JP6502214B2

JP6502214B2 - 人工関節用手術器具

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Publication number: JP6502214B2
Application number: JP2015171532A
Authority: JP
Inventors: 大村上
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2019-04-17
Anticipated expiration: 2035-08-31
Also published as: JP2016049462A

Description

本発明は、膝関節または股関節などの関節を構成する骨の一部または全部を人工関節に置換する手術に用いられ、骨に止着される手術用部材を着脱可能に保持する人工関節用手術器具に関する。

人工膝関節置換術および人工股関節置換術などのように、関節に変形が認められた患者に対して、その関節の一部または全部を人工関節に置換する手術として、人工関節置換術が行われている。人工関節置換術では、関節を構成する骨に人工関節コンポーネントを設置するために、骨の切削、孔あけ、掘削などの処置が行われるとともに、適切なサイズの骨コンポーネントを選択して、人工関節の適切な位置に配置されるように位置合せを行うなどの各目的に応じて、患者の関節に種々の手術用部材が止着される。

手術用部材としては、たとえばカットガイド、各種の人工関節コンポーネントのトライアル部材、スペーサ、ローテーションガイド、クラッシャなどがある。カットガイドは、骨を切除するときに切削工具を切削部位へ誘導するためのガイドとなるスリット部を備える部材である。トライアル部材は、人工関節の位置合せに用いられる部材である。スペーサは、人工関節を配置するためのスペースを確認する際に用いられる部材である。ローテーションガイドは、骨内に一端部が挿入されるロッド部材の他端側の回転角度を調整する際に用いられる部材である。クラッシャは、骨を掘削する際にハンマーで打撃される工具として用いられる部材である。

このように、骨コンポーネントを関節に設置する前に、術者は種々の手術用部材を用いて、骨に対して切削、掘削などの処置、コンポーネントの適切なサイズの決定、コンポーネントの適切な配置やスペースの確保などの作業を行っている。このような作業は、手術中において、手術用部材を何度も取換えながら行われている場合が多い。

上述のように、手術用部材を骨に設置したり取換えたりする場合、術者は手術用部材を着脱可能に保持するために、人工関節用手術器具を用いており、このような従来の人工関節用手術器具は、たとえば特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載される人工関節用手術器具は、手術用部材に対して素早く確実に着脱することができるとともに、小型化および省スペース化を図ることを目的とし、手術用部材に対して係合する係合部が一端側に設けられるとともに、手動操作の際に把持される把持部が他端側に設けられ、全体形状が細長いプレート状の本体と、本体から一端側に向かって突出方向および本体の他端側に向かって退避する退避方向に該本体に対して移動自在に支持され、本体から突出する先端側が手術用部材に嵌合することによって、係合部が係合した手術用部材と本体とを固定する固定部材と、本体に設けられる第１磁石と固定部材に設けられる第２磁石とを有し、第１および第２磁石間の磁力によって固定部材を本体に対して突出方向に付勢する磁石ユニットと、固定部材に設けられ、手動操作によって固定部材を本体に対して退避方向に付勢し、手術用部材の本体に対する固定状態を解除する操作用ボタンとを備える。

このような構成によって、この従来技術では、第１および第２磁石間の磁力によって固定部材を本体に対して突出方向に付勢し、固定部材の先端側を手術用部材に嵌合させ、本体と手術用部材とを素早く固定することができ、また操作用ボタンを操作することによって固定部材を退避方向に付勢し、本体と手術用部材との固定状態を素早く解除し、さらに、第１および第２磁石間の磁力によって固定部材を付勢して、構成の小型化および省スペース化を図れることが提案されている。

また、第２の従来技術として、本体にばねによって該本体が突出する方向にばね付勢された球状のプランジャを、手術用部材に形成された嵌合凹部に弾発的に嵌合させて、手術用部材と本体とを固定し、その固定状態を、本体を手術用部材に対して引抜くことによって解除することができる人工関節用手術器具が知られている。

さらに、第３の従来技術として、手術用部材をタブとも称される挟持具によって、本体に対して着脱可能に保持することができる人工関節用手術器具が知られている。

特開２０１０−１２５２０２号公報

前述の特許文献１に記載される従来技術では、第１および第２磁石間の磁力によって固定部材を本体に対して突出方向に付勢し、固定部材の先端側の部分を手術用部材に嵌合させる構成であるので、磁石ユニット以外の要素を、第１および第２磁石の磁界を妨げない材料、すなわち樹脂やステンレス鋼などの非磁性体によって形成する必要があり、磁石ユニット以外の要素の材質が制限されるとともに、本体の周囲に磁性体から成る器具および部品などが第１および第２磁石に磁気吸着されないように、器具および部品などの配置に注意を要し、磁界の影響を配慮しなければならないという問題がある。

また、第２の従来技術では、本体に、ばねによって付勢されたプランジャが設けられ、このプランジャが手術用部材の嵌合凹所に嵌合する構成であるので、手術用部材を患者の身体の所定部位に留置した状態で本体だけを取外す際には、プランジャがばね力に抗して嵌合凹部から離脱させるために術者は大きな力で本体を引抜く必要があり、位置合せした状態で患者の身体の所定部位に固定した手術用部材がずれてしまうという問題がある。

