(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記シム部品は、前記シム部品の前記第1方向への挿入を案内するように、前記シム部品の一端部において一つ以上のテーパー壁を有する、請求項1に記載の脛骨プロテーゼ装置。
前記一つ以上のテーパー壁は、前記シム部品の前記第1方向への挿入を案内し、かつ、前記シム部品の近遠方向の高さに相当する近遠方向の距離だけ前記ベアリング部品を前記ベース部品から分離するように、前記シム部品の後端上にあり、前記第1方向は前後方向である、請求項3に記載の脛骨プロテーゼ装置。
前記シム部品を前記ベアリング部品と前記ベース部品の間へ挿入する及び前記シム部品を前記ベアリング部品と前記ベース部品の間から解除するのを助けるように前記シム部品を解除可能に固定するように構成されているシム操作器具をさらに備えている、請求項1に記載の脛骨プロテーゼ装置。
前記脛骨プロテーゼ装置は、第3ロックをさらに備え、前記ベアリング部品が前記ベース部品に取り付けられる時、前記第3ロックが、前記ベアリング部品を前記ベース部品に内外方向に固定し、前記ベアリング部品と前記ベース部品との間の近遠方向及び前後方向の有意の相対的移動が防止される、請求項9に記載の脛骨プロテーゼ装置。
前記第3ロックは、前記ベース部品の上面から延びている突起部と、前記ベアリング部品に形成されている空洞部とを備えている、請求項11に記載の脛骨プロテーゼ装置。
前記第3ロックは、前記ベース部品の前記突起部から延びている一つ以上のナブと係合するように構成されている一つ以上のナブ空洞部を前記ベアリング部品においてさらに備えている、請求項12に記載の脛骨プロテーゼ装置。
前記複数のシム部品は、近遠方向において第1シム高さを有する第1シム部品と、近遠方向において前記第1シム部品とは異なる第2シム高さを有する第2シム部品とを少なくとも有する、請求項14に記載の脛骨プロテーゼ装置。
前記ベアリング部品と前記ベース部品が前記第1シム高さと前記第2シム高さの合計に等しい距離だけ分離されるように、前記第1シム部品と前記第2シム部品が、前記ベアリング部品と前記ベース部品の間に挿入可能である、請求項15に記載の脛骨プロテーゼ装置。
前記ベアリング部品及び前記ベース部品と共に使用するための前記第1シム部品又は前記第2シム部品の選択は、前記ベアリング部品及び前記ベース部品が近位脛骨の切除された表面上に位置決めされる時に前記第1シム部品又は前記第2シム部品のいずれが前記ベアリング部品と前記ベース部品の間を適切に離間させるかを確定することを含む、請求項15に記載の脛骨プロテーゼ装置。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明は、生来の膝の中に埋植するための1組の人工膝関節のための仮脛骨プロテーゼ装置を提供する。仮脛骨プロテーゼ装置は、ベアリング部品とベアリング支持体とを含み、ベアリング支持体からのベアリング部品の間隔は、様々な異なるサイズの最終脛骨プロテーゼを表現できるように調節可能である。
【0016】
本発明の仮脛骨プロテーゼ装置は、2010年9月10に提出された米国特許出願第61/381800号「回転整列を容易にする脛骨プロテーゼ」(その開示全体が参照によって明確に本明細書に組み込まれる)において説明される脛骨プロテーゼに従った最終脛骨プロテーゼに使用できる。さらに、本発明の仮脛骨プロテーゼ装置は、2010年12月17日に提出された米国特許出願第61/424222号「外科用仮器具に関するユーザーインターフェイス」(その開示全体が、以前に参照によって本明細書に組み込まれた)において説明される方法及び装置に使用できる。
【0017】
図6は、近位脛骨Tと遠位大腿骨Fを備える生来の膝を図解する。
図6は、前後軸A
A-P、内外軸A
M-L及び近遠軸A
P-Dを含む生来の膝の座標系を示す。前後軸A
A-Pは前後方向20に一致し、内外軸A
M-Lは内外方向22に一致し、近遠軸A
P-Dは遠近方向24に一致する。前後方向20、内外方向22及び近遠方向24は、各々相互に直交する。本明細書において使用する場合、「近位」は、概して患者の心臓へ向かう方向を意味し、「遠位」は近位の反対方向すなわち患者の心臓から離れる方向を意味する。さらに、本明細書において使用される場合、「前」は概して患者の前面へ向かう方向を意味し、「後」は前の反対方向すなわち患者の裏面へ向かう方向を意味する。本明細書において使用される場合、「内側」は、概して患者の中心へ向かう方向を意味し、「外側」は、内側の反対方向すなわち患者の体側へ向かう方向を意味する。本発明において、仮脛骨プロテーゼ装置の構成部品の説明において、体内での部品の所望の使用に関して上記の解剖学的基準が使われる。
【0018】
本明細書において詳述する代表的実施形態は左膝に関して説明され、図示されるが、本発明が右膝にも同様に応用できることが分かるだろう。
【0019】
本発明の実施形態は、脛骨ベアリング部品とベース部品とを含む。例えば、代表的第1実施形態の
図1に示すように、仮脛骨プロテーゼ装置30Aは、脛骨ベアリング部品32Aとベース部品34Aとを含む。仮骨プロテーゼ装置、脛骨ベアリング部品及びベース部品の参照番号は、代表的実施形態を区別するために異なる文字と組み合わせた同じ数値の参照番号を利用する(すなわち、脛骨ベアリング部品32A、32B、32Cなどは、それぞれ、代表的第1、第2及び第3実施形態に対応する)。本発明において、後にA−Kが付く参照番号は、第1実施形態から第11実施形態まで同じ形体に対応する。
【0020】
説明する11の代表的実施形態の共通の要素は、同様の参照番号付け方式に従う。例えば、代表的第1実施形態は、
図2A〜2Dに示すように、脛骨ベアリング部品32Aを含み、脛骨ベアリング部品は、脛骨ベアリング部品下面42Aと、その反対側の脛骨ベアリング部品上面44Aと、下面42Aから上面44Aまで延びる脛骨ベアリング部品周囲壁46Aとを含む。脛骨ベアリング部品32Aは、ベアリング前側面48Aと、ベアリング後側面50Aと、ベアリング外側面52Aと、ベアリング内側面54Aとを含む。上面44Aは、遠位大腿骨F(
図6〜8)の関節顆と又は大腿骨の遠位端に固定された大腿骨部品(図示せず)の顆と関節式に接続するように作られる。上面44Aは、ベアリング外側52Aにベアリング外側関節面56Aを含み、ベアリング内側54Aにベアリング内側関節面58Aを含み、ベアリング関節面56A、58Aの間に脛骨中央隆起部60Aが配置される。
図2Aを参照すると、隆起部60Aは、切除前の近位脛骨T(
図6〜8)の生来の脛骨隆起と形状及びサイズの点で概ね一致する。脛骨ベアリング部品32Aは、さらに、後側面50Aにおいて外側関節面56Aと内側関節面58Aとの間に配置されたPCL(後十字靭帯)用カットアウト62Aを含む。PCL用カットアウト62Aは、膝関節の後十字保持靭帯(posterior cruciate retaining ligament)と一致するサイズと位置を持つ。
【0021】
図2A〜2Dの代表的実施形態において、脛骨ベアリング部品32Aは、十字靭帯保持ベアリング部品として図解されている。ただし、協働して後部安定プロテーゼを形成するベアリング部品又は後部安定プロテーゼと十字靭帯保持プロテーゼとの間の中間的拘束レベルを持つ膝プロテーゼなど他の脛骨ベアリング部品も、本発明に従って利用できることが想定される。また、様々な膝関節に適合するように、様々な形状及びサイズの脛骨ベアリング部品32Aを利用できる。
【0022】
図2A〜2Dに示すように、脛骨ベアリング部品32Aの脛骨ベアリング下面42Aは、スロット64Aと、整列ピン68Aと、ベアリング空洞部70Aと、ベアリングナブ空洞部72Aとを含む。
図2B及び2Cに示すように、スロット64Aは、前側面48Aにおいて露出して、脛骨ベアリング部品32A内において前側面48Aから後側面50Aへ向かって前後軸A
A-Pに平行の方向へ延びる。
図2Bに示すように、代表的実施形態において、スロット64Aは、テーパー状の壁66Aを有する。
図2B及び2Cを参照すると、整列ピン68Aは、前側面48Aにおいてスロット64Aとスロット64Aとの間に配置される。ベアリング空洞部70Aは、下面42Aから上面44Aへ向かって延びて、ベース部品34Aの突起部96A(
図3A)を受け入れるサイズを持つ。さらに、ベアリング空洞部70Aは、ベアリング空洞部70Aの対向する側面において延び、各々ベース部品34Aの突起部のナブ(こぶ)104A(
