(57)【要約】【課題】  ステムを埋設する際の前捻角を、より正確かつ容易に確認することができる人工股関節置換用角度測定具を提供する。【解決手段】  本考案の人工股関節置換用角度測定具は、大腿骨に埋設されるステムの前捻角が、骨切面に投影された角度として表わされた目盛が形成される目盛部を備える。これにより、術中に露出している骨切面に人工股関節置換用角度測定具を当てた状態で、水平面における前捻角を正確に測定することができる。【選択図】      図１
0003173577.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
リーマによって大腿骨髄腔に形成した孔に、ステムを埋設するときに用いられる人工股関節置換用角度測定具において、
基部と、
角度を表わす目盛が設けられる、前記基部に連なる円弧状の目盛部であって、前記目盛が、大腿骨に埋設されるステムの、骨切面に投影された前捻角を示す目盛部と、
を備えることを特徴とする人工股関節置換用角度測定具。
【請求項２】
前記目盛は、前記骨切面と水平面とが成す角度をθ１とし、前記骨切面に対する前捻角をθ２とし、水平面に対する前捻角をθ３とするとき、次式、
【数３】
0003173577.tif 000005
を満たすように、前記骨切面に対する前捻角θ２を示す目盛であることを特徴とする請求項１に記載の人工股関節置換用角度測定具。
【請求項３】
前捻角を測定するときに、大腿骨髄腔内に進入した状態のリーマに当接させる当接部であって、前記基部の前記目盛部とは反対側に連なるように設けられる当接部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の人工股関節置換用角度測定具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、人工股関節置換手術に用いることができる角度測定具に関する。
【背景技術】
【０００２】
股関節を人工股関節に置換する手術は、臼蓋に臼蓋カップを設置後、大腿骨にステムを埋設している。臼蓋カップの設置は、既存の器具によって正確な角度で設けることができるがステムについては、大腿骨髄腔内に埋設するための角度設定器具が揃っていないので、臼蓋カップに比べて角度精度がやや劣っている。ステムを埋設するときの角度として、置換前の大腿骨頸部軸と大腿骨後顆軸とが水平面内で成す角度である前捻角が重要であり、この前捻角がより正確にステムで再現されることが、脱臼防止に有効であることが知られている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Keith R. Berend, et al, 鄭chieving Stability and Lower-Limb Length in Total Hip Arthroplasty   Journal of Bone & Joint Surgery, JBJS ORG. , November 17, 2010, volume 92-A, number 17, p.2737-2752
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ステムを埋設するときの前捻角は、術前のＣＴスキャン画像を参考に、予め前捻角を計測しておき、術中では術者の経験により前捻角を設定していることが多い。
【０００５】
術中は大腿骨頸部を切除した後の骨切面を確認することしかできないが、骨切面は、水平面と平行ではなく、水平面に対して所定の角度を成す面であるので、水平面内の角度である前捻角を確認することができず、たとえ経験豊富な術者であっても、前捻角を正確に再現することは困難である。
【０００６】
本考案の目的は、ステムを埋設する際の前捻角を、より正確かつ容易に確認することができる人工股関節置換用角度測定具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案は、基部と、
角度を表わす目盛が形成される、前記基部に連なる円弧状の目盛部であって、前記角度が、大腿骨に埋設されるステムの骨切面に投影された前捻角である目盛部と、
を備えることを特徴とする人工股関節置換用角度測定具である。
【０００８】
また本考案は、前記目盛は、前記骨切面と水平面とが成す角度をθ１とし、前記骨切面に対する前捻角をθ２とし、水平面に対する前捻角をθ３とするとき、下記式（１）、
【数１】
0003173577.tif 000003
を満たすように、前記骨切面に対する前捻角θ２を表す目盛であることを特徴とする。
【０００９】
