JP6303249B2 - 人工膝関節を設置するために使用されるバランサー装置 - Google Patents

Description

本発明は、人工膝関節を設置するために大腿骨と脛骨の間に使用されるバランサー装置に関する。

膝の軟骨がすり切れることにより変形性関節症又は慢性リウマチ等になった患者の治療に人工膝関節が使用されることがある。図９は、人工膝関節を設置した左脚の大腿骨及び脛骨を示す概略的な側面断面図である。図９に示すように、人工膝関節１００は、脛骨Ｔの近位端部Ｔｅに固定される脛骨トレイ１０２及びサーフェスライナ１０４と、大腿骨Ｆの遠位端部Ｆｅを覆うように大腿骨Ｆに固定される大腿骨コンポーネント１０６とを有している。場合によって、脛骨トレイ１０２と脛骨Ｔの間にスペーサ（図示せず）が挿入される。大腿骨Ｆと脛骨Ｔとは、主に、その左右両側に配置された靭帯（図示せず）によって連結され且つ互いに引っ張られており、それにより、大腿骨コンポーネント１０６は、サーフェスライナ１０４に押付けられている。人工膝関節１００では、膝を、曲げた位置（屈曲位）と伸ばした位置（伸展位）との間で動かすと、大腿骨コンポーネント１０６がサーフェスライナ１０４に沿って摺動する。

図１０は、人工膝関節を設置するために部分的に切除された左脚の脛骨及び大腿骨を示す概略的な側面図である。図１０に示すように、脛骨Ｔの近位端部Ｔｅは、すり切れた軟骨を除去するために、且つ、脛骨トレイ１０２を脛骨Ｔに固定するための設置面、即ち、近位端面Ｔｃを形成するために切除（骨切り）されている。同様に、大腿骨Ｆの遠位端部Ｆｅは、すり切れた軟骨を除去するために、且つ、大腿骨コンポーネント１０６を大腿骨Ｆに固定するための５つの設置面Ｆｃ１〜Ｆｃ５を形成するために切除（骨切り）されている。５つの設置面は、遠位端面Ｆｃ１と、遠位端面Ｆｃ１に対して垂直な前設置面Ｆｃ２及び後設置面Ｆｃ３と、遠位端面Ｆｃ１と前設置面Ｆｃ２及び後設置面Ｆｃ３との間の２つの傾斜設置面Ｆｃ４、Ｆｃ５である。

脛骨Ｔの近位端面Ｔｃ及び大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１はそれぞれ、人工膝関節１００を取付けた後の患者の身長が変化しないように、脛骨Ｔの近位端及び大腿骨Ｆの遠位端から予め決められた距離ＬＴ、ＬＦのところに形成される。一般的に、脛骨Ｔの近位端面Ｔｃは、脛骨Ｔの軸線に対して垂直に形成される。脛骨Ｔの近位端面Ｔｃ及び大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１を形成した後、膝が伸展位にあるときの靭帯の緊張状態（靭帯のテンション及び左右のバランス）を調整する。調整前の患者の脛骨Ｔの近位端面Ｔｃと大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１は、左右の靭帯のアンバランスにより平行になっていないので、靭帯の軟部組織の一部を解放することによって、近位端面Ｔｃと遠位端面Ｆｃ１が平行になるようにする。このとき、例えば、バランサー装置が脛骨Ｔと大腿骨Ｆとの間に挿入され、靭帯の所定の緊張状態を得る。次いで、膝を屈曲位にして、靭帯の緊張状態を確認した後、大腿骨の前設置面Ｆｃ２及び後設置面Ｆｃ３の位置を決定する（例えば、特許文献１参照）。

日本人は、欧米人に比較して正座など膝関節を深く曲げることが多い。そのため、膝が屈曲位にあるときの靭帯の緊張状態を、膝が伸展位にあるときの靭帯の緊張状態に一致させることによって、人工膝関節を設置した後の違和感や磨耗を減少させることが特に望まれている。特許文献１に記載されているバランサー装置は、膝が屈曲位にあるときの靭帯の緊張状態を、膝が伸展位にあるときの靭帯の緊張状態にほぼ一致させることができ、人工膝関節の設置手技の効果を高めている。

