JP2012501774A - 外科用切除ガイド - Google Patents

Abstract

外科用切除ガイドは、ハウジング（３６）と、ハウジング（３６）を通って延びるスタイラスアーム（３８）と、線形調節機構と、を含む。線形調節機構は、ハウジング（３６）を通って延びるボア内部に少なくとも部分的に受容されるシャフト（３０）であって、シャフト（３０）は、その長さ方向軸に沿ってハウジング（３６）に対してスライドでき、シャフト（３０）は、シャフト歯（５０）を組み込む、シャフトと、ハウジング（３６）に回転可能に連結されたダイヤル（４４）であって、シャフト（３０）の長さ方向軸からオフセットした長さ方向軸を定めるダイヤルの螺旋状の溝（４８）を組み込む、ダイヤルと、を含む。シャフト歯（５０）は、ダイヤルの溝（４８）に係合し、ハウジング（３６）に対してダイヤル（４４）を回転させると、シャフト歯（５０）がダイヤル溝（４８）に沿ってスライドし、シャフト（３０）がその長さ方向軸に沿ってボア内部をスライドする。ハウジング（３６）およびスタイラスアーム（３８）は、シャフト（３０）をその長さ方向軸に沿ってボア内部でスライドさせずに、シャフト（３０）の周りを回転することができる。

Description

開示の内容

本発明は、外科用切除ガイドに関する。具体的には、本発明は、互いに連結される２つの構成要素間の間隔を調節する機構を組み込んだ、外科用切除ガイドに関する。

人工膝関節全置換処置中、脛骨プロテーゼ構成要素を植え込むため脛骨の端部を準備するために脛骨の端部を切除することが必要である。脛骨の端部から、かなりの量の骨、例えば１０ｍｍの骨を切除する必要がある場合もある。切除平面が正確に位置することを確実にすることが必要である。特に、切除平面が、脛骨の端部表面上の基準点から所定の距離で、脛骨の長さ方向軸に沿って確実に位置付けられることが必要である。

脛骨切除は、典型的には、切断ツールを切断ガイドの平面と整列させることにより行われる。切断ツールは、切断ガイドの外表面を圧迫しその外表面に沿ってスライドすることができるか、または切断ツールは、切断ガイド内部に形成された切断スロットを通過することができる。切除を行い得る前に、切断ガイドは、骨に対して正確に位置付けられなければならず、切断ガイドの外表面または切断スロットは、選択された切除平面と整列する。いったん所定の位置にくると、切断ガイドは、所定の位置に一時的にピンで留められ、切除中に安定したプラットフォームを確保することができる。

切断ガイドの位置を調節するために、切断ガイドは、患者の脚に連結され脛骨と整列したスライドレールに取り付けられてよい。次に、切断ガイドの位置は、切断ガイドが切除平面と正しく整列したと判断されるまで、そのレールに沿って調節されることができる。切断ガイドを、必要な切除平面と整列させるために、脛骨スタイラスを提供することが知られている。脛骨スタイラスは、切断ガイドに連結されて、骨の端部における基準点に対して切断ガイドの位置を設定することを可能にする。

図１を参照すると、この図は、既知の形態の脛骨スタイラスを示す。脛骨スタイラスは、足部４に連結されたシャフト２を含む。足部４は、シャフト２の両側から延びる２つのプレート６ａ、６ｂを含む。各プレート６ａ、６ｂは、切断ガイド内部に形成された切断スロットに挿入されてよい。プレート６ａ、６ｂは、シャフト２の長さ方向軸に沿ったオフセット位置でシャフト２から延びる。プレート６ａ、６ｂのオフセットにより、切除が切断スロットを通じて実行される場合、または切断ツールを切断ガイドの外表面と整列させることにより実行される場合のいずれでも外科医の好みに応じて、スタイラスの端部における基準点に対して切断ガイドの位置を調節するために同じ脛骨スタイラスを使用することができる。骨の端部に近接した切断ガイドの外表面と、次に切断スロットと、切断ツールを整列させることにより切除が実行される場合、プレート６ａは、切断スロットに挿入されなければならない。選択された外科技術が切断スロットを通じて実行される切除のためのものである場合、プレート６ｂは、切断ガイドに挿入されなければならない。シャフト２に沿ったプレート６ａ、６ｂ間の位置の差は、切断ガイドの外表面と切断スロットとの間における切断ガイド上の距離と等しい。

脛骨スタイラスは、ボアを有するハウジング８をさらに含み、このボアを通してシャフト２はスライドすることができる。ハウジング８は、シャフト２の周りを回転することもできる。脛骨スタイラスは、ハウジング８に連結されたスタイラスアーム１０をさらに含み、スタイラスアームは、シャフト２の軸に対して横方向の軸に沿ってハウジング８を通ってスライドすることができる。好ましくは、スタイラスアーム１０の軸は、シャフト２の軸に垂直である。

シャフト２は、足部４に近位の一連の環状溝１２をさらに含む。ハウジング８にはレバーアーム１４が連結される。レバーアーム１４は、ハウジング８に旋回可能に取り付けられ、バネ１６により付勢され、レバーアーム１４の下方歯部分が環状溝１２に係合する。レバーアーム１４が環状溝１２にもたれかかると、環状溝１２との歯部分の係合は、シャフト２がハウジング８を通ってスライドする能力を制限する。足部を所定の位置に保持しながらハウジングに力を加えることにより、溝１２とのレバーアーム１４の係合に打ち勝つことができることが分かるが、この係合は十分に強いので、これは、外科処置中に偶然には起こりそうになく、いずれにしても、新しい溝に嵌まった歯部分として外科医には明らかとなるであろう。レバーアーム１４と溝１２との間の係合強度は、溝１２および歯部分のそれぞれの形状、ならびに溝の深さにより左右される。レバーアーム１４は、レバーアーム１４の自由端をハウジング８に向かって強く押し、それにより、バネ１６によりレバーアーム１４に加えられる力に打ち勝つことによって、環状溝１２から解放され得る。シャフト２は次に、レバーアーム１４の自由端が解放され異なる溝１２に係合するまで、ハウジング８を通って自由にスライドできる。

