WO2016052110A1 - 人工膝関節置換術用器具、及び人工膝関節置換術用器具ユニット - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an instrument used for knee replacement, and more particularly to an instrument for grasping the position of a predetermined part in a patient.
- the artificial knee joint When attaching the artificial knee joint to the patient's knee joint, it is preferable to attach the artificial knee joint to the patient using as an index the alignment in which the center of the femoral head, the center of the knee joint, and the second metatarsal are aligned.
- the femoral head center is located inside the human body, it is relatively difficult to confirm the position of the femoral head, and surgery may be performed in a state where the position of the femoral head center is not accurately grasped.
- Patent Document 1 discloses a femoral head center position specifying device capable of specifying the position of the femoral head center.
- This device has a marking plate arranged so as to cover a portion where the femoral head center is located from a direction perpendicular to the frontal plane, and a rotation shaft arranged extending in a direction perpendicular to the frontal plane.
- a rotation arm; and a marker attached to the rotation arm to mark an arc on the marking plate as the rotation arm rotates.
- two arcs are recorded on the marking plate by the marker by rotating the rotating arm at each position in which the hip joint is rotated inward or outward and positioned at the first position and the second position. Is done.
- the center of the femoral head can be specified by the intersection of the two arcs described in this way.
- the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an artificial knee joint replacement device and an artificial knee joint replacement device capable of easily specifying the position of a desired site in a human body of a patient. Is to provide a unit.
- An artificial knee joint replacement device for achieving the above object has a contact portion that is in contact with a contact target of a patient on whom an artificial knee joint replacement is performed.
- a holding mechanism that is held with respect to the patient in a state in which the contact portion is in contact with the contact target, and a position in the patient in a state in which the holding mechanism is held with respect to the patient.
- a position specifying target indicating unit arranged at a position corresponding to a position specifying target that is a part to be specified, and an indicating mechanism attached to the holding mechanism, and the position where the position specifying target indicating unit is arranged Is determined based on the positional relationship between the contact object and the position specifying object obtained in advance before the operation.
- the position specifying target instruction unit is arranged at a position corresponding to the position specifying target in a state in which the touching unit is in contact with the contact target of the patient.
- the position specifying target instruction unit is arranged based on the relative positional relationship between the patient contact target and the position specifying target obtained in advance.
- the position specifying target instruction unit can be accurately arranged at a position corresponding to the position specifying target.
- the operator who performs artificial knee joint replacement can directly look at the position specifying target instruction unit arranged as described above, the position of the position specifying target of the patient can be easily grasped.
- the position of a desired part (position specifying target) in the patient's human body can be easily specified.
- the contact portion is formed with a recess into which the contact object is fitted.
- the contact portion can be held in close contact with the patient.
- the holding part further includes an abutting part attaching part capable of detaching the abutting part, and the concave part of the abutting part in a state of being attached to the corresponding abutting part attaching part, The contact object is fitted.
- the recess is formed according to the shape of the contact target in each patient.
- the concave portion of the contact portion is formed according to the shape of the patient's contact target.
- the holding mechanism further includes a pair of the holding portions and a connecting portion that connects the pair of holding portions, and the contact portions in each of the pair of holding portions are a pair of the above-described holding portions.
- the holding mechanism is held with respect to the patient.
- the knee replacement device can be easily fixed to the patient by sandwiching the patient's contact target between the pair of contact portions.
- the position specifying target indicating portion is formed with a hole portion into which an end portion of the alignment rod is inserted.
- an alignment rod for confirming the alignment (alignment connecting the femoral head center, the knee joint center, and the second metatarsal center in a straight line), which is important during artificial knee joint replacement, is applied to the human body. It can arrange appropriately. Specifically, the operator performs alignment in a state where the alignment rod is attached to the hole of the position specifying target indicating unit, that is, in a state where one end of the alignment rod is fixed at a position corresponding to the position of the femoral head. Can be confirmed. Thereby, it is possible to confirm appropriate alignment in which the position of the femoral head is accurately reflected.
- the contact target is the left or right upper anterior iliac spine of the patient, and the position specifying target is the femoral head of the patient.
- the position specifying target indicating unit is based on the positional relationship between the upper anterior iliac spine and the femoral head obtained in advance before the operation in a state where the contact portion is in contact with the upper anterior iliac spine. And placed at a position corresponding to the position of the femoral head.
- the above-mentioned superior anterior iliac spine is a portion protruding laterally in the pelvis and is a portion covered only by a very thin layer (skin etc.). That is, the relative positional relationship between the abutting portion that is in contact with the upper anterior iliac spine via this thin layer and the position specifying target indicating portion is determined between the previously obtained upper anterior iliac spine and the femoral head.
- the relative positional relationship is substantially the same. Thereby, the big position shift with the position of a position specific object instruction
- the indicating mechanism includes a proximal end portion that is a proximal end portion and a distal end portion that is a distal end portion, and the proximal end portion is attached to the holding mechanism, The distal end portion is formed to extend in a direction away from the base end portion, and the position specifying target instruction portion is provided at the distal end of the distal end portion.
- the distal end portion is movable with respect to the proximal end portion along a direction in which the distal end portion extends.
- the position of the distal end relative to the proximal end can be easily adjusted by moving the distal end relative to the proximal end. Thereby, the position of a position specification instruction
- the holding mechanism further includes a universal joint portion, and the base end portion is attached to the universal joint portion.
- the base end portion can be rotated with respect to the holding mechanism, whereby the direction of the pointing mechanism can be easily adjusted. Thereby, the position of a position specification instruction
- the contact object is an external capsule of the distal radius of the patient or an internal capsule of the distal end of the tibia, and the position specifying object is the second metatarsal bone of the patient.
- the position specifying target indicating unit is an external capsule (or an internal capsule) obtained in advance before the operation in a state in which the contact unit is in contact with the external fruit at the distal end of the radius or the internal fruit at the distal end of the tibia.
- the second metatarsal based on the positional relationship between the second metatarsal and the second metatarsal.
- the above-mentioned outer fruit and inner fruit are the parts (so-called wrinkles) protruding laterally at the distal end of the lower limb, and are parts covered only by a very thin layer (skin etc.).
- the relative positions of the abutting portion that is in contact with the outer fruit (or inner fruit) through this thin layer and the position specifying target indicating unit are the same as the outer fruit (or inner fruit) obtained in advance. 2
- the position relative to the metatarsal bone is approximately the same. Thereby, the big position shift with the position of a position specific object instruction
- the holding mechanism further includes a pair of contact portions and a connection portion for connecting the pair of contact portions, wherein the one contact portion is the distal radius.
- the abutment part is abutted against the inner fruit of the distal end of the tibia and the abutment part is movable along the connecting part. .
- the prosthetic knee joint replacement instrument can be easily fixed to the patient by sandwiching the outer capsule of the distal radius and the inner capsule of the distal tibia by the pair of contact portions.
- the position specifying target indicating unit is provided in the connecting unit, and the connecting unit includes a reference position corresponding to a position where the position specifying target indicating unit in the connecting unit is provided, and the connecting unit.
- the scale part for measuring the distance between the contact parts is formed.
- the position of the contact portion with respect to the reference position is adjusted. Specifically, the surgeon confirms the scale portion, and determines the distance between the reference position and the contact portion by determining the distance between the second metatarsal bone of the patient and the external capsule (or internal capsule) obtained by modeling or the like. Can be adjusted to the distance between. Thereby, the position of the position specifying target instruction unit can be accurately adjusted to the position of the second metatarsal bone.
- An artificial knee joint replacement instrument unit for achieving the above object is a femoral head as an artificial knee joint replacement instrument whose position specifying target is the femoral head of a patient's femur.
- a position determining instrument, and a second metatarsal position determining instrument as an artificial knee joint replacement instrument whose positioning target is the patient's second metatarsal bone.
- alignment can be confirmed using the alignment rod in a state where both the femoral head position determining device and the second metatarsal position determining device are fixed to the patient during and after the operation.
- the surgeon determines each of both ends of the alignment rod, the position specifying target instruction unit of the femoral head position determining instrument, and the second metatarsal position determination. It arrange
- positions so that it may overlap with the position specific object indication part of an instrument.
- the knee joint center overlaps the alignment rod, it can be confirmed that the femoral head center, the knee joint center, and the second metatarsal center are in a straight line, that is, alignment is achieved.
- the alignment rod and the knee joint center are misaligned, it can be confirmed that the alignment is not achieved, and the necessity of re-osteotomy can be determined according to the misalignment amount.
- the position of a desired part (position specifying target) in the patient's human body can be easily specified.
- FIG. 4 is an arrow view of the femoral head position determining instrument shown in FIG. 3 as viewed from the direction of arrow IV, with the left part of the instrument omitted. It is a figure which shows the state which fixed the femoral head position determination instrument shown in FIG. 1 with respect to the patient, Comprising: It is the figure seen from the front of a patient.
- FIG. 6 is a perspective view of the femoral head position determining instrument in the state shown in FIG. 5.
- FIGS. 1 to 4 are views showing the configuration of a femoral head position determining device 1 (artificial knee joint replacement device) according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a perspective view
- FIG. FIG. 3 is a side view
- FIG. 4 is an arrow view of the femoral head position determining device 1 shown in FIG. 3 viewed from the direction of arrow IV, and the left portion of the device 1 is omitted. It is a figure shown.
- FIGS. 5 to 7 are views showing a state in which the femoral head positioning device 1 is fixed to the patient P (only the bone portion is shown), and FIG. 5 is a view as seen from the front of the patient P. 6 is a perspective view, and FIG. 7 is a side view.
- the direction indicated by the arrow indicated above is indicated as upper or upward
- the direction indicated by the arrow indicated as lower is indicated as lower or lower
- the front indicates the direction indicated by the front or front
- the direction indicated by the arrow indicated as rear is indicated as lower or lower
- the direction indicated by the arrow indicated as right is indicated by the arrow indicated as right and left Called the left side.
- the up-down direction, the front-back direction, and the left-right direction in each figure correspond to the up-down direction, the front-rear direction, and the left-right direction of the human body of the patient P, respectively.
- the femoral head position determining instrument 1 is used in artificial knee joint replacement.
- the artificial knee joint replacement is an operation in which a knee joint of a patient whose knee joint is highly deformed due to, for example, knee osteoarthritis or rheumatoid arthritis is replaced with an artificial knee joint.
- FIG. 14 is a schematic view showing the state of the knee joint of the patient P before and after performing the knee replacement, and FIG. 14A shows the state of the knee joint of the patient P before the knee replacement.
- (B) is a figure which shows the state of the knee joint of the patient P after performing artificial knee joint replacement. As shown in FIG.
- the center of the head 56 of the femur 55 of the patient P, the center of the knee joint, and the second metatarsal bone are not aligned.
- the center of the head 56, the center of the knee joint, and the second metatarsal become straight, and the knee of the patient P as shown in FIG. 14 (B).
- the joint can be in an appropriate state.
- the distal end of the femur and the proximal end of the tibia in the patient's knee joint are cut at an appropriate cut surface, and then the femoral implant and the tibial implant are placed on the cut surface.
- the center of the head 56 of the femur 55 of the patient P, the knee when each implant is placed on the cut surface after cutting.
- the center of the joint and the second metatarsal bone are preferably aligned.
- the femoral head 56 is located inside the human body, it is relatively difficult to confirm the position, and the operation may be performed in a state where the position of the femoral head 56 is not accurately grasped. If it does so, an artificial knee joint will not be installed in an appropriate state.
- the femoral head position determining instrument 1 according to this embodiment, the position of the center of the femoral head of the patient P can be grasped relatively easily, so that the artificial knee joint is installed in an appropriate state. It becomes possible. Below, the structure and usage method of the said femoral head position determination instrument 1 are demonstrated in order.
- the femoral head position determining instrument 1 includes a holding mechanism 2 and an instruction mechanism 3.
- the holding mechanism 2 has a pair of holding portions 4 and 4, a pair of universal joint portions 20, and a connecting portion 30.
- Each holding portion 4 includes a contact plate mounting portion 5 (contact portion mounting portion) and a contact plate 6 (contact portion).
- the contact plate mounting portion 5 is a portion formed in a substantially plate shape having a predetermined thickness in the left-right direction, and is formed in a rectangular shape when viewed from the left-right direction.
- the contact plate mounting portion 5 has an accommodation recess 5a formed on one surface in the thickness direction.
- the accommodating recess 5a is formed in a concave shape in which the contact plate 6 is accommodated.
