JP5335910B2 - モジュール式膝インプラント - Google Patents

Description

本発明は、膝インプラント、特にモジュール式膝インプラントに関する。

膝における早期関節炎によって引き起こされる疼痛を改善する外科的処置の必要性が増大しているが、インプラントの損耗及び骨溶解により、インプラントは必ずしも生涯持続するようには予期されていない。関節をより早く摩耗させる、生活様式を維持したいだけの若年で活動性の高い者及び過体重者は、現代の整形外科医に特別な課題を提起する。

理想的には、患者の処置は、より保存的なインプラントデバイスを用い、可能な場合、天然の組織及び骨を保存することにより、長期且つ活動的であることが多い人生にわたって慎重に管理されるべきである。これは２つの利点を有する。第一に、より自然な運動及び通常の活動への復帰を可能にし、第二に、後期における良好な再手術の見込みを向上させる。

骨保存及び軟組織保存インプラントの選択は制限され、インプラントが天然組織と調和せねばならないため、手術手技は習得するのに技術的に難易度が高く困難である。単顆及び膝蓋大腿膝置換のような既存のデバイスは、主に技術的な困難さにより、歴史的に適度の奏功を成したのみである。それらは限定された適応を有し、互いに親和性があるように設計されていないことが多い。これらの欠点により、一貫した結果を得るのにより容易であるため、大部分の外科医はすべての患者に対して人工膝関節全置換（ＴＫＲ）を好む。しかし、それは過剰な骨、時には完全に健常な膝靱帯を除去し、将来の手術選択肢を厳しく制限するという負担となる。

それにもかかわらず、部分的膝置換に対する新たな関心があり、第一に、インプラントコンポーネントがより小さいため、より小さい切り込みを通じて挿入され得、従って、低侵襲手術（ＭＩＳ）に役立つ。ＭＩＳは周囲筋肉に外傷を引き起こすことが少なく、より迅速な回復及び退院を可能にする。しかし、外科医のアクセス及び視認性が損なわれるため、技術的な困難さは従来の手術より更に大きい。第二に、手術におけるコンピュータ支援ナビゲーションの使用により、近年、精度及び再現性が幾分向上している。これはＭＩＳが用いられる場合であっても、関節面及び靱帯に対するインプラントコンポーネントのより正確な配置を可能にする。ナビゲーションは手術時に関節の解剖を正確にシミュレートするように術前スキャンを用いることが多い。

すべての既存の膝置換インプラントは、骨表面を成形・調製する手術器具及び手術電動ツールのセットを用いて挿入される。ナビゲーションが用いられる場合であっても、これらのデバイスの大部分は依然として必要とされる。最も一般的に用いられるツールは動力振動鋸であり、これは関節面から骨のセグメント全体を除去するために用いられる。これはフラットカットを生成することができるだけであり、そのため、膝インプラントコンポーネントがこれらの平坦な骨カットと結合するように主に平坦な下側面を有するのは偶然ではない。更に、図１ａ及び１ｂに示されるように、関節面は湾曲しているがカットは平坦であるため、片側において平坦にするべく、インプラントコンポーネントは強度に必要である以上に厚いことが多く、図１ｃに示されるように、脛骨を骨折しやすくしうる。適切な強度及び骨を保存するための最適な形状は、図１ｄ及び１ｅに示されるように、内面が湾曲し、外面からオフセットした一定の断面でありうるが、これは振動鋸法と適合し得ない。その結果、手術手技、特に振動鋸は現代の部分的及び全体的人工膝関節置換デバイスの設計に影響を与えており、過剰に除去される骨量及びインプラントがかさばる点で妥協が生じる。一部の膝蓋大腿デバイス状のように湾曲内面が存在する場合、骨を成形するために自由ニブリング又はバーリング法が用いられ、これは一貫性がなく、必要な精度を得ることにつながらない。

近年の更なる技術的進展は関節置換術を更に改善するロボット技術の使用である。まだ緒についたばかりであるが、これらのシステムはナビゲートされた術前スキャンベースの技術をロボットと組み合わせて、外科医が手術時に関節面を調製するのを支援する。そのようなシステムの一例はＡｃｒｏｂｏｔ Ｓｃｕｌｐｔｏｒ（Ｔｈｅ Ａｃｒｏｂｏｔ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ、英国ロンドン）である。これは骨表面を「造形する（sculpt）」ために高速バーアタッチメントを用いる。コンピュータは「能動的拘束（Active Constraints）」内の骨成形の程度を制御し、そのため、所定の量以外にカットすることは可能ではない。これはインプラントコンポーネントと嵌合する骨表面の極めて正確な成形を可能にする。振動鋸又は従来技術と関連する器具の必要性がない。