図3A)を受け入れるサイズを持つベアリングナブ空洞部72Aを含む。
【0023】
図3A〜3Cに示すように、代表的第1実施形態は、概して、ベース部品下面82Aと、その反対側のベース部品上面84Aと、下面82Aから上面84Aまで延びるベース部品周囲壁86Aと、を含むベース部品34Aも含む。ベース部品34Aは、ベース前側面88Aと、ベース後側面90Aと、ベース外側面92Aと、ベース内側面94Aとを含む。
【0024】
ベース部品34Aは、上面84Aから延びる突起部96Aを有する。突起部96Aは、突起部96Aの対向する側面において延びるナブ104Aを含む。
図3Bを見ると、突起部底壁100Aは、突起部96Aと上面84Aとの間の距離に広がる。さらに、突起部96Aと底壁100Aは、突起部96Aと上面84Aとの間に底壁窪み部102Aを形成する。また、ベース部品34Aは、後側面90Aに概ねW字形のノッチ106Aと、アンダーカット部108Aと、内側溝110Aと、外側溝112Aとを含む。
【0025】
図5は、本発明の代表的実施形態に従った脛骨台板(tibial base plate)38Aを示す。脛骨台板38Aは、概して、台板上面150Aと、その反対側の台板骨接触面152Aとを含む。脛骨台板38Aは、近位脛骨切除面とサイズ及び形状がぴったり一致し、骨接触面152Aから上面150Aまで延びる台板周囲壁156Aを有する。台板周囲壁156Aは、隆起周縁部158Aを含み、脛骨台板38Aは、台板前側面166Aと、台板後側面168Aと、台板内側面170Aと、台板外側面172Aとを含む。上面150Aは、内側顆部160Aと外側顆部162Aとを含む。さらに、台板38Aは、膝関節の後十字保持靭帯が貫通できるように、後側面168Aにおいて内側顆部160Aと外側顆部162Aとの間に配置されたPCLカットアウト164Aを含む。さらに、脛骨台板38Aは、ボス内側面176A及びボス外側面178Aを有するボス174Aを含む。さらに、内部内側面176Aと内部外側面178Aとの間に内部陥凹部が形成される。
【0026】
次に、近位脛骨への脛骨台板38Aの取付け方について論じる。患者の脛骨の近位部を切除して、脛骨台板38Aの骨接触面152Aを受け入れるための実質的に平らな表面を与える。近位脛骨が切除されたら、脛骨台板38Aを埋植して、標準的外科技法を用いて、切除された近位脛骨に脛骨台板を固定する。例えば、ステム及びフィンなど従来の形体を骨接触面152Aに配置して、近位脛骨に脛骨台板38Aを固定できる。脛骨台板38Aは、本明細書において開示する仮プロテーゼ装置の一部であるが、脛骨台板38Aは、最終プロテーゼ装置の一部ともなり得る。すなわち、脛骨台板38Aは切除された近位脛骨に埋植される最終台板である。また、脛骨台板38Aは、膝の整形外科に利用される他の任意の脛骨接触器具の一部となり得る。例えば、脛骨台板38Aは、2010年12月14日に発行された米国特許第7850698号「脛骨試用組立体及び脛骨インプラントを試用する方法」(その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる)に説明される脛骨サイズ合せプレート(tibial sizing plate)に従った脛骨サイズ合せプレート装置の一部となり得る。また、脛骨台板38Aは、Zimmer,Inc.が発行する2冊の小冊子すなわち“Zimmer(登録商標)Patient Specific Instrument, Surgical Techniques for NexGen(登録商標)Complete Knee Solution”(パンフレット、2010年著作権)及び“Zimmer(登録商標)NexGen Trabecular Metal Tibial Tray, Surgical Technique”(パンフレット、2007年及び2009年著作権)(その開示全体が参照によって本明細書に組み込まれる)において説明される脛骨サイズ合せプレートに従った脛骨サイズ合せプレート装置の一部となり得る。
【0027】
図6〜8に示すように、代表的実施形態において、ベース部品34Aは、ベース部品下面82Aを台板上面150Aの上に配置することによって、脛骨台板38Aに固定される。ベース部品34Aのアンダーカット部108A(
図3B及び3C)は、台板周囲壁156Aの隆起周縁部(
図5)内に配置される。隆起周縁部158Aは、ベース部品34Aが脛骨台板38Aに対して内外方向22及び前後方向20へ有意に移動するのを防止する物理的バリアとして作用する。この実施形態において、ベース部品34Aは、脛骨台板38Aに対して近遠方向24へ移動可能である。1つの実施形態において、ベース部品34Aは、脛骨台板38Aとの間に空隙を持つサイズに作られる。すなわち、ベース部品34Aと脛骨台板38Aとの間で内外方向22及び前後方向20のある程度の移動が許容されるが、ベース部品34Aと脛骨台板38Aは、内外方向22及び前後方向20における係合解除を阻止される。
【0028】
別の代表的実施形態において、脛骨ベアリング部品32Aは、脛骨台板38Aの上に配置される。このような実施形態において、ベアリング部品32Aのベアリング下面42A(
図2C)は、上記のベース部品34Aと脛骨台板38Aの取り付けと同様に、台板周囲壁156Aの隆起周縁部158A内に配置される。隆起周縁部158Aは、この場合も、ベアリング部品32Aが脛骨台板38Aに対して内外方向22及び前後方向20へ有意に移動するのを防止する物理的バリアとして作用する。この実施形態において、ベアリング部品32Aは、脛骨台板38Aに対して近遠方向24へ移動可能である。1つの実施形態において、ベアリング部品32Aは、脛骨台板38Aとの間に空隙を持つサイズに作られる。すなわち、ベアリング部品32Aと脛骨台板38Aとの間で内外方向22及び前後方向20のある程度の移動が許容されるが、ベアリング部品32Aと脛骨台板38Aは、内外方向22及び前後方向20における係合解除を阻止される。
【0029】
本発明において、開示される代表的第1実施形態から第11実施形態までのいずれも、それぞれ
図5及び9に示す脛骨台板38A、38Bなど脛骨台板に取付け可能である。また、様々な異なるサイズ及び形状を有する他の脛骨台板を、本発明の仮脛骨プロテーゼ装置に従って使用できる。
【0030】
次に、
図1〜3Cを参照して、ベース部品34Aへの脛骨ベアリング部品32Aの取り付けについて説明する。脛骨ベアリング部品32Aは、ベース部品34Aの突起部96Aを脛骨ベアリング32A部品の空洞部70A内に配置しかつ突起部96Aのナブ104Aをそれぞれベアリングナブ空洞部72A内に配置することによって、ベース部品34Aの上に配置される。このような実施形態において、ベース部品34Aは、突起部96Aがベアリング空洞部70A内に受け入れられとき脛骨ベアリング部品32Aに対して内外方向22にロックされ、ナブ104Aがナブ空洞部72A内にそれぞれ受け入れられたとき脛骨ベアリング部品32Aに対して前後方向にロックされる。ベアリング空洞部70Aの壁は、ベース部品34Aと脛骨ベアリング部品32Aとの間の内外方向22の有意の相対的移動を防止する物理的バリアを与え、ナブ空洞部72Aの壁は、ベース部品34Aと脛骨ベアリング部品32Aとの間の前後方向20の有意の相対的移動を防止する物理的バリアを与える。脛骨ベアリング部品32Aがベース部品34Aの上に配置されたとき、脛骨ベアリング部品32Aはベース部品34Aに対して近遠方向24へ移動可能である。
図6〜8に示すように、この実施形態において、ベース部品34Aは、脛骨台板38Aに固定され、ベース部品43Aは、脛骨ベアリング部品32Aと脛骨台板38Aとの間に配置される。別の実施形態において、上述のように、脛骨ベアリング部品32Aを、直接、脛骨台板38Aの上に配置できる。
【0031】
図4A〜4Cは、本発明の代表的実施形態に従ったシム36Aを図解する。シム36Aは、概して、シム下面122Aと、その反対側のシム上面124Aと、下面122Aから上面124Aまで延びるシム周囲壁126Aと、を含む。シム周囲壁126Aは、シム外輪郭を形成する。1つの実施形態において、シム外輪郭は、実質的に脛骨台板外輪郭に合致する。シム36Aは、シム前側面128Aと、シム後側面130Aと、シム外側面132Aと、シム内側面134Aとを含む。
