(57)【要約】  本発明の実施形態は、患者の近位大腿骨に正確な三角形状切削穴を形成するミリングシステムおよび方法を提供する。本システムによって、外科医がただ一つの方向に切削することが可能となる。すなわち、ドリルは、ミリングシステムのハンドルと同じまたは同様な長手方向の位置にあり、外科医は二つの異なる角度で患者の脚に差し込まなくてもよくなる。本発明はまた(たとえば外科医が部位を前処理している間にナースが後方のテーブル上で)事前に組み立て可能なミリングシステムを提供するが、これによってワンステップで切削を実施することが可能となる。
2008531091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削具と共に使用するための直列型ミリングシステムであって、
(ａ)長手方向軸線を備えたシャフトを有するミリングハンドルと、
(ｂ)前記ハンドルと関連付けられたドリル案内部であって、ドリル受け端部と切削具受け端部とを備えたドリル案内部と、を具備してなり、
前記ドリル受け端部は、前記ミリングハンドルの前記長手方向軸線と整列状態でドリルを受けるよう構成されてなると共に、前記切削具受け端部は、前記ミリングハンドルの前記長手方向軸線と整列していない傾斜した状態で切削具を受けるよう構成されていることを特徴とする直列型ミリングシステム。
【請求項２】
(ｄ)中心軸線を有する切削具をさらに具備してなり、
前記切削具を、その中心軸線が前記ミリングハンドルの前記長手方向軸線と整列しないように、前記切削具受け端部において受けるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の直列型ミリングシステム。
【請求項３】
(ｄ)前記ミリングハンドルシャフトを受ける溝付き部を有するミリング本体部をさらに具備してなることを特徴とする請求項１に記載の直列型ミリングシステム。
【請求項４】
前記ミリングハンドルおよび前記ミリング本体部は固定部材を有し、この固定部材は、さまざまな長さおよび形態でのその取り付けが、異なるサイズの空洞を形成することを可能とするための調整機能を提供することを可能とするようになっていることを特徴とする請求項３に記載の直列型ミリングシステム。
【請求項５】
前記ミリング本体部はさらに、円錐状部分およびパイロット部を具備してなることを特徴とする請求項３に記載の直列型ミリングシステム。
【請求項６】
前記円錐状部分は、前処理された近位大腿骨内に収まるよう構成されていることを特徴とする請求項５に記載の直列型ミリングシステム。
【請求項７】
前記ミリング本体部および前記ミリングハンドルは、ボール・デテント式機構によって、互いに取り付け可能であることを特徴とする請求項３に記載の直列型ミリングシステム。
【請求項８】
前記ミリング本体部および前記ミリングハンドルは、横棒・凹部式機構によって、互いに取り付け可能であることを特徴とする請求項３に記載の直列型ミリングシステム。
【請求項９】
前記ミリング本体部および前記ミリングハンドルは、ラチェット・湾曲レシーバー式機構によって、互いに取り付け可能であることを特徴とする請求項３に記載の直列型ミリングシステム。
【請求項１０】
前記ミリングハンドルはさらに、使用時に切削具を支持するよう構成されたノッチ付きレシーバーを具備してなることを特徴とする請求項１に記載の直列型ミリングシステム。
【請求項１１】
前記ドリル案内部はさらに、切削具を適所で固定するよう構成されたロッキング部材を具備してなることを特徴とする請求項１に記載の直列型ミリングシステム。
【請求項１２】
ミリングシステムはさらに、コンピューター支援手術のために特定の手術部位を識別するのに使用するための基準点を具備してなることを特徴とする請求項１に記載の直列型ミリングシステム。
【請求項１３】
前記切削具受け端部に対して固定されると共に骨に空洞を形成するよう構成された切削具をさらに具備してなることを特徴とする請求項１に記載の直列型ミリングシステム。
【請求項１４】
骨に三角形状の切削穴を形成するための方法であって、
(ａ)前処理された大腿管内に挿入する前に完全に組み立てることができるミリングシステムを提供するステップであって、前記ミリングシステムは、ミリングハンドルと、ミリング本体部と、切削具と、を具備してなるものであるようなステップと、
(ｂ)所望のサイズの空洞を形成するために前記ミリングハンドルと前記ミリング本体部とが予め決定された形態となるように前記ミリングシステムを組み立てるステップと、
