JP2020018382A

JP2020018382A - レーザ投影器具及びガイド器具

Info

Publication number: JP2020018382A
Application number: JP2018142540A
Authority: JP
Inventors: 大平来田; Daihei Kida; 縁鬼頭; Yukari Kito
Original assignee: ARTHRO DESIGN KK
Current assignee: ARTHRO DESIGN KK
Priority date: 2018-07-30
Filing date: 2018-07-30
Publication date: 2020-02-06

Abstract

【課題】骨切ブロックなどの器具の位置を確認し設置する手術操作において斜め方向から目視したとしても正確に骨切ブロックの設置位置を確かめることができ、手術野を妨げることがない骨切りブロックの設置位置確認ないしガイド手段を提供する。【解決手段】レーザ投影器具１００は、その挿入片１２６が脛骨近位端ＢＴＥに固定されている骨切ブロック１０のスリット１２に、段差１２８が当接するまで行われる。レーザ装置１５０のスイッチ１５２をＯＮとすると、十字状のレーザ光ＬＣＲが、患者の左足の第二中足と脛に投影される。これらを参照することで、術者は、骨切ブロック１０が当初の計画通りに脛骨近位端ＢＴＥに取り付けられていることを知ることができる。また、レーザ光であるため、位置確認器具の形態によって術野を遮る恐れもない。【選択図】図１

Description

本発明は、手術用のレーザ投影器具及びガイド器具に関し、例えば、人工関節設置手術において人工関節コンポーネント（部品）を挿入ないし設置する際に使用する骨切ブロックの設置に好適なレーザ投影器具及びガイド器具の改良に関するものである。

例えば、人工関節手術においては、コンポーネントの適切な挿入ないし設置は、人工関節に加わる応力を適切に骨に伝達させるために重要である。骨を正確に骨切りし、正確な場所（位置・角度）にコンポーネントを挿入・設置することで、良好な荷重分散が得られるとともに、コンポーネントの摩耗や緩みの発生が軽減され、人工関節の取り換え時期を遅くして長寿命化を図ることが可能となり、最終的にＱＯＬ（quality of life）の向上につながるようになる。

すなわち、人工関節コンポーネントを適切なアライメント位置へ挿入・設置することは、患者個々の骨に対して許容する至適サイズのコンポーネントを適合させ、安定化を図り、術後成績を左右する因子となるため、人工関節手術の要点の１つである。例えば、人工膝関節置換術の場合を例に挙げると、
ａ，大腿骨遠位端の切除，
ｂ，脛骨近位端の切除，
ｃ，大腿骨コンポーネント及び脛骨ベースプレートの設置，
という手順で行なわれる。最も重要な前記ｃにおける大腿骨コンポーネント及び脛骨ベースプレートの設置固定を行う上で、前記ａの大腿骨遠位端の切除や、前記ｂの脛骨近位端の切除を適切に行う必要がある。

これらの操作は、術前計画に基づいて行うが、実際の手術において参考にできるのは、術野で直視できる皮膚切開部から展開された一部分の骨である。しかし、肥満のために術部の展開が限られる症例も多い。また、骨形態に変形が著しい場合には、通常の解剖学的構造とかけ離れていることから、術者（医師）が判断を誤り、術前計画とは異なる位置や異なる方向での大腿骨遠位端等の切除を行なってしまう恐れがある。

現在、コンピュータ技術によって精密な術前計画を手術中に誘導するナビゲーション装置が開発されているが、一般的には普及しておらず、術者の経験や勘を頼りに設置位置決めや設置方向のアライメントを行っているのが実情であり、術前計画を正確に再現できる、より簡便で操作のしやすい手法や器具が求められている。

例えば、下記特許文献１には、低侵襲で施術を正確に実施するとともに、手術時間の短縮が可能な、汎用性の高い安価な整形外科手術用器械が開示されている。これによれば、
ａ，患者個々の下肢全長をＣＴ装置あるいはＭＲＩ装置で撮影し、この画像データから三次元的な骨モデルをコンピュータ上で作成し、人工膝関節置換術における三次元的な術前計画を行なう。
ｂ，次に、前記術前計画に基づく三次元データにより、大腿骨モデルと、この大腿骨モデルに組み合わせる中間モデルとしての大腿骨顆間部モデルを併せてラピットプロトタイピング技術で作製する。この大腿骨顆間部モデルは、大腿骨モデルの顆間部の形状に適合するよう造作されている。
ｃ，大腿骨設置ガイド器械を、上記大腿骨顆間モデルを介して大腿骨モデルに組み付け、手術前シミュレーションを行う。
ｄ，次に、実際の手術時においては、大腿骨顆間部モデルと大腿骨設置ガイド器械を組み合わせた状態で使用し、術前のシミュレーションを反映した最も適合性の良い至摘位置となるように、大腿骨顆間部モデル及び大腿骨設置ガイド器械を患者の大腿骨関節部に密着させる。

