JP3921635B2 - ひざの関節丘を切削するための切削案内具 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ひざの外科手術に用いる方法と器具に関する。より具体的には、本発明は、ひざに義足等の人工器官を取り付けるために、ひざの関節丘の一方または双方を切削する方法とこの手術に用いる切削案内具に関する。
【0002】
従来、ひざの限定的な変形性関節症(osteoarthritis)を治療するために、ひざ全体にわたる関節形成術(Total Knee Arthroplasty: TKA)に替わるより効果的な手術として、ひざの一部における関節形成術(Unicompartmental Knee Arthroplasty: UKA)と、ひざの二部における関節形成術(Dual-Compartment Knee Arthroplasty: DKA)が研究されている。これらUKA、DKA及びTKAの手術を行うためには、いずれにしても、脛骨の大腿部の接続部(tibial femoral joint)において、大腿骨の関節丘を正確に切ることが必要とされる。これは、大腿部側の部材を大腿骨の末端に対して満足のいくように嵌合させ、そして柔組織のバランスと整合を保つためである。
【0003】
【従来の技術】
UKA、DKA、さらにはTKAを行うためには、上述のように関節丘(UKAの場合には、一つの関節丘)を切るが、この際、患者の大腿骨の機構上の軸(mechanical axis)と垂直に、脛骨に面する側の端面を配向させて、切ることが重要である。従来公知のTKAの手術では、この切削を行うために、関節丘中央の凹部のわずか前方から開始して、大腿骨の解剖上の軸(anatomical axis)に沿って数インチにわたり、組織中央の管に孔をあけている。尚、解剖上の軸は二つの関節丘の間の大腿骨の中央の溝(sulcus)から大腿側の転子(trochanter)の中央に向って延び、一方、機構上の軸は大腿側の頭部の中央から溝を通ってくるぶしの中央に向って延びる。通常、解剖上の軸は機構上の軸に対して、通常5°〜6°程の角度でわずかに傾斜している。そして、切削終了後、調節用ロッドが組織中央の管に沿って孔の中に挿通されて、外側に延びるように配置される。この調節用ロッドと組合せて、案内具(alignment guide)が使用されて、二つの関節丘の前方から後方まで適切な経路に従って、切削具(刃)を直接配向させている。
【0004】
組織中央の管に孔をあける処置は大きな問題ではないが、しかしながらこのような穿孔処置を避けて手術を行うことができればより好ましい。さらに、TKA及びUKAによる一般的な手段では、前方の関節丘から後方の関節丘へ切削する際、前方に十字形状(posterior crusiate ligament: PCL)に、また後方に十字形状(anterior cruciate ligament: ACL)に外傷を与えるように切削する場合があった。つまり、先行技術における切削方法及びこの切削に用いる切削孔内具の最も大きな問題点は、組織中央に孔をあけることに加えて、組織中央の管から外側に延びる調節用ロッドに対して90°の角度で関節丘の表面を切削する際に、組織の外側に係る操作を補助する参照点がないことにあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、従来公知のUKA及びDKAの手術方法を新規に再構成し、上述した先行技術に関する問題点を最小にする新規な切削案内具を提供することを目的とする。
【0006】
本発明では、新規に切削案内具を提供するにあたり、組織中央に孔をあけることなく、外科医が大腿部側の部材を位置決めできるようにする。故に、操作後に外傷等が残ることを減少させ、(手術後の患者の)機能をより早くもとの状態に戻すことを可能にする。また、本発明では、正確な切削を行う整形外科用の切削案内具と手術方法を提供する。この際、切削案内具は、上述した位置決めを行うにあたり、組織中央の管の外側に係る操作を行う部材を配置する。つまり、この案内具は組織外に配置されることを特徴とし、従来公知のUKA及びDKAの手術方法に用いられている大腿部側のひざの案内具の問題点を改善する。また、この案内具は機構上の軸に対して垂直に切削するように位置決めすることを可能にするとともに、中央から側方に、または側方から中央に向けて切削することを可能にする。このように中央から側方に、または側方から中央に向けて切削することを可能にすることにより、本発明は、PCLまたはACL状に切削する必要をなくし、前方の柔組織に衝撃を加えることを避け、そしてひざがしらを裏返したり、関節等を外す必要をなくす。さらに前方から後方への手術を可能にすることで、手術後の患者の機能をより早くもとの状態に戻すことに加えて、手術に要する時間と労力を一層削減することを可能にする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、大腿骨の関節丘の末端を手術する際に用いる切削案内具であって、
(i)刃を挿入させ、かつ第一平面を定めて前記刃を経路に沿って導くスロットを備える切削案内部と、
(ii)前記切削案内部から延びるアームアセンブリを含み、該アームアセンブリは、
(a)切削する関節丘の末端と接するように、前記第一平面から離れた第二平面上に設けられるアーム面と、
(b)前記切削する関節丘とこの反対側の関節丘の間の溝と整合するように、前記第二平面から前記第一平面まで延びて、前記スロットを越えて進む前記刃の移動を限定するスティルスを有することを特徴とする。
【0008】
