JP2012531243A

JP2012531243A - 位置決めガイドおよび骨切除ガイドシステム

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Publication number: JP2012531243A
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Inventors: ハニボール、ジョ−ン、ロバート
Original assignee: カスタムメッドオ−ソパエディクス（プロプリエタリ−）リミテッド
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2010-06-24
Publication date: 2012-12-10
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Abstract

骨切除ガイドアセンブリ（１１１）と位置決めガイド（１１４）とを有する骨切除ガイドシステム（１１０）。骨切除ガイドアセンブリ（１１１）は、ベースピン（１１２）とピン配置ガイド（１１３）から成るガイド設置構造とを有する。ピン（１１２）は貫入端部（１１７）を有する細長い円筒状シャフト（１１５）を有する。位置決めガイド（１１４）はモールディング（１１６）と当該モールディング（１１６）に固定された中空の円筒状ガイドポスト（１１８）とを有する。モールディング（１１６）は、手術前に大腿骨（１４）の頭骨（５５）の前記関節のＸ線撮影走査によって得られた解剖学的データから作られる。ピン配置ガイド（１１３）は、ハンドル（１２１）と、内部にスライド移動可能な状態でガイドピン（１１２）を収容できるように寸法が決められた中空の円筒状ガイドスリーブ（１１９）とを有する。使用時、モールディング（１１６）は大腿骨（１４）の頭骨（５５）に装着される。ピン配置ガイド（１１３）のガイド用形成部（１１９）はポスト（１１８）に収容され、大腿骨（１４）の頭骨（５５）へのピン（１１２）の挿入をガイドする。
【選択図】図１２

Description

本発明は、位置決めガイドに関する。本発明はまた、人口部品を関節に装着する関節置換外科処置において、人間の患者の所定の関節の骨の切除作業をガイドするための位置決めガイドを有する骨切除ガイドシステムに関する。本明細書において、人間の患者の「所定の関節の骨」との用語は、寛骨臼の骨、大腿骨頭骨、上腕骨頭骨、関節窩骨から成るグループから選択される関節骨を意味すると解釈すべきものである。

本発明は、骨切除ガイドアセンブリと共に使用する位置決めガイド、および、当該位置決めガイドを含む骨切除ガイドシステムに関する。これらは、関節置換外科処置において人間の患者の所定の関節の骨の切除作業をガイドするのに使用されるものである。
患者の接合関節（articulating-joint）は、老化や、関節炎などの特定の衰弱性の症例に起因する怪我や劣化のために、置換が必要となる場合がある。このような置換の対象となりうる関節としては、膝関節、肩関節、腰関節があるが、これらに限定されるわけではない。解剖学的に正常な状態の腰関節および肩関節について、以下に述べる。

図１は、解剖学的に正常な状態にある人間の脚の骨を示す斜視図である。ここに示すのは大腿骨１４および脛骨１６であり、同図におけるこれらの骨は正常な状態にある。
大腿骨１４は、遠心端４１に下端１２を有し、近位端４７に大腿骨頭骨５５および大腿骨頚骨４９を有する。大腿骨１４は中立軸６２を有し、当該中立軸は、大腿骨１４の頭骨５５の中心を通って延び、大腿骨の頚骨４９の中心軸を通る。中立軸６２は外反足中立軸（valgus neutral）として知られる。また、大腿骨１４の頭骨５５はインプラント軸６３を有するが、図に示すように、インプラント軸６３は中立軸６２とは一致せず、角δを成すが、その意義については後述する。

図２Ａ、図２Ｃは、解剖学的に正常な腰関節５２および人の骨盤６４を示す。これらの図において、腰骨５６および大腿骨１４は、各々が腰関節５２に対して正常な位置で寛骨臼５９に収まっている。図２Ａは人間の脊柱６５の下端領域を示しており、当該下端領域は縦軸６６と、当該縦軸６６に直交する横軸７０とを有する。脊柱の縦軸６６と外転軸Ａ１とは、両者の間に外転角γを成し、その大きさは約４５度である。外転軸Ａ１は、第２の外転軸Ａ２に直交している。

図２Ｂは図２Ａの骨盤の上面図であり、腰骨５６の中側壁９９、そして、横軸７０と前傾軸Ａ３との間の第１の前捻角ε１を示している。その意義については後述する。
図２Ｃは、図２Ａの骨盤の側面図であり、縦軸６６と前捻軸との間の第２の前捻角ε２を示している。その意義については後述する。
図３Ａは、解剖学的に正常な関節窩骨１５を有する、解剖学的に正常な肩甲骨を示す。図３Ｂは、解剖学的に正常な上腕骨を示す。

関節置換手術においては、骨の端部領域において骨の一部を除去する形で切除作業を行うことによって、人工関節配置面を少なくとも１つ設ける必要がある。それによって、患者の関節を解剖学的に正常な状態に近づけられるような所定の向きで、人工関節を骨に確実に装着することが可能となる。
腰関節置換外科処置においては、腰の寛骨臼５９および大腿骨１４の頭骨５５に切除が施される。

肩関節置換外科処置においては、関節窩骨１５および上腕骨の頭骨に切除が施される。
ここで図４、５を参照する。腰関節置換外科処置において寛骨臼５９および大腿骨頭骨５５のそれぞれに施される切除について、以下に述べる。図２Ｄは、寛骨臼５９を有する腰骨５６を示し、当該腰骨について、寛骨臼をリーミングして骨の一部を除去する必要がある。図４はリーミングが行われた後の寛骨臼５９を示しており、リーミングによって形成された均一サイズの半球形の空洞が、半球形関節配置面６７を成している（その目的については後述する）。

次いで、図１１Ａ、図１１Ｂを参照する。解剖学的に正常な状態に近づけるために、寛骨臼のリーミングは、以下の手順で行う必要がある。すなわち、リーミング用ツールの回転軸が、脊柱６５の縦軸６６に対して大よそ４５度の外転角γを成すように、リーミング用ツールを支持する。リーミング用ツールの回転軸については更に、図に示すように、脊柱６５の縦軸６６から測って約１５度の前捻角ε２を成すように配置しなければならない。リーミングの深さについては、寛骨臼５９の内側壁に穴を開けないことが必須である。

図５は、切除後の大腿骨１４の頭骨５５を示しており、大腿骨１４の頭骨５５のリーミングされた端部領域４７に形成された人工関節配置面３９と、インプラント軸６３に沿って頭骨５５に開けられた穴８５とが見られる。また、多数の穴８７が大腿骨１４の頭骨５５に開けられているのが見られるが、その目的については後述する。
次いで、図６Ａ、図６Ｂを参照する。図６Ａは切除後の関節窩骨１５を示している。リーミングによって切除された関節窩骨１５には、不規則で実質的に卵形をした窪みが作られ、それが関節配置面２５を形成している。また、関節窩骨１５には一対の穴５２４.１、５２４.２が開けられているが、その目的については後で述べる。

図６Ｂは、切除後の上腕骨２０の頭骨２２を示しており、上腕骨の頭骨をリーミングして形成された人工関節配置面が見られる。
上述したように切除によって腰関節の骨に設けられた関節配置面３９、６７は、腰関節が解剖学的に正常な状態に近づくように予め決められた向きで人工関節を確実に骨に装着することを可能にするものである。

