人工膝關節(jié)假體的制作方法
人工膝關節(jié)假體的制作方法
【專利摘要】能由人工膝關節(jié)假體進行更自然的回旋運動。人工膝關節(jié)假體(1)包含彼此接觸的大腿骨部(2)及脛骨平臺(4)。大腿骨部(2)包含與患者的內(nèi)側側副韌帶(105)相鄰配置的第一關節(jié)面(11)和與患者的外側側副韌帶(106)相鄰配置的第二關節(jié)面(12)。第一關節(jié)面(11)及第二關節(jié)面(12)分別具有第一回旋引導部(46)及第二回旋引導部(48)。在第一關節(jié)面(11)與第二關節(jié)面(12)之間規(guī)定有與左右方向正交地延伸的基準面(43)。伴隨單位屈曲角度的增大的第二回旋引導部(48)處的第二接觸部(42)與基準面(43)之間的距離(D2)的減少量(ΔD2)設定得大于伴隨單位屈曲角度的增大的第一回旋引導部(46)處的第一接觸部(41)與基準面(43)之間的距離(D1)的減少量(ΔD1)。
【專利說明】人工膝關節(jié)假體
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及在將患者的膝關節(jié)置換為人工膝關節(jié)的手術中使用的人工膝關節(jié)假體。
【背景技術】
[0002]公知有具備固定于脛骨的近位部的脛骨部和固定于大腿骨的遠位部的大腿骨部的人工膝關節(jié)(例如參照專利文獻I)。專利文獻I所記載的大腿骨部包含大腿骨髁部。大腿骨髁部由將左右兩個凸面前后相連而形成的內(nèi)側髁部和外側髁部構成。脛骨部包含脛骨髁部。脛骨髁部由內(nèi)側髁部和外側髁部構成。脛骨部的內(nèi)側髁部及外側髁部具有凹面。凹面將大腿骨部的內(nèi)側髁部及外側髁部支承為能滑動及轉動。在大腿骨髁部及脛骨髁部中，均為內(nèi)側髁部和外側髁部之間的間隔越向后方去越窄。
[0003]在先技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2002-28170號公報([0007]~[0009])
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]但是，公知的是，通常，在人體的膝關節(jié)中，伴隨膝蓋的伸展、屈曲而產(chǎn)生兩個運動。一個為回旋運動(MedialPivotMot1n),—個為被稱作反轉(Rollback)的運動。
[0008]回旋運動是指隨著膝蓋的屈曲角度增加、大腿骨以脛骨的內(nèi)側髁部為中心進行位移的活動。Rollback是指在膝蓋屈曲時、大腿骨一邊在脛骨上旋轉一邊向后方移動的活動。公知的是，在回旋運動、Rollback這兩個運動中，支承膝關節(jié)的韌帶產(chǎn)生較大影響，特別是支承膝關節(jié)的韌帶中的用于控制大腿骨脛骨關節(jié)(以下稱為F-T關節(jié))的前后方向及回旋的、前十字韌帶和后十字韌帶(以下也稱為ACL、PCL)非常重要，特別是PCL發(fā)揮回旋運動的中心的作用。
[0009]另外，公知的是，就其他作為膝關節(jié)周邊的韌帶的內(nèi)側側副韌帶及外側側副韌帶而言，在膝蓋的屈曲動作時，與內(nèi)側側副韌帶限定膝關節(jié)的活動的力相比，外側側副韌帶限定膝關節(jié)的活動的力較弱。這成為在膝關節(jié)彎曲時膝蓋的外側部分容易因回旋動作而活動的原因之一。
[0010]因此，為了使安裝了人工膝關節(jié)的患者能沒有不適感地進行使膝蓋屈曲的動作，在人工膝關節(jié)中也需要能實現(xiàn)伴隨屈曲動作所產(chǎn)生的反轉的回旋運動。
[0011]在專利文獻I所記載的結構中，如前所述，在人工膝關節(jié)的大腿骨髁部及脛骨髁部中，均是內(nèi)側髁部與外側髁部之間的間隔越向后方去越窄。由此，隨著膝蓋的屈曲角度變大，大腿骨部的內(nèi)側髁部中的與脛骨部接觸的部分與大腿骨部的外側髁部中的與脛骨部接觸的部分之間的間隔變短。其結果是，大腿骨部相對于脛骨部容易繞脛骨的軸線回旋。
[0012]但是，在專利文獻I所記載的結構中，雖然脛骨部相對于大腿骨部容易回旋，但由于內(nèi)側髁部和外側髁部的形狀相同，因此，在該人工膝關節(jié)中，不能成為自動地(積極地)促進大腿骨的回旋運動的結構。
[0013]本發(fā)明是鑒于上述情況而做成的，其目的在于由人工膝關節(jié)假體能進行更自然的回旋運動。
[0014]用于解決課題的手段
[0015]為了實現(xiàn)上述目的第一方案的人工膝關節(jié)假體，其是在將患者的膝關節(jié)置換為人工膝關節(jié)的手術中使用的人工膝關節(jié)假體，其特征在于，具備:安裝于所述患者的大腿骨的遠位部的大腿骨部；安裝于所述患者的脛骨的近位部且與所述大腿骨部協(xié)作而引導所述大腿骨相對于所述脛骨的屈曲動作的脛骨平臺，所述大腿骨部包含凸彎曲狀的第一關節(jié)面和凸彎曲狀的第二關節(jié)面，所述第一關節(jié)面在與所述患者的內(nèi)側側副韌帶相鄰的位置與所述脛骨平臺接觸，所述第二關節(jié)面與該第一關節(jié)面沿左右方向排列，且在與所述患者的外側側副韌帶相鄰的位置與所述脛骨平臺接觸，在所述第一關節(jié)面與所述第二關節(jié)面之間規(guī)定有與所述左右方向正交地延伸的規(guī)定的基準面，所述第一關節(jié)面及所述第二關節(jié)面分別具有用于引導所述大腿骨部相對于所述脛骨的軸線的回旋運動的第一回旋引導部及第二回旋引導部，伴隨所述大腿骨相對于所述脛骨的屈曲角度的變化，所述第一關節(jié)面及所述第二關節(jié)面各自中的、與所述脛骨平臺接觸的部分即第一接觸部及第二接觸部分別在所述第一關節(jié)面及所述第二關節(jié)面上的位置發(fā)生變化，伴隨作為所述屈曲角度的單位量的單位屈曲角度的增大的、所述第二回旋引導部處的所述第二接觸部與所述基準面之間的距離的減少量設定得大于伴隨所述單位屈曲角度的增大的、所述第一回旋引導部處的所述第一接觸部與所述基準面之間的距離的減少量。
[0016]根據(jù)本方案 ，在第一回旋引導部及第二回旋引導部與脛骨平臺接觸的情況下，屈曲角度增大時，第二接觸部向基準面接近的量大于第一接觸部向基準面接近的量。由此，產(chǎn)生大腿骨相對于脛骨繞脛骨的軸線回旋這樣的回旋動作。因此，人工膝關節(jié)假體能伴隨膝蓋的屈曲動作所產(chǎn)生的反轉而使大腿骨相對于脛骨自動地(積極地)回旋。其結果是，患者能進行更自然的回旋運動。
[0017]因此，根據(jù)本方案，在人工膝關節(jié)假體中，能進行更自然的回旋運動。
[0018]第二方案的人工膝關節(jié)假體以第一方案的人工膝關節(jié)假體為基礎，其特征在于，所述脛骨平臺包含與所述第一關節(jié)面接觸的第三關節(jié)面和與所述第二關節(jié)面接觸的第四關節(jié)面，所述第三關節(jié)面及所述第四關節(jié)面具有在所述左右方向上對稱的形狀。
[0019]根據(jù)該方案，通過將第三關節(jié)面和第四關節(jié)面形成為左右對稱的形狀，脛骨平臺可以作為患者的左膝蓋用的脛骨平臺使用，也可以作為患者的右膝蓋用的脛骨平臺使用。由此，不需要分別準備患者的左膝蓋用的脛骨平臺和患者的右膝蓋用的脛骨平臺，能提高脛骨平臺的通用性。其結果是，能降低人工膝關節(jié)假體的制造成本。
[0020]第三方案的人工膝關節(jié)假體以第一方案或第二方案的人工膝關節(jié)假體為基礎，其特征在于，在所述第二回旋引導部，所述屈曲角度增大的情況下的、每所述單位屈曲角度的所述第二接觸部與所述基準面之間的距離的減少量在所述第二回旋引導部的任意的位置均相同。
[0021]根據(jù)該方案，在第二回旋引導部與脛骨平臺接觸的狀態(tài)下屈曲角度發(fā)生變化的情況下，能使大腿骨相對于單位屈曲角度的變化的回旋動作量更均勻。由此，在患者進行膝蓋的伸屈動作的情況下，能圓滑地進行大腿骨的回旋動作，能進行更自然的屈曲動作。
[0022]第四方案的人工膝關節(jié)假體以第一方案至第三方案的任一方案的人工膝關節(jié)假體為基礎，其特征在于，在所述第一回旋引導部，所述屈曲角度增大的情況下、每所述單位屈曲角度的所述第一接觸部與所述基準面之間的距離的減少量在所述第一回旋引導部的任意的位置均相同。
[0023]根據(jù)該方案，在第一回旋引導部與脛骨平臺接觸的狀態(tài)下屈曲角度發(fā)生變化的情況下，能使大腿骨相對于單位屈曲角度的變化的回旋動作量更均勻。由此，在患者進行膝蓋的伸屈動作的情況下，能圓滑地進行大腿骨的回旋動作，能進行更自然的屈曲動作。
[0024]第五方案的人工膝關節(jié)假體以第一方案至第四方案的任一方案的人工膝關節(jié)假體為基礎，其特征在于，在所述屈曲角度為大于零的規(guī)定的基準值以上的情況下，所述第一回旋引導部及所述第二回旋引導部分別與所述脛骨平臺接觸。
[0025]根據(jù)該方案，能使大腿骨的回旋動作開始的屈曲角度為大于零的值。由此，在膝蓋筆直伸長的狀態(tài)或接近該狀態(tài)的狀態(tài)下，能避免產(chǎn)生大腿骨的回旋動作。其結果是，能由人工膝關節(jié)實現(xiàn)更接近生物體膝關節(jié)的動作狀態(tài)的動作狀態(tài)。
[0026]第六方案的人工膝關節(jié)假體以第五方案的人工膝關節(jié)假體為基礎，其特征在于，在小于所述基準值的所述屈曲角度下，無論所述屈曲角度的值如何，所述第一接觸部與所述基準面之間的距離恒 定，并且，所述第二接觸部與所述基準面之間的距離恒定。
[0027]根據(jù)該方案，在屈曲角度為零或較小的值的情況下，也不會伴隨膝蓋的屈曲動作而產(chǎn)生回旋動作。由此，在屈曲角度為零或較小的值的情況下，能用人工膝關節(jié)實現(xiàn)極其接近生物體膝關節(jié)的屈曲動作的屈曲動作。
[0028]發(fā)明效果
[0029]根據(jù)本發(fā)明，能由人工膝關節(jié)假體進行更自然的回旋運動。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1是表示人工膝關節(jié)假體、患者的大腿骨及患者的脛骨的局部剖視圖，表示從患者的側方看到的狀態(tài)。
[0031]圖2的(a)是大腿骨部的主視圖，(b)是大腿骨部的俯視圖，(C)是大腿骨部的側視圖。
[0032]圖3是大腿骨部的后視圖。
[0033]圖4的(a)是脛骨平臺的俯視圖，(b)是脛骨平臺的主視圖，(C)是脛骨平臺的側視圖。
[0034]圖5是用于說明人工膝關節(jié)假體的屈曲動作的主要部分的圖，(a)是表示大腿骨部的后視圖，(b)~(e)分別是表示規(guī)定的屈曲角度下的大腿骨部與脛骨平臺的接觸狀態(tài)的剖視圖。
[0035]圖6是用于說明人工膝關節(jié)假體的屈曲動作的主要部分的圖，在(a)~(e)的各圖中，表示規(guī)定的屈曲角度下的大腿骨部的俯視圖及側視圖和從側面看到的與大腿骨部接觸的接觸位置處的脛骨平臺的剖視圖。
[0036]圖7是用于說明作為比較例的人工膝關節(jié)假體的屈曲動作的主要部分的圖，(a)是表示大腿骨部的后視圖，(b)~(e)分別是表示規(guī)定的屈曲角度下的大腿骨部與脛骨平臺的接觸狀態(tài)的剖視圖，圖7(f)是脛骨平臺204的俯視圖。
[0037]圖8是用于作為比較例的人工膝關節(jié)假體的屈曲動作的主要部分的圖，在(a)~(e)的各圖中，表示規(guī)定的屈曲角度下的大腿骨部的俯視圖及側視圖和從側面看到的與大腿骨部接觸的接觸位置處的脛骨平臺的剖視圖。
[0038]圖9的(a)是作為本發(fā)明的實施方式的變形例的人工膝關節(jié)假體的側視圖，(b)是該人工膝關節(jié)假體的俯視圖。
【具體實施方式】
[0039]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】用于實施本發(fā)明的方式。需要說明的是，本發(fā)明能被廣泛地應用為在將膝關節(jié)置換為人工膝關節(jié)的手術中使用的人工膝關節(jié)假體。
