特表 2023-542087 増加した膝蓋骨の運動の自由度を伴う人工膝関節

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-10-05

(54)【発明の名称】増加した膝蓋骨の運動の自由度を伴う人工膝関節

(51)【国際特許分類】

   A61F 2/38 20060101AFI20230928BHJP

【ＦＩ】

A61F2/38

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023514443

(86)(22)【出願日】2021-09-21

(85)【翻訳文提出日】2023-03-01

(86)【国際出願番号】 US2021051279

(87)【国際公開番号】W WO2022066627

(87)【国際公開日】2022-03-31

(31)【優先権主張番号】63/082,316

(32)【優先日】2020-09-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】502032219

【氏名又は名称】スミス アンド ネフュー インコーポレイテッド

(71)【出願人】

【識別番号】510059882

【氏名又は名称】スミス・アンド・ネフュー・オルソペディクス・アーゲー

(71)【出願人】

【識別番号】519295384

【氏名又は名称】スミス・アンド・ネフュー・アジア・パシフィク・ピーティーイー・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】レンツ、ナサニエル エム．

【テーマコード（参考）】

4C097

【Ｆターム（参考）】

4C097AA07

4C097BB01

4C097CC01

4C097CC14

4C097CC18

(57)【要約】

膝関節インプラント及びそのコンポーネントが開示されている。膝関節インプラントの大腿骨コンポーネント（５００）は、膝蓋骨経路（５６０）の一部分上に配置された低減された制約領域（５０５）を含み得る。低減された制約領域は、低減された制約領域上を移動する膝蓋骨の増加された運動の自由度を提供するように構成され得る。増加した運動の自由度は、膝蓋骨の内側－側方運動及び／又は内部－外部回転に対するものであり得る。膝蓋骨経路は、低減された制約領域の下方に位置付けられた制約領域（例えば、滑車溝５０６）を含み得る。膝蓋骨は、伸張（又は部分屈曲）中に低減された制約領域内、及び屈曲中に滑車溝内で移動し得る。隆起部分（８０４）を有する人工膝蓋骨（８００）もまた開示される。隆起部分は、膝蓋骨が、低減された制約領域から滑車溝に移行する際に、大腿骨コンポーネントの滑車溝との人工膝蓋骨の係合を容易にするように構成され得る。
【選択図】図４Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

膝関節インプラントであって、
患者の大腿骨と係合するように配置及び構成された大腿骨コンポーネントであって、前記大腿骨コンポーネントが、脛骨コンポーネント又はインサートに対して関節運動するように配置及び構成された関節表面を含む、大腿骨コンポーネントを備え、
前記関節表面が、膝蓋骨経路を含み、前記膝蓋骨経路に沿って膝蓋骨が移動し、前記膝蓋骨経路が、制約領域及び低減された制約領域を含み、前記低減された制約領域が、前記膝蓋骨が前記制約領域上を移動する際の前記膝蓋骨の運動の自由度と比較して、前記膝蓋骨が前記低減された制約領域上を移動する際の膝蓋骨の増加した運動の自由度を提供するように配置及び構成されている、膝関節インプラント。

【請求項2】

前記低減された制約領域によって提供される前記膝蓋骨の前記増加した運動の自由度が、前記膝蓋骨の増加した内側－側方運動を可能にする、請求項１に記載の膝関節インプラント。

【請求項3】

前記膝蓋骨経路の前記制約領域内の前記膝蓋骨の内側－側方運動と比較して、前記膝蓋骨経路の前記低減された制約領域内の前記膝蓋骨の前記増加した内側－側方運動が、約１０５パーセント～約１５０パーセント大きい、請求項２に記載の膝関節インプラント。

【請求項4】

前記膝蓋骨経路の前記制約領域内の前記膝蓋骨の内側－側方運動と比較して、前記膝蓋骨経路の前記低減された制約領域内の前記膝蓋骨の前記増加した内側－側方運動が、約１ｍｍ～約２０ｍｍ大きい、先行請求項のいずれか一項に記載の膝関節インプラント。

【請求項5】

前記低減された制約領域によって提供される前記膝蓋骨の前記増加した運動の自由度が、前記膝蓋骨の増加した内部－外部回転を可能にする、先行請求項のいずれか一項に記載の膝関節インプラント。

【請求項6】

前記膝蓋骨経路の前記制約領域内の前記膝蓋骨の内部－外部回転と比較して、前記膝蓋骨経路の前記低減された制約領域内の前記膝蓋骨の前記増加した内部－外部回転が、約１０５パーセント～約１５０パーセント大きい、請求項５に記載の膝関節インプラント。

【請求項7】

前記膝蓋骨経路の前記制約領域が、前記低減された制約領域に対して下方に位置付けられた滑車溝を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の膝関節インプラント。

【請求項8】

前記膝蓋骨が、伸張中に前記低減された制約領域内で、及び屈曲中に前記滑車溝内で移動する、請求項７に記載の膝関節インプラント。

【請求項9】

前記大腿骨コンポーネントは、前記膝蓋骨が約１０度未満の屈曲を移動するときに、前記膝蓋骨が前記低減された制約領域内にあるように配置及び構成されている、請求項８に記載の膝関節インプラント。

【請求項10】

前記低減された制約領域が、前記大腿骨コンポーネントの近位前方フランジに隣接して形成された平坦化された領域を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の膝関節インプラント。

【請求項11】

前記低減された制約領域が、遠位前方フランジ領域の長さの約１パーセント～約２０パーセントの長さを有する、先行請求項のいずれか一項に記載の膝関節インプラント。

【請求項12】

前記低減された制約領域が、１ｍｍ～約２０ｍｍの長さを有する、先行請求項のいずれか一項に記載の膝関節インプラント。

【請求項13】

前記大腿骨コンポーネントの前記関節表面内に形成された前記膝蓋骨経路に沿って移動するように配置及び構成された膝蓋骨インプラントを更に備え、前記膝蓋骨インプラントが、前記膝蓋骨インプラントの後面の遠位領域上に配置及び構成された隆起部分を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の膝関節インプラント。

【請求項14】

前記隆起部分が、前記膝蓋骨経路の前記制約領域内の前記膝蓋骨インプラントの係合を容易にするように配置及び構成されている、請求項１３に記載の膝関節インプラント。

【請求項15】

前記隆起部分が、ラッパ状に広がって、外縁から後面の中心に移動するように配置及び構成されている、請求項１４に記載の膝関節インプラント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、係属中の２０２０年９月２３日出願の「Ｋｎｅｅ Ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ ｗｉｔｈ Ｉｎｃｒｅａｓｅｄ Ｐａｔｅｌｌａ Ｆｒｅｅｄｏｍ ｏｆ Ｍｏｖｅｍｅｎｔ」と題された米国仮特許出願第６３／０８２，３１６号の非仮出願であり、その出願日の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、概して、人工膝関節に関し、より具体的には、大腿骨コンポーネントの関節運動中の膝蓋骨又は膝蓋骨インプラントの増加した運動の自由度を容易にするように構成された人工膝関節の大腿骨コンポーネント及び／又は膝蓋骨インプラントに関する。