また、請求項1に記載の発明に係る切削案内具は、大腿骨の末端に第一と第二の関節丘を有するひざの一方または双方の関節丘を外科手術するための方法に用いることができ、即ち、(a)スロットと、第一及び第二の支柱と、アームアセンブリを備える切削案内部を提供し、この際、前記スロットは刃を挿入させ、かつ前記刃は第一平面を定めるように前記スロット内をのび、前記第一及び第二の支柱は前記切削案内部上に取り付けられ、かつ第一及び第二の調節用ロッドを各々取り付けるための手段を備え、前記アームアセンブリは前記第一平面と平行でかつ離れる第二平面上に表面を有し、(b)側方または中央から前記スロットが前記第一関節丘に面するように前記切削案内部を配置し、(c)前記切削案内部を前記大腿骨の外側に支持し、(d)前記第一調節用ロッドを前記大腿骨の解剖上の軸と平行に配置し、かつ前記第二調節用ロッドを前記大腿骨と平行に配置するように前記切削案内部を移動し、(e)前記刃を前記スロットから移動させて、中央から側方に、または側方から中央に前記第一関節丘の末端を切削するステップからなる方法に用いることができる。
【0009】
本発明に係る上記目的、この他の目的、並びに長所は、添付した図面とともに以下に記載する、発明の実施の形態の説明から明瞭に理解される。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図を参照して、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図1〜図3は、本発明の実施の形態に係る、組織の外側に取り付けられて、ひざの一部にわたって切削するのに使用する、ひざの大腿部側の切削案内具10を示している。図示されるように本発明の実施の形態に係る切削案内具(カッティングガイドアセンブリ)10は構成要素として、切削案内部(カッティングガイド)14とこの部材14に対して溶接固定されるプレート15を有する。
【0011】
図3に示すように、切削案内部14は正面16またはこの面と平行な背面から眺めた際、ほぼ台形(不等四辺形)形状を示し、そして第一端部17から第二端部18まで長手方向に延びる。この際、第一端部17に隣接して、この垂直方向に平面状の壁部19が第二端部18に向って延在する。また、第二端部18と隣接して、この垂直方向に第二の平面状の壁部20が第一端部17に向って、第一の平面状の壁部19と同一平面上に延在する。これら第一平面壁部19と第二平面壁部20は、延設される溝部21によって分離される。この溝部21内に図1に示すアームアセンブリ60が取り付けられるが、このアセンブリ60の機能については後述する。
【0012】
図3に示すように、第一平面壁部19と第二平面壁部20から間隔を置いて、平行に側方壁部22がある。この壁部22と第一端部17との間に第一テーパ壁部23が設けられるが、この壁部23は側方壁部22の表面に対して約50度の角度で位置決めされる。また、壁部22から第二端部18に向かって第二テーパ壁部24が設けられるが、この壁部24は側方壁部22の表面に対して約32度の角度で位置決めされる。
【0013】
図3に示すように、切削案内部14上に長手方向に延びる案内用スロット(ガイドスロット)26が形成されるが、このスロット26は(i)第一及び第二壁部19、20及び(ii)側方壁部22との間のほぼ中央かつ平行に位置決めされる。スロット26は切削案内部14の前面16から背面まで貫通し(即ち、切削案内部14は入口側と出口側を有し)、そして第一端部17と第二端部18との間の距離の約80%にわたって延びる。この際、スロット26の一方の端部は第二端部18からほんのわずかしか離れず、しかし、この反対側の端部は第一端部17からより大きな距離を置いて離れるように位置決めされる。また、複数の孔27が切削案内部14の正面16から背面まで貫通するように形成される。これら孔27は正面16に対してほぼ垂直方向に形成され、二つの対は夫々側方壁部22に対して平行で、かつ側方壁部22とスロット26の間に位置決めされる。ただし、孔27のうちの二つは、他の二つと比べて側方壁部22に対してわずかに近づいて配置される。手術中、外科医によってこれら孔27にピンが挿通されて、切削案内部14をひざの側部または中央に対して固定される。
【0014】
切削案内部14の第一端部17と第一平面壁部19とが交わる角部に隣接して、浅い円形の溝部(図4C参照)28が第一端部17から内側に延びるように形成される。この溝部28内には調節用ロッドを支持する支柱(サポートタワー)25(図1参照)が取り付けられる。支柱25を取り付ける溝部28は第一平面壁部19と平行に延び、そして長手方向に延びる溝部21に達する前に終端する。また、切削案内部14の正面16から内側には、第一端部17と第一平面壁部19と隣接して、上記浅い円形の溝部28にまで延びる溝部29が形成される。この溝部29内にはピン46(図4C参照)またはネジ(図示せず)が取り付けられ、支柱25を固定して後述する調節用ロッドが適切に配置されるようにする。好適には、孔部29内にピン46(図4C参照)を常設するように取り付けて、溝部28内に十分延ばして、支柱25の取付部(突出部)73に設ける平面部74と係合させるが、具体的には後述する。
【0015】
