JP4188698B2 - 負荷分散指示器付きの頭蓋骨クランプ - Google Patents

Description

本発明は、頭蓋骨固定製品に関するものであり、より詳細には、手術時により厳密には脳外科手術時に患者の頭部を保持するために使用される３ピン式頭蓋骨クランプに関するものである。

一般に、『頭蓋骨固定』製品または『頭蓋骨固定』デバイスとは、脳外科手術時に患者の頭部を外科手術台に対しての所定位置に保持するために使用される一連をなす複数の医療デバイスであって、互いに適合しているとともに相互連結可能な一連をなす複数の医療デバイスのことを意味している。そのような製品の典型的な構成は、例えば、手術台に対して直接的に連結されるベースユニットと、このベースユニットに対して連結された１つまたは複数のアダプタと、このアダプタに対して連結された頭蓋骨クランプと、を具備することができ、頭蓋骨クランプは、患者の頭蓋骨に対して係合してその頭蓋骨を保持するための３つの頭蓋骨ピンを備えている。本出願人は、MAYFIELD（登録商標）という商標名でもって多数の３ピン式頭蓋骨クランプを販売している。市場において長年にわたって極めて成功を収めている１つの特別の頭蓋骨クランプは、“Surgical Skull Clamp”と題する米国特許第４，１６９，４７８号明細書（以下、『’４７８特許』と称す）に開示されている３ピン式頭蓋骨クランプである。この文献の記載内容は、参考のため、その全体がここに組み込まれる。本発明は、’４７８特許において開示されたものと同様の３ピン式頭蓋骨クランプに関するものである。

’４７８特許に開示されているように、３ピン式頭蓋骨クランプは、Ｃ字形状フレームを具備しており、このＣ字形状フレームは、調節可能なラチェット機構を介して互いに連結された２つの脚によって形成されている。調節可能なラチェット機構は、脚の端部間のスペースを変更するようにして調節を行う。脚の両端部は、頭部を貫通する仮想軸に位置合わせされつつ患者の頭部の両サイドに位置するものとされ、これにより、フレームが、患者の頭部を部分的に包囲する。

Ｃ字形状フレームの２つの脚のうちの第１脚がなす一端部においては、頭蓋骨クランプは、単一のピンアセンブリを備えている、より詳細には、ネジ山付きピンキャリアと、仮想軸に沿った向きとされた単一の頭蓋骨ピンと、から構成された単一のピンアセンブリを備えている。この単一のピンアセンブリは、仮想軸に位置合わせされつつ、第１脚の端部に対して螺着的に連結されるとともに、フレームに対しては、仮想軸に沿って螺着を利用して移動可能とされている。この構造により、外科医は、単一頭蓋骨ピンを、患者の頭部に対して接近または離間させるよう、螺着を利用して移動させることができる。好ましくは、この単一ピンアセンブリは、スプリングによって付勢されており、これにより、仮想軸に沿って位置合わせされた単一頭蓋骨ピンに対していくらかの『遊び』をもたらすことができ、この単一頭蓋骨ピンによって患者の頭部に対して印加される力を測定することを可能としている。一般に、この力は、およそ２７．２〜３６．３ｋｇ（６０〜８０ポンド）という範囲とされる。

Ｃ字形状フレームの他の脚がなす端部であって頭部の反対側に位置した端部においては、２つの頭蓋骨ピンが、頭部に対して係合している。これら２つの頭蓋骨ピンは、第２脚の端部に保持されている揺動アームに対して、互いに離間した位置関係で取り付けられている。好ましくは、揺動アームは、ロックされていないモードにおいては、旋回アダプタと一緒に、仮想軸回りに選択的に回転することができる。ロックされたときには、旋回アダプタは、フレームに対して固定され、また、仮想軸に対して固定される。このような選択的なロックとロック解除とを可能とするための機構、すなわち、フレームに対しての仮想軸回りにおける揺動アームと旋回アダプタとの回転や非回転を可能とするための機構は、上記’４７８特許に開示されている。この機構は、本発明の一部を構成するものではない。

旋回アダプタと一緒になっての仮想軸回りの回転に加えて、揺動アームは、また、旋回アダプタに対しての回転中心回りにおいても回転可能とされている。これにより、各揺動アームピンと仮想軸との間のそれぞれの間隔を変更することができるようになっている。揺動アームおよび旋回アダプタの一体的な回転と、旋回アダプタに対しての揺動アームの回転と、が可能であることによって、頭部に対して３点式頭蓋骨クランプを固定するに際して、手術時に固定位置に頭蓋骨を係合固定し得るよう、多様性がもたらされている。

