JP3860277B2 - 大腿部位置設定システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膝置換処置に用いられるシステムであって、骨髄管および大腿骨顆に対して大腿部遠位側切断ブロックを位置決めし設置するための大腿部位置設定システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
膝置換外科処置において、大腿骨の遠位側の大腿骨顆は、該遠位側の大腿骨顆部分における初期切断を行うことによって、前方、後方および二つの面取りを別々に行うことによって、さらに大腿部の遠位側に大腿部移植組織を据え付けることによって、調製される。この処置の実施において、前記大腿部の部品は、脚の機械的軸に直交する方向に位置決めされなければならない。前記機械的軸は、３つの標認点：股関節部の中心、膝関節の中心、および足関節の中心を通過する直線によって、定義される。これに対して、解剖学的軸は、骨髄管内に挿入された骨髄内のロッドの線分によって、同定される。
【０００３】
大腿部遠位側切断は、該当する下肢の外反において、大腿部骨幹の解剖学的軸と機械的軸との間の角度を決定することにより、行われる。前記骨髄内ロッドの軸と前記機械的軸との差は、下肢の外反角度として、定義される。
【０００４】
前記機械的軸に直交する初期遠位側切断を行うためには、前記大腿部の遠位側の大腿骨顆に当接する骨髄内ロッドの支えに、大腿部位置設定装置を嵌合させる。前記大腿部位置設定装置の角度は、解剖学的軸が骨髄内ロッドによって定義されるのとは対照的に、機械的軸に直交するように、調節される。外部位置決めタワーが前記位置設定装置に固定される。前記タワーには、患者の脚の機械的軸を確定するために用いる複数の外部位置決めロッドを受け入れるための複数の孔が形成されている。前記位置設定装置の配置は、前記大腿部位置設定装置が前記大腿骨の機械的軸に直交する切断面を確立するように、調節される。前記機械的軸の配置へのこの調節は、先行技術における様々な手段を用いて、行われている。
【０００５】
一実施例において、前記位置設定装置の本体は、様々な予め測定された下肢外反角度を持つ多数のブッシュの一つと連結される。一旦、好適なブッシュが選択されると、大腿部遠位側切断ブロックが、前記位置設定装置に、前記骨髄内ロッドの中心線上に所定間隔をもって設置されたアウトリガーによって、連結される。前記大腿部遠位側切断ブロックは、前記大腿骨における切断量を測定し切断をガイドする。前記大腿部遠位側切断ブロックは、前記大腿部位置設定装置のアウトリガーのＶ形の刻み目に相関する二つのボールプランジャーによって、保持される。前記切断ブロックは、二つのスタインマン・ピンによって、前記大腿部の前方の皮質に固定される。他の孔は、前記切断部分が遠位側にまたは近位側に同等量に、典型的には増分が２度に、調節され得るように、配列されている。前記切断ブロックは、前記ピンから外され、該ピンに前記他の孔をはめられ、それにより、前記大腿骨顆に対して遠位側切断位置を変更する。前記切断は、前記大腿部の遠位側を横断して行われる。この遠位側切断は、前記大腿部移植組織を据え付ける前に、器具の位置設定を行い、他の大腿部切断を完了するための基準として、用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の方法の欠点は、前記下肢外反角度に一致させる際に、骨髄内ロッドに様々なブッシュを取り付けるために、該骨髄内ロッドを取り外さなければならないことである。このブッシュを取り替えるときにはいつも、ロッドを前記大腿骨から完全に取り外さなければならない。さらに、ブッシュの必要数が多数であり、その角度は、ブッシュ間の増分角度に、典型的には約２度の増分に、限定されている。また、前記大腿部遠位側切断ブロックの間隔が前記骨髄内ロッド上に設定されるため、ほとんどの患者においては、前記ブロックの底部と前方の皮質との間に間隙が生じる。この間隙によって、穿刺処置が面倒になり、正確な切断がより困難になっている。さらに、前記ブロックを保持するボールプランジャーが磨耗しやすく、容易に変位してしまう。前記ブロックは、前記スタインマン・ピンを穿刺して固定する外科処置を行っている間に、変位してしまう。
