、整形外科医は、本発明によるキットから選択された人工関節型に適するベアリング体を選択し、その後、新しい第１連結部または新しい第２連結部またはその他を挿入し得る。第１連結部及び第２連結部が存置される場合には、新しいベアリング体のみを挿入し得る。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明について、以下で装置と方法の双方に関して、図面及び実施例を参照して詳細に説明する。
【００３５】
図１〜図３は、本発明に従った人工膝関節用の脛骨に連結するための部位（以下、第１連結部）の第１の実施例を示している。第１連結部の全体は符号１により示される。図１は第１連結部１の平面図を示し、図２は、第１連結部１の長手方向の軸線に沿った縦断面斜視図を示している。図３は、通常の使用位置において脛骨に面している第１連結部１の下側面平面図を示す。
【００３６】
第１連結部１は、ベアリング体２（図６〜図９参照）を支える脛骨支持面１１と、案内要素３（図６参照）を受容する孔１２とを有する。後膝十字靭帯を受容するための切り欠き部１３は、脛骨支持面１１の後部端に備えられる。これにより、第１連結部１は、後膝十字靭帯が残存している人工関節型及び後膝十字靭帯がもはや存在していないか、あるいはもはや機能不能である人工関節型の双方に適当である。さらに、第１連結部１は、実質的に長手方向の軸線の向きに延び、脛骨に第１連結部１を固定する延長部１４を有する。
【００３７】
この第１実施例は、ベアリング体２が第１連結部１に対して可動に支持される人工関節型に特に適している。脛骨支持面１１から延長部を貫通して延びる孔１２は、誘導要素３の形状によって、誘導要素３を第１連結部１に対して回転方向に固定して受容し得るか、あるいは誘導要素３を第１連結部１に対して回転可能に受容し得るかのどちらかとなるように形成される。本実施例における孔１２は、脛骨支持面１１に近接し、円筒部１２１と溝状の切り欠き部１２２とで構成される上側領域とを含む。孔１２に内嵌している誘導要素３の領域がほぼ円筒形、または円錐形に形成されているならば、誘導要素３は第１連結部１に対して回転可能である。これに反して、誘導要素３が孔１２と係合する領域内に、溝状の切り欠き部１２２と係合するウェブまたは他の突起部を加えて有するならば、誘導要素３は第１連結部１に回転方向に固定されて取付けられる。
【００３８】
孔１２の上部領域は、下方にて孔１２の断面を狭ばめる隆起した突起部１２３によって制限される。図中の突起部１２３の下方において、孔１２は円筒形の下部領域１２４をもって終着する。前記下部領域１２４は、それぞれ別個のアンカーシャフト１６（図８、図９参照）又は閉鎖キャップ１７（図７参照）を受容する。アンカーシャフト１６が用いられるかどうかによって、閉鎖キャップ１７も挿入されたままでもよい。本目的において、前記閉鎖キャップは、例えば、骨用セメントと適合性のあるポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）のような物質で製造されるのが好ましい。延長部１４にアンカーシャフト１６を接続するために、アンカーシャフト１６の近位端は孔１２の下部領域１２４に挿入される。そして脛骨支持面１１から、ウエスト形のボルトが孔１２内に挿入され、アンカーシャフト１６の端に備えられるねじ山に螺入される。ウエスト形のボルトは螺入された後に、そのヘッドが橋台として働く突起部１２３に接触して存在するような大きさに形成される。このように、延長部１４は別部材であるアンカーシャフト１６へ堅固に連結され得る。
【００３９】
