JP2008537689A - 足関節置換人工装具 - Google Patents

Abstract

整形外科用インプラントに適した人工装具は、一つの人工関節面が別の人工関節面と様々な方法で関節運動するのを支援するマルチピースの幹部品を有する。この人工装具はネジもその他の留め具も用いることのない確実な固定手段を提供するスナップ式および／または連結式で取り付けることができる。この人工装具は、超高分子量ポリエチレンなどから作られるプラスチック関節面の取り付けに適応する。この人工装具は脛骨の主軸に対して踵骨、足底部の切開部を介した低侵襲アクセスによって構築される低侵襲骨髄内ガイダンスを用いて取り付けられる足関節置換システムの使用に非常に適している。この人工装具は、骨の切り込みを作製するため、ならびに人工装具部品を取り付けるために足関節への低侵襲前面アクセスを用いた足関節全システムの取り付けを可能にする。

Description

（発明の分野）
本発明は、足関節置換人工装具およびシステム、ならびに関連する手術器具および手技に関する。

（発明の背景）
１９７０年代の初めから中頃まで、一般にリウマチ、あるいは変形性関節症または外傷性関節炎などが引き起こす足関節の負傷または疾患を持つ患者は、自分の足関節が機能不全になった場合ほとんど選択肢を持たなかった。これらの患者が自分の足関節のいくらかの機能を再構築するのを助ける最も一般的な手段は、固定による関節の閉塞であったが、これは今日も一般的に用いられる手法である。しかし、固定は足関節を硬化させ、また多くの場合は下肢に対する動きを制限して、これが限られた使用や膝関節や股関節へのさらなる圧迫をもたらしていた。

人工足関節の最初の使用報告は、恐らく１９６９年のＢｕｃｋｈｏｌｚによるものである。普通の人間の関節を模倣することが広く試みられていた足関節の可動域が、置換によって可能となったため、医学界はそのような足関節置換が足関節の利用の増加を広くもたらしたことを認めた。それ以来、足関節置換人工装具の使用はますます一般的になり、設計は改善されていった。

しかし、足の自然な動きの大部分を保持しながら沈下や無腐性の緩みの発生を低下させる足関節全置換システムが必要である。治癒の向上と欠陥率の低下を提供するために、そのような器具を取り付けるためのより侵襲性の低い外科手技もまた必要である。

（発明の概要）
本発明は整形外科用人工装具およびシステム、ならびに関連する手術器具および手技を提供する。

本発明の一態様は、人工装具のためのマルチピース幹（ｓｔｅｍ）部品を提供する。このマルチピース幹部品はそれが関節インプラント、固定（関節固定術）インプラント、骨切り術固定インプラント、または骨折固定インプラントであろうとなかろうと、人工装具の固定に幹が必要とされる全ての外科手技での使用に適している。このマルチピース幹部品構造は、大きい部品を取り付けるために小さな外科的開口部を使用する低侵襲手技において、骨の成分同士を固定するのに申し分なく適している。二つ以上の小さな幹部品は、より大きな幹部品を作るためにお互い連続してインサイチュで取り付けることができる。マルチピース幹部品の取り付けのための代表的な器具や手順もまた提供される。

本発明の別の態様は、関節運動するだけでなく人工関節が軸の周囲を回転できるようにする相補的な玉継ぎ手面を含む、関節運動する人工足関節を提供する。これにより人工装具の機能と寿命を最大限にするために、より一様な面の磨耗が可能になる。

本発明の別の態様は、関節運動し軸の周囲を回転するだけでなく、自家骨に対する前方、後方、および側方への移動を提供する相補的な玉継ぎ手面を含む、関節運動する人工足関節を提供する。

本発明の別の態様は、それぞれが鞍状形部品を含む、関節運動する人工関節面を提供する。鞍状形は、第一の弧に対して垂直な第二の弧に沿って掃過される第一の弧によって画定される面を含む、掃過された弧として幾何学的に特徴付けられる。外形は各面に対して、軸に沿って曲線を描く細長い溝を形成する。

本発明の別の態様は、ネジもその他の留め具も用いることのない確実な固定手段を提供するスナップ式および／または連結式で組み立てられる人工関節面を支える人工装具を提供する。

本発明の別の態様は、超高分子量ポリエチレンなどから作られるプラスチック関節面の取り付けに適応する人工装具を提供する。

本発明の別の態様は、踵骨、足底部の切開部を介した低侵襲アクセスによって、脛骨の主軸に対して構築される低侵襲骨髄内ガイダンスを用いて取り付けられる足関節置換システムを提供する。脛骨の軸に沿った骨髄内ガイダンスにより、適切に方向付けられた、足関節への前面アクセスを介した距骨と脛骨の骨の切り込みが可能になる。足関節全システムの適切な全体の配置は、それらが置換する自家の足関節の通常の軸全てとの所望の位置合わせと方向付けにおいて達成され、長期的結果の改善が達成される。

本発明の別の態様は、脛骨の主軸に対して構築される低侵襲骨髄内ガイダンスを用いた足関節全システムの取り付けを可能にする人工装具、器具、および手技を提供する。望ましくは、低侵襲骨髄内ガイダンスはＸ線透視可視化を用いて脛骨の主軸に対して構築される。

本発明の別の態様は、骨の切り込みの作製と人工装具部品を取り付けるための足関節への低侵襲前面アクセスを用いた足関節全システムの取り付けを可能にする人工装具、器具、および手技を提供する。

本発明の別の態様は、踵骨、距骨、および脛骨内を通るインライン骨髄内経路の構築を可能にする人工装具、器具、および手技を提供する。

本発明の他の目的、利点、および実施形態は続く記述においてある程度説明されるか、またある程度はこの記述により明らかとなるか、または本発明の実施から学ばれても良い。

（好適な実施形態の説明）
この説明は、開示の簡便性のために論理的セクションに分けられる。セクションＩは、後述する足関節全置換システムと方法の解剖学的背景を示すために、読者を下肢および足関節の解剖学に案内する。セクションＩＩは、足関節全置換システムの脛骨および距骨−踵骨部品と望ましい形状、はめ合わせ、および機能を持つ器具の代表的な実施形態の構造説明を提供する。セクションＩＩＩは、足関節全置換システムの埋め込みに有用なシステム、方法、および技法と、望ましい形状、はめ合わせ、および機能を達成するための器具の代表的な実施形態の説明を提供する。

この文書の開示は、当業者が本発明を実施できるようにするため詳細で正確であるが、ここに開示される物理的実施形態は本発明を例示するものにすぎず、これはその他の特異的構造において具体化されてもよい。好適な実施形態が記述されているが、特許請求の範囲で定義される本発明から逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

（Ｉ．下肢と足関節の解剖）
図１に示すように、足部は中足骨１３と結合する１４本の指骨すなわち足の指の骨１１を含む。距骨１５が脛骨１６と腓骨１８を支える、７本の足根骨１４、ならびにかかとの骨すなわち踵骨１７も存在する。足根骨の中で、距骨１５と踵骨１７は最も大きく互いに隣接している。その他の足根骨は舟状骨１９、３本の楔状骨２１、および立方骨２３を含む。

（ＩＩ．足関節全置換システム）
（Ａ．概略）
図２は足関節全置換システム１０を示す。一般的には言えば、システム１０は脛骨１６への取り付けのために大きさと構造が決定される脛骨の土台１２を含む。また図２に示すように、脛骨の土台１２は望ましくは脛骨の幹２８を含む。このシステムはまた距骨１５への取り付けのために大きさと構造が決定される距骨の土台２０を含む。また図２に示すように、距骨の土台２０は距骨の幹２６を含む。

脛骨の土台１２は脛骨の人工関節面２２を持つ。距骨の土台２０は距骨の人工関節面２４を持つ。脛骨の人工関節面２２と距骨の人工関節面２４は、関節運動するように相互に大きさと構造が決定される面を持つ。関節運動する関節面２２と２４は、自家の関節を模倣する可動域を再構築するために取り除かれる（後述のように）自家の足関節面を置換する。

関節面２２と２４は、一般的に人工装具技術に用いられる様々な材料から作られても良く、これにはポリエチレン、高分子量ポリエチレン（ＨＭＷＰＥ）、ゴム、チタン、チタン合金、クロムコバルト、外科用スチール、またはその他の関節全置換金属および／またはセラミック、骨内部成長面、焼結ガラス、人工骨、セメントで結合されていない金属または陶材面、またはそれらの組み合わせが含まれるが、これに限定されるものではない。関節面２２と２４は異なる材料を含んでも良い。例えば、脛骨の関節面２２はプラスチックまたはその他の非金属材料を含んでもよく、距骨の関節面は金属材料を含む。この反対も当てはまり、あるいは面２２と２４はそれぞれ同種の材料を含んでも良い（すなわち、金属−金属またはプラスチック−プラスチック）。

（Ｂ．代表的な実施形態）
脛骨の土台１２、距骨の土台２０、および／またはそれらが持つ関節運動する人工足関節２２と２４は様々に構成されてもよく、様々な技術的特徴を有する。構造と特徴の代表的な例をここに説明する。

（１．幹）
（ａ．距骨の幹）
距骨の幹２６は様々に大きさと構造が決定されてもよい。図２に示すように、幹２６は距骨を踵骨に橋渡しする。この幹２６は、もしそれが患者にとって必要または有益なものならば、距骨下関節の固定とともに距骨の土台を支える二重機能を提供する。

図２に示すように、置換システム１０はＲｅｉｌｅｙ Ｕ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．６，６６３，６６９に開示される多くの技術的特徴を内蔵する。例えば、距骨の土台２０は踵骨１７および／または距骨１５に固定され、これにより固定に利用できる骨の量を増やすことができる。幹２６が提供する距骨下関節の固定は、距骨の土台２０の距骨１５および踵骨１７両方への固定を可能にする。もう一つの方法として、外科技術の当業者に一般的な方法を用いて距骨下関節は固定される、これには、ポリ（メタクリル酸メチル）骨セメント、ヒドロキシアパタイト、粉砕骨および骨髄合成物、プレートとネジ、またはそれらの組み合わせを用いた固定が含まれるがこれに限定されるものではない。

利用できる骨基剤の範囲の拡大は人工装具に安定性を提供し、距骨の土台２０のネジなどを用いた固定を可能にする。このデザインは人工足関節全体に安定性と圧力吸収を提供し、人工関節の緩みや沈下の可能性を減少させる。

なお、距骨を踵骨へ橋渡ししない距骨の幹２６を用いた人工関節システムもまた安定性、確実な固定、および寿命を提供することができる。図３に示す距骨の幹２６は距骨を踵骨へと橋渡ししない。代わりに、幹２６が足関節の後方〜前方へと距骨の前方先端に突出している。距骨の先端は大きな距骨の骨性成分であり、距骨の土台２０に取り付けるための大量の骨組織を提供する。必要ならば、距骨下関節は今しがた記述した任意の方法を用いて別々に固定されてもよい。

