JP2011078529A - 人工膝関節設置用ジグ - Google Patents

Abstract

【課題】回旋角度の大きさに関わらず大腿骨の後設置面の位置が変化しない人工膝関節設置用ジグを提供する。
【解決手段】本発明は、膝が屈曲位にあるときに用いる人工膝関節設置用ジグに関する。本発明による人工膝関節設置用ジグ１は、大腿骨Ｆの内側及び外側顆骨後部Ｆｐ１，Ｆｐ２に当接する顆骨後部当接平面８を有する脚部２と、大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１に当接し且つ顆骨後部当接平面８と垂直である遠位端当接平面１０を有する本体部４を有する。本体部４は、遠位端面Ｆｃ１に孔をあけするためのガイド孔３８ａ〜３８ｄと、大腿骨Ｆの内側上顆骨と外側上顆骨を結ぶ連結線と平行に配置すべき指標４０を有する。本体部４は、遠位端当接平面１０に対して垂直な回動軸線４６を中心に回動可能に脚部２に取付けられ、回動軸線４６は、内側顆骨後部Ｆｐ１と顆骨後部当接平面８とが当接する箇所に位置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、人工膝関節設置用ジグに関し、詳細には、膝が屈曲位にあるときに使用される人工膝関節設置用ジグに関する。

膝の軟骨がすり切れることにより変形性関節症又は慢性リウマチ等になった患者の治療に人工膝関節が使用されることがある。図６は、人工膝関節を設置した左脚の大腿骨及び脛骨を示す概略的な側面断面図である。図６に示すように、人工膝関節１００は、脛骨Ｔの近位端部Ｔｅに固定される脛骨トレイ１０２及びサーフェスライナ１０４と、大腿骨Ｆの遠位端部Ｆｅを覆うように大腿骨Ｆに固定される大腿骨コンポーネント１０６とを有している。場合によって、脛骨トレイ１０２と脛骨Ｔの間にスペーサ（図示せず）が挿入される。大腿骨Ｆと脛骨Ｔとは、主に、その左右両側に配置された靭帯（図示せず）によって連結され且つ互いに引っ張られており、それにより、大腿骨コンポーネント１０６は、サーフェスライナ１０４に押付けられている。人工膝関節１００では、膝を、曲げた位置（屈曲位）と伸ばした位置（伸展位）との間で動かすと、大腿骨コンポーネント１０６がサーフェスライナ１０４に沿って摺動する。

図７は、人工膝関節を設置するために部分的に切除された左脚の脛骨及び大腿骨を示す概略的な側面図である。図７に示すように、脛骨Ｔの近位端部Ｔｅは、すり切れた軟骨を除去するために、且つ、脛骨トレイ１０２を脛骨Ｔに固定するための設置面、即ち、近位端面Ｔｃを形成するために切除されている。同様に、大腿骨Ｆの遠位端部Ｆｅは、すり切れた軟骨を除去するために、且つ、大腿骨コンポーネント１０６を大腿骨Ｆに固定するための５つの設置面Ｆｃ１〜Ｆｃ５を形成するために切除されている。５つの設置面は、遠位端面Ｆｃ１と、遠位端面Ｆｃ１に対して垂直な前設置面Ｆｃ２及び後設置面Ｆｃ３と、遠位端面Ｆｃ１と前設置面Ｆｃ２及び後設置面Ｆｃ３との間の２つの傾斜設置面Ｆｃ４、Ｆｃ５である。

脛骨Ｔの近位端面Ｔｃ及び大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１はそれぞれ、人工膝関節１００を取付けた後の患者の身長が変化しないように、脛骨Ｔの近位端及び大腿骨の遠位端から予め決められた距離ＬＴ、ＬＦのところに形成される。一般的に、脛骨Ｔの近位端面Ｔｃは、脛骨Ｔの軸線に対して垂直に形成される。脛骨Ｔの近位端面Ｔｃ及び大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１を形成した後、近位端面Ｔｃと遠位端面Ｆｃ１の間に所定の厚さのスペーサを介在させ、膝が伸展位にあるときの靭帯の緊張状態が調整される。

大腿骨Ｆにおいて、遠位端面Ｆｃ１を形成した後、前設置面Ｆｃ２及び後設置面Ｆｃ３を形成する。前設置面Ｆｃ２及び後設置面Ｆｃ３を形成するのに、２つの方法がある。第１の方法は、大腿骨Ｆの前面Ｆａ（図１参照）を基準にして前設置面Ｆｃ２を形成してから、後設置面Ｆｃ３を形成する方法である。第２の方法は、大腿骨Ｆの後方顆（内側顆骨後部Ｆｐ１及び外側顆骨後部Ｆｐ２、図８参照）を基準にして後設置面Ｆｃ３を形成してから、前設置面Ｆｃ２を形成する方法である。術後の患者の屈曲安定有用性を考えると、第２の方法が、第１の方法よりもばらつきが少なく、よいとされている。以下、第２の方法を説明する。

