JPH08508190A - 移植自在の補てつ膝蓋骨要素 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 移植自在の補てつ膝蓋骨要素は自然の膝蓋骨（１０）の内面に固着するようにされた１面（１ａ）を有する膝蓋骨部（１）と、前記膝蓋骨の大腿小関節面に取って代わる関節面を画定する１面（５）を有する大腿部（３）とを備え、該膝蓋骨部及び該大腿部の対向面（１ｂ及び３ａ）が相互に係合自在となって中外側方向における該２部間の摺動移動を可能にする。移植体は相対的な中外側方向移動に対応することが可能であり、これにより一致が向上される。本発明の補てつ膝蓋骨要素は膝関節内で他の補てつ物と組み合わせて使用することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 移植自在の補てつ膝蓋骨要素 本発明は、患者の膝関節に移植する補てつ膝蓋骨要素に関する。 関節炎、けが又は疾病の結果、膝関節が劣化することによる膝の機能及び稼働 能力廃疾効果を外科的に治療するために数多くの異なる義膝が開発されている。 今日かなり一般的なのが膝を完全に交換してしまうことであり、遠位大腿の膝蓋 骨及び脛骨小関節面のみならず近位脛骨の大腿小関節面が補てつ要素に取って代 わられる。膝蓋骨後面の関節面を交換することで斯かる手術の結果が改善される ことも分かっており、また、斯かる目的のための補てつ膝蓋骨要素が開発されて いる。 より最近では、義膝の３つの一般的なデザインにおける膝蓋骨と大腿との間の 接触応力の調査のための研究がなされた。５００ニュートンの負荷をかけて異な る角度で屈曲させた時の膝蓋骨と大腿との間の界面における接触応力が調査され た。これらの試験から接触応力領域は界面の周辺に向けて外側へ移動し、接触応 力値は膝の屈曲が増大すると増大するとの結論が試験した全てのデザインに就い て下された。試験したデザインの修正時に回収された膝蓋骨移植片で測定中の最 大接触応力領域における摩耗及び変形が確認された。全てのデザインがあらゆる 角度での屈曲において膝蓋骨と大腿とが良く一致していないことを示した。 ＤＥ−Ｕ（ドイツ）特許第９１１６５０７．５号、ＷＯ（ ）特許第９３／０ ０８７１号及びＵＳ（米国）特許第４０４１５５０号に補てつ膝蓋骨要素の例が 開示されている。いずれの特許も上記に言及した状態に適切に対応する装置を教 示していない。 上記の状況を改善するために、本発明は自然の膝蓋骨の内面に固着するように された１面を有する膝蓋骨部と、前記自然の膝蓋骨の大腿小関節面に取って代わ る関節面を画定する１面を有する大腿部とを備え、該膝蓋骨部及び大腿部の対向 面が相互に係合自在となって中外側方向における該２部間の摺動移動を可能にし たことを特徴とする新規の移植自在の補てつ膝蓋骨要素を提供する。 従って、本発明は２部形態の移植自在の補てつ膝蓋骨要素を提供し、該要素の これらの２つの部分は本書においては膝蓋骨部及び大腿部である。本発明の前記 要素を患者に設置すると、前記２つの部分間での中外側方向における摺動移動が 可能にされて前記方向において自然に発生する相対移動に対応することが可能と なる。患者により４頭膝蓋骨靭帯角度が大きく変化するが、これにより膝蓋骨に 作用する中外側方向の力の大きさが変動するが、本発明の要素によれば斯かる変 動は許容される。これにより様々な負荷で関節が屈曲している間終始一致するよ うに改善され、関節の移動中における接触応力を低減することにより摩耗及び変 形を著しく低減する効果がある。 好適な態様では、前記２つの部分間の係合により略中外側方向のみの並進摺動 移動が可能となる。このように、一方の部分の他方の部分に対する完全な摺動変 位が略中外側方向における摺動変位に限定される。 膝蓋骨部または大腿部のどちらか一方が細長い鳩尾形の溝を有し、他方が鳩尾 形リブまたは先の広がったスタッド等の該溝を補完する突起を有し、該溝と突起 が係合して前記２つの部分間での摺動移動が可能となる寸法にされるのが好適で ある。このように、前記部分の互いに連結する面の接触が保持されて、一方の部 分が他方の部分に対して脱落する危険性が低減される。先の広がったスタッドを 設けることで前後方向における軸線の回りの相対回動が同時に可能となる一方で 、上記の脱落防止が達成される。 本発明の幾つかの実施例を添付図面を参照して例として説明する。 図１ａ及び図１ｂは本発明の補てつ膝蓋骨要素の膝蓋骨部を例示しており、 図２ａ乃至図２ｃは斯かる要素の大腿部を例示しており、 図３は図１及び図２に例示した前記膝蓋骨要素を組み込んだ総膝交換の側面図 であり、及び 図４ａ及び図４ｂは前記要素の大腿部の代替態様を例示したものである。 例示した膝蓋骨要素の膝蓋骨部は自然の膝蓋骨の内面に取り付けられる平らな 固定面１ａ及び鳩尾形溝２が加工された対向平行平面界面表面１ｂを備えた金属 ディスク１より成る。図１ａは該膝蓋骨部の平面図であり、図１ｂは側面図であ る。 膝蓋骨要素の大腿部を図２に示すが、図２ａは該大腿部の側面図であり、図２ ｂはその正面図、図２ｃはその頂面図、図２ｄは図２ｂの線Ａ−Ａに沿った該大 腿部の横断面図である。 大腿部は鳩尾形リブが突出する平面界面表面３ａを有する超高分子量ポリエチ レン等の適切な生体適合材料から成る関節要素３より成り、該リブは前記膝蓋骨 部の鳩尾形溝２に補完して、相互係合した時に該２つの部分が溝に平行な方向に 互いに円滑に摺動可能にされている。 