ここで、図4A、図4B及び図9を参照して、支柱25と、この部材25の患者と切削案内部14との配置関係について説明する。従来の技術で説明したように、患者の大腿骨の解剖上の軸(anatomical axis)は、機構上の軸(mechanical axis)とわずかな角度で外れている。この角度は通常5〜6°の範囲内にあるが、場合によっては2〜8°まで外れ、また例外的にはこの範囲以上に外れることがある。本発明に係る実施の形態では、切削案内部14と支柱25を用いて、外科医が機構上の軸に対して垂直に切削できるように構成する。つまり、本発明に係る実施の形態は、任意の患者に対して外科医が、患者の解剖上の軸と機構上の軸との間の近似の角度差を決定できるようにする。上記支柱25には三つの孔71が設けられ、この孔71には調節用ロッド72(図9参照)が位置決めされて、外科医は患者の解剖上の軸AAに沿って平行に(案内具を)位置決めする。図4A、図4B及び図4Cに示すように、支柱25は端部に幅を狭めた取付部73を有し、この端部にて切削案内部14上の円形の溝部28に取り付けられる。端部の取付部73の断面は円形状であるが、しかし一部平坦な平面部74を形成する。端部の取付部73はまた溝部75を備え、この溝部75内にばね(弾性部材)により付勢された移動止め47を取り付けて、取付部73を円形の溝部28内に摩擦係合させて保持する。
【0016】
図4A及び図4Bに示したように、同一軸上に並ぶ孔71の各々は平面部74と角度a(図4B参照)をなして、患者の状態に合わせて配向される。特定の患者の外科治療に用いる支柱25の角度は、患者の機構上の軸と、解剖上の軸との間の角度によってほぼ決定される。上述したように、一般的には、この角度は6°である。従って、患者の解剖上の軸AAに沿って平行になるように患者の状態に合わせて、調整用ロッド72を支柱の孔71内に適切な角度aで延ばすように取り付けることで、患者の機構上の軸に対して直接、垂直に切削具(刃)を当てるように切削案内部14を位置決めすることができる。
【0017】
端部の取付部73を円形の溝部28内に位置決めする際、回転して位置決めして、孔29内に取り付けられるピン46の端部が平面部74と係合するようする必要がある。つまり、ピン46の端部を平面部74と係合させることで、支柱25を孔71に所望の角度で位置決めして固定する。この際、患者の状態に合わせて、支柱と孔との角度を異なった角度、例えば2°〜4°に変更する場合には、支柱を患者の状態に合わせて、平面部74に対して適切な角度aで配向される孔71を有する他の支柱と取り替えることで簡単に対処することができる。
【0018】
当業者には理解できるように、支柱25に設ける複数の孔71のうちの一つに取り付けられる調整用ロッド72は、解剖上の軸AAを定める患者の大腿骨の上方部に対してほぼ平行に位置決めされることにより、切削案内具10の内反/外反の調節を行う。
【0019】
さらに、図9に示すように、屈曲部を延ばした際に見える(as viewed in flexion extension)冠状面(coronal plane)に対して、切削案内具10を整合する必要がある。本発明に係る実施の形態では、図1、図9に示すように、切削案内部14の正面16から第二の支柱31を延ばすように取り付けることで対応する。このため、切削案内部14の側方壁部22と第一テーパ壁部23との接合部付近に断面が長方形状の溝部32(図3参照)を設ける。そして、第二支柱31に長方形状の取付部を備えて、この取付部を長方形状の溝部32内に摩擦係合するように取り付ける。第二支柱31には好適には4つの、複数の孔76が設けられ、これら孔76は第二支柱31の軸部に対してほぼ垂直な角度で形成される。各々の孔76の軸(方向)は、長方形状の取付部と、該取付部を嵌合させる長方形状の溝部32との嵌合により定められる。このため、図9及び図13の符号77に示すように、孔76のいずれか一つに取り付けられる調節用ロッドは、患者の大腿骨の側部と平行に位置決められて、患者の屈曲部を延ばした部位に切削案内部14は正確に位置決めされる。故に、案内用スロット26内を延びる切削具(刃)58(図10参照)による切削は、患者の機構上の軸に対する垂直面上に行われる。ただし、この際、調節用ロッド72は正確に位置決めされることを前提とする。
【0020】
さらに、切削案内部14には、溝部21の底部からガイドスロット26に向って延びて、ねじ溝を備える孔33が設けられる(図3参照)。
【0021】
上述したように、切削案内具10のプレート15は切削案内部14に対して溶接固定される。このため、図3に示すように、プレート15は溶接面34を有し、そしてこの反対側の側面36を切削案内部14の正面16に対してほぼ垂直に延ばす。プレート15は第一端部35から第二端部45まで延びるが、この際、第一端部35は正面16と平行で、かつ正面16と第二平面壁部20との間の面取り部と合わせて位置決めされる。この際、プレート15の溶接面34は端部35に隣接する側に設けられて、切削案内部14の平面20の第二端部18と隣接する側に溶接される。図3に示すように、端部35から眺める断面では、プレート15は上方パネル37と、該パネル37から下方に延びかつ間隔を置いて離れる一組の脚部38を有し、この脚部38は内側に向って湾曲するフランジ部39を夫々備える。これら内側に向って湾曲するフランジ部39は上方のパネル37と協働して、一組のスロット40を形成する。
【0022】
また、図3に示すように、プレート15は第二端部45に隣接して、上方パネル37から上方に隆起する台座部(プラットフォーム)41を備える。この隆起した台座部41はねじ溝を設けた開口部42(図1参照)を備えて、回転自在にノブ44の軸部43を螺合して取り付ける。そして、軸部43の端部にはワッシャ48(図3参照)が備えられる。
【0023】