図4A〜4Cに示すように、シム上面124Aは、レール136Aとハンドル整列レール142Aとを含む。
図4A及び4Bに示すように、レール136Aは、前側面128Aから後側面130Aへ向かって前後軸A
A-P(
図6)に平行に延びる。代表的実施形態において、レール136Aは、リードインエッジ140A及びテーパー壁138Aを有する。ハンドル整列レール142Aは、前側面128Aにおいてレール136Aの間に配置される。さらに、ハンドル整列レール142Aの間にシム斜面148Aがある。シム36Aは、下でさらに説明するように、シム36Aを整列して前後方向20へシム36Aの挿入を案内するために、後側面130Aに、シムノッチ144Aと、リードイン壁146Aすなわちテーパー状の後壁も含む。
【0032】
代表的実施形態において、仮脛骨プロテーゼ装置30Aの調節レベルを変えられるようにすなわち脛骨ベアリング部品32Aとベース部品34Aとの間の距離をその間に挿入される特定のシム36Aのシム高さによって増大できるように、1組の複数のシム36Aを提供できる。例えば、このシムのセットにおいて4つの異なるサイズが使用されるとしたら、シムの高さは例えば1mm、2mm、3mm及び4mmである。別の実施形態において、1組のシムは、シムを積み重ねるために等しいサイズを有する複数のシムを含むことできる。シムを積み重ねる実施形態の場合、異なる高さを有する複数のシムを含むこともできる。複数の異なるサイズのシム36Aのセットは、任意の数のシムの高さを有する任意の所望の数の異なるサイズのシムを含むことができる。
【0033】
図6及び7に示すように、シム36Aの挿入時に、シム36Aのリードイン壁146Aをベアリング部品32Aとベース部品34Aとの間に置いて、リードイン壁を使って、近遠軸A
P-Dに沿ってシム36Aの高さに等しい距離だけベアリング部品32Aをベース部品34Aから分離する。このようにして、リードイン壁146Aは、ベアリング部品32Aをベース部品34Aから分離するための斜面として作用する。本発明の仮脛骨プロテーゼ装置は、膝関節をシム36Aの高さに等しい距離しか引き離す必要がなく調節できるので、有利である。別の実施形態において、ベース部品34Aからのベアリング部品32Aの分離をさらに助けるために、ベアリング部品下面42A(
図2C)は、ベアリング前側面48A(
図2A〜2C)に、シム36Aのリードイン壁146Aに対応する斜角エッジ(beveled edge)を含むことができる。
【0034】
図6〜8に示すように、1つの代表的実施形態において、シム36Aは、脛骨ベアリング部品32Aとベース部品34Aとの間に前後方向20へスライド可能に受け入れられる。脛骨ベアリング部品32Aとベース部品34Aとの間への前後方向20のシム36Aの挿入によって、脛骨ベアリング部品32Aは、ベース部品34Aから近遠軸A
P-Dに沿ってシム36Aの高さに等しい距離しか分離されない。また、仮脛骨プロテーゼ装置30Aの脛骨ベアリング部品32A及びベース部品34Aは、シム36Aを挿入しこれを取り外すために膝関節から取り外す必要がない。
【0035】
別の実施形態において、ベース部品34Aは使用されず、シム36Aは、ベアリング部品32Aと台板38Aとの間に配置される。この実施形態においては、脛骨ベアリング部品32Aは、ベアリング部品32Aのベアリング下面42A(
図2C)が台板周囲壁156Aの隆起周縁部158A内に配置されるように、脛骨台板38Aの上に配置される。
図5を参照すると、このような実施形態において、台板38Aの前レールは欠けていて、シム36Aが、シム36Aのリードイン壁146Aを用いて脛骨ベアリング部品32Aと脛骨台板38Aとの間に前後方向20へスライド可能に受け入れられるようして、脛骨ベアリング部品32Aを近遠軸A
P-Dに沿ってシム36Aの高さに等しい距離だけ脛骨台板38Aから分離できる。この実施形態において、シム36Aは、台板38Aの固定形体にシム36Aを配置できるように構成された周縁部を有する。例えば、シム36Aは、ベース部品34A(
図3A)と同様の周縁部を有する。
【0036】
上述のように、脛骨ベアリング部品32Aがベース部品34Aの上に配置されたとき、脛骨ベアリング部品32Aは、ベース部品34Aに対して近遠方向24へ移動可能である。代表的第1実施形態において、シム36Aは、脛骨ベアリング部品32Aとベース部品34Aとの間のこの最後の自由度を取り去る。すなわち、シム36Aがベース部品34Aと脛骨ベアリング部品32Aとの間に受け入れられたとき、シム36Aは、近遠方向24において、脛骨ベアリング部品32Aをベース部品34Aにロックする。すなわち、脛骨ベアリング部品32Aとベース部品34Aとの間の近遠方向24の有意の相対的移動は防止される。
【0037】
次に、シム36Aが近遠方向24において脛骨ベアリング部品32Aをベース部品34Aにどのようにロックするかについて論じる。
図6〜8を参照すると、シム36Aは、脛骨ベアリング部品32Aとベース部品34Aとの間に前後方向20に挿入される。
図2A−2D及び4A−4C及び6を参照すると、シムレール136Aは、それぞれの脛骨ベアリング部品スロット64Aと整列する。
図4Aを参照すると、レール136Aは、各々、スロット64Aへのレール136Aの挿入を案内するためにリードインエッジ140Aを含む。シム36Aと脛骨ベアリング部品32Aとの間のレール/スロット接続は、シム36Aからの脛骨ベアリング部品32Aの上げ外しを防止するので、すなわち、脛骨ベアリング部品32Aとシム36Aとの間の近遠方向の有意の相対的移動を防止するので、重要である。
図2A〜2D及び4A−4Cに示すように、1つの代表的実施形態において、脛骨ベアリング部品32Aのスロット64A及びシム36Aのレール136Aは、各々、鳩尾形断面形状を有する。ベアリング部品32Aのテーパー壁66Aを持つスロット64Aは、シム36Aのテーパー壁138Aを持つレール136Aと協働して、シム36Aからの脛骨ベアリング部品32Aの上げ外れを防止する物理的バリアとして作用する。別の実施形態において、脛骨ベアリング部品32Aのスロット64Aとシム36Aのレール136Aは、各々、T字形断面形状又は上げ外れを防止するすなわち脛骨ベアリング部品32Aとベース部品34Aとの間の近遠方向24の有意の相対的移動又はベース部品34Aに直交する任意の方向の脛骨ベアリング部品32Aの移動を防止する物理的バリアを与えるその他の形状を持つことができる。
【0038】
図3A−4Cを参照すると、上述のようにリードイン壁146Aを用いて、シム36Aを脛骨ベアリング部品32Aとベース部品34Aとの間に前後方向20に挿入するとき、突起部96Aとベース部品上面84Aとの間の窪み部102Aにおいてノッチ144Aをスライドさせることによって、シム後側面130Aに形成されたシムノッチ144Aがベース部品34Aに取り付けられることによって、シム36Aは、ベース部品34Aにもロックされる。シム36Aとベース部品34Aとの間のこのようなシム接続及びシム36Aと脛骨ベアリング部品32Aとの間のレール/スロット接続によって、シム36Aは、近遠方向24において脛骨ベアリング部品32Aをベース部品34Aにロックできる。
【0039】
図19A〜19Eは、脛骨ベアリング部品32L及びシム36Lを含む別の実施形態を示す。脛骨ベアリング部品32L及びシム36Lは、それぞれ
図2A〜2Dに示す脛骨ベアリング部品32A及び
図4A〜4Cに示すシム36Aと同様の要素を含む。説明を簡潔にするために、このような同様の要素については、
図19A〜19Eに開示する実施形態に関して説明しない。
図19A及び19Bを参照すると、脛骨ベアリング部品32Lは、ベアリング部品下面42Lからベアリング部品上面44Lへ向かって延びる陥凹部78Lを含む。陥凹部78Lは、シム36L(
図19C及び19D)を受け入れるサイズを持つ。
図19Eは、脛骨ベアリング部品32Lの陥凹部78Lの中に受け入れられたシム36Lを図解する。
図19A及び19Cを参照すると、シムレール136Lは、それぞれの脛骨ベアリング部品スロット64Lと整列する。シム36Lのレール136Lは、各々、脛骨ベアリング部品32Lのスロット64Lの中へのレール136Lの挿入を案内するためにリードインエッジ140Lを含む。シム36Lは、脛骨ベアリング部品32Lの陥凹部78Lの中へ前後方向20(