図８は、大腿骨Ｆの後方顆を基準にして２つのピン孔をあけるための従来の人工膝関節設置用ジグの位置関係を示す、左脚の大腿骨の遠位側端面図である。

図８において、大腿骨Ｆの内側顆骨後部Ｆｐ１と外側顆骨後部Ｆｐ２を結んだ線を、遠位端面Ｆｃ１を含む平面に投影した線Ｌ１を引き、この線Ｌ１を、以下、「後方顆連結線」と称する。

また、大腿骨Ｆの内側上顆Ｆｓ１と外側上顆Ｆｓ２を結んだ線を、遠位端面Ｆｃ１を含む平面に投影した線Ｌ２を引き、この線Ｌ２を、以下、「内外上顆連結線」と称する。膝が伸展位と屈曲位との間を移動するときの大腿骨コンポーネント１０６の回転軸線は、内外上顆連結線Ｌ２と平行であることが好ましいので、内外上顆連結線Ｌ２は、大腿骨コンポーネント１０６の好ましい回転軸線の指標となる。

後方顆を基準として得られた後方顆連結線Ｌ１と、内外上顆連結線Ｌ２とは平行ではない。以下、後方顆連結線Ｌ１と内外上顆連結線Ｌ２とがなす角度θを「回旋角度」と称する。

大腿骨Ｆの後方顆を基準にして２つのピン孔の位置を決定するために、上記平面において、後方顆連結線Ｌ１の中心Ｃ１から、内外上顆連結線Ｌ２と垂直な線Ｌ３を引く。この線上で、上記中心から所定の距離Ｄ１のところに、ピン孔基準点Ｐを定める。次に、ピン孔基準点Ｐを通り且つ内外上顆連結線Ｌ２と平行であるピン孔基準線Ｌ４を引き、ピン孔基準線Ｌ４上に、所定のピッチの２つのピン孔Ｈの位置が決定される。

従来の人工膝関節設置用ジグは、後方顆に当接する板状の第１の部材と、第１の部材に枢動可能に連結された第２の部材を有し、第２の部材は、２つのピン孔をあけるための２つのガイド孔を有し、この２つのピン孔は、内外上顆連結線Ｌ２と平行に合わせることができる指標としても機能する。従って、第１の板状の部材を後方顆に当接させ、第２の部材を、その２つのガイド孔を結んだ線が内外上顆連結線Ｌ２と平行になるように位置決めすることにより、ピン孔Ｈの位置が自動的に決定される。

従来の人工膝関節設置用ジグを用いて大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１に２つのピン孔Ｈをあけた後、２つのピン孔Ｈにピン（図示せず）を挿入し、このピンに、後設置面形成用ジグ、即ち、骨切りガイド（図示せず）を取付ける。骨切りガイドを用いて、ピン孔基準線Ｌ４から所定の距離Ｄ２のところに、内外上顆連結線Ｌ２と平行な後設置面Ｆｃ３を形成する。上述した所定の距離Ｄ１、Ｄ２は、膝が屈曲位にあるときの靭帯の緊張状態が伸展位における靭帯の緊張状態と同じになるように定められる。

上述した従来の人工膝関節設置用ジグと類似した人工膝関節設置用ジグが特許文献１に記載されている。

特開平１１−２２１２４４号公報

人工関節を必要とする患者は、内側顆骨が変形（欠損）している場合が多いので外側靭帯に比べ内側靭帯が緊張している場合が多い。そのため、内側靭帯に合わせた大腿骨コンポーネント１０６の設置を行う要望がある。

しかしながら、従来の人工膝関節設置用ジグを用いて後設置面Ｆｃ３を決定する場合、回旋角度θが異なると、内側顆骨後部Ｆｐ１に対する後設置面Ｆｃ３の位置が変化し、内側靭帯に合わせた大腿骨コンポーネント１０６の設置を十分に行うことができない場合がある。このことを、図９を参照して説明する。図９は、従来の人工関節設置ジグを用いた場合における回旋角度の変化と後設置面の位置の変化との関係を説明するための、左脚の大腿骨の遠位側端面図である。なお、図９は、説明のために、回旋角度θの変化を実際よりも大きく記載している。

