JP5335575B2 - 膝靱帯平衡器 - Google Patents

Description

開示の内容

〔関連する米国特許出願への相互参照〕
２００５年３月３１日に出願された、Mark R. DiSilvestroによる、「Method and Apparatus for use in Balancing Ligaments of a Knee」と題された米国特許出願第１１／０９４，９５６号に対して相互参照がなされ、この米国特許出願の全体が、参照により本明細書に組み込まれる。

〔技術分野〕
本開示は、概して、膝関節置換処置など整形外科処置の実行において使用するための装置および方法に関する。

〔背景〕
人工膝関節全置換処置などの一部の整形外科処置では、患者の関節の周辺軟組織（すなわち、靭帯）の平衡を保つために、靭帯平衡装置（靭帯平衡器として一般的に知られている）を使用することができる。例えば、人工膝関節全置換処置では、靭帯の平衡を保つことは、患者の自然またはプロテーゼの近位脛骨と、患者の自然またはプロテーゼの遠位大腿骨との間で、予め決められた関節力値（predetermined joint force value）での概ね矩形の伸展間隙および概ね矩形の屈曲間隙を確実にするために実行されることができる。

そうするために、患者の脚が伸展している（すなわち、患者の脛骨が患者の大腿骨に対して約０°で位置している）ときおよび屈曲している（すなわち、患者の脛骨が患者の大腿骨に対して約９０°で位置している）ときに、内側および外側の関節力、ならびに内側および外側の間隙変位（medial and lateral gap displacements）を測定するために、靭帯平衡器を使用することができる。伸展または屈曲のどちらにおいても、内側および外側の間隙変位が、予め決められた関節力値においてほぼ等しくない（すなわち、概ね矩形の関節間隙を形成しない）場合、内側および／または外側の間隙変位を均一にするために靭帯解離（ligament release）を行うことができる。

〔概要〕
整形外科装置が、第１のセンサ構成要素と、第２のセンサ構成要素と、を含むことができる。第１のセンサ構成要素は、第１のパドルセット（first paddle set）を含むことができ、第２のセンサ構成要素は、第２のパドルセットを含むことができる。第１のセンサ構成要素および第２のセンサ構成要素は、一方のパドルセットを、もう一方のパドルセットの向こう側に延ばすように、互いに対して可動であってよい。

その上、延ばされたパドルセットおよびもう一方のパドルセットの後端部は、患者の膝の膝蓋をそらすことなく、膝の側面に挿入されることができる。延ばされたパドルセットの後端部は、その延ばされたパドルセットの後端部が挿入された側面から離れて位置する脛骨および大腿骨の一部に接触することができる。もう一方のパドルセットの後端部は、そのパドルセットの後端部が挿入された側面の方を向いて位置する脛骨および大腿骨の一部に接触することができる。

本明細書に記載される発明は、添付図面において、制限するためではなく、一例として例示されるものである。例示の単純さおよび明瞭性のため、図面に示す要素は、必ずしも一定の比例に応じて描かれていない。例えば、いくつかの要素の寸法は、明瞭性のため、他の要素に対して誇張されている場合がある。さらに、適切と考えられる場合、参照符号表示（reference labels）は、対応するかまたは類似の要素を示すために図面間で繰り返し示されている。

〔図面の詳細な説明〕
本開示の概念は、様々な変更および代替形態が可能であるが、本開示の具体的な例示的実施形態が、例として図面に示されており、本明細書において詳細に説明される。しかしながら、本開示の概念を、開示された特定の形態に制限する意図はなく、それどころか、添付の特許請求の範囲により定められる本発明の趣旨および範囲内に収まるすべての変更、等価物、および代替物を含むことが意図されていることが理解されるべきである。

「一実施形態（one embodiment）」、「ある実施形態（an embodiment）」、「例となる実施形態（an example embodiment）」などへの本明細書中の言及は、説明される実施形態が特定の特徴、構造、または特性を含みうるが、あらゆる実施形態が必ずしも特定の特徴、構造、または特性を含まなくてよいことを示す。その上、そのような句は、必ずしも同じ実施形態に言及しているわけではない。さらに、ある実施形態に関して特定の特徴、構造、または特性が説明される場合、明白に説明されたか否かに関係なく、他の実施形態に関連してそのような特徴、構造、または特性をもたらすことは当業者の知識の範囲内であることが具申される。

さらに、以下の説明および請求項は、類似した構成要素を簡潔かつ明瞭に特定するために「第１の」および「第２の」という用語を使用する。しかしながら、以下の説明および請求項における「第１の」および「第２の」という用語は、単に説明の便宜上使用されるものであり、そのような構成要素間の連続した関係または順序付けられた関係（sequential or ordered relationship）を必要とするつもりではないことが理解されるべきである。

図１〜図５を参照すると、整形外科処置で使用される靭帯平衡器１０の実施形態が示されている。靭帯平衡器１０は、スライド機構１２０（図４）によりセンサ構成要素４０にスライド可能に連結される、センサ構成要素２０を含むことができる。図１に示されるように、センサ構成要素２０は、支持体２２を含むことができ、支持体２２からパドルセット２４が、一般的な伸展方向Ｄに延びている。パドルセット２４は、近位脛骨２１０（図８）に接触するための後端部２８と、支持体２２に連結された前端部３０とを有する、脛骨パドル２６を含むことができる。パドルセット２４は、遠位大腿骨２２０（図８）に接触するための後端部３４と、支持体２２に連結された前端部３６とを有する、大腿骨パドル３２をさらに含むことができる。その上、図４に示されるように、脛骨パドル２６は、屈曲アダプタ、遠位大腿骨切断ブロック、および／または、前方／後方切除ガイドなどの追加の器具類（additional instrumentation）を受容するように構成された、据え付けスロットまたは孔３７を含むことができる。