多くの異なる人工膝関節が異なるメーカから提供されているが、いずれのメーカも独自の人工関節の装着に必要な関節配置面が得られるように対象の骨の切除を行うことを求めている。
図７Ａ、図８に示すのは、典型的な従来技術の人工腰関節であり、これは、大腿骨部品５４.１と寛骨臼カップの形をした寛骨臼部品５４.２とから成る。図７Ａは、切除後の大腿骨１４の頭骨５５につながれて、腰関節５２を解剖学的に正常な状態に近い形状としている大腿骨部品５４.１を示す。大腿骨部品５４.１は全体的にカップ形状となった収容用形成部５７を有するが、使用時、切除後の大腿骨１４の頭骨５５は当該収容用形成部５７に収容される。大腿骨部品５４.１は更に、図７Ａに示すように、収容用形成部５７から延びたインプラントピン９２を有する。インプラントピン９２は、インプラント軸６３に沿って開けられた穴８５に挿入される。図８は、切除によって寛骨臼５９に設けられた人工関節配置面６７に植設された寛骨臼カップ５４.２を示す。寛骨臼カップ５４.２は半球形で、大腿骨部品５４.１を収容する収容用形成部を形作っており、ここに大腿骨部品５４.１が収容されると、患者の腰５２の関節は解剖学的に正常に近い形状となる。

図９は関節窩骨１５を示しており、同図の関節窩骨１５には、関節窩インプラント２３の形をした人工関節が装着されている。装着は、切除によって関節窩骨１５に設けられた関節配置面２５にインプラント２３を挿入する形で行われている。関節窩インプラント２３は、一対のネジ２５.１、２５.２によって関節窩骨１５に固定される。これらネジは、インプラント２３に設けられたアパーチャに挿入され、関節窩骨１５に固定的に取付けられる。インプラント２３は、全体がカップ形状をした収容用形成部を有するが、これは、人工肩関節の上腕骨部品を収容するためのものである。

次いで、図１０Ａ〜図１０Ｇを参照する。腰関節の大腿骨１４の頭骨５５に対し、従来技術の腰用切除ガイドシステム８３を用いて行われる切除手順を順番に説明する。従来技術の腰用切除ガイドシステム８３は、基準ピン８０と、ガイドピン８６を挿入する穴を開けるためのピンリーマ８４とを有し、ガイドピン８６は、面取りリーマ８８および形状加工リーマ９０をガイドする働きをする。

腰置換処置の開始にあたって、患者は側臥位の体勢で手術台に寝かされる。その際には手術台支持装置を用いるが、当該手術台支持装置は、患者の脊柱６５を確実に適正位置に合わせるために、仙骨および上前腸骨棘に押し当てる状態にする（図示せず）。必ず、患者の脊柱６５の横軸７０は手術台に対して垂直でなければならず、骨盤は極端に曲げられてはいけない。下側にくる脚は、手術対象の脚よりも真っ直ぐになるよう置き、両脚の膝関節および腰関節５２は約４５度に曲げる。患者に麻酔をかけ、腰部分を切開して露出させた腰関節５２を脱臼させる。

ここで図１０Ａ〜図１０Ｉを参照する。ここには、標準的な従来技術の腰置換外科処置において行われる、大腿骨１４の頭骨５５の切除作業を順番に示してある。
先ず、図１０Ｂを参照する。本手術では、最初の手順として基準ピン８０の挿入を行う。基準ピンはインプラント軸６３（図７Ａを参照）に沿って挿入される。インプラント軸によって大腿骨インプラント５４.１の最終的な位置合わせが行われる。位置合わせは、ガイド装置８３に補助された外科医が目で見ながら推定する。ガイド装置８３は、基準ピン８０の挿入の推定およびガイドに用いられる。

次いで、図１０Ｃを参照する。基準ピン８０の挿入後、ピンリーマ８４が基準ピン８０に装着される。ピンリーマ８４は基準ピン８０をガイドとして利用しながら、大腿骨の頭骨５５への基準穴の穴開け作業をガイドする。中央に設けられる当該基準穴によって大腿骨インプラント５４.１の位置合わせが行われるが、これについては、後でより詳しく説明する。

次に図１０Ｄを参照する。ピンリーミングの後、リピンリーマ８４によって形成された穴にリーマガイドピン８６が挿入される。ガイドピン８６は、図１０Ｅに示すように、面取りリーマ８８をガイドする働きをする。面取りリーマ８８は、大腿骨１４の頭骨５５をリーミングし、形状を定める。
次いで、図１０Ｆに示すように、形状加工リーマ９０が、ガイドピン８６に沿ってガイドされながら、大腿骨の頭骨５５の切除作業をガイドする。図５および図１０Ｇが、上述の手順に従ってリーミングされた大腿骨の頭骨５５を示している。大腿骨１４の頭骨５５のリーミングが完了した段階で、大腿骨１４の頭骨５５には多数の穴８７が開けられているが、これらは、大腿骨部品５４.１を大腿骨１４の頭骨５５に接着するのに用いられるセメントの粘着状態を向上させるために設けられている。

次いで、図１１Ａ〜図１１Ｅを参照しながら、標準的な従来技術の腰置換外科処置において、従来技術の寛骨臼用腰切除ガイドシステムを使用して行われる、寛骨臼５９側の準備作業について順番に説明する。従来技術の寛骨臼用腰切除ガイドシステムは、ガイドツール９４と、ガイドツール９７と、そして、寛骨臼５６を切除して関節配置面６７を設けるためのリーミング用ツール９３とを有する。

寛骨臼のリーミングの最適角度を決定するために様々なガイド用ツールが使用されるが、図１１Ａ、図１１Ｂはその全体を図示する。図１１Ａに示すように、ガイド用ツール９７は、外転角γの推定を補助するために使用される。ガイド用ツール９７は細長いシャフト９１を有し、平行ガイド９６が当該シャフト９１につながっている。平行ガイド９６を床に平行に保持することで、外転角の値はγに近いものとなる。

図１１Ｂに示すように、ガイド用ツール９４は、リーミングを実行する角度の測定に用いられる。ガイド用ツール９４は、細長いシャフト９５と、当該シャフト９５に９０度の角度でつながれたクロスバー９８とを有する。図１１Ｂに示すように、ガイドツール９４のクロスバー９８を患者の体の長手方向軸６６に対して平行に保持することで、前傾角の値はε２に近いものとなる。

米国特許出願公開第２００８／１６１８１５号明細書米国特許出願公開第２００５／０８０４２６号明細書

当然のことながら、上述した方法では、寛骨臼のリーミングが最適に実行される正しい角度を正確に決定することはできない。
また、寛骨臼のリーミングを実行する際の角度ε１、ε２およびγに加えて、大腿骨部品５４.１の正確な取付け位置および寛骨臼５９にインプラントされる寛骨臼カップ５４.２を配置する際の深さおよび形状を正確に決定する方法が必要とされることも理解されるであろう。

肩置換外科処置においては、関節窩骨１５および上腕骨の頭骨を切除しなければならない。上腕骨の頭骨および関節窩骨１５を切除して関節配置面を設ける処置については詳述しない。この点に関しては、関節窩骨１５の切除処理が、上述した寛骨臼のリーミングに関連して述べた処置に類似しており、そのため、当然のことながら、特に推定に大きく依存することになる。

従来技術による上腕骨頭骨の切除処置についても、これ以上の説明はしない。上腕骨の頭骨の切除も、大きく推定に依存しており、通常、推定された角度および推定された位置で、上腕骨の頭骨のリーミングまたは上腕骨の頭骨の削除が行われる。

