JP2013521917A - 肩置換術用器具 - Google Patents

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Abstract

肩甲骨内にドリル開けする工程中にキーワイヤー（１６０）を誘導するためのガイド（１０５）と、前記ガイド中に位置付けられているキーワイヤーが肩甲骨頸部と事前に決定された幾何学的関係で位置付けられるように、前記肩甲骨頸部と係合するように構成されたクランプ手段（１０１）とを備える、肩関節形成術中にキーワイヤーを誘導するための外科装置（１００）。

Description

本発明は、肩人工装具の配置、より詳細には、任意の肩人工装具の関節窩部分の配置を容易にするための器具に関する。
人工装具による損傷した関節の置換は、関節の機能を回復させるための十分に確立された医療である。正しく機能するために、かつ人工装具の最大寿命をもたらすためには、これを最適な位置で移植する必要がある。最適でない位置での配置は、制限された関節の動作、磨耗速度の増加、および人工装具が緩む速度の増加をもたらし得る。したがって、人工装具を正確に配置することが関節置換方法の重要な部分である。
部分、全肩または逆肩関節形成術は、損傷した肩関節、より詳細には肩関節炎の有効な処置である。全肩関節形成術では、肩関節の上腕側および関節窩側をどちらも人工装具部品によって置換する。部分肩関節形成術では、上腕側のみを置換する。関連する回旋腱板欠損の場合に利用する、逆全肩関節形成術では、関節の両側を置換するが、窪み（ｓｏｃｋｅｔ）が上腕頭を置き換え、メタ関節窩（ｍｅｔａｇｌｅｎｏｉｄ）が肩甲骨の関節窩を置き換える。
全肩または部分肩関節形成術の成功は肩関節の自然解剖学を回復させることに依存するということが、一般的な合意である。肩人工装具の上腕側に関して顕著な開発が行われているが、最近の観察により、関節窩人工装具が緩む速度が非常に高いこと、および関節窩の緩みが全肩関節形成術後の主な合併症であることが示されている。
肩人工装具の関節窩部品を最適な位置に移植することは、とりわけ、天然関節窩の骨ストックが制限されていること、最適な位置の理解が乏しいこと、および手術中に配置を支援するための目に見える目印を欠くことが原因で、困難な方法である。
関節窩を置換するための典型的な肩関節形成術では、上外側または三角筋胸筋の手法のどちらかを患者の外側上腕に行う。上腕頭を切断し、上腕骨を横に移動させて、関節窩表面が見えるようにする。磨耗が原因でしばしば変形しているこの表面のみが、人工装具の関節窩を位置決めするためのガイドとして利用可能であり、この限定された情報に基づいては、外科医が最適な位置を正確に位置付けることは困難である。
したがって、この限定された情報の有用性は、たとえば関節炎が原因の既存の関節窩表面の侵食によってさらに低下する。そのような状況下では、外科医は、目に見える表面に基づいて、関節窩人工装具を、それがその元の解剖学的位置に存在していたかのように配置する。外科医は、術前ＣＴスキャンに基づいて元の位置を推定せざるを得ないが、操作誘導の支援なしには、これは位置の顕著な誤差をもたらす場合がある。
逆関節形成術では、メタ関節窩の位置決めは、生じる関節中の肩甲切痕の割合に影響を与えることが知られている。慣用の肩関節形成術と同様に、逆肩関節形成術にも同等の考慮事項が適用される。
以下に記載の実施形態は、上述した不利点のうちの任意のものまたはすべてを解決する実施に限定されない。
本概要は、概念の選択肢を簡易形態で導入するために提供されるものであり、これらは、以下の発明を実施するための形態中にさらに記載されている。本概要は、特許請求した主題の主要な特徴または必須の特徴を同定することを意図せず、また、特許請求した主題の範囲を決定するための支援として使用されることも意図しない。
肩甲骨内にドリル開けする工程中にキーワイヤーを誘導するためのガイドと、前記ガイド中に位置付けられているキーワイヤーが肩甲骨頸部と事前に決定された幾何学的関係で位置付けられるように、前記肩甲骨頸部と係合するように構成されたクランプ手段とを備える、肩関節形成術中にキーワイヤーを誘導するための外科装置が提供される。
前記事前に決定された幾何学的関係は、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に約２．１°の後傾をもたらし得る。
前記事前に決定された幾何学的関係は、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に０．４°〜３．８°の範囲の後傾をもたらし得る。