既知の距骨の幹２６はどれも、一般的に人工装具技術に用いられる様々な材料から作られても良く、これはチタン、チタン合金、タンタル、クロムコバルト、外科用スチール、ポリエチレン、吸収性ポリマー、またはその他の関節全置換金属および／またはセラミック、骨内部成長面、焼結ガラス、人工骨、セメントで結合されていない金属または陶材面、またはそれらの組み合わせを含むが、これに限定されるものではない。距骨の幹２６はさらに、抗菌剤、抗血栓剤、および骨誘導剤、またはそれらの組み合わせなどの様々なコーティングで塗装されてもよい。これらの薬剤はさらに、距骨の幹２６表面の孔を充満するかもしれない生分解性担体材料に含まれても良い。ここに文献として盛り込まれているＵ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．５，９４７，８９３を参照されたい。必要ならば、距骨の幹２６は塗装されてもよく、ならびに／または多孔性メッシュ、ヒドロキシアパタイト、またはその他の多孔質表面などの骨質の内への成長を可能にする材料から形成されてもよい。

距骨の幹２６は適切と見なされるどんな大きさまたは形状であってもよく、望ましくは処置を受ける部位の形態学や配置を考慮して、医師によって選択される。医師は望ましくは、単純Ｘ線写真、Ｘ線透視検査、またはＭＲＩまたはＣＴスキャンなどを用いた目的の骨の形態学の事前分析に基づいて、望ましい大きさおよび／または形状を選択する能力がある。大きさおよび／または形状は幹２６の周囲の骨への支えおよび／または結合を最適化するために選択される。幹２６は長さ２ｃｍから１２ｃｍ、幅４から１４ｍｍの間で可変する。代表的な実施形態において、距骨−踵骨幹２６は長さ約６５から７５ｍｍ、幅約７から１３ｍｍである。開示される実施形態において幹が円形の断面を持つのに対し、幹は他の様々な断面形状に形成されてもよく、これには楕円形、多角形、不規則性、またはそのいくつかの組み合わせが含まれるが、これに限定されないことを理解すべきである。加えて、回転を減少させるならびに／または防止するために幹はアーチ状に曲げることができ、一定のまたは可変の断面幅であってもよい。

距骨の幹２６は、ポリ（メタクリル酸メチル）骨セメント、ヒドロキシアパタイト、粉砕骨合成物、ネジ、またはそれらの組み合わせ、または補綴手術の当業者に一般的なその他の固定材料を用いてもよい。

後により詳細な説明を加えるが、距骨の土台２０の他の部品を距骨の幹２６に固定および／またははめることができるように、その全長そのまたはその上面に沿って距骨の幹２６は追加的にインターロック部品を持っても良い。

（２．脛骨の幹）
距骨の幹２６のように、脛骨の幹２８関節置換材料または人工装具技術に一般的に用いられる材料であればどのようなものから作られても良く、これは金属、セラミック、チタン、チタン合金、タンタル、クロムコバルト、外科用スチール、ポリエチレン、吸収性ポリマー、またはその他の関節全置換金属および／またはセラミック、骨内部成長面、焼結ガラス、人工骨、セメントで結合されていない金属または陶材面、またはそれらの組み合わせを含むがこれに限定されるものではない。脛骨の幹２８はさらに、一つ以上の抗菌剤、抗血栓剤、および骨誘導剤、またはそれらの組み合わせなどのコーティングで塗装されても良い。これらの薬剤はさらに、脛骨の幹２８の孔を充満するかもしれない生分解性担体材料に含まれても良い。米国特許第５，９４７，８９３号を参照されたい。

また距骨の幹２６のように、脛骨の幹２８は、ポリ（メタクリル酸メチル）骨セメント、ヒドロキシアパタイト、粉砕骨合成物、ネジ、またはそれらの組み合わせ、または補綴手術の当業者に一般的なその他の固定材料を用いて脛骨に固定されても良い。図で示した実施形態では、脛骨の幹２８は脛骨１６にネジで固定される。もしネジが使われた場合、前方、後方、内側、側方におよび／または斜角で、あるいはその任意の組み合わせで伸びることができる。

脛骨の幹２８は、長さ２０ｍｍから３００ｍｍ、幅６ｍｍから２０ｍｍの間で可変する。好適な実施形態では、脛骨の幹２８は好ましくは少なくとも長さ５０ｍｍである。当然ながら、患者の体格、彼らの骨寸法、ならびに予想される将来的な患者の運動性次第で、開示される脛骨の幹２８が実質的には任意の長さになりうることを理解すべきである。一般的にはより体格が大きく、大きな骨を持ち、予想される運動性が高い患者は（すなわち彼らがかなり歩き回るまたは走り回る場合）、沈下、緩み、ならびに脛骨の骨溶解を防ぐために、安定性の増加と圧力の広範な配分を提供するため、望ましくはより長い幹２８を持つことになる。必要ならば、幹２８は外側に伸長する羽根などの回転防止機能を内蔵でき、例えば、幹２８に沿って配置された長さ０．５から２５ｃｍ、幅１から３ｍｍで、鋭角または鈍角の先端を持つ一つ以上の羽根、または幹２８に対する弓形状、例えば１から１０度の範囲の前方または後方または側方、またはそれらのいくつかの組み合わせの弓形状などである。さらに、必要ならば、脛骨の幹２８の表面には、望ましくは膝へ向かう角度で、くさび形または突端などの不整があってもよく、これは脛骨の幹２８が沈下するのを抑止および／または防止する。他の方法として、脛骨の幹２８の幅は幹２８の長さに従って変化してもよく、これはさらに回転および／または沈下を抑止および／または防止する。

後により詳細な説明を加えるように、幹２８をインサイチュで組み立てられるようにおよび／または脛骨の土台１２の他の部品を脛骨の幹２８に固定できるように、脛骨の幹２８はその全長に沿っておよび／またはその下面にインターロック部品を追加的に持ってもよい。

（３．マルチピース幹）
図４Ａは、それが関節インプラント、固定（関節固定術）インプラント、骨切り術固定インプラント、または骨折固定インプラントのどれであれ、インプラントの固定に幹を必要とする外科手技での使用に適するマルチピース脛骨の幹３０を図解するものである。図で示した実施形態では、幹３０は、先端（すなわち上部）部品３２、一つ以上の中間部品３４、および底部（すなわち下部）部品３６を含む。幹３０の骨内の先端部品３２の方向への進展を容易にするために、先端部品３０は望ましくは凸形またはドーム形である。

マルチピース構造は、骨成分同士を低侵襲手技で申し分なく結合するのに適している。この構造はまた、大きい部品を取り付けるために小さな外科的開口部が使用される低侵襲外科手術に申し分なく適している。この構造は大きい部品を、一般的には個々の幹部品３２／３４／３６の挿入方向に直角にすなわち横から取り付けるために小さな外科的開口部を使用できるようにする。このマルチピース幹３０の態様は、後の代表的な外科手技の考察の後に非常に明らかとなるだろう。

二つ以上の小さい幹部品３２／３４／３６は、より大きな幹部品を作るためにインサイチュで連続して互いに取り付けられる（図４Ｂ参照）。例えば、先端部品３２は底部部品３６に結合されてもよい。他の方法として、一つ以上の中間部品３４は所望の長さの幹３０を形成するために先端および底部部品３２と３６の間に配置されてもよい。部品３２／３４／３６は、図のように互いにネジ締めされてもよく、またはモールステーパ、４分の１回転、またはその他の固定方法を用いて取り付けられてもよい。他の方法として、幹部片３２／３４／３６はモールステーパと糸の組み合わせ、またはモールステーパと外部ピンまたはネジの組み合わせを用いて互いにはめ合わせることができる。

後により詳細な説明を加えるように、部品３２／３４／３６の一つ以上が、図４Ａに示すように骨内部の部品３２／３４／３６の進展を容易にするために、ならびに／または隣接する部品３２／３４／３６の内部へ部品３２／２４／３６をねじ込むためにドライバーまたはその他の工具とかみ合うように内部六角形状３８またはその他の非回転構造を含んでも良い。同様に、一つ以上の部品３２／３４／３６はまた、取り付け時に、つかむまたは別の方法で部品３２／３４／３６を固定するためにレンチまたはその他の工具とかみ合うように外部六角形状４０またはその他の非回転構造を含んでも良い。

後により詳細な説明を加えるように、各部品３２／３４／３６は、足関節内の小さい前方開口部などの小切開を介して個々に取り付けられるように、望ましくは大きさと構造が決定される。このようにして（図４Ｂ参照）、（あらかじめ穴を開けられた）脛骨の骨髄内経路内部などのインサイチュで個々の部品３２／３４／３６を互いに連続して結合でき、はじめに先端部品３２を骨髄内経路を徐々に上方に進展させることができる。最後の、すなわち底部部品３６は、人工足関節の上半分を含むことになる人工装具（例えば、脛骨の土台１２）に結合するように大きさと構造が決定される。

マルチピース構造は低侵襲手技を用いた取り付けを可能にするだけでなく、もしそれらが単独部品で構成されていたならば達成されないかもしれない長い固定部材または幹を取り付けるための方法を提供する。

長いまたは伸長したマルチピース幹３０が特に脛骨での使用に非常に適している一方で、マルチピース幹３０はその他の長骨または距骨にも同様に使用できる。

（４．関節運動する人工足関節）
関節運動する人工足関節２２と２４は、プラスチック（例えばポリエチレン）、セラミック、または金属またはその組み合わせ（例えば背面金属プラスチック）で作られていても良い。それらは様々な構造を有し、様々な方法で関節運動してもよい。多種の代表的な実施形態を説明のためにここで記述する。

（ａ．嵌合する凹状／凸状面）
図５に示すように、関節運動する面２２と２４の基本的な配置は玉継手を形成できる。この配置では、関節運動する面２２と２４は嵌合する凹状と凸状面を含む。ある配置では、脛骨の人工関節面２２は凹状半球体を含み、距骨の人工関節面２４は、取り付けられた時凹状半球体と結合する凸状半球体を含む。これは、それらが置換する自家の関節面の構造を模倣する。

図５に示すように、距骨の面２４の凸状半球体は、幹２６を使うことなく距骨１５内部の穴が開けられたくぼみに差し込まれるボタン状構造を含むことができる。ボタン状構造は幹２６を使うことなく、ポリ（メタクリル酸メチル）骨セメント、ヒドロキシアパタイト、粉砕骨合成物、ネジ、またはそれらの組み合わせ、または補綴手術の当業者に一般的なその他の固定材料を用いて固定できる。設置を容易にするために、ボタン状構造はペグ４０または同様の付属物を幹自体の代わりに含むことができる。

この配置では、面２２が幹２８に対して動かなくするモールステーパ結合によって脛骨の面２２は幹２８に固定される。

（ｂ．回転凹状／凸状面）
図６は、関節運動する面２２と２４が関節運動するだけでなく人工関節が脛骨の軸の周囲を回転できるようにする相補的な玉継ぎ手面を含む実施形態を図解する。これにより人工装具の機能と寿命を最大限にするために、より一様な面２２と２４の磨耗が可能になる。

前述した実施形態と同様に、関節運動する面２２と２４の基本的な配置は玉継手を含む。脛骨の人工関節面２２は凹状半球体を含み、距骨の人工関節面２４は、取り付けられた時凹状半球体と結合する凸状半球体を含む。

