JPH01291860A - 改良された膝蓋骨部品軌道をもつ補てつ膝部関節 - Google Patents
改良された膝蓋骨部品軌道をもつ補てつ膝部関節Info
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- JPH01291860A JPH01291860A JP1023658A JP2365889A JPH01291860A JP H01291860 A JPH01291860 A JP H01291860A JP 1023658 A JP1023658 A JP 1023658A JP 2365889 A JP2365889 A JP 2365889A JP H01291860 A JPH01291860 A JP H01291860A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
天然の大腿骨及び脛骨顆支持面を補てつ大腿骨及び脛骨
部品で置き換える総合膝部関節形成は、長年にわたり高
い成功率をもって実用化されてきた。優れた結果をもっ
て使用されてきた総合膝部補てつ装置の1つにはthe
Howmedica Divisionof Pfi
zer 1lospital Products Gr
oup、Inc(二二一ヨーク州ニューヨーク)販売の
p、c、^、’ TotalKnee Systemが
ある。P、C,^、・装置は、補てつ大腿骨及び脛骨部
品に加えて、天然M塁骨に固定されるようにしである補
てつ膝蓋骨部品を包含しており、前記膝蓋骨部品は、膝
部関節が完全に伸長したときには大腿骨部品の前方プレ
ート部と接触しており、補てつ関節が屈曲するときには
大腿骨部品と共働する。
部品で置き換える総合膝部関節形成は、長年にわたり高
い成功率をもって実用化されてきた。優れた結果をもっ
て使用されてきた総合膝部補てつ装置の1つにはthe
Howmedica Divisionof Pfi
zer 1lospital Products Gr
oup、Inc(二二一ヨーク州ニューヨーク)販売の
p、c、^、’ TotalKnee Systemが
ある。P、C,^、・装置は、補てつ大腿骨及び脛骨部
品に加えて、天然M塁骨に固定されるようにしである補
てつ膝蓋骨部品を包含しており、前記膝蓋骨部品は、膝
部関節が完全に伸長したときには大腿骨部品の前方プレ
ート部と接触しており、補てつ関節が屈曲するときには
大腿骨部品と共働する。
p、c、^、e Total Knee System
のような既存製品の成功にもかかわらず、使用に際して
天然膝部関節の解剖学的機能により近ずくような補てつ
部品の改良設計が引き続き求められている。この解剖学
的機能の一つとして関節の屈曲における達成可能な最大
域を考えると、人の天然膝部においては完全な伸長状態
から完全な屈曲状態まで約150°である。一般に、公
知の総合膝部補てつ装置を使用すると、屈曲の運動域は
約110〜120度しか得られない。この天然と補てつ
との運動域のギャップのほぼ半分は、例えば膝部関節内
の恐怖感、後方靭帯の弛緩及び87M骨上方の窩不足と
いつな固有の臨床的及び外科的状況に起因すると言える
。しかしギャップの残りの半分は主に補てつ部品の形状
を適当に変更することによって埋めることができる。部
品の形状が膝蓋骨(膝頭)の上を大腿骨から脛骨まで延
伸する四頭筋に及ぼす影響は特に関係が深い。
のような既存製品の成功にもかかわらず、使用に際して
天然膝部関節の解剖学的機能により近ずくような補てつ
部品の改良設計が引き続き求められている。この解剖学
的機能の一つとして関節の屈曲における達成可能な最大
域を考えると、人の天然膝部においては完全な伸長状態
から完全な屈曲状態まで約150°である。一般に、公
知の総合膝部補てつ装置を使用すると、屈曲の運動域は
約110〜120度しか得られない。この天然と補てつ
との運動域のギャップのほぼ半分は、例えば膝部関節内
の恐怖感、後方靭帯の弛緩及び87M骨上方の窩不足と
いつな固有の臨床的及び外科的状況に起因すると言える
。しかしギャップの残りの半分は主に補てつ部品の形状
を適当に変更することによって埋めることができる。部
品の形状が膝蓋骨(膝頭)の上を大腿骨から脛骨まで延
伸する四頭筋に及ぼす影響は特に関係が深い。
四頭筋は膝部が完全に伸長していないときは常にかなり
緊張している。この筋肉は膝部の伸長を(収縮すること
によって)制御するが、屈曲には抵抗する。一般に、通
常の膝部補てつ部品が使用されるときには、(完全な伸
長状態から)約90度以上の屈曲角での四頭筋の緊張は
人の解剖学的な天然膝部におけるよりも極めて大きい。
緊張している。この筋肉は膝部の伸長を(収縮すること
によって)制御するが、屈曲には抵抗する。一般に、通
常の膝部補てつ部品が使用されるときには、(完全な伸
長状態から)約90度以上の屈曲角での四頭筋の緊張は
人の解剖学的な天然膝部におけるよりも極めて大きい。
更に、補てつ装置の成るものと使用すると屈曲角が約9
0度を越えて屈曲が大きくなると共に四頭筋の緊張は増
大し続けるが、一方、人の天然膝部における四頭筋の緊
張はこの高度な屈曲域でもおおよそ一定に維持されるの
である。屈曲に抵抗する四頭筋の緊張が過度になる(場
合によっては増大が継続される)ことから、補てつ膝部
関節によって認識され得る最大屈曲角は極度に制限され
る。
0度を越えて屈曲が大きくなると共に四頭筋の緊張は増
大し続けるが、一方、人の天然膝部における四頭筋の緊
