以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。本発明は、関節を人工関節に置換する人工関節置換術において用いられ、関節にて連結される一対の骨のうちの一方の骨の髄腔に人工関節のステムを設置するための人工関節置換術用手術ユニットに対して広く適用できる。
[人工関節置換術用手術ユニットの概略]
図1は、本発明の一実施の形態に係る人工関節置換術用手術ユニット1を示す図である。図1に示す人工関節置換術用手術ユニット1は、関節を人工関節に置換する人工関節置換術において用いられる。尚、本実施形態では、股関節を人工股関節に置換する人工股関節置換術において用いられる人工関節置換術用手術ユニット1を例にとって説明する。
人工関節置換術用手術ユニット1は、股関節にて連結される一対の骨のうちの一方の骨である大腿骨の髄腔に人工股関節のステムを設置するための人工関節置換術用手術ユニットとして構成される。
図1に示すように、人工関節置換術用手術ユニット1(以下、単に「手術ユニット1」とも称する)は、複数のステム11と、複数のブローチトライアル12と、サイズ予測用ブローチ13と、ブローチハンドル14と、を備えて構成されている。尚、図1においては、人工関節置換術用手術ユニット1とともに用いられるブローチトライアル用ハンドル15も図示されている。尚、複数のステム11、複数のブローチトライアル12、サイズ予測用ブローチ13、ブローチハンドル14、ブローチトライアル用ハンドル15は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料で形成されている。
[ステム]
手術ユニット1においては、ステム11として、サイズが異なる複数のステム11(11A〜L)が備えられている。本実施形態では、手術ユニット1において、サイズが異なる12本のステム11(11A〜L)が設けられた形態を例示している。より具体的には、手術ユニット1においては、ステム11として、第1ステム11A、第2ステム11B、第3ステム11C、第4ステム11D、第5ステム11E、第6ステム11F、第7ステム11G、第8ステム11H、第9ステム11I、第10ステム11J、第11ステム11K、第12ステム11Lが備えられている。
第1ステム11Aが最もサイズが小さいステム11として構成され、第12ステム11Lが最もサイズが大きいステム11として構成されている。そして、第1ステム11Aから第12ステム11Lに至るまで順番にサイズが大きくなるように構成されている。即ち、サイズが異なる複数のステム11は、第1ステム11Aが最もサイズが小さく、第1ステム11A、第2ステム11B、第3ステム11C、第4ステム11D、第5ステム11E、第6ステム11F、第7ステム11G、第8ステム11H、第9ステム11I、第10ステム11J、第11ステム11K、第12ステム11Lの順番で徐々にサイズが大きくなるように構成されている。
図2は、図1に示す人工関節置換術用手術ユニット1における複数のステム11及び複数のブローチトライアル12の一部を示す図である。尚、図2では、複数のステム11のうち、第1ステム11A、第6ステム11F、第12ステム11Lのみが図示されている。複数のステム11は、ステム11が大腿骨の髄腔に挿入された状態における患者の人体の内外側(ないがいそく)方向に対応する方向である幅方向のサイズが異なるように設けられている。即ち、複数のステム11は、第1ステム11Aが最も幅方向のサイズが小さく、第1ステム11A、第2ステム11B、第3ステム11C、第4ステム11D、第5ステム11E、第6ステム11F、第7ステム11G、第8ステム11H、第9ステム11I、第10ステム11J、第11ステム11K、第12ステム11Lの順番で徐々に幅方向のサイズが大きくなるように構成されている。ステム11の幅方向については、図1では、第1ステム11Aの近傍において、図2では、各ステム(11A、11F、11L)の近傍において、両端矢印W1で示している。
尚、本実施形態においては、複数のステム11として、幅方向のサイズが異なるように設けられるとともに、大腿骨の髄腔への挿入方向である軸方向の長さも異なるように設けられたステム11を例示している。
また、各ステム11には、本体部16及びネック部17が設けられている(図2を参照)。本実施形態では、本体部16及びネック部17が一体に設けられた形態の各ステム11を例示している。
本体部16は、軸状に延びる部分として設けられ、軸方向に沿って大腿骨の髄腔に挿入される。本体部16の一方の端部には、ネック部17が一体に設けられる。本体部16の他方の端部は、髄腔に挿入される際の先端側の端部となり、本体部16が髄腔に挿入された状態で髄腔の遠位側に配置される。ここで、遠位側とは、患者の体幹からより遠い側である。本体部16は、大腿骨の遠位側に配置される先端側から大腿骨の近位側に配置されるネック部17側にかけて幅方向の寸法が徐々に大きくなるように形成されている。ここで、近位側とは、患者の体幹により近い側である。また、本体部16は、髄腔に挿入された状態において、遠位側から近位側にかけて、患者の人体の内側(ないそく)方向に向かってゆるやかに湾曲するように形成されている。
