JP2018509268A - 半月板移植システム - Google Patents

Abstract

ドナー骨が載せられ、３つの別々の切断経路で順次切断されるクランプ締付プレートのどちらかの側の上に一対の柱を有するワークステーション。切断ゲートは柱に取り付けられ、手作業での測定なしに目視で位置合わせしてドナー骨部分の半月板に対して正確に方向づけできる切断経路をもたらすのに使用される。移植片は加工クランプに付けられ、側面を適切に成形し、移植片の底に半径を形成するように削られる。次いで、脛骨はドリルガイドを使用することによって調製されてパイロットホールを形成し、次いで移植片用の大きな穴を開ける。開けられた穴は、ロッドガイド及びノミ、次いでラスパを用いて拡張及び成形される。次いで、成形された移植片は形孔にインプラントされ、適切な位置に縫合されうる。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年３月２０日に出願された米国特許仮出願第６２／１３５，７７２号に基づく優先権を主張する。

技術分野
本発明は半月板移植システムに関し、より具体的には、半月板移植片及び脛骨表面を調製し、その移植片を脛骨に固定する半月板移植ワークステーション及び関連ツールに関する。

ヒト膝関節半月板の損傷は、脛骨の対応する溝切りに挿入されるように成形されている半月板インプラント及び一体骨橋を用いて修復されうる。ドナーインプラントの大きさ、形状、及び切片はばらつきが大きいので、インプラントは、外科用鋸及びラスパを用いて適切に成形できるようにワークステーションに配置されることがある。しかし、従来のワークステーションでは、使用者が適切な寸法及びインプラント及び修復される膝関節で施行される切断を手作業で決めることを必要とする。また、インプラント部位の調製も手作業で行われるので、調製したインプラントと調製した部位とを正確にマッチさせるのは難しいことが多い。したがって当該技術分野では、そのようなインプラント及び修復を行うことができ、使い易さや精度を向上する移植片ワークステーション及び関連機器が必要とされている。

本発明は半月板同種移植片及び一体骨橋を調製し、インプラントするためのシステムである。本発明は、ベースを有するワークステーション及びベースから上向きに延びてその間の軸線を画定する一対の柱を含む。プレートは柱の間に配置されて水平面を画定する。プレートにわたって延びるアームを有するクランプはドナー骨を適切な位置に留めるに使用される。第１の切断ゲートは、一対の柱に取り外し可能に結合されて、プレートの水平面と交差し、一対の柱の軸線から近位にオフセットされる第１の平面に沿って延びる第１の切断経路を画定しうる。第２の切断ゲートは、一対の柱に取り外し可能に結合されて、鉛直に対して直角である第２の平面に沿って延びる第２の切断経路を画定しうる。第２の切断ゲートは調整されて第２の平面を水平面と平行又は非平行に方向づけられうる。第３の切断ゲートは、一対の柱に取り外し可能に結合されて、プレートの水平面と交差し、一対の柱の軸線から遠位にオフセットされる第３の平面に沿って延びる第３の切断経路を画定しうる。１つの実施形態では、第１の切断ゲートは柱に可逆的に結合された第３の切断ゲートを含む。深さ設定溝はワークステーションのベースに沿って延在しうる。また本発明は、深さ設定溝に配置された移植片に取り付けるように構成されたクランプを含む。クランプは、移植片を第１の形状に成形するための第１のセットの刃を有する第１のシェーバーを用いて移植片を加工するのに使用される。クランプはまた、移植片を第１の形状と異なる第２の形状に成形するための第２のセットの刃を有する第２のシェーバーを用いて移植片を加工するのに使用される。ワークステーションは、ベースに沿って延びる第１及び第２の形状に対応する外形形状を有し、測定溝に配置された移植片の長さを測定するためそれに沿って配置されたしるしを有する測定溝をさらに含みうる。

移植片を脛骨に取り付けるために、本発明は貫通孔を有するドリルガイド及び近位端からドリルガイドを通って貫通孔に近接して、移植片がインプラントされる脛骨が上方に付けられうる遠位端まで延びる調節可能なフックビームを含む。パイロットガイドはドリルガイドの貫通孔に挿入されうる。パイロットドリルストップを有するパイロットドリルビットは、パイロットドリルストップがフックビームの近位端と接するまでパイロットガイドを通して延されることができる。ガイドピンはドリルガイドの貫通孔を通して延ばされることができ、ドリルストップを有する中空ドリルビットは、ドリルストップがフックビームの近位端と接してインプラント孔を移植片がインプラントされる脛骨に形成するまでパイロットガイドを通してガイドピンの上方に延ばされることができる。ガイドロッドはインプラント孔に配置されうる。柄を有するノミは、ガイドロッドがノミの柄に所定の距離に延びるまでガイドロッドに沿って脛骨にスライドして進んでインプラント孔を成形できる。移植片の断面形状に対応する横断面を有するラスパは成形されたインプラント孔に進められて、本発明のワークステーションを用いて調製された移植片に正確にマッチするように穴を成形する。