第１連結部１の脛骨上に位置している下側面において、骨用セメントを受容するための複数のセメントポケット１５が備えられる。本実施例において、第１連結部１は、第１連結部１が骨用セメントによって脛骨に固定される応用法に適している。しかしながら、第１連結部１の第１実施例はまた、簡易な方法でセメントレスの応用法のためにも形成され得る。第１連結部の下側面は、骨の成長、すなわち骨の成長速度を促進する物質の被膜、例えば多孔性チタンの被膜を施される。セメントレスの応用法のためのこの種の第１連結部の製造において、第１連結部１の下側に骨の成長、すなわち骨の速やかな成長を促進する物質の被膜が生じるよう、第１連結部のセメント付け用のセメントポケット１５は多孔性チタンで充填されることが可能である。
【００４０】
この被膜物質を除いて、第１連結部は一方ではセメントレスな応用法のために、他方ではセメントを用いる応用法のために同様に形成され得る。セメントレスの応用法のためには、さらに１つの処理工程の実行、すなわちセメントポケットを適当な物質で充填する必要があるだけで、同じ第１連結部が双方の種類の応用法向けに製造し得るので、これは特に製造技術において有利である。
【００４１】
第１連結部１の脛骨上への確実で正しい配置を保証するため、及び特に挿入の間に脛骨に対する第１連結部１の回転を防止するために、第１連結部の下側面に１本以上のピン、すなわちペグ１８を備えてよい。
【００４２】
図４及び図５は、本発明による第１連結部の第２実施例を示す。本例は、第１連結部に対してベアリング体が固定される、すなわち不動である人工関節型に特に適している。図１〜図３に従って、本実施例に対応する部品の各々は「ｆ」（ｆｉｘｅｄ）の添字を有して表される。図４は、第１連結部１ｆの斜視図を示し、図５は第１連結部１ｆの縦断面斜視図を示す。
【００４３】
適当に形成されたベアリング体を脛骨支持面１１ｆに固定するために、第２実施例には固定手段が備えられているという点についてのみ、第１連結部の第２実施例は、第１実施例とは実質的に異なっている。例えば、これらの固定手段は、始めに挙げた明細書、欧州特許公開０，９２３，９１６に既に示されているように、ベアリング体の下部切り欠きに対応して係合する突起１９ｆとして具現される（特に図５〜図１０参照）。他の点では、図１〜図３を参照して説明した第１実施例に関する説明が、図４及び図５による第２実施例にも同様に当てはまる。
【００４４】
図６〜図９は、４つの異なる型の人工膝関節を示している。これらの人工膝関節は、図１〜図３を参照して説明した発明による第１連結部１の実施例をすべて含んでおり、以下で説明するように、異なる部材のキットから組立てられ得る。
【００４５】
図６は、「ＣＲ型」（cruciate retaining）と称する型の人工膝関節を示す。この型の人工膝関節では、患者の後膝十字靭帯は機能可能であり、維持されることが可能である。同様に、側副靭帯もまだ機能可能であり、維持され得る。誘導要素３は、連結ロッド３ａとして形成され、その一端は円筒形のピン３０ａとして形成される。さらに同端は第１連結部１の孔１２内へ挿入された後に、第１連結部１の孔１２に回転可能に支持される。連結ロッド３ａの他端３１ａは、ウェブ状に形成され、ベアリング体２ａの下側面に備えられる溝２０ａに係合する。さらに、図６では、それ自身は公知であるが、大腿骨に連結するための第２連結部４ａ（以下、第２連結部）も示される。
【００４６】
図６に示される型の人工膝関節において、ベアリング体２ａは、脛骨１に対して、脛骨１の支持面１１上に回転方向に摺動可能であり、またベアリング体２ａは、連結ロッド３ａのウェブ３１ａに沿って、前後方向にそれぞれ摺動可能である。しかしながら、人工膝関節のこの比較的大きな自由度は、前述されたように、患者の後膝十字靭帯及び側副靭帯がまだ機能可能であり、維持し得ることを前提とする。
【００４７】
