JP2011115408A - 大腿骨骨折治療用手術器具 - Google Patents

Abstract

【課題】 大腿骨に挿入されるネイルからラグスクリューを刺入する場合に用いられるターゲットデバイスに付設するセンターガイドにおいて、センターガイドに設けられるＸ線マーカーとＸ線照射方向を容易に一致させることできるようにするとともに、ターゲットデバイスにＸ線照射方向を確認できる照準を設けてラグスクリューを正確、かつ、確実に刺入できるようにする
【解決手段】 大腿骨に挿入されるネイルの上部に接続されるターゲットデバイスと、ターゲットデバイスから刺入されるラグスクリューのガイドであるＸ線マーカが設けられたセンターガイドとからなる大腿骨骨折治療用手術器具において、Ｘ線マーカをＸ線照射方向に奥行きのある二枚の壁状のものにするとともに、ターゲットデバイス又はネイルにおけるガイドピン突出個所にラグスクリュー刺入孔の中心線と一致した照準を設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、大腿骨頸部が骨折した場合の治療に用いられるラグスクリューを正確、かつ、確実に骨頭に刺入するための大腿骨骨折治療用手術器具に関するものである。

大腿骨の頸部は細くなっている関係で骨折し易く、この骨折を治療するために用いられる大腿骨骨折治療用器具は、一般的には、図１１に示すように、大腿骨Ａの近位端から髄腔内に挿入されるネイルＢと、ネイルＢに斜め上方に向けて形成された貫通孔（ラグスクリュー刺入孔）Ｃから骨折面Ｄを通過して大腿骨Ａの骨頭Ｅ内に挿入されるラグスクリューＦとからなる。この場合、ラグスクリューＦの刺入はＸ線透過画像を見ながら行うが、骨頭Ｅの付け根（頸部）は特に細いことから、その中心に刺入するためには相応の熟練を要する。

このため、下記特許文献１に示すターゲットデバイス（以下、デバイス）と称される器具を用いている。これは、ネイルの上部に接続されて大腿部の外側に垂沿するもので、下部にネイルに形成されたラグスクリュー刺入孔にラグスクリューを正確に刺入するためのガイドとなるガイドピンを挿入するガイドピン挿入孔を有するものである。

ガイドピン挿入孔はラグスクリュー刺入孔に正確に照準されており、しかも、二つの挿入（刺入）孔を結んだ角度は大腿骨骨軸と骨頭中心軸との交叉角度に設定されているものである。したがって、このデバイスを用いてガイドピンを設置し、このガイドピンをガイドにラグスクリューを刺入すれば、ネイルに形成されたラグスクリュー刺入孔にラグスクリューを正確に刺入することができる上にラグスクリューの刺入角度を骨頭中心軸と平行に設定できる。

しかし、これだけではガイドピンが骨頭の中心に正確に刺入されるかどうかは判断できない。この判断はＸ線透過画像によることになり、それにはＸ線を大腿骨の前後方向（ＡＰ面）から照射した画像と、左右方向（ＭＬ面）から照射する画像によっている。具体的には、Ｘ線透過画像を見ながらガイドピンを骨頭にわずかに刺入してその状況を判断するのであるが、このデバイスはあくまでもネイルに形成されたラグスクリュー刺入孔にラグスクリューのガイドとなるガイドピンを正確に挿入できるだけのものであるから、ネイルの挿入深さが適当でない場合には、ガイドピンは骨頭から上下にずれるし、ネイルが内外又は前後に傾いていると、ガイドピンは骨頭を突き破る。

また、ネイルが回旋している場合も同様であって、ガイドピンは骨頭の前後に傾いて刺入され、骨頭中心に沿って刺入することができない。誤った方向に刺入すると、再度やり直しを行うことになるが、これを何度も繰り返すと、骨頭組織を損傷してラグスクリューの固定度が低下して治療効果が十分に上がらないし、手術時間も長くなって患者の負担が大きい。

そこで、ガイドピンの刺入方向・角度を予測するために、ワンショットガイド（ストライカー社製の商品名で以下、ガイド）という器具をデバイスに取り付けている。図８はガイドの使用状態を示すＡＰ面の説明図、図９は同じくＡＰ面のＸ線透過画像、図１０はＭＬ面のＸ線透過画像であるが、大腿骨ａの中に挿入されたネイルｂ（ｃはラグスクリュー刺入孔）にはデバイスｄが接続されているのは上記したとおりである。