揺動アームの調節可能性とは別に、３ピン式頭蓋骨クランプにおいては、各頭蓋骨ピンのところにおける係合力が、均等に分散されなければならない、あるいは、少なくとも均等に近いようにして分散されなければならない。そうでなければ、患者の頭部が、頭蓋骨クランプのピンとの係合状態からスリップしてしまう可能性があり、患者にとって深刻な傷害をもたらしかねない。多くの場合、単一のピンが配置されているサイドが、螺着を利用して移動され、これにより、患者の頭蓋骨が、所望の軸方向係合力でもって係合することができ、クランプの反対サイドにおいては、頭部が、揺動アームに対して取り付けられかつ互いに離間した２つのピンによって、固定的に保持される。揺動アームが患者の頭部上において適切に位置合わせされていれば、２つの揺動アーム頭蓋骨ピンは、単一ピンの軸に対して、互いに等しい角度で配向することとなり、軸方向係合負荷は、２つの揺動アームピンの間において、均等に分散することとなる。例えば、単一ピン頭蓋骨クランプが、頭蓋骨に対して３６．３ｋｇ（８０ポンド）という力を及ぼすように調節されていて、頭部が適切に固定されている場合には、２つの揺動アーム頭蓋骨ピンの間においては、係合力が均等に負荷分散することとなる。すなわち、各揺動アームピンに対しての力は、１８．１５ｋｇ（４０ポンド）に、単一ピンの軸に対して揺動アームピンがなす角度の余弦を積算したものとなるべきである。これは、２つの揺動アームピンの各々に印加される垂直方向の負荷成分を示している。

揺動アームが、単一ピンの軸に対して適切に位置合わせされていない場合には、２つの揺動アームピンに対して印加される垂直方向負荷成分は、互いに相違することとなる。これら係合力は、必ずしも厳密に等しいものである必要はないけれども、頭部の安定的な保持のためには、それら係合力どうしが、ある程度の範囲内で略均等である必要がある。現在までの時点において、本出願人は、２つの揺動アーム頭蓋骨ピンのところにおける係合力が互いに均等に分散しているかどうかを、有意の正確さでもって測定するための実用的な方法を知らない。

頭蓋骨クランプの一方の端部上においてスプリング付勢単一ピンにかかる係合力を測定するために、ネジ山付きピンアセンブリを使用することがかなり一般的ではあるけれども、そのような手法は、実用的ではなく、また、頭蓋骨クランプの揺動アーム端サイドにおいて望ましいものでもない。例えば、揺動アームの両端に対して、互いに同様に構成された一対をなすネジ山付き単一ピンアセンブリを取り付けた場合には、ロック解除モードにおいて、仮想軸回りにおける揺動アームや旋回アダプタの自由回転を妨害してしまうこととなる。

また、単一ピンを移動可能とするための、フレームの第１脚に対しての単一ピンアセンブリの螺着を利用した調節は、３つのピンのすべてによる頭蓋骨係合を偶発的に引き起こす。患者の頭部に対して係合させ得るように３つの頭蓋骨ピンを互いに個別的に螺着を利用して調節することは、望ましいものではなく、また、脳外科医や手術従事者にとって実用的でもない。また、互いに離間した２つの揺動アーム頭蓋骨ピンを、仮想軸からほぼ等距離のところに配置することが望ましく、これにより、負荷の均等分散を容易に得ることができる。しかしながら、これら２つのピンが互いに個別的に調節可能とされている場合には、均等な負荷分散が得られているかどうかを確実に決定することは、ずっと困難なものとなる。
米国特許第４，１６９，４７８号明細書

したがって、本発明の目的は、外科医および手術従事者が、３ピン式頭蓋骨クランプの揺動アームサイドにおける互いに離間した２つの頭蓋骨ピンに関しての十分に一様な負荷分散が行われているかどうかを決定することを、容易なものとすることである。

本発明の他の目的は、３ピン式頭蓋骨クランプの揺動アームに対して取り付けられた互いに離間した２つの頭蓋骨ピンの間における負荷分散の非一様性を、迅速にかつ容易に検出することである。

