(57)【要約】骨（２）の端部内へ延びる軸を決定する外科用ジグ。ジグは、骨（２）の端部で切除表面（４）上に支持されるように構成されたプラットフォーム（１０）と、第１および第２のクランプ（１６）と、整列ガイド（１８）と、を含む。第１および第２のクランプ（１６）は、プラットフォーム（１０）に連結され、切除表面（４）の少なくとも一部の周りに延びる骨の縁（６）の第１および第２の部分に係合して、プラットフォーム（１０）を切除表面（４）に固定するように構成される。整列ガイド（１８）は、骨（２）の端部内へ延びる軸を定め、整列ガイド（１８）は、プラットフォーム（１０）に旋回可能に連結される。外科用ジグを使用して、骨（２）の端部内へ延びる軸を決定する方法も開示する。この方法は、骨の縁（６）を残すように骨（２）の端部を切除することと、骨（２）の切除端部に、外科用ジグを連結することと、整列ガイド（１８）が骨（２）の端部内へ延びる必要な軸と一致するまで、整列ガイド（１８）を旋回させることと、を含む。
2012513226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨の端部内へ延びる軸を決定するための外科用ジグにおいて、
骨の端部で切除表面上に支持されるように構成されたプラットフォームと、
前記プラットフォームに連結された第１および第２のクランプであって、前記切除表面の少なくとも一部の周りに延びる骨の縁の第１および第２の部分に係合して、前記プラットフォームを前記切除表面に固定するように構成された、第１および第２のクランプと、
前記骨の端部内へ延びる軸を定める整列ガイドであって、前記プラットフォームに旋回可能に連結される、整列ガイドと、
を含む、外科用ジグ。
【請求項２】
請求項１に記載の外科用ジグにおいて、
前記クランプは、フックを含み、前記フックは、前記プラットフォームに連結されており、また、前記骨の縁の下側に係合するように構成され、前記骨は、前記切除表面から離れてテーパー状になり、前記骨の縁を画定する、外科用ジグ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の外科用ジグにおいて、
前記第１および第２のクランプは、少なくとも１つのレールにより互いに連結され、前記レールは、前記骨の前記切除表面を横切るように構成されており、前記クランプを共に引っ張って前記骨の縁に係合させるように、長さが調節可能であり、
前記プラットフォームは、前記少なくとも１つのレールにスライド可能に連結され、定められた前記軸の、前記骨の端部内への挿入地点が、前記切除表面を横切って並進することができる、外科用ジグ。
【請求項４】
請求項３に記載の外科用ジグにおいて、
前記少なくとも１つのレールは、前記クランプを共に引っ張るラチェットを含み、前記クランプは、前記骨の縁の前記下側に圧縮力を加えるように構成される、外科用ジグ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の外科用ジグにおいて、
前記整列ガイドは、定められた前記軸に沿って前記整列ガイドを通過して前記骨の端部に入るガイドピンを受容するように構成されたチューブを含む、外科用ジグ。
【請求項６】
請求項５に記載の外科用ジグにおいて、
前記整列ガイドは、前記プラットフォームに連結され、前記外科用ジグが骨の切除端部に連結されると、前記定められた軸の回転中心が、前記切除表面上に位置付けられる、外科用ジグ。
【請求項７】
請求項６に記載の外科用ジグにおいて、
前記プラットフォームは、前記プラットフォームを通って前記切除表面まで延びるボアを含み、前記ジグは、足部をさらに含み、前記足部は、前記プラットフォームのボア内部にスライド可能に受容され、前記切除表面に載るように構成され、前記足部は、カニューレ状の玉継手により前記整列ガイドに連結されて、前記整列ガイドは、前記整列ガイドの回転中心を通って延びる第１および第２の直交軸の周りで旋回することができ、ガイドピンが、前記管状の整列ガイドから前記骨の端部内まで前記玉継手を通り抜けることができる、外科用ジグ。
【請求項８】
請求項７に記載の外科用ジグにおいて、
前記足部は、前記整列ガイドが前記整列ガイドの回転中心の周りで前記プラットフォームに対して旋回すると、前記プラットフォームのボア内部で前記骨の前記切除表面を横切ってスライドするように構成される、外科用ジグ。
【請求項９】
請求項７または８に記載の外科用ジグにおいて、
前記外科用ジグは、前記整列ガイドを前記プラットフォームにロックして、前記第１および第２の軸の周りにおけるさらなる回転を選択的に防ぐように構成された、ロックガイドフレームをさらに含む、外科用ジグ。
【請求項１０】
請求項９に記載の外科用ジグにおいて、
前記ガイドフレームは、前記整列ガイドが中を通過する第１のスロットを含み、前記第１のスロットは、前記第１の軸の周りでの回転に対する前記整列ガイドの動きを制限する、外科用ジグ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の外科用ジグにおいて、
前記第１のスロットを画定する、前記ガイドフレームの部分が、湾曲しており、前記整列ガイドの回転中心から延びる一定の曲率半径により画定される、外科用ジグ。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の外科用ジグにおいて、
前記外科用ジグは、前記整列ガイドを取り囲み、前記第１のスロットを通過するねじ山付きスリーブと、前記ねじ山付きスリーブに係合するように構成された第１のロックナットと、をさらに含み、前記第１のスロットのエッジ部分が、前記ねじ山付きスリーブのフランジと前記第１のロックナットとの間にとらえられて、前記整列ガイドが前記第１の軸の周りでさらに回転するのを防ぐことができる、外科用ジグ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の外科用ジグにおいて、
