JPH10314196A - 膝置換のためのプロテーゼ - Google Patents

膝置換のためのプロテーゼ

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JPH10314196A JP10061590A JP6159098A JPH10314196A JP H10314196 A JPH10314196 A JP H10314196A JP 10061590 A JP10061590 A JP 10061590A JP 6159098 A JP6159098 A JP 6159098A JP H10314196 A JPH10314196 A JP H10314196A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 プラスチック要素がはずれ難く、ジャミング
（故障）し難く、不正な組立が行い難いプロテーゼを提
供する。 【解決手段】 少なくとも一つの実質的に長球である顆
のベアリング表面１０，１１を有する大腿要素２、頸骨
台を含む頸骨要素６、及び該顆のベアリング表面１０，
１１と該頸骨要素６との間に位置し、該頸骨台上でスラ
イド可能であるプラスチックの関節間軟骨要素７、を含
んでいる。前記関節間軟骨要素７は、前記頸骨台から立
ち上がっているガイド上に保持される。このガイドは、
ポスト及びキャップを含んでおり、該キャップは前記関
節間軟骨要素７中の陥凹中にスナップフィットする。ガ
イドは、前記関節間軟骨要素７中のトラック内をスライ
ド可能である。このプロテーゼを設置するために、大腿
骨１は、大腿要素２を受け入れるための基礎を与えるた
めに、一部を切除されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、膝置換のためのプ
ロテーゼ、特に総合的な膝置換を目的としたプロテーゼ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】英国特許出願第９４１４２４７．８号
（公開第２２８０３７５号）には、顆置換型のプロテー
ゼが開示されている。このプロテーゼは、大腿要素、頸
骨基板及び該大腿要素を支持し且つ該頸骨基板上をスラ
イドするように配置されたプラスチックの関節間軟骨要
素を含んで成る。上記英国出願において、関節間軟骨要
素は、レール上をガイドされるか、あるいは前記基板上
から直立して取り付けられているので、関節間軟骨要素
の動きは、少なくとも約±１５゜の回転自由度が許容さ
れているものの、実質的には腹側（前側）／背側（後
側）方向に強制されている。関節間軟骨要素のスロット
（トラック）内にはガイド部材が受け入れられている。
前記基板の背側には、直立した金属製の停止部材が設け
られており、腹側方向には、プラスチック要素内のスロ
ット（トラック）の端部上のガイド上に迫持台が設けら
れており、これら部材は、腹側／背側方向において関節
間軟骨要素の変位を制限している。上記出願に開示され
た一態様においては、柱（stud）が環状の金属製キャッ
プを有するポストの形状を取っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記出願に
開示されたデザインの更なる改良を提供する。この種の
プロテーゼのデザインについては、いくつかの提案があ
る。これら提案の内の一つは、プラスチック要素が外れ
ることを常に防止するようなシステムを提供することで
ある。もう一つは、プラスチック要素が、腹側／背側方
向におけるその動作中にガイド上で動かなくなることを
防止すべきであるという要求である。第三は、患者の体
内にプロテーゼを設置するときに、プラスチック要素が
不正確に組み立てられることのないようにするべきであ
るという要求である。上記問題点を解決することを目的
として、本発明は本来設計されている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、（ａ）
少なくとも一つの顆のベアリング表面を有する大腿要素
（より好ましくは長球状である）、（ｂ）頸骨台を含む
頸骨要素、及び（ｃ）該顆のベアリング表面と該頸骨要
素との間に位置し、該頸骨台上で移動可能であるプラス
チックの関節間軟骨要素、を含み、前記関節間軟骨要素
が前記頸骨台から立ち上がっているガイド上に保持さ
