JP2013510692A - 患者特異的な寛骨臼カップ配置用ガイド - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、参照によりその内容が全て本明細書に組み入れられる、2009年11月17日に提出された米国特許仮出願第61/262,073号の提出日の恩典を主張する。
本発明は、外科手技において球窩関節の補綴カップを配置するための器具および方法に関する。
股関節置換術または股関節表面再建術の際にカップコンポーネントを正しく配置することは、手術の長期的成功に重要な役割を果たす。カップの位置決めが最適でないと、術後の股関節可動域が制限され、大腿骨コンポーネントの脱臼リスクが大幅に上昇する可能性もある。
1つの局面において、寛骨臼カップ置換手術の際に術中使用するための患者特異的手術用ツール、およびそのための方法が提供される。本発明のツールは、寛骨臼のリーミングおよびカップ補綴物の正しい位置への嵌入をガイドし、かつ、骨盤の全体的なアライメントに基づいたカップ補綴物の正確な位置決めを提供する。さらに、本明細書において説明するツールおよび方法は、手術室内に追加の技術的設備をほとんどまたはまったく必要としない。本発明のツールは、患者特異的なテンプレートのコンポーネントおよび患者特異的な検証用のコンポーネントを含む。患者特異的なテンプレートコンポーネントおよび検証コンポーネントは、患者の解剖学的構造の撮影データに基づいて術前に準備される。テンプレートコンポーネントは、1つまたは複数の解剖学的目印と位置合わせした状態で患者の寛骨臼に嵌合し、かつ、ドリルビットなどのツールをガイドするためおよび/または寛骨臼内に中央ガイドピンを配置するためのガイド部またはガイド機構を含む。検証コンポーネントは、テンプレートコンポーネントおよび術前に画定された1つまたは複数の解剖学的目印と位置が合い、これにより、テンプレートコンポーネントの配置が正確であることを術中に確認する。
ガイド部12を備える患者特異的テンプレート10が、患者の寛骨臼内において位置決めされ、そして、テンプレートの係合表面18と患者の解剖学的構造上の対応する目印とにより提供される特有の嵌め合いに従って正しい方向に置かれる。ガイド部12と協動する検証ツールを用いて、テンプレート10およびガイド部12の方向が正しいことが検証される。電子式重力感知コンポーネント210またはアナログ式重力感知コンポーネント220(以下、重力感知コンポーネント200として参照される)がガイド部12に嵌合され、そして、ガイド部12の方向に従ってキャリブレーションされる。テンプレート10およびガイド部12が寛骨臼から取り外され、そして、補綴用寛骨臼カップを挿入するための正しいサイズに寛骨臼がリーミングされる。補綴用寛骨臼カップが、重力感知コンポーネント200が嵌合された嵌入ツールに係合され、そして寛骨臼内に配置される。嵌入ツールは、キャリブレーションされた重力感知コンポーネント200から決定された正しい方向に調整され、そして次に、寛骨臼カップを正しい方向で寛骨臼内に打ち込むために用いられる。
ガイド部12を備える患者特異的テンプレート10が、患者の寛骨臼内に位置決めされ、そして、テンプレートの係合表面18と患者の解剖学的構造上の対応する目印とにより提供される特有の嵌め合いに従って正しい方向に置かれる。ガイド部12と協動する検証ツールを用いて、テンプレート10およびガイド部12の方向が正しいことが検証される。電子式重力感知コンポーネントまたはアナログ式重力感知コンポーネント(以下、重力感知コンポーネント200として参照される)がガイド部12に嵌合され、そして、ガイド部12の方向に従ってキャリブレーションされる。重力センサーが取り外され、そして、外部ピン配置ガイド50がガイド部12に嵌合されて、外部ガイドピンを骨盤の好適な場所に配置するために用いられる。外部ガイドピンに重力感知コンポーネント200を嵌合することによって、外部ガイドピンの方向が正しいことが検証される。この検証において、外部ガイドピンの方向は、テンプレート10およびガイド部12の方向と同じであるときに正しい。テンプレート10およびガイド部12ならびに外部ピン配置ガイド50が寛骨臼から取り外され、そして、補綴用寛骨臼カップを挿入するための正しいサイズに寛骨臼がリーミングされる。補綴用寛骨臼カップが嵌入ツールに係合され、そして補綴用寛骨臼カップが寛骨臼内に配置される。外部ガイドピンの方向をチェックすることにより、患者の解剖学的構造の正しい方向が確認される。外部ガイドピンの方向が正しくなくなっている場合は、患者の***が移動している。そのような場合は、外部ガイドピンを用いて重力感知コンポーネント200が新たにキャリブレーションされる。キャリブレーションが正しいことが確認および/または確立されたら、重力感知コンポーネント200が嵌入ツールに嵌合される。嵌入ツールは、キャリブレーションされた重力感知コンポーネント200から決定された正しい方向に調整され、そして次に、寛骨臼カップを正しい方向で寛骨臼内に打ち込むために用いられる。