図７は、「ＵＣＯＲ」型（ultra congruent only rotating)と称するさらなる型の人工膝関節を示す。この型の人工膝関節は、主として後膝十字靭帯がもはや無いか、あるいはもはや機能しないが、側副靭帯はまだ機能可能である患者用である。したがって、この型は、ある意味、図８を参照してより詳細に説明される「ＰＳ」型の代替手段に相当する。
【００４８】
図７に従った「ＵＣＯＲ」型では、誘導要素３がピン３０ｂとして形成され、ピン３０ｂはベアリング体２ｂ上に直接成形されるか、あるいはベアリング体２ｂに固着される他の部材であるかのどちらかである。ピン３０ｂは、第１連結部１の孔１２に挿入された後に、第１連結部１の孔１２内に回転可能に支持されるよう、円筒状に形成される。したがって、ベアリング体２ｂの全体が、第１連結部１に対して脛骨支持面１１上で回転可能であり、しかしながら回転しか可能でない。その結果、第２連結部は第１連結部１に対してごくわずかな範囲において（すなわち、第２連結部の関節丘とベアリング体のシェルが正確に一致しない状態において）摺動可能である。全体で、ベアリング体２ｂのベアリングシェルは、大腿骨４ｂの関節丘との特に高い適合性を有し、同べアリングシェルの一端において良好な案内をもたらし、ベアリング体２ｂのベアリングシェルと第２連結部４ｂの関節丘と間の接触面が大きいために、比較的小さな表面の押圧を生じる。さらに、第２連結部の関節丘と連係するベアリング体２ｂのベアリングシェルはまた、後部領域においていくらか上方に引き上げらており、それは後膝十字靭帯の欠損のせいで増加する脱臼の危険性を減少させる。
【００４９】
図８は、「ＰＳ」型(Posterior stabilized)と称するさらなる人工膝関節の型を示す。この型の人工膝関節は、主に後膝十字靭帯がもはや無いか、あるいはもはや機能可能でないが、側副靭帯は非常に良好である患者用に意図されている（すなわち、「ＵＣＯＲ」型と同様）。しかしながら、「ＰＳ」型及び図９を参照して後に詳細に説明されることになっている人工膝関節の型の双方において、まだ詳細に説明されることになっている第２連結部４ｃも、人工関節の構成要素である。この第２連結部（後述する）は、原則的には図６及び図７に従った型（「ＣＲ」型及び「ＵＣＯＲ」型）の人工膝関節にも使用され得るが、しかしながら、後でより正確に説明されるように、大腿骨から若干多くの骨物質を除去することが必要となる。
【００５０】
図８に示され、また図１０乃至図１３にて以下に説明される人工膝関節の「ＰＳ」型においては、ベアリング体２ｃは、貫通した細長い孔２０ｃを有する。この細長い孔２０ｃを貫通して、案内要素３ｃが延びており、前記案内要素３ｃの一端は円筒形のピン３０ｃとして形成されている。このピン３０ｃは、第１連結部１の孔１２に挿入された後に、第１連結部１の孔１２内に回転可能に支持される。案内要素３ｃの他端３１ｃは、第２連結部４ｃの関節丘の間において突出しており、第２連結部４ｃにある安定要素と連係する案内面３１０ｃ（図１０参照）を有する。
【００５１】
この安定化要素は、壁状に形成される連結ウェブ４０ｃである。連結ウェブ４０ｃは、２つの側壁４１ｃと共にボックスを形成し、案内要素３ｃの端部３１ｃは前記ボックスに突出する。但し、図１０には側壁４１ｃは１つしか示されていない。図１０は、「ＰＳ」型の人工膝関節の伸長状態（伸ばすこと）における斜視図を示しており、図１１は、同様に伸長状態の縦断図を示す。伸長状態においては、接続ウェブ４０ｃは案内要素３ｃの案内面３１０ｃと係合していない。
【００５２】
