JP4499441B2 - 膝全体の関節形成のための脛骨結節の骨切り方法及びそのための器械及び移植片 - Google Patents

Description

本発明は、膝全体又は一部の関節形成又はその他の膝に関連する低侵襲手術の一部として脛骨結節の骨切り方法を実行することにより、膝窩に外科的に接近する方法及び対応する器械に関する。

事故、損傷、又はそのほかの原因の結果として、膝関節全体又は一部を外科的に取り替えることが時に必要とされる。関節の取替えは、関節形成と言われている。従来の膝全体の関節形成は、大体は、膝関節を横切って伸びる脚の側面に沿って典型的には縦に延在する比較的長い切開を必要とする。従来の技法、器械及び移植片の使用を許すべく、切開は、典型的には、膝の基部近くまで、さらに筋組織内にまで至る。一般に、切開が長く、切断される筋組織が大きいほど、患者が回復するのに長い時間を要し、感染の可能性が大きくなる。

したがって、必要とされることは、低侵襲処置及び膝全体又は一部の関節形成を実行するために膝関節に接近するための対応する装置である。

さて、本発明のいろいろな実施態様が、添付の図面を参照して言及される。図は、本発明の代表的な実施態様を単に表しているに過ぎず、したがって発明の範囲を限定するものと看做されるべきではないことが理解される。

本発明は、膝全体又は一部の関節形成又はその他の関連する低侵襲手術の一部として、膝窩に接近すべく脛骨結節の骨切りを実行する方法及び対応する器械に関する。限定するものではないが、一例として、前面側１２を有する膝１０が図１に描かれている。膝１０は、約９０度に曲げられている。約１０ｃｍの長さの横切開１４が、脛骨粗面の膝１０の基部の正中線を横切る皮膚層を貫通して中央外側に（mediolaterally）成されている。図２に描かれるように、組織は、膝蓋靭帯１８を一部及び脛骨２２の脛骨粗面２０を見せて収縮している。膝蓋靭帯１８に連結されている脛骨粗面２０の部分が、膝蓋靭帯１８がそれに連結されたままであるように、持ち上げられている。

特に、図２は、脛骨２２の基端部の側面図を示す。脛骨粗面２０の末端部３０は、持ち上げられている。一方、脛骨粗面２０の基端部３２は、脛骨２２と一体になったままである。膝蓋靭帯１８は、膝蓋靭帯１８の末端部が脛骨粗面２０の末端部３０と連結して自由に持ち上げられ得るように、脛骨粗面２０の基端部３２から切開される。１つの実施態様において、脛骨粗面２０の末端部３０は、膝蓋靭帯１８及び脛骨粗面２０の中心の中央外側幅の約１／３から１／２が脛骨２２の基端部から骨切りされるようなやり方で大きさが定まる。したがって、膝蓋靭帯１８の末端接触面の約１／３から１／２は、脛骨粗面２０の末端部３０に連結されたままである。

脛骨２２は、前面切断面３４を有する。図２に描かれている脛骨２２の側面図を参照すると、切断面３４は、脛骨粗面２０の基端部３２の末端部に形成されている略弓形のくりぬき部分３６を含んでいる。切断面３４の結果として、脛骨粗面２０の基端部３２は、末端に突出する前面隆起４２で終わっている。

切断面３４は、また、くりぬき部分３６から脛骨２２の前縁４０に向けて延在する末端に傾斜する部分３８を含んでいる。切断面３４は、ポケット３５の境界を部分的に定め、従来のトランプカードに描かれるハートを垂直に半分に切った構図に類似した、基端部から末端部に延在する平面に沿った横形状を有する。滑らかなハートを半分に切った形状を形成するのとは対照的に、切断面３４は、また、典型的には９０度又はそれ以下の、鋭く又はわずかに丸みを帯びた内角を形成し得る。

図３に描かれるように、切断面３４は、また、前面から背面に延在する平面に沿った略楔形をした横形状を有する。特に、切断面３４は、各々が垂直正中線２８において交差するように、内側に向かって傾斜する外側２４と対向する内側２６からなる。１つの実施態様において、外側２４と内側２６との間の内角θは、約６０°から約１２０°より好ましくは８０°から１００°の範囲内にある。別の実施態様においては、切断面３４は、中央外側に延在する略平面であってもよいし、丸みを帯びた溝を形成してもよい。