張はこの高度な屈曲域でもおおよそ一定に維持されるの
である。屈曲に抵抗する四頭筋の緊張が過度になる(場
合によっては増大が継続される)ことから、補てつ膝部
関節によって認識され得る最大屈曲角は極度に制限され
る。
本発明の目的は、屈曲における補てつ関節の運動の最大
幅を増大させるために、四頭筋の緊張が、補てつ関節の
屈曲の全域を通して、特に完全な伸長状態から約90度
以上の屈曲角でも人の天然開部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決めである膝
部関節プロテーゼを提供することである。
幅を増大させるために、四頭筋の緊張が、補てつ関節の
屈曲の全域を通して、特に完全な伸長状態から約90度
以上の屈曲角でも人の天然開部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決めである膝
部関節プロテーゼを提供することである。
本発明の上記目的及びその他の目的は、近位脛骨に固定
されるようにしてあり且つ一定間隔を置いて対をなす顆
支持部を有する脛骨部品と、膝蓋骨に固定されるように
してあり且つ膝蓋骨支持面を有する膝蓋骨部品と、遠位
大腿骨に固定されるようにしてあり且つ、補てつ膝部関
節が完全に、伸長したときに前記膝蓋骨支持面と接触す
るようにしてある前方プレート部、前記脛骨顆支持部と
相互に接合するように間隔を置いてある外側及び内側大
腿骨顆支持部、及び前記2つの大腿骨顆支持部をそれら
の前方端部で前記前方端部からそれぞれの長さの少なく
とも一部に沿って接合するウェブ部を有する大腿骨部品
とを包含する新規の膝部関節プロテーゼであって、前記
大腿骨顆支持部がほぼ凸形支持面を有し且つ前記ウェブ
部が凹形支持面を有しており、前記前方プレート部、前
記大腿骨顆支持面及び前記ウェブ部支持面が一緒になっ
て、前記補てつ膝部関節が完全な伸長状態から完全な屈
曲状態に曲がるときに前記膝蓋骨支持面と共働して前記
膝蓋骨部品を案内するための連続軌道を規定し、前記膝
蓋骨部品を案内する前記軌道の外側の壁を実質的に深く
し、それによって高度に屈曲したときに四頭筋メカニズ
ムにかかる緊張を低減し且つ補てつ膝部関節を用いて達
成可能な屈曲の最大レベルを実質的に大きくするなめに
、前記外側大腿骨顆支持部の支持面が、前記大腿骨支持
部を通る前記軌道に沿った横断面で見て前記支持部の幅
の少なくとも最も中央寄りの3分の1のところでは前記
ウェブ部に向かって急傾斜している膝部関節プロテーゼ
を使用して達成される。好ましい具体例では、前記外側
大腿骨顆支持部の支持面は実質的に、前記支持部を通る
前記軌道に沿った横断面で見ると、外側から内側へと、
曲率半径R2を有する第一弧状セグメントと、第二セグ
メントと、曲率半径R2を有する第三弧状セグメントと
から成る滑らかな連続線を呈しており、前記第二セグメ
ントは比較的平坦であり、前記R2は前記R1の少なく
とも2.5倍であり、前記第三セグメントの弧の長さは
小さくとも前記第二セグメントの長さとほぼ同じである
。
されるようにしてあり且つ一定間隔を置いて対をなす顆
支持部を有する脛骨部品と、膝蓋骨に固定されるように
してあり且つ膝蓋骨支持面を有する膝蓋骨部品と、遠位
大腿骨に固定されるようにしてあり且つ、補てつ膝部関
節が完全に、伸長したときに前記膝蓋骨支持面と接触す
るようにしてある前方プレート部、前記脛骨顆支持部と
相互に接合するように間隔を置いてある外側及び内側大
腿骨顆支持部、及び前記2つの大腿骨顆支持部をそれら
の前方端部で前記前方端部からそれぞれの長さの少なく
とも一部に沿って接合するウェブ部を有する大腿骨部品
とを包含する新規の膝部関節プロテーゼであって、前記
大腿骨顆支持部がほぼ凸形支持面を有し且つ前記ウェブ
部が凹形支持面を有しており、前記前方プレート部、前
記大腿骨顆支持面及び前記ウェブ部支持面が一緒になっ
て、前記補てつ膝部関節が完全な伸長状態から完全な屈
曲状態に曲がるときに前記膝蓋骨支持面と共働して前記
膝蓋骨部品を案内するための連続軌道を規定し、前記膝
蓋骨部品を案内する前記軌道の外側の壁を実質的に深く
し、それによって高度に屈曲したときに四頭筋メカニズ
ムにかかる緊張を低減し且つ補てつ膝部関節を用いて達
成可能な屈曲の最大レベルを実質的に大きくするなめに
、前記外側大腿骨顆支持部の支持面が、前記大腿骨支持
部を通る前記軌道に沿った横断面で見て前記支持部の幅
の少なくとも最も中央寄りの3分の1のところでは前記
ウェブ部に向かって急傾斜している膝部関節プロテーゼ
を使用して達成される。好ましい具体例では、前記外側
大腿骨顆支持部の支持面は実質的に、前記支持部を通る
前記軌道に沿った横断面で見ると、外側から内側へと、
曲率半径R2を有する第一弧状セグメントと、第二セグ
メントと、曲率半径R2を有する第三弧状セグメントと
から成る滑らかな連続線を呈しており、前記第二セグメ
ントは比較的平坦であり、前記R2は前記R1の少なく
とも2.5倍であり、前記第三セグメントの弧の長さは
小さくとも前記第二セグメントの長さとほぼ同じである
。
使用に際して前記大腿骨部品と共働する、前記膝蓋骨部
品の支持面の好ましい具体例は、はぼ球体の一部の形状
を持つドーム部と、前記ドームを全側部にわたって包囲
する比較的平坦な周囲部とから成る。前記周囲部は前記
ドーム部について非対称であり、使用に際してはほぼ水
平/111方向に対応する一方向に沿ってそのスパンが
延伸し且つ幅が狭くなる。つま・す、この好ましい具体
