(57)【要約】【課題】低侵襲でより正確に骨を切除することのできる人工関節置換術用冶具及びこれを用いた人工関節置換術用冶具セットを提供する。【解決手段】  本発明の一観点に係る人工関節置換術用冶具セットは、遠位端カット用スリット部材と、遠位端カット用スリット部材を支持する第一の支持部材とを有する第一の骨切ガイド部と、多面カット用スリット部材と、多面カット用スリット部材を支持する第二の支持部材とを有する第二の骨切ガイド部と、第一の骨切ガイド部及び第二の骨切ガイド部の少なくともいずれかに着脱自在に固定される固定部と、を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠位端カット用スリット部材と、前記遠位端カット用スリット部材を支持する第一の支持部材とを有する第一の骨切ガイド部と、
多面カット用スリット部材と、前記多面カット用スリット部材を支持する第二の支持部材とを有する第二の骨切ガイド部と、
前記第一の骨切ガイド部及び前記第二の骨切ガイド部の少なくともいずれかに着脱自在に固定される固定部と、を有する人工関節置換術用冶具セット。
【請求項２】
前記多面カット用スリット部材と前記第二の支持部材は、着脱自在である請求項１記載の人工関節置換術用冶具セット。
【請求項３】
前記固定部材には、施術対象の骨の形状に合わせたくぼみが形成されている請求項１記載の人工関節置換術用冶具セット。
【請求項４】
前記第一の骨切ガイド部及び前記第二の骨切ガイド部は、大腿骨用である請求項１記載の人工関節置換術用冶具セット。
【請求項５】
脛骨用の遠位端カット用スリット部材と、前記脛骨用の遠位端カット用スリット部材を支持する第三の支持部材とを有する第三の骨切ガイド部と、
前記第三の骨切ガイド部に着脱自在に固定される固定部と、を有する請求項４記載の人工関節置換術用冶具セット。
【請求項６】
遠位端カット用スリット部材と第一の支持部材とを有する第一の骨切ガイド部と、
前記第一の骨切ガイド部に固定される固定部と、を有する人工関節置換術用冶具。
【請求項７】
多面カット用スリット部材と第二の支持部材とを有する第二の骨切ガイド部と、
前記第二の骨切ガイド部に固定される固定部と、を有する人工関節置換術用冶具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工関節置換術用冶具及びこれを用いた人工関節置換術用冶具セットに関する。
【背景技術】
【０００２】
膝関節において疾患や怪我から痛みを取り除き、膝関節の機能を正常近くまで回復させるための手術療法として人工膝関節置換術が知られている。この置換術は、機能軸に垂直に大腿骨を切除し、さらに、前・後・前後の斜角面の４面を切除し、人工関節の大腿骨コンポーネントを取り付ける一方、脛骨に対しても機能軸に垂直に骨を切除し、人工関節の脛骨コンポーネントを取り付けるというものである。
【０００３】
このための技術としては、例えば、下記特許文献１に記載の技術がある。この技術では、まず、大腿骨に骸内ロッドを打ち込み、これに遠位端骨切用ガイドを取り付け、ガイドの切除位置を調整し、遠位端を切る。次に、骸内ロッドに４面骨切用ガイドを取り付け、前・後・前後の斜角面の４面の骨を切り、大腿骨コンポーネントを取り付ける。そして、脛骨骸内に骸内ロッドを打ち込み、脛骨カッティングガイドを取り付け、ガイドの切除位置を調整し、骨切して脛骨コンポーネントの取り付けを行う。
【０００４】
もう一つの技術としては、例えば、下記特許文献２に記載の技術がある。これは計算機、モニタ、Ｘ線ＣＴやＭＲＩ等の医療用画像システムと計算機制御機械加工を組み合わせ、関節形成処置冶具を自動的に製造するものである。この技術では、医療用画像に基づき関節部のサーフェイスモデルを作成し、切除する関節部の軟骨等も覆い固定する削除冶具を自動で設計・製作し、この製作された冶具を関節に当て固定し、冶具に形成されたカットガイドに沿って骨を切除することで正確に骨へインプラントを可能にする、というものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２２１２４４号公報
【特許文献２】特表２０１１−５０６０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