ネック部17は、ステム11と連結されるコンポーネントである骨頭ボール(図示省略)に対して嵌合して結合される部分として設けられている。尚、骨頭ボールは、半球殻状に設けられて患者の骨盤の臼蓋に対して嵌め込まれて設置される骨盤側のコンポーネントに対して、摺動する要素として設けられる。
人工股関節置換術においては、後述するサイズ予測用ブローチ13が用いられることによって、複数のステム11(11A〜L)のうち、患者の大腿骨の髄腔の形状に対して適切なステム11のサイズが判断される。そして、適切であると判断されたそのサイズのステム11が、患者の大腿骨の髄腔に挿入されて設置される。
[ブローチトライアル]
手術ユニット1においては、ブローチトライアル12として、サイズが異なる複数のブローチトライアル(12A〜L)が備えられている。複数のブローチトライアル12は、複数のステム11の各サイズにそれぞれ対応して複数設けられている。このため、本実施形態の手術ユニット1においては、サイズが異なる12本のブローチトライアル12(12A〜L)が設けられている。より具体的には、手術ユニット1においては、ブローチトライアル12として、第1ブローチトライアル12A、第2ブローチトライアル12B、第3ブローチトライアル12C、第4ブローチトライアル12D、第5ブローチトライアル12E、第6ブローチトライアル12F、第7ブローチトライアル12G、第8ブローチトライアル12H、第9ブローチトライアル12I、第10ブローチトライアル12J、第11ブローチトライアル12K、第12ブローチトライアル12Lが備えられている。
第1ブローチトライアル12Aが最もサイズが小さいブローチトライアル12として構成され、第12ブローチトライアル12Lが最もサイズが大きいブローチトライアル12として構成されている。そして、第1ブローチトライアル12Aから第12ブローチトライアル12Lに至るまで順番にサイズが大きくなるように構成されている。即ち、サイズが異なる複数のブローチトライアル12は、第1ブローチトライアル12Aが最もサイズが小さく、第1ブローチトライアル12A、第2ブローチトライアル12B、第3ブローチトライアル12C、第4ブローチトライアル12D、第5ブローチトライアル12E、第6ブローチトライアル12F、第7ブローチトライアル12G、第8ブローチトライアル12H、第9ブローチトライアル12I、第10ブローチトライアル12J、第11ブローチトライアル12K、第12ブローチトライアル12Lの順番で徐々にサイズが大きくなるように構成されている。
図2では、複数のブローチトライアル12のうち、第1ブローチトライアル12A、第6ブローチトライアル12F、第12ブローチトライアル12Lのみが図示されている。複数のブローチトライアル12は、ブローチトライアル12が大腿骨の髄腔に挿入された状態における患者の人体の内外側(ないがいそく)方向に対応する方向である幅方向のサイズが異なるように設けられている。即ち、複数のブローチトライアル12は、第1ブローチトライアル12Aが最も幅方向のサイズが小さく、第1ブローチトライアル12A、第2ブローチトライアル12B、第3ブローチトライアル12C、第4ブローチトライアル12D、第5ブローチトライアル12E、第6ブローチトライアル12F、第7ブローチトライアル12G、第8ブローチトライアル12H、第9ブローチトライアル12I、第10ブローチトライアル12J、第11ブローチトライアル12K、第12ブローチトライアル12Lの順番で徐々に幅方向のサイズが大きくなるように構成されている。ブローチトライアル12の幅方向については、図1では、第1ブローチトライアル12Aの近傍において、図2では、各ブローチトライアル(12A、12F、12L)の近傍において、両端矢印W2で示している。
尚、本実施形態においては、複数のブローチトライアル12として、幅方向のサイズが異なるように設けられるとともに、大腿骨の髄腔への挿入方向である軸方向の長さも異なるように設けられたブローチトライアル12を例示している。
また、前述のように、複数のブローチトライアル12は、複数のステム11の各サイズにそれぞれ対応している。具体的には、第1ブローチトライアル12Aのサイズが、第1ステム11Aのサイズに対応し、第1ブローチトライアル12Aの外形の形状は、第1ステム11Aの本体部16の外形の形状に対応している。そして、第2ブローチトライアル12Bのサイズが、第2ステム11Bのサイズに対応し、第2ブローチトライアル12Bの外形の形状は、第2ステム11Bの本体部16の外形の形状に対応している。また、第3ブローチトライアル12Cのサイズが、第3ステム11Cのサイズに対応し、第3ブローチトライアル12Cの外形の形状は、第3ステム11Cの本体部16の外形の形状に対応している。また、第4ブローチトライアル12Dのサイズが、第4ステム11Dのサイズに対応し、第4ブローチトライアル12Dの外形の形状は、第4ステム11Dの本体部16の外形の形状に対応している。また、第5ブローチトライアル12Eのサイズが、第5ステム11Eのサイズに対応し、第5ブローチトライアル12Eの外形の形状は、第5ステム11Eの本体部16の外形の形状に対応している。また、第6ブローチトライアル12Fのサイズが、第6ステム11Fのサイズに対応し、第6ブローチトライアル12Fの外形の形状は、第6ステム11Fの本体部16の外形の形状に対応している。