よって、スタイラスアーム１０の先端部１８は、足部４に対して上昇または下降してよい。先端部１８は、ハウジング、よってスタイラスアーム１０をシャフト２の周りで回転させることにより、およびハウジング８を通してスタイラスアーム１０をスライドさせることにより、骨の端部上の基準点に位置することができる。前述のとおりシャフト２に沿ってハウジング８を上昇および下降させることによって、先端部１８と足部４との間の間隔をシャフト２の軸に平行に調節することによって、切断ガイドは、骨に対して位置付けられることができ、骨は、基準点から離れた、骨に沿った適切な地点で切除されることができる。必要な切除平面の正確な場所は、個々の患者の解剖学的構造によって左右される。

図１に示した脛骨スタイラスは、基準点から切除平面までの、骨に沿ったオフセットが、ハウジング８に彫り込まれたゲージ２０により表示されるように、較正される。シャフト２は、ゲージ上の位置を示す基準マーク２２を含む。ハウジング８を通るシャフト２のスライド運動により、基準点と切除平面との間のオフセットが調節される。シャフト２のスライド運動は、シャフト２の軸に沿った、隣接する環状溝１２間の距離に等しい、所定の増分、例えば２ｍｍに制限される。

図１に示される既知の脛骨スタイラスは、ゲージ２０上で番号が互い違いになる、例えば番号が、２ｍｍ幅の、シャフト周りの環状溝１２について、多くとも２．５ｍｍの高さであり得る、としても、ゲージ２０上のマークのサイズが必然的に小さくなるという不利益を被る。これは、ゲージ２０が読みづらいことを意味し得る。

既知の脛骨スタイラスのさらなる制限は、シャフト２に沿ったハウジング８の位置を調節するため、レバーアーム１４がハウジング８に対して押されなければならず、その後、ハウジング８がシャフト２に沿って上昇または下降することである。この上昇および下降には、細かな動きを制御するために外科医の大きなモーター群（large motor groups）（ハウジングを持ち上げる腕および肩）の使用が必要であり、これは、必要な切除の高さを結果として越える場合がある。

本発明の実施形態の目的は、本明細書または別の箇所で特定されていてもいなくても、先行技術に関連する問題のうち１つまたは複数を除去または軽減することである。特に、本発明の実施形態の目的は、ハウジングと、ハウジングを通って延びるシャフトに連結された足部との間の間隔を調節する、改善された外科用切除ガイドを提供することである。

本発明の第１の態様によると、外科用切除ガイドが提供され、この外科用切除ガイドは、ハウジングと、ハウジングを通って延びるスタイラスアームであって、ハウジングが骨の側部に連結されると、スタイラスアームの先端部が骨の端部に接触するよう構成されるように、構成された、スタイラスアームと、線形調節機構と、を含み、線形調節機構は、ハウジングを通って延びるボア内部に少なくとも部分的に受容されたシャフトであって、シャフトはハウジングに対してシャフトの長さ方向軸に沿ってスライドでき、シャフトは、シャフト歯または溝を組み込んでいる、シャフト、および、ハウジングに回転可能に連結され、シャフトの長さ方向軸からオフセットした長さ方向軸を定める螺旋状のダイヤル溝またはリブを組み込む、ダイヤルを含み、シャフト歯または溝は、ダイヤル溝またはリブに係合し、ハウジングに対してダイヤルを回転させると、シャフト歯または溝がダイヤル溝またはリブに沿ってスライドし、シャフトがその長さ方向軸に沿ってボア内部でスライドし、ハウジングおよびスタイラスアームは、シャフトをその長さ方向軸に沿ってボア内部でスライドさせずに、シャフトの周りを回転することができる。

本発明の第１の態様の利点は、線形調節機構の制御がダイヤルの回転のみを必要とし、先行技術の特定の実施形態の場合に当てはまる、構成要素の上昇または下降を必要としないことである。したがって、オペレーターの小さなモーター群（small motor groups）（ダイヤルを回転させる指および親指）のみが必要とされ、これは、調節機構の微細な制御を助け、その精度および有用性を高める。本発明の第１の態様のさらなる利点は、ナンバリングを含むゲージがダイヤルの上に設けられ得ることであり、これにより、有利なことに、シャフトに沿って位置付けられる対応する線形ゲージの場合よりも大きなナンバリングを使用することができる。スタイラスアームは、シャフトをその長さ方向軸に沿ってボア内部でスライドさせずに、シャフトの周りを回転することができる。これにより、スタイラス先端部が骨の端部上の選択された地点に接触するまで、スタイラスの端部は、骨の先端部を横切って独立して回転することができ、一方、スタイラスアームは、線形調節機構を調節することにより上下に動かされる。

好ましくは、シャフトは、シャフト歯を含み、ダイヤルは、螺旋状の溝を含む。歯は、シャフトの周辺部から延びるディスク型フランジを含んでよく、このディスク型フランジは、歯が螺旋状の溝に沿ってスライドするのとは無関係に、シャフトがその長さ方向軸の周りを回転できるように、構成されたものである。

螺旋状の溝は、ダイヤルの円筒形外表面に形成されてよい。あるいは、ダイヤルはボアを含んでよく、シャフトは、ボア内部に少なくとも部分的に受容され、螺旋状の溝は、そのボアの側壁に形成される。

シャフトの長さ方向軸、および螺旋状の溝により定められる長さ方向軸は、平行であってよい。シャフトがその長さ方向軸に沿ってスライド運動する範囲は、螺旋状の溝の第１の端部と螺旋状の溝の第２の端部との間で螺旋状の溝により定められる長さ方向軸に沿った距離に制限されることができる。

螺旋状の溝は、多くともダイヤルの１回転にわたりダイヤルの周りに延びることができる。

ダイヤルは、ダイヤルの周りに延びる環状溝をさらに含んでよく、線形調節機構は、ハウジングを通って延びる少なくとも１つのピンをさらに含み、そのピンの側面は、環状溝に係合し、ダイヤルがハウジングから引っ込められるのを防ぐ。

