| 【発明の名称】 |
整形外科用膝関節要素 |
| 【発明者】 |
【氏名】ジョン インソール エム．ディー．
【氏名】オードリー パットモア
【氏名】クリストファー マックリーン
【氏名】リンガワティ タナマル
【氏名】クレイトン アール．ミラー
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| 【要約】 |
【課題】製造が容易でありながら、膝関節の深い屈曲を行う際には支持部材と脛骨トレイとの間でなお十分な運動を許容する脛骨側膝関節要素を提供する。
【解決手段】整形外科用膝関節要素１０は、近位脛骨平坦部２２とこれと概略直交して延びる突出部２８とを備えた脛骨トレイ１８を含んでいる。脛骨トレイ１８はさらに遠位方向に延びる茎部２４を含む。支持部材２０が脛骨平坦部２２と結合され、大腿骨側要素と係合するための関節支持表面３４を有している。支持部材２０は、第一回転限界と第二回転限界との間で脛骨平坦部２２と概略直交して延びる軸線４０を中心として回転運動可能になっている。支持部材２０は脛骨平坦部２２と係合する裏側表面４６を有しており、この裏側表面４６は、第一回転限界と第二回転限界との間での回転運動の際に任意の位置において脛骨平坦部２２によってほぼ全体を支持されるような大きさ及び形状になっている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 近位脛骨平坦部と該脛骨平坦部と概略直交して延びる突出部とを含む脛骨トレイと、大腿骨側要素と係合するための関節支持表面を有し、前記脛骨平坦部と結合される支持部材とを具備し、前記支持部材が第一回転限界と第二回転限界との間で前記脛骨平坦部と概略直交して延びる軸線を中心として回転運動可能で、前記脛骨平坦部と係合する裏側表面を有しており、前記裏側表面が、前記第一回転限界と前記第二回転限界との間での前記回転運動の際に任意の位置において前記脛骨平坦部によって概略全体を支持されるような大きさ及び形状になっている、近位脛骨内に移植するための整形外科用膝関節要素。
【請求項２】 前記脛骨トレイが前記脛骨平坦部から延びる柱部を含み、前記支持部材が前記柱部を受容する切欠きを含み、前記柱部と前記切欠きが前記第一回転限界と前記第二回転限界との間で前記支持部材の回転運動を制限している、請求項１に記載の整形外科用膝関節要素。
【請求項３】 前記切欠きが前記裏側表面から延びている、請求項２に記載の整形外科用膝関節要素。
【請求項４】 前記支持部材が前記第一回転限界と前記第二回転限界との間で約５０°の角度にわたって回転運動可能になっている、請求項２に記載の整形外科用膝関節要素。
【請求項５】 近位脛骨平坦部と、前記脛骨平坦部から概略直交方向に延び回転軸線を定める突出部とを含む脛骨トレイと、前記突出部が配置される開口を有し、前記脛骨トレイによって担持される支持部材とを具備し、前記開口及び前記突出部により前記支持部材が前記脛骨平坦部に対して前記回転軸線を中心として回転運動することを可能にし、前記支持部材が大腿骨側要素と係合するための関節支持表面を有し、前記開口と流体連通している通気孔をさらに有している、近位脛骨内に移植するための整形外科用膝関節要素。
【請求項６】 前記突出部及び前記開口の各々が概略筒形状になっている、請求項５に記載の整形外科用膝関節要素。
【請求項７】 前記支持部材の前記開口は、前記脛骨平坦部に対して前記支持部材が前記回転軸線に対して概略半径方向に運動することを実質的に抑制する、請求項５に記載の整形外科用膝関節要素。
【請求項８】 前記通気孔は直径が前記開口の直径よりも小さい、請求項５に記載の整形外科用膝関節要素。
【請求項９】 前記通気孔が前記回転軸線と概略平行に延びている、請求項５に記載の整形外科用膝関節要素。
【請求項１０】 近位脛骨平坦部と、前記脛骨平坦部から概略直交方向に延び回転軸線を定める突出部とを含む脛骨トレイと、前記突出部が配置される開口を有し、前記脛骨トレイによって担持される支持部材とを具備し、前記開口及び前記突出部により前記支持部材が前記脛骨平坦部に対して前記回転軸線を中心として回転運動することを可能にし、前記支持部材が大腿骨側要素と係合するための関節支持表面を有し、前記開口を貫通して延びて前記突出部に取り付けられ、前記脛骨平坦部に対して前記支持部材が前記回転軸線と概略平行な方向に運動することを抑制する留め具をさらに具備する、近位脛骨内に移植するための整形外科用膝関節要素。
【請求項１１】 前記突出部が雌ねじ山を形成された孔を含んでおり、前記留め具がボルトを具備している、請求項１０に記載の整形外科用膝関節要素。