【０００７】
従って、本発明の一つの課題は、大腿部位置設定装置を機械的軸に位置決め配置し、好ましくはその角度をその選択位置に固定することのできる改良された角度調節手段を、提供することにある。
【０００８】
本発明の他の課題は、切断ブロックを大腿部位置設定装置のアウトリガーの遠位側および近位側に移動し、大腿部の遠位側切除量を設定する手段を、提供することにある。この位置設定は、前記ブロックがスタインマン・ピンの穿刺処置中に変位させないために確実に保持されなければならない。
【０００９】
本発明の他の課題は、切断ブロックを前方皮質に固定するスタインマン・ピンを穿刺して固定する時に、大腿骨に切断ブロックを最近接させることができるように、切断ブロックを昇降させる手段を、提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、大腿部位置設定システムを提供するもので、本システムは、大腿部位置設定装置を有し、該大腿部位置設定装置は、その遠位側を適切に位置決めするための角度調整可能な位置決め部材を有してなることを特徴とする。前記位置決め部材は、適切な下肢外反角度が選択されると、確実に位置固定されるように配置される。
【００１１】
本発明の他の特徴は、前記切断ブロックを遠位側から近位側または近位側近傍に移動して、切断の厚さを変更し、一旦、その切断の厚さが決定されたら、その厚さを正確に維持する手段を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の特徴は、下肢の外反角度を変化させることなしに、前記切断ブロックを昇降させる手段を有することにある。この特徴により、前記切断ブロックを大腿部の大腿骨顆部分に最近接に位置決めすることができ、その結果、切断をより確実に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１〜図１２は、大腿部遠位側初期切断を準備して実行するための大腿部の位置設定および位置調整システムを示している。該システム（図９）は、大腿部位置設定装置１０（図１〜図６）、アウトリガー４０（図７）、位置決めタワー７０（図８、図９）および切断ブロック５０（図１０〜図１２）を含むものである。
【００１４】
図１〜図６には、大腿部位置設定装置または位置設定器１０が示されており、この大腿部位置設定装置１０は、本体１２、該本体１２に回動可能に連結している回動部材１４、および前記本体１２の基端側に設置されている大腿骨顆当接端１６を含むものである。
【００１５】
前記回動部材１４は、前記当接端１６の開口１７内にまで延出しており、枢軸ピン１５によって前記本体１２に回動可能に連結されている。該回動部材１４には、遠位側から近位側にかけて延びている貫通孔（管腔）３２が設けられている。該貫通孔３２は、該貫通孔３２を通過して大腿骨の骨髄内管にまで延出する骨髄内ロッド（図示せず）を受け支えて、解剖学的軸椎骨を実現する。
【００１６】
前記回動部材１４には、その遠位側の底部に歯１８が設けられている。該歯１８は、前記本体１２のボタン部材２０に設けられている歯１９と噛合することによって、前記回動部材１４を前記本体１２に固定し、前記本体１２に対する前記回動部材１４の回動あるいは前記回動部材に対する前記本体１２の回動を阻止する。
【００１７】
ボタン部材２０は、バネ２１によって、噛合方向に付勢されている。ボタン部材２０には、指パッド２２が設けられており、この指パッド２２を押し下げると、歯１８に対する歯１９の噛合が解除され、回動部材１４を本体１２に対して回動可能にし、逆に指パッド２２を元に戻すと、歯１８に対して歯１９が噛合して、回動部材１４は本体１２に対して固定状態に置かれる。
【００１８】
