JP6860762B2 - 骨切り術用治具 - Google Patents

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Description

本発明は骨手術用の治具に関し、特に高位脛骨骨切り術に適用する治具に関する。
脛骨が湾曲する(例えばO脚やX脚)ことにより膝関節の片側の軟骨が磨耗しやすくなり、変形性関節炎を早期に発症した患者に対し、医学界は研究の末に高位脛骨骨切り術(High Tibial Osteotomy、HTO)を生み出し、治療を行っている。
HTOの施術の流れは、まず患者の脛骨の特定位置(膝内側の頂部近く)に切り込みを入れ、その後個々の患者脛骨の湾曲具合の違いに基づき、切り口を特定の角度に開く。続いて、開いた切り口の中に骨セメントをサポートとして注入し、同時に脛骨外部を骨プレートと骨釘で固定する。
HTO手術の目的は、術後に患者の膝関節の軟骨を正常な状態に回復させることができることにあり、つまり脛骨プラトー上に平均的に施力することで患者の軟骨が局部的に過度に磨耗することで引き起こされる膝関節の疼痛を解決すると同時に、膝関節の軟骨の磨耗速度を緩慢にする。
しかしながら、現在のHTO手術は術前に各患者に対して綿密な評価を行うことでかなり良好な治療効果を達成できるものの、一方で施術者のその場の判断と手術経験に大きく依存する。
経験が比較的不足している施術者では、切り口の深さや切り口を開く角度に誤差が生じる可能性がある。このほか、施術者の経験不足により、全体の施術時間が長くなり、患者の手術リスクが増大することもある。
台湾特許出願公開第201806558A号明細書
これに鑑み、本発明の目的は、骨切り術用治具を提供することにある。
本発明の骨切り術用治具は、脛骨に対して高位脛骨骨切り術を行う際に適用され、第1切り口と第2切り口を形成し、該骨切り術用治具が、第1固定座体と、第2固定座体と、連接座体を含む。第1固定座体が、第1当接部と、延伸部と、第1ガイド部と、を含み、該第1当接部が該脛骨の脛骨プラトー下部の周面に当接させるために用いる第1当接面を備え、かつ少なくとも1つの固定孔を含み、該延伸部の一端が該第1当接部の側辺に連接され、かつ該第1当接部の側辺から、該第1当接部から離れる方向に延伸され、該第1切り口上方の脛骨表面に当接させるために用いる延伸当接面を備え、該第1ガイド部が第1平坦部と、第1屈曲部と、第1固定部を含み、該第1平坦部が該延伸部の他端に連接され、該第1屈曲部が該第1平坦部の一側に連接され、かつ該第1平坦部と該第1屈曲部が同一平面上ではなく、該第1固定部が該第1平坦部に配置される。第2固定座体が、第2当接部と、第2ガイド部を含み、該第2当接部が該第1切り口下方の脛骨表面に当接させるために用いる第2当接面を備え、かつ該第2当接部が少なくとも1つの固定孔を含み、該第2ガイド部が、第2平坦部と、第2屈曲部と、第2固定部を含み、該第2平坦部が該第2当接部に連接され、該第2屈曲部が該第2平坦部の一側に連接され、かつ該第2平坦部と該第2屈曲部が同一平面上ではない。連接座体が該第1固定部と該第2固定部に分離可能に連接され、該連接座体が該第1固定部と該第2固定部に連接されているとき、該第1平坦部と該第2平坦部の間に第1ガイド路が定義され、該第1屈曲部と該第2屈曲部の間に第2ガイド路が定義される。
本発明がさらに提供する骨切り術用治具は、同様に脛骨に対して高位脛骨骨切り術を行う際に適用され、第1切り口と第2切り口を形成し、該骨切り術用治具が、第1固定座体と、第2固定座体と、連接座体を含む。第1固定座体が、第1当接部と、延伸部と、第1ガイド部と、を含み、該第1当接部が該脛骨の脛骨プラトー下部の周面に当接させるために用いる第1当接面を備え、かつ少なくとも1つの固定孔を含み、該延伸部の一端が該第1当接部の側辺に連接され、かつ該第1当接部の側辺から、該第1当接部から離れる方向に延伸され、該第1切り口上方の脛骨表面に当接させるために用いる延伸当接面を備え、該第1ガイド部が第1平坦部と、第1屈曲部と、第1固定部を含み、該第1平坦部が該延伸部の他端に連接され、該第1屈曲部が該第1平坦部の一側に連接され、かつ該第1平坦部と該第1屈曲部が同一平面上ではなく、該第1固定部が該第1平坦部に配置される。