人工膝关节植入物的制作方法
【专利摘要】在PS型的人工膝关节植入物中，为了实现稳定的深弯曲动作，能够调整间隙平衡，并且能够减少手术者和患者的负担，而且患者能够进行自然的弯曲运动。人工膝关节植入物（1）具备：择一地安装于患者的大腿骨的远位部的大腿骨组件（100、200、300）；和择一地安装于患者的胫骨的近位部的胫骨嵌入物（400、500、600）。大腿骨组件（100、200、300）分别具有被配置在两个大腿骨关节面（107、107；207、207；307、307）的后部之间的凸轮部（203）。胫骨嵌入物（400、500、600）具有能够与凸轮部（203）接触的支柱（402、502、602）。支柱（402、502、602）的前后位置不同。
【专利说明】人工膝关节植入物
【技术领域】
[0001]本发明涉及在切除患者的前十字韧带和后十字韧带并将该患者的膝关节置换成人工膝关节的手术中使用的人工膝关节植入物。
【背景技术】
[0002]已知具备被固定于胫骨的近位部的胫骨要素和被固定于大腿骨的远位部的大腿骨要素的人工膝关节植入物(例如，参照专利文献I)。专利文献I所述的大腿骨要素包括被固定于大腿骨时左右排列的内侧髁和外侧髁。内侧髁和外侧髁分别包括:处于伸展膝盖的姿势时面对胫骨要素的远位髁、配置在远端髁后方的后髁、和配置在后髁上方的上髁。这些远端髁、后髁及上髁为了与胫骨要素表面接触，形成了沿大腿骨要素外周延伸的光滑的关节表面。其中，上髁的关节表面以朝向大腿骨要素前方折回的方式呈弯曲状延伸。通过采用这样的结构，专利文献I所述的大腿骨要素相对于胫骨要素至少能够弯曲160度。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利第4290803号说明书(权利要求书、图1)
【发明内容】
[0006]发明所要解 决的课题
[0007]然而,在使用PS (Posterior Stabilized:后稳定)型人工膝关节植入物的情况下，患者的前十字韧带和后十字韧带被切除。而且，具有凸轮的大腿骨组件被固定于患者大腿骨的远位部，并且具有支柱的胫骨嵌入物被配置于患者胫骨的近位部。
[0008]对于植入了这样的PS型人工膝关节植入物的患者，为了提高手术后的QOL(Quality of Life，生活质量)，重要的项目是:实现更自然的弯曲状态；和能够使大腿骨相对于胫骨的最大弯曲角度更深。即，谋求实现大腿骨能够相对于胫骨以大弯曲角度稳定弯曲这样的稳定的深弯曲动作。在此，作为妨碍稳定的深弯曲动作的重要原因，本申请发明人着眼于未调整好大腿骨和胫骨之间的间隙(垂直距离)平衡。
[0009]上述间隙平衡是指，作为将膝盖伸直的状态下的间隙的伸展间隙与作为将膝盖弯曲的状态下的间隙的弯曲间隙之间的均衡。通过调整间隙平衡能够实现稳定的深弯曲动作。作为用于调整该间隙平衡的方法，可以考虑下述(i)~(V)的方法。
[0010]首先，作为方法(i)，可以考虑将患者的侧副韧带等人工膝关节周围的软组织从大腿骨和胫骨适当剥下(释放)。然而，在该情况下，手术者需要注意不损伤软组织周边的血管和神经，人工膝关节植入物的设置作业费工夫。
[0011]另外，作为方法(ii)，可以考虑改变大腿骨组件的设置位置。具体而言，考虑将大腿骨组件相对于大腿骨的远位部的设置位置配置在比大腿骨靠前方或靠后方等的位置。然而，在该情况下，为了将大腿骨组件固定于大腿骨，根据形成于大腿骨的骨切面的形状和位置，在大腿骨的远位部形成凹槽。若形成有凹槽，则对大腿骨作用较大力时，载荷集中于凹槽，有可能产生骨折。并且，即使在以调整间隙平衡的方式配置大腿骨组件的情况下，大腿骨组件相对于髌骨的位置也有可能不合适。其结果为，有可能产生无法顺畅地进行大腿骨组件与館骨之间的滑动这样的館骨循轨不良(patellar tracking disorder)。
[0012]另外，作为方法(iii)，可以考虑改变大腿骨组件的尺寸。更具体地，可以考虑将大腿骨组件的尺寸设定为比当初预定的尺寸大或小。然而，在将大腿骨组件变更为大尺寸的情况下，虽然少量的骨切割量即可，但有可能软组织被较大的大腿骨组件圧迫而难以弯曲膝盖。另一方面，在将大腿骨组件变更为小尺寸的情况下，大腿骨的骨切量增加。因此，改变大腿骨组件的尺寸对患者来说负担较大。
[0013]另外，作为方法(iv)，可以考虑改变胫骨嵌入物的厚度。然而，在该情况下，作为胫骨嵌入物与大腿骨组件接触的部分的接合线的高度位置也改变。其结果为，有可能产生所述的髌骨循轨不良等。
[0014]另外，作为方法(V)，考虑专利文献I所公开的选择后髁厚度不同的大腿骨组件。然而，在该情况下，由于后髁的厚度，无法将大腿骨相对于胫骨弯曲到生物体本来的位置，其结果为，患者在弯曲膝盖时感觉不适。[0015]本发明鉴于上述情况，目的在于，在人工膝关节植入物中，为了实现稳定的深弯曲动作，能够调整间隙平衡，并且能够减少手术者和患者的负担，而且患者能够进行自然的弯曲运动。
[0016]用于解决课题的技术方案
[0017]用于达成上述目的第I发明的人工膝关节植入物在切除患者的前十字韧带和后十字韧带并将该患者的膝关节置换成人工膝关节的手术中使用，并具备:被安装于所述患者的大腿骨的远位部的大腿骨组件；和被安装于所述患者的胫骨的近位部的胫骨嵌入物。所述大腿骨组件具有:固定面，其被固定于在所述远位部形成的骨切面；两个大腿骨关节面，它们朝向所述大腿骨组件的外侧弯曲；凸轮部，其被配置在所述两个大腿骨关节面的后部之间；后髁，其被配置于所述固定面的后方，并形成所述两个大腿骨关节面的一部分；以及上髁，其被配置于该后髁的上方，并形成所述两个大腿骨关节面的一部分。所述胫骨嵌入物包括:两个胫骨关节面，它们能够与所述两个大腿骨关节面滑动；支柱，其从该两个胫骨关节面之间向所述两个大腿骨关节面之间的空间突出，并且能够与所述凸轮部接触。作为所述胫骨嵌入物，设置有所述支柱相对于所述胫骨关节面的前后位置不同的多个胫骨嵌入物。所述多个胫骨嵌入物中的其中一个被安装于所述患者的所述胫骨的所述近位部。
[0018]根据本发明，能够以使支柱的前后位置处于对患者来说最适合的位置的方式，从多个胫骨嵌入物中选择最适合的胫骨嵌入物，并安装于胫骨。由此，对于患者来说能够使支柱的前后位置最优化。通过调整支柱的前后位置，能够调整患者的侧副韧带的张力。其结果为，能够使作为在患者伸直膝盖的状态下的大腿骨和胫骨之间的间隙的伸展间隙、与在患者弯曲膝盖的状态下的大腿骨和胫骨之间的间隙的弯曲间隙之间的平衡即间隙平衡，处于更加均衡的状态。由此，能够实现稳定的深弯曲动作。而且，能够满足以使患者能够使膝盖自然地弯曲动作的方式靠前配置侧副韧带这样的条件，并且能够尽可能地将支柱配置在后方。由此，在大腿骨组件的凸轮与支柱滑动时，能够使直到大腿骨或大腿骨组件碰到(碰撞)胫骨嵌入物为止时的弯曲角度更大。其结果为，能够提高深弯曲性，即能够使大腿骨相对于胫骨以更大的弯曲角度弯曲。[0019]而且，与前述的(i)的方法不同，不必为了调整间隙平衡而进行将患者的侧副韧带等人工膝关节周围的软组织从大腿骨和胫骨适当剥下(释放)的作业。因此，手术者不必进行需要注意不损伤软组织周围的血管和神经的上述释放作业。因而，能够减少人工膝关节植入物的设置作业涉及的手术者和患者的负担。
