JP2013169398A - 人工関節置換術用ガイド器具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】円盤状及び円錐状に広がる2つのレーザ光出射部11A〜11D、姿勢角度の変位を検出する姿勢検出部11Eを設けた出射筒体11と、出射筒体11又はドリル部材を着脱自在に保持し、関節部に先端を当接する当接部12Cを形成した第1当接保持部12と、関節部に先端を当接する第1ロッド17、出射した各レーザ光跡の形状及び大きさを撮影する撮像部15を保持し、第1当接保持部12との距離、角度を可変、固定するスライダ14、ロッド保持部16と、撮像部15で得た画像と姿勢検出部11Eで検出した姿勢情報を送信する送信部11Fと、穿孔の位置及び方向をガイドするためのガイドピンホルダ19Aを有し、先端を関節外縁に当接するガイドロッド19を保持し、ガイドロッド19の位置を可変、固定するガイドロッド保持部18とを備える。
【選択図】図1
Description
この方法の場合、ナビゲーション機器自体が大変高価であること、機器の規模が大きく設置環境が限られること、コンピュータに骨の位置を認識させるための赤外線センサ等を装備したアンテナピンを対象の治療箇所とは異なる箇所の骨に打ち込む必要があり、このアンテナピンによる侵襲が懸念されること、コンピュータに骨の位置を認識させるレジストレーション作業が必須で手術時間が延長することなど、不具合が多々ある。このため、上記ナビゲーション機器の普及率はごく低いのが現状である。
図1は、同ガイド機器10の外観構成を示す。同図で、11は術前計画により決定された臼蓋に対する穿孔位置及び方向を検出するための円筒状の出射筒体である。
この出射筒体11は、円筒状の先端側にLD(半導体レーザ)による第1レーザ発振部11A、この第1レーザ発振部11Aから発振されたレーザ光を円錐形状のミラーで反射し、本出射筒体11の軸方向と直交する平面に沿って360°方向に広がる円盤状のレーザ光C1として出射する第1反射部11B、LDによる第2レーザ発振部11C、この第2レーザ発振部11Cから発振されたレーザ光を円錐形状のプリズムで屈折させ、本出射筒体11の軸方向を中心として先端側に円錐形状に広がるレーザ光C2として出射する第2反射部11Dを同軸上に設ける。
(術前操作)
骨盤臼蓋の人工股関節置換術に際しては、予め患部のX線CT画像、MRI(Magnetic Resonance Imaging)画像を多数入手し、予め3次元デジタルプランニングシステムのソフトウェアをインストールしたパーソナルコンピュータに入力して、3次元プリンタで実物大の骨盤部分の骨モデルを、例えばアクリル系光硬化樹脂やABS樹脂、石膏パウダー等により作製する。上記3次元デジタルプランニングシステムのソフトウェアに関しては、例えば「http://www.lexi.co.jp/hipcas.html」で記載されているソフトウェアを用いるものとしてもよい。
これらガイドホールGHの位置と軸方向、アンカービット20′の位置はいずれも施術者(医師)が上記ソフトウェア上で決定する。
次いで実際の置換術においては、調整後に固定したガイド機器10を完全滅菌した上で、患者の確保した術野に対して設置する。このとき術者は、術前計画通り臼蓋ACの外縁上方にアンカービット20を固定し、ボールチャック19Bをボールヘッド20Aに外れない範囲で角度を可変できるように締め付ける。
請求項1記載の発明は、360度方向に広がる円盤状のレーザ光を出射する第1の出射部、円錐状または十字状に広がるレーザ光を出射する第2の出射部、上記第1及び第2の出射部を同軸上に配置し、姿勢角度の変位を検出する姿勢検出部を設けた出射筒体と、上記出射筒体または対象となる関節部を穿孔するドリル部材を着脱自在に保持し、当該関節部に先端を当接する第1の当接部材を取付けた第1の当接保持部と、上記関節部に先端を当接する第2の当接ロッドと、上記第1及び第2の出射部より出射された各レーザ光の光跡の形状及び大きさを撮影する撮影部とを保持し、上記第1の当接保持部に対する上記第2の当接ロッド及び上記撮影部との距離及び角度を可変する第2の可変機構及び当該第2の可変機構を固定する第2の固定機構を有する第2の当接保持部と、上記撮影部で得た画像信号と上記姿勢検出部で検出した姿勢情報を送信する送信部と、上記関節部の穿孔位置及び穿孔方向をガイドするためのガイドピン挿通孔を有し、先端を上記関節部の外縁に当接するガイドロッドを上記第2の当接ロッドと平行に保持し、上記第2の当接保持部に対するガイドロッドとの距離及び軸方向に沿った位置を可変する第3の可変機構及び当該第3の可変機構を固定する第3の固定機構を有するガイドロッド保持部とを具備したことを特徴とする。
Claims (4)
- 360度方向に広がる円盤状のレーザ光を出射する第1の出射部、円錐状または十字状に広がるレーザ光を出射する第2の出射部、上記第1及び第2の出射部を同軸上に配置し、姿勢角度の変位を検出する姿勢検出部を設けた出射筒体と、
上記出射筒体または対象となる関節部を穿孔するドリル部材を着脱自在に保持し、当該関節部に先端を当接する第1の当接部材を取付けた第1の当接保持部と、
上記関節部に先端を当接する第2の当接ロッドと、上記第1及び第2の出射部より出射された各レーザ光の光跡の形状及び大きさを撮影する撮影部とを保持し、上記第1の当接保持部に対する上記第2の当接ロッド及び上記撮影部との距離及び角度を可変する第2の可変機構及び当該第2の可変機構を固定する第2の固定機構を有する第2の当接保持部と、
上記撮影部で得た画像信号と上記姿勢検出部で検出した姿勢情報を送信する送信部と、
上記関節部の穿孔位置及び穿孔方向をガイドするためのガイドピン挿通孔を有し、先端を上記関節部の外縁に当接するガイドロッドを、上記第2の当接ロッドと平行に保持し、上記第2の当接保持部に対するガイドロッドとの距離及び軸方向に沿った位置を可変する第3の可変機構及び当該第3の可変機構を固定する第3の固定機構を有するガイドロッド保持部と
を具備したことを特徴とする人工関節置換術用ガイド器具。 - 対象となる関節部の外縁に固定する、ボール状ヘッドを形成した固定ビットをさらに具備し、
上記ガイドロッド保持部が保持するガイドロッド先端部に、上記ボール状ヘッドと組み合わせてその取付け角度を可変及び固定可能なボール継手を形成する
ことを特徴とする請求項1記載の人工関節置換術用ガイド器具。 - 上記第1の当接保持部と一体に構成され、上記第1の当接部材の軸線上の一点を中心とする円の円弧状にレール部を形成した円弧アームをさらに具備し、
上記第1の当接保持部、第2の当接保持部、及び上記ガイドロッド保持部の少なくとも1つは上記円弧アームのレール部に沿って取付けられる
ことを特徴とする請求項1記載の人工関節置換術用ガイド器具。 - 上記第1の当接保持部が保持する第1の当接部は、関節部辺縁の骨に当接させる、円弧状あるいはオフセットさせた先端を有することを特徴とする請求項1記載の人工関節置換術用ガイド器具。
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