第2固定座体が、第2当接部と、第2ガイド部を含み、該第2当接部が該第1切り口下方の脛骨表面に当接させるために用いる第2当接面を備え、かつ該第2当接部が少なくとも1つの固定孔を含み、該第2ガイド部が、第2平坦部と、第2屈曲部と、第2固定部を含み、該第2平坦部が該第2当接部に連接され、該第2屈曲部が該第2平坦部の一側に連接され、かつ該第2平坦部と該第2屈曲部が同一平面上ではない。連接座体が、連接部と凸部を含み、該連接部の二端がそれぞれ第1連接端と第2連接端を含み、該凸部が該第1連接端で該連接部から突出される。該連接座体の第1連接端が該第1固定部に連接され、かつその第2連接端が該第2固定部に連接されたとき、該第1平坦部と該第2平坦部の間に第1ガイド路が定義され、該第1屈曲部と該第2屈曲部の間に第2ガイド路が定義される。該連接座体の第2連接端が該第1固定部に連接されたとき、該凸部が該第1平坦部と該第2平坦部の間を通過して該第2当接面と該延伸当接面から突出される。
本発明の一概念において、上述の骨切り術用治具の第1固定部の下表面に第1凹陥溝が設けられ、該第2固定部の上表面に第2凹陥溝が設けられ、該連接部の第1連接端と第2連接端の間に第1突出部と第2突出部が形成される。該連接座体の第1連接端が該第1固定部に連接され、第2連接端が該第2固定部に連接されたとき、該第1突出部が該第1凹陥溝内に位置し、該第2突出部が該第2凹陥溝内に位置する。
本発明の一概念において、上述の骨切り術用治具はさらに、該第1当接部の固定孔と該第2当接部の固定孔にそれぞれ穿通され、第1当接部と該第2当接部を該脛骨上に固定するために用いる複数の骨針を含む。
本発明の一概念において、上述の骨切り術用治具の第1当接部が2つの固定孔を含み、該第2当接部が2つの固定孔を含む。
本発明の骨切り術用治具の一実施例の立体図である。 本発明の骨切り術用治具の一実施例を使用した高位脛骨骨切り術の実施を示す立体図1である。 本発明の骨切り術用治具の一実施例を使用した高位脛骨骨切り術の実施を示す立体図2である。 本発明の骨切り術用治具の一実施例を使用した高位脛骨骨切り術の実施を示す立体図3である。 本発明の骨切り術用治具の一実施例を使用した高位脛骨骨切り術の実施を示す立体図4である。 本発明の骨切り術用治具の一実施例を使用した高位脛骨骨切り術の実施を示す立体図5である。 本発明の骨切り術用治具の一実施例を使用した高位脛骨骨切り術の実施を示す立体図6である。 本発明の骨切り術用治具の一実施例を使用した高位脛骨骨切り術の実施を示す立体図7である。 本発明の骨切り術用治具の一実施例を使用した高位脛骨骨切り術の実施を示す立体図8である。 本発明の骨切り術用治具の別の一実施例の立体図である。
図1に骨切り術用治具10が高位脛骨骨切り術(HTO)を行う準備をした脛骨90上に設置された状態を示す。
HTO手術を行うとき、図3から図7に示すように、脛骨90上に2つの切り口(それぞれ第1切り口95と第2切り口96)を形成する必要がある。そのうち、第1切り口95は脛骨プラトー91の下方に位置し、かつほぼ径方向に沿って脛骨中に切り込まれ、第2切り口96は脛骨プラトー91の側面に位置し、かつ第1切り口95に連接しており、第2切り口96は第1切り口95をより開きやすくする働きをする。
従来、HTO手術を行うときは医師の経験に頼る必要があり、医師が各患者の骨の形状に基づいて第1切り口95と第2切り口96の位置を決定し、骨を切開する。しかしながら、骨を切開する過程では、完全に医師の手の感覚に依存するため、医師の経験の違いにより第1切り口95と第2切り口96の寸法と形状に偏差が生じることがある。各患者の状況に基づいてカスタマイズした骨切り術用治具10は、施術者の経験の違いに起因する手術結果の変異を大幅に減少することができる。
図1に示すように、骨切り術用治具10は、第1固定座体11と、第2固定座体12と、連接座体13を含む。
