JP2003175046A - 膝の手術における大腿の切除用の器具およびその使用方法 - Google Patents

膝の手術における大腿の切除用の器具およびその使用方法

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JP2003175046A JP2002297244A JP2002297244A JP2003175046A JP 2003175046 A JP2003175046 A JP 2003175046A JP 2002297244 A JP2002297244 A JP 2002297244A JP 2002297244 A JP2002297244 A JP 2002297244A JP 2003175046 A JP2003175046 A JP 2003175046A
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instrument
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drill guide
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guide
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L Axelson Stuart Jr
スチュアート・エル・アクセルソン，ジュニア
Gearoid Walsh
ジェロイド・ウォルシュ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多自由度に配置することができる器具を得
る。 【解決手段】 本発明による大腿骨を切除するための器
具は、取付け器具１０と、取付け器具に取付け可能な３
方向の位置合わせガイドおよび６方向の位置合わせガイ
ド１２と、３方向の位置合わせガイドに取付け可能であ
り追従装置が連結される継手を有する切除ガイド１４
と、前方−後方の寸法測定器と、６方向の位置合わせガ
イドに取付け可能な大腿サイジング・ブロックブッシン
グ１６と、４−イン−１の大腿の切除ブロック２４と、
６方向の位置合わせガイドに取付け可能な５−イン−１
の位置決めガイド２２と、１対のダイオード３２および
３４と、５−イン−１の切除ブロック２４とを含んでな
る器具およびその使用方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本出願は、２００１年３月１７日に「Tool
s Used In Performing Femoral AndTibial Resection I
n Knee Surgery」の表題で出願された米国特許出願第０
９/８１１,２７２号と、２００１年３月１７日に「Meth
od Used In Performing Femoral And Tibial Resection
In Knee Surgery」の表題で出願された米国特許出願第
０９/８１１,０４３号と、２００１年３月１７日に「Sy
stems Used In Performing Femoral And Tibial Resect
ion In Knee Surgery」の表題で出願された米国特許出
願第０９/８１１,０４２号と、２００１年３月１７日に
「ApparatusUsed In Performing Femoral And Tibial R
esection In Knee Surgery」の表題で出願された米国特
許出願第０９/８１１,３１８号と、２０００年１２月２
３日に「Methods and Tools For Femoral Resection In
Primary Knee Surgery」の表題で出願された米国特許
出願第０９/７４６,８００号に関連している。これらの
開示内容を引用することにより本明細書の一部をなすも
のとする。
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は、膝関節形成に用い
られる方法および器具に関し、より詳細には、人工の大
腿部品および口骨構成部品（femoral and tibial compo
nents）によって置換する膝手術に用いられる方法およ
び器具に関する。
【０００３】
【従来の技術】膝関節形成術(knee arthroplasty)は、
膝蓋骨と大腿骨と口骨とを人工構成品に置換することを
含む。より具体的には、口骨の近位部と大腿骨の遠位部
とを切除（resected）して、人工構成品に置換すること
を含む。
【０００４】ここで用いる「近位(proximal)」および
「遠位(distal)」という用語は、骨または他の人体部分
と関連する場合には、「心臓に最も近い」および「心臓
からより離れている」状態を意味し、器具および計測器
と関連する場合には、「執刀医に最も近い」および「執
刀医からより離れている」状態を意味する。
【０００５】業界においてよく知られている人工膝関節
（knee prostheses）には種々の種類がある。その一例
として、「関節面再建型（resurfacing type）」とも呼
ばれる人工関節がしばしば挙げられる。この人工関節に
おいて、大腿の遠位部と口骨の近位部との関節面に、そ
れぞれの金属およびプラスチック製の隆起状関節軸受部