大腿部位置設定器１０はさらに固定部材２４を有しており、該固定部材２４は固定タブ２６ａおよび固定タブ２６ｂを持つ撓み腕２５を有している。前記腕２５は、前記本体１２の遠位側のスロット２９内にまで延出している。該腕２５は本体１２内のピン２７の周りに填め込まれている。タブ２６は、ピン２７と嵌合することにより前記固定部材２４の移動を阻止し、それによって、前記腕２５を所定位置に固定する。タブ２６ｂとタブ２６ｂとの間の間隔はピン２７の直径より小さくなっており、そのため、タブ２６ｂは、前記固定部材２４に腕２５を付勢する力が加わらない限り、ピン２７を通り過ぎることはない。
【００１９】
前記固定部材２４は二つの位置に置かれるようになっている。すなわち、固定棚状部２８が本体１２から離間する方向に引き出されている非固定の第１の位置（図３（Ａ）および図４（Ａ））と、前記固定棚状部２８が前記本体１２へ向かう方向に押し込まれている固定の第２の位置（図３（Ｂ）および図４（Ｂ））とである。タブ２６ｂは、前記非固定位置から前記固定位置へ固定部材２４が変位するのを阻止し、また逆に前記固定位置から前記非固定位置に固定部材２４が変位するのを阻止する働きを果たす。前記非固定位置では、前記固定部材２４は、前記ボタン部材２０と非接触状態にある。前記固定位置では、前記固定部材２４の棚状部２８は、前記ボタン部材２０の下に移動して該ボタン部材２０の押し下げを防止しており、それによって、該ボタン部材２０の歯１９と前記回動部材１４の歯１８との噛合が解除されないようになっている。
【００２０】
前記歯１８および１９は、前記枢軸ピン１５を基準にした円弧方向に、好ましくは約１°の範囲に配列している。したがって、前記固定部材２４が前述の固定位置にある場合には、前記回動部材１４は、前記本体１２に対して所定の角度位置に固定される。
【００２１】
本発明の好適な実施例の本システムは、さらに、図７に示すアウトリガー４０を有しており、このアウトリガー４０は、菱形ピン状の脚４３と固定脚４４とを持つ張り出し本体４２に連結されているＤ形のシャフト４１を有しており、前記固定脚４４には、前記本体１２に該アウトリガー４０を前記骨髄内ロッドに対して平行な位置に固定するための刻み目４５が、形成されている。
【００２２】
前記位置設定器１０の本体１２には、前記アウトリガー４０の脚４３、４４をそれぞれ受けるための孔８、９が形成されている。前記アウトリガー４０が、図８に示すように、前記本体１２に挿入された場合には、前記シャフト４１は前述の大腿部に近接して位置する。
【００２３】
また、この好適な実施例のシステムは、前方から後方にかけて延びた切断スロット５２を持つ切断ブロック５０（図１０〜図１２）を有しており、この切断ブロック５０は、前記大腿部の遠位側における初期切断を行う切断要素（図示せず）を受け入れてガイドするためのものである。また、前記切断ブロック５０には、前記大腿部１に穿刺されて該切断ブロック５０を前記大腿部１に位置決めして固定する一対のスタインマン・ピン（図示せず）を受け入れるための一対の３つの孔５５、５６、および５７が形成されている。前記孔５６は、他の孔５５および５７が前記切断面をそれぞれ近位側および遠位側で調節するために用いられる間、同様に用いられる。前記切断ブロック５０には、前記最初の大腿部の遠位側切断を実行するために、前記切断スロット５２が前方から後方に延びる好適な位置にあるように配置された前記アウトリガー４０のシャフト４１を受け入れるためのＤ形の孔５１が、形成されている。
【００２４】
使用に際しては、骨髄内ロッドを貫通孔３２を通して前記大腿部の前記骨髄内管内に挿入して、解剖学的な軸を実現する。次に、前記大腿部位置設定器１０を貫通孔３２によって前記骨髄内ロッドに当接させる。該大腿部位置設定器１０を前記大腿骨顆の遠位側部に対向させる。アウトリガー４０を前記本体１２に取り付ける。位置決めタワー７０を前記アウトリガー４０に前記大腿骨顆当接端１６の平面と平行な位置となるように取り付ける。前記位置決めタワー７０には、外部位置決め棒（図示せず）を挿入するための孔７１が形成されている。
【００２５】