第1固定座体11は第1当接部111と、延伸部112と、第1ガイド部113を含む。第1当接部111は、脛骨90の脛骨プラトー91の周面に当接させるために用いる第1当接面111aを備え、かつ第1当接部111が、少なくとも1つの固定孔19を含む(本実施例は2つの固定孔19を含むが、本発明は1つに限らず、1つ、3つ、より多くとすることができる)。延伸部112の一端が第1当接部111の側辺に連接され、かつ第1当接部111の側辺が第1当接部111から離れる方向に延伸される。延伸部112は第1切り口95上方の脛骨表面に当接させるために用いる延伸当接面112aを備えている。
第1ガイド部113は第1平坦部1131と、第1屈曲部1132と、第1固定部1133を含む。第1平坦部1131は延伸部112の他端に連接され、第1屈曲部1132が第1平坦部1131の一側に連接され、かつ第1平坦部1131と同一平面上に位置しない。第1固定部1133は第1平坦部1131に位置する。
第2固定座体12は第2当接部121と第2ガイド部123を含む。第2当接部121は第1切り口95下方の脛骨表面に当接させるために用いる第2当接面121aを備え、かつ第2当接部121が少なくとも1つの固定孔19を含む(本実施例は1つの固定孔19を含むが、本発明は1つに限らず、2つ以上とすることもできる)。
第2ガイド部123は第2平坦部1231と、第2屈曲部1232と、第2固定部1233を含み、そのうち第2平坦部1231が第2当接部121に連接され、第2屈曲部1232が第2平坦部1231の一側に連接され、かつ第2平坦部1231と同一平面上に位置しない。
連接座体13は第1固定部1133と第2固定部1233に分離可能に連接され、連接座体13が第1固定部1133と第2固定部1233に連接されているとき、第1平坦部1131と第2平坦部1231の間に第1ガイド路G1が定義され、第1屈曲部1132と第2屈曲部1232の間に第2ガイド路G2が定義される。
骨切り術用治具10が脛骨90の表面にぴったり当接されたとき、第1ガイド路G1が第1切り口95の位置にちょうど対応し、第2ガイド路G2が第2切り口96の位置にちょうど対応する。これにより、施術者が簡単に第1ガイド路G1に沿って第1切り口95を切開し、第2ガイド路G2に沿って第2切り口96を切開することができる。
図1に示すように、一実施例において、連接座体13はさらに連接部131と凸部132を含み、連接部131の二端がそれぞれ第1連接端1311と第2連接端1312を含み、凸部132が第1連接端1311で連接部131から突出され、連接部131はL字形の外観を構成する。
同様に、連接座体13が第1連接端1311で第1固定座体11の第1固定部1133に連接され、かつその第2連接端1312で第2固定座体12の第2固定部1233に連接されているとき、第1固定座体11の第1平坦部1131と第2固定座体12の第2平坦部1231の間に第1ガイド路G1が定義され、第1固定座体11の第1屈曲部1132と第2固定座体12の第2屈曲部1232の間に第2ガイド路G2が定義される。これにより、施術者が簡単に第1ガイド路G1に沿って第1切り口95を切開し、第2ガイド路G2に沿って第2切り口96を切開することができる。このほか、本実施例の連接座体13は180度旋回させた後、その第2連接端1312で第1固定部1133に連接することができる。
連接座体13がその第2連接端1312で第1固定部1133に連接されたとき、凸部132が第1平坦部1131と第2平坦部1231の間を通過して、第2当接面121aと延伸当接面112aから突出される。
以上で骨切り術用治具10の構造例を説明したが、以下ではさらにその使用方法を説明する。
各患者の脛骨構造は異なるため、骨切り術用治具10は各患者の脛骨構造に基づきカスタマイズする必要がある。まず、X線とトモグラフィー、またはその他の撮影方法を通じて患者の脛骨の3D画像を構築し、その後医師が脛骨の3D画像に基づいて該患者に適した第1切り口95と第2切り口96の位置を判断する。