ハウジングの外側のダイヤルの一部は、ハウジングに対してダイヤルを回転させるように操作されるよう構成されてよい。

ハウジングは、ボアまで延びるスロットをさらに含んでよく、そのスロットを通して歯を見ることができる。

ハウジングは、ゲージを含んでよく、このゲージは、ゲージに対する歯の位置がハウジングに対するシャフトのスライド位置を示すように構成される。

ダイヤルは、ハウジングの外側のダイヤルの一部の周辺部の周りで離間したマークを含んでよく、長さ方向軸に沿ったシャフトの位置は、ハウジング上の所定の地点に対するダイヤルのマークにより示される。

ハウジングは、ダイヤルの回転運動を所定の大きさの増分に制限するように構成された戻り止めをさらに含むことができる。

スタイラスアームは、シャフトの軸に対して横方向の軸に沿ってハウジングを通ってスライドできるように、ハウジングに連結されてよい。

ハウジングから延びるシャフトの端部は、骨に連結された切断ガイドに連結されるよう構成された足部に連結されてよく、ダイヤルが螺旋状の溝の長さ方向軸の周りを回転すると、シャフトの長さ方向軸に沿ってスタイラスアームの先端部と足部との間の距離が変わる。

シャフトは、足部に固定して連結されてよく、足部が切断ガイドに連結されると、シャフトの周りでハウジングを回転させることにより、スタイラスアームの先端部が、骨端部の表面を横切る（track across）。

足部は、第１および第２のプレートを含んでよく、第１および第２のプレートは、シャフトの両側から、シャフトから延びており、シャフトの長さ方向軸に沿って互いからオフセットしている。

外科用切除ガイドは、ハウジングに連結されたねじりバネをさらに含んでよく、ねじりバネの第１のアームが、スタイラスアームの先端部とハウジングとの間の地点でスタイラスアームに接触するように構成され、スタイラスアームの先端部は、骨の端部から離れるよう付勢される。

ハウジングから延びるシャフトの一部は、シャフトの長さ方向軸に沿って離間した一連の環状溝を含み、ねじりバネの第２のアームは、環状溝に係合するように構成され、スタイラスアームの先端部は、骨の端部から離れるよう付勢される。

ねじりバネの第２のアームは、ダイヤルが螺旋状の溝の長さ方向軸の周りを回転すると、シャフトがその長さ方向軸に沿ってスライドするにつれて第２のアームが環状溝に連続して係合し、ダイヤルの回転運動が、所定の大きさの増分に制限されるように、構成され得る。

本発明の第２の態様によると、外科用切除ガイドを調節する方法が提供され、外科用切除ガイドは、骨切除を行うため切断ガイドに連結されるよう構成された第１の端部、およびシャフト歯または溝を組み込む第２の端部を有して構成されたシャフトと、シャフトが少なくとも部分的に受容されるボアを有するハウジングと、ハウジングに回転可能に連結されたダイヤルであって、ダイヤルは、螺旋状の溝またはリブを組み込み、螺旋状の溝またはリブは、シャフトの長さ方向軸からオフセットした長さ方向軸を定め、シャフト歯または溝は、螺旋状の溝またはリブに係合する、ダイヤルと、ハウジングに連結され、ハウジングから離れて延びる先端部を有するスタイラスアームと、を含み、ハウジングおよびスタイラスは、シャフトをその長さ方向軸に沿ってボア内部でスライドさせずにシャフトの周りで回転できる。この方法は、螺旋状の溝またはリブの長さ方向軸周りでダイヤルを回転させることであって、シャフト歯または溝が螺旋状の溝またはリブに沿ってスライドし、シャフトがハウジングを通って長さ方向軸に沿ってダイヤルに対してスライドするようにし、スタイラスの先端部が、切断ガイドに対して所定のレベルまで上昇または下降して、スタイラスアームの先端部は、骨端部の基準点に接触できる、回転させることを含む。

一実施形態では、線形調節機構があり、線形調節機構は、シャフト歯または溝を組み込むシャフトと、シャフトの長さ方向軸からオフセットした長さ方向軸を定める螺旋状の溝またはリブを組み込む回転可能構成要素と、を含み、シャフト歯または溝は、螺旋状の溝またはリブにスライド可能に係合し、螺旋状の溝またはリブの長さ方向軸の周りで回転可能構成要素を回転させると、シャフト歯または溝が螺旋状の溝またはリブに沿ってスライドし、シャフトをその長さ方向軸に沿って回転可能構成要素に対してスライドさせる。

本発明は、添付図面を参照して、例として説明される。

図２を参照すると、この図は、本発明の実施形態による線形調節機構を組み込む脛骨スタイラスを示す。図２の脛骨スタイラスは、本発明の線形調節機構が図１の調節機構に取って代わっていること以外、図１のものと概ね同様である。実際、図２の脛骨スタイラスは、図１の脛骨スタイラスと同じ目的で、同様の外科処置で使用されることを意図している。

図２の脛骨スタイラスは、足部３２に連結されたシャフト３０を含む。足部３２は、シャフト３０の両側から延びる２つのプレート３４ａ、３４ｂを含む。各プレート３４ａ、３４ｂは、脛骨切断ガイド内部に形成された切断スロットに挿入されてよい。プレート３４ａ、３４ｂは、シャフト３０の長さ方向軸に沿ったオフセット位置でシャフト３０から延びる。

図１の脛骨スタイラスに関しては、プレート３４ａ、３４ｂのオフセットにより、切除が切断スロットを通して実行されるとき、または切断ガイドの外表面と切断ツールを整列させることにより実行される場合のいずれも外科医の好みに従って、骨端部における基準点に対して切断ガイドの位置を調節するために同じ脛骨スタイラスを使用することができる。切断スロットより骨端部に近い切断ガイドの外表面と切断ツールを整列させることにより切除を行う場合、プレート３４ａは、切断スロットに挿入されなければならない。選択された外科技術が、切断スロットを通して実行されるべき切除のためのものである場合、プレート３４ｂは、切断ガイドに挿入されなければならない。シャフト３０に沿った、プレート３４ａ、３４ｂ間の位置の違いは、切断ガイドの切断外表面と切断スロットとの間の、切断ガイド上の距離に等しい。

