JP4263093B2 - 脛骨切除用ガイド - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、プロテーゼの植込みのために膝関節を前処理する脛骨切除用ガイドに関する。

患者の骨の正確な切除は、人工関節を植え込むための手術において成功を得る上で極めて重要である。切除平面の位置を正確に設定する必要があり、一般に、除去される骨の量を最小限に抑え、他方、血管のある骨組織を全て確実に除去することが望ましい。解剖学的軸線に対する切除平面の向きも又、関節運動の全範囲を通じて、外科手術後における関節の関節面の位置合わせを確保するよう正確に制御されなければならない。

膝関節内の脛骨切除平面の正確な位置決めは、足首の近くの脛骨にその遠位側で締結される位置合わせロッドを含む位置合わせガイドを用いて定められるのが通例である。ロッドは、脛骨の軸線に対し平行に脛骨に沿って延びる。次に、位置合わせガイドに取り付けられている切断ブロックを用いると、切除平面を脛骨の軸線に対して特定することができる。

脛骨切除平面の位置及び向きを完全に制御できるようにするためには、外科医が（ａ）脛骨の軸線に沿う切断ブロックの高さ、（ｂ）前−後軸線回りの切断ブロックの角度（側方勾配）、及び（ｃ）内−外軸線回りの切断ブロックの角度（後方勾配）を制御できることが必要である。前−後軸線回りの切断ブロックの角度は、内反−外反変形を矯正又は防止するために重要である。

脛骨切除平面を定める切断ブロックの運動の自由度が多数存在すると、切断平面を最適な精度で突き止めるようにするのが困難な場合がある。

本発明は、案内ピンと滑り嵌め関係をなす近位スロットが位置合わせロッドの軸線に対し実質的に平行に延びる状態で位置合わせロッドに形成されている脛骨切除用ガイドを提供する。

本発明は、プロテーゼの植込みのために膝関節を前処理する際に用いられる脛骨切除ガイドであって、
ａ．脛骨に当てて位置決めできると共に脛骨にその遠位端部側で締結できる位置合わせロッドを有し、位置合わせロッドには、位置合わせロッドの軸線に対し実質的に平行に延びる近位スロットが形成されており、
ｂ．位置合わせロッドの近位端部のところに位置していて、患者の脛骨の切除中、鋸子を案内するための鋸子案内スロットが設けられた切断ブロックを有し、
ｃ．脛骨内に締結できる案内ピンを有し、位置合わせロッドの近位スロットは、案内ピンと滑り嵌め関係をなしており、
切断ブロック又は位置合わせロッドはその近位端部側に、切断ブロック及び位置合わせロッドを固定して案内ピンに対するそれ以上の動きを止めるための固定ピンを受け入れる固定用穴を有していることを特徴とする脛骨切除ガイドを提供する。

本発明の切除用ガイドは、位置決めの初期段階に脛骨の軸線に対して切断ブロックの位置を決定することができるという利点を有する。次に、ブロックを動かして、（ａ）脛骨の軸線に沿った切断ブロックの適当な高さ、（ｂ）前−後軸線回りの切断ブロックの適当な角度（側方勾配）、及び（ｃ）内−外軸線回りの切断ブロックの適当な角度（後方勾配）を選択するが、これは案内ピンに対する位置合わせロッドの摺動と回動の組合せによって行なわれる。これにより、脛骨切除前の位置合わせロッド及び切断ブロックの正確な位置決めが容易となる。

好ましくは、位置合わせロッドは、これを脛骨にその遠位端部のところ又は遠位端部側で締結した後、位置合わせロッドの長さを調節できるよう構成される。これにより、位置合わせロッドを脛骨にその遠位端部のところで締結した後、脛骨の軸線に沿った切断ブロックの高さを選択することができる。例えば、位置合わせロッドを、２つの互いに抜き差し自在に嵌まり合う（入れ子式）部分（好ましくは２つの部品が協働するダブテール形の断面を有する状態、又は任意的であるが、これら部分のうち一方が中空であって、他方の部分の端部をその中に受け入れるような状態）として構成するのがよく、かかる構成では、位置合わせロッドが所望長さのものである場合、これら部分を動かないよう固定するためにねじ込み式クランプが用いられる。

