JP2008534208A - 寛骨臼カップの位置付け - Google Patents
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Abstract
【解決手段】骨盤の寛骨臼横断靭帯の位置および骨盤の寛骨臼関節唇の位置を測定する。寛骨臼関節唇および寛骨臼横断靭帯を含む寛骨臼面の向きを計算する。寛骨臼カップの入口面が寛骨臼面にほぼ平行である寛骨臼カップ用の計画位置を決める。器具300は、この器具を患者に取付けるための取付け具と、支持体302と、長さ方向軸を定めるガイドであって、寛骨臼カップインプラントを支持している他の器具を収容するための、ガイド306と、調節機構320とを備えている。調節機構により、ガイドの角度方向を少なくとも二つの異なる軸を中心にして調節でき、それにより長さ方向軸の傾斜および回転あるいは前傾を変えることができる。
【選択図】図5
Description
本発明は寛骨臼カップ(acetabular cup)の位置付けに関し、特に人工股関節(prosthesis hip)用に寛骨臼(acetabulum)内へ寛骨臼カップを植え込むための位置および向きの決定に関する。
人工股関節置換手術(hip replacement surgery)の一つの方法は、骨盤の寛骨臼内に配される寛骨臼カップの使用である。寛骨臼カップは、使用時に大腿骨頭あるいは人工の大腿骨頭(prosthetic femoral head)の関節面(articulating surface)を支えることのできる人工関節面を提供する。置換する人工関節が自然の関節をできるだけきっちりと模写することを確実にするためには、寛骨臼カップを正確に位置させる際に考慮すべき要素が多々ある。これらの要素には、寛骨臼内の寛骨臼カップの位置が含まれ、また寛骨臼内での寛骨臼カップの角度方向(angular orientation)も含まれる。従って、寛骨臼カップの位置および向きの双方と人工関節の結果として生じる性能との間に複雑な相互作用がある。
本発明は、寛骨臼横断靭帯(transverse acetabular ligament)および/または寛骨臼関節唇(acetabular labrum)の位置に基づいて寛骨臼カップを整合させることを基本にしている。このようにして、股関節の本来の動きをより完全に再現するために寛骨臼カップを物理的な寛骨臼ではなくて機能的な寛骨臼と、より正確に整合させる。
異なる図面における同じ様な部材は、特に指示しない限り共通の参照符号が付けられている。
(1)患者の骨盤内における寛骨臼カップの位置付けをガイドするためのコンピュータ援用外科手術システムにおいて、
データ処理装置と、
コンピュータプログラム命令を格納しているメモリと、
を備え、
前記コンピュータプログラム命令は、前記データ処理装置に、
前記骨盤の寛骨臼横断靭帯の位置を測定させ、
前記骨盤の寛骨臼関節唇の位置を側定させ、
前記寛骨関節唇および前記寛骨臼横断靭帯を含む寛骨臼面の向きを計算させ、かつ、
前記寛骨臼カップの入口面が前記寛骨臼面にほぼ平行となる前記寛骨臼カップの計画位置を決定させる、システム。
(2)実施の態様1に記載のシステムにおいて、
前記メモリは、
前記データ処理装置に、前記寛骨臼の形状を示す寛骨臼形状データから前記寛骨臼の大きさに最も一致する寛骨臼カップテンプレートを特定させる、コンピュータプログラム命令、
をさらに格納している、システム。
(3)実施の態様1あるいは2に記載のシステムにおいて、
前記メモリは、
前記データ処理装置に、前記寛骨臼面の前記向きの視覚表示を表示させる、コンピュータプログラム命令、
をさらに格納している、システム。
(4)実施の態様3に記載のシステムにおいて、
前記メモリは、
コンピュータプログラム命令であって、前記データ処理装置に、
寛骨臼カップテンプレートの位置を決定させ、かつ、
前記寛骨臼カップテンプレートの視覚表示を表示させる、
コンピュータプログラム命令、
をさらに格納している、システム。
(5)実施の態様1に記載のシステムにおいて、
前記メモリは、
