(57)【要約】  大腿骨及び脛骨の膝コンポーネントの取り付けに備えて、膝関節の大腿骨及び脛骨の切削を案内するための組立体である。例えば、組立体は、屈曲角の範囲内で切削の位置決めをする間、脛骨及び大腿骨の伸延の調節を制御することを可能にするトルク・ボルトを通して接続される、脛骨及び大腿骨のＩＭロッドを含むことができる。また、組立体は、脛骨及び大腿骨のＩＭロッドに取り付ける比較的狭くて薄型のコンポーネントを手段とする、膝関節への比較的小さくて非侵襲性のアプローチによって有用である。更に、組立体は、外科手術の現場において迅速な組み立て及び分解を可能にするために、幾つかの簡易脱着コンポーネントを含む。これらの態様のそれぞれは、脛骨及び大腿骨に対する最初の基準切削を正確に案内するための組立体の能力と共に、患者のために成果の向上を促す。
2009525824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大腿骨及び脛骨の膝コンポーネントの取り付けに備えて、大腿骨と脛骨を接続する組織構造体を有する膝関節の大腿骨及び脛骨の切削を案内するための組立体であって、前記組立体は、
前記大腿骨に固定するように構成された大腿骨部材と、
前記脛骨に固定するように構成された脛骨部材と、
前記膝の前記組織構造体において所望の伸張量になるように、前記大腿骨部材及び前記脛骨部材の互いに対する相対的な位置決めを調節するように構成された伸張用（ｔｅｎｓｉｏｎｉｎｇ）組立体と、
前記大腿骨部材、前記脛骨部材、又は、前記伸張用組立体の少なくとも１つに取り付け、前記脛骨又は前記大腿骨の少なくとも１つの切削を案内するように構成された少なくとも１つの切削ガイドと、
を含むことを特徴とする組立体。
【請求項２】
前記伸張用組立体は、制御されたトルクの適用に応じて、前記大腿骨部材及び前記脛骨部材を伸延するように構成されたトルク機構を含むことを特徴とする、請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
前記伸張用組立体は、制御された力、又は、伸張力の適用に応じて、前記大腿骨部材及び前記脛骨部材を伸延させるように構成された伸張用機構を含むことを特徴とする、請求項１に記載の組立体。
【請求項４】
前記大腿骨部材は大腿骨マウントを含み、前記脛骨部材は脛骨マウントを含み、前記トルク機構は、前記大腿骨マウント、又は、前記脛骨マウントの一方の中に定められ、ねじ切られた開口部と接合するように構成されたねじ付き部分を含むことを特徴とする、請求項２に記載の組立体。
【請求項５】
前記トルク機構は、ねじ切られた開口部を定めることを特徴とする、請求項２に記載の組立体。
【請求項６】
前記トルク機構は、ラチェット機構であることを特徴とする、請求項４に記載の組立体。
【請求項７】
前記大腿骨マウントは開口部を定め、前記脛骨マウントは開口部を定め、前記開口部の一方は、ねじ切られており、前記開口部の他方は、ねじ切られておらず、前記トルク機構は、前記開口部の前記ねじ切られていないものの内部に延びるように構成された第１の端部と、前記開口部の前記ねじ切られてるものの内部に延びるように構成されたねじ付き部分とを含むことを特徴とする、請求項２に記載の組立体。
【請求項８】
前記トルク機構は、前記脛骨マウントを前記大腿骨マウントから伸延させるために、前記開口部の前記ねじ切られたものに対する前記ねじ付き部分の回転を可能にする少なくとも１つのトルク・レンチ取り付け面を含むことを特徴とする、請求項７に記載の組立体。
【請求項９】
前記大腿骨部材は、前記大腿骨マウントから延び、かつ、前記大腿骨の髄管内に挿入するように構成された大腿骨ＩＭロッドを含み、前記脛骨部材は、前記脛骨マウントから延び、かつ、前記脛骨の髄管内に挿入するように構成された脛骨ＩＭロッドを含むことを特徴とする、請求項８に記載の組立体。
【請求項１０】
前記大腿骨マウント内に定められた前記開口部は、前記大腿骨に対して前後方向に延び、前記脛骨マウント内に定められた前記開口部は、前記脛骨に対して近位方向・遠位方向に延びることを特徴とする、請求項９に記載の組立体。
【請求項１１】
前記脛骨マウント内の前記開口部は、ねじ切られており、前記大腿骨マウント内の前記開口部はねじ切られていないことを特徴とする、請求項１０に記載の組立体。
【請求項１２】
前記大腿骨マウントは湾曲面を有し、前記脛骨マウントは、前記大腿骨マウントの前記湾曲面を受け、かつ、前記大腿骨部材に対する前記脛骨部材の内反・外反回転を可能にするように構成された湾曲面を有するブロックをさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の組立体。
【請求項１３】
前記大腿骨マウントは、前記大腿骨に対して前後方向に延びる軸線をもつ円筒形状を有し、前記ブロックの前記湾曲面は、前記脛骨に対して前後方向に延びる軸線をもつ弧形状を有することを特徴とする、請求項１２に記載の組立体。
【請求項１４】
前記大腿骨マウント内の前記開口部は、前記大腿骨マウントの前記軸線に沿って延び、かつ、前端部、及び、後端部を含み、前記大腿骨マウントの前記後端部は、前記トルク機構の前記端部の一方を受けるように構成され、前記前端部は、前記切削ガイドの部分を受けるように構成されることを特徴とする、請求項１３に記載の組立体。
【請求項１５】
前記脛骨マウント及び前記大腿骨マウントの少なくとも一方は、前記脛骨部材、及び、前記大腿骨部材の内反・外反の角形成を示すマーキングを含むことを特徴とする、請求項１４に記載の組立体。
【請求項１６】
前記伸張用組立体は、様々な角度の膝屈曲における前記脛骨、及び、前記大腿骨の相対的な位置決めを調節するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の組立体。
【請求項１７】
前記様々な角度の膝屈曲は、少なくとも完全な伸展及び約６０度より大きい屈曲角を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の組立体。
【請求項１８】
約６０度よりも大きい前記屈曲角は、約９０度であることを特徴とする、請求項１７に記載の組立体。
【請求項１９】
前記大腿骨部材は、前記大腿骨の髄管内に挿入されるように構成された大腿骨ＩＭロッドを含み、前記脛骨部材は、前記脛骨の髄管内に挿入されるように構成された脛骨ＩＭロッドを含むことを特徴とする、請求項１に記載の組立体。
【請求項２０】
大腿骨及び脛骨の膝コンポーネントの取り付けに備えて、膝関節の大腿骨、及び、脛骨の切削を案内するための組立体であって、前記組立体は、
前記大腿骨の髄管内部に延びるように構成された大腿骨ＩＭロッド及び前記脛骨の髄管内部に延びるように構成された脛骨ＩＭロッドと、
前記大腿骨ＩＭロッド、又は、前記脛骨ＩＭロッドの一方に固定された少なくとも１つのマウントと、
前記膝コンポーネントの取り付けに備えて、前記大腿骨及び前記脛骨の少なくとも一方に対する切削を案内するように構成された少なくとも１つの切削ガイドと、
第１の端部、及び、第２の端部をもつ少なくとも１つのアームを有する張り出しフレームとを含み、
前記アームの前記第１の端部は、前記マウントに接続するように構成されるので、前記アームは、前記膝関節を囲む軟組織内に定められた開口部からほぼ前方に延び、前記アームの前記第２の端部は、前記切削ガイドを支持するように構成されることを特徴とする組立体。
【請求項２１】
前記マウントの一方及び前記アームの前記第１の端部は、前後方向に延びるように構成された開口部を用いて固定され、前記開口部は、前記マウントの一方、又は、前記アームの前記第１の端部内に定められることを特徴とする、請求項２０に記載の組立体。
【請求項２２】
前記開口部は前記マウント内に定められ、前記マウントは、前記大腿骨ＩＭロッドに固定されるように構成されることを特徴とする、請求項２１に記載の組立体。
【請求項２３】
前記アームの前記第１の端部は、前記マウント内に定められた前記開口部内に前記アームの前記第１の端部を固定するように構成されたロッキング機構を含むことを特徴とする、請求項２２に記載の組立体。
【請求項２４】
前記張り出しフレームは、前記第１のアームに取り付け、前記切削ガイドを支持するように構成された第２のアームを含むことを特徴とする、請求項２３に記載の組立体。
【請求項２５】
前記切削ガイドは、屈曲切削ガイド、伸展切削ガイド、脛骨切削ガイド、又は、大腿骨切削ガイドの１つであることを特徴とする、請求項２０に記載の組立体。
【請求項２６】