また、第7ブローチトライアル12Gのサイズが、第7ステム11Gのサイズに対応し、第7ブローチトライアル12Gの外形の形状は、第7ステム11Gの本体部16の外形の形状に対応している。また、第8ブローチトライアル12Hのサイズが、第8ステム11Hのサイズに対応し、第8ブローチトライアル12Hの外形の形状は、第8ステム11Hの本体部16の外形の形状に対応している。また、第9ブローチトライアル12Iのサイズが、第9ステム11Iのサイズに対応し、第9ブローチトライアル12Iの外形の形状は、第9ステム11Iの本体部16の外形の形状に対応している。また、第10ブローチトライアル12Jのサイズが、第10ステム11Jのサイズに対応し、第10ブローチトライアル12Jの外形の形状は、第10ステム11Jの本体部16の外形の形状に対応している。また、第11ブローチトライアル12Kのサイズが、第11ステム11Kのサイズに対応し、第11ブローチトライアル12Kの外形の形状は、第11ステム11Kの本体部16の外形の形状に対応している。また、第12ブローチトライアル12Lのサイズが、第12ステム11Lのサイズに対応し、第12ブローチトライアル12Lの外形の形状は、第12ステム11Lの本体部16の外形の形状に対応している。
各ブローチトライアル(12A〜L)には、大腿骨の髄腔の形状を形成するための切削歯が設けられている。各ブローチトライアル(12A〜L)の切削歯は、複数設けられている。そして、各ブローチトライアル(12A〜L)の切削歯は、各ブローチトライアル(12A〜L)の側面のほぼ全周と、各ブローチトライアル(12A〜L)の長手方向のほぼ全体とに亘って配置されるように設けられている。ブローチトライアル12が大腿骨の髄腔に挿入されることで、そのブローチトライアル12の切削歯によって、髄腔内における海綿骨及び骨髄が削られ、皮質骨によって区画される髄腔の形状が形成されることになる。
尚、前述のように、各ブローチトライアル12(12A〜L)は、各ステム11(11A〜L)の本体部16の形状に対応している。よって、各ブローチトライアル12(12A〜L)は、髄腔の遠位側に配置される先端側から髄腔の近位側に配置される部分にかけて幅方向の寸法が徐々に大きくなるように形成されている。そして、各ブローチトライアル12(12A〜L)は、髄腔に挿入された状態において、遠位側から近位側にかけて、患者の人体の内側(ないそく)方向に向かってゆるやかに湾曲するように形成されている。
[ブローチトライアル用ハンドル]
図3は、手術ユニット1とともに用いられるブローチトライアル用ハンドル15を示す図である。ブローチトライアル用ハンドル15は、各ブローチハンドル(12A〜L)に取り付けられて用いられる。即ち、ブローチトライアル用ハンドル15は、複数のブローチトライアル12(12A〜L)のいずれに対しても着脱可能に設けられている。そして、ブローチトライアル用ハンドル15は、人工股関節置換術を行う術者が各ブローチトライアル(12A〜L)によって大腿骨の髄腔の形状を形成する際に、術者によって把持されて操作されるハンドル部分として設けられている。
ブローチトライアル用ハンドル15には、ハンドル本体15a、着脱操作レバー15b、嵌合部15c、係合突起15d、等が設けられている。ハンドル本体15aは、直線状に延びるとともに術者によって把持されて操作される部分として設けられている。嵌合部15cは、複数のブローチトライアル12(12A〜L)のいずれに対しても嵌合可能な凸部として設けられている。ブローチトライアル用ハンドル15が、各ブローチトライアル(12A〜L)に取り付けられる際、嵌合部15cが各ブローチトライアル(12A〜L)に対して嵌合するように挿入される。
図4は、複数のブローチトライアル12のうちの1つの第1ブローチトライアル12Aの遠位側の端面18aを示す図である。第1ブローチトライアル12Aは、髄腔に挿入された状態における遠位側の端部の端面18aにて、ブローチトライアル用ハンドル15に対して着脱可能に取り付けられる。第1ブローチハンドル12Aには、遠位側の端部(端面18a側の端部)において、嵌合孔18b、係合凸部18c、等が設けられている。嵌合孔18cは、ブローチトライアル用ハンドル15の嵌合部15cが挿入されて嵌合する凹み孔として設けられている。係合凸部18cは、嵌合孔18bの内側に配置され、嵌合孔18bの底部から嵌合孔18bの開口側に向かって突出する凸部として設けられている。係合凸部18cは、嵌合部15cが嵌合孔18bに嵌合した状態で、嵌合部15cに設けられた凹み孔(図示省略)に対して嵌まり込む凸部として設けられている。尚、第2〜12ブローチハンドル(12B〜L)の遠位側の端部の構造も同様に構成されている。
着脱操作レバー15bは、ブローチトライアル用ハンドル15を各ブローチトライアル(12A〜L)に対して着脱させる操作を行うための操作レバーとして設けられている。着脱操作レバー15bは、ハンドル本体15a内に内蔵されたリンク機構(図示省略)を介して係合突起15bを駆動可能に構成されている。