前記事前に決定された幾何学的関係は、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に０°〜５°の範囲の後傾をもたらし得る。
前記事前に決定された幾何学的関係は、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に約１．９°の上方傾斜（ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ）をもたらし得る。
前記事前に決定された幾何学的関係は、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に０．３°〜３．５°の範囲の上方傾斜をもたらし得る。
前記事前に決定された幾何学的関係は、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に０°〜５°の範囲の上方傾斜をもたらし得る。
前記事前に決定された幾何学的関係は、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に０ｍｍのオフセットをもたらし得る。
前記事前に決定された幾何学的関係は、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に−０．２ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲のオフセットをもたらし得る。
前記事前に決定された幾何学的関係は、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に０ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲のオフセットをもたらし得る。
前記外科装置は、キーワイヤーを誘導するための第２のガイドをさらに備え得る。
前記外科装置は、取り外し可能に連結された少なくとも２つの部分を備え得る。
少なくとも１つのガイドは、前記事前に決定された幾何学的関係を変動させるために調節可能であり得る。
グリップ部分は、肩甲骨頸部と係合するように成形し得る。
また、ガイド装置を患者の肩甲骨の頸部に取り付けるステップであって、前記ガイド装置が、キーワイヤーを、前記肩甲骨頸部に対して事前に決定された幾何学的関係で誘導するステップと、前記キーワイヤーを誘導するために前記ガイド装置を利用して、キーワイヤーを前記肩甲骨内にドリル開けするステップと、前記キーワイヤーによって少なくとも部分的に規定された配向で、置換関節窩（ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｇｌｅｎｏｉｄ）を移植するステップとを含む、肩関節形成術を行う方法も提供される。
また、拡張直径部分（ｅｘｐａｎｄｅｄ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）と、前記キーワイヤーの軸に沿った拡張直径部分からの距離の指標をもたらす測定指標とを備える、肩関節形成術において使用するためのキーワイヤーも提供される。
前記拡張直径部分は、前記キーワイヤーの一方の末端の近位に位置付けられていてよく、前記測定指標は、前記キーワイヤーに沿って、前記キーワイヤーの前記拡張直径部分から遠位である方の末端に向かって伸びてよい。
前記測定指標は、前記キーワイヤーの表面上の印を含み得る。
また、本明細書中に上述した外科装置とキーワイヤーとを含むキットも提供される。
また、尖った末端を備える前記キーワイヤーの第１の末端の先端部分と、前記先端部分と前記キーワイヤーに沿って前記先端部分から前記キーワイヤーの遠位末端に向かって伸びる測定指標とに隣接するドリルビット部分（ｄｒｉｌｌ ｂｉｔ ｐｏｒｔｉｏｎ）を有する本体部分とを備え、前記本体部分が、前記先端部分の基部よりも大きな直径を有する、肩関節形成術において使用するためのキーワイヤーも提供される。
好ましい特徴は、当業者に明らかであるように適切に組み合わせてよく、また、本発明の任意の態様と組み合わせてもよい。
例示として、本発明の実施形態を、以下の図面を参照して記載する。
肩甲骨を示す図である。 測定位置に印をつけた肩甲骨を示す図である。 測定位置に印をつけた肩甲骨を示す図である。 測定位置に印をつけた肩甲骨を示す図である。 図２、３、および４で印をつけた位置ならびに関節窩のモデルを示す図である。 図２、３、および４で印をつけた位置ならびに関節窩のモデルを示す図である。 図２、３、および４で印をつけた位置ならびに関節窩のモデルを示す図である。 図２、３、および４で印をつけた位置ならびに関節窩のモデルを示す図である。 図２、３、および４で印をつけた位置ならびに関節窩のモデルを示す図である。 位置決めツールを示す図である。 肩甲骨上に位置付けられた位置決めツールを示す図である。 第２のガイド手段が取り付けられた位置決めツールを示す図である。 関節形成術の前後の肩甲骨のＣＴスキャンを示す図である。 人工装具の横方向のオフセットを誘導するためのキーワイヤーを示す図である。 図１３のキーワイヤーを重ね合わせたＣＴスキャンを示す図である。 人工装具の横方向のオフセットを誘導するためのキーワイヤーを示す図である。 図１６のキーワイヤーを重ね合わせたＣＴスキャンを示す図である。
