JP4378253B2 - 支承の前方摺動動作を制限する着脱自在ストップピンを備える人工膝 - Google Patents

Description

人工膝関節は、大腿骨部材と脛骨部材と大腿骨部材と脛骨部材との間の支承とを備える。支承は、膝の屈曲を受けて脛骨部材の上での回転動作と脛骨部材の上での前後摺動動作とが可能である。

特許文献１には、上部支承面を持つ脛骨部材を備える人工膝が示されている。人工装具はさらに、下方連結支承面を備える大腿骨部材を含む。支承は、脛骨部材と大腿骨部材との間に配置され、脛骨部材の上面と回転・摺動支承嵌合状態にある下面を含む。支承はさらに、大腿骨部材の下面と連結支承接触状態にある上面を含む。脛骨部材の上での支承の動作は、制御アームによって制御される。詳しく述べると、支承は、支承の下面で前後方向に延長する溝を含む。制御アームアセンブリは、脛骨部材に旋回自在に取り付けられ、支承の溝に摺動嵌合するアームを含む。ゆえに支承と制御アームとは、脛骨部材の上面の上で一緒に回転できる。さらに支承は、支承の上面の上で、制御アームアセンブリのアームに沿って摺動できる。

脛骨が大腿骨に対して前方へ移動できることは、最大の受動的屈曲を達成する際に重大である。脛骨があまり動かなければ、その後面がすぐに大腿骨の後面に衝突し、こうしてより早く屈曲を制限することになる。後十字靭帯が治療可能または使用可能でない場合には、特許文献２に示された後方安定膝装置によって、このような後方動作を生み出す。使用可能な後靭帯が存在する場合には、この靭帯を利用して脛骨の上での大腿骨の後方動作（ロールバック）を発生させることができる。

脛骨の上での大腿骨の前後動作により、機能する後十字靭帯が存在しなくても、最大受動屈曲が可能である。脚部が最大受動屈曲状態へ力を受けると、人工膝が隣接する脛骨の前方動作を可能にする場合には、衝突する隣接の後方脛骨軟組織の上で旋回することにより隣接脛骨が前方へ強制される。脛骨上での大腿骨の前後動作を可能にする装置と結合された機能する後靭帯が存在しないと、残念ながら膝の前後不安定性が生じる結果となる。機能靭帯の作用によるものを除いてこの動作が制約を受けない場合、不安定性も同様に制約を受けず、望ましくない。

最大受動屈曲活動中の脛骨の位置は一般的に、大腿骨に対する脛骨の実質的な軸回転を必要とする。この回転（約２５°）は、後方大腿骨関節丘の１つを、対応する脛骨関節丘の後方先端の前方に配置させるのに充分である。つまり、大腿骨関節丘は片側で脛骨に突出するのである。ゆえに膝の置換ではこのような回転も可能にすべきであるが、突出を伴わないことが望ましい。このような状況では、支承が脛骨部材の上で回転できる装置が理想的である。

特許文献３に示された人工装具は、後十字靭帯の能力を活用してロールバックを発生させるためと、最大受動屈曲を得るのに必要な前後平行移動と軸回転とを提供するため、膝装置に使用することができる。残念ながら、医療の用途ではこの設計には幾つかの問題が伴う。特に屈曲時の膝前部の痛みが、これらの問題の１つである。これはおそらく、ロールバックでなく脛骨上での大腿骨の前方動作を発生させる、機能していない後十字靭帯によって生じるものである。この前方動作は、支承の前面と膝の軟組織構造との間に衝突を発生させる。このような衝突は痛みを引き起こすことがある。この機能不全はかなり頻繁に見られ、脛骨に対する大腿骨の前方動作を可能にする膝設計においてこのような動作がよく観察されることの理由である。

特許文献４または特許文献２に示されたような後方安定膝は、機能している後方靭帯が存在しないという状況で好適である。詳しく述べると、特許文献４と特許文献２に示された設計は、必要とされるロールバックと、提供される必要な軸方向支承回転とを信頼性を持って発生させる。さらにこれらの設計は、前後の不安定性を基本的に正常なリミットまで制限する。機能する後十字靭帯が存在する場合には、特許文献１に見られるタイプの人工補装具装置では、後方安定装置の機械的構造でなく本来の構造にこのような動作を行わせるので、この装置が望ましいと思われる。

