JP5985617B2 - 放射線不透過性マーカーを有する照準装置 - Google Patents

放射線不透過性マーカーを有する照準装置 Download PDF

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Description

(関連出願の相互参照)
本願は、2011年5月25日出願の米国仮特許出願第61/489,930号及び2011年6月28日出願の米国仮特許出願第61/501,868号の利点を主張するものであり、これらの仮特許出願の各々の開示内容は、すべてが本明細書に記載されているものとして、本明細書に組み込まれる。
(発明の分野)
本開示は、骨移植片及び骨固定装置の分野に関するものである。
折れた骨(大腿骨、脛骨、腓骨、上腕骨、橈骨、尺骨、中手骨、中足骨、及び指節骨などのいわゆる長骨を含む)を安定化するために、ユーザーは髄内棒又は釘を利用して骨に構造的補強を施してきた。そのような装置は、釘の係止穴と係合するように(釘の主軸を横断する方向に)骨を通じて挿入されたねじによって、例えば、骨の髄管内に固着され得る。
しかしながら、骨には、自然な湾曲を有するものもあり、髄管に挿入された髄内装置は、この湾曲に適合するように撓曲し得る。それゆえに、ねじが照準され、次いで皮膚及び骨を通じて挿入されて、髄内装置の係止穴と係合するとき、骨の湾曲に対する補正により、固定ねじを正確に定置することが可能となる。
一実施形態において、照準アームが移植片と整列するように構成される。照準アームは、複数のアパーチャを画定する本体を含み、それらのアパーチャは、対応する固定部材を受容するように構成されたものである。照準アームは更に、本体によって支持される少なくとも1対のX線不透過性マーカーを含み、照準アームのX線撮影画像が第1の視点から撮られるとき、X線不透過性マーカーは、照準アームがX線撮影画像のソースと整列していないときの、第1のX線撮影画像特性を画定し、また、X線不透過性マーカーは、照準アームがソースと整列しているときの、第2のX線撮影画像特性を画定する。
要約、並びに以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読まれると更に理解される。本開示を説明する目的で、図面には本開示の例示的な実施形態が示されているが、この開示内容は、開示する特定の方法、構成、及び装置に限定されるものではない。加えて、図面は必ずしも一定の縮尺で描写されていない。図面は以下の通りである。
基部と、その基部に結合されるように構成された照準アームとを有する一実施形態に従って製作された照準装置の頂面図である。 図1Bに示す照準装置の斜視図である。 支持フレームと、髄内釘と、支持フレームによって支持された図1Aに示す照準装置と、照準アームに結合されたマスクとを有する骨固定システムの斜視図である。 図2に示す骨固定組立体の斜視図であり、挿入され屈曲した構成をなす髄内釘を示し、また対応する屈曲した構成をなす照準アームを示している。 図3に示す骨固定組立体の斜視図であり、別の屈曲した構成をなす髄内釘を示し、また対応する屈曲した構成をなす照準アームを示している。 図10に示す移植組立体の斜視図であり、長骨に移植された髄内釘を示している。 図1Aに示す照準アームの斜視図である。 図6Aに示した照準アームの側面図であり、複数のX線透過性整列マーカーを示している。 線6Cに沿った、図6Aに示す照準アームの一部分の斜視図である。 X線撮影画像ソースから撮られた、図6Cに示す照準アームの一部分のX線撮影画像の斜視図であり、誤整列された構成をなすX線不透過性整列マーカーを示しており、更には誤整列された構成をなす照準アームのアパーチャを示している。 図7Aに示す照準アームの一部分のX線撮影画像の斜視図であるが、別の誤整列された構成をなすX線不透過性整列マーカーを示している。 図7Bに示す照準アームの一部分のX線撮影画像の斜視図であり、整列された構成をなすX線不透過性整列マーカーを示している。 X線撮影画像ソースから取られた、図6Cに示す照準アームの一部分のX線撮影画像の斜視図であり、図7Aに示す誤整列された構成をなすX線不透過性整列マーカーを示しており、また照準アームの主軸に沿った整列された構成をなす照準アームのアパーチャを示している。 図8Aに示す照準アームの一部分のX線撮影画像の斜視図であるが、図7Bに示す別の誤整列された構成をなすX線不透過性整列マーカーを示している。 図8Aに示す照準アームの一部分のX線撮影画像の斜視図であるが、図7Cに示す誤整列された構成をなすX線不透過性整列マーカーを示しており、また更には照準アームの主軸に沿った整列された構成をなす照準アームのアパーチャを示している。 別の実施形態による複数のX線不透過性マーカーを有する照準アームの斜視図である。 図9Bに示す照準アームの一部分のX線撮影画像の斜視図であり、誤整列された構成をなすX線不透過性マーカーを示している。 図9Bに示すX線撮影画像の概略図であり、整列された構成をなすX線不透過性マーカーを示している。 移植組立体の頂面図であるが、照準アームを、様々な実施形態によるX線不透過性材料を含むものとして示している。 移植組立体の頂面図であるが、照準アームを、様々な実施形態によるX線不透過性材料を含むものとして示している。 移植組立体の頂面図であるが、照準アームを、様々な実施形態によるX線不透過性材料を含むものとして示している。 図10Aに示す移植組立体の拡大X線撮影画像である。 図11に示す移植組立体の別のX線撮影画像である。 図10Aに示す移植組立体のX線撮影画像であるが、別の実施形態によるX線不透過性材料を有する照準アームを示している。 図13に示す移植組立体の別のX線撮影画像である。 図14に示す移植組立体の別のX線撮影画像である。 図10Bに示す移植組立体の拡大X線撮影画像である。 図10Cに示す移植組立体の拡大X線撮影画像である。
本開示は、本願の一部をなす添付の図及び実施例と関連してなされる以下の詳細な説明を参照することによって、より容易に理解され得る。本開示は、本明細書で説明及び/又は図示する特定の装置、方法、用途、条件、又はパラメータに限定されないこと、並びに、本明細書で用いる用語は、特定の実施形態を単に一例として説明する目的で用いられ、本開示の範囲を限定することを意図したものではないことが理解されよう。また、添付の特許請求の範囲を含めて、本明細書で用いられるとき、単数形の「a」、「an」、及び「the」は複数を含み、また、特定の数値への言及は、その前後で明確な別段の定めがない限り、少なくともその特定の値を含む。
「複数」という用語は、本明細書で用いられるとき、2つ以上を意味する。値の範囲が表されるとき、別の実施形態は、ある特定の値からかつ/又は他の特定の値までを含む。同様に、値がその前に「約」を用いることで近似値として表されるとき、その特定の値が別の実施形態をなすことが理解されよう。すべての範囲は包括的でありかつ組合わせ可能である。
最初に図1A〜2を参照すると、照準装置98が、基部100と、その基部100によって支持される細長い照準アーム106とを有している。一実施形態によれば、照準アーム106は、基部100に対して移動可能となり得る。基部100と照準アーム106は、基部100が照準アーム106に対して近位側に配設されるように装置され得る。照準装置98の基部100は、長手方向Lに沿って延びる中心軸138に沿って細長くなっている。基部100は、例えば、その近位端部にあるスペーサ101と、二叉突出部102とを含んでもよく、二叉突出部102はスペーサ101から遠位側に延びるものであり、したがって基部100の遠位端部を画定し得る。二叉突出部102は1対のレッグ103を含み、レッグ103は、長手方向Lに実質的に垂直な横方向Aに沿って離間している。したがって、照準装置98は、長手方向Lに沿った長さと、横方向Aに沿った幅と、長手方向Lと横方向Aの双方に実質的に垂直な奥行き方向Tに沿った厚さとを含み得る。
レッグ103は、C字形状、U字形状、Y字形状、又はそれらに代わる任意の好適な形状を突出部102が所望により画定するように離間及び配置されることができ、そのため、突出部102はレッグ103同士の間に画定されるギャップ105を画定する。照準アーム106はアーム本体117を含むことができ、アーム本体117は、主方向M(図2を参照)に沿って延びる各主軸140に実質的に沿って細長い。主方向Mは、所望により長手方向L又はそれに代わる任意の方向と一致し得る。照準アーム106は、近位部分108と、その反対の遠位部分110とを画定することができ、遠位部分110は主方向Mに沿って近位部分108から離間している。図示の実施形態によれば、近位部分108は、遠位部分110と比べて、基部100により接近して配設されている。遠位部分110は、近位部分108の横幅と比べて異なる、例えば図1Aに示すようにより広く若しくはより狭くなり得る横幅を画定し得る。それに代わって、遠位部分110の横幅は、近位部分108の横幅と同じであってもよい。