本発明が、その第１の様態として提供するのは、関節置換外科処置に用いられる骨切除ガイドアセンブリと共に使用され、人間の患者の所定の関節の骨の一領域から骨の一部を除去して人工関節配置面を少なくとも１つ形成することで、前記関節の骨の解剖学的に正常な状態に近づくように予め決められた向きで人工関節を前記骨に確実に装着することを可能とする、という切除作業をガイドするための位置決めガイド装置であって、骨切除ガイドアセンブリは、前記関節の骨の前記領域を切除して前記人工関節配置面を形成するカッターをガイドするためのカッターガイド用形成部を少なくとも１つ有する骨切除ガイドと、当該骨切除ガイドを前記関節の骨に取り外し可能な形で設置するために骨切除ガイドが取り外し可能な形で設置されるガイド設置手段と、を有し、位置決めガイドは骨設置構造を有し、当該骨設置構造は、前記関節の骨の前記領域に関して得られた解剖学的データから、前記関節の骨の前記領域の解剖学的形成部に対応する相補的な配置用形成部を備えるように作られたモールディングの形をしており、それによって、前記関節の骨の前記領域への骨設置構造の確実な装着が実現され、骨設置構造は、骨切除ガイドアセンブリの骨切除ガイドが取り外し可能な形で設置される切除ガイド配置用形成部を少なくとも１つ有し、それによって、使用時、骨切除ガイドを前記関節の骨に対して以下の配置となる位置決めを行い、その配置とは、骨切除ガイド部のカッターガイド用形成部が前記関節の骨に対して予め決められた位置となり、それによって、前記関節の骨に前記人工関節配置面を設けて人工関節の装着を可能にするための切断作業を容易になる、というものであること、を特徴とする位置決めガイドである。

切除ガイド配置用形成部は、モールディングを貫通するよう形成されたガイド通路の形を取ること、としてもよい。
切除ガイド配置用形成部は、モールディングの外側から突出している取付けポストの形を取ること、としてもよい。
また、本発明は、第２の様態として、関節置換外科処置において用いられ、人間の患者の所定の関節の骨の一領域から骨の一部を除去して人工関節配置面を少なくとも１つ形成することで、前記関節の骨の解剖学的に正常な状態に近づくように予め決められた向きで人工関節を前記骨に確実に装着することを可能とする、という切除作業をガイドするための骨切除ガイドシステムであって、（ａ）前記関節の骨の前記領域を切除して前記人工関節配置面を形成するカッターをガイドするカッターガイド用形成部を少なくとも１つ有する骨切除ガイドと、（ｂ）骨切除ガイドを前記関節の骨に取り外し可能な形で設置するために骨切除ガイドが取り外し可能な形で設置されるガイド設置手段と、を有する骨切除ガイドアセンブリと、当該骨切除ガイドアセンブリを前記骨に設置するための、上述した位置決めガイドと、を有し、骨切除ガイドは、切除ガイド配置用形成部に骨切除ガイドが設置された後、切除ガイド配置用形成部を用いて前記骨に固定され、ガイド設置手段と、骨切除ガイドとは、骨切除ガイドが骨に固定された状態を保っている間にガイド設置手段および位置決めガイドの取り外しが可能となるように構成されており、それによって、位置決めガイドとガイド設置手段とが骨から取り外された際、骨切除ガイドが骨に対して所定の位置で、揺らぎなく確実に取付けられた状態となること、を特徴とする骨切除ガイドシステムを提供する。

骨切除ガイドシステムは、骨に埋め込まれるように形成された貫入端部を有する細長いベースピンの形を取ること、としてもよい。
位置決めガイドの切除ガイド配置用形成部は、モールディングの外面から延びた取付けポストの形を取ること、としてもよい。
骨切除ガイドアセンブリのガイド設置手段は、患者の骨へのベースピンの設置をガイドするためのピン配置ガイドの形を取り、ピン配置ガイドは、ピン配置ガイドを取付けポストに設置するための設置用形成部と、細長いベースピンの患者の骨への挿入をガイドするための１以上のピン設置用形成部とを有すること、としてもよい。

取付けポストとピン配置ガイドの設置用形成部とが相補的な形状を成し、それによって、ピン配置ガイドを取付けポストに対して回転可能な形で設置することができ、ピン配置ガイドのピン設置用形成部が取付けポストを中心に回転することで、ベースピンを患者の骨に挿入するのに最適な場所の選択を可能とする。
取付けポストとピン配置ガイドの設置用形成部とが、両方とも、角度をつけた形状となっており、それによって、ピン配置ガイドを予め決められた向きで取付けポストに設置することが可能となっており、更にそれによって、ピン配置ガイドの取付けポスト設置用形成部が取付けポストに設置された際の、ピン配置ガイドのピン設置用形成部の配置位置が固定される。

本発明の上記以外の特徴については、これを示す添付の概略的な図面を参照しながら、本発明の非限定的な例として以下に述べる。

解剖学的に正常な状態における人間の脚の骨を示す部分斜視図である。腰関節を含む人間の骨盤を示す正面図である。図２Ａの骨盤を示す上面図である。図２Ａの骨盤を示す部分側面図である。図２Ａの骨盤の腰骨を示す部分斜視図である。関節窩骨を示す部分斜視図である。上腕骨を示す部分斜視図である。図２Ｄに示す腰骨を、人工腰関節の寛骨臼部品が装着できるよう寛骨臼が切除された状態で示す部分斜視図である。図１の人間の脚の大腿骨の頭骨を、人工腰関節の大腿骨部品が装着できるよう切除された状態で示す部分斜視図である。図３Ａに示す関節窩骨を、人工肩関節の関節窩部品が装着できるよう切除された状態で示す部分斜視図である。図３Ｂに示す上腕骨を、人工肩関節の上腕骨部品を装着できるよう切除された状態で示す部分斜視図である。人工腰関節の大腿骨部品が装着された状態で図５の大腿骨を示す部分斜視図である。図６Ｂの上腕骨につながれた人工肩関節の上腕骨部品を示す部分側面図である。図４の寛骨臼を、従来技術の人工腰関節の寛骨臼部品がつながれた状態で示す部分図である。図６Ａの関節窩骨を、人工肩関節の関節窩部品がつながれた状態で示す部分斜視図である。従来技術の腰置換処置における大腿骨の頭骨の切除作業の各種手順の第１の手順を示す図である。従来技術の腰置換処置における大腿骨の頭骨の切除作業の各種手順の第２の手順を示す図である。従来技術の腰置換処置における大腿骨の頭骨の切除作業の各種手順の第３の手順を示す図である。従来技術の腰置換処置における大腿骨の頭骨の切除作業の各種手順の第４の手順を示す図である。従来技術の腰置換処置における大腿骨の頭骨の切除作業の各種手順の第５の手順を示す図である。従来技術の腰置換処置における大腿骨の頭骨の切除作業の各種手順の第６の手順を示す図である。従来技術の腰置換処置における大腿骨の頭骨の切除作業の各種手順の第７の手順を示す図である。従来技術の腰置換外科処置において図２Ｄの腰骨の寛骨臼のリーミング作業に用いられるガイドツールの使用法を示す図である。従来技術の腰置換外科処置において図２Ｄの腰骨の寛骨臼のリーミング作業に用いられるガイドツールの使用法を示す図である。従来技術の腰置換外科処置において図２Ｄの腰骨の寛骨臼のリーミング作業の手順を示す図である。従来技術の腰置換外科処置において図２Ｄの腰骨の寛骨臼のリーミング作業の手順を示す図である。従来技術の腰置換外科処置において図２Ｄの腰骨の寛骨臼のリーミング作業の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第１の実施の形態を、図１の大腿骨につながれた状態で示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第２の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第１の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第２の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第２の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第２の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第３の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第２の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第４の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第２の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第５の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第２の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第６の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第２の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第７の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第３の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第１の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第３の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第２の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第３の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第３の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第３の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第４の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第３の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第５の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第４の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第１の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第４の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第２の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第４の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第３の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第４の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第４の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第４の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第５の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第４の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第６の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第４の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第７の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第４の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第８の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第４の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第９の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第４の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第１０の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第４の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第１１の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第４の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第１２の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第４の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第１３の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第４の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第１４の手順を示す図である。本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの第４の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第１５の手順を示す図である。本発明による骨切除ガイドシステムの第５の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第１の手順を示す図である。本発明による骨切除ガイドシステムの第５の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第２の手順を示す図である。本発明による骨切除ガイドシステムの第５の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第３の手順を示す図である。本発明による骨切除ガイドシステムの第５の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第４の手順を示す図である。本発明による骨切除ガイドシステムの第５の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第５の手順を示す図である。本発明による骨切除ガイドシステムの第５の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第６の手順を示す図である。本発明による骨切除ガイドシステムの第５の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第７の手順を示す図である。本発明による骨切除ガイドシステムの第５の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第８の手順を示す図である。本発明による骨切除ガイドシステムの第５の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第９の手順を示す図である。本発明による骨切除ガイドシステムの第５の実施の形態を示し、当該骨切除ガイドシステムの使用手順の第１０の手順を示す図である。

