JP2005253967A - ステム状整形外科インプラント用の被誘導挿入器 - Google Patents

Abstract

【課題】 手術ナビゲーションシステムと共に使用するためのステム状整形外科インプラント用の被誘導挿入器を提供する。
【解決手段】 挿入器１５０は、ステム状整形外科インプラント１００と固定した相対的配置で係合可能なステム係合部材２００と、手術ナビゲーションシステムによって追跡可能な基準部材５５０とを備える。基準部材５５０は、手術ナビゲーションシステムが基準部材５５０の位置及び姿勢を検出し基準部材５５０とステム状整形外科インプラント１００との間の既知の関係からステム状整形外科インプラント５５０の位置及び姿勢を求めることによって骨に対するステム状整形外科インプラント５５０の相対的な位置及び姿勢を決定できるように、ステム状整形外科インプラント５５０に対して既知の固定した関係で支持されるようになっている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、整形外科インプラント用の挿入器具に関する。詳細には、本発明は、骨の骨髄管内にステム状の整形外科インプラントを配置するための被誘導挿入器に関する。

多くの外科的処置は、現在、外科器具、インプラント又は患者の身体部位など手術用一式（ｓｕｒｇｉｃａｌ ｓｕｉｔｅ）における対象物に対して既知の関係で取り付けられた追跡素子をセンサが検出するようになっている手術ナビゲーションシステムを使って行われる。センサ情報はコンピュータに送られ、その後、コンピュータが手術ナビゲーションシステム座標系内における追跡素子の三次元位置を三角測量によって測量する。このようにして、コンピュータは、対象物の位置及び姿勢を求め、外科医の誘導のために位置及び姿勢を表示することができる。例えば、Ｘ線、ＣＴスキャン、超音波技術又はその他の技術により得られる患者の解剖学的構造の画像に重ねて、手術器具又はインプラントの位置及び姿勢を示すことができる。

本発明は、ステム状の整形外科インプラント用被誘導挿入器及び手術ナビゲーションシステムと一緒に使用するための方法を提供する。

本発明の１つの態様において、ステム状インプラント用の被誘導挿入器は、固定した相対的配置でステム状整形外科インプラント係合可能なステム係合部材と、手術ナビゲーションシステムによって追跡可能な基準部材とを含む。基準部材は、手術ナビゲーションシステムが骨に対するステム状整形外科インプラントの相対的な位置及び姿勢（又は向き）を決定できるように、ステム状整形外科インプラントに対して既知の固定した関係で支持される。

本発明の他の態様において、股関節置換手術の際に手術ナビゲーションシステムと共に使用するための大腿骨ステム用被誘導挿入器は、ステム係合部材と、ステムロック部材と、基準部材とを含む。ステム係合部材は、股関節ステムインプラントのネック部と係合可能であり且つ穴軸線を有した穴を有するリング形状ヘッドを含む。ステムロック部材は、穴軸線を横切る軸線に沿って並進移動するように取り付けられており、ネック部を穴との係合から解除させることができる第１の位置とネック部が穴との係合から解除されるのを防止する第２の位置との間で移動可能である。基準部材は、手術ナビゲーションシステムが大腿骨に対する股関節ステムインプラントの相対的な位置及び姿勢（又は向き）を決定できるように手術ナビゲーションシステムによって追跡可能になっている。

本発明の別の態様において、関節置換手術の際に手術ナビゲーションシステムを用いてステム状整形外科インプラントを骨に挿入するための方法は、ステム係合部材と手術ナビゲーションシステムによって追跡可能な基準部材とを含む挿入器を用意するステップと、挿入器を固定した相対的配置でステム状整形外科インプラントと係合させるステップと、基準部材の位置を検出して手術ナビゲーションシステムによってステム状整形外科インプラントの位置を求めることによって手術ナビゲーションシステムでステム状整形外科インプラントを追跡するステップと、手術ナビゲーションシステムを参照して骨に対して所望の位置にステム状整形外科インプラントを案内するステップとを含む。

本発明の様々な例について添付図面を参照して説明する。これら図面は単に本発明の説明用の例を示しているに過ぎず、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきものではない。