- the housing recess 5a is formed on the inner surface of the pair of contact plate mounting portions 5 provided to face each other.
- the accommodation recess 5a is formed so as to open upward and inward in the femoral head positioning instrument 1.
- the femoral head position determining instrument 1 has a fixing mechanism for fixing the rod-like portion 7 to the contact plate attaching portion 5.
- the fixing mechanism include a mechanism using a screw or a ball plunger, but are not limited to this and may have other configurations.
- the contact plate 6 is a member formed in a plate shape that is smaller than the contact plate mounting portion 5 and thinner.
- the length of the contact plate 6 in the up-down direction, the length in the left-right direction, and the thickness in the front-rear direction are respectively the length in the up-down direction, the length in the left-right direction, and the depth in the front-rear direction of the receiving recess 5a. It is almost the same as each. Thereby, the contact plate 6 can be attached to and detached from the housing recess 5 a of the contact plate mounting portion 5.
- a pelvic recess 6 a (contact target recess) is formed on one surface of the contact plate 6, a pelvic recess 6 a (contact target recess) is formed.
- the pelvic recess 6a is formed in a curved and elongated groove shape.
- the contact plate 6 is housed and fixed in the contact plate mounting portion 5 so that the pelvic recess 6a faces inward.
- the contact plate 6 is manufactured in accordance with the patient P on which the operation is performed. Specifically, the abutment plate 6 is configured so that the pelvic recess 6a is formed so that the upper anterior iliac spine 52 (patient) of the patient P when the femoral head positioning device 1 is attached to the patient P (see FIG. 5 and the like).
- the iliac bone 51 of the P pelvis 50 is formed in a shape that fits into a portion protruding outward in the left-right direction (see FIG. 6). More specifically, the pelvic recess 6a of the right contact plate 6 is formed into a shape that fits into the upper anterior iliac spine 52 on the right side of the patient P, while the pelvis recess of the left contact plate 6 is used.
- the recess 6 a is formed in a shape that fits into the upper anterior iliac spine 52 on the left side of the patient P. Thereby, the femoral head position determining instrument 1 can be fitted to the patient P.
- the holding portion 4 is configured so that the contact plate 6 in the state of being accommodated in the accommodation recess 5 a of the contact plate attachment portion 5 is the contact plate attachment portion 5.
- a fixing mechanism for fixing to examples include a mechanism for fixing the contact plate 6 to the contact plate mounting portion 5 using, for example, a screw or a claw-shaped portion. Good.
- the instruction mechanism 3 has a pair of extending portions 10 and 10.
- a pair of extension parts 10 and 10 are mutually the same structure.
- Each extending part 10 is provided so that the base end side is rotatably attached to each holding part 4 via the universal joint part 20, while the distal end side extends in a direction away from the holding part 4.
- the extending portion 10 has a proximal end portion 11 that is a proximal end portion and a distal end portion 15 that is a distal end portion.
- the base end portion 11 has a base portion 12 and a rod-like portion 13 which are integrally formed.
- the base portion 12 is a portion that functions as a yoke portion of the universal joint portion 20, which will be described in detail later.
- the base portion 12 is rotatable about the first shaft portion 26 of the universal joint portion 20, and the second portion of the universal joint portion 20.
- the shaft 28 is rotatable with respect to the second shaft 28 with the shaft 28 as an axis.
- the rod-shaped portion 13 is a rod-shaped portion whose one end is provided integrally with the base portion 12.
- the rod-shaped part 13 is formed so that the cross-sectional shape is substantially rectangular.
- Line-shaped scale lines 14 a, 14 a,... Extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rod-shaped portion 13 are provided on the side surface of the rod-shaped portion 13 at equal intervals along the longitudinal direction of the rod-shaped portion 13. Yes.
- These scale lines 14 a, 14 a,... Constitute an extension part scale part 14 that serves as an index indicating the length of the extension part 10.
- the rod-like portion 13 is inserted through a hole (not shown) formed in the distal end portion 15 of the extending portion 10.
- the tip portion 15 is provided so as to be slidable along the longitudinal direction of the rod-like portion 13.
- the tip portion 15 has a slide portion 16 and a hook-like portion 17.
- the slide part 16 is a part formed in an elongated and substantially cylindrical shape.
- a rod-like portion 13 is inserted into a hole formed inside the slide portion 16.
- the slide portion 16 slides along the longitudinal direction of the rod-shaped portion 13 while the inner circumferential surface of the slide portion 16 slides with respect to the outer circumferential surface of the rod-shaped portion 13.
- the extension part 10 can be expanded-contracted in a longitudinal direction.
- the extending portion 10 is provided with a fixing mechanism, and the distal end portion 15 is fixed to the proximal end portion 11 and the distal end relative to the proximal end portion 11 as necessary. The state where the fixing of the part 15 is released can be switched.
- the fixing mechanism can be configured using, for example, a screw or a ball plunger.
- the bowl-shaped part 17 is formed in a bowl-like shape having a shape obtained by cutting half of a hollow sphere, and the opening part opens in the extending direction of the slide part 16.
- the hook-like portion 17 is fixed to the distal end portion of the slide portion 16.
- This ball-shaped member is a bone head position indicating unit 18 (position specifying target indicating unit) that indicates a position corresponding to the position of the femoral head 56 of the patient P in a state where the femoral head position determining instrument 1 is mounted on the patient P. ).
- the bone head position indicating portion 18 is formed with a mounting hole portion 18a to which a distal end portion of an alignment rod 60, which will be described in detail later, is attached. The mounting hole 18 a is exposed from the opening of the flange 17.
- the pair of universal joint portions 20 have the same structure.
- the universal joint portion 20 includes a box portion 21, a first shaft portion 26, a second shaft portion 28, and the base portion 12 of the extending portion 10 described above.
- the box portion 21 has four wall portions 22, 23, 24, 25 formed in a square shape in plan view, and these are integrally formed. Specifically, as shown in FIG. 1 and the like, the box portion 21 has an upper side wall portion 22, a rear side wall portion 23, an inner side wall portion 24, and an outer side wall portion 25, which are integrally formed. . That is, the box part 21 is formed in a substantially box shape with the lower side and the front side opened.
- the holding part 4 is attached to the rear side wall part 23 via the rod-like part 7 (see FIG. 3), and the connecting part 30 is fixed to the inner side wall part 24.
- the inner wall portion 24 is a wall portion on the side where the connecting portion 30 is provided among the wall portions constituting each box portion 21, and the outer wall portion 25 is a wall portion constituting each box portion 21. It is a wall part on the opposite side to the side where the connection part 30 is provided.
- the above-mentioned rod-like part 7 is integrally provided on the rear side wall part 23.
- the rod-like portion 7 is formed so as to extend rearward from the rear side wall portion 23, and a tip side portion thereof is inserted into a hole portion formed in the contact plate attaching portion 5 of the holding portion 4.
- the hole is slidable with respect to the rod-shaped portion 7 along the longitudinal direction of the rod-shaped portion 7. Thereby, the clearance gap G (refer FIG. 3) between the holding
- the first shaft portion 26 is a shaft portion provided so as to extend in the left-right direction, and is provided to be rotatable with respect to the inner wall portion 24 and the outer wall portion 25 of the box portion 21. An outer end portion of the first shaft portion 26 is provided so as to protrude outward from the outer wall portion 25.
- a first angle scale portion 27 is formed on the surface of the portion viewed from the outside. The first angle scale portion 27 is for grasping an angle with respect to the vertical direction of the extending portion 10 (hereinafter also referred to as a first angle) when viewed from the left-right direction. Specifically, referring to FIG.
- the first angle scale portion 27 is also rotated with the box portion 21. Rotate against. And the angular position (not shown) attached to the scale line 27a of the first angle scale part 27 that is aligned with the first angle indicating line 25a formed on the outer wall part 25 of the box part 21 extends. This is the first angle of the part 10.
- the universal joint part 20 has the fixing mechanism for fixing the extension part 10 rotated centering on the 1st axial part 26 at each 1st angular position.
- the fixing mechanism for example, as an example, a ball portion of a ball plunger (not shown) is fitted into each of a plurality of recesses (not shown) arranged in an annular shape along the outer peripheral surface of the first shaft portion 26. It can be configured.
- the configuration of the fixing mechanism is not limited to this.
- the fixing mechanism may be configured by using a screw or the like.
- the second shaft portion 28 is a shaft portion provided so as to extend in a direction perpendicular to the first shaft portion 26, and is fixed to the first shaft portion 26.
- the extending part 10 is provided so as to be rotatable about the central axis of the second shaft part 28 with respect to the second shaft part 28.
- a second angle scale portion 29 is formed in a portion of the second shaft portion 28 that is exposed to the outside of the extending portion 10.
- the second angle graduation portion 29 is a direction d perpendicular to both the central axis of the first shaft portion 26 and the second shaft portion 28 of the extension portion 10 when viewed from the axial direction of the second shaft portion 28. This is for grasping an angle with respect to (hereinafter also referred to as a second angle).
- the extension portion 10 when the extension portion 10 is rotated about the second shaft portion 28 as a central axis, the second angle indicating line 12 a formed on the base portion 12 of the extension portion 10 and a straight line shape are formed.
- the angular position (not shown) attached to the scale line 29 a of the second angle scale portion 29 thus becomes the second angle of the extending portion 10.
- the universal joint part 20 has the fixing mechanism for fixing the extension part 10 rotated centering on the 2nd axial part 28 in each 2nd angular position.
- the fixing mechanism for example, as an example, a ball portion of a ball plunger (not shown) is fitted in each of a plurality of recesses (not shown) arranged in an annular shape along the outer peripheral surface of the second shaft portion 28. It can be configured.
- the configuration of the fixing mechanism is not limited to this.
- the fixing mechanism may be configured by using a screw or the like.
- the connecting part 30 connects the pair of holding parts 4 in a state where the distance between the pair of holding parts 4 is maintained by connecting the pair of box parts 21 to each other.
- the connecting portion 30 has a right side portion 31 and a left side portion 35.
- the right part 31 is a part formed in a substantially cylindrical shape extending in the left-right direction.
- the right end portion of the right portion 31 is provided integrally with the inner wall portion 24 of the right box portion 21. Further, a rod-shaped portion 37 of the left side portion 35 described later in detail is inserted into the inner peripheral surface of the right side portion 31.
- the left side portion 35 has a base portion 36 and a rod-like portion 37, which are integrally formed.
- the base portion 36 is a portion formed in a column shape extending in the left-right direction.
- the length of the base portion 36 in the left-right direction is shorter than the length of the right side portion 31 in the left-right direction.
- the rod-shaped portion 37 is a rod-shaped portion whose one end is provided integrally with the base portion 36.
- the rod-shaped part 37 is formed so that the cross-sectional shape is substantially rectangular.
- Line-shaped scale lines 38 a, 38 a,... Extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rod-shaped portion 37 are provided at equal intervals along the longitudinal direction of the rod-shaped portion 37 on the side surface of the rod-shaped portion 37. Yes.
- These scale lines 38 a, 38 a,... Constitute a connection part scale part 38 that serves as an index indicating the length of the connection part 30.
- the rod-shaped portion 37 is inserted through the inner peripheral surface of the right side portion 31.
- the connecting part 30 can be expanded and contracted in the longitudinal direction by sliding the other of the right part 31 and the left part 35 in the left-right direction.
- the connecting portion 30 is provided with a fixing mechanism, and if necessary, the right portion 31 and the left portion 35 are fixed to each other, and the right portion 31 and the left portion 35 are connected to each other. It is possible to switch between the states in which the fixation to each other is released.
- the mechanism can be configured using, for example, a screw, a ball plunger, or the like.
- the contact plate 6 that matches the patient P to be operated is manufactured. Specifically, first, the bone shape near the pelvis of the patient P is modeled by X-ray, MRI (Magnetic Resonance Imaging), 3D-CT (3 Dimensional-Computed Tomography) or the like. Then, based on the model, one contact plate 6 is formed with a pelvic recess 6a having a shape complementary to the shape of the upper anterior iliac spine 52 on the right side of the patient P, while the other contact plate 6, a pelvic recess 6 a having a shape complementary to the shape of the left upper anterior iliac spine 52 of the patient P is formed. Each contact plate 6 formed in this way is housed and fixed in the housing recess 5 a of the corresponding contact plate mounting portion 5.