今、ひざの屈曲が行われると、特定の屈曲角度から（図１２参照）、壁状に形成された連結ウェブ４０ｃの外壁は案内要素３ｃの案内面３１０ｃと係合する。その結果、さらに屈曲したときに、後膝十字靭帯の欠損の結果として起こり得る第２連結部４ｃの前方への滑りを防止し、また、第２連結部４ｃは後方位置においても安定化される。その後、この後方位置における安定化は、図１３に示されるように、最大屈曲の状態まで行われる。図１３では、製図の都合上、ベアリング体２ｃは後方位置に示されていなが、実際はベアリング体２ｃは最大の屈曲に位置する。
【００５３】
図９は、「ＳＣ」型(semi constrained)と称するさらなる型の人工膝関節を示す。この型の人工膝関節は、主として、後膝十字靭帯及び側副靭帯のどちらも無いか、あるいはこれらすべての靫帯がもはや機能不能である患者用に意図されている。この型の第２連結部４ｄは、図８及び図１０〜図１３を参照して上述された第２連結部を備えるこの型の人工膝関節に完全に適合する。したがって、双方の型の人工膝関節に全く同じ第２連結部を用いることができる。本発明のこの態様は、原則として独立独行であり、自在な第１連結部の使用から独立している。
【００５４】
図９に従った「ＳＣ」型では、案内要素３ｄは２つの部材からなり、案内部３０ｄと連結部３１ｄとを有する。連結部３１ｄは案内部の孔３００ｄに挿入可能であり、連結部３１ｄは孔３００ｄに挿入された後に、孔３００ｄ内に回転可能に支持される。案内部３０ｄの一端は、第１連結部１の孔１２内に挿入された後に、回転方向に固定されて配置されるピン３０１ｄとして形成される。したがって、連結部３１ｄは案内部３０ｄの孔３００ｄ内に回転可能に支持されるが、案内部３０ｄは第１連結部１の孔１２内に回転方向に固定されて配置される。
【００５５】
この目的のために、案内部３０ｄのピン３０１ｄは突起又はフィン３０２ｄ（図１５）を備え、ピン３０１ｄが第１連結部の孔１２に挿入された後に、フィン３０２ｄは、第１連結部１の孔１２の溝状切り欠き部１２２（図２参照）内に達する。
【００５６】
この型の人工膝関節のベアリング体２ｄは、上述された実施例のベアリング体２ｃ（図８及び図１０〜図１３参照）に相当する。案内部３０ｄは、ウェブの形状に形成され、ベアリング体２ｄの細長い孔２０ｄと係合する端部３０３ｄをさらに有する。しかしながら、案内部３０ｄは第１連結部１の孔１２内に回転方向に固定されて設けられるので、ベアリング体２はまた、第１連結部１に対して回転方向に固定されて配置される。
【００５７】
図９に分解図が示されている「ＳＣ」型人工関節は、以下に図１４〜図１７を参照して、さらに詳細に説明される。図１４は、伸長状態に組立てられたこの型の人工膝関節の斜視図を示す。第２連結部４ｄの壁状の連結ウェブ４０ｄは、上述された実施例に完全に類似していることが理解される（実際に、第２連結部は同一である）。前記連結ウェブ４０ｄは側面壁４１ｄと共にボックスを再び形成する。
【００５８】
「ＳＣ」型には、屈曲の間に案内要素３１ｄの案内面３１０ｄは壁状の連結ウェブ４０ｄの外壁とではなく内壁と係合するという、「ＰＳ」型との本質的な差異がある。しかしながら、これは図１４及び図１５で示される伸長状態の場合ではない。しかしながら、わずかな屈曲においては、図１６にて良く理解され得るように、壁状の連結ウェブ４０ｄの内壁は、案内部３１ｄの案内面３１０ｄと係合し、図１７に示されるように最大の屈曲状態まで係合したままである。図１６（わずかな屈曲）と図１７（最大屈曲）の双方において、製図の都合上、ベアリング体２ｄは、実際には図示されているよりも後方に位置していることに再度注意すべきである。
【００５９】
さらなる差異は、連結部３１ｄは２つの安定化側面３１１ｄを有することである。図１４〜図１７では、前記安定化側面３１１ｄのうちの一方のみしか示されていない。これらの安定化表面は、内反／外反安定化を果たし、人工関節の側部の傾きに対応して、各側壁４１ｄと係合し、それにより第２連結部の側部の傾きを防止する。
【００６０】