例においては、支持面は大腿骨部品に対して全体として
ほぼ層形の輪郭を呈する。前記膝蓋骨支持面がそれを受
容する前記大腿骨部品の軌道の表面とほぼ相補的であり
、前記大腿骨部品ウェブ部が、前記屈曲の最大レベルま
で前記高度な屈曲全体を通して膝蓋骨部品支持面と接触
するように延伸し、前記高度な屈曲のときに膝蓋骨部品
が大腿骨部品によって完全に支持されて安定化されるこ
とが好ましい。
品の支持面の好ましい具体例は、はぼ球体の一部の形状
を持つドーム部と、前記ドームを全側部にわたって包囲
する比較的平坦な周囲部とから成る。前記周囲部は前記
ドーム部について非対称であり、使用に際してはほぼ水
平/111方向に対応する一方向に沿ってそのスパンが
延伸し且つ幅が狭くなる。つま・す、この好ましい具体
例においては、支持面は大腿骨部品に対して全体として
ほぼ層形の輪郭を呈する。前記膝蓋骨支持面がそれを受
容する前記大腿骨部品の軌道の表面とほぼ相補的であり
、前記大腿骨部品ウェブ部が、前記屈曲の最大レベルま
で前記高度な屈曲全体を通して膝蓋骨部品支持面と接触
するように延伸し、前記高度な屈曲のときに膝蓋骨部品
が大腿骨部品によって完全に支持されて安定化されるこ
とが好ましい。
更に本発明は、本発明の膝部関節プロテーゼを外科移植
する際に使用される新規な調節可能サイジングゲージと
、それと組み合わせられる大腿骨ドリルジグとを包含す
る。
する際に使用される新規な調節可能サイジングゲージと
、それと組み合わせられる大腿骨ドリルジグとを包含す
る。
特定の好ましい具体例を参照して本発明の種々の態様を
詳細に説明する。以下の具体例の参照は本発明の範囲を
制限することはなく、本発明の範囲は特許請求の範囲に
よってのみ制限される。
詳細に説明する。以下の具体例の参照は本発明の範囲を
制限することはなく、本発明の範囲は特許請求の範囲に
よってのみ制限される。
λ生貝
本発明の膝部関節プロテーゼを第1図及び第2図に示す
、このプロテーゼは、近位脛骨に固定されるようにしで
ある脛骨部品3と、膝蓋骨に固定されるようにしである
膝蓋骨部品5と、遠位大腿骨に固定されるようにしであ
る大腿骨部品7とを包含する。部品7は一定間隔を置い
てある外側及び内側類支持部9及び11を有しており、
顆支持部9及び11はそれぞれ、脛骨部品3の間隔を置
いた1対の顆支持部13及び15と相互に接合するよう
にしてある。部品3の特定の形状は本発明には重要でな
い。
、このプロテーゼは、近位脛骨に固定されるようにしで
ある脛骨部品3と、膝蓋骨に固定されるようにしである
膝蓋骨部品5と、遠位大腿骨に固定されるようにしであ
る大腿骨部品7とを包含する。部品7は一定間隔を置い
てある外側及び内側類支持部9及び11を有しており、
顆支持部9及び11はそれぞれ、脛骨部品3の間隔を置
いた1対の顆支持部13及び15と相互に接合するよう
にしてある。部品3の特定の形状は本発明には重要でな
い。
図に示す具体例においては、部品3は、公知の方法によ
って金属トレー19に保持及び固定されるプラスチック
(例えば超高分子量ポリエチレン)インサート17(イ
ンサート17が更に支持部13及び15を包含する)を
包含する。脛骨トレー19は、十字形断面形状を有する
ステム21とインサート17を支持するベース23とを
包含する。切除した近位脛骨に部品3をセメント合着若
しくは組織内方成長によって固定するのを強化するため
に、(例えば米国特許第4,550,448号明細書に
記述の種類の)多孔質被覆をベース23の下方表面の一
部若しくは全部に施してもよい。
って金属トレー19に保持及び固定されるプラスチック
(例えば超高分子量ポリエチレン)インサート17(イ
ンサート17が更に支持部13及び15を包含する)を
包含する。脛骨トレー19は、十字形断面形状を有する
ステム21とインサート17を支持するベース23とを
包含する。切除した近位脛骨に部品3をセメント合着若
しくは組織内方成長によって固定するのを強化するため
に、(例えば米国特許第4,550,448号明細書に
記述の種類の)多孔質被覆をベース23の下方表面の一
部若しくは全部に施してもよい。
大腿骨部品7は、好ましくはコバルト−クロム−モリブ
デン合金、チタニウム若しくはチタニウム合金といった
適当な金属若しくは金属合金で製造しである、単一の一
体的製品である。一定間隔を置いてある支持部9及び1
1に加えて、部品7は、前面26を有する前方プレート
部25(解剖学的基準方向の前方とは第2図及び第6図
では右であり、後方とは左である)と、切除した遠位大
腿骨に予めドリルで空けた孔の中に設置されるようにし
である1対の固定ベグ27及び29と、(プレート部2
5に隣接する)後方端部で固定ベグ27及び29近傍ま
で支持部9及び11の個々の長さに沿って支持部9及び
11を接合するウェブ部31とを包含する。内側支持部
11は部品7の平面図(第3図)にあるように曲線を描
いており、一方外側支持部9はほぼ真っすぐである。切
除した遠位大腿骨に部品7をセメント合着若しくは組織
内方成長によって固定するのを強化するために、部分9
.11及び25の内側表面の一部若しくは全部に多孔質
被覆(米国特許第4,550,448号参照)を施して
もよい。更に、所望であれば、このような被覆をベグ2
フ及び29上に施すこともできる。外側大腿骨顆支持部
9はほぼ凸形の支持面33を有し、内側大腿骨顆支持部
11はほぼ凸形の支持面35を有し、大腿骨ウェブ部3
1は凹形支持面37を有する。