本発明は半月板骨移植片を調製する方法を含む。一対の半月板角から延びる半月板を有するドナー骨部分は、水平面及びワークステーションのクランプに沿って延びるプレートの間に固定される。第１の切断ゲートは、プレートのいずれかの側にワークステーションから上向きに延びる一対の柱にわたって配置されて、それらの間の軸線を画定する。ドナー骨部分は、プレートの水平面と交差し、一対の柱の軸線から近位にオフセットされた第１の平面に沿って延びる第１の切断ゲートによって画定された第１の切断経路に沿って切断される。第２の切断ゲートは、一対の柱にわたって、一対の半月板角の間に延びる軸線に沿って位置調整されて配置される。次いでドナー骨部分は、第２の切断ゲートによって画定された第２の切断経路に沿って切断される。第３の切断ゲートは一対の柱にわたって配置され、ドナー骨部分は、プレートの水平面と交差し、一対の柱の軸線から遠位にオフセットされている第３の平面に沿って延びる第３の切断ゲートによって画定された第３の切断経路で切断される。それにより、３つの切断経路によって画定された３つの面、半月板がその半月板角によって骨インプラントに自然に付けられた半月板を有する生来の上面を有する移植片が形成される。次いで、移植片は溝に入れられ、クランプが取り付けられて移植片用の所定の突起をセットする。移植片を含むクランプは第１のシェーバーのスロットに入れられ、第１のセットの刃に沿って動かされて移植片を第１の形状に成形する。クランプはまた、第２のセットの刃を有する第２のシェーバーに沿って移植片を動かすのに使用されて移植片を第１の形状と異なる第２の形状に成形する。そのあと、移植片の大きさは移植片をワークステーションの第２の溝に入れることによってチェックできる。

次いで移植片は、貫通孔を有する脛骨を横切る（trans-tibial）ドリルガイド及び近位端から、移植片がインプラントされる脛骨の上方に配置された遠位端までドリルガイドを通って延びる調節可能なフックビームを取り付けることによってインプラントされる。パイロットガイドはドリルガイドの貫通孔に挿入され、パイロットドリルストップを有するパイロットドリルビットは、パイロットドリルストップがフックビームの近位端に接するまで脛骨にパイロットホールを開けるのに使用される。ガイドピンはドリルガイドの貫通孔及びパイロットホールを通って延ばされ、パイロットガイドを通ってガイドピンにわたって延ばされることができるドリルストップを有する中空ドリルビットはインプラント孔を脛骨に形成するのに使用される。ガイドロッドはインプラント孔に配置され、ガイドロッドに沿って脛骨にスライドして進めることができる柄を有するノミは、ガイドロッドがノミの柄に所定の距離に延びるまで使用されてインプラント孔を成形する。次いで、移植片の断面形状に対応する横断面を有するラスパはインプラント孔を形成するのに使用される。次いで、移植片はインプラント孔に挿入され、半月板は脛骨に縫合される。

以下の詳細な説明の項（Detailed Description）を添付図面と併せて読むことによって、本発明はより十分に理解及び認識されるであろう。図面中：

図１は本発明によるワークステーションの透視図である。

図２は本発明によるワークステーション上で調製されるドナー骨移植片の透視図である。

図３は本発明によるワークステーション上に載せられたドナー骨移植片の透視図である。

図４は本発明によるワークステーション上の第１の切断フェンスの透視図である。

図５は本発明によるワークステーション上の第２の切断フェンスの透視図である。

図６は本発明によるワークステーション上の第２の切断フェンスの別の透視図である。

図７は本発明によるワークステーション上の第３の切断フェンスの透視図である。

図８は本発明によるワークステーション上で調製されたドナー骨移植片の透視図である。

図９は本発明によるワークステーション及び移植片クランプの透視図である。

図１０は本発明によるワークステーション及び移植片クランプの別の透視図である。

図１１は本発明によるワークステーション及び第１のシェーバーの透視図である。

図１２は本発明によるワークステーション及び第１のシェーバーの別の透視図である。

図１３は本発明によるワークステーション及び第２のシェーバー透視図である。

図１４は本発明によるワークステーションの別の態様の透視図である。

図１５は本発明による骨移植片で修復される脛骨及び半月板の透視図である。

図１６は本発明による骨移植片で修復される脛骨及び半月板の別の透視図である。

図１７は本発明によるドリルガイドの透視図である。

図１８は本発明によるドリルガイド及び脛骨の透視図である。

図１９は本発明によるパイロットドリルガイドをもつドリルガイドの透視図である。

図２０は本発明によるパイロットドリルガイド及びパイロットドリルビットをもつドリルガイドの透視図である。

図２１は本発明によるドリルガイドピンをもつドリルガイド透視図である。

図２２は本発明に従って脛骨に挿入されたガイドピンをもつドリルガイドの透視図である。

図２３はパイロットドリルガイドが部分的に取り外された本発明によるドリルガイドの透視図である。

図２４は本発明に従って中空ドリルビットがガイドピンを通って脛骨に挿入されている透視図である。

図２５は本発明に従って中空ドリルビットがガイドピンを通って脛骨に完全に挿入されている透視図である。

図２６は本発明によるガイドロッドの透視図である。

図２７は本発明に従って脛骨に挿入されたノミ及びガイドロッドの透視図である。

図２７は本発明に従ってノミがガイドロッドを用いて脛骨に挿入されている透視図である。

図２８は本発明に従ってノミが脛骨に完全に挿入されている透視図である。

図３０は本発明によるラスパの透視図である。

図３１は脛骨に挿入された本発明によるラスパの透視図である。

図３２は本発明に従って調製された脛骨へのインプラントのために本発明に従って調製された半月板移植片の透視図であり、並びに

図３３は本発明に従って脛骨にインプラントされ、脛骨に縫合された本発明に従って調製された半月板移植片の透視図である。

全体を通じて同じ番号が同じ部分を指す図面を参照すると、図１及び図２では、患者の脛骨にインプラントする同種移植ドナー骨移植片１２を調製するワークステーション１０が示される。典型的には、移植片１２は鋸切断面１６を有する半脛骨プラトー骨部分１４及び２つの半月板付着角２２及び２４を介して骨部分１４の上面２０から延びる付着半月板１８を含む。