図９は、図８に示した回旋角度の場合を点線で示し、それよりも大きい回旋角度の場合を実線で示している。また、図９において、図８に示した回旋角度の場合の説明を省略するために、図８で用いた符号と同じ符号を用いている。図９に示すように、回旋角度がθからθ’に大きくなると、後方顆連結線がＬ１からＬ１’に移動することにより、その中心がＣ１からＣ１’に移動すると共に、ピン孔基準点がＰからＰ’に移動する。従って、ピン孔基準点Ｐ’は、ピン孔基準点Ｐよりも内側顆骨後部Ｆｐ１から離れてしまう。また、ピン孔基準点Ｐ’を通るピン孔基準線Ｌ４’上の２つのピン孔Ｈ’を基準にして骨切りガイドを取付けて骨切りを行うことによって形成される後設置面Ｆｃ３’は、ピン孔基準点Ｐを通るピン孔基準線Ｌ４上の２つのピン孔Ｈを基準にして同じ骨切りガイドを取付けて骨切りを行うことによって形成される後設置面Ｆｃ３よりも、内側顆骨後部Ｆｐ１から離れてしまう。従って、内側顆骨後部Ｆｐ１から後設置面Ｆｃ３’までの骨切り量は、内側顆骨後部Ｆｐ１から後設置面Ｆｃ３までの骨切り量よりも大きくなる。

このことから分かるように、回旋角度θが大きくなるほど、大腿骨Ｆと脛骨Ｔとの間の空間が大きくなる。そのため、同じ大腿骨コンポーネント１０６を使用した場合、回旋角度θが大きくなるほど、膝関節が屈曲位にあるときの靭帯の緊張状態が、膝が伸展位にあるときの靭帯の緊張状態よりも緩くなる傾向がある。一例を挙げると、内側顆骨後部Ｆｐ１と外側顆骨後部Ｆｐ２の間の距離を４７ｍｍとした場合、回旋角度θが３、６、９度のときの後設置面Ｆｃ３はそれぞれ、回旋角度θが０度のときの後設置面Ｆｃ３よりも、内側顆骨後部Ｆｐ１から約１．２ｍｍ、２．５ｍｍ、３．７ｍｍ遠ざかる。

従来の施術においては、左右の靭帯の緊張状態が均等であることが望ましいとされていたため、上述した緩みは許容範囲とされていた。しかしながら、患者の内側靭帯に合わせるように患者にいっそう適合した人工膝関節の施術を行うためには、回旋角度θの大きさに関わらず、後設置面Ｆｃ３の位置が変化しないことが望ましい。

従って、本発明の目的は、回旋角度の大きさに関わらず、大腿骨の後設置面の位置が変化しない人工膝関節設置用ジグを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による人工膝関節設置用ジグは、膝が屈曲位にあるときに用いる人工膝関節設置用ジグであって、大腿骨の内側顆骨後部及び外側顆骨後部に当接する顆骨後部当接平面を有する脚部と、切除することにより形成された大腿骨の遠位端面に当接し且つ前記顆骨後部当接平面と垂直である遠位端当接平面を有する本体部と、を有し、前記本体部は、大腿骨の遠位端面に孔をあけするためのガイド孔と、大腿骨の内側上顆骨と外側上顆骨を結ぶ連結線と平行に配置すべき指標と、有し、前記本体部は、前記遠位端当接平面に対して垂直な回動軸線を中心に回動可能に前記脚部に取付けられ、更に、前記脚部に対する前記本体部の回動角度を調整する調整機構を有し、前記回動軸線は、大腿骨の内側顆骨後部と前記脚部の顆骨当接平面とが当接する箇所に位置することを特徴としている。

このように構成された人工膝関節設置用ジグを使用するとき、本体部の遠位端当接平面を大腿骨の遠位端面に当接させ、脚部の顆骨後部当接平面を大腿骨の内側顆骨後部及び外側顆骨後部に当接させる。次いで、本体部が、脚部に回動軸線を中心に回動可能に取付けられているので、脚部に対する本体部の回動角度を調整機構によって調整する。本体部の指標が、大腿骨の内側上顆骨と外側上顆骨を結ぶ内外上顆骨連結線と平行に配置されたら、ガイド孔を用いて大腿骨の遠位端面に孔あけする。本発明による人工膝関節設置用ジグでは、上記回動軸線が、大腿骨の内側顆骨後部と前記脚部の顆骨当接平面とが当接する箇所に位置している。このため、後で詳しく説明するように、回旋角度が変化しても、後設置面の位置はほとんど変化しない。その結果、膝が屈曲位にあるときの靭帯の緊張状態を、回旋角度に関わらず、安定化させることができる。

本発明による人工膝関節設置用ジグの実施形態において、好ましくは、少なくとも２つの上記ガイド孔が上記指標を構成する。

また、本発明による人工膝関節設置用ジグの実施形態において、好ましくは、更に、大腿骨コンポーネントのサイズを決定するためのスタイラスを有し、本体部は、スタイラスを取付けるためのスタイラス取付け部を有する。

