(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３６０度方向に広がる円盤状のレーザ光を出射する第１の出射部、円錐状または十字状に広がるレーザ光を出射する第２の出射部、上記第１及び第２の出射部を同軸上に配置し、姿勢角度の変位を検出する姿勢検出部を設けた出射筒体と、
上記出射筒体または対象となる関節部を穿孔するドリル部材を着脱自在に保持し、当該関節部に先端を当接する第１の当接部材を取付けた第１の当接保持部と、
上記関節部に先端を当接する第２の当接ロッドと、上記第１及び第２の出射部より出射された各レーザ光の光跡の形状及び大きさを撮影する撮影部とを保持し、上記第１の当接保持部に対する上記第２の当接ロッド及び上記撮影部との距離及び角度を可変する第２の可変機構及び当該第２の可変機構を固定する第２の固定機構を有する第２の当接保持部と、
上記撮影部で得た画像信号と上記姿勢検出部で検出した姿勢情報を送信する送信部と、
上記関節部の穿孔位置及び穿孔方向をガイドするためのガイドピン挿通孔を有し、先端を上記関節部の外縁に当接するガイドロッドを、上記第２の当接ロッドと平行に保持し、上記第２の当接保持部に対するガイドロッドとの距離及び軸方向に沿った位置を可変する第３の可変機構及び当該第３の可変機構を固定する第３の固定機構を有するガイドロッド保持部と
を具備したことを特徴とする人工関節置換術用ガイド器具。
【請求項２】
対象となる関節部の外縁に固定する、ボール状ヘッドを形成した固定ビットをさらに具備し、
上記ガイドロッド保持部が保持するガイドロッド先端部に、上記ボール状ヘッドと組み合わせてその取付け角度を可変及び固定可能なボール継手を形成する
ことを特徴とする請求項１記載の人工関節置換術用ガイド器具。
【請求項３】
上記第１の当接保持部と一体に構成され、上記第１の当接部材の軸線上の一点を中心とする円の円弧状にレール部を形成した円弧アームをさらに具備し、
上記第１の当接保持部、第２の当接保持部、及び上記ガイドロッド保持部の少なくとも１つは上記円弧アームのレール部に沿って取付けられる
ことを特徴とする請求項１記載の人工関節置換術用ガイド器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨盤臼蓋側の人工股関節コンポーネント等の設置に好適な人工関節置換術用ガイド器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工股関節置換術で術前計画を正確に術中に誘導する方法として、非特許文献１に記載されているようなナビゲーション機器を用いる方法がある。（非特許文献１）  
この方法の場合、ナビゲーション機器自体が大変高価であること、機器の規模が大きく設置環境が限られること、コンピュータに骨の位置を認識させるための赤外線センサ等を装備したアンテナピンを対象の治療箇所とは異なる箇所の骨に打ち込む必要があり、このアンテナピンによる侵襲が懸念されること、コンピュータに骨の位置を認識させるレジストレーション作業が必須で手術時間が延長することなど、不具合が多々ある。このため、上記ナビゲーション機器の普及率はごく低いのが現状である。
【０００３】
一方で、光学的な手段を用いて対象物内面の形状を非接触で測定する方法として、測定する内面の所定位置に光ビームを円盤状に照射し、その照射光による内面形状を表す光跡を撮像センサにより撮影して該光跡の画像データを蓄積し、蓄積した光跡画像のデータから前記撮像センサを含む撮像計の基準位置と測定対象内面との距離を算出して当該内面の形状を測定するようにした技術が考えられている。（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８５８９１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】人工膝関節置換術［ＴＫＡ］のすべて-安全・確実な手術のために（株式会社メディカルビュー社  １７６−１８３頁，２００７年２月５日刊行，中村卓司著）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献に記載された技術では、内面形状を測定するための装置の主として原理について記載されているものの、具体的な使用法として、例えば人工関節置換術において人工関節コンポーネントの設置位置を特定する場合に適用するための技術や器具等については未だ確立されていない。
