JP6505985B2 - Knee balancer - Google Patents

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Description

本発明は人工関節手術において、脛骨と大腿骨との間に挿入して、左右の靭帯のバランスの確認や骨切除の調整を行うためのニーバランサの改良に関する。   The present invention relates to improvement of a knee balancer for inserting a joint between a tibia and a femur in artificial joint surgery to check balance of left and right ligaments and adjust bone resection.

従来のニーバランサは、関節の動きを静止させた状態でトルクレンチによって関節にテンションを加えることで、関節間の距離と傾きを計測する構造となっており、伸展位0度と屈曲位90度の肢位置で計測を行うという前提で設計された構造となっているため、関節の可動域の全域において連続的に計測を行うことができない。このような問題を解決するニーバランサとして、下記特許文献1記載の装置がある。これは、下部材と上部材の間に圧縮コイルバネを備えており、その張力によって脛骨及び大腿骨間に張力を付勢する構造となっている。上部材は、圧縮コイルバネにより、下部材に対して上下に移動可能,かつ、前後左右に傾斜可能となっている。   The conventional knee balancer is configured to measure the distance between the joints and the inclination by applying tension to the joints with a torque wrench in a state in which the movement of the joints is at rest. Because the structure is designed on the premise that measurement is performed at the limb position, measurement can not be performed continuously over the entire range of motion of the joint. As a knee balancer that solves such a problem, there is an apparatus described in Patent Document 1 below. This is provided with a compression coil spring between the lower and upper members, and is configured to apply a tension between the tibia and the femur by its tension. The upper member can be moved up and down with respect to the lower member by a compression coil spring, and can be tilted back and forth and right and left.

特開2008-183083号公報JP, 2008-183083, A

しかしながら、上述した背景技術では、脛骨と大腿骨との間に、下部材及び上部材を圧縮コイルバネとともに挿入するため、全体として厚みが大きくなってしまう。このため、骨切除が完了する前の限られた関節裂隙にニーバランサを設置することができない。加えて、骨切除を完了した後にニーバランサを用いて関節間の距離とアライメントの傾きを計測するだけの目的で使用するのではなく、骨切除を完了する前にニーバランサを設置して関節裂隙の距離と靭帯バランスを計測した後、骨切除量と角度を決めて骨切を行う施術においては、厚みが大きすぎて用いることができない。   However, in the background art described above, since the lower member and the upper member are inserted together with the compression coil spring between the tibia and the femur, the overall thickness is increased. For this reason, the knee balancer can not be installed in a limited joint space before completion of bone resection. In addition, it is not used only for the purpose of measuring the distance between the joints and the alignment inclination using the knee balancer after completing the bone resection, but installing the knee balancer to complete the joint space distance before completing the bone resection After measuring the ligament balance and determining the bone resection amount and angle to perform osteotomy, the thickness is too large to use.

また、圧縮コイルバネは、厳密には関節間の隙間距離が広がると関節にかかる張力が減衰してしまうことから、関節の可動域全域で変化する関節の隙間に対応して、連続して常に一定の張力を加えることができていないといった課題もある。   In addition, since the compression coil spring strictly reduces the tension applied to the joint when the gap distance between the joints is extended, the compression coil spring is always and continuously constant corresponding to the joint gap which changes over the entire movable range of the joint. There is also a problem that it is not possible to apply

本発明は、以上のような点に着目したもので、その目的は、骨切除を完了する前の狭い関節裂隙に設置可能な薄い構造とすることである。他の目的は、関節の可動域全域で変化する関節の隙間に対応して、膝関節部分に連続して一定の圧力を印加できる構造とすることである。更に他の目的は、それらの構造により、関節の可動域全域における左右の靭帯のバランスの変化・アライメントの変化・関節裂隙の変化を確認したうえで、骨切除量と角度を調整し、骨切を行う施術を可能にすることである。   The present invention focuses on the above points, and its object is to provide a thin structure that can be placed in a narrow joint space before completing bone resection. Another object is to provide a structure capable of continuously applying a constant pressure to the knee joint portion in response to the joint gap changing throughout the range of motion of the joint. Still another purpose is to adjust the amount and angle of bone excision after confirming changes in balance, alignment, and joint space of the left and right ligaments throughout the range of motion of the joint according to their structures. To make the treatment possible.