近位部分108など、照準アーム106の一部分の横幅は、レッグ103同士の間隙105内に近位部分108が定置され得るように、間隙105の横幅よりも狭くてもよい。それに代わって、あるいはそれに加えて、照準アーム106の遠位部分110は、レッグ103の間に定置されてもよい。
照準装置98は更に、総じて本明細書では位置と呼ばれる、基部100に対する照準アーム106の方向(例えば横方向)位置と角度方向の少なくとも一方を調節するように構成された調節組立体107を有し得る。例えば、調節組立体107は付勢部材109を有し得るが、この付勢部材109は、基部100及び照準アーム106に、かつそれらの間に連結されるものである。一実施形態によれば、付勢部材109はばね104として構成され得る。ばね104は、所望により、図1Aに示すような板ばね、コイルばね、若しくは任意の好適な別のばね、又は別様に装置された付勢部材として構成され得る。付勢部材109は、横方向Aなど、特定の方向における照準アーム106の運動を可能にするように構成されている。付勢部材109は、照準アーム106を基部100に柔軟に連結するように、突出部102の間に配設されている。図示の実施形態によれば、基部100は、スペーサ101の中に、あるいはスペーサ101を貫いて奥行き方向に延びるスロット111を画定している。スロット111は付勢部材109を受容するように構成されており、そのため付勢部材109はスロット111内に固定される。付勢部材109はプレート115を画定し得るが、このプレート115は、長手及び奥行き方向に実質的に平面をなす方向に基部100によって支持され得る。したがって、付勢部材109は、横方向に柔軟であり、レッグ103の各々に向かい、またレッグ103の各々から離れるように、そして、奥行き方向Tに対してはあまり柔軟でないか、あるいは実質的に剛性となるように、基部100によって支持されている。同様に、照準アーム106は、近位部分108の中にあるいは近位部分108を貫いて奥行き方向に延びるスロット113を画定し得る。スロット111及び113は、付勢部材109の両端部を受容するように構成されている。理解されたいこととして、付勢部材109は、所望により任意の好適な別の方式で、基部100と照準アーム106との間に柔軟に連結され得る。
照準アーム106はアーム本体117を画定することができ、アーム本体117は、少なくとも第1のアパーチャ112と第2のアパーチャ112を画定し得る複数のアパーチャ112など、少なくとも1つのアパーチャを画定している。アパーチャ112は、奥行き方向Tに沿って遠位部分110を貫いて延び得る。アパーチャ112は、主軸140に沿って離間され、個々の奥行き方向の中心軸119によって画定され得るが、これらの奥行き方向の中心軸119は、実質的に奥行き方向Lに沿って延び、長手方向Lに沿って整列されており、アパーチャ112の少なくとも1対、最大ですべてを二分し得る主軸140上に存在し得る。したがって、理解されたいこととして、主軸140はアーム本体117の中心軸となってもよく、あるいはアーム本体117の中心軸から偏位していてもよく、また、所望により、長手方向Lに沿って延びても、長手方向Lから離れる方向に沿って延びてもよい。図5に示すように、アパーチャ112の中心軸119は、照準アーム106の主軸140とアパーチャ112の中心軸とによって画定され得る第1の平面P1に沿って整列されている。したがって、中心軸119は第1の平面P1に沿って延びており、また第1の平面P1に沿って離間している。アパーチャ112は、相補的なねじ、ボルト、ピン、ペグ、又は他の係止部材を置くために、案内スリーブ、ねじ回し、又は他の補助具など、個々の固定部材を受容するように好適に構成され得る。係止部材は、本明細書の他の箇所で更に詳細に議論及び説明するように、骨に据え付けられた髄内釘に配設されたアパーチャ(係止穴と称されてもよい)と係合する。
照準アーム106のアパーチャ112は、適当な係止ねじと共に使用するのに適した直径をなし得る。そのような直径は、1mm〜20mm、又は2mm〜18mm、又は5mm〜15mm、又は約10mmの範囲内にあり得る。アパーチャは、一定量ずつ、例えば10mm、15mm、20mm、又は25mmずつ離間されてもよい。照準アーム106のアパーチャ112の間隔は、例えば、固定されている髄内釘上のアパーチャ同士の間隔に依存してもよく、そのため、複数のアパーチャ112などの少なくとも1つは、髄内釘162の複数のアパーチャ164などの対応する少なくとも1つと選択的に整列され得る。
調節組立体107は更に、1対のノブ116及び120などの少なくとも1つのノブと、それに対応した対向する可動部材114及び118とを更に有し、可動部材114及び118はノブ116及び120に取り付けられるものであり、照準アーム106と係合するように構成されたプッシャ部材を画定し得る。例えば、可動部材114及び118は、ねじ、ボルトなどであってもよい。対向する可動部材114及び118は、レッグ103の一方によって支持され、互いに横方向に整列され、それにより、横方向の軸が可動部材114及び118の両方を通じて延びるようになっていてもよい。理解されたいこととして、別の実施形態によれば、可動部材114及び118は横方向に偏位され得る。可動部材114及び118は、近位部分108など、照準アーム106を支持し、対向するレッグ103に向かって照準アーム106を付勢するために、横方向に並進するように構成されている。したがって、可動部材114はプッシャ部材を画定することができ、そのプッシャ部材は、照準アーム106の主軸140と基部100の長手軸138とが整列しないように、照準アーム106の近位部分108など、照準アーム106を付勢して、個々のレッグ103から離し、基部100に対して横方向に偏位させることと角度的に偏位させることとうちの少なくも一方をなすように構成されたものである。それに代わって、可動部材114は、横方向に移動するときに近位部分108を引っ張ることができるプル部材を設けるように、近位部分に取り付けられ得る。
図示の実施形態によれば、可動部材114及び118は、レッグ103によってねじ係合で支持され、個々のノブ116及び120に回転可能に結合されており、ノブ116及び120が回転すると可動部材114及び118がそれに応じて回転するようになっている。したがって、個々のノブ116及び120が第1の方向に回転すると、可動部材114及び118は間隙105へと更に奥へ延び、個々のノブ116及び120が反対の第2の方向に回転すると、可動部材114及び118は間隙105から後退する。このように、ノブの各々は、対向する可動部材114及び118の位置を調節するために(例えば、回すことによって)選択的に回転されることができ、そして可動部材114及び118によって照準アーム106の位置と付勢部材109の屈曲が調節される。例えば、付勢部材109は、可動部材114及び118によって照準アーム106に対して加えられる付勢力に応じて、照準アーム106が移動するときに照準アーム106に対して力を加え、それによってアーム、特に近位部分108を可動部材114及び118に対して保持することができる。対向する可動部材114及び118は端部124を有することができ、端部124は照準アーム106と接触し、照準アーム106に付勢力を加えることができる。対向する部材114及び118は、それに代わって、あるいはそれに加えて、プレート115などの付勢部材109に調節可能に接触すると共に付勢力を加えるように定置されてもよい。したがって、対向する可動部材114及び118は、直接、付勢部材109を屈曲させることができ、そして付勢部材109によって照準アーム106の位置が調節される。いずれの実施形態においても、部材114及び118は照準アーム106に、例えば照準アーム106に直接的にあるいは付勢部材109を介して間接的に付勢力を加えることを理解されたい。
対向する可動部材114及び118は、例えば、付勢部材109又は照準アーム106の所望の屈曲を達成するように、部材114と118の少なくとも一方又は両方を移動させることによって、照準アーム106を所望の位置に固定するように適切に調節され得る。
照準アーム106は、多数の方式で定置され得る。一実施形態において、ユーザーは、照準アーム106が所望の位置に達するまで照準アーム106に付勢力を加えるために、照準アーム106と作動的に係合するように、対向する部材114及び118の両方を後退させ、次いで対向する部材114及び118の一方を間隙105の中へと延ばすことができる。ユーザーは次いで、照準アーム106を所望の位置に解放可能に係止するために、照準アーム106に対して、対向する部材114及び118のもう一方を押し付けてもよい。対向する部材114及び118は、照準アーム106と接触するように構成されたエンドキャップ122及び124をそれぞれ有してもよい。説明のための図に示すように、対向する部材114及び118はねじであってもよく、したがって本明細書では押しねじと呼ばれることもある。キャップ122及び124の一方又は両方が硬化され得る。それに代わって、キャップ122及び124の一方又は両方が変形可能となり得る。