同様に、センサ構成要素４０は、支持体４２を含むことができ、支持体４２からパドルセット４４が、一般的な伸展方向Ｄに延びている。パドルセット４４は、近位脛骨２１０（図８）に接触するための後端部４８と、支持体４２に連結された前端部５０とを有する、脛骨パドル４６を含むことができる。パドルセット４４は、遠位大腿骨２２０（図８）に接触するための後端部５４と、支持体４２に連結された前端部５６とを有する、大腿骨パドル５２をさらに含むことができる。その上、図４に示されるように、脛骨パドル４６は、屈曲アダプタ、遠位大腿骨切断ブロック、および／または、前方／後方切除ガイドなどの追加の器具類を受容するように構成された、据え付けスロットまたは孔５７を含むことができる。

以下でより詳細に説明するように、支持体２２は、概して、パドルセット２４のパドル２６、３２間の変位を感知するためのセンサと、パドルセット２４のパドル２６、３２間の力を感知および／または提供する張筋部（tensor）と、を定める。同様に、支持体４２は、概して、パドルセット４４のパドル４６、５２間の変位を感知するためのセンサと、パドルセット４４のパドル４６、５２間の力を感知および／または提供するための張筋部と、を定める。

さらに、支持体２２は、近位脛骨２１０の一部２１２と遠位大腿骨２２０の顆２２２との間の変位２３０を決定するために、脛骨パドル２６に対して大腿骨パドル３２が動くことを可能にする。図８を参照のこと。同様に、支持体４２は、近位脛骨２１０の一部２１４と遠位大腿骨２２０の顆２２４との間の変位２３２を決定するために、脛骨パドル４６に対して大腿骨パドル５２が動くことを可能にする。図１および図８を参照すると、パドルセット２４およびパドルセット４４は、膝蓋腱用切抜き部２５、４５を有して、パドルセット２４およびパドルセット４４が、膝蓋および膝蓋腱２４０をそらすことなく膝の中に入ることを可能にすることができる。これは、切抜き部２５、４５が、パドルセット２４、４４と膝蓋腱２４０との間の隙間を与えるためである。

次に図１および図３を参照すると、各支持体２２、４２は、上端部７２および下端部７４を有するハウジング７０と、上端部７８および下端部８０を有する変位シリンダ７６と、上端部８４および下端部８６を有する張筋シリンダ（tensor cylinder）８２と、を含む。図示のとおり、各脛骨パドル２６、４６の前端部３０、５０は、各脛骨パドル２６、４６が概してハウジング７０から離れて伸展方向Ｄに延びるように、それぞれのハウジング７０に連結されることができる。さらに、各大腿骨パドル３２、５２の前端部３６、５６は、各大腿骨パドル３２、５２が概して変位シリンダ７６から離れて伸展方向Ｄに延びるように、それぞれの変位シリンダ７６に連結されることができる。

各支持体２２、４２のハウジング７０、変位シリンダ７６、および張筋シリンダ８２は、互いに入れ子式に連結されることができる。この目的のために、一実施形態におけるハウジング７０および各シリンダ７６、８２は、円形断面、ならびに、わずかに異なる内径および外径を含む。しかしながら、ハウジング７０およびシリンダ７６、８２が、例えば、正方形、楕円形、三角形、または、他の断面など、他の形状を含みうることが理解されるべきである。各張筋シリンダ８２は、対応するハウジング７０と入れ子式に連結されることができる。詳細には、一実施形態では、張筋シリンダ８２の上端部８４は、ハウジング７０の下端部７４に挿入されてよく、張筋シリンダ８２がハウジング７０から延出するか、またはハウジング７０内に後退されるにつれて、ハウジング７０の下端部７４に関して張筋シリンダ８２の下端部８６が動くことを可能にする。

各変位シリンダ７６は、対応する張筋シリンダ８２およびハウジング７０と入れ子式に連結されることができる。詳細には、一実施形態では、変位シリンダ７６の下端部８０は、張筋シリンダ８２の上端部８４に挿入されてよく、変位シリンダ７６が張筋シリンダ８２から延出するか、または張筋シリンダ８２内に後退されるにつれて、張筋シリンダ８２の下端部８６に関連して変位シリンダ７６の上端部７８が動くことを可能にする。理解されるであろうが、変位シリンダ７６を張筋シリンダ８２と入れ子式に連結すると、変位シリンダ７６が張筋シリンダ８２と入れ子式に連結されているために、変位シリンダ７６がハウジング７０とも入れ子式に連結される。

各支持体２２、４２は、ハウジング７０に連結されたレール９０をさらに含み、レール９０の遠位端部が、ハウジング７０の下端部７４を越えて延びる。ロック機構９２が、張筋シリンダ８２をレール９０に連結している。詳細には、ロック機構９２は、ロックされると、張筋シリンダ８２がハウジング７０に関連して動くのを防ぐ。解放されるか、またはロック解除されると、ロック機構９２は、レール９０に沿ってスライドし、ゆえに、張筋シリンダ８２がハウジング７０に関連して動かされることを可能にする。より具体的に言えば、ロック解除されると、張筋シリンダ８２は、ハウジング７０から延出されることができ、ゆえに、結果として張筋シリンダ８２の下端部８６がハウジング７０の下端部７４から離れて延びるか、あるいは、張筋シリンダ８２は、ハウジング７０内へと後退されることができ、ゆえに、結果として張筋シリンダ８２の下端部８６がハウジング７０の下端部７４に向かって後退される。その上、レール９０上のピンまたは停止部９３は、張筋シリンダ８２を過度に延出させること、および／または、ロック機構９２を偶発的にスライドさせてレール９０から外すこと、を防ぐことができる。