脛骨スタイラスは、シャフト３０がスライドできるボアを有するハウジング３６をさらに含む。ハウジング３６は、シャフト３０の周りを回転することもできる。脛骨スタイラスは、シャフト３０の軸に横方向の軸に沿ってハウジング３６を通ってスライドできるようにハウジング３６に連結されたスタイラスアーム３８をさらに含む。好ましくは、スタイラスアーム３８の軸は、シャフト３０の軸に垂直である。スタイラスアーム３８は、ハウジング３６の側壁と、ハウジング３６内部の穴４１を通り抜けるピン３９との間に捕らえられることにより、ハウジング３６内部に保持される。スタイラスアーム３８は、その軸に沿ってスライドすることができるが、その軸に横方向に動いてハウジング３６から出ることはできない。

また、図２のスタイラスの線形調節機構の組立分解図を示す、図３を参照すると、シャフト３０は、シャフト３０の下部に一連の環状溝４０をさらに含む。脛骨スタイラスを組み立てるため、シャフト３０がハウジング３６のボア４２を通り抜け、シャフト３０の下部が足部３２に連結されることが、認識されるであろう。環状溝４０は、バネ機構に係合するように構成され、バネ機構は、図５を参照してさらに詳細に以下に説明するように、シャフト３０に対してスタイラスアーム３８およびハウジング３６を付勢するのに役立つ。

線形調節機構は、ハウジング３６内部のボア４６の中に受容されるダイヤル４４をさらに含む。ボア４６の軸は、ボア４２の軸からオフセットしており、好ましくはボア４２の軸に平行である。ダイヤル４４は、図示のとおり、ボア４６内部に受容される内側部分、およびキャップ部分を含んでよく、キャップ部分は、内側部分上に嵌まり、フィンガーグリップをもたらし、外科医がハウジング３６に対してダイヤル４４を回転させることを可能にする。あるいは、ダイヤル４４は、単一の一体的構成要素として設けられてもよい。

ボア４６の中に受容されるダイヤル４４の部分は、概ね円筒形である。ダイヤル４４の外表面には、螺旋状の溝４８が設けられる。螺旋状の溝４８は、ダイヤル４４のおおよそ完全な１回転にわたって、ダイヤル４４の周りに延びる。螺旋状の溝４８の２つの端部は、ダイヤル４４の長さ方向軸に沿ってオフセットしている。シャフト３０は、足部３２から離れたシャフト３０の端部に、ディスク型フランジの形をした歯５０をさらに含む。歯５０は、図４の断面図で最もよく見えるが、螺旋状の溝４８に係合するように構成される。ハウジング３６に対してダイヤル４４を回転させると、ダイヤル４４のさらなる回転が螺旋状の溝４８の端部に達する歯５０により抵抗を受けるまで、歯５０が螺旋状の溝４８に沿って移動する。螺旋状の溝４８が左巻きまたは右巻きの螺旋を含んでよく、線形調節機構を操作するためにダイヤルが回されなければならない方向のみにこのことが影響を及ぼすことが認識されるであろう。

ダイヤル４４は、環状溝５２をさらに含む。ハウジング３６は、ボア５４をさらに含み、ボア５４は、ハウジング３６を通り抜けて、ボア４６の側部に交わる。ダイヤル４４がボア４６に十分に挿入されると、環状溝５２は、ボア５４と整列する。ピン５６が次に、ボア５４を通り抜け、環状溝５２に係合し、それにより、ダイヤル４４が後退するのを防ぐことができる。前記のとおり、ダイヤル４４は、ボア４６内部に概ね円筒形の部分を有する。その円筒形の部分に隣接しているのは、フランジ部分５８であり、このフランジ部分は、ハウジング３６の上面に寄りかかっている。

前記のとおり、ダイヤル４４がボア４６内部で回転すると、歯５０は、螺旋状の溝４８に沿って移動する。ダイヤル４４はボア４６から出ることができないので、シャフト３０はその長さ方向軸に沿ってボア４２内部をスライドする。したがって、ダイヤル４４を回転させると、足部３２とハウジング３６との間の距離が変わる。スタイラスアーム３８はハウジング３６に連結されるので、スタイラスアーム３８の先端部６０と足部プレート３４ａ、３４ｂとの間の距離は変わることができる。

脛骨切除処置中、脛骨の端部表面における基準点が特定され、この基準点と切除平面との間の必要な距離が外科医によって選択される。この必要な距離が、次に、スタイラスアーム先端部６０と足部３２との間の距離を調節するためダイヤル４４を回転させることによって、脛骨スタイラス内部で設定される。選択された切除手術の技術（前記のとおり、切断スロットを通すか、または切断ガイドの外表面と整列させる）に従って、適切な足部プレート３４ａ、３４ｂが切断スロットに挿入されてよく、先端部６０が基準点に触れるまでスライドレールに沿って切断ガイドの位置が調節される。

次に図５を参照すると、線形調節機構は、スタイラスアーム３８を上方に付勢するように（すなわち使用中に、先端部６０が脛骨の端部から離れるように付勢されるように）構成されたバネ機構をさらに含む。さらに、バネ機構は、やはりスタイラスアーム３８が上方に付勢される影響で、シャフト２に対してハウジング３６を付勢するように構成される。このことは、シャフト３０と、ハウジング３６と、スタイラスアーム３８との間の連結における製作公差によりスタイラス内部に存在する任意の遊びを排除するために望ましい。

バネ機構は、ハウジング３６内部のボア６５を通り抜けるピン６４により巻き部分が支持されるねじりバネ６２を含む。ねじりバネ６２は、スタイラスアーム３８に向かって上方に延びる第１のバネアーム６６を有する。バネアーム６６は、スタイラスアーム３８にもたれて、スタイラスアームを上方に付勢する。実際には、スタイラスアーム３８は、ハウジング３６を貫通するボア内部でねじられて、ボア内部に何らかのゆとりがある場合に、スタイラスアーム３８は、ボアの１つの縁に押し付けられ、自由に動き回ることができなくなる。バネアーム６６がもたれているスタイラスアーム３８の裏面は、スタイラスアーム３８の長さに沿って離間した一連の溝を備えてよい。有利なことに、バネアーム６６と溝との係合は、スタイラスアーム３８がハウジング３６を通ってスライドし、バネアーム６６により所定の位置に保持されて、スタイラスアーム３８が滑るのを妨げることができるようになっている。したがって、スタイラスアーム３８は、溝間の間隔に従って別個の増分で、ハウジング３６に対して所定の位置に調節され得る。