- the surgeon fixes the femoral head positioning device 1 to which the contact plate 6 formed as described above is attached to the patient P. Specifically, the surgeon fits the right upper anterior iliac spine 52 of the patient P into the pelvic recess 6a of the right abutment plate 6 and the left upper anterior iliac spine 52 is on the left side. The length in the left-right direction of the femoral head position determining instrument 1 is adjusted so that it fits into the pelvic recess 6 a of the contact plate 6. At that time, the surgeon appropriately slides one of the left and right portions 31 and 35 of the connecting portion 30 in the left and right directions with respect to the other portion 35 and 31, and the pair of holding portions 4 supports the upper and lower sides of the patient P. After holding the iliac spine 52 in between, the portions 31 and 35 of the connecting portion 30 are fixed to each other by a fixing mechanism. Thereby, the holding mechanism 2 can be fixed to the patient P.
- the surgeon can compare the length of the connecting portion 30 indicated by the connecting portion scale portion 38 with the bone shape of the patient modeled by an X-ray or the like. That is, the surgeon can use the connecting portion scale portion 38 for confirmation.
- the holding mechanism 2 is fixed to the patient P as described above, the patient P is adjusted by adjusting the gap G between the holding part 4 and the universal joint part 20 according to the size and shape of the patient's abdomen.
- the femoral head positioning device 1 can be fixed to the patient P without interfering with the abdomen.
- the surgeon arranges the bone head position indicating unit 18 provided at the distal end portion of the extending portion 10 at the position of the femoral head 56 of the patient P when the patient P is viewed from the front side. Specifically, based on the positional relationship between the upper anterior iliac spine 52 of the patient P and the femoral head 56 obtained in advance by modeling of the bone shape of the patient, the surgeon performs the first angle, the second angle, By adjusting the gap G and the length of the extending part 10, the position of the head position indicating part 18 is adjusted to the position of the femoral head 56. At this time, the operator can accurately adjust the lengths of the first angle, the second angle, the gap G, and the extension portion 10 described above while checking the scale portions 8, 14, 27, and 29. The position of the head position indicating unit 18 can be accurately adjusted to the position of the femoral head 56.
- the operator attaches the distal end portion of the alignment rod 60 to the attachment hole portion 18a of the bone head position indicating portion 18 arranged at a position corresponding to the position of the femoral head 56 as described above. Thereby, the operator can confirm the alignment while changing the direction of the alignment rod 60 around the bone head position indicating unit 18 (see FIG. 8).
- the operator confirms the alignment as described above, so that the knee joint center, the knee joint center, and the second metatarsal of the patient are aligned after the artificial knee joint is mounted.
- the position of the cutting plane (specifically, the distal end of the femur and the proximal end of the tibia) can be determined. Thereby, the cut surface in which an artificial knee joint is installed can be formed appropriately.
- the head position indicating unit 18 can be used in the state where the contact plate 6 is in contact with the upper anterior iliac spine 52 of the patient. 56 is arranged at a position corresponding to 56. At this time, the bone head position indicating unit 18 is arranged based on the relative positional relationship between the upper anterior iliac spine 52 of the patient P and the femoral head 56 obtained from the bone shape model of the patient P by X-ray or the like. . Thereby, the bone head position instruction
- the position of the femoral head 56 of the patient P can be easily specified.
- the position of the head position indicating unit 18 determined as described above is a position that accurately corresponds to the position of the femoral head 56, alignment can be obtained with high accuracy.
- the contact plate 6 is formed with the pelvic recess 6a into which the upper anterior iliac spine 52 is fitted, so that the contact plate 6 is closely attached to the patient P. Can be held.
- the contact plate 6 in which the pelvic recess 6 a corresponding to the shape of the upper anterior iliac spine 52 of the patient P is formed is attached to the upper anterior iliac spine 52 of the patient P. It abuts against. Thereby, the contact plate 6 can be held in close contact with the patient P.
- the abutting plate 6 is manufactured in accordance with the upper anterior iliac spine 52 of the patient P, but other parts (the abutting plate 6 in the femoral head positioning instrument 1). It is not necessary to change depending on the patient P. That is, according to the femoral head position determination instrument 1, since there are few parts manufactured according to the patient P, the instrument according to the patient P can be prepared at low cost and in a short time.
- the pelvic recess 6 a of the contact plate 6 is manufactured according to the shape of the upper anterior iliac spine 52 of the patient P.
- the contact plate 6 is customized according to the shape of the upper anterior iliac spine 52 of each patient P on which surgery is performed, the contact plate 6 is held more closely to the patient P. Can do.
- the contact plate 6 manufactured for the patient P is stored, so that when the patient P needs revision surgery, The decision instrument 1 can be reused.
- the instrument 1 can be easily fixed to the patient P by sandwiching the upper anterior iliac spine 52 of the patient P between the pair of holding parts 4.
- the alignment rod 60 can be appropriately disposed with respect to the patient P. Specifically, the surgeon is fixed in a state where the alignment rod 60 is attached to the attachment hole 18 a of the head position indicating unit 18, that is, one end of the alignment rod 60 corresponds to the position of the femoral head 56. In the state, alignment can be confirmed. Thereby, appropriate alignment in which the position of the femoral head 56 is accurately reflected can be confirmed.
- the operator can attach the end of the alignment rod 60 to the attachment hole of the head position indicating unit 18.
- the orientation of the alignment rod 60 can be easily changed while attached to the portion 18a.
- the femoral head position determining instrument 1 after the artificial knee joint is attached to the knee joint of the patient P, one end of the alignment rod 60 is attached to the attachment hole 18a to change the orientation of the alignment rod 60. It can be easily confirmed that the center of the femoral head 56 of the patient P, the center of the knee joint, and the second metatarsal bone are in a straight line.
- the head position indicating unit 18 is obtained in advance before the operation in a state where the contact plate 6 of the holding unit 4 is in contact with the upper anterior iliac spine 52. Based on the positional relationship between the anterior iliac spine 52 and the femoral head 56, it is arranged at a position corresponding to the position of the femoral head 56.
- the upper anterior iliac spine 52 is a portion protruding laterally in the pelvis 50 and is a portion covered only by a very thin layer (skin etc.). That is, the relative positional relationship between the abutment plate 6 that is in contact with the upper anterior iliac spine 52 via this thin layer and the head position indicating unit 18 is determined in advance.
- the relative positional relationship with the head 56 is substantially the same. Thereby, the big position shift with the position of the head position instruction
- the position of the femoral head 56 is indicated by the distal end of the extending portion 10 of the indicating mechanism 3 formed so as to extend from the proximal end side to the distal end side. This It is possible to dispose the bone head position indicating unit 18 at a position corresponding to the position of the femoral head 56 that is distant from the superior anterior iliac spine 52 as a contact target.
- the position of the distal end portion 15 relative to the proximal end portion 11 can be easily adjusted by moving the distal end portion 15 relative to the proximal end portion 11 of the extending portion 10. it can. Thereby, the position of the bone head position instruction
- the universal joint portion 20 can rotate the proximal end portion 11 of the extension portion 10 with respect to the holding mechanism 2, and thereby the orientation of the extension portion 10 can be changed. It can be adjusted easily. Thereby, the position of the bone head position instruction
- FIG. 9 is a perspective view of a femoral head position determining instrument 1a according to a modification.
- the instrument 1 is fixed to the patient P by sandwiching the upper anterior iliac spine 52 of the patient P from both sides by the pair of holding portions 4.
- a femoral head position determining device 1 a including a holding mechanism 2 a having one holding portion 4 can be configured.
- the contact plate 6 of the holding unit 4 is in contact with one of the upper anterior iliac spines 52 of the patient P and is supported by an operator or an assistant (or another It is used in a state of being supported by a support device).
- the femoral head position determining instrument 1a the femoral head position determining instrument 1a is troublesome in that it is supported by an operator or supported by another instrument during use, but compared with the femoral head position determining instrument 1 described above.
- the configuration can be greatly simplified and the product can be downsized.
- the one holding portion 4, the one extending portion 10, the connecting portion 30, and the like can be omitted.
- FIG. 10 is a perspective view of a femoral head position determining instrument 1b according to a modification.
- the abutment plate 6 is detachable from the abutment plate mounting portion 5, but the configuration is not limited thereto.
- the holding portion 4a may be configured by a single plate-like member. Thereby, it is possible to save the trouble of manufacturing a part (contact plate 6 in the case of the femoral head position determining instrument 1 shown in FIG. 1) for each patient P, and the holding mechanism 2b that can handle all patients P is provided. Equipment can be provided.
- a portion of each holding portion 4a facing the counterpart holding portion 4a functions as an abutting portion on which the patient's upper anterior iliac spine abuts.
- FIG. 11 is a perspective view of the second metatarsal bone position determining device 1c according to the embodiment.
- FIG. 12 is a side view of the second metatarsal bone position determining instrument 1c shown in FIG.
- the femoral head position determining devices 1, 1a and 1b for grasping the position of the femoral head 56 have been described as an example of an artificial knee joint replacement device.
- Another example of the device for use is the second metatarsal bone position determining device 1c shown in FIGS. 11 and 12.
- the second metatarsal position determining instrument 1c is used by the operator to grasp the position of the patient's second metatarsal bone.
- the second metatarsal bone position determining instrument 1c includes a holding mechanism 2c and an instruction mechanism 3a.
- the holding mechanism 2 c has a pair of holding portions 40 and 40 and a connecting portion 45.
- Each holding portion 40 has a contact plate attachment portion 41 (contact portion attachment portion) and a contact plate 42 (contact portion), as in the case of the above-described embodiment.
- the contact plate mounting portion 41 is a portion formed in a substantially plate shape having a predetermined thickness in the left-right direction, like the contact plate mounting portion 5 of the femoral head position determining instrument 1 shown in FIG. In this part, an accommodation recess 41a for accommodating the contact plate 42 is formed.
- the contact plate mounting portion 41 is fitted with a groove portion 45a formed in a connecting portion 45, which will be described later in detail, and is formed with a ridge portion 43 that is slidable in the left-right direction along the groove portion 45a. .
- the protrusion 43 is formed to extend along the left-right direction.
- the contact plate 42 is formed to have a size that can be attached to and removed from the storage recess 41a of the contact plate mounting portion 41, and the storage recess 41a. Can be desorbed. Further, the contact plate 42 is formed with a heel recess 42a (a contact target recess) into which the patient's heel fits in a state in which the second metatarsal bone position determining device 1c is fixed to the ankle of the patient. Yes. The contact plate 42 is housed and fixed in the contact plate mounting portion 41 such that the flange recess 42a faces inward.
- the contact plate 42 is manufactured according to the patient on whom surgery is performed.
- the abutment plate 42 is configured such that, in a state where the second metatarsal bone position determining device 1c is attached to the patient's ankle, the heel recess 42a is formed so that the patient's heel Alternatively, it is formed into a shape that fits into the outer cusp of the distal end of the tibia. More specifically, the ridge recess 42a of the right abutment plate 42 is formed in a shape that fits into either the inner fruit or the outer fruit, while the heel recess 42a of the left abutment plate 42 is formed. Is formed into a shape that fits into the other of the inner fruit and outer fruit. Thereby, the 2nd metatarsal bone position determination instrument 1c can be fitted with respect to a patient.
- the contact plate 42 is manufactured as follows according to the bone shape near the patient's ankle. Specifically, the contact plate 42 is arranged so that the position of the second metatarsal bone of the patient sandwiched between the contact plates 42 coincides with the position of an instruction mechanism 3a described later in detail in the left-right direction. ,It is formed.
- the connecting portion 45 is a member formed in a long shape extending in the left-right direction, and a groove portion 45a into which the protrusion 43 of the contact plate 42 is fitted is formed so as to extend in the longitudinal direction.
- an instruction mechanism 3 a is fixed to a central portion of the connecting portion 45 in the longitudinal direction (left-right direction).
- the connecting portion 45 includes a right scale portion 46 for measuring a distance between the reference position and the right holding portion 40 with the portion where the pointing mechanism 3a is fixed as a reference position, and the reference position.
- a left scale portion 47 for measuring the distance between the left holding portion 40 and the left holding portion 40 is formed.
- the indicating mechanism 3a is fixed to the central portion of the connecting portion 45 in the left-right direction.
- the indication mechanism 3a is housed in the protrusion 3b protruding forward from the front surface of the connecting portion 45, the hook-like portion 17 provided in the upper portion of the tip of the protrusion 3b, and the hook-like portion 17.
- a ball-shaped member is provided with a second metatarsal position indicating unit 18b (position specifying) that indicates the position of the second metatarsal of the patient in a state where the second metatarsal position determining device 1c is mounted on the patient.