一方、デバイスｄにはガイドｅが一定の拘束状態の下で回動可能に取り付けられており、ガイドｅには二本の金属線からなるマーカｆとこれと距離を置いてその中心に設けられた一本の金属線からなるインジケータｇが設けられているものである。図７はＸ線照射装置の説明図であるが、骨頭ｈとガイドｅとを挟んでＸ線源ｉと受光面ｊとが１８０°対向して配置されている。

そして、ネイルｂに形成されたラグスクリュー刺入孔ｃの向きを骨頭ｈの中心線に合せる操作をするのであるが、それには、まず、マーカｆの中心にインジケータｇが表示されるようガイドｅの位置を調整する。これにより、インジケータｇとラグスクリュー刺入孔ｃの軸芯とが同一照射線（面）Ｌ上にあることになるから、後はデバイスｄを操作してネイルｂの挿入深さ、前後左右の傾き及び回旋方向を調整し、インジケータｇを骨頭ｈの中心に合わせる。この調整操作をした後にガイドピンｋをデバイスｄからネイルｂのラグスクリュー刺入孔ｃに向けて刺入すれば、ガイドピンｋはインジケータｇ上を通り、予測したとおりの方向（骨頭ｈの中心軸に沿う方向）へ刺入できるというものである。

ところが、マーカｆとインジゲータｇの設定は施術者がＸ線透過画像を見ながら行うものであるから、照射線Ｌとガイドｅとの位置関係がわずかに傾いた状態でもマーカｆの間にインジケータｇがあり、中心にあるのかどうかが判断し難いことがある。この原因は、マーカｆとインジケータｇとには奥行きはあるものの個々のものには奥行きがないから、若干傾いた傾いた場合でもインジケータｇはマーカｆの中心付近にあり、正確な判断をし難いからである。換言すれば、マーカｆとしての感度が十分でないということである。さらに、他の原因として、デバイスｄ自体にネイルｂのラグスクリュー刺入孔ｃの軸芯と一致する明確な照準が設けられていないことが挙げられる。

米国特許第７０７７８４７号公報

本発明は、このような課題を解決するものであり、ガイドのマーカがＸ線の照射方向と一致しているかどうかを容易に判別できるようにしてその感度を上げるとともに、デバイス自体にもネイルのラグスクリュー挿入孔の軸芯に一致する明確な照準を設けたものである。さらに、マーカ自体を患者の体形に合わせて伸縮できるようにしてその確認の容易化を図ったものである。

以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、大腿骨の近位端から骨軸に沿って挿入されるネイルの上部に接続されて大腿部の外側に垂沿し、下端部にネイルに形成されたラグスクリュー刺入孔から刺入されるラグスクリューのガイドのためのガイドピンを挿入するガイドピン挿入孔がラグスクリュー刺入孔に向けて形成されたターゲットデバイスと、ガイドピン挿入孔に結合されてガイドピン挿入孔とラグスクリュー刺入孔を結ぶ軸芯回りに回動し、Ｘ線照射を受けてその透過画像によって大腿骨の骨頭に対するガイドピンの挿入方向を設定するＸ線マーカが設けられたセンターガイドとからなる大腿骨骨折治療用手術器具において、Ｘ線マーカをＸ線照射方向に奥行きのある二枚の壁状のものにするとともに、ターゲットデバイスにおけるガイドピン突出個所にラグスクリュー刺入孔の中心線と一致した照準を設けたことを特徴とする大腿骨骨折治療用手術器具を提供したものである。

また、本発明は、以上の手術器具において、請求項２に記載した、Ｘ線マーカをセンターガイドの面と平行な二本のループ形金属線とした手段、請求項３に記載した、照準が大腿骨の前後方向からのＸ線照射であるＡＰ面と左右方向からのＸ線照射であるＭＬ面に設けられる手段、請求項４に記載した、ＭＬ面の照準がＸ線照射方向と直角なＵ字溝である手段、請求項５に記載した、センターガイドが伸縮できる手段を提供する。

