JP4309397B2 - 侵襲性が低い膝部切除のための方法並びに装置 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、整形外科手術に関し、特に、膝部切除方法および器具に関する。

人体構造は、多くの関節部を有している。例えば、大腿骨と脛骨とが、人体構造内に膝関節を形成している。大腿骨と脛骨とは、歩く、膝を曲げるなどの様々の活動の間に、互いに対して関節を成す。それでも、長い間には、病気並びに／もしくはけがにより、関節の連結が苦痛もしくは実行不可能になるなど、膝関節が劣化されることもある。このような負傷が生じたときは、解剖学的代替品、特にプロテーゼが、大腿骨、脛骨、もしくはこれら両方内に配置され得る。プロテーゼは、関節部の代わりとなり、実質的に自然な関節の連結を可能にする。損傷部を置き換えることにより、個人がより自然な生活様式に戻ろうとするのを助けるように、膝関節のより簡単で実際的な連結が果たされ得る。

膝関節のような関節を置き換えるためには、最初に、元の、即ち、自然な構造が、骨性部分を含めて、取り去られ、即ち、切除されなくてはならない。例えば、膝関節は、大腿骨顆と脛骨のプラトーとを有している。大腿骨顆は、膝関節内で、脛骨に支持された半月板と関節を成している。膝関節、特に関節部を置き換えるには、一般的には、脛骨プラトーと大腿骨顆とが取り去られる。

大腿骨顆は、鋸歯または他の切削装置で取り去られることが多い。大腿骨は、移植後に大腿骨顆をまねるプロテーゼを受けるように成形される。特に、大腿骨は、大腿骨インプラントと大腿骨との間の実質的に堅く確実な噛合いを保証するように大腿骨のインプラントの上部を補完するように成形されなくてはならない。

同様に、脛骨は、脛骨インプラントを適当に受けることができるように切除されなくてはならない。これには、切除された脛骨の上部にインプラントが確実に固定され得るように、脛骨の優れた部分の除去が必要となることが多い。鋸歯または他の切削装置は、優れた部分を取り去るのに使用され、脛骨の優れた部分を実質的に平たくする。この後、脛骨インプラントが脛骨上に移植され、適所に確実に固定され得る。

このような膝の代替や他の関節部の代替を果たすために、侵襲性の低い処置を可能にすると望ましい。侵襲性の低い外科手術では、ツールを挿入するための切開が最小限にされる。同様に、このような処置を行なうために使用されるツールおよび器具は、傷の周囲の軟組織に磨耗と外傷とを最少限にのみ与える。かくして、軟組織に与える外傷の量を減じるように非常に小さい切開部から使用可能な器具を挿入することが望ましい。同様に、より小さな器具の操作性の容易さが、外科手術中の効率的かつ適当な使用を可能にするようにいっそう高められることが望ましい。

関節切除のための最少の侵襲性の外科手術で使用される装置並びに方法が、鋸歯と切断ブロックとを有している。最少の侵襲性の外科手術で使用される鋸歯は、小さな切開部を通るときに容易に使用され得るように、幅の狭い首部、即ち、ボディを有している。切断歯部を備えたヘッドは、鋸歯の首部よりも幅が大きい。幅の狭い首部により、鋸歯は、軟組織をすり減らすことなく小さな切開部内で並進移動できる。第２の鋸歯は、曲げられた首部を有していてよい。曲げられた首部はまた、切断ヘッドに対して幅が狭くされていてよい。しかし、曲げられた首部は、切断ヘッドが電力ツールから横方向にオフセットされるようにする。かくして、膝関節などの関節の全ての部分は、膝の内側でまたは横方向に位置された単一の切開部から到達され得る。上述された鋸歯と他の一般的に知られた鋸歯と共に、内側で横方向に並進移動可能な切断ブロックがまた、説明されている。更に詳細には、切断ブロックは、大腿骨の下部に設けられ、切断処置の間に切断ガイドとして使用され得る。切断ブロックは、切断ガイド、即ち、切断ブロックがレールに沿って摺動される以外に再位置付けされる必要がないように、切開部および軟組織とともに、内側で／横方向に動かされ得る。

第１の実施形態は、骨組織を切除するのを助けるガイドブロックアセンブリを有している。このアセンブリは、軌道部材を骨組織と軌道並進移動部とに固定するための固定部を備えた軌道部材を有している。このアセンブリはまた、軌道並進移動部と動作可能に係合するようにガイド部を備えた切断ブロックを有している。軌道並進移動部とガイド並進移動部とは、切断ブロックが軌道部材に対して並進移動可能にされ得るように、動作可能に相互作用する。よって、軌道部材が単一位置に留まるのに対して、切断ブロックは１つ以上の位置で選択的に位置付け可能である。