下記特許文献２には、膝関節を切除して人工関節コンポーネントを装着したときに的確なアライメントを再建する膝関節の切除補助具が開示されており、大腿骨顆部の骨軸方向中心部に設けた穿孔にその一端を挿入するアライメントバー，このアライメントバーの他端を支持する大腿骨顆部前後の切除面を決定するためのガイド本体，このガイド本体に形成した鋸身又は切除補助鋼線を案内するための案内用スリット，前記ガイド本体にその一端を支持させ他端を大腿骨骨幹部遠位端の骨前面と当接させるデプスゲージ，を備えており、
ａ，前記アライメントバーの他端は支持部材を介して前記ガイド本体に支持され、
ｂ，この支持部材はこのアライメントバーを横切る平面上を移動できるようにこのガイド本体に支持され、
ｃ，前記デプスゲージ他端の当接面は、大腿骨の内外側面方向に平坦状に延び、これにより大腿骨遠位端の骨表面と実質的に線接触して前記ガイド本体の回旋を大腿骨前面の方向とほぼ平行に保つ、
ように構成されている。

特開2011-172920号公報特開平11-113940号公報

ところで、アライメントを行うために、前記特許文献１では髄内アライメントロッドや髄外アライメントロッドを使用しており、前記特許文献２ではアライメントバーを使用しているが、これらの長い棒状の器具で骨切ブロックの設置位置をチェックするためには、骨切りブロックに対して正確に正面あるいは側面から目視して位置確認のための特徴的な骨参照部分や皮膚上の特徴的な骨隆起部分（解剖学的な参照点）との一致を確認する必要があり、正面からではなく誤って斜め方向から見てチェックすると、設置位置や角度の判断を間違える問題がある。斜め方向から目視したとしても正確に骨切ブロックの設置位置を確かめることができる簡便な方法があれば、術者としては安心して手術を行うことができ、好都合である。
加えて、実際の手術時においては、それら長い棒状のアライメントロッド等が邪魔になることから、骨切ブロックなどの位置決めを行った後は、それらアライメントロッドやアライメントバーを取り外してしまう。従って、取り外した後は、アライメントの状態を確認することはできないが、手術を妨げないアライメントの確認のための器具があれば、器具を取り外す必要もなく、手術の進行には好都合である。

本発明は、以上のような点に着目したもので、その目的は、斜め方向から目視したとしても正確に骨切ブロックの設置位置を確かめることができる手段を提供することである。他の目的は、骨切ブロックなどの器具を、手術を妨げることがなく設置する手段を提供することである。

本発明のレーザ投影器具は、人工関節を設置するために脛骨近位端を切断する骨切ブロックの設置位置をチェックするためのレーザ投影器具であって、前記骨切ブロックの設置位置をチェックするためのレーザ光を患者の足に投影するレーザ装置，このレーザ装置を回動自在に保持するとともに、前記骨切ブロックの切断用スリットに挿入して固定する支持具，を備えたことを特徴とする。

主要な形態の一つによれば、前記支持具は、前記骨切ブロックの切断用スリットに挿入される挿入片を備えており、該挿入片にバネ手段が形成されていることを特徴とする。他の形態としては、前記支持具は、前記切断用スリットに対する前記挿入片の挿入方向に直交する方向を軸として回動可能に、前記レーザ装置を保持する鋏部を備えていることを特徴とする。

本発明のガイド器具は、人工関節を設置するための骨切ブロックを脛骨近位端に設置する際に、骨切ブロックの位置決めを行うガイド器具であって、脛骨高原上から足の側面方向に延設された第１のガイド部，脛骨高原上から足の前面方向に延設された第２のガイド部，前記第１及び第２のガイド部の一方の端部にそれぞれ設けられた第１及び第２のレーザ投影器具，前記第２のガイド部に設けられており、前後及び上下方向にスライド可能なスライド手段，を備えており、前記第１のレーザ投影器具は、前記足の側面にレーザ光を投影し、前記第２のレーザ投影器具は、前記足の前面にレーザ光を投影し、前記骨切ブロックは、前記スライド手段に着脱可能に取り付けられており、前記第１及び第２のレーザ投影器具によるレーザ光の投影を参照して、前記骨切ブロックの位置決めを行うことを特徴とする。