[0040]圖1是表示人工膝關節(jié)假體1、患者的大腿骨101及患者的脛骨102的局部剖視圖，表示從患者的側方看到的狀態(tài)。需要說明的是，在圖1中，大腿骨101、人工膝關節(jié)假體I的大腿骨部2、脛骨102以剖面示出。另外，在圖1中，人工膝關節(jié)假體I的脛骨部3以側面示出。人工膝關節(jié)假體I在將患者的膝關節(jié)置換為人工膝關節(jié)的手術中使用，為了使例如由于變形性膝關節(jié)癥、慢性關節(jié)風濕癥等而膝關節(jié)發(fā)生了高度變形的患者的膝關節(jié)恢復正常的功能而使用。
[0041]在本實施方式中，人工膝關節(jié)假體I在將患者的前十字韌帶切除但將后十字韌帶保留的狀態(tài)下將該患者的膝關節(jié)置換為人工膝關節(jié)的、CR (Cruciate Retaining)型人工膝關節(jié)置換手術中使用。
[0042]人工膝關節(jié)假體I構成為具備大腿骨部2和脛骨部3。脛骨部3包含脛骨平臺4和脛骨托5。
[0043]大腿骨部2固定于大腿骨101的遠位部103。另外，脛骨平臺4經(jīng)由脛骨托5固定于脛骨102的近位部104。大腿骨部2及脛骨部3伴隨患者的膝蓋的伸屈運動而相對滑動。這樣,通過大腿骨部2和脛骨部3協(xié)作，來引導大腿骨101相對于脛骨102的屈曲動作。
[0044]需要說明的是，以下，稱作“內(nèi)側”或“外側”時，是指設置有人工膝關節(jié)假體I的患者的膝蓋的內(nèi)側或外側。即，在將人工膝關節(jié)假體I配置于患者的左腿的情況下，內(nèi)側是指對患者來說的右側，外側是指對患者來說的左側。另外，稱作“前”或“后”時，是指對患者來說的前或后。另外，稱作“上”或“下”時，是指對患者來說的上或下。另外，在沒有特別言及的情況下，以屈曲角度Θ為零的狀態(tài)、即患者筆直站立的狀態(tài)為基準說明人工膝關節(jié)假體I。在本實施方式中，說明將人工膝關節(jié)假體I安裝于患者的左腿的狀態(tài)。
[0045]圖2(a)是大腿骨部2的主視圖，圖2 (b)是大腿骨部2的俯視圖，圖2 (C)是大腿骨部2的側視圖。需要說明的是，圖2(a)和圖2(b)的圖示的朝向的對應關系不同。圖3是大腿骨部2的后視圖。
[0046]如圖1、圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)及圖3所示，大腿骨部2使用例如具有生物體親和性的金屬材料形成。大腿骨部2形成為在側視下呈U字狀。而且，大腿骨部2形成為在俯視下呈U字狀。
[0047]大腿骨部2包含內(nèi)側髁6和外側髁7。內(nèi)側髁6及外側髁7沿左右方向排列配置。內(nèi)側髁6的前部和外側髁7的前部彼此連接。內(nèi)側髁6的中間部及后部和外側髁7的中間部及后部沿左右方向分離，沿前后方向大致平行地排列。從前方看時，大腿骨部2的前部形成為朝向上側突出的形狀。
[0048]在內(nèi)側髁6及外側髁7各自的、朝向大腿骨101的遠位部103側的內(nèi)側面形成有固定面8。固定面8包含形成于內(nèi)側媒6的固定面8a和形成于外側媒7的固定面8b。固定面8為了將大腿骨部2固定于大腿骨101的遠位部103而設置。固定面8分別固定于在遠位部103形成的骨切除面110。
[0049]骨切除面110是為了將大腿骨部2固定于遠位部103而由手術者人工形成的面。骨切除面110例如通過手術者使用手術刀等器具切除遠位部103的一部分而形成。骨切除面I1例如具有朝向前側的第一面111、朝向前方斜下側的第二面112、朝向下側的第三面113、朝向后方斜下側的第四面114和朝向后側的第五面115。
[0050]固定面8形成為沿著這些第一~第五面111~115的形狀,使用骨接合劑或生物體活性材料涂層等分別固定于這些第一~第五面111~115。另外，在固定面8a、8b中與第三面113對置的部分分別形成有凸部9。這些凸部9被插入在第三面113形成的凹部116。
[0051]在內(nèi)側髁6及外側髁7各自的朝向大腿骨101的遠位部103的外側的外側面形成有第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12。第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12設為伴隨患者的膝蓋的伸屈運動而與脛骨平臺4進行滑動的彎曲面。第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12沿左右方向排列配置。第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12分別形成為朝向脛骨平臺4側凸出的凸彎曲形狀。第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12分別朝向與作為大腿骨101的遠位端的第三面113對置的面的相反側，且朝向與作為遠位部103的后部的第五面115對置的面的相反側，且在側視下包圍遠位部103的一部分。
[0052]第一關節(jié)面11 配置為與患者的內(nèi)側側副韌帶105相鄰。而且，第二關節(jié)面12配置為與患者的外側側副韌帶106相鄰。通常，這些側副韌帶105、106中的外側側副韌帶106限制人工膝關節(jié)假體I的活動的力較小。
[0053]第一關節(jié)面11由設于內(nèi)側髁6的遠位髁21、后髁22及上髁23形成。而且，第二關節(jié)面12由設于外側髁7的遠位髁31、后髁32及上髁33形成。
[0054]遠位髁21、31分別配置為與作為大腿骨101的遠位面的第三面113相鄰。后髁22,32分別設為從遠位髁21、31朝向斜后上方延伸的部分。后髁22、32均配置為主要與第四面114及第五面115相鄰。上髁23、33分別設為從后髁22、32的上端朝向上方延伸的部分。上髁23、33配置為與第五面115相鄰。
[0055]通過上述的結構，在本實施方式中，第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12分別由遠位髁
21、31的后部側的一部分的外側面、后髁22、32的外側面和上髁23、33的外側面形成。大腿骨部2在側視下相對于脛骨平臺4沿位移方向Ml進行位移。在側視下，位移方向Ml是沿第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12的方向。
[0056]該位移方向Ml上的第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12各自的一端I la、12a的位置為大腿骨部2的下端的位置且為與凸部9沿上下排列的位置。而且，位移方向Ml上的第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12各自的另一端lib、12b的位置為與固定面8的后部上端相鄰的位置。
[0057]另外，第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12由具有多個曲率半徑的圓弧狀面形成。在本實施方式中，第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12在側視下具有曲率半徑R1、R2、R3。
[0058]第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12各自的、遠位髁21、31上的后側部分的一部分及后髁22、32上的下側部分的一部分具有曲率半徑R1。第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12中的具有曲率半徑Rl的部分的后端15、15位于固定面8的后方。這些后端15、15位于大腿骨部2的后端。
[0059]第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12中的從該后端15、15朝向上方延伸的部分的曲率半徑R2為小于曲率半徑Rl的值。具有該曲率半徑R2的部分延伸至后髁22、32的上端。即，具有該曲率半徑R2的部分的上端16位于后髁22、32的上端。從該上端16朝向上方延伸的部分的曲率半徑R3為小于曲率半徑R2的值。具有該曲率半徑R3的部分由上髁23、33形成，延伸至另一端lib、12b。通過上述的結構，成為曲率半徑R1>R2>R3。
[0060]另外，第一關節(jié)面11以左右方向上的中間部朝向大腿骨部2的外側凸出的方式形成為彎曲狀。同樣地，第二關節(jié)面12以左右方向上的中間部朝向大腿骨部2的外側突出的方式形成為彎曲狀。通過這樣的結構，第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12各自的左右方向的中間部與脛骨平臺4接觸。
[0061]第一關節(jié)面11中與脛骨平臺4接觸的部分成為第一接觸部41。而且，第二關節(jié)面12中與脛骨平臺4接觸的部分成為第二接觸部42。即，第一接觸部41位于第一關節(jié)面11的左右方向的中間部即頂點部分。同樣地，第二接觸部42位于第二關節(jié)面12的左右方向的中間部即頂點部分。伴隨大腿骨103相對于脛骨102的屈曲角度Θ的變化，第一接觸部41及第二接觸部42在第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12的位置分別發(fā)生變化。
[0062]在第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12之間規(guī)定有與左右方向正交地延伸的基準面43?；鶞拭?3是在第一 接觸部41與第二接觸部42之間的位置限定的假想的平面?；鶞拭?3例如配置于左右方向上的外側髁7與內(nèi)側髁6之間的大致中央，無論人工膝關節(jié)假體I的屈曲動作如何，都作為位置不發(fā)生變化的假想平面對待。即，基準面43是無論屈曲角度Θ如何，相對于脛骨平臺4的位置都不發(fā)生變化的平面。
[0063]在本實施方式中，限定側視下的、大腿骨101的軸線L2相對于脛骨102的軸線LI的角度的屈曲角度Θ (以下也簡稱為屈曲角度Θ)。伴隨該屈曲角度Θ的變化的、第一接觸部41與基準面43之間的距離變化的形態(tài)和第二接觸部42與基準面43之間的距離變化的形態(tài)不同。需要說明的是，在圖1中，表示屈曲角度Θ為零度的狀態(tài)。
[0064]第一關節(jié)面11具有第一直動引導部45和第一回旋引導部46。而且，第二關節(jié)面12具有第二直動引導部47和第二回旋引導部48。
[0065]第一直動引導部45及第二直動引導部47為在人工膝關節(jié)假體I的屈曲動作時使大腿骨部2向與基準面43平行的方向動作而設置。在屈曲角度Θ小于規(guī)定的基準值Θ1的情況下，第一接觸部41及第二接觸部42位于第一直動引導部45及第二直動引導部47。在本實施方式中，基準值Θ I例如設定為45度。即，在屈曲角度Θ為零度以上且小于45度的情況下，第一接觸部41及第二接觸部42位于第一直動引導部45及第二直動引導部47。
[0066]第一直動引導部45包含第一關節(jié)面11中的形成于遠位髁21的部分及形成于后髁22的一部分的部分。第一直動引導部45的頂部45a在側視下包含曲率半徑為Rl的部分。第一直動引導部45的頂部45a與基準面43大致平行地延伸。在由于第一直動引導部45的頂部45a和脛骨平臺4的接觸而第一接觸部41位于頂部45a的情況下，無論屈曲角度Θ的值如何，第一接觸部41與基準面43之間的距離Dl恒定。
[0067]第二直動引導部47具有與第一直動引導部45左右對稱的形狀。即，第二直動引導部47包含第二關節(jié)面12中的形成于遠位髁31的部分及形成于后髁32的一部分的部分。第二直動引導部47的頂部47在側視下包含曲率半徑為Rl的部分。第二直動引導部47的頂部47a與基準面43大致平行地延伸。在由于第二直動引導部47的頂部47a與脛骨平臺4的接觸而第二接觸部42位于頂部47a的情況下，無論屈曲角度Θ的值如何，第二接觸部42與基準面43之間的距離D2恒定。而且，距離Dl =距離D2。與具有上述結構的第一直動引導部45及第二直動引導部47相鄰地配置有第一回旋引導部46及第二回旋引導部48。