(ｃ)前記組み立てられたミリングシステムを前記空洞内へと挿入するステップと、
(ｄ)前記空洞を形成するために穿孔コンポーネントを作動させるステップと、
を具備することを特徴とする骨に三角形状の切削穴を形成するための方法。
【請求項１５】
(ｅ)コンピューター支援手術のために特定の手術部位を識別するために基準点を使用することをさらに具備することを特徴とする請求項１４に記載の骨に三角形状の切削穴を形成するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大腿管を切削するのに、さらに詳しくはインプラントを収めるために大腿骨の近位部分を切削するのに使用されるデバイス、システムおよび方法に関する。本発明の実施形態は、骨に三角形状の空洞を形成するための精密なシステムおよび方法を提供するものであり、この中には臀部インプラントのスリーブまたは本体部が配置される。
【０００２】
本出願は、「In-Line Milling System」という名称の2005年2月22日提出の米国仮出願第60/655,171号、ならびに「In-Line Milling System」という名称の2005年10月25日提出の米国仮出願第60/730,184号の利益を主張する(これら仮出願の個々の内容の全ては、この引用によって本明細書に組み込まれる)。
【背景技術】
【０００３】
臀部代替インプラントは、通常、股臼窩と協働する頭部を備えたステムによって特徴付けられる。臀部ステムは、ますます、異なるサイズ、長さおよび形状にて提供されるようになっている。あるステムはまた、近位大腿骨に対して適所にステムが効果的に「収まる」ことを可能とするモジュラースリーブ(近位体とも呼ばれる)を備えている。異なるサイズのスリーブすなわち体が、異なる骨の構造または性状に対応するために設けられる。スリーブは、通常、円錐から延在する三角形状スパウトを備えた円錐形状を有するが、その一例を図７に示す。スパウトは近位大腿骨の一部分に似ており、しかもステム用の付加的サポートを提供する。
【０００４】
スパウトを有するスリーブを受けるための近位大腿骨の前処理は問題を呈する。なぜならば、スパウトを収めるために三角形状に骨を除去しなければならないからである。言い換えれば、いったん遠位大腿骨がリーマで広げられると、概ね三角形状部位を、スリーブおよびスパウトを収めるために近位リーマから形成する必要がある。外科医は確実な嵌合状態を実現するのに十分な量の骨を除去しなければならないが、スパウトが陥没してステムを望むとおりに支持できなくなるほど大量に骨を除去してはならない。
【０００５】
従前の前処理方法は、大腿管内でシャフトを位置合わせし、このシャフトに対してカッターを位置合わせし、そして骨を前処理するために当該管内でシャフト全体を動かすことを含んでいた。そうした方法の一例を図１０に示す(これは特許文献１からの複製である)。
【０００６】
他の方法は、大腿管内に傾斜した受け部を有するシャフトを整列させることを含む。ドリルは、三角形状空洞を形成するために斜めに受け部を通って挿入される。そうした手法の一例を図１１に示す(これは特許文献２からの複製である)。
【０００７】
これら処置に係る方法および器具を使用するとき、さまざまな問題が生じる。たとえば、管内にシャフトを挿入し、続いてシャフトの受け部を経てドリルを別個に挿入する場合には、外科医は、関連する角度に厳しく注意を払いながら、多数の部品を操作しなければならない。これが問題を引き起こす一つの理由は、穿孔の深さを全て調整しなければならないにもかかわらず、外科医はシャフトを(たとえば大腿管の軸に関して)ある角度で保持し、そしてドリルを別な角度(たとえば管の軸に対して三角形状切削穴を形成するために斜めに)で操作するからである。外科医はたいてい、骨に孔を開け、空洞の深さおよび形状をチェックするためにドリルを取り外し、そして続いてドリルを再挿入し、前処理を続行する必要がある。外科医はこうした処置に全く熟達しているが、依然としてかなり多くの当て推量を伴っている。過度に大量の骨が除去されると、除去された過剰な骨に対応するために、外科医はたいてい、次に大きなサイズのスリーブへと進むことを強いられる。
【特許文献１】米国特許第5,002,578号明細書