れ、該ガイドがポスト及びキャップを含んでおり、該キ
ャップは前記関節間軟骨要素中の陥凹中にスナップフィ
ットし、前記関節間軟骨要素中のトラック内を移動可能
である、膝置換のためのプロテーゼであって、腹側（前
側）／背側（後側）方向（Ａ−Ｐ）における前記関節間
軟骨要素のスライディング動作が、前記ポスト上及び／
又は前記頸骨台の表面から突出したレール部材上の前記
関節間軟骨要素の衝突によって制限されていることを特
徴とするプロテーゼ、が提供される。
【０００５】
【発明の実施の形態】関節間軟骨要素の腹側方向におけ
る変位は、頸骨台の腹側端で又はその腹側端の近くで迫
持台を形成するレールによって制限されていることがよ
り好ましい。該レールは、通常、関節間軟骨要素のＡ−
Ｐスライディング方向に対して実質的に直角である立ち
上がった垂直面を提供する。関節間軟骨要素の背側の変
位は、関節間軟骨要素内のトラック内でスライディング
するガイドによって制御される。頸骨台上の関節間軟骨
要素の相対的なスライディング動作又は回転動作の間に
起こるジャミング（動作故障）を防止するために、キャ
ップの寸法は、キャップの周囲と関節間軟骨のトラック
内の開口の対応するサイズとの間にクリアランスが存在
するように、選択される。トラックの長さも、好ましく
は、関節間軟骨要素の動作の最中の何れの時点において
もキャップの周囲が関節間軟骨要素内のキャビティの内
部壁と衝突しないように、選択される。
【０００６】従って、例えば、関節間軟骨要素の腹側動
作が、腹側方向への制限停止部を形成する腹側のレール
上の関節間軟骨要素の腹側面の迫持台によって制限され
る。背側方向においては、キャップを支持するポスト上
の関節間軟骨要素の迫持台によって拘束される。こうし
て、Ａ−Ｐ方向の動作の制限内で、キャップの周囲が関
節間軟骨要素内のトラックの端壁と接触することにな
る。ポストの直径はホール（少なくともいくつかの点で
は）よりも小さくなるので、陥凹に接近を許容する関節
間軟骨要素においては、キャップは、陥凹の側壁に接触
することによって、いくつかの位置において関節間軟骨
要素の中央／横の動作を制限できる。
【０００７】トラックを含む関節間軟骨要素の下側のキ
ャップ及び陥凹の寸法は、プラスチック要素が柱（stu
d）を越えてスナップできるように、選択される。これ
は、通常、キャップと同じ平面の最大寸法か又は最大
０．５ｍｍまでのより小さい寸法となる陥凹の製造によ
って保証されている。陥凹は、キャップよりも０．２乃
至０．３ｍｍ小さく製造されることが好ましい。
【０００８】キャップは、ポストを軸方向に通る少なく
とも一つの平面に対して、非対称であり、関節間軟骨要
素の下側の平面において、通常に相応して形成された開
口が設けられているように製造されることが好ましい。
このようにして、関節間軟骨要素は、一つの配位での
み、頸骨台上で組立可能となる。こうすることにより、
関節間軟骨要素が、偶然に、頸骨ガイド柱の周りに間違
って組み立てられるという危険が回避される。
【０００９】好適な構造において、頸骨柱上のキャップ
は、頸骨台上のレールと平行な一つの平らな面を有して
おり、このレールは、腹側方向の停止部として配置され
ている。
【００１０】頸骨基板上の関節間軟骨要素の回転は、頸
骨台上の腹側レールとともに関節間軟骨要素の腹側面の
迫持台によって決定される制限内で、許容されている。
頸骨台からプラスチック要素が偶然に外れる可能性を少
なくするために、陥凹及び頸骨のガイド柱は、基板上の
プラスチック要素の配位におけるある位置でスナップフ
ィットするように、配置される。その位置は、頸骨トレ
イから関節間軟骨要素が外れることが最も起こりにくい
位置である。
【００１１】関節間軟骨要素からの大腿要素の外れは、
関節間軟骨要素が背側の動作限界にあるかまたはその近
くにあるときに、最も起こり易い。そして、このとき、
大腿要素は過度に伸ばされている。この位置では、基板
から関節間軟骨要素を降ろそうとする動作傾向が最も高
まる。プロテーゼが過度に伸ばされた状態に対する保護
として、関節間軟骨要素は、通常中心点の後ろに配置さ
れたサドルを伴って形成される。このサドルは、腹側に
実質的に垂直な面を有しており、二つの顆の長球表面の
間の顆間架橋部に噛み合わされている。この大腿要素の
架橋部とサドルとの間の接触が、大腿要素が０度の位置
