JP2012501775A - 角度計 - Google Patents

Abstract

角度計は、第１のアーム（２）と、第２のアーム（４）と、ピボット軸（７）の周りで第１のアーム（２）を第２のアーム（４）に旋回可能に接続する接続部分（６）と、を含む。器具コネクタ（８）が、外科器具（１０）に連結されるよう構成された第１のアーム（２）に連結される。この角度計を用いて外科器具（１０）を整列させる方法も開示する。

Description

開示の内容

本発明は角度計に関する。詳細には、本発明は、外科器具を整列させるため外科処置中に使用される角度計に関する。本発明は、さらに、外科器具を整列させるために角度計を使用する方法に関する。

角度計は、角度を測定する器具である。角度計は、さまざまな解剖学的地点の相対角度を測定するため、内科（medicine）で使用されることが知られている。

ＵＳ−２２９３７２は、人体の骨同士の間の関節の角運動を測定する角度計を開示している。角度計は、角度表示目盛りを備えた弓状領域を有する分度器ヘッドを含む。弓状領域の端部は、身体部分、例えば大腿（upper leg）、と整列されるように構成された細長い基部セクションに連結され、弓状セクションの中心部は、関節、例えば膝関節と整列する。指示アームが、弓状セクションの中心部で基部セクションに回転可能に連結されており、また、第２の身体部分、例えば下腿と整列されるように構成される。弓状セクションに対する指示アームの位置は、関節の角度を示す。

ＵＳ−２００７／０２６６５７９−Ａ１は、ヒト患者に対してさまざまな範囲の運動測定を実施する、同様の角度計を開示している。

整形外科手術中、ドリルガイドなどの外科器具、もしくはプロテーゼを体軸と、または体軸に対する所定の角度で、整列させ得ることが、一般的な要件である。一般に、器具もしくはプロテーゼの正確な整列は、目視検査または外科医のスキルに依存する。

本発明の実施形態の目的は、本明細書で特定されていようと他の場所で特定されていようと、先行技術の問題のうち１つまたは複数を除去または軽減することである。

本発明の第１の態様によると、角度計が提供され、角度計は、第１のアームと、第２のアームと、ピボット軸の周りで第１のアームを第２のアームに旋回可能に接続する接続部分と、外科器具に連結されるように構成された第１のアームに連結された器具コネクタと、を含む。

本発明の第１の態様による角度計の利点は、ドリルガイドなどの外科器具が所定の角度オフセットで体軸に対して直接参照され得ることである。例えば、ドリルガイドは、角度計のピボット軸と整列した解剖学的交点、および角度計の第２のアームと整列した患者の体軸に対して正確に位置付けられることができる。

器具コネクタは、外科器具を通り過ぎ、かつ外科器具に沿ってスライドするように構成されたスリーブを含んでよく、外科器具は、骨に係合できるようになる。特に、スリーブは、ドリルガイドを通り過ぎるように構成されてよく、角度計の第２のアームを体軸と整列させること、およびピボット軸を解剖学的特徴部の上に位置付けることにより、骨内に延びるボアを形成するため必要な角度でドリルガイドが正確に設置される。角度計を位置付ける間、ドリルガイドは、スリーブ内部をスライドし、また、骨表面と接触する第１の端部の周りで旋回することができる。

スリーブのボアの軸は、接続部分に近位の第１のアームの軸に平行であり、かつ接続部分のピボット軸に交わるように構成されてよい。あるいは、スリーブのボアは、接続部分に近位の第１のアームの軸に対して所定の角度になるように構成されてもよい。好ましくは、スリーブの軸は、ピボット軸に沿った第１のアームの近位部の軸からオフセットしている。

第２のアームは、延長可能であってよい。あるいは、第２のアームは、固定長のものであってよい。第２のアームは、角度計を位置付けるため体軸と整列するように構成される。

第１のアームは、接続部分から延びる第１の部分、および第１の部分から横方向に延びる第２の部分を含んでよく、器具コネクタは、第１のアームの第１の部分の軸から離間する。第１のアームの第２の部分は、器具コネクタと第１のアームの軸との間の距離が調節可能となるように第１のアームの第１の部分に連結されてよい。有利なことに、これにより、角度計は、異なる体重の患者に適応するよう調節される。好ましくは、第１の部分と第２の部分との間の連結は、スリーブの軸が第１のアームの近位部の軸に対して確実に回転できないように（すなわち、スリーブの軸が、第１のアームの近位部の軸に平行であるか、またはその軸に対して所定の角度のままであるように）構成される。

接続部分は、ピボット軸の周りを延びる外側リングを含んでよい。接続部分は、外側リング内部に孔を組み込んでもよく、この孔は、第１のアームと第２のアームとの間でピボット軸と整列され、ピボット軸に沿ってその孔を通して解剖学的特徴部を観察できるよう構成される。代替的実施形態では、ピボット軸を包囲するかまたはピボット軸と整列した孔がなくてもよい。外側リングは、第１のアームと第２のアームとの間の角度を調節する調節機構の一部を形成し得る。接続部分は、孔を画定する内側リングをさらに含んでよく、内側リングは、ピボット軸を中心に位置し、外側リングから延びるアームにより外側リングに連結される。

内側リングは、管状孔を画定してよく、この管状孔は、ガイドピンを受容するように構成され、ガイドピンはピボット軸と整列される。あるいは、外側リング（および、設けられている場合は内側リング）は、正確な整列を確実にするため、角度計のピボット軸と整列されるべき解剖学的基準点に触れることができるように外科医の指を受容するようにサイズを決められてよい。あるいは、角度計はロッドをさらに含んでよく、ロッドは、内側リング内部に受容され、また、内側リングを通ってスライドするように構成されかつピボット軸と整列する、中心部分と、内側リングを通過できない第１および第２の拡張端部と、を有する。