また、調節組立体107は、照準アーム106の移動を案内する案内部材126を有してもよい。例えば、案内部材126は、対向するレッグ103の一方又は両方に固定されてもよく、また照準アーム106の回転を制限するように構成されてもよい。案内部材126は、所望により、ロッド、ペグ、又は任意の好適な別の形状として構成されてもよい。案内部材126は、照準アーム106内に画定された長手方向に細長いアパーチャ128を通じて延びている。案内部材126は、(例えば、軸138と140が互いに対して角度的に偏位されるように、図示の向きで右又は左に)照準アーム106を横方向に偏向させるようにホール128と係合することができ、照準アーム106が図の平面の中に若しくは図の平面から外向きに屈曲するのを制限する。案内部材126は、横方向Aにおける細長いアーム及びばね104の屈曲は可能にするが、奥行き及び長手方向T及びLにおける屈曲は制限又は防止する。
照準装置98は、照準アーム106とばね104が左に屈曲するように構成され得る。この屈曲を達成するために、対向する右の部材114は、細長いアームとばね104を左に屈曲させるように締め付けられ得る(図示せず)。この屈曲はまた、ばね104の所望量の屈曲を可能にするように、対向する左の部材118を後退させることを伴い得る。ばね104と照準アーム106が屈曲されると、対向する左の部材118は、アーム(及びばね)を定位置に係止するように締め付けられ得る。
照準装置98は更に、照準アーム106とばね104が右に屈曲されるように構成され得る。この屈曲を達成するために、対向する左側の部材114は、細長いアームとばね104を右に屈曲させるように締め付けられ得る(図示せず)。この屈曲はまた、ばね104の所望量の偏向を可能にするように、対向する右側の部材118を後退させることを伴い得る。ばね104と照準アーム106が屈曲されると、対向する右側の部材118は、アーム(及びばね)を定位置に係止するように締め付けられ得る。
ここで図2〜5を参照すると、骨固定システム629が照準装置98と移植組立体618とを含むことができ、移植組立体618は、支持フレーム600と髄内釘602とを含むことができ、髄内釘602は、支持フレーム600によって支持され、上腕骨、大腿骨などの長骨608に移植され、その後に支持フレーム600から分離されることができる。髄内釘602は、ねじ、ロッド、ペグ、又は他の固定部材を受容して骨内に釘を固着させるアパーチャ604を含んでもよい。髄内釘602は、照準アーム106の主軸140に実質的に平行な方向に沿って髄内釘602が細長くされ、支持フレーム600に取り付けられ得る。照準アーム106のアパーチャ112は、髄内釘602の1つ以上のアパーチャと整列させて定置され得る髄内釘602が支持フレーム600に取り付けられ、かつ骨608に移植されている場合、照準アーム106のアパーチャ112のうちの選択された1つを通じて押し込まれた骨アンカー(例えばねじ)が更に、髄内釘602のアパーチャ604のうちの対応する選択された1つの中にあるいはそれを通じて押し込まれ得る。したがって、ねじ、釘、ペグなどが、照準アーム106のアパーチャ112を通じて挿入され、髄内釘602と、例えば、アパーチャ604にて係合し得る。釘のアパーチャ604は、少なくとも部分的に若しくは完全に非ねじ付きであってもよく、あるいは、照準アーム106のアパーチャ112を通じて挿入される固定部材(例えば、ねじ、ペグ)上の相補的なねじと係合するように、少なくとも部分的に若しくは完全にねじ付きであってもよい。アパーチャ604はまた、照準アーム106のアパーチャ112を通じて挿入された固定部材(例えば、ねじ、ペグ)上の相補的な構造と係合するように、キー溝を付けられてもよい。
照準装置98はまたマスク142を有することができ、マスクは142は、アパーチャ112のうちの、照準アーム106を髄内釘602に結合するために締結具を受容することを目的とした1つ以上の選択されたアパーチャを識別するために、照準アーム106に、例えば照準アーム106のアパーチャ112のうちの1つ以上に結合されるように構成されている。マスク142は、照準アーム106の材料と(例えば、色、材質が)異なる材料から作られてもよい。これは、照準アーム106のどの特定のアパーチャ112が、釘を患者に固着させる釘、ねじ、又は他の固定部材を受容すると識別されているかをユーザーが認識するのを支援する。例えば、マスク142は、青色又は赤色の材料から作られてもよく、これにより、所定の手技に使用されることが意図されたマスク142のアパーチャ144にユーザーの注意が向けられる。
マスク142はまた、X線不透過性材料を含んでもよく、この材料により、ユーザーはX線撮影画像上でマスクを特定することができる。マスク142のX線不透過性材料は、ユーザーがX線撮影画像上でマスク142を特定できるように、マスク142の縁部又は外周の周りに、あるいはマスク142の別の所定の位置に配設され得る。X線不透過性材料はまた、髄内棒又は釘のアパーチャ又は固定穴に対してユーザーがアパーチャ144を整列させるのを容易にするように、マスクのアパーチャの周りにあるいはその近くに配設されてもよい。
マスク142はまた、ユーザーがマスクを細長いアームに嵌め込むことを可能にする1つ以上の突起を有してもよい。そのような突起は照準アーム106と係合してもよく、また、アパーチャ112の中に更に進入し得る。マスク142は1つ以上のアパーチャ144を有してもよく、アパーチャ144は、髄内釘602の相補的なアパーチャ604と整列される、選択されたアパーチャ112を識別するために、細長いアームのアパーチャ112のうちの選択された1つと整列される。したがって、X線撮影画像により、マスク142と、髄内釘602の相補的なアパーチャ601及び604と動作的に整列されるアパーチャ112とが識別され得る。照準アーム106は、1つ以上の選択されたアパーチャ112の各中心軸と一致する、複数の奥行き方向案内経路150などの少なくとも1つの奥行き方向案内経路150を画定している。案内経路150は、マスクのアパーチャ144が照準アーム106のアパーチャ112と整列されていることを示すものであり、照準アーム106と髄内釘602とが整列されると照準組立体の照準アーム106を通じて髄内釘602に挿入される固定部材は、これらの案内経路150に従う。したがって、照準アーム106は少なくとも1つのアパーチャ112を画定することができ、マスク142は、案内経路150と一致する個々の中心軸を画定する少なくとも1つのアパーチャ144を画定することができる。照準アーム106は、案内経路150が髄内釘602の少なくとも1本の対応する中心軸604と一致し得るように定置され得る。
ここで特に図5を参照すると、屈曲した状態で、例えば長手方向Lから角度的に偏位されて長骨608に挿入された髄内釘602が示されている。このようにして、細長いアームのアパーチャ112とマスク142のアパーチャ144を通じて髄内釘602のアパーチャ604に挿入されて髄内釘602を照準アーム106に固着させる固定部材(例えば、ねじ、ペグ)の軌跡を整列経路150が示すように、照準装置98の照準アーム106は、マスク142のアパーチャ144及び照準アーム106のアパーチャ112が髄内釘602のアパーチャ604と整列されるように、対応して屈曲され得る。
ここで図6A〜6Cを参照すると、照準アーム106は、複数のX線不透過性マーカー160などの少なくとも1つのX線不透過性マーカー160を有し得るが、このX線不透過性マーカー160は、X線撮影画像ソースが少なくとも部分的に照準アーム106と整列されているか否かを示すように構成されている。例えば、不透過性マーカー160は、X線撮影画像ソースが主方向Mに沿って照準アーム106と整列されているか否か、又は、X線撮影画像ソースが、照準アーム106に対して、主方向Mに実質的に垂直な方向に沿って移動することで、X線撮影画像ソースが主方向Mに沿って照準アーム106と整列されているか否かを示すように構成されている。X線撮影画像ソースが照準アーム106と整列されると、髄内釘602が長骨608に移植されているとき、照準アーム106の選択されたアパーチャ112が髄内釘602の対応するアパーチャ604と動作可能に整列されているか否かに関する判断がなされ得る。X線不透過性マーカー160は任意のX線不透過性材料から作製され得るものであり、X線撮影ソースが照準アーム106と整列されているか否かを示す整列ガイドを画定するために、照準アーム106に注入されるペレット、又は、照準アーム106によって支持されるのに適した任意の別の構造の形態をなし得る。