着脱操作レバー15bの操作が行われていない図3に示す状態では、上記のリンク機構と連動するバネ機構(図示省略)の付勢力によって、係合突起15bが嵌合部15cから突出した状態が維持される。一方、ハンドル本体15aに対して片持ち状で回動自在に支持された着脱操作レバー15bが、ハンドル本体15aに対して開く方向に操作されることで、係合突起15bが嵌合部15cの内側に退避するように駆動される。着脱操作レバー15bがハンドル本体15aに対して開く方向に操作されている状態では、係合突起15bが嵌合部15cの内側に退避した状態が維持される。そして、着脱操作レバー15bのハンドル本体15aから開く方向への操作が解除されると、前述のバネ機構の付勢力によって、着脱操作レバー15bがハンドル本体15aに対して閉じる方向に付勢されるとともに、係合突起15bは、嵌合部15cから突出する。これにより、図3に示す状態に戻ることになる。
係合突起15cは、上述の通り、着脱操作レバー15bの操作に基づいて、嵌合部15cから突出した状態と嵌合部15cに退避した状態との間で駆動される。そして、係合突起15cは、嵌合部15cが嵌合孔18bに嵌合した状態で、嵌合部15cから突出することで、嵌合孔18bの内側に設けられた凹み孔(図示省略)に対して嵌まり込むことで、嵌合孔18bの内壁に対して係合する。嵌合部15cが嵌合孔18bに嵌合するとともに、係合突起15cが嵌合孔18bに係合することで、ブローチトライアル用ハンドル15がブローチトライアル(12A〜L)に取り付けられることになる。一方、着脱操作レバー15bの操作が行われて係合突起15cが嵌合部15cに退避するとともに、嵌合部15cが嵌合孔18bから抜き出されることで、ブローチトライアル用ハンドル15がブローチトライアル(12A〜L)から取り外されることになる。
[サイズ予測用ブローチ]
図5は、サイズ予測用ブローチ13及びブローチハンドル14を示す図である。図6は、図5に示すサイズ予測用ブローチ13を拡大して示す図である。図1、図5及び図6に示すサイズ予測用ブローチ13は、人工股関節置換術中において、複数のステム11のうち大腿骨の髄腔に挿入されるステム11のサイズを予測するために用いられる。
サイズ予測用ブローチ13は、遠位側挿入部19及び近位側延長部20を備えて構成されている。遠位側挿入部19は、大腿骨の髄腔の遠位側に向かって挿入される部分として構成されている。近位側延長部20は、遠位側挿入部19に対して一体に設けられて髄腔に挿入される遠位側挿入部19から近位側に延長されるように設けられる部分として構成されている。尚、遠位側挿入部19は、その長手方向が、緩やかに湾曲しながら延びており、その長手方向に沿って髄腔に挿入される。そして、遠位側挿入部19から近位側に延長されるように近位側延長部20が延びる方向は、遠位側挿入部19における緩やかに湾曲しながら延びる長手方向を延長した方向に沿って、緩やかに湾曲しながら延びる方向として構成されている。
遠位側挿入部19及び近位側延長部20には、大腿骨の髄腔の形状の形成のために用いられる切削歯(23、24)が設けられている。切削歯23は、遠位側挿入部19に設けられる遠位側切削歯23として設けられ、複数設けられている。複数の遠位側切削歯23は、遠位側挿入部19の側面のほぼ全周と、遠位側挿入部19の長手方向のほぼ全体とに亘って配置されるように設けられている。遠位側挿入部19が大腿骨の髄腔に挿入される際、遠位側切削歯23によって、髄腔内における海綿骨及び骨髄が削られる。
切削歯24は、近位側延長部20に設けられる近位側切削歯24として設けられ、複数設けられている。複数の近位側切削歯24は、近位側延長部20の側面において、後述の凹部21を除く部分のほぼ全体に亘って配置されている。そして、近位側切削歯24は、近位側延長部20において、遠位側挿入部19からの近位側への延長方向に沿って並んで配置されている。また、近位側切削歯24は、近位側延長部20の側面の周方向にも沿って並んで配置されている。近位側延長部20は、大腿骨の髄腔の形状に応じた深さまで挿入される。そして、近位側延長部20が髄腔に挿入される際、近位側切削歯24によって、髄腔内における海綿骨及び骨髄が削られる。
図7は、サイズ予測用ブローチ13と最もサイズが小さいブローチトライアル12である第1ブローチトライアル12Aとのサイズの関係を説明するための模式図である。図7では、サイズ予測用ブローチ13の切削歯(23、24)の図示は省略し、サイズ予測用ブローチ13の外形の形状を模式的に示している。また、図7では、第1ブローチトライアル12Aの外形の形状を二点鎖線で示している。
図7に示すように、遠位側挿入部19は、複数のブローチトライアル12のうち最もサイズが小さいブローチトライアル12である第1ブローチトライアル12Aに対して、大腿骨の髄腔に挿入された状態における患者の人体の内外側(ないがいそく)方向に対応する寸法である幅方向の寸法が同じか小さいように設けられている。尚、本実施形態では、サイズ予測用ブローチ13の遠位側挿入部19の幅方向の寸法が、第1ブローチトライアル12Aの幅方向の寸法よりも少し小さくなるように設けられた形態が例示されている。
図6及び図7に示すように、近位側延長部20には、その側面において、遠位側挿入部19からの近位側への延長方向に沿って溝状に延びる凹部21が設けられている。近位側延長部20において凹部21が設けられる部分には、近位側切削歯24は設けられていない。近位側延長部20において凹み形成された溝状の凹部21の底面は、平坦な面として形成されている。