【背景技術】

【0003】

膝関節に影響を及ぼす重度の疾患又は損傷は、患者の大腿骨及び脛骨の端を、人工大腿骨インプラント又はコンポーネント、脛骨インプラント又はコンポーネント、及び場合によっては、膝蓋骨インプラント又はコンポーネントを含み得る人工膝関節デバイスを用いて外科的に置換する全人工膝関節置換術（ＴＫＡ）によって治療され得る（区別又は限定する意図なしで、人工、インプラント、コンポーネント、及びデバイスという用語は、本明細書で互換的に使用される）。大腿骨コンポーネントは、患者の大腿骨の適切な切除後に、患者の遠位大腿骨上に配置され得る。脛骨コンポーネントは、一般的に患者の切除された近位脛骨に適合する脛骨トレイを含み得る。脛骨コンポーネントはまた、患者の脛骨の髄内管の外科的に形成された開口部内に延在するために、トレイから延在するステムを含み得る。プラスチック又はポリマーのインサート又はベアリングが、脛骨コンポーネントのトレイと大腿骨コンポーネントとの間に配置されて、患者の膝関節が伸張位置と屈曲位置との間で動く際に大腿骨コンポーネントが関節運動し得る表面を提供し得る。ＴＫＡ処置はまた、例えば、人工膝関節デバイスの膝蓋骨大腿関節の機能及び協力を強化するために、人工膝蓋骨との患者の膝蓋骨の置換を含み得る。

【0004】

ＴＫＡ患者の一般的な苦情は、置換された膝関節が機能しないか、又は正常な膝関節のように感じられないことである。より重篤な症例では、患者は、人工膝関節デバイスの関節運動中の痛み又は不快感を訴える。前膝関節の痛み及び不安定性は、ＴＫＡ処置に対する患者の不満の共通因子である。従来の人工膝関節デバイスは、膝関節の複雑な性質、並びに屈曲及び伸張中の大腿骨、脛骨、及び膝蓋骨の互いに対する動きに起因して、歩行中の正常な膝関節とは異なる運動を生成する。例えば、膝蓋骨大腿関節における患者の痛み及び不快感は、自己解剖学的構造と移植されたコンポーネントとの間の衝突を引き起こし得る、膝蓋骨などのコンポーネントの運動に対する制約に起因して生じ得る。

【0005】

したがって、従来の人工膝関節デバイスと関連付けられた痛み及び不安定性を軽減するために、コンポーネントの可動域を容易にすることを含む、膝関節コンポーネントの自然な動作を支援する人口膝関節デバイスを提供することが有益であろう。

【発明の概要】

【0006】

本概要は、発明を実施するための形態で以下に更に説明される、簡略化された形態における一連の概念を導入するために提供される。本概要は、特許請求の範囲の主題の主要な特徴又は基本的な特徴を識別することを意図しておらず、特許請求の範囲の主題の範囲を決定するための補助としても意図されていない。

【0007】

本開示は、膝蓋骨経路の一部分上に配置された低減された制約領域を含む、人工膝関節インプラントの大腿骨コンポーネントを提供する。低減された制約領域は、低減された制約領域上を移動する膝蓋骨の増加された運動の自由度を提供するように構成され得る。いくつかの実施態様では、増加した運動の自由度は、膝蓋骨の内側－側方運動及び／又は内部－外部回転に対するものであり得る。膝蓋骨経路は、低減された制約領域の下方に滑車溝の形態で制約領域を含み得る。いくつかの実施態様では、膝蓋骨は、伸張（又は部分屈曲）中に低減された制約領域内、及び屈曲中に滑車溝内で移動し得る。

【0008】

いくつかの実施形態では、低減された制約領域は、大腿骨コンポーネントの平坦化された近位前方フランジ領域を含み得る。様々な実施形態では、低減された制約領域は、遠位前方フランジ領域の約１パーセント～約２０パーセントの長さを有し得る。様々な実施形態では、低減された制約領域は、１ｍｍ～約２０ｍｍの長さを有し得る。

【0009】

様々な実施形態では、低減された制約領域は、伸張及び／又は制約された屈曲度を下回る部分的な屈曲状態中に膝蓋骨が移動する、膝蓋骨経路の領域内に配置され得る。いくつかの実施形態では、低減された制約領域は、膝蓋骨が約０度の屈曲（すなわち、伸張又は完全伸張）中に移動する、膝蓋骨経路の領域に配置され得る。いくつかの実施形態では、制約された屈曲度は、約１０度未満の屈曲であり得る。いくつかの実施形態では、制約された屈曲度は、約３０度未満の屈曲であり得る。

【0010】

いくつかの実施形態では、低減された制約領域の長さは、膝蓋骨が屈曲の閾値パーセンテージの間に低減された制約領域内にあることを提供し得るか、又はそのように決定され得る。いくつかの実施形態では、屈曲の閾値パーセンテージは、約０度～約４５度であり得る。

【0011】

様々な実施形態では、膝蓋骨は、膝蓋骨経路の滑車溝内と比較して、低減された制約領域の膝蓋骨経路内で増加した内側－側方運動を有し得る。いくつかの実施形態では、内側－側方運動の増加のパーセンテージは、約１０５パーセント～約１５０パーセントであり得る。いくつかの実施形態では、内側－側方運動の増加のパーセンテージは、約１ｍｍ～約２０ｍｍであり得る。様々な実施形態では、内側－側方運動の増加は、伸張（又は約５％未満の屈曲などの、実質的に伸張に近い）で達成され得る。

【0012】

様々な実施形態では、膝蓋骨は、膝蓋骨経路の滑車溝内と比較して、低減された制約領域の膝蓋骨経路内で増加した内部－外部回転を有し得る。いくつかの実施形態では、内部－外部回転の増加のパーセンテージは、約１０５パーセント～約１５０パーセントであり得る。様々な実施形態では、内部－外部回転の増加は、伸張（又は約５％未満の屈曲などの、実質的に伸張に近い）で達成され得る。

【0013】

いくつかの実施形態では、低減された制約領域は、約１５０度～約１８０度の最大溝角によって特徴付けられ得る。様々な実施形態では、低減された制約領域は、約１５０度～約１８０度の平均溝角によって特徴付けられ得る。例示的な実施形態では、低減された制約領域は、約１ｍｍ～約２ｍｍの最大溝深さによって特徴付けられ得る。例示的な実施形態では、低減された制約領域は、約１ｍｍ～約２ｍｍの平均溝深さによって特徴付けられ得る。

【0014】

本開示は、隆起部分を有する人工膝関節インプラントの人工膝蓋骨を提供する。いくつかの実施形態では、隆起部分は、人工膝蓋骨の後面の遠位領域上に配置される。様々な実施形態では、隆起部分は、人工膝蓋骨が、大腿骨コンポーネントの低減された制約領域から滑車溝に移行する際に、大腿骨コンポーネントの滑車溝との人工膝蓋骨の係合を容易にするように構成され得る。

【0015】

いくつかの実施形態では、隆起部分は、ラッパ状に広がって、外縁から後面の中心に移動するように形成され得る。様々な実施形態では、隆起部分は、約１ｍｍ～約５ｍｍの高さを有し得る。いくつかの実施形態では、隆起部分の場所は、膝蓋骨が伸張において内側、側方、又は中心を辿るかどうかなどの、様々な因子に基づいて決定され得る。

【0016】

いくつか実施形態は、大腿骨コンポーネント及び人工膝蓋骨を有する膝関節インプラントシステムを提供し得る。大腿骨コンポーネントは、膝蓋骨経路の一部分上に配置された低減された制約領域を含み得る。低減された制約領域は、低減された制約領域上を移動する膝蓋骨の増加された運動の自由度を提供するように構成され得る。いくつかの実施態様では、増加した運動の自由度は、膝蓋骨の内側－側方運動及び／又は内部－外部回転に対するものであり得る。膝蓋骨経路は、低減された制約領域の下方に滑車溝の形態で制約領域を含み得る。いくつかの実施態様では、膝蓋骨は、伸張（又は部分屈曲）中に低減された制約領域内、及び屈曲中に滑車溝内で移動し得る。

【0017】

様々な実施形態では、膝蓋骨は、隆起部分を有し得る。いくつかの実施形態では、隆起部分は、人工膝蓋骨の後面の遠位領域上に配置される。様々な実施形態では、隆起部分は、人工膝蓋骨が、大腿骨コンポーネントの低減された制約領域から滑車溝に移行する際に、大腿骨コンポーネントの滑車溝との人工膝蓋骨の係合を容易にするように構成され得る。