図１〜図４に示される実施形態では、張筋シリンダ８２は、張筋シリンダ８２を延出または後退させるのを支援するために、下端部８６の方を向いて連結されたレバー９４を含む。その上、ロック機構９２は、張筋シリンダ８２のレバー９４と整列された解放レバー９６を含む。操作中、使用者は、張筋シリンダ８２をロック解除して張筋シリンダ８２の位置を調整するために、レバー９４および解放レバー９６を共に強く握ることができる。ロック機構９２の板バネ９８は、使用者がレバー９４および解放レバー９６を放すのに応じて、ロック機構９２をロック状態に戻すことができ、ゆえに、張筋シリンダ８２を所定の場所にロックする。

さらに、ハウジング７０は、対応するパドルセット２４、４４のパドル間の変位を調整するのを支援するために、下端部７４の方を向いて連結されたレバー９７を含む。ロックされたレバー９４に対してレバー９７を上げることにより、一般に、結果として、対応するパドルセット２４、４４のパドル間の変位が減少することが理解されるべきである。逆に、ロックされたレバー９４に対してレバー９７を下げることにより、一般に、結果として、対応するパドルセット２４、４４のパドル間の変位が増加する。

図５〜図６に示される靭帯平衡器１０’の別の実施形態では、張筋シリンダ８２’は、張筋シリンダ８２’を延出または後退させるのを支援するために、張筋シリンダ８２’の下端部８６’の方を向いて連結されたハンドル９４’を含む。その上、ロック機構９２’は、解放レバー９６’であって、ハンドルに９４’と整列されているが、ロック機構９２’を解放せずにハンドル９４’を使用することを可能にするためにハンドル９４’よりも長さが短い、解放レバー９６’を含む。ロック機構９２’は、使用者が解放レバー９６’を放すのに応じて、ロック機構９２’をロック状態に戻すために、レール９０’および解放レバー９６’に連結された伸展バネ９８’をさらに含む。

その上、ハウジング７０’は、対応するパドルセット２４’、４４’のパドル間の変位を調整するのを支援するために、下端部７４’の方を向いて連結されたレバー９７’を含む。ロックされたレバー９４’に対してレバー９７’を上げることにより、一般に、結果として、対応するパドルセット２４’、４４’のパドル間の変位が減少することが理解されるべきである。逆に、ロックされたレバー９４’に対してレバー９７’を下げることにより、一般に、結果として、対応するパドルセット２４’、４４’のパドル間の変位が増加する。

図２に示されるように、各支持体２２、４２は、ハウジング７０、変位シリンダ７６、および張筋シリンダ８２の内部に、かつこれらに対して同軸に、位置付けられた、圧縮バネ１００を含むことができる。詳細には、バネ１００は、張筋シリンダ８２の下端部８６と変位シリンダ７６の上端部７８との間に位置付けられることができる。バネ１００は、張筋シリンダ８２の下端部８６と変位シリンダ７６の上端部７８との間で力を行使する（assert）ことができる。靭帯平衡器１０の使用者は、ロック機構９２を解放し、また、レバー９４、９６により張筋シリンダ８２を延出または後退させることによって、圧縮バネ１００への荷重を選択可能に（selectably）調整することができる。圧縮バネ１００に対する荷重により、結果として、圧縮バネ１００が変位シリンダ７６に力を加え、変位シリンダ７６は、対応するパドルセット２４、４４の大腿骨パドル３２、５２に、その選択可能な力を運ぶ。

ハウジング７０および張筋シリンダ８２はそれぞれ、開口部１０２、１０４を含む。ハウジング開口部１０２および張筋開口部１０４は、開口部１０２、１０４を通して変位シリンダ７６上のインジケーター１０６を見ることができるように、整列される。一実施形態では脛骨パドル２６、４６が対応するハウジング７０に対して固定されているので、ハウジング７０に関連したインジケーター１０６の動きは、対応する大腿骨パドル３２、５２の、対応する脛骨パドル２６、４６に対する動きに対応している。したがって、ハウジング７０は、一実施形態では、変位目盛り１０８を含み、変位目盛り１０８は、ハウジング７０に対するインジケーター１０６の位置を、対応する大腿骨パドル３２、５２の、対応する脛骨パドル２６、４６からの変位に関連づける。

圧縮バネ１００が一実施形態では張筋シリンダ８２の下端部８６と変位シリンダ７６の上端部７８との間に位置付けられるので、張筋シリンダ８２に関連したインジケーター１０６の動きは、圧縮バネ１００への荷重と、対応するパドルセット２４、４４のパドル間に加えられた選択可能な力と、に対応している。したがって、張筋シリンダ８２は、一実施形態では、力範囲（force range）１１０を含み、力範囲１１０は、張筋シリンダ８２に対するインジケーター１０６の位置を、対応するパドルセット２４、４４間に加えられる力に関連づける。一実施形態では、張筋シリンダ８２は、図面でＡ、Ｂ、およびＣとラベルを貼られた３つの力範囲を含む。しかしながら、他の実施形態は、異なる数の力範囲を含むことができ、または、概略的範囲の表示の代わりに、もしくはそれに加えて、対応するパドルセット２４、４４に加えられた力の測定値を与える、力の目盛り（force scale）を含むことができる。

前述のとおり、センサ構成要素２０は、スライド機構１２０（図４）によりセンサ構成要素４０にスライド可能に連結される。スライド機構１２０は、概して、一方のパドルセット２４、４４の後端部を伸展方向Ｄに延ばすことを可能にし、延ばされたパドルセット２４、４４の後端部が、もう一方のパドルセット２４、４４の後端部の向こう側に延びるようになっている。図２および図３に示されるように、一実施形態におけるスライド機構１２０は、トラック１２２、および滑走部（runner）１２４を含むことができる。トラック１２２は、脛骨パドル２６に連結されるか、または別様に脛骨パドル２６に組み込まれることができる。トラック１２２はまた、脛骨パドル２６の前端部３０と後端部２８との間で、脛骨パドル２６の長さに概ね沿って伸展方向Ｄに延びていてよい。滑走部１２４は、脛骨パドル４６の後端部４８と前端部５０との間の中点の近くで脛骨パドル４６に連結されるか、または別様に脛骨パドル４６に組み込まれることができる。別の実施形態では、トラック１２２は脛骨パドル４６に連結され、滑走部１２４は脛骨パドル２６に連結される。