例えば、X線撮影ソースは、X線撮影画像ソースのX線撮影光線が、照準アーム106の選択されたアパーチャ112の中心軸119と交差する方向に沿って延びるとき、照準アーム106と少なくとも部分的に整列されていると言うことができ、そのため、X線撮影ソースは、選択されたアパーチャ112の各々の中心軸119に実質的に平行に、更には照準アーム106の主軸140に実質的に平行に方向付けられた、照準アーム106の視野を画定し得る。X線撮影画像ソースが照準アーム106と整列されているとき、X線撮影ソースによって生成されたX線撮影画像の目視検査に基づいて、選択されたアパーチャ112が下にある髄内釘602のアパーチャ604と整列されているか否かを結論することができる。結果として得られるX線画像は、照準アーム106の少なくとも一部分(アパーチャ112のうちの少なくとも1つを含む)と、髄内釘602の少なくとも一部分(アパーチャ604のうちの少なくとも1つを含む)とを有し得る。例えば、X線撮影ソースが照準アーム106と整列されているとき、アパーチャ112と604が実質的に互いに一致することをX線撮影画像が示す場合、選択されたアパーチャ112の中心軸119は、下にあるアパーチャ604の中心軸と実質的に一致すると結論され得る。したがって、選択されたアパーチャ112を通じて押し込まれるスリーブ、ファスナ、又は他の固定装置が、選択されたアパーチャ112の個々の中心軸に沿って、例えば案内経路150に沿って、下方にある髄内釘602のアパーチャ604を通じて更に延びることになる。
他方で、選択されたアパーチャ112の各々の中心軸119に対して角度的に偏位された、照準アーム106に対する視野をX線撮影ソースが画定するように、X線撮影ソースが軸に関して照準アーム106と整列されていない場合、結果として得られるX線画像は、実際に、髄内釘602に向かって、アパーチャ112の個々の中心軸に沿ってアパーチャ112を通じて延びるスリーブ、ファスナ、又は他の固定装置が実際には、髄内釘602のアパーチャ604を通じて延びていないときでも、アパーチャ112と604が実質的に一致しており、したがって整列されていると示唆し得る。このようにして、アパーチャ112のうちの少なくとも1つを含む照準アーム106を、髄内釘602又は他の固定部材上の少なくとも1つの相補的なアパーチャ604と目視で整列させるのを支援するために、X線不透過性マーカー160がX線撮影画像において(例えば、実時間のX線撮影の間に)視認可能となり得ると言うことができる。
図6B〜6Cに示す一実施形態によれば、X線不透過性マーカー160は、主軸140に実質的に平行に延びる軸に対して非ゼロの角度Ωを画定するように、奥行き方向Tに対して、したがって案内経路150(図2〜5)に対しても斜行する方向に沿って細長いものとして示されている。X線不透過性マーカー160は更に、長手方向Lに沿って離間されたX線不透過性マーカー160の1対の列161a及び161bなど、少なくとも1つの列161aをなして配列され得る。列161a及び161bは、主軸140に実質的に垂直に延びる方向に沿って、アパーチャ112の両側に位置しており、この方向は、選択された方向Sを画定するものである。アパーチャ112は、所望により、選択された方向Sに沿って、列161a及び161bから等距離で離間している。列161a及び161bの各々のX線不透過性マーカー160は、主軸140に実質的に平行な方向に沿って、個々の列の他のX線不透過性マーカー160と整列され得る。特に明記しない限り、第1及び第2の列161a及び161bの各々のX線不透過性マーカー160はそれぞれ、選択された方向Sに沿って、照準アーム106の主軸140(図1Aを参照)までの同じ距離を画定し得る。
このようにして、X線不透過性マーカー160の各々は、マーカー160がある方向に沿って細長いように方向付けられることができ、その方向は、主方向Mを含み更には奥行き方向Tをも含む方向成分を有するが、選択された方向Sに沿った方向成分は有さないものであり、この方向Sは、図示の実施形態によれば、照準アーム106の主軸140に実質的に垂直に方向付けられ得る。その結果として、X線撮影画像ソースが、X線不透過性マーカー160のすべてが整列されていることを示す画像を生成するとき、X線撮影画像ソースは、少なくとも選択された方向Sに沿って、アパーチャ122の中心軸と整列されていると結論され得る。
更に、図6B〜6Cに示す実施形態によれば、各個々の列161a及び161bのX線不透過性マーカー160は不連続的であり、したがって、例えば、選択された方向Sに実質的に垂直である照準アーム106の主方向Mに沿って互いに離間しているが、照準アーム106は、以下で更に詳細に説明するように、主方向Mに沿って互いに連続する各個々の列161a及び161bのX線不透過性マーカー160を有し得ることを理解されたい。
引き続き図6Cを参照すると、第1の列161aの各X線不透過性マーカー160は第2の平面P2に沿って整列しており、第2の列161bの各X線不透過性マーカーは第3の平面P3に沿って整列している。したがって、第1の列161aの各X線不透過性マーカー160は、第2の平面P2に沿って延び、つまり細長い、第1の列161aの各X線不透過性マーカー160はまた、第2の平面P2に沿って離間している。同様に、第2の列161bの各X線不透過性マーカー160は、第3の平面P3に沿って延び、つまり細長い、第2の列161bの各X線不透過性マーカー160はまた、第3の平面P3に沿って離間している。第2及び第3の平面P2及びP3は、第1の平面(図5)に実質的に平行であり、更には、所望により、第1の平面P1と一致し得る。理解されたいこととして、X線不透過性マーカー160は、第1の平面P1と平行である単一の平面内において整列され得る。更に、この平面は、所望により、第1の平面P1と一致し得る。
図6B〜6Cに示すように、第1の列161aの、したがって第2の平面P2上の少なくとも1対のX線不透過性マーカー160(第2の平面P2の隣接するX線不透過性マーカー160など)は、その1対のX線不透過性マーカー160の個々の位置が軸141に沿って互いに偏位するように、1つの点となり得るある位置を画定する。軸141は、奥行き方向Tに沿って、したがって主方向M及び選択された方向Sに実質的に垂直に延びる軸として示されている。軸114は更に、アパーチャ112の中心軸119に実質的に平行である(そして更には、第2の平面P2の位置によっては中心軸119と一致し得る)か、あるいは照準アーム106の主軸140に実質的に垂直である。例えば、第1のX線不透過性マーカー160の前縁部は、軸141上の第1の方向141aに沿って、隣接する第2のX線不透過性マーカー160の後縁部から離れているが、第1のX線不透過性マーカー160の後縁部は、第1の方向141aとは反対の軸141上の第2の方向141bに沿って、隣接する第2のX線不透過性マーカー160の前縁部から離れている。
同様に、第2の列161bの、したがって第3の平面P3上の少なくとも1対のX線不透過性マーカー160(第3の平面P3の隣接するX線不透過性マーカー160など)は、中心軸119に実質的に平行に、あるいは主軸140に実質的に垂直になり得る軸141に沿って互いから離れるように、1つの点となり得るある場所を画定する。例えば、第1のX線不透過性マーカー160の前縁部は、軸141上の第1の方向141aに沿って、隣接する第2のX線不透過性マーカー160の後縁部から離れているが、第1のX線不透過性マーカー160の後縁部は、第1の方向141aとは反対の軸141上の第2の方向141bに沿って、隣接する第2のX線不透過性マーカー160の前縁部から離れている。第1の方向141aは、髄内釘162を受容する下方の骨から離れて外側に方向付けられてもよく、第2の方向は下方の骨に向かって内側に方向付けられてもよい。
このようにして、第1の列161a又は第2の平面P2のX線不透過性マーカーのうちの1つの一部分は、第1の列161a又は第2の平面P2のX線不透過性マーカーのうちの別の1つ(隣接する1つなど)の一部分に対して、軸141に沿って離れており、第2の列161b又は第3の平面P3のX線不透過性マーカーのうちの1つの一部分は、第2の列161b又は第3の平面P3のX線不透過性マーカー160のうちの別の1つ(隣接する1つなど)の一部分に対して、軸141に沿って離れている。
したがって、ここで図7A〜8Cを参照すると、(X線撮影画像ソースが、中心軸119に実質的に平行に向き付けられないように)X線撮影画像ソースが、照準アーム106に対して、選択された方向Sに沿って整列位置から偏位されているとき、X線不透過性マーカーは主方向Mに沿って非直線状の(例えば、ギザギザの)線170を呈する。線170は、X線撮影画像ソースが、選択された方向Sに沿って、選択されたアパーチャ112の中心軸から角度的にますます大きく偏位されるにつれて、ますますギザギザになり、X線撮影画像ソースと中心軸119によって画定される角度が減少するように、X線撮影画像ソースが、選択されたアパーチャ112の中心軸119と位置合わせされると、あまりギザギザにはならない。更に、X線撮影画像ソースは、照準アーム106の主方向M(図2を参照)に沿って、アパーチャ112に対して偏位され得る。
