JPH10146353A - Artificial knee joint - Google Patents

Artificial knee joint

Info

Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bearing insert
component
insert
patella
concave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25160497A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naohide Tomita
直秀 富田
Eijiro Ishikawa
英次郎 石川
Yoshiharu Asai
芳春 浅井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mizuho Ika Kogyo KK
Original Assignee
Mizuho Ika Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mizuho Ika Kogyo KK filed Critical Mizuho Ika Kogyo KK
Priority to JP25160497A priority Critical patent/JPH10146353A/en
Publication of JPH10146353A publication Critical patent/JPH10146353A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • A61F2002/30001Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Prostheses (AREA)

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 1. Field of the Invention The present invention relates to an artificial knee joint, and more particularly, to an artificial knee joint capable of high bending and having 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。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
0からなり、大腿骨コンポーネントの前側起立部分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。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。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。
[0002] Knee replacement is one of the most effective treatments for destructive knee joint disorders. Conventionally, there is an artificial knee joint capable of high flexion described in Japanese Patent Publication No. 5-72823. In the fully flexed state, as shown in the schematic diagram of FIG. Tibial component 5 and patella component 1 made of plastic such as polyethylene
0, the anterior upright portion 1 of the femoral component
a, the lower surface 1b and the sliding surface of the rear standing portion 1c each have a gentle curved contour. 2 is a fixing peg for fixing the femoral component 1 to the femur. On the other hand, the tibial component 5 has a concave surface 5a for sliding the femoral component 1, and 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。
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。
[0003] In the artificial knee joint disclosed in the above-mentioned publication, the femoral component 1 has a concave surface 1d at the center of the lower surface serving as a sliding surface with the patella. By specifying this shape, the movement of the prosthetic joint in bending is determined. The maximum width has been increased.
It is then described that the shape and dimensions of the prosthesis component are such that the tension of the quadriceps is approximately equal to the tension in the natural joint throughout the flexion 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。
[0004] Further, although not aimed at high bending, a knee joint part having a shape substantially similar to that of FIG. 2 is also known from Japanese Patent Publication No. 3-195550.

【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。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。
[0005] The knee performs not only a simple hinge movement but also an axial rotation and a rolling movement in the front-rear direction. In particular, when bending the knee, a rollback motion in which the contact surface of the femur and the tibia and the rotation axis move backward are indispensable for the high bending of the knee.