【特許文献２】米国特許第5,540,694号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、精密な切削を実現する、より高精度なミリング方法を提供することが望まれている。また、二つの異なる角度で患者の脚に差し込むことを要さずに、外科医が単一の方向に切削することを可能とするミリングシステムを提供することが望まれている(これはまた、より非侵襲的であり、しかもより小さな切開で足りるので患者にとっても有益である)。さらに、(たとえば外科医が部位を前処理している間にナースが後方のテーブル上で)事前に組み立てることが可能なミリングシステムを提供することが望まれており、これによってワンステップで切削を実施することが可能となる。本明細書で説明するシステムおよび方法は、これらの解決策の多くをもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態は、患者の近位大腿骨に正確な三角形状の切削穴を付与するミリングシステムおよび方法を提供する。本システムによって、外科医はただ一つの方向に切削することが可能となる。すなわち、ドリルは、ミリングシステムのハンドルと同じかまたは同じような長手方向の位置にあり、外科医は二つの異なる角度で患者の脚に差し込まなくてもよくなる。本システムはまた、事前に(たとえば外科医が部位を前処理している間にナースが後方のテーブル上で)組み立て可能なミリングシステムを提供するが、これによってワンステップで切削を実施することが可能となり、手術の空き時間が節減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態は、大腿骨の近位部分に三角形状の空洞を形成するのに使用可能である。外科医がステムを受けるための大腿管の遠位部分を前処理してしまうと、外科医はインプラントの本体部を受けるための当該管の近位端部を前処理することが必要になる。前処理(調整)される三角形状空洞は、図７に示すように、プロテーゼ臀部インプラントの三角形部分を収容するような形状およびサイズとされる。
【００１１】
好ましい実施形態では、従来のミリング器具とは異なり、本発明は、三角形状空洞を形成(フライス加工)するために、他のコンポーネントに対して横方向にスライドするコンポーネントを必要としない。その代わりに本発明は、サポートアセンブリのハンドルと同じかあるいは同じような平面内でドリルを維持する直列型ミリングシステムを使用して、三角形状空洞を形成することを可能とする(「ハンドル」との用語を明細書および特許請求の範囲において使用するが、現実に存在する把持部は必要でないことを理解されたい。ハンドルは、ロッド、安定化部分、あるいはドリル受け部分および穿孔機能を支えるその他の部材であってもよい)。さらに直列型ミリングシステムは、いったん組み立てられると、三角形状空洞を形成するための固定ユニットとして、円錐状に広げられた大腿骨空洞内に挿入できる。外科医は、アセンブリの一部を挿入し、目標部位を突き止め、そしてアセンブリ内にある角度をなしてドリルを挿入する必要がない。
【００１２】
本発明の実施形態に基づくデバイスは、ミリングハンドル６０と、ミリング本体部４０と、少なくとも一つの切削具９０とを具備してなることを特徴とする。これらコンポーネントのある実施形態の実例を分離状態で図１に示しているが、他のタイプのミリングハンドル、ミリング本体部および切削具もまた使用可能であることを理解されたい。
【００１３】
図１に示すミリングハンドル６０は、シャフト７０と、ドリル案内部６２と、ノッチ付きレシーバー２４とを含む。図２に示すように、ミリングハンドル６０は長手方向軸線７２を備えたシャフト７０を有する。ハンドル６０の上端にはハンドルグリップ７４が存在する。下端部にはノッチ付きレシーバー２４が存在する。ノッチ付きレシーバー２４は、以下でさらに詳しく説明するように、使用時に切削具用のストッパーを提供するよう構成されている。
【００１４】
ハンドル６０から延在するのがドリル案内部６２である。このドリル案内部６２は、ドリル受け端部７８と切削具受け端部６６とを有する。図２にさらに詳しく示すように、ドリル受け端部７８は、その遠位先端付近のチャック７６およびシャフトを有する。チャック７６およびシャフトはベアリング部材６４に対して取り付けられているが、このベアリング部材６４は駆動シャフト３２に対して取り付けられており、そして使用時に、チャック７６は、切削具を作動させるために、ベアリング部材６４および駆動シャフト３２を回転させるドリルを受ける。ある実施形態では、ベアリング部材６４は、回転を助けるためのプラスチック製ブッシュを備える。
【００１５】
切削具受け端部６６はまたベアリング２８を有するが、このベアリング２８は、切削具を回転させるために、ドリル受け端部７８の駆動シャフト３２とそれが協働することを可能とする。切削具受け端部６６はまた、切削具を受けるソケット３４を有する。
