JP4944103B2

JP4944103B2 - 膝蓋大腿関節インプラント及び器具

Info

Publication number: JP4944103B2
Application number: JP2008512553A
Authority: JP
Inventors: ジョン・エイチ・ニューマン; クリストファー・エフ・シフェルト; ジェイソン・エス・ジョーダン; ウィリアム・ビー・スミス
Original assignee: Smith and Nephew Inc
Current assignee: Smith and Nephew Inc
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2026-05-19
Also published as: JP2011224389A; US8523869B2; EP1881791A2; AU2006251751B2; WO2006127486A2; CA2609144C; US20120259335A1; CA2609144A1; AU2006251751A1; WO2006127486A3; JP2008540057A

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２００５年５月２０日出願の米国仮特許出願第６０／６８３２８９号の優先権を主張する。

本発明は、一般に、整形外科用の装置、より詳細には膝蓋大腿関節インプラント及び器具に関する。

膝関節は、関節損傷の頻発する部位であり、通常の（すなわち比較的疼痛のない）歩行機能の損失が、そのような損傷の結果として起こることが多い。多くの異なる原因または原因の組み合わせによって、膝関節の損傷が起こる。例えば、骨粗鬆症によって衰弱した膝を緩やかに過伸展することによって、損傷が起こることがある。さらに、膝関節への損傷の程度は、原因、患者の年齢、既存の状態、及び他の要因によって大きく異なり得る。

膝は、その関節が著しく大きい可動域を有しており、体全体の重量のほぼ半分を支えているため、一般的な問題源となる。屈曲／伸展動作として知られる主な膝の動作は、脚の曲げ（屈曲）伸ばし（伸展）を含み、この動作において脚の下部分（脛骨及び腓骨）は脚の上部分（大腿骨）に対して屈曲する。理想的には、膝関節は、ほぼ１８０°の屈曲／伸展動作が可能である。膝関節は、下脚部が上脚部に対して数度回転する、一定量の回転動作にも対応可能である。この広範囲の動きは、大腿骨と脛骨との間に広範囲にわたる接触面を要する。さらに、膝関節は、このような広範囲の動作ができるように、腱及び靭帯によってかなり緩く繋ぎ合わされている。

膝関節の前側または前方側は、お皿すなわち膝蓋骨によって保護されている。膝蓋骨は、靭帯によって所定位置に保持されており、屈曲／伸展動作の際に大腿関節面の上を滑動する。膝蓋骨及びその靭帯は、関節の伸展に機械的に関与している。この関節表面（例えば、大腿骨面、膝蓋骨面、または脛骨面）のいずれかが損傷または粗くなると、膝関節が正常に動作せず、患者はかなりの疼痛を感じる可能性がある。

一般的な問題は、膝蓋骨の自由な動作が妨げられる及び／または疼痛を伴うものとする膝蓋大腿関節の損傷である。このような損傷は、時折、「膝蓋軟骨軟化症(runner's knee)」と称される。膝蓋大腿関節（ＰＦＪ）の損傷は、通常の関節動作をほぼ不可能にすることがある。

さまざまな補綴具によるさまざま置換術が、膝関節のさまざまな関節面のために開発されている。極端な場合では、関節全体を補綴具で置換することも可能である。このような補綴具による置換術は、膝関節全置換術(total knee replacement)と称される。しかしながら、膝関節全置換術は、回復に相当な時間を要し、それほど極端でない場合には、関節の損傷部分だけを交換することが有利となり得る。

いくつかの場合において、ＰＦＪの損傷は、膝関節全置換方式に対して、ＰＦＪ関節形成術で適切に対応可能である。このタイプの膝関節手術は、膝関節全置換術ほど大幅なものではない。この手術は、主な問題が膝の膝蓋大腿部のみに関している患者のために構成されており、大腿骨と膝蓋骨との間に滑らかな滑動的関係を与えることを意図している。膝蓋骨が滑動する大腿骨の表面は、滑車溝(trochlear groove)と称される。この滑車溝は、大腿骨の遠位部の内側顆面と外側顆面と(medial and lateral condylar surfaces)の間にある窪みまたは溝である。

従来技術のＰＦＪ補綴方式(PFJ prosthetic systems)では、補綴的な膝蓋骨支持面が導入される。この補綴的な支持面は、主として本来の膝蓋骨の残った部分を受ける固定部を含む。その結果、最終的な膝蓋骨の構造は、後方の補綴的支持面と前方の本来の膝蓋骨面とを含む。前方の本来の膝蓋骨面は、主として膝蓋骨を大腿四頭筋及び脛骨に連結する連結組織を保持する。

補綴的な膝蓋骨支持面の適度な並進動作を達成するために、特に滑車溝の損傷がある場合は、協働する補綴的大腿骨インプラントが主として大腿骨の端部に取り付けられる。ほとんどの場合の補綴的な大腿骨インプラントは、屈曲動作の際の信頼性の高い動きを確実にするために、補綴的な膝蓋骨支持面を受けるように特別に構成された支持面を含む。

しかしながら、このような従来技術の方式は、人為的な膝蓋大腿骨のトラッキング(tracking)または膝蓋骨の動作を用いる、主として非常に人工的な方式である。このような方式の１つの欠点は、膝関節全置換方式との互換性がないことである。多くの場合において、ＰＦＪシステムは、後に膝関節全置換術を行うことがほぼ不可能になるほどのかなりの量の骨の除去を要する。

より自然な膝蓋骨装置は、鞍部形状(saddle-shaped)の構成を用いる。鞍部形状の構成は、大腿骨インプラントと共にまたは大腿骨インプラントなしで用いられることができ、本来の滑車溝内をトラッキングすることを目的としている。

したがって、より自然なトラッキングの構成の利点を有する膝蓋大腿骨補綴具(patello-femoral prosthesis)の必要がある。さらに、インプラントに要する骨の除去がより少ない大腿骨インプラントの必要がある。

