JP6067185B2

JP6067185B2 - Ｘ線に基づくカットブロック位置決め治具

Info

Publication number: JP6067185B2
Application number: JP2016522741A
Authority: JP
Inventors: ウツゲナントブライアン; メツガーロバート
Original assignee: バイオメットマニュファクチャリング，リミティドライアビリティカンパニー
Priority date: 2013-08-15
Filing date: 2014-08-13
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2034-08-13
Also published as: CA2921034A1; AU2014306666A1; CA2921034C; JP2017077491A; US20150351781A1; US20170311962A1; WO2015023769A1; US9060786B2; EP3033015A1; US9750514B2; US10537342B2; CN105658157B; JP2016529951A; EP3033015B1; US20150051602A1; CN105658157A; US20170143354A1; US9597097B2; EP3391836A1; AU2014306666B2

Description

本開示は、骨を切るためのカットブロックのための位置決め治具に関する。

この項は、本開示に関する背景情報を提供する。この背景情報は必ずしも従来技術ではない。

インプラントを受容するように骨を調製する際には、骨はしばしばカットブロックを使用して切られる。カットブロック・ガイド又は位置決め治具を使用して、カットブロックの適切な位置を設定することができる。カットブロック・ガイドは、特定の患者の骨に適合するように、そして患者特異的な解剖学的構造に基づいてカットブロックの位置を設定するようにカスタム設計することができる。このようなカスタム型のカットブロック・ガイドは多くの場合、タイムリーで高価な画像診断技術、例えばＣＴ及びＭＲＩ画像化技術に基づく。例えばＣＴ及び／又はＭＲＩ画像データは、しばしば医師によって分析され、製造者に送られる。製造者はカットブロック・ガイドを製造し、これを手術中に使用するために医師又は病院へ発送する。この過程はコスト及び時間が多大にかかる。従って、患者の特定の解剖学的構造に対応するように骨を調製するために、特定の患者に適合し、患者の骨へカッティング機器を導くようにカスタマイズすることができるカットブロック・ガイドが望ましい。髄内釘の必要をなくするカットブロック・ガイドも望ましい。

この項は開示の概略的な概要を示す。この項はその態様の範囲全体又は全ての包括的な開示ではない。

本教示は、第１アラインメント部材と、第２アラインメント部材と、第１及び第２両方のガイド部材とを含むカットブロック位置決め治具を提供する。第１アラインメント部材は、患者のＸ線に基づいて患者の骨に対して所定の位置に位置決め治具を配置するために、位置決め治具が取り付けられる患者の骨に向かう方向、及び骨から遠ざかる方向に移動可能である。第２アラインメント部材は、骨に対して所定の位置に治具を配置するために、骨に向かう方向、及び骨から遠ざかる方向に移動可能である。第１及び第２ガイド部材は、骨に患者特異的な骨切り部を提供するために、カットブロック支持部材を骨に導くことにより骨にカットブロックを結合するように形成されている。

本教示はさらに、ベースと、第１アラインメント部材と、第２アラインメント部材とを含むカットブロック位置決め治具を提供する。ベースは、第１部分、及び第１部分に対して所定の角度を成す第２部分を含む。第１部分は第１骨対向面を含み、そして第２部分は第２骨対向面を含む。第１アラインメント部材は第１部分に取り付けられており、治具及び第１アラインメント部材の第１ガイド部材を骨に対して所定の位置に配置するために、第１骨対向面から複数の異なる距離のうちのいずれか１つの距離を置いて第１アラインメント部材の第１骨係合面を選択的に位置決めするように移動可能である。第２アラインメント部材は第２部分に取り付けられており、治具を骨に対して所定の位置に配置するために、第２骨対向面から複数の異なる距離のうちのいずれか１つの距離を置いて第２アラインメント部材の第２骨係合面を選択的に位置決めするように移動可能である。この所定の位置は患者特異的であり、特定の患者のＸ線に基づいて判断される。

本教示はまた、インプラントを受容するために患者の骨を調製する方法を提供する。この方法は、患者のＸ線に基づいて患者特異的な配向でインプラントを位置決めするために、骨内の骨切り部を判断し、そして位置決め治具を所定の設定で設定することによって、位置決め治具を骨上に所定の位置で配置することを含み、位置決め治具が、所定の骨切り部を形成するために骨にカッティング装置を案内するのに適した位置にカットブロックを骨に取り付けるのに充分なほどに固定部材を骨に導くように形成されている。

本明細書中の説明からさらなる適用分野が明らかになる。この概要における説明及び具体例は一例を示すためのものにすぎず、本開示の範囲を限定しようとするものではない。

本明細書中で説明される図面は、選択された実施態様だけを説明することを目的とし、全ての可能な実施形を説明することを目的としていない。またこれらの図面は本開示の範囲を限定しようとするものではない。

本教示に基づく大腿骨カットブロック位置決め治具を示す斜視図である。図１の大腿骨カットブロック位置決め治具を示す別の斜視図である。大腿骨カットブロック位置決め治具のアラインメント部材を示す斜視図である。図３のアラインメント部材を示す別の斜視図である。図１の大腿骨カットブロック位置決め治具を、大腿骨に取り付けられた状態で示す側面図である。本教示に基づく脛骨カットブロック位置決め治具を示す斜視図である。脛骨カットブロック位置決め治具を、脛骨上に位置する状態で示す側面図である。位置決め治具を使用するため、及び位置決め治具を骨切りに使用するための術前計画を作成する際に含まれるステップを示すフローチャートである。

