JPH1052449A - 移植用膝要素 - Google Patents

移植用膝要素

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JPH1052449A JP9167859A JP16785997A JPH1052449A JP H1052449 A JPH1052449 A JP H1052449A JP 9167859 A JP9167859 A JP 9167859A JP 16785997 A JP16785997 A JP 16785997A JP H1052449 A JPH1052449 A JP H1052449A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 生体の膝への固定が改善され、“ポアッソ
ン”タイプの緩みを減少させることができ、蓋面再生タ
イプまたは差し込みタイプの手術の両方に用いることの
でき、現在通常に用いられている膝要素よりも除去しな
ければならない骨の量が少なくて済む移植用膝要素を提
供する。 【解決手段】 本発明の移植用膝要素は、本体が、人工
大腿部と関節連結するための凸状関節面と、調整された
膝骨に該膝要素を結合するための骨結合面と、を有し、
該本体の下面が、前記関節面から該下面を通って突き出
ている中心軸と、第１の切り込み面を有し該第１の切り
込み面が前記軸とほぼ逆方向に向いている隆起部と、を
有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、膝蓋面再生（ｒｅ
ｓｕｒｆａｃｉｎｇ）に使用する移植膝義足の差し込み
膝要素に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】全膝関節形成術における前記膝要素は、
変性した膝関節蓋面に取って代わって、大腿部要素と関
節連結する。現在、膝要素移植の二つの一般的な方法
が、通常、用いられている。第１のグループ（“蓋面再
生”）では、該膝要素は、生体の膝の平坦にされた表面
上に設置され、該平坦にされた表面に平行な剪断荷重と
該平坦にされた表面に垂直な引っ張り圧縮荷重に耐える
ために前記膝骨内に挿入した合い釘に固定される。第２
のグループは、“差し込み”タイプの膝要素であり、こ
の膝要素は、通常、生体の膝骨の凹状の空所に入れる皿
部材である。
【０００３】これらのタイプの各移植用膝要素は、移植
手術に概ね成功裏に使用されてきているが、現在使用の
膝要素は、接合剤と膝義足との結合が劣化するために、
骨内で該要素が緩みやすい。 例えば、前記要素と骨接
合剤との間の結合の度合いの低下は、関節中心荷重が、
典型的に知られている膝要素にかかる時に、発生する。
これは、印加荷重に垂直な方向に材質が変形することを
説明するポアッソン効果（Ｐｏｉｓｓｏｎ ｅｆｆｅｃ
ｔ）として、古典的に記述されている。また、これらの
移植要素を用いる移植手術では、膝の中に適切に固定す
るために、相当量の骨を除去する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、生体の膝
への固定が改善された移植用膝要素を提供することが望
まれている。同様に、“ポアッソン”タイプの緩みを減
少させる移植用膝要素の提供が望まれている。さらに、
蓋面再生タイプまたは差し込みタイプの手術の両方に用
いることのできる移植用膝要素の提供が望まれている。
また、現在通常に用いられている膝要素よりも除去しな
ければならない骨の量が少なくて済む膝要素の提供が望
まれている。
【０００５】また、荷重が様々に変化する条件下で骨接
合剤と移植用膝要素との間の結合を維持し、このような
結合に効果を発揮する膝要素の確実な留め具の提供も望
まれている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の移植用膝要素は、本体が、人工大腿部と関
節連結するための凸状関節面と、調整された膝骨に該膝
要素を結合するための骨結合面と、を有し、該本体の下
面が、前記関節面から該下面を通って突き出ている中心
軸と、第１の切り込み面を有し該第１の切り込み面が前
記軸とほぼ逆方向に向いている隆起部と、を有すること
を特徴とする。
【０００７】かかる構成において、前記軸にほぼ向いた
第２の切り込み面をさらに有してもよい。また、前記構
成において、前記第１の切り込み面が前記軸から第１の
直径距離上にあり、前記第２の切り込み面が前記軸から
