JP6601812B2 - 関節置換術用手術具 - Google Patents

Description

本発明は、関節置換術を行う際に好適な手術具の改良に関するものである。

関節置換術においては、例えば下記非特許文献１に指摘されているように、下肢機能軸の再建と軟部組織のバランスの再建が術後の臨床成績を決定するとされている。下肢機能軸とは、体重が大腿骨骨頭中心，膝関節中心，足関節中心を通過する軸であり、人工膝関節置換では、この機能軸に対して骨を垂直に切除して設置することにより、荷重を人工膝関節に均等に分散させる必要がある。また、軟部組織のバランスを再建するためには、膝関節の回転中心となる側副靭帯の付着部に対して平行に骨切除を行う必要がある。

しかしながら、膝関節手術中においては、展開しない股関節の大腿骨骨頭中心や、足関節の中心を知ることは困難である。また、側副靭帯等の靭帯付着部は、術中においても位置を正確に認識することが困難である。これらの背景から適切な骨切りを行うためには、術前にＣＴ（コンピュータ断層撮影）などで得られた画像データに基づく３次元手術計画を術中に反映し、下肢の３次元的な肢位を術中に把握して術者を支援する手術器具が必要である。

ところで、膝関節置換において、手術中に大腿骨の骨頭中心を知る従来手法としては、下記特許文献１記載の大腿骨頭中心位置特定装置がある。これによれば、患者は、その身体を前額面が水平になるように手術台に支持される。患者の身体の前記大腿骨頭中心が位置する部位を前額面に対して直交する方向から覆うようにマーキングプレートが配置され、前額面に対して直交方向に延びて配置される回動軸を有する回動アームと、この回動アームの回動に伴って前記マーキングプレートに円弧を記すマーカーとが設けられる。前記回動軸は、患者の大腿骨遠位端に配置され、前額面に対して平行方向における前記回動軸から前記マーカーまでの距離は、予め測定された大腿骨遠位端から大腿骨頭中心までの距離と同じに設定される。

このように、前額面に対して平行方向における回動軸からマーカーまでの距離が、予め測定された大腿骨遠位端から大腿骨頭中心までの距離と同じであり、回動軸が大腿骨遠位端に配置されるので、回動アームを回動させてマーキングプレート上にマーカーで円弧を記すと、当該円弧は大腿骨頭中心に対向する点を通過する。従って、股関節を内転または外転させて大腿骨を互いに離間する第１位置及び第２位置に位置決めし、これらの位置でマーキングプレート上に第１円弧及び第２円弧を記すと、大腿骨頭中心に対向する点で第１円弧と第２円弧とが交差することになり、その交点によって、大腿骨頭中心の位置を前額面に対して平行な面内で特定することができる。

メジカルビュー社出版「人工関節置換術TKAのすべて」のP114〜P119，勝呂徹他著「TKA手技の全貌『骨切り』」

特開2012-29769号公報

しかしながら、上述した背景技術では、マーキングプレートが手術台側に取り付けられているため、手術台上の患者の位置がずれると、マーキングプレートと患者との相対的な位置関係もずれてしまうこととなり、結果的にマーキングプレート上で特定した交点と大腿骨頭中心の位置もずれてしまう。また、前記背景技術では、前額面において骨頭中心を特定することはできるが、矢状面における屈曲・進展方向、及び横断面における回旋方向のアライメント情報を得ることができない。また膝関節の構成骨である脛骨のアライメント情報を得ることができないため、膝関節の再建に重要な下肢全体の肢位とアライメント情報を術中に把握することができない。

本発明は、以上のような点に着目したもので、その目的は、人工関節置換術中において良好に大腿骨頭中心を把握することである。他の目的は、体重が大腿骨骨頭中心，膝関節中心，足関節中心を通過する機能軸に対して垂直に骨の切除を行って、良好に人工膝関節を設置することである。更に他の目的は、膝関節の回転中心となる側副靭帯の付着部に対して平行、あるいは３次元手術計画の角度に骨切除を行って、良好に人工膝関節を設置することである。更に他の目的は、股関節・膝関節・足関節に至る下肢全体のアライメントを前額面方向の内外反のみではなく、矢状面方向の屈曲・伸展、及び横断面方向の回旋を含んだ下肢全体の肢位とアライメントを３次元的に可視化することにより、下肢の肢位によって異なる軟部組織の緊張状態を把握しながら、機能軸に直交する方向及び膝の回転中心に平行に大腿骨遠位端及び脛骨近位端の切断を可能にすることである。

本発明の大腿骨遠位端の関節置換術用手術具は、人工関節置換術を行う際に、大腿骨遠位端の切断を術前計画に基づいて行うための手術具であって、患者の骨盤に皮膚上から設置するとともに、大腿骨の骨頭中心を通る機能軸の方向を示す骨盤アタッチメント，前記骨盤アタッチメントによって示される機能軸を利用して、大腿骨遠位端における切断位置を示す大腿骨遠位端アタッチメント，を備えており、患者の左又は右の上前腸骨棘と膝関節部の顆間窩を結ぶ接続ロッドと、前記上前腸骨棘に対応する左又は右の大腿骨の骨頭中心を通る中心指示ロッドとによって、前記骨盤アタッチメントと前記大腿骨遠位端アタッチメントを接続したことを特徴とする。

主要な形態の一つは、前記骨盤アタッチメントが、患者の骨盤における左右の上前腸骨棘及び恥骨結合部に皮膚上から当接する３つのポールを備えており、それらポールの間隔を、前記左右の上前腸骨棘及び恥骨結合部の間隔に対応して調整する間隔調整手段を備えたことを特徴とする。

他の形態の一つは、前記骨盤アタッチメントが、前記中心指示ロッドと前記接続ロッドの間隔及び角度を調整して前記各ロッドを支持する第１のロッド受け手段を備えており、前記大腿骨遠位端アタッチメントは、前記中心指示ロッドと前記接続ロッドの角度を調整して前記各ロッドを支持する第２のロッド受け手段を備えたことを特徴とする。

更に他の形態の一つは、患者の下肢を完全に進展させた状態を前額面から見たときに、患者の左右の上前腸骨棘を結ぶ線と、前記接続ロッドで示される線と、前記中心指示ロッドで示される線とが、直角三角形を構成することを特徴とする。

更に他の形態では、前記大腿骨遠位端アタッチメントが、患者の膝関節を展開して露出した大腿骨遠位端における大腿骨前面に当接するとともに、膝関節部の顆間窩に設けられる取付孔に固定されて、患者の側副靭帯の付着部を結ぶ軸に対して平行となるように前記第２のロッド受け手段を回旋する回旋手段を備えたことを特徴とする。

本発明の脛骨上位端の関節置換術用手術具は、人工関節置換術を行う際に、脛骨上位端の切断を術前計画に基づいて行うための手術具であって、患者の足関節に皮膚上から設置するとともに、足関節の左右の果を挟むことで、機能軸の方向を示す足関節アタッチメント，前記足関節アタッチメントによって示される機能軸を利用して、脛骨上位端における切断位置を示す脛骨上位端アタッチメント，を備えており、前記脛骨上位端アタッチメントは、前記脛骨上位端における切断の方向が、目標とする矢状面内の後方傾斜角度となるように調整する回動部を備えており、前記足関節アタッチメントによって示される機能軸を示す支柱によって、前記足関節アタッチメントに前記脛骨上位端アタッチメントを接続したことを特徴とする。

主要な形態の一つは、前記足関節アタッチメントが、患者の足関節における左右の果を皮膚上から（好ましくは左右均等に）挟んだ中点を回旋中心として、横断面における前記支柱の回旋設置を調整する回旋調整手段を備えたことを特徴とする。他の形態の一つは、前記足関節アタッチメントの前記果に皮膚上から当接する部位に、果の位置の変動方向に形成された長穴を有する当接環を設けたことを特徴とする。