本発明は、人工関節置換術を行う際に、膝関節に挿入して靭帯のバランスの程度を確認するニーバランサであって、脛骨側に接する下パドル,大腿骨側に接する上パドル,気体圧もしくは液体圧を利用して、前記下パドルに対して前記上パドルを上下方向に移動させる移動手段,前記上パドルを、左右方向に傾斜可能に保持する保持手段,を備えており、前記下パドルは、プレートの周囲にリブが形成された形状とし、前記上パドルは、前記プレートとリブとの間に形成された凹面内に収納されるプレートを含む形状としたことを特徴とする。 The present invention is a knee balancer that is inserted into a knee joint to check the degree of balance of the ligament when performing artificial joint replacement, and the lower paddle in contact with the tibial side, the upper paddle in contact with the femur side, gas pressure or using the liquid pressure, moving means for moving the upper paddle up and down relative to the lower paddle, said on paddle, holding means for tiltably held in the left-right direction, and wherein the lower paddle A rib is formed on the periphery of the plate, and the upper paddle is shaped to include the plate housed in a concave surface formed between the plate and the rib .

主要な形態の一つは、前記パドルとして、靭帯を避けるための右膝用のオフセットを設けたものと左膝用のオフセットを設けたものをそれぞれ用意し、左右の膝に応じて付け替えることを特徴とする。他の形態の一つは、前記上パドルを、表裏反転することで、右膝用及び左膝用の両方に適用できる形状としたことを特徴とする。更に他の形態の一つは、前記移動手段が流体圧、本実施例では窒素ガス圧を利用することを特徴とする。更に他の形態の一つは、前記移動手段による前記上パドルの移動量及び前記上パドルの傾斜量を電子的に計測するための計測手段を設けたことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的,特徴,利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。




One of the main forms is to prepare the paddles with an offset for the right knee for avoiding the ligament and an offset for the left knee, respectively, and replace them according to the left and right knees. It features. One of the other modes is characterized in that the upper paddle has a shape that can be applied to both the right knee and the left knee by turning over. In still another embodiment, the moving means uses fluid pressure, in this embodiment nitrogen gas pressure. Furthermore, one of the other modes is characterized in that measuring means is provided for electronically measuring the moving amount of the upper paddle by the moving means and the tilting amount of the upper paddle. The above and other objects, features and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.




本発明によれば、上パドルが下パドルの凹面内に収納されるように上パドルを形成したので、厚さが小さく、骨切除を完了する前の膝関節への挿入を容易に行うことができる。また、気体圧もしくは液体圧により、一定の圧力を印加して、前記下パドルに対して前記上パドルを上下方向に移動させることとしたので、左右の靭帯のテンションバランスや関節裂隙の距離を可動域全域において連続的に計測することができ、靭帯のテンションバランスに応じた骨切除量及び角度を調整する施術を良好に行うことができる。   According to the present invention, the upper paddle is formed such that the upper paddle is housed in the concave surface of the lower paddle, so that the thickness is small and insertion into the knee joint is facilitated before completing the bone resection. it can. In addition, since a constant pressure is applied by gas pressure or liquid pressure to move the upper paddle in the vertical direction with respect to the lower paddle, the tension balance between the left and right ligaments and the distance of the joint space can be moved. The measurement can be continuously performed over the entire region, and the treatment for adjusting the amount of bone excision and the angle according to the tension balance of the ligament can be favorably performed.

本発明のニーバランサの一実施例を上方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at one Example of the knee balancer of this invention from upper direction. 前記図1の実施例を矢印F2の背面方向から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the Example of the said FIG. 1 from the back direction of arrow F2. 前記図1の実施例を矢印F3の方向から見た側面図である。It is the side view which looked at the Example of the said FIG. 1 from the direction of arrow F3. 前記図1の実施例のエア供給及びセンサ部分を示す図である。FIG. 2 shows the air supply and sensor part of the embodiment of FIG. 1; 前記実施例におけるパドルを拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the paddle in the said Example. 前記実施例の使用状態を示す図である。(A)は膝が伸展位にある状態を示し、(B)は膝が屈曲位にある状態を示す。It is a figure which shows the use condition of the said Example. (A) shows the knee in the extended position, and (B) shows the knee in the flexed position. 本発明を応用した他の実施例を示す図である。It is a figure which shows the other Example which applied this invention.

以下、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described in detail based on examples.