しかし問題は、多くの外科医にとって使用可能な十字靭帯の特定は容易に行えるものでなく、かつては機能していた靭帯が機能しなくなることもあるということである。ゆえに、機能しない後十字靭帯が存在する状態で、特許文献１に示された人工装具の性能を向上させることが望ましい。

特許文献１の図１１〜１３には、制御アームアセンブリのアームに溝が形成され、溝に嵌合する肩部を支承が含む実施例が示されている。溝と肩部とは、制御アームと脛骨部材とに対する支承の前方動作を制限する機能を果たし、それゆえ、使用可能な十字靭帯が存在しないか、人工装具の埋め込み後に靭帯が機能不全となった状況での安定性を高める。しかし、相互嵌合可能な溝と肩部とは、人工装具の埋め込みを複雑にし、手術中または修正手術時に必要とされる人工装具の取外しを複雑にする。

特許文献１の図１１〜１３に示された人工補装具装置を埋め込む手術は一般的に、脛骨の上端部と大腿骨の下端部とを一部切除することによって行われる。一部切除された脛骨と大腿骨の端部は、腔を形成することによってさらに準備される。次に、脛骨部材のプラットフォームが一部切除された脛骨の端部に支持されるように、脛骨の一部切除された上端に形成された腔に脛骨部材のステムが挿入される。それから支承が制御アームに組み付けられ、制御アームから突出する円錐が脛骨部材の円錐形凹部に挿入される。次に、一部切除された大腿骨の下面に大腿骨部材が取り付けられる。大腿骨部材が大腿骨に取り付けられてしまうと、制御アームと支承とのサブアセンブリが脛骨部材の円錐形凹部へ容易に取り付けられないため、この手順が必要である。

場合によっては、修正手術が必要である。修正手術の理由として考えられるものの１つは、欠陥のある支承を交換することである。この状況では、大腿骨部材は正しく埋め込まれて、完全に機能していることが考えられる。正しく埋め込まれた大腿骨部材が存在すると、新しい支承・制御アームアセンブリの埋め込み時に、特に、修正手術を大いに複雑にする。特許文献１の図１１〜１３に図示されているように、制御アームアセンブリに溝が形成されており、溝と嵌合する肩部を支承が含む人工装具では、この移植は特に難航する。支承／制御アームサブアセンブリの円錐が脛骨部材の凹部に挿入されるように、外科医は関節を充分に後退させようとする。しかし、このように関節を過剰に後退させると、靭帯を引き伸ばして術後の回復を複雑にする可能性がある。他の例では、正しく埋め込まれ、完全に機能している大腿骨部材を外科医が取り外して、人工装具を埋め込むための最初の手術の際に取られたのと同じ手順で、修正手術中に人工装具の部材を除去する場合がある。大腿骨部材は、接着剤、骨組織、またはこれらの何らかの組合せによって所定箇所に固定されていることが多い。ゆえに、正しく埋め込まれた大腿骨部材の除去は大腿骨に損傷を与え、患者の術後トラウマの原因となり得る。

制御アームアセンブリのアームに溝が形成されて溝に嵌合する肩部を支承が含むという例では、正しく埋め込まれた大腿骨部材が存在することが、修正手術中に支承・制御アームアセンブリの除去をも複雑にする。すなわち、制御アームは支承とともに除去されなければならないのである。しかし、制御アームの円錐は脛骨部材の凹部に蓋をしている。修正手術中に支承を除去するという問題は、修正手術中の新しい支承の埋め込みに関する問題ほどは深刻でない。すなわち、以前に埋め込まれた支承を外科医が破壊し、細かくして除去することが可能なのである。この解決法は理想的でないが、修正手術の支承除去段階では許容できるものである。しかし、好適な新支承は一体構造であるため、新支承を埋め込むのにこの選択肢は利用できない。

