人工膝關節植入物的製作方法

2023-04-25 12:00:51

人工膝關節植入物的製作方法
【專利摘要】在PS型的人工膝關節植入物中，為了實現穩定的深彎曲動作，能夠調整間隙平衡，並且能夠減少手術者和患者的負擔，而且患者能夠進行自然的彎曲運動。人工膝關節植入物（1）具備：擇一地安裝於患者的大腿骨的遠位部的大腿骨組件（100、200、300）；和擇一地安裝於患者的脛骨的近位部的脛骨嵌入物（400、500、600）。大腿骨組件（100、200、300）分別具有被配置在兩個大腿骨關節面（107、107；207、207；307、307）的後部之間的凸輪部（203）。脛骨嵌入物（400、500、600）具有能夠與凸輪部（203）接觸的支柱（402、502、602）。支柱（402、502、602）的前後位置不同。
【專利說明】人工膝關節植入物
【技術領域】
[0001]本發明涉及在切除患者的前十字韌帶和後十字韌帶並將該患者的膝關節置換成人工膝關節的手術中使用的人工膝關節植入物。
【背景技術】
[0002]已知具備被固定於脛骨的近位部的脛骨要素和被固定於大腿骨的遠位部的大腿骨要素的人工膝關節植入物(例如，參照專利文獻I)。專利文獻I所述的大腿骨要素包括被固定於大腿骨時左右排列的內側髁和外側髁。內側髁和外側髁分別包括:處於伸展膝蓋的姿勢時面對脛骨要素的遠位髁、配置在遠端髁後方的後髁、和配置在後髁上方的上髁。這些遠端髁、後髁及上髁為了與脛骨要素表面接觸，形成了沿大腿骨要素外周延伸的光滑的關節表面。其中，上髁的關節表面以朝向大腿骨要素前方折回的方式呈彎曲狀延伸。通過採用這樣的結構，專利文獻I所述的大腿骨要素相對於脛骨要素至少能夠彎曲160度。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本專利第4290803號說明書(權利要求書、圖1)

【發明內容】

[0006]發明所要解 決的課題
[0007]然而,在使用PS (Posterior Stabilized:後穩定)型人工膝關節植入物的情況下，患者的前十字韌帶和後十字韌帶被切除。而且，具有凸輪的大腿骨組件被固定於患者大腿骨的遠位部，並且具有支柱的脛骨嵌入物被配置於患者脛骨的近位部。
[0008]對於植入了這樣的PS型人工膝關節植入物的患者，為了提高手術後的QOL(Quality of Life，生活質量)，重要的項目是:實現更自然的彎曲狀態；和能夠使大腿骨相對於脛骨的最大彎曲角度更深。即，謀求實現大腿骨能夠相對於脛骨以大彎曲角度穩定彎曲這樣的穩定的深彎曲動作。在此，作為妨礙穩定的深彎曲動作的重要原因，本申請發明人著眼於未調整好大腿骨和脛骨之間的間隙(垂直距離)平衡。
[0009]上述間隙平衡是指，作為將膝蓋伸直的狀態下的間隙的伸展間隙與作為將膝蓋彎曲的狀態下的間隙的彎曲間隙之間的均衡。通過調整間隙平衡能夠實現穩定的深彎曲動作。作為用於調整該間隙平衡的方法，可以考慮下述(i)~(V)的方法。
[0010]首先，作為方法(i)，可以考慮將患者的側副韌帶等人工膝關節周圍的軟組織從大腿骨和脛骨適當剝下(釋放)。然而，在該情況下，手術者需要注意不損傷軟組織周邊的血管和神經，人工膝關節植入物的設置作業費工夫。
[0011]另外，作為方法(ii)，可以考慮改變大腿骨組件的設置位置。具體而言，考慮將大腿骨組件相對於大腿骨的遠位部的設置位置配置在比大腿骨靠前方或靠後方等的位置。然而，在該情況下，為了將大腿骨組件固定於大腿骨，根據形成於大腿骨的骨切面的形狀和位置，在大腿骨的遠位部形成凹槽。若形成有凹槽，則對大腿骨作用較大力時，載荷集中於凹槽，有可能產生骨折。並且，即使在以調整間隙平衡的方式配置大腿骨組件的情況下，大腿骨組件相對於髕骨的位置也有可能不合適。其結果為，有可能產生無法順暢地進行大腿骨組件與館骨之間的滑動這樣的館骨循軌不良(patellar tracking disorder)。
[0012]另外，作為方法(iii)，可以考慮改變大腿骨組件的尺寸。更具體地，可以考慮將大腿骨組件的尺寸設定為比當初預定的尺寸大或小。然而，在將大腿骨組件變更為大尺寸的情況下，雖然少量的骨切割量即可，但有可能軟組織被較大的大腿骨組件圧迫而難以彎曲膝蓋。另一方面，在將大腿骨組件變更為小尺寸的情況下，大腿骨的骨切量增加。因此，改變大腿骨組件的尺寸對患者來說負擔較大。
[0013]另外，作為方法(iv)，可以考慮改變脛骨嵌入物的厚度。然而，在該情況下，作為脛骨嵌入物與大腿骨組件接觸的部分的接合線的高度位置也改變。其結果為，有可能產生所述的髕骨循軌不良等。
[0014]另外，作為方法(V)，考慮專利文獻I所公開的選擇後髁厚度不同的大腿骨組件。然而，在該情況下，由於後髁的厚度，無法將大腿骨相對於脛骨彎曲到生物體本來的位置，其結果為，患者在彎曲膝蓋時感覺不適。[0015]本發明鑑於上述情況，目的在於，在人工膝關節植入物中，為了實現穩定的深彎曲動作，能夠調整間隙平衡，並且能夠減少手術者和患者的負擔，而且患者能夠進行自然的彎曲運動。
[0016]用於解決課題的技術方案
[0017]用於達成上述目的第I發明的人工膝關節植入物在切除患者的前十字韌帶和後十字韌帶並將該患者的膝關節置換成人工膝關節的手術中使用，並具備:被安裝於所述患者的大腿骨的遠位部的大腿骨組件；和被安裝於所述患者的脛骨的近位部的脛骨嵌入物。所述大腿骨組件具有:固定面，其被固定於在所述遠位部形成的骨切面；兩個大腿骨關節面，它們朝向所述大腿骨組件的外側彎曲；凸輪部，其被配置在所述兩個大腿骨關節面的後部之間；後髁，其被配置於所述固定面的後方，並形成所述兩個大腿骨關節面的一部分；以及上髁，其被配置於該後髁的上方，並形成所述兩個大腿骨關節面的一部分。所述脛骨嵌入物包括:兩個脛骨關節面，它們能夠與所述兩個大腿骨關節面滑動；支柱，其從該兩個脛骨關節面之間向所述兩個大腿骨關節面之間的空間突出，並且能夠與所述凸輪部接觸。作為所述脛骨嵌入物，設置有所述支柱相對於所述脛骨關節面的前後位置不同的多個脛骨嵌入物。所述多個脛骨嵌入物中的其中一個被安裝於所述患者的所述脛骨的所述近位部。
[0018]根據本發明，能夠以使支柱的前後位置處於對患者來說最適合的位置的方式，從多個脛骨嵌入物中選擇最適合的脛骨嵌入物，並安裝於脛骨。由此，對於患者來說能夠使支柱的前後位置最優化。通過調整支柱的前後位置，能夠調整患者的側副韌帶的張力。其結果為，能夠使作為在患者伸直膝蓋的狀態下的大腿骨和脛骨之間的間隙的伸展間隙、與在患者彎曲膝蓋的狀態下的大腿骨和脛骨之間的間隙的彎曲間隙之間的平衡即間隙平衡，處於更加均衡的狀態。由此，能夠實現穩定的深彎曲動作。而且，能夠滿足以使患者能夠使膝蓋自然地彎曲動作的方式靠前配置側副韌帶這樣的條件，並且能夠儘可能地將支柱配置在後方。由此，在大腿骨組件的凸輪與支柱滑動時，能夠使直到大腿骨或大腿骨組件碰到(碰撞)脛骨嵌入物為止時的彎曲角度更大。其結果為，能夠提高深彎曲性，即能夠使大腿骨相對於脛骨以更大的彎曲角度彎曲。[0019]而且，與前述的(i)的方法不同，不必為了調整間隙平衡而進行將患者的側副韌帶等人工膝關節周圍的軟組織從大腿骨和脛骨適當剝下(釋放)的作業。因此，手術者不必進行需要注意不損傷軟組織周圍的血管和神經的上述釋放作業。因而，能夠減少人工膝關節植入物的設置作業涉及的手術者和患者的負擔。