を通過した後に、確実な停止を与えるのである。
【００１２】少なくともサドルの突出の一方には、大腿
要素に中央／横の安定性を与えるために、垂直面が設け
られている。しかしながら、プロテーゼの中央で、サド
ルの突出の側面が、プラスチック要素が持ち上がる位置
を回避するために、長球のキャビティへと傾斜してい
る、大腿要素は内側に傾けられていることがより好まし
い。
【００１３】
【実施例】本発明の更なる特徴及び利点は、添付図面及
びその該当する記載から明かになるであろう。図１
（ｂ）を参照すると、大腿骨１は、大腿要素２を受け入
れるための基礎を与えるために、一部を切除されてい
る。大腿要素２は、ピン３によって一部切除された大腿
骨内に保持される。頸骨４は、ステム５によって固定さ
れる頸骨要素が配置される平らな基礎を与えるために、
一部切除されている。通常、頸骨基板６は背側に５乃至
７゜傾いて設けられている。プラスチックの関節間軟骨
要素７は、頸骨基板６と大腿要素２との間に挟まってお
り、大腿要素２の顆の関節表面１０及び１１は、好まし
くは長球形状であり、好ましくはぴったりと適合してい
る。大腿要素２は、ノッチ１２及び１３を伴って形成さ
れ、過度に伸びた場合の全停止又は一部停止を与えるた
めに関節間軟骨要素の腹側へ向いた傾斜部１４と噛み合
うように設計されている。
【００１４】頸骨要素は図６の斜視図に示すとおりであ
る。この図６から、頸骨要素は、通常、ステム５の上に
支持された平らな台２０を有していることがわかる。後
述するように、レール２１が頸骨台の腹側面から立ち上
がっており、関節間軟骨要素の腹側への変位を確実に停
止する腹側停止部となっている。
【００１５】頸骨台の背側には、背側の十字の靱帯の保
持を可能にするため、切り落とし部２２が設けられてい
る。垂直ガイド２３が、頸骨台上の関節間軟骨要素を保
持するため及び台上のプラスチック要素の制限されたス
ライディング動作をガイドするために、設けられてい
る。ガイド２３は、ポスト２４及びキャップ２５を有し
ている。キャップ２５は、ポストの頂上に固定されてお
り、背側に平面２６を有している。この平面２６は、腹
側停止部の面２７と実質的に平行である。
【００１６】キャップは、Ｄ形状であることが示されて
いるが、他のデザインも可能である。キャップは、ガイ
ドポストを軸方向に通る少なくとも一つの平面に対し
て、非対称であることが好ましいが、一方、頸骨台に対
して平行な平面内の少なくとも二つの方向に伸びている
ことが好ましい。キャップをこのように構成することに
より、関節間軟骨要素が背側の最大位置にあるかまたは
その近くにあり最も外れ易い状態にあるときに、キャッ
プが関節間軟骨要素を押さえて持ち上がらないように作
用させることができるのである。三角形、四角形又は多
角形等の種々の形状を採用できるが、現在、我々は、キ
ャップの周囲の一方が平面であり、残りの部分がカーブ
している態様を好適なものとして採用する。
【００１７】関節間軟骨要素内の陥凹は、図５に示され
ている。この陥凹３０は、通例の形状であり、キャップ
が関節間軟骨要素及び頸骨台の間の唯一の相対的な配位
の位置でスナップできるように、デザインされている。
これは、陥凹を横切る最大寸法３１として、ガイドキャ
ップのキャップを横切る対応最大寸法の０．５ｍｍ以内
で正確に対応しているものを選択することによって達成
される。これは、関節間軟骨要素を間違って組み立てる
ことがないようにしている。
【００１８】図５から明らかなとおり、陥凹３０はスロ
ット（トラック）３２と接近している。スロット（トラ
ック）は、両端で近接しているが、キャップ２５がスロ
ット（トラック）内に受け入れられているとき、キャッ
プはスロット（トラック）内に伸びており、陥凹はキャ
ップが持ち上げられるのを防いでいる。組立を容易にす
るために、ガイドノッチ３３がプラスチック要素の腹側
面に設けられていてもよい。このノッチがレール部材２
１の一方の端に対して強く押し付けられるように向けら
れているときは、外科医は陥凹に挿入するためにキャッ
プを並べ直すことを知る。
【００１９】頸骨基板上のプラスチック要素の動きは、
図８（ａ）乃至（ｄ）に示されている。見ればわかる
が、約１７゜までの内回り回転及び約１０゜までの外回
り回転が許容されている。プラスチック要素の腹側面の