相応する符号は、いくつかの図面全体を通して相応する部分を示す。

添付の図面を参照しながら、実施態様の一例を以下に詳述する。

最初に図１及び２を参照すると、本教示に基づく大腿骨位置決め治具が符号１０で概略的に示されている。大腿骨位置決め治具１０は、インプラントを受容するための大腿骨の調製の際に、大腿骨上にカッティングブロックを位置決めするように形成されている。本明細書中に詳述するように、大腿骨位置決め治具１０は例えばＸ線画像に基づいて患者の解剖学的構造に適合するように再使用可能であり且つ調節可能である。大腿骨位置決め治具１０は、人口膝関節全置換処置、又はリビジョン処置において使用することができる。

大腿骨位置決め治具１０は概ね、第１部分又は遠位部分１４と、第２部分又は後部分１６とを有する大腿骨ベース１２を含んでいる。遠位部分１４と後部分１６とは互いに任意の適宜な角度、例えば図示のように直角を成していてよい。大腿骨ベース１２は任意の適宜に剛性の材料、例えば剛性金属又はポリマーから形成することができる。

遠位部分１４は第１面又は骨対向面１８と、骨対向面１８とは反対側の第２面２０とを含んでいる。遠位部分１４には、第１遠位アラインメント部材２２と第２遠位アラインメント部材２４とが取り付けられている。第１及び第２アラインメント部材２２及び２４は、遠位部分１４を貫通して延びており、そして例えば図１及び２に示されているように、骨対向面１８及び第２面２０の両方から突出することができる。

引き続き図１及び図２を、そしてさらに図３及び４を参照すると、第１遠位アラインメント部材２２は、ヘッド３０と、ヘッド３０から延びるシャフト３２とを含むアラインメント・ダイアルであってよい。シャフト３２は、シャフト３２及び全体的な第１遠位アラインメント部材２２の両方の遠位端部３４へ延びている。シャフト３２はねじ山３６を含んでいる。ねじ山３６は遠位部分１４のねじ山（図示せず）と協働する。第１遠位アラインメント部材２２が第１方向、例えば時計回り方向で回転すると、第１遠位アラインメント部材２２は遠位部分１４内にねじ込まれて、遠位端部３４が骨対向面１８からより大きく離れることになる。第１遠位アラインメント部材２２が第２方向、例えば反時計回り方向で回転すると、遠位部分３４は骨対向面１８に向かって移動する。

第１遠位アラインメント部材２２はガイド部材４０を含んでいる。ガイド部材４０は、ヘッド３０及びシャフト３２の両方によって画定された中心孔として図示されている。ガイド部材４０は第１遠位アラインメント部材２２の長手方向軸線Ａ（図４）に沿って延びている。本明細書中に記載されているように、ガイド部材４０は、大腿骨にカット・ガイドを取り付けるために大腿骨に固定ピンを案内するように形成されている。ガイド部材４０は第１遠位アラインメント部材２２によって画定されたものとして図示され説明されるものの、ガイド部材４０は遠位部分１４の任意の部分によって画定することができ、或いは大腿骨位置決め治具１０の遠位部分１４又は任意の部分に取り付けられた別個の装置であってもよい。

第１遠位アラインメント部材２２の遠位端部３４には骨係合部材３８が位置している。骨係合部材３８は、大腿骨位置決め治具１０が結合される大腿骨に確実に係合するように形成された任意の適宜な装置、構造、又は表面フィーチャであってよい。例えば、図４に示されているように、骨係合部材３８は突出した先鋭化又は粗面化部分、例えば円錐部分であってよい。

第１遠位アラインメント部材２２はさらに位置インジケータ４２を含む。位置インジケータ４２は第１遠位アラインメント部材２２上、例えば図３に示されているようにヘッド３０上の任意の適宜な位置に位置してよい。位置インジケータ４２は任意の適宜なインジケータ、又は第１遠位アラインメント部材２２の回転位置を測定するのに適した参照マーク、例えば図示のようなヘッド３０上の数字インジケータであってよい。第１遠位アラインメント部材２２の回転位置はその遠位端部３４が骨対向面１８から延びる距離に相当するので、位置インジケータ４２はまた、遠位端部３４が骨対向面１８からどれぐらい離れているかを示す。

位置インジケータ４２は遠位部分１４上の任意の適宜なマーキング又はフィーチャ、例えば遠位部分１４の第２面２０上の参照マーク４４に対して参照することができる。例えば第１遠位アラインメント部材２２は、「０」の位置インジケータ４２が参照マーク４４と整合していると、第１遠位アラインメント部材２２は中立位置にあるように形成することができる。「＋５」の位置インジケータ４２が参照マーク４４と整合するように、第１遠位アラインメント部材２２を時計回り方向に回転させることにより、第１遠位アラインメント部材２２を完全伸長位置にすることができる。この完全伸長位置では、遠位端部３４は骨対向面１８から最も遠い距離にある。「−５」の位置インジケータ４２が参照マーク４４と整合するように、第１遠位アラインメント部材２２を反時計回り方向に回転させることにより、第１遠位アラインメント部材２２を完全後退位置にすることができる。この完全後退位置では、遠位端部３４は骨対向面１８から最小限に延びている。第１遠位アラインメント部材２２は「０」と位置インジケータ４２の「＋５」及び「−５」との間の任意の中間位置に回転させることができる。