脛骨粗面２０の持ち上げられている末端部３０は、切断面３４を相補する切断面４６を有する。以下により詳細に言及されるように、切断面３４及び４６の形状の利点の１つは、一度処置が完了すると、脛骨粗面２０の末端部３０がポケット３５内に容易に再度挿入されることにある。くりぬき面３６と相補的に結合することは、末端部分３０が膝蓋靭帯１８により基部の近くに引っ張られるとき、末端部分３０をポケット３５内に閉じ込めるのに役立つ。

脛骨粗面２０の末端部３０は、多くの異なる技術を使って持ち上げられ得る。限定するものではないが、一例として、本発明の特徴を含むダイ・カッター５０の１実施態様が図４に描かれている。ダイ・カッター５０は、略箱型形状を有するハウジング５２を備えている。ハウジング５２は、前面５６及び対向する背面５７及び前面５６と背面５７の間に延在する側面５８及び６０を有する。頂面５４及び対向する底面５５が、また、面５６と５７の間に延在する。ハウジング５２は、室６２の境界を定めている。室６２は、前面５２に形成されている細長いスロット６４及び各側面５８及び６０に形成されている開口６６を介して外部に連通している。

取っ手６８が、ハウジング５２の頂面５４から外側に突出している。ネジを切られた位置合わせ用ボルト６９は、ハウジング５２の前面５６を越えて中心に突出するように、取っ手６８及びハウジング５２の一部を貫通している。位置合わせ用ボルト６９の選択的回転がハウジング５２の前面５６を越えて位置合わせ用ボルト６９の選択的位置決めを容易にするように、位置合わせ用ボルト６９は、取っ手６８及び／又はハウジング５２とネジ係合している。

一対の並進移動アーム７０及び７２が、ハウジング５２の室６２内に一部配置されている。図５に描かれているように、並進移動アーム７０及び７２それぞれは、末端部７４及び対向する基端部７６を有する。本発明の１つの実施態用において、第１及び第２の並進移動アーム７０、７２の少なくとも一方を他方に向けて選択的に前進させる手段が設けられている。限定するものではないが、一例として、シャフト７８は、その両端に沿って形成されているネジ山を有する。該ネジ山は、反対方向を向いている。並進移動アーム７０及び７２それぞれは、シャフト７８の対応する端部にネジを切られている。したがって、シャフト７８の選択的回転は、並進移動アーム７０、７２を寄せるか離すかどちらかを行なわせる。ソケット８３が、シャフト７８の両端面に形成されている。シャフト７８は、ドリル・ビットのような工具を、ハウジング５２の開口６６（図４）を通し、シャフト７８のソケット８３内に挿入することにより、選択的に回転される。したがって、工具の回転が、シャフト７８の回転を助ける。

選択的に前進させる手段のための別の実施態様においては、シャフト７８がいろいろなその他の従来のネジを切られたシャフト又はボルト機構と置き換えられてもよいことが理解される。さらに、シャフト７８は、細長い梃子を利用している取っ手、又は、並進移動アーム７０、７２の手動移動を容易にするその他の従来装置と置き換えられてもよい。さらに別の実施態様では、並進移動アーム７０、７２の移動に対して油圧式、空圧式、又は電気式機構が使用されてもよいことが理解される。

複数の相隔たる軌条（rail）７９が、各並進移動アーム７０、７２の各側部から外側に向かって突出している。軌条７９は、ハウジング５２の内側に形成されている相補軌条９２とかみ合っている。軌条７９と９２のかみ合いは、並進移動アーム７０、７２が移動中一直線上に維持されることを確保するのに役立つ。並進移動アーム７０、７２の適切な配列は、並進移動アーム７０、７２それぞれを通って摺動可能に延在するピン７５によりさらに維持される。

図４に戻って、各並進移動アーム７０、７２の末端部７４は、スロット６４を貫通して室６２の外側に延在する。外側に傾斜するヘッド・プレート８０が、並進移動アーム７０、７２それぞれの末端部７４に取り付けられる。各ヘッド・プレート８０は、その上に形成されているくりぬき係合スロット８２を持つ内面８１を有する。内面８１各々は、対応する平面に配置されている。該平面は、切断面３４に形成されている角度θに略等しい内角を形成するように交差している。ダイ８４が、各スロット８２内に摺動可能に配置されている。ダイ８４それぞれは、スロット８２内に摺動可能に係合されることにより、対応するヘッド・プレート８０に連結されている台座（base）８６を有する。結果として、ダイ８４は、新しいダイ又は別の形状を有するダイと容易に取り替えられることが可能である。

