JPH03267055A - 人工膝関節の脛骨側コンポーネント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、人工膝関節の脛骨側コンポーネントに関する
。

〔従来の技術〕

膝関節の症状に対処するための人工膝関節は、大腿骨側
コンポーネントと脛骨側コンポーネントとからなってい
る。膝関節をこの人工膝関節に置き換える場合、置換す
べき大腿骨下部と脛骨上部の関節部分をそれぞれ切除し
、大腿骨下部と脛骨上部にそれぞれ大腿骨側コンポーネ
ントと脛骨側コンポーネントを挿入固定する。

この種の脛骨側コンポーネントは例えば特開昭６４−６
８２５６号公報によって知られている。この場合、板部
の下面はぼ中央からステムが下方へ真直ぐに延びている
。更に、このステムの両側において、板部下面から三角
形の横向きフィンが延び、そしてこの横向きフィンの端
においてそれぞれ纒向きフィンが板部下面から下方へ延
びている。従って、この横向きフィンと縦向きフィンは
二重丁字形となっている。

この脛骨側コンポーネントはその横向きフィンと縦向き
フィンが回旋（脛骨縦軸線回りの回転）を防止すると共
に、横向きフィンが前後方向の荷重を支え、縦向きフィ
ンが横方向の荷重を支えるので、前後方向と横方向の傾
斜を防止する作用がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、この脛骨側コンポーネントは横向きと縦向きの
合計４枚のフィンを備えているため、これにより骨が細
分化され、骨が血行障害を起こし、またそれによって形
成される骨突出部が多く、それが壊死を起こすという欠
点がある。更に、脛骨上端の摩損が深い症例の場合には
、手術では脛骨切除を大きくしなければならず、脛骨は
上端から下へ行けば行くほど内径が小さくなるため、上
記のように脛骨側コンポーネントの横向きフィンが中心
より離れているコンポーネントでは、この横向きフィン
が脛骨外縁の皮質を破壊してしまうので、支持力が低下
する。更に、フィンの数が多いため、成形製作が困難で
ある。更に、フィンの合計断面積が大きいので、脛骨へ
の打ち込みが困難である。

本発明は、このような問題点を解決するためになされた
ものであり、その目的は、回旋や前後左右の傾斜を防止
することができると共に、脛骨の血行障害、壊死および
破壊を起こしにくく、製作および打ち込みが容易である
人工膝関節の脛骨側コンポーネントを提供することであ
る。

〔課題を解決するだめの手段〕

この目的を達成するために、本発明による人工膝関節の
脛骨側コンポーネントは、大腿骨側コンポーネントとの
摺動面部を上面に有する板部と、この板部の下面から下
方へ延びるステムと、このステムから斜め後方へかつ板
部の下面から下方へ延びる２枚の翼状ひだとを備えてい
ることを特徴とする。

この場合、翼状ひだが互いに８０〜１４０°の角度をな
していることが望ましい。

更に、ステムが板部の中心から前寄り側に形成され、か
つ板部の下面の垂線に対して後方へ傾斜していることが
望ましい。この場合、ステムが板部の下面の垂線に対し
て後方へ２〜１０°だけ傾斜していることが望ましい。

更に、ステムの長さが板部の左右方向の寸法の２０〜７
５％、板部の前後方向の寸法の４０〜９０％であること
、およびステムの横断面が四角形であることが望ましい
。

更に、翼状ひだの間において、後十字靭帯挿入用の湾曲
切り欠きが板部に形成されていることが望ましい。

更に、摺動面部の前側が後側よりも高くなるように、８
．摺動面部の前側が左右側よりも高くなるように、摺動
面部が湾曲していることが望ましい。

更に、板部の上面中央範囲に、突出したスタビライザが
形成されていることが望ましい。

〔実施例〕

次に、図を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。

＝６第１図と第２図は、本発明の第１実施例による人工膝関
節の脛骨側コンポーネントＡをそれぞれ斜め上と斜め下
から見た斜視図である。第３図は脛骨側コンポーネント
の正面図、第４図は平面図、第５図は右側面図、第６図
は底面図、第７図は背面図である。なお、以下の説明に
おいて、前側と後側は本脛骨側コンポーネントが脛骨に
埋込まれた状態での方向を意味し、前側は第４図、第５
図および第６図において、Ｆで示す側を指し、後側はＲ
で示す側を指す。