人工膝関節置換術は、止血し下肢への血流を止めた状態で行われるため、限られた時間内で、術前プランニングに沿った正確な骨切と適切な位置への人工コンポーネントの設置が必要となる。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、骸内ロッドを骨に挿入するため侵襲が大きく、また、骨切用のガイドの設置までに時間を要するといった課題がある。さらに、この骸内ロッドに基づき骨切ガイドを設置し骨を切除するため、正確に骸内ロッドを骨の中心に挿入する必要がある。これらのロッドの挿入からガイドの位置決め作業はすべて医師の経験と技術に依存するといった課題がある。
【０００８】
また、上記特許文献２に記載の技術では、関節部を、軟骨等を含めて覆い固定するよう冶具の設計・製作を行うため、対象関節の軟骨及び骨膜を含めたサーフェイスモデルを正確に製作する必要がある。しかしながら、軟骨や骨膜は本来関節形成によく用いられるＣＴ画像には明確に描画されないため、サーフェイスモデルを正確に作成できないことがある。このため、製作した冶具を正確に対象部位に押し当てられないといった課題がある。さらに、固定部位とカットガイド部が一体であるために、固定後に切断面の微調整を行うことができないといった課題もある。これらの課題により、設計・製作した冶具を使用できない、又は使用できても正確に骨を切除できないという課題がある。
【０００９】
以上、本発明は、上記課題を鑑み、低侵襲でより正確に骨を切除することのできる人工関節置換術用冶具及びこれを用いた人工関節置換術用冶具セットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の一観点に係る人工関節置換術用冶具セットは、遠位端カット用スリット部材と、遠位端カット用スリット部材を支持する第一の支持部材とを有する第一の骨切ガイド部と、多面カット用スリット部材と、多面カット用スリット部材を支持する第二の支持部材とを有する第二の骨切ガイド部と、第一の骨切ガイド部及び第二の骨切ガイド部の少なくともいずれかに着脱自在に固定される固定部と、を有する。
【００１１】
本観点において、限定されるわけではないが、多面カット用スリット部材と第二の支持部材は、着脱自在であることが好ましい。
【００１２】
また本観点において、限定されるわけではないが、固定部材には、施術対象の骨の形状に合わせたくぼみが形成されていることが好ましい。
【００１３】
また本観点において、限定されるわけではないが、第一の骨切ガイド部及び第二の骨切ガイド部は、大腿骨用であることが好ましい。
【００１４】
また本観点において、脛骨用の遠位端カット用スリット部材と、脛骨用の遠位端カット用スリット部材を支持する第三の支持部材とを有する第三の骨切ガイド部と、第三の骨切ガイド部に着脱自在に固定される固定部と、を有することが好ましい。
【００１５】
また、本発明の他の一観点に係る人工関節置換術用冶具は、遠位端カット用スリット部材と第一の支持部材とを有する第一の骨切ガイド部と、第一の骨切ガイド部に固定される固定部と、を有する。
【００１６】
また、本発明の他の一観点に係る人工関節置換術用冶具は、多面カット用スリット部材と第二の支持部材とを有する第二の骨切ガイド部と、第二の骨切ガイド部に固定される固定部と、を有する。
【発明の効果】
【００１７】
以上、本発明により、低侵襲でより正確に骨を切除することのできる人工関節置換術用冶具及びこれを用いた人工関節置換術用冶具セットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係る人工関節置換術用冶具セットの概略を示す図である。
【図２】実施形態に係る第一の骨切ガイド部の概略を示す図である。
【図３】本実施形態における第一の骨切ガイド部によって骨を切断する場合の作業を示す図である。
【図４】本実施形態における第一の骨切ガイド部によって骨を切断する場合の作業を示す図である。
【図５】実施形態に係る第二の骨切ガイド部の概略を示す図である。
【図６】実施形態に係る第二の支持部材を上面から見た場合の概略図である。