滑走部１２４は、トラック１２２にスライド可能に連結されてよく、それによって、センサ構成要素４０がセンサ構成要素２０にスライド可能に連結される。詳細には、滑走部１２４は、トラック１２２に沿って伸展方向Ｄに動くことに制限されてよい。したがって、センサ構成要素４０に対して伸展方向Ｄにセンサ構成要素２０を動かすことにより、結果として、スライド機構１２０の滑走部１２４が、伸展方向Ｄにトラック１２２をたどる。

次に図５〜図６を参照すると、スライド機構の別の実施形態が示されている。図５〜図６のスライド機構１２０’は、平衡器１０のトラック１２２（図２）および滑走部１２４（図３）と同様のトラックおよび滑走部を含むことができる。トラックは、脛骨パドル２６’に連結されるか、または別様に脛骨パドル２６’に組み込まれていてよい。トラックは、脛骨パドル２６’の前端部３０’の向こう側に延びることもでき、また、概して、その延ばされた前端部１２６’と、脛骨パドル２６’の後端部２８’と前端部３０’との間の点と、の間に延びていてよい。滑走部は、脛骨パドル４６’の前端部５０’近くの点の近くで脛骨パドル４６’に連結されるか、または別様に脛骨パドル４６’に組み込まれることができる。別の実施形態では、トラックは脛骨パドル４６’に連結され、滑走部は脛骨パドル２６’に連結される。

滑走部は、トラックにスライド可能に連結されてよく、それによって、センサ構成要素４０’がセンサ構成要素２０’にスライド可能に連結される。詳細には、滑走部は、トラックに沿って伸展方向Ｄに動くことに制限されてよい。したがって、センサ構成要素４０’に対して伸展方向Ｄにセンサ構成要素２０’を動かすことにより、結果として、スライド機構１２０’の滑走部が、伸展方向Ｄにトラックをたどる。

前記の靭帯平衡器１０、１０’では、大腿骨パドルを動かすことは、概して、靭帯平衡器１０、１０’のロック機構９２、９２’ならびにレバーおよび／またはハンドルを作動させた結果として、手動で行われることができる。しかしながら、図７に示される靭帯平衡器１０”は、靭帯平衡器１０、１０’の手動制御を、自動化された機構と取り替えている。詳細には、靭帯平衡器１０”は、各センサ構成要素２０”、４０”のハウジング７０”内部に位置付けられた、力センサ３３０、変位センサ３３２、およびアクチュエータ３３４を含むことができる。各力センサ３３０は、それぞれのセンサ構成要素２０”、４０”の変位シリンダ７６”に動作可能に連結されてよく、それぞれの大腿骨パドル３２”、５２”に加えられた力の大きさを示す、電圧信号などの出力信号を発生させることができる。特定の一実施形態では、各力センサ３３０は、小型ロードセルなどのロードセルを含むことができる。

それぞれのセンサ構成要素２０”、４０”の各変位センサ３３２は、それぞれのパドルセット２４”、４４”間のそれぞれの変位２３０、２３２（図８）を示す出力信号を発生させることができる。いくつかの実施形態では、各変位センサ３３２は、それぞれの変位２３０、２３２を示す電気出力信号を発生させるために電気装置を含むことができる。

各アクチュエータ３３４は、それぞれの変位シリンダ７６”に動作可能に連結されてよく、また、対応する制御信号に応じてそれぞれの変位シリンダ７６”を延出もしくは後退させることができる。特定の一実施形態では、各アクチュエータ３３４は、ステッパモーターを含むことができる。別の実施形態では、各アクチュエータ３３４は、線形アクチュエータを含むことができる。しかしながら、各アクチュエータ３３４は、それぞれの変位シリンダを７６”を延出または後退させるように動作可能な、任意の原動力装置としても具体化されうる。

図７に示される靭帯平衡器１０”の各支持体２２”、４２”は、それぞれのハウジング７０”の上もしくは中に位置付けられた、ユーザーインターフェース３３６、コントローラ３３８、および電源３４０も含むことができる。ユーザーインターフェース３３６は、ディスプレイ画面３４２、およびいくつかの使用者用ボタン３４４を含むことができる。しかしながら、他の実施形態では、ディスプレイ画面３４２は、簡素化された視覚フィードバックを、靭帯平衡器１０”の使用者に提供するために、一連の発光ダイオード（ＬＥＤ）または視覚的インジケーターの集合体と取り替えられることができる。さらに、いくつかの実施形態では、ユーザーインターフェース３３６は、支持体２２”、４２”とは別個であるユーザーインターフェースモジュールなどのリモートユーザーインターフェースに取り替えられることができる。そのような実施形態では、リモートユーザーインターフェースは、有線または無線通信でコントローラ３３８と通信することができる。