[0068]第一回旋引導部46及第二回旋引導部48為了在人工膝關節(jié)假體I的屈曲動作時使大腿骨部2相對于脛骨102的軸線LI進行回旋動作而設置。在屈曲角度Θ為規(guī)定的基準值Θ I以上的情況下，第一接觸部41及第二接觸部42位于第一回旋引導部46及第二回旋引導部48?；鶞手郸?I例如設定為45度左右。需要說明的是，屈曲角度Θ的上限值根據(jù)患者的大腿骨101的遠位部103的形狀及脛骨102的近位部104的形狀而不同，但為百數(shù)十度左右。
[0069]第一回旋引導部46形成于第一關節(jié)面11中的、后髁22的一部分及上髁23。第一接觸部41位于第一回旋引導部46中的頂部46a。第一回旋引導部46的頂部46a在側視下包含曲率半徑為Rl的部分、R2的部分和R3的部分。第一回旋引導部46的頂部46a相對于基準面43的距離根據(jù)情況而不同。更具體而言，頂部46a隨著沿位移方向Ml離開第一直動引導部45而接近基準面43。換言之，隨著沿位移方向Ml離開第一直動引導部45，而使頂部46a與基準面43之間的距離減少。由此，在第一接觸面41位于第一回旋引導部46的頂部46a的情況下，伴隨屈曲角度Θ的增大，第一接觸部41與基準面43之間的距離Dl減小。在本實施方式中，在第一接觸部41位于頂部46a的情況下屈曲角度Θ增大時的、每單位屈曲角度的第一接觸部41與基準面43之間的距離Dl的減少量ADl在頂部46a的任意位置均相同。
[0070]位移方向Ml 上的頂部46a的一端46b與第一直動引導部45的頂部45a連續(xù)。例如在屈曲角度Θ為45度的情況下，第一接觸部41位于一端46b。而且，在位移方向Ml上的頂部46a的第一中間部46c，側視下的頂部46a的曲率半徑從Rl變化為R2。例如在屈曲角度Θ為60度的情況下，第一接觸部41位于第一中間部46c。而且，在位移方向Ml上的頂部46a的第二中間部46d，側視下的頂部46a的曲率半徑從R2變化為R3。例如在屈曲角度Θ為90度的情況下，第一接觸部41位于第二中間部46d。在與具有上述結構的第一回旋引導部46在左右方向上相鄰的位置配置有第二回旋引導部48。
[0071]第二回旋引導部48形成于第二關節(jié)面12中的、后髁32的一部分及上髁33。第二回旋引導部48的頂部48a形成第二接觸部42。第二回旋引導部48的頂部48a在側視下包含曲率半徑為Rl的部分、R2的部分和R3的部分。第二回旋引導部48的頂部48a相對于基準面43的距離根據(jù)部位而不同。更具體而言，頂部48a隨著沿位移方向Ml離開第二直動引導部47而接近基準面43。換言之，隨著沿位移方向Ml離開第二直動引導部47，頂部48a與基準面43之間的距離減小。由此，在第二接觸部42位于第二回旋引導部48的頂部48a的情況下，伴隨屈曲角度Θ的增大，第二接觸部42與基準面43之間的距離D2減小。在本實施方式中，在第二接觸面42位于頂部48a的情況下，屈曲角度Θ增大時的、每單位屈曲角度的第二接觸部42與基準面43之間的距離D2的減少量AD2在頂部48a的任意位置均相同。[0072]位移方向Ml上的頂部48a的一端48b與第二直動引導部47的頂部47a連續(xù)。頂部48a的一端48b與頂部46a的一端46b沿左右方向排列。而且，在位移方向Ml上的頂部48a的第一中間部48c，側視下的頂部48a的曲率半徑從Rl變化為R2。第一中間部48c與第一中間部46c沿左右方向排列。例如在屈曲角度Θ為60度的情況下，第二接觸部42位于第一中間部48c。而且，在位移方向Ml上的頂部48a的第二中間部48d，側視下的頂部48a的曲率半徑從R2變化為R3。第二中間部48d與第二中間部46d沿左右方向排列。例如在屈曲角度Θ為90度的情況下，第二接觸部42位于第二中間部48d。
[0073]在本實施方式中，在后視下，第二回旋引導部48的頂部48a的彎曲程度大于第一回旋引導部46的頂部46a的彎曲程度。如前所述，伴隨每單位屈曲角度的增大的第一回旋引導部46的第一接觸部41與基準面43之間的距離Dl的減少量為AD1。而且，伴隨每單位屈曲角度的增大的第二回旋引導部48的第二接觸部42與基準面43之間的距離D2的減少量為AD2。在本實施方式中，減少量Λ D2大于減少量AD1(AD2>AD1)。具有上述結構的大腿骨部2被脛骨部3支承為能滑動。
[0074]脛骨部3的脛骨托5包含支承脛骨平臺4的托主體49和從托主體49的背面突出的螺柱部50。螺柱部50嵌合于在脛骨102的近位部104形成的孔部104a，使用骨接合劑或生物體活性材料涂層等固定于脛骨102的近位部104。托主體49形成為平板狀，配置于近位部104的端面上。托主體49具有朝向大腿骨部2側的表面。脛骨平臺4固定于該托主體49的表面。
[0075]圖4(a)是脛骨平臺4的俯視圖，圖4(b)是脛骨平臺4的主視圖，圖4(c)是脛骨平臺4的側視圖。如圖1、圖3、圖4(a)、圖4(b)及圖4(c)所示，脛骨平臺4使用合成樹脂等形成。脛骨平臺4具有平板狀的平臺51。平臺51形成為左右細長的圓板狀。在平臺51形成有內(nèi)側窩53及外側窩54。
[0076]內(nèi)側窩53及外側窩54分別設為與大腿骨部2的內(nèi)側髁6及外側髁7能滑動地進行接觸的凹部。在內(nèi)側窩53中與大腿骨部2的內(nèi)側髁6對置的面形成有第三關節(jié)面13。同樣地，在外側窩54中與大腿骨部2的外側髁7對置的面形成有第四關節(jié)面14。
[0077]第三關節(jié)面13為了與內(nèi)側髁6的第一關節(jié)面11接觸而設置。而且，第四關節(jié)面14為了與外側髁7的第二關節(jié)面12接觸而設置。第三關節(jié)面13與第一關節(jié)面11的接觸狀態(tài)包含滾動接觸及滑動接觸的至少一方。同樣地，第四關節(jié)面14與第二關節(jié)面12的接觸狀態(tài)包含滾動接觸及滑動接觸的至少一方。
[0078]第三關節(jié)面13的底部13a在俯視下呈彎曲的形狀。更具體而言，第三關節(jié)面13的底部13a在俯視下具有規(guī)定的曲率半徑R13。該底部13a與第一關節(jié)面11的第一接觸部41接觸。與第三關節(jié)面13在左右方向上相鄰地形成有第四關節(jié)面14。
[0079]第四關節(jié)面14形成為與第三關節(jié)面13在左右方向上對稱的形狀。換言之，第四關節(jié)面14形成為以基準面43為中心與第三關節(jié)面13對稱的形狀。具體而言，第四關節(jié)面14的底部14a在俯視下呈彎曲的形狀。更具體而言，第四關節(jié)面14的底部14a在俯視下具有規(guī)定的曲率半徑R14。該底部14a與第二關節(jié)面12的第二接觸部42接觸。而且，在平臺51的后部形成有缺口部55。缺口部55形成于平臺51的后端部的左右方向的中央。
[0080][人工膝關節(jié)的屈曲動作的說明]
[0081]圖5是用于說明人工膝關節(jié)假體I的屈曲動作的主要部分的圖，圖5(a)表示大腿骨部2的后視圖，圖5(b)~圖5(e)分別是表示規(guī)定的屈曲角度Θ下的大腿骨部2與脛骨平臺4的接觸狀態(tài)的剖視圖。另外，圖6是用于說明人工膝關節(jié)假體I的屈曲動作的主要部分的圖，在圖6(a)~圖6(e)的各圖中，表示規(guī)定的屈曲角度Θ下的大腿骨部2的俯視圖及側視圖和從側面看到的與大腿骨部2接觸的接觸位置處的脛骨平臺4的剖視圖。
[0082]如圖5(a)及圖6(a)所示，在屈曲角度Θ為零度的情況下，大腿骨部2的第一直動引導部45與第三關節(jié)面13接觸，從而第一接觸部41位于第一直動引導部45。而且，大腿骨部2的第二直動引導部47與第四關節(jié)面14接觸，從而第二接觸部42位于第二直動引導部47。
[0083]從該狀態(tài)使大腿骨部2相對于脛骨平臺4向位移方向Ml的一方位移，從而屈曲角度Θ變得大于零。例如，如圖5(b)及圖6(b)所示，在屈曲角度Θ為30度的情況下，大腿骨部2中的第一直動引導部45及第二直動引導部47分別與第三關節(jié)面13及第四關節(jié)面14接觸。由此，第一接觸部41及第二接觸部42分別位于第一直動引導部45及第二直動引導部47。這樣，在第一直動引導部45及第二直動引導部47分別與第三關節(jié)面13及第四關節(jié)面14接觸的情況下，無論屈曲角度Θ如何，第一接觸部41與基準面43之間的距離Dl和第二接觸部42與基準面43之間的距離D2為相同值。
[0084]隨著屈曲角度Θ增大而屈曲角度Θ達到規(guī)定的基準值Θ I (在本實施方式中為45度)以上時，如圖5(c)及圖6(c)所示，大腿骨部2中的第一回旋引導部46及第二回旋引導部48分別與第三關節(jié)面13及第四關節(jié)面14接觸。由此，第一接觸部41及第二接觸部42分別位于第一回旋 引導部46及第二回旋引導部48。在該情況下，伴隨單位屈曲角度的增大即屈曲角度Θ增加I度的、距離D2的減少量AD2大于距離Dl的減少量AD1。其結果是，距離D2比距離Dl短。因此，大腿骨部2以伴隨屈曲角度Θ的增大而大腿骨部2的外側髁7向基準面43側靠近的方式進行回旋。即，大腿骨部2繞脛骨102的軸線LI向箭頭Al方向回旋。
[0085]從圖5 (C)及圖6 (C)所示的狀態(tài)使屈曲角度Θ進一步增加時，如圖5(d)及圖6(d)所示，大腿骨部2進一步繞軸線LI回旋。此時，屈曲角度Θ每增大單位屈曲角度，大腿骨部2繞箭頭Al回旋規(guī)定量。
[0086]其結果是，如圖5(e)及圖6(e)所示，在屈曲角度Θ為接近最大值的120度的情況下，繞軸線LI的大腿骨部2的回旋量為非常大的值。如以上所述，伴隨膝蓋的屈曲動作，產(chǎn)生大腿骨部2在脛骨平臺4上一邊旋轉(滾動接觸及滑動接觸)一邊向后方移動這樣的反轉。
[0087]需要說明的是，在從屈曲角度Θ為如圖5(e)及圖6(e)所示那樣120度的狀態(tài)逐漸減小屈曲角度Θ的情況下，即在進行伸展膝蓋的動作的情況下，人工膝關節(jié)假體I進行與上述相反的動作。
[0088]接著，使用圖7及圖8說明作為與人工膝關節(jié)假體I進行比較的比較例的人工膝關節(jié)假體201的動作。圖7是用于說明人工膝關節(jié)假體201的屈曲動作的主要部分的圖，圖7 (a)表示大腿骨部202的后視圖，圖7(b)~圖7(e)分別是表示規(guī)定的屈曲角度Θ下的大腿骨部202與脛骨平臺204的接觸狀態(tài)的剖視圖，圖7(f)是脛骨平臺204的俯視圖。另外，圖8是用于說明人工膝關節(jié)假體201的屈曲動作的主要部分的圖，在圖8(a)~圖8(e)的各圖中，表示規(guī)定的屈曲角度Θ下的大腿骨部202的俯視圖及側視圖和從側面看到的與大腿骨部202接觸的接觸位置處的脛骨平臺204的剖視圖。
[0089]人工膝關節(jié)假體201具有大腿骨部202和脛骨平臺204。大腿骨部202的第一關節(jié)面211由第一直動引導部245構成。而且，第二關節(jié)面212由第二直動引導部247構成。即，大腿骨部202不具有回旋引導部，除了該點以外，具有與大腿骨部2同樣的結構。
[0090]第一直動引導部245的頂部245a與基準面43平行地延伸。另外，第二直動引導部247具有與第一直動引導部245左右對稱的形狀，頂部247a與基準面43平行地延伸。如圖7(f)所示，支承大腿骨部202的脛骨平臺204具有第三關節(jié)面213和第四關節(jié)面214。脛骨平臺4與脛骨平臺204除了第三關節(jié)面及第四關節(jié)面的形狀不同這一點之外具有彼此相同的結構。
[0091]在俯視下，第三關節(jié)面213的底部213a的前半部形成為圓弧狀，后半部形成為與基準面43平行的直線狀。另外，第四關節(jié)面214形成為與第三關節(jié)面213左右對稱的形狀。即，在俯視下，第四關節(jié)面214的底部214a的前半部形成為圓弧狀，后半部形成為與基準面43平行的直線狀。