【０００７】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、患者及び術者双方の負担を軽減し、より短時間で術前計画通りの位置及び角度を再現して人工関節コンポーネントを正確に設置することが可能な人工関節置換術用ガイド器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、３６０度方向に広がる円盤状のレーザ光を出射する第１の出射部、円錐状または十字状に広がるレーザ光を出射する第２の出射部、上記第１及び第２の出射部を同軸上に配置し、姿勢角度の変位を検出する姿勢検出部を設けた出射筒体と、上記出射筒体または対象となる関節部を穿孔するドリル部材を着脱自在に保持し、当該関節部に先端を当接する第１の当接部材を取付けた第１の当接保持部と、上記関節部に先端を当接する第２の当接ロッドと、上記第１及び第２の出射部より出射された各レーザ光の光跡の形状及び大きさを撮影する撮影部とを保持し、上記第１の当接保持部に対する上記第２の当接ロッド及び上記撮影部との距離及び角度を可変する第２の可変機構及び当該第２の可変機構を固定する第２の固定機構を有する第２の当接保持部と、上記撮影部で得た画像信号と上記姿勢検出部で検出した姿勢情報を送信する送信部と、上記関節部の穿孔位置及び穿孔方向をガイドするためのガイドピン挿通孔を有し、先端を上記関節部の外縁に当接するガイドロッドを、上記第２の当接ロッドと平行に保持し、上記第２の当接保持部に対するガイドロッドとの距離及び軸方向に沿った位置を可変する第３の可変機構及び当該第３の可変機構を固定する第３の固定機構を有するガイドロッド保持部とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、患者及び術者双方の負担を軽減し、より短時間で術前計画通りの位置及び角度を再現して人工関節コンポーネントを正確に設置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る骨盤臼蓋の人工股関節置換術用ガイド機器の外観構成を示す斜視図。
【図２】同実施形態に係る骨結合部の構成を示す図。
【図３】同実施形態に係る各部調整状態を例示する図。
【図４】同実施形態に係る術前の骨モデルを用いての各部調整状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下本発明を骨盤臼蓋の人工股関節置換術用ガイド機器１０に適用した場合について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（構成）  
図１は、同ガイド機器１０の外観構成を示す。同図で、１１は術前計画により決定された臼蓋に対する穿孔位置及び方向を検出するための円筒状の出射筒体である。  
この出射筒体１１は、円筒状の先端側にＬＤ（半導体レーザ）による第１レーザ発振部１１Ａ、この第１レーザ発振部１１Ａから発振されたレーザ光を円錐形状のミラーで反射し、本出射筒体１１の軸方向と直交する平面に沿って３６０°方向に広がる円盤状のレーザ光Ｃ１として出射する第１反射部１１Ｂ、ＬＤによる第２レーザ発振部１１Ｃ、この第２レーザ発振部１１Ｃから発振されたレーザ光を円錐形状のプリズムで屈折させ、本出射筒体１１の軸方向を中心として先端側に円錐形状に広がるレーザ光Ｃ２として出射する第２反射部１１Ｄを同軸上に設ける。
【００１３】
なお、上記第２レーザ発振部１１Ｃから発信されたレーザ光は、第２反射部１１Ｄとの間に十字形のスリットを設けるか、あるいは第２反射部１１Ｄのプリズム形状により、上記円錐形状ではなく、十字形状に広がるレーザ光としても良い。
【００１４】
さらに出射筒体１１は、この出射筒体１１の姿勢角度に応じた姿勢信号を出力する、ジャイロセンサ及び３軸加速度センサからなる姿勢検出部１１Ｅ、後述する撮像部１５での撮像により得た画像信号と上記姿勢検出部１１Ｅで検出した姿勢信号とを後述する図示しない外部のパーソナルコンピュータに送信する送信部１１Ｆを備える。