[0020]并且，与前述的方法(ii)不同，不必为了调整间隙平衡而每次改变大腿骨组件的设置位置。因此，能够提高大腿骨的固定面的配置部位的自由度，不需要形成在大腿骨形成有凹槽这样的形状的固定面。因而，不会因为凹槽而在大腿骨产生应力集中，能够抑制引起大腿骨的强度降低，因此能够减小对患者的负担。而且，不必为了调整间隙平衡而改变大腿骨组件的位置。因此，能够相对于髌骨将大腿骨组件配置在适当的位置。其结果为，能够使大腿骨组件和髌骨之间的滑动状态良好，并且能够抑制髌骨循规不良。因而，患者能够进行膝盖的自然弯曲运动。
[0021]并且，与前述的方法(iii)不同，不必为了调整间隙平衡而改变大腿骨组件整体的尺寸。因此，不必为了调整间隙平衡而增大或减小大腿骨组件。因而，不增大大腿骨的骨切量也可以，不需要多余的切骨作业，因此能够减小对手术者和患者的负担。在此基础上，能够抑制患者的软组织被大的大腿骨组件圧迫这样的不良情况，因此能够减小对患者的负担。
[0022]并且，与前述的方法(iv)不同，不必为了调整间隙平衡而改变胫骨嵌入物的厚度。因此，作为胫骨嵌入物与大腿骨组件接触的部分的接合线的高度位置不会受到间隙平衡的调整作业的影响。其结果为，无论是否调整间隙平衡，都能够使大腿骨组件与髌骨的相对的高度位置固定。即，无论是否调整间隙平衡，都能够使大腿骨组件与髌骨的相对滑动的形态固定。其结果为，能够抑制所述髌骨循轨不良等。
[0023]另外，在前述的方法(V)中，为了调节间隙，选择后髁的厚度不同的大腿骨组件。在这样的方法中，无法调整侧副韧带与大腿骨组件的相对位置的平衡。相对于此，在第I发明中，通过调整胫骨嵌入物中的支柱的前后位置，能够调整侧副韧带与大腿骨组件的相对位置。其结果为，能够将大腿`骨相对于胫骨弯曲到与生物体本来的位置接近的位置，患者能够以自然的姿势弯曲膝盖。
[0024]因此，根据本发明，在人工膝关节植入物中，能够调整间隙平衡以实现稳定的深弯曲动作，并且能够减少手术者和患者的负担，而且患者能够进行自然的弯曲运动。
[0025]第2发明的人工膝关节植入物的特征在于，在第I发明的人工膝关节植入物中，作为所述大腿骨组件，设置有所述固定面的形状相同且所述后髁的厚度不同的多个大腿骨组件，所述多个大腿骨组件中的其中一个被安装于所述患者的所述大腿骨的所述远位部。
[0026]根据本发明，能够以兼顾大腿骨与胫骨之间的间隙平衡的均衡化、和实现膝盖自然弯曲的侧副韧带的配置的方式，从多个大腿骨组件中选择最适合的大腿骨组件。例如，当患者的弯曲间隙小时，通过使用后髁的厚度更小的大腿骨组件，能够调整间隙平衡。并且，当患者的弯曲间隙大时，通过使用后髁的厚度更大的大腿骨组件，能够调整间隙平衡。并且，为了将膝盖弯曲时的侧副韧带的位置配置在更靠前侧，优选的是使用大腿骨组件中的后髁厚度更薄的大腿骨组件。而且，通过与支柱的前后位置不同的胫骨嵌入物组合，能够扩大可调整的间隙平衡的范围，并且能够进行间隙平衡的微调整。而且，通过将后髁厚度不同的大腿骨组件与支柱的前后位置不同的胫骨嵌入物组合，能够容易地调整侧副韧带的配置，形成最适合患者的状态。因而，能够以能兼顾间隙平衡的均衡化和侧副韧带的配置的最优化的方式，采用具有最适合厚度的后髁的大腿骨组件。
[0027]第3发明的人工膝关节植入物的特征在于，在第2发明的人工膝关节植入物中，所述多个大腿骨组件各自的在所述后髁上的所述大腿骨关节面的曲率半径不同。
[0028]根据本发明，利用使后髁上的大腿骨关节面的曲率半径在每个大腿骨组件中不同这样的简易结构，能够使各大腿骨组件的后髁的厚度不同。
[0029]第4发明的人工膝关节植入物的特征在于，在第I发明至第3发明中的任一发明的人工膝关节植入物中，所述多个支柱分别形成为相同的形状。
[0030]根据本发明，在多个胫骨嵌入物中，支柱的形状彼此相同。因此，在进行人工膝关节的设置手术时，容易预料到改变胫骨嵌入物的种类时的大腿骨相对于胫骨的动作。因此，手术者能够容易地选择对患者来说最适合的胫骨嵌入物。其结果为，通过缩短手术时间，能够使手术者和患者的负担更小。
[0031]第5发明的人工膝关节植入物的特征在于，在第I发明至第4发明中的任一发明的人工膝关节植入物中，还具备胫骨托，所述胫骨托是为了将所述胫骨嵌入物固定于所述胫骨的所述近位部而设置的，所述胫骨托支承所述胫骨嵌入物，并与胫骨嵌入物协作构成胫骨组件，所述胫骨托与所述胫骨嵌入物被成型为一体，或者所述胫骨托是使用与所述胫骨嵌入物不同的部件形成的并且被固定于所述胫骨嵌入物。
[0032]根据本发明，能够借助胫骨托将胫骨嵌入物固定于胫骨的近位部。并且，通过改变胫骨嵌入物的支柱的前后位置，实现了大腿骨相对于胫骨的稳定的深弯曲动作。因而，不必为了实现稳定的深弯曲动作 而改变胫骨托的形状。因此，不必为了实现稳定的深弯曲动作而改变胫骨中的固定胫骨托的近位部的形状，能够减少手术者和患者的负担。
[0033]发明效果
[0034]根据本发明，在人工膝关节植入物中，能够调整间隙平衡以实现稳定的深弯曲动作，并且能够减少手术者和患者的负担，而且患者能够进行自然的弯曲运动。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是本发明的一个实施方式的人工膝关节植入物的侧视图。
[0036]图2是大腿骨组件和胫骨嵌入物各自的立体图。
[0037]图3是示出从患者侧方对大腿骨组件固定于患者大腿骨、胫骨组件固定于患者胫骨的状态进行观察的状态的剖视图。
[0038]图4是从后方观察大腿骨组件的图。
[0039]图5的(a)、(b)、(C)分别是多个大腿骨组件的侧视图。
[0040]图6的(a)、(b)、(C)分别是胫骨嵌入物的侧视图。
[0041]图7的(a)、(b)、(C)分别是用于说明人工膝关节的弯曲动作的、从侧方观察主要部分的剖视图，示出了人工膝关节的弯曲角度为零的状态。
[0042]图8的(a)、(b)、(C)分别是用于说明人工膝关节的弯曲动作的、从侧方观察主要部分的剖视图，示出了人工膝关节的弯曲角度为90度的状态。
[0043]图9的(a)、(b)、(C)分别是示出从图8 (a)、图8 (b)及图8 (C)去除了人工膝关节的状态的图。[0044]图10的(a)、(b)、(c)分别是用于说明人工膝关节的弯曲动作的、从侧方观察主要部分的剖视图，示出了人工膝关节的弯曲角度为零的状态。
[0045]图11的(a)、(b)、(c)分别是用于说明人工膝关节的弯曲动作的、从侧方观察主要部分的剖视图，示出了人工膝关节的弯曲角度为90度的状态。
[0046]图12是用于说明人工膝关节的弯曲动作的、从侧方观察主要部分的剖视图，示出了人工膝关节的弯曲角度接近最大的允许弯曲角度的状态。
[0047]图13的(a)和(b)分别是示出胫骨组件和胫骨托的变形例的立体图。
[0048]图14是示出分别针对实施例和比较例的实验结果的图表。