特開２０１３−２３０号公報 特開２００８−１８３０８３号公報

特許文献１に記載されたバランサー装置では、靭帯の緊張状態を調整するときトルクドライバーを用いて大腿骨を脛骨に対して徐々に遠ざけ、所定の荷重をバランサー装置の外部から作用させる。一方、脛骨に対する大腿骨のロック位置は、回転体の周囲に設けられた多数の引掛り部に爪付きレバーを係合させることによって定められるので、脛骨に対する大腿骨の位置は、厳密には、機械的に決められた増分位置で調整されることになる。したがって、かかる増分位置で調整された荷重は、前記所定の荷重から僅かにずれることがあり、その結果、所定の荷重が膝関節部に正確に伝わらないことがある。また、靭帯の一部を切断するなどして靭帯の緊張状態を変化させるとき、前記増分位置で前記所定の荷重を正確に実現するのに熟練を要することがある。

また、特許文献１に記載されたバランサー装置では、膝が伸張位にあるときに大腿骨を支持する部品と、膝が屈曲位にあるときに大腿骨を支持する部品が異なるため、部品を交換する必要がある。このとき、バランサー装置を再設置したときの位置がずれると、膝が伸張位にあるときに計測した緊張状態と、膝が屈曲位にあるときに計測した緊張状態とが整合しないおそれがある。その結果、膝が屈曲位にあるときの大腿骨の骨切が正確にならないおそれがある。

そこで、本発明の第１の目的は、所定の荷重により近い荷重を膝関節部に作用させることができるバランサー装置を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、膝が伸張位にあるときに計測した緊張状態と膝が屈曲位にあるときに計測した緊張状態をより容易に整合させることができるバランサー装置を提供することにある。

前記第１の目的を達成するために、人工膝関節を設置するために大腿骨と脛骨の間に使用される本発明によるバランサー装置は、脛骨の近位端面に取付けられる脛骨取付け部と、大腿骨の遠位端部を支持する大腿骨取付け部と、大腿骨取付け部を脛骨取付け部に対して脛骨の近位端面と垂直な方向に移動させる移動機構と、を有し、移動機構は、脛骨取付け部に取付けられる固定部と、大腿骨取付け部を脛骨取付け部に対して移動可能に大腿骨取付け部及び固定部に取付けられる可動部と、可動部を固定部に対して、機械的に決められた増分位置でロックするロック機構を有し、可動部は、上下方向に伸縮可能であり且つ伸びる方向に付勢され、可動部が伸びる向きは、大腿骨取付け部を脛骨取付け部から引離す向きであることを特徴としている。

このように構成されたバランサー装置では、靭帯の緊張状態を調整するとき、可動部を固定部に対して上方向に移動させることにより、大腿骨取付け部を脛骨取付け部から徐々に遠ざける。可動部は、固定部に対して機械的に決められた増分位置でロックするロック機構によって、靭帯の緊張によって生じる力に抗してロックされる。一方、可動部は上下方向に伸縮可能であり且つ伸びる方向に付勢されているので、大腿骨取付け部は、靭帯の緊張とつりあう荷重で大腿骨の遠位端部に常に押付けられている状態にある。したがって、機械的に決められた増分位置に拘束されない靭帯の緊張状態で調整することが可能になり、所定の荷重により近い荷重を膝関節部に作用させることができる。

また、靭帯の一部を切断するなどして靭帯の緊張状態を変化させるとき、可動部が上下方向に伸縮して、靭帯の緊張状態の変化に追従するので、前記増分位置で前記所定の荷重を正確に実現することが容易になる。

本発明によるバランサー装置の実施形態において、好ましくは、固定部は、上下方向孔を有し、可動部は、上下方向孔に嵌合するスライドラック部分と、スライドラック部分に対して上下方向に移動可能な上本体部分と、上本体部分をスライドラック部分に対して上方に付勢するばねを有する。

本発明によるバランサー装置の実施形態において、好ましくは、更に、固定部に対する可動部の上下方向位置を表す目盛と、固定部に対して可動部が上方向に押される荷重を表す目盛を有する。本発明によるバランサー装置の実施形態において、更に好ましくは、上本体部分に回動可能に取付けられる回動部分を有し、回動部分は、大腿骨取付け部分に固着され、上本体部分に対する回動部分の角度方向位置を表す目盛を有する。