前記ガイドフレームは、前記プラットフォームから延びるピンに係合するように構成された第２のスロットをさらに含み、前記ガイドフレームは、前記プラットフォームにスライド可能に連結され、前記ピン上での前記第２のスロットのスライド運動により、前記整列ガイドが前記第２の軸の周りで回転する、外科用ジグ。
【請求項１４】
請求項１３に記載の外科用ジグにおいて、
前記第２のスロットの中心線が、湾曲しており、前記第２のスロットの中心から前記骨の前記切除表面までの距離に等しい曲率半径によって定められている、外科用ジグ。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の外科用ジグにおいて、
前記ピンは、ねじ山付き部分を含み、前記外科用ジグは、前記ピンの前記ねじ山付き部分に係合するように構成された第２のロックナットをさらに含み、前記第２のスロットのエッジ部分が、前記プラットフォームと前記第２のロックナットとの間にとらえられて、前記整列ガイドが前記第２の軸の周りでさらに回転するのを防ぐことができる、外科用ジグ。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の外科用ジグにおいて、
前記整列ガイドは、突起をさらに含み、前記ねじ山付きスリーブは、前記突起を通り過ぎるように構成されたスロットをさらに含み、前記外科用ジグは、前記ねじ山付きスリーブに係合し、かつ前記突起にもたれかかるように構成された第３のロックナットをさらに含み、前記ジグが骨の切除端部に連結されると、前記足部は、前記切除表面を圧迫する、外科用ジグ。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
本発明は、ジグに関し、特に、身体部分の軸を決定するのに使用される外科用ジグに関する。さらに具体的には、外科用ジグは、骨、特に大腿骨または上腕骨などの長骨の、端部内へ延びる軸を決定するのに使用され得る。
【０００２】
多くの外科処置および手術のために、複雑で、しばしば均一でない外形を有する身体部分の軸を決定する必要があり得る。これは、どこで、そして、どの角度で、穿孔、切断、または任意の他の侵襲性外科処置の遂行を開始するかを決定するために、身体部分を視覚的に評価する外科医により達成され得る。このアプローチは、精度が限られており、それをうまく利用することは、外科医のスキルおよび経験に非常に依存する場合がある。処置がうまく実行されない場合の結果は、身体の全体的な機械的機能性における身体部分の正しい機械的機能性を確実にするために、軸位置の正しい決定が重要である外科処置で、いっそう悪くなる場合がある。
【０００３】
整形外科用インプラントの分野では、軸が手術中に不正確に決定された場合、インプラントは、不正確に位置付けられる場合があり、これにより、患者の肢の不正確な動き、疼痛、インプラントの不正確な機械的機能性、インプラントの過度の摩損、および身体部分へのさらなる損傷といった、さまざまな困難が生じる場合がある。したがって、身体部分の軸の正確な決定を支援する装置を提供できることが望ましい。
【０００４】
身体部分の軸を手術中に正確に決定することが重要な場合の例は、股関節プロテーゼの植え込み中である。しかしながら、同様の事柄が、他の整形外科用インプラント、例えば肩関節の上腕骨構成要素、の植え込みにも等しく当てはまることが認識されるであろう。股関節プロテーゼは概して、２つの構成要素、すなわち、寛骨臼を裏打ちする寛骨臼カップと、大腿骨頭を置換する大腿骨構成要素と、から形成される。大腿骨構成要素を植え込むために、骨の大腿骨頭が、プロテーゼを受容するように成形される。大腿骨構成要素のステム部分が、ボアの中に挿入される。
【０００５】
大腿骨構成要素の支持表面が元の骨の支持表面を模倣するように正確に位置付けられることが重要である。これには、大腿骨構成要素のステム部分を受容する中空キャビティが、大腿骨内部における角度方向および並進運動位置の双方に関して、正確に整列されることが必要である。最初の工程として、大腿骨の頭部に連結された外科用ジグを使用し、大腿骨の頭部に挿入されたガイドピンを整列させることが知られている。典型的には、ガイドピンは、大腿骨頸部の軸に沿って、または大腿骨頸部の軸に対して所定のオフセットで、挿入される。
【０００６】
大腿骨の頭部にガイドピンを植え込むための既知の外科用ジグは、３つまたは４つ以上の脚部が大腿骨頭の周りに延び、大腿骨頸部の側面を締め付ける、三脚の構成を含む。脚部には、ガイドピンを大腿骨頭の中に位置付け挿入するチューブを含む整列ガイドが連結される。ピンの所望の位置は、関節の手術前ｘ線分析により決定され得る。ガイドピンは、大腿骨頭から突出したままにされて、さらなる手術工程をガイドする。カニューレ状のドリル（cannulated drill）を使用して、ガイドピンによりガイドされる大腿骨頸部軸に沿って骨の端部の中にボアをあけることができる。次に、あけられたボアを使用して、大腿骨頭の切除をガイドすることができ、切除が大腿骨頸部軸に対して所定の向きで行われることを確実にする。
【０００７】
しかしながら、大腿骨頭表面上で支持される三脚の構成に基づく既知の外科用ジグは、不安定になり得る。部分的には、この不安定性は、ガイドピンが大腿骨頭に進入する地点から離れている大腿骨頸部に対する締め付けの場所による場合がある。さらに、三脚の位置が調節されると、三脚に連結された整列ガイドの軸は、クランプ間の大腿骨頸部の中心内部において、回転の中心の周りで移動する。これは、結果として、大腿骨頭表面上の整列ガイドの軸が、角度方向を変えると同時に、骨表面を横切って並進するので、望ましくない。