刃（blade）８８が、対応するヘッド・プレート８０の内面８１から直角に延在するように、各台座８６から外側に向けて突出している。刃８８各々は、尖った自由端縁９０において終わっている。各刃８８及び対応する尖った端縁９０は、上記脛骨粗面２０の切断面３４の輪郭と同じ形状である輪郭を有する。刃８８は、交差角度で対向して向き合うように、配置されている。したがって、シャフト７８が選択的に回転されると、並進移動アーム７０、７２は、尖った端縁９０を一緒に結合させるように寄り合う。

使用中に、一度、脛骨粗面２０が上記したようにさらされると、ダイ・カッター５０は、ダイ８４が脛骨粗面２０の外側及び内側に位置決めされるように、位置決めされる。ボルト６９の自由端は、脛骨粗面２０の前面に支えられており、ダイ８４の適切な位置決めを容易にするのに役立つ。この点で、ボルト６９は、スペーサとして機能する。別の実施態様では、ボルト６９は、選択的に空間調整ができるいろいろなそのほかの機構と取り替えられてもよい。例えば、棒やクランプ形状が使用されてもよい。

一端、ダイ・カッター５０が適切に位置決めされると、シャフト７８が、例えば、ドリルを使用することにより、選択的に回転される。それで、並進移動アーム７０、７２は、共に前進する。そのように動作することで、ダイ８４は、外側に沿って及び内側に沿って脛骨粗面２０の中に入り込む。ダイ８４は、脛骨粗面２０の末端部３０がその基端部３２から切り離されるまで前進し続ける。

このプロセスを使用する利点の１つは、ダイ８４が骨の損失が最も少なく、非常にきれいな切断面３４及び４６を生成することにある。結果として、一度、次の外科的処置が完了すると、末端部３０は、精密嵌合によりポケット３５内に戻されることが可能である。脛骨粗面２０の選択的ダイ切断に対し、ダイ・カッターのいろいろな別の形状が使用され得ることが理解される。

脛骨粗面２０を切断するダイと対照的に、脛骨粗面２０の末端部３０は、また、鋸歯を用いて持ち上げられてもよい。例えば、案内装置１００が、図６−８に描かれている。案内装置１００は、前面１０４及び対向する背面１０６を有する中央プレート１０２を備えている。前面１０４及び背面１０６各々は、対向する側部１０８及び１１０の間に延在している。複数の通路１１２が、前面１０４と背面１０６の間に延在する。

第１の側部ハウジング１１４及び第２の側部ハウジング１１６が、それぞれ、中央プレート１０２の側部１０８及び１１０に形成されている。両側の側部ハウジング１１４及び１１６は、中央プレート１０２の前面１０４を越えて突出するように形成されている。側部ハウジング１１４及び１１６各々は、内面１１８及び対向する外面１２０を有している。空洞１２２が、側部ハウジング１１４及び１１６を貫通して、面１１８及び１２０の間に延在している。第１のテンプレート１２４が、側部ハウジング１１４の空洞１２２内に取り外し可能に配置されている。第２のテンプレート１２６は、側部ハウジング１１６の空洞１２２内に配置されている。各テンプレート１２４及び１２６は、内面１２８及び対向する外面１３０を含む略箱型形状を有している。テンプレート１２４及び１２６の内面１２８は、対応する平面内にそれぞれ配置されている。該平面は、切断面３４に形成される角度θに略等しい内角を形成するように交差する。

案内スロット１３２が、テンプレート１２４及び１２６各々を貫通して、内面１２８及び外面１３０の間に延在している。各案内スロット１３２は、切断面３４の輪郭を相補する形状を有し、内面１２８に直角をなす方向にテンプレート１２４及び１２６を貫通して延在する。

使用中、一端、脛骨粗面２０がさらされると、中央プレート１０２の前面１０４が、テンプレート１２４及び１２６が脛骨粗面２０の外側及び内側に配置されるように、脛骨粗面２０の前面に片寄せられる。案内用スロット１３２は、持ち上げられる脛骨粗面２０の末端部３０と一致する。一度、案内装置１００が、適切に位置決めされ、固定されると、ネジ、釘などのような固定具が、案内装置１００を脛骨２２にしっかり保つように、通路１１２を通って、脛骨２２に入る。通路１１２は、そこを通って延在する固定具が、持ち上げられるべき末端部３０の外側の脛骨２２の部分に延在するように傾斜させられていることに留意されたい。