【００１５】
しかして出射筒体１１が、第１の当接保持部１２により保持される。この第１の当接保持部１２は、２重の筒状構造を有し、大径部１２Ａに対して小径部１２Ｂがスライド自在に取付けられるもので、大径部１２Ａ及び小径部１２Ｂのいずれも、上記出射筒体１１の反射部１１Ｂ，１１Ｄを内包する部分は外周面が大きく切欠いた柱状となり、小径部１２Ｂの先端がリング状の当接部１２Ｃとなる。
【００１６】
なお、上記第１反射部１１Ｂでの反射による円盤状レーザ光Ｃ１と、円錐形状レーザ光Ｃ２は、実際には小径部１２Ｂの干渉により一部、例えば中心角で１２０°程度が遮られ、図示するようなリング状の光跡とはならず、例えば中心角が２４０°程度の扇形となる。第１の当接保持部１２のレーザ光が照射される内壁面には、乱反射を避けるために光吸収機能を有する塗料等の塗布が望ましい。
【００１７】
大径部１２Ａの先端側から小径部１２Ｂが突出する量（長さ）が術前計画における臼蓋開口面から底部までの深さに相当するようにスライドして調節及び固定が可能となる。
【００１８】
第１の当接保持部１２は、実際の置換術の途中、位置決めを終了した時点で、上記出射筒体１１に代えて人工関節コンポーネントであるカップを設置するための予備処理としてドリル機器を保持し、リーミングに先立っての穿孔処理を行なう。
【００１９】
その際、小径部１２Ｂ先端のリング状の当接部１２Ｃは、患者のカップ設置軸あるいはカップ設置のための臼蓋骨掘削軸と一致した臼蓋底部に当接され、そのリング中央をドリルビットが貫通する。このドリルビットの径は、上記出射筒体１１の径と一致するように予め設計されている。
【００２０】
この第１の当接保持部１２の大径部１２Ａの後端側に、当該軸と基部が垂直をなす円弧状アーム部１３が一体に構成される。この円弧状アーム部１３は、第１の当接保持部１２の軸上、大径部１２Ａの先端側位置を中心とした円弧に沿って延在されるもので、以下の各保持部を移動及び固定自在に取付ける。
【００２１】
すなわち第１の当接保持部１２と一体となった円弧状アーム部１３に対して、この円弧のレールに沿って移動または固定されるスライダ１４を設ける。このスライダ１４は、円弧状アーム部１３を内外から挟み込むように設けられ、円弧状アーム部１３の内側に位置するスライダ１４の部位に対して、上記出射筒体１１から出射される２つのレーザ光Ｃ１，Ｃ２の光跡を撮像するための撮像部１５が取付けられる。
【００２２】
撮像部１５での撮像により得られた画像データは、上述した如く第１の当接保持部１２の送信部１１Ｆにより外部の図示しないパーソナルコンピュータへ送信される。
【００２３】
またスライダ１４には、円弧状アーム部１３の外側に位置する部位に対して、上記円弧状アーム部１３の軸と直交するようにオフセット位置を調整可能な第１のロッド保持部１６を取付ける。この第１のロッド保持部１６が保持する第１のロッド１７は、後述する図４で示すように先端側１７Ａが円弧状に湾曲しており、その先端を、対象となる臼蓋周縁部の内面側から当接する。第１のロッド保持部１６が保持する第１のロッド１７の軸方向は、常に円弧状アーム部１３の円弧に対して直交する径方向となる。
【００２４】
さらに、上記スライダ１４に形成された一対の柱状レール部１４Ａに沿ってガイドロッド保持スライダ１８が取付けられる。このガイドロッド保持スライダ１８は、上記柱状レール部１４Ａに沿って移動し、ここでは図示しないねじ部の締め付け等により柱状レール部１４Ａでの位置を固定化できる。
【００２５】
ガイドロッド保持スライダ１８は、上記第１のロッド１７と互いの軸方向が平行なガイドロッド１９を保持する。
【００２６】
このガイドロッド１９は、骨盤に対する先端側にガイドピンホルダ１９Ａを介してボールチャック１９Ｂを取付ける一方で、反対側にはこのガイド機器１０をハンドリングするための把持部であるハンドル１９Ｃを取付ける。
【００２７】
ガイドピンホルダ１９Ａは、ガイドロッド１９を挟んで一対の図示しないガイドピンを挿通する貫通孔である。このガイドピンホルダ１９Ａと対応するようにして、ガイドロッド保持スライダ１８にもガイドロッド１９を挟んで一対のガイドピンホール１８Ａが同軸上に形成される。