患者の肉体的条件は、最初の人工装具を埋め込んだ時点と修正手術の時点との間で変化していることが多い。状況によっては、関節の劣化が修正手術の理由であるかもしれない。詳しく述べると、最初の人工装具が埋め込まれた時には、患者は脛骨部材の上での支承の前後摺動動作を可能にする人工関節の埋め込みが正当である肉体的条件にあったかもしれない。しかし、患者の状況が変化してしまい、支承の前後摺動により付加的な可動性がもはや適切でなくなっていることもある。むしろ、患者は前後摺動動作を伴わずに脛骨部材上での支承の回転動作を可能にする人工関節を必要としているかもしれない。他の状況では、支承の前後摺動動作を伴わずに脛骨部材上での支承の限定的回転動作のみを提供することが必要であるかもしれない。こうした患者の状況変化により、確実に埋め込まれた脛骨部材を除去して、患者の肉体的特徴の変化と一致する新しい脛骨部材を埋め込むことが、外科医に求められている。このような大掛かりな修正手術は、患者にとって、とりわけ可動性の低下に起因する問題を抱えている年配の患者にとっては、トラウマを引き起こすものである。
米国特許第５，７０２，４６６号 米国特許第６，４９１，７２６号 米国特許第５，７０２，４６６号 米国特許第６，４７５，２４１号

本発明は、修正手術中に生じるこれらの問題を鑑みてなされたものである。本発明の目的は、特に、制御アームに対する支承の前方動作を制限するための構造を持つ人工関節について、修正手術中に支承／制御アームサブアセンブリの正しい位置決めを容易にすることである。本発明の別の目的は、特に修正手術中に、可動性についての患者の必要性に対応できる人工関節を提供することである。

本発明は、一部切除した大腿骨の下端部または末端部に取り付けるための上面を持つ大腿骨部材を有する膝人工装具に関連する。大腿骨部材はまた、内側および外側の凸状関節丘を備える下部連結支承面を有する。また膝関節人工装具は、一部切除された脛骨の上端部または基端部に取り付けるための構造を持つ下面を備える脛骨部材を含む。脛骨部材は、上部支承面も有する。支承は、大腿骨部材と脛骨部材との間に配置される。支承は、脛骨部材の上面と回転・摺動支承関係に配置された下部支承面を含む。支承はさらに、大腿骨部材の関節丘と連結支承嵌合状態に配置された凹状関節丘を備える上面を含む。支承の凹状上面は、膝の完全伸張時に大腿骨部材の関節丘と表面接触する構造でもよい。しかし、支承の凹状上面は、屈曲中には大腿骨部材の関節丘と一致せず、線接触のみが得られる。この不一致は、屈曲中のロールバック発生に寄与し、それゆえ屈曲中の脛骨部材に対する支承の前後摺動動作に役立つ。

膝関節人工装具はさらに、制御アームアセンブリを含む。制御アームアセンブリは、大腿骨部材と回転嵌合して、支承の下面と摺動嵌合する。詳しく述べると、支承の下面は、制御アームと摺動嵌合する前後溝を含む。脛骨部材と制御アームアセンブリ上における支承の前方摺動動作の量を制限するため支承の下面の凹部に嵌合する制御アームストップピンが、制御アームの前方部分に形成されている。支承と制御アームストップピンとの嵌合により、人工装具と膝前面の組織との衝突を軽減または回避し、膝前面の痛みを軽減する。制御アームストップピンは、制御アームの前端部に着脱自在に取り付けられることが望ましい。詳しく述べると、制御アームストップピンは、制御アームの前方部分に制御アームストップピンを着脱自在に装着するための装着手段を含む。装着手段は、組み立てられた人工装具の前方部分からアクセス可能であることが望ましい。

制御アームの前方部分に着脱自在に取り付けられた、上述した制御アームストップピンは、制御アームに対する、ゆえに脛骨部材に対する支承の前方動作を制限する。しかし、脛骨部材上での支承の後方摺動動作は許容される。支承の最初の埋め込みと修正手術との間の患者の状態変化により患者の可動性を制限することが望ましいという幾つかの例が、修正手術には見られる。このような状況では、前後摺動動作を許容せずに脛骨プラットフォーム上で支承を回転させる人工関節を提供することが望ましい。脛骨部材と大腿骨部材のいずれも交換せずに、このように最初よりも可動性を低下させることができる。詳しく述べると、制御アームは、制御アームの後方部分に後方制御アームストップピンを備えることが可能である。後方制御アームストップピンは、制御アームと一体的につまり一緒に形成されるか、制御アームに着脱自在に装着される。修正手術中には、最初の脛骨部材と大腿骨部材は埋め込まれたままである。次に、後方制御アームストップピンを有する制御アームアセンブリの旋回支持体が、脛骨部材の上面に取り付けられる。この時点で、着脱自在な前方制御アームストップピンはまだ、所定の箇所にない。

