JP2018086200A - Artificial knee joint replacement surgical instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、人工膝関節置換術において、脛骨の大腿骨側近位端の関節面を切除する際に用いられる人工膝関節置換手術用器具に関する。 The present invention relates to an artificial knee joint replacement surgical instrument used when excising the joint surface at the femoral side proximal end of the tibia in artificial knee joint replacement.
疾患等により変形した膝関節を人工膝関節に置き換える人工膝関節置換術として、膝関節の全部(全顆)を人工関節に置換する、人工膝関節全置換術(Total Knee Arthroplasty,TKA)、および、膝関節における内顆側または外顆側の一方を部分切除して人工膝関節に置換する、人工膝関節単顆置換術(Unicompartmental Knee Arthroplasty,UKA)が知られている。 Total knee replacement (Total Knee Arthroplasty, TKA) as a total knee replacement (total condyles) as a total knee replacement (total knee arthroplasty, TKA) There has been known an artificial knee arthroplasty (UKA) in which one of the inner condyle side and the outer condyle side of a knee joint is partially excised and replaced with an artificial knee joint (Unicompartmental Knee Arthroplasty, UKA).
前記人工膝関節全置換術(TKA)において、脛骨の大腿骨側近位端の関節面の骨切除(いわゆる骨切りまたは骨切)に用いられる手術用器具は、カットガイド部の位置決め用ロッドの脛骨への係止方法により、髄外タイプと髄内タイプとに大別される。 In the total knee arthroplasty (TKA), a surgical instrument used for bone resection (so-called osteotomy or osteotomy) of the proximal end of the tibia on the femur side is a tibia of a positioning guide rod. Depending on the method of locking to, it can be roughly classified into an extramedullary type and an intramedullary type.
たとえば、髄外タイプの従来のTKA用脛骨関節面切除器具は、図12に示すように、切刃挿通・案内用の水平スリット7dを有するカットガイド部(脛骨スリット7A)を、脛骨前面の脛骨粗面の適切な位置へ本固定(締結固定)する場合、その予備作業として、カットガイド位置決め用ロッド(メインロッド1A)に取り付けられた近位固定部材13Aのアーム部14Aの先に、予め一時係止(仮固定)されたカットガイド部(脛骨スリット7A)を、アライメント調整して位置決めを行った後、ピンやねじ等を用いて脛骨粗面へ強固に固定(本固定)することが行われる(特許文献1を参照)。
For example, a conventional TKA tibial articular surface resection instrument of the extramedullary type has a cut guide portion (
すなわち、この例においては、下端が足首の周囲を把持するアンクルクランプ8により支持され、上端が脛骨上端の関節面に打ち込んだスパイク5Aにより係止されたメインロッド1Aが、脛骨スリット7Aの位置決め用ロッドとして用いられている。そして、位置が固定されたメインロッド1Aの上端に対し、その下端とアンクルクランプ8との接続点を水平二方向にずらすことにより、脛骨に対する前後方向の傾き(前縁−後背縁方向であり、図示X軸方向のピッチ)と、脛骨に対する内外方向の傾き(体の正中線側−外側方向であり、図示Y軸方向のロール)が、「機能軸」(または脛骨骨軸)と呼ばれる大腿骨頭中心から膝関節中心を通る線(図示Z軸)に合致するように調整(アライメント)された状態で、前記脛骨スリット7Aの脛骨粗面への本固定(締結固定)が行われる。
That is, in this example, the
なお、この状態で、脛骨スリット7Aのスリット7dの形成・案内方向を施術における「水平」と呼び、図示Z軸に直交する平面(X−Y平面)を施術における「水平面」と呼ぶ。この水平面は、後に、切刃による骨切除面(骨切り面)となる。また、切刃案内用のスリット(水平スリット7d)のX軸前後方向(Y軸周り)の前傾後傾をピッチ(pitck)、Y軸左右方向(X軸周り)の左傾右傾をロール(roll)、Z軸周りの平面視回転(旋回)をヨー(yaw)と呼ぶ。
In this state, the formation / guide direction of the
また、たとえば、髄内タイプの従来のTKA用脛骨関節面切除器具の場合、図13に示すような、脛骨の骨髄腔に打ち込んだT−ロッド1C(機能軸には沿っていない、隠れ線)と呼ばれる軸部材を仮の基準軸とし、それに嵌め入れられたT−ロッドガイド13Cから略水平方向に突出するアーム部14Cが、切刃挿通・案内用の水平スリット7dを有するカットガイド部(T−カットガイド7C)の、アライメント調整の基準となっている(特許文献2を参照)。
Further, for example, in the case of a conventional TKA tibial articular surface resection instrument of the intramedullary type, as shown in FIG. 13, a T-rod 1C (hidden line not along the functional axis) driven into the bone marrow cavity of the tibia A cut guide portion (T-) having a
そして、前記髄外タイプと同様、アーム部14Cにスライド自在に嵌め入れられたシャフト6Cの先端に支承(軸支)されたT−カットガイド7Cの、脛骨に対する前後方向の傾き(X軸方向のピッチ角)と内外方向の傾き(Y軸方向のロール角)とを、機能軸または脛骨骨軸(図示Z軸)に合致するように調整した状態で、T−カットガイド7Cの脛骨粗面への本固定(締結固定)が行われる。
As in the extramedullary type, the T-
一方、前記人工膝関節単顆置換術(UKA)に用いられる、従来のUKA用脛骨関節面切除器具のカットガイド部(カッティングヘッド7B)は、図14に示すように、前記TKA用髄外タイプの切除器具(図12)で用いられていたものと同様のメインロッド1Bから水平方向(X軸方向)に突出するサブロッド6B(横方向バー)を仮の基準軸として、アライメント調整される(特許文献3を参照)。
On the other hand, the cut guide portion (cutting
そして、前記メインロッド1Bの、脛骨に対する前後方向の傾き(X軸方向のピッチ角)と内外方向の傾き(Y軸方向のロール角)とを、機能軸または脛骨骨軸(図示Z軸)に合致するように調整した状態で、カッティングヘッド7Bの脛骨粗面への本固定(締結固定)が行われる。
The
なお、これらの従来例においては、各カットガイド部(脛骨スリット7A,T−カットガイド7C,カッティングヘッド7B)の締結固定(本固定)の後、切刃による脛骨関節面の骨切除前を始める前に、これら各カットガイド部の前側に位置して切刃の挿入の邪魔になる部材、たとえば、脛骨スリット7A以外のスパイク5A,近位固定部材13A,メインロッド1A等(以上、図12)や、T−カットガイド7C以外のシャフト6C,T−ロッドガイド13C等(以上、図13)、あるいは、カッティングヘッド7B以外のスライダ13Bやフィクスチャー5B等(以上、図14)は、邪魔にならない位置に移動させられるか、取り外される。
In these conventional examples, after the fastening and fixing (main fixing) of each cut guide portion (the
また、これらの従来例においては、水平スリット7dを有する各カットガイド部(脛骨スリット7A,T−カットガイド7C,カッティングヘッド7B)は、前記脛骨粗面に対する当接面を該脛骨粗面の凹凸に合わせて調整できるように、いずれも、Z軸周りの旋回角(首振り角またはヨー角度)を調節可能に取り付けられてはいるものの、そのどれもが、水平に対するカットガイド部のピッチ角(Y軸周りにおけるX方向の前傾−後傾角度、チルト角とも言う)を調整できるようには、構成されていない。
In these conventional examples, each cut guide portion (