【０００８】
本発明の実施形態の目的は、本明細書または他で識別されていてもいなくても、先行技術に関連する問題のうち１つまたは複数を排除または軽減することである。具体的には、本発明の実施形態の目的は、長骨の端部内へ延びる軸を決定するための、より安定したプラットフォームを提供するために、長骨の端部に連結されるように構成された、改良外科用ジグを提供することである。さらに、本発明の実施形態の目的は、骨の端部にガイドピンを挿入するための整列ガイドを組み込む外科用ジグを提供することであり、ガイドピンの挿入地点の角度および位置が別々に制御され得るものである。
【０００９】
本発明の第１の態様によると、骨の端部内へ延びる軸を決定するための外科用ジグが提供され、このジグは、骨端部における切除表面上で支持されるように構成されたプラットフォームと、プラットフォームに連結される第１および第２のクランプであって、プラットフォームを切除表面に固定するため切除表面の少なくとも一部の周りに延びる骨の縁（bone lip）の第１および第２の部分に係合するように構成された、第１および第２のクランプと、骨の端部内へ延びる軸を定める整列ガイドであって、プラットフォームに旋回可能に連結される、整列ガイドと、を含む。
【００１０】
本発明の第１の態様の利点は、外科用ジグのプラットフォームが、切除表面上で支持されることであり、これにより、骨の端部において凸状支持表面上に取り付けられたプラットフォームに比べ、プラットフォームの安定性が増大する。したがって、整列ガイドは、後で動く危険性が減少した状態で、骨の端部内へ延びる軸の角度方向を定めるように、正確に位置付けられることができる。整列ガイドは、骨の端部内へ延びるピンを設置するのに使用され得る。クランプは、切除表面の少なくとも一部の周りに延びる骨の縁に係合し、プラットフォームを切除表面上でしっかりと固定する。骨の縁がその後の手術工程で除去されるべきものである場合、クランプがその骨の縁に損傷を与えるかどうかは重要でない。
【００１１】
クランプは、プラットフォームに連結され、骨の縁の下側に係合するように構成された、フックを含んでよく、骨は、切除表面から離れてテーパー状になり、骨の縁を画定する。第１および第２のクランプは、少なくとも１つのレールにより互いに連結されてよく、このレールは、骨の切除表面を横切るように構成され、クランプを共に引っ張って骨の縁に係合させるように、長さが調節可能である。プラットフォームは、この少なくとも１つのレールにスライド可能に連結されてよく、定められた軸の、骨の端部内への挿入地点は、切除表面を横切って並進することができる。少なくとも１つのレールは、クランプを共に引っ張るラチェットを含んでよく、クランプは、骨の縁の下側に圧縮力を加えるように構成される。
【００１２】
整列ガイドは、定められた軸に沿って整列ガイドを通過し骨の端部に入るガイドピンを受容するように構成された、チューブを含んでよい。整列ガイドは、プラットフォームに連結されてよく、外科用ジグが骨の切除端部に連結されると、定められた軸の回転中心が、切除表面上に位置付けられる。
【００１３】
プラットフォームは、プラットフォームを通って切除表面まで延びるボアを含んでよく、ジグは、足部をさらに含んでよく、この足部は、プラットフォームのボア内部にスライド可能に受容され、切除表面に寄りかかるように構成されており、足部は、カニューレ状の玉継手によって整列ガイドに連結され、整列ガイドは、整列ガイドの回転中心を通って延びる第１および第２の直交軸の周りを旋回することができ、ガイドピンが、管状整列ガイドから骨の端部内へと、玉継手を通過することができる。足部は、整列ガイドが整列ガイドの回転中心の周りでプラットフォームに対して旋回すると、プラットフォームのボア内部で骨の切除表面を横切ってスライドするように構成されてよい。
【００１４】
外科用ジグは、整列ガイドをプラットフォームにロックして、第１および第２の軸の周りでのさらなる回転を選択的に防ぐように構成された、ロックガイドフレームをさらに含んでよい。ガイドフレームは、整列ガイドが通り抜ける第１のスロットを含んでよく、第１のスロットは、第１の軸の周りでの回転に対する、整列ガイドの運動を制限する。第１のスロットを画定するガイドフレームの部分は、整列ガイドの回転中心から延びる一定の曲率半径によって湾曲および画定されることができる。外科用ジグは、整列ガイドを取り囲み、第１のスロットを通過するねじ山付きスリーブと、ねじ山付きスリーブに係合するように構成された第１のロックナットと、をさらに含んでよく、第１のスロットのエッジ部分が、ねじ山付きスリーブのフランジと第１のロックナットとの間にとらえられて、整列ガイドが第１の軸の周りでさらに回転するのを防ぐことができる。
【００１５】
ガイドフレームは、プラットフォームから延びるピンに係合するように構成された第２のスロットをさらに含んでよく、ガイドフレームは、プラットフォームにスライド可能に連結され、ピン上での第２のスロットのスライド運動により、整列ガイドは、第２の軸の周りで回転する。第２のスロットの中心線は、第２のスロットの中心から骨の切除表面までの距離に等しい曲率半径により湾曲し画定されてよい。ピンは、ねじ山付き部分を含んでよく、外科用ジグは、ピンのねじ山付き部分に係合するように構成された第２のロックナットをさらに含んでよく、第２のスロットのエッジ部分が、プラットフォームと第２のロックナットとの間にとらえられて、整列ガイドが第２の軸の周りでさらに回転するのを防ぐことができる。
【００１６】