【００１６】
図３に示すように、ドリル受け端部７８(これは一体コンポーネントであってもよいが、上述したように、好ましくは、チャック、シャフト、ベアリング部材および駆動シャフトを備えた組み立て型コンポーネントである)および切削具受け端部６６は、角度αで、互いに接合され、連結され、あるいは別の様式で互いに関連付けられる。この角度によって、次の二つのこと、すなわち(１)ドリル受け端部７８はミリングハンドル６０の長手方向軸線７２と整列状態でドリルを保持しかつ受ける長手方向軸線１３０を有し、(２)切削具受け端部６６が三角形状空洞を切削できる角度で切削具を受けることを実現できる。再び図２を参照すると、ドリルがチャック７６に取り付けられたとき促進される直列穿孔に関して、空洞が形成されているとき、ハンドル６０の長手方向軸線７２の方向に圧力が加えられるようにドリル受け端部７８は構成されている。傾斜した切削具に関して、この切削具を切削具受け端部６６に対して取り付けたとき、それは切削具が極めて正確な位置および深さで三角形状空洞を形成することを可能とする角度に向けられる(これについては以下でさらに詳しく説明する)。正確な深さを得ることを可能とするハンドル６０の一つの特徴部はノッチ付きレシーバー２４であり、これはストッパーとして機能し、これによって切削具は所望の深さを有する正確な空洞を形成できる。
【００１７】
ハンドル６０の上側部分に再度注目すると、図４に部分的に示すように、固定部材８０も存在する。この固定部材８０は、所望のポジションで、ミリング本体部(以下で詳述する)をミリングハンドル６０に対して固定する役割を果たす。ある実施形態では、固定部材８０はアクチュエータまたはプランジャの形態であり、これは、ユーザーの人差し指および中指と係合可能であり、これによって、たとえばボール・デテント式(ball and detent)機構を利用した固定が可能となっている(ボール・デテント式機構のボール部(これは仮想線８２で示されている)はプランジャ８０によって動作させられるであろう)。
【００１８】
図示していないが、一つ以上のボール・デテント式機構を設けることも可能であり、これは、外科医が設置の間に器具に衝撃を与えようとする場合に、器具にダメージが及ぶのを防止するのを助ける。なぜなら、それは、より大きな取り付け表面積を提供するからである(だが、設置の間に器具に衝撃を与えることは望ましいことではなく、あるいは必要なことでもないが、いくつかの従来のミリング器具は圧入を必要としていたので、外科医は無意識にそれをミリング方法の一部として使用するということに留意されたい。それゆえ、使用時の衝撃付与に耐えることができる固定様式で、ハンドルとミリング本体部とを一つに固定する取り付け機構を提供することが望まれている)。別な実施形態では、固定部材８０はハンドルの側面の(あるいはハンドルまたはグリップ７４のハンドルのどこかの)ボタン２２の形態であってもよく、このボタンは、コンポーネントを一つに固定するために押し下げることができる。二つの器具を一つに固定するその他の方法もまた利用でき、以下でさらに詳しく説明するが、非限定的な例としては、Morseテーパー、Ｊ字形ロック構造、ラチェット・レシーバー式機構、アクチュエータ、横棒・溝式機構、あるいはその他の適当な接続法が挙げられる。
【００１９】
ここで、図１に示すミリング本体部４０の説明に移る。ミリング本体部４０は、好ましくは、パイロット部１０と、円錐状部分１２と、溝付き部１４とを具備してなる。パイロット部１０は、本システムを大腿管内の適所に案内するよう機能する。ある実施形態では、パイロット１０は本システム用のステムとして機能し、既に前処理された遠位大腿骨に対して本システムを安定化させる。パイロット部１０は(以下でさらに詳しく説明するように)ミリング本体部４０から取り外し可能であっても、あるいは一体部品として形成されてもよい。
【００２０】