デン合金、チタニウム若しくはチタニウム合金といった
適当な金属若しくは金属合金で製造しである、単一の一
体的製品である。一定間隔を置いてある支持部9及び1
1に加えて、部品7は、前面26を有する前方プレート
部25(解剖学的基準方向の前方とは第2図及び第6図
では右であり、後方とは左である)と、切除した遠位大
腿骨に予めドリルで空けた孔の中に設置されるようにし
である1対の固定ベグ27及び29と、(プレート部2
5に隣接する)後方端部で固定ベグ27及び29近傍ま
で支持部9及び11の個々の長さに沿って支持部9及び
11を接合するウェブ部31とを包含する。内側支持部
11は部品7の平面図(第3図)にあるように曲線を描
いており、一方外側支持部9はほぼ真っすぐである。切
除した遠位大腿骨に部品7をセメント合着若しくは組織
内方成長によって固定するのを強化するために、部分9
.11及び25の内側表面の一部若しくは全部に多孔質
被覆(米国特許第4,550,448号参照)を施して
もよい。更に、所望であれば、このような被覆をベグ2
フ及び29上に施すこともできる。外側大腿骨顆支持部
9はほぼ凸形の支持面33を有し、内側大腿骨顆支持部
11はほぼ凸形の支持面35を有し、大腿骨ウェブ部3
1は凹形支持面37を有する。
膝蓋骨部品5は、例えば大腿骨部品7と同じ金属若しく
は金属合金で製造することができる金属固定インサート
41に公知の方法で固定されるプラスチック(例えば超
高分子量ポリエチレン)支持部39を包含する。インサ
ート41は、ベース43と、膝蓋骨に予めドリルで空け
た孔の中に設置されるようにしである複数(例えば3つ
)の固定ベグ45.47及び49とから成る。切除した
遠位大腿骨に部品5をセメント合着若しくは組織内方成
長によって固定するのを強化するために、ベグ45.4
7及び49上とインサート41の内側表面の一部若しく
は全部とに多孔質被覆(米国特許第4,550,448
号参照)を施してもよい。
は金属合金で製造することができる金属固定インサート
41に公知の方法で固定されるプラスチック(例えば超
高分子量ポリエチレン)支持部39を包含する。インサ
ート41は、ベース43と、膝蓋骨に予めドリルで空け
た孔の中に設置されるようにしである複数(例えば3つ
)の固定ベグ45.47及び49とから成る。切除した
遠位大腿骨に部品5をセメント合着若しくは組織内方成
長によって固定するのを強化するために、ベグ45.4
7及び49上とインサート41の内側表面の一部若しく
は全部とに多孔質被覆(米国特許第4,550,448
号参照)を施してもよい。
支持部39は膝蓋骨部品Sの後方面、即ち使用に際して
大腿骨部品と向かい合う膝蓋骨支持面51を規定する0
図に示した本発明の具体例では、支持面51は、球体の
一部の形状を有するドーム部53とドーム部53の周囲
を取り巻く比較的平坦な周囲部55とから成る0図に示
したように、周囲部55はドーム部53に対して非対称
であって、一方向に沿った長さ(即ちスパン)が延伸す
るのが好ましい。使用に際して膝蓋骨部品5は、前記方
向がほぼ水平/横方向に対応するように移植される(第
1図参照)。
大腿骨部品と向かい合う膝蓋骨支持面51を規定する0
図に示した本発明の具体例では、支持面51は、球体の
一部の形状を有するドーム部53とドーム部53の周囲
を取り巻く比較的平坦な周囲部55とから成る0図に示
したように、周囲部55はドーム部53に対して非対称
であって、一方向に沿った長さ(即ちスパン)が延伸す
るのが好ましい。使用に際して膝蓋骨部品5は、前記方
向がほぼ水平/横方向に対応するように移植される(第
1図参照)。
図に示したように、周囲部55は、全体を通して曲率半
径がほぼ一定な若干の凹面をなすならばより好ましい。
径がほぼ一定な若干の凹面をなすならばより好ましい。
つまりMW骨支持面51は大腿骨部品に対して全体とし
てほぼ層形輪郭を呈しており、盾の薄くなる端部は患者
の体の中央線から遠ざかる方を向く(第9図参照)。
てほぼ層形輪郭を呈しており、盾の薄くなる端部は患者
の体の中央線から遠ざかる方を向く(第9図参照)。
使用に際して、補てつ膝部関節が完全に伸長したときに
は、膝蓋骨支持面51は大腿骨部品7の前方プレート部
25と接触する(第6図参照)。この状態では、膝蓋骨
部品5は、部品7のそれぞれ部分25.9.11及び3
1の表面26.33.35及び37が一緒になって規定
する連続膝蓋骨部品案内軌道57の始点に隣接している
。(第4図に示すようにこの軌道は、プレート部25及
び部分9.11及び31の隣接部においては上方に/横
方向に約3〜4度の角度をなす。)膝蓋骨支持面51は
軌道57の表面とほぼ相補的であるのが好ましい、補て
つ膝部関節が完全な伸長状態(第6図参照)から完全な
屈曲状R(第7図参照)まで曲がるときには、軌道57
が膝蓋骨支持面と共面して軌道に載せられたlI蓋蓋部
部品5案内する。図に示すように、大腿骨ウェブ部31
は大腿骨固定ベグ27及び29近傍を端部とする。補て
つ膝部関節が完全に屈曲しているとき(−船釣には完全
な伸長状態から約130〜140度のとき)は膝蓋骨支
持面ドーム部53の中央はやはり前記近傍にある。即ち
、大腿骨ウェブ部31はH塁骨部品5を中位の屈曲でも
高度な屈曲でもその全域にわたって完全に支持する。膝
蓋骨部品5は大腿骨部品7によって広接触面積で完全に
支持されるので、切除された膝蓋骨、膝蓋骨部品5及び
、膝蓋骨と膝蓋部品5との界面が、(完全な伸長状態か
ら)90度以上屈曲することによって生じる比較的強い