主要な形態の一つは、前記脛骨高原上における前記第１及び第２のガイド部の間に、第１のガイド部に対して第２のガイド部を揺動する揺動機構を設け、脚の内外反の状態に応じて、前記揺動機構により、第２のガイド部を揺動することを特徴とする。他の形態の一つは、前記第１及び第２のガイド部が、人体の機能軸を中心として直交する方向に延設された状態となるように、前記第１のガイド部に対する前記第２のガイド部の位置を固定するロック機構を設けたことを特徴とする。更に他の形態として、前記第１及び第２のレーザ投影器具として、上述したレーザ投影器具を使用することを特徴とする。

他のガイド器具の発明は、人工関節を設置するための骨切ブロックを大腿骨遠位端に設置する際に、骨切ブロックの位置決めを行うガイド器具であって、患者の骨盤に皮膚上から設置するとともに、大腿骨の骨頭中心を通る機能軸の方向を示す骨盤アタッチメント，前記骨盤アタッチメントによって示される機能軸を利用して、大腿骨遠位端における切断位置を示す大腿骨遠位端アタッチメント，を備えており、患者の左又は右の上前腸骨棘と膝関節部の顆間窩を結ぶレーザ光を第１のレーザ装置で投影し、前記上前腸骨棘に対応する左又は右の大腿骨の骨頭中心を通るレーザ光を第２のレーザ装置で投影することによって、前記大腿骨遠位端アタッチメントの位置決めを行うことを特徴とする。

前記いずれかの発明の他の形態としては、前記レーザ装置が、十字状のレーザ光を出力することを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

本発明によれば、ロッドやワイヤーの代わりにレーザ光を利用することとしたので、骨切ブロックの設置位置を、確認の対象となる骨や皮膚上の部位をレーザー光の照射によって参照することによって、たとえ斜め方向から目視したとしても正確に確認することができる。また、アライメントロッドのように長い棒状の形態ではないことから、手術野を器具で妨げることなく、骨切ブロックなどの器具の位置を確認したり設置を行うことができる。

本発明の実施例１のガイド器具を示す図である。前記実施例１におけるレーザ光の投影の様子を示す図である。本発明の実施例２のガイド器具を示す斜視図である。前記実施例２の中心部分を拡大して示す斜視図である。前記図３を矢印Ｆ５方向から見た裏面側を示す斜視図である。前記実施例２を分解して示す斜視図である。前記実施例２におけるレーザ光の投影の様子を示す図である。本発明の実施例３を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。

最初に、図１及び図２を参照しながら、骨切ブロックの設置位置をチェックする実施例について説明する。例えば、人工膝関節置換術において脛骨ベースプレートを設置するために脛骨近位端を切断する場合が該当する。図１には、その様子が示されており、脛骨ＢＴの近位端ＢＰＴには、術前計画に基づいて骨切ブロック１０が取り付けられている。取り付け方法は、例えば、前記特許文献１に記載されている背景技術や、特願2017-234825号に開示された手段を適用して行うことができる。骨切ブロック１０には、脛骨近位端ＢＴＥを切断するのこぎりを挿入・ガイドするためのスリット１２が設けられている。

一方、本実施例のレーザ投影器具１００は、支持具１０２と、レーザ装置１５０によって構成されている。これらのうち、支持具１０２は、Ｕ字状の鋏部１１０を中心に構成されており、この鋏部１１０の先端開口側には、回動腕１１２が回動可能に挟持されている。すなわち、鋏部１１０と回動腕１１２を軸１１４が貫通しており、この軸１１４を中心として回動腕１１２が回動可能となっている。軸１１４は、止板１１６などによって鋏部１１０に固定されている。この回動腕１１２の先端には、円筒状の保持部１２０が設けられており、この保持部１２０に後述するレーザ装置１５０が固定されている。前記鋏部１１０の側面には、同図(C)に示すように、回動腕１１２の傾きないし角度を示す目盛り１６０が設けられており、これを参照することで、回動腕１１２に取り付けられているレーザ装置１５０の傾きを設定することができるようになっている。