前記データ処理装置に、前記寛骨臼カップの記憶された計画位置を変えるためのデータを受信させる、コンピュータプログラム命令、
をさらに格納している、システム。
(6)実施の態様1に記載のシステムにおいて、
前記メモリは、
コンピュータプログラム命令であって、前記データ処理装置に、
リーミング装置の現在位置を測定させ、かつ、
前記リーミング装置の前記現在位置の視覚表示を表示させる、
コンピュータプログラム命令、
をさらに格納している、システム。
(7)実施の態様1に記載のシステムにおいて、
前記メモリは、
コンピュータプログラム命令であって、前記データ処理装置に、
寛骨臼カップインプラントの現在位置を測定させ、かつ、
前記寛骨臼カップインプラントの前記現在位置の視覚表示を表示させる、
コンピュータプログラム命令、
をさらに格納している、システム。
(8)患者の骨盤内における寛骨臼カップの位置付けをガイドするコンピュータ援用外科手術方法において、
前記骨盤の寛骨臼横断靭帯の位置を測定することと、
前記骨盤の寛骨臼関節唇の位置を測定することと、
前記寛骨関節唇および前記寛骨臼横断靭帯を含む寛骨臼面の向きを計算することと、
前記寛骨臼カップの入口面が前記寛骨臼面にほぼ平行である、前記寛骨臼カップの計画位置を決定することと、
を含む、方法。
(9)実施の態様8に記載の方法において、
前記寛骨臼の形状を示す寛骨臼形状データから前記寛骨臼の大きさに最も一致する寛骨臼カップテンプレートを特定すること、
をさらに含む、方法。
(10)実施の態様8あるいは9に記載の方法において、
前記寛骨臼面の前記向きの視覚表示を表示すること、
をさらに含む、方法。
寛骨臼カップテンプレートの位置を測定することと、
前記寛骨臼カップテンプレートの視覚表示を表示することと、
をさらに含む、方法。
(12)実施の態様8に記載の方法において、
前記寛骨臼カップの記憶された計画位置(planned position)を変えるためのデータを受信すること、
をさらに含む、方法。
(13)実施の態様8に記載の方法において、
リーミング装置の現在位置を測定することと、
前記リーミング装置の前記現在位置の視覚表示を表示することと、
をさらに含む、方法。
(14)実施の態様8に記載の方法において、
寛骨臼カップインプラントの現在位置を測定することと、
前記寛骨臼カップインプラントの前記現在位置の視覚表示を表示することと、
をさらに含む、方法。
(15)患者の骨盤内における寛骨臼カップの位置付けをガイドする方法において、
前記骨盤の寛骨臼関節唇および寛骨臼横断靭帯により定められる寛骨臼面の向きを測定することと、
前記寛骨臼カップの入口面が前記寛骨臼面に対してほぼ平行な状態で、前記寛骨臼カップを前記骨盤の寛骨臼内に植え込むことと、
を含む、方法。
(16)実施の態様15に記載の方法において、
前記寛骨臼の形状と最も一致する寛骨臼カップテンプレートを特定すること、
をさらに含む、方法。
(17)実施の態様16に記載の方法において、
前記最も一致する寛骨臼カップインプラントを利用して前記寛骨臼カップインプラントの位置を計画すること、
をさらに含む、方法。
(18)実施の態様15に記載の方法において、
前記寛骨臼カップは、前記入口面が前記寛骨臼面の内側にある位置で植え込まれる、方法。
(19)実施の態様18に記載の方法において、
前記入口面は、前記寛骨臼面の内側1ミリ〜4ミリのところにある、方法。
(20)実施の態様17に記載の方法において、
前記寛骨臼カップは、前記寛骨臼カップの縁部が前記寛骨臼横断靭帯に負荷を加える位置で植え込まれる、方法。
前記寛骨臼面の前記向きを測定することは、追跡可能な器具を使って前記関節唇上および前記寛骨臼横断靭帯上の少なくとも3点を識別することを含む、方法。
(22)実施の態様15に記載の方法において、
追跡可能な器具を使って前記寛骨臼の内表面上の複数点を識別すること、
をさらに含む、方法。
(23)実施の態様15に記載の方法において、
前記関節唇の少なくとも一部を含む寛骨臼の画像を取り込むことと、
前記寛骨臼面の前記向きを測定することの前に、どのような外科手術を用いるかを評価するために前記関節唇を評価することと、