[0020]並且，與前述的方法(ii)不同，不必為了調整間隙平衡而每次改變大腿骨組件的設置位置。因此，能夠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這樣的形狀的固定面。因而，不會因為凹槽而在大腿骨產生應力集中，能夠抑制引起大腿骨的強度降低，因此能夠減小對患者的負擔。而且，不必為了調整間隙平衡而改變大腿骨組件的位置。因此，能夠相對於髕骨將大腿骨組件配置在適當的位置。其結果為，能夠使大腿骨組件和髕骨之間的滑動狀態良好，並且能夠抑制髕骨循規不良。因而，患者能夠進行膝蓋的自然彎曲運動。
[0021]並且，與前述的方法(iii)不同，不必為了調整間隙平衡而改變大腿骨組件整體的尺寸。因此，不必為了調整間隙平衡而增大或減小大腿骨組件。因而，不增大大腿骨的骨切量也可以，不需要多餘的切骨作業，因此能夠減小對手術者和患者的負擔。在此基礎上，能夠抑制患者的軟組織被大的大腿骨組件圧迫這樣的不良情況，因此能夠減小對患者的負擔。
[0022]並且，與前述的方法(iv)不同，不必為了調整間隙平衡而改變脛骨嵌入物的厚度。因此，作為脛骨嵌入物與大腿骨組件接觸的部分的接合線的高度位置不會受到間隙平衡的調整作業的影響。其結果為，無論是否調整間隙平衡，都能夠使大腿骨組件與髕骨的相對的高度位置固定。即，無論是否調整間隙平衡，都能夠使大腿骨組件與髕骨的相對滑動的形態固定。其結果為，能夠抑制所述髕骨循軌不良等。
[0023]另外，在前述的方法(V)中，為了調節間隙，選擇後髁的厚度不同的大腿骨組件。在這樣的方法中，無法調整側副韌帶與大腿骨組件的相對位置的平衡。相對於此，在第I發明中，通過調整脛骨嵌入物中的支柱的前後位置，能夠調整側副韌帶與大腿骨組件的相對位置。其結果為，能夠將大腿`骨相對於脛骨彎曲到與生物體本來的位置接近的位置，患者能夠以自然的姿勢彎曲膝蓋。
[0024]因此，根據本發明，在人工膝關節植入物中，能夠調整間隙平衡以實現穩定的深彎曲動作，並且能夠減少手術者和患者的負擔，而且患者能夠進行自然的彎曲運動。
[0025]第2發明的人工膝關節植入物的特徵在於，在第I發明的人工膝關節植入物中，作為所述大腿骨組件，設置有所述固定面的形狀相同且所述後髁的厚度不同的多個大腿骨組件，所述多個大腿骨組件中的其中一個被安裝於所述患者的所述大腿骨的所述遠位部。
[0026]根據本發明，能夠以兼顧大腿骨與脛骨之間的間隙平衡的均衡化、和實現膝蓋自然彎曲的側副韌帶的配置的方式，從多個大腿骨組件中選擇最適合的大腿骨組件。例如，當患者的彎曲間隙小時，通過使用後髁的厚度更小的大腿骨組件，能夠調整間隙平衡。並且，當患者的彎曲間隙大時，通過使用後髁的厚度更大的大腿骨組件，能夠調整間隙平衡。並且，為了將膝蓋彎曲時的側副韌帶的位置配置在更靠前側，優選的是使用大腿骨組件中的後髁厚度更薄的大腿骨組件。而且，通過與支柱的前後位置不同的脛骨嵌入物組合，能夠擴大可調整的間隙平衡的範圍，並且能夠進行間隙平衡的微調整。而且，通過將後髁厚度不同的大腿骨組件與支柱的前後位置不同的脛骨嵌入物組合，能夠容易地調整側副韌帶的配置，形成最適合患者的狀態。因而，能夠以能兼顧間隙平衡的均衡化和側副韌帶的配置的最優化的方式，採用具有最適合厚度的後髁的大腿骨組件。
[0027]第3發明的人工膝關節植入物的特徵在於，在第2發明的人工膝關節植入物中，所述多個大腿骨組件各自的在所述後髁上的所述大腿骨關節面的曲率半徑不同。
[0028]根據本發明，利用使後髁上的大腿骨關節面的曲率半徑在每個大腿骨組件中不同這樣的簡易結構，能夠使各大腿骨組件的後髁的厚度不同。
[0029]第4發明的人工膝關節植入物的特徵在於，在第I發明至第3發明中的任一發明的人工膝關節植入物中，所述多個支柱分別形成為相同的形狀。
[0030]根據本發明，在多個脛骨嵌入物中，支柱的形狀彼此相同。因此，在進行人工膝關節的設置手術時，容易預料到改變脛骨嵌入物的種類時的大腿骨相對於脛骨的動作。因此，手術者能夠容易地選擇對患者來說最適合的脛骨嵌入物。其結果為，通過縮短手術時間，能夠使手術者和患者的負擔更小。
[0031]第5發明的人工膝關節植入物的特徵在於，在第I發明至第4發明中的任一發明的人工膝關節植入物中，還具備脛骨託，所述脛骨託是為了將所述脛骨嵌入物固定於所述脛骨的所述近位部而設置的，所述脛骨託支承所述脛骨嵌入物，並與脛骨嵌入物協作構成脛骨組件，所述脛骨託與所述脛骨嵌入物被成型為一體，或者所述脛骨託是使用與所述脛骨嵌入物不同的部件形成的並且被固定於所述脛骨嵌入物。
[0032]根據本發明，能夠藉助脛骨託將脛骨嵌入物固定於脛骨的近位部。並且，通過改變脛骨嵌入物的支柱的前後位置，實現了大腿骨相對於脛骨的穩定的深彎曲動作。因而，不必為了實現穩定的深彎曲動作 而改變脛骨託的形狀。因此，不必為了實現穩定的深彎曲動作而改變脛骨中的固定脛骨託的近位部的形狀，能夠減少手術者和患者的負擔。
[0033]發明效果
[0034]根據本發明，在人工膝關節植入物中，能夠調整間隙平衡以實現穩定的深彎曲動作，並且能夠減少手術者和患者的負擔，而且患者能夠進行自然的彎曲運動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是本發明的一個實施方式的人工膝關節植入物的側視圖。
[0036]圖2是大腿骨組件和脛骨嵌入物各自的立體圖。
[0037]圖3是示出從患者側方對大腿骨組件固定於患者大腿骨、脛骨組件固定於患者脛骨的狀態進行觀察的狀態的剖視圖。
[0038]圖4是從後方觀察大腿骨組件的圖。
[0039]圖5的(a)、(b)、(C)分別是多個大腿骨組件的側視圖。
[0040]圖6的(a)、(b)、(C)分別是脛骨嵌入物的側視圖。
[0041]圖7的(a)、(b)、(C)分別是用於說明人工膝關節的彎曲動作的、從側方觀察主要部分的剖視圖，示出了人工膝關節的彎曲角度為零的狀態。
[0042]圖8的(a)、(b)、(C)分別是用於說明人工膝關節的彎曲動作的、從側方觀察主要部分的剖視圖，示出了人工膝關節的彎曲角度為90度的狀態。
[0043]圖9的(a)、(b)、(C)分別是示出從圖8 (a)、圖8 (b)及圖8 (C)去除了人工膝關節的狀態的圖。[0044]圖10的(a)、(b)、(c)分別是用於說明人工膝關節的彎曲動作的、從側方觀察主要部分的剖視圖，示出了人工膝關節的彎曲角度為零的狀態。
[0045]圖11的(a)、(b)、(c)分別是用於說明人工膝關節的彎曲動作的、從側方觀察主要部分的剖視圖，示出了人工膝關節的彎曲角度為90度的狀態。
[0046]圖12是用於說明人工膝關節的彎曲動作的、從側方觀察主要部分的剖視圖，示出了人工膝關節的彎曲角度接近最大的允許彎曲角度的狀態。