ステム状の整形外科インプラントは、一般に、既知の解剖学的指標に接するまでステム状の整形外科インプラントを骨の中に挿入することによってうまく骨髄管内に配置される。例えば、股関節ステムインプラント１００は、該インプラントが前処置済みの大腿骨骨髄管の壁に接するまで且つ／又はインプラントのカラーが切除された大腿骨の縁部に接するまで挿入される。股関節ステムインプラント１００は、ネック部（すなわち、頚部）１０４又はその他の特徴部の位置を視覚的に調整するために回転させることができる。例えば、股関節ステムインプラント１００は、解剖学的な大腿骨頸部がかつて占めていた位置にネック部１０４を位置合わせするために回転させることができる。肩関節置換手術における上腕骨インプラントを含めた他のステム状整形外科インプラントも同様に挿入される。本発明の研究者は、ステム状整形外科インプラントを骨に挿入し、手術ナビゲーション技術を用いて、骨に対するインプラントの位置を追跡することが有利であると判断した。

ステム状整形外科インプラント１００を追跡できるようにするために、ステム係合部材２００と手術ナビゲーションシステムによって追跡可能な基準部材５５０とを含むステム状インプラントの被誘導挿入器が提供される。ステム係合部材２００は、基準部材５５０がステム状整形外科インプラント１００に対して固定した関係で支持されるようにステム状整形外科インプラント１００上にしっかりとロックする。基準部材５５０に対するステム状整形外科インプラント１００の相対関係は、挿入器１５０がステム状整形外科インプラント１００に取り付けられた後、手術ナビゲーションシステムに登録される。例えば、既知の形状を有し且つ手術ナビゲーションシステム内で追跡可能な校正ブロックにステム状整形外科インプラント１００を係合させ、校正ブロックと基準部材５５０との間の関係を決定するために手術ナビゲーションシステムを作動させることによって、登録を行うことができる。手術ナビゲーションシステムは、その後、基準部材５５０に対するステム状整形外科インプラント１００の相対関係がシステムにとって既知となるように、この関係を求めて、記録する。挿入器１５０がステム状整形外科インプラント１００に取り付けられ、前記の関係が手術ナビゲーションシステムに登録されると、ステム状整形外科インプラント１００を骨に挿入する過程でこの関係が変化しないように当該関係は固定的に保持される。挿入器１５０及びステム状整形外科インプラント１００の製造公差が挿入器１５０を繰り返し取り付けられるように充分に狭い範囲内で維持されるならば、挿入器１５０が取り付けられるたびに基準部材５５０に対するステム状整形外科インプラント１００の相対関係を校正する必要がないように、この相対関係を予め定めて、システム内に記録しておいてもよい。ステム係合部材２００は、骨へのステム状整形外科インプラント１００の挿入を妨害しないステム状整形外科インプラント１００の任意の部分に取り付けることができる。例えば、ステム係合部材２００は、ネック部１０４、近位本体１０６、引抜き用穴１０８又はその他の適した特徴部に取り付けることができる。

基準部材５５０は、基準部材位置情報をコンピュータに送る複数のセンサを既知の設置位置に備え得る手術ナビゲーションシステムによって追跡可能である。コンピュータは手術ナビゲーション座標系内で基準部材５５０の三次元の位置を三角測量で測量することができる。手術ナビゲーションシステムは、基準部材５５０の位置及び姿勢を検出し、基準部材５５０とステム状整形外科インプラント１００との間の既知の関係からステム状整形外科インプラント１００の位置及び姿勢を求めることによって、ステム状整形外科インプラント１００の位置及び姿勢を決定することができる。

基準部材５５０は、電磁気、音波、画像又はその他の適した検出手段によって検出可能とすることができる。さらに、基準部材５５０は能動的なもの又は受動的なものとすることができる。能動的基準部材５５０の例には、特に、電磁気システムにおける電磁場発信器、電磁気システム内で電磁場に置かれると電流を発生する部材、画像システムにおける発光ダイオード、音響システムにおける超音波発信器が含まれ得る。受動的追跡素子の例には、反射表面を有した素子が含まれ得る。例えば、反射性球体又は反射性ディスクを整形外科ガイドに取り付けて、画像システムによって検出することができる。