本発明は、上記の問題を鑑みて開発された。本発明は、膝蓋大腿関節インプラント及び関連の器具である。本インプラントは、膝の膝蓋大腿部分のみの表面を修復(resurface)し、膝関節の残りの部分を無傷のまま残す。本インプラントは、膝蓋骨のトラッキングを改善するために、非対称形の構成要素と外側の膝蓋骨溝とを用いる。本器具によって、大腿四頭筋機構を広範囲に損傷することなく、最小限の侵襲アプローチによって装置を埋め込むことができる。この器具システムの主要な特徴は、大腿骨の滑車領域を再現可能に作成することのできるリーマ仕上げシステムである。

本発明の一態様では、切除された大腿骨の滑車領域を作成するシステムであって、当該システムが、第１弓形部、第２弓形部、第１弓形部と第２弓形部との間に延在する壁、その壁に連結された突起部、第１弓形部または第２弓形部の一方に連結された少なくとも１つの脚部、及びその脚部に連結された遠位頂部を有するリーマガイドと、リーマガイドの遠位頂部に回転可能に連結されるように構成され、第１端部、第２端部、及び少なくとも１つの縦溝を有するリーマとを備えるシステムがある。

本発明の別の態様では、膝蓋大腿関節インプラントであって、当該インプラントは、顆間窩(intracondylar notch)部、近位部、及び遠位部と、顆間窩部から近位部へと延在する上面であって、内側部及び側方部を有する上面と、内側部と側方部との間に湾曲した外面を形成する外側の溝と、顆間窩部に連結されて上面の反対側にあるほぼ平坦な下面と、ほぼ平坦な下面に連結された少なくとも１つの前方釘と、ほぼ平坦な下面（１６）に連結された少なくとも１つの遠位釘（１９）と、を備えるインプラントがある。

本発明は、従来技術の装置及び技術に対して複数の利点を有する。第１に、本インプラントは、前方大腿骨をよりよく被覆する、非対称の膝蓋骨の軌道を有する。膝蓋骨の軌道は、大腿骨のトラッキングを改善するために、外側に設けられている。本来の膝蓋骨は、膝が屈曲するにつれて、外側から内側へとトラッキングする。他の装置は、構成要素を回転させ、直線状の大腿骨の軌道を方向転換することによって、このトラッキングを発生させている。これによって、大腿骨が内側に動きすぎることになり、好ましくないトラッキングにつながることがある。本インプラントは、屈曲時に、大腿骨を確実に正しく中央へ配置する。

第２に、本器具は、最小限の侵襲アプローチのために構成されている。最小限の侵襲アプローチは、特に、より短い回復期間及び疼痛の軽減を含む複数の利点を患者にもたらす。すべての従来技術のシステムの器具は、最小限の侵襲アプローチのために構成されていない。

第３に、リーマ仕上げシステムによって、再現可能な滑車領域の作成ができ、インプラントを正しく位置決めするのを助ける。ほとんどの従来技術のシステムは正確でなく、大腿骨の滑車領域及び／または前方領域をある種フリーハンドで作成することに依存している。これは、この装置の不具合の第２の主な原因となる不正確な作成及び構成要素の回転不良につながる。リーマ仕上げシステムによって、また、手による作成でできるよりもより均一なセメント被膜ができるようになり、セメントの疲労及び緩みの防止を助けることができる。

本発明のさらなる特徴、態様、及び利点、並びに本発明のさまざまな実施形態の構造及び操作は、添付の図面を参照して下記に詳細に説明される。

本明細書に援用され、本明細書の一部を形成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、説明と併せて本発明の原理を説明する働きをする。

同様の符号が同様の要素を示す添付の図面を参照すると、図１〜４は、膝蓋大腿インプラント１０を示す。インプラント１０は、任意の生物学的適合性のある材料から作製されてもよい。インプラント１０は、例えばコバルトクロミウム、ステンレス鋼、チタン、酸化ジルコニウム、その他の金属合金、標準のポリエチレン、架橋ポリエチレン、超高分子量プラスチック、その他のプラスチック、または複合材料から作製されてもよい。インプラント１０は、膝蓋大腿関節炎(patello-femoral arthritis)による疼痛を軽減するために、膝の膝蓋大腿領域の表面を修復する。インプラント１０は、表面未修復の大腿骨（すなわち本来の大腿骨）とともに、またはドーム形状の膝蓋骨インプラントもしくは長円形の膝蓋骨インプラントなどの、任意の表面修復済み膝蓋骨インプラントとともに使用されてもよい。

インプラント１０は、顆間窩部１１、内側部１３、上面１４、及び側方部１７を含む。また、インプラント１０は、近位部すなわち近位領域９６と、遠位部すなわち遠位領域９８とを含む。上面すなわちインプラントの前方面１４は、顆間窩部１１から近位部９６へと延在する。顆間窩部１１は、大腿骨顆(femoral condyles)へ滑らかに移行するように作製及び配置される。いくつかの実施形態において、内側部１３及び側方部１７は、前方の大腿骨の骨の被覆を最大にするような形状となっている。側方部１７は、膝蓋骨の亜脱臼を防ぐために、近位領域９６において厚みが増されている。いくつかの実施形態において、内側部１３は、近位領域９６の側方部１７よりも少ない材料を有する。これは複数の理由のためになされてもよい。例えば、内側部１３は、インプラント１０の全体のサイズを小さくするために、インプラント１０の重量を少なくするために、またはインプラント１０のよりよい嵌め合いのために、より少ない材料を有してもよい。