品（condylar-type articular bearing component）が
再建される。
【０００６】この大腿構成部品は、金属合金（コバルト
−クロム合金または６Ａ１４Ｖチタン合金）からなり、
人体の大腿骨の遠位部または膝関節の大腿側と同一の形
状およびジオメトリ（geometry）である多重半径のデザ
インである正中および側方の梓頭の軸受面（medial and
lateral condylar bearing surface）を備えている。
【０００７】これらの処置の１つの重要な点は、大腿骨
の遠位部と口骨の近位部とをいかに正確に切断するかに
ある。
【０００８】切断された面は、人工関節の構成部品と適
合させるために、正確な角度で傾斜していなければなら
ない。特に、切断面は、３つのパラメータ、すなわち、
近位―遠位の方向の位置と、内反―外反の方向の角度
と、屈曲―延伸の方向の角度とに関連して正確である必
要がある。
【０００９】さらに、遠位部の切断に続いて、大腿骨は
切除ブロックによって形状の仕上げ加工を行わなければ
ならない。従って、切除ブロックは、内外方向の回転
と、正中−側方の方向の位置と、前後方向の位置とに関
連して正確に配置される必要がある。
【００１０】最近、外科手術中に執刀医を支援する種々
のコンピュータシステムが導入されている。その一例と
して、本明細書に付録として添付したコンピュータ・ナ
ビゲーションシステムが挙げられる。
【００１１】これらのコンピュータシステムは、手術す
る側に配置される多重ビデオカメラと追従装置（tracke
r、または、トラッカー）と呼ばれる動的参照フレーム
装置（dynamic reference frame：以下、「ＤＲＦ」とよ
ぶ）を含む。追従装置は、通常、カメラによって確認で
きる発光素子（ＬＥＤ）である。個々の外科手術ごとに
用意されたソフトウエアを用いて、カメラからデータが
入力されたコンピュ−タは、外科手術に用いられる器具
の配置をガイドする。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】人工膝関節形成術にお
いて、口骨および大腿の正確な切断面を決定するための
従来の器具は、コンピュータシステムと組み合わせて用
いるのに適していない。よく知られた器具では、骨髄内
位置合わせまたは骨髄外位置合わせのいずれかを利用し
て、自由度を同時に調整するのは困難または不可能であ
る。さらに、コンピュータ支援ナビゲーションシステム
を有効に活用するには、追従装置を器具に取付けなけれ
ばならない。しかし、既存の器具は、追従装置を取付け
るような構成を有していない。
【００１３】このため、本発明の目的は、大腿の切除を
行う方法および器具を提供することにある。
【００１４】本発明の他の目的は、切除ガイドを６つの
パラメータに対応して配置することができる、大腿の切
除を行う方法および器具も提供することにある。
【００１５】本発明の別の目的は、無限に調整可能であ
り、大腿の切除を行う方法および器具を提供することに
ある。
【００１６】本発明のさらに別の目的は、コンピュータ
支援ナビゲーションシステムと共に用いられるように構
成された、大腿の切除を行う方法および器具を提供する
ことにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による装置および器具に関連する第１の実
施態様は、大腿骨に設置される取付け器具と、取付け器
具に取付け可能であり、３つのパラメータに対応して調
整可能な３方向の位置合わせガイドと、位置合わせガイ
ドに取付け可能であり、追従装置が連結される継手を有
する切除ガイドと、調整可能な前後方向の寸法測定器
（sizer）と、遠位―近位の方向または正中−側方の方
向（medial-lateral：内側−外側の方向）の位置決めガ
イドと、正中−側方の方向のカムロックと、前後方向の
位置決めガイドと、大腿サイジング・ブロックブッシン
グ（femoral sizing block bushing）と、大腿切除ガイ
ド(femoral cutting guide)とを含んでいる。
【００１８】本発明による装置および器具に関連する第
２の実施態様は、大腿骨に設置される取付け器具（anch
oring device）と、取付け器具に取付け可能であり、６
つのパラメータに対応して調整可能な６方向位置合わせ
ガイドと、位置合わせガイドに取付け可能であり、追従
装置が連結される継手を有する枢動可能な５−イン−１
の位置決めジグ（5-in-one positional alignment ji
g）と、大腿骨の上顆（epicondylar）領域に取付け可能
な１対の取付けダイオード(mounting diode)と、ダイオ
ードに取付け可能な５−イン−１の切除ガイド（5-in-o
ne cutting guide）を備えている。
【００１９】本発明による方法に関連する第１態様は、
切断される骨に取付けられた１つ以上の追従装置を用い
るコンピュータ支援ナビゲーション装置を通常の方法に
よって操作するステップと、コンピュータによるガイド
に基づいてまたはそのようなガイドに基づくことなく、
取付け器具の配置を選択して取付け器具をその位置に設
置するステップと、３方向の位置合わせガイドを取付け
器具に取付けるステップと、切断ガイドを位置合わせガ
イドに取付けるステップと、切断ガイドに１つまたは２
