JP7022433B2 - 人工股関節置換を移植するための外科用トレイ、器具、および方法 - Google Patents

Description

本発明は、リバース型人工股関節に関連して使用される外科用器具および方法に関する。より詳細には、本発明は、股関節置換手術に使用される器具トレイ、外科用ツール、および試用インプラントに関する。

リバース型人工股関節は、米国特許８，３１３，５３１号および８，５４０，７７９号に記載されている。人工装具および修正手術方法も、米国特許第８，９９２，６２７号に記載されている。これらの３つの特許の開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

米国特許第８，３１３，５３１号 米国特許第８，５４０，７７９号 米国特許第８，９９２，６２７号

本発明が解決しようとする課題は、外科医が、試用インプラントおよび特殊外科用ツールを使用して患者への移植のためにサイズおよび角度に基づいてリバース型人工股関節の最適な構成要素を識別することを可能にする、外科用トレイ、ツールおよび方法を提供することである。

上述の特許に記載されているように、リバース型人工股関節は、一般に、寛骨臼カップのステムに固定された寛骨臼ボールと、大腿骨ステムに固定された大腿骨カップと、を含み、大腿骨カップは、寛骨臼ボールに関節接合する。本発明の外科用トレイ、ツールおよび方法は、外科医が、試用インプラントおよび特殊外科用ツールを使用して患者への移植のためにサイズおよび角度に基づいてリバース型人工股関節の最適な構成要素を識別することを可能にする。本開示では、外科用ツールを意味する用語「ツール」を使用する場合がある。

図１Ａおよび図１Ｂは、インプラント手術のための大腿骨を準備するためのツールを含むトレイのセットを示している。 図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃは、インプラント手術のための寛骨臼を準備するためのツールを含むトレイのセットを示している。 図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、寛骨臼カップおよび寛骨臼ボールの寸法決めおよび移植のための試用インプラントおよびツールを含むトレイのセットを示している。 図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、大腿骨カップの寸法決めおよび移植のための試用インプラントおよびツールを含むトレイのセットを示している。 図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄおよび図５Ｅは、試用寛骨臼カップの立面図、断面図および斜視図を含む。 図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃおよび図６Ｄは、試用寛骨臼カップとともに使用するための第１の試作寛骨臼ボールの立面図、断面図および斜視図を含む。 図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図７Ｄ、図７Ｅおよび図７Ｆは、移植された寛骨臼カップとともに使用するための第２の試用寛骨臼ボールの立面図、断面図、詳細図および斜視図を含む。 図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、図８Ｄおよび図８Ｅは、図７Ａ～図７Ｆに図示されたタイプの第２の試作寛骨臼ボールの様々な図、および、寛骨臼カップのステムに配置された前記ボールの立面図および断面図を含む。 図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃは、試用寛骨臼カップを設置および取り外しするために使用されるハンドルを斜視図および立面図で示し、寛骨臼の代表的な部分にある試用寛骨臼カップにねじ込まれたハンドルの断面図を示している。 図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ、図１０Ｄ、図１０Ｅおよび図１０Ｆは、第１の試用大腿骨カップの立面図、断面図、詳細図および斜視図を含む。 図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃ、図１１Ｄ、図１１Ｅおよび図１１Ｆは、図１０Ａ～図１０Ｆに図示されたタイプの第１の試用大腿骨カップの追加図、および、第１の大腿骨インプラントにおける前記カップの斜視図および正面図を含む。 図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１２Ｄ、図１２Ｅおよび図１２Ｆは、第２の試用大腿骨カップの立面図、断面図、詳細図および斜視図を示している。 図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、図１３Ｄ、図１３Ｅ、図１３Ｆおよび図１３Ｇは、図１２Ａ～図１２Ｆに図示されたタイプの第２の試用大腿骨カップの追加図、および、第２の大腿骨インプラントにおけるカップの斜視図、立面図および断面図を示している。 図１４は、試用寛骨臼カップ内の第１の試作寛骨臼ボール、および、カップに対してボールを着脱するために使用されるツールを示す断面図である。 図１５は、第１の試作寛骨臼ボールに対して関節接合位置にある第１の試用大腿骨カップを示す断面図である。 図１６Ａ、図１６Ｂ、図１６Ｃ、図１６Ｄ、図１６Ｅ、図１６Ｆ、図１６Ｇ、および図１６Ｈは、ライナを大腿骨カップに押し付けるために使用されるプレスアセンブリおよびその構成要素の様々な図を示している。 図１７は、大腿骨カップを有する図１６Ａ～図１６Ｈのプレスアセンブリの立面図である。 図１８は、図１７の断面図である。 図１９は、挿入取り外しツールの斜視図である。 図２０は、図１９のツールの立面図である。 図２１は、挿入取り外しツールとともに使用するように構成された試用寛骨臼ボールの他の実施形態の立面図である。 図２２は、ツールが図２１の試用寛骨臼ボールと接触して寛骨臼カップからボールを取り外すのを容易にする際の図１９および図２０のツールの位置を示す斜視図である。 図２３は、手術で使用される従来の電動ドリルの立面図である。