距骨の人工関節面２４は幹２６によって支えられる。面２２は、この面２２と距骨の間で相対運動が起きないように、モールステーパ結合によって幹２６に固定される。

脛骨の人工関節面２２は土台１２によって支えられる。土台１２もまた脛骨の幹２８にモールステーパ結合によって固定される。土台１２と幹２８の間に動きは起こらない。しかし、土台１２と関節面２２の間の結合は回転性のはめ合いを含む。このはめ合いは関節面２２上の嵌合する溝２５の内部で入れ子状に重なる土台４６に従属する円筒環２３との間で達成される。この回転性のはめ合いは土台１２と相対する幹２８の軸の周囲、ひいては幹２８が固定されている脛骨の軸の周囲を面２２が回転できるようにする。この回転性連結はより自由に脛骨に対する足の回転に適応し、機械的な均衡と安定性を高める。

（ｃ．平行移動面）
図７Ａ、７Ｂ、および７Ｃは関節運動する面２２と２４が関節運動し、脛骨の軸の周囲を回転するだけでなく、嵌合する関節面の脛骨に対する前方、後方、および側方への移動に適応する相補的な玉継ぎ手面を含む実施形態を図解する。

先の配置のように（図７Ａと７Ｂ参照）、脛骨の人工関節面２２はカップまたはソケット状の面を含み、距骨の人工関節面２４は取り付けられた時脛骨の人工関節面２２のカップ状面と結合するボール状面を含む。

また先の配置のように（さらに図７Ａと７Ｂを参照）、距骨の人工関節面２４は幹２６によって支えられる。面２２は、この面２２と距骨の間で相対運動が起きないように、モールステーパ結合によって幹２６に固定される。

脛骨の人工関節面２２は土台１２によって支えられる。土台１２もまた脛骨の幹２８にモールステーパ結合によって固定される。土台１２と幹２８の間に動きは起こらない。しかし、土台１２と関節面２２の間の結合は、関節面２２の中の大きい穴４２と土台１２上の径の小さなツメ４４の間の緩い、不干渉のはめ合いを含む。この緩い結合は土台１２と関節面２２の間の、中距離の対角線上の動きとともに、相対的な前方から後方へだけでなく横方向（側方から側方）の滑動または平行移動を可能にする（図７Ｃ参照）。緩い結合はまた、土台１２に対して幹２８の周囲を面２２が回転できるようにする。

この緩い結合は、脛骨に対する足の回転とともに脛骨に対する足の前方および横向きの平行移動に適応する。この特徴は一様な磨耗を可能にし、人工装具の機能と寿命を最大限にするために全ての面領域を最大限に利用する。平行移動する玉継ぎ型関節運動は機械的な平衡と安定性を提供する。関節運動する球面２２と２４は接触域を最大限にし、これにより接触圧力を最小化している。これはまた局所表面応力を最小化し、関節の磨耗を最小化、そして関節の寿命を最大化している。

玉継手は関節の可動性を最大化する。これは、歩いたり走ったりしている間の足関節の通常の屈曲に適応する。これはまた通常の足関節の正常な側方から側方の回転を可能にする。

（ｄ．鞍状面）
先の実施形態は基本的な関節運動配置として、玉継手を示す。図８Ａでは、関節運動する脛骨と距骨の面２２と２４がそれぞれ鞍状形部品を含むように示される。鞍状形は幾何学的に（好適な実施形態で一定半径である）掃過された弧として特徴付けられ、第一の弧（好適な実施形態で一定半径である）に対して垂直な第二の弧（これもまた好適な実施形態で一定半径である）に沿って掃過される第一の弧によって画定される面を含む。外形は各面２２と２４に対して、軸に沿って曲線を描く細長い溝を形成する。

図８Ａに示すように、脛骨の鞍状面２２部品の溝は距骨の鞍状面２４の溝内で入れ子状に重なる。これにより人工装具の脛骨と距骨の部品の間に接触面が形成される。関節運動は溝の湾曲した軸の両方に沿う、すなわち足の上下の屈曲（図８Ｂ参照）に適応するとともに溝の横方向足の横方向（側方から側方）の屈曲（図８Ｃ参照）に適応する、この接触面に沿って発生する。

関節が安定した静的な平衡の位置の姿勢とることを必要とするので、鞍形接触面は内因性の安定性を持った関節を提供する。一部の患者は足関節を支える周囲の軟部組織が障害されるか弱くなるめに、深い鞍状の溝を必要とするであろう。その他の患者は、彼らの関節がより支持力のある軟部組織を持つため、より浅い鞍状の溝を必要とするかもしれない。より浅い鞍状の溝は関節が脛骨の軸の周囲を回転する能力の向上を提供し、これは望ましい。

図８Ａから８Ｃに示すように、鞍状形脛骨の面２２は、先に記述した様式のうちどれかを用いて脛骨の幹２８に固定されるように大きさと構造が決定されてもよい。図８Ａから８Ｃのように、前述し、図４Ａに示すように幹２８はマルチピース幹３０を含むことができる。距骨の部品は、望ましくは脛骨の部品が関節に挿入された後に取り付けられる。

距骨の部品は様々な方法で大きさと構造が決定されてもよい。図９と１０に示す実施形態では、距骨の土台２０は図３に示す構造を持つ距骨の幹２６に固定され、すなわち、幹２６は距骨下関節を橋渡しせず、後部〜前部へと距骨１５の前方先端に突出する。

図１１は距骨の幹２６を取り付けるために、後方関節入り口から距骨１５の前方先端に穴を開ける代表的な技法を図解する。前方から後外側方向に関節内部から穴を開けるのにｋワイヤー５２が使用される。その後図に示すように足を背屈位に置く。標準的なトロカールカニューレ（図示せず）をｋワイヤー５２にかぶせて設置し、前方から後方の方向に関節に穴を開けるために進展させる。カニューレ５４をトロカール上を通過させ、トロカールを取り除く。カニューレ５４は残存し、距骨１５への経皮的経路を構築する。カニューレ挿入したドリル５６をカニューレ５４内のｋワイヤー５２上に設置する。距骨１５前方先端を幹２６を受けるのに適切な深さまでドリルで穴を開ける。幹２６を取り付ける。

距骨の土台２０を幹２６に固定し、事前に加工した距骨１５の先端に入れ子状に重ねる。図１０が最も良く示すように、幹２６の近位端７６は、雄六角形状７８またはその他の非回転構造を含み、距骨の土台２０の底面７４にある雌六角形状８０と入れ子状に重なる。距骨の土台２０を介して距骨の幹２６内部へ進展する押さえネジ８２は、幹２６と土台２０を取り付ける。

図で示した実施形態では、鞍状形距骨の人工関節面２４は距骨の土台２０の上部にはめ込まれ、土台２０によって定められる荷重支持入れ子形状内に納まる。距骨の人工関節面２４の両側の一対の相対するツメ、すなわち突起６８は距骨の土台２０上の隆起した支え７２の中にある溝７０に入れ子状に収まり、面２４が距骨の土台２０に完全に固定されるのをさらに確実にする。スナップ兼インターロック構造は簡便な距骨の人工関節面２４の除去と置換を提供する。

面２４を取り付ける前に、プラスチックまたはその他の適切な生体適合性材料で作られた採寸ブロックを関節腔に滑り込ませることができ、これにより医師は適切な関節の拡張を提供するための材料の適切な厚さを決定できる。適切な大きさが決定されると、医師は実際の距骨の人工関節面２４を関節腔に滑り込ませ、それを土台２０上にはめ込む。

この処理は人工装具の距骨の側面上のプラスチック関節面の取り付けと使用を可能にする。例えば、距骨の人工関節面２４は超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）などの耐久生体適合性プラスチックから形成されても良い。プラスチック部品の脛骨面ではなく距骨面への設置は、最低限の骨の除去量を可能にすると同時に強度および磨耗特性に使用可能なプラスチック材料の最大量を提供する。

プラスチック距骨面部品の別の実施形態を図１２Ａと１２Ｂに示す。部品は今しがた記述した部品の多くの特徴を共有している。さらに、関節面２４は間隔のあいた一対の脚状板すなわちスペーサ５８の上部の土台２０の上に載る。スペーサ５８は距骨の人工関節面２４の下で面２４の両側の面に設置される（図１２Ｃ参照）。スペーサ５８は鞍状形関節面２４のアーチ型のへりの下で伸びるツメ５９内で入れ子状に収まる上方へアーチを描く面を含む。止め板６０は、距骨の人工関節面２４が載るスペーサ５８の下の土台２０の上に取り付けられる。止め板６０の両側から突出するフランジ６６は、距骨の土台２０の溝６１に固定される。

スペーサ５８と板６０の厚さと構造は個々の患者のニーズと解剖に適応するように変化しても良い。代表的な実施形態では、スペーサ５８と止め板６０はそれぞれ約１〜２ｍｍの厚さである。

止め板６０はバネ式ロックとして機能するような記憶装置として大きさと構造が決定される。距骨アセンブリの部品の全ては、ルービックキューブのようにネジもその他の機械的な留め具も使用することなく互いに擦られるように固定される。

それらが全てインターロックされているため、関節腔から部品を押し出すような傾向を持つ誘起エネルギーがないことから、摩擦インターロック設計は安定性を提供する。距骨の部品にかかる前方−後方および中央−側方エネルギーは相当な量であるかもしれないが、距骨の関節面２４は距骨の土台２０の側壁内部に閉じ込められるように固定されておりしっかりと定位置に保たれる。

今しがた記述したスナップ兼インターロックシステムはネジもその他の手段も用いることのない確実な固定方法を提供する。インターロック設計はまた、もし磨滅した場合、距骨の人工関節部品２４を交換するための比較的簡便な手段を医師に提供する。高度に磨耗した部品２４を交換するために、医師は関節にアクセスするために小さな前部開口部を足関節に作製する。その後医師は止め板６０とスペーサ５８を取り外し、磨耗した部品２４を回収する。新しい部品２４を挿入し定位置に固定する。

（５．プラスチック、スナップ式脛骨の部品）
スナップ式アセンブリもまた脛骨の部品の中に組み込まれてもよい。図１３に示すように、脛骨の土台１２は、前述し、図４Ａに示したようにマルチピース幹を含むように示される脛骨の幹３０を含む。この実施形態では、脛骨の土台１２と幹３０は望ましくは金属部品を含む。

脛骨の土台１２は脛骨の人工関節面２２を支える。関節面２２は望ましくは超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）などの耐久生体適合性プラスチックから作られる。望ましくは、関節面２２用に選択されるプラスチックは弾性変形体であり、これは与えられた力に応えて一時的にたわむか曲がるが、恒久的に変形はせず、力が取り除かれるとむしろ自身の通常の構造に戻るものである。この特徴を備えて、関節面２２は土台１２にはめ合うように大きさと構造が決定される。別のスナップ式アセンブリが金属関節面２２と弾性の土台１２、または弾性の土台２２と弾性の関節面１２を含んでもよいことを理解すべきである。

関節面２２を土台１２に固定するために、図１３が示すように土台１２は向かい合って間隔をあける、内側に傾斜するサイドレール９０を含む。サイドレール９０は前方から後方の方向に土台１２の底面に沿って伸びる。傾斜するサイドレール９０はそれらの間に通路９２を形成する。

人工関節面２２の上面（図１３参照）はツメ構造９４を含む。図１５Ａから１５Ｃが示すようにツメ構造９４を通路９２に前方から後方の方向に滑り込ませることにより、ツメ構造９４は通路９２の内部で入れ子状に収まるように大きさと構造が決定される。