つの追従装置を取付けるステップと、位置合わせガイド
とコンピュータとの支援により切断ガイドを配置するス
テップと、回転可能なピンガイドを介して切断ガイドを
ピンで骨に固定するステップと、骨を切断するステップ
とを含んでいる。
【００２０】骨を切断した後に、調整可能な前後方向の
寸法測定器を用いて大腿骨の寸法を測定する。
【００２１】次に、遠位−近位の方向または正中−側方
の方向の位置決めガイドと、正中−側方の方向のカムロ
ックと、前後方向の位置決めガイドと、大腿サイジング
・ブロックブッシング（femoral sizing block bushin
g）とが、位置合わせガイドに取付けられる。
【００２２】遠位−近位の方向または正中−側方の方向
の位置決めガイドと、正中−側方の方向のカムロック
と、前後方向の位置決めガイドとが３方向ガイドに取付
けられると、３方向ガイドを６方向ガイドへと変換する
ことができる。好ましくは、大腿サイジング・ブロック
ブッシングに追従装置を取付けることができる。ブッシ
ングの位置は、近位―遠位の方向と、内反−外反の方向
と、正中−側方の方向と、前後方向とにおいて調整され
る。ブッシングをガイドとして用いて、２つの穴がドリ
ルで開けられる。大腿切除ガイドがそのガイド穴に取付
けられて、前側切除面と後側切除面と面取面とが形成さ
れる。
【００２３】本発明の方法に関連する第２実施態様は、
切断される骨に取付けられた１つ以上の追従装置を用い
るコンピュータ支援ナビゲーション装置を通常の方法に
よって操作するステップと、コンピュータによるガイド
に基づいてまたはそのようなガイドに基づくことなく、
取付け器具の配置を選択し、取付け器具をその位置に設
置するステップと、６方向位置合わせガイドを取付け器
具に取付けるステップと、枢動可能な５−イン−１の位
置決めジグを位置合わせガイドに取付けるステップと、
ジグに追従装置を取付けるステップと、内反−外反の方
向（varus-valgus）と、屈曲−延伸の方向と、内外方向
と、遠位―近位の方向と、前後方向とにジグを位置決め
するステップと、ジグをガイドとして用いて大腿骨の上
顆の領域に４つの穴を形成するステップと、ジグと位置
合わせガイドと取付け器具とを取り外すステップと、大
腿骨の上顆の領域に形成された穴に１対のダイオードを
配置するステップと、５−イン−１の切除ガイドをダイ
オードに取付けるステップとを含んでいる。
【００２４】そして、５−イン−１の切除ガイドを用い
て大腿のすべての切除を実行することは、引用すること
により本明細書の一部をなすものとする前述した米国特
許出願第０９／７４６,８００号に記載されている。
【００２５】なお、本明細書に添付された１０ページ分
の付録は、本発明に好適に用いられるコンピュータ・ナ
ビゲーションシステムの一部および組立部品を記載する
ものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
装置は、その図面を参照して本発明の方法を記載するこ
とにより最も良く理解されるであろう。図１および図２
に示すように、切開区域内の前外側皮質よりも近位側の
領域において骨１に取付け器具１０を設置する。取付け
器具１０の位置は、肉眼によってまたは追従装置を用い
るナビゲーション・ソフトウエアを用いて、取付け器具
１０の本体が内側面と平行になるように選択することが
できる。図示するように、取付け器具１０は、骨１にネ
ジ止めされるピンである。ピンの代わりに、他の取付け
器具、例えば、板状の取付け器具を用いることができ
る。
【００２７】図３から図５に示すように、取付け器具１
０を適切な位置に設置した状態で、位置合わせガイド１
２を取付け器具１０に取付ける。図５に詳細に示すよう
に、位置合わせガイド１２は、３つのカムロック１２Ａ
と１２Ｂと１２Ｃとを有する。カムロック１２Ａの操作
によって、取付け器具１０に対して膝の屈曲―伸張の方
向において所定の角度だけ位置合わせガイド１２を調整
できるようにする。また、カムロック１２Ｂの操作によ
って、取付け器具１０に対して膝の内反方向―外反方向
において所定の角度だけ位置合わせガイド１２を調整で
きるようにする。カムロック１２Ｃの操作によって、位
置合わせガイド１２の端部を開き、その端部に図５から
図７に示される切断ガイド１４の取付けロッドを挿入す
ることができ、カムロック１２Ｃの操作によって、切断
ガイド１４を遠位―近位の方向に調整することもでき
る。
【００２８】図５から図７に示すように、切断ガイド１
４は、切断ガイド面１４Ａと取付けロッド１４Ｂと追従
装置（トラッカー）（図示せず）とを取付ける１対のコ
ネクタ１４Ｃおよび１４Ｄと、１対の回転可能なピンガ
イド１４Ｅおよび１４Ｆと、１対の危険防止取付け穴１
４Ｇおよび１４Ｈとを有する。カムロック１２Ｃを開放
し、取付けロッド１４Ｂを取付けガイド１２内へと挿入
することによって、取付けガイド１２に切断ガイド１４
を取付ける。カムロック１２Ｃによって、切断ガイド１
４の近位−遠位の方向の位置決めができるのは明らかで
あろう。位置合わせガイド１２に切断ガイドを取付けた
後に、追従装置を切断ガイドに取付ける。
【００２９】追従装置を取付けた状態で、第１のカムロ
ック１２Ａを開放し、ナビゲーション・ソフトウエアが
適切な位置合わせに達したことを示すまで、屈曲―延伸
面に切断ガイドを移動させる。そして、カムロック１２