股関節インプラント手術用の大腿骨を準備するために使用されるツールは、図１Ａおよび図１Ｂの第１のセットのスチール・トレイ１および２のそれぞれに含まれる。

トレイ１は、リーマ３、右手用ハンドル４および左手用ハンドル５を含む。また、トレイ１には、Ｔハンドル６および箱骨刀（box osteotome）７が含まれる。大腿骨頭を切断することによって大腿骨が手術のために準備された後、箱骨刀７は、リーマ３の正確な位置決めのためのガイドとして、大腿骨の初期開口部を作るための中央パンチとして使用される。次いで、リーマ３の近位端３ａへの接続に適したＴハンドル６がリーマに固定され、外科医は、リーマ３の遠位端３ｂを初期開口部内に配置し、圧力を加えながらハンドルを回転させて大腿骨にポケットを形成する。右手用ハンドル４および左手用ハンドル５は、それぞれ、トレイ２に関連して以下に説明するように、ブローチ８の使用の準備において、リーマを回転させて大腿骨に深いポケットを形成するためにリーマの近位端３ａへ接続するのに適している。右手用ハンドル４は右利きの外科医によって使用され、左手用ハンドル５は左利きの外科医によって使用される。

トレイ２は、２つ以上の異なるサイズのブローチ８のセットを含む。ブローチは、９ｍｍ（図１Ｂの左手側）から２１ｍｍ（図１Ｂの右手側）の範囲のサイズを有する。図では各ブローチ８は、左から右へ行くにつれて左のものより１ｍｍ大きくなっている。図面から分かるように、ブローチはテーパ状であり、各ブローチのサイズは、ブローチの頂部、近位端８ａの最大直径を指す。やすりとしても知られているブローチ８は、深いポケットに挿入され、近位端８ａにおいてハンマー９を用いて大腿骨内に打ち込まれる。ハンドル１０は、大腿骨インプラント７５（図１３参照）の近位端またはその近くのねじ窪み７５ａにねじ込まれ、大腿骨インプラントを大腿骨内に移植するために使用される。

股関節移植手術のための寛骨臼を準備するために使用されるツールは、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃの第２のセットのスチール・トレイ１１、１２および１３のそれぞれに含まれる。

トレイ１１および１２は、対応する大きさの寛骨臼カップを受け入れるのに適切なサイズに寛骨臼骨を切断するために使用される、２つまたは３つ以上の（図２Ａおよび２Ｂには２５個図示されている）異なるサイズの寛骨臼骨カッター１４を累積的に含む。ドリル１４０（図２３参照）を寛骨臼骨カッター１４に接続するために、駆動シャフトおよび駆動シャフトハンドルが使用される。