他の形態の一つは、患者の膝関節を展開して露出した脛骨上位端における脛骨粗面の解剖学的指標点に押し当てるピンによって規定される点（例えばピンの先端）を回動中心（回動軸）として、前記脛骨上位端アタッチメントの矢状面内における後方傾斜を調整する後方傾斜調整手段を、前記支柱に設けたことを特徴とする。更に他の形態の一つは、前記脛骨上位端アタッチメントに、患者の膝関節を展開して露出した脛骨上位端における脛骨粗面の解剖学的指標点に押し当てる少なくとも一つの位置決めピンを有する位置決め手段，該位置決め手段に対して回動可能に設けられており、矢状面内における骨切り面の後方傾斜を調整する後方傾斜調整手段，を備えたことを特徴とする。

本発明の関節置換術用手術具は、前記いずれかに記載の大腿骨遠位端の関節置換術用手術具と、前記いずれかに記載の脛骨上位端の関節置換術用手術具を含むことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

本発明によれば、骨盤アタッチメント及び大腿骨遠位端アタッチメントを使用することにより患者が動いても、良好に大腿骨頭中心を把握し、大腿骨の内外反・回旋・屈曲の３次元的肢位を把握して、機能軸に直交する方向に大腿骨遠位端の切断を行うことができる。また、足関節アタッチメント及び脛骨上位端アタッチメントを連結して使用することとしたので、前額面においては機能軸に垂直かつ矢状面において適切な回旋位置で後方傾斜を付けて脛骨上位端の切断を行うことができる。更に、各アタッチメントを連結することにより、術中の骨盤に対する下肢全体の肢位を可視化して術者が把握することを可能にし、機能軸が大腿骨骨頭中心，膝関節中心，足関節中心を通るように、良好に人工膝関節置換を行うことができる。

本発明の骨盤アタッチメントの実施例を示す斜視図である。 前記図１の骨盤アタッチメントを反対側から見た斜視図である。 前記骨盤アタッチメントを骨盤に設置した状態を示す図である。 本発明の大腿骨遠位端アタッチメントの実施例を示す斜視図である。 前記図４の大腿骨遠位端アタッチメントを反対側から見た斜視図である。 前記骨盤アタッチメントと前記大腿骨遠位端アタッチメントの結合状態を示す斜視図である。 本発明の足関節アタッチメントの実施例を示す斜視図である。 前記図７の足関節アタッチメントを反対側から見た斜視図である。 本発明の脛骨上位端アタッチメントの実施例を示す斜視図である。 前記足関節アタッチメントと前記脛骨上位端アタッチメントの結合状態を示す図である。 本発明の骨盤アタッチメント及び大腿骨遠位端アタッチメントの他の実施例を示す斜視図である。 前記図１１の骨盤アタッチメント及び大腿骨遠位端アタッチメントを示す平面図である。 前記図１１の骨盤アタッチメントにおける追加部品を示す斜視図である。 本発明の足関節アタッチメント及び脛骨上位端アタッチメントの他の実施例を示す斜視図である。 前記図１４の足関節アタッチメント及び脛骨上位端アタッチメントを示す側面図である。 前記図１４の足関節アタッチメントの取付方法の一例を示す説明図である。 前記図１４の脛骨上位端アタッチメントの主要部を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。

本実施例は、患者の骨盤に皮膚上から設置する骨盤アタッチメントと、患者の膝部分を開いて設置する大腿骨遠位端アタッチメントによって構成されている。最初に、図１〜図３を参照しながら、本発明の実施例の骨盤アタッチメントについて説明する。図１には骨盤アタッチメントの全体が示されており、それを裏面側から見た状態が図２に示されている。また、図３には、骨盤上に設置した状態が示されている。

これらの図において、骨盤アタッチメント１００は、連結体１１０を中心に構成されており、その左右に腕１２０，１３０が延設され、それらと直交する方向に腕１４０が延設されている。また、腕１４０には伸縮腕１４１が設けられている。これら腕１２０，１３０及び伸縮腕１４１の先端には、ポール１２２，１３２，１４２がそれぞれ設けられている。これらのうち、ポール１２２，１３２の先端１２２ａ，１３２ａは、患者の骨盤ＢＡにおける左右の上前腸骨棘ＢＡａ，ＢＡｂに皮膚上からそれぞれ当接する。また、ポール１４２の先端１４２ａは、患者の骨盤ＢＡにおける恥骨結合部ＢＡcに皮膚上から当接する。ポール１２２，１３２，１４２は、それらの間隔を患者の骨格に合わせて自由に調整して、仰臥位の患者の骨盤ＢＡ上に骨盤アタッチメント１００を設置できるようになっている。

以上の各部のうち、連結体１１０は、内側にボールねじ１１１が設けられており、これが回転すると互いに反対方向にスライドするスライダ１１２，１１３が設けられている。スライダ１１２，１１３には、上述した腕１２０，１３０の端部がそれぞれ固定されており、ボールねじ１１１にはつまみ１１４が設けられている。また、連結体１１０の側面には、スケール（目盛）１１５が設けられている。

つまみ１１４を回すと、ボールねじ１１１が回転し、スライダ１１２，１１３が逆方向にスライドして腕１２０，１３０も矢印ＦＡ方向に逆にスライドし、それら先端のポール１２２，１３２の間隔を調整することができるようになっている。このときの間隔は、スケール１１５を参照することで、知ることができる。本実施例では、ＣＴ画像データなどから術前に患者の上前腸骨棘ＢＡａ，ＢＡｂの間隔を計測し、前記ポール１２２，１３２の間隔が計測値となるように予め調整しておく。

一方、前記連結体１１０の前記ボールねじ１１１と直交する方向に形成された腕１４０には、ボルト・ナット１１７が設けられている。このボルト・ナット１１７に、伸縮腕１４１の長穴１４４を貫通させて固定することで、腕１４０に対して伸縮腕１４１を伸縮できるようになっている。これにより、伸縮腕１４１の先端に設けられたポール１４２と前記ポール１２２，１３２との間隔（距離）を調整することができる。本実施例では、ＣＴ画像データなどから術前に患者の上前腸骨棘ＢＡａ，ＢＡｂと恥骨結合部ＢＡcとの間隔を計測し、前記ポール１２２，１３２とポール１４２の間隔が計測値となるように予め調整しておく。

前記ポール１４２は、ボルトのようにネジが形成されており、これに前記伸縮腕１４１の先端に設けられた高さ調整ナット１４５が螺合している。この高さ調整ナット１４５を回転させることでポール１４２が上下動し、恥骨結合部ＢＡｃに対する骨盤アタッチメント１００の高さ位置の調整が行われるようになっている。これにより、骨盤ＢＡに対する骨盤アタッチメント１００の傾きの調整が可能である。この調整は術中に行われ、手術台（図示せず）に対して骨盤アタッチメント１００がほぼ平行になるように行われる。

上述した左右の腕１２０，１３０上には、一端がポール１２２，１３２を中心として矢印ＦＢ方向に回転可能な回転板１２４，１３４がそれぞれ設けられている。これら回転板１２４，１３４には、患者の手術対象の膝に対応して、ロッド支持リング１５０がスライド可能に取り付けられる。例えば、手術部位が患者の左足の場合、ロッド支持リング１５０は、左側の回転板１３４に取り付けられる。ロッド支持リング１５０は、例えば球面滑り軸受けの構造となっており、挿通されるロッドが自在に方向を変更できるようになっている。また、回転板１２４，１３４のポール１２２，１３２側には、それらの長手方向に直交する方向に後述する接続ロッド１６２を取り付けるためのロッド受け１２５，１３５がそれぞれ設けられている。なお、接続ロッド１６２は、大腿骨ＢＢの解剖軸に対応している。

次に、図４及び図５を参照しながら、大腿骨遠位端アタッチメント２００について説明する。図４には大腿骨遠位端アタッチメントの全体が示されており、それを裏面から見た状態が図５に示されている。これらの図において、大腿骨遠位端アタッチメント２００は、大腿骨ＢＢの前面ＢＢａに当接して固定される基軸２１０と、大腿骨ＢＢの遠位端の内側顆ＢＢｃと外側顆ＢＢｄの間の顆間窩ＢＢｅに設けられる取付孔ＢＢｆに固定されるＬ字状のロッド支持体２３０を中心に構成されている。脚部２１１を大腿骨ＢＢの前面ＢＢａに押し当てることで、大腿骨遠位端アタッチメント２００全体を大腿骨前面ＢＢａに圧接し、位置決めできるようになっている。

