JP4334856B2 - 手術中に２つの骨の相対的な位置を測定するための構成として用いられる装置および位置決めを測定するための構成として用いられる装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手術方法および手術器具に関し、より詳しくは、手術中に骨を位置決めする（positioning）ための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
あるタイプの手術、とりわけ関節形成術（arthroplastic surgery）の重要な側面は、適切に骨を位置決めすることである。骨の位置決めには、残りの骨の自然な姿勢（posture）および体位（attitude）を変えないように人工器官コンポーネントを適切に選択して移植することが含まれる。
【０００３】
例えば、全股関節置換術（total hip replacement surgery）では、下肢（leg）の全長および横方向の変位（lateral offset）の変化を回避するように股関節の人工器官を適切に選択することが必要とされる。下肢の長さおよび横方向の変位のいずれか一方もしくは両方が等しくないと、持続性の足の不自由（persistent limp）が患者に好ましくない結果としてもたらされることがある。しかし、正しい寸法の股関節の人工器官が選択されれば、適切な下肢の長さおよび横方向の変位が達成できる。
【０００４】
適切な寸法の人工器官の選択を容易にする一般的な技術は、股関節を置換する前に基準の測定値の測定を実施し、次に基準測定値が再現されるまで人工器官の寸法を調節することを含む。人工器官の調節された寸法によって最初の測定値とほぼ一致する測定値がもたらされた後に、その寸法の人工器官が患者に用いられる（移植される）。
【０００５】
骨を位置決めするための測定を行なう様々な方法が開発されてきた。これらの方法のほとんどは、患者の腸骨（ilium）に埋め込まれる基準ピンを用いる。つぎに、他の装置が用いられて、埋め込まれた基準ピンから大腿骨（femur）の基準点までの長さが測定される。例えば、従来の技術では、患者の腸骨に取り付けられたピンと患者の大腿骨に取り付けられた第２のピンを用いる下肢長ゲージが記載されている（例えば、特許文献１参照）。下肢長ゲージは、ピンの上部に合致する２つの垂直ロッドと、２つの垂直ロッドに保持される水平ロッドとを含む。２つの垂直ロッドの間の長さは、一方の垂直ロッドに対して水平ロッドを摺動させることにより、２つのピンの間の距離に適合するように調節される。適切な長さに調節された後は、２つの垂直ロッドは腸骨と大腿骨の２つのピンに合致していなければならない。垂直ロッドおよび水平ロッドは、長さの測定値を保ちながら、ひとつのユニット（アセンブリ）として取り除かれる。股関節が置換された後に、垂直ロッドおよび水平ロッドのアセンブリがピンの上に配置される。垂直ロッドが（２つのピンに）合致していない場合には、人工器官の配置または長さの調節が（必要なことが）示されている。垂直ロッドが２つのピンに合致している場合には、人工器官の寸法は適切である。
【０００６】
従来の技術では、腸骨および大腿骨に配置された基準ピンの間の距離の測定値を用いた同じような装置が記載されている（例えば、特許文献２および特許文献３参照）。しかし、上記の特許明細書の技術は、全股関節置換術の間の骨の位置決めに対する有益性を制限するさまざまな不利益の影響をこうむる。例えば、これらの特許明細書に記載された技術および装置の多くは、中でも、複数のピンを骨に配置しなければならないので、使用するのが難しい。そのような装置は、測定装置の整合をさらに困難にしている。
【０００７】
さらに、上述された装置を含む多くの従来の装置は、長さのみを測定し、横方向の変位を適切に測定するものではない。信頼性のある横方向の変位の測定値を提供できないと、人工器官が移植された後の骨の最終的な位置決めが不適切になることがある。
【０００８】
従来の技術では、調節可能なアウトリガー装置および腸骨に取り付けられたアンカーピンを用いることによって、上記の必要性のいくつかを解決している装置（「Ｃｈａｎの装置」という）がある（例えば、特許文献４参照）。調節可能なアウトリガー装置は、腸骨に配置されたアンカーピンから水平方向に延在し、垂直方向に向けられたポインタで終端している。アウトリガー装置の高さおよび長さは、垂直方向に向けられたポインタが大腿骨の予め決められた点に触れるように調節されてよい。このようにして、横方向の変位が（アトウリガーの高さを調節して）測定され、長さが（アウトリガーの長さを調節して）測定される。しかし、Ｃｈａｎの装置のひとつの不都合な点は、アンカーピンが大腿骨の軸に完全には整合していない場合、大腿骨を腸骨に正確に整合することが困難になることである。さらに、測定が行なわれた後に移動可能なアウトリガーを定位置に固定するのに不都合なことにさらに器具が必要とされる。
【０００９】
したがって、使用がかなり容易な骨を位置決めするための測定を行なう装置が必要とされている。さらに、骨の長さおよび横方向の変位の測定を行なうことができる装置が必要とされている。
【００１０】
【特許文献１】
米国特許第６，０２７，５０７号明細書（第３欄、第４図）
【特許文献２】
米国特許第５，８１４，０５０号明細書（第９−１０欄、第６図）
【特許文献３】
米国特許第５，１２２，１４５号明細書（第３−４欄、第３図）
【特許文献４】
米国特許第６，１９３，７２４明細書（第４−７欄、第１４図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術は以上のように構成されているので、骨を位置決めするための測定を行なうための使用がかなり容易ではない、骨の長さおよび横方向の変位の測定を行なうことができないなどの課題があった。
