JP2016540529A - 関節形成術のための駆動される位置決め装置及びその使用方法 - Google Patents
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Abstract
Description
インサート100上に又はインサート100内に配置されるセンサは、関節のバランス調整に関係した多くの異なるパラメータを測定するように構成し、求めるのに用いることができる。例えば、センサは、駆動装置によってかかる力又は荷重、及び結果的に生じる、隣接する骨によってトッププレート又はボトムプレートの種々の区域が受ける圧力を測定するように構成し、求めるのに用いることができる。これらのセンサの例は、ロードセル、歪みゲージ、圧力センサなどである。ばね駆動装置に関して、ばねの力は、例えば、既知のばね剛性と、変位センサを用いて測定したばねの長さを用いて間接的に計算してもよい。センサはまた、トッププレートとボトムプレートとの間のすべての運動か又は各個々の駆動装置の運動のいずれかの運動の距離を監視するように構成することができる。これらのセンサの例は、磁気センサ、光電センサ、及び駆動装置機構(例えば、ねじにより作動される駆動装置)のストロークの監視である。センサはまた、加速度計、磁力計、及びジャイロスコープの使用を通じて動きの角度、さらには角度位置を測定してもよい。
いくつかの実施形態では、インサート100は、空気圧又は油圧などの流体の力によって駆動されてもよい。空気、生理食塩水などの流体、又はゲルなどのより粘稠な流体が、駆動流体として用いられてもよい。図4〜図7は、インサート100が空気圧インサートである場合のインサート100の実施形態を例示する。図4は、空気圧駆動装置180を有する図1のインサートの実施形態の斜視図である。
いくつかの実施形態では、インサート100は、プレート及び関節の隣接する骨構造体に荷重をかける定荷重ばね又は変動荷重ばねなどの1つまたは複数の機械的駆動装置180と共に構成される。駆動装置180の数及びタイプは、装置の意図される機能及び駆動プロセスにわたって必要とされる制御の量を含む多くの因子に応じて変えてもよい。
インサート100は、当業者には公知の生物適合性又は医療グレードのポリマー又は金属合金の任意の組み合わせから作製されてもよい。生物適合性材料は、限られた接触用とみなされてもよい。材料は、圧力、温度、流体、及びインサートの他のコンポーネント及び任意の隣接する骨表面、軟骨、靱帯、及び他の組織との摩擦を維持することを必要とする構造的及び機械的仕様を満たすことが要求されるであろう。トッププレート110、特に、関節接触面139の材料は、大腿骨又は大腿骨コンポーネントの関節面を損傷しない材料であるべきである。インサート100はまた、手術中の感染のリスクを最小にするために滅菌可能な材料から作製されるべきである。特に滅菌及び耐久性要件に関する材料要件はまた、駆動装置、一部の態様ではセンサにもあてはまるであろう。いくつかの実施形態では、インサート100は、X線透視検査で用いるための放射線不透過性マーカ又は材料を含んでもよい。
コントローラ
図15及び図16は、関節のバランス調整中に骨及び組織の切断をガイドするのに用いられるインサート100に接続される切断ガイド組立体400の実施形態を例示する。切断ガイド組立体400は、関節のバランス調整中に骨、軟骨、又は靱帯のいくつかの区域を切断するためのガイドを外科医に提供するためにインサート100にマウントされてもよい。
Claims (24)
- 関節の修復中に関節のバランス調整をするためのインサートであって、
関節の骨構造体と接合するように構成されるトッププレートと、
前記トッププレートから離間され、前記関節の反対の骨構造体と接合するように構成されるボトムプレートと、
可膨張性材料で作製された第1のベローズを含む空気圧駆動装置であり、前記第1のベローズが、膨らんで、空気圧の力を前記トッププレート及び前記ボトムプレートに分配するように構成される、空気圧駆動装置と、
前記トッププレートと前記ボトムプレートとの間の空間的関係を判定するための1つまたは複数のセンサと、
を備えるインサート。 - 前記空気圧駆動装置が、前記第1のベローズに隣接する第2のベローズを含み、前記第1のベローズが、前記第2のベローズに隣接する第1の流体連通穴を含み、前記第2のベローズが、前記第1の流体連通穴と位置合わせされる、隣接する、及び流体連通する第2の流体連通穴を含む、請求項1に記載のインサート。
- 前記第1のベローズと前記第2のベローズが、前記第1の流体連通穴及び前記第2の流体連通穴の周りの前記第1のベローズと前記第2のベローズとの間に存在する環状シールと一緒にマニホルドで結合される、請求項2に記載のインサート。
- 前記第1のベローズが、直接流体連通する4つの第1の区画を含み、各区画が前記第1のベローズの四分の一に存在する、請求項1に記載のインサート。
- 前記空気圧駆動装置が、第2のベローズを含み、前記第2のベローズが、直接流体連通しない4つの第2の区画を含み、前記第2の区画のそれぞれが、前記4つの第1の区画のうちの1つに隣接して存在する、請求項4に記載のインサート。
- 前記第1のベローズが、前記4つの第1の区画のそれぞれに1つである、4つの流体連通穴を含み、前記第2のベローズが、前記4つの第2の区画のそれぞれに1つである、4つの第2の連通穴を含み、前記4つの第2の連通穴のそれぞれが前記4つの第1の連通穴との対を形成し、前記4つの第1の区画のそれぞれが、前記4つの第2の区画のうちの1つとマニホルドで結合され、流体連通する、請求項5に記載のインサート。