本発明のさらに他の目的は、単純な態様でもって、かつ、’４７８特許において開示されたタイプの周知構造の範囲内において、上記各利点を達成することである。

本発明においては、頭蓋骨クランプの揺動アームを、その両端部に頭蓋骨ピンキャリアアセンブリを保持し得るよう構成し、頭蓋骨ピンキャリアアセンブリを、頭蓋骨ピンを着脱可能に受領するものとし、頭蓋骨ピンを、指示キャップを駆動可能に指示キャップに対して当接したものとし、指示キャップを、頭蓋骨ピンに対して印加された頭部からの係合力に応答して、頭蓋骨ピンキャリアアセンブリの残部に対して移動可能なものとすることにより、上記目的を達成する。よって、頭蓋骨ピンキャリアアセンブリに対しての指示キャップの位置は、頭蓋骨ピンに対して印加された力に関する視覚的表示をもたらす。

揺動アームの両端部に同一のピンキャリアアセンブリが配置されていることにより、外科医または手術従事者は、互いに離間配置されたピンキャリアアセンブリに関連する各指示キャップの位置を認識して単純に比較することにより、２つの揺動アーム頭蓋骨ピンに関しての相対的負荷分散を、容易に決定することができる。例えば、一方の指示キャップが、他方の指示キャップよりも、キャリアアセンブリから大きく突出している場合には、その指示キャップに対応する揺動アーム頭蓋骨ピンは、他方の頭蓋骨ピンよりも、より大きな係合力を受けており、負荷は、均等に分散していない。これに対し、それぞれのピンキャリアアセンブリに対しての、各指示キャップの相対位置の間に視覚的な差がない場合には、外科医および手術従事者は、頭蓋骨クランプの揺動アームの端部における係合力が、２つの揺動アーム頭蓋骨ピンの間において十分に均等に分散していることを、視覚的に決定することができる。加えて、本発明によるピンキャリアアセンブリが、比較的単純であって、’４７８特許に開示されているものと同様の揺動アームに適合していることにより、本発明は、周知であり現在使用されているデバイスに対して、使用者にとって使い勝手の良い改良をもたらす。

本発明の好ましい実施形態においては、揺動アームの各端部は、ピンキャリアアセンブリを螺着的に受領し得るようなサイズとされた穴を形成するように、機械加工される。特に、ピンキャリアアセンブリの一部をなす外面ネジ山付き中空調節ネジを螺着的に受領し得るようなサイズとされた穴を形成するように、機械加工される。調節ネジの前方端は、穴を完全に貫通して延在する。ピンキャリアアセンブリは、さらに、調節ネジを軸方向に貫通して延在するピストンと、外側端のところにおいて皿ネジによってピストンに対して保持される指示キャップと、この指示キャップを、調節ネジの外側端のところに形成された凹所内に通常は引き込まれているようにして保持する内部スプリングと、を備えている。これにより、指示キャップは、常態においては、ピンキャリアアセンブリの調節ネジの外側端を超えて突出していないものとされる。調節ネジは、揺動アームの内面ネジ山付き穴に対して、調節ネジ上の複数の視覚的マークによって決定され得るようなあるいは単なる視覚的比較によって決定されるような、所望距離のところにまで、螺着される。

頭蓋骨ピンは、中空調節ネジの前方端内へと、着脱可能に挿入される。より詳細には、ピンのうちの、非接触端のところに配置されたベース部分すなわち拘束部分が、調節ネジ内に配置される。このベース部分すなわち拘束部分は、ピストンの拡径ヘッドに対して面接触する。ピストンが指示キャップに対して直接的に連結されていることにより、頭蓋骨ピンは、指示キャップを駆動可能な配置状態とされる。

内部スプリングは、ピストンを包囲する。このスプリングの一端は、ピストンの拡径ヘッドに対して係合し、他端は、調節ネジの内面に対して係合する。スプリングによる付勢力は、所定の係合力が頭蓋骨ピンに対して印加されない限りにおいてはあるいは印加されるまでは、指示キャップを、調節ネジの凹所内に保持する。特に、頭蓋骨に対してのピンの正確な係合力を知る必要はない。しかしながら、厳密な比較の目的のために、それぞれの凹所内における各指示キャップに関連する保持力が同一であること、あるいは、できる限り同一に近いこと、は重要である。そうではなく、保持力が同等ではない場合には、それぞれ対応するピンキャリアアセンブリに対しての、指示キャップの移動が、各頭蓋骨ピンにかかる負荷分散に関しての、意味のある比較をもたらさなくなる。好ましくは、この同一の保持力は、２つのピンキャリアアセンブリとして、同じサイズで同じ間隔で同じ構造のものを使用することによって、得られる。しかしながら、同等の保持力を確保するに際して他の手法が存在することは、理解されるであろう。