また、第３の従来技術では、手術用部材を挟着具によって本体に着脱可能に保持する構成であるので、術者が一方の手で挟着具を掴みながら、他方の手で本体を手術用部材から取外す必要があり、本体の取外し作業が煩雑であり、作業性が悪いという問題がある。

本発明の目的は、磁界の影響に配慮を要せず、容易に本体を手術用部材から取外すことができる人工関節用手術器具を提供することである。

本発明は、関節の一部または全部を人工関節に置換する手術において、前記関節に止着して用いられる、嵌合凹部を有する手術用部材と、
手術用部材に、予め定める第１軸線に沿って移動自在に設けられる、前記手術用部材が接触する接触面を有する本体と、
前記本体に変位可能に保持される基部と、前記基部に設けられ、変位する方向に臨むカム面が形成された原動カム部とを有する原動カム部材と、
前記原動カム部材の変位に応じて、前記原動カム部によって押圧される従動カム部を有し、該従動カム部が押圧されることによって、前記第１軸線に垂直な第２軸線に沿って移動する従動カム部材と、
前記従動カム部材に固定される嵌合部材であって、前記従動カム部材の前記第２軸線に沿う移動に応じて、前記本体の前記接触面から突出して前記嵌合凹部に嵌合した嵌合位置と、前記本体の前記接触面から前記本体内へ退避して前記嵌合凹部から離脱した離脱位置との間で変位自在な嵌合部を有する嵌合部材とを含み、
前記手術用部材は、前記嵌合部が前記嵌合位置に配置された状態ではロック状態となり前記本体に固定され、前記嵌合部が前記離脱位置に配置された状態では、ロック状態が解除され、前記本体から取外し可能となることを特徴とする人工関節用手術器具である。

また本発明は、前記原動カム部および前記従動カム部の少なくとも一方は、前記第２軸線に垂直な仮想一平面に平行なカム面を有することを特徴とする。

また本発明は、前記嵌合部は、前記嵌合凹部に嵌合する表面が半球面の一部を成すことを特徴とする。

また本発明は、前記嵌合部が前記離脱位置から前記嵌合位置に変位する方向にばね付勢されるように、前記嵌合部材に装着されるばね部材をさらに含むことを特徴とする。

また本発明は、前記基部は、前記本体に、前記第２軸線に交差する方向に直線変位可能に保持された長手状部材から成り、前記原動カム部は、前記長手状部材の長手方向一端部に設けられることを特徴とする。

また本発明は、前記基部は、前記本体に、前記第２軸線に交差する軸線まわりに回転変位可能に保持された一対の円板状部材から成り、前記原動カム部は、前記一対の円板状部材間に設けられることを特徴とする。

本発明によれば、関節の予め定める部位に止着して用いられる手術用部材が本体の支持面に予め定める第１軸線に沿って移動自在に支持される。手術用部材の予め定める位置には、嵌合凹部が設けられる。本体には、嵌合部材と原動カム部材とが設けられる。嵌合部材は、本体に接触面から嵌合位置と嵌合凹部から離脱した離脱位置との間で第２軸線に沿って変位自在である。嵌合部材には従動カム部材が固定され、したがって従動カム部材と嵌合部材とは連動する。

原動カム部材を本体に対して変位させると、原動カム部が従動カム部を押圧し、これによって従動カムが原動カム部のカム面に沿って移動し、嵌合部を離脱位置から嵌合位置へ移動させ、あるいは嵌合位置から離脱位置へ移動させることができる。

嵌合部が嵌合位置に配置された状態では、手術用部材の嵌合凹部に嵌合するので、手術用部材は、ロック状態となり本体に固定される。また、嵌合部が離脱位置に配置された状態では、嵌合部が嵌合凹部から離脱しているので、手術用部材のロックが解除され、半固定状態となり、手術用部材から本体を大きな力を要することなく容易に取外すことができる。

このように本発明の人工関節用手術器具は、前記従来技術のように、磁石を用いる構成ではないので、磁界の影響を配慮する必要がなく、手術用部材に対して本体を容易に取外すことができ、術中の取外しに要する時間を短縮することができる。

また本発明によれば、原動カム部および従動カム部の少なくとも一方には、第２軸線に垂直な仮想一平面に平行なカム面が形成されるので、原動カム部および従動カム部が前記カム面を介して接触している状態では、従動カム部の第２軸線に沿う方向への変位を阻止し、嵌合部の第２軸線に沿う方向への変位を阻止することができる。これによって嵌合部が不用意に移動してしまうことを防ぎ、手術用部材と本体とのロック状態または非ロック状態が不所望に解除されてしまうという不具合の発生を防ぐことができる。

また本発明によれば、嵌合部の嵌合凹部に嵌合する表面が半球面の一部を成す形状とされるので、手術用部材に対して本体を着脱する際に、嵌合部を嵌合凹部に対して円滑に嵌合させ、あるいは嵌合凹部から嵌合部を円滑に離脱させることができ、本体の手術用部材に対する着脱時の操作性を向上することができる。