【0018】

いくつか実施形態は、患者に大腿骨コンポーネント、脛骨コンポーネント、及び膝蓋骨を有する人工膝関節システムを移植する外科的方法を提供し得る。方法は、人工膝関節システムを患者の骨の解剖学的構造に固定するステップを含み得る。

【0019】

様々な実施形態では、大腿骨コンポーネントは、膝蓋骨経路の一部分上に配置された低減された制約領域を含み得る。低減された制約領域は、低減された制約領域上を移動する膝蓋骨の増加された運動の自由度を提供するように構成され得る。いくつかの実施態様では、増加した運動の自由度は、膝蓋骨の内側－側方運動及び／又は内部－外部回転に対するものであり得る。膝蓋骨経路は、低減された制約領域の下方に滑車溝の形態で制約領域を含み得る。いくつかの実施態様では、膝蓋骨は、伸張（又は部分屈曲）中に低減された制約領域内、及び屈曲中に滑車溝内で移動し得る。

【0020】

様々な実施形態では、人工膝蓋骨は、隆起部分を含み得る。いくつかの実施形態では、隆起部分は、人工膝蓋骨の後面の遠位領域上に配置される。様々な実施形態では、隆起部分は、人工膝蓋骨が、大腿骨コンポーネントの低減された制約領域から滑車溝に移行する際に、大腿骨コンポーネントの滑車溝との人工膝蓋骨の係合を容易にするように構成され得る。

【0021】

本開示の実施形態は、多数の利点を提供する。１つの非限定的な例示的な利点では、膝関節インプラントシステムは、例えば、膝関節が伸張し、膝蓋骨が屈曲するときに膝蓋骨と大腿骨との間の負荷移動のために適合する滑車に膝蓋骨を移行させている間に本来の膝蓋骨位置により多くの変動性が存在するときに、膝蓋骨に増加した運動の自由度を提供するように構成された低減された制約領域を有する大腿骨コンポーネントを含み得る。したがって、いくつかの実施形態による膝関節インプラントは、従来のシステムと比較して、より自然な膝蓋骨の運動を提供し得る。加えて、いくつかの実施形態による膝関節インプラントは、ＴＫＡ後の大腿膝蓋骨関節の運動に起因する前膝関節の残存する痛み又は不快感を低減（又は更には排除）するように動作し得る。

【0022】

本開示の実施形態の少なくとも一部の更なる特徴及び利点、並びに本開示の様々な実施形態の構造及び動作が、添付図面を参照しながら以下に詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0023】

例として、本開示のデバイスの特定の実施形態は、次いで、以下の添付図面を参照して、説明される。

【図1】従来の左人工膝関節の実施形態の斜視図を示す。

【図2】伸張及び変化する屈曲度の間の人工膝関節の運動を示す、人工膝関節（例えば、大腿骨コンポーネント及び膝蓋骨）の様々な側面図を示す。

【図3】本開示による大腿骨コンポーネントの実施形態の側面図を示し、大腿骨コンポーネントは、図１及び図２に示される人工膝関節と併せて使用され得る。

【図4A】本開示による大腿骨コンポーネントの実施形態の正面図を示し、大腿骨コンポーネントは、図１及び図２に示される人工膝関節と併せて使用され得る。

【図4B】本開示による大腿骨コンポーネントの代替的な実施形態の側面図を示し、大腿骨コンポーネントは、図１及び図２に示される人工膝関節と併せて使用され得る。

【図4C】本開示による大腿骨コンポーネントの代替的な実施形態の正面図を示し、大腿骨コンポーネントは、図１及び図２に示される人工膝関節と併せて使用され得る。

【図5A】本開示による大腿骨コンポーネントの実施形態の側面図及び対応する断面図を示し、大腿骨コンポーネントは、図１及び図２に示される人工膝関節と併せて使用され得る。

【図5B】本開示による図５Ａの例示的な断面図に対する膝蓋骨軌道情報を示す。

【図5C】本開示による図５Ａの例示的な断面図に対する膝蓋骨軌道情報を示す。

【図6】本開示による大腿骨コンポーネントの実施形態の側面図及び対応する断面図を示し、大腿骨コンポーネントは、図１及び図２に示される人工膝関節と併せて使用され得る。

【図7】本開示による膝蓋骨インプラントの実施形態の斜視図を示す。

【図8】本開示による、シミュレートされた人工膝関節に対する膝関節屈曲度の間の膝蓋骨内側－側方トラッキングのグラフを示す。

【0024】

図面は必ずしも縮尺どおりではない。図面は、本開示の特定のパラメータを描写することを意図するものではなく、単なる表現である。図面は、本開示の例示的な実施形態を図示することを意図しており、したがって、範囲の限定とはみなされるべきではない。図面では、同様の番号は同様の要素を表す。

【0025】

更に、図の一部における特定の要素は、例示の明確さのために省略され得るか、又は縮尺どおりではなく例示され得る。断面図は、例示の明確さのために、「真の」断面図内で別様に視認可能な特定の背景線を省略する、「スライス」、又は「近視」断面図の形態であり得る。更に、明確さのために、いくつかの参照番号は、特定の図面では省略され得る。

【発明を実施するための形態】

【0026】

ここで、改善された膝関節の実施形態は、本開示の好ましい実施形態が提示される添付図面を参照して、より完全に本明細書に説明される。説明及び例示されるように、いくつかの実施形態では、改善された人工膝関節は、人工膝関節で使用するための大腿骨コンポーネントを含み得、大腿骨コンポーネントは、膝関節の伸張及び屈曲中に膝蓋骨又は膝蓋骨インプラントを係合及びガイドするための膝蓋骨経路を提供するように構成された関節運動表面を有する。いくつかの実施形態では、膝蓋骨経路は、低減された膝蓋骨制約（又は低減された制約）部分、領域、セグメント、又はエリア（区別する意図なしで本明細書で互換的に使用される用語）を含み得、これは、膝蓋骨経路のこの部分にわたって膝蓋骨又は膝蓋骨インプラントが移動する際に、従来の大腿骨コンポーネントの膝蓋骨経路によって提供される運動の範囲と比較して、膝蓋骨又は膝蓋骨インプラントの増加した運動の自由度を可能にするように構成されている。例えば、低減された制約領域は、従来の人工大腿骨コンポーネントの滑車溝又は膝蓋骨軌道内における移動中の膝蓋骨又は膝蓋骨インプラントの運動と比較して、膝蓋骨又は膝蓋骨インプラントのより大きい運動の自由度を容易にし得る。増加した運動の自由度は、限定なしで、内側－側方並進運動、内部－外部回転運動（例えば、膝蓋骨の傾斜）、及び／又は同様のものを含む、膝蓋骨又は膝蓋骨インプラントの１つ以上の運動に対するものであり得る。

【0027】

本開示により詳細に説明されるように、いくつかの実施形態では、低減された制約領域は、大腿骨コンポーネントの近位前方フランジ上の平坦化された領域として構成され得る。様々な実施形態では、低減された制約領域は、膝蓋骨が伸張及び／又は部分的な屈曲状態の間に移動する、膝蓋骨経路の領域に配置され得る。

【0028】

様々な実施形態では、膝蓋骨経路は、低減された制約領域及び膝蓋骨制約（又は制約）領域を含み得る。様々な実施形態では、制約領域は、滑車溝又は膝蓋骨軌道であり得るか、又はそれを含み得る。いくつかの実施形態では、大腿骨コンポーネントは、従来の大腿骨コンポーネントの滑車溝と比較して、遠位大腿顆から上方より下に延在して、伸張及び／又は部分的な屈曲状態における膝蓋骨又は膝蓋骨インプラントのより多くの運動の自由度を可能にする、制約領域（すなわち、滑車溝）を含み得る。