図４においてよく分かるように、インプラント１０は、外側の膝蓋大腿溝(patello-femoral groove)１２を有する。図４に示す実施形態において、黒い線が溝１２の中心領域または平均位置を示すが、当業者は、黒い線がただ位置を示すものであって実際の溝の形状は表面未修復または表面修復済みの膝蓋骨がその溝の中にトラッキングできるようなものであること理解するであろう。溝１２は、膝蓋骨がその中にトラッキングする湾曲した外表面すなわち支持面を形成する。溝１２は、膝蓋骨の表面が修復されているか否かにかかわらず、膝蓋骨が正常にトラッキングできるように、近位領域９６の外側に設けられている。膝蓋骨は、伸展時において外側にあって溝１２の中を動き、屈曲時において顆間窩部１１へと移動する。

インプラント１０は、大腿骨１００の一様に平らなまたは平坦な前方切断部１９０（図３１において最もよく分かる）の上に配置する、ほぼ平坦な前方下面１６を含む。ほぼ平坦な前方下面すなわちインプラントの後方面１６は、上面１４の反対側に位置している。ほぼ平坦な前方下面１６は、冠状面に対して平行であってもよいか、または前方下面１６は、応力遮蔽を防ぐために傾斜されていてもよい。すなわち、インプラント１０のいくつかの実施形態は、傾斜されるか、または溝１２にかかる力が大腿骨の解剖学上の軸に沿ってではなく解剖学上の軸に向かってインプラント１０を押す傾向にある形状にされる。前方下面１６は、応力遮蔽を防ぐために、冠状面に対して約１°から約１０°の範囲で傾斜されてもよい。図１に示す実施形態において、前方下面１６は、約３°傾斜している。

いくつかの実施形態において、前方下面１６は、骨セメントを用いたその面の使用を強化する特徴を含む。例えば、前方下面１６は、表面を粗くするためにグリットブラストされてもよく、窪み、ポケット、凹部、もしくはディンプル１５を含んでもよい。ディンプル１５は、細長い空洞部、円状の凹部、方形の空隙、三角形の空洞部、または他の任意の形状の窪みであってもよい。

インプラント１０は、前方固定具または釘１８、及びいくつかの実施形態において１またはそれ以上の遠位釘１９を含む。図１及び３に示した実施形態において、インプラント１０は、３つの前方釘１８と１つの遠位釘１９とを有するが、当業者はより多いまたは少ない数の釘が使用されてもよいことを理解するであろう。例として、いくつかの実施形態では、遠位釘１９が完全に省略されてもよく、またはインプラント１０が複数の遠位釘１９を含んでもよい。遠位釘１９は、セメント固定を強化するために、前方釘１８に対して角度をなしていてもよい。図１に示した実施形態において、遠位釘１９は、前方釘１８に対して傾斜している。遠位釘１９の傾斜した角度によって、インプラントがスナップ装着できるようになる。

図５〜８は、リーマガイド２０の第１実施形態及びリーマ３０の第１実施形態を示す。リーマガイド２０及びリーマ３０は、インプラント１０を取り付けできるように、大腿骨１００の滑車領域を再現可能にリーマ仕上げする。リーマガイド２０は、最小侵襲手術（minimally invasive surgery；ＭＩＳ）において用いられるような小さい切開部に挿入できるように、小型で内側に偏向されている。リーマガイド２０は、左膝、右膝、または両方の膝に使用するように構成されていていよい。図示の実施形態において、リーマガイド２０は、両方の膝に使用するように構成されている。リーマガイド２０は、切除された前方面１９０に取り付くように構成されている。リーマガイド２０は、第１弓形部２１、第２弓形部２３、壁２５、突起部２７、少なくとも１つの位置決部材２４、脚部２８、遠位頂部２６、及びほぼ球形の窪みまたは半球形を超える凹部２２をさらに含む。壁２５は、第１弓形部２１、第２弓形部２３、及び突起部２７に連結される。壁２５の形状は、インプラント１０の下側の輪郭に沿うように作製及び配置されている。位置決部材２４は、突起部２７の下側から延在する。脚部２８は、第１弓形部２１及び第２弓形部２３に連結される。図示の実施形態において、脚部２８はＶ形状であるが、他の形状を用いてもよい。遠位頂部２６は脚部２８に連結され、半球形を超える凹部２２は、遠位頂部２６に配置される。

いくつかの実施形態において、第１弓形部２１及び第２弓形部２３は、内側及び側方の切除量を制限するように、サイズ決め及び配置されてもよい。同様に、第１弓形部２１、第２弓形部２３、及び壁２５が、滑車領域の切除の形状及び深さを制御する。他の実施形態において、第１弓形部２１及び第２弓形部２３は、脚部２８をリーマガイド２０の他の構成要素に連結する単なる構造部材であり、そのため使用者は、滑車領域が内側または側方に切除されすぎないように注意を払わなければならない。

代替としてミルと称されるリーマ３０は、やや鼓形の切削器具である。いくつかの実施形態において、リーマ３０は、標準のドリルと共に用いられるように構成されている。リーマ３０は、リーマガイド２０の半球形を超える凹部すなわち超半球形の窪み２２によって収容されるコネクタ３１を有する。図示の実施形態において、コネクタ３１は球形であるか、またはボールノーズ形状を有する。リーマ３０の先端部が半球形の窪みの中に収容され、基端部がリーマガイド２０にもたれて滑車領域をリーマ仕上げするように内側から側方へと滑動する。また、リーマ３０は、第１端部３２、支持部３４、第２端部３６、及び少なくとも１つの歯すなわち縦溝３８を含む。支持部３４のサイズが減少すると、リーマ３０がより深く滑車領域をリーマ仕上げし、支持部のサイズが増加すると、リーマ３０がより浅く滑車領域をリーマ仕上げする。代替として、さらなる骨がリーマ仕上げされるように、歯３８のサイズが大きくなってもよい。したがって、リーマ３０は、所望のリーマ仕上げ量にしたがってリーマの特定のサイズが選択されるように、対応するサイズにされた支持部３４または歯３８を備えるさまざまな造りで入手可能であってもよい。異なるサイズにされたリーマ及びリーマガイドのキットが提供されてもよい。