上述した鋏部１１０の底部には、固定腕１２２が延長形成されている。固定腕１２２は、長手方向に沿ってスリット１２４が形成されており、先端に幅広の挿入片１２６が形成されている。スリット１２４は、図１(B)に示す状態においてレーザ光が固定腕１２２を通過させるために設けられている。上述したレーザ装置１５０を回動させる軸１１４は、前記スリット１２４に対する前記挿入片１２６の挿入方向に直交する方向となっている。

挿入片１２６は、中央部分が切り開かれて、外片１２６Ａと内片１２６Ｂとによって構成されており、内片１２６Ｂが、多少であるが、同図(C)に示すように、固定腕１２２と挿入片１２６の接続部分の段差１２８側に曲げられており、これが骨切ブロック１０のスリット１２に挿入されたときに、板バネとして作用するようになっている。

前記レーザ装置１５０は、円筒状に形成されており、同じく円筒状の保持部１２０によって保持されている。レーザ装置１５０の一端にはスイッチ１５２が設けられており、内部にはレーザ発振器や駆動用電池（図示せず）が収納されている。また、レーザ装置１５０の他端の出力窓１５４からは、十字状のレーザ光が照射ないし投影されるようになっている（図３参照）。

次に、本実施例の動作について説明する。レーザ投影器具１００は、その挿入片１２６が脛骨近位端ＢＴＥに固定されている骨切ブロック１０のスリット１２に挿入される。挿入は、挿入片１２６の段差１２８がスリット１２に当接するまで行われる。このとき、挿入片１２６の外片１２６Ａと内片１２６Ｂとがスリット１２の内側に当たるようになり、板バネとして作用する。次に、レーザ装置１５０のスイッチ１５２をＯＮとすると、出力窓１５４からレーザ光が骨切ブロック１０に対して三次元的に垂直/水平の十字横断面方向に出力されるようになる。

図２(A)にはその様子が示されており、十字状のレーザ光ＬＣＲが、術者が骨切アライメントを確認するための指標となる患者の左足の第二中足骨ＳＭＢ上に投影されている。骨切ブロック１０は、ＣＴ（Computed Tomography）やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）などで得た情報を基に、術前計画によって脛骨近位端ＢＴＥにおける固定位置が決められるが、骨切ブロック１０の位置と、それに対するレーザ投影器具１００の設置方向や形状寸法を考慮すると、レーザ装置１５０によるレーザ光ＬＣＲの十字の中心が丁度患者の左足の足関節中央を投影し、かつ、第二中足骨ＳＭＢ上に投影されるように、レーザ装置１５０の傾き（Ｕ字状の鋏部１１０に対する腕１１２の傾き）を調整することができる。

このようにして、レーザ投影器具１００を骨切ブロック１０に取り付けて、レーザ装置１５０の傾き設定を行い、レーザ光ＬＣＲを投影すると、骨切ブロック１０が当初の計画通りに脛骨近位端ＢＴＥに取り付けられているときは、レーザ装置１５０のレーザ光ＬＣＲは、図２(B)に示すように、患者の左足の第二中足骨ＳＭＢの体表に投影されることになる。更に、レーザ光は、術者が骨切アライメントを確認するための指標となる脛骨陵の体表である脛にも、投影線ＬＡとして投影される。これらにより、術者は、骨切ブロック１０が当初の計画通りに脛骨近位端ＢＴＥに取り付けられていることをチェックすることができる。
以上のように、本実施例によれば、レーザ光を利用することとしたので、斜め方向から目視したとしても投影線ＬＡを視認することができ、骨切ブロックの設置位置を確かめることができる。また、アライメントロッドのように長い器具を用いる形態でないため、他の器具の装着など手術の妨げとならずに骨切ブロックのの取付位置をチェックし、アライメントの確認を行うことができる。

次に、図３〜図７を参照しながら、本発明の実施例２について説明する。上述した実施例は、脛骨近位端側を切断する骨切ブロック１０のアライメント状態をチェックないし確認するためにレーザ装置１５０を使用した例であるが、本実施例は、骨切ブロック１０の取り付けに、レーザ装置を使用する例である。

図３には全体の構成が示されており、図４には図３の右上方から見下ろした中心部分が拡大して示されている。また、図３の矢印Ｆ５方向から見上げた様子が図５に示されている。図６には、各部を分解した状態が示されている。これらの図において、ガイド器具２００は、下脚の内側にレーザ光を投影する内側ガイド部３００と、下脚の前側にレーザ光を投影する前側ガイド部４００とが直交しており、図示する直交座標系（X,Y,Z）のＸ方向，Ｙ方向に延設されている。Ｘ方向は矢状面に垂直の方向であり、Ｙ方向は前額面に垂直の方向であり、Ｚ方向は横断面に垂直の方向であって人体の機能軸を示す方向である。