図1には本実施例のニーバランサが示されており、同図の矢印F2方向から見ると図2となり、矢印F3から見ると図3(A)となる。これらの図において、ニーバランサ10は、本体20を中心に構成されており、その上部に昇降可能な昇降体30が設けられている。本体20の前側にはアクチュエータ40が設けられており、これによって前記昇降体30の昇降が行われるようになっている。また、本体20と昇降体30の前面側には、パドル50が設けられている。パドル50は、本体20に接続している下パドル52と、前記昇降体30に接続している上パドル54によって構成されており、図3(B)に示すように、本体20に対して昇降体30が昇降することで、前記下パドル52に対して前記上パドル54が昇降するようになっている。   FIG. 1 shows the knee balancer of this embodiment, which is as shown in FIG. 2 when viewed in the direction of arrow F2 in FIG. 1 and as FIG. 3A when viewed from arrow F3. In these figures, the knee balancer 10 is configured centering on a main body 20, and an elevating body 30 capable of moving up and down is provided on the upper part thereof. An actuator 40 is provided on the front side of the main body 20, whereby the elevating body 30 is moved up and down. Further, a paddle 50 is provided on the front side of the main body 20 and the elevating body 30. The paddle 50 is configured by a lower paddle 52 connected to the main body 20 and an upper paddle 54 connected to the elevating body 30, and as shown in FIG. As the body 30 moves up and down, the upper paddle 54 moves up and down with respect to the lower paddle 52.

上述したアクチュエータ40は、例えばガス圧を利用しており、例えば手術室内に用意された窒素供給用のアウトレットから、チューブ61,スイッチバルブ62,チューブ63を介して気体シリンダ42内に、窒素ガスが供給されている。気体シリンダ42内に供給された窒素ガスは、一部が脱気弁64から放出されており、窒素ガスの供給量と脱気量とのバランスにより気体シリンダ42内の窒素ガス圧を調整することで、ピストンロッド44が一定圧で昇降するようになっている。ピストンロッド44には、並行にガイドロッド45が設けられており、これらピストンロッド44及びガイドロッド45によって昇降バー31が昇降し、その上に設置された昇降体30も昇降するようになっている。   The actuator 40 described above uses, for example, gas pressure. For example, nitrogen gas is contained in the gas cylinder 42 through the tube 61, the switch valve 62 and the tube 63 from the nitrogen supply outlet prepared in the operating room. It is supplied. The nitrogen gas supplied into the gas cylinder 42 is partially released from the degassing valve 64, and the nitrogen gas pressure in the gas cylinder 42 is adjusted by the balance between the supply amount of nitrogen gas and the degassing amount. The piston rod 44 moves up and down at a constant pressure. Guide rods 45 are provided in parallel to the piston rod 44, and the elevating bar 31 is moved up and down by the piston rod 44 and the guide rod 45, and the elevating body 30 installed thereon is also moved up and down. .

本体20の後側にはピストン構造のセンサロッド72が設けられ、上パドル54に加わる応力に対しピストン内側のベアリングで傾き抵抗を緩和することにより、ロッド44・45が平行に昇降するように支えている。センサロッド72の先端には距離センサ70が設けられている。距離センサ70は、例えばソレノイドコイル型の構造となっており、その中を、前記センサロッド72が移動することで、昇降体30の移動量,すなわち昇降距離を電子的に計測できるようになっている。なお、ピストンロッド44,ガイドロッド45とセンサロッド72が並行に設けられていることで、昇降体30の昇降動作が安定して行われるようになる。距離センサ70の背面側には、距離目盛74が設けられており、これによっても昇降距離を知ることができるようになっている。   A sensor rod 72 of a piston structure is provided on the rear side of the main body 20 and supports the rods 44 and 45 so as to move up and down in parallel by relieving resistance against the stress applied to the upper paddle 54 by the bearing inside the piston. ing. A distance sensor 70 is provided at the tip of the sensor rod 72. The distance sensor 70 has, for example, a solenoid coil structure, and by moving the sensor rod 72 therein, the amount of movement of the elevating body 30, that is, the elevation distance can be electronically measured. There is. In addition, since the piston rod 44, the guide rod 45, and the sensor rod 72 are provided in parallel, the elevating operation of the elevating body 30 can be stably performed. A distance scale 74 is provided on the back side of the distance sensor 70, and this also makes it possible to know the elevation distance.