【0029】

図１を参照すると、既存の大腿骨コンポーネントは、切除された前骨の可能な限り大部分を覆うサイズ及び形状の前方フランジを含み、膝蓋骨又は膝蓋骨インプラントのための滑車溝は、前方フランジの上縁まで延在する。滑車溝（例えば、直線、角度付き、オフセット、Ｓ字曲線、漏斗、及び／又は同様のもの）並びに人工膝蓋骨（例えば、円形ドーム／ソンブレロ、中心化楕円、オフセット楕円、解剖学的構造、可動ベアリング、及び／又は同様のもの）を形成するための複数の設計が存在する。異なる方法が、大腿骨（例えば、前方－後方軸／Ｗｈｉｔｅｓｉｄｅ’ｓ ｌｉｎｅ、上顆、後顆、及び／又は同様のものに基づいて内部－外部回転を整列する）並びに膝蓋骨（内側化、高被覆率、内側化されたインプラントを用いて被覆されていない骨を除去するための側方椎間関節切除、非再表面化）を位置付けるために使用されている。

【0030】

全人工膝関節置換術（ＴＫＡ）後の最も一般的な合併症は、顕著な患者集団で明らかとなった前膝関節の残存する痛みを伴う、大腿膝蓋骨の問題に関連する。ＴＫＡ後の膝蓋骨合併症の発症の主な要因として、変形膝蓋骨運動が引用されている。例えば、従来の大腿骨インプラントでは、滑車溝又は膝蓋骨軌道は、自己骨の滑車溝よりも更に上方に延在する。したがって、従来の大腿骨インプラントとの膝蓋骨又は膝蓋骨インプラントの運動は、特に伸張において、膝蓋骨又は膝蓋骨インプラントが自己解剖学的構造で制限されない、膝蓋骨経路の一部分で拘束され得る。膝蓋骨経路の低減された制約領域を有する膝関節インプラントの大腿骨コンポーネントは、自己解剖学的構造における膝蓋骨の運動に対応するか、又はより厳密に対応する、膝蓋骨又は膝蓋骨インプラントの運動の自由度を可能にし得る。

【0031】

したがって、いくつかの実施形態は、既存の膝関節インプラントよりも複数の技術的利点を提供し得る。技術的利点の１つの非限定的な例は、特に伸張及び／又は部分的な屈曲状態で、膝蓋骨又は膝蓋骨インプラントの増加した運動の自由度を可能にする大腿膝蓋骨関節を提供するように構成された、大腿骨コンポーネント、及び様々な実施形態では、膝蓋骨インプラントを提供することを含み得る。技術的利点の別の非限定的な例は、自己解剖学的構造内の伸張及び／又は部分的な屈曲状態における膝蓋骨又は膝蓋骨インプラントの運動に対応するか、又はより厳密に対応する、増加した運動の自由度を可能にすることを含み得る。技術的利点の更なる非限定的な例は、低減された（又は更には排除された）大腿膝蓋骨の問題、特に大腿膝蓋骨関節の運動に起因する前膝関節の残存する痛み又は不快感を有する、膝関節インプラントを提供することを含み得る。

【0032】

図１は、左人工膝関節の実施形態の斜視図を示す。図１に示されるように、人工膝関節１００は、患者の大腿骨の遠位端と患者の脛骨の近位端との間の左膝関節の少なくとも一部分を置換するように設計され得る。人工膝関節１００の鏡像（図示せず）は、患者の大腿骨の遠位端と患者の脛骨の近位端との間の右膝関節の少なくとも一部分を置換するように構成され得る。

【0033】

人工膝関節１００は、患者の大腿骨の遠位端に取り付けるための大腿骨コンポーネント２００と、患者の脛骨の近位端に取り付けるための脛骨コンポーネント３００と、大腿骨コンポーネント２００と脛骨コンポーネント３００との間に位置付けられたインサート４００と、を含み得る。大腿骨コンポーネント２００は、内側顆区分２０２と、側方顆区分２０４と、内側及び側方顆区分２０２、２０４の前方部分２１４、２１６を一緒に接合する滑車溝２０６と、を含み得る。

【0034】

内側及び側方顆区分２０２、２０４は、互いに離れて配置されて、顆間凹部又はノッチ２０８を形成し得る。各顆区分２０２、２０４は、脛骨コンポーネント３００又はインサート４００を接触させ、係合させるためなどの外面２１０、２１２を有し得る。各顆区分２０２、２０４の外面２１０、２１２は、膝関節が伸張され、部分的に屈曲しているときに脛骨コンポーネント３００又はインサート４００の一部分を接触させ、係合させるためなどの遠位部分（図示せず）と、膝関節が実質的に９０度以上の角度で屈曲されたときに脛骨コンポーネント３００又はインサート４００の一部分を接触させ、係合させるためなどの後方部分２２２、２２４と、を有し得る。

【0035】

前方フランジ２５０は、内側及び側方顆区分２０２、２０４、並びに顆間ノッチ２０８から近位に延在して、膝蓋骨又は膝蓋骨インプラント（図示せず、例えば、図２参照）と関節運動し得る。

【0036】

いくつかの実施例では、大腿骨コンポーネント２００は、ＴＫＡに必要な骨切除とほぼ一致する厚さを有し得る。様々な実施例では、大腿骨コンポーネント２００は、内側顆区分２０２の幾何学的形状とは幾何学的形状が異なる側方顆区分２０４を有し得る。例えば、側方顆区分２０４の前方サイズは、内側顆区分２０２の前方サイズより大きくてもよい。いくつかの実施例では、大腿骨コンポーネント２００は、丸みを帯びた内側輪郭を含み得る。実施例は、この文脈に限定されない。

【0037】

自己ヒト膝関節では、膝関節は、完全伸張から完全屈曲まで大腿顆上を滑走する。約２０度～約３０度の屈曲によって、膝蓋骨は、最初に滑車溝２０６内で関節運動を開始する。極端な屈曲では、膝蓋骨は、顆間凹部２０８に位置する。最初に、膝蓋骨の接触は、遠位に発生し、増加した屈曲とともに、最終的には、接触エリアが膝蓋骨上で近位にシフトする。膝蓋骨大腿接触力は、歩行時には実質的に体重であり、階段を登るときには体重の実質的に５倍まで増加する。したがって、これらの接触力は、特定の実施形態による人工関節が、ＴＫＡ処置後の低減された（又は更には除去された）大腿膝蓋骨関節の痛み及び／又は不快感を有する膝関節インプラントを提供するために対処する、膝関節に対する実質的な負荷を課す。

【0038】

図２は、伸張及び変化する屈曲度の間の人工膝関節（例えば、大腿骨コンポーネント及び膝蓋骨）の運動を示す、人工膝関節の側面図を示す。図２に示されるように、膝蓋骨２６５は、前方フランジ２５０に沿って、（完全）伸張２７０及び屈曲２７１～２７５（それぞれ、約３０度、約６０度、約９０度、約１２０度、及び約１５０度の屈曲）中に、膝蓋骨経路２６０に沿って移動し得る。膝蓋骨経路２６０の点線は、伸張２７０及び様々な屈曲度２７１～２７５の間の大腿骨コンポーネント２００の前面と接触する膝蓋骨２６５の移動の経路を示す。

