JP2013071010A - 凹部から凸部への嵌合境界面を伴うロック機構を有する固定軸受膝プロテーゼ - Google Patents

Abstract

【課題】固定軸受プロテーゼを提供する。
【解決手段】固定軸受プロテーゼは、内側顆表面及び外側顆表面を有する大腿骨コンポーネントを備える。膝プロテーゼは、大腿骨コンポーネントの内側顆表面と関節接合をなすように構成された内側軸受面と、大腿骨コンポーネントの外側顆表面と関節接合をなすように構成された外側軸受面と、を有する軸受も備える。脛骨トレイは、軸受に固定される。脛骨トレイは、プラットフォームを有し、プラットフォームは、その下面から下方に延びる細長い茎部を含む。後方バットレスは、トレイのプラットフォームの周辺部の後方部分に沿って延び、前方バットレスは、トレイのプラットフォームの周辺部の前方部分に沿って延びる。異なる寸法の脛骨トレイは、異なる寸法の軸受と互換性がある。
【選択図】図１

Description

本開示は、概して、埋め込み型整形外科用プロテーゼ、より具体的には、埋め込み型膝プロテーゼに関する。

患者の生涯において、例えば、病気又は外傷の結果として、患者の関節置換手術を行う必要がある場合がある。膝置換手術は、１つ以上の患者の骨に移植されるプロテーゼの使用を伴い得る。膝置換手術の場合、脛骨トレイが患者の脛骨に埋め込まれる。軸受は、脛骨トレイに固定される。代替的な大腿骨コンポーネントの顆表面は、脛骨軸受を支える。

１つの種類の膝プロテーゼは、固定軸受膝プロテーゼである。その名の示すとおり、固定軸受膝プロテーゼの軸受は脛骨トレイに対して動かない。固定軸受設計は通常、患者の軟組織（即ち、膝靱帯）の状態が、可動軸受を有する膝プロテーゼの使用を許さない場合に使用される。

固定軸受膝プロテーゼのコンポーネントは、典型的に、一致する寸法で製造者によって提供される。詳細には、現在最も入手可能な固定軸受膝プロテーゼは、外科医が、特定の寸法の大腿骨コンポーネントに多数の軸受の寸法を使用することが可能になるが、それぞれの軸受の寸法は、特定の寸法の脛骨トレイと略一致する。

一態様によれば、固定軸受膝プロテーゼは、内側顆表面及び外側顆表面を有する大腿骨コンポーネントを備える。プロテーゼは、大腿骨コンポーネントの内側顆表面と関節接合なすように構成された内側軸受面と、大腿骨コンポーネントの外側顆表面と関節接合をなすように構成された外側軸受面と、を有する軸受も備える。脛骨トレイは、軸受に固定される。脛骨トレイはプラットフォームを有し、前記プラットフォームは、該プラットフォームの下面から下方に延びる固定部材を備える。プラットフォームは、プラットフォームの周辺部の後方部分から離れて前方に延び、かつプラットフォームの上面から上方に延びる後方バットレスを含む。後方バットレスは、凹面に移行する凸面を有する最外側縁部と、凹面に移行する凸面を有する最内側縁部とを含む。

脛骨トレイの後方バットレスは最上位面を含み、後方バットレスはプラットフォームの上面から後方バットレスの最上位面へ上方に延びる。後方バットレスの最外側縁部の凸面は、後方バットレスの最上位面から下方に延び、後方バットレスの最外側縁部の凹面に移行する。同様に、後方バットレスの最内側縁部の凸面は、後方バットレスの最上位面から下方に延び、後方バットレスの最内側縁部の凹面に移行する。

後方バットレスの最外側縁部の凹面は、後方バットレスの最外側縁部の凸面から下方に延び、プラットフォームの上面に移行する。同様に、後方バットレスの最内側縁部の凹面は、後方バットレスの最内側縁部の凸面から下方に延び、プラットフォームの上面に移行する。

後方バットレスは、略Ｙ型であり、かつプラットフォームの後方縁部に沿って延びる第１のアームと、第１のアームから離れる方向にプラットフォームの後方縁部に沿って延びる第２のアームと、を有する。後方バットレスの最外側縁部は第１のアーム内に画定され、後方バットレスの最内側縁部は第２のアーム内に画定されている。第３のアームは、第１のアーム及び第２のアームから離れて前方に延びる。

後方バットレスの最外側縁部は、後方バットレスの最外側縁部が後方バットレスの第１のアームに沿ってプラットフォームの後方縁部から離れて前方に延び、かつ第３のアームに移行するように、第３のアーム内に画定されている。反対側では、後方バットレスの最内側縁部は、後方バットレスの最内側縁部が、後方バットレスの第２のアームに沿ってプラットフォームの後方縁部から離れて前方に延び、かつ第３のアームに移行するように、第３のアーム内に画定されている。

脛骨トレイの後方バットレスは、最前方縁部を含む。後方バットレスの最外側縁部は、後方バットレスの第３のアームに沿って第１のアームから離れて前方に延び、かつ後方バットレスの最前方縁部に移行する。後方バットレスの最内側縁部は、後方バットレスの第３のアームに沿って第２のアームから離れて前方に延び、かつ後方バットレスの最前方縁部に移行する。

軸受は、上面及び下面を有する。内側軸受面及び外側軸受面の両方は、軸受の上面内に画定されている。軸受の下面は、脛骨トレイのプラットフォームの上面と接触する。軸受の下面は、内部に形成された後方凹部を有し、脛骨トレイの後方バットレスが軸受の後方凹部内に配置される。

軸受の後方凹部は、軸受の最下位面から上方に延びる最外側側壁と、軸受の最下位面から上方に延びる最内側側壁と、により画定されている。最外側側壁は凹面に移行する凸面を含み、最内側側壁は同様に凸面に移行する凹面を含む。