図4には、上述した各種センサ類の接続とガス供給経路が示されている。手術室内には制御コンソール100が設けられており、キャスタ102付きの支柱104に表示パネル110が支持されている。表示パネル110には、窒素供給用のアウトレットである窒素供給源60からレギュレータ65を介して窒素ガスが供給されており、その圧力が圧力センサ80及び精密圧力調整弁82によって検知・調整できるようになっている。なお、レギュレータ65は、窒素供給源60の窒素ガス圧力を予め所定の値に調整しておくためのものであり、必要に応じて設けられる。圧力センサ80及び精密圧力調整弁82によって圧力が調整された窒素ガスは、上述したチューブ61に供給される。   FIG. 4 shows the connection of various sensors described above and the gas supply path. A control console 100 is provided in the operating room, and a display panel 110 is supported by a pillar 104 with a caster 102. The display panel 110 is supplied with nitrogen gas from the nitrogen supply source 60, which is an outlet for supplying nitrogen, through the regulator 65 so that the pressure can be detected and adjusted by the pressure sensor 80 and the precision pressure control valve 82. It has become. The regulator 65 is for adjusting the nitrogen gas pressure of the nitrogen supply source 60 to a predetermined value in advance, and is provided as necessary. The nitrogen gas whose pressure has been adjusted by the pressure sensor 80 and the precision pressure adjustment valve 82 is supplied to the above-described tube 61.

表示パネル110には、角度エンコーダ34,距離センサ70,圧力センサ80の検知信号も供給されており、それらの検知結果が表示されるようになっている。すなわち、表示パネル110には、窒素ガス圧112,距離116,角度118が表示されるようになっており、術者は、これらを参照しながら、ニーバランサ10を操作する。   Detection signals of the angle encoder 34, the distance sensor 70, and the pressure sensor 80 are also supplied to the display panel 110, and the detection results thereof are displayed. That is, the nitrogen gas pressure 112, the distance 116, and the angle 118 are displayed on the display panel 110, and the operator operates the knee balancer 10 while referring to these.

次に、上述した本体20の前面側の上部には、パドル50の下パドル52が取り付けられており、昇降体30の前面側には、上パドル54が取り付けられている。図5には、それらの部分が拡大して示されており、(A)は下パドル52,上パドル54が離れた状態を示し、(B)は下パドル52,上パドル54が重なった状態を示す。また、(C)〜(F)に各パドル52,54の平面と側面をそれぞれ示す。   Next, the lower paddle 52 of the paddle 50 is attached to the upper portion on the front side of the main body 20 described above, and the upper paddle 54 is attached to the front side of the elevating body 30. FIG. 5 shows those parts in an enlarged manner, in which (A) shows the lower paddle 52 and the upper paddle 54 separated and (B) shows the lower paddle 52 and the upper paddle 54 overlapped. Indicates Moreover, the plane and side surface of each paddle 52, 54 are shown to (C)-(F), respectively.

まず、下パドル52側から説明すると、下パドル52は、脛骨近位端の切断面の形状に沿った略ハート形状のプレート52Aと、その周囲に設けられた強度を増すためのリブ52Bを備えている。プレート52Aの付け根部分には、下方に伸びた肉厚の腕52Cが、オフセット52Dを形成するように略コ字状に設けられている。腕52Cの先には、取付片52Eが形成されている。取付片52Eは、上述した本体20の取付溝22A内に挿入され、ネジ22Bで固定される。   First, to explain from the lower paddle 52 side, the lower paddle 52 includes a substantially heart-shaped plate 52A along the shape of the cutting surface at the proximal end of the tibia and a rib 52B provided around the plate 52A for increasing strength. ing. At the base of the plate 52A, a downwardly extending thick arm 52C is provided in a substantially U-shape so as to form an offset 52D. A mounting piece 52E is formed at the tip of the arm 52C. The mounting piece 52E is inserted into the mounting groove 22A of the main body 20 described above, and is fixed by the screw 22B.

一方、上パドル54は、前記下パドル52のリブ52B内に収まる形状であって、大腿骨遠位端の内側顆及び外側顆に対応する形状のプレート54Aを備えており、その付け根部分には、水平に伸びた肉厚の腕52Cが、オフセット54Dを形成するように略コ字状に設けられている。腕54Cの先には、取付片54Eが形成されている。取付片54Eは、上述した昇降体30の傾斜部32に設けられた取付溝32A内に挿入され、ネジ32Bで固定される。   On the other hand, the upper paddle 54 is shaped to fit within the rib 52B of the lower paddle 52, and includes a plate 54A shaped to correspond to the medial and lateral condyles of the distal end of the femur, A thick arm 52C extending horizontally is provided substantially in a U-shape to form an offset 54D. A mounting piece 54E is formed at the tip of the arm 54C. The mounting piece 54E is inserted into the mounting groove 32A provided in the inclined portion 32 of the elevating body 30 described above, and is fixed by the screw 32B.

