JP2015097819A - 膝関節形成術を実施するための方法および器具 - Google Patents
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Abstract
Description
部の実施形態では、遠位大腿骨トライアルは、異なるサイズの複数の遠位大腿骨トライアルの、遠位大腿骨トライアルのセットの一部である。一部の実施形態では、異なるサイズの複数の遠位大腿骨トライアルは、異なるサイズの複数の大腿骨インプラントの遠位部分を実質的に複製する。一部の実施形態では、遠位大腿骨トライアルはモジュール式である。一部の実施形態では、手術キットは、遠位大腿骨トライアルの厚さを変更するための複数のシムを有する。一部の実施形態では、手術キットは、遠位大腿骨トライアルの外側顆部分の厚さを変更するための複数のシムを有する。一部の実施形態では、手術キットは、内反/外反・角度および屈曲/伸展・角度のうちの少なくとも1つを変更するための複数のシムを有する。一部の実施形態では、遠位大腿骨トライアルは、異なる厚さの遠位大腿骨トライアルのセットの一部である。一部の実施形態では、遠位大腿骨トライアルは、異なる内反/外反・角度または異なる屈曲/伸展・角度を有する遠位大腿骨トライアルのセットの一部である。一部の実施形態では、手術キットはさらに、近位脛骨への固定のためのアライメントブロックを有し、このアライメントブロックは遠位大腿骨トライアルに連結可能である。一部の実施形態では、アライメントブロックは、固定された角度位置で遠位大腿骨トライアルに連結可能である。一部の実施形態では、手術キットはさらに、近位脛骨への固定のためのアライメントブロックを有し、遠位大腿骨トライアルが、アライメントブロックを遠位大腿骨トライアルに連結するための装着部位を有する。一部の実施形態では、手術キットはさらに、固定された角度の向きでアライメントブロックを遠位大腿骨トライアルに連結するためのコネクタを有する。一部の実施形態では、手術キットはさらに、アライメントブロックの平坦なベンチが遠位大腿骨トライアルの近位平坦表面に平行になるように、アライメントブロックを遠位大腿骨トライアルに連結するためのコネクタを有する。一部の実施形態では、手術キットはさらに、近位脛骨切除の少なくとも1つの様相を示すためのインジケータを有し、ここでは、遠位大腿骨トライアルが、インジケータを遠位大腿骨トライアルに関連付けるための装着部位を有する。一部の実施形態では、インジケータは、近位脛骨切除の後方傾斜、近位脛骨切除の内反/外反・角度、または、近位脛骨切除の深さを示すためのものである。
軟組織の大腿骨付着位置と脛骨および大腿骨の間での接合との間には強い関係がある。一般的には、生まれつきの軟組織構造よりも、運動制御および安定性のための人為的な手段により依存する膝インプラントのデザインの場合、運動学的な患者アウトカムは、例えば生まれつきの大腿骨関節面の下位/上位・位置と移植された大腿骨関節面と間の不整合の影響を受けにくいが、このような不整合は一部の事例ではやはり重大である場合がある。しかし、運動制御および安定性を実現するためにより多く生まれつきの構造が維持される場合(例えば、両十字靭帯温存型インプラント)、少なくとも一部の状況では、大腿骨のジョイントラインを維持することが患者アウトカムにとってより重要となる場合がある。
本明細書に記載される少なくとも一部の実施形態にとって重大である可能性がある、両十字靭帯温存型のTKA手技を実施する際に直面にする1つの問題は、脛骨切除の複雑さである。この複雑さは、十字靭帯の維持に関連する少なくとも2つの要因に起因する。
このセクションは、器械の一部および別の器具を提示すること、および、本明細書で考察する膝関節形成術手法の一部に従って脛骨の自由度を制御するのに使用されるそれらの構造およびデザインの一部の態様を説明することから始める。このセクションの残りの部分は、脛骨の自由度を制御するためにこれらの器械および別の器具がいかにして使用されるかに関する非限定の実施例を考察する。
図34aから34gは、一部の実施形態において中立の/基準の脛骨基礎(tibial foundation)を形成するのに基本器械として使用され得るアライメントブロック102の種々の図を示している。アライメントブロック102は本体106を有し、アライメントブロック102を近位脛骨12にピン止めするための複数のピン受け開口部108が、この本体106を通って延在する。アライメントブロック102はまた、本体106の上位に位置するベンチコネクタ112を備えるベンチ110を有する。図34aから34gに示されるベンチコネクタ112は実質的に平坦であり、図34aから34cに特に示されるように複数のインデックスフィーチャ116を有しており、これらの目的はさらに後で説明される。