図6)に挿入される。1つの実施形態において、シム36Lの高さは、脛骨ベアリング部品32Lの陥凹部78Lの高さに等しい。別の実施形態において、シム36Lの高さは陥凹部78Lの高さより小さくできる。この実施形態において、シム36Lは、脛骨ベアリング部品32Lをベース部品すなわちベース部品34A(
図3A〜3C)、脛骨台板38A(
図5)又は膝の整形外科術に利用されるその他の脛骨接触器具から離間することなく、近遠方向24(
図6)において脛骨ベアリング部品32Lをシム36Lにロックする。
【0040】
脛骨ベアリング部品32Lとベース部品34A(
図3A〜3C)との間にシム36Lを挿入する前に、脛骨ベアリング部品32Lは、ベース部品34Aの上に配置される。脛骨ベアリング部品32Lをベース部品34Aの上に配置したとき、陥凹部78Lは、脛骨ベアリング部品32Lを近遠軸A
P-D(
図6)に沿って少なくともシム36Lの高さに等しい距離だけベース部品34Aから離間する。
図3A〜3C及び
図19A及び19Eを参照すると、1つの実施形態において、脛骨ベアリング部品32Lは、ベース部品34Aの突起部96Aを脛骨ベアリング部品32Lのベアリング空洞部70L内に配置し、かつ突起部96Aのナブ104Aをそれぞれベアリングナブ空洞部72L内に配置することによって、ベース部品34Aの上に配置できる。その後、シム36Lを脛骨ベアリング部品32Lとベース部品34Aとの間に前後方向20(
図6)に挿入できる。シム36Lが脛骨ベアリング部品32Lの陥凹部78L内に挿入されると、シム36Lは、脛骨ベアリング部品32Lをベース部品34Aから離間することなく、脛骨ベアリング部品32Lとベース部品34Aとの間の近遠方向24の有意の相対的移動を防止する。
図19B及び19Eを参照すると、シム36Lは、脛骨ベアリング部品32Lの陥凹部78Lの中に受け入れられるので、シムLが脛骨ベアリング部品32Lの高さに加わることなく、シム36Lの高さは、脛骨ベアリング部品32Lの高さと一緒に、第1最終脛骨プロテーゼを表現する。
【0041】
次に、
図6〜8を参照して、生来の膝の中に埋植するための人工膝関節用の最終脛骨プロテーゼのサイズを測定するための本発明に従った例示的手順について説明する。1つの実施形態において、外科医は、骨接触面152Aとその反対側の台板上面150Aとを有する脛骨台板38A(
図5)と、脛骨ベアリング部品高さを有し脛骨台板38Aに取付け可能な脛骨ベアリング部品32Aと、シム高さを有するシムとを含む仮脛骨プロテーゼ装置30Aなどの仮脛骨プロテーゼ装置を選択する。シム36Aは、脛骨台板38Aと脛骨ベアリング部品32Aが近遠軸A
P-Dに沿ってシム高さに等しい距離だけ分離されたとき、脛骨台板38Aと脛骨ベアリング部品32Aとの間に前後方向20へスライド可能に受け入れられる。
【0042】
次に、標準的外科技法を用いて患者の脛骨の近位部を切除して、脛骨台板38Aの骨接触面152Aを受け入れるための実質的な平らな表面を与える。近位脛骨が切除されたら、脛骨台板38Aを埋植して、切除された近位脛骨に固定する。その後、ベアリング部品32Aのベアリング上面42A(
図2C)が台板周囲壁156Aの隆起周縁部158A(
図5)内に配置されるように、外科医が選択した拘束レベルに対応する脛骨ベアリング部品32Aを脛骨台板38Aの上に配置する。ベース部品34Aが使用される場合、ベース部品34Aは、脛骨台板38Aの上、ベアリング部品32Aと台板38Aとの間に配置される。
【0043】
外科医は、仮脛骨プロテーゼ装置の適切なサイズ合せを確認するために膝関節の運動範囲テストを実施できる。脛骨ベアリング部品32Aを脛骨台板38Aの上に配置した状態で仮脛骨プロテーゼ装置が適切なサイズを持つと外科医が判断した場合、脛骨ベアリング部品32Aの高さに一致する第1最終脛骨プロテーゼを選択できる。仮脛骨プロテーゼ装置が適切なサイズではないと判断された場合、第1シム高さ例えば1mmを有するシム36Aを脛骨台板38Aと脛骨ベアリング部品32Aとの間に前後方向20へスライドさせることによって、脛骨ベアリング部品32Aを脛骨台板38Aから離間できる。
【0044】
次に、外科医は、第1シム高さを有するシム36Aを脛骨ベアリング部品32Aと脛骨台板38Aとの間に挿入した状態で仮脛骨プロテーゼ装置の適切なサイズ合せを確認するために、膝関節の運動範囲テストを実施できる。外科医が、第1シム高さを有するシム36Aを仮脛骨プロテーゼ装置がベアリング部品32Aと脛骨台板38Aとの間に挿入した状態で仮脛骨プロテーゼ装置が適切なサイズを持つと判断したら、外科医は、第1シム高さと脛骨ベアリング部品高さによって表現される第2最終脛骨プロテーゼを選択できる。
【0045】
1つの実施形態において、第1シム高さ例えば1mmを有するシム36Aを挿入した後仮脛骨プロテーゼ装置が適切なサイズを持たない場合、1mmのシム36Aを前後方向20へ取り外して、第2高さ例えば2mmを有する別のシム36Aを選択して、第2シム高さを有するシム36Aを脛骨台板38Aと脛骨ベアリング部品32Aとの間で前後方向20へスライドさせることによって脛骨ベアリング部品32Aを脛骨台板38Aから離間できる。第2シム高さ例えば2mmを有するシム36Aを挿入した状態で仮脛骨プロテーゼ装置が適切なサイズを持つと外科医が判断した場合、外科医は、第2シム高さと脛骨ベアリング部品高さによって表現される第3最終脛骨プロテーゼを選択できる。
【0046】
別の実施形態において、第1シム高さ例えば1mmを有するシム36Aを挿入した後、第1シム高さを有するシム36Aが挿入された仮脛骨プロテーゼ装置が適切なサイズではないと外科医が判断する場合、高さ1mmを持つシム36Aを脛骨台板38Aと脛骨ベアリング部品32Aとの間に残して、第2シム高さ例えば1mmを有する第2シムを脛骨台板38Aと脛骨ベアリング部品32Aとの間に前後方向へ挿入して、近遠軸A
P-Dに沿って第1シム高さと第2シム高さに等しい距離だけ脛骨ベアリング部品32Aを脛骨台板38Aから分離できる。この実施形態において、シム36Aは、シム36Aを脛骨ベアリング部品32Aにロックする上述の固定形体又はシム36Aをベース部品34Aにロックする上述の固定形体を含まなくてもよい。例えば、
図4A及び4Bを参照すると、シム36Aは、シム36Aが台板38Aとベアリング部品32Aとの間に挿入されたとき脛骨ベアリング部品32Aがシム36Aに対して近遠方向24(
図6)へ移動できるようにレール136Aを含まなくてもよい。このようにして、台板38Aとベアリング部品32Aとの間にすでに第1シムが配置された状態で、第2シムを台板38Aとベアリング部品32Aとの間に前後方向へ挿入できる。
【0047】
両方のシム36Aが挿入された状態で仮プロテーゼ装置が適切なサイズを持つと外科医が判断した場合、外科医は、第1シム高さ、第2シム高さ及び脛骨ベアリング部品高さによって表現される第3最終脛骨プロテーゼを選択できる。様々な異なるサイズのシム及び様々な異なる数のシムを用いてこのようなシムの積み重ねを繰り返して、外科医は仮脛骨プロテーゼ装置の適切な厚みを測定できる。別の実施形態において、全て同じ高さを有するいくつかのシムを直列に用いて、台板38Aからのベアリング部品32Aの間隔を調節できる。
【0048】
次に、
図6〜8を参照して、シム36Aを挿入するための外科器具180の使用法について説明する。
図6〜8は、シム36Aの挿入又は取外しのための外科器具を図解する。外科器具180は、概して、ハンドル体182と、ハンドル端部184と、対向する取付け端部186と、整列ピン188と、歯190と、ボタン192と、ハンドル釘194とを含む。外科器具180は、歯190の両側に1つずつ整列ピン188を有する。整列ピン188は、シム36Aのレール142A(
図4B)のそれぞれの外部円形陥凹部の中に嵌合して、外科器具180をシム36Aに適切に整列させる。適切に整列したら、外科器具180の歯190は、シム斜面148A(
図4A及び4B)に沿ってスライドし、歯190がシム斜面148Aをスライドして越えたら、歯190に対する付勢力が、歯190を下向きに進行させて、シム斜面148Aの裏面に係合させて、外科器具180をシム36Aにロックする。1つの実施形態において、付勢力は、引っ張りばねによって歯190に与えられる。外科器具180がシム36Aに適切にロックされたとき、外科器具180のハンドル端部184を握る外科医は、脛骨ベアリング部品32Aと脛骨台板38Aとの間に前後方向20へシム36Aを挿入して、脛骨ベアリング部品32Aを近遠軸A