上記人工膝関節設置用ジグにおいて、好ましくは、スタイラス取付け部は、取付けベースと、取付けベースに対して上下方向に摺動可能な上下方向摺動部材と、上下方向摺動部材に対して上下方向軸線を中心に回転可能な回転部材と、を有し、スタイラスは、回転部材の上部から大腿骨に沿って延び、大腿骨の前面に当接するように下方に曲げられた先端部を有し、スタイラス及び取付けベースは、大腿骨コンポーネントのサイズを決定するための目盛りを有する。

このように構成された人工膝関節設置用ジグによれば、脚部と本体部の回動角度を回旋角度に合わせて調整した後、スタイラスにより、大腿骨コンポーネントのサイズを決定し、そのサイズを目盛りにより読取ることができる。

上記人工膝関節設置用ジグにおいて、好ましくは、本体部は、遠位端当接平面を含む部分と、上記部分に取り外し可能に取付けられ且つ脚部と連結されたカップリング部分とを有する。

このように構成された人工膝関節設置用ジグによれば、脚部は、左脚用のものと右脚用のものが必要になる。カップリング部材により、本体部の共通化を図ると共に、左脚用の脚部と右脚用の脚部の交換を容易にすることができる。

本発明による人工膝関節設置用ジグは、回旋角度の大きさに関わらず、大腿骨の後設置面の位置が変化しない。

大腿骨遠位端面に当接させた本発明の大腿骨設置用ジグの斜視図である。 本発明の大腿骨設置用ジグの分解斜視図である。 本発明の大腿骨設置用ジグの正面図である。 脚部に対する本体部の回動角度が３、６、９度の時の人工膝関節設置用ジグの背面図である。 本発明による人工膝関節設置用ジグを用いた場合における回旋角度の変化と後設置面の位置の移動との関係を説明するための、左脚の大腿骨の遠位側端面図である。 人工膝関節を設置した左脚の大腿骨及び脛骨を示す概略的な側面断面図である。 人工膝関節を設置するために部分的に切除された左脚の脛骨及び大腿骨を示す概略的な側面図である。 大腿骨Ｆの後方顆を基準にして２つのピン孔をあけるための従来の人工膝関節設置用ジグの位置関係を示す、左脚の大腿骨の遠位側端面図である。 従来の人工膝関節設置用ジグを用いた場合における回旋角度の変化と後設置面の位置の変化との関係を説明するための、左脚の大腿骨の遠位側端面図である。

以下、図面を参照して、本発明による人工膝関節設置用ジグの実施形態を説明する。本発明による人工膝関節設置用ジグは、膝が屈曲位にあるときに用いられる。従って、以下、用語「遠位側」及び「近位側」を、膝が屈曲位にあるときの大腿骨の向きを基準として用いる。また、以下に説明する実施形態では、左脚用の人工膝関節設置用ジグを説明する。従って、用語「内側」及び「外側」はそれぞれ、左脚の右側及び左側に対応する。

図１〜図３に示すように、本発明による人工膝関節設置用ジグ１は、脚部２と、脚部２に取付けられた本体部４と、本体部４に取付けられたスタイラス６とを有している。脚部２は、大腿骨Ｆの内側顆骨後部Ｆｐ１（図５参照）及び外側顆骨後部Ｆｐ２に当接する顆骨後部当接平面８を有している。本体部４は、切除することにより形成された大腿骨の遠位端面Ｆｃ１に当接する遠位端当接平面１０を有している。顆骨後部当接平面８と遠位端当接平面１０は、互いに垂直である。

図２に示すように、脚部２は、大腿骨Ｆの内側顆骨後部Ｆｐ１に当接する内側プレート１２と、大腿骨Ｆの外側顆骨後部Ｆｐ２に当接する外側プレート１４とを有している。内側プレート１２の上面１２ａと外側プレート１４の上面１４ａは、同一平面内に位置しており、内側プレート１２の上面１２ａと外側プレート１４の上面１４ａとによって、脚部２の顆骨後部当接平面８が構成される。内側プレート１２の下面１２ｂと外側プレート１４の下面１４ｂも、同一平面内に位置している。

脚部２は、更に、内側プレート１２と外側プレート１４を連結するブリッジ１６を有している。ブリッジ１６は、本実施形態では、遠位側から見て逆凹形状である。即ち、ブリッジは、内側プレート１２の遠位端部に連結された内側部分１６ａと、外側プレート１４の遠位端部に連結された外側部分１６ｂと、内側部分１６ａの上部と外側部分１６ｂの上部を連結する中間部分１６ｃとを有している。