図6及び図7に示すように、近位側延長部20には、サイズの異なる複数のブローチトライアル12のそれぞれに対応する指標22が設けられている。指標22は、サイズの異なる複数のブローチトライアル12(12A〜L)のそれぞれに対応して複数設けられており、本実施形態では、12個設けられている。より具体的には、指標22として、第1指標22A、第2指標22B、第3指標22C、第4指標22D、第5指標22E、第6指標22F、第7指標22G、第8指標22H、第9指標22I、第10指標22J、第11指標22K、第12指標22Lが設けられている。
第1指標22Aは、第1ブローチトライアル12Aに対応している。第2指標22Bは、第2ブローチトライアル12Bに対応している。第3指標22Cは、第3ブローチトライアル12Cに対応している。第4指標22Dは、第4ブローチトライアル12Dに対応している。第5指標22Eは、第5ブローチトライアル12Eに対応している。第6指標22Fは、第6ブローチトライアル12Fに対応している。第7指標22Gは、第7ブローチトライアル12Gに対応している。第8指標22Hは、第8ブローチトライアル12Hに対応している。第9指標22Iは、第9ブローチトライアル12Iに対応している。第10指標22Jは、第10ブローチトライアル12Jに対応している。第11指標22Kは、第11ブローチトライアル12Kに対応している。第12指標22Lは、第12ブローチトライアル12Lに対応している。
指標22(22A〜L)は、近位側延長部20において、凹部21の底面に設けられている。各指標22(22A〜L)は、凹部21の底面において、直線状に延びる溝として刻印されている。各指標22(22A〜L)を構成する直線状の溝は、近位側延長部20における遠位側挿入部19からの近位側への延長方向に対して略直交する方向に沿って延びるように設けられている。
また、第1ブローチトライアル12Aに対応する第1指標22A、第5ブローチトライアル12Eに対応する第5指標22E、及び第10ブローチトライアル12Jに対応する第10指標22Jを構成する溝は、他の指標(22B〜D、F〜I、K、L)を構成する溝よりも、幅の広い溝として形成されている。これにより、サイズ予測用ブローチ13は、指標22が対応するブローチハンドル12のサイズを術者が人工股関節置換術中に把握し易いように構成されている。
尚、近位側延長部20においては、近位側切削歯24は、指標22に対応するピッチで、遠位側挿入部19からの近位側への延長方向に沿って並んで配置されている。即ち、隣り合う指標22の間隔と、遠位側挿入部19からの近位側への延長方向において隣り合う近位側切削歯24の間隔とが、略同じとなるように設定されている。
[ブローチハンドル]
図5に示すブローチハンドル14は、術者がサイズ予測用ブローチ13を操作する際のハンドルとして設けられている。ブローチハンドル14は、直線状に延びる軸部分14aを有し、サイズ予測用ブローチ13に対して一体に設けられている。尚、本実施形態では、直線状に延びる軸部分14aがサイズ予測用ブローチ13から直接に直線状に延びるように設けられた形態のブローチハンドル14を例示している。
図8は、サイズ予測用ブローチ13が大腿骨100の髄腔100aに挿入された状態を示す模式図である。尚、図8では、大腿骨100の一部の断面が図示されている。術者は、サイズ予測用ブローチ13が一体に設けられたブローチハンドル14を操作し、サイズ予測用ブローチ13を大腿骨100の髄腔100aに挿入する。このとき、術者は、髄腔100aが延びる方向である髄腔100aの中心軸線方向L1(図8中にて一点鎖線L1で示す方向)と平行な方向に沿ってブローチハンドル14の直線状の軸部分14aをその軸方向L2(図8中にて一点鎖線L2で示す方向)に移動させながら、サイズ予測用ブローチ13の遠位側挿入部19を髄腔100aに挿入することになる。
[人工関節置換術用手術ユニットの使用形態]
次に、手術ユニット1の使用形態について説明する。人工股関節置換術においては、大腿骨100の近位側の端部が切除され、大腿骨100の近位側の端部に骨切り面100bが形成される(図8を参照)。骨切り面100bからは、髄腔100aの近位側の端部が開口することになる。尚、骨切り面100bは、一般的に、大腿骨100の端部において、内側側(ないそくがわ)から外側側(がいそくがわ)にかけて、患者の人体における下方側から上方側に向かって緩やかに斜めに延びるように形成される。即ち、骨切り面100bは、一般的に、大腿骨100の端部において、内側側から外側側にかけて、小転子100c側から大転子100d側に向かって緩やかに斜めに延びるように形成される。
髄腔100aが開口する骨切り面100bが大腿骨100の近位側の端部に形成された状態で、ブローチトライアル12を用いた髄腔100aの形状の形成作業に先立ち、サイズ予測用ブローチ13を用いた適切なサイズのステム11を判断するための作業が行われる。この作業においては、人工股関節置換術を行う術者は、まず、サイズ予測用ブローチ13が一体に設けられたブローチハンドル14を操作し、図8に示すように、サイズ予測用ブローチ13を髄腔100aに挿入する。この挿入時、術者は、髄腔100aが延びる方向である髄腔100aの中心軸線方向L1と平行な方向に沿ってブローチハンドル14の直線状の軸部分14aをその軸方向L2に移動させながら、サイズ予測用ブローチ13の遠位側挿入部19を髄腔100aに挿入する。このとき、サイズ予測用ブローチ13が髄腔100aに挿入されることで、そのサイズ予測用ブローチ13の切削歯(23、24)によって、髄腔100a内における海綿骨及び骨髄が削られ、髄腔100aの形状の初期的な形成作業が行われることになる。
