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JP6478130B2 - 患者の骨に位置決め装置を取り付けるための装置、患者の骨を処置するための装置、および股関節インプラントシステム - Google Patents

患者の骨に位置決め装置を取り付けるための装置、患者の骨を処置するための装置、および股関節インプラントシステム Download PDF

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JP6478130B2 JP2016563952A JP2016563952A JP6478130B2 JP 6478130 B2 JP6478130 B2 JP 6478130B2 JP 2016563952 A JP2016563952 A JP 2016563952A JP 2016563952 A JP2016563952 A JP 2016563952A JP 6478130 B2 JP6478130 B2 JP 6478130B2
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Description

本発明は、股関節インプラントに関し、特に、股関節インプラントに固定することができるオーグメントを有する股関節インプラントシステム、およびこのような股関節インプラントの移植中に患者の骨を処置するために使用され得る装置に関する。
人工股関節は、患者の大腿骨に挿入されるシャフトを有する大腿骨コンポーネントと、人工関節ボールと、患者の寛骨に取り付けられる人工関節ソケットとを含むことができる。
例えば、患者の股関節プロテーゼが緩んだとき、股関節プロテーゼが完全にまたは部分的に置換される再置換手術を行う必要がある場合があり得る。股関節プロテーゼを部分的に置換している間、人工関節ソケットまたは股関節プロテーゼの大腿骨コンポーネントのいずれかを置換することができる。
特に、人工股関節全体が置換される再置換手術、または人工関節ソケットが置換される手術では、患者の寛骨における骨欠損のために困難が生じる可能性がある。このような状況に鑑みて、特別な股関節インプラントが、再置換手術において患者の寛骨に人工関節ソケットを固定するために設計されている。
患者の寛骨臼が置換される再置換手術で使用することができる従来技術によるモジュール式の股関節インプラントは、国際公開第2007/118708号に記載されている。モジュール式の股関節インプラントは、寛骨に取り付けられる基部と、股関節プロテーゼを収容するためのソケットとを含む。基部には、基部を寛骨上に取り付けるための締め付け手段と、ソケットのための凹状の受け入れ領域が設けられている。ソケットは、凹状の受け入れ領域と凸状の外形を決定する曲率半径が本質的に互いに対応するように、受け入れ領域に対して相補的な凸状の外形を有する。ソケットを基部内に締め付けることができる。基部および/またはソケットは、基部に対するソケットの位置を調整するための手段を包含する。これにより、基部にソケットを適切に配置することによって傾きと前捻を調整することができる。骨欠損の場合にも基部を寛骨に確実に固定することを可能にするために、基部を患者の骨にねじ固定するために骨ねじを挿入することができる穴を有する頭蓋プレートを設けることができ、後端の取り付けフックを基部に設けることができる。
股関節インプラントの基部を患者の寛骨に取り付けること、および、例えば股関節インプラントの基部の開口部を通して導入することができる天然の骨材料の助けを借りて患者の骨欠損の再構築を行うことが十分である場合もあるかもしれないが、他の場合には、骨欠損によって引き起こされる股関節インプラントの基部と患者の骨との間の隙間を充填するために、いわゆるオーグメントを使用することが望ましい。このようなオーグメントを、患者の骨へのオーグメントの接着性を高めるために多孔質構造を有する金属から形成することができ、ねじおよび/または骨セメントを用いて股関節インプラントに取り付けることができる。
オーグメントを使用する場合に、隙間にオーグメントに対応させるために、股関節インプラントと患者の骨との間の隙間の形状を適合させるように、患者の骨を処置する必要があり得る。
この目的のために、支持されていない方法で医師によって操作される骨粉砕装置を使用することができる。しかしながら、支持されていない粉砕は、面倒かつ比較的不正確であるため、患者の骨材料があまりにも多く除去される危険性がある。
本発明の目的は、従来技術の上述の欠点が完全にまたは部分的に回避され得る装置およびシステムを提供することである。
本発明によれば、股関節インプラントに対して所定の位置で患者の骨に位置決め装置を取り付けるための装置によって、本目的が達成される。装置は、試行股関節インプラントおよびテンプレートを含む。試行股関節インプラントは、患者の骨に載るための支持面を有する。テンプレートは、試行股関節インプラントに固定されることができ、長手方向軸線を有する少なくとも1つの円筒状開口部を有することができる。円筒状開口部を通り、それぞれの開口部の長手方向軸線に平行である任意の直線が、テンプレートが試行股関節インプラントに固定されているときに試行股関節インプラントと交差しないよう、試行股関節インプラントは形作られている。
例えば骨ねじのような位置決め装置を、テンプレートの少なくとも1つの円筒状開口部を介して患者の骨に取り付けることができ、ここでは、試行股関節インプラントに対する位置決め装置の位置は、テンプレートの円筒状開口部の長手方向軸線に垂直である少なくとも2つの軸線で画定される。骨から試行股関節インプラントおよびテンプレートを取り外した後、例えば骨粉砕装置などの加工ツールをガイドするために、位置決め装置を使用することができる。このように、試行股関節インプラントに対して特定の位置に配置された位置で、患者の骨を選択的かつ比較的高精度で処置することができる。試行股関節インプラントの支持面が、最終的な股関節インプラントの支持面の形状に実質的に対応する形状を有することができるので、試行股関節インプラントを、最終的な股関節インプラントと実質的に同じ位置に、患者の骨に対して配置することができる。このため、最終的な股関節インプラントの周囲において、特にオーグメントが股関節インプラントに取り付けられる位置で、比較的高い精度で患者の骨を処置することができる。
いくつかの実施形態では、テンプレートは、一列に配置されているいくつかの円筒状開口部を含む。この位置決め装置を、同じテンプレートを使用することにより、いくつかの異なる位置で試行股関節インプラントに対して位置決めすることができる。これにより、患者の骨の異なるサイズの領域を、必要に応じて、特に使用されるオーグメントのサイズに応じて処置することができる。
いくつかの実施形態では、テンプレートの円筒状開口部の長手方向軸線は、互いに実質的に平行である。