整列ガイドは、突起をさらに含んでよく、ねじ山付きスリーブは、その突起を横切るように構成されたスロットをさらに含んでよく、外科用ジグは、ねじ山付きスリーブに係合し、かつその突起にもたれかかるように構成された第３のロックナットをさらに含み、ジグが骨の切除端部に連結されると、足部は、切除表面を圧迫する。
【００１７】
本発明の第２の態様によると、骨の端部内へ延びる軸を決定する方法が提供され、この方法は、切除表面の少なくとも一部の周りに延びる骨の縁を残すように、骨の端部を切除することと、外科用ジグを、骨の切除端部に連結することであって、連結することは、切除表面上でプラットフォームを支持すること、ならびに、プラットフォームを切除表面に固定するため、骨の縁の第１および第２の部分を、プラットフォームに連結された第１および第２のクランプと係合させること、を含む、連結することと、プラットフォームに旋回可能に連結された整列ガイドを旋回させることと、を含み、整列ガイドは、整列ガイドが骨の端部内へ延びる必要な軸と一致するまで、骨の端部内へ延びる軸を定める。
【００１８】
整列ガイドは、骨の切除表面に延びるチューブを含んでよく、この方法は、必要な挿入地点で、ガイドピンを骨の切除表面に挿入することと、外科用ジグを骨の端部に連結する前に、ガイドピン上で整列ガイドをスライドさせることと、をさらに含むことができる。
【００１９】
この方法は、整列ガイドにより定められる軸に沿って、骨にガイドピンを打ち込むことをさらに含んでよい。
【００２０】
本発明の実施形態は、添付図面を参照して、ほんの一例として説明される。
【００２１】
本発明の実施形態は、長骨の端部で切除表面上に取り付けられるように構成された、外科用ジグを提供する。例えば、長骨は大腿骨であってよい。股関節置換手術中、大腿骨プロテーゼ構成要素を大腿骨端部に植え込むために、典型的には、大腿骨頭の大部分または全部を切除することが必要である。現在、この切除は、大腿骨構成要素の頸部軸（neck axis）を決定する最初の整列工程が天然の大腿骨頭上で完了した後に、行われる。発明者らは、大腿骨構成要素の頸部軸を決定するための既知の外科用ジグに関連する問題が、少なくとも部分的には、大腿骨頭上での外科用ジグの不安定性によるものであることを認識した。さらに、発明者らは、頸部軸を決定する前に、最初の大まかな切断切除（initial rough cut resection）を行うことで、切除表面を骨の端部に設けることができ、それにより、外科用ジグを取り付けるための、より安定した表面がもたらされることを認識した。この大まかな切断切除は、目視検査により行われてよい。切除を、大腿骨頸部軸に対して正確に整列させることは必要ではない。唯一必要なのは、大まかな切断切除が大腿骨端部に十分近接して行われ、骨の最終的な正確な切除により、大まかに切断された切除表面全体が除去されることである。
【００２２】
有利なことに、このように最初の切除を行うことにより、大腿骨頭の大部分が除去され、寛骨臼領域にアクセスでき、寛骨臼領域はまた、寛骨臼カップを受容するように、操作されなければならない。大まかな切断切除は、大腿骨頭と頸部との間の接合部におおよそ位置付けられる。切除表面は、頭部／頸部接合部で骨の縁により少なくとも部分的に囲まれる。最初の切除は、振動のこぎりを使用して、フリーハンドで行われてよい。
【００２３】
本発明による外科用ジグは、骨の縁に引っかかるクランプを使用して、切除表面に連結される。クランプは、切除表面に載るプラットフォームによって互いに連結される。クランプは、解放可能であり、ジグは、必要に応じて位置を変えられる。有利なことに、クランプは、骨の縁のみに係合し、頸部自体の外側表面上には延びない。頸部の表面は、平らでなく、頸部を直接締め付ける既知の外科用ジグにより生じる損傷に敏感である。元の大腿骨頸部の一部または全部を保存する大腿骨プロテーゼ構成要素の頸部に対する損傷を避けることが望ましい。骨の縁の上で切除表面から延びるクランプの使用により、大腿骨頸部を損傷し得るねじまたはピンの必要がなくなる。
【００２４】
典型的には、最初の切除表面周囲の骨の縁は、前方平面および後方平面において、より目立っていて、頸部部分へとテーパー状になる。したがって、クランプが前方および後方へ骨の縁の上を延びるように、外科用ジグを切除表面に連結することが好ましい場合がある。骨の縁の自然なテーパーにより、外科用ジグは、切除表面を締め付けて、整列ガイドの軸および位置を調節するベースを提供する。
【００２５】
図１は、大腿骨２の切除端部に連結された、本発明の実施形態による外科用ジグを示す。大腿骨２は、大腿骨頭の下方部分を貫通して部分的に切除されて、骨の縁６により少なくとも部分的に囲まれた切除表面４を残している。骨の縁６は、大腿骨頸部８になる大腿骨頭の一部を含んでいる。したがって、骨の縁６は、切除表面４より下で内側にテーパー状になる。
【００２６】
外科用ジグは、切除表面４上で支持されるプラットフォーム１０を含む。プラットフォーム１０は、切除表面４を横切って延びる、一対の平行なレール１２に連結される。プラットフォーム１０は、レール１２に沿ってスライドするように構成される。プラットフォームは、以下で説明するように、切除表面に対して押し付けられることで、レールに沿った所定の位置に保持される。レール１２は、サイドフレーム１４で、各端部が終端をなす。図２を参照して以下で説明するように、レール１２は延長可能であり、サイドフレーム１４間の距離を調節することができる。特に、レール１２は、レールを切除表面上の所定の位置にロックするラチェット機構を組み込んでいる。
【００２７】