ステム状インプラント用の被誘導挿入器１５０は、骨内の所望の位置にステム状整形外科インプラント１００を配置するために役立つ。例えば、ステム状整形外科インプラント１００を骨に挿入する際の深さ、骨の骨髄管の軸線周りでのステム状整形外科インプラント１００の回転、骨に対するステム状整形外科インプラント１００の前後方向の傾斜、骨に対するステム状整形外科インプラント１００の内外方向の傾斜、及び／又は骨内におけるステム状整形外科インプラント１００の他の位置パラメータは、所望の値を持つことができる。本発明のステム状インプラント用の被誘導挿入器１５０を使用することによって、これらのパラメータを測定し、調整することができる。さらに、基準部材５５０に接続されるやすりで骨をブローチ削りして開口部をあけることによって、骨に前処置を施すことができる。やすりの最終位置を記録することによって、ステム状インプラント用の被誘導挿入器１５０を用いてやすりと同じ位置にステム状の整形外科インプラントを配置することができる。これは、ステム状整形外科インプラント１００がブローチ削りにより形成された開口部に圧入される場合に特に有利である。やすりの姿勢を整合させることによって、外科医は、大腿骨の分裂の可能性を最小限に抑えることができる。ステム状インプラント用の被誘導挿入器１５０は、セメント接合、圧入、研磨テーパ滑り嵌め及び／又は他の固定方法によって固定されるステム状整形外科インプラント１００を挿入するために使用することができる。

大腿骨股関節ステムインプラント１００と共に使用するための例示のステム状インプラント用被誘導挿入器１５０が図１〜図３に示されている。以下の記載は、この特定の例示の例の詳細な説明である。しかしながら、この詳細な説明は、本発明の範囲を限定するものと見なすべきではない。大腿骨股関節ステムインプラント１００のための例示のステム状インプラント用被誘導挿入器１５０は、股関節ステムインプラント１００の一部と係合するためのステム係合部材２００と、遠位ハウジング２５０と、ステム係合部材２００と係合した状態に股関節ステムインプラント１００をロックするためのステムロック部材３００と、近位ハウジング３５０と、ステムロック部材３００を作動させるためのアクチュエータ４００と、主ハンドル４５０と、補助ハンドル５００と、手術ナビゲーションシステムによって挿入器１５０を追跡できるようにするための基準部材５５０とを含んでいる。挿入器１５０の各コンポーネントを説明するにあたって、用語「近位」は、主ハンドル４５０に相対的に近い位置を指すために使用され、用語「遠位」は、主ハンドル４５０から相対的に離れた位置を指すために使用される。

ステム係合部材２００は、貫通穴２０４を有し遠位端部に位置するリング形状ヘッド２０２と、近位端部に位置し遠位ハウジング２５０と係合するためのコネクタシャフト２０６と、近位端部と遠位端部との間に位置し遠位ハウジング２５０と係合するためのボス２０８とを含んでいる。ヘッド２０２の貫通穴２０４はリップ（唇状縁部）２１０を含む。保護スリーブ２１２が貫通穴２０４の内側を覆っており、リップ２１０に接している。保護スリーブ２１２は、股関節ステムインプラント１００を傷つけない材料から作ることができる。例えば、保護スリーブ２１２は、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレン、ポリエステルなど重合体及び／又はその他の適切な材料から作ることができる。スリーブ２１２を貫通穴２０４内に保持するために、保持プレート２１４がスリーブ２１２の上にぴったり被される。保持プレート２１４は、プレート２１４を通り抜けてヘッド２０２の中まで差し込まれるねじ２１６によって所定の位置に保持される。保持プレート２１４は、ヘッド２０２から遠位方向に延びる１対の対向する耳部２１８によってねじ２１６周りに旋回することが抑止される。コネクタシャフト２０６は、止めねじを受容するための窪み２２０を含んでいる。ボス２０８は、ステムロック部材３００と係合するために、非円形断面を有した貫通穴２２２を含んでいる。貫通穴２２２は、遠位ハウジング２５０の一部を受容するための近位座ぐり穴２２４を含んでいる。ステム係合部材２００は、洗浄を容易にするために、リング形状ヘッド２０２を貫通して延びる横穴２２６を含んでいる。横穴２２６は、洗浄液がヘッド２０２と保護スリーブ２１２との間に入ることを可能とさえる。例示のステム係合部材２００は、ヘッド２０２と係合可能なネック部１０４を有する既存の股関節ステムインプラント１００を把持するのに特に適している。例示のステム係合部材２００は、誘導されながらの挿入を考慮して設計されていないステムを誘導しつつ挿入することを可能とさせるための強固な接続を提供する。従って、例示のステム係合部材２００は、古い股関節ステムインプラント１００の設計を誘導（すなわち、ナビゲーション）に適応できるようにすることができる。