この脛骨側コンポーネントＡは実質的に、大腿骨側から
の荷重を受ける板部１、脛骨上部に埋め込まれるステム
２および翼状ひだ３，３から構成されている。

板部１は受部１ａと台座部１ｂからなり、この受部１ａ
と台座部１ｂは例えば蟻溝嵌合によって互いに連結固定
されている。この受部１ａは耐摩耗性の材料、例えばＨ
ＤＰ　（高密度ポリエチレン）で作られ、その上面４に
大腿骨側コンポーネントとの摺動面部４ａ、４ａを有す
る。この摺動面部４ａ、４ａは第５図と第７図に示すよ
うに、前側が後側よりも高くなるように８．摺動面部の
前側が左右側よりも高くなるように湾曲している。台座
部１ｂはステム２および翼状ひだ３．３の上端に一体に
形成され、例えばアルミナの多結晶体等のセラミックス
で作られている。

上記板部１は後側に、後十字靭帯を入れるための湾曲し
た切り欠き５を有する。従って、この脛骨側コンポーネ
ントは後十字靭帯を切除する必要のない後十字靭帯温存
型コンポーネントである。

切り欠き５は内部が半円形（例えば直径約１５〜２５耶
）となっている。

板部１の下面６には、骨との親和性を向上させるために
多数の浅い溝７が形成されている。下面６から前記ステ
ム２が下方へ延びている。この場合、ステム２は下面６
の中心よりも前側Ｆ寄りから下方へ延びていて、第５図
に示すように、下面６の垂線８に対して後側Ｒへ例えば
２〜１０°、好ましくは４〜６″の角度αだけ傾斜して
いる。ステム２は横断面形状がほぼ四角形であり、下方
へ一従って断面積が小さくなっている（第６図参照）。

ステム２から斜め後方へ向かって２枚の翼状ひだ３，３
が形成されている。この翼状ひだ３，３の上端は板部１
の下面６と繋がっており、下側の縁は第３図と第７図に
示すように湾曲している。

この翼状ひだ３，３け互いに角度β（例えば８０〜１４
０°、好ましくは約９５〜１０５　”　）をなし、その
間に前記切り欠き５が位置している（第６図参照）。

各部の寸法は標準型（女性または子供用）のコンポーネ
ントでは、例えばステム２の長さが約２８胴、板部ｌの
左右方向の幅が約６５胴、前後方向の長さが約４４ｍｍ
であり、ラージ型（大人の男性用）ではステム２の長さ
が約３１ｍｍ、板部１の左右方向の幅が約７１ｍｍ、前
後方向の長さが約４８ｒｒｎである。

上記構造の脛骨側コンボーネンｌ−Ａは構造が簡単であ
るため、成形製作が容易である。

第８図には、上記構造の脛骨側コンポーネントＡと、大
腿骨側コンポーネントＢとを、膝関節に装着した状態が
示しである。大腿骨側コンボーネン）Ｂは図示のもの以
外のものも使用することができる。

脛骨側コンポーネントＡを脛骨Ｃに埋込む場合、先ず脛
骨Ｃ上部を切除し、そしてステム２および翼状ひだ３，
３とほぼ同じ形をした金属製工具（インバクター）を骨
髄に叩き込み、穴を穿つと共に、その周りの骨髄を圧縮
して固める（特に、慢性関節リュウマチや骨粗髭症のよ
うな骨の薄い症例では、このように骨髄をインパクトす
ることによって、脛骨側コンポーネント周囲の骨量を増
加させるので、好都合であり、かつ脛骨側コンポーネン
トＡの沈み込みや弛みを防止する）。その後、脛骨側コ
ンポーネントＡを骨髄の穴に叩き込んで埋込む。それに
よって、脛骨側コンポーネントＡはその板部１の下面６
が脛骨上面に支持され、ステム２と翼状ひだ３，３が脛
骨内部に埋込まれる。

この脛骨側コンボーネンｌ−Ａは脛骨Ｃ内に挿入される
容積が比較的に小さく、翼状ひだ３，３が１０骨を細分化しないので、脛骨Ｃの血行障害や壊死を招く
ことがない。また、翼状ひだ３，３が脛骨Ｃの中央部分
に配置され、従来のように脛骨中心から離れていないの
で、脛骨皮質を破壊することがない。

大腿骨り側からの荷重は板部１の受部１ａが受ける。こ
の荷重は板部１の下面６を介して脛骨Ｃの上面（骨切り
面）に支持される。更に、翼状ひだ３，３とステム２を
介して荷重が骨髄に支持されるので、脛骨側コンポーネ
ントへの沈み込みが小さい。

更に、翼状ひだ３，３は前述のように、ステム２から斜
め後方へ角度βをなして延びているため、関節の運動時
に回転力や偏った力が作用したときに、脛骨側コンポー
ネントＡの回旋（脛骨Ｃの長軸８回りの回転）を防止す
ると共に、前後方向と左右方向の脛骨側コンポーネント
Ａの傾斜を防止する。