外側リングは、第１のリング部分および第２のリング部分を含んでよく、これらのリング部分は、共に連結され、角度計のピボット軸の周りを互いに対して回転することができる。第１のアームは、第１のリング部分に固定的に連結され、第２のアームは、第２のリング部分に固定的に連結され、第１のアームと第２のアームとの間の角度は、２つのリング部分が互いに対して回転すると変化する。

角度計は、第１のアームと第２のアームとの間の角度を固定するため、第２のアームを第１のリング部分にロックするロック機構をさらに含んでよい。ロック機構は、第１または第２のアームの周りに配された胴部を含んでよく、この胴部は、第１の非ロック位置と、胴部が外側リングにもたれかかり、第１および第２のリング部分が互いに対して回転するのを防ぐ、第２のロック位置と、の間で回転可能である。ロック機構は、ラチェットを含んでよく、第１のリング部分は、接続部分の周辺部の周りに延びるラックをさらに含み、第２のアームは、ラックに選択的に係合するように構成されたバネ付きの歯止めをさらに含む。

外側リングは、第１のアームと第２のアームとの間の角度を示すように構成されたゲージをさらに含んでよい。

本発明の第２の態様によると、外科器具を整列させる方法が提供され、この方法は、角度計の第１のアームと第２のアームとの間でピボット軸において範囲を定められる角度を、所定の角度に設定することであって、第１および第２のアームは、接続部分でピボット軸の周りで共に旋回可能に接続され、角度計は、第１のアームに連結された器具コネクタをさらに含む、設定することと、器具コネクタを外科器具に連結することと、ピボット軸が解剖学的特徴部を通過するまで接続部分の位置を調節することと、第２のアームが解剖学的軸と整列するまでピボット軸の周りで角度計を回転させることと、を含む。

器具コネクタは、外科器具を通り過ぎ、かつ外科器具に沿ってスライドするように構成されたスリーブを含んでよく、外科器具は、骨に係合することができる。この方法は、大腿骨頸部の切除表面上の必要な進入点にドリルガイドの先端部を位置付けることと、ドリルガイドの上でスリーブをスライドさせることと、角度計の第２のアームが大腿骨骨幹部と整列し、ピボット軸が大腿骨頸部と大腿骨骨幹部との間の接合点に交わるまで、ドリルガイドを回転させることと、をさらに含んでよい。スリーブのボアの軸は、接続部分に近位の第１のアームの軸に平行になるように構成されてよく、接続部分のピボット軸に交わる。

接続部分は、第１のアームと第２のアームとの間のピボット軸と整列した孔を組み込んでよく、この方法は、その孔を通して解剖学的特徴部を観察することをさらに含むことができる。

この方法は、ガイドピンの先端部が解剖学的特徴部に触れるまで、ピボット軸に沿ってその孔を通してガイドピンを延ばすことをさらに含んでよい。

本発明の実施形態の利点は、角度計が第１のアームに連結された外科器具またはプロテーゼ構成要素を整列させるのに使用される場合に、角度計の接続部分内部の孔により、外科医がその孔を通して、選択された解剖学的特徴部、例えば解剖学的交点を観察でき、第２のアームが解剖学的軸と整列したときに角度計が正確に位置付けられることを確実にするということである。視差エラーのリスクを低減するために、基準ピンをピボット軸に沿って穴に挿入して、ピボット軸を患者の上に投影し、正確な整列を確実にすることができる。あるいは、穴は、外科医の指で患者の解剖学的特徴部を触診できるように、サイズを決められてよい。したがって、器具またはプロテーゼ構成要素を誤整列するリスクは減少する。

本発明は、添付図面を参照して、単に例として説明される。

本発明の実施形態による角度計は、外科器具またはプロテーゼ構成要素を、解剖学的特徴部および／または解剖学的な軸と整列させるために外科処置中に使用されることができる。具体的には、本発明の実施形態による角度計は、大腿骨プロテーゼ構成要素を受容するよう大腿骨の端部を準備するため、外科処置中にドリルガイドの設置を助けるのに使用され得る。

本発明のある実施形態による角度計は、接続部分で共に旋回可能に連結された第１のアームおよび第２のアームを含む。第１のアームは、その自由端に向かって約９０°にわたって曲げられ、スリーブで終端をなす。スリーブは、ドリルガイドの周りにスライド可能に配されるように構成される。スリーブの軸は、第２のアームへのピボット接続部に近位の第１のアームの軸に平行である。

まず図１を参照すると、この図は、大腿骨プロテーゼ構成要素を植え込むために外科処置中に使用されている、本発明の第１の実施形態による角度計を概略的に示している。角度計は、第１のアーム２、および第１のアーム２に旋回可能に連結された第２のアーム４を含む。第１および第２のアームは、接続部分６で共に連結される。第２のアーム４は、接続部分６内部で（破線で示す）ピボット軸７の周りで第１のアーム２に対して回転するように構成される。第１のアームは、その自由端に向かって約９０°にわたって曲げられ、スリーブ８で終端をなす。スリーブ８は、ドリルガイド１０の周りにスライド可能に配されるように構成される。スリーブ８は、管状構成要素を含んでおり、接続部分６に近位の第１のアーム２の部分の軸に平行な軸を有している。

本発明のある実施形態では、図１に示すように、角度計の接続部分６は、孔を含み、この孔により、解剖学的特徴部をピボット軸７に沿って外科医が直接見ることができる。さらに、ある実施形態では、図１に示すように、接続部分６は、ピボット軸７を中心に位置する内側リング１４を含んでよく、解剖学的基準点の位置を、ピボット軸に対してより厳密に定めることができる。孔または内側リング１４は、外科医が基準点を触診するか、またはピボット軸７に沿って延びるピンを、そのピンが基準点に触れるまで挿入することができるように、サイズを決められてよい。しかしながら、本発明の代替的実施形態では、そのような孔がなくてもよく、解剖学的基準点は、ピボット軸７に沿って骨を検査している外科医に直接見えなくてもよい。さらに、大腿骨プロテーゼの植え込み中にドリルガイドを整列させるため以外の角度計の適用のためのものを含む、本発明の代替的実施形態では、１つまたは２つ以上の他の孔を、さらにまたはピボット軸における孔の代わりに、設けて、解剖学的特徴部が観察されるか、触診されるか、またはピンで触れられるようにすることができる。例えば、孔は、一方または両方のアームに沿って中間点に設けられてよい。