プレート15に設けるスロット40(図3参照)には、ベース部材(取付部材)50(図1参照)がスライド移動自在に取り付けられる。この際、ベース部材50は本体51と、幅を狭めた接続部52と、一対のウイング部(フランジ部)53を有し、該ウイング部53は幅を狭めた接続部52から外側に向って延びる。ウイング部53はプレート15のスロット40内に取り付けられるが、ウイング部53の角部に面取り部59を設けて、スロット40内にプレート15を配置させる。この際、中央から側方への所望の位置にベース部材50をスロット40内にスライドさせた後、ノブ44を回転させて、この軸部43の端部とワッシャ48(図3参照)をベース部材50の上面55に対して係合させて、ベース部材50のプレート15に対する位置を保持してもよい。尚、本体51の一方の側から、上記ウイング部53と反対方向に脚部54が延在する。また、本体51には突出部、即ちロケータ56とピン57が下方に延びるように付着されて(図1、図2参照)、市販されているさらなる支持部材を係合するように構成されるが、具体的には後述する。
【0024】
次に、図1、図2、図7及び図8を参照して、アームアセンブリ60と、このアセンブリ60と他の部材との相関関係について説明する。アームアセンブリ60は略長方形状の接続部(取付部)61を備え、上述したように、切削案内部14の溝部21内にスライド移動して取り付けられる。接続部61には細長く延びるスロット62が備えられ、溝部21の底部のネジ溝を設けた孔33と重なるように位置決めされる。図1、図2及び図7に示すように、幅を狭めたアーム部63が接続部61から延びるように設けられ、このアーム部63は細長く延びるスロット62と同一の軸に沿って延びる。図7に示した実施の形態では、接続部61の表面61Aと同一平面上に、アーム部63の表面63Aが備えられる。また、アーム部63の端部には一体形成されるスティルス(ブロック部)64が接続部61から離れるように備えられる。スティルス64は、接続部61の表面61Aとアーム部63の表面63Aの定める同一表面から上方に向って延びる(図7参照)。アームアセンブリ60は切削案内部14の溝部21内に位置決めされる際、上記表面61Aは溝部21の底部に対して係合する。アームアセンブリ60は切削案内部14の溝部21内にスライド自在に保持されるが、この操作は、ネジ溝を設けた孔33(図3参照)に対してハンドル80の軸部81(図1参照)を螺合することにより行われる。この際、軸部81はアームアセンブリ60のスロット62を越えて延び、また拡径された肩部82がアームアセンブリの接続部61の上面と係合する。
【0025】
表面61Aから外側に向って延びるスティルス(ブロック部)64は、切削案内部のスロット26の面と並ぶように位置決められることによって、切削案内部のスロット26を越えて延び、関節丘の一方を切削する刃58(図10参照)がスティルス64を越えて移動することがないようにする。また、スティルス64は患者の二つの関節丘の間の溝(sulcus)内に適合するように構成されて、関節丘の一方を切削する刃58が反対側の関節丘に不注意に達することを防ぐ。以上の説明は、図10を参照することによってより明瞭になる。また、好適にはアームアセンブリ60に下方に延びるリップ部(図7参照)66を備えて、このリップ部66に顎状部を備えることで、外科医がこの部位を用いてアームアセンブリ60を所望の位置まで容易にスライド移動することができるようにする。
【0026】
本発明の実施の形態に関する切削案内具10は上述のように組織の外側に配置されることを特徴とし、このため脛骨に対して取り付けられる任意のさらなる支持部材に対して係合可能なように構成される。このようなさらなる支持部材は当業者であれば公知であり、プレート15にスライド自在に取り付けられるベース部材50は上記ロケータ56とピン57を備えることで、この支持部材との取付手段を提供する。
【0027】
使用上、外科医は患者の関節丘Cをあらわにした後、ベース部材50を脛骨に取り付けられる任意のさらなる支持部材ES(External Support)に取り付ける(図9参照)。切削案内具10をこのように取り付ける際、アームアセンブリ60を手術中のひざの中央または側方と接触するように延ばすために、適切な位置まで切削案内部14の側部に対してベース部材50上をスライドするように切削案内部14とプレート15を中央から側方へまたは側方から中央に移動させてもよい。このように位置決めした後、外科医はノブ44を回転させて、ベース部材50に対する適切な位置にプレート15を固定するように締付ける。
【0028】
第一支柱25の孔71に通って延びる調節用ロッド72(図9参照)は患者の解剖上の軸部AAと平行に移動して位置決められるが、この際、同時に第二支柱31の孔76に通って延びる第二調節用ロッド77は、側方から眺めて患者の大腿骨と平行に移動して位置決められる。調節用ロッド72、77と、各々のロッドを取り付ける支柱25、31を移動させることにより、切削案内部14を適切な位置に移動して、機構上の軸に対して垂直に刃をあてがうことを可能にする。
【0029】
関節丘の端部から適切な深さにて切削するためには、切削案内部14とこのガイドスロット26に関してアームアセンブリ60を適切に構成して、所望の深さで切削するように切削案内部14を位置決めする(図10参照)。多くの患者にとって、関節丘の末端からほぼ6mm切削することが望ましい。しかしながら、患者のひざの状態によっては、より浅く、またはより深く切削することが望ましい場合があり、また場合によっては10mm以上の深さで切削することも考えられる。ただし、ほとんどの患者にとって、幅を狭めたアーム部63の側部63Aと切削される関節丘Cの末端との間の接触状態によって、適切な切断深さを得るための配置が決定される。