- Target instruction unit is provided with a second metatarsal position indicating unit 18b (position specifying) that indicates the position of the second metatarsal of the patient in a state where the second metatarsal position determining device 1c is mounted on the patient.
- a mounting hole portion 18a to which the distal end portion of the alignment rod 60 is attached is formed as in the case of the above embodiment.
- the shape of the hook-shaped part 17 in the second metatarsal position determining device 1c is the same as the shape of the hook-shaped part 17 in the above-described femoral head position determining device 1, and the second metatarsal position determining unit 1c. Since the shape of 18b is the same as the shape of the head position indicating unit 18 in the femoral head position determining instrument 1 described above, detailed description thereof is omitted.
- the contact plate 42 is manufactured according to the patient on which the operation is performed. . Specifically, first, a bone shape near the ankle of the patient is modeled by an X-ray or the like, and each of the pair of contact plates 42 is formed based on the model. At this time, each contact plate 42 is in a state in which the patient's inner fruit or outer fruit fits in the heel recess 42a formed in each contact plate 42, and the position of the pointing mechanism 3a in the left-right direction is In order to coincide with the position of the second metatarsal. Each of the contact plates 42 formed in this way is housed and fixed in the housing recess 41 a of the corresponding contact plate mounting portion 41.
- the surgeon fixes the second metatarsal bone position determining device 1c to which the contact plate 42 formed as described above is attached to the patient.
- the operator slides the position of one holding part 40 with respect to the connecting part 45 while confirming the right scale part 46 (or the left scale part 47), and near the ankle of the modeled patient. It adjusts to the distance between the 2nd metatarsal bone in the left-right direction of a patient calculated based on the bone shape, and the internal or external fruit.
- the other holding portion 40 is slid inward to sandwich the patient's heel from both sides.
- indication part 18b can be exactly matched with the position of a patient's 2nd metatarsal bone. it can.
- the operator attaches the distal end portion of the alignment rod 60 to the attachment hole portion 18a of the second metatarsal position indicating portion 18b arranged at the position of the second metatarsal as described above. Thereby, the surgeon can confirm the alignment while changing the direction of the alignment rod 60 around the second metatarsal position indicating portion 18b.
- the operator can determine the position of the cut surface of the knee joint (specifically, the distal end of the femur and the proximal end of the tibia) while confirming the alignment as described above.
- the cut surface to be formed can be appropriately formed.
- the second metatarsal bone position indication is performed in a state where the abutting plate 42 is in contact with the patient's internal and external fruits.
- the portion 18b is disposed at a position corresponding to the second metatarsal bone.
- the second metatarsal position indicating unit 18b is arranged based on the relative positional relationship between the patient's internal or external fruit and the second metatarsal.
- indication part 18b can be arrange
- the operator who performs artificial knee joint replacement can see directly the 2nd metatarsal position instruction
- the position of the patient's second metatarsal bone can be easily specified.
- the position of the second metatarsal position indicating unit 18b determined as described above is a position that accurately corresponds to the position of the second metatarsal bone, alignment can be obtained with high accuracy.
- the second metatarsal bone position indicating unit 18b is configured such that the abutment plate 42 is brought into contact with the external fruit of the distal end of the radius or the internal fruit of the distal end of the tibia.
- the second metatarsal is disposed at a position corresponding to the position of the second metatarsal, based on the positional relationship between the external fruit (or inner fruit) and the second metatarsal obtained in advance.
- These outer fruits and inner fruits are laterally protruding portions (so-called wrinkles) at the distal end of the lower limb, and are portions covered only by a very thin layer (skin etc.).
- the relative positional relationship between the contact plate 42 that is in contact with the outer fruit (or inner fruit) via this thin layer and the second metatarsal bone position indicating portion 18b is determined in advance. Or, the relative positional relationship between the inner capsule and the second metatarsal is substantially the same. Thereby, the big position shift with the position of the 2nd metatarsal position instruction
- the second metatarsal bone position determining instrument 1c is obtained by sandwiching the cautery of the distal end of the radius and the inner cautery of the distal end of the tibia by the pair of contact plates 42. 1c can be easily fixed to the patient.
- the external fruit of the patient's distal end obtained in advance by modeling the bone part of the patient and the second medium
- the position of each contact plate 42 with respect to the reference position of the connecting portion 45 (the position where the second metatarsal position instruction portion 18b is provided) is adjusted.
- the surgeon confirms the right scale part 46 or the left scale part 47 while determining the distance between the reference position and the contact plate 42 by modeling or the like. And the distance between the outer fruit (or inner fruit).
- indication part 18b can be correctly match
- FIG. 13 is a diagram showing a state in which the artificial knee joint replacement instrument unit 9 according to the embodiment of the present invention is fixed to a patient.
- the artificial knee joint replacement instrument unit 9 includes the femoral position determining instrument 1 and the second metatarsal position determining instrument 1c described above.
- the artificial knee joint replacement instrument unit 9 for example, whether or not the center of the femoral head 56 of the patient P, the center of the knee joint, and the second metatarsal are straight during and after the operation. Can be confirmed.