ところで、前述の人工膝関節置換手術用器具(脛骨切除位置案内装置)を用いた脛骨の近位端側関節面の「水平面」の骨切除(骨切り)は、標準的な施術手順によれば、その切除面は、脛骨近位端の「上関節面のスロープ(傾き)」を目安にして、内反側に0〜3°傾き、かつ、前記水平面に対して後ろ側(背側)に向かって7°程度傾く後傾斜面となるように仕上げること、が理想的とされている。 By the way, according to a standard operation procedure, the “horizontal plane” bone resection (osteotomy) of the proximal end side joint surface of the tibia using the above-described artificial knee joint replacement surgical instrument (tibial resection position guide device) The excision surface is tilted 0-3 ° on the varus side with reference to the “slope (tilt) of the upper joint surface” at the proximal end of the tibia and on the back side (back side) with respect to the horizontal plane. It is ideal to finish the surface so that it is inclined after about 7 °.
しかしながら、従来の髄外タイプのTKA用脛骨切除位置案内装置40(図12)においては、前述の水平に対して後背側に所定角度で傾く(以下、後傾する)ように設定された脛骨スリット7Aが、後傾角度の数度ごとに2〜3種類しか用意されておらず、患者の体型や歩行形態等に合わせた後傾角の微調整が難しいという問題があった。 However, in the conventional extramedullary type TKA tibial resection position guide device 40 (FIG. 12), the tibial slit is set so as to incline at a predetermined angle (hereinafter, incline backward) to the dorsal side with respect to the horizontal. 7A has only two to three types for every several degrees of the rearward tilt angle, and there is a problem that it is difficult to finely adjust the rearward tilt angle according to the patient's body shape, walking form, and the like.
同様に、従来の髄内タイプのTKA用脛骨切除位置案内装置60(図13)や、UKA用脛骨切除位置案内装置50(図14)も、前記髄外タイプのような後傾角(ピッチ角)の段階的調節ではないものの、各カットガイド部(T−カットガイド7C,カッティングヘッド7B)の後傾角度の調整は、基準となるカットガイド位置決め用ロッド(図13においてはアーム部14Cとシャフト6C、図14においてはメインロッド1B)の角度を、手動で微妙に調節せねばならず、調整後の実際の切刃案内用の水平スリットの後傾角度が、手術前に立案した術前計画通りになっているかどうかの確認が難しい、という問題があった。
Similarly, the conventional intramedullary type TKA tibial resection position guiding device 60 (FIG. 13) and the UKA tibial resection position guiding device 50 (FIG. 14) also have a backward tilt angle (pitch angle) as in the extramedullary type. Although the adjustment of the rearward tilt angle of each cut guide portion (T-
さらに、いずれのタイプの脛骨関節面切除器具においても、施術前の手術用器具のセッティングやその後の後傾角度の設定に時間がかかり、手術に要する時間がかかってしまう。この点で、現行の切除位置案内具は改良の余地がある。 Furthermore, in any type of tibial articular surface resection instrument, it takes time to set the surgical instrument before the operation and to set the posterior tilt angle thereafter, which takes time for the operation. In this respect, the current excision position guide has room for improvement.
本発明の目的は、人工膝関節置換術において、簡単な調整により、脛骨近位端関節面の切除位置と切除角度とを、適切に設定することのできる人工膝関節置換手術用器具を提供することである。 An object of the present invention is to provide an artificial knee joint replacement surgical instrument that can appropriately set the resection position and resection angle of the proximal joint surface of the tibia by simple adjustment in artificial knee joint replacement. That is.
本発明の人工膝関節置換手術用器具は、膝関節面を切除する切刃を案内するカットガイド部と、前記カットガイド部を脛骨の近位端前縁の脛骨粗面近傍において支承するアーム部と該アーム部を支持する基部とからなるカットガイド支持部と、前記カットガイド部の前記脛骨粗面への締結固定に使用されるカットガイド位置決め用ロッドであって、前記脛骨の長手方向に沿って配設され、該ロッドの近位端側に、前記カットガイド支持部の基部を嵌め入れて係止し位置決めするカットガイド位置調整部が設けられてなるカットガイド位置決め用ロッドと、を備え、
前記カットガイド支持部の基部が、該カットガイド支持部のアーム部の先端に配設された前記カットガイド部の、水平に対する脛骨前縁から後背縁方向の傾き角である後傾角を調節する切除角調整手段を含むことを特徴とする。
The artificial knee joint replacement surgical instrument of the present invention includes a cut guide portion for guiding a cutting blade for excising the knee joint surface, and an arm portion for supporting the cut guide portion in the vicinity of the rough surface of the tibial proximal end of the tibia. And a base for supporting the arm portion, and a cut guide positioning rod used for fastening and fixing the cut guide portion to the rough tibial surface, along the longitudinal direction of the tibia A cut guide positioning rod provided on the proximal end side of the rod, and provided with a cut guide position adjusting portion for fitting and locking and positioning the base portion of the cut guide support portion;
Resection in which the base of the cut guide support part adjusts the posterior tilt angle of the cut guide part disposed at the tip of the arm part of the cut guide support part, which is the tilt angle in the direction from the tibia leading edge to the posterior edge with respect to the horizontal. An angle adjusting means is included.