まず、内側ガイド部３００は、前側ガイド部４００と交わる中心側から延設されたＬ字腕３１０を中心に構成されている。このＬ字腕３１０の前記中心側には、固定板３１２が設けられており、反対の先端側には、結合部３１４が設けられている。これらのうち、固定板３１２には、揺動機構３２０を介して、上述した前側ガイド部４００が取り付けられている。一方、結合部３１４には、上述した実施例１のレーザ投影器具１００と同様の構成のレーザ投影器具１００Ａが設けられており、支持具１０２Ａを介してレーザ装置１５０Ａが取り付けられている。

次に、前側ガイド部４００は、内側ガイド部３００と交わる中心側から延設されたガイドレール４１０を中心に構成されている。このガイドレール４１０の前記中心側には、固定板４１２が設けられており、反対の先端側には、結合部４１４が設けられている。これらのうち、固定板４１２は、上述した揺動機構３２０に固定されており、結合部４１４には、上述した実施例１のレーザ投影器具１００と同様の構成のレーザ投影器具１００Ｂが設けられており、支持具１０２Ｂを介してレーザ装置１５０Ｂが取り付けられている。

更に詳述すると、前記揺動機構３２０は、前記固定板３１２上に固定されているボール３２２に対して、自在に揺動可能な揺動体３２４が設けられており、この揺動体３２４から左右方向に延設された腕３２６Ａ，３２６Ｂには、調整ネジ３２８Ａ，３２８Ｂがそれぞれ螺合するようになっている。また、揺動体３２４から前方に延設された腕３２６Ｃには、調整ネジ３２８Ｃがそれぞれ螺合するようになっている（図４参照）。これら調整ネジ３２８Ａ，３２８Ｂ，３２８Ｃの先端は、いずれも固定板３１２に当接している。このため、調整ネジ３２８Ａ，３２８Ｂ，３２８Ｃを回転することで、揺動体３２４の腕３２６Ａ，３２６Ｂ，３２６Ｃとの固定板３１２との間隔が変化し、揺動体３２４が固定板３１２に対して揺動するようになっている。

更に、前側ガイド部４００の固定板４１２の前後には、ロックピン３３０，３３２が設けられている。ロックピン３３０は、ガイドレール４１０のスリット端から、前記揺動機構３２０の揺動体３２４を貫通して、更に内側ガイド部３００の固定板３１２を貫通している。また、ロックピン３３２は、前側ガイド部４００の固定板４１２の後ろ側から、内側ガイド部３００の固定板３１２を貫通している。これらのロックピン３３０，３３２を挿入することで、内側ガイド部３００と、前側ガイド部４００とが、平行となるように設定されている。

次に、上述した固定板３１２の裏面側には、位置決め用の突起３４０が設けられている。この突起３４０は、ガイド器具２００の全体を脛骨高原ＢＴＰ上に設置する際の位置決めに使用される。また、内側ガイド部３００のＬ字腕３１０の固定板３１２側には、ピン穴３４２，３４４が設けられており、それぞれピンが挿通できるようになっている。一例として、図３，図６にピン３４２Ｐを示している。また、固定板３１２には、上述したガイドレール４１０の延設方向と反対側の方向の延長部３１３に、ピン穴３４６，３４８がもうけられており、それぞれピンが挿通できるようになっている。一例として、図３にピン３４６Ｐを示している。その他、必要に応じて、適宜位置にピン穴が設けられている。図３，図５には、固定板３１２の裏面に設けられたピン穴３５０，３５２と、ピン３５０Ｐが示されている。

次に、前記揺動体３２４には、上述した前側ガイド部４００のガイドレール４１０の固定板４１２が固定されている。このため、揺動体３２４が揺動すると、前側ガイド部４００の全体が揺動するようになる。すなわち、前側ガイド部４００は、揺動機構３２０により、内側ガイド部３００に対して揺動可能となっており、調整ネジ３２８Ａ，３２８Ｂ，３２８Ｃを回転することで、揺動の調整を行うことができるようになっている。上述したように、ロックピン３３０，３３２を挿通した状態で、内側ガイド部３００と、前側ガイド部４００とは平行となるが、この状態でロックピン３３０，３３２を外して調整ネジ３２８Ａ，３２８Ｂを回転すると、内外反方向における前側ガイド部４００の傾き（図６矢印ＦＢ方向）を調整することができ、調整ネジ３２８Ｃを回転すると、前後傾斜方向における前側ガイド部４００の傾き（図６矢印ＦＣ方向）を調整することができるようになっている。

