JPH05184614A - 膝関節用プロテーゼ - Google Patents
膝関節用プロテーゼInfo
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- JPH05184614A JPH05184614A JP4183506A JP18350692A JPH05184614A JP H05184614 A JPH05184614 A JP H05184614A JP 4183506 A JP4183506 A JP 4183506A JP 18350692 A JP18350692 A JP 18350692A JP H05184614 A JPH05184614 A JP H05184614A
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- JP
- Japan
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- prosthesis
- component
- femoral
- tibial
- knee
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- Withdrawn
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/38—Joints for elbows or knees
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- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
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- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
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- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
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- Veterinary Medicine (AREA)
- Prostheses (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 改良された関節面形状を有する脛骨及び大腿
骨構成要素を備える改良された膝プロテーゼを提供する
こと。 【構成】 膝用プロテーゼ１０は、改良された関節面１
１、２１の幾何学的形状を有する脛骨構成要素１０Ａ
と、大腿骨構成要素１０Ｂとを備えている。該改良され
た幾何学的形状により、少なくとも最初の２０°の屈曲
中、脛骨構成要素１０Ａが大腿骨構成要素１０Ｂに対し
て顕著に内方に回転することが可能となる。大腿骨及び
脛骨構成要素は水平線に対し約１０°乃至約５０°の傾
斜角度に達する軸線を中心として屈曲可能である。
骨構成要素を備える改良された膝プロテーゼを提供する
こと。 【構成】 膝用プロテーゼ１０は、改良された関節面１
１、２１の幾何学的形状を有する脛骨構成要素１０Ａ
と、大腿骨構成要素１０Ｂとを備えている。該改良され
た幾何学的形状により、少なくとも最初の２０°の屈曲
中、脛骨構成要素１０Ａが大腿骨構成要素１０Ｂに対し
て顕著に内方に回転することが可能となる。大腿骨及び
脛骨構成要素は水平線に対し約１０°乃至約５０°の傾
斜角度に達する軸線を中心として屈曲可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、膝関節プロテーゼ（人
工器官器具）に関し、特に、水平線に対して傾斜しかつ
身体の中心に近い側でより高く、身体の外縁部に近い側
でより低い屈曲軸線を中心とした膝の屈曲を許容する、
改良された関節面形状を有する大腿骨及び脛骨構成部分
を備える改良された移植用膝関節プロテーゼに関するも
のである。
工器官器具）に関し、特に、水平線に対して傾斜しかつ
身体の中心に近い側でより高く、身体の外縁部に近い側
でより低い屈曲軸線を中心とした膝の屈曲を許容する、
改良された関節面形状を有する大腿骨及び脛骨構成部分
を備える改良された移植用膝関節プロテーゼに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】プロテーゼ（人工器官）関節で全体を又
はその一部を置き換えることにより、人間の膝関節を再
構成する場合、大腿骨及び脛骨プロテーゼ構成要素は、
該構成要素の関節運動面即ち接触面が有効な膝関節を提
供する働きをする膝関節プロテーゼを形成する。
はその一部を置き換えることにより、人間の膝関節を再
構成する場合、大腿骨及び脛骨プロテーゼ構成要素は、