また、本発明の人工膝関節置換手術用器具は、前記切除角調整手段が、カムを用いた回転式の傾斜角度制限機構と、該傾斜角度制限機構の回転に連動して回転するダイヤルと、該ダイヤルの回転に連動して、前記アーム部先端に位置するカットガイド部の後傾角度を、予め定められた範囲内の任意の角度で固定可能なラチェット手段またはボールプランジャと、を備えることを特徴とする。 Further, in the artificial knee joint replacement surgical instrument of the present invention, the resection angle adjusting means includes a rotary tilt angle limiting mechanism using a cam, a dial that rotates in conjunction with the rotation of the tilt angle limiting mechanism, A ratchet means or a ball plunger capable of fixing a rearward tilt angle of the cut guide portion positioned at the tip of the arm portion at an arbitrary angle within a predetermined range in conjunction with the rotation of the dial; Features.
さらに、本発明の人工膝関節置換手術用器具は、前記カットガイド部には、前記切刃を水平方向に挿通可能な水平スリットが設けられ、前記人工膝関節置換手術用器具が、前記カットガイド部を前記脛骨粗面へ締結固定する複数の締結用ピンを備え、
前記カットガイド部が、前記複数の締結用ピンによって、水平に対して前記水平スリットが0〜10°の範囲で後傾する状態で、前記脛骨粗面へ締結固定されていることを特徴とする。
Further, in the artificial knee joint replacement surgical instrument of the present invention, the cut guide part is provided with a horizontal slit through which the cutting blade can be inserted in the horizontal direction, and the artificial knee joint replacement surgical instrument is the cut guide. A plurality of fastening pins for fastening and fixing the portion to the rough tibial surface,
The cut guide portion is fastened and fixed to the rough tibial surface by the plurality of fastening pins in a state where the horizontal slit is tilted backward in a range of 0 to 10 ° with respect to the horizontal. .
本発明の人工膝関節置換手術用器具によれば、人工膝関節置換術において、簡単な調整作業により、水平方向に伸びる切刃用案内スリットを有するカットガイド部の、脛骨近位端における水平軸周りの前傾後傾方向への傾斜(脛骨の手前−後背面方向へのピッチ角)を、簡単かつ適切に設定することができる。 According to the artificial knee joint replacement surgical instrument of the present invention, in the artificial knee joint replacement, the horizontal axis at the proximal end of the tibia of the cut guide portion having the cutting blade guide slit extending in the horizontal direction by a simple adjustment operation. It is possible to easily and appropriately set the inclination in the forward and backward tilt direction (pitch angle in the front-back direction of the tibia).
また、本発明の人工膝関節置換手術用器具のなかでも、前記切除角調整手段が、カムを用いた回転式の傾斜角度制限機構(いわゆる、スコッチ・ヨーク機構)と、回転式のダイヤルと、該ダイヤルの回転角度に連動して、前記アーム部先端に位置するカットガイド部の後傾角度を、予め定められた範囲内の任意の角度で固定可能なラチェット手段またはボールプランジャを備えるものは、術者は、前記カットガイド部の、後傾方向への傾斜(うしろ下がりのピッチ角)を、術者の正面に設置されたダイヤルを軽く回すだけで、僅かな傾斜(後傾)角度でも、スムーズに設定することができる。しかも、このカットガイド部の後傾角度の設定は、従来の手術器具を用いた場合より、簡単にかつ正確に行うことが可能で、施術にかかる時間を短縮することができる。 In the artificial knee joint replacement surgical instrument of the present invention, the resection angle adjusting means includes a rotary tilt angle limiting mechanism using a cam (so-called scotch yoke mechanism), a rotary dial, In conjunction with the rotation angle of the dial, those equipped with ratchet means or a ball plunger capable of fixing the rearward tilt angle of the cut guide portion located at the tip of the arm portion at an arbitrary angle within a predetermined range, The surgeon can tilt the cut guide part in the backward tilt direction (pitch angle of the lowering) by slightly turning the dial installed in front of the surgeon, even with a slight tilt (back tilt) angle. Can be set smoothly. In addition, the setting of the rearward tilt angle of the cut guide portion can be performed more easily and accurately than when a conventional surgical instrument is used, and the time required for treatment can be shortened.
さらに、本発明の人工膝関節置換手術用器具のなかでも、前記カットガイド部を前記脛骨粗面へ締結固定する複数の締結用ピンを備え、前記カットガイド部が、前記複数の締結用ピンによって、水平に対して前記水平スリットが0〜10°の範囲で後傾する状態で締結固定されているものは、施術前の手術用器具のセッティングやその後の後傾角度の設定を素早く行うことができるとともに、術前計画通りの正確な骨切除を行うことができる。 Furthermore, the artificial knee joint replacement surgical instrument of the present invention further includes a plurality of fastening pins for fastening and fixing the cut guide portion to the rough tibial surface, and the cut guide portion is formed by the plurality of fastening pins. In the case where the horizontal slit is fastened and fixed in a state where it is tilted backward in the range of 0 to 10 ° with respect to the horizontal, it is possible to quickly set the surgical instrument before the operation and the subsequent tilt angle. It is possible to perform accurate bone resection according to the preoperative plan.