各サイドフレーム１４は、骨の縁６に係合するクランプ１６を組み込む。具体的には、クランプ１６は、サイドフレーム１４が互いに引っ張られると、骨の縁６の真下に引っかかるように構成されている。骨の縁６が切除表面４から離れて内側へテーパー状になるので、サイドフレーム１４を互いに引っ張ることにより、クランプ１６は、切除表面４から離れ、骨表面に沿って下方へ移動する。したがって、プラットフォーム１０は、切除表面４を圧迫する。クランプ１６は、クランプ１６と骨の縁６の下側との間のスライドによる接触の危険性を減少する地点で、終端をなしてよい。
【００２８】
有利なことに、クランプ１６は、大腿骨頸部８に係合しないので、大腿骨頸部（植え込まれるべきプロテーゼのタイプによっては、保存され得る）には如何なる損傷も与えられない。最初の切除は、骨の縁が後で除去される骨の端部に十分近接して行われるので、骨の縁への損傷は重要でない。骨の縁は概して、前方および後方で、より目立つので、好ましくは、クランプ１６は、骨の縁のこれらの部分に係合するように位置付けられる。図１は、２つのクランプのみ示す。本発明の代替的な実施形態では、各サイドフレームにより支持される２つ以上のクランプがあってよいことが、認識されるであろう。例えば、１つのサイドフレームは、２つのクランプを有してよく、第２のサイドフレームが単一のクランプを有して、Ｖ字型の取り付け部を形成する。
【００２９】
外科用ジグは、整列ガイド１８をさらに含む。整列ガイド１８は、ガイドピン（不図示）を受容するように構成されたチューブを含む。整列ガイド１８は、プラットフォーム１０に対して旋回することができるように、プラットフォーム１０に連結される。整列ガイド１８の回転中心は、図２を参照してさらに詳細に説明するように、切除表面４と一致するように構成される。整列ガイド１８は、２つの直交する方向で、プラットフォーム１０に対して旋回することができる。整列ガイド１８の長さ方向軸は、切除表面４内へ延びる軸を定める。整列ガイド１８に挿入されるガイドピンは、整列ガイド１８を通して、骨の端部の中へ挿入されることができる。プラットフォーム１０が、レールに沿ってスライドすることにより切除表面４を横切って並進することができ、また、整列ガイド１８がプラットフォーム１０に対して旋回できることを考えれば、整列ガイド１８により定められる軸は、大腿骨頸部軸と一致するように、または、大腿骨頸部軸に対する所定の線形オフセットもしくは角度オフセットで、調節されてよい。
【００３０】
次に図２を参照すると、この図は、図１の外科用ジグの分解組立図を示す。プラットフォーム１０は、切除表面上で支持されるべき概ね平坦な下面を有する、概ね管状の部分２０を含む。概ね管状の部分は、円形の足部２２を受容するように構成され、足部２２は、切除表面４に向かって、また切除表面４から離れるように、管状の部分２０内部でスライドすることができる。足部２２は、玉継手２６を受容するように構成された、概して球形のキャビティ２４を有し、玉継手２６は、キャビティ２４内部で回転することができる。玉継手２６は、分割リング８４によってキャビティ２４内部に保持され、分割リング８４は、キャビティ２４の上方エッジで環状凹部に嵌まり、環状凹部に対する圧縮を受けて、所定の場所に保持されている。環状凹部は、分割リング８４の除去または置換を助けるスロットを組み込む。玉継手２６は、整列ガイド１８の第１の端部で外側のねじ山３０に連結されるように構成された、ねじ山付きボア２８を有する。したがって、整列ガイド１８は、足部２２の下面に一致する、したがって切除表面４上に位置付けられた、回転中心の周りで、プラットフォーム１０に対して旋回することができる。整列ガイド１８の回転中心は、骨表面上に位置付けられるので、整列ガイド１８が骨表面から垂直に延びる位置から旋回すると、足部２２は、プラットフォーム１０の管状の部分２０内部で切除表面４を横切ってスライドする。管状の部分２０は、足部２２の直径より大きな直径を有し、足部２２は、プラットフォーム１０を動かす必要なく、切除表面４上で位置を移動させることができる。
【００３１】
プラットフォーム１０は、レール１２を受容するように構成されたチャネル３２をさらに含み、プラットフォームは、レール１２に沿ってスライドすることができる。各レール１２は、ロッド３４と、それぞれのサイドフレーム１４に連結されたスリーブクランプ３６と、を含む。各ロッド３４は、対応するスリーブクランプ３６内部に受容されるように構成される。各スリーブクランプ３６は、ラチェット歯を組み込むラチェットスロット３８を含む。ロッド３４は、外科用ジグが骨の端部に連結されるときにロッド３４がスリーブ３６に挿入されると、スリーブ３６内部で傾斜するように構成される。このロッド３４の傾斜により、各ロッド２４の端部のラチェット歯３７は、対応するラチェットスロット３８内部でラチェット歯に係合する。（外科用ジグを骨の端部から分離するように）ロッド３４を後でスリーブ３６から解放するため、各レール１２のラチェット歯３７は、ラチェットスロット３８から解放されるように、押し下げられる。各ロッド３４は、ナット４０によってサイドフレーム１４に連結され、各サイドフレーム１４は、スリーブクランプ３６およびロッド３４を支持する。各スリーブクランプ３６は、その開口端部に捕捉ピン４２を組み込む。捕捉ピン４２は内側に延び、レール１２が延長されると、捕捉ピン４２が、各ロッド３４の端部でラチェット歯３７に係合して、ロッド３４がスリーブ３６から完全に係合解除されるのを防ぐ。
【００３２】
図２は、第２組のサイドフレーム１４’、スリーブクランプ３６’、およびロッド３４’をさらに示し、スリーブクランプ３６’およびロッド３４’は、切除される、より大きな直径の骨に適応するように延びている。これらの構成要素は、示された、より小さいサイドフレーム１４、スリーブクランプ３６、およびロッド３４に加えてではなく、それらの代わりに使用されることが理解されるであろう。
【００３３】