【００１２】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、アンカーに取り付けられて変位および長さを正確にかつ繰り返して測定するのを容易にする装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の実施の形態は、手術中に２つの骨の相対的な位置を測定するための構成として用いられる装置からなる。その装置は、ばね付勢されたクランプと、測定アームとを含む。ばね付勢されたクランプは、クランプに係合してクランプをアンカーに対して固定した垂直位置に保持するように適合された互いに向かい合う第１のクランプ面および第２のクランプ面を有する。アンカーは第１の骨の位置に保持される。測定アームは、長寸部分およびロケータ部分を有する。ロケータ部分は長寸部分から角度をなして延出している。測定アームはばね付勢されたクランプに摺動可能に支持されている。
【００１４】
したがって、上述した実施の形態は、装置をアンカーに固定するためのばね付勢されたクランプを用いる。中でも、ばね付勢されたクランプを用いることにより、装置を保持するためおよび装置を取り外すための追加の器具の必要性が解消もしくは低減されて使用時の便利さが増加する。
【００１５】
本発明の第２の実施の形態も、手術中に２つの骨の相対的な位置を測定するための構成として用いるための装置からなる。第２の実施の形態では、装置はクランプおよび測定アームを含む。クランプはアンカーに係合して固定された垂直位置にアンカーを保持するように適合されていて、アンカーは第１の骨の位置に保持されている。測定アームは、長寸部分と、長寸部分から角度をなして延出するロケータ部分とを有する。測定アームはクランプに摺動可能に支持されている。測定アームは、さらに、ばね付勢されたクランプ要素を介して回転可能にクランプに支持されている。
【００１６】
いくつかの点で第１の実施の形態と同様に、第２の実施の形態はばね付勢されたクランプを用いる。しかし、この実施の形態（第２の実施の形態）では、ばね付勢されたクランプ機構が、測定アームの回転の位置を保持する。そのような測定アームの回動運動を可能にする装置は、測定するための装置の適合可能性を増加させ、かつばね付勢されたクランプの便利さをも取り入れている。
【００１７】
本発明のさらに他の実施の形態は、クランプおよび測定アームを含んだ手術中に２つの骨の相対的な位置決めを測定するための構成として用いられる装置からなる。クランプはアンカーに当接して固定された垂直位置にアンカーを保持するように適合されていて、アンカーは第１の骨の位置に保持されている。測定アームは、長寸部分と、長寸部分から角度をなして延出するロケータ部分とを有する。測定アームはクランプに摺動可能に支持されている。測定アームは、測定アームの回転軸がアンカーの長手方向の軸から離れて配置される位置でクランプにも回転可能に支持されている。
【００１８】
上述されたおよびその他の特徴および実施の形態が、以下の説明および添付の図面を参照して当業者にはより明らかとなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、寛骨付近の本発明に基づく測定のための構成１６の例示的な実施の形態の一部分解斜視図である。より詳しくは、図１は股関節１３付近の腸骨１０および大腿骨１２の一部を示している。大まかに言うと、外科医は測定のための構成１６を用いて腸骨１０のアンカー点と大腿骨１２の予め決められた特徴部との間の距離および変位を測定する。そのようにするために、アンカーピン１８が腸骨１０の基準点をマークして保持するのに用いられ、大転子（greater trochanter）１４が大腿骨１２の予め決められた特徴部として用いられる。図２は腸骨１０のアンカーピン１８と大転子１４の点との間の例示的な測定を示している図である。
【００２０】
大まかに言うと、外科医は、股関節置換の人工器官が適切な下肢の長さおよび変位を提供したことを確かめるために、股関節置換術の前および後に測定を行なう。本発明に基づく方法では、図示されていないさまざまなトライアル用の股関節の人工器官が移植されて、そのうちのひとつのトライアル用の人工器官が置換術の前の下肢の長さおよび変位の測定値と実質的に等しい下肢の長さおよび変位を提供するまで、移植が繰り返されてよい。代わりに、調節可能な股関節の人工器官が用いられて、適切な下肢の長さおよび変位の測定値が得られるように調節されてもよい。
【００２１】
測定のための構成１６は、アンカーピン１８、ピンスリーブ２０、およびピンアタッチメント装置２２を含む。ピンスリーブ２０はアンカーピン１８の少なくとも一部に被さるように取り付けられてアンカーピン１８によって特定される基準点の垂直方向（患者の体に対しては横方向）の拡張を提供する装置である。ピンスリーブ２０は最初の測定が行なわれた後は手術部位へのアクセスを拡げるために取り除くことができる。しかし、ピンスリーブ２０を取り除いてアクセスを拡げる必要がない場合には、アンカーピン１８を十分に長くして測定のためのピンスリーブ２０を必要としなくしてもよいことが理解される。
【００２２】
ピンアタッチメント装置２２は、アンカーピン１８を、この場合にはピンスリーブ２０を介して取り付ける装置である。ピンアタッチメント装置２２は、以下に記載されるように、長さおよび変位の両方の測定を行なう。ピンアタッチメント装置２２は、骨の測定の操作の便利さを個々におよび全体として向上させる複数の特徴を有する。例えば、ピンアタッチメント装置２２は直線的な（下位−上位方向に沿った）動きおよび（垂直軸または前方−後方方向の軸を中心とした）回動運動の両方を行なう。さらに、そのような水平な直線的な動きは、ばね付勢された機構によって所定の位置に固定されてよく、ばね付勢された機構はボルトまたはねじのタイプの固定機構に比べてさまざまな利点を有する。さらに、ピンアタッチメント装置２２は第２の回転の軸を含み、これにより、アンカーピン１８が大腿骨１２の中心から内側−外側方向に沿って変位している場合でさえも大腿骨１２の軸に測定アーム２６を整合させることができる。その他のいくつかの特徴が以下に記載される。本明細書に記載された本発明の特徴の全てではなくいくつかを組み込むことにより、骨の位置の測定の便利さおよび精度のいずれか一方もしくは両方に少なくともいくつかの利益が提供されることがわかる。
【００２３】