- the artificial knee joint replacement instrument unit 9 is used in a state in which both the femoral head position determining instrument 1 and the second metatarsal bone position determining instrument 1c are fixed to the postoperative patient P. Then, the surgeon attaches one end of the alignment rod 60 to the attachment hole 18a of the femoral head position determining unit 18 of the femoral head position determining instrument 1 and attaches the other end of the alignment rod 60 to the second metatarsal position determining instrument.
- the present invention can be widely applied as an instrument for grasping the position of a predetermined site (particularly, the femoral head or the second metatarsal bone) in a patient undergoing knee replacement.
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Abstract
患者の人体における所望の部位の位置を容易に特定可能な人工膝関節置換術用器具を提供する。 人工膝関節置換術が行われる患者の当接対象に当接される当接部6を有する保持部4を含み、当接部6が当接対象に当接された状態で患者に対して保持される保持機構2と、保持機構2に取り付けられ、保持機構2が患者に対して保持された状態で患者において位置を特定したい部位である位置特定対象に対応する位置に配置される位置特定対象指示部18、を有する指示機構3と、を備え、位置特定対象指示部18が配置される位置は、術前に予め得られた当接対象と位置特定対象との位置関係に基づいて決定される。
Description
本発明は、人工膝関節置換術の際に用いられる器具に関し、特に、患者における所定の部位の位置を把握するための器具に関する。
患者の膝関節に人工膝関節を取り付ける際、患者の大腿骨頭中心、膝関節中心、及び第2中足骨が一直線となるアライメントを指標として、患者に人工膝関節を取り付けるのが好ましい。しかしながら、大腿骨頭中心は人体内部に位置するためその位置の確認が比較的困難であり、当該大腿骨頭中心の位置が正確に把握されない状態で手術が行われることもある。
この点について、例えば特許文献1には、大腿骨頭中心の位置を特定可能な大腿骨頭中心位置特定装置が開示されている。この装置は、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配置されるマーキングプレートと、前額面に対して直交する方向に延びて配置される回動軸を有する回動アームと、回動アームに取り付けられ回動アームの回動に伴ってマーキングプレートに円弧を記すマーカーと、を備えている。そして、この装置では、股関節を内転又は外転させて第1位置及び第2位置に位置決めした状態の各位置で回動アームを回動させることで、マーカーによってマーキングプレートに2つの円弧が記される。このように記された2つの円弧の交点によって大腿骨頭中心と特定することができる。
しかしながら、上述した装置を用いて大腿骨頭中心を特定する場合、手術時の作業として、手術台に対するマーキングプレートの固定、患者の大腿骨遠位端に対する回動アームの固定等、比較的煩雑な作業が必要となる。
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、患者の人体における所望の部位の位置を容易に特定可能な人工膝関節置換術用器具、及び人工膝関節置換術用器具ユニットを提供することである。
(1)上記目的を達成するための本発明のある局面に係る人工膝関節置換術用器具は、人工膝関節置換術が行われる患者の当接対象に当接される当接部を有する保持部を含み、前記当接部が前記当接対象に当接された状態で前記患者に対して保持される保持機構と、前記保持機構が前記患者に対して保持された状態で前記患者において位置を特定したい部位である位置特定対象に対応する位置に配置される位置特定対象指示部を有し、前記保持機構に取り付けられる指示機構と、を備え、前記位置特定対象指示部が配置される位置は、術前に予め得られた前記当接対象と前記位置特定対象との位置関係に基づいて決定される。
この構成では、当接部が患者の当接対象に当接された状態で、位置特定対象指示部が、位置特定対象に対応する位置に配置される。この際、位置特定対象指示部は、予め得られた患者の当接対象と位置特定対象との相対的な位置関係に基づいて配置される。これにより、位置特定対象指示部を、位置特定対象に対応する位置に正確に配置することができる。そして、人工膝関節置換術を行う術者は、上述のように配置された位置特定対象指示部を直接的に目視できるため、患者の位置特定対象の位置を容易に把握することができる。
従って、この構成では、患者の人体における所望の部位(位置特定対象)の位置を容易に特定することができる。
(2)好ましくは、前記当接部には、前記当接対象が嵌まり込む凹部が形成されている。
この構成では、当接部を患者に対して密着して保持することができる。
(3)更に好ましくは、前記保持部は、前記当接部を脱着可能な当接部取付部を更に備え、該当接部取付部に装着された状態の前記当接部の前記凹部に、前記当接対象が嵌まり込む。
この構成では、患者の当接対象の形状に応じた凹部が形成された当接部を、患者の当接対象に対して当接することが可能になる。これにより、当接部を患者に対してより密着して保持することができる。
(4)好ましくは、前記凹部は、各前記患者における前記当接対象の形状に応じて形成される。
この構成では、当接部の凹部が、患者の当接対象の形状に応じて形成される。これにより、各患者の当接対象の形状に応じて当接部がカスタマイズされるため、当接部を患者に対してより一層密着して保持することができる。
(5)好ましくは、前記保持機構は、一対の前記保持部と、一対の前記保持部を連結する連結部と、を更に備え、一対の前記保持部のそれぞれにおける前記当接部が一対の前記当接対象を挟むことにより、前記保持機構が前記患者に対して保持される。
この構成では、患者の当接対象を一対の当接部によって挟むことにより、人工膝関節置換術用器具を患者に対して容易に固定することができる。
(6)好ましくは、前記位置特定対象指示部には、アライメントロッドの端部が挿入される穴部が形成されている。
この構成では、人工膝関節置換術の際に重要となるアライメント(大腿骨頭中心、膝関節中心、及び第2中足骨中心を一直線状に結ぶアライメント)を確認するためのアライメントロッドを、人体に対して適切に配置することができる。具体的には、術者は、アライメントロッドを位置特定対象指示部の穴部に取り付けた状態、すなわち、アライメントロッドの一端部が大腿骨頭の位置に対応する位置に固定された状態で、アライメントを確認することができる。これにより、大腿骨頭の位置が正確に反映された、適切なアライメントを確認することができる。
(7)好ましくは、前記当接対象は、前記患者の左右いずれかの上前腸骨棘であり、前記位置特定対象は、前記患者の大腿骨の骨頭である。
この構成では、位置特定対象指示部は、当接部が上前腸骨棘に当接された状態で、術前に予め得られた上前腸骨棘と大腿骨頭との位置関係に基づいて、大腿骨頭の位置に対応する位置に配置される。ここで、上述した上前腸骨棘は、骨盤における側方に出っ張った部分であり、ごく薄い層(皮膚等)のみによって覆われている部分である。すなわち、この薄い層を介して上前腸骨棘に当接された当接部と位置特定対象指示部との相対的な位置関係は、予め得られた上前腸骨棘と大腿骨頭との相対的な位置関係と、概ね同じになる。これにより、位置特定対象指示部の位置と実際の大腿骨頭の位置との大きな位置ずれを防止できる。よって、この構成によれば、大腿骨頭の位置を正確に把握することができる。
(8)更に好ましくは、前記指示機構は、基端側の部分である基端部、及び先端側の部分である先端部を有し、前記基端部は、前記保持機構に取り付けられ、前記先端部は、前記基端部から離間する方向へ延びるように形成されるとともに、該先端部の先端には前記位置特定対象指示部が設けられている。
この構成によれば、上前腸骨棘(当接対象)から位置的に離れた大腿骨頭の位置に対応する位置に、位置特定対象部を配置することが可能になる。
(9)更に好ましくは、前記先端部は、前記基端部に対して、該先端部の延びる方向に沿って移動可能である。
この構成では、基端部に対して先端部を移動させることにより、基端部に対する先端部の位置を容易に調整することができる。これにより、位置特定指示部の位置を適切に調整することができる。
(10)好ましくは、前記保持機構は、自在継手部を更に備え、前記基端部は、前記自在継手部に取り付けられている。
この構成では、基端部を保持機構に対して回転させることが可能となり、これにより、指示機構の向きを容易に調整することができる。これにより、位置特定指示部の位置を適切に調整することができる。
(11)好ましくは、前記当接対象は、前記患者の腓骨遠位端の外果又は脛骨遠位端の内果であり、前記位置特定対象は、前記患者の第2中足骨である。
この構成では、位置特定対象指示部は、当接部が腓骨遠位端の外果又は脛骨遠位端の内果に当接された状態で、術前に予め得られた外果(又は内果)と第2中足骨との位置関係に基づいて、第2中足骨の位置に対応する位置に配置される。ここで、上述した外果及び内果は、下肢遠位端における側方にでっぱった部分(いわゆる踝)であり、ごく薄い層(皮膚等)のみによって覆われている部分である。すなわち、この薄い層を介して外果(又は内果)に当接された当接部と位置特定対象指示部との相対的な位置は、予め得られた外果(又は内果)と第2中足骨との相対的な位置と、概ね同じになる。これにより、位置特定対象指示部の位置と実際の第2中足骨の位置との大きな位置ずれを防止できる。よって、この構成によれば、位置特定対象としての第2中足骨の位置を、正確に把握することができる。
(12)更に好ましくは、前記保持機構は、一対の前記当接部と、一対の前記当接部を連結するための連結部と、を更に備え、一方の前記当接部は、前記腓骨遠位端の外果に当接されるとともに、他方の前記当接部は、前記脛骨遠位端の内果に当接され、各前記当接部は、前記連結部に沿って移動可能である。
この構成では、腓骨遠位端の外果及び脛骨遠位端の内果を一対の当接部によって挟むことにより、人工膝関節置換術用器具を患者に対して容易に固定することができる。
(13)更に好ましくは、前記位置特定対象指示部は、前記連結部に設けられ、前記連結部には、該連結部における前記位置特定対象指示部が設けられた位置に対応する基準位置と前記当接部との間の距離を計測するための目盛部が形成されている。
この構成では、患者の骨部のモデリング等により予め得られた患者の腓骨遠位端の外果(又は脛骨遠位端の内果)と第2中足骨との位置関係に基づき、連結部の基準位置(位置特定対象指示部が設けられた位置)に対する当接部の位置が調整される。具体的には、術者は、目盛部を確認しながら、基準位置と当接部との間の距離を、モデリング等により得られた患者の第2中足骨と外果(又は内果)との間の距離に合わせることができる。これにより、位置特定対象指示部の位置を、第2中足骨の位置に正確に合わせることができる。
(14)上記目的を達成するための本発明のある局面に係る人工膝関節置換術用器具ユニットは、位置特定対象が患者の大腿骨の骨頭である人工膝関節置換術用器具としての大腿骨頭位置決定器具と、位置特定対象が患者の第2中足骨である人工膝関節置換術用器具としての第2中足骨位置決定器具と、を備えている。
この構成によれば、術中及び術後に、大腿骨頭位置決定器具及び第2中足骨位置決定器具の双方が患者に固定された状態において、アライメントロッドを用いてアライメントを確認することができる。具体的には、双方の器具が患者に固定された状態において、術者は、アライメントロッドの両端部のそれぞれを、大腿骨頭位置決定器具の位置特定対象指示部と、第2中足骨位置決定器具の位置特定対象指示部と、に重なるように配置する。このとき、アライメントロッドに膝関節中心が重なっていれば、大腿骨頭中心、膝関節中心、及び第2中足骨中心が一直線となっていること、すなわち、アライメントがとれていることを確認できる。一方、アライメントロッドと膝関節中心とがずれていれば、アライメントがとれていないことを確認でき、このずれ量に応じて再骨切りの必要性を判断できる。
本発明によると、患者の人体における所望の部位(位置特定対象)の位置を容易に特定することができる。
図1から図4は、本発明の実施形態に係る大腿骨頭位置決定器具1(人工膝関節置換術用器具)の構成を示す図であって、図1は斜視図、図2は前方から視た図、図3は側方から視た図、図4は、図3に示す大腿骨頭位置決定器具1を矢印IV方向から視た矢視図であって、当該器具1における左側の部分を省略して示す図である。また、図5から図7は、大腿骨頭位置決定器具1を患者P(骨部のみ図示)に対して固定した状態を示す図であって、図5は患者Pの前方から視た図、図6は斜視図、図7は側方から視た図、である。なお、以下で説明する各図について、説明の便宜上、上と記載された矢印が指示する方向を上側又は上方、下と記載された矢印が指示する方向を下側又は下方、前と記載された矢印が指示する方向を前側又は前方、後と記載された矢印が指示する方向を後側又は後方、右と記載された矢印が指示する方向を右側、左と記載された矢印が指示する方向を左側、と称する。また、各図における上下方向、前後方向、及び左右方向は、それぞれ、患者Pの人体の上下方向、前後方向、及び左右方向に対応する。
本実施形態に係る大腿骨頭位置決定器具1は、人工膝関節置換術で用いられる。人工膝関節置換術とは、例えば変形性膝関節症や慢性関節リウマチ等により膝関節が高度に変形した患者の膝関節を人工膝関節へ置換する手術である。図14は、人工膝関節置換術を行う前後での患者Pの膝関節の状態を示した模式図であって、(A)は人工膝関節置換術を行う前の患者Pの膝関節の状態を示す図、(B)は人工膝関節置換術を行った後の患者Pの膝関節の状態を示す図、である。図14(A)に示すように、膝関節が変形した患者Pでは、患者Pの大腿骨55の骨頭56の中心、膝関節中心、及び第2中足骨が一直線となっていない。この患者Pに対して人工膝関節置換術を施すことにより、骨頭56の中心、膝関節中心、及び第2中足骨が一直線状になり、図14(B)に示すように患者Pの膝関節を適切な状態にすることができる。人工膝関節置換術では、患者の膝関節における大腿骨遠位端、及び脛骨近位端が適切な切断面で切断された後、当該切断面に大腿骨側インプラント、及び脛骨側インプラントが設置される。