[0092]如圖7(a)及圖8(a)所示，在屈曲角度Θ為零度的情況下，大腿骨部202的第一直動引導部245與第三關節(jié)面213接觸，第一接觸部241位于第一直動引導部245。而且，大腿骨部202的第二直動引導部247與第四關節(jié)面214接觸，第二接觸部242位于第二直動引導部247。
[0093]從該狀態(tài)如圖7 (b)及圖8 (b)所示那樣使大腿骨部202相對于脛骨平臺204向位移方向Ml的一方位移，從而屈曲角度Θ變得大于零。但是，無論屈曲角度Θ如何，大腿骨部202的第一直動引導部245及第二直動引導部247分別與第三關節(jié)面213及第四關節(jié)面214接觸。因此，無論 屈曲角度Θ如何，第一接觸部241與基準面43之間的距離D201和第二接觸部242與基準面43之間的距離D202恒定。
[0094]即，在圖7(b)及圖8(b)所示的屈曲角度Θ為30度的情況、圖7(c)及圖8(c)所示的屈曲角度Θ為60度的情況、圖7(d)及圖8(d)所示的屈曲角度Θ為90度的情況、圖7(e)及圖8(e)所示的屈曲角度Θ為120度的情況下的任一情況下，距離D201、D202均相同。因此，大腿骨部202相對于脛骨平臺4不產(chǎn)生回旋動作。
[0095]如以上說明那樣，采用人工膝關節(jié)假體I時，存在第一回旋引導部46及第二回旋引導部48與脛骨平臺4的第三關節(jié)面13及第四關節(jié)面14接觸的情況。在該情況下，在屈曲角度Θ增大時，第二接觸部42向基準面43接近的量大于第一接觸部41向基準面43接近的量。由此，產(chǎn)生大腿骨101相對于脛骨102繞脛骨102的軸線LI回旋這樣的回旋動作。因此，人工膝關節(jié)假體I能伴隨患者的膝蓋的屈曲動作所產(chǎn)生的反轉而使大腿骨101相對于脛骨102自動地(積極地)回旋。其結果是，能進行更自然的回旋運動。
[0096]因此，在人工膝關節(jié)假體I中，能進行更自然的回旋運動。
[0097]另外，采用人工膝關節(jié)假體I時，脛骨平臺4的第三關節(jié)面13與第四關節(jié)面14呈左右對稱的形狀。由此，脛骨平臺4可以作為患者的左膝蓋用的脛骨平臺使用，也可以作為患者的右膝蓋用的脛骨平臺使用。由此，不需要分別準備患者的左膝蓋用的脛骨平臺和患者的右膝蓋用的脛骨平臺，能提高脛骨平臺4的通用性。其結果是，能降低人工膝關節(jié)假體I的制造成本。
[0098]而且，采用人工膝關節(jié)假體I時，在第二回旋引導部48中，在屈曲角度Θ增大的情況下的、每單位屈曲角度的第二接觸部42與基準面43之間的距離D2的減少量△ D2在位移方向Ml上的第二回旋引導部48的任意的位置都設定為相同。通過做成為這樣的結構，在第二回旋引導部48與脛骨平臺4接觸的狀態(tài)下屈曲角度Θ發(fā)生變化的情況下，能使大腿骨101相對于單位屈曲角度的變化的回旋動作量更均勻。由此，在患者進行膝蓋的伸屈動作的情況下，能更圓滑地進行大腿骨101的回旋動作，能進行更自然的屈曲動作。
[0099]而且，采用人工膝關節(jié)假體I時，在第一回旋引導部46中，屈曲角度Θ增大的情況下的、每單位屈曲角度的第一接觸部41與基準面43之間的距離Dl的減少量ADl在第一回旋引導部46的任意的位置均設定為相同。通過做成為這樣的結構，在第一回旋引導部46與脛骨平臺4接觸的狀態(tài)下屈曲角度Θ發(fā)生變化的情況下，能使大腿骨101相對于單位屈曲角度的變化的回旋動作量更均勻。由此，在患者進行膝蓋的伸屈動作的情況下，能更圓滑地進行大腿骨101的回旋動作，能進行更自然的屈曲動作。
[0100]而且，采用人工膝關節(jié)假體I時，在屈曲角度θ為大于零的規(guī)定的基準值ΘI以上的情況下，第一回旋引導部46及第二回旋引導部48與脛骨平臺4接觸。由此，能使大腿骨101的回旋動作開始的屈曲角度Θ為大于零的值。因此，在膝蓋筆直伸長的狀態(tài)或接近該狀態(tài)的狀態(tài)下，能避免產(chǎn)生大腿骨101的回旋動作。其結果是，能在人工膝關節(jié)假體I實現(xiàn)更接近生物體膝關節(jié)的動作狀態(tài)的動作狀態(tài)。
[0101]而且，采用人工膝關節(jié)假體I時，在小于規(guī)定的基準值ΘI的屈曲角度Θ下，無論屈曲角度Θ的值如何，第一接觸部41與基準面43之間的Dl恒定，且第二接觸部42與基準面43之間的距離D2恒定。由此，在屈曲角度Θ為零或較小的值的情況下，也不會產(chǎn)生伴隨膝蓋的屈曲動作的回旋動作。這樣，在屈曲角度Θ為零或較小的值的情況下，能用人工膝關節(jié)假體I實現(xiàn)與生物體膝關節(jié)的屈曲動作極其相似的屈曲動作。
[0102]以上，說明了 本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述的實施方式，能在權利要求所記載的范圍內(nèi)進行各種變更。例如也可以如下那樣變更地實施。
[0103](I)在前述的實施方式中，以人工膝關節(jié)假體為CR型的人工膝假體的形態(tài)為例進行了說明，但并不限于此。例如，也可以將本發(fā)明應用于圖9(a)及圖9(b)所示的、PS(Poster1r-Stabilized)型的人工膝關節(jié)假體1A。PS型的人工膝關節(jié)假體IA在切除患者的前十字韌帶與后十字韌帶雙方的人工膝關節(jié)置換術中使用。
[0104]圖9(a)是作為本發(fā)明的實施方式的變形例的人工膝關節(jié)假體IA的側視圖，圖9(b)是人工膝關節(jié)假體IA的俯視圖。需要說明的是，以下主要說明與上述實施方式不同的點，對于與上述實施方式相同的結構在圖中標注同一符號而省略說明。
[0105]人工膝關節(jié)假體IA包含大腿骨部2A和脛骨平臺4A。大腿骨部2A與大腿骨部2不同的點在于具有凸輪部56這一點。另外，脛骨平臺4A與脛骨平臺4不同的點在于具有支柱57這一點。
[0106]凸輪部56是配置于內(nèi)側髁6的后髁22與外側髁7的后髁32之間的小片狀的部分。在膝蓋的屈曲角度Θ為規(guī)定角度以上時，凸輪部56與脛骨平臺4A的支柱57接觸，從而對膝蓋的屈曲運動進行引導。由凸輪部56、內(nèi)側髁6和外側髁7形成開口部58。支柱57穿過開口部58。支柱57是配置于平臺51的內(nèi)側窩53與外側窩54之間的柱狀的部分。
[0107](2)另外，在前述的實施方式中，以脛骨平臺的第三關節(jié)面及第四關節(jié)面為左右對稱的形狀的形態(tài)為例進行了說明，但并不限于此。[0108](3)另外，在第二回旋引導部中，屈曲角度增大的情況下的、每單位屈曲角度的第二接觸部與基準面之間的距離的減少量也可以根據(jù)位移方向上的第二回旋引導部的位置而不同。同樣地，在第一回旋引導部中，屈曲角度增大的情況下的、每單位屈曲角度的第一接觸部與基準面之間的距離的減少量也可以根據(jù)位移方向上的第一回旋引導部的位置而不同。需要說明的是，第一關節(jié)面的第一回旋引導部也可以構成為伴隨單位屈曲角度的變化的、第一接觸部與基準面之間的距離的變化為零。
[0109](4)另外，在上述的實施方式中，以第一回旋引導部及第二回旋引導部在屈曲角度為大于零的規(guī)定的基準值以上的情況下與脛骨平臺接觸的形態(tài)為例進行了說明，但并不限于此。例如，第一回旋引導部及第二回旋引導部也可以總是與脛骨平臺接觸。
[0110](5)另外，在前述的實施方式中，以第一關節(jié)面的頂部及第二關節(jié)面的頂部在側視下具有多個曲率半徑的形態(tài)為例進行了說明，但并不限于此。例如，第一關節(jié)面及第二關節(jié)面也可以為在側視下具有單一的曲率半徑。
[0111]工業(yè)實用性
[0112]本發(fā)明能廣泛地應用為在將患者的膝關節(jié)置換為人工膝關節(jié)的手術中使用的人工膝關節(jié)假體。
[0113]符號說明
[0114]1人工膝關節(jié) 假體
[0115]2 大腿骨部
[0116]4 脛骨平臺
[0117]11第一關節(jié)面
[0118]12第二關節(jié)面
[0119]41第一接觸部
[0120]42第二接觸部
[0121]43 基準面
[0122]46第一回旋引導部
[0123]48第二回旋引導部
[0124]101大腿骨
[0125]102 脛骨
[0126]103 遠位部
[0127]104 近位部
[0128]105 內(nèi)側側副韌帶
[0129]106 外側側副韌帶
[0130]Dl, D2 距離
[0131]ADl，AD2距離的減少量
[0132]LI 脛骨的軸線
【權利要求】
1.一種人工膝關節(jié)假體，其是在將患者的膝關節(jié)置換為人工膝關節(jié)的手術中使用的人工膝關節(jié)假體，其特征在于，具備: 安裝于所述患者的大腿骨的遠位部的大腿骨部； 安裝于所述患者的脛骨的近位部且與所述大腿骨部協(xié)作而引導所述大腿骨相對于所述脛骨的屈曲動作的脛骨平臺， 所述大腿骨部包含凸彎曲狀的第一關節(jié)面和凸彎曲狀的第二關節(jié)面，所述第一關節(jié)面在與所述患者的內(nèi)側側副韌帶相鄰的位置與所述脛骨平臺接觸，所述第二關節(jié)面與該第一關節(jié)面沿左右方向排列，且在與所述患者的外側側副韌帶相鄰的位置與所述脛骨平臺接觸， 在所述第一關節(jié)面與所述第二關節(jié)面之間規(guī)定有與所述左右方向正交地延伸的規(guī)定的基準面， 所述第一關節(jié)面及所述第二關節(jié)面分別具有用于引導所述大腿骨部相對于所述脛骨的軸線的回旋運動的第一回旋引導部及第二回旋引導部， 伴隨所述大腿骨相對于所述脛骨的屈曲角度的變化，所述第一關節(jié)面及所述第二關節(jié)面各自中的、與所述脛骨平臺接觸的部分即第一接觸部及第二接觸部分別在所述第一關節(jié)面及所述第二關節(jié)面上的位置發(fā)生變化， 伴隨作為所述屈曲角度的單位量的單位屈曲角度的增大的、所述第二回旋引導部處的所述第二接觸部與所述基準面之間的距離的減少量設定得大于伴隨所述單位屈曲角度的增大的、所述第一回旋引導部處的所述第一接觸部與所述基準面之間的距離的減少量。
2.根據(jù)權利要求1所述的人工膝關節(jié)假體，其特征在于， 所述脛骨平臺包含與所述第一關節(jié)面接觸的第三關節(jié)面和與所述第二關節(jié)面接觸的第四關節(jié)面， 所述第三關節(jié)面及所述第四關節(jié)面具有在所述左右方向上對稱的形狀。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的人工膝關節(jié)假體，其特征在于， 在所述第二回旋引導部，所述屈曲角度增大的情況下的、每所述單位屈曲角度的所述第二接觸部與所述基準面之間的距離的減少量在所述第二回旋引導部的任意的位置均相同。
4.根據(jù)權利要求1~3中任一項所述的人工膝關節(jié)假體，其特征在于， 在所述第一回旋引導部，所述屈曲角度增大的情況下、每所述單位屈曲角度的所述第一接觸部與所述基準面之間的距離的減少量在所述第一回旋引導部的任意的位置均相同。
5.根據(jù)權利要求1~4中任一項所述的人工膝關節(jié)假體，其特征在于， 在所述屈曲角度為大于零的規(guī)定的基準值以上的情況下，所述第一回旋引導部及所述第二回旋引導部分別與所述脛骨平臺接觸。
6.根據(jù)權利要求5所述的人工膝關節(jié)假體，其特征在于， 在小于所述基準值的所述屈曲角度下，無論所述屈曲角度的值如何，所述第一接觸部與所述基準面之間的距離恒定，并且，所述第二接觸部與所述基準面之間的距離恒定。
【文檔編號】A61F2/38GK104039273SQ201280065189
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年12月14日 優(yōu)先權日:2011年12月28日
【發(fā)明者】水口友行, 橋田昌彥 申請人:京瓷醫(yī)療株式會社