ここまでは、従来技術の腰および肩の置換人工関節と従来技術の腰置換処置とについて説明した。以下、本発明の第１の様態による骨切除ガイドシステムの位置決めガイドの各種実施の形態について説明する。
先ず、図１２を参照する。本発明の第１の実施の形態における骨切除ガイドシステムは、大腿骨頭骨切除ガイドシステムの形を取り、腰関節置換手術に用いられるものであり、全体を参照番号１１０で示してある。

骨切除ガイドシステム１１０は、骨切除ガイドアセンブリ１１１と位置決めガイド１１４とを有する。
骨切除ガイドアセンブリ１１１は、ベースピン１１２の形をした骨切除ガイドと、ピン配置ガイド１１３から成るガイド設置手段とを有する。
ベースピン１１２は細長い筒状のシャフト１１５を有し、当該シャフト１１５の貫入側端部１１７は尖った貫通端となっている。シャフト１１５の貫入側端部１１７は、螺旋形ネジ構造が設けられている。ベースピン１１２は軟かい組織には進入できるように作られている。シャフト１１５の貫入側端部１１７に設けられた螺旋形ネジ構造により、ベースピン１１２を回転させてベースピン１１２の貫入側端部１１７を骨にねじ込む際に、ベースピン１１２の貫入側端部１１７を骨に埋め込むことが可能となる。このように、ベースピン１１２は、それ自体がネジ（self-tapping）であり、動かないように骨に挿入することができるが、その理由については後で明らかになる。

ピン配置ガイド１１３は、ユーザが握ることのできる細長いハンドル１２１を有し、当該ハンドルの先端はクランク端部となっている。また、ピン配置ガイド１１３は、ハンドル１２１のクランク端部につながれた中空の円筒形ガイドスリーブ１１９を有し、当該ガイドスリーブの内部にはガイド通路が形成されている。中空の円筒形ガイドスリーブ１１９に形成されたガイド通路の寸法は、スライド移動可能な状態でベースピン１１２を収容できるように決められている。

位置決めガイド１１４は、モールディング１１６の形をした骨設置構造と、当該モールディング１１６から延びた円筒形ガイドポスト１１８の形をした切除ガイド配置用形成部とを有する。
モールディング１１６は、手術前に大腿骨１４の頭骨５５の端部領域４７に関して得られる解剖学的データを元に構成される。すなわち、モールディング１１６は、患者の大腿骨１４の頭骨５５のＸ線撮影走査によって得られる解剖学的データから、外科処置の開始前に作られる。前記走査からは、患者の大腿骨１４の頭骨５５の３次元モデルが構築される。モールディングには相補的な配置用形成部１２０が形成されており、これは大腿骨１４の頭骨５５に形成された解剖学的形成部１２２に対応する。配置用形成部１２０によって、特定の状態における大腿骨１４の頭骨５５の端部領域４７にモールディング１１６を確実に装着することができる。より具体的に言えば、モールディング１１６の配置用形成部１２０は、大腿骨の頭骨５５の形状および構造に対応、一致するように構成される。使用時、モールディング１１６は、大腿骨１４の頭骨５５の端部領域４７に形成された解剖学的形成部１２２にモールディング１１６の側の相補的な配置用形成部１２０を合わせる形で、大腿骨１４の頭骨５５に固定的に装着される。

モールディング１１６からは円筒形ガイドポスト１１８が延びており、当該円筒形ガイドポスト１１８を通る形でアパーチャが形成されている。円筒形ガイドポスト１１８はモールディングのアパーチャも囲んでいる。円筒形シャフト１１８の形状および寸法は、ピン配置ガイド１１３のガイドスリーブ１１９をスライド移動が可能な形で内部に収容できるように決められている。

使用時、モールディング１１６は、大腿骨１４の頭骨５５に装着される。理解されるであろうが、この場合に可能な装着位置は１つしかない。それは、モールディング１１６に形成された相補的な配置用形成部１２０が、対応する形で大腿骨１４の頭骨５５の端部領域４７に形成された解剖学的形成部１２２に接する状態となる位置である。
モールディング１１６が大腿骨１４の頭骨５５につながれると、ピン配置ガイド１１３のガイド用形成部１１９は円筒形ガイドポスト１１８に形成されたアパーチャに収容され、ベースピン１１２の貫入側端部１１７は大腿骨１４の頭骨５５に挿入され、収容され、埋め込まれ、そこに確保される。

このように、ガイドポスト１１８のおかげで、ベースピン１１２の配置は、大腿骨１４の頭骨５５に対して予め決められた位置および空間的方向となるようにガイドされる。ベースピン１１２が大腿骨１４の頭骨５５に固定された後、ピン配置ガイド１１３は、ガイド１１３自体をガイドポスト１１８から引き抜き、ベースピン１１２の自由端を越えるまでピン配置ガイド１１３をスライドさせることで取り外される。その後、位置決めガイド１１４は、位置決めガイド１１４自体を大腿骨１４の頭骨５５から引き抜き、ベースピン１１２の自由端を越えるまでピン位置決めガイド１１４をスライドさせることで、大腿骨１４の頭骨５５から取り外される。

その後、ベースピン１１２は、従来技術の腰用切除ガイドシステム８３の面取りリーマ８８および形状加工リーマ９０をガイドするガイドピンとして用いられることで、人工関節５４.１の装着のために大腿骨１４の頭骨５５の端部領域４７を切除して人工関節設置面３９を設ける作業をガイドする。
ここまで、ガイドシステム１１０については、腰骨置換外科処置における大腿骨１４の頭骨５５の切除に関連して説明してきた。しかし、ガイドシステム１１０は、肩置換外科処置における上腕骨頭骨の切除にも同様に使用できるであろう。しかし、こうした場合については、当然のことながら、位置決めガイド１１４は使用されず、代わりに、上腕骨の頭骨に一致する相補的配置用形成部を有する別の位置決めガイド（図示せず）が用いられるであろう。

本発明の範囲は、上述したように、位置決めガイド１１４にも及ぶ。
ここで、図１３Ａ〜図１３Ｅを参照する。同図に示す、本発明の第２の実施の形態における骨切除ガイドシステムは、関節置換外科的処置に用いられる大腿骨頭骨切除ガイドシステムの形を取り、その全体を参照番号２１０で示してある。
本ガイドシステム２１０は、骨切除ガイドアセンブリ２１１と位置決めガイド２１４とを有する。