したがって、初期のX線撮影画像が、図7A〜7B及び図8A〜8Bに示すギザギザの線170を生成するとき、X線撮影画像ソースの位置は、選択された方向Sに沿って、照準アームに向かって若しくは照準アームから離れて移動され得る。例えば、X線撮影画像ソースが照準アーム106から離れて移動すると、X線撮影画像ソースが中心軸119との整合から更に外れることになり得るが、X線撮影画像ソースが照準アーム106に向かって移動すると、X線撮影画像ソースが中心軸119と整合することになり得る。ギザギザの線170が更にギザギザとなる場合、ユーザーが結論付け得ることとして、X線撮影画像ソースは中心軸119との整合から離れる方向に移動されており、そうであればX線撮影画像ソースは、図7Cに示すような直線状の線となり得る線172をX線不透過性マーカーが画定するまで、中心軸119との整合に向けて、反対方向に移動され得る。したがって、理解されたいこととして、照準アーム106は、X線撮影画像ソースが照準アーム106に対して望ましく整列されていないときの、互いに対する第1のX線撮影画像の特徴と、X線撮影画像ソースが照準アーム106に対して望ましく整列されているときの、互いに対する第2のX線撮影画像の特徴とを画定する、少なくとも1対のX線不透過性マーカー160を含み得る。例えば、互いに対するX線撮影画像の特徴は、X線撮影部材同士の距離、X線撮影部材同士の重なり合いの量、X線撮影マーカー160によって画定される線の形状、又は、互いに対する任意の好適な別のX線撮影画像の特徴であってもよい。したがって、個々の列161a及び161bの各々の少なくとも1対のX線不透過性マーカー160が、第1の個々の場所に対して整列され、その第1の個々の場所に対して(例えば、選択された方向Sに沿って)離間した第2の個々の場所に対して(例えば、選択された方向Sに沿って)偏位される。
別の実施形態によれば、ギザギザの線170など、X線不透過性マーカーのX線撮影画像は、X線撮影画像ソースを照準アーム106と整列させる、X線撮影画像ソースの望ましい移動方向を示し得る。例えば、所与の列に沿った隣接するX線不透過性マーカー160は、X線不透過性マーカーの傾斜によって示されるような、選択された方向に沿ったX線撮影画像ソースの移動によってX線撮影画像ソースがアパーチャ112の中心軸119と整列するように、互いの上に積み重ねられ、傾斜され得る。理解されたいこととして、X線撮影画像ソースが、選択された方向Sに沿って、X線不透過性マーカー160と整列されていても、X線撮影画像ソースは、図7Cに示すように、主方向Mに沿ってアパーチャ112の中心軸119に対して偏位され得る。
同様に、更に理解されたいこととして、X線撮影画像ソースは主方向Mに沿って中心軸119と整列され得るが、図8A〜8Bに示すように、選択された方向Sに沿って中心軸119から偏位され得る。したがって、X線撮影画像ソースが、選択された方向Sに沿って、照準アーム106に対して整列された位置にあるように、X線不透過性マーカーが互いに整列されていても、X線撮影画像ソースは、例えば主方向Mに沿って、アパーチャ112の中心軸に対して偏位されることも、アパーチャ112の中心軸と整列されることもあり得る。X線撮影画像ソースがアパーチャの中心軸に対して偏位されているとき、アパーチャ112は、アパーチャ112の中心軸と整列されている図に現れる形状とは異なった形状をなす。例えば、X線撮影画像ソースが、主方向Mに沿って、例えば主軸140に沿って、アパーチャ112の中心軸に対して偏位されているとき、アパーチャ112は、X線撮影画像上で円形には見えない。更に、X線撮影画像ソースが主方向Mに沿って偏位されているとき、下にある髄内釘602(図2を参照)のアパーチャ604は、X線撮影画像上で、個々のアパーチャ112の中心軸119と整列されて現れることはない。X線撮影画像ソースはしたがって、X線不透過性マーカー160によって画定される実質的に直線状の線172を維持しながらも、主軸140に沿って(かつ選択された方向Sに実質的に垂直に)、照準アーム106に対して2つの方向のうちのいずれかにおいて調節され得るが、このことは、X線撮影画像ソースが、選択された方向Sに沿って軸119と整列されることを示唆する。主軸140に沿った第1の方向において、アパーチャ112のX線撮影画像は、アパーチャ112の実際の形状から更に逸脱したものになる。主軸140に沿った第1の方向とは反対の第2の方向において、アパーチャ112のX線撮影画像は、X線撮影画像ソースが、アパーチャ112の中心軸119に対して、選択された方向Sと主軸140の両方に沿って整列されるまで、アパーチャ112の実際の形状に更に密接に近づき、この場合、アパーチャ112のX線撮影画像は、アパーチャ112の実際の形状と実質的に同じである。
X線撮影画像ソースが、図8Cに示すように、選択された方向と主方向Mに沿って、照準アーム106と整列されると、照準アーム106に対する髄内釘602の位置の目視検査により、照準アーム106と髄内釘602が適切に整列されているか否か、また特に、アパーチャ112の中心軸119が、髄内釘602の選択されたアパーチャ604の個々の中心軸と整列されているか否かが判断され得る。アパーチャ112の中心軸119が、髄内釘602の選択されたアパーチャ604の個々の中心軸と整列されている場合、選択されたアパーチャ112のうちの1つを通じて導入されたファスナ部材がまた、髄内釘602のアパーチャ604のうちの整列された1つを通じて延びることになる。したがって、少なくとも1つのアパーチャ112と照準アーム106との間の所定の空間的関係により、髄内釘162が照準アーム106と整列されているか否かが示唆される。例えば、髄内釘602が、照準アーム106のX線不透過性マーカー160の列161aと161bとの間に実質的に等距離に離間され、これら列161a及び161bに実質的に平行である場合、照準アーム106のアパーチャ112と髄内釘602のアパーチャ604は案内経路150(図2〜5)に沿って作動的に整列されていると結論され得る。他方で、X線撮影画像ソースがアパーチャ112の照準アームの軸119と整列されたとき、髄内釘602が、照準アーム106のX線不透過性マーカーから実質的に等距離に離間されていないか、あるいはこれらX線不透過性マーカー160に実質的に平行でない場合、照準アーム106は、選択されたアパーチャ112とアパーチャ604とが整列されるまで、上述の方式で屈曲され得る。
この点において、理解されたいこととして、照準アーム106は少なくとも1つのX線不透過性材料を含み得るが、そのX線不透過性材料は、不所望の角度(アパーチャ112の中心軸に対して斜めなど)から見たときの、形状などの第1の構成と、所望の角度(アパーチャ112の中心軸に実質的に平行など)から見たときの、第2の形状などの第2の構成とを有する任意の所望の実施形態に従って構成されたものである。X線不透過性マーカーについては、基部部分と照準アーム106との境界面にばね104が配設されるように、照準装置98の基部100に取り付けられる照準アーム106との関連において説明してきたが、照準アーム106はそれに代わって、所望により、任意の方式で構成され得ることを理解されたい。例えば、照準アーム106は、所望の任意の方式で基部100に取り付けられてよく、あるいは基部100から完全に解放されていてもよい。更に、X線不透過性マーカー160について、髄内釘への照準アームの整列との関連において説明してきたが、X線不透過性マーカーは、目視による整列が非実用的となるように移植された任意の移植片と整列される任意の好適な照準装置上に、本明細書で説明する通りに定置され得ることを理解されたい。
ここで図9A〜9Cを参照すると、列161a及び161bの各々のX線不透過性マーカー160は、複数の第1のマーカー160aなどの少なくとも1つの第1のマーカー160a、及び複数の第2のマーカー160bなどの少なくとも1つの第2のマーカー160bとして配列され得る。第1及び第2の複数のマーカー160a及び160bは、それぞれの列161a及び161bの各々に沿って交互に配列されている。第1及び第2の列161a及び161bそれぞれの第1の複数のマーカー160a及び160bの各々は、実質的に、主方向Mに平行に、あるいはアパーチャ112の中心軸119に垂直に延び得る。それに代わって、第1及び第2の列161a及び160bの各々の第1及び第2のマーカー160a〜160bの各々は、図7〜8に示すように、主軸140とアパーチャ112の中心軸119の両方に対して、角度的に偏位され得る。更にそれに代わって、第1及び第2の列の各々のアパーチャのいくつかは、主方向Mに実質的に平行に、あるいはアパーチャ112の中心軸119に垂直に延びてもよく、第1及び第2の列161aの各々のX線不透過性マーカー160のいくつかは、主軸140とアパーチャ112の中心軸119の両方に対して角度的に偏位され得る。