図１４に示すように、土台１２の底面は形成されたくぼみ、すなわち切り欠き９６をその前方端部付近に含む。同様に、人工関節面２２の上面は上方に突き出す突出物、すなわち戻り止め９８をその前方端部付近に含む。戻り止め９８は切り欠き９６にはまるように大きさと構造が決定される。

より詳しくは、力を加えることにより、ツメ構造９４は通路９２内に進入し滑り込む（図１５Ａ参照）。上方に突き出す戻り止め９８は最終的に土台１２の前方端部に接する。滑り荷重が加えられる間は、弾性の人工関節面２２の前方端部は曲がることによってたわむ（図１５Ｂ参照）。戻り止め９８は結果として、土台１２の前方端部の下側を動き、切り欠き９６が接するまで土台１２のボディの底面に沿って滑りこむ（図１５Ｃ参照）。切り欠き９６が接すると、関節面２２の弾性エネルギーは戻り止め９８を切り欠き９６にはめ込む。

図１３と１４が示すように、土台１２の底面は、望ましくはその後方端部に沿ってストップフランジ１９０を含む。関節面２２は嵌合する近接する溝１９２を含み、これは後方の方向に滑り込んでしまう場合に関節面２２の土台に対する過度の移動を防ぐためにストップフランジ１９０と入れ子状に重なる。ストップフランジ１９０と溝９２の固定は切り欠き９６内での戻り止め９８のスナップ式固定に合わせて起こるように大きさと構造が決定される。

図１５Ｄから１５Ｆが示すように、取り付け工具３００は関節面２２を土台１２とのはめ合わせに滑り込ませるのを助けるために提供されてもよい。

図で示した実施形態では、取り付け工具３００は前方および後方の滑り移動のための手動操作可能なプランジャ３０６が内蔵されている、通路３０４を定める主部３０２を含む。最も後方の位置にプランジャ３０６を引っ張った状態で（図１５Ｄ参照）、戻り止め９８側を先に関節面２２を通路３０４に取り付けることができる（ツメ構造９４は通路３０４を走るサイドレール内を滑る）。関節面２２は通路３０４内でプランジャ３０６と近接する位置に設置される。

図１５Ｅが示すように、土台１２は主部３０２の遠位端に固定される（例えば、土台１２の開口３１０内にはめ合う主部３０２の回転防止固定ピン３０８と共に、土台１２のネジ受け３１４とはめ合う主部３０２遠位端にある取り付け用ネジ３１２を用いる）。主部３０２は土台１２の通路９２を、関節面２２のツメ構造９４を受けるような配置に固定する。

図１５Ｆが示すように、プランジャ３０６の前方への進展は関節面２２を押し、切り欠き９６と戻り止め９８がはまるまで主部の通路３０４から土台の通路９２へと押し出す（図１５Ｃが示すように）。ネジ３１２をネジ受け３１４から外して工具３００を引き戻すと固定ピン３０８が開口３１０から外れ、工具３００が新しく組み立てられた脛骨の部品から解放される。

脛骨の部品が組み立てられると（図１６参照）、関節面２２のツメ構造９４は土台１２のサイドレール９０内にとらえられ、土台の切り欠き９６内に関節面２２の戻り止め９８がとらえられる、土台１２のストップフランジ１９０内に関節面２２の近接する溝１９２がとらえられる。結果として、関節面２２は土台１２内にしっかりと保持される、これはまた幹３０によって定位置に固定される。関節面２２はこれにより距骨の人工関節面２４を安定して関節運動するように配置され、（図１７参照）、これはまた幹２６によって定位置に固定される。

（ＩＩＩ．埋め込み）
（Ａ．骨髄内ガイダンス）
望ましくは、足関節置換システム１０は低侵襲骨髄内ガイダンスを用いて取り付けられる。骨髄内ガイダンスは脛骨の主軸に対して踵骨を介した低侵襲アクセスによって、足底部の切開を介して構築される。脛骨の軸に沿った骨髄内ガイダンスは、足関節への前方アクセスを介した適切に方向付けられた距骨１５と脛骨１６の骨の切り込みを可能にする。足関節全システム１０の適切な全体配置と長期的結果の向上が達成される。

骨髄内ガイダンスを組み込む取り付け器具、システム、および手法を用いて、足関節全システム１０をそれが置換する自家の足関節の通常全ての軸との望ましい位置合わせと方向付けにおいて取り付けることができる。図１８は足関節の回転の前方−後方の軸（Ｙ水平軸）、足関節の回転の通常の中央−側方の軸（Ｘ水平軸）、および脛骨の主軸と足関節の配置の通常の上方−下方の軸（Ｚ垂直軸）を含むようなこれらの通常の軸を示す。回転の前方−後方の軸（Ｙ水平軸）の適切な配置を構築し保持することにより、足関節置換システム１０は所望の角度の足の底の背屈（「上下の」）を構築し保持する。通常の回転の中央−側方の軸（Ｘ水平軸）の適切な配置を構築し保持することにより、システム１０は所望の角度の足の内転／外転（「内と外」）を構築し保持する。脛骨の長軸と足関節の配置の通常の上方−下方の軸（Ｚ垂直軸）の適切な配置を構築し保持することにより、Ｘ線透視ガイダンスを用いた１度の穴あけステップで骨髄内の支えが踵骨１７と距骨１５のインライン穴あけによって達成されるように脚部の脛骨の中心軸に対してシステム１０は正確に方向付けられる。

（Ｂ．取り付け器具、システム、および手法）
足関節置換手順での固定を含む手順（例えば、距骨下関節の固定、全距骨固定、または三重関節固定術）とともに、足関節置換手順（すなわち、脛骨と距骨の足関節面のいずれかまたは両方のための人工装具置換の取り付け）での使用に申し分なく適した代表的な取り付け器具、システム、および手法を記述する。

代表的な取り付け器具、システム、および手法は（１）足関節と脛骨の位置合わせ、（２）踵骨、距骨、および脛骨内を通るインライン骨髄内経路の構築、（３）脛骨と距骨の土台１２と２０を取り付けるための、距骨と脛骨内に適切に方向付けられた骨の切り込みを作製する目的のための前方アクセスの構築、ならびに（４）脛骨と距骨の土台１２と２０の取り付けの作業を達成する。

これら作業それぞれの代表的な実施形態、関連する器具、システム、および手法をここに記述する。

（１．足関節と脛骨の位置合わせ）
図１９は人工装具の取り付け手順の際に足関節と脛骨との位置合わせ作業に使用される代表的な位置合わせ工具１００を示す。位置合わせ工具１００は足支えアセンブリ１０２と脚支え１０４を含む。足支えアセンブリ１０２は、人工装具の取り付け手順の際に足留め１０６と踵留め１０８によって足が固定される足支え１０６を含む。脚部のふくらはぎは脚支え１０４に適切に固定される。足支えアセンブリ１０２と脚支え１０４はともに、取り付け手順の際に脚部に対して足と足関節を保定する。

図１９が示すように、足支えアセンブリ１０２は、医師の管理下で垂直すなわち直立状態から（図１９に実線で示す）より水平すなわち傾斜状態（図１９に点線で示す）方向へ旋回するように大きさと構造が決定される。直立状態では、足関節を通常の前方−後方および中央−側方軸に対して所望の方向に保持するためにアセンブリ１０２が機能する。前方／後方と中央／側方軸両方の適切な配置を構築し保持することにより、足関節置換システム１０は歩行を通じて適切な応力分布を構築し保持する。アセンブリ１０２は、取り付け手順の際にもし必要になった時は管理された方法において足関節を屈曲させるために旋回できる。足支えアセンブリ１０２は、医師によって完全直立状態と完全旋回状態の間で任意の所望の方向に固定できる。

足支えアセンブリ１０２はまた、Ｘ線透視法を用いて脛骨の主軸との所望の配置で足関節が正確に方向付けられ保持されるようにする。図２０が示すように、足支えアセンブリ１０２は、足支え１０６に加えて裏板１１２と、足支え１０６と裏板１１２に挟まれる中間板１１４を含む。

中間板１１４は、足支え１０６に対する上下の（垂直）運動のために滑り蟻形固定１１６によって足支え１０６に固定される。一対の向かい合って間隔をあける位置合わせ棒１１８は中間板１１４によって支えられる。位置合わせ棒１１８は同じ水平板に配置されている。位置合わせ棒１１８は、使用の際（図１９参照）棒１１８が中央−側方平面において脛骨の両側に配置されるように、中間板から伸びて足支え１０６の細長い溝１２０を垂直に通る。中間板１１４の垂直方向の動きは、足支え１０６の対側の溝１２０内で位置合わせ棒１１８を一致して上下に動かす（図２１Ｂ参照）。

裏板１１２は、足支え１０６に対する側方−側方（水平）運動のために滑り蟻形固定１２２によって中間板１１４に固定される。一対の向かい合って間隔をあける位置合わせ棒１２４は裏板１１２によって支えられる。位置合わせ棒１２４は同じ垂直平面に配置される。使用の際（図１９参照）棒１２４が前方〜後方平面において脛骨の対面に配置されるように、位置合わせ棒１２４は裏板１１２から足支え１０６の上と下に伸びる。裏板１１２の水平運動は、足支え１０６の上と下に一致して側方−側方に位置合わせ棒１２４を動かす（図２１Ａ参照）。

裏板１１２はまた軸受筒１２６を支える。軸受筒１２６は中間板１１４と足支え１０６内の開口１２８を通って伸び、足底部が接する足支え１０６の平面あるいは付近で終了する。軸受筒１２６の中心は棒１１８の水平平面と棒１２４の垂直平面の交差点と一致する。

棒１１８と１２４は、Ｘ線透視法によって可視化される材料から作られる。

使用に際して、脚部と足部は外科手術のために準備される。医師は足関節への初期アクセスを得るために、望ましくは前方切開を作製する。足と下肢を足支え１０６と脚支え１０４に設置する。医師は足底背屈回転の足関節の軸を見積もり、視覚的に足関節を位置合わせ工具１００の回転軸と合わせる。足支え１０６は、足の母指が基本的に垂直方向を向くように足を回転させるように調整される。前足部と踵はすでに述べた留め具１０８と１１０を用いて足支え１０６に固定される。脚支え１０４は、脛骨１６が床とほぼ平行になるようにふくらはぎに調整される。距骨の滑車の前方〜後方（Ａ−Ｐ）ラインが基本的に垂直になるように、望ましくは足とふくらはぎは一直線になる。

図１７Ａと１７Ｂに示すように、Ｘ線透視装置１３０は中央−側方棒１１８と一直線に並ぶ。並んだ際には、棒１１８はＸ線透視法では一本のように見える。医師は棒１１８が脛骨１６の中心軸（Ｚ軸）と一直線に並ぶように中間板１１４を動かす。適切な手動または電動の配列制御機器（図示せず）がこの目的のために提供されてもよい。棒１１８とＺ軸の所望の中央〜側方の位置合わせが得られたら、中間板１１２は足支え１０６に固定される。