使用時において、リーマガイド２０は、切除された大腿骨の遠位端部に取り付けられる。使用者は、コネクタ３１を超半球形の凹部２２の中に挿入する。使用者は、リーマ３０を下向きにリーマガイド２０の上へ、てこ式に動かすかまたは旋回させてリーマ３０を旋回する際に骨を切除する。リーマ３０は、支持部３４が壁２５に載るかまたは壁２５にもたれて回転するまで旋回される。次に、滑車領域を作成するために、リーマ３０は、内側から側方へまたはその逆に動かされる。

図９は、符号４０で一様に示されるリーマの第２実施形態と、リーマスリーブ５０の第１実施形態とを示す。リーマ４０とスリーブ５０とは、互いに組み立てられて、リーマ組立体４５を形成する。リーマ４０は、ミルとも称されてもよい。リーマ４０は、軸４２と、少なくとも１つの歯すなわち縦溝４４と、第１端部４７と、第２端部４８とを有する。任意で、リーマ４０は、また、軸４２上に配置された溝すなわちチャネル４６を含んでもよい。いくつかの実施形態において、縦溝４４の外形は、インプラント１０の下側と一致する形状にされる。図９に示された実施形態において、リーマ４０は、４つの縦溝４４を有するが、当業者は、より多いまたは少ない数の縦溝が使用されてもよいことを理解するであろう。縦溝４４は、約５°から約３５°の範囲の逃げ角Ａを有する。図９に示された実施形態において、逃げ角Ａは約２０°である。第２端部４８は、任意の数の形状を有してよく、リーマガイドに回転可能に連結するように構成されている。図９に示された実施形態において、第２端部４８は、ほぼ半球の形状を有するコネクタ４９で終端している。また、第１端部４７は、任意の数の形状を有してもよいが、図示の実施形態において、周囲に間隔をあけて配置された３つの平坦面４３であってドリルチャック（図示せず）とともに使用またはドリルチャックと係合するように構成された平坦面４３を有する。

いくつかの実施形態において、リーマガイド２０及びリーマ３０、４０は、一体であってもよい。例えば、リーマガイド２０は球形の支持部などの回転可能な支持部を含んでよく、リーマ３０、４０はこの支持部とともに回転してもよい。

リーマ４０は、スリーブ５０を受けるように構成されている。スリーブ５０は、本体５２、少なくとも１つのアーム５４、及び支持部すなわちプラットフォーム５６を含む。スリーブ５０は、ステンレス鋼などの金属、アセタール共重合体などのプラスチック、または複合材料から作製されてもよい。任意で、本体５２は、把持部５８を含んでよい。把持部５８は、使用者が親指と人差し指とを置くのに便利な場所を形成する。リーマスリーブ５０は、リーマ４０が滑車領域に係合する深さを制御するのに用いられる。すなわち、スリーブ５０は、切除量を制御する。これは、プラットフォーム５６を適切なサイズにすることにより達成される。プラットフォーム５６のサイズが減少するにつれて、より多くの材料が切除される。スリーブ５０が軸４２に取り外し可能に取り付けられるまたは一時的に固定されるように、アーム５４は、溝４６と係合するように構成されている。アーム５４が溝４６を係合しても、スリーブ５０は、依然としてリーマ４０に対して自由に回転する。

図９に示された実施形態はアーム５４を含むが、スリーブ５０をリーマ４０に取り外し可能に取り付ける他の方法が使用されてもよいことを、当業者は理解するであろう。例えば、溝４６と係合してスリーブ５０をリーマ４０に連結するために、Ｃクリップを用いてもよい。

図１０〜１２は、リーマスリーブの代替実施形態を示す。図１０は、小型のリーマスリーブ６０を示す。本明細書で用いられる「小型」という用語は骨の切除の程度または量を示しており、小型のリーマスリーブ６２は、標準サイズのプラットフォーム５６の直径よりも大きい直径を有するプラットフォーム６１を有する。図１１は、標準のリーマスリーブ５０を示す。標準のリーマスリーブ５０は、標準サイズのプラットフォーム５６を含む。図１２は、大型のリーマスリーブ６４を示す。本明細書で用いられる「大型」という用語は骨の切除の程度または量を示しており、大型のリーマスリーブ６４は、標準サイズのプラットフォーム５６の直径よりも小さい直径を有するプラットフォーム６５を有する。

図１３及び１４は、参照符号７０で一様に示されるリーマガイドの第２実施形態を示す。リーマガイド７０は、リーマ３０の第１実施形態またはリーマ４０の第２実施形態とともに用いられてもよい。リーマガイド７０は、第１弓形部７１、第２弓形部７３、壁７５、突起部７７と、少なくとも１つのスロット７９、第１脚部７４、第２脚部７８、遠位頂部７６、及び半球形を超える凹部またはカップ７２とを含む。いくつかの実施形態において、リーマガイド７０は縁部８０を含む。縁部８０及び壁７５は、インプラント１０の湾曲に合うような形状にされる。カップ７２は、リーマ４０のコネクタ４９を受けるように構成されている。滑車領域がリーマ仕上げされているときに、リーマ４０の先端部４８が飛び出したり、容易に滑り出したりできないように、カップ７２は、一定の深さのところに配置され、超半球形をしている。いくつかの実施形態において、リーマガイド７０は、第１穴８２、第２穴８４、第３穴８６、第４穴８８、第５穴９０、及び第６穴９２を含む。