ワークステーション１０は、格子縞模様を付すること又は紋様を織り込むことなど、そこに加工された特徴をもつ表面３６を有する中央レート３４の上方に位置調整されるクランプ３２を支えるベース３０を含み、結果として移植片１２はワークステーション１０上で適切な位置にしっかりと固定することができる。クランプ３２は、ベース３０から上向きに延びるねじ柱３８、柱に結合してプレート３４の上方に延びるクランプアーム４０、及び回転運動を介して柱３８を上下に進めてクランプ移植片がプレート３４に載せられたときにクランプアーム４０を移植片１２にしっかりと係合できるねじ状輪４２を含む。柱３８はアーム４０が柱３８の周りを回転しないようにアーム４０に固定しうる。図３を参照して、ベース３０は移植片１２がプレート３４に載せられて、クランプ３２によって適切な位置にクランプ固定されたときに２つの半月板角２２及び２４を移植片と位置調整するのに用いる目視による位置調整しるし４４及び４６（移植片１２上で軸線Ａ−Ａに沿って配置されるように示される）をさらに含む。くわえてベース３０は、対向する側でプレート３６に近接して位置する一対のガイド柱４８及び５０を支える。移植片１２がプレート３４に適切に載せられ、クランプ３２で適切な位置に固定されたとき、移植片１２の鋸切り口１６はガイド柱４８及び５０の間のプレート３６の近位縁の上方に延びることになる。このようにして、ワークステーション１０は、移植片１２が後続の切断操作に向けて容易に位置合わせされて、患者の脛骨に形成される同じ寸法に作られた受け入れくぼみへの挿入にぴったりな寸法をもつインプラントの形成を可能にする。

図４を参照して、振動する平面鋸刃７８を受けるためにそこに形成されたスロット５４を有する第１の切断ゲート５２は、ベース３０の柱４８及び５０に移植片を取り付けることによって移植片１２の上方に配置されうる。第１の切断ゲート５２は、それぞれガイド柱４８及び５０を受けるように適合されたそのいずれかの端に位置する一対のボス５６及び５８を含み、結果として切断ゲート５２が移植片１２上にしっかりと保持される。第１の切断ゲート５２の不適切な取り付けを防ぐためにボス５６及び５８はガイド柱４８及び５０に固定してよい。第１の切断ゲート５２は、鋸刃７８をガイドするのに使用されて、半月板角２２及び２４の軸線Ａ−Ａに平行な移植片１２の前面に沿って第１の切断経路を形成する。鋸切り口１６は、ドナーの脛骨から移植片１２を除去するように形成された際に極めてふぞろいで不正確である可能性があり、半月板角２２及び２４に対して正確に方向づけられる新らたな切断で除去及び置換される。また、第１の切断経路はわずかに鉛直から離れて角度が付けられるように第１の切断ゲート５２のスロット５４は方向づけられ、結果として移植片１２の新しく形成された切断片は、わずかな斜角をもち、移植片１２の上面２０の半月板角２２及び２４に対して移植片１２の底部側に向かって広くなっている。好ましくは、第１の切断ゲート５２は垂直から約５度オフセットされる第１の切断経路をもたらす。また、第１の切断ゲート５２のスロット５４は柱４８及び５０の軸線からオフセットされ、したがって得られる切断片は柱４８及び５０の軸線に所定の距離で近接し、且つ該軸線に平行である。結果として、第１の切断経路に沿って結果的に得られた切断片は、半月板角２２及び２４の前に所定の距離であることになり、その軸線Ａ−Ａは柱４８及び５０の軸線及びそれに与えられたしるしに沿って位置調整できるように位置調整されることが意図される。以下で説明するように第１の切断ゲート５２は移植片１２の反対面を形成するのにも使用されうるので、オフセットの量は好ましくは最終的に調製される移植片１２の所望の幅の半分である。本出願で図示される例では、オフセットは５ミリメートルであって幅１０ミリメートルの最終移植片１２を作られる。

