JPH09549A - 楕円ドーム形の膝蓋骨プロテーゼ - Google Patents

楕円ドーム形の膝蓋骨プロテーゼ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 膝用プロテーゼの大腿部に形成される深い滑
車溝に係合するドーム形の接触面を有する楕円形の膝蓋
骨プロテーゼを提供すること。 【解決手段】 本発明に係る膝用プロテーゼは、大腿部
の二つの顆によって形成される滑車溝に位置する膝蓋骨
部を含む。本発明の新規な膝蓋骨プロテーゼは、楕円形
の外周縁を有し、大腿部の二つの顆の間に形成される滑
車溝に滑り係合する大腿部に対する連接面を備える。連
接面の反対側には、膝蓋骨プロテーゼの膝蓋骨への取付
けを強化するための３本の柱が設けられる。本発明の一
態様においては、プロテーゼの骨に対する接触面をくぼ
ませてつくる切り取り面が、セメントによる固定を強化
するため、張り出しまたは下部の切り込みを備える。こ
の張り出しは、くぼんだ張り出し領域の底面に対する角
度が５０〜７５°となるように、外周壁によって形成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、医療器具に係り、
特にヒトの関節の代用器具として用いられる関節プロテ
ーゼの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】膝関節全置換術は、種々の関節障害の治
療において非常な成功を収めてきた。例えば医学博士W.
J. Petersilge 他の「膝関節全置換術における膝蓋骨・
大腿骨への剪断力および圧縮力に対する滑車設計の効
果」（「臨床整形外科と関連研究」、第３０９号、第１
２４〜１３０頁参照）。この論文は、膝について研究
し、種々の膝蓋骨プロテーゼとその剪断力による影響を
詳細に論じている。
【０００３】とりわけ、ドーム形接触面と丸い外周縁を
もつ膝蓋骨プロテーゼは、１９７０年代の初期から利用
されてきている。このプロテーゼの利点は、挿入用器具
の使用が簡単なこと、患者の身体構造に基づいて膝蓋骨
上でインプラントの位置を定められること、装置が不整
合に影響される、および大腿部における滑車の深い溝と
合わせて使用したとき接触領域が拡がることである。滑
車の溝における接触領域が拡大すると、同じ力が加えら
れたときの接触応力は減少する。しかし、接触領域の拡
大とともに、力の及ぶ領域は拡大していく。
【０００４】しかし、そのような丸いプロテーゼは、膝
蓋骨切断面を覆う機能が比較的劣る。このため、膝蓋骨
の表面は、プロテーゼを収めるため、手術中に切除しな
ければならない。この従来の型の膝蓋骨は、図１（ａ）
と図１（ｂ）に示してある。
【０００５】１９８０年代の初期に、プロテーゼは、図
２（ａ）と図２（ｂ）に示すように、楕円両凹形に修正
された。この修正はより解剖学的な形状に合致したもの
であったため膝蓋骨を覆う程度は改善され、膝蓋骨にか
かる力は、撓み角が７５°以下の膝蓋骨ドーム形状部分
から、撓み角が７５°以上の周縁凹部へと移行される。
膝蓋骨表面上の三本のペグ（小くい）の取付けに係る設
計は接触面を拡大し、また血液の供給を確保し、さらに
骨を保護する。
【０００６】本発明者によれば、膝蓋骨プロテーゼの周
縁を楕円形にし、かつ接触面をドーム形（すなわちほぼ
一定の半径を有する）にすると、接触応力が減少すると
ともに、プロテーゼの骨を覆う程度も増加することが分
った。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、膝用プロテ
ーゼの大腿部に形成される深い滑車溝に係合するドーム
形の接触面を有する楕円形の膝蓋骨プロテーゼを提供す
る。こうすると、接触応力は、すでに説明した溝の浅い
従来の両凹型膝蓋骨プロテーゼに比べて大きく減少す
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】膝用プロテーゼには、連
接面として二つの顆を含む大腿部を有する型のものを用