本発明の実施形態を、以下に例としてのみ記載する。これらの例は、本出願人に現在知られている本発明を実践するための最良の方法を表すが、これを達成できる方法はこれらだけではない。説明は、例を構築および稼動させるための、例の機能および一連のステップを記載している。しかし、同じまたは均等の機能および一連を、異なる例によって達成し得る。
既に言及したように、肩人工装具の最適な性能は、肩関節の自然解剖学を再現することによって得られる。関節窩人工装具の正しい配置を達成するためには、その配置の信頼性のある指標が必要である。しかし、前述したように、関節窩人工装具を配置するために利用する制限された外科的開口部、および天然の関節窩表面の潜在的な侵食が原因で、そのような指標を得ることは困難である。
図１は肩甲骨１０の図を示し、これには関節窩表面１１が含まれる。関節窩表面は、肩甲骨頸部に隣接して位置付けられており、これは肩甲骨の主体に通じている。良好に配置された人工装具は、この図中に示される関節窩表面の解剖学的位置を再現する。肩甲骨の寸法は人によって変動し、したがって、関節窩表面の正確な寸法および位置は患者間で変動する場合があり、したがって人工装具の正しい位置は個別に決定しなければならない。
肩甲骨の寸法の分析を、肩の問題に関係のない理由で行われた２０個のＣＴスキャンを使用して行った。
図２、３および４は、ＣＴスキャンを使用して得られた、肩甲骨の前面図、後面図および上面図を示す。測定および分析のための様々な平面を定義するために、測定点を画像上に重ね合わせている。関節窩平面は、関節窩外縁の下方２／３上の点を使用して定義される。肩甲骨頸部平面は、肩甲骨頸部の前方２０および後方３０上の点を使用して定義される。肩甲骨（ｓｃａｐｕｌａ ｂｌａｄｅ）平面は、肩甲骨の外側縁に沿った点２１および棘上筋窩の最深部４０を使用して定義される。
以下の開示では、用語「垂直な肩甲骨」とは、実際の物理的な肩甲骨に垂直な平面をいう。
関節窩の後傾
図５は、上から見た場合の肩甲骨平面５０、肩甲骨頸部平面５１および関節窩平面５２の略図を示す。表１は、この表示で見た関節窩の後傾の統計値を示す。
Figure 2013521917
上方傾斜
図６は、前方位置から見た場合の肩甲骨平面６０、肩甲骨頸部平面６１および関節窩平面６２の略図を示す。表２は、この表示で見た関節窩の上方傾斜の統計値を示す。
Figure 2013521917
回転
図７は、肩甲骨平面に垂直な平面中で外側横方向から見た場合の肩甲骨平面７０、肩甲骨頸部平面７１および関節窩平面７２の略図を示す。表３は、この表示で見た関節窩の回転の統計値を示す。
Figure 2013521917
関節窩／肩甲骨の角度は、関節窩の上方−下方軸７３（関節窩の外縁の周りに配置されたすべての点を使用して計算）と肩甲骨平面との間で測定する。肩甲骨頸部／肩甲骨は、肩甲骨頸部平面７１中に位置付けられている上方−下方軸７４と前方および後方の点の間の中央との間で測定する。関節窩／肩甲骨頸部の角度は、軸７３と軸７４との間で測定する。
肩甲骨に対する関節窩のオフセット
図８は、垂直な肩甲骨平面中で外側横方向から見た場合の肩甲骨平面８０、肩甲骨頸部平面８１および関節窩平面８２の略図を示す。表４は、この表示におけるオフセット位置の統計値を示す。
Figure 2013521917
関節窩の中心と肩甲骨平面との間のオフセットは、外側関節窩縁上の点の下側２／３の幾何学的中心８３とこの点の肩甲骨平面８０上への投影（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）との間で測定する。
肩甲骨頸部と肩甲骨平面との間のオフセットは、肩甲骨頸部の点の幾何学的中心８４とこの点の肩甲骨平面８０上への投影との間で測定する。
肩甲骨頸部に対する関節窩のオフセット
図９は、肩甲骨頸部平面中で外側横方向から見た場合の肩甲骨平面９０、肩甲骨頸部平面９１および関節窩平面９２の略図を示す。表５は、この表示におけるオフセット位置の統計値を示す。
Figure 2013521917
これらの測定値は、解剖学的な関節窩の位置が、肩甲骨頸部上の測定位置の位置と密に関連していることを示している。したがって、肩甲骨頸部上の位置は、解剖学的位置中の関節窩人工装具を位置決めするためのガイドとして利用することができる。