図40aから40cは、図34aから34gに示されるアライメントブロック102に固定され得る調節器械または二次アライメントブロック128を示している。この二次アライメントブロック128は第1のスロット130および第2のスロット132を有する。第1のスロット130は、アライメントブロック102の平坦なベンチコネクタ112を受けるようなサイズでありまたそのように位置決めされ、一部の実施形態では、アライメント軸を有するレシーバ構成であってよい。第2のスロット132は、後で考察するように、内側脛骨切除用切削ガイドに連結されるようなサイズでありまたそのように位置決めされ、あるいは、一部の実施形態では、追加のまたは別の構成要素を備える。
図45aから45cは、図40aから40eに示されている二次アライメントブロック128などの二次アライメントブロック128に取り付けるための内側脛骨切除ガイド148の実施形態を示している。これらの図に示される内側脛骨切除ガイド148は、二次アライメントブロック128上の対応する形状の連結フィーチャまたは複数のフィーチャに内側脛骨切除ガイド148を連結させることになる支持連結部になるように構成される中央本体部分150を有する。図40aから40eに示される二次アライメントブロック128および図45aから45cに示される内側脛骨切除用切削ガイド148の特定の実施例では、二次アライメントブロック128の第2のスロット132が中央本体部分150の下側部分を受け、スロット152が、第2のスロット132に対して上位に位置する二次アライメントブロック128の部分を受ける。これらの2つの構成要素上のこれらの構成とスロットとが相互作用することは、一部の実施形態では、内側脛骨切除用切削ガイド148の位置および向き、ならびに、その上の構成および構成要素が、二次アライメントブロック128の位置および向きにより、少なくとも一部の自由度において拘束されることを意味する場合がある(例えば内・外の位置、内旋/外旋、後方傾斜角度、および、脛骨深さを含む自由度など)。これらの拘束の理由を以下でさらに考察する。
図49aから49eは、本明細書で説明する手法および器具の多くと共に使用され得るスタイラス160を示している。スタイラス160は、限定しないが図45aに示される内側脛骨切除ガイド148などの別の機器装備にスタイラス160を連結するための本体162を有する。この特定の実施形態では、スタイラス本体162内のスロット164(その中に位置するスプリングテンショナを備える)が、スタイラス本体162の下位部分166が内側脛骨切除ガイド148のスロット152内に突出する状態で、図45aに示される内側脛骨切除ガイド148の一部分を受けるように構成される。例えば図74に示されるような実施形態では、スタイラス本体162の複数の部分および二次アライメントブロック128の複数の部分が共に、内側脛骨切除ガイド148のスロット152内に突出し、それにより単一の組立体が作られ、ここでは、これらの構成要素は、(少なくとも一部の平行移動自由度および回転自由度において)互いに対して固定された位置にあり、同時に、少なくとも一部の自由度において平行移動および/または回転され得る。これらの図に示されるように、また、当業者には理解され得るように、アライメントブロックと切削ガイドとスタイラスとの同様のまたは別の組立体を作るのに、別のコネクタ構造物も考えられる。後でより詳細に説明するように、種々のスタイラスの実施形態が、アライメントブロックおよび切削ガイドのみを除いた、膝関節形成術手技に関連する、別の機器装備、トライアル、別の器具、または解剖学的構造にも連結され得る。