該構成要素の関節運動面即ち接触面が有効な膝関節を提
供する働きをする膝関節プロテーゼを形成する。
【０００３】現在、殆どの膝用プロテーゼは、水平屈曲
軸線を中心として前後方向への回転を行い、膝関節と同
様の動きを許容し、関節の腱及び靱帯により安定性を付
与する一方、構成要素もある程度の安定性を付与するよ
うにしてある。
軸線を中心として前後方向への回転を行い、膝関節と同
様の動きを許容し、関節の腱及び靱帯により安定性を付
与する一方、構成要素もある程度の安定性を付与するよ
うにしてある。
【０００４】人間の膝は、多くの機能を果たす複雑なシ
ステムである。恐らく、最も重要な機能は、運動目的の
ために身体部分を動かす手段を提供することであろう。
人間の殆どの関節により付与される動作は、単純な回転
又は並進動作ではなく、複雑に組み合わせた動作であ
る。
ステムである。恐らく、最も重要な機能は、運動目的の
ために身体部分を動かす手段を提供することであろう。
人間の殆どの関節により付与される動作は、単純な回転
又は並進動作ではなく、複雑に組み合わせた動作であ
る。
【０００５】恐らく、最も複雑な動作を伴う関節は膝で
あろう。膝は、並進しかつ３つの直交軸線を中心として
回転することが出来る。この動作は、関節面の形状及び
関節に付与される力の集合的な動作により制御される。
あろう。膝は、並進しかつ３つの直交軸線を中心として
回転することが出来る。この動作は、関節面の形状及び
関節に付与される力の集合的な動作により制御される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】痛みの緩和及び機能の
回復に利用される関節置換用プロテーゼは、通常の動作
を回復しようとするものである。しかし、本出願人が知
っている全ての場合においては、関節面の形状により許
容される動作は極く単純なものにしか過ぎない（製造が
容易であり、又関節動作構成要素の摩耗が最小であるよ
うに単純化してある）。そのため、かかる埋込み体によ
り許容される動作は、外力により影響されるその相対的
位置に適合しないため、関節面には「運動力学的不調
和」が生ずる。
回復に利用される関節置換用プロテーゼは、通常の動作
を回復しようとするものである。しかし、本出願人が知
っている全ての場合においては、関節面の形状により許
容される動作は極く単純なものにしか過ぎない（製造が
容易であり、又関節動作構成要素の摩耗が最小であるよ
うに単純化してある）。そのため、かかる埋込み体によ
り許容される動作は、外力により影響されるその相対的
位置に適合しないため、関節面には「運動力学的不調
和」が生ずる。
【０００７】かかる運動力学的不調和の結果、関節動作
構成要素の間に過度の応力が加わり、その結果、一方又
は双方の関節面が破断する。関節面の破断の結果、摩耗
速度が早まり、摩耗片が関節内に排出され、望ましくな
い組織の反応が生ずる。これらの現象は、埋込み体を外
科的に除去しかつ交換しなければならず、又、患者に固
有の危険性及び損傷を及ぼす虞れがある程まで極めて重
大となる可能性がある。
構成要素の間に過度の応力が加わり、その結果、一方又
は双方の関節面が破断する。関節面の破断の結果、摩耗
速度が早まり、摩耗片が関節内に排出され、望ましくな
い組織の反応が生ずる。これらの現象は、埋込み体を外
科的に除去しかつ交換しなければならず、又、患者に固
有の危険性及び損傷を及ぼす虞れがある程まで極めて重
大となる可能性がある。
【０００８】上述の問題点は、再形成した膝関節が歩行
のような荷重支承動作をする間、完全に伸長した状態か
ら約２０°の屈曲状態まで動くときに特に顕著となる。
こうした動作中、正規の大腿骨は、膝が２０°屈曲する
とき、脛骨面上で約５°乃至１５°の角度で外方に回転
する。本出願人が知る限り、全ての膝代替プロテーゼの
内、上述の運動力学的不調和や望ましくない現象を伴わ
ずにかかる動作を許容し得るものは皆無である。
のような荷重支承動作をする間、完全に伸長した状態か
ら約２０°の屈曲状態まで動くときに特に顕著となる。
こうした動作中、正規の大腿骨は、膝が２０°屈曲する
とき、脛骨面上で約５°乃至１５°の角度で外方に回転
する。本出願人が知る限り、全ての膝代替プロテーゼの
内、上述の運動力学的不調和や望ましくない現象を伴わ
ずにかかる動作を許容し得るものは皆無である。
【０００９】この問題点に関する従来技術の解決手段
は、関節面に不調和の形状（線接触部分を除く）を利用
するものがある。これらの設計において、関節面の調和
は、１つの面（通常、前面）にのみ限定され、構成要素
同士は線接触する。接触力が十分に大きい場合、一方の
関節部材（通常、ポリマー脛骨構成要素）の弾性によ
り、線接触が拡大して面接触が可能となる。しかし、弾
性的変形に起因する面接触は、ポリマーを過度の応力か
ら保護しかつ文献に記載されたその後のクリープ現象及
び摩耗現象から保護するのに十分ではない。