Ａを固定する。カムロック１２Ｂを開放し、ナビゲーシ
ョン・ソフトウエアが適切な位置合わせに達したことを
示すまで、切断ガイド１４を内反―外反面において移動
させる。そして、カムロック１２Ｂを固定する。
【００３０】最後に、カムロック１２Ｃを開放し、ナビ
ゲーション・ソフトウエアが適切な位置合わせに達した
ことを示すまで、切断ガイド１４を近位―遠位面におい
て移動させる。そして、カムロック１２Ｃを固定する。
回転可能なピンガイド１４Ｅおよび１４Ｆを介して、切
断ガイド１４を適切な位置に配置した状態で、その切断
ガイドをピン（図示せず）で骨１に固定することができ
る。ピンガイド１４Ｅおよび１４Ｆは回転可能なので、
執刀医はピンを挿入する最良の位置を選択することがで
きる。このような手順の後に、上記の切断ガイド１４を
用いて、大腿骨の遠位部を切断する。
【００３１】当業者にとっては明らかなことではある
が、もし、取付け器具であるピン１０が内側面と実質的
に平行でなかった場合には、取付けピンの位置ずれによ
って生じたエラーを調整するために、上記のステップを
繰り返して行う必要がありうる。この不都合を解消する
１つの方法は、取付けられる追従装置を受ける穴を備え
たピンを設置し、これによりナビゲーション・ソフトウ
エアにピンの配置を案内させることができるようにする
ことである。
【００３２】大腿骨の遠位部を切断した後に、以下の方
法のいずれかを用いて大腿骨のサイジング（または寸法
測定）を行う。
【００３３】１）モノグラム（Ｍｏｎｏｇｒａｍ）サイ
ジングガイドまたはＸ−セレレート（Ｘ−ｃｅｌｅｒａ
ｔｅ）サイジングガイドのいずれかを用いて通常のサイ
ジングを行う。サイジングガイドを取付ける前に、執刀
医は、ポインタ（pointer、または指針）を用いて、梓
頭および/または軟骨の全体にわたってポインタの先端
を走査させることにより、後側の梓頭の表面デジタル化
を実行しなければならない。後側の梓頭に対する後側の
支持脚を備える切断された遠位端の大腿骨にサイジング
ガイドを直接に配置する。サイジング触針または平ブレ
ード（または鋸ブレード）を用いて、大腿骨の外側の皮
質部の最も突出した個所の計測およびマーキングを行
う。その後、大腿サイジング・ブロックブッシングをナ
ビゲーションすることができる。
【００３４】図８および図９は、一例としてのサイジン
グガイド１５を示している。調整可能な前後軸をもつ寸
法測定器１５は、内外方向に回転可能であり、また、前
後軸に沿って＋２ｍｍから−２ｍｍの範囲内において移
動可能でもある。この寸法測定器１５は、大腿骨の遠位
部が切断された後に用いられる。脚１５Ａおよび１５Ｂ
が、後側の梓頭の下側に差込まれる。文字Ｌと文字Ｍと
の間の表示により示されるように、内側または外側のい
ずれかの方向に６度までこのジグを移動させることがで
きる。
【００３５】（３ｍｍと５ｍｍと７ｍｍと９ｍｍと１１
ｍｍと１３ｍｍのラベルが付された）スロット（または
溝穴）の１つへと平ブレードを挿入する。選択されたス
ロットは、以前に要求された逃げ（run-out、またはラ
ンアウト）を与えるスロットである。執刀医は、スロッ
トが上記のサイズの間でサイズを小さくする場合には、
大腿骨に切り欠きを付け、サイズを大きくする場合に
は、スロットの間隔を離すようにするであろう。このよ
うに、サイジングジグを用いることによって、執刀医は
最適な位置をマーキングすることができる。
【００３６】２）あるいは、ソフトウエア・アルゴリズ
ムを用いて、大腿骨の寸法測定を行ってもよい。執刀医
は、ポインタ（または指針）を用いて、梓頭および/ま
たは軟骨の全体にわたってポインタの先端を走査させる
ことにより、滑車状溝（膝蓋骨軌道）と後側の梓頭との
表面デジタル化を実行する。内側面を基準にしてデジタ
ルデータを解析する。基準となる大腿コンポーネントに
対する直接的な相関関係（または整合性）をソフトウエ
アによる符号化/アルゴリズムによって得ることができ
る。手術室の（グラフィカルインターフェイスの）コン
ピュータモニタによってその相関関係または整合性を視
覚化することもできる。専らデジタル化方法を用いて、
寸法測定が完全に行える。そして、大腿サイジング・ブ
ロックブッシングをナビゲーションする。
【００３７】大腿骨の遠位部を切断し、サイジングを終
えた後に、図１０から図１４に示すように、適切な寸法
の大腿サイジング・ブロックブッシング１６を、前後方
向の位置決めガイド１８を用いて位置合わせガイド１２
に取付ける。この前後方向の位置決めガイド１８は、カ
ムロック１８Ａと、正中−側方の方向のカムロック２０
と、遠位−近位の方向または正中−側方の方向の位置決
めガイド２２とを有する。ブッシング１６は、垂直軸１
６Ａと、１対のドリルガイド１６Ｂおよび１６Ｃと、追
従装置が取付けられる継手１６Ｄとを有する。垂直軸１
６Ａは、正中−側方の方向のカムロック２０と連結され
る前後方向の位置決めガイド１８へと挿入され、正中−
側方の方向のカムロック２０は、遠位−近位の方向また
は正中−側方の方向の位置決めガイド２２に滑動可能に
連結されている。
【００３８】追従装置（図示せず）を継手１６Ｄに連結
する。カムロックを用いて、ブッシング１６を位置決め
する。まず、ブッシング１６を大腿骨の切断面に手動で
取付けることによって、ブッシング１６の遠位−近位の
方向における位置を設定する。ブッシング１６の内回転