近位大腿骨の前処理の間、外科医は、近位大腿骨にわずかな棚部(これは円錐状部分１２が当接するための棚部である)を形成する器具を使用する。すなわち、円錐状部分１２は、本システムが使用されているとき、近位大腿骨に形成された円錐形状部位に収まる。これによって、本システムが大腿骨内に過度に深く挿入されるのが抑止され、そして可能な限り最も正確な前処理が実現される。外科医は棚部を備えた近位大腿骨を準備してもあるいはそうしなくてもよく、本明細書で説明するシステムはそうした棚部なしでも使用できるが、棚部を設けることはより高い精度を確保する助けとなると考えられる点を強調しておく。円錐状部分１２の遠位端部４８は好ましくは棚部５０を形成している。円錐状部分１２のより近位の端部５２はわずかに広がっており、これによって部分１２の円錐形状を形作っている。この円錐状部分１２は円錐形状インプラント(図７に示す)に対応するようなものとなっているが、空洞はこのインプラントのために形成される。遠位端部４８の棚部５０は、いったん移植されるとインプラントの端部が納まるであろう場所に「収まる」ことになる。好ましい実施形態では、円錐状部分１２の外側輪郭は、遠位大腿骨を前処理するのに使用されるリーマよりも約１／２ｍｍだけ小さな大きさとされ、これによってミリング本体部４０は簡単に空洞内に入ったり、そこから出たりできるようになり、それが決まった場所で固着するのが阻止される。
【００２１】
図４に示すように、ある実施形態では、ミリング本体部４０の最も遠位の端部４８には、接続部５４が設けられている。接続部５４は、パイロット１０をミリング本体部４０に接続し、そしてそれから分離させることができるようなものである。特定の実施形態では、接続部５４は、パイロット１０の対応する接続部５６(すなわちネジ付き空洞)に収容される、ネジ山を有する突出部であってもよい。別な実施形態では、空洞および突出部を逆に配置することもできる。さらなる実施形態では、接続機構はMorseテーパーであってもよく、あるいは本体部４０とパイロット１０とが分離することを可能にするその他の機構であってもよい。分離可能に構成することが好ましいが、必須ではないことにも留意されたい。もし望むのならば、ミリング本体部４０は一体型コンポーネントとして提供できる。
【００２２】
ミリング本体部４０はまた、その長さの大部分を形成している溝付き部１４を有する。ミリング本体部４０の溝付き部１４は、使用時に、ミリングハンドル６０のシャフト７０を収容するためのものである。図２および図３には、一つに組み合わされたハンドル６０およびミリング本体部４０を示す。ある実施形態では、ハンドル６０のシャフト７０は溝付き部１４内へとスライドし、そしてそれに収容される。この形態は好ましいものであるが、ハンドル６０が溝付き部１４を有していてもよくかつミリング本体部４０がシャフト７０を有していてもよいことに留意されたい。さらに、溝付き部１４は部分的に開放された(すなわち完全には閉ざされていない)ものとして示されているが、これは、ミリング本体部４０内に形成された中空チャネルであってもよい。代替実施形態ではまた、ミリングハンドルおよび中実端部を備えた本体部を提供できるが、その一つは、以下で説明する横棒(その例を図８および図９に示す)を受けるよう構成された一連のラッチあるいは溝を有していてもよい。さらに、ミリングハンドル６０とミリング本体部４０とは二つの別個の部材として説明したが(これは好ましい実施形態である)、ハンドルおよび本体部を一体部材とすることも、あるいはそれを二つ以上の部材とすることも可能である。
【００２３】
図４に示すように、溝付き部分は、対応する固定部材４２を含むが、これは、それがミリングハンドル６０に対して固定されることを可能とする。ある実施形態では、ミリングハンドル６０の固定要素８０はボール８２であり、そしてミリング本体部４０の固定要素は、このボール８２を受ける一連の移動止め４４すなわち凹部である。移動止め４４は、好ましくは、溝付き部分１４の覆い部分４６に沿って配置される。だが、ボールおよび／または移動止めの位置は変更可能であることを、すなわちボールがミリング本体部側に存在しかつ移動止めがハンドル側に存在してもよいことを理解されたい。他の実施形態では、固定要素８０および４２はＪロックであり、このものでは、一つの固定要素はＪ字形チャネルであり、かつ他の固定要素は、このＪ字形チャネルに収まるタブである。ハンドル６０を本体部４０に対して固定するのに使用可能なさらなる実施形態は、異なるサイズの一連のMoresテーパーである。一方の固定要素は円錐形状受け要素であってもよく、そして他方はそれと係合するテーパー状部分であってもよい。異なるサイズのスリーブを収容できる空洞の形成に適応するべく所望の互換性を提供するために、テーパー部は取り外し可能であり、そして異なるテーパーを付与することができる。テーパーはミリング本体部あるいはハンドルにネジ止めすることができる。これに代えて、テーパーを用いることなく、上記部分を互いにネジ止めすることができる。
【００２４】