【專利摘要】能由人工膝關節(jié)假體進行更自然的回旋運動。人工膝關節(jié)假體(1)包含彼此接觸的大腿骨部(2)及脛骨平臺(4)。大腿骨部(2)包含與患者的內(nèi)側側副韌帶(105)相鄰配置的第一關節(jié)面(11)和與患者的外側側副韌帶(106)相鄰配置的第二關節(jié)面(12)。第一關節(jié)面(11)及第二關節(jié)面(12)分別具有第一回旋引導部(46)及第二回旋引導部(48)。在第一關節(jié)面(11)與第二關節(jié)面(12)之間規(guī)定有與左右方向正交地延伸的基準面(43)。伴隨單位屈曲角度的增大的第二回旋引導部(48)處的第二接觸部(42)與基準面(43)之間的距離(D2)的減少量(ΔD2)設定得大于伴隨單位屈曲角度的增大的第一回旋引導部(46)處的第一接觸部(41)與基準面(43)之間的距離(D1)的減少量(ΔD1)。
【專利說明】人工膝關節(jié)假體
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及在將患者的膝關節(jié)置換為人工膝關節(jié)的手術中使用的人工膝關節(jié)假體。
【背景技術】
[0002]公知有具備固定于脛骨的近位部的脛骨部和固定于大腿骨的遠位部的大腿骨部的人工膝關節(jié)(例如參照專利文獻I)。專利文獻I所記載的大腿骨部包含大腿骨髁部。大腿骨髁部由將左右兩個凸面前后相連而形成的內(nèi)側髁部和外側髁部構成。脛骨部包含脛骨髁部。脛骨髁部由內(nèi)側髁部和外側髁部構成。脛骨部的內(nèi)側髁部及外側髁部具有凹面。凹面將大腿骨部的內(nèi)側髁部及外側髁部支承為能滑動及轉動。在大腿骨髁部及脛骨髁部中，均為內(nèi)側髁部和外側髁部之間的間隔越向后方去越窄。
[0003]在先技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2002-28170號公報([0007]~[0009])
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]但是，公知的是，通常，在人體的膝關節(jié)中，伴隨膝蓋的伸展、屈曲而產(chǎn)生兩個運動。一個為回旋運動(MedialPivotMot1n),—個為被稱作反轉(Rollback)的運動。
[0008]回旋運動是指隨著膝蓋的屈曲角度增加、大腿骨以脛骨的內(nèi)側髁部為中心進行位移的活動。Rollback是指在膝蓋屈曲時、大腿骨一邊在脛骨上旋轉一邊向后方移動的活動。公知的是，在回旋運動、Rollback這兩個運動中，支承膝關節(jié)的韌帶產(chǎn)生較大影響，特別是支承膝關節(jié)的韌帶中的用于控制大腿骨脛骨關節(jié)(以下稱為F-T關節(jié))的前后方向及回旋的、前十字韌帶和后十字韌帶(以下也稱為ACL、PCL)非常重要，特別是PCL發(fā)揮回旋運動的中心的作用。
[0009]另外，公知的是，就其他作為膝關節(jié)周邊的韌帶的內(nèi)側側副韌帶及外側側副韌帶而言，在膝蓋的屈曲動作時，與內(nèi)側側副韌帶限定膝關節(jié)的活動的力相比，外側側副韌帶限定膝關節(jié)的活動的力較弱。這成為在膝關節(jié)彎曲時膝蓋的外側部分容易因回旋動作而活動的原因之一。
[0010]因此，為了使安裝了人工膝關節(jié)的患者能沒有不適感地進行使膝蓋屈曲的動作，在人工膝關節(jié)中也需要能實現(xiàn)伴隨屈曲動作所產(chǎn)生的反轉的回旋運動。
[0011]在專利文獻I所記載的結構中，如前所述，在人工膝關節(jié)的大腿骨髁部及脛骨髁部中，均是內(nèi)側髁部與外側髁部之間的間隔越向后方去越窄。由此，隨著膝蓋的屈曲角度變大，大腿骨部的內(nèi)側髁部中的與脛骨部接觸的部分與大腿骨部的外側髁部中的與脛骨部接觸的部分之間的間隔變短。其結果是，大腿骨部相對于脛骨部容易繞脛骨的軸線回旋。
[0012]但是，在專利文獻I所記載的結構中，雖然脛骨部相對于大腿骨部容易回旋，但由于內(nèi)側髁部和外側髁部的形狀相同，因此，在該人工膝關節(jié)中，不能成為自動地(積極地)促進大腿骨的回旋運動的結構。
[0013]本發(fā)明是鑒于上述情況而做成的，其目的在于由人工膝關節(jié)假體能進行更自然的回旋運動。
[0014]用于解決課題的手段
[0015]為了實現(xiàn)上述目的第一方案的人工膝關節(jié)假體，其是在將患者的膝關節(jié)置換為人工膝關節(jié)的手術中使用的人工膝關節(jié)假體，其特征在于，具備:安裝于所述患者的大腿骨的遠位部的大腿骨部；安裝于所述患者的脛骨的近位部且與所述大腿骨部協(xié)作而引導所述大腿骨相對于所述脛骨的屈曲動作的脛骨平臺，所述大腿骨部包含凸彎曲狀的第一關節(jié)面和凸彎曲狀的第二關節(jié)面，所述第一關節(jié)面在與所述患者的內(nèi)側側副韌帶相鄰的位置與所述脛骨平臺接觸，所述第二關節(jié)面與該第一關節(jié)面沿左右方向排列，且在與所述患者的外側側副韌帶相鄰的位置與所述脛骨平臺接觸，在所述第一關節(jié)面與所述第二關節(jié)面之間規(guī)定有與所述左右方向正交地延伸的規(guī)定的基準面，所述第一關節(jié)面及所述第二關節(jié)面分別具有用于引導所述大腿骨部相對于所述脛骨的軸線的回旋運動的第一回旋引導部及第二回旋引導部，伴隨所述大腿骨相對于所述脛骨的屈曲角度的變化，所述第一關節(jié)面及所述第二關節(jié)面各自中的、與所述脛骨平臺接觸的部分即第一接觸部及第二接觸部分別在所述第一關節(jié)面及所述第二關節(jié)面上的位置發(fā)生變化，伴隨作為所述屈曲角度的單位量的單位屈曲角度的增大的、所述第二回旋引導部處的所述第二接觸部與所述基準面之間的距離的減少量設定得大于伴隨所述單位屈曲角度的增大的、所述第一回旋引導部處的所述第一接觸部與所述基準面之間的距離的減少量。
[0016]根據(jù)本方案 ，在第一回旋引導部及第二回旋引導部與脛骨平臺接觸的情況下，屈曲角度增大時，第二接觸部向基準面接近的量大于第一接觸部向基準面接近的量。由此，產(chǎn)生大腿骨相對于脛骨繞脛骨的軸線回旋這樣的回旋動作。因此，人工膝關節(jié)假體能伴隨膝蓋的屈曲動作所產(chǎn)生的反轉而使大腿骨相對于脛骨自動地(積極地)回旋。其結果是，患者能進行更自然的回旋運動。
[0017]因此，根據(jù)本方案，在人工膝關節(jié)假體中，能進行更自然的回旋運動。
[0018]第二方案的人工膝關節(jié)假體以第一方案的人工膝關節(jié)假體為基礎，其特征在于，所述脛骨平臺包含與所述第一關節(jié)面接觸的第三關節(jié)面和與所述第二關節(jié)面接觸的第四關節(jié)面，所述第三關節(jié)面及所述第四關節(jié)面具有在所述左右方向上對稱的形狀。
[0019]根據(jù)該方案，通過將第三關節(jié)面和第四關節(jié)面形成為左右對稱的形狀，脛骨平臺可以作為患者的左膝蓋用的脛骨平臺使用，也可以作為患者的右膝蓋用的脛骨平臺使用。由此，不需要分別準備患者的左膝蓋用的脛骨平臺和患者的右膝蓋用的脛骨平臺，能提高脛骨平臺的通用性。其結果是，能降低人工膝關節(jié)假體的制造成本。
[0020]第三方案的人工膝關節(jié)假體以第一方案或第二方案的人工膝關節(jié)假體為基礎，其特征在于，在所述第二回旋引導部，所述屈曲角度增大的情況下的、每所述單位屈曲角度的所述第二接觸部與所述基準面之間的距離的減少量在所述第二回旋引導部的任意的位置均相同。
[0021]根據(jù)該方案，在第二回旋引導部與脛骨平臺接觸的狀態(tài)下屈曲角度發(fā)生變化的情況下，能使大腿骨相對于單位屈曲角度的變化的回旋動作量更均勻。由此，在患者進行膝蓋的伸屈動作的情況下，能圓滑地進行大腿骨的回旋動作，能進行更自然的屈曲動作。
[0022]第四方案的人工膝關節(jié)假體以第一方案至第三方案的任一方案的人工膝關節(jié)假體為基礎，其特征在于，在所述第一回旋引導部，所述屈曲角度增大的情況下、每所述單位屈曲角度的所述第一接觸部與所述基準面之間的距離的減少量在所述第一回旋引導部的任意的位置均相同。
[0023]根據(jù)該方案，在第一回旋引導部與脛骨平臺接觸的狀態(tài)下屈曲角度發(fā)生變化的情況下，能使大腿骨相對于單位屈曲角度的變化的回旋動作量更均勻。由此，在患者進行膝蓋的伸屈動作的情況下，能圓滑地進行大腿骨的回旋動作，能進行更自然的屈曲動作。
[0024]第五方案的人工膝關節(jié)假體以第一方案至第四方案的任一方案的人工膝關節(jié)假體為基礎，其特征在于，在所述屈曲角度為大于零的規(guī)定的基準值以上的情況下，所述第一回旋引導部及所述第二回旋引導部分別與所述脛骨平臺接觸。
[0025]根據(jù)該方案，能使大腿骨的回旋動作開始的屈曲角度為大于零的值。由此，在膝蓋筆直伸長的狀態(tài)或接近該狀態(tài)的狀態(tài)下，能避免產(chǎn)生大腿骨的回旋動作。其結果是，能由人工膝關節(jié)實現(xiàn)更接近生物體膝關節(jié)的動作狀態(tài)的動作狀態(tài)。
[0026]第六方案的人工膝關節(jié)假體以第五方案的人工膝關節(jié)假體為基礎，其特征在于，在小于所述基準值的所述屈曲角度下，無論所述屈曲角度的值如何，所述第一接觸部與所述基準面之間的距離恒 定，并且，所述第二接觸部與所述基準面之間的距離恒定。
[0027]根據(jù)該方案，在屈曲角度為零或較小的值的情況下，也不會伴隨膝蓋的屈曲動作而產(chǎn)生回旋動作。由此，在屈曲角度為零或較小的值的情況下，能用人工膝關節(jié)實現(xiàn)極其接近生物體膝關節(jié)的屈曲動作的屈曲動作。
[0028]發(fā)明效果
[0029]根據(jù)本發(fā)明，能由人工膝關節(jié)假體進行更自然的回旋運動。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1是表示人工膝關節(jié)假體、患者的大腿骨及患者的脛骨的局部剖視圖，表示從患者的側方看到的狀態(tài)。
[0031]圖2的(a)是大腿骨部的主視圖，(b)是大腿骨部的俯視圖，(C)是大腿骨部的側視圖。
[0032]圖3是大腿骨部的后視圖。
[0033]圖4的(a)是脛骨平臺的俯視圖，(b)是脛骨平臺的主視圖，(C)是脛骨平臺的側視圖。
[0034]圖5是用于說明人工膝關節(jié)假體的屈曲動作的主要部分的圖，(a)是表示大腿骨部的后視圖，(b)~(e)分別是表示規(guī)定的屈曲角度下的大腿骨部與脛骨平臺的接觸狀態(tài)的剖視圖。
[0035]圖6是用于說明人工膝關節(jié)假體的屈曲動作的主要部分的圖，在(a)~(e)的各圖中，表示規(guī)定的屈曲角度下的大腿骨部的俯視圖及側視圖和從側面看到的與大腿骨部接觸的接觸位置處的脛骨平臺的剖視圖。
[0036]圖7是用于說明作為比較例的人工膝關節(jié)假體的屈曲動作的主要部分的圖，(a)是表示大腿骨部的后視圖，(b)~(e)分別是表示規(guī)定的屈曲角度下的大腿骨部與脛骨平臺的接觸狀態(tài)的剖視圖，圖7(f)是脛骨平臺204的俯視圖。
[0037]圖8是用于作為比較例的人工膝關節(jié)假體的屈曲動作的主要部分的圖，在(a)~(e)的各圖中，表示規(guī)定的屈曲角度下的大腿骨部的俯視圖及側視圖和從側面看到的與大腿骨部接觸的接觸位置處的脛骨平臺的剖視圖。
[0038]圖9的(a)是作為本發(fā)明的實施方式的變形例的人工膝關節(jié)假體的側視圖，(b)是該人工膝關節(jié)假體的俯視圖。
【具體實施方式】
[0039]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】用于實施本發(fā)明的方式。需要說明的是，本發(fā)明能被廣泛地應用為在將膝關節(jié)置換為人工膝關節(jié)的手術中使用的人工膝關節(jié)假體。