リーマガイド７０は、左膝または右膝に使用するように構成されていてもよい。同様に、適切な量の滑車領域が除去されるように、リーマガイド７０は、リーマ３０、４０の動きを制限する。ユニバーサルリーマガイド(universal reamer guide)の場合、使用者は、滑車領域を切除しすぎないように気を付けなければならず、切除される骨の量を制限するように注意を払わなければならない。

使用時には、リーマガイド７０は、切除される大腿骨の遠位端部に取り付けられる。使用者は、コネクタ４９をカップ７２の中へ挿入する。使用者は、リーマ４０を下向きにリーマガイド７０の上へ、てこ式に動かすかまたは旋回させてリーマ４０が旋回する際に骨を切除する。支持部すなわちプラットフォーム５６、６１、６３、６５が壁７５の縁部８０に載るか、または壁７５の縁部８０にもたれて回転するまで、リーマ４０が旋回される。次に、滑車領域を作成するために、リーマ４０は、内側から側方へまたはその逆に動かされる。

図１５〜３８は、大腿骨１００の作成及びインプラント１０の取り付けを示す。図１５は、大腿骨１００及び髄外位置決棒１０２を示す。図１６において最もよく分かるように、髄内ドリルガイド１０４は、大腿骨髄外位置決棒位置決棒(femoral extramedullary alignment rod)１０２に連結される。図示の実施形態において、穴と穴との間の中央から中央までの距離は、約２６ｍｍである。図１７は、皮質骨を介して髄管(intramedullary canal)まで穴を開けるために、ドリル１０６がドリルガイド１０４の中へ挿入されることを示す。図１８は、髄管の中へ穴が開けられた後に、髄内棒１０８が髄管の中へ挿入されることを示す。挿入時の髄管の損傷を少なくするために、棒１０８は細くてもよい。図１９において最もよく分かるように、前方切断ガイド１１０は、髄内棒１０８に連結されて大腿骨１００の端部の隣に配置されている。切断ガイド１１０は、大腿骨１００の髄管を介して固定された細い髄内棒１０８を覆って取り付けられている。切断ガイド１１０は、最小侵襲の切開部の中に合うように内側に偏向される。前方切断ガイド１１０は、使用者が適当な切除レベルを達成できるように、調整可能な高さを備えて構成される。

切断ガイド１１０が棒１０８を覆って置かれた後、前方切断ガイド１１０の向きを決めるために使用可能な２つの方法がある。これらの方法は、別々にまたは組み合わせて用いられてもよい。例えば、最初に行われたいずれかの方法の結果を確認するために、両方の方法を行ってもよい。図２０及び２１において最もよく分かる第１の方法では、髄外ガイド組立体１３０が脛骨１１２に取り付けられる。髄外ガイド組立体１３０は、髄外上方棒１１４、脛骨髄外ガイドプラットフォーム１３２、髄外脛骨下方棒１３４、及び踝クランプ１３６を含む。踝クランプ１３６は脛骨１１２の遠位部に取り付けられ、髄外上方棒１１４は髄外ガイドプラットフォーム１３２が前方切断ガイド１１０の底部に接触するまで上向きに伸ばされる。プラットフォーム１３２によって切断ガイド１１０が正しい向きに置かれ、その後、切除面の正しい高さを達成するように、切断ガイド１１０が調整されることができる。

図２２〜２４において最もよく分かるように、切断ガイド１１０の向きを決める第２の方法において、ハンドル１１６は前方切断ガイド１１０に取り付けられ、位置決棒組立体１２０はハンドル１１６に取り付けられる。例としてのみ、ハンドル１１６は、早外し式機構を含む迅速連結式のハンドルであってもよい。位置決棒組立体１２０は、把持部１２２、第１位置決棒１２４、第２位置決棒１２６、及び位置決棒クリップ１２８を含む。第１位置決棒１２４は、上顆部に平行になるように配置される。第２位置決棒１２６は、大腿骨の機械的軸に平行になるように配置される。把持部１２２は、位置決棒クリップ１２８の使用を介して、ハンドル１１６に連結されてもよい。第１位置決棒１２４及び第２位置決棒１２６が配置されると、切除面の正しい高さを達成するように切断ガイド１１０を調整できる。

前方切断ガイド１１０が正しく配置されると、前方切断ガイド１１０は、所定位置にピン留めされる。図２４は、第１パンチ１４０及び第１ピン１４２を用いて所定位置にピン留めされている前方ガイド１１０を示す。１またはそれ以上の第１ピン１４２が、前方ガイド１１０を所定位置にピン留めするために用いられてもよい。

図２５において最もよく分かるように、前方切断ガイド１１０がピン留めされた後、前方針１４４は、切除面の高さを設定するために、前方切断ガイド１１０に連結される。前方針１４４の先端部１４８が大腿骨１００の上に載るまで、前方切断ガイド１１０のつまみ１１１が回転される。正しい切除レベルが設定されると、鋸ガイド１１８の高さが所定位置に固定される。図２６は、鋸ガイド１１８を一時的に固定する例示的な方法を示しており、この方法では、前方切断ガイド１１０の止めねじ（図示せず）を回転するために、固定ハンドルすなわちドライバ１４６が用いられる。その後、大腿骨１００の前方部が、概ね平坦な面１９０を達成するように切除される（図３１において最もよく分かる）。図示の実施形態において、前方の切断は、インプラント１０を適切な向きにできるように、３°曲げて行われる。

前方の切断が行われた後、膝蓋大腿ドリルガイド１５０は、大腿骨に取り付けられる。図２７〜３０は、膝蓋大腿ドリルガイド１５０を示す。膝蓋大腿ドリルガイド１５０は、第１ピン穴１５２、第２ピン穴１５４、第３ピン穴１５６、第４ピン穴１５８、第１ドリルガイド穴１６０、第２ドリルガイド穴１６２、第３ドリルガイド穴１６４、第４ドリルガイド穴１６６、及び受口すなわち受部１６８を含む。