本実施例の支承は、制御アームを収容するための溝を含み、さらに、溝の前端部と後端部の両方に上方向に延長する切欠きを含む。支承の下面が脛骨部材の上面と摺動嵌合するように、制御アームに沿って前後方向に溝を摺動させることにより、支承が埋め込まれる。後方制御アームストップピンが溝の後端部で切欠きと嵌合する時に、支承の前後摺動動作が停止する。次に、前方制御アームストップピンが制御アームの前方部分に取り付けられて、支承の溝の前方切欠きと実質的に重なる。その結果、支承は、前方および後方の制御アームストップピンの間に拘束され、脛骨部材の上で前後方向に動く。しかし支承は、脛骨部材の上面で制御アームとともに回転できるが、その動きは制限される。

状況によっては、脛骨部材上での支承の回転動作の量を制限することが望ましい。このような状況では、支承の下面と支承の前方先端とに形成された回転制限凹部を支承が含む。回転制限凹部は、いずれの方向にも約１５°に支承の回転を制限するような寸法を持つ。この時、人工関節は、支承の回転制限凹部に嵌合する位置においてほぼ脛骨部材の前方先端に取り付けられた回転ストップピンを含んでもよい。回転制限ストップピンは、脛骨部材の前方で脛骨に埋め込むことのできる支持体を含む。次に、回転制限ストップピンが支持体に取り付けられ、支承の回転制限凹部に嵌合するのに充分なように、脛骨部材の上面から突出する。

本発明による人工膝装置は、図面参照番号１００で示され、１６２°屈曲した状態で図１に示されている。これは、深くしゃがみ床に座ることが一般的であるアジア文化においても、人間の最大受動屈曲である。このような屈曲中、脛骨、ゆえに脛骨部材５００は大腿骨に対して前方へ動き、支承３００は図のように脛骨部材の上で後方に動く。この大きさの屈曲を実施するのには、このような動作が必要である。

人工膝装置１００は、大腿骨部材２００と支承３００と制御アーム４００と脛骨部材５００とを含む。大腿骨部材２００と脛骨部材５００はそれぞれ、先行技術であるＬＣＳ人工膝の大腿骨部材および脛骨部材と同一である。

支承が図２〜４に図示されている。詳しく述べると支承３００は、超高分子量ポリエチレンで製作され、深い屈曲時に組織が衝突する可能性を低くするように、前面３０１から後面３０２までの距離が従来のＦｌｅｘｇｌｉｄｅ支承の設計よりも若干短いことを除いて、この支承に類似している。従来の支承で幅を長くしていたのは、オリジナルの回転プラットフォーム支承が持つスピンアウトの問題に対する過剰反応であった。オリジナルのＦｌｅｘｇｌｉｄｅ支承は、スピンアウトに対する耐性を向上させるために変形された回転プラットフォーム支承と同じ平面形状を持つ。しかしスピンアウトはＦｌｅｘｇｌｉｄｅ支承では問題でなく、このように幅を広くすることは必要ない。支承３００は、支承の前方下部先端位置にストップ凹部３０３と、支承の下面３０５に沿って前方先端から後方先端まで延長するあり溝３０４とを含む。あり溝３０４の前方部分は、凹部３０３と整合されている。

図５〜７に図示された制御アームアセンブリ４００は、制御アームアセンブリ４００に安定性を追加するため鳩尾形アーム４０１が広くなっていることを除いて、特許文献１のものと類似している。この設計の円錐４０２は寸法の大きな膝のためのオリジナルのものよりも小さいので、この安定性が望ましい。制御アームアセンブリ４００はまた、制御アーム４０１の前方部分に着脱自在に取り付けられた着脱自在な前方ストップ４０３も含む。詳しく述べると、制御アーム４０１には、前方切欠き４０４と、前方切欠き４０４へと後方に延長する２つのねじ孔４０５とが形成されている。ストップ４０３は、切欠き４０４に密着する構造を持つ。制御アーム４０１とストップ４０３はともに金属材料で製作される。本明細書による例示のストップ４０３には、ストップを貫通するとともに、切欠き４０４にストップ４０３が取り付けられる時に切欠き４０４のねじ孔４０５と整合するように配置される２つの孔４０６が形成されている。一例であるストップ４０３はさらに、ストップ４０３の孔４０６に回転自在に拘束される２本のねじ４０７を含む。ねじ４０７は、制御アーム４０１のねじ孔４０５とねじ嵌合するための寸法を持つ。ゆえにねじ４０７は、ストップ４０３を制御アーム４００の前端に着脱自在に取り付けるのに使用され、本明細書による装着手段として機能する。ストップを着脱自在に固定するように機能する代替装着手段が考えられる。図６（Ｂ）に図示されているように、ストップ４０３は、制御アーム４００の前方部分から上方に延長するような寸法で、支承３００のストップ凹部に嵌合する構造を持つ。このようなストップ設計／構造が制御アームに対して着脱自在に取り付けられ、支承の前方移動を制限するように機能するとして、本明細書による代替ストップ設計／構造が考えられる。