下パドル52の腕52Cと上パドル54の腕54Cに形成されたオフセット52D,54Dは、膝蓋靭帯を避けるために同じ方向に形成されている。なお、図5のパドル50は右足用で、患者の右膝の内側から膝蓋靭帯を避けるように膝関節にパドル50を挿入するようになっている。左膝用のパドルは、オフセットの方向が図5の場合と逆になる。なお、本実施例では、上パドル54については、表裏反転することで、右膝及び左膝の両方に適用できるように形状が工夫されている。   The offsets 52D, 54D formed on the arms 52C of the lower paddle 52 and the arms 54C of the upper paddle 54 are formed in the same direction to avoid the patella ligament. The paddle 50 in FIG. 5 is for the right foot, and the paddle 50 is inserted into the knee joint so as to avoid the patella ligament from the inside of the patient's right knee. In the paddle for the left knee, the direction of the offset is opposite to that in FIG. In the present embodiment, the shape of the upper paddle 54 is devised so that it can be applied to both the right knee and the left knee by reversing the front and back.

次に、上述した昇降体30の前面側の傾斜部32は、昇降体30の昇降方向と直交する方向であって、パドル50の延設方向を傾斜軸32Cとして傾斜可能に、前記上パドル54の腕54Cを保持している。上パドル54の傾斜の角度は、昇降体30内に設けられた角度エンコーダ34(図4参照)によって電子的に検知されるようになっている。また、昇降体30の背面側における傾斜軸32Cの端部には、指針36Aと傾斜角度目盛36Bが設けられており、これによっても、上パドル54の傾斜角度を知ることができるようになっている。   Next, the inclined portion 32 on the front side of the elevating body 30 described above is a direction orthogonal to the elevating direction of the elevating body 30, and the upper paddle 54 can be inclined as the extending direction of the paddle 50 is the inclined shaft 32C. Holding the arm 54C. The angle of inclination of the upper paddle 54 is electronically detected by an angle encoder 34 (see FIG. 4) provided in the lift 30. A pointer 36A and a tilt angle scale 36B are provided at the end of the tilt shaft 32C on the back side of the lift 30. This also makes it possible to know the tilt angle of the upper paddle 54. There is.

上述した本体20の前面側には凹凸24Aが設けられており、背面側には凹24Bが設けられている。これらの凹凸24A,24Bによって、術者が本体20を良好に手で把持できるようになっている。   An unevenness 24A is provided on the front side of the main body 20 described above, and a recess 24B is provided on the back side. These irregularities 24A and 24B allow the operator to hold the main body 20 with good hand.

次に、図6も参照しながら、前記実施例の作用について説明する。同図(A)は膝が伸展位にあるときの使用状態を前額面から見た図であり、(B)は膝が屈曲位にあるときの使用状態を矢状面から見た図である。脛骨BTの近位端側には、脛骨ベースプレートBPが設けられている。術者は、ニーバランサ10の本体20の凹凸24A,24Bを持って、パドル50を膝関節に挿入する。ニーバランサ10のパドル50は、下パドル52のプレート52Aとリブ52Bの間に形成された凹面内に上パドル54が収納された状態で、脛骨ベースプレートBPと、大腿骨BF遠位端の内側顆BFa及び外側顆BFbとの間に挿入する。本実施例によれば、背景技術のような圧縮コイルバネが存在せず、全体が薄く形成されているので、骨切除が完了する前のせまい関節裂隙への挿入が容易である。   Next, the operation of the embodiment will be described with reference to FIG. The figure (A) is a figure which looked at use condition when a knee is in extension position from a frontal plane, and (B) is a figure which looked at use condition when a knee was in flexion position from a sagittal plane . A tibial base plate BP is provided on the proximal end side of the tibia BT. The operator holds the asperities 24A and 24B of the main body 20 of the knee balancer 10 and inserts the paddle 50 into the knee joint. The paddle 50 of the knee balancer 10, with the upper paddle 54 housed in the concave formed between the plate 52A of the lower paddle 52 and the rib 52B, the tibial base plate BP and the medial condyle BFa at the distal end of the femur BF. And the lateral condyle BFb. According to the present embodiment, since there is no compression coil spring as in the background art and the whole is formed thin, insertion into the narrow joint space before completion of bone resection is easy.