角度計のピボット軸と整列した孔のない、本発明の実施形態について、角度計のピボット点が解剖学的交点上に正確に位置することを確実にするのは難しい場合がある。例えば、股関節置換処置を、後側‐外側アプローチ（posterior-lateral approach）後に行う場合、手術台の側からの外科医の視点は、ピボット点が交点上に位置することを確実にするのは難しいことを意味し得る。ピボットが正確に設置されない場合、第２のアームの端部を患者の膝の裏側に向けることは、ドリルガイドの設置を誤って危険に曝す。その結果、大腿骨インプラント軸が誤整列し得る。

図１に示す角度計の接続部分は内側リング１４を含み、内側リングは、第１のアーム２と第２のアーム４との間のピボット軸７と整列した（すなわちピボット軸を包囲する）孔を画定する。したがって、大腿骨頸部の軸と、大腿骨骨幹部の軸との間の接続は、ピボット軸７に沿って見ている外科医により、リングを通して見られることができる。リングを通して解剖学的交点を見ることに加え、外科医は、オプションとして、リングを通して交点に触れ、角度計の設置を支援することができる。解剖学的特徴部は、リングを通じて直接見ることができるので、解剖学的特徴部と接続部分６を誤整列するリスクは減少する。

次に図２を参照すると、この図は、内側リング１４を含む図１の角度計の概略的な斜視図である。内側リング１４は、図３〜図５と組み合わせて以下でさらに詳細に説明されるように、第２のアーム４に連結される。内側リング１４はまた、第１のアーム２および第２のアーム４のピボット軸７と整列する孔１１を画定する。内側リング１４の孔１１は、ガイドピン（不図示）、例えば３．２ｍｍ直径のガイドピンを受容するようにサイズを決められる。よって、ガイドピンは、内側リング１４を通ってスライドでき、ピボット軸と整列することができる。ガイドピンの先端部は、解剖学的基準特徴部上に位置付けられ、角度計の接続部分６の設置をさらに支援する。図８に示し、以下でさらに詳細に説明する本発明の代替的実施形態において、ロッドが、孔１１を通過して持続的に取り付けられ、孔の中をスライドして、解剖学的基準点と接触するように構成されている。ロッドは、拡大端部により、リングから自由にスライドすることができない。本発明のさらに別の実施形態では、内側リング１４の孔は、外科医の指の先が接続部分６を通過して、解剖学的基準特徴部を触診し、図１の角度計よりも、角度計の位置付けに関してさらに細かい制御を提供するようにサイズを決められてよい。必要な解剖学的基準特徴部は、角度計を位置付ける前に患者の骨表面にしるしを付けられてよい。

図２は、角度計のさまざまな部分の軸の配列を示す。角度計の第１のアーム２および第２のアーム４は、コネクタ部分６により互いに結合され、ピボット軸７の周りを互いに対して旋回することができる。コネクタ部分６の近位にある第１のアーム２は、長さ方向軸５０を定める。第２のアーム４は、長さ方向軸５２を定める。軸５０、５２は、ピボット軸７で交差し、ピボット軸７は、軸５０、５２により定められる平面に対して垂直に延びる。

第１のアーム２は、軸５０に沿って延びる第１の部分５４、および第１の部分５２から横方向に、例えば９０°で延びる第２の部分５６を含み、ピボット軸４に平行な軸５８を定める。第２の部分５６は、第１の部分５４に対してスライドするように構成され、図３の分解組立図に示されるように、第１の部分５４に固定して連結された湾曲部分６２内部の開口部６０を通過する。図３に示すように、第２の部分５６は、平坦側面６４を含み、開口部６０は、対応する平坦な内面を含んで、第１のアーム２の第２の部分５６が開口部６０内で回転できないようにする。第２の部分は、他の方法で、開口部６０内部で回転することを妨げられてもよい。例えば、第２の部分５６または開口部６０は、ピンを含んでよく、もう一方が、そのピンを受容するように構成された軸方向スロットを含んでよく、ピンは、スロット内部でスライドして、回転を防ぐ。あるいは、第２の部分５６は、任意の他の形態の非円形断面、例えば概ねＴまたはＤ字型の断面を有してよい。

第２の部分５６は、一連のくぼみ６６をさらに含み、湾曲部分６２は、１つのくぼみ６６に係合するように構成された、バネで留められたピン６８を含んで、第１の部分５４に対する第２の部分５６のスライドに対して摩擦抵抗を与える。第２の部分５６を第１の部分５４にロックする他の技術は、当業者には容易に明らかとなろう。例えば、一体的な板バネが設けられて、第２の部分にもたれかかって、くぼみ６６に係合することができる。その結果、第２の部分５６が第１の部分５４から延びる程度、したがって、第２のアーム２の軸５０に対するスリーブ８のオフセットを、調節することができる。スリーブ８のオフセットを調節することにより、角度計は、異なる大きさの患者に合わせて調節されることができ、接続部分６または第２のアーム４が患者に触れることなく、接続部分６が解剖学的基準点に近接して位置付けられる。