位置決め棒を前記孔７１に挿入する。次に、前記固定棚状部２８を前記本体１２から引き離すことにより、前記固定部材２４を前記ボタン部材２０が変位可能な前記非固定位置に位置させる。ボタン部材２０を押し下げて、前記回動部材１４の歯１８から該ボタン部材２０の歯１９を解除する。これにより、回動部材１４はピン１５周りに回動可能となる。
【００２６】
次に、本体１２を前記回動部材１４に対して回動して、前記位置決め棒の機械軸の位置決めを行う。機械軸を設定する方法は公知である。好適な角度を設定したら、本体１２を所望の角度に配置した回動部材１４に対する前記ボタン部材２０の噛合を解除する。次に、前記固定部材２４の棚状部２８を前記ボタン部材２０の下に押し込んで、互いに所望の角度に配置されている本体１２と回動部材１４とを固定する。その結果、本体１２は前記機械軸に対して配向し、前記位置決め棒に直交する前記大腿骨顆当接端１６が、前記機械軸に直交する位置に固定される。前記所望角度の配向を固定した後、大腿骨顆当接端１６を貫通する出没可能なピン３０を前記大腿骨顆の遠位側に押し込み、該位置設定器１０を固定する。
【００２７】
一旦、前記位置設定器１０を大腿骨顆部の切断角度の位置決めに用いた後、該位置設定器１０を前記遠位側の大腿骨顆に固定すれば、前記切断ブロック５０を前記位置設定器１０に前記遠位側アウトリガー４０により固定することができる。
【００２８】
本発明の他の観点によれば、前記切断の深さまたは厚さ、すなわち、前記設定間隔もしくはいくつかの設定間隔からの、または前記切断ブロックからの増分もしくは他の所望の間隔を調整する手段が、提供される。好適な実施例では、前記増分は１ｍｍである。
【００２９】
したがって、前記遠位側切断ブロック５０にも近位に位置するボタン部材５８が形成されている。該ボタン部材５８は前記切断ブロック５０にピン５９により回動可能に連結されている。該ボタン部材５８には、歯６０が設けられており、この歯６０は、該ボタン部材５８が第１の方向に回動したときに、前記切断ブロック５０のＤ形の孔５１内に位置してアウトリガー４０の歯４６と係合する。該ボタン部材５８は、逆の第２の方向に回動すると、前記Ｄ形の孔５１から歯６０を離す。バネ６２が前記切断ブロック５０内に前記ボタン部材５８に隣接して取り付けられており、このバネ５２はボタン部材５８をその歯６０がＤ形の孔５１に割り込む前記第１の方向に付勢している。
【００３０】
使用に際して、使用者は前記ボタン部材５８を押し、続いて、前記切断ブロック５０のＤ形孔５１に前記アウトリガー４０のＤ形シャフト４１を挿入する。前記アウトリガー４０のシャフト４１には、前記歯６０がＤ形孔５１内に位置した時に、該歯６０と噛合する歯４６が形成されている。切断ブロック５０をシャフト４１に嵌合すると、使用者は、切断ブロック４０に形成されている遠位側切除窓６３を通して、アウトリガー４０の遠位側切除数４７を読みとることができる。前記遠位側切除数は、切断ブロック５０の第１のスロット５２ａから前記遠位側の大腿骨顆の表面までの間隔を示している。所望の間隔に至ったときに、ボタン部材５８を放し、歯６０をアウトリガー４０の歯４６に噛合させる。
【００３１】
本発明の他の観点によれば、切断される大腿骨顆部分に対して切断ブロック５０を昇降させる手段が提供される。これは、好ましくは、前述の角度および切断深さが調整された後に、実施される。
したがって、大腿部位置設定器の本体１２には、該本体１２の側部にボタン部材７（図６）が形成される。該ボタン部材７は本体１２の側部に形成されている孔５に嵌入している。孔５は、アウトリガー４０の脚４４を受け入れる孔９に対して直交し、該孔９に一部重なっている。ボタン部材７は軸４を有しており、この軸４は孔５内に嵌入しており、その一部が脚４４を受け入れる孔９に掛かっている。軸４には切り欠き凹部３が形成されており、この凹部３を孔５内の孔９に近接させれば、軸４が孔５内に存在しても孔９を妨害することがない。ボタン部材７は、孔５内に配置されたバネ６により本体１２から離間する方向に付勢されており、軸４の遠位側部２が孔９を妨害している。ボタン部材７は、ピン１３により掛止されており、軸４の移動を孔５内に限定している。ボタン部材７を押し込むと、軸４の切り欠き凹部３が孔９に位置し、アウトリガー４０の脚４４を孔９内に挿入することが可能になる。