【0030】
図7及び図10は、関節丘Cの末端から6mmの深さで切削することが望ましい患者に対して、この手術に用いるアームアセンブリ60と、幅を狭めたアーム部63の表面63Aの接続部61に対する配置関係について示している。図7及び図10に示すように、表面63Aは接続部の表面61Aと同じ高さにあり、そして関節丘Cの末端と接する。従って、溝部21の底部からガイドスロット26までの距離が6mmとする場合、表面63Aを関節丘Cの末端に対して位置決めすると、刃58を用いて関節丘Cの末端から6mmの深さで切削できる。
【0031】
異なる厚さの関節丘Cを切削する場合には、図7に示したアームアセンブリ60の替わりに、図8に示すアームアセンブリ60Bを使用してもよい。図8に示すアームアセンブリは幅を狭めたアーム部63Bと図示するように表面63Cを備えるが、これは溝部21の底部と係合する接続部61Bの表面61Cからより内側に配置される関節丘の末端と係合させるためである。具体的には、図8に示したアームアセンブリ60Bでは、切削する関節丘Cの末端と係合する表面63Cから刃58を導くガイドスロットの平面までの距離は8mmである。尚、関節丘の厚みを取り除くにあたり、他複数の選択肢を提供するために、さらに異なる形態のアームアセンブリを使用することは任意である。
【0032】
幅を狭めたアーム部63の端部からはスティルス64がガイドスロット26の定める平面まで延びる(横切る)が、これは不注意の操作により、刃58が反対側の関節丘C’(図10参照)を切削することがないように、刃58が必要以上に進むのを遮る停止面を提供するためである。
【0033】
さらに、スティルス64は切削される関節丘がひどく磨耗している患者に用いる機能を備える。即ち、切削案内具10を配置する際、調節部材の一つを利用して、アームアセンブリ60を切削案内部14に関して横方向に移動させて、スティルス64を患者の溝(sulcus)に合わせて配置する。この際、関節丘Cを切削する際に、この切削の深さが溝に達しないようにすることが重要である。従って、切削される患者の関節丘がひどく磨耗しており、例えば6mmの、必要な切削深さが得られない場合には、表面63Aはこの関節丘Cの末端と接することがない。しかし、スティルス64が溝と係合することにより、関節丘の末端に対する表面63Aを利用する替わりに、溝に対するスティルス64の位置を利用することで、切削が可能となる。
【0034】
両方の関節丘(図10の符号C、C’参照)を切削するのが望ましい場合には、スティルスを備えないアームアセンブリ、または刃の進む平面に沿って延びる他の形態のアームアセンブリを用いるように切削案内部を使用してもよい。この場合、外科医は切削案内具10の再移動や再配置を行わずに、第一関節丘を切削した後、そのまま刃を進めて第二関節丘を切削できる。
【0035】
次に、図14〜図18を参照して、本発明に係る第二の実施形態の切削案内具110について説明する。この切削案内具110は(i)中央/側方及び(ii)手前/遠方の双方の調節が可能であり、上述した第一の実施の形態では中央/側方の調節のみが可能であったのと比較して対象的である。この第二の実施の形態は、図1〜図8を参照して説明した第一の実施の形態の有する多くの特徴を同様に備えるが、記載の重複を避けるため、これら重複部分については、繰り返して説明しない。
【0036】
本発明に係る第二の実施の形態では、切削案内具110は第一の実施の形態の切削案内部14とほぼ同様の形状を有する切削案内部114を備え、そしてアームアセンブリ60を取り付けるために、第一の実施の形態の溝部21と同様の溝部121を備える。また、本発明に係る第二の実施の形態は端部117に円形の孔または溝部128(図17参照)を備えて、第一支柱25を取付部73から取り付け、さらに正面116に長方形状の孔132を備えて、第二支柱31を取付部から取り付ける。また、スロット126は切削案内部114の正面116から背面まで貫通して、内部に刃を挿入させて、この進路を定める。
【0037】
図1〜図8に示した実施の形態と同様に、本発明に係る第二の実施の形態ではアームアセンブリ60は切削案内部の溝部121内にスライド自在に位置決めされ、そしてハンドル180、軸部181及び肩部182からなるアセンブリを切削案内部114に対して螺合することによって定位置に保持される。しかしながら、本発明に係る第二の実施の形態では、この自由端部に、さらに縮径された短い軸部188と拡径されたヘッド部189を外側に向けて備える(図14参照)。これら軸部188とヘッド部189は、ハンマー等(slap hammer)を用いてハンドル180を速やかに係合させる手段を提供する。
【0038】
図17に示すように、手前/遠方の双方の調節を可能にするために、切削案内部114に溝部121から外側に向って延長する延長部184を一体形成し、そして壁部120に対してほぼ垂直に第二の平面壁部185を備える。延長部184は、この断面において、一対の内側に向って湾曲するフランジ部186を延長部の上面(パネル)185から間隔を置いて備える。この内側に向って湾曲するフランジ部186の各々は間隔を置いて離れ、図18に示す、組合せて使用される調節部材190をスライド自在に取り付けるための構造を提供する(図14参照)。この結合調節部材(コンビネーション調節部材)190は、中央/側方及び手前/遠方の双方の調節を可能とするためこのように呼ばれる。結合調節部材190は一対の外側に向って延びるフランジ部191を平面192から上方に延ばして備えて、延長部184の内側に向うフランジ部と噛合する溝部(第一経路)を提供する。このように構成することによって、結合調節部材190は手前/遠方方向の調節を可能とするように切削案内部114に関して移動できる。また、延長部184の上面185には孔187(図17参照)が設けられ、この孔187にピン(図示せず)を挿通することで、結合調節部材190を延長部材184に対して係合させる。この際、上記ピンの端部は結合調節部材190のスロット196(図18参照)に位置決めされ、結合調節部材190が部材184の手前/遠方方向に移動する際にこの移動を誘導するように機能する。