第２遠位アラインメント部材２４は第１遠位アラインメント部材２２と同様、又は同一であってよい。従って、第２遠位アラインメント部材２４は遠位部分１４の第２面２０上の参照マーク４８（図１）に対して参照するために、それ自体の位置インジケータ４６を含むことができる。第１及び第２遠位アラインメント部材２２及び２４は下で詳述するように、骨切り部の内外反角度、並びに大腿骨位置決め治具１９のカッティングスロット１０２を通して形成される遠位骨切り部を制御するために、大腿骨上に選択的に位置決めすることができる。

引き続き図１及び２を参照すると、後部分１６は第１面又は骨対向面５０と、骨対向面５０とは反対側の第２面５２とを含んでいる。後部分１６内には符号６６でスロット又は空隙が画定されている。このスロットは靱帯のための空隙を提供する。後部分１６には、第１後部アラインメント部材５４と第２後部アラインメント部材５６とが取り付けられている。第１及び第２後部アラインメント部材５４及び５６は、スロット又は空隙６６に対して互いに反対側に配置することができる。第１及び第２後部アラインメント部材５４及び５６は、第１及び第２遠位アラインメント部材２２及び２４と同様、又は同一であってよい。

第１後部アラインメント部材５４は遠位端部６０に骨係合部材５８を含んでいる。遠位端部６０にはねじ山６２が近接している。ねじ山６２は後部分１６のねじ山（図示せず）と協働する。第１後部アラインメント部材５４は任意にはその長手方向軸線に沿って画定された中心孔６４を含んでいてよい。中心孔は第１後部アラインメント部材５４の遠位端部６０からヘッド（図示せず）へ延びる。ヘッドは、第１遠位アラインメント部材２２のヘッドと類似している。第１後部アラインメント部材５４のヘッドは、第２面５２の１つ又は２つ以上の参照マークから参照するために、第１遠位アラインメント部材の説明において上述した位置インジケータ４２を含むこともできる。

第２後部アラインメント部材５６は第１後部アラインメント部材５４と同様であり、ひいてはその遠位端部７０に骨係合フィーチャ６８を含んでいる。第２後部アラインメント部材５６はさらに雄ねじ山７２を含んでいる。雄ねじ山７２は第２後部分１６のねじ山（図示せず）と協働する。第２後部アラインメント部材５６は任意には中心孔７４を画定している。中心孔は遠位端部７０から第２後部アラインメント部材５６を完全に貫通して、第２面５２においてヘッド（図示せず）へ延びる。従って、遠位端部７０とヘッドとは、第２後部分１６に対して互いに反対側に位置している。第２後部アラインメント部材５６のヘッドは、第２面５２の（１つ又は２つ以上の）参照マークから参照するために、第１遠位アラインメント部材２２の説明において上述した位置インジケータ４２を含むこともできる。

第１及び第２遠位アラインメント部材２２及び２４に関して上述したものと同様に、第１及び第２後部アラインメント部材５４及び５６のそれぞれを回転させ操作することにより、それぞれ第１及び第２後部アラインメント部材５４及び５６の遠位端部６０及び７０を、後部分１６の骨対向面５０からの所望の距離又は高さに位置決めすることができる。第１及び第２後部アラインメント部材５４及び５６を選択的に設定することにより、大腿骨位置決め治具１０の回転位置を、本明細書中に記載したように設定することができる。大腿骨位置決め治具１０及び大腿骨インプラントの旋回配向の設定を容易にするために、後部分１６は任意の適宜な電子アラインメント装置、例えばオーソセンサ社（OrthoSensor, Inc）製のオーソセンサ（OrthoSensor）（商標）を含むことができる。

引き続き図１及び２を参照すると、大腿骨位置決め治具１０はさらに前部分８０を含んでいる。前部分８０は概ね第１前部分８２と、第２前部分８４と、湾曲部分８６と、スタイラス８８とを含んでいる。スタイラス８８はテーパされた端部９０で終わっている。第１前部分８２は、大腿骨ベース１２の、骨対向面１８と第２面２０との間に画定された受け９２内に延びている。第１及び第２遠位アラインメント部材２２及び２４に対応するために、第１前部分８２は切り欠き９４及び９６を含んでいる。切り欠きは、第１及び第２遠位アラインメント部材２２及び２４に対応するように位置決めされサイズ設定されたスロットを画定している。第１遠位アラインメント部材２２は第１切り欠き９４を貫通して延びており、そして第２遠位アラインメント部材２４は第２切り欠き９６を貫通して延びている。

第１前部分８２は受け９２内部から延びており、湾曲部分８６において第２前部分８４へ移行している。湾曲部分８６は第１前部分８２と第２前部分８４との間に位置している。第２前部分８４は第２後部分１６に対してほぼ平行に延びている。スタイラス８８は第２前部分８４から、第１前部分８２とは反対側で延びている。第２前部分８４は第２後部分１６に対向する第１面９８と、第１面９８とは反対側の第２面１００とを含む。