【0039】

いくつかの実施形態では、膝蓋骨２６５は、自己ヒト膝蓋骨であってもよい。様々な実施形態では、膝蓋骨２６５は、人工膝蓋骨であってもよい。したがって、本明細書の膝蓋骨への言及は、別段の明示的な記載がない限り、自己ヒト膝蓋骨及び膝蓋骨インプラントの両方を含むことが意図される。いくつかの実施形態では、人工膝蓋骨は、限定なしで、円形ドーム／ソンブレロ、中心化楕円、オフセット楕円、解剖学的構造、及び可動ベアリングを含む、当業者に公知の様々な形状を有し得る。いくつかの実施形態では、本開示により詳細に説明されるように、膝蓋骨２６５は、隆起した遠位部分（例えば、図６参照）などの、１つ以上の隆起部分を含み得る。

【0040】

図３は、本開示による、例えば、人工膝関節１００などの人工膝関節に使用され得る大腿骨コンポーネント５００の実施形態の側面図を示す。図３に示されるように、大腿骨コンポーネント５００は、膝蓋骨経路５６０を含む。一実施形態では、膝蓋骨経路５６０は、前方フランジ５５０に沿って、経路開始領域５１０（伸張）から、顆間ノッチ５０８（屈曲）の経路端領域５１２まで延在する。膝蓋骨経路５６０の一部分は、例えば、移行領域５１１から開始領域５１０まで（又は、いくつかの実施形態では、前方フランジ５５０の頂部５１３まで）延在する、低減された制約領域５０５を含み得る。膝蓋骨経路５６０の別の部分は、例えば、端領域５１２（すなわち、顆間ノッチ５０８）から移行領域５１１まで延在する滑車溝５０６の形態の制約領域を含み得る。概して、移行領域５１１は、低減された制約領域５０５の下方開始部（すなわち、滑車溝５０６に最も近い端）と関連付けられた開始点、線、領域、又は他の要素であり得る。

【0041】

いくつかの実施形態では、移行領域５１１は、滑車溝５０６と低減された制約領域５０５との間の漸進的な移行を提供し得る。例えば、滑車の適合性は、移行領域５１１の下方で開始して低減された制約領域５０５の遠位に徐々に発現し得る。

【0042】

様々な実施形態では、膝蓋骨（例えば、図２の膝蓋骨２６５）は、大腿骨コンポーネント５００が伸張（すなわち、０度の屈曲）又は制約された屈曲度を下回る部分的な屈曲にあるとき、低減された制約領域５０５内に位置付けられ得る（例えば、移動又は動き得る）。いくつかの実施形態では、制約された屈曲度は、約１°未満の屈曲、約１°の屈曲、約２°の屈曲、約３°の屈曲、約４°の屈曲、約５度の屈曲、約１０度の屈曲、約１５度の屈曲、約２０度の屈曲、約３０度の屈曲、約６０度の屈曲、及びこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値又は範囲（端点を含む）であってもよい。したがって、いくつかの実施形態では、膝蓋骨は、大腿骨コンポーネント５００の伸張及び屈曲中に、低減された制約領域５０５及び滑車溝５０６を通って移動し得る。

【0043】

図４Ａは、本開示による、例えば、人工膝関節１００などの人工膝関節に使用され得る大腿骨コンポーネント５００の実施形態の正面図を示す。図４Ａに示されるように、大腿骨コンポーネント５００は、大腿骨コンポーネント５００の一部分上に形成された低減された制約領域５０５を含み得る。いくつかの実施形態では、場所、サイズ、及び／又は他の特性は、前方フランジ５５０、内側前方部分５１４、側方前方部分５１６、関節表面及び／若しくはその部分、内側顆区分５０２、側方顆区分５０４、（遠位）膝関節切除エリア若しくは境界、並びに／又は同様のものなどの、大腿骨コンポーネント５００の様々な部分に関して基づき得る。

【0044】

いくつかの実施形態では、低減された制約領域５０５は、前方フランジ５５０の上方部分に形成され得る。いくつかの実施形態では、低減された制約領域５０５は、例えば、前方フランジ５５０（又は開始領域５１０）の頂部又は上方領域５１３から移行領域５１１まで延在する、長さ５４０を有し得る。概して、低減された制約領域５０５の長さ５４０は、従来の膝関節インプラントと比較して、低減された制約領域５０５内の膝蓋骨のより多くの運動の自由度を可能にするために、遠位大腿骨顆５０２、５０４から上方より下に延在する滑車溝５０６を大腿骨コンポーネント５００に提供するように決定され得る。

【0045】

様々な実施形態では、低減された制約領域５０５の長さ５４０は、顆間ノッチ５０８の反対側の端における大腿骨コンポーネント５００又は前方フランジ５５０の前方－後方長さのパーセンテージ（すなわち、例えば、大腿骨コンポーネント５００の遠位部分又は前方フランジ５５０において、低減された制約領域５０５によって覆われる、大腿骨コンポーネント５００又は前方フランジ５５０の遠位部分の長さのパーセンテージ）に基づいて決定され得る。例えば、低減された制約領域５０５の長さ５４０は、大腿骨コンポーネント５００の約１パーセント未満、約５％未満、約１０％未満、約１５パーセント未満、約２０パーセント未満、約３０パーセント未満、約４０パーセント未満、約５０パーセント未満、約６０パーセント未満、約７０パーセント未満、約８０パーセント未満、約９０パーセント未満、約１００パーセント未満、約１パーセント、約５パーセント、約１０パーセント、約１５パーセント、約２０パーセント、約３０パーセント、約４０パーセント、約５０パーセント、約６０パーセント、約７０パーセント、約８０パーセント、約９０パーセント、約９５パーセント、及びこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値又は範囲（端点を含む）の長さのパーセンテージであり得る。例えば、低減された制約領域５０５の長さ５４０は、前方フランジ５５０の約１パーセント未満、約５％未満、約１０％未満、約１５パーセント未満、約２０パーセント未満、約３０パーセント未満、約４０パーセント未満、約５０パーセント未満、約６０パーセント未満、約７０パーセント未満、約８０パーセント未満、約９０パーセント未満、約１００パーセント未満、約１パーセント、約５パーセント、約１０パーセント、約１５パーセント、約２０パーセント、約３０パーセント、約４０パーセント、約５０パーセント、約６０パーセント、約７０パーセント、約８０パーセント、約９０パーセント、約９５パーセント、及びこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値又は範囲（端点を含む）の長さのパーセンテージであり得る。

【0046】

いくつかの実施形態では、低減された制約領域５０５の長さ５４０は、離散値であってもよい。例えば、低減された制約領域５０５の長さ５４０は、約０．２５ｍｍ未満、約０．５ｍｍ未満、約１ｍｍ未満、約２ｍｍ未満、約３ｍｍ未満、約４ｍｍ未満、約５ｍｍ未満、約６ｍｍ未満、約７ｍｍ未満、約８ｍｍ未満、約９ｍｍ未満、約１０ｍｍ未満、約１１ｍｍ未満、約１２ｍｍ未満、約１３ｍｍ未満、約１４ｍｍ未満、約１５ｍｍ未満、約１６ｍｍ未満、約１７ｍｍ未満、約１８ｍｍ未満、約１９ｍｍ未満、約２０ｍｍ未満、約２１ｍｍ未満、約２２ｍｍ未満、約２３ｍｍ未満、約２４ｍｍ未満、約２５ｍｍ未満、約０．２５ｍｍ、約０．５ｍｍ、約１ｍｍ、約２ｍｍ、約３ｍｍ、約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、約８ｍｍ、約９ｍｍ、約１０ｍｍ、約１１ｍｍ、約１２ｍｍ、約１３ｍｍ、約１４ｍｍ、約１５ｍｍ、約１６ｍｍ、約１７ｍｍ、約１８ｍｍ、約１９ｍｍ、約２０ｍｍ、約２１ｍｍ、約２２ｍｍ、約２３ｍｍ、約２４ｍｍ、約２５ｍｍ、及びこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値又は範囲（端点を含む）であり得る。