第２の実施形態は、人体構造の所定の部分を切除するために鋸歯を有している。鋸歯は、第１の長手方向の軸に沿って延びたツール係合部を備えた第１の端部を有している。鋸歯は更に、複数の切断歯部を規定し、第２の長手方向の軸に沿って延びている切断ヘッドを備えた第２の端部を有している。首部が、切断ヘッドおよびツール係合部を相互接続させている。第１および第２の長手方向の軸は、首部で交差している。第１の軸と第２の軸とは、切断ヘッドがツール係合部から横方向にオフセットされるような配置にされている。

第３の実施形態は、人体構造の所定の部分を切除するためのセットを有している。このセットは、切断ヘッドと首部とを供えた少なくとも１つの鋸歯と、軌道部材と切断ブロックとを備えたガイドブロックアセンブリとを有している。軌道部材は、軌道部材を骨組織に固定するための固定部と、軌道並進移動部とを有している。切断ブロックは、部材をガイドするためのガイド部と、軌道並進移動部と動作可能に係合するためのガイド並進移動部とを有している。軌道並進移動部とガイド並進移動部とは、動作可能に係合して、切断ブロックが軌道部材に対して並進移動するのを可能にしている。

第４の実施形態は、軟組織によって囲まれた人体構造の骨性部を切除する方法を有している。この方法は、骨性組織を囲む軟組織内に切開部を形成することを有している。鋸歯が、骨性部の第１の部分を切除するために選択される。ガイドレールが、骨性部に対して第１のレール位置に設けられる。切断ブロックが、鋸歯をガイドするためにガイドレールに対する第１の切断ブロック位置に位置付けられる。切断ブロックが、ガイドレールが第１のレール位置に留まるのに対してこの切断ブロックが鋸歯を第２の切断ガイド位置にガイドするように、ガイドレールに対する第２の切断ブロック位置へ移動される。

更なる応用可能な範囲が、以下の詳細な説明から明らかになるだろう。本発明の様々の実施形態を示しているが、詳細な説明と特定の例とは、単なる例に過ぎず、請求項の範囲を制限するような意図はない。

本発明の詳細が、以下の詳細な説明および添付の図面から十分に理解されるだろう。

様々の実施形態についての以下の説明は、実際にはただの例であり、添付の請求項、その応用例、もしくは使用を制限するようには全く意図されていない。以下の様々な実施例は、膝関節と共に使用するとき、並びに／もしくは、最少の侵襲性の外科手術での使用で説明されているが、本明細書で説明されているツール並びに方法は全ての外科手術で他の全ての関節と共に使用され得ることが理解されるだろう。例えば、鋸歯と切断ブロックとは、肩部、ひじ、もしくは人体構造内の他の同様の関節を切除するために使用可能である。かくして、膝関節に関する以下の説明は、単なる例に過ぎず、請求項の範囲を制限するものではない。

図１を参照すると、人体構造の膝関節１０が、脛骨１４と共に関節をなす大腿骨１２を有している。大腿骨１２と脛骨１４との間には、半月板１６がある。この半月板は、関節の衝撃を和らげ、２つの骨性部もしくは骨組織の間に軸受部を与えている。膝関節１０は、更に、腓骨１８と膝蓋骨２０とを有している。筋肉、脂肪組織、および表皮を含む軟組織２２が、膝関節１０を囲んでいる。膝関節１０の内構成部に所定の処置を行なうためには、軟組織２２は、穿孔されなくてはならない。大腿骨１２は、第１の顆２６と第２の顆２８とを有している。膝が図１に示されている膝のような右膝であるときは第１の顆２６が横方向の顆であってよいことが、理解されるだろう。以下の説明および器具はまた、左の膝の場合にも同様に適用され得ることが理解されるだろう。

膝関節１０は、小さなひび２４または他の損傷もしくは劣化が生じるなど、損傷を受けることがある。このような傷が酷くなると、膝関節１０が切除され、関節部の代わりを果たすためにプロテーゼが移植される。更に、大腿骨１２は、一般的に丸く、大腿骨１２の下側面に、第１の顆２６と第２の顆２８とのアーク形状で丸くなった表面を有している。これらの凸面が、大腿骨１２と脛骨１４との関節の連結を容易にしている。前部１２ｂと後部１２ｃの側面においても同様に、大腿骨１２によって凸面が規定されている（図６に示されている）。しかしながら、プロテーゼを移植するためには、一般的に、プロテーゼを実質的に平らな表面に固定することが容易かつ効果的である。従って、大腿骨１２の凸面は、プロテーゼを移植する前に切除される。このような切除を行なうために、軟組織２２を通って膝関節１０へのアクセスを得るための切開部３０が形成される（図６）。切開部３０を形成する様々のスタイルおよび方法が公知であるが、低い侵襲性の切開部３０を与えることが望ましい。かくして、切開部３０は、膝へのアクセスを与えるためには、長さが約１ｃｍと約１０ｃｍとの間であるのが一般的である。

切開部３０が軟組織２２を通って形成されることから、切開部３０は、小さな大きさにされ、そして、処置を行なうために大腿骨１２および脛骨１４に対して動かされ得る。それでもやはり、切開部３０が小さいほど、軟組織２２に与えられる外傷がより小さくて済む。小さな切開部３０が小さいため、膝関節１０を切除するために用いられる器具は、軟組織２２を更に傷つけることなくこれらの仕事を有効に果たし、切開部３０を通り抜けられるように設計されている。