−外回転の方向における位置をナビゲーションして、カ
ムロックを位置決めガイド１８に固定する。ブッシング
１６の正中−側方の方向における位置をナビゲーション
によって設定し、正中−側方の方向のカムロック２０を
用いて固定する。最後に、ブッシング１６の前後方向に
おける位置をナビゲーションして、カムロック１８Ａを
用いて固定する。ナビゲーションによるブッシング１６
の位置決めの確認は、コンピュータの画面で行うことが
できる。ナビゲーションによるブッシング１６の位置決
めが十分に確認されると、ドリルガイド１６Ｂおよび１
６Ｃを介して２つの穴が形成される。取付け機構をすべ
て取り外して、適切な大腿の切除ブロックを取付ける。
【００３９】図１５および図１６は、一例としての切除
ブロック２４を示している。切除ブロック２４は、前述
のブッシンング１６によって形成された穴に嵌入される
１対のピン２４ａおよび２４ｂを有している。
【００４０】また、切除ブロック２４は、必要に応じて
他のピンが嵌入される固定穴２４ｃ〜２４ｆを有してい
る。さらに、切除ブロック２４は、前面切除ガイド面２
４ｇと、後面ガイド面２４ｈと、前面面取りガイド面２
４ｉと、後面面取りガイド面２４ｊとの４つのガイド面
を有している。これらの４つのガイド面が形成された後
に、切除ブロック２４が取り外されて、大腿部に人工膝
関節を取付けるための準備がほぼなされる。
【００４１】本発明による方法および器具に関する第２
実施例を図１７から図２２に基づいて説明する。第２実
施例は、第１実施例と同様の取付け器具１０と、位置合
わせガイド１２と、位置決め器具１８と、カムロック２
０と、位置決めガイド２２とを利用する。図に示すよう
に、前後方向の位置決め器具１８’は、第１実施例の位
置決め器具１８のカムロック１８Ａとはわずかに異なる
方向に配向されたカムロック１８Ａ’を有する。本実施
例によれば、器具１２と１８’と２０と２２とを組み合
わせることによって、６方向に位置決め可能なガイドが
得られる。さらに本実施例は、構成要素２６と２８と３
０とを含む枢動可能な５−イン−１の位置決めジグを備
えている。構成要素２６は、垂直軸２６Ａと、横方向ア
ーム２６Ｂと、中間アーム２６Ｃとを有するＴ字形バー
である。構成要素２８は、取付け穴２８Ａと、止めネジ
２８Ｂと、ドリルガイド２８Ｃとを有する内側ドリルガ
イドアームである。構成要素３０は、取付け穴３０Ａ
と、止めネジ３０Ｂと、ドリルガイド３０Ｃとを有する
横方向ドリルガイドアームである。
【００４２】第１実施例において述べたような方法によ
って上記の大腿をデジタル化した後に、図１８から図２
０に示すように構成要素を組み立てる。一対の止めネジ
２８Ｂおよび３０Ｂで追従装置（図示せず）を取付け
る。
【００４３】上記のカムロックを用いて、内反―外反の
方向と、屈曲―延伸の方向と、内回転−外回転の方向
と、遠位−近位の方向と、前後方向との順序で、内側ド
リルガイド２８と横方向ドリルガイド３０とを位置決め
する。
【００４４】より具体的には、一連のガイドのロック
は、屈曲―延伸の方向から始まる。まず、カムロック１
２Ｂを開放して、ジグが屈曲−延伸の方向における所定
の位置に達するまで、ジグをナビゲーションする。所定
の位置に達すると、屈曲−延伸するカムロック１２Ｂが
係合される。
【００４５】次に、内反−外反するロック１２Ａを開放
して、ジグが内反−外反の方向における所定の位置に達
するまで、ジグをナビゲーションする。所定の位置に達
すると、内反−外反するロック１２Ａが係合され、内回
転方向−外回転をナビゲーションする。
【００４６】カムロック１２Ｃを開放して、ジグが内回
転方向−外回転方向における所定の位置に達するまで、
ジグをナビゲーションする。
【００４７】ジグが内回転―外回転の方向における所定
の位置に達すると、ジグの内回転−外回転と遠位−近位
の方向の移動とをカムロック１２Ｃによって係合させ
る。次いで、カムロック１８Ａを開放して、ジグが前後
方向における所定の位置に達するまで、ジグをナビゲー
ションする。所定の位置に達すると、前方−後方のカム
ロック１８Ａを係合する。ジグの正中−側方の方向にお
ける位置決めは、図２２に基づいて説明するような方法
で５−イン−１の切除ガイドを取付けるまで行わない。
【００４８】ドリルガイド２８および３０を位置決めし
た後に、ドリルガイド２８Ｃおよび３０Ｃを用いて、大
腿骨の上顆へと４つの穴を形成する。次いで、これらす
べての器具を大腿骨から取り外す。
【００４９】図２１に示されるように、ネジ（図示せ
ず）を備えた大腿骨の上顆の領域内の上記のステップで
形成された穴に、ネジ回し３６を用いて、１対のダイオ
ード３２および３４を設置する。
【００５０】引用することにより本明細書の一部をなす
ものとする前述の米国特許出願第０９／７４６,８００
号に記載されている方法によって、図２２に示される５
−イン−１の切除ガイド３８をダイオード３２および３
４に取付ける。切除ガイド３８をピンによって固定に先
立って、執刀医は、切除ガイド３８の正中−側方の方向
の位置を精密に調整する。そして、５−イン−１の切除
ガイド３８を所定の位置にピンで固定し、上記の米国特
許出願第０９/７４６,８００号に記載されているよう
に、切除ガイド３８を用いて大腿のすべての切断面を形
成する。
【００５１】以上、大腿骨の遠位部の切除を行う方法お