このように構成されたバランサー装置は、可動部が上方向に押される荷重を表す目盛を有しているので、前記増分位置で前記所定の荷重を正確に実現することが更に容易になる。

上記第２の目的を達成するために、本発明によるバランサー装置の実施形態において、好ましくは、大腿骨取付け部は、上面を有し、膝が伸展位にあるときに、スペーサーが前記上面に取付けられ、膝が屈折位にあるときに、サイジングブロック本体が前記上面に取付けられ、更に好ましくは、ベアリングトライアルのとき、トライアルコンポーネントが前記上面に取付けられる。

このように構成されたバランサー装置では、膝が伸張位にあるときも屈曲位にあるときも、大腿骨が同一の大腿骨取付け部によって支持される。したがって、膝が伸張位にあるときに計測した緊張状態と膝が屈曲位にあるときに計測した緊張状態をより容易に整合させることができる。

本発明によるバランサー装置は、所定の荷重により近い荷重を膝関節部に作用させることができる。

また、本発明によるバランサー装置は、膝が伸張位にあるときに計測した緊張状態と膝が屈曲位にあるときに計測した緊張状態をより容易に整合させることができる。

膝が伸展位にあるときに使用される本発明によるバランサー装置の斜視図である。 図１のバランサー装置の分解斜視図である。 図１のバランサー装置の縦断面図である。 図１のバランサー装置の破断斜視図である。 図１のバランサー装置の正面図である。 膝が屈曲位にあるときに使用される本発明によるバランサー装置の斜視図である。 図６のバランサー装置の分解斜視図である。 トライアルに使用される本発明によるバランサー装置の斜視図である。 人工膝関節を設置した大腿骨及び脛骨を示す概略的な側面断面図である。 人工膝関節を設置するために部分的に切除された脛骨及び大腿骨を示す概略的な側面図である。

以下、図面を参照して、人工膝関節を設置するために大腿骨と脛骨の間に使用される本発明によるバランサー装置の実施形態を説明する。本発明によるバランサー装置は、脛骨を基準として用いられる。以下、脛骨が延びる方向を上下方向Ａと称し、脛骨における患者の左右方向及び前後方向をそれぞれ、左右方向Ｂ及び前後方向Ｃと称する（図１参照）。また、用語「遠位側」及び「近位側」を、患者の胴体に対して用いる。また、以下に説明する実施形態では、左脚を例示する。従って、用語「内側」及び「外側」はそれぞれ、左脚の右側及び左側に対応する。

最初、図１〜図５を参照して、膝が伸展位にあるときに使用される本発明によるバランサー装置１を説明する。伸展位において、バランサー装置１は、スペーサー１２と共に使用される（図１参照）。

図１に示すように、バランサー装置１は、脛骨Ｔの近位端面Ｔｃに取付けられる脛骨取付け部２と、大腿骨Ｆの遠位端部（遠位端面Ｆｃ１）を支持する大腿骨取付け部４と、大腿骨取付け部４を脛骨取付け部２に対して脛骨Ｔの近位端面Ｔｃと垂直な方向（上下方向）Ａに移動させる移動機構６を有している。移動機構６は、脛骨取付け部２が取付けられる固定部８と、大腿骨取付け部４を脛骨取付け部２に対して移動可能に大腿骨取付け部４及び固定部８に取付けられる可動部１０を有している。

図２に示すように、脛骨取付け部２は、脛骨Ｔの近位端面Ｔｃに位置決めされる位置決め部分２ａと、位置決め部分２ａから前方に向かって延びる支持アーム２ｂと、支持アーム２ｂを固定部８に取付けるための結合部分２ｃを有している。位置決め部分２ａは、プレート状であり、脛骨Ｔの近位端面Ｔｃに載せられる下面２ｄを有している。支持アーム２ｂは、脛骨取付け部２を脛骨Ｔの近位端面Ｔｃに位置決めしたときに、脛骨Ｔの中心から左方又は右方にずらされて配置されることが好ましい。結合部分２ｃは、固定部８（具体的には、後述する下本体部分１８）の左右方向Ｂの両側に設けられたＴ字状の突起１４の一方に嵌合し且つ下方からスライド式に挿入可能であり、挿入後に突起１４に当接する当接面２ｅを有している。脛骨取付け部２は、結合部分２ｃ及び突起１４を介して固定部８（下本体部分１８）にボルト２ｆ（図５参照）によって固着されている。