[0047]圖13的(a)和(b)分別是示出脛骨組件和脛骨託的變形例的立體圖。
[0048]圖14是示出分別針對實施例和比較例的實驗結果的圖表。
【具體實施方式】
[0049]以下，參照附圖對用於實施本發明的方式進行說明。另外，本發明能夠作為在將膝關節置換成人工膝關節的手術中使用的人工膝關節植入物而廣泛應用。
[0050]圖1是本發明的一個實施方式的人工膝關節植入物I的側視圖。人工膝關節植入物I應用在將患者的膝關節置換成人工膝關節的手術中。例如針對因變形性膝關節炎或慢性風溼性關節炎等導致膝關節高度變形的患者，人工膝關節植入物I被用於使膝蓋恢復到正常的功能。
[0051]人工膝關節植入物I具備多個大腿骨組件100、200、300和多個脛骨嵌入物400、500、600。在進行將患者的前十字韌帶和後十字韌帶切除並將該患者的膝關節置換成人工膝關節的PS型人工膝關節置換手術時，由手術者從人工膝關節植入物I中的多個大腿骨組件100、200、300中選擇一個大腿骨組件。並且，在進行手術時，由手術者從多個脛骨嵌入物400,500,600中選擇一個脛骨`嵌入物。由此，在手術中，從多個大腿骨組件100、200、300和脛骨嵌入物400、500、600中，選擇對患者來說最適合的大腿骨組件和脛骨組件。
[0052]另外，多個大腿骨組件100、200、300除了後髁111、211、311的厚度彼此不同這一點以外，大體上具有彼此相同的結構。並且，多個脛骨嵌入物400、500、600除了支柱402、502,602的前後位置彼此不同這一點以外，大體上具有彼此相同的結構。以下，主要對多個大腿骨組件100、200、300中的一個大腿骨組件200的結構進行說明。並且，主要對多個脛骨嵌入物400、500、600中的一個脛骨嵌入物500的結構進行說明。
[0053]圖2是大腿骨組件200和脛骨嵌入物500各自的立體圖。圖3是示出從患者側方對大腿骨組件200安裝於患者大腿骨3的遠位部4且脛骨嵌入物500安裝於患者脛骨5的近位部6的狀態進行觀察的狀態的剖視圖。如圖2和圖3所示，大腿骨組件200被固定於大腿骨3的遠位部4。並且，脛骨嵌入物500藉助脛骨託2被固定於脛骨5的近位部6。大腿骨組件200和脛骨嵌入物500伴隨著患者膝蓋的彎曲伸展運動而相對滑動。由大腿骨組件200、脛骨嵌入物500和脛骨託2形成人工膝關節7。
[0054]另外，以下在提到「內側」或「外側」時，是指設有大腿骨組件200和脛骨嵌入物500的患者膝蓋的內側或外側。即，在大腿骨組件200和脛骨嵌入物500被配置在患者左腿的情況下，內側是指對患者來說的右側，外側是指對患者來說的左側。並且，當提到「前」或「後」時，是指對患者來說的前或後。
[0055]大腿骨組件200例如使用具有生物相容性的金屬材料來形成。大腿骨組件200在側視觀察時形成為U字狀。大腿骨組件200構成為具備內側髁201、外側髁202、凸輪部203和開口部204。內側髁201和外側髁202分別左右排列配置。內側髁201的前部與外側髁202的前部相互連接。當從前方觀察時，大腿骨組件200的前部形成為朝向上側凸起的形狀。
[0056]在內側髁201和外側髁202各自的朝向大腿骨3的近位部6側的內側面形成有固定面205、205。固定面205、205被設置成用於將大腿骨組件200固定於大腿骨3的近位部
6。並且，從側方觀察時，固定面205、205分別形成為U字狀。固定面205、205分別被固定於在遠位部4形成的骨切面10。
[0057]骨切面10是在將大腿骨組件200固定於遠位部4之前由手術者人工形成的面。例如通過手術者使用刀具等器件將遠位部4的一部分切除來形成骨切面10。骨切面10例如具有面向前側的第I面11、面向前斜下側的第2面12、面向下側的第3面13、面向後斜下側第4面14和面向後側的第5面15。固定面205、205分別形成為沿著這些第I~第5面11~15的形狀，並使用骨膠合劑或生物活性材料塗層等被固定於這些第I~第5面11~15的各個面。
[0058]並且,在從骨切面10的第I面11至第5面15上,形成有用於配置後述的支柱502的凹部16。凹部16形成為遍及第2面12~第5面15，並沿前後方向延伸。凹部16以沿前後方向貫通遠位部4的方式延伸。由此，當膝蓋彎曲運動時，凹部16抑制了支柱502與大腿骨3接觸。
[0059]在內側髁201和外側髁202中，分別在朝向大腿骨3的遠位部4的外側的外側面上形成有兩個大腿骨關節面207、207。大腿骨關節面207、207被設置成隨著患者膝蓋的彎曲伸展運動而與脛骨嵌入物500滑動的彎曲面。大腿骨關節面207、207分別形成為凸彎曲形狀，與作為遠位部4的遠位端的第3面13對置，並且與作為遠位部4的後部的第5面15對置，從側方觀察時，包圍了遠位部4的一部分。在膝蓋處於伸直的狀態時，大腿骨關節面207的前端208被配置在支柱502的前方。
[0060]大腿骨關節面207、207由在內側髁201和外側髁202上分別具備的遠位髁210、210、後髁211、211和上髁212、212形成。
[0061]圖4是從後方觀察大腿骨組件200的圖。如圖3和圖4所示，遠位髁210、210分別被配置成與作為大腿骨3的遠位部4的遠位面的第3面13對置。後髁211、211分別被設置成從遠位髁210、210朝向後斜上方延伸的部分。後髁211、211分別被配置於固定面205、205的後方，主要被配置成與第4面14及第5面15對置。後髁211、211的上端在側視觀察時分別位於凸輪部203後方。上髁212、212分別被設置成從後髁211、211上端朝向上方延伸的部分。上髁212、212被配置成與第5面15對置。
[0062]根據上述結構，大腿骨關節面207、207分別具有:作為遠位髁210、210的外側面的第I關節面207a、207a ;作為後髁211,211的外側面的第2關節面207b,207b ;和作為上髁212,212的外側面的第3關節面207c、207c。
[0063]在內側髁201和外側髁202之間配置有凸輪部203。凸輪部203被配置在大腿骨關節面207、207的後部之間。在膝蓋的彎曲角度為規定的角度以上時，凸輪部203通過與脛骨嵌入物500接觸，來引導膝蓋的彎曲運動。凸輪部203是被配置在內側髁201的後髁211及上髁212與外側髁202的後髁211及上髁212之間的小片狀的部分。 [0064]如圖2和圖3所示，凸輪部203的前部相對於固定面205、205向前方突出。凸輪部203的前側面形成為平坦的面。並且，凸輪部203的後側面相對於上髁212、212的外側面(第3關節面207c、207c)配置在前方。由此，在凸輪部203的後部，形成有朝向前方凹陷的凹陷部203a。在凸輪部203的前方形成有開口部204。
[0065]開口部204是供脛骨嵌入物500的支柱502貫穿插入的部分。開口部204被配置在內側髁201和外側髁202之間，並被設置成貫通大腿骨組件200的孔部。開口部204從內側髁201和外側髁202各自的後髁211、211朝向前方延伸。
