JP6876524B2 - 骨アライメントチェックシート - Google Patents

Description

本開示は、骨アライメントチェックシートに関し、特にＸ線透視を行う整形外科手術に用いるアライメントチェックシートに関する。

先天性又は後天性による下肢の変形を矯正するために、大腿骨又は脛骨の変形矯正手術が行われる。外傷等による下肢骨折に対しても骨折整復固定術が行われる。これらの手術では、骨自体の形態をできるだけ整えるだけでなく、下肢全体の骨（大腿骨と脛骨）の並んでいる状態（アライメント）が正しい位置となるように調整して固定することが求められる。アライメントが正しいかどうかの評価においては、下肢機能軸が膝関節のどの位置を通過するかが重要である。下肢機能軸とは股関節（大腿骨骨頭）中心と足関節中心とを通過する荷重軸であり、この下肢機能軸が膝関節中央を通ることが良いとされている。術前プランニングによりＸ線写真等を用いてアライメントの異常な点（変形部位）を洗い出し、正しいアライメントとするために術中にどの部位でどのように矯正するかを決定しておく。手術の際には、正しいアライメントとなるようにＸ線透視装置を用いながら術前プランニングに従って矯正を行う。（例えば、非特許文献１を参照。）。

実用新案登録第３１９２４８５号公報

Paley D., "Principles of deformity correction", Springer, 2002年, p.10-12

しかしながら、Ｘ線透視装置の映し出す狭い視野では、術中に下肢アライメントを正しく評価することが非常に困難である。正しいアライメントとするためには、それぞれ離れた位置にある股関節、膝関節及び足関節の角度をはじめとする形態を総合的に調整する必要があり、それには下肢全体を見渡せるような広い視野が望まれる。しかし、Ｘ線透視装置の映し出す視野は狭く、下肢全体どころか一つの骨全体すら見渡すことはできない。このため、現状では、術後の下肢アライメントが矯正されて正しくなることを、ある程度の手術経験に頼って想像しながら、股関節、膝関節及び足関節のそれも局所のみの状況から判断して、手術を行っている。

人工関節の置換手術等において、Ｘ線透視装置の視野内の位置を特定するために、グリッドプレートを用いることが検討されている（例えば、特許文献１を参照。）。しかし、このようなグリッドプレートは、１つの視野内における各部位の位置関係を把握するためのものであり、複数の視野に別れた複数の関節の相互関係を把握し、これらを総合的に調整する用途に用いることはできない。

本開示は、Ｘ線透視装置によって映し出される股関節、膝関節、足関節が離れているにもかかわらず、それぞれの形態を矯正しながら、最終的に下肢アライメントも整えることを可能とする手術用骨アライメントチェックシートを実現できるようにすることである。

本開示の骨アライメントチェックシートの一態様は、手術台の上に配置する可撓性のシート本体と、シート本体に保持されたＸ線不透過性の基準線とを備え、基準線は、シート本体の縦方向に延びる複数の縦方向基準線と、シート本体の横方向に延びる複数の横方向基準線とを有している。少なくとも１つの縦方向基準線は、シート本体を手術台の上に配置し、シート本体の上に手術対象者を仰臥位で横たえた場合に、Ｘ線透視装置におけるそれぞれ独立した手術対象者の股関節を観察する第１の視野と、膝関節を観察する第２の視野と、足関節を観察する第３の視野とにおいて共通して観察される。

骨アライメントチェックシートの一態様において、隣接する縦方向基準線及び隣接する横方向基準線の少なくとも一方は、互いに太さが異なっていてもよい。

骨アライメントチェックシートの一態様において、縦方向基準線の間隔及び横方向基準線の間隔は、それぞれ１ｃｍ以上、１０ｃｍ以下とすることができる。

本開示の骨アライメントチェックシートによれば、Ｘ線透視装置の複数の視野に別れた複数の関節の形態を評価し、かつ、下肢アライメントを評価して調整することが可能となる。

一実施形態に係る骨アライメントチェックシートを示す斜視図である。 一実施形態に係る骨アライメントチェックシートの使用法の一例を示す模式図である。 一実施形態に係る骨アライメントチェックシートの使用方法の一例を示す平面図である。

本実施形態の骨アライメントチェックシート１００は、変形矯正手術等の際に、手術台の上に拡げて用いる長方形状のシートである。骨アライメントチェックシート１００は、図１に示すように、可撓性のシート本体１０１と、シート本体１０１に保持されたＸ線不透過性の基準線１０２とを備えている。基準線１０２は、シート本体１０１の縦方向に延びる複数の縦方向基準線１２１と、シート本体１０１の横方向に延びる複数の横方向基準線１２２とを有している。

