JPH07506038A - 医療器具および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 医療器具および方法 ■分号 本発明は医療器具および方法に関するものであり、さらに詳しくは人口骨のステ ムと皮質との優れた接触およびステムがらの適切な負荷の移動のための骨管の正 確な調整を目的とする医療器具と方法に関するものである。

及肌葛背１ 股関節ステムのような高度な圧入人口骨ステムの開発において、ステムと骨との 優れた皮質性接触とステムから骨への負荷の移動を保証するためには、骨管の正 確な調整がきわめて重要である。圧入人口骨腰ステムの先行技術例は、１９８８ 年に権利を有した版権番号２３５−１１８７ＴのＤｏｗ　Ｃｏｒｎｉｎｇ　Ｗｒ ｉｇｈｔの刊行物”ＭｃＣｕｔｃｈｅｎ　ＨｉｐＳｙｓｔｅｍ”にあるであろう 。現行の人口骨ステムの一部は、負荷を分散する円錐形基部と、人口骨関節部を 正確な位置に固定して維持する回転防止突起を備える設計が行われている。

現在は、切除した骨の末端部に穴を開けてからこの穴を広げ、人口骨ステムの転 子部分に適合する截頭円錐状基部を提供することによって、これらの人口骨ステ ムのための骨管の調整を行っている。次に、推測航法、すなわち工具の軸と角度 の適切な位置を外科医が目測で定める方法を用いて、回転防止突起を固定する傾 斜溝を作るためにミリングカッタで骨管をある角度で切断するが、この方法では 、しばしば回転防止突起の正確な固定が不可能である。別の方法として、１９９ ２年８月４日にＰａｘｓｏｎらに発行され、本主題の発明の譲受人に譲渡されて 、その開示を引例によってここに組み入れて参考とした米国特許番号５，１３５ ，５２９に示されたように骨管を調整することができる。Ｐａｘｓｏｎらの場合 、回転防止突起を受け止める傾斜溝を形成するために、様々な寸法のモジューラ ユニット式やすりブロックを使用している。その方法でも、回転防止突起の正確 な位置固定が不可能なことがしばしばある。

先行技術による骨管調整技術の主要な不都合は、正確で予測可能な結果を得るこ とが困難な点である。さらに、人口骨植え込みのための骨管の調整に用いる先行 技術の医療器具はしばしば扱いにくいものであって、−人の外科医が手術を行う ことにやや困難があり、さらに、様々な人口骨ステム構成に利用するうえでこれ らの器具が容易に適合しないことがしばしばある。

及肌ΩＩカ 本発明は、回転防止突起を取り付けた人口骨を受け止めるために大腿骨の基端を 調整する医療器具を意図したものである。

本医療器具は、二つの離間した枠部を備えた枠で構成される。

枠部の一つには支柱が取り付けられ、基準軸を定めている。他方の枠部には工具 ガイドが取り付けられ、基準軸に対して正確な角度で固定された工具軸を定めて いる。大腿骨内に植え込まれるときに人口骨の回転防止突起を適合するよう工具 ガイドと工具軸が回転切断工具を部分的に調整された管の内部で誘導するための 正確な角度に設定されるように、大腿骨内の部分的に調整された管の中の截頭円 錐状基部に取り付ける固定手段が支柱から伸びて、調整された管に対する基準軸 の位置を定める。

本発明は、大腿骨内で工具ガイドの工具軸を精密かつ正確、そして予測可能な形 で定め、大腿骨の一部を切除して人口骨の回転防止突起に適合させるために、大 腿骨内に形成した截頭円錐状基部と一時的に結合あるいは固定する固定手段を含 む器具によって、本主題の発明は先行技術に固有な欠点を克服する。

本主題の医療器具は、大腿骨基端内の調整された截頭円錐状基部を基端に固定す ることによって、植え込み手術時にこれまでよりもさらに容易かつ柔軟、そして さらに正確な操作を可能にする。