次に、上述した前側ガイド部４００には、上述した骨切ブロック１０を、前後方向及び上下方向にスライド可能に支持するブロック支持部４２０が設けられている。詳述すると、前側ガイド部４００のガイドレール４１０には、前後スライダ４２２がスライド可能に設けられており、ネジ４２４を締めることで、前後方向の位置が固定されるようになっている。前後スライダ４２２には、上下レール４２６が設けられており、この上下レール４２６に、上下スライダ４２８がスライド可能に設けられている。その上下方向の位置は、ネジ４３０を締めることで固定されるようになっている。そして、この上下スライダ４２８に、骨切ブロック１０が着脱可能に取り付けられている。すなわち、骨切ブロック１０は、上下レール４２６に沿って上下方向に移動可能となっており、ガイドレール４１０に沿って前後方向に移動可能となっている。上下レール４２６には目盛り４２６Ｍが設けられており、骨切ブロック１０の上下方向の位置を設定できるようになっている。

上述したレーザ投影器具１００Ａ，１００Ｂのうち、レーザ投影器具１００Ａのレーザ装置１５０Ａは、患者の足の内側側面にレーザ光を投影するためのものである。一方、レーザ投影器具１００Ｂのレーザ装置１５０Ｂは、患者の足の正面側である脛及び第二中足に投影するためのものである。

次に、本実施例の作用を説明すると、患者の脛骨ＢＴの近位端ＢＴＥ付近の骨形状は、予め、ＣＴやＭＲＩなどの画像を解析することで得ることができ、術者は、術前計画において、最終的に骨切ブロック１０の位置を決定し、ピンで固定する。以下、順に説明する。

（１）最初に、骨切ブロック１０を、図７に点線で示す脛骨ＢＴから離れた位置としておくとともに、揺動機構３２０の調整ネジ３２８Ａ，３２８Ｂ，３２８Ｃを緩め、揺動体３２４，すなわち、前側ガイド部４００が内側ガイド部３００に対して揺動可能な状態とするとともに、ロックピン３３０，３３２を挿入し、内側ガイド部３００に対して前側ガイド部４００をロックする。これにより、内側ガイド部３００と、前側ガイド部４００とが、平行かつ直交するようになる。

（２）この状態で、内側ガイド部３００及び前側ガイド部４００を、脛骨高原ＢＴＰ上に設置する。すなわち、内側ガイド部３００の固定板３１２の裏面側に設けた位置決め用の突起３４０を、脛骨高原ＢＴＰ上に当接させる。いずれの位置とするかは、術者が術前計画で決めるが、例えば、脛骨の回旋中心に位置するように、後十字靭帯付着部の中心に向けて、突起３４０を当接させる。図７には、その様子が示されている。なお、骨切ブロック１０は、同図に点線で示す脛骨ＢＴから離れた位置となっている。骨切ブロック１０の高さ位置は、予め術前計画で決められており、その位置となるように、上下レール４２６の目盛り４２６Ｍを参照しながら、ネジ４３０によって調整し、固定されている。

（３）次に、内側ガイド部３００のレーザ装置１５０Ａによって十字レーザ光を足の内側側面に投影し、レーザ光が足関節内側の果部に至るまで当たるように、内側ガイド部３００の全体を回動させる。これにより、図６に矢印ＦＡで示すレーザ装置１５０Ａの回旋方向の位置が決められる。すると、上述したように、内側ガイド部３００と、前側ガイド部４００とは、平行かつ直交するように設定されるので、前側ガイド部４００は、脛骨の正面側に位置するようになる。このときの前側ガイド部４００のレーザ装置１５０Ｂからの十字レーザ光は、上述した図２に示すように、その十字の中心が患者の足（図示の例では左足）の足関節中央を投影し、かつ、第二中足骨ＳＭＢ上に投影されるようになる。

（４）この状態で、術者は、ピン３４２Ｐ，３４６Ｐ，３５０Ｐを打ち込み、ガイド器具２００を仮固定する。そして、ネジ４２４によって骨切ブロック１０をガイドレール４１０に沿って脛骨方向に移動する。これにより、骨切ブロック１０は、脛骨粗面に当接するようになる。骨切ブロック１０の高さは、術前計画によって予め設定されて上下レール４２６の該当する位置に固定されているので、この状態で骨切ブロック１０を脛骨粗面に対して固定することで、良好に位置決めを行うことができる。