したがって、全てにおいて、本人工関節はもはや大きな自由度は有さない。動作は最大限に案内され、しかしながら本人工関節は第２連結部４ｄのベアリング体２ｄに対する回転をある程度許容している。しかしながら、この型の人工関節は、もちろん主として、後膝十字靭帯と側副靭帯の両方がもはや機能不能であるか、あるいは無い患者用に意図されていることを考慮するべきである。したがって、関節の動作は必ず強力に案内されなければならない。
【００６１】
最後に図１８において、説明図は、手術中に整形外科医にとって実用的に利用可能である多数の組み合わせの可能性を示す。脛骨の準備において、脛骨の切除術の間の切断手法は、事実上、人工膝関節型とは無関係であることを考慮に入れるべきである。大腿骨の準備においても、これは同様であり、切除術の間の切断手法は、第２連結部の４ａ，４ｂと４ｃ，４ｄの双方の種類において、実際にはそれぞれ同様である。しかしながら、ボックスを備えた大腿骨４ｃ，４ｄが使用されるべき場合には、大腿骨はボックスを受容するために、さらに切除されなければならない。これは、整形外科医にとって大腿骨及び脛骨の準備を容易にし、同時に、手術中に解剖学的病態に対応する可能性、及びそれぞれの理想的な人工関節型を挿入し得る可能性を整形外科医に与える。
【００６２】
図１８の説明図において、２つの型の第１連結部、すなわち、摺動可能及び／又は回転可能なベアリング体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄのための第１連結部１と、固定ベアリング体２ｆ，２ｇのための第１連結部１ａとが示される。ベアリング体２ｇは、摺動可能又は回転可能なベアリング体の代わりの「ＵＣＯＲ」ベアリング体に相当するが、ベアリング体２ｇは堅固に第１連結部１ａに連結される。
【００６３】
さらに、図１８において異なるベアリング体２、すなわち摺動可能及び／又は回転可能なベアリング体２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、固定ベアリング体２ｆ，２ｇとが示される。そのうえ、摺動可能及び／又は回転可能なベアリング体において、異なる案内要素３ａ，３ｃ，３ｄが示され、案内要素３ｄの場合には、案内部３０ｄと連結部３１ｄとが示される。
【００６４】
最後に、２つの型の第２連結部、すなわち、ボックスのない４ａ，４ｂ型と、ボックスを備える４ｃ，４ｄ型とが示される。脛骨の状態によって、さらにそれぞれの第１連結部１，１ａにウエスト形のネジＤＳの補助により別個のシャフトを連結することが可能である。対応する事項が大腿骨に当てはまる。状態によって、別個のシャフト５をそれぞれの第２連結部に連結し得る。双方の場合（脛骨及び大腿骨）において、シャフトは異なる寸法で存在することは自明である。
【００６５】
これは残りの部材にも当然当てはまる。完全なキットを提供するために、個々の部材はそれぞれのサイズで完備されなければならない。しかしながら、もちろん手術前の計画時に人工関節の寸法は既に決定しているので、実際には、手術室内に備えられなければならない部品の数は非常に制限される。また、すべての組み合わせの可能性を全範囲にわたって利用可能とするため、決定された寸法に加えて、ひとつ大きい寸法及びひとつ小さい寸法の各部品を手術室に備えると少なくとも十分である。手術の後に、キットは再び補充される必要があり、次の挿入の時にすべての可能性が再び利用可能となる。
【００６６】
手術中に図１８に示されるすべての個々の部品がある場合、組み合わせの可能性が最大であることは明白であるが、本キットはすべての可能性の一部のみをカバーして提供され得ることも明白である。例えば、整形外科医は、摺動可能及び／又は回転可能なベアリング体を用いることを望むかどうか、または挿入にセメントを用いるか用いないかなどを始めから決定することができる。その結果、本キットはキット全体の部分的な集まりとなるであろう。