[0066]具有上述結構的大腿骨組件200由脛骨組件18支承成能夠滑動。脛骨組件18構成為具備脛骨嵌入物500和作為人工膝關節植入物I的一個要素的脛骨託2。脛骨託2構成為具備支承脛骨嵌入物500的託主體19和從託主體19的背面突出的螺柱部20。螺柱部20嵌合於在脛骨5的近位部6形成的髄腔部5a，並且使用骨膠合劑或生物活性材料塗層等被固定於脛骨5的近位部6。髄腔部5a是由手術者形成的孔部。託主體19形成為平板狀，並被配置在近位部6的端面上。託主體19具有朝向大腿骨組件200側的表面。在該託主體19的表面上固定有脛骨嵌入物500。
[0067]脛骨嵌入物500使用合成樹脂等來形成，並構成為具備平板狀的板501和從板501向開口部204突出的支柱502。板501形成為左右細長的圓板狀。在板501上形成有內側窩503和外側窩504。
[0068]內側窩503及外側窩504分別被設置成與大腿骨組件200的內側髁201及外側髁202以能夠滑動的方式接觸的凹陷。在內側窩503與外側窩504之間配置有支柱502。俯視觀察時，支柱502被內側窩503和外側窩504夾住。在內側窩503和外側窩504中，各自的前端部的厚度比後端部的厚度大。內側窩503和外側窩504分別具有用於支承大腿骨組件200的內側髁201和外側髁 202的凹陷。
[0069]在內側窩503中，在與大腿骨組件200的內側髁201對置的面上形成有脛骨關節面506。同樣地，在外側窩504中，在與大腿骨組件200的外側髁202對置的面上形成有脛骨關節面506。這兩個脛骨關節面506、506分別形成為朝向脛骨5的近位部6側凹陷彎曲的形狀。內側窩503的脛骨關節面506與內側髁201的大腿骨關節面207以能夠滑動的方式接觸。並且，外側窩504的脛骨關節面506與外側髁202的大腿骨關節面207以能夠滑動的方式接觸。
[0070]支柱502被設置成用於藉助與凸輪部203的滑動來促進人工膝關節7的彎曲。在俯視觀察板501時，支柱502配置於板501的大致中央。即，支柱502配置於板501的左右方向上的中央，並且配置於板501的前後方向上的中央。
[0071]支柱502形成為柱狀，並隨著其距離板501的高度變高，前後方向的厚度變小。並且，當從前方觀察支柱502時，支柱502是在從根部至中間部的範圍內左右方向的厚度固定的形狀。並且，支柱502的末端部的左右方向上的厚度以變細的方式逐漸減小。
[0072]在支柱502的後表面形成有用於與支柱502滑動接觸的滑動面507。滑動面507被設置成朝向前側凹陷的面，當人工膝關節7的彎曲角度在規定的值以上時，滑動面507相對於凸輪部203滑動。
[0073]在支柱502的後方，在板501上形成有缺口部508。缺口部508被設置成用於抑制與支柱502接觸時的凸輪部203與板501接觸。缺口部508形成在板501的後端部的左右方向上的中央。[0074]圖5 (a)、圖5 (b)和圖5 (c)分別是多個大腿骨組件100、200、300的側視圖。如圖5 (b)所示，大腿骨組件200的大腿骨關節面207具有多個曲率半徑。具體地，大腿骨關節面207具有曲率半徑R20、R21、R22和R23。
[0075]大腿骨關節面207中，遠位髁210的前側部分的一部分具有曲率半徑R20。在大腿骨關節面207中，具有曲率半徑R20的部分的後端207d位於大腿骨3的第4面14的下方。大腿骨關節面207中，從該後端207d朝向後方延伸的部分的曲率半徑R21成為比曲率半徑R20小的值。大腿骨關節面207中，具有曲率半徑R21的部分延伸至大腿骨組件200的後端。大腿骨關節面207中，具有曲率半徑R21的部分的後端207e位於凸輪部203的後方。大腿骨關節面207中，從該後端207e朝向固定面205側延伸的部分的曲率半徑R22成為比曲率半徑R21小的值。大腿骨關節面207中，具有曲率半徑R22的部分的前端207f，在側視觀察時配置在靠近凸輪部203的上部的位置。大腿骨關節面207中，從該前端207f延伸至固定面205的部分的曲率半徑R23是比曲率半徑R22小的值。即，R20>R21>R22>R23。
[0076]根據上述結構，遠位髁210上的大腿骨關節面207 (第I關節207a)具有2種曲率半徑R20、R21。並且，後髁211上的大腿骨關節面207 (第2關節207b)具有2種曲率半徑R21、R22。而且，上髁212上的大腿骨關節面207 (第I關節207c)具有2種曲率半徑R22、R23。
[0077]接下來，參照圖5 (a)、圖5 (b)和圖5 (C)，對大腿骨組件100和大腿骨組件300進行說明。如上所述，大腿骨組件100、200、300的區別主要是側視觀察時後髁111、211、311的厚度的區別。另外，對於大腿骨組件100、300中的與大腿骨組件200相同的結構，在圖中標以與大腿骨組件200相同的標號，並省略說明。並且，對於大腿骨組件100、300中的與大腿骨組件200的要素對應的要素，標以與大腿骨組件200的要素對應的標號來進行說明。例如，對於大腿骨組件100、300的大腿骨關節面，作為與大腿骨組件200的大腿骨關節面207對應的標號，標以大腿骨 關節面107、307這樣的標號來進行說明。
[0078]如圖5 (a)所示，大腿骨組件100具有遠位髁110、後髁111和上髁112。並且，大腿骨組件100的大腿骨關節面107具有多個曲率半徑。具體地，大腿骨關節面107具有曲率半徑 RIO、Rll、R12 和 R13。
[0079]大腿骨關節面107中，遠位髁110上的前側部分的一部分具有曲率半徑R10。大腿骨關節面107中，具有曲率半徑RlO的部分的後端107d位於大腿骨3的第3面13的下方。大腿骨關節面107中，從該後端107d朝向後方延伸的部分的曲率半徑Rll成為比曲率半徑RlO小的值。大腿骨關節面107中，具有曲率半徑Rll的部分包括大腿骨組件100的後端，並且延伸至比該後端靠上方。具有曲率半徑Rll的部分的後端107e位於凸輪部203的上部的後方。大腿骨關節面107中，從該上端107e朝向固定面205側延伸的部分的曲率半徑R12成為比曲率半徑Rll小的值。大腿骨關節面207中，具有曲率半徑R12的部分的前端107f，在側視觀察時與凸輪部203重疊。大腿骨關節面107中，從該前端107f延伸至固定面205的部分的曲率半徑R13成為比曲率半徑R12小的值。即，R10>R11>R12>R13。
[0080]根據上述結構，遠位髁110上的大腿骨關節面107 (第I關節面107a)具有2種曲率半徑R10、R11。並且，後髁111上的大腿骨關節面107 (第2關節面107b)具有I種曲率半徑R11。而且，上髁112上的大腿骨關節面107 (第3關節面107c)具有2種曲率半徑R12、R13。[0081]如圖5 (c)所示，大腿骨組件300具有遠位髁310、後髁311和上髁312。並且，大腿骨組件300的大腿骨關節面307具有多個曲率半徑。具體地，大腿骨關節面307具有曲率半徑 R30、R31、R32 和 R33。
