WO2025182922A1 - 人工膝関節インプラントおよびカットガイド - Google Patents
人工膝関節インプラントおよびカットガイドInfo
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- WO2025182922A1 WO2025182922A1 PCT/JP2025/006401 JP2025006401W WO2025182922A1 WO 2025182922 A1 WO2025182922 A1 WO 2025182922A1 JP 2025006401 W JP2025006401 W JP 2025006401W WO 2025182922 A1 WO2025182922 A1 WO 2025182922A1
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
- A61B17/14—Surgical saws
- A61B17/15—Guides therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/38—Joints for elbows or knees
Definitions
- This disclosure relates to an artificial knee joint implant used in surgery to replace a patient's knee joint with an artificial knee joint, and a cutting guide used when performing osteotomy.
- Artificial knee joint implants are known that are used in knee joint replacement surgery, which replaces the knee joint with an artificial knee joint.
- Artificial knee joint implants include a femoral component that is fixed to the distal end of the femur and a tibial component that is fixed to the proximal end of the tibia.
- Patent Document 1 describes a tibial prosthesis for use in knee joint replacement surgery.
- the tibial prosthesis includes a tibial bearing component, an insert that is placed in a recess in the tibial bearing component, and a tibial base plate that is fastened to the tibial bearing component via the insert using a fastener.
- An artificial knee joint implant comprises a tibial tray fixed to the tibia, a tibial component that fits with the tibial tray and has a sliding surface along which a femoral component slides, a fixation member that fixes the tibial tray to the tibial component, and an insert that is inserted into a recess in the tibial component, the insert having a plate-shaped first portion, a second portion that protrudes from a first surface of the first portion, a through hole that passes through the first and second portions and in which the fixation member is located, and a support portion that is located around the through hole and supports a portion of the fixation member, the side of the first portion that is inserted into the tibial component includes a second surface whose longitudinal length is longer than the diameter of the through hole, and the tibial tray has a fitting portion that fits with the fixation member.
- a cutting guide comprises a main body having a first surface at least partially in contact with a bone and a slot penetrating from the first surface to the surface opposite the first surface; and a spacer positioned between the first surface and the bone, wherein the first surface has a groove that is open only at a first end, and the spacer has a protrusion that is inserted into the groove while engaging with the groove, and further comprises a blocking portion that prevents the protrusion from moving out of the groove from the first end of the groove.
- FIGS. 1A and 1B are diagrams illustrating an example of use of an artificial knee joint implant according to a first embodiment of the present disclosure.
- 10A and 10B are diagrams showing the structure of the tibial assembly of the artificial knee joint implant. 2.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the tibial assembly taken along line II-II indicated at 201 in FIG.
- FIG. 10 is an external view showing details of the shape of an insert included in the tibial assembly.
- 10A and 10B show another embodiment of the insert.
- FIG. 10 is a schematic diagram showing a state in which a cut guide according to a second embodiment of the present disclosure is attached to a femur.
- 7A and 7B are a perspective view and a front view showing an example of the main body shown in FIG. 6 .
- 7A to 7C are a perspective view, a front view, a side view, and a plan view showing an example of the spacer shown in FIG. 6.
- 7A and 7B are a perspective view and a side view showing an example of the position adjustment member shown in FIG. 6 .
- FIG. 7 is an exploded perspective view showing an example of the cutting guide shown in FIG. 6 .
- FIG. 7 is a perspective view showing an example of the cutting guide shown in FIG. 6 .
- 10A and 10B are schematic diagrams illustrating reduction in spacer detachment.
- the artificial knee joint implant 100 is an implant used in artificial knee joint replacement surgery.
- Figure 1 shows an example of how the artificial knee joint implant 100 is used.
- the artificial knee joint implant 100 includes a tibial assembly 1 that is attached to the tibia, and a femoral component 2 that is attached to the femur.
- FIG. 1 is a diagram showing the structure of the tibial assembly 1.
- 201 and 203 in Figure 2 are perspective views of the tibial assembly 1.
- the longitudinal direction of the tibia when the tibial assembly 1 is attached to the tibia is the Z direction
- the direction corresponding to the anterior-posterior direction of the knee is the X direction
- the direction perpendicular to the Z and X directions is the Y direction.
- 201 in Figure 2 is a perspective view of the tibial assembly 1 as seen from the +Z direction.
- 203 in Figure 2 is a perspective view of the tibial assembly 1 as seen from the -Z direction.
- the tibial assembly 1 includes a tibial tray 11, a tibial component 12, a fixation member 13, and an insert 10.
- 202 and 204 show the above-mentioned components constituting the tibial assembly 1 in an exploded state.
- 202 in Figure 2 shows the tibial assembly 1 in an exploded state when viewed from the same direction as 201, i.e., the +Z direction.
- 204 in Figure 2 shows the tibial assembly 1 in an exploded state when viewed from the same direction as 203, i.e., the -Z direction.
- the tibial tray 11 is located furthest in the -Z direction in the tibial assembly 1.
- the tibial tray 11 is fixed to the tibia.
- the tibial tray 11 has a surface on the -Z direction side that contacts the tibia.
- the tibial tray 11 has a surface on the +Z direction side.
- the tibial tray 11 has an engagement portion 119 on the +Z direction side that engages with the fixation member 13.
- the tibial tray 11 has an area on the +Z direction side that covers part of the periphery of the tibial component 12.
- the tibial tray 11 has an area on the +Z direction side that engages with part of the periphery of the tibial component 12.
- the tibial component 12 is located on the +Z side of the tibial tray 11.
- the tibial component 12 has a surface on the -Z side that contacts the tibial tray 11.
- the tibial component 12 fits into the tibial tray 11.
- the tibial component 12 has a sliding surface 121 on the +Z side, along which the femoral component 2 slides.
- the shape of the sliding surface 121 is not particularly limited, but may be, for example, a curved surface with a gradually changing radius of curvature.
- the tibial component 12 has a recess 122 located on the surface on the -X side.
- the recess 122 is open in the -X direction.
- the recess 122 may be open in the +X, +Y, or -Y direction.
- the fixing member 13 is a member that fixes the tibial tray 11 and the tibial component 12.
- the fixing member 13 is positioned so as to pass through the through-hole 123 located on the tibial component 12 and the mating portion 119 located on the tibial tray 11, thereby fixing the tibial tray 11 and the tibial component 12 together.
- the fixing member 13 may be, for example, a screw or a post. If the fixing member 13 is a screw, the mating portion 119 may be a screw hole into which the screw threads. By using a screw as the fixing member 13 and a screw hole as the mating portion 119, the tibial tray 11 and the tibial component 12 can be easily fixed together.
- the insert 10 is inserted into a recess 122 in the tibial component 12.
- the recess 122 in the tibial component 12 is provided on the -X direction surface of the tibial component 12, and the insert 10 is inserted in the +X direction. Therefore, the +X direction can be said to be the insertion direction of the insert 10. Details of the insert 10 will be described later.
- the Z direction can be said to be the longitudinal direction of the fixation member 13, so when the insert 10 is inserted into the tibial component 12, it can also be said that movement of the fixation member 13 in the longitudinal direction is restricted.
- Figure 3 is a cross-sectional view of the tibial assembly 1 taken along line II-II shown in Figure 2, 201.
- Figure 3 shows the state in which the insert 10 is inserted into the tibial component 12, and the tibial tray 11 and tibial component 12 are fixed together by the fixation member 13.
- the fixation member 13 fits into the tibial tray 11 via the insert 10, thereby fixing the tibial component 12 and tibial tray 11 together.
- Fig. 4 is an external view showing the shape of the insert 10 in detail.
- 401 in Figure 4 is a perspective view of the insert 10 as viewed from the +Z direction.
- 402 in Figure 4 is a view of the insert 10 as viewed from the +Z direction.
- 403 in Figure 4 is a view of the insert 10 as viewed from the -Y direction.
- 404 in Figure 4 is a view of the insert 10 as viewed from the -X direction.
- the insert 10 has a plate-shaped first portion 101 and a second portion 102 protruding from a first surface 111 of the first portion 101.
- the first portion 101 has a first surface 111 that is the surface on the -Z direction side.
- the insert 10 has a through hole 106 that penetrates the first portion 101 and the second portion 102.
- a fixing member 13 can be located inside the through hole 106.
- the insert 10 has a support portion 107 that supports a portion of the fixing member 13.
- the support portion 107 is located around the through hole 106.
- the support portion 107 may be located only in the first portion 101 of the insert 10.
- the support portion 107 may be located in both the first portion 101 and the second portion 102 of the insert 10.
- the support portion 107 may support the head of the screw as part of the fixation member 13. In particular, the support portion 107 may support only the bottom surface of the screw head, i.e., the surface on the -Z direction side.
- the insert 10 will also move in the -Z direction.
- the insert 10 is inserted into the tibial component 12, its movement in the Z direction is restricted, so if the insert 10 moves in the -Z direction, the tibial component 12 will also move in the -Z direction.
- the tibial component 12 can be moved toward the tibial tray 11, and the tibial component 12 and the tibial tray 11 can be joined. This reduces the possibility of the tibial tray 11 and the tibial component 12 becoming loose when joined. It also reduces the possibility of misalignment between the tibial tray 11 and the tibial component 12.
- the side of the first part 101 that is inserted into the tibial component 12, i.e., the side on the +X direction side, includes a second surface 112 whose longitudinal length Lxa is longer than the diameter Lxb of the through hole.
- the second surface 112 refers to the surface of the +X direction side of the first part 101 that faces the Y direction.
- the side surface of the second part 102 is located inside the outer periphery of the first part 101. This allows the -Z direction force applied to the insert 10 to be transmitted to the tibial component 12, and ultimately allows the tibial component 12 to be pressed toward the tibial tray 11.
- the first portion 101 also has a sidewall 105 that is generally parallel to the insertion direction of the insert 10, i.e., the +X direction.
- the sidewall 105 extends further toward the insertion side, i.e., the +X direction, than the through-hole 106. This allows for a structure that makes it easy to transmit force applied to the insert 10 in the -Z direction to the tibial component 12.
- connection between the second surface 112 and the side wall 105 forms an approximately arc-shaped connection that is convex outward when viewed from a direction perpendicular to the first surface 111.
- approximately arc-shaped includes, for example, a shape in which a portion of the arc is missing, or a shape in which the curvature of the arc gradually changes. This reduces the possibility of the insert 10 being deformed by a force applied to it, compared to a configuration in which the insert 10 has an outward concave arc-shaped connection as in the prior art.
- the area surrounding the through hole 106 in the first portion 101 can be increased, compared to the prior art.
- This increases the range over which the insert 10 presses the tibial component 12 toward the tibial tray 11. This allows the tibial component 12 and the tibial tray 11 to be firmly connected, reducing the possibility of the tibial component 12 and the tibial tray 11 becoming loose when connected.
- the outer periphery of the third surface 113 of the first portion 101 is chamfered to form a chamfered portion 116. If the third surface 113 does not have the chamfered portion 116, the first portion 101 of the insert 10 will have a corner on the +Z direction side. If the first portion 101 has a corner on the +Z direction side, the corner on the +Z direction side is likely to collide with the upper surface or side surface of the recess 122 when inserting the insert 10 into the tibial component 12. By having the chamfered portion 116, the insert 10 can be easily inserted into the tibial component 12.
- the first part 101 has a recess 109 that is open to the first surface 111 on the insertion side of the first part 101, i.e., the side opposite the +X direction side.
- the recess 109 allows the surgeon to apply a specified instrument to the recess 109 and remove the insert 10 from the tibial component 12, making it easy to remove the insert 10 from the tibial component 12.
- FIG. 5 shows inserts 10A to 10E, which are other embodiments of the insert 10.
