JPH08509895A - 内部人工膝関節器官形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 大腿骨の下面に取付けることができ、凸状に湾曲した関節支持面をもつ結合部材（１０）と脛骨（１１）の上端に取付けることのできる支持部材（１２）を有し、また各大腿骨関節部材（１０）および脛骨支持部材（１２）の間に可動自在に配設されると共に、その上下面に、大腿骨関節部材（１０）の対応する関節支持面と脛骨支持部材（１２）の対応する支持面とのそれぞれに対して相補的な形状であるしゅう動面を具備する半月板（１４）を備えた内部人工膝関節器官形成装置である。大腿骨結合部材（１０）に面した、半月板（１４）のしゅう動面（１５）の周もしくは矢状方向の外側境界（１６）は、この中央もしくは矢状方向の内側境界よりも高い。本装置は、人工膝器官全体、修正器官もしくは大腿膝蓋の関節器官を形成するためのモジュール式の普遍的にコンパチブルな矛盾のない補足体を意図したものである。

Description

【発明の詳細な説明】 内部人工膝関節器官形成装置 本発明は、 -大腿骨の下端に固定することができ、凸状の関節支持面を有する関節部材 、 -脛骨の上端に固定することができる支持部材、 -各大腿骨関節支持部材と脛骨支持部材との間に、移動自在に配設された半 月板であって、大腿骨の関節部材の対応する関節支持面しゅう動面と脛骨の支持 部材の対応する支持面に、それぞれ相補的な形状をなすしゅう動面を、その上側 および下側に有する半月板を備えた内部人工膝関節器官形成装置に関する。 上記の特性を有する内部人工膝関節器官は、ＤＥ ２５ ５０ ７０４ Ｃ２ に開示されている。提案の内部人工膝関節器官は、“自然な”膝関節の立体形状 およびその支持面を非常によく模倣して構成されている。関節部材と支持部材と の間には可動の半月板部材が設けられ、その上側と下側とに配されたしゅう動面 は、大腿骨の関節部材の関節支持面と脛骨の支持部材の支持面とにそれぞれ相補 的な形状を有している。このような構造によれば、筋肉および靭帯の自然な動作 が比較的妨げられることがないと同時に、比較的良好な負荷分布を確保すること ができる。各対の部材において対向する支持面が相補的な形状であり、これらは ある程度、機械的に配列した二つの関節部分に等しいと言えるので、半月板部材 が支持部材に対してそうであるように、関節部材は半月板部材に対して、比較的 移動自在である。特に、関節および半月板部材は互いに直交する３軸方向を中心 に回転することができ、半月板部材および支持部材は、これらのうち２方向に相 互にしゅう動することが可能で、第３の軸を中心に相互に回転可能である。結果 として、関節と支持部材との間の運動能は、転動、しゅう動、回転を含み、これ らの動作の形態の組合せによって自然な膝に見られる動作を与える。ほぼ凸であ るが、かなり平坦でもある２つの支持面の形状は、対応する個々の膝部材の自然 な関節部分の表面形状に非常に似ており、関節を取巻く筋肉および靭帯との相互 作用もまた、自然な膝のように起こる。大腿骨関節部材および脛骨支持部材の双 方を、別々に構成することによって、人工器官系の組立てに適したモジュール式 の半-人工器官を製造することが可能となる。この点において、ＤＥ ２５ ５ ０ ７０４ Ｃ２による内部人工膝関節器官は、ＥＰ ０ ５１９ ８７３ Ａ ２もしくはＥＰ ０ ５１９ ８７２ Ａ１による内部人工膝関節器官と異なり 、有利なものである。 既知の装置には、外側に傾斜した方向で脛骨プラトーに衝突する負荷力を、移 植片によって垂直に吸収することができないという不利な点があった。従って、 側方安定性が、自然な側方靭帯によってのみ確保されるということが、既知の構 造の特徴である。 ゆえに、本発明の第一の目的は、外側に傾斜した方向で脛骨プラトーに衝突す る負荷力が、非常に簡単な手段で効果的に吸収され、この点に関して、内部人工 膝関節器官の本来の安定性が、従来のものよりも増大する冒頭記載の提供するこ とである。同時に、上述のＤＥ ２５ ５０ ７０４ Ｃ２による内部人工膝関 節器官の有利な点は維持されるものである。 この目的は、本発明による、請求項１に示される特徴的事項によって達成され る。すなわち、大腿の関節部材に面する半月板しゅう動面の周もしくは矢印方向 外方の境界は、中央もしくは矢印方向内方の境界よりも高い。半月板のしゅう動 面のこの形状によって、これまでの実例とは明らかに異なる、かなり側方に安定 な膝関節を作り出すことができるという効果が得られる。 更に有利な構造上の改良箇所は、従属請求項に記載の通りであり、特に注目す べきは請求項２および５で、すなわち脛骨支持部材部分の支持面が、凹状の球曲 面をなしていることである。結果として、半月板は全ての面が球状表面によって 形成され、これによって半月板の前後方向の動作を可能とするのみならず、側方 への可動性をも与えている。