【請求項１２】 前記開口が、前記突出部の直径部と対応する第一直径部と、前記留め具が着座する肩部を形成する第二直径部とを含む、請求項１０に記載の整形外科用膝関節要素。
【請求項１３】 前記留め具が前記肩部に着座する頭部を備えたボルトからなる、請求項１２に記載の整形外科用膝関節要素。
【請求項１４】 前記ボルトの頭部が前記開口内に隠れて配置される、請求項１２に記載の整形外科用膝関節要素。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、整形外科用インプラント（人工関節）に関し、より詳細には脛骨側膝関節要素に関する。
【０００２】
【従来の技術】脛骨側膝関節要素（膝関節コンポーネント）は近位脛骨内に移植され、遠位大腿骨内に移植された大腿骨側膝関節要素と係合する。脛骨側膝関節要素は、一般的に、脛骨トレイに固定される支持部材を含んでいる。脛骨トレイは、近位脛骨の髄内管（ＩＭ管）内に移植される茎部を含んでいてもよい。支持部材は、脛骨トレイに固定された、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）のような高い耐摩耗性を有する低摩擦材料の形態をとってもよい。大腿骨側要素と支持部材の支持表面との間の関節運動は、摩擦及び摩耗特性が比較的低いことで起こるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】脛骨トレイに対して移動する範囲が制限された可動支持部材を設けることも既に知られている。この支持部材は、大腿骨と脛骨との間で深い屈曲を行う際、支持部材と脛骨トレイとの間の取付箇所の旋回点に関する長手方向軸線を中心として制限された範囲で回転する。公知の設計は支持部材と脛骨トレイとの間で制限された回転を許容するのには十分であるが、比較的複雑となり、そのため製造するのが高価になり得る。
【０００４】したがって、当該技術で必要とされるものは、製造が容易でありながら、膝関節の深い屈曲を行う際には支持部材と脛骨トレイとの間でなお十分な運動を許容する脛骨側膝関節要素である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、支持部材の筒状開口内に受容される筒状の突起を有する脛骨トレイを備えた脛骨側膝関節要素を提供する。支持部材は、さらに、脛骨トレイの軸線方向の運動を抑制するために、ボルトを使用して脛骨トレイに取り付けられてもよく、流体が開口から逃げ出ることを可能とさせるために前記開口と流体連通している通気孔を含んでもよい。支持部材は、支持部材と脛骨トレイとの間の相対的な位置に関わらず脛骨トレイによって実質的に全体を支持される裏側表面を有する。
【０００６】本発明は、その一つの形態の近位脛骨内に移植するための整形外科用膝関節要素を含んでなる。脛骨トレイは、近位脛骨平坦部と、脛骨平坦部と概略直交して延びる突出部とを含む。脛骨トレイは、さらに、遠位方向に延びる茎部を含む。支持部材は、脛骨平坦部と結合され、大腿骨側要素と係合するための関節支持表面を有している。支持部材は、脛骨平坦部と概略直交して延びる軸線を中心として第一回転限界と第二回転限界との間で回転運動可能になっている。支持部材は、脛骨平坦部と係合する裏側表面を有しており、この裏側表面は、第一回転限界と第二回転限界との間での回転運動の際に任意の位置において脛骨平坦部によって実質的に全体を支持されるような大きさ及び形状になっている。
【０００７】本発明は、その他の形態の近位脛骨内に移植するための整形外科用膝関節要素を含んでなる。脛骨トレイは、近位脛骨平坦部と、脛骨平坦部から概略直交方向に延び回転軸線を定める突出部と、遠位方向に延びる茎部とを含む。支持部材は脛骨トレイによって担持され、突出部が配置される開口を有している。開口及び突出部により、脛骨平坦部に対する回転軸線を中心とした支持部材の回転運動を可能にさせている。支持部材は、大腿骨側要素と係合するための関節支持表面を有する。支持部材は開口と流体連通している通気孔をさらに有する。
【０００８】本発明の利点は、支持部材の裏側表面のほとんど全てが任意の回転位置において脛骨平坦部によって支持されることである。他の利点は、支持部材が通気孔を具備しており、この通気孔により、組み立てたの際に突出部が開口に挿入されるとき開口から空気が逃げ出ることを可能にさせ且つ移植後に体液が開口から逃げ出ることを可能にさせていることである。
【０００９】さらに他の利点は、脛骨トレイに支持部材をさらに留めるためにボルトのような留め具を使用して、突出部の長さを効果的に延長し膝関節の深い屈曲の際に支持部材が持ち上がって外れることを防止し得ることである。さらに他の利点は、脛骨トレイと支持部材がそれぞれ柱部と切欠きの構造を具備しており、脛骨トレイに対する支持部材の回転運動を制限することである。