【具体实施方式】
[0049]以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。另外，本发明能够作为在将膝关节置换成人工膝关节的手术中使用的人工膝关节植入物而广泛应用。
[0050]图1是本发明的一个实施方式的人工膝关节植入物I的侧视图。人工膝关节植入物I应用在将患者的膝关节置换成人工膝关节的手术中。例如针对因变形性膝关节炎或慢性风湿性关节炎等导致膝关节高度变形的患者，人工膝关节植入物I被用于使膝盖恢复到正常的功能。
[0051]人工膝关节植入物I具备多个大腿骨组件100、200、300和多个胫骨嵌入物400、500、600。在进行将患者的前十字韧带和后十字韧带切除并将该患者的膝关节置换成人工膝关节的PS型人工膝关节置换手术时，由手术者从人工膝关节植入物I中的多个大腿骨组件100、200、300中选择一个大腿骨组件。并且，在进行手术时，由手术者从多个胫骨嵌入物400,500,600中选择一个胫骨`嵌入物。由此，在手术中，从多个大腿骨组件100、200、300和胫骨嵌入物400、500、600中，选择对患者来说最适合的大腿骨组件和胫骨组件。
[0052]另外，多个大腿骨组件100、200、300除了后髁111、211、311的厚度彼此不同这一点以外，大体上具有彼此相同的结构。并且，多个胫骨嵌入物400、500、600除了支柱402、502,602的前后位置彼此不同这一点以外，大体上具有彼此相同的结构。以下，主要对多个大腿骨组件100、200、300中的一个大腿骨组件200的结构进行说明。并且，主要对多个胫骨嵌入物400、500、600中的一个胫骨嵌入物500的结构进行说明。
[0053]图2是大腿骨组件200和胫骨嵌入物500各自的立体图。图3是示出从患者侧方对大腿骨组件200安装于患者大腿骨3的远位部4且胫骨嵌入物500安装于患者胫骨5的近位部6的状态进行观察的状态的剖视图。如图2和图3所示，大腿骨组件200被固定于大腿骨3的远位部4。并且，胫骨嵌入物500借助胫骨托2被固定于胫骨5的近位部6。大腿骨组件200和胫骨嵌入物500伴随着患者膝盖的弯曲伸展运动而相对滑动。由大腿骨组件200、胫骨嵌入物500和胫骨托2形成人工膝关节7。
[0054]另外，以下在提到“内侧”或“外侧”时，是指设有大腿骨组件200和胫骨嵌入物500的患者膝盖的内侧或外侧。即，在大腿骨组件200和胫骨嵌入物500被配置在患者左腿的情况下，内侧是指对患者来说的右侧，外侧是指对患者来说的左侧。并且，当提到“前”或“后”时，是指对患者来说的前或后。
[0055]大腿骨组件200例如使用具有生物相容性的金属材料来形成。大腿骨组件200在侧视观察时形成为U字状。大腿骨组件200构成为具备内侧髁201、外侧髁202、凸轮部203和开口部204。内侧髁201和外侧髁202分别左右排列配置。内侧髁201的前部与外侧髁202的前部相互连接。当从前方观察时，大腿骨组件200的前部形成为朝向上侧凸起的形状。
[0056]在内侧髁201和外侧髁202各自的朝向大腿骨3的近位部6侧的内侧面形成有固定面205、205。固定面205、205被设置成用于将大腿骨组件200固定于大腿骨3的近位部
6。并且，从侧方观察时，固定面205、205分别形成为U字状。固定面205、205分别被固定于在远位部4形成的骨切面10。
[0057]骨切面10是在将大腿骨组件200固定于远位部4之前由手术者人工形成的面。例如通过手术者使用刀具等器件将远位部4的一部分切除来形成骨切面10。骨切面10例如具有面向前侧的第I面11、面向前斜下侧的第2面12、面向下侧的第3面13、面向后斜下侧第4面14和面向后侧的第5面15。固定面205、205分别形成为沿着这些第I~第5面11~15的形状，并使用骨胶合剂或生物活性材料涂层等被固定于这些第I~第5面11~15的各个面。
[0058]并且,在从骨切面10的第I面11至第5面15上,形成有用于配置后述的支柱502的凹部16。凹部16形成为遍及第2面12~第5面15，并沿前后方向延伸。凹部16以沿前后方向贯通远位部4的方式延伸。由此，当膝盖弯曲运动时，凹部16抑制了支柱502与大腿骨3接触。
[0059]在内侧髁201和外侧髁202中，分别在朝向大腿骨3的远位部4的外侧的外侧面上形成有两个大腿骨关节面207、207。大腿骨关节面207、207被设置成随着患者膝盖的弯曲伸展运动而与胫骨嵌入物500滑动的弯曲面。大腿骨关节面207、207分别形成为凸弯曲形状，与作为远位部4的远位端的第3面13对置，并且与作为远位部4的后部的第5面15对置，从侧方观察时，包围了远位部4的一部分。在膝盖处于伸直的状态时，大腿骨关节面207的前端208被配置在支柱502的前方。
[0060]大腿骨关节面207、207由在内侧髁201和外侧髁202上分别具备的远位髁210、210、后髁211、211和上髁212、212形成。
[0061]图4是从后方观察大腿骨组件200的图。如图3和图4所示，远位髁210、210分别被配置成与作为大腿骨3的远位部4的远位面的第3面13对置。后髁211、211分别被设置成从远位髁210、210朝向后斜上方延伸的部分。后髁211、211分别被配置于固定面205、205的后方，主要被配置成与第4面14及第5面15对置。后髁211、211的上端在侧视观察时分别位于凸轮部203后方。上髁212、212分别被设置成从后髁211、211上端朝向上方延伸的部分。上髁212、212被配置成与第5面15对置。
[0062]根据上述结构，大腿骨关节面207、207分别具有:作为远位髁210、210的外侧面的第I关节面207a、207a ;作为后髁211,211的外侧面的第2关节面207b,207b ;和作为上髁212,212的外侧面的第3关节面207c、207c。
[0063]在内侧髁201和外侧髁202之间配置有凸轮部203。凸轮部203被配置在大腿骨关节面207、207的后部之间。在膝盖的弯曲角度为规定的角度以上时，凸轮部203通过与胫骨嵌入物500接触，来引导膝盖的弯曲运动。凸轮部203是被配置在内侧髁201的后髁211及上髁212与外侧髁202的后髁211及上髁212之间的小片状的部分。 [0064]如图2和图3所示，凸轮部203的前部相对于固定面205、205向前方突出。凸轮部203的前侧面形成为平坦的面。并且，凸轮部203的后侧面相对于上髁212、212的外侧面(第3关节面207c、207c)配置在前方。由此，在凸轮部203的后部，形成有朝向前方凹陷的凹陷部203a。在凸轮部203的前方形成有开口部204。
[0065]开口部204是供胫骨嵌入物500的支柱502贯穿插入的部分。开口部204被配置在内侧髁201和外侧髁202之间，并被设置成贯通大腿骨组件200的孔部。开口部204从内侧髁201和外侧髁202各自的后髁211、211朝向前方延伸。