大腿骨取付け部４は、大腿骨Ｆと脛骨取付け部２の間に配置されるアタッチメント部分４ａと、アタッチメント部分４ａから前方に向かって延びる支持アーム４ｂと、支持アーム４ｂを可動部１０に取付けるための結合部分４ｃを有している。アタッチメント部分４ａは、プレート状であり、スペーサー１２（図１参照）等が取付けられる上面４ｄを有している。支持アーム４ｂは、大腿骨取付け部４を大腿骨Ｆと脛骨取付け部２の間に位置決めしたときに、大腿骨Ｆの中心から左方又は右方にずらされて配置されることが好ましい。ずらされる方向は、脛骨取付け部２の支持アーム２ｂがずらされる方向と同じであることが好ましい。結合部分４ｃは、可動部１０（具体的には、後述する回動部分３０）の左右方向Ｂの両側に設けられたＴ字状の突起１６（片方だけを図２に示す）の一方に嵌合し且つ上方からスライド式に挿入可能であり、挿入後に突起１６に当接する当接面４ｅを有している。大腿骨取付け部４は、結合部分４ｃ及び突起１６を介して可動部１０（回動部分３０）にボルト４ｆ（図５参照）によって固着されている。

図２〜図４に示すように、移動機構６の固定部８は、縦長の下本体部分１８と、左右方向Ｂに延びるように下本体部分１８の下部に設けられた左右方向孔１８ａに回転可能に支持された回転体２０を有している。下本体部分１８は、後述する可動部１０のスライドラック部分２６を上下方向Ａに移動可能に受入れるように貫通する上下方向孔１８ｂを有し、後述する目盛プレート３４を摺動可能に受入れる上下方向溝１８ｃを有している。回転体２０は、スライドラック部分２６に作動的に係合するピニオン２０ａを有している。スライドラック部分２６とピニオン２０ａを係合させるために、左右方向孔１８ａと上下方向孔１８ｂは互いに連通している。回転体２０の先端部は、回転体２０を回転させるための工具（例えば、Ｔレンチ）が嵌合する凸部２０ｂ又は凹部を有している。回転体２０のピニオン２０ａを回転させることにより、可動部１０のスライドラック部分２６を固定部８に対して上下方向Ａに移動させ、すなわち、大腿骨取付け部４を脛骨取付け部２に対して上下方向Ａに移動させることを可能にする。

移動機構６は、更に、可動部１０を固定部８に対して、機械的に決められた増分でロックするロック機構２２を有し、それにより、大腿骨取り付け部４が脛骨取付け部２に対して下降することを阻止する。具体的には、ロック機構２２は、回転体２０の周囲に設けられた多数の引掛り部２２ａに係合可能な爪付きレバー２２ｂと、爪付きレバー２２ｂを枢動可能に支持する軸２２ｃと、可動部１０が下降することを阻止するように（即ち、可動部１０を持ち上げた状態に維持するように）、爪付きレバー２２ｂを引掛り部２２ａに向かって付勢するばね２２ｄによって構成されている。

図２に示すように、移動機構６の固定部８は、更に、脛骨取付け部２よりも下方において脛骨Ｔに（実際には、脛骨上の皮膚に）当接する補助支持部２４を有していることが好ましい。具体的には、補助支持部２４は、脛骨Ｔに向かって斜め下方に傾斜するように下本体部分１８に設けられたガイド突起２４ａと、ガイド突起２４ａから脛骨Ｔに向かって延びる延長要素２４ｂと、延長要素２４ｂを固定部８（具体的には、下本体部分１８）に固着させるノブ２４ｃとによって構成されている。延長要素２４ｂは、ガイド突起２４ａに沿って摺動可能であり、脛骨Ｔ上の皮膚に当接した状態で固定部８（下本体部分１８）に固着させられる。

図２〜図４に示すように、移動機構６の可動部１０は、固定部８の下本体部分１８の上下方向孔１８ｂに嵌合する筒状のスライドラック部分２６と、スライドラック部分２６に対して上下方向Ａに移動可能な上本体部分２８と、上本体部分２８の上部２８ｅに回動可能に取付けられる回動部分３０と、上本体部分２８をスライドラック部分２６に対して上方に付勢するばね３２を有している。

図３及び図４に示すように、スライドラック部分２６は、上下方向貫通孔２６ａと、ピニオン２０ａに係合するラック部分２６ｂを有し、上下方向貫通孔２６ａの下部に、貫通孔２６ｄを有する底蓋２６ｃが設けられている。