膝蓋大腿ドリルガイド１５０は、大腿骨１００に配置されると、所定位置にピン留めされる。図２８に示す実施形態において、１またはそれ以上の第２ピン１７０は、第１ピンドライバ１７２を使用して、所定位置に入れられる。第２ピン１７０は、頭部があってもなくてもよい。図示の実施形態において、第２ピン１７０は、第２ピン穴１５４及び第３ピン穴１５６に配置されている。任意で、膝蓋大腿ドリルガイド１５０を大腿骨に一時的に固定するために、追加の固定ピンを用いてもよい。例えば、図２９において最もよく分かるように、第２ピンドライバ１７６は、第３固定ピン１７８を取り付けるために用いられてもよい。その後、膝蓋大腿ドリルガイド１５０により、軟骨及び／または骨の上にインプラント１０の滑車領域の輪郭が引かれる。輪郭は、焼灼器またはメチレンブルーを使用して描かれてもよい。例えば、使用者は、軟骨及び／または骨に印を付けるために、膝蓋大腿ドリルガイド１５０の端部を焼灼器で引いてもよい。さらに、膝蓋大腿ドリルガイド１５０は、線または三角形などの標識１５１を有する。後に、膝蓋大腿ドリルガイド１５０を再び取り付けるために、線または「Ｘ」などの印１５３が、大腿骨１００の上に配置されなければならない。

代替として、滑車領域の輪郭を描くまたは印付けする際、膝蓋大腿ドリルガイド１５０は、大腿骨１００に固定されない。その代わりに、膝蓋大腿ドリルガイド１５０は、ハンドル１１６の使用により単に所定位置に保持され、膝蓋大腿ドリルガイド１５０の輪郭を引くことによって、軟骨及び／または骨に印付けする。

滑車領域が輪郭を描かれまたは印付けされた後、膝蓋大腿ドリルガイド１５０が外されて、第１実施形態２０または第２実施形態７０のようなリーマガイドが大腿骨１００の前方切断面に一時的に固定される。図３１及び３２に示された実施形態において、頭部のないピン１７０は外されていない。このようにして、リーマガイド２０がピン１７０の上に置かれる、またはリーマガイド７０が頭部のないピン１７０がスロット７９に入るように所定位置に滑り込まされる。いくつかの実施形態において、第２ピン１７０は頭部付きであってこのピン１７０がスロット７９に入るようにリーマガイド７０が所定位置に滑り込まされ、この頭部付きのピンが下向きに打ち込まれてリーマガイド７０を所定位置に固定する。リーマガイド２０、７０は、切除面１９０に接触し、脚部２８、７４、７８が顆間窩に接触するまで滑り戻される。その後、リーマガイド２０、７０は大腿骨１００にピン留めされる。図３２に示される実施形態において、第３ピン２０８は穴８２の中に挿入され、第４ピン２１０は穴９２の中に挿入されているが、他のピン及び穴の組み合わせを用いてもよい。遠位頂部２６、７６の近くに３つのピンが示されているが、各穴８８、９０、９２の軸は他の穴と同一平面上にあるので、１つのみのピンを用いてもよい。

リーマガイド２０、７０がピン留めされた後、滑車領域がリーマ仕上げされる。図３３、３４に示す実施形態において、リーマ４０及びスリーブ５０は、滑車領域を切除するために用いられる。リーマ４０または代替としてリーマ３０は、滑車領域をリーマ仕上げするのに横から横へと動かされる。リーマガイドがユニバーサルである場合、使用者は、軟骨及び／または骨の上の輪郭または印までのみをリーマ仕上げするように注意しなければならない。しかしながら、リーマガイドが片側のみに使用されるように作製及び配置されている場合、リーマ３０、４０は、リーマが弓形部２１、２３、７１、７３のうちの１つに接触するまで、横から横へと動かされてもよい。

いくつかの方法において、滑車領域は、リーマではリーマ仕上げされず、やすり、骨刀、または他の鋭利な工具で単に作成されてもよい。

滑車領域がリーマ仕上げされた後、リーマ仕上げされた部分の深さを確かめる必要がある。図３５において最もよく分かるように、深さゲージ２４２が切除部の深さを確認するのに使用される。深さゲージ２４２は、左手、右手、またはユニバーサルであってもよい。図示の実施形態において、深さゲージ２４２は、片側（例えば左手）のみ使用するように構成されている。深さゲージ２４２は、特定のサイズのインプラント用に構成される、またはインプラントの全シリーズにわたって使用するように構成されてもよい。図示の実施形態において、インプラントは、サイズにかかわらずすべて同じ厚さである。すなわち、インプラントは、サイズが増大するにしたがって幅及び長さが増大してもよいが厚さが増大せず、これにより一連のインプラントの側面に対して１つの深さゲージを有することが可能となる。リーマ仕上げされた部分の深さを確認する際、顆間窩部の軟骨と深さゲージ２４２との間に滑らかな移行部があることが重要である。深さゲージ２４２が、滑車領域の残りの部分より上方に上げられている場合、追加の深さをリーマ仕上げすることが必要となる。これは、前に使用されたよりも小さい支持部を有するリーマでリーマ仕上げすること、前に使用されたよりも大きい縦溝を有するリーマでリーマ仕上げすること、または前に使用されたよりも小さい直径のプラットフォームを有するスリーブでリーマ仕上げされることによって達成される。しかし、深さゲージが滑車領域の残りの部分またはその下方にある場合、リーマ仕上げされた部分の深さは十分である。いくつかの実施形態において、使用及び操作を容易にするため、ハンドル１１６は深さゲージ２４２に取り付けられる。