本発明の上記のおよび他の特徴点は、添付図面を参照しつつ、以下の詳細な説明を読むことにより、明瞭に理解されるであろう。

図１は、平面図によって、本発明の第１の好ましい実施形態に基づいて構成された頭蓋骨クランプ（１０）を示している。上述したように、この頭蓋骨クランプ（１０）は、本出願人による’４７８特許に開示された頭蓋骨クランプと同様のものである。この頭蓋骨クランプ（１０）は、第１脚（１４）と第２脚（１６）とによって形成されたＣ字形状フレーム（１２）を具備している。より詳細には、図１に示すように、第１脚（１４）と第２脚（１６）とは、相互に連結されており、脚（１４，１６）どうしの間隔は、ピンおよびラチェット機構（１７）によって決定されている。第２脚（１６）は、星形凹凸表面（１９）を備えている。これにより、頭蓋骨クランプ（１０）を、頭蓋骨固定の分野においては周知なような例えばアダプタ（図示せず）といったような他の頭蓋骨固定デバイスに対して、堅固に固定することができる。頭蓋骨クランプ（１０）のＣ字形状フレーム（１２）は、患者の頭部を、部分的に包囲するすなわち部分的に取り囲む。図１においては、頭部は、仮想線（１８）によって示されている。頭蓋骨クランプ（１０）が頭部（１８）に対して固定されたときには、脚（１４，１６）の両外側端部は、頭部（１８）を貫通して延在している仮想軸（２０）に沿って、位置合わせされる。

ネジ山付き単一ピンアセンブリ（２２）が、第１脚（１４）の外側端部（２４）上に配置されている。このネジ山付き単一ピンアセンブリ（２２）は、回転可能なノブ（２６）を備えている。このノブ（２６）を回転させることによって、フレーム脚（１４）に対しての螺着係合を介しての、仮想軸（２０）に沿っての、アセンブリ（２２）の移動が引き起こされる。より詳細には、ノブ（２６）を回転させると、アセンブリ（２２）によって保持されている頭蓋骨ピン（３０）が、仮想軸（２０）に沿って、頭部（１８）に対して接近または離間する向きに、駆動される。頭蓋骨ピン（３０）は、前方端すなわち接触端をなすポイント（３２）において終端する前方金属部分（３１）と、外側端部のところに配置されたベース部分すなわち拘束部分と、を有している。この頭蓋骨ピン（３０）は、再使用可能なものとすることもまた使い捨てタイプのものとすることもでき、好ましくは、“Skull Clamp Pin Assembly”と題する米国特許第５，１９７，９６５号明細書に開示されたタイプのものとされる。この文献の記載内容は、参考のため、その全体がここに組み込まれる。つまり、ピン（３０）のベース部分は、拡径部分（３３）と、縮径部分（３５）と、を有している。好ましくは、単一ピンアセンブリ（２２）は、内部スプリングを備えている。この場合、スプリング力は、ピン（３０）と頭部（１８）との間において所定の係合力が得られた時点を指示し得るように設定されている。

頭蓋骨クランプ（１０）の反対サイドにおいては、第２脚（１６）の外側端部（３６）のところにおいて、頭部（１８）の反対サイドを保持するために、揺動アームアセンブリ（３８）が、仮想軸（２０）に沿って位置合わせされつつ配置されている。揺動アームアセンブリ（３８）は、外側ノブ（４０）を備えている。この外側ノブ（４０）は、旋回アダプタブラケット（４２）と、揺動アーム（４４）と、を連結している。旋回アダプタブラケット（４２）と揺動アーム（４４）とは、ノブ（４０）を第２脚（１６）に対して回転させて『ロック解除』位置としたときには、仮想軸（２０）回りに回転することができる。これとは逆に、旋回アダプタブラケット（４２）と揺動アーム（４４）とは、ノブ（４０）を第２脚（１６）に対して回転させて『ロック』位置としたときには、仮想軸（２０）に対して固定される。３ピン式頭蓋骨クランプの揺動アーム端のところにおけるこのようなロックおよびロック解除特性に関する詳細は、上記’４７８特許において詳細に開示されており、本発明の一部を構成するものではない。

揺動アーム（４４）は、さらに、ボルト連結を介して、回転中心（４６）回りに、旋回アダプタブラケット（４２）に対して回転する。しかしながら、この回転移動は、自由かつ容易なものではなく、揺動アームの２つの外側端部（４８）の一方に対して、外側端部（４８）の他方に対してのいくらかの力を印加する必要がある。この回転特性は、上記’４７８特許には記載されていないものの、その発明に対してその後に開発されたものである。よって、この回転特性は、本発明の一部を構成するものではない。