図１８Ａと１８Ｂが示すように、Ｘ線透視装置１３０は前方〜後方位置へ９０度移動される。Ｘ線透視装置１３０は前方〜後方棒１２４と一直線に並ぶ。並んだ際、棒１２４はＸ線透視法では一本のように見える。医師は棒１２４が脛骨１６の中心軸（Ｚ軸）と一直線に並ぶように裏板１１２を動かす。適切な手動または電動の配列制御機器（図示せず）がこの目的のために提供されてもよい。棒１２４とＺ軸の所望の中央〜側方の位置合わせが得られたら、裏板１１２は足支え１０６に固定される。

棒１１８と１２２の対は（それぞれ水平および垂直）Ｘ線透視手法の視差を最小化するために合わせて使用される。一列に並んだことを表して棒１１８と１２２の両方が光学的に一つに「混ざる」場合、脚部と足関節の真の水平または垂直配列がＸ線上に達成される。棒の各対については、一本の棒が平滑なのに対しもう一本には溝がつけられてもよいなど、一本の棒は透視手法においてもう一本から区別されるように形成される。

ひとたび中心化が終了すると、足関節への外科的アクセスを遮るものがなくなるようにガイド棒１１８と１２４は全て取り除かれても良い。

（２．踵骨、距骨、および脛骨内を通るインライン骨髄内経路の構築）
図２４は踵骨、距骨、および脛骨内を通るインライン骨髄内経路の構築作業に使用される代表的な器具１３２と手技を示す。器具１３２は脛骨の中につながる踵骨と距骨を通る骨髄内ガイド経路を構築する足底カニューレ１３４を含む。

裏板１１２の軸受筒１２６は、棒１１８と１２４の同じ解剖学的目標との位置合わせによって脛骨の軸との位置合わせのために機能する。ゆえに、今しがた述べたように足関節と脛骨を並べるために位置合わせ工具１００を使用した後は、足底部を介して上に向かう所望のライン穴あけ位置を得るために棒１１８と１２４の位置合わせにより軸受筒１２６がすでに並べられているため、足底カニューレ１３４の導入のための足関節と脛骨の中心のインライン穴あけが可能になる。

カニューレ１３４の導入のため各種の低侵襲外科的技法がある。ある代表的な実施形態では、足底部へのアクセスを提供するために軸受筒１２６は一時的に裏板１１２から外される（例えばネジを外して）。医師は最初の切開を足底部に作製するのに外科用メスを使用し、軸受筒１２６を交換する。ｋワイヤーを用いて設置されるカニューレトロカールは（図示せず）軸受筒１２６を通して踵骨１７が接触するまで足底部へ挿入でき、ｋワイヤーが踵骨１７内に堅くセットされる。次にトロカールを取り除くことができ、ｋワイヤーを軽くたたいてさらに踵骨１７の内部へ入れる。代表的な実施形態では、軸受筒１２６は直径６ｍｍで、カニューレトロカールは６ｍｍでもよく２．４ｍｍのｋワイヤーが入っている。医師はここでカニューレ挿入した第一リーマー（例えば６ｍｍ）（図示せず）をｋワイヤーの上から操作して踵骨１７と距骨１５内部へ約３０ｍｍ進展させる。第一リーマーは足底カニューレ１３４の挿入用のアクセス経路を開ける。

第一リーマーと軸受筒１２６を回収して、医師はここで足底カニューレ１３４を挿入できる（図２４に示すように）。カニューレ１３４を定位置におき、第二のリーマー１３６（例えば５ｍｍ）は距骨１５を通って脛骨１６内部へさらに約１００ｍｍ穴を開けるためにカニューレ１３４を介して操作できる。ドリル穴の精度を確かめるために、必要ならば透視法を用いても良い。

脛骨に内につながる踵骨と距骨を通って骨髄内ガイド経路が構築された。足底カニューレ１３４の存在はガイド経路と脛骨の軸の位置合わせを維持する。

（３．前方アクセスの構築と距骨と脛骨の骨の切り込みの作製）
図２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃおよび図２６は脛骨と距骨の土台１２と２０を取り付けるために距骨と脛骨に骨の切り込みを作製する目的で足関節への前方アクセスを構築するために使用される代表的な器具１３８と手技を示す。

代表的な実施形態では、器具１３８は足関節の前方位置で足関節の上部に取り付けられ固定される切断ガイド固定具１４０を含む。切断ガイド固定具１４０は、位置合わせ工具１００も取り付けられる下層フレーム１４２に固定される。

図２５Ａが示すように、切断ガイド固定具１４０は上側骨切断刃ガイド１４４と下側骨切断刃ガイド１４６を含む。

切断ガイド固定具１４０はまた、刃ガイド１４４と１４６に近接する固定ピン１４８を受け入れるための開口を含む。代表的な実施形態では、ピン１４８は２．４ｍｍのスタインマンピン（Ｓｔｅｉｎｍａｎｎ Ｐｉｎ）を含むことができる。一対のピン１４８は上側刃ガイド１４４と近接して脛骨１６内に穴を開け、もう一対のピン１４８は下側刃ガイド１４６に近接して距骨１５に穴を開ける。開口フィールド間隔を最大化するために、ピン１４８は必要ならば固定具１４０と同一平面状に切断されてもよい。これにより足関節の開口フィールドは図２５Ａに示すように固定される。

図２５Ａがさらに示すように、切断ガイド固定具１４０はまた回転防止切り欠きの構築のための開口１５０を含む。医師は開口を介して操作されるドリルと固定環（例えば４ｍｍ）を用いるなどして回転防止切り欠きを作製できる。図２５Ａが示すように、Ｘ線透視法を用いて、足底カニューレ１３４は上側刃ガイド１４４と回転防止切り欠き１５０の目標部位から外れた場所で足内部に保持される。

回転防止切り欠きを構築したら、医師は、望ましくは下層骨のおおよその深さをドリルから書き留める。上側および下側鋸刃１５２と１５４（図２０Ｂと２０Ｃ参照）上に、医師は先に測定したドリルの深さに基づいて必要な深さを書き留める。

図２５Ｂが示すように、上側鋸刃１５２は脛骨１６上面を切るために上側刃ガイド１４４を介して操作される。

骨の切り込みの作製中に足底カニューレ１３４を足内部に保持すると、基本的にドリル開けとのこ引き操作の間に関節部品の相対運動が起こらないため精度を高めることができる。ドリル開けとのこ引き操作の間は通常は相当な力が関節に働き、最適な人工装具配置のための所望の方向から外れて関節が動くことがある。足底カニューレ１３４は、もたらされる切り込みがより高い精度で配置されるように関節部品が互いに対して正しい配置に保たれるのを確実にする助けとなる。

透視法を用いて、足底カニューレ１３４は次に下側刃ガイド１４６（図２５Ｃ参照）の邪魔にならないところに回収される。図２０Ｃと２１が示すように、下側鋸刃１５４は下側刃ガイド１４６を介して操作される。距骨１５の底面は先に書き留めた深さに切り込まれる。

足底カニューレ１３４は足内部に再び挿入され、関節腔の両側は側面鋸刃ガイド溝１５６を用いて切り込まれる（図２５Ａ参照）。

固定具１４０とピン１４８はここで取り除いてよい。丸い骨刀を用いて、関節腔の隅部を切り取る。側面が基本的に垂直になるように、回転防止切り欠き側面の汚れを落とす。緩んだ骨片を取り除き空になった関節腔を洗浄する。図２７Ａは空になった関節腔１５８とその他の取り付け器具と脛骨と距骨の土台１２と２０の部品の挿入のために提供される前方アクセスを示す。

（４．幹部品のための通路の作製）
図で示した実施形態では、脛骨と距骨の土台１２と２０はともに、個別の幹部品を含む。先に述べたように、これらの幹部品は土台に高い固定性と支持性を提供する。これらの幹部品の脛骨と距骨への取り付けのための通路の作製をここで記述する。

（ａ．脛骨の幹のための脛骨の穴あけ）
図２７Ａと２７Ｂは空になった関節腔１５８を介する前方アクセスを利用して脛骨の土台１２の幹部品が取り付けられる脛骨内部の骨髄内経路の構築の目的に使用される代表的な器具１６０と手技を示す。

代表的な実施形態では、器具１６０はネジ端を持つ脛骨の幹ドライバー１６２と、取り外してドライバー１６２のネジ端に取り付け可能な脛骨の幹リーマー１６４を含む。足底カニューレ１３４の取り付け（前述）は、空になった関節腔１５８が提供する前方アクセスを用いる、リーマー１６４のドライバー１６２への固定を可能にする。図２７Ａに示すように、脛骨の幹ドライバー１６２のネジ端は足底カニューレ１３４を介して空になった関節腔１５８に挿入できる。図２７Ａが示すように、医師はここで、脛骨の幹リーマー１６４を空になった関節腔１５８内に挿入するための、またドライバー１６２にリーマー１６４をネジで取り付けるための開口前方アクセスを持つ。

リーマー１６４は望ましくは、先に脛骨１６内に形成した５ｍｍの経路にはまる弾丸型の突出部を含む。経路に進入しながら、リーマー１６４は、図２７Ｂが示すように脛骨の骨髄内経路を拡大する。図２７Ｂが示すように脛骨１６にさらに約７０ｍｍ穴を広げられるようにドライバー１６２に深さの指標をつけてもよい。

医師はリーマー１６４を関節腔１５８に露出するためにドライバー１６２とリーマー１６４を足底カニューレ１３４を介して回収してよい。ここで、医師は前方アクセスを介してリーマー１６４を回収するためにドライバー１６２からリーマー１６４を取り外してよい。ドライバー１６２は足底カニューレ１３４から回収できる。

これにより脛骨の幹の取り付けのための骨髄内経路が構築された。

（ｂ．踵骨幹のための距骨と踵骨の穴あけ）
図２８Ａから２８Ｄは距骨と踵骨を橋渡しする距骨−踵骨経路構築の目的に使用される代表的な器具１６６と手技を示す。距骨の土台２０幹部品は距骨−踵骨経路に取り付けることができる。器具１６６と手技は先に空になった関節腔１５８を介する前方アクセスによって作動する。

代表的な実施形態では、器具１６６は踵骨ドリルピン固定具１６８（図２８Ａ）と踵骨ガイド方位固定具１７０（図２８Ｂ）を含む。ドリルピン固定具１６８は、最終的に踵骨幹が取り付けられる距骨−踵骨経路の形成のための前方〜後方ドリル角度を構築する。方位固定具１７０は、ドリル経路の所望の中央〜側方方向付けの構築を支援するためドリルピン固定具１６８に連結する。

ドリルピン固定具１６８（図２８Ａ参照）の使用に先立って、足を足底屈に最大限に回転させるために足支えアセンブリ１０２をその直立状態から離れて回転させる。図２８Ａが示すように、ドリルピン固定具１６８は屈曲した空の関節腔１５８内部に取り付けられる。定位ピン１７２がカニューレ１３４を上方に滑り込み、ピン固定具１６８の開口に取り付けられる。定位ピンを配置したまま、足底カニューレ１３４を回収できる。

定位固定具１７０はドリルピン固定具１６８に取り付けられる（図２８Ｂが示すように）。図で示した実施形態では、ドリルピン固定具１６８は定位固定具１７０が取り外し可能で上にはまる付属枝１７４を含む。定位固定具１７０はそれらの終端において間隔を介して向かい合う関係に湾曲した経路で入り込む、左右対称配置の中央−側方側枝１７６を含む。枝１７６を握りながら、固定具１７０を側方−側方すわなち回転性に操作できる。定位固定具のそのような動きは同等の動きをピン固定具１６８に与え、これにより踵骨に対するピン固定具１６８の中央〜側方方向付けを変化させる。定位固定具１７０は枝１７６の終端を踵骨１７のいずれかの側面上の等間隔の方向に置くように操作される。