さらなる実施形態はラチェット・レシーバー式機構あるいはゲートロック式機構である。ラチェット・レシーバー形態の一例を図８に示す。この実施形態では、ハンドルあるいはミリング本体部はラチェット１００(たとえばＴ形レバー)を有し、かつ他方は一連のレシーバー１０２を有する。このレシーバーは、湾曲した縁部１０４を有していてもよく、この縁部１０４はラチェット１００を適所に固定し、かつそれが滑って移動するのを阻止する。好ましくは、一つ以上のレシーバー１０２が、寸法を調整可能とするために設けられる。ゲートロック式機構(たとえば、風によって開くのを阻止するためにゲートを覆うように閉ざすスライド部材と類似の、いったん適所に位置するとラチェット１００を覆って閉ざすスライド部材)が設けられてもよい。
【００２５】
さらなる実施形態を図９に示すが、これは、横棒１１０(すなわちラチェット)が凹部１１２内にどのように収まるかを詳しく示している。この凹部１１２は、図８に示すものと同様、湾曲した縁部を有していてもよく、あるいはそれらは、その側部および端部１１６がＵ字形状に上向きに広がっている、湾曲した基底１１４のみを有するだけでもよい。準備されるサイズと同じくらい多くの横棒１１０および凹部１１２の選択肢が存在することが好ましい。
【００２６】
固定要素に関するいくつかの代替実施形態を説明したが、異なるサイズの空洞の形成を可能とするために、ハンドル６０とミリング本体部４０とを、異なる形態で互いに取り外し可能に取り付けることを可能とする接続要素も本発明の範疇に含まれると見なされることに留意されたい。本体部とハンドルとが単一部品として提供される場合、本明細書で説明する調整可能選択肢を実現するために、互いにそのサイズが拡大および縮小することを可能とする、何らかの機能が存在すべきである。
【００２７】
この説明の残りの部分に関しては、ボール・デテント式固定機構について、ハンドル６０をミリング本体部４０に対して固定するのに使用される構造体として説明する。この形態にとって好ましい実施例では、ボール８２はハンドル６０の上側領域に配置され、そして凹部すなわち移動止め４４はミリング本体部４０の上側領域に配置される。だが、これらの位置は(たとえば各コンポーネント上のどこかに存在するよう)変更可能であり、あるいはボール８２はミリング本体部４０に設けられていても、逆であってもよい。使用時、ボール８２は押し下げられ、そしてコンポーネントを固定するために移動止め４４のうちの一つの中で解放(突出)可能となっている。
【００２８】
特に好ましい実施形態では、ボール８２が多数の形態で収容されることを可能とする多重移動止め４４が設けられる(他の固定機構が使用される場合、上記機構はまた、さまざまな位置決め選択肢を許容することが好ましい)。ある実施形態では、図４に示すように三つの移動止め４４が設けられるであろう。これら移動止め４４はハンドル６０を三つの異なる深さで位置決めすることを可能とし、三つの異なるサイズのインプラントあるいはスリーブの一つを収容するために三角形状空洞を三つの異なる深さで前処理することを可能とする。三つのサイジング選択肢を説明したが、そしてこれは通常好ましいものであるが、参照を簡単にするための複雑さおよび細目次第で、ただ一つの選択肢を提供することが、あるいはさらに多くの選択肢を提供することがやはり可能である。ボール８２を受けることが可能な５個または８個または１０個(またはその他の数)の移動止めを単に設けてもよい。
【００２９】
図１に示す切削具９０は、切削面１６と、遠位ピン１８と、シャンク２０とを備える。切削具９０はまた中心軸線９２を有するが、これは切削具９０を通って延在している。切削面１６は、ブレード、ドリルビット型面、あるいは骨を切削するのに使用されるその他の面であってもよい。使用時、シャンク２０は、ドリル案内部６２の切削具受け端部６６に収容される。遠位ピン１８は、ミリングハンドル６０のノッチ付きレシーバー２４が受けることになる。これによって切削具９０は適所で固定され、そして極めて正確な切削が実現される。本明細書で説明したシステムの利点の一つは、それが、スパウトを備えたスリーブを受けるための三角形状空洞を前処理するために一般に必要とされる当て推量を防止するというものである。
【００３０】
[方法]
いったん外科医が遠位大腿骨をリーマで広げ、そして大腿骨の近位端部を前処理したならば、外科医は、近位体(スパウトを備えたスリーブとも呼ばれる)を受けるための三角形状空洞を形成することが必要になる。ステム直径のサイズに対応する近位体を使用することが好ましい(言い換えれば、外科医が１５ｍｍステムを使用しているならば、外科医は、このステムと協働しかつ同等の直径を有する近位体を選択することを望むであろう)。