前記アーム及び前記切削ガイドは、前記膝に固定されるとき、内側方向・横方向に、５ｃｍ未満の幅を有するように構成されることを特徴とする、請求項２０に記載の組立体。
【請求項２７】
前記アーム及び前記切削ガイドは、前記膝に固定されるとき、内側方向・横方向に、５ｃｍ未満の幅を有するように構成されることを特徴とする、請求項２０に記載の組立体。
【請求項２８】
前記アーム及び前記切削ガイドは、前記膝に固定されるとき、内側方向・横方向に、４ｃｍ未満の幅を有するように構成されることを特徴とする、請求項２０に記載の組立体。
【請求項２９】
前記脛骨髄内ロッドの近位端に接続し、前記マウントの少なくとも一部の周りに延び、前記脛骨と前記大腿骨との間の角度を位置合わせするように構成された脛骨角形成ガイドをさらに含むことを特徴とする、請求項２０に記載の組立体。
【請求項３０】
大腿骨及び脛骨の膝コンポーネントの取り付けに備えて、膝関節の大腿骨、及び、脛骨の切削を案内するための組立体であって、前記組立体は、
前記大腿骨の髄管内部に延びるように構成された大腿骨髄内ロッド、及び、前記脛骨の髄管内部に延びるように構成された脛骨髄内ロッドと、
前記大腿骨髄内ロッドの遠位端に接続するように構成され、これを通って前方に、及び、後方に延びる開口部を定める大腿骨マウントと、
前記脛骨髄内ロッドの近位端に接続し、前記大腿骨マウントの少なくとも一部の周りに延び、前記脛骨と前記大腿骨との間の角度を位置合わせするように構成された脛骨角形成ガイドと、
前記膝コンポーネントの取り付けに備えて、前記膝が屈曲位にある間、前記大腿骨又は前記脛骨の少なくとも一方に対する切削を案内するように構成され、取り付け用開口部を定める屈曲位切削ガイドと、
ベース部材によって接続された第１のアーム、及び、第２のアームを有する張り出しフレームとを含み、
前記張り出しフレームの前記第１のアームは、前記膝関節が屈曲位にあるとき、前記大腿骨マウント内に定められた前記前後方向の開口部を通って延び、前記張り出しフレームを前記大腿骨マウントにロックするように構成された第１のロッキング機構を含み、前記ベース部材は、前記膝関節を囲む軟組織内に定められた開口部からほぼ前方に延び、前記第２のアームは、前記ベース部材に対して垂直に、かつ、前記第１のアームに対して平行に延び、前記伸展位切削ガイドの取り付け用開口部を通って延びて、支持を与えるように構成されており、
前記組立体は、さらに、
前記膝コンポーネントの取り付けに備えて、前記膝が伸展位にある間、前記大腿骨、又は、前記脛骨の少なくとも一方に対する切削を案内するように構成され、取り付け用開口部を定める伸展位切削ガイドと、
前記屈曲位切削ガイドの前記取り付け用開口部、及び、前記大腿骨マウント内に定められた前後方向の開口部を通って後方に延び、かつ、前記屈曲位切削ガイドを前記大腿骨マウントにロックするように構成された第２のロッキング機構と、
を含むことを特徴とする組立体。
【請求項３１】
前記大腿骨部材は、前記大腿骨マウント内の孔を通して開創器を配置することを可能にし、人工膝関節形成術用脛骨インプラントの配置のために露出させるように、脛骨を前方に移動させるための支持台、及び、レバー・アームとして働く、ヒンジ式大腿骨マウントを含むことを特徴とする、請求項１に記載の組立体。
【請求項３２】
１つ以上の開創器が前記膝の露出を容易にすることを特徴とする、請求項１に記載の組立体。
【請求項３３】
同じ厚さ及び半径を有する、小さいバージョンの人工膝関節形成術用インプラントを、前記膝の中央に配置し、前記大腿骨ＩＭロッド及び前記脛骨ＩＭロッド内の前記孔の中に嵌合して、位置合わせ、靭帯のバランス、及び前記膝の準備の安定性の試行実験を可能にすることを特徴とする、請求項１に記載の組立体。
【請求項３４】
前記小さいインプラントは、独立型の人工膝関節形成術であることを特徴とする、請求項３３に記載の組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、関節形成術の際に、インプラントの取り付けのために膝の準備を案内するための器具の使用に関し、特に、ガイド器具を位置決めし、脛骨及び大腿骨に対する基準切削を行なうために、膝の周りの靭帯、及び、他の解剖学的形質（ｆｅａｔｕｒｅ）を使用することに関する。
【背景技術】
【０００２】
膝関節形成術の際に、外科医は、典型的には、既存の骨及び軟骨の切除を行い、脛骨及び大腿骨を成形し、インプラントの接合面に適合させるために、膝関節に接近（アクセス）しなければならない。幾つかの関節形成術処置では、膝及び膝蓋骨の周囲軟組織構造における切開のサイズを最小限にすることによって、膝関節へのアプローチの侵襲性を最小限にする努力をしている。軟組織構造を保存することによっても、これらの組織により与えられる支持の一部が保存される。しかしながら、膝を囲む軟組織の保存は、脛骨及び大腿骨の骨に対して切削ガイドをしっかりと支持する必要があるため、時として困難なことがある。
【０００３】
特に、前述の構造が、張力のかかった状態にあるか、さもなければ、負荷のかかった状態にあるとき、膝の周りの靭帯、及び、他の軟組織構造を保存することは、膝インプラントの脛骨コンポーネント及び大腿骨コンポーネントを位置決めするための基準点を提供することができる。例えば、靭帯の張力を用いて切削ガイドの配置を案内することができる。逆に、軟組織構造の保存には、膝における正常な運動力学、及び、正常な膝蓋骨トラッキングを促進するために、軟組織によって及ぼされる力を平衡させることが必要である。従って、靭帯の力は、膝に正常な機能を回復させるのに重要な役割を果たすことができる。従って、一般に、膝コンポーネントの位置決め、及び、取り付けの改善と組み合わされた膝関節形成術手技の侵襲性の低減は、患者に対して、全体的に、より良好な外科手術の成果をもたらすことができる。
【０００４】
従って、膝関節形成術の際に大腿骨、脛骨、及び、膝内の他の構造の切除を案内するために、脛骨及び大腿骨への低侵襲的アプローチを用いて良好に機能する器具を有することは、有利である。この器具が、膝インプラントの機能を改善するために、膝インプラントのコンポーネントと、保存された靭帯構造と、軟組織構造の間の力を平衡させるのを助ける場合は、更に有利である。また、膝の靭帯構造を用いて、器具の配置及び結果としてもたらされる膝コンポーネントの配置を案内する、切除を案内するための器具を有することは有利である。
【発明の開示】
【０００５】
本発明は、大腿骨及び脛骨の膝コンポーネントの取り付けに備えて、膝関節の大腿骨及び脛骨の切除を案内するための組立体を提供することによって、上記の必要性を満たし、且つ他の利点を達成する。例えば、前記組立体は、屈曲角の範囲内で切除の位置決めをする間、脛骨及び大腿骨の伸延の調節を制御することを可能にするトルク・ボルトを通して接続される、脛骨及び大腿骨ＩＭロッドを含むことができる。また、前記組立体は、脛骨及び大腿骨ＩＭロッドに取り付ける比較的狭く薄型のコンポーネントを介する、膝関節への比較的小さく非侵襲的なアプローチを用いて使用することができる。更に、前記組立体は、外科手術の現場において迅速な組み立てを可能にし、及び、分解を可能にするために、幾つかの簡易脱着コンポーネントを含む。これらの態様のそれぞれは、脛骨及び大腿骨に対する最初の基準切開を正確に案内する組立体の能力と共に、患者のための成果の向上を促進する。
【０００６】
本発明の一実施形態の組立体は、大腿骨及び脛骨ＩＭロッド、屈曲切削ガイド、伸展切削ガイド、及び、選択的にロック可能なコンポーネントの選択を含む。ＩＭロッドの各々は、大腿骨又は脛骨のＩＭ管内に延びるように構成されたシャフト部分を含む。大腿骨ＩＭロッドはまた、シャフトが大腿骨のＩＭ管内にあるとき、大腿骨から離れるように延びるように構成されたシャフト端部上の大腿骨マウントを含む。同様に、脛骨ＩＭロッドは、シャフトが脛骨のＩＭ管内にあるとき、脛骨から離れるように延びるように構成されたシャフト端部上の脛骨マウントを含む。マウントの各々は、選択的にロック可能な１つ以上のコンポーネントに取り付けるように構成される。屈曲及び伸展切削ガイドは１つ以上のスロットを定め、前記スロットは、屈曲及び伸展した状態の膝に、大腿骨及び脛骨の少なくとも一方に対する予備切開を行うために、切開器具、及び、他の器具の使用を案内するように構成される。切削ガイドの各々は、大腿骨及び脛骨ＩＭロッドによって支持されるように、選択的にロック可能な１つ以上のコンポーネントに取り付けるように構成される。選択的にロック可能なコンポーネントは、大腿骨及び脛骨ＩＭロッドに取り付け、膝関節コンポーネントから前方に、又は、前方内側に延びる比較的小さい断面を有する少なくとも１つの部分を有し、かつ、屈曲及び伸展切削ガイドに取り付け、その動きをサポートし制限するように構成される。