図２３Ｃに示すように、ひとたびピン固定具１６８が位置づけられたら、ピン固定具を距骨１５に固定するために一対の固定ピン１７８がピン固定具１６８の側孔に挿入される。

図２８Ｃがさらに示すように、医師はガイドピン１８０をピン固定具１６８の中心孔に入れ、踵骨１７内に約６５ｍｍ差し込む。代表的な実施形態では、ピン１６０は２．４ｍｍのスタインマンピン（Ｓｔｅｉｎｍａｎｎ Ｐｉｎ）を含む。ガイドピン１８０を踵骨１７に残して、固定ピン１７８とピン固定具１６８はここで取り除いても良い。

図２８Ｄが示すように、踵骨リーマー１８２はガイドピン１８０を覆いながら挿入され踵骨１７内に約６５ｍｍ進入する。最終的に踵骨幹が挿入される作製経路Ｐ（図２８Ｅ参照）を残して踵骨リーマー１８２を回収する。

足支えアセンブリ１０２を元の直立位置に回転させて戻す。足底カニューレ１３４を挿入する。

この代表的な方法で、踵骨幹の取り付けのための距骨−踵骨横断経路が構築できる。

（５．脛骨の幹と土台の取り付け）
図２９Ａから２９Ｄおよび図３０は脛骨の幹３０と土台１２を取り付ける目的に使用される代表的な器具１８４と手技を示す。

図で示した実施形態では、脛骨の土台１２は、図４Ａと４Ｂに示す先に述べた種類のマルチピース幹３０で脛骨１６内部に固定される。前述した取り付け手順と図２７Ａと２７Ｂに示すように、マルチピース幹部品３０を受けるために骨髄内経路が脛骨内に先に形成された。

この取り付け手順では、前述した一連の取り付けのように、マルチピース幹部品３０の取り付けは足底カニューレ１３４が提供する踵骨アクセスとともに空になった関節腔１５８に提供される前方アクセスを活用する。

図２９Ａが示すように、医師は先端脛骨の幹部品３２を先に形成した前方アクセスを介して関節腔１５８に挿入する。器具１８４はレンチ２００またはその他の適切な工具を含む。レンチ２００は先端幹部品３２の外部幹面をかみ、先端幹部品３２をつかむ。先端幹部品３２を先に形成した脛骨の経路内をある程度上方に進入させる。レンチ２００脛骨の切り込み面の終端に接し、先端幹部品３２の進展が空になった関節腔１５８の上側境界を越えていることを確認する。

図２９Ｂに示すように、中間幹部品３４Ａを前方切開を介して挿入する。器具１８４は、足底カニューレ１３４を介して空になった関節腔１５８内へ進入する骨髄内ドライバー１８６を含む。ドライバー１８６は雄六角形状接続金具１８８をその遠位端に含む。ドライバー１８６の六角形状接続金具１８８は、中間幹部品３４Ａの内部で内部雌六角形状３８とかみ合う（内部雌六角形状３８は図４Ａに示す）。回転しないように先端幹部品３２をレンチ２００がつかんだまま、医師は幹部品３４Ａの雄ネジ端を先端幹部品３２の雌ネジ端に回し込むためにドライバー１８６を回す。これにより先端および中間幹部品３２と３４Ａが取り付けられる。ひとたび堅く締めた後は、レンチ２００を先端幹部品３２から中間幹部品３４Ａの幹面へと移動させる。医師は先端幹部品３２を空になった関節腔１５８の境界より上に押して脛骨の経路内に押し上げるために、ドライバー１８６を軸方向に進展させる。

図２９Ｃが示すように、六角形状接続金具１８８は中間幹部品３４Ａから回収され、前方アクセスを介した関節腔１５８への第二の中間幹部品３４Ｂの挿入が可能にするのに十分なくらいドライバー１８６を引っ込める。今しがた述べた手順を繰り返す。ドライバー１８６の六角形状接続金具１８８は第二の中間幹部品３４Ｂ内部の内部雌六角形状３８とかみ合う。回転しないように幹部品３４Ａをレンチ２００でつかんだまま、医師は第二の中間幹部品３４Ｂの雄ネジ端を第一の中間幹部品３４Ａの雌ネジ端に回し込むためにドライバー１８６を回す。ひとたび堅く締めた後は、レンチ２００を中間幹部品３４Ｂの幹面へと移動させる。医師は、先端幹部品３２に先行される第一中間幹部品３４Ａを空になった関節腔１５８の境界より上に押して脛骨の経路内に押し上げるために、ドライバー１８６を軸方向に進展させる。

幹３０の目標とする最終的な長さに応じて追加的な中間幹部品をこの方式で取り付けられる。

同様に、底部幹部品３６を挿入したいとき（この部品は図４Ａに示す）、そのときに組み立てられた一番端の幹部品から六角形状接続金具１８８を回収する。前方切開への底部幹部品３６の挿入を可能にするのに十分なくらいドライバー１８６を引っ込める。図２９Ｄが示すように、ドライバー１８６の六角形状接続金具１８８は底部幹部品３６の内部の内部雌六角形状３８とかみ合う。組み立てられた一番端の幹部品（中間幹部品３４Ｂとして図示の目的のために示す）をレンチ２００でつかんだまま、医師は底部幹部品３６の雄ネジ端を第一の中間幹部品３４Ａの雌ネジ端に回し込むためにドライバー１８６を回す。レンチ２００を底部幹部品３６の幹面へと移動させる。ドライバー１８６を用いて、空になった関節腔１５８の境界より上に、組み立てられたマルチピース幹３０を軸方向に脛骨の経路内に進展させる。

別の処理では、底部幹部品３６は内部六角形状を持つ必要がなく、その場合底部幹部品３６を関節腔１５８に挿入されるネジ端ドライバーまたはその他の適した工具を用いてそのときに組み立てられた一番端の幹部品に回し込んでも良い。

図３０が示すように、底部幹部品３６をレンチ２００でつかみながら、医師は脛骨の土台１２を関節腔に挿入する。医師は、土台１２の雄モールス接続金具を対応する底部幹部品３６の雌接続金具に挿入するなどして脛骨の土台１２を底部幹部品３６に取り付けるために足底カニューレ１３４を介して進展させた、ドライバー１８６を使用する。

必要ならば、土台１２に簡便な設置基準のために印をつけてよい。例えば、正面が前方を向くように設置されることを明示するため正面はＡＮＴ−Ｒとつけてよい（右足として、またはＡＮＴ−Ｌを左足として）（図示せず）。

望ましければ、骨セメントを脛骨の土台１２の上部に塗布してもよい。次に、幹３０を脛骨１６と回転防止切り欠き１５０にしっかりと押し込むために土台１２を脛骨１６の底部に堅く押し付ける。

（６．距骨／踵骨幹と距骨の人工関節面の組み立てと取り付け）
前述のように、図２８Ａから２８Ｅは距骨の土台２０の幹部品２６が取り付けられる距骨と踵骨を橋渡しする経路Ｐを構築する目的に使用される代表的な器具１６６と手技を示す（図２８Ｅ参照）。図３１は踵骨の幹部品３１の経路Ｐへの取り付けを示す。

図３１が示すように、足を足底屈に最大限に回転させるために足支えアセンブリ１０２をその直立状態から離れて回転させる。医師は適切に角度付けられた距骨／踵骨幹２６を選択する。幹２６を距骨１５と踵骨１７内に先に形成した経路Ｐに挿入する。

打ちつけブロックアセンブリ２０４を幹２６の近位端上に置く。幹２６の近位端のために保護カバー（図示せず）が提供されてもよく、その場合打ちつけブロックアセンブリ２０４はカバーの上に置かれる。幹２６をしっかりと距骨１５と踵骨１７内に据え付けるためにブロックアセンブリ２０４を打つ。

幹２６とブロック２０４の方向が基本的に距骨１５の面に平行であることが望ましい。必要ならば、方向を調製するためにレンチ２０６またはその他の適切な工具が用いられて良い。ブロック２０４が距骨１５の面と同じ高さになるまで幹２６を打つ。次に幹カバー（使用した場合）を取り除く。

図３２が示すように、レンチ２０６は幹２６の近位端上の接続金具２０８の下に配置される。医師は距骨の人工関節面２４を幹２６の上に所望の方向で設置する。必要ならば骨セメントを距骨の人工関節面２４の底面に塗布してもよい。木槌またはその他の適切な工具を用いて打ちつけブロック２１０を打つことにより面２４を幹２６の上に設置する（図示せず）。次にブロック２１０を面２４の底部が距骨１５の面と同じ高さに据え付けられるまで打つ。その後レンチ２０６を取り除いても良い。

（７．脛骨の人工関節面の挿入）
医師は次に採寸ブロック（図示せず）を用いて最適な脛骨の人工関節面２２を決定する。

図３３に示すように、足を足底屈の位置にしたまま、矢印で示すように面２２を脛骨の土台１２に設置する。必要ならば面２２に簡便な設置基準のために印をつけてよい。例えば、印が面２２の内側にあるべきことを明示するため正面にＭＥＤ−Ｒとつけてよい（右足として、またはＭＥＤ−Ｌを左足として）（図示せず）。

足は次に適切な関節運動のために確認される。その後切開を洗浄し閉じてよい。

（ａ．代表的な取り付け土台）
図３４と３５は今しがた記述した形状、はめ合い、および機能の様々な治具、固定具、リーマー、補助土台が堅くならびに簡単に取り付けられてもよい代表的なメイン取り付け土台２１２を示す。これらの冶具、固定具、リーマー、および補助土台は記述したような一連の作業を達成するための形状、はめ合い、および機能をもち、一連の作業には（１）足関節と脛骨の位置合わせ、（２）踵骨、距骨、および脛骨内を通るインライン骨髄内経路の構築、（３）脛骨と距骨の土台１２と２０を取り付けるための、距骨と脛骨内に適切に方向付けられた骨の切り込みを作製する目的のための前方アクセスの構築、ならびに（４）脛骨と距骨の土台１２と２０の取り付けが含まれる。遮るもののない足関節への外科的アクセスを可能にするため、これらの冶具、固定具、リーマー、および補助土台は好ましくは要望に応じて取り外し可能である。メイン取り付け土台２１２は、一部の部品では使い捨てが許容されているものの、望ましくは再使用のための洗浄と滅菌を容易にするように設計される。

メイン取り付け土台２１２の設計は後述するように透視法を用いて達成される最終位置合わせを備える一連の調整を通してあらゆる脚部の大きさに適応するかもしれないものである。

（ｂ．人工装具の取り外し）
必要ならばまたは望ましければ、記述した器具および手法は人工装具の簡便な置換を提供する。

先に作製した切開を再び開き足を足底屈位に設置する。距骨の人工関節面２４を、平たいネジ回しまたはその他の適切な工具を用いて底からてこ上げして取り除く。一部の例では、面２４を取り除くために関節を拡張する必要があるかもしれない（例えば約３ｍｍ）。必要ならば、面２４と除去を助けるために穴に設置したネジに小さな穴をドリルで開けても良い。次にペンチを用いて踵骨幹が緩められ取り除かれる。