脛骨部材は、一部切除された脛骨の基端部に用意された凹部に取り付けるための構造を持つ突起５０１を含む。脛骨部材５００はさらに、支承の下面３０５と支承嵌合するためのほぼ平面状の上部支承面５０３を備えるプラットフォーム５０２を含む。プラットフォーム５０２から突起５０１には、円錐形凹部５０４が延長する。円錐形凹部は、例えば回転および／または旋回相対動作を介した、制御アームアセンブリ４００の円錐４０２を収容する回転および／または旋回相対動作のための構造を持つ。

支承３００は、あり溝３０４を鳩尾部４０１に摺動させることにより、制御アーム４００に組み付けられる。アセンブリは次に、図１１に図示されたように通常のやり方で脛骨部材５００に挿入される。

屈曲時に大腿骨部材２００は、脛骨部材５００の上で後方に転がる。支承３００は大腿骨部材とともに後方に動き、ゆえに図１に図示されたように、制御アーム４００の上の鳩尾形接続部で後方に摺動する。

伸張時に大腿骨部材２００は、脛骨部材５００上で後方に転がる。ゆえに支承３００も、図１２に図示された位置まで前方へ動く。ストップ４０３は、この点を超えたさらなる前方動作を阻止する。このような付加的動作は、弛緩した後十字靭帯によって、あるいは他の理由から生じることがある。これによって、膝前面の組織との間に考えられる衝突を減少させ、膝前面の痛みを緩和する。また、膝の前後弛緩を軽減する。

修正手術が必要な場合がある。上記のように、先行技術の人工装具によるこのような修正手術では、人工関節を分解するためと、例えば欠陥のある支承を交換するためのみに、正しく埋め込まれた大腿骨部材を除去することが必要である。しかし本発明では、正しく埋め込まれた大腿骨部材を除去することが不要である。そうではなく、大腿骨部材は元のままで、ストップ４０３を取り外すだけで修正手術中の分解を容易に実施できる。このような取外しは、人工部材の前方部分からアクセス可能なねじ４０７を緩めることによって達成できる。新しい支承の埋め込みは、支承の後方リップが大腿骨部材の関節丘を越えるのに充分なだけ関節を後退させることにより、大腿骨部材を元の位置のままで容易に達成できる。

本発明による代替人工関節が、図１４〜２５に図示されており、図２５では全体として図面参照番号１１０で示されている。代替人工関節１１０は、上述し第１実施例に関して図示された大腿骨部材と同一である大腿骨部材２００を含む。さらに代替人工関節１１０は、上述し第１部材に関して図示された脛骨部材と同一の脛骨部材５００を含む。この点で代替人工関節１１０は、前に埋め込まれた大腿骨部材２００および脛骨部材５００を交換することなく、修正手術中に組み立てられる。

代替人工関節１１０は、第１実施例に関して説明された支承３００とは異なる支承３１０を含む。詳しく述べると、図１４〜１７に図示されたように、支承３１０は、大腿骨部材２００の凸状関節丘を収容するための２つの凹状関節丘支承面が形成された上面３１２を含む。支承３１０はさらに、上の図８〜１０に図示されたように、脛骨部材５００の上部支承面５０３における限定的回転支承嵌合のための支承下面３１４を含む。支承３１０はさらに、前方先端３１６と後方先端３１８とを含む。あり溝３２０が支承３１０の下面３１４に形成され、前方先端３１６から後方先端３１８まで延長する。前方先端３１６付近の溝３２０の部分は、前方先端３１６に開口するとともに、溝３２０へと深く、そして上方向に延長する前方切欠き３２２を特徴とする。同様に、後方先端３１８付近の溝３２０の部分は、後方先端３１８に開口するとともに溝３２０の隣接部分よりもさらに上方向に延長する後方切欠き３２４を画定する。