肩甲骨頸部に関して、解剖学的に配置された関節窩の平均位置は、後傾角度が２．１°であり、上方傾斜が１．９°である。関節窩は円形ではなく、５．２°の回転が、肩甲骨頸部の角度に対する平均回転である。
したがって、人工装具の関節窩をこの位置に配置することが、概して、最適な位置である。また、上記データは、位置の範囲が限定されることも示しており、これは、平均位置が、どの患者においても極端に間違った位置ではないことの証拠を提供している。たとえば、平均後傾は２．１°であり、範囲は０°〜５°である。したがって、評価した肩甲骨のうちの任意のものにおいて、平均位置に配置することによる最大誤差は２．９°となる。測定値により、本方法は、肩甲骨平面と関節窩との間の平均後傾５．７６°をもたらすことが示されており、これは、表１に示された解剖学的平均６．１°に近い。しかし、本方法での後傾角度の範囲は−１９°〜３２°であり、標準偏差は１２．２９°である。表１に示された範囲は−１°〜１３°でしかなく、標準偏差は３．４°である。このことは、既存の方法を使用して関節窩人工装具を配置することにおける顕著な誤差を示唆している。
上記分析は、関節窩の中心および肩甲骨頸部の中心が０．３＋／−０．５ｍｍの正確さでアラインメントされていることを示している。したがって、磨耗が原因の関節窩の空間的な変質の場合、肩甲骨頸部の位置が所望の関節窩の中心位置の強固な指標を提供する。
図１０は、関節窩肩人工装具を解剖学的位置に配置することを支援するための用具１００の模式図を示す。アーム部分１０１は一緒にヒンジ連結されて、２つのアーム間の相対的回転が可能となる。それぞれのアーム１０１の一方の末端はグリップ部分１０２で、他方の末端はハンドル部分１０３で終結する。ラッチ手段１０４は、本用具を所要の位置にラッチ掛けするために提供されている。キーワイヤーを誘導するためのガイド１０５は、グリップ部分１０２に対して事前に決定された配向で提供される。
本用具は、外科的機器の構築に適した所要の機械的特性を有する任意の材料、たとえば金属から形成され得る。
グリップ部分１０２は、所要の位置で肩甲骨上に位置付けられている場合に本用具の安定性を改善させるように成形され得る。たとえば、グリップ部分１０２は、予想される位置と一致するように選択された直径を有する、円柱状であり得る。必要に応じて、肩甲骨頸部と係合するように他の形状を利用し得る。グリップ部分１０２はアーム部分１０１から取り外し可能であり得る。グリップ部分１０２は、本用具の残りの部分と同じまたは異なる材料で形成し得る。たとえば、グリップ部分にはポリエチレンを、本用具の他の部品には金属を利用し得る。
グリップ部分１０２は、上記で示した位置で肩甲骨の頸部と係合するように構成される。図１１は、肩甲骨上の位置にある本用具および本用具の軸とアラインメントされたキーワイヤーを示しており、そのキーワイヤーの正しいアラインメントを明示する。ガイドの事前に決定された配向は、キーワイヤーを肩甲骨頸部に対して所要の位置で配置できるように、上記データに従って選択される。したがって、キーワイヤーを利用して、関節窩人工装具を肩甲骨頸部に対して所要の位置に位置決めし、解剖学的な関節窩の位置を再形成することができる。
特定の実施形態では、ガイドは、肩甲骨頸部に対して後傾角度が２．１°であり、上方傾斜が１．９°であるキーワイヤーの配向をもたらす。読者には明らかであるように、これらの角度は、キーワイヤーの軸と肩甲骨頸部平面に垂直な平面との間のものである。これらは、解剖学的後傾を分析するために上記で利用した平面および軸とは異なるが、どちらも９０°シフトしており、したがって値は一貫している。
ガイドは本用具の軸に沿って配置されており、したがって、中心肩甲骨頸部に対するキーワイヤーのオフセットはゼロである。上記分析により、これは平均値０．３ｍｍを有する解剖学的オフセットに非常に近い。
他の実施形態では、配向は変動し得る。たとえば、後傾は、０．４°〜３．８°の範囲、または０°〜５°の範囲であってよく、上方傾斜は、０．３°〜３．５°の範囲、または０°〜５°の範囲であってよい。
他の実施形態では、上述の実施形態においてゼロ以外の具体的なオフセットを提供し得る。たとえば、オフセットは、−０．２ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲、または０ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲であってよい。
本用具がより容易に配置されることを可能にするために、本用具のアームは取り外し可能であり得る。たとえば、本用具のそれぞれのアームのグリップ部分を肩甲骨上の位置内に配置し、その後、結合させて、完成した用具を形成し得る。そのようなシステムは、本用具を位置へと誘導するための関節窩の周囲に要求される空間を減らす。熟練の読者には明らかなように、取り外し可能なピボットは任意の適切な様式で構築し得る。さらに、そのような取り外し可能な用具は、２つのアームの間にピボットを必要としなくてもよく、本用具が肩甲骨に固定されることを可能にするための、アーム間の他の取り付け手段を利用し得る。また、そのような代替方法は、取り外し可能なアームを有さない用具にも適用可能であり得る。
キーワイヤー用のガイド手段は、図１０に示すように、キーワイヤーを通し得る穴であり得る。穴のアラインメントが、キーワイヤーを正しい位置に誘導する。ガイド手段の他の形態が当業者に明らかであろう。
ガイド手段の一部またはすべては、外科医によるガイドの角度およびオフセットの変動を可能にするために調節可能であり得る。
肩甲骨内に装着する人工装具を切断するための回転に関する参照（ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）を提供するために、２本のキーワイヤーを挿入することが一般的である。図１２に示すように、そのような配置を容易にするために、本用具には、第２のキーワイヤーガイド１２１のための取り付け点１２０が提供されていてもよい。図１２に示すように、第２のキーワイヤーの位置の範囲を提供し得る。第１のガイドは第１のキーワイヤーを位置決めするために利用し、第２のガイドのうちの所要の１つを選択して、第２のキーワイヤーを位置決めする。
上記分析において実証されているように、関節窩の平均解剖学的回転を回復させるために５．２°の回転を利用し得る。したがって、肩甲骨頸部に対して２本のガイドワイヤー間でこの角度をもたらすために、第２のガイドを提供し得る。他の実施形態では、角度は、４．１°〜６．３°の範囲、または３°〜７°の範囲であってよい。
複数の第２のガイドが提供されている場合、これらは、本用具を特定の患者に対してあつらえることを可能にするために、第１のガイドに対して定義された位置に配置される。さらに、角度は各側で鏡映であるため、ある第２のガイドまたは第２のガイドのセットを右の肩甲骨で使用するために提供し、ある第２のガイドまたは第２のガイドのセットを左の肩甲骨で使用するために提供し得る。
２本のガイドワイヤーの使用は、人工装具の関節窩の回転が事前に決定された位置に設定されることを可能にする。特定の実施形態では、第２のガイドは、関節窩の位置が肩甲骨頸部に対して５．２°の回転を有することを可能にするように配置し得る。他の実施形態では、回転は、４．１°〜６．３°の範囲、または３°〜７°の範囲であってよい。これらの角度を達成するための２本のキーワイヤーの関係性は、人工関節窩の設計および肩甲骨が人工装具を受け入れるように機械加工するために利用するツールに依存する。
関節窩の取り付け位置のバージョンの調節を可能にするために、２本の配置されたキーワイヤーに取り付けるためのさらなる部品を提供し得る。
本明細書中で前述した用具は、肩関節形成術中に関節窩人工装具を移植するための、以下に記述する手術中に利用する。
関節窩に接近するための手術の初期段階は、慣用の手術と同様に実施する。
既存の関節窩が曝露された後、グリップ部分が肩甲骨頸部上の定義された位置に位置付けられるように、ガイド本用具を肩甲骨上にクランプする。前述したように、グリップ部分がこの位置に位置付けられている場合に、本用具、したがってガイド部分が、肩甲骨頸部に対して、したがって解剖学的な関節窩の位置に対して事前に決定された配向で位置付けられる。
配置された後、ガイドを利用して、さらなるステップ、より詳細には、関節窩の拡孔および関節窩移植片を肩甲骨に固定するために利用する穴（複数可）のドリル開けを誘導するキーワイヤーの位置決めを誘導する。ガイドツールを利用することで、ドリル開けをしたキーワイヤーが肩甲骨頸部の中心に位置付けられ、かつ肩甲骨頸部の中心内を貫通するために正しい角度であることが確実となる。これは、上述し、かつどのガイドツールが構築されたかに依存する、既知の配向パラメータを使用して達成される。ドリル開けする位置が目に見える関節窩表面によって誘導される従来技術の技法では、キーワイヤーの角度が不正確であり、ドリルが肩甲骨の表面に近づく、または抜け出る場合がある。
特定の実施形態では、キーワイヤーは、肩甲骨頸部に対して２．１°の後傾角度および１．９°の上方傾斜で配置される。他の実施形態では、配向は変動し得る。たとえば、キーワイヤーの後傾は、肩甲骨頸部に対して０．４°〜３．８°の範囲または０°〜５°の範囲であってよく、上方傾斜は、肩甲骨頸部に対して０．３°〜３．５°の範囲、または０°〜５°の範囲であってよい。