[0066]具有上述结构的大腿骨组件200由胫骨组件18支承成能够滑动。胫骨组件18构成为具备胫骨嵌入物500和作为人工膝关节植入物I的一个要素的胫骨托2。胫骨托2构成为具备支承胫骨嵌入物500的托主体19和从托主体19的背面突出的螺柱部20。螺柱部20嵌合于在胫骨5的近位部6形成的髄腔部5a，并且使用骨胶合剂或生物活性材料涂层等被固定于胫骨5的近位部6。髄腔部5a是由手术者形成的孔部。托主体19形成为平板状，并被配置在近位部6的端面上。托主体19具有朝向大腿骨组件200侧的表面。在该托主体19的表面上固定有胫骨嵌入物500。
[0067]胫骨嵌入物500使用合成樹脂等来形成，并构成为具备平板状的板501和从板501向开口部204突出的支柱502。板501形成为左右细长的圆板状。在板501上形成有内侧窝503和外侧窝504。
[0068]内侧窝503及外侧窝504分别被设置成与大腿骨组件200的内侧髁201及外侧髁202以能够滑动的方式接触的凹陷。在内侧窝503与外侧窝504之间配置有支柱502。俯视观察时，支柱502被内侧窝503和外侧窝504夹住。在内侧窝503和外侧窝504中，各自的前端部的厚度比后端部的厚度大。内侧窝503和外侧窝504分别具有用于支承大腿骨组件200的内侧髁201和外侧髁 202的凹陷。
[0069]在内侧窝503中，在与大腿骨组件200的内侧髁201对置的面上形成有胫骨关节面506。同样地，在外侧窝504中，在与大腿骨组件200的外侧髁202对置的面上形成有胫骨关节面506。这两个胫骨关节面506、506分别形成为朝向胫骨5的近位部6侧凹陷弯曲的形状。内侧窝503的胫骨关节面506与内侧髁201的大腿骨关节面207以能够滑动的方式接触。并且，外侧窝504的胫骨关节面506与外侧髁202的大腿骨关节面207以能够滑动的方式接触。
[0070]支柱502被设置成用于借助与凸轮部203的滑动来促进人工膝关节7的弯曲。在俯视观察板501时，支柱502配置于板501的大致中央。即，支柱502配置于板501的左右方向上的中央，并且配置于板501的前后方向上的中央。
[0071]支柱502形成为柱状，并随着其距离板501的高度变高，前后方向的厚度变小。并且，当从前方观察支柱502时，支柱502是在从根部至中间部的范围内左右方向的厚度固定的形状。并且，支柱502的末端部的左右方向上的厚度以变细的方式逐渐减小。
[0072]在支柱502的后表面形成有用于与支柱502滑动接触的滑动面507。滑动面507被设置成朝向前侧凹陷的面，当人工膝关节7的弯曲角度在规定的值以上时，滑动面507相对于凸轮部203滑动。
[0073]在支柱502的后方，在板501上形成有缺口部508。缺口部508被设置成用于抑制与支柱502接触时的凸轮部203与板501接触。缺口部508形成在板501的后端部的左右方向上的中央。[0074]图5 (a)、图5 (b)和图5 (c)分别是多个大腿骨组件100、200、300的侧视图。如图5 (b)所示，大腿骨组件200的大腿骨关节面207具有多个曲率半径。具体地，大腿骨关节面207具有曲率半径R20、R21、R22和R23。
[0075]大腿骨关节面207中，远位髁210的前侧部分的一部分具有曲率半径R20。在大腿骨关节面207中，具有曲率半径R20的部分的后端207d位于大腿骨3的第4面14的下方。大腿骨关节面207中，从该后端207d朝向后方延伸的部分的曲率半径R21成为比曲率半径R20小的值。大腿骨关节面207中，具有曲率半径R21的部分延伸至大腿骨组件200的后端。大腿骨关节面207中，具有曲率半径R21的部分的后端207e位于凸轮部203的后方。大腿骨关节面207中，从该后端207e朝向固定面205侧延伸的部分的曲率半径R22成为比曲率半径R21小的值。大腿骨关节面207中，具有曲率半径R22的部分的前端207f，在侧视观察时配置在靠近凸轮部203的上部的位置。大腿骨关节面207中，从该前端207f延伸至固定面205的部分的曲率半径R23是比曲率半径R22小的值。即，R20>R21>R22>R23。
[0076]根据上述结构，远位髁210上的大腿骨关节面207 (第I关节207a)具有2种曲率半径R20、R21。并且，后髁211上的大腿骨关节面207 (第2关节207b)具有2种曲率半径R21、R22。而且，上髁212上的大腿骨关节面207 (第I关节207c)具有2种曲率半径R22、R23。
[0077]接下来，参照图5 (a)、图5 (b)和图5 (C)，对大腿骨组件100和大腿骨组件300进行说明。如上所述，大腿骨组件100、200、300的区别主要是侧视观察时后髁111、211、311的厚度的区别。另外，对于大腿骨组件100、300中的与大腿骨组件200相同的结构，在图中标以与大腿骨组件200相同的标号，并省略说明。并且，对于大腿骨组件100、300中的与大腿骨组件200的要素对应的要素，标以与大腿骨组件200的要素对应的标号来进行说明。例如，对于大腿骨组件100、300的大腿骨关节面，作为与大腿骨组件200的大腿骨关节面207对应的标号，标以大腿骨 关节面107、307这样的标号来进行说明。
[0078]如图5 (a)所示，大腿骨组件100具有远位髁110、后髁111和上髁112。并且，大腿骨组件100的大腿骨关节面107具有多个曲率半径。具体地，大腿骨关节面107具有曲率半径 RIO、Rll、R12 和 R13。
[0079]大腿骨关节面107中，远位髁110上的前侧部分的一部分具有曲率半径R10。大腿骨关节面107中，具有曲率半径RlO的部分的后端107d位于大腿骨3的第3面13的下方。大腿骨关节面107中，从该后端107d朝向后方延伸的部分的曲率半径Rll成为比曲率半径RlO小的值。大腿骨关节面107中，具有曲率半径Rll的部分包括大腿骨组件100的后端，并且延伸至比该后端靠上方。具有曲率半径Rll的部分的后端107e位于凸轮部203的上部的后方。大腿骨关节面107中，从该上端107e朝向固定面205侧延伸的部分的曲率半径R12成为比曲率半径Rll小的值。大腿骨关节面207中，具有曲率半径R12的部分的前端107f，在侧视观察时与凸轮部203重叠。大腿骨关节面107中，从该前端107f延伸至固定面205的部分的曲率半径R13成为比曲率半径R12小的值。即，R10>R11>R12>R13。
[0080]根据上述结构，远位髁110上的大腿骨关节面107 (第I关节面107a)具有2种曲率半径R10、R11。并且，后髁111上的大腿骨关节面107 (第2关节面107b)具有I种曲率半径R11。而且，上髁112上的大腿骨关节面107 (第3关节面107c)具有2种曲率半径R12、R13。[0081]如图5 (c)所示，大腿骨组件300具有远位髁310、后髁311和上髁312。并且，大腿骨组件300的大腿骨关节面307具有多个曲率半径。具体地，大腿骨关节面307具有曲率半径 R30、R31、R32 和 R33。