は、関節面に不調和の形状（線接触部分を除く）を利用
するものがある。これらの設計において、関節面の調和
は、１つの面（通常、前面）にのみ限定され、構成要素
同士は線接触する。接触力が十分に大きい場合、一方の
関節部材（通常、ポリマー脛骨構成要素）の弾性によ
り、線接触が拡大して面接触が可能となる。しかし、弾
性的変形に起因する面接触は、ポリマーを過度の応力か
ら保護しかつ文献に記載されたその後のクリープ現象及
び摩耗現象から保護するのに十分ではない。
【００１０】この型式の形状は、大きい外力が付与され
ることなく、構成要素が相対的に内側／外側に回転する
のを許容する点にて有利である。しかし、これら構成要
素間の接触面積は、調和した側面形状が最早整合してい
ないため、かかる状態下で更に減少する。
ることなく、構成要素が相対的に内側／外側に回転する
のを許容する点にて有利である。しかし、これら構成要
素間の接触面積は、調和した側面形状が最早整合してい
ないため、かかる状態下で更に減少する。
【００１１】この問題点の別の解決手段としては、関節
面の形状を面接触となるように設定しかつ調和動作を１
つの面にのみ（即ち、屈曲及び伸長にのみ）制限するこ
とにより、かかる現象を回避しようとするものがある。
この解決手段は、純然たる屈曲／伸長動作時における接
触面積を最大にし、これによりポリマーのクリープ現象
及び摩耗現象を最小にする点で有利である。
面の形状を面接触となるように設定しかつ調和動作を１
つの面にのみ（即ち、屈曲及び伸長にのみ）制限するこ
とにより、かかる現象を回避しようとするものがある。
この解決手段は、純然たる屈曲／伸長動作時における接
触面積を最大にし、これによりポリマーのクリープ現象
及び摩耗現象を最小にする点で有利である。
【００１２】この型式の設計は、関節動作構成要素間に
相当な力及び応力を生ずることなく、屈曲及び伸長中、
内方及び外方への回転を許容し得ない。上述の場合と同
様、過度の応力の結果、ポリマー構成要素が摩耗しかつ
クリープ現象を生じ、関節用プロテーゼが早期に破断す
る。
相当な力及び応力を生ずることなく、屈曲及び伸長中、
内方及び外方への回転を許容し得ない。上述の場合と同
様、過度の応力の結果、ポリマー構成要素が摩耗しかつ
クリープ現象を生じ、関節用プロテーゼが早期に破断す
る。
【００１３】更に、この問題点の解決手段として、半月
支承プロテーゼとして公知の解決手段がある。半月支承
プロテーゼは、調和する面のため、関節相互接触面にて
面接触が行われることを特徴とする（トリコン（Ｔｒｉ
ｃｏｎ）膝と同様）。これら設計に伴う過度の拘束とい
う問題を緩和するため、ポリマーインサートが、骨に取
り付けられた金属板の表面上で可動であるように設計さ
れている。該インサートが可動であることは、骨が関節
相互接触面における面接触を維持しつつ、外力に従って
その相対的位置を調節するのを許容することにより、関
節相互接触面における運動動作の不調和を回避するのに
有効である。
支承プロテーゼとして公知の解決手段がある。半月支承
プロテーゼは、調和する面のため、関節相互接触面にて
面接触が行われることを特徴とする（トリコン（Ｔｒｉ
ｃｏｎ）膝と同様）。これら設計に伴う過度の拘束とい
う問題を緩和するため、ポリマーインサートが、骨に取
り付けられた金属板の表面上で可動であるように設計さ
れている。該インサートが可動であることは、骨が関節
相互接触面における面接触を維持しつつ、外力に従って
その相対的位置を調節するのを許容することにより、関
節相互接触面における運動動作の不調和を回避するのに
有効である。
【００１４】半月支承プロテーゼの例は、オックスフォ
ードの膝（欧州特許第327387-A号）及びニュージャジー
の膝（米国特許第4,309,778号、同第4,340,978号及び同
第4,470,158号）に記載されている。しかし、これらの
設計には、幾つかの欠点がある。第１に、ポリマーイン
サートはその位置がずれる傾向があり、交換のため外科
手術を必要とする。第２に、全ての靱帯構造体が維持さ
れかつ機能しない場合、これら設計は、良好に機能しか
つ患者に信頼性を付与するのに必要な安定性を実現し得
ないことである。更に、ニュージャージの膝は、可動イ
ンサートを使用することを特徴とするが、インサートの
内方／外方への回転は、中心線に対し横方向にではな
く、金属の脛骨トレー上で中心決めされるから、所望の
動作を許容し得ない。かかる非均一性の結果、運動動作
が不調和となる（特に、全ての靱帯構造体が維持されか
つ機能し得る場合）。
ードの膝（欧州特許第327387-A号）及びニュージャジー
の膝（米国特許第4,309,778号、同第4,340,978号及び同
第4,470,158号）に記載されている。しかし、これらの
設計には、幾つかの欠点がある。第１に、ポリマーイン
サートはその位置がずれる傾向があり、交換のため外科
手術を必要とする。第２に、全ての靱帯構造体が維持さ