P-Dに沿ってシム高さに等しい距離だけ脛骨台板38Aから離間できる。シム36Aが脛骨ベアリング部品32Aと脛骨台板38Aとの間に適切に挿入されたら、外科器具180の解除ボタン192を押して、ばねの付勢力に打ち勝って、歯190をシム斜面148Aの裏面から解除し外すことができる。その後、外科器具180を取り外せる。別の実施形態において、脛骨ベアリング部品32Aとベース部品34Aとの間に前後方向20へシム36Aを挿入するために、上述のように外科器具を使用できる。また、外科器具180を用いて、脛骨ベアリング部品32Aとベース部品34Aとの間からシム36Aを取り外すことができる。
【0049】
患者脛骨の近位部を切除して、本発明の脛骨プロテーゼ部品を切除された近位脛骨に固定したら、膝の軟組織の均衡化を実施できる。その後、脛骨プロテーゼ部品にサイジングガイドを取り付けることができる。シム36Aへの外科器具180の取付けと同様、サイジングガイドは、サイジングガイドをシム36Aに適切に整列させるようにシム36Aのレール142A(
図4B)のそれぞれの外部円形陥凹部に嵌合する整列ピンを含むことができる。適切に整列したら、サイジングガイドのロック部品は、シム斜面148A(
図4A及び4B)に沿ってスライドでき、ロック部品がスライドしてシム斜面148Aを越えたとき、ロック部品に対する付勢力は、ロック部品を下向きへ進行させて、シム斜面148Aの裏面に係合させて、サイジングガイドをシム36Aにロックできる。同様に、大腿骨仕上げ切削ガイドなど切削ガイドをシム36Aに取り付けることができる。
【0050】
図9は代表的第2実施形態を図解する。本発明のいくつかの実施形態は、
図1〜8に図解される実施形態と同様の部品を含む。説明を簡潔にするために、これら類似する部品については、本明細書において開示する様々な代替実施形態に関して全ては論じない。代表的第2実施形態の仮脛骨プロテーゼ装置30Bは、脛骨ベアリング部品32Bと、ベース部品34Bと、シム部品36Bと、脛骨台板38Bとを含む。1つの実施形態において、脛骨ベアリング部品32Bは、上述のベース部品34Aへの脛骨ベアリング部品32Aの配置と同様に、ベース部品34Bの上に配置される。例えば、突起部96Bは突起部96A(
図3A−3C)と同様であり、ベアリング空洞部70A(
図2C及び2D)はベアリング部品下面42Bの空洞部(図示せず)と同様である。ベース部品34Aの突起部96A及びベアリング部品32Aのベアリング空洞部70Aの配列と同様に、ベアリング部品32Bは、ベース部品34Bの突起部96Bをベアリング部品32Bの下面42Bのベアリング空洞部内に配置して内外方向22及び前後方向20においてベアリング部品34Bをベース部品34Bにロックすることによって、ベース部品34Bの上に配置される。代表的第1実施形態と同様に、シム36Bは、脛骨ベアリング部品32Bとベース部品34Bとの間に前後方向20へスライド可能に受け入れられる。代表的第1実施形態と同様、仮脛骨プロテーゼ装置30Bの調節レベルを変えるすなわち脛骨ベアリング部品32Bとベース部品34Bとの間に挿入された特定のシム36Bの高さによってベアリング部品とベース部品との間の距離を増大することができるように、1組の異なるサイズのシム36Bを提供できる。
【0051】
図9を参照すると、シム上面124Bは、外側整列隆起部139Bと内側整列隆起部141Bとを含み、それぞれベース部品34Bの外側整列隆起部116B及び内側整列隆起部114Bと協働して、シム36Bを整列させて、前後方向へシム36Bの挿入を案内する。シム36Bの挿入時に、整列隆起部139B、141Bは、ベアリング部品32Bとベース部品34Bのそれぞれの整列隆起部114B、116Bとの間に配置され、ベアリング部品32Bを近遠軸A
P-Dに沿ってシム36Bの高さに等しい距離だけベース部品34Bから分離させるために使用される。シム36Bの整列隆起部139B、141B及びベース部品34Bの整列隆起部114B、116Bは、各々、近位側に凸部及び遠位側に凹部を含む。
【0052】
1つの実施形態において、シム36Bの挿入端は、ベアリング部品32Bをベース部品34Bから分離するために斜面として作用するリードイン壁146A(
図4A及び4C)と同様のリードイン壁を含むことができる。さらに、ベアリング部品とベアリング支持体との間にスライド可能に挿入できるシム部品を含む本発明のどの実施形態も、ベアリング部品をベアリング支持体から分離するために斜面として作用するリードイン壁を持つ挿入端を含むことができる。
【0053】
代表的第1実施形態のレール/スロット接続体に代わって、代表的第2実施形態においては、シム36Bは、シム前側面128Bに配置されたロックタブ137Bを含む。脛骨ベアリング部品32Bとベース部品34Bとの間にシム36Bを挿入すると、シム36Bは、第1タブ137Bが脛骨ベアリング部品32Bのノッチ74Bに係合することによってシム36Bを脛骨ベアリング部品32Bにロックし、かつ第2タブ137Bが前側面88Bにおいてベース部品34Bに係合することによってシム36Bをベース部品34Bにロックする。このようにして、シム36Bは脛骨ベアリング部品32Bとベース部品34Bとの間の最後の自由度を取り去る。すなわち、シム36Bがベース部品34Bと脛骨ベアリング部品32Bとの間に受け入れられたとき、シム36Bは、脛骨ベアリング部品32Bとベース部品34Bとの間の近遠方向24の移動を制限する。このような実施形態において、外科医は、シム36Bをベアリング部品32Bとベース部品34Bの間に挿入するとき又はこれから取り外すときタブ137Bを掴むことができる。又は、外科医は、シム36Bの挿入又は取り外しに標準的外科器具を使用できる。
【0054】
別の実施形態において、ベース部品34Bは使用されず、シム36Bはベアリング部品Bと台板38Bとの間に配置される。
図9を参照すると、このような実施形態において、台板38Bの前レールは欠けていて、シム36Bが脛骨台板38Bと脛骨ベアリング部品32Bとの間に前後方向20へスライド可能に受け入れられるようにする。
【0055】
別の実施形態において、第1シム高さ例えば1mmを有するシム36Bを挿入した後、第1シム高さを有するシム36Bが挿入された仮脛骨プロテーゼ装置が適切なサイズではないと外科医が判断する場合、高さ1mmを有するシム36Bを台板38Bと脛骨ベアリング部品32Bとの間に残して、第2シム高さ例えば1mmを有する第2シムを台板38Bとベアリング部品32Bとの間に挿入して、ベアリング部品32Bを近遠軸A
P-Dに沿って第1シム高さと第2シム高さに等しい距離だけ台板38Bから分離できる。この実施形態において、シム36Bはタブ137Bを含まないので、ベアリング部品32Bは、シム36Bが台板38Bとベアリング部品32Bとの間に挿入されたときシム36Bに対して近遠方向24(
図6)へ移動できる。このようにして、第1シムを台板38Bとベアリング部品32Bとの間に配置したまま、第2シムを台板38Bとベアリング部品32Bとの間に前後方向20へ挿入できる。タブ137Bを持たないシム36Bを含む実施形態において、鉗子など標準的外科器具を用いて、ベアリング部品32Bとベース部品34Bにシム36Bを挿入する又は取り外すことができる。
【0056】
図9を参照すると、ベース部品34Bは開口部118Bを有する。
図9に示すように、2つの開口部は外側部分92B付近に配置され、2つの開口部118Bは内側部分94B付近に配置される。開口部118Bは、台板上面150Bから延びる釘(図示せず)を受け入れることができ、台板38Bがベース部品34Bとスナップ嵌めできるようにする。台板38Bは、ボス前側面175Bと、ボス内側面176Bと、ボス後側面177Bと、ボス外側面178Bと、ボス翼状部179Bとを有するボス174Bを含む。
【0057】
図10A〜10Cは、代表的第3実施形態を図解する。代表的第3実施形態の仮脛骨プロテーゼ装置30Cは、脛骨ベアリング部品32Cと、ベース部品34Cと、外側ピン121Cと内側ピン123Cとハンドル125Cとを有するピンシム部品36Bと、を含む。脛骨ベアリング部品下面42Cは、これから遠位方向へ延びる8本のポスト73Cを含む。例えば、4本のポストは、内側関節面58Cの下に配置され、4本のポスト73Cは、外側関節面56Cの下へ延びる。