ガイドは、位置合わせロッドの遠位端部のところ又は遠位端部側に遠位固定ブラケットを有し、このブラケットは、脛骨に対して位置合わせロッドを締結するよう患者の足に係合できる。脛骨位置合わせロッドを遠位側で締結するための適当なブラケットとしては、例えばデピュイ・オーソピーディックス・インコーポレイテッドによりＬＣＳ（商標）人工膝関節システム用として販売されているものが知られている。かかるブラケットを足の周りに延びる１以上のクランプ及び骨用ねじによって患者の足に締結するのがよい。

好ましくは、ブラケットは、ブラケットに対する位置合わせロッドの遠位端部の位置を調節する手段を更に有する。これにより、ブラケットを患者の足に締結した後で脛骨に対する位置合わせロッドの位置を動かすことができる。好ましくは、ブラケットは、全体として位置合わせロッドに垂直に延びる部材を有し、この部材は、ブラケットに対する位置合わせロッドの遠位端部の所定の経路に沿う運動を可能にするよう位置合わせロッドが摺動できる軌道を提供する。例えば、かかる部材を前−後軸線に平行に延びるよう構成するのがよい。それ故、この部材に沿う位置合わせロッドの端部の動きにより、内−外軸線回りの切断ブロックの角度の変化が生じることになろう。したがって、これを利用すると脛骨切除平面の後方勾配を調整することができる。同様に、内−外軸線に平行な方向への位置合わせロッドの端部の動きは、脛骨切除平面の側方勾配の調整に用いることができる。

上記部材上での位置合わせロッドの動きは、例えば位置合わせロッドを貫通して延びていて、この部材を滑り嵌め状態で受け入れることができる開口部によって達成される。位置合わせロッドが所望の位置にあるとき、位置合わせロッド及び部材を動かないよう固定するためにねじ込み式クランプが用いられる。部材が全体として前−後軸線に平行に延びる場合、部材を患者の第２足指に向かって延びるよう配置するのがよい。

ガイドは、位置合わせピンにそのほぼ近位端部のところで装着できるスタイラス部品を有するのがよい。スタイラス部品は、脛骨の近位端部に対する脛骨の軸線に沿う切断ブロックの位置を決定するのに使用できる。脛骨支承面及び切除平面からの距離は、植え込まれるべき人工膝関節の脛骨部品の形状に従ってあらかじめ定められることになろう。スタイラス部品は、位置合わせロッド又は切断ブロック（これが位置合わせロッドから分離できる場合）に取り付けられる。

切断ブロックは好ましくは、位置合わせロッドから分離可能である。このことは、切断ブロックをいったん脛骨上の所望の位置に固定すると、位置合わせロッドを取り外すことができるという利点をもたらす。しかしながら、用途によっては在庫を最小限にする目的で、切断ブロックと位置合わせロッドを１つの部品として成形することが望ましい場合がある。

特に、切断ブロックが位置合わせロッドから分離できる場合、切断ブロックに固定用穴を設けることが好ましい。

切断ブロックは、２以上のカットのための案内面を有するのがよい。切断ブロックは一般的に、脛骨の横方向切除位置を定めるのに用いられる横方向スロットを有する。コンパートメントのうち１つだけへのプロテーゼの植込みのために切断ブロックを用いて膝関節を前処理する場合、切断ブロックは全体として垂直な切断平面を定めることもできる。垂直切断平面は横方向切断平面と交差し、かくして、大腿骨顆のうち１つだけに接触する支承面を含む脛骨の一部を取り除くことができる。スロット又は側面が案内面となる直立した当接部によって垂直切断平面を定めることができる。

切除用ガイドが１つのコンパートメントだけへのプロテーゼの植込みのために膝関節を前処理するのに用いられている場合、プロテーゼが植込まれるコンパートメントが内側であるか外側であるかによって、切断ブロックは、主として位置合わせロッドの一方の側だけに延びるのがよい。