また本考案は、前捻角を測定するときに、大腿骨髄腔内に進入した状態のリーマに当接させる当接部であって、前記基部の前記目盛部とは反対側に連なるように設けられる当接部をさらに備えることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば、角度測定具には、大腿骨に埋設されるステムの前捻角が、骨切面に投影された角度として目盛が形成された目盛部が備えられている。
【００１１】
したがって、この角度測定具を骨切面に当てた状態で目盛に形成された目盛を読むことで、埋設しようとするステムの前捻角を、水平面内の角度と同様に直接確認することができる。
【００１２】
これにより、骨切面しか露出していない状態であっても、本考案の角度測定具を用いるだけで、術中に前捻角を正確かつ容易に確認することができる。
【００１３】
また本考案によれば、上記の式（１）を満たす角度θ２を目盛として設けることで、目盛部を容易に実現することができる。
【００１４】
また本考案によれば、リーマに当接させる当接部を、前記基部の前記目盛部とは反対側に連なるように備える。本考案の角度測定具は、たとえば、リーマによって大腿骨髄腔内をリーミングする作業中に用いる。角度測定具を大腿骨の骨切面に当て、さらに、当接部をリーマの軸に当接させて目盛を読み、埋設しようとするステムの前捻角を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案の一実施形態の人工股関節置換用角度測定具１を示す正面図である。
【図２】人工股関節置換用角度測定具１の背面図である。
【図３】投影目盛部３の目盛について説明するための図である。
【図４】θ１が４５°のときの骨切面での角度と水平面での角度との関係を示すグラフである。
【図５】リーミングおよびラスピング作業を説明するための概略図である。
【図６】本考案の他の実施形態の測定具１Ａを示す正面図である。
【図７】測定具１Ａの背面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本考案の一実施形態の人工股関節置換用角度測定具１を示す正面図であり、図２は、人工股関節置換用角度測定具１の背面図である。本実施形態の人工股関節置換用角度測定具（以下、「測定具」と略記する場合がある）１は、内側半径Ｒ１を有する円弧状の基準周縁部２と、基準周縁部２と同心円上で内側半径Ｒ１よりも大きい外側半径Ｒ２を有する円弧状の測定周縁部３とを有する扇形の基部である板状体４によって実現される。
【００１７】
測定具１の特徴は、骨切面に測定具を当てた状態であっても、水平面における前捻角を容易に確認することができることである。
【００１８】
骨切面は水平面と平行ではないため、骨切面における角度と、水平面における角度とは同じではなく、骨切面に、たとえば分度器などを当てて前捻角を確認しようとしても、正確な角度を確認することはできない。
【００１９】
本考案の測定具１は、測定周縁部３に特定の角度を表わす目盛５が形成される。特定の角度とは、水平面における前捻角を計測するための角度であり、水平面における角度を骨切面に投影した投影角度である。
【００２０】
この投影角度を目盛５として形成することにより、術中に、骨切面に測定具１を当てた状態で、投影角度を読み取れば、水平面における前捻角を直接確認することができる。以下では、目盛５が形成された測定周縁部３を投影目盛部３と呼ぶ。
【００２１】
板状体４は、本実施形態ではたとえば、厚みＴは１．０ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下が好ましいが、十分な機械的強度を確保することができるのであればこの範囲に限定されない。
【００２２】
また、板状体の材質は、たとえば、ＳＵＳなどのステンレススチール、チタンおよびチタン合金であることが好ましい。
【００２３】
なお、本考案の他の実施形態として、たとえば耐薬品性および耐熱性などの各要求特性を満足するものであれば、金属材料に限らず、熱可塑性合成樹脂の射出成型材から成ってもよい。
【００２４】
測定具１の外形寸法としては、たとえば、内側半径Ｒ１は、４ｍｍ以上、１０ｍｍ以下に選ばれる。また、外側半径Ｒ２は、３０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下に選ばれる。
【００２５】
詳細については、後述するが、内側半径Ｒ１を有する円弧状の基準周縁部２を、大腿骨髄腔内をリーミングする際に、リーマに当接させる当接部とする場合は、内側半径Ｒ１は使用するリーマの軸径に合わせた大きさとすることが好ましい。
【００２６】