揺動アーム（４４）の各外側端部（４８）は、大きな寸法のものとされていて、横断面形状において略正方形をなすような外側形状を有しているとともに、内部を貫通して形成されたネジ山付き穴（４９）を有している。この構造は、図２において、より明瞭に示されている。内部ネジ山付き穴（４９）の各々は、外面ネジ山付きピンキャリアアセンブリ（５０）を、完全に貫通させつつ受領し得るようなサイズとされている。２つのピンキャリアアセンブリ（５０）が、互いに同一であることにより、一方についてのみ説明する。

図３および図４は、ピンキャリアアセンブリ（５０）を、長手方向断面図によって、より詳細に示されている。図３においては、ピンキャリアアセンブリ（５０）内に、頭蓋骨ピン（３０）（断面によって示されているわけではない）が設置されている。ピンキャリアアセンブリ（５０）は、外側端部ヘッドすなわちハンドル（５２）を備えている。ハンドル（５２）は、揺動アーム（４４）の外側端部（４８）のところにおける穴（４９）内への螺着挿入を容易なものとする。より詳細には、ハンドル（５２）は、中空調節ネジ（５４）の外側端のところに配置されている。中空調節ネジ（５４）の外面上には、外面ネジ山（５５）が形成されている。外面ネジ山（５５）は、揺動アーム（４４）の穴（４９）に形成された内面ネジ山に対応したサイズとされている。調節ネジ（５４）は、中空であって、螺着挿入されたときには、揺動アーム（４４）の外側端部（４８）を完全に貫通して所望の距離のところにまで螺着挿入される。

ピストン（５６）が、中空調節ネジの内部に設置される。ピストン（５６）は、第１端部すなわち前方端部のところに配置された拡径ヘッド（５７）と、反対側の第２端部のところに配置された内部ネジ山付き穴（５９）と、を有している。ピストン（５６）の第２端部は、ハンドル（５２）の外面（６３）内に形成された凹所（６２）内へと配置される。皿ネジ（フラットエンドネジ）（６４）が、ネジ山付き穴（５９）内に螺着される。これにより、ピストン（５６）の第２端部のところに、指示キャップ（あるいは、インジケータキャップ）（６６）が拘束される。内部スプリング（５８）が、ピストン（５６）を取り囲んでいる。内部スプリング（５８）の一端は、拡径ヘッド（５７）に対して係合しており、内部スプリング（５８）の他端は、調節ネジ（５４）の内面（７０）に対して係合している。スプリング（５８）による付勢力は、ピストン（５６）の拡径ヘッド（５７）を、内面（７０）から遠ざかる向きに（図３において、左向きに）、付勢している。これにより、指示キャップ（６６）を、凹所（６２）内に完全に保持することができる。指示キャップ（６６）は、ハンドル（５２）の凹所（６２）から外向きに指示キャップ（６６）が突出している距離を視覚的に容易に検出し得るよう、好ましくは、１つまたは複数の平行マーク（７２）を有している。そのような外向き突出（外向き移動）は、頭部（１８）からの係合力がピン（３０）を介してピストン（５６）に対して伝達された時に、起こり得る。より詳細には、ピン（３０）の挿入された部分（３５）が、ピストン（５６）に対して当接している。よって、挿入されている頭蓋骨ピン（３０）は、指示キャップ（６６）を駆動し得るようにして、配置されている。

揺動アーム（４４）の双方の外側端部（４８）は、互いに同じピンキャリアアセンブリ（５０）を備えている。よって、揺動アーム（４４）によって保持されている双方の頭蓋骨ピン（３０）に関して、第２端部（３６）のところにおけるそれぞれの係合力が、一様に分散している場合には、双方の指示キャップ（６６）が、それぞれのピンキャリアアセンブリ（５０）のそれぞれ対応する外側端に対して、同じ位置にあるはずである。これに対し、一方の指示キャップ（６６）が、他方の指示キャップ（６６）の外向き突出距離とは異なる突出量でもって凹所（６２）から突出移動している場合には、脳外科医または他の適切な手術従事者は、頭蓋骨クランプ（１０）の揺動アーム（４４）によって保持されている２つのピン（３０）に対して不均等に垂直方向負荷が印加されていることを、容易に決定することができる。負荷の不均等さが大きすぎる場合には、揺動アーム（４４）を、回転中心（４６）回りにわずかに調節することができ、これにより、より均等な負荷分布を形成することができる。稀なケースにおいては、ノブ（４０）をロック解除位置にまで回転させ、旋回アダプタブラケット（４２）を回転させることができ、これにより、揺動アーム（４４）を、頭部（１８）に対しての異なる位置へと、再配置することができる。しかしながら、それを行うことは、通常は望ましくないことである。それは、頭部（１８）に対して、さらなる複数の接触ポイントを形成することになるからである。