（５）ところで、膝関節については、いわゆる内反（Ｘ脚），外反（Ｏ脚）といった下肢形態があり、これらに該当するときは、骨切ブロック１０の設置角度を変更する必要がある。このような内外反があるときは、前側ガイド部４００のレーザ装置１５０Ｂからの十字レーザ光が、患者の第二中足骨上に投影されなくなる。この場合、術者は、ロックピン３３０，３３２を外し、前側ガイド部４００が内側ガイド部３００に対して揺動可能とする。そして、調整ネジ３２８Ａ，３２８Ｂ，３２８Ｃで、前側ガイド部４００の内外反及び前後傾斜方向の角度を調整し、前側ガイド部４００のレーザ装置１５０Ｂからの十字レーザ光が、患者の足関節中心に投影されるようにする。術者は、この状態で、骨切ブロック１０を脛骨粗面に固定する。

（６）骨切ブロック１０を固定した後は、ガイド器具２００を外し、骨切ブロック１０のスリット１２からのこぎりを挿入して、脛骨近位端ＢＴＥの切断を行う。その際に、上述した実施例１の手法を適用して、骨切ブロック１０の固定位置のチェックを行うようにしてよい。

以上のように、本実施例によれば、レーザ光を利用することとしたので、従来のアライメントロッドなどによる手法と比較して、斜め方向から目視したとしても正確に骨切ブロックの設置位置を確かめることができる。また、アライメントロッドのように長い器具の形態でないため、他の器具の装着の妨げとならずに骨切ブロックの位置決めや設置を行うことができる。

次に、図８を参照しながら、本発明の実施例３について説明する。本実施例は、特開2015-192873号公報に開示された「関節置換術用手術具」に本発明を適用した例である。同図に示すように、骨盤アタッチメント５００には、ロッド支持リングの代わりに、レーザ装置５２０Ａが設けられており、ロッド受けの代わりにレーザ装置５２０Ｂが設けられている。そして、これらレーザ装置５２０Ａ，５２０Ｂから大腿骨遠位端アタッチメント５１０に対して投影されるレーザ光が、中心指示ロッド及び接続ロッドに相当する。

レーザ装置５２０Ａから投影されるレーザ光は大腿骨の骨頭中心上を通過し、レーザ装置５２０Ｂから投影されるレーザ光は大腿骨の解剖軸に対応している。これら２つのレーザ光が、術前計画で決めた角度となるように調整することで、骨切ガイドの切断面が、膝関節の回転中心となる側副靭帯の付着部を結ぶ軸に対して平行あるいは３次元手術計画の角度となるとともに、体重が大腿骨骨頭中心，膝関節中心，足関節中心を通過する機能軸に対して垂直となるように調整される。本実施例によっても、ロッドの代わりにレーザ光を使用していることから、上述した実施例と同様に、術者による骨切ブロックの設置作業を良好に行うことができる。

なお、本発明は、上述した実施例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変更を加えることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した各器具の形状や構造は一例であり、同様の作用を奏するように適宜変更してよい。
(2)前記実施例２では、足の内側側面にレーザ光を投影したが、外側側面に投影するようにしてもよい。
(3)前記実施例２において、脚に内外反等の解剖学的な骨変形がないときは、上述した揺動機構は必ずしも必要ではない。
(4)前記実施例２では、前記実施例１で示したレーザ投影器具を使用したが、同様の機能を有するレーザ投影器具であれば、他の構成のものを使用してよい。また、実施例２では、レーザ投影器具を着脱自在としたが、これも一例であり、着脱できない構成とすることを妨げるものではない。

本発明によれば、ロッドやワイヤーの代わりにレーザ光を利用することとしたので、斜め方向から目視したとしても正確に骨切ブロックの設置位置を確かめることができる。また手術を妨げることなく、骨切ブロックなどの器具の位置を確認したり設置を行うことができ、関節置換術などに好適である。