れかつ機能しない場合、これら設計は、良好に機能しか
つ患者に信頼性を付与するのに必要な安定性を実現し得
ないことである。更に、ニュージャージの膝は、可動イ
ンサートを使用することを特徴とするが、インサートの
内方／外方への回転は、中心線に対し横方向にではな
く、金属の脛骨トレー上で中心決めされるから、所望の
動作を許容し得ない。かかる非均一性の結果、運動動作
が不調和となる（特に、全ての靱帯構造体が維持されか
つ機能し得る場合）。
【００１５】現在、利用されている別型式の従来技術の
膝関節の一例は、例えば、1981年11月10日に付与された
「後部が安定化された全体的な膝関節プロテーゼ（Post
eriorly Stabilized Total Knee Joint Prosthesis）」
という名称の米国特許第4,298,992号の明細書に開示さ
れており、ここで、横方向に離間した一対の顆状部分を
利用する大腿骨構成要素を備えており、該顆状部分の各
々は、大腿骨側顆の横面形状に全体的に適合し得るよう
に凸状に湾曲させた外面を備えている。
膝関節の一例は、例えば、1981年11月10日に付与された
「後部が安定化された全体的な膝関節プロテーゼ（Post
eriorly Stabilized Total Knee Joint Prosthesis）」
という名称の米国特許第4,298,992号の明細書に開示さ
れており、ここで、横方向に離間した一対の顆状部分を
利用する大腿骨構成要素を備えており、該顆状部分の各
々は、大腿骨側顆の横面形状に全体的に適合し得るよう
に凸状に湾曲させた外面を備えている。
【００１６】米国特許第4,298,992号には、大腿骨構成
要素の顆状部分の各々を受け入れる互いに離間したキャ
ビティを有する脛骨構成要素及びプラットフォームが更
に開示されている。柱は脛骨プラトーから大腿骨構成要
素の顆内凹所部分まで伸長し、関節が完全に屈曲したと
き、膝関節は、 脛骨柱と大腿骨凹所との間で安定する。
上記米国特許第4,298,992号は、屈曲中の膝の転位を防
止することを目的とするものである。
要素の顆状部分の各々を受け入れる互いに離間したキャ
ビティを有する脛骨構成要素及びプラットフォームが更
に開示されている。柱は脛骨プラトーから大腿骨構成要
素の顆内凹所部分まで伸長し、関節が完全に屈曲したと
き、膝関節は、 脛骨柱と大腿骨凹所との間で安定する。
上記米国特許第4,298,992号は、屈曲中の膝の転位を防
止することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、脛骨が大腿骨
に対して回転するのを許容する改良された関節面の形状
を備える脛骨及び大腿骨構成要素を提供しようとするも
のである。
に対して回転するのを許容する改良された関節面の形状
を備える脛骨及び大腿骨構成要素を提供しようとするも
のである。
【００１８】本発明の一つの目的は、屈曲／伸長動作
中、関節面間に従来の関節用プロテーゼに許容されるも
のよりも大きい調和動作を維持しつつ、関節の内方／外
方への回転を許容する人工関節の関節面を提供すること
である。
中、関節面間に従来の関節用プロテーゼに許容されるも
のよりも大きい調和動作を維持しつつ、関節の内方／外
方への回転を許容する人工関節の関節面を提供すること
である。
【００１９】関節運動する構成要素間で高度の調和に動
作を組み合わせることを許容することにより、構成要素
間の接触応力が軽減され、クリープ現象及び摩耗が低下
する（他の条件が等しいならば）。
作を組み合わせることを許容することにより、構成要素
間の接触応力が軽減され、クリープ現象及び摩耗が低下
する（他の条件が等しいならば）。
【００２０】大腿骨構成要素及び脛骨構成要素は、膝が
通常の動作をする間、相互に関節動作し得るように設計
する。典型的に、第１の２０°の屈曲間に生ずる動作の
結果、脛骨構成要素は１５°まで内方に回転する。屈曲
及び内方への回転と構成要素間の略調和した面接触とを
組み合わせることは、関節面の特別な形状により容易と
なる。
通常の動作をする間、相互に関節動作し得るように設計
する。典型的に、第１の２０°の屈曲間に生ずる動作の
結果、脛骨構成要素は１５°まで内方に回転する。屈曲
及び内方への回転と構成要素間の略調和した面接触とを
組み合わせることは、関節面の特別な形状により容易と
なる。
【００２１】脛骨面は、水平基準面に対して１０°乃至
１５°（望ましくは約３６°）の範囲内の角度で傾斜さ
せた軸線を中心として側面形状を旋回させることにより
形成される。該傾斜軸線は、膝の中心線に対して横方向
の位置で水平方向基準面を通って伸長する。該側面形状
は、開始位置から十分に大きい円弧に沿って前後方向に
旋回し、必要とされる最大の脛骨構成要素の表面を完全
にカバーする。横方向区画において、該側面形状は、そ
の形状を大腿骨構成要素に適合させる必要性に応じて、
傾斜軸線を中心として前方に旋回させることが出来る。