[0082]大腿骨關節面307中，遠位髁310上的前側部分的一部分具有曲率半徑R30。大腿骨關節面307中，具有曲率半徑R30的部分的後端307d位於固定面205的後方側。大腿骨關節面307中，從該後端307d朝向後方延伸的部分的曲率半徑R31成為比曲率半徑R30小的值。大腿骨關節面307中，具有曲率半徑R31的部分形成為朝向後斜下方凸起的形狀。大腿骨關節面307中，具有曲率半徑R31的部分的後端307e在前後方向上位於固定面205和大腿骨組件300的後端之間。大腿骨關節面307中，從該後端307e向上方延伸的部分的曲率半徑R32成為比曲率半徑R31小的值。大腿骨關節面307中，具有曲率半徑R32的部分包括大腿骨組件300的後端，並且延伸至比該後端靠上方。具有曲率半徑R32的部分的上端307f，在側視觀察時配置在與凸輪部203重疊的位置。大腿骨關節面307的從該上端307f延伸至固定面205的部分的曲率半徑R33成為比曲率半徑R32小的值。SP，R30>R31>R32>R33。
[0083]根據上述結構，遠位髁310上的大腿骨關節面307 (第I關節面307a)至少具有I種曲率半徑R31。並且，後髁311上的大腿骨關節面307 (第2關節面307b)具有2種曲率半徑R31、R32。而且，上髁312上的大腿骨關節面307 (第3關節面307c)具有2種曲率半徑R32、R33。在具有上述結構的大腿骨組件100、200、300中，各自的固定面205、205、205的形狀相同。並且，曲率半徑R10=R20=R30，在第3面13的下方，遠位髁110、210、310各自的壁厚大致相同。
[0084]另一方面，曲率半徑R11〈R21〈R31。並且，曲率半徑R12〈R22〈R32。而且，曲率半徑R13<R23<R33<, 這樣，利用使曲率半徑不同的結構，大腿骨組件200的後髁211的厚度比大腿骨組件100的後髁111的厚度大，而且，大腿骨組件300的後髁311的厚度比大腿骨組件200的後髁211的厚度大。
[0085]圖6 (a)、圖6 (b)和圖6 (C)分別是多個脛骨嵌入物400、500、600的側視圖。接下來，參照圖6 (a)、圖6 (b)和圖6 (C)，對脛骨嵌入物500和脛骨嵌入物600進行說明。如前所述，脛骨嵌入物400、500、600的區別主要是支柱402、502、602的前後位置的區別。另外，對於脛骨嵌入物400、600中與脛骨嵌入物500相同的結構，在圖中標以與脛骨嵌入物500相同的標號,並省略說明。
[0086]在脛骨嵌入物400、500、600中，各自的支柱402、502、602的形狀為相同形狀。另一方面，在這些支柱402、502、602中，相對於脛骨關節面506的前後位置分別不同。具體地，在脛骨嵌入物400中，將從板501的後端至支柱402的後端的前後方向上的距離定義為距離D4。並且，在脛骨嵌入物500中，將從板501的後端至支柱502的後端的前後方向上的距離定義為距離D5。而且，在脛骨嵌入物600中，將從板501的後端至支柱602的後端的前後方向上的距離定義為距離D6。在該情況下，距離D4>D5>D6。因此，從板501的後端向缺口部508的前方的切入深度也同樣地在每個脛骨嵌入物400、500、600中都不同。
[0087][人工膝關節的彎曲動作的說明]
[0088]圖7 (a)、圖7 (b)和圖7 (C)分別是用於說明人工膝關節7的彎曲動作的、從側方觀察主要部分的剖視圖，示出了人工膝關節7的彎曲角度為零的狀態。圖7(a)、圖7(b)和圖7 (c)分別示出人工膝關節7的脛骨嵌入物不同的情況。更詳細地，圖7 (a)示出人工膝關節7具備脛骨嵌入物400的情況，圖7 (b)示出人工膝關節7具備脛骨嵌入物500的情況，圖7 (c)示出人工膝關節7具備脛骨嵌入物600的情況。
[0089]並且，圖8 (a)、圖8 (b)和圖8 (C)分別是用於說明人工膝關節7的彎曲動作的、從側方觀察主要部分的剖視圖，示出了人工膝關節7的彎曲角度為90度的狀態。圖8(a)、圖8 (b)和圖8 (c)是分別與圖7 (a)、圖7 (b)及圖7 (c)對應的圖。
[0090]在圖7 (a)和圖8 (a)中示出了使用脛骨嵌入物400的情況下的人工膝關節7的彎曲動作。並且，在圖7 (b)和圖8 (b)中示出了使用脛骨嵌入物500的情況下的人工膝關節7的彎曲動作。而且，在圖7 (c)和圖8 (c)中示出了使用脛骨嵌入物600的情況下的人工膝關節7的彎曲動作。
[0091]如圖7 (b)所示，在使用脛骨嵌入物500形成人工膝關節7的情況下，當人工膝關節7開始彎曲時，大腿骨組件200的大腿骨關節面207相對於脛骨關節面506滑動，並朝向前方旋轉。此時，在圖7 (b)中，大腿骨3和大腿骨組件200繞順時針方向旋轉。由此，大腿骨組件200的凸輪部203向前方移動，凸輪部203以靠近支柱502的方式移位。
[0092]然後，當彎曲角度超過規定的角度時，如圖8 (b)所示，大腿骨組件200的凸輪部203與支柱502的滑動面507接觸。由此，當人工膝關節7彎曲時，凸輪部203被支柱502的滑動面507支承住，限制了向前方的移位，並相對於滑動面507滑動旋轉。由此，大腿骨組件200以與支柱502的接觸部為支點進一步旋轉。
[0093]另外，如圖7 (a)和圖8 (a)所示，在人工膝關節7中，在使用脛骨嵌入物400的情況下，也進行與使用脛骨嵌入物500的情況相同的彎曲動作。並且，如圖7 (c)和圖8 (c)所示，在人工膝關節7中，在使用脛骨嵌入物600的情況下，也進行與使用脛骨嵌入物500的情況相同的彎曲動作。並且`，在使用大腿骨組件100或大腿骨組件300 (參照圖5)來替代大腿骨組件200的情況下，也進行與上述相同的彎曲動作。
[0094][通過變更脛骨組件來進行的間隙平衡的調整]
[0095]這裡，參照圖7 (b)和圖8 (b)，在作為人工膝關節7的彎曲角度為零的狀態的伸展狀態下，大腿骨3的遠位部4與脛骨5的近位部6之間的距離變成規定的伸展間隙G51。並且，在人工膝關節7的彎曲角度是90度的狀態下，大腿骨3的遠位部4與脛骨5的近位部6之間的距離變成規定的彎曲間隙G52。而且，伸展間隙G51與彎曲間隙G52的差值被定義為間隙平衡。另外，所謂間隙是指大腿骨3的遠位部4與脛骨5的近位部6之間的沿著脛骨5的中心軸線的直線距離。並且，所謂伸展間隙是指通過伸直人工膝關節7使得彎曲角度為零時的間隙。而且，彎曲間隙是指在人工膝關節7彎曲的狀態下彎曲角度為90度時的間隙。
[0096]並且，如圖7 (a)和圖8 (a)所示，限定了使用脛骨嵌入物400的情況下的人工膝關節7的伸展間隙G41和彎曲間隙G42。而且，伸展間隙G41與彎曲間隙G42的差值被定義為間隙平衡。並且，如圖7 (c)和圖8 (c)所示，限定了使用脛骨嵌入物600的情況下的人工膝關節7的伸展間隙G61和彎曲間隙G62。而且，伸展間隙G61與彎曲間隙G62的差值被定義為間隙平衡。
[0097]圖9 Ca)是不出從圖8 Ca)中去除了人工膝關節7的狀態的圖。另外，圖9 (a)的大腿骨3的前後位置處於圖8 (a)中支柱402與凸輪203接觸的位置。同樣地，圖9 (b)是示出從圖8 (b)中去除了人工膝關節7的狀態的圖，圖9 (c)是示出從圖8 (b)中去除了人工膝關節7的狀態的圖。
[0098]參照圖8 (a)、圖8 (b)和圖8 (C)，在脛骨嵌入物400、500、600中，支柱402、502、602的前後位置不同。其結果為，大腿骨組件200相對於脛骨嵌入物400滑動時的大腿骨3的位置位於比大腿骨組件200相對於脛骨嵌入物500滑動時的大腿骨3的位置靠前距離α I的位置。並且，大腿骨組件200相對於脛骨嵌入物500滑動時的大腿骨3的位置位於比大腿骨組件200相對於脛骨嵌入物600滑動時的大腿骨3的位置靠前距離α 2的位置。因此，通過使支柱402、502、602的前後位置不同，能夠使側副韌帶21的一端與另一端在前後方向上的相對位置不同，因而，能夠調整側副韌帶21的張力。如前所述，圖9 (a)、圖9 (b)和圖9 (c)分別示出從圖8 (a)、圖8 (b)及圖8 (c)中去除了人工膝關節7的狀態，由於大腿骨3相對於脛骨5的前後位置不同，所以側副韌帶21的張力不同。其結果為，由於將大腿骨3與脛骨5拉近的力不同，所以能夠調節彎曲間隙。
[0099]人工膝關節7中的間隙平衡在下述方面是優選的:接近作為設置人工膝關節7之前的正常膝蓋中的間隙平衡的基準間隙平衡，能夠給患者帶來自然的感覺。然而，若對所有的患者一律應用脛骨嵌入物500，則對患者來說，間隙平衡與基準間隙平衡大不相同，會在彎曲運動膝蓋時感覺不適。
[0100]因此，通過在人工膝關節植入物I中設有多個脛骨嵌入物400、500、600，由此能夠調整間隙平衡。更具體地，如圖7 (a)、圖7 (b)和圖7 (c)所示，在使用脛骨嵌入物400的情況、使用脛骨嵌入物500的情況、以及使用脛骨嵌入物600的情況中的任一情況下，伸展間隙G41、G51、G61為相同值。
[0101]另一方面，參 照圖8 (a)、圖8 (b)及圖8 (C)和圖9 (a)、圖9 (b)及圖9 (C)，如前所述，當大腿骨組件200與各脛骨嵌入物400、500、600的支柱402、502、602接觸時，即使是相同的彎曲角度，彎曲間隙G42、G52、G62也不同。
[0102]如上所述，通過脛骨嵌入物400、500、600使彎曲間隙不同。因此，在手術中，手術者能夠從脛骨嵌入物400、500、600中選擇對患者來說間隙平衡最好的脛骨嵌入物。
[0103][通過變更脛骨嵌入物進行的側副韌帶位置的調整]
[0104]如圖7 (a)、圖7 (b)和圖7 (C)所示，在使用脛骨嵌入物400、500、600的情況下，在伸展狀態下的大腿骨3的遠位部4相對於脛骨5的近位部6在前後方向的位置不同。具體地，使用脛骨嵌入物400的情況下的遠位部4位於比使用脛骨嵌入物500的情況下的遠位部4靠前距離α 3的位置。並且，使用脛骨嵌入物500的情況下的遠位部4位於比使用脛骨嵌入物600的情況下的遠位部4靠前距離α 4的位置。因此，根據脛骨嵌入物400、500、600的不同，將大腿骨3和脛骨5連接起來的側副韌帶21的上端和下端在前後方向上的相對位置不同。由此，手術者能夠以在對患者來說最適合的位置配置側副韌帶21的方式選擇脛骨嵌入物400、500、600。另外，一般地，支柱402、502、602的位置越靠近對應的板501的前端，越能夠使側副韌帶21的前後方向上的位置接近設置人工膝關節7前的本來位置。由此，對患者來說，能夠實現更自然的彎曲運動。
[0105]根據以上內容，從脛骨嵌入物400、500、600中選擇出能夠同時實現使側副韌帶21的前後方向的位置最優化和使彎曲角度的最大值更大的、最適合的脛骨嵌入物。
[0106][通過變更大腿骨組件來進行的間隙平衡的調整][0107]圖10 (a)、圖10 (b)和圖10 (c)是用於說明人工膝關節7的彎曲動作的、從側方觀察主要部分的剖視圖，示出了人工膝關節7的彎曲角度為零的狀態。圖10 (a)、圖10(b)和圖10 (C)分別示出人工膝關節7的大腿骨組件不同的情況。更詳細地，圖10 (a)示出人工膝關節7具備大腿骨組件100的情況，圖10 (b)示出人工膝關節7具備大腿骨組件200的情況，圖10 (c)示出人工膝關節7具備大腿骨組件300的情況。
[0108]並且，圖11 (a)、圖11 (b)和圖11 (C)是用於說明人工膝關節7的彎曲動作的、從側方觀察主要部分的剖視圖，示出了人工膝關節7的彎曲角度為90度的狀態。圖11 (a)、圖11 (b)和圖11 (c)是分別與圖10 (a)、圖10 (b)及圖10 (c)對應的圖。
[0109]並且，圖12是用於說明人工膝關節7的彎曲動作的、從側方觀察主要部分的剖視圖，示出了人工膝關節7的彎曲角度接近最大的允許彎曲角度的狀態。圖12(a)、圖12(b)和圖12 (c)是分別與圖10 (a)、圖10 (b)及圖10 (c)對應的圖。另外，在圖10~圖12中，示出了相同的脛骨嵌入物500。[0110]在人工膝關節植入物I中設有多個大腿骨組件100、200、300，由此能夠調整間隙平衡。更具體地，如圖10 (a)、圖10 (b)和圖10 (C)所示，在使用大腿骨組件100的情況、使用大腿骨組件200的情況以及使用大腿骨組件300的情況中的任一情況下，伸展間隙G11、G21、G31為相同值。
[0111]另一方面，如圖11 (a)、圖11 (b)和圖11 (C)所示，在處於相同的彎曲角度的狀態下，使用大腿骨組件100的情況下的彎曲間隙G12、使用大腿骨組件200的情況下的彎曲間隙G22、和使用大腿骨組件300的情況下的彎曲間隙G32不同。這是因為，當凸輪部203接觸支柱502時，與脛骨嵌入物500接觸的後髁111的厚度、與脛骨嵌入物500接觸的後髁211的厚度、和與脛骨嵌入物500接觸的後髁311的厚度不同。
[0112]如上所述，關於脛骨嵌入物400、500、600，即使在相同的彎曲角度下，彎曲間隙G12、G22、G32也相互不同。因此，在手術中，手術者能夠從大腿骨組件100、200、300中選擇出對患者來說間隙平衡最好的大腿骨組件。
[0113][通過變更大腿骨組件進行的側副韌帶位置的調整]
[0114]如圖12 (a)、圖12 (b)和圖12 (C)所示，在人工膝關節7以允許彎曲角彎曲的狀態下，大腿骨3的遠位部4相對於脛骨5的近位部6在前後方向的位置因大腿骨組件100、200,300的不同而不同。具體地，使用大腿骨組件100的情況下的大腿骨3的遠位部4的前後方向上的位置位於比使用大腿骨組件200的情況下的大腿骨3的遠位部4的前後方向上的位置靠前方距離α 5的位置。並且，使用大腿骨組件200的情況下的大腿骨3的遠位部4的前後方向上的位置位於比使用大腿骨組件300的情況下的大腿骨3的遠位部4的前後方向上的位置靠前方距離α 6的位置。因此，將大腿骨3和脛骨5連接起來的側副韌帶21(參照圖7)的前後方向上的位置因大腿骨組件100、200、300而不同。由此，當人工膝關節7以允許彎曲角彎曲時，手術者能夠以在對患者來說最適合的位置配置側副韌帶21的方式選擇大腿骨組件100、200、300。
[0115]根據以上內容，從大腿骨組件100、200、300中選擇出能夠同時實現使側副韌帶21的前後方向上的位置最優化和使允許彎曲角度更大的、最適合的大腿骨組件。
[0116]因此，手術者從大腿骨組件100、200、300中選擇出對患者來說最適合的大腿骨組件，並且從脛骨嵌入物400、500、600 (參照圖7)中選擇出對患者來說最適合的脛骨嵌入物。[0117]如以上所說明的那樣，根據人工膝關節植入物1，脛骨嵌入物400、500、600各自的支柱402、502、602相對於脛骨關節面506的前後位置不同。由此，能夠以使支柱的前後位置成為對患者來說最適合的位置的方式，從多個脛骨嵌入物400、500、600中選擇最適合的脛骨嵌入物，並安裝於脛骨5。由此，對於患者來說能夠使支柱的前後位置最優化。通過調整支柱的前後位置，能夠調整患者的側副刃帶21的張力。其結果為，能夠使作為在患者伸直膝蓋的狀態下的大腿骨3的遠位部4與脛骨5的近位部6之間的間隙的伸展間隙、和作為患者彎曲膝蓋的狀態下的大腿骨3的遠位部4與脛骨5的近位部6之間的間隙的彎曲間隙的平衡即間隙平衡，處於更加均衡的狀態。由此，能夠實現穩定的深彎曲動作。而且，能夠滿足以使患者的膝蓋能夠自然地彎曲動作的方式靠前配置側副韌帶這樣的條件，並且能夠將支柱儘可能地配置在後方。由此，在大腿骨組件100、200、300中的任一個凸輪部203與支柱402、502、602中的任一個滑動時，能夠使直到大腿骨組件100、200、300中的任一個或大腿骨3碰到脛骨嵌入物400、500、600中的任一個為止時的彎曲角度更大。其結果為，能夠提高深彎曲性，即能夠使大腿骨3相對於脛骨5以更大的彎曲角度彎曲。
[0118]而且，與前述的(i)的方法不同，不必為了調整間隙平衡而進行將患者的側副韌帶等人工膝關節周圍的軟組織從大腿骨和脛骨適當剝下(釋放)的作業。因此，手術者不必進行需要注意不損傷軟組織周圍的血管和神經的上述釋放作業。因而，能夠減少人工膝關節植入物I的設置作業涉及的手術者和患者的負擔。
[0119]並且，與前述的方法(ii)不同，不必為了調整間隙平衡而每次改變大腿骨組件100,200,300相對於大腿骨3的設置位置。因此，能夠提高大腿骨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形成有凹槽這樣的形狀的骨切面。因而，不會因為凹槽而在大腿骨3產生應力集中，能夠抑制引起大腿骨3的強度降低，因此能夠減小對患者的負擔。而且，不必為了調整間隙平衡而改變大腿骨組件100、200、300的位置。因此，能夠相對於髕骨將大腿骨組件100、200、300中的任一個配置在適當的位置。其結果為，能夠使大腿骨組件100、200、300中的任一個和髕骨之間的滑動狀態良好，並且能夠抑制髕骨循軌不良。因而，患者能夠進行膝蓋的自然彎曲運動。
[0120]並且，與前述的方法(iii)不同，不必為了調整間隙平衡而改變大腿骨組件整體的尺寸。因此，不必為了調整間隙平衡而增大或減小大腿骨組件100、200、300。因而，不增大大腿骨3的骨切量也可以，不需要多餘的切骨作業，因此能夠減小對手術者和患者的負擔。在此基礎上，能夠抑制患者的軟組織被大的大腿骨組件圧迫這樣的不良情況，因此能夠減小對患者的負擔。
[0121]並且，與前述的方法(iv)不同，不必為了調整間隙平衡而改變脛骨嵌入物400、500,600的厚度。因此，作為脛骨嵌入物400、500、600中的任一個與大腿骨組件100、200、300中的任一個接觸的部分的接合線的高度位置不會受到間隙平衡的調整的影響。其結果為，無論是否調整間隙平衡，都能夠使大腿骨組件100、200、300中的任一個與髕骨的相對的高度位置固定。即，無論是否調整間隙平衡，都能夠使大腿骨組件100、200、300中的任一個與髕骨的相對滑動的形態固定。其結果為，能夠抑制所述髕骨循軌不良等。
[0122]另外，在前述的方法(V)中，為了調節間隙，選擇後髁的厚度不同的大腿骨組件。在這樣的方法中，無法調整側副韌帶與大腿骨組件的相對位置的平衡。相對於此，在人工膝關節植入物I中，通過調整脛骨嵌 入物400、500、600中的支柱402、502、602的前後位置，能夠調整側副韌帶21與大腿骨組件100、200、300的相對位置。其結果為，能夠將大腿骨3相對於脛骨5彎曲到與生物體本來的位置接近的位置，患者能夠以自然的姿勢彎曲膝蓋。
[0123]因此，通過應用人工膝關節植入物1，能夠調整間隙平衡以實現穩定的深彎曲動作，並且能夠減少手術者和患者的負擔，而且患者能夠進行自然的彎曲運動。
[0124]並且，根據人工膝關節植入物1，大腿骨組件100、200、300的固定面205的形狀相同並且後髁111、211、311的厚度不同。
[0125]由此，能夠以能兼顧使大腿骨3與脛骨5之間的間隙平衡的均衡化、和實現用於達成膝蓋自然彎曲的側副韌帶21的配置的方式，從多個大腿骨組件100、200、300中選擇最適合的大腿骨組件。例如，當患者的彎曲間隙小時，通過使用後髁的厚度更小的大腿骨組件100、200中的任一個，由此能夠調整間隙平衡。並且，當患者的彎曲間隙大時，通過使用後髁的厚度更大的大腿骨組件200、300中的任一個，由此能夠調整間隙平衡。並且，為了將膝蓋彎曲時的側副韌帶21的位置配置在更靠前側，優選的是使用大腿骨組件100、200、300中的後髁厚度更薄的大腿骨組件。而且，通過與支柱402、502、602的前後位置不同的脛骨嵌入物400、500、600組合，能夠擴大可調整的間隙平衡的範圍，並且能夠進行間隙平衡的微調整。而且，通過將後髁111、211、311的厚度不同的大腿骨組件100、200、300與支柱402、502,602的前後位置不同的脛骨嵌入物400、500、600組合，能夠容易地調整側副韌帶21的配置，形成最適合患者的狀態。因而，能夠以能兼顧間隙平衡的均衡化和側副韌帶21的配置的最優化的方式，採用具有最適合厚度的後髁的大腿骨組件(大腿骨組件100、200、300中的任一個)。
[0126]並且，根據人工膝關節植入物I，多個大腿骨組件100、200、300各自的在後髁111、211,311上的大腿骨關節面107、207、307的曲率半徑不同。利用這樣地使曲率半徑不同的簡易結構，能夠使各大 腿骨組件100、200、300的後髁11、211、311的厚度不同。
[0127]並且，在多個脛骨嵌入物400、500、600中，支柱402、502、602的形狀彼此相同。因此，在進行人工膝關節7的設置手術時，容易預料到改變脛骨嵌入物400、500、600的種類時的大腿骨3相對於脛骨5的動作。因此，手術者能夠容易地從脛骨組件400、500、600中選擇對患者來說最適合的脛骨組件。其結果為，通過縮短手術時間，能夠使手術者和患者的負擔更小。