この技術は骨表面に造形（sculpt）されうる形状の点からより柔軟性を提供するが、従来の外科器具及びツール用に設計された既存のインプラントで用いられているだけであり、そのため、この新たな柔軟性は探究されていない。

利用可能な新しい骨成形法を勘案し、本発明によって提供されうる膝インプラント設計の新たな可能性は幅広い。例えば、軟骨びらん及び摩耗に侵された領域のみを標的とする小さい部分的インプラントコンポーネントを受容するために、骨表面に明確なポケットが生成されうる。インプラントコンポーネントを天然骨縁部に囲まれたポケットに嵌め込むことは、横向き運動及び回転を阻止することによって固定を向上させることもできる。更に、個々の関節の具体的な必要条件はコンポーネントのある組合せを選択し、又は更には患者に特異的な「セット」を製造することによって対処されうる。患者特異的であるか否かを問わず、インプラントはサイズが最小で、骨保存及び軟組織保存法に対して最適化されうる。

本発明の一部の実施形態の目的は、ロボット支援手術手技用の一連の膝関節表面再建インプラントコンポーネントの最適な設計を検討することにある。

本発明の一態様に従って、関節における骨表面再建用のインプラントが提供され、該インプラントは、軸受面を形成する表面及び裏面を有する軸受部並びに該裏面から突出する固定手段を含み、該固定手段は、インプラントを骨に対して固定するために骨の切り込み面(undercut surface)に抗して保持されるように構成された固定面を有する。

本発明の更なる態様に従って、骨を表面再建する方法が提供され、該方法は、骨に切り込み溝を削成するステップと、裏面を有する軸受部及び該裏面から突出する固定手段を含むインプラントを提供するステップと（該固定手段は該溝の切り込み面に抗して保持されるように構成された固定面を有する）、該インプラントを骨に対して固定するために該固定手段を該溝に挿入するステップとを含む。

該方法は、該インプラントが配置されうる骨にポケットを削成するステップを更に含み、該ポケットは完全に挿入される際に該インプラントが当接しうる少なくとも１つの側部を有する。例えば、該インプラントが前後方向に脛骨プラトーに挿入される場合、該ポケットの該側部は該ポケットの後端にありうる。

これより、単に例として、残りの添付図面に関連して本発明の好ましい実施形態が説明される。

公知の膝インプラントセットの断面図を示している。 図１ａの膝インプラントセットの正面図を示している。 脛骨の考えられる骨折を示す、図１ａのインプラントセットの脛骨コンポーネントの正面図を示している。 理想化された膝インプラントセットの概略断面図を示している。 図１ｄの膝インプラントセットの正面図を示している。 本発明の第一の実施形態による膝インプラントセットの正面図を示している。 図２のインプラントセットの上面図を示している。 図２のインプラントセットの前部及び下部からの図を示している。 図２のインプラントセットの内側部分の斜視図を示している。 図２のインプラントセットの内側部分の上面図を示している。 図２のインプラントセットの内側部分の内側の図を示している。 図２のインプラントセットの内側部分の後方図を示している。 図６のＡ−Ａ線に沿った断面図を示している。 図６のＣ−Ｃ線に沿った断面図を示している。 図２のインプラントセットの外側部分の斜視図を示している。 図２のインプラントセットの外側部分の上面図を示している。 図２のインプラントセットの外側部分の外側からの図を示している。 図２のインプラントセットの外側部分の後方図を示している。 図１３の矢印Ｄの方向における図を示している。 図１２のＡ−Ａ線に沿った断面図を示している。 図１３のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示している。 図２のインプラントセットの膝蓋大腿部分の斜視図を示している。 図２のインプラントセットの膝蓋大腿部分の上面図を示している。 図２のインプラントセットの膝蓋大腿部分の前方図を示している。 図２のインプラントセットの膝蓋大腿部分の側面図を示している。 図２０のＡ−Ａ線に沿った断面図を示している。 図２０のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示している。 膝に埋め込まれた際の図２のインプラントセットの斜視図を示している。 膝に埋め込まれた際の図２のインプラントセットの正面図を示している。 脛骨に埋め込まれた際の図２の脛骨インプラントセットの平面図を示している。 脛骨における大腿骨の関節運動を示す、図２６に類似する平面図を示している。 脛骨内側インプラントの脛骨への挿入を示す側面図を示している。 脛骨外側インプラントの脛骨への挿入を示す側面図を示している。 図１から図２８のインプラントと共に用いる骨成形システムの概略図を示している。 本発明の更なる実施形態による脛骨インプラントの断面図を示している。 本発明の更なる実施形態による脛骨インプラントの断面図を示している。 本発明の第二の実施形態のインプラントセットの一部の正面斜視図を示している。 本発明の第二の実施形態の完全なインプラントセットの正面斜視図を示している。 図３２のインプラントセットの内側部分の斜視図を示している。 図３２のインプラントセットの内側部分の上面図を示している。 図３２のインプラントセットの内側部分の内側からの図を示している。 図３２のインプラントセットの内側部分の前方図を示している。 図３６のＡ−Ａ線に沿った断面図を示している。 図３５のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示している。 図３３のインプラントセットの外側部分の斜視図を示している。 図３３のインプラントセットの外側部分の上面図を示している。 図３３のインプラントセットの外側部分の外側からの図を示している。 図３３のインプラントセットの外側部分の前方図を示している。 図３３のインプラントセットの外側部分の後方図を示している。 図４２のＡ−Ａ線に沿った断面図を示している。 図４１のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示している。 脛骨における大腿骨の関節運動を示す、埋め込まれた際の図４２のインプラントセットの脛骨コンポーネントの上面図を示している。