図の簡単な逸朋 本発明の上記およびその他の目的と特徴、利点は、同一の部品を同一の参照番号 で示した添付図面を参照している、以下の説明からさらに明らかとなるであろう 。

図１は、本発明の医療器具と方法を用いて形成した大腿骨基端の髄内管に人口骨 を嵌入した、切除された大腿骨の断面図である。

図２ａと図２ｂは、それぞれ図１の２ａ−２ａと２ｂ−２ｂを結ぶ線にほぼ沿っ たステムの縦軸に対する垂直断面図である。

図３は、図１、図２ａ、図２ｂに描かれた人口骨の回転防止突起を示す転子部分 の部分透視図である。

図４、図５、図６は、更に本発明による回転切断法に適した図６に描いた本発明 の医療器具を用いて人口骨のための管を調整する種々の段階を示す、図１の切除 した大腿骨のそれぞれの断面図である。

図７は、医療器具の部分断面図と部分拡大図である。

図８は、図７の８−８を結ぶ線にほぼ沿って切った断面図である。

図９は、図７の９−９を結ぶ線にほぼ沿った断面図である。

図１０は、図６の１０−１０を結ぶ線にほぼ沿った断面図である。

図１１は、医療器具のスプリング式戻り止め部分の部分拡大図である。

光五塁説朋 図に言及すると、背景として、図１、図２ａ、図２ｂおよび図３では切除された 基端１２を備える大腿骨１０を示している。

植え込み可能な全股間節の球状部材１９を支える基端部大腿人口骨１８のステム １６を受け止める管１４を形成するために、端部１２の内面に穴を開けて拡大し 、さらに研磨する。ステム１６の末端は半球状の先端部２０を備えるように形成 されているが、基端部は球根状の形状を備え、円錐状に形成された転子部２２と 、転子部２２と一体となった縦に伸びる突起２４を含む。先端２０と転子部２２ は、大腿骨１０の骨髄管の仮想中央線を通って伸びる縦軸２６と同軸に配列され ている。突起２４は軸２６に対して傾斜し、転子部２２と交差している。管１４ 内での人口骨１８の回転を防ぐ突起２４は、図１および図３に最も良く表されて いるように、正確な傾斜角度Ａで軸２６と交差する傾斜軸２８の回りを回転する 直線円筒体の突出部分によって形成されている。したがって管１４は、突起２４ が部分的に円筒状である傾斜した溝１５を必要とする。溝１５は、基端では図２ −ａが示すように１葉の断面を描き、末端では図２ｂが示すように円形の断面を 描く。

管１４を調整するための好ましい手術法を図４、図５、図６に示す。まず最初に 、切除した大腿骨１０の基端１２に図４に示すように穴を開け、適切な寸法と深 さの海綿質を取り除いて先端２０のための止まり穴Ｈを提供する。次に、図５に 示すように穴Ｈの基端を截頭円錐状リーマを用いて皿形にし、転子部２２に適合 した寸法と形状の截頭円錐状基部Ｓを形成する。截頭円錐状リーマの寸法と皿座 ぐりの深さは、截頭円錐状基部Ｓの周囲が皮層骨に触れるようにすることが好ま しい。穴Ｈと截頭円錐状基部Ｓは、同一の軸２６上で精密に切除され、つまり、 穴Ｈと基部Ｓは同軸である。これらの方法は管１４の調整にとって基本的なもの であり、標準的な周知の技術である。しかし、回転防止突起２４に適合するよう に管１４を仕上げるためには別の方法がさらに必要であり、その別の方法を以下 に記述する。

上記に加えて本発明は、完成した管１４の溝１５に回転防止突起を正確に固定す るような精密で正確な方法を用いて、部分的に調整した管１４の壁に傾斜溝１５ を切断するための医療器具と方法に関するものである。