本体部４は、脚部２の内側部分１６ａの上方に位置する内側部分１８と、脚部２の外側部分１６ｂの上方に位置する外側部分２０と、内側部分１８と外側部分２０を連結する中間部分２２と、中間部分２２と脚部２を連結するカップリング部分２４と、を有している。内側部分１８の近位端面１８ａと外側部分２０の近位端面２０ａは、同一平面内に位置しており、内側部分１８の近位端面１８ａと外側部分２０の近位端面２０ａとによって、本体部４の遠位端当接平面１０が構成されている。内側部分１８及び外側部分２０の近位端面１８ａ、２０ａが大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１に当接することを確保するために、中間部分２２及びカップリング部分２４は、遠位端当接平面１０から遠位側Ａに位置している。なお、中間部分２２及びカップリング部分２４のうち、遠位側から見て大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１と重ならない部分については、この限りでない。

中間部分２２は、本実施形態では、内側部分１８と外側部分２０を連結するシャフト２６及び連結部２８を有している。シャフト２６は、円形断面を有している。連結部２８は、シャフト２６の下方に配置され、下方に延びている。連結部２８は、シャフト２６と平行な第１の上面２８ａ及び遠位面２８ｂを有することが好ましい。また、連結部２８の下部に、遠位側Ａに突出する突出部分２８ｃが形成され、突出部分２８ｃは、シャフト２６と平行な第２の上面２８ｄを有することが好ましい。

本体部４は、更に、スタイラス取付け部３０を有している。スタイラス取付け部３０は、中間部分２２に取付けられる取付けベース３２と、取付けベース３２に対して上下方向に摺動可能な上下方向摺動部材３４と、上下方向摺動部材３４に対して上下方向軸線３６ａを中心に回転可能な回転部材３６とを有している。

取付けベース３２は、シャフト２６に嵌合する横方向孔３２ａを有し、シャフト２６に沿って横方向に摺動可能であることが好ましい。取付けベース３２は、それがシャフト２６を中心に回転することを防止するための当接面を有し、この当接面は、連結部材２８の第１の上面２８ａに当接する第１の下面３２ｂであってもよいし、連結部材２８の遠位面２８ｂに当接する近位面３２ｃであってもよいし、連結部材２８の第２の上面２８ｄに当接する第２の下面３２ｄであってもよい。

また、取付けベース３２は、上下方向摺動部材３４が嵌合する上下方向孔３２ｅと、それと平行に取付けベース３２の遠位面３２ｆに設けられたスロット３２ｇとを有している。上下方向孔３２ｅは、円形断面を有し、スロット３２ｇに貫通していることが好ましい。スロット３２ｇの上端及び下端は閉じていることが好ましい。

上下方向摺動部材３４は、円筒形状であることが好ましく、回転部材３６が嵌合する上下方向孔３４ａを有している。上下方向摺動部材３４の下部に、上下方向孔３４ａまで貫通する孔３４ｂが設けられ、ピン又はねじ３４ｃが孔３４ｂに固定され、上下方向孔３４の中まで延びている。上下方向摺動部材３４を取付けベース３２の上下方向孔３２ｅに嵌合させたとき、ピン又はねじ３４ｃの遠位端部は、スロット３２ｇ内に配置され、スロット３２ｇ内を上下方向に移動可能である。また、ピン又はねじ３４ｃの遠位端部により、上下方向摺動部材３４が上下方向軸線３６ａを中心に回転することが阻止される。

回転部材３６は、円形断面を有している。回転部材３６は、その下部に、環状の溝３６ａを有している。回転部材３６を上下方向摺動部材３４の上下方向孔３４ａに嵌合させたとき、ピン又はねじ３４ｃの近位端部は、環状の溝３６ａ内に配置される。かくして、回転部材３６ａは、上下方向摺動部材３４と一緒に上下方向に移動可能であり、且つ、上下方向摺動部材３４に対して回転可能である。回転部材３６はまた、その頂部に、スタイラスを摺動可能に受入れる溝３６ｂを有している。大腿骨設置用ジグ１の使用時、回転部材は、溝３６ｂが遠位側から近位側に向かって延びるように配置される。溝３６ｂは、ほぞ孔形状であることが好ましい。

スタイラス６は、例えば、細長い板状であり、回転部材３６の溝３６ｂに嵌合する断面形状を有しており、溝３６に沿って摺動可能である。また、スタイラス６は、回転部材３６の頂部から大腿骨Ｆに沿って近位側Ｂに延び、大腿骨Ｆの前面Ｆａ（図１参照）に当接するように下方に曲げられた先端部６ａを有している。