この状態で、術者がスイッチバルブ62を「ON」とすると、窒素供給源60から一定圧の圧縮窒素がアクチュエータ40の気体シリンダ42に送り込まれ、昇降体30が上昇し、更に上パドル54が上昇する。上パドル54は、大腿骨BF遠位端の内側顆BFa及び外側顆BFbに当接して持ち上げるが、内側側副靭帯MLa及び外側側副靭帯MLbの引っ張りの強さの影響を受けて傾くようになる。このときの下パドル52と上パドル54との間隔ないし距離Hは、距離センサ70もしくは距離目盛74によって知ることができる。また、下パドル52と上パドル54の傾きθは、角度エンコーダ34もしくは傾斜角度目盛36Bによって知ることができる。また、上述したように、前記距離Hや傾きθは、圧力Pとともに、表示パネル110に表示されるので、これらによっても、術者は距離H等を知ることができる。必要があれば、術者は、精密圧力調整弁82によって圧力Pを調整する。術者は、進展位及び屈曲位のそれぞれにおいて、距離H及び傾きθを計測する。これらの距離H及び傾きθから、膝関節のバランスを知ることができ、これに基づいて、術者は、大腿骨遠位端の切断量や切断角度を設定する。   In this state, when the operator turns the switch valve 62 ON, compressed nitrogen at a constant pressure is sent from the nitrogen supply source 60 to the gas cylinder 42 of the actuator 40, the elevator 30 ascends, and the upper paddle 54 further To rise. The upper paddle 54 lifts in contact with the medial condyle BFa and the lateral condyle BFb at the distal end of the femur BF, but tilts under the influence of the tensile strength of the medial collateral ligament MLa and the lateral collateral ligament MLb Become. The distance or distance H between the lower paddle 52 and the upper paddle 54 at this time can be known by the distance sensor 70 or the distance scale 74. Further, the inclination θ of the lower paddle 52 and the upper paddle 54 can be known by the angle encoder 34 or the inclination angle scale 36B. Further, as described above, since the distance H and the inclination θ are displayed on the display panel 110 together with the pressure P, the operator can also know the distance H and the like by these. If necessary, the operator adjusts the pressure P with the precision pressure control valve 82. The operator measures the distance H and the inclination θ at the advanced position and the flexed position, respectively. The balance of the knee joint can be known from the distance H and the inclination θ, and based on this, the operator sets the cutting amount and cutting angle of the distal end of the femur.

一方、角度エンコーダ34及び距離センサ70の検知信号は、例えばコンピュータシステムに送信され、膝関節の伸展から最大屈曲までの各屈曲肢位における変化量のデータ管理などに利用される。なお、距離H及び傾きθから、適切な大腿骨遠位端の切断量や切断角度を演算するようにしてもよい。   On the other hand, detection signals of the angle encoder 34 and the distance sensor 70 are transmitted to, for example, a computer system, and are used for data management of the amount of change in each flexion position from extension of the knee joint to maximum flexion. It is to be noted that an appropriate amount of cutting and a cutting angle of the distal end of the femur may be calculated from the distance H and the inclination θ.

このように、本実施例によれば、次のような効果が得られる。
(1)下パドル52と上パドル54との間に圧縮コイルバネが存在しないので、パドル50の全体としての厚みが大幅に低減されるようになり、骨切除が完了する前のせまい関節裂隙への挿入が容易となる。
(2)窒素供給源60から絶えず一定の圧力が付与されて上パドル54を持ち上げているので、膝関節の伸展から最大屈曲までの各屈曲肢位に至る可動域全域における左右の靭帯のバランスや関節裂隙の距離を連続的に計測でき、これに応じて骨切除量や角度を調整する施術を良好に行うことができる。
(3)膝蓋靭帯を避けて膝関節に挿入するためのオフセットが設けられたパドル50は、簡単にネジで左右付け替えが可能な構造となっているため、1台で左右の膝に対応できる。
Thus, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since there is no compression coil spring between the lower paddle 52 and the upper paddle 54, the overall thickness of the paddle 50 is greatly reduced, so that the narrow joint space before the bone resection is completed. Insertion is easy.
(2) Since a constant pressure is constantly applied from the nitrogen source 60 to lift the upper paddle 54, the balance of the left and right ligaments over the entire range of movement from the extension to the maximum flexion of the knee joint The distance of the joint space can be measured continuously, and according to this, the treatment to adjust the amount of bone resection and the angle can be performed well.
(3) The paddle 50 provided with an offset for inserting into the knee joint, avoiding the patella ligament, has a structure that can be easily replaced with screws so that one can cope with the left and right knees.