一端、案内装置１００が、所定の位置に位置決めされると、鋸歯１４０が、外面１３０から内面１２８へ、テンプレート１２４の案内スロット１３２を貫通される。鋸歯１４０は、脛骨粗面２０内に途中まで入り込むように、往復的に動かされる。一端、往復する鋸歯１４０が案内スロット１３２に沿う移動を完了すると、鋸歯１４０は、テンプレート１２６に移され、その案内スロット１３２に貫通される。その後、作業が繰り返される。一度、両方の切断が実行されると、脛骨粗面２０の末端部３０は、脛骨２２の残った部分から自由に取り除き可能となる。このとき、固定具は、案内装置１００と共に取り除かれる。ダイ・カッター５０と同様に、案内装置１００は、いろいろな別の形状で提供され得ることが理解される。

以上述べたように、一度、脛骨粗面２０の末端部３０が、持ち上げられると、膝蓋靭帯１８が基部近くに後退し、それによって、膝関節を露わにする。一端、膝関節が露わにされると、膝全体または一部の関節形成のような、膝に関係する外科的処置がいくらでも実行され得る。図２に戻って、外科的処置の完了時に、膝蓋靭帯１８は、脛骨粗面２０の末端部３０をポケット３５内に戻して挿入することにより、所定の位置に戻って固定される。くりぬき部分３６の結果として、脛骨粗面２０の末端部３０は、ポケット３５内に自動的に閉じ込められる。しかしながら、必要に応じて、いろいろなタイプの従来の骨留め具が、ポケット３５内に脛骨粗面２０の末端部３０をさらに固定するために、使用され得る。

本発明は、その精神または本質的特徴から外れることなく、別の具体的な形で表現されてもよい。上記実施態様は、あらゆる点で、単なる例示であって、限定的なものではないことが考慮されるべきである。したがって、本発明の範囲は、上記記載によるのではなく、添付されているクレームにより示されている。クレームの意味及びクレームと均等の範囲内に入るあらゆる変更が、その範囲内に含まれるべきである。

曲がっている位置にある脚の正面図である。 取り除かれる脛骨結節の部分を持つ図１に示される脚の脛骨の側面図である。 図２に示される脛骨の正面図である。 ダイ・カッターの斜視図である。 図４に示されるダイ・カッターのアーム組立体の斜視図である。 案内装置の正面図である。 図６に示される案内装置の斜視図である。 図６に示される案内装置の平面図である。

Claims (19)