- the inserts 10A to 10E shown in Figure 5 differ in the relationship between the distance between the through hole 106 in the first portion 101 and the side surface 114 on the -X direction side. More specifically, in the order of inserts 10A to 10E, the distance between the center of the through hole 106 and the side surface 114 becomes longer relative to the distance between the center of the through hole 106 and the second surface 112.
- DA1 is the distance between the center of the through hole 106 and the second surface 112.
- DB1 is the distance between the center of the through hole 106 and the side surface 114 in insert 10A.
- DA1 and DB1 may be approximately the same length.
- DB2 is the distance between the center of the through hole 106 and the side surface 114 in insert 10B.
- DA2 is the distance between the center of the through hole 106 and the second surface 112.
- DB3 is the distance between the center of the through hole 106 and the side surface 114 in insert 10C.
- DA3 is the distance between the center of the through hole 106 and the second surface 112.
- DB4 is the distance between the center of the through hole 106 and the side surface 114 in insert 10D.
- DA4 is the distance between the center of the through hole 106 and the second surface 112.
- DB5 is the distance between the center of the through hole 106 and the side surface 114 in insert 10E.
- DA5 is the distance between the center of the through hole 106 and the second surface 112.
- the configuration of the above inserts 10B to 10E can be described as follows: When the third surface 113 is divided by a line that passes through the center of the through hole 106 in the third surface 113 opposite the first surface 111 of the first portion 101 and is perpendicular to the insertion direction of the insert 10, the area of the surface on the insertion side is smaller than the area of the surface on the opposite side.
- the force applied to the Z direction side of the insert 10 can be transmitted to the tibial component 12.
- the weight of the first portion 101 may be different on the -X side and the +X side of the through hole 106.
- the weight of the first portion 101 on the insertion side may be lighter than the weight of the first portion 101 on the opposite side. Even with this configuration, force applied in the Z direction of the insert 10 can be transmitted to the tibial component 12.
- a cutting guide is used when performing osteotomy on the distal portion of the femur, which is the end of the femur B on the knee side.
- a spacer is attached to the cutting guide to adjust the distance between the cutting guide and the femur.
- the spacer will fall off the cutting guide due to vibrations or the like during osteotomy. According to one aspect of the present disclosure, it is possible to reduce the risk of the spacer falling off the main body of the cutting guide.
- the following describes a cutting guide 1000 according to a second embodiment of the present disclosure, with reference to the drawings.
- the following describes an example in which the cutting guide 1000 is used as a guide instrument for indicating a cutting position in the distal portion B1 of the femur B during total knee replacement surgery.
- the present disclosure is not limited to this, and the cutting guide 1000 can also be applied to total hip replacement surgery, total ankle replacement surgery, etc.
- the cutting guide 1000 when the cutting guide 1000 is applied to total knee replacement surgery, it may also be applied to, for example, revision surgery of an artificial knee joint, or total knee replacement surgery for patients with lower limb tumors.
- Total knee joint replacement surgery is a surgery to replace a patient's knee joint with an artificial knee joint.
- the artificial knee joint comprises a femoral implant that is placed in the distal portion of the patient's femur on the knee side, and a tibial implant that engages with the femoral implant and is placed in the proximal portion of the tibia.
- a bone resection tool such as a bone saw is used to resect the distal portion of the patient's femur and a portion of the proximal portion of the tibia, forming mounting surfaces for attaching implants.
- a femoral implant is attached to the mounting surface of the femur, and a tibial implant is attached to the mounting surface of the tibia, and the femoral implant and tibial implant are engaged to function as the patient's knee joint.
- the cutting guide 1000 according to an embodiment of the present disclosure is used in the above process of resecting the distal portion of the femur to form the mounting surface.
- Figure 6 is a schematic diagram showing the cutting guide 1000 attached to the distal portion B1 of the femur B.
- the cutting guide 1000 includes a main body portion 2000, a spacer 3000, and a position adjustment member 4000 that adjusts the attachment position of the main body portion 2000.
- a surgical reamer 9 which is a separate instrument from the cutting guide 1000, is inserted into the bone marrow of the femur B.
- the surgical reamer 9 is inserted through the through-hole 2500 (see Figure 7) of the main body 2000 of the cutting guide 1000, and the first surface 2100 of the main body 2000 facing the end surface B2 of the femur B is brought into contact with the end surface B2. Then, the position adjustment member 4000 is fitted into the main body 2000, and the main body 2000 is fixed to the femur B with a fixing pin (not shown).
- a gap G may occur between the first surface 2100 of the main body 2000 and the end surface B2 of the femur B.
- the cutting guide By inserting a spacer into this gap G and securing it to the main body, the cutting guide can be stably attached to the femur B. However, vibrations generated when cutting bone with a bone saw or similar tool can cause the spacer to slip out of the spacer insertion hole and fall off.
- the cutting guide 1000 can easily reduce the risk of the spacer 3000 falling off the main body 2000 without increasing the number of parts. This allows the practitioner to attach the cutting guide 1000 to the distal portion B1 of the femur B, insert a bone resection tool into the slot 2400 (described below), and perform bone resection on the femur B in a stable state.
- the cutting guide 1000 can be used not only in revision surgeries, but also in initial total knee replacement surgeries.
- the cutting guide 1000 includes the main body 2000, the spacer 3000, and the position adjustment member 4000.
- FIG. 7 shows a perspective view and a front view of an example of the main body 2000, with the views indicated by reference numerals 700A and 700B being perspective views and the view indicated by reference numeral 700C being a front view.
- the installation direction of the cutting guide 1000 is referred to as the Za1 direction
- the direction opposite to the Za1 direction is referred to as the Za2 direction.
- the direction perpendicular to Za1 and Za2 and parallel to the first surface 2100, toward the inside is referred to as the Xa1 direction
- the direction opposite to the Xa1 direction and toward the outside is referred to as the Xa2 direction.
- Ya1 direction perpendicular to Xa1 and Xa2 and perpendicular to Za1 and Za2 is referred to as the Ya1 direction
- Ya2 direction the downward direction opposite to the Ya1 direction
- Ya1 and Ya2 Ya1 and Ya2
- Za1 and Za2 are referred to collectively without distinction, they are referred to as the Xa direction, Ya direction, and Za direction.
- the main body portion 2000 is formed in a generally plate-like shape when viewed overall.
- the shape of the main body portion 2000 is not limited to this and may be other shapes, and is not particularly limited.
- the main body portion 2000 has a first surface 2100, a second surface 2200 which is the surface opposite the first surface 2100, a slot 2400, a guide plate 2800, a dovetail groove (groove portion) 2300, a through hole 2500, a plunger receiving portion 26, and a pin insertion hole 2700. At least a portion of the first surface 2100 abuts against the end surface B2 of the femur B.
- the dovetail groove 2300 may have any shape as long as it can secure the spacer 3000 (described later). For example, it may be formed as a T-shaped groove, or may have any other shape. In this case, the dovetail tenon 3300 (described later) is formed as a convex portion that fits into the T-shaped groove, or a convex portion of any other shape that fits into the groove.
- the slot 2400 is a member for guiding a cutting blade that cuts bone.
- One or more slots 2400 are provided in the main body 2000.
- the slot 2400 penetrates the main body 2000 from the first surface 2100 to the second surface 2200.
- the practitioner inserts a bone resection tool into the slot 2400 and slides the bone resection tool along the upper surface of the guide plate 2800 to resect the femur B.
- the slot 2400 is formed so that its width is greater than the thickness of the cutting blade so that the cutting blade can be inserted.
- the slot 2400 indicates the cutting position of the femur B.
- the main body 2000 can indicate multiple cutting positions with a single attachment.
- the slots 2400 include a first slot 2410, a second slot 2420, a third slot 2430, and a fourth slot 2440.
- the second slot 2420 includes three slots that are slightly different in position in the Ya direction so that bone can be resected at the desired position.
- the third slot 2430 and the fourth slot 2440 penetrate the first surface 2100 at a different angle than the first slot 2410.
- the femur B is resected, for example, on five sides to match the shape of the implant to be attached. Specifically, the distal portion B1 of the femur B is first resected perpendicular to the bone axis to form an end surface B2. End surface B2 is one of the five installation surfaces of the implant.
- a position adjustment member 4000 is attached to the main body 2000 (see Figure 10). Details of the position adjustment member 4000 will be described later, but in addition to its function of adjusting the position of the main body 2000, the position adjustment member 4000 also serves the function of reducing the possibility of the spacer 3000 falling off.
- the distal portion B1 of the femur B is resected along the first slot 2410, second slot 2420, third slot 2430, and fourth slot 2440, respectively, to form four installation surfaces. This allows the cutting guide 1000 to indicate four cutting positions that align with the shape of the implant with just one installation.
- the dovetail groove 2300 is a groove for fixing the spacer 3000 to the main body 2000.
- a dovetail 3300 (protrusion) of the spacer 3000 (described later) is inserted into the dovetail groove 2300 in a state of fitting into the dovetail groove 2300.
- dovetail grooves 2300 are provided on the first surface 2100 side of the main body 2000, extending in the Xa direction.
- the dovetail grooves 2300 include dovetail groove 2300a located on the inner side (Xa1 side) and dovetail groove 2300b located on the outer side (Xa2 side).
- dovetail grooves 2300 when there is no need to distinguish between dovetail grooves 2300a and 2300b, they may be referred to as dovetail grooves 2300.
- Dovetail grooves 2300a and 2300b are arranged, for example, symmetrically about center C1 of main body 2000 (see the diagram indicated by reference numeral 700C). Dovetail grooves 2300a and 2300b do not have to be strictly symmetrical, and do not have to be symmetrical.
- the dovetail groove 2300a has an opening 2310a only at the first longitudinal end (first end).
- the dovetail tenon 3300 of the spacer 3000 is inserted into the dovetail groove 2300a through the opening 2310a, and with the dovetail tenon 3300 and dovetail groove 2300a engaged, the spacer 3000 is slid in the Xa2 direction to secure the spacer 3000 to the main body 2000.
- openings 2310a and 2310b are not distinguished from each other and are referred to collectively, they will be referred to as openings 2310.
- dovetail groove 2300 such as dovetail groove 2300a and dovetail groove 2300b
- the positional relationship between the main body 2000 and end face B2 can be adjusted depending on the position of the dovetail groove 2300.
- the spacer 3000 can be attached to dovetail groove 2300a
- the spacer 3000 can be attached to dovetail groove 2300b. This allows the main body 2000 to be appropriately attached to end faces B2 with a variety of different shapes and different steps.
- the dovetail groove 2300 may have any shape as long as it can secure the spacer 3000.
- it may be formed as a T-shaped groove, or may have any other shape.
- the dovetail 3300 of the spacer 3000 is formed as a convex portion that fits into the T-shaped groove, or a convex portion of any other shape that fits into the groove.
- the through-hole 2500 is a hole that penetrates the center of the main body 2000 in the Za direction, and a pair of legs 4200 (blocking portions) of the position adjustment member 4000 (described later) are inserted through it (see Figure 10).
- the pair of legs 4200 includes a first leg (blocking portion) 4200a and a second leg 4200b.
- the through-hole 2500 has a leg insertion portion 2510a at the end in the Ya2 direction through which the first leg 4200a is inserted, and a leg insertion portion 2510b at the end in the Ya1 direction through which the second leg 4200b is inserted.
- Openings 2310a and 231b of dovetail groove 2300 are located at opening 2520 (end) on the first surface 2100 side of through-hole 2500. Opening 2520 of through-hole 2500 opens in the Za1 direction, and openings 2310a and 231b of dovetail groove 2300 open in the Xa1 or Xa2 direction.