ねじりバネ６２は、シャフト３０に向かって延びる第２のバネアーム６８をさらに含む。バネアーム６８は、シャフト３０にもたれかかり、シャフト３０の周りに延びる環状溝４０のうち１つに係合する。実際には、シャフト３０は、ボア４２内部でねじられ、ボア４２内部に任意のゆとりがある場合にシャフト３０はボア４２の１つの縁に押し付けられ、自由に動き回ることができなくなる。

ダイヤル４４が回転すると、シャフト３０はボア４２内部でスライドし、バネアーム６８とシャフト３０との間の接触点が変わる。環状溝４０は、バネアーム６８が溝４０内部にとどまるように、成形される。その結果、ダイヤル４４が回転すると、ダイヤルの回転に抵抗する力の、検出可能な変動が起こる。ダイヤル４４は、各環状溝４０に連続して係合するバネアーム６８に対応する所定の回転位置間でのみ、有効に回転可能である。環状溝４０は、シャフト３０に沿って規則的に、例えば２ｍｍだけ、離間している。その効果は、ダイヤル４４を回転させることによって先端部６０が２ｍｍごとに上昇または下降され得ることである。環状溝４０の数、およびシャフト３０に沿ったそれらの間隔は、歯５０が螺旋状の溝４８の全長に沿って移動するのに十分にダイヤル４４が回転する（ダイヤル４４の完全な１回転に相当し得る）と、先端部６０が線形調節機構の最大高さ調節に対応する所定の距離にわたって上昇または下降するように、構成されている。例えば、図５に示すように、２ｍｍだけ離間していてよい、６個の環状溝４０がある。シャフト３０がハウジング３６内部でスライドすると、アーム６８は、隣接する５個の環状溝４０それぞれに連続して係合することができ、これは、１ｃｍの全体的線形調節に相当する。線形調節機構により、脛骨端部の基準点と切除平面との間の距離が、（アーム６８が最も低い環状溝４０に係合した場合の、先端部６０と足部３２との間の任意の固定オフセットに加えて）１ｃｍの範囲にわたり変化することができる。ダイヤル４４の、目に見える外面にゲージが設けられてよく、ハウジング上の基準点に対してゲージを比較することにより、必要な線形オフセットを選択することができる。足部３２を静止した状態に保持しつつハウジング３６に力を加えても、シャフト３０の長さ方向軸に対する螺旋状の溝の傾斜が十分に浅い場合には、シャフト３０はボア４２内部でスライドしない。しかしながら、線形調節機構は、ダイヤル４４を回転させるために最小限の力を加えることで、依然として操作されることができる。

前記の線形調節機構は、ダイヤルの円筒形部分の外側に螺旋状の溝を設けることにより、ダイヤル機構をシャフトの歯に連結する。螺旋状の溝は、シャフトの長さ方向軸からオフセットしているがその長さ方向軸に平行な長さ方向軸を定める。この実施形態では、螺旋状の溝の長さ方向軸は、ダイヤル自体の長さ方向軸と一致する。この軸はシャフトの軸からオフセットしているため、ハウジングに対するダイヤルの回転が、ハウジングを回転させるとは考えられない。オフセットが大きくなるほど、ダイヤルが回転する際にハウジングに伝達されるシャフト周りの回転力が小さくなる。このことは、線形調節機構がスタイラスアームの先端部を上昇または下降させるように操作されるときに、脛骨端部の基準点上の所定の位置にその先端部を保持することを助ける。

本発明の代替的な実施形態によると、ダイヤルは、ハウジングのボアに受容され、そのボア内で回転可能な円筒形構成要素を代わりに含んでよく、ダイヤル自体は内側ボアを有し、その内側ボアの中にシャフトの端部が受容される。螺旋状の溝は、ダイヤルのボアの側壁に設けられてよく、ダイヤル内へのボア内部におけるシャフト端部の歯は、螺旋状の溝に係合する。シャフトの長さ方向軸は、螺旋状の溝の長さ方向軸からオフセットしたままであり、ダイヤルが回転すると、シャフトは、ダイヤルの基部においてボア内部で上昇または下降する。さらに、これらの軸がオフセットしているので、シャフトの周りでハウジングを回転させてもシャフトがその軸に沿ってスライドしない。有利にも、このように線形調節機構を配列することにより、シャフトと螺旋状の溝の軸との間のオフセットが減少すると共に、螺旋状の溝の同じピッチが保たれる。オフセットが減少すると、より小さな調節機構、したがって、より小さな脛骨スタイラスを結果として生じる。

前記のとおり、歯は、シャフトの一端部にディスク型フランジを含む。好ましくは、歯は、シャフトの長さ方向軸に垂直な平面において断面が円形であり、ハウジングがシャフトの周りを回転するとき、螺旋状の溝と歯との間の係合は影響を受けない。すなわち、歯は、全方向において等しくシャフトから延びる。有利にも、これにより、例えば、線形調節機構への調節および作用を伴わずに、脛骨スタイラスを回すためにスタイラスアームを操作することによって、ハウジングがシャフトの周りで回転することができる。螺旋コイルの長さ方向軸およびシャフトは、互いに平行であってよい。しかしながら、ダイヤルが回転する際に歯が螺旋状の溝内部で確実にしっかりと係合したままであるためには、これらの軸は、ダイヤルが歯にもたれかかるように互いに対してわずかな角度で位置付けられることができる。ダイヤル機構は、ダイヤルを回転させることをあまりに困難にすることなく歯との接触が確実に維持されるように、可撓性であってもよい。

前記の線形調節機構について、螺旋状の溝は、完全な１回転分だけダイヤルの周りに延びる。したがって、完全な１回転分だけダイヤルを回転させると、線形調節機構は、その線形範囲全部にわたって移動する。螺旋コイルがダイヤルの周りで１回転超行ってよく、これにより有利にも、ダイヤルの所与の高さ範囲および所与の直径について溝の必要なピッチが減少することが、認識されるであろう。しかしながら、どの線形オフセットが選択されているかを、ダイヤル外側のゲージのみから決定できるようにすることは、ゲージがそれ自体に重なるので困難であろう。螺旋状の溝は、ダイヤルの完全な１回転分未満にわたって延びてよいが、これは、同じ線形調節範囲を達成するのに螺旋状の溝の必要なピッチを増大させる作用を有する。（ハウジング上の基準マークと対照して読み取られる（read against））ダイヤル外側のゲージに加え、ダイヤルの外側は、回転を容易にする指用繰形（finger mouldings）も提供することができる。