プラットフォーム１０は、上方に延びる側面部分４４をさらに含み、側面部分４４は、側部切欠き部４６を組み込んでおり、切欠き部４６により、外科医は、整列ガイド１８を位置付ける際に、切断された骨の表面をよりよく見ることができる。各側面部分４４は、上部に穴４８を有する。各側面部分４４の上方エッジ５０は湾曲している。外科用ジグは、側面部分４４に嵌まるように構成されたガイドフレーム５２をさらに含む。ガイドフレーム５２は、第１および第２の湾曲スロット５４を含む。ガイドフレーム５２がプラットフォーム１０の側面部分４４上の所定の位置にあるとき、ピン５６が第１のスロット５４を通過して、穴４８に係合することができる。穴４８の外側にあるピン５６の部分の直径は、スロット５４の幅に等しい。同様に、第２のピン５８が、第２のスロット５４を通過するように構成されており、穴４８の外側にあるピン５８の部分の直径は、スロット５４の幅に等しい。組み立てられると、ガイドフレーム５２は、ピン５６、５８上をスライドすることができる。ピン５６、５８は、穴４８内に溶接されて、ピンが所定の位置に保持されることができる。
【００３４】
ピン５８は、外側ねじ山付き部分６０をさらに含む。外科用ジグは、対応する内側ねじ山付き部分６４を有する第１のロックナット６２と、ワッシャー６６と、をさらに含む。第１のロックナット６２は、簡単につかんで回せるように構成された、外側表面を含む。図２は、図１と比べて、第１のロックナット６２の異なる形状を示しているが、機能的にはこれらは同じである。第１のロックナット６２が、ピン５８のねじ山付き部分上に締められると、ワッシャー６６は、ガイドフレーム５２にもたれて、ガイドフレーム５２は、プラットフォーム１０の側面部分４４にもたれかかり、ガイドフレーム５２がプラットフォーム１０に対してスライドするのを防ぐ。
【００３５】
ガイドフレーム５２は、さらなるスロット６８をさらに含み、整列ガイド１８は、スロット６８を通過するように構成される。外科用ジグが組み立てられると、整列ガイド１８は、スロット６８内部で玉継手２６の周りを旋回することができる。すなわち、第１のロックナット６２を締めることでガイドフレーム５２がプラットフォーム１０にロックされると、スロット６８は、整列ガイドが第１の軸６９の周りで旋回できるように、整列ガイドの動きを制限する。スロット６８を画定する、ガイドフレーム５２の上面７０は、整列ガイド１８の回転中心までの距離に等しい曲率半径で湾曲している。
【００３６】
同様に、スロット５４は湾曲しており、整列ガイド１８の回転中心までの距離に等しい曲率半径を有する。第１のロックナット６２が緩むと、ガイドフレーム５２は、整列ガイド１８の回転中心の周りで旋回することができ、ピン５６、５８は、スロット５４に沿って移動し、整列ガイド１８は第１の軸６９に直交する第２の軸７１の周りで旋回する。ガイドフレーム５２は、第２の軸７１周辺でのガイドフレームの動きを制限するためにスカート部分７２をさらに含む。
【００３７】
外科用ジグは、整列ガイド１８上をスライドするように構成された、ねじ山付きスリーブ７４をさらに含む。ねじ山付きスリーブ７４は、第１の端部にフランジ７６を有し、フランジ７６は、ジグが組み立てられると、ガイドフレーム５２の真下にくる。ねじ山付きスリーブ７４は、整列ガイド１８の両側から突出する突起８０を受容するように構成されたスロット７８を有し、ねじ山付きスリーブ７４は、整列ガイド１８の周りで回転することができない。外科用ジグは、圧縮バネ８２（図２には不図示）をさらに含み、圧縮バネ８２は、組み立てられると、ねじ山付きスリーブ７４と玉継手２６との間で圧縮を受ける。圧縮バネ８２は、ガイドフレーム５２の下側にもたれかかるように、ねじ山付きスリーブ７４を上方に付勢する。
【００３８】
第２のロックナット８６（図２には不図示）は、ねじ山付きスリーブ７４に係合し、ガイドフレーム５２の上面７０にもたれかかって、整列ガイド１８を所定の位置にロックし、整列ガイド１８が第１の軸６９の周りでさらに回転するのを防ぐ。外科用ジグは、第３のロックナット８８と、整列ガイド１８を横切り、突起８０上でねじ山付きスリーブ７４にロックされるように構成されたワッシャー９０と、をさらに含む。ねじ山付きスリーブ７４の上に第３のロックナット８８を締めると、整列ガイドは、プラットフォーム１０を通って下方に移動し、足部２２は切除表面４にもたれかかる。
【００３９】
外科用ジグが骨の端部から取り外されると、整列ガイド１８は、突起８０が第２のロックナット８６に載るまで、ねじ山付きスリーブ７４を通って下方へスライドすることができる。さらに、整列ガイド１８の動きは、ねじ山付きスリーブ７４の上部に載る、図２に示すフランジ９２、または図１に示す同等の肩部９４、により制限される。
【００４０】
骨の端部内へ延びる軸を決定するために外科用ジグを使用する方法を説明する。骨は、具体的には大腿骨であってよく、外科用ジグを使用して決定されるべき、必要な軸は、大腿骨頸部軸に沿って、または大腿骨頸部軸に対して必要なオフセットで、大腿骨の頭部内へ延びる。
【００４１】
第１の工程は、大腿骨の頭部を切除することである。これは、大腿骨頭が寛骨臼に係合している間に、あるいは、股関節が位置を変えられているときに、行われてよい。切除は、目視検査により手で行われる。切除は、頭部／頸部接合部上の位置で行われなくてはならず、切除表面周辺に少なくとも部分的に延びる骨の縁が形成される。さらに、切除は、大腿骨の端部を後で成形することにより切除表面全体が除去されるように（切除表面を正確に整列させる必要がないように）、大腿骨の端部に十分近接して行われなければならない。
【００４２】
骨の端部内へ延びる軸の最適な進入地点を次に決定する。これは、大腿骨頸部軸が切除表面から出る地点であってよく、あるいは、この位置からオフセットしていてよい。次に、ガイドピンが、約１ｍｍ〜２ｍｍだけ骨の端部に挿入され、ほぼ垂直に切除表面から延出する。