[0128]並且，根據人工膝關節植入物1，脛骨託2使用與脛骨嵌入物400、500、600不同的部件來形成。由此，能夠藉助脛骨託2將脛骨嵌入物400、500、600中的任一個固定於脛骨5的近位部6。並且，通過改變脛骨嵌入物400、500、600的支柱402、502、602的前後位置，能夠實現大腿骨3相對於脛骨5的穩定的深彎曲動作。由此，不必為了實現穩定的深彎曲動作而改變脛骨託2的形狀。因此，不必為了實現穩定的深彎曲動作而改變脛骨5中的固定脛骨託2的骨切面10的形狀，能夠減少手術者和患者的負擔。
[0129]以上，對本發明的實施方式進行了說明，但本發明不限於上述實施方式，只要在權利要求書的保護範圍內，能夠進行各種變更。例如，也可以如下所述地變更來實施。
[0130](I)在上述實施方式中，以脛骨託的上表面和脛骨組件的下表面平坦的方式為例進行了說明，但也可以不是這樣。例如，如圖13 (a)所示，也可以在脛骨託2A形成朝下的凹部16，並且向該凹部16中插入在脛骨嵌入物400A下表面形成的凸部23。對於脛骨嵌入物500、600也相同。[0131](2)在上述實施方式中，以由不同部件形成脛骨託和脛骨組件的方式為例進行了說明，但也可以不是這樣。例如，如圖13 (b)所示，也可以由單一材料將脛骨嵌入物400B和具有朝下的凸部18的脛骨託2B形成為一體。對於脛骨嵌入物500和脛骨託2也相同，並且對於脛骨嵌入物500和脛骨託2也相同。
[0132](3)並且，也可以將所謂的移動型脛骨組件用作本發明的脛骨組件。
[0133](4)在上述實施方式中，以脛骨組件的數量為三個的方式為例進行了說明，但也可以不是這樣。例如，人工膝關節植入物所具備的脛骨組件的數量只要是兩個以上即可。
[0134](5)在上述實施方式中，對大腿骨組件的數量為三個的方式進行了說明，但也可以不是這樣。例如，人工膝關節植入物所具備的大腿骨組件的數量只要是一個以上即可。若人工膝關節植入物所具備的大腿骨組件的數量是兩個以上，則能夠選擇更適合的大腿骨組件。
[0135](6)在上述實施方式中，以後髁上的大腿骨關節面和上髁上的大腿骨關節面作為整體具有多個曲率半徑的方式為例進行了說明，但也可以不是這樣。例如，後髁上的大腿骨關節面和上髁上的大腿骨關節面也可以作為整體具有單一的曲率半徑。
[0136](7)在上述實施方式中，對各脛骨嵌入物的支柱的形狀相同的方式進行了說明，但也可以不是這樣。例如，各脛骨嵌入物的支柱的形狀也可以不同。
[0137]實施例
[0138]作為實施例準備了與圖1所示的人工膝關節植入物相同的人工膝關節植入物。並且，作為比較例，準備了具 有一個脛骨嵌入物和一個大腿骨組件的人工膝關節植入物。而且，針對從實施例中選擇對患者來說最適合的脛骨嵌入物和大腿骨組件的結構與比較例，分別在計算機上模擬被安裝到患者的脛骨和大腿骨上時的患者膝蓋的動作(模擬試驗)。
[0139]在圖14中示出結果。圖14示出了人工膝關節的彎曲角度與大腿骨的遠位部相對於脛骨的中心軸線的前後位置之間的關係。另外，在圖14中，實線的線圖示出了使用實施例的情況的結果，虛線的線圖示出了使用比較例的情況的結果。並且，單點劃線的線圖示出了安裝人工膝關節前的、正常狀態下的患者膝蓋的動作。
[0140]因此，越接近單點劃線所示的線圖，越能夠達成自然的動作。如圖14所示可知，在比較例中，當彎曲角度小時，只能實現遠離正常狀態下的患者的膝蓋動作的動作。另一方面，可知，在實施例中，在任何彎曲角度下，都能夠實現與正常狀態下的患者的膝蓋動作非常接近的動作。根據以上內容，證實了實施例適合實現對患者來說沒有不適感覺的膝蓋動作。
[0141]產業上的可利用性
[0142]本發明作為在切除患者的前十字韌帶和後十字韌帶並將該患者的膝關節置換成人工膝關節的手術中使用的人工膝關節植入物能夠廣泛應用。
[0143]標號說明
[0144]1:人工膝關節植入物；
[0145]2:脛骨託；
[0146]3:大腿骨；
[0147]4:遠位部；
[0148]5:胚骨；[0149]6:近位部；
[0150]7:人工膝關節；
[0151]10:骨切面；
[0152]18:脛骨組件；
[0153]100、200、300:大腿骨組件；
[0154]111、211、311:後髁；
[0155]112、212、312:上髁;
[0156]203:凸輪部；
[0157]205:固定面；
[0158]107,207,307:大腿骨關節面；
[0159]400、500、600:脛骨嵌入物；
[0160]402、502、602:支柱；
[0161]506:脛骨關 節面；
【權利要求】
1.一種人工膝關節植入物，其在切除患者的前十字韌帶和後十字韌帶並將該患者的膝關節置換成人工膝關節的手術中使用，其特徵在於， 所述人工膝關節植入物具備:大腿骨組件，其被安裝於所述患者的大腿骨的遠位部；和脛骨嵌入物，其被安裝於所述患者的脛骨的近位部， 所述大腿骨組件具有:固定面，其被固定於在所述遠位部形成的骨切面；兩個大腿骨關節面，它們朝向所述大腿骨組件的外側彎曲；凸輪部，其被配置在所述兩個大腿骨關節面的後部之間；後髁，其被配置於所述固定面的後方，並形成所述兩個大腿骨關節面的一部分；以及上髁，其被配置於該後髁的上方，並形成所述兩個大腿骨關節面的一部分， 所述脛骨嵌入物包括:兩個脛骨關節面，它們能夠與所述兩個大腿骨關節面滑動;支柱，其從該兩個脛骨關節面之間向所述兩個大腿骨關節面之間的空間突出，並且能夠與所述凸輪部接觸， 作為所述脛骨嵌入物，設置有所述支柱相對於所述脛骨關節面的前後位置不同的多個脛骨嵌入物， 所述多個脛骨嵌入物中的任一個被安裝於所述患者的所述脛骨的所述近位部。
2.根據權利要求1所述的人工膝關節植入物，其特徵在於， 作為所述大腿骨組件，設置有所述固定面的形狀相同且所述後髁的厚度不同的多個大腿骨組件， 所述多個大腿骨組件中的任一個被安裝於所述患者的所述大腿骨的所述遠位部。
3.根據權利要求2所述的人工膝關節植入物，其特徵在於， 所述多個大腿骨組 件各自的在所述後髁上的所述大腿骨關節面的曲率半徑不同。
4.根據權利要求1至3中的任一項所述的人工膝關節植入物，其特徵在於， 所述多個支柱分別形成為相同的形狀。
5.根據權利要求1至4中的任一項所述的人工膝關節植入物，其特徵在於， 所述人工膝關節植入物還具備脛骨託，所述脛骨託是為了將所述脛骨嵌入物固定於所述脛骨的所述近位部而設置的，所述脛骨託支承所述脛骨嵌入物，並與脛骨嵌入物協作構成脛骨組件， 所述脛骨託與所述脛骨嵌入物被成型為一體，或者所述脛骨託是使用與所述脛骨嵌入物不同的部件形成的並且被固定於所述脛骨嵌入物。
【文檔編號】A61F2/38GK103826572SQ201280047354
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年9月20日 優先權日:2011年9月27日
【發明者】鍋島玲子, 橋田昌彥 申請人:京瓷醫療株式會社