[0040]圖1是表示人工膝關節(jié)假體1、患者的大腿骨101及患者的脛骨102的局部剖視圖，表示從患者的側方看到的狀態(tài)。需要說明的是，在圖1中，大腿骨101、人工膝關節(jié)假體I的大腿骨部2、脛骨102以剖面示出。另外，在圖1中，人工膝關節(jié)假體I的脛骨部3以側面示出。人工膝關節(jié)假體I在將患者的膝關節(jié)置換為人工膝關節(jié)的手術中使用，為了使例如由于變形性膝關節(jié)癥、慢性關節(jié)風濕癥等而膝關節(jié)發(fā)生了高度變形的患者的膝關節(jié)恢復正常的功能而使用。
[0041]在本實施方式中，人工膝關節(jié)假體I在將患者的前十字韌帶切除但將后十字韌帶保留的狀態(tài)下將該患者的膝關節(jié)置換為人工膝關節(jié)的、CR (Cruciate Retaining)型人工膝關節(jié)置換手術中使用。
[0042]人工膝關節(jié)假體I構成為具備大腿骨部2和脛骨部3。脛骨部3包含脛骨平臺4和脛骨托5。
[0043]大腿骨部2固定于大腿骨101的遠位部103。另外，脛骨平臺4經(jīng)由脛骨托5固定于脛骨102的近位部104。大腿骨部2及脛骨部3伴隨患者的膝蓋的伸屈運動而相對滑動。這樣,通過大腿骨部2和脛骨部3協(xié)作，來引導大腿骨101相對于脛骨102的屈曲動作。
[0044]需要說明的是，以下，稱作“內(nèi)側”或“外側”時，是指設置有人工膝關節(jié)假體I的患者的膝蓋的內(nèi)側或外側。即，在將人工膝關節(jié)假體I配置于患者的左腿的情況下，內(nèi)側是指對患者來說的右側，外側是指對患者來說的左側。另外，稱作“前”或“后”時，是指對患者來說的前或后。另外，稱作“上”或“下”時，是指對患者來說的上或下。另外，在沒有特別言及的情況下，以屈曲角度Θ為零的狀態(tài)、即患者筆直站立的狀態(tài)為基準說明人工膝關節(jié)假體I。在本實施方式中，說明將人工膝關節(jié)假體I安裝于患者的左腿的狀態(tài)。
[0045]圖2(a)是大腿骨部2的主視圖，圖2 (b)是大腿骨部2的俯視圖，圖2 (C)是大腿骨部2的側視圖。需要說明的是，圖2(a)和圖2(b)的圖示的朝向的對應關系不同。圖3是大腿骨部2的后視圖。
[0046]如圖1、圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)及圖3所示，大腿骨部2使用例如具有生物體親和性的金屬材料形成。大腿骨部2形成為在側視下呈U字狀。而且，大腿骨部2形成為在俯視下呈U字狀。
[0047]大腿骨部2包含內(nèi)側髁6和外側髁7。內(nèi)側髁6及外側髁7沿左右方向排列配置。內(nèi)側髁6的前部和外側髁7的前部彼此連接。內(nèi)側髁6的中間部及后部和外側髁7的中間部及后部沿左右方向分離，沿前后方向大致平行地排列。從前方看時，大腿骨部2的前部形成為朝向上側突出的形狀。
[0048]在內(nèi)側髁6及外側髁7各自的、朝向大腿骨101的遠位部103側的內(nèi)側面形成有固定面8。固定面8包含形成于內(nèi)側媒6的固定面8a和形成于外側媒7的固定面8b。固定面8為了將大腿骨部2固定于大腿骨101的遠位部103而設置。固定面8分別固定于在遠位部103形成的骨切除面110。
[0049]骨切除面110是為了將大腿骨部2固定于遠位部103而由手術者人工形成的面。骨切除面110例如通過手術者使用手術刀等器具切除遠位部103的一部分而形成。骨切除面I1例如具有朝向前側的第一面111、朝向前方斜下側的第二面112、朝向下側的第三面113、朝向后方斜下側的第四面114和朝向后側的第五面115。
[0050]固定面8形成為沿著這些第一~第五面111~115的形狀,使用骨接合劑或生物體活性材料涂層等分別固定于這些第一~第五面111~115。另外，在固定面8a、8b中與第三面113對置的部分分別形成有凸部9。這些凸部9被插入在第三面113形成的凹部116。
[0051]在內(nèi)側髁6及外側髁7各自的朝向大腿骨101的遠位部103的外側的外側面形成有第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12。第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12設為伴隨患者的膝蓋的伸屈運動而與脛骨平臺4進行滑動的彎曲面。第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12沿左右方向排列配置。第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12分別形成為朝向脛骨平臺4側凸出的凸彎曲形狀。第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12分別朝向與作為大腿骨101的遠位端的第三面113對置的面的相反側，且朝向與作為遠位部103的后部的第五面115對置的面的相反側，且在側視下包圍遠位部103的一部分。
[0052]第一關節(jié)面11 配置為與患者的內(nèi)側側副韌帶105相鄰。而且，第二關節(jié)面12配置為與患者的外側側副韌帶106相鄰。通常，這些側副韌帶105、106中的外側側副韌帶106限制人工膝關節(jié)假體I的活動的力較小。
[0053]第一關節(jié)面11由設于內(nèi)側髁6的遠位髁21、后髁22及上髁23形成。而且，第二關節(jié)面12由設于外側髁7的遠位髁31、后髁32及上髁33形成。
[0054]遠位髁21、31分別配置為與作為大腿骨101的遠位面的第三面113相鄰。后髁22,32分別設為從遠位髁21、31朝向斜后上方延伸的部分。后髁22、32均配置為主要與第四面114及第五面115相鄰。上髁23、33分別設為從后髁22、32的上端朝向上方延伸的部分。上髁23、33配置為與第五面115相鄰。
[0055]通過上述的結構，在本實施方式中，第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12分別由遠位髁
21、31的后部側的一部分的外側面、后髁22、32的外側面和上髁23、33的外側面形成。大腿骨部2在側視下相對于脛骨平臺4沿位移方向Ml進行位移。在側視下，位移方向Ml是沿第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12的方向。
[0056]該位移方向Ml上的第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12各自的一端I la、12a的位置為大腿骨部2的下端的位置且為與凸部9沿上下排列的位置。而且，位移方向Ml上的第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12各自的另一端lib、12b的位置為與固定面8的后部上端相鄰的位置。
[0057]另外，第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12由具有多個曲率半徑的圓弧狀面形成。在本實施方式中，第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12在側視下具有曲率半徑R1、R2、R3。
[0058]第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12各自的、遠位髁21、31上的后側部分的一部分及后髁22、32上的下側部分的一部分具有曲率半徑R1。第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12中的具有曲率半徑Rl的部分的后端15、15位于固定面8的后方。這些后端15、15位于大腿骨部2的后端。
[0059]第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12中的從該后端15、15朝向上方延伸的部分的曲率半徑R2為小于曲率半徑Rl的值。具有該曲率半徑R2的部分延伸至后髁22、32的上端。即，具有該曲率半徑R2的部分的上端16位于后髁22、32的上端。從該上端16朝向上方延伸的部分的曲率半徑R3為小于曲率半徑R2的值。具有該曲率半徑R3的部分由上髁23、33形成，延伸至另一端lib、12b。通過上述的結構，成為曲率半徑R1>R2>R3。
[0060]另外，第一關節(jié)面11以左右方向上的中間部朝向大腿骨部2的外側凸出的方式形成為彎曲狀。同樣地，第二關節(jié)面12以左右方向上的中間部朝向大腿骨部2的外側突出的方式形成為彎曲狀。通過這樣的結構，第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12各自的左右方向的中間部與脛骨平臺4接觸。
[0061]第一關節(jié)面11中與脛骨平臺4接觸的部分成為第一接觸部41。而且，第二關節(jié)面12中與脛骨平臺4接觸的部分成為第二接觸部42。即，第一接觸部41位于第一關節(jié)面11的左右方向的中間部即頂點部分。同樣地，第二接觸部42位于第二關節(jié)面12的左右方向的中間部即頂點部分。伴隨大腿骨103相對于脛骨102的屈曲角度Θ的變化，第一接觸部41及第二接觸部42在第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12的位置分別發(fā)生變化。
[0062]在第一關節(jié)面11及第二關節(jié)面12之間規(guī)定有與左右方向正交地延伸的基準面43?；鶞拭?3是在第一 接觸部41與第二接觸部42之間的位置限定的假想的平面?；鶞拭?3例如配置于左右方向上的外側髁7與內(nèi)側髁6之間的大致中央，無論人工膝關節(jié)假體I的屈曲動作如何，都作為位置不發(fā)生變化的假想平面對待。即，基準面43是無論屈曲角度Θ如何，相對于脛骨平臺4的位置都不發(fā)生變化的平面。
[0063]在本實施方式中，限定側視下的、大腿骨101的軸線L2相對于脛骨102的軸線LI的角度的屈曲角度Θ (以下也簡稱為屈曲角度Θ)。伴隨該屈曲角度Θ的變化的、第一接觸部41與基準面43之間的距離變化的形態(tài)和第二接觸部42與基準面43之間的距離變化的形態(tài)不同。需要說明的是，在圖1中，表示屈曲角度Θ為零度的狀態(tài)。
[0064]第一關節(jié)面11具有第一直動引導部45和第一回旋引導部46。而且，第二關節(jié)面12具有第二直動引導部47和第二回旋引導部48。
[0065]第一直動引導部45及第二直動引導部47為在人工膝關節(jié)假體I的屈曲動作時使大腿骨部2向與基準面43平行的方向動作而設置。在屈曲角度Θ小于規(guī)定的基準值Θ1的情況下，第一接觸部41及第二接觸部42位于第一直動引導部45及第二直動引導部47。在本實施方式中，基準值Θ I例如設定為45度。即，在屈曲角度Θ為零度以上且小于45度的情況下，第一接觸部41及第二接觸部42位于第一直動引導部45及第二直動引導部47。
[0066]第一直動引導部45包含第一關節(jié)面11中的形成于遠位髁21的部分及形成于后髁22的一部分的部分。第一直動引導部45的頂部45a在側視下包含曲率半徑為Rl的部分。第一直動引導部45的頂部45a與基準面43大致平行地延伸。在由于第一直動引導部45的頂部45a和脛骨平臺4的接觸而第一接觸部41位于頂部45a的情況下，無論屈曲角度Θ的值如何，第一接觸部41與基準面43之間的距離Dl恒定。
[0067]第二直動引導部47具有與第一直動引導部45左右對稱的形狀。即，第二直動引導部47包含第二關節(jié)面12中的形成于遠位髁31的部分及形成于后髁32的一部分的部分。第二直動引導部47的頂部47在側視下包含曲率半徑為Rl的部分。第二直動引導部47的頂部47a與基準面43大致平行地延伸。在由于第二直動引導部47的頂部47a與脛骨平臺4的接觸而第二接觸部42位于頂部47a的情況下，無論屈曲角度Θ的值如何，第二接觸部42與基準面43之間的距離D2恒定。而且，距離Dl =距離D2。與具有上述結構的第一直動引導部45及第二直動引導部47相鄰地配置有第一回旋引導部46及第二回旋引導部48。