- the dovetail 3300 of the spacer 3000 When inserting the dovetail 3300 of the spacer 3000 into the dovetail groove 2300a, the dovetail 3300 is inserted in the Xa1 direction from the opening 2310a on the opening 2520 side of the through-hole 2500.
- the end 232a of the dovetail groove 2300a on the Xa1 direction side is not open, so the spacer 3000 will not fall off from end 232a, but the end on the Xa2 direction has an opening 2310a, so there is a possibility that the spacer 3000 may fall off from here.
- the dovetail 3300 of the spacer 3000 when inserting the dovetail 3300 of the spacer 3000 into the dovetail groove 2300b, the dovetail 3300 is inserted in the Xa2 direction from the opening 2310b on the opening 2520 side of the through-hole 2500.
- the end 232b of the dovetail groove 2300b on the Xa2 direction side is not open, so the spacer 3000 will not fall off from end 232b.
- the end on the Xa1 direction has opening 2310b, so there is a possibility that the spacer 3000 may fall off from here.
- leg portion (blocking portion) 42a of the position adjustment member 4000 (described below) is inserted into the through-hole 2500 so as to block at least a portion of the openings 2310a and 2310b. This makes it possible to easily reduce the risk of the spacer 3000 falling off the main body portion 2000 without increasing the number of parts.
- the plunger fitting portion 2600 fits into the ball plunger 3400 provided on the spacer 3000 to align the spacer 3000 with the main body portion 2000. If the spacer 3000 is not inserted sufficiently and the dovetail 3300 is not inserted all the way into the dovetail groove 2300, the end of the spacer 3000 will protrude from the opening 2310a of the dovetail groove 2300a and block part of the through-hole 2500. This will prevent the leg portion 4200 of the position adjustment member 4000 from being inserted into the through-hole 2500, making it impossible to reduce the risk of the spacer 3000 falling off.
- the plunger fitting portion 2600 is provided on the first surface 2100 side of the main body portion 2000, and when the dovetail 3300 of the spacer 3000 is inserted into the dovetail groove 2300, it fits into the ball plunger 3400 at a predetermined position.
- the ball at the tip of the ball plunger 3400 fits into the plunger fitting portion 2600 due to the biasing force of a spring or the like. This gives the user a clicking sensation, allowing them to recognize that the spacer 3000 has been inserted to the correct position.
- the pin insertion hole 2700 allows a fixing pin to be inserted to fix the main body 2000 and the spacer 3000 to the femur B. At least one pin insertion hole 2700 is provided, penetrating the main body 2000 and the spacer 3000.
- the spacer 3000 is inserted into the gap G between the first surface 2100 of the main body 2000 and the end surface B2 of the femur B to eliminate rattling and enable the cutting guide 1000 to be stably attached to the femur B.
- the spacer 3000 is disposed between the first surface 2100 and the femur B, and defines the distance between the main body 2000 and the femur B.
- Figure 8 shows an oblique view, a front view, a side view, and a plan view of an example of a spacer 3000.
- the view indicated by reference numeral 800A is an oblique view
- the view indicated by reference numeral 800B is a front view
- the view indicated by reference numeral 800C is a side view
- the view indicated by reference numeral 800D is a plan view.
- the spacer 3000 is configured in a roughly block shape.
- a dovetail 3300 and a ball plunger 3400 are provided on the first surface 3100, which is the surface opposite the first surface 2100 of the main body 2000.
- a pin insertion hole 3500 is provided that connects to the pin insertion hole 2700 of the main body 2000.
- the dovetail tenon 3300 is inserted into the dovetail groove 2300 of the main body 2000 while fitted into the dovetail groove 2300, fixing the spacer 3000 to the main body 2000.
- the dovetail tenon 3300 is inserted into the dovetail groove 2300 from the tip 3310 side of the dovetail tenon 3300, with the first surface 3100 facing the first surface 2100 of the main body 2000.
- the ball plunger 3400 is provided on the first surface 3100 of the spacer 3000 to align the spacer 3000.
- the ball plunger 3400 engages with the plunger engaging portion 2600 of the main body 2000 at a predetermined position, giving the user a clicking sensation. This allows the user to easily recognize that the spacer 3000 has been inserted to the correct position.
- the ball plunger 3400 also has the function of fixing the spacer 3000 and the main body 2000 together.
- the spacers 3000 include a spacer 3000 for the medial side of the femur B and a spacer 3000 for the lateral side.
- the spacers 3000 may also be of multiple types with different thicknesses in the Za direction. For example, there may be spacers 3000 with thicknesses that differ in increments of approximately 5 mm, such as approximately 5 mm, approximately 10 mm, approximately 15 mm, or approximately 20 mm.
- the position adjustment member 4000 is attached to the main body 2000 and adjusts the position of the main body 2000 relative to the femur B.
- the surgical reamer 9 is inserted into the center of the bone marrow of the femur B. Because the center of the bone marrow of the femur B is slightly offset from the center of the end surface B2 of the femur B, the position of the main body 2000 is adjusted using the position of the surgical reamer 9 as a reference via the position adjustment member 4000.
- the position of the entire cutting guide 1000 may also be adjusted using the position of the surgical reamer 9 as a reference via the position adjustment member 4000.
- Figure 9 shows an oblique view and a side view of an example of a position adjustment member 4000.
- the views indicated by reference numerals 900A and 900B are oblique views, and the view indicated by reference numeral 900C is a side view.
- the position adjustment member 4000 comprises a generally cylindrical body 4100 and a pair of legs 4200.
- the pair of legs 4200 is composed of a first leg 4200a and a second leg 4200b.
- the pair of legs 4200 are inserted into the through-hole 2500 of the main body 2000.
- the through-hole 2500 has a leg insertion portion 2510a at the end facing the Ya2 direction and a leg insertion portion 2510b at the end facing the Ya1 direction.
- the first leg 4200a is inserted into the leg insertion portion 2510a
- the second leg 4200b is inserted into the leg insertion portion 2510b.
- the tip 4210 of the first leg 4200a protrudes from the opening 2520 of the through-hole 2500.
- the tip 4210 protruding from the opening 2520 blocks at least a portion of the opening 2310 of the dovetail groove 2300.
- the dovetail tenon 3300 of the spacer 3000 inserted into the dovetail groove 2300 is prevented from moving from the opening 2310 of the dovetail groove 2300 to the outside of the dovetail groove 2300. This prevents the spacer 3000 from falling out of the opening 2310, reducing the risk of the spacer 3000 falling out of the main body 2000.
- Figure 10 is an exploded perspective view showing an example of a cutting guide 1000
- Figure 11 is a perspective view.
- the dovetail 3300 of the spacer 3000 is inserted into the dovetail groove 2300a through the opening 2310 of the dovetail groove 2300.
- the dovetail 3300 With the dovetail 3300 engaged with the dovetail groove 2300, it is slid in the Xa direction to secure the spacer 3000 to the main body 2000.
- the first leg 4200a of the position adjustment member 4000 is inserted into the leg insertion portion 2510a of the main body 2000, and the second leg 4200b is inserted into the leg insertion portion 2510b, thereby holding the position adjustment member 4000 to the main body 2000.
- the tip 4210 of the first leg 4200a inserted into the leg insertion portion 2510a protrudes from the opening 2520 of the through-hole 2500.
- the tip 4210 protruding from the opening 2520 at least partially blocks the opening 2310 of the dovetail groove 2300.
- the spacer 3000 fixed to the main body 2000 cannot fall off the opening 2310 even if it moves within the dovetail groove 2300 due to the vibrations of bone resection. This makes it easy to reduce the risk of the spacer 3000 falling off the main body 2000 without increasing the number of parts.
- [Reduced dropouts] 12 is a schematic diagram illustrating the reduction in the likelihood of the spacer 3000 falling off. As shown in Fig. 12, the first leg 4200a of the position adjustment member 4000 is inserted into the leg insertion portion 2510a so that the tip 4210 protrudes from the opening 2520 of the through-hole 2500. This blocks at least a portion of the opening 2310 of the dovetail groove 2300.
- L1 is a line indicating the position of the opening 2310 of the dovetail groove 2300
- L2 is a line indicating the position of the tip 4210 of the first leg 4200a.
- Position L2 of the tip 4210 protrudes by a length W from position L1 of the opening 2310 of the dovetail groove 2300.
- the dovetail tenon 3300 of the spacer 3000 cannot move in the Xa2 direction from the opening 2310 of the dovetail groove 2300, and therefore the spacer 3000 cannot fall out of the opening 2310.
- An artificial knee joint implant comprises a tibial tray fixed to the tibia, a tibial component that fits with the tibial tray and has a sliding surface along which a femoral component slides, a fixation member that fixes the tibial tray and the tibial component, and an insert that is inserted into a recess in the tibial component, wherein the insert has a plate-shaped first portion, a second portion protruding from a first surface of the first portion, a through hole that penetrates the first portion and the second portion and in which the fixation member is located, and a support portion that is located around the through hole and supports a portion of the fixation member, and the side of the first portion that is inserted into the tibial component includes a second surface whose longitudinal length is longer than the diameter of the through hole, and the tibial tray has a fitting portion that fits with the fixation member.
- the area surrounding the through-hole in the plate portion can be increased compared to conventional technology. This increases the range over which the insert presses the tibial component toward the tibial tray, reducing misalignment of the connection between the tibial component and the tibial tray. It also reduces the possibility of the tibial component and the tibial tray becoming loose when connected.
- the first portion has a side wall that is substantially parallel to the insertion direction, and the side wall extends further toward the insertion side than the through hole. This allows the force applied to the insert to be transmitted to the tibial component.
- connection between the second surface and the side wall is a generally arc-shaped, convex outward, when viewed from a direction perpendicular to the first surface. This reduces the possibility of the insert being deformed by the force applied to the insert by the fixing member, compared to conventional configurations.
- the artificial knee joint implant according to aspect 4 of the present disclosure is any one of aspects 1 to 3, in which the side surface of the second portion is located more inward than the outer periphery of the first portion. This allows the first surface of the plate portion of the insert to press the tibial component toward the tibial plate.
- the area of the insertion side surface is smaller than the area of the opposite surface. This allows the force applied to the insert to be applied to the tibial plate.
- the weight of the first portion on the insertion side is lighter than the weight of the first portion on the opposite side. This allows the force applied to the insert to be applied to the tibial plate.
- the artificial knee joint implant according to aspect 8 of the present disclosure is any one of aspects 1 to 7, and has a recess that is open to the first surface on the side of the first portion opposite the insertion side. This allows the surgeon to easily remove the insert from the tibial component.
- the artificial knee joint implant according to aspect 9 of the present disclosure is any one of aspects 1 to 8, wherein the fixing member is a screw and the fitting portion is a screw hole into which the screw threads. This makes it possible to easily fix the tibial tray and the tibial component.
- the artificial knee joint implant according to aspect 10 of the present disclosure is any one of aspects 1 to 9, wherein when the insert is inserted into the tibial component, longitudinal movement of the fixation member is restricted. This allows the tibial tray and the tibial component to be fixed by the fixation member via the insert.
- the artificial knee joint implant according to aspect 11 of the present disclosure is any one of aspects 1 to 10, further comprising the femoral component. This allows the implant to include the femoral component.
- a cutting guide comprises a main body having a first surface at least partially in contact with a bone and a slot penetrating from the first surface to the surface opposite the first surface; and a spacer positioned between the first surface and the bone, wherein the first surface has a groove that is open only at its first end, and the spacer has a protrusion that is positioned within the groove while engaged with the groove, and further comprises a blocking portion that prevents the protrusion from moving from the first end of the groove to outside the groove.