【００２８】
ガイドロッド１９先端側のボールチャック１９Ｂは、骨盤の臼蓋外縁部上方に固定する、ボールヘッドを設けたアンカービット２０に対して取付けるもので、ここでは図示しないねじ部の締め付けにより、アンカービット２０に対するガイドロッド１９及びこのガイド機器１０全体の角度を任意に可変、あるいは固定化できる。
【００２９】
図２は、アンカービット２０を実際の骨盤ＲＰＶに固定し、固定したアンカービット２０に対してガイドロッド１９先端のボールチャック１９Ｂを嵌め込んで任意に取付け角度を可能とした状態を示す。
【００３０】
アンカービット２０は、ボールヘッド２０Ａがフランジ２０Ｂから突出した構成となっており、当該フランジ２０Ｂ下部のスクリュウ部２０Ｃを骨盤ＲＰＶの臼蓋外縁の上端部にねじ込んで固定した状態で、ボールチャック１９Ｂを取付ける。
【００３１】
図３は、略半球形状に窪んだ臼蓋の開口平面ＯＰを基準として、出射筒体１１及び第１の当接保持部１２、撮像部１５及び第１のロッド１７の先端側１７Ａ、ガイドロッド１９とアンカービット２０の位置関係を例示する図である。
【００３２】
第１のロッド１７及びガイドロッド１９は上述した如く双方の軸が平行となるように設計されており、且つ患者の臼蓋上方の骨盤平面に対して共に直交するように取付けられる。
【００３３】
骨盤の臼蓋上方の平面と臼蓋開口面ＯＰとがなす角は、患者の個体差によって前後するが、一般にカップ設置目標角度が４５°前後、及び臼蓋骨掘削目標角度が３０°前後であり、第１のロッド１７及びガイドロッド１９と、出射筒体１１及び第１の当接保持部１２も同様に患者の当該角度に合わせて施術者が手術計画の時点で判断した目標角度に応じて調整される。
【００３４】
したがって、出射筒体１１及び第１の当接保持部１２はその軸方向が臼蓋開口面ＯＰに対して施術者が手術前の計画で設定した目標角度に調整され、大径部１２Ａ先端から突出した第１の当接保持部１２のリング状当接部１２Ｃが臼蓋内の中心の深底部に当接するように調整される。
【００３５】
上記のような構成にあって、次に上記ガイド機器１０を用いた術前と術中の操作について説明する。  
（術前操作）  
骨盤臼蓋の人工股関節置換術に際しては、予め患部のＸ線ＣＴ画像、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）画像を多数入手し、予め３次元デジタルプランニングシステムのソフトウェアをインストールしたパーソナルコンピュータに入力して、３次元プリンタで実物大の骨盤部分の骨モデルを、例えばアクリル系光硬化樹脂やＡＢＳ樹脂、石膏パウダー等により作製する。上記３次元デジタルプランニングシステムのソフトウェアに関しては、例えば「http://www.lexi.co.jp/hipcas.html」で記載されているソフトウェアを用いるものとしてもよい。
【００３６】
なお、ここで作製する実物大の骨盤モデルＰＶには、対象とする臼蓋ＡＣの底部に、臼蓋コンポーネント設置軸及び、臼蓋掘削目標軸に対して予めドリルにより穿孔したガイドホールＧＨと、臼蓋外縁の上方に位置を指定して固定した、アンカービット２０を模したアンカービット２０′が一体にして予め形成されているものとする。  
これらガイドホールＧＨの位置と軸方向、アンカービット２０′の位置はいずれも施術者（医師）が上記ソフトウェア上で決定する。
【００３７】
図４は、作製した骨盤モデルＰＶに対して施術者（医師）が手術計画を再現しガイド機器１０をほぼ適正に設置している状態の例を示す。骨盤モデルＰＶの臼蓋ＡＣに対して、アンカービット２０′に対してガイドロッド１９のボールチャック１９Ｂを取り付けた上で、第１の当接保持部１２の小径部１２Ｂのリング状当接部１２Ｃが人工関節コンポーネントであるカップを設置するために適正に穿孔したガイドホールＧＨに対し、あるいは臼蓋を掘削する軸として穿孔したガイドホールＧＨに対し、適切な角度で当接するように、各部の調整を行なう。
【００３８】