図５を参照して、鋸刃７８を受けるためにそこに形成されたスロット６２を有する第２の切断ゲート６０は、それぞれガイド柱４８及び５０を受けるように適合されたいずれかの端の一対のボス６６及び６８を用いて移植片１２の上方に配置されうる。第２の切断ゲート６０のスロット６２は、フェンス７０とボス６６及び６８との間の接続を緩めたり締めたりするように回転されうる一対のノブ７２及び７４によってボス６６及び６８に相互接続された可動フェンス７０に形成され、フェンス７０はボス６６及び６８に対して旋回でき、フェンス７０の上縁７６は半月板角２２及び２４と位置調整することができる。よってフェンス７０は、フェンス７０の上縁７６を目視ガイドとして用いて柱４８及び５０の軸線に非垂直である軸線に沿って方向づけられて、半月板角２２及び２４によって形成された軸線に平行であり、プレート３６の表面３６に平行でない可能性がある平面に沿って延びる切断経路を画定しうる。よって、フェンス７０の高さは、いったん上縁７６が半月板角２２及び２４と位置調整されたら、スロット６２が半月板角２２及び２４から下方に所定の距離に配置されることになるように寸法が作られる。例えば、フェンス７０の上縁７６は、移植片１２の上面２０の下にちょうど１１ミリメートルである切断経路に位置合わせするのに使用することができ、この特定の切断に関する分野で一般的な手作業で測定したり、ペンでのしるし付けたりする必要性を回避する。よって、第２の切断ゲート６０のスロット６２は、フェンス７０の半月板角２２及び２４との位置調整に起因して、半月板角２２及び２４によって形成される軸線に平行でもある移植片１２の所定の深さを正確且つ精密に画定する移植片１２における第２の切断片を作りだす。図６に見られるように、ワークステーション１０は、鋸刃７８が第２の切断ゲート６０のスロットに下向きに挿入され、移植片１２を切断するのに使用できるように新たに方向づけられてもよい。後続の切断がもとの移植片１２の周囲の骨から所望の移植片１２及び結合半月板１８を切り離すことになるので、鋸刃７８は移植片１２の深さを画定するのに必要な距離を過ぎて挿入することができる。

図７を参照して、鋸刃７８を受けるためにそこに形成されたスロット８２を有する第３の切断ゲート８０は、それぞれガイド柱４８及び５０を受けるように適合された一対のボス８６及び８８をいずれかの端で用いて移植片１２の上方に配置されうる。第３の切断ゲート８０は鉛直からわずかに遠位である第３の切断経路を画定するように方向づけられ、その結果、移植片１２の新しく形成された後面はわずかな斜角を有し、半月板角２２及び２４に対して移植片１２の底部側に向かって広くなっている。また第３の切断ゲート８０は、第３の切断経路が柱４８及び５０の後面に配置され、第１の切断ゲート５２の第１の切断経路によって定められた第１の切断経路から半月板角２２及び２４の反対側にあるように柱４８及び５０（並びに半月板角２２及び２４の軸線Ａ−Ａ）から遠位にオフセットされる。次いで、鋸刃７８がスロット８２を通して当てられて第３の切断経路に沿って移植片１２を切断する。第１の切断ゲート５２のオフセットがワークステーション１０の背面に向かい、且つ半月板角１８の反対側にあるように、第３の切断ゲート８０はワークステーション１０上で逆方向に配置された第１の切断ゲート５２を含みうる。このアプローチでは、第１の切断ゲート５２が第１の切断ゲート５２又は第３の切断ゲート８０のいずれかとして使用される際に使用者によって適切に配置できるように第１の切断ゲート５２の前面及び後面ははっきりとしるし付けられるべきである。くわえて、柱４８及び５０をボス８６及び８８（第１の切断ゲート５２のボス５６及び５８でもありうる）に対して固定することは、柱４８及び５０への反転ではあるが上下逆さまではない取り付けを可能にすることができる。よって、切断された移植片１２の幅は柱４８及び５０の軸線に対してスロット５２のオフセットの２倍の量であることになる。言い換えれば、５ミリメートルのオフセットは（第１の切断経路のわずかな先細りをいれずに）おおよその幅が１０ミリメートルの移植片１２を作ることになる。より具体的に、図８に見られるように、ドナー移植片１２を第１の切断経路Ｘ−Ｘ、第２の切断経路Ｙ−Ｙ、及び第３の切断経路Ｚ−Ｚに沿って切断することにより、二等辺台形の断面形状の狭い方の底辺である、移植片１２の上面２２から延びる半月板１８をもつ二等辺台形の横断面を有する最終的な移植片１２が生じる。移植片１２が第２の切断経路Ｙ−Ｙに向かって内側に先細りするように、第１の切断経路Ｘ−Ｘ及び第３の切断経路Ｚ−Ｚはともに鉛直から約５度オフセットされる。

図９を参照して、ベース３０は、台形の移植片１２をそこに受け容れる寸法に作られた深さ設定溝９２をさらに含む。台形の移植片１２が溝９２に配置されると、移植片クランプ９４が移植片１２の上方に取り付けられうる。移植片クランプ９４は、固定構成部材９６及び移植片１２とのしっかりとした係合を内外に動くことができる反対側にある可動構成部材９８を含む。図１０に見られるように、移植片クランプ９４は移植片１２のまわりに配置され、ワークステーション１０上に据え付けられている。可動構成部材に相互に連結されたねじ状シャフト１０２を有する調整ノブ１００を使用すること。移植片クランプ９４をフライスガイドとして用いる後続のフライス加工は、移植片１２からインプラント用の移植片１２を調製するのに必要とされる多くの材料を除去することはないが、移植片１２の底部に形成する適切な半径を許容することになるように溝９２は移植片１２の所望の深さに対応する所定の深さを有する。例えば、後続の加工が適切に成形された移植片１２をもたらせるように５ミリメートルが移植片クランプ９４の下に延びるべきである。固定構成部材９６は深さ設定溝９２に平行なワークステーション１０に沿って延びる位置調整溝１０６に固定する突起１０４を含みうる。移植片１２が溝９２及びそれに取り付けられた移植片クランプ９４に完全に固定され、移植片クランプ９４がワークステーション１０に載っている場合、移植片クランプ９４は加工ガイドとして使用されて移植片１２がインプラント前に所望の寸法に正確に加工されるのを確実にする。移植片クランプ９４の両方の接触部分は、ＣＮＣ機械でのフライス加工などの好適な方法を用いるために、格子縞模様を付した表面、紋様が織り込まれた表面、又は突起の付いた表面を有しうる。格子縞模様又は織込紋様のパターンが、該ドナー部分がインプラント前に移植片１２の最終的な丸みのある縁を創り出す後続の操作の間に移植片クランプ９４に対して動かないように、ほぼ完成したドナー部分の位置を移植片クランプ９４に十分に固定する限り、その性格なパターンは重要ではない。