よび器具に関する具体的な実施例を図面に基づいて説明
したが、本発明は、それらの実施例に限定されるもので
はなく、当業者が本明細書を読む等により認めるべき範
囲内において広く適用されるものであろう。例えば、第
１実施例における２つの位置決めステップは、ナビゲー
ション・ソフトウエアを適切に変更することによって、
順序を逆にして行うことができる。また、位置合わせガ
イドの固定する器具は必ずしもカムロックである必要は
なく、他の固定手段でありうる。さらに、本発明の器具
を複数の個別の器具（例えば、取付け器具と位置合わせ
ガイドと切除ガイドと）を用いて説明したが、それらは
２つまたは単一の器具でありうる。本発明による方法お
よび器具は、一般的に、膝以外の関節部、例えば、臀
部、肩、肘などの関節形成に適用することができる。
【００５２】
【表１】
【００５３】
【表２】
【００５４】
【表３】
【００５５】
【表４】
【００５６】
【表５】
【００５７】
【表６】
【００５８】
【表７】
【００５９】
【表８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による取付け器具が設置された大腿骨の
遠位部を示す透視図である。
【図２】大腿骨の遠位部に設置された取付け器具を示す
側面図である。
【図３】大腿骨の遠位部に設置された取付け器具とその
取付け器具に取付けられる前の状態の本発明による３方
向の位置合わせガイドを示す透視図である。
【図４】取付け器具に取付けられた位置合わせガイドを
示す、図３と同様の透視図である。
【図５】３方向の位置合わせガイドに取付けられる前の
状態の本発明による切断ガイドの第１実施例を示す透視
図である。
【図６】３方向の位置合わせガイドに取付けられた本発
明による切断ガイドの第１実施例を示す透視図である。
【図７】３方向の位置合わせガイドに取付けられた本発
明による切断ガイドの第１実施例を示す側面図である。
【図８】前後方向の寸法測定器を示す透視図である。
【図９】前後方向の寸法測定器を示す透視図である。
【図１０】遠位−近位の方向または正中−側方の方向の
位置決めガイドと、正中−側方の方向のカムロックと、
前後方向の位置決めガイドと、大腿サイジング・ブロッ
クブッシングとを示す分解透視図である。
【図１１】位置合わせガイドに連結された、遠位−近位
の方向または正中−側方の方向位置決めガイドと、正中
−側方の方向のカムロックと、前後方向の位置決めガイ
ドと、大腿サイジング・ブロックブッシングとを示す平
面図である。
【図１２】位置合わせガイドに連結された、遠位−近位
の方向または正中−側方の方向の位置決めガイドと、正
中−側方の方向のカムロックと、前方向−後方向の位置
決めガイドと、大腿サイジング・ブロックブッシングと
を示す透視図である。
【図１３】位置合わせガイドに連結された、遠位−近位
の方向または正中−側方の方向の位置決めガイドと、正
中−側方の方向のカムロックと、前方向−後方向の位置
決めガイドと、大腿サイジング・ブロックブッシングと
を示す透視図である。
【図１４】位置合わせガイドに連結された、遠位−近位
の方向または正中−側方の方向の位置決めガイドと、正
中−側方の方向のカムロックと、前方向−後方向の位置
決めガイドと、大腿サイジング・ブロックブッシングと
を示す側面図である。
【図１５】大腿切除ガイドを示す透視図である。
【図１６】大腿切除ガイドを示す透視図である。
【図１７】枢動可能な５−イン−１の位置決めジグと５
方向の位置合わせガイドとを示す分解透視図である。
【図１８】位置合わせガイドに連結された、枢動可能な
５−イン−１の位置決めジグと５方向の位置合わせガイ
ドとを示す分解透視図である。
【図１９】位置合わせガイドに連結された、枢動可能な
５−イン−１の位置決めジグと５方向の位置合わせガイ
ドとを示す分解透視図である。
【図２０】位置合わせガイドに連結された、枢動可能な
５−イン−１の位置決めジグと５方向の位置合わせガイ
ドとを示す分解透視図である。
【図２１】大腿骨の上顆に連結される１対のダイオード
を示す透視図である。
【図２２】ダイオードに取付けられた５−イン−１の切
除ブロックを示す透視図である。
【符号の説明】
１ 骨 １０ 取付け器具 １２ 位置合わせガイド １４ 切断ガイド １５ 寸法測定器 １６ ブッシング １８、１８’ 前方向―後方向の位置決めガイド ２０ 正中−側方の方向のカムロック ２２ 遠位−近位の方向または正中−側方の方向の位置
決めガイド ２４ 切除ブロック ２６ Ｔ字形バー ２８ 内側ドリルガイド ３０ 横方向ドリルガイド ３２、３４ ダイオード ３６ ネジ回し ３８ 切除ガイド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェロイド・ウォルシュ アイルランド共和国，カウンティ・クレ ア，エニス，ロウアー・クレア・ロード （番地なし) Ｆターム(参考） 4C060 LL01

Claims (49)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 関節形成術中に長軸を有する骨の切除を
    ガイドするための器具であって、 （ａ）前記骨の前記長軸を横切る方向に配置され、前記
    器具を前記骨に取付ける取付け手段と、 （ｂ）該取付け手段に連結されるドリルガイドと、 （ｃ）該取付け手段に対して該ドリルガイドを配置する