また本発明によれば、嵌合部と本体との間にばね部材が介在されるので、嵌合部はばね部材のばね力によって離脱位置から嵌合位置へ移動する方向にばね付勢され、原動カム部材を操作せずに嵌合部を嵌合凹部へ嵌入させることができ、利便性を向上することができる。

また本発明によれば、原動カム部の直線変位させて、嵌合部材を移動させることができるので、術者の操作量が少なくて済み、手術用部材の固定および固定状態の解除などの操作に伴う作業を円滑化および容易化することができる。

また本発明によれば、原動カム部の回転させて、嵌合部材を移動させることができるので、術者の操作量が少なくて済み、手術用部材の固定および固定状態の解除などの操作に伴う作業を円滑化および容易化することができる。

本発明の一実施形態の人工関節用手術器具１の一部を示す拡大断面図である。人工関節用手術器具１の一部を示す斜視図である。人工関節用手術器具１の全体を示す斜視図である。人工関節用手術器具１の左側面図である。人工関節用手術器具１の正面図である。人工関節用手術器具１による骨切削手順の一例の概要を説明するための図である。脛骨スリット部材２を下方から見た斜視図である。脛骨スリット部材２を上方から見た斜視図である。脛骨スリット部材２の正面図である。脛骨スリット部材２の底面図である。原動カム部材８の正面図である。原動カム部材８の上方から見た斜視図である。原動カム部材８の下方から見た斜視図である。原動カム部材８の底面図である。原動カム部材８の図１１の右方から見た側面図である。従動カム部材９および嵌合部材１０の正面図である。原動カム部材８の操作に伴う従動カム部材９の動作を示す図である。本発明の他の実施形態を示す一部の拡大断面図である。ばね部材を用いない場合の嵌合部５６の嵌合凹部４への嵌合状態を示す図である。ばね部材を用いない場合の嵌合部５６の嵌合凹部４への嵌合状態を示す図である。本発明のさらに他の実施形態の人工関節用手術器具を示す断面図である。ボールトライアル７１が装着されるネックトライアル７２の着脱動作を示す図である。ボールトライアル７１およびネックトライアル７２のブローチトライアル７３への取付けおよび取外し手順を示す図である。本発明の他の実施形態の人工関節用手術器具１ａの一部を示す拡大断面図である。図２４に示される人工関節用手術器具１ａの全体の外観を示す斜視図である。カットガイド本体７ａ付近の拡大斜視図である。原動カム部材８ａを正面側から見た斜視図である。原動カム部材８ａを背後側から見た斜視図である。原動カム部材８ａの正面図である。原動カム部材８ａの軸線に垂直な断面図である。原動カム部材８ａに従動カム部材９が嵌合した状態を示す断面図である。原動カム部材８ａの操作によって脛骨スリット部材２がカットガイド装置３に固定された状態を示す図である。原動カム部材８ａの操作によって脛骨スリット部材２のカットガイド装置３への固定状態を解除する途中の状態を示す図である。原動カム部材８ａの操作によって脛骨スリット部材２のカットガイド装置３への固定状態が解除された状態を示す図である。本発明のさらに他の実施形態を示す一部の拡大斜視図である。本発明のさらに他の実施形態を示す一部の拡大斜視図である。

図１は、本発明の一実施形態の人工関節用手術器具１の一部を示す拡大断面図である。本実施形態では、一例として、膝関節を人工膝関節に置換する人工膝関節置換術において、人工膝関節の位置合せに用いられる人工関節用手術器具１について説明する。以下の説明では、人工膝関節置換術において、膝関節用インプラントを設置するために行われる脛骨の切削に用いられる手術用部材である脛骨スリット部材２を、本体であるカットガイド本体７を含むカットガイド装置３によって着脱可能に保持するための構成について述べる。

本実施形態の人工関節用手術器具１は、嵌合凹部４が設けられる脛骨スリット部材２と、脛骨スリット部材２に予め定める第１軸線Ｌ１に沿って移動自在に設けられ、脛骨スリット部材２の嵌合凹部４が形成される底面５が接触する平面を成す接触面６を有するカットガイド本体７と、カットガイド本体７に第１軸線Ｌ１に垂直な第２軸線Ｌ２に交差する方向である垂直な方向である第３軸線Ｌ３に沿って矢符Ａ１，Ａ２方向に移動自在に設けられる操作部材としての原動カム部材８と、原動カム部材８の矢符Ａ１，Ａ２方向への手動操作による移動に応じて、第２軸線Ｌ２に沿って矢符Ｂ１，Ｂ２方向に移動する従動カム部材９と、従動カム部材９に固定される嵌合部材１０とを含んで構成される。