本発明は、頭部（１８）と、揺動アーム（４４）上に配置された２つのピン（３０）の各々と、の間における特定量の係合力を認識し得るようには構成されていない。頭蓋骨クランプの単一ピンサイドにおける係合力の大きさが、ある程度の確かさの範囲内でもって既知であれば、揺動アーム（４４）上における各ピン（３０）に対しての力ベクトルは、合成ベクトルとして、単一ピンサイドからの係合力と同じとなることとなるすなわち相殺されることとなる。よって、揺動アームサイドのピンに対して印加される実際の力を知る必要はない。揺動アームサイドにおける双方のピンにかかる各係合力を、均等にあるいは十分に略均等に分散させることを確保するだけで良い。これにより、手術時に患者の頭部（１８）の保持固定を行うことができる。

使用時には、本発明による頭蓋骨クランプ（１０）は、頭蓋骨固定の分野において周知であるのと同じ態様でもって、組み立てられて使用される。使用前には、ピンキャリアアセンブリ（５０）が、揺動アーム（４４）の外側端部（４８）内へと、所望深さでもって、螺着される。この深さは、調節ネジ（５４）が、揺動アーム（４４）の正方形形状端部（４８）からの突出量または凹み量によって、視覚的に認識することができる。ピンキャリアアセンブリ（５０）の螺着に先立って、スプリング（５８）が、ピストン（５６）上に配置され、ピストン（５６）が、穴（５９）が凹所（６２）内に配置されるようにして、調節ネジ（５４）内に配置される。指示キャップ（６６）は、ピストン（５６）の外側端上に配置され、皿ネジ（６４）が、穴（５９）内に螺着挿入され、これにより、指示キャップ（６６）が拘束される。スプリング（５８）による付勢力は、拡径ヘッド（５７）を、ピンキャリアアセンブリ（５０）の外側端から遠ざかる向きに、付勢する。これにより、指示キャップ（６６）は、凹所（６２）内に完全に配置される。

頭蓋骨クランプ（１０）の使用に際しては、１つの頭蓋骨ピン（３０）を、単一ピンアセンブリ（２２）内に挿入し、２つのピン（３０）を、揺動アーム（４４）の両外側端部（４８）に配置された調節ネジ（５４）の中空前方端内に挿入する。これにより、ピン（３０）の縮径部分（３５）が、ピストン（５６）の拡径ヘッド（５７）に対して当接する。頭蓋骨クランプ（１０）が患者の頭部（１８）上に配置されたときには、３つのすべてのピン（３０）が、頭部（１８）を固定するための所望箇所近傍に配置され、ノブ（２６）を調節することによって、第１脚（１４）上の単一頭蓋骨ピン（３０）を、頭部（１８）に対して係合するように移動させ、これにより、所望の係合力を供給する。典型的には、この係合力は、およそ２７．２〜３６．３ｋｇ（６０〜８０ポンド）という範囲とされる。これにより、揺動アーム（４４）上の２つのピン（３０）が、十分な保持力でもって頭部（１８）に対して係合する。

係合力が、揺動アーム（４４）上の２つの頭蓋骨ピン（３０）の間において一様に分散している場合には、双方の指示キャップ（６６）が、それぞれ対応する外側端に対して、同じ位置となる。スプリング（５８）の力によっては、指示キャップ（６６）は、凹所（６２）の内部に位置することもあり得る。スプリング力が弱い場合には、双方の指示キャップ（６６）が、外側端（５２）を超えて突出することがあり得る。場合によっては、複数のマーク（７２）の中の１つのマークのところに位置する。外側端に対しての、２つの指示キャップ（６６）の各位置を比較することによって、脳外科医または他の手術従事者は、揺動アーム（４４）に対して取り付けられている２つの頭蓋骨ピン（３０）に関しての力分布を容易に比較することができる。

本発明の好ましい実施形態について説明したけれども、本発明の精神を逸脱することなく、上記好ましい実施形態に対して変形を加え得ることは、理解されるであろう。例えば、当業者であれば、図示されかつ説明された構造上の特定の細部を変更することによって、互いに離間した２つの揺動アームピンに関する負荷分散の同様の視覚的比較を行い得ることは、理解されるであろう。したがって、本発明者らは、特許請求の範囲の解釈を、上記の詳細な説明によって限定することは、意図していない。それとは逆に、上記好ましい実施形態は、例示に過ぎないものである。