【0039】
結合調節部材190は第二の機能を提供するために、内側に向うフランジ部193を備え、このフランジ部193の各々を離して、そして隣接する底面から離して、ベース部材50のウイング部53を受け入れる大きさのスロット194(図18参照)を形成する。この際、スロット194の定める移動経路(第二経路)は、外側に向うフランジ部191を取り付ける延長部184の内側に向うフランジ部186のスロットの定める移動経路に対してほぼ垂直である。この第二の調節機能により、中央/側方の調節が可能となる。尚、平面192の定めるパネル上に孔197をねじ溝と共に設けて、この孔197にピン/ノブアセンブリ198を螺合させることで、アセンブリ110をベース部材50に対して保持する。尚、本明細書に添付した特許請求の範囲の記載では、結合調節部材190とベース部材50との組合せをコネクタと参照している。
【0040】
図19は、フットガイド(支持部材)100の斜視図を示している。手術の状態によっては、さらなる追加の支持部材(サポート部材)を使用しない方が好ましい場合がある。故に、係る追加の支持部材が多くの場合に好んで使用されていても、本発明の実施の形態に係る切削案内具は、追加の支持部材を利用することなく使用できるように構成する。図19に示したフットガイド(foot guide)100は、さらなる追加の支持部材を使用しないで、本発明の第一の実施の形態に係る切削案内具10または第二の実施の形態に係る切削案内具110を使用する際に補助用に用いられる。フットガイド100は略L字形状の本体を有し、患者に対して中央/側方の位置決めを行うためにスライド自在の係合部111を備え、図1〜図8に示した第一の実施の形態に係るプレート15または図14〜図19に示した第二の実施の形態に係る結合調節部材190のいずれかに対して取り付けられる。このため、係合部111は外側に向うフランジ部(第二部)115を備えて、プレート(平面)15のスロット40または結合調節部材190のスロット194のいずれかに対して取り付けられる。
【0041】
スライド移動自在に調節(位置決め)される係合部111に対して90°の角度で、突出部(第一部)112が先端部(ノーズ部)113まで延ばして備えられる。ただし、好適には、突出部112の本体に対して、先端部113を円弧状に形成して備える(図19参照)。突出部112は先端部113を除き、0.030〜0.187インチの大きさの厚みを有する。先端部113はこの頂部の厚さを大凡0.020インチにテーパ付ける。使用上、先端部113から延びる突出部112は切削される関節丘付近の大腿骨の末端の下方に配置されて、この大腿骨の末端と脛骨の近接端部の間に締付けられるように保持される。このようにフットガイド100を配置するとともに、ここに切削案内具10または110を係合させることで、外科医は、中央/側方の調節に続いて、(そして、図14〜図18に示した手前/遠方の調節を行って)、調節用ロッド72及び77を適切に調節して、関節丘の切削を行う。
【0042】
図20及び図21を参照して、図14〜図17に示した切削案内部114と同様の、さらなる実施の形態に係る切削案内部214について説明する。尚、切削案内具214は(i)中央/側方及び(ii)手前/遠方の双方の調節が可能である。切削案内部214は延長部284を本体部と一体形成し、そして上述した実施の形態の溝部と同様のアームアセンブリ60を取り付ける溝部221から外側に向って延びるように構成する。また、第一支柱25の取付部73を取り付けるために、端部217に円形の孔または溝部228を備える。しかし、図20及び図21に示す切削案内部214は、図14〜図17に示した切削案内部114と異なり、正面216を二つの部分(区間)に分ける。即ち、第一正面部(第一部)216Aを第一平面上に置き、そして第二正面部(第二部)216Bを第一正面部216Aの置かれる表面に対して45°±20°の角度をなして配置する。第一平面部216Aには長方形状の孔232が設けられ、第二支柱31の取付部を取り付ける。そして、正面216Aから背面まで、切削案内部214の本体を貫通するようにスロット226を形成する。
【0043】
切削案内部214には第二正面部216Bから背面まで貫通するように複数の孔227が形成される。これら孔227にはピンが挿通されて、手術中に、外科医が切削案内部214をひざの側方または中央側に固定可能にする。
【0044】
第一正面部216Aに対して第二正面部216Bを45°±20°の範囲の角度でテーパ付けることによって、外科手術中に柔組織が患部との接触を避け、好ましくない衝撃が加わるのを避けるようにする。このことは、切削案内部214を切削案内具の他の部分とともに使用することを示す図21を参照してより明瞭に理解することができる。図21では、切削案内部214が患者の第一治療段階(incision I)にある場合を示している。尚、切削案内部214の第一及び第二正面部216A、216Bの反対側にて、外科手術を行うひざの中央または側方が位置決めされる。この際、第一治療状態では柔組織Tを取り除く作業が行われる。第二正面部216Bにテーパ面を設けることによって、第二正面部216B付近にて行われる第一治療状態と隣接する柔組織Tに逃げ込む空間が設けられ、故に外科治療中に柔組織による好ましくない衝撃が(患部に)加わるのを避けることができる。