前記基軸２１０は、大腿骨ＢＢの前面ＢＢａに当接する略Ｔ字状の脚部２１１と、それから直交方向に延設された柱部２１２を備えており、この柱部２１２の先端には、弧状の腕を有する回旋支持体２１３が設けられている。この回旋支持体２１３には、前記柱部２１２に沿って長穴２１４が形成されており、つまみ２１５を緩めることで、柱部２１２に対して回旋支持体２１３が伸縮可能となっている。

前記回旋支持体２１３には、円弧スライダ２１６が取り付けられており、つまみ２１７を回すことで、回旋支持体２１３に対する円弧スライダ２１６の回旋設置位置ないし角度を調整できるようになっている。円弧スライダ２１６は、後述するピン２３２を中心とする円弧上に形成されており、ピン２３２を中心とする回旋設置位置ないし角度を知ることができるスケール２１８が設けられている。

前記ロッド支持体２３０は、主柱２３１を中心に構成されており、上述した円弧スライダ２１６の中央に設けられた支持枠２１９によって、機能軸方向にスライド可能に支持されている。前記主柱２３１の一端には、大腿骨ＢＢに設けられる取付孔ＢＢｆに挿入されるピン２３２が設けられており、他端にはスリット２２９を介してロッド支持リング２３３が設けられている。このロッド支持リング２３３は、骨盤ＢＡ上に設置される骨盤アタッチメント１００のロッド受け１２５，１３５と接続ロッド１６２がスリット２２９を介して挿通される。

前記ロッド支持リング２３３は、ロッド支持体２３０のシリンダ内に差し込まれており、ロッド支持体２３０を軸として、スリット２２９，腕２３５，角度表示板２３７が、接続ロッド１６２の方向に対応して、矢印ＦＣ方向（図４参照）に回転する構造になっている。腕２３４は、ロッド支持体２３０からＬ字状に伸びて、上述した円弧スライダ２１６の支持枠２１９をスライド可能に貫通しており、ねじ２２０を緩めることで矢印ＦＤ方向（図５参照）にスライドする。腕２３４の先端には、長円状の開口２３８を有するロッド受け２３６が設けられており、骨盤側のロッド支持リング１５０に、後述する中心指示ロッド１６０で連結される。中心指示ロッド１６０と接続ロッド１６２との角度ＢＢθ（図３参照）の値は、ＣＴ画像データから術前に求められており、角度表示板２３７によって読み取れる構造になっている。

前記ロッド支持体２３０の基軸２１０側には、切断用のドリルを挿入するためのドリルガイド２５０が取り付けられており、ボタン２５２を押すことで、大腿骨遠位端アタッチメント２００をドリルガイド２５０から簡単に切り離すことができるようになっている。

ここで、大腿骨遠位端アタッチメント２００の作用を説明する。大腿骨前面ＢＢａと、側副靭帯の付着部を結ぶ軸との傾き具合は、予めＣＴ画像データ等から術前計画で知ることができる。それを利用して、回旋支持体２１３に対する円弧スライダ２１６の回旋設置位置ないし角度を調整することで、側副靭帯の付着部を結ぶ軸に対して平行ロッド支持体２３０が平行、あるいは３次元手術計画の角度となるように調整することができる。次に、中心指示ロッド１６０及び接続ロッド１６２が、術前計画で決めた角度ＢＢθとなるように、ロッド支持体２３０を軸として回転する腕２３５の角度表示板２３７がロッド受け２３６の中心のなす角度を調整することで、腕２３４の方向に大腿骨ＢＢの骨頭中心Ｐｂｂが位置するようになる。これらにより、ドリルガイド２５０の切断面が、膝関節の回転中心となる側副靭帯の付着部を結ぶ軸に対して平行あるいは３次元手術計画の角度となるとともに、体重が大腿骨骨頭中心，膝関節中心，足関節中心を通過する機能軸に対して垂直となる。

次に、図６も参照しながら、本実施例の全体の作用を説明する。以下、患者の左側の膝関節について置換術を行う場合を例として説明する。図６には、骨盤ＢＡ上に設置した骨盤アタッチメント１００と、大腿骨ＢＢの遠位端に設置した大腿骨遠位端アタッチメント２００との結合状態が示されている。患者の骨盤ＢＡにおけるポール１２２，１３２，１４２の相対的な位置関係は、患者の骨盤ＢＡのＣＴ画像等から事前に計測しておくことができるので、その計測結果に基づいて、骨盤アタッチメント１００の各部を調整し、ポール１２２，１３２，１４２を位置決めする。一方、患者の骨盤ＢＡの上前腸骨棘ＢＡａ，ＢＡｂ，の位置は、皮膚上から触って知ることができる。そこで、ポール１２２，１３２，１４２の先端１２２ａ，１３２ａ，１４２ａをそれぞれ骨盤ＢＡの上前腸骨棘ＢＡａ，ＢＡｂ，恥骨結合部ＢＡｃに皮膚上から当接するようにして、骨盤アタッチメント１００を仰臥位の患者に設置する。なお、骨盤アタッチメント１００が患者の腹部に干渉しないように離すために、ポール１２２，１３２，１４２の高さを設定する。

大腿骨遠位端アタッチメント２００については、患者の膝関節を切開し、大腿骨ＢＢの膝関節部の内側顆ＢＢｃと外側顆ＢＢｄの間の顆間窩ＢＢｅに、ドリルを使用して孔ＢＢｆを手術前計画で術者が設定した位置、例えば大腿骨前面ＢＢａから１５ｍｍ離れた位置であって、顆間窩のホワイトサイドライン上に形成する。一方、術前計画で設定した回旋設置角度に回旋支持体２１３を円弧スライダ２１６の回旋角度表示に合わせて回旋してつまみ２１７で固定しておき、主柱２３１のピン２３２を前記取付孔ＢＢｆに挿入する。つまみ２１５を緩め、大腿骨遠位端アタッチメント２００の基軸２１０の脚部２１１を、大腿骨ＢＢの前面ＢＢａに当接させることで、大腿骨遠位端アタッチメント２００を術前計画の回旋設置位置とする。これにより、人工膝関節の回旋設置計画位置と主軸２３１の位置が一致するようになる。また、基軸２１０の脚部２１１を大腿骨前面ＢＢａに沿わせることで、人工膝関節の屈曲方向の設置位置が大腿骨前面ＢＢａに平行になるように誘導される。これらにより、側副靭帯の付着部を結ぶ軸に対して平行ロッド支持体２３０が平行あるいは３次元手術計画の角度となる。

次に、患者の骨盤ＢＡの例えば左側に着目すると、上前腸骨棘ＢＡｂから大腿骨ＢＢの骨頭ＢＢｂの中心Ｐｂｂまでの正面側における距離ＬＡ（図３参照）は、予めＣＴ画像データから得ることができる。一方、患者の骨盤ＢＡに対して下肢を完全に進展させた状態、すなわち上前腸骨棘ＢＡｂのポール１３２を軸として回転する回転板１３４が腕１３０と平行に一致した状態において患者正面から見ると、大腿骨ＢＢの骨頭中心Ｐｂｂ上を中心指示ロッド１６０が通過するようにロッド支持リング１５０の位置を調整することができ、その位置を示すポール１３２からの距離ＬＢ（図３参照）を、予めＣＴ画像データから術前計画で計算することができる。

次に、上述した骨盤アタッチメント１００と、大腿骨遠位端アタッチメント２００を、接続ロッド１６２で接続する。すなわち、接続ロッド１６２の一端を、骨盤アタッチメント１００のポール１３２側のロッド受け１３５に挟み込むとともに、他端を、大腿骨遠位端アタッチメント２００のロッド支持リング２３３にスリット２２９を介して挿入する。ロッド受け１３５は回転板１３４に設けられており、ロッド支持リング２３３は回転可能となっているので、接続ロッド１６２の取り付けは容易に行うことができる。