図２、３及び４を参照すると、モジュール式膝インプラントセット(modular knee implant set)は、脛骨内側及び外側コンポーネント１０、１２、大腿骨内側及び外側コンポーネント１４、１６を含む。脛骨及び大腿骨内側コンポーネントは共に内側軸受部１８を形成し、脛骨及び大腿骨外側コンポーネントは共に外側軸受部２０を形成する。インプラントセットは、膝蓋骨コンポーネント２４及び滑車コンポーネント２６を含む膝蓋大腿軸受２２を更に含む。

図５から図１０を参照すると、内側軸受部がより詳細に説明される。脛骨コンポーネント１０は一対の固定リブ又はレール３２をその下面(underside)３３に、軸受面３４をその上側に有するメイン基体(platform)３０を含む。軸受面３４は湾曲し、基体３０の下面３３は同様に湾曲し、そのため、基体はほぼ均一な厚さである。

図６において最良に見られるように、基体３０の外縁３６はその長さの大部分にわたって直線状である。後縁３８は、基体の外側が内側により後方に更に延在した状態で湾曲し、脛骨に形成される凹部の後側に当接するように構成された当接面を形成する。基体３０の内側４０及び前部４２は連続曲線として形成され、軸受面３４の前方の基体の前部４４は下方へ傾き、脛骨の上部の前部に追随する。図５及び９において最良に見られるように、一対の平行穴４６の形態のツール係合構造が前部４４に形成され、これは手術時にインプラントを挿入するために用いられる挿入ツールに係合するように構成される。

脛骨内側コンポーネントの軸受面３４は２つの軸受領域を有し、その各々は矢状面(sagittal plane)において一定曲率半径を有するが、２つの軸受領域は異なる曲率半径を有する。具体的には、これらの領域は前軸受領域３４ａ及び後軸受領域３４ｂを含み、前軸受領域３４ａはより大きい曲率半径を有する。これらの領域３４ａ及び３４ｂは、曲率半径が一方の領域３４ａから他方の領域３４ｂへなめらかに変わる融合領域２１によって分離される。この融合領域は一定曲率領域３４ａ、３４ｂの長さを最大限にすべく、矢状面において狭い。例えば、矢状面において全軸受面３４の長さの１０％未満でありうる。この融合域２１は大腿骨コンポーネントの融合域を補完する（下述される）。膝が完全に延ばされた際は、負荷は前後軸受領域３４ａ、３４ｂにわたり拡散され、曲げられた際は、横に広がる融合域２１の後側に広い調和した接触面が存在する。

軸受領域３４ａ、３４ｂの各々において、軸受面及び軸受の下方の遠面（下面）３３の共通の曲率中心があり、従って、コンポーネントの一定厚の軸受領域が得られる。２つの軸受領域３４ａ、３４ｂは共通の曲率中心を有しうるが、好ましくは、２つの領域３４ａ、３４ｂ間でのなめらかな移り変わりを許容するために異なる曲率中心を有することができる。前方では、骨接触面３３は軸受面に対して傾き、骨における後方の動きを制限するように機能し、このようにして固定を向上させる。