本発明の医療器具の全体図を図６から図１１までの３０に示すが、図６では、ス テム１６、特に一体となった回転防止突起２４と転子部２２が正確に適合するよ うに管１４を最終的に調整するように溝１５を切断するときの器具の位置を示し ている。

医療器具３０は、それぞれが互いに離間した４つの非平行部分３２　ａ、３２　 ｂ、３２　ｃ、３２　ｄを有する一つの四辺形の枠３２で構成することが好まし い。支柱３３は、枠３２の一体部分を形成する同軸継輪３４によって、非平行部 分の一つである３２ｄに取り付けられる。支柱３３と継輪３４は枠３２の基準軸 ３６を規定して定め、これは、管１４内に植え込まれる人口骨ステム１６の軸２ ６と実質的に一致する。図８および図９に示すように、継輪３４の内径は、末端 環状部６５と環状部６５よりも小さい基端側のキー溝６６を有する。

継輪３４の反対側の枠３２の他の非平行部分３２ｂは、工具軸あるいは切断軸４ ２を定める軸方向に離間した二つの継輪４０で構成される一体化された工具ガイ ド３８を備える。工具軸４２は基準軸３６に対して正確な傾斜角度へで固定され るため、基準軸３６を転子部２２の軸２６に重ねたときに、工具軸４２は回転防 止突起２４の軸２８にほぼ一致する。したがって、植え込み中に、ステム１６の 突起２４を受け止めるように大腿骨基端１６に正確な角度で溝１５を切断するた めに、継輪４０は工具軸４２に沿ってカッティングヘッド８２を誘導する。

支柱３３は、反対方向に位置する平坦部４７と、数を変更可能な一連の三つの交 差穴４８を備えるねじ付きシャンク４６で構成される。支柱３３の基端は、シャ ンク４６よりも小さい直径のねじ付きシャンク５０で構成され、また平坦部５２ と交差穴（図示せず）を備える。同軸ハンドル５４は先端部あるいは支柱３３の 基端部分で小さいシャンク５０上にねじ込まれ、交差穴を通して挿入されたピン （図示せず）によって保持される。

ハンドル５４は、大きく平坦な基端親指パッド５５を備える。

支柱３３の末端は医療器具３０を固定具６０に取り付けるために用いる着脱継手 ５８の一部を形成するコレット５６を備えている。固定具６０は、転子部２２と ステム１６の先端部２０の寸法および形状に適合する截頭円錐状部分６２とピン ６３によって構成される。図６に描いたこの実施例においては、円錐６２は回転 防止突起を含んでいない。しかし、その周面と交差する傾斜穴６４を備えている 。穴６４と固定截頭円錐状部分６２の軸は、ステム１６の軸２６と突起の軸２８ によって形成される傾斜角Ａと同じ角度を形成する。取り付は後、部分的に調整 した管１４内に固定具６０を配置し、ハンドル５４を用いて手で軸方向力を加え て截頭円錐状基部Ｓに対して保持する。このように、本医療機器３０は、切除さ れた大腿骨１０の基端１２内に開けられ、皿型に形成された部分的に形成された 管１４の截頭円錐状基部Ｓと穴Ｈの軸上に位置する基準軸３６に対して支柱３３ を支持する迅速で簡潔な手段を提供する。これらの−列に配置された軸は転子部 ２２の軸に相当し、工具ガイド３８が、回転防止突起２４に適合するように傾斜 溝１５を切断できるように回転切断工具８２を誘導するための正確な角度Ａに設 定される。

本医療器具３０は柔軟性も備えている。通例、多くの寸法と形状の人口骨ステム を利用することができる。さらに、異なる寸法の大腿骨１０に適合する例えば小 、中、大の３つの寸法の回転防止突起をそれぞれ備える異なる転子寸法でステム １６が利用できる。したがって、截頭円錐状基部Ｓに対し、様々な突起２４の調 整のために大腿骨１０基端を切断する必要がある。

この必要性は二つの方法によって満たされる。

第一に、継輪３４に対して支柱３３が軸方向に調節可能である。第二に、本医療 機器３０は、継輪３４に対して所定の複数の軸方向位置で支柱３３を正確に配置 するための調整手段を備えている。

支柱３３の調整手段は、調整ナツト６７とベアリングブロック６８を含む。調整 ナツト６７は、図７に示すように調整ナツト６７のボール溝９８と、対応する継 輪３４のボール溝１００に載ったベアリングボール９６によって、継輪３４の末 端円形部分に回転可能に取り付けられている。調整ナツト６７は、ベアリングボ ール９６によって継輪３４の中で容易に回転する。

調整ナツト６７は、ねじ付きシャンク４６に噛合するねじ穴１０２を含む。調整 ナツト６７の末端部分は、継輪３４の末端側にローレット拡大部１０３（図６参 照）を備え、継輪３４内で支柱３３の軸方向位置を調整するための調整ナツト６ ７の回転を容易にしている。

ベアリングブロック６８は調整ナツト６７の基端側に配置され、図７および図９ に示すように一対の耳６９を含む。耳６９は、キー溝６６の側方スロット内に配 置され、シャンク４６の平坦部４７と噛合して、支柱３３が継輪３４内で回転す ることを防いでいる。したがって、支柱３３の軸方向位置を調整するために調整 ナツト６７を回転させる際、支柱３３は回転することなく基準軸３６に沿って移 動する。

上記に示したように、器具３０は、また、調整可能な支柱を所定の複数の軸方向 位置に正確に配置するための配置手段を含んでいる。該配置手段は、枠３２の接 続側３２ａの軌道７２の中を滑らかに動くように取り付けられた、手動操作可能 なスプリング式戻り止め７０から成る。軌道７２は継輪３４とベアリングブロッ ク６８の整列した開口部と交差し、戻り止め７０の軸７３が、図７および図９に 示すように継輪３４に対して所定の３つの一軸方向位置の一つに支柱３３を正確 に固定するように支柱３３の三つの交差穴４８の一つに入る。穴の数と枠３４の 長さは増減させて調整することができる。

スプリング式の戻り止め７０は、枠３２の側面から側方に延びた１字形のハンド ル７４を含んでいる。このため、丁字形ハンドル７４を操作することによって、 戻り止め７０を手動で取り外すことができる。丁字形ハンドル７４は、図７およ び図９が最も良く示しているように、小ねじ１０４によって軌道７２内の反対側 の端部に固定されたスプリングガイドビン７６を受けるための止まり穴を備える 。スプリングがイドビン７６は、ビン７６の取り付けられた端部と戻り止め７０ の間で作用するコイルスプリング７８を誘導して、戻り穴７０の軸７３を支柱３ ３と噛合させる。このように、軸７３の末端は、支柱３３を軸方向に調整してい るときに、交差穴４８の一つの中に固定される。

三つの交差穴４８の各々は、戻り止め７０が交差穴４８に入ったときに、戻り止 め７０が支柱３３と固定具６０を継輪３４に対して正確に配置するように配置さ れる。さらに、各交差穴４８は、三つの穴４８のどれが戻り止め７０によって噛 合させられたかをハンドル７４の位置が示すようにするために、単一の深さを備 えている。また、図１１に示すように、枠３２の接続側３２ａとハンドル７４は 、ハンドル７４の様々な位置に対応する相互に影響する可視指標を備え、三つの 交差穴のどれが戻り止め７０と噛合し、その結果、支柱３３および固定具６０の どの軸方向の調整が選択されたかを示す。

図６に関してすでに示したように、工具ガイド３８は、正確に傾斜した切断軸４ ２上に切断工具を回転可能に支持するための離間した継輪４０から成る。溝１５ は、シャンク８４の一方の端部に大きなカッティングヘッド８２を備え、他方の 端部に大きな駆動継手８６を備える回転ミリングカッタ８０を用いて切断する。

各継輪４０は、シャンク８４内に切り込まれた軸方向に離間した対応する二つの ネック９０の幅に適合する幅を備えた放射状の入りロスロット８８を備え、器具 ３０へのミリングカッタ８０の取り付けを容易にしている。回転ミリングカッタ ８０は、ネック９０をスロット８８と整列させ、側方からスロット８８を通って 継輪４０内部にシャンク８４を挿入することによって取り付けられる。次にカッ タ８０を４分の１回転させ、固定具６０の方向に継輪４０を滑り下ろす。

上述し、図４および図５に示した基本方法によって形成した、截頭円錐状基部Ｓ の壁によって画成された部分的に形成された管１４は、以下の方法によって完成 する。固定具６０とミリングカッタ８０を器具３０に取り付け、上述のように支 柱３３を適切な位置に調整して固定する。次に、ハンドル５４を用いて手で軸方 向に加えた圧力によって、固定具６０の截頭円錐状部分６２を部分的に形成した 管１４の截頭円錐状基部Ｓに確実に噛合させ、回転ミリングカッタ８０に対して 正確な切断角度を定める。固定具６０を固定すると、固定ビン６３が管の穴Ｈの 中心に入って安定性を高め、さらに固定具６０と部分的に形成した管１４を確実 に軸方向に一列に一致させる。次に回転ミリングカッタの端部に接続したポータ プル電源を操作し、器具３０を截頭円錐状基部Ｓに押さえて切断処理中の正確な 切断軸を維持しながら傾斜溝１５を切断する。切断処理の最終段階中、固定具の 截頭円錐状部分６２の穴６４にカッティングヘッド８２が入る。穴６４の直径は 僅かに大きいので、固定具６０が損傷されることはない。さらに、カッティング ヘッド８２が穴６４の底に至る前に駆動継手８６が継輪４０の底に至るように回 転ミリングカッタを構成することが好ましい。

一方の手を器具３０を押さえるために用い、他方の手を回転ミリングカッタ８０ を駆動する電源を操作するために用いて本発明の切断法を一人で実施できるよう にハンドル５４と駆動継手８６は互いに対して配置されている。

本発明について以上で説明的に記述した。使われている用語は限定を目的とした ものではな（、説明的性質のものであると意図していることを理解すべきである 。

上記の教示を考慮して本発明の修正および変更を行うことができる。したがって 、記載した請求の範囲内で、具体的に記述した方法以外でも本発明を実施するこ とができることを理解すべきである。

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. １．人工骨の転子部分を受け止める皿型截頭円錐状基部を有する部分的に調整し た管を有している大腿骨の基端を、回転防止突起を取り付けた人工骨を受け止め るように調整するための医療器具であり、離間した２個の枠部分を有する枠と、 枠部分のうちの一方に取り付けられ基準軸を定める支柱と、枠部分の他方に取り 付けられ基準軸に対して正確な角度で固定された切断軸を定める工具ガイドと、 皿型截頭円錐状基部を大腿骨内の部分的に調整された管内に取り付け、調整され た管に対して基準軸を設けて、工具ガイドおよび切断軸を、部分的に調整した管 内で回転切断工具を導くための正しい角度に設定し、人工骨を大腿骨内に埋め込 む際にその回転防止突起を、皿型截頭円錐状基部に固定した人工骨の転子部分に 適合するように構成された、支柱から延びる固定手段とから成る器具。
2. ２．支柱が末端を含み、更に固定手段を取外し可能に取り付けるよう構成され、 支柱の末端に配置された着脱継手から成る請求項１で定義した器具。
3. ３．支柱が基端を含み、更に支柱の基端に取り付けられたハンドルから成る請求 項１に定義した器具。
4. ４．支柱が基端を含み、更に支柱基端に取り付けた同軸ハンドルから成る請求項 ２に定義した器具。
5. ５．工具ガイドが、回転工具のネック付シャンクを回転可能に支持するように離 間した継輪から成り、各継輪が回転工具のネック付シャンクを側面で受け止める 入口構を有する請求項１に定義した器具。
6. ６．人工骨の転子部分を受け止める皿型截頭円錐状基部を有する部分的に調整し た管を有している大腿骨の基端を、回転防止突起を取り付けた人工骨を受け止め るように調整するための医療器具であり、離間した２個の枠部分を有する枠と、 枠部分のうちの一方に取り付けられ基準軸を定める支柱と、枠部分の他方に取り 付けられ基準軸に対して正確な角度で固定された切断軸を定める工具ガイドと、 切断軸に沿って前進するよう構成され、工具ガイドに操作可能に配置された回転 ミリングカッタと、工具ガイドから延び、各々が回転ミリングカッタを切断軸の 側面で受け止める放射状の入口溝を有する複数の離間した継輪と、皿型截頭円錐 状基部を大腿骨内の部分的に調整した管内に取り付け、調整した管に対して基準 軸を設けて、工具ガイドおよび切断軸を、部分的に調整した管内で回転切断工具 を導くための正しい角度に設定し、人工骨を大腿骨内に埋め込む際にその回転防 止突起を、皿型截頭円錐状基部に固定した人工骨の転子部分に適合するように構 成された、支柱から延びる固定手段とから成る器具。
7. ７．支柱が基端を含み、更に支柱の基端に取り付けられた同軸ハンドルから成る クレーム６に定義した器具。
8. ８．枠が、支柱の枠に対する軸方向移動を可能にするよう構成された部分を取り 囲む継輪を含むクレーム１に定義した器具。
9. ９．支柱の継輪に対する回転を防止するよう構成され、継輪内に配置されたベア リングブロック手段から成る請求項１に定義した器具。
10. １０．支柱が外部ねじ山を含み、更に継輪に回転可能に取り付けられ、回転中に 支柱を軸方向に移動するために支柱のねじ山に螺合する調整ナットから成る請求 項９に定義した器具。
11. １１．支柱が、ねじ山を中断しベアリングブロック手段と滑り接触配置された少 なくとも１個の平坦部を含む請求項１０に定義した器具。
12. １２．更に支柱を継輪に対して複数の軸方向所定位置に取り付ける手段から成る 請求項１０に定義した器具。
13. １３．支柱を複数の軸方向所定位置に取り付ける手段が、支柱に配置された複数 の交差穴と、連続して交差穴と噛合可能なスプリング式戻り止めとから成る請求 項１２に定義した器具。
14. １４．各々の交差穴が単一の深さを有し、枠が戻り止めの位置を示す可視指標を 含む請求項１３に定義した器具。
15. １５．大腿骨の基端部の部分的に形成された管内で正確な位置および角度で傾斜 溝を切断し、傾斜角に沿って延びる回転防止突起を有する人工骨を適合するため の医療方法であり、基準軸に沿って大腿骨基端に截頭円錐状基部を形成し、固定 手段を截頭円錐快基部に位置決めし、回転切断工具を固定手段から切断軸に沿っ て斜めに基準軸まで支持し、人工骨を完成した管内に植え込む際に、固定手段を 截頭円錐状基部に位置決めし、回転防止突起を受け止める部分的に形成された管 内に傾斜溝を切断しながら、回転切断工具を大腿骨の基準に操作して前進させる ことから成る器具。
16. １６．更に、回転切断工具を操作して前進させながら手で軸方向力を固定手段に 加え、固定手段を截頭円錐状基部に維持することから成る請求項１５に定義した 医療方法。
17. １７．更に、回転切断工具をポータブル電源で回転させることから成る請求項１ ５に定義した医療方法。
18. １８．更に回転切断工具をポータブル電源で回転させることから成る請求項１６ に定義した医療方法。
19. １９．一人の操作者が同時にポータブル電源を把持しながら、固定手段に手で軸 方向力を加える請求項１８に定義した医療方法。