- the blocking portion prevents the protrusion from coming out of the groove, thereby reducing the risk of the spacer having the protrusion falling off the main body having the groove during use of the cutting guide.
- a cutting guide according to aspect 13 of the present disclosure may be the same as aspect 12, in which the spacer determines the distance between the main body portion and the bone. This configuration allows the distance between the main body portion and the bone to be determined without the need to prepare a separate component.
- the blocking portion may block at least a portion of the opening of the groove portion. This configuration is simple, space-saving, and reduces the risk of the spacer falling off the main body portion.
- the cutting guide according to aspect 15 of the present disclosure is in any one of aspects 12 to 14, and further includes an adjustment section attached to the main body section for adjusting the position of the main body section relative to the bone, and the blocking section may be part of the adjustment section.
- part of the adjustment section functions as the blocking section, thereby reducing the risk of the spacer falling off the main body section without the need for a separate blocking section.
- a cutting guide according to aspect 16 of the present disclosure is similar to aspect 15, except that the main body has a through hole through which a portion of the adjustment portion passes, and the first end is located at an end of the through hole on the first surface.
- the first end of the groove is located at the end of the through hole through which a portion of the adjustment portion passes, making it possible to easily block the first end of the groove with a portion of the adjustment portion.
- the first surface may have a plurality of the grooves. This configuration allows the positional relationship between the main body and the bone to be adjusted depending on the position of the groove where the spacer is attached, making it possible to appropriately attach the main body to a variety of bones with different levels of elevation.
- the multiple grooves may be arranged symmetrically on the inner and outer sides when attached to the bone.
- the positional relationship between the main body and the bone can be adjusted depending on the position of the groove where the spacer is attached, allowing the main body to be appropriately attached to a variety of bones with different levels of elevation.
- a cutting guide according to aspect 19 of the present disclosure is any one of aspects 12 to 18, wherein the groove portion is a dovetail groove and the protrusion portion is a dovetail tenon. This configuration reduces the possibility of the spacer becoming detached in a direction away from the main body portion.
- the cutting guide according to aspect 20 of the present disclosure may further include a ball plunger that aligns the spacer. This configuration allows for smooth movement of the spacer relative to the main body.
- a cutting guide according to aspect 21 of the present disclosure is any one of aspects 12 to 20, and may include at least one pin insertion hole that penetrates the main body and the spacer, and the main body and the spacer may be fixed to the bone by inserting a pin into the pin insertion hole. This configuration allows the main body and the spacer to be fixed as a single unit.
- the slot may guide a cutting blade that cuts the bone. With this configuration, the cutting blade can be guided in the slot.
- a cutting guide according to aspect 23 of the present disclosure is similar to aspect 22, except that one or more slots may be provided in the main body. This configuration allows the cutting blade to be guided in multiple directions.
- the bone may be a femur, and the main body portion may be attached to the distal end of the femur, which is the end of the femur on the knee side.
- the cutting guide can be used to perform osteotomy on the distal end of the femur during knee joint replacement surgery.
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Abstract
人工膝関節インプラントは、脛骨トレーと脛骨コンポーネントと固定部材とインサートとを備え、インサートは、板状の第1部分と第2部分と、第1部分および第2部分を貫通するとともに固定部材が内部に位置する貫通孔と、貫通孔の周囲に位置し固定部材の一部を支持する支持部と、を有し、第1部分の側面は、長手方向の長さが貫通孔の直径よりも長い第2面を含み、脛骨トレーは、固定部材と嵌合する嵌合部を有する。
Description
本開示は、患者の膝関節を人工膝関節に置換する手術において用いられる人工膝関節インプラント、および、骨切りを行うときに使用されるカットガイドに関する。
膝関節を人工膝関節に置換する膝関節置換術に用いられる人工膝関節インプラントが知られている。人工膝関節インプラントは、大腿骨の遠位端に固定される大腿骨コンポーネントと、脛骨の近位端に固定される脛骨コンポーネントとを備える。
特許文献1には、膝関節置換術に用いる脛骨プロテーゼ(prostheses)が記載されている。脛骨プロテーゼは、脛骨ベアリングコンポーネント、脛骨ベアリングコンポーネントの凹部内に配置されるインサート、締結具により、インサートを介して、脛骨ベアリングコンポーネントと締結される脛骨ベースプレートを含む。
DePuy Synthes "THE ATTUNE REVISION FIXED BEARING KNEE SYSTEM" 簡易手技書 2020年
ZIMMER BIOMET "Persona Revision Knee System" Surgical Technique 2020年
Depuy Synthes " ATTUNE REVISION KNEE SYSTEM FIXED BEARING SURGICAL TECHNIQUE"
本開示の一態様に係る人工膝関節インプラントは、脛骨に固定される脛骨トレーと、前記脛骨トレーと嵌合し、大腿骨コンポーネントが摺動する摺動面を有する脛骨コンポーネントと、前記脛骨トレーと前記脛骨コンポーネントとを固定する固定部材と、前記脛骨コンポーネントが有する凹部に挿入されるインサートと、を備え、前記インサートは、板状の第1部分と、前記第1部分の第1面から突出した第2部分と、前記第1部分および前記第2部分を貫通するとともに前記固定部材が内部に位置する貫通孔と、前記貫通孔の周囲に位置し前記固定部材の一部を支持する支持部と、を有し、前記第1部分の、前記脛骨コンポーネントに挿入される側の側面は、長手方向の長さが、前記貫通孔の直径よりも長い第2面を含み、前記脛骨トレーは、前記固定部材と嵌合する嵌合部を有する。
本開示の一態様に係るカットガイドは、少なくとも一部が骨に当接する第1面と、前記第1面から前記第1面と反対側の面へ貫通するスロットと、を有する本体部と、前記第1面と前記骨との間に位置するスペーサと、を備え、前記第1面は、第1端のみが開口した溝部を有し、前記スペーサは、前記溝部と嵌合した状態で前記溝部内に挿入される凸部を有し、前記凸部が前記溝部の前記第1端から前記溝部外に移動することを阻止する阻止部をさらに備える。
<実施形態1>
〔人工膝関節インプラント100の概要〕
人工膝関節インプラントは、脛骨ベアリングコンポーネントと脛骨ベースプレートとを結合したとき、位置がずれたり、隙間が発生したりするおそれがある。
〔人工膝関節インプラント100の概要〕
人工膝関節インプラントは、脛骨ベアリングコンポーネントと脛骨ベースプレートとを結合したとき、位置がずれたり、隙間が発生したりするおそれがある。
本開示の一態様によれば、脛骨コンポーネントと脛骨トレーとの結合のずれを低減できる。また、脛骨コンポーネントと脛骨トレーとの結合が浮いてしまう可能性を低減できる。
以下、本開示の実施形態1について、詳細に説明する。実施形態1に係る人工膝関節インプラント100は、人工膝関節置換術で用いられるインプラントである。図1に、人工膝関節インプラント100の使用例を示す。図1に示すように、人工膝関節インプラント100は、脛骨に取り付けられる脛骨アセンブリ1、および大腿骨に取り付けられる大腿骨コンポーネント2を含む。