従って、上述のような、本発明の内部人工関節器官 の安定性の増大に加えて、自然な膝関節により近い、可動性の増大が達成される 。半月板がこのような二重-球状の形状であるため、この半月板は膝をどのよう に曲げても、対応する大腿骨関節部材に対して最適な位置を占めることができる 。 さらには、脛骨支持部材の下面は、好ましくは凸状の球曲面をなしている。こ のように構成された脛骨の移植片は、外皮上に固定し、いわゆる衝撃材もしくは ハンマー具を用いて望ましい角度で打つと、骨を除去する必要は全く無いまま、 多孔質製の衝撃材のため、自動的に移植床は、必要な形状適合型となる。 既知の装置の別の短所は、移植片の締結面に揺動負荷がかかるのを避けるため 、脛骨支持部材を特に正確に嵌合するように移植せねばならず、この負荷は広範 囲に渡る脛骨移植片が一つでもあれば、どのような場合でも完全に除去すること はできない。しかしながら、結果として、後に矯正手術が必要となることが非常 に多いが、これは、省略されたり、あるいは、比較的に大きな脛骨片を除去する ことによってのみ可能なことである。特に、このような手術では、後に円錐形の 穴を残し、骨にかなりの悪影響を与えることになる、支持部材の除去が必要であ る。また、年配の人の骨は、既にあまり丈夫でないことも忘れてはならない。移 植した支持部材をてこを利用して取り出して取替える過程は、既に先の介入に痛 手を受けている骨を、ひどく弱らせる。このような問題を解決するためには、少 なくとも一の小突起が試行支持部材の下面に設けられ、これを骨に締結すること ができるような、請求項６ffによる試行脛骨支持部材およびこれに合う試行半月 板が提案される。この提案によれば、脛骨における最初の作業は、試行支持部材 および試行半月板を用いて行なわれる。骨に締結するために、試行支持部材の下 面に設けられた一以上のとげは、一以上の試行支持部材の最終的な位置が決定す るまで、これらの位置を保ち、側方のずれを避けるためのものであって、これに より最終的な支持部材を適切な位置に取付けることができる。標的装置を用いて 、試行支持部材を、その高さ同様、縦および横の傾きに関しても最適な位置とす ることを試みる。この過程で、試行支持部材が、膝の屈伸の全範囲に渡って完全 に骨と接触するような適切な位置に収まるまで、骨の接触面を鋸もしくは類似の 道具によって変形するために、試行支持部材を数回除去せねばならないこともあ る。最終的な移植のための支持部材は、その寸法において、完全に試行支持部材 に対応する。よって、対応する大腿骨関節部材に対する試行支持部材の適切な位 置が見つかった場合、最終的な移植のためには、試行支持部材を支持部材に置き 換えさえすればよい。最終的な移植のための支持部材は、骨の中にかなり長く延 びる締結手段が設けられる。しかしながら、この方法では、最終的な移植のため の支持部材を、試行支持部材を用いた先の試験によって、最適であると判った位 置に、唯の一度しか移植する必要がないことから、これ以上の損傷を与えない。 試行支持部材の下面の締結とげは、骨の内部にそれほど深く突き通ってはおらず 、したがってその骨への影響は僅かであるので、試行支持部材の何回かの除去お よび置き換えによって、骨が悪影響を受けることがない。請求項５による脛骨支 持部材の下面の曲面によって、脛骨の近接端での部材の更なる固定が可能となる 。さらに、請求項６ffによる特徴は、独立の発明として請求されていることも指 摘する。 半月板のための脛骨支持が２つの分離した部品からなることから、対応する支 持面は互いに独立に調節することができる。これは、縦横双方の傾動および左右 の大腿骨関節部材の距離に関して、もしくは、これら２つの関節部材が組合され て２つの溝をもつ大腿骨“スレッド”を形成している単一のユニットにあてはま る。さらに、２つの脛骨の移植片の間に堅固な連係が無いことから、一つの部品 から構成される移植片の場合にしばしば起こるような、不都合な脛骨の着座の“ 揺動”が起きることがない。このような揺動は、また、脛骨移植片を緩め、結果 として比較的に短い時間でこの移植片を置き換えなければならないこととなる。 本発明による装置は、さらに、好ましくはポリエチレンもしくは類似の材料か ら形成された大腿骨関節部材、脛骨支持部材および半月板の相互適合性を特徴と するものである。上述の装置は、すべての段階の治療に、すなわち、大腿骨-脛 骨、もしくは大腿骨-膝蓋骨移植、特に、いわゆる部分的、準-人工器官、全人工 器官のいずれにも並びに修正人工器官にも適している。 別の特に重要な点は、試行もしくは最終的な半月板が試行支持部材の上面を滑 動することができ、最終的に移植された脛骨支持部材の上面を滑動することがで きるような溝状しゅう動路を設けたことである。溝状しゅう動路は、脛骨の長軸 もしくは膝の横軸の回りに湾曲していることが好ましい。この、半月板のための “樋もしくは皿状の”容器のために、半月板をその総幅に渡って比較的に高く製 作できる。