次に、位置決めされた骨盤アタッチメント１００のロッド支持リング１５０に対して、中心指示ロッド１６０を貫通させるとともに、その先端を、大腿骨遠位端アタッチメント２００のロッド受け２３６の開口２３８内に挿入する。

この状態で、骨盤ＢＡに対して下肢を完全に進展させた状態、すなわち上前腸骨棘ＢＡｂのポール１３２を軸として回転する回転板１３４が腕１３０と平行に一致した状態において患者正面から見ると、大腿骨ＢＢの骨頭中心Ｐｂｂは、必ず中心指示ロッド１６０上に位置することになり、術者は、大腿骨骨頭付近を切開することなく、骨頭中心Ｐｂｂを知ることができる。そして、ロッド受け２３６の方向は、必ず骨頭中心Ｐｂｂの方向を向いていることになる。これを患者正面から見ると、回転板１３４，中心指示ロッド１６０，接続ロッド１６２によって直角三角形が構成される状態となる。

上述したように、人体の膝関節機能軸は、前額面方向において、大腿骨骨頭中心→膝関節の中心→足関節の中心を通る。これらのうち、大腿骨骨頭中心Ｐｂｂは、中心指示ロッド１６０上にあり、ロッド受け２３６の方向は必ず骨頭中心Ｐｂｂの方向を向いているので、その方向に対して垂直の方向に膝関節の大腿骨遠位端を切断すれば、機能軸に対して垂直の方向に膝関節の大腿骨遠位端を切断することになる。具体的には、大腿骨遠位端アタッチメント２００のドリルガイド２５０を大腿骨ＢＢの遠位端に位置決めして固定し、ボタン２５２を押して大腿骨遠位端アタッチメント２００の全体を取り外す。

術者は、以上のようにして方向を決定することで、側副靭帯の付着部を結ぶ軸に対して平行、あるいは３次元手術計画の角度であって、機能軸に対しては垂直となるように、ドリルガイド２５０に沿って大腿骨ＢＢの遠位端を切断することができる。

なお、この骨盤ＢＡに対して下肢を完全に進展させた状態における中心指示ロッド１６０と接続ロッド１６２との角度ＢＢθも、予めＣＴ画像データから術前計画で求めておくことができるので、その角度データも参考にして、角度ＢＢθの一致を術中で確認すれば、ミスが生じないようにでき、好都合である。

以上のように、本実施例によれば、骨盤アタッチメント１００及び大腿骨遠位端アタッチメント２００を使用することで、術中に患者が動いたとしても、良好に大腿骨頭中心と大腿骨の３次元的な肢位を知ることができる。このため、大腿骨ＢＢの内外反・回旋・屈曲の３次元的肢位を把握し、側副靭帯の付着部を結ぶ軸に対して平行、あるいは３次元手術計画の角度であって、機能軸に対しては垂直となるように、大腿骨遠位端を切断することができ、更には、良好な人工関節の大腿骨コンポーネントへの置換が可能となる。

次に、図７〜図１０を参照しながら、本発明の実施例２について説明する。上記実施例は、大腿骨遠位端側の置換術の場合であるが、本実施例は脛骨上位端側の置換術の場合である。上述したように、人体の機能軸は、大腿骨骨頭の中心→膝関節の中心→足関節の中心を通る。足関節に着目すると、患者の果を結ぶ軸の中点に対して機能軸が直交する。人体の脛骨関節面は、膝が曲がる前後方向に後方傾斜（矢状面において屈曲）しており、横断面での軸が存在する。この軸に人工関節の回旋設置方向を合わせなければ屈曲機能を妨げることがある。この設置すべき回旋目標角度と足関節の果を結ぶ軸のなす角度（横断面における回旋角度）は、術前計画においてＣＴ画像データから測定しておくことができる。そこで、本実施例では、足関節アタッチメントを利用して、脛骨側の回旋位置と機能軸の中心点を特定することとしている。また、矢状面における屈曲・伸展角度は、術者が術前計画の中で適宜設定する。

図７には、本実施例の足関節アタッチメント３００が示されており、その裏面から見た様子が図８に示されている。これらの図において、足関節アタッチメント３００は、センターブロック３１０を中心に構成されており、このセンターブロック３１０内には、つまみ３２０によって回転するピニオンギアが設けられており、これを挟んで、ラックバー３２２，３２３が平行に、センターブロック３１０の側面を貫通して設けられている。すなわち、つまみ３２０を回転させると、ラックバー３２２，３２３が互いに逆方向に移動するようになっている。

ラックバー３２２，３２３の先端には、患者の足関節ＢＣの果ＢＣａ，ＢＣｂを挟む腕３３２，３３３がそれぞれ設けられている。すなわち、センターブロック３１０のつまみ３２０を回転することで、腕３３２，３３３の間隔が開いたり、閉じたりするように構成されている。腕３３２，３３３は、好ましくは左右均等に患者の足関節ＢＣの果ＢＣａ，ＢＣｂを挟むようにする。

センターブロック３１０の頂面には、果ＢＣａ，ＢＣｂの中点（機能軸中心点）を頂点とする円弧状のスリットガイド３４０が設けられており、このスリットガイド３４０には、直方体状のスライダ３４１が円弧状にスライド可能に設けられている（矢印ＦＥ参照）。スライダ３４１は、つまみ３４２を回すことで移動，固定を行うことができる。スライダ３４１の前端には支柱３４３が立設されており、後端には長穴３４４が設けられている。長穴３４４は、スリットガイド３４０の円弧に対して法線方向に延設されている。

次に、前記支柱３４３の先端には、直方体状の延長ブロック３５０が設けられている。延長ブロック３５０は、前記スライダ３４１と平行に保持・固定されており、先端側に延長支柱３５１が設けられており、後端側にスリット３５２が設けられている。このスリット３５２は、前記スライダ３４１の長穴３４４に沿って平行に設けられている。

図９には、脛骨上位端アタッチメント４００が示されており、全体が略十字状の中心ブロック４１０を中心に構成されている。中心ブロック４１０の脛骨ＢＤ側の腕４１１と突起４１２には、それらに当接するようにガイド固定具４２０が取り付けられており、つまみ４２２を引くことで、その取り外しができるようになっている。ガイド固定具４２０は、脛骨ＢＤ側の端部に立設部４２１が設けられており、この立設部４２１の外側にピン４２５が設けられている。この立設部４２１と平行に、ナット及びボルトによるドリルガイド取付部４２３が設けられており、これによってドリルガイド４３０の高さ調整を行うことができるようになっている。前記中心ブロック４１０の反対側の腕４１３にはスリット４１４が形成されており、下側の脚４１５には、延長脚４４０が接続されている。

延長脚４４０は、前記脚４１５に接続する柱上部４４１と柱下部４４２の間に、ピン４２５の先端を中心とする円弧（図１０参照）をもつ扇状部４４３が設けられており、柱下部４４２の先端に先端部４４４が設けられた構成となっている。柱下部４４２には、つまみ４４５が設けられている。なお、ピン４２５の先端に限定されるものではなく、ピン４２５によって規定される点を中心としてよい。

図１０には、前記足関節アタッチメント３００と、前記脛骨上位端アタッチメント４００を結合した状態が示されている。これらのうち、足関節アタッチメント３００は、患者の足関節ＢＣの果ＢＣａ，ＢＣｂ上に、皮膚の上から設置するのに対し、脛骨上位端アタッチメント４００は、患者の膝部分を皮切り・展開し、脛骨ＢＤにおける解剖学的位置の指標である脛骨粗面上の参照点（脛骨粗面の解剖学的指標点）ＢＤａにピン４２５を押し当てるようにして設置する。脛骨ＢＤの脛骨粗面参照点ＢＤａを脛骨粗面上のどの位置とするかは、術者によって術前計画時に決定される。