[0068]第一回旋引導部46及第二回旋引導部48為了在人工膝關節(jié)假體I的屈曲動作時使大腿骨部2相對于脛骨102的軸線LI進行回旋動作而設置。在屈曲角度Θ為規(guī)定的基準值Θ I以上的情況下，第一接觸部41及第二接觸部42位于第一回旋引導部46及第二回旋引導部48?；鶞手郸?I例如設定為45度左右。需要說明的是，屈曲角度Θ的上限值根據(jù)患者的大腿骨101的遠位部103的形狀及脛骨102的近位部104的形狀而不同，但為百數(shù)十度左右。
[0069]第一回旋引導部46形成于第一關節(jié)面11中的、后髁22的一部分及上髁23。第一接觸部41位于第一回旋引導部46中的頂部46a。第一回旋引導部46的頂部46a在側視下包含曲率半徑為Rl的部分、R2的部分和R3的部分。第一回旋引導部46的頂部46a相對于基準面43的距離根據(jù)情況而不同。更具體而言，頂部46a隨著沿位移方向Ml離開第一直動引導部45而接近基準面43。換言之，隨著沿位移方向Ml離開第一直動引導部45，而使頂部46a與基準面43之間的距離減少。由此，在第一接觸面41位于第一回旋引導部46的頂部46a的情況下，伴隨屈曲角度Θ的增大，第一接觸部41與基準面43之間的距離Dl減小。在本實施方式中，在第一接觸部41位于頂部46a的情況下屈曲角度Θ增大時的、每單位屈曲角度的第一接觸部41與基準面43之間的距離Dl的減少量ADl在頂部46a的任意位置均相同。
[0070]位移方向Ml 上的頂部46a的一端46b與第一直動引導部45的頂部45a連續(xù)。例如在屈曲角度Θ為45度的情況下，第一接觸部41位于一端46b。而且，在位移方向Ml上的頂部46a的第一中間部46c，側視下的頂部46a的曲率半徑從Rl變化為R2。例如在屈曲角度Θ為60度的情況下，第一接觸部41位于第一中間部46c。而且，在位移方向Ml上的頂部46a的第二中間部46d，側視下的頂部46a的曲率半徑從R2變化為R3。例如在屈曲角度Θ為90度的情況下，第一接觸部41位于第二中間部46d。在與具有上述結構的第一回旋引導部46在左右方向上相鄰的位置配置有第二回旋引導部48。
[0071]第二回旋引導部48形成于第二關節(jié)面12中的、后髁32的一部分及上髁33。第二回旋引導部48的頂部48a形成第二接觸部42。第二回旋引導部48的頂部48a在側視下包含曲率半徑為Rl的部分、R2的部分和R3的部分。第二回旋引導部48的頂部48a相對于基準面43的距離根據(jù)部位而不同。更具體而言，頂部48a隨著沿位移方向Ml離開第二直動引導部47而接近基準面43。換言之，隨著沿位移方向Ml離開第二直動引導部47，頂部48a與基準面43之間的距離減小。由此，在第二接觸部42位于第二回旋引導部48的頂部48a的情況下，伴隨屈曲角度Θ的增大，第二接觸部42與基準面43之間的距離D2減小。在本實施方式中，在第二接觸面42位于頂部48a的情況下，屈曲角度Θ增大時的、每單位屈曲角度的第二接觸部42與基準面43之間的距離D2的減少量AD2在頂部48a的任意位置均相同。[0072]位移方向Ml上的頂部48a的一端48b與第二直動引導部47的頂部47a連續(xù)。頂部48a的一端48b與頂部46a的一端46b沿左右方向排列。而且，在位移方向Ml上的頂部48a的第一中間部48c，側視下的頂部48a的曲率半徑從Rl變化為R2。第一中間部48c與第一中間部46c沿左右方向排列。例如在屈曲角度Θ為60度的情況下，第二接觸部42位于第一中間部48c。而且，在位移方向Ml上的頂部48a的第二中間部48d，側視下的頂部48a的曲率半徑從R2變化為R3。第二中間部48d與第二中間部46d沿左右方向排列。例如在屈曲角度Θ為90度的情況下，第二接觸部42位于第二中間部48d。
[0073]在本實施方式中，在后視下，第二回旋引導部48的頂部48a的彎曲程度大于第一回旋引導部46的頂部46a的彎曲程度。如前所述，伴隨每單位屈曲角度的增大的第一回旋引導部46的第一接觸部41與基準面43之間的距離Dl的減少量為AD1。而且，伴隨每單位屈曲角度的增大的第二回旋引導部48的第二接觸部42與基準面43之間的距離D2的減少量為AD2。在本實施方式中，減少量Λ D2大于減少量AD1(AD2>AD1)。具有上述結構的大腿骨部2被脛骨部3支承為能滑動。
[0074]脛骨部3的脛骨托5包含支承脛骨平臺4的托主體49和從托主體49的背面突出的螺柱部50。螺柱部50嵌合于在脛骨102的近位部104形成的孔部104a，使用骨接合劑或生物體活性材料涂層等固定于脛骨102的近位部104。托主體49形成為平板狀，配置于近位部104的端面上。托主體49具有朝向大腿骨部2側的表面。脛骨平臺4固定于該托主體49的表面。
[0075]圖4(a)是脛骨平臺4的俯視圖，圖4(b)是脛骨平臺4的主視圖，圖4(c)是脛骨平臺4的側視圖。如圖1、圖3、圖4(a)、圖4(b)及圖4(c)所示，脛骨平臺4使用合成樹脂等形成。脛骨平臺4具有平板狀的平臺51。平臺51形成為左右細長的圓板狀。在平臺51形成有內(nèi)側窩53及外側窩54。
[0076]內(nèi)側窩53及外側窩54分別設為與大腿骨部2的內(nèi)側髁6及外側髁7能滑動地進行接觸的凹部。在內(nèi)側窩53中與大腿骨部2的內(nèi)側髁6對置的面形成有第三關節(jié)面13。同樣地，在外側窩54中與大腿骨部2的外側髁7對置的面形成有第四關節(jié)面14。
[0077]第三關節(jié)面13為了與內(nèi)側髁6的第一關節(jié)面11接觸而設置。而且，第四關節(jié)面14為了與外側髁7的第二關節(jié)面12接觸而設置。第三關節(jié)面13與第一關節(jié)面11的接觸狀態(tài)包含滾動接觸及滑動接觸的至少一方。同樣地，第四關節(jié)面14與第二關節(jié)面12的接觸狀態(tài)包含滾動接觸及滑動接觸的至少一方。
[0078]第三關節(jié)面13的底部13a在俯視下呈彎曲的形狀。更具體而言，第三關節(jié)面13的底部13a在俯視下具有規(guī)定的曲率半徑R13。該底部13a與第一關節(jié)面11的第一接觸部41接觸。與第三關節(jié)面13在左右方向上相鄰地形成有第四關節(jié)面14。
[0079]第四關節(jié)面14形成為與第三關節(jié)面13在左右方向上對稱的形狀。換言之，第四關節(jié)面14形成為以基準面43為中心與第三關節(jié)面13對稱的形狀。具體而言，第四關節(jié)面14的底部14a在俯視下呈彎曲的形狀。更具體而言，第四關節(jié)面14的底部14a在俯視下具有規(guī)定的曲率半徑R14。該底部14a與第二關節(jié)面12的第二接觸部42接觸。而且，在平臺51的后部形成有缺口部55。缺口部55形成于平臺51的后端部的左右方向的中央。
[0080][人工膝關節(jié)的屈曲動作的說明]
[0081]圖5是用于說明人工膝關節(jié)假體I的屈曲動作的主要部分的圖，圖5(a)表示大腿骨部2的后視圖，圖5(b)~圖5(e)分別是表示規(guī)定的屈曲角度Θ下的大腿骨部2與脛骨平臺4的接觸狀態(tài)的剖視圖。另外，圖6是用于說明人工膝關節(jié)假體I的屈曲動作的主要部分的圖，在圖6(a)~圖6(e)的各圖中，表示規(guī)定的屈曲角度Θ下的大腿骨部2的俯視圖及側視圖和從側面看到的與大腿骨部2接觸的接觸位置處的脛骨平臺4的剖視圖。
[0082]如圖5(a)及圖6(a)所示，在屈曲角度Θ為零度的情況下，大腿骨部2的第一直動引導部45與第三關節(jié)面13接觸，從而第一接觸部41位于第一直動引導部45。而且，大腿骨部2的第二直動引導部47與第四關節(jié)面14接觸，從而第二接觸部42位于第二直動引導部47。
[0083]從該狀態(tài)使大腿骨部2相對于脛骨平臺4向位移方向Ml的一方位移，從而屈曲角度Θ變得大于零。例如，如圖5(b)及圖6(b)所示，在屈曲角度Θ為30度的情況下，大腿骨部2中的第一直動引導部45及第二直動引導部47分別與第三關節(jié)面13及第四關節(jié)面14接觸。由此，第一接觸部41及第二接觸部42分別位于第一直動引導部45及第二直動引導部47。這樣，在第一直動引導部45及第二直動引導部47分別與第三關節(jié)面13及第四關節(jié)面14接觸的情況下，無論屈曲角度Θ如何，第一接觸部41與基準面43之間的距離Dl和第二接觸部42與基準面43之間的距離D2為相同值。
[0084]隨著屈曲角度Θ增大而屈曲角度Θ達到規(guī)定的基準值Θ I (在本實施方式中為45度)以上時，如圖5(c)及圖6(c)所示，大腿骨部2中的第一回旋引導部46及第二回旋引導部48分別與第三關節(jié)面13及第四關節(jié)面14接觸。由此，第一接觸部41及第二接觸部42分別位于第一回旋 引導部46及第二回旋引導部48。在該情況下，伴隨單位屈曲角度的增大即屈曲角度Θ增加I度的、距離D2的減少量AD2大于距離Dl的減少量AD1。其結果是，距離D2比距離Dl短。因此，大腿骨部2以伴隨屈曲角度Θ的增大而大腿骨部2的外側髁7向基準面43側靠近的方式進行回旋。即，大腿骨部2繞脛骨102的軸線LI向箭頭Al方向回旋。
[0085]從圖5 (C)及圖6 (C)所示的狀態(tài)使屈曲角度Θ進一步增加時，如圖5(d)及圖6(d)所示，大腿骨部2進一步繞軸線LI回旋。此時，屈曲角度Θ每增大單位屈曲角度，大腿骨部2繞箭頭Al回旋規(guī)定量。
[0086]其結果是，如圖5(e)及圖6(e)所示，在屈曲角度Θ為接近最大值的120度的情況下，繞軸線LI的大腿骨部2的回旋量為非常大的值。如以上所述，伴隨膝蓋的屈曲動作，產(chǎn)生大腿骨部2在脛骨平臺4上一邊旋轉(滾動接觸及滑動接觸)一邊向后方移動這樣的反轉。
[0087]需要說明的是，在從屈曲角度Θ為如圖5(e)及圖6(e)所示那樣120度的狀態(tài)逐漸減小屈曲角度Θ的情況下，即在進行伸展膝蓋的動作的情況下，人工膝關節(jié)假體I進行與上述相反的動作。
[0088]接著，使用圖7及圖8說明作為與人工膝關節(jié)假體I進行比較的比較例的人工膝關節(jié)假體201的動作。圖7是用于說明人工膝關節(jié)假體201的屈曲動作的主要部分的圖，圖7 (a)表示大腿骨部202的后視圖，圖7(b)~圖7(e)分別是表示規(guī)定的屈曲角度Θ下的大腿骨部202與脛骨平臺204的接觸狀態(tài)的剖視圖，圖7(f)是脛骨平臺204的俯視圖。另外，圖8是用于說明人工膝關節(jié)假體201的屈曲動作的主要部分的圖，在圖8(a)~圖8(e)的各圖中，表示規(guī)定的屈曲角度Θ下的大腿骨部202的俯視圖及側視圖和從側面看到的與大腿骨部202接觸的接觸位置處的脛骨平臺204的剖視圖。
[0089]人工膝關節(jié)假體201具有大腿骨部202和脛骨平臺204。大腿骨部202的第一關節(jié)面211由第一直動引導部245構成。而且，第二關節(jié)面212由第二直動引導部247構成。即，大腿骨部202不具有回旋引導部，除了該點以外，具有與大腿骨部2同樣的結構。
[0090]第一直動引導部245的頂部245a與基準面43平行地延伸。另外，第二直動引導部247具有與第一直動引導部245左右對稱的形狀，頂部247a與基準面43平行地延伸。如圖7(f)所示，支承大腿骨部202的脛骨平臺204具有第三關節(jié)面213和第四關節(jié)面214。脛骨平臺4與脛骨平臺204除了第三關節(jié)面及第四關節(jié)面的形狀不同這一點之外具有彼此相同的結構。
[0091]在俯視下，第三關節(jié)面213的底部213a的前半部形成為圓弧狀，后半部形成為與基準面43平行的直線狀。另外，第四關節(jié)面214形成為與第三關節(jié)面213左右對稱的形狀。即，在俯視下，第四關節(jié)面214的底部214a的前半部形成為圓弧狀，后半部形成為與基準面43平行的直線狀。