スリーブ８は、第１のアーム２の第２の部分５６の軸５８に対して９０°で延びる、さらなる軸７０を定める。軸７０は、第１のアーム２の第１の部分５４の軸５０に対して平行に延びる（前述したように、第２の部分５６は、第１の部分５４に対して回転できない）。ゆえに、軸７０はピボット軸７に交差し、使用中、ドリルガイド１０は、ピボット軸７に交差するように常に位置付けられる。例えば、解剖学的基準点は、大腿骨頸部の軸と大腿骨骨幹部の軸との間の交点であってよい。第２のアームも大腿骨骨幹部の軸と整列した場合、患者の膝の後側の中心点に向かって向けられている第２のアームによって、ドリルガイドが、所定の内反‐外反角度で整列される。ドリルガイドの、必要な回転角度（version angle）は、角度計の第２のアームとピボット軸との整列を維持しつつ、ドリルガイドを回転させることにより設定されてよい。

図２に示すように、第２のアーム４は、管状の第１の部分７２、および第１の部分７２内部にスライド可能に受容される第２の部分７４を含む。第２のアーム４は、第２の部分７４を外側に引くことで延長させることができ、第２のアームは、さまざまな長さの脚の患者に使用されるよう、調節可能となる。第２のアームの先端部が患者の膝に近づくように第２のアーム４を延長させると、第２の軸が、患者の大腿骨骨幹部の軸に対して、より正確に平行に整列される。本発明の代替的実施形態では、延長可能な第２のアームが、接続部分に連結された中実ロッドの上をスライドするよう構成された外側チューブを含むことができる。あるいは、第２のアームは、互いに、もしくは直接、接続部分にねじで取り付けられるかまたは別様に連結されるよう構成された、異なる長さの１つまたは複数の部分を有することができる。他の形態の延長可能なアームが、当業者には容易に明らかになるであろう。

大腿骨インプラントの軸を決定するために角度計を使用する外科処置についてこれから説明する。インプラントは、大腿骨頭部が除去されている切除表面から概ね大腿骨頸部の軸に沿って延びる空洞内に植え込まれるように構成されたステム部分を含むことができる。ステムは、切除表面から延びており、凸状ベアリング表面を含む頭部プロテーゼを受容するように構成されたロックテーパーを含む。しかしながら、本発明による角度計が、プロテーゼの代替形態を植え込む間、外科器具、特にドリルガイドを整列させるのに使用され得ることが、理解されるであろう。例えば、本発明による角度計は、表面修復インプラント（resurfacing implants）および一体鋳造インプラントの植え込み中（すなわち、ロックテーパーがなく、ベアリング頭部が、大腿骨ステムと一体的に形成されている場合）に骨の端部内に延びる初めのボア（initial bore）を整列させるために使用され得る。

手術前計画の間に、大腿骨構成要素の必要な内反‐外反角度が決定される。内側−外側平面における股関節のＸ線画像から、大腿骨骨幹部と大腿骨頸部との間の解剖学的角度を測定する。これは、測定された解剖学的角度から変化してよい、適切な内反‐外反角度に角度計をセットするのに使用される。さらなるＸ線画像を用いて、受け入れられ得るインプラントの最大の大きさを決定し、また、インプラントの必要な位置を決定することができる。初期保存的切除が、最終的な切骨平面上で実行される。

角度計の第１のアームと第２のアームとの間のピボット接続は、ゲージを組み込んでおり、必要な内反‐外反角度を設定するのに必要とされる対応角度が、角度計の第１のアームと第２のアームとの間で設定され得るようにロックすることができる。選択されたインプラントの角度は、ロック胴部を回転させることにより、所定の位置にロックされる。

ドリルガイドの端部は、ドリルガイドの先端部が必要なドリル挿入点に接触した状態で、切除表面に対して置かれる。角度計のスリーブは、ドリルガイドの上に置かれ、スリーブは次に、角度計が位置付けられる間、ドリルガイドに沿ってスライドさせられる。ドリルガイドはまた、角度計が位置付けられる間、ドリルガイドの先端部の周りを旋回することができ、骨に対するドリルガイドの軸の方向が変わる。角度計の第２のアームは、第２のアームの端部を患者の膝の後側に向けることにより、大腿骨の長軸と整列する。本発明の代替的実施形態では、第２のアームを大腿骨骨幹部と整列させるために患者の膝の後側に単に第２のアームを向けるのではなく、第２のアームは、このアームが患者の脚に連結されるように変更されてよい。例えば、アームは、遠位大腿骨に連結されるように構成されてよく、遠位大腿骨は、髄内固定装置（intermedullarly fixator）または髄外固定装置に連結されてよい。第２のアームは、任意の他の解剖学的特徴部に連結されて、アームの整列を容易にするように構成されることができる。

角度計の第１のアームと第２のアームとの間のピボット軸は、必要な解剖学的位置（大腿骨頸部の軸と大腿骨骨幹部の軸との間の接続部、具体的には転子間稜）の上に位置付けられる。回転整列（Version alignment）は、ドリルガイドが大腿骨頸部の自然な回転と一直線になるまでドリルガイドを回転させることで達成される。ピボットおよび第２のアームが正しく位置付けられると、ドリルガイドは、正しい内反‐外反角度で位置し、大腿骨頸部に穴をあけるのに使用されてよく、この穴は、後に続く全ての外科的段階および植え込まれるプロテーゼの位置を定める。前述のとおり、角度計のピボット軸は、目視検査（利用可能ならば孔を通して）によって、または指もしくはガイドピンを孔に通して必要な解剖学的位置に触れることによって、位置付けられ得る。

図３を参照すると、この図は、図２の角度計の接続部分６の分解組立図を示す。図３は、接続部分６を形成するリングが、互いに差し込まれた第１のリング部分１６および第２のリング部分１８から形成されることを示す。第１のリング部分１６は、接続部分６の外側周辺部を定める単一のリングを含む。リング部分１６は、第１のアーム２に固定して連結される。リング部分１６は、その周辺部に延びる一連のノッチ２０（図３でははっきりとは見えないが、図４の、接続部分６の組立図で見ることができる）をさらに画定し、これらのノッチは、ロック手段１２の一部を形成し、ロック手段は、第２のアーム４を接続部分６にロックし、それにより、（以下でさらに詳細に説明するように）第１のアーム２と第２のアーム４との間の選択された角度を保つ。