【図７】実施形態に係る第二の骨切ガイド部のスリット部材の具体的な形状の例
【図８】実施形態に係る第二の骨切ガイド部の多面カット用スリット部材を設置する場合の例を示す図である。
【図９】実施形態に係る第二の骨切ガイド部の多面カット用スリット部材を配置した後骨をカットする場合の例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異なる形態による実施が可能であり、以下に示す実施形態、実施例の例示に限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る人工関節置換術用冶具セット（以下「本冶具セット」という。）１の概略を示す図である。
【００２１】
本図で示す通り、本冶具セット１は、遠位端カット用スリット部材２１と、遠位端カット用スリット部材２１を支持する第一の支持部材２２とを有する第一の骨切ガイド部２と、多面カット用スリット部材３１と、多面カット用スリット部材３１を支持する第二の支持部材３２とを有する第二の骨切ガイド部３と、第一の骨切ガイド部２及び第二の骨切ガイド部３の少なくともいずれかに着脱自在に固定される固定部４と、を有することを特徴とする。
【００２２】
また本冶具セット１は、上記構成に加え、さらに、脛骨用の遠位端カット用スリット部材５１と脛骨用の遠位端カット用スリット部材５１を支持する第三の支持部材５２とを有する第三の骨切ガイド部５と、第三の骨切ガイド部５に着脱自在に固定される固定部６と、を有する。
【００２３】
本冶具セット１において、第一の骨切ガイド部２は、骨を切除するガイドとして用いられる部材であって、上記のとおり遠位端カット用スリット部材２１と、遠位端カット用スリット部材２１を支持する第一の支持部材２２とを有する。ここで、第一の骨切りガイド部２は、上記の機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、大腿骨用として用いることが好ましい。
【００２４】
本実施形態において遠位端カット用スリット部材２１は、骨の遠位端をカット、より具体的には、大腿骨の遠位端をカットするために用いられる部材であって、スリットが形成されたものである。ここで「遠位端」とは、大腿骨の足の付根側から遠い側の端部をいう。
【００２５】
本実施形態に係る遠位端カット用スリット部材２１には、遠位端をカットするためのスリットが形成されている。これにより使用者は、人工関節置換術の際、このスリットに切除具の刃部を挿入し、遠位端をカットし、人工関節を取り付ける面を形成することができる。図２は、第一の骨切ガイド部２を図１とは異なる側から見た場合の概略図である。
【００２６】
本実施形態に係る遠位端カット用スリット部材２１の形状としては、切除具を安定的にガイドするスリットを設けることができる一方、骨の切除の際邪魔にならない程度の大きさであることが好ましい。
【００２７】
また本実施形態において、遠位端カット用スリット部材２１の材質としては、安定的な形状を維持し、骨を切除する際切除具の刃部をガイドすることができる程度の材質であれば特に限定されず様々なものを採用することができ、例えば金属、プラスチック等を採用することができる。特に、金属でステンレス材を採用すると、冶具の滅菌をすることが容易となるといった有利な効果がある。
【００２８】
また本実施形態において、第一の支持部材２２は、上記のとおり、遠位端カット用スリット部材２１を固定するためのものである。本実施形態において、第一の支持部材２２と遠位端カット用スリット部材２１はネジ等で固定されている。
【００２９】
本実施形態において、第一の支持部材２２の材質としては、安定的に、上記遠位端カット用スリット部材２１を支持することができる限り限定されず、例えば金属、プラスチック等を採用することができる。
【００３０】
なお本実施形態において、第一の支持部材２２と遠位端カット用スリット部材は説明のため別々の部材として説明しているが、これらは一体に形成されていてもよい。
【００３１】
また本実施形態において、第一の支持部材２２には、固定部４が、位置調整可能な着脱部材２３を介して着脱自在に固定されている。これにより、本実施形態に係る第一の骨切ガイド部２は、結果的に遠位端カット用スリット部材２１のスリットの位置を微調整可能となり、切除する位置に対してスリットの位置を微調整することができるようになる。