【００４３】
外科用ジグは次に、整列ガイド１８をガイドピン上にスライドさせることにより、切除表面４上に位置付けられてよく、プラットフォーム１０は切除表面４上に載り、サイドフレーム１４は、切除表面４の側面に重なる。外科用ジグは、次に、クランプ１６が骨の縁６の一部と整列して適切な取り付け部を提供するまで、回転することができる。典型的には、骨の縁６は、前方および後方で、より目立っているので、これらの部分にクランプ１６を位置付けることにより、よりしっかりとした取り付けを達成することができる。
【００４４】
プラットフォーム１０が切除表面４上で支持されるようにいったん外科用ジグが骨上に位置付けられると、レール１２は、クランプ１６が骨の縁６の下側に引っかかってプラットフォーム１０を切除表面４に固定するまでロッド３４をスリーブクランプ３６内に送ることで、短くすることができる。プラットフォーム１０および足部２２は次に、第３のロックナット８８を締めることによって、切除表面４に押し付けられ得る。プラットフォーム１０に対する整列ガイド１８の角度位置は、次に、整列ガイド１８を第１の軸６９の周りで回転させることによって調節される。いったん第１の軸６９周辺の所定の位置にくると、ロックナット６２は、ガイドスロット５４がピン５６、５８に沿ってさらにスライドするのを防ぐように、締められる。プラットフォーム１０に対する整列ガイド１８の角度位置は、次に、第２の軸７１の周りで整列ガイド１８を回転させることによって、さらに調節される。いったん第２の軸７１周辺の所定の位置にくると、ロックナット８６は、整列ガイド１８がスロット６８内部でさらに動くのを防ぐためにガイドフレーム５２をねじ山付きスリーブに押し付けるように締められる。
【００４５】
第１の軸６９および第２の軸７１双方の周りの回転中心は、プラットフォーム１０内部の中心位置で切除表面４上に位置付けられる。したがって、軸は、挿入地点の位置に影響を与えることなく、第１の軸６９および第２の軸７１の周りで回転されてよい。
【００４６】
いったん整列ガイド１８が調節されて所定の位置でロックされたら、第３のロックナット８８をさらに締める。これにより、足部２２が切除表面に押し付けられる。これによって、整列ガイド１８が所定の位置でさらに固定される。ガイドピンは、次に、決定された軸に沿って骨の端部内へ必要な距離だけ、整列ガイド１８を通して打ち込まれる。
【００４７】
最後に、外科用ジグは、クランプ１６を解放するためにレール１２を延長させ、ジグをガイドピン上でスライドさせることによって、骨から解放され得る。ガイドピンは、骨の端部に挿入されたままであり、骨の端部を成形するさらなる外科器具をガイドするのに使用される。例えば、カニューレ状のドリルが、ガイドピンを通り過ぎ、大腿骨軸に沿って骨の端部内へのボアを形成することができる。
【００４８】
ジグの主要な構成要素は全て、外科用ステンレス鋼から作られてよいが、プラスチックなど、他の生体適合性材料を使用してもよい。
【００４９】
本発明は、大腿骨頸部軸と整列した大腿骨の端部にガイドピンを挿入することに関して主に述べられている。しかしながら、最初の切除を行って切除表面周囲に延びる少なくとも部分的な骨の縁が残された任意の長骨の端部内に延びる基準軸を決定するために本発明を使用してよいことが、容易に明らかとなるであろう。
【００５０】
当業者には、本発明のさらなる改変および適用が、請求項の範囲から逸脱することなく、本明細書の教示より容易に明らかとなるであろう。
【００５１】
〔実施の態様〕
（１）  骨の端部内へ延びる軸を決定するための外科用ジグにおいて、
骨の端部で切除表面上に支持されるように構成されたプラットフォームと、
前記プラットフォームに連結された第１および第２のクランプであって、前記切除表面の少なくとも一部の周りに延びる骨の縁の第１および第２の部分に係合して、前記プラットフォームを前記切除表面に固定するように構成された、第１および第２のクランプと、
前記骨の端部内へ延びる軸を定める整列ガイドであって、前記プラットフォームに旋回可能に連結される、整列ガイドと、
を含む、外科用ジグ。
（２）  実施態様１に記載の外科用ジグにおいて、
前記クランプは、フックを含み、前記フックは、前記プラットフォームに連結されており、また、前記骨の縁の下側に係合するように構成され、前記骨は、前記切除表面から離れてテーパー状になり、前記骨の縁を画定する、外科用ジグ。
（３）  実施態様１または２に記載の外科用ジグにおいて、
前記第１および第２のクランプは、少なくとも１つのレールにより互いに連結され、前記レールは、前記骨の前記切除表面を横切るように構成されており、前記クランプを共に引っ張って前記骨の縁に係合させるように、長さが調節可能であり、
前記プラットフォームは、前記少なくとも１つのレールにスライド可能に連結され、定められた前記軸の、前記骨の端部内への挿入地点が、前記切除表面を横切って並進することができる、外科用ジグ。
（４）  実施態様３に記載の外科用ジグにおいて、
前記少なくとも１つのレールは、前記クランプを共に引っ張るラチェットを含み、前記クランプは、前記骨の縁の前記下側に圧縮力を加えるように構成される、外科用ジグ。
（５）  実施態様１〜４のいずれかに記載の外科用ジグにおいて、
前記整列ガイドは、定められた前記軸に沿って前記整列ガイドを通過して前記骨の端部に入るガイドピンを受容するように構成されたチューブを含む、外科用ジグ。
【００５２】
（６）  実施態様５に記載の外科用ジグにおいて、
前記整列ガイドは、前記プラットフォームに連結され、前記外科用ジグが骨の切除端部に連結されると、前記定められた軸の回転中心が、前記切除表面上に位置付けられる、外科用ジグ。
（７）  実施態様６に記載の外科用ジグにおいて、