図1は、本発明の第1実施形態における髄外タイプのTKA用人工膝関節置換手術用器具(脛骨切除位置案内装置)の使用状態を示す斜視図であり、図2は、上記人工膝関節置換手術用器具に用いられている近位固定部材3Aとアーム部4Aの拡大図である。また、図3は、上記近位固定部材3Aの内部機構と動作を説明する図である。なお、各図中における方向の記載は、いわゆる「解剖学的正位」を基準としており、体の矢状面に沿った前後(腹−背)方向をX軸方向(+:前腹側,−:後背側)、矢状面に直交する冠状面に沿った左右方向をY軸方向(+:右方,−:左方)、前記「機能軸」に沿った体の上下方向をZ軸方向(+:上方,−:下方)とし、Y軸およびX軸を含む横断面を「水平面」として説明する。
FIG. 1 is a perspective view showing a usage state of an extramedullary type TKA artificial knee joint replacement surgery instrument (tibial resection position guide device) according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows the artificial knee joint. It is an enlarged view of 3 A of proximal fixing members and the
図1に全体像を示す第1実施形態の人工膝関節置換手術用器具は、髄外(固定)タイプのTKA用脛骨切除位置案内装置であり、人工膝関節全置換術(TKA)において、脛骨の大腿骨側近位端の関節面の全部(全顆)を平面状に骨切り(切除)する施術の前に、カットガイド部(脛骨スリット7A)を脛骨Tの脛骨粗面の適切な位置へ本固定(締結固定)するための、位置決め用ガイド(一時的な仮固定装置)として用いられる。
1 is an extramedullary (fixed) type TKA tibial resection position guide device for TKA. In total knee replacement (TKA), the tibia Before the operation for cutting (removing) the entire joint surface (total condyles) of the proximal end of the femur in a flat shape, the cut guide portion (
この脛骨切除位置案内装置10の位置固定(把持)を担う基体部は、図1において下から順に、足首を挟み込んで固定するアンクルクランプ8と、メインロッド1Aの下部受けを形成するロッドガイド部9と、伸縮ロッドの伸縮部位であるメインロッド1Aと、メインロッド1Aの上部に位置する調整(回転)台座2Aと、メインロッド1Aの頂部に取り付けられた近位固定部材3Aと、脛骨スリット7A保持用の突出状アーム部4A、そして、メインロッド1A上部の脛骨への仮固定用に、前記近位固定部材3Aから上方に突出するスパイク用シャフト6Aおよびスパイク保持部6Dと、スパイク5Aと、から構成されている。
The base part responsible for position fixing (gripping) of the tibial resection
下側のロッドガイド部9と上側のメインロッド1Aとを繋ぐ、伸縮ロッドの中間部には、伸縮ロッドの長さ、すなわち調整台座2Aの高さをワンタッチで調節できるボタン部9Aと、このボタン部9Aを付勢するばね機構(図示せず)が設けられている。また、伸縮ロッド上部の調整台座2Aは、スリーブ部と調整ナットとからなり、回転させることによって、調整台座2A上側のメインロッド1Aの突出量、すなわち近位固定部材3Aのアンクルクランプ8に対するZ軸方向の高さを調整できるようになっている。
The middle part of the telescopic rod that connects the lower
スパイク5Aは、その下面(図では見えない)から下方に突出する突起(スパイク)を、脛骨近位端上面の関節面に打ち込むことにより、メインロッド1Aの上部がぐらつかないように、仮固定している。
The
後述する近位固定部材3Aにより支持される脛骨スリット7Aは、近位固定部材3Aの前側(脛骨側)から上方に向けて突出するアーム部4Aの先端軸部に取り付けられているもので、上下方向に所定の厚みを有するブロック状であり、前後方向(X軸方向)に貫通する、切刃挿通・案内用の水平スリット7dを有する。
A
なお、アーム部4Aの上面には、図2に示すようなボールプランジャが配設されており、このボールプランジャにより、アーム部4Aの先端に嵌め込まれた脛骨スリット7Aが係止されるようになっている。また、所定の厚みを有するブロック状の脛骨スリット7Aの本体部には、ねじやピン等の締結部材を挿通することのできる貫通孔が複数設けられており、これらの貫通孔に前記締結部材を挿通させて締め付けることにより、脛骨スリット7Aの脛骨(脛骨粗面)に対する本固定(締結固定)が行われる。
A ball plunger as shown in FIG. 2 is disposed on the upper surface of the
ここで、本実施形態の髄外タイプのTKA用脛骨切除位置案内装置の最大の特徴は、上記のように、機能軸に沿ってZ軸方向に配設されたメインロッド1Aの上端がスパイク5Aにより位置固定され、下端がアンクルクランプ8により位置固定された状態でも、脛骨粗面近傍に配置された脛骨スリット7Aの後傾角(−X方向に向かって下るピッチ角)を変更することのできる、切除角調整手段を備えている点である。
Here, the greatest feature of the extramedullary type TKA tibial resection position guiding device of the present embodiment is that the upper end of the
この切除角調整手段は、近位固定部材3Aの中に、カムを用いた回転式の傾斜角度制限機構(いわゆる、スコッチ・ヨーク機構)として組み込まれている。すなわち、図3に示すように、近位固定部材3Aのアーム部4Aは、中間支軸部Pを支点とする「てこ」になっており、先端側(図示左側)の一端が前記脛骨スリット7Aに接続され、基端側(図示右側)の他端が、目盛り付きダイヤル3d(図2参照)の回転に伴って上下運動する、スコッチ・ヨーク機構のクランクQに接続されている。
This cutting angle adjusting means is incorporated in the proximal fixing
なお、このクランクQが、目盛り付きダイヤル3dの回転操作を、それに繋がる円板状部材Rを介して、アーム部4Aの他端(基端)の上下動に変換する。さらに、前記円板状部材Rの外周円周面には、図3のように複数の凹部が形成されており、対応する面に配設されたボールプランジャ(図示省略)と係合するようになっている。これにより、近位固定部材3Aは、その前面側に配設された目盛り付きダイヤル3dを手動で回転させることによって、簡単かつ正確に、前記脛骨スリット7Aの後傾角度を、ダイヤル3dに表示した0°から10°の範囲内で、0.5°〜1.0°刻みに、段階的に変化させることができる。
The crank Q converts the rotation operation of the
したがって、本実施形態の脛骨切除位置案内装置10(人工膝関節置換手術用器具)は、術者の正面に設置されたダイヤル3dを軽く回すだけで、カットガイド部の僅かな傾斜(後傾)角度の違いを、正確かつ簡単に設定することができる。また、これにより、従来の手術器具に比べ、作業(施術)時間を短縮することができる。
Therefore, the tibial resection position guide device 10 (artificial knee joint replacement surgery instrument) according to the present embodiment has a slight inclination (backward inclination) of the cut guide portion by simply turning the
つぎに、同じ人工膝関節置換手術用器具(TKA用脛骨切除位置案内装置)ではあるが、位置決め基準となるロッド(T−ロッド1C)を脛骨の骨髄腔に打ち込む、髄内(固定)タイプについて説明する。 Next, although it is the same artificial knee joint replacement surgical instrument (TKA tibial resection position guide device), an intramedullary (fixed) type in which a positioning reference rod (T-rod 1C) is driven into the bone marrow cavity of the tibia explain.