変形矯正手術を行う際に、骨アライメントチェックシート１００は、図２に示すように手術台２００の上に拡げて配置される。手術対象者３００は、手術台２００の上に拡げた骨アライメントチェックシート１００の上に、仰臥位で横たえられる。この状態で、少なくとも１本の縦方向基準線１２１は、図３に示すように、Ｘ線透視装置４００におけるそれぞれ独立した手術対象者３００の股関節３０１を観察する第１の視野４０１と、膝関節３０２を観察する第２の視野４０２と、足関節３０３を観察する第３の視野４０３とにおいて共通して観察される。なお、図３においては、説明のために大腿骨、脛骨及び腓骨のみを表示し、他の骨の記載は省略している。

図２には、Ｘ線透視装置４００として、Ｘ線光源４１１と、Ｘ線受光部４１２とが取り付けられたＣアーム４１３を有する装置を示している。Ｘ線受光部４１２により捉えられたＸ線透視画像は、モニタ４１５に表示される。

大腿骨に対して変形矯正手術を行う際は、まず、Ｘ線透視装置４００の視野（第１の視野４０１）に、手術対象者３００の股関節３０１を捉えるようにし、観察下において股関節３０１の中心（大腿骨骨頭の中心）を１本の縦方向基準線１２１と横方向基準線１２２との交点と一致させる。次に、術前プランニングで選定した位置において、大腿骨の骨切りを行い、変形矯正が可能な状態とする。次に、Ｘ線透視装置４００の視野を移動させて、視野（第３の視野４０３）に手術対象者３００の足関節３０３を捉えるようにする。観察下において、股関節３０１の中心を通る縦方向基準線１２１が足関節３０３の中心を通るように手術対象者３００の足関節３０３を位置させる。次に、Ｘ線透視装置４００の視野を移動させ、視野（第２の視野４０２）に手術対象者３００の膝関節３０２を捉えるようにする。観察下において、股関節３０１の中心及び足関節３０３の中心を通る縦方向基準線１２１が、膝関節３０２の中心を通るように大腿骨の骨切り部を動かし、その部位をまたぐようにプレート等の固定機材を用いて固定する。

脛骨（下腿骨）に対して変形矯正手術を行う際は、大腿骨の場合と同様にして股関節３０１の中心を１本の縦方向基準線１２１に対して位置決めをした後、術前プランニングに沿って所定の位置において下腿骨を骨切りする。次に、Ｘ線透視装置４００の視野（第２の視野４０２）に膝関節３０２を捉えた状態として、観察下において股関節３０１の中心を通る縦方向基準線１２１が膝関節３０２の中心を通るように膝関節３０２を位置させる。次に、Ｘ線透視装置４００の視野（第３の視野４０３）に足関節３０３を捉えた状態として、観察下において股関節３０１の中心及び膝関節３０２の中心を通る縦方向基準線１２１が、足関節３０３の中心を通るように脛骨の骨切り部を動かし、その部位をまたぐようにプレート等を用いて固定する。

以上のように、本実施形態の骨アライメントチェックシート１００は、少なくとも１本の縦方向基準線１２１が、Ｘ線透視装置４００のそれぞれ独立した３つの視野のいずれにおいても共通して観察される。このため、術中に下肢機能軸を把握することが容易にでき、異なる視野で観察される３つの関節（股関節、膝関節、足関節）の中心を、共通して観察される縦方向基準線１２１に合わせることで、手術部位の骨の形態を整えつつ、下肢全体の正しいアライメントを実現することができる。このように、本実施形態の骨アライメントチェックシート１００を用いることにより、下肢アライメントを把握し、下肢アライメントが整っていることを確認しながら変形矯正手術を行うことができる。なお、変形矯正手術を行う場合について説明したが、大腿骨又は脛骨を骨折している場合に、下肢アライメントを調整しながら骨折箇所を固定する手術にも同様に用いることができる。

１本の縦方向基準線１２１だけがあれば、変形矯正手術等に用いることが可能である。しかし、縦方向基準線１２１を並行して複数設けることにより、手術対象者の股関節３０１の位置を縦方向基準線１２１に合わせることが容易となる。また、両側の手術に対応することも容易となる。

横方向基準線１２２を設けなくても、アライメントは可能であるが、横方向基準線１２２を設けることにより、骨を固定する際にワイヤ又はスクリューを刺入することが容易となる。特に、膝関節面又は足関節面に対して平行にワイヤ等を刺入することが極めて容易となる。