第1の複数のマーカー160aの各々は、奥行き方向Tに沿って、あるいはアパーチャ112の中心軸に実質的に平行に、第2の複数のマーカー160bの各々から離間しており、アパーチャ112の中心軸119は主方向Mに対して垂直となり得る。例えば、上述のように、第1の列161aの第1及び第2のマーカー160a〜160bの各々は第2の平面P2内に配列されることができ、第2の列161bの第1及び第2のマーカー160a〜160bの各々は第3の平面P3内に配列されることができる。更に、図6A〜8Cにおいて配列されたX線不透過性マーカーに関連して上述したように、第2の平面P2の少なくとも1対のX線不透過性マーカー160(第2の平面P2の第1のX線不透過性マーカー160aとそれに隣接する第2のX線不透過性マーカー160bなど)は、軸141に沿って互いに偏位されるように、各マーカー上の点となり得る場所を画定し、この軸141は、アパーチャ112の中心軸119に実質的に平行な(第2の平面P2の配置によっては更に中心軸119と一致し得る)、又は主方向Mに実質的に垂直な奥行き方向の軸として示されている。同様に、第3の平面P3の少なくとも1対のX線不透過性マーカー160のX線不透過性マーカー160(第3の平面P3の第1のX線不透過性マーカー160aとそれに隣接する第2のX線不透過性マーカー160bなど)は、軸141に沿ってあるいは主軸140に実質的に垂直に互いに離間する、点などの場所を画定する。
図9A〜9Cに示す実施形態によれば、第1の列161a又は第2の平面P2のX線不透過性マーカーのうちの1つの全体が、軸141に沿って、第1の列161a(又は第2の平面P2)のX線不透過性マーカーのうちの別の1つ(隣接する1つなど)の全体に対して偏位され得る。したがって、第1の列161aの第1又は第2のマーカー160a〜160bの一方と交差する、奥行き方向に沿って(あるいは軸141に平行に)延びる直線状の線は、第1の列161aの任意の他の第1又は第2のマーカーとは交差しない。更に、第2の列161b又は第3の平面P3のX線不透過性マーカーのうちの1つの全体が、第2の列161b又は第3の平面P3のX線不透過性マーカーのうちの別の1つ(隣接する1つなど)の全体に対して、軸141に沿って偏位され得る。したがって、第2の列161bの第1又は第2のマーカー160a、160bの一方と交差する、奥行き方向に沿って(あるいは軸141に平行に)延びる直線状の線は、第2の列161bの任意の他の第1又は第2のマーカーとは交差しない。したがって、各平面P1又はP2の第1のX線不透過性マーカー160aの少なくとも一部分は、軸141と主方向Mの両方に沿って、各平面の第2のX線不透過性マーカーの少なくとも一部分に対して偏位され得る。
したがって、X線撮影画像ソースが第1の位置に定置され、その第1の位置が、例えば、中心軸119に対して角度的に偏位され得る第1の方向に沿って、X線不透過性マーカー160のうちの少なくとも1つと整列されるものであるとき、各列161a及び161bのマーカー160は、非直線状の又はギザギザの線170を画定し得る。X線撮影画像ソースが第1の位置に定置され、その第1の位置が、例えば、中心軸119に対して角度的に偏位され得る第1の方向に沿って、X線不透過性マーカー160のうちの少なくとも1つと整列されるものであるとき、各列161a及び161bのマーカー160は、直線状の線172を画定し得る。
細長いアーム106は、X線不透過性材料のマーカー160を有している。X線不透過性材料は、照準アーム106の遠位部分110に適切に存在し、アパーチャ112の近くに存在し得る。X線不透過性マーカー160は、アパーチャ112を有する照準アーム106を髄内釘又は他の固定部材上の相補的なアパーチャと目視で整列させるのを支援する一方で、それに対応してアパーチャ112の位置を調節してアパーチャ112が相補的なアパーチャと位置合わせされるように、対向する部材114と116を調節するために、X線撮影画像において(例えば、実時間のX線撮影の間に)視認可能となり得る。
X線不透過性マーカー160は、ワイヤ、プレート、ドット、球体、又はそれらに代わって製作された任意の好適な部材として構成され得る。X線不透過性マーカー160は、髄内釘に対する照準アーム106の縁部の位置を判定するために使用できるように、照準アーム106の縁部若しくは境界又は他の所定の場所に存在し得る。ユーザーがアパーチャ112を髄内釘又は他の固定部材の相補的なアパーチャ又は他の機構と位置合わせできるようにするため、X線不透過性マーカー160はまた、1つ以上のアパーチャ112の位置を表すように定置され得る。X線不透過性マーカー160は、主軸140に実質的に平行に方向付けられ得る。
ここで、図10A〜10Cを参照すると、照準アーム106は、対をなして配列され主方向Mに沿って細長い、4本のX線不透過性ワイヤ163などの少なくとも2本のX線不透過性ワイヤ163を含み得る。ワイヤ163は、選択された方向Sと奥行き方向Tの両方において実質的に等しい寸法を画定し得る。ワイヤ163のうちの第1の対163aなど、少なくとも1本のワイヤ163が、選択された方向Sに関するアパーチャ112の第1の側に配設されることができ、ワイヤ163のうちの第2の対163bなど、少なくとも1本のワイヤ163が、第1の側と反対の、選択された方向Sに関するアパーチャ112の第2の側に配設されることができる。ワイヤ163の対163a〜163bは、所望により、主軸140から等距離に離間され得る。ワイヤ163の各々は、主方向Mに沿って長形をなしかつ連続的となることができ、また、アパーチャ112の大多数など、少なくとも1対のアパーチャ112に渡り得る。ワイヤの各対163a〜163bの各々の第1及び第2のワイヤ163は、奥行き方向Tに沿って離間されることができ、また、選択された方向Sに沿って主軸140から等距離に離間されることができる。
図10Bに示すように、照準アーム106は、1対のプレート165の形態で存在するX線不透過性マーカー160を有している。プレート165は、奥行き方向Tにおける寸法が選択された方向Sにおける寸法よりも大きくなるように、選択された方向Sと奥行き方向Tに寸法を画定し得る。プレート165のうちの第1のプレートは、選択された方向Sに関するアパーチャ112の第1の側に配設されることができ、プレート165のうちの第2のプレートは、第1の側と反対の、選択された方向Sに関するアパーチャ112の第2の側に配設されることができる。プレート165は、所望により、主軸140から等距離に離間され得る。ワイヤ165の各々は、主方向Mに沿って長形をなしかつ連続的となることができ、また、アパーチャ112の大多数など、少なくとも1対のアパーチャ112に渡り得る。
図10Cに示すように、照準アーム106は、ワイヤ163及びプレート165の形態をなして存在するX線不透過性マーカー160を有しており、これらのX線不透過性マーカー160は、選択された方向Sに関するアパーチャ112の両側に配設することができ、また、選択された方向Sに沿ってアパーチャ112から等距離に離間されることができる。ワイヤ163及びプレート165を含むX線不透過性マーカー160は、X線不透過性の塗料、照準アーム106の本体に挿入されるインサートなどの形態をなし得る。釘602はX線不透過性材料から作られても、又はX線不透過性マーカーを含んでもよいことを更に理解されたい。理解されたいこととして、アパーチャ112の両側に、したがって主軸140の両側に定置された、図10A〜10Cに示すX線不透過性マーカー160は、第2及び第3の平面P2及びP3それぞれに配設され、これら第2及び第3の平面P2及びP3は、図5及び6Cに示すように、照準アーム106の主軸140とアパーチャ112の中心軸とによって画定される第1の平面P1に関する両側に位置するものである。更に、理解されたいこととして、ワイヤ163及びプレート165は、主方向Mを含む方向成分を含んだ方向に沿って長形をなし、プレート165は更に、奥行き方向Tを含む方向成分を含んだ方向に沿って長形をなし得る。
ここで図11〜12を参照すると、照準装置98は、4本のワイヤ163の形態で存在するX線不透過性マーカー160を有しており、これら4本のワイヤ163は、図10Aに関連して上述した方式で照準アーム106によって支持される2対のワイヤとして配列され得る。骨608に据え付けられた髄内釘602もまた、X線撮影画像にて視認可能である。X線撮影画像のワイヤ163を検査して、ワイヤの所与の組163a〜163bの各ワイヤ163がその所与の組の他のワイヤ163に対して重なり合っているか否かが判断され得る。図11及び12に示すように、各組163a〜163bのワイヤ163が重なり合っていない場合、X線撮影画像が、照準アーム106と釘602の望ましい図を反映しない第1の位置にあり、照準アーム106と釘602との整列が確実には判断できないと結論され得る。図13に示すようにワイヤの各対163a〜163bの各ワイヤ163が重なり合うように、X線撮影画像ソースの位置が、第1の位置とは異なる第2の位置に修正されると、X線撮影画像の第2の位置は、照準アーム106と釘602の所望の図を反映する望ましい位置であると結論され得る。例えば、所望の図は、照準アーム106のアパーチャ112の中心軸に実質的に平行な方向に沿ったものとなり得る。