いくつかの実施形態では、テンプレートが試行股関節インプラントに固定されているときに試行股関節インプラントとは反対側にあるテンプレートは、いくつかの段部を有する段差面を有し、いくつかの円筒状開口部の1つが段部の各々を通って延びる。これらの段部は、円筒状開口部の1つを介して患者の骨に取り付けられる位置決め装置を、円筒状開口部の長手方向軸線に平行な方向に位置決めするための基準として役立ち得る。これにより、試行股関節インプラントに対する位置決め装置の位置を、円筒状開口部の長手方向軸線に平行な軸線においても正確に調整することができる。
いくつかの実施形態では、段部の各々の少なくとも一部は、それぞれの段部を通って延びる円筒状開口部の長手方向軸線に垂直な表面を有する。円筒状開口部の1つを介して患者の骨に取り付けられる位置決め装置の非常に正確な位置決めは、したがって、円筒状開口部の長手方向軸線に平行な軸線に沿って可能にされる。
いくつかの実施形態では、試行股関節インプラントは、略球形のドームシェルとエッジ部を有する部分を含み、テンプレートが試行股関節インプラントに固定されているときに試行股関節インプラントに面する側のテンプレートは、エッジ部と相補的な形状を有する部分を伴う表面を有する。これにより、試行股関節インプラント上のテンプレートの特に安定した支持を実現することができる。
いくつかの実施形態における試行股関節インプラントは、略球形のドームシェルとエッジ部を有する部分を通って延在するスリット状ノッチを有し、開口部を通って延び、開口部の長手方向軸線に平行である任意の直線が、テンプレートが試行股関節インプラントに固定されているときにスリット状ノッチを通って延びることは、少なくとも1つの円筒状開口部について確かである。位置決め装置をテンプレートの円筒状開口部を介して取り付ける際に妨げになる可能性がある試行股関節インプラントの部分が、患者の骨とテンプレートとの間に存在しないことを、特に単純な方法で、試行股関節インプラントに設けられているが、最終的な股関節インプラント上に存在する必要はない、スリット状ノッチによって確実にすることができる。
いくつかの実施形態では、スリット状ノッチの第1の側の試行股関節インプラントは、エッジ部に開口部を含む。テンプレートは、エッジ部の開口部と相補的であり、テンプレートが試行股関節インプラントに固定されているときにエッジ部の開口部に係合する、突出部を含む。スリット状ノッチの第2の側では、試行股関節インプラントは、雌ねじを有するエッジ部にねじ付き開口部を含む。テンプレートは、前記少なくとも1つの円筒状開口部とは別個の、テンプレートが試行股関節インプラントに固定されているときにエッジ部のねじ付き開口部と同一平面にある、開口部を含む。装置は、テンプレートを試行股関節インプラントにねじ固定するための、エッジ部のねじ付き開口部の雌ねじに相補的な雄ねじを有するねじをさらに含む。
テンプレートの開口部がエッジ部のねじ付き開口部と同一平面にある状態の、エッジ部のねじ付き開口部、およびねじを用いて、テンプレートを安定した方法で試行股関節インプラントに固定することができる。ねじ付き開口部と対向するスリット状ノッチの側の試行股関節インプラントのエッジ部における開口部と、この開口部に相補的なテンプレートの突出部に起因して、試行股関節インプラントに対するねじの長手方向軸線の周りのテンプレートの回転を回避することができる。
いくつかの実施形態では、装置は、テンプレートの少なくとも1つの円筒状開口部を介して挿入可能であり、骨ドリルをガイドすることができるチャネルを含む、ドリルガイドをさらに含む。ドリルガイドのチャネルを介してガイドされるドリルビットを用いて、位置決め装置を取り付ける前に患者の骨を予め穿孔することができる。ドリルの直径は円筒状開口部の直径よりも小さいが、ドリルビットが円筒状開口部の長手方向軸線に平行に整列されることを、ドリルガイドによって確実にすることができる。
いくつかの実施形態では、装置は、位置決め装置をさらに含む。位置決め装置は、テンプレートの少なくとも1つの円筒状開口部を介してガイドされ得る長手方向軸線を有する円筒状ガイド部を含む。ガイド部は、それにより、テンプレートに対して、円筒状開口部の長手方向軸線に沿って移動可能であり、ガイド部の長手方向軸線は、円筒状開口部の長手方向軸線に沿って整列される。このようにして形成された位置決め装置を使用することにより、患者の骨に位置決め装置を特に正確に位置決めすることが実現され得る。
いくつかの実施形態では、装置は、テンプレートの円筒状開口部を介して患者の骨に位置決め装置を固定するためのツールをさらに含む。このツールは、患者の骨に固定された位置決め装置の先端部と、サンプルインプラントとは反対側にあり、それを通じて位置決め装置が患者の骨に固定されるテンプレートの円筒状開口部の端部との間の距離を画定するための止め部を含む。これにより、位置決め装置を、円筒状開口部の長手方向軸線に平行な軸線に沿って特に簡単な方法で位置決めすることができる。
いくつかの実施形態では、位置決め装置は骨ねじを含む。位置決め装置を患者の骨に固定するためのツールは、ドライバを含み、位置決め装置を固定するためのツールの止め部は、テンプレートの少なくとも1つの円筒状開口部より大きい直径のドライバの柄(シャンク)の部分によって提供される。このような実施形態では、ドライバを用いて患者の骨に骨ねじをねじ込むことができる。より大きい直径を有するドライバの部分がテンプレートの円筒状開口部のエッジに当接すると、ドライバは患者の骨にさらに近づくことができず、これにより骨ねじを骨にねじ込むことができる深さが制限される。
股関節インプラントの移植において患者の骨を処置するための本発明による装置は、上記の特徴の一部またはすべてを有する患者の骨に位置決め装置を取り付けるための装置と、少なくとも1つの骨粉砕装置とを含む。骨粉砕装置は、位置決め装置のガイド部のための受け入れ部を含む。ガイド部は、受け入れ部に挿入可能である。受け入れ部は、骨粉砕装置の回転の軸線がガイド部の長手方向軸線に沿って整列され、骨粉砕装置がガイド部の長手方向軸線の周りに回転可能であり、ガイド部が骨粉砕装置の受け入れ部に挿入される際にガイド部の長手方向軸に沿って移動可能であるように、形成される。
位置決め装置のガイド部を骨粉砕装置の受け入れ部に挿入することにより、骨粉砕装置の位置を、位置決め装置のガイド部の長手方向に対して垂直な2つの軸線で実質的に画定することができる。位置決め装置のガイド部の長手方向軸が、それを通じて位置決め装置が患者の骨に取り付けられたテンプレートの円筒状開口部の長手方向軸線に実質的に沿って整列されるので、試行股関節インプラントに対する骨粉砕装置の位置と、したがって最終的な股関節インプラントに対する骨粉砕装置の位置を、2つの軸線で画定することができる。患者の骨を粉砕するとき、骨粉砕装置を、骨に向かってガイド部の長手方向軸線に沿って移動させた後、回転させることができ、それにより患者の骨を除去することができる。