よって、大腿骨関節部材を支えるために、比較的多量のポリエチレン 材料を利用することができる。半月板は、溝状しゅう動路によって脛骨支持部材 の支持面に保持される。このしゅう動路は、請求項８によるか、請求項１０およ び／または１１による形状をなすのが好ましい。 試行半月板は、最終的に移植される半月板のように、様々な高さとすることが できる。よって、摩滅の程度による、脛骨支持部材と対応する大腿骨関節部材と の間の距離の相違は、埋め合せることができる。 最終的に移植される支持部材は、試行支持部材の形状に対応し、その下面に、 各々が少なくとも一のぺグ状もしくはタブ状、好ましくはスリーブ状の締結部材 で、少なくとも一の、特に上下に並んだ二つの横穴をもつ締結部材を有するもの である。上記締結部材は、支持部材をより良好に締結するため、好ましくは５° 〜２０°の角度で支持部材の中央軸に対して傾いていることが望ましい。２つの 締結部材を最終的に移植される支持部材の下面に配設する場合、これらが互いに 平行であることが望ましい。締結部材のスリーブ壁に、切れ刃を設けることもま た有利である。このように上述の装置では、上述の試行半月板および試行支持部 材に対応する、最終的な移植のための半月板および支持部材が本来的に設けられ ることである。 半月板がその表面を滑動する領域において、各試行支持部材は特に円筒形切骨 器のような、骨-加工具を導く穴を有する。この穴を通して作業することにより 、最終的な移植支持部材の下面に締結部材を収容する穴が形成される。この点に おいても、試行支持部材は、外科医にとって特に有利なものである。上述の導入 穴は、最終的な移植支持部材の下面の、締結部材の角度に対応する方向の角度に 曲っていることが好ましい。 上記の支持部材の樋状構造には、支持部材が対応して形成された骨とその内面 並びにその下面で接するという有利な点がさらにある。このように、脛骨の移植 片の位置は、回転に対しては永久に同定されている。上述の“揺動”を妨げるの で、脛骨の支持部材の上昇による境界面の張力負荷が避けられる。ゆえに、重負 荷の下での長期間の使用の後にも、脛骨支持部材の、明白な緩み傾向が期待でき る。 大腿骨関節部材の代りに、必要ならば、膝蓋骨しゅう動支持部材を用いること ができる。 上記の装置は、基本的には真に球状であって、単区画のスレッド人工器官であ る。対応するポリエチレン移植材により形成される半月板は一平面の動作に限ら れないことから、半月板に望ましくない偏心した負荷がかかることが妨げられる 。膝が曲るどのような位置についても、半月板は、側方にずれる恐れがないまま 、対応する大腿骨関節部材および脛骨支持部材の双方に対して最適な位置に適合 する。特に有利な特徴としては、一方の区画が後に摩滅したとしても、適切に設 置された脛骨移植部材物を除去する必要なく、別の移植片を加えて完全な関節を 形成することができるような普遍的な適合性が、移植片に備っていることである 。 さらには、膝に典型的な、矢状方向にこれを囲む曲線のみならず、すべての曲 面が、確実に、できる限り円の一部に近くなるようにすることが好ましい。この 特徴は、特に製造技術に関して重要である。その結果として、一方では可動性が 高く、また、同様に他方では膝の安定性が高くなる。 以下に、本発明による装置の模範的な態様を、添付の図面を参照して詳細に説 明する。 図１は、内部人工膝関節半器官の正面図である。 図２は、図１の内部人工半器官の側面図である。 図３は、図２の人工半器官を、対応の半月板が互いに異なった位置にある状態 で大腿関節部材を示した図である。 図４は、図３による人工半器官の背面図である。 図５は、半月板をもつ、図１による脛骨支持部材の平面図である。 図６は、図１による実施態様の半月板の端面を示す図である。 図７は、側面から見た膝蓋骨しゅう動支持体と、正面から見た膝蓋骨しゅう動 支持体を有する大腿骨関節部分を示す図である。 図８は、図７による膝蓋骨しゅう動支持体の平面図である。 図９は、２つの分離した脛骨半移植片に関し、膝蓋骨しゅう動支持体をもつ２ 重溝（double-runner）大腿骨スレッドについて、膝が曲っている場合を末端方 向から見た図である。 図１０は、膝が伸びている状態の膝蓋骨しゅう動支持体の平面図を示すもので ある。 図１１は、膝が曲っている状態での、図１０による膝蓋骨球を備えた膝蓋骨し ゅう動支持体を末端方向から見た部分断面図である。 図１２は、図１１による配列を、側面から見た部分縦断面図である。 図１３は、膝が伸びた状態での、図１１および１２による、移植した膝蓋骨球 を下から見た図である。 図１４は、屈曲状態における、膝蓋骨球をもつ２重溝大腿骨スレッドを末端方 向から見た図である。 図１５ａは、膝が伸びている状態での、膝蓋骨球を下から見た図である。 図１５ｂは、図１５による膝蓋骨球のためのＰＥ移植材を下から見た図である 。 