第２のリング部分１８は、第１のリング部分１６の上にくる第１のフランジ部２２、および第１のリング部分１６内部に据えられる第２のリング部２４を含む。第１のリング部分１６および第２のリング部分１８は、プレート２３により共に連結され、プレート２３は、第２のリング部分のフランジ部２２および接続ピン２５に対して第１のリング部分１６を挟み込み、接続ピンは、第２のリング部分１８の第２のリング部２４に係合する。リング部分１６、１８は、ピボット軸７の周りでリング部分１６、１８を互いに対して回転させながら、互いから分離できないように、互いに連結される。第２のリング部分１８の第２のリング部２４は、内側リング１４まで延びるアーム２６をさらに含み、リング１４は、第２のリング部分１８に対して所定の位置で固定され、第１のアーム２と第２のアーム４との間のピボット軸と整列する。

第２のリング部分１８は、分岐端部２７により第２のアーム４に固定して接続され、分岐端部２７は、第２のアームから延び、アーム２６および内側リング１４の形状に一致する。製造中、いったんリング部分１６、１８がくっつくと、第２のアーム４の分岐端部２７が、アーム２６上に嵌まり、分岐端部２７は、所定の場所で内側リング１４に溶接される。第１のリング部分１６および第２のリング部分１８が互いに対して回転すると、内側リング１４を通るピボット軸７において第１のアーム２と第２のアーム４との間で範囲を定められる角度は、変化する。

ロック手段１２は、第２のアーム４の周りに回転可能に配される胴部２８を含む。胴部２８の第１の端部は、第２のアーム４から延びる環状フランジ３０に隣接し、胴部は、接続部分６から離れて第２のアーム４に沿ってスライドすることができない。胴部２８の第２の端部は、幅の狭い管状部分３１を含む。管状部分３１は、第２のアーム４に平行に延びるスリットを組み込んでいる。

ロック手段１２は、第２のアーム４内部でカニューレ３４の中にスライド可能に配されたロックピン３２をさらに含む。ロックピン３２は、第２のアーム４の側面から延びるフランジ３６に連結され、フランジ３６は、第１のリング部分１６の縁に形成されたノッチ２０のうちの１つに係合するよう構成された歯部３８に連結される。フランジ３６は、対をなすスリット３７を組み込み、第２のアーム４の分岐端部２７がそれらのスリットを通って延び、ロックピン３２が第２のアーム４に対して回転することを防ぐ。バネ４０が、第２のアーム４の周りに位置付けられ、胴部２８の管状部分３１に重なる。バネ４０は、胴部２８の、より厚い中心部分と、フランジ３６との間に連結される。バネ４０は、胴部２８およびフランジ３６を付勢して引き離す。胴部２８がフランジ３０により第２のアーム４に沿ってスライドするのを妨げられるので、フランジ３６、したがって歯部３８は、ノッチ２０にもたれかかり、ノッチ２０に係合する。

リング部分１６がリング部分１８に対して回転すると、歯部３８は、一連のノッチ２０に沿って移動し、フランジ３６を、ノッチ２０の深さと同じ距離だけカニューレ３４内部で前後に移動させ、それにより、バネ４０を圧縮する。第１のアーム２をしっかり保持し第２のアーム４を接続部分６の周りで動かすことにより、歯部３８は、バネ４０の作用を受けて歯部２０に連続的に係合し、第１のアーム２と第２のアーム４との間の角度は、所定の数の角度位置のうち１つに据えられる。歯部２０は、接続部分６の周辺部の周りで５°間隔で離間している。代替的実施形態では、歯部の角度増分は変化してよい。

胴部２８は、（見えない）胴部内部のねじ山によって第２のアーム４に連結される。ねじ山は、２条Ｍ１４ねじ（two start M 14 thread）であってよい。ねじ山の大きさおよびピッチが変化してよいこと、また、ねじ山が１つまたは複数の開始点（start points）を有してよいことは、理解されるであろう。第２のアーム４の周りで胴部２８を半回転させることにより、胴部２８が接続部分６に向かってスライドする。これにより、胴部の管状部分３１の端部は、フランジ３６に近接するかまたは接触し、フランジ３６が接続部分６から離れるのを防ぐ。ロックピン３２は接続部分６から自由に離れることができないので、これにより歯部３８がノッチ２０内部にロックされ、第１のアーム２と第２のアーム４との間の角度が固定され、リング部分１６、１８の、互いに対するさらなる回転が妨げられる。よって、第１のアーム２と第２のアーム４との間でピボット軸７において範囲を定められる角度は、ノッチ２０の間隔に等しい別個の目盛りで（in discrete steps）、例えば５°の目盛りで、割り出される（indexed）ことができる。

次に図５を参照すると、この図は、接続部分６の平面図を示しており、図４の図と比べて、接続部分６の反対側を図示している（すなわち、フランジ部分２２が最も上にある）。図５は、第１のリング部分１６の一部分の周りに延びるゲージ４２を含む、一連のレーザーマークを示す。ゲージ４２は、第１のアーム２と第２のアーム４との間の角度を１５°間隔で示す。アーム２、４が互いに対して回転すると、第１のアーム２が接続部分６に連結される地点がフランジ部分２２に対して移動する。アーム２、４間の角度は、第１のアーム２上のレーザーマーク４４をゲージ４２と整列させることで読み取ることができる。アーム２、４間の角度は、接続部分の周りで第１のアーム２を必要な角度まで（ノッチ２０の間隔により設定された５°の増分で）回転させ、次にロックピン３２を第１のリング部分１６に対して固定するよう胴部２８を半回転させることによって、設定され得る。本発明の代替的実施形態では、ノッチ２０の間隔、したがって、各割出し目盛り（indexing step）の大きさ、およびレーザーマークの出現率（frequency）が、さまざまであってよいことが、認識されるであろう。本発明の代替的実施形態では、ロック手段１２は第１のアームに連結されてよく、リング部分１６、１８はそれに応じて切り替えられてよいことが、さらに認識されるであろう。