大腿骨の骨切面に測定具１を当て、前捻角を確認またはラスピングのためのマーキングをしようとする場合に、測定具１が骨切面の全面を覆ってしまうとこれらの作業をすることが困難であるので、外側半径Ｒ２としては、測定具１を骨切面に当てた状態で、骨切面が露出するように、上記の範囲とすることが好ましい。
【００２７】
本実施形態では、投影目盛部３に形成された目盛５は、板状体４の扇形の中心角を２等分する中心軸線Ｌを対称軸として、中心軸線Ｌから周方向外方に向かって角度が大きくなるように設けられている。具体的には、中心軸線Ｌを０°とし、片側に５°刻みで５０°まで１０の目盛を、もう片側にも同じく５°刻みで５０°まで１０の目盛を形成する。
【００２８】
他の実施形態として、板状体４の周方向一方端部に０°の目盛を形成し、周方向他方端部に向かって角度が大きくなるような目盛を形成してもよい。
【００２９】
ここで目盛５として投影目盛部３に形成した目盛は、上記のように水平面に対して所定の角度を成す骨切面に、水平面における角度を投影した投影角度を表わすので、５°刻みではあるが、等間隔には形成されていない。
【００３０】
本実施形態では、水平面と骨切面との成す角度を４５°とし、投影目盛部３の目盛５は、水平面における角度を、水平面に対して４５°を成す骨切面に投影した投影角度を形成している。
【００３１】
本実施形態の測定具１は、少なくとも投影角度を表わす投影目盛部３を備えることで、術中にステムの前捻角を正確に確認することができるが、投影角度ではなく、骨切面内における角度をそのまま表わした角度、言い換えれば投影していない非投影角度を表わす目盛をさらに形成してもよい。
【００３２】
図２の背面図に示すように、測定具１の投影目盛部３が設けられた面と反対側の面には、骨切面内における角度（非投影角度）を表わす目盛７が形成された非投影目盛部６が設けられる。
【００３３】
この非投影目盛部６は、前捻角以外に術中に確認または測定すべき角度がある場合に使用することができる。非投影目盛部６が形成された背面側は、一般的な分度器と同じであるので、たとえば、次のような場合に使用する。術前計画にて、ＣＴスキャン画像に基づいて、骨切面上におけるステムの前捻角を予め測定しておき、術中では、非投影目盛部６を表側にした測定具１を骨切面に当て、測定したステムの前捻角を非投影目盛部６で読み取る。読み取った角度方向にラスプを挿入してラスピングを行うことで、術前計画の前捻角と一致した角度にステムを挿入することができる。
【００３４】
図３は、投影目盛部３の目盛について説明するための図である。
投影目盛部３は、骨切面と水平面とが成す角度をθ１とし、骨切面に対する前捻角をθ２とし、水平面に対する前捻角をθ３とするとき、下記式（１）
【数２】
0003173577.tif 000004
を満たすように、骨切面に対する前捻角θ２を表す目盛が形成される。
【００３５】
実際に目盛として形成する場合には、特定の角度θ１および前捻角θ２にとらわれることなく、２つの面の成す角度θ１を所定の角度に固定しておき、水平面における角度θ３を、たとえば、５°刻みで変化させ、それぞれのθ３に対応するθ２を算出する。
【００３６】
図４は、θ１が４５°のときの骨切面での角度と水平面での角度との関係を示すグラフである。
【００３７】
骨切面と水平面とはθ１＝４５°の角度を成すので、骨切面での角度と水平面での角度は一致せず、骨切面での角度は、水平面での角度に比べて小さい角度となる。投影目盛部３に形成された目盛は、図１に示すように等間隔ではなく、表記されている角度の値よりも小さい角度で設けられる。
【００３８】
本実施形態では、図２に示すように、非投影目盛部６に形成された目盛７が中心軸線Ｌを対称軸として両側にそれぞれ４０°の角度まで表わされており、目盛としては表わされていないが、周方向一方端または周方向他方端は、それぞれ４５°の角度となる。すなわち、板状体４の扇形の中心角は、本実施形態の場合は９０°に形成されている。
【００３９】
これに対して、図１に示す正面側に形成された投影目盛部３の目盛５は、中心軸線Ｌを対称軸として周方向両側にそれぞれ５０°までの表記が示されている。
【００４０】
たとえば、投影目盛部３の目盛５には、「５」の数字と目盛線とが表記されているが、「５」の数字は、目盛線が投影角度において「５°」であることを表わしており、目盛線は、上記の式（１）におけるθ３の角度位置に表記されている。θ１が４５°であり、θ３が５°であるときのθ２は４．８°であるので、５°の目盛線は、基準の０°となる中心軸線Ｌから４．８°の位置に表記される。
【００４１】