ガイド部12を備える患者特異的テンプレート10が、患者の寛骨臼内に位置決めされ、そして、テンプレートの係合表面18と患者の解剖学的構造上の対応する目印とにより提供される特有の嵌め合いに従って正しい方向に置かれる。ガイド部12と協動する検証ツールを用いて、テンプレート10およびガイド部12の方向が正しいことが検証される。外部ピン配置ガイド50がガイド部12に嵌合されて、1対の外部ガイドピン60、62を骨盤の好適な場所に配置するために用いられる。テンプレート10およびガイド部12ならびに外部ピン配置ガイド50が寛骨臼から取り外され、そして、補綴用寛骨臼カップを挿入するための正しいサイズに寛骨臼がリーミングされる。器械ガイドプレーン70がガイドピン60、62に嵌合される。1つまたは複数のアライメントタブが嵌入ツールに嵌合される。補綴用寛骨臼カップが寛骨臼内に配置される。嵌入ツールは補綴用寛骨臼カップと係合し、そして、アライメントタブを器械ガイドプレーンとアライメントさせることによって正しい方向に調整される。嵌入ツールは、次に、寛骨臼カップを正しい方向で寛骨臼内に打ち込むために用いられる。
ガイド部12を備える患者特異的テンプレート10が、患者の寛骨臼内に位置決めされ、そして、テンプレートの係合表面18と患者の解剖学的構造上の対応する目印とにより提供される特有の嵌め合いに従って正しい方向に置かれる。ガイド部12と協動する検証ツールを用いて、テンプレート10およびガイド部12の方向が正しいことが検証される。ドリルビットがガイド部12の穴16に挿入され、そして、寛骨臼に穴を穿孔するために用いられる。中央ガイドピン30が、ガイド部12の穴16に、そして寛骨臼に挿入される。ガイド部12を備えるテンプレート10が寛骨臼から取り外される。外部ピン配置ガイド50が中央ガイドピン30に嵌合されて、1対の外部ガイドピン60、62を骨盤の好適な場所に配置するために用いられる。中央ピン30および外部ピン配置ガイド50が寛骨臼から取り外され、そして、補綴用寛骨臼カップを挿入するための正しいサイズに寛骨臼がリーミングされる。器械ガイドプレーン70がガイドピン60、62に嵌合される。1つまたは複数のアライメントタブが嵌入ツールに嵌合される。補綴用寛骨臼カップが寛骨臼内に配置される。嵌入ツールは補綴用寛骨臼カップと係合し、そして、アライメントタブを器械ガイドプレーンとアライメントさせることによって正しい方向に調整される。嵌入ツールは、次に、寛骨臼カップを正しい方向で寛骨臼内に打ち込むために用いられる。
当業者は、本明細書において説明した態様に対する同等物を認識するか、または、慣例的な実験によって確認することができるであろう。そのような同等物は本発明の範囲内であり、添付の特許請求の範囲に含まれる。
Claims (22)
- 患者の寛骨臼の選択表面と位置が合う少なくとも1つの表面を有する患者特異的テンプレート、ならびに
術前に計画された方向、または位置および方向に従って、寛骨臼カップの方向、または位置および方向を提供するガイド部
を具備する、寛骨臼カップ置換手術の際に術中使用するための、術前に設計されるガイダンスツール。 - 患者の解剖学的構造の選択表面と位置が合う少なくとも1つの係合表面を含みかつガイド部と協動する検証ツールをさらに具備し、該患者の解剖学的構造上に該検証ツールを正しく位置決めすることにより該患者の寛骨臼内における該患者特異的テンプレートの方向が正しいことが確認される、請求項1記載のガイダンスツール。
- ガイド部と協動するよう適合した外部ピン配置ガイドをさらに具備し、該外部ピン配置ガイドが、寛骨臼の外部における1つまたは複数のガイドピンの配置をガイドする、請求項1記載のガイダンスツール。
- 寛骨臼内に配置された中央ガイドピンと協動するよう適合した外部ピン配置ガイドをさらに具備し、該外部ピン配置ガイドが、寛骨臼の外側における1つまたは複数のガイドピンの配置をガイドし、寛骨臼内の中央ガイドピンの位置および/または方向が、寛骨臼内のガイド部の位置および/または方向によって定められる、請求項1記載のガイダンスツール。
- 中央ガイドピンと協動するよう適合した外部ピン配置ガイドをさらに具備し、該外部ピン配置ガイドが、寛骨臼の外部における1つまたは複数のガイドピンの配置をガイドする、請求項4記載のガイダンスツール。