図１および図３を参照すると、測定装置の例示的なアンカーピン１８は、近位の端部３０と、遠位の端部３２と、近位の端部３０および遠位の端部３２の間に配置されたピンシャフト３４とを含む。近位の端部３０の近くにはポスト３６が設けられていて、ポスト３６は手術後にアンカーピン１８を骨から取り外すための機械的なてこの作用または把持点を提供する。遠位の端部３２は、骨への貫入（penetration）を容易にするための先細りのまたは尖った端部を有してよい。アンカーピン１８は、ハンマーによる打撃力に耐える、例えばステンレス鋼などの、十分な強度を備えた材料から作られなければならない。
【００２４】
図１、図４、および図５を参照すると、本発明の例示的なピンスリーブ２０は、ハンドル３８およびシャフト４０を含む。図１、図４、および図５に示された例示的なハンドル３８は、基本的にシャフト４０の近位の端部にシャフト４０と直角に配置されたバーまたはロッドハンドルからなる。しかし、その他の適切なハンドルの構造が用いられてもよい。シャフト４０は、以下に記載されるようにピンアタッチメント装置２２の垂直方向の位置を測定するための指標（index）を提供する測定表示（measurement indicia）４２を含む。測定表示４２は、罫線が引かれたマーク（図５）および複数のマーク（図４）のいずれか一方もしくは両方を含んでよい。
【００２５】
シャフト４０の遠位の端部にはピンキャビティ４４が設けられている。ピンキャビティ４４は、アンカーピン１８の近位の端部３０の少なくとも一部を受容するボアもしくはその他の開口を有する。シャフト４０は、アンカーピン１８を骨から取り外すのを援助するためのアンカーピン１８のポスト３６を受容してポスト３６と係合するためのピンキャビティ４４の近くに配置された構成を含む。より詳しく述べると、シャフト４０は、シャフト４０の遠位の端部の近くのシャフト４０の周縁部の一部に沿って延在するポスト溝４８を含む。ポスト溝４８は、アンカーピン１８がピンキャビティ４４内に部分的に配置されたときにポスト３６を受容するように構成されている。そのような位置では、ポスト溝４８の下のシャフト４０の材料は、シャフト４０がハンドル３８によって上向きに引き上げられたときに、ポスト３６と係合する。そのような係合によって、アンカーピン１８に上向きに骨の外へむかうように力が加えられる。
【００２６】
ポスト３６をポスト溝４８へ挿入するのを容易にするために、シャフト４０はシャフト４０の遠位の最外縁からポスト溝４８へ延在する垂直溝４６をさらに有する。したがって、垂直溝４６は、ピンスリーブ２０がアンカーピン１８と締結（latch on）される構成を提供する。より詳しく述べると、ピンスリーブ２０をアンカーピン１８の上に配置するために、外科医は垂直溝４６をポスト３６と整合させ、次にアンカーピン１８の近位の端部３０がピンキャビティ４４内に配置されるように、ピンスリーブ２０をアンカーピン１８の上に配置する。アンカーピン１８が十分ピンキャビティ４４内に配置されると、ポスト３６はポスト溝４８と垂直溝４６との交差部分でポスト溝４８内に入る。次に外科医は、ポスト３６が垂直溝４６と整合しなくなるようにピンスリーブ２０をねじる（または回転させる）。ピンスリーブ２０をアンカーピン１８から取り外すには、上記と手順が逆の順序で行なわれる。
【００２７】
通常の操作では、アンカーピン１８は、上述したようにアンカーピン１８をピンスリーブ２０内に配置し、遠位の端部３２を移植の点に位置決めし、ピンスリーブ２０に衝撃力を加えることによって、骨組織に埋め込まれる。その後、外科医はピンスリーブ２０のハンドル３８を引っ張ることによってアンカーピン１８を取り除いてもよい。
【００２８】
図６、図７、および図８を参照すると、ピンアタッチメント装置２２は、ばね付勢されたクランプ２４と、測定アーム２６と、第２のばね付勢されたクランプとを含み、第２のばね付勢されたクランプはこの実施の形態では、軸方向のクランプ２８からなる。ばね付勢されたクランプ２４は、アンカー点、より詳しく述べるとピンスリーブ２０を固定するように構成されている。測定アーム２６は、上述されたように、ばね付勢されたクランプ２４に摺動可能に支持されている。より詳しくは、測定アーム２６は、ばね付勢されたクランプ２４に対して水平に、患者の体に配置されているときには大腿骨の軸に沿って上方−下方方向に、摺動する（図２）。軸方向のクランプ２８は、測定アーム２６をばね付勢されたクランプ（軸方向のクランプ２８）に支持するように構成されている。軸方向のクランプ２８は、ばね付勢されていて、通常に付勢された固定位置と、圧縮された位置（または駆動された位置）とを有する。好ましくは、軸方向のクランプ２８は圧縮された位置では測定アーム２６の回動運動および直線的な動きの両方を許容し、固定位置では測定アーム２６の回動運動および直線的な動きの両方を禁止する。
【００２９】
さらに詳しく述べると、例示的なばね付勢されたクランプ２４は、第１のアーム６０および第２のアーム６２を含み、第１のアーム６０は第１のあご部５０で終端し、第２のアーム６２は第２のあご部５２で終端していて、第１のあご部５０および第２のあご部５２は互いに向かい合っている。第１のアーム６０および第２のアーム６２は、各々、そのもう一方の端部は一対のハンドル５８で終端している。第１のあご部５０は凹状の第１のクランプ面５４を含み、第２のあご部５２は第２のクランプ面５６を含む。第１のアーム６０および第２のアーム６２は垂直な（前方−後方方向の）軸を中心にして枢支されていて、第１のアーム６０および第２のアーム６２の互いに逆向きの回動運動によってあご部５０およびあご部５２は互いに近づくようにまたは互いに離れるように動かされる。ねじりばね６３が、あご部５０およびあご部５２を互いに近づくような向きに力を加えるまたは付勢するように第１のアーム６０および第２のアーム６２の間に配置されている。
【００３０】
第１のクランプ面５４および第２のクランプ面５６は、好ましくは、ピンスリーブ２０と共に動作して、ばね付勢されたクランプ２４を（したがって、ピンアタッチメント装置２２の全体をも）、アンカーピン１８（およびピンスリーブ２０）によって画定された軸を中心とする任意の回転位置に配置できるようにする。したがって、ピンアタッチメント装置２２は、ひとつの構成ユニットとして、アンカー点に関して効果的に回転可能である。ピンアタッチメント装置２２の回転の軸は、ピンスリーブ２０およびアンカーピン１８の長手方向の軸によって画定され、その長手方向の軸は実質的に垂直である（図１および図２に示されているように内側−外側方向に沿っている）。