【００３１】
本明細書で説明したシステムと共に使用するための近位体は、好ましくは色分けされ、しかも近位体を(したがって形成するべき三角形状空洞のサイズを)選択するのを全く楽なものとするシステムを備える。たとえば、１５ｍｍ体は全て緑色に着色してもよく、そして１３ｍｍ体は全て黄色であってもよい。考慮すべき一つの因子は(ステムに対応するよう選択される)体の直径であり、他の二つの因子は、スパウトの伸長範囲および体の高さ／厚みである。これら他の二つの因子は、本発明のミリングシステムと共に使用するための好ましい近位体システムを用いることによって単純化することができる。
【００３２】
図７に示すように、体はスパウトサイズ１、２および３の中で提供されかつ体のサイズは小型、中型および大型である。この例は、使用可能な、さまざまなタイプの近位体の視覚化を助けるために提示したに過ぎず、それらは決して限定することを意図したものではない。たとえば文字方式(Ａ,ＢおよびＣ)あるいは命名方式(たとえばアルファ、ブラボー、チャーリー)などを使用する他の適当な方式で代替サイズを提供可能である。図７はまた、長さのある体(仮想線で示す)と同様に、標準サイズの体を装備することが可能であることを示している。だが、この説明を分かりやすくするために、図７に示す好ましいシステムを、このセクションの残りの部分を通じて参照する。
【００３３】
外科医は、通常、選択されたサイズの、たとえば小型、中型、大型の近位体を収めるために近位大腿骨を前処理することになる。だが、適切な三角形状空洞を形成するために、外科医は、スパウトの１、２または３ポジションのいずれかに対応する三角形状空洞を形成することが必要になる。これは、本発明のある実施形態によるミリングシステムが特に有用となる場合である。
【００３４】
使用時、直列型ミリングシステムは、大腿骨空洞内への挿入に先立って完全に組み立てられることになる。まず、ミリングハンドル６０は固定部材４２および８０を用いて、三つの異なる長さのうちの一つでミリング本体部４０に対して組み付けられる。好ましい実施形態では、部材は、使用される近位体のサイズに対応して１、２または３の選択肢の中で設けられる(だが、選択肢の数はいくつであってもよいことを改めて理解されたい)。特定の好ましい実施形態では、固定部材はハンドル６０のボール８２であり、これは、ミリング本体部４０の溝付き部分１４の覆い部分４６の三つの小さな移動止め４４の一つと係合して、所望の長さでミリングハンドル部材６０をロックする。
【００３５】
外科医は、どの程度の大きさの三角形状空洞を自身が形成したいのかに応じて器具の長さを選択するが、これは、患者のサイズ、大腿骨のサイズ、および大腿骨に形成される管(canal)の深さおよび幅に依存する。器具の長さが増大すると、形成されることになる三角形状空洞のサイズは縮小する。それゆえ、たとえば、「１」スパウトを備えた「小型」体が使用されることになる場合、ハンドル６０および本体部４０は、「１」形態で互いに取り付けられることになる。
【００３６】
図２および図３に示すように、いったんミリングハンドル６０がミリング本体部４０内に収まって所望の長さでロックされると、切削具９０は、図４ないし図６に示すように器具に対して固定される。まだ連結されていない場合、パイロット部材１０は、図６に示すように、器具の組立を完了するために、接続部５４に対して取り付けられるべきである。
【００３７】
切削具９０の遠位ピン１８は、図５に示すように、ノッチ付きレシーバー２４の孔に嵌まる。切削具のシャンク２０はソケット３４に嵌まり込むが、これは駆動シャフト３２と協働する。切削具９０は、切削具のシャンクをソケット３４内で完全に係合させるためにロッキング部材２６をわずかに遠方にスライドさせることによって固定される。図２および図３はロッキング部材２６を非ロック位置で示しており、そして図５および図６はロッキング部材２６をロック位置で示している。ロッキング部材２６はハンドルを上下にスライドさせるよう構成されてもよく、それはハンドルとは別個に移動しロックするよう構成されてもよく、あるいはその両方であってもよい。ロッキング部材２６をロックさせる一つの好ましい手法はバイオネットロックによるものであるが、いかなるロッキング方式でも採用可能であることを理解されたい。いったん切削具９０が固定されると、駆動シャフトの回転によって切削具が回転させられる。切削具ではなく駆動シャフトがベアリング２８によって支持される。