【０００７】
１つの態様において、大腿骨マウントは、大腿骨顆の間を前後方向に延びる、円筒形状を有し、中央の開口部と、その外面に沿って延びる複数のゲージ・マークとを含む。中央の開口部はまた、前部回転防止部分（例えば、六角形状の部分）及び大口径の円筒形部分を含むことができる。脛骨マウントは、脛骨ＩＭシャフト内の開口部内に延びるように構成されたねじ付きシャフトを一方の端部に、ブッシングを他方の端部に、外部六角フランジを端部の間に備えた屈曲ボルトを含む又は支持することができる。ブッシングは、円筒形部分内に延びるように構成され、内部の六角形ボアを含む。六角フランジは、外部トルク・レンチ又は内部トルク・ドライバを用いて把持することにより、大腿骨マウントを脛骨マウントから離れるように（ねじ付きシャフトを回すことによって）付勢し、脛骨及び大腿骨を所望のトルク読み取り値まで伸延させることを可能にするように構成される。このことにより、外科医が、外科医によって定められ、当該技術において後に比較するために記録されるように、適切な量の張力を靭帯構造に適用することが可能になる。
【０００８】
選択的にロック可能なコンポーネントの例示的な実施形態において、アーム、プランジャ組立体、及び、本例では六角として定められる回転防止延長部を有する第１のロッキング機構が含まれる。アームは、ヘッド部分から離れるように延びる細長い部分を有する。また、六角形状の回転防止延長部は、ヘッド部分から延びている。プランジャ組立体のシャフトを受けるように構成された開口部が、ヘッド部分及び六角延長部を通って定められる。プランジャ組立体は、シャフトの一端に親指用プレスを含み、六角延長部から延びるシャフトの他方の端部には、本例では六角形の先端部として定められる、回転防止延長部と類似した回転防止構造部を含む。また、シャフトは、ヘッド部分内に定められた螺旋形状のスロット内に延びるペグを含む。ばねが、ヘッド部分と親指用プレスとの間に延びる。親指用プレスを押し下げることによりシャフトが前進し、一方、ペグ及び螺旋状スロットはシャフトを回転させ、六角形先端部の平面を六角延長部と位置合わせさせる。このことにより、六角形先端部及び六角延長部は、同心になり、大腿骨マウントの中央開口部の前部六角部分内に挿入されることが可能になる。更に、六角形先端部は、開口部の六角部分から円筒形部分内に延び、親指用プレスを解除したときに、（螺旋状スロット及びペグによって）偏心した位置まで回転するように構成され、これによって、ロッキング機構が大腿骨マウント内にロックされる。取り付けられたときに、外科的切開部を通って、アームのヘッド部分は膝関節区画から近位方向に延び、細長い部分は（脛骨に対して）前方に延びる。
【０００９】
本発明の組立体の屈曲ガイド支持部材は、摺動部材及びラチェット・バーを含む。摺動部材は、細長い部分の断面に合致する内部に定められた開口部を有することなどによって、第１のロッキング機構のアームの細長い部分に取り付け、これに沿って摺動するように剛性される。ラチェット・バーは、脛骨プラトーによって定められる面に向かって延びるように構成される。好ましくは、組み立てられたとき、大腿骨マウント、第１のロッキング機構、及び、屈曲ガイド支持部材は、狭い切開部での使用を可能にするために、内側方向・横方向に比較的狭いＵ字形状をおおよそ形成する。
【００１０】
また、屈曲ガイド支持部材のラチェット・バーに沿って摺動し、これに対してロックするように構成された迅速脱着機構が、選択的にロック可能なコンポーネント内に含ませられる。例えば、迅速脱着機構は、ラチェット・バーに沿って延び、摺動するように構成された開口部と、摺動運動を停止するようにラチェットの一部の中に延びるようにばね付勢されたロッキング・ピンとを定めることができる。ロッキング・ピンは、ばね付勢されているが、（例えば）手作業で引き寄せることにより付勢を克服し、迅速脱着機構の更なる摺動又は再配置を可能にすることができる。迅速脱着機構はまた、迅速脱着機構の係合部材と共に、開口部内に延び、屈曲切削ガイドにロックすることができる、ばね式ロッキング・レバーを含むことができる。ｋ−ワイヤ、又は、他の締結具を用いて、屈曲切削ガイドを脛骨又は大腿骨に対して定位置に固定した後、ロッキング・レバーを再び押し下げることにより屈曲切削ガイドが容易に解除される。このことは、切削ガイドが、近位脛骨に向けて、屈曲状態の膝で伸張用組立体から離れるように平行移動することを可能にする。
【００１１】
屈曲切削ガイドは近位脛骨に固定されると、前記切削ガイドは、大腿骨及び脛骨の多数のコンポーネントを切除するための、とりわけ、正確に測った近位脛骨の切除及び後部顆切除のための複数のスロットを有する。９０度の伸張状態である膝に対してこれらの切除を行うことにより、理論的には、ユーザが、伸張された屈曲の間隙を切除することが可能になる。
【００１２】
選択的にロック可能なコンポーネントはまた、膝が伸展位にあるとき、大腿骨及び脛骨のＩＭロッドに取り付けるように構成されたコンポーネントを含むことができる。例えば、コンポーネントは、管状の伸展ボルト、脛骨角形成ガイド、伸展ガイド支持部材、及び第２のロッキング機構を含むことができる。脛骨角形成ガイドは、脛骨ＩＭロッドに連結される管状伸展ボルトを通して脛骨ＩＭロッドに取り付けるように構成され、大腿骨マウントの円筒形の外面を受けるように構成された弧状のチャネルを定めるブロックを有することなどによって、大腿骨マウントの周りに延びる。大腿骨マウントの外面上のゲージ・マークと相互に関連されたとき、大腿骨に対する脛骨の外反角形成の量を示す複数のゲージ・マークが、脛骨角形成ガイド上に含まれる。脛骨角形成ガイドは、上述されたボルトのブッシング内に延びるように、又は、それぞれのねじ付きシャフト及び六角形フランジを有するように構成することができ、前記脛骨角形成ガイドを用いて、屈曲位の膝を用いて前に測定されたトルク値に対応するトルク値まで伸展位の脛骨及び大腿骨を伸延させることが可能になる。
【００１３】
伸展ガイド支持部材は、比較的狭い外形形状（プロファイル：profile）を有し、そこへのアクセスを提供する切開部を通して、関節コンポーネントから前方に延びるように構成される。例えば、伸展ガイド支持部材は、円筒形であり、円筒形の開口部を定める取り付け部分をと、前記取り付け部分から近位方向に延びるように構成された支持アームとを含む。第２のロッキング機構は、一般に、これにアームの固定された細長い部分がないことを除いて、第１のものと同様に構成される。寧ろ、第２のロッキング機構は、前に選択された外反角とは関係なく、所望の位置において支持部材が回転するのを可能にしながら、伸展ガイド支持部材を大腿骨マウントに接続するように、伸展ガイド支持部材の取り付け部分の円筒形開口部を通して延びるように構成された円筒形のヘッド部分を含む。
【００１４】
伸展ガイド支持部材はまた、第２のロッキング機構を用いて取り付け部分が大腿骨マウントに取り付けられたとき、取り付け部分から近位方向に延びるように構成される支持アームも含む。伸展切削ガイドは、例えば、本体内に定められたチャネルなどを介して、支持アームの上に摺動可能に取り付けるように構成される。また、伸展切削ガイドは、脛骨プラトーと当接関係になるように揺り動かすことができるスイベル・アームと、伸展位の膝に対して大腿骨の切除を行うための付加的な基準点を提供するための、脛骨マウントのプラトー状フランジとを含むことが好ましい。屈曲切削ガイドと同様に、伸展切削ガイドは又締結具がそこを通って延び、伸展切削ガイドを脛骨又は大腿骨に取り付けることを可能にする複数の固定用開口部を定めることもできる。このことは、選択的にロック可能なコンポーネントを除去し、脛骨及び大腿骨の少なくとも一方に対する切開のための空間を提供することを可能にする。
【００１５】
スイベル・アームは、近位脛骨切除部から外れて基準にされると、伸展切削ガイドが、遠位大腿骨の所定の切除を行うことを可能にする。屈曲位で以前に配置された膝に対して行われた伸張切除と比較すると、伸展された位置で伸張された膝に対して切除を行なうことにより、ユーザが、バランスのとれた伸展の間隙を切除することが可能になる。
【００１６】