【００１０】
【発明の実施の形態】添付の図面に関して挙げられている本発明の実施態様に関する以下の説明を参照することにより、本発明の上述及び他の特徴及び利点とそれらを達成する方法がより明確となり、本発明がより十分に理解されるであろう。同じ参照符号は、複数の図面を通して対応する部分を指している。ここで、説明される例は、一つの形態の本発明の一つの好ましい実施態様を示しているのであり、係る例示はどのようにであろうと本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。
【００１１】図面、より詳細には図１〜図５を参照すると、近位脛骨１２内に移植された脛骨側膝関節要素１０（図５）の形態の整形外科用膝関節要素の実施態様が示されている。脛骨側膝関節要素１０は、遠位大腿骨１６内に移植される大腿骨側膝関節要素１４と係合する。脛骨側膝関節要素１０は、脛骨トレイ１８と、支持部材２０とを含んでいる。脛骨トレイ１８は、近位脛骨平坦部２２と、遠位方向に延びる茎部２４とを有している。脛骨平坦部２２は、茎部２４の長手方向軸線２６を横断して（例えば直交して）延びている概略平坦な近位表面を有している。概略筒形状の突出部２８には内側にねじ山が形成された孔３０が設けられており、この孔については以下でより詳細に説明される。突出部２８は脛骨平坦部２２と概略直交して延びる回転軸線４０を有している。
【００１２】脛骨トレイ１８はさらに脛骨平坦部２２から延びている柱部３２を含んでいる。柱部３２は、後でより詳細に説明されるように、脛骨トレイが支持部材２０と係合させられたときに、回転止めとなる。柱部３２は任意の適宜な形態をとり得る。示されている実施態様においては、柱部３２は支持部材２０に向かって面した表面を有し、支持部材２０の両回転限界において柱部３２と支持部材２０との間の摩耗を抑制するために二つの丸まった肩部を含んでいる。
【００１３】支持部材２０は、大腿骨側要素１４と係合するための関節支持表面３４を有している。関節支持表面３４は中央突出部３６の両側に配設されている。突出部３６の両側の関節支持表面３４の分離した各部分は対応する大腿骨側膝関節要素１４の関節顆と係合し、中央突出部３６が関節顆の間に配置される。支持部材２０は、さらに、概略円筒形状の開口３８を含んでおり、この開口３８に突出部２８が配置される。開口３８及び突出部２８により、支持部材２０が脛骨平坦部２２に対して突出部２８の回転軸線４０を中心として回転運動をすることを可能にしている。開口３８は、支持部材２０が回転軸線４０に対して概略半径方向へ運動することが抑制されるように、突出部２８の外径よりもほんの僅かに大きい直径になっている。開口３８の直径よりも小さい直径を有した通気孔４２が開口３８と概略同心に配置されている。通気孔４２は、支持部材２０を突出部２８から軸線方向に離れさせる傾向を有した開口３８内での圧力の増大を防止する。例えば、組み立ての際に突出部２８が支持部材２０の開口３８内に配置されるときに、通気孔４２により空気が周囲環境に逸出することが可能になる。さらに、脛骨膝関節インプラント（脛骨側膝関節要素１０）が移植された後、毛管現象などの結果、突出部２８の近位側で体液が開口３８に浸み込むことがあり、こうして、使用している間に、脛骨トレイ（脛骨プレート）１８と支持部材２０との間で突出部２８と開口３８の間の接合点において圧力の増大が発生して、これにより支持部材を押し出して脛骨トレイ１８と接触した状態から外させることがある。したがって、通気孔４２により圧力を増大させずに体液が開口３８から流出できるようにしている。
【００１４】支持部材２０は、さらに、柱部３２が受容される切欠き４４を含んでいる。この切欠き４４は柱部３２に面した表面を有し、該表面は柱部３２の湾曲に対応し且つ回転軸線４０までの距離に対する曲率半径を有した湾曲部を有している。切欠き４４及び柱部３２により、支持部材２０が第一回転限界と第二回転限界との間で回転軸線４０を中心として回転運動を行うが可能になっている。図３に示されている中立位置すなわち対称位置（対称性を有した位置）に対して約２５°にある第一回転限界における支持部材２０が図４に示されている。したがって、支持部材２０は、第一回転限界と（図４に示されている位置とは反対の方向の）第二回転限界との間で約５０°である角度αに渡って回転移動することが可能になっている。