いくつかの実施形態では、骨粉砕装置の受け入れ部は、位置決め装置の先端部のための止め部を含む。患者の骨を粉砕することができる深さは、それによって制限され得る。上述したように、位置決め装置の先端部の位置を、それを通じて位置決め装置が患者の骨に取り付けられる円筒状開口部の長手方向に沿って比較的正確に画定することができるので、したがって、患者の骨から除去された領域の位置を、3つの軸線で画定することができる。
本発明による股関節インプラントシステムは、上記の特徴の一部またはすべてを有する患者の骨を処置するための装置、股関節インプラント、および股関節インプラントに固定することができる少なくとも1つのオーグメントを含む。股関節インプラントは、人工関節ソケットを受け入れるのに役立ち、患者の骨に載るための、試行股関節インプラントの支持面の形状に対応する形状を有する支持面を含む。オーグメントが股関節インプラントに固定されているときに股関節インプラントとは反対側にあるオーグメントは、骨粉砕装置の処置部の形状に対応する形状を有する表面を含む。
股関節インプラントの支持面の形状が、最終的な股関節インプラントの支持面の形状に対応しているので、最終的な股関節インプラントを、前の試行股関節インプラントと実質的に同じ位置および同じ方向で、患者の骨に取り付けることができる。股関節インプラントとは反対側にあるオーグメントの形状、および使用される骨粉砕装置の処置部の形状が対応するため、オーグメントに接触する骨の部分の形状がオーグメントの骨接触部分の形状に対応する形状を有することが実現され得る。これにより、患者の骨へのオーグメントの比較的迅速な接着を引き起こすため、股関節インプラントの安定性が高められる。
いくつかの実施形態では、テンプレートは、いくつかの円筒状開口部を含む。股関節インプラントシステムは、異なるサイズのいくつかのオーグメントを含む。すべての骨粉砕装置は、略球形の処置部を有する。各オーグメントは、テンプレートの円筒状開口部の1つ、および骨粉砕装置と関連している。オーグメントが股関節インプラントに固定されているときに股関節インプラントとは反対側にある各オーグメントは、略球形の表面を有し、ここで、略球形の表面の半径は、オーグメントに関連する骨粉砕装置の略球形の処置部の半径に対応する。これにより、患者の骨の状態への股関節インプラントシステムの柔軟な適合、および股関節インプラントを移植中の患者の骨に対応する処置を可能にするモジュラーシステムが提供される。
股関節インプラントの移植中に患者の骨を処置するための本発明による別の装置は、テンプレート、位置決め装置、およびツールを含む。テンプレートは、所定の位置で、試行股関節インプラントおよび/または股関節インプラントに固定され、第1のガイド装置を含むことができる。位置決め装置は、骨に固定され、第2のガイド装置を含むことができる。第1および第2のガイド装置は、位置決め装置を骨に固定するときに、位置決め装置がテンプレートに対して位置決めされるような方法で、相互に作用するように形成される。ツールは、骨の処置中にツールが位置決め装置に対して位置決めされるように、骨の処置中に第2のガイド装置と相互作用するように形成された第3のガイド装置を含む。
本発明の実施形態は、図面を参照して以下に記載される。
テンプレートの概略図である。 試行股関節インプラントの概略図である。 図1に示すテンプレートの概略図であり、図1の図では見る人とは反対側のテンプレートの面が見える。 本発明に係るドリルガイドの概略図である。 骨ドリルビットの概略図である。 位置決め装置の概略図である。 図6に示す位置決め装置を骨に固定するためのツールの概略図である。 骨粉砕装置の概略図である。 固定されたオーグメントを有する股関節インプラントの概略図である。 別の視点による図9Aに示すオーグメントの概略図である。 本発明による装置の使用により処置中の一形態の寛骨の概略図である。 本発明による装置の使用により処置中の別の形態の寛骨の概略図である。 本発明による装置の使用により処置中のさらに別の形態の寛骨の概略図である。 本発明による装置の使用により処置中のさらに別の形態の寛骨の概略図である。 本発明による装置の使用により処置中のさらに別の形態の寛骨の概略図である。 本発明による装置の使用により処置中のさらに別の形態の寛骨の概略図である。 本発明による装置の使用により処置中のさらに別の形態の寛骨の概略図である。 使用される位置決め装置の長さを決定するための測定装置の概略図である。
図1は、本発明による装置の一部とすることができるテンプレート100の概略図を示している。
テンプレート100は、テンプレート100を通って延びる複数の円筒状開口部101,102,103,104を備える。図1はテンプレート100の一実施形態を示しており、テンプレート100は、4つの円筒状開口部101,102,103,104を備える。他の実施形態では、より多くの数の円筒状開口部または、例えば、1つ、2つ、または3つのような、より少ない数の円筒状開口部が存在することができる。
円筒状開口部101,102,103,104の長手方向軸線は、点線105,106,107,108で図1に示されている。いくつかの実施形態では、円筒状開口部101,102,103,104の長手方向軸線105,106,107,108を、互いに実質的に平行にすることができる。他の実施形態では、円筒状開口部101,102,103,104の長手方向軸線105,106,107,108を、互いに対して傾斜させることができる。円筒状開口部101,102,103,104は実質的に同一の直径を有することができ、このため、図4に示すドリルガイド400や、図6に示す位置決め装置600や、図7に示すツール700のような、本発明による装置が使用される際に開口部101,102,103,104と相互作用する要素を、テンプレート100のすべての円筒状開口部101,102,103,104と共に同様に使用することができる。
円筒状開口部101,102,103,104を一列に配置することができ、ここで、円筒状開口部101,102,103,104の長手方向軸線105,106,107,108は、実質的に1つの平面に配置されている。
テンプレート100は、片面に、いくつかの段部109,110,111,112を含む段差面を有することができる。円筒状開口部101は段部109を通って延び、円筒状開口部102は段部110を通って延び、円筒状開口部103は段部111を通って延び、円筒状開口部104は段部112を通って延びている。段部109,110,111,112の各々の少なくとも一部は、それぞれの段部を通って延びる円筒状開口部の長手方向軸線に垂直な表面を有することができる。いくつかの実施形態では、段部109,110,111,112の一部またはすべてに、傾斜部が存在することができる。図1に示す実施形態では、例えば、段部109は傾斜部116を含み、段部110は傾斜部117を含む一方で、段部111,112に傾斜部は設けられていない。