リーマ仕上げされた部分の深さを確認した後、ピン及びリーマガイドを外し、前方及び／または遠位の釘穴を開けるために膝蓋大腿ドリルガイド１５０を再度取り付ける。図３６は、ドリルガイド１５０の再取り付けを示している。膝蓋大腿ドリルガイド１５０の顆間窩部分がリーマ仕上げされた滑車領域に置かれ、大腿骨１００の印１５３が膝蓋大腿ドリルガイド１５０の上の標識１５１と位置決めされる。その後、膝蓋大腿ドリルガイド１５０は、１またはそれ以上の固定ピンを使用して所定位置にピン留めされる。膝蓋大腿ドリルガイド１５０を配置及びピン留めした後、穴の１つが開けられる。ドリルガイド位置決柱２５２が、構造物を安定化させるために、開けられた穴の中に置かれる。そして、第２穴が開けられ、さらなる安定のために、別のドリルガイド位置決柱２５４が開けられた第２の穴の中に置かれる。任意で、安定のために追加の位置決柱を用いてもよい。その後、残りの穴が開けられる。次に、膝蓋大腿ドリルガイド１５０及び固定ピンが外される。

図３７は、大腿骨１００の上に置かれる試行品(trial)３００を示す。使用者は、膝蓋骨のトラッキング並びに修正された膝の嵌め合い及び枢着をテストするために、試行品３００を用いる。使用者は、修正された膝を仕上げるために、試行品３００のサイズまたはその位置を調整する必要があろう。試行品３００は、概ね所定位置に嵌るが、試行品３００を確実に配置するのにインパクタを用いてもよい。

図３８は、インパクタ３１０を用いて取り付けられようとしているインプラント１０を示している。インパクタ３１０は、インパクタハンドル３１２及びバンパー３１４を含む。いくつかの実施形態において、取り付けの前にインプラント１０の下側に骨セメントを塗布してもよい。

また、本発明は、非対称形の膝蓋大腿骨インプラントを取り付ける方法を含む。本方法は、（１）大腿骨を切除するステップと、（２）大腿骨の遠位部分をリーマ仕上げするステップと、（３）膝蓋大腿ドリルガイドを大腿骨に取り付けるステップと、（４）インプラントを取り付けるステップと、を含む。大腿骨を切除するステップは、大腿骨に前方切断ガイドを取り付けるステップを含んでもよい。大腿骨の遠位部分をリーマ仕上げするステップは、リーマガイドを大腿骨に取り付けるステップと、リーマをリーマガイドに回転可能に連結するステップと、大腿骨の遠位端部をリーマ仕上げするためにリーマガイドに対してリーマを動かすステップと、を含んでもよい。さらに、大腿骨の遠位部分をリーマ仕上げするステップは、リーマスリーブをリーマに取り付けるステップを含んでもよい。さらに、大腿骨の遠位部分をリーマ仕上げするステップは、リーマ仕上げされた部分の深さを深さゲージで確かめるステップを含んでもよい。膝蓋大腿ドリルガイドを大腿骨に取り付けるステップは、軟骨及び／または骨の上に膝蓋大腿ドリルガイドの輪郭を印付けするステップと、大腿骨の上に印を付けるステップとを含んでよい。さらに、膝蓋大腿ドリルガイドを大腿骨に取り付けるステップは、大腿骨に複数の穴を開けるステップを含んでよい。インプラントを取り付けるステップは、インプラントまたは大腿骨に骨セメントを付けるステップと、インプラントの釘を大腿骨に開けられた穴の中に入れるステップと、大腿骨にインプラントを着座させるためにインパクタを打つステップとを含んでもよい。

キットが提供されてもよい。キットは、リーマ、リーマガイド、深さゲージ、試作品、及びインプラントのうちの１またはそれ以上の品を含んでよい。任意で、キットは、１またはそれ以上の標準リーマスリーブ、大型リーマスリーブ、または小型リーマスリーブを含んでもよい。

上記に鑑みて、本発明の複数の利点が成就また達成されることが分かるであろう。

実施形態は、この実施形態によって検討された特定の使用に適するように当業者がさまざまな実施形態及びさまざまな変更例を最もよく利用可能とするために、本発明の原理及びその実用的な用途を最もよく説明するために選択及び説明されたものである。

本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に説明され、例示された構成及び方法において、さまざまな変更例が作製され得るであろうが、前記の説明に含まれ、添付の図面に示された全ての事項は、限定的なものではなく、例示的なものと解釈されるべきである。例えば、図３３及び３４は、リーマスリーブと組み合わせたリーマの使用を例示しているが、スリーブのないリーマが等しく許容されることを理解されたい。したがって、本発明の幅及び範囲は、上述の例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、本明細書に添付された特許請求の範囲及びその均等物にしたがってのみ定義されるべきである。