トレイ１３は、２つの異なるサイズの駆動シャフト１５および２つの駆動シャフトハンドル１６を図示している。駆動シャフトは、寛骨臼骨カッターへの接続に適した遠位端１５ｂと、駆動シャフトハンドル１６の遠位端１６ｂへの接続に適した近位端１５ａとを有する。駆動シャフトハンドル１６の近位端１６ａは、ドリル１４０のチャック１４１への接続に適している。

寛骨臼カップおよび寛骨臼ボールを移植するための試用インプラントおよびツールは、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃの第３のセットのスチール・トレイ２１、２２および２３のそれぞれに含まれる。

トレイ２１は、ドリル・ガイド・ハンドル２４、２つまたは３つ以上のドリル・ビット２５、２つまたは３つ以上のドリル・ガイド２６、２つまたは３つ以上の第２の試用寛骨臼ボール２７、および試用寛骨臼ボール挿入取り外しツール２８を含む。各ドリル・ビット２５は、対応する大きさのドリル・ガイドを有する。

トレイ２２は、２つまたは３つ以上の第１の試用寛骨臼ボール２９、２つまたは３つ以上の試用寛骨臼カップ３０、およびユニバーサル・ハンドル３１を含む。

トレイ２３は、寛骨臼カップ・インパクタ・アセンブリの要素を含む。トレイ２３は、他のユニバーサル・ハンドル３１、寛骨臼カップ・ハンドル３２、近位端にノブ３４を有する内部シャフト３３、２つの前傾ガイド・ロッド３５、少なくとも１つ、好ましくは３つのコレット３８、および、少なくとも１つ、好ましくは３つの寛骨臼ボール・インパクタ３７を含む。傾斜前傾ガイド３６は、ガイド３６を寛骨臼カップ・ハンドル３２上の適切な位置に維持するための蝶ねじ（図示せず）を有する。これは、２０１６年７月１５日に出願された本出願人の係属中の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ１６／４２４４１号に詳細が記載されている。

大腿骨カップを移植するための試用インプラントおよびツールは、図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃの第４のセットのスチール・トレイ４１、４２および４３のそれぞれに含まれる。

トレイ４１および４２は、２つまたは３つ以上の第１の試用大腿骨カップ４４のみを含む。これら第１の試用大腿骨カップ４４のサイズ、ネック長さおよびオフセット角度は変化し得る。それらは、好ましくは、ブローチが大腿骨から取り外される前に、トレイ２からブローチ８の近位端に一時的に固定されるように構成される。代替的に、それらは、図１１Ｅおよび１１Ｆに示すように、大腿骨インプラント４９の近位端に一時的に固定することができる。

トレイ４３は、大腿骨インプラント４９に一時的に固定されるように構成されている２つまたは３つ以上の第２の試用大腿骨カップ４５を含む（図１１Ｅおよび１１Ｆを参照）。また、このトレイは、ポリマ・ライナを大腿骨カップに押し付けるためのプレス４６、大腿骨カップ・ロケータ４７、およびプランジャ４８および４８ａも含む（図１６Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦも参照）。

上述したトレイに含まれる様々な構成要素をより具体的に見ると、図５Ａ～図５Ｅは、試用寛骨臼カップ３０の様々な図を示している。図５Ｅは、試用寛骨臼カップの斜視図である。図５Ａは側面図であり、図５Ｄは図５Ａの断面図である。図５Ｂは上面図であり、図５Ｃは底面図である。

試用寛骨臼カップ３０は、寛骨臼骨の準備された表面にぴったり合うように構成された外側面および内側窪み面を有する。外側面は好ましくは突面である。雌ねじが切られた開口部５１を有するステム５０は、窪み面の底部から延びており、カップは複数の任意の貫通開口部５２を有していることを特徴としている。ねじ開口部５１は、カップ３０を寛骨臼に取り付けたり寛骨臼から取り外したりするために使用されるユニバーサル・ハンドル３１のねじ山を受け入れる（図９Ｃを参照）。開口部５１のねじ溝は、図６Ａ～図６Ｄに図示された第１の試用寛骨臼ボール２９も受け入れる。