曲げ力から保護される。このことから、膝蓋骨が破砕し
たり、膝蓋骨部品支持部39がインサート41から分離
したり、又は膝蓋骨と膝蓋骨部品との界面がゆるんだり
することによる不良の危険性が低減され、膝部関節プロ
テーゼの安定度が向上する。しかし、ウェブ部31はベ
グ27及び29の近傍を後方に越えて延伸させてもよい
し、或いはより短くしてもよい。後者の場合では最大レ
ベルの屈曲のときには大腿骨顆支持面33及び35のみ
で膝蓋骨部品5が運動する軌道57の一部を規定する。
は、膝蓋骨支持面51は大腿骨部品7の前方プレート部
25と接触する(第6図参照)。この状態では、膝蓋骨
部品5は、部品7のそれぞれ部分25.9.11及び3
1の表面26.33.35及び37が一緒になって規定
する連続膝蓋骨部品案内軌道57の始点に隣接している
。(第4図に示すようにこの軌道は、プレート部25及
び部分9.11及び31の隣接部においては上方に/横
方向に約3〜4度の角度をなす。)膝蓋骨支持面51は
軌道57の表面とほぼ相補的であるのが好ましい、補て
つ膝部関節が完全な伸長状態(第6図参照)から完全な
屈曲状R(第7図参照)まで曲がるときには、軌道57
が膝蓋骨支持面と共面して軌道に載せられたlI蓋蓋部
部品5案内する。図に示すように、大腿骨ウェブ部31
は大腿骨固定ベグ27及び29近傍を端部とする。補て
つ膝部関節が完全に屈曲しているとき(−船釣には完全
な伸長状態から約130〜140度のとき)は膝蓋骨支
持面ドーム部53の中央はやはり前記近傍にある。即ち
、大腿骨ウェブ部31はH塁骨部品5を中位の屈曲でも
高度な屈曲でもその全域にわたって完全に支持する。膝
蓋骨部品5は大腿骨部品7によって広接触面積で完全に
支持されるので、切除された膝蓋骨、膝蓋骨部品5及び
、膝蓋骨と膝蓋部品5との界面が、(完全な伸長状態か
ら)90度以上屈曲することによって生じる比較的強い
曲げ力から保護される。このことから、膝蓋骨が破砕し
たり、膝蓋骨部品支持部39がインサート41から分離
したり、又は膝蓋骨と膝蓋骨部品との界面がゆるんだり
することによる不良の危険性が低減され、膝部関節プロ
テーゼの安定度が向上する。しかし、ウェブ部31はベ
グ27及び29の近傍を後方に越えて延伸させてもよい
し、或いはより短くしてもよい。後者の場合では最大レ
ベルの屈曲のときには大腿骨顆支持面33及び35のみ
で膝蓋骨部品5が運動する軌道57の一部を規定する。
使用に際して膝蓋骨支持部39と接触することになる支
持部9及び11の領域にある大腿骨顆支持面33及び3
5の断面の形状は本発明のかなり重要なところである。
持部9及び11の領域にある大腿骨顆支持面33及び3
5の断面の形状は本発明のかなり重要なところである。
第8図に示すように、軌道57に沿って外側大腿骨顆支
持部9の支持面33は、第8図の支持部9を通る横断方
向断面図で見ると、外側支持部9の幅Wの最も中央寄り
の3分の1以上が内側(即ち、第8図ではウェブ部31
及び大腿骨顆間窩に向かう左方向)に急傾斜している。
持部9の支持面33は、第8図の支持部9を通る横断方
向断面図で見ると、外側支持部9の幅Wの最も中央寄り
の3分の1以上が内側(即ち、第8図ではウェブ部31
及び大腿骨顆間窩に向かう左方向)に急傾斜している。
このように支持面33が急傾斜しているので、軌道57
の外側の壁は極めて深くなり、膝蓋骨部品5は、補てつ
膝部関節が曲げられるときに大腿骨部品7上に深く載る
(即ち深く沈む)ことができる、このことで、高度の屈
曲状態での(膝蓋骨及び膝蓋骨部品5上に伸長する)回
頭筋メカニズムにかかる緊張を低減し、補てつ膝部関節
が達成可能な屈曲運動の最大域を完全な伸長状態から約
130〜140度までに増加させる。
の外側の壁は極めて深くなり、膝蓋骨部品5は、補てつ
膝部関節が曲げられるときに大腿骨部品7上に深く載る
(即ち深く沈む)ことができる、このことで、高度の屈
曲状態での(膝蓋骨及び膝蓋骨部品5上に伸長する)回
頭筋メカニズムにかかる緊張を低減し、補てつ膝部関節
が達成可能な屈曲運動の最大域を完全な伸長状態から約
130〜140度までに増加させる。
第8図の支持部9とウェブ部31との間の境界は軌道5
7の表面上の変曲点であることに留意されたい。
7の表面上の変曲点であることに留意されたい。
図に示した好ましい具体例においては、外側大腿骨顆支
持面33は実質的には、支持部9を通る軌道57に沿っ
た横断方向断面で見ると(第8図参照)、第一弧状外側
セグメント59と、それに続く比較的平坦な第二中間セ
グメント61と、更にそれに続く第三弧状内側セグメン
ト63とから成る滑らかな連続線を呈す。この好ましい
具体例においては、セグメント63の曲率半径R2はセ
グメント59の曲率半径R1の少なくとも2.5倍であ
り、セグメント63の弧の長さは小さくともセグメント
61の長さにほぼ等しく、セグメント63は、横断方向
断面において支持部9の内側末端から距離Bだけ離れた
点Pから始まる。但し、Bは少なくともWの3分の1で
ある。
持面33は実質的には、支持部9を通る軌道57に沿っ
た横断方向断面で見ると(第8図参照)、第一弧状外側
セグメント59と、それに続く比較的平坦な第二中間セ
グメント61と、更にそれに続く第三弧状内側セグメン
ト63とから成る滑らかな連続線を呈す。この好ましい
具体例においては、セグメント63の曲率半径R2はセ
グメント59の曲率半径R1の少なくとも2.5倍であ
り、セグメント63の弧の長さは小さくともセグメント