同時に、該患者の第1切り口95をどのくらいの角度で開けば、術後に患者が立ったとき患者の膝関節の軟骨が脛骨プラトー91上を平均的に施力できるかを判断する。その後、成型または3Dプリントの方法で該患者に適した骨切り術用治具10を製造する。
図2に示すように、HTO手術を行うときは、まず連接座体13を第1固定座体11の第1固定部1133と第2固定座体12の第2固定部1233に連接することで、骨切り術用治具10の組み立てを完了することができる。その後骨切り術用治具10を患者の脛骨90上に当接させる。
脛骨90の表面輪郭は対称でないため、第1固定座体11の第1当接面111aと延伸当接面112及び第2固定座体12の第2当接面121aを脛骨表面にぴったり当接できるとき、骨切り術用治具10の配置位置がすでに正確であることを表す。このとき、骨針15を第1固定座体11と第2固定座体12の固定孔19内に打ち込み、第1固定座体11と第2固定座体12を脛骨90上に固定することができる。
図3に示すように、第1固定座体11と第2固定座体12が骨針15により脛骨90上に固定された後、連接座体13を取り外し、第1ガイド路G1を完全に露出させることができる。続いて、医師は第1ガイド路G1に沿ってのこぎりで脛骨90を切開して第1切り口95を形成し、第2ガイド路G2に沿って脛骨90を切開して第2切り口96を形成することができる(第2切り口96の位置は図6と図7を参照できる)。
特に説明すべきは、第1切り口95と第2切り口96を形成する過程で、のこぎりで骨切り術用治具10のいかなる部材も切断されることがないため、骨以外の屑が人体内に残留し、患者にアレルギーや炎症の現象を引き起こすことがない点である。
図4に示すように、続いて第1切り口95を開いた後、連接座体13の第2連接端1312を第1固定部1133に連接する。このとき連接座体13の凸部132が第1平坦部1131と第2平坦部1231の間を通過し、かつ第2当接面121a及び延伸当接面112aから突出されて、開かれた第1切り口95内に挿入される。
凸部132の寸法は特別に設計されているため、開かれた第1切り口95にちょうど凸部132を挿入できるとき、第1切り口95のこのときの開かれた角度が予め定めた角度であることを表す。
図5に示すように、第1切り口95を予め定めた角度まで開いたとき、第1切り口95と第2切り口96内に骨セメントを充填し、サポートとすることができる。
図6に示すように、骨セメントの硬化後、骨切り術用治具10を取り外し、その後骨プレート30を骨針15で脛骨90上に配置することができる。
図7に示すように、骨プレート30を脛骨90上に配置した後、続いて骨針15を逐一取り除き、かつ骨針15が脛骨90に残した穿孔に骨ねじ40を螺着してから、患者の傷口を縫合すると、HTO手術を完了することができる。
このほか、上述の図6と図7は骨プレート30を骨針15で脛骨90上に配置してから、骨ねじ40で脛骨90上に固定しているが、これらと異なる、別の骨プレートの固定方法を図8と図9に示す。
図8と図9に示すように、第1切り口95と第2切り口96中に充填された骨セメントが硬化した後、このとき施術者が骨プレート30の上縁を脛骨プラトー91下方に穿通された2本の骨針15下方に当接させ、続いて同様に骨ねじ40を利用して骨プレート30を脛骨90上に固定する。
図10に示すように、本発明の別の一実施例において、上述の第1固定座体11の第1固定部1133の下表面に第1凹陥溝1133aが設けられ、第2固定体12の第2固定部1233の上表面に第2凹陥溝1233aが設けられる。このほか、連接座体13の第1連接端1311と第2連接端1312の間に相互に反対の方向に突出した第1突出部1311aと第2突出部1312aが形成される。
連接座体13の第1連接端1311が第1固定部1133に連接され、かつ第2連接端1312が第2固定部1233に連接されたとき、第1突出部1311aがちょうど第1凹陥溝1133a内に位置し、第2突出部1312aがちょうど第2凹陥溝1233a内に位置する。