大腿部の対向面は、図２ａから分かるように、一方向に凹面状に弯曲し且つ垂 直方向に凸面上に弯曲して該大腿部に「鞍状」の軸受け面を提供する円滑な関節 小関節面５から成る。双方向における実際の曲率は大腿部が接合するようにされ た大腿要素の対応面の形状により決定され、この究極の形状、即ち、膝蓋骨小関 節面の形状は一般に飼い葉桶の形状をしている。大腿部の側縁は図２ｂで分かる ように丸くされている。本発明の補てつ膝蓋骨要素の２つの部分の寸法例を図示 してあるが、実際には異なる要求に見合うように変更することが可能である。 患者の膝に移植された時の本発明の補てつ膝蓋骨要素の２つの部分の動作を図 ３を参照して説明する。図３は総膝交換に使用された本発明の補てつ膝蓋骨要素 を示しているが、該要素を唯一の移植体として使用して総膝交換でない場合の自 然の関節内において機能させることも可能であることを理解する必要がある。 患者の膝蓋骨１０の内部表面が外科医により適切に処置されて、膝蓋骨部１の 平らな固定面に固定され、鳩尾形溝２が中外側方向に配列されるように該２つの 部分が一体に連結される。骨セメント及び／または固定ピンにより上記固定を行 っても良いが、これに替えて突出したスタッド（図示なし）を膝蓋骨部の固定面 上に設けて満足のいく固定を容易に行っても良い。次いで大腿部３が鳩尾形溝２ 及び補完リブ４により膝蓋骨部に係合され、関節小関節面５が大腿要素７の膝蓋 骨小関節面６に接触する。関節小関節面５は所定位置に設置されると凹面状の矢 状輪郭及び凹面状の横断方向輪郭（即ち、上向きに見ると凸面状輪郭）を有する 。 次いで、関節が曲げられると、関節小関節面５が大腿要素７の膝蓋骨小関節面 に当接して移動し、軸受け面の横断方向輪郭が凹面状になっていることから飼い 葉桶状表面内で案内される。同時に、屈曲中に膝関節において発見され且つ上記 に説明した横方向の引張が補てつ膝蓋骨要素の前記２つの部分間の摺動動作によ り調整される。ポリエチレン関節要素３が鳩尾形接合により横方向にぴったり合 い、従って、平らな面１ｂ及び３ａが互いに円滑に摺動し合うが、この横方向に ぴったり合うことにより関節が屈曲されている間中でもまた関節に様々な負荷が かかっても当該部分間の一致を増大することが可能となる。 膝蓋骨要素は移植されてしまうと、該要素を自然の膝蓋骨に固定する精度に部 分的に決定されることから該要素の背後の関節小関節面を大腿要素の膝蓋骨小関 節面に確実に適合させるのが困難になる。このため、冠状平面における回動が可 能なようにデザインに組み込んでおくことは有益なことである。図４ａ及び図４ ｂ（図２ａ及び図２ｂと同様な図を示す）は補てつ膝蓋骨要素の前記２つの部分 間での回動及び摺動の双方を可能にする大腿部を例示している。鳩尾形リブ４に 代えて中央の先に広がったスタッド２０が平面界面表面から突出している。該ス タッドが補てつ膝蓋骨要素の膝蓋骨部の鳩尾形溝２に係合すると、前記２つの部 分が前記溝に平行な方向へ摺動し且つ前記スタッドの回りに回動することにより 互いに移動することが可能になり、移植されるとこのデザインによりある状況に おいては関節における一致がより一層改善されることになる。 本発明を特定の実施例と関連させて説明及び例示してきたが、このことで本発 明の特許請求の範囲を限定するものではなく、添付の特許請求の範囲の趣旨及び 範囲の範疇に入るその他の全ての実施例が本発明に包含されることに留意するこ とが必要である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アン，スウィー・チャイ イギリス国ロンドン ダブリューシー１エ イチ・９エスエイ，タビストック・プレイ ス 39，ノリーズ・ハウス 17 (72)発明者 ウォーレス，イアン・ウィリアム イギリス国タイン・アンド・ウエアー エ ヌイー12・０エフユー，キリングワース, アシュダウン・マナー，クランナム・クロ ーズ 38

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 自然の膝蓋骨の内面に固着するようにされた１面を有する膝蓋骨部と、前 記膝蓋骨の大腿小関節面に取って代わる関節面を画定する１面を有する大腿部と を備え、該膝蓋骨部及び該大腿部の対向面が相互に係合自在となって中外側方向 における該２部間の摺動移動を可能にしたことを特徴とする移植自在の補てつ膝 蓋骨要素。 ２． 前記２部が係合自在となって、該２部間における並進摺動移動が略中外側 方向のみに可能であることを特徴とする請求項１に記載の要素。 ３． 前記膝蓋骨部または大腿部のいずれか一方が長手方向の鳩尾形溝を有し、 他方の部が補完する突起を有し、該溝及び該突起が係合して前記２部間における 前記摺動移動を可能にするような寸法にされていることを特徴とする請求項２に 記載の要素。 ４． 前記突起が鳩尾形リブであることを特徴とする請求項３に記載の要素。 ５． 前記突起が先が広がったスタッドであることを特徴とする請求項３に記載 の要素。 ６． 前記大腿部の関節表面が凹面状の矢状輪郭を有していることを特徴とする 請求項１乃至５のいずれかに記載の要素。 ７． 前記大腿部の関節表面が凹面状の横断方向輪郭を有していることを特徴と する請求項１乃至６のいずれかに記載の要素。 ８． 前記２部の互いに係合自在の表面が略平面であることを特徴とする請求項 １乃至７のいずれかに記載の要素。