第２前部分８４によってカッティングスロット１０２が画定されている。カッティングスロット１０２は第１面９８と第２面１００との間に延びており、第２前部分８４を通して、大腿骨位置決め治具１０が着座される大腿骨へ任意の適宜なカッティング機器を導くように形成されている。カッティングスロット１０２は、ほぼ内外側方向に延びる細長いスロットとして図示されているがしかし、任意の適宜な形状又はサイズを有してよく、そしてインプラントを受容するために大腿骨を調製する目的で、大腿骨の遠位部分を除去するのに適した任意の場所に位置していてよい。

前部分８０は第１前側ガイド部材１１０と第２前側ガイド部材１１２とを含んでいる。第１及び第２前側ガイド部材１１０及び１１２は、前部分８０上の任意の適宜な位置、例えば第２前部分８４に位置していてよい。第１及び第２前側ガイド部材１１０及び１１２のそれぞれは第２前部分８４を通って延び、そして本明細書中で説明されるように、固定ピンを骨に導くための任意の適宜なガイド部材であってよい。例えば、第１及び第２前側ガイド部材１１０及び１１２は、それぞれ第１及び第２中心孔１１４及び１１６を画定する前側部分８０を貫通するピンホールであってよい。

前部分８０は、第１前部分８２を受け９２内へ又は受け９２から摺動させることにより、調節することができる。例えば受け９２内へ第１前部分８２を摺動させると、前部分８０と後部分１６とが互いに接近する。第１前部分８２が受け９２内部からさらに大きく伸長するように前部分８０を摺動させると、前部分８０と後部分１６との間の距離が増大する。前部分８０と後部分１６とを所望の間隔で離隔させた状態で維持するために、大腿骨位置決め治具１０は任意の適宜なロック又は保持装置を含むことができる。

さらに図５を参照すると、大腿骨位置決め治具１０は大腿骨２１０に結合された状態で示されている。大腿骨２１０は概ね前面２１２と、後面２１４と、遠位面又は下面２１６とを含んでいる。大腿骨位置決め治具１０は、前部分８０が前面２１２に向き合い、遠位部分１４が遠位面２１６及び骨顆２１８に向き合い、そして後部分１６が後面２１４に向き合うように位置決めされている。スタイラス８８及びそのテーパされた端部９０は前面２１２に配置され、前面２１２に当接している。湾曲部分８６、及び遠位部分１４と後部分１６との間の角度により、大腿骨位置決め治具１０は概ね大腿骨２１０にクリップ固定することができる。より大きい大腿骨２１０に対応するために、第１前部分８２を受け９２内部からさらに大きく摺動させることによって、前部分８０を後部分１６から遠ざかる方向に引き出し、これにより後部分１６と前部分８０との間の距離を増大させることができる。より小さい大腿骨２１０に対応するために、第１前部分８２を受け９２内へさらに大きく移動することにより、前部分８０を後部分１６に接近させることができる。

大腿骨位置決め治具１０は、第１及び第２前側ガイド部材１１０及び１１２が大腿骨２１０から離隔するように大腿骨２１０に着座されている。第１及び第２遠位アラインメント部材２２及び２４は、大腿骨２１０の遠位面２１６に向き合うように位置決めされている。第１及び第２後部アラインメント部材５４及び５６は、大腿骨２１０の後面２１４に向き合うように位置決めされている。概ねアラインメント部材２２，２４，５４及び５６は最初は中立位置、例えば「０」の位置インジケータ４２に設定される。下記のように、固定部材又はピン１２０及び１２２は、アラインメント部材２２，２４，５４及び５６が設定された後で初めて設置される。

第１及び第２遠位アラインメント部材２２及び２４、並びに第１及び第２後部アラインメント部材５４及び５６は、患者特異的な骨切り部を大腿骨２１０に提供するために、患者のＸ線に基づいて特定の患者に合わせてカスタム設定される。これにより大腿骨インプラントを患者の解剖学的構造に最良に適合するように整合することができる。本明細書中で説明され図８に示されているように、患者特異的な骨切り部は、術前計画に従って外科医又は他の医療従事者によって特定される。大腿骨２１０はカッティングスロット１０２を通して、そして任意の適宜なカッティング・ガイド、例えば４−ｉｎ−１カットガイド又は６−ｉｎ−１カットガイドを使用することにより切ることができる。

カットガイドは、図５に示された固定部材又はピン１２０及び１２２を使用して、大腿骨２１０に取り付けられる。固定ピン１２０及び１２２は、患者特異的な骨切り部を提供することになる位置にカットガイドを取り付けるために、大腿骨位置決め治具１０を使用してカスタム設定される。図５に示されているように（ピンのうちの一方１２０しか示されていない）、固定ピン１２０は、第１及び第２遠位アラインメント部材２２及び２４のそれぞれを通って延びるガイド部材４０を通して、大腿骨２１０に案内される。ピン１２０を大腿骨２１０内に挿入することにより大腿骨２１０内に孔を形成し、ピン１２０を大腿骨２１０の孔から取り除くことにより、大腿骨２１０がカッティングスロット１０２を通して切られるのを可能にし、次いで、ピン１２０が前に着座されていた大腿骨２１０内の孔内にピン１２０を戻すことによりカットガイドを大腿骨２１０に取り付けることができる。固定ピンのうちの一方１２２は第１前部ガイド部材１１０の中心孔１１４を通して大腿骨２１０に案内され、そして他方の固定ピン１２２は第２前部ガイド部材１１２の中心孔１１６を通して案内される（ピンのうちの一方１１２しか図示されていない）。固定ピン１２０及び１２２が設定された後に、大腿骨位置決め治具１０が取り外され、これによりカットガイドが固定ピン１２０及び１２２によって大腿骨２１０と結合されるのを可能にする。大腿骨位置決め治具１０の取り外しを容易にするために、ピン１２０及び／又は１２２は治具１０の取り外し前に大腿骨２１０から取り外すことができ、次いで大腿骨位置決め治具１０が取り外された後、ピン１２２が前に着座していた大腿骨２１０の孔内に再挿入することができる。