切り落とし部３４と腹側レール２１との衝突によって、
及び、陥凹３５又は３６の前方又は後方に対するポスト
２４の迫持台によって、回転は制限される。ノッチ３３
は、内回りの更なる回転を許している。キャップの全て
の寸法及びスロット（トラック）３２の内部寸法は、ス
ロット（トラック）３２内のキャップの動きにいくらか
の自由度があるように、選択されることがわかる。一般
に、少なくとも約０．２ｍｍのギャップが常に存在す
る。これにより、ガイド上で関節間軟骨要素がジャミン
グする機会が少なくなる。この点についての頸骨基板上
の関節間軟骨要素の様々な位置におけるぞんざいさが、
図８（ａ）乃至（ｂ）に示されている。
【００２０】関節間軟骨要素は、図７の斜視図に示され
ている。背側表面が傾斜面４０を有していることがわか
る。この傾斜面４０は、背側の十字の靱帯が擦れること
なくプロテーゼの背側の近傍を通過できるようにしてい
る。皿型にへこんだベアリング表面４１と４２との間に
は、通常、サドル４３が背側に成形されている。このサ
ドルは、腹側に向いた、通常は垂直な壁４４を有してい
る。この壁４４は、大腿要素のフォーク４５（図１
（ａ）参照）に係合し、過度に伸びきった状態で関節間
軟骨要素上の大腿要素の回転及び転位が制限されるよう
に設計されている。
【００２１】同時に、サドル４４は、その側面に、実質
的に垂直な壁４６を備えている。この壁４６は、関節が
屈曲している間は、大腿要素の対応する側の内側壁４７
の近傍に位置している。このことが、腹側／背側方向に
おける関節間軟骨要素上での大腿要素の安定性を向上さ
せている。中央部には、サドルが傾斜面４８を有してい
る。この傾斜面４８は、長球状の窪み４２に没入してい
る。このことが、大腿要素が、関節間軟骨要素の上で内
部に傾いたり旋回したりするのを助けている。関節表面
４２、１０及び１１には、一点に負荷がかかることはな
い。副行の靱帯がバランスを失った場合に、たまにこの
種の動作が起こる。このような場合、大腿骨は内側に傾
く傾向がある。
【００２２】関節間軟骨要素がレントゲン写真撮影でき
るようにするために、関節間軟骨要素には、タンタル等
の重金属を入れるシールされた孔をプラスチックの一部
として設けることができる。この重金属は、金属製の大
腿骨と接触しない。この重金属は、例えば、図２におい
て、点５０及び５１とすることができる。この重金属よ
って、外科医は、プロテーゼの設置後に、要素の正しい
配置と動きを決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は大腿要素の斜視図であり、（ｂ）は適
切に配置されたプロテーゼの概略図である。
【図２】関節間軟骨要素の平面図である。
【図３】図２のＧ−Ｇ線に沿った断面図である。
【図４】図２のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。
【図５】ガイド柱を受け入れる陥凹を示す関節間軟骨要
素の下面図である。
【図６】頸骨要素及びガイド柱を示す斜視図である。
【図７】関節間軟骨要素の斜視図である。
【図８】（ａ）乃至（ｄ）は、頸骨基板上の関節間軟骨
要素の様々な相対配置を示す図である。
フロントページの続き (71)出願人 598033387 ジョン ネビル インソール アメリカ合衆国，ニューヨーク エヌワイ 10128，イースト エンド アベニュー 170，ベス イスラエル ホスピタル ノース，インソール スコット ケリー インスティチュート内 (71)出願人 594120755 ピーター ステンリー ウオーカー イギリス国、ミドルセックス エイチエー ６ ２エイチピイ、ムアー パーク、ペン ブローク ロード 13 (72)発明者 ピーター ステンリー ウオーカー イギリス国，ミドルセックス エイチエー ６ ２エイチピー，ムーア パーク，ペン ブローク ロード 13 (72)発明者 ジョン ネビル インソール アメリカ合衆国，ニューヨーク エヌワイ 10128，イースト エンド アベニュー 170，ベス イスラエル ホスピタル ノース，インソール スコット ケリー インスティチュート内 (72)発明者 ジョナサン ブラミー イギリス国，ウイルトシャー エスエヌ２ ６エックスワイ，スウィンドン，エルギ ン インダストリアル エステート，ダン ビース ロード，ジマー リミテッド内 (72)発明者 マイケル ワドコック イギリス国，ウイルトシャー エスエヌ２ ６エックスワイ，スウィンドン，エルギ ン インダストリアル エステート，ダン ビース ロード，ジマー リミテッド内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）少なくとも一つの実質的に長球であ