骨切除ガイドアセンブリ２１１は、ベースピン１１２と、ピン配置設置用アーム２１３の形をしたガイド設置手段とを有する。
設置用アーム２１３は、全体がＣ字形のカーブした形状であって、一方の端部には相補的な取付けポスト設置用形成部２３０を、もう一方の端部にはピンガイド用形成部２３２を有する。

位置決めガイド２１４は、モールディング２１６の形を取る骨設置構造と、切除ガイド設置用形成部とを有し、切除ガイド設置用形成部は、モールディング２１６の外面から突出した取付けポスト２１８の形をしており、取付けポスト２１８には、更に詳細に後述するように、設置用アーム２１３の取付けポスト設置用形成部２３０を取り外し可能な形で設置することができる。取付けポストは、端面図で見ると十字形状をしており、それによって設置用アーム２１３を強固に設置することができる。そのために、設置用アームの側では、ポスト２１８を装着するための相補的な十字形状のソケット形成部を有している。

モールディング２１６は、手術前に大腿骨１４の頚骨４９に関して得られる解剖学的データを元に構成される。すなわち、モールディング２１６は、患者の大腿骨１４の頚骨４９のＸ線撮影走査によって得られる解剖学的データから、外科処置の開始前に作られる。前記走査からは、患者の大腿骨１４の頚骨４９の３次元モデルが構築される。モールディングには相補的な配置用形成部２２１が形成されており、これは大腿骨１４の頚骨４９に形成された解剖学的形成部２２３に対応する。配置用形成部２２１によって、特定の状態における大腿骨１４の頚骨４９にモールディング２１６を確実に装着することができる。より具体的に言えば、モールディング２１６の配置用形成部２２１は、大腿骨の頚骨４９の形状および構造に対応、一致するように構成されている。モールディング２１６は端面図で見ると全体的にＣ字状となる構造を有し、抵抗角を備えている。それによって、使用時には、大腿骨１４の頚骨４９に形成された解剖学的形成部２２３にモールディング２１６の側の相補的な配置用形成部２２１を合わせる形で、大腿骨１４の頚骨４９への確実な装着が可能となる。

ピンガイド形成部２３２には、ベースピン１１２がスライド移動可能な形で収容される円筒形スリーブが形成されている。
取付けポスト設置用形成部３２０の十字形状ソケットの構成は、設置用アーム２１３の取付けポスト設置用形成部２３０を取り外し可能な形で位置決めガイド２１４の取付けポスト２１８に予め決められた向きで設置することができ、それによって、所定の位置における設置用アーム２１３の取付けポスト２１８に対する向き、そして、大腿骨１４の頭骨５５に対する向きを決められるようになっている。

使用時、モールディング２１６は、モールディング１１６に関して上述したのと同様に様態で、相補的な配置用形成部２２１と頚骨４９の解剖学的形成部２２３との位置を合わせる形で、大腿骨１４の頚骨４９に設置される。当然のことながら、この場合の可能な装着位置は１つしかない。それは、モールディング２１６の相補的な配置用形成部２２１と大腿骨１４の頚骨４９に形成された解剖学的形成部２２３とが一致する位置である。

モールディング２１６が大腿骨１４の頚骨４９につながれると、設置用アーム２１３が、設置用アーム２１３の取付けポスト設置用形成部２３０によって、モールディング２１６の取付けポスト２１８に取外し可能な形で設置される。
当然のことながら、取付けポスト設置用形成部２３０が取外し可能な形で取付けポスト２１８に設置できる装着位置は１つしかない。また、従って、位置決めガイド２１４のモールディング２１６の取付けポスト２１８に設置された際に、大腿骨１４の頚骨４９にモールディングが正しく装着された形でガイド配置用形成部２３２が大腿骨１４の頭骨５５に対して支持される状態となることが可能な位置も１つしかない。

設置用アーム２１３の取付けポスト設置用形成部２３０がモールディング２１６の取付けポスト２１８に設置されると、ベースピン１１２の貫入側端部１１７は設置用アーム２１３のピンガイド用形成部２３２に形成されたアパーチャを通して挿入され、それによって、ベースピン１１２の貫入側端部１１７の大腿骨１４の頭骨５５の所定位置への挿入がガイドされる。

当然のことながら、取付けポスト２１８の位置および形状、そして、設置用アーム２１３の形状は手術前に決定される。手術に先立って、取付けポスト２１８の位置および形状、そして、設置用アーム２１３の形状が予め決められることで、使用時、モールディング２１６が正しく大腿骨１４の頚骨４９に装着された際の、大腿骨１４の頭骨５５に挿入されるベースピン１１２の正確な位置および向きが定められる。ガイドシステム１１０の場合のように、大腿骨１４の頭骨５５に挿入されるガイドシステム２１０のベースピン１１２は、さらに、ガイドピンとしての役目を果たす場合もある。より具体的に言えば、そうした場合のベースピン１１２は、従来技術の腰切除ガイドシステム８３の面取りリーマ８８および形状加工リーマ９０をガイドするためのガイドピンとして働き、それによって、大腿骨１４の頭骨５５の端部領域４７への人工関節５４.１の装着を実現する人工関節配置面３９を設ける切除作業をガイドする。

ガイドシステム２１０の骨切除ガイドアセンブリ２１１については、異なる構造に作られた設置用アーム２８０、２８１のいずれかを選択して有することとしてもよい。設置用アーム２８０、２８１はいずれも設置用アーム２１３に類似しているが、取付けアーム２８０、２８１の取付けポスト設置用形成部２９０、２９１の形状がそれぞれ異なっている。より具体的に言えば、設置用アーム２１３、２８０、２８１はそれぞれ、前記設置用アームの前記取付けポスト設置用形成部がガイドシャフト１１８につながれた際（すなわち、大腿骨１４の頭骨５５につながれた際）の、大腿骨１４の頭骨５５に対して前記アームのガイド設置用形成部が支持される位置が異なる。使用時、ガイド用アーム２１３、２８０、２８１のいずれか１つを選択してモールディング２１６につなぐことで、大腿骨１４の頭骨５５に対する前記ガイド用アームのガイド設置用形成部の配置位置を調整し、それによって、大腿骨１４の頭骨５５に挿入されるベースピン１１２の正確な位置および向きを調節することができる。

ここで図１３Ｅ、図１３Ｆ、図１３Ｇを参照する。当然のことながら、異なる設置用アーム２１３、２８０、２８１のいずれか１つを選択できるため、外科医は、外科処置中のベースピン１１２の配置を調節することができる。外科医は、これら設置用アームのうち、特定の調整角度を実現するのに適切なものを選ぶことで、手術中にベースピン１１２の挿入位置および挿入角度を変更できる。

以上、ガイドシステム２１０について、腰間接置換手術において大腿骨の頭骨５５を切除する場合に関連して説明したが、ガイドシステム２１０は、同様に、肩置換手術における上腕骨の頭骨の切除にも用いることができる。その場合の唯一の相違点は、位置決めガイド２１４の代わりに、上腕骨の頚骨に装着されるように構成された別の位置決めガイド（図示せず）を用いることである。

次いで、図１４Ａ〜図１４Ｅを参照する。同図に示す第３の実施の形態による本発明の骨切除ガイドシステムは、大腿骨頭骨置換外科処置に用いられる大腿骨切除ガイドシステムの形を取り、全体を参照番号３１０で示してある。
骨切除ガイドシステム３１０は、骨切除ガイドシステム２１０と回転カッターガイド３１４とを有する。