このとき、ガイドロッド１９に対するガイドロッド保持スライダ１８の軸上の位置、ガイドロッド保持スライダ１８に対するスライダ１４の柱状レール部１４Ａの位置、スライダ１４に対する第１のロッド保持部１６のオフセット量、第１のロッド保持部１６に対しする第１のロッド１７の軸上の位置、スライダ１４に対する円弧状アーム部１３の位置、第１の当接保持部１２の大径部１２Ａに対する小径部１２Ｂの突出量を順次調整することにより、アンカービット２０′のボールヘッド２０Ａを支点として、第１のロッド１７の先端側１７Ａが臼蓋ＡＣの周縁の内面側からから（患者にとって）最前端に向けて当接すると共に、小径部１２Ｂのリング状当接部１２ＣがガイドホールＧＨ位置に手術計画に沿って適正な角度で当接するように調整することで、ガイド機器１０を臼蓋ＡＣに対して３点指示で位置させることができる。
【００３９】
このように、各調整部分が相互に関連した構成となっているため、構成に応じた手順で順次調整動作を行なうことで、より効率的に各部の位置、角度を調整可能となる。全ての調整を終えた時点で各部共ねじ部を締め付けるなどして固定化する。
【００４０】
次いで、第１の当接保持部１２の小径部１２Ｂに対する出射筒体１１の位置を、第１反射部１１Ｂから出射される円盤状のレーザ光Ｃ１ができるだけコンピュータソフトウエアを用いた手術前計画によって予め得られている臼蓋ＡＣ内の目標設置面（円盤状のレーザ光Ｃ１の出射筒体のシミュレーション画像）に近い形状に投射されるように調整する。
【００４１】
また上記手動調整動作に代えて、ガイド機器１０自体も３次元化した画像データを用い、パーソナルコンピュータにインストールした３次元デジタルプランニングシステムの仮想空間内で骨盤モデルＰＶの臼蓋ＡＣに設置するガイド機器１０の各部の調整を行ない、調整決定後に、ガイド機器１０の各可動部を決定した調整内容に従って調整することにより、仮想空間での計画動作を再現できる。
【００４２】
この場合、ガイド機器１０の各可動部や、保持される側の出射筒体１１、第１の当接保持部１２の小径部１２Ｂ、スライダ１４、第１のロッド保持部１６、第１のロッド１７、ガイドロッド保持スライダ１８、ガイドロッド１９などにはいずれも相対位置を正確に視認できるような、例えば長さで１［ｍｍ］、角度で１［°］程度の目盛りが必要となる。
【００４３】
さらにパーソナルコンピュータでの仮想空間で調整した結果を実際のガイド機器１０にて再現する方法においても、調整後のガイド機器１０を、３次元プリンタにより作製した実物大の骨盤モデルＰＶの臼蓋ＡＣに対して設置することで、医師の経験等を考慮して各部の微調整を行なうことができる。
【００４４】
上記いずれの方法においても、調整を終えて骨盤モデルＰＶの臼蓋ＡＣに対してガイド機器１０を設置した状態で、出射筒体１１の第１レーザ発振部１１Ａ及び第１反射部１１Ｂによる円盤状に広がるレーザ光Ｃ１の軌跡の画像と、第２レーザ発振部１１Ｃ及び第２反射部１１Ｄによる円錐形状（または十字形）に広がるレーザ光Ｃ２の軌跡の画像とを順次撮像部１５で撮影し、その画像データを出射筒体１１の送信部１１Ｆにより図示しない外部のパーソナルコンピュータに送信させて取込んで記録させ、以上で術前の準備を完了する。
【００４５】
（術中操作）
次いで実際の置換術においては、調整後に固定したガイド機器１０を完全滅菌した上で、患者の確保した術野に対して設置する。このとき術者は、術前計画通り臼蓋ＡＣの外縁上方にアンカービット２０を固定し、ボールチャック１９Ｂをボールヘッド２０Ａに外れない範囲で角度を可変できるように締め付ける。
【００４６】
このとき固定されたアンカービット２０は、術前計画時の骨盤モデルＰＶに一体に形成されていたアンカービット２０′と比較して、設置位置が３次元的な誤差を含んでいる。
【００４７】
この術中に、出射筒体１１の第１レーザ発振部１１Ａ及び第１反射部１１Ｂによる円盤状に広がるレーザ光Ｃ１と、第２レーザ発振部１１Ｃ及び第２反射部１１Ｄによる円錐形状（または十字形）に広がるレーザ光Ｃ２とを時分割で交互、例えば撮像部１５での連続撮影可能速度に合わせて０．１［秒］間隔で実行し、取得した撮影画像データを、姿勢検出部１１Ｄで検出する姿勢変化情報と合わせて、送信部１１Ｅにより外部のパーソナルコンピュータへ連続して送信させる。
【００４８】