足関節アタッチメント３００の延長支柱３５１と、脛骨上位端アタッチメント４００の延長脚４４０は、扇状の結合体３７０によって結合されている。すなわち、延長支柱３５１が結合体３７０を貫通するとともに、延長脚４４０の扇状部４４３と先端部４４４を挟み込むことで、両者を結合している。結合体３７０には、前記ピン４２５の先端を中心とする円弧に沿ったスリット３７２が設けられており、つまみ４４５を緩めることで、延長支柱３５１に対する脛骨上位端アタッチメント４００の傾きを調整できるようになっている（矢印ＦＦ参照）。

次に、本実施例の全体の作用を説明する。術者は、足関節アタッチメント３００のつまみ３２０を回転させ、腕３３２，３３３によって、患者の足関節ＢＣの果ＢＣａ，ＢＣｂを挟むようにする。上述したように、足関節ＢＣの果ＢＣａ，ＢＣｂを結ぶ軸の中点に対して垂直の方向が機能軸の方向となっている。従って、果ＢＣａ，ＢＣｂを挟むように足関節アタッチメント３００を取り付けることで、支柱３４３の方向が機能軸と平行になる。次に、術者は、つまみ３４２によって、スライダ３４１の位置を手術計画の回旋位置に調整する。すなわち、支柱３４３の位置が、患者の脛骨ＢＤの正面となるように調整する。

次に、上述した足関節アタッチメント３００の延長ブロック３５０の前側では、前記延長支柱３５１の先端に扇状の結合体３７０を取り付けるとともに、結合体３７０で脛骨上位端アタッチメント４００の延長脚４４０の扇状部４４３と先端部４４４を挟み込み、つまみ４４５で結合する。ここで、足関節アタッチメント３００の支柱３４３の方向が機能軸となっているので、脛骨上位端アタッチメント４００の延長脚４４０の方向が、前記支柱３４３の方向と一致していれば、それに直交する方向が、機能軸に対して直交する方向となる。その結果、脛骨上位端アタッチメント４００に取り付けるドリルガイド４３０のドリルの方向は、機能軸に直交する方向となる。なお、この方向は、患者の膝を前額面から見たときの方向である。

一方、足関節アタッチメント３００の延長ブロック３５０の後側では、ロッド３６０を、スライダ３４１の長穴３４４，延長ブロック３５０のスリット３５２，脛骨上位端アタッチメント４００のスリット４１４の順に貫通させ、全体を固定する。

ところで、脛骨ＢＤの上端の骨切除において、機能軸に対して直交する方向に切断して人工関節の脛骨インプラントを設置するのであるが、矢状面（図１０が相当）の方向については、患者の膝が曲がる前後方向に傾斜を設ける場合があり、どの程度の傾斜を設けるかは術者が術前計画，あるいは術中に軟部組織の緊張を判断して設定する。本実施例によれば、脛骨上位端アタッチメント４００は、円弧結合体３７０のスリット３７２に設けたつまみ４４５を緩めて調整することで、脛骨ＢＤの切断角度を患者の前額面から見たときは機能軸と直交する方向と高さを変化させることなく、矢状面における角度のみを適宜調整することができる。また、このような構造とすることで、機能軸と３次元的に平行に一致している足関節アタッチメント３００の支柱３４３の方向や高さを変化させることなく目標とする矢状面内の後方傾斜角度のみを調整することができる。

以上のようにして脛骨上位端アタッチメント４００を位置決めした時点で、ドリルガイド４３０を脛骨上位端に固定し、つまみ４２２を引くことで、脛骨上位端アタッチメント４００の全体を取り外す。術者は、以上のようにして方向を決定することで、機能軸に直交する方向であって、必要な矢状面内における所望の傾斜を有するように、ドリルガイド４３０に沿って脛骨上位端を切断することができる。

以上のように、本実施例によれば、足関節アタッチメント３００及び脛骨上位端アタッチメント４００によって、術前計画を３次元的に誘導し、前額面においては機能軸に垂直に、矢状面においては術者の判断に応じて適切な後方傾斜をつけて脛骨上位端の切断を行うことができる。

次に、図１１〜図１３を参照しながら、本発明の実施例３について説明する。図１１及び図１２は、いずれも患者の左側の膝関節について置換術を行う場合を示している。本実施例は、前記実施例１における骨盤アタッチメント１００の代わりに、市販されているものを使用した例である。図１１，図１２には、本実施例の骨盤アタッチメント５００が示されている。骨盤アタッチメント５００は、市販のレキシー社製のヒップコンパス５０２を利用して構成されている。ヒップコンパス５０２は、全体が略Ｔ字状に構成されており、中心から左右に腕５１０，５２０が延設されており、それらと直交する方向に腕５３０が延設されている。各腕５１０，５２０，５３０には、それぞれ長穴５１２，５２２，５３１が形成されている。これらのうち、腕５３０の長穴５３１には、ポール５３２が摺動固定具５３４を介して取り付けられている。すなわち、ポール５３２は、その軸方向及び長穴５３１の方向に摺動可能に、摺動固定具５３４によって立設固定されている。摺動固定具５３４は、長穴５３１内で腕５３０を上下から挟むボルト・ナット機構をポール５３２が貫通する構造となっている。

以上のようなヒップコンパス５０２に対して、腕５１０，５２０に、それぞれ追加部品５４０，５５０，５６０，５７０が取り付けられる。図１３には、それら追加部品５４０，５５０，５６０，５７０が拡大して示されている。追加部品５４０，５６０は同じ構造となっており、追加部品５５０，５７０は同じ構造となっている。追加部品５４０，５５０は腕５１０の長穴５１２に取り付けられており、追加部品５６０，５７０は、腕５２０の長穴５２２に取り付けられている。

これらのうち、追加部品５４０は、ポール５４２を、その軸方向及び長穴５１２の方向に摺動可能に立設・固定する構造となっている。同様に、追加部品５６０は、ポール５６２を、その軸方向及び長穴５２２の方向に摺動可能に立設・固定する構造となっている。追加部品５４０は、腕５１０を上下から挟むボルト・ナット機構５４４をポール５４２が貫通する構造となっている。ボルト・ナット機構５４４には、ロッド受け５４６が設けられている。追加部品５６０も同様に、腕５２０を上下から挟む挟持機構５６４をポール５６２が貫通する構造となっている。挟持機構５６４には、円筒状のロッド受け５６６が設けられている。

次に、追加部品５５０は、貫通する腕５１０を表裏から挟む摺動固定具５５２を備えている。ロッド支持リング５５４の脚は、摺動固定具５５２を、長穴５１２を介して貫通する。この摺動固定具５５２によって、ロッド支持リング５５４が腕５１０の長穴５２１の方向に摺動可能に固定された構造となっている。追加部品５７０の摺動固定具５７２とロッド支持リング５７４についても同様である。摺動固定具５５２，５７２には、ロッドガイド５５６，５７６がそれぞれ設けられている。ロッド支持リング５５４，５７４によるロッド支持方向と、ロッドガイド５５６，５７６によるガイド方向は、一致するようになっている。

上述したポール５４２，５６２の先端５４２ａ，５６２ａは、患者の骨盤ＢＡにおける左右の上前腸骨棘ＢＡａ，ＢＡｂに皮膚上からそれぞれ当接する。また、ポール５３２の先端５３２ａは、患者の骨盤ＢＡにおける恥骨結合部ＢＡcに皮膚上から当接する。ポール５３２，５４２，５６２は、それらの間隔を患者の骨格に合わせて自由に調整して、仰臥位の患者の骨盤ＢＡ上に骨盤アタッチメント５００を設置できるようになっている。

一方、大腿骨遠位端アタッチメント６００は、基本的には上述した実施例１の大腿骨遠位端アタッチメント２００と同様の構造であるが、スリット２２９の代わりにロッドガイド２２９ａが腕２３５に設けられている点で異なる。しかし、ロッドガイド２２９ａの作用は、スリット２２９と同じである。