固定リブ３２は互いに平行であり、前後方向に延在する。リブ３２はその長さに沿って一定曲率半径をもって湾曲し、その端部方向に上方に湾曲している。リブ３２はより幅広の固定部３２ｂを支持する細頸部３２ａを有し、固定部３２ｂは基体３０の下面３３から垂直に下方へ離間した最大幅点（内外方向に）３５を有する。従って、固定リブ３２は各側面において切り込まれ、軸受面３２ｃを形成する固定部３２ｂの上部を有し、軸受面３２ｃは、突出部を形成し、部分的に基体３０の下面３３方向に向き上方に傾く。これは固定部３２ｂと基体の下面３３との間に空間を形成し、インプラントが挿入される際、その中に骨の一部が延在しうる。以下により詳細に述べられるように、これは、固定リブ３２がインプラントを所定位置に固定するために脛骨における切り込み溝にスライド可能ということである。また、リブ３２の固定部３２ｂは頸部３２ａの後端を超えて後方に延在し、後部突出部３２ｄを形成し、これは骨における後側の切り込み部に適合するように構成され、インプラントの更なる固定を提供する。図７において最良に見られるように、固定リブ３２はその前端方向により浅くなり、軸受基体の下面３３のはるか下方により突出しない。これは、軸受面３２ｃがインプラントの前端方向に軸受基体の下面３３により近接するということである。これは、インプラントが骨に挿入されると、軸受面の下面３３が骨の上面に引き下ろされるということである。

大腿骨内側インプラント１４は主要軸受部５０を含み、これは、内外方向より前後方向のほうが長いほぼ矩形形状であり、その長さに沿って湾曲し、そのため、その外面５４は脛骨内側インプラント１０の軸受面３４上を摺動するように構成された軸受面を形成する。固定ポスト５２は大腿骨インプラント１４の上方に向く内面５６の中心から上方に突出し、インプラントを大腿骨内側顆の所定位置に固定するように構成される。任意に、複数のポスト、リブ又はブレードを含む他の固定設計も用いられうる。

図３、７及び９を参照すると、大腿骨内側（及び外側）コンポーネントに二重半径プロファイルが存在する。軸受面５４は前軸受領域５４ａ及び後軸受領域５４ｂを有し、前領域５４ａは後領域５４ｂより大きい曲率半径を有する。２つの軸受領域の間の分断点(break point)又は融合部１７は２つの半径が互いに融合する位置又は線を示す。脛骨コンポーネントと同様に、この融合部１７は一定半径軸受領域５４ａ、５４ｂを最大限にするために狭く、この場合、軸受面５４の長さの１０％未満である。そのような狭い融合域の使用は、膝が屈曲し、高負荷をかけられた際に大きな軸受面を提供し、また、さもなければ最適な接触を排除しうる中間半径の大きな移行域を有する作用を回避する。

図１１から図１７を参照すると、外側軸受がより詳細に説明される。脛骨コンポーネント１２は、一対の固定リブ６２をその下面に有しかつ軸受面６４をその上面に有するメイン基体６０を含む。脛骨外側軸受の脛骨関節面６４は２つの領域、矢状面において凹状である前領域と矢状面において凸状である後領域とにある。これらの領域は共に前頭面(coronal plane)において凹状である。従って、後領域は鞍形（anticlastic）又は部分的トロイダル面である。膝が延ばされた際に凹面は大腿骨コンポーネントと合致し、凸面は屈曲時に大腿骨コンポーネントが生理的に「丘を下って」回転することを可能にする。加えて、脛骨外側コンポーネントは固定用の前方の下方に屈曲した縁部７４を有する。

脛骨プラトーコンポーネントの中央下面は内外方向に（即ち、前頭面において）湾曲している。これは、骨が２つの垂直なフラットカットによって調製される従来技術系と対照的である。これは応力集中及び鋸刃によるオーバーカットを回避する。これらは共に失敗の公知の原因である。これは図１７において最も明確に見られる。

図１２において最良に見られるように、基体６０の内縁６６はその長さの大部分にわたって直線状である。基体６０の後縁６８、内側７０及び前部７２は連続曲線として形成され、基体の前部７４は下方に傾き、脛骨の上部の前部に追随する。前部７４に一対の平行穴部７６が形成され、手術時にインプラントを挿入するために用いられる挿入ツールに係合するように構成される。