これらを受信するパーソナルコンピュータにおいては、円盤状に広がるレーザ光Ｃ１の軌跡の画像に対して形状を、円錐形状（または十字形）に広がるレーザ光Ｃ２の軌跡の画像に対して大きさを、それぞれ予め術前計画で得ておいた同様の軌跡の形状、大きさの画像データと総合的にマッチングして近似度合いとそれらの増減の方向、及び姿勢変化の大きさを勘案する。パーソナルコンピュータ側ではこの勘案結果に応じて変化する音声情報、例えば両画像データが総合的にマッチングの度合いが高まる毎に間欠周期が短くなると共に、姿勢変化が大きくなるほどに周波数（音程）が高くなるような間欠的なビープ音を発振するものとする。
【００４９】
このパーソナルコンピュータからの音声情報を聞いている施術者は、ガイド機器１０の設置位置、とりわけ、スライダ１４に対するガイドロッド保持スライダ１８の位置、円弧状アーム部１３に対するスライダ１４の位置、第１のロッド保持部１６に対する第１のロッド１７の位置、及びスライダ１４に対する第１のロッド保持部１６の位置をそれぞれ術前計画通りの位置となるように調節する。
【００５０】
結果として第１のロッド１７の先端側１７Ａが臼蓋ＡＣの周縁の内面側からから（患者にとって）最前端に向けて当接すると共に、小径部１２Ｂのリング状当接部１２Ｃが臼蓋底部の穿孔予定位置に適正な角度で当接するように調整することで、上記アンカービット２０の設置位置の誤差を補正して計画通りに３点指示による安定した状態となり、パーソナルコンピュータからの音は間欠周期がより短くなり、且つ周波数（音程）がより低くなる。
【００５１】
最終的に術前計画通りの位置にガイド機器１０を調整できた場合、パーソナルコンピュータから聞こえる音は間欠的ではなく連続し、且つ最も低い周波数（音程）で安定したものとなる。
【００５２】
この状態で各調節部を固定した上で、ガイドロッド保持スライダ１８のガイドピンホール１８Ａとガイドロッド１９のガイドピンホルダ１９Ａを使用して、例えば直径３［ｍｍ］の一対の図示しないガイドピンを挿入し、患部臼蓋に打ち込むことで、ガイド機器１０を術前計画通りの位置に固定できる。
【００５３】
しかるに、出射筒体１１に代えてドリリングを行なう機器を設置して臼蓋に対する所定深さの穿孔を行なうことで、臼蓋側の人工関節コンポーネントであるカップの機能中心軸と一致した穿孔作業を実施できる。
【００５４】
その後、一対のガイドピンを残してアンカービット２０を含むガイド機器１０一式を患部から撤去し、一対のガイドピンで指示される方向で該カップ形状に合わせたリーミング作業及びカップの打ち込み作業を経てカップの敷設が完了する。カップの敷設完了後、アンカービット２０と一対のガイドピンは撤去する。
【００５５】
以上詳述した如く本実施形態によれば、赤外線マーカアンテナ等を用いる大がかりなナビゲーション装置を使用することなく、切開する患部内のみの侵襲を考慮すれば良いので患者及び術者双方の負担を軽減し、より短時間で術前計画通りの位置及び角度を再現して人工関節コンポーネントを正確に設置することが可能となる。
【００５６】
また本実施形態では、患部近傍にアンカービット２０を一時的に固定してそのボールヘッド２０Ａを支点として他の各部の調整を行なうものとしたので、全体の操作性をより向上して、操作時間の短縮と術者が人工股関節置換術用ガイド機器１０全体を支持する負担の軽減に大きく寄与できる。
【００５７】
また本実施形態では、出射筒体１１を保持する第１の当接保持部１２と一体にして円弧状アーム部１３を設け、この円弧状アーム部１３に対して第１のロッド１７を保持する第１のロッド保持部１６とスライダ１４を設け、さらにスライダ１４に対してガイドロッド１９を保持するガイドロッド保持スライダ１８を取付けるような構成としたので、調整の手順をパターン化してより効率的に調整作業を実施できる。
【００５８】
さらに本実施形態では、第１のロッド１６が関節部周縁を内壁側から当接するような円弧状の先端を有するものとしたので、最小侵襲手術において、覆いかぶさる軟部組織をよけて第１のロッド１６の先端を臼蓋辺縁に位置決めすることが容易となり、設置精度をより向上できる。
【００５９】