図2は、図1に示すテンプレート100と一緒に使用することができ、テンプレート100と組み合わせて本発明による装置を形成することができる試行股関節インプラント200の概略図を示している。試行股関節インプラント200は、患者の骨に載るための支持面201を有する。図2の図では、支持面201の大部分は、見る人とは反対側の試行股関節インプラント200の面に配置されるため、カバーされている。支持面201の一部は、実施形態では、略球形を有し、略球形とは、球面または球面の一部に実質的に対応する形状であると理解され、特定の粗さや、開口部および/またはくぼみのような理想的な球形からの偏差は存在し得る。
試行股関節インプラント200は、略球形のドームシェルを有する部分202を含み、略球形を有する支持面201の一部が、その外側に配置されている。また、試行股関節インプラント200は、プレート207,208を取り付けることができるエッジ部203を含んでいる。患者の寛骨に引っ掛けることができるフック209を、プレート207,208とは反対側で試行股関節インプラント200に取り付けることができる。例として、そのうちの1つは参照符号210で提供される穴を、略球形のドームシェルを有する部分202、エッジ部203、およびプレート207,208に設けることができる。試行股関節インプラント200を患者の寛骨に固定することができる穴210を介して、ねじをガイドすることができる。
試行股関節インプラント200の上述した特徴は、恒久的に患者に移植される最終的な股関節インプラントの特徴に実質的に対応し得る。
上述の特徴に加えて、試行股関節インプラント200は、エッジ部203を通って略球形のドームシェルを有する部分202内に延びるスリット状ノッチ204を含むことができる。試行股関節インプラント200がプレート207,208を含む実施形態では、スリット状ノッチ204は、プレート207とプレート208との間の隙間に開くことができる。患者に移植された最終的な股関節インプラント上に存在する必要があるスリット状ノッチ204に対応する要素がなければ、それによって、最終的な股関節インプラントを、試行股関節インプラント200と比較して、より安定させることができる。最終的な股関節インプラントは、試行股関節インプラント200のものとは異なるさらなる特徴を含むことができる。最終的な股関節インプラントを、いくつかの実施形態では、国際公開第2007/118708号に記載されたタイプの股関節インプラントとすることができる。
図3は、別の視点による図1に示すテンプレート100の図であり、図1の図での見る人とは反対側にあるテンプレート100の面が見えている。この面において、テンプレート100は、試行股関節インプラント200のエッジ部203と相補的であり、試行股関節インプラント200のエッジ部203に載ることができる形状を有する部分113を伴う表面を有する。見る人の側の図3の図の、部分113が配置されている面は試行股関節インプラント200に面し、段部109,110,111,112が配置されている図1に見られるテンプレート100の面は、試行股関節インプラント200とは反対側にある。
テンプレート100は、上述した位置で試行股関節インプラント200に固定されるように適合されている。この目的のために、テンプレート100は、円筒状開口部101,102,103,104とは別の、テンプレート100の表面の部分113が試行股関節インプラント200のエッジ部203上に載る際に、試行股関節インプラント200のエッジ部203でねじ付き開口部206と同一平面上に整列する、開口部115を含むことができる。試行股関節インプラント200のエッジ部203のねじ付き開口部206の雌ねじに相補的な雄ねじを有するねじを、テンプレート100の開口部115を通じてガイドし、ねじ付き開口部206にねじ込むことができ、それによって、テンプレート100は、試行股関節インプラント200に取り外し可能に固定される。
開口部205を、ねじ付き開口部206に対向するスリット状ノッチ204の側の、試行股関節インプラント200のエッジ部203に配置することができる。突出部114は、テンプレート100上に配置され、試行股関節インプラント200のエッジ部203の開口部205と相補的であり、テンプレートの表面の部分113が試行股関節インプラント200のエッジ部203上に載るとき、開口部205と係合することができる。試行股関節インプラント200に対するテンプレート100の回転を、突出部114および開口部205によって防ぐことができる。
上述したように、テンプレート100が試行股関節インプラント200に固定されているとき、テンプレート100の円筒状開口部102,103,104は、試行股関節インプラントのスリット状ノッチ204に対向して配置され、一方で、テンプレート100の円筒状開口部101は、試行股関節インプラント200のプレート207とプレート208との間の隙間に対向して配置される。スリット状ノッチ204の幅と、スリット状ノッチ204に隣接するプレート207とプレート208との間の隙間を、円筒状開口部101,102,103,104の直径より大きくすることができ、このため、円筒状開口部101,102,103,104のうちの1つを通って延び、各円筒状開口部のそれぞれの長手方向軸線105,106,107,108に平行な任意の直線は、試行股関節インプラント200と交差することなくスリット状ノッチ204またはプレート207とプレート208との間の隙間を通って延びる。その結果、円筒状開口部101,102,103,104の直径に対応する直径を有する円筒状の物体が、試行股関節インプラント200に対して打撃を与えることなく、それぞれ、円筒状開口部101,102,103,104の各々と、試行股関節インプラント200のプレート207とプレート208との間の隙間またはスリット状ノッチ204を通過することができる。これは、特に、以下に図6を参照してより詳細に説明する、円筒状ガイド部601を備えた位置決め装置600にあてはまる。
図4は、ドリルガイド400を示している。ドリルガイドは、テンプレート100の円筒状開口部101,102,103,104の直径に対応する直径を有する円筒状部分402を含んでいる。したがって、ドリルガイド400の円筒状部分402を、テンプレート100の円筒状開口部101,102,103,104のいずれかを介して挿入することができ、ドリルガイド400の円筒状部分402の長手方向軸線403は、テンプレート100の各円筒状開口部の長手方向軸線と整列している。ドリルガイド400は、円筒状部分402の長手方向軸線403に沿って延びるチャネル401を含んでいる。図5に示す骨ドリルビット500は、チャネル401を介してガイドされ得る。骨ドリルビット500を、ドリルガイドのチャネル401の長手方向軸線403に沿って、したがって、ドリルガイド400が挿入されるテンプレート100の円筒状開口部の長手方向軸線に沿っても、整列させることができる。ドリルガイド400および骨ドリルビット500を、位置決め装置600を取り付ける際に、患者の骨を予め穿孔するために使用することができ、これについては図6を参照して後述する。