次に、本実施例の作用を説明する。前記実施例１と同様に、患者の骨盤ＢＡの事前の計測結果に基づいて、骨盤アタッチメント５００の各部を調整し、ポール５３２，５４２，５６２を、仰臥位の患者に設置する。一方、大腿骨遠位端アタッチメント６００についても、前記実施例１と同様に、患者の膝関節を切開して設置する。本実施例においても、大腿骨ＢＢの骨頭中心Ｐｂｂ上を通過する中心指示ロッド１６０は、大腿骨遠位端アタッチメント６００のロッド受け２３６から追加部品５７０のロッド支持リング５７４を貫通している。また、接続ロッド１６２は、骨盤アタッチメント５００の追加部品５６０のロッド受け５６６から大腿骨遠位端アタッチメント６００のロッドガイド２２９ａ，ロッド支持リング２３３を貫通している。

本実施例においても、大腿骨ＢＢの骨頭中心Ｐｂｂは、必ず中心指示ロッド１６０上に位置することになり、術者は、大腿骨骨頭付近を切開することなく、骨頭中心Ｐｂｂを知ることができる。上述したように、人体の膝関節機能軸は、前額面内において、大腿骨骨頭中心→膝関節の中心→足関節の中心を通る。これらのうち、大腿骨骨頭中心Ｐｂｂは、中心指示ロッド１６０上にあり、ロッド受け２３６の方向は必ず骨頭中心Ｐｂｂの方向を向いているので、その方向に対して垂直の方向に膝関節の大腿骨遠位端を切断すれば、機能軸に対して垂直の方向に膝関節の大腿骨遠位端を切断することができる。

なお、実施例１は、上前腸骨棘上のポ−ル１２２（左）ないしは１３２（右）から膝関節中心を結ぶ接続ロッド１６２が骨盤ＢＡの水平線に対して垂直となる下肢位を術中に誘導するための構造であるのに対し、実施例３は、大腿骨ＢＢの骨頭中心Ｐｂｂ上にある摺動固定具５５２（左）ないしは５７２（右）から膝関節中心を結ぶ接続ロッド１６０が骨盤ＢＡの水平線に対して垂直となる下肢位を術中に誘導するための構造である。

このように、本実施例によれば、市販のヒップコンパス５０２に対して、追加部品５４０，５５０，５６０，５７０を追加することで、上述した実施例の１の骨盤アタッチメント１００と同様の機能を得ることができる。

次に、図１４〜図１７を参照しながら、本発明の実施例４を説明する。本実施例は、足関節アタッチメント及び脛骨上位端アタッチメントの他の実施例であり、図１４は斜視図、図１５は平面図である。また、図１６は足関節アタッチメントの取付方法の一例を示す図、図１７は脛骨上位端アタッチメントの主要部を示す図である。なお、上述した実施例２と対応する構成要素には同一の符号を用いる。

図１４及び図１５において、足関節アタッチメント７００は、センターブロック３１０を中心に構成されており、このセンターブロック３１０内には、つまみ３２０（図示せず）によって回転するピニオンギアが設けられており、これを挟んで、ラックバー３２２（図示せず），３２３が平行に、センターブロック３１０の側面を貫通して設けられている。すなわち、つまみ３２０を回転させると、ラックバー３２２，３２３が互いに逆方向に移動するようになっている。ラックバー３２２，３２３の先端には、患者の足関節ＢＣの果ＢＣａ，ＢＣｂを挟む腕３３２，３３３がそれぞれ設けられている。すなわち、センターブロック３１０のつまみ３２０を回転することで、腕３３２，３３３の間隔が開いたり、閉じたりするように構成されている。以上の点は、前記実施例２と同様である。

ところで、本実施例では、腕３３２，３３３と、足関節ＢＣの果ＢＣａ，ＢＣｂとの接触部分に、長穴を有する長円ないし楕円形状の当接環３３２ａ，３３３ａ（図示せず）が設けられている。図１６には、その取付手法の一例が示されている。術者は、手術前に予め患者の足関節ＢＣの果ＢＣａの最内側部および，果ＢＣｂの最外側部を触診して、市販の心電計用の電極８８０を貼り付ける。心電計用電極８８０は、裏面に粘着テープを有する樹脂製のシール８８２の中央に凸状の電極８８４を備えた構造となっており、これを貼り付けることで、患者の足関節ＢＣの果ＢＣａ，ＢＣｂの位置を的確に把握することができる。なお、患者の足関節ＢＣの果ＢＣａ，ＢＣｂの位置を把握できれば、心電計用電極８８０以外のものを用いてもよい。

一方、足関節アタッチメント７００は、足の左右に対応してそれぞれ作製してもよいが、一般的には、左右何れにも適用できる左右兼用の構造とすれば好都合である。また、患者の足関節ＢＣの果ＢＣａ，ＢＣｂの高さは、患者によっても異なる。このような理由から、足関節ＢＣの果ＢＣａ，ＢＣｂの高さは変動することになり、このような変動があっても、的確に足関節アタッチメント７００の位置決めができるような構造が好ましい。そこで、本実施例の足関節アタッチメント７００では、当接環３３２ａ，３３３ａを長円形状とし、手術中において、この長円の穴の中に前記心電計用電極８８０の電極８８４の凸状が入り込むように配置することで、患者の足関節ＢＣの果ＢＣａ，ＢＣｂに対して足関節アタッチメント７００の抹消端を的確に位置決めするようにしている。

前記センターブロック３１０の頂面には、果ＢＣａ，ＢＣｂの中点（機能軸中心点）を頂点とする円弧状のスリットガイド３４０が設けられており、このスリットガイド３４０には、スライダ７４１が円弧状にスライド可能に設けられている。スライダ７４１は、つまみ３４２を回すことで移動，固定を行うことができる。本実施例のスライダ７４１は、略Ｌ字形状となっており、該Ｌ字形状に沿うように、略Ｌ字形状の支柱保持ブロック７８０がつまみ７８２によってスライド可能に固定されている。支柱保持ブロック７８０には、スケール７８４が設けられており、スライダ７４１に対する支柱保持ブロック７８０のスライド量を知ることができるようになっている。

前記支柱保持ブロック７８０には、その前端及び後端に、支柱７５１，７６０が立設されており、途中に延長ブロック７５０が設けられている。これらは、前記実施例２の支柱３５１，３６０，延長ブロック３５０に、それぞれ対応している。

次に、本実施例における脛骨上位端アタッチメント８００について説明する。なお、主要部を図１７に示している。図１７(A)に対して、矢印ＦＰ方向に位置決めベース８１０を移動させ、矢印ＦＱ方向に回動部８４０を回動し、矢印ＦＲ方向にスライド体８４４をスライドさせた状態が、同図(B)に示している。なお、図１７中、位置決めピン８２０，８２２は、一部を省略している。

脛骨上位端アタッチメント８００は、上述した支柱７５１，７６０に対して垂直（図では水平）に固定支持されている支持板８０２に対して位置決めベース８１０が垂下固定された構造となっている。支持板８０２の先端には、脛骨上位端の顆間***のくぼみに設置される位置決めピン８０４が設けられており、この位置決めピン８０４は、つまみ８０６によって上下方向に位置調整可能となっている。支持板８０２には、長方形の長穴８０８が設けられており、この長穴８０８に、位置決めベース８１０がスライド固定具８１２によって長穴８０８の方向（図１７(B)の矢印ＦＰ方向）にスライド可能に固定されている。すなわち、スライド固定具８１２のつまみ８１２ａ，８１２ｂを緩めることで位置決めベース８１０をスライドさせ、つまみ８１２ａ，８１２ｂを締めることで位置決めベース８１０を固定できるようになっている。

位置決めベース８１０は、略Ｓ字形状のプレート８１４ａ，８１４ｂを所定間隔で平行に設けた垂下体８１４を中心に構成されており、その上端部８１６がスライド固定具８１２によって支持板８０２にスライド可能に固定されている。垂下体８１４の前方（脛骨側）には位置決めピン８１７が突出して設けられており、垂下体８１４の側方には、位置決めピン８２０，８２２を保持するための位置決めピン保持アーム８２４が延設されている。更に、垂下体８１４の下方には、回動軸８４０ａを中心とする円弧の一部を構成し、扇状の長穴を有する扇状の回動結合部８３０が設けられており、スケール８３２が設けられている。脛骨上位端の顆間***のくぼみに設置される位置決めピン８０４の中心と位置決めピン８１７の先端との距離ＬＣ１（図１５参照）や、脛骨前面と位置決めピン８２０，８２２の先端との距離ＬＣ２，ＬＣ３（図14参照）は、予め術前計画で知ることができる。