【００１５】支持部材２０は脛骨平坦部２２と係合する裏側表面４６を有している。裏側表面４６は概略平坦になっており、脛骨平坦部２２の対応する概略平坦な形状と適合するようになっている。裏側表面４６は、脛骨平坦部２２と共に、大腿顆が関節支持表面３４と係合することによって付与される荷重を伝達する荷重支持表面を形成している。裏側表面４６は、該裏側表面４６が第一回転限界と第二回転限界との間で回転運動を行う際に任意の位置で脛骨平坦部２２によって実質的に全体を支持されるような大きさ及び形状で形成されている。図３に示されているように、支持部材２０の裏側表面４６は、支持部材２０が中立位置にあるとき、脛骨平坦部２２によって全体を支持される。同様に、裏側表面４６は、支持部材２０が第一回転限界（図４）、第二回転限界、又はその間の任意の位置にあるとき、脛骨平坦部２２によって実質的に全体を支持される。
【００１６】従来の脛骨側膝関節要素では、脛骨平坦部が近位遠位方向に見たときに概略Ｕ字形状を有するように、脛骨トレイが後部側に切欠きを含んでいる。さらに、支持部材は、回転限界にあるときに、脛骨トレイ上で相当量突出し得る。一方、本発明の脛骨平坦部２２は後部側に切欠きを含んでおらず、支持部材は、第一回転限界又は第二回転限界にあるときに、脛骨平坦部上でさほどの量は突出しない。したがって、支持部材２０はより十分な支持を受け、裏側表面４６と脛骨平坦部２２の間で過度に突出することによるインプラントの変形の可能性が低減される。
【００１７】図６〜図１０は、本発明の脛骨側膝関節要素５０の形態の整形外科用膝関節要素の他の実施態様を示している。脛骨側膝関節要素５０は、図１〜図５に示されている支持部材と多くの点で類似している支持部材５２を含んでいる。支持部材５２は、図１〜図５に示されている脛骨トレイ１８に取り付けられる。支持部材５２は、図１〜図５に示されている実施態様の脛骨側膝関節要素１０の関節支持表面３４と切欠き４４と突出部３６とに類似の、関節支持表面５４と、切欠き５６と、突出部５８とを含んでいる。さらに、支持部材５２は、突出部２８よりも僅かに直径が大きく内部に突出部２８を受容する概略円筒形状の開口６０を含んでいる。しかしながら、支持部材５２は近位遠位方向の厚さが図１〜図５に示されている支持部材２０よりもかなり厚くなっている。膝関節の深い屈曲の際に支持部材５２が突出部２８から持ち上がって外れないことを保証するために、段付きボルト６２の形態の留め具が開口６０を貫通して延び、突出部２８の内側にねじ山を形成された孔３０と螺合する。開口６０は、突出部２８の直径よりもほんの僅かに大きい第一直径部６４と、肩部６８を形成する第二直径部６６とを含んでいる。ボルト頭部７０は、支持部材５２が回転軸線４０を中心として自由に旋回できるように、肩部６８に対して堅く締まってはいない。開口６０が同様に空気や体液のような流体がそこから退出するのを可能にするための通気孔を形成するように、ボルト頭部７０と第二直径部６６との間には、小さな間隙距離がさらに存在する。
【００１８】本発明が好ましい構造を有するとして説明されたが、本発明は本開示の精神及び範囲内でさらに改変され得る。したがって、本出願は、本発明の全体的な原理を使用して本発明のあらゆる変形、使用、適用を網羅せんとすることを意図するものである。さらに、本出願は、本発明が属する技術における公知又は慣用手法内で到達するような本開示からの逸脱行為を網羅することを意図するものであり、それらは特許請求の範囲によって限定される。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９１０１５７０８
【氏名又は名称】ブリストル−マイヤーズ スクイブ カンパニー
【氏名又は名称原語表記】ＢＲＩＳＴＯＬ−ＭＹＥＲＳ ＳＱＵＩＢＢ ＣＯＭＰＡＮＹ
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| 【出願日】 |
平成１２年６月２８日（２０００．６．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７７５１７
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 敬 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２９３７０（Ｐ２００１−２９３７０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年２月６日（２００１．２．６） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２００１０９（Ｐ２０００−２００１０９） |
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