１０：骨切ブロック
１２：スリット
１００，１００Ａ，１００Ｂ：レーザ投影器具
１０２，１０２Ａ，１０２Ｂ：支持具
１１０：鋏部
１１２：回動腕
１１４：軸
１１６：止板
１２０：保持部
１２２：固定腕
１２４：スリット
１２６：挿入片
１２６Ａ：外片
１２６Ｂ：内片
１２８：段差
１５０，１５０Ａ，１５０Ｂ：レーザ装置
１５２：スイッチ
１５４：出力窓
１６０：目盛り
２００：ガイド器具
３００：内側ガイド部
３１０：Ｌ字腕
３１２：固定板
３１３：延長部
３１４：結合部
３２０：揺動機構
３２２：ボール
３２４：揺動体
３２６Ａ，３２６Ｂ，３２６Ｃ：腕
３２８Ａ，３２８Ｂ，３２８Ｃ：調整ネジ
３３０，３３２：ロックピン
３４０：突起
３４２，３４４，３４６，３４８，３５０，３５２：ピン穴
３４２Ｐ，３４６Ｐ，３５０Ｐ：ピン
４００：前側ガイド部
４１０：ガイドレール
４１２：固定板
４１４：結合部
４２０：ブロック支持部
４２２：前後スライダ
４２４：ネジ
４２６：上下レール
４２６Ｍ：目盛り
４２８：上下スライダ
４３０：ネジ
５００：骨盤アタッチメント
５１０：大腿骨遠位端アタッチメント
５２０Ａ，５２０Ｂ：レーザ装置
ＢＴ：脛骨
ＢＴＥ：脛骨近位端
ＢＴＰ：脛骨高原
ＬＡ：投影線
ＬＣＲ：レーザ光
ＳＭＢ：第二中足骨

Claims

人工関節を設置するために脛骨近位端を切断する骨切ブロックの設置位置をチェックするためのレーザ投影器具であって、
前記骨切ブロックの設置位置をチェックするためのレーザ光を患者の足に投影するレーザ装置，
このレーザ装置を回動自在に保持するとともに、前記骨切ブロックの切断用スリットに挿入して固定する支持具，
を備えたことを特徴とするレーザ投影器具。
前記支持具は、前記骨切ブロックの切断用スリットに挿入される挿入片を備えており、該挿入片にバネ手段が形成されていることを特徴とする請求項１記載のレーザ投影器具。
前記支持具は、前記切断用スリットに対する前記挿入片の挿入方向に直交する方向を軸として回動可能に、前記レーザ装置を保持する鋏部を備えていることを特徴とする請求項２記載のレーザ投影器具。
人工関節を設置するための骨切ブロックを脛骨近位端に設置する際に、骨切ブロックの位置決めを行うガイド器具であって、
脛骨高原上から足の側面方向に延設された第１のガイド部，
脛骨高原上から足の前面方向に延設された第２のガイド部，
前記第１及び第２のガイド部の一方の端部にそれぞれ設けられた第１及び第２のレーザ投影器具，
前記第２のガイド部に設けられており、前後及び上下方向にスライド可能なスライド手段，
を備えており、
前記第１のレーザ投影器具は、前記足の側面にレーザ光を投影し、
前記第２のレーザ投影器具は、前記足の前面にレーザ光を投影し、
前記骨切ブロックは、前記スライド手段に着脱可能に取り付けられており、
前記第１及び第２のレーザ投影器具によるレーザ光の投影を参照して、前記骨切ブロックの位置決めを行うことを特徴とするガイド器具。
前記脛骨高原上における前記第１及び第２のガイド部の間に、第１のガイド部に対して第２のガイド部を揺動する揺動機構を設け、脚の内外反の状態に応じて、前記揺動機構により、第２のガイド部を揺動することを特徴とする請求項４記載のガイド器具。
前記第１及び第２のガイド部が、人体の機能軸を中心として直交する方向に延設された状態となるように、前記第１のガイド部に対する前記第２のガイド部の位置を固定するロック機構を設けたことを特徴とする請求項５記載のガイド器具。
前記第１及び第２のレーザ投影器具として、請求項１〜３のいずれか一項に記載のレーザ投影器具を使用することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のガイド器具。
人工関節を設置するための骨切ブロックを大腿骨遠位端に設置する際に、骨切ブロックの位置決めを行うガイド器具であって、
患者の骨盤に皮膚上から設置するとともに、大腿骨の骨頭中心を通る機能軸の方向を示す骨盤アタッチメント，
前記骨盤アタッチメントによって示される機能軸を利用して、大腿骨遠位端における切断位置を示す大腿骨遠位端アタッチメント，
を備えており、
患者の左又は右の上前腸骨棘と膝関節部の顆間窩を結ぶレーザ光を第１のレーザ装置で投影し、前記上前腸骨棘に対応する左又は右の大腿骨の骨頭中心を通るレーザ光を第２のレーザ装置で投影することによって、前記大腿骨遠位端アタッチメントの位置決めを行うことを特徴とするガイド器具。