次に図６および図７を参照すると、これらの図は、本発明の第２の実施形態による角度計を、斜視図および接続部分６の拡大背面図（enlarged reverse view）で示している。図６および図７の角度計は、図１〜図５の角度計と概して同様であるので、１００だけ増やした参照番号を使用して対応する特徴部を示している。実際、本発明の第２の実施形態は、これから説明するように、概して、第１の実施態様と比べて単純化された角度計を含み、特定の特徴部は省略されている。

図６および図７の角度計は、接続部分１０６で互いに連結された第１のアーム１０２および第２のアーム１０４を含む。第１の実施形態とは異なり、第２のアーム１０４は、入れ子式でなく、その代わりに、予想される最も小柄な患者の膝に届かないよう十分短くなるように構成された細長いアームを含む。第１のアーム１０２は、前述した本発明の第１の実施形態の第１のアーム２と概ね同じである。

接続部分１０６は、概して同様であり、第１のアーム１０２に連結された第１のリング１１６と、第２のリング１１８と、を含み、第２のリングは、第２のリングに溶接された第２のアーム１０４の分岐端部１２７により第２のアーム１０４に連結されている。内側リング１１４がここでも設けられる。しかしながら、本発明の第１の実施形態の角度計とは異なり、第１のリング１１６は、ノッチを備えておらず、第１のアーム１０２と第２のアーム１０４との間での回転は別個の目盛り（discrete steps）で割り出されず、むしろ、第１および第２のアームは、連続して自由に回転できる。ロック機構１１２は、細長い胴部１２８のみを含む点で簡略化されており、細長い胴部１２８は、フランジ１３０にもたれかかる第１の非ロック位置と、フランジの端部が第１のリング１１６および第２のリング１１８によりかかってさらなる回転を防ぐ第２のロック位置との間を、アーム１０４の周りで回転することができる。さらなる代替手段として、追加のベアリング構成要素が、拡大した胴部１２８と、第１のリング１１６および第２のリング１１８との間に設けられてよく（または、追加のベアリング構成要素が、胴部１２８の一部を形成してよく）、このベアリング構成要素は、リングが互いに対して滑る可能性および角度計の角度が変化する可能性を減少させるように、ロック表面積を増大させるよう構成されている。このような追加のベアリング構成要素は、概して、ドラム式ブレーキのシューに類似したものであってよい。

最後に図８を参照すると、この図は、本発明の第３の実施形態による角度計を示す。第３の実施形態は、概して第１の実施形態と同じであるので、２００だけ増大させた参照符号を使用して、対応する特徴部に言及する。図８の角度計は、捕捉されたロッド２８０が内側リング２１４を通過し、解剖学的基準点に接触するように構成されている点で、異なる。ロッド２８は、リング２１４を通過できない拡大端部２８２によって、リング２１４からスライドすることを妨げられる。ロッド２８０の長さは、ロッド２８０が患者の骨形態の典型的な変形体に適応するよう十分に長くなるように選択される。

前述した角度計の実施形態は主に、股関節置換処置中に外科器具の内反‐外反角度を設定することに関連しているが、本発明がこれに限定されないことは認識されるであろう。実際、より一般的には、本発明の実施形態による角度計は、解剖学的特徴部を通って延びる軸の周りで解剖学的な軸または特徴部、例えば患者の骨の解剖学的構造の交点に対して所定の角度で、外科器具またはインプラントを正確に位置付けるために使用され得る。あるいは、本発明の実施形態は、接続部分が解剖学的特徴部上に位置している間に２つのアームを解剖学的な軸と整列させることによって、患者から調べる角度を測定するのに使用されてよい。本発明による角度計が角度を設定するのに使用されるかまたは角度を測定するのに使用されるかに関わらず、ピボット軸に沿って見ながら解剖学的特徴部を観察する能力は、角度計の正確な位置付けをかなり助ける。

本発明の代替的実施形態では、スリーブは、角度計を他の外科器具またはプロテーゼ構成要素に連結し、かつそれらの器具または構成要素を、接続部分に近位の第１のアームの軸と整列させる、代替的な連結手段と置き換えられてもよい。あるいは、第１のアームおよびスリーブまたは連結手段は、器具またはプロテーゼ構成要素を、接続部分に近位の第１のアームの部分に対して所定の角度で、位置付けるように構成されてよい。

本発明の代替的実施形態では、ロック手段は、第１のアームと第２のアームとの間の角度を調節する、第１のアームの一部を形成することができる。

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せずに、本明細書の教示から当業者には容易に明らかになるであろう。

〔実施の態様〕
（１） 角度計において、
第１のアームと、
第２のアームと、
ピボット軸の周りで前記第１のアームを前記第２のアームに旋回可能に接続する接続部分と、
外科器具に連結されるように構成された前記第１のアームに連結された、器具コネクタと、
を含む、角度計。
（２） 実施態様１に記載の角度計において、
前記器具コネクタは、外科器具を通り過ぎ、その外科器具に沿ってスライドするように構成されたスリーブを含み、前記外科器具は、骨に係合することができる、角度計。
（３） 実施態様２に記載の角度計において、
前記スリーブのボアの軸が、前記接続部分に近位の前記第１のアームの軸に平行であり、前記接続部分の前記ピボット軸に交わる、角度計。
（４） 実施態様１〜３のいずれかに記載の角度計において、
前記第２のアームは、延長可能である、角度計。
（５） 実施態様１〜４のいずれかに記載の角度計において、
前記第１のアームは、前記接続部分から延びる第１の部分、および、前記第１の部分から横方向に延びる第２の部分を含み、前記器具コネクタは、前記第１のアームの前記第１の部分の軸から離間する、角度計。