いる。二つの顆は、深い滑車みぞを形成し、大腿部に対
して連接する脛部の上に乗る。その滑車溝と滑り係合す
る膝蓋骨プロテーゼは、この膝用プロテーゼに設ける。
膝蓋骨プロテーゼの膝蓋骨部は全周が楕円形をしてお
り、またドーム形の連接面を有する。連接面とは、滑車
みぞを形成する顆のある側と接触する面のことである。
ドーム形の接触面の反対側においては、膝蓋骨は、切除
した膝蓋骨へ取付けるための少なくとも１本、好ましく
は３本の柱（ポスト）を備える。したがって、膝蓋骨の
切除は、この柱を収めることができるように行う。さら
に、セメントによる取付けの際固定の強度を増すため、
接触面と反対側に、短い張り出しを備える切り取り領域
が設けられる。この切り取り領域は、セメントがプロテ
ーゼを把持し、切除した膝蓋骨にプロテーゼを取り付け
るための領域である。
【０００９】
【発明の実施の形態】図３は、膝プロテーゼの膝蓋骨部
が滑車溝に入り込んだ膝プロテーゼの大腿部の説明図で
ある。このプロテーゼは、顆２を有する大腿部１を備え
る。顆２は、膝蓋骨プロテーゼ４が嵌る滑車溝３を区画
する。大腿部１は、現在手に入れることのできる多くの
型のものを用いることができ、また膝蓋骨プロテーゼ４
との界面において大きな接触面積を与えるよう滑車溝３
を深くした変形タイプのものでもよい。大腿部１は好ま
しくはコバルト−クロム合金でつくるのがよく、他方膝
蓋骨プロテーゼは超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＥＰ
Ｅ）でつくるのが好ましい。
【００１０】図４は、本発明に係る膝蓋骨プロテーゼの
接触面の平面図である。本発明に係る膝蓋骨プロテーゼ
の外周縁５は円形ではなく、好ましくは楕円形がよい。
連接面６は、好ましくはドーム形、すなわち半径が例え
ば１インチ（２．５４cm）で一定の形がよい。外周５の
形状が楕円形でかつ半径が一定になるためには、膝蓋骨
プロテーゼは、外周に沿って縁の厚みが異なることが必
要である。図５に示すように、曲率が、膝蓋骨の径が狭
い方向における連接面と反対側の面まで連接面を引き下
ろすのに十分でないときには、薄い縁が形成される。図
６は、そのような縁が最小の場合の様子を示す。
【００１１】連接面の反対側からは、このプロテーゼを
骨に固定するさらなる手段として３本の柱７（図７参
照）が伸びる。これらの柱７は、図６に示すように、三
角形の配置をとり、この三角形の一辺は、外周５を形成
する楕円の短径に平行に延びる。好ましい態様において
は、正三角形の頂点に当るこの柱の位置は、プロテーゼ
外周のほぼ真ん中になる。
【００１２】連接面の反対面には、底部切り取り領域８
が設けられる。底部切り取り領域８は膝蓋骨プロテーゼ
に設けられるくぼみで、セメントによる拡大固定領域を
与えるための張り出し９を含む外周によって区画され
る。約１インチのドーム半径を有する代表的なプロテー
ゼにおける、各部材の代表的な寸法は次の通りである：
楕円の最小径が約１．１インチ、楕円の最大径が約１．
２５インチ。柱７は、裏面あるいは膝蓋骨プロテーゼ連
接面の反対面の上方に約０．２インチ延びる。柱７は、
骨への固定を強化するため、環状にわずかに切り取られ
ている。張り出し９の切り取り角度は、５０〜７５°
で、好ましくは６７．５°である。切り取り領域は、膝
蓋骨プロテーゼの裏面内で約0.055 インチ後退してい
る。
【００１３】本発明の具体的な実施態様は、以下の通り
である。 １）前記膝蓋骨プロテーゼは、切除した膝蓋骨に固定す
るため、膝蓋骨プロテーゼの前記接触側と反対の骨への
取付け側から延びる少なくとも一本の柱をさらに備える
請求項１記載の膝用プロテーゼ。 ２）前記柱は三本である上記実施態様１）記載の膝用プ
ロテーゼ。 ３）前記接触側と反対の側は、切除した膝蓋骨に前記膝
蓋骨プロテーゼをセメントで固定するための切り取り領
域を区画する上記実施態様１）記載の膝用プロテーゼ。 ４）前記切り取り領域は、この切り取り領域の底面と５
０〜７５°の角度をなして延びる壁からなる張り出しに
よって一部が区画される上記実施態様３）記載の膝用プ