〔脛骨アセンブリ1〕
図2および図3を参照して、脛骨アセンブリ1の詳細について説明する。図2は、脛骨アセンブリ1の構造を示す図である。
図2および図3を参照して、脛骨アセンブリ1の詳細について説明する。図2は、脛骨アセンブリ1の構造を示す図である。
図2の201および203は、脛骨アセンブリ1の斜視図である。ここでは、脛骨アセンブリ1が脛骨に取り付けられたときの脛骨の長手方向をZ方向、膝の前後方向となる方向をX方向、Z方向およびX方向と直交する方向をY方向とする。図2の201は、+Z方向から見た脛骨アセンブリ1の斜視図である。図2の203は、-Z方向から見た脛骨アセンブリ1の斜視図である。
図2に示すように、脛骨アセンブリ1は、脛骨トレー11、脛骨コンポーネント12、固定部材13、およびインサート10を含む。
図2の202および204は、脛骨アセンブリ1を構成する上記各部を分解した状態を示す。図2の202は、201と同じ方向、すなわち+Z方向から見た脛骨アセンブリ1を分解した状態を示す。図2の204は、203と同じ方向、すなわち-Z方向から見た脛骨アセンブリ1を分解した状態を示す。
脛骨トレー11は、脛骨アセンブリ1において最も-Z方向に位置する。脛骨トレー11は、脛骨に固定される。脛骨トレー11は、-Z方向側に脛骨と接する面を有する。脛骨トレー11は、+Z方向側の面を有する。脛骨トレー11は、+Z方向側の面に、固定部材13と嵌合する嵌合部119を有する。脛骨トレー11は、+Z方向側の面に、脛骨コンポーネント12の周縁の一部を覆う領域を有する。例えば、脛骨トレー11は、+Z方向側の面に、脛骨コンポーネント12の周縁の一部と嵌合する領域を有する。
脛骨コンポーネント12は、脛骨トレー11の+Z方向側に位置する。脛骨コンポーネント12は、-Z方向側に脛骨トレー11と接する面を有する。脛骨コンポーネント12は、脛骨トレー11と嵌合する。脛骨コンポーネント12は、+Z方向側に、大腿骨コンポーネント2が摺動する摺動面121を有する。摺動面121の形状は特に限定されないが、例えば、徐々に曲率半径が変化する曲面形状であってもよい。脛骨コンポーネント12は、-X方向の面に位置する凹部122を有する。凹部122は、-X方向に開口している。凹部122は、+X方向、+Y方向、又は-Y方向に開口していてもよい。
固定部材13は、脛骨トレー11と脛骨コンポーネント12とを固定する部材である。固定部材13は、脛骨コンポーネント12に位置する貫通孔123と、脛骨トレー11に位置する嵌合部119と貫いて配置されることにより、脛骨トレー11と脛骨コンポーネント12とを固定する。固定部材13は、例えば、ネジ又は杭であってよい。固定部材13がネジの場合、嵌合部119は、当該ネジが螺合するネジ孔であってよい。固定部材13をネジとし、嵌合部119をネジ孔とすることにより、容易に、脛骨トレー11と脛骨コンポーネント12とを固定することができる。
インサート10は、脛骨コンポーネント12が有する凹部122に挿入される。脛骨コンポーネント12の凹部122は、脛骨コンポーネント12の-X方向の面に設けられており、インサート10は、+X方向に挿入される。よって、+X方向は、インサート10の挿入方向ということができる。インサート10の詳細については、後述する。
また、インサート10は、脛骨コンポーネント12に挿入されたとき、脛骨コンポーネント12内におけるZ方向への移動が制限される。換言すれば、インサート10が脛骨コンポーネント12に挿入された状態では、インサート10と脛骨コンポーネント12とは、一体でZ方向に移動する。
Z方向は、固定部材13の長手方向ということができるので、インサート10は、脛骨コンポーネント12に挿入されたとき、固定部材13の長手方向への移動が制限されるということもできる。
図3は、図2の201に示すII-II線で脛骨アセンブリ1を切断した時の断面図である。図3は、脛骨コンポーネント12にインサート10が挿入され、脛骨トレー11と脛骨コンポーネント12とが固定部材13により固定されている状態を示す。図3に示すように、脛骨アセンブリ1では、固定部材13がインサート10を介して脛骨トレー11と嵌合することにより、脛骨コンポーネント12と脛骨トレー11とを固定している。
〔インサート10の詳細〕
次に、図4を参照して、インサート10の形状の詳細について説明する。図4は、インサート10の形状の詳細を示す外観図である。
次に、図4を参照して、インサート10の形状の詳細について説明する。図4は、インサート10の形状の詳細を示す外観図である。
図4の401は、インサート10を+Z方向から見た斜視図である。図4の402は、インサート10を+Z方向から見た図である。図4の403は、インサート10を-Y方向から見た図である。図4の404は、インサート10を-X方向から見た図である。
図4の401に示すように、インサート10は、板状の第1部分101と、第1部分101の第1面111から突出した第2部分102とを有する。第1部分101は、-Z方向側の面である第1面111を有する。インサート10は、第1部分101および第2部分102を貫通する貫通孔106を有する。貫通孔106の内部には、固定部材13が位置することができる。インサート10は、固定部材13の一部を支持する支持部107を有する。支持部107は、貫通孔106の周囲に位置する。支持部107は、インサート10の第1部分101のみに位置してもよい。支持部107は、インサート10の第1部分101及び第2部分102に位置してもよい。
固定部材13がネジの場合、支持部107は、固定部材13の一部として、ネジの頭部を支持するものであってよい。詳細には、支持部107は、ネジの頭部の底面、すなわち-Z方向側の面のみを支持するものであってよい。支持部107でネジの頭部を支持することにより、ネジが-Z方向に移動すれば、インサート10も-Z方向に移動することとなる。インサート10は、脛骨コンポーネント12に挿入されたとき、Z方向への移動が制限されるので、インサート10が-Z方向に移動した場合、脛骨コンポーネント12も-Z方向に移動することになる。
よって、ネジを締め付けることによってネジが進む方向、すなわち-Z方向に移動させることにより、脛骨コンポーネント12を脛骨トレー11の方向へ移動させることができ、脛骨コンポーネント12と脛骨トレー11とを結合させることができる。これにより、脛骨トレー11と脛骨コンポーネント12との結合が浮いてしまう可能性を低減できる。また、脛骨トレー11と脛骨コンポーネント12との位置ずれが生じる可能性も低減できる。
図4の402に示すように、第1部分101の脛骨コンポーネント12に挿入される側の側面、すなわち+X方向側の側面は、長手方向の長さLxaが、前記貫通孔の直径Lxbよりも長い第2面112を含む。ここで、第2面112とは、第1部分101の+X方向側の側面のうち、Y方向に対向する面をいう。第2部分102の側面は、第1部分101の外周よりも内側に位置する。これにより、インサート10に加えられた-Z方向の力を脛骨コンポーネント12に伝えることができ、ひいては、脛骨コンポーネント12を脛骨トレー11方向に押下できる。
また、第1部分101は、インサート10の挿入方向、すなわち+X方向に略平行な側壁105を有する。側壁105は、貫通孔106よりも挿入側、すなわち+X方向側に延びている。これにより、インサート10加えられた-Z方向側への力を、脛骨コンポーネント12に伝えやすい構造とすることができる。
また、第2面112と側壁105との接続は、第1面111に垂直な方向から見たとき、外側に凸の略円弧状となっている。ここで略円弧状とは、例えば、円弧の一部が欠けた形状や、円弧の曲率が徐々に変化するような形状なども含むものである。これにより、従来技術のような外側に凹の円弧状となっている構成と比較して、インサート10に加えられた力により、インサート10が変形してしまう可能性を低減できる。また、従来技術と比較して、第1部分101における貫通孔106の周囲の面積を広くすることができる。これにより、インサート10が脛骨コンポーネント12を脛骨トレー11の方向に押し付ける範囲を広くすることができる。よって、脛骨コンポーネント12と脛骨トレー11とを強固に結合でき、脛骨コンポーネント12と脛骨トレー11との結合が浮いてしまう可能性を低減できる。
図4の403および404に示すように、第1部分101の第1面111とは反対側の第3面113の外周は面取りされた面取り部116となっている。第3面113が面取り部116を有さない場合、インサート10の第1部分101は+Z方向側に角を有することとなる。第1部分101は+Z方向側に角を有すると、インサート10を脛骨コンポーネント12へ挿入する場合に、+Z方向側の角が凹部122の上面や側面に衝突しやすい。面取り部116を有することにより、インサート10を脛骨コンポーネント12へ容易に挿入できる。
図4の401および404に示すように、第1部分101は、第1部分101の挿入側、すなわち+X方向側とは反対側の側面に、第1面111側が開口した凹部109を有する。凹部109を有することにより、術者が所定の器具を凹部109に当てて脛骨コンポーネント12からインサート10を抜くことができるので、脛骨コンポーネント12からインサート10を容易に抜くことができる。
〔インサート10の他の実施形態〕
次に、図5を参照して、インサート10の他の実施形態について説明する。図5は、インサート10の他の実施形態であるインサート10A~Eを示す図である。
次に、図5を参照して、インサート10の他の実施形態について説明する。図5は、インサート10の他の実施形態であるインサート10A~Eを示す図である。
図5に示すインサート10A~10Eは、第1部分101における貫通孔106と、-X方向側の側面114との距離との関係がそれぞれ異なるものである。より詳細には、インサート10A~10Eの順に、貫通孔106の中心と側面114との距離が、貫通孔106の中心と第2面112との距離に対して長くなる。
すなわち、(DB1/DA1)>(DB2/DA2)>(DB3/DA3)>(DB4/DA4)>(DB5/DA5)の関係となっている。
ここで、DA1は、貫通孔106の中心と第2面112との距離である。DB1は、インサート10Aにおける貫通孔106の中心と側面114との距離である。DA1とDB1とは略同じ長さであってもよい。DB2は、インサート10Bにおける貫通孔106の中心と側面114との距離である。DA2は、貫通孔106の中心と第2面112との距離である。DB3は、インサート10Cにおける貫通孔106の中心と側面114との距離である。DA3は、貫通孔106の中心と第2面112との距離である。DB4は、インサート10Dにおける貫通孔106の中心と側面114との距離である。DA4は、貫通孔106の中心と第2面112との距離である。DB5は、インサート10Eにおける貫通孔106の中心と側面114との距離である。DA5は、貫通孔106の中心と第2面112との距離である。
上記のインサート10B~10Eの構成は、次のように言うことができる。すなわち、第1部分101の第1面111面とは反対側の第3面113における貫通孔106の中心を通り、インサート10の挿入方向に垂直な線で、第3面113を区切ったとき、挿入側の面の面積は、反対側の面の面積よりも小さい。
このように、第1部分101の第1面111または第3面113における貫通孔106の-X方向側の面積を、+X方向側の面積よりも小さくすることにより、インサート10のZ方向側に加えられた力を脛骨コンポーネント12に伝えることができる。
また、上述のように面積が異なるのではなく、貫通孔106の-X方向側と+X方向側とで、第1部分101の重さが異なる構成であってもよい。すなわち、第1部分101の第1面111とは反対側の第3面113における貫通孔106の中心を通り、挿入方向に垂直な線で、第1部分101を区切ったとき、挿入側の第1部分101の重さは、反対側の第1部分101の重さよりも軽い構成であってもよい。このような構成であっても、インサート10のZ方向に加えられた力を脛骨コンポーネント12に伝えることができる。
<実施形態2>
人工膝関節置換術において、大腿骨Bの膝側の端部である大腿骨遠位部の骨切りを行うときに、カットガイドが用いられる。骨切りの際に、カットガイドを大腿骨遠位部に取り付ける場合、カットガイドと大腿骨との距離を調整するスペーサをカットガイドに装着することが知られている。このとき、骨切りのときの振動等により、スペーサがカットガイドから脱落する可能性がある。本開示の一態様によれば、スペーサがカットガイドの本体部から脱落するおそれを低減することができる。
人工膝関節置換術において、大腿骨Bの膝側の端部である大腿骨遠位部の骨切りを行うときに、カットガイドが用いられる。骨切りの際に、カットガイドを大腿骨遠位部に取り付ける場合、カットガイドと大腿骨との距離を調整するスペーサをカットガイドに装着することが知られている。このとき、骨切りのときの振動等により、スペーサがカットガイドから脱落する可能性がある。本開示の一態様によれば、スペーサがカットガイドの本体部から脱落するおそれを低減することができる。