所望の図が確立されると、アームに対する釘602の位置の目視検査により、照準アーム106と釘602が適切に整列しているか否かが判断され得る。例えば、髄内釘602が、照準アーム106のX線不透過性ワイヤの間に実質的に等距離に離間され、これらのX線不透過性ワイヤに実質的に平行である場合、照準アーム106のアパーチャ112と髄内釘602のアパーチャ604は、図15に示すように動作的に整列されていると結論され得る。他方で、釘602が、図14に示すように、照準アーム106のX線不透過性ワイヤから実質的に等距離に離間せず、かつこれらX線不透過性ワイヤに実質的に平行である場合、アパーチャ112と604とが実質的に一致するように、釘602と照準アーム106が所望通りに整列するまで、照準アーム106は上述した方式で屈曲され得る。次いで、ねじ又はそれに代わって装置された骨アンカーが、マスク142のアパーチャ144及び照準アーム106のアパーチャ112を通じて、対応する釘602の整列したアパーチャ604に押し込まれ得る。したがって、ワイヤ163の形態をなすX線不透過性マーカー160は、主方向M及び選択された方向Sに実質的に垂直な奥行き方向Tに沿って離間した1対のワイヤの各ワイヤのうちの少なくとも1本が、それらワイヤのうちの別の1本に対して完全には重なり合わない形態をなす、互いに対する第1の画像の特徴と、X線撮影画像ソースが照準アーム106に対して望ましく整列されているとき、ワイヤのうちの少なくとも1本がそれらワイヤのうちの別の1本と完全に重なり合うなどの、互いに対する第2のX線撮影画像の特徴と、を画定し得る。
図16を参照すると、照準装置98は、2枚のプレート165の形態をなすX線不透過性マーカー160を含むことができ、これら2枚のプレート165は、図10Bに関連して上述したように、選択された方向に関するアパーチャ112の両側のある位置で、照準アーム106によって支持されるものである。したがって、X線撮影画像は、選択された方向Sに沿った、撮影されたプレート165の厚さが第1の寸法を有する第1の位置から撮られ得るが、その第1の寸法は、第1の位置が所望の位置にないことを示すために、所望の寸法よりも小さく又は大きくなり得る。選択された方向Sに沿ったプレートの厚さが、所望の寸法に実質的に等しい第2の寸法を有するまで、X線撮影画像は、第1の位置とは異なる第2の位置へ移動され得る。一例において、選択された方向Sに沿ったプレート165の厚さの所望の撮像寸法が、選択された方向Sに沿ったプレート165の実際の厚さに等しい最小厚さとなり得るように、プレート165の各々は、選択された方向Sと比べて奥行き方向Tにおいてより厚く寸法を定められ得る。プレート165の各々は、プレート165が、奥行き方向Tと比べて、選択された方向Sにおいてより大きな寸法を持ち得るように、照準アーム106の本体内で方向付けられることができ、そのため、選択された方向Sに沿ったプレート165の厚さの所望の撮像寸法は、選択された方向Sに沿ったプレート165の実際の厚さに等しい最大厚さとなり得る。プレート165の各々の厚さの撮像寸法が、例えば、最小化又は最大化された所望の撮像寸法に実質的に等しくなると、照準アーム106は、プレート165同士の間に実質的に等距離にかつプレート165に実質的に平行に釘602が位置するように定置されることができ、そのため、骨アンカーが、照準アーム106のアパーチャ112を通じて釘602のアパーチャ604の中へと押し込まれ得るようになる。したがって、プレート165の形態をなすX線不透過性マーカー160は、照準アーム106に対してX線撮影画像ソースが第1の位置にあるときの、選択された方向Sに沿ったプレート165の厚さ(最小厚さよりも厚い又は最大厚さよりも薄いなど)の形態をなす第1の画像の特徴と、X線撮影画像ソースが照準アーム106に対して第2の所望の位置にあり、その第2の所望の位置が、第1の位置とは異なるものであり、照準アーム106に対して望ましく整列されるものであるときの、選択された方向Sに沿った最小厚さ又は最大厚さなどの第2のX線撮影画像の特徴と、を画定し得る。
ここで、図17を参照すると、照準装置98は、ワイヤ163及びプレート165として存在するX線不透過性マーカー160を含んでおり、これらX線不透過性マーカー160は、図10Cに示すように、アパーチャ112の両側のある位置にて、照準アーム106によって支持されるものである。したがって、X線撮影画像は第1の位置から撮られ得るが、その第1の位置は、図10Bのプレート165に関連して上述したように、プレートの厚さが所望よりも大きくあるいは小さくなり得る寸法を有するものである。X線撮影画像は、選択方向Sに沿ったプレート165の厚さの撮像寸法が、最小又は最大厚さなど、望ましいものとなる第2の位置へ、再位置決めされることができ、照準アーム106は、釘602がワイヤ163とプレート165との間に実質的に等距離に、かつワイヤ163及びプレート165に実質的に平行に位置決めされるように定置されることができ、そのため、骨アンカーは、照準アーム106のアパーチャ112を通じて釘602のアパーチャ604に押し込まれ得るようになる。したがって、理解されたいこととして、照準装置98は少なくとも1つのX線不透過性材料を含み得るが、そのX線不透過性材料は、不所望の角度(アパーチャ112の中心軸に対して斜めなど)から見たときの、形状などの第1の構成と、所望の角度(アパーチャ112の中心軸に実質的に平行など)から見たときの、第2の形状などの第2の構成とを有する任意の所望の実施形態に従って構成されたものである。
上記の説明は単に例示のためのものであり、本開示の範囲を制限するものではない。それでもなお、上に記載されていない実施形態が添付の特許請求の範囲に含まれ得る。
〔実施の態様〕
(1) 移植片と整列されるように構成された照準アームであって、
少なくとも1つのアパーチャを画定する本体であって、前記アパーチャは中心軸によって画定され、前記中心軸は第1の平面に沿って延び、前記第1の平面内に存在する前記本体の主軸上に位置し、前記本体は、少なくとも第1及び第2の隣接するX線不透過性マーカーを画定する、本体を備え、
前記第1及び第2のX線不透過性マーカーは、第2の平面内で延び、かつ前記第2の平面に沿って互いに離間されており、前記第2の平面は前記第1の平面に平行であり、前記第1及び第2のX線不透過性マーカーの各々は、それぞれの位置を画定し、前記第1のX線不透過性マーカーの前記位置が前記少なくとも1つのアパーチャの中心軸に実質的に平行な方向に沿って前記第2のX線不透過性マーカーの前記位置に対して偏位するようになっている、照準アーム。
(2) 前記第2の平面に平行な第3の平面内で延び、かつ前記第3の平面に沿って互いに離間されている第3及び第4のX線不透過性マーカーを更に備え、前記第3及び第4のX線不透過性マーカーの各々は、それぞれの位置を画定し、前記第3のX線不透過性マーカーの前記位置が前記少なくとも1つのアパーチャの中心軸に実質的に平行な方向に沿って前記第4のX線不透過性マーカーの前記位置に対して偏位するようになっている、実施態様1に記載の照準アーム。
(3) 前記第1及び第2のX線不透過性マーカーは、前記主軸に平行な方向に細長い、実施態様1及び2のいずれかに記載の照準アーム。
(4) 前記第1及び第2のX線不透過性マーカーは、前記主軸に対して角度的に偏位した方向に細長い、実施態様1及び2のいずれかに記載の照準アーム。
(5) 前記X線不透過性マーカーのうちの少なくとも1つは、前記主軸に実質的に平行な方向に沿って細長く、また、前記X線不透過性マーカーのうちの少なくとも1つは、前記主軸に対して角度的に偏位した方向に沿って細長い、実施態様1及び2のいずれかに記載の照準アーム。
(6) 前記第1及び第2のX線不透過性マーカーは互いに対して不連続的である、実施態様1〜5のいずれかに記載の照準アーム。
(7) 前記第1及び第2のX線不透過性マーカーは連続的である、実施態様1〜5のいずれかに記載の照準アーム。
(8) 前記第2及び第3の平面は、前記第1の平面に対して等距離に離間されている、実施態様2〜7のいずれかに記載の照準アーム。
(9) 前記第1のX線不透過性マーカーの全体が、前記少なくとも1つのアパーチャの中心軸に実質的に平行な方向に沿って、前記第2のX線不透過性マーカーの全体に対して偏位されている、実施態様1〜8のいずれかに記載の照準アーム。