[0082]大腿骨关节面307中，远位髁310上的前侧部分的一部分具有曲率半径R30。大腿骨关节面307中，具有曲率半径R30的部分的后端307d位于固定面205的后方侧。大腿骨关节面307中，从该后端307d朝向后方延伸的部分的曲率半径R31成为比曲率半径R30小的值。大腿骨关节面307中，具有曲率半径R31的部分形成为朝向后斜下方凸起的形状。大腿骨关节面307中，具有曲率半径R31的部分的后端307e在前后方向上位于固定面205和大腿骨组件300的后端之间。大腿骨关节面307中，从该后端307e向上方延伸的部分的曲率半径R32成为比曲率半径R31小的值。大腿骨关节面307中，具有曲率半径R32的部分包括大腿骨组件300的后端，并且延伸至比该后端靠上方。具有曲率半径R32的部分的上端307f，在侧视观察时配置在与凸轮部203重叠的位置。大腿骨关节面307的从该上端307f延伸至固定面205的部分的曲率半径R33成为比曲率半径R32小的值。SP，R30>R31>R32>R33。
[0083]根据上述结构，远位髁310上的大腿骨关节面307 (第I关节面307a)至少具有I种曲率半径R31。并且，后髁311上的大腿骨关节面307 (第2关节面307b)具有2种曲率半径R31、R32。而且，上髁312上的大腿骨关节面307 (第3关节面307c)具有2种曲率半径R32、R33。在具有上述结构的大腿骨组件100、200、300中，各自的固定面205、205、205的形状相同。并且，曲率半径R10=R20=R30，在第3面13的下方，远位髁110、210、310各自的壁厚大致相同。
[0084]另一方面，曲率半径R11〈R21〈R31。并且，曲率半径R12〈R22〈R32。而且，曲率半径R13<R23<R33<, 这样，利用使曲率半径不同的结构，大腿骨组件200的后髁211的厚度比大腿骨组件100的后髁111的厚度大，而且，大腿骨组件300的后髁311的厚度比大腿骨组件200的后髁211的厚度大。
[0085]图6 (a)、图6 (b)和图6 (C)分别是多个胫骨嵌入物400、500、600的侧视图。接下来，参照图6 (a)、图6 (b)和图6 (C)，对胫骨嵌入物500和胫骨嵌入物600进行说明。如前所述，胫骨嵌入物400、500、600的区别主要是支柱402、502、602的前后位置的区别。另外，对于胫骨嵌入物400、600中与胫骨嵌入物500相同的结构，在图中标以与胫骨嵌入物500相同的标号,并省略说明。
[0086]在胫骨嵌入物400、500、600中，各自的支柱402、502、602的形状为相同形状。另一方面，在这些支柱402、502、602中，相对于胫骨关节面506的前后位置分别不同。具体地，在胫骨嵌入物400中，将从板501的后端至支柱402的后端的前后方向上的距离定义为距离D4。并且，在胫骨嵌入物500中，将从板501的后端至支柱502的后端的前后方向上的距离定义为距离D5。而且，在胫骨嵌入物600中，将从板501的后端至支柱602的后端的前后方向上的距离定义为距离D6。在该情况下，距离D4>D5>D6。因此，从板501的后端向缺口部508的前方的切入深度也同样地在每个胫骨嵌入物400、500、600中都不同。
[0087][人工膝关节的弯曲动作的说明]
[0088]图7 (a)、图7 (b)和图7 (C)分别是用于说明人工膝关节7的弯曲动作的、从侧方观察主要部分的剖视图，示出了人工膝关节7的弯曲角度为零的状态。图7(a)、图7(b)和图7 (c)分别示出人工膝关节7的胫骨嵌入物不同的情况。更详细地，图7 (a)示出人工膝关节7具备胫骨嵌入物400的情况，图7 (b)示出人工膝关节7具备胫骨嵌入物500的情况，图7 (c)示出人工膝关节7具备胫骨嵌入物600的情况。
[0089]并且，图8 (a)、图8 (b)和图8 (C)分别是用于说明人工膝关节7的弯曲动作的、从侧方观察主要部分的剖视图，示出了人工膝关节7的弯曲角度为90度的状态。图8(a)、图8 (b)和图8 (c)是分别与图7 (a)、图7 (b)及图7 (c)对应的图。
[0090]在图7 (a)和图8 (a)中示出了使用胫骨嵌入物400的情况下的人工膝关节7的弯曲动作。并且，在图7 (b)和图8 (b)中示出了使用胫骨嵌入物500的情况下的人工膝关节7的弯曲动作。而且，在图7 (c)和图8 (c)中示出了使用胫骨嵌入物600的情况下的人工膝关节7的弯曲动作。
[0091]如图7 (b)所示，在使用胫骨嵌入物500形成人工膝关节7的情况下，当人工膝关节7开始弯曲时，大腿骨组件200的大腿骨关节面207相对于胫骨关节面506滑动，并朝向前方旋转。此时，在图7 (b)中，大腿骨3和大腿骨组件200绕顺时针方向旋转。由此，大腿骨组件200的凸轮部203向前方移动，凸轮部203以靠近支柱502的方式移位。
[0092]然后，当弯曲角度超过规定的角度时，如图8 (b)所示，大腿骨组件200的凸轮部203与支柱502的滑动面507接触。由此，当人工膝关节7弯曲时，凸轮部203被支柱502的滑动面507支承住，限制了向前方的移位，并相对于滑动面507滑动旋转。由此，大腿骨组件200以与支柱502的接触部为支点进一步旋转。
[0093]另外，如图7 (a)和图8 (a)所示，在人工膝关节7中，在使用胫骨嵌入物400的情况下，也进行与使用胫骨嵌入物500的情况相同的弯曲动作。并且，如图7 (c)和图8 (c)所示，在人工膝关节7中，在使用胫骨嵌入物600的情况下，也进行与使用胫骨嵌入物500的情况相同的弯曲动作。并且`，在使用大腿骨组件100或大腿骨组件300 (参照图5)来替代大腿骨组件200的情况下，也进行与上述相同的弯曲动作。
[0094][通过变更胫骨组件来进行的间隙平衡的调整]
[0095]这里，参照图7 (b)和图8 (b)，在作为人工膝关节7的弯曲角度为零的状态的伸展状态下，大腿骨3的远位部4与胫骨5的近位部6之间的距离变成规定的伸展间隙G51。并且，在人工膝关节7的弯曲角度是90度的状态下，大腿骨3的远位部4与胫骨5的近位部6之间的距离变成规定的弯曲间隙G52。而且，伸展间隙G51与弯曲间隙G52的差值被定义为间隙平衡。另外，所谓间隙是指大腿骨3的远位部4与胫骨5的近位部6之间的沿着胫骨5的中心轴线的直线距离。并且，所谓伸展间隙是指通过伸直人工膝关节7使得弯曲角度为零时的间隙。而且，弯曲间隙是指在人工膝关节7弯曲的状态下弯曲角度为90度时的间隙。
[0096]并且，如图7 (a)和图8 (a)所示，限定了使用胫骨嵌入物400的情况下的人工膝关节7的伸展间隙G41和弯曲间隙G42。而且，伸展间隙G41与弯曲间隙G42的差值被定义为间隙平衡。并且，如图7 (c)和图8 (c)所示，限定了使用胫骨嵌入物600的情况下的人工膝关节7的伸展间隙G61和弯曲间隙G62。而且，伸展间隙G61与弯曲间隙G62的差值被定义为间隙平衡。