請求項１の発明によると、Ｘ線透過画像にＸ線マーカの奥行きが見えていると、Ｘ線源から照射される照射線の方向が正しくないことになる。その場合は、奥行きが見えないようにＸ線源の位置を修正するか、Ｘ線マーカ（センターガイド）の位置を修正することになるのであるが、これによって照射線をＸ線マーカと同一線上に設定できる。謂わば、Ｘ線マーカの感度を上げることができたのである。このとき、センターガイドが骨頭の中心軸に正しく設定されておれば、必然的に照射線はネイルのラグスクリュー刺入孔のＡＰ面、ＭＬ面ともに軸芯を通ることになる。加えて、ターゲットデバイス又はネイルには、ラグスクリュー刺入孔の軸芯と一致した照準が設けられているため、Ｘ線透過画像で確認しながらガイドピンの挿入を行った場合、予め、ガイドピンが見えて来る位置を予測することができる。

さらに、請求項２のＸ線マーカーによれば、奥行きがあってＸ線の照射方向との傾きが容易に判別できるし、請求項３及び４の手段によれば、照準をより見易いものにできる。請求項５の手段によれば、センターガイドを患者の身体にもっとも近づけることができ、デバイスの照準との関連付けをより明確にできるとともに、ガイドピンの刺入をより長い範囲で確認できる。

ターゲットデバイスとセンターガイドの組合せを示す斜視図である。 ターゲットデバイスとセンターガイドの組合せを示す斜視図である。 図１の（イ）矢視図である。 マーカー部の一部斜視図である。 センターガイドによるＡＰ面の設定を示す一部平面図である。 センターガイドによるＭＬ面の設定を示す一部平面図である。 患者とＸ線照射装置の関係を示す説明図である。 センターガイドの使用状態を示すＡＰ面の説明図である。 センターガイドの使用状態を示すＡＰ面のＸ線透過画像である。 センターガイドの使用状態を示すＭＬ面のＸ線透過画像である。 ネイルとラグスクリューの関係を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明するが、これにおいて、上下、前後及び左右といった方向を指称することがあるが、これは、人が立った状態を基準にする。すなわち、前方は腹部側、後方は背中側、上方は頭部側、下方は足側、左方は左側面側、右方は右側面側（大腿部でいえば、内方が股側、外方が体外側）ということになる。図１、図２はターゲットデバイスにセンターガイドを取り付けた状態の説明図、図３は図２の（イ）矢視図であるが、ターゲットデバイス（以下、デバイス）１は、基部２とデバイスアーム３と先端部４を同一平面内で鎌形に湾曲させたものであり、基部２にガイドピンＰを案内する案内スリーブ５を通すガイドピン挿入孔６がこの平面内で斜め上方に向けて形成されたものである。

先端部４は大腿骨７の骨軸に沿って挿入されるネイル８の上端に接続されるもので、これによってデバイス１とネイル８とは一体化される。なお、先端部３の上面には凹陥部９が形成されており、凹陥部９の中心にＵ字溝１０がネイル８のガイドピン挿入孔６と軸芯を一致させてある長さで設けられており、これで照準を形成している。この場合、先端部４は金属で構成されており、その方向のＸ線透過画像にはＵ字溝１０がはっきり写るようになっている。

ネイル８は周知のとおり、金属部材の基柱部１１を主体とするもので、基柱部１１にラグスクリュー（図示省略）を刺入するラグスクリュー刺入孔１２が形成されているものである。このとき、デバイス１のガイドピン挿入孔６とラグスクリュー刺入孔１２の軸芯は同じ傾きの同芯であり、ＡＰ面で大腿骨７と骨頭１３の交叉角度に設定されている。したがって、ガイドピンＰをガイドピン挿入孔６に通すと、ネイル８が大腿骨７の骨軸に沿って挿入されている限り、ラグスクリュー刺入孔１２を貫通して骨頭１３に平行に刺入されるようになっている。

センターガイド（以下、ガイド）１４は、デバイス１の背面で案内スリーブ５に嵌合されるもので、共に樹脂からなる嵌合部１５からガイドアーム１６を経てマーカ部１７に至る同一平面内で湾曲したものである。この場合、マーカ部１７には尾柱１８が取り付けられており、尾柱１８はガイドアーム１６に形成された案内溝１９に摺動可能に設けられている。したがって、尾柱１８を案内溝１９に抜き差しすることで、マーカ部１７はガイドアーム１６に対して伸縮可能になっている。なお、本例では、尾柱１８の摺動にはある程度の抵抗を持たせており、殊更、尾柱１８の固定構造はとっていないが、締付けボルト等で固定するものであってもよい。