位置決め装置600は、ねじ部604と円筒状ガイド部601とを有する骨ねじである。円筒状ガイド部601の直径は、テンプレート100の円筒状開口部101,102,103,104の直径に対応することができ、ねじ部604の外径を、ガイド部601の直径以下とすることができるので、位置決め装置600は、円筒状開口部101,102,103,104のいずれかを通過することができる。ガイド部601がテンプレート100の円筒状開口部101,102,103,104のうちの1つに配置されている間、円筒状ガイド部601の長手方向軸線602は、各円筒状開口部の長手方向軸線に沿って整列される。したがって、位置決め装置600は、円筒状開口部の長手方向軸線に沿って移動され、円筒状開口部の長手方向軸の周りを回転されることができる。ただし、位置決め装置600の長手方向軸線602の向きと、ガイド部601が位置する円筒状開口部の長手方向軸線に垂直な2つの軸線におけるガイド装置600の位置は、テンプレート100に対して画定される。テンプレート100が試行股関節インプラント200に固定されているとき、位置決め装置600の位置もまた、試行股関節インプラント200に対して2つの軸線で画定される。
ねじ部604とは反対側の位置決め装置600のガイド部601の側に位置する、位置決め装置600の先端部603には、例えば、六角形の凹部である駆動プロファイルが設けられている。
図7は、位置決め装置600のガイド部601が、テンプレート100の円筒状開口部101,102,103,104のうちの1つを通過する間に、位置決め装置600のねじ部604を患者の寛骨にねじ込むために使用することができるツール700の図を示している。ツール700は、柄704と、位置決め装置600の先端部603の駆動プロファイルに対応する形状を有するブレード705とを有するドライバである。隣接するブレード705は、円筒形状および、テンプレート100の円筒状開口部101,102,103,104の直径に対応する直径を有する柄704の部分703である。また、ツール700の柄704は、円筒状開口部101,102,103,104よりも大きな直径を有し、ツール700のための止め部701を提供する部分702を含んでいる。
位置決め装置600が、テンプレート100の開口部101,102,103,104の1つを介して患者の骨にねじ込まれる場合、ツール700の柄704の部分703は、止め部701が、開口部が位置するテンプレート100の段部109,110,111,112のうちの1つに最終的に当接するまで、使用される開口部に最初に挿入される。これにより位置決め装置600が患者の骨にねじ込まれる深さが画定され、したがって、使用されるテンプレートの開口部の長手方向軸線に平行な軸線におけるテンプレート100に対する位置決め装置の先端部603の位置が画定される。ツール700の使用により位置決め装置600をテンプレート100の開口部101,102,103,104の1つを介して患者の骨に取り付けることにより、患者の骨に固定された位置決め装置の先端部603の位置を、テンプレート100が固定されている試行股関節インプラント200に対して3つの軸で画定することができる。
図1および図3に示されるようなテンプレート100が、いくつかの円筒状開口部101,102,103,104を含む場合、試行股関節インプラント200に対して画定された位置で患者の骨に位置決め装置600を取り付けるためのいくつかの方法がある。
試行股関節インプラント200に対して画定された位置で患者の骨に取り付けられる上述の位置決め装置600を、図8に示す骨粉砕装置800をガイドするために本発明の実施形態で使用することができる。
骨粉砕装置800は、処置部803を含んでいる。処置部803は、略球形を有することができる。例えば、処置部803は、図8に示すように、略半球形状を有する。処置部803は、いくつかのブレードを備えることができ、そのうちの1つは、参照符号804で例示されている。開口部をブレードのそばに配置することができる。ブレード804のそばにある開口部は、図8に、参照符号805で例示されている。ブレードによって除去された骨片は、開口部を通って処置部803の内部に入り込むことができるため、それらを、骨の処置が完了した後に骨粉砕装置800とともに除去することができる。
骨粉砕装置800は、位置決め装置600のガイド部601のための受け入れ部801を含んでいる。受け入れ部801は、中空の円筒形状を有し、処置部803のポールの開口部806から処置部803の中心に向かう方向に延びることができる。位置決め装置600の先端部603のための止め部802が、開口部806とは反対側の受け入れ部801の一端に配置されている。また、骨粉砕装置800は支柱部材807,808,809,810を含み、この支柱部材で、骨粉砕装置800は、骨粉砕装置800を回転させるためのツールによって係合され得る。その際、1つの粉砕装置800は、受け入れ部801の長手方向軸線811を中心に回転する。
骨粉砕装置の受け入れ部801の内径は、位置決め装置600のガイド部601の直径に対応することができる。患者の骨に取り付けられた位置決め装置600のガイド部601を、骨粉砕装置800の受け入れ部801に挿入することができ、骨粉砕装置800を受け入れ部801の長手方向軸線811の周りに回転させることによって患者の骨を処置することができる。処置中、骨粉砕装置800を骨に向かって移動させることができ、位置決め装置のガイド部601は、位置決め装置600の先端部603が止め部802に当接するまで、骨粉砕装置800の受け入れ部801にさらに貫通する。骨粉砕装置800を患者の骨に向かって移動させることにより、骨粉砕装置800による骨材料の除去が実質的に終了する。
このように、位置決め装置600と組み合わせて骨粉砕装置800を使用することによって、患者の骨材料は、処置部803のサイズ、処置部803に対する止め部802の配置、および位置決め装置600の先端部603の位置によって画定される略球形の領域から除去され得る。上記に説明したように、試行股関節インプラント200に取り付けられたテンプレート100および試行股関節インプラント200に対するツール700の使用により、患者の骨に位置決め装置600を取り付けることによって位置決め装置600の先端部603の位置を画定することができ、上記の粉砕プロセスを用いて、試行股関節インプラント200に対して画定された位置に配置されている領域から患者の骨材料を除去することができる。
図9Aは、オーグメント902がねじ904の使用によって固定されている股関節インプラント900の図を示している。股関節インプラント900は、患者の人工関節ソケットを受け入れるように適合され、患者の骨に載るための支持面901を含んでいる。支持面901の形状は、試行股関節インプラント200の支持面201の形状に対応するので、試行股関節インプラント200を除去した後、股関節インプラント900を、前の試行股関節インプラント200と実質的に同じ位置で患者の骨に固定することができる。股関節インプラント900のさらなる特徴は、国際公開第2007/118708号に記載されている股関節インプラントの特徴に対応することができる。