上本体部分２８は、下本体部分１８の上下方向孔１８ｂに嵌合する第１の部分２８ａと、第１の部分２８ａから下方に延び且つ第１の部分２８ａよりも小さい外径を有する第２の部分２８ｂと、第２の部分２８ｂの下端部に取付けられ且つ第２の部分２８ｂよりも大きい外径を有するストッパ２８ｄと、第１の部分２８ａの上に設けられた上部２８ｅを有している。本実施形態では、下本体部分１８の上下方向孔１８ｂは、上本体部分２８の第１の部分２８ａが嵌合する比較的小径の上部分と、スライドラック部分２６が嵌合する比較的大径の下部分を有している。第２の部分２８ｂは、底蓋２６ｃの貫通孔２６ｄに嵌合している。ばね３２が、第１の部分２８ａと第２の部分２８ｂの間の段付き部と底蓋２８ｄの間に配置され、それらに当接している。かくして、可動部１０は、上下方向Ａに伸縮可能であり且つ伸びる方向に付勢され、可動部１０が伸びる向きは、大腿骨取付け部４を脛骨取付け部２から引離す向きである。

図２〜図４に示すように、回動部分３０は、上本体部分２８の上部２８ｅに設けられた円形の前後方向孔２８ｆに回動可能に挿入されたシャフト部分３０ａと、シャフト部分３０ａから後方に延び且つ大腿骨取付け部分４と結合される結合部分３０ｂと、シャフト部分３０ａのうち前後方向孔２８ｆから前方向に突出した部分に取外し可能に取付けられる針部分３０ｃを有している。上部２８ｅの上面２８ｇは、前後方向孔２８ｆの軸線２８ｈを中心とする弧状に形成され、回動部分３０ｂは、上面２８ｇに摺動可能に当接する当接面３０ｄを有することが好ましい。

図２〜図５に示すように、上本体部分２８はまた、下本体部分１８の上下方向溝１８ｃに摺動可能に配置された目盛プレート３４を有している。目盛プレート３４は、上本体部分２８の上部２８ｅに取付けられ、下部目盛３４ａと、中間目盛３４ｂと、上部目盛３４ｃを有している。下部目盛３４ａ及び中間目盛３４ｂは、溝１８ｃに沿って下本体部分１８に設けられた窓１８ｄを通して見ることができる。

下部目盛３４ａは、固定部８に対して可動部１０が上方向に押される荷重、すなわち、脛骨取付け部２に対して大腿骨取付け部４に作用する上向きの荷重を表す目盛であり、スライドラック部分２６に設けられた指示線２６ｅ（図２及び図５参照。本実施形態では、刻み）によって指示される。指示線２６ｅは、下本体部分１８及び目盛プレート３４に設けられ且つ互いに整列した窓１８ｅ、３４ｄを通して見ることができる。

中間目盛３４ｂは、固定部８に対する可動部１０の上下方向位置、すなわち、脛骨取付け部２に対する大腿骨取付け部４の上下方向位置を表す目盛であり、窓１８ｄの縁に設けられた指示線１８ｆ（図２及び図５参照。本実施形態では、刻み）によって指示される。

上部目盛３４ｃは、上本体部分２８に対する回動部分３０の角度方向位置、すなわち、脛骨取付け部２に対する大腿骨取付け部４の角度方向位置を表す目盛であり、針部分３０ｃによって指示される。脛骨取付け部２の下面２ｄと後述するスペーサー１２の上面１２ｂが平行になるとき（図３参照）、すなわち、脛骨Ｔの近位端面Ｔｃと大腿骨のＦの遠位端面Ｆｃ１が平行であるとき、針部分３０ｃは零を示す。

図１及び図３に示すように、スペーサー１２は、大腿骨取付け部４の上面４ｄに載せられる下面１２ａと、下面１２ａと平行な上面１２ｂを有している。下面１２ａは、大腿骨取付け部４の上面４ｄに設けられた２つの孔４ｆ（図４参照）に嵌合可能な２つの突起１２ｃを有している。

次に、図６及び図７を参照して、膝を屈曲位にした状態で使用されるバランサー装置１について説明する。屈曲位において、バランサー装置１は、サイジングユニット３６と共に使用される。

図６及び図７に示すように、サイジングブロックユニット３６が、図１及び図３に示したスペーサー１２の代わりにバランサー装置１に取付けられている。具体的には、サイジングブロックユニット３６は、サイジングブロックタワー３８と、サイジングブロック本体４０を有している。