上述をまとめると、上述の実施例の骨切り術用治具10は、各患者の脛骨に基づいてカスタマイズされており、かつ骨切り術用治具10を患者の脛骨上に置くだけで、骨切り術用治具10の表面を患者の脛骨の表面輪郭にぴったり当接できるとき、該骨切り術用治具10がすでに正確な位置上に配置されていることを表し、手術操作者にとって非常に便利である。
このほか、一実施例において、連接座体13は第1固定座体11と第2固定座体12に連接されるほか、第1切り口95を開く角度のゲージとすることもでき、連接座体13の凸部132を第1切り口95内にちょうど挿入できるとき、第1切り口95が予め定めた角度まですでに開かれたことを表し、骨セメント充填工程を直接行うことができるため、手術操作者が第1切り口95を開く角度を評価する時間を大幅に短縮することができる。
医師にとって、本発明は医師がHTO手術を学習する時間を大幅に節約でき、HTO手術をより一層予定した方法通りに実施できる。患者にとって本発明はHTO手術の過程で予期できない結果が発生するリスクを大幅に抑制することができ、手術の精度と成功率を高めることができる。
以上、本発明について実施例を挙げて説明したが、それらは本発明の限定に用いられず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の要旨と範囲を逸脱せずに若干の変更や修飾が可能であるため、本発明の保護範囲は後付の特許請求の範囲に準じる。
10 骨切り術用治具
11 第1固定座体
111 第1当接部
111a 第1当接面
112 延伸部
112a 延伸当接面
113 第1ガイド部
1131 第1平坦部
1132 第1屈曲部
1133 第1固定部
1133a 第1凹陥溝
12 第2固定座体
121 第2当接部
121a 第2当接面
123 第2ガイド部
1231 第2平坦部
1232 第2屈曲部
1233 第2固定部
1233a 第2凹陥溝
13 連接座体
131 連接部
1311 第1連接端
1311a 第1突出部
1312 第2連接端
1312a 第2突出部
132 凸部
15 骨針
19 固定孔
30 骨プレート
40 骨ねじ
90 脛骨
91 脛骨プラトー
95 第1切り口
96 第2切り口
G1 第1ガイド路
G2 第2ガイド路

Claims (8)

  1. 脛骨に対して高位脛骨骨切り術を行う際に適用され、第1切り口と第2切り口を形成する、骨切り術用治具であって、
    該骨切り術用治具は、第1固定座体と、第2固定座体と、連接座体と、を含み、
    該第1固定座体が、第1当接部と、延伸部と、第1ガイド部と、を含み、
    該第1当接部が、該脛骨の脛骨プラトー下部の周面に当接させるために用いる第1当接面を備え、かつ該第1当接部が少なくとも1つの固定孔を含み、
    該延伸部の一端が該第1当接部の側辺に連接され、かつ延伸部が該第1当接部の側辺から、該第1当接部から離れる方向に延伸され、該第1切り口上方の脛骨表面に当接させるために用いる延伸当接面を備え、
    該第1ガイド部が、第1平坦部と、第1屈曲部と、第1固定部を含み、該第1平坦部が該延伸部の他端に連接され、該第1屈曲部が該第1平坦部の一側に連接され、かつ該第1平坦部と該第1屈曲部が同一平面上ではなく、該第1固定部が該第1平坦部に配置され、
    該第2固定座体が、第2当接部と、第2ガイド部と、を含み、
    該第2当接部が、該第1切り口下方の脛骨表面に当接させるために用いる第2当接面を備え、かつ該第2当接部が少なくとも1つの固定孔を含み、
    該第2ガイド部が、第2平坦部と、第2屈曲部と、第2固定部を含み、該第2平坦部が該第2当接部に連接され、該第2屈曲部が該第2平坦部の一側に連接され、かつ該第2平坦部と該第2屈曲部が同一平面上ではなく、
    該連接座体が該第1固定部と該第2固定部に分離可能に連接され、該連接座体が該第1固定部と該第2固定部に連接されているとき、該第1平坦部と該第2平坦部の間に第1ガイド路が定義され、該第1屈曲部と該第2屈曲部の間に第2ガイド路が定義される、ことを特徴とする、