上述のように大腿骨遠位端及び脛骨近位端を適切な位置で切断する際、切断後の切断面に各インプラントを設置したときに、患者Pの大腿骨55の骨頭56の中心、膝関節中心、及び第2中足骨が一直線となるのが好ましい。しかしながら、大腿骨頭56は人体内部に位置するためその位置の確認が比較的困難であり、当該大腿骨頭56の位置が正確に把握されない状態で手術が行われることもある。そうすると、人工膝関節が適切な状態で設置されなくなってしまう。
これに対して、本実施形態に係る大腿骨頭位置決定器具1によれば、患者Pの大腿骨頭中心の位置を比較的容易に把握することができるため、人工膝関節を適切な状態で設置することが可能になる。以下では、当該大腿骨頭位置決定器具1の構成及び使用方法について、順に説明する。
[全体構成]
図1から図4に示すように、大腿骨頭位置決定器具1は、保持機構2と、指示機構3とを備えている。
図1から図4に示すように、大腿骨頭位置決定器具1は、保持機構2と、指示機構3とを備えている。
保持機構2は、一対の保持部4,4と、一対の自在継手部20と、連結部30とを有している。
一対の保持部4,4は、互いに同じ構造である。各保持部4は、当接プレート取付部5(当接部取付部)及び当接プレート6(当接部)を有している。
当接プレート取付部5は、左右方向に所定の厚みを有する略板状に形成された部分であって、左右方向から視て矩形状に形成されている。当接プレート取付部5には、厚み方向における一方側の面に収容凹部5aが形成されている。この収容凹部5aは、当接プレート6が収容される凹状に形成されている。収容凹部5aは、互いに対向するように設けられた一対の当接プレート取付部5の内側の面に形成されている。収容凹部5aは、大腿骨頭位置決定器具1において、上側及び内側に開口するように形成されている。
当接プレート取付部5には、該当接プレート取付部5の前側の面から後側へ延びる穴部(図示省略)が形成され、当該穴部には、詳しくは後述する自在継手部20のボックス部21と一体に設けられた棒状部7が挿通している(図3参照)。なお、図示は省略するが、大腿骨頭位置決定器具1は、棒状部7を当接プレート取付部5に対して固定するための固定機構を有している。この固定機構としては、例えばネジ、又はボールプランジャー等を用いた機構が挙げられるが、これに限らず、その他の構成であってもよい。
当接プレート6は、当接プレート取付部5よりも小さく且つ厚みが薄い板状に形成された部材である。当接プレート6の上下方向の長さ、左右方向の長さ、及び前後方向の厚みは、それぞれ、収容凹部5aの上下方向の長さ、左右方向の長さ、及び前後方向の深さ、のそれぞれと概ね同じである。これにより、当接プレート6を、当接プレート取付部5の収容凹部5aに対して脱着することができる。
当接プレート6における一方側の面には、骨盤用凹部6a(当接対象用凹部)が形成されている。骨盤用凹部6aは、曲線状に細長い溝状に形成されている。当接プレート6は、骨盤用凹部6aが内側を向くように、当接プレート取付部5に収容されて固定される。
当接プレート6は、手術が行われる患者Pに合わせて製造される。具体的には、当接プレート6は、大腿骨頭位置決定器具1が患者Pに取り付けられた状態において(図5等参照)、骨盤用凹部6aが、患者Pの上前腸骨棘52(患者Pの骨盤50の腸骨51における左右方向の外側に出っ張った部分、図6参照)に嵌まり込むような形状に形成される。より詳しくは、右側の当接プレート6の骨盤用凹部6aは、患者Pの右側の上前腸骨棘52に嵌まり込むような形状に形成される一方、左側の当接プレート6の骨盤用凹部6aは、患者Pの左側の上前腸骨棘52に嵌まり込むような形状に形成される。これにより、大腿骨頭位置決定器具1を患者Pに対してフィットさせることができる。
なお、図1から図4等での図示は省略されているが、保持部4は、当接プレート取付部5の収容凹部5aに収容された状態の当接プレート6を当接プレート取付部5に対して固定するための固定機構を有している。この固定機構としては、例えばネジ、又は爪状の部分等を用いて当接プレート6を当接プレート取付部5に固定する機構が挙げられるが、これに限らず、その他の構成であってもよい。
指示機構3は、一対の延出部10,10を有している。一対の延出部10,10は、互いに同じ構造である。各延出部10は、基端側が自在継手部20を介して各保持部4に対して回転自在に取り付けられる一方、先端側が保持部4から離間する方向へ延びるように設けられている。延出部10は、基端側の部分である基端部11と、先端側の部分である先端部15とを有している。
基端部11は、基部12と棒状部13とを有し、これらが一体に形成されている。
基部12は、詳しくは後述する自在継手部20のヨーク部として機能する部分であって、自在継手部20の第1軸部26を軸心として回転自在であるとともに、自在継手部20の第2軸部28を軸心として該第2軸部28に対して回転自在である。
棒状部13は、一端側が基部12に対して一体に設けられた棒状の部分である。棒状部13は、横断面形状が略矩形状となるように形成されている。棒状部13の側面には、該棒状部13の長手方向に垂直な方向に延びる線分状の目盛線14a,14a,…が、該棒状部13の長手方向に沿って等間隔に設けられている。これらの目盛線14a,14a,…によって、延出部10の長さを示す指標となる延出部目盛部14が構成される。棒状部13は、延出部10の先端部15に形成された穴部(図示省略)に挿通している。
先端部15は、棒状部13の長手方向に沿ってスライド移動可能に設けられている。先端部15は、スライド部16及び椀状部17を有している。
スライド部16は、細長い略筒状に形成された部分である。スライド部16の内側に形成された穴部には、棒状部13が挿入されている。延出部10では、棒状部13の外周面に対してスライド部16の内周面が摺動しながら、該スライド部16が棒状部13の長手方向に沿ってスライド移動する。これにより、延出部10を長手方向に伸縮することができる。なお、図示は省略するが、延出部10には固定機構が設けられていて、必要に応じて、基端部11に対して先端部15が固定された状態と、基端部11に対する先端部15の固定が解除された状態とを、切り替えることができる。当該固定機構は、例えば、ネジ、又はボールプランジャー等を用いて構成することができる。
椀状部17は、中空球の半分を切除したような形状を有する椀状に形成され、その開口部がスライド部16の延出方向に向かって開口している。椀状部17は、スライド部16の先端部に固定されている。
椀状部17の内部には、該椀状部17から離脱不能且つ該椀状部17に対して回転自在なボール状の部材が収容されている。このボール状の部材は、大腿骨頭位置決定器具1が患者Pに装着された状態において、当該患者Pの大腿骨頭56の位置に対応する位置を指示する骨頭位置指示部18(位置特定対象指示部)として設けられている。この骨頭位置指示部18には、詳しくは後述するアライメントロッド60の先端部が取り付けられる取付け穴部18aが形成されている。この取付け穴部18aは、椀状部17の開口部から露出している。
一対の自在継手部20は、互いに同じ構造である。自在継手部20は、ボックス部21と、第1軸部26と、第2軸部28と、上述した延出部10の基部12とを有している。
ボックス部21は、平面視正方形状に形成された4つの壁部22,23,24,25を有し、これらが一体に形成されている。具体的には、ボックス部21は、図1等に示すように、上側壁部22、後側壁部23、内側壁部24、及び外側壁部25を有し、これらが一体に形成されている。すなわち、ボックス部21は、下側及び前側が開口した略箱状に形成されている。後側壁部23には棒状部7を介して保持部4が取り付けられ(図3参照)、内側壁部24には連結部30が固定されている。なお、内側壁部24は、各ボックス部21を構成する壁部のうち連結部30が設けられている側の壁部であり、外側壁部25は、各ボックス部21を構成する壁部のうち連結部30が設けられている側と反対側の壁部である。
後側壁部23には、上述した棒状部7が一体に設けられている。棒状部7は、後側壁部23から後方へ延びるように形成され、その先端側の部分は、保持部4の当接プレート取付部5に形成された穴部に挿通している。この穴部は、棒状部7に対して、該棒状部7の長手方向に沿ってスライド移動可能である。これにより、保持部4と自在継手部20との間の隙間G(図3参照)を調整することができる。
また、棒状部7の側面には、該棒状部7の長手方向に垂直な方向に延びる線分状の目盛線8a,8a,…が、該棒状部7の長手方向に沿って等間隔に設けられている。これらの目盛線8a,8a,…によって、保持部4と自在継手部20の間の隙間Gの長さを示す指標となる隙間目盛部8が構成される。
第1軸部26は、左右方向に延びるように設けられた軸部であって、ボックス部21の内側壁部24及び外側壁部25に対して回転自在に設けられている。第1軸部26における外側の端部は、外側壁部25から外方へ突出するように設けられている。当該部分における外側から視た面には、第1角度目盛部27が形成されている。この第1角度目盛部27は、左右方向から視た場合における、延出部10の上下方向に対する角度(以下、第1角度と称する場合もある)を把握するためのものである。具体的には、図3を参照して、延出部10をボックス部21に対して第1軸部26を中心軸として回転させると、当該回転とともに、第1角度目盛部27もボックス部21に対して回転する。そして、ボックス部21の外側壁部25に形成された第1角度指示線25aと一直線状になった第1角度目盛部27の目盛線27aに付された角度位置(図示省略)が、延出部10の第1角度となる。
なお、図示は省略するが、自在継手部20は、第1軸部26を中心軸として回転する延出部10を各第1角度位置で固定するための固定機構を有している。当該固定機構は、例えば一例として、第1軸部26の外周面に沿って環状に配列された複数の凹部(図示省略)のそれぞれに、ボールプランジャー(図示省略)のボール部分が嵌まり込む構成とすることができる。しかし、当該固定機構の構成はこれに限らず、例えば一例として、ネジ等を用いて構成してもよい。
第2軸部28は、第1軸部26に垂直な方向に延びるように設けられた軸部であって、第1軸部26に対して固定されている。延出部10は、当該第2軸部28に対して、該第2軸部28の中心軸を中心として回転自在に設けられている。第2軸部28における延出部10よりも外側へ露出した部分には、図4に示すように、第2角度目盛部29が形成されている。この第2角度目盛部29は、第2軸部28の軸方向から視た場合における、延出部10の、第1軸部26及び第2軸部28の中心軸の双方に垂直な方向dに対する角度(以下、第2角度と称する場合もある)を把握するためのものである。具体的には、図4を参照して、第2軸部28を中心軸として延出部10を回転させると、延出部10の基部12に形成された第2角度指示線12aと一直線状となった第2角度目盛部29の目盛線29aに付された角度位置(図示省略)が、延出部10の第2角度となる。
なお、図示は省略するが、自在継手部20は、第2軸部28を中心軸として回転する延出部10を各第2角度位置で固定するための固定機構を有している。当該固定機構は、例えば一例として、第2軸部28の外周面に沿って環状に配列された複数の凹部(図示省略)のそれぞれに、ボールプランジャー(図示省略)のボール部分が嵌まり込む構成とすることができる。しかし、当該固定機構の構成はこれに限らず、例えば一例として、ネジ等を用いて構成してもよい。
連結部30は、一対のボックス部21同士を連結することにより、一対の保持部4の間の距離を保った状態で該一対の保持部4を連結している。連結部30は、右側部分31と、左側部分35とを有している。
右側部分31は、左右方向に延びる略筒状に形成された部分である。右側部分31における右側の端部は、右側のボックス部21における内側壁部24と一体に設けられている。また、右側部分31の内周面には、詳しくは後述する左側部分35の棒状部37が挿入されている。
左側部分35は、基部36と棒状部37とを有し、これらが一体に形成されている。基部36は、左右方向に延びる柱状に形成された部分である。当該基部36の左右方向の長さは、右側部分31の左右方向の長さよりも短い。
棒状部37は、一端側が基部36に対して一体に設けられた棒状の部分である。棒状部37は、横断面形状が略矩形状となるように形成されている。棒状部37の側面には、該棒状部37の長手方向に垂直な方向に延びる線分状の目盛線38a,38a,…が、該棒状部37の長手方向に沿って等間隔に設けられている。これらの目盛線38a,38a,…によって、連結部30の長さを示す指標となる連結部目盛部38が構成される。棒状部37は、右側部分31の内周面に挿通している。
上述のような構成の連結部30では、右側部分31及び左側部分35の一方に対して他方を左右方向にスライドさせることにより、当該連結部30を長手方向に伸縮することができる。なお、図示は省略するが、連結部30には固定機構が設けられていて、必要に応じて、右側部分31と左側部分35とが固定された状態と、右側部分31と左側部分35との互いに対する固定が解除された状態とを、切り替えることができる。当該機構は、例えば、ネジ、ボールプランジャー等を用いて構成することができる。
[使用方法]
本実施形態に係る大腿骨頭位置決定器具1を使用するにあたり、まず、手術対象となる患者Pに合わせた当接プレート6が製造される。具体的には、まず、患者Pの骨盤付近の骨形状を、レントゲン、MRI(Magnetic Resonance Imaging)、又は3D-CT(3 Dimensional-Computed Tomography)等でモデル化する。そして、当該モデルに基づいて、一方の当接プレート6に、患者Pの右側の上前腸骨棘52の形状と相補的な形状となる骨盤用凹部6aを形成する一方、他方の当接プレート6に、患者Pの左側の上前腸骨棘52の形状と相補的な形状となる骨盤用凹部6aを形成する。このように形成された各当接プレート6は、対応する当接プレート取付部5の収容凹部5aに収容されて固定される。
本実施形態に係る大腿骨頭位置決定器具1を使用するにあたり、まず、手術対象となる患者Pに合わせた当接プレート6が製造される。具体的には、まず、患者Pの骨盤付近の骨形状を、レントゲン、MRI(Magnetic Resonance Imaging)、又は3D-CT(3 Dimensional-Computed Tomography)等でモデル化する。そして、当該モデルに基づいて、一方の当接プレート6に、患者Pの右側の上前腸骨棘52の形状と相補的な形状となる骨盤用凹部6aを形成する一方、他方の当接プレート6に、患者Pの左側の上前腸骨棘52の形状と相補的な形状となる骨盤用凹部6aを形成する。このように形成された各当接プレート6は、対応する当接プレート取付部5の収容凹部5aに収容されて固定される。