オーグメント902を、いくつかの実施形態では、焼結プロセスによって金属粉末から製造することができ、それによって、オーグメント902内への患者の骨の内部成長を促進する多孔構造が得られる。金属粉末は、純粋なチタンまたはチタン合金で実質的に構成され得る。
オーグメント902は、オーグメント902が股関節インプラント900に固定されているときに股関節インプラント900とは反対側の、図9Aの図の見る人の側に、骨粉砕装置800の処置部803の形状に対応する形状を有する表面903を含んでいる。特に、オーグメント902の表面903は、股関節インプラント900と反対側に略球形を有することができ、オーグメント902の略球形の表面903および骨粉砕装置800の処置部803の半径が互いに対応することができる。例えば、オーグメント902の略球形の表面903の半径を、骨粉砕装置800の処置部803の半径よりわずかに小さくするかまたはほぼ等しくすることができる。
図1から図8を参照して上述した装置を用いて患者の骨を処置することによって、患者の骨に股関節インプラント900を固定した後に、オーグメント902の略球形の表面903が骨に当接または骨に近接しているように、患者の骨を処置することができる。骨材の不要な除去は、それによって回避され、骨へのオーグメント902の急速な接着性が向上する。
本発明による股関節インプラントシステムは、図9Aに示される股関節インプラント900と同様のいくつかの股関節インプラントを含むことができる。異なるサイズの股関節インプラントを、患者の個々の解剖学的構造に適応可能にするように設けることができる。例えば、股関節インプラントシステムは、異なる直径の略球形のドームシェルを有する部分を備えた股関節インプラントを含むことができる。例えば、約48ミリメートル、約52ミリメートル、約56ミリメートル、約60ミリメートル、および約64ミリメートルの略球形のドームシェルを有する部分の直径を設けることができる。また、任意のサイズの異なる股関節インプラントを左股関節と右股関節の置換のために提供することができ、左股関節の置換のための股関節インプラントは、右股関節の置換のためのものと鏡面対称にある。対応するサンプルインプラントは、異なる股関節インプラントのそれぞれに設けられ、図2を参照して上述したサンプルインプラント200のものに対応する特徴を有することができる。サンプルインプラントを使用して、どの股関節インプラントが患者の個々の解剖学的構造に最も良く適合するかを試験することができる。
異なるサイズのオーグメントを、異なる股関節インプラントのそれぞれのために利用可能とすることができる。例えば、4つの異なるオーグメントが、各股関節インプラントのために存在することができる。
別個のテンプレートが、試行股関節インプラントのそれぞれに設けられ、図1および図3を参照して上述したテンプレート100に対応する特徴を有することができ、テンプレートは、試行股関節インプラントの異なる寸法に応じた異なる寸法を有することができる。テンプレートの円筒状開口部の数は、サンプルインプラントに対応する股関節インプラントに設けられる異なるオーグメントの数に相当する。例えば、4つの異なるオーグメントが各股関節インプラントに設けられる実施形態において、図1および図3に示すように、各サンプルインプラントに関連したテンプレートは、4つの円筒状開口部を含むことができる。テンプレートは、図1に示されるように、テンプレートが関連している股関節インプラント、およびテンプレートの個々の円筒状開口部が関連しているオーグメントを示すマーキングを有する。
股関節インプラントシステムは、異なるサイズの骨粉砕装置をさらに含むことができ、オーグメントの各々は、寸法の点で一致する骨粉砕装置に関連している。
また、股関節インプラントシステムは、ねじ部604の長さが異なる、図6に示す位置決め装置600と同様の異なるサイズの位置決め装置を含むことができる。このように、以下により詳細に記載されるように、位置決め装置を、患者の個々の解剖学的構造に適しているサイズを有するように選択することができ、このため、まず、位置決め装置600の骨への二重皮質取り付けを実現することができるが、次に、ねじ部604の先端は、骨からさほど離れず外に突出しており、これは、患者の組織の損傷につながる可能性がある。
本発明に係る装置の上記構成要素の適用は、図10Aから図10Gを参照して以下に説明される。いくつかの参照符号は、明らかであるため、図10Aから図10Gでは省略されている。
図10Aは、図2を参照して上述した試行股関節インプラント200が取り付けられている患者の寛骨1000の図を示している。試行股関節インプラント200がずれるのを回避するために、試行股関節インプラント200を、試行股関節インプラント200の開口部の1つ210を介してガイドされる骨ねじを使用して骨1000に固定することができる。骨1000に試行股関節インプラント200を取り付ける前に、既知の手段を、骨1000を準備するために行うことができ、例えば、寛骨臼を、図8に示したものと同様の骨粉砕装置800を用いて最初に粉砕することができる。
試行股関節インプラント200を骨1000に取り付けた後、テンプレート100の開口部115を通過し、試行股関節インプラント200のねじ付き開口部206にねじ込まれたねじ1001を使用して、テンプレート100を試行股関節インプラント200に固定することができる。
テンプレート100を試行股関節インプラント200に固定する前または後に、患者に適合するオーグメントのサイズを決定することができる。いくつかの実施形態では、この目的のために、異なるサイズのオーグメントの輪郭に対応する試行股関節インプラント200に、マーキングを適用することができる。次に、試行股関節インプラント上のマーキングを骨1000上に存在する欠陥と比較することによって、適切なオーグメントサイズを選択することができる。
その後、選択されたオーグメントサイズに関連するテンプレート100の円筒状開口部101,102,103,104のうちの1つにドリルガイド400を挿入することができる。ドリルガイド400は、図10Aにおいて、テンプレート100の円筒状開口部104に挿入されているものとして示されている。次いで、骨ドリル500を使用して骨1000を予め穿孔することができる。この目的のために、骨ドリル500は、ドリルガイド400のチャネル401内に挿入され、図10Aには示されていない駆動装置の使用によって回転させられ得る。ドリルビット500がサンプルインプラント200の対向側で骨1000を出るまで、穿孔操作を継続することができる。次いで、ドリルガイド400および骨ドリル500を取り外すことができる。
その後、図10Bに示すように、患者に適した位置決め装置600のサイズを決定することができる。この目的のために、より詳細には図11に示す深さゲージ1100を使用することができる。