更に、一般的に脛骨Ｃの上端部（脛骨頚部）が水平に対
して後側へやや傾斜している（従って、脛骨Ｃの骨切り
面も同様に後側へ傾斜する）ことを考慮して、本発明の
脛骨側コンポーネントＡの場合には、コンポーネントを
脛骨に打ち込んだときにステム２の長軸が脛骨Ｃの長軸
にほぼ一致する（第８図のＥ参照）ように、ステム２が
垂線８に対して後側へ角度αだけやや傾斜している。も
し、ステム２が後側へ傾斜していないと、ステム２が前
方へ突き出してしまい、ステム２の長軸と脛骨Ｃの長軸
が−敗しなくなるので、力学的に脛骨破壊を惹起するこ
とになる。

このようにして打ち込まれた脛骨側コンポーネントＡの
翼状ひだ３，３は、脛骨側コンポーネントＡの沈下を防
ぐ作用がある。また、ステム２は断面が四角形であるた
め、回旋を防止する働きがある。

上記のように、脛骨側コンポーネントＡが関節に作用す
る力を充分に受は止め、前後方向と左右方向の傾斜や回
旋が防止されるので、脛骨側コンポーネントＡと脛骨Ｃ
の間に隙間を生ずることがなく、脛骨側コンポーネント
の弛みが発生しにく　１−２い。この弛みは手術関節に種々の合併症を生じるので非
常に不利である。

隙間を生じにくくすることは、セラミックス類などの骨
セメントを骨髄に充填しない方式の場合に非常に重要で
ある。

更に、板部１の後側に直径約１５〜２５ｍｍのほぼ半円
形の切れ込み５を形成したので、後方の後十字靭帯付着
部の骨を充分広く確保するすることができ、従って後十
字靭帯付着部の血行障害となる合併症を防止できる。こ
の切り込み５により、後十字靭帯を切断する必要がない
ので、膝の本来の安定性が保たれる。更に、この切り込
み５に後十字靭帯付着部の大きな骨がアンカーとして入
ることは脛骨側コンポーネントの脛骨Ｃへの固定性を倍
増し、緩みを防ぐ。また、切り込み５が円形であるので
、手術中の少しの程度の回旋の違いは後で再修正でき、
手術操作上きわめて有利である。

ステム２の長さは、板部１の左右方向の寸法の約２０〜
７５％（好ましくは３５〜５０％）、板部１の前後方向
の寸法の４０〜９０％（好ましくは５０〜７０％）であ
る。これより短いと、固定力が著しく劣る。また、これ
より長いと、先端弛みが大きくなる。例えば、ステムの
長さが倍になれば、先端弛みの振幅は倍になるため、先
端周囲では、骨膜反応、ストレス骨折などの合併症を起
こす。

更に、脛骨側コンポーネントへの湾曲した摺動面部４ａ
、４ａは前側Ｆが高くなっているので、大腿骨側コンポ
ーネントＢの前方への移動を防止する。また、中央側が
左右端側よりも高く、なっているので、大腿骨側コンポ
ーネントＢの左右方向の傾斜（揺れ）を防止し、左右の
安定性を高める。

更に、摺動面部４ａ、４ａの間の上面４部分は、大腿骨
側コンポーネン）Ｂの前方への回転（展張）を制限する
。

大腿骨側コンポーネントＢに対する脛骨側コンポーネン
トＡの上記作用の理解を容易にするために、次に、大腿
骨側コンポーネントＢについて説明する。

この大腿骨側コンポーネントＢは第９図と第１３４０図に示すように、前側フランジ９と、荷重を受ける中
央部１０と、二つの後側フランジ１１．１１と、補強用
の梁１２．１２とからなり、中央に溝１３を有する。こ
の大腿骨側コンポーネントＢは第８図に示すように大腿
骨りに装着され、その中央部１０の湾曲した下面が脛骨
側コンポーネントＡに支えられる。

溝１３は、大腿骨側コンポーネントＢの大腿骨内側顆に
相当する部分１３ａが深く切り込んである。これは、大
腿骨りの内側顆に始まって脛骨Ｃ後方に付着する後十字
靭帯の起始部をコンポーネントが圧迫しないようにする
ためである。このように溝部分１３ａを深く形成しない
と、後十字靭帯の起始部を圧迫して変性を引き起こす。

第１１図と第１２図は本発明の第２、第３実施例による
後十字靭帯切除型の脛骨側コンポーネン）Ａ’　、Ａ”
を示している。

第１１図の脛骨側コンポーネントＡ′は板部１の上面中
央範囲に、突出したスタビライザ１４が設けられている
。このスタビライザ１４は前側が高く、後側へ向かって
徐々に低くなっている。従って、スタビライザ１４は大
腿骨側コンポーネントＢの前後方への摺動を制限すると
共に、左右方向の動きも制限し、大腿骨側コンポーネン
トＢの安定性を高める。更に、摺動面部４ａ、４ａの左
右方向外側の縁４ａａと、後側の縁４ａｂは、上方へ反
っている。更に、後十字靭帯が切除される場合、第１実
施例の脛骨側コンポーネントＡの切り欠き５は設けなく
てもよい。しかし、この切り欠き５を設けて、骨の突起
がこの切り欠き５に噛み合うようにしてもよい。