次に、術者は、上述のように形成された当接プレート6が装着された大腿骨頭位置決定器具1を、患者Pに対して固定する。具体的には、術者は、患者Pの右側の上前腸骨棘52が右側の当接プレート6の骨盤用凹部6aに嵌まり込み、且つ左側の上前腸骨棘52が左側の当接プレート6の骨盤用凹部6aに嵌まり込むように、大腿骨頭位置決定器具1の左右方向の長さを調整する。その際、術者は、連結部30における左右方向一方の部分31,35を他方の部分35,31に対して左右方向に適宜、スライドさせ、一対の保持部4で患者Pの両側の上前腸骨棘52を挟んで保持した後、固定機構によって連結部30の上記部分31,35を互いに対して固定する。これにより、保持機構2を患者Pに対して固定できる。
なお、この際、術者は、連結部目盛部38によって示される連結部30の長さを、レントゲン等でモデル化された患者の骨形状等と比較することができる。すなわち、術者は、当該連結部目盛部38を確認用に用いることができる。また、上述のように保持機構2を患者Pに対して固定する際、保持部4と自在継手部20との隙間Gを患者の腹部の大きさ及び形状に合わせて調整することにより、患者Pの腹部と干渉することなく、大腿骨頭位置決定器具1を患者Pに固定できる。
次に、術者は、患者Pを正面側から視た場合における当該患者Pの大腿骨頭56の位置に、延出部10の先端部に設けられた骨頭位置指示部18を配置する。具体的には、術者は、患者の骨形状のモデル化等によって予め得られた患者Pの上前腸骨棘52と大腿骨頭56との位置関係に基づき、第1角度、第2角度、隙間G、及び延出部10の長さを調整することにより、骨頭位置指示部18の位置を大腿骨頭56の位置に合わせる。この際、術者は、各目盛部8,14,27,29を確認しながら、上述した第1角度、第2角度、隙間G、及び延出部10の長さを正確に調整できるため、大腿骨頭56の位置に骨頭位置指示部18の位置を正確に合わせることができる。
次に、術者は、上述のように大腿骨頭56の位置に対応する位置に配置された骨頭位置指示部18の取付け穴部18aにアライメントロッド60の先端部を取り付ける。これにより、術者は、骨頭位置指示部18を中心として当該アライメントロッド60の向きを変えながら、アライメントを確認することができる(図8参照)。
そして、術者は、上述のようにしてアライメントを確認しながら、人工膝関節の装着後に患者の大腿骨頭中心、膝関節中心、及び第2中足骨とが一直線状となるように、膝関節(具体的には、大腿骨遠位端及び脛骨近位端)の切断面の位置を決定できる。これにより、人工膝関節が設置される切断面を適切に形成することができる。
[効果]
以上のように、本実施形態に係る大腿骨頭位置決定器具1によれば、当接プレート6が患者の上前腸骨棘52に当接された状態で、骨頭位置指示部18が、大腿骨頭56に対応する位置に配置される。この際、骨頭位置指示部18は、レントゲン等による患者Pの骨部形状モデルから得られた患者Pの上前腸骨棘52と大腿骨頭56との相対的な位置関係に基づいて配置される。これにより、骨頭位置指示部18を、大腿骨頭56に対応する位置に正確に配置することができる。そして、人工膝関節置換術を行う術者は、上述のように配置された骨頭位置指示部18を直接的に目視できるため、患者の大腿骨頭56の位置を容易に把握することができる。
以上のように、本実施形態に係る大腿骨頭位置決定器具1によれば、当接プレート6が患者の上前腸骨棘52に当接された状態で、骨頭位置指示部18が、大腿骨頭56に対応する位置に配置される。この際、骨頭位置指示部18は、レントゲン等による患者Pの骨部形状モデルから得られた患者Pの上前腸骨棘52と大腿骨頭56との相対的な位置関係に基づいて配置される。これにより、骨頭位置指示部18を、大腿骨頭56に対応する位置に正確に配置することができる。そして、人工膝関節置換術を行う術者は、上述のように配置された骨頭位置指示部18を直接的に目視できるため、患者の大腿骨頭56の位置を容易に把握することができる。
従って、大腿骨頭位置決定器具1によれば、患者Pの大腿骨頭56の位置を容易に特定することができる。しかも、上述のように決定された骨頭位置指示部18の位置は、大腿骨頭56の位置と正確に対応する位置であるため、アライメントを高い精度で獲得することができる。
また、大腿骨頭位置決定器具1によれば、当接プレート6に上前腸骨棘52が嵌まり込む骨盤用凹部6aが形成されているため、当接プレート6を患者Pに対して密着して保持することができる。
また、大腿骨頭位置決定器具1によれば、患者Pの上前腸骨棘52の形状に応じた骨盤用凹部6aが形成された当接プレート6が、患者Pの上前腸骨棘52に対して当接される。これにより、当接プレート6を患者Pに対してより密着して保持することができる。
また、大腿骨頭位置決定器具1によれば、当接プレート6については患者Pの上前腸骨棘52に合わせて製造されるものの、その他の部分(大腿骨頭位置決定器具1における当接プレート6以外の部分)については、患者Pによって変える必要がない。すなわち、大腿骨頭位置決定器具1によれば、患者Pに応じて製造される部品が少ないため、患者Pに応じた器具を低コスト且つ短時間で準備することができる。
また、大腿骨頭位置決定器具1によれば、当接プレート6の骨盤用凹部6aが、患者Pの上前腸骨棘52の形状に応じて製造される。これにより、手術が行われる各患者Pの上前腸骨棘52の形状に応じて当接プレート6がカスタマイズされるため、当接プレート6を患者Pに対してより一層密着して保持することができる。
また、大腿骨頭位置決定器具1によれば、患者Pに合わせて製造された当接プレート6を保管しておくことで、当該患者Pにリビジョン手術が必要になった場合に、当該大腿骨頭位置決定器具1を再利用することができる。
また、大腿骨頭位置決定器具1によれば、患者Pの上前腸骨棘52を一対の保持部4によって挟むことにより、当該器具1を患者Pに対して容易に固定することができる。
また、大腿骨頭位置決定器具1によれば、人工膝関節置換術の際に重要となるアライメント(大腿骨頭中心、膝関節中心、及び第2中足骨中心を一直線状に結ぶアライメント)を確認するためのアライメントロッド60を、患者Pに対して適切に配置することができる。具体的には、術者は、アライメントロッド60を骨頭位置指示部18の取付け穴部18aに取り付けた状態、すなわち、アライメントロッド60の一端部が大腿骨頭56の位置に対応する位置に固定された状態で、アライメントを確認することができる。これにより、大腿骨頭56の位置が正確に反映された、適切なアライメントを確認することができる。
また、大腿骨頭位置決定器具1によれば、骨頭位置指示部18が椀状部17に対して回転自在であるため、術者は、アライメントロッド60の端部が骨頭位置指示部18の取付け穴部18aに取り付けられた状態で、容易にアライメントロッド60の向きを変えることができる。
また、大腿骨頭位置決定器具1によれば、人工膝関節を患者Pの膝関節に取り付けた後に、アライメントロッド60の一端部を取付け穴部18aに取り付けて当該アライメントロッド60の向きを変えることにより、患者Pの大腿骨頭56中心、膝関節中心、及び第2中足骨が一直線となっていることを、容易に確認することができる。
また、大腿骨頭位置決定器具1によれば、骨頭位置指示部18は、保持部4の当接プレート6が上前腸骨棘52に当接された状態で、術前に予め得られた上前腸骨棘52と大腿骨頭56との位置関係に基づいて、大腿骨頭56の位置に対応する位置に配置される。ここで、上前腸骨棘52は、骨盤50における側方に出っ張った部分であり、ごく薄い層(皮膚等)のみによって覆われている部分である。すなわち、この薄い層を介して上前腸骨棘52に当接された当接プレート6と骨頭位置指示部18との相対的な位置関係は、予め得られた上前腸骨棘52と大腿骨頭56との相対的な位置関係と、概ね同じになる。これにより、骨頭位置指示部18の位置と実際の大腿骨頭56の位置との大きな位置ずれを防止できる。よって、大腿骨頭位置決定器具1によれば、大腿骨頭56の位置を正確に把握することができる。
また、大腿骨頭位置決定器具1によれば、基端側から先端側へ延びるように形成された指示機構3の延出部10の先端によって、大腿骨頭56の位置が指示される。これにより、
当接対象としての上前腸骨棘52から位置的に離れた大腿骨頭56の位置に対応する位置に、骨頭位置指示部18を配置することが可能になる。
当接対象としての上前腸骨棘52から位置的に離れた大腿骨頭56の位置に対応する位置に、骨頭位置指示部18を配置することが可能になる。
また、大腿骨頭位置決定器具1によれば、延出部10の基端部11に対して先端部15を移動させることにより、基端部11に対する先端部15の位置を容易に調整することができる。これにより、骨頭位置指示部18の位置を適切に調整することができる。
また、大腿骨頭位置決定器具1によれば、自在継手部20によって延出部10の基端部11を保持機構2に対して回転させることが可能となり、これにより、延出部10の向きを容易に調整することができる。これにより、骨頭位置指示部18の位置を適切に調整することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。例えば、次のように変更して実施してもよい。
[変形例]
(1)図9は、変形例に係る大腿骨頭位置決定器具1aの斜視図である。上述した実施形態に係る大腿骨頭位置決定器具1では、一対の保持部4によって患者Pの上前腸骨棘52を両側から挟むことにより、当該器具1を患者Pに対して固定したが、これに限らない。例えば、図9に示すように、1つの保持部4を有する保持機構2aを備えた大腿骨頭位置決定器具1aを構成することもできる。この大腿骨頭位置決定器具1aは、保持部4の当接プレート6が患者Pの上前腸骨棘52のいずれか一方に当接され、術者又は補助者によって支えられた状態(又は別の支持器具で支持された状態)で用いられる。この大腿骨頭位置決定器具1aによれば、使用中に大腿骨頭位置決定器具1aを術者等によって支えたり別の器具で支持する等の手間が生じるものの、上述した大腿骨頭位置決定器具1と比べて、大幅に構成を簡素化でき且つ製品を小型化できる。具体的には、上述した大腿骨頭位置決定器具1と比べて、一方の保持部4、一方の延出部10、連結部30、等を省略することができる。
(1)図9は、変形例に係る大腿骨頭位置決定器具1aの斜視図である。上述した実施形態に係る大腿骨頭位置決定器具1では、一対の保持部4によって患者Pの上前腸骨棘52を両側から挟むことにより、当該器具1を患者Pに対して固定したが、これに限らない。例えば、図9に示すように、1つの保持部4を有する保持機構2aを備えた大腿骨頭位置決定器具1aを構成することもできる。この大腿骨頭位置決定器具1aは、保持部4の当接プレート6が患者Pの上前腸骨棘52のいずれか一方に当接され、術者又は補助者によって支えられた状態(又は別の支持器具で支持された状態)で用いられる。この大腿骨頭位置決定器具1aによれば、使用中に大腿骨頭位置決定器具1aを術者等によって支えたり別の器具で支持する等の手間が生じるものの、上述した大腿骨頭位置決定器具1と比べて、大幅に構成を簡素化でき且つ製品を小型化できる。具体的には、上述した大腿骨頭位置決定器具1と比べて、一方の保持部4、一方の延出部10、連結部30、等を省略することができる。
(2)図10は、変形例に係る大腿骨頭位置決定器具1bの斜視図である。上述した実施形態に係る大腿骨頭位置決定器具1では、当接プレート6を当接プレート取付部5に対して脱着可能な構成としたが、これに限らない。具体的には、図10に示すように、保持部4aを、1つのプレート状の部材によって構成してもよい。これにより、患者P毎に部品(図1に示す大腿骨頭位置決定器具1の場合における当接プレート6)を製造する手間を省くことができ、全ての患者Pに対応可能な保持機構2bを備えた器具を提供できる。なお、この場合、各保持部4aにおける相手側の保持部4aに対向する部分が、患者の上前腸骨棘が当接する当接部として機能する。
(3)図11は、実施形態に係る第2中足骨位置決定器具1cの斜視図である。また、図12は、図11に示す第2中足骨位置決定器具1cの側面図である。上述した実施形態及び変形例では、人工膝関節置換術用器具の一例として、大腿骨頭56の位置を把握するための大腿骨頭位置決定器具1,1a,1bについて説明したが、人工膝関節置換術用器具の他の例として、図11及び図12に示す第2中足骨位置決定器具1cを挙げることもできる。第2中足骨位置決定器具1cは、術者が患者の第2中足骨の位置を把握するために用いられる。
[全体構成]
図11及び図12に示すように、第2中足骨位置決定器具1cは、保持機構2c及び指示機構3aを備えている。
図11及び図12に示すように、第2中足骨位置決定器具1cは、保持機構2c及び指示機構3aを備えている。
保持機構2cは、一対の保持部40,40と、連結部45とを有している。
一対の保持部40,40は、互いに同じ形状である。各保持部40は、上述した実施形態の場合と同様、当接プレート取付部41(当接部取付部)及び当接プレート42(当接部)を有している。
当接プレート取付部41は、図1に示す大腿骨頭位置決定器具1の当接プレート取付部5と同様、左右方向に所定の厚みを有する略板状に形成された部分であって、その内側の部分に、当接プレート42が収容される収容凹部41aが形成されている。
また、当接プレート取付部41は、詳しくは後述する連結部45に形成された溝部45aに嵌合するとともに当該溝部45aに沿って左右方向にスライド移動可能な突条部43が形成されている。この突条部43は、左右方向に沿って延びるように形成されている。
当接プレート42は、図1に示す大腿骨頭位置決定器具1の当接プレート6と同様、当接プレート取付部41の収容凹部41aに対して脱着可能な大きさに形成され、該収容凹部41aに対して脱着することができる。また、当接プレート42には、第2中足骨位置決定器具1cが患者の足首に固定された状態において当該患者の踝が嵌り込む踝用凹部42a(当接対象用凹部)が形成されている。当接プレート42は、当該踝用凹部42aが内側を向くように、当接プレート取付部41に収容されて固定される。
当接プレート42は、手術が行われる患者に合わせて製造される。具体的には、当接プレート42は、第2中足骨位置決定器具1cが患者の足首に取り付けられた状態において、踝用凹部42aが、患者の踝(患者の腓骨遠位端の内果又は脛骨遠位端の外果)に嵌まり込むような形状に形成される。より詳しくは、右側の当接プレート42の踝用凹部42aは、内果及び外果のいずれか一方に嵌まり込むような形状に形成される一方、左側の当接プレート42の踝用凹部42aは、内果及び外果の他方に嵌まり込むような形状に形成される。これにより、第2中足骨位置決定器具1cを、患者に対してフィットさせることができる。