図4は、本発明の第2実施形態における髄内タイプのTKA用人工膝関節置換手術用器具(脛骨切除位置案内装置)の使用状態を示す斜視図であり、図5(a)は、該人工膝関節置換手術用器具の側面図、図5(b)は、それに用いられているT−ロッドガイド3Cとアーム部4C周辺の拡大図である。また、図6は、上記T−ロッドガイド3Cの内部機構と動作を説明する図である。なお、前記第1実施形態(図1)で説明した部材と同様の機能を有する構成部材には、同じ数字付きの符号を記している。
FIG. 4 is a perspective view showing a use state of an intramedullary type TKA artificial knee joint replacement surgery instrument (tibial resection position guide device) in the second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5B is a side view of the artificial knee joint replacement surgical instrument, and FIG. 5B is an enlarged view around the T-
図4に全体像を示す第2実施形態の人工膝関節置換手術用器具は、髄内(固定)タイプのTKA用脛骨切除位置案内装置30であり、人工膝関節全置換術(TKA)において、脛骨の大腿骨側近位端の関節面の全部(全顆)を平面状に骨切り(切除)する施術の前に、アーム部4Cとシャフト6Cとに懸架され、脛骨Tの前側近傍に位置が仮固定されたカットガイド部(T−カットガイド7C)の、水平に対する後傾角を適切に調整した後、この後傾角調整済みT−カットガイド7Cを、脛骨粗面の適切な位置へ本固定(締結固定)するものである。
4 is an intramedullary (fixed) type TKA tibial resection
この脛骨切除位置案内装置30の基体部は、図4のように、脛骨Tの骨髄腔内に打ち込まれたT−ロッド1Cと、前記T−ロッド1Cの一部として脛骨関節面上に突出する目盛り部2Cと、T−ロッド1Cの突出部(目盛り部2C)に嵌め入れられたT−ロッドガイド3Cと、T−カットガイド7C保持用の突出状アーム部4Cと、アーム部4Cに取り付けられたシャフト保持部5Cと、このシャフト保持部5Cから垂下して、T−カットガイド7CおよびT−カットガイド保持部6Eを支承するシャフト6Cと、から構成されている。
As shown in FIG. 4, the base portion of the tibial resection
シャフト保持部5CとT−カットガイド保持部6Eには、位置固定用の締め付けねじが配設されており、これらの位置および角度を、スライドさせて任意の位置で把持固定できるようになっている。
The
また、前記シャフト6Cに挿通したT−カットガイド保持部6Eおよびアーム部4Cに挿通したシャフト保持部5Cにより支持されるT−カットガイド7Cには、前後方向(X軸方向)に貫通する、切刃挿通・案内用の水平スリット7dと、ねじやピン等の締結部材を挿通することのできる貫通孔が複数設けられており、これらの貫通孔に前記締結部材を挿通させて締め付けることにより、T−カットガイド7Cの脛骨(脛骨粗面)に対する本固定(締結固定)が行われる。
Further, the T-cut
本実施形態における髄内タイプのTKA用脛骨切除位置案内装置30の特徴も、前記第1実施形態と同様、前記締結部材の固定前に、脛骨粗面近傍に配置されたT−カットガイド7Cの後傾角(−X方向に向かって下るピッチ角)を無段階に変更することのできる、切除角調整手段を備えている点である。
The feature of the intramedullary type TKA tibial resection
この切除角調整手段は、本第2実施形態の場合、T−ロッド1Cの目盛り部2Cに嵌め入れられたT−ロッドガイド3Cの中に形成されており、第1実施形態と同様の、カムを用いた回転式の傾斜角度制限機構(いわゆる、スコッチ・ヨーク機構)として組み込まれている。
In the case of the second embodiment, this cutting angle adjusting means is formed in the T-
すなわち、図6に示すように、T−ロッドガイド3Cのアーム部4Cは、支軸部Pを支点とする「てこ」になっており、先端側(図示右側)が前記T−カットガイド7Cを支承し、基端側(図示左側)が、目盛り付きダイヤル3d〔図5(b)参照〕の回転に伴って上下運動するクランクQに接続されている。
That is, as shown in FIG. 6, the
なお、このクランクQが、目盛り付きダイヤル3dの回転操作を、それに繋がる円板状部材Rを介して、アーム部4Cの上下動に変換する。さらに、前記円板状部材Rの外周円周面には、図6のように複数の凹部が形成されており、対応する面に配設されたボールプランジャ(図示省略)と係合するようになっている。これにより、T−ロッドガイド3Cは、その前面側に配設された目盛り付きダイヤル3dを手動で回転させることにより、簡単かつ正確に、前記T−カットガイド7Cの後傾角度を、ダイヤル3dに表示した0°から10°の範囲内で、0.5°〜1.0°刻みに、段階的に変化させることができる。
The crank Q converts the rotating operation of the
しかも、本実施形態の脛骨切除位置案内装置10(人工膝関節置換手術用器具)は、術者の正面に設置されたダイヤル3dを軽く回すだけで、カットガイド部の僅かな傾斜(後傾)角度の違いを、正確かつ簡単に設定することができる。したがって、本実施形態の人工膝関節置換手術用器具は、従来の手術器具に比べ、作業(施術)時間を短縮することができる。
In addition, the tibial resection position guide device 10 (artificial knee joint replacement surgery instrument) of the present embodiment has a slight inclination (backward inclination) of the cut guide portion by simply turning the
つぎに、人工膝関節単顆置換術(UKA)に用いられる、UKA用脛骨関節面切除器具(脛骨切除位置案内装置)に関する第3実施形態について説明する。 Next, a description will be given of a third embodiment relating to a tibial articular surface resecting instrument for tidal bone (tibial resection position guide device) used in single knee condyle replacement (UKA).