図１６ａは、部分的には膝を曲げた際の状態での、膝蓋骨球を一部横断面によ って示した図である。 図１６ｂは、図１６ａによる膝蓋骨球のためのＰＥ移植材を、図１６ａに対応 する見方にて示した図である。 図１７は、ＰＥ移植材のための取付環をもつ球状の試行回転しゅう動支持体を 示した断面図である。 図１８ａ、１８ｂは、図１６ａ、１６ｂによる膝蓋骨球もしくはＰＥ移植材の 縦断面および側面を示した図である。 図１９は、脛骨試行支持部材の平面図である。 図２０は、図１９中に矢印IIで示される、図１９による試行支持部材の側面図 を示したものである。 図２１は、図１９による試行支持部材で、試行半月板をもつものを、図１９中 に矢印IIIで示される側面で示した図である。 図２２は、図１９による試行支持部材で、様々な高さの試行半月板をもつもの の末端図を示したものである。 図２３は、最終的な移植片のための脛骨支持部材の平面図である。 図２４は、図２３による支持部材で、半月板をもつものを、図２３中に矢印VI で示される側面で示した図である。 図２５は、図２３による支持部材を、図２３中に矢印VIIで示される側面で示 した図である。 図２６は、図２３による脛骨支持部材で、様々な高さの半月板をもつものの末 端図を示したものである。 図２７は、大腿骨スレッドを末端方向から見た図である。 図２８は、膝が伸びた状態での、大腿骨２重溝および互いに別個に位置する２ つの脛骨移植片をもつ内部人工膝関節器官の概略正面図である。 図１から４は、曲げた位置（図１および２）および伸ばした位置（図３および ４）での内部人工膝関節器官の半分を示す。これらの図においては、大腿骨下端 に、凸状に湾曲した関節支持面を備えた関節部材１０が配設される一方、脛骨１ １の上端には、支持面１３が球状の凹曲面をなす支持部材１２が固定もしくは締 結されている。大腿骨関節部材１０と脛骨支持部材１２の間には、半月板１４が 横方向と前後方向の双方に可動に配置されている。各半月板の上側および下面は 、対応する結合部材の面、すなわち、大腿骨結合部材の表面１０および脛骨支持 部材１２の支持面にそれぞれ相補的な曲面のしゅう動面である。半月板１４の上 側しゅう動面は、参照番号１５で示される。半月板１４は、ポリエチレンから作 製する。脛骨支持部材１２は、そのいずれにも横穴のある、スリーブ状の締結部 材１２４、１２５によって骨に固定されている。図面の説明に記載したように、 図１および図２は、膝が曲っている状態での大腿骨半-スレッド１０の占める位 置を示し、図３および図４では同様に、膝が伸びた状態の位置が示されている。 図１から４に示した大腿骨半-人工器官は、その後に続く手術の過程において、 完全な人工器官もしくは修正人工器官と置き換えることができる。この場合は、 左（すなわち内側）および右（すなわち外側）の大腿骨半-スレッド１０が結合 して一体の構造を形成する。大腿骨スレッドのこの実施態様は、図９に、した２ つ分離脛骨半-移植片として示され、参照番号１０′によって示されている。 図１、４および６から明らかに判るように、半月板１４のしゅう動面１５の周 部のもしくは矢状方向外方の境界面、つまり大腿骨関節部材１０に面する表面は 、中央もしくは矢状方向内方の境界面よりも高い。周部のもしくは矢状方向外方 の境界面は、図１、４および６中に参照番号１６で示される。この特徴の効果と しては、外側へのずれに対して膝関節を横方向に固定し、従来のものよりも、関 節を全体としてより安定にする。 以上に手短に述べたように、脛骨支持部材１２の支持面および半月板１４の上 側しゅう動面１５の双方が球状の凹曲面である。したがって、関節の安定性を失 うことなく、全ての方向において可動性の高い膝関節を得ることができる。それ どころか、膝関節の安定性は、この様な方法によって実際にさらに増大する。何 よりも、叙述の構造により、前後方向のみならず横方向の可動性も備えた半月板 が与えられる。膝関節を曲げるあらゆる状態において、半月板は、大腿骨結合部 材１０および脛骨支持部材１２の双方に対して最適な位置を占める。極端な場合 に、半月板が支持部材１２から滑り落ちたり、外れて持上がったりすることを避 けるために、脛骨支持部材１２の上面に、溝状のしゅう動路１７を設ける。溝状 のしゅう動路１７は、図５の平面図に示されるように、脛骨の長軸の周囲に曲線 を描いている。結果として、膝関節の相対的な回転は、自然な回転能に相当する 。図５に示されるように、しゅう動路１７は、各半月板１４の周囲を巡り、この 半月板を、対応する支持部材１２の支持面１３上に保持し、あらゆる方向へのず れを防止する。この実施態様における溝状の半月板しゅう動路１７は、脛骨支持 部材１２上に載置され、特に嵌合されるガイドレール１８によって上部と側部が 画成されている。ここに例示した態様においては、ガイドレール１８は、対応す る脛骨支持部材１２の側縁に嵌合する環の一部である。しゅう動路の構造に関し ては、特に図５を参照することができる。