第１２図に示す第３実施例による脛骨側コンポーネント
Ａ＃は、スタビライザ１４′の形状が第１図に示す脛骨
側コンポーネントＡ′と異なっている。すなわち、スタ
ビライザ１４′は前側から後側へ向かって高くなり、再
び低くなっている。

このスタビライザ１４′は、前記のスタビライザ１４の
作用の他に、大腿骨側コンポーネントＢの前方への回転
（展張）を制限する働きがある。

〔発明の効果〕

５１６−４゜本発明による人工膝関節の脛骨側コンポーネントの場合
には、２枚の翼状ひたがステムから斜め後方に延びてい
るため、コンポーネントの回旋だけでなく、前後左右の
傾斜を防止する作用がある。

また、この翼状ひだは脛骨の血行障害、壊死および破壊
を起こしにくく、かつ脛骨側コンポーネントの打ち込み
や製作を容易にするという効果がある。

【図面の簡単な説明】第１図と第２図は、本発明の第１実施例による人工膝関
節の脛骨側コンポーネントをそれぞれ斜め上と斜め下か
ら見た斜視図、第３図は同コンポーネントの正面図、第
４図は平面図、第５図は右側面図、第６図は底面図、第
７図は背面図、第８図は脛骨側コンポーネントと大腿骨
側コンポーネントを膝関節に装着した状態を示す図、第
９図は大腿骨側コンポーネントの斜視図、第１０図は第
９図の大腿骨側コンポーネントを矢印Ｘ方向から見た底
面図、第１１図は本発明の第２実施例による脛骨側コン
ポーネントを示す斜視図、第１２図は本発明の第３実施
例による脛骨側コンポーネントを示す斜視図である。１・・・板部、　　１ａ・・・受部、　　１ｂ・・・台
座部、　２・・・ステム、　３・・・翼状ひだ、　４・
・・上面、　４ａ・・・摺動面部、４ａａ、４ａｂ・・
・摺動面部の縁、　５・・・切り欠き、　６・・・下面
、　７・・・溝、　８・・・垂線、　　９・・・前側フ
ランジ、　　１０・・・中央部、　　１１・・・後側フ
ランジ、　　１２・梁、　　１３・・・溝、　　１３ａ
・・・溝の部分、　　１４．１４’　　・・・スタビラ
イザ、　Ａ。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．大腿骨側コンポーネントとの摺動面部を上面に有す
   る板部と、この板部の下面から下方へ延びるステムと、
   このステムから斜め後方へかつ板部の下面から下方へ延
   びる２枚の翼状ひだとを備えている人工膝関節の脛骨側
   コンポーネント。
2. ２．翼状ひだが互いに８０〜１４０゜の角度をなしてい
   ることを特徴とする、請求項１記載の人工膝関節の脛骨
   側コンポーネント。
3. ３．ステムが板部の中心から前寄り側に形成され、かつ
   板部の下面の垂線に対して後方へ傾斜していることを特
   徴とする、請求項１または請求項２記載の人工膝関節の
   脛骨側コンポーネント。
4. ４．ステムが板部の下面の垂線に対して後方へ２〜１０
   ゜だけ傾斜していることを特徴とする、請求項３記載の
   人工膝関節の脛骨側コンポーネント。
5. ５．ステムの長さが板部の左右方向の寸法の２０〜７５
   ％、板部の前後方向の寸法の４０〜９０％であることを
   特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれか一つ
   に記載の人工膝関節の脛骨側コンポーネント。
6. ６．ステムの横断面が四角形であることを特徴とする、
   請求項１から請求項５までのいずれか一つに記載の人工
   膝関節の脛骨側コンポーネント。
7. ７．翼状ひだの間において、後十字靭帯挿入用の湾曲切
   り欠きが板部に形成されていることを特徴とする、請求
   項１から請求項６までのいずれか一つに記載の人工膝関
   節の脛骨側コンポーネント。
8. ８．摺動面部の前側が後側よりも高くなるように、かつ
   中央側が左右側よりも高くなるように、摺動面部が湾曲
   していることを特徴とする、請求項１から請求項７まで
   のいずれか一つに記載の人工膝関節の脛骨側コンポーネ
   ント。
9. ９．板部の上面中央範囲に、突出したスタビライザが形
   成されていることを特徴とする、請求項１から請求項８
   までのいずれか一つに記載の人工膝関節の脛骨側コンポ
   ーネント。