図7は、本発明の第3実施形態におけるUKA用人工膝関節置換手術用器具(脛骨切除位置案内装置)の使用状態を示す斜視図であり、図8は、上記人工膝関節置換手術用器具に用いられているスライダ3Bとアーム部4Bの拡大図である。また、図9は、上記スライダ3Bの内部機構と動作を説明する図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a use state of a UKA artificial knee joint replacement surgical instrument (tibial resection position guide device) according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 8 shows the artificial knee joint replacement surgical instrument. It is an enlarged view of the
図7に全体像を示す本実施形態の脛骨切除位置案内装置20は、人工膝関節単顆置換術(UKA)において、膝関節の脛骨Tの近位端側(大腿骨側)関節面の片方(単顆)を切除する際に用いられる、切除位置のガイド用器具であり、図のように、脛骨Tの骨軸(Z軸)に沿って固定される基体部と、脛骨Tの近位端(+Z側でかつ上側)に接するように位置決めされるカットガイド部(カッティングヘッド7B)と、を備える。
The tibial resection
基体部は、図7において下から順に、足首を挟み込んで固定するアンクルクランプ8と、メインロッド1Bの下部受けを形成するロッドガイド部9と、伸縮ロッドの伸縮部位であるメインロッド1Bと、メインロッド1Bの上部に位置する調整(回転)台座2Bと、調整台座2B部を脛骨Tの前面(脛骨粗面)に仮固定するためのフィクスチャー5Bと、調整台座2Bの上部に固定された水平なサブロッド6B、そして、カッティングヘッド7Bを支持するスライダ3Bおよびアーム部4B等から構成されている。
The base portion includes, in order from the bottom in FIG. 7, an
なお、第1実施形態と同様、下側のロッドガイド部9と上側のメインロッド1Bとを繋ぐ、伸縮ロッドの中間部には、伸縮ロッドの長さ、すなわち調整台座2Bの高さをワンタッチで調節できるボタン部9Aと、このボタン部9Aを付勢するばね機構(図示せず)が設けられている。また、伸縮ロッド上部の調整台座2Bは、スリーブ部と調整ナットとからなり、回転させることによって、調整台座2B上側のメインロッド1Bの突出量、すなわち、水平なサブロッド6Bおよびそれに挿通されたスライダ3Bの、アンクルクランプ8に対するZ軸方向の高さを調整できるようになっている。
As in the first embodiment, the length of the telescopic rod, that is, the height of the adjusting
また、サブロッド6Bは、図10に示すように、角棒状に形成された部材であって、調整台座2B上側のメインロッド1Bの突出部に設けられた貫通孔に挿通された状態で、固定されている。サブロッド6Bは、伸縮ロッドのメインロッド1Bに直交する水平面に沿って、膝関節の左右方向に延びるように配置されている。
Further, as shown in FIG. 10, the
また、フィクスチャー5Bは、その前面(図では見えない)から突出するねじ(締結部材)を、脛骨近位端の前面(脛骨粗面)に打ち込むことにより、メインロッド1Bの上部がぐらつかないように、仮固定している。
Moreover, the upper part of the
さらに、後述するスライダ3Bにより支持されるカッティングヘッド7Bは、スライダ3Bの前側(脛骨側)から上方に向けて突出するアーム部4Bの先端軸部4dに嵌め入れて取り付けられているもので、図11(b)に正面図、(a)に上面図、(c)に下面図を示すように、上下方向に所定の厚みを有するブロック状であり、基部22と、湾曲部23と、立設部24とが一体に形成され、前後方向(X軸方向)に貫通する、切刃挿通・案内用の水平スリット7dと垂直スリット7eとを有する。
Further, a cutting
基部22の下部には、締め付けねじ21取り付け用の水平(X軸)方向の貫通孔(図示ではねじ21が嵌っていて見えない)が形成されているとともに、図11(c)に示すように、基部22の底面には、後記するアーム部4Bの軸支部(先端軸部4d)を嵌入するための穴25が設けられている。
A through hole in the horizontal (X-axis) direction for attaching the fastening screw 21 (not visible because the
また、湾曲部23の下部には、図11(b)に示すように、前後(X軸)方向に湾曲部23を貫通する4本の孔26が設けられており、これら各孔26に、カッティングヘッド7Bを脛骨Tの前面に固定するためのねじが挿通される。
In addition, as shown in FIG. 11B, four
水平スリット7dは、切刃(鋸刃またはブレード)が脛骨Tの近位端における所望の位置を切除可能なように切刃を案内する案内部として設けられており、その溝幅は、切刃が挿通可能な幅に形成されている。垂直スリット7eも、切刃を案内するための案内部であり、その溝幅は、水平スリット7dと同様、切刃が挿通可能な溝幅に形成されている。
The
なお、カッティングヘッド7Bは、その下面(底面)に設けられた穴25にアーム部4Bの円筒状の先端軸部4dを嵌入し、それをねじ21で締め付けることにより固定される。そのため、このねじ21を緩めることにより、カッティングヘッド7B全体を水平面に沿って左右方向に旋回させて、位置合わせできるようになっている。
The cutting
以上の構成のUKA用脛骨切除位置案内装置20においても、その構成上の特徴は、機能軸に沿ってZ軸方向に配設されたメインロッド1Bおよびサブロッド6Bの位置がフィクスチャー5Bにより固定され、下端がアンクルクランプ8により位置固定された状態でも、脛骨粗面近傍に配置されたカッティングヘッド7Bの後傾角(−X方向に向かって下るピッチ角)を変更することのできる、切除角調整手段を備えている点である。