溝状のしゅう動路１７に対応して、半 月板１４の下面には、側方への突出縁１９があり、半月板の平面図では、半月板 を越えてその周に拡びているのが見られる。この周縁１９は、相補的な溝状の半 月板しゅう動路１７内に拡びている。周縁１９と溝状のしゅう動路１７とが協働 して、周縁１９と溝状のしゅう動路１７との間の相当する横方向の遊びが、半月 板の通常の前後の可動性のみならず、横方向の可動性をも保証するように半月板 １４は支持部材１２上に固定して保持される。 図１ないし４からも、同様に、脛骨支持部材１２の下面が凸状の球曲面で、好 ましくは支持部材の上面に対応するようなものであることが分る。この特徴によ り、骨の除去を最小に抑えて部材を移植することが可能となる。脛骨支持部材は 、外皮上に配置して、前方もしくは後方および／または側方に、予め所定量だけ 傾くように、衝撃材によってたたき入れ、その過程で多孔嵌入により支持部材の 下面に合致した球状に湾曲した移植床を形成する。 冒頭に記載したように、上記装置は、試行半月板をもつ試行脛骨支持部材の使 用のために与えられ、各試行支持部材は、骨の中にこれを締結するための少なく とも一、特には２つ以上の小さいとげをその下面に具備する。締結用とげは、特 に、試行支持部材の矢状方向の２つの長い辺の近くに、試行脛骨支持部材の下面 に列をなして配設されると有利である。 試行半月板および最終的な移植半月板１４とは、異なる高さに構成することが できる。さらにまた、実際には、試行支持部材と最終的に移植される支持部材と の双方が、少なくとも３種の異なるサイズで得られることも、有用な点である。 支持部材のしゅう動面は、滑らかに研磨されることが好ましい。 骨にそれほど深く突き通っていない締結用とげによって、対応する大腿骨関節 部材に関する、支持部材および対応する半月板の適切な位置もしくは平面が見つ かるまで一時的に、骨を損傷することなく、試行支持部材を適所に保持すること ができる。事情により、正しい位置決めを達成するためには、試行支持部材を数 回除去して骨の接触面を変形させ、最終的に支持部材の縦と横の適切な傾きおよ び半月板の適切な高さが得られるまで、試行支持部材を置き換えることが必要と なる。そして、好ましくは円筒形の切骨器のような道具を試行半月板のしゅう動 面および試行支持部材の穴に貫入することにより、脛骨に穴を開ける。脛骨のこ の穴は、図１から４に示されるように、最終的に移植される支持部材の下面に配 設した締結部材１２４もしくは１２５を収容するためのものである。試行支持部 材および対応する試行半月板は、最終的に移植される構成物とほぼ同様な方法で 構成される。試行支持面部材は、最終的に移植される支持部材の、好ましくは球 状の凸状下面から骨の中により深く突き通っている締結部材ではなく、好ましく は平な下面により小さな締結用とげを有する点のみ、最終的に移植される支持部 材と異なっている。 図７には、大腿骨２重溝スレッド１０′が側面図によって示されている。図７ の上部に側面図にて、また、図７の右下に正面図にて示したように、その近接端 の後ろに隣接して、膝蓋骨しゅう動支持体２０を設置することができる。図８に は、膝蓋骨しゅう動支持体２０の平面図が示されている。したがって、上述の内 部人工膝関節器官装置は、コンパチブルな大腿膝蓋骨関節人工器官を含む。 図１０から１８ｂを参照すると、上述の装置の一部として、膝蓋骨しゅう動- 支持体人工器官が非常に詳しく示されている。ここで、本装置の大腿膝蓋骨部分 は、２つの大腿骨半-スレッド１０（図７および８を参照した関連の説明も参照 のこと）の間の領域を占める、膝蓋骨しゅう動支持体２０と、大腿骨の膝蓋骨し ゅう動支持体２０と膝蓋骨（膝蓋）２４との間に、膝蓋骨２４の下面、すなわち 、膝内に向う面に対して固定されるように位置する、いわゆる膝蓋骨球２１を具 備する。膝蓋骨球２１自体は、ポリエチレン（ＰＥ）移植材２３の形態の、支持 およびしゅう動部材のための、球面状もしくは球体状の回転しゅう動支持体２２ からなり、該支持しゅう動部材により膝蓋骨２４が大腿骨膝蓋骨しゅう動支持体 ２０に支えられている。この点については、特に図１１を参照のこと。図１２お よび１３には、膝蓋骨２４に対応する鍵、すなわち四頭筋月建２５および膝蓋靭 帯２６が示されている。ＰＥ移植材２３は、球面状に湾曲した回転しゅう動支持 体２２上に、スナップ環２７によって、回転しゅう動支持体２２に対する、移植 片２３に求められる回転しゅう動を妨げないように、保持もしくは取付けられて いる。回転しゅう動支持体２２の回転しゅう動面は、曲面状に湾曲した金属板、 特に、例えばチタン合金製の板により形成される。回転しゅう動面から離れた、 すなわち膝蓋骨２４に面する板の側面には、上述の脛骨締結部材１２４、１２５ に対応して、骨への固定のための締結部材が設けられている。 大腿骨膝蓋骨しゅう動支持体２０の締結は、大腿骨締結用ぺグ２９（図７およ び１２参照）によって行なわれる。