後方凹部の最外側側壁の凸面は軸受の最下位面から上方に延び、かつ後方凹部の最外側側壁の凹面に移行する。同様に、後方凹部の最内側側壁の凸面は軸受の最下位面から上方に延び、かつ後方凹部の最内側側壁の凹面に移行する。

別の態様によれば、固定軸受膝プロテーゼは、内側顆表面と外側顆表面とを有する大腿骨コンポーネントを備える。プロテーゼは、大腿骨コンポーネントの内側顆表面と関節接合をなすように構成された内側軸受面と、大腿骨コンポーネントの外側顆表面と関節接合をなすように構成された外側軸受面と、を有する、軸受も備える。脛骨トレイは、軸受に固定される。脛骨トレイはプラットフォームを有し、前記プラットフォームは、その下面から下方に延びる固定部材を備える。プラットフォームは、プラットフォームの周辺部の前方部分に沿って延び、かつプラットフォームの上面から上方に延びる前方バットレスを有する。前方バットレスは、凹面に移行する凸面を含む最後方縁部を含む。

脛骨トレイの前方バットレスは、最上位面を含む。前方バットレスは、プラットフォームの上面から後方バットレスの最上位面へ上方に延びる。前方バットレスの最後方縁部の凸面は、前方バットレスの最上位面から下方に延び、かつ後方バットレスの最後方縁部の凹面に移行する。

前方バットレスの最後方縁部の凹面は、前方バットレスの最後方縁部の凸面から下方に延び、プラットフォームの上面に移行する。

軸受は上面及び下面を有し、内側軸受面及び外側軸受面の両方は、軸受の上面内に画定されている。軸受の下面は、脛骨トレイのプラットフォームの上面と接触する。軸受の下面は、内部に形成された前方凹部を有し、脛骨トレイの前方バットレスが軸受の前方凹部内に配置される。

軸受の前方凹部は、軸受の最下位面から上方に延びる最後方側壁により画定されている。最後方側壁は、凹面に移行する凸面を含む。

前方凹部の最後方側壁の凸面は、軸受の最下位面から上方に延び、かつ前方凹部の最後方側壁の凹面に移行する。

想像線が前方バットレスの最後方縁部に沿って延び、このような想像線が一定半径を有する曲線を画定する。

前方バットレスの最後方縁部は内部に画定されたアンダーカットを有し、このようなアンダーカットは想像線の中点に中心がある。

軸受は、前方バットレス内に画定されたアンダーカット内に配置されている固定用タブを含む。

前方バットレスの内側末端部は、プラットフォームの最前方地点とプラットフォームの最内側地点との間のプラットフォームの前方縁部上の位置に配置され、前方バットレスの外側末端部は、プラットフォームの最前方地点とプラットフォームの最外側地点との間のプラットフォームの前方縁部上の位置に配置されている。

「発明を実施するための形態」においては、特に以下の図面を参照する。
固定軸受膝プロテーゼの分解斜視図。 図１の膝プロテーゼの軸受の底部面の斜視図。 図１の膝プロテーゼの脛骨トレイの斜視図。 図１の膝プロテーゼの脛骨トレイの平面図。 脛骨トレイにスナップ嵌めする脛骨軸受を示す断面図。 図５において円で囲まれた範囲をより詳細に示す拡大図。 図１の膝プロテーゼの多数の異なる寸法の脛骨トレイの線図式平面図。

本開示の概念には様々な改変及び代替的形態が考えられるが、その特定の代表的な実施形態を図面に例として示し、本明細書において詳細に記載する。ただし、本開示の概念を開示される特定の形態に限定することを何ら意図するものではなく、その逆に、本発明は、添付の「特許請求の範囲」において定義される発明の趣旨及び範囲に包含される全ての改変物、均等物及び代替物を網羅することを意図するものである点を理解すべきである。

解剖学的基準を表す前方、後方、内側、外側、上方、下方等の用語は、本開示全体にて、本明細書に記載される整形外科用インプラントと、患者の自然の解剖学的構造との両方に関して使用され得る。これらの用語は、解剖学的研究及び整形外科分野の両方において十分に理解された意味を有するものである。明細書及び特許請求の範囲におけるこれらの解剖学的基準の用語の使用は、特に言及しない限り、それらの十分理解された意味と一致することが意図される。

以下、図１〜４を参照すると、固定軸受膝プロテーゼ１０が示されている。膝プロテーゼ１０は、大腿骨コンポーネント１２、脛骨トレイ１４及び脛骨軸受１６を含む。脛骨トレイ１４は、プラットフォーム１８であって、その下面２２から離れて延びる、細長い茎部２０等の固定部材を有する。細長い脛骨茎部２０は、患者の脛骨の外科的に準備された末端部（図示せず）内に埋め込まれるように構成される。１つ以上の短いペグ又は柱等の他の固定部材は、細長い茎部２０の代わりに使用し得ることを理解されたい。軸受１６は、脛骨トレイ１４に固定可能である。具体的には、より詳細に以下に説明されるように、軸受１６は、脛骨トレイ１４にスナップ嵌めされ得る。かかる方法では、軸受１６は、脛骨トレイ１４に対して固定される（即ち、軸受は、前方／後方又は内側／外側の方向に回転することも移動可能することもできない）。

軸受１６の上面は、外側軸受面２６及び内側軸受面２８を含む。軸受面２６、２８は、大腿骨コンポーネント１２の外側顆表面３０及び内側顆表面３２とそれぞれ関節接合をなすように構成される。詳細には、大腿骨コンポーネント１２は、患者の大腿骨の外科的に準備された末端部（図示せず）内に埋め込まれるように構成され、患者の自然の大腿骨顆の構成を模倣するように構成される。したがって、外側顆表面３０及び内側顆表面３２は、自然の大腿骨の顆を擬態する方法で構成（例えば、湾曲）される。外側顆表面３０及び内側顆表面３２は、互いから離れて離間していて、それによって、それらの間に顆間の切痕を画定する。

大腿骨コンポーネント１２及び脛骨トレイ１４等の自然の骨に係合する膝プロテーゼ１０のコンポーネントは、コバルトクロム合金等の生体適合性金属で構成され得るが、他の材料も使用し得る。これらのコンポーネントの骨に係合する表面は、骨のコンポーネントへのセメント接合を促進するように非平滑化され得る。かかる表面はまた、永久固定のために骨の内部成長を推進するように多孔質コーティングされてもよい。

軸受１６は、高分子材料等の、軸受１６と大腿骨コンポーネント１２との間の円滑な関節を可能にする材料で構成され得る。かかる高分子材料の１つは、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）等のポリエチレンである。

図２に示すように、軸受１６の下面３６は、外側台部３４及び内側台部３８を含んでいる。軸受１６内に、前方タブ４２も画定されている。

図３及び４に示すように、略Ｙ型の後方バットレス４４は、脛骨トレイ１４の上面２４から上方に延びる。本明細書に記載する例示的な実施形態では、後方バットレス４４は、脛骨トレイのプラットフォーム１８の周辺部の後方部分に沿って延びる、一対のアーム４６、４８を、有する。詳細には、後方バットレス４４の外側アーム４６は、プラットフォーム１８の外側部上の後方縁部５０に沿って延び、後方バットレス４４の内側アーム４８は、外側アーム４６から離れる方向に、プラットフォーム１８の内側部上の後方縁部５０に沿って延びる。後方バットレス４４の第３のアーム５２は、外側アーム４６及び内側アーム４８の交点から離れて前方に（即ち、プラットフォーム１８の中心に向かう方向に）延びる。

また図３及び４に示すように、前方バットレス６４は、脛骨トレイ１４の上面２４から上方に延びる。本明細書に記載する例示的な実施形態では、前方バットレス６４は、脛骨トレイのプラットフォーム１８の周辺部の前方部分に沿って延びる、一対のアーム６６、６８を有する。詳細には、前方バットレス６４の外側アーム６６は、プラットフォーム１８の外側部上の前方縁部７０に沿って延び、前方バットレス６４の内側アーム６８は、外側アーム６６から離れる方向に、プラットフォーム１８の内側部上の前方縁部７０に沿って延びる。

前方バットレス６４は、外側アーム６６及び内側アーム６８の近位端が、トレイのプラットフォーム１８の最前方地点９８における前方縁部７０上の位置で結合される（即ち、空間的に互いに固定される）、隣接モノリシック構造を画定する。外側アーム６６は、トレイのプラットフォームの最前方地点９８から外側に延び、トレイのプラットフォームの最前方地点９８とトレイのプラットフォームの最外側地点１０４との間のプラットフォーム１８の前方縁部７０上の地点１０２に位置する、その外側端１００で終端する。内側アーム６８は、トレイのプラットフォームの最前方地点９８から離れて内側に延び、トレイのプラットフォームの最前方地点９８とトレイのプラットフォームの最内側地点１１０との間のプラットフォーム１８の前方縁部７０上の地点１０８に位置する、その内側端１０６で終端する。

前方バットレス６４の最後方縁部９０、９２は、湾曲している（即ち、弓形である）。具体的には、図４に最も明確に示すように、外側アーム６６の最後方縁部９０及び内側アーム６８の最後方縁部９２に沿って延びる想像線９４は、一定半径に沿って湾曲する。前方バットレス６４のアーム６６、６８が連続するため、外側アーム６６の最後方縁部９０及び内側アーム６８の最後方縁部９２は、単一の隣接する連続縁９０、９２を画定する。

本明細書に記載する例示的な実施形態では、膝プロテーゼ１０の前方バットレス６４は、後方バットレス４４と連続していない。換言すれば、バットレス４４、６４は、それらの間に間隙が存在するように、互いから離れて離間される。しかしながら、バットレスが互いに連続している配置を含む、他の実施形態も想定される。更に、２つのバットレス４４、６４は、同様の高さのものとして本明細書に記載されるが、バットレスは、異なる高さを有するものとして、具体化し得る。

前方バットレス６４は、前方アンダーカット７４を含む。前方アンダーカット７４は、前方バットレス６４を画定する２つのアーム６６、６８の交点に中心がある。換言すれば、外側アーム６６の最後方縁部９０及び内側アーム６８の最後方縁部９２に沿って延びる想像線９４は、中点１１２を有する。前方アンダーカット７４は、中点１１２を中心とする。以下に記載するように、軸受１６の前方タブ４２は、前方バットレス６４の前方アンダーカット７４内に受容される寸法を有しかつ受容されるよう配置されて、脛骨トレイ１４に対する軸受１６の固定化を容易にする。

図３、５及び６から明らかなように、後方バットレス４４及び前方バットレス６４の垂直側壁は、Ｓ型（又は見る斜視図に応じて、逆Ｓ型）プロファイルを有する。詳細には、後方バットレス４４の最外側縁部１１４及び最内側縁部１１６の両方は、凹面１２０に移行する凸面１１８を含む。具体的には、縁１１４、１１６の両方は、脛骨トレイ１４の上面２４から、後方バットレス４４の最上位面１２２に延びる。最外側縁部１１４及び最内側縁部１１６のそれぞれの凸面１１８は、最上位面１２２から下方に延び、最外側縁部１１４及び最内側縁部１１６のそれぞれの対応する凹面１２０に移行する。次に、最外側縁部１１４及び最内側縁部１１６のそれぞれの凹面１２０は、それらの対応する凸面１１８から下方に延び、脛骨トレイ１４の上面２４に移行する。

図３及び４から明らかなように、Ｓ型（又は見る斜視図に応じて逆Ｓ型）の縁１１４、１１６は、後方バットレス４４の前方／後方の長さに沿って延びる。具体的には、後方バットレス４４の最外側縁部１１４は、後方バットレス４４の外側アーム４６に沿って、脛骨トレイのプラットフォーム１８の後方縁部５０から離れて前方に延び、後方バットレスの第３のアーム５２に移行する。次いで、最外側縁部１１４は、後方バットレス４４の第３のアーム５２に沿って、外側アーム４６から離れて前方に延び、後方バットレスの最前方縁部１２４に移行する。同様に、後方バットレス４４の最内側縁部１１６は、後方バットレス４４の内側アーム４８に沿って、脛骨トレイのプラットフォーム１８の後方縁部５０から離れて前方に延び、後方バットレスの第３のアーム５２の反対側に移行する。その後、最内側縁部１１６は、後方バットレス４４の第３のアーム５２に沿って、内側アーム４８から離れて前方に延び、後方バットレスの最前方縁部１２４に移行し、ここで最外側縁部１１４と結合する。

前方バットレス６４の最後方縁部９０、９２は、後方バットレス４４の垂直表面と同様の様式で凹面１４０に移行する凸面１３８を含む。具体的には、図３に示すように、前方バットレス６４の最後方縁部９０、９２は、脛骨トレイ１４の上面２４から前方バットレス６４の最上位面１４２に延びる。前方バットレス６４の最後方縁部９０、９２の凸面１３８は、最上位面１２２から下方に延び、前方バットレス６４の最後方縁部９０、９２の凹面１４０に移行する。次に、前方バットレス６４の最後方縁部９０、９２の凹面１４０は、凸面１３８から下方に延び、脛骨トレイ１４の上面２４に移行する。

図３及び４から明らかなように、前方バットレス６４のＳ型（又は見る斜視図に応じて逆Ｓ型）の最後方縁部９０、９２は、前方バットレス６４の内側／外側の長さに沿って延びる。具体的には、前方バットレス６４の最後方縁部９０、９２は、外側アーム６６の外側末端部１００から内側アーム６８の内側末端部１０６へ延びる。

図２に示すように、軸受１６の下面３６は後部凹部７８及びそこに画定される前部凹部８０を有する。後方凹部７８は、脛骨トレイ１４の後方バットレス４４の形状を補完する（compliment）ように構成される。つまり、軸受１６が脛骨トレイ１４に固定されるときに、後方凹部７８を画定する台部３４、３８の側壁は、後方バットレス４４の縁に嵌まり込む。具体的には、後方凹部７８は、最外側側壁１４４及び最内側側壁１４６により部分的に画定されている。軸受１６の下面３６の最上位面１５４は、後方凹部７８の上位境界面を画定する。軸受の後方凹部７８の最外側側壁１４４及び最内側側壁１４６は、Ｓ型（又は見る斜視図に応じて逆Ｓ型）プロファイルを有し、これは脛骨トレイの後方バットレス４４の最外側縁部１１４及び最内側縁部１１６の同様の形状のプロファイルを補完（compliment）する。詳細には、後方凹部７８の最外側側壁１４４及び最内側側壁１４６の両方は、軸受１６の最下位面１４８から上方に延びる。図２から明らかなように、側壁１４４、１４６の両方は、軸受１６の最下位面１４８から上方に延び、かつ凹面１５２に移行する凸面１５０を含む。側壁１４４の凹面１５２は、軸受１６の下面３６の最上位面１５４に移行する。

同様に、前方凹部８０は、脛骨トレイ１４の前方バットレス６４の形状を補完（compliment）するように構成される。つまり、軸受１６が脛骨トレイ１４に固定されるときに、後方凹部７８を画定する台部３４、３８の側壁は、後方バットレス６４の縁に嵌まり込む。具体的には、前方凹部８０は、最後方側壁１６４により部分的に画定されている。後方凹部７８と同様、軸受１６の下面３６の最上位面１５４は、前方凹部８０の上位境界面を画定する。図１に示すように、軸受の前方凹部８０の最後方側壁１６４は、Ｓ型（又は見る斜視図に応じて逆Ｓ型）プロファイルを有し、これは脛骨トレイの前方バットレス６４の最後方縁部９０、９２の同様の形状のプロファイルを補完（compliment）する。詳細には、軸受の前方凹部８０の最後方側壁１６４は、軸受１６の最下位面１４８から上方に延びる。図１から明らかなように、軸受の前方凹部８０の最後方側壁１６４は、軸受１６の最下位面１４８から上方に延び、凹面１６８に移行する凸面１６６を含む。最後方側壁１６４の凹面１６８は、軸受１６の下面３６の最上位面１５４に移行する。

軸受の凹部７８、８０及び脛骨トレイのバットレス４４、６４の寸法は、比較的きつい嵌め合いが達成されるように選択される。これにより、軸受１６は脛骨トレイ１４に対して固定される。具体的には、バットレス４４、６４及び軸受１６の下面３６に形成された台部３４、３８の構成によって、脛骨トレイ１４に対する軸受１６の前方／後方方向及び内側／外側方向の運動が防止される。更に、トレイ／軸受境界面の構造に使用されているＳ型プロファイル（即ち、トレイのバットレス４４、６４及び軸受の凹部７８、８０のＳ型プロファイル）は、脛骨トレイ１４からの軸受１６の離昇を防止する。具体的には、そのような凹部／凸部のＳ型プロファイルは、トレイ／軸受境界面に沿った特定の位置に干渉を提供して、対向する方向において力を生成する（かかる干渉は、図５の想像線（Ｉ）に示される）。これらの対向する力（図５の想像ベクトル（Ｆ）に示される）は、（ｉ）バットレス４４、４６及び台部３４、３８の側面、並びに（ｉｉ）脛骨トレイ１４の上面２４と軸受１６の最下位面１４８との水平面の面外にある。このような対向する力の面外の配置は、軸受１６を下方に（即ち、下方に）押し進め、離昇を最小限にし、インサート／トレイ境界面の間に必要な押し下げを提供する。更に、軸受１６の凹部７８、８０内への脛骨トレイ１４のバットレス４４、６４の比較的きついスナップ嵌めにより、回転微動が、全てまとめて防止されないまでも、低減される。

脛骨軸受１６を脛骨トレイ１４に固定するためには、軸受１６の後方部分を、脛骨トレイ１４の後方部分と接触させて配置する。その後、脛骨軸受１６の前方部分が脛骨トレイ１４に向かって下方に前進され、それにより脛骨軸受１６の前方タブ４２が、前方バットレス６４によって曲げられた後、前方バットレスの前方アンダーカット７４内に嵌め込まれて、軸受１６がトレイ１４に固定される。その際に、軸受の後方凹部７８の最外側側壁１４４及び最内側側壁１４６は、それぞれ、脛骨トレイの後方バットレス４４の最外側縁部１１４及び最内側縁部１１６にスナップ固定される。同様に、軸受の前方凹部８０の最後方側壁１６４が、脛骨トレイの前方バットレス６４の最後方縁部９０にスナップ固定される。

上記に指摘するように、本明細書に記載した例示的な実施形態では、後方バットレス４４は、脛骨トレイ１４の後方縁部５０から前方に（トレイのプラットフォーム１８の中心に向かう方向に）延びる第３のアーム５２を備え、トレイのプラットフォーム１８の後方縁部５０に沿って、反対方向に延びる一対のアーム４６、４８を有する略Ｙ型構造として具体化される。図４に示すように、外側アーム４６の最外側縁部１１４に沿って想像線８２が延び、内側アーム４８の最内側縁部１１６に沿って延びる想像線８４と交差して、交角（α）を規定する。本明細書に記載した典型的な実施形態では、交角（α）は、４５〜１４５°である。より特定の例示的な実施形態では、交角（α）は、６０〜１２０°である。かかる特定の例示的な一実施形態では、交角（α）は、約９０°である。交角（α）が増大すると微動は減少し、一方、交角（α）が減少すると脛骨トレイ１４の荷重軸受面の面積が増加することを理解されたい。他の構成も使用し得るが、上述のとおり、後方バットレス４４のアーム４６、４８を配列する（即ち、６０〜１２０°の交角（α）を有する）ことは、これらの２つの考慮事項の間で予想外の有益な作業バランスをもたらすことが分かっている。後方バットレス４４の特に良好にバランスの取れた配列は、交角（α）が約９０°である例示的な実施形態において見られる。

固定軸受式膝関節プロテーゼの所定の構成は、通常は広範に異なる寸法、特に広範に異なる幅で市販される。これは、ある集団にわたって患者の大きさ及び解剖的構造における多くの変動に適応するために行われる。しかしながら、本開示の固定式膝関節プロテーゼ１０の構成は、脛骨トレイ１４及び軸受１６の寸法決めに関して高度の融通性が可能となる。具体的には、図７は、互いに重ね合わせられた複数の異なる寸法の脛骨トレイ１４の線図式表示である。見て分かるように、個別トレイ１４のそれぞれが、その群の他のトレイ１４と異なる寸法（例えば、幅）を有しているにも関わらず、後方バットレス４４及び前方バットレス６４の基本構成は、一連の異なる寸法のトレイ１４にまたがって同一のままである。例えば、前方バットレスのアーム６６、６８の幅が、所与のトレイ１４の全幅に適応するように異なるが、前方バットレス内に画定されるアンダーカット７４の位置は、一連の異なる寸法のトレイ１４にまたがって同一のままである。図７に示すように、後方バットレス４４の第３のアーム５２の寸法及び構成は、一連の異なる寸法のトレイ１４にまたがって変化がない。

異なる寸法の軸受１６を同様に構成することもできる。具体的には、複数の軸受１６を、こうした複数の軸受１６のそれぞれが異なる寸法、特に異なる幅を有するように設計することができる。しかしながら、こうした異なる寸法の軸受１６はそれぞれ、上述した脛骨トレイ１４の共通の寸法及び共通の位置を有する構造と共通の寸法及び共通の位置を有する嵌合構造を含んでもよい。具体的には、一連の異なる寸法の軸受１６にまたがる軸受１６のそれぞれは、一連の異なる寸法のトレイ１４にまたがる脛骨トレイ１４のそれぞれの後方バットレス４４及び前方バットレス６４の縁に対して、それぞれ、きつく嵌め合うように位置付けられ、寸法決めされた、後方凹部７８及び前方凹部８０を含んでもよい。その際に、前方タブ４２は一連の異なる寸法の軸受１６にまたがって共通の寸法及び共通の位置となるように構成されることにより、一連の異なる寸法のトレイ１４にまたがって各脛骨トレイ１４の前部アンダーカット７４内に配置される。

バットレス４４、６４の一般構成が、一連の異なる寸法の脛骨トレイ１４にまたがって同一であることを、上記の説明から理解されたい。同様に、凹部７８、８０の一般構成及びタブ４２の一般構成は、一連の異なる寸法の軸受１６にまたがって同一である。その場合、任意の寸法の軸受１６は、任意の寸法の脛骨トレイ１４に固定され得る。このことは、整形外科医に特定の患者の生体構造に膝プロテーゼ１０をマッチングさせるのにより大きな融通性を提供する。

膝プロテーゼ１０の設計において、固定用タブの他の構成を使用し得ることも認識するべきである。具体的には、脛骨軸受１６は、前方固定用タブ４２と同様の追加の固定用タブを用いて具体化されてもよい。そのような固定用タブは、脛骨軸受１６上に配置されて、脛骨トレイの後方バットレス４４の最外側縁部１１４及び最内側縁部１１６内に形成されたアンダーカット内に受容されてもよい。そのようなタブは、前方タブ４２に加えて又は前方タブ４２の代わりに使用されてもよい。代替的に、膝プロテーゼ１０は、いずれの固定用タブも使用することなく設計されてもよい。そのような場合、軸受１６の凹部７８、８０内への脛骨トレイ１４のバットレス４４、６４のスナップ嵌め構成は、脛骨トレイ１４と軸受１６との間の機械的連動の単独供給源を提供する。

本明細書に記載したように、膝プロテーゼ１０の様々な設計は、異なる寸法のコンポーネントの互換性の強化を可能にする。具体的には、複数の異なる寸法の軸受のうちのいずれか１つは、複数の異なる寸法の脛骨トレイのうちのいずれか１つに固定され得る。その結果、軸受の関節表面の形状及び他の特性は、任意の寸法の大腿骨コンポーネントのために強化され得る。また、そのような互換性により、様々な大腿骨コンポーネントの設計において、寸法をより細かく増加させることが可能となっている。

凹部／凸部のＳ型プロファイルは、固定軸受膝プロテーゼ１０のトレイ／軸受境界面との関連で説明されてきたが、このような構成は、例えば股関節、肩又は足関節プロテーゼ等の他の種類の整形外科用プロテーゼの構造で使用できることを理解するべきである。

以上、図面及び上記の記載において本開示内容を詳細に図示、記載したが、こうした図示、記載はその性質上、例示的なものとみなすべきであって、限定的なものとみなすべきではなく、あくまで例示的実施形態を示し、記載したものにすぎないのであって、本開示の趣旨の範囲に含まれる変更及び改変は全て保護されることが望ましい点は理解されるであろう。

本開示には、ここに記載した装置、システム及び方法の様々な特徴に基づく複数の利点がある。本開示の装置、システム及び方法の代替的実施形態は、ここで記載した特徴の全てを含むわけではないが、こうした利点の少なくとも一部から利益を享受するものである。当業者であれば、本発明の１以上の特徴を取り入れた、特許請求の範囲において定義される本開示の趣旨及び範囲に含まれる装置、システム、及び方法を独自に実施することが容易に可能である。

〔実施の態様〕
（１） 固定軸受膝プロテーゼであって、
内側顆表面及び外側顆表面を有する大腿骨コンポーネントと、
軸受であって、（ｉ）前記大腿骨コンポーネントの前記内側顆表面と関節接合をなすように構成された内側軸受面と、（ｉｉ）前記大腿骨コンポーネントの前記外側顆表面と関節接合をなすように構成された外側軸受面とを有する、軸受と、
前記軸受に固定される脛骨トレイであって、前記脛骨トレイは、プラットフォームを有し、前記プラットフォームは、その下面から下方に延びる固定部材を備え、前記プラットフォームは、前記プラットフォームの周辺部の後方部から離れて前方に延び、かつ前記プラットフォームの上面から上方に延びる後方バットレスを有し、前記後方バットレスは、（ｉ）凹面に移行する凸面を有する最外側縁部と、（ｉｉ）凹面に移行する凸面を有する最内側縁部と、を含む、脛骨トレイと、を備える固定軸受膝プロテーゼ。
（２） 前記脛骨トレイの前記後方バットレスが最上位面を含み、
前記後方バットレスが、前記プラットフォームの前記上面から前記後方バットレスの前記最上位面へ上方に延び、
前記後方バットレスの前記最外側縁部の前記凸面が、前記後方バットレスの前記最上位面から下方に延び、前記後方バットレスの前記最外側縁部の前記凹面に移行し、
前記後方バットレスの前記最内側縁部の前記凸面が、前記後方バットレスの前記最上位面から下方に延び、前記後方バットレスの前記最内側縁部の前記凹面に移行する、実施態様１に記載の膝プロテーゼ。
（３） 前記後方バットレスの前記最外側縁部の前記凹面が、前記後方バットレスの前記最外側縁部の前記凸面から下方に延び、前記プラットフォームの前記上面に移行し、
前記後方バットレスの前記最内側縁部の前記凹面が、前記後方バットレスの前記最内側縁部の前記凸面から下方に延び、前記プラットフォームの前記上面に移行する、実施態様２に記載の膝プロテーゼ。
（４） 前記後方バットレスが略Ｙ字形であり、かつ
前記プラットフォームの後方縁部に沿って延びる第１のアームであって、前記後方バットレスの前記最外側縁部は前記第１のアーム内に画定されている、第１のアームと、
前記第１のアームから離れる方向に、前記プラットフォームの前記後方縁部に沿って延びる第２のアームであって、前記後方バットレスの前記最内側縁部は前記第２のアーム内に画定されている、第２のアームと、
前記第１のアーム及び前記第２のアームから離れて前方に延びる第３のアームと、を有する、実施態様１に記載の膝プロテーゼ。
（５） 前記後方バットレスの前記最外側縁部は、前記後方バットレスの前記最外側縁部が、前記後方バットレスの前記第１のアームに沿って前記プラットフォームの前記後方縁部から離れて前方に延び、かつ前記第３のアームに移行するように、前記第３のアーム内に画定され、
前記後方バットレスの前記最内側縁部は、前記後方バットレスの前記最内側縁部が、前記後方バットレスの前記第２のアームに沿って前記プラットフォームの前記後方縁部から離れて前方に延び、かつ前記第３のアームに移行するように、前記第３のアーム内に画定されている、実施態様４に記載の膝プロテーゼ。
（６） 前記脛骨トレイの前記後方バットレスが最前方縁部を含み、
前記後方バットレスの前記最外側縁部が、前記後方バットレスの前記第３のアームに沿って前記第１のアームから離れて前方に延び、かつ前記後方バットレスの前記最前方縁部に移行し、
前記後方バットレスの前記最内側縁部が、前記後方バットレスの前記第３のアームに沿って前記第２のアームから離れて前方に延び、かつ前記後方バットレスの前記最前方縁部に移行する、実施態様５に記載の膝プロテーゼ。
（７） 前記軸受が上面及び下面を有し、
前記内側軸受面及び前記外側軸受面の両方が、前記軸受の前記上面内に画定され、
前記軸受の前記下面が、前記脛骨トレイの前記プラットフォームの前記上面と接触し、
前記軸受の前記下面が、内部に形成された後方凹部を有し、
前記脛骨トレイの前記後方バットレスが、前記軸受の前記後方凹部内に配置される、実施態様１に記載の膝プロテーゼ。
（８） 前記軸受の前記後方凹部が、（ｉ）前記軸受の最下位面から上方に延びる最外側側壁と、（ｉｉ）前記軸受の前記最下位面から上方に延びる最内側側壁と、により画定され、
前記最外側側壁が、凹面に移行する凸面を含み、
前記最内側側壁が、凹面に移行する凸面を含む、実施態様７に記載の膝プロテーゼ。
（９） 前記後方凹部の前記最外側側壁の前記凸面が、前記軸受の前記最下位面から上方に延び、かつ前記後方凹部の前記最外側側壁の前記凹面に移行し、
前記後方凹部の前記最内側側壁の前記凸面が、前記軸受の前記最下位面から上方に延び、かつ前記後方凹部の前記最内側側壁の前記凹面に移行する、実施態様８に記載の膝プロテーゼ。
（１０） 固定軸受膝プロテーゼであって、
内側顆表面と外側顆表面とを有する大腿骨コンポーネントと、
軸受であって、（ｉ）前記大腿骨コンポーネントの前記内側顆表面と関節接合をなすように構成された内側軸受面と、（ｉｉ）前記大腿骨コンポーネントの前記外側顆表面と関節接合をなすように構成された外側軸受面とを有する、軸受と、
前記軸受に固定される脛骨トレイであって、前記脛骨トレイは、プラットフォームを有し、前記プラットフォームは、その下面から下方に延びる固定部材を備え、前記プラットフォームは、前記プラットフォームの周辺部の前方部分に沿って延び、かつ前記プラットフォームの上面から上方に延びる前方バットレスを有し、前記前方バットレスは、凹面に移行する凸面を有する最後方縁部を含む、脛骨トレイと、を備える固定軸受膝プロテーゼ。

（１１） 前記脛骨トレイの前記前方バットレスが最上位面を含み、
前記前方バットレスが、前記プラットフォームの前記上面から前記後方バットレスの前記最上位面へ上方に延び、
前記前方バットレスの前記最後方縁部の前記凸面が、前記前方バットレスの前記最上位面から下方に延び、かつ前記後方バットレスの前記最後方縁部の前記凹面に移行する、実施態様１０に記載の膝プロテーゼ。
（１２） 前記前方バットレスの前記最後方縁部の前記凹面が、前記前方バットレスの前記最後方縁部の前記凸面から下方に延び、かつ前記プラットフォームの前記上面に移行する、実施態様１１に記載の膝プロテーゼ。
（１３） 前記軸受が上面及び下面を有し、
前記内側軸受面及び前記外側軸受面の両方が、前記軸受の前記上面内に画定され、
前記軸受の前記下面が、前記脛骨トレイの前記プラットフォームの前記上面と接触し、
前記軸受の前記下面が、内部に形成された前方凹部を有し、
前記脛骨トレイの前記前方バットレスが、前記軸受の前記前方凹部内に配置される、実施態様１０に記載の膝プロテーゼ。
（１４） 前記軸受の前記前方凹部が前記軸受の最下位面から上方に延びる最後方側壁により画定され、
前記最後方側壁が凹面に移行する凸面を含む、実施態様１３に記載の膝プロテーゼ。
（１５） 前記前方凹部の前記最後方側壁の前記凸面が、前記軸受の前記最下位面から上方に延び、かつ前記前方凹部の前記最後方側壁の前記凹面に移行する、実施態様１４に記載の膝プロテーゼ。
（１６） 想像線が前記前方バットレスの前記最後方縁部に沿って延び、
前記想像線が一定半径を有する曲線を画定する、実施態様１０に記載の膝プロテーゼ。
（１７） 前記前方バットレスの前記最後方縁部が内部に画定されたアンダーカットを有し、
前記アンダーカットは前記想像線の中点に中心がある、実施態様１６に記載の膝プロテーゼ。
（１８） 前記軸受が前記前方バットレス内に画定された前記アンダーカット内に配置されている固定用タブを含む、実施態様１７に記載の膝プロテーゼ。
（１９） 前記前方バットレスの内側末端部が、前記プラットフォームの最前方地点と前記プラットフォームの最内側地点との間の前記プラットフォームの前記前方縁部上の位置に配置され、
前記前方バットレスの外側末端部が、前記プラットフォームの前記最前方地点と前記プラットフォームの最外側地点との間の前記プラットフォームの前記前方縁部上の位置に配置されている、実施態様１０に記載の膝プロテーゼ。

Claims (10)

1. 固定軸受膝プロテーゼであって、
   内側顆表面及び外側顆表面を有する大腿骨コンポーネントと、
   軸受であって、（ｉ）前記大腿骨コンポーネントの前記内側顆表面と関節接合をなすように構成された内側軸受面と、（ｉｉ）前記大腿骨コンポーネントの前記外側顆表面と関節接合をなすように構成された外側軸受面とを有する、軸受と、
   前記軸受に固定される脛骨トレイであって、前記脛骨トレイは、プラットフォームを有し、前記プラットフォームは、その下面から下方に延びる固定部材を備え、前記プラットフォームは、前記プラットフォームの周辺部の後方部から離れて前方に延び、かつ前記プラットフォームの上面から上方に延びる後方バットレスを有し、前記後方バットレスは、（ｉ）凹面に移行する凸面を有する最外側縁部と、（ｉｉ）凹面に移行する凸面を有する最内側縁部と、を含む、脛骨トレイと、を備える固定軸受膝プロテーゼ。
2. 前記脛骨トレイの前記後方バットレスが最上位面を含み、
   前記後方バットレスが、前記プラットフォームの前記上面から前記後方バットレスの前記最上位面へ上方に延び、
   前記後方バットレスの前記最外側縁部の前記凸面が、前記後方バットレスの前記最上位面から下方に延び、前記後方バットレスの前記最外側縁部の前記凹面に移行し、
   前記後方バットレスの前記最内側縁部の前記凸面が、前記後方バットレスの前記最上位面から下方に延び、前記後方バットレスの前記最内側縁部の前記凹面に移行する、請求項１に記載の膝プロテーゼ。
3. 前記後方バットレスの前記最外側縁部の前記凹面が、前記後方バットレスの前記最外側縁部の前記凸面から下方に延び、前記プラットフォームの前記上面に移行し、
   前記後方バットレスの前記最内側縁部の前記凹面が、前記後方バットレスの前記最内側縁部の前記凸面から下方に延び、前記プラットフォームの前記上面に移行する、請求項２に記載の膝プロテーゼ。
4. 前記後方バットレスが略Ｙ字形であり、かつ
   前記プラットフォームの後方縁部に沿って延びる第１のアームであって、前記後方バットレスの前記最外側縁部は前記第１のアーム内に画定されている、第１のアームと、
   前記第１のアームから離れる方向に、前記プラットフォームの前記後方縁部に沿って延びる第２のアームであって、前記後方バットレスの前記最内側縁部は前記第２のアーム内に画定されている、第２のアームと、
   前記第１のアーム及び前記第２のアームから離れて前方に延びる第３のアームと、を有する、請求項１に記載の膝プロテーゼ。
5. 前記後方バットレスの前記最外側縁部は、前記後方バットレスの前記最外側縁部が、前記後方バットレスの前記第１のアームに沿って前記プラットフォームの前記後方縁部から離れて前方に延び、かつ前記第３のアームに移行するように、前記第３のアーム内に画定され、
   前記後方バットレスの前記最内側縁部は、前記後方バットレスの前記最内側縁部が、前記後方バットレスの前記第２のアームに沿って前記プラットフォームの前記後方縁部から離れて前方に延び、かつ前記第３のアームに移行するように、前記第３のアーム内に画定されている、請求項４に記載の膝プロテーゼ。
6. 前記脛骨トレイの前記後方バットレスが最前方縁部を含み、
   前記後方バットレスの前記最外側縁部が、前記後方バットレスの前記第３のアームに沿って前記第１のアームから離れて前方に延び、かつ前記後方バットレスの前記最前方縁部に移行し、
   前記後方バットレスの前記最内側縁部が、前記後方バットレスの前記第３のアームに沿って前記第２のアームから離れて前方に延び、かつ前記後方バットレスの前記最前方縁部に移行する、請求項５に記載の膝プロテーゼ。
7. 前記軸受が上面及び下面を有し、
   前記内側軸受面及び前記外側軸受面の両方が、前記軸受の前記上面内に画定され、
   前記軸受の前記下面が、前記脛骨トレイの前記プラットフォームの前記上面と接触し、
   前記軸受の前記下面が、内部に形成された後方凹部を有し、
   前記脛骨トレイの前記後方バットレスが、前記軸受の前記後方凹部内に配置される、請求項１に記載の膝プロテーゼ。
8. 前記軸受の前記後方凹部が、（ｉ）前記軸受の最下位面から上方に延びる最外側側壁と、（ｉｉ）前記軸受の前記最下位面から上方に延びる最内側側壁と、により画定され、
   前記最外側側壁が、凹面に移行する凸面を含み、
   前記最内側側壁が、凹面に移行する凸面を含む、請求項７に記載の膝プロテーゼ。
9. 前記後方凹部の前記最外側側壁の前記凸面が、前記軸受の前記最下位面から上方に延び、かつ前記後方凹部の前記最外側側壁の前記凹面に移行し、
   前記後方凹部の前記最内側側壁の前記凸面が、前記軸受の前記最下位面から上方に延び、かつ前記後方凹部の前記最内側側壁の前記凹面に移行する、請求項８に記載の膝プロテーゼ。
10. 固定軸受膝プロテーゼであって、
    内側顆表面と外側顆表面とを有する大腿骨コンポーネントと、
    軸受であって、（ｉ）前記大腿骨コンポーネントの前記内側顆表面と関節接合をなすように構成された内側軸受面と、（ｉｉ）前記大腿骨コンポーネントの前記外側顆表面と関節接合をなすように構成された外側軸受面とを有する、軸受と、
    前記軸受に固定される脛骨トレイであって、前記脛骨トレイは、プラットフォームを有し、前記プラットフォームは、その下面から下方に延びる固定部材を備え、前記プラットフォームは、前記プラットフォームの周辺部の前方部分に沿って延び、かつ前記プラットフォームの上面から上方に延びる前方バットレスを有し、前記前方バットレスは、凹面に移行する凸面を有する最後方縁部を含む、脛骨トレイと、を備える固定軸受膝プロテーゼ。

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