The UKA tibial resection
この切除角調整手段は、第1実施形態と同様、スライダ3Bの中に、カムを用いた回転式の傾斜角度制限機構(いわゆる、スコッチ・ヨーク機構)として組み込まれており、図9に示すように、スライダ3Bのアーム部4Bは、中間支軸部Pを支点とする「てこ」になっており、先端側(図示左側)の先端軸部4dが前記カッティングヘッド7Bに接続され、基端側(図示右側)の他端が、目盛り付きダイヤル3d(図8参照)の回転に伴って上下運動する、スコッチ・ヨーク機構のクランクQに接続されている。
As in the first embodiment, this cutting angle adjusting means is incorporated in the
そして、このクランクQが、目盛り付きダイヤル3dの回転操作を、それに繋がる円板状部材Rを介して、アーム部4Aの他端(基端)の上下動に変換する。さらに、前記円板状部材Rの外周円周面には、図9のように複数の凹部が形成されており、対応する面に配設されたボールプランジャ(図示省略)と係合するようになっている。これにより、スライダ3Bは、その前面側に配設された目盛り付きダイヤル3dを手動で回転させることにより、簡単かつ正確に、前記カッティングヘッド7Bの後傾角度を、ダイヤル3dに表示した0°から10°の範囲内で、0.5°〜1.0°刻みに、段階的に変化させることができる。
The crank Q converts the rotation operation of the
すなわち、従来のUKA用脛骨切除位置案内装置50は、図14に示すように、カッティングヘッド7Bの、体の矢状面に沿った上下(前後)方向の傾きを調整する手段を有しておらず、水平面に対するカッティングヘッド7Bおよび水平スリット7dの前傾,後傾等の傾きを調整するには、フィクスチャー5Bの固定(締結)を解除して、メインロッド1Bおよびサブロッド6Bの脛骨Tに対する取り付け角度を調整するしかなかった。
That is, the conventional UKA tibial resection
これに対して、本実施形態のUKA用脛骨切除位置案内装置20では、図7のように、カッティングヘッド7Bを支持するスライダ3Bが、このスライダ3Bから延設されたアーム部4Bの傾斜角度を変化させるアーム角度調整手段を備えている。これにより、本実施形態のUKA用脛骨切除位置案内装置20は、アーム部4Bの水平面に対する後背面側への傾斜角度(後傾角度θ)を0°〔水平、図9(a)〕から10°〔図9(c)の状態〕まで変化させることができるようになった。
On the other hand, in the UKA tibial resection
たとえば、アーム部4Bの基部Qがクランクの下死点にある図9(a)の場合には、カッティングヘッド7Bが後傾角度θ=0°を示現し、アーム部4Bの基部Qがクランクの上死点にある図9(c)の場合には、カッティングヘッド7Bが後傾角度θ=10°を示現する。また、回転の中間点でかつクランク上下の中間点である図9(b)の状態では、カッティングヘッド7Bの後傾角度θは5°を示すようになっている。さらに、上記目盛り付きダイヤル3dおよび円板状部材Rの同期回転には、リミッターは設けられておらず、同一方向に制限なく回転し続けることができるようになっている。
For example, in the case of FIG. 9A in which the base portion Q of the
なお、各実施形態のダイヤル3dは、操作者側である正面側に配設され、そのダイヤル3dおよび円板状部材Rの回転軸が、操作者から見て奥側方向(X軸方向のマイナス側)に向けて配設されている。この配置により、その左右にスペースがとれない時も、操作用ダイヤル3dの操作に支障が出ないようになっている。
In addition, the
また、先にも述べたように、上記円板状部材Rの外周面には、所定のピッチで半球状の凹部が複数形成され、その外周面に対応する位置にボールプランジャ(図示省略)が配設されているとともに、ダイヤル3dの表面には、前記各半球状凹部に対応する目盛りが、たとえば0.5°刻みまたは1°刻みで、刻印されている。これにより、所望の後傾角度を、素早く正確に設定することができる。
As described above, a plurality of hemispherical concave portions are formed at a predetermined pitch on the outer peripheral surface of the disk-shaped member R, and a ball plunger (not shown) is provided at a position corresponding to the outer peripheral surface. At the same time, a scale corresponding to each of the hemispherical recesses is marked on the surface of the
以上の構成により、本発明の脛骨切除位置案内装置は、機能軸に沿ってZ軸方向に配設された基体部の上端および下端が位置固定された状態でも、脛骨粗面近傍に配置されたカットガイド部の後傾角(−X方向に向かって下るピッチ角)を変更することができる。 With the above configuration, the tibial resection position guiding device of the present invention is disposed in the vicinity of the rough tibial surface even when the upper end and the lower end of the base portion disposed in the Z-axis direction along the functional axis are fixed. It is possible to change the rearward tilt angle (pitch angle descending in the −X direction) of the cut guide portion.