- 寛骨臼の外部における1つまたは複数のガイドピンの方向に従って寛骨臼内の手術用ツールの方向をガイドするよう適合した手段をさらに具備する、請求項3または5記載のガイダンスツール。
- 寛骨臼内の手術用ツールの方向をガイドするよう適合した手段が、
寛骨臼の外部の1つまたは複数のガイドピンと協動する第一の部分、ならびに
該手術用ツールと協動する第二の部分
を具備し、該第一の部分の係合表面および該第二の部分の係合表面を合わせることによって該手術用ツールの方向がガイドされるように該第一の部分および該第二の部分の各々が係合表面を含む、請求項6記載のガイダンスツール。 - ガイド部および手術用ツールと別々に協動するよう適合した重力感知コンポーネントをさらに具備し、
該手術用ツールと協動しているときに該ガイド部の方向に従って該重力感知コンポーネントをキャリブレーションすることによって該手術用ツールの方向がガイドされる、請求項1記載のガイダンスツール。 - ガイド部、寛骨臼の外部の1つまたは複数のガイドピン、および手術用ツールと別々に協動するよう適合した重力感知コンポーネントをさらに具備し、
該手術用ツールと協動しているときに該ガイド部および/または該寛骨臼の外部の1つもしくは複数のガイドピンの方向に従って該重力感知コンポーネントをキャリブレーションすることによって該手術用ツールの方向がガイドされる、請求項3または5記載のガイダンスツール。 - ガイド部、中央ガイドピン、寛骨臼の外部の1つまたは複数のガイドピン、および手術用ツールと別々に協動するよう適合した重力感知コンポーネントをさらに具備し、
該手術用ツールと協動しているときに該ガイド部、該中央ガイドピン、および/または該寛骨臼の外部の1つもしくは複数のガイドピンの方向に従って該重力感知コンポーネントをキャリブレーションすることによって該手術用ツールの方向がガイドされる、請求項4または5記載のガイダンスツール。 - 重力感知コンポーネントが電子式重力感知コンポーネントである、請求項8、9、または10記載のガイダンスツール。
- 重力感知コンポーネントがアナログ式重力感知コンポーネントである、請求項8、9、または10記載のガイダンスツール。
- 術前に計画された寛骨臼カップの方向、または位置および方向を、寛骨臼カップ置換手術の際に患者に移すための方法であって、以下の段階を含む方法:
(i)該患者の寛骨臼の選択表面と位置が合う少なくとも1つの表面を有する患者特異的テンプレートと、
(ii)該術前に計画された寛骨臼カップの方向、または位置および方向を提供するガイド部と
を具備する術前に設計されたガイダンスツールを、該寛骨臼内に配置する段階;ならびに
該術前に計画された方向、または位置および方向に従って該寛骨臼カップを配置するため、該ガイド部を用いて手術用ツールの方向を定める段階。 - ガイド部を用いて手術用ツールの方向を定める段階の前に、患者の寛骨臼上の患者特異的テンプレートの位置決めが正しいことを検証する段階をさらに含む、請求項13記載の方法。
- ガイド部を用いて寛骨臼の外部における1つまたは複数のガイドピンの方向を決定する段階をさらに含む、請求項13記載の方法。
- ガイド部を用いて寛骨臼内に中央ガイドピンを配置する段階をさらに含み、該中央ピンの方向が該ガイド部の方向に対応する、請求項13記載の方法。
- 中央ガイドピンを用いて寛骨臼の外部における1つまたは複数のガイドピンの方向を決定する段階をさらに含む、請求項16記載の方法。
- 寛骨臼の外部の1つまたは複数のガイドピンを用いて寛骨臼内の手術用ツールの方向をガイドする段階をさらに含む、請求項15または17記載の方法。
- ガイド部または寛骨臼内の中央ガイドピンの方向に従って重力感知コンポーネントをキャリブレーションする段階;および
キャリブレーションされた該重力感知コンポーネントを用いて手術用ツールの方向をガイドする段階
をさらに含む、請求項13または16記載の方法。 - ガイド部および/または寛骨臼の外部における1つもしくは複数のガイドピンの方向に従って重力感知コンポーネントをキャリブレーションする段階;および
キャリブレーションされた該重力感知コンポーネントを用いて手術用ツールの方向をガイドする段階
をさらに含む、請求項15または17記載の方法。 - 電子式重力感知コンポーネントを用いる段階を含む、請求項19または20記載の方法。
- アナログ式重力感知コンポーネントを用いる段階を含む、請求項19または20記載の方法。
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