この変化により、脛骨大腿骨の関節の運動動作が影響を
受けることはない。
１５°（望ましくは約３６°）の範囲内の角度で傾斜さ
せた軸線を中心として側面形状を旋回させることにより
形成される。該傾斜軸線は、膝の中心線に対して横方向
の位置で水平方向基準面を通って伸長する。該側面形状
は、開始位置から十分に大きい円弧に沿って前後方向に
旋回し、必要とされる最大の脛骨構成要素の表面を完全
にカバーする。横方向区画において、該側面形状は、そ
の形状を大腿骨構成要素に適合させる必要性に応じて、
傾斜軸線を中心として前方に旋回させることが出来る。
この変化により、脛骨大腿骨の関節の運動動作が影響を
受けることはない。
【００２２】大腿骨関節動作面は同様の方法で形成され
る。側面形状は、脛骨面と同一の傾斜軸線を中心として
旋回する。該側面形状は、十分に大きい円弧に沿って前
後方向に旋回し、大腿骨構成要素の第１の２０°乃至３
０°の屈曲角度に亙り大腿骨及び脛骨面間の実質的に調
和した接触を可能にする。横方向区画において、側面形
状は、その形状を脛骨構成要素に適合させる必要性に応
じ、傾斜軸線を中心として後方に旋回しないようにする
ことも出来る。この変化により、脛骨大腿骨の関節の運
動動作が影響を受けることはない。
る。側面形状は、脛骨面と同一の傾斜軸線を中心として
旋回する。該側面形状は、十分に大きい円弧に沿って前
後方向に旋回し、大腿骨構成要素の第１の２０°乃至３
０°の屈曲角度に亙り大腿骨及び脛骨面間の実質的に調
和した接触を可能にする。横方向区画において、側面形
状は、その形状を脛骨構成要素に適合させる必要性に応
じ、傾斜軸線を中心として後方に旋回しないようにする
ことも出来る。この変化により、脛骨大腿骨の関節の運
動動作が影響を受けることはない。
【００２３】２０°以上の屈曲の場合、大腿骨構成要素
の後方顆は、脛骨面と共に関節動作を開始する。この動
作中、接触面の幾何学的形状及び弾性のため、接触は小
さい面接触に過ぎない。大腿骨構成要素の２０°以上の
屈曲は、後方顆軸線に対して略平行な軸線を中心として
行われる。
の後方顆は、脛骨面と共に関節動作を開始する。この動
作中、接触面の幾何学的形状及び弾性のため、接触は小
さい面接触に過ぎない。大腿骨構成要素の２０°以上の
屈曲は、後方顆軸線に対して略平行な軸線を中心として
行われる。
【００２４】最初に２０°屈曲する傾斜軸線のため、脛
骨及び大腿骨構成要素の表面は動力学的不調和を生じる
ことなく、大きい面接触面積を維持することが出来る。
大きい面接触面積の結果、接触応力が小さくなり、この
ため、関節面のクリープ現象及び摩耗が軽減される。損
傷が軽減されるため、関節大腿骨の寿命が延び、修正外
科手術を必要とする可能性が少なくて済む。この利点
は、安定性を犠牲にする（半月支承設計の場合のよう
な）ことなく実現され、１又は２つの十字形靱帯が存在
せず又は機能しない場合に膝に関節形状を使用すること
を可能にする。
骨及び大腿骨構成要素の表面は動力学的不調和を生じる
ことなく、大きい面接触面積を維持することが出来る。
大きい面接触面積の結果、接触応力が小さくなり、この
ため、関節面のクリープ現象及び摩耗が軽減される。損
傷が軽減されるため、関節大腿骨の寿命が延び、修正外
科手術を必要とする可能性が少なくて済む。この利点
は、安定性を犠牲にする（半月支承設計の場合のよう
な）ことなく実現され、１又は２つの十字形靱帯が存在
せず又は機能しない場合に膝に関節形状を使用すること
を可能にする。
【００２５】故に、本発明の一つの目的は、改良された
関節面形状を有する脛骨及び大腿骨構成要素を備える改
良された膝プロテーゼを提供することである。
関節面形状を有する脛骨及び大腿骨構成要素を備える改
良された膝プロテーゼを提供することである。
【００２６】本発明の更に別の目的は、大腿骨及び脛骨
構成要素の一方の構成要素が傾斜した屈曲軸線を中心と
して他方の構成要素に対して回転する（１５°程度）の
を許容する改良された関節面形状を備える膝関節プロテ
ーゼを提供することである。本発明の更に別の目的は、
改良された関節面形状を備える全体的な膝関節プロテー
ゼにして、２０°乃至４０°の回転角度範囲内の好適な
角度範囲に亙って傾斜軸線を中心とした膝プロテーゼ形
状体を回転させることにより、関節面が形成され、その
間の接触面積を最大にしつつ、脛骨及び大腿骨構成要素
が傾斜した屈曲軸線を中心として回転するのを許容し、
応力を小さくしてプロテーゼの寿命を長くするのを許容
することを特徴とする膝関節プロテーゼを提供すること
である。しかし、その側面形状は、２０乃至４０°が好
適ではあるが、１°乃至１２０°の角度範囲で回転させ
ることも出来る。
構成要素の一方の構成要素が傾斜した屈曲軸線を中心と
して他方の構成要素に対して回転する（１５°程度）の
を許容する改良された関節面形状を備える膝関節プロテ
ーゼを提供することである。本発明の更に別の目的は、