図４はマーカ部１７の一部斜視図であるが、マーカ部１７にはＸ線マーカ（以下マーカ）２０が設けられるのであり、本例のマーカ２０は、二本の平行なループ形金属線をガイドアーム１６等の面に平行に設けたもので、こうすることで、奥行きを有する二枚の壁状のものになるようにしている。そして、マーカ２０以外の部分はＸ線透過度の高い樹脂等で構成しており、マーカ２０と平行な方向からＸ線を照射すると、マーカ２０が二本の壁となって受光面に写るようになっている（Ｘ線透過度の低下を防ぐためにマーカ部１７のループ形金属線の内部には貫通孔２１を形成している）。

このとき、Ｘ線がマーカ２０のループ面と平行に照射されていないと、それぞれの金属線がループ状で二重に写るため、Ｘ線の照射線（面）とマーカ２０とが同一平面でないことがわかる。なお、Ｘ線の照射線とマーカ２０が同一平面にないと、マーカ２０（ガイド１４）、骨頭１３及びネイル８（デバイス１）はそれぞれ間隔をあけて設けられていることから、照準方向に誤差が生ずる。このため、精度を上げるために極力同一平面に設定する必要がある。

ガイド１４の嵌合部１５は案内スリーブ５に対してそれと直角な平面内で回動できるようになっており、案内スリーブ４を中心としてデバイスアーム３等に直角な面（ＡＰ面）と平行な面（ＭＬ面）とに亘って衛星運動ができるようになっている。（２２は固定ノブ）。なお、ガイドアーム１６とこれに続くマーカ部１７はＡＰ面で見ると同一平面にあり、ＭＬ面で見るとマーカ２０とＵ字溝１０とは重なるようになっている。つまり、ガイド１４とデバイス１の湾曲面は交叉しておらず（傾いてはおらず）、同じ面の向きでＡＰ面とＭＬ面に亘って回動するようになっている。

以上のデバイス１とガイド１４によるラグスクリューの刺入について、ＡＰ面の設定を図１の斜視図と図５の平面図に基づいて説明する。患者は仰向いた状態でベッドに横たわっているのであるが、最初にネイル８の上端をデバイス１の先端部４に接続してネイル８を大腿骨７に挿入し、デバイスアーム３や基部２を身体の真横に垂沿させる。このときのネイル８の挿入深さの設定、内外及び前後の傾きの是正はＸ線透過画像を見ながら行い、ネイル８の上部がわずか大腿骨７の近位端側に覗き、大腿骨７の中心線と一致するように挿入する。

次に、デバイス１の案内スリーブ５にガイド１４の嵌合部１５を嵌合する。そして、ガイド１４を手術側の大腿部の前方に回動させ（マーカ２０を有する先端部４は身体の前部に干渉しない程度にデバイス１から離してある）、マーカ２０がデバイス１のラグスクリュー刺入孔１２の出口に来るように設定する。

この設定状態でＸ線透過画像を見ながらガイドピンＰの刺入個所（ラグスクリュー刺入孔１２の高さや内外方向の傾き）の決定を行うのであるが、このとき、マーカ２０がループ状（奥行きがある状態）に写っていると、Ｘ線源とマーカ２０とが同一平面にないのであるから、ガイド１４の位置又はＸ線源の位置・角度を調整してマーカ２０の奥行きが見えないようにする。そして、マーカ２０と骨頭１３の位置関係を合わすのであるが、このときのずれは、マーカ２０が骨頭１３の中心軸に対して上下方向にずれている場合と、内外（上下）方向に傾いている場合とである。前者の場合は、ネイル８の挿入深さを調整することになり、後者の場合は、ネイル８の内外方向の傾きを是正することになる。

これにより、ＡＰ面の設定が完了したことになるので、今度はＭＬ面の設定を行う。図２の斜視図と図６の平面図はこれを示しているのであるが、この操作は、ガイド１４を９０°大腿部の外側に回し、同じくＸ線透過画像を見ながらマーカ２０を骨頭１３の中心線に合わす（このとき、マーカ２０がルーブ状に見えた場合、ガイド１４の位置又はＸ線源の位置・角度を調整するのは上記と同じ）。なお、このときのＸ線透過画像では、マーカ２０が十分写っているのが好ましいから、これが可能なようにマーカー部１７をガイドアーム１６から引き出してマーカ２０をできるだけ身体側に伸長させる。