遠位ハウジング２５０は、長手方向軸線２５４を有する軸線方向貫通穴２５２を含む。貫通穴２５２の長手方向軸線２５４は、挿入器の長手方向軸線１５２と一致している。貫通穴２５２は、近位端部と遠位端部との間に段差又は肩部２５６が形成されるように、その遠位端部付近に位置する相対的に小さい第１の直径部と、近位端部付近に位置する相対的に大きい第２の直径部とを有する。遠位ハウジング２５０は、遠位ハウジング２５０を近位ハウジング３５０に結合するためのねじ穴２６０を含んだ半径方向外向きに延びるフランジを近位端部付近に含む。遠位ハウジング２５０は、さらに、組み立ての際に、ハウジング２５０、３５０の位置合わせを助けるために、１対の溝２６２を近位端部に含む。遠位ハウジング２５０は、ハウジング２５０、３５０を互いに対して回転方向に制約するようにステム係合部材２００上のボス２０８の座ぐり穴２２４と係合するノーズ部２６４を形成するために、遠位端部においてサイズが小さくなっている。遠位ハウジング２５０はソケット２６８を有した半径方向に延びるボス２６６を含んでおり、ソケット２６８は、ステム係合部材２００を遠位ハウジング２５０に結合するためにステム係合部材２００のコネクタシャフト２０６を受容する。横向きのねじ穴２７０は、ソケット２６８と連通しており、ソケット２６８内にコネクタシャフト２０６を留めるための止めねじ２７２を受容する。止めねじは、窪み２２０と整合して、ソケット２６８の中にシャフト２０６を確実にロックし、ハウジング２５０、３５０を互いに対して軸線方向及び回転方向に制約する。ステム係合部材２００が遠位ハウジング２５０に接続された状態では、二つのコンポーネントの穴２５２、２２２は整合して連続的な穴を形成する。

ステムロック部材は細長い本体３０２を含み、この本体３０２は、大腿骨股関節ステムインプラント１００と係合するための遠位端部３０４と、アクチュエータ４００と係合するための近位端部３０６と、近位端部３０６に隣接して形成された半径方向に拡大された頭部３０８とを含む。遠位端部３０４は、近位本体１０６のような股関節ステムインプラント１００の一部に押し付けることができる。あるいはまた、遠位端部３０４は股関節ステムインプラント１００の窪み１０２内に嵌合することができる。遠位端部は、長方形、円形、楕円形又は他の適した断面形状を有することができる。しかしながら、例示のステムロック部材３００においては、遠位端部３０４は、ある種の大腿骨股関節ステムインプラント１００に存在する楕円形の窪み１０２に適合するような非円形の楕円断面を有する。例えば、インディアナ州ワルソーのＺｉｍｍｅｒ社によって製造されるＶｅｒＳｙｓ（登録商標）Ｆｉｂｅｒ Ｍｅｔａｌ Ｔａｐｅｒ股関節ステムは、このような窪み１０２を含んでいる。遠位端部３０４が挿入器１５０に対する股関節ステムインプラント１００の相対位置をより十分に制約するために、窪み１０２内にぴったり嵌合することが有利である。

頭部３０８は、アクチュエータ４００を受容するための軸線方向に整列した窪み３１２を含んでいる。ばね３１０が細長い本体３０２に被せられて、ヘッド３０８に当接している。ステムロック部材３００は、遠位ハウジング２５０の軸線方向の貫通穴２５２内に受容され、その遠位端部３０４が遠位ハウジングの軸線方向の穴２５２及びステム係合部材２００のボス２０８の非円形穴２２２を通って延びる。ステムロック部材の非円形遠位端部が非円形穴２２２と係合することによって、遠位端部３０４は股関節ステムインプラント１００の窪み１０２と回転方向に整列することを保証される。ばね３１０は、ステムロック部材３００の頭部３０８と遠位ハウジング２５０の肩部２５６との間に閉じ込められ、ステム係合部材２００から離れるように近位方向にステムロック部材３００を付勢する。

例示の挿入器１５０は、アクチュエータ及びステムロック部材３００が別個の部品として図に示されている。これによって、ステムロック部材３００の非円形遠位端部３０４と例示の股関節ステムインプラント１００の非円形窪みとの整列が容易になる。また、ステムロック部材３００の回転を抑止しつつアクチュエータ４００が回転動作を行うことを可能にする。しかしながら、ステムロック部材３００の遠位端３０４が円形である場合又はその他ステムロック部材の遠位端部３０４が遠位ハウジング２５０に対して相対的に回転できるようにされる場合、アクチュエータ４００とステムロック部材３００とが単一の部材として提供され、ばね３１０を省くことができる。