更に、当接プレート42は、患者の足首付近の骨形状に合わせて以下のように製造される。具体的には、当接プレート42は、当該当接プレート42に挟まれた状態の患者の第2中足骨の位置が、左右方向において詳しくは後述する指示機構3aの位置と一致するように、形成される。
連結部45は、左右方向に延びる長尺状に形成された部材であって、その長手方向に延びるように、当接プレート42の突条部43が嵌まり込む溝部45aが形成されている。また、連結部45の長手方向(左右方向)における中央部分には、指示機構3aが固定されている。更に、連結部45には、該指示機構3aが固定された部分を基準位置とした該基準位置と右側の保持部40との間の距離を測定するための右側目盛部46と、前記基準位置と左側の保持部40との距離を測定するための左側目盛部47と、が形成されている。
指示機構3aは、連結部45の左右方向中央部分に固定されている。指示機構3aは、連結部45の前面から前方へ突出する突出部3bと、当該突出部3bの先端部における上側の部分に設けられた椀状部17と、当該椀状部17の内部に収容されたボール状の部材とを有している。このボール状の部材は、第2中足骨位置決定器具1cが患者に装着された状態において、当該患者の第2中足骨の位置を指示する第2中足骨位置指示部18b(位置特定対象指示部)として設けられている。この第2中足骨位置指示部18bには、上記実施形態の場合と同様、アライメントロッド60の先端部が取り付けられる取付け穴部18aが形成されている。なお、第2中足骨位置決定器具1cにおける椀状部17の形状は、上述した大腿骨頭位置決定器具1における椀状部17の形状と同様であり、また、第2中足骨位置指示部18bの形状は、上述した大腿骨頭位置決定器具1における骨頭位置指示部18の形状と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
[使用方法]
本実施形態に係る第2中足骨位置決定器具1cを使用するにあたり、まず、上述した大腿骨頭位置決定器具1の場合と同様、手術が行われる患者に合わせた当接プレート42が製造される。具体的には、まず、患者の足首付近の骨形状をレントゲン等でモデル化し、当該モデルに基づいて、一対の当接プレート42のそれぞれを形成する。このとき、各当接プレート42は、各当接プレート42に形成された踝用凹部42aに患者の内果又は外果が嵌まり込んだ状態で、指示機構3aの左右方向における位置が、患者の第2中足骨の位置と一致するように、形成される。このように形成された各当接プレート42は、対応する当接プレート取付部41の収容凹部41aに収容されて固定される。
本実施形態に係る第2中足骨位置決定器具1cを使用するにあたり、まず、上述した大腿骨頭位置決定器具1の場合と同様、手術が行われる患者に合わせた当接プレート42が製造される。具体的には、まず、患者の足首付近の骨形状をレントゲン等でモデル化し、当該モデルに基づいて、一対の当接プレート42のそれぞれを形成する。このとき、各当接プレート42は、各当接プレート42に形成された踝用凹部42aに患者の内果又は外果が嵌まり込んだ状態で、指示機構3aの左右方向における位置が、患者の第2中足骨の位置と一致するように、形成される。このように形成された各当接プレート42は、対応する当接プレート取付部41の収容凹部41aに収容されて固定される。
次に、術者は、上述のように形成された当接プレート42が装着された第2中足骨位置決定器具1cを、患者に対して固定する。具体的には、術者は、右側目盛部46(又は左側目盛部47)を確認しながら一方の保持部40の位置を連結部45に対してスライドさせ、モデル化された患者の足首付近の骨形状に基づいて算出された患者の左右方向における第2中足骨と内果又は外果との間の距離に合わせる。このように距離が合わせられた一方の保持部40の踝用凹部42aに患者の踝を嵌め込んだ状態で、他方の保持部40を内側へスライドさせて、患者の踝を両側から挟み込む。これにより、患者の足首に対して第2中足骨位置決定器具1cを固定できるとともに、第2中足骨位置指示部18bの位置を患者の第2中足骨の位置に正確に合わせることができる。
次に、術者は、上述のように第2中足骨の位置に配置された第2中足骨位置指示部18bの取付け穴部18aにアライメントロッド60の先端部を取り付ける。これにより、術者は、第2中足骨位置指示部18bを中心として当該アライメントロッド60の向きを変えながら、アライメントを確認することができる。
そして、術者は、上述のようにしてアライメントを確認しながら膝関節(具体的には、大腿骨遠位端及び脛骨近位端)の切断面の位置を決定できるため、人工膝関節が設置される切断面を適切に形成することができる。
[効果]
以上のように、本実施形態に係る第2中足骨位置決定器具1cによれば、当接プレート42が患者の内果及び外果に当接された状態で、第2中足骨位置指示部18bが、第2中足骨に対応する位置に配置される。この際、第2中足骨位置指示部18bは、患者の内果又は外果と第2中足骨との相対的な位置関係に基づいて配置される。これにより、第2中足骨位置指示部18bを、第2中足骨に対応する位置に正確に配置することができる。そして、人工膝関節置換術を行う術者は、上述のように配置された第2中足骨位置指示部18bを直接的に目視できるため、患者の第2中足骨の位置を容易に把握することができる。
以上のように、本実施形態に係る第2中足骨位置決定器具1cによれば、当接プレート42が患者の内果及び外果に当接された状態で、第2中足骨位置指示部18bが、第2中足骨に対応する位置に配置される。この際、第2中足骨位置指示部18bは、患者の内果又は外果と第2中足骨との相対的な位置関係に基づいて配置される。これにより、第2中足骨位置指示部18bを、第2中足骨に対応する位置に正確に配置することができる。そして、人工膝関節置換術を行う術者は、上述のように配置された第2中足骨位置指示部18bを直接的に目視できるため、患者の第2中足骨の位置を容易に把握することができる。
従って、第2中足骨位置決定器具1cによれば、患者の第2中足骨の位置を容易に特定することができる。しかも、上述のように決定された第2中足骨位置指示部18bの位置は、第2中足骨の位置と正確に対応する位置であるため、アライメントを高い精度で獲得することができる。
また、第2中足骨位置決定器具1cによれば、第2中足骨位置指示部18bは、当接プレート42が腓骨遠位端の外果又は脛骨遠位端の内果に当接された状態で、術前に予め得られた外果(又は内果)と第2中足骨との位置関係に基づいて、第2中足骨の位置に対応する位置に配置される。これらの外果及び内果は、下肢遠位端における側方にでっぱった部分(いわゆる踝)であり、ごく薄い層(皮膚等)のみによって覆われている部分である。すなわち、この薄い層を介して外果(又は内果)に当接された当接プレート42と第2中足骨位置指示部18bとの相対的な位置関係は、予め得られた外果(又は内果)と第2中足骨との相対的な位置関係と、概ね同じになる。これにより、第2中足骨位置指示部18bの位置と実際の第2中足骨の位置との大きな位置ずれを防止できる。よって、この構成によれば、第2中足骨の位置を正確に把握することができる。
また、第2中足骨位置決定器具1cによれば、腓骨遠位端の外果及び脛骨遠位端の内果を一対の当接プレート42によって挟むことにより、第2中足骨位置決定器具1cを患者に対して容易に固定することができる。
また、第2中足骨位置決定器具1cによれば、患者の骨部のモデリング等により予め得られた患者の腓骨遠位端の外果(又は脛骨遠位端の内果)と第2中足骨との位置関係に基づき、連結部45の基準位置(第2中足骨位置指示部18bが設けられた位置)に対する各当接プレート42の位置が調整される。具体的には、術者は、右側目盛部46又は左側目盛部47を確認しながら、基準位置と当接プレート42との間の距離を、モデリング等により得られた患者の第2中足骨と外果(又は内果)との間の距離に合わせることができる。これにより、第2中足骨位置指示部18bの位置を、第2中足骨の位置に正確に合わせることができる。
図13は、本発明の実施形態に係る人工膝関節置換術用器具ユニット9を患者に対して固定した状態を示す図である。人工膝関節置換術用器具ユニット9は、上述した大腿骨位置決定器具1及び第2中足骨位置決定器具1cを備えている。
人工膝関節置換術用器具ユニット9によれば、例えば術中及び術後に、患者Pの大腿骨頭56の中心、膝関節中心、及び第2中足骨が一直線状になっているか否かを容易に確認できる。具体的には、人工膝関節置換術用器具ユニット9は、大腿骨頭位置決定器具1及び第2中足骨位置決定器具1cの双方が術後の患者Pに固定された状態で用いられる。そして、術者は、アライメントロッド60の一端部を大腿骨頭位置決定器具1の骨頭位置指示部18の取付け穴部18aに取り付けるとともに、アライメントロッド60の他端部を第2中足骨位置決定器具1cの第2中足骨位置指示部18bの取付け穴部18aに取り付ける。このとき、図13に示すように、アライメントロッド60に膝関節中心が重なっていれば、大腿骨頭中心、膝関節中心、及び第2中足骨中心が一直線となっていること、すなわち、アライメントがとれていることを確認できる。一方、アライメントロッド60と膝関節中心とがずれていれば、アライメントがとれていないことを確認でき、このずれ量に応じて再骨切りの必要性を判断できる。
本発明は、人工膝関節置換術が施される患者における所定の部位(特に、大腿骨頭又は第2中足骨)の位置を把握するための器具として、広く適用することができる。
1,1a,1b 大腿骨頭位置決定器具(人工膝関節置換術用器具)
1c 第2中足骨位置決定器具(人工膝関節置換術用器具)
2,2a,2b,2c 保持機構
3,3a 指示機構
4,4a,40 保持部
6,42 当接プレート(当接部)
9 人工膝関節置換術用器具ユニット
18 骨頭位置指示部(位置特定対象指示部)
18b 第2中足骨位置指示部(位置特定対象指示部)
1c 第2中足骨位置決定器具(人工膝関節置換術用器具)
2,2a,2b,2c 保持機構
3,3a 指示機構
4,4a,40 保持部
6,42 当接プレート(当接部)
9 人工膝関節置換術用器具ユニット
18 骨頭位置指示部(位置特定対象指示部)
18b 第2中足骨位置指示部(位置特定対象指示部)
Claims (14)
- 人工膝関節置換術が行われる患者の当接対象に当接される当接部を有する保持部を含み、前記当接部が前記当接対象に当接された状態で前記患者に対して保持される保持機構と、
前記保持機構が前記患者に対して保持された状態で前記患者において位置を特定したい部位である位置特定対象に対応する位置に配置される位置特定対象指示部を有し、前記保持機構に取り付けられる指示機構と、
を備え、
前記位置特定対象指示部が配置される位置は、術前に予め得られた前記当接対象と前記位置特定対象との位置関係に基づいて決定されることを特徴とする、人工膝関節置換術用器具。 - 請求項1に記載の人工膝関節置換術用器具において、
前記当接部には、前記当接対象が嵌まり込む当接対象用凹部が形成されていることを特徴とする、人工膝関節置換術用器具。 - 請求項2に記載の人工膝関節置換術用器具において、
前記保持部は、前記当接部を脱着可能な当接部取付部を更に備え、該当接部取付部に装着された状態の前記当接部の前記当接対象用凹部に、前記当接対象が嵌まり込むことを特徴とする、人工膝関節置換術用器具。 - 請求項2又は請求項3に記載の人工膝関節置換術用器具において、
前記当接対象用凹部は、各前記患者における前記当接対象の形状に応じて形成されることを特徴とする、人工膝関節置換術用器具。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の人工膝関節置換術用器具において、
前記保持機構は、
一対の前記保持部と、
一対の前記保持部を連結する連結部と、を更に備え、
一対の前記保持部のそれぞれにおける前記当接部が一対の前記当接対象を挟むことにより、前記保持機構が前記患者に対して保持されることを特徴とする、人工膝関節置換術用器具。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の人工膝関節置換術用器具において、
前記位置特定対象指示部には、アライメントロッドの端部が挿入される穴部が形成されていることを特徴とする、人工膝関節置換術用器具。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の人工膝関節置換術用器具において、
前記当接対象は、前記患者の左右いずれかの上前腸骨棘であり、前記位置特定対象は、前記患者の大腿骨の骨頭であることを特徴とする、人工膝関節置換術用器具。 - 請求項7に記載の人工膝関節置換術用器具において、
前記指示機構は、基端側の部分である基端部、及び先端側の部分である先端部を有し、
前記基端部は、前記保持機構に取り付けられ、
前記先端部は、前記基端部から離間する方向へ延びるように形成されるとともに、該先端部の先端には前記位置特定対象指示部が設けられていることを特徴とする、人工膝関節置換術用器具。 - 請求項8に記載の人工膝関節置換術用器具において、
前記先端部は、前記基端部に対して、該先端部の延びる方向に沿って移動可能であることを特徴とする、人工膝関節置換術用器具。 - 請求項8又は請求項9に記載の人工膝関節置換術用器具において、
前記保持機構は、自在継手部を更に備え、
前記基端部は、前記自在継手部に取り付けられていることを特徴とする、人工膝関節置換術用器具。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の人工膝関節置換術用器具において、
前記当接対象は、前記患者の腓骨遠位端の外果又は脛骨遠位端の内果であり、前記位置特定対象は、前記患者の第2中足骨であることを特徴とする、人工膝関節置換術用器具。 - 請求項11に記載の人工膝関節置換術用器具において、
前記保持機構は、
一対の前記当接部と、
一対の前記当接部を連結するための連結部と、を更に備え、
一方の前記当接部は、前記腓骨遠位端の外果に当接されるとともに、他方の前記当接部は、前記脛骨遠位端の内果に当接され、各前記当接部は、前記連結部に沿って移動可能であることを特徴とする、人工膝関節置換術用器具。 - 請求項12に記載の人工膝関節置換術用器具において、
前記位置特定対象指示部は、前記連結部に設けられ、
前記連結部には、該連結部における前記位置特定対象指示部が設けられた位置に対応する基準位置と前記当接部との間の距離を測定するための目盛部が形成されていることを特徴とする、人工膝関節置換術用器具。 - 請求項7から請求項10のいずれか1項に記載の人工膝関節置換術用器具としての大腿骨頭位置決定器具と、
請求項11から請求項13のいずれか1項に記載の人工膝関節置換術用器具としての第2中足骨位置決定器具と、を備えていることを特徴とする、人工膝関節置換術用器具ユニット。
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