下面の骨固定フィンの形状は内側軸受と同じ原理を用いる。固定リブ６２はこの場合も互いに平行であり、前後方向に延在する。この場合、リブ６２はその長さに沿って直線状である。リブ６２は基体６０の下面７６から下方に垂直に配置された最大幅点（内外方向に）７５を有する、脛骨内側インプラントにおけるリブ３２と同様の断面及び部分的に上方に向く面を有し、そのため、脛骨における切り込み溝にスライド可能である。

図１８から図２３を参照すると、膝蓋大腿軸受２２は膝蓋骨コンポーネント２４及び滑車コンポーネント２６を含む。滑車コンポーネント２６は、ほぼ一定の厚さであってその上に膝蓋骨が位置する大腿骨の前部に対応するように湾曲した軸受基体を含む。コンポーネント２６を大腿骨に取り付けるために取付ポスト６０又は他の固定機構がその凹状後面６２から突出する。形状では、コンポーネントの内側６４は実質的に直線且つ垂直であり、上縁６６は外側方向に上方に傾き、外側に上方に突出する部分６８を形成する。下縁７０は外側方向に上方に傾き、そのため、内側に下方に突出する部分７２がある。滑車コンポーネントの前軸受面７３は天然膝の関節面の一部のみに類似する。天然膝は凹状滑車溝によって結合する、１つは内側、１つは外側の２つの部分的球状関節面を有する。しかし、滑車コンポーネントの軸受面は滑車溝に対応する凹状領域７３ａ及び凹状領域７３ａの外側の凸状部分的球状領域７３ｂを有する。内側に、実際にコンポーネントの軸受面の縁部６４は軸受面７３が依然として凹状である点にある。これは、滑車溝の内側に内側凸状軸受面がないということである。これは外側関節面を侵す関節炎びらんの一般的なパターンを示す。膝蓋骨コンポーネント２４は内側が凸状であって外側が凹状である軸受面７６を有する主要軸受部７４を含み、内側に凸状領域を有さない。コンポーネントを膝蓋骨に取り付けるために取付ポスト７８又は他の固定機構が前側に形成される。

コンポーネントが意図的に関節面全体を置換しようとするのではなく、関節炎びらんに最も侵されにくい領域、即ち、大腿骨及び膝蓋骨における膝蓋大腿関節の内側部分を回避するためにトランケートされることが膝蓋大腿軸受の設計の特徴である。

図２４から図２６を参照すると、インプラントのセットが膝関節に配置されると、内側及び外側軸受１８、２０の大腿骨コンポーネント１４、１６は大腿骨８０、大腿内側及び外側顆８２、８４に配置され、脛骨コンポーネント１０、１２は脛骨内側及び外側プラトー８６、８８に配置される。膝蓋大腿軸受２２の滑車コンポーネント２６は顆間切痕９０の上方の滑車８０の前側に配置され、膝蓋骨コンポーネント２４は膝蓋骨９２の後外側に取り付けられる。

インプラントセットは、主に一次性変形性関節症において影響のおよぶ３つの領域を保護するように配置されるとともに、骨における影響のおよばない元の領域をそのままにしておくように配置される。置換される影響のおよぶ主要な領域は、脛骨内側プラトーの内側前面(anteromedial aspect)及び大腿内側顆の遠面におけるその嵌合面；脛骨外側プラトーの後外側面及び大腿外側顆の後面(posterior aspect)におけるその嵌合面；並びに膝蓋大腿関節の外側であり、滑車溝及び膝蓋骨の正中稜(median ridge)を含む。

図２６ａを参照すると、脛骨外側コンポーネント１２は直線状内縁６６を有するが、その意図は大腿骨が、回転軸が内側軸受面３４の中心にある状態で深屈曲にて回転すべきであるということであり、従って、前頭面において凹状である外側コンポーネントの軸受面６４は、曲率中心が内側軸受面の中心にある状態でその前後端において内側方向に湾曲する、一致する軸受トラックを提供するために湾曲している。その形状の目的は、軸受面の内側−外側の広がりにわたる、一致する接触を確実にすると共に、大腿骨が屈曲し、同時に脛骨面上を外部から回転し、外側顆が後方勾配を下降しているようにするためである。

これより、インプラントを挿入する方法が説明される。図２９を参照すると、最初に、骨は制御システム１０２に結合されたバーリングツール１００を用いて造形される（sculpted）。制御システム１０２はバーリングツール１００の位置を監視するために位置センサー１０４を用い、切断される骨部分を規定する、メモリに保存されたマップを有する。次に、制御システム１０２はバーリングツール１００の位置とマップとを比較し、所望領域内の骨を切断するようにこれを制御する。これにより、外科医はバーリングツール１００を制御して骨成形を行うことが可能になるが、骨を単に所望の形状に切るようにその行為を制限する。好適なシステムは上述のＡｃｒｏｂｏｔ Ｓｃｕｌｐｔｏｒである。