大腿骨位置決め治具１０の位置の設定についてここに説明する。大腿骨２１０の遠位面２１６に遠位骨切り部を形成するためにカッティングスロット１０２の場所を設定する際に、第１及び第２遠位アラインメント部材２２及び２４のうちの一方又は両方を回転させて、そのそれぞれの遠位端部６０及び７０が骨対向面１８からより大きく伸長するようにし、これにより大腿骨位置決め治具１０の遠位部分１４を大腿骨２１０の遠位面２１６から遠ざかる方向に移動させることができる。これにより、カッティングスロット１０２は遠位面２１６に接近するので、カッティングスロット１０２を通して挿入されたカッティング機器が大腿骨２１０の遠位面２１６を除去する量は、カッティングスロット１０２が遠位面２１６よりも前方にある場合と比較して少ない。

大腿部２１０のより大きい部分を遠位面２１６で除去するためには、第１及び第２遠位アラインメント部材２２及び２４が骨対向面１８に接近するように、第１及び第２遠位アラインメント部材２２及び２４を回転させ、これにより、遠位端部１４を遠位面２１６に接近するように移動させることができる。このことはカッティングスロット１０２を上方に向かって、遠位面又は下面２１６から遠ざかる方向に移動させる。従って、カッティングスロット１０２を通して挿入されたカッティング機器は遠位面２１６のより多くの部分を除去することになる。

内外反角度を設定するために、第１及び第２遠位アラインメント部材２２及び２４を骨対向面１８から異なる距離で延びるように設定し、これにより、大腿骨２１０の遠位面又は下面２１６に対して所定の角度を成すように遠位部分１４を設定することができる。従って、カッティングスロット１０２は相応の角度を成して設定されることになる。例えば、第１遠位アラインメント部材２２が第２遠位アラインメント部材２４の内側であり、そして大腿骨２１０が患者の右脚のものである場合、第１遠位アラインメント部材２２が第２遠位アラインメント部材２４よりも大きく骨対向面１８から延びるように第１遠位アラインメント部材２２を回転させると、カッティングスロット１０２は患者の正中線から離れる方向に角度付けされ、ひいては外反角度を増大させることになる。固定ピン１２０及び１２２も、患者の正中線から離れる方向に角度付けされ、これにより固定ピンに取り付けられたカッティングブロックは、患者の正中線から離れる方向に角度付けされる。第２遠位アラインメント部材２４が第１遠位アラインメント部材２２よりも大きく骨対向面１８から延びるように位置決めされると、カッティングスロット１０２は患者の正中線に向かう方向に角度付けされることになり、同様に固定ピン１２０及び１２２もカッティングブロックを患者の正中線に向かう方向に角度付けすることになる。

旋回角度を設定するために、第１及び第２後部アラインメント部材５４及び５６を選択的に位置決めすることができる。例えば、第１後部アラインメント部材５４が第２後部アラインメント部材５６の内側である場合、第１後部アラインメント部材５４が第２後部アラインメント部材５６よりも少なく後部分１６から延びるように第１後部アラインメント部材５４を配置する結果、カッティングスロット１０２、並びに固定ピン１２０及び１２２が外旋される。第１後部アラインメント部材５４が第２後部アラインメント部材５６よりも大きく延びるように、第１及び第２後部アラインメント部材５４及び５６が配置されると、カッティングスロット１０２、並びに固定ピン１２０及び１２２が内旋される。

図６及び７を参照すると、本教示に基づく脛骨位置決め治具が符号３１０で示されている。脛骨位置決め治具３１０は概ねベース３１２を含んでいる。ベース３１２は、第１部分又は前部分３１４と、第２部分又は上部分３１６とを含んでいる。前部分３１４と上部分３１６とは互いに任意の適宜な角度、例えば図示のように直角を成していてよい。ベース３１２は、脛骨の上面を切るのに適した任意の位置、例えば前部分３１４にカッティングスロット３１８を画定している。脛骨位置決め治具３１０は、人口膝関節全置換処置、又はリビジョン処置において使用することができる。

脛骨位置決め治具３１０は、第１上側アラインメント部材３２０と第２上側アラインメント部材３２２とを含んでいる。第１及び第２上側アラインメント部材３２０及び３２２はそれぞれねじ山を有することにより、上側部分３１６のねじ山と協働する。上側部分３１６は第１上側アラインメント部材３２０と第２上側アラインメント部材３２２との間にスロット又は空隙３２８を画定している。スロット又は空隙３２８は靱帯のための空隙を提供する。脛骨位置決め治具３１０はまた第１及び第２前側アラインメント部材３２４及び３２６を含んでいる。これらの前側アラインメント部材３２４及び３２６は、前部分３１４のねじ山と協働するためにねじ山を有している。