61の長さにほぼ等しく、セグメント63は、横断方向
断面において支持部9の内側末端から距離Bだけ離れた
点Pから始まる。但し、Bは少なくともWの3分の1で
ある。
大腿骨顆支持面33及び35の両方が、支持部9及び1
1を通る横断面で見て支持部の幅の少なくとも最も中央
寄りの3分の1にわたって急傾斜しているならば、膝蓋
骨部品5の深い軌道は更に強化され得る。つまり例えば
、支持面33及び35の両方を、支持面・33について
上記した詳細なパラメータを満足するような態様とする
ことができる。
1を通る横断面で見て支持部の幅の少なくとも最も中央
寄りの3分の1にわたって急傾斜しているならば、膝蓋
骨部品5の深い軌道は更に強化され得る。つまり例えば
、支持面33及び35の両方を、支持面・33について
上記した詳細なパラメータを満足するような態様とする
ことができる。
本発明の膝部関節プロテーゼの部品は、前記P、C,^
、” Total Knee System(一般公告
”The P、C,^。
、” Total Knee System(一般公告
”The P、C,^。
(TM)Primary Total Knee Sy
stem SurgicalTechn 1que”、
著作権1984年Pfizer 1lospitalP
roducts Group、INc、参照)の部品を
移植する公知の技術と実質的に同じ方法で患者に移植す
ることができる。更に、関連する米国特許筒4,646
,729号明細書も参照されたい。上記公告及び上記特
許はその全部を参照のため本明細書に包含するものとす
る。更に、本発明の膝部関節プロテーゼ及びその他の膝
部関節プロテーゼ(例えば公知のp、c、^、eSys
te+m)の移植に有効な新規の器具を第11図及び第
12図に示す、この新規の器具101は大腿骨ドリルジ
グ103と、ドリルジグ103と組み合わせる大腿骨部
品サイジングゲージ121とから成る。
stem SurgicalTechn 1que”、
著作権1984年Pfizer 1lospitalP
roducts Group、INc、参照)の部品を
移植する公知の技術と実質的に同じ方法で患者に移植す
ることができる。更に、関連する米国特許筒4,646
,729号明細書も参照されたい。上記公告及び上記特
許はその全部を参照のため本明細書に包含するものとす
る。更に、本発明の膝部関節プロテーゼ及びその他の膝
部関節プロテーゼ(例えば公知のp、c、^、eSys
te+m)の移植に有効な新規の器具を第11図及び第
12図に示す、この新規の器具101は大腿骨ドリルジ
グ103と、ドリルジグ103と組み合わせる大腿骨部
品サイジングゲージ121とから成る。
大腿骨ドリルジグ103は前記米国特許筒4,646,
729号明細書に記述しであるものと類似である。ジグ
103は、平坦な内側表面106を有する基部105と
、基部105の下方端部から延伸する1対のスキッド1
07及び109と、大腿骨部品の固定孔を形成するため
に基部105を貫く1対のドリル孔111及び113と
、1対の取っ手137及び139と、ジグ103を患者
の大腿骨に一時的に固定するための伸縮可能固定ピン1
33及び135とから成る。
729号明細書に記述しであるものと類似である。ジグ
103は、平坦な内側表面106を有する基部105と
、基部105の下方端部から延伸する1対のスキッド1
07及び109と、大腿骨部品の固定孔を形成するため
に基部105を貫く1対のドリル孔111及び113と
、1対の取っ手137及び139と、ジグ103を患者
の大腿骨に一時的に固定するための伸縮可能固定ピン1
33及び135とから成る。
サイジングゲージ121は、本体部122と、本体部1
22内の内腔127中に滑動可能に受容される細長い針
123とから成る。針123と内腔127とは内腔12
7の軸の回りに相対的に回転できないような態様が好ま
しい。針123は指示先端部125と取っ手141とを
備えており、更に大腿骨部品の種々のサイズ(例えば小
、中及び大)に対応する1組の基準線143が付しであ
る。サイジングゲージ121は、本体部の円筒形伸長部
129を基部105内の有底円筒形内腔131に挿入す
ることによってドリルジグ103に回転可能且つ離脱可
能に装着される。
22内の内腔127中に滑動可能に受容される細長い針
123とから成る。針123と内腔127とは内腔12
7の軸の回りに相対的に回転できないような態様が好ま
しい。針123は指示先端部125と取っ手141とを
備えており、更に大腿骨部品の種々のサイズ(例えば小
、中及び大)に対応する1組の基準線143が付しであ
る。サイジングゲージ121は、本体部の円筒形伸長部
129を基部105内の有底円筒形内腔131に挿入す
ることによってドリルジグ103に回転可能且つ離脱可
能に装着される。
移植処置において大腿骨の遠位類を平坦に切除した後で
且つ前方及び後方切除を行う前に、結合部品101を使
用する。固定ピン133及び135を引っ込めておき且
つ°サイジングゲージ121は未装着のままで、2つの
スキッド107及び109を切除した後方大腿骨顆と脛
骨平坦部との間に設置する0次いでドリルジグ103を
内側/外側に適当に中央を合わせ、次いで固定ビン13
3及び135を嵌め込むことによって大腿骨に一時的に
固定する。このとき、内側表面106は大腿骨の切除面
と同じ高さでなくてはならない。
且つ前方及び後方切除を行う前に、結合部品101を使
用する。固定ピン133及び135を引っ込めておき且