【００３２】
ここで、位置調整可能な着脱部材２３としては、限定されるわけではないが、例えば図１で示すように、固定部４に固定して設けられるボルト２３１と、このボルト２３１に組み合わされる蝶ナット２３２の組み合わせであることは好ましい一例である。この場合、第一の支持部材２２には、ボルトを貫通させる一方でスライドさせるための細長の孔２２１が設けられていることが好ましい。
【００３３】
また本実施形態において、上記の記載から明らかであるが、固定部４は、第一の骨切ガイド部２を固定する一方、骨に押し当てられ、第一の骨切ガイド部２を骨に対して固定するために用いられるものである。この場合において、限定されるわけではないが、固定部
４には固定対象となる骨の凹凸に合わせたくぼみが設けられていることが好ましい。この骨の凹凸は、例えば、Ｘ線ＣＴやＭＲＩ等の医療用画像システムにより計測し求めておくことが好ましい。
【００３４】
本実施形態において、固定部４の材質としては、上記の機能を有する限りにおいて限定されるわけではなく、様々なものを採用することができ、例えば金属、プラスチック等を採用することができるが、上記のように骨の凹凸に合わせたくぼみを形成しやすくする観点としてはプラスチックで構成されていることが好ましい。
【００３５】
なお、固定部４を骨に固定する方法としては、施術の際動いてしまわない程度に固定できれば限定されるわけではないが、例えば固定用のピンを用いて、これを固定部と骨に刺すことで固定することができる。なお、本実施形態における第一の骨切ガイド部２によって骨を切断する場合の作業を図３、４に示しておく。この作業により、大腿骨の遠位端の上面は平坦に切断される。
【００３６】
また、本冶具セット１において、第二の骨切ガイド部３は、骨を切除するガイドとして用いられる部材であって、上記のとおり、多面カット用スリット部材３１と、多面カット用スリット部材３１を支持する第二の支持部材３２とを有する。上記の第一の骨切ガイド部３は、人工関節を設置するための面を形成するために好適に用いられるものであるのに対し、第二の骨切ガイド部３は、前面、後面等のより細かな面の形成に好適に用いることができるものである。第二の骨切ガイド部３は、上記の機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、上記第一の骨切ガイド部２と同様、大腿骨用として用いることが好ましい。第二の骨切ガイド部３の概略について図５に示しておく。
【００３７】
また本実施形態において、第二の支持部材３２は、多面カット用スリット部材３１を固定するためのものであるとともに、多面カット用スリット部材３１の切断面における配置位置を調整するための部材である。本実施形態において、第二の支持部材３２と多面カット用スリット部材３１は、着脱部材３４により着脱自在となっている。これにより、施術の際、多面カット用スリット部材３１を骨の切断面上に配置して固定する一方、この支持部材３２を外すことで、多面カットの際支持部材が邪魔になることがない。ここで着脱部材３４の例としては特に限定されるものではないが、ボルトであることは好ましい一例である。なおこの場合において、多面カット用スリット部材３１の位置を調整するよう、第二の支持部材３２の上面部３２２（第二の支持部材３２の本体部３２１に垂直な方向に接続された部材）には、ボルトを貫通させる一方でスライドさせるための細長の孔３４１が設けられていることが好ましい。なお第二の支持部材３２を上面から見た場合の概略図を図６に示しておく。
【００３８】
また本実施形態において、多面カット用スリット部材３１は、人工関節を設置する面の周囲をカット、より具体的には、大腿骨の前、後、前後の傾斜面等の多面をカットして形成するために用いられる部材であって、スリットが形成されたものである。このスリット部材３１の具体的な形状の例について、図７に示しておく。なお、この多面カット用スリット部材３１は、施術の際、第二の支持部材３２から取り外され、切除された骨の面上にピン又はボルト等を介して固定されることになる。また、図８に多面カット用スリット部材３１を設置する場合の例について、図９に、多面カット用スリット部材３１を配置した後骨をカットする場合の例についてそれぞれ示しておく。