なお上記実施形態は、特に骨盤臼蓋の人工関節置換術に使用するガイド機器に適用した場合について説明した。これは、特に関節としての臼蓋が、体の深部側に位置するために撮影が困難な場所であること、形状が臼状で個人差の特徴を捉えにくいことから、この部位の骨情報の３次元画像の撮影が可能であれば、その他の人工関節への応用は充分可能であるものと考えられるためであり、本発明が対象とする関節を限定するものではない。
【００６０】
その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００６１】
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。  
請求項１記載の発明は、３６０度方向に広がる円盤状のレーザ光を出射する第１の出射部、円錐状または十字状に広がるレーザ光を出射する第２の出射部、上記第１及び第２の出射部を同軸上に配置し、姿勢角度の変位を検出する姿勢検出部を設けた出射筒体と、上記出射筒体または対象となる関節部を穿孔するドリル部材を着脱自在に保持し、当該関節部に先端を当接する第１の当接部材を取付けた第１の当接保持部と、上記関節部に先端を当接する第２の当接ロッドと、上記第１及び第２の出射部より出射された各レーザ光の光跡の形状及び大きさを撮影する撮影部とを保持し、上記第１の当接保持部に対する上記第２の当接ロッド及び上記撮影部との距離及び角度を可変する第２の可変機構及び当該第２の可変機構を固定する第２の固定機構を有する第２の当接保持部と、上記撮影部で得た画像信号と上記姿勢検出部で検出した姿勢情報を送信する送信部と、上記関節部の穿孔位置及び穿孔方向をガイドするためのガイドピン挿通孔を有し、先端を上記関節部の外縁に当接するガイドロッドを上記第２の当接ロッドと平行に保持し、上記第２の当接保持部に対するガイドロッドとの距離及び軸方向に沿った位置を可変する第３の可変機構及び当該第３の可変機構を固定する第３の固定機構を有するガイドロッド保持部とを具備したことを特徴とする。
【００６２】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、対象となる関節部の外縁に固定する、ボール状ヘッドを形成した固定ビットをさらに具備し、上記ガイドロッド保持部が保持するガイドロッド先端部に、上記ボール状ヘッドと組み合わせてその取付け角度を可変及び固定可能なボール継手を形成することを特徴とする。
【００６３】
請求項３記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記第１の当接保持部と一体に構成され、上記第１の当接ロッドの軸線上の一点を中心とする円の円弧状にレール部を形成した円弧アームをさらに具備し、上記第１の当接保持部、第２の当接保持部、及び上記ガイドロッド保持部の少なくとも１つは上記円弧アームのレール部に沿って取付けられることを特徴とする。
【００６４】
請求項４記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、上記第１の当接保持部が保持する第１の当接部は、関節部辺縁の骨に当接させる、円弧状あるいはオフセットさせた先端を有することを特徴とする。
【符号の説明】
【００６５】
１０…ガイド機器、１１…出射筒体、１１Ａ…第１レーザ発振部、１１Ｂ…第１反射部、１１Ｃ…第２レーザ発振部、１１Ｄ…第２反射部、１１Ｅ…姿勢検出部、１１Ｆ…送信部、１２…第１の当接保持部、１２Ａ…大径部、１２Ｂ…小径部、１２Ｃ…リング状当接部、１３…円弧状アーム部、１４…スライダ、１４Ａ…柱状レール部、１５…撮像部、１６…第１のロッド保持部、１７…第１のロッド、１８…ガイドロッド保持部、１８Ａ…ガイドピンホール、ガイドロッド１９…、１９Ａ…ガイドピンホルダ、１９Ｂ…ボールチャック、１９Ｃ…ハンドル、２０…アンカービット、２０′…（疑似）アンカービット、２０Ａ…ボールヘッド、２０Ｂ…フランジ、２０Ｃ…スクリュー、ＡＣ…（骨モデルの）臼蓋、ＯＰ…臼蓋開口面、ＰＶ…骨盤モデル、ＲＰＶ…骨盤。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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