特定の実施形態では、キーワイヤーは肩甲骨頸部の中心に沿って配置される。他の実施形態では、キーワイヤーは、０．３ｍｍのオフセット、または−０．２ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲、もしくは０ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲のオフセットで配置し得る。
特定の実施形態では、２本のキーワイヤーは、軸に沿って、肩甲骨頸部の中心に対して５．２°の角度で挿入される。他の実施形態では、角度は、４．１°〜６．３°の範囲、または３°〜７°の範囲であってよい。
キーワイヤーを位置決めした後、移植片を固定するための穴（複数可）のドリル開けを行うため、および人工装具を受け入れるように関節窩の成形を誘導し、したがって関節窩人工装具の位置が元の解剖学的位置に対して正しいこと確実にするために、置換を慣用の方法に応じてキーワイヤーの位置を使用して進行させてよい。
上述の統計分析に従って構築したガイドツールを構築し、肩関節形成術において利用した。図１３ａは、本明細書中に記載の技法を利用した肩関節形成術の前のＣＴスキャンの軸方向図を示す。軸１３０は、後方の磨耗を被った関節窩の表面を印す。軸１３１は、上記技法を利用して計算した解剖学的な関節窩の位置の表面を印す。関節形成術は、上述の技法および用具を利用して実施した。図１３ｂに示すように、人工装具の関節窩は解剖学的位置に従って配置されており、これは人工装具の正しい実装および良好なアラインメントを示す。従来技術の技法では、人工装具は軸１３０に従って配置されて、位置の顕著な誤差および恐らくは関節の初期故障をもたらすであろう。
前述の説明では、関節窩の位置決めは、上記で設定した統計分析に基づいて定義される。本明細書中に記載の器具および技法の変形では、位置は、さらに、またはそれに代わって、患者の術前イメージングに基づいて定義し得る。そのようなイメージングは、関節窩の位置決めが患者の肩甲骨の特定の形状とより正確に一致することを可能にし得る。術前イメージングを上記統計データと併せて利用して、合わせたデータに基づいて改善された位置を提供し得る。上述の用具には、術前イメージングに基づいた調節を可能にするために、移動可能なガイドを提供してよい。
図１４は、所要の横方向のオフセットでの関節窩人工装具の配置を容易にする器具を示す。器具は、鋭い末端１４１および点の基部で拡大直径１４２を有するキーワイヤー１４０を備える。鋭い末端からの距離の指標を提供するために、測定スケール１４２がキーワイヤーの長さの少なくとも一部に沿って提供される。図１４は縮尺通りに描かれておらず、拡大直径領域を明確に示すために、垂直方向に大きく誇張されている。拡大直径領域は任意の特定の形態に制限されず、点の基部に直接ある他の位置に位置付けられてよい。
図１４は１つの可能な例を示すが、穴を通して挿入し、それ中に保持するために適した任意の他の形状も利用し得る。測定スケールは、キーワイヤーの長さに沿って、たとえば食刻もしくは印刷した印によって、または位置を示す任意の適切な手段によって印をつけ得る。
図１４のキーワイヤーは、キーワイヤーを配置するための２ステップの手順において利用する。たとえば前述したように本明細書中で前述したガイドツールを使用して、関節窩内に穴を所要の配向でドリル開けする。ドリル開けする大きさは、拡大直径領域が生じる穴の壁と摩擦接触して受け入れられるように、選択する。穴は、深部の関節窩皮質部からの抵抗がドリルを通して感じられる深さまでドリル開けする。その後、ガイドツールを任意選択で利用して、キーワイヤーを穴の中に挿入する。点が穴の基部で皮質部に入る際に初期抵抗が感じられ、その後、拡張直径領域が穴の基部に達した際に抵抗が感じられた時点で挿入を停止する。したがって、測定スケールは、人工関節窩を配置するための、その横方向のオフセットに関する既知の参照、および部品の固定強度を増加させるために部品の固定の深さおよび形状を関節窩の寸法に最適化するための既知の参照を提供する。図１５は、例示的な最終位置を示す図１４のキーワイヤーの略図と重ね合わせた、ＣＴスキャンを示す図である。
例示的なキーワイヤーでは、例示的な２０／１０ｅの直径のキーワイヤーの拡大直径領域は直径４ｍｍを有し得る。典型的な長さは２０ｃｍである。
図１６は、関節窩人工装具の配置を誘導するための、組み合わせたドリルおよびキーワイヤー１６０を示す。キーワイヤーの第１の末端には、点領域の基部と比較して拡大した直径を有するドリルビット領域１６２に通じる点領域１６１が提供される。第１の末端からの距離の指標を提供するために、測定スケール１６３がキーワイヤーの長さの少なくとも一部に沿って提供される。