(10) 前記第1及び第2のX線不透過性マーカーは、前記主軸に実質的に垂直な選択された方向に沿って、前記主軸の片側に配設されている、実施態様1及び3のいずれかに記載の照準アーム。
(11) 前記第1及び第2のX線不透過性マーカーは、第1の対のX線不透過性マーカーを画定し、前記本体は、前記第1の対のX線不透過性マーカーに対して前記主軸の反対側に定置された第2の対のX線不透過性マーカーを画定する、実施態様10に記載の照準アーム。
(12) 前記X線不透過性マーカーはワイヤを備える、実施態様1、3、10、及び11のいずれかに記載の照準アーム。
(13) 骨固定システムであって、
照準アームの主軸上の少なくとも1つのアパーチャを画定する照準アームであって、前記主軸は主方向に沿って延び、前記照準アームは、前記主方向を含む方向成分を含んだ方向に沿って細長い、少なくとも1対のX線不透過性マーカーを担持し、前記照準アームのX線撮影画像が第1の視点から撮られると、前記X線不透過性マーカーは、前記照準アームが前記X線撮影画像のソースと整列されていないときの、互いに対する第1のX線撮影画像の特徴を画定し、また、前記X線不透過性マーカーは、前記照準アームが前記ソースと整列されたときの、互いに対する第2のX線撮影画像の特徴を画定する、照準アームを備える、骨固定システム。
(14) 少なくとも1つのアパーチャを画定する移植片を更に備え、前記少なくとも1つのアパーチャと前記照準アームとの所定の空間的関係により、前記移植片が前記照準アームと整列されているか否かが示唆される、実施態様13に記載の骨固定システム。
(15) 前記第1及び第2のX線撮影画像の特徴は、前記X線不透過性マーカーによって画定される少なくとも1本の線の形状を含む、実施態様13及び14のいずれかに記載の骨固定システム。
(16) 前記第1のX線撮影画像の特徴はギザギザの線であり、前記第2のX線撮影画像の特徴は実質的に直線状の線である、実施態様13〜15のいずれかに記載の骨固定システム。
(17) 前記X線不透過性マーカーは、第1及び第2の列をなして配列され、前記少なくとも1つのアパーチャが前記第1の列と前記第2の列との間に配設されるようになっている、実施態様13〜16のいずれかに記載の骨固定システム。
(18) 前記第1のX線撮影画像の特徴は、前記X線撮影画像の前記ソースを前記照準アームと整列させるために、前記X線撮影画像の前記ソースを前記照準アームに対して移動させる所望の方向を示す、実施態様13〜17のいずれかに記載の骨固定システム。
(19) 前記X線不透過性マーカーは、前記X線撮影画像上の前記所望の方向に沿って積み重ねられる、実施態様18に記載の骨固定システム。

Claims (15)

  1. 移植片と整列されるように構成された照準アームであって、
    少なくとも1つのアパーチャを画定する本体であって、前記アパーチャは第1の平面に沿って延びる中心軸を定め、前記中心軸は、前記第1の平面内に存在する前記本体の主軸と交差し、前記本体は、少なくとも第1及び第2の直線状のX線不透過性マーカーを画定する、本体を備え、
    前記第1及び第2の直線状のX線不透過性マーカーは、第2の平面内で延び、かつ前記第2の平面に沿って互いに離間されており、前記第2の平面は前記第1の平面に平行であり、前記第1及び第2の直線状のX線不透過性マーカーの各々は、それぞれの位置を画定し、前記第1の直線状のX線不透過性マーカーの前記位置が前記少なくとも1つのアパーチャの中心軸に実質的に平行な方向及び前記主軸に平行な方向の双方に沿って前記第2の直線状のX線不透過性マーカーの前記位置に対して偏位するようになっており、
    前記照準アームがX線撮影画像のソースと整列するような第1の視点から前記照準アームのX線撮影画像が撮られるとき、前記第1及び第2の直線状のX線不透過性マーカーは、途切れない実質的に直線状の線を画定するように組み合わせられ、前記第1の視点と異なる第2の視点から前記照準アームのX線撮影画像が撮られるとき、前記第1及び第2の直線状のX線不透過性マーカーは、ギザギザの線を画定するように組み合わせられる、照準アーム。
  2. 前記第2の平面に平行な第3の平面内で延び、かつ前記第3の平面に沿って互いに離間されている第3及び第4のX線不透過性マーカーを更に備え、前記第3及び第4のX線不透過性マーカーの各々は、それぞれの位置を画定し、前記第3のX線不透過性マーカーの前記位置が前記少なくとも1つのアパーチャの中心軸に実質的に平行な方向に沿って前記第4のX線不透過性マーカーの前記位置に対して偏位するようになっている、請求項1に記載の照準アーム。
  3. 前記X線不透過性マーカーのうちの少なくとも1つは、前記主軸に実質的に平行な方向に沿って細長く、また、前記X線不透過性マーカーのうちの少なくとも1つは、前記主軸に対して角度的に偏位した方向に沿って細長い、請求項1及び2のいずれか一項に記載の照準アーム。
  4. 前記第1及び第2のX線不透過性マーカーは互いに対して不連続的である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の照準アーム。
  5. 前記第1及び第2のX線不透過性マーカーは前記主軸に実質的に平行な方向に沿って互いに連続的である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の照準アーム。
  6. 前記第2及び第3の平面は、前記第1の平面に対して等距離に離間されている、請求項2〜5のいずれか一項に記載の照準アーム。
  7. 前記第1のX線不透過性マーカーの全体が、前記少なくとも1つのアパーチャの中心軸に実質的に平行な方向に沿って、前記第2のX線不透過性マーカーの全体に対して偏位されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載の照準アーム。
  8. 前記第1及び第2のX線不透過性マーカーは、前記主軸に実質的に垂直な選択された方向に沿って、前記主軸の片側に配設されている、請求項1に記載の照準アーム。
  9. 前記第1及び第2のX線不透過性マーカーは、第1の対のX線不透過性マーカーを画定し、前記本体は、前記第1の対のX線不透過性マーカーに対して前記主軸の反対側に定置された第2の対のX線不透過性マーカーを画定する、請求項8に記載の照準アーム。
  10. 骨固定システムであって、
    照準アームの主軸上の少なくとも1つのアパーチャを画定する照準アームを備え、前記主軸は主方向に沿って延び、前記照準アームは、複数の直線状のマーカーを有し、前記複数の直線状のマーカーは、前記主方向を含む方向成分を含んだ方向に沿って細長い、少なくとも1対のX線不透過性マーカーを含み、前記1対のX線不透過性マーカーの各々は、それらの間にギャップを画定し、1)前記照準アームがX線撮影画像のソースと整列されていない間に前記照準アームのX線撮影画像が第1の視点から撮られると、前記複数の直線状のマーカーのうちの他のものは、前記ギャップを横切って延びる単一の途切れない実質的に直線状の線を画定するために前記1対のX線不透過性マーカーと協働せず、2)前記照準アームが前記X線撮影画像のソースと整列するような、前記第1の視点とは異なる第2の視点から、前記照準アームのX線撮影画像が撮られると、前記複数の直線状のマーカーのうちの第1のX線不透過性マーカーが、前記ギャップの中に配設され、かつ、前記ギャップを横切る前記単一の途切れない実質的に直線状の線を画定するために前記1対のX線不透過性マーカーと協働する、骨固定システム。
  11. 少なくとも1つのアパーチャを画定する移植片を更に備え、前記少なくとも1つのアパーチャと前記照準アームとの所定の空間的関係により、前記移植片が前記照準アームと整列されているか否かが示唆される、請求項10に記載の骨固定システム。
  12. 前記第1及び第2のX線撮影画像は、前記X線不透過性マーカーによって画定される少なくとも1本の線の形状を含む、請求項10及び11のいずれか一項に記載の骨固定システム。
  13. 前記第1のX線撮影画像は、前記1対のX線不透過性マーカーによって画定されるギザギザの線を含み、前記第2のX線撮影画像は、前記1対のX線不透過性マーカーによって画定される実質的に直線状の線を含む、請求項10〜12のいずれか一項に記載の骨固定システム。
  14. 前記X線不透過性マーカーは、第1及び第2の列をなして配列され、前記少なくとも1つのアパーチャが前記第1の列と前記第2の列との間に配設されるようになっている、請求項10〜13のいずれか一項に記載の骨固定システム。
  15. 前記X線不透過性マーカーは、前記X線撮影画像上の所望の方向に沿って積み重ねられ、前記第1のX線撮影画像は、前記X線撮影画像の前記ソースを前記照準アームと整列させるために、前記X線撮影画像の前記ソースを前記照準アームに対して移動させる前記所望の方向を示す、請求項10〜14のいずれか一項に記載の骨固定システム。
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