【００６７】
【発明の効果】
本発明による人工膝関節は、異なる型の人工膝関節の製造を大幅に簡略化するといった優れた効果を有する。さらに本発明による第１連結部を備えた人工膝関節を組立てるためのキットは、解剖学的状況に対し優れた柔軟性を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に従った第１連結部の第１の実施例を示す平面図。
【図２】 本発明に従った第１連結部の第１の実施例を示す縦断面斜視図。
【図３】 本発明に従った第１連結部の第１の実施例の下側を示す図。
【図４】 本発明に従った第１連結部の第２の実施例を示す平面図
【図５】 本発明に従った第１連結部の第２の実施例を示す縦断面斜視図。
【図６】 本発明に従った第１連結部を備えた人工膝関節の第１型（「ＣＲ」型）を示す分解斜視図。
【図７】 本発明に従った第１連結部を備える人工膝関節の第２型（「ＵＣＯＲ」型）を示す分解斜視図
【図８】 本発明に従った第１連結部を備える人工膝関節の第３型（「ＰＳ」型）を示す分解斜視図。
【図９】本発明に従った第１連結部を備える人工膝関節の第４型（「ＳＣ」型）を示す分解斜視図。
【図１０】 組立てられた第３型人工膝関節（「ＰＳ」型）の伸長状態を示す斜視図。
【図１１】 図１０に従った人工膝関節の伸長状態を示す縦側断面図。
【図１２】 図１０に従った人工膝関節の屈曲状態を示す縦側断面図。
【図１３】 図１０に従った人工膝関節の最大屈曲状態を示す縦側断面図。
【図１４】 組立てられた第４型人工膝関節（「ＳＣ」型）の伸長状態を示す斜視図。
【図１５】 図１４に従った人工膝関節の伸長状態を示す縦側断面図。
【図１６】 図１４に従った人工膝関節の屈曲状態を示す縦側断面図。
【図１７】 図１４に従った人工膝関節の最大屈曲状態を示す縦側断面図。
【図１８】 本発明に従った第１連結部を含むキットの組み合わせの可能性をチャートにて示す説明図。
【符号の説明】
１，１ｆ…第１連結部、２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｆ，２ｇ…ベアリング体、３，３ａ，３ｃ，３ｄ…案内要素、１１，１１ｆ…脛骨支持面、１２，１２ｆ…孔。

Claims (10)

1. 脛骨に連結するための第１連結部（１，１ｆ）が、ベアリング体（２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｆ，２ｇ）を支持するための脛骨支持面（１１，１１ｆ）及び案内要素（３，３ａ，３ｃ，３ｄ）を受容するための孔（１２，１２ｆ）を有し、さらに、後膝十字靭帯を受容するための切り欠き部（１３，１３ｆ）を脛骨支持面（１１，１１ｆ）に備えることと、孔（１２，１２ｆ）は、案内要素（３，３ａ，３ｃ，３ｄ）の形状によって、同案内要素（３，３ａ，３ｃ，３ｄ）を第１連結部（１，１ｆ）に対して回転不能に受容し得るか、あるいは第１連結部（１，１ｆ）に対して回転可能に受容し得るよう形成されることとを特徴とする人工膝関節。
2. 第１連結部（１，１ｆ）を脛骨に固定するための延長部（１４，１４ｆ）を含み、延長部（１４，１４ｆ）を別のアンカーシャフト（１６）に堅固に連結するために備えられる連結手段（ＤＳ）を有する請求項１に記載の人工膝関節。
3. ベアリング体（２ｆ，２ｇ）を脛骨支持面（１１ｆ）上に固定するために、固定手段（１９ｆ）が備えられる請求項１乃至２のいずれか１項に記載の人工膝関節。