骨切面が水平面に対して成す角度θ１は、ステムの骨内埋入部の近位端面が、ステム脚部の軸線と成す角度と同じ角度である。この角度は、使用するステムによって決まるものであり、４５°以外に、たとえば４０°、５０°のステムなどがあるので、使用するステムごとに、投影目盛部３に形成される目盛５は、異なっている。
【００４２】
いずれにしても、θ２とθ３との関係は、上記の式（１）で表わされるので、θ１を変化させて、θ２とθ３の組合わせを算出し、投影目盛部３にθ２に相当する目盛５を形成すればよい。
【００４３】
測定具１の投影目盛部３に表記される角度を表わす数値および目盛線は、定規および分度器など従来公知の測定具と同様に表示すればよい。たとえば、インクによる印刷、レーザまたは刃物による刻印などによって、数値および目盛線を測定具１に表示させることができる。
【００４４】
図５は、リーミングおよびラスピング作業を説明するための概略図である。
人工股関節置換術では、まず、骨頭を含む大腿骨頸部を切除し、リーマ１０によって、切除後の骨切面から大腿骨髄腔内のリーミングを行う。リーミングによって髄腔内に孔を形成したのち、ブローチ１１を用いてラスピングを行う。ラスピングは、ステムと略同形状の工具であるブローチ１１によって、ステムを埋設するための孔の内形状をステムの形状に沿った形状とする作業である。したがって、埋設されるステムの前捻角は、ブローチ１１によるラスピング作業によって決まる。
【００４５】
したがって、ラスピングを行う前に、ブローチ１１を髄腔内にどのような捻り角度で進入させるかを、術前に予め設定しておいた前捻角に基いて決定することになる。そこで、リーミング中またはリーミング後に本考案の測定具１を用いて、ブローチ１１を進入させる捻り角度を測定し、たとえば、骨切面にマーキングし、マーキングに基いてラスピングを行う。
【００４６】
上記のように、リーミング中またはリーミング後のいずれにしても骨切面が露出しているだけであるので、角度測定は骨切面を基準として行うしかない。本考案の測定具１は、投影目盛部３に、水平面における角度を骨切面に投影した投影角度が設けられているので、測定具１の基準位置（角度０°に相当）を骨切面の長軸にあわせ、予め設定しておいた前捻角を、表記されている目盛の通りに測定することができる。
【００４７】
たとえば、前捻角が１０°であった場合、通常の分度器を骨切面にあてて１０°の角度を測定しても、埋設されたステムの前捻角は１０°とはならない。予め水平面における前捻角を骨切面における角度に換算しておいて、その換算角度を通常の分度器で測定する方法もあるが、手術の度に角度の換算が必要であり、さらに換算前の前捻角と換算後の前捻角が存在することで、換算後の角度で測定しなければならないにもかかわらず誤って換算前の水平面における前捻角を測定してしまうおそれも否定できない。
【００４８】
本考案の測定具１を使用すれば、角度の換算も不要であるし、前捻角は水平面における角度１つであるので、誤って測定してしまうことを防ぐことができる。
【００４９】
また、リーミング中に測定具１によって前捻角を測定する場合は、基準周縁部２を当接部として、リーマ１０の軸に当接させる。リーマ１０の軸は、ブローチ１１の脚部の軸、すなわち埋設後のステム脚部の軸と同軸であるので、前捻角を測定する場合に、測定具１を基準となる軸に沿って測定することができるので、より正確に前捻角を測定することができる。
【００５０】
次に本考案の他の実施形態について説明する。
図６は、本考案の他の実施形態の測定具１Ａを示す正面図であり、図７は、測定具１Ａの背面図である。前述の実施形態と対応する部分には同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。
【００５１】
本実施形態の測定具１Ａは、帯状の板材からなる基部１４と、基部１４の長手方向一方に連なり、投影角度を表わす目盛となる切り欠き１５が設けられた円環状の目盛部１３と、基部１４の長手方向他方に連なる円環状の当接部１２とからなる。
【００５２】
上記の実施形態では、測定具１が全体として扇形の板状体からなるものであったが、本実施形態では、基部１４と目盛部１３と当接部１２とがそれぞれ明確に区別されている。また、目盛部１３に形成された目盛について、上記の実施形態では、板状体の表面に表示しているが、本実施形態では、切り欠き１５が目盛として機能する。切り欠き１５は、目盛線と同様に、目盛部１３において、半径方向に延びており、目盛部１３の半径方向端において開放されている。また、切り欠き１５は、周方向に略一定の幅を有し、開放側と反対側では、半円状に切り欠かれている。
【００５３】