    ために、該取付け手段と該ドリルガイドとに連結され、
    ３つの自由度を有する位置合わせ手段とを含んでなる器
    具。
  2. 【請求項２】 前記位置合わせ手段が連続的に調整可能
    である請求項１に記載の器具。
  3. 【請求項３】 前記位置合わせ手段がピンである請求項
    １に記載の器具。
  4. 【請求項４】 前記位置合わせ手段は５つの自由度を備
    える請求項１に記載の器具。
  5. 【請求項５】 前記位置合わせ手段の３つの自由度は、
    ２つの回転方向と１つの並進方向との自由度を含む請求
    項１に記載の器具。
  6. 【請求項６】 前記位置合わせ手段の３つの自由度は、
    屈曲―延伸の方向と、内反―外反の方向と、近位―遠位
    の方向との自由度を含む請求項１に記載の器具。
  7. 【請求項７】 前記位置合わせ手段の５つの自由度は、
    屈曲方向−延伸の方向と、内反−外反の方向と、近位−
    遠位の方向と、正中−側方の方向と、前後の方向との自
    由度を含む請求項４に記載の器具。
  8. 【請求項８】 前記ドリルガイドは、コンピュータ・ナ
    ビゲーション追従装置を取付ける手段を含む請求項１に
    記載の器具。
  9. 【請求項９】 前記ドリルガイドは、大腿骨の上顆領域
    内への穿孔をガイドするガイド穴を有する１対のアーム
    を含む請求項１に記載の器具。
  10. 【請求項１０】 前記ドリルガイドはＴ字形構成要素を
    含み、前記アームは前記Ｔ字形構成要素に連結される請
    求項９に記載の器具。
  11. 【請求項１１】 前記ドリルガイドによって前記大腿骨
    の上顆領域内に形成された穴に連結される切除ブロック
    をさらに含む請求項９に記載の器具。
  12. 【請求項１２】 前記切除ブロックが、前記大腿部の遠
    位部に５つの異なった切除面を形成する５つの面を有す
    る請求項１１に記載の器具。
  13. 【請求項１３】 前記ドリルガイドによって前記大腿部
    の上顆領域内に形成された穴に取付けられる１対のダイ
    オードをさらに含み、前記切除ブロックが前記ダイオー
    ドに重ねて取付けられている請求項１１に記載の器具。
  14. 【請求項１４】 前記ドリルガイドが、前記大腿部の遠
    位部内に２つの穴を形成するためのガイドとして用いら
    れる請求項１に記載の器具。
  15. 【請求項１５】 前記大腿骨の遠位部内に形成された穴
    内に前記ドリルガイドを用いて嵌合される２つのピンを
    有する切除ブロックをさらに含む請求項１４に記載の器
    具。
  16. 【請求項１６】 前記切除ブロックは前記大腿骨の遠位
    部に４つの異なった切除面を形成する４つのガイド面を
    有する請求項１５に記載の器具。
  17. 【請求項１７】 関節形成術中に長軸を有する骨を切除
    する方法であって、 （ａ）取付け器具を前記骨に前記骨の長軸を横切るよう
    に取付けるステップと、 （ｂ）該取付け器具にドリルガイドを取付けるステップ
    と、 （ｃ）該ドリルガイドを前記骨に対して３つの自由度に
    より位置合わせするステップと、 （ｄ）該ドリルガイドを適切な位置に固定するステップ
    と、 （ｅ）該ドリルガイドを用いて前記骨を穿孔するステッ
    プとを含んでなる方法。
  18. 【請求項１８】 前記位置合わせするステップが、連続
    的に調整可能な範囲にわたって前記ドリルガイドを移動
    させるステップを含む請求項１７に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 （ａ）コンピュータ・ナビゲーション
    によって監視される追従装置を前記ドリルガイドに連結
    するステップと、 （ｂ）コンピュータ・ナビゲーションシステムを用い
    て、前記位置合わせステップを行うステップとをさらに
    含む請求項１７に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記取付けるステップが、前記骨にピ
    ンを取付けるステップを含む請求項１７に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記位置合わせステップにおける３つ
    の自由度が、２つの回転方向と１つの並進方向との自由
    度を含む請求項１７に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記位置合わせ手段の３つの自由度
    が、屈曲―延伸の方向と、内反―外反の方向と、近位―
    遠位の方向との自由度を含む請求項１７に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記位置合わせステップが、５つの自
    由度で位置合わせすることを含む請求項１７に記載の方
    法。
  24. 【請求項２４】 前記位置合わせステップにおける５つ
    の自由度が、屈曲−延伸の方向と、内反−外反の方向
    と、近位−遠位の方向と、正中−側方の方向と、前後の
    方向との自由度を含む請求項２３に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 前記穿孔ステップが、大腿骨の上顆領