ダイヤル上の回転ゲージに加え、線形ゲージも、選択されたオフセットを決定するために設けられてよい。シャフトを受容するボアまで延びるスロットがハウジングの側面に設けられてよく、シャフトを見ることができるようになる。ゲージは、スロットに沿って設けられ、ゲージをシャフトの基準点、例えば歯、と比較することによって読み取られることができる。

前記のとおり、ねじりバネは、ダイヤルの回転位置が別個の所定の回転位置間で調節可能となり、したがって、ハウジングに対する、長さ方向軸に沿ったシャフトの位置が一連の別個の所定の線形位置のうち１つに制限されることを確実にするのに役立つ。あるいは、戻り止めが、ダイヤルを受容するハウジングのボア内部に設けられて、ダイヤルの回転位置を別個の所定の回転位置に制限することができる。例えば、ダイヤルは、周辺の一連の歯または溝（peripheral series of teeth or grooves）を含んでよく、ボアは、可撓性の戻り止めを含んでよく、可撓性の戻り止めは、歯または溝に係合してダイヤルの回転位置を制限するように構成される。戻り止めは、戻り止めを各歯または溝に連続して係合させるために戻り止めを曲げるのに必要な力を上回る回転力をダイヤルに加えることにより、乗り越えられ得る。

前記のとおり、線形調節機構は、螺旋状の溝に係合する歯に依存し、歯は、ダイヤルが回転すると溝に沿ってスライドする。螺旋の直径は螺旋のピッチ角に反比例して、同じ線形運動範囲を達成する。螺旋のピッチ角が変わるにつれ、歯の形状は、ぴったりした係合を確実にするため最適化される。

本発明は、主に、歯を組み込むシャフト、および螺旋状の溝を含むダイヤルまたは他の形態の回転可能構成要素を含む、線形調節機構に関して述べられてきた。しかしながら、線形調節機構は、シャフト溝（例えば、シャフトの周り全体に延びる環状溝）を組み込むシャフト、およびシャフト溝にスライド係合するように構成された螺旋リブを含む回転可能構成要素を、同様に含んでよいことが、当業者には容易に明らかとなるであろう。言い換えれば、歯および溝の断面外形が逆にされる。

前記の本発明の実施形態による線形調節機構は、主に、脛骨スタイラスに関連している。しかしながら、線形調節機構はより幅広く適用可能とできることが認識されるであろう。例えば、線形調節機構は、他の骨、例えば大腿骨を切除する際に使用されるスタイラスに同様に適用されてもよい。さらに、線形調節機構は、例えばドリルの深さ停止部を調節するための、他の器具、特に他の外科器具に適用可能であってもよい。さらに一般的には、本発明は、２つの構成要素の相対位置の微調整を行うことを必要とするあらゆる適用で使用されることができる。本発明に対するさらなる改変、および本発明のさらなる適用が、請求項の範囲から逸脱することなく、本明細書の教示から、当業者には容易に明らかとなるであろう。

〔実施の態様〕
（１） 外科用切除ガイドにおいて、
ハウジングと、
前記ハウジングを通って延びるスタイラスアームであって、前記ハウジングが骨の側面に連結されると前記スタイラスアームの先端部が骨の端部に接触するよう構成されるように構成された、スタイラスアームと、
線形調節機構であって、
前記ハウジングを通って延びるボア内に少なくとも部分的に受容されるシャフトであって、前記シャフトは、その長さ方向軸に沿って前記ハウジングに対してスライドすることができ、前記シャフトは、シャフト歯または溝を組み込む、シャフト、および、
前記ハウジングに回転可能に連結され、前記シャフトの前記長さ方向軸からオフセットした長さ方向軸を定める螺旋状のダイヤル溝またはリブを組み込む、ダイヤル、
を含む、線形調節機構と、
を含み、
前記シャフト歯または溝は、前記ダイヤル溝またはリブに係合し、前記ハウジングに対して前記ダイヤルを回転させると、前記シャフト歯または溝が、前記ダイヤル溝またはリブに沿ってスライドし、前記シャフトがその長さ方向軸に沿ってボア内部でスライドし、
前記ハウジングおよび前記スタイラスアームは、前記シャフトをその長さ方向軸に沿って前記ボア内部でスライドさせずに、前記シャフトの周りで回転することができる、外科用切除ガイド。
（２） 実施態様１に記載の外科用切除ガイドにおいて、
前記シャフトは、前記シャフトの周辺部から延びるディスク型フランジとして形成されたシャフト歯を含み、前記ダイヤルは、螺旋状の溝を含み、前記シャフト歯は、前記螺旋状の溝に沿って前記シャフト歯がスライドするのとは関係なく、前記シャフトがその長さ方向軸の周りを回転することができるように、構成されている、外科用切除ガイド。
（３） 実施態様２に記載の外科用切除ガイドにおいて、
前記ダイヤルは、円筒形部分を有し、前記螺旋状の溝は、円筒形の外表面に形成される、外科用切除ガイド。
（４） 実施態様２に記載の外科用切除ガイドにおいて、
前記ダイヤルは、ボアを含み、前記シャフトは、前記ボア内部に少なくとも部分的に受容され、
前記螺旋状の溝は、前記ボアの側壁に形成される、外科用切除ガイド。
（５） 実施態様１〜４のいずれかに記載の外科用切除ガイドにおいて、
前記シャフトの前記長さ方向軸、および前記螺旋状の溝により定められる前記長さ方向軸は、平行である、外科用切除ガイド。