図１１を参照して、第１のシェーバー１１０は、ガイド柱４８及び５０の上方に第１のシェーバー１１０に形成された一対の対向する穴１１２及び１１４を配置することによってワークステーション１０に固定されうる。次いで、移植片１２の底が第１のシェーバー１１０の切断チャネル１１６に係合するように移植片クランプ９４は第１のシェーバー１１０に対して設置される。突起１０４を受ける位置調整チャネル１１８は、切断チャネルに平行に延び、移植片１２が切断チャネル１１６に沿って正確に長手方向に動かされることを確実にする。次いで、図１２に見られるように、切断チャネル１１６が移植片１２から材料を除去する、移植片クランプ９４は第１のシェーバー１１０の表面に沿って移動しうる。上で説明したように、移植片クランプ９４は加工ガイドとして機能し、適量の材料が移植片１２から除去されて移植片１２の所望の寸法が正確に形成されることを確実にする。第１のシェーバー１１０は好ましくは移植片１２の下面を斜角に仕上げるのに用いられて移植片１２の底に予備的な先細りを作って後続の操作を容易にする。図１３に見られるように、切断が完了すると、ガイド柱４８及び５０の上方に第２のシェーバー１２０に形成された一対の対向する穴１２２及び１２４を配置することによって第２のシェーバー１２０はワークステーション１０に固定されうる。次いで、移植片クランプ９４は、移植片１２の底を位置調整チャネル１２８の突起１０４をもつ第２の切断チャネル１２６に配置するのに使用されうる。次に、第２の切断チャネル１２６は適切な材料を移植片１２の底から除去して移植片１２の底の湾曲の所望の半径を形成できるようにクランプ９４は移植片１２を第２のシェーバー１２０に沿って動かすのに使用されうる。いったん第２のシェーバー１２０が使用されると、移植片１２は移植片クランプ９４から取り外される。

図１４を参照して、ワークステーション１０は、移植片１２が第１のシェーバー１１０及び第２のシェーバー１２０によって切断された後にそれを受ける寸法に作られたトライアルスロット１３０を含む。より具体的に、トライアルスロット１３０は移植片１２の新しく形成された半径に対応する半径をもつ底１３２を有する。トライアルスロット１３０は、移植片１２の長さを容易に目視で決定可能にする指標を付けられたワークステーション１２上のしるし１３４と結び付けられる。移植片１２の長さは、以下で説明するように、移植片１２が本発明に従って調製された脛骨にインプラントされる際に半月板角２２及び２４が適切に位置できるように、トライアルスロット１２０を用いて移植インプラントに適切な長さに短くされうる。

上で議論したワークステーション１０及びその関連構成部品は、ステンレス鋼（例えば、１７−４ＰＨステンレス鋼又はＮＩＴＲＯＮＩＣ６０）などのいずれの好適な材料から作られうる。いずれの数字又はレタリングは、レーザエッチングなどの好適なマーキング方法を用いて行うことができる。また構成部品は、ＡＳＴＭ Ａ９６７又はＡＳＭ−ＱＱ−Ｐ−３５に従ってレーザエッチング後に不動態化処理してもよい。

図１５を参照して、患者の脛骨１４０は、シェーバー１４２を用いることによってなど、半月板切除術を実施して置換される半月板に伴う組織破片を除去することによって調製されうる。図１６に見られるように、ノッチ１４４が脛骨隆起に形成される。

図１７を参照して、本発明は、本体１５４に係合して脛骨１４０から所定の距離の間隔をとるための貫通孔１５６及びスペーサー１５８を有する本体１５４から延びる柄１５２を有するドリルガイド１５０をさらに含む。調整輪１６０は貫通孔１５６の周りに配置され、貫通孔１５６の上方で本体１６０を通って延びるフックビーム１６２に相互に連結される。フックビーム１６２はドリルガイド１５０から外向きに延びて、フックビーム１６２の湾曲した端１６６とスペーサー１５８との間に調節可能な脛骨を受ける空間１６４を画定する。図１８に見られるように、調整輪１６０を回すことによってフックビーム１６２が脛骨１４０の上方に延ばされた後に引っ込められてフックビーム１６２の湾曲した端１６６と本体１５４のスペーサー１５８との間の脛骨を受ける空間１６４に脛骨１４０を固定できるように、フックビーム１６２はそこに形成され、相互に接続して調整輪１６０の内部を通る多条ねじ１６６を有する。調整輪１６０は、起こりうる回転モーメントの減少に起因する締め付け過ぎのリスクを減らす一方でフックビーム１６２が速やかに先に送られるように多条ねじを有することが好ましい。フックビーム１６２は目盛付けされ、その近位端から湾曲した端１６６までの距離が分かり、脛骨に連結された際にゲージが与えられ、例えば約５ミリメートルの安全な停止距離をもたせることによって後続の穿孔操作の深さが調整されて過剰な穿孔を防ぐことができるようにゲージが与えられる。