スタイラス６及び取付けベース３２の遠位面３２ｆは、大腿骨コンポーネント１０６のサイズを決定するための目盛りを有することが好ましい。スタイラス６の複数の目盛り６ｂは、スタイラス６の縁に長手方向に配列されている。これに対応して、回転部材３６の頂部に、目盛り６ｂを指示する指示部３６ｃ（本実施形態では指示線）が設けられている。また、取付けベース３２の複数の目盛り３２ｈは、スロット３２ｇの縁に上下方向に配列されている。これに対応して、ピン又はねじ３４ｃの近位端部に、目盛り３２ｈを指示する指示部３４ｄ（本実施形態では指示線）が設けられている。

本体部４は、大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１にピン孔Ｈをあけるためのガイド孔３８ａ〜３８ｄを有している。ガイド孔３８ａ〜３８ｄによってあけられるピン孔Ｈには、ピンが挿入され、このピンは、大腿骨コンポーネント１０６（図６参照）を大腿骨Ｆに装着するための後設置面Ｆｃ３を大腿骨Ｆに骨切りするための骨切りジグを位置決めするために使用される。好ましくは、ガイド孔３８ａ〜３８ｄは、円形の孔であり、本実施形態では、下側のガイド孔３８ａ、３８ｂと、上側のガイド孔３８ｃ、３８ｄが設けられている。本実施形態では、下側のガイド孔３８ａ、３８ｂはそれぞれ、本体部４の内側部分１８及び外側部分２０に設けられ、ガイド孔３８ａ、３８ｂを結ぶ線は、シャフト２６と平行である。同様に、下側のガイド孔３８ｃ、３８ｄはそれぞれ、本体部４の内側部分１８及び外側部分２０に設けられ、ガイド孔３８ｃ、３８ｄを結ぶ線は、シャフト２６と平行である。通常、下側のガイド孔３８ａ、３８ｂが使用される。

また、本体部４は、大腿骨Ｆの内側上顆骨Ｆｓ１と外側上顆骨Ｆｓ２を結ぶ連結線Ｌ３７（図５参照）と平行に配置すべき指標４０を有している。本実施形態では、指標４０は、下側のガイド孔３８ａ、３８ｂによって構成されてもよいし、上側のガイド孔３８ｃ、３８ｄによって構成されてもよいし、シャフト２６によって構成されてもよいし、本体部４の他の部分によって構成されてもよい。

カップリング部分２４は、中間部分２２の連結部２８に取外し可能に取付けられる。具体的には、カップリング部分２４は、中間部分２２の連結部２８の近位面２８ｅから突出部分２８ｃの中に延びる孔２８ｆに嵌合可能な突出部分２４ａを有している。孔２８ｆ及び突出部分２４ａの形状は、中間部分２２及びカップリング部分２４が互いに遠位側及び近位側に相対移動可能であるけれども、それ以外の相対移動及び相対回転移動をしないように定められる。

また、カップリング部分２４は、遠位端当接平面１０に対して垂直な回動軸線４６を中心に回動可能に、脚部２に取付けられている。回動軸線４６は、大腿骨Ｆの内側顆骨後部Ｆｐ１と脚部２の顆骨当接平面８（内側プレート１２の上面１２ａ）とが当接する箇所に位置している。例えば、回動軸線４６は、内側プレート１２の上面１２ａ上の左右方向中心に位置する。本実施形態では、カップリング部分２４は、突出部分２４ａから脚部２の内側部分１６ａの下部に向かって延びる延長部分２４ｂを有している。延長部分２４ｂは、回動軸線４６を中心に設けられた孔４８ａを有している。これに対応して、脚部２の内側部分１６ａは、回動軸線４６を中心に設けられた孔４８ｂを有しており、ピン４８ｃが、カップリング部分２４の孔４８ａ及び脚部２の孔４８ｂに挿入されている。例えば、ピン４８ｃが、孔４８ａに固定され且つ孔４８ｂに対して回転できるように構成され、それにより、本体部４がピン４８ｃを介して回動可能に脚部２に取付けられる。

人工膝関節用設置ジグ１は、更に、脚部２に対する本体部４の回動角度を調整する調整機構５０を有している。調整機構５０は、回動軸線４６と平行に脚部２の内側部分１６ａに取付けられるハンドルシャフト５２と、ハンドルシャフト５２を中心に回転可能にハンドルシャフト５２に取付けられるハンドル５４と、ハンドルシャフト５２に対して偏心させてハンドル５４に固定された円形輪郭の偏心カム５６と、偏心カム５６に嵌合するリング５８ａを有し且つそれから外側部分１６ｂに向かって延びるリンクアーム５８とを有している。リンクアーム５８は、板状であり、脚部２とカップリング部分２４の間に配置されている。リンクアーム５８の先端部は、脚部２の外側部分１６ｂに設けられた溝部１６ｄに嵌り、それにより、リンクアーム５８は、脚部２のブリッジ１６に沿って揺動可能である。