第１及び第２上側アラインメント部材３２０及び３２２、並びに第１及び第２前側アラインメント部材３２４及び３２６のそれぞれは、上記第１遠位アラインメント部材２２とほぼ同様、又は同一であってよい。従って、第１及び第２上側アラインメント部材３２０及び３２２のそれぞれ、並びに第１及び第２前側アラインメント部材３２４及び３２６のそれぞれについて説明するには、第１遠位アラインメント部材２２の説明があれば充分である。第１及び第２上側アラインメント部材３２０及び３２２のそれぞれ、並びに第１及び第２前側アラインメント部材３２４及び３２６のそれぞれは従って、位置インジケータ４２と、中心孔として画定されたガイド部材４０とを含み、ガイド部材４０は、上側固定ピン３３０及び３３２が貫通するように形成されている。

図７を参照すると、脛骨位置決め治具３１０は脛骨４１０上に着座された状態で示されている。脛骨４１０は後面４１２と、前面４１４と、脛骨プラトー４１６とを含んでいる。脛骨位置決め治具３１０は、上部分３１６が脛骨プラトー４１６と向き合うように、そして前部分３１４が前面４１４と向き合うように配置されている。

脛骨位置決め治具３１０は、第１及び第２上側アラインメント部材３２０及び３２２、並びに第１及び第２前側アラインメント部材３２４及び３２６を使用して、大腿骨位置決め治具１０に関して上述したものと同様に配向される。例えば、第１及び第２上側アラインメント部材３２０及び３２２を使用して、スロット３１８を通して形成される骨切り部の上／下位置、又は骨切り深さを設定することができる。第１及び第２上側アラインメント部材３２０及び３２２が上部分３１６からより大きく伸長するように、第１及び第２上側アラインメント部材３２０及び３２２を回転させる結果、スロット３１８を通して形成される骨切り部が上方に向かって移動される。なぜならば、スロット３１８が上方に向かって移動されるからである。固定ピン３３２も上方に向かって移動され、これにより、固定ピンに取り付けられた骨切りブロック（骨カットブロック）を上方に配向して位置決めすることになる。第１及び第２上側アラインメント部材３２０及び３２２の遠位端部が上部分３１６に接近させるように第１及び第２上側アラインメント部材３２０及び３２２を回転させると、スロット３１８、スロットを通る相応の骨切り部、及び固定ピン３３２は下方に向かって移動されることになる。第１及び第２上側アラインメント部材３２０及び３２２は固定ピン３３０及び３３２の角度を変化させるように選択的且つ個別に位置決めすることができる。このことは、固定ピンに取り付けられた骨切りブロックの内外反配向、及び最終的な脛骨インプラントの内外反配向を変化させることになる。

第１及び第２前側アラインメント部材３２４及び３２６を使用して、最終的な脛骨インプラントの内外側位置、並びにその旋回角度を設定することができる。例えば、第１及び第２前側アラインメント部材３２４及び３２６が前部分３１４からより大きく伸長するように、第１及び第２前側アラインメント部材３２４及び３２６を回転させると、脛骨位置決め治具３１０が前位置に移動する。その結果、骨切りブロックはより前方へ位置決めされ、骨切り部は前方へ移動され、そして最終的な脛骨インプラントは前方へ移動される。第１及び第２前側アラインメント部材３２４及び３２６の遠位端部が前部分３１４に接近させるように第１及び第２前側アラインメント部材３２４及び３２６を回転させると、脛骨位置決め治具３１０は後方に向かって移動されるのが可能になる。その結果、骨切りブロックはより後方へ位置決めされ、骨切り部は後方へ移動され、そして最終的な脛骨インプラントは後方へ移動される。第１及び第２前側アラインメント部材３２４及び３２６は、上側固定ピン３３０の位置を変化させることによって、最終的な脛骨インプラントの旋回角度を変化させるように選択的に位置決めすることができる。このことは、固定ピンに取り付けられた骨切りブロックの旋回角度を変化させることになる。

さらに図８及び符号５１０で示されたフローチャートを参照しながら、髄内釘を使用することなしに患者特異的な配向を有する大腿骨位置決め治具１０及び脛骨位置決め治具３１０を提供するために、アラインメント部材２２，２４，５４，５６，３２０，３２２，３２４及び３２６のそれぞれの設定を判断することを以下に説明する。最初にブロック５１２を参照すると、医師又は他の適宜な医療従事者が、患者の大腿骨の骨幹の前方皮質を特定する。次いでブロック５１４において、患者の膝の適宜のフレクション／エクステンション、内外反アラインメント、及び脛骨回旋勾配が患者のＸ線に基づいて判断される。ブロック５１６において、医師又は他の適宜な医療従事者は、大腿骨インプラントを受容するために患者の大腿骨２１０内に必要な骨切り部、そして任意には患者が脛骨インプラントを受容する場合には患者の脛骨４０に必要な骨切り部を判断する。骨切り部のタイプ、位置、及び配向は患者の解剖学的構造に依存する。例えば患者の生来の膝がほぼ外反の配向を有する場合には、外反配向を再現するための骨切り部が用いられる。