（６） 実施態様１〜５のいずれかに記載の外科用切除ガイドにおいて、
前記螺旋状の溝またはリブは、前記ダイヤルの、多くとも１回転にわたり前記ダイヤルの周りに延びる、外科用切除ガイド。
（７） 実施態様１〜６のいずれかに記載の外科用切除ガイドにおいて、
前記ダイヤルは、前記ダイヤルの周りに延びる環状溝をさらに含み、前記線形調節機構は、前記ハウジングのボアを通って延びる少なくとも１つのピンをさらに含み、前記ピンの側面が、前記環状溝に係合して、前記ダイヤルが前記ハウジングから引っ込められるのを防ぐ、外科用切除ガイド。
（８） 実施態様１〜７のいずれかに記載の外科用切除ガイドにおいて、
前記ダイヤルは、前記ハウジング外部の前記ダイヤルの一部の周辺部の周りで離間したマークを含み、前記シャフトの長さ方向軸に沿った前記シャフトの位置は、前記ハウジングの所定の地点に対する前記ダイヤルのマークにより示される、外科用切除ガイド。
（９） 実施態様１〜８のいずれかに記載の外科用切除ガイドにおいて、
前記スタイラスアームは、前記ハウジングに連結され、前記スタイラスアームは、前記シャフトの前記軸に対して横方向の軸に沿って前記ハウジングの中をスライドすることができる、外科用切除ガイド。
（１０） 実施態様１〜９のいずれかに記載の外科用切除ガイドにおいて、
前記ハウジングから延びる前記シャフトの端部は、前記骨に連結された切断ガイドに連結されるように構成された足部に連結され、前記ダイヤルが前記螺旋状の溝の前記長さ方向軸の周りで回転すると、前記スタイラスアームの前記先端部と前記足部との間の、前記シャフトの前記長さ方向軸に沿った距離は、変化する、外科用切除ガイド。

（１１） 実施態様１０に記載の外科用切除ガイドにおいて、
前記シャフトは、前記足部に固定して連結され、前記足部が前記切断ガイドに連結されると、前記シャフトの周りで前記ハウジングを回転させることにより、前記スタイラスアームの前記先端部が前記骨の前記端部の表面を横切る、外科用切除ガイド。
（１２） 実施態様１〜１１のいずれかに記載の外科用切除ガイドにおいて、
前記ハウジングに連結されたねじりバネ、
をさらに含み、
前記ねじりバネの第１のバネアームが、前記スタイラスアームの前記先端部と前記ハウジングとの間の地点で前記スタイラスアームに接触するように構成されて、前記スタイラスアームの前記先端部は、前記骨の前記端部から離れるよう付勢される、外科用切除ガイド。
（１３） 実施態様１２に記載の外科用切除ガイドにおいて、
前記ハウジングから延びる前記シャフトの一部が、前記シャフトの前記長さ方向軸に沿って離間する一連の環状溝を含み、前記ねじりバネの第２のバネアームが、１つの環状溝に係合するように構成され、前記スタイラスアームの前記先端部は、前記骨の前記端部から離れるよう付勢される、外科用切除ガイド。
（１４） 実施態様１３に記載の外科用切除ガイドにおいて、
前記ダイヤルが前記螺旋状の溝の前記長さ方向軸の周りで回転すると、前記第２のバネアームは、前記シャフトがその長さ方向軸に沿ってスライドする際に前記環状溝に連続的に係合するように構成され、前記ダイヤルの回転運動は、所定の大きさの増分に制限される、外科用切除ガイド。
（１５） 外科用切除ガイドを調節する方法であって、前記外科用切除ガイドは、
骨の切除を行うため切断ガイドに連結されるように構成された第１の端部、およびシャフト歯または溝を組み込む第２の端部を有して構成された、シャフト、
前記シャフトが少なくとも部分的に受容されるボアを有するハウジング、
前記ハウジングに回転可能に連結されたダイヤルであって、前記ダイヤルは、螺旋状の溝またはリブを組み込み、前記螺旋状の溝またはリブは、前記シャフトの長さ方向軸からオフセットした長さ方向軸を定め、前記シャフト歯または溝は、前記螺旋状の溝またはリブに係合する、ダイヤル、ならびに、
前記ハウジングに連結され、前記ハウジングから離れて延びる先端部を有する、スタイラスアームであって、前記ハウジングおよび前記スタイラスは、前記シャフトをその長さ方向軸に沿って前記ボア内部でスライドさせずに、前記シャフトの周りを回転することができる、スタイラスアーム、
を含む、方法において、
前記螺旋状の溝またはリブの前記長さ方向軸の周りで前記ダイヤルを回転させることであって、前記シャフト歯または溝が前記螺旋状の溝またはリブに沿ってスライドし、前記ハウジングを通して前記シャフトをその長さ方向軸に沿って前記ダイヤルに対してスライドさせ、前記スタイラスの前記先端部は、前記切断ガイドに対して所定のレベルまで上昇または下降し、前記スタイラスアームの前記先端部は、骨の端部における基準点に接触することができる、回転させること、
を含む、方法。

既知の脛骨スタイラスを示す。 本発明の実施形態による線形調節機構を組み込む脛骨スタイラスを示す。 図２の線形調節機構の分解組立図を示す。 図２の線形調節機構の断面図を示す。 図２の線形調節機構の一部の斜視図を示す。

Claims (15)