回転カッターガイド３１４は本体３１６と、当該本体３１６に設置されたカッターアセンブリ３２０とから成る。
本体３１６は、プレート状の形状を有し、その第１の端部にはピン設置用形成部３１８が形成されており、第２の端部にはカッター設置用形成部３２２を有する。ピン設置用形成部３１８には、ベースピン１１２をスライド移動可能な形で収容する円筒形スリーブが形成されており、これによってベースピン１１２にカッターアセンブリ３２０を回転可能な形で設置することができる。

カッターアセンブリ３２０は、カッターガイド用形成部３２３につながれた設置用アーム３２１から成る。設置用アーム３２１は、カッターガイド３１４のカッターアセンブリ設置用形成部３２２に、調整可能な形で収容される。
ここで、図１４Ａ〜図１４Ｅを参照する。以下、ガイドシステム３１０の使用手順を順番に説明する。

使用時に位置決めガイド２１４とピン配置用アーム２１３とを用いてベースピン１１２を大腿骨１４の頭骨５５に挿入する手順については、大腿骨頭骨切除ガイドシステム２１０に関して説明したのと同じである。図１４Ａは、システム２１０に関して上述したようにベースピン１１２が挿入された状態の大腿骨１４の頭骨５５を示している。
ベースピン１１２を大腿骨１４の頭骨５５に挿入すると、大腿骨の頭骨５５のリセクショニング（re-sectioning）の手順を開始することができる。次に、図１４Ｂを参照する。リセクショニング手順を開始するのにあたって、カッターガイド３１４を、回転可能な形でベースピン１１２に設置するが、これは、ベースピン設置用形成部３１８に形成されたアパーチャにベースピン１１２を収容する形で実現する。

大腿骨１４の頭骨５５に対するカッターガイド用形成部３２３の位置を調整するには、設置アーム３２１をカッターアセンブリ設置用形成部３２２に固定する位置を調整して、所望の位置での大腿骨１４の頚骨４９の切除作業をガイドするのに適切な位置にくるようにする。
図１４Ｂ〜図１４Ｄに示すように、カッターガイド３１４は、ベースピン１１２の縦軸と一致する回転軸３５０を中心に回転することが可能である。カッターガイド３１４は、ベースピン設置用形成部３１８によって、ベースピン１１２への回転継ぎ手取付け部を中心に回転し、その結果、切除用形成部３２３が大腿骨５５の頚骨４９の周囲を回転することになる。すると、切除用形成部３２３によってガイドされる形で、カッター（図示せず）による大腿骨１４の頚骨４９の切除作業が行われる。図１４Ｅに示すように、切除手順は、大腿骨１４の頚骨４９が切断されるまで続けられる。

使用時、切除ガイドシステム３１０は、大腿骨１４の頚骨を切断するまで切除する作業をガイドする。当然のことながら、切除ガイドシステム１１０、２１０と同様に、ガイドシステム３１０は、上腕骨の頚骨を切断するまで切除する作業にも用いることができる。以上、ガイドシステム３１０について、腰関節置換手術において大腿骨１４の頭骨を切除する処置に関連して説明したが、ガイドシステム３１０は、肩置換手術における上腕骨の頭骨を切除する場合にも使用することができる。ただし、その場合は当然、位置決めガイド２１４は使用せず、上腕骨の頚骨と一致する相補的配置用形成部を有する別の位置決めガイド（図示せず）を代わりに使用することになる。

ここで、図１５Ａ〜図１５Ｊをまとめて参照するが、特に参照するのは図１５（Ｊ）である。同図に示す第４の実施の形態における本発明の骨切除ガイドシステムは、腰関節置換手術に用いられる寛骨臼骨切除ガイドシステムの形をとり、その全体を参照番号４１０で示してある。
ガイドシステム４１０は、骨切除ガイドアセンブリ４１１と位置決めガイド４１４とを有する。

骨切除ガイドアセンブリ４１１は一対のガイドブロックアセンブリ４１７.１、４１７.２と一対のガイドピン４１２.１、４１２.２とを有し、ガイド設置手段はピン配置ガイド４１４から成る。
ガイドブロックアセンブリ４１７の各々は、一対のベースブロック４３０.１、４３０.２と一対のＶ字ブロック４３２.１、４３２.２とを有する。

ベースブロック用形成部４３０.１、４３０.２は、金属製の矩形の本体から成る。
Ｖ字ブロック４３２.１、４３２.２はいずれも金属製であって、Ｖ字形状のガイド用形成部４４０と当該ガイド用形成部４４０の一方の側面から延びる一対の設置ポスト４４３とから成る。ポスト４４３はベースブロック４３０に形成された穴に調整可能な形で収容され、図１５Ｊに示すようにベースブロック４３０にＶ字形状のガイド用形成部４４０を調整可能な形で設置する。

ガイドピン４１２は、図１５Ｊに示すようにブロック４３０をガイドピンの長さ方向に沿ってスライド移動可能となるように、ベースブロックに形成された穴にスライド移動可能な形で収容される。
各々のガイドピン４１２は、細長いシャフトを有し、さらに、ピンの貫入端部４１９に穴開け端部４１９を有する。ピン４１２の貫入端部４１９にはタッピングねじが設けられている。

各々のピン４１２は軟らかい組織に貫入するように構成されており、ねじ山によって貫入端部４１９を骨に挿入するができる。
ピン配置ガイド４１３は、円筒形スリーブ４４２の形をとる取付けポスト設置用形成部と、間隔があいた一対の別々の円筒形ガイド管４４９と、スリーブ４４２の上端とガイド管４４９との間をつなぐＬ字形プレート４４６とから成る。円筒形のガイド管４４９は、それぞれ、ピン４１２のいずれか１つをスライド移動可能な形で収容できるよう寸法が決められている。

次いで図１５Ｉを参照する。位置決めガイド４１４は、モールディング４１６の形をした骨設置構造とモールディング４１６の外面から延びる取付けポスト４１８の形をした切除ガイド配置用形成部とを有する。
モールディング４１６は、手術の前に得た患者の解剖学的データから作られる。すなわち、モールディング４１６は、患者の骨盤の寛骨臼のＸ線撮影走査によって得られる解剖学的データから、外科処置の開始前に作られる。前記走査からは、患者の骨盤の寛骨臼５９の３次元モデルが構築される。モールディングには相補的な配置用形成部４２０が形成されており、これは寛骨臼に形成された解剖学的形成部４２２に対応する。配置用形成部４２０によって、特定の状態における寛骨臼５９にモールディング４１６を確実に装着することができる。より具体的に言えば、モールディング４１６の配置用形成部４２０は、寛骨臼５９の形状および構造に対応、一致するように構成されている。使用時には、寛骨臼５９に形成された解剖学的形成部４２２にモールディング４１６の側の相補的な配置用形成部４２０を合わせる形で、モールディング４１６を寛骨臼５９に確実に装着することができる。

取付けポスト４１８の形状および寸法は、ピン配置ガイド４１３の円筒形スリーブ４４２にスライド移動可能な形で収容できるように決められている。
使用時、モールディング４１６は寛骨臼５９に装着される。当然のことながら、この場合の可能な装着位置は１つしかない。それは、モールディング４１６の相補的な配置用形成部４２０と寛骨臼５９に形成された解剖学的形成部４２２とが一致する位置である。モールディング４１６を寛骨臼５９につないだ後、ピン配置ガイド４１３のスリーブ４４２を、図１５Ｃ、図１５Ｄに示すように、取付けポスト４１８に嵌める。ピン配置ガイド４１３は取付けポスト４１８に回転可能な形で設置される。それによって、外科医は、骨にピン４１２を挿入する適正な取付け位置が見つかるまでガイド４１３を回転させることができる。