近位ハウジング３５０は、軸線方向の貫通穴３５４を有した細長い管状本体３５２を含んでいる。貫通穴３５４には、遠位端部に隣接して、アクチュエータ４００と係合するようにねじ部３５６が形成されている。近位ハウジング３５０は、近位ハウジング３５０を遠位ハウジング２５０に結合するための穴３６０を含んだ半径方向外向きに延びるフランジ３５８を遠位端部付近に含んでいる。近位ハウジング３５０は、組み立ての際にハウジング２５０、３５０の位置合わせを助けるために遠位ハウジングの溝２６２と係合する１対のタブ３６２を遠位端部にさらに含む。タブ３６２が溝２６２に挿入された状態で、ねじが近位ハウジング３５０の穴３６０の中に挿入され、遠位ハウジングのねじ穴２６０に螺入され、貫通穴３５４、２５２を同一線上に整列させた状態でハウジング２５０、３５０を互いに結合する。近位ハウジング３５０の遠位端部付近に位置する軸線方向の貫通穴３５４の部分は、ステムロック部材３００の頭部３０８より小さく、ステムロック部材３００は遠位ハウジング２５０と近位ハウジング３５０との間に閉じ込められるようになる。近位ハウジング３５０は、ねじ穴３６８、３７０を含んだ対向する補助ハンドル５００取付部３６４、３６６を含む。ハンドル取付部３６４、３６６は、外科医の好みに基づいて補助ハンドル５００を向きに取り付け、且つ／又は大腿骨ステムインプラント１００を右大腿骨にも左大腿骨にも挿入することを可能とさせる。近位ハウジング３５０は、ソケット３７８を形成する離間配置された隆起側壁３７６を含んだ対向する基準部材５５０取付部３７２、３７４を含む。取付ねじ３８２を受容するために、ソケット３７８の底部にはねじ穴３８０が設けられている。基準部材取付部３７２、３７４は、外科医の好みに基づいて基準部材５５０を異なる向きで取り付け、且つ／又は大腿骨ステムインプラント１００を右大腿骨にも左大腿骨にも取り付けることを可能とさせる。近位ハウジング３５０は、ロックリング３８６と係合するためのねじ部３８４を近位端部に含む。近位ハウジング３５０は、その内部の洗浄を容易にするために、スロット３８８を含む。

アクチュエータ４００は、挿入器の軸線１５２と一致する軸線４０３を有した細長いシャフト４０２を含む。シャフトは、その近位端部付近に、シャフト４０２を主ハンドル４５０に接続するためのねじ部４０４及び横穴４０６を含む。シャフト４０２は、その遠位端部付近に、近位ハウジング３５０の遠位端部付近のねじ部３５６と係合するためのねじ部４０８を含む。これらねじ部４０８、３５６は、アクチュエータ４００への回転入力を挿入器の軸線１５２に沿った直線並進移動に変換する。遠位先端４１０は、ステムロック部材３００の頭部３０８の窪み３１２と係合して、遠位ハウジング２５０内においてステムロック部材を遠位方向に駆動する。シャフトは、ロックリング３８６に当接するための半径方向に延びるフランジ４１２を含む。アクチュエータ４００は、アクチュエータの遠位ねじ部４０８が近位ハウジング３５０のねじ部３５６に当接するまで近位ハウジング３５０の軸線方向の貫通穴３５４に沿って遠位先端４１０を挿入することによって、挿入器１５０内に組み立てられる。アクチュエータは、その後、回転させられて、ねじ部４０８、３５６を係合させ、遠位先端４１０がステムロック部材３００の頭部３０８の窪み３１２に係合するまでアクチュエータを遠位方向に動かす。その後、ロックリングの雌ねじ部３９０を近位ハウジングのねじ部３８４と係合させることによって、ロックリング３８６を近位ハウジング３５０に螺着する。ロックリング３８６の肩部３９２がアクチュエータのフランジ４１２に係合するまで、ロックリング３８６が前進させられる。

