JPH09224952A - 膝蓋骨切削器具 - Google Patents

膝蓋骨切削器具

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JPH09224952A
JPH09224952A JP9034729A JP3472997A JPH09224952A JP H09224952 A JPH09224952 A JP H09224952A JP 9034729 A JP9034729 A JP 9034729A JP 3472997 A JP3472997 A JP 3472997A JP H09224952 A JPH09224952 A JP H09224952A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 膝蓋骨の切除を正確に行うことができる、膝
蓋骨切削器具を提供する。 【解決手段】 膝蓋骨切削器具12は、固定膝蓋骨クラ
ンプ要素24が形成された平らなベース14を有する。
このベースには、移動できる可動クランプ要素20が摺
動自在に取り付けられている。駆動要素は、可動クラン
プ要素を移動させるため、ベースと可動要素との間で作
動できる。駆動要素42の作動は、装置のハンドルの一
端でハンドルに固定された駆動機構2等によって行われ
る。駆動機構は、ラチェット要素の形態の駆動要素に連
結されている。移動自在のエンドミル型切断要素32
が、ベースによって支持された支持アーム26に取り付
けられている。支持アームは、ベースの平面と平行な方
向に移動でき、ベースに対して垂直な方向で調節自在で
ある。エンドミルの駆動シャフト30は、支持アームの
端部に設けられたブッシュ28に回転自在に取り付けら
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、人工補装具インプ
ラントを受け入れるために挿入技術及び表面更新技術の
両方によって膝蓋骨を形成するため、外科医が膝蓋骨の
切除深さ及び切除平面を正確に決定できるようにすると
同時に切断中の視認性を維持する膝蓋骨切削器具に関す
る。更に詳細には、クランプに取り付けられた移動自在
の切削工具の下に膝蓋骨を位置決めする膝蓋骨クランプ
に関する。
【0002】
【従来の技術】外科医が膝蓋骨切除術を行うのを助ける
ための従来技術の装置は、当該技術分野で周知である。
例えばピーターソンに賦与された米国特許第,4,66
3,862号には、膝蓋骨切除を実行することを含むボ
タン状膝蓋骨人工補装具を設置するための方法及び器具
が教示されている。
【0003】詳細には、ピーターソンは、互いに枢動可
能な一対のジョー部材を持つプライヤー状の器具からな
る鋸案内体を説明している。ジョー部材は、膝蓋骨の外
周を各ジョー部材で取り囲むことができるように設計さ
れている。各ジョー部材は、夫々のハンドルと一体に形
成されている。これらのハンドルは、ジョー部材が膝蓋
骨の周囲と係合したりこれから離れたりするように枢動
するように枢着できる。ハンドルの端部には、ジョー部
材を膝蓋骨の周囲に係止できる係止装置が設けられてい
る。ピーターソンの装置は、膝蓋骨を部材間で正確な深
さに設定した後、平らな鋸刃をジョー部材の面上で案内
することを必要とする。
【0004】米国特許第5,147,365号には、平
らな鋸刃を案内するためのスロット及び膝蓋骨での鋸刃
深さを設定するためのアームがジョー部材に設けられた
膝蓋骨切り案内体が開示されている。
【0005】切削器具は、人工補装具インプラント用の
大腿骨の形成で周知である。このような切削システムの
一つが米国特許第4,721,104号に開示されてい
る。この特許では、大腿骨の顆状突起間の領域を整形す
る。米国特許第5,417,695号には、インプラン
トの受け入れ前に大腿骨の顆状突起間を整形するため、
切削器具を使用することが示されている。
【0006】米国特許第5,486,177号には、膝
蓋骨の下側と接触するクランプを持つ膝蓋骨切削器具が
開示されている。同様のクランプ工具が米国特許第5,
284,482号に示されている。
【0007】米国特許第5,222,955号には、膝
蓋骨が米国特許第5,284,482号に開示されてい
るのと同様の膝蓋骨クランプで保持された状態で、膝蓋
骨の表面に円錐形のボアを切るように設計されたリーミ
ングシステムが示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、膝蓋
骨の切除を非常に正確に繰り返し行うことができる、使
用が容易で機構が簡単な膝蓋骨切削器具を提供すること
である。
【0009】本発明の別の目的は、予め特定した切除深
さの所定範囲に亘って正確な切除を行うことができる膝
蓋骨切削器具を提供することである。
【0010】本発明の更に別の目的は、外科医が切除中
に切除部位を容易に視認できるようにする膝蓋骨切削器
具を提供することである。
【0011】本発明の他の目的は、取り付けられたエン
ドミルが、切除案内体の平面に沿って、及び切除案内体
の平面に対して垂直な軸線に沿って両方向に移動できる
ようにする膝蓋骨切削器具を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】これらの目的は、インプ
ラントを受け入れるために膝蓋骨を切削する際に膝蓋骨
の縁部と接触してこれを保持するためクランプが取り付
けられたベース構成要素を持つ膝蓋骨切削器具によって
達成される。代表的な表面更新作業では、膝蓋骨の関節
連結表面全体を平らに切削する。更に、人工補装具イン
プラントを支持するために膝蓋骨に円筒形の挿入部を形
成し、骨の壁を残すことができる。人工補装具インプラ
ントは、これに続いて挿入部のボアに配置された後、通
常はこのボアにセメントで固定される。
【0013】クランプ装置は、固定クランプ部材及び可
動クランプ部材からなる。可動クランプ部材は、ベース
部材の平面に沿って摺動し、ベース部材に設けられたト
リガーを絞る即ち圧縮することによって膝蓋骨をクラン
プし即ち保持するように作動され、即ち駆動される。ク
ランプは、レリーズを作動させて移動自在のクランプを
膝蓋骨から後方に離すことによって膝蓋骨を解放するま
で膝蓋骨上に係止されたままである。
【0014】可動クランプは、器具のベース部材の表面
上に形成されたレールに取り付けることができる。これ
らのレールは、切断の深さ及び切削後に結果的に得られ
る膝蓋骨の厚さ並びに切削平面を確定するために膝蓋骨
の前側即ち非関節連結側に配置される。ラチェット駆動
機構がベース部材上に配置されており、この機構の作動
は、トリガーによってコーキングガンと同様の方法で行
われる。
【0015】深さストップ構成要素は、切断後に残る骨
の量を外科医が容易に設定できるようにするため、切削
機構のベース部材の平面から垂直方向外方に延びる較正
ポストに取り付けられている。この深さストップ構成要
素は、較正ポストによって支持されたアームに切削工具
を取り付ける前に適正な深さに設定される。ひとたびア
ームをポストに関して適正に較正した後、外科医に必要
とされることは、切削器をアームのブッシュに着座さ
せ、膝蓋骨の厚さを適正にすることだけである。ブッシ
ュは、切削工具の駆動シャフトを取り囲み、ポストの軸
線と平行な軸線に沿って駆動シャフトを配向する。更
に、深さストップ構成要素には、外科医が膝蓋骨の関節
側での切除平面の場所を視認できるようにするゲージが
受け入れられる。
【0016】切削工具は、駆動シャフト及び交換式のカ
ッターブレードからなり、米国特許第5,486,17
7号に示されているような任意の標準的な種類のもので
あるのがよい。膝蓋骨の表面更新を行うためには、任意
の大きさの膝蓋骨を整形するのに一つの大きさのシャフ
トに取り付けた一つの直径のブレードを使用するのがよ
い。挿入技術で用いるエンドミルは、一つの駆動シャフ
トを備えているけれども、膝蓋骨にボアを形成するため
の幾つかの直径のカッターを有する。このボアは、支持
アームをベース部材の平面の二つの方向のうちのいずれ
かの方向に移動することによって、膝蓋骨のどこにでも
配置できる。
【0017】特定的には、膝蓋骨切削器具は、固定クラ
ンプ要素が一端と隣接して形成された平らな(全体に平
坦な)ベース部材及びこのベース部材に摺動自在に取り
付けられた可動クランプ要素を有する。可動クランプ要
素を固定クランプ要素に向かって移動することによって
膝蓋骨をこれらのクランプ間に捕捉するための作動機構
即ち駆動機構がベース部材と可動駆動要素との間に設け
られている。切削工具をベース部材の固定クランプ要素
と可動クランプ要素との間の領域の上方に支持するため
の支持アームがベース部材に固定されている。支持体の
一端には、切削工具の駆動シャフトと係合するための軸
線方向ボアが形成されており、工具は、駆動シャフトの
軸線を中心として回転でき、切削工具をボアの軸線方向
に移動できる。ボアは、ブッシュと整合している。
【0018】膝蓋骨切削器具は、ベースの一端に形成さ
れたハンドルを有し、このハンドルは、切削器具のベー
ス内に取り付けられたラチェット駆動要素を前進させる
ように移動できるトリガー機構を備えている。膝蓋骨切
削器具の駆動要素にはラチェット歯が形成されており、
或いは楔作用又はねじ作用を使用でき、可動クランプ要
素を固定クランプ要素に向かって移動できる。支持アー
ムは、全体にベース平面と平行な方向に延びており、ベ
ース部材の平面に対してほぼ垂直な軸線に沿って延びる
ポストによってベース上に支持されている。支持アーム
は、ベース部材の平面に対して垂直な軸線を中心として
回転するようにポストに回転自在に取り付けられてい
る。更に、アームは、切削工具をベースの平面と平行に
移動できるように、ポストに向かって及びポストから遠
ざかるように移動できる。ポストには、アーム、及び従
って切削工具の平らなベース部材からの距離を示す較正
器が設けられている。平らなベース部材のクランプ要素
には、膝蓋骨の周囲と係合するため、ベース部材の平面
とほぼ平行な方向に延びる歯が設けられている。平らな
表面の切削後、又は人工補装具膝蓋骨インプラント用の
挿入部即ち穴を膝蓋骨に形成した後、クランプ要素を膝
蓋骨から外すレリーズが設けられている。
【0019】本発明のこれらの目的及び他の目的及び利
点は、本発明の幾つかの実施例を開示する以下の説明を
添付図面を参照して読むことによって明らかになるであ
ろう。添付図面は、単なる例示の目的で使用されるよう
になっており、本発明を定義しようとするものではな
い。
【0020】添付図面では、幾つかの図面の全てに亘っ
て同じ要素に同じ参照番号が附してある。
【0021】
【発明の実施の形態】図1を参照すると、この図には、
全体に参照番号12を附した本発明の膝蓋骨切削案内体
が示してある。案内体12は、一端にハンドルアッセン
ブリ16が設けられた全体に平らなベース部材14を有
する。較正器19を備えたポスト18が平らなベース部
材から垂直に延びている。ベース部材14には、ベース
部材のハンドル16が設けられた端部と反対側の端部2
2に向かって移動するようにクランプ要素20が摺動自
在に取り付けられている。端部22には、膝蓋骨の周囲
を図2に示すようにクランプするための歯24が設けら
れている。
【0022】切削工具支持アーム26がポスト18に摺
動自在に取り付けられており、アーム26のポスト18
と反対側の端部には駆動ホルダ28が設けられている。
駆動ホルダ28には、切削工具32のシャフト30のベ
アリングとして作用するブッシュ(図示せず)が設けら
れている。シャフト30の端部34に取り付けられた駆
動モータ即ちドリル本体(図示せず)により、切削工具
32を駆動ホルダ28の軸線を中心として回転させる。
更に、切削工具32は、膝蓋骨切削器具12の平らなベ
ース部材14の表面に関して上下に移動できる。ストッ
プ35を使用してベース部材14に向かうシャフト30
の移動を制限する。
【0023】アーム26は、クランプ機構36によっ
て、平らなベース部材14に関してポスト18に沿って
垂直方向に係止できる。クランプ機構は、代表的には、
係止ハンドル38によって作動される。ハンドル38を
廻すことによって、ハンドルのベース40に取り付けら
れたねじでアーム36' 及び36''を互いの方に寄せ、
これによってアーム26をポスト18にクランプする。
【0024】クランプ要素20は、クランプ要素の歯2
4を備えた端部22に向かって又はこれから遠ざかるよ
うに移動できるように駆動シャフト42にしっかりと連
結されている。ハンドル16には、図2で最もよくわか
るように、ラチェット又は楔のいずれかの形態の作動機
構が設けられており、これを使用してシャフト42を作
動即ち移動する。
【0025】図2を参照すると、この図には、好ましい
作動機構の一部を切除して示す図が示してある。この図
に示す作動機構は、駆動シャフト42を膝蓋骨50に向
かって移動することによって、膝蓋骨を要素20と24
との間にクランプする。
【0026】ハンドル部分即ちトリガー2は、固定ハン
ドル部分1に取り付けられたピン10を中心として枢動
し、楔6をばね8に対して作用し、シャフト42をクラ
ンプ装置の端部22に向かって押圧する。係止ばね9
は、ハンドル2をその非作動位置に戻したとき、ストッ
ププレート7に対して作用し、これによって、シャフト
42が端部22から遠ざかる方向に移動しないように係
止する。シャフト42は、トリガーハンドル2を繰り返
し作動することによって、任意の必要な距離だけ前進さ
せることができる。切削作業の完了後に膝蓋骨50を解
放する必要がある場合には、レリーズ5を作動し係止プ
レート7を係合状態から解放する。
【0027】図3を参照すると、この図には、図1に示
すクランプ12の側面図が示してある。切削後に膝蓋骨
50に残る骨の量を決定するため、深さ停止ボックス3
7が較正器19に関して位置決めされている。ボックス
37の位置により、駆動ホルダ28の位置を設定する。
切削工具32の最終位置を正確に設定するため、組み立
て中、アーム26はポスト18上に配置されており、ボ
ックス37の頂部と接触している。切削工具32の面と
ストップ35との間の距離の設定は、ポスト18上で厚
さの読みを得るため、工場で行われる。
【0028】随意の平面ゲージ54が示してあり、この
ゲージにより外科医は切除部の深さ及び平面を視覚的に
確認することができる。平面ゲージは、ボックス37を
介してポスト18に取り付けられており、これによっ
て、外科医は切削後に残る骨の量の確認を視覚的に容易
に行うことができる。
【0029】変形例を図4に示す。この変形例は、ポス
ト18が円形又はD字形状であるため、アーム26をベ
ース部材14の平面と平行な平面に沿って円弧をなして
回転させることができるという点だけが上述の実施例と
異なっている。アーム26をポスト18に係止する変形
例の方法を示す。この方法では、ハンドル39を作動す
ることによって、カム作用を使用して部分36' 及び3
6''を互いに合わせる。図5を参照すると、この図には
アーム26の変形例が示してある。この変形例では、摺
動アーム58によって、切削工具32をポスト18に向
かって又はポストから遠ざかる方向に移動することがで
きる。図5の実施例では、ボア60が円筒形ポスト18
と係合する。D字形状断面の場合、ポスト18は、円形
ボア60と係合している場合には回転できるが、回転し
ないようにするのが所望である場合にはアーム26の開
口部60をD字形状として係合させることもできる。
【0030】好ましくは、図5のクランプ機構62によ
りアーム26をポスト18に回転できるように係止で
き、所望であれば、これと同時にアーム58を係止で
き、これによって、アーム58が切削器具12の端部2
2に向かって又はこれから遠ざかる方向にこれ以上移動
しないようにする。
【0031】図6を参照すると、この図には、膝蓋骨切
削器具12が示してある。この器具は、最初に、靱帯7
0、72によって大腿骨80及び脛骨82に取り付けら
れた膝蓋骨50と係合する。この位置では、クランプ2
0、24及びポスト18は後方に向いている。
【0032】図7に示すように、膝蓋骨50の前面が後
方に向き、クランプ20、24が前方に向くように、器
具12を使用して膝蓋骨50の内側を外側に返す。次
に、以下に論じる外科手術を行うことができるように切
削工具32を備えたアーム26をポスト18に取り付け
る。
【0033】本発明の膝蓋骨切削器具12を使用するた
めの外科技術は非常に簡単であり、外科医の視認性は、
従来技術の装置よりも大幅に向上する。外科医は、先ず
最初に深さストップボックス37の位置を決定し、次
に、腱70及び72で膝に取り付けられた膝蓋骨上にク
ランプを膝蓋骨の前側から配置する。即ち、クランプ2
0及び24は後方に向いている。トリガー2及びシャフ
ト42を作動させることによってクランプ20を前進さ
せ、膝蓋骨50をクランプ24に対して固定する。次い
で器具の内側を外側に返して膝蓋骨の後面を露呈する。
次いで、切削工具32を含むアーム26をポスト18に
取り付け、深さストップボックス37の面に対して所定
位置に係止する。切削工具の端部34に動力装置を取り
付け、膝蓋骨をストップ35によって決定されたレベル
まで切削する。
【0034】膝蓋骨人工補装具を配置するため、上文中
に説明したのと同じ方法を使用してボア(図示せず)を
膝蓋骨50に形成することができる。明らかに、この作
業には小径の切削工具32が必要とされる。
【0035】本発明の幾つかの例を説明したが、これら
の例には、本発明の精神及び範囲から逸脱することな
く、多くの変形及び変更を加えることができるというこ
とは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】膝蓋骨切削器具の斜視図である。
【図2】膝蓋骨がクランプ面の上に位置決めされた、図
1に示す膝蓋骨切削器具の平面図である。
【図3】図1及び図2に示す膝蓋骨切削器具の側面図で
ある。
【図4】本発明の変形例の膝蓋骨切削器具の斜視図であ
る。
【図5】本発明の別の変形例の膝蓋骨切削器具の斜視図
である。
【図6】作用面を後方に向けて膝蓋骨に取り付けられた
図2の膝蓋骨器具の平面図である。
【図7】作用面及び膝蓋骨の後面を露呈するように内側
を外側に返した図2の膝蓋骨器具の平面図である。
【符号の説明】
12 膝蓋骨切削ガイド 14 ベース部材 16 ハンドルアッセンブリ1 18 ポスト 19 較正器 20 クランプ要
素 24 歯 26 切削工具支
持アーム 28 駆動ホルダ 30 シャフト 32 切削工具 35 ストップ 36 クランプ機構 38 係止ハンド
ル 40 ベース 42 駆動シャフ

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 膝蓋骨切削器具12において、 固定膝蓋骨クランプ要素24が形成された平らなベース
    14、 前記ベースに摺動自在に取り付けられており且つ前記固
    定クランプ要素に向かって及びそこから遠ざかるように
    移動自在の、可動膝蓋骨クランプ要素20、 前記可動クランプ要素20を移動するため、前記ベース
    と前記可動クランプ要素20との間で作動できる駆動要
    素42、及び前記ベース14によって支持された支持ア
    ーム26に取り付けられた移動自在の切断要素32を有
    し、前記支持アームは、前記切断要素を前記固定クラン
    プ要素と前記可動クランプ要素との間で前記平らなベー
    スの領域に位置決めし、前記切断要素を前記平らなベー
    スの前記平面に対して垂直方向に移動できるようにす
    る、膝蓋骨切削器具。
  2. 【請求項2】 前記ベース部材の一端には、ハンドル1
    6が形成されている、請求項1に記載の膝蓋骨切削器
    具。
  3. 【請求項3】 前記ハンドルは、駆動要素を備えた移動
    自在のトリガー部分2を含む、請求項2に記載の膝蓋骨
    切削器具。
  4. 【請求項4】 前記駆動要素にはラチェット要素6が設
    けられ、このラチェット要素は、前記可動クランプ要素
    が前記固定クランプ要素に向かって移動するように前記
    トリガーラチェット駆動要素と作動的に係合する、請求
    項3に記載の膝蓋骨切削器具。
  5. 【請求項5】 前記支持アームは、前記ベースと平行な
    方向に延びており、前記ベース部材の平面に対して垂直
    な軸線に沿って延びるポスト18によって前記ベース部
    材上に支持されている、請求項1に記載の膝蓋骨切削器
    具。
  6. 【請求項6】 前記アームを前記平らなベース部材の平
    面に対して垂直な軸線を中心として回転するように前記
    ポストに回転自在に取り付けるための手段28を有す
    る、請求項5に記載の膝蓋骨切削器具。
  7. 【請求項7】 前記支持アームを前記ポストに回転自在
    に取り付けるための前記手段28は、円筒形のブッシュ
    である、請求項6に記載の膝蓋骨切削器具。
  8. 【請求項8】 前記アームを前記ポストに回転自在に取
    り付けるための前記手段は、前記アームを前記平らなベ
    ース部材と平行な方向に移動するための手段37を含
    む、請求項6に記載の膝蓋骨切削器具。
  9. 【請求項9】 前記ポスト18には、前記平らなベース
    の表面の上方の距離を示す較正器19が設けられ、前記
    アームを前記ポストに回転自在に取り付けるための前記
    手段は、前記アームを前記ポストに関して前記軸線に沿
    って軸線方向に移動できるようにするための手段36を
    含む、請求項6に記載の膝蓋骨切削器具。
  10. 【請求項10】 前記移動自在の切断要素は、前記平ら
    なベース部材の平面に対して垂直な軸線を中心として回
    転するように前記アームの端部に設けられたブッシュ内
    に回転自在に支持されたエンドミルである、請求項1に
    記載の膝蓋骨切削器具。
  11. 【請求項11】 前記可動クランプ要素20及び前記固
    定クランプ要素24の各々には、膝蓋骨を把持するた
    め、前記平らなベース部材とほぼ平行な方向に延びる歯
    が設けられている、請求項1に記載の膝蓋骨切削器具。
  12. 【請求項12】 膝蓋骨切削器具12において、 固定クランプ要素24が一端22と隣接して形成された
    ベース部材14、 前記ベース部材に摺動自在に取り付けられた可動クラン
    プ要素20、 前記可動クランプ要素20を前記固定クランプ要素24
    に向かって移動するための作動機構42、及び切削工具
    32を前記固定クランプ要素と前記可動クランプ要素と
    の間で前記ベース部材の領域の上方に支持するため、前
    記ベース部材に固定された支持体26を有し、前記支持
    体には軸線方向ボア28が設けられ、このボアは、前記
    工具が前記軸線方向ボアの軸線を中心として回転でき且
    つ前記工具が前記軸線に沿って移動できるように、前記
    切削工具の駆動シャフト30と係合する、膝蓋骨切削器
    具。
  13. 【請求項13】 前記ベース部材の端部には、ハンドル
    16が形成されている、請求項12に記載の膝蓋骨切削
    器具。
  14. 【請求項14】 前記ハンドルは、駆動要素を備えた移
    動自在のトリガー部分2を含む、請求項13に記載の膝
    蓋骨切削器具。
  15. 【請求項15】 前記支持体26は、前記ベースと平行
    な方向に延びており、前記ベース部材の平面に対して垂
    直な軸線に沿って延びるポスト18によって前記ベース
    部材上に支持されている、請求項14に記載の膝蓋骨切
    削器具。
  16. 【請求項16】 前記支持体26は、前記ベースと平行
    な方向に延びており、前記ベース部材の平面に対して垂
    直な軸線に沿って延びるポスト18によって前記ベース
    部材上に支持されている、請求項12に記載の膝蓋骨切
    削器具。
  17. 【請求項17】 前記ポスト18には、前記平らなベー
    スの表面の上方の距離を示す較正器19が設けられてお
    り、前記アームを前記ポストに回転自在に取り付けるた
    めの前記手段は、前記アームが前記ポストに関して前記
    軸線に沿って軸線方向に移動できるようにするための手
    段36を有する、請求項16に記載の膝蓋骨切削器具。
  18. 【請求項18】 前記切削工具は、前記平らなベース部
    材の平面に対して垂直な軸線を中心として回転するよう
    に前記アームの一端に設けられたブッシュに回転自在に
    支持されたエンドミルである、請求項12に記載の膝蓋
    骨切削器具。
  19. 【請求項19】 前記可動クランプ要素及び前記固定ク
    ランプ要素は、膝蓋骨を把持するため、前記平らなベー
    ス部材と全体に平行な方向に延びる歯を有する、請求項
    12に記載の膝蓋骨切削器具。
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