垂下体８１４の背面側には、回動軸８４０ａを中心として回動する回動部８４０が設けられている（図１７(B)の矢印ＦＱ参照）。回動部８４０の背面側にはスライド体８４４が設けられており、回動部８４０の下方には骨切り高さ調整ネジ軸８４６が延長形成されている。この骨切り高さ調整ネジ軸８４６は、前記スライド体８４４の下部８４５を貫通しており、その先には骨切り高さ調整ネジ８４８が設けられている。骨切り高さ調整ネジ８４８を回すことで、スライド体８４４が、図１７(B)の矢印ＦＲ方向にスライド可能となっている。

一方、スライド体８４４の上側には、骨切りガイド８４２が設けられており、骨切りガイド８４２には、ガイド溝８４２ａが上述した支柱７５１，７６０の方向に対して直交する方向に形成されている。回動部８４０は、骨切ガイド８４２のガイド方向の傾斜（膝が曲がる前後方向における後方傾斜）を調整するためのもので、回動部８４０を矢印ＦＱ方向に回動すると、スライド体８４４も回動し、更には骨切りガイド８４２も回動する。このときの傾きの程度は、回動結合部８３０の長穴に当接するスケールピン８５０と、前記スケール８３２とによって知ることができる。

次に、本実施例の全体の作用を説明する。術者は、足関節アタッチメント７００を、患者の足関節ＢＣの果ＢＣａ，ＢＣｂ上に、皮膚の上から設置する。すなわち、図１６に示したように心電計用電極８８０を利用し、足関節アタッチメント７００のつまみ３２０を回転させて腕３３２，３３３の間隔を調整し、それらの当接環３３２ａ，３３３ａで患者の足関節ＢＣの果ＢＣａ，ＢＣｂを挟むようにする。上述したように、足関節ＢＣの果ＢＣａ，ＢＣｂを結ぶ軸の中点に対して垂直の方向が機能軸の方向となっている。従って、果ＢＣａ，ＢＣｂを挟むように足関節アタッチメント７００を取り付けることで、支柱７５１，７６０の方向が機能軸と平行となる。

次に、術者は、つまみ３４２によって、スライダ７４１の位置を術前計画で定めた回旋位置に調整するとともに、つまみ７８２によって、スライダ７４１に対する支柱保持ブロック７８０の位置を調整する。これにより、支柱７５１，７６０の位置が、患者の脛骨ＢＤの正面となるように調整される。

一方、脛骨上位端アタッチメント８００は、患者の膝部分を皮切り・展開し、脛骨ＢＤにおける解剖学的位置の指標である脛骨粗面上の参照点（脛骨粗面の解剖学的指標点）に位置決めピン８１７を押し当てるようにして設置する。脛骨ＢＤの脛骨粗面参照点を脛骨粗面上のどの位置とするかは、術者によって術前計画時に決定される。

上述したように、支柱７５１，７６０の位置は、患者の脛骨ＢＤの矢状面の位置となるように調整されている。患者の正面から見て、脛骨上位端の顆間***のくぼみに設置される位置決めピン８０４の中心と、位置決めピン８１７の先端との距離ＬＣ１は、予め術前計画で知ることができるので、スライド固定具８１２によって位置決めベース８１０を矢印ＦＰ方向にスライドさせ、垂下体８１４の位置決めピン８１７の位置を調整する。更に、脛骨前面と位置決めピン８２０，８２２の先端との距離ＬＣ２，ＬＣ３も、予め術前計画で知ることができるので、その長さとなるように、位置決めピン保持アーム８２４からの位置決めピン８２０，８２２の突出量を調整して脛骨ＢＤに押し当てて、脛骨上位端アタッチメント８００の姿勢を保つようにする。

このように、ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３を術前計画で知り得た長さに調整し、位置決めピン８１７，８２０，８２２を脛骨ＢＤに押し当てることで、足関節アタッチメント７００の支柱７５１，７６０の方向が機能軸となっていることから、支柱７５１，７６０に固定支持されている支持板８０２の方向が、機能軸に対して直交する方向となる。従って、支持板８０２の方向に沿って骨切りガイド８４２を固定して切断を行うことで、脛骨上位端を機能軸に直交する方向に切断することができる。骨切りガイド８４２の高さは、術前計画に基づいて、骨切り高さ調整ネジ８４８を回してスライド体８４４をスライドさせることで調整する。

なお、上述したように、脛骨ＢＤの上端の骨切除において、機能軸に対して直交する方向に切断して人工関節の脛骨インプラントを設置するのであるが、矢状面（図１５が相当）の切除方向については、患者の膝が曲がる前後方向に傾斜を設ける場合があり、どの程度の傾斜を設けるかは術者が術前計画，あるいは術中で軟部組織の緊張を判断して設定する。本実施例では、回動部８４０の角度を調整することで、目標とする矢状面内の後方傾斜角度が調整される。

以上のようにして脛骨上位端アタッチメント８００を位置決めした時点で、骨切りガイド８４２を脛骨上位端に固定する。これにより、機能軸に直交する方向であって、必要な矢状面内における所望の後方傾斜を有するように、骨切りガイド８４２が固定される。従って、この骨切りガイド８４２に沿って骨切りを行うことで、機能軸に直交する方向であって所望の後方傾斜を有する方向に脛骨上位端を切断することができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示したアタッチメント構造は一例であり、スライド機構，回旋機構など、同様の作用を奏するように各種変形可能である。
(2)前記実施例では、骨盤アタッチメントと大腿骨遠位端アタッチメントによって大腿骨遠位端の骨切りガイド位置決めを行い、足関節アタッチメントと脛骨上位端アタッチメントによって脛骨上位端の骨切りガイド位置決めを行ったが、両者は必ずしも一緒に適用する必要はなく、いずれか一方の骨切りガイド位置決めについて本発明を適用し、他方の骨切ガイド位置決めについては他の方法を適用するようにしてもよい。また、前記実施例を組み合わせるようにしてもよい。
(3)前記実施例で示した骨盤アタッチメント，大腿骨遠位端アタッチメント，足関節アタッチメント，脛骨上位端アタッチメントを更にロッドで連結することにより、術中の患者骨盤ＢＡに対する下肢全体の肢位を可視化し、術者が下肢全体把握するようにしてもよい。その際に、レーザ光を出力する水準器をロッドの替わりとして用いてもよい。
(4)市販の靭帯のバランスを計測するKNEEバランサーと併用することも可能であり、軟部組織の緊張のバランスによる下肢の肢位の変化を可視化して明確できるため、術者の判断をより確実に助長できる。
(5)前記実施例で示したスケールは一例であり、回転ないし回動する部分やスライドする部分に、必要に応じてスケールを設けるようにしてよい。

本発明によれば、骨盤アタッチメント及び大腿骨遠位端アタッチメントを使用することとしたので、患者が動いても良好に大腿骨頭中心を把握することができ、側副靭帯の付着部を結ぶ軸に対して平行、あるいは３次元手術計画の角度であって、機能軸に対しては垂直となるように、大腿骨遠位端を切断することができる。また、足関節アタッチメント及び脛骨上位端アタッチメントを使用することとしたので、良好に機能軸に対して垂直に、また所望の傾斜を有するように、脛骨上位端の切断を行うことができる。更に、それらにより、機能軸が大腿骨骨頭中心，膝関節中心，足関節中心を通るように、良好に人工膝関節置換を行うことができる。