使用中、図１６のキーワイヤーを使用し、本明細書中で前述したガイドツールを任意選択で利用して穴をドリル開けする。点が関節窩の深部皮質部に入る際に増加した抵抗が感じられ、続いてドリルビット領域の拡大直径が皮質部に入る際に抵抗の増加が感じられる。２回目の抵抗が感じられた際にドリル開けを停止させる。その後、測定スケールが、人工装具の関節窩を配置するための、その横方向のオフセットに関する既知の参照を提供する。図１７は、例示的な最終位置を示す図１６のキーワイヤーの略図と重ね合わせた、ＣＴスキャンを示す図である。
図１６による例示的なキーワイヤーは、２０／１０ｅの先端を備え、全長２０ｃｍを有する、４０／１０のドリルビットおよびキーワイヤーを利用し得る。
本明細書中で与えられる任意の範囲または装置の値は、当業者に明らかなように、探求する効果を失わずに拡張または変更し得る。
上述の利益および利点は、１つの実施形態に関連し得るか、または複数の実施形態に関連し得ることを理解されたい。実施形態は、記述した問題のうちの任意のものもしくはすべてを解決するもの、または記述した利益および利点のうちの任意のものもしくはすべてを有するものに限定されない。
「ａｎ」という事項についての任意の言及は、１つまたは複数のその事項をいう。本明細書中で使用する用語「含む（備える）（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」とは、同定した方法ブロックまたは要素が含まれるが、そのようなブロックまたは要素は排他的なリストを含まず、方法または器具は追加のブロックまたは要素を含み得ることを意味する。
本明細書中に記載の方法のステップは、任意の適切な順序で、または適切な場合は同時に実施し得る。さらに、本明細書中に記載の主題の精神および範囲から逸脱せずに、方法のうちの任意のものから個々のブロックを削除し得る。上述した例のうちの任意のものの態様は、探求する効果を失わずに、記述した他の例のうちの任意のものの態様と組み合わせて、さらなる例を形成し得る。同定した方法ブロックまたは要素は排他的なリストを含まず、方法または器具は追加のブロックまたは要素を含み得る。
好ましい実施形態の上記説明は例としてのみ与えられ、様々な改変が当業者によって行われ得ることを理解されたい。様々な実施形態を、特定の度合の具体性を用いて、または１つもしくは複数の個々の実施形態を参照して上述したが、当業者は、本発明の精神または範囲から逸脱せずに開示した実施形態に数々の変更を行うことができる。
上述の利益および利点は、１つの実施形態に関連し得るか、または複数の実施形態に関連し得ることを理解されたい。実施形態は、記述した問題のうちの任意のものもしくはすべてを解決するもの、または記述した利益および利点のうちの任意のものもしくはすべてを有するものに限定されない。
本明細書中で使用する用語「含む（備える）（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」とは、含まれる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）を意味する。
１０ 肩甲骨
１１ 関節窩表面
２０ 肩甲骨頸部の前方
２１ 肩甲骨の外側縁に沿った点
３０ 肩甲骨頸部の後方
４０ 棘上筋窩の最深部
５０ 肩甲骨平面
５１ 肩甲骨頸部平面
５２ 関節窩平面
６０ 肩甲骨平面
６１ 肩甲骨頸部平面
６２ 関節窩平面
７０ 肩甲骨平面
７１ 肩甲骨頸部平面
７２ 関節窩平面
７３ 上方−下方軸
７４ 上方−下方軸
８０ 肩甲骨平面
８１ 肩甲骨頸部平面
８２ 関節窩平面
８３ 外側関節窩縁上の点の下側２／３の幾何学的中心
９０ 肩甲骨平面
９１ 肩甲骨頸部平面
９２ 関節窩平面
１００ 本用具
１０１ アーム部分
１０２ グリップ部分
１０３ ハンドル部分
１０４ ラッチ手段
１０５ ガイド
１２０ 取り付け点
１２１ 第２のキーワイヤーガイド
１３０ 軸
１３１ 軸
１４０ キーワイヤー
１４１ 鋭い末端
１４２ 拡大直径
１６０ 組み合わせたドリルおよびキーワイヤー
１６１ 点領域
１６２ ドリルビット領域

Claims (20)

  1. 肩甲骨内にドリル開けする工程中にキーワイヤーを誘導するためのガイドと、
    前記ガイド中に位置付けられているキーワイヤーが肩甲骨頸部と事前に決定された幾何学的関係で位置付けられるように、前記肩甲骨頸部と係合するように構成されたクランプ手段と
    を備える、肩関節形成術中にキーワイヤーを誘導するための外科装置。