[0097]图9 Ca)是不出从图8 Ca)中去除了人工膝关节7的状态的图。另外，图9 (a)的大腿骨3的前后位置处于图8 (a)中支柱402与凸轮203接触的位置。同样地，图9 (b)是示出从图8 (b)中去除了人工膝关节7的状态的图，图9 (c)是示出从图8 (b)中去除了人工膝关节7的状态的图。
[0098]参照图8 (a)、图8 (b)和图8 (C)，在胫骨嵌入物400、500、600中，支柱402、502、602的前后位置不同。其结果为，大腿骨组件200相对于胫骨嵌入物400滑动时的大腿骨3的位置位于比大腿骨组件200相对于胫骨嵌入物500滑动时的大腿骨3的位置靠前距离α I的位置。并且，大腿骨组件200相对于胫骨嵌入物500滑动时的大腿骨3的位置位于比大腿骨组件200相对于胫骨嵌入物600滑动时的大腿骨3的位置靠前距离α 2的位置。因此，通过使支柱402、502、602的前后位置不同，能够使侧副韧带21的一端与另一端在前后方向上的相对位置不同，因而，能够调整侧副韧带21的张力。如前所述，图9 (a)、图9 (b)和图9 (c)分别示出从图8 (a)、图8 (b)及图8 (c)中去除了人工膝关节7的状态，由于大腿骨3相对于胫骨5的前后位置不同，所以侧副韧带21的张力不同。其结果为，由于将大腿骨3与胫骨5拉近的力不同，所以能够调节弯曲间隙。
[0099]人工膝关节7中的间隙平衡在下述方面是优选的:接近作为设置人工膝关节7之前的正常膝盖中的间隙平衡的基准间隙平衡，能够给患者带来自然的感觉。然而，若对所有的患者一律应用胫骨嵌入物500，则对患者来说，间隙平衡与基准间隙平衡大不相同，会在弯曲运动膝盖时感觉不适。
[0100]因此，通过在人工膝关节植入物I中设有多个胫骨嵌入物400、500、600，由此能够调整间隙平衡。更具体地，如图7 (a)、图7 (b)和图7 (c)所示，在使用胫骨嵌入物400的情况、使用胫骨嵌入物500的情况、以及使用胫骨嵌入物600的情况中的任一情况下，伸展间隙G41、G51、G61为相同值。
[0101]另一方面，参 照图8 (a)、图8 (b)及图8 (C)和图9 (a)、图9 (b)及图9 (C)，如前所述，当大腿骨组件200与各胫骨嵌入物400、500、600的支柱402、502、602接触时，即使是相同的弯曲角度，弯曲间隙G42、G52、G62也不同。
[0102]如上所述，通过胫骨嵌入物400、500、600使弯曲间隙不同。因此，在手术中，手术者能够从胫骨嵌入物400、500、600中选择对患者来说间隙平衡最好的胫骨嵌入物。
[0103][通过变更胫骨嵌入物进行的侧副韧带位置的调整]
[0104]如图7 (a)、图7 (b)和图7 (C)所示，在使用胫骨嵌入物400、500、600的情况下，在伸展状态下的大腿骨3的远位部4相对于胫骨5的近位部6在前后方向的位置不同。具体地，使用胫骨嵌入物400的情况下的远位部4位于比使用胫骨嵌入物500的情况下的远位部4靠前距离α 3的位置。并且，使用胫骨嵌入物500的情况下的远位部4位于比使用胫骨嵌入物600的情况下的远位部4靠前距离α 4的位置。因此，根据胫骨嵌入物400、500、600的不同，将大腿骨3和胫骨5连接起来的侧副韧带21的上端和下端在前后方向上的相对位置不同。由此，手术者能够以在对患者来说最适合的位置配置侧副韧带21的方式选择胫骨嵌入物400、500、600。另外，一般地，支柱402、502、602的位置越靠近对应的板501的前端，越能够使侧副韧带21的前后方向上的位置接近设置人工膝关节7前的本来位置。由此，对患者来说，能够实现更自然的弯曲运动。
[0105]根据以上内容，从胫骨嵌入物400、500、600中选择出能够同时实现使侧副韧带21的前后方向的位置最优化和使弯曲角度的最大值更大的、最适合的胫骨嵌入物。
[0106][通过变更大腿骨组件来进行的间隙平衡的调整][0107]图10 (a)、图10 (b)和图10 (c)是用于说明人工膝关节7的弯曲动作的、从侧方观察主要部分的剖视图，示出了人工膝关节7的弯曲角度为零的状态。图10 (a)、图10(b)和图10 (C)分别示出人工膝关节7的大腿骨组件不同的情况。更详细地，图10 (a)示出人工膝关节7具备大腿骨组件100的情况，图10 (b)示出人工膝关节7具备大腿骨组件200的情况，图10 (c)示出人工膝关节7具备大腿骨组件300的情况。
[0108]并且，图11 (a)、图11 (b)和图11 (C)是用于说明人工膝关节7的弯曲动作的、从侧方观察主要部分的剖视图，示出了人工膝关节7的弯曲角度为90度的状态。图11 (a)、图11 (b)和图11 (c)是分别与图10 (a)、图10 (b)及图10 (c)对应的图。
[0109]并且，图12是用于说明人工膝关节7的弯曲动作的、从侧方观察主要部分的剖视图，示出了人工膝关节7的弯曲角度接近最大的允许弯曲角度的状态。图12(a)、图12(b)和图12 (c)是分别与图10 (a)、图10 (b)及图10 (c)对应的图。另外，在图10~图12中，示出了相同的胫骨嵌入物500。[0110]在人工膝关节植入物I中设有多个大腿骨组件100、200、300，由此能够调整间隙平衡。更具体地，如图10 (a)、图10 (b)和图10 (C)所示，在使用大腿骨组件100的情况、使用大腿骨组件200的情况以及使用大腿骨组件300的情况中的任一情况下，伸展间隙G11、G21、G31为相同值。
[0111]另一方面，如图11 (a)、图11 (b)和图11 (C)所示，在处于相同的弯曲角度的状态下，使用大腿骨组件100的情况下的弯曲间隙G12、使用大腿骨组件200的情况下的弯曲间隙G22、和使用大腿骨组件300的情况下的弯曲间隙G32不同。这是因为，当凸轮部203接触支柱502时，与胫骨嵌入物500接触的后髁111的厚度、与胫骨嵌入物500接触的后髁211的厚度、和与胫骨嵌入物500接触的后髁311的厚度不同。
[0112]如上所述，关于胫骨嵌入物400、500、600，即使在相同的弯曲角度下，弯曲间隙G12、G22、G32也相互不同。因此，在手术中，手术者能够从大腿骨组件100、200、300中选择出对患者来说间隙平衡最好的大腿骨组件。
[0113][通过变更大腿骨组件进行的侧副韧带位置的调整]
[0114]如图12 (a)、图12 (b)和图12 (C)所示，在人工膝关节7以允许弯曲角弯曲的状态下，大腿骨3的远位部4相对于胫骨5的近位部6在前后方向的位置因大腿骨组件100、200,300的不同而不同。具体地，使用大腿骨组件100的情况下的大腿骨3的远位部4的前后方向上的位置位于比使用大腿骨组件200的情况下的大腿骨3的远位部4的前后方向上的位置靠前方距离α 5的位置。并且，使用大腿骨组件200的情况下的大腿骨3的远位部4的前后方向上的位置位于比使用大腿骨组件300的情况下的大腿骨3的远位部4的前后方向上的位置靠前方距离α 6的位置。因此，将大腿骨3和胫骨5连接起来的侧副韧带21(参照图7)的前后方向上的位置因大腿骨组件100、200、300而不同。由此，当人工膝关节7以允许弯曲角弯曲时，手术者能够以在对患者来说最适合的位置配置侧副韧带21的方式选择大腿骨组件100、200、300。