[0092]如圖7(a)及圖8(a)所示，在屈曲角度Θ為零度的情況下，大腿骨部202的第一直動引導部245與第三關節(jié)面213接觸，第一接觸部241位于第一直動引導部245。而且，大腿骨部202的第二直動引導部247與第四關節(jié)面214接觸，第二接觸部242位于第二直動引導部247。
[0093]從該狀態(tài)如圖7 (b)及圖8 (b)所示那樣使大腿骨部202相對于脛骨平臺204向位移方向Ml的一方位移，從而屈曲角度Θ變得大于零。但是，無論屈曲角度Θ如何，大腿骨部202的第一直動引導部245及第二直動引導部247分別與第三關節(jié)面213及第四關節(jié)面214接觸。因此，無論 屈曲角度Θ如何，第一接觸部241與基準面43之間的距離D201和第二接觸部242與基準面43之間的距離D202恒定。
[0094]即，在圖7(b)及圖8(b)所示的屈曲角度Θ為30度的情況、圖7(c)及圖8(c)所示的屈曲角度Θ為60度的情況、圖7(d)及圖8(d)所示的屈曲角度Θ為90度的情況、圖7(e)及圖8(e)所示的屈曲角度Θ為120度的情況下的任一情況下，距離D201、D202均相同。因此，大腿骨部202相對于脛骨平臺4不產(chǎn)生回旋動作。
[0095]如以上說明那樣，采用人工膝關節(jié)假體I時，存在第一回旋引導部46及第二回旋引導部48與脛骨平臺4的第三關節(jié)面13及第四關節(jié)面14接觸的情況。在該情況下，在屈曲角度Θ增大時，第二接觸部42向基準面43接近的量大于第一接觸部41向基準面43接近的量。由此，產(chǎn)生大腿骨101相對于脛骨102繞脛骨102的軸線LI回旋這樣的回旋動作。因此，人工膝關節(jié)假體I能伴隨患者的膝蓋的屈曲動作所產(chǎn)生的反轉而使大腿骨101相對于脛骨102自動地(積極地)回旋。其結果是，能進行更自然的回旋運動。
[0096]因此，在人工膝關節(jié)假體I中，能進行更自然的回旋運動。
[0097]另外，采用人工膝關節(jié)假體I時，脛骨平臺4的第三關節(jié)面13與第四關節(jié)面14呈左右對稱的形狀。由此，脛骨平臺4可以作為患者的左膝蓋用的脛骨平臺使用，也可以作為患者的右膝蓋用的脛骨平臺使用。由此，不需要分別準備患者的左膝蓋用的脛骨平臺和患者的右膝蓋用的脛骨平臺，能提高脛骨平臺4的通用性。其結果是，能降低人工膝關節(jié)假體I的制造成本。
[0098]而且，采用人工膝關節(jié)假體I時，在第二回旋引導部48中，在屈曲角度Θ增大的情況下的、每單位屈曲角度的第二接觸部42與基準面43之間的距離D2的減少量△ D2在位移方向Ml上的第二回旋引導部48的任意的位置都設定為相同。通過做成為這樣的結構，在第二回旋引導部48與脛骨平臺4接觸的狀態(tài)下屈曲角度Θ發(fā)生變化的情況下，能使大腿骨101相對于單位屈曲角度的變化的回旋動作量更均勻。由此，在患者進行膝蓋的伸屈動作的情況下，能更圓滑地進行大腿骨101的回旋動作，能進行更自然的屈曲動作。
[0099]而且，采用人工膝關節(jié)假體I時，在第一回旋引導部46中，屈曲角度Θ增大的情況下的、每單位屈曲角度的第一接觸部41與基準面43之間的距離Dl的減少量ADl在第一回旋引導部46的任意的位置均設定為相同。通過做成為這樣的結構，在第一回旋引導部46與脛骨平臺4接觸的狀態(tài)下屈曲角度Θ發(fā)生變化的情況下，能使大腿骨101相對于單位屈曲角度的變化的回旋動作量更均勻。由此，在患者進行膝蓋的伸屈動作的情況下，能更圓滑地進行大腿骨101的回旋動作，能進行更自然的屈曲動作。
[0100]而且，采用人工膝關節(jié)假體I時，在屈曲角度θ為大于零的規(guī)定的基準值ΘI以上的情況下，第一回旋引導部46及第二回旋引導部48與脛骨平臺4接觸。由此，能使大腿骨101的回旋動作開始的屈曲角度Θ為大于零的值。因此，在膝蓋筆直伸長的狀態(tài)或接近該狀態(tài)的狀態(tài)下，能避免產(chǎn)生大腿骨101的回旋動作。其結果是，能在人工膝關節(jié)假體I實現(xiàn)更接近生物體膝關節(jié)的動作狀態(tài)的動作狀態(tài)。
[0101]而且，采用人工膝關節(jié)假體I時，在小于規(guī)定的基準值ΘI的屈曲角度Θ下，無論屈曲角度Θ的值如何，第一接觸部41與基準面43之間的Dl恒定，且第二接觸部42與基準面43之間的距離D2恒定。由此，在屈曲角度Θ為零或較小的值的情況下，也不會產(chǎn)生伴隨膝蓋的屈曲動作的回旋動作。這樣，在屈曲角度Θ為零或較小的值的情況下，能用人工膝關節(jié)假體I實現(xiàn)與生物體膝關節(jié)的屈曲動作極其相似的屈曲動作。
[0102]以上，說明了 本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述的實施方式，能在權利要求所記載的范圍內(nèi)進行各種變更。例如也可以如下那樣變更地實施。
[0103](I)在前述的實施方式中，以人工膝關節(jié)假體為CR型的人工膝假體的形態(tài)為例進行了說明，但并不限于此。例如，也可以將本發(fā)明應用于圖9(a)及圖9(b)所示的、PS(Poster1r-Stabilized)型的人工膝關節(jié)假體1A。PS型的人工膝關節(jié)假體IA在切除患者的前十字韌帶與后十字韌帶雙方的人工膝關節(jié)置換術中使用。
[0104]圖9(a)是作為本發(fā)明的實施方式的變形例的人工膝關節(jié)假體IA的側視圖，圖9(b)是人工膝關節(jié)假體IA的俯視圖。需要說明的是，以下主要說明與上述實施方式不同的點，對于與上述實施方式相同的結構在圖中標注同一符號而省略說明。
[0105]人工膝關節(jié)假體IA包含大腿骨部2A和脛骨平臺4A。大腿骨部2A與大腿骨部2不同的點在于具有凸輪部56這一點。另外，脛骨平臺4A與脛骨平臺4不同的點在于具有支柱57這一點。
[0106]凸輪部56是配置于內(nèi)側髁6的后髁22與外側髁7的后髁32之間的小片狀的部分。在膝蓋的屈曲角度Θ為規(guī)定角度以上時，凸輪部56與脛骨平臺4A的支柱57接觸，從而對膝蓋的屈曲運動進行引導。由凸輪部56、內(nèi)側髁6和外側髁7形成開口部58。支柱57穿過開口部58。支柱57是配置于平臺51的內(nèi)側窩53與外側窩54之間的柱狀的部分。
[0107](2)另外，在前述的實施方式中，以脛骨平臺的第三關節(jié)面及第四關節(jié)面為左右對稱的形狀的形態(tài)為例進行了說明，但并不限于此。[0108](3)另外，在第二回旋引導部中，屈曲角度增大的情況下的、每單位屈曲角度的第二接觸部與基準面之間的距離的減少量也可以根據(jù)位移方向上的第二回旋引導部的位置而不同。同樣地，在第一回旋引導部中，屈曲角度增大的情況下的、每單位屈曲角度的第一接觸部與基準面之間的距離的減少量也可以根據(jù)位移方向上的第一回旋引導部的位置而不同。需要說明的是，第一關節(jié)面的第一回旋引導部也可以構成為伴隨單位屈曲角度的變化的、第一接觸部與基準面之間的距離的變化為零。
[0109](4)另外，在上述的實施方式中，以第一回旋引導部及第二回旋引導部在屈曲角度為大于零的規(guī)定的基準值以上的情況下與脛骨平臺接觸的形態(tài)為例進行了說明，但并不限于此。例如，第一回旋引導部及第二回旋引導部也可以總是與脛骨平臺接觸。
[0110](5)另外，在前述的實施方式中，以第一關節(jié)面的頂部及第二關節(jié)面的頂部在側視下具有多個曲率半徑的形態(tài)為例進行了說明，但并不限于此。例如，第一關節(jié)面及第二關節(jié)面也可以為在側視下具有單一的曲率半徑。
[0111]工業(yè)實用性
[0112]本發(fā)明能廣泛地應用為在將患者的膝關節(jié)置換為人工膝關節(jié)的手術中使用的人工膝關節(jié)假體。
[0113]符號說明
[0114]1人工膝關節(jié) 假體
[0115]2 大腿骨部
[0116]4 脛骨平臺
[0117]11第一關節(jié)面
[0118]12第二關節(jié)面
[0119]41第一接觸部
[0120]42第二接觸部
[0121]43 基準面
[0122]46第一回旋引導部
[0123]48第二回旋引導部
[0124]101大腿骨
[0125]102 脛骨
[0126]103 遠位部
[0127]104 近位部
[0128]105 內(nèi)側側副韌帶
[0129]106 外側側副韌帶
[0130]Dl, D2 距離
[0131]ADl，AD2距離的減少量
[0132]LI 脛骨的軸線
【權利要求】
1.一種人工膝關節(jié)假體，其是在將患者的膝關節(jié)置換為人工膝關節(jié)的手術中使用的人工膝關節(jié)假體，其特征在于，具備: 安裝于所述患者的大腿骨的遠位部的大腿骨部； 安裝于所述患者的脛骨的近位部且與所述大腿骨部協(xié)作而引導所述大腿骨相對于所述脛骨的屈曲動作的脛骨平臺， 所述大腿骨部包含凸彎曲狀的第一關節(jié)面和凸彎曲狀的第二關節(jié)面，所述第一關節(jié)面在與所述患者的內(nèi)側側副韌帶相鄰的位置與所述脛骨平臺接觸，所述第二關節(jié)面與該第一關節(jié)面沿左右方向排列，且在與所述患者的外側側副韌帶相鄰的位置與所述脛骨平臺接觸， 在所述第一關節(jié)面與所述第二關節(jié)面之間規(guī)定有與所述左右方向正交地延伸的規(guī)定的基準面， 所述第一關節(jié)面及所述第二關節(jié)面分別具有用于引導所述大腿骨部相對于所述脛骨的軸線的回旋運動的第一回旋引導部及第二回旋引導部， 伴隨所述大腿骨相對于所述脛骨的屈曲角度的變化，所述第一關節(jié)面及所述第二關節(jié)面各自中的、與所述脛骨平臺接觸的部分即第一接觸部及第二接觸部分別在所述第一關節(jié)面及所述第二關節(jié)面上的位置發(fā)生變化， 伴隨作為所述屈曲角度的單位量的單位屈曲角度的增大的、所述第二回旋引導部處的所述第二接觸部與所述基準面之間的距離的減少量設定得大于伴隨所述單位屈曲角度的增大的、所述第一回旋引導部處的所述第一接觸部與所述基準面之間的距離的減少量。
2.根據(jù)權利要求1所述的人工膝關節(jié)假體，其特征在于， 所述脛骨平臺包含與所述第一關節(jié)面接觸的第三關節(jié)面和與所述第二關節(jié)面接觸的第四關節(jié)面， 所述第三關節(jié)面及所述第四關節(jié)面具有在所述左右方向上對稱的形狀。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的人工膝關節(jié)假體，其特征在于， 在所述第二回旋引導部，所述屈曲角度增大的情況下的、每所述單位屈曲角度的所述第二接觸部與所述基準面之間的距離的減少量在所述第二回旋引導部的任意的位置均相同。
4.根據(jù)權利要求1~3中任一項所述的人工膝關節(jié)假體，其特征在于， 在所述第一回旋引導部，所述屈曲角度增大的情況下、每所述單位屈曲角度的所述第一接觸部與所述基準面之間的距離的減少量在所述第一回旋引導部的任意的位置均相同。
5.根據(jù)權利要求1~4中任一項所述的人工膝關節(jié)假體，其特征在于， 在所述屈曲角度為大于零的規(guī)定的基準值以上的情況下，所述第一回旋引導部及所述第二回旋引導部分別與所述脛骨平臺接觸。
6.根據(jù)權利要求5所述的人工膝關節(jié)假體，其特征在于， 在小于所述基準值的所述屈曲角度下，無論所述屈曲角度的值如何，所述第一接觸部與所述基準面之間的距離恒定，并且，所述第二接觸部與所述基準面之間的距離恒定。
【文檔編號】A61F2/38GK104039273SQ201280065189
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年12月14日 優(yōu)先權日:2011年12月28日
【發(fā)明者】水口友行, 橋田昌彥 申請人:京瓷醫(yī)療株式會社
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