次に、図7を参照しながら、本発明の実施例2について説明する。同図に示すように、本実施例では、大腿骨BF側に姿勢センサA(ジャイロセンサ)200を設け、脛骨BT側に姿勢センサB210を設けている。具体的には、大腿骨BF側では、その遠位端側に取り付けた切断ガイド用のピンPA,PBにセンサ用アタッチメント202を取り付け、これに姿勢センサA200が取り付けられる。一方、脛骨BT側では、その近位端側に脛骨ベースプレートBP及び下パドル52を介して固定されているニーバランサ10の本体20に、姿勢センサB210が取り付けられている。   A second embodiment of the present invention will now be described with reference to FIG. As shown in the figure, in the present embodiment, the posture sensor A (gyro sensor) 200 is provided on the femoral bone BF side, and the posture sensor B 210 is provided on the tibia BT side. Specifically, on the femoral bone BF side, the sensor attachment 202 is attached to the cutting guide pins PA and PB attached to the distal end side, and the posture sensor A 200 is attached thereto. On the other hand, on the tibia BT side, a posture sensor B210 is attached to the body 20 of the knee balancer 10 fixed on the proximal end side thereof via the tibia base plate BP and the lower paddle 52.

これにより、膝関節が伸展位から屈曲位まで連続的に変化したときのこれら姿勢センサA200,姿勢センサB210の相対角度を計測することができる(例えば特願2014-105295号参照)。更には電子的な演算を行うことで、膝の屈曲角度を知ることができる。加えて、ニーバランサ10による距離Hや角度θの変化も同時に計測することができ、それらの計測値を連携させることで、より適切な施術が可能となる。   Thereby, it is possible to measure the relative angle of the posture sensor A200 and the posture sensor B210 when the knee joint changes continuously from the extended position to the flexed position (see, for example, Japanese Patent Application No. 2014-105295). Furthermore, the knee bending angle can be known by performing electronic calculation. In addition, changes in the distance H and the angle θ by the knee balancer 10 can also be measured simultaneously, and more appropriate treatment can be performed by linking those measured values.

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例では、窒素ガス圧を利用してパドルの上下動を行ったが、油圧などの液体圧を利用するようにしてもよい。

(2)前記実施例で示した姿勢センサの取付位置も一例であり、要するに、大腿骨側と脛骨側のいずれかに固定できれば、どのような位置であってもよい。固定方法も適宜変更してよい。
(3)前記実施例で示した各部の構造や形状は一例であり、同様の作用を奏する範囲で種々設計変更可能である
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the following are also included.
(1) In the above embodiment, the paddle was moved up and down using nitrogen gas pressure. However, liquid pressure such as oil pressure may be used.
.
(2) The mounting position of the posture sensor shown in the above embodiment is also an example, and in short, any position may be used as long as it can be fixed to either the femoral side or the tibial side. The fixing method may also be changed as appropriate.
(3) The structure and shape of each part shown in the above-described embodiment are merely an example, and various design changes can be made within the range of achieving the same function

本発明によれば、上パドルが下パドルの凹面内に収納されるように上パドルを形成したので、厚さが小さく、骨切除が完了する前の狭い関節裂隙への挿入が容易となる。また、気体圧もしくは液体圧を利用して、前記下パドルに対して前記上パドルを上下方向に移動させることとしたので、連続して一定の圧力を印加して、左右の靭帯のバランスの確認や関節裂隙の距離を全可動域において連続的に計測できる。更に、靭帯のテンションバランスに応じて骨切除量・角度を調整する施術を良好に行うことができ、膝関節置換術に好適である。   According to the present invention, the upper paddle is formed so as to be housed in the concave surface of the lower paddle, so that the thickness is small and insertion into a narrow joint space before completion of bone resection is facilitated. In addition, since the upper paddle is moved vertically with respect to the lower paddle using gas pressure or liquid pressure, a constant pressure is continuously applied to check the balance of the left and right ligaments. The distance of joint space can be measured continuously over the entire range of motion. Furthermore, the treatment for adjusting the amount and angle of bone resection can be favorably performed according to the tension balance of the ligament, and is suitable for knee joint replacement.