【0047】

いくつかの実施形態では、低減された制約領域５０５の長さ５４０は、膝蓋骨が屈曲の閾値パーセンテージ（伸張は約０度の屈曲）の間に低減された制約領域５０５内に留まることを確保し得るか、又はそのように決定され得る。例えば、屈曲の閾値パーセンテージは、約０度の屈曲、約１度未満の屈曲、約５度未満の屈曲、約１０度未満の屈曲、約１５度未満の屈曲、約２０度未満の屈曲、約２５度未満の屈曲、約３０度未満の屈曲、約３５度未満の屈曲、約４０度未満の屈曲、約４５度未満の屈曲、約５０度未満の屈曲、約５５度未満の屈曲、約６０度未満の屈曲、約１°の屈曲、約５度の屈曲、約１０度の屈曲、約１５度の屈曲、約２０度の屈曲、約２５度の屈曲、約３０度の屈曲、約３５度の屈曲、約４０度の屈曲、約４５度の屈曲、約５０度の屈曲、約５５度の屈曲、約６０度の屈曲、及びこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値又は範囲（端点を含む）であり得る。

【0048】

様々な実施形態では、低減された制約領域５０５の幅５４１は、大腿骨コンポーネント５００の前方－後方幅のパーセンテージ（すなわち、低減された制約領域５０５によって覆われる大腿骨コンポーネント５００又は前方フランジ５５０の幅のパーセンテージ）に基づいて決定され得る。例えば、低減された制約領域５０５の幅５４１は、大腿骨コンポーネント５００の約１パーセント未満、約５％未満、約１０％未満、約１５パーセント未満、約２０パーセント未満、約３０パーセント未満、約４０パーセント未満、約５０パーセント未満、約６０パーセント未満、約７０パーセント未満、約８０パーセント未満、約９０パーセント未満、約１００パーセント未満、約１パーセント、約５パーセント、約１０パーセント、約１５パーセント、約２０パーセント、約３０パーセント、約４０パーセント、約５０パーセント、約６０パーセント、約７０パーセント、約８０パーセント、約９０パーセント、約９５パーセント、約１００パーセント、及びこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値又は範囲（端点を含む）の幅のパーセンテージであり得る。

【0049】

いくつかの実施形態では、低減された制約領域５０５の幅５４１は、離散値（例えば、大腿骨コンポーネント５００の正中線に均等に跨る）であってもよい。例えば、低減された制約領域５０５の幅５４１は、約０．２５ｍｍ未満、約０．５ｍｍ未満、約１ｍｍ未満、約２ｍｍ未満、約３ｍｍ未満、約４ｍｍ未満、約５ｍｍ未満、約６ｍｍ未満、約７ｍｍ未満、約８ｍｍ未満、約９ｍｍ未満、約１０ｍｍ未満、約１１ｍｍ未満、約１２ｍｍ未満、約１３ｍｍ未満、約１４ｍｍ未満、約１５ｍｍ未満、約１６ｍｍ未満、約１７ｍｍ未満、約１８ｍｍ未満、約１９ｍｍ未満、約２０ｍｍ未満、約２１ｍｍ未満、約２２ｍｍ未満、約２３ｍｍ未満、約２４ｍｍ未満、約２５ｍｍ未満、約０．２５ｍｍ、約０．５ｍｍ、約１ｍｍ、約２ｍｍ、約３ｍｍ、約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、約８ｍｍ、約９ｍｍ、約１０ｍｍ、約１１ｍｍ、約１２ｍｍ、約１３ｍｍ、約１４ｍｍ、約１５ｍｍ、約１６ｍｍ、約１７ｍｍ、約１８ｍｍ、約１９ｍｍ、約２０ｍｍ、約２１ｍｍ、約２２ｍｍ、約２３ｍｍ、約２４ｍｍ、約２５ｍｍ、及びこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値又は範囲（端点を含む）であり得る。

【0050】

したがって、図４Ａに示されるように、いくつかの実施形態は、適合する滑車溝が典型的にある近位前方フランジ５５０領域に、低減された制約（すなわち、平坦化された）領域５０５を有する大腿骨コンポーネント５００を含む膝関節インプラントを提供し得る。様々な実施形態では、滑車溝５０６の滑車の適合性は、移行領域５１１の下の低減された制約領域５０５の遠位に徐々に発現し得る。

【0051】

図４Ｂは、本開示による、例えば、人工膝関節１００などの人工膝関節に使用され得る大腿骨コンポーネント５００の代替的な実施形態の側面図を示す。例示されたように、いくつかの実施形態では、移行領域５１１（すなわち、低減された制約領域５０５の開始部）は、遠位内側関節表面５０２又は遠位側方関節表面５０４に基づき得る。例えば、移行領域５１１は、内側関節表面５０２の端５１４又は遠位側方関節表面５０４の端５１５からの距離（すなわち、距離Ｄ）であってもよい。様々な実施形態では、移行領域５１１は、膝切除領域５１６に基づいてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、移行領域５１１は、限定なしで、約５ｍｍ、約１０ｍｍ、１５ｍｍ、約２０ｍｍ、約２５ｍｍ、約３０ｍｍ、約３５ｍｍ、約４０ｍｍ、約４５ｍｍ、約５０ｍｍ、約６０ｍｍ、約７０ｍｍ、約８０ｍｍ、及びこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値又は範囲（端点を含む）を含む、端５１４、端５１５、及び／又は領域５１６に対して上方の離散距離であり得る。

【0052】

図４Ｃは、本開示による、例えば、人工膝関節１００などの人工膝関節に使用され得る大腿骨コンポーネント５００の代替的な実施形態の正面図を示す。いくつかの実施形態では、大腿骨コンポーネント５００は、例えば、移行領域５１１で、又はそのすぐ上に、切断される前方先端５７０を含む。そのような実施形態では、低減された制約領域５０５は、移行領域５１１から端領域５１７まで延在し得る。いくつかの実施形態では、図４Ｃの実施形態における低減された制約領域５０５の長さ５４０は、約１ｍｍ、約５ｍｍ、約１０ｍｍ、約２０ｍｍ、及び／又はこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値若しくは範囲（端点を含む）であり得る。

【0053】

様々な実施形態では、図４Ａ及び図４Ｃを参照すると、滑車溝５０６及び低減された制約領域５０５は、膝蓋骨の異なる運動の自由度を有する、膝蓋骨経路部分５６０ａ、５６０ｂを提供するように動作し得る。例えば、膝蓋骨は、滑車溝５０６に位置する経路部分５６０ａと比較して、低減された制約領域５０５に位置する経路部分５６０ｂ内の増加した内側－側方運動を有し得る。いくつかの実施形態では、低減された制約領域５０５は、滑車溝５０６と比較して、低減された制約領域５０５内で内側－側方運動の増加のパーセンテージを提供するように構成され得る。例えば、膝蓋骨は、滑車溝５０６内の制約された内側－側方運動値又は範囲（例えば、１ｍｍ）と、低減された制約領域５０５内の増加した内側－側方運動値又は範囲と、を有し得る（例えば、低減された制約領域５０５内の増加した内側－側方運動値又は範囲は、滑車溝５０６内の制約された内側－側方運動値又は範囲にわたる増加のパーセンテージであり得る）。いくつかの実施形態では、低減された制約領域５０５内の内側－側方運動の増加のパーセンテージは、約１０５パーセント、約１１０パーセント、約１２５パーセント、約１５０パーセント、約３００パーセント、約３００パーセント、約４００パーセント、約５００パーセント、約１０００パーセント、約１０００パーセント超、及びこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値又は範囲（端点を含む）であり得る。いくつかの実施形態では、低減された制約領域５０５は、例えば、約０．２５ｍｍ、約０．５ｍｍ、約１ｍｍ、約５ｍｍ、約１０ｍｍ、約２０ｍｍ、約２０ｍｍ超、及びこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値又は範囲（端点を含む）の、滑車溝５０６と比較して、低減された制約領域５０５内の内側－側方運動の離散値（又は従来のデバイスと比較した運動の増加）を提供するように構成され得る。