第２の直径距離上にあり、前記第１の距離は前記第２の
距離より大きくしてもよい。また、前記構成において、
前記軸上に位置する中心合い釘をさらに有し、前記隆起
部が前記合い釘と同心であってもよい。また、前記構成
において、前記隆起部が前記軸に対して前記軸にほぼ直
交する平面上で交互に凸凹していてもよい。また、前記
構成において、さらに多数の合い釘を有してもよい。ま
た、前記構成において、前記隆起部が前記下面上の前記
多数の合い釘の周りの周上に延びたリング部を有しても
よい。また、前記構成において、前記隆起部が前記下面
上に多数の隆起要素を有してもよい。さらに、前記構成
において、前記隆起要素は前記軸から様々な直径距離上
に位置していてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は、多数の負荷条件に対し
て膝要素と接合剤との間の填め込みの向上を、該膝要素
の下（非関節）面において、考慮した構造を有する膝要
素を提供する。本膝要素は、開口表面内に貫入した合い
釘により平坦な表面に設置されるか、該膝要素の深座ぐ
り（ｃｏｕｎｔｅｒ−ｂｏｒｅｄ）空所に凹部を形成す
る。該膝要素は、蓋面再生あるいは差し込み手術に用い
ることができる。
【０００９】本発明の一つの特徴は、その中心軸とほぼ
逆方向に向いた隆起切り込み面を提供する。この切り込
み面は、なかんずく、該要素と骨接合剤との結合を向上
させる作用を発揮し、該要素に外方への伸展が生じた場
合にも、あるべき位置によりしっかりと固定する。ま
た、一実施例では、中心軸と逆方向に向いた隆起切り込
み面の他に、中心軸に向いた隆起切り込み面が、提供さ
れる。
【００１０】好適な実施例において、中心合い釘は、剪
断および引っ張りの両方荷重に耐えるように配置した軸
合わせ部材として作用する。この中心合い釘は、関節表
面から膝要素の骨接合面に向かう方向の軸ベクトルを有
する中心軸を決定する。このベクトル軸に直交する面
は、接合面をほぼ決定する。
【００１１】本発明の他の特徴は、移植用膝要素の下関
節面の面上の中心軸から様々な距離にある、あるいは該
中心軸にほぼ直交する面上にある填め込み面を、提供す
る。
【００１２】一実施例において、該膝要素の外周面の周
りに延びた湾曲したリング部が設けられる。該リング部
には、前記合い釘の軸周りのねじり負荷に耐える表面を
有する湾曲形状が付与される。該リング部は、該膝要素
の下面から隆起しており、該湾曲リング部には該膝要素
の緩みを防止するに有効な填め込み面を提供する切り込
みが形成されている。該切り込み構造は、前記中心合い
釘にほぼ向く向きと、逆向きの両方に配向している。前
記隆起リング部は、前記中心合い釘に対して交互に凸凹
した表面を有しており、該表面は、前記リング部の内向
きおよび外向きの外周面に沿って湾曲し、前記中心合い
釘からその内向きおよび外向きの外周面への距離を交互
に異ならせている。
【００１３】別の実施例では、一つの中心位置の合い釘
に代わって、多数の合い釘が用いられる。他の実施例で
は、多数の隆起面が膝要素の軸周りに形成される。
【００１４】以下、本発明の実施例を示す。以下の実施
例は、本発明を好適に説明する例に過ぎず、本発明を限
定するものではない。
【００１５】（実施例） 実施例１．図１〜４は、本発明の移植用膝要素（人工
膝）を説明するものである。この膝要素１０は、好まし
くは、全体がポリエチレンから構成され、一体に加工さ
れる。 この膝要素１０は、大腿部要素の滑車凹部と関
節連結するように形成された球状関節面１１を有する球
状上面部１２を有する。この膝要素１０は、さらに、膝
を膝要素１０に固定もしくは結合するための下面１６
と、前記球状上面部１２と前記下面１６とをつないでい
る円筒状中間部１５とを有する。
【００１６】前記下面１６には、該膝要素を準備した空
所に軸合わせするとともに支持するための中心合い釘１
７が形成されている。前記合い釘１７は、軸Ａ−Ａを決
定しており、この軸は、前記下面１６の平面にほぼ直交
し、上面１１および下面１６を貫いている。前記下面１
６には、さらに、隆起したリング部１８が形成されてお
り、このリング部１８には外側壁面１９と内側壁面２０
とが形成されている。前記外側壁面１９は、前記隆起リ
ング部１８の外周面にほぼ沿って延びており、前記内側
壁面２０は、前記隆起リング部１８の内周面に沿って延
びている。前記内側壁面２０は、前記中心合い釘にほぼ
向いた切り込み面２２を有している。前記外側壁面１９
は、前記合い釘と逆向きの切り込み面２１を有してい