【００３２】
使用に際しては、本体１２のボタン７を押し込み、アウトリガー４０の脚４３および４４を孔８および９にそれぞれ挿入可能にし、孔内を移動可能にする。切断ブロック５０が前記大腿骨顆から適切な距離に至ったら、ボタン部材７を放し、バネ６によりボタン部材の軸４をその遠位側が孔９を妨害する位置に移動させ、軸４を脚４４の刻み目４５に係合させて、脚４４の動きを阻止する。
前記位置設定が完了したら、スタインマン・ピンを孔５６に通して大腿部の前方の皮質内に穿刺させて、切断ブロックを大腿部に固定する。そこで、アウトリガー４０と大腿部位置設定器１０を取り去り、切断ブロック５０のスロット５２の一つを通して遠位側切断を実施することができる。
【００３３】
以上、本発明を大腿部位置設定装置およびシステムを含む特定の実施例に関連して説明した。本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、当然のことであるが、当業者によれば、本発明の範囲を超えることなしに本発明に様々な変形および変更が可能であり、本発明は、以下に記載の請求の範囲およびそれらの同義記載によって、定義されるものである。
【００３４】
なお、本発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（Ａ）膝復元処置における末端大腿部切断の位置決めを行うための大腿部位置設定システムであって、
大腿部位置設定装置を有し、該大腿部位置設定装置が、
骨頭当接端を有する本体と、
前記本体に連結して枢軸周りに前記本体に対して回動する回動位置決め部材と、
前記回動位置決め部材と前記骨頭当接端を貫通して延びる、骨髄内ロッド受け入れ用の孔と、
前記本体に連結され、前記枢軸を中心とした様々な配向角度をもって前記回動位置決め部材と離脱可能に係合し、前記回動位置決め部材を前記様々な配向角度の一つに固定する固定部材と、
を有することを特徴とする大腿部位置設定システム。
（１） 前記大腿部位置設定装置に連結される張り出し腕木をさらに有し、該張り出し腕木が、末端大腿部切断ブロックを受け止めて前記大腿部位置設定装置の本体に対して前記切断ブロックを位置決めするものであり、
前記張り出し腕木が、
該張り出し腕木を前記本体に該本体に対して垂直な様々な配列位置で連結する固定部材を有し、
前記本体が、さらに、前記垂直な様々な配列位置を選択して前記張り出し腕木を前記本体に固定するために前記固定部材に選択可能に係合する選択装置を有する、
ことを特徴とする実施態様（Ａ）に記載の大腿部位置設定システム。
（２） 前記張り出し腕木と連結するように設定された末端大腿部切断ブロックをさらに有し、
前記張り出し腕木が、さらに、前記切断ブロックを前方から後方にわたる様々な位置で受け止めるための切断ブロック固定部材を有し、前記切断ブロックが、前記前方から後方にわたる様々な位置の一つを選択してこの位置において前記切断ブロックを前記張り出し腕木に固定するための前方〜後方・位置選択装置を有する、
ことを特徴とする上記実施態様（１）に記載の大腿部位置設定システム。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、改良された大腿部位置設定装置およびシステムを提供することができ、本システムは、大腿部位置設定器の後方端を適切に位置決めするための角度調整可能な固定位置決め部材を有してなる。また、本発明によれば、遠位側から近位側または近位側に近い位置に移動可能で、切断部分の厚さを変更し、一旦、その切断部分の厚さが決定されたら、その厚さを正確に維持する切断ブロックが提供される。さらに、本発明によれば、下肢の外反角度を変化させることなしに、前記切断ブロックを昇降させる機能が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の大腿部位置設定装置の遠位側から見た斜視図である。