【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。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。
[0006] Considering that the oriental lifestyle requires a large flexion such as a near-seat flexion at the knee joint, an alumina femoral component and a titanium alloy tibial component having polyethylene fixed on its upper surface. Thus, an artificial knee joint is formed by using such a method, and a sliding surface between these components is designed to be highly bendable. However, in this method, there is a concern that the stress applied to the polyethylene at the time of high bending is increased, so that the wear is promoted.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来は、
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。本発明者は、
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。
Therefore, conventionally,
In addition to being capable of high flexion, no knee prosthesis has been devised which achieves knee stability and which overcomes the problem of wear of polyethylene and which is durable. The inventor has
In order to improve the reliability and function of the artificial knee joint, the following inventions were developed, focusing on the fact that it is necessary to reduce the wear of polyethylene and the like used for the sliding parts when the knee bending angle increases. 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、
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°
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、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
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。以
下、本発明を詳しく説明する。
SUMMARY OF THE INVENTION A first aspect of the present invention is a thigh fixed to a distal part of a femur, the sliding surface comprising a front standing portion, a lower portion, and a rear standing portion, each of which forms a gentle curved surface. A bone component having a concave portion serving as a sliding surface with the patella or the patella component in the lower center portion,
With a femoral component made of insert metal, fixed to the tibia proximally, with a concave upper surface, a tibial component made of insert metal, a concave upper surface, a convex lower surface, and an integral bearing insert made of polyethylene. A knee joint prosthesis, wherein the bearing insert is slidably mounted between the femoral component and the tibial component with respect to the components, the bearing insert being located substantially at the center of the tibial component. The line connecting the upper end of the bearing insert in the front-rear direction to the plane perpendicular to the central axis of the tibial component
The bearing insert is inclined rearward so as to form an angle of 25 ° from, and the upper surface of the bearing insert is entirely concave with a radius of curvature of 20 mm to 1000 mm, and the femoral component is An artificial knee joint having a depth of 10 mm or more, wherein both branch portions branched so as to straddle a concave surface sliding with the patella or the patella component are supported by the integral bearing insert; A second aspect of the invention is a femoral component comprising a front standing portion, a lower portion, and a rear standing portion, each of which has a gentle curved surface, and which is fixed to a distal portion of a femur. A concave portion serving as a sliding surface for the patella or the patella component; a femoral component made of insert metal; A knee prosthesis comprising a tibial component having a flat top surface and made of insert metal; a concave top surface and a flat bottom surface and an integral bearing insert made of polyethylene; The bearing insert is slidably mounted between the femoral component and the tibial component relative to the components and ties the upper end of the bearing insert longitudinally to a plane perpendicular to the central axis of the tibial component. The lines are inclined rearward so that the lines make an angle of 1 ° to 25 ° rearward, and the upper surface of the bearing insert is generally 20 mm to 1000
mm, wherein the femoral component has a depth of 10 mm or more, and the bifurcation bifurcated so as to straddle a patella or a concave surface that slides with the patella component. An artificial knee joint supported by a bearing insert. Hereinafter, 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。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。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。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。
In a knee joint having high flexion, the sliding of the femoral component and the tibial component using polyethylene or the like due to the roll-back motion requires the conventional structure to move between the former convex surface and the latter flat surface. Since the contact is made and the contact is made with a small contact area, polyethylene is liable to wear and fatigue. For this purpose, in the present invention, a bearing insert made of polyethylene is slidably interposed between the femoral component and the tibial component with respect to both components. Therefore, when the stress applied to the bearing insert increases and the contact position between the femoral component and the bearing insert and the rotation axis move backward in the high bending state of the knee of about 150 to 170 °, the bearing insert slides backward. And the stress applied to the bearing insert decreases accordingly. Next, when the bending angle decreases from the maximum bending angle (about 170 °), a phenomenon in the opposite direction occurs, and the bearing insert moves forward and returns to the original position.

【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。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。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。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。
In order to smooth the movement of the bearing insert when sliding between the femoral component and the tibial component as described above, it is preferable to employ the following configurations. That is, the entire upper surface of the bearing insert is a concave surface having a radius of curvature of 20 to 1000 mm, and the rearward inclination angle of the bearing insert is determined by moving the upper end of the bearing insert back and forth with respect to a plane perpendicular to the central axis of the tibia component. The line connecting the directions must be inclined backward by 1 ° to 25 °. The posterior standing portion of the femoral component has large bulges. A deep dent that forms a sliding surface with the patella or the patella component is formed in the center of the lower surface 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
を参照して説明する。なお膝蓋骨は図示されておらず、
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。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。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。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。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,
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。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。
FIG. 1 shows an embodiment of the artificial knee joint according to the first invention.
This will be described with reference to FIG. The patella is not shown,
Also, the patella component 10 (see FIG. 2) can be an element of a knee prosthesis. In FIG. 1, 3 is a femur, 4 is a tibia, and 6 is a bearing insert. The bearing insert 6 is made of polyethylene and is slidably sandwiched between the femoral component 1 and the tibial component 5, each made of implant metal. In the upright position shown in FIG. 1, the femoral component 1 pushes the bearing insert 6 slightly back on the inclined surface of the tibial component 5. On the other hand, in FIGS. 3 to 5 schematically showing the bending of the knee, the knee is 90 to 130 ° (FIG.
With bending in the range of 5), the frictional force from the femoral component 1 causes the bearing insert 6 to slide slightly forward on the upper surface of the tibial component 5 to a position where the tension of the collateral ligament 13 of the knee is relieved. To reach. Similar sliding occurs in the case of the tibial component 5 and the bearing insert 6 that slide on 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。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。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
との接触面積が小さくなり好ましくない。なお、好まし
い曲率半径は20〜100mmである。
The upper surface of the bearing insert 6 shown in FIG. 1 has a concave surface in which one or more circular arcs having a radius of curvature of 20 mm to 1000 mm are smoothly connected. Therefore, when an axial load due to weight is applied to the bearing insert 6, the knee moves to a stable position, and stable walking can be performed even when the surrounding tissue is weak. Here, the femoral component 1 and the bearing insert 6 have a radius of curvature of less than 20 mm or more than 1000 mm.
And the contact area becomes small. The preferred 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。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。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。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。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。また、
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°
になる。
Further, the inclined arrangement of the bearing insert 6 is determined as follows. In FIG. 7, the line aa is the central axis of the tibial component 5. cc is a plane perpendicular to the central axis of the tibial component. b
The -b line is a line connecting the upper end of the bearing insert 6 back and forth. In the first invention shown in FIG. 7A, when the bearing insert 6 is located substantially at the center of the tibial component 5, the angle (α) formed by the line bb with respect to the cc plane is set to 1 downward. 2525 °. Also,
In the case of the second invention shown in FIG. 7B, the angle (α) is lowered by 1 to 25 ° regardless of the position of the bearing insert.
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。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。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。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。
Hereinafter, the embodiment of the first invention in which the upper surface of the tibial component and the lower surface of the bearing insert are curved will be described with reference to FIGS. It should be understood that the present invention can be applied to the invention except for this shape and the like. Further, as shown in FIGS. 5 and 6, when the bending angle is increased from 130 ° to 170 °, the contact position between the femoral component 1 and the bearing insert 6 moves to the posterior surface of the latter because the rollback motion occurs. . At this time, the bearing insert 6 slidably sandwiched between the components 1 and 5 moves backward on the tibial component 5 with the rollback movement. With this movement, the bearing insert 6 is rubbed by the two components 1, 5, but the wear caused by this is significantly less and almost negligible than the wear when the stress is locally high on the surface of the fixed insert. It is about.