【００３９】
本実施形態に係る多面カット用スリット部材３１には、上記のとおり多面のカットするためのスリットが形成されている。これにより使用者は、人工関節置換術の際、このスリットに切除具の刃部を挿入して骨を切除することができる。
【００４０】
また本実施形態において、多面カット用スリット部材３１の材質としては、安定的な形状を維持し、骨を切除する際に切除具の刃部をガイドすることができる程度の材質であれば特に限定されず様々なものを採用することができ、例えば金属、プラスチック等を採用することができる。特に、金属でステンレス材を採用すると、冶具の滅菌をすることが容易となるといった有利な効果がある。
【００４１】
本実施形態において、第二の支持部材３２の材質としては、安定的に、上記多面カット用スリット部材３１を支持することができる限り限定されず、例えば金属、プラスチック等を採用することができる。
【００４２】
また本実施形態において、第二の支持部材３２には、固定部４が、位置調整可能な着脱部材３３を介して着脱自在に固定されている。これにより、本実施形態に係る第二の骨切ガイド部３は、結果的に多面カット用スリット部材３１のスリットの位置を微調整可能となり、多面カット用スリット部材３１を骨の切断面上に安定的かつ確実に固定させることができるようになる。
【００４３】
ここで、位置調整可能な着脱部材３３としては、限定されるわけではないが、例えば上記第一の骨切ガイド部２の場合と同様、固定部４に固定して設けられるボルト３３１と、このボルト３３１に組み合わされる蝶ナット３３２の組み合わせであることは好ましい一例である。この場合、第二の支持部材３２には、ボルトを貫通させる一方でスライドさせるための細長の孔３２１が設けられていることが好ましい。
【００４４】
また本実施形態において、上記の記載から明らかであるが、固定部４は、第二の骨切ガイド部３を固定する一方、骨に押し当てられ、第二の骨切ガイド部３を骨に対して固定するために用いられるものである。この場合において、限定されるわけではないが、固定部
４には固定対象となる骨の凹凸に合わせたくぼみが設けられていることが好ましい。この骨の凹凸は、例えば、Ｘ線ＣＴやＭＲＩ等の医療用画像システムにより計測し求めておくことが好ましい。ここで、第一の骨切ガイド部２に固定するものと第二の骨切ガイド部３に固定する固定部４は、異なるものを採用することもできるが、同じものを採用することができる。同じものとすることで、固定部材を骨に対して同じ位置に確実に固定できる。
【００４５】
なお、固定部４を骨に固定する方法としては、施術の際動いてしまわない程度に固定できれば限定されるわけではないが、例えば固定用のピンを用いて、これを固定部と骨に刺すことで固定することができる。
【００４６】
また本冶具セット１において、第三の骨切ガイド部５は、遠位端カット用スリット部材５１と遠位端カット用スリット部材５１を支持する第三の支持部材５２と、を有する。ここで、第三の骨切りガイド部５は、上記の機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、脛骨をカットするものであることが好ましい。第三の骨切りガイド部５は、固定部材が頚骨の凹凸に対応したものである点およびスリットの位置及び幅が異なる以外は概ね第一の骨切ガイド部と同じである。
【００４７】
本実施形態において遠位端カット用スリット部材５１は、骨の遠位端をカット、より具体的には、脛骨の遠位端をカットするために用いられる部材であって、スリットが形成されたものである。
【００４８】
本実施形態に係る遠位端カット用スリット部材５１には、遠位端をカットするためのスリットが形成されている。これにより使用者は、人工関節置換術の際、このスリットに切除具の刃部を挿入し、遠位端をカットし、人工関節を取り付ける面を形成することができる。
【００４９】
本実施形態に係る遠位端カット用スリット部材５１の形状としては、切除具を安定的にガイドするスリットを設けることができる一方、骨の切除の際邪魔にならない程度の大きさであることが好ましい。
【００５０】