図１９を参照して、パイロットドリルビット１７４を受け入れる寸法に作られている狭い貫通孔１７２を有するパイロットガイド１７０は、パイロットガイド１７０上のカムがフックビーム１６２の下面とかみ合うようにドリルガイド１５０の貫通孔１５６に挿入され、パイロットガイド１７０の回転を介して適切な位置に固定されうる。好ましくは、脛骨１４０の表面を横切るドリルビットの滑りためにパイロットガイド１７０はしっかりと脛骨１４０と接するべきである。

図２０を参照して、次いでパイロットドリルビット１７４はパイロットガイド１７０の狭い貫通孔１７２を螺送されて、脛骨１４０にパイロットホールを開けるのに使用されうる。パイロットドリルビット１７４は、ビット１７４が脛骨１４０中に所定の距離を横切る際にフックビーム１６２の近位端に係合し、よってパイロットドリルビット１７４の脛骨１４０への過度の挿入を防ぐことになるドリルストップ１７６と結び付いている。好ましくは、ドリルストップ１７６はパイロットドリルビット１７４の端とフックビーム１６２の湾曲した端１６６との間に少なくとも約５ミリメートルの間隔をとることを可能にして、その領域の大血管のどこかに損傷が起こる可能性がある脛骨の遠位側にまで穿孔が及ばないことを確実にする。ドリルストップ１７６の適切な位置はフックビーム１６２の長さなどの予め決められたさまざまな要因に依存することになり、特定の環境に基づいて前もって計算して定めることができることが認識されるべきである。言い換えれば、フックビーム１６２及びドリルビット１７４の長さは相互に関係し、互いに相関して、外科医が穿孔操作の間に深さを測定する必要なしに過度の穿孔を防ぐ。

図２１及び図２２を参照して、パイロットホールが脛骨１４０にいったん形成されると、指標付けマーク１８２及び１８４を有する尖っていないガイドピン１８０は、ガイドピン１８０をパイロットガイド１７０の狭い貫通孔１７２を通して挿入することによってパイロットホールに挿入しうる。１つの指標付けマーク１８２又は１８４は適切にパイロットホール中に適切な深さに挿入されたときにフックビームの近位端と位置が合うはずであるので、ガイドピン１８０の指標付けは、パイロットホールが適切な深さに開けられていることを確認するのに使用されうる。ガイドピン１８０は鈍化され、後続の穿孔の間に摩擦接触がガイドピン１８０を脛骨１４０中にさらに進めないことを確実にする。次いで、図２３に見られように、パイロットガイド１７０は、ドリルガイド１５０から外されて、ガイドピン１８０を適切な位置に残しておく。

図２４を参照して、ガイドピン１８０を受ける貫通孔１９２を有する中空ドリルビット１９０は、ドリルビット１９０の貫通孔１９２に入れられるガイドピン１８０をもつドリルガイド１５０の貫通孔１５６に挿入されうる。次いで、図２５に見られるように、ドリルビット１９０は脛骨１４０により大きい穴を開けるのに使用されうる。好ましくは、ドリルビット１９０はドリルビット１９０が適切な深さで挿入された際にドリルガイド１５０のフックビーム１６２の近位端に係合するように配置されているドリルストップ１９４を含んで、ここでもやはりドリルビット１９０の過度の挿入を防ぐ。ドリルストップ１９４を適切に配置することはフックビーム１６２の長さ及び脛骨の穴の所望の深さなどの予め決められたさまざまな要因に依存することになり、特定の環境に基づいて前もって計算して定めることができることが認識されるべきである。いったん穴１９６が開けられると、ドリルガイド１５０及び全ての構成要素は部位から取り外される。