１００：骨盤アタッチメント
１１０：連結体
１１１：ボールねじ
１１２，１１３：スライダ
１１４：つまみ
１１５：スケール
１１６：延設部
１１７：ボルト・ナット
１２０，１３０，１４０：腕
１２２，１３２，１４２：ポール
１２２ａ，１３２ａ，１４２ａ：先端
１２４，１３４：回転板
１２５，１３５：ロッド受け
１４０：腕
１４１：伸縮腕
１４４：長穴
１４５：調整ナット
１５０：ロッド支持リング
１６０：中心指示ロッド
１６２：接続ロッド
２００：大腿骨遠位端アタッチメント
２１０：基軸
２１１：脚部
２１２：柱部
２１３：回旋支持体
２１４：長穴
２１５，２１７：つまみ
２１６：円弧スライダ
２１８：スケール
２１９：支持枠
２２０：ねじ
２２９：スリット
２２９ａ：ロッドガイド
２３０：ロッド支持体
２３１：主柱
２３２：ピン
２３３：ロッド支持リング
２３４，２３５：腕
２３６：ロッド受け
２３７：角度表示板
２３８：開口
２５０：ドリルガイド
２５２：ボタン
３００：足関節アタッチメント
３１０：センターブロック
３２０：つまみ
３２２，３２３：ラックバー
３３２，３３３：腕
３３２ａ，３３３ａ：当接環
３４０：スリットガイド
３４１：スライダ
３４２：つまみ
３４３：支柱
３４４：長穴
３５０：延長ブロック
３５１：延長支柱
３５２：スリット
３６０：ロッド
３７０：結合体
３７２：スリット
４００：脛骨上位端アタッチメント
４１０：中心ブロック
４１１：腕
４１２：突起
４１３：腕
４１４：スリット
４１５：脚
４２０：ガイド固定具
４２１：立設部
４２２：つまみ
４２３：ドリルガイド取付部
４２５：ピン
４３０：ドリルガイド
４４０：延長脚
４４１：柱上部
４４２：柱下部
４４３：扇状部
４４４：先端部
４４５：つまみ
５００：骨盤アタッチメント
５０２：ヒップコンパス
５１０，５２０，５３０：腕
５１２，５２２，５３１：長穴
５３２，５４２，５６２：ポール
５３２ａ：先端
５３４：摺動固定具
５４０：追加部品
５４０，５５０，５６０，５７０：追加部品
５４２，５６２：ポール
５４２ａ，５６２ａ：先端
５４４：ボルト・ナット機構
５４６，５６６：ロッド受け
５５２，５７２：摺動固定具
５５４，５７４：ロッド支持リング
５５６，５７６：ロッドガイド
５６４：挟持機構
５７４：ロッド支持リング
６００：大腿骨遠位端アタッチメント
７００：足関節アタッチメント
７４１：スライダ
７５０：延長ブロック
７５１，７６０：支柱
７８０：支柱保持ブロック
７８４：スケール
８００：脛骨上位端アタッチメント
８０２：支持板
８０４：位置決めピン
８０６：つまみ
８０８：長穴
８１０：位置決めベース
８１２：スライド固定具
８１２ａ，８１２ｂ：つまみ
８１４：垂下体
８１４ａ，８１４ｂ：プレート
８１６：上端部
８１７：位置決めピン
８２０，８２２：位置決めピン
８２４：位置決めピン保持アーム
８３０：回動結合部
８３２：スケール
８４０：回動部
８４０a: 回動中心軸
８４２：骨切りガイド
８４２ａ：ガイド溝
８４４：スライド体
８４５：下部
８４６：骨切高さ調整ネジ軸
８４８：骨切高さ調整ネジ
８５０：スケールピン
８８０：心電計用電極
８８２：シール
８８４：電極
ＢＡ：骨盤
ＢＡａ，ＢＡｂ：上前腸骨棘
ＢＡc：恥骨結合部
ＢＢ：大腿骨
ＢＢａ：前面
ＢＢｂ：骨頭
ＢＢｃ：内側顆
ＢＢｄ：外側顆
ＢＢｅ：顆間窩
ＢＢｆ：取付孔
ＢＢθ：角度
ＢＣ：足関節
ＢＣａ，ＢＣｂ：果
ＢＤ：脛骨
ＢＥ：腓骨
Ｐｂｂ：骨頭中心

Claims (11)

1. 人工関節置換術を行う際に、大腿骨遠位端の切断を術前計画に基づいて行うための手術具であって、
   患者の骨盤に皮膚上から設置するとともに、大腿骨の骨頭中心を通る機能軸の方向を示す骨盤アタッチメント，
   前記骨盤アタッチメントによって示される機能軸を利用して、大腿骨遠位端における切断位置を示す大腿骨遠位端アタッチメント，
   を備えており、
   患者の左又は右の上前腸骨棘と膝関節部の顆間窩を結ぶ接続ロッドと、前記上前腸骨棘に対応する左又は右の大腿骨の骨頭中心を通る中心指示ロッドとによって、前記骨盤アタッチメントと前記大腿骨遠位端アタッチメントを接続したことを特徴とする大腿骨遠位端の関節置換術用手術具。
2. 前記骨盤アタッチメントは、患者の骨盤における左右の上前腸骨棘及び恥骨結合部に皮膚上から当接する３つのポールを備えており、それらポールの間隔を、前記左右の上前腸骨棘及び恥骨結合部の間隔に対応して調整する間隔調整手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の関節置換術用手術具。
3. 前記骨盤アタッチメントは、前記中心指示ロッドと前記接続ロッドの間隔及び角度を調整して前記各ロッドを支持する第１のロッド受け手段を備えており、
   前記大腿骨遠位端アタッチメントは、前記中心指示ロッドと前記接続ロッドの角度を調整して前記各ロッドを支持する第２のロッド受け手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の関節置換術用手術具。
4. 患者の下肢を完全に進展させた状態を前額面から見たときに、患者の左右の上前腸骨棘を結ぶ線と、前記接続ロッドで示される線と、前記中心指示ロッドで示される線とが、直角三角形を構成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の関節置換術用手術具。
5. 前記大腿骨遠位端アタッチメントは、患者の膝関節を展開して露出した大腿骨遠位端における大腿骨前面に当接するとともに、膝関節部の顆間窩に設けられる取付孔に固定されて、患者の側副靭帯の付着部を結ぶ軸に対して平行、あるいは３次元手術計画の角度となるように前記第２のロッド受け手段を回旋する回旋手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の関節置換術用手術具。
6. 人工関節置換術を行う際に、脛骨上位端の切断を術前計画に基づいて行うための手術具であって、
   患者の足関節に皮膚上から設置するとともに、足関節の左右の果を挟むことで、機能軸の方向を示す足関節アタッチメント，
   前記足関節アタッチメントによって示される機能軸を利用して、脛骨上位端における切断位置を示す脛骨上位端アタッチメント，
   を備えており、
   前記脛骨上位端アタッチメントは、前記脛骨上位端における切断の方向が、目標とする矢状面内の後方傾斜角度となるように調整する回動部を備えており、
   前記足関節アタッチメントによって示される機能軸を示す支柱によって、前記足関節アタッチメントに前記脛骨上位端アタッチメントを接続したことを特徴とする脛骨上位端の関節置換術用手術具。
7. 前記足関節アタッチメントは、患者の足関節における左右の果を皮膚上から挟んだ中点を回旋中心として、横断面における前記支柱の回旋設置を調整する回旋調整手段を備えたことを特徴とする請求項６記載の関節置換術用手術具。
8. 前記足関節アタッチメントの前記果に皮膚上から当接する部位に、果の位置の変動方向に形成された長穴を有する当接環を設けたことを特徴とする請求項７記載の関節置換術用手術具。
9. 患者の膝関節を展開して露出した脛骨上位端における脛骨粗面の解剖学的指標点に押し当てるピンによって規定される点を回動中心として、前記脛骨上位端アタッチメントの矢状面内における後方傾斜を調整する後方傾斜調整手段を、前記支柱に設けたことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の関節置換術用手術具。
10. 前記脛骨上位端アタッチメントに、
    患者の膝関節を展開して露出した脛骨上位端における脛骨粗面の解剖学的指標点に押し当てる少なくとも一つの位置決めピンを有する位置決め手段，
    該位置決め手段に対して回動可能に設けられており、矢状面内における骨切り面の後方傾斜を調整する後方傾斜調整手段，
    を備えたことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の関節置換術用手術具。
11. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の大腿骨遠位端の関節置換術用手術具と、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の脛骨上位端の関節置換術用手術具を含むことを特徴とする関節置換術用手術具。

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