図10Aを参照すると、ベース部品38Cは、ベース部品3Cを下面82Cから上面84Cまで貫通する開口部113Cを含む。例えば、4つの開口部113Cは内側部分94Cに配置され、4つの開口部113Cは外側部分92Cに配置される。各開口部113Cは、脛骨ベアリング部品32Cの1本のポスト73Cを受け入れて、脛骨ベアリング部品32Cをベース部品34Cに固定する。代表的実施形態において、対応するポスト73Cと開口部113Cは、内外方向22及び前後方向20において脛骨ベアリング部品32Cをベース部品34Cにロックする。このような実施形態において、脛骨ベアリング部品32Cは、ベース部品34Cに対して近遠方向24へ移動可能である。ただし、仮脛骨プロテーゼ装置が膝関節の中に配置されたとき、膝関節は、遠近方向24へ力を加えて、脛骨ベアリング部品32Cがベース部品34Cから引き離されないようにする。
【0058】
図10Bを参照すると、脛骨ベアリング部品下面42Cは、その中に湾曲外側溝75Cと湾曲内側溝77Cとを含み、ベース部品上面84Cは、その中に湾曲外側溝115Cと湾曲内側溝117Cとを含む。外側溝75Cと外側溝115Cは、対応して第1噛合いホール部200Cを形成し、内側溝77Cと内側溝117Cは、対応して第2噛合いホール部202Cを形成する。
図10Aを参照すると、噛合いホール部200Cは、その中にピン121Cを受け入れ、噛合いホール部202Cは、その中にピン123Cを受け入れる。
【0059】
次に、
図10A〜10Cを参照して、仮脛骨プロテーゼ装置30Cの厚みすなわち脛骨ベアリング部品32Cとベース部品34Cとの間の距離を変更する際のピンシム36Cの使用法について説明する。
図10Aに示すように、ピン121C、123Cは、ベース部品34Cと脛骨ベアリング部品32Cとの間において、それぞれの噛合いホール部200C、202C内に前後方向20へスライド可能に受け入れられる。代表的実施形態において、噛合いホール部200C、202Cは、各々、可変的な噛合いホール直径dh
1、dh
2を有する。
図10Aを参照すると、このような実施形態において、噛合いホール部200C、202Cの直径は、前側面48Cから後側面50Cへ向かって減少する。例えば、噛合いホール直径dh
2は、噛合いホールdh
1より大きい。この実施形態において、ピン121C、123Cの直径は等しい。すなわちピン直径dp
1は、ピン直径dp
2に等しい。従って、噛合いホール直径dh
1、dh
2は後側面50Cへ向かって減少するので、ピンシム36Cを噛合いホール部200C、202C内へスライドするほど、脛骨ベアリング部品32Cとベース部品34Cとの間の距離は増大する。
【0060】
図10Aを参照すると、別の代表的実施形態において、ピン121C、123Cの直径は変化し、噛合いホール部200C、202Cの噛合いホール直径dh
1、dh
2は同じままである。例えば、このような実施形態においては、ピン直径dp
2は、ピン121Cについても123Cについても、ピン直径dp
1より大きい。さらに、噛合いホール直径dh
1及びdh
2は、噛合いホール部200C、202C全体で等しい。このような実施形態において、ピン121C、123Cの直径がハンドル125Cへ向って増大するので、ピンシム36Cを噛合いホール部200C、202C内へスライドするほど、脛骨ベアリング部品32Cとベース部品34Cとの間の距離は増大する。
【0061】
別の代表的実施形態において、ピン121C、123Cのピン直径dp
1、dp
2と噛合いホール部200C、202Cの噛合いホール直径dh
1、dh
2の両方が変動する。例えば、このような実施形態において、ピン直径dp
2は両方のピン121C、123Cに関してピン直径dp
1より大きく、噛合いホール直径dh
2は、両方の噛合いホール部200C、202Cに関して噛合いホール直径dh
1より大きい。このような実施形態の場合、後側面50Cへ向かって噛合いホール直径が小さくなるだけでなくピン直径がハンドル125へ向かって増大するので、最大限の厚み調節が可能である。以前の2つの代表的実施形態と同様、ピンシム36Cを噛合いホール部200C、202C内へスライドするほど、脛骨ベアリング部品32Cとベース部品34Cとの間の距離は増大する。
【0062】
代表的実施形態において、仮脛骨プロテーゼ装置30Cの調節レベルを変えられるようにすなわち脛骨ベアリング部品32Cとベース部品34Cとの間の距離をピン121C、123Cの直径によって増大できるように、1組の異なるサイズのシム36Cを提供できる。異なるサイズのピンシム36Cのセットは、任意の数の異なるピン直径を有する任意の所望の数の異なるサイズのピンシム36Cを含むことができると想定される。
【0063】
図11A及び
図11Bは、代表的第4実施形態を図解する。代表的第4実施形態の仮脛骨プロテーゼ装置30Dは、脛骨ベアリング部品32Dと、ベース部品34Dと、スライドウェッジ36Dとを含む。ベース部品上面84Dは、ベース部品内側整列隆起部114Dとベース部品外側整列隆起部116Dとを含む。脛骨ベアリング部品32Dは、ベアリング下面42Dが
図11Bに示すようにベース部品上面84Dに隣接するようにベース部品34D上に配置される。
【0064】
スライドウェッジ36Dは、概ねU字形であり、タブ137Dと、外側整列隆起部139Dと、内側整列隆起部141Dと、外側ウィング143Dと、前ウェッジ部144Dと、内側ウィング145Dとを含む。
図11Aに示すように、外側ウィング143D及び内側ウィング145Dは、各々、リードインエッジ140Dを含む。リードインエッジは、上述のリードイン壁146Aと同様に機能する。前ウェッジ部144Dは、前ウェッジ部144Dの対向する側において延びる外側ウィング143Dと内側ウィング145Dとを含む。さらに、タブ137Dが、前ウェッジ部144Dから延びる。代表的実施形態において、スライドウェッジ36Dの特定のサイズの厚みの表示を、タブ137Dに含めることができる。
【0065】
スライドウェッジ36Dは、仮脛骨プロテーゼ装置30Dの調節レベルを変動させるため、すなわち脛骨ベアリング部品32Dとベース部品34Dとの間の距離を増大するために、様々な異なる厚みで提供できる。例えば、スライドウェッジ36Dのセットに4つの異なるサイズが使用されるとすると、スライドウェッジ36Dの高さは、例えば1mm、2mm、3mm、4mmである。異なるサイズのスライドウェッジ36Dのセットは、任意の数の異なるウェッジ高さを有する任意の所望の数の異なるサイズのウェッジ36Dを含むことができる。
【0066】
次に、
図11A及び11Bを参照して、仮脛骨プロテーゼ装置30Dの厚みすなわち脛骨ベアリング部品32Dとベース部品34Dとの間の距離を変える際のスライドウェッジ36Dの使用法について説明する。使用時に、スライドウェッジ外側整列隆起部139D及びスライドウェッジ内側整列隆起部141Dを、それぞれベース部品外側整列隆起部116D及びベース部品内側整列隆起部114Dと整列させて、脛骨ベアリング部品32Dとベース部品34Dとの間でスライドウェッジ36Dを適切な向きに定める。適切に整列したら、スライドウェッジ36Dのリードインエッジ34Dを脛骨ベアリング部品32Dとベース部品34Dとの間に配置して、ベアリング部品32Dをベース部品34Dから分離する。ウェッジ36Dは、ベース部品34Dと脛骨ベアリング部品32Dとの間に前後方向20へスライド可能に挿入される。スライドウェッジ36Dの整列隆起部139D、141Dは、近位側に凸部を、遠位側に凹部を有する。
【0067】
本発明のシムは、ステンレス鋼、コバルトクロム合金などの各種合金及び窒化珪素などの各種セラミックなど、手術等級(surgical grade)の材料で製作できる。また、シムは、ポリエチレン及びポリフェニルスルフォンを含む各種プラスチックでも製作できる。特定の実施形態において、本発明のシムは、使い捨てにできる。
【0068】
図12A〜12Cは、代表的第5実施形態を図解する。代表的第5実施形態の仮脛骨プロテーゼ装置30Eは、脛骨ベアリング部品32Eと、上側ベース部品220Eと、下側ベース部品250Eと、テーパースクリュー280Eとを含む。上側ベース部品220Eは、概して、上側ベース部品下面222Eと、その反対側の上側ベース部品上面224Eと、下面222Eから上面224Eまで延びる上側ベース部品周囲壁226Eと、前側面228Eと、後側面230Eと、外側面232Eと、内側面234Eとを含む。脛骨ベアリング部品下面42Eは、前側面48Eから後側面50Eへ向かって延びかつ下面42Eから遠位方向へ延びるレール63Eを有する中央ノッチ61Eを含む。図示する実施形態において、中央ノッチ61Eの後端において、2つの突起部65Eが側壁67Eから中央ノッチ61Eの中へ延びる。