本発明の第１の好ましい実施形態に基づいて構成された頭蓋骨クランプを示す平面図である。 図１の頭蓋骨クランプにおける揺動アームの端部を示す斜視図であって、揺動アームピンや関連するピンキャリアアセンブリの図示は省略されている。 図１の頭蓋骨クランプにおけるピンキャリアアセンブリを、一部断面でもって示す長手方向の図であって、ピンキャリアアセンブリ内には、頭蓋骨ピンが挿入されている。 図３のピンキャリアアセンブリを示す分解図である。

符号の説明

１０ 頭蓋骨クランプ
１２ Ｃ字形状フレーム
１４ 第１脚
１６ 第２脚
１８ 頭部
２０ 仮想軸
２２ ネジ山付き単一ピンアセンブリ
２４ 外側端部
３０ 頭蓋骨ピン
３６ 外側端部
３８ 揺動アームアセンブリ
４４ 揺動アーム
４８ 外側端部
４９ ネジ山付き穴
５０ ピンキャリアアセンブリ（頭蓋骨ピンキャリアアセンブリ）
５２ 外側端部ヘッド、ハンドル
５４ 中空調節ネジ
５６ ピストン
５７ 拡径ヘッド
５８ 内部スプリング
５９ 内部ネジ山付き穴
６２ 凹所
６４ 皿ネジ
６６ 指示キャップ（指示器）
７２ マーク

Claims (12)