【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
との間のスムースな摺動面を維持することができる。
In addition, in the present invention, the rear standing portion 1c (FIG. 8) of the femoral component 1 is provided with a swelling so that the femoral component 1 and the bearing insert 6 can be provided even at a high bending position of 150 to 170 °.
And a smooth sliding surface can be maintained.

【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。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。
In order to reduce the pressure between the patella component 10 and the femoral component at the time of high bending shown in FIG. 9, the depth of the sliding surface of the femoral component 1 with the patella component 10 is set to 10 mm or more. It is necessary. FIG. 10 is a view showing a preferred embodiment of the femoral component 1 and shows that a sliding surface 1e with a deep patella of d = 15 mm or more is formed in the center of the lower part 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。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
a,6c(以下「摺動案内部」という)が形成されてい
る。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、
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。
Next, the shape of the bearing insert of the first invention will be described with reference to FIGS. 11 (plan view), FIG. 12 (sectional view taken along line aa), and FIG. 13 (sectional view taken along line bb). The bearing insert 6 has a sliding concave surface 6 for guiding sliding of the branches 1f and 1g (FIG. 10) of the femoral component 1.
a, 6c (hereinafter referred to as “sliding guides”). The radius of curvature of the sliding guide portions 6a and 6c is the same as the radius of curvature of the branch portions 1f and 1g sliding on the mating member, as shown in FIG.
13, the contact areas of these (6a, 6c, 1f, 1g) are large, and the wear of polyethylene during sliding is reduced.

【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。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。具体的には図11
〜13に示されるような一体物が好ましい。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。
It is possible to provide two bearing inserts by making the sliding guides 6a and 6c independent members, but the two bearing inserts are only slightly difficult to install by surgery. However, there is a risk of falling off after installation and lack of stability. Therefore, in the first invention, the sliding guide portions 6a, 6c are mutually restricted during sliding. Specifically, FIG.
Preferred are monoliths as shown in FIGS. However, the weight is not limited to those shown in these figures, and it is also possible to reduce the weight by a method such as making a hole in the intermediate portion 6b or shortening the 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
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
cが形成されている。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。
Further, the tibial component 5 shown in FIG. 15 which is a cross-sectional view taken along the line cc of FIG. 14 and FIG.
b and stopper 5 for preventing bearing insert from falling off
c is formed. These sliding surfaces 5a are curved in the front-rear direction (AP) and in the lateral direction, and the respective radii of curvature substantially coincide with those of the bearing insert. 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。なお、図14、15には示されていないが、
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。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。
The provision of the bearing insert as described above makes it possible for the artificial knee joint of the present invention to be highly bent, and in the case of high bending, the swelling of the rear standing portion 1c (FIG. 8) is required for the bearing insert to come off. Is effectively prevented, but by extending the stopper 5c (FIGS. 14 and 15) upward on both sides, it is possible to prevent the bearing insert from moving largely in the lateral direction and to more reliably prevent the bearing insert from falling off. Although not shown in FIGS. 14 and 15,
The width (W) of the bearing insert is determined to be sufficiently smaller than the distance between the stoppers 5c, thereby enabling sliding between them. Further, in FIG. 14, the stopper 5c is curved inward, but may be formed linearly.