ＰＥ移植材２３の回転しゅう動は、図１３、 １５ａ）１５ｂ中の湾曲した双頭の矢印によって示される。 図１７には、スナップ環２７をもつ、球面状の試行回転しゅう動支持体２８が 示される。この試行支持体は、試行支持体２８を一時的に膝蓋骨２４に保持する に充分な、比較的に小さな締結用とげ３０をもつという点で、最終的に移植され る回転しゅう動支持体２２と異なっている。さらにまた、膝蓋骨に面する接触面 は平坦であって、すなわち、最終的に移植される回転しゅう動支持体２２には好 ましい凸状の曲面をもたない。したがって、回転しゅう動支持体２２の凸状に湾 曲した骨-接触面は、残存膝蓋骨２４の解剖学的形状に対応しており、この生体 力学的レバーアームに大きな変更を加える必要がない。 膝蓋骨が四頭筋によって引っ張られる方向と、脛骨へ（膝蓋靭帯によって）引 っ張られる方向が、互いに平行でなく、また、大腿骨膝蓋骨しゅう動支持体２０ に対して平行でないような膝位置の場合でさえも、双頭矢印３１に相当するＰＥ 移植材２３の環状回転自由度によって、大腿骨膝蓋骨しゅう動支持体２０は、ぴ たりと適合する。 特に球面状の回転しゅう動支持体２２のような膝蓋骨球は、残存膝蓋骨２４中 に圧入することで移植するのが好ましい。 試行回転しゅう動支持面２８は、単区画脛骨移植片のように横方向の中心合せ および矢状方向の平面における移植片の傾きの調整に用いられ、また、これには 対応する穴が与えられ、ここを通して、円筒形の切骨器を用いて最終的に移植さ れる膝蓋骨支持部材の締結用部材に、穴をあけることができる。 上述の装置の内部人工膝関節全体の基本構成物を、図２８を参照して再度説明 する。そこに示したように、大腿骨１１０の下端には、それぞれが凸状に湾曲し た関節支持面をもつ２つの関節部材（しゅう動溝）１１１、１１２が配設される 一方、脛骨１１３の上端には、平坦な支持面１１６、１１７を備えた支持部材１ １４、１１５が取付けられ、もしくは締結されている。支持面１１６、１１７は 、上述のように凸の球面状であることが好ましい。各大腿骨関節部材１１１、１ １２と脛骨支持部材１１４、１１５の間には、半月板１１８、１１９が可動自在 に配設されている。各半月板は、その上下面にしゅう動面１２０、１２１および １２２、１２３が設けられ、その曲面は、大腿骨関節部材１１１もしくは１１２ の対応する関節支持面に対して、もしくは、脛骨支持部材１１４もしくは１１５ の対応する支持面に対して相補的である。半月板１１８、１１９は、いずれもポ リエチレンから作られる。脛骨支持部材１１４、１１５は、１もしくは２の横穴 １２６をもつスリーブ状締結部材１２４、１２５によって、骨に締結され、締結 用スリーブ１２４、１２５は、ここでは脛骨１１３の長軸に対する角度で傾いて いる。図２８中に、参照番号１２７によって十字形の鍵が示されている。ここで 問題の脛骨移植片およびこれを位置決めする関連装置を、図１９から２６を参照 して更に詳しく説明する。図２７に関しては、膝が伸びた状態が正面図にて示さ れる、いわゆる大腿骨スレッドであって、これは内部および外部関節部材を一体 に結合することによって構成されているが、特に最初に半-人工器官のみが必要 であり、続く後の作業の過程で全人工器官もしくは修正人工器官を移植するよう な、別々の構成も同様に可能であることを挙げなくてはならない。この点に関し ては、図１から９の説明も参照のこと。完全な大腿骨スレッドは、参照番号１２ ８により、図２７中に示される。 図１９から２２には、試行半月板１３０をもつ試行脛骨支持部材１２９が示さ れ、基本的には平坦である試行支持部材１２９の下面には、骨に取付けるための 数個の締結用とげ１３１が設けられている。締結用とげ１３１は、図２２に示し たように、試行支持部材の２つの縦の縁に沿って列をなして配置されている。こ れらの骨にさほど深く突き通ってはいないとげ１３１によって、試行支持部材は 、支持部材の適切な位置もしくは平面、および、対応する大腿骨関節部材に関し て対応する半月板が見つかるまで、骨を損うことなく、一時的に締結しておくこ とができる。このために場合によっては、最終的に適切な、支持部材の縦方向お よび横方向の角度および、半月板の適切な高さが得られるまで、下にくる骨を変 形して試行支持部材を置き換えるために、試行支持部材１２９を数回除去するこ とが必要である。そして、半月板のしゅう動面１３３における穴１３２から、好 ましくは円筒形の切骨器によって脛骨に穴を形成することもできる。脛骨におけ るこの穴は、最終的に移植される支持部材の下面に配されるロッド、タブもしく はスリーブの形状の締結部材１２４を収容するためのもので、これは図２４、２ ５、２６および２８に示される。図２３から２６においては、参照番号１３４は 半月板１３５と共に最終的に移植される支持部材を示しており、その大きさおよ び形状は、図１９から２２に示される試行半月板をもつ試行支持部材に適合する 。