【００３１】
本明細書に記載されている例示的な測定アーム２６は、比較的水平に（下側−上側方向に沿って）延在する長寸部分９６を含む。長寸部分９６は、好ましくは、適切には罫線の入った線の形態であってよい測定表示１０３を含む。測定アーム２６は、長寸部分９６から角度をなして延出するロケータ部分９８をさらに含む。本明細書に記載された例示的な実施の形態では、ロケータ部分９８は長寸部分９６に対して垂直な方向に延出している。ロケータ部分９８はポインタ端部１０２で終端している。ポインタ端部１０２は典型的にはロケータ部分９６のひとつもしくは複数の先細りのエッジによって画定されている。長寸部分９６は、中央の摺動溝１００をさらに含み、その摺動溝１００の目的は以下にさらに明らかになる。
【００３２】
軸方向のクランプ２８は、測定アーム２６をばね付勢されたクランプ２４に保持し、測定アーム２６とばね付勢されたクランプ２４との間の直線的な動きおよび回動運動を容易にする。このようにするために、本明細書に記載されている例示的な軸方向のクランプ２８は、静止シャフト６４、可動シャフト６６、およびアーム係合部材６８を含む。静止シャフト６４は垂直に（前方−後方方向）延在し、可動シャフト６６が配置されている中空内部（またはボア）を有する。静止シャフト６４および可動シャフト６６は両方ともばね付勢されたクランプ２４の第１のアーム６０および第２のアーム６２の回転の軸と適切に同じであってよい長手方向の軸を有する。可動シャフト６６の近位の端部は静止シャフト６４の外側に延出してキャップ９２に保持されている。可動シャフト６６の遠位の端部は静止シャフト６４のもう一方の端部の外側に延出して、アーム係合部材６８を通って保持フランジ１０４で終端している。
【００３３】
軸方向のクランプ２８は、可動シャフト６６を垂直方向上向きに（または図１および図２の外側向に）付勢する圧縮ばね９４を含む。このようにするために、圧縮ばね９４は本明細書に記載された例示的な実施の形態ではキャップ９２と静止シャフト６４の近位の端部との間に可動シャフト６６を中心にして配置されている。キャップ９２は可動シャフト６６から半径方向外向きに延在し次に軸方向下向きに延在して圧縮ばね９４を囲んでいる。圧縮ばね９４は通常はキャップ９２を静止シャフト６４の近位の端部から離れるように付勢していて、したがって可動シャフト６６を上向きに付勢している。
【００３４】
大まかに言うと、アーム係合部材６８は可動シャフト６６および静止シャフト６４の遠位の端部の近くに配置されている。アーム係合部材６８は、測定アーム２６が摺動できる（または直線的に動くことができる）ように、測定アーム２６を受容する。アーム係合部材６８は、さらに、ばね付勢されたクランプ２４に関して回転可能であり、より詳しく述べると、可動シャフト６６によって画定された軸を中心として回転可能である。
【００３５】
アーム係合部材６８が回転する中心の軸はアンカーピン１８によって画定される軸と離れている。その結果、測定アーム２６は、アンカー点に対して任意の向きに配置でき、かつアンカー点から選択可能な距離だけ離れて配置できる。その結果、アンカー点の位置に関係なく、測定アーム２６は大腿骨の長手方向の軸に整合させるようにできる。
【００３６】
特に、軸方向のクランプ２８およびばね付勢されたクランプ２４は各々別個の軸を中心にして回転するので、調節可能な結合構成を形成できる。上述したように、ピンアタッチメント装置２２の全体がアンカースリーブ２０を中心にして効果的に回転し、同時に測定アーム２６は軸方向のクランプ２８によって画定された軸を中心に回転可能である。結果的に形成された結合構成は、アンカー点が下肢の骨に完全には整合されていない場合でも、下肢の骨に対して測定アーム２６を整合できるようにする。
【００３７】
例えば、図７には２つの軸の間の距離がｄ１として示されている。距離ｄ１は、アンカーピン１８と大腿骨の長手方向の軸との間の変位を表していて、大腿骨は長寸部分９６によって代わりに表されている。これに対して、図１２には、２つの軸の間の距離がｄ２として示されていて、距離ｄ２は距離ｄ１より小さく、アンカーピン１８と大腿骨との間のより小さい変位に合致したピンアタッチメント装置２２の構成が示されている。
【００３８】
本明細書に記載された好ましい実施の形態では、測定アーム２６の直線的な動きおよびアーム係合部材６８の回動運動は、図８に示されているように軸方向のクランプ２８が通常の付勢された位置にあるときは禁止される。しかし、軸方向のクランプ２８のキャップ９２が駆動または圧縮された（図１３）ときは、アーム係合部材６８は回動してよく、かつ測定アーム２６は直線的に動ける。通常の付勢された位置での動きの禁止によって、測定アーム２６が特定の位置に固定または保持され、骨の特定の測定値を記録または保持することができる。
【００３９】
より詳しく述べると、回動運動を選択的に禁止するために、アーム係合部材６８は静止シャフト６４の端部支持面７４に係合する保持面７２を含む。端部支持面７４は静止シャフト６４の遠位の端部を画定する。アーム係合部材６８の選択された回動位置を位置合せして保持するのを助けるために、端部支持面７４および保持面７２は連動歯７０を含む。連動歯７０は軸方向のクランプ２８が通常の付勢された位置に解除されたときにかみ合う。かみ合ったとき、ばね付勢されたクランプ２４に対するアーム係合部材６８の回動位置が保持される。
【００４０】
図６、図８、図９、図１０、および図１１を参照すると、アーム係合部材６８の例示的な実施の形態は、第１の端面８６および第２の端面８８を有する実質的に円盤形の本体７８を含む。本体７８は中心開口９０を画定する。図８に示されているように、第１の端面８６は端部支持面７４と複数の歯７６を含む。複数の歯７６は、アーム係合部材６８の連動歯７０をなす。複数の歯７６は、アーム係合部材を任意の位置に回転して位置合せできるようにするよう３６０度に亘って端部支持面７４に対して延在している。この実施の形態では、端部支持面７４もひとつまたは複数の相補的な連動歯７０を含むことが注意される。