各コントローラ３３８は、例えば、汎用マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、または特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）を含む、あらゆるタイプのコントローラを含むことができる。各電源３４０は、コントローラ３３８など、その他のそれぞれの構成要素に電力を供給できる、あらゆる装置を含むことができる。特定の一実施形態では、電源３４０は、取替え可能なバッテリを含むことができる。別の実施形態では、電源３４０は、再充電可能なバッテリパックを含むことができる。そのような実施形態では、靭帯平衡器１０”は、バッテリパックの再充電を可能にするために、適切な充電接触子を含みうる。図７に示される実施形態では、靭帯平衡器１０”は、２つのユーザーインターフェース、２つのコントローラ、および２つの電源を含むが、他の実施形態では、靭帯平衡器１０”は、ただ１つのユーザーインターフェース、１つのコントローラ、および／または１つの電源を含みうることが理解されるべきである。例えば、靭帯平衡器１０”は、単一のコントローラであって、支持体２２”、４２”のうち一方に位置付けられ、力センサ３３０、変位センサ３３２、およびアクチュエータ３３４のそれぞれに通信可能に連結された、単一のコントローラを含むことができる。同様に、靭帯平衡器１０”は、コントローラ３３８のそれぞれ（または単一のコントローラ）に通信可能に連結された、単一のユーザーインターフェースを含むことができる。

使用中、靭帯平衡器１０、１０’、１０”は、内側、外側、または前方の出入り口（approach）を通って患者の膝に挿入されることができる。次に図８を参照すると、靭帯平衡器１０は、パドルセット２４が伸展方向Ｄにパドルセット４４の向こう側に延びるように位置付けられたセンサ構成要素２０と共に示されている。詳細には、外科医は、センサ構成要素４０に対してセンサ構成要素２０をスライドさせることができ、パドルセット２４が伸展方向Ｄにパドルセット４４の向こう側に延び、したがって、出入り口から離れている、膝２００の向こう側のためのセンサ構成要素２０と、出入り口に近い、膝２００の手前側のためのセンサ構成要素２０と、を構成する。パドルセット４４が進展方向Ｄにパドルセット２４の向こう側に延びている逆構成を、図１が示していることが理解されるべきである。また、センサ構成要素４０は、センサ構成要素２０と膝２００との間の相互作用を不明瞭にしないように、図８には示されていない。

図８に示されるように、パドルセット４４の向こう側にパドルセット２４を延ばすと、脛骨パドル２６の後端部２８が、靭帯平衡器１０の膝２００への出入り口から離れている近位脛骨２１０の一部２１２に接触するように位置付けられる。その上、後端部３４は、出入り口から離れている遠位大腿骨２２０の顆２２２に接触するように位置付けられる。図示されていないが、パドルセット４４の向こう側にパドルセット２４を延ばすと、脛骨パドル４６の後端部４８が、靭帯平衡器１０の膝２００への出入り口または入り口の近くにある近位脛骨２１０の一部２１４に接触するように位置付けられる。その上、後端部５４は、出入り口の近くにある遠位大腿骨２２０の顆２２４に接触するように位置付けられる。

膝２００が患者の右膝である場合、描写された出入り口は、内側の出入り口であろう。その場合、近位脛骨２１０の一部２１２は、近位脛骨の外側部分に対応し、近位脛骨２１０の一部２１４は、近位脛骨２１０の内側部分に対応し、顆２２２は、遠位大腿骨２２０の外側顆に対応し、顆２２４は、遠位大腿骨２２０の内側顆に対応している。そのような構成では、センサ構成要素２０は、近位脛骨２１０および遠位大腿骨２２０の外側部分間の外側の変位および力を測定するために外側パドルセットを有する外側センサ構成要素と呼ばれることができる。同様に、センサ構成要素４０は、近位脛骨２１０および遠位大腿骨２２０の内側部分間の内側の変位および力を測定するために内側パドルセット有する内側センサ構成要素と呼ばれることができる。

前記のようにパドルセット２４が伸展方向Ｄにパドルセット４４の向こう側に延びるようにセンサ構成要素２０をセンサ構成要素４０に対してスライドさせることはまた、患者の左膝の外側出入り口用の靭帯平衡器１０を構成することが理解されるべきである。その場合、近位脛骨２１０の一部２１２は、近位脛骨２１０の内側部分に対応し、近位脛骨２１０の一部２１４は、近位脛骨２１０の外側部分に対応し、顆２２２は、遠位大腿骨２２０の内側顆に対応し、顆２２４は、遠位大腿骨２２０の外側顆に対応している。そのような構成では、センサ構成要素２０は、近位脛骨２１０および遠位大腿骨２２０の内側部分間の内側の変位および力を測定するために内側パドルセットを有する内側センサ構成要素と呼ばれることができる。同様に、センサ構成要素４０は、近位脛骨２１０および遠位大腿骨２２０の外側部分間の外側の変位および力を測定するために外側パドルセットを有する外側センサ構成要素と呼ばれることができる。