さらに、上記の実施形態では、測定具１の正面側には投影目盛部３のみが設けられており、背面側には非投影目盛部６のみが設けられ、これらを使い分ける場合には、測定具１を裏返して使用する。これに対して本実施形態では、中心軸線Ｌから周方向一方側には、投影目盛部１６が設けられ、中心軸線Ｌから周方向他方側には、非投影目盛部１７が設けられる。目盛線はいずれの目盛部も切り欠き１５によって表わされる。
【００５４】
図６に示すように、本実施形態では、たとえば、投影目盛部１６が紙面向かって左側に設けられており、非投影目盛部１７が紙面向かって右側に設けられる。また、目盛線を切り欠き１５によって表わしているので、図７に示すように背面側の目盛部１３は、図６に示す正面側の目盛部１３と表裏一体であり、左右対称に表れる。すなわち、測定具１Ａの背面側では、投影目盛部１６が紙面向かって右側に設けられており、非投影目盛部１７が紙面向かって左側に設けられる。
【００５５】
本実施形態の測定具１Ａでは、目盛線を切り欠き１５で表わすことによって、使い勝手が向上する。本考案の測定具１は、前述のように、骨切面に当てた状態で角度測定を行い、骨切面にマーキングなどを行うので、測定具１の大きさは、骨切面が露出する程度の大きさとしなければならない。このような大きさの制限の下では、最も小さい大腿骨の大きさに合わせるか、大腿骨の大きさごとに複数の大きさの測定具を作製しなければならない。
【００５６】
目盛線を切り欠き１５とすると、測定具１Ａを骨切面に当てたときに、骨切面の一部が切り欠き１５によって露出する。測定具１Ａの外形寸法が骨切面よりも大きいとしても、切り欠き１５によって骨切面が露出するので、露出した部分にマーキングを施すことができる。
【００５７】
本実施形態における切り欠き１５は、単に目盛線の代わりとなるだけではなく、マーキングを施すときのガイドとなるため、マーキングのためのペンのペン先または、電気メスでマーキングを施す場合には電気メスの先端よりも大きな幅の切り欠きとする必要がある。本実施形態の目盛線となる切り欠き１５の幅は、たとえば、１〜３ｍｍである。１ｍｍよりも小さいと切り欠き１５を介してマーキングすることが難しく、３ｍｍよりも大きいと目盛線として機能しなくなる。
【００５８】
本実施形態の測定具１Ａについて、参考までに各部分の寸法を以下に示す。なお、以下に示す寸法は、あくまでも一例であって、本考案を限定するものではない。
【００５９】
当接部１２について、当接部１２となる円環形状の内径Ｒ３は１０ｍｍであり、外径Ｒ４は１６ｍｍである。基部１４について、幅Ｗ１は５ｍｍである。目盛部１３について、目盛部１３となる円環形状の内径Ｒ５は３０ｍｍであり、外径Ｒ６は４５ｍｍである。また、目盛部１３の切り欠き１５の長さＬ１は１０ｍｍであり、幅Ｗ２は１．６ｍｍである。
【００６０】
なお、上記の実施形態において、測定具１では、正面側に投影目盛部３を設け、背面側に非投影目盛部６を設けているが、非投影目盛部６を設ける必要はなく、投影目盛部３のみを設けてもよい。この場合、正面側には投影目盛部３を設けておき、背面側には何ら目盛を設けなくてもよく、正面側にも背面側にも同じ投影目盛部３を設けてもよい。
【００６１】
またさらに、他の実施形態として軸体と一体化した構成であってもよい。上記では、リーマに当接させて使用する態様について説明したが、このような態様では、リーミング後に前捻角を測定する場合に正確さに欠けることとなる。リーミング後であっても正確に前捻角を測定するために、リーマの軸部であって、測定具を当接させる部分と略同一の軸体を用意し、この軸体に、たとえば測定具１を固定して一体化させてもよい。この軸体１と測定具との成す角度は、θ１と同じとする。
【００６２】
リーミング後には、大腿骨髄腔内にブローチを進入させるための孔が形成されており、この孔に軸体を挿入して測定具１により前捻角を測定する。軸体を挿入した状態は、リーマの軸に測定具１の当接部を当接させた状態と同じ状態となるので、リーミング後であっても、正確に前捻角を測定することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１，１Ａ  人工股関節置換用角度測定具
３，１６  投影目盛部
４  板状体
６，１７  非投影目盛部
１０  リーマ
１１  ブローチ
１２  当接部
１３  目盛部
１４  基部
１５  切り欠き
【図１】
0003173577.tif 000006
【図２】
0003173577.tif 000007
【図３】
0003173577.tif 000008
【図４】
0003173577.tif 000009
【図５】
0003173577.tif 000010
【図６】
0003173577.tif 000011
【図７】
0003173577.tif 000012