サイズ予測用ブローチ13の髄腔100a内への挿入時には、術者は、ブローチハンドル14の直線状の軸部分14aの軸方向L2が髄腔100aの中心軸線方向L1と平行な状態を維持しながら、サイズ予測用ブローチ13を髄腔100a内に挿入する。そして、その挿入作業が継続されると、髄腔100aの形状を区画する皮質骨100eにサイズ予測用ブローチ13が当接し、髄腔100aの形状に応じた所定の深さ以上にサイズ予測用ブローチ13を挿入することが困難になる。このとき、サイズ予測用ブローチ13は、遠位側挿入部19から延長されるように設けられた近位側延長部20が、髄腔100aの形状に応じた所定の深さまで髄腔100a内に挿入されることになる。
尚、遠位側挿入部19は、髄腔100aに挿入された状態で、その長手方向が、遠位側から近位側にかけて内側側に向かって緩やかに湾曲しながら延びている。同様に、遠位側挿入部19から近位側に延長されるように延びる近位側延長部20も、遠位側から近位側にかけて内側側に向かって緩やかに湾曲しながら延びている。そして、ブローチハンドル14の軸部分14aの軸方向L2が髄腔100aの中心軸線方向L1と平行な状態で、サイズ予測用ブローチ13が髄腔100a内に挿入される。このため、サイズ予測用ブローチ13の挿入作業が継続されると、サイズ予測用ブローチ13は、髄腔100aの内周における皮質骨100eの表面に対して、遠位側挿入部19の遠位側の端部の外側側で当接するとともに、近位側延長部20の内側側で当接することになる。これにより、術者は、髄腔100aの形状に応じた所定の深さ以上にサイズ予測用ブローチ13を挿入することが困難になる。
図9は、図8の一部を拡大して示す図であって、図8における大腿骨100の近位側の端部の近傍を拡大して示す図である。術者は、髄腔100aの形状に応じた所定の深さ以上にサイズ予測用ブローチ13を挿入することが困難になった状態で、近位側延長部20に設けられた指標22を読み取り、対応するブローチトライアル12を判断することができる。
具体的には、術者は、髄腔100aの形状に応じた所定の深さ以上にサイズ予測用ブローチ13を挿入することが困難になった状態で、骨切り面100bの位置に対応する指標22を読み取る。図9に示す例では、骨切り面100bに対応する指標22として、第6指標22Fが読み取られることになる。これにより、図9に示す例では、髄腔100aの形状に対応するブローチトライアル12が、第6ブローチトライアル12Fであると判断される。
上記のように、術者は、手術中に、サイズ予測用ブローチ13を用いて、髄腔100aの形状の形成作業の最後に用いることが適切なブローチトライアル12のサイズを把握することができる。即ち、図9に示す例では、術者は、髄腔100aの形状の形成作業の最後に用いることが適切なブローチトライアル12が第6ブローチトライアル12Fであると判断することができる。また、術者は、髄腔100aの形状の形成作業の最後に用いることが適切なブローチトライアル12のサイズに対応するサイズのステム11を、髄腔100aの形状に対して適切なサイズのステム11として判断することができる。即ち、図9に示す例では、術者は、髄腔100aの形状に対して適切なサイズのステム11が第6ステム11Fであると判断することができる。
尚、骨切り面100bは、前述のように、大腿骨100の端部において内側側から外側側にかけて、患者の人体の下方側から上方側に向かって緩やかに斜めに延びるように形成される。このため、骨切り面100bの下方側から上方側への傾斜角度のばらつきによっては、骨切り面100bに対応する指標22の読み取りが難しくなることが考えられる。しかしながら、本実施形態の指標22は、近位側延長部20の側面において内側側に配置されるように設けられている。これにより、サイズ予測用ブローチ13は、骨切り面100bに対応する指標22の読み取り誤差が大きくなってしまうことを抑制することができるように構成されている。
図10は、図8におけるA−A線矢視位置での断面を模式的に示す図である。図8及び図10に示すように、サイズ予測用ブローチ13は、髄腔100aの内周における皮質骨100eの表面に対して、遠位側挿入部19の遠位側の端部の外側側で当接する。図8及び図10に示す例では、髄腔100aの形状に対応するブローチトライアル12が、第1ブローチトライアル12A以外のブローチトライアル12であると判断されている。具体的には、髄腔100aの形状に対応するブローチトライアル12が、第6ブローチトライアル12Fであると判断されている。
上記の場合、図8及び図10に示すように、遠位側挿入部19の内側側は髄腔100aの内周に当接しない。即ち、遠位側挿入部19は、最もサイズが小さい第1ブローチトライアル12Aに対して内外側方向の寸法が同じか小さいように設けられているため、遠位側挿入部19の内側側と髄腔100aの内周との間には、隙間が形成されることになる。このため、サイズ予測用ブローチ13によると、遠位側挿入部19の遠位側では、外側側のみが髄腔100aの内周に当接するため、サイズ予測用ブローチ13を髄腔100a内に挿入した際における大腿骨100の骨折が発生してしまうことを効率よく防止することができる。