る。これら切り込み面は、前記中心軸に平行な平面に対
して湾曲している。前記外側壁面１９は、前記中心合い
釘１７に対して、すなわち、前記中心軸に直交する平面
上を、前記外周面に沿って交互に凸凹している。前記内
側壁面２０も同様に、前記中心合い釘１７に対して、前
記リング部の内周面に沿って交互に凸凹している。
【００１７】前記中心合い釘１７は、初めは位置決め構
造として作用し、さらに剪断力に耐える役割を果たす。
前記切り込み面２１、２２は、前記リング部１８の両側
部に接合剤を填め込むことによって、該膝要素が緩むの
を防ぐ作用を発揮し、前記軸に対して異なった角度で
の、そして前記中心合い釘１７からの様々な位置での緩
みを防止する。前記内側壁面および該側壁面の切り込み
と、前記中心合い釘１７に対する該壁面の交互凸凹配向
とは、広範多様な負荷条件において、膝要素と接合剤と
の填め合いを向上する作用を発揮する。湾曲リング部１
８の切り込みは、負荷の方向が変わっても、負荷等によ
り膝が伸縮しても、それらに関わりなく、このような填
め合いをもたらすように配向されている。前記リング部
の湾曲形状もまた、前記合い釘の軸周りねじれ荷重に耐
える働きをする。
【００１８】使用に際しては、膝４３を、移植材の形状
と、使用する膝要素が標準タイプか差し込みタイプかに
従って、該膝４３を削ったり、穴開けをしたりすること
によって、調整する。該膝要素の形状が対称な円形であ
るので、膝要素の移植のために生体の膝の調整に対して
用いられる一度の穴開け動作が可能となる。当業者に周
知の手段を用いて膝４３が調整されたら、膝要素１０を
あるべき位置に接合する。全ての移植要素を決められた
位置に設置した後、関節４０を整復すると、膝要素１０
は大腿部要素３０と関節連結可能となる。
【００１９】図４には、大腿節４１、脛節４２および膝
４３を有する膝関節４０が示されている。挿入ベアリン
グ３２を有する脛皿３１が脛節４２に移植される。大腿
部要素３０は、大腿節４１に移植される。大腿部要素３
０は、脛節のベアリング表面３２と関節連結し、膝要素
１０は大腿部要素３０と関節連結する。
【００２０】実施例２．図５は、本発明の他の実施例を
示すもので、この実施例の膝要素１１０は、該膝要素１
１０を膝に固定または結合するための下面１１６を有す
る。
【００２１】前記下面１１６には、中心茎部１１７と隆
起部１１８が形成されている。各隆起部１１８は、内側
壁面１２０と外側壁面１１９とを有している。前記内側
壁面１２０には、前記中心茎部１１７にほぼ向いている
切り込み面１２２が形成されている。各内側壁面１２０
は、様々な負荷に耐える填め込み面を持つように、前記
中心茎部１１７に対して異なった角度で配向している。
各該側壁面１１９には、前記中心茎部１１７とほぼ逆方
向に向いた切り込み面１２１が形成されている。各外側
壁面１１９は、様々な負荷に耐える異なった角度の表面
を持つように、前記中心茎部１１７に対して異なった角
度で配向している。前記下面１１６には、さらに、中央
隆起面１２３が形成されており、この中央隆起面１２３
は、前記該側壁面１１９につながる連続面を構成する隆
起壁１２４を有している。前記中央隆起面１２３は、前
記隆起部１１８より低く形成されており、その結果、内
側壁面１２０が接合剤と骨と接合して負荷に耐える役割
を果たす。
【００２２】実施例３．図６は、本発明の第３の実施例
を示すもので、本実施例の膝要素２１０は、膝に該膝要
素２１０を固定もしくは結合するための下面２１６が形
成されている。
【００２３】前記下面２１６には、該膝要素２１０を準
備した空所に位置決めし、支持するための合い釘２１７
が形成されている。前記下面２１６には、さらに外側壁
面２１９と内側壁面２２０とを有する隆起リング部２１
８が形成されている。前記外側壁面２１９は、前記隆起
リング部２１８の外周面にほぼ沿って延びており、前記
内側壁面２２０は、前記隆起リング部２１８の内周面に
沿って延びている。該膝要素２１０には軸Ａ−Ａがあ
り、この軸は、前記下面２１６にほぼ垂直である。前記
内側壁２２０には、前記中心軸にほぼ向いた切り込み面
２２２が形成されている。前記外側壁面２１９には、前
記中心軸Ａ−Ａとほぼ逆方向に向いた切り込み面２２１
が形成されており、前記リング部の両側部に接合剤をは
め込むことによって、該膝要素の緩みを防止し、前記軸
に対して異なった角度での、前記合い釘から様々な位置
での緩みを防止する働きをするようになっている。前記