本発明の組立体は、多くの利点を有する。例えば、本発明の組立体は、切削ガイドを脛骨及び大腿骨の少なくとも一方のＩＭロッドに確実に取り付ける、比較的狭く薄型のロッキング・コンポーネントの集まりを提供する。このことは、侵襲性を最小限にする関節へのアプローチを用いて、脛骨及び大腿骨に対して行われる基準切開に対して、頑丈なガイドを提供する。更に、第１のロッキング機構、及び、第２のロッキング機構、並びに、簡易脱着機構等の多くのコンポーネントは、効率の向上のために、迅速な組み立て、簡単な調節、及び迅速な取り外しを容易にする。屈曲位での屈曲ボルトの使用、及び伸展位での伸展ボルト及び脛骨角形成ガイドの使用により、屈曲の範囲全体にわたって脛骨及び大腿骨の膝置換コンポーネントのより良好な嵌合を確実にするように、屈曲位及び伸展位において一致する伸張量において、脛骨及び大腿骨を伸延させることが可能になる。また、脛骨角形成ガイドにより、外科医が、患者の解剖学的構造に合致するために望まれるように、脛骨の外反角形成の量を調節することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
従って、一般的な用語で本発明を説明してきたが、ここで、必ずしも一定の縮尺で描かれていない添付の図面を参照する。
【００１８】
ここで、本発明の全ての実施形態ではないが、幾つかの実施形態が示される添付の図面を参照して、本発明が、以下により完全に説明されるであろう。実際に、本発明は、多くの異なる形態で具体化することができ、本明細書で述べられた実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではなく、寧ろ、これらの実施形態は、本開示が適切な法的要件を満たすように提供される。全体を通して、同じ番号は同じ要素を指す。
【００１９】
後で大腿骨及び脛骨の膝置換コンポーネントと接合するために膝関節の大腿骨１１及び脛骨１２に対する切開の位置決めを案内することを含む、膝関節の準備を容易にするための本発明の組立体１０が、添付の図面に示される。一般に、組立体１０は、膝関節区画内の基準点（１つ以上の髄内（ＩＭ）ロッド等）に取り付け、膝の軟組織に定められた比較的狭く小さいアプローチ、又は、非侵襲性のアプローチを通って延び、膝の外側で切削ガイドの選択物に取り付けるように、選択され、配置された種々のコンポーネントを含む。
【００２０】
ここで用いられる解剖学的方向は、準備手術の際の膝に関連したものであり、組立体１０の示される実施形態に対応する。しかしながら、膝の利き側、又は、個々の形態及び靭帯構造の違いに応じて、これらの方向は変化することができ、一般に、限定するものとして考えるべきではない。
【００２１】
組立体１０は、屈曲又は伸展の範囲全体にわたってコンポーネントの位置決めを容易にするために、異なる膝屈曲角で適用されるように構成することができる。２つの異なる屈曲角、すなわち９０°、及び、完全な伸展において、切開及び膝の準備を案内するための組立体１０のコンポーネントが、ここに示されている。しかしながら、コンポーネント、或いは、本発明の精神及び範囲内で用いられる他のコンポーネントは、過伸展、３０°、４５°、６０°等から過屈曲までの任意の屈曲範囲で、膝関節への相対的に非侵襲的なアプローチを介して延びるように調節することができ、又は、構成することができる。
【００２２】
図示される実施形態において、組立体１０は、この場合には９０°の屈曲である屈曲位の膝で組立体１０の残りを支持するための基準点を提供する、２つのＩＭロッドすなわち大腿骨ＩＭロッド１３及び脛骨ＩＭロッド１４を含む。図１に示されるように、大腿骨ＩＭロッド１３は、大腿骨マウント１５及び主シャフト１６を含む。図２に示されるように、大腿骨ＩＭロッド１３の主シャフト１６は、取り付けられるとき、大腿骨１１のＩＭ管内で近位−遠位方向に延びる、細長く比較的剛性のシャフトであることが好ましい。主シャフト１６は、テーパ状端部１７のような、大腿骨１１内への挿入を容易にする構造を含むことができる。主シャフト１６は、硬質プラスチック、ステンレス鋼、チタン、又は、他の金属のような相対的に剛性の材料、或いは、損傷することなく骨の中に挿入し、大腿骨マウント１５をしっかりと支持することができる材料で構成されることが好ましい。
【００２３】
大腿骨マウント１５は、テーパ状端部１７の反対側の、主シャフト１６の遠位端に取り付けられる。一般に、大腿骨マウントは、主シャフト１６の長軸線に対して垂直に延びる軸線をもつ円筒形状を有する。図３の大腿骨マウントの断面図で示されるように、中央開口部１８が、大腿骨マウント１５の軸線に沿って定められる。下記により詳細に説明されるように、中央開口部は、組立体１０の他のコンポーネントを大腿骨マウント１５にロックするのを可能にする、２つの部分すなわち本例では六角の部分である回転防止部分１９及び円筒形部分２０を含む。それにも関わらず、大腿骨ＩＭロッド１３が取り付けられると、大腿骨マウント１５及びその中央開口部１８は、大腿骨顆の間の大腿骨ノッチに沿って前後方向に延びることが好ましい。下記により詳細に説明されるように、脛骨及び大腿骨コンポーネントの位置決めを助ける長手方向に延びる複数のゲージ・マーク２１が、大腿骨マウント１５の円筒形の外面上に定められる。
【００２４】
図１及び図４に示されるように、脛骨ＩＭロッド１４は、脛骨マウント２３を支持する主シャフト２２を含む。大腿骨ＩＭロッド１３の主シャフト１６と同様に、主シャフト２２は、脛骨をＩＭ管内に挿入するのを容易にするために、テーパ状の遠位端２４をもつ細長い構造を有する。しかしながら、主シャフト２２は、挿入を更に容易にするため、及び脛骨がＩＭ管内で回転するのに抵抗するために、その全長に沿って延びる１つ又はそれ以上の溝２５を含むことが好ましい。これらの溝を、随意的に主シャフト１６上に含ませることもできる。溝２５内に延びる開口部２７が、その近位端において主シャフト２２内に定められる。これらの開口部は、脛骨をＩＭ管内に挿入するのを更に容易にする。大腿骨ＩＭロッド１３の主シャフト１６と同様に、主シャフト２２は、脛骨マウント２３のためのしっかりした支持を提供するように、相対的に剛性の材料の範囲で構成することができる。
【００２５】
図４に示されるように、厚くなった円筒形部分２６及びプラトー状フランジ２８が、脛骨マウント２３内に含まれる。円筒形部分２６は、脛骨１２のＩＭ管に嵌合するようなサイズにされることが好ましい。円筒形部分は、その遠位端において主シャフト２２に接続され、近位端においてプラトー状フランジ２８を支持する。プラトー状フランジは、円筒形部分２６から直角に外方に延び、３つの平坦な側面と、１つの三日月形状の側面とを有する。三日月形状の側面は、近位脛骨の切除の前に、前十字靭帯のために空間を提供するための切り取り部である。平坦な側面は、単一の顆、及び、脛骨プラトーの一部だけを再構成する単顆関節形成術手技における脛骨区画の切除の際などに、位置決め及び切開を案内するのを更に助けることができる。
【００２６】
図５及び図６に示されるように、ねじ切られた開口部２９が、脛骨マウント２３内に延び、ねじ付きシャフト３１、六角フランジ３２、及び、ブッシング３３を含む屈曲ボルト３０のための連結用取り付け部を提供する。ねじ付きシャフト３１は、複数のねじ山を有し、六角フランジ３２から離れるように延び、ブッシング３３は、六角フランジ３２の他方の側からねじ付きシャフトの反対側に延びる滑らかな円筒形シャフトである。六角フランジ３２は、ねじ付きシャフト３１の前進のための原動力を与えるために、トルク又は他のレンチによって把持するのを可能にするような形状にされる。
【００２７】
図５に示されるように、ねじ付きシャフト３１は、これがプラトー状フランジ２８と同一平面になり、これによりブッシング３３が最も低い側面位置に位置決めされるまで、脛骨マウント２３のねじ切られた開口部２９内に前進されるように構成される。この位置により、大腿骨１１、及び、そこから延びる大腿骨マウント１５が、ブッシング３３の上方の位置に滑り込むことが可能になる。次に、図７に示されるように、トルク・レンチを用いて、ブッシング３３が大腿骨マウント１５内の中央開口部１８の円筒形部分２０に係合するまで、ねじ付きシャフト３１の進行を逆にする。トルク・レンチにおいて予め選択されたトルク測定値を達成するまで、又は、十分な靭帯構造の張力が得られるまで、トルク・レンチを用いて、進行が逆にされる。適切な靭帯張力が得られると、技術において後に比較するために、このトルク値を記録する。結果として得られる組立体は、（例えば、３０°、６０°、又は、９０°の屈曲の、或いはその間で増加する）屈曲位の膝での大腿骨及び脛骨の静的連結に匹敵し、下記に説明されるように、外科医は、ここから、後の切除器具を参照することができる。