以下、本開示の実施形態2に係るカットガイド1000について、図面に基づいて説明する。以下では、カットガイド1000を人工膝関節置換手術において大腿骨Bの遠位部B1における切断位置を示すガイド器具とした例について説明する。ただし、本開示ではこれに限らず、例えば、カットガイド1000を人工股関節置換術、人工足関節置換術等についても適用することができる。また、カットガイド1000が人工膝関節置換手術に適用される場合、例えば、人工膝関節の再置換手術、又は、下肢腫瘍患者への人工膝関節置換手術等について適用されてもよい。
<概要>
始めに、カットガイド1000についての理解を容易にするために、人工膝関節置換手術の概要について簡単に説明する。人工膝関節置換手術は、患者の膝関節を人工膝関節に置き換える手術である。
始めに、カットガイド1000についての理解を容易にするために、人工膝関節置換手術の概要について簡単に説明する。人工膝関節置換手術は、患者の膝関節を人工膝関節に置き換える手術である。
人工膝関節は、患者の大腿骨の膝側の遠位部に設置される大腿骨用インプラントと、当該大腿骨用インプラントと係合し、脛骨の近位部に設置される脛骨用インプラントとを備える。
患者の大腿骨の遠位部、および脛骨の近位部の一部分をそれぞれ、ボーンソー等の骨切除器具によって骨切除し、インプラントを取付けるための設置面を形成する。大腿骨の設置面には大腿骨用インプラント、脛骨の設置面には脛骨用インプラントを、それぞれ取付け、大腿骨用インプラントと脛骨用インプラントとを係合させ、患者の膝関節として機能させる。本開示の実施形態に係るカットガイド1000は、上記の工程のうち、大腿骨の遠位部を骨切除して設置面を形成する際に使用される。
図6は、カットガイド1000を大腿骨Bの遠位部B1に取付けた状態を示す模式図である。図6に示すように、カットガイド1000は、本体部2000、スペーサ3000、および本体部2000の取付位置を調整する位置調整部材4000を備える。
大腿骨Bの遠位部B1を骨切除する際には、まず、大腿骨Bの骨髄内に、カットガイド1000とは別体の器具である手術用リーマ9を挿入する。
次に、カットガイド1000の本体部2000の貫通孔2500(図7参照)に、手術用リーマ9を挿通させ、大腿骨Bの端面B2に対向する側にある本体部2000の第1面2100を、端面B2に当接させる。それから、本体部2000に位置調整部材4000を嵌め込み、本体部2000を固定ピン(不図示)で大腿骨Bに固定する。
このとき、人工膝関節置換手術が初回(プライマリー)ではなく、既存の人工膝関節を抜去し、新しい人工膝関節に置換する再手術(リビジョン)であるとき、骨の欠損等があり、端面B2の形状が、内側側と外側側とで異なる場合がある。このような場合、本体部2000の第1面2100と、大腿骨Bの端面B2との間に隙間Gが生じる場合がある。
この隙間Gにスペーサを差し込んで本体部に固定することにより、カットガイドを大腿骨Bに安定して装着することができる。しかし、ボーンソー等で骨切除するときの振動により、スペーサが、スペーサの差込み口から抜けて脱落してしまう可能性がある。
本開示の実施形態に係るカットガイド1000は、部品数を増加することなく、容易にスペーサ3000が本体部2000から脱落するおそれを低減することができるものである。これにより、施術者は、大腿骨Bの遠位部B1にカットガイド1000を装着し、後述するスロット2400に骨切除器具を挿入し、安定した状態で大腿骨Bの骨切除を行うことができる。
また、カットガイド1000は、再手術に限らず、初回の人工膝関節置換手術であっても利用することができる。
<カットガイド1000の構成>
次に、カットガイド1000の構成について、図面を参照して説明する。上述したように、カットガイド1000は、本体部2000、スペーサ3000、および位置調整部材4000を備える。
次に、カットガイド1000の構成について、図面を参照して説明する。上述したように、カットガイド1000は、本体部2000、スペーサ3000、および位置調整部材4000を備える。
[本体部2000]
図7は本体部2000の一例を示す斜視図および正面図であり、符号700Aおよび符号700Bで示す図は斜視図、符号700Cで示す図は正面図である。ここでカットガイド1000の装着方向をZa1方向、Za1方向とは反対の方向をZa2方向とする。また、Za1およびZa2と垂直、かつ第1面2100と平行な方向で内側側に向かう方向をXa1方向、Xa1方向とは反対の方向で外側側に向かう方向をXa2方向とする。Xa1およびXa2と垂直、かつZa1およびZa2と垂直で、図7における上方向をYa1方向、Ya1方向とは反対の方向で下方向をYa2方向とする。Xa1およびXa2、Ya1およびYa2、Za1およびZa2を互いに区別せず総称する場合は、Xa方向、Ya方向、Za方向と称する。
図7は本体部2000の一例を示す斜視図および正面図であり、符号700Aおよび符号700Bで示す図は斜視図、符号700Cで示す図は正面図である。ここでカットガイド1000の装着方向をZa1方向、Za1方向とは反対の方向をZa2方向とする。また、Za1およびZa2と垂直、かつ第1面2100と平行な方向で内側側に向かう方向をXa1方向、Xa1方向とは反対の方向で外側側に向かう方向をXa2方向とする。Xa1およびXa2と垂直、かつZa1およびZa2と垂直で、図7における上方向をYa1方向、Ya1方向とは反対の方向で下方向をYa2方向とする。Xa1およびXa2、Ya1およびYa2、Za1およびZa2を互いに区別せず総称する場合は、Xa方向、Ya方向、Za方向と称する。
図7に示すように、本体部2000は全体的に見た場合、略板状に形成される。本体部2000の形状は、これに限らず、他の形状であってもよく、特に限定されない。本体部2000は、第1面2100、第1面2100と反対側の面である第2面2200、スロット2400、ガイド板2800、蟻溝(溝部)2300、貫通孔2500、プランジャ受け部26、およびピン用挿通孔2700を備える。第1面2100は、少なくとも一部が大腿骨Bの端面B2に当接する。
蟻溝2300は、後述するスペーサ3000が固定できればよく、形状は特に限定されない。例えば、T字形状の溝部として形成されてもよいし、その他の形状であっても構わない。この場合、後述する蟻ほぞ3300は、T字形状の溝部に嵌合する凸部、または、溝部に嵌合するその他の形状の凸部に形成される。
(スロット2400)
スロット2400は、骨を切削する切削刃を案内するための部材である。スロット2400は本体部2000に1つまたは複数備えられている。スロット2400は、本体部2000を、第1面2100から第2面2200へ貫通している。施術者は、スロット2400に骨切除器具を挿入し、ガイド板2800の上面に沿って骨切除器具をスライドさせ、大腿骨Bを骨切除する。スロット2400は、切削刃を挿入できるように、切削刃の厚みより幅が大きくなるように形成される。
スロット2400は、骨を切削する切削刃を案内するための部材である。スロット2400は本体部2000に1つまたは複数備えられている。スロット2400は、本体部2000を、第1面2100から第2面2200へ貫通している。施術者は、スロット2400に骨切除器具を挿入し、ガイド板2800の上面に沿って骨切除器具をスライドさせ、大腿骨Bを骨切除する。スロット2400は、切削刃を挿入できるように、切削刃の厚みより幅が大きくなるように形成される。
また、スロット2400によって、大腿骨Bの切断位置が示される。本体部2000は、複数のスロット2400を備えることにより、1回の装着で複数個所の切断位置を示すことができる。例えば、スロット2400は、第1スロット2410、第2スロット2420、第3スロット2430、および第4スロット2440を備える。第2スロット2420は、所望の位置で骨切除できるように、少しずつYa方向の位置が相違する3つのスロットを備える。第3スロット2430及び第4スロット2440は、第1面2100に対し、第1スロット2410とは異なる角度に貫通している。
大腿骨Bは、例えば、装着するインプラントの形状に合わせて5面に切除される。詳細に説明すると、大腿骨Bは、まず遠位部B1を骨軸に対して垂直に切除して、端面B2を形成する。端面B2は、インプラントの5つの設置面のうちの1つである。
次に、端面B2にカットガイド1000を装着し、隙間Gにスペーサ3000を差し込んで、スペーサ3000を本体部2000に固定する。スペーサ3000が脱落しないように、位置調整部材4000を本体部2000に取付ける(図10参照)。位置調整部材4000の詳細については後述するが、位置調整部材4000は、本体部2000の位置調整機能の他に、スペーサ3000の脱落を低減する機能を兼ねている。
第1スロット2410、第2スロット2420、第3スロット2430、および第4スロット2440に沿って、大腿骨Bの遠位部B1をそれぞれ骨切除し、4つの設置面を形成する。これにより、カットガイド1000は、インプラントの形状に沿った4つの切断位置を、1回の装着だけで示すことができる。
(蟻溝2300)
蟻溝2300は、スペーサ3000を本体部2000に固定するための溝である。蟻溝2300内には、後述するスペーサ3000の蟻ほぞ3300(凸部)が、蟻溝2300に嵌合した状態で挿入される。
蟻溝2300は、スペーサ3000を本体部2000に固定するための溝である。蟻溝2300内には、後述するスペーサ3000の蟻ほぞ3300(凸部)が、蟻溝2300に嵌合した状態で挿入される。
蟻溝2300は、本体部2000の第1面2100側に、Xa方向に延びて複数設けられる。蟻溝2300は、内側側(Xa1側)に配置される蟻溝2300a、および外側側(Xa2側)に配置される蟻溝2300bを備える。以下では、蟻溝2300aおよび蟻溝2300bを区別しない場合、蟻溝2300と記載する場合がある。
蟻溝2300aおよび蟻溝2300bは、例えば、本体部2000の中心C1(符号700Cで示す図参照)を中心として対称になるように配置される。蟻溝2300aおよび蟻溝2300bは、厳密に対称でなくてもよいし、また、対称でなくてもよい。
蟻溝2300aは、長手方向の第1端部(第1端)のみに開口部2310aが設けられる。開口部2310aから、スペーサ3000の蟻ほぞ3300を蟻溝2300a内に差し込み、蟻ほぞ3300と蟻溝2300aとを嵌合させた状態で、Xa2方向にスライドさせ、スペーサ3000を本体部2000に固定する。
一方、蟻溝2300bは、長手方向の第1端部(第1端)のみに開口部2310bが設けられる。蟻溝2300bに、スペーサ3000を固定する場合は、開口部2310bから蟻ほぞ3300を蟻溝2300b内に差し込み、蟻ほぞ3300と蟻溝2300bとを嵌合させた状態で、Xa1方向にスライドさせてスペーサ3000を本体部2000に固定する。このように、スペーサ3000は、蟻溝2300aと蟻溝2300bとのいずれに差し込む場合でも、本体部2000の中心から外側へ向けて装着される。
また、以降において、開口部2310aと開口部2310bを互いに区別せず総称する場合は、開口部2310と称する。
蟻溝2300は、蟻溝2300aおよび蟻溝2300bのように、複数の蟻溝2300を設けることにより、蟻溝2300の位置に応じて、本体部2000と端面B2との位置関係を調整することができる。つまり、大腿骨Bの内側側に隙間Gがある場合は、蟻溝2300aにスペーサ3000を取付け、外側側に隙間Gがある場合は、蟻溝2300bにスペーサ3000を取付けることができる。これにより、段差が異なる多様な形状の端面B2に本体部2000を適切に取り付けることができる。
蟻溝2300は、スペーサ3000が固定できればよく、形状は特に限定されない。例えば、T字形状の溝部として形成されてもよいし、その他の形状であっても構わない。この場合、スペーサ3000の蟻ほぞ3300は、T字形状の溝部に嵌合する凸部、または、溝部に嵌合するその他の形状の凸部に形成される。
貫通孔2500は、本体部2000の中央部分をZa方向に貫通する孔であり、後述する位置調整部材4000の一対の脚部4200(阻止部)が挿通される(図10参照)。一対の脚部4200は、第1脚部(阻止部)4200aおよび第2脚部4200bを備える。
貫通孔2500は、Ya2方向の端部に第1脚部4200aが挿通される脚部挿通部2510a、Ya1方向の端部に第2脚部4200bが挿通される脚部挿通部2510bを備える。
蟻溝2300の開口部2310a、231bは、貫通孔2500の第1面2100側の開口部2520(端部)に位置する。貫通孔2500の開口部2520はZa1方向に開口し、蟻溝2300の開口部2310a、231bは、Xa1方向またはXa2方向に開口する。
蟻溝2300aにスペーサ3000の蟻ほぞ3300を差し込む場合は、貫通孔2500の開口部2520側にある開口部2310aからXa1方向に蟻ほぞ3300を挿入する。蟻溝2300aのXa1方向の端部232aは、開口していないため、スペーサ3000は端部232aから脱落することはないが、Xa2方向の端部には開口部2310aがあるため、ここからスペーサ3000が脱落する可能性がある。