    骨切り術用治具。
  2. 前記第1固定部の下表面に第1凹陥溝が設けられ、該第2固定部の上表面に第2凹陥溝が設けられ、該連接部の第1連接端と第2連接端の間に相互に反対の方向に突出した第1突出部と第2突出部が形成され、該連接座体の第1連接端が該第1固定部に連接され、第2連接端が該第2固定部に連接されたとき、該第1突出部が該第1凹陥溝内に位置し、該第2突出部が該第2凹陥溝内に位置する、ことを特徴とする、請求項1に記載の骨切り術用治具。
  3. 前記第1当接部の固定孔と該第2当接部の固定孔にそれぞれ穿通され、該第1当接部と該第2当接部を該脛骨上に固定するために用いる、複数の骨針を含むことを特徴とする、請求項2に記載の骨切り術用治具。
  4. 該第1当接部が2つの固定孔を含み、該第2当接部が2つの固定孔を含むことを特徴とする、請求項3に記載の骨切り術用治具。
  5. 脛骨に対して高位脛骨骨切り術を行う際に適用され、第1切り口と第2切り口を形成する、骨切り術用治具であって、
    該骨切り術用治具は、第1固定座体と、第2固定座体と、連接座体と、を含み、
    該第1固定座体が、第1当接部と、延伸部と、第1ガイド部と、を含み、
    該第1当接部が、該脛骨の脛骨プラトー下部の周面に当接させるために用いる第1当接面を備え、かつ該第1当接部が少なくとも1つの固定孔を含み、
    該延伸部の一端が該第1当接部の側辺に連接され、かつ延伸部が該第1当接部の側辺から、該第1当接部から離れる方向に延伸され、該第1切り口上方の脛骨表面に当接させるために用いる延伸当接面を備え、
    該第1ガイド部が、第1平坦部と、第1屈曲部と、第1固定部を含み、該第1平坦部が該延伸部の他端に連接され、該第1屈曲部が該第1平坦部の一側に連接され、かつ該第1平坦部と該第1屈曲部が同一平面上ではなく、該第1固定部が該第1平坦部に配置され、
    該第2固定座体が、第2当接部と、第2ガイド部と、を含み、
    該第2当接部が、該第1切り口下方の脛骨表面に当接させるために用いる第2当接面を備え、かつ該第2当接部が少なくとも1つの固定孔を含み、
    該第2ガイド部が、第2平坦部と、第2屈曲部と、第2固定部を含み、該第2平坦部が該第2当接部に連接され、該第2屈曲部が該第2平坦部の一側に連接され、かつ該第2平坦部と該第2屈曲部が同一平面上ではなく、
    該連接座体が、連接部と凸部を含み、
    該連接部の二端がそれぞれ第1連接端と第2連接端を含み、
    該凸部が該第1連接端で該連接部から突出され、
    該連接座体が該第1固定部と該第2固定部に分離可能に連接され、
    該連接座体の第1連接端が該第1固定部に連接され、かつその第2連接端が該第2固定部に連接されたとき、該第1平坦部と該第2平坦部の間に第1ガイド路が定義され、該第1屈曲部と該第2屈曲部の間に第2ガイド路が定義され、
    該連接座体の第2連接端が該第1固定部に連接されたとき、該凸部が該第1平坦部と該第2平坦部の間を通過して該第2当接面と該延伸当接面から突出される、ことを特徴とする、
    骨切り術用治具。
  6. 前記第1固定部の下表面に第1凹陥溝が設けられ、該第2固定部の上表面に第2凹陥溝が設けられ、該連接部の第1連接端と第2連接端の間に第1突出部と第2突出部が形成され、該連接座体の第1連接端が該第1固定部に連接され、第2連接端が該第2固定部に連接されたとき、該第1突出部が該第1凹陥溝内に位置し、該第2突出部が該第2凹陥溝内に位置する、ことを特徴とする、請求項5に記載の骨切り術用治具。
  7. 前記第1当接部の固定孔と該第2当接部の固定孔にそれぞれ穿通され、該第1当接部と該第2当接部を該脛骨上に固定するために用いる、複数の骨針を含むことを特徴とする、請求項6に記載の骨切り術用治具。
  8. 該第1当接部が2つの固定孔を含み、該第2当接部が2つの固定孔を含むことを特徴とする、請求項7に記載の骨切り術用治具。
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