前記プラットフォームは、前記プラットフォームを通って前記切除表面まで延びるボアを含み、前記ジグは、足部をさらに含み、前記足部は、前記プラットフォームのボア内部にスライド可能に受容され、前記切除表面に載るように構成され、前記足部は、カニューレ状の玉継手により前記整列ガイドに連結されて、前記整列ガイドは、前記整列ガイドの回転中心を通って延びる第１および第２の直交軸の周りで旋回することができ、ガイドピンが、前記管状の整列ガイドから前記骨の端部内まで前記玉継手を通り抜けることができる、外科用ジグ。
（８）  実施態様７に記載の外科用ジグにおいて、
前記足部は、前記整列ガイドが前記整列ガイドの回転中心の周りで前記プラットフォームに対して旋回すると、前記プラットフォームのボア内部で前記骨の前記切除表面を横切ってスライドするように構成される、外科用ジグ。
（９）  実施態様７または８に記載の外科用ジグにおいて、
前記外科用ジグは、前記整列ガイドを前記プラットフォームにロックして、前記第１および第２の軸の周りにおけるさらなる回転を選択的に防ぐように構成された、ロックガイドフレームをさらに含む、外科用ジグ。
（１０）  実施態様９に記載の外科用ジグにおいて、
前記ガイドフレームは、前記整列ガイドが中を通過する第１のスロットを含み、前記第１のスロットは、前記第１の軸の周りでの回転に対する前記整列ガイドの動きを制限する、外科用ジグ。
【００５３】
（１１）  実施態様１０に記載の外科用ジグにおいて、
前記第１のスロットを画定する、前記ガイドフレームの部分が、湾曲しており、前記整列ガイドの回転中心から延びる一定の曲率半径により画定される、外科用ジグ。
（１２）  実施態様１０または１１に記載の外科用ジグにおいて、
前記外科用ジグは、前記整列ガイドを取り囲み、前記第１のスロットを通過するねじ山付きスリーブと、前記ねじ山付きスリーブに係合するように構成された第１のロックナットと、をさらに含み、前記第１のスロットのエッジ部分が、前記ねじ山付きスリーブのフランジと前記第１のロックナットとの間にとらえられて、前記整列ガイドが前記第１の軸の周りでさらに回転するのを防ぐことができる、外科用ジグ。
（１３）  実施態様１２に記載の外科用ジグにおいて、
前記ガイドフレームは、前記プラットフォームから延びるピンに係合するように構成された第２のスロットをさらに含み、前記ガイドフレームは、前記プラットフォームにスライド可能に連結され、前記ピン上での前記第２のスロットのスライド運動により、前記整列ガイドが前記第２の軸の周りで回転する、外科用ジグ。
（１４）  実施態様１３に記載の外科用ジグにおいて、
前記第２のスロットの中心線が、湾曲しており、前記第２のスロットの中心から前記骨の前記切除表面までの距離に等しい曲率半径によって定められている、外科用ジグ。
（１５）  実施態様１３または１４に記載の外科用ジグにおいて、
前記ピンは、ねじ山付き部分を含み、前記外科用ジグは、前記ピンの前記ねじ山付き部分に係合するように構成された第２のロックナットをさらに含み、前記第２のスロットのエッジ部分が、前記プラットフォームと前記第２のロックナットとの間にとらえられて、前記整列ガイドが前記第２の軸の周りでさらに回転するのを防ぐことができる、外科用ジグ。
【００５４】
（１６）  実施態様１２〜１５のいずれかに記載の外科用ジグにおいて、
前記整列ガイドは、突起をさらに含み、前記ねじ山付きスリーブは、前記突起を通り過ぎるように構成されたスロットをさらに含み、前記外科用ジグは、前記ねじ山付きスリーブに係合し、かつ前記突起にもたれかかるように構成された第３のロックナットをさらに含み、前記ジグが骨の切除端部に連結されると、前記足部は、前記切除表面を圧迫する、外科用ジグ。
（１７）  骨の端部内へ延びる軸を決定する方法において、
切除表面の少なくとも一部の周りに延びる骨の縁を残すように前記骨の端部を切除することと、
前記骨の切除端部に外科用ジグを連結することであって、前記連結することは、
前記切除表面上でプラットフォームを支持すること、ならびに、
前記プラットフォームを前記切除表面に固定するために、前記骨の縁の第１および第２の部分を、前記プラットフォームに連結された第１および第２のクランプと係合させること、
を含む、連結することと、
前記プラットフォームに旋回可能に連結された整列ガイドを旋回させることであって、前記整列ガイドは、前記整列ガイドが前記骨の端部内へ延びる必要な軸と一致するまで、前記骨の端部内へ延びる軸を定める、旋回させることと、
を含む、方法。
（１８）  実施態様１７に記載の方法において、
前記整列ガイドは、前記骨の前記切除表面まで延びるチューブを含み、
前記方法は、
必要な挿入地点で、ガイドピンを前記骨の前記切除表面に挿入することと、
前記外科用ジグを前記骨の端部に連結する前に、前記整列ガイドを前記ガイドピン上でスライドさせることと、
をさらに含む、方法。
（１９）  実施態様１７に記載の方法において、
前記整列ガイドにより定められた前記軸に沿って、前記骨内へ前記ガイドピンを打ち込むこと、
をさらに含む、方法。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】大腿骨の切除端部に連結された、本発明の実施形態による外科用ジグを示す。
【図２】図１の外科用ジグの分解組立図を示す。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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2012513226.tif 000007
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