【００４１】
どのような場合でも、複数の歯７６は、適切な回転の停止が行なわれるならば、または端部支持面７４が複数の相補的な歯を有するならば、３６０度より小さい角度に亘って配置されていてもよいことが適切に理解される。いずれにせよ、３６０度にわたって自由に回動できることによって、アンカーピン１８をより柔軟に配置できるようになる。
【００４２】
図１０および図１１に示されているように、第２の端面８８は本体７８によって画定されるアーム受容溝８０を含む。アーム受容溝８０は本体７８の直径に沿って本体７８を貫通して延在し、測定アーム２６の長寸部分９６の幅に対応する幅を有する。
【００４３】
第２の端面８８は、アーム受容溝８０の上に延在する第１のオーバハング部８２および第２のオーバハング部８４をさらに含む。より詳しく述べると、第１のオーバハング部８２および第２のオーバハング部８４の各々は、アーム受容溝８０の両側のうち相異なる片側の上に延在するフランジ（または脚部）を画定する。第１のオーバハング部８２および第２のオーバハング部８４は、さらに、好ましくはアーム受容溝８０の全長に亘って延在する。第１のオーバハング部８２および第２のオーバハング部８４は、測定アーム２６をアーム受容溝８０内に軸方向に沿って保持する実用的な干渉部を提供するように構成されている。
【００４４】
図８、図９、および図１０を再び参照すると、可動シャフト６６は、アーム係合部材６８の開口９０を貫通して延在している。可動シャフト６６は、その遠位の端部に保持フランジ１０４をさらに含み、保持フランジ１０４は可動シャフト６６から半径方向外向きに延出している。組立てられると、可動シャフト６６は端部支持面７４および保持面７２を通過して延在し、さらに中心開口９０および測定アーム２６の摺動溝１００を通過して延在する。その結果、保持フランジ１０４は、測定アーム２６に対して軸方向下側（または測定アーム２６の外側）に配置される。保持フランジ１０４の半径方向への拡張は、測定アーム２６およびアーム係合部材６８を可動シャフト６６の軸に関して拘束するように働く。
【００４５】
摺動溝１００は測定アーム２６の長寸部分９６のほぼ全長に亘って延在しているが、両端で閉じていることが好ましい。摺動溝１００が閉じていることにより、測定アーム２６がピンアタッチメント装置２２から外れるのを好都合に防止できる。
【００４６】
図８に示されているように、可動シャフト６６は、その自然に付勢された位置に配置されていて、この付勢された位置では、圧縮ばね９４はキャップ９２を上向きに付勢し、したがって、さらに可動シャフト６６が軸方向上向きに付勢される。軸方向上向きの付勢力は保持面７２を端部支持面７４と係合させる。より詳しく述べると、可動シャフト６６に上向きの力が加わり、保持フランジ１０４が測定アーム２６およびアーム係合部材６８に力を加えて、保持面７２が端部支持面７４と係合する。そのような位置では、保持フランジ７４の上向きの付勢力によって、測定アーム２６のアーム係合部材６８に対する直線的な動きを禁止する摩擦クランプ作用が生ずる。さらに、保持フランジ１０４の上向きの付勢力によって、連動歯７０のかみ合いも生ずる。連動歯７０のかみ合いは、測定アーム２６の回動運動を禁止する。
【００４７】
図１３は、ピンアタッチメント装置２２の断面図であり、可動シャフト６６がその自然に付勢された位置から下向きに付勢されて、圧縮ばね９４が圧縮されている。この位置では、保持フランジ１０４は測定アーム２６を定位置で締結せず、アーム係合部材６８は静止シャフト６４の支持面７４から軸方向により離れるように移動でき、アーム係合部材６８が回転できる。したがって、可動シャフト６６がキャップ９２を下向きに動かすなどによって下向きに付勢されると、測定アーム２６の回動位置および直線的な位置が調節できるようになる。調節が終了すると、キャップ９２が解除されて、軸方向のクランプ２８が図８に示すようなその自然に付勢された位置に戻り、その自然に付勢された位置では、測定アーム２６の回動運動および直線的な動きが禁止される。
【００４８】
本発明の基づく例示的な手術方法が、主に図１および図２に関連して以下に記載される。大まかには、例示的な手術方法は、後方進入路（posterior approach）を用いた股関節置換術からなる。大まかな骨の構造が図１および図２に示されていて、手術方法に記載される筋肉および骨の構造は示されていないが、当業者には示されていない構造は明らかであろう。
【００４９】
最初に、股関節の後側方（posterior aspect）が露出される。中殿筋（gluteus medius）の後縁（posterior edge）が特定され、つぎにレトラクター（retractor：図示せず）で持ち上げられる。短外旋筋群（short external rotator：双子筋、内閉鎖筋）および関節包（capsule）が大転子１４の後方境界（posterior border）から切離され、関節包がＴ様式で分離されて寛骨臼（acetabulum）の周縁部に取り付けられたまま残される。
【００５０】
関節包の上部のへり（または前方部分）が上方に引っ込められる。アンカーピン１８がつぎにピンスリーブ２０のピンキャビティ４４内に配置される。その後に、アンカーピン１８は関節包を通して腸骨１０内に打ち込まれ、好ましくは寛骨臼の上方に打ち込まれる。寛骨臼内への進入を防止するために、アンカーピン１８は垂直方向に整合して埋め込まれる。
【００５１】
手術を受けている下肢（大腿骨１２を含めて）が下側の下肢（手術を受けていない下肢）の上に直接配置されて、膝関節および足関節が整合される。電気メスまたは手術ペン（図示せず）が用いられて、大転子１４の最も外側の部分に横方向のマークが印される。
【００５２】
次に、ピンアタッチメント装置２２がピンスリーブ２０を挟んで取り付けられる。キャップ９２が軸方向のクランプ２８の圧縮ばね９４を圧縮するように駆動される。軸方向のクランプ２８が圧縮されている間、測定アーム２６は回動され、直線的に動かされて、ポインタ端部１０２は大転子１４のマークに直接もしくはマークに隣接して配置され、長寸部分９６は大腿骨１２の長手方向の軸に整合する。したがって、測定アーム２６の回動は、長寸部分９６を大腿骨１２の長手方向の軸と整合させるためにピンスリーブ２０を中心とするあご部５０およびあご部５２の可能な回動と組み合わされてもよい。そのような整合した状態では、測定アーム２６の直線的な動きがポインタ１０２を大転子１４のマークと整合させるのに用いられてもよい。整合が完成した後に、キャップ９２が解除されて、測定アーム２６の直線的な位置および回動位置が固定される。