リンクアーム５８は、脚部２の中間部分１６ｃと本体部４のカップリング部分２４の両方に向かって延びるピン５８ｂを有している。脚部２の中間部分１６ｃは、ピン５８ｂを摺動可能に受入れる細長い溝６０ａを有し、本体部４のカップリング部分２４は、ピン５８を摺動可能に受入れる細長い溝６０ｂを有している。細長い溝６０ａ、６０ｂは、ハンドル５４を回転させたときに、脚部２に対する本体部４の回動角度が変化するように、即ち、脚部２の顆骨後部当接平面８に対する指標４０の回旋角度が変化するように定められる。本実施形態では、脚部２の細長い溝６０ａは、顆骨後部当接平面８とほぼ平行に延び、本体部４の細長い溝６０ｂは、外側から内側に向って斜め上方向に延びている。

ハンドル５４は、回動（回旋）角度を示す目盛り５４ａを有することが好ましく、脚部２の内側部分１６ａは、目盛り５４ａを指示する指示部（本実施形態では指示線）を有している。回旋角度は、例えば、３度〜９度まで変化可能である。

次に、本発明による人工膝関節設置用ジグの調整機構の動作を説明する。図４は、脚部に対する本体部の回動角度が３、６、９度の時の人工膝関節設置用ジグの背面図である。

図４の（ａ）に示すように、ハンドル５４の目盛り５４ａを３度に合わせると、偏心カム５６は、ハンドルシャフト５２に対して外側（図４の左方）に位置し、リンクアーム５８のピン５８ｂは、脚部２の溝６０ａ及び本体部４の溝６０ｂの最も外側に位置する。それにより、脚部２に対する本体部４の回動角度が３度になる。

図４の（ｂ）に示すように、ハンドル５４の目盛り５４ａを６度まで回転させると、偏心カム５６は、ハンドルシャフト５２に対して上側（図４の左方）に位置し、リンクアーム５８のピン５８ｂは、脚部２の溝６０ａ及び本体部４の溝６０ｂのほぼ中間に位置する。それにより、脚部２が本体部４に対して回動軸線４６を中心に回動し、脚部２に対する本体部４の回動角度が６度になる。

図４の（ｃ）に示すように、ハンドル５４の目盛り５４ａを９度まで回転させると、偏心カム５６は、ハンドルシャフト５２に対して内側（図４の右方）に位置し、リンクアーム５８のピン５８ｂは、脚部２の溝６０ａ及び本体部４の溝６０ｂの最も内側に位置する。それにより、脚部２が本体部４に対して回動軸線４６を中心に回動し、脚部２に対する本体部４の回動角度が９度になる。

次に、本発明による人工膝関節設置用ジグの使用方法を説明する。

図１に示すように、大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１を形成した後、膝を屈曲位にする。大腿骨Ｆの下に脚部２を挿入して、本体部４の遠位端当接平面１０を大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１に当接させ、脚部２の顆骨後部当接平面８を大腿骨Ｆの内側顆骨後部Ｆｐ１及び外側顆骨後部Ｆｐ１に当接させる。次いで、脚部２に対する本体部４の回動角度を調整機構５０によって調整する。具体的には、本体部４の指標４０、例えば、ガイド孔３８ａ、３８ｂを結ぶ線、ガイド孔３８ｃ、３８ｄを結ぶ線、又はシャフト２６が、大腿骨Ｆの内側上顆骨Ｆｓ１と外側上顆骨Ｆｓ２を結ぶ内外上顆骨連結線Ｌ３（図５参照）と平行に配置されるように、ハンドル５４を回転させる。

図５は、大腿骨Ｆの後方顆を基準にして２つのピン孔をあけるための本発明による人工膝関節設置用ジグの位置関係を示す、左脚の大腿骨の遠位側端面図である。図５に示すように、大腿骨Ｆの内側顆骨後部Ｆｐ１と外側顆骨後部Ｆｐ２を結んだ線を、遠位端面Ｆｃ１を含む平面に投影した線、即ち、後方顆連結線Ｌ１を引く。また、大腿骨Ｆの内側上顆Ｆｓ１と外側上顆Ｆｓ２を結んだ線を、遠位端面Ｆｃ１を含む平面に投影した線、即ち、内外上顆連結線Ｌ２を引く。上記平面において、後方顆連結線Ｌ１と内側顆骨後部Ｆｐ１とが接触する箇所Ｐ１から、内外上顆連結線Ｌ２と垂直な線Ｌ３Ｐを引く。この線上で、上記箇所Ｐ１から所定の距離Ｄ１のところに、ピン孔基準点Ｐ２を定める。