一部の実施形態によると、脛骨の処理は、手技をそこから開始するための中立の/基準の脛骨基礎を最初に確立することから開始される。手技の早い段階において中立の脛骨基礎を設けることの目的は、後で他の自由度を微調整および/または設定する前に2つの中立の自由度(すなわち、中立の内反/外反・角度、および、中立の後方傾斜角度)を概略的に設定することである。一部の実施形態では、この中立の基礎は、切除深さなどの他の自由度を概略的に設定することもできる。中立の脛骨基礎を設けることは、一般に、少なくとも一部の実施形態において、次の脛骨処理ステップのための良好な開始位置を設定することになる。一部の実施形態では、アライメントブロック102を位置決めするステップにより、中立の脛骨基礎が確立される。本明細書で使用される、「中立の」または「基準の」脛骨基礎には、特定の自由度に対してゼロ度(内反/外反のゼロ度または後方傾斜角度のゼロ度など)を設定する基礎が含まれてよく、一部の実施形態では、「非ゼロ」の中立の基礎が含まれてもよい。
一部の実施形態では、脛骨処理の次のステップは、1つまたは複数の脛骨プラトー切除および(任意選択で)縦方向の隆起切除を誘導するために、内側切削ブロック(または、組み合わされた内側/外側切削ブロック)を位置決めするステップである。特定の両十字靭帯温存型脛骨インプラントを用いるような、一部の例では、プラトー切削および/または縦方向隆起骨切削の内/外・位置および内旋/外旋に関連する自由度が高度に互いに関係する場合があり、したがって、一部の実施形態では、これらの自由度を同時に設定することが好適である場合がある。一部の例では、これらの自由度を個別に設定するステップが、繰り返す形の時間のかかるプロセスである場合がある。
上で言及したように、脛骨切除は、一般に、以下のステップのうちの1つまたは複数を含むことができる:内側脛骨プラトー切除を行うステップ、縦方向の内側脛骨顆間隆起切除および外側脛骨顆間隆起切除を行うステップ、内側プラトーのバランスチェックを実施するステップ、外側脛骨プラトー切除を実施するステップ、および、可動域を評価するためにトライアルの整復を実施するステップ。これらのステップは、一部の実施形態では、必ずしもこの順番で実施される必要はない。
内側脛骨切除ガイド148、スタイラス160および/または二次アライメントブロック128の組立体が所望の位置および向きに配置されると、これらの構成要素のうちの1つまたは複数が、骨ピンまたは別の締着機構を使用して近位脛骨12に固定され得る。例えば、図45aから45cに示される内側脛骨切除ガイド148は、骨ピンまたは別の締着具を近位脛骨内に位置させるのを誘導するための内側切除開口部156および外側切除開口部158を有し、骨ピンまたは別の締着具は、一部の実施形態では、(1)切除中に安定させるために内側脛骨切除ガイド148を近位脛骨12に固定することおよび(2)往復動式鋸または別の切削装置の移動を制限するための止め具として機能すること、の二重の機能のうちの一方または両方を行うことができる。一部の実施形態では、骨ピンは、内側および/または外側脛骨プラトー切除の際に脛骨顆間隆起が誤って切り欠かれるのを防止するための、さらには、縦方向の内側隆起骨切削および外側隆起骨切削が近位脛骨12内の過度に深いところで行われるのを防止するための、止め具として機能することができ、それにより、潜在的な応力集中が軽減され、また、別の利点も得られる。これらのピンは、一部の実施形態では、縦方向隆起切除の基部およびプラトー切除の近心限界点のところの交差箇所に位置してよい。後で説明される二重刃を有する往復動式骨切削鋸を使用する実施形態などの、一部の実施形態では、1つの骨ピン(内側切除開口部156内または外側切除開口部158内のいずれかにある)が、両方の縦方向隆起骨切削の深さを制限するように機能することができる。
近位脛骨12の内側プラトー部分を完全に除去するためには、内側プラトー切除に加えて、少なくとも1回、概して縦方向の内側隆起切除が行われなければならない。図77および78に示されるように、スタイラス160がこれらの縦方向切除のための切削ガイドとして機能することができ、これらの縦方向切除により、維持された脛骨顆間隆起の内側境界および外側境界が視覚的に示されるようになる。縦方向切除に従来の単一刃の往復動式鋸が使用されてもよいが、図77および78に示されるように、内側隆起骨切削および外側隆起骨切削をどちらも同時に切削実行するのに二重刃を有する往復動式鋸刃192が使用されてもよい。