ロテーゼ。 ５）前記張り出しの壁は、前記切り取り領域の底面とほ
ぼ６７．５°の角度をなす上記実施態様４）記載の膝用
プロテーゼ。 ６）前記膝蓋骨プロテーゼは、ほぼ楕円形をなす請求項
１記載の膝用プロテーゼ。 ７）前記膝蓋骨プロテーゼの溝との接触側は、０．７５
〜３インチの球形に係る半径を有する請求項１記載の膝
用プロテーゼ。 ８）前記半径は約１インチである請求項１記載の膝用プ
ロテーゼ。 ９）前記膝蓋骨プロテーゼは、超高分子量ポリエチレン
から形成される請求項１記載の膝用プロテーゼ。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
膝用プロテーゼの一部をなす膝蓋骨プロテーゼにおい
て、連接する大腿部との接触応力が減少するとともに、
プロテーゼの骨を覆う程度も増加する膝用プロテーゼが
提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、円形の周縁を有する従来のドーム形
膝蓋骨プロテーゼの背面図、（ｂ）は（ａ）の１Ｂ−１
Ｂ線断面図。
【図２】（ａ）は、従来の両凹形膝蓋骨プロテーゼの背
面図、（ｂ）は（ａ）の２Ｂ−２Ｂ線断面図。
【図３】膝プロテーゼの大腿部と膝蓋骨プロテーゼとの
相互作用を示す説明図。
【図４】本発明に係る膝蓋骨プロテーゼの接触面の平面
図。
【図５】図４の長軸に沿った５−５線断面図。
【図６】図４の短軸に沿った６−６線断面図。
【図７】図４の膝蓋骨プロテーゼ接触面の反対側の図
（背面図）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・エス・ソーンヒル アメリカ合衆国、02030 マサチューセッ ツ州、ドーヴァー、メイン・ストリート ８ (72)発明者 ジョン・スラミン アメリカ合衆国、02093 マサチューセッ ツ州、レンサム、カンバーランド・ロード 50

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連接面として二つの顆を有する大腿部
    と、この大腿部に対して連接する脛部、および前記二つ
    の顆の間に形成される溝と滑り係合する膝蓋骨プロテー
    ゼを備える型の膝用プロテーゼにおいて、前記膝蓋骨プ
    ロテーゼが非円形の外周縁を有し、膝蓋骨プロテーゼの
    溝との接触側が前記溝と滑り接触するためほぼ一定の球
    に係る半径を有することを特徴とする膝用プロテーゼ。
  2. 【請求項２】 連接面として二つの顆を有する大腿部
    と、この大腿部に対して連接する脛部、および前記二つ
    の顆の間に形成される溝と滑り係合する超高分子量ポリ
    エチレン製膝蓋骨プロテーゼを備える型の膝用プロテー
    ゼにおいて、前記膝蓋骨プロテーゼが非円形の外周縁を
    有し、また前記この膝蓋骨プロテーゼの溝と接触する第
    １の側は前記溝と滑り接触するためほぼ一定の球に係る
    半径を有し、他方骨と接触する第２の側は膝蓋骨プロテ
    ーゼを切除した膝蓋骨に固定するための３本またはこれ
    を越える柱を有し、さらにこの第２の側は切り取り領域
    を含み、この切り取り領域はこの切り取り領域の底面と
    ５０〜７５°をなす傾斜した壁によって区画されること
    を特徴とする膝用プロテーゼ。
JP06166796A 1995-02-27 1996-02-26 楕円ドーム形の膝蓋骨プロテーゼ Expired - Lifetime JP3875305B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/396,181 US5593450A (en) 1995-02-27 1995-02-27 Oval domed shaped patella prosthesis
US396181 1995-02-27

Publications (2)

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