【００２８】
図８及び図９に示されるように、組立体１０には、中央開口部１８の六角部分１９内に接続する簡易接続ロッキング機構３４も含まれる。ロッキング機構の本実施形態には、静的張り出しアーム３５、ばね付勢式プランジャ３６、及び、回転防止構造部１９に匹敵し、本例では六角形状を有する静的クロッキング延長部３７が含まれる。アーム３５は、細長い部分３８と、丸いヘッド部分３９とを有する。アーム３５の細長い部分３８は、正方形の断面を有し、両端部に一対の対向する平坦部をもつ、部分的に円筒形状の丸いヘッド部分３９から延びる。六角延長部３７は、丸いヘッド部分の平坦部の一方から延びている。六角延長部３７は、大腿骨マウント１５内に定められた中央開口部１８の六角部分１９内にぴったりと嵌合するように構成された六角形の断面を有する。図８に示されるように、下記に説明されるように、プランジャ３６の運動を案内する螺旋状に延びるスロット４３が、ヘッド部分３９の１つの丸い面内に定められる。
【００２９】
プランジャ３６が延びる円筒形の開口部４０が、丸いヘッド部分３９及び六角延長部３７を通って定められる。特定的には、プランジャ３６は、親指用プレス４１と、シャフト４２と、ばね４５と、本例では六角であるが、回転を制限することができる正方形、三角形、又は楕円のような何れかの非円筒形状とすることができる回転防止構造部３７に匹敵する回転延長部４４とを含む。親指用プレス４１は、プランジャ３６の一端に配置され、親指での押し下げを促進するための隆起部をもつ円板形状である。好ましくは、コイル形状であり、シャフト４２の周りに、親指用プレスとヘッド部分３９との間に延び、これらを離れるように付勢するばね４５が、親指用プレス４１の下にある。
【００３０】
図８に示されるように、シャフト４２は、シャフトに対して垂直に、ヘッド部分３９内に定められた螺旋状スロット４３内に延びるペグ４６を含む。従って、親指用プレス４１を押し下げることによって、シャフト４２がヘッド部分３９の開口部４０内に前進され、そこに固定されたペグ４６が、螺旋状スロット４３内に螺旋状に移動するにつれて、シャフトも回転させる。プランジャ３６の六角形端部４４は、親指用プレス４１とは反対側の、シャフト４２の端部に固定され、六角延長部３７の自由端に沿って延び、六角延長部３７のものと合致する六角形状及びサイズを有する。
【００３１】
図１０に示されるように、シャフト４２に連結することにより、親指用プレス４１を押し下げることにより、六角形端部の平坦部が六角延長部３７の平坦部の配向に合致するまで、プランジャ３６の六角形端部４４も回転される。図１１に示されるように、このように配向を合致させることにより、六角延長部３７及び六角形端部４４を大腿骨マウント１５の中央開口部１８の六角部分１９内に挿入することが可能になる。親指用プレス４１が解除されると、ばね４５は、親指用プレス、シャフト４２、及び六角形端部４４を上向きに付勢し、六角形端部の平坦部を、六角延長部３７の平坦部に対して合致しない、位相のずれた位置（図９に示される）に戻す。
【００３２】
この時点で、プランジャ３６の六角形端部４４は、中央開口部１８の円筒形部分２０内にあり、その合致しない位置のために、中央開口部の六角部分１９を通して引き抜くことができない。結果として、ロッキング機構３４は、回転し、並進させることにより大腿骨マウント１５及び大腿骨ＩＭロッド１３に対してロックされた状態になる。所定の位置にロックされると、ロッキング機構３４のアーム３５は、大腿骨マウント１５及び大腿骨１１の顆から前方外側に延びる。とりわけ、比較的狭い大腿骨マウント１５とアーム３５の狭く細長い構造の組み合わせは、比較的小さい外科アプローチ用開口部の通過を可能にし、より非侵襲的な手技による組立体１０の使用を容易にする。例えば、改良された中間広筋、内側中間広筋、又は、副広筋アプローチを、前脛骨からの四頭筋の剥離を回避することを可能にする８ｃｍから１０ｃｍの小さい切削と共に用いることができる。
【００３３】
本発明の示される実施形態の組立体１０には、ロッキング機構３４によって支持される屈曲ガイド支持部材４７も含まれる。摺動部材４８及びラチェット・バー４９が、屈曲ガイド支持部材内に含まれる。摺動部材は、これがロッキング機構３４のアーム３５の矩形断面によって支持され、且つ、これに沿って摺動することを可能にするサイズ及び形状にされる。この運動によって、摺動部材４８に取り付けられたラチェット・バー４９が、膝関節に向かって、及び、膝関節から離れるように移動することが可能になる。摺動部材４８は、つまみ（例えば、示される摺動部材のテーパ状部分）を有するような形状にされることが好ましく、アーム３５に対して抵抗するが、その摺動を妨げないように、何らかのタイプのピン又はロッキング組立体を含むこともできる。図１２に示されるように、ラチェット・バー４９自体の断面も矩形形状であり、組み立てられたとき、ロッキング機構３４のアーム３５から遠位方向に延びる。ラチェット・バー４９はまた、ラチェット・バーの全長に沿って延びる隣接した複数のラチェット溝５１を支持する、一対の面取りされたコーナー部を含む。
【００３４】
図１３、図１４、及び図１５に示されるように、組立体１０はまた、屈曲ガイド支持部材４７に取り付けられる、屈曲膝切削ガイド組立体５２を含む。屈曲膝切削ガイド組立体５２は、迅速脱着機構５３と、切削ガイド５４とを含む。迅速脱着機構５３は、本体５５と、延伸ピン５６と、第１及び第２のばね５７、５８と、ロッキング・レバー５９と、ロッキング・ピン６０とを含む。図１６に示されるように、本体５５は、前記本体が、ラチェット・バー４９の矩形断面の上に摺動されることを可能にする矩形の開口部６１を定める。更に、本体５５は、延伸ピン５６の端部がラチェット溝５１に係合するように、延伸ピン５６が延びる側部開口部を含む。特定的には、第１のばね５７は、延伸ピンを、よって、本体５５を摺動部材４８上の特定の位置にロックするように、ラチェット溝に正常に係合する位置に延伸ピンを付勢する。ロッキング・ピン６０は、本体及び延伸ピン５６を通って延び、延伸ピン５６を固定し、これがばらばらになるのを防止する。
【００３５】
本体５５は、付加的に、延伸ピン５６とは本体の反対にある側から外方に延び、その中間部分を中心とするロッキング・レバー５９の回転をサポートするクレビス６２を含む。図１７によく示されるように、ロッキング・レバーは、第２のばね５８によって本体５５から外方に付勢された湾曲したつまみを有し、ロッキング・レバーの反対側の端部は、下記に説明されるように、切削ガイド５４に係合し、迅速脱着機構５３をそこにロックするテーパ状舌部６３を含む。本体５５の係合部材６４が、ロッキング・レバーの反対側に、クレビス６２から離れるように延びる。係合部材６４は、矩形断面を有し、図１３に示されるように、組み立てられた状態では、切削ガイド５４との接続部内に延びる。
【００３６】
図１３に示されるように、切削ガイド５４は、（組み立てられたとき）、迅速脱着機構５３から後方に延び、取り付け部分６５と、ｋ−ワイヤ・ガイド又は固定ピン部分６６と、横ピン部分７１と、近位脛骨切削ガイド部分６７と、後顆大腿骨切削ガイド部分６８とを含む。取り付け部分６５は、簡易脱着機構５３の本体５５の係合部材６４を摺動可能に受けるようなサイズ及び形状にされた矩形開口部６９を定める。図１８に示されるように、取り付け部分６５はまた、矩形開口部６９の側壁の１つの中にノッチ７０を定める。図１５に示されるように、ロッキング・レバーが、第２のばね５８の付勢下にあるとき、ノッチ７０は、ロッキング・レバー５９のテーパ状舌部６３を受けるようなサイズ及び形状にされ、位置決めされる。ロッキング・レバー５９の自由端を押し下げることによって、切削ガイド５４の解除が容易に達成され、第２のばね５８の付勢を克服し、取り付け部分６５のノッチ７０からテーパ状舌部を分離する。
【００３７】
図１３に示されるように、固定ピン（又は、ｋ−ワイヤ）ガイド部分６６、脛骨切削ガイド部分６７、及び大腿骨切削ガイド部分６８の各々は、（どの切開がなされるかによって）前内脛骨又は前外脛骨の解剖学的湾曲部の周りに内側−外側方向に延びる三日月形状を有する。固定ピン・ガイド部分６６は、取り付け部分６５に隣接しており、（組立体１０の他のコンポーネントを解除する前に、切削ガイド５４を固定するために用いられる）固定ピンを、脛骨１２上の皮質骨の最も厚い前方部分に案内するような角度で後方に延びる複数の固定ピン用穴７２を定める。あまり好ましくはないが、固定ピン用穴の数及び配向は、所望の接続の強固さ、脛骨１２のサイズ及び形態等によって変えることができる。