支承３１０はさらに、下面３１４と前方先端３１６とに開口する回転制限凹部３２６を含む。回転制限凹部３２６は支承の前後中心線についてほぼ対称であり、ゆえに溝３２０についてほぼ対称である。しかし凹部３２６は、前後中心線のいずれの側からも約１５°まで内側／外側円弧を通る。凹部３２６の中央部分も、前方先端の付近で支承３１２の上面に開口して、前方先端３１６の中央位置に略半円形切欠き３２８を画定し、上面３１２から下面３１４へ貫通している。半円形切欠き３２８によって、さらに説明するように回転制限ストップピンを埋め込むためのねじ回しまたはその他の工具によるアクセスが可能である。

代替人工関節１１０はさらに、図１８に図示された制御アームアセンブリ４１０を含む。制御アームアセンブリ４１０は、第１実施例の制御アーム４０１および円錐４０２と類似した制御アーム４１１および円錐４１２を含む。しかし制御アーム４１１は、制御アーム４１１の後端で突出する後方制御アームストップピン４１４と一体的に形成されている。制御アーム４１１の前方端部には、図７（Ａ）に図示された切欠き４０４とほぼ同一の前方切欠きが形成され、前方切欠きには、図７（Ａ）に図示されたねじ孔４０５と同一のねじ孔が設けられている。制御アームアセンブリ４１０はさらに、図５から７（Ｂ）に図示された制御アームストップ４０３と同一の着脱自在な前方制御アームストップ４０３を含む。前方制御アームストップピン４０３は、制御アーム４１１の前方先端のねじ孔にねじ嵌合されるねじ４０７によって、制御アーム４１１の前方切欠きに着脱自在に装着される。

人工関節１１０は、図１９と２０に図示されたストップ支持体７００を任意で備える。ストップ支持体７００は、ほぼ円筒形のベース７０２とプラットフォーム７０４とを含む。プラットフォーム７０４には、下からプラットフォーム７０４の上面へと、つまり上下方向に延長するねじ孔７０６が形成されている。ストッププラットフォーム７０４は、脛骨部材５００の前方端部とほぼ重なる構造を持つ。ベース７０２の外面範囲とプラットフォーム７０４の下面範囲には、粗面処理または多孔性材料の塗布によって設けられる骨内部成長面が形成されていてもよい。プラットフォーム７０４の上面は、脛骨部材５００の上面５０３とほぼ同一平面上にあるような寸法を持つか、上面５０３から若干くぼんでいる。ストップピン支持体７００は、ねじ孔７０６にねじ嵌合できる回転制限ストップピン７１０とともに使用される。

図２１〜２５は、修正手術中の代替人工関節１１０の使用を図示したものである。このように図示された実施例では、以前の人工関節の埋め込みによる大腿骨部材２００と脛骨部材５００とが元の箇所のままにある。図２１は、回転制限ストップピン７１０を任意で使用するための脛骨の準備を示す。すなわち、脛骨部材５００の前方でこの部材の付近の位置と、脛骨部材５００の内端および外端の間のほぼ中央位置において、脛骨の一部切除された基端に孔が下向きに穿孔される。次にストップピン支持体７００のベース７０２が、準備された孔に埋め込まれる。その結果、プラットフォーム７０４の上面が脛骨プラットフォーム５０２の上面５０３とほぼ同一平面となる。さらに、プラットフォーム７０４のねじ孔７０６は、脛骨プラットフォーム５０２の内端および外端の先端に対してほぼ対称に整合されている。次に、後方制御アームストップピン４１４が脛骨プラットフォーム５０２の後方先端の付近となるように、制御アームアセンブリ４００の円錐４１２が脛骨部材５００の凹部５０４に回転自在に配置される。それから支承３１０が、組み立てられた脛骨部材５００と制御アーム４１１とに取り付けられる。すなわち、支承３１０のあり溝３２０が、制御アーム４１１へと前後方向に摺動するのである。この支承３１０の後方摺動動作は、支承３１０の後方切欠き３２４に後方制御アームストップピン４１４が嵌合した時に終了する。次に、ほぼ第１実施例に関して説明したように、制御アーム４１１の前方先端に前方ストップピン４０３が取り付けられる。すなわち、制御アーム４１１の前端部のねじ孔にねじ４０７がねじ嵌合するのである。その結果、図２５に図示されたように、前方および後方制御アームストップピン４０３，４１４の間に支承が拘束される。この時点で、人工関節は脛骨プラットフォーム５０２上での支承３１０の前後摺動動作を阻止するが、脛骨プラットフォーム５０２上での支承３１０の回転動作は許容する。この可動性レベルは第１実施例によって提供される可動性のレベルより低いが、多くの修正手術には適している。