【0045】
再度図20を参照すると、切削案内部214の第二正面側216Bは端部217までは至っておらず、しかし第一端部250から円形の孔または溝228を備える第二端部217までの距離の約2/3の長さしか延びていないことが理解できる。このため、端部217からこの反対側の端部250に向かう間に平面または平らな部位240が形成され、そしてこの面に対してほぼ垂直方向に延びるように壁部242が形成される。故に、柔組織を逃げすための更なる空間が得られる。
【0046】
本発明は、以上記載した特定された実施の形態と関連して説明したが、しかしながら当業者であれば、様々な変形及び修正を行うことは可能である。故に、本発明の範囲は添付した特許請求の範囲によって定められることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 左側中央または右側側方の関節丘を切るために用いる、本発明の第一の実施形態に係る切削案内具を示す斜視図である。
【図2】 図1に示した切削案内具を他の視点から示す斜視図である。
【図3】 図2に示した切削案内具のサブアセンブリを示す斜視図である。
【図4】 調節用ロッドを支持する支柱の(A)側面図と(B)端部の拡大図、及び(C)端部の取付部を溝部内に取り付けた際の図3の4C−4C線に沿った断面図を夫々示す図である。
【図5】 切削案内具を支持部材に取り付けるベース部材を示す斜視図である。
【図6】 図5に示したベース部材を他の視点から示す斜視図である。
【図7】 関節丘を切削する際に切削の深さを定めるアームアセンブリを示す側面図である。
【図8】 図7とは異なる切削の深さを定めるアームアセンブリを示す側面図である。
【図9】 本発明の実施の形態に係る切削案内具をUKAまたはDKA手術に用いる状態を示す斜視図である。
【図10】 切削案内具に刃を挿入して、関節丘を切削する直前の状態を示す図である。
【図11】 UKAまたはDKA手術において、支持部材を用いる状態を示す図である。
【図12】 UKAまたはDKA手術において、他の支持部材を用いる状態を示す図である。
【図13】 本発明の実施の形態に係る切削案内具をUKAまたはDKA手術に用いる状態を示すさらなる図である。
【図14】 本発明の第二の実施形態に係る切削案内具を示す斜視図である。
【図15】 図14に示した切削案内具の平面図である。
【図16】 図14に示した切削案内具の側面図である。
【図17】 図14に示した切削案内具に用いる切削案内部を示す斜視図である。
【図18】 結合調節部材を示す斜視図である。
【図19】 フットガイドを示す斜視図である。
【図20】 図14に示した切削案内具に用いるさならる他の切削案内部を示す斜視図である。
【図21】 外科手術中に図20に示した切削案内部とともに切削案内具を使用した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
C、C’ 関節丘
10、110 切削案内具(カッティングガイドアセンブリ)
14、114、214 切削案内部(カッティングガイド)
15 プレート
25、31 支柱(サポートタワー)
50 ベース部材(取付部材)
58 刃(切削具)
60、60B アームアセンブリ
64 スティルス(ブロック部)
72、77 調節用ロッド
100 フットガイド(支持部材)
190 結合調節部材(コンビネーション調節部材)
Claims (20)
- 大腿骨の関節丘の末端を手術する際に用いる切削案内具であって、
(i)刃を挿入させ、かつ第一平面を定めて前記刃を経路に沿って導くスロットを備える切削案内部と、
(ii)前記切削案内部から延びるアームアセンブリを含み、該アームアセンブリは、
(a)切削する関節丘の末端と接するように、前記第一平面から離れた第二平面上に設けられるアーム面と、
(b)前記切削する関節丘とこの反対側の関節丘の間の溝と整合するように、前記第二平面から前記第一平面まで延びて、前記スロットを越えて進む前記刃の移動を限定するスティルスを有することを特徴とする切削案内具。 - 患者の脛骨に取り付けられるさらなる支持部材と係合自在のように、前記切削案内部上にさらに取付部材を備えることを特徴とする請求項1に記載の切削案内具。
- さらに、前記切削案内部に取り付ける第一支柱と、該第一支柱上に支持する第一調節ロッドを備え、前記第一調節ロッドを前記大腿骨の解剖上の軸に対してほぼ平行に配置できるようにし、さらに、前記切削案内部に取り付ける第二支柱と、該第二支柱上に支持する第二調節ロッドを備え、前記第二調節ロッドを、前記大腿骨とほぼ平行に配置できるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の切削案内具。
- 前記アームアセンブリは前記切削案内部に対して移動自在に取り付けられることを特徴とする請求項1に記載の切削案内具。
- さらに、前記アームアセンブリを前記切削案内部に対して移動させ、かつ前記アームアセンブリを前記切削案内部に対して固定させる調節自在の接続部を備えることを特徴とする請求項4に記載の切削案内具。
- さらに、患者の一部、特に患者の脛骨に対して取り付けられるさらなる支持部材と係合自在の取付部材を備え、該取付部材は前記切削案内部を前記支持部材に対して移動可能であることを特徴とする請求項1に記載の切削案内具。