【００３８】
使用時、外科医は、電動モーターが駆動シャフト３２および切削具９０を回転させるにつれて、リーマで広げられた空洞内に器具を挿入する。外科医は、器具を挿入し続け、ミリング本体部４０の円錐状部分１２が大腿骨の円錐状にリーマで広げられた空洞の壁に当接するまで処理中に三角形状空洞を切削する。この時点で、ミリングは完了となる。外科医が三角形状空洞を広げようとするとき、外科医は器具の長さを短くし(その結果として切削具は大腿骨に深く入り込むことが可能となる)、空洞を再切削できる。
【００３９】
上述した器具および方法はまた、コンピューター支援手術技術、デバイスおよび方法と共に利用可能である。たとえば、「Surgical Navigation System Component Fault Interface and Related Processes」という名称の2004年7月23日付け提出の同時継続米国特許出願第10/897,857号および2003年10月20日付け提出の米国特許出願第10/689,103号(いずれの出願の内容もこの引用によって本明細書に組み込まれる)に記載の基準点のような基準マーカーが、前処理すべき患者の臀部における位置を識別するために使用可能である。特に、基準マーカーすなわち基準点は、より大きな転節、より小さな転節、管の中心、および／またはヘッドの中心を位置させるべき場所を特定するための管に沿った他の部分を特定するために使用できる。これによって、コンピューターは手術部位の三次元表現を形成することが可能となる。これは、(ａ)外科医が、使用するための適切なサイズのインプラントを選択するのを助け、かつ／または(ｂ)所望の深さおよびサイズの空洞を形成するために上記ミリング器具を制御するためにコンピューターを使用するのに有用である。
【００４０】
本発明ならびに請求項記載の範囲あるいは趣旨から逸脱することなく、上述すると共に図面に示した構造体ならびに方法に対して、変更および修正、付加および削除を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】組み立て前のミリングシステムのコンポーネントの斜視図である。
【図２】組み立てられた状態のミリングハンドルおよびミリング本体部と、取り付け前の切削具とを示す図である。
【図３】図２のアセンブリの拡大図である。
【図４】部分的に組み立てられた状態でミリングシステムのコンポーネントを示す側方からの斜視図である。
【図５】図４のアセンブリの他の斜視図である。
【図６】方向付けラインを示す、図４のアセンブリの他の斜視図である。
【図７】本明細書で説明するシステムを用いて、いったん空洞を形成してしまうと使用可能な近位体(スパウトを備えたスリーブとも呼ばれる)のさまざまな実施形態を示す図である。
【図８】ミリングハンドルとミリング本体部との間の横棒・スロット式接続機構の一実施形態を示す図である。
【図９】ミリングハンドルとミリング本体部との間の代替接続機構を示す図である。
【図１０】三角形状空洞を形成するのに使用されていた従来型システムを示す図である。
【図１１】三角形状空洞を形成するのに使用されていた従来型システムを示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  パイロット部
１２  円錐状部分
１４  溝付き部
１６  切削面
１８  遠位ピン
２０  シャンク
２２  ボタン
２４  ノッチ付きレシーバー
２６  ロッキング部材
２８  ベアリング
３２  駆動シャフト
３４  ソケット
４０  ミリング本体部
４２  固定部材
４４  移動止め
４６  覆い部分
４８  遠位端部
５０  棚部
５２  近位端部
５４  接続部
５６  接続部
６０  ミリングハンドル
６２  ドリル案内部
６４  ベアリング部材
６６  切削具受け端部
７０  シャフト
７４  ハンドルグリップ
７６  チャック
７８  ドリル受け端部
８０  固定部材
８２  ボール
９０  切削具
１００  ラチェット
１０２  レシーバー
１０４  湾曲した縁部
１１０  横棒
１１２  凹部
１１６  端部
【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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【国際調査報告】
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