ブロック５１８を参照すると、医師、適宜な医療従事者、又は他の適宜な人、物、又は装置は、必要な骨切り部をスロット１０２又は３１８を通して形成するために１つ又は２つ以上のカッティング機器を大腿骨２１０及び／又は脛骨４１０に案内するのに充分な位置に大腿骨位置決め治具１０及び／又は脛骨位置決め治具３１０を配置し、そして大腿骨２１０及び／又は脛骨４１０に付加的な骨切り部を形成するのに適したカットブロックを配置するように固定ピン１２０，１２２，３３０及び／又は３３２を配置するために必要なアラインメント部材２２，２４，５４，５６，３２０，３２２，３２４及び／又は３２６の設定を判断する。大腿骨位置決め治具１０及び脛骨位置決め治具３１０は両方とも人口膝関節全置換処置に、或いは大腿骨インプラントだけ又は脛骨インプラントだけが適当である場合には個別に使用することができる。

さらにブロック５２０を参照すると、アラインメント部材２２，２４，５４，５６，３２０，３２２，３２４及び／又は３２６をブロック５１８で特定された所定の設定で設定することにより、大腿骨２１０及び脛骨４１０上に所定の位置で、大腿骨位置決め治具１０及び／又は脛骨位置決め治具３１０をそれぞれ配置する。ブロック５２２を参照すると、大腿骨位置決め治具１０のスロット１０２、及び／又は適切な場合には脛骨位置決め治具３１０のスロット３１８を使用して、任意の好適なカッティング機器を使用して大腿骨２１０及び／又は脛骨４１０を切る。ブロック５２４を参照すると、上記のように大腿骨２１０及び／又は脛骨４１０内に固定ピン１２０，１２２，３３０及び３３２を設置し、大腿骨及び脛骨位置決め治具１０及び３１０を大腿骨２１０及び脛骨４１０から取り除き、適宜のカットブロックを固定ピン１２０，１２２，３３０及び／又は３３２に取り付け、カットブロックによって大腿骨２１０及び／又は脛骨４１０に案内された任意の適宜なカッティング機器を使用して、大腿骨２１０及び／又は脛骨４１０を切る。

本教示はこのように、患者のＸ線に基づいて患者特異的な骨切り部を形成するためにカッティング機器を案内する、患者特異的な大腿骨位置決め治具１０及び脛骨位置決め治具３１０を提供する。これらの骨切り部はより複雑な三次元画像化、例えばＣＴスキャン及びＭＲＩよりも低廉且つ容易に得ることができる。これらの患者特異的な骨切り部は髄内釘を必要とすることなしに形成することができる。

例示及び説明の目的で実施態様を記述してきた。これは包括的なものではなく、また開示を限定するものでもない。特定の実施態様の個々のエレメント又は特徴は、その特定の実施態様にほぼ限定されることはなく、適用可能な場合には、具体的に示されず記載されていなくても置き換え可能であり、選択された実施態様において使用することができる。同じエレメントを多くの方法で変化させることもできる。このような変更形は開示を逸脱したものと見なされるべきではなく、このような全ての改変形は開示の範囲内に含まれるものとする。