- 前記空気圧駆動装置が、少なくとも6mmの、前記駆動される関節バランス調整インサートに関する最小高さ変化を提供する、請求項1に記載のインサート。
- 前記トッププレートが、前記ボトムプレートとは反対の側部上の溝と、前記溝内の関節接触面とを含み、前記関節接触面が、前記関節の骨の顆と接合及び関節するように構成される、請求項1に記載のインサート。
- 前記トッププレートが、前記空気圧駆動装置に隣接するプレート部と、前記プレート部に締結される関節部を含み、前記関節部が、前記関節の骨の顆と接合及び関節するように構成される、請求項1に記載のインサート。
- 関節の修復中に関節のバランス調整をするためのインサートであって、
トッププレートであり、
プレート部と、
前記プレート部に締結され、前記トッププレートとは反対側の溝と、前記関節の骨構造体と接合及び関節するように構成される関節接触面とを含む、関節部と、
を含むトッププレートと、
前記プレート部から離間され、前記関節部に対して前記関節の反対の骨構造体と接合するように構成される、ボトムプレートと、
前記トッププレート及び前記ボトムプレートに駆動力をかけるように構成される駆動装置と、
前記トッププレートと前記ボトムプレートとの間の空間的関係を判定するための1つまたは複数のセンサと、
を備えるインサート。 - 前記トッププレートと前記ボトムプレートとの間の前記空間的関係に関する前記1つまたは複数のセンサからのデータを得るように構成される電子装置基板をさらに備える、請求項10に記載のインサート。
- 前記プレート部が、前記駆動装置に隣接する前記電子装置基板を収容するためのキャビティを有する基板受け入れ特徴を含む、請求項11に記載のインサート。
- 前記1つまたは複数のセンサが、前記電子装置基板に結合され、前記電子装置基板と前記駆動装置との間に存在し、前記ボトムプレートが、前記駆動装置に隣接する、前記1つまたは複数のセンサと位置合わせされる、1つまたは複数の磁石凹部を含み、前記インサートが、各前記磁石凹部内に存在する磁石を含む、請求項12に記載のインサート。
- 前記駆動装置が、空気圧駆動装置であり、可膨張性材料で作製された第1のベローズを含み、拡張して、空気圧の力を前記トッププレート及び前記ボトムプレートに分配するように構成される、請求項13に記載のインサート。
- 前記第1のベローズが、直接流体連通する4つの第1の区画を含み、各区画が前記第1のベローズの四分の一に存在し、前記駆動装置が、直接流体連通しない4つの第2の区画を含む第2のベローズを含み、前記第2の区画のそれぞれが、前記4つの第1の区画のうちの1つに隣接し且つ流体連通する状態で存在する、請求項14に記載のインサート。
- 前記駆動装置がばねである、請求項10に記載のインサート。
- 前記駆動装置が、少なくとも6mmの、前記駆動される関節バランス調整インサートに関する最小高さ変化を提供する、請求項10に記載のインサート。
- 外科的手技中に関節のバランス調整をするための関節バランス調整システムであって、
インサートとコントローラ組立体とを含み、
前記インサートが
関節の骨構造体と接合するように構成され、基板受け入れ特徴を含む、トッププレートと、
前記トッププレートから離間され、前記関節の反対の骨構造体と接合するように構成され、磁石凹部を含む、ボトムプレートと、
力を前記トッププレート及び前記ボトムプレートに分配するように構成される駆動装置と、
前記基板受け入れ特徴内に存在し、前記空気圧駆動装置に隣接する、電子装置基板と、
前記電子装置基板に結合され、前記電子装置基板と前記駆動装置との間に存在する、センサと、
前記駆動装置に隣接し且つ前記センサと位置合わせされる前記磁石凹部内に存在する、磁石と、
を備え、
前記コントローラ組立体が、
コントローラであり、
電子装置チャンバ及びアキュムレーションチャンバと共に形成されるハウジング本体と、
前記電子装置チャンバ内に存在し、前記電子装置基板と電子通信する、ハウジング電子装置基板と、
を含むコントローラと、
前記ハウジング本体に接続されるコントローラマウントと、
を備える、関節バランス調整システム。 - 前記電子装置基板及び前記コントローラ電子装置基板に結合される電子装置コネクタをさらに備える、請求項18に記載の関節バランス調整システム。
- 前記コントローラマウントが、前記ハウジング本体に取り外し可能に結合され、前記コントローラを患者の手足に取り付けるように構成される、請求項18に記載の関節バランス調整システム。
- 前記駆動装置が、可膨張性材料で作製された第1のベローズを含む空気圧駆動装置であり、前記第1のベローズが、膨らんで、空気圧の力を前記トッププレート及び前記ボトムプレートに分配するように構成され、前記関節バランス調整システムが、前記空気圧駆動装置に流体を供給するための流体源と、前記流体源を前記アキュムレーションチャンバに流体接続するコントローラ供給ラインと、前記アキュムレーションチャンバを前記空気圧駆動装置に流体接続する流体供給ラインとをさらに備える、請求項18に記載の関節バランス調整システム。
- 前記コントローラが、前記インサートにおける前記流体の圧力を判定するための圧力センサを含む、請求項21に記載の関節バランス調整システム。
- 前記コントローラと電子通信するディスプレイシステムをさらに備え、前記ディスプレイシステムが、前記センサによって測定されるパラメータに関する値を提示するように構成されるディスプレイを含む、請求項18に記載の関節バランス調整システム。
- 前記ディスプレイが、前記外科的手技中に外科医に比較、警告、及び推奨を提示するように構成される、請求項23に記載の関節バランス調整システム。
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