【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。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
の摺動を案内する横方向突出部を形成したものである。
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。一方ベアリングインサート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。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。図16、17に示された脱転防止構造5c,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。
FIGS. 16 and 17 show an embodiment of the second invention in which the upper surface of the tibial component and the lower surface of the bearing insert are flat, and show an embodiment in which a structure for preventing the bearing insert 6 from falling off is added. FIG. 16 shows a tibial component 5 having the structure of FIG.
Is formed with a laterally protruding portion for guiding the sliding of.
That is, the upper end of the extension stopper 5c extending upward from both side surfaces of the tibial component 5 is extended inward to form the projection 5d. On the other hand bearing insert 6
Has a groove 6e formed in the side surface as shown in FIG. 17, and extends in a length direction (a direction perpendicular to the paper surface). Since the protrusion 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 groove 6e and the protrusion 5d, and Detachment is prevented. Detachment prevention structures 5c, 5 shown in FIGS.
Naturally, d and 6e can be provided in the 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 above, the present invention enables a higher flexion than conventional knee prostheses, and in particular, reduces the abrasion of polyethylene at the time of high flexion, thereby increasing the durability and stability of the knee. Can be more reliably increased.

【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。
FIG. 1 is a side view showing an example of an artificial knee joint of the present invention (first invention).

【図2】従来の人工膝関節の一例を示す図面である。FIG. 2 is a view 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。
FIG. 3 is a view showing a 30 ° flexion position 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。FIG. 4 is a view similar to FIG. 3, showing a 90 ° flexion position.

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

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

【図7】脛骨コンポーネントの形態を説明する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating a form 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。
FIG. 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。
FIG. 9 is a diagram illustrating sliding with a patella component in a 170 ° flexion position.

【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。
FIG. 10 is a side view and a front view of the artificial knee joint of the present invention (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。
FIG. 11 is a plan view showing a more 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。FIG. 12 is a sectional view taken along line aa of FIG. 11;

【図13】図11のb−b線断面図である。FIG. 13 is a sectional view taken along line bb 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。
FIG. 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。FIG. 15 is a sectional view taken along line cc of 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。
FIG. 16 is a view of a tibial component used in the present invention (second invention) having a projection for guiding a bearing insert.