好ましくは、案内ピンを受け入れる位置合わせロッドのスロットは、深さが少なくとも５ｍｍ（案内ピンが延びる方向に平行に測定して）、例えば少なくとも約１０ｍｍである。

好ましくは、スロットの幅と案内ピンの横方向寸法（これは、案内ピンの断面が円形である場合、案内ピンの直径となろう）の差は、約２ｍｍ以下、より好ましくは約１ｍｍ以下である。

案内ピンが位置合わせロッドのスロットに嵌まり込むことにより前−後軸線回りの切断ブロックの角度（それ故、切断ブロックの側方勾配）を変えることができる場合、スロットの側壁を斜切するか、又はこのようにしない場合よりも大きな隙間が案内ピンとスロットの側壁との間にあるようにすることが必要な場合がある。

次に、添付の図面を参照して本発明の実施形態を例示として説明する。

図面を参照すると、図１及び図２は、切断ブロックを脛骨上に正確に配置するために使用できる位置合わせロッド２を有する切除用ガイドを示しており、次に切断ブロックは、人工膝関節の植込みに先立って脛骨の切除平面の位置及び向きを定めるのに使用できる。

位置合わせロッド２は、入れ子式の上方部分４と下方部分６を有し、上方部分を下方部分に対して摺動させて位置合わせロッド全長を変えることができるようになっている。ねじ込み式クランプ７を位置合わせロッドのこれら部分のうち一方に設けられたねじ穴に入れて他方の部分に対して作用させることにより、位置合わせロッドのこれら部分をロックしてそれ以上の運動を止めることができる。

位置合わせロッドは、その上（近位）端部のところに切断ブロック３０を有する。切断ブロックには、患者の脛骨の切除中、鋸子を案内するための横方向鋸子案内スロット３２が設けられている。切断ブロックは、例えば鋳造により位置合わせロッドのエンドキャップ（かかるエンドキャップには垂直スロットが形成されている）と一体形成された結果として位置合わせロッドの頂部のところに永続的に固定される。切断ブロックは、脛骨に対する切断ブロックの位置を固定できるようにする固定用穴３４を有している。

切除用ガイドは、位置合わせロッドの遠位端部を患者の足に締結するためのブラケット８を有する。ブラケットは、患者の足首の周りに延び、これを足首に対して締め付けると足に沿う動き又は足回りの動きを阻止することができる。ブラケットのカラー部分１０は、足首の周りに延びており、このカラー部分は、足の解剖学的特徴に係合して足回りのブラケットの回動を阻止するように適当に形作られたものであるのがよい。必要ならば、固定用ピンを用いて望ましくない動きを阻止することができる。

ブラケットは、カラー部分１０から前−後軸線に平行な方向に延びる細長い部材１２を有する。この部材は、全体として患者の第２指に向かって延びている。

位置合わせロッドは、その遠位端部のところに連結ブロック１４を有し、連結ブロックは、細長い部材１２を滑り嵌め状態で受け入れることができる穴を有する。したがって、ブラケット８を患者の足に締結すると、位置合わせロッドの遠位端部を足に対し前−後軸線に沿って動かすことができる。連結ブロックに設けられたねじ穴に入れることができ、そして他方の部分に対して作用するねじ込み式クランプによって、位置合わせロッドに対する所望の位置で細長い部材をそれ以上運動しないようロックできる。

位置合わせロッドの上端部のところには、かかるロッドの軸線に平行に延びるスロット１８が設けられている。スロットの長さは約３０ｍｍ、その幅は約７ｍｍである。切除用ガイドは、スロットと滑り嵌め状態にある案内ピン２０を有する。垂直スロット１８を通ってピンを経皮的に脛骨に食い込ませると、位置合わせロッドを安定させることができる。ピンは一般的に、位置合わせロッドを脛骨前縁又は脛骨の顆間隆起に整列させた状態で、内−外軸線に沿ってほぼ中央で脛骨に食い込む。遠位端部のところのブラケットと近位端部のところのスロット内のピンの組合せは、切断ブロックの位置の最終的な調整を行っている間、位置合わせロッドを脛骨に対して安定させるのに役立つ。