本実施形態の骨アライメントチェックシート１００において、シート本体１０１は、Ｘ線透過性を有する可撓性のシートとすることができる。例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル及びポリウレタン等の可撓性の樹脂シート並びに天然ゴム、ニトリルゴム及びシリコンゴム等のゴムシートなどを用いることができる。シート本体１０１の表面が手術対象者の皮膚と直接接するような使用方法を可能とするために、ある程度の柔軟性を有し、皮膚刺激が小さい材料が好ましい。

シート本体１０１は、Ｘ線透過性を有していれば、肉眼では不透明であってもよい。基準線１０２がシート本体１０１の内部に存在している場合に、シート本体１０１を透明又は半透明とすれば、基準線１０２の位置を肉眼で確認でき、大まかな位置合わせが容易となる。但し、最終的な位置合わせはＸ線透視装置４００による観察下において行うため、基準線の位置が肉眼で確認できなくてもよい。また、骨アライメントチェックシート１００の端部を手術台の外縁に合わせして、手術台２００の上に拡げることにより、骨アライメントチェックシート１００を手術台２００のほぼ同じ位置に毎回配置することができる。このようにすれば、基準線１０２の位置を肉眼で確認しなくても大まかな位置合わせが容易にできる。

シート本体１０１を着色する場合、その色は特に限定されないが、衛生の観点からは、血液等の付着がわかるような比較的明るい色とすることが好ましい。

シート本体１０１の長さは、手術対象者３００の股関節３０１から足関節３０３までの間の長さよりも長ければよいが、手術台２００よりも長くする必要はなく、通常は手術台２００の１／２程度以下とすることができる。手術対象者３００によって異なるが、一般的な日本人の成人を対象とする場合には、取り扱いの観点から好ましくは８０ｃｍ〜１２０ｃｍ程度、より好ましくは９０ｃｍ〜１１０ｃｍ程度とすることができる。小児用の場合はさらに短くすることができる。

シート本体１０１の幅は、手術対象者３００の下肢の幅よりも広ければよいが、腰の幅よりも広くすることが好ましい。このようにすれば両足の手術に対応することができる。また、手術台２００の上に拡げる観点からは、手術台２００の幅とほぼ一致させることが好ましい。手術台２００の幅にもよるが、好ましくは４５ｃｍ〜６０ｃｍ程度、より好ましくは５０ｃｍ〜５５ｃｍ程度とすることができる。

シート本体１０１の厚さは、特に限定されないが、強度及び取り扱い等の観点から好ましくは０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度、より好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍ程度とすることができる。

基準線１０２は、Ｘ線不透過性の材料により形成することができる。具体的には、鉛、金又はタングステン等のＸ線不透性の金属線を用いることができ、価格及び取り扱いの観点からタングステンが好ましい。

基準線１０２は、シート本体１０１の内部に埋め込むようにすることができる。例えば、シート本体１０１を上側シートと下側シートとを貼り合わせた構成とし、基準線１０２を上側シートと下側シートとの間に挟み込むようにすることができる。基準線１０２をシート本体１０１の内部に埋め込むことにより、硬い基準線１０２が手術対象者３００の皮膚に直接触れないようにでき、不快感を低減したり、褥瘡等を生じにくくしたりすることができる。但し、基準線１０２は、シート本体１０１の一方の面の上に貼り付けた構成とすることもできる。

縦方向基準線１２１と横方向基準線１２２とは、交点において互いに溶接又は接着することができる。このようにすることにより、縦方向基準線１２１と横方向基準線１２２とからなる格子を変形しにくくすることができる。

基準線１０２を金属線とする例を示したが、金属又は硫酸バリウム等のＸ線不透過性の粒子を含む塗料等を塗布又は印刷することにより基準線１０２を形成することもできる。また、蒸着等の方法により基準線１０２を形成することもできる。また、シート本体１０１に形成した溝に金属等を埋め込んで基準線１０２を形成することもできる。

基準線１０２の太さは、Ｘ線透視装置４００により明確に視認できる太さとすることが好ましい。Ｘ線透視装置４００の解像度等にもよるが、好ましくは直径０．５ｍｍ以上、より好ましくは直径０．７ｍｍ以上とすることができる。シートの可撓性を損なわないようにする観点及び視野の妨げにならないようにする観点から、好ましくは直径５ｍｍ以下、より好ましくは直径３ｍｍ以下とすることができる。縦方向基準線１２１と横方向基準線１２２の太さは同じとすることができるが、異なる太さとすることができる。