外側壁面２１９は、前記中心軸Ａ−Ａに対して前記外周
面に沿って交互に凸凹している。前記内側壁面２２０も
また、前記中心軸Ａ−Ａに対して、前記リング部の内周
面に沿って交互に凸凹している。
【００２４】図５および６に示した実施例は、図１〜４
で示した膝の移植と同様に用いることができる。
【００２５】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明はこれら実施例に限定されるものでなく、当業者であ
れば、本発明の観点および思想の範囲内で様々な置き換
えや変形が可能である。
【００２６】本発明の具体的な実施態様は以下の通りで
ある。 （１） 前記軸にほぼ向いた第２の切り込み面をさらに
有することを特徴とする請求項１に記載の移植膝要素。 （２） 前記第１の切り込み面が前記軸から第１の直径
距離上にあり、前記第２の切り込み面が前記軸から第２
の直径距離上にあり、前記第１の距離は前記第２の距離
より大きいことを特徴とする実施態様２に記載の移植用
膝要素。 （３） 前記軸上に位置する中心合い釘をさらに有し、
前記隆起部が前記合い釘と同心であることを特徴とする
請求項１に記載の移植用膝要素。 （４） 前記隆起部が前記軸に対して前記軸にほぼ直交
する平面上で交互に凸凹していること特徴とする実施態
様３に記載の移植用膝要素。 （５） さらに多数の合い釘を有することを特徴とする
請求項１に記載の移植用膝要素。 （６） 前記隆起部が前記下面上の前記多数の合い釘の
周りの周上に延びたリング部を有することを特徴とする
実施態様５に記載の移植用膝要素。 （７） 前記隆起部が前記下面上に多数の隆起要素を有
することを特徴とする請求項１に記載の移植用膝要素。 （８） 前記隆起要素は前記軸から様々な直径距離上に
位置していることを特徴とする実施態様７に記載の移植
用膝要素。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
生体の膝への固定が改善された移植用膝要素を提供する
ことができる。同様に、“ポアッソン”タイプの緩みを
減少させる移植用膝要素を提供することができる。さら
に、蓋面再生タイプまたは差し込みタイプの手術の両方
に用いることのできる移植用膝要素を提供することがで
きる。また、現在通常に用いられている膝要素よりも除
去しなければならない骨の量が少なくて済む膝要素を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移植用膝要素の側面図である。
【図２】本発明の移植用膝要素の平面図である。
【図３】図２の移植用膝要素の下面側から見た斜視図で
ある。
【図４】膝に移植された本発明の膝要素を示すもので、
膝義足を有する患者に取り付けられた状態の側断面図で
ある。
【図５】本発明の他の実施例の膝要素の下面から見た斜
視図である。
【図６】本発明のさらに他の実施例の膝要素の下面から
見た斜視図である。
【符号の説明】
１０ 移植用膝要素 １１ 球状関節面 １２ 球状上面部 １５ 円筒状中間部 １６ 下面 １７ 中心合い釘 １８ 隆起リング部 １９ 外側壁面 ２０ 内側壁面 ２１，２２ 切り込み面 ３０ 大腿部要素 ３１ 脛皿 ３２ 挿入ベアリング ４０ 関節 ４１ 大腿節 ４２ 脛節 ４３ 膝 １１０ 移植用膝要素 １１６ 下面 １１７ 中心茎部 １１８ 隆起部 １１９ 外側壁面 １２０ 内側壁面 １２１，１２２ 切り込み面 １２３ 中央隆起面 １２４ 隆起壁 ２１０ 移植用膝要素 ２１６ 下面 ２１７ 合い釘 ２１８ 隆起リング部 ２１９ 外側壁面 ２２０ 内側壁面 ２２１，２２２ 切り込み面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビッド・ジー・シーハン アメリカ合衆国、02330 マサチューセッ ツ州、カーバー、サウス・メドウ・ロード 114

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 本体が、 人工大腿部と関節連結するための凸状関節面と、 調整された膝骨に該膝要素を結合するための骨結合面
    と、を有し、 該本体の下面が、 前記関節面から該下面を通って突き出ている中心軸と、 第１の切り込み面を有し該第１の切り込み面が前記軸と
    ほぼ逆方向に向いている隆起部と、を有することを特徴
    とする移植用膝要素。
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