脛骨の部品を取り除くために、足底カニューレを再び挿入する。脛骨トレーを取り除き、足底カニューレを介して六角形状ドライバーを挿入し連続してネジをはずして幹部品を取り除く。

単独で、または組み合わせで以下を含む技術的特徴を開示した：
（１）それが関節インプラント、固定（関節固定術）インプラント、骨切り術固定インプラント、または骨折固定インプラントであろうとなかろうと、インプラントの固定に幹が必要とされる全ての外科手技での使用に適しているマルチピース幹部品（例えば図４Ａ参照）。このマルチピース幹部品構造は、大きい部品を取り付けるために小さな外科的開口部を使用する低侵襲手技において骨の成分同士を固定するのに申し分なく適している。二つ以上の小さな幹部品は、大きな幹部品を作るためにお互い連続してインサイチュで（図４Ｂ参照）取り付けることができる。マルチピース幹部品の取り付けのための代表的な器具や手順を図２９Ａから２９Ｄに示す。

（２）関節運動するだけでなく人工関節が軸の周囲を回転するのを可能にする相補的な玉継ぎ手面を含む関節運動する人工足関節（例えば図６参照）。これにより人工装具の機能と寿命を最大限にするために、より一様な面の磨耗が可能になる。

（３）関節運動し軸の周囲を回転するだけでなく、嵌合する関節面の自然骨に対する前方、後方、および側方への移動を提供する相補的な玉継ぎ手面を含む、関節運動する人工足関節（例えば、図７Ａ、７Ｂ、および７Ｃ参照）。

（４）それぞれが鞍状形部品を含む関節運動する人工関節面（例えば図８Ａ参照）。鞍状形は、第一の弧に対して垂直な第二の弧に沿って掃過される第一の弧によって定められる面を含む掃過された弧として幾何学的に特徴付けられる。外形は各面に対して、軸に沿って曲線を描く細長い溝を形成する。

（５）ネジもその他の留め具も用いることなく確実な固定方法を提供するスナップ式および／または連結式で組み立てられる人工関節面を支える人工装具（例えば、図９、１０、１２Ａ、および１３参照）。

（６）超高分子量ポリエチレンなどから作られるプラスチック関節面の取り付けを提供する人工装具。

（７）踵骨、足底部の切開部を介した低侵襲アクセスによって、脛骨の主軸に対して構築される低侵襲骨髄内ガイダンスを用いて取り付けられる足関節置換システム。脛骨の軸に沿った骨髄内ガイダンスにより、適切に方向付けられた、足関節への前面アクセスを介した距骨と脛骨の骨の切り込みの作製が可能になる。足関節全システムの適切な全体の配置は、それらが置換する通常の足関節の通常の軸の全てとの望ましい位置合わせと方向付けにおいて達成され、長期的結果の改善が達成される。

（８）脛骨の主軸に対して構築される低侵襲骨髄内ガイダンスを用いた足関節全システムの取り付けを可能にする人工装具、器具、および手技。

（９）脛骨の主軸に対して構築されるＸ線透視可視化を用いた低侵襲骨髄内ガイダンスを用いた足関節全システムの取り付けを可能にする人工装具、器具、および手技。

（１０）骨の切り込みの作製と人工装具部品を取り付けるための足関節への低侵襲前面アクセスを用いた足関節全システムの取り付けを可能にする人工装具、器具、および手技。

（１１）人踵骨、距骨、および脛骨内を通るインライン骨髄内経路の構築を可能にする人工装具、器具、および手技。

ここで記述される本発明のその他の実施形態や使用は、開示される本発明の本明細書および実施を考慮すると当業者にとって明らかなものである。ここに参照される全ての文書は参照することにより明確にならびに完全に本書に組み込まれる。本明細書は続く特許請求の範囲により示される本発明の真の精神と範囲を備える場合のみ典型例となるものであると考えられるべきである。当業者によって容易に理解されることから、開示される実施形態それぞれの変形や変更は、続く特許請求の範囲で定められるような本発明の範囲内において容易に行われてよい。

図１は、人間の下肢と足の骨格の解剖図である。 図２は、自家の関節を模倣する可動域を再構築するために脛骨の人工関節面と距骨の人工関節面が関節運動するように相互に大きさと構造が決定され、距骨の人工関節面を支え、距骨を踵骨へ橋渡しする距骨の幹を含む足関節全置換システムの透視解剖図である。 図３は、自家の関節を模倣する可動域を再構築するために脛骨の人工関節面と距骨の人工関節面が関節運動するように相互に大きさと構造が決定され、距骨の人工関節面を支え、距骨を踵骨へ橋渡しすることなく足関節の後方〜前方へと距骨の前方先端に突出する、距骨の幹を含む足関節全置換システムの透視解剖図である。 図４Ａは、組み立てられた時に、図２または図３のいずれかに示される種類の脛骨の人工関節面を支えるように大きさと構造が決定されるマルチピース脛骨幹の透視分解図である。 図４Ｂは、図４Ａに示される、脛骨内に取り付けられ、距骨の人工関節面に関連して脛骨の人工関節面を支えるマルチピース脛骨幹の組立側面図である。 図５は、関節運動する玉継ぎ人工関節面を含む、足関節全置換システムの側面解剖図である。 図６は、関節運動するだけでなく、人工関節が脛骨の軸の周囲を回転するのを可能にする相補的な玉継ぎ手面を含む、関節運動する人工足関節の側面解剖図である。 図７Ａは、関節運動し脛骨の軸の周囲を回転するだけでなく、脛骨に対して嵌合する関節面の前方、後方、および側方への移動を提供する相補的な玉継ぎ手面を含む、関節運動する人工足関節の透視分解図である。 図７Ｂと７Ｃは、使用のために組み立てられ、取り付けられた時の図７Ａに示す関節運動する人工足関節の側面解剖図である。 図７Ｂと７Ｃは、使用のために組み立てられ、取り付けられた時の図７Ａに示す関節運動する人工足関節の側面解剖図である。 図８Ａ、８Ｂ、および８Ｃは、関節運動する脛骨と距骨面２２と２４と、足の上下の屈曲時（図８Ｂ）と足の側方の屈曲時（図８Ｃ）の面の関節運動を示す図８Ｂと８Ｃに示される矢印を含む、それぞれが鞍状形部品を含む関節運動する人工足関節の透視図である。 図８Ａ、８Ｂ、および８Ｃは、関節運動する脛骨と距骨面２２と２４と、足の上下の屈曲時（図８Ｂ）と足の側方の屈曲時（図８Ｃ）の面の関節運動を示す図８Ｂと８Ｃに示される矢印を含む、それぞれが鞍状形部品を含む関節運動する人工足関節の透視図である。 図８Ａ、８Ｂ、および８Ｃは、関節運動する脛骨と距骨面２２と２４と、足の上下の屈曲時（図８Ｂ）と足の側方の屈曲時（図８Ｃ）の面の関節運動を示す図８Ｂと８Ｃに示される矢印を含む、それぞれが鞍状形部品を含む関節運動する人工足関節の透視図である。 図９は、図３に示す構造を持つ距骨の幹にスナップ方式で固定された鞍状形距骨の人工関節面の透視図である。 図１０は、図９に組み立てられて示される鞍状形の距骨の人工関節面と距骨の幹の透視分解図である。 図１１は、図３と図９に示される種類の距骨の幹を取り付けるために、後方関節入り口から距骨の前方先端にドリルで穴を開ける代表的な技法を図解する解剖図である。 図１２Ａは、超高分子量ポリエチレンなどのプラスチック材料を含んでもよく、距骨の幹上に連結式で組み立てられてもよい距骨の人工関節面を持つ距骨の部品と関節運動する、脛骨の部品を含む足関節全置換システムの透視分解図である。 図１２Ｂは、図１２Ａに示される足関節全置換システムの透視組立図である。 図１２Ｃは、図１２Ｂ内の線１２Ｃに大まかに沿って得られる断面図である。 図１３は、超高分子量ポリエチレンなどのプラスチック材料を含んでも良く、脛骨の幹上にスライドスナップ方式で組み立てられても良い脛骨の人工関節面を持つ脛骨の部品であり、図４Ａに示す種類のマルチピース幹になるように示される部品の透視分解図である。 図１４は、図１３に示す脛骨の部品の一部を形成し、脛骨のプラスチック人工関節面とのスライドスナップ式の嵌合に適応する土台の底面の透視図である。 図１５Ａ、１５Ｂ、および１５Ｃは脛骨のプラスチック人工関節面とスライドスナップ式の嵌合を作り出す図１４に示す土台の側断面図である。 図１５Ａ、１５Ｂ、および１５Ｃは脛骨のプラスチック人工関節面とスライドスナップ式の嵌合を作り出す図１４に示す土台の側断面図である。 図１５Ａ、１５Ｂ、および１５Ｃは脛骨のプラスチック人工関節面とスライドスナップ式の嵌合を作り出す図１４に示す土台の側断面図である。 図１５Ｄ、１５Ｅ、および１５Ｆは脛骨のプラスチック人工関節面と図１５Ａ、１５Ｂ、および１５Ｃに示すような土台の間のスライド式嵌合を構成するために操作される取り付け工具の透視図である。 図１５Ｄ、１５Ｅ、および１５Ｆは脛骨のプラスチック人工関節面と図１５Ａ、１５Ｂ、および１５Ｃに示すような土台の間のスライド式嵌合を構成するために操作される取り付け工具の透視図である。 図１５Ｄ、１５Ｅ、および１５Ｆは脛骨のプラスチック人工関節面と図１５Ａ、１５Ｂ、および１５Ｃに示すような土台の間のスライド式嵌合を構成するために操作される取り付け工具の透視図である。 図１６は、図１３に示す脛骨の部品の組み立て後の側断面図である。 図１７は、図１３に示す脛骨の部品の、組み立て後で距骨の部品と関節運動している状態の透視図である。 図１８は、関節の通常の３つのＸ、Ｙ、およびＺ軸を示す、自家の足関節の透視解剖図である。 図１９は、先の図に示される種類の足関節全置換システムを取り付ける手順の際に、足関節を脛骨と合わせる作業を行う位置合わせ工具の透視図である。 図２０は、図１９に示す位置合わせ工具の一部を形成する足支えアセンブリの透視分解図である。 図２１Ａおよび２１Ｂは、下肢関節と足関節のＸ線上の水平および垂直の位置合わせを可能にする、その水平運動および垂直運動の範囲を示す図２０に示す足支えアセンブリの組立透視図である。 図２１Ａおよび２１Ｂは、下肢関節と足関節のＸ線上の水平および垂直の位置合わせを可能にする、その水平運動および垂直運動の範囲を示す図２０に示す足支えアセンブリの組立透視図である。 図２２Ａと２２Ｂはそれぞれ、下肢関節と足関節のＸ線上の垂直の位置合わせを可能にする垂直運動の範囲を示す、図２１Ａと２１Ｂに示す足支えアセンブリの側面図と端面図である。 図２２Ａと２２Ｂはそれぞれ、下肢関節と足関節のＸ線上の垂直の位置合わせを可能にする垂直運動の範囲を示す、図２１Ａと２１Ｂに示す足支えアセンブリの側面図と端面図である。 図２３Ａと２３Ｂはそれぞれ、下肢関節と足関節のＸ線上の水平の位置合わせを可能にする水平運動の範囲を示す、図２１Ａと２１Ｂに示す足支えアセンブリ図の上面図と端面図である。 図２３Ａと２３Ｂはそれぞれ、下肢関節と足関節のＸ線上の水平の位置合わせを可能にする水平運動の範囲を示す、図２１Ａと２１Ｂに示す足支えアセンブリ図の上面図と端面図である。 図２４は、踵骨、距骨、および脛骨内を通るインライン骨髄内経路の構築作業に使用される代表的な器具と手技の側面図である。 図２５Ａは、脛骨および距骨の人工装具土台の取り付け用に関節腔を空にするために距骨と脛骨内に骨の切り込みを作製する目的のために、足関節への前面アクセスを構築する目的に使用される代表的な器具と手技の上面図である。 図２５Ｂと２５Ｃは、脛骨および距骨の人工装具土台の取り付け用に関節腔を空にするために距骨と脛骨内に骨の切り込みを作製するのに使用される、図２５Ａに示す代表的な器具と手技の側面図である。 図２５Ｂと２５Ｃは、脛骨および距骨の人工装具土台の取り付け用に関節腔を空にするために距骨と脛骨内に骨の切り込みを作製するのに使用される、図２５Ａに示す代表的な器具と手技の側面図である。 図２６は、脛骨および距骨の人工装具土台の取り付け用に関節腔を空にするために距骨と脛骨内に骨の切り込みを作製するのに使用される図２５Ａに示す器具と手技の透視上面図である。 図２７Ａと２７Ｂは、図２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、および２６の器具と手技を用いて形成される空の関節腔を介した前方アクセスを利用して脛骨の土台の幹部品が取り付けられてもよい、脛骨内の骨髄内経路の構築目的に使用される代表的な器具と手技の側面図である。 図２７Ａと２７Ｂは、図２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、および２６の器具と手技を用いて形成される空の関節腔を介した前方アクセスを利用して脛骨の土台の幹部品が取り付けられてもよい、脛骨内の骨髄内経路の構築目的に使用される代表的な器具と手技の側面図である。 図２８Ａから２８Ｅは、図２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、および２６の器具と手技を用いて形成される空の関節腔を介した前方アクセスを利用して距骨の土台２０の幹部品が取り付けられる、距骨と踵骨を橋渡しする距骨−踵骨経路の構築の目的に使用される代表的な器具と手技を透視図に示す。 図２８Ａから２８Ｅは、図２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、および２６の器具と手技を用いて形成される空の関節腔を介した前方アクセスを利用して距骨の土台２０の幹部品が取り付けられる、距骨と踵骨を橋渡しする距骨−踵骨経路の構築の目的に使用される代表的な器具と手技を透視図に示す。 図２８Ａから２８Ｅは、図２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、および２６の器具と手技を用いて形成される空の関節腔を介した前方アクセスを利用して距骨の土台２０の幹部品が取り付けられる、距骨と踵骨を橋渡しする距骨−踵骨経路の構築の目的に使用される代表的な器具と手技を透視図に示す。 図２８Ａから２８Ｅは、図２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、および２６の器具と手技を用いて形成される空の関節腔を介した前方アクセスを利用して距骨の土台２０の幹部品が取り付けられる、距骨と踵骨を橋渡しする距骨−踵骨経路の構築の目的に使用される代表的な器具と手技を透視図に示す。 図２８Ａから２８Ｅは、図２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、および２６の器具と手技を用いて形成される空の関節腔を介した前方アクセスを利用して距骨の土台２０の幹部品が取り付けられる、距骨と踵骨を橋渡しする距骨−踵骨経路の構築の目的に使用される代表的な器具と手技を透視図に示す。 図２９Ａから２９Ｄおよび図３０は、マルチピース脛骨幹の取り付け（図４Ａと４Ｂにも示すように）と土台の取り付けの目的に使用される代表的な器具と手技と、図２７Ａと２７Ｂに示す器具と手技を用いて形成される脛骨内に形成される骨髄内経路内のインサイチュに組み立てられる幹を透視図に示す。 図２９Ａから２９Ｄおよび図３０は、マルチピース脛骨幹の取り付け（図４Ａと４Ｂにも示すように）と土台の取り付けの目的に使用される代表的な器具と手技と、図２７Ａと２７Ｂに示す器具と手技を用いて形成される脛骨内に形成される骨髄内経路内のインサイチュに組み立てられる幹を透視図に示す。 図２９Ａから２９Ｄおよび図３０は、マルチピース脛骨幹の取り付け（図４Ａと４Ｂにも示すように）と土台の取り付けの目的に使用される代表的な器具と手技と、図２７Ａと２７Ｂに示す器具と手技を用いて形成される脛骨内に形成される骨髄内経路内のインサイチュに組み立てられる幹を透視図に示す。 図２９Ａから２９Ｄおよび図３０は、マルチピース脛骨幹の取り付け（図４Ａと４Ｂにも示すように）と土台の取り付けの目的に使用される代表的な器具と手技と、図２７Ａと２７Ｂに示す器具と手技を用いて形成される脛骨内に形成される骨髄内経路内のインサイチュに組み立てられる幹を透視図に示す。 図２９Ａから２９Ｄおよび図３０は、マルチピース脛骨幹の取り付け（図４Ａと４Ｂにも示すように）と土台の取り付けの目的に使用される代表的な器具と手技と、図２７Ａと２７Ｂに示す器具と手技を用いて形成される脛骨内に形成される骨髄内経路内のインサイチュに組み立てられる幹を透視図に示す。 図３１は、図２８Ａから２８Ｅに示す器具と手技を用いて形成される距骨と踵骨を橋渡しする経路（図２８Ｅ参照）への踵骨の幹部品の取り付けを側面図に示す。 図３２は、図３１に示す器具と手技を用いて取り付けられる踵骨の幹上への距骨の人工関節面の設置を側面図に示す。 図３３は、図２９Ａから２９Ｄおよび図３０に示す器具と手技を用いて取り付けられる土台への脛骨の人工関節面の取り付けを側面図に示す。 図３４は、図１９から３３に示す形状、はめ合い、および機能の様々な治具、固定具、リーマー、補助土台が堅くならびに簡単に取り付けられてもよい代表的な取り付け土台の左側透視図であり、一連の作業には（１）足関節と脛骨の位置合わせ、（２）踵骨、距骨、および脛骨内を通るインライン骨髄内経路の構築；（３）脛骨と距骨の土台を取り付けるための、距骨と脛骨内に適切に方向付けられた骨の切り込みを作製する目的のための前方アクセスの構築、ならびに（４）脛骨と距骨の土台の取り付けが含まれる。 図３５は、図３４に示す取り付け土台の右側透視図である。