特に、Ｘ線は真横からでは他方の大腿部等に干渉して照射できないから、他方の大腿部を持ち上げて干渉しない範囲での上下斜め方向から照射することになるので、この伸長（伸縮）ができることは非常に重要である。そして、マーカ２０と骨頭１３の位置関係を合わすのであるが、このときのずれは、マーカ２０自体が骨頭１３の中心軸に対して前後方向にずれている場合と、骨頭１３の中心を通っているが、前後方向に傾いている場合であり、前者の場合はネイル８の前後方向の傾きを是正し、後者の場合はネイル８を回旋させる。

マーカ２０と骨頭１３の中心線が一致すると、デバイス１の照準（ネイル８のラグスクリュー刺入孔１２の軸芯）とマーカ２０の中心も合っている筈であるから、このことをデバイス１で確認する。ＡＰ面ではネイル８で行い、ラグスクリュー刺入孔１２の入口と出口を結ぶ線がマーカ２０の中心を通っていることを確認する。なお、入口と出口は側面からでも凹みとなっているから判別できるが、これを容易にするために、入口と出口を結ぶ中心線に溝や筋を入れてもよいし、Ｘ線照射方向と直角な方向に溝等を形成しておけばより判別が容易である。

ＭＬ面ではデバイス１で行い、照準であるＵ字溝１０がマーカ２０の中心を通っていることを確認する。このときのＵ字溝１０はＸ線照射方向と直角であるから、確認がより容易である。これらの操作によってガイドピンＰが刺入されて来る方向が予測できるから、それが正しいことを確認する。以上により、ＡＰ面とＭＬ面の設定が終わったことになり、デバイス１のガイドピン挿入孔６から挿入されたガイドピンＰはネイル８のラグスクリュー刺入孔１２を経てマーカ２０の二本の線の間を通って骨頭１３の中心に正確に刺入されることになる。なお、ガイドピンＰの刺入のときも、Ｘ線透過画像で正しい方向、角度で刺入されていることを確認する。

この場合、マーカ部１７は伸縮できるようになっているから、身体に着く位まで延ばしておけば、ガイドピン４の刺入状態がより長い範囲で確認できる。ガイドピン４が正しく刺入されたなら、ガイド１４を外して案内スリーブ４を抜き、ラグスクリューを骨頭１３の所定深さまで刺入するのであるが、この場合も、Ｘ線透過画像でその刺入が正しいことを確認する。

１ ターゲットデバイス
２ 基部
３ デバイスアーム
４ 先端部
５ 案内スリーブ
６ ガイドピン挿入孔
７ 大腿骨
８ ネイル
９ 凹陥部
１０ 照準（Ｕ字溝）
１１ 基柱部
１２ ラグスクリュー刺入孔
１３ 骨頭
１４ センターガイド
１５ 嵌合部
１６ ガイドアーム
１７ マーカ部
１８ 尾柱
１９ 案内溝
２０ マーカ
２１ 貫通孔
２２ 固定ノブ
Ｐ ガイドピン

Claims (5)

1. 大腿骨の近位端から骨軸に沿って挿入されるネイルの上部に接続されて大腿部の外側に垂沿し、下端部にネイルに形成されたラグスクリュー刺入孔から刺入されるラグスクリューのガイドのためのガイドピンを挿入するガイドピン挿入孔がラグスクリュー刺入孔に向けて形成されたターゲットデバイスと、ガイドピン挿入孔に結合されてガイドピン挿入孔とラグスクリュー刺入孔を結ぶ軸芯回りに回動し、Ｘ線照射を受けてその透過画像によって大腿骨の骨頭に対するガイドピンの挿入方向を設定するＸ線マーカが設けられたセンターガイドとからなる大腿骨骨折治療用手術器具において、Ｘ線マーカをＸ線照射方向に奥行きのある二枚の壁状のものにするとともに、ターゲットデバイス又はネイルにおけるガイドピン突出個所にラグスクリュー刺入孔の中心線と一致した照準を設けたことを特徴とする大腿骨骨折治療用手術器具。
2. Ｘ線マーカをセンターガイドの面と平行な二本のループ形金属線とした請求項１の大腿骨骨折治療用手術器具。
3. 照準が大腿骨の前後方向からのＸ線照射であるＡＰ面と左右方向からのＸ線照射であるＭＬ面に設けられる請求項１又は２の大腿骨骨折治療用手術器具。
4. ＭＬ面の照準がターゲットデバイスに設けられるＸ線照射方向と直角なＵ字溝である請求項３の大腿骨骨折治療用手術器具。
5. センターガイドが伸縮できるものである請求項１〜４いずれかの大腿骨骨折治療用手術器具。