をさらに含む、方法。
(24)コンピュータプログラムコードにおいて、
実施の態様1〜7のいずれかに記載の前記システム、あるいは実施の態様8〜15のいずれかに記載の前記方法を提供するためにデータ処理装置で実行可能である、コンピュータプログラムコード。
(25)コンピュータプログラム製品において、
コンピュータで読み出し可能な媒体と、
実施の態様24に記載のコンピュータプログラムコードと、
を含む、コンピュータプログラム製品。
(26)寛骨臼カップインプラントの位置付けをガイドするための器具において、
前記器具を患者の身体の一部に取り付けるための取り付け具と、
前記取り付け具に接続された支持体と、
長さ方向軸を定めるガイドであって、前記寛骨臼カップインプラントを支える他の器具を前記長さ方向軸に沿って受入れるための、ガイドと、
調節機構であって、前記調節機構により、前記ガイドの角度方向が少なくとも二つの異なる軸を中心にして調節されることができ、前記長さ方向軸の傾斜および回転あるいは前傾を、前記患者の骨盤に対して変えられるようにすることができる、調節機構と、
を備える、器具。
(27)実施の態様26に記載の器具において、
前記ガイドの向きは、ロック機構を操作することにより固定されることができる、器具。
(28)実施の態様26あるいは27に記載の器具において、
前記調節機構は、ボールソケット継手を含む、器具。
(29)実施の態様26〜28のいずれかに記載の器具において、
前記ガイドと前記支持体との間の間隔を調節するために操作されうる、さらなる調節機構、
を含む、器具。
(30)実施の態様26〜29のいずれかに記載の器具において、
前記ガイドの高さを調節するために操作されうる、さらに他の調節機構、
を含む、器具。
前記ガイドは、異なる大きさの器具を受入れるように再構成されることができる、器具。
(32)器具において、
寛骨臼カップインプラントの位置付けをほぼ上述したようにガイドするための、器具。
(33)部品のキットにおいて、
実施の態様26〜31のいずれかに記載の器具と、
前記ガイド内で係合されうる、長さ方向軸を有する本体を備えたさらなる器具であって、前記関節唇および前記寛骨臼横断靭帯により定められる面の向きを決めるのに使用されることができる特徴部を含む寛骨臼構成要素を支持する、さらなる器具と、
を含む、部品のキット。
(34)実施の態様33に記載の部品のキットにおいて、
前記特徴部は、平面を定める構造体である、部品のキット。
Claims (19)
- 患者の骨盤内における寛骨臼カップの位置付けをガイドするためのコンピュータ援用外科手術システムにおいて、
データ処理装置と、
コンピュータプログラム命令を格納しているメモリと、
を備え、
前記コンピュータプログラム命令は、前記データ処理装置に、
前記骨盤の寛骨臼横断靭帯の位置を測定させ、
前記骨盤の寛骨臼関節唇の位置を側定させ、
前記寛骨関節唇および前記寛骨臼横断靭帯を含む寛骨臼面の向きを計算させ、かつ、
前記寛骨臼カップの入口面が前記寛骨臼面にほぼ平行となる前記寛骨臼カップの計画位置を決定させる、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前記メモリは、
前記データ処理装置に、前記寛骨臼の形状を示す寛骨臼形状データから前記寛骨臼の大きさに最も一致する寛骨臼カップテンプレートを特定させる、コンピュータプログラム命令、
をさらに格納している、システム。 - 請求項1あるいは2に記載のシステムにおいて、
前記メモリは、
前記データ処理装置に、前記寛骨臼面の前記向きの視覚表示を表示させる、コンピュータプログラム命令、
をさらに格納している、システム。 - 請求項3に記載のシステムにおいて、
前記メモリは、
コンピュータプログラム命令であって、前記データ処理装置に、
寛骨臼カップテンプレートの位置を決定させ、かつ、
前記寛骨臼カップテンプレートの視覚表示を表示させる、
コンピュータプログラム命令、
をさらに格納している、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前記メモリは、