図２６を参照して、第１のセットの指標付けを一方の端２０４に有し、第２のセットの指標付けを反対側にある端２０６にもつシャフト２０２を有するガイドロッド２００は脛骨１４０の穴１９６に挿入されうる。図２７に見られるように、ガイドロッド２００は、ガイドロッド２００の上面２１２に沿ってスライドするのに必要な寸法に作られた下側チャネル２１０並びに下側チャネル２１０の上に配置された一対の対向する刃２１４及び２１６を有して、脛骨１４０から穴１９６の側面に沿って骨を除去して移植片１２の外形形状にマッチさせるノミ２０８のためのガイドとして機能する。ノミ２０８及びガイドロッド２００が動かなくする可能性がある骨断片の閉じ込めを防ぐために、ガイドロッド２００はノミ２０８の対応する水平刃構成部分が位置しうるその上面に沿う平たい部分を組み入れうる。ガイドロッド２００は、脛骨１４０に挿入される際に適切に方向づけられていることを確にするしるしをその上に含んでよく、例えば、「この面を上に」などの説明文が使用されうる。ガイドロッド２００の端の指数はガイドロッド２０のそれぞれの端からの距離を示し、よって穴１９６の深さ及びノミ２０８が穴１９６中でガイドロッド２００に沿って動く距離を示す。図２８を参照して、ガイドロッド２００の指標付けがそこを通してはっきりと目視できるようにノミ２０８はそこに形成された窓２２０をもつ柄２１８を有する。ノミ２０８は、ガイドロッド２００の上方にスライドして係合し、脛骨１４０内に押し込まれて脛骨１４０の穴１９６を拡大して形を作りうる。図２９に見られるように、ノミ２０８は、窓２２０内のガイドロッド２００の動きを介して、ノミ２０８を穴１９６の中にどれくらいの距離押し込んだかを示すストップ２２２及び（「停止」線などの）関連するしるしを柄２１８上に含む。フックビーム１６２に関して上で説明したように、穴１９６の安全な深さは、穴１９６に配置されてツールの進行を止めるのに使用されるゲージ、例えばノミ２０８がガイドロッド２００の上方に進んだ時に到達され、適切な深さゲージの役割を果たすノミ２０８内部のストップ２２２を用いて、挿入されたツールが適切な深さに達したときに骨除去の進行を止めることによって担保することができる。いったんノミ切りが完了すると、ノミ２０８及びガイドロッド２００は穴１９６から取り出されてよい。

図３０を参照して、穴１９８が移植片１２と全く同じ外形形状をもたないとき、移植片１２の外形形状に対応するＵ字形の横断面２３２を有するラスパ２３０が脛骨１４０の穴１９８に挿入されうる。上で説明し、図３１に見られるように、ワークステーション１０を用いて調製されたときにラスパ２３０は移植片１２の所定の形状及び寸法を有するようにラスパ２３０は穴１９８から材料を除去するのに使用される。ラスパ２３０の形状及び寸法はワークステーション１０を用いて適切に切断され、削られた移植片１２の形状及び寸法に対応するように選択され、逆もまた同様であることが認識されるべきである。

図３２を参照して、損傷した半月板が除去される前にあった脛骨１４０の上面にわたって半月板１８が適切に配置できるように移植片１２の残存骨部分１４を脛骨１４０の形孔１９８に置くことによって移植片１２は脛骨１４０に配置されうる。ワークステーション１０上での移植片１２の正確な位置調整及び切断に起因して移植片１２は穴１９８の外形形状と完全にマッチすることになり、半月板角２２及び２４は適切な位置にあることになり、結果として半月板１８が脛骨１４０上の適切な場所にあることができる。いったん移植片１２及び半月板１８が適切に配置されると、図３３に見られるように、脛骨１４０の上縁のまわりに一連の縫合２３６を入れることによって、移植片半月板１８は患者のもともとの半月板の残部に付けられる。

上で議論したように、脛骨１４０を調製するためのさまざまなツールは、ステンレス鋼（例えば、１７−４ＰＨステンレス鋼又はＮＩＴＲＯＮＩＣ６０）などのいずれの好適な材料から作られうる。いずれの数字又はレタリングは、レーザエッチングなどの好適なマーキング方法を用いて行うことができる。また構成部品は、ＡＳＴＭ Ａ９６７又はＡＳＭ−ＱＱ−Ｐ−３５に従ってレーザエッチング後に不動態化処理してもよい。

Claims (18)