ここで、図１５Ｅ〜図１５Ｇを参照する。円筒形スリーブ４４２は回転可能な形で取付けポスト４１８に設置される。これによってピン配置ガイド４１３の回転が可能となる。ここから、ガイドピン４１２.１、４１２.２をピン配置ガイド４１３の円筒形ガイドチューブ４４９に挿入する。
ガイドピン４１２.１、４１２.２はそれぞれ、ピン配置ガイド４１３を回転させることで見出される適正な場所において腰骨に挿入される。適正な場所とは、患者の軟かい組織が受けるダメージが最小となるようにピン配置ガイド４１３を回転させながら選ばれた場所であり、これによって、骨の堅い領域に確実に取り付けることができる。

こうしたピン配置ガイド４１３の円筒形チューブ４４９により、ガイドピン４１２.１、４１２.２を、予め決められた位置的、空間的な向きで寛骨臼５９に対して配置されるようガイドすることが可能となり、更に、外科医は最適な取付け位置を選択することができる。
次に図１５Ｈ、図１５Ｉを参照する。ガイドピン４１２.１、４１２.２を寛骨臼５９に固定した後、ピン配置ガイド４１３は取り外される。取り外しは、ピン配置ガイド４１３を取付けポスト４１８から引き抜き、取付けポスト４１８の自由端そしてガイドピン４１２.１、４１２.２の自由端を越える位置までスライド移動させる形で行われる。

その後、位置決めガイド４１４が取り外される。取り外しは、位置決めガイド４１４を寛骨臼５９から引き抜き、ガイドピン４１２.１、４１２.２の自由端を越える位置までスライド移動させる形で行われる。
このように、ガイドピン４１２.１、４１２.２はガイドとして働き、その上に、ベースブロック４３０.１、４３０.２を取り外し可能な形で設置することができる。その際には、ベースブロックに形成された穴にガイドピンを通して、ガイドピン上でベースブロックをスライド移動させる。Ｖ字ブロック４３２.１、４３２.２の各々の設置ポスト４４３は、図１５Ｊに示すように、ベースブロックに形成されたアパーチャに挿入される。設置ポスト４４３は、ベースブロックのアパーチャ４３８から挿入されるネジ（図示せず）によって所定位置に保持される。

次いで、図１５Ｋ、図１５Ｌを参照する。使用時、寛骨臼５９のリーミング処理中、リーミングツール４８０は、図１５Ｋ、図１５Ｌに示すように、Ｖ字ブロック４３２.１、４３２.２によってガイドされる。
リーマで寛骨臼を切除して関節配置面を設けた後、図１５Ｍに示すように、寛骨臼カップ５４.２がリーミング処理後の寛骨臼５９に配置される。そして、リーミング処理後、寛骨臼カップは、Ｖ字ブロック４３２.１、４３２.２によってガイドされる押し込みツール４７０によって押し込まれる。Ｖ字ブロック４３２.１、４３２.２は、リーミングで寛骨臼５９に形成された空洞に人工関節の寛骨臼カップ５４.２を詰める作業をガイドする。

理解されるであろうが、ガイドブロックアセンブリ４１７のＶ字ブロック４３２は、調整可能な形でガイドピン４１２に設置されているため、ガイドピン４１２に沿ったスライド移動が可能であり、そのため、切除ブロックアセンブリ４１７およびピンガイド４１２は、形状やサイズの異なるリーミングツールをガイドすることが可能となる。さらに、これも理解されるであろうが、切除ブロックアセンブリ４１７およびガイドピン４１２によって、リーミングツール４８０の「キックアウト」が可能となる。これは、リーミングツールの刃が骨の堅い領域に「ひっかかった（snag）」場合に、リーミングツール４８０がＶ字形のガイド用形成部４４０から外れるようにすることである。こうした構成であれば、リーミングツール４８０が曲がってＶ字形のガイド用形成部４４０から外れるような事態が生じた際にも、骨に強固に取付けられた骨切除ガイド４１５までが動いてしまう事態は防止できる。

図１５Ｏに示す別の構成では、ガイドブロック４３０.１に固定する形で追加ガイドブロック４３０.３を追加することで、リーミングツール４８０を締めることができる。こうした構成では、リーミング作業中、リーミングツール４８０をより確実にガイドすることができる。
なお、上記構成では、ガイドブロック４３２.２はガイドストップとして働く。ガイドブロック４３２.１がガイドブロック４３２.２によって止められることで、それ以上のリーミングはできなくなる。リーミングツール４８０はそれ以上進むことはできないため、寛骨臼５９の内側壁９９を突き抜けることはない。

次に、図１６Ａ〜図１６Ｊを参照する。同図に示す本発明の第５の実施の形態における骨切除ガイドシステムは、肩関節置換手術に用いられるものであり、全体を参照番号５１０で示してある。骨切除ガイドシステム５１０は、患者の関節窩骨に人工関節配置面を設けるための切除作業に用いられるように作られている。骨切除ガイドシステム５１０は、骨切除ガイドアセンブリ５１１と位置決めガイド５１４とを有する。

骨切除ガイドアセンブリ５１１は、ベースピン１１２の形をした骨切除ガイドと、骨切除ガイドシステム１１０のピン配置ガイド１１３から成るガイド設置手段とを有する。
位置決めガイド５１４は、モールディング５１６の形を取る骨設置構造と、モールディング５１６に形成された通路５１８、５１９.１、５１９.２の形を取る切除ガイド配置用形成部とを有する。

モールディング５１６は、手術前に関節窩骨１５の端部領域に関して得られる解剖学的データから構成される。すなわち、モールディング５１６は、患者の肩甲骨の、関節窩骨１５のＸ線撮影走査によって得られる解剖学的データから、外科処置の前に作られ、当該走査からは関節窩骨１５の３次元モデルが構築される。モールディング５１６には、関節窩骨１５の端部領域に形成された解剖学的形成部５２２と一致する相補的な配置用形成部５２０が形成される。配置用形成部５２０により、関節窩骨１５の端部領域の特定の位置にモールディング５１６を確実に装着することができる。より具体的に言えば、モールディングの配置用形成部５２０は、関節窩骨１５の形状および構造と一致するように作られる。使用時、モールディング５１６の相補的形成部５２０を関節窩骨１５の端部領域に形成された解剖学的形成部５２２に合わせれば、モールディング５１６は関節窩骨１５に確実に装着される。

モールディング５１６に形成されるアパーチャ５１８の構造および寸法は、配置ガイド１１３のガイド用形成部１１９を収容できるように決められる。アパーチャ５１９.１、５１９.２はアパーチャ５１８に向かって内向きに傾斜しており、後述するように、関節窩骨１５にネジ配置穴を開ける作業においてドリルビットをガイドするように構成されている。

以下、図１６Ａ〜図１６Ｊを参照しながら、骨切除ガイドシステム５１０の使用手順を順番に説明する。
図１６Ａは、関節窩骨１５に設置されたモールディング５１６を示し、さらに、モールディング５１６に形成されたアパーチャ５１８に挿入されたピン配置ガイド１１３の円筒形ガイドスリーブ１１９を示している。図１６Ｂは、関節窩骨１５へのベースピン１１２の挿入をガイドする目的でピン配置ガイド１１３の円筒形ガイド用形成部１１９に形成されたアパーチャに、ベースピン１１２が挿入された状態を示している。図１６Ｃは、ベースピン１１２が骨１５に挿入され、ピン配置ガイドが取り外された後の状態を示している。