【0054】

別の実施例では、膝蓋骨は、滑車溝５０６の経路部分５６０ａに提供される内部－外部回転と比較して、低減された制約領域５０５の経路部分５６０ｂ内の増加した内部－外部回転を有し得る。例えば、膝蓋骨は、滑車溝５０６内の制約された内部－外部回転値又は範囲と、低減された制約領域５０５内の増加した内部－外部回転値又は範囲と、を有し得る（例えば、低減された制約領域５０５内の増加した内部－外部回転値又は範囲は、滑車溝５０６内の制約された内部－外部回転値又は範囲にわたる増加のパーセンテージであり得る）。いくつかの実施形態では、低減された制約領域５０５内の内部－外部回転の増加のパーセンテージは、約１０５パーセント、約１１０パーセント、約１２５パーセント、約１５０パーセント、約３００パーセント、約３００パーセント、約４００パーセント、約５００パーセント、約１０００パーセント、約１０００パーセント超、及びこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値又は範囲（端点を含む）であり得る。いくつかの実施形態では、低減された制約領域５０５は、例えば、約１°、約５度、約１０度、約２０度、約３０度、及びこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値又は範囲（端点を含む）の、滑車溝５０６と比較して、低減された制約領域５０５内の内部－外部回転の離散値を提供するように構成され得る。

【0055】

様々な実施形態では、１つ以上の停止部５７５（図４Ａ）は、低減された制約領域５０５内に配置され得る。概して、停止部５７５は、内側－側方運動などの、膝蓋骨の運動の自由度に限界又は境界を提供するように位置付けられ得る。いくつかの実施形態では、停止部５７５は、限定なしで、突起部、バンプ、リッジ、及び／又は同様のものであり得るか、又はそれらを含み得る。

【0056】

代替的な実施形態では、大腿骨コンポーネント５００の前方フランジ５７０は、例えば、低減された制約領域５０５の上方開始場所において切断され得、及び／又は低減された制約領域５０５を「平坦化する」代わりに低減された制約領域５０５の適合性（例えば、溝深さ、溝角）を低減し得る。

【0057】

図５Ａは、本開示による、例えば、人工膝関節１００などの人工膝関節に使用され得る大腿骨コンポーネント５００の実施形態の側面図及び対応する断面図を示す。図５Ａに示されるように、低減された制約領域５０５を通る横断面図６１０～６１６は、本開示の特徴による大腿骨コンポーネントの例示的な実施形態と、例えば、前方フランジの頂部まで延在する滑車溝又は他の制約領域を有する例示的な従来のデバイスとの間の対比を例示する。例示されるように、本開示の１つ以上の特徴による、低減された制約領域を含む大腿骨コンポーネント５００は、影付きで示されている。例示的な従来のインプラントは、影なしで示されている。図５Ａに示されるように、低減された制約領域５０５は、例示的な従来のデバイスの同じ領域よりも平坦であり得る。

【0058】

図５Ｂは、本開示による図５Ａの例示的な断面図に対する膝蓋骨軌道情報を示す。低減された制約又は低減された制約領域５０５の「平坦性」は、溝角、溝深さ、及び／又は同様のものなどの、様々な制約因子と対応し得る。図６５０は、図５Ａの断面６１１の例示的な従来のデバイスに対する溝角測定を図示する。概して、溝角ＳＡ－０１は、両方の顆の隆起を通って交差する溝角線ＳＡＬ－０１及びＳＡＬ－０２を使用して測定され得る。図６５１は、図５Ａの断面６１１の本開示の１つ以上の特徴による、大腿骨コンポーネント５００に対する溝角ＳＡ－０２を図示する。図５Ｂに示されるように、大腿骨コンポーネントの同じ領域について、ＳＡ－０２＞ＳＡ－０１である。概して、例示的な従来のデバイスの滑車溝に対する溝角は、約１６０度未満、約１５０度未満、又はより典型的には、約１４５度未満であり得る。比較では、低減された制約領域５０５は、約１４５度超、約１５０度超、約１６０度超、約１７０度超、約１８０度以上、又はこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値又は範囲（端点を含む）を有するエリアを有し得る。いくつかの実施形態では、低減された制約領域５０５内の溝角は、約１５０度超であり得る。様々な実施形態では、低減された制約領域５０５内の溝角は、約１６０度超であり得る。低減された制約領域５０５内の溝角は、最大値又は平均値であってもよい。

【0059】

図６５２は、図５Ａの断面６１１の例示的な従来のデバイスに対する溝深さ測定を図示する。概して、溝深さは、内側及び側方大腿顆の前縁に接して引かれた線と溝の最も深い部位との間の距離として測定され得る。溝深さＤ－０１は、例示的な従来のデバイスに対する接線の深さの線ＤＬ－０１に基づいて測定され得る。図６５２は、本開示の１つ以上の特徴に従って構成されたデバイスの同じ領域に対する接線ＤＬ－０２に基づく溝深さＤ－０２を図示する。図５Ｂに示されるように、Ｄ－０２＜Ｄ－０１である。いくつかの実施形態では、低減された制約領域５０５のエリアの溝深さは、約４ｍｍ未満、約３ｍｍ未満、約２ｍｍ未満、約１ｍｍ未満、約０．５ｍｍ未満、約０．２５ｍｍ未満、約０ｍｍ未満、又はこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値又は範囲（端点を含む）であり得る。

【0060】

図５Ｃは、本開示による図５Ａの例示的な断面図に対する膝蓋骨軌道情報を示す。図６５４は、図５Ａの断面６１１の例示的な従来のデバイスに対する溝角測定を図示する。図５Ｃに示されるように、複数の溝角が、様々な解剖学的基準点に基づいて決定され得る。例えば、側方溝角ＬＳＡ－０１又は内側溝角ＭＳＡ－０１は、内側－側方軸６７０に対して決定され得る。いくつかの実施形態では、内側－側方軸６７０は、Ｗｈｉｔｅｓｉｄｅ’ｓ ｌｉｎｅ、前方－後方軸、上顆軸、後顆軸、及び／又は同様のものに対して画定され得る。側方溝角ＬＳＡ－０１は、ＳＡＬ－０３（又は他の溝角基準線）と内側－側方軸６７０との間の角度であり得る、及び／又は内側溝角ＭＳＡ－０１は、ＳＡＬ－０４（又は他の溝角基準線）と内側－側方軸６７０との間の角度であり得る。

【0061】

図６は、本開示による、例えば、人工膝関節１００などの人工膝関節に使用され得る大腿骨コンポーネント７００の実施形態の側面図及び対応する断面図を示す。大腿骨コンポーネント７００の１つ以上の特徴によると、大腿骨コンポーネント７００は、低減された制約領域７０５を有する膝蓋骨経路を含む。大腿骨コンポーネント７００の特徴によると、低減された制約領域７０５は、前方フランジ上に完全に平坦な表面として提供され得る。

【0062】

図６に示されるように、低減された制約領域７０５を通る横断面図７１０～７１６は、本開示の特徴による、前方フランジ上に完全に平坦な表面を有する大腿骨コンポーネントの例示的な実施形態と、例えば、前方フランジの頂部まで延在する滑車溝又は他の制約領域を有する例示的な従来のデバイスとの間の対比を例示する。例示されるように、本開示の１つ以上の特徴による、低減された制約領域を含む大腿骨コンポーネント７００は、影付きで示されている。例示的な従来のインプラントは、影なしで示されている。図６に示されるように、低減された制約領域７０５は、完全に平坦であり、したがって、例示的な従来のデバイスの同じ領域よりも平坦である。