一方、蟻溝2300bにスペーサ3000の蟻ほぞ3300を差し込む場合は、貫通孔2500の開口部2520側にある開口部2310bからXa2方向に蟻ほぞ3300を挿入する。蟻溝2300bのXa2方向の端部232bは、開口していないため、スペーサ3000は端部232bから脱落することはないが、Xa1方向の端部には開口部2310bがあるため、ここからスペーサ3000が脱落する可能性がある。
そのため、開口部2310a、2310bの少なくとも一部を塞ぐように、後述する位置調整部材4000の脚部(阻止部)42aは、貫通孔2500に差し込まれる。これにより、部品数を増加することなく容易に、スペーサ3000が本体部2000から脱落するおそれを低減することができる。
プランジャ嵌合部2600は、スペーサ3000と本体部2000との位置合わせのために、スペーサ3000に設けられるボールプランジャ3400と嵌合する。仮に、スペーサ3000の差し込みが不十分で、蟻ほぞ3300が蟻溝2300の奥まで充分に挿入されなかった場合、スペーサ3000の端部が蟻溝2300aの開口部2310aから突出して貫通孔2500の一部を塞いでしまう。そうすると、貫通孔2500に位置調整部材4000の脚部4200を差し込めなくなり、スペーサ3000の脱落を低減することができなくなる。
プランジャ嵌合部2600は、本体部2000の第1面2100側に設けられ、スペーサ3000の蟻ほぞ3300が蟻溝2300に差し込まれる際に、所定の位置で、ボールプランジャ3400と嵌合する。
ユーザがスペーサ3000を蟻溝2300に沿ってスライドさせると、ボールプランジャ3400の先端のボールが、ばね等の付勢力により、プランジャ嵌合部2600に嵌まる。これにより、ユーザにクリック感を生じさせ、ユーザは、スペーサ3000が正しい位置まで挿入されたことを認識することができる。
ピン用挿通孔2700は、固定ピンを差し込むことにより、本体部2000およびスペーサ3000を大腿骨Bに固定する。ピン用挿通孔2700は、少なくとも1つ、本体部2000およびスペーサ3000を貫通して設けられる。
[スペーサ3000]
スペーサ3000は、上述したように、本体部2000の第1面2100と、大腿骨Bの端面B2との間の隙間Gに差し込むことによってがたつきを無くし、カットガイド1000を大腿骨Bに安定して装着させることができるものである。スペーサ3000は、第1面2100と大腿骨Bとの間に配置され、本体部2000と大腿骨Bとの距離を規定する。
スペーサ3000は、上述したように、本体部2000の第1面2100と、大腿骨Bの端面B2との間の隙間Gに差し込むことによってがたつきを無くし、カットガイド1000を大腿骨Bに安定して装着させることができるものである。スペーサ3000は、第1面2100と大腿骨Bとの間に配置され、本体部2000と大腿骨Bとの距離を規定する。
図8は、スペーサ3000の一例を示す斜視図、正面図、側面図、および平面図である。符号800Aで示す図は斜視図、符号800Bで示す図は正面図、符号800Cで示す図は側面図、符号800Dで示す図は平面図である。
図8に示すように、スペーサ3000は、大略的にブロック形状に構成される。スペーサ3000は、本体部2000に取付けた状態で、本体部2000の第1面2100と対向する側の面である第1面3100に、蟻ほぞ3300、およびボールプランジャ3400が備えられる。また、本体部2000のピン用挿通孔2700と連結するピン用挿通孔3500が設けられる。
蟻ほぞ3300は、上述したように、本体部2000の蟻溝2300と嵌合した状態で蟻溝2300内に挿入され、スペーサ3000を本体部2000に固定する。蟻ほぞ3300は、第1面3100を本体部2000の第1面2100と対向させた状態で、蟻ほぞ3300の先端部3310側から蟻溝2300内に差し込まれる。
ボールプランジャ3400は、上述したように、スペーサ3000の位置合わせをするために、スペーサ3000の第1面3100に設けられる。ボールプランジャ3400は、スペーサ3000の蟻ほぞ3300が蟻溝2300に差し込まれる際に、所定の位置で、本体部2000のプランジャ嵌合部2600と嵌合し、ユーザにクリック感を生じさせる。これにより、ユーザは、スペーサ3000が正しい位置まで挿入されたことを容易に認識することができる。
また、ボールプランジャ3400は、スペーサ3000と本体部2000とを固定する機能も備えている。
スペーサ3000は、大腿骨Bの内側側用のスペーサ3000と、外側側用のスペーサ3000とを備えている。また、スペーサ3000は、Za方向の厚みが相違する複数の種類を備えていてもよい。例えば、約5mm、約10mm、約15mm、または約20mm等の厚みが約5mmずつ異なるスペーサ3000があってもよい。
これにより、スペーサ3000の種類に応じて、本体部2000と端面B2との位置関係を調整することができる。具体的には、隙間Gが大きいときは厚みが大きいスペーサ3000を取付け、隙間Gが小さいときは厚みが小さいスペーサ3000を取付けることができる。これにより、多様な形状の端面B2に本体部2000を適切に取り付けることができる。
[位置調整部材4000]
位置調整部材4000は、本体部2000に装着され、本体部2000の大腿骨Bに対する位置を調整する。大腿骨Bの遠位部B1を骨切除する際には、上述したように、まず、大腿骨Bの骨髄の中心に、手術用リーマ9を挿入する。大腿骨Bの骨髄の中心と、大腿骨Bの端面B2の中心とは多少ずれているため、位置調整部材4000を介して、手術用リーマ9の位置を基準として本体部2000の位置を調整する。位置調整部材4000を介して、手術用リーマ9の位置を基準としてカットガイド1000全体の位置を調整されてもよい。
位置調整部材4000は、本体部2000に装着され、本体部2000の大腿骨Bに対する位置を調整する。大腿骨Bの遠位部B1を骨切除する際には、上述したように、まず、大腿骨Bの骨髄の中心に、手術用リーマ9を挿入する。大腿骨Bの骨髄の中心と、大腿骨Bの端面B2の中心とは多少ずれているため、位置調整部材4000を介して、手術用リーマ9の位置を基準として本体部2000の位置を調整する。位置調整部材4000を介して、手術用リーマ9の位置を基準としてカットガイド1000全体の位置を調整されてもよい。
図9は、位置調整部材4000の一例を示す斜視図および側面図である。符号900Aおよび符号900Bで示す図は斜視図、符号900Cで示す図は側面図である。
図9に示すように、位置調整部材4000は、大略的に筒形状の胴部4100、および一対の脚部4200を備える。一対の脚部4200は、上述したように、第1脚部4200aおよび第2脚部4200bにより構成される。一対の脚部4200は、本体部2000の貫通孔2500に挿通される。貫通孔2500には、Ya2方向の端部に脚部挿通部2510a、Ya1方向の端部に脚部挿通部2510bを備える。第1脚部4200aは、脚部挿通部2510aに挿通され、第2脚部4200bは、脚部挿通部2510bに挿通される。
詳しくは後述するが、脚部挿通部2510aに挿通された第1脚部4200aは、第1脚部4200aの先端部4210が貫通孔2500の開口部2520から突出する。これにより、開口部2520から突出した先端部4210によって、蟻溝2300の開口部2310の少なくとも一部が塞がれる。
蟻溝2300の開口部2310が塞がれることにより、蟻溝2300内に挿入されたスペーサ3000の蟻ほぞ3300は、蟻溝2300の開口部2310から蟻溝2300の外に移動することを阻止される。これにより、スペーサ3000は、開口部2310から脱落できなくなるため、スペーサ3000が本体部2000から脱落するおそれを低減することができる。
図10はカットガイド1000の一例を示す分解斜視図、図11は斜視図である。図10および図11に示すように、カットガイド1000の本体部2000、スペーサ3000、および位置調整部材4000を組合わせる際には、蟻溝2300の開口部2310から、スペーサ3000の蟻ほぞ3300を蟻溝2300a内に差し込む。蟻ほぞ3300を蟻溝2300と嵌合させた状態でXa方向にスライドさせ、スペーサ3000を本体部2000に固定する。
次に、位置調整部材4000の第1脚部4200aが本体部2000の脚部挿通部2510aに挿通され、第2脚部4200bが脚部挿通部2510bに挿通されることにより、位置調整部材4000は本体部2000に保持される。脚部挿通部2510aに挿通された第1脚部4200aは、第1脚部4200aの先端部4210が貫通孔2500の開口部2520から突出する。これにより、開口部2520から突出した先端部4210によって、蟻溝2300の開口部2310の少なくとも一部が塞がれる。
蟻溝2300の開口部2310がふさがれると、本体部2000に固定されているスペーサ3000は、骨切除の振動により蟻溝2300内を移動しても、開口部2310から脱落できなくなる。これにより、部品数を増加することなく容易に、スペーサ3000が本体部2000から脱落するおそれを低減することができる。
[脱落低減]
図12は、スペーサ3000の脱落の低減を説明する模式図である。図12に示すように、位置調整部材4000の第1脚部4200aは、先端部4210が貫通孔2500の開口部2520から突出するように、脚部挿通部2510aに挿通される。これにより、蟻溝2300の開口部2310の少なくとも一部が塞がれる。
図12は、スペーサ3000の脱落の低減を説明する模式図である。図12に示すように、位置調整部材4000の第1脚部4200aは、先端部4210が貫通孔2500の開口部2520から突出するように、脚部挿通部2510aに挿通される。これにより、蟻溝2300の開口部2310の少なくとも一部が塞がれる。
図12に示すL1は、蟻溝2300の開口部2310の位置を示すラインであり、L2は第1脚部4200aの先端部4210の位置を示すラインである。先端部4210の位置L2は、蟻溝2300の開口部2310の位置L1から長さWだけ突出している。
これにより、スペーサ3000の蟻ほぞ3300は、蟻溝2300の開口部2310からXa2方向に移動することができないため、スペーサ3000は開口部2310から脱落することができない。
〔まとめ〕
本開示の態様1に係る人工膝関節インプラントは、脛骨に固定される脛骨トレーと、前記脛骨トレーと嵌合し、大腿骨コンポーネントが摺動する摺動面を有する脛骨コンポーネントと、前記脛骨トレーと前記脛骨コンポーネントとを固定する固定部材と、前記脛骨コンポーネントが有する凹部に挿入されるインサートと、を備え、前記インサートは、板状の第1部分と、前記第1部分の第1面から突出した第2部分と、前記第1部分および前記第2部分を貫通するとともに前記固定部材が内部に位置する貫通孔と、前記貫通孔の周囲に位置し前記固定部材の一部を支持する支持部と、を有し、前記第1部分の、前記脛骨コンポーネントに挿入される側の側面は、長手方向の長さが、前記貫通孔の直径よりも長い第2面を含み、前記脛骨トレーは、前記固定部材と嵌合する嵌合部を有する。
本開示の態様1に係る人工膝関節インプラントは、脛骨に固定される脛骨トレーと、前記脛骨トレーと嵌合し、大腿骨コンポーネントが摺動する摺動面を有する脛骨コンポーネントと、前記脛骨トレーと前記脛骨コンポーネントとを固定する固定部材と、前記脛骨コンポーネントが有する凹部に挿入されるインサートと、を備え、前記インサートは、板状の第1部分と、前記第1部分の第1面から突出した第2部分と、前記第1部分および前記第2部分を貫通するとともに前記固定部材が内部に位置する貫通孔と、前記貫通孔の周囲に位置し前記固定部材の一部を支持する支持部と、を有し、前記第1部分の、前記脛骨コンポーネントに挿入される側の側面は、長手方向の長さが、前記貫通孔の直径よりも長い第2面を含み、前記脛骨トレーは、前記固定部材と嵌合する嵌合部を有する。
前記の構成によれば、従来技術と比較して、板部における貫通孔の周囲の面積を広くすることができる。これにより、インサートが脛骨コンポーネントを脛骨トレーの方向に押し付ける範囲を広くすることができ、脛骨コンポーネントと脛骨トレーとの結合のずれを低減できる。また、脛骨コンポーネントと脛骨トレーとの結合が浮いてしまう可能性を低減できる。
本開示の態様2に係る人工膝関節インプラントは、前記態様1において、前記第1部分は、前記挿入方向に略平行な側壁を有し、前記側壁は、前記貫通孔よりも前記挿入側に延びている。これにより、インサートに加えられた力を、脛骨コンポーネントに伝えることができる。
本開示の態様3に係る人工膝関節インプラントは、前記態様1または2において、前記第2面と前記側壁との接続は、前記第1面に垂直な方向から見たとき、外側に凸の略円弧状である。これにより、従来の構成と比較して、固定部材によりインサートに加えられた力によりインサートが変形してしまう可能性を低減できる。
本開示の態様4に係る人工膝関節インプラントは、前記態様1~3の何れかにおいて、前記第2部分の側面は、前記第1部分の外周よりも内側に位置する。これにより、インサートの板部の第1面により、脛骨コンポーネントを脛骨プレート方向に抑えつけることができる。
本開示の態様5に係る人工膝関節インプラントは、前記態様1~4の何れかにおいて、前記第1部分の前記第1面とは反対側の第3面における前記貫通孔の中心を通り、前記挿入方向に垂直な線で、前記第3面を区切ったとき、前記挿入側の面の面積は、反対側の面の面積よりも小さい。これにより、インサートに加えられた力を脛骨プレートに加えることができる。