本発明の試用寛骨臼ボールは、半球状であり、以下に説明するように平坦部分および斜面を含むことができる。図６Ｄは、試用寛骨臼ボール２９の斜視図であり、図６Ａはその側面図、図６Ｂはその上面図、図６Ｃはその断面図である。ねじ部分６０は、開口部５１にねじ込まれる。六角形の開口部６１は、平坦部分６２ａに設けられており、ボール２９をカップ３０に出し入れするために使用されるツール２８（図３Ａ参照）を収容する。任意の傾斜部分６２ｂは、ねじ部分６０に近接しており、ボール２９の基部を取り囲む傾斜エッジを形成する。

図７および図８は、第２の試用寛骨臼ボール２７と関連がある。

図７Ａ～図７Ｆは、上記ボール２７の様々な図を示している。ボール２７は、人工装具のための最適なボールサイズを決定するために、移植された寛骨臼カップ７０（図８Ｄおよび図８Ｅ参照）に一時的に固定することができる。図８Ａ～図８Ｃは、異なるサイズの第２の試用寛骨臼ボール２７を示している。

図７Ｆおよび図８Ｃは、ボール２７の斜視図であり、図７Ａおよび図８Ａは、ボール２７の側面図であり、図７Ｂおよび図８Ｂは、その上面図である。図７Ｃは、ボール２７の底面図であり、図７Ｄは、図７Ａの切断線７Ｄに沿った断面図である。図７Ｄの円で囲まれた部分７Ｅの詳細図は、図７Ｅに示されている。

第２の試用寛骨臼ボール２７は、識別するサイズ情報をインプリントするために使用される平坦な頂部６２を含む。ボール２７は、寛骨臼カップ７０のステム７１に嵌合する大きさの開口部６３を有する。突起部６５の側部には、ボールをステム７１に配置しステムから取り外すのを容易にするためのスロット６４が設けられている。

ユニバーサル・ハンドル３１は、図９Ｂの側面図および図９Ａの斜視図に示されている。図９Ｃは、寛骨臼骨８０の代表部分にある試用寛骨臼カップ３０にねじ込まれたユニバーサル・ハンドル３１の断面図である。ハンドル３１は、寛骨臼骨８０内に試用カップ３０を配置するために使用される。

第１の試用大腿骨カップ４４の複数の図が図１０に示されている。図１１は、大腿骨インプラント４９内のカップ４４の図とともにカップ４４のさらなる図を示している。

第１の試用大腿骨カップ４４の３つの異なる斜視図が、図１０Ｆ、図１１Ａおよび図１１Ｃに示されている。異なる角度から見たカップ４４の側面図が、図１０Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｄに示されている。図１０Ｂは、カップ４４の上面図、図１０Ｃは、その底面図であり、図１０Ｄは、図１０Ａの断面線１０Ｄに沿った断面図である。図１０Ｅは、図１０Ｄの丸で囲んだ部分１０Ｅの詳細図である。図１１Ｆは、インプラント４９に固定されたカップ４４の側面図であり、図１１Ｅは、インプラント４９に固定されたカップ４４の斜視図である。

第１の試用大腿骨カップ４４は、第１の窪み部分９１から離れて（すなわち、反対側に）伸びるステムの形態のベース部分９０を有する。ベース部分９０には、ブローチ８の近位端またはインプラント４９のステムを受け入れる開口部９２が含まれる。カップをブローチまたはステムに配置し、その後取り外すのを容易にするために、スロット９３および９３ａが設けられている。