状況によっては、人工関節の可動性をさらに制限することが望ましく、必要である。このような状況では、任意の回転制限ストップピン７１０を採用してもよい。すなわち、図２５に概略が図示されているように、ストップピンは支承３１０の切欠き３２８を通って下方向に移動し、ストッププラットフォーム７０４のねじ孔７０６とねじ嵌合する。回転制限ストップピン７１０は、回転制限凹部３２６内で支承をいずれの方向にも約１５°の回転を可能にする。しかし、凹部３２６はいずれの方向でも約１５°を超える回転は制限する。

様々な特定実施例に関して人工装具の例を説明したが、本明細書の趣旨と範囲を逸脱することなく様々な変形、変更、改良が行われることは、当該技術の当業者には容易に理解できるだろう。

本発明による膝関節人工装具を示す、一部断面図を含む側面図である。 図１に示された支承の上面図である。 支承の一部断面図を含む側面図である。 支承の正面図である。 制御アームアセンブリの正面図である。 （Ａ）は制御アームアセンブリの分解側面図、（Ｂ）は組立状態における制御アームアセンブリの側面図である。 （Ａ）は制御アームアセンブリの分解上面図、（Ｂ）は組立状態における制御アームアセンブリの上面図である。 脛骨部材の上面図である。 前後面における脛骨部材の断面図である。 脛骨部材の正面図である。 脛骨部材に組み付けられる支承と制御アームとの断面図である。 脛骨部材に完全に組み付けられた支承と制御アームとの断面図である。 図１２の組立後の部材の正面図である。 本発明の代替実施例による支承の上面図である。 図１４に示された支承の底面図である。 図１４に示された支承の正面図である。 図１４の１７−１７線上の断面図である。 本発明の第２実施例による制御アームアセンブリの分解側面図である。 第２実施例における任意使用のための回転制限ストップピン支持体の正面図である。 回転制限ストップピン支持体と回転制限ストップピンとの分解側面図である。 修正手術時に回転制限ストップピン支持体を埋め込むための脛骨の準備を示す概略図である。 完全に埋め込まれた回転制限ストップピン支持体を示す概略図である。 埋め込まれた脛骨部材と埋め込まれた回転制限ストップピン支持体とを示す上面図である。 支承と前方制御アームストップピンとの埋め込みの概略を示す分解側面図である。 支承と制御アームアセンブリとを取り付けた後に回転制限ストップピンを埋め込む時の分解概略図である。

符号の説明

１００ 人工膝装置
２００ 大腿骨部材
３００ 支承
３０１ 前面
３０２ 後面
３０３ ストップ凹部
３０４ あり溝
３０５ 下面
３１０ 支承
３１２ 上面
３１４ 下部支承面
３１６ 前方先端
３１８ 後方先端
３２０ 溝
３２２ 前方切欠き
３２４ 後方切欠き
３２６ 凹部
３２８ 切欠き
４００ 制御アームアセンブリ
４０１ 制御アーム
４０２ 円錐
４０３ 前方ストップ
４０４ 前方切欠き
４０５ 孔
４０６ 孔
４０７ ねじ
４１０ 制御アームアセンブリ
４１１ 制御アーム
４１２ 円錐
４１４ ストップピン
５００ 脛骨部材
５０１ 突起
５０２ プラットフォーム
５０３ 上面
５０４ 円錐形凹部
７００ ストップ支持体
７０２ ベース
７０４ プラットフォーム
７０６ ねじ孔
７１０ 回転制限ストップピン

Claims (9)