【００３８】
脛骨切削ガイド部分６７は、固定ピン・ガイド部分６６に隣接して配置され、脛骨切削を案内するためのスロットを定める。スロットは、ガイド部分６７の三日月形状の全長に沿って延び、一般に、脛骨プラトーに対して平行な配向を有する。しかしながら、ガイド部分６７によって定められる切除面は、所望の位置及び切削ガイド５４についての外科医の好みに応じて、後部スロープ（矢状面の傾斜度）、及び、内反・外反（前頭面の傾斜度）において変わり得る。こうした切削の例が、図１９に示され、ここで、脛骨は、脛骨１２の近位端において前後方向の面及び内側−外側方向の面に延びる、平坦な平面的な切削を有する。大腿骨切削ガイド部分６８は、膝関節区画を架橋するように、一対の接続用フランジ７３によって、脛骨切削ガイド部分６７から近位方向に離間配置される。脛骨切削ガイド部分６７と同様に、大腿骨切削ガイド部分６８は、三日月形状の全長に沿って延びるスロットを定める。しかしながら、膝は屈曲位にあるので、切削は、大腿骨１１の顆の後側を通って案内される。
【００３９】
大腿骨マウント１５、脛骨マウント２３、屈曲ボルト３０、ロッキング機構３４、屈曲ガイド支持部材４７、及び、屈曲膝切削ガイド組立体５２を含む、屈曲位の膝に対する切削の位置決めをするための組立体１０のコンポーネントの利点は、膝の前部軟組織において、比較的非侵襲性の狭い切削による（及び、後退した膝蓋骨を用いる）それらの有用性である。一般に、図１４及び図１５に見られるように、膝屈曲の状態で切削を行うための組み立てられたコンポーネントは、それらがＵ形状の関節空間の外に延びるので、比較的狭く、同時に、切削ガイド５４を支持するための安定した接続と、コンポーネントの迅速な組み立て及び解除と、屈曲膝切削ガイドの正確な位置決めとを提供する。（皮膜切開の内側に配置することができる）切削ガイド５４自体を考慮すると、このコンポーネントの幅は、例えば、最大で４ｃｍから５ｃｍまでの範囲内の従来の切削ガイドと比較すると小さいものであり、これにより、膝関節への低侵襲的アプローチによる使用が可能になる。
【００４０】
図１９から図２９に示されるように、組立体１０はまた、伸展位の膝（すなわち、一般に、位置合わせされた脛骨及び大腿骨すなわち０°の屈曲）に対する切削を案内するように構成された器具も含む。図１９に示されるように、膝の伸展のために、大腿骨ＩＭロッド１３及び脛骨ＩＭロッド１４の両方が所定位置のままである。しかしながら、脛骨マウント２３に脛骨ＩＭロッド１４を取り付ける代わりに、脛骨角形成ガイド７４が、脛骨ＩＭロッドに取り付けられる。脛骨角形成ガイド７４は、ゲージ・ブロック７６と、（屈曲ボルト３０と類似しているが、ブッシング３３を有していない）伸展ボルト９６内に嵌合する支柱９７とを含む。伸展ボルト９６はまた、六角フランジ７５も有する。代替的には、ブッシング３３内の開口部内に延びるシャフト（図６に示されるような）と共に、別個のゲージ・ブロック７６を用いることができ、ボルト３０が外れるのを回避することを可能にする。
【００４１】
それにもかかわらず、図１９から図２１に示されるように、伸展ボルト９６のねじ付きシャフトがねじ切られた開口部２９内に延びるとき、ゲージ・ブロック７６は、脛骨マウント２３のプラトー状フランジ２８から上方に延び、かつ、弧状面７７と、その前面に定められた複数のゲージ・マーク７８とを定める。弧状面７７は、円筒形状の大腿骨マウント１５の外面を受けるような形状及びサイズに形成され、大腿骨マウント１５が、内反−外反方向に回転し、内部で前後方向に摺動することを可能にする。これらの運動は、大腿骨１１及び脛骨１２を過度に抑制しないように自由に任されるが、脛骨及び大腿骨切削のより良い位置決めのために、依然として器具の前後方向の位置合わせ及び回転位置の選択を促進する。ゲージ・ブロック７６（円筒形状を有する）及び大腿骨マウント１５（弧形状を有する）の形状を反対にすること、２つのプレート間に丸い形状を有し、角形成読み取り値を器具組立体から離れるように延ばすこと等によって、これらの可動域を可能にするように、大腿骨マウン１５及び脛骨角形成ガイド７４の形状の他の変形及び組み合わせを用いることができる。
【００４２】
トルク・レンチによる伸展ボルト９６の六角フランジ７５の回転を調節することによって、屈曲位における技術と同様に、大腿骨１１及び脛骨１２の相対的な近位−遠位の位置決めの調節が達成される。この運動は、脛骨伸展ボルト９６のねじ付きシャフトを、脛骨マウント２３内のねじ切られた開口部２９内に、又は、そこから前進させたり、又は、後退させたりし、脛骨角形成ガイド７４を大腿骨マウント１５に向かって前進させる。好ましくは、関節が膝伸展位において過度にタイトにならないことを保証するように、トルク・レンチが屈曲位の膝に関するものと類似した読み取り値を有するまで、大腿骨１１及び脛骨１２が伸延される。トルク・レンチ及び関節空間の量に関しては、レンチの全長に延び、その端部に六角形状のジョーを有し、比較的薄い、すなわち薄型の拡張装置（extender）をトルク・レンチに装備することができる。この場合には、拡張装置の付加的な長さを補償するように、トルク測定値を調節することができる。いずれにせよ、目的は、器具の構成が、膝をある程度の屈曲、すなわち本例では９０°の屈曲、又は、それらの間の増加に拘束したときに得られるトルク値に合致させこと、及び、以前のステップにおいてトルク・レンチ上で達成された同様のトルク測定値まで、又は、適切な張力の靭帯構造が得られるまで、ボルトにトルクを与えることである。
【００４３】
再び図２０及び図２１を参照すると、ゲージ・ブロック７６のゲージ・マーク７８は、大腿骨マウント１５の回転の中心から外方に放射状に広がり、大腿骨マウントの外面から始まり、ゲージ・ブロックの前面上に配置される。ゲージ・ブロック７６のゲージ・マーク７８は、大腿骨マウント１５のゲージ・マーク２１（矢印で示されるような）と調和するように構成され、大腿骨１１に対する脛骨１２の外反角を示す。一般に、外反角は、膝の形態、外科医の好み等によって、３度から７度まで、又はさらに２度から９度までの範囲内にすべきである。
【００４４】
図２２及び図２３に示されるように、大腿骨１１に対する脛骨１２の角形成及び近位−遠位の位置決めが調節されると、第２のロッキング機構８４を用いて、伸展ガイド支持部材７９が大腿骨マウント１５に取り付けられる。一般に、第２のロッキング機構８４は、第１のロッキング機構３４の同じコンポーネントと類似した機能を共有することから同様に番号付けされた、プランジャ３６（及び、六角形端部４４を含むそのコンポーネント）、六角延長部３７、及び、螺旋状スロット４３を含む。第２のロッキング機構８４は、ヘッド部分３９が幾分長く、円筒形であり、アーム３５の細長い部分３８がないという点で異なる。また、第２のロッキング機構８４は、プランジャを押し下げるとき、指で把持するのを容易にするために、プランジャ３６に隣接して配置された把持用フランジ８６を含む。それには関係なく、六角形端部４４は、第２のロッキング機構８４の端部を大腿骨マウント１５に迅速に取り付けるのを容易にする、同じ回転運動を有する。
【００４５】
伸展ガイド支持部材７９は、取り付け部分８０、支持アーム８１、及び固定フランジ８２を含む。取り付け部分８０は、第２のロッキング機構８４を摺動可能に受けるように構成されるが、前記第２のロッキング機構８４により回転が制限されない、そこを通って延びる円筒形開口部８３を備えた円筒形状を有する。Ｔ形状の断面をもつ細長い構造である支持アーム８１が、取り付け部分８０の一方の側から離れるように延びている。この場合ボール及びばね８５である機構のためのハウジングとして働く付加的なフランジ８２は、取り付け部分８０の他方の側から離れるように延びており、第２のロッキング機構８４に対する伸展ガイド支持部材７９の回転に何らかの抵抗を与える。
【００４６】
図２４から図２９に示されるように、位置決めの間、伸展ガイド支持部材７９によって支持される伸展膝切削ガイド８７も、組立体１０の示される実施形態内に含まれる。伸展膝切削ガイド８７は、取り付け部分８８、固定ピン（又は、ｋ−ワイヤ）ガイド部分８９、大腿骨切削ガイド部分９０、及び基準レバー９１を含む。取り付け部分８８は、一般に、伸展膝切削ガイド８７の本体部分の中央に配置され、支持アーム８１のＴ形状断面に合致する断面形状を有するチャネル９２を定める。合致する形状により、伸展膝切削ガイド８７が、支持アーム８１に沿って近位−遠位方向に摺動することが可能になる。
【００４７】