【００５３】
あご部５０およびあご部５２のピンスリーブ２０での垂直方向の位置が記録される。このようにするために、あご部５０およびあご部５２の位置は、ピンスリーブ２０の測定表示４２を用いて特定される。その位置はオフセットもしくは横方向の変位の測定値を表す。さらに、測定アーム２６の直線的な位置が、アーム係合部材６８のエッジまたはその他の特徴部分と長寸部分９６の測定表示とを用いて記録される。その直線的な位置は長さの測定値を表す。ピンアタッチメント装置２２およびピンスリーブ２０は、次に、アンカーピン１８から取り外されてよい。軸方向のクランプ２８は、好ましくは、その自然に付勢された（または固定された）位置に残されて、測定アーム２６の回動位置および直線的な位置が保持される。
【００５４】
その後、股関節１３の大腿骨頭を取り除く。寛骨臼および大腿骨が準備されてトライアル用の股関節人工器官（図示せず）が挿入される。適切な股関節人工器官は公知である。例えば、股関節人工器官は、臼蓋カップ（acetabular cup）と、骨髄内骨アンカーに取り付けられる対応するボールジョイントとを含んでいてよい。いずれの場合でも、トライアル用システム（トライアル用の股関節人工器官）が配置された後に、下肢が再びもう一方の下肢の上に配置されて、膝関節および足関節の整合が行なわれる。ピンスリーブ２０は、次にアンカーピン１８の上に再び配置される。ピンアタッチメント装置２２がピンスリーブ２０の上に再び配置される。
【００５５】
次に、外科医は上述された測定ステップを繰り返して、変位の測定値と長さの測定値を、最初の測定値と比較し、変位の測定値および長さの測定値の両方が最初の測定値と実質的に等しいことを確認する。長さの測定値が十分には等しくない場合は、長さの調節が行なわれる。より詳しくは、異なる長さの外形を備えた他のトライアル用装置（トライアル用の股関節人工器官）が用いられてよい。ある人工器官では、人工器官自体の長さを調節できる。同様に、変位の測定値が十分には等しくない場合は、他のトライアル用の人工器官が用いられるか、すでに用いられている人工器官が調節される。
【００５６】
トライアル用の人工器官が調節された後に、トライアル用の人工器官が適切な変位および長さの測定値を提供しているかを判定するために繰り返して測定が行なわれる。上述したように、適切な測定値とは、本来の股関節１３を除去する前の元の測定値と十分に等しい測定値である。適切な測定値が得られた後に、成功した（適切な測定値を提供した）トライアル用の人工器官によって指定された寸法を備えた最終的な人工器官（コンポーネント）が移植される。最終的な長さおよび変位の測定値が確認された後に、アンカーピン１８が大腿骨１０から取り除かれる。その後、関節包、短外旋筋群、および傷の縫合が行なわれる。
【００５７】
本発明のいくつかの利点のひとつは、アンカーピン１８のさまざまな異なる位置に適応できることに関連する。より詳しく述べると、ばね付勢されたクランプ２４のクランプ面５４およびクランプ面５６の回動およびアーム係合部材６８の回動によって提供される調節可能な結合によって、アンカーピン１８と大腿骨１２の長手方向の軸との間の距離をさまざまな値にすることができるようになる。より詳しく述べると、図７を図１２と比較する。図７では、ピンアタッチメント装置２２はアンカーピン１８（クランプ面５４およびクランプ面５６の間の中心線によって表されている）と大腿骨１２の長手方向の軸（測定アーム２６の長寸部分９６を通る中心線によって表されている）との間の比較的長い距離ｄ１に合致している。それに対して、図１２では、ピンアタッチメント装置２２はアンカーピン１８と大腿骨１２の長手方向の軸との間の十分により短い距離ｄ２に合致するように調節されている。
【００５８】
この結合によって、測定アーム２６の長寸部分９６がほとんどいつも大腿骨１２と整合するようになっている。そのような整合によって、トライアル用の人工器官が埋め込まれた後に元の測定値の状態を再現することを試みる場合に、下肢を確実に適切に位置決めできるようになる。
【００５９】
上述された実施の形態は単に例示的なもので、当業者は本発明の精神を組み込んだ本発明の真髄および範囲を逸脱しない独自の実施の形態を十分に発明できることが理解される。
【００６０】
この発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（Ａ）互いに向かい合う第１のクランプ面および第２のクランプ面を備えた、ばね付勢されたクランプであって、上記第１のクランプ面および上記第２のクランプ面は、第１の骨の位置に保持されたアンカーに上記クランプを係合させて上記クランプを上記アンカーに固定された垂直位置で保持するように適合された、上記ばね付勢されたクランプと、
長寸部分と、上記長寸部分から角度をなして延出するロケータ部分とを備え、上記ばね付勢されたクランプに摺動可能に支持された測定アームと
を有する、手術中に２つの骨の相対的な位置を測定するための構成として用いられる装置。
（１）垂直なシャフトが測定アームとばね付勢されたクランプとの間に挿入されている、実施態様（Ａ）記載の装置。
（２）測定アームがクランプ要素に摺動可能に取り付けられていて、上記クランプ要素が垂直なシャフトに支持されている、実施態様（１）記載の装置。
（３）測定アームがクランプ要素に摺動可能に取り付けられていて、上記クランプ要素がばね付勢されたクランプに支持されている、実施態様（Ａ）記載の装置。
（４）測定アームが、さらに、ばね付勢されたクランプに回転可能に支持されている、実施態様（Ａ）記載の装置。
（５）第１のクランプ面および第２のクランプ面が、向かい合うあご部をさらに有する、実施態様（Ａ）記載の装置。
【００６１】
（６）ばね付勢されたクランプが向かい合うクランプハンドルを含む、実施態様（Ａ）記載の装置。