第２の試用大腿骨カップ４５は、図１２Ａ～図１２Ｆの複数の図で示されている。図１３Ａ～図１３Ｇは、大腿骨インプラント７５内のカップ４５の図とともにカップ４５のさらなる図を示している。カップ４５の斜視図は、図１２Ｆおよび図１３Ｄに示され、その側面図は、図１２Ａおよび図１３Ａに示されている。カップ４５の上面図は、図１２Ｂおよび図１３Ｃに示され、その底面図は、図１２Ｃおよび図１３Ｂに示されている。図１２Ｄは、図１２Ａの切断線１２Ｄに沿った断面図であり、図１２Ｅは、図１２Ｄの丸で囲んだ部分１２Ｅの詳細図である。図１３Ｅは、インプラント７５内のカップ４５の斜視図であり、図１３Ｇは、インプラント７５内のカップ４５の側面図であり、図１３Ｆは、図１３Ｇの断面図である。

第２の試用大腿部カップ４５は、第２の窪み部分９６から離れて伸び、大腿骨インプラント７５内に受け入れられるようになっているステム９５を有する。ステム９５の開口部９７は、スロット９８と協働して、カップ４５を大腿骨インプラント７５に取り付け、大腿骨インプラント７５から取り外すのを容易にする。

図１４は、試用寛骨臼ボール２９の六角形の開口部に挿入された試用寛骨臼ボール挿入取り外しツール２８を断面で示している。これは、寛骨臼骨８０の代表部分に示された試用寛骨臼カップ３０に対してボールを取り付け、取り外しするためのツールのボールに対する位置である。

大腿骨カップ４４は、図１５において試用寛骨臼ボール２９上の所定の位置に示されている。大腿骨カップ４４は、インプラント４９に取り付けられ、寛骨臼カップ３０は、寛骨臼骨８０内に示されている。

ポリマ・ライナを大腿骨カップに押し付けるのに使用されるプレス４６の要素が図１６に示されている。プレス４６の斜視図は、図１６Ａに示されている。図１６Ａ～図１６Ｆおよび図１７および図１８を参照すると、プレスは、ブラケット１０２が固定されたベース１０１を含む。シャフト１０４にはプレスバー１０３が設けられ、シャフト１０４の遠位端にはシリンダ１０５が設けられている。シリンダ１０５は、適切な大きさのプランジャ４８に接触して押し付ける。大腿骨カップ１１０が内部にある大腿骨カップ・ロケータ４７は、ベース１０１上に配置される。ポリマ・ライナ１１１の窪み部分は、プランジャ１０６に接して配置され、ライナ１１１の突部分は、図１８の断面に示されるように大腿骨カップ１１０の窪み部分の上に配置される。次に、ライナ１１１が大腿骨カップ１１０の窪み部分の所定の位置に嵌め込まれるまで、安定化ハンドル１０８も保持しながら、プレスバー１０３を用いてシリンダ１０５をプランジャに接触させて下方に押し付けることによってプランジャ４８を下方に押す。

挿入取り外しツール１２０が図１９および図２０に示されている。ツールは、止血鉗子と同様の大きさおよび構造である。ツールは、ツールの近位端のハンドル１２１およびラチェット部分１２２を含む。ヒンジ１２３は、梃子を提供するように位置決めされ、グリッパ１２４は、遠位端に配置される。ヒンジ１２３とグリッパ１２４との間に位置するツールの部分は、任意選択により傾斜（例えば、約２０°）していてもよい（図示せず）。

この用途では、ツール１２０の好ましい用途は、寛骨臼カップ７０から試用寛骨臼ボール２７ａを取り外すことである。図２２は、この目的のためにボール２７ａに接して配置されたツール１２０を示している。ボール２７ａは、ボールを把持して寛骨臼カップ７０のステム７１（図８Ｅ参照）から引き抜くことができるように設けられた円周溝の形の窪み１３０の追加された構成とともに上述のボール２７と同じ全ての構成を有する。

Claims (7)