固定ピン・ガイド部分８９は、伸展膝切削ガイド８７の位置決め後、固定ピンを用いる固定を可能にする、複数のｋ−ワイヤ（又は、例えば、ねじ、釘等の他の種類の締結具）用穴９３を定める。図２５に示されるように、穴９３は、比較的厚い皮質骨に固定するのを可能にするように配置されるとき、前大腿骨の内側及び外側上に配置される。ｋ−ワイヤ用穴７２と同様に、ｋ−ワイヤ用穴９３は、大腿骨１１上のより密度の高い骨の中に、かつ、より長い長さを通して締結具を案内するように、様々な角度で配向するか又は選択的に配置することができる。
【００４８】
大腿骨切削ガイド部分９０は、（示される実施形態と同様に）単一の区画の再構成のために内側又は外側に延びるか、又は大腿骨顆の完全な切除のために両方の方向に延びる。とりわけ、図２９によく示されるように、ガイド部分９０は、伸展膝切削ガイド８７が所定位置にあるとき、第２のロッキング機構８４の周りに嵌合するＵの形状に遠位方向に延びる。それとは関係なく、ガイド部分９０は、ｋ−ワイヤ・ガイド部分８９から遠位方向に延び、次に、外側方向に、又は、内側方向に延び、ガイド・スロット９４を定める。ガイド・スロット９４は、切削器具又はブレードの通過を可能にするのに十分な幅をもつが、依然として、相対的に真っ直ぐな切除を促進し、又は、平面的な切除を促進する。とりわけ、内側への延長は、膝関節区画への内側に配向されたアプローチにおいて、外側に移動した膝蓋骨を回避することを可能にする。
【００４９】
基準レバー９１を回転可能に支持するクレビス９５を定める伸展膝切削ガイド８７の一部が、大腿骨切削ガイド部分９０から遠位方向にさらに延びる。図２４及び図２５に示されるように、基準レバーは、外側又は内側方向に延び、前後方向に回転して、関節区画における位置決めを可能にする。基準レバー９１は、平坦な脛骨の切削部に載っているように構成された広く平坦な遠心面を有し、平坦な外側面は、プラトー状フランジ２８の側面に当接するように構成される。これらの表面は、伸展ガイド支持部材７９の支持アーム８１に沿った、伸展膝切削ガイド８７の遠位方向の運動に対する停止部を提供する。基準レバー９１及び第２のロッキング機構８４が所定位置にあるとき、ガイド部分８９内のピン穴９３を通して固定ピンを挿入し、大腿骨切削ガイド部分９０を大腿骨１１に固定することができる。図２７、図２８、及び、図２９に示されるように、このことは、伸展ガイド支持部材７９の除去を可能にする。
【００５０】
有利なことに、伸展ボルト９６、脛骨角形成ガイド７４、伸展ガイド支持部材７９、及び伸展膝切削ガイド８７を含む、伸展位の膝に対する切削の位置決めのためのコンポーネントは、コンポーネントの狭い幅及び輪郭のために、膝区画への前方のアプローチ及び内側のアプローチを通過するように構成される。例えば、図２５に示されるように、第２のロッキング機構８４の後部及び基準レバー９１は、切開部を通過し、前述の狭さと薄型であることを示す。このコンポーネントの幅は、例えば、最大で４ｃｍから５ｃｍまでの範囲内の従来の切削ガイドと比べて小さいことが好ましく、これにより、膝関節への低侵襲的アプローチによる使用が可能になる。
【００５１】
これらの最初の切削の後、最初の切削を基準として使用して、次に、更なる切削を行うことができる。図３０及び図３１に示されるように、Ｌ形プレート９９を用いて、大腿骨１１の後方及び遠位方向の平坦な面に当接させて、前方切削を案内する。面取り切削ブロックを用いて、（前方及び後方の）面取り切削を行うことができ、他の仕上げ切削は、本発明の組立体１０を用いて行われる最初の切削を基準にすることができる。これらの仕上げ切削の更なる説明は、それを参照することによって、ここに援用される、２００４年３月５日に出願された「Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍａｒｋ  Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ  ｆｏｒ  ａ  Ｆｅｍｏｒａｌ  Ｃａｌｉｐｅｒ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓａｍｅ」という名称の米国特許出願第１０／７９４，１８８号に見出すことができる。
【００５２】
図３２から図４０で示されるように、本発明の別の実施形態において、組立体１０は、迅速な組み立てを促進するための、付加的なモジュール式選択肢を含む。図３２に示されるように、大腿骨ＩＭロッド１３は、二次的大腿骨マウント１００を含む。二次的大腿骨マウント１００は、中央の取り付け部から大腿骨ＩＭロッド１３の主シャフト１６の遠位端まで外側及び遠位方向に延びるサドル形状又は三日月形状を有する。図３３に示されるように、大腿骨マウント１５を支持する大腿骨マウント・ロッド１０２を受けるように構成された開口部１０１が、サドルの内部の凸状湾曲面内に定められる。
【００５３】
再び図３２を参照すると、脛骨ＩＭロッド１４は、シャフト２２によって支持される、変更されたバージョンの脛骨マウント２３を含む。特定的には、脛骨マウント２３のプラトー状フランジ２８は、ねじ切られた開口部２９から横方向外方に延びる拡大した矩形形状を有する。プラトー状フランジ内に後方に延びる一対のガイド・マウント用開口部１０３が、プラトー状フランジ２８の前側に定められる。図３４に示されるように、屈曲ボルト３０は、ヘッド１０５から延びるねじ付きシャフト３１を含む六角ヘッド・ボルト１０５内に定められた中央開口部内にブッシング３３及び六角フランジ３２を取り付けるための支柱１０４を提供することによって、更にモジュール化することもできる。図３５及び図３６は、六角ヘッド・ボルト１０５の高さによるきつく締める調節と共に、大腿骨マウント１５及び脛骨マウント３２の組み立てを示す。
【００５４】
図３７に示されるように、組立体１０はまた、屈曲膝切削ガイド５４及び直接型マウント１０６を含む、屈曲膝切削ガイド組立体５２を含む。直接型マウントは、離間配置され、取り付けブロック１０８から延びる一対の支柱１０７を含む。支柱１０７の間隔及びサイズは、プラトー状フランジ２８内に定められたガイド・マウント開口部１０３内に延びるように構成される。取り付けブロック１０８は、密閉された磁石１１１などによって、脛骨マウント３２に連結することができる。屈曲膝切削ガイド５４は、取り付けブロック１０８に取り付けられ、そこから遠位方向に延びる。屈曲膝切削ガイドは、脛骨及び大腿骨の切削を案内するためのスロット１０９の選択物を定める。
【００５５】
屈曲膝切削ガイド組立体５２を、上下反対に回転させることによって、又は、上下反対の切削ガイド組立体５２の変更である別のブロックを用いることによって、後大腿骨の切削を達成することができ、そこで、切削ガイド５４及びスロット１０９の選択物は、支柱１０７に向かって、したがって、膝の後大腿骨顆のより近くに移動される。切削ガイド組立体５２のスロット１０９の選択物は、スロットが中央に取り付けられた状態で示されるか、又は、中央が開口しており、切削ガイド５４の両側に沿って取り付けることもできる。
【００５６】
図３８及び図３９に示されるように、脛骨ＩＭロッド１４はまた、外反アダプタ部材１１０、又は六角ヘッド・ボルト１０５の中央開口部内に挿入するように構成されたそれぞれの支柱を有する、大腿骨マウント１５の変更されたバージョンを含むことができる。図４０に示されるように、外反アダプタ部材１１０は、二次的大腿骨マウント１００の陥凹部内に延びるように構成された凸形状を有する。上に開示された第１の実施形態と同様に、この接合により、膝が伸展位であるとき、内反・外反角形成が、切削を位置決めすることを可能にする。支柱１０７を介する屈曲膝切削ガイドと同様に、伸展膝切削ガイドを取り付けることができる。
【００５７】
本発明の組立体１０は、多くの利点を有する。本発明の組立体１０は、切削ガイドを脛骨及び大腿骨の少なくとも一方のＩＭロッドにしっかりと取り付ける、比較的狭く薄型のロッキング・コンポーネントの集まりを提供する。このことは、侵襲性を最小限にする関節へのアプローチを用いて脛骨及び大腿骨に対して行われる基準切削に対して、頑丈なガイドを提供する。更に、第１のロッキング機構３４、及び、第２のロッキング機構８４、並びに、迅速脱着機構５３等のコンポーネントの多くは、効率の向上のために、迅速な組み立て、簡単な調節、及び、迅速な取り外しを容易にする。ボルト３０及び９６又は１０５、並びに、脛骨角形成ガイド７４、又は、外反アダプタ部材１１０を使用することにより、屈曲位及び伸展位における合致するトルク量のもとで、脛骨及び大腿骨を伸延することが可能になり、屈曲範囲の全体にわたって脛骨及び大腿骨の膝置換コンポーネントをより良好に嵌合させることが確実になる。また、脛骨角形成ガイドにより、外科医が、患者の解剖学的構造と合致させるのに所望されるように、脛骨の外反角形成量を調節することが可能になる。