深さゲージ1100は、マーキング1105を有するスライダ1101を備える。スライダ1101の一端にはフック1102が設けられている。スライダ1101の他端にはハンドル1103が設けられている。また、深さゲージ1100は、テンプレート100の段部109,110,111,112に載るために止め部1106を有するロッド1104を備える。目盛り1107がロッド1104に取り付けられている。スライダ1101を、ハンドル1103を操作することにより、ロッド1104に沿って移動させることができ、フック1102と止め部1106との間の距離の読み取りを、マーキング1105および目盛り1107を用いて行うことができる。
位置決め装置600の必要なサイズを決定するために、ハンドル1103とは反対側の、フック1102が配置されているスライダ1101の端部を、選択されたオーグメントサイズに関連するテンプレート100の円筒状開口部に導入することができる。図10Bに示す例において、これは円筒状開口部104である。その後、ロッド1104の止め部1106は、円筒状開口部に対応する段部112に固定され、ハンドル1103を使用してスライダ1101を移動させることによって、試行股関節インプラント200の対向側に位置する骨1000の面がフック1102で探られる。次いで、目盛り1107に対するマーキング1105の位置を読み取ることによって、骨1000の対向側の段部112からの距離を決定することができる。その後、二重皮質固定を実現するのに適した測定値と一致する長さを有する位置決め装置600を選択することができる。
続いて、図10Cに示すように、位置決め装置600を、選択されたオーグメントサイズに関連する円筒状開口部104に挿入して、ツール700の使用により骨1000にねじ込むことができる。この目的のために、ツール700を、図10Cには示されていない駆動装置の使用によって回転させることができる。図10Dに示すように、ツール700の止め部701が、選択されたオーグメントサイズに関連する円筒状開口部104が延びるテンプレート100の段部112に当接するまで、位置決め装置600を引き続きねじ込むことができる。その後、位置決め装置600の先端部603は、試行股関節インプラント200、テンプレート100、およびツール700の幾何学的形状によって決定される位置に、試行股関節インプラント200に対して配置される。位置決め装置600が骨1000にねじ込まれているので、図10Eに示すように、位置決め装置600が骨に取り付けられた後で、試行股関節インプラント200およびテンプレート100が取り外されるとき、位置決め装置600の先端部603は、その位置に留まる。
続いて、図10Fに示すように、骨1000を骨粉砕装置800の使用によって処置することができ、ここでは、異なるサイズのいくつかの骨粉砕装置の場合、選択されたオーグメントサイズに関連する骨粉砕装置が使用される。位置決め装置600のガイド部601は、処置部803のポールの開口部806を通って骨粉砕装置800の受け入れ部801に挿入される。次いで、骨粉砕装置800を、図10Fには示されていない駆動装置の使用によって回転させることができ、これにより、位置決め装置の先端部603が骨粉砕装置800の止め部802に当接するまで材料が骨1000から除去され、骨粉砕装置800による骨材料のさらなる除去は回避される。
続いて、位置決め装置600を骨1000から取り外すことができ、図10Gに示すように、試行股関節インプラント200と、試行股関節インプラント200に取り付けられ、選択されたサイズの最終的なオーグメントと実質的に同じ形状を有するサンプルオーグメント1002とを使用することによって、骨1000への最終的なオーグメントを有する最終的な股関節インプラントの正確な位置決めが実現され得るか否かを、検証することができる。この場合、次いで、最終的な股関節インプラントおよび最終的なオーグメントを患者の骨1000に固定することができる。

Claims (13)

  1. 股関節インプラント(900)に対して所定の位置で患者の骨(1000)に位置決め装置を取り付けるための装置であって、
    前記患者の前記骨(1000)上に載置されるための支持面(201)を備え、略球形のドームシェルを有する部分(202)を備え、且つ、エッジ部(203)を備えた試行股関節インプラント(200)と、
    前記試行股関節インプラント(200)に固定することができるテンプレート(100)であり、長手方向軸線(105,106,107,108)を有する少なくとも1つの円筒状開口部(101,102,103,104)を有するテンプレート(100)であって、前記テンプレート(100)が前記試行股関節インプラントに固定されているときに前記試行股関節インプラント(200)に面する側の前記テンプレート(100)が、前記エッジ部(203)と相補的な形状を有する部分(113)を伴う表面を有する、前記テンプレート(100)と
    を備え、
    前記少なくとも1つの円筒状開口部(101,102,103,104)を通り、前記円筒状開口部(101,102,103,104)の各々の前記長手方向軸線(105,106,107,108)に平行である任意の直線が、前記テンプレート(100)が前記試行股関節インプラント(200)に固定されているときに前記試行股関節インプラント(200)と交差しないように、前記試行股関節インプラント(200)が形作られ
    前記試行股関節インプラント(200)が、前記略球形のドームシェルと前記エッジ部(203)を有する前記部分(202)を通して延びるスリット状ノッチ(204)を有し、
    少なくとも1つの前記円筒状開口部(101,102,103,104)に関し、前記開口部を通って延び、かつ前記開口部の前記長手方向軸線に平行である任意の直線が、前記テンプレート(100)が前記試行股関節インプラント(200)に固定されているときに前記スリット状ノッチ(204)を通って延び、
    前記スリット状ノッチ(204)の第1の側の前記試行股関節インプラント(200)が、前記エッジ部(203)に開口部(205)を備え、前記テンプレート(100)が突出部(114)を備え、該突出部が、前記エッジ部(203)の前記開口部(205)と相補的であり、かつ、前記テンプレート(100)が前記試行股関節インプラント(200)に固定されているときに前記エッジ部(203)の前記開口部(205)に係合するものであり、
    前記第1の側に対向して配置されている前記スリット状ノッチ(204)の第2の側の前記試行股関節インプラント(200)が、雌ねじを有する前記エッジ部(203)にねじ付き開口部(206)を備え、前記テンプレート(100)が開口部(115)を備え、前記開口部が、前記少なくとも1つの円筒状開口部(101,102,103,104)とは別個であり、かつ、前記テンプレート(100)が前記試行股関節インプラント(200)に固定されているときに前記エッジ部(203)の前記ねじ付き開口部(206)と同一平面にあるものであり、
    当該装置が、前記テンプレート(100)を前記試行股関節インプラント(200)にねじ固定するための、前記試行股関節インプラント(200)の前記エッジ部(203)の前記ねじ付き開口部(206)の前記雌ねじに相補的な雄ねじを有するねじ(1001)をさらに備える、装置。