    域内に穴を形成するステップを含む請求項１７に記載の
    方法。
  26. 【請求項２６】 前記大腿骨の上顆領域内に切除ブロッ
    クを取付けるステップをさらに含む請求項２５に記載の
    方法。
  27. 【請求項２７】 前記切除ブロックを用いて前記大腿部
    の遠位部に５つの異なる切除面を形成するステップをさ
    らに含む請求項２６に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 前記大腿部の遠位部の面に２つの穴を
    形成するステップをさらに含む請求項１７に記載の方
    法。
  29. 【請求項２９】 前記２つの穿孔された穴を用いて前記
    大腿骨の遠位部に切除ブロックを取付けるステップをさ
    らに含む請求項２８に記載の方法。
  30. 【請求項３０】 前記切除ブロックを用いて前記大腿骨
    の遠位部に４つの異なる切除面を形成するステップをさ
    らに含む請求項２９に記載の方法。
  31. 【請求項３１】 関節形成術中に長軸を有する骨の切除
    をガイドするための器具であって、 （ａ）前記骨の前記長軸を横切って配置され、前記器具
    を前記骨に取付ける取付け手段と、 （ｂ）該取付け手段に連結されるドリルガイドと、 （ｃ）該ドリルガイドを該取付け手段に対して３つの自
    由度により配置する位置合わせ手段と、 （ｄ）該ドリルガイドに必要に応じて連結されるコンピ
    ュータ・ナビゲーションシステムとを含んでなる器具。
  32. 【請求項３２】 前記３つの自由度が無限に可変な自由
    度である請求項３１に記載の器具。
  33. 【請求項３３】 前記位置合わせ手段が５つの自由度を
    備える請求項３１に記載の器具。
  34. 【請求項３４】 前記５つの自由度が、屈曲−延伸の方
    向と、内反−外反の方向と、近位−遠位の方向と、正中
    −側方の方向と、前後の方向との自由度を含む請求項３
    １に記載の器具。
  35. 【請求項３５】 前記取付け手段がピンである請求項３
    １に記載の器具。
  36. 【請求項３６】 前記３つの自由度が、屈曲−延伸の方
    向と、内反−外反の方向と、近位−遠位の方向との自由
    度を含む請求項３１に記載の器具。
  37. 【請求項３７】 前記３つの自由度が、２つの回転方向
    と１つの並進方向との自由度を含む請求項３１に記載の
    器具。
  38. 【請求項３８】 前記ドリルガイドが、コンピュータ・
    ナビゲーション追従装置を取付ける手段を含む請求項３
    １に記載の器具。
  39. 【請求項３９】 前記ドリルガイドによって穿孔された
    穴を用いて前記大腿骨の遠位部に連結される切除ブロッ
    クをさらに含む請求項３１に記載の器具。
  40. 【請求項４０】 前記切除ブロックが、前記大腿骨の遠
    位部に４つの異なる切除面を形成する４つのガイド面を
    有する請求項３９に記載の器具。
  41. 【請求項４１】 前記切除ブロックが、前記大腿骨の遠
    位部に５つの異なる切除面を形成する５つのガイド面を
    有する請求項３９に記載の器具。
  42. 【請求項４２】 関節形成術中に骨の切除をガイドする
    ための器具であって、２つの離間されたドリルガイド穴
    を形成するドリルガイドブッシングを含んでおり、該ド
    リルガイドブッシングが、位置合わせ器具に連結される
    直交軸と追従装置を前記ブッシングに連結する継手とを
    含んでいる器具。
  43. 【請求項４３】 関節形成術中に骨の切除をガイドする
    ための器具セットであって、 （ａ）位置合わせ器具に連結される直交軸と追従装置に
    連結される継手とを有する、２つの離間されたドリルガ
    イド穴を形成するためのドリルガイドブッシングと、 （ｂ）少なくとも３つの自由度を有し、該ブッシングの
    前記直交軸と取付け器具とに連結される位置合わせ器具
    とを含んでなる器具セット。
  44. 【請求項４４】 前記ドリルガイドが、前記大腿骨の遠
    位部に穴を形成するためのガイドである請求項４３に記
    載の器具セット。
  45. 【請求項４５】 前記位置合わせ器具が５つの自由度を
    有する請求項４３に記載の器具セット。
  46. 【請求項４６】 前記ドリルガイドブッシングは内側ド
    リルガイドブッシングと横方向ドリルガイドブッシング
    とを含み、前記内側ドリルガイドブッシングは大腿部の
    内側の上顆領域を穿孔する２つの離間された穴を有し、
    前記横方向ドリルガイドブッシングは大腿骨の横方向の
    上顆領域へと穿孔する２つの離間された穴を有する請求
    項４３に記載の器具セット。
  47. 【請求項４７】 前記取付け手段が実質的に内側面に平
    行である請求項１に記載の器具。
  48. 【請求項４８】 前記取付け器具の方向が実質的に内側
    面に平行である請求項１７に記載の方法。
  49. 【請求項４９】 前記取付け手段が実質的に内側面に平
    行である請求項３１に記載の器具。
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