主ハンドル４５０は、外側把持表面４５２と、軸線方向貫通穴４５４とを含む。横穴４５６は、外側把持表面４５２から軸線方向貫通穴４５４まで連通している。ハンドル４５０は、ハンドル４５０の横穴４５６がシャフト４０２の横穴４０６と整列するまで、軸線方向貫通穴４５４をシャフト４０２の近位端部上で摺動させることによって、アクチュエータのシャフト４０２に組み付けられる。その後、ハンドル４５０をシャフト４０２上にロックするために、ピン４５８が横穴４５６、４０６に挿入される。受け板４６０が主ハンドル４５０の近位端部に当接するまで、ねじ穴４６２を有した受け板４６０がアクチュエータのシャフト４０２の近位端部上のねじ部４０４上に螺着される。主ハンドル４５０を使用して、挿入器１５０を把持し、手術部位に対して相対的にこれを操作することができる。また、主ハンドル４５０を回転させて、近位ハウジング３５０に対してアクチュエータ４００を移動させ、ステムロック部材３００を作動させることができる。

補助ハンドル５００は、その一端に、近位ハウジング３５０の補助ハンドル取付部３６４，３６６のねじ穴３６８、３７０と係合するめのねじ部５０４を有した細長いシャフト５０２を含む。補助ハンドル５００は、外科医に対して付加的な把持選択肢を与え、アクチュエータ４００を駆動するために主ハンドル４５０を回転させながら近位ハウジング３５０に逆向きの回転力を加えることを可能とさせる。

基準部材５５０は、基準要素５５４を支持する基準部材本体５５２を含む。基準部材５５０は、基準部材塔部５５８の雄型アリ継ぎ５５６に接続するための雌型アリ継ぎ開口部を含んだ接続部（図示せず）を含む。基準部材塔部５５８は、一端に、貫通穴５６０を含む。基準部材塔部５５８は、基準部材取付部３７２、３７４のソケット３７８と係合する。基準部材塔部５５８がソケット３７８と係合すると、貫通穴５６０はねじ穴３８０と整列して、取付ねじ３８２が貫通穴５６０に挿入され、ねじ穴３８０と係合して、塔部を所定の位置にロックできるようにする。

使用の際、股関節ステムインプラント１００のネック部１０４は、ネック部１０４がステム係合部材２００のヘッド２０２の保護スリーブ２１２に密着状態に押し付けられるまで、保護スリーブ２１２内に挿入される。アクチュエータのねじ部４０８が近位ハウジングのねじ部３５６と係合すると、その後、主ハンドル４５０を回転させて、アクチュエータ４００を回転させ、遠位方向に並進させることができる。補助ハンドル５００を把持することによって、近位ハウジング３５０に逆トルクを与え、近位ハウジング３５０に対する主ハンドル４５０及びアクチュエータ４００の回転を容易にすることができる。アクチュエータ４００が遠位方向に並進するとき、アクチュエータの遠位先端４１０はステムロック部材３００に押し付けられ、これを遠位方向に移動させる。ステムロック部材３００はばね３１０を圧縮させ、ステムロック部材３００の遠位端部３０４は移動して股関節ステムインプラント１００と係合状態になる。例示の実施形態では、ステムロック部材３００の遠位端部３０４は、股関節ステムインプラント１００の近位本体１０６の窪み１０２と係合する。さらに主ハンドル４５０を締めると、ステムロック部材３００は股関節ステムインプラント１００に密着状態に押し付けられ、ステム係合部材２００に対してインプラントを所定の位置にロックする。ステム係合部材２００のヘッド２０２の貫通穴２０４は、ステムロック部材３００の移動の軸線２５４に対して所定角度を成すので、股関節ステムインプラントをステム係合部材から引き抜くためには、股関節ステムインプラント１００はこの軸線２５４を横切って移動しなければならない。ステムロック部材３００が股関節ステムインプラント１００に押し付けられている状態では、股関節ステムインプラント１００が横断方向に移動することが防止されるので、股関節ステムインプラント１００は所定の位置にロックされる。あるいはまた、ステムロック部材３００を股関節ステムインプラント１００に押し付けてネック部１０４に曲げモーメントを生じさせ、ヘッド２０２によりネック部１０４をくさび式に把持させることができる。その後、使用中のアクチュエータ４００の緩みに対する軸線方向の摩擦回転抵抗を与えるために、ロックリング３８６を締め付けてフランジ４１２に押し付けることができる。