[0115]根据以上内容，从大腿骨组件100、200、300中选择出能够同时实现使侧副韧带21的前后方向上的位置最优化和使允许弯曲角度更大的、最适合的大腿骨组件。
[0116]因此，手术者从大腿骨组件100、200、300中选择出对患者来说最适合的大腿骨组件，并且从胫骨嵌入物400、500、600 (参照图7)中选择出对患者来说最适合的胫骨嵌入物。[0117]如以上所说明的那样，根据人工膝关节植入物1，胫骨嵌入物400、500、600各自的支柱402、502、602相对于胫骨关节面506的前后位置不同。由此，能够以使支柱的前后位置成为对患者来说最适合的位置的方式，从多个胫骨嵌入物400、500、600中选择最适合的胫骨嵌入物，并安装于胫骨5。由此，对于患者来说能够使支柱的前后位置最优化。通过调整支柱的前后位置，能够调整患者的侧副刃带21的张力。其结果为，能够使作为在患者伸直膝盖的状态下的大腿骨3的远位部4与胫骨5的近位部6之间的间隙的伸展间隙、和作为患者弯曲膝盖的状态下的大腿骨3的远位部4与胫骨5的近位部6之间的间隙的弯曲间隙的平衡即间隙平衡，处于更加均衡的状态。由此，能够实现稳定的深弯曲动作。而且，能够满足以使患者的膝盖能够自然地弯曲动作的方式靠前配置侧副韧带这样的条件，并且能够将支柱尽可能地配置在后方。由此，在大腿骨组件100、200、300中的任一个凸轮部203与支柱402、502、602中的任一个滑动时，能够使直到大腿骨组件100、200、300中的任一个或大腿骨3碰到胫骨嵌入物400、500、600中的任一个为止时的弯曲角度更大。其结果为，能够提高深弯曲性，即能够使大腿骨3相对于胫骨5以更大的弯曲角度弯曲。
[0118]而且，与前述的(i)的方法不同，不必为了调整间隙平衡而进行将患者的侧副韧带等人工膝关节周围的软组织从大腿骨和胫骨适当剥下(释放)的作业。因此，手术者不必进行需要注意不损伤软组织周围的血管和神经的上述释放作业。因而，能够减少人工膝关节植入物I的设置作业涉及的手术者和患者的负担。
[0119]并且，与前述的方法(ii)不同，不必为了调整间隙平衡而每次改变大腿骨组件100,200,300相对于大腿骨3的设置位置。因此，能够提高大腿骨3的骨切面10的配置部位的自由度，不需要形成在大腿骨3形成有凹槽这样的形状的骨切面。因而，不会因为凹槽而在大腿骨3产生应力集中，能够抑制引起大腿骨3的强度降低，因此能够减小对患者的负担。而且，不必为了调整间隙平衡而改变大腿骨组件100、200、300的位置。因此，能够相对于髌骨将大腿骨组件100、200、300中的任一个配置在适当的位置。其结果为，能够使大腿骨组件100、200、300中的任一个和髌骨之间的滑动状态良好，并且能够抑制髌骨循轨不良。因而，患者能够进行膝盖的自然弯曲运动。
[0120]并且，与前述的方法(iii)不同，不必为了调整间隙平衡而改变大腿骨组件整体的尺寸。因此，不必为了调整间隙平衡而增大或减小大腿骨组件100、200、300。因而，不增大大腿骨3的骨切量也可以，不需要多余的切骨作业，因此能够减小对手术者和患者的负担。在此基础上，能够抑制患者的软组织被大的大腿骨组件圧迫这样的不良情况，因此能够减小对患者的负担。
[0121]并且，与前述的方法(iv)不同，不必为了调整间隙平衡而改变胫骨嵌入物400、500,600的厚度。因此，作为胫骨嵌入物400、500、600中的任一个与大腿骨组件100、200、300中的任一个接触的部分的接合线的高度位置不会受到间隙平衡的调整的影响。其结果为，无论是否调整间隙平衡，都能够使大腿骨组件100、200、300中的任一个与髌骨的相对的高度位置固定。即，无论是否调整间隙平衡，都能够使大腿骨组件100、200、300中的任一个与髌骨的相对滑动的形态固定。其结果为，能够抑制所述髌骨循轨不良等。
[0122]另外，在前述的方法(V)中，为了调节间隙，选择后髁的厚度不同的大腿骨组件。在这样的方法中，无法调整侧副韧带与大腿骨组件的相对位置的平衡。相对于此，在人工膝关节植入物I中，通过调整胫骨嵌 入物400、500、600中的支柱402、502、602的前后位置，能够调整侧副韧带21与大腿骨组件100、200、300的相对位置。其结果为，能够将大腿骨3相对于胫骨5弯曲到与生物体本来的位置接近的位置，患者能够以自然的姿势弯曲膝盖。
[0123]因此，通过应用人工膝关节植入物1，能够调整间隙平衡以实现稳定的深弯曲动作，并且能够减少手术者和患者的负担，而且患者能够进行自然的弯曲运动。
[0124]并且，根据人工膝关节植入物1，大腿骨组件100、200、300的固定面205的形状相同并且后髁111、211、311的厚度不同。
[0125]由此，能够以能兼顾使大腿骨3与胫骨5之间的间隙平衡的均衡化、和实现用于达成膝盖自然弯曲的侧副韧带21的配置的方式，从多个大腿骨组件100、200、300中选择最适合的大腿骨组件。例如，当患者的弯曲间隙小时，通过使用后髁的厚度更小的大腿骨组件100、200中的任一个，由此能够调整间隙平衡。并且，当患者的弯曲间隙大时，通过使用后髁的厚度更大的大腿骨组件200、300中的任一个，由此能够调整间隙平衡。并且，为了将膝盖弯曲时的侧副韧带21的位置配置在更靠前侧，优选的是使用大腿骨组件100、200、300中的后髁厚度更薄的大腿骨组件。而且，通过与支柱402、502、602的前后位置不同的胫骨嵌入物400、500、600组合，能够扩大可调整的间隙平衡的范围，并且能够进行间隙平衡的微调整。而且，通过将后髁111、211、311的厚度不同的大腿骨组件100、200、300与支柱402、502,602的前后位置不同的胫骨嵌入物400、500、600组合，能够容易地调整侧副韧带21的配置，形成最适合患者的状态。因而，能够以能兼顾间隙平衡的均衡化和侧副韧带21的配置的最优化的方式，采用具有最适合厚度的后髁的大腿骨组件(大腿骨组件100、200、300中的任一个)。
[0126]并且，根据人工膝关节植入物I，多个大腿骨组件100、200、300各自的在后髁111、211,311上的大腿骨关节面107、207、307的曲率半径不同。利用这样地使曲率半径不同的简易结构，能够使各大 腿骨组件100、200、300的后髁11、211、311的厚度不同。
[0127]并且，在多个胫骨嵌入物400、500、600中，支柱402、502、602的形状彼此相同。因此，在进行人工膝关节7的设置手术时，容易预料到改变胫骨嵌入物400、500、600的种类时的大腿骨3相对于胫骨5的动作。因此，手术者能够容易地从胫骨组件400、500、600中选择对患者来说最适合的胫骨组件。其结果为，通过缩短手术时间，能够使手术者和患者的负担更小。