（６） 実施態様５に記載の角度計において、
前記第１のアームの前記第２の部分は、前記器具コネクタと前記第１のアームの軸との間の距離が調節可能となるように前記第１のアームの前記第１の部分に連結される、角度計。
（７） 実施態様１〜６のいずれかに記載の角度計において、
前記接続部分は、前記ピボット軸の周りに延びる外側リングを含む、角度計。
（８） 実施態様７に記載の角度計において、
前記接続部分は、前記外側リング内部に孔を組み込み、前記孔は、前記第１のアームと前記第２のアームとの間で前記ピボット軸と整列し、また、前記ピボット軸に沿って前記孔を通じて解剖学的特徴部を観察できるように構成されている、角度計。
（９） 実施態様８に記載の角度計において、
前記接続部分は、前記孔を画定する内側リングをさらに含み、前記内側リングは、前記ピボット軸を中心に位置し、前記外側リングから延びるアームにより前記外側リングに連結される、角度計。
（１０） 実施態様９に記載の角度計において、
前記内側リングは、管状孔を画定し、前記管状孔は、ガイドピンを受容するように構成され、前記ガイドピンは、前記ピボット軸と整列する、角度計。

（１１） 実施態様９に記載の角度計において、
ロッド、
をさらに含み、
前記ロッドは、前記内側リング内部に受容され、また、前記内側リングを通ってスライドするように構成され、かつ前記ピボット軸と整列する中心部分と、前記内側リングを通過できない第１および第２の拡張端部と、を有する、角度計。
（１２） 実施態様７〜１１のいずれかに記載の角度計において、
前記外側リングは、第１のリング部分および第２のリング部分を含み、前記第１のリング部分および前記第２のリング部分は、互いに連結され、前記角度計の前記ピボット軸の周りで互いに対して回転可能であり、前記第１のアームは、前記第１のリング部分に固定して連結され、前記第２のアームは、前記第２のリング部分に固定して連結され、前記第１のアームと前記第２のアームとの間の角度は、前記２つのリング部分が互いに対して回転すると変化する、角度計。
（１３） 実施態様１２に記載の角度計において、
前記第２のアームを前記第１のリング部分にロックして、前記第１のアームと前記第２のアームとの間の角度を固定する、ロック機構、
をさらに含む、角度計。
（１４） 実施態様１３に記載の角度計において、
前記ロック機構は、胴部を含み、前記胴部は、前記第１または第２のアームの周りに配され、かつ第１の非ロック位置と、前記胴部が前記外側リングに寄りかかって前記第１および第２のリング部分が互いに対して回転するのを妨げる第２のロック位置との間で回転することができる、角度計。
（１５） 実施態様１３または１４に記載の角度計において、
前記ロック機構は、ラチェットを含み、前記第１のリング部分は、前記接続部分の周辺部の周りに延びるラックをさらに含み、前記第２のアームは、前記ラックに選択的に係合するよう構成された、バネ付きの歯止めをさらに含む、角度計。

（１６） 実施態様７〜１５のいずれかに記載の角度計において、
前記外側リングは、前記第１のアームと前記第２のアームとの間の角度を示すように構成されたゲージをさらに含む、角度計。
（１７） 外科器具を整列させる方法において、
角度計の第１のアームと第２のアームとの間でピボット軸において範囲を定められる角度を、所定の角度に設定することであって、前記第１および第２のアームは、接続部分においてピボット軸の周りで互いに旋回可能に接続され、前記角度計は、前記第１のアームに連結された器具コネクタをさらに含む、設定することと、
前記器具コネクタを外科器具に連結することと、
前記ピボット軸が解剖学的特徴部を通過するまで、前記接続部分の位置を調節することと、
前記第２のアームが解剖学的な軸と整列するまで前記ピボット軸の周りで前記角度計を回転させることと、
を含む、方法。
（１８） 実施態様１７に記載の方法において、
前記器具コネクタは、ドリルガイドを通り過ぎ、かつ前記ドリルガイドに沿ってスライドするように構成されたスリーブを含み、前記外科器具は、骨に係合することができ、
前記方法は、
大腿骨頸部の切除表面上の必要な進入点にドリルガイドの先端部を位置付けることと、
前記ドリルガイドの上に前記スリーブをスライドさせることと、
前記角度計の前記第２のアームが大腿骨骨幹部と整列し前記ピボット軸が前記大腿骨頸部と前記大腿骨骨幹部との間の接合点に交わるまで、前記ドリルガイドを回転させることと、
をさらに含む、方法。
（１９） 実施態様１７または１８に記載の方法において、
前記接続部分は、前記第１のアームと前記第２のアームとの間で前記ピボット軸と整列した孔を組み込み、
前記方法は、前記孔を通して解剖学的特徴部を観察することをさらに含む、方法。
（２０） 実施態様１９に記載の方法において、
ガイドピンの先端部が前記解剖学的特徴部に触れるまで前記孔を通じて前記ピボット軸に沿って前記ガイドピンを延ばすか、または前記孔を通じて前記解剖学的特徴部を触診すること、
をさらに含む、方法。

必要な内反‐外反角度でドリルガイドを設置するため外科処置中に使用される、本発明の第１の実施形態による角度計を概略的に示す。 図１の角度計の斜視図である。 図１の角度計の分解組立図である。 図１の角度計の接続部分の拡大図である。 図１の角度計の接続部分の平面図である。 本発明の第２の実施形態による角度計の斜視図である。 図６の角度計の接続部分の拡大図である。 本発明の第３の実施形態による角度計の斜視図である。

Claims (20)