この時点で、股関節ステムインプラント１００の位置は、基準要素５５４を追跡して基準要素と股関節ステムインプラント１００との間の既知の関係から股関節ステムインプラント１００の位置を求める手術ナビゲーションシステムによって追跡することができる。所望の深さ、回転、前後方向の傾斜、内外方向の傾斜及び／又はその他の大腿骨内における股関節ステムインプラントの位置パラメータなど大腿骨内における所望の位置及び向きに股関節ステムインプラント１００が案内され得る。本発明のステム状インプラント用被誘導挿入器１５０を使用することによって、これらのパラメータを測定し、調整することができる。さらに、基準部材５５０に接続されるやすりを使って大腿骨に開口部をブローチ削りで形成することによって、大腿骨に前処理を施すことができる。やすりの最終位置を記録することによって、ステム状インプラント用被誘導挿入器１５０を用いて、股関節ステムインプラントをやすりと同じ位置に配置することができる。これは、股関節ステムインプラント１００が、ブローチ削りによって形成された開口部に圧入される場合に特に有益である。やすりの向きを合わせることによって、外科医は、大腿骨の分裂の可能性を最小限に抑えることができる。補助ハンドル５００は、股関節ステムインプラント１００を大腿骨内で所望の位置に回転させるために使用することができ、大腿骨内に股関節ステムインプラント１００を押し込むために受け板４６０を突き当てることができる。

ロックリング３８６を緩めて主ハンドル４５０を回転させ、近位ハウジング３５０内でアクチュエータ４００を近位方向に並進させることによって、挿入器１５０を股関節ステムインプラント１００との係合から解除することができる。ばね３１０はステムロック部材３００を近位方向に後退させ、これを股関節ステムインプラント１００との係合から解除させる。その後、ステム係合部材２００のヘッド２０２をネック部１０４から抜き外すことができる。

ステム状インプラント用被誘導挿入器及びその使用の例について、詳細に記載し、説明したが、これは単なる例であり、限定的に解釈すべきではない。従って、挿入器及びその使用の変形形態及び改変は当業者には明らかであり、特許請求の範囲はこのような改変及びこれと等価のものを全て網羅することを意図したものである。

本発明による例示の挿入器の組立分解斜視図である。 図１の挿入器の斜視図である。 図１の挿入器の断面図である。

符号の説明

１００ 股関節ステムインプラント
１０４ ネック部
１５０ 挿入器
２００ ステム係合部材
２０２ リング形状ヘッド
３００ ステムロック部材
５５０ 基準部材

Claims (18)