すべての場合に当てはまるわけではないが、一部の実施形態では、外側プラトー切除を行う前に内側プラトー切除を審査することが望ましい場合がある。後で説明するように、外側プラトー切除を行う前に内側プラトー切除を審査することにより(または、別の実施形態では、内側プラトー切除を行う前に外側プラトー切除を審査することにより)、第2のプラトー切除が行われる前に、最良の運動学的なアウトカム、動力学的なアウトカムおよび生体力学的なアウトカムのためにその位置が確実に最適化されることから、もう一方のプラトー切除を2回切削する必要があるようなリスクを軽減することが補助され得る。追加で、または、別法として、一部の実施形態では、内側または外側プラトー切除の審査が、脛骨プラトーの同じ面を複数回切除する必要性の見込みが軽減される形で、行われ得る。さらに別の実施形態では、後で説明する審査(および、そのような審査を実施するための器具)が、内側切除および外側切除の両方の後に使用されるように修正され得、それにより、プラトー切除を複数回切除する必要性の見込みが軽減され得る。
図99から107は、近位脛骨12に対して外側プラトー切除を行う際に切削ツールを誘導するための外側切削ガイド220の実施形態を示している。別の実施形態には、図99から107の外側切削ガイド220と同様の構造および機能を有するが、(例えば、外側プラトー切除が最初に行われて内側プラトー切除が次に行われるような技法において)近位脛骨12上の内側プラトー切除を切削する際に使用されるための内側切削ガイドが含まれる。
図104は、内側プラトー切除212および外側プラトー切除242が完了した後ではあるが、脛骨顆間隆起40の前方部分が除去される前の、さらに、脛骨インプラントの竜骨状部分のために穿孔される前の、近位脛骨12を示している。
上で言及したように、最終ステップは、一般に、以下のステップのうちの一方または両方を含む:(1)近位脛骨12の海綿状骨内に竜骨状空洞を穿孔するステップ、および、(2)脛骨顆間隆起40の前方ブロック部分を除去するために前方隆起骨切削および前方脛骨プラトー切除を行うステップ。
一部の実施形態では、本明細書に開示される器械を製造する際、コストを大幅に節約することができる。例えば、一部の実施形態による脛骨ベースプレートは非対称かつ左右両用である。言い換えると、キラリティーは必ずしも必要ではないが、左脚または右脚のいずれかで使用される特定の器械に対して所望される場合には設けられてよい。例えば、各脛骨ベースプレートサイズに対して、脛骨ベースプレートは、左脛骨または右脛骨のいずれかと共に機能するように反転され得る。外側プラトー切除ガイドも左右両用であってよい。すなわち、外側プラトー切除ガイドは、左脛骨または右脛骨のいずれでも使用され得る。
12 近位脛骨
14 遠位大腿骨の切除表面
16 大腿骨インプラント
18 遠位大腿骨トライアル
20 近位脛骨上の切除されていない表面
22 上位の平坦表面
24 下位の湾曲表面
26 内側顆表面
28 外側顆表面
30 大腿骨インプラントの下位部分
32 装着部位
34,214 ハンドル
36 骨髄外アライメントロッド
38,254,278 隙間
40 脛骨顆間隆起
42 遠位大腿骨トライアルのセット
44 ベースプレート
46 モジュール式シム
48 遠位大腿骨の下位湾曲表面の後縁部
50 遠位大腿骨上の切除表面の後縁部
52,60 窓
54 遠位大腿骨の内側上顆および外側上顆
56,226 パドル
58 遠位大腿骨の内側顆および外側顆
62 遠位大腿骨のAP軸
64 遠位大腿骨上の切除表面の中心の前側V位置
66 遠位大腿骨トライアルの内側縁部および外側縁部
68 切除表面の内側縁部および外側縁部
70 展開可能アーム
80 大腿骨トライアル
82 構成要素
84 鋸歯状カッター
86 長手軸
88 前切刃
90 内側部分
92 外側部分
94 中央部分
96 フランジ
98 脛骨深さゲージ
100 印
102 アライメントブロック
104 インジケータ
106 アライメントブロックの本体
108 ピン受け開口部
110 ベンチ
112 ベンチコネクタ
114 止めねじ
116 インデックスフィーチャ
118 骨髄外ロッドコネクタ
120,204,274,280 スロット
122 スプリングテンショナ
124,268 アパーチャ
128 二次アライメントブロック
130 第1のスロット
132 第2のスロット
136 一対のピン
138 二次アライメントブロック140の上側部分
140 二次アライメントブロック128の下側部分
142 ピボット
144 ロック
148 内側脛骨切除ガイド
150 中央本体部分
152 内側脛骨切除ガイドのスロット
154 非拘束切削ガイド表面
156 内側切除開口部
158 外側切除開口部
160,182 スタイラス
162 スタイラス本体
164 スタイラス本体162内のスロット
166 スタイラス本体162の下位部分