改良された関節面形状を備える全体的な膝関節プロテー
ゼにして、２０°乃至４０°の回転角度範囲内の好適な
角度範囲に亙って傾斜軸線を中心とした膝プロテーゼ形
状体を回転させることにより、関節面が形成され、その
間の接触面積を最大にしつつ、脛骨及び大腿骨構成要素
が傾斜した屈曲軸線を中心として回転するのを許容し、
応力を小さくしてプロテーゼの寿命を長くするのを許容
することを特徴とする膝関節プロテーゼを提供すること
である。しかし、その側面形状は、２０乃至４０°が好
適ではあるが、１°乃至１２０°の角度範囲で回転させ
ることも出来る。
【００２７】
【実施例】本発明の性質及び目的を一層良く理解するた
め、同様の部品は同様の参照符号で示す添付図面を参照
しつつ、本発明を以下に詳細に説明する。
め、同様の部品は同様の参照符号で示す添付図面を参照
しつつ、本発明を以下に詳細に説明する。
【００２８】本発明の膝関節プロテーゼの好適な実施例
は、添付図面に参照符号１０で示してあり、該膝プロテ
ーゼ１０は、脛骨構成要素１０Ａと、大腿骨構成要素１
０Ｂとを備えている。脛骨構成要素１０Ａは、大腿骨構
成要素１０Ｂの大腿骨関節面２１に圧接する最上方脛骨
関節面１１を備えている。
は、添付図面に参照符号１０で示してあり、該膝プロテ
ーゼ１０は、脛骨構成要素１０Ａと、大腿骨構成要素１
０Ｂとを備えている。脛骨構成要素１０Ａは、大腿骨構
成要素１０Ｂの大腿骨関節面２１に圧接する最上方脛骨
関節面１１を備えている。
【００２９】図７には、２つの区画、即ち、２つの顆状
部面構造を有する脛骨構成要素１０Ａに対する脛骨関節
面１１が示してある。図７には、線１２Ａ、１２Ｂによ
り画成される水平基準面１２を使用する脛骨関節面１１
の形成状態が示してある。線１３は、例えば、３０°だ
け水平面１２に対して傾斜させた傾斜軸線を示す。好適
な実施例において、該傾斜軸線は、１０乃至５０°の範
囲の角度で傾斜させられる。
部面構造を有する脛骨構成要素１０Ａに対する脛骨関節
面１１が示してある。図７には、線１２Ａ、１２Ｂによ
り画成される水平基準面１２を使用する脛骨関節面１１
の形成状態が示してある。線１３は、例えば、３０°だ
け水平面１２に対して傾斜させた傾斜軸線を示す。好適
な実施例において、該傾斜軸線は、１０乃至５０°の範
囲の角度で傾斜させられる。
【００３０】図７において、患者の膝の中央側部１４及
び横側部１５が３つの回転経路１８、１９、２０で示し
た脛骨関節面毎に示してある。図７の左側にて、最初の
回転経路１８は、脛骨関節面の形状を示す１本の曲線１
１Ａで示してある。側面形状１１Ａは、３本の接線曲線
から成るが、該側面形状はそれ以外の形状とすることも
可能であり、１又は２以上の曲線又は直線で接続した２
本の直線のような形状とすることが出来る（即ち、側面
形状が膝プロテーゼとしてのその他の一般的な基準に適
合する限り、その側面形状自体の形状は重要ではな
い）。図７の中間で、側面形状１１Ａは約４０°回転さ
せてあり、複数の線１１Ａは、軸線１３を中心とする表
面１１を形成する状態を示す。図７の右側にて、完成し
た関節面１１は、脛骨構成要素１０Ａの外周縁１１Ｂに
より囲繞された状態が示してある。脛骨構成要素１０Ａ
は、例えば、重合体材料としかつ所望の外周形状１１Ｂ
及び所望の厚さとすることが出来ることが理解されよ
う。
び横側部１５が３つの回転経路１８、１９、２０で示し
た脛骨関節面毎に示してある。図７の左側にて、最初の
回転経路１８は、脛骨関節面の形状を示す１本の曲線１
１Ａで示してある。側面形状１１Ａは、３本の接線曲線
から成るが、該側面形状はそれ以外の形状とすることも
可能であり、１又は２以上の曲線又は直線で接続した２
本の直線のような形状とすることが出来る（即ち、側面
形状が膝プロテーゼとしてのその他の一般的な基準に適
合する限り、その側面形状自体の形状は重要ではな
い）。図７の中間で、側面形状１１Ａは約４０°回転さ
せてあり、複数の線１１Ａは、軸線１３を中心とする表
面１１を形成する状態を示す。図７の右側にて、完成し
た関節面１１は、脛骨構成要素１０Ａの外周縁１１Ｂに
より囲繞された状態が示してある。脛骨構成要素１０Ａ
は、例えば、重合体材料としかつ所望の外周形状１１Ｂ
及び所望の厚さとすることが出来ることが理解されよ
う。
【００３１】図８には、大腿骨関節面２１を形成する方
法として大腿骨関節面２１が示してある。図８におい
て、水平面２２は、互いに直角な線２２Ａ、２２Ｂによ
り画成される。傾斜軸線２３は水平面２２に対して１０
乃至５０°の角度を画成し、回転経路２８、２９、３０
で示すように、側面形状の線１１Ｂを回転させるときの
中心となる軸線を示す。
法として大腿骨関節面２１が示してある。図８におい
て、水平面２２は、互いに直角な線２２Ａ、２２Ｂによ
り画成される。傾斜軸線２３は水平面２２に対して１０
乃至５０°の角度を画成し、回転経路２８、２９、３０
で示すように、側面形状の線１１Ｂを回転させるときの
中心となる軸線を示す。
【００３２】側面形状１１Ｂは、２つの区画から成る
膝、又は２つの顆部膝プロテーゼを形成する側面形状を
示す。図８の左手には、回転経路２８は最初に１本の線
の側面形状１１Ｂに関して示してある。図８において、
側面形状１１Ｂは約４０°回転させてあり、関節面２１
を形成する。図２の右側において、大腿部関節面２１
は、側面形状１１Ｂを軸線２３を中心として回転させて
形成された面２１の部分ではなく、部分３２を線３１−
３１の後方に付与することで完成される。図９及び図１
０には、それぞれ脛骨及び大腿骨関節面が示してあり、
１つの区画の膝プロテーゼに具体化した本発明を明示す
る。図９には、脛骨関節面３３が示してある一方、図１
０には、１つの大腿骨側顆面３５が示してある。
膝、又は２つの顆部膝プロテーゼを形成する側面形状を
示す。図８の左手には、回転経路２８は最初に１本の線
の側面形状１１Ｂに関して示してある。図８において、
側面形状１１Ｂは約４０°回転させてあり、関節面２１
を形成する。図２の右側において、大腿部関節面２１
は、側面形状１１Ｂを軸線２３を中心として回転させて
形成された面２１の部分ではなく、部分３２を線３１−
３１の後方に付与することで完成される。図９及び図１
０には、それぞれ脛骨及び大腿骨関節面が示してあり、
１つの区画の膝プロテーゼに具体化した本発明を明示す
る。図９には、脛骨関節面３３が示してある一方、図１
０には、１つの大腿骨側顆面３５が示してある。
【００３３】 部品リスト 部品番号 部品名 １０ 膝プロテーゼ １１ 脛骨関節面 １２ 水平線 １３ 傾斜軸線 １４ 膝の内側部 １５ 膝の横側部 １６ 膝の前側部 １７ 膝の後側部 １８ 最初の回転経路 １９ 中間の回転経路 ２０ 最終の回転経路 ２１ 大腿部関節面 ２２ 水平線 ２３ 傾斜軸線 ２４ 膝の内側部 ２５ 膝の横側部 ２６ 膝の前側部 ２７ 膝の後側部 ２８ 最初の回転経路 ２９ 中間の回転経路 ３０ 最終の回転経路 ３１ 単一の脛骨側顆面 ３２ 単一の大腿部側顆面 ここに開示した本発明の範囲内で多くの変形例及び別
の実施例が可能であり、又法の規定に従ってここに詳細
に記載した実施例には多くの変形例が可能であるため、
本明細書の上記の詳細な記載は単に一例にしか過ぎず、
限定的な意味を有するものと解釈されるべきでない。
の実施例が可能であり、又法の規定に従ってここに詳細
に記載した実施例には多くの変形例が可能であるため、
本明細書の上記の詳細な記載は単に一例にしか過ぎず、
限定的な意味を有するものと解釈されるべきでない。
【図１】完全に伸長した位置にあるときの本発明のプロ
テーゼの好適な実施例の側面図である。
テーゼの好適な実施例の側面図である。
【図２】完全に伸長した位置にあるときの本発明のプロ
テーゼの好適な実施例の立面図である。
テーゼの好適な実施例の立面図である。
【図３】完全に伸長した位置にあるときの本発明のプロ
テーゼの好適な実施例の正面図である。
テーゼの好適な実施例の正面図である。
【図４】２０°の屈曲位置にあるときの本発明のプロテ
ーゼの好適な実施例の側面図である。
ーゼの好適な実施例の側面図である。
【図５】９０°の屈曲位置にあるときの本発明のプロテ
ーゼの好適な実施例の正面図である。
ーゼの好適な実施例の正面図である。
【図６】９０°の屈曲位置にあるときの本発明のプロテ
ーゼの好適な実施例の側面図である。
ーゼの好適な実施例の側面図である。
【図７】２つの区画を有する膝プロテーゼの脛骨関節面
の形成状態を示す、本発明のプロテーゼの好適な実施例
の概略図的な斜視図である。
の形成状態を示す、本発明のプロテーゼの好適な実施例
の概略図的な斜視図である。
【図８】２つの区画を有する膝プロテーゼの大腿部関節
面の形成状態を示す、本発明のプロテーゼの好適な実施
例の概略図的な斜視図である。
面の形成状態を示す、本発明のプロテーゼの好適な実施
例の概略図的な斜視図である。
【図９】１つの区画を有する膝プロテーゼの大腿部関節
面の形成状態を示す、本発明のプロテーゼの好適な実施
例の概略図的な斜視図である。
面の形成状態を示す、本発明のプロテーゼの好適な実施
例の概略図的な斜視図である。
【図１０】１つの小室を有する膝プロテーゼの脛骨関節
面の形成状態を示す、本発明のプロテーゼの好適な実施
例の概略図的な斜視図である。
面の形成状態を示す、本発明のプロテーゼの好適な実施
例の概略図的な斜視図である。
１０ 膝プロテーゼ １０Ａ 脛
骨構成要素 １０Ｂ 大腿骨構成要素 １１ 脛骨関節
面 １４ 膝の内側部 １５ 膝の横側
部 １６ 膝の前側部 １７ 膝の後側
部 ２１ 大腿骨関節面
骨構成要素 １０Ｂ 大腿骨構成要素 １１ 脛骨関節
面 １４ 膝の内側部 １５ 膝の横側
部 １６ 膝の前側部 １７ 膝の後側
部 ２１ 大腿骨関節面
Claims (10)
- 【請求項１】 膝用プロテーゼ（１０）にして、 ａ）脛骨構成要素（１０Ａ）と、 ｂ）前記脛骨構成要素（１０Ａ）に対して関節動作する
大腿骨構成要素（１０Ｂ）とを備え、 ｃ）前記脛骨構成要素（１０Ａ）及び大腿骨構成要素
（１０Ｂ）が、調和した接触状態を維持しつつ、前方面
内において末端側の大腿骨顆に対して正接する線に対し
て約１０°乃至約５０°の傾斜角度に達する屈曲軸線を
中心とした屈曲が可能であることを特徴とする膝用プロ
テーゼ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のプロテーゼにして、前
記大腿骨構成要素（１０Ｂ）が、最初の完全に伸長した
位置から少なくとも最初の数度の屈曲をする間、脛骨構
成要素（１０Ａ）に対して外方に回転可能であることを
特徴とするプロテーゼ。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載のプロテーゼにし
て、前記屈曲軸線が、ユーザの身体の中央部分に近い側
がより高く、ユーザの身体の側部分に近い側がより低い
ことを特徴とするプロテーゼ。 - 【請求項４】 請求項１乃至３の何れかに記載のプロテ
ーゼにして、前記脛骨構成要素（１０Ａ）が、単一の顆
状関節面を備えることを特徴とするプロテーゼ。 - 【請求項５】 請求項１乃至４の何れかに記載のプロテ
ーゼにして、前記大腿骨構成要素（１０Ｂ）が、単一の
顆状関節面を備えることを特徴とするプロテーゼ。 - 【請求項６】 請求項１乃至４の何れかに記載のプロテ
ーゼにして、前記脛骨構成要素（１０Ａ）が、一対の互
いに離間した顆状関節面を備えることを特徴とするプロ
テーゼ。 - 【請求項７】 請求項１乃至４又は６の何れかに記載の
プロテーゼにして、前記大腿骨構成要素（１０Ｂ）が、
一対の互いに離間した顆状関節面を備えることを特徴と
するプロテーゼ。 - 【請求項８】 請求項１乃至７の何れかに記載のプロテ
ーゼにして、前記顆状関節面が、水平線に対して１０乃
至５０°の範囲で傾斜させた傾斜軸線を中心として曲線
形状を回転させることにより形成され得るようにしたこ
とを特徴とするプロテーゼ。 - 【請求項９】 請求項８に記載のプロテーゼにして、前
記曲線形状が１°乃至１２０°の範囲で傾斜した軸線を
中心として回転されることを特徴とするプロテーゼ。 - 【請求項１０】 膝関節プロテーゼにして、 ａ）脛骨関節面（１１）を有する脛骨構成要素（１０
Ａ）と、 ｂ）大腿骨関節面（２１）を有する大腿骨構成要素（１
０Ｂ）と、 ｃ）前記脛骨構成要素を患者の脛骨に取り付ける手段
と、 ｄ）前記大腿骨構成要素を患者の大腿骨に取り付ける手
段とを備え、 ｅ）前記脛骨構成要素（１０Ａ）及び大腿骨構成要素
（１０Ｂ）が、調和した接触状態を維持しつつ、正面内
で末端の大腿骨側顆に正接する線に対して約１０°乃至
約５０°の傾斜角度に達する屈曲軸線を中心として屈曲
し得るようにし、 ｆ）屈曲中、前記脛骨構成要素（１０Ａ）が大腿骨構成
要素（１０Ｂ）に対して内方に回転し、前記脛骨及び大
腿骨関節面（１１、２１）間に実質的に調和した面接触
が維持されるようにしたことを特徴とするプロテーゼ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/727,971 US5203807A (en) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | Knee joint prosthesis articular surface |
| US727971 | 1991-07-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05184614A true JPH05184614A (ja) | 1993-07-27 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4183506A Withdrawn JPH05184614A (ja) | 1991-07-10 | 1992-07-10 | 膝関節用プロテーゼ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5203807A (ja) |
| EP (1) | EP0522822B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05184614A (ja) |
| AT (1) | ATE131376T1 (ja) |
| AU (1) | AU657884B2 (ja) |
| CA (1) | CA2073552A1 (ja) |
| DE (1) | DE69206697T2 (ja) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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