1. 角度計において、
   第１のアームと、
   第２のアームと、
   ピボット軸の周りで前記第１のアームを前記第２のアームに旋回可能に接続する接続部分と、
   外科器具に連結されるように構成された前記第１のアームに連結された、器具コネクタと、
   を含む、角度計。
2. 請求項１に記載の角度計において、
   前記器具コネクタは、外科器具を通り過ぎ、その外科器具に沿ってスライドするように構成されたスリーブを含み、前記外科器具は、骨に係合することができる、角度計。
3. 請求項２に記載の角度計において、
   前記スリーブのボアの軸が、前記接続部分に近位の前記第１のアームの軸に平行であり、前記接続部分の前記ピボット軸に交わる、角度計。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の角度計において、
   前記第２のアームは、延長可能である、角度計。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の角度計において、
   前記第１のアームは、前記接続部分から延びる第１の部分、および、前記第１の部分から横方向に延びる第２の部分を含み、前記器具コネクタは、前記第１のアームの前記第１の部分の軸から離間する、角度計。
6. 請求項５に記載の角度計において、
   前記第１のアームの前記第２の部分は、前記器具コネクタと前記第１のアームの軸との間の距離が調節可能となるように前記第１のアームの前記第１の部分に連結される、角度計。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の角度計において、
   前記接続部分は、前記ピボット軸の周りに延びる外側リングを含む、角度計。
8. 請求項７に記載の角度計において、
   前記接続部分は、前記外側リング内部に孔を組み込み、前記孔は、前記第１のアームと前記第２のアームとの間で前記ピボット軸と整列し、また、前記ピボット軸に沿って前記孔を通じて解剖学的特徴部を観察できるように構成されている、角度計。
9. 請求項８に記載の角度計において、
   前記接続部分は、前記孔を画定する内側リングをさらに含み、前記内側リングは、前記ピボット軸を中心に位置し、前記外側リングから延びるアームにより前記外側リングに連結される、角度計。
10. 請求項９に記載の角度計において、
    前記内側リングは、管状孔を画定し、前記管状孔は、ガイドピンを受容するように構成され、前記ガイドピンは、前記ピボット軸と整列する、角度計。
11. 請求項９に記載の角度計において、
    ロッド、
    をさらに含み、
    前記ロッドは、前記内側リング内部に受容され、また、前記内側リングを通ってスライドするように構成され、かつ前記ピボット軸と整列する中心部分と、前記内側リングを通過できない第１および第２の拡張端部と、を有する、角度計。
12. 請求項７〜１１のいずれか１項に記載の角度計において、
    前記外側リングは、第１のリング部分および第２のリング部分を含み、前記第１のリング部分および前記第２のリング部分は、互いに連結され、前記角度計の前記ピボット軸の周りで互いに対して回転可能であり、前記第１のアームは、前記第１のリング部分に固定して連結され、前記第２のアームは、前記第２のリング部分に固定して連結され、前記第１のアームと前記第２のアームとの間の角度は、前記２つのリング部分が互いに対して回転すると変化する、角度計。
13. 請求項１２に記載の角度計において、
    前記第２のアームを前記第１のリング部分にロックして、前記第１のアームと前記第２のアームとの間の角度を固定する、ロック機構、
    をさらに含む、角度計。
14. 請求項１３に記載の角度計において、
    前記ロック機構は、胴部を含み、前記胴部は、前記第１または第２のアームの周りに配され、かつ第１の非ロック位置と、前記胴部が前記外側リングに寄りかかって前記第１および第２のリング部分が互いに対して回転するのを妨げる第２のロック位置との間で回転することができる、角度計。
15. 請求項１３または１４に記載の角度計において、
    前記ロック機構は、ラチェットを含み、前記第１のリング部分は、前記接続部分の周辺部の周りに延びるラックをさらに含み、前記第２のアームは、前記ラックに選択的に係合するよう構成された、バネ付きの歯止めをさらに含む、角度計。
16. 請求項７〜１５のいずれか１項に記載の角度計において、
    前記外側リングは、前記第１のアームと前記第２のアームとの間の角度を示すように構成されたゲージをさらに含む、角度計。
17. 外科器具を整列させる方法において、
    角度計の第１のアームと第２のアームとの間でピボット軸において範囲を定められる角度を、所定の角度に設定することであって、前記第１および第２のアームは、接続部分においてピボット軸の周りで互いに旋回可能に接続され、前記角度計は、前記第１のアームに連結された器具コネクタをさらに含む、設定することと、
    前記器具コネクタを外科器具に連結することと、
    前記ピボット軸が解剖学的特徴部を通過するまで、前記接続部分の位置を調節することと、
    前記第２のアームが解剖学的な軸と整列するまで前記ピボット軸の周りで前記角度計を回転させることと、
    を含む、方法。
18. 請求項１７に記載の方法において、
    前記器具コネクタは、ドリルガイドを通り過ぎ、かつ前記ドリルガイドに沿ってスライドするように構成されたスリーブを含み、前記外科器具は、骨に係合することができ、
    前記方法は、
    大腿骨頸部の切除表面上の必要な進入点にドリルガイドの先端部を位置付けることと、
    前記ドリルガイドの上に前記スリーブをスライドさせることと、
    前記角度計の前記第２のアームが大腿骨骨幹部と整列し前記ピボット軸が前記大腿骨頸部と前記大腿骨骨幹部との間の接合点に交わるまで、前記ドリルガイドを回転させることと、
    をさらに含む、方法。
19. 請求項１７または１８に記載の方法において、
    前記接続部分は、前記第１のアームと前記第２のアームとの間で前記ピボット軸と整列した孔を組み込み、
    前記方法は、前記孔を通して解剖学的特徴部を観察することをさらに含む、方法。
20. 請求項１９に記載の方法において、
    ガイドピンの先端部が前記解剖学的特徴部に触れるまで前記孔を通じて前記ピボット軸に沿って前記ガイドピンを延ばすか、または前記孔を通じて前記解剖学的特徴部を触診すること、
    をさらに含む、方法。

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