本開示の態様6に係る人工膝関節インプラントは、前記態様1~5の何れかにおいて、前記第1部分の前記第1面とは反対側の第3面における前記貫通孔の中心を通り、前記挿入方向に垂直な線で、前記第1部分を区切ったとき、前記挿入側の第1部分の重さは、反対側の第1部分の重さよりも軽い。これにより、インサートに加えられた力を脛骨プレートに加えることができる。
本開示の態様7に係る人工膝関節インプラントは、前記態様1~6の何れかにおいて、前記第1部分の前記第1面とは反対側の第3面の外周は面取りされている。これにより、脛骨コンポーネントへのインサートの挿入を容易にできる。
本開示の態様8に係る人工膝関節インプラントは、前記態様1~7の何れかにおいて、前記第1部分の前記挿入側とは反対側の側面に、前記第1面側が開口した凹部を有する。これにより、術者は、脛骨コンポーネントからインサートを容易に抜くことができる。
本開示の態様9に係る人工膝関節インプラントは、前記態様1~8の何れかにおいて、前記固定部材は、ネジであり、前記嵌合部は、前記ネジが螺合するネジ孔である。これにより、容易に、脛骨トレーと脛骨コンポーネントとを固定することができる。
本開示の態様10に係る人工膝関節インプラントは、前記態様1~9の何れかにおいて、前記インサートは、前記脛骨コンポーネントに挿入されたとき、前記固定部材の長手方向への移動が制限される。これにより、インサートを介して、固定部材により脛骨トレーと脛骨コンポーネントとを固定することができる。
本開示に態様11に係る人工膝関節インプラントは、前記態様1~10の何れかにおいて、前記大腿骨コンポーネントをさらに備える。これにより、大腿骨コンポーネントも含めたインプラントとすることができる。
本開示の態様12に係るカットガイドは、少なくとも一部が骨に当接する第1面と、前記第1面から前記第1面と反対側の面へ貫通するスロットと、を有する本体部と、前記第1面と前記骨との間に位置するスペーサと、を備え、前記第1面は、第1端のみが開口した溝部を有し、前記スペーサは、前記溝部と嵌合した状態で前記溝部内に位置する凸部を有し、前記凸部が前記溝部の前記第1端から前記溝部外に移動することを阻止する阻止部をさらに備える。前記の構成によれば、阻止部により凸部が溝部から抜けなくなるので、カットガイドの使用中に、凸部を有するスペーサが、溝部を有する本体部から脱落するおそれを低減できる。
本開示の態様13に係るカットガイドは、前記態様12において、前記スペーサは、前記本体部と前記骨との距離を規定してもよい。前記の構成によれば、本体部と骨との距離を、別途部材を準備する必要がなく規定できる。
本開示の態様14に係るカットガイドは、前記態様12または13において、前記阻止部は、前記溝部の前記開口の少なくとも一部を塞いでもよい。前記の構成によれば、簡易かつ省スペースで、スペーサが本体部から脱落するおそれを低減できる。
本開示の態様15に係るカットガイドは、前記態様12~14のいずれかにおいて、前記本体部に装着され、前記本体部の前記骨に対する位置を調整する調整部をさらに備え、前記阻止部は前記調整部の一部であってもよい。前記の構成によれば、調整部の一部が阻止部として機能するので、阻止部を別に設けることなく、スペーサが本体部から脱落するおそれを低減できる。
本開示の態様16に係るカットガイドは、前記態様15において、前記本体部は、前記調整部の一部が貫通する貫通孔を有し、前記第1端は、前記第1面における、前記貫通孔の端部に位置してもよい。前記の構成によれば、調整部の一部が貫通する貫通孔の端部に、溝部の第1端が位置するので、調整部の一部により容易に溝部の第1端を塞ぐことができる。
本開示の態様17に係るカットガイドは、前記態様12~16のいずれかにおいて、前記第1面は複数の前記溝部を有していてもよい。前記の構成によれば、スペーサを装着する溝部の位置に応じて、本体部と骨との位置関係を調整することができるので、段差が異なる多様な骨に本体部を適切に取り付けることができる。
本開示の態様18に係るカットガイドは、前記態様17において、前記複数の溝部は、前記骨に装着した状態で、内側側および外側側に互いに対称となるように配置されてもよい。前記の構成によれば、スペーサを装着する溝部の位置に応じて、本体部と骨との位置関係を調整することができるので、段差が異なる多様な骨に本体部を適切に取り付けることができる。
本開示の態様19に係るカットガイドは、前記態様12~18のいずれかにおいて、前記溝部は蟻溝であり、前記凸部は蟻ほぞであってもよい。前記の構成によれば、スペーサが本体部から離れる方向に外れる可能性を低減できる。
本開示の態様20に係るカットガイドは、前記態様12~19のいずれかにおいて、前記スペーサの位置合わせをするボールプランジャをさらに備えてもよい。前記の構成によれば、本体部に対するスペーサの移動を滑らかにすることができる。
本開示の態様21に係るカットガイドは、前記態様12~20のいずれかにおいて、前記本体部および前記スペーサを貫通する少なくとも1つのピン用挿通孔を備え、前記ピン用挿通孔は、ピンを差し込むことにより、前記本体部および前記スペーサを前記骨に固定してもよい。前記の構成によれば、本体部とスペーサとを一体として固定できる。
本開示の態様22に係るカットガイドは、前記態様12~21のいずれかにおいて、前記スロットは、前記骨を切削する切削刃を案内してもよい。前記の構成によれば、スロットにおいて切削刃を案内できる。
本開示の態様23に係るカットガイドは、前記態様22において、前記スロットは、前記本体部に1または複数備えられてもよい。前記の構成によれば、複数の方向に切削刃を案内できる。
本開示の態様24に係るカットガイドは、前記態様12~23のいずれかにおいて、前記骨は大腿骨であり、前記本体部は、前記大腿骨の膝側の端部である大腿骨遠位端に取り付けられてもよい。前記の構成によれば、カットガイドを膝関節置換術における大腿骨遠位端の骨切りに用いることができる。
以上、本開示に係る発明について、諸図面および実施例に基づいて説明してきた。しかし、本開示に係る発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。すなわち、本開示に係る発明は本開示で示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示に係る発明の技術的範囲に含まれる。つまり、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。また、これらの変形または修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。
100 人工膝関節インプラント
1 脛骨アセンブリ
2 大腿骨コンポーネント
10 インサート
101 第1部分
102 第2部分
105 側壁
106 貫通孔
107 支持部
108 凸部
109 凹部
111 第1面
112 第2面
113 第3面
11 脛骨トレー
116 面取り部
119 嵌合部
12 脛骨コンポーネント
121 摺動面
122 凹部
13 固定部材
1000 カットガイド
2000 本体部
2100 第1面
2200 第2面(反対側の面)
2300 蟻溝(溝部)
2310 開口部(第1端)
2400 スロット
2500 貫通孔
2520 開口部(端部)
2700 ピン用挿通孔
3000 スペーサ
3300 蟻ほぞ(凸部)
3400 ボールプランジャ
3500 ピン用挿通孔
4000 位置調整部材(調整部)
4200a 第1脚部(阻止部)
1 脛骨アセンブリ
2 大腿骨コンポーネント
10 インサート
101 第1部分
102 第2部分
105 側壁
106 貫通孔
107 支持部
108 凸部
109 凹部
111 第1面
112 第2面
113 第3面
11 脛骨トレー
116 面取り部
119 嵌合部
12 脛骨コンポーネント
121 摺動面
122 凹部
13 固定部材
1000 カットガイド
2000 本体部
2100 第1面
2200 第2面(反対側の面)
2300 蟻溝(溝部)
2310 開口部(第1端)
2400 スロット
2500 貫通孔
2520 開口部(端部)
2700 ピン用挿通孔
3000 スペーサ
3300 蟻ほぞ(凸部)
3400 ボールプランジャ
3500 ピン用挿通孔
4000 位置調整部材(調整部)
4200a 第1脚部(阻止部)
Claims (20)
- 脛骨に固定される脛骨トレーと、
前記脛骨トレーと嵌合し、大腿骨コンポーネントが摺動する摺動面を有する脛骨コンポーネントと、
前記脛骨トレーと前記脛骨コンポーネントとを固定する固定部材と、
前記脛骨コンポーネントが有する凹部に挿入されるインサートと、を備え、
前記インサートは、板状の第1部分と、前記第1部分の第1面から突出した第2部分と、前記第1部分および前記第2部分を貫通するとともに前記固定部材が内部に位置する貫通孔と、前記貫通孔の周囲に位置し前記固定部材の一部を支持する支持部と、を有し、
前記第1部分の、前記凹部に挿入される側の側面は、長手方向の長さが、前記貫通孔の直径よりも長い第2面を含み、
前記脛骨トレーは、前記固定部材と嵌合する嵌合部を有する、人工膝関節インプラント。 - 前記第1部分は、前記挿入方向に略平行な側壁を有し、前記側壁は、前記貫通孔よりも前記挿入側に延びている、請求項1に記載の人工膝関節インプラント。
- 前記第2面と前記側壁との接続は、前記第1面に垂直な方向から見たとき、外側に凸の略円弧状である、請求項2に記載の人工膝関節インプラント。
- 前記第2部分の側面は、前記第1部分の外周よりも内側に位置する、請求項1に記載の人工膝関節インプラント。
- 前記第1部分の前記第1面とは反対側の第3面における前記貫通孔の中心を通り、前記挿入方向に垂直な線で、前記第3面を区切ったとき、前記挿入側の面の面積は、反対側の面の面積よりも小さい、請求項1に記載の人工膝関節インプラント。
- 前記第1部分の前記第1面とは反対側の第3面における前記貫通孔の中心を通り、前記挿入方向に垂直な線で、前記第1部分を区切ったとき、前記挿入側の第1部分の重さは、反対側の第1部分の重さよりも軽い、請求項1に記載の人工膝関節インプラント。
- 前記第1部分の前記第1面とは反対側の第3面の外周は面取りされている、請求項1に記載の人工膝関節インプラント。
- 前記第1部分の前記挿入側とは反対側の側面に、前記第1面側が開口した凹部を有する、請求項1に記載の人工膝関節インプラント。
- 前記固定部材は、ネジであり、前記嵌合部は、前記ネジが螺合するネジ孔である、請求項1に記載の人工膝関節インプラント。
- 前記インサートは、前記脛骨コンポーネントに挿入されたとき、前記固定部材の長手方向への移動が制限される、請求項1に記載の人工膝関節インプラント。
- 前記大腿骨コンポーネントをさらに備える、請求項1に記載の人工膝関節インプラント。
- 少なくとも一部が骨に当接する第1面と、前記第1面から前記第1面と反対側の面へ貫通するスロットと、を有する本体部と、
前記第1面と前記骨との間に位置するスペーサと、を備え、
前記第1面は、第1端のみが開口した溝部を有し、
前記スペーサは、前記溝部と嵌合した状態で前記溝部内に位置する凸部を有し、
前記凸部が前記溝部の前記第1端から前記溝部外に移動することを阻止する阻止部をさらに備える、カットガイド。 - 前記スペーサは、前記本体部と前記骨との距離を規定する、請求項12に記載のカットガイド。
- 前記阻止部は、前記溝部の前記開口の少なくとも一部を塞ぐ、請求項13に記載のカットガイド。
- 前記本体部に装着され、前記本体部の前記骨に対する位置を調整する調整部をさらに備え、
前記阻止部は前記調整部の一部である、請求項14に記載のカットガイド。 - 前記本体部は、前記調整部の一部が貫通する貫通孔を有し、
前記第1端は、前記第1面における、前記貫通孔の端部に位置する、請求項15に記載のカットガイド。 - 前記第1面は複数の前記溝部を有する、請求項13に記載のカットガイド。
- 前記スペーサの位置合わせをするボールプランジャをさらに備える、請求項13に記載のカットガイド。
- 前記本体部および前記スペーサを貫通する少なくとも1つのピン用挿通孔を備え、前記ピン用挿通孔は、ピンを差し込むことにより、前記本体部および前記スペーサを前記骨に固定する、請求項13に記載のカットガイド。
- 前記骨は大腿骨であり、
前記本体部は、前記大腿骨の膝側の端部である大腿骨遠位端に取り付けられる、請求項13に記載のカットガイド。
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| JP2024-028916 | 2024-02-28 | ||
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- 2025-02-25 WO PCT/JP2025/006401 patent/WO2025182922A1/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 25761003 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |