JPH10146353A - Artificial knee joint - Google Patents

Artificial knee joint

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JPH10146353A
JPH10146353A JP25160497A JP25160497A JPH10146353A JP H10146353 A JPH10146353 A JP H10146353A JP 25160497 A JP25160497 A JP 25160497A JP 25160497 A JP25160497 A JP 25160497A JP H10146353 A JPH10146353 A JP H10146353A
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JP
Japan
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bearing insert
component
surface
insert
tibial component
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Pending
Application number
JP25160497A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiharu Asai
Eijiro Ishikawa
Naohide Tomita
直秀 富田
芳春 浅井
英次郎 石川
Original Assignee
Mizuho Ika Kogyo Kk
Naohide Tomita
直秀 富田
瑞穂医科工業株式会社
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Publication date
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F2/00Filters 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
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/38Joints for elbows or knees
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61F2002/30001Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable high bending, and enhance stability and durability of a knee by slidably arranging a bearing insert between a thighbone component and a tibia component, and specifying a shape or the like of this bearing insert. SOLUTION: An artificial knee joint is composed of a thighbone component 1, a tibia component 5 and an integral bearing insert 6 on which an upper surface presents a recessed surface and an under surface presents a projecting surface and which is composed of polyethylene. In this case, the bearing insert 6 is formed so that a line connecting the upper ends of the bearing insert 6 in the longitudinal direction is inclined backward at an angle of about 1 deg. to 25 deg. to a surface vertical to the central axis of the tibia component 5, and in its upper surface, the whole is formed as a recessed surface having a radius of curvature of about 20mm to 1000mm. On the other hand, the thighbone component 1 is formed so that both branch parts branched off so as to stride over the recessed surface in a depth of the recessed part not less than about 10mm are supported by the integral bearing insert 6.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は人工膝関節に関するものであり、さらに詳しく述べるならば、高屈曲が可能であり、かつ膝の安定性と耐久性を備えた人工膝関節に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an artificial knee joint, if described in further detail, it is capable of high bending, and it relates to an artificial knee joint with stability and durability of the knee.

【0002】人工膝関節置換術は破壊的な膝関節障害に対する最も有効な治療法の一つである。 [0002] The artificial knee joint replacement surgery is one of the most effective treatments for devastating knee joint failure. 従来、高屈曲を可能にした人工膝関節としては特公平5−72823号公報記載のものがあり、その完全屈曲状態では図2の概略図に示すように、インプラント金属からなる大腿骨コンポーネント1、ポリエチレンなどのプラスチックからなる脛骨コンポーネント5及び膝蓋骨コンポーネント1 Conventionally, as a prosthetic knee joint that enables high bending include the KOKOKU 5-72823 JP, as shown in the schematic diagram of Figure 2 in its full flexion, the femoral component 1 consisting of the implant metal, tibia of a plastic such as polyethylene component 5 and the patella component 1
0からなり、大腿骨コンポーネントの前側起立部分1 Consists of 0, the front raised portions of the femoral component 1
a、下部1b及び後側起立部分1cの摺動面はそれぞれ緩やかな曲面輪郭を呈している。 a, the sliding surface of the lower 1b and rear upright portion 1c and has a gently curved surface contour, respectively. 2は大腿骨コンポーネント1を大腿骨に固定する固定ペグである。 2 is a fixed peg for fixing the femoral component 1 to the femur. 一方、脛骨コンポーネント5は大腿骨コンポーネント1を摺動せしめる凹面5aを有し、ステムにより脛骨(図示せず)に固定される。 On the other hand, tibial component 5 has a concave surface 5a which allowed to slide femoral component 1 is fixed to the tibia (not shown) by the stem.

【0003】前掲公告公報による人工膝関節は、大腿骨コンポーネント1が下面中央部に膝蓋骨との摺動面となる凹面1dを有し、この形状を特定することにより、屈曲における補綴関節の運動の最大幅を増大させている。 [0003] Knee joint according supra Auslegeschrift has a concave surface 1d of the femoral component 1 is a sliding surface of the patella on the lower surface central portion, by specifying the shape, the movement of the prosthetic joint in flexion and increasing the maximum width.
そして、四頭筋の緊張が、補綴関節の屈曲の全域を通じて天然関節における緊張とほぼ等しいようにプロテーゼ部品の形態及び寸法を定めることが説明されている。 The tension of quadriceps muscle, to define the form and dimensions of the prosthesis component to be substantially equal to the tension in the natural joint is described through the whole area of ​​the bending of the prosthetic joint.

【0004】また、高屈曲を目標としたものではないが、特公平3−195550号公報からも図2とほぼ同様の形状をもつ膝関節部品が公知である。 Further, the high bending Without was targeted, knee joint component having substantially the same shape as FIG. 2 from KOKOKU 3-195550 JP are known.

【0005】膝は単なる蝶番運動だけではなく、軸回転及び前後方向の転がり運動を行う。 [0005] The knee is not only mere hinge movement, performs axial rotation and longitudinal rolling movement. 特に膝を屈曲する際に、大腿骨と脛骨の接面及び回転軸が後方に移動するロールバック運動が膝の高度屈曲には不可欠である。 Particularly when bending the knee, is essential for high bending rollback movement knee contact surface of the femur and tibia and the rotary shaft is moved rearward.

【0006】東洋人の生活様式では膝関節に正座に近い屈曲などのように大きな屈曲が要求されることを考慮して、アルミナ製大腿骨コンポーネントと、上面にポリエチレンを固定したチタン合金製脛骨コンポーネントとにより人工膝関節を構成するとともに、これらコンポーネント間の摺動面を高屈曲可能に設計することも行われている。 [0006] In the Oriental way of life in consideration of the fact that large bending such as bending close to sit on the knee joint is required, and the alumina femoral component, titanium alloy tibial component with a fixed polyethylene to the top artificial together constituting the knee joint is also made to design the sliding surfaces between these components high flexibly by the. しかしながら、この方式では高屈曲時にポリエチレンに加わる応力が高まることによって、その摩耗が促進される懸念がある。 However, by stress applied to the polyethylene at high flexion increases in this manner, there is a concern that the wear is accelerated.

【0007】 [0007]

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来は、 The object of the invention is to solve] Thus, the prior art,
高屈曲が可能であることに加えて、膝の安定性を達成し、またポリエチレンの摩耗の問題を解決し耐久性を備えた人工膝関節は考案されていなかった。 In addition to high bending is possible to achieve the stability of the knee and knee prosthesis having a durability to solve the problem of polyethylene wear has not been devised. 本発明者は、 The present inventors have,
人工膝関節の信頼性及び機能を改善するためには、膝屈曲角度が増大した際、摺動部に用いられるポリエチレンなどの摩耗の低減が必要であることに着目して、以下の発明を為した。 To improve the reliability and functionality of the knee prosthesis, when the knee bending angle is increased, the reduction of wear such as polyethylene used in the sliding portion by paying attention to it is necessary, for the following inventions did.

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、摺動面がそれぞれ緩やかな曲面をなす、前側起立部分、下部及び後側起立部分からなり、かつ大腿骨遠位に固定される大腿骨コンポーネントであって、下面中央部に膝蓋骨又は膝蓋骨コンポーネントとの摺動面となる凹部を有し、 The first of the present invention According to an aspect of the sliding surface forms a gently curved surface, respectively, the front upright portion, made from the lower and rear upright portion, and the thigh which is fixed to the distal femur a bone component has a recess serving as a sliding surface of the patella or a patella component to the center of the lower surface portion,
インサート金属からなる大腿骨コンポーネントと、脛骨近位に固定され、上面は凹面を呈し、インサート金属からなる脛骨コンポーネントと、上面は凹面を、下面は凸面を呈しかつ、ポリエチレンからなる一体のベアリングインサートとを含んでなる人工膝関節であって、前記ベアリングインサートは前記大腿骨コンポーネント及び前記脛骨コンポーネントの間にこれらコンポーネントに対して摺動可能に設けられており、ベアリングインサートは脛骨コンポーネントのほぼ中心に位置したときに、脛骨コンポーネントの中心軸線に垂直な面に対してベアリングインサートの上端を前後方向に結ぶ線が後方に1° A femoral component made of insert metal, is secured to the proximal tibia, the upper surface exhibits a concave, and the tibial component made of insert metal, the upper surface is a concave surface, lower surface and exhibits a convex surface, and the bearing insert piece made of polyethylene a comprising at knee joints, it said bearing insert is provided slidably with respect to these components between the femoral component and the tibial component, bearing insert is located in the approximate center of the tibial component when, 1 ° line to the rear connecting an upper end of the bearing insert with respect to a plane perpendicular to the central axis of the tibial component in the longitudinal direction
から25°の角度をなすように、ベアリングインサートは後方に傾斜しているとともに、該ベアリングインサートの上面は全体が20mmから1000mmの曲率半径をもつ凹面であり、前記大腿骨コンポーネントは、前記凹部の深さが10mm以上であり、膝蓋骨又は膝蓋骨コンポーネントと摺動する凹面を跨ぐように分岐された両分岐部が前記一体のベアリングインサートで支持されたことを特徴とする人工膝関節であり、また本発明の第二は、摺動面がそれぞれ緩やかな曲面をなす、前側起立部分、下部及び後側起立部分からなり、かつ大腿骨遠位に固定される大腿骨コンポーネントであって、下面中央部に膝蓋骨又は膝蓋骨コンポーネントとの摺動面となる凹部を有し、インサート金属からなる大腿骨コンポーネントと、脛骨近位に From at an angle of 25 °, with the bearing insert is inclined rearwardly, the upper surface of the bearing insert is concave entirely having a curvature radius of 1000mm from 20 mm, the femoral component, the recess and the depth of 10mm or more, an artificial knee joint, characterized in that both the bifurcation which is branched so as to straddle the concave slides with patella or patellar component is supported by the bearing insert of the integral, also present the second invention, the sliding surface forms a gently curved surface, respectively, the front upright portion, made from the lower and rear upright portion, and a femoral component that is fixed to the distal femur, the center of the lower surface portion a recess serving as a sliding surface of the patella or a patella component, a femoral component made of insert metal, the proximal tibia 定され、上面は平坦面を呈し、インサート金属からなる脛骨コンポーネントと、上面は凹面を、下面は平坦面を呈しかつ、ポリエチレンからなる一体のベアリングインサートとを含んでなる人工膝関節であって、前記ベアリングインサートは前記大腿骨コンポーネント及び前記脛骨コンポーネントの間に、これらコンポーネントに対して摺動可能に設けられ、かつ脛骨コンポーネントの中心軸線に垂直な面に対してベアリングインサートの上端を前後方向に結ぶ線が後方に1°から25°の角度をなすように後方に傾斜しており、該ベアリングインサートの上面は全体が20mmから1000 Is constant, the upper surface exhibits a flat surface, a tibial component consisting of the insert metal, the upper surface is a concave surface, lower surface and presents a flat surface, an artificial knee joint comprising a bearing insert integral of polyethylene, the bearing insert between the femoral component and the tibial component, slidably provided with respect to these components, and tie in the longitudinal direction of the upper end of the bearing insert with respect to a plane perpendicular to the central axis of the tibial component line is inclined rearwardly from 1 ° rearward at an angle of 25 °, the entire upper surface of the bearing insert from 20 mm 1000
mmの曲率半径をもつ凹面であり、前記大腿骨コンポーネントは、前記凹部の深さが10mm以上であり、膝蓋骨又は膝蓋骨コンポーネントと摺動する凹面を跨ぐように分岐された両分岐部が前記一体のベアリングインサートで支持されたことを特徴とする人工膝関節である。 Is concave with mm radius of curvature, said femoral component, the depth of the recess is at 10mm or more, the two bifurcation is branched so as to straddle the concave slides with patella or patellar component of the integral artificial knee joint, characterized in that it is supported by the bearing insert. 以下、本発明を詳しく説明する。 The present invention will be described in detail.

【0009】高屈曲を伴う人工膝関節にあってはロールバック運動のために、大腿骨コンポーネントとポリエチレンなどを使用する脛骨コンポーネントの摺動は、従来の構造では前者の凸面と後者の平面との接触になり狭い接触面積で行われるために、ポリエチレンの摩耗と疲労を来し易い。 In order In the artificial knee joint with a high flexural rollback movement, the sliding of the tibial component that uses the like femoral component and polyethylene, in the conventional structure of the former convex and the latter plane to be done in a narrow contact area becomes contact, easily Kitashi wear and fatigue of the polyethylene. このために本発明においてはポリエチレンからなるベアリングインサートを大腿骨コンポーネントと脛骨コンポーネントの間に両者に対して摺動可能に介在させることとした。 In this invention because it was decided to slidably interposed for both the bearing insert made of polyethylene between the femoral component and the tibial component. したがって、150〜170°程度の膝の高屈曲状態において、ベアリングインサートに加えられる応力が高くなりかつ大腿骨コンポーネントとベアリングインサートとの接触位置及び回転軸が後方に移動すると、ベアリングインサートは後方に摺動し、これに伴ってベアリングインサートに加えられる応力が低下する。 Accordingly, sliding in high flexion of the knee of approximately 150-170 °, when the stress applied to the bearing insert is increased and the contact position and the axis of rotation of the femoral component and the bearing insert is moved rearward, the bearing insert to the rear dynamic and, stress applied to the bearing insert is reduced accordingly. 次に、最大屈曲角度(約170°)から屈曲角度が減少すると上記とは逆方向の現象が起こってベアリングインサートは前方に移動して元の位置に復帰する。 Then, when the bending angle from the maximum bending angle (about 170 °) decreases with the above bearing insert happening reverse phenomenon returns to the original position by moving forward.

【0010】上述のようにベアリングインサートが大腿骨コンポーネントと脛骨コンポーネントの間で摺動する際の運動をスムースにするためには、次の構成〜を採用することが好ましい。 [0010] To the bearing insert as described above is smoothly movement when sliding between the femoral component and the tibial component, it is preferable to employ a ~ following configuration. すなわち、ベアリングインサートの上面全体が20〜1000mmの曲率半径をもつ凹面であり、かつ、ベアリングインサートの後方への傾斜角度は、脛骨コンポーネントの中心軸線に垂直な面に対してベアリングインサートの上端を前後方向に結ぶ線が後方に1°〜25°傾斜した角度であること。 In other words, the entire upper surface of the bearing insert is concave with a radius of curvature of 20~1000Mm, and the inclination angle of the rearward bearing insert, before and after the upper end of the bearing insert with respect to a plane perpendicular to the central axis of the tibial component line connecting the direction is 1 ° to 25 ° inclined angle to the rear. 大腿骨コンポーネントの後側起立部分が大きなふくらみをもつこと。 That side upstanding rear portion of the femoral component has a large bulge. 大腿骨コンポーネントの下面中央部に膝蓋骨又は膝蓋骨コンポーネントとの摺動面となる深い凹みが形成されていること。 The deep recess comprising a sliding surface of the patella or patellar component is formed on the lower surface center portion of the femoral component.

【0011】 [0011]

【実施例】以下、第一発明の人工膝関節の実施例を図1 EXAMPLES The following Figure 1 an embodiment of a knee prosthesis of the first aspect
を参照して説明する。 With reference to the description. なお膝蓋骨は図示されておらず、 Note the patella is not shown,
又膝蓋骨コンポーネント10(図2参照)を人工膝関節の一要素とすることができる。 The patella component 10 (see FIG. 2) may be an element of the artificial knee joint. 図1において、3は大腿骨、4は脛骨、6はベアリングインサートである。 1, 3 femur, 4 tibia, 6 is a bearing insert. ベアリングインサート6はポリエチレンからなり、それぞれインプラント金属からなる大腿骨コンポーネント1及び脛骨コンポーネント5の間に摺動可能に挟み付けられている。 Bearing insert 6 is made of polyethylene, it is slidably sandwiched attached between the femoral component 1 and tibial component 5 made of the implant metal, respectively. 図1に示す立位では、大腿骨コンポーネント1がベアリングインサート6を脛骨コンポーネント5の傾斜面上にてやや後方に押している。 In the standing position shown in FIG. 1, the femoral component 1 is pressed slightly behind the bearing insert 6 at the inclined surface of the tibial component 5. 一方、膝の屈曲を模式的に示す図3〜5において膝が90〜130°(図4, On the other hand, the knee in FIG. 3-5 showing the flexion of the knee schematically is 90 to 130 ° (Fig. 4,
5)の範囲で屈曲されるに伴い、大腿骨コンポーネント1からの摩擦力によりベアリングインサート6は僅かに前方に脛骨コンポーネント5の上面を摺動して膝の側副靭帯13の緊張を和らげる位置に到達する。 Along with being bent in the range of 5), the position bearing insert 6 relieve slides the upper surface of the tibial component 5 slightly forward tension knee collateral ligaments 13 by the frictional force from the femoral component 1 arriving. なお、図示されていない平坦面で摺接する脛骨コンポーネント5及びベアリングインサート6の場合も同様の摺動が起こる。 The same sliding occurs even if the tibial component 5 and bearing insert 6 in sliding contact with a flat surface (not shown).

【0012】図1に示されているベアリングインサート6の上面は曲率半径が20mmから1000mmの1つの円弧または複数の円弧を滑らかに接続した凹面を呈している。 [0012] upper surface of the bearing inserts 6 shown in Figure 1 exhibits a concave radius of curvature is smoothly connected to one arc or arcs of 1000mm from 20 mm. このために体重による軸荷重がベアリングインサート6に加えられると、膝は安定な位置に移動し、周囲組織の脆弱な場合でも安定した歩行が可能になる。 When axial load due to the weight for this is applied to the bearing insert 6, the knee is moved to a stable position, it is possible to stably walk even weak the surrounding tissue. ここで曲率半径が20mm未満でも、1000mmを越えても大腿骨コンポーネント1とベアリングインサート6 Here it is less than 20mm radius of curvature, even beyond 1000mm and femoral component 1 bearing insert 6
との接触面積が小さくなり好ましくない。 The contact area between the small undesirably. なお、好ましい曲率半径は20〜100mmである。 A preferable radius of curvature is 20 to 100 mm.

【0013】さらにベアリングインサート6の傾斜配置は以下のように定められている。 Furthermore inclined arrangement of the bearing insert 6 is defined as follows. 図7においてa−a線は脛骨コンポーネント5の中心軸である。 a-a line in FIG. 7 is a central axis of the tibial component 5. c−cはこの脛骨コンポーネント中心軸と垂直に交わる面である。 c-c is a surface intersecting the central axis perpendicular the tibial component. b
−b線はベアリングインサート6の上端を前後に結ぶ線である。 -b line is a line connecting the front and rear upper end of the bearing insert 6. 図7(a)に示す第一発明においては、ベアリングインサート6が脛骨コンポーネント5のほぼ中心に位置したときに、b−b線がc−c面に対してなす角度(α)を下向きに1〜25°になるようにする。 In the first invention shown in FIG. 7 (a), when the bearing insert 6 is positioned at the approximate center of the tibial component 5, the downward angle (alpha) of line b-b with respect to the c-c plane 1 to be a ~25 °. また、 Also,
図7(b)に示す第二発明の場合は、ベアリングインサートの位置に関係なく角度(α)を下向きに1〜25° 7 the case of the second invention shown in (b), downward 1 to 25 ° angle (alpha) regardless of the position of the bearing insert
になる。 become.

【0014】以下、図5〜15を参照として脛骨コンポーネント上面及びベアリングインサート下面が曲面である第一発明の実施例をさらに説明するが、この説明は脛骨コンポーネント上面及びベアリングインサート下面が平坦な第二発明にも、この形状などを除いては、適用されることを理解されたい。 [0014] Hereinafter, further illustrate the embodiments of the first invention tibial component top and bearing insert lower surface is a curved surface as a reference to Figure 5-15, the description is the second flat tibial component top and bearing insert lower surface invention also, except such as this shape, it should be understood that it applies. 図5及び6に示すように、さらに、屈曲角度が130°から170°に増大するとロールバック運動が起こるために、大腿骨コンポーネント1とベアリングインサート6との接触位置は後者の後方面に移動する。 As shown in FIGS. 5 and 6, further, to the bending angle is increased to 170 ° from 130 ° occurs rollback movement, the contact position between the femoral component 1 and the bearing insert 6 is moved to the rear face of the latter . この際、各コンポーネント1及び5の間に摺動可能にはさみつけられているベアリングインサート6は、ロールバック運動に伴って脛骨コンポーネント5上を後方に移動する。 In this case, the bearing inserts 6 are attached slidably sandwiched between the components 1 and 5 moves on the tibial component 5 to the rear with the rollback movement. この移動に伴ないベアリングインサート6は両コンポーネント1,5で摩擦せしめられるが、これによる摩耗は固定式インサートの表面で応力が局部的に高くなる場合の摩耗よりも著しく軽度であり、ほとんど無視できる程度である。 This movement not accompanied the bearing insert 6 is caused to friction in both components 1,5, wear by which is significantly milder than the wear in the case of stress on the surface of the fixed insert is locally high, almost negligible it is the degree.

【0015】加えて、本発明においては、大腿骨コンポーネント1の後側起立部分1c(図8)にふくらみをもたせることにより、150〜170°の高屈曲位においても大腿骨コンポーネント1とベアリングインサート6 [0015] Additionally, in the present invention, by to have a bulge in the side standing portion 1c after the femoral component 1 (FIG. 8), the femoral component 1 even at high flexion of 150-170 ° and the bearing insert 6
との間のスムースな摺動面を維持することができる。 It is possible to maintain a smooth sliding surface between the.

【0016】図9に示される高屈曲時に膝蓋骨コンポーネント10と大腿骨コンポーネントとの間の圧力を低減するためには、大腿骨コンポーネント1の膝蓋骨コンポーネント10との滑り面の深さを10mm以上にすることが必要である。 [0016] In order to reduce the pressure between the patella component 10 and the femoral component at high flex shown in FIG. 9, the depth of the sliding surface of the patella component 10 of the femoral component 1 to 10mm or more It is necessary. 図10は大腿骨コンポーネント1の好ましい実施例を示す図であって、その下部1bの中央部にd=15mm以上の深い膝蓋骨との滑り面1eが形成されていることを示す。 Figure 10 shows that a view of a preferred embodiment of the femoral component 1, sliding surface 1e is formed between the d = 15 mm or more deep patella in the center of the bottom 1b.

【0017】続いて、第一発明のベアリングインサートの形状を図11(平面図)、図12(a−a線断面図)、図13(b−b線断面図)により説明する。 [0017] Then, the first invention of the bearing insert in the shape 11 (plan view), FIG. 12 (a-a line cross-sectional view), FIG. 13 (b-b line cross section) by explaining. ベアリングインサート6には大腿骨コンポーネント1の分岐部1f,1g(図10)の摺動を案内する摺動凹面6 Sliding concave 6 on the bearing insert 6 for guiding the sliding of the femoral component 1 of the branch portion 1f, 1 g (10)
a,6c(以下「摺動案内部」という)が形成されている。 a, 6c (hereinafter referred to as "sliding guide portion") is formed. この摺動案内部6a,6cの曲率半径は相手部材と摺動する前記の分岐部1f,1gの曲率半径と図12、 The slide guide portion 6a, wherein the branch portion 1f curvature radius 6c is sliding with the mating member, the radius of curvature 12 of 1g,
13に示される両方向ともほぼ一致しているために、これら(6a,6c,1f,1g)の接触面積が大きくなり摺動中のポリエチレンの摩耗が少なくなる。 To substantially matches both directions as shown in 13, these (6a, 6c, 1f, 1g) polyethylene wear in the contact area is increased sliding of less.

【0018】摺動案内部6a,6cは、相互に独立の部材とすることによって、2個のベアリングインサートを設けることも可能であるが、2個のベアリングインサートは、手術による設置がやや難しいばかりでなく設置後に脱転するおそれがあり安定性に欠ける。 The sliding guide portion 6a, 6c is by the mutually independent members, but it is also possible to provide two bearing insert, the two bearing insert, placed by surgery only slightly difficult in without There is a risk of Datsuten after installation lack of stability. したがって第一発明においては、摺動案内部6a,6cは摺動に際して相互に拘束されるようにしている。 Therefore, in the first invention, the slide guide portion 6a, is 6c are to be constrained to each other during the sliding. 具体的には図11 Specifically Figure 11
〜13に示されるような一体物が好ましい。 Integral body as shown in -13 are preferred. しかしながら、これらの図に示したものに限らず、中間部6bに穴を穿設もしくは長さL(図11)を短くするなどの手法により軽量化を図ることも可能である。 However, not limited to those shown in these figures, it is also possible to reduce the weight by a technique such as shortening the intermediate portion 6b or drilled hole length L (FIG. 11).

【0019】さらに、図14及び同図のc−c線に沿う断面図である図15に示される脛骨コンポーネント5には、ベアリングインサートを摺動させる面5a,ペグ5 Furthermore, the tibial component 5 shown in FIG. 15 is a sectional view taken along the line c-c of FIG. 14 and FIG, surface 5a sliding the bearing insert peg 5
b及びベアリングインサートの脱転を防ぐストッパー5 Stopper 5 to prevent the de-rotation of the b and bearing insert
cが形成されている。 c are formed. これらの摺動面5aは前後方向(AP)及び横方向に湾曲しており、それぞれの曲率半径はベアリングインサートのものとほぼ一致しているために摺動面における接触面積が大きくなり、摩耗が少なくなる。 These sliding surfaces 5a is curved in the longitudinal direction (AP) and lateral, each radius of curvature becomes large contact area at the sliding surface in order to substantially coincides with that of the bearing insert wear less.

【0020】本発明の人工膝関節は上述のようにベアリングインサートを設けることにより、高屈曲が可能になり、高屈曲の際ベアリングインサートの脱転には後側起立部分1c(図8)のふくらみが有効に防止作用するが、ストッパー5c(図14,15)を両側上方に延在させることによりベアリングインサートが横方向に大きく移動することを妨げて一層確実に脱転を防止することができる。 The artificial knee joint of the present invention by providing a bearing insert as described above enables highly flexible, bulging of high bending when bearing de rolling on the rear upright portion 1c of the insert (Fig. 8) acts prevented effectively, but can be prevented more reliably Datsuten to prevent the bearing insert largely moves laterally by extending the stopper 5c (Fig. 14, 15) on both sides upwards. なお、図14、15には示されていないが、 Although not shown in FIGS. 14 and 15,
ベアリングインサートの幅(W)はストッパー5cの間隔より十分狭く定めることにより両者間の摺動を可能にしている。 The bearing insert width (W) is to allow sliding therebetween by establishing sufficiently narrower than the spacing of the stopper 5c. さらに、図14においてはストッパー5cは内側に湾曲しているが直線状に形成してもよい。 Further, the stopper 5c is curved inward may be formed in a linear shape in Fig.

【0021】図16及び17は、脛骨コンポーネント上面及びベアリングインサート下面が平坦な第二発明の実施例であって、ベアリングインサート6の脱転を防止構造を付設した実施例を示す図である。 [0021] Figures 16 and 17 is an embodiment of a tibial component top and bearing insert lower surface planar second invention, showing an embodiment in which annexed prevention structure de rolling bearing insert 6. 図16は図14の構造の脛骨コンポーネント5にベアリングインサート6 16 bearing insert 6 to the tibial component 5 of the structure of FIG. 14
の摺動を案内する横方向突出部を形成したものである。 It is a sliding one formed a lateral protrusion for guiding.
すなわち、脛骨コンポーネント5の両側面から上方に延在させた延長部ストッパー5cの上端を内側に延長させて突出部5dとしている。 That is, the protruding portion 5d by extending the upper end of the extension stopper 5c which extend upwardly from both sides of the tibial component 5 on the inside. 一方ベアリングインサート6 On the other hand bearing insert 6
は図17に示すように側面に溝6eを形成し、これを長さ方向(紙面に直交する方向)に延長している。 Forms a groove 6e in the side surface as shown in FIG. 17, and extend it in the longitudinal direction (direction perpendicular to the paper surface). 脛骨コンポーネント5の突出部5dは図17に示すようにベアリングインサート6の溝6eに係合しているので、ベアリングインサート6の摺動が溝6eと突出部5dにより案内され、かつベアリングインサート6の脱転が防止される。 Since the protruding portion 5d of the tibial component 5 is engaged with the groove 6e of the bearing insert 6, as shown in FIG. 17, the sliding of the bearing insert 6 is guided by the protruding portion 5d and the groove 6e, and the bearing insert 6 de-rotation is prevented. 図16、17に示された脱転防止構造5c,5 De rotation prevention structure 5c shown in FIGS. 16 and 17, 5
d,6eを第一発明の人工膝関節に設けることもできるのは当然である。 d, it is natural to 6e may be the provision of an artificial knee joint of the first invention.

【0022】 [0022]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は従来の人工膝関節よりも高屈曲を可能にし、特に高屈曲の際のポリエチレンの摩耗を少なくして耐久性を高め、かつ膝の安定性を一層確実に高めることができる。 As described in the foregoing, the present invention allows for highly flexible than the conventional artificial knee joint, ruggedized particularly less polyethylene wear during high flexion and knee stability it can be enhanced more reliably.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明(第一発明)の人工膝関節の一例を示す側面図である。 Is a side view showing an example of a knee prosthesis of the present invention; FIG (first invention).

【図2】従来の人工膝関節の一例を示す図面である。 2 is a diagram showing an example of a conventional artificial knee joint.

【図3】本発明(第一発明)の人工膝関節の30°屈曲位を示す図である。 3 is a diagram showing a 30 ° flexion of the artificial knee joint of the present invention (first invention).

【図4】90°屈曲位を示す図3と同様の図である。 4 is a view similar to FIG. 3 showing a 90 ° flexion.

【図5】130°屈曲位を示す図4と同様の図である。 5 is a view similar to FIG. 4 showing a 130 ° flexion.

【図6】170°屈曲位を示す図5と同様の図である。 6 is a view similar to FIG. 5 showing the 170 ° flexion.

【図7】脛骨コンポーネントの形態を説明する図である。 7 is a diagram explanatory of an embodiment of a tibial component.

【図8】本発明(第一発明)の人工膝関節の別の例を示す側面図である。 8 is a side view showing another example of the artificial knee joint of the present invention (first invention).

【図9】170°屈曲位における膝蓋骨コンポーネントとの摺動を説明する図である。 9 is a diagram for explaining the sliding between the patella component in 170 ° flexion.

【図10】本発明(第一発明)の人工膝関節の側面図及び正面図である。 It is a side view and a front view of the artificial knee joint of the present invention; FIG (first invention).

【図11】本発明(第一発明)のベアリングインサートのより好ましい実施態様を示す平面図である。 11 is a plan view showing a preferred embodiment of the bearing insert of the present invention (first invention).

【図12】図11のa−a線断面図である。 12 is a line a-a sectional view of FIG. 11.

【図13】図11のb−b線断面図である。 13 is a line b-b sectional view of FIG. 11.

【図14】本発明(第一発明)の脛骨コンポーネントの平面図である。 14 is a plan view of the tibial component of the present invention (first invention).

【図15】図14のc−c線断面図である。 15 is a line c-c sectional view in FIG. 14.

【図16】ベアリングインサートを案内する突出部を形成した本発明(第二発明)で使用される脛骨コンポーネントの図である。 16 is a view of a tibial component for use in the present invention the formation of the projecting portion for guiding the bearing insert (the second invention).

【図17】図16の脛骨コンポーネント、本発明(第二発明)の一実施例のベアリングインサート及び図10の大腿骨コンポーネントを組み合わせた図である。 [17] The tibial component of FIG. 16 is a diagram which combines the femoral component of the bearing insert and 10 of an embodiment of the present invention (the second invention).

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 大腿骨コンポーネント 2 固定ペグ 3 大腿骨 4 脛骨 5 脛骨コンポーネント 6 ベアリングインサート 1 femoral component 2 fixed pegs 3 femur 4 tibia 5 tibial component 6 bearing insert

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅井 芳春 東京都文京区本郷3丁目30番13号 瑞穂医 科工業株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Yoshiharu Asai Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 3-chome No. 30 No. 13 Mizuho Medical Department of industrial Co., Ltd. in

Claims (4)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 摺動面がそれぞれ緩やかな曲面をなす、 1. A sliding surface forms a gently curved surface, respectively,
    前側起立部分、下部及び後側起立部分からなり、かつ大腿骨遠位に固定される大腿骨コンポーネントであって、 Front raised portions, made from the lower and rear upright portion, and a femoral component that is fixed to the distal femur,
    下面中央部に膝蓋骨又は膝蓋骨コンポーネントとの摺動面となる凹部を有し、インサート金属からなる大腿骨コンポーネントと、脛骨近位に固定され、上面は凹面を呈しかつ、インサート金属からなる脛骨コンポーネントと、上面は凹面を、下面は凸面を呈しかつ、ポリエチレンからなる一体のベアリングインサートと、を含んでなる人工膝関節であって、前記ベアリングインサートは前記大腿骨コンポーネント及び前記脛骨コンポーネントの間にこれらコンポーネントに対して摺動可能に設けられており、ベアリングインサートは脛骨コンポーネントのほぼ中心に位置したときに、脛骨コンポーネントの中心軸線に垂直な面に対してベアリングインサートの上端を前後方向に結ぶ線が後方に1°から25°の角度をなすように、ベアリングイ A recess serving as a sliding surface of the patella or a patella component to the center of the lower surface portion, and a femoral component made of insert metal, is secured to the proximal tibia, the upper surface exhibits a concave and a tibial component consisting of Insert Metal , the top surface is a concave surface, the lower surface exhibits a convex surface and an artificial knee joint comprising integral bearing insert made of polyethylene, the said bearing insert these components between the femoral component and the tibial component provided slidably with respect to the bearing insert substantially when located in the center, behind a line connecting the upper end of the bearing insert with respect to a plane perpendicular to the central axis of the tibial component in the longitudinal direction of the tibial component from 1 ° at an angle of 25 °, the bearing Lee ンサートは後方に傾斜しているとともに、該ベアリングインサートの上面は全体が20m With concert is inclined rearward, the entire upper surface of the bearing insert is 20m
    mから1000mmの曲率半径をもつ凹面であり、前記大腿骨コンポーネントは、前記凹部の深さが10mm以上であり、膝蓋骨又は膝蓋骨コンポーネントと摺動する凹面を跨ぐように分岐された両分岐部が前記一体のベアリングインサートで支持されたことを特徴とする人工膝関節。 Is concave from m with a radius of curvature of 1000 mm, the femoral component, the is not less 10mm or more the depth of the recess, both branches portion which is branched so as to straddle the concave slides with patella or patellar component wherein knee joint, characterized in that it is supported by the integral bearing insert.
  2. 【請求項2】 摺動面がそれぞれ緩やかな曲面をなす、 Wherein the sliding surface forms a gently curved surface, respectively,
    前側起立部分、下部及び後側起立部分からなり、かつ大腿骨遠位に固定される大腿骨コンポーネントであって、 Front raised portions, made from the lower and rear upright portion, and a femoral component that is fixed to the distal femur,
    下面中央部に膝蓋骨又は膝蓋骨コンポーネントとの摺動面となる凹部を有し、インサート金属からなる大腿骨コンポーネントと、脛骨近位に固定され、上面は平坦面を呈し、インサート金属からなる脛骨コンポーネントと、 A recess serving as a sliding surface of the patella or a patella component to the center of the lower surface portion, and a femoral component made of insert metal, is secured to the proximal tibia, the upper surface exhibits a flat surface, a tibial component consisting of Insert Metal ,
    上面は凹面を、下面は平坦面を呈しかつ、ポリエチレンからなる一体のベアリングインサートとを含んでなる人工膝関節であって、前記ベアリングインサートは前記大腿骨コンポーネント及び前記脛骨コンポーネントの間に、これらコンポーネントに対して摺動可能に設けられ、かつ脛骨コンポーネントの中心軸線に垂直な面に対してベアリングインサートの上端を前後方向に結ぶ線が後方に1°から25°の角度をなすように後方に傾斜しており、該ベアリングインサートの上面は全体が20m Upper surface a concave surface, the lower surface exhibits a flat surface and an artificial knee joint comprising integral bearing insert made of polyethylene, the bearing insert between the femoral component and the tibial component, these components slidably provided, and inclined rearward at an angle of 25 ° from 1 ° line connecting the upper end of the bearing insert in the front-rear direction rearward with respect to a plane perpendicular to the central axis of the tibial component with respect to and and the whole top surface of the bearing insert is 20m
    mから1000mmの曲率半径をもつ凹面であり、前記大腿骨コンポーネントは、前記凹部の深さが10mm以上であり、膝蓋骨又は膝蓋骨コンポーネントと摺動する凹面を跨ぐように分岐された両分岐部が前記一体のベアリングインサートで支持されたことを特徴とする人工膝関節。 Is concave from m with a radius of curvature of 1000 mm, the femoral component, the is not less 10mm or more the depth of the recess, both branches portion which is branched so as to straddle the concave slides with patella or patellar component wherein knee joint, characterized in that it is supported by the integral bearing insert.
  3. 【請求項3】 前記脛骨コンポーネントの両側面から上方に延在した延長部を形成したことを特徴とする請求項1又は2記載の人工膝関節。 3. A process according to claim 1 or 2, wherein the artificial knee joint, characterized in that the formation of the extension extending upwardly from both sides of the tibial component.
  4. 【請求項4】 前記ベアリングインサートの外側側面に長さ方向の溝を形成するとともに、前記脛骨コンポーネントの両側面から上方に延在した前記延長部に、前記溝と係合してベアリングインサートの摺動を案内する突出部を横方向に張出し形成したことを特徴とする請求項1 To form a groove in the longitudinal direction 4. A outer side surface of the bearing insert, the extension portion extending upward from both sides of the tibial component, the groove engaging with the bearing insert sliding claim, characterized in that the overhanging form protrusions for guiding the movement in the transverse direction 1
    から3までのいずれか1項記載の人工膝関節。 Any one of claims Knee from to 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150122120A (en) * 2012-11-07 2015-10-30 강형욱 Femoral component for a femoral knee implant system

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KR20150122120A (en) * 2012-11-07 2015-10-30 강형욱 Femoral component for a femoral knee implant system
JP2015533608A (en) * 2012-11-07 2015-11-26 ウク カン,ヒョン Femoral component for femoral knee implant system

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