4. 脛骨支持面（１１，１１ｆ）を有する少なくとも１つの第１連結部（１，１ｆ）と、少なくとも脛骨支持面（１１，１１ｆ）上に支持されることが可能であり、かつ脛骨支持面（１１，１１ｆ）から遠位に面している側面上にベアリングシェルを有する少なくとも１つのベアリング体（２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｆ，２ｇ）と、大腿骨と連結するための少なくとも１つの第２連結部（４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）とからなり、前記第２連結部（４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）はベアリング体（２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｆ，２ｇ）のベアリングシェルと連係する関節丘を有し、前記第１連結部（１，１ｆ）は請求項１乃至３のいずれか１項に記載の第１連結部であることを特徴とする、人工膝関節を組立てるためのキット。
5. 少なくとも１つの第１連結部（１ｆ）及び少なくとも１つのベアリング体（２ｆ，２ｇ）は、ベアリング体（２ｆ，２ｇ）が脛骨支持面（１１ｆ）に固定され得るように形成される請求項４に記載のキット。
6. 少なくとも１つのベアリング体（２ａ）が脛骨支持面（１１）上に摺動可能に支持され、連結ロッド（３ａ）からなる少なくとも１つの案内要素（３）が備えられ、前記案内要素（３）の一端（３０ａ）は第１連結部（１）の孔（１２）内に回転可能に支持されるよう形成され、さらに案内要素（３）はベアリング体（２ａ）が脛骨支持面（１１）に対して前後方向に摺動可能であるようにベアリング体（２ａ）と連係して形成される案内部（３１ａ）を有する請求項４または５に記載のキット。
7. ベアリング体（２ｂ）が第１連結部（１）の孔（１２）内に回転可能に支持されるよう、少なくとも１つのベアリング体（２ｂ）が、脛骨支持面（１１）に面している側面上に成形または固着された案内要素（３０ｂ）を有する請求項４乃至６に記載のキット。
8. 少なくとも１つのベアリング体（２ｃ）は軸線に沿って貫通する細長い孔（２０ｃ）を有し、少なくとも１つの案内要素（３ｃ）は、ベアリング体（２ｃ）の細長い孔（２０ｃ）内を貫通して備えられ、案内要素（３）の一端は第１連結部（１）の孔（１２）内に延び、かつ同孔内に回転可能に支持されるピン（３０ｃ）として形成され、案内要素（３）の他端（３１ｃ）は第２連結部（４ｃ）の関節丘の間に突出しており、かつ第２連結部（４ｃ）に備えられる安定化要素（４０ｃ）と連係するための案内面（３１０ｃ）を有する請求項４乃至７のいずれか１項に記載のキット。
9. 少なくとも１つの案内要素（３ｄ）は案内部（３０ｄ）及び連結部（３１ｄ）を有するよう形成され、案内部（３０ｄ）は第１連結部（１）の孔（１２）内に第１連結部（１）に対して回転不能に配置され、かつベアリング体（２ｄ）に対して回転不能に連結されるよう形成され、連結部（３１ｄ）は案内部（３０ｄ）に回転可能に支持され、第２連結部（４ｄ）の関節丘の間に達する安定化部を有し、さらに案内要素（３ｄ）は第２連結部（４ｄ）に備えられる安定化要素（４０ｄ）と連係するために案内面（３１０ｄ）を備える請求項４乃至８のいずれか１項に記載のキット。
10. 第２連結部における安定化要素（４ｃ，４ｄ）は、壁状に形成され、２つの側壁（４１ｃ，４１ｄ）と共にボックスを形成する連結ウェブ（４０ｃ，４０ｄ）を有し、前記ボックスは２つの関節丘の間に配置され、かつ案内要素（３ｃ）の案内面（３１０ｃ，３１０ｄ）または案内要素（３ｄ）の連結部（３１ｄ）の安定化部とそれぞれ連係する請求項８乃至９のいずれか１項に記載のキット。

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