バーリングツール１００はインプラントセットの各コンポーネントに対して１つの個々の凹部又はポケットを切断するために用いられる。ここで、完全なセットが用いられることが想定されるが、例えば、一対のコンポーネントを含む軸受の１つのみが用いられることが理解される。図２４及び２５を参照すると、滑車インプラントポケット１１０が前部大腿骨に形成される。これは膝蓋大腿インプラントコンポーネント２６の形状に対応するように成形される。ポケット１１０は大腿骨８０の外側にオフセットされる。これは滑車の外側凸状関節面及び凹状滑車溝を表面再建するように配向され位置付けられる。これは天然滑車の内側凸面を保存する。膝蓋骨コンポーネント２４のポケット１１２が膝蓋骨９２の後面に形成され、この場合も膝蓋骨９２の外側にオフセットされる。これは、滑車の外側凸面を侵す有痛性関節炎びらんの最も一般的なパターンと一致する。顆部インプラント１４、１６を受容するためにポケット１１４、１１６が内側及び外側顆８２、８４に形成される。これらのポケットはその大部分の領域にわたって実質的に一定の深さであり、湾曲した底部がインプラント１４、１６の湾曲した後面に適合するように構成される。固定ポスト５２を受容するためにこれらの凹部の底部に固定穴も形成される。

脛骨内側及び外側コンポーネント１０、１２を受容するためにポケット１２４、１２６が脛骨内側及び外側プラトー８６、８８に形成される。図２６を参照すると、内側プラトーにおけるポケット１２４は外側にほぼ直線の側部１２８を、その後端に湾曲側部１３０を有し、これは、インプラントが完全に挿入されたときにインプラント１０の後面及び後端がこれらの側部１２８、１３０に当接するように、脛骨内側プラトー８８の後縁から組み込まれる。ポケット１２４の内側及び腹側は脛骨内側プラトー８８の内側及び腹側に向かって延在して開放している。図２７及び２９を参照すると、２つの平行保持溝１３２がポケット１２４の底部に切り込まれ、ポケットの前端から後方向に延在している。これらの溝１３２は各々表面近傍に狭い頸部１３６を有し、次に、各側部、内側及び外側において切り込まれ、表面下に開放する。溝１３２はリブ３２において後方突出部３２ｄを受容するために後端においても切り込まれる。溝１３２は中央部より端部において高いその長さに沿って湾曲している。溝１３２は脛骨内側コンポーネント１０に固定リブ３２を受容するように成形される。図２７に示されるように、脛骨内側コンポーネント１０はリブ３２の後端を溝１３２の前端に配置し、次に、インプラントが完全に挿入されるまでリブ３２が溝１３２に沿って摺動するようにコンポーネントを湾曲路に沿って押し動かすことによって挿入される。挿入は構造部４６に係合する挿入ツールを用いて行われる。インサータは脛骨コンポーネントの前面における位置機構（対穴、スロットなど）に係合する。完全に挿入された位置では、軸受基体３０の後縁３８はポケット１２４の後縁１３０に当接し、軸受基体３０の外縁３６はポケット１２４の外縁に当接し、前部４４の下面は脛骨におけるバーリングツール１００で形成された表面に沿って脛骨に当接する。また、リブ３２、特にそのうちの部分的に上を向いた対向面がインプラントの前端方向に軸受基体の下面３３で一体となるため、インプラント１０が挿入されると下面３３はポケット１２４の底部に下ろされ、そのため、完全に挿入された位置では、インプラントコンポーネント１０と骨とが互いをしっかりと接触固定する。

図２６及び２８を参照すると、脛骨外側インプラント１２を挿入するプロセスは脛骨内側インプラント１０のプロセスと同様である。しかし、この場合、インプラント１０の内側が当接するようにポケット１２６の内側１４０は実質的に直線状であるが、ポケット１２６は脛骨外側プラトー８６の後側及びその外側・腹側まで延在する。また、固定リブ６２の形状に対応するようにポケット１２６の底部における溝１４２は直線状であり、ポケット１２６の前縁から部分的に脛骨外側プラトーの後縁まで延在している。この場合も溝１４２はその後端方向に深くなり、そのため、インプラントは挿入されると、ポケット１２６の底部に引き下げされる。