しかも、前記傾きの調整は、術者である操作者の正面に向いている回転ダイヤルを用いて、刻まれた目盛りを目安に行うことができるため、術野の左右に余裕がない場合でも、容易に後傾角度を再現したり、再調整したりすることが可能である。したがって、本発明の脛骨切除位置案内装置は、人工膝関節単顆置換術において、簡単な調整により、脛骨近位端関節面の切除角度を適切に設定し、関節面を予定通りに正確に切除することができる。しかも、従来の手術器具に比べ、作業(施術)時間を短縮することができるという効果も奏する。 In addition, the adjustment of the tilt can be performed by using the rotary dial facing the front of the operator who is the operator, using the scales engraved as a guide, so even if there is no margin on the left and right of the operative field, The backward tilt angle can be easily reproduced or readjusted. Therefore, the tibial resection position guide device of the present invention appropriately sets the resection angle of the proximal tibia joint surface by simple adjustment in artificial knee joint condyle replacement, and accurately resects the joint surface as scheduled. can do. In addition, the work (treatment) time can be shortened as compared with conventional surgical instruments.
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. is there.
たとえば、ボールプランジャを用いた後傾角度の固定構造は、たとえばラチェット機構等、他の機構で代替することができる。 For example, the rear tilt angle fixing structure using the ball plunger can be replaced by another mechanism such as a ratchet mechanism.
また、前記実施形態ではカッティングヘッドの後傾角度を0〜10°の範囲で調整可能な場合を例示したが、その後傾角度の調整範囲は、より大きな角度で後傾可能なものとしてもよく、あるいは、手前側への前傾(後傾角度で言えばマイナス範囲)が可能な構成としてもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the backward tilt angle of the cutting head can be adjusted in the range of 0 to 10 ° is exemplified, but the adjustment range of the subsequent tilt angle may be capable of tilting backward at a larger angle, Or it is good also as a structure in which the forward tilt to the near side (it is a minus range if it says in a back tilt angle) is possible.
1A メインロッド
2A 調整台座
3A,13A 近位固定部材
3d ダイヤル
4A,14A アーム部
5A スパイク
6A スパイク用シャフト
6D スパイク保持部
7A 脛骨スリット
7d スリット(水平)
8 アンクルクランプ
9 ロッドガイド部
9A ボタン部
1B メインロッド
2B 調整台座
3B,13B スライダ
4B,14B アーム部
5B フィクスチャー
6B サブロッド(横方向バー)
7B カッティングヘッド
7e スリット(垂直)
1C T−ロッド
2C 目盛り部
3C,13C T−ロッドガイド
4C,14C アーム部
5C シャフト保持部
6C シャフト
6E T−カットガイド保持部
7C T−カットガイド
10,20,30,40,50,60 脛骨切除位置案内装置
T 脛骨
P 支軸部
Q クランク
R 円板状部材
8
1C T-
Claims (3)
前記カットガイド部を脛骨の近位端前縁の脛骨粗面近傍において支承するアーム部と該アーム部を支持する基部とからなるカットガイド支持部と、
前記カットガイド部の前記脛骨粗面への締結固定に使用されるカットガイド位置決め用ロッドであって、前記脛骨の長手方向に沿って配設され、該ロッドの近位端側に、前記カットガイド支持部の基部を嵌め入れて係止し位置決めするカットガイド位置調整部が設けられてなるカットガイド位置決め用ロッドと、を備え、
前記カットガイド支持部の基部が、該カットガイド支持部のアーム部の先端に配設された前記カットガイド部の、水平に対する脛骨前縁から後背縁方向の傾き角である後傾角を調節する切除角調整手段を含むことを特徴とする人工膝関節置換手術用器具。 A cut guide portion for guiding a cutting blade for excising the knee joint surface;
A cut guide support portion comprising an arm portion for supporting the cut guide portion in the vicinity of the rough surface of the tibial bone at the leading edge of the proximal end of the tibia and a base portion for supporting the arm portion;
A cutting guide positioning rod used for fastening and fixing the cutting guide portion to the rough surface of the tibia, which is disposed along a longitudinal direction of the tibia, and on the proximal end side of the rod, the cutting guide A cut guide positioning rod provided with a cut guide position adjusting portion for fitting, locking and positioning the base portion of the support portion, and
Resection in which the base of the cut guide support part adjusts the posterior tilt angle of the cut guide part disposed at the tip of the arm part of the cut guide support part, which is the tilt angle in the direction from the tibia leading edge to the posterior edge with respect to the horizontal. An artificial knee joint replacement surgical instrument comprising an angle adjusting means.
カムを用いた回転式の傾斜角度制限機構と、該傾斜角度制限機構の回転に連動して回転するダイヤルと、
該ダイヤルの回転に連動して、前記アーム部先端に位置するカットガイド部の後傾角度を、予め定められた範囲内の任意の角度で固定可能なラチェット手段またはボールプランジャと、を備えることを特徴とする請求項1に記載の人工膝関節置換手術用器具。 The resection angle adjusting means is
A rotary tilt angle limiting mechanism using a cam, and a dial that rotates in conjunction with the rotation of the tilt angle limiting mechanism;
A ratchet means or a ball plunger capable of fixing a rearward tilt angle of the cut guide portion positioned at the tip of the arm portion at an arbitrary angle within a predetermined range in conjunction with the rotation of the dial; The artificial knee joint replacement surgical instrument according to claim 1, wherein
前記カットガイド部を前記脛骨粗面へ締結固定する複数の締結用ピンを備え、
前記カットガイド部が、前記複数の締結用ピンによって、水平に対して前記水平スリットが0〜10°の範囲で後傾する状態で、前記脛骨粗面へ締結固定されていることを特徴とする請求項2に記載の人工膝関節置換手術用器具。 The cut guide part is provided with a horizontal slit through which the cutting blade can be inserted in the horizontal direction,
A plurality of fastening pins for fastening and fixing the cut guide portion to the rough tibial surface;
The cut guide portion is fastened and fixed to the rough tibial surface by the plurality of fastening pins in a state where the horizontal slit is tilted backward in a range of 0 to 10 ° with respect to the horizontal. The artificial knee joint replacement surgical instrument according to claim 2.
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