前記データ処理装置に、前記寛骨臼カップの記憶された計画位置を変えるためのデータを受信させる、コンピュータプログラム命令、
をさらに格納している、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前記メモリは、
コンピュータプログラム命令であって、前記データ処理装置に、
リーミング装置の現在位置を測定させ、かつ、
前記リーミング装置の前記現在位置の視覚表示を表示させる、
コンピュータプログラム命令、
をさらに格納している、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前記メモリは、
コンピュータプログラム命令であって、前記データ処理装置に、
寛骨臼カップインプラントの現在位置を測定させ、かつ、
前記寛骨臼カップインプラントの前記現在位置の視覚表示を表示させる、
コンピュータプログラム命令、
をさらに格納している、システム。 - 患者の骨盤内における寛骨臼カップの位置付けをガイドするコンピュータ援用外科手術方法において、
前記骨盤の寛骨臼横断靭帯の位置を測定することと、
前記骨盤の寛骨臼関節唇の位置を測定することと、
前記寛骨関節唇および前記寛骨臼横断靭帯を含む寛骨臼面の向きを計算することと、
前記寛骨臼カップの入口面が前記寛骨臼面にほぼ平行である、前記寛骨臼カップの計画位置を決定することと、
を含む、方法。 - コンピュータプログラムコードにおいて、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の前記システム、あるいは請求項8に記載の前記方法を提供するためにデータ処理装置で実行可能である、コンピュータプログラムコード。 - コンピュータプログラム製品において、
コンピュータで読み出し可能な媒体と、
請求項9に記載のコンピュータプログラムコードと、
を含む、コンピュータプログラム製品。 - 寛骨臼カップインプラントの位置付けをガイドするための器具において、
前記器具を患者の身体の一部に取り付けるための取り付け具と、
前記取り付け具に接続された支持体と、
長さ方向軸を定めるガイドであって、前記寛骨臼カップインプラントを支える他の器具を前記長さ方向軸に沿って受入れるための、ガイドと、
調節機構であって、前記調節機構により、前記ガイドの角度方向が少なくとも二つの異なる軸を中心にして調節されることができ、前記長さ方向軸の傾斜および回転あるいは前傾を、前記患者の骨盤に対して変えられるようにすることができる、調節機構と、
を備える、器具。 - 請求項11に記載の器具において、
前記ガイドの向きは、ロック機構を操作することにより固定されることができる、器具。 - 請求項11あるいは12に記載の器具において、
前記調節機構は、ボールソケット継手を含む、器具。 - 請求項11〜13のいずれか1項に記載の器具において、
前記ガイドと前記支持体との間の間隔を調節するために操作されうる、さらなる調節機構、
を含む、器具。 - 請求項11〜14のいずれか1項に記載の器具において、
前記ガイドの高さを調節するために操作されうる、さらに他の調節機構、
を含む、器具。 - 請求項11〜15のいずれか1項に記載の器具において、
前記ガイドは、異なる大きさの器具を受入れるように再構成されることができる、器具。 - 器具において、
寛骨臼カップインプラントの位置付けをほぼ上述したようにガイドするための、器具。 - 部品のキットにおいて、
請求項11〜16のいずれか1項に記載の器具と、
前記ガイド内で係合されうる、長さ方向軸を有する本体を備えたさらなる器具であって、前記関節唇および前記寛骨臼横断靭帯により定められる面の向きを決めるのに使用されることができる特徴部を含む寛骨臼構成要素を支持する、さらなる器具と、
を含む、部品のキット。 - 請求項18に記載の部品のキットにおいて、
前記特徴部は、平面を定める構造体である、部品のキット。
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