【0063】

図７は、本開示による膝蓋骨インプラント８００の実施形態の斜視図を示す。伸張（及び部分的な屈曲の特定の状態）では、膝蓋骨インプラント８００は、様々な潜在的な内側－側方位置で、低減された制約領域に位置し得る。膝が屈曲し始めると、大腿骨コンポーネント及び膝蓋骨インプラント８００の滑車溝は、膝蓋骨インプラント８００を幅広い潜在的な内側－側方位置から滑車溝内にガイドする必要がある。したがって、いくつかの実施形態では、屈曲よりも伸張における機能的接触エリアである可能性がより高い、膝蓋骨インプラント８００の後面の遠位部分は、初期屈曲中に、滑車溝（又は他の制約領域）内への膝蓋骨インプラント８００の移行を支援するように形成され得る。

【0064】

図７に示されるように、いくつかの実施形態による膝蓋骨インプラント８００は、膝蓋骨インプラント８００の後面８０２の遠位領域上に配置された隆起又は移行部分８０４を有し得る。屈曲中、膝蓋骨インプラント８００が、低減された制約領域から滑車溝（又は他の制約領域）に移動すると、膝蓋骨インプラント８００の隆起部分８０４は、膝蓋骨インプラント８００を滑車溝内にガイドするように動作し得る。図７に示されるように、隆起部分８０４は、ラッパ状に広がって、外縁から後面８０２の中心に移動するように形成され得る。

【0065】

膝蓋骨インプラント８００は、金属、セラミック、複合材料、繊維強化複合材料、ポリマー、超高架橋ポリエチレン（ＵＨＸＬＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、それらの組み合わせ、及び／又は同様のものを含む、当業者に公知の様々な材料で形成され得る。

【0066】

いくつかの実施形態では、隆起部分８０４は、約０．１ｍｍ以上、約０．２ｍｍ以上、約０．３ｍｍ以上、約０．４ｍｍ以上、約０．５ｍｍ以上、約１ｍｍ以上、約２ｍｍ以上、約３ｍｍ以上、約４ｍｍ以上、約５ｍｍ以上、及びこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値又は範囲（端点を含む）の高さ（例えば、後面８０２の最下点と隆起部分８０４の最高点との間の差に基づく）を有し得る。いくつかの実施形態では、隆起部分８０４は、約０．１ｍｍ以上、約０．２ｍｍ以上、約０．３ｍｍ以上、約０．４ｍｍ以上、約０．５ｍｍ以上、約１ｍｍ以上、約２ｍｍ以上、約３ｍｍ以上、約４ｍｍ以上、約５ｍｍ以上、及びこれらの値のうちのいずれか２つの間の任意の値又は範囲（端点を含む）の長さを有し得る。いくつかの実施形態では、隆起部分８０４の場所は、膝蓋骨インプラント８００が伸張において内側、側方、又は中心を辿るかどうかなどの、様々な因子に基づいて決定され得る。様々な実施形態では、低減された制約領域の溝角及び／又は溝深さは、隆起部分の高さに基づいて決定され得る。

【0067】

図８は、本開示による、シミュレートされた人工膝関節に対する膝関節屈曲度の間の膝蓋骨内側－側方トラッキングのグラフを示す。グラフ９０５は、Ｓａｎ Ｃｌｅｍｅｎｔｅ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ、Ｕｎｉｔｅｄ ＳｔａｔｅｓのＬｉｆｅＭｏｄｅｌｅｒによって生産されたＬｉｆｅＭＯＤ（商標）／ＫｎｅｅＳＩＭを介して生成された膝関節インプラントシミュレーションデータを図示する。より具体的には、グラフ９０５は、典型的な３°の外部回転（９１０）に位置付けられた既存のインプラントを比較する、膝蓋骨の初期位置が典型的な患者よりも側方かつ上方である条件についての脛骨に対する膝蓋骨内側－側方トラッキングの膝関節インプラントシミュレーションデータを図示し、典型的な３°の外部回転（９１０）は、８°の外部回転（９１１）、及び１３°の外部回転（９１２）と比較され、増加した外部回転は、膝が伸張する際の膝蓋骨の側方移行を平滑化する。グラフ９１３は、本開示の１つ以上の特徴に従って修正されたインプラントを例示し、修正されたインプラントは、低減された制約領域（すなわち、平坦化された滑車）を含む。例示されるように、低減された制約領域は、膝が伸張する際の、加えて、膝関節の屈曲バランスに影響する欠点なしで、膝蓋骨の側方移行を平滑化する。グラフ９１４は、低減された制約領域を含むように修正されたインプラントを例示し、低減された制約領域は、増加した膝蓋骨の自由度を提供する、完全に平坦化された表面を含む。

【0068】

本開示は特定の実施形態を指すが、添付の特許請求の範囲に定義されるように、本開示の領域及び範囲から逸脱することなく、説明された実施形態に対する多数の修正、変更、及び変化が可能である。したがって、本開示は、説明される実施形態に限定されないが、以下の特許請求の範囲の文言及びその均等物によって定義される全範囲を有することが意図される。任意の実施形態の考察は、説明のみを目的とし、特許請求の範囲を含む本開示の範囲がこれらの実施形態に限定されることを示唆することを意図するものではない。言い換えれば、本開示の例示的な実施形態が本明細書に詳細に説明されているが、本発明の概念は、別様に様々に具現化及び採用され得ることが理解されるべきである。

【0069】

上述の考察は、例示及び説明の目的で提示されており、本明細書に開示される形態への開示を制限することを意図していない。例えば、本開示の様々な特徴は、本開示の合理化を目的のために、１つ以上の実施形態又は構成で一緒にグループ化されている。しかしながら、当然のことながら、本開示の特定の実施形態又は構成の様々な特徴は、代替的な実施形態又は構成で組み合わせられてもよい。

【0070】

本明細書で使用される場合、単数形で列挙され、かつ「ａ」又は「ａｎ」という用語で先行される要素又はステップは、複数の要素又はステップの排除が明示的に列挙されない限り、複数の要素又はステップを排除しないものとして理解されるべきである。更に、本開示の「一実施形態」への言及は、列挙された特徴も組み込む追加の実施形態の存在を排除すると解釈されることを意図していない。

【0071】

本明細書で使用される場合、「少なくとも１つ」、「１つ以上の」、及び／又は「及び／又は」という語句は、実施における接続性及び分離性の両方を有する非限定的表現である。「ａ」（又は「ａｎ」）、「１つ以上」、及び「少なくとも１つ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。全ての方向の参照（例えば、近位、遠位、上、下、上向き、下向き、左、右、側方、長手方向、前、後、頂部、底部、上、下、垂直、水平、半径方向、軸方向、時計回り、及び反時計回り）は、特に本開示の位置、配向、又は使用に関して、読み手の本開示の理解を助けるための識別目的のみに使用され、限定を生じさせない。

【0072】

接続の参照（例えば、係合、取り付け、結合、接続、固定、装着、接合、及び／又は同様のもの）は、広く解釈されるべきであり、別途示されない限り、要素の集合間、及び要素間の運動に対する中間部材を含み得る。そのため、接続の参照は、２つの要素が直接接続され、互いに固定関係にあることを必ずしも推定しない。全ての回転の参照は、様々な要素間の相対運動を説明する。識別の参照（例えば、一次、二次、第１、第２、第３、第４など）は、重要性又は優先順位を示すことを意図しておらず、１つの特徴を別の特徴から区別するために使用される。図面は例示のみを目的としており、本明細書に添付された図面に反映される寸法、位置、順序、及びサイズに対する相対性は、変更され得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】