1. 関節置換手術の際にステム状整形外科インプラント及び手術ナビゲーションシステムと共に骨に対して使用するためのステム状インプラント用の被誘導挿入器であって、
   前記ステム状整形外科インプラントと固定した相対的配置で係合可能なステム係合部材と、
   前記手術ナビゲーションシステムによって追跡可能な基準部材と、
   を備え、前記基準部材は、前記手術ナビゲーションシステムが前記基準部材の位置及び姿勢を検出し前記基準部材と前記ステム状整形外科インプラントとの間の既知の関係から前記ステム状整形外科インプラントの位置及び姿勢を求めることによって前記骨に対する前記ステム状整形外科インプラントの相対的な位置及び姿勢を決定できるように、前記ステム状整形外科インプラントに対して既知の固定した関係で支持されるようになっているステム状インプラント用の被誘導挿入器。
2. 前記基準部材は、電磁気的検出技術と音響的検出技術と画像的検出技術とから成るグループから選択される検出技術を用いて検出可能である、請求項１に記載のステム状インプラント用の被誘導挿入器。
3. 前記基準部材は、前記手術ナビゲーションシステムによって検出可能な信号を能動的に生成する、請求項２に記載のステム状インプラント用の被誘導挿入器。
4. 前記基準部材は、前記手術ナビゲーションシステムによって受動的に検出される、請求項２に記載のステム状インプラント用の被誘導挿入器。
5. 前記手術ナビゲーションシステムは、深さと回転と前後方向の傾斜と内外方向の傾斜とから成るリストから選択される前記骨に対する前記ステム状整形外科インプラントの一つ又は二つ以上の相対位置パラメータを求めて表示することができる、請求項１に記載のステム状インプラント用の被誘導挿入器。
6. 前記ステム係合部材は、前記ステム状整形外科インプラントのネック部を受容するために穴軸線を有する穴を有したリング形状ヘッドを含む、請求項１に記載のステム状インプラント用の被誘導挿入器。
7. 前記ヘッドは、前記ステム状整形外科インプラントを前記ヘッドから分離するために前記穴内に配置されるスリーブを含む、請求項６に記載のステム状インプラント用の被誘導挿入器。
8. 前記スリーブは重合体からなる、請求項７に記載のステム状インプラント用の被誘導挿入器。
9. 前記穴内に前記スリーブを保持するために前記スリーブに被せて配置される保持プレートをさらに備える、請求項７に記載のステム状インプラント用の被誘導挿入器。
10. 前記挿入器は、前記ヘッドの前記穴の穴軸線を横切るステムロック軸線に沿って並進移動するように前記挿入器に取り付けられたステムロック部材をさらに備え、該ステムロック部材が、前記ステム状整形外科インプラントの前記ネック部を前記ヘッドとの係合から解除させることができる第１の位置と前記ネック部が前記ヘッドとの係合から解除されるのを防止する第２の位置との間で移動可能である、請求項６に記載のステム状インプラント用の被誘導挿入器。
11. 前記挿入器は、前記ステムロック軸線周りに回転し且つ前記ステムロック軸線に沿って並進移動するように前記挿入器に取り付けられたアクチュエータをさらに備え、該アクチュエータが該アクチュエータに対する回転入力を直線運動に変換して、前記ステムロック部材を前記第１の位置から前記第２の位置に動かすことができる、請求項１０に記載のステム状インプラント用の被誘導挿入器。
12. 前記ステムロック部材と前記アクチュエータが相互に同軸に整列する別個の細長い部材であり、前記挿入器が、前記ステムロック部材を前記アクチュエータに向けて付勢するために前記ステムロック部材に隣接して取り付けられるばねをさらに備える、請求項１１に記載のステム状インプラント用の被誘導挿入器。
13. 前記アクチュエータはロックリング当接部を含み、前記ステム状インプラント用の被誘導挿入器は該挿入器に螺着されるロックリングをさらに備え、該ロックリングは、該ロックリングが前記ロックリング当接部から離間した第１の位置と前記ロックリングが前記ロックリング当接部に当接する第２の位置との間で移動可能である、請求項１１に記載のステム状インプラント用の被誘導挿入器。
14. 前記ロックリング当接部は半径方向に延びるフランジを備える、請求項１３に記載のステム状インプラント用の被誘導挿入器。
15. 前記挿入器は、ステムロック軸線を横切って取り付けられる補助ハンドルをさらに備える、請求項１１に記載のステム状インプラント用の被誘導挿入器。
16. 前記挿入器は、アクチュエータ軸線を横切る複数の位置に前記ハンドルを取り付けられるように、複数のハンドル取付部をさらに備える、請求項１５に記載のステム状インプラント用の被誘導挿入器。
17. 前記挿入器は、前記基準部材を複数の位置に取り付けられるように複数の基準部材取付部を含む、請求項１に記載のステム状インプラント用の被誘導挿入器。
18. 突出したネック部を含んだ股関節ステムインプラントを挿入するために股関節置換手術の際に手術ナビゲーションシステムと共に大腿骨に対して使用するための大腿骨ステム用の被誘導挿入器であって、
    穴軸線を有する穴を有したリング形状ヘッドを含み、該穴が前記股関節ステムインプラントの前記ネック部と係合可能になっているステム係合部材と、
    前記穴軸線を横切る軸線に沿って並進移動するように前記挿入器に取り付けられており、前記ネック部を前記穴との係合から解除させることができる第１の位置と前記ネック部が前記穴との係合から解除されるのを防止する第２の位置との間で移動可能になっているステムロック部材と、
    前記手術ナビゲーションシステムによって追跡可能な基準部材と、
    を備え、該基準部材は、前記手術ナビゲーションシステムが前記基準部材の位置及び姿勢を検出して前記基準部材と前記股関節ステムインプラントとの間の既知の関係から前記股関節ステムインプラントの位置及び姿勢を求めることによって、前記大腿骨に対する前記股関節ステムインプラントの相対的な位置及び姿勢を決定できるように、前記ステムロック部材が前記第２の位置にあるときに前記股関節ステムインプラントに対して既知の固定した関係で支持されるようになっていることを特徴とする大腿骨ステム用の被誘導挿入器。

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