    る顆のベアリング表面を有する大腿要素、 （ｂ）頸骨台を含む頸骨要素、及び （ｃ）該顆のベアリング表面と該頸骨要素との間に位置
    し、該頸骨台上でスライド可能であるプラスチックの関
    節間軟骨要素、 を含み、 前記関節間軟骨要素が前記頸骨台から立ち上がっている
    ガイド上に保持され、 該ガイドがポスト及びキャップを含んでおり、 該キャップは前記関節間軟骨要素中の陥凹中にスナップ
    フィットし、前記関節間軟骨要素中のトラック内をスラ
    イド可能である、膝置換のためのプロテーゼであって、 腹側（前側）／背側（後側）方向（Ａ−Ｐ）における前
    記関節間軟骨要素のスライディング動作が、前記ポスト
    上及び／又は前記頸骨台の表面から突出したレール部材
    上の前記関節間軟骨要素の衝突によって制限されている
    ことを特徴とするプロテーゼ。
  2. 【請求項２】請求項１に記載のプロテーゼであって、 前記キャップが、前記ポストを軸方向に通る少なくとも
    一つの平面に対して、非対称であり、 前記陥凹が、前記関節間軟骨要素の下側の平面におい
    て、相応して形成された開口を有しており、 これにより、前記関節間軟骨要素が、一つの配位での
    み、前記頸骨台上で組立可能である、ことを特徴とする
    プロテーゼ。
  3. 【請求項３】請求項１又は２に記載のプロテーゼであっ
    て、 前記キャップが、平面図で観て、前記頸骨台から突出し
    且つ腹側方向の停止部として配置されているレール部材
    と平行な一つのフェイス上に平らな側面を有している、
    ことを特徴とするプロテーゼ。
  4. 【請求項４】請求項３に記載のプロテーゼであって、 前記キャップが、平面内で実質的に「Ｄ」の形状をして
    おり、 前記平らな側面が、前記レールに実質的に平行である、
    ことを特徴とするプロテーゼ。
  5. 【請求項５】（ａ）少なくとも一つの実質的に長球であ
    る顆のベアリング表面を有する大腿要素、 （ｂ）頸骨台を含む頸骨要素、及び （ｃ）該顆のベアリング表面と該頸骨要素との間に位置
    し、該頸骨台上で移動可能であるプラスチックの関節間
    軟骨要素、 を含み、 前記関節間軟骨要素が前記頸骨台から立ち上がっている
    ガイド上に保持され、 該ガイドがポスト及びキャップを含んでおり、 該キャップは前記関節間軟骨要素中の陥凹中に受け入れ
    られ、該関節間軟骨要素中のトラック内をスライド可能
    であり、 該キャップは、該ポストを軸方向に通る少なくとも一つ
    の平面に対して、非対称であり、 該陥凹は開口を有しており、この開口は、前記関節間軟
    骨要素が、該関節間軟骨要素及び該頸骨台の相対的な配
    位の制限された数の内で該ガイド上に組立可能となるよ
    うに、形成されている、膝置換のためのプロテーゼ。
  6. 【請求項６】請求項５に記載のプロテーゼであって、 前記関節間軟骨要素が、該関節間軟骨要素及び前記頸骨
    台の一つの相対的配位でのみ、前記ガイド上で組立可能
    である、ことを特徴とするプロテーゼ。
  7. 【請求項７】請求項５又は６に記載のプロテーゼであっ
    て、 前記キャップが、平面図で観て、前記頸骨台から突出し
    た迫持台と平行な一つの平らな側面を有しており、且
    つ、前記関節間軟骨要素のための腹側方向の停止部とし
    て配置されている、ことを特徴とするプロテーゼ。
  8. 【請求項８】請求項１乃至７の何れかに記載のプロテー
    ゼであって、 前記関節間軟骨要素がサドルを含み、 該サドルの一方の側面が実質的に垂直であり、 該側面は、前記大腿要素上の表面と相互作用するように
    配置されており、 プロテーゼの中央／横の安定性が向上している、ことを
    特徴とするプロテーゼ。
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