骨アライメントチェックシート１００内に配置された全ての縦方向基準線１２１の太さを同じとすることができるが、異なる太さの縦方向基準線１２１が存在していてもよい。例えば、隣接する縦方向基準線１２１の太さが互いに異なっているようにできる。具体的には太い（例えば、２．５ｍｍ程度）縦方向基準線１２１と細い（例えば、１ｍｍ程度）縦方向基準線１２１とを交互に配置することができる。このようにすれば、Ｘ線透視装置４００の各視野において、アライメントに使用する基準線１０２を容易に判断できる。横方向基準線１２２についても同様にすることができる。組み合わせる太さは２種類に限らず３種類以上とすることもできる。

縦方向基準線１２１の間隔は、特に限定されないが、好ましくは１ｃｍ以上、より好ましくは３ｃｍ以上、好ましくは１０ｃｍ以下、より好ましくは８ｃｍ以下、さらに好ましくは５ｃｍとすることができる。手術用に用いるＸ線透視装置４００の視野は、装置の種類や設定によって変化するが、最大でも直径２０ｃｍ程度である。この視野内において好ましくは３〜５本程度の縦方向基準線１２１が存在していれば、関節と縦方向基準線１２１との位置合わせが容易となる。縦方向基準線１２１の間隔は、骨アライメントチェックシート１００内において一定とすることができるが、骨アライメントチェックシート１００内に間隔が異なる部分を設けることもできる。

横方向基準線１２２の間隔についても縦方向基準線１２１と同様にできる。横方向基準線１２２の間隔を縦方向基準線１２１の間隔と同じとし、正方形状の格子が形成されるようにすることができるが、異なる間隔とすることもできる。横方向基準線１２２の太さについても縦方向基準線１２１と同様に、全て同一とすることも、隣接する横方向基準線１２２の太さが互いに異なるようにすることもできる。

本実施形態の骨アライメントチェックシート１００は、可撓性のシート状であるため、ほぼ全ての手術台２００において用いることができる。また、本実施形態の骨アライメントチェックシート１００は、シート上に手術対象者を直接横たえることができる。硬い板状物の場合、手術対象者の術中の褥瘡対策などで板状物と体の間にクッションなどの厚い物を挟む必要があり、板状物と手術対象者が離れることで、Ｘ線透視装置で映し出される基準線の間隔と手術対象者の骨に誤差が生じるため、骨に対する固定用プレートや螺子の適切なサイズの選択には寄与できない。一方、可撓性であり手術対象者を直接横たえることができる本実施形態の骨アライメントシートは、Ｘ線透視装置で映し出される骨の大きさを基準線の間隔である程度推し量ることができ、骨を固定するプレートや螺子のサイズの選択に寄与できる。また、使用するＸ線透視装置４００の視野の大きさにも依存せず、Ｘ線透視装置４００の視野が狭い場合にも、複数の視野に別れた複数の関節の位置関係や下肢アライメントの把握が容易にできる。

本開示の骨アライメントチェックシートは、Ｘ線透視装置が映し出す複数の視野に別れた複数の関節のそれぞれについて局所の形態を矯正しながら、全体的なアライメントを整えることが可能であり、変形矯正及び骨折治療等の手術において有用である。

１００ 骨アライメントチェックシート
１０１ シート本体
１０２ 基準線
１２１ 縦方向基準線
１２２ 横方向基準線
２００ 手術台
３００ 手術対象者
３０１ 股関節
３０２ 膝関節
３０３ 足関節
４００ Ｘ線透視装置
４０１ 第１の視野
４０２ 第２の視野
４０３ 第３の視野

Claims (3)

1. 手術台の上に配置する可撓性のシート本体と、
   前記シート本体に保持されたＸ線不透過性の基準線とを備え、
   前記基準線は、前記シート本体の縦方向に延びる複数の縦方向基準線と、前記シート本体の横方向に延びる複数の横方向基準線とを有し、
   少なくとも１つの前記縦方向基準線は、前記シート本体を手術台の上に配置し、前記シート本体の上に手術対象者を仰臥位で横たえた場合に、Ｘ線透視装置におけるそれぞれ独立した前記手術対象者の股関節を観察する第１の視野と、膝関節を観察する第２の視野と、足関節を観察する第３の視野とにおいて共通して観察される、骨アライメントチェックシート。
2. 隣接する前記縦方向基準線及び隣接する前記横方向基準線の少なくとも一方は、互いに太さが異なっている、請求項１に記載の骨アライメントチェックシート。
3. 前記縦方向基準線の間隔及び前記横方向基準線の間隔は、それぞれ１ｃｍ以上、１０ｃｍ以下である、請求項１又は２に記載の骨アライメントチェックシート。

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