【図２】 本発明の大腿部位置設定装置の前方上面側から見た斜視図である。
【図３】 （Ａ）は図１の３−３線に沿う前記大腿部位置設定装置の非固定位置にある時の側断面図である。
（Ｂ）は図１の前記大腿部位置設定装置の固定位置にある時の側断面図である。
【図４】 （Ａ）は非固定位置にある前記大腿部位置設定装置の遠位側における固定機構を示す平面図である。
（Ｂ）は固定位置にある前記大腿部位置設定装置の遠位側における固定機構を示す平面図である。
【図５】 大腿部位置設定装置にアウトリガーを固定する固定機構の基端部分の平面図である。
【図６】 図２の６−６線に沿う前記固定機構の基端近傍部分の断面図であり、アウトリガーを昇降させる機構を示している。
【図７】 本発明の大腿部位置設定装置のアウトリガーの斜視図である。
【図８】 アウトリガーと位置決めタワーを取り付けた前記大腿部位置設定装置の遠位側から見た斜視図である。
【図９】 大腿部遠位側切断ブロックを取り付けた図８の大腿部位置設定装置、アウトリガーおよび位置決めタワーの斜視図である。
【図１０】 前記大腿部遠位側切断ブロックの後部端面図である。
【図１１】 図１０の１１−１１線に沿う前記大腿部遠位側切断ブロックのボタン部材がある部分の断面図である。
【図１２】 図１０の１２−１２線に沿う前記切断ブロックの遠位側部分の断面図である。
【符号の説明】
５ 孔
７ ボタン部材
８、９ 孔
１０ 大腿部位置設定装置
１２ 大腿部位置設定装置の本体
１４ 回動（位置決め）部材
１５ 枢軸ピン
１６ 大腿骨顆当接端
２４ 固定部材
３２ 貫通孔（管腔）
４０ アウトリガー
４１ アウトリガーのシャフト
４４ 固定脚（固定部材）
４６ シャフトの歯
５０ 切断ブロック

Claims (3)

1. 膝置換処置における大腿部遠位側切断面の位置決めを行うための大腿部位置設定システムにおいて、
   大腿部位置設定装置であって、
   大腿骨顆当接端を有する本体と、
   第１の歯を有する回動位置決め部材であって、前記本体に連結されて枢軸の周りに前記本体に対して回動する回動位置決め部材と、
   前記回動位置決め部材と前記大腿骨顆当接端を貫通して延びる管腔であって、前記回動位置決め部材と前記大腿骨顆当接端を貫通する骨髄内ロッドを受け入れる管腔と、
   前記本体に連結された固定部材であって、前記枢軸を基準とした配向角度範囲内で前記回動位置決め部材の前記第１の歯と離脱可能に係合する第２の歯を有し、前記回動位置決め部材を前記配向角度範囲内の一つの配向角度で固定する固定部材と、
   を有する大腿部位置設定装置を具備する、大腿部位置設定システム。
2. 請求項１記載の大腿部位置設定システムにおいて、
   前記大腿部位置設定装置に連結されるアウトリガーをさらに有し、当該アウトリガーは、大腿部遠位側切断ブロックを受け入れて前記大腿部位置設定装置の本体に対して前記切断ブロックを位置決めするものであり、
   前記アウトリガーは、
   該アウトリガーを前記本体に対して直交する方向の複数の配列位置で本体に連結する固定部材を有し、
   前記本体は、前記複数の配列位置を選択して前記アウトリガーを前記本体に固定するために前記固定部材に選択可能に係合する選択装置をさらに有する、
   大腿部位置設定システム。
3. 請求項２記載の大腿部位置設定システムにおいて、
   大腿部遠位側切断ブロックは、前記アウトリガーと連結するように設定され、
   前記アウトリガーは、前記切断ブロックを前方から後方にわたる複数の位置で受け入れるための切断ブロック固定部材をさらに有し、前記切断ブロックが、前記前方から後方にわたる複数の位置の一つを選択してこの位置において前記切断ブロックを前記アウトリガーに固定するための前後位置選択装置を有する、大腿部位置設定システム。

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