1. 股関節置換手術で使用するために構成された外科用トレイ装置であって、
   少なくとも２つの異なるサイズを有する複数のブローチを含みインプラント手術のための大腿骨の準備のために構成されたツールを含む第１のセットのトレイと、
   少なくとも２つの異なるサイズを有する複数の骨カッターを含みインプラント手術用の寛骨臼を準備するために構成されたツールを含む第２のセットのトレイと、
   その一部を形成するステムを有するリバース型股関節寛骨臼カップの寸法決め、位置決め、および移植のために構成され、少なくとも２つの異なるサイズの複数の試用寛骨臼カップおよび１つまたは複数の試用寛骨臼カップに取り外し可能に取り付け可能な少なくとも２つの異なるサイズの複数の第１の試用寛骨臼ボールとを含む複数の試用インプラントと、試用寛骨臼カップに取り外し可能に取り付け可能なツールおよび試用寛骨臼ボールに取り外し可能に取り付け可能なツールを含み、前記試用インプラントに取り外し可能に構成された複数のツールと、を含む第３のセットのトレイと、
   リバース型股関節置換手術で使用するための大腿骨カップの寸法決めおよびインプラント用に構成された複数の試用インプラントと、該試用インプラントに取り外し可能に取り付け可能に構成された複数のツールと、を含み、これらの試用インプラントには、ブローチまたは大腿骨インプラントの近位端に一時的に取り付けられるように適合された複数の第１の試用大腿骨カップと、大腿骨インプラントに一時的に取り付けられるように適合された複数の第２の試行大腿骨カップと、を有し、第１の試用大腿骨カップおよび第２の試用大腿骨カップのそれぞれは、逆股関節寛骨臼カップのステムに取り付けられるように構成された前記寛骨臼ボール上で関節運動するように適合された凹面を有する第４のセットのトレイと、
   を具備する外科用トレイ装置。
2. 試用寛骨臼インプラントが、凸状の外面、凹状の内面の底部から延びるステムを備えた凹状の内面を含み、ステムは、開口部が取り外し可能に受容するように構成されためねじ開口部を有する、請求項１に記載の外科用トレー装置。
3. 前記第１のセットのトレイは、
   大腿骨に挿入するための遠位端および近位端を有するリーマと、
   リーマの近位端に接続するための右利き用ハンドルと、
   リーマの近位端に接続するための左利き用ハンドルと、
   リーマの近位端に接続するためのＴハンドルと、
   ブローチを大腿骨に打ち込むためのハンマー及び大腿骨インプラントの近位端にねじ込まれるように適合されたねじ部分を有するハンドルを含む箱骨刀と、
   さらに具備する、請求項１に記載の外科用トレイ装置。
4. 前記第２のセットのトレイは、
   骨カッターへの接続に適合された遠位端を有する駆動シャフトと、
   前記ドライブシャフトの近位端への接続に適合した駆動シャフトハンドルと、
   をさらに具備する請求項１に記載の外科用トレイ装置。
5. 駆動シャフトハンドルの遠位端は、駆動シャフトへの接続に適合されており、駆動シャフトハンドルの近位端は、ドリルへの接続に適合されている、請求項２に記載の外科用トレイ装置。
6. 前記第３のセットのトレイのツールは、
   ドリルガイドハンドルと、
   ２以上のドリルビットと、
   ２以上のドリルガイドと、
   ２以上の第２の試行寛骨臼ボールと、
   ２以上の第１の試行寛骨臼ボールと、
   ２以上の試行寛骨臼カップと、
   を具備し、
   ハンドルと、その近位端にノブを有する内側シャフトと、複数の前傾ガイドロッドと、コレットと、寛骨臼ボールインパクタとを含む請求項１に記載の外科用トレイ装置。
7. 前記第４のセットのトレイは、
   プレスと、大腿骨カップロケータと、ポリマーライナを大腿骨カップに押し込むためのプランジャと、
   を具備する請求項１に記載の外科用トレイ装置。

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