本開示は、図面および前述の説明において詳細に例証され説明されてきたが、このような例証および説明は、例示的なものであって、特性を限定するものではないと考えられるべきであり、例証的な実施形態のみが、図示され説明されており、本開示の趣旨の範囲内にあるすべての改変および変更が保護されるよう望まれていることが理解される。
〔実施の態様〕
（１） 整形外科装置において、
第１の脛骨パドルおよび第１の大腿骨パドルを有する第１のパドルセットを含む第１のセンサ構成要素であって、前記第１の脛骨パドルおよび前記第１の大腿骨パドルは、前記第１のセンサ構成要素から一般的な伸展方向に延びて、それぞれ、患者の近位脛骨および遠位大腿骨に接触し、前記第１の大腿骨パドルは、前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間の第１の変位を決定するために、前記第１の脛骨パドルに対して動くことができる、第１のセンサ構成要素と、
前記第１のセンサ構成要素に連結された第２のセンサ構成要素であって、前記第２のセンサ構成要素は、第２の脛骨パドルおよび第２の大腿骨パドルを有する第２のパドルセットを含み、前記第２の脛骨パドルおよび前記第２の大腿骨パドルは、前記第２のセンサ構成要素から前記一般的な伸展方向に延びて、それぞれ、前記患者の前記近位脛骨および前記遠位大腿骨に接触し、前記第２の大腿骨パドルは、前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間の第２の変位を決定するために、前記第２の脛骨パドルに対して動くことができる、第２のセンサ構成要素と、
を含み、
前記第１のパドルセットおよび前記第２のパドルセットは、前記パドルセットのうち一方がもう一方のパドルセットの向こう側へ前記一般的な伸展方向に選択的に延びることを可能にするように、互いに対して前記一般的な伸展方向に動くことができる、整形外科装置。
（２） 実施態様１に記載の整形外科装置において、
前記第１のセンサ構成要素は、前記第１のセンサ構成要素および前記第２のセンサ構成要素が互いに対して前記一般的な伸展方向にスライドすることを可能にするように、前記第２のセンサ構成要素にスライド可能に連結される、整形外科装置。
（３） 実施態様１に記載の整形外科装置において、
前記第１のセンサ構成要素は、前記第１のパドルセットにより前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間で第１の力を加えるための第１の張筋部を含み、
前記第２のセンサ構成要素は、前記第２のパドルセットにより前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間で第２の力を加えるための第２の張筋部を含む、整形外科装置。
（４） 実施態様１に記載の整形外科装置において、
前記第１のセンサ構成要素は、前記第１のパドルセットにより前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間で第１の選択された力を加えるための第１の張筋部を含み、
前記第２のセンサ構成要素は、前記第２のパドルセットにより前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間で第２の選択された力を加えるための第２の張筋部を含む、整形外科装置。
（５） 実施態様１に記載の整形外科装置において、
前記第１のセンサ構成要素は、前記第１のパドルセットにより決定された前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間の前記第１の変位を示すための第１の変位目盛りをさらに含み、
前記第２のセンサ構成要素は、前記第２のパドルセットにより決定された前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間の前記第２の変位を示すための第２の変位目盛りをさらに含む、整形外科装置。
（６） 実施態様１に記載の整形外科装置において、
前記第１のセンサ構成要素は、前記第１のパドルセットにより前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間で第１の選択された力を加えるための第１の張筋部、および前記第１のパドルセットにより決定された前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間の前記第１の変位を示すための第１の変位目盛り、を含み、
前記第２のセンサ構成要素は、前記第２のパドルセットにより前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間で第２の選択された力を加えるための第２の張筋部を含み、前記第２のセンサ構成要素は、前記第２のパドルセットにより決定された前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間の前記第２の変位を示すための第２の変位目盛りをさらに含む、整形外科装置。
（７） 実施態様６に記載の整形外科の装置において、
前記第１のセンサ構成要素は、
前記第１の脛骨パドルが連結される上端部を有する、ハウジングと、
前記第１の大腿骨パドルが連結される上端部、および前記ハウジングの前記上端部と入れ子式に連結される下端部を有する、変位シリンダと、
前記ハウジングの下端部および前記第１の変位シリンダの前記下端部と入れ子式に連結された上端部を有する、張筋シリンダと、
前記変位シリンダの前記上端部と前記張筋シリンダの前記下端部との間の変位によって決まる力を前記第１の大腿骨パドルに加えるための、前記変位シリンダの前記上端部と前記張筋シリンダの前記下端部との間のバネと、
を含む、整形外科装置。
（８） 実施態様７に記載の整形外科装置において、
前記第１のセンサ構成要素は、前記ハウジングに連結されたレールを含み、
前記張筋シリンダは、ロック機構により前記レールに連結され、
前記ロック機構は、ロック解除されると、前記張筋シリンダが前記ハウジングに対して動くことを可能にし、ロックされると、前記張筋シリンダが前記ハウジングに対して動くことを防ぐ、整形外科装置。
（９） 実施態様７に記載の整形外科装置において、
前記第１のセンサ構成要素は、
前記ハウジング上の変位目盛りと、
前記張筋シリンダ上の複数の力範囲と、
前記変位シリンダ上のインジケーターであって、前記変位シリンダ上の前記インジケーターは、前記第１の変位、および前記第１の力が存在する、前記複数の力範囲のうちのある力範囲の双方を示す、インジケーターと、