1. 室（６２）を定める内面を有するハウジング（５２）であって、該室に連通する開口（６４）を有するハウジング（５２）と、
   基端部（７６）及び対向する末端部（７４）を有する第１の並進移動アーム（７０）であって、基端部がハウジングの室内に配置され、末端部がハウジングを越えて延在するように、ハウジングの開口（６４）を貫通する第１の並進移動アーム（７０）と、
   基端部（７６）及び対向する末端部（７４）を有する第２の並進移動アーム（７２）であって、基端部がハウジングの室内に配置され、末端部がハウジングを越えて延在するように、ハウジングの開口（６４）を貫通する第２の並進移動アーム（７２）と、
   各並進移動アームの末端部に配置されている切断ダイ（８４）であって、相補的な形状を有し、対向して向き合っている切断ダイ（８４）と、
   第１または第２の並進移動アームを互いに対して旋回させることなく切断ダイを近づけるように、第１及び第２の並進移動アームの少なくとも一方を他方に向けて選択的に前進させる手段と、
   を備えることを特徴とする骨用ダイ・カッター。
2. 各ダイは、尖った端縁（９０）で終わっている刃（８８）を備え、尖った端縁は、垂直に半分に切ったハートの図形を持つ外面の輪郭に略対応する輪郭を有することを特徴とする請求項１に記載される骨用ダイ・カッター。
3. 各ダイ（８４）は、外側に突出する刃を備え、該ダイは、刃が合わせられるとき、該刃が角度をなして交差するように、位置決めされることを特徴とする請求項１に記載される骨用ダイ・カッター。
4. ハウジングに調節可能に取り付けられ、第１及び第２の並進移動アームの間で突出しているスペーサ（６９）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載される骨用ダイ・カッター。
5. スペーサは、ハウジングとネジ係合するボルト（６９）を備えることを特徴とする請求項４に記載される骨用ダイ・カッター。
6. 前記各並進移動アーム（７０、７２）は、末端面を有し、前記各切断ダイ（８４）は、対応する並進移動アームの末端面に取り外し可能に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載される骨用ダイ・カッター。
7. 前記各並進移動アーム（７０、７２）の末端面（８１）は、別個の対応する平面に配置され、該平面は、約６０°から約１２０°の間の範囲内にある内角を形成するように、交差することを特徴とする請求項６に記載される骨用ダイ・カッター。
8. 前記選択的に前進させる手段は、ネジを切られたシャフト（７８）を備え、前記第１及び第２の並進移動アーム（７０、７２）の基端部（７６）が、該シャフトに取り付けられ、シャフト（７８）の選択的回動が、第１及び第２の並進移動アームの少なくとも一方を他方に向けて前進させることを特徴とする請求項１に記載される骨用ダイ・カッター。
9. 第１の軌条（９２）及び第２の軌条（９２）を含むハウジング（５２）と、
   基端部（７６）及び対向する末端部（７４）を有する第１の並進移動アーム（７０）であって、第１の並進移動アームが第１の軌条に沿ってほぼ直線状の経路で選択的に摺動でき、第１の並進移動アームの末端部がハウジングから離れて突出するように、第１の軌条に係合してハウジング（５２）に取り付けられている第１の並進移動アーム（７０）と、
   基端部及び対向する末端部を有する第２の並進移動アーム（７２）であって、第２の並進移動アームが第２の軌条に沿ってほぼ直線状の経路で選択的に摺動でき、第２の並進移動アームの末端部がハウジングから離れて突出するように、第２の軌条に係合してハウジングに取り付けられている第２の並進移動アーム（７２）と、
   第１の並進移動アームの末端部に取り付けられている第１のダイ（８４）であって、第１の外側に突出する刃（８８）を含んでいる第１のダイ（８４）と、
   第２の並進移動アームの末端部に取り付けられている第２のダイ（８４）であって、第２の外側に突出する刃（８８）を含んでいる第２のダイ（８４）と、
   を備え、
   第１と第２の軌条は、第１または第２の並進移動アームを互いに対して旋回させることなく第１と第２の刃が近づくように、第１と第２の並進移動アームをお互いに向かって案内すべく構成されることを特徴とする骨用ダイ・カッター。
10. 前記ハウジング（５２）は、室（６２）を定める内面を備え、該ハウジングは、室に連通する開口（６４）を有し、前記第１と第２の並進移動アームの基端部は、ハウジングの室内に配置されることを特徴とする請求項９に記載される骨用ダイ・カッター。
11. 前記各刃（８８）は、尖った端縁で終わっており、該尖った端縁（９０）は、垂直に半分に切ったハートの図形を持つ外面の輪郭に略対応する輪郭を有することを特徴とする請求項９に記載される骨用ダイ・カッター。
12. 前記各ダイ（８４）は、外側に突出する刃（８８）を備え、該ダイは、刃が合わせられるとき、該刃が角度をなして交差するように、位置決めされることを特徴とする請求項９に記載される骨用ダイ・カッター。
13. 前記ハウジングに調節可能に取り付けられ、前記第１と第２の並進移動アームの間に突出するスペーサ（６９）をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載される骨用ダイ・カッター。
14. 第１または第２の並進移動アームを互いに対して旋回させることなく前記第１及び第２の並進移動アームの少なくとも一方を他方に向けて選択的に前進させる手段をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載される骨用ダイ・カッター。
15. 前記選択的に前進させる手段は、ネジを切られたシャフト（７８）を含み、シャフトの選択的回転が前記第１及び第２の並進移動アームの少なくとも一方を他方に向けて前進させるように、第１及び第２の並進移動アーム（７０、７２）の基端部（７６）が、ネジを切られたシャフト（７８）に取り付けられていることを特徴とする請求項１４に記載される骨用ダイ・カッター。
16. 各ダイ（８４）は、尖った端縁（９０）で終わっている、外側に突出する刃（８８）を備え、各尖った端縁は、湾曲した輪郭を有し、ダイは、刃が合わせられるとき、ダイの尖った端縁が該尖った端縁のほぼ全長に沿ってほぼ同時にお互いと接触するように、位置決めされていることを特徴とする請求項１に記載される骨用ダイ・カッター。
17. ダイ（８４）は、刃（８８）が合わせられるとき、ダイの尖った端縁（９０）が該尖った端縁のほぼ全長に沿ってほぼ同時にお互いと接触するように、位置決めされていることを特徴とする請求項２に記載される骨用ダイ・カッター。
18. 第１及び第２の外側に突出する刃（８８）各々は、尖った端縁（９０）で終わっており、各尖った端縁は、湾曲した輪郭を有し、ダイは、刃が合わせられるとき、ダイの尖った端縁が該尖った端縁のほぼ全長に沿ってほぼ同時にお互いと接触するように、位置決めされていることを特徴とする請求項９に記載される骨用ダイ・カッター。
19. ダイは、刃が合わせられるとき、ダイの尖った端縁が該尖った端縁のほぼ全長に沿ってほぼ同時にお互いと接触するように、位置決めされていることを特徴とする請求項１１に記載される骨用ダイ・カッター。

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