  2. 前記テンプレート(100)が、一列に配置されている複数の円筒状開口部(101,102,103,104)を備えている、請求項1に記載の装置。
  3. 前記円筒状開口部(101,102,103,104)の前記長手方向軸線(105,106,107,108)が互いに平行である、請求項2に記載の装置。
  4. 前記テンプレート(100)が前記試行股関節インプラント(200)に固定されているときに、前記試行股関節インプラント(200)とは反対側にある前記テンプレート(100)が、複数の段部(109,110,111,112)を有する段差面を有し、前記円筒状開口部(101,102,103,104)の1つが前記段部(109,110,111,112)の各々を通じて延びている、請求項2または3に記載の装置。
  5. 前記段部(109,110,111,112)の各々の少なくとも一部が、対応の前記段部を通って延びる前記円筒状開口部(101,102,103,104)の前記長手方向軸線(105,106,107,108)に垂直な表面を有する、請求項4に記載の装置。
  6. 前記テンプレート(100)の前記少なくとも1つの円筒状開口部(101,102,103,104)を通じて挿入可能であるドリルガイド(400)であって、骨ドリル(500)をガイドすることができるチャネル(401)を備えるドリルガイド(400)をさらに備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載の装置。
  7. 当該装置が、位置決め装置(600)をさらに備え、
    前記位置決め装置(600)が、前記テンプレート(100)の前記少なくとも1つの円筒状開口部(101,102,103,104)を通してガイドされ得る、長手方向軸線(602)を有する円筒状ガイド部(601)を備え、
    前記ガイド部(601)が、前記テンプレート(100)に対して、前記円筒状開口部(101,102,103,104)の前記長手方向軸線(105,106,107,108)に沿って移動可能であり、前記ガイド部(601)の前記長手方向軸線(602)が、前記円筒状開口部(101,102,103,104)の前記長手方向軸線(105,106,107,108)に沿って整列されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載の装置。
  8. 当該装置が、前記テンプレート(100)の前記少なくとも1つの円筒状開口部(101,102,103,104)を通して前記患者の前記骨(1000)に前記位置決め装置(600)を固定するためのツール(700)をさらに備え、
    前記ツール(700)は、前記患者の前記骨(1000)に固定された前記位置決め装置(600)の先端部(603)と、前記位置決め装置(600)が前記患者の前記骨(1000)に固定される前記試行股関節インプラント(200)とは反対側にある、前記テンプレート(100)の前記円筒状開口部(101,102,103,104)の端部との間の距離を画定するための止め部(701)を備える、請求項7に記載の装置。
  9. 前記位置決め装置(600)が骨ねじを備え、前記位置決め装置(600)を前記患者の前記骨に固定するための前記ツール(700)がドライバを備え、前記位置決め装置(600)を固定するための前記ツール(700)の前記止め部(701)が、前記テンプレート(100)の前記少なくとも1つの円筒状開口部(101,102,103,104)より大きい直径の前記ドライバ(700)の柄(704)の部分(702)によって形成されている、請求項8に記載の装置。
  10. 股関節インプラント(900)を移植する際に患者の骨(1000)を処置するための装置であって、
    請求項7〜9のいずれか一項に記載の、位置決め装置(600)を患者の骨(1000)に取り付けるための装置と、
    前記位置決め装置(600)の前記ガイド部(601)のための受け入れ部(801)を備えた少なくとも1つの骨粉砕装置(800)であり、前記ガイド部(601)を前記受け入れ部(801)に挿入することができ、前記受け入れ部(801)は、前記骨粉砕装置(800)の回転軸線(811)が前記ガイド部(601)の前記長手方向軸線(602)に沿って整列されるように形成され、前記骨粉砕装置(800)は、前記ガイド部(601)の前記長手方向軸線(602)の周りに回転可能であり、前記ガイド部(601)が前記骨粉砕装置(800)の前記受け入れ部(801)に挿入される際に前記ガイド部(601)の前記長手方向軸線(602)に沿って移動可能である、骨粉砕装置(800)と、
    を備える、装置。
  11. 前記骨粉砕装置(800)の前記受け入れ部(801)が、前記位置決め装置(600)の先端部(603)のための止め部(802)を備える、請求項10に記載の装置。
  12. 請求項10または11に記載の患者の骨(1000)を処置するための装置と、
    人工関節ソケットを受け入れ、前記試行股関節インプラント(200)の前記支持面(201)の形状に対応する形状を有する前記患者の前記骨(1000)に載るための支持面(901)を備えた、股関節インプラント(900)と、
    前記股関節インプラント(900)に固定することができる少なくとも1つのオーグメント(902)であり、前記オーグメント(902)が前記股関節インプラント(900)に固定されているときに前記股関節インプラント(900)とは反対側にある前記オーグメント(902)が、前記少なくとも1つの骨粉砕装置(800)のうちの1つの処置部(803)の形状に対応する形状を有する表面(903)を備える、オーグメント(902)と
    を備える、股関節インプラントシステム。
  13. 前記テンプレート(100)が複数の円筒状開口部(101,102,103,104)を備え、前記股関節インプラントシステムが異なるサイズの複数のオーグメント(902)を備え、前記少なくとも1つの骨粉砕装置(800)の各々が略球形である処置部(803)を備え、
    各オーグメント(902)が、前記テンプレート(100)の前記円筒状開口部(101,102,103,104)の1つ、および前記少なくとも1つの粉砕装置(800)の1つと関連し、
    前記オーグメント(902)が前記股関節インプラント(900)に固定されているときに前記股関節インプラント(900)とは反対側にある前記オーグメント(902)の各々が、略球形の表面(903)を有し、前記略球形の表面(903)の半径が、前記オーグメント(902)と関連する前記少なくとも1つの骨粉砕装置(800)のうちの前記1つの前記略球形の処置部(803)の半径に対応している、請求項12に記載の股関節インプラントシステム。
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