図２に示すように、スタイラス４０を切断ブロックに装着するのがよい。スタイラスは、関節面相互間の関節の領域中に延びて脛骨上の所定の箇所に接触する。この箇所は一般的に支承面上にある。それにより、鋸子案内スロット３２が支承面から所定距離を置いた状態で、切断ブロックを支承面に対して正確に位置決めすることができる。この調整は、ねじ込み式クランプ７を用いて位置合わせロッドの上方部分４と下方部分６が相対運動できるようにすることにより実施できる。

横方向脛骨切除平面の後方勾配は、ねじ込み式クランプ１６を用いて位置合わせロッドの下方端部がブラケット８のカラー部分に取り付けられている部材１２に沿って動くことができるようにすることによって調整できる。

切断ブロックの所望の位置が達成されると、切断ブロックの固定用穴３４に挿入された固定ピン４２を用いて切断ブロックを脛骨に対し定位置に固定する。切断ブロックをこのようにしていったん固定すると、切断ブロックは、鋸子案内スロット３２内に位置するのこ歯を用いて行われる横方向脛骨切除カットを案内するのに使用できる。人工関節を膝関節の１つのコンパートメントの中だけに植え込む場合、鋸子による垂直方向のカットを入れるが、そのカットの位置は、切断ブロックの立上り部（図示せず）を従来どおり用いることにより制御できる。

図３は、単一コンパートメント形人工膝関節の脛骨部品の植込みを可能にするよう切除された脛骨の近位部分を示している。

本発明の脛骨位置合わせロッドの斜視図である。 切断ブロックに取り付けられたスタイラスを有する位置合わせロッドの頂部の等角図である。 切除後の脛骨の頂部の等角図であり、垂直及び横方向切除平面を示す図である。

Claims (7)

1. プロテーゼの植込みのために膝関節を前処理する際に用いられる脛骨切除ガイドであって、
   ａ．脛骨に当てて位置決めできると共に脛骨にその遠位端部の近くで締結できる位置合わせロッドを有し、位置合わせロッドには、位置合わせロッドの軸線に対し実質的に平行に延びる近位スロットが形成されており、
   ｂ．位置合わせロッドの近位端部のところに位置していて、患者の脛骨の切除中、鋸子を案内するための鋸子案内スロットが設けられた切断ブロックを有し、
   ｃ．脛骨内に締結できる案内ピンを有し、位置合わせロッドの近位スロットは、案内ピンと滑り嵌め関係をなしており、
   切断ブロック又は位置合わせロッドはその近位端部側に、切断ブロック及び位置合わせロッドを固定して案内ピンに対するそれ以上の動きを止めるための固定ピンを受け入れる固定用穴を有していることを特徴とする脛骨切除ガイド。
2. 前記位置合わせロッドは、これを脛骨にその遠位端部のところ又は遠位端部側で締結した後、前記位置合わせロッドの長さを調節できるよう構成されていることを特徴とする請求項１記載のガイド。
3. 前記位置合わせロッドの遠位端部のところ又は遠位端部側に設けられていて、前記位置合わせロッドを脛骨に対して締結するよう患者の下肢に係合できる遠位固定ブラケットを更に有していることを特徴とする請求項１記載のガイド。
4. 前記ブラケットに対する前記位置合わせロッドの遠位端部の位置を調節する手段を更に有していることを特徴とする請求項３記載のガイド。
5. 前記ブラケットは、全体として前記位置合わせロッドに垂直に延び、前記ブラケットに対する前記位置合わせロッドの遠位端部の所定の経路に沿う運動を可能にするよう前記位置合わせロッドが摺動できる軌道を提供する部材を有していることを特徴とする請求項３記載のガイド。
6. 前記位置合わせロッドにそのほぼ近位端部のところで装着できるスタイラス部品を更に有していることを特徴とする請求項１記載のガイド。
7. 前記固定用穴は、前記切断ブロックに設けられていることを特徴とする請求項１記載のガイド。

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