Claims (20)

1. 人工装具の固定用のマルチピース幹アセンブリであって、前記マルチピース幹アセンブリは、前記マルチピース幹アセンブリより小さな外科的開口部を介した挿入のためにそれぞれ大きさと構成が決められた二つ以上の幹部品のアセンブリを含み、前記幹部品のそれぞれは、取り付け部位を備え、前記取り付け部位は、前記幹部品のうちの別のものの嵌合する取り付け部位にインサイチュで連結され得る、マルチピース幹アセンブリ。
2. 前記インプラントは、関節インプラント、固定（関節固定術）インプラント、骨切り術固定インプラント、または骨折固定インプラントのうちの一つを含む、請求項１に記載のマルチピース幹アセンブリ。
3. 請求項１で定義されるマルチピース幹アセンブリを含む人工装具。
4. 人工関節面をさらに含む、請求項３に記載の人工装具。
5. 請求項１に定義されるマルチピース幹アセンブリを提供するステップと、
   外科的切開を介して一つの幹部品を挿入するステップと、
   前記外科的切開を介して別の幹部品を挿入するステップと、
   前記マルチピース幹アセンブリを形成するために前記幹部品同士をインサイチュで連結するステップとを含む方法。
6. 請求項１に定義されるマルチピース幹アセンブリと、前記軸アセンブリに連結される第一の人工関節面と、前記第一の人工関節面と関節運動して人工関節を形成する第二の人工関節面とを含む、人工装具アセンブリ。
7. 前記関節運動する人工関節面が、前記人工関節が軸の周囲を回転できるようにする相補的な玉継ぎ手面を含む、請求項６に記載の人工装具アセンブリ。
8. 前記相補的な玉継ぎ手面は、関節運動するだけでなく、自然骨に対する前方、後方、および側方への移動に適応する、請求項７に記載の人工装具アセンブリ。
9. 関節運動する人工関節面それぞれが、軸に沿って曲線を描く細長い溝を各面に形成するように、第一の弧に対して垂直な第二の弧に沿って掃過される前記第一の弧によって画定される面を含む、掃過された弧として幾何学的に特徴付けられる鞍状形部品を含む、請求項６に記載の人工装具アセンブリ。
10. 距骨に結合される第一の人工関節面と、脛骨に結合される第二の人工関節面と、人工足関節を形成するように関節運動する前記第一および第二人工関節とを含み、前記関節運動する人工足関節面のそれぞれは、軸に沿って曲線を描く細長い溝を各面に形成するように、第一の弧に対して垂直な第二の弧に沿って掃過される前記第一の弧によって画定される面を含む、掃過された弧として幾何学的に特徴付けられる鞍状形部品を含む、人工装具アセンブリ。
11. 前記人工関節面のうち少なくとも一つが、ネジもその他の留め具も用いることのない確実な固定手段を提供するスナップ式および／または連結式での組み立て手段を含む、請求項１０に記載の人工装具アセンブリ。
12. 前記人工関節面のうち少なくとも一つが、プラスチック関節面の取り付けに適応する、請求項１０に記載の人工装具アセンブリ。
13. 前記プラスチック関節面が超高分子量ポリエチレンを含む、請求項１２に記載の人工装具アセンブリ。
14. 第一の骨に結合される第一の人工関節面と、第二の骨に結合される第二の人工関節面とを含む人工装具アセンブリであって、前記第一および第二の人工関節は、人工関節を形成するように関節運動し、前記人工関節面のうち少なくとも一つが、ネジもその他の留め具も用いることのない確実な固定手段を提供するスナップ式および／または連結式での組み立て手段を含む、人工装具アセンブリ。
15. 前記人工関節面のうち少なくとも一つがプラスチック関節面の取り付けに適応する、請求項１４に記載の人工装具アセンブリ。
16. 前記プラスチック関節面が超高分子量ポリエチレンを含む、請求項１５に記載の人工装具アセンブリ。
17. 足底部の切開部を介する踵骨を介するアクセスによって、脛骨の主軸に対して構築される骨髄内ガイダンスを用いて取り付けられる足関節置換システム。
18. 脛骨の主軸に対して骨髄内ガイダンスをＸ線透視可視化を用いて構築するための手段を含む、請求項１７に記載の足関節置換システム。
19. 骨の切り込みを作製するための手段を含む請求項１７に記載の足関節置換システム。
20. 踵骨、距骨、および脛骨内を通るインライン骨髄内経路を構築するステップを含む方法。

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