膝蓋大腿関節インプラントの後部の図である。図１に示す膝蓋大腿骨インプラントの遠位の図である。図１に示す膝蓋大腿骨インプラントの近位の図である。図１に示す膝蓋大腿骨インプラントの前部の図である。リーマガイドの第１実施形態及びリーマの第１実施形態の側面図である。第１の位置にあるリーマガイド及びリーマの頂面斜視図である。第２の位置にあるリーマガイド及びリーマの頂面斜視図である。第３の位置にあるリーマガイド及びリーマの頂面斜視図である。リーマスリーブの第１実施形態及びリーマの第２実施形態の分解図である。第２実施形態のリーマスリーブの前面図である。リーマスリーブの第１実施形態の前面図である。第３実施形態のリーマスリーブの前面図である。リーマガイドの第２実施形態の前面斜視図である。図１３に示すリーマガイドの頂面斜視図である。大腿骨及び大腿骨髄外位置決棒の前面斜視図である。大腿骨及びドリルガイドの前面斜視図である。大腿骨及びドリルの前面斜視図である。大腿骨及び髄内棒の前面斜視図である。大腿骨及び前方切断ガイドの前面斜視図である。大腿骨、脛骨、及び髄外上方棒を示す前面図である。大腿骨、脛骨、及び髄外ガイド組立体の側面図である。大腿骨及びハンドルを示す前面図である。大腿骨及び位置決棒組立体の頂面図である。大腿骨及び第１パンチの前面図である。大腿骨及び髄外位置決装置の前面図である。大腿骨及びロックハンドルの側面図である。大腿骨及びドリルガイドの頂面斜視図である。大腿骨、ドリルガイド、骨ピン、骨ピン挿入工具の前面図である。大腿骨、ドリルガイド、及び第２ピンパンチの前面図である。大腿骨、ドリルガイド、及び仮固定ピンの前面斜視図である。大腿骨及びリーマガイドの第２実施形態の頂面斜視図である。大腿骨、リーマガイドの第２実施形態、及び複数の固定装置の前面斜視図である。大腿骨、リーマガイドの第２実施形態、リーマの第２実施形態の側面図である。図３３の示す構成要素の前面図である。大腿骨、深さゲージ、及びハンドルの頂面斜視図である。大腿骨、ドリルガイド、釘ドリル、及び固定釘の前面図である。大腿骨及び試作品を示す側面図である。大腿骨、インプラント、及びインパクタの側面図である。

符号の説明

１０インプラント（膝蓋大腿インプラント）
１１顆間窩部
１２溝（膝蓋大腿溝）
１３内側部
１４上面
１５ディンプル
１６前方下面（後方面）
１７側方部
１８前方釘
１９遠位釘
２０リーマガイド
２１，７１第１弓形部
２２半球形を超える凹部
２３，７３第２弓形部
２４位置決部材
２５，７５壁
２６，７６遠位頂部
２７，７７突起部
２８脚部
３０，４０リーマ
３１，４９コネクタ
３２，４７第１端部
３４支持部
３６，４８第２端部
３８，４４歯（縦溝）
４２軸
４３平坦面
４５リーマ組立体
４６チャネル（溝）
５０スリーブ（リーマスリーブ）
５４アーム
５２本体
５６，６１，６５プラットフォーム
５８把持部
６２小型のリーマスリーブ
６４大型のリーマスリーブ
７０リーマガイド
７２凹部（カップ）
７４第１脚部
７８第２脚部
７９スロット
８０縁部
８２第１穴
８４第２穴
８６第３穴
８８第４穴
９０第５穴
９２第６穴
９６近位部（近位領域）
９８遠位部（遠位領域）
１００大腿骨
１０４髄内ドリルガイド
１１０前方切断ガイド
１０８髄内棒
１０２大腿骨髄外位置決棒
１１１つまみ
１１２脛骨
１１４髄外上方棒
１１６ハンドル
１１８鋸ガイド
１２０位置決棒組立体
１２２把持部
１２４第１位置決棒
１２６第２位置決棒
１２８位置決棒クリップ
１３０髄外ガイド組立体
１３２脛骨髄外ガイドプラットフォーム
１３４髄外脛骨下方棒
１３６踝クランプ
１４０第１パンチ
１４２第１ピン
１４４前方針
１４６固定ハンドル（ドライバ）
１４８先端部
１５０膝蓋大腿ドリルガイド
１５１標識
１５２第１ピン穴
１５４第２ピン穴
１５６第３ピン穴
１５８第４ピン穴
１６０第１ドリルガイド穴
１６２第２ドリルガイド穴
１６４第３ドリルガイド穴
１６６第４ドリルガイド穴
１６８受口（受部）
１７０第２ピン
１７２第１ピンドライバ
１７６第２ピンドライバ
１７８第３固定ピン
１９０前方切断部（前方面）
２０８第３ピン
２１０第４ピン
２４２深さゲージ
２５２，２５４ドリルガイド位置決柱
３００試行品
３１０インパクタ
３１２インパクタハンドル
３１４バンパー

Claims

切除された大腿骨の滑車領域を作成するシステムであって、
ａ．第１弓形部（２１、７１）、第２弓形部（２３、７３）、前記第１弓形部と前記第２弓形部との間に延在する壁（２５、７５）、前記壁に連結された突起部（２７、７７）、前記第１弓形部（２１、７１）または前記第２弓形部（２３、７３）の一方に連結された少なくとも１つの脚部（２８、７４、７８）、及び前記少なくとも１つの脚部（２８、７４、７８）に連結された遠位頂部（２６、７６）を有するリーマガイド（２０、７０）と、
ｂ．前記リーマガイドの前記遠位頂部（２６、７６）に回転可能に連結されるように構成され、第１端部（３２、４７）、第２端部（３６、４８）、及び少なくとも１つの縦溝（３８、４４）を有するリーマ（３０、４０）と、
を備えるシステム。
前記壁が縁部（８０）をさらに備える請求項１に記載のシステム。
膝蓋大腿ドリルガイド（１５０）をさらに備える請求項１に記載のシステム。
深さゲージ（２４２）をさらに備える請求項１に記載のシステム。
前記遠位頂部（２６、７６）が、半球形を超える凹部（２２、７２）をさらに備える請求項１に記載のシステム。
前記リーマ（３０、４０）が、コネクタ（３１、４９）をさらに備える請求項１に記載のシステム。
前記リーマガイド（２０、７０）を前記切除された大腿骨に一時的に固定する少なくとも１つの固定機構をさらに備える請求項１に記載のシステム。
前記突起部（２７、７７）が、少なくとも１つのスロット（７９）を含む請求項１に記載のシステム。
前記リーマ（３０、４０）が、軸（４２）及び溝（４６）をさらに備える請求項１に記載のシステム。
少なくとも１つのアーム（５４）、把持部（５８）及びプラットフォーム（５６、６１、６５）を有するスリーブ（５０、６０、６４）をさらに備える請求項１または９に記載のシステム。