図１６Ｄは、円筒形スリーブ１１９と共にピン１２２から取り外されたピン配置ガイド１１３が、関節窩骨１５に第１のネジ配置穴の開ける作業をガイドする目的で、モールディング５１６に形成されたアパーチャ５１９.２に再び挿入された状態を示している。
図１６Ｅは、アパーチャ５１９.２からピン配置ガイド１１３のガイドスリーブ１１９が取り外された後、ピン配置ガイド１１３が、関節窩骨１５に第２のネジ配置穴の開ける作業をガイドする目的で、モールディング５１６に形成されたアパーチャ５１９.１にあらためて挿入された状態を示している。

図１６Ｆは、モールディング５１６が取り外されて穴５２４.１、５２４.２が見える状態となった関節窩骨１５を示しており、これらの穴は、人工関節を関節窩骨１５に固定する固定ネジを嵌めるために関節窩骨１５に開けられたものである。これについては、後で更に詳細に説明する。
図１６Ｇは、関節窩骨１５に人工関節配置面２５を設けるために、ベースピン１１２にガイドされるリーマでリーミング処理されている関節窩骨１５を示す。

使用時、リーミングは段階的に実行される。それは、リーミングによって過度の量の骨材が除去される事態を確実に防ぐためである。穴５２４.１、５２４.２には角度がつけられており、これらが人工関節を骨１５に固定するために必要であることは理解されるであろう。さらに、リーミングが進むにつれて、前段階で傾斜した形となっていた穴５２４.１、５２４.２の露出する上端部が、互いに近づいていくことも理解されるであろう。

つまり、穴５２４.１、５２４.２は、リーミングの深さを判断するための手段としての役目を果たす。骨のリーミングが進むにつれ、開口５２４.１、５２４.２の上端の間の距離が変わってくるからである。
ここで、図１６Ｈを参照する。リーミングの第１段階終了後、計器５８２を用いてリーミングの深さをチェックする。具体的には、アパーチャ５２４.１、５２４.２の上端の間の距離を測定する。アパーチャ５２４.１、５２４.２の上端の位置が計器の開口５９０.１、５９０.２と重なって、そこから目に見える状態になれば、リーミング作業を終了することができる。使用時、外科医はこうして定期的にリーミング作業の進行をチェックおよび測定することができるため、正確な深さのリーミングが確実に実現される。

図１６Ｉは、リーマで削られて関節配置面２５が形成された状態の関節窩骨１５を示す図であり、当該関節配置面２５によって、関節窩骨１５への人工関節２３の確実な装着が実現される。図１６Ｊは人工関節２３が装着された状態の関節窩骨１５を示す図であり、人工関節は、関節窩骨に開けられた第１および第２のネジ穴にネジを嵌めることで装着されている。

Claims

関節置換外科処置に用いられる骨切除ガイドアセンブリと共に使用され、人間の患者の所定の関節の骨の一領域から骨の一部を除去して人工関節配置面を少なくとも１つ形成することで、前記関節の骨の解剖学的に正常な状態に近づくように予め決められた向きで人工関節を前記骨に確実に装着することを可能とする、という切除作業をガイドするための位置決めガイド装置であって、
骨切除ガイドアセンブリは、
前記関節の骨の前記領域を切除して前記人工関節配置面を形成するカッターをガイドするためのカッターガイド用形成部を少なくとも１つ有する骨切除ガイドと、
当該骨切除ガイドを前記関節の骨に取り外し可能な形で設置するために骨切除ガイドが取り外し可能な形で設置されるガイド設置手段と、を有し、
位置決めガイドは骨設置構造を有し、
当該骨設置構造は、前記関節の骨の前記領域に関して得られた解剖学的データから、前記関節の骨の前記領域の解剖学的形成部に対応する相補的な配置用形成部を備えるように作られたモールディングの形をしており、それによって、前記関節の骨の前記領域への骨設置構造の確実な装着が実現され、
骨設置構造は、骨切除ガイドアセンブリの骨切除ガイドが取り外し可能な形で設置される切除ガイド配置用形成部を少なくとも１つ有し、それによって、使用時、骨切除ガイドを前記関節の骨に対して以下の配置となる位置決めを行い、
その配置とは、骨切除ガイド部のカッターガイド用形成部が前記関節の骨に対して予め決められた位置となり、
それによって、前記関節の骨に前記人工関節配置面を設けて人工関節の装着を可能にするための切断作業を容易になる、というものであること、
を特徴とする位置決めガイド。
切除ガイド配置用形成部は、モールディングを貫通するよう形成されたガイド通路の形を取ること、
を特徴とする請求項１に記載の位置決めガイド。
切除ガイド配置用形成部は、モールディングの外側から突出している取付けポストの形を取ること、
を特徴とする請求項１に記載の位置決めガイド。
関節置換外科処置において用いられ、人間の患者の所定の関節の骨の一領域から骨の一部を除去して人工関節配置面を少なくとも１つ形成することで、前記関節の骨の解剖学的に正常な状態に近づくように予め決められた向きで人工関節を前記骨に確実に装着することを可能とする、という切除作業をガイドするための骨切除ガイドシステムであって、
（ａ）前記関節の骨の前記領域を切除して前記人工関節配置面を形成するカッターをガイドするカッターガイド用形成部を少なくとも１つ有する骨切除ガイドと、
（ｂ）骨切除ガイドを前記関節の骨に取り外し可能な形で設置するために骨切除ガイドが取り外し可能な形で設置されるガイド設置手段と、
を有する骨切除ガイドアセンブリと、
当該骨切除ガイドアセンブリを前記骨に設置するための請求項１に記載の位置決めガイドと、を有し、
骨切除ガイドは、切除ガイド配置用形成部に骨切除ガイドが設置された後、切除ガイド配置用形成部を用いて前記骨に固定され、
ガイド設置手段と、骨切除ガイドとは、骨切除ガイドが骨に固定された状態を保っている間にガイド設置手段および位置決めガイドの取り外しが可能となるように構成されており、それによって、位置決めガイドとガイド設置手段とが骨から取り外された際、骨切除ガイドが骨に対して所定の位置で、揺らぎなく確実に取付けられた状態となること、
を特徴とする骨切除ガイドシステム。
骨切除ガイドシステムは、骨に埋め込まれるように形成された貫入端部を有する細長いベースピンの形を取ること、
を特徴とする請求項４に記載の骨切除ガイドシステム。
位置決めガイドの切除ガイド配置用形成部は、モールディングの外面から延びた取付けポストの形を取ること、
を特徴とする請求項５に記載の骨切除ガイドシステム。
骨切除ガイドアセンブリのガイド設置手段は、患者の骨へのベースピンの設置をガイドするためのピン配置ガイドの形を取り、ピン配置ガイドは、ピン配置ガイドを取付けポストに設置するための設置用形成部と、細長いベースピンの患者の骨への挿入をガイドするための１以上のピン設置用形成部とを有すること、
を特徴とする請求項６に記載の骨切除ガイドシステム。
取付けポストとピン配置ガイドの設置用形成部とが相補的な形状を成し、それによって、ピン配置ガイドを取付けポストに対して回転可能な形で設置することができ、ピン配置ガイドのピン設置用形成部が取付けポストを中心に回転することで、ベースピンを患者の骨に挿入するのに最適な場所の選択を可能とすること、
を特徴とする請求項７に記載の骨切除ガイドシステム。
取付けポストとピン配置ガイドの設置用形成部とが、両方とも、角度をつけた形状となっており、それによって、ピン配置ガイドを予め決められた向きで取付けポストに設置することが可能となっており、更にそれによって、ピン配置ガイドの取付けポスト設置用形成部が取付けポストに設置された際の、ピン配置ガイドのピン設置用形成部の配置位置が固定されること、
を特徴とする請求項７に記載の骨切除ガイドシステム。