つ°サイジングゲージ121は未装着のままで、2つの
スキッド107及び109を切除した後方大腿骨顆と脛
骨平坦部との間に設置する0次いでドリルジグ103を
内側/外側に適当に中央を合わせ、次いで固定ビン13
3及び135を嵌め込むことによって大腿骨に一時的に
固定する。このとき、内側表面106は大腿骨の切除面
と同じ高さでなくてはならない。
次に、サイジングゲージ121をドリルジグ103に装
着する。ゲージ121は大腿骨部品選択の基準として使
用される。針123の先端部125は、通常はわ
−ずかに外側に寄った大腿骨の前方皮層の最も突出した
ところに置かれる。このように、先端部125は前方大
腿骨切除部と大腿骨の皮層との交点を指示する0本体部
122の面145が1組の線143と交差する点を読み
取ることによって、適した大腿骨部品サイズを判断し、
適当な前方及び後方大腿骨切除ジグを決定する。前方及
び後方大腿骨切除ジグの2つの位置決めスタッドを受容
するために、孔111及び113を通して2つの孔をド
リルで空ける。移植処置の最後にこれらの2つの孔は、
大腿骨部品の固定ペグ(例えば部品7のベグ27及び2
9)を受容するために広げることができる。
着する。ゲージ121は大腿骨部品選択の基準として使
用される。針123の先端部125は、通常はわ
−ずかに外側に寄った大腿骨の前方皮層の最も突出した
ところに置かれる。このように、先端部125は前方大
腿骨切除部と大腿骨の皮層との交点を指示する0本体部
122の面145が1組の線143と交差する点を読み
取ることによって、適した大腿骨部品サイズを判断し、
適当な前方及び後方大腿骨切除ジグを決定する。前方及
び後方大腿骨切除ジグの2つの位置決めスタッドを受容
するために、孔111及び113を通して2つの孔をド
リルで空ける。移植処置の最後にこれらの2つの孔は、
大腿骨部品の固定ペグ(例えば部品7のベグ27及び2
9)を受容するために広げることができる。
第1図は大腿骨部品、脛骨部品及び膝蓋骨部品を示す本
発明の右膝部関節プロテーゼの拡大斜視図であり、第2
図は第1図の線分2−2に沿った断面図であり、第3図
、第4図及び第5図はそれぞれ第1図の大腿骨部品の平
面図、正面図及び背面図であり、第6図は完全な伸長状
態の補てつ関節と共働してかみ合った大腿骨部品、脛骨
部品及び膝蓋骨部品を示す第2図に対応する断面図であ
り、第7図は完全な屈曲状態の補てつ関節を有する第6
図に対応する断面図であり、第8図は第7図の線分8−
8に沿った断面図であり、第9図及び第10図はそれぞ
れ第1図の膝蓋骨部品の背面図及び正面図であり、第1
1図及び第12図はそれぞれ本発明の調節可能サイジン
グゲージ/大腿骨ドリルジグの結合部品の側面図及び底
面図であり、第13図は第10図の線分13−13に沿
った断面図である。 1・・・膝部関節プロテーゼ、3・・・脛骨部品、5・
・・膝蓋骨部品、7・・・大腿骨部品、9,11・・・
7の外側/内側類支持部、13J5・・・3の顆支持部
、17.41・・・インサート、19・・・金属トレー
、21・・・ステム、23,43,105・・・基部、
25・・・前方プレート部、27,29,45,47.
49・・・固定ペグ、31・・・大腿骨ウェブ部、33
.35・・・凸形支持面、3フ・・・凹形支持面、39
・・・プラスチック支持部、51・・・膝蓋骨支持面、
53・・・ドーム部、55・・・周囲部、57・・・軌
道、59・・・第一弧状セグメンl−161・・・第二
セグメント、63・・・第三弧状セグメント、101・
・・結合部品、103・・・ドリルジグ、107,10
9・・・スキッド、111.113・・・ドリル孔、1
21・・・サイジングゲージ、123・・・針、125
・・・先端部、127・・・内腔、133,135・・
・固定ビン、137,139,141・・・取っ手、1
43山基準線、145・・・面。 手続召n正で2 平成元年3127日 1、事件の表示 平成1年特許願第23658号2、
発明の名称 改良された。1IIN骨部品軌道をもつ
補てつ膝部関節 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 ファイザー・ホスピタル・プロダクツ・グ
ループ・インコーホレイテッド 5、補正命令の日付 自 発 6、補正により増加する請求項の数 なし7、補正の対
象 図 面
発明の右膝部関節プロテーゼの拡大斜視図であり、第2
図は第1図の線分2−2に沿った断面図であり、第3図
、第4図及び第5図はそれぞれ第1図の大腿骨部品の平
面図、正面図及び背面図であり、第6図は完全な伸長状
態の補てつ関節と共働してかみ合った大腿骨部品、脛骨
部品及び膝蓋骨部品を示す第2図に対応する断面図であ
り、第7図は完全な屈曲状態の補てつ関節を有する第6
図に対応する断面図であり、第8図は第7図の線分8−
8に沿った断面図であり、第9図及び第10図はそれぞ
れ第1図の膝蓋骨部品の背面図及び正面図であり、第1
1図及び第12図はそれぞれ本発明の調節可能サイジン
グゲージ/大腿骨ドリルジグの結合部品の側面図及び底
面図であり、第13図は第10図の線分13−13に沿
った断面図である。 1・・・膝部関節プロテーゼ、3・・・脛骨部品、5・
・・膝蓋骨部品、7・・・大腿骨部品、9,11・・・
7の外側/内側類支持部、13J5・・・3の顆支持部
、17.41・・・インサート、19・・・金属トレー
、21・・・ステム、23,43,105・・・基部、
25・・・前方プレート部、27,29,45,47.