- 前記切削案内具は、大腿骨の末端の関節丘の一方または双方を切削するひざの手術に用いられ、前記大腿骨には解剖上の軸と機構上の軸があり、この際、
(a)前記切削案内部は、ひざの中央または側方と係合自在の表面を備える第一側部を有し、縦長の前記スロットを備えて刃を導き、前記スロットは前記第一側部からこの反対側の側部まで前記切削案内部を貫通し、前記スロットを越えて延びる前記刃は、前記表面が係合している場合、中央から側方に、または側方から中央に切削経路に沿って位置決めされて切削し、
(b)前記切削案内部に取り付ける第一支柱と、
(c)前記切削案内部に取り付ける第二支柱と、
(d)前記第一支柱に取り付ける第一調節用ロッドと、さらに、
(e)前記第二支柱に取り付ける第二調節用ロッドを備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の切削案内具。 - (a)前記第一調節用ロッドを前記大腿骨の解剖上の軸とほぼ平行に位置決めし、かつ
(b)前記第二調節用ロッドを前記大腿骨とほぼ平行に位置決めするように前記切削案内部を配置することにより、前記スロットから延びる前記刃が前記大腿骨の機構上の軸に対してほぼ垂直に配向させることを特徴とする請求項7に記載の切削案内具。 - 前記第一支柱は前記切削案内部上に取外し自在に取り付けられ、前記切削経路と前記第一調節用ロッドとの間の角度を固定して定めることを特徴とする請求項7に記載の切削案内具。
- (a)前記切削案内部は孔を設け、該孔は平面部を備え、かつ、
(b)前記第一支柱は前記孔内に取り付けられる大きさの取付部を末端に有し、この際、前記末端の取付部は前記切削案内部の前記孔の平面部と係合する平面部を有し、前記第一支柱は前記第一調節用ロッドを取り付ける孔を備え、前記第一調節用ロッドを取り付ける孔は前記取付部の平面によって定められる面に対して角度をなして配置される軸上に設けられることを特徴とする請求項7に記載の切削案内具。 - 前記角度は1°〜10°の範囲内にあることを特徴とする請求項10に記載の切削案内具。
- さらに、前記切削案内部に対して調節自在に取り付けられるベース部材を備え、この際、前記ベース部材は前記切削案内部に対して中央から側方に、または側方から中央に前記ベース部材を移動させることを特徴とする請求項7に記載の切削案内具。
- さらに、前記大腿骨に隣接する脛骨に対して取り付けられるさらなる支持部材を組合せて使用し、この際、前記ベース部材は前記さらなる支持部材と係合する突出部を備えることを特徴とする請求項12に記載の切削案内具。
- さらに、
(i)前記切削案内部に前記切削経路に対してほぼ垂直方向に延長部を備え、かつ、
(ii)前記延長部に取り付けられて手前/遠方の方向の調節を可能にし、かつ前記大腿骨の末端に対して定位置に配置されるさらなる支持部材と係合して中央/側方の方向の調節を可能にする結合調節部材を備えることを特徴とする請求項7に記載の切削案内具。 - 前記結合調節部材は前記延長部とスライド自在に係合する第一経路と、該第一経路とほぼ垂直に配置される第二経路を有し、この際、前記第二経路は前記さらなる支持部材に対してスライド自在に係合することを特徴とする請求項14に記載の切削案内具。
- 前記切削案内部の第二側部は前記第一側部とほぼ平行な第一部と、該第一部から離れるようにテーパ付けられて、前記第一側部に向う第二部を有することを特徴とする請求項7に記載の切削案内具。
- 前記第一部は第一平面を定め、前記第二部は前記第一平面に対して45°±20°の範囲内の角度で配置される第二平面を定め、かつ前記スロットは前記第一平面を貫通することを特徴とする請求項16に記載の切削案内具。
- 前記切削案内具は、大腿骨の末端の関節丘の一方または双方を切削するひざの手術に用いられ、前記大腿骨には解剖上の軸と機構上の軸があり、この際、
(a)前記切削案内部は、ひざの中央または側方と係合自在の表面を備える第一側部を有し、該切削案内部は縦長の前記スロットを備えて刃を導き、前記スロットは前記第一側部からこの反対側の側部まで前記切削案内部を貫通し、前記スロットを越えて延びる前記刃は、前記表面が係合している場合、中央から側方に、または側方から中央に切削経路に沿って位置決めされて切削し、
(b)前記切削案内部に取り付ける第一支柱と、
(c)前記切削案内部に取り付ける第二支柱と、
(d)前記大腿骨の末端に対する定位置に配置されるさらなる支持部材に対して、前記切削案内部を調節自在に固定するコネクタを備え、この際、前記コネクタは前記切削案内部を前記さらなる支持部材に対して中央から側方、または側方から中央に移動させ、
(e)前記第一支柱に取り付ける第一調節用ロッドと、さらに、
(f)前記第二支柱に取り付ける第二調節用ロッドを備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の切削案内具。 - 前記コネクタは前記さらなる支持部材に対してスライド自在に係合する一対の経路を有するベース部材を含むことを特徴とする請求項18に記載の切削案内具。
- 前記切削案内部は、前記スロットが中央から側方または側方から中央に切削可能に配置される際、延長部を手前/遠方方向に配置して備え、かつ、前記コネクタは前記延長部にスライド自在に係合する第一経路と、該第一経路に対してほぼ垂直に配置され、かつ前記さらなる支持部材に対してスライド自在に係合する第二経路を有する結合調節部材を含むことを特徴とする請求項18に記載の切削案内具。
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