大腿骨におけるインプラントコンポーネントの各々に対して明確なポケット又は凹部が形成されるため、置換される必要がある骨領域のみが置換され、例えば、脛骨内側プラトーの後縁８８は無処置状態にされることが理解されよう。また、それらのコンポーネントの各々はインプラントセット全体を置換する必要なく、必要な場合にはポケットの関連する再成形をもって置換されうる。ポケットはインプラントが適合する縁部を有するため、これは良好な適合及び固定を提供する。それは、横向き運動及び回転が阻止され、骨セメントの必要性を排除するためである。インプラントの下面が骨に強く引き下げられるため、骨は確実にインプラントに付着され、更にこれを所定位置に固定する。

図２６及び２６ａを再度参照すると、脛骨内側プラトーにおける点に中心を置く、脛骨上の大腿骨の回転運動であり、これは、脛骨内側コンポーネント１０が外側コンポーネントよりａ−ｐ方向において短いことを可能にする。大腿骨外側顆がａ−ｐ方向にある程度動くため、脛骨外側コンポーネント１２は脛骨外側プラトー全体を覆う必要があり、一方、内側コンポーネント１０は挿入される脛骨内側プラトーの前端からプラトーの後縁方向に内側プラトーを跨って単に部分的に延在する。従って、プラトーの後部は上述のようにそのままの状態にされ得、従って、除去される骨の量を減少させ、インプラントを位置決めし、所定位置に固定するのに役立つ。

図３０を参照すると、本発明の更なる実施形態では、脛骨コンポーネントの裏側の固定リブ２３２はＬ形断面であり、垂直部２３２ａ及び水平に突出する固定部２３２ｂを有する。固定部２３２ｂの上側に固定面２３２ｃが形成される。

図３１を参照すると、更なる実施形態では、脛骨コンポーネントの裏側に１つのみの固定リブ３３２があり、これは鳩尾形であり、固定面を形成し、且つ上側へ向きメイン基体３３０方向に部分的に面する平坦面３３２ｃを有する。

図２９から図４０を参照すると、可動式（半月板）軸受変異形の軸受面の主要な特徴はある点でこれまでの固定軸受実施形態に類似し、対応する特徴は５００に増加した同じ符号によって示される。しかし、膝の内側及び外側の各々に３つのコンポーネント：大腿骨５１４、５１６、脛骨５１０、５１２及び半月板５１１、５１３があり、後者は他の間に配置される。半月板軸受５１１、５１３の上部及び下部関節面は、それぞれ嵌合金属大腿骨及び脛骨コンポーネントにおける協働軸受面と完全に一致する。これは、各接触面対に対し、両嵌合面の矢状面における一定且つ同等の曲率半径及び両嵌合面の前頭面における一定且つ同等の曲率半径を有することによって保証される。各嵌合面対に対し、矢状面と前頭面における曲率半径は互いに異なり得、実際、互いに対してコンポーネントの回転を阻止するため、これは利点であることが理解されよう。

内側において、脛骨コンポーネント５１０の軸受面は矢状面及び前頭面において凹状であり、そのため、半月板軸受５１１の下面は両面において嵌合凸部を有する。矢状面における凸部は膝の安定性を確実にするのに役立つ。大腿骨コンポーネント５１４における軸受面は矢状面及び前頭面において凸状であり、半月板軸受の上面は両面において対応して凹状である。

外側において、脛骨コンポーネント５１２の上部軸受面は鞍形（anticlastic）であり、矢状面において凸状であるが、前頭面において凹状であり、そのため、嵌合半月板軸受５１３も鞍形（anticlastic）であり、矢状面において凹状であって前頭面において凸状である。矢状面におけるこの形状は一定範囲の運動を促進する；半月板コンポーネント５１３が「下方へ摺動する」ことを可能にすることにより、隣接靱帯を緩める。

内側及び外側は脛骨コンポーネントの上面及び半月板コンポーネントの下面に前頭面において湾曲形状を有し、これは前方から後方まで一定である。従って、膝が屈曲−伸展する際、半月板コンポーネントが脛骨コンポーネント上を前後に摺動すると、軸受は一致したままである。

大腿骨コンポーネント５１４、５１６は各々第一の実施形態のように２つの軸受領域を有し、大腿骨コンポーネント（内側及び外側）における軸受面領域の間の移行域は、膝が完全な伸展状態に達すると、半月板コンポーネントの凹状上部軸受領域の前縁において横走隆起部５１７と接触するように意図される。この特徴は膝の過伸展を阻止するのに役立つ。