図２は人工関節用手術器具１の一部を示す斜視図であり、図３は人工関節用手術器具１の全体を示す斜視図であり、図４は人工関節用手術器具１の左側面図であり、図５は人工関節用手術器具１の正面図である。カットガイド装置３は、脛骨１１の上端を固定するためのスパイクロッド１２と、脛骨１１の下端を固定するためのアンクルクランプ１３と、脛骨スリット部材２およびスパイクロッド１２を保持するスリットガイド体１４と、スリットガイド体１４が上端部に軸支される主軸１５と、主軸１５を軸線方向に移動可能に保持する主軸案内部材１６と、主軸案内部材１６の下端部に固定されるアンクルクランプ保持部材１７とを含んで構成される。

図６は、人工関節用手術器具１による骨切削手順の一例の概要を説明するための図である。膝関節用脛骨インプラントを設置するために行われる脛骨の骨の切削では、図６（１）に示されるように、皮膚を切開し、脛骨１１の上端を露出させ、人工関節用手術器具１を脛骨１１に設置する。脛骨１１の上端は、スパイクロッド１２によって固定され、脛骨１１の下端はアンクルクランプ１３によって固定される。その後、脛骨１１に対して主軸１５および主軸案内部材１６が平行になるように、スパイクロッド１２の軸部を保持部１８に対して移動させ、またアンクルクランプ１３をロック解除ボタン１９によって軸部に対するロック状態を解除して、矢符Ａ１，Ａ２方向の位置を調整する。

次に、図６（２）に示されるように、ハイトゲージ２１およびスリットゲージ２２を用いて骨切り量を確認し、主軸１５に設けられる高さ調整用ナット２３および主軸案内部材１６に設けられるロック解除ボタン２４ならびにハイトゲージ２１に設けられるロック解除ボタン２５を用いて、骨切り面の高さを調整する。

骨切り面の高さ調整が終わると、図６（３）に示されるように、脛骨スリット部材２をピン２６によって脛骨１１に固定し、脛骨１１に脛骨スリット部材２のみを残して、カットガイド装置３は脛骨１１から取外し、図６（４）に示されるように、脛骨１１にピン２６によって止着された脛骨スリット部材２のスリット２７に、切削装置２８の切削工具である鋸歯ブレード２９を挿入し、骨切り作業を行う。

このように脛骨スリット部材２を脛骨１１の関節にピン２６で止着して留置した状態で、脛骨スリット部材２からカットガイド装置３を円滑に取外すことができる。

図７は脛骨スリット部材２を下方から見た斜視図であり、図８は脛骨スリット部材２を上方から見た斜視図であり、図９は脛骨スリット部材２の正面図であり、図１０は脛骨スリット部材２の底面図である。脛骨スリット部材２はスリット２７を有し、脛骨１１の関節における止着部位の表面形状に沿って嘴状に湾曲したスリット部３１と、スリット部３１が一体に設けられ、底面５に嵌合凹部４が形成される基部３２と、基部３２の底面５を挟む両側に突設される、断面がＬ字状の一対の側壁部３３，３４と、各側壁部３３，３４に一端側で垂直に連なって基部３２に突設される端壁部３５とを有する。スリット部３１の下面および基部３２には、ピン２６を挿入するための複数のピン孔３６，３７がそれぞれ形成される。このような脛骨スリット部材２は、たとえばステンレス鋼またはチタン合金から成る。

図１１は原動カム部材８の正面図であり、図１２は原動カム部材８の上方から見た斜視図であり、図１３は原動カム部材８の下方から見た斜視図であり、図１４は原動カム部材８の底面図であり、図１５は原動カム部材８の図１１の右方から見た側面図である。図１をも参照して、原動カム部材８は軸直角断面が矩形で長尺の基部４１と、基部４１の長手方向一端部に一体的に形成される原動カム部４２であって、第２軸線Ｌ２に垂直に交差する第３軸線Ｌ３に沿う矢符Ｃ１，Ｃ２のうち、嵌合部材１０が脛骨スリット部材２から離反する方向Ｃ２（図１の下方）に凸となるように突出して形成される原動カム部４２と、基部４１の長手方向他端部に一体的に形成され、術者が把持する把持部４３とを有する。把持部４３は、スリットガイド体１４から外方へ突出し、基部４１に対して平面視で略Ｔ字状を成すように形成される。

スリットガイド体１４には、前述の基部４１および原動カム部４２が第１軸線Ｌ１に沿って矢符Ａ１，Ａ２方向に移動自在に収容されるガイド孔４４が形成される。スリットガイド体１４にはまた、基部４１の上方（図１の上方）に臨む一表面に刻設された、たとえば「解除」、「固定」などの操作案内表示部４６が外部から視認できるように、開口４５が形成される。

原動カム部４２は、第２軸線Ｌ２および第３軸線Ｌ３を含む仮想一平面において、基部４１の軸線方向他端部から軸線方向一端部に向かって矢符Ｃ２方向（図１の下方）に傾斜する第１カム面４７と、第１カム面４７の軸線方向一端部側の端縁に連なり、第２軸線Ｌ２に垂直な仮想一平面に平行な第２カム面４８とが形成される。

図１６は、従動カム部材９および嵌合部材１０の正面図である。従動カム部材９は、軸直角断面が矩形で短尺の基部４９と、基部４９の軸線方向一端部に一体的に形成される従動カム部５０であって、第２軸線Ｌ２に沿う矢符Ｃ１，Ｃ２方向のうち、嵌合部材１０が脛骨スリット部材２に近接する方向Ｃ１（図１の上方）に凸となるように突出して形成される従動カム部５０とを有する。

基部４９は、第２軸線Ｌ２および第３軸線Ｌ３を含む仮想一平面において、基部４９の軸線方向他端部から軸線方向一端部に向かって矢符Ｃ１方向（図１の上方）に傾斜する第１カム面５１と、第１カム面５１の軸線方向他端部側の端縁に連なり、第２軸線Ｌ２に垂直な仮想一平面に平行な第２カム面５２とが形成される。従動カム部５０の第１カム面５１は、原動カム部４２の第１カム面４７と第３軸線Ｌ３方向に対向し、互いに面接触した状態で円滑に摺動可能である。また、従動カム部５０の第２カム面５２と原動カム部４２の第２カム面４８とは平行であり、互いに面接触した状態で円滑に摺動可能である。

嵌合部材１０は、従動カム部材９の第３軸線Ｌ３に沿う矢符Ａ１，Ａ２の移動に応じて嵌合凹部４に嵌合した嵌合位置と、嵌合凹部４から離脱した離脱位置との間で矢符Ｂ１，Ｂ２方向に変位自在な略半球状の嵌合部５６と、嵌合部５６の底面中央に軸線方向一端部が固定される直円柱状のガイド軸５７とを有する。ガイド軸５７の軸線方向中間部には、従動カム部材９の基部４９がたとえば図示しないビスによってねじ止めされ、従動カム部材９が嵌合部材１０のガイド軸５７に垂直に固定される。

嵌合部５６は、嵌合凹部４に嵌合する表面が半球面の一部を成し、半球面よりも頂点側へわずかに小さく形成される。これによって、嵌合部５６を接触面６から突出した嵌合位置で脛骨スリット部材２を接触面６に沿って差込むことによって、嵌合部５６に離脱位置に向けて変位する方向に押圧力を付与することができ、嵌合部５６に嵌合凹部４が引掛って差込めなくなることを防ぐことができる。

ガイド軸５７には、嵌合部５６と従動カム部材９との間にばね部材５８が装着される。このばね部材５８は、圧縮コイルばねによって実現される。スリットガイド体１４には、嵌合部５６およびばね部材５８が収容される円柱状の収容孔５９と、ガイド軸５７が移動自在に挿通され、ガイド孔４４に直交する軸孔６０とが形成され、ガイド軸５７に装着されたばね部材５８の一端部は、収容孔５９の底面に支持され、ばね部材５８の他端部は嵌合部５６の底面に弾発的に当接して支持され、嵌合部材１０の嵌合部５６を離脱位置から嵌合位置へ向けて突出する方向（矢符Ｂ１方向）にばね付勢している。

図１７は、原動カム部材８の操作に伴う従動カム部材９の動作を示す図である。原動カム部材８を操作せずに原動カム部材８に外力が作用しない状態では、図１７（１）に示されるように、原動カム部４２の第１カム面４７と従動カム部５０の第１カム面５１とが対向して接触し、原動カム部４２と従動カム部５０とは噛合している。この状態では、嵌合部５６はばね部材５８のばね力によって接触面６から突出し、スリットガイド体１４の嵌合凹部４に嵌合して、脛骨スリット部材２はカットガイド装置３に固定されている。

脛骨スリット部材２を脛骨１１に留置してカットガイド装置３を取出す場合には、図１７（２）に示されるように、術者は原動カム部材８の把持部４３を把持して手前（矢符Ａ１方向）へ引張ると、従動カム部材９は従動カム部５０の第１カム面５１が原動カム部４２の第１カム面４７によって押圧され、嵌合部材１０は矢符Ｂ２方向へ移動し始め、さらに把持部４３を引張ると、図１７（３）に示されるように、従動カム部５０の第２カム面５２に原動カム部４２の第１カム面４７が上方から当接して嵌合部材１０が矢符Ｂ２方向へ押下げられ、嵌合部５６が嵌合凹部４から離脱して、脛骨スリット部材２のカットガイド装置３に対するロック状態が解除され、脛骨スリット部材２を脛骨１１に留置したままカットガイド装置３を容易かつ迅速に抜去ることが可能となる。

第２軸線Ｌ２および第３軸線Ｌ３を含む仮想一平面において、原動カム部４２の第１カム面４７と第２カム面４８とが成す角度θ１は、５°以上６０°以下に選ばれ、好ましくは３０°に選ばれる。また、従動カム部５０の第１カム面５１と第２カム面５２とが成す角度θ２は、上記の角度θ１と同様に、５°以上６０°以下に選ばれ、好ましくは３０°に選ばれる。このような角度θ１，θ２に第１カム面４７，５１が形成されることによって、原動カム部材８を引くときの操作による第３軸線Ｌ３方向の力を第２軸線Ｌ２方向下向き（矢符Ｂ２方向）の力に変換し、適切な操作量および操作力で、脛骨スリット部材２に対するカットガイド装置３のロック状態を解除することができる。

本発明の他の実施形態では、前述の第１カム面４７，５１は平面でなくてもよく、互いに近接する方向に凸の湾曲面であってもよく、一方の第１カム面を平面とし、他方の第１カム面を、一方の第１カム面に近接する方向に凸の湾曲面としてもよい。

図１８は、本発明の他の実施形態を示す一部の拡大断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付す。本実施形態では、図１８（１）に示されるように、原動カム部材８の原動カム部４２が接触面６に近接する側に凸となるように突出して形成され、従動カム部材９の従動カム部５０が接触面６から離反する側に凸となるように突出して形成される。

このような構成によれば、原動カム部材８を矢符Ａ１方向に引くことによって、図１８（２）に示されるように、嵌合部材１０は矢符Ｂ１方向へ変位し、各第２カム面４８，５２が重なった状態で、嵌合部５６が嵌合凹部４に嵌合し、原動カム部材８を矢符Ａ２方向に戻すと、従動カム部材９および嵌合部材１０は自重によって下方へ変位し、図１８（１）に示される未操作状態に復帰させることができ、ばね部材を省略することができる。

図１９および図２０は、ばね部材を用いない場合の嵌合部５６の嵌合凹部４への嵌合状態を示す図である。前述のように、ばね部材を用いない場合、嵌合部５６の接触面６からの突出量ΔＨは、第１カム面４７，５１が対向した状態から第２カム面４８，５２が対向した状態に原動カム部４２および従動カム部５０が相対変位したときの従動カム部材９の第２軸線Ｌ２方向の移動量Ｌ_Ｈに依存する。すなわち、従動カム部材９の第２軸線Ｌ２方向上方（矢符Ｂ１方向）への移動量Ｌ_Ｈが小さい場合には、図１９（１）に示されるように、嵌合部５６の接触面６から突出量ΔＨが不足し、図１９（２）に示されるように、嵌合部５６の嵌合凹部４への嵌合状態が不完全となり、脛骨スリット部材２をカットガイド装置３に確実に固定することができない。また、従動カム部材９の第２軸線Ｌ２方向上方への移動量Ｌ_Ｈが大きい場合には、図２０（１）に示されるように、嵌合部５６の嵌合凹部４への嵌合状態が過大となり、図２０（２）に示されるように、従動カム部材９の第１カム面５１に嵌合部材１０の第１カム面４７が強く押し当てられ、従動カム部材９の上部がスリットガイド体１４のガイド孔４４に上方から臨む天面１４ａに圧接し、噛込み状態となって、原動カム部材８を操作できなくなるおそれがある。

したがって、原動カム部４２の第１カム面４７および第２カム面４８、ならびに従動カム部５０の第１カム面５１および第２カム面５２は、嵌合部５６が嵌合凹部４に適切な押圧力で接触する移動量Ｌ_Ｈとなるように構成されている。

図２１は本発明のさらに他の実施形態の人工関節用手術器具を示す断面図であり、図２２はボールトライアル７１が装着されるネックトライアル７２の着脱動作を示す図であり、図２３はボールトライアル７１およびネックトライアル７２のブローチトライアル７３への取付けおよび取外し手順を示す図である。本実施形態の人工関節用手術器具は、大腿骨７４に埋設されたブローチトライアル７３に、ボールトライアル７１およびネックトライアル７２を取付けるための構成として実施される。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付す。

ネックトライアル７２は、ボールトライアル７１が装着される円柱状の軸部７５と、軸部７５に一体的に形成される原動カム部４２ａとを有する。原動カム部４２ａには、前述の実施形態と同様な第１カム面４７および第２カム面４８が形成される。ブローチトライアル７３は、軸孔７６を有する基部７７と、固定爪７８、案内軸７９および従動カム部５０ａを有する可動体８０とを含んで構成される。案内軸７９には、ばね部材８１が装着される。ばね部材８１は、圧縮コイルばねによって実現され、可動体８０を基部７７に対して離反する方向にばね付勢する。従動カム部５０ａは、前述の実施形態と同様な第１カム面５１と第２カム面５２が形成される。

このように構成される人工関節用手術器具においてもまた、前述の実施形態と同様に、ボールトライアル７１を引抜くことによって、原動カム部４２ａの第１カム面４７によって従動カム部５０ａの第２カム面５２が押圧され、可動体８０はばね部材８１のばね力に抗して固定爪７８が埋設する方向（図２１の左方）へ変位して、固定爪７８のブローチトライアル７３に対するロック状態が解除され、大きな力を要せずに容易にボールトライアル７１およびネックトライアル７２をブローチトライアル７３から取外すことができる。

図２４は、本発明の他の実施形態の人工関節用手術器具１ａの一部を示す拡大断面図であり、図２５は図２４に示される人工関節用手術器具１ａの全体の外観を示す斜視図であり、図２６はカットガイド本体７ａ付近の拡大斜視図である。なお、本実施形態は、前述の実施形態の押引き操作する原動カム部材８を有するカットガイド本体７に代えて、本実施形態では、回転操作する原動カム部材８ａを有するカットガイド本体７ａを具備する点で相違し、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態の人工関節用手術器具１ａは、嵌合凹部４が設けられる脛骨スリット部材２と、脛骨スリット部材２に予め定める第１軸線Ｌ１に沿って移動自在に設けられ、脛骨スリット部材２の嵌合凹部４が形成される底面５が接触する平面を成す接触面６を有する本体であるカットガイド本体７ａと、カットガイド本体７ａに第１軸線Ｌ１および第２軸線Ｌ２を含む仮想一平面に垂直な第４軸線Ｌ４まわりに矢符Ｅ１，Ｅ２方向に回転変位可能な原動カム部材８ａと、原動カム部材８ａの矢符Ｅ１，Ｅ２方向への手動操作による移動に応じて、第２軸線Ｌ２に沿って矢符Ｂ１，Ｂ２方向に移動する従動カム部材９と、従動カム部材９に固定される嵌合部材１０とを含んで構成される。

図２７は、原動カム部材８ａを正面側から見た斜視図であり、図２８は原動カム部材８ａを背後側から見た斜視図であり、図２９は原動カム部材８ａの正面図であり、図３０は原動カム部材８ａの軸線に垂直な断面図であり、図３１は原動カム部材８ａに従動カム部材９が嵌合した状態を示す断面図である。原動カム部材８ａは、カットガイド本体７ａに矢符Ｅ１，Ｅ２方向に回転変位可能に保持される基部６１と、基部６１に同軸に固定される原動カム部６２と有する。

基部６１は、カットガイド本体７ａに、第２軸線Ｌ２に交差する軸線としての、第１軸線Ｌ１および第２軸線Ｌ２を含む仮想一平面に垂直な第４軸線Ｌ４まわりに矢符Ｅ１，Ｅ２方向に回転変位可能に保持された一対の円板状部材６３，６４から成り、一対の円板状部材６３，６４間に棒状の原動カム部６２が固定される。一方の円板状部材６３には、操作レバー６５が固定される偏平な柱状の軸部６６が一体かつ同軸に形成され、他方の円板状部材６４には、抜止め用のフランジ部６７が一体かつ同軸に形成される。各円板状部材６３，６４は、カットガイド本体７ａのハウジングに形成された図示しない軸孔に回転自在に嵌まり込んで保持される。

原動カム部６２は、第４軸線Ｌ４を中心軸線とする、半径がたとえば３。２ｍｍ程度の仮想円柱体の約１／４の軸直角断面を有する１／４円柱状の棒状体であり、その軸線方向一端部に前述の一方の円板状部材６３が設けられ、また軸線方向他端部に前述の他方の円板状部材６４が設けられる。

このような原動カム部６２の外周部には、矢符Ｅ２方向に連なって、第４軸線Ｌ４に平行な第１〜第６カム面９１〜９６が形成される。これらの第１〜第６カム面９１〜９６は、原動カム部６２の外周面を構成し、この外周面によってカム面が構成される。第１カム面９１、第３カム面９３および第５カム面９５は、平面であり、第１カム面９１と第５カム面９５とは平行であり、第１および第５カム面９１，９５と第３カム面９３とは、垂直である。第１カム面９１と第３カム面９３との間には、第２カム面９２が形成される。この第２カム面９２は、半径がたとえば０．５ｍｍの仮想円筒面の１／４円筒面を成す。また、第３カム面９３と第５カム面９５との間には、第４カム面９４が形成される。この第４カム面９４は、半径がたとえば０．５ｍｍの仮想円筒面の１／４円筒面を成す。

第６カム面９６は、半径がたとえば３．２ｍｍの仮想円筒面の１／４円筒面から第１カム面９１を除いた残余の領域に形成される。第１カム面９１は、従動カム部５０の第１カム面５１のガイド軸５７側の端縁から第３軸線Ｌ３方向に延びる平坦状の底面９７に対応する幅を有し、第４軸線Ｌ４に沿って延びる平面である。

図３２は、原動カム部材８ａの操作によって脛骨スリット部材２がカットガイド装置３に固定された状態を示す図であり、図３３は原動カム部材８ａの操作によって脛骨スリット部材２のカットガイド装置３への固定状態を解除する途中の状態を示す図であり、図３４は原動カム部材８ａの操作によって脛骨スリット部材２のカットガイド装置３への固定状態が解除された状態を示す図である。

図３２（１）に示されるように、操作レバー６５を水平にした状態では、原動カム部６２の第１カム面９１には、ばね部材５８のばね力によって、従動カム部５０の第１カム面５１が当接して、嵌合部材１０の矢符Ｃ２方向への下降が阻止され、図３２（２）に示されるように、嵌合部５６が嵌合凹部４に嵌合して、脛骨スリット部材２はカットガイド装置３に固定された状態に維持される。

図３３（１）に示されるように、操作レバー６５を水平から矢符Ｅ２方向に操作すると、従動カム部５０の第１カム面５１には、原動カム部６２の第３カム面９３から第２カム面９２を経て第１カム面９１が臨み、従動カム部５０がばね部材５８のばね力に抗して矢符Ｃ２方向へ押下げられ、図３３（２）に示されるように、嵌合部５６は嵌合凹部４から離脱を開始し、脛骨スリット部材２はカットガイド装置３に対して半固定状態となる。

さらに操作レバー６５を、図３３（１）および（２）の途中状態から矢符Ｅ２方向に操作して、図３４（１）に示されるように、ほぼ鉛直下方まで移動させると、原動カム部６２の第１カム面９１が従動カム部５０の底面９７に対向して、従動カム部５０がばね部材５８のばね力に抗して矢符Ｂ２方向に押し下げられる。これによって、嵌合部５６は嵌合凹部４から完全に離脱し、脛骨スリット部材２のカットガイド装置３への固定状態が解除され、この状態が維持される。なお、操作レバー６５を前述の矢符Ｅ２方向とは逆に矢符Ｅ１方向へ操作すると、嵌合部材１０をばね部材５８のばね力によって矢符Ｂ１方向へ上昇させ、再び脛骨スリット部材２のカットガイド装置３への固定位置に嵌合部５６を復帰させることができる。

以上のように本実施形態では、操作レバー６５の矢符Ｅ１，Ｅ２方向への回転操作によって、原動カム部材８ａを同方向へ回転させて、嵌合部材１０固定位置および固定解除位置に移動させることができるので、術者の操作レバー６５の操作量が少なくて済み、脛骨スリット部材２のカットガイド装置３からの取付けおよび取外し作業などの術中作業の円滑化および容易化を図ることができる。

図３５および図３６は、本発明のさらに他の実施形態を示す一部の拡大斜視図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付す。前述の実施形態の嵌合部５６は、半球状に形成されたが、本発明の他の実施形態では、図３５に示されるように、四角柱状であってもよく、図３６に示されるように、円錐台状であってもよい。このような嵌合部５６を備える人工関節用手術器具においても、前述の実施形態の人工関節用手術器具１，１ａと同様な効果を奏することができる。

１人工関節用手術器具
２脛骨スリット部材
３カットガイド装置
４嵌合凹部
５底面
６接触面
７カットガイド装置
８原動カム部材
９従動カム部材
１０嵌合部材
１１脛骨
１２スパイクロッド
１３アンクルクランプ
１４スリットガイド体
１５主軸
１６主軸案内部材
１７アンクルクランプ保持部材
４１基部
４２，４２ａ原動カム部
４３把持部
４４ガイド孔
４５開口
４６操作案内表示部
４７，５１第１カム面
４８，５２第２カム面
４９，７７基部
５０，５０ａ従動カム部
５６嵌合部
５７ガイド軸
５８ばね部材
５９収容孔
６０，７６軸孔
７１ボールトライアル
７２ネックトライアル
７３ブローチトライアル
７４大腿骨
７５軸部
７８固定爪
７９案内軸
８０可動体

Claims

関節の一部または全部を人工関節に置換する手術において、前記関節に止着して用いられる、嵌合凹部を有する手術用部材と、
手術用部材に、予め定める第１軸線に沿って移動自在に設けられる、前記手術用部材が接触する接触面を有する本体と、
前記本体に変位可能に保持される基部と、前記基部に設けられ、変位する方向に臨むカム面が形成された原動カム部とを有する原動カム部材と、
前記原動カム部材の変位に応じて、前記原動カム部によって押圧される従動カム部を有し、該従動カム部が押圧されることによって、前記第１軸線に垂直な第２軸線に沿って移動する従動カム部材と、
前記従動カム部材に固定される嵌合部材であって、前記従動カム部材の前記第２軸線に沿う移動に応じて、前記本体の前記接触面から突出して前記嵌合凹部に嵌合した嵌合位置と、前記本体の前記接触面から前記本体内へ退避して前記嵌合凹部から離脱した離脱位置との間で変位自在な嵌合部を有する嵌合部材とを含み、
前記手術用部材は、前記嵌合部が前記嵌合位置に配置された状態ではロック状態となり前記本体に固定され、前記嵌合部が前記離脱位置に配置された状態では、ロック状態が解除され、前記本体から取外し可能となることを特徴とする人工関節用手術器具。
前記原動カム部および前記従動カム部の少なくとも一方は、前記第２軸線に垂直な仮想一平面に平行なカム面を有することを特徴とする請求項１に記載の人工関節用手術器具。
前記嵌合部は、前記嵌合凹部に嵌合する表面が半球面の一部を成すことを特徴とする請求項１または２に記載の人工関節用手術器具。
前記嵌合部が前記離脱位置から前記嵌合位置に変位する方向にばね付勢されるように、前記嵌合部材に装着されるばね部材をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の人工関節用手術器具。
前記基部は、前記本体に、前記第２軸線に交差する方向に直線変位可能に保持された長手状部材から成り、前記原動カム部は、前記長手状部材の長手方向一端部に設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の人工関節用手術器具。
前記基部は、前記本体に、前記第２軸線に交差する軸線まわりに回転変位可能に保持された一対の円板状部材から成り、前記原動カム部は、前記一対の円板状部材間に設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の人工関節用手術器具。