168 基準面
170 連結用軸
172,174 インジケータ部材
178,244 脛骨ベースプレート
180 脛骨顆間隆起を受ける隙間
184 二又状パドルスタイラス
188,198 コネクタ
190 スプリングフィンガ
192 二重刃の鋸
194 第1の細長い往復動式骨切削刃
196 第2の細長い往復動式骨切削刃
200 刃の内部平坦表面
201 脛骨トライアル挿入物
202 刃のアタッチメントフィーチャ
208 コネクタのアタッチメントフィーチャ
210 脛骨トライアル挿入物
212 内側プラトー切除
216 脛骨トライアル挿入物の下位表面
218 脛骨トライアル挿入物の上位表面
220 外側切削ガイド
222 外側切削ガイドの本体
224 水平ガイド部材
230 フラグピン
232 細長い挿入部分
234 外側ナビゲーション用開口部
236 拡大ヘッド部分
238 フラグピン受け開口部
240 角度付き前縁部
242 外側プラトー切除
246 トライアル挿入物
248 内側ベースプレートウェブ
250 外側ベースプレートウェブ
252 ブリッジ
260 脛骨インプラントの内側の近心表面の範囲を示すための近心基準面
262 脛骨インプラントの内側の遠心表面の範囲を示すための遠心基準面
264 脛骨インプラントの外側の近心表面の範囲を示すための近心基準面
266 脛骨インプラントの外側の遠心表面の範囲を示すための遠心基準面
270 パンチガイド
272 竜骨状空洞
276 パンチ
282 チゼル
284 長いドリルピン
286 チゼル用スロット
288 止め具
290 ゲージ
292 大腿骨トライアル内の顆間切痕
294 滑車領域
306 トライアル脛骨ベースプレート
Claims (9)
- (a)脛骨プラトー切除を誘導するための水平ガイドを画定する切削ブロックと、
(b)近位脛骨に対して前記切削ブロックを位置決めするための細長フラグピンにおいて、長手軸に沿って延在し、拡大ヘッド部分を有する、細長フラグピンと、を有する脛骨プラトー切除ガイドであって、
前記切削ブロックが、前記拡大ヘッドの少なくとも一部分を受けるための開口部を画定しており、したがって、前記切削ブロックが、前記拡大ヘッド部分が前記切削ブロック内の前記開口部内に位置している場合は前記フラグピンの前記長手軸を中心に回転することができないことを特徴とする脛骨プラトー切除ガイド。 - 前記細長フラグピンの前記拡大ヘッド部分が、実質的に平坦であり、前記切削ブロックが少なくとも1つの平面において前記細長フラグピンに対して平行移動したり回転したりするのを促進することを特徴とする請求項1に記載の切除ガイド。
- 前記フラグピンの前記少なくとも1つの実質的に平坦な表面が、前記拡大ヘッド部分が前記切削ブロック内の前記開口部内に位置している場合、前記切削ブロックの前記水平ガイドのガイド表面に実質的に平行であることを特徴とする請求項1に記載の切除ガイド。
- 前記フラグピンの少なくとも一部分が、前記拡大ヘッド部分が前記切削ブロック内の前記開口部内に位置している場合に前記脛骨プラトー切除を誘導するための第2のガイドを画定することを特徴とする請求項3に記載の切除ガイド。
- 前記フラグピンの前記第2のガイドが、前記拡大ヘッド部分が前記切削ブロック内の前記開口部内に位置している場合にカッターが近心方向に移動するのを制限するように位置することを特徴とする請求項4に記載の切除ガイド。
- 前記フラグピンの前記第2のガイドが、前記フラグピンの前記拡大ヘッド部分および細長挿入部分によって画定されることを特徴とする請求項4に記載の切除ガイド。
- 前記フラグピンの前記第2のガイドの複数の部分が、前記拡大ヘッド部分が前記切削ブロック内の前記開口部内に位置している場合に、カッターが脛骨プラトーの脛骨顆間隆起の前面および近心面内へと移動するのを防止するように位置することを特徴とする請求項4に記載の切除ガイド。
- 前記切削ブロックが、第2の脛骨プラトー切除を基準付けるための基準をさらに有し、前記基準が下位の平坦な基準面を含むことを特徴とする請求項3に記載の切除ガイド。
- 前記切削ブロックが、前記拡大ヘッド部分が前記切削ブロック内の前記開口部内に位置している場合に、少なくとも第2の軸を中心に回転することができ、また、少なくとも1つの方向に平行移動することができることを特徴とする請求項2に記載の切除ガイド。
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