内側において、大腿骨−半月板軸受、即ち、半月板コンポーネント５１１、５１３の主要上部軸受面は内側において概して部分的球状形状を有し、即ち、矢状面と前頭面において同等の曲率半径を有し、一致する接触を維持しながら膝が回転することを可能にする。外側において、形状はやはり部分的球状でありうるが、場合により、矢状面より前頭面において小さい半径を有する利点があり得、これは半月板コンポーネントが大腿骨コンポーネントからの接触力下に整列した状態であり、且つ関節から横滑りしない傾向にあることを確実にする傾向にある。

図３９は脛骨内側コンポーネントの半月板軸受面が前方に延長し、半月板軸受との接触の表面積を増大させていることを示す。これは、軸受面が位置特徴を与える下方に傾いた下面の大部分にわたって延在するため、コンポーネントが前方により厚くなるということである。

図４７を参照すると、第一の固定軸受実施形態と同様に、インプラントは大腿骨が脛骨内側コンポーネント５１０における軸受面の中心の周りを回転することを可能にするように構成され、従って、第一の実施形態における脛骨外側コンポーネントの上部軸受面と同様に、脛骨外側コンポーネント５１２における鞍形（anticlastic）上部軸受面は湾曲し、その前端及び後端において内側方向に湾曲したチャネルを形成する。半月板コンポーネント５１３が屈曲時に弧状に運動し、脛骨に対して大腿骨のわずかな回転を提供するように、半月板外側コンポーネントの下面は同様に湾曲している。

Claims (16)

1. 軸受面を形成する表面及び裏面を有する軸受基体と、インプラントを骨に対して固定するために前記裏面から突出した固定手段とを含む、膝関節における骨表面再建用の脛骨インプラントであって、前記軸受基体の裏面の少なくとも一部が、前頭面において凸状である前記脛骨インプラント。
2. 前記軸受基体が、前記前頭面において上方に湾曲する第一の側面を有し、該第一の側面上で上方に突出する請求項１に記載の脛骨インプラント。
3. 前記固定手段が、前記軸受基体の裏側に沿って延在するリブの形態である、請求項１から３のいずれか一項に記載の脛骨インプラント。
4. インプラントを骨に固定するためにインプラントが湾曲路に沿って挿入されるように、前記固定手段が湾曲している、請求項１から３のいずれか一項に記載の脛骨インプラント。
5. 内側及び外側の脛骨プラトーの１つを表面再建するように構成された、請求項１から４のいずれか一項に記載の脛骨インプラント。
6. 前記軸受面の少なくとも一部が、前頭面において凹状である、請求項１から５のいずれか一項に記載の脛骨インプラント。
7. 前記軸受面の少なくとも一部が、矢状面において凸状である、請求項１から６のいずれか一項に記載の脛骨インプラント。
8. 前記軸受面の少なくとも一部が、矢状面において凹状である、請求項１から７のいずれか一項に記載の脛骨インプラント。
9. 前記軸受基体の前記軸受面及び裏面が共に湾曲し、そのため、前記軸受基体の大部分が実質的に一定の厚さである、請求項１から８のいずれか一項に記載の脛骨インプラント。
10. 前記固定手段が、骨に対してインプラントを固定するために骨の切り込み面に抗して保持されるように構成された固定面を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の脛骨インプラント。
11. 脛骨インプラント及び大腿骨インプラントを含む単顆インプラントセットであって、前記脛骨インプラントが請求項１から１０のいずれか一項に記載のインプラントである、インプラントセット。
12. 各々が請求項１１に記載の単顆インプラントセットである２つの単顆インプラントセットを含む、膝表面再建インプラントセット。
13. 膝蓋骨に取り付けるための膝蓋骨コンポーネントと、大腿骨に取り付けるためであって、前記膝蓋骨コンポーネントに接触するように構成された軸受面を有する滑車コンポーネントとを更に含む、請求項１１又は１２に記載の膝表面再建インプラントセット。
14. 前記滑車コンポーネントの軸受面が、その外側に１つの凸状部分的球状部分を、その内側に凹状部分を含む、請求項１３に記載のインプラントセット。
15. 前記滑車コンポーネントが実質的に一定の厚さの軸受基体を含み、その前方表面が軸受面を形成する、請求項１３又は１４に記載のインプラントセット。
16. 前記軸受基体が、その外側における上方突出部及びその内側における下方突出部の少なくとも１つを有する、請求項１５に記載のインプラントセット。

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