1. 外科用切除ガイドにおいて、
   ハウジングと、
   前記ハウジングを通って延びるスタイラスアームであって、前記ハウジングが骨の側面に連結されると前記スタイラスアームの先端部が骨の端部に接触するよう構成されるように構成された、スタイラスアームと、
   線形調節機構であって、
   前記ハウジングを通って延びるボア内に少なくとも部分的に受容されるシャフトであって、前記シャフトは、その長さ方向軸に沿って前記ハウジングに対してスライドすることができ、前記シャフトは、シャフト歯または溝を組み込む、シャフト、および、
   前記ハウジングに回転可能に連結され、前記シャフトの前記長さ方向軸からオフセットした長さ方向軸を定める螺旋状のダイヤル溝またはリブを組み込む、ダイヤル、
   を含む、線形調節機構と、
   を含み、
   前記シャフト歯または溝は、前記ダイヤル溝またはリブに係合し、前記ハウジングに対して前記ダイヤルを回転させると、前記シャフト歯または溝が、前記ダイヤル溝またはリブに沿ってスライドし、前記シャフトがその長さ方向軸に沿ってボア内部でスライドし、
   前記ハウジングおよび前記スタイラスアームは、前記シャフトをその長さ方向軸に沿って前記ボア内部でスライドさせずに、前記シャフトの周りで回転することができる、外科用切除ガイド。
2. 請求項１に記載の外科用切除ガイドにおいて、
   前記シャフトは、前記シャフトの周辺部から延びるディスク型フランジとして形成されたシャフト歯を含み、前記ダイヤルは、螺旋状の溝を含み、前記シャフト歯は、前記螺旋状の溝に沿って前記シャフト歯がスライドするのとは関係なく、前記シャフトがその長さ方向軸の周りを回転することができるように、構成されている、外科用切除ガイド。
3. 請求項２に記載の外科用切除ガイドにおいて、
   前記ダイヤルは、円筒形部分を有し、前記螺旋状の溝は、円筒形の外表面に形成される、外科用切除ガイド。
4. 請求項２に記載の外科用切除ガイドにおいて、
   前記ダイヤルは、ボアを含み、前記シャフトは、前記ボア内部に少なくとも部分的に受容され、
   前記螺旋状の溝は、前記ボアの側壁に形成される、外科用切除ガイド。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の外科用切除ガイドにおいて、
   前記シャフトの前記長さ方向軸、および前記螺旋状の溝により定められる前記長さ方向軸は、平行である、外科用切除ガイド。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の外科用切除ガイドにおいて、
   前記螺旋状の溝またはリブは、前記ダイヤルの、多くとも１回転にわたり前記ダイヤルの周りに延びる、外科用切除ガイド。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の外科用切除ガイドにおいて、
   前記ダイヤルは、前記ダイヤルの周りに延びる環状溝をさらに含み、前記線形調節機構は、前記ハウジングのボアを通って延びる少なくとも１つのピンをさらに含み、前記ピンの側面が、前記環状溝に係合して、前記ダイヤルが前記ハウジングから引っ込められるのを防ぐ、外科用切除ガイド。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の外科用切除ガイドにおいて、
   前記ダイヤルは、前記ハウジング外部の前記ダイヤルの一部の周辺部の周りで離間したマークを含み、前記シャフトの長さ方向軸に沿った前記シャフトの位置は、前記ハウジングの所定の地点に対する前記ダイヤルのマークにより示される、外科用切除ガイド。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の外科用切除ガイドにおいて、
   前記スタイラスアームは、前記ハウジングに連結され、前記スタイラスアームは、前記シャフトの前記軸に対して横方向の軸に沿って前記ハウジングの中をスライドすることができる、外科用切除ガイド。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の外科用切除ガイドにおいて、
    前記ハウジングから延びる前記シャフトの端部は、前記骨に連結された切断ガイドに連結されるように構成された足部に連結され、前記ダイヤルが前記螺旋状の溝の前記長さ方向軸の周りで回転すると、前記スタイラスアームの前記先端部と前記足部との間の、前記シャフトの前記長さ方向軸に沿った距離は、変化する、外科用切除ガイド。
11. 請求項１０に記載の外科用切除ガイドにおいて、
    前記シャフトは、前記足部に固定して連結され、前記足部が前記切断ガイドに連結されると、前記シャフトの周りで前記ハウジングを回転させることにより、前記スタイラスアームの前記先端部が前記骨の前記端部の表面を横切る、外科用切除ガイド。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の外科用切除ガイドにおいて、
    前記ハウジングに連結されたねじりバネ、
    をさらに含み、
    前記ねじりバネの第１のバネアームが、前記スタイラスアームの前記先端部と前記ハウジングとの間の地点で前記スタイラスアームに接触するように構成されて、前記スタイラスアームの前記先端部は、前記骨の前記端部から離れるよう付勢される、外科用切除ガイド。
13. 請求項１２に記載の外科用切除ガイドにおいて、
    前記ハウジングから延びる前記シャフトの一部が、前記シャフトの前記長さ方向軸に沿って離間する一連の環状溝を含み、前記ねじりバネの第２のバネアームが、１つの環状溝に係合するように構成され、前記スタイラスアームの前記先端部は、前記骨の前記端部から離れるよう付勢される、外科用切除ガイド。
14. 請求項１３に記載の外科用切除ガイドにおいて、
    前記ダイヤルが前記螺旋状の溝の前記長さ方向軸の周りで回転すると、前記第２のバネアームは、前記シャフトがその長さ方向軸に沿ってスライドする際に前記環状溝に連続的に係合するように構成され、前記ダイヤルの回転運動は、所定の大きさの増分に制限される、外科用切除ガイド。
15. 外科用切除ガイドを調節する方法であって、前記外科用切除ガイドは、
    骨の切除を行うため切断ガイドに連結されるように構成された第１の端部、およびシャフト歯または溝を組み込む第２の端部を有して構成された、シャフト、
    前記シャフトが少なくとも部分的に受容されるボアを有するハウジング、
    前記ハウジングに回転可能に連結されたダイヤルであって、前記ダイヤルは、螺旋状の溝またはリブを組み込み、前記螺旋状の溝またはリブは、前記シャフトの長さ方向軸からオフセットした長さ方向軸を定め、前記シャフト歯または溝は、前記螺旋状の溝またはリブに係合する、ダイヤル、ならびに、
    前記ハウジングに連結され、前記ハウジングから離れて延びる先端部を有する、スタイラスアームであって、前記ハウジングおよび前記スタイラスは、前記シャフトをその長さ方向軸に沿って前記ボア内部でスライドさせずに、前記シャフトの周りを回転することができる、スタイラスアーム、
    を含む、方法において、
    前記螺旋状の溝またはリブの前記長さ方向軸の周りで前記ダイヤルを回転させることであって、前記シャフト歯または溝が前記螺旋状の溝またはリブに沿ってスライドし、前記ハウジングを通して前記シャフトをその長さ方向軸に沿って前記ダイヤルに対してスライドさせ、前記スタイラスの前記先端部は、前記切断ガイドに対して所定のレベルまで上昇または下降し、前記スタイラスアームの前記先端部は、骨の端部における基準点に接触することができる、回転させること、
    を含む、方法。

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