前述のように、髄腔100aの形状に対して適切なステム11のサイズが判断されると、術者は、そのサイズよりも小さいサイズのブローチトライアル12から初めてそのサイズに対応する最終のブローチトライアル12に至るまで、ブローチトライアル12を順番にサイズアップしながら、髄腔100aの形状を形成する作業を行う。そして、髄腔100aの形状に対して適切なステム11のサイズが判断されているため、ブローチトライアル12を順番にサイズアップしながら髄腔100aの形状を形成する作業が、円滑に且つ適切に進められることになる。尚、図8に示す例では、髄腔100aの形状に対して適切なステム11が第6ステム11Fと判断されているため、術者は、例えば、第1ブローチトライアル12Aから初めて最終の第6ブローチトライアル12Fに至るまで、ブローチトライアル12を順番にサイズアップしながら、髄腔100aの形状を形成する作業を行うことになる。
髄腔100aの形状に対して適切なステム11のサイズに対応するブローチトライアル12による髄腔100aの形状の形成作業まで終わると、術者は、その適切なサイズのステム11を髄腔100aに挿入し、設置する。図8に示す例では、最終の第6ブローチトライアル12Fまでサイズアップしながら髄腔100aの形状を形成する作業が完了すると、術者は、髄腔100aの形状に対して適切なサイズの第6ステム11Fを髄腔100aに挿入し、設置する。これにより、髄腔100aへのステム11の設置が完了することになる。
ここで、サイズ予測用ブローチ13とステム11のサイズとの関係について、更に説明する。図11は、サイズ予測用ブローチ13とステム11のサイズとの関係を説明するための模式図である。
図11では、サイズ予測用ブローチ13と第1ステム11Aとを重ねて模式的に図示した図(図11(a))、サイズ予測用ブローチ13と第6ステム11Fとを重ねて模式的に図示した図(図11(b))、及び、サイズ予測用ブローチ13と第12ステム11Lとを重ねて模式的に図示した図(図11(a))が、図示されている。また、図11では、サイズ予測用ブローチ13及びステム(11A、11F、11L)が髄腔100a内に挿入された状態を仮定して、各図(図11(a)〜(c))が図示されている。また、図11の各図(図11(a)〜(c))では、髄腔100aの骨切り面100bにおける開口の縁部に対して近位側延長部20が当接する箇所が丸印101aで示されている。また、図11の各図(図11(a)〜(c))では、遠位側挿入部19における髄腔100aの内周に当接する箇所が丸印101bで示されている。尚、図11では、ステム(11A、11F、11L)の外形及び髄腔100aの中心軸線方向L1が、二点鎖線で図示されており、大腿骨100の図示は省略されている。
図11(a)は、髄腔100aの形状に対して適切なサイズのステム11が第1ステム11Aであると判断される場合に対応している。図11(b)は、髄腔100aの形状に対して適切なサイズのステム11が第6ステム11Fであると判断される場合に対応している。図11(c)は、髄腔100aの形状に対して適切なサイズのステム11が第12ステム11Lであると判断される場合に対応している。
図11に示すように、サイズ予測用ブローチ13は、髄腔100aの形状が小さい場合は、近位側延長部20における遠位側挿入部19により近い位置にて、髄腔100aの骨切り面100bにおける開口の縁部に対して当接する。そして、サイズ予測用ブローチ13の遠位側挿入部19は、髄腔100aの形状が小さい場合は、髄腔100aにおけるより近位側の位置にて、髄腔100aの内周に対して当接する。一方、サイズ予測用ブローチ13は、髄腔100aの形状が大きい場合は、近位側延長部20における遠位側挿入部19からより遠い位置にて、髄腔100aの骨切り面100bにおける開口の縁部に対して当接する。そして、サイズ予測用ブローチ13の遠位側挿入部19は、髄腔100aの形状が大きい場合は、髄腔100aにおけるより遠位側の位置にて、髄腔100aの内周に対して当接する。
[人工関節置換術用手術ユニットの効果]
手術ユニット1によると、サイズ予測用ブローチ13には、遠位側挿入部19と近位側延長部20とが設けられる。そして、遠位側挿入部19は、複数のブローチトライアル12のうち最もサイズが小さいブローチトライアル12に対して、髄腔100aに挿入された状態における人体の内外側方向に対応する寸法が同じか小さいように設けられる。更に、近位側延長部20には、サイズの異なる複数のブローチトライアル12のそれぞれに対応する指標22が設けられている。このため、人工股関節置換術の手術中において、術者は、ブローチトライアル12を用いて髄腔100aの形状を形成する作業を行う前に、サイズ予測用ブローチ13を用いて、手術中に、髄腔100aの形状に対して適切なステム11のサイズを判断することができる。そして、髄腔100aの形状に対して適切なステム11のサイズが判断されているため、ブローチトライアル12を順番にサイズアップしながら髄腔100aの形状を形成する作業が、円滑に且つ適切に進められることになる。