膝が伸展位と屈曲位との間を移動するときの大腿骨コンポーネント１０６の回転軸線は、内外上顆連結線Ｌ２と平行であることが好ましいことに鑑み、ピン孔基準点Ｐ２を通り且つ内外上顆連結線Ｌ２と平行であるピン孔基準線Ｌ４Ｐを引く。ピン孔基準線Ｌ４Ｐ上に、所定のピッチの２つのピン孔ＨＰの位置が決定される。

大腿骨Ｆの遠位端面Ｆｃ１に２つのピン孔Ｈをあけた後、２つのピン孔Ｈにピン（図示せず）を挿入し、このピンに、後設置面形成（骨切り）用ジグ（図示せず）を取付ける。後設置面形成用ジグを用いて、ピン孔基準線Ｌ４から所定の距離Ｄ２のところに、内外上顆連結線Ｌ２と平行な後設置面Ｆｃ３を形成する。

図５に示すように、後方顆の形態が個人差によって異なることにより回旋角度がθ’に変化しても、後方顆連結線Ｌ１と内側の内側顆骨後部Ｆｐ１とが接触する箇所Ｐ１は変化しない。従って、回旋角度θの大きさに関わらず、ピン孔基準点Ｐ２、ピン孔基準線Ｌ４Ｐ及びピン孔ＨＰの位置は変化しない。その結果、回旋角度θの大きさに関わらず、後設置面Ｆｃ３の位置は変化しない。このため、患者により適合した人工関節の施術を行うことが可能になる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

１ 人工膝関節設置用ジグ
２ 脚部
４ 本体部
６ スタイラス
６ａ 先端部
６ｂ 目盛り
８ 顆骨後部当接平面
１０ 遠位端当接平面
２４ カップリング部分
２６ シャフト
３０ スタイラス取付け部
３２ 取付けベース
３４ 上下方向摺動部材
３６ 回転部材
３６ａ 上下方向軸線
３８ａ〜３８ｄ ガイド孔
４０ 指標
４６ 回動軸線
５０ 調整機構
１０６ 大腿骨コンポーネント
Ｆ 大腿骨
Ｆａ 大腿骨の前面
Ｆｃ１ 大腿骨の遠位端面
Ｆｐ１ 大腿骨の内側顆骨後部
Ｆｐ２ 大腿骨の外側顆骨後部
Ｆｓ１ 大腿骨の内側上顆骨
Ｆｓ２ 大腿骨の外側上顆骨
Ｌ２ 連結線
Ｐ１ 箇所

Claims (5)

1. 膝が屈曲位にあるときに用いる人工膝関節設置用ジグであって、
   大腿骨の内側顆骨後部及び外側顆骨後部に当接する顆骨後部当接平面を有する脚部と、
   切除することにより形成された大腿骨の遠位端面に当接し且つ前記顆骨後部当接平面と垂直である遠位端当接平面を有する本体部と、を有し、
   前記本体部は、大腿骨の遠位端面に孔をあけするためのガイド孔と、大腿骨の内側上顆骨と外側上顆骨を結ぶ連結線と平行に配置すべき指標と、有し、
   前記本体部は、前記遠位端当接平面に対して垂直な回動軸線を中心に回動可能に前記脚部に取付けられ、
   更に、前記脚部に対する前記本体部の回動角度を調整する調整機構を有し、
   前記回動軸線は、大腿骨の内側顆骨後部と前記脚部の顆骨後部当接平面とが当接する箇所に位置することを特徴とする人工膝関節設置用ジグ。
2. 少なくとも２つの前記ガイド孔が前記指標を構成することを特徴とする、請求項１に記載の人工膝関節設置用ジグ。
3. 更に、大腿骨コンポーネントのサイズを決定するためのスタイラスを有し、
   前記本体部は、スタイラスを取付けるためのスタイラス取付け部を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の人工膝関節設置用ジグ。
4. 前記スタイラス取付け部は、取付けベースと、前記取付けベースに対して上下方向に摺動可能な上下方向摺動部材と、前記上下方向摺動部材に対して上下方向軸線を中心に回転可能な回転部材と、を有し、
   前記スタイラスは、前記回転部材の上部から大腿骨に沿って延び、大腿骨の前面に当接するように下方に曲げられた先端部を有し、
   前記スタイラス及び前記取付けベースは、大腿骨コンポーネントのサイズを決定するための目盛りを有することを特徴とする請求項３に記載の人工膝関節設置用ジグ。
5. 前記本体部は、前記遠位端当接平面を含む部分と、前記部分に取り外し可能に取付けられ且つ前記脚部と連結されたカップリング部分とを有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の人工膝関節設置用ジグ。

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