1. 患者の頭部を保持するための頭蓋骨クランプであって、
   患者の頭部の両サイドに配置され得るよう構成された第１および第２脚を有したＣ字形状フレームと；
   頭部の第１サイド上において前記第１脚によって保持された、単一サイド頭蓋骨ピンおよび単一ピンアセンブリと；
   頭部の第２サイド上において前記第２脚によって保持されるとともに、互いに離間した位置関係でもって一対をなす２つの揺動アーム頭蓋骨ピンを支持している、揺動アームアセンブリと；
   互いに離間した位置関係でもって前記揺動アームアセンブリによって保持されているとともに、各々が、前記揺動アーム頭蓋骨ピンを支持している、一対をなす２つの頭蓋骨ピンキャリアアセンブリと；
   を具備し、
   前記単一サイド頭蓋骨ピンおよび前記一対をなす２つの揺動アーム頭蓋骨ピンが、患者の頭部を固定的に保持し得るよう構成され、
   前記頭蓋骨ピンキャリアアセンブリの各々が、さらに、それぞれ対応する揺動アーム頭蓋骨ピンによって駆動され得る状態でその揺動アーム頭蓋骨ピンに対して接触している指示キャップを備え、
   各指示キャップが、それぞれ対応する揺動アーム頭蓋骨ピンに対して印加された頭部係合力に応答して、前記頭蓋骨ピンキャリアアセンブリの残部に対して移動可能とされ、これにより、前記一対をなす２つの揺動アーム頭蓋骨ピンに対しての負荷分散の比較表示をもたらすことを特徴とする頭蓋骨クランプ。
2. 請求項１記載の頭蓋骨クランプにおいて、
   前記各頭蓋骨ピンキャリアアセンブリが、さらに、
   前記揺動アームアセンブリの一端内において移動可能に受領される中空調節ネジと；
   前記指示キャップと；
   を備え、
   前記指示キャップが、前記中空調節ネジに対して移動することによって、患者の頭部によって前記各揺動アーム頭蓋骨ピンに対して印加されている係合力の視覚的表示がもたらされることを特徴とする頭蓋骨クランプ。
3. 請求項１または２記載の頭蓋骨クランプにおいて、
   前記各頭蓋骨ピンキャリアアセンブリが、さらに、前記中空調節ネジの中に配置されるピストンを備え、
   このピストンが、このピストンの第１端部のところにおいては、それぞれ対応する前記揺動アーム頭蓋骨ピンに対して当接する拡径ヘッドを有し、前記第１端部とは反対側の第２端部のところにおいては、この第２端部に対して保持された前記指示キャップを有していることを特徴とする頭蓋骨クランプ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の頭蓋骨クランプにおいて、
   前記各頭蓋骨ピンキャリアアセンブリが、さらに、前記中空調節ネジと前記ピストンとに関連して配置されたスプリングを備え、
   このスプリングが、前記指示キャップを、前記ピンキャリアアセンブリの外側端に対しての所望位置に保持し得るようにして、付勢力をもたらしていることを特徴とする頭蓋骨クランプ。
5. 請求項４記載の頭蓋骨クランプにおいて、
   前記各スプリングが、それぞれ対応する前記指示キャップを凹所内に保持していることを特徴とする頭蓋骨クランプ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の頭蓋骨クランプにおいて、
   前記各頭蓋骨ピンキャリアアセンブリが、前記揺動アームアセンブリの端部内に形成された対応形状穴内に配置されていることを特徴とする頭蓋骨クランプ。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の頭蓋骨クランプにおいて、
   前記各頭蓋骨ピンキャリアアセンブリが、前記揺動アームアセンブリの対応ネジ山付き穴内に螺着によって受領され、これにより、前記揺動アームアセンブリに対しての、前記ピンキャリアアセンブリとそれぞれ関連する前記揺動アーム頭蓋骨ピンとの位置が、調節可能とされていることを特徴とする頭蓋骨クランプ。
8. 手術時に患者の頭蓋骨を堅固に保持するための頭蓋骨クランプであって、
   患者の頭部を部分的に囲むＣ字形状フレームを具備し、
   このＣ字形状フレームが、患者の頭蓋骨の両サイドに配置され得るよう構成された第１および第２端部を有し、
   前記フレームの前記第１端部には、ネジ山付きピンアセンブリが配置され、
   このネジ山付きピンアセンブリが、単一頭蓋骨ピンを有しているとともに、前記フレームの前記第１端部に対して調節可能とされていて、これにより、操作者が、前記単一頭蓋骨ピンによって患者の頭蓋骨に対して印加される力を選択的に決定できるようになっており、
   前記フレームの前記第２端部においては、前記単一頭蓋骨ピンとは反対側において患者の頭蓋骨に対して係合してその頭蓋骨を保持し得るよう構成された、互いに離間した一対をなす２つの頭蓋骨ピンが配置され、
   前記互いに離間した一対をなす２つの頭蓋骨ピンの各々が、駆動可能な態様で指示器に対して当接しており、
   各指示器が、それぞれ対応する頭蓋骨ピンに対して患者の頭蓋骨から印加された係合力に応答して、前記フレームの前記第２端部に対して移動可能とされ、これにより、これら２つの指示器が、前記互いに離間した一対をなす２つの頭蓋骨ピンに対して印加された係合力に対する負荷分散に関しての表示をもたらすことを特徴とする頭蓋骨クランプ。
9. 請求項８記載の頭蓋骨クランプにおいて、
   前記一対をなす頭蓋骨ピンが、前記フレームの前記第２端部に配置された揺動アーム上において、互いに離間した位置関係で取り付けられ、
   前記フレームの前記第１および第２端部が、患者の頭蓋骨を２等分する仮想軸に沿って位置合わせされ、
   前記揺動アームが、前記仮想軸に対して回転可能とされ、これにより、患者の頭蓋骨に対しての所望位置へと前記一対をなす頭蓋骨ピンを配置することが容易なものとされていることを特徴とする頭蓋骨クランプ。
10. 請求項９記載の頭蓋骨クランプにおいて、
    前記一対をなす頭蓋骨ピンの各々が、前記揺動アームの端部に配置された穴内に配置され、
    前記頭蓋骨クランプが、さらに、一対をなすピンキャリアアセンブリを具備し、
    これら一対をなすピンキャリアアセンブリが、前記穴内に保持されるとともに、それぞれ対応する前記頭蓋骨ピンによって駆動され得るようにしてその頭蓋骨ピンに対して接触している指示器をそれぞれ保持していることを特徴とする頭蓋骨クランプ。
11. 請求項１０記載の頭蓋骨クランプにおいて、
    前記２つのピンキャリアアセンブリの各々が、さらに、スプリングを備え、
    このスプリングが、前記指示器を、前記フレームに対しての所望位置へと付勢しており、これにより、前記指示器が、前記頭蓋骨ピンに対して印加された力のうちの、前記スプリングによる付勢力に抵抗した後においても残存している力に応答して、前記フレームに対して移動し得るものとされていることを特徴とする頭蓋骨クランプ。
12. 請求項１１記載の頭蓋骨クランプにおいて、
    前記各指示器が、前記フレームに対しての前記指示器の移動状況を視覚的に検出することを容易とし得るよう、複数のマークを有し、
    これにより、前記互いに離間した一対をなす２つの頭蓋骨ピンの間の負荷分散の比較を容易に行い得るようになっていることを特徴とする頭蓋骨クランプ。

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