（７）第１のクランプ面および第２のクランプ面が、ピンスリーブを介してアンカーに係合してばね付勢されたクランプを上記アンカーに保持するように適合されていて、上記ピンスリーブが上記アンカーの近位の端部を受容するキャビティを含む、実施態様（Ａ）記載の装置。
（８）ピンスリーブが測定表示をさらに有する、実施態様（７）記載の装置。
（Ｂ）第１の骨の位置に保持されたアンカーに係合して上記アンカーに固定された垂直位置で保持されるように適合されたクランプと、
長寸部分と、上記長寸部分から角度をなして延出するロケータ部分とを備え、上記クランプに摺動可能に支持され、ばね付勢されたクランプ要素を介して上記クランプに回動可能に支持された測定アームと
を有する、手術中に２つの骨の相対的な位置を測定するための構成として用いられる装置。
（９）ばね付勢されたクランプ要素が、静止シャフトと、可動シャフトと、アーム係合部材とを有し、上記静止シャフトは、端部支持面を含み、上記可動シャフトは、保持面を含むと共に休止位置および駆動位置を備え、上記可動シャフトは、上記休止位置では上記保持面を上記端部支持面に向けて付勢し、上記アーム係合部材は、上記可動シャフトが上記休止位置にあるときに固定された回動位置に保持されるように構成されている、実施態様（Ｂ）記載の装置。
（１０）アーム係合部材および端部支持面が連動歯を含み、上記連動歯は可動シャフトが休止位置にあるときに上記アーム係合部材の回動を禁止する、実施態様（９）記載の装置。
【００６２】
（１１）クランプが、ばね付勢されたクランプからなる、実施態様（Ｂ）記載の装置。
（１２）クランプが、互いに向かい合う第１のあご部および第２のあご部をさらに有する、実施態様（Ｂ）記載の装置。
（１３）クランプと測定アームとの間に配置された垂直なシャフトをさらに有する、実施態様（Ｂ）記載の装置。
（１４）可動シャフトが保持フランジをさらに含み、上記保持フランジは、上記可動シャフトが休止位置にあるときに上記測定アームを上記アーム係合部材に向けて付勢して上記測定アームが上記アーム係合部材に対して直線的に動くのを禁止する、実施態様（９）記載の装置。
（１５）第１のクランプ面および第２のクランプ面が、ピンスリーブを介してアンカーに係合してクランプを上記アンカーに保持するように適合されていて、上記ピンスリーブが上記アンカーの近位の端部を受容するキャビティを含む、実施態様（Ｂ）記載の装置。
【００６３】
（１６）ピンスリーブが測定表示をさらに有する、実施態様（１５）記載の装置。
（Ｃ）第１の骨の位置に保持されたアンカーに係合し固定された垂直位置で上記アンカーに保持されるように適合されたクランプと、
長寸部分と、上記長寸部分から角度をなして延出するロケータ部分とを備え、上記クランプに摺動可能に支持され、上記アンカーの長手方向の軸と離れた回動の軸を有するような位置で上記クランプに回動可能に支持された測定アームと
を有する、手術中に２つの骨の間の相対的な距離を測定するための構成として用いられる装置。
（１７）クランプが、アンカーの長手方向の軸を中心として回動するように適合されている、実施態様（Ｃ）記載の装置。
（１８）クランプが、互いに向かい合う第１のあご部および第２のあご部をさらに有する、実施態様（１７）記載の装置。
（１９）クランプが、ばね付勢されたクランプからなる、実施態様（Ｃ）記載の装置。
（２０）測定アームが、さらに、ばね付勢されたクランプ要素を介してクランプに回動可能に支持されている、実施態様（１９）記載の装置。
【００６４】
（２１）測定アームが、さらに、ばね付勢されたクランプ要素を介してクランプに回動可能に支持されている、実施態様（Ｃ）記載の装置。
（Ｄ）第１の骨にアンカーを挿入する過程と、上記アンカーにクランプを取り付ける過程であって、上記クランプは長寸部分およびロケータ部分を備えた測定アームに回動可能に取り付けられていて、上記クランプは上記アンカーを中心とする第１の回動位置に取り付けられ、上記測定アームは上記クランプに対して第２の回動位置に固定され、上記クランプの上記第１の回動位置への取付、および上記測定アームの上記第２の回動位置での固定によって、上記長寸部分が第２の骨の長手方向の軸と整合し、上記クランプが垂直位置に固定されて、上記垂直位置では上記ロケータ部分が上記第２の骨の基準点と予め決められた関係となる、上記クランプを取り付ける過程とを有する、手術中に２つの骨の間の相対的な距離を測定する方法。
（２２）取り付ける過程が、アンカーを中心としてクランプを回動させる過程と、上記クランプに対して測定アームを回動させる過程とをさらに有する、実施態様（Ｄ）記載の方法。
（２３）挿入する過程が、ピンスリーブをピンの上に配置する過程と、上記ピンを骨に挿入する過程とをさらに有する、実施態様（Ｄ）記載の方法。
（２４）取り付ける過程が、クランプをピンスリーブに取り付ける過程をさらに有する、実施態様（２３）記載の方法。
（２５）長寸部分をクランプに対して摺動させてロケータ部分を第２の骨の基準点に整合させる過程をさらに有する、実施態様（Ｄ）記載の方法。
【００６５】
（２６）クランプをアンカーから取り外す過程をさらに有する、実施態様（Ｄ）記載の方法。
（２７）クランプをアンカーから取り外す前に、上記クランプの垂直の位置を記録する過程をさらに有する、実施態様（２６）記載の方法。
（２８）後に、クランプをアンカーに再び取り付ける過程をさらに有する、実施態様（２６）記載の方法。
（Ｅ）第１の骨に固定されるように構成されたアンカーと、第１の骨の位置に保持された上記アンカーに係合して固定された垂直位置で上記アンカーに保持されるように適合されたクランプと、長寸部分と、上記長寸部分から角度をなして延出するロケータ部分とを備え、上記クランプに摺動可能に支持され、上記アンカーの長手方向の軸と離れた回動の軸を有するような位置で上記クランプに回動可能に支持された測定アームとを有する、手術中に２つの骨の間の相対的な距離を測定するための構成として用いられる装置。
（２９）アンカーがピンを有する、実施態様（Ｅ）記載の装置。
（３０）アンカーがピンスリーブをさらに有する、実施態様（２９）記載の装置。
【００６６】
（３１）クランプが、アンカーの長手方向の軸を中心に回動するように適合されている、実施態様（Ｅ）記載の装置。