サイジングブロックタワー３８は、上下方向に延び且つ非円形断面を有するタワー本体３８ａと、タワー本体３８ａから下方に突出する取付け突起３８ｂを有している。サイジングブロックタワー３８は、大腿骨取付け部４のアタッチメント部分４ａの前方に設けられた孔４ｇを貫通可能である。孔４ｇを貫通したサイジングブロックタワー３８の取付け突起３８ｂは、脛骨取付け部２の位置決め部分２ａに設けられた孔２ｆに嵌合可能であり、それにより、サイジングブロックタワー３８は、脛骨取付け部２から上方に延びる。

サイジングブロック本体４０は、タワー本体３８ａに摺動可能に嵌合する上下方向孔４０ａと、大腿骨取付け部４の上面４ｄに当接する下面４０ｂと、骨切りジグ（図示せず）の設置基準孔を大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１に形成するための貫通ガイド孔４０ｃと、大腿骨コンポーネント１０６（図９参照）を大腿骨Ｆに装着するための設置面Ｆｃ２を大腿骨Ｆに骨切りするためのガイド溝４０ｄを有している。したがって、可動部１０を固定部８に対して上下方向Ａに移動させると、大腿骨取付け部４が脛骨取付け部２に対して上下方向Ａに移動し、サイジングブロック本体４０がサイジングブロックタワー３８に対して上下方向Ａに移動する。

次に、図８を参照して、ベアリングトライアルに使用されるバランサー装置１について説明する。ベアリングライアルは、大腿骨Ｆに取付けられる大腿骨コンポーネント１０６と同じ形状を有する試験用の大腿骨コンポーネントである大腿骨コンポーネントトライアル１０６’を大腿骨Ｆに取付けて、靭帯の緊張状態を確認することである。ベアリングトライアルにおいて、バランサー装置１は、トライアル用スペーサー４２と共に使用される。

図８に示すように、トライアル用スペーサー４２が、図１及び図３に示したスペーサー１２の代わりにバランサー装置１に取付けられている。トライアル用スペーサー４２は、大腿骨取付け部４の上面４ｄに載せられる下面４２ａと、大腿骨コンポーネントトライアル１０６’を摺動可能に支持する上面４２ｂを有している。下面４２ａは、大腿骨取付け部４の上面４ｄに設けられた２つの孔４ｆ（図２及び図４参照）に嵌合可能な２つの突起(図示せず)を有している。

バランサー装置１の各構成要素、スペーサー１２、サイジングブロックユニット３６、及びトライアル用スペーサー４２は、滅菌装置（オートクレーブ）による滅菌を可能にする材料で作られるのがよい。かかる材料は、例えば、ステンレススチール材である。

次に、本発明によるバランサー装置の作用を説明する。

患者の膝を伸展位にして、スペーサー１２を取付けたバランサー装置１を脛骨Ｔと大腿骨Ｆの間に配置する。具体的には、脛骨取付け部２を脛骨Ｔの近位端面Ｔｃに取付ける。また、脛骨取付け部２の位置決め部分２ａが脛骨Ｔの近位端面Ｔｃに押し付けられた状態で、補助支持部２４の延長要素２４ｂをガイド突起２４ａに沿って移動させて脛骨Ｔに当接させ、延長要素２４ｂを下本体部分１８にノブ２４ｃによって固定する。それにより、移動機構６等の重さで、脛骨取付け部２の位置決め部分２ａが脛骨Ｔの近位端面Ｔｃから離れて、バランサー装置１が傾いて取付けられることを防止する。脛骨取付け部２の支持アーム２ｂ及び大腿骨取付け部４の支持アーム４ｂが、脛骨Ｔの右方（又は左方）にずらされて配置されるので、バランサー装置１は、膝蓋靭帯に干渉せずに操作される。

Ｔハンドル等を、回転体２０の凸部２０ｂに係合させて回転させることにより、ピニオン２０ａ回転させ、スライドラック部分２６を介して可動部１０を持上げ、大腿骨取付け部４を大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１に接触させ、更にそれを持上げる。ロック機構２２により、回転体２２は、大腿骨取付け部４を下降させる方向に回転することが阻止され、大腿骨取付け部４を持上げた状態に維持する。