【００５８】
図４１に示されるように、本発明の別の実施形態においては、変更された大腿骨マウント・ロッド１０２及び、マウント１５を大腿骨マウント・ロッド１０２に取り付けるヒンジ機構をもつ大腿骨マウント１５を、大腿骨マウント１５内の穴１８を通して配置された開創器ロッドと共に使用し、脛骨に向けて後方に案内することができ、したがって、脛骨を前方又は前面に移動させ、骨の切削が行われた後に、開創器が、脛骨を前方に、又は、前側に移動させて、人工膝関節形成術用脛骨コンポーネントを配置するための露出を可能にするために、支持台及びレバー・アームを提供する。ＩＭロッドは骨に剛に固定されるので、膝の手術の間、膝の露出を容易にするために、他の開創器をガイド組立体に取り付けることもできる。
【００５９】
図４２に示されるように、本発明の別の実施形態においては、実際の膝関節形成用インプラントより小さいが、同一の厚さ及び半径を有するように形成され、大腿骨ＩＭロッド１３の穴１０１及び脛骨ＩＭロッド１４の穴２９に嵌合し、膝の中央部分において関節をなすように設計された、小型の試用コンポーネント又は試用コンポーネントを用いて、実際の最終的な膝関節形成用インプラントを配置する前に、位置合わせ及び靭帯の安定性を確認することができる。小型の膝関節形成用インプラント・システムを中央に配置したこの設計は、独立型の人工膝関節形成術になる。本発明の本実施形態の１つの利点は、小さい器具はあまり場所をとらないことである。小型の試用大腿骨コンポーネントは、面取り切削、及び他の仕上げ切削を行うための切削面又はスロットと共に設計することができ、よって、図３０及び図３１に示される面取り切削ブロック及びＬ形状プレート９９に対する必要性がなくなる。
【００６０】
別の実施形態においては、膝の準備の不可欠なステップの間、ガイド組立体が骨に剛に固定され、所定位置に残されるので、コンピュータ支援のガイドが、ガイド組立体器具に取り付けられ、よって、コンピュータ支援の人工膝置換を容易にする。
幾つかの実施形態において、ガイド組立体器具は、骨髄外の膝の準備のためのＩＭロッドの代わりに、短いＩＭロッド又は脛骨プラットフォームと共に用いるように変更することができる。
幾つかの実施形態において、ガイド組立体は、患者の脚を所定位置に保持する。これは、患者の脚を保持するための医療補助者の必要性を軽減する。
【００６１】
本明細書に述べられた本発明の多くの変更及び他の実施形態は、前述の説明及び関連する図面に提示された教示の利益を有する、これらの発明に関係する当業者であれば思いつくであろう。従って、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されるべきでないこと、及び、変更及び他の実施形態は、添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されることを理解すべきである。特定の用語が本明細書に用いられるが、これらは、限定目的のためではない、一般的及び説明的な意味でのみ用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態の組立体の脛骨髄内（ＩＭ）ロッド及び大腿骨ＩＭロッドの平面図である。
【図２】大腿骨内に挿入された、図１の大腿骨ＩＭロッドの斜視図である。
【図３】図２に示された大腿骨ＩＭロッドの大腿骨マウントの断面図である。
【図４】膝の大腿骨及び脛骨にそれぞれ挿入された、図１の大腿骨及び脛骨のＩＭロッドの斜視図である。
【図５】図１の脛骨ＩＭロッドに連結される、本発明の組立体の伸展ボルトから延びるブッシングの斜視図である。
【図６】本発明の組立体の図５の伸展ボルトと、脛骨角形成ガイドと、屈曲膝切削ガイドとの平面図である。
【図７】伸展ボルトのブッシングがＩＭロッドを接続するために進められている、図５のブッシング及びＩＭロッドの斜視図である。
【図８】本発明の組立体の第１のロッキング機構の側面図である。
【図９】所望の負荷までトルクを与えられた、図７の組み立てられたＩＭロッド及びボルトに接続される、第１のロッキング機構の斜視図である。
【図１０】ロック解除位置の第１のロッキング機構と、所望の負荷までトルクを与えられた、図９の組み立てられたＩＭロッド及びボルトの別の斜視図である。
【図１１】所望の負荷までトルクを与えられた、図９のＩＭロッド及び伸展ボルトに組み立てられてロックされた、第１のロッキング機構の更に別の斜視図である。
【図１２】図１１の第１のロッキング機構に接続された、本発明の組立体の屈曲ガイド支持部材の斜視図である。
【図１３】図１２の屈曲ガイド支持部材に接続された、本発明の組立体の屈曲膝切削ガイド組立体の斜視図である。
【図１４】図１３の組立体の側面図である。
【図１５】図１３の組立体の背面図である。
【図１６】図１３の屈曲膝切削ガイド組立体の簡易脱着機構の底面図である。
【図１７】図１６の簡易脱着機構及び図１２の屈曲ガイド支持部材の斜視図である。
【図１８】図１３の屈曲膝切削ガイド組立体の屈曲膝切削ガイドの斜視図である。
【図１９】伸展ボルトで連結された、図１の大腿骨ＩＭロッドと脛骨ＩＭロッドとの間に延びる、本発明の組立体の脛骨角形成ガイドの正面図である。
【図２０】図１９のＩＭロッド及び脛骨角形成ガイドの拡大図である。
【図２１】図１９のＩＭロッド及び脛骨角形成ガイドの別の拡大図である。
【図２２】図１の大腿骨ＩＭロッドに組み立てられる、本発明の組立体の第２のロッキング機構及び伸展ガイド支持部材の斜視図である。
【図２３】本発明の伸展ガイド支持部材の、図２２の第２のロッキング機構への組み立ての拡大斜視図である。
【図２４】図２２の伸展ガイド支持部材及び第２のロッキング機構に取り付けられた、本発明の組立体の伸展膝切削ガイド及び、図１の大腿骨ＩＭロッドの斜視図である。
【図２５】図２２の伸展ガイド支持部材及び第２のロッキング機構に取り付けられた、本発明の組立体の伸展膝切削ガイド及び、図１の大腿骨ＩＭロッドの斜視図である。
【図２６】図２２の伸展ガイド支持部材及び第２のロッキング機構に取り付けられた、本発明の組立体の伸展膝切削ガイド及び、図１の大腿骨ＩＭロッドの斜視図である。
【図２７】伸展膝切削ガイドが、適切な位置で遠位大腿骨に固定された後、図２２の第２のロッキング機構の、図１の大腿骨ＩＭロッドからの分解を示す斜視図である。
【図２８】図２４の伸展膝切削ガイドの正面図である。
【図２９】図２４の伸展膝切削ガイドの側面図である。
【図３０】本発明の組立体のＬ字形切削ブロックの平面図である。
【図３１】大腿骨の前顆を切削するために用いられる、図３０のＬ字形切削ブロックの側面図である。
【図３２】簡易組み立てを促進し、低侵襲性の術中使用を容易にする、本発明のモジュール式オプションを示す。
【図３３】簡易組み立てを促進し、低侵襲性の術中使用を容易にする、本発明のモジュール式オプションを示す。
【図３４】簡易組み立てを促進し、低侵襲性の術中使用を容易にする、本発明のモジュール式オプションを示す。
【図３５】簡易組み立てを促進し、低侵襲性の術中使用を容易にする、本発明のモジュール式オプションを示す。
【図３６】簡易組み立てを促進し、低侵襲性の術中使用を容易にする、本発明のモジュール式オプションを示す。
【図３７】簡易組み立てを促進し、低侵襲性の術中使用を容易にする、本発明のモジュール式オプションを示す。
【図３８】簡易組み立てを促進し、低侵襲性の術中使用を容易にする、本発明のモジュール式オプションを示す。
【図３９】簡易組み立てを促進し、低侵襲性の術中使用を容易にする、本発明のモジュール式オプションを示す。
【図４０】簡易組み立てを促進し、低侵襲性の術中使用を容易にする、本発明のモジュール式オプションを示す。
【図４１】本発明の一実施形態において用いられるようなヒンジ式開創器を示す。
【図４２】小型試用を実施する、本発明の一実施形態を示す。
【図１】
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【図２】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【国際調査報告】
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