【0069】
さらに、上側ベース部品220Eは、上面224Eから近位方向へ延びる突出部材236Eを含む。突出部材236Eは、前側面228Eから後側面230Eまで突出部材236Eの最も近位部分に広がるスロット238Eを含む。さらに、突出部材236Eは、側面溝240Eを含む。脛骨ベアリング部品32Eは、脛骨ベアリング部品32Eのレール63Eを上側ベース部品220Eのスロット238E内に配置することによって、上側ベース部品220Eの上に配置できる。この配列によって、突起部65Eをそれぞれの側面溝240Eの中へロックできる。このような実施形態において、脛骨ベアリング部品32Eが上側ベース部品220Eの上に配置されたとき、脛骨ベアリング部品32Eは、内外方向22及び近遠方向24において上側ベース部品220Eにロックされる。上側ベース部品220Eは、下面222Eから遠位方向に延びるポスト242Eを含む。
【0070】
図12Aを参照すると、下側ベース部品250Eは、概して、下側ベース部品下面252Eと、その反対側の下側ベース部品上面254Eと、下面252Eから上面254Eまで延びる下側ベース部品周囲壁256Eと、前側面258Eと、後側面260Eと、外側面262Eと、内側面264Eと、を含む。下側ベース部品250Eは、上面254Eから下面252Eまで延びる8つの開口部266Eを含む。
図12Aを参照すると、上側ベース部品220Eと下側ベース部品250Eは、上側ベース部品220Eのポスト242Eを下側ベース部品250Eのそれぞれの開口部266Eに挿入することによって一緒に配置される。
【0071】
また、上側ベース部品220Eの下面222Eは、湾曲外側溝244Eと湾曲内側溝246Eとを含む。2つの溝244E及び246Eはねじ状である。さらに、下側ベース部品250Eの上面254Eは、湾曲外側溝268Eと湾曲内側溝270Eとを含み、2つの溝268E及び270Eはねじ状である。上側ベース部品220Eが下側ベース部品250Eの上に配置されたとき、上側ベース部品220Eの湾曲外側溝244Eと下側ベース部品250Eの湾曲外側溝268Eは、第1テーパーホール290E(
図12B)を形成し、上側ベース部品220Eの湾曲内側溝246Eと下側ベース部品250Eの湾曲内側溝270Eは、第2テーパーホール290E(
図12B)を形成する。
【0072】
次に、
図12A〜12Cを参照して、仮脛骨ベース部品30Eの厚みすなわち上側ベース部品220Eと下側ベース部品250Eとの間の距離を調節する際のテーパースクリュー280Eの使用法について説明する。テーパースクリュー280Eは、概して、雄ねじ部282Eと内部雌型六角ソケット284Eとを含む。テーパースクリュー280Eは、前側面48Eにおいてそれぞれのテーパーホール290Eの中へねじ式に挿入される。テーパースクリュー280Eは、後端286Eのテーパースクリュー直径dts
1と前端288Eのテーパースクリュー直径dts
2とを有し、テーパースクリュー直径dts
2は、テーパースクリュー直径dts
1より大きい。さらに、
図12Cを参照すると、各テーパーホール290Eは、後側面50Eにおけるテーパーホール直径dth
1と、前側面48Eにおけるテーパーホール直径dth
2とを有し、テーパーホール直径dth
2は、テーパーホール直径dth
1より大きい。従って、テーパースクリュー280Eを前から後方向へねじ込むとき、上側ベース部品220Eと下側ベース部品250Eとの間の距離は増大する。
【0073】
図13A及び13Bは、代表的第6実施形態を図解する。代表的第6実施形態の仮脛骨プロテーゼ装置30Fは、脛骨ベアリング部品32Fと、ベース部品34Fと、ウェッジ36Fと、可動内側部材300Fと、可動外側部材302Fと、内側ベースレール308Fと、外側ベースレール310Fとを含む。
【0074】
ベース部品上面84Fは、内側ベースレール308Fと、外側ベースレール310Fとを含む。内側部材300Fは、内側部材底面スロット304Fを含み、外側部材302Fは外側部材底面スロット306Fを含み、それぞれ内側ベースレール308F及び外側ベースレール310Fに対応する。スロット304F、306Fは、それぞれレール308F、310Fの上に配置されて、内側部材300F及び外側部材302Fをベース部品34Fに固定する。代表的実施形態において、スロット304F、306Fとレール308F、310Fは、各々対応する鳩尾形を有し、協働して、内側部材300F及び外側部材302Fがレール308F、310F上で内外方向22へ移動できるようにしながら、ベース部品34Fからの内側部材300F及び外側部材302Fの上り外れを防止するための物理的バリアとして作用する。
【0075】
ウェッジ部品36Fは、概して、ウェッジ頭部37Fと、ウェッジハンドル39Fと、ウェッジ内側スロット41Fと、ウェッジ外側スロット43Fとを含む。ウェッジ部品36Fは、ウェッジ内側スロット41F及びウェッジ外側スロット43Fをそれぞれ内側部材レール312F及び外側部材レール314F上に整列させることによって、内側部材300F及び外側部材302Fに取付け可能である。ウェッジ部品36Fは、可動部材300F、302Fに対して前後方向へスライドできる。ウェッジ部品36Fが前から後方向へスライドするとき、ウェッジ頭部37Fは、レール308F、310F上で内側部材300F及び外側部材302Fを内外方向22に外向きに押す。このような実施形態において、可動内側部材300F及び可動外側部材302Fの傾斜面(
図13B)は、脛骨ベアリング部品32Fの下面42Fと境界を接して、脛骨ベアリング部品32Fをベース部品34Fから離して近位方向へ移動させる。
【0076】
図14は、代表的第7実施形態を図解する。代表的第7実施形態の仮脛骨プロテーゼ装置30Gは、脛骨ベアリング部品32Gと、ベース部品34Gと、歯車装置36Gとを含む。ベース部品上面84Gは、前ポスト95Gと、後外側ポスト97Gと、後内側ポスト99Gとを含み、ポスト95G、97G、99Gは、各々上面84Gから近位方向へ延びる。
【0077】
歯車装置36Gは、概して、前歯車121Gと、後外側歯車123Gと、後内側歯車124Gとを含む。後歯車123G、124Gは、歯車123G、124Gの上に配置された環状傾斜面125Gを含む。さらに、前歯車121Gは、前歯車歯127Gを持ち、後歯車123G、124Gは各々後歯車歯129Gを持つ。
図14を参照すると、前歯車121Gは、前歯車121Gの開口部131Gをベース部品34Gの前ポスト95Gに被せてスライドさせることによってベース部品34Gに取り付けられる。同様に、後外側歯車123Gは、後外側歯車123Gの開口部131Gをベース部品34Gの外側ポスト97Gに被せてスライドさせることによってベース部品34Gに取り付けられ、後内側歯車124Gは、後内側歯車124Gの開口部131Gをベース部品34Gの後内側ポスト99Gに被せてスライドさせることによってベース部品34Gに取り付けられる。
【0078】
次に、
図14を参照して、ベース部品34Gからの脛骨ベアリング部品32Gの距離を調節する際の歯車装置36Gの使用法について説明する。前歯車121Gを回転させるには、外科医の指又は外科器具によって前側面88Gにおいて脛骨ベアリング部品32G及びベース部品34Gから露出した前歯車121Gの部分を回すことができ、それによって後歯車123G、124Gが回転する。前歯車121Gは、前歯車歯127Gが後外側歯車123G及び後内側歯車124Gの後歯車歯129Gと係合することによって、後歯車123G、124Gと機械的に接続される。後歯車123G、124Gが回転すると、後歯車123G、124Gの環状傾斜面125Gが回転して、環状傾斜面125Gの一番厚い部分が脛骨ベアリング部品32Gの下面に当接し始めて、脛骨ベアリング部品32Gをベース部品34Gから離すように近位方向へ移動させる。
【0079】