靭帯の緊張状態を調整するために、可動部１０を固定部８に対して上方向に移動させることにより、大腿骨取付け部４を脛骨取付け部２から徐々に遠ざける。上述したように、可動部１０は、固定部８に対して機械的に決められた増分位置でロックするロック機構２２によって、靭帯の緊張によって生じる力に抗してロックされる。一方、可動部１０は上下方向Ａに伸縮可能であり且つ伸びる方向に付勢されているので、大腿骨取付け部４及びスペーサー１２は、靭帯の緊張とつりあう荷重で大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１に常に押付けられている状態にある。したがって、機械的に決められた増分位置に拘束されない靭帯の緊張状態で靭帯を調整することが可能になり、所定の荷重により近い荷重を膝関節部に作用させることができる。

大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１と脛骨Ｔの近位端面Ｔｃの間に働く荷重は、ばね３２の縮み量によって定まり、下側目盛３４ａによって読取ることができる。大腿骨Ｆと脛骨Ｔの間の靭帯の緊張状態（テンション及び左右のバランス）が所定の荷重になるように、靭帯を調整する。靭帯の一部を切断するなどして靭帯の緊張状態を変化させるとき、可動部１０が上下方向Ａに伸縮して、靭帯の緊張状態の変化に追従する。更に、上記荷重の変化は、下側目盛３４ａに反映される。その結果、前記増分位置で前記所定の荷重を正確に実現することが容易になる。なお、大腿骨Ｆと脛骨Ｔの間の間隔は、上下方向目盛３４ｂが参考になり、靭帯の左右のバランスは、角度方向目盛３４ｃが参考になる。

伸展位における靭帯の調整が終了したら、屈曲位における靭帯の調整を行うために、スペーサー１２をバランサー装置１から取外し、サイジングブロックユニット３６をバランサー装置１に取付ける。このとき、膝が伸張位にあるときも屈曲位にあるときも、大腿骨Ｆが同一の大腿骨取付け部４によって支持され、好ましくは、バランサー装置１を患者から取外す必要がない。したがって、膝が伸張位にあるときに計測した緊張状態と膝が屈曲位にあるときに計測した緊張状態をより容易に整合させることができる。

屈曲位における靭帯の調整が終了したら、ベアリングトライアルを行うために、サイジングブロックユニット３６をバランサー装置１から取外し、トライアル用スペーサー４２をバランサー装置１に取付ける。このとき、膝が伸展位又は屈曲位にあるときもベアリングトライアルを行うときも、大腿骨Ｆが同一の大腿骨取付け部４によって支持され、好ましくは、バランサー装置１を患者から取外す必要がない。したがって、ベアリングトライアルは、膝が伸張位にあるときに計測した緊張状態及び膝が屈曲位にあるときに計測した緊張状態と略同じ状態で行われる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

上記実施形態では、上本体部分２８の第１の部分２８ａは、下本体部分１８の上下方向孔１８ｂの比較的小径の上部分に嵌合していたけれども、スライドラック部分２６の上下方向貫通孔２６ａに嵌合するように構成されてもよい。

１ バランサー装置
２ 脛骨取付け部
４ 大腿骨取付け部
４ｄ 上面
６ 移動機構
８ 固定部
１０ 可動部
１８ｂ 上下方向孔
２２ ロック機構
２６ スライドラック部分
２８ 上本体部分
３０ 回動部分
３２ ばね
３４ａ 下部目盛
３４ｂ 中間目盛
３４ｃ 上部目盛
Ａ 上下方向
Ｆ 大腿骨
Ｆｃ１ 遠位端面
Ｔ 脛骨
Ｔｃ 近位端面

Claims (7)