49・・・固定ペグ、31・・・大腿骨ウェブ部、33
.35・・・凸形支持面、3フ・・・凹形支持面、39
・・・プラスチック支持部、51・・・膝蓋骨支持面、
53・・・ドーム部、55・・・周囲部、57・・・軌
道、59・・・第一弧状セグメンl−161・・・第二
セグメント、63・・・第三弧状セグメント、101・
・・結合部品、103・・・ドリルジグ、107,10
9・・・スキッド、111.113・・・ドリル孔、1
21・・・サイジングゲージ、123・・・針、125
・・・先端部、127・・・内腔、133,135・・
・固定ビン、137,139,141・・・取っ手、1
43山基準線、145・・・面。 手続召n正で2 平成元年3127日 1、事件の表示 平成1年特許願第23658号2、
発明の名称 改良された。1IIN骨部品軌道をもつ
補てつ膝部関節 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 ファイザー・ホスピタル・プロダクツ・グ
ループ・インコーホレイテッド 5、補正命令の日付 自 発 6、補正により増加する請求項の数 なし7、補正の対
象 図 面
Claims (9)
- (1) 近位脛骨に固定されるようにしてあり且つ一定
間隔を置いて対をなす顆支持部を有する脛骨部品と、膝
蓋骨に固定されるようにしてあり且つ膝蓋骨支持面を有
する膝蓋骨部品と、遠位大腿骨に固定されるようにして
あり且つ、補てつ膝部関節が完全に伸長したときに前記
膝蓋骨支持面と接触するようにしてある前方プレート部
、前記脛骨顆支持部と相互に接合するように間隔を置い
てある外側及び内側大腿骨顆支持部、及び前記2つの大
腿骨顆支持部をそれらの前方端部で前記前方端部からそ
れぞれの長さの少なくとも一部に沿って接合するウェブ
部を有する大腿骨部品とを包含する膝部関節プロテーゼ
であって、前記大腿骨顆支持部がほぼ凸形支持面を有し
且つ前記ウェブ部が凹形支持面を有しており、前記前方
プレート部、前記大腿骨顆支持面及び前記ウェブ部支持
面が一緒になって、前記補てつ膝部関節が完全な伸長状
態から完全な屈曲状態に曲がるときに前記膝蓋骨支持面
と共働して前記膝蓋骨部品を案内するための連続軌道を
規定し、前記膝蓋骨部品を案内する前記軌道の外側の壁
を実質的に深し、それによって高度に屈曲したときに四
頭筋メカニズムにかかる緊張を低減し且つ前記補てつ膝
部関節を用いて達成可能な屈曲の最大レベルを実質的に
大きくするために、前記外側大腿骨顆支持部の支持面が
、前記大腿骨支持部を通る前記軌道に沿った横断面で見
て前記支持部の幅の少なくとも最も中央寄りの3分の1
のところでは前記ウェブ部に向かって急傾斜している膝
部関節プロテーゼ。 - (2) 前記外側大腿骨顆支持部のほぼ凸形支持面が実
質的に、前記支持部を通る前記軌道に沿った横断面で見
ると、曲率半径R_1を有する第一弧状セグメントと第
二セグメントと曲率半径R_2を有する第三弧状セグメ
ントとから成り、前記第二セグメントが比較的平坦であ
り、前記R_2が前記R_1の少なくとも2.5倍であ
り、前記第三セグメントの弧の長さが小さくとも前記第
二セグメントの長さとほぼ同じである請求項1に記載の
プロテーゼ。 - (3) 前記膝蓋骨部品の支持面がほぼ球体の一部の形
状を持つドーム部と、前記ドーム部を全側部にわたつて
包囲する比較的平坦な周囲部とから成り、前記周囲部が
前記ドームについて非対称であり且つその長さがほぼ水
平/横方向に対応する一方向に沿って延伸する請求項1
に記載のプロテーゼ。 - (4) 前記膝蓋骨支持面が前記軌道の表面とほぼ相補
的である請求項1に記載のプロテーゼ。 - (5) 前記内側大腿骨顆支持部の支持面が、前記膝蓋
骨部品を案内する前記軌道の内側壁を実質的に深くする
ために、前記大腿骨支持部を通る前記軌道に沿った横断
面で見ると前記支持部の幅の少なくとも最も中央寄りの
3分の1のところでは前記ウェブ部に向かって急傾斜し
ている請求項1に記載のプロテーゼ。 - (6) 前記外側及び内側大腿骨顆支持部の各々のほぼ
凸形支持面が、前記支持部を通る前記軌道に沿った横断
面で見ると、外側から内側へ、曲率半径R_1を有する
第一弧状セグメントと、第二セグメントと、曲率半径R
_2を有する第三セグメントとからなる滑らかな連続線
を呈しており、前記第二セグメントが比較的平坦であり
、前記R_2が前記R_1の少なくとも2.5倍であり
、前記第三セグメントの弧の長さが小さくとも前記第二
セグメントの長さとほぼ等しい請求項2に記載のプロテ
ーゼ。 - (7) 前記外側及び内側大腿骨顆支持表面の前記第三
弧状セグメントが同じ曲率半径を有する請求項6に記載
のプロテーゼ。 - (8) 前記ウェブ部が、前記高度な屈曲を通して前記
屈曲の最大レベルまで前記膝蓋骨支持面と接触するよう
に大腿骨顆支持部の個々の長さに沿って十分延伸し、そ
れによって前記高度に屈曲したときに前記膝蓋骨部品が
前記大腿骨部品によって高度に支持され且つ安定度が高
くなる請求項4に記載のプロテーゼ。 - (9) 平坦な内側表面、上方端部及び下方端部を有す
る基部と、切除された後方大腿骨顆と脛骨平坦部との間
に置かれるように前記基部の下方端部から内側に延伸す
る1対のスキッドと、前記大腿骨部品の固定孔を形成す
るために前記基部を貫いて延伸する複数のドリル孔とか
ら成る大腿骨ドリルジグと、 本体部と、前記本体部にある内腔内に滑動可能に受容さ
れる細長い針とからなる、適当な大腿骨部品サイズを指
示するためのサイジングゲージであって、前記針が、そ
の長さに沿って前記大腿骨部品の種々のサイズに対応す
る一連の表示目盛りを備えており且つ前方大腿骨皮層の
表面上の一点を指示するための指示先端部を有する前記
サイジングゲージと から成る結合部品であって、前記大腿骨ドリルジグ及び
前記サイジングゲージがそれぞれ、前記本体部を前記基
部に前記基部の上方端部に隣接して装着するための共働
手段を包含しており、前記装着手段が、前記基部が前記
内側表面とほぼ平行な軸の回りを回転するのに関係して
前記本体部を回転させる結合部品。
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