（３２）クランプが、互いに向かい合う第１のあご部および第２のあご部をさらに有する、実施態様（３１）記載の装置。
（３３）クランプが、ばね付勢されたクランプからなる、実施態様（Ｅ）記載の装置。
（３４）測定アームが、ばね付勢されたクランプ要素を介してクランプに回動可能に支持されている、実施態様（３３）記載の装置。
（３５）測定アームが、ばね付勢されたクランプ要素を介してクランプに回動可能に支持されている、実施態様（Ｅ）記載の装置。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、測定アームの長寸部分がほとんどいつも大腿骨と整合するようになっているので、トライアル用の人工器官が埋め込まれた後に元の測定値の状態を再現することを試みる場合に、下肢を確実に適切に位置決めできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】寛骨付近の本発明に基づく測定のための構成の例示的な実施の形態の一部分解斜視図である。
【図２】本発明に基づいて寛骨の測定を行なうために用いられる図１の測定のための構成の斜視図である。
【図３】図１の測定のための構成で用いられる例示的なアンカーピンを示す図である。
【図４】図１の測定のための構成で用いられる例示的なピンスリーブの側面図である。
【図５】図４のピンスリーブの正面図である。
【図６】図１の測定のための構成の測定アタッチメント装置の例示的な実施の形態の斜視図である。
【図７】第１の回転位置にある図６の測定アタッチメント装置の上面図である。
【図８】図７の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った正常に付勢された位置（または休止位置）にある図６の測定アタッチメント装置の断面図である。
【図９】図６の測定アタッチメント装置で用いるためのアーム係合部材の例示的な実施の形態の上面図である。
【図１０】図９のアーム係合部材の底面図である。
【図１１】図９のアーム係合部材の側面図である。
【図１２】第２の回転位置にある図６の測定アタッチメント装置の上面図である。
【図１３】駆動位置（または圧縮位置）にある図６の測定アタッチメント装置の断面図である。
【符号の説明】
１０ 腸骨
１２ 大腿骨
１３ 股関節
１４ 大転子
１６ 測定のための構成
１８ アンカーピン
２０ ピンスリーブ
２２ ピンアタッチメント装置
２４ クランプ
２６ 測定アーム
２８ クランプ
３０ 近位の端部
３２ 遠位の端部
３４ ピンシャフト
３６ ポスト
３８ ハンドル
４０ シャフト
４２ 測定表示
４４ ピンキャビティ
４６ 垂直溝
４８ ポスト溝
５０ 第１のあご部
５２ 第２のあご部
５４ 第１のクランプ面
５６ 第２のクランプ面
５８ ハンドル
６０ 第１のアーム
６２ 第２のアーム
６３ ねじりばね
６４ 静止シャフト
６６ 可動シャフト
６８ アーム係合部材
７０ 連動歯
７２ 保持面
７４ 端部支持面
７６ 複数の歯
７８ 本体
８０ アーム受容溝
８２ 第１のオーバハング部
８４ 第２のオーバハング部
８６ 第１の端面
８８ 第２の端面
９０ 中心開口
９２ キャップ
９４ 圧縮ばね
９６ 長寸部分
９８ ロケータ部分
１００ 摺動溝
１０２ ポインタ端部
１０３ 測定表示
１０４ 保持フランジ

Claims (13)

1. 骨に固定されるように構成されたアンカーと、上記骨の位置に保持された上記アンカーの所定の垂直位置で上記アンカーに係合および保持されるように適合されたクランプと、上記クランプに係合するように適合されたクランプ要素と、上記アンカーの長手方向の軸から間隔をあけて離れて回動の軸が配置される位置で上記クランプ要素に回動および摺動可能に支持された測定アームとを有する、手術中に２つの骨の間の相対的な距離を測定する所作において用いられる装置。
2. 上記測定アームは、長寸部分と、上記長寸部分から角度をなして延出するロケータ部分とを備え、上記長寸部分において上記クランプ要素に回動および摺動可能に支持されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 上記クランプが、上記アンカーの長手方向の軸を中心に回動するように適合されている、請求項１または２に記載の装置。
4. 上記クランプが、互いに向かい合う第１のあご部および第２のあご部をさらに有する、請求項１から３のいずれかに記載の装置。
5. 上記クランプおよび／または上記クランプ要素が、ばね付勢されている、請求項１から４のいずれかに記載の装置。
6. 上記クランプ要素が垂直なシャフトを有している、請求項１から５のいずれかに記載の装置。
7. 上記クランプが向かい合うクランプハンドルを含む、請求項１から６のいずれかに記載の装置。
8. 上記クランプ要素が、静止シャフトと、可動シャフトと、アーム係合部材とを有し、上記静止シャフトは、端部支持面を含み、上記可動シャフトは、保持面を含むと共に休止位置および駆動位置を備え、上記可動シャフトは、上記休止位置では上記保持面を上記端部支持面に向けて付勢し、上記アーム係合部材は、上記可動シャフトが上記休止位置にあるときに固定された回動位置に保持されるように構成されている、請求項１から７のいずれかに記載の装置。
9. 上記アーム係合部材および上記端部支持面が連動歯を含み、上記連動歯は上記可動シャフトが休止位置にあるときに上記アーム係合部材の回動を禁止する、請求項８に記載の装置。
10. 上記可動シャフトが保持フランジをさらに含み、上記保持フランジは、上記可動シャフトが休止位置にあるときに上記測定アームを上記アーム係合部材に向けて付勢して上記測定アームが上記アーム係合部材に対して直線的に動くのを禁止する、請求項８または９に記載の装置。
11. 上記アンカーがピンを有する、請求項１から１０のいずれかに記載の装置。
12. 上記アンカーがピンスリーブをさらに有する、請求項１１に記載の装置。
13. 上記ピンスリーブが上記アンカーの近位の端部を受容するキャビティを含む、請求項１２に記載の装置。

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