1. 人工膝関節を設置するために大腿骨と脛骨の間に使用されるバランサー装置であって、 脛骨の近位端面に取付けられる脛骨取付け部と、
   大腿骨の遠位端部を支持する大腿骨取付け部と、
   前記大腿骨取付け部を前記脛骨取付け部に対して脛骨の近位端面と垂直な上下方向に移動させる移動機構と、を有し、
   前記移動機構は、前記脛骨取付け部に取付けられる固定部と、前記大腿骨取付け部を前記脛骨取付け部に対して移動可能に前記大腿骨取付け部及び前記固定部に取付けられる可動部と、前記可動部を前記固定部に対して、機械的に決められた増分位置でロックするロック機構を有し、
   前記可動部は、前記大腿骨取付け部を前記脛骨取付け部に対して移動させるために、上下方向に伸縮可能であり、
   前記可動部は、更に、上本体部分と、前記上本体部分に回動可能に取付けられる回動部分を有し、前記回動部分は、前記大腿骨取付け部分に固着され、
   更に、前記上本体部分に対する回動部分の角度方向位置を表す目盛を有し、
   前記固定部は、上下方向孔を有し、
   前記可動部は、前記上下方向孔に嵌合するスライドラック部分と、前記スライドラック部分に対して上下方向に移動可能な前記上本体部分と、前記上本体部分を前記スライドラック部分に対して上方に付勢するばねを有することを特徴とする、バランサー装置。
2. 人工膝関節を設置するために大腿骨と脛骨の間に使用されるバランサー装置であって、 脛骨の近位端面に取付けられる脛骨取付け部と、
   大腿骨の遠位端部を支持する大腿骨取付け部と、
   前記大腿骨取付け部を前記脛骨取付け部に対して脛骨の近位端面と垂直な上下方向に移動させる移動機構と、を有し、
   前記移動機構は、前記脛骨取付け部に取付けられる固定部と、前記大腿骨取付け部を前記脛骨取付け部に対して移動可能に前記大腿骨取付け部及び前記固定部に取付けられる可動部と、前記可動部を前記固定部に対して、機械的に決められた増分位置でロックするロック機構を有し、
   前記可動部は、前記大腿骨取付け部を前記脛骨取付け部に対して移動させるために、上下方向に伸縮可能であり、
   前記可動部は、更に、上本体部分と、前記上本体部分に回動可能に取付けられる回動部分を有し、前記回動部分は、前記大腿骨取付け部分に固着され、
   更に、前記上本体部分に対する回動部分の角度方向位置を表す目盛を有し、
   更に、前記固定部に対する前記可動部の上下方向位置を表す目盛と、前記固定部に対して前記可動部が上方向に押される荷重を表す目盛を有する、バランサー装置。
3. 前記固定部は、上下方向孔を有し、
   前記可動部は、前記上下方向孔に嵌合するスライドラック部分と、前記スライドラック部分に対して上下方向に移動可能な前記上本体部分と、前記上本体部分を前記スライドラック部分に対して上方に付勢するばねを有することを特徴とする、請求項２に記載のバランサー装置。
4. 人工膝関節を設置するために大腿骨と脛骨の間に使用されるバランサー装置であって、 脛骨の近位端面に取付けられる脛骨取付け部と、
   大腿骨の遠位端部を支持する大腿骨取付け部と、
   前記大腿骨取付け部を前記脛骨取付け部に対して脛骨の近位端面と垂直な上下方向に移動させる移動機構と、を有し、
   前記移動機構は、前記脛骨取付け部に取付けられる固定部と、前記大腿骨取付け部を前記脛骨取付け部に対して移動可能に前記大腿骨取付け部及び前記固定部に取付けられる可動部と、前記可動部を前記固定部に対して、機械的に決められた増分位置でロックするロック機構を有し、
   前記可動部は、前記大腿骨取付け部を前記脛骨取付け部に対して移動させるために、上下方向に伸縮可能であり、
   前記可動部は、更に、上本体部分と、前記上本体部分に回動可能に取付けられる回動部分を有し、前記回動部分は、前記大腿骨取付け部分に固着され、
   更に、前記上本体部分に対する回動部分の角度方向位置を表す目盛を有し、
   前記大腿骨取付け部は、上面を有し、
   膝が伸展位にあるときに、スペーサーが前記上面に取付けられ、
   膝が屈折位にあるときに、サイジングブロック本体が前記上面に取付けられる、バランサー装置。
5. 前記固定部は、上下方向孔を有し、
   前記可動部は、前記上下方向孔に嵌合するスライドラック部分と、前記スライドラック部分に対して上下方向に移動可能な前記上本体部分と、前記上本体部分を前記スライドラック部分に対して上方に付勢するばねを有することを特徴とする、請求項４に記載のバランサー装置。
6. 更に、前記固定部に対する前記可動部の上下方向位置を表す目盛と、前記固定部に対して前記可動部が上方向に押される荷重を表す目盛を有する、請求項４又は５に記載のバランサー装置。
7. ベアリングトライアルのとき、トライアルコンポーネントが前記上面に取付けられる、請求項４〜６の何れか１項に記載のバランサー装置。

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