Claims

カットブロック位置決め治具であって、
前記位置決め治具が取り付けられる患者の骨に向かう方向及び前記患者の骨から遠ざかる方向に、患者のＸ線に基づいて前記患者の骨に対して所定の位置に前記位置決め治具を配置するために移動可能な第１アラインメント部材と、
前記骨に向かう方向及び前記骨から遠ざかる方向に、前記骨に対して前記所定の位置に前記治具を配置するために移動可能な第２アラインメント部材と、
前記骨に患者特異的な骨切り部を提供するために、カットブロック支持部材を前記骨に導くことにより前記骨にカットブロックを結合するように形成された第１及び第２ガイド部材と、
を含み、
前記第１ガイド部材は、前記第１アラインメント部材によって画定された貫通孔であり、
前記第２ガイド部材は、前記第２アラインメント部材によって画定された貫通孔であり、
前記第１アラインメント部材は、前記カットブロック位置決め治具の第１ベース部分に取り付けられ、
第２アラインメント部材は、前記第１ベース部分に対して所定の角度に配向された、前記カットブロック位置決め治具の第２ベース部分に取り付けられており、
前記第１及び第２アラインメント部材はそれぞれダイアルであり、
前記ダイアルは、前記第１及び第２アラインメント部材の回転位置を特定する位置インジケータを含む、
カットブロック位置決め治具。
さらに、前記骨にカッティング部材を導くように形成されたカッティングスロットを含む、
請求項１に記載のカットブロック位置決め治具。
前記カットブロック位置決め治具は大腿骨位置決め治具である、
請求項１に記載のカットブロック位置決め治具。
前記カットブロック位置決め治具は脛骨位置決め治具である、
請求項１に記載のカットブロック位置決め治具。
前記第１及び第２アラインメント部材は、第１方向に回転させられたときには前記骨に向かう方向に移動し、そして前記第１方向とは反対の第２方向に回転させられたときには前記骨から遠ざかる方向に移動するように形成されている、
請求項１に記載のカットブロック位置決め治具。
前記カットブロック位置決め治具の第２ベース部分は、前記第１ベース部分に対してほぼ直角に配向されている、
請求項１に記載のカットブロック位置決め治具。
前記第１ベース部分には第３アラインメント部材が取り付けられ、
前記第２ベース部分には第４アラインメント部材が取り付けられる、
請求項６に記載のカットブロック位置決め治具。
さらに、前記第１ベース部分によって画定されたスロット内部に摺動可能に受容された前部分を含み、
前記前部分は前記第１及び前記第２ガイド部材のうちの少なくとも１つを画定する、
請求項６に記載のカットブロック位置決め治具。
カットブロック位置決め治具であって、
第１部分と前記第１部分に対して所定の角度を成す第２部分とを含むベースであって、前記第１部分が第１骨対向面を含み、そして前記第２部分が第２骨対向面を含む、ベースと、
前記第１部分に取り付けられた第１アラインメント部材であって、前記第１アラインメント部材が、前記治具及び前記第１アラインメント部材の第１ガイド部材を前記骨に対して所定の位置に配置するために、前記第１骨対向面から複数の異なる距離のうちのいずれか１つの距離を置いて前記第１アラインメント部材の第１骨係合面を選択的に位置決めするように移動可能である、第１アラインメント部材と、
前記第２部分に取り付けられた第２アラインメント部材であって、前記第２アラインメント部材が、前記治具及び第２ガイド部材を前記骨に対して所定の位置に配置するために、前記第２骨対向面から複数の異なる距離のうちのいずれか１つの距離を置いて前記第２アラインメント部材の第２骨係合面を選択的に位置決めするように移動可能である、第２アラインメント部材と、
を含み、
前記所定の位置が患者特異的であり、特定の患者のＸ線に基づいて判断され、
前記第１ガイド部材が、第１固定ピンを骨に導くように形成されており、かつ前記第１アラインメント部材によって前記第１アラインメント部材の長手方向軸線に沿って画定されており、
前記第２ガイド部材が、第２固定ピンを骨に導くように形成されており、かつ前記第２アラインメント部材によって前記第２アラインメント部材の長手方向軸線に沿って画定されており、
前記第１及び第２アラインメント部材のそれぞれが、前記アラインメント部材の遠位端部に前記第１及び前記第２骨係合面をそれぞれ含むアラインメント・ダイアルであり、
前記第１及び前記第２アラインメント・ダイアルの第１方向での回転が、それぞれ前記第１及び第２骨対向面から遠ざかる方向に前記第１及び前記第２骨係合面を移動させ、
前記第１及び前記第２アラインメント・ダイアルの第２方向での回転が、それぞれ前記第１及び第２骨対向面に向かう方向に前記第１及び前記第２骨係合面を移動させる、
カットブロック位置決め治具。
前記第１部分が前記第２部分に対してほぼ垂直に延びている、
請求項９に記載のカットブロック位置決め治具。
前記第１アラインメント部材のそれぞれが、前記第１アラインメント部材の回転位置を表す第１参照マークを備えたヘッドを含み、
前記第１骨係合面と前記第１アラインメント部材のそれぞれのヘッドとが、前記ベースの第１部分に対して互いに反対側にあり、
前記ベースの第１部分が、前記第１アラインメント部材の回転位置を特定するように形成された第２参照マークを含む、
請求項９に記載のカットブロック位置決め治具。
前記第１部分及び前記第２部分のうちの１つが、カッティング機器を骨に導くように形成されたカッティングスロットを画定している、
請求項９に記載のカットブロック位置決め治具。
前記カットブロック位置決め治具が大腿骨位置決め治具又は脛骨位置決め治具のうちの一方である、
請求項９に記載のカットブロック位置決め治具。
さらに、前記ベースの前記第１部分から延びる前部分を含み、
前記前部分が、カッティング機器を骨に導くように形成されたカッティングスロットを画定している、
請求項９に記載のカットブロック位置決め治具。
前記前部分が、カットブロックを支持するために固定ピンを骨に導くようにそれぞれが形成されている第１前側ガイド部材及び第２前側ガイド部材を含む、
請求項１４に記載のカットブロック位置決め治具。
カットブロック位置決め治具であって、
第１部分及び前記第１部分に対して所定の角度を成す第２部分であって、前記第１部分が第１骨対向面を含み、そして前記第２部分が第２骨対向面を含む、第１部分及び第２部分と、
前記第１部分に取り付けられた第１アラインメント部材であって、前記第１アラインメント部材が、前記治具を前記骨に対して所定の位置に配置するために、前記第１骨対向面から複数の異なる距離のうちのいずれか１つの距離を置いて前記第１アラインメント部材の第１骨係合面を選択的に位置決めするように移動可能であり、それぞれの第１アラインメント部材がそれぞれの第１アラインメント部材において貫通孔によって画定された第１ガイド部材を含む、第１アラインメント部材と、
前記第２部分に取り付けられた第２アラインメント部材であって、前記第２アラインメント部材が、前記治具を前記骨に対して所定の位置に配置するために、前記第２骨対向面から複数の異なる距離のうちのいずれか１つの距離を置いて前記第２アラインメント部材の第２骨係合面を選択的に位置決めするように移動可能であり、それぞれの第２アライメント部材がそれぞれの第２アライメント部材において貫通孔によって画定された第２ガイド部材を含む、第２アラインメント部材と、
を含み、
前記第１及び第２アラインメント部材はそれぞれダイアルであり、
前記ダイアルは、前記第１及び第２アラインメント部材の回転位置を特定する位置インジケータを含み、
前記第１部分及び前記第２部分のうちの１つが、カッティング機器を骨に導くように形成されたカッティングスロットを画定しており、
前記所定の位置が患者特異的であり、特定の患者のＸ線に基づいて判断される、
カットブロック位置決め治具。
さらに、前記ベースの前記第１部分から延びる前部分を含み、
前記前部分が、カッティング機器を骨に導くように形成されたカッティングスロットを画定している、
請求項１６に記載のカットブロック位置決め治具。