1. 一対の半月板角に近接する骨部分及び前記骨部分から延びる半月板を有する半月板骨移植片を調製するシステムであって、
   ベースを有するワークステーション；
   前記ベースから上向きに延び、それらの間の軸線を画定する一対の柱；
   前記柱の間に配置され、水平面を画定するプレート；
   前記プレートの上方に延びるアームを有するクランプ；
   前記一対の柱に取り外し可能に結合されて、前記プレートの前記水平面と第１の非垂直な角度で交差し、前記一対の柱の前記軸線から近位にオフセットされる第１の平面に沿って延びる第１の切断経路を画定しうる第１の切断ゲート；
   前記一対の柱に取り外し可能に結合されて、鉛直に対して直角であり、前記半月板骨移植片が前記プレート上に配置されたときに前記半月板骨移植片の前記一対の半月板角の間に延びる軸線と位置が合うように調整されうる第２の平面に沿って延びる第２の切断経路を画定しうる第２の切断ゲート；
   前記一対の柱に取り外し可能に結合されて、前記プレートの前記水平面と第２の非垂直な角度で交差し、前記一対の柱の前記軸線から遠位にオフセットされる第３の平面に沿って延びる第３の切断経路を画定しうる第３の切断ゲートを含むシステム。
2. 前記第３の切断ゲートが前記柱に可逆的に結合された前記第１の切断ゲートを含む請求項１に記載のシステム。
3. 前記ベースに沿って延びる深さ設定溝をさらに含む請求項２に記載のシステム。
4. 前記深さ設定溝に配置された移植片に取り付けるように構成されたクランプをさらに含む請求項３に記載のシステム。
5. 前記移植片を第１の形状に成形する刃を有する第１のシェーバーをさらに含む請求項４に記載のシステム。
6. 前記移植片を前記第１の形状と異なる第２の形状に成形する刃を有する第２のシェーバーをさらに含む請求項５に記載のシステム。
7. 測定溝をさらに含み、前記測定溝が前記ベースに沿って延びる前記第１及び第２の形状に対応する外形形状を有し、前記測定溝に配置された移植片の長さ及び断面形状を確認するために測定溝に沿って配置されたしるしを有する請求項６に記載のシステム。
8. 貫通孔を有するドリルガイド及び近位端から前記ドリルガイド貫通孔を通って遠位端まで延び、移植片がインプラントされる脛骨の上方に付けられうる調節可能なフックビームをさらに含む請求項７に記載のシステム。
9. 前記ドリルガイドの前記貫通孔に挿入できるパイロットガイド及びパイロットドリルストップをさらに含み、前記パイロットドリルストップが前記パイロットガイドを通って前記パイロットドリルストップが前記フックビームの前記近位端と接するまで延在できる請求項８に記載のシステム。
10. 前記ドリルガイドの前記貫通孔を通って延在できるガイドピン及び前記パイロットガイド通り、前記ガイドピンをわたって前記フックビームの前記近位端と接するまで延在できるドリルストップを有して前記移植片がインプラントされるインプラント孔を前記脛骨に形成する中空ドリルビットをさらに含む請求項９に記載のシステム。
11. 前記インプラント孔に配置されうるガイドロッド及び柄を有するノミをさらに含み、前記ガイドロッドに沿って前記ガイドロッドが前記ノミの前記柄に所定の距離に延びるまで前記柄を有するノミが前記脛骨にスライドして進んで前記インプラント孔を成形できる請求項１０に記載のシステム。
12. 半月板骨移植片を調製する方法であって、次の工程：
    一対の半月板角に近接する前記ドナー骨部分から延びる半月板を有するドナー骨部分をワークステーション上のクランプを用いて水平面に沿って延びるプレートにクランプ固定する工程；
    前記ワークステーションから上向きに延びる一対の柱にわたる第１の切断ゲートを前記プレートのいずれかの側に配置して、それらの間の軸線を画定する工程；
    前記プレートの前記水平面と交差し、前記一対の柱及び前記一対の半月板角の前記軸線から近位にオフセットされた第１の平面に沿って延びる前記第１の切断ゲートによって画定された第１の切断経路に沿って前記ドナー骨部分を切断する工程；
    前記一対の柱にわたる第２の切断ゲートを配置し、前記一対の半月板角の間に延びる軸線と平行になるように前記第２の切断ゲートの位置調整を加減する工程；
    前記水平面に平行で、前記一対の半月板角の前記軸線と位置が合っている第２の平面に沿って延びる前記第２の切断ゲートによって画定された第２の切断経路に沿って前記ドナー骨部分を切断する工程；
    前記一対の柱にわたる第３の切断ゲートを配置する工程；
    前記プレートの前記水平面と交差し、前記一対の柱及び前記一対の半月板角の前記軸線から遠位にオフセットされている第３の平面に沿って延びる前記第３の切断ゲートのよって画定された第３の切断経路に沿って前記ドナー骨部分を切断して、前記第１および第３の切断経路によって画定された２つの側面、前記第２の切断経路によって画定された底面、及び半月板角によって前記骨インプラントに付けられた前記半月板を有する上面を有する移植片を形成する工程；
    前記移植片を第１の溝に入れ、クランプを前記移植片に取り付ける工程；
    前記クランプを使用して前記移植片を第１のセットの刃を有する第１のシェーバーに沿って動かして前記移植片を第１の形状に成形する工程；並びに
    前記クランプを使用して前記移植片を第２のセットの刃を有する第２のシェーバーに沿って動かして前記移植片を前記第１の形状と異なる第２の形状に成形する工程を含む方法。
13. 前記第３の切断ゲートが前記柱に可逆的に結合された前記第１の切断ゲートを含む請求項１２に記載の方法。
14. 貫通孔を有するドリルガイド及び前記移植片がインプラントされる脛骨の上方に、近位端から前記ドリルガイドを通して前記貫通孔に近接して遠位端に延びる調節可能フックビームを取り付ける工程をさらに含む請求項１３に記載の方法。
15. 前記ドリルガイドの前記貫通孔に挿入されたパイロットガイド及びパイロットドリルストップを有するパイロットドリルビットを使用して、前記パイロットドリルストップが前記フックビームの前記近位端と接するまで、パイロットホールを前記脛骨に開ける工程をさらに含む請求項１４に記載の方法。
16. 前記ドリルガイド及び前記パイロットホールの前記貫通孔を通って延ばされたガイドピン並びに前記パイロットガイドを通り、前記ガイドピンの上方に延在できるドリルストップを有する中空ドリルビットを使用して、前記脛骨にインプラント孔を形成する工程をさらに含む請求項１５に記載の方法。
17. 前記インプラント孔に配置されたガイドロッド及び前記ガイドロッドに沿って前記脛骨にスライドして進むことができる柄を有するノミを使用して、前記ガイドロッドが前記ノミの前記柄に所定の距離に延びるまで前記インプラント孔を成形する工程をさらに含む請求項１６に記載の方法。
18. 前記移植片をインプラント孔に挿入し、前記半月板を前記脛骨に縫合する工程をさらに含む請求項１７に記載の方法。