を含む、整形外科装置。
（１０） 実施態様１に記載の整形外科装置において、
前記第１のパドルセットおよび前記第２のパドルセットは、前記第１のパドルセットおよび前記第２のパドルセットが、前記患者の膝蓋をそらすことなく、前記脛骨と前記大腿骨との間に入ることを可能にするための、膝蓋腱切抜き部を有する、整形外科装置。
（１１） 整形外科装置において、
第１の脛骨パドルおよび第１の大腿骨パドルを含む第１のセンサ構成要素であって、前記第１の脛骨パドルおよび前記第１の大腿骨パドルは、前記第１のセンサ構成要素から延びて、それぞれ、近位脛骨の第１の部分および遠位大腿骨の第１の顆に接触し、前記第１の大腿骨パドルは、前記近位脛骨の前記第１の部分と前記遠位大腿骨の前記第１の顆との間の第１の変位を決定するために前記第１の脛骨パドルに対して動くことができる、第１のセンサ構成要素と、
第２の脛骨パドルおよび第２の大腿骨パドルを含む第２のセンサ構成要素であって、前記第２の脛骨パドルおよび前記第２の大腿骨パドルは、前記第２のセンサ構成要素から延びて、それぞれ、前記近位脛骨の第２の部分および前記遠位大腿骨の第２の顆に接触し、前記第２の大腿骨パドルは、前記近位脛骨の前記第２の部分と前記遠位大腿骨の前記第２の顆との間の第２の変位を決定するために前記第２の脛骨パドルに対して動くことができる、第２のセンサ構成要素と、
前記第１の脛骨パドルおよび前記第１の大腿骨パドルを、前記第２の脛骨パドルおよび前記第２の大腿骨パドルの向こう側に選択的に延ばすことを可能にするために、前記第１のセンサ構成要素を前記第２のセンサ構成要素にスライド可能に連結するための、スライド機構と、
を含む、整形外科装置。
（１２） 実施態様１１に記載の整形外科装置において、
前記スライド機構は、前記第２の脛骨パドルおよび前記第２の大腿骨パドルを、前記第１の脛骨パドルおよび前記第１の大腿骨パドルの向こう側に選択的に延ばすことをさらに可能にする、整形外科装置。
（１３） 実施態様１１に記載の整形外科装置において、
前記第１の脛骨パドルは、前記スライド機構のトラックを含み、
前記第２の脛骨パドルは、前記第２の構成要素が前記第１の脛骨パドルの前記トラックに沿って前記第１の構成要素に関連してスライドするのを可能にするために前記トラックにスライド可能に連結された滑走部を含む、整形外科装置。
（１４） 実施態様１１に記載の整形外科装置において、
前記スライド機構は、前記第１の脛骨パドルに連結されたトラック、および、前記第２の脛骨パドルに連結され、かつ前記トラックにスライド可能に連結された滑走部を含む、整形外科装置。
（１５） 実施態様１４に記載の整形外科装置において、
前記トラックは、前記第１のセンサ構成要素に連結された前記第１の脛骨パドルの前端部の方を向いて連結され、また、前記前端部の向こう側に延びており、
前記滑走部は、前記第２のセンサ構成要素に連結された前記第２の脛骨パドルの前端部の方を向いて連結されている、整形外科装置。
（１６） 実施態様１１に記載の整形外科装置において、
前記第１のセンサ構成要素は、前記第１の脛骨パドルおよび前記第１の大腿骨パドルにより前記近位脛骨の前記第１の部分と前記遠位大腿骨の前記第１の顆との間で第１の選択された力を加えるための第１の張筋部、ならびに、前記第１の脛骨パドルおよび前記第１の大腿骨パドルにより決定された前記近位脛骨の前記第１の部分と前記遠位大腿骨の前記第１の顆との間の前記第１の変位を示すための第１の変位目盛り、を含み、
前記第２のセンサ構成要素は、前記第２の脛骨パドルおよび前記第２の大腿骨パドルにより前記近位脛骨の前記第２の部分と前記遠位大腿骨の前記第２の顆との間で第２の選択された力を加えるための第２の張筋部を含み、前記第２のセンサ構成要素は、前記第２の脛骨パドルおよび前記第２の大腿骨パドルにより決定された前記近位脛骨の前記第２の部分と前記遠位大腿骨の前記第２の顆との間の前記第２の変位を示すための第２の変位目盛りをさらに含む、整形外科装置。
（１７） 実施態様１６に記載の整形外科装置において、
前記第１のセンサ構成要素は、
ハウジングであって、前記第１の脛骨パドルが連結される上端部、および前記ハウジング上の変位目盛りを有する、ハウジングと、
前記第１の大腿骨パドルが連結される上端部、および前記ハウジングの前記上端部と入れ子式に連結される下端部を有する、変位シリンダと、
前記ハウジングの下端部および前記第１の変位シリンダの前記下端部と入れ子式に連結された上端部を有する、張筋シリンダであって、前記張筋シリンダは、前記張筋シリンダ上に複数の力範囲を有する、張筋シリンダと、
前記変位シリンダの前記上端部と前記張筋シリンダの前記下端部との間の変位によって決まる力を前記第１の大腿骨パドルに加えるための、前記変位シリンダの前記上端部と前記張筋シリンダの前記下端部との間のバネと、
を含み、
前記変位シリンダは、前記第１の変位、および前記第１の力が存在する、前記複数の力範囲のうちのある力範囲の双方を示すための、前記変位シリンダ上のインジケーターを有する、整形外科装置。
（１８） 実施態様１７に記載の整形外科装置において、
前記第１のセンサ構成要素は、前記ハウジングに連結されたレールを含み、
前記レールは、前記ハウジングの前記下端部の向こう側に延び、
前記張筋シリンダは、ロック機構により前記レールに連結され、
前記ロックシリンダは、ロック解除されると、前記張筋シリンダが前記レールおよび前記ハウジングに対して動くことを可能にし、ロックされると、前記張筋シリンダが前記レールおよび前記ハウジングに対して動くことを防ぐ、整形外科装置。
（１９） 実施態様１８に記載の整形外科装置において、
前記第１の脛骨パドルおよび前記第１の大腿骨パドルは、前記第１の脛骨パドルおよび前記第１の大腿骨パドルが、患者の膝蓋をそらすことなく、前記脛骨と前記大腿骨との間に入ることを可能にするために、膝蓋腱切抜き部を有する、整形外科装置。
（２０） 膝の平衡を保つ方法において、
第１のパドルセットの後端部を、第２のパドルセットの後端部の向こう側に延ばすことと、
前記膝の膝蓋をそらすことなく、前記膝の側面に前記第１のパドルセットおよび前記第２のパドルセットの前記後端部を挿入することと、
前記第１のパドルセットの前記後端部が挿入された前記膝の前記側面から離れて位置する脛骨および大腿骨の一部に、前記第１のパドルセットの前記後端部で接触することと、
前記第２のパドルセットの前記後端部が挿入された前記膝の前記側面の方を向いて位置する前記脛骨および前記大腿骨の一部に、前記第２のパドルセットの前記後端部で接触することと、
を含む、方法。