従って、本実施形態によれば、髄腔100aの形状に対して適切なステム11のサイズを術者が手術中に判断でき、ブローチトライアル12を用いた髄腔100aの形状の形成作業を円滑に且つ適切に進めることができる人工関節置換術用手術ユニット1を提供することができる。
また、手術ユニット1によると、指標22が、近位側延長部20の側面における遠位側挿入部19からの近位側への延長方向に延びる溝状の凹部21の底面に設けられる。このため、近位側延長部20において、近位側延長部20に設けられる切削歯24から指標22を区別して視認し易い位置に、指標22を配置することができる。よって、指標22の視認性をより向上させることができる。更に、手術ユニット1によると、近位側延長部20に指標22をコンパクトに配置でき、指標22が設けられることによって近位側延長部20に設けられる切削歯24が過度に減少してしまうことを抑制することができる。
また、手術ユニット1によると、近位側切削歯24が、指標22に対応するピッチで遠位側挿入部19からの近位側への延長方向に沿って並んで配置されるため、術者は、近位側切削歯24と指標22とを対応づけて把握することができる。このため、指標22の視認性をより向上させることができる。
[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。例えば、次のように変更して実施してもよい。
(1)前述の実施形態では、人工股関節置換術において用いられる人工関節置換術用手術ユニットを例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。人工股関節置換術以外の人工関節置換術において用いられる人工関節置換術用手術ユニットが実施されてもよい。
(2)前述の実施形態では、ステム及びブローチトライアルがそれぞれ12個設けられた形態の人工関節置換術用手術ユニットを例にとって説明したが、この通りでなくもよく、ステム及びブローチトライアルが11個以下又は13個以上設けられた形態の人工関節置換術用手術ユニットが実施されてもよい。
(3)前述の実施形態では、近位側延長部が遠位側挿入部に対して一体に設けられた形態のサイズ予測用ブローチを例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。近位側延長部が遠位側挿入部に対して別体で結合可能に設けられた形態のサイズ予測用ブローチが実施されてもよい。
(4)前述の実施形態では、直線状に延びる軸部分がサイズ予測用ブローチから直接に直線状に延びるように設けられた形態のブローチハンドルを例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。図12は、変形例に係るブローチハンドル25を示す図である。尚、図12においては、前述の実施形態と同様に構成される要素については、同一の符号を付している。
図12に示すブローチハンドル25は、直線状に延びる軸部分25aに加え、湾曲して延びる湾曲部分25bを有している。そして、軸部分25aは、サイズ予測用ブローチ13から直接に直線状に延びるように設けられておらず、湾曲部分25bを介してサイズ予測用ブローチ13に連結されている。軸部分25a、湾曲部分25b、及びサイズ予測用ブローチ13は、一体に設けられている。ブローチハンドル25は、湾曲部分25bが設けられているため、手術中に患者の軟部組織を避けてサイズ予測用ブローチ13を操作することがより容易となる。このように、湾曲部分25bを有するブローチハンドル25が実施されてもよい。
(5)前述の実施形態では、サイズ予測用ブローチに対して一体に設けられた形態のブローチハンドルを例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。図13は、変形例に係るサイズ予測用ブローチ26及びブローチハンドル27を示す図である。尚、図13及び後述の図14では、前述の実施形態と同様に構成される要素については、同一の符号を付している。
サイズ予測用ブローチ26は、遠位側の端部の構造を除き、前述の実施形態のサイズ予測用ブローチ13と同様に構成されている。そして、サイズ予測用ブローチ26の遠位側の端部には、前述の実施形態における第1ブローチハンドル12Aの遠位側の端部(端面18a側の端部)と同様の構造が設けられている。即ち、サイズ予測用ブローチ26の遠位側の端部には、嵌合孔18b、係合凸部18c、及び、嵌合孔18bの内側に設けられて係合突起15cが嵌まり込む凹み孔が、設けられている。
ブローチハンドル27は、前述の実施形態におけるブローチトライアル用ハンドル15と同様に構成されている。これにより、ブローチハンドル27は、前述の実施形態における第1ブローチハンドル12Aの遠位側の端部と同様の構造が設けられたサイズ予測用ブローチ26に対して、着脱可能に設けられている。図14は、サイズ予測用ブローチ26にブローチハンドル27が取り付けられた状態を示す図である。図13及び図14の変形例に示すように、互いに着脱自在に設けられたサイズ予測用ブローチ26及びブローチハンドル27が実施されてもよい。また、図13及び図14に示す変形例において、ブローチハンドル27がブローチトライアル用ハンドル15と共通化された形態が実施されてもよい。