図15は、代表的第8実施形態を図解する。代表的第8実施形態の仮脛骨プロテーゼ装置30Hは、脛骨ベアリング部品32Hと、ベース部品34Hと、てこ棒36Hと、外側ウィング45Hと、内側ウィング47Hとを含む。ベース部品上面84Hは、複数のステップ85Hを含み、ステップは、それぞれ、ステップ85Hが内側面54H及び外側面52Hから内向きに延びるにつれて脛骨ベアリング部品32Hの下面により近い距離に配置される。
【0080】
次に、
図15を参照して、代表的第8実施形態の仮脛骨プロテーゼ装置30Hの使用法について説明する。
図15に示すように、てこ棒Hは、支持部材41H及びピン43Hを介して脛骨ベアリング部品32H及びベース部品34Hに移動可能に接続される。このような実施形態において、てこ棒36Hのタブ37Hに対して力を加えると、てこ棒36Hの持上げ部材39Hを押し上げて、脛骨ベアリング部品32Hをベース部品34Hから離すように移動させる。脛骨ベアリング部品32Hとベース部品34Hとの間の距離がてこ棒36Hによって増大すると、ばね加重を受けた外側ウィング45H及び内側ウィング47Hはてこ棒36Hへ向かって内向きに次のステップ85Hへ回転する。外側ウィング45H及び内側ウィング47Hは、てこ棒36Hによって作られた脛骨ベアリング部品32Hとベース部品34Hとの間の距離を維持する。もっと厚みが必要であれば、てこ棒36Hのタブ37Hを再び押し下げると、てこ棒36Hの持上げ部品39Hは脛骨ベアリング部品32Hをもっとベース部品34Hから離すように移動させて、外側ウィング45H及び内側ウィング47Hを再び内向きに次のレベルステップ85Hへ回転させることができる。このようにして、外側ウィング45H及び内側ウィング47Hは、再び、てこ棒36Hによって作られた脛骨ベアリング部品32Hとベース部品34Hとの間の距離を維持する。脛骨ベアリング部品32Hとベース部品34Hとの間の距離をリセットして初期位置に戻すには、外側ウィング45Hの外側露出端49H及び内側ウィング47Hの内側露出端51Hをてこ棒36Hから離すように外向きに押して、外側ウィング45H及び内側ウィング47Hを初期位置へ押し戻して、脛骨ベアリング部品32Hをベース部品34Hに対して初期位置へ戻すことができる。
【0081】
図16A〜16Cは、代表的第9実施形態を図解する。代表的第9実施形態の仮脛骨プロテーゼ装置30Iは、脛骨ベアリング部品32Iと、ベース部品34Iと、ねじ付きシリンダ36Iと、ロックシリンダ37Iとを含む。次に、
図16A〜16Cを参照して、代表的第9実施形態の仮脛骨プロテーゼ装置30Iの使用法について説明する。ねじ付きシリンダ36Iは、ベース部品上面84Iから延びるねじ付き前ポスト85Iにねじ付きシリンダ36Iをねじ式に取り付けることによって、脛骨ベアリング部品32Iとベース部品34Iとの間に配置される。ねじ付きシリンダ36Iは、ロックシリンダ37Iを介して脛骨ベアリング部品32Iに取り付けられる。
図16Cを参照すると、ロックシリンダ37Iは、ねじ付きシリンダ36Iのねじ付きシリンダ環状溝39I内に固定的に配置され、かつ、脛骨ベアリング部品32Iの脛骨ベアリング部品受入れ開口部63I内に固定的に配置される。ロックシリンダ37Iは、シリンダ36Iとベアリング部品32Iとの間の相対的な軸方向移動を阻止するが、シリンダ36Iとベアリング部品32Iとの間の相対的回転移動を許容する。ポスト87I、89Iは、ベアリング部品32Iがベース部品34Iに対して回転するのを防止する。
【0082】
使用の際、ねじ付きシリンダ36Iの雌型六角ソケット41Iの中へ六角断面を有する工具を挿入して、ベース部品34Iの前ポスト85I上でねじ付きシリンダ36Iを回転できる。ねじ付きシリンダ36Iが回転してベース部品34Iから離れるように移動すると、ロックシリンダ37Iを介してねじ付きシリンダ36Iに接続される脛骨ベアリング部品32Iは、ねじ付きシリンダ36Iと一緒にベース部品34Iから離れるように近位方向へ移動する。
【0083】
図17A〜17Cは、代表的第10実施形態を図解する。代表的第10実施形態の仮脛骨プロテーゼ装置30Jは、脛骨ベアリング部品32Jと、ベース部品34Jと、コンポーネントウェッジ組立体36Jとを含む。コンポーネントウェッジ組立体36Jは、脛骨ベアリング部品32Jから露出したタブ39Jを有するウェッジ頭部37Jと、外側ウェッジ41Jと、内側ウェッジ43Jとを含む。ウェッジ頭部37J、外側ウェッジ41J及び内側ウェッジ43Jは、脛骨ベアリング部品空洞部65J内で脛骨ベアリング部品32J及びベース部品34Jに対して前後方向へ移動できる一体的ウェッジピースを形成する。次に、
図17A〜17Cを参照して、代表的第10実施形態の仮脛骨プロテーゼ装置30Jの使用法について説明する。
図17A及び17Cに示すように、タブ39Jを前から後方向へ押すと、歯45Jが脛骨ベアリング部品32Jの一部を捕らえて、タブ39Jに力が加えられないときにウェッジ組立体36Jが前方へ移動するのを防止する。ウェッジ頭部37Jのタブ39Jが前から後方向へ移動すると、取り付けられた外側ウェッジ41J及び内側ウェッジ43Jも脛骨ベアリング部品空洞部65J内で前から後方向へ移動する。ウェッジ頭部37Jが前から後へ押されると、外側ウェッジ41J及び内側ウェッジ43Jbの傾斜面47Jは、脛骨ベアリング部品32Jをベース部品34Jから離すように移動させる。脛骨ベアリング部品32Jとベース部品34Jとの間の距離を小さくするには、タブ39Jに力を加えて、歯45Jをベアリング部品32Jから外した後、タブ39Jを前側面48Jへ向かって引き戻して、コンポーネントウェッジ組立体36Jを後から前方向へ引っ張って、脛骨ベアリング部品32Jとベース部品34Jとの間の距離を減少させる。
【0084】
図18A〜18Bは、代表的第11実施形態を図解する。代表的第11実施形態の仮脛骨プロテーゼ装置30Kは、脛骨ベアリング部品32Kと、ベース部品34Kと、回転ノブ36Kと、内側テーパーピン37Kと、外側テーパーピン39Kとを含む。回転ノブ36Kは、接続棒41Kを介して内側テーパーピン37K及び外側テーパーピン39Kと移動可能に接続される。さらに、回転ノブ36K、内側テーパーピン37K、外側テーパーピン39K及び接続棒41Kは、各々、脛骨ベアリング部品32Kとベース部品34Kとの間に配置され、脛骨ベアリング部品32K及びベース部品34Kに対して回転可能である。脛骨ベアリング部品32Kの下面42Kは、湾曲内側溝65Kと湾曲外側溝67Kとを含む。ベース部品上面84Kは、対応する湾曲内側溝85Kと湾曲外側溝87Kとを含み、これらの溝は、それぞれ脛骨ベアリング部品32Kの湾曲内側溝65K及び湾曲外側溝67Kと対応して、内側テーパーピン37K、外側テーパーピン39K及び接続棒41Kを受け入れる受入れホール290Kを形成する。
【0085】
図18Aに示すように、回転ノブ36Kを右方向又は左方向に回転できるように、回転ノブ36Kの一部43Kは、脛骨ベアリング部品32Kから露出する。次に、
図18A及び18Bを参照して、代表的第11実施形態30Kの使用法について説明する。ノブ36Kを第1方向に回転させると、内側テーパーピン37Kと外側テーパーピン39Kの両方が受入れホール290Kの中でノブ36Kへ向かう方向へ回転する。このような実施形態において、内側テーパーピン37K及び外側テーパーピン39Kは、ノブ36Kから最も離れた内側テーパーピン37Kと外側テーパーピン39Kの端部がノブ36Kに最も近い内側テーパーピン37K及び外側テーパーピン39Kの端部より大きい直径を持つようにテーパー状である。従って、ノブ36Kが内側テーパーピン37K及び外側テーパーピン39Kをノブ36Kへ向かって回転させると、最大直径を有する内側テーパーピン37K及び外側テーパーピン39Kの端部がノブ36Kへ向かって内向きに移動して、脛骨ベアリング部品32Kをベース部品34Kから離すように移動させる。図解する実施形態において、第1方向と反対の第2方向のノブ36Kの回転は、内側テーパーピン37K及び外側テーパーピン39Kをノブ36Kから離れる方向に回転させて、脛骨ベアリング部品32Kとベース部品34Kとの間の距離を減少させる。
【0086】
本発明について、代表的設計を持つものとして説明したが、本発明は、本発明の主旨及び範囲内でさらに修正できる。従って、本出願は、その一般原理を用いた本発明の変更、使用又は適応を包含するものとする。さらに、本出願は、本発明が属する技術分野において既知の又は習慣的な慣行に属し特許請求の限定内にある本発明からの逸脱を包含するものとする。