図１は、靭帯平衡器の実施形態の斜視図を示す。 図２は、靭帯平衡器の実施形態の斜視図を示す。 図３は、靭帯平衡器の実施形態の斜視図を示す。 図４は、靭帯平衡器の実施形態の斜視図を示す。 図５は、靭帯平衡器の別の実施形態の斜視図を示す。 図６は、靭帯平衡器の別の実施形態の斜視図を示す。 図７は、靭帯平衡器のさらに別の実施形態の斜視図を示す。 図８は、遠位大腿骨および近位脛骨と協調する第１のセンサ構成要素を示す。

Claims (10)

1. 整形外科装置において、
   第１の脛骨パドルおよび第１の大腿骨パドルを有する第１のパドルセットを含む第１のセンサ構成要素であって、前記第１の脛骨パドルおよび前記第１の大腿骨パドルは、前記第１のセンサ構成要素から一般的な伸展方向に延びて、それぞれ、患者の近位脛骨および遠位大腿骨に接触し、前記第１の大腿骨パドルは、前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間の第１の変位を決定するために、前記第１の脛骨パドルに対して動くことができる、第１のセンサ構成要素と、
   前記第１のセンサ構成要素に連結された第２のセンサ構成要素であって、前記第２のセンサ構成要素は、第２の脛骨パドルおよび第２の大腿骨パドルを有する第２のパドルセットを含み、前記第２の脛骨パドルおよび前記第２の大腿骨パドルは、前記第２のセンサ構成要素から前記一般的な伸展方向に延びて、それぞれ、前記患者の前記近位脛骨および前記遠位大腿骨に接触し、前記第２の大腿骨パドルは、前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間の第２の変位を決定するために、前記第２の脛骨パドルに対して動くことができる、第２のセンサ構成要素と、
   を含み、
   前記第１のパドルセットおよび前記第２のパドルセットは、前記パドルセットのうち一方がもう一方のパドルセットの向こう側へ前記一般的な伸展方向に選択的に延びることを可能にするように、互いに対して前記一般的な伸展方向に動くことができる、整形外科装置。
2. 請求項１に記載の整形外科装置において、
   前記第１のセンサ構成要素は、前記第１のセンサ構成要素および前記第２のセンサ構成要素が互いに対して前記一般的な伸展方向にスライドすることを可能にするように、前記第２のセンサ構成要素にスライド可能に連結される、整形外科装置。
3. 請求項１に記載の整形外科装置において、
   前記第１のセンサ構成要素は、前記第１のパドルセットにより前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間で第１の力を加えるための第１の張筋部を含み、
   前記第２のセンサ構成要素は、前記第２のパドルセットにより前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間で第２の力を加えるための第２の張筋部を含む、整形外科装置。
4. 請求項１に記載の整形外科装置において、
   前記第１のセンサ構成要素は、前記第１のパドルセットにより前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間で第１の選択された力を加えるための第１の張筋部を含み、
   前記第２のセンサ構成要素は、前記第２のパドルセットにより前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間で第２の選択された力を加えるための第２の張筋部を含む、整形外科装置。
5. 請求項１に記載の整形外科装置において、
   前記第１のセンサ構成要素は、前記第１のパドルセットにより決定された前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間の前記第１の変位を示すための第１の変位目盛りをさらに含み、
   前記第２のセンサ構成要素は、前記第２のパドルセットにより決定された前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間の前記第２の変位を示すための第２の変位目盛りをさらに含む、整形外科装置。
6. 請求項１に記載の整形外科装置において、
   前記第１のセンサ構成要素は、前記第１のパドルセットにより前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間で第１の選択された力を加えるための第１の張筋部、および前記第１のパドルセットにより決定された前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間の前記第１の変位を示すための第１の変位目盛り、を含み、
   前記第２のセンサ構成要素は、前記第２のパドルセットにより前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間で第２の選択された力を加えるための第２の張筋部を含み、前記第２のセンサ構成要素は、前記第２のパドルセットにより決定された前記近位脛骨と前記遠位大腿骨との間の前記第２の変位を示すための第２の変位目盛りをさらに含む、整形外科装置。
7. 請求項６に記載の整形外科の装置において、
   前記第１のセンサ構成要素は、
   前記第１の脛骨パドルが連結される上端部を有する、ハウジングと、
   前記第１の大腿骨パドルが連結される上端部、および前記ハウジングの前記上端部と入れ子式に連結される下端部を有する、変位シリンダと、
   前記ハウジングの下端部および前記第１の変位シリンダの前記下端部と入れ子式に連結された上端部を有する、張筋シリンダと、
   前記変位シリンダの前記上端部と前記張筋シリンダの前記下端部との間の変位によって決まる力を前記第１の大腿骨パドルに加えるための、前記変位シリンダの前記上端部と前記張筋シリンダの前記下端部との間のバネと、
   を含む、整形外科装置。
8. 請求項７に記載の整形外科装置において、
   前記第１のセンサ構成要素は、前記ハウジングに連結されたレールを含み、
   前記張筋シリンダは、ロック機構により前記レールに連結され、
   前記ロック機構は、ロック解除されると、前記張筋シリンダが前記ハウジングに対して動くことを可能にし、ロックされると、前記張筋シリンダが前記ハウジングに対して動くことを防ぐ、整形外科装置。
9. 請求項７に記載の整形外科装置において、
   前記第１のセンサ構成要素は、
   前記ハウジング上の変位目盛りと、
   前記張筋シリンダ上の複数の力範囲と、
   前記変位シリンダ上のインジケーターであって、前記変位シリンダ上の前記インジケーターは、前記第１の変位、および前記第１の力が存在する、前記複数の力範囲のうちのある力範囲の双方を示す、インジケーターと、
   を含む、整形外科装置。
10. 請求項１に記載の整形外科装置において、
    前記第１のパドルセットおよび前記第２のパドルセットは、前記第１のパドルセットおよび前記第２のパドルセットが、前記患者の膝蓋をそらすことなく、前記脛骨と前記大腿骨との間に入ることを可能にするための、膝蓋腱切抜き部を有する、整形外科装置。

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