よって、試行支持部材１２９と最終的に移植された脛骨支持部材１３４とは、 双方ともその上面に、試行半月板１３０もしくは最終的に移植された半月板１３ ６のための溝状のしゅう動路１３５を有する。溝状のしゅう動路１３５は、図１ ９および２３の平面図に示されるように、脛骨の長軸もしくは、膝の横軸に沿っ て曲っている。この特徴により、自然な回転能に相当する、膝関節の相対回転が 可能となっている。 図２２および２６に示されるように、溝状のしゅう動路１３５の、２つの縦の 側壁１３７および１３８のうち少なくとも１つは、上方から下方に向けて外側に 傾いており、試行半月板１３０および最終的に移植される半月板１３６の、対応 する縦の側壁は、相補的な角度で傾いている。結果として、半月板は、支持部材 からの、望ましからざる上方へのずれに対して固定される。さらには、内側の縦 の側壁は、図２６に明白に示されるように、外側の縦の側壁よりも幾分高い。支 持部材は、この構造によって、より安定してに骨の中央縦線にくくりつけられる 。 また、図２２および２６に示されるように、試行半月板１３０と最終的に移植 される半月板１３６とは、双方とも様々な高さに構成することができる。これら は、図２２および２６に、様々な高さのしゅう動支持面１２０として示される。 上述のように、試行支持部材１２９に対応する最終的に移植される支持部材１ ３４は、各々が、その下面に、少なくとも一の横穴１２６を有し、ペグ、タブも しくはスリーブの形態の、少なくとも一の締結部材１２４（図２８および１２５ ）を有する。横穴１２６をもつスリーブ状の締結部材によって、骨の成長によっ て最適に取込まれるという有利な点がある。さらに、移植の間、すなわち上述の 円筒形切骨器もしくはフライスによって、最少量の骨物質のみを除去すればよい 。図２４から２６および２８に示されるように、締結部材１２４および１２５は 、支持部材１３４の平坦な下面に対して、この面の垂線と締結部材１２４もしく は１２５の長軸との間の角度が５°〜２０°となるように、傾いている。移植さ れた状態では、図２８に概略図で示されるように、締結用部材が脛骨の長軸に向 って傾いていることが好ましい。 図２２と図２６とを比較することにより、試行半月板１３０に相当する最終的 な移植のための半月板もまた与えられる。図２２および２６は、支持部材１２９ および１３４が、各々、断面が樋状であることをさらにより明白に示している。 その結果、半月板の高さは、その幅全長に渡って最大とすることができる。 実際には、半月板の挿入のために、試行支持部材および最終的に移植される支 持部材をそれぞれに、３つの異なるサイズで利用できることは有用である。支持 部材のしゅう動面は、滑らかに研磨されることが好ましい。 支持部材の樋形断面のために、この支持部材を脛骨に繋ぎ留め、これらがその 内面と同様に下面においても骨と接触するようにすることが可能である。したが って、支持部材は、骨中にしっかりと永久に保持される。必要が生じた時だけは 、半月板を交換する必要があり、新たな半月板の高さとしては、膝および／また はもとの半月板に、圧力および摩滅によってもたらされる空間的な関係が、どの ように変化してもよいものを選択してもよい。今度は新たな半月板が、元の横方 向の安定性および膝全体の軸の正確さを保証しなければならない。図１９および ２３には、溝状しゅう動路１３５内の半月板のしゅう動性が、双頭の矢印１３９ によって示されている。 本願に開示された特徴は、単独もしくは組合せて、当分野の技術に新規である 範囲で、全て本発明に必須なものとして請求される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＦＩ，ＪＰ，ＮＯ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． -大腿骨（１１０）下端に取付けることができ、凸状曲面をなす関節支持面 をもつ関節部材（１０，１０′；１１１，１１２）、 -脛骨（１１；１１３）の上端に取付けることができる支持部材（１２；１ １４，１１５；１３４）、 -各大腿骨関節部材（１０，１０′；１１１，１１２）と脛骨支持部材（１ ２；１１４，１１５；１３４）との間に、移動自在に配設された半月板（１４； １１８，１１９；１３６）であって、その上下面に、大腿骨関節部材（１０，１ ０′；１１１，１１２）の対応する関節支持面と、脛骨支持部材（１２；１１４ ，１１５；１３４）の対応する支持面とに、それぞれ相補的な形状であるしゅう 動面（１２０，１２１もしくは１２２，１２３）を備えた半月板を具備した、内 部人工膝関節器官形成装置において、 大腿骨関節部材（１０，１０′；１１１，１１２）に面する、半月板（１４；１ １８，１１９；１３６）のしゅう動面の周もしくは矢状方向の外側境界（１６） が、その中央もしくは矢状方向の内側境界よりも高いことを特徴とする内部人工 膝関節器官形成装置。 ２． 各脛骨支持部材（１２）の支持面（１３）が、凸状の球曲面をもつことを 特徴とする請求の範囲１に記載の装置。 ３． 脛骨支持部材（１２）の上面に、最終的に移植される半月板（１４；１１ ８，１１９；１３６）、並びに、試行用の半月板用の溝状しゅう動路（１７；１ ３５）が設けられていることを特徴とする請求の範囲１または２に記載の装置。 ４． 溝状しゅう動路（１７；１３５）が、平面視で脛骨の長軸の回りに屈曲し ていることを特徴とする請求の範囲３に記載の装置。 ５． 脛骨支持部材（１２）の下面が凸状であり、特にその上面（１３）に対応 する凸状の球曲面であることを特徴とする請求の範囲１から３のいずれか一つに 記載の装置。 ６． 試行半月板（１３０）をもつ脛骨試行支持部材（１２９）が、各試行支持 部材の下面に、骨に取付けるための、少なくとも一の小さな締結用とげ（１３１ ）を設けられてなることを特徴とする、特に請求の範囲１から５のいずれか一つ に記載の装置。 ７． 各試行脛骨支持部材の下面に締結用とげ（１３１）が、２つの外側もしく は矢状方向の長縁に近接して配設されていることを特徴とする請求の範囲６に記 載の装置。 ８． 溝状のしゅう動路（１３５）の、２つの縦の側壁（１３７および１３８） のうち少なくとも一が、上方向から下方向に向けて外側に傾き、試行半月板（１ ３０）、もしくは最終的に移植される半月板（１１８、１１９；１３６）の、対 応する縦の側壁が、相補的に傾いていることを特徴とする請求の範囲３から７の いずれか一つに記載の装置。 ９． 試行の（１３０）と最終的に移植される半月板（１１８，１１９；１３６ ）の双方に、異なる高さのもの（それぞれ図２２および図２６に図示）が利用で きることを特徴とする請求項３から８に記載の装置。 １０． 溝状の半月板しゅう動路（１７）が、脛骨支持部材（１２）に、特に嵌 合するように設置され、凸状の球曲面をもつ支持面（１３）である場合に、溝状 のしゅう動路内での半月板の横方向の遊びが与えられるように、ガイドレール（ １８）によって上方と側方が画成されていることを特徴とする請求の範囲３から ７のいずれか一つに記載の装置。 １１． 溝状の半月板しゅう動路（１７）のガイドレール（１８）が、対応する 脛骨支持部材（１２）の側縁に嵌合される環の一部分もしくは類似の部材であっ ることを特徴とする請求の範囲１０に記載の装置。 １２． 大腿骨関節部材が、単一部品からなる大腿骨スレッド（１０′）の一部 であるか、あるいはまた、互いに分離した２つの半-スレッド（１０もしくは１ １１，１１２）からなることを特徴とする請求の範囲１から１１に記載の装置。 １３． 大腿骨関節部材（１０，１０′；１１１，１１２）に加えて、装置の一 部として、特に予め大腿骨関節部材（１０，１０′；１１１，１１２）と所定の 関連で膝蓋骨しゅう動支持部材（２０）が設けられることを特徴とする、特に請 求の範囲１から１２のいずれか一つに記載の装置。 １４． 最終的に移植される、試行支持部材（１２９）に対応する各支持部材（ １２；１１４，１１５；１３４）には、少なくとも一のスリーブ、ぺグもしくは タブ形での、少なくとも一の横穴（１２６）を適宜備えた締結部材（１２４、１ ２５）がその下面に設けられることを特徴とする請求の範囲１から１３のいずれ か一つに記載の装置。 １５． 締結用部材（１２４，１２５）が支持部材（１１４，１１５；１３４） の平坦な下面に対して傾いており、この面の垂線と締結用部材（１２４，１２５ ）の長軸との角度が５°〜２０°となっていることを特徴とする請求の範囲１４ に記載の装置。 １６． 一もしくは二の締結部材（１２４，１２５）が設けられ、これらが支持 部材（１１４，１１５；１３４）に対して異なる角度で傾いていることを特徴と する請求の範囲１５に記載の装置。 １７． 各試行支持部材（１２９）には、特に円筒形の切骨器のような骨-加工 具を導く穴（１３２）が半月板しゅう動面（１３３）の領域に設けられることを 特徴とする請求の範囲６から１６のいずれか一つに記載の装置。 １８． 試行半月板に対応する、最終的な移植のために半月板（１４；１１８， １１９；１３６）が設けられたことを特徴とする請求の範囲６から１７のいずれ か一つに記載の装置。 １９． 膝蓋骨しゅう動支持体（２０）に対応して、（骨）膝蓋（２４）としゅ う動・支持部材、特に大腿骨膝蓋骨しゅう動支持体（２０）に支承されるＰＥ移 植材（２３）との間に、球面状の回転しゅう動支持体（２２）をもつ膝蓋骨球（ ２１）が配設され、この回転しゅう動支持体（２２）には、膝蓋骨球（２４）に 締結するためのスリーブ、ぺグもしくはタブ状の締結用部材が設けられているこ とを特徴とする請求の範囲１３から１８のいずれか一つに記載の装置。 ２０． （骨）膝蓋（２４）に面する側に、締結用とげ（３０）が、少なくとも 一つ設けられた球状試行回転しゅう動支持体（２８）を具備することを特徴とす る請求の範囲１９に記載の装置。