10:ニーバランサ
20:本体
22A:取付溝
22B:ネジ
24A,24B:凹凸
30:昇降体
31:昇降バー
32:傾斜部
32A:取付溝
32B:ネジ
32C:傾斜軸
34:角度エンコーダ
36A:指針
36B:傾斜角度目盛
40:アクチュエータ
42:気体シリンダ
44:ピストンロッド
45:ガイドロッド
50:パドル
52:下パドル
52A:プレート
52B:リブ
52C:腕
52D:オフセット
52E:取付片
54:上パドル
54A:プレート
54C:腕
54D:オフセット
54E:取付片
60:窒素供給源
61:チューブ
62:スイッチバルブ
63:チューブ
64:脱気弁
65:レギュレータ
70:距離センサ
72:センサロッド
74:距離目盛
80:圧力センサ
82:精密圧力調整弁
100:制御コンソール
102:キャスタ
104:支柱
110:表示パネル
112:窒素ガス圧
116:距離
118:角度
200:姿勢センサA
202:センサ用アタッチメント
210:姿勢センサB
BF:大腿骨
BFa:内側顆
BFb:外側顆
BP:脛骨ベースプレート
BT:脛骨
H:距離
θ:傾き角度
MLa:内側側副靭帯
MLb:外側側副靭帯
PA,PB:切断ガイド用のピン
10: knee balancer 20: body 22A: mounting groove 22B: screw 24A, 24B: unevenness 30: elevator 31: elevator bar 32: inclined portion 32A: mounting groove 32B: screw 32C: inclined shaft 34: angle encoder 36A: pointer 36B: Tilt angle scale 40: Actuator 42: Gas cylinder 44: Piston rod 45: Guide rod 50: Paddle 52: Lower paddle 52A: Plate 52B: Rib 52C: Arm 52D: Offset 52E: Mounting piece 54: Upper paddle 54A: Plate 54C: Arm 54D: Offset 54E: Mounting piece 60: Nitrogen source 61: Tube 62: Switch valve 63: Tube 64: Degassing valve 65: Regulator 70: Distance sensor 72: Sensor rod 74: Distance scale 80: Pressure sensor 82: Precision Pressure control valve 100: control console 102: caster 1 4: post 110: Display panel 112: Nitrogen gas pressure 116: Distance 118: Angle 200: orientation sensor A
202: Attachment for sensor 210: Posture sensor B
BF: femur BFa: medial condyle BFb: lateral condyle BP: tibia base plate BT: tibia H: distance θ: tilt angle MLa: medial collateral ligament MLb: lateral collateral ligament PA, PB: pin for cutting guide

Claims (5)

人工関節置換術を行う際に、膝関節に挿入して靭帯のバランスの程度を確認するニーバランサであって、
脛骨側に接する下パドル,
大腿骨側に接する上パドル,
気体圧もしくは液体圧を利用して、前記下パドルに対して前記上パドルを上下方向に移動させる移動手段,
前記上パドルを、左右方向に傾斜可能に保持する保持手段,
を備えており、
前記下パドルは、プレートの周囲にリブが形成された形状とし、
前記上パドルは、前記プレートとリブとの間に形成された凹面内に収納されるプレートを含む形状としたことを特徴とするニーバランサ。
When performing artificial joint replacement, it is a knee balancer that is inserted into the knee joint to check the degree of balance of the ligament,
Lower paddle, adjacent to tibial side,
Upper paddle touching the femur side,
Moving means for vertically moving the upper paddle relative to the lower paddle using gas pressure or liquid pressure;
Holding means for holding the upper paddle so as to be tiltable in the left and right direction,
Equipped with
The lower paddle has a shape in which ribs are formed around the plate,
The knee balancer is characterized in that the upper paddle includes a plate housed in a concave formed between the plate and the rib.
前記パドルとして、靭帯を避けるための右膝用のオフセットを設けたものと左膝用のオフセットを設けたものをそれぞれ用意し、左右の膝に応じて付け替えることを特徴とする請求項1記載のニーバランサ。   A paddle provided with an offset for the right knee for avoiding a ligament and a paddle provided with an offset for the left knee are respectively prepared as the paddles, and are changed according to the left and right knees. Knee balancer. 前記上パドルを、表裏反転することで、右膝用及び左膝用の両方に適用できる形状としたことを特徴とする請求項2記載のニーバランサ。   3. The knee balancer according to claim 2, wherein the upper paddle has a shape that can be applied to both the right knee and the left knee by reversing the front and back. 前記移動手段は、窒素ガスを利用することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のニーバランサ。   The knee balancer according to any one of claims 1 to 3, wherein the moving means uses nitrogen gas. 前記移動手段による前記上パドルの移動量及び前記上パドルの傾斜量を電子的に計測するための計測手段を設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のニーバランサ。   The knee balancer according to any one of claims 1 to 4, further comprising measuring means for electronically measuring an amount of movement of the upper paddle by the moving means and an amount of inclination of the upper paddle.
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