[0128]并且，根据人工膝关节植入物1，胫骨托2使用与胫骨嵌入物400、500、600不同的部件来形成。由此，能够借助胫骨托2将胫骨嵌入物400、500、600中的任一个固定于胫骨5的近位部6。并且，通过改变胫骨嵌入物400、500、600的支柱402、502、602的前后位置，能够实现大腿骨3相对于胫骨5的稳定的深弯曲动作。由此，不必为了实现稳定的深弯曲动作而改变胫骨托2的形状。因此，不必为了实现稳定的深弯曲动作而改变胫骨5中的固定胫骨托2的骨切面10的形状，能够减少手术者和患者的负担。
[0129]以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，只要在权利要求书的保护范围内，能够进行各种变更。例如，也可以如下所述地变更来实施。
[0130](I)在上述实施方式中，以胫骨托的上表面和胫骨组件的下表面平坦的方式为例进行了说明，但也可以不是这样。例如，如图13 (a)所示，也可以在胫骨托2A形成朝下的凹部16，并且向该凹部16中插入在胫骨嵌入物400A下表面形成的凸部23。对于胫骨嵌入物500、600也相同。[0131](2)在上述实施方式中，以由不同部件形成胫骨托和胫骨组件的方式为例进行了说明，但也可以不是这样。例如，如图13 (b)所示，也可以由单一材料将胫骨嵌入物400B和具有朝下的凸部18的胫骨托2B形成为一体。对于胫骨嵌入物500和胫骨托2也相同，并且对于胫骨嵌入物500和胫骨托2也相同。
[0132](3)并且，也可以将所谓的移动型胫骨组件用作本发明的胫骨组件。
[0133](4)在上述实施方式中，以胫骨组件的数量为三个的方式为例进行了说明，但也可以不是这样。例如，人工膝关节植入物所具备的胫骨组件的数量只要是两个以上即可。
[0134](5)在上述实施方式中，对大腿骨组件的数量为三个的方式进行了说明，但也可以不是这样。例如，人工膝关节植入物所具备的大腿骨组件的数量只要是一个以上即可。若人工膝关节植入物所具备的大腿骨组件的数量是两个以上，则能够选择更适合的大腿骨组件。
[0135](6)在上述实施方式中，以后髁上的大腿骨关节面和上髁上的大腿骨关节面作为整体具有多个曲率半径的方式为例进行了说明，但也可以不是这样。例如，后髁上的大腿骨关节面和上髁上的大腿骨关节面也可以作为整体具有单一的曲率半径。
[0136](7)在上述实施方式中，对各胫骨嵌入物的支柱的形状相同的方式进行了说明，但也可以不是这样。例如，各胫骨嵌入物的支柱的形状也可以不同。
[0137]实施例
[0138]作为实施例准备了与图1所示的人工膝关节植入物相同的人工膝关节植入物。并且，作为比较例，准备了具 有一个胫骨嵌入物和一个大腿骨组件的人工膝关节植入物。而且，针对从实施例中选择对患者来说最适合的胫骨嵌入物和大腿骨组件的结构与比较例，分别在计算机上模拟被安装到患者的胫骨和大腿骨上时的患者膝盖的动作(模拟试验)。
[0139]在图14中示出结果。图14示出了人工膝关节的弯曲角度与大腿骨的远位部相对于胫骨的中心轴线的前后位置之间的关系。另外，在图14中，实线的线图示出了使用实施例的情况的结果，虚线的线图示出了使用比较例的情况的结果。并且，单点划线的线图示出了安装人工膝关节前的、正常状态下的患者膝盖的动作。
[0140]因此，越接近单点划线所示的线图，越能够达成自然的动作。如图14所示可知，在比较例中，当弯曲角度小时，只能实现远离正常状态下的患者的膝盖动作的动作。另一方面，可知，在实施例中，在任何弯曲角度下，都能够实现与正常状态下的患者的膝盖动作非常接近的动作。根据以上内容，证实了实施例适合实现对患者来说没有不适感觉的膝盖动作。
[0141]产业上的可利用性
[0142]本发明作为在切除患者的前十字韧带和后十字韧带并将该患者的膝关节置换成人工膝关节的手术中使用的人工膝关节植入物能够广泛应用。
[0143]标号说明
[0144]1:人工膝关节植入物；
[0145]2:胫骨托；
[0146]3:大腿骨；
[0147]4:远位部；
[0148]5:胚骨；[0149]6:近位部；
[0150]7:人工膝关节；
[0151]10:骨切面；
[0152]18:胫骨组件；
[0153]100、200、300:大腿骨组件；
[0154]111、211、311:后髁；
[0155]112、212、312:上髁;
[0156]203:凸轮部；
[0157]205:固定面；
[0158]107,207,307:大腿骨关节面；
[0159]400、500、600:胫骨嵌入物；
[0160]402、502、602:支柱；
[0161]506:胫骨关 节面；
【权利要求】
1.一种人工膝关节植入物，其在切除患者的前十字韧带和后十字韧带并将该患者的膝关节置换成人工膝关节的手术中使用，其特征在于， 所述人工膝关节植入物具备:大腿骨组件，其被安装于所述患者的大腿骨的远位部；和胫骨嵌入物，其被安装于所述患者的胫骨的近位部， 所述大腿骨组件具有:固定面，其被固定于在所述远位部形成的骨切面；两个大腿骨关节面，它们朝向所述大腿骨组件的外侧弯曲；凸轮部，其被配置在所述两个大腿骨关节面的后部之间；后髁，其被配置于所述固定面的后方，并形成所述两个大腿骨关节面的一部分；以及上髁，其被配置于该后髁的上方，并形成所述两个大腿骨关节面的一部分， 所述胫骨嵌入物包括:两个胫骨关节面，它们能够与所述两个大腿骨关节面滑动;支柱，其从该两个胫骨关节面之间向所述两个大腿骨关节面之间的空间突出，并且能够与所述凸轮部接触， 作为所述胫骨嵌入物，设置有所述支柱相对于所述胫骨关节面的前后位置不同的多个胫骨嵌入物， 所述多个胫骨嵌入物中的任一个被安装于所述患者的所述胫骨的所述近位部。
2.根据权利要求1所述的人工膝关节植入物，其特征在于， 作为所述大腿骨组件，设置有所述固定面的形状相同且所述后髁的厚度不同的多个大腿骨组件， 所述多个大腿骨组件中的任一个被安装于所述患者的所述大腿骨的所述远位部。
3.根据权利要求2所述的人工膝关节植入物，其特征在于， 所述多个大腿骨组 件各自的在所述后髁上的所述大腿骨关节面的曲率半径不同。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的人工膝关节植入物，其特征在于， 所述多个支柱分别形成为相同的形状。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的人工膝关节植入物，其特征在于， 所述人工膝关节植入物还具备胫骨托，所述胫骨托是为了将所述胫骨嵌入物固定于所述胫骨的所述近位部而设置的，所述胫骨托支承所述胫骨嵌入物，并与胫骨嵌入物协作构成胫骨组件， 所述胫骨托与所述胫骨嵌入物被成型为一体，或者所述胫骨托是使用与所述胫骨嵌入物不同的部件形成的并且被固定于所述胫骨嵌入物。
【文档编号】A61F2/38GK103826572SQ201280047354
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年9月20日 优先权日:2011年9月27日
【发明者】锅岛玲子, 桥田昌彦 申请人:京瓷医疗株式会社