1. 第１支承面（５０３）を有する第１部材（５００）と、
   前記第１支承面（５０３）と摺動支承嵌合状態に配置された第２支承面（３１４）を有する第２部材（３１０）であって、該第２支承面（３１４）が、相対する第１端部と第２端部を有する溝（３２０）を含み、かつ、第１切欠き（３２４）と第２切欠き（３２２）が、前記溝（３２０）の、それぞれ、第１端部と第２端部に形成される、第２部材（３１０）と、
   前記第１部材（５００）と旋回自在に嵌合する旋回支持体（４１２）と、相対する第１および第２端部を有するとともに前記溝に嵌合する、該旋回支持体（４１２）に近接した制御アーム（４１１）と、該制御アーム（４１１）の該第１端部に配置されるとともに前記第２部材（３１０）の前記第１切欠き（３２４）に嵌合可能な第１ストップ（４１４）と、前記制御アーム（４１１）の前記第２端部にアクセス可能な取り付け手段（４０７）によって前記制御アーム（４１１）の該第２端部に着脱自在に取り付けられるとともに、前記第２切欠き（３２２）に嵌合可能な第２ストップ（４０３）とを有し、ここで前記第１ストップ（４１４）および前記第２ストップ（４０３）が、該制御アーム（４１１）と平行な方向における前記第１部材（５００）に対する前記第２部材（３１０）の動作を制限するため、前記第１切欠き（３２４）および前記第２切欠き（３２２）と協調する、制御アームアセンブリ（４００）と、
   からなることを特徴とする人工補装具装置。
2. さらに、前記第１部材（５００）に対する前記第２部材（３１０）の回転動作を制限するための手段（７１０）からなることを特徴とする請求項１記載の人工補装具装置。
3. さらに、前記第２部材（３１０）に近接して固着され前記第２部材（３１０）に対する前記第１部材（５００）の旋回動作を制限するような構造を持っている回転制限ストップピン(７１０)からなることを特徴とする請求項１記載の人工補装具装置。
4. 前記回転制限ストップピン(７１０)は、回転動作を約３０°までに制限するため前記第２部材(３１０)に対する寸法を有し構造を持っていることを特徴とする請求項３記載の人工補装具装置。
5. 前記第２ストップ（４０３）が、前記制御アーム（４１１）の前記第２端部でアクセス可能な少なくとも１本のねじ（４０７）により該制御アームの該第２端部に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１記載の人工補装具装置。
6. さらに、前記第２支承面（３１４）とほぼ相対する前記第２部材（３１０）の面（３１２）と連結支承嵌合状態にある第３部材（２００）からなり、ここで前記第３部材（２００）は、前記第１部材（５００）および第３部材（２００）との連結支承嵌合状態の全ての範囲を通じて、前記制御アームアセンブリ（４００）から間隔をあけられていることを特徴とする請求項１記載の人工補装具装置。
7. 上部支承面（５０３）を有する脛骨部材（５００）と、
   支承（３００）であって、前記脛骨部材（５００）の前記上部支承面（５０３）と摺動支承嵌合状態にある下面（３１４）と、前記支承（３００）の前記下面（３１４）において概ね前方先端から後方先端へ延長する溝（３２０）と、該溝（３２０）の概ね前端および後端において該支承（３００）の該下面（３１４）に形成された前方切欠き（３２２）および後方切欠き（３２４）とを有する支承（３００）と、
   前記脛骨部材（５００）と嵌合するとともに前記支承（３００）の前記溝（３２０）に摺動嵌合する制御アーム（４１１）と、
   前記制御アーム（４１１）から延長するとともに、前記支承（３００）の前記後方切欠き（３２４）に嵌合する後方制御アームストップ（４１４）と、
   前記制御アーム（４１１）の前端にアクセス可能な取り付け手段（４０７）によって制御アーム（４１１）の前端に着脱自在に取り付けられるとともに、前記支承（３００）の前方切欠き（３２２）に嵌合可能な前方制御アームストップ（４０３）と、からなり、ここで前記前方制御アームストップ（４０３）および前記後方制御アームストップ（４１４）が、前記脛骨部材（５００）の前記上部支承面（５０３）における前記支承（３００）の前後動作を制限するため、前方切欠き（３２２）および後方切欠き（３２４）と協調することを特徴とする膝関節人工装具。
8. さらに、前記頸骨部材(５００)に対して固定され前記頸骨部材(５００)の上における支承(３００)の回転動作を制限するため前記支承(３００)と嵌合するよう配置された回転制限ストップピン（７１０）からなることを特徴とする請求項７記載の膝関節人工装置。
9. 前記回転制限ストップピン（７１０）と前記支承（３００）とが、中央位置からいずれかの方向に約１５°の該支承（３００）の回転を許容する構造を持つことを特徴とする請求項８記載の膝関節人工装具。

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