【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。
FIG. 17 is a view showing a combination of the tibial component of FIG. 16, the bearing insert of one embodiment of the present invention (second invention), and the femoral component of FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation 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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Femoral component 2 Fixation peg 3 Femur 4 Tibia 5 Tibia 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshiharu Asai 3-30-13 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo Mizuho Medical Industry Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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
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。
The sliding surfaces each form a gentle curved surface,
A femoral component comprising an anterior upright portion, a lower portion, and a posterior upright portion, and fixed to a distal femur,
The lower surface has a concave portion serving as a sliding surface for the patella or the patella component in the center of the lower surface, a femoral component made of insert metal, and a tibial component fixed to the tibia proximal to the tibia and having a concave upper surface and made of insert metal. An integral bearing insert made of polyethylene, the upper surface having a concave surface and the lower surface having a convex surface, wherein the bearing insert is located between the femoral component and the tibial component. When the bearing insert is positioned substantially at the center of the tibial component, a line connecting the upper end of the bearing insert in the front-rear direction with respect to a plane perpendicular to the central axis of the tibial component is posterior. Bearings at an angle of 1 ° to 25 ° The insert is inclined backward and the upper surface of the bearing insert is 20m
m is a concave surface having a radius of curvature of 1000 mm, and the femoral component has a depth of the concave portion of 10 mm or more, and the bifurcated portions are bifurcated so as to straddle a patella or a concave surface sliding with the patella component. An artificial knee joint supported by an integral bearing insert.
【請求項2】 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、
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
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。
2. The sliding surfaces each form a gentle curved surface,
A femoral component comprising an anterior upright portion, a lower portion, and a posterior upright portion, and fixed to a distal femur,
The lower surface has a concave portion serving as a sliding surface with the patella or the patella component at the center of the lower surface, a femoral component made of insert metal, and a tibial component fixed to the tibia proximal to the upper surface and having a flat surface on the upper surface and made of insert metal. ,
An artificial knee joint having a concave upper surface, a flat lower surface, and an integral bearing insert made of polyethylene, the bearing insert being located between the femoral component and the tibial component. And is inclined rearward such that a line connecting the upper end of the bearing insert in the front-rear direction with respect to a plane perpendicular to the central axis of the tibial component forms an angle of 1 ° to 25 ° rearward. And the entire upper surface of the bearing insert is 20m
m is a concave surface having a radius of curvature of 1000 mm, and the femoral component has a depth of the concave portion of 10 mm or more, and the bifurcated portion is branched to straddle a patella or a concave surface that slides with the patella component. An artificial knee joint supported by an integral bearing insert.
【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. The artificial knee joint according to claim 1, wherein an extension extending upward from both sides of the tibial component is formed.
【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
から3までのいずれか1項記載の人工膝関節。
4. The bearing insert has a longitudinal groove formed on an outer side surface thereof, and the extension extending upward from both side surfaces of the tibial component is engaged with the groove to slide the bearing insert. 2. A projecting portion for guiding movement is formed so as to protrude in a lateral direction.
4. The artificial knee joint according to any one of items 1 to 3.
JP25160497A 1996-09-17 1997-09-17 Artificial knee joint Pending JPH10146353A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25160497A JPH10146353A (en) 1996-09-17 1997-09-17 Artificial knee joint

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8-244752 1996-09-17
JP24475296 1996-09-17
JP25160497A JPH10146353A (en) 1996-09-17 1997-09-17 Artificial knee joint

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10146353A true JPH10146353A (en) 1998-06-02

Family

ID=26536890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25160497A Pending JPH10146353A (en) 1996-09-17 1997-09-17 Artificial knee joint

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10146353A (en)

Cited By (1)

* 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

Cited By (2)

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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2965137B2 (en) Artificial knee joint
JP3701066B2 (en) Prosthetic joint with applicable movable joint between two bones
JP3915989B2 (en) Artificial knee joint
US20220133485A1 (en) Anatomical motion hinged prosthesis
KR100904087B1 (en) Artificial knee joint apparatus having curvature on a bearing component
JP4820547B2 (en) Self-aligning knee prosthesis
US6893467B1 (en) Knee prosthesis
JP4045194B2 (en) Artificial knee joint
EP1974693B1 (en) Mobile tibial bearing assembly
US6797005B2 (en) Deep flexion posterior stabilized knee replacement with bearing translation
US6491726B2 (en) Posterior stabilized prosthetic knee replacement with bearing translation and dislocation prevention features
US6475241B2 (en) Posterior stabilized knee replacement with bearing translation for knees with retained collateral ligaments
US4944756A (en) Prosthetic knee joint with improved patellar component tracking
KR100901524B1 (en) Artificial knee joint apparatus having plural curvatures at a femoral component
JPH08503407A (en) Knee prosthesis with conformity between the femur and tibia
JPH08508190A (en) Implantable prosthetic patella element
US20070173944A1 (en) Endoprosthesis with intermediate part
WO1996001087A1 (en) Endoprosthetic knee joint device
KR20140012938A (en) Femoral extension prosthetic component and tibial shelf prosthetic component for unicondylar meniscal bearing knee prosthesis and prosthesis including such a component
JPH11226038A (en) Prosthetic knee joint provided with rear part stability and dislocation prevention characteristic
CN113164260A (en) Knee joint implant capable of preventing hyperextension
EP3319551A1 (en) Replica guided motion knee
KR20200017130A (en) Knee Joint Implants to Prevent Hyper Extension
JP4382655B2 (en) Tibial component of knee joint endoprosthesis
GB2277034A (en) Implantable prosthetic patellar component