また本実施形態において、遠位端カット用スリット部材５１の材質としては、安定的な形状を維持し、骨を切除する際切除具の刃部をガイドすることができる程度の材質であれば特に限定されず様々なものを採用することができ、例えば金属、プラスチック等を採用することができる。特に、金属でステンレス材を採用すると、冶具の滅菌をすることが容易となるといった有利な効果がある。
【００５１】
また本実施形態において、第三の支持部材５２は、上記のとおり、遠位端カット用スリット部材５１を固定するためのものである。本実施形態において、第三の支持部材５２と遠位端カット用スリット部材５１は一体となって形成されている。
【００５２】
本実施形態において、第三の支持部材５２の材質としては、安定的に、上記遠位端カット用スリット部材５１を支持することができる限り限定されず、例えば金属、プラスチック等を採用することができる。
【００５３】
なお本実施形態において、第三の支持部材５２と遠位端カット用スリット部材５１は一体となって形成されているが、別々の部材をネジなどで固定する形となっていてもよい。
【００５４】
また本実施形態において、第三の支持部材５２には、固定部６が、位置調整可能な着脱部材５３を介して着脱自在に固定されている。これにより、本実施形態に係る第三の骨切ガイド部５は、結果的に遠位端カット用スリット部材５１のスリットの位置を微調整可能となり、切除する位置に対してスリットの位置を微調整することができるようになる。
【００５５】
ここで、位置調整可能な着脱部材５３としては、限定されるわけではないが、例えば図１で示すように、固定部６に固定して設けられるボルト５３１と、このボルト５３１に組み合わされる蝶ナット５３２の組み合わせであることは好ましい一例である。この場合、第一の支持部材２２には、ボルトを貫通させる一方でスライドさせるための細長の孔５２１，５２２が設けられていることが好ましい。
【００５６】
ここで、第三の支持部材５２に設けられている細長の孔５２１、５２２は、それぞれが並行する形で設けられており、スリットの位置を微調整することができる。
【００５７】
また本実施形態において、上記の記載から明らかであるが、固定部６は、第三の骨切ガイド部５を固定する一方、骨に押し当てられ、第三の骨切ガイド部５を骨に対して固定するために用いられるものである。この場合において、限定されるわけではないが、固定部
４には固定対象となる骨の凹凸に合わせたくぼみが設けられていることが好ましい。この骨の凹凸は、例えば、Ｘ線ＣＴやＭＲＩ等の医療用画像システムにより計測し求めておくことが好ましい。
【００５８】
本実施形態において、固定部６の材質としては、上記の機能を有する限りにおいて限定されるわけではなく、様々なものを採用することができ、例えば金属、プラスチック等を採用することができるが、上記のように骨の凹凸に合わせたくぼみを形成しやすくする観点としてはプラスチックで構成されていることが好ましい。
【００５９】
なお、固定部６を骨に固定する方法としては、施術の際動いてしまわない程度に固定できれば限定されるわけではないが、例えば固定用のピンを用いて、これを固定部と骨に刺すことで固定することができる。
【００６０】
以上、本冶具セット１により、低侵襲でより正確に骨を切除することのできる人工関節置換術用冶具及びこれを用いた人工関節置換術用冶具セットを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、人工関節置換術用冶具及びこれを用いた人工関節置換術用冶具セットとして産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【００６２】
１…人工関節置換術用冶具セット
２…第一の骨切ガイド部
３…第二の骨切ガイド部
４…固定部
５…第三の骨切ガイド部
６…固定部６
【図１】
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【図２】
2014147540.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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