  2. 前記事前に決定された幾何学的関係が、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に約２．１°の後傾をもたらす、請求項１に記載の外科装置。
  3. 前記事前に決定された幾何学的関係が、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に０．４°〜３．８°の範囲の後傾をもたらす、請求項１に記載の外科装置。
  4. 前記事前に決定された幾何学的関係が、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に０°〜５°の範囲の後傾をもたらす、請求項１に記載の外科装置。
  5. 前記事前に決定された幾何学的関係が、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に約１．９°の上方傾斜をもたらす、請求項１に記載の外科装置。
  6. 前記事前に決定された幾何学的関係が、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に０．３°〜３．５°の範囲の上方傾斜をもたらす、請求項１に記載の外科装置。
  7. 前記事前に決定された幾何学的関係が、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に０°〜５°の範囲の上方傾斜をもたらす、請求項１に記載の外科装置。
  8. 前記事前に決定された幾何学的関係が、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に０ｍｍのオフセットをもたらす、請求項１に記載の外科装置。
  9. 前記事前に決定された幾何学的関係が、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に−０．２ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲のオフセットをもたらす、請求項１に記載の外科装置。
  10. 前記事前に決定された幾何学的関係が、前記ガイドによって誘導されたキーワイヤーと前記肩甲骨頸部との間に０ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲のオフセットをもたらす、請求項１に記載の外科装置。
  11. キーワイヤーを誘導するための第２のガイドをさらに備える、請求項１から１０のいずれかに記載の外科装置。
  12. 取り外し可能に連結された２つの部分を備える、請求項１から１１のいずれかに記載の外科装置。
  13. 少なくとも１つのガイドが、前記事前に決定された幾何学的関係を変動させるために調節可能である、請求項１から１２のいずれかに記載の外科装置。
  14. グリップ部分が、肩甲骨頸部と係合するように成形されている、請求項１から１３のいずれかに記載の外科装置。
  15. ガイド装置を患者の肩甲骨の頸部に取り付けるステップであって、前記ガイド装置が、キーワイヤーを、前記肩甲骨頸部に対して事前に決定された幾何学的関係で誘導するステップと、
    前記キーワイヤーを誘導するために前記ガイド装置を利用して、キーワイヤーを前記肩甲骨内にドリル開けするステップと、
    前記キーワイヤーによって少なくとも部分的に規定された配向で、置換関節窩を移植するステップと
    を備える、肩関節形成術を行う方法。
  16. 拡張直径部分と、前記キーワイヤーの軸に沿った拡張直径部分からの距離の指標をもたらす測定指標とを備える、肩関節形成術において使用するためのキーワイヤー。
  17. 前記拡張直径部分が、前記キーワイヤーの一方の末端の近位に位置付けられており、前記測定指標が、前記キーワイヤーに沿って、前記キーワイヤーの前記拡張直径部分から遠位である方の末端に向かって伸びる、請求項１６に記載のキーワイヤー。
  18. 前記測定指標が、前記キーワイヤーの表面上の印を含む、請求項１６または１７に記載のキーワイヤー。
  19. 請求項１から１４のいずれかに記載の外科装置と請求項１６から１７のいずれかに記載のキーワイヤーとを含むキット。
  20. 尖った末端を備える前記キーワイヤーの第１の末端の先端部分と、
    前記先端部分と前記キーワイヤーに沿って前記先端部分から前記キーワイヤーの遠位末端に向かって伸びる測定指標とに隣接するドリルビット部分を有する本体部分と
    を備え、
    前記本体部分が、前記先端部分の基部よりも大きな直径を有する、
    肩関節形成術において使用するためのキーワイヤー。
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