図２には、膝関節１０の一部分を切除するための鋸歯１００が示されている。鋸歯１００は、第１の顆２６および第２の顆２８を含む大腿骨１２の下部もしくは脛骨１４の上部を切除するために使用可能である。鋸歯１００は、ツール係合（端）部１０２、ボディ即ち首部１０４、および切断ヘッド１０６を有している。ツール係合端部１０２は、第１の脚部１１０と第２の脚部１１２とによって規定されたツール受けノッチ１０８を有している。このようにして、動力ツール（図示されていないが一般的に知られている）は、鋸歯１００を膝関節１０内で動作させるように、ツール受けノッチ１０８内に受けられ得る。鋸歯１００を所定の適当なツールに取り付けるために所定の適当な手段もしくは設計が使用され得ることが理解されるだろう。ツール係合ノッチ１０８は、鋸歯１００を動力ツールに取り付けるために使用可能な数多くある方法のうちの単なる１例である。他の例の方法は、鋸歯による圧入はめ合い、もしくは、位置決めねじ部を受けるために鋸歯１００に形成された孔を含むが、ノッチは含まない。よって、例示したツール係合ノッチ１０８の説明は、本発明の開示内容、即ち、請求項を制限するようには意図されていない。更に、ツール係合端部１０２は、動力ツール内に適当に受けられるような適当な幅または深さを有する所定の適当なサイズであってよい。例えば、動力ツールにより、鋸歯１００のツール係合端部１０２が少なくとも１．５ｃｍの幅を有することが必要になるかもしれない。かくして、ツール係合端部１０２は、少なくとも１．５ｃｍの幅を有してよい。

鋸歯１００の首部１０４は、切断ヘッド１０６の幅Ｂよりも小さくなるように選択された幅Ａを有している。鋸歯１００の幅Ａは所定の適当な幅であってよいが、一般的には、磨耗および切開部３０を規定している軟組織２２への外傷を少なくするように比較的小さくなるように選択される。この設計はまた、以下に十分に説明されるように切断ガイドの有用性を増す。

続いて図２を参照し、更に図３も参照すると、首部１０４の幅Ａにより、より大きな領域が鋸歯１００によって切除され得る。特に、図３に示されているように、首部１０４の幅Ａが小さいことにより、切断ヘッド１０６が切断ブロック１２０の幅を超えた領域を切除できる。首部１０４の幅Ａが小さいことにより、切断ヘッド１０６が、切断ブロック１２０によって規定されたスロット１２１のエッジを少なくともＸだけ超えた領域まで容易に切除できる。スロット１２１は、切断ブロック１２０のガイド領域を規定している。等しい幅の首部と切断ヘッドとを有する鋸歯では、使用者がスロット１２１の幅を超えて切除できる領域の限界が定められる。しかしながら、幅の狭い首部１０４により、スロット１２１の幅を超えて距離Ｘまで切除可能である。鋸歯１００は、使用中に切断ブロック１２０の両側で距離Ｘまで切除可能である。

首部１０４が所定の選択された幅Ａを有しているとしても、切断ヘッド１０６は、別に選択された幅Ｂを有することが出来る。鋸歯１００の先端部には、切断歯部１１４が形成されている。切断歯部１１４は、切断ヘッド１０６と共に動き、切除されるべき部分を鋸で切って取り去るためにのこ引き作業を行なう。切断歯部１１４は、好ましい切除を好ましい速度もしくは効率で行なうために、適当な設計をされるか適当な形状にされてよい。更に、切断ヘッド１０６の幅Ｂにより、首部Ａの幅よりも大きな切断の幅が可能にされ得る。首部１０４の幅Ａは縮められた（retracted）切開部３０の幅よりも小さくなるように選択され得るが、切断ヘッド１０６の幅Ｂは、切開部３０の幅よりも大きくなるように選択され得る。例えば、切断ヘッド１０６の幅Ｂは、首部１０４の幅Ａの少なくとも２倍の大きさであってよい。これにより、軟組織２２への外傷を最小限にしながらも、首部１０４の幅よりも大きな切断領域が与えられる。

図２を参照し、更に図４を参照すると、鋸歯１００の首部１０４は、第１の側面１０４ａと第２の側面１０４ｂとを有している。首部１０４のエッジ、即ち、側面１０４ａ、１０４ｂは、凸形状または他の平らな角張らない形状を有していてよい。平らで角張らない形状により、作業中の軟組織２２への外傷が更に少なくされ得る。単に、鋸歯１００は、前後に振動し、切断歯部１１４を動かす。首部１０４の幅が縮められた切開部３０の幅よりも小さいとしても、首部１０４のエッジ１０４ａおよび１０４ｂは、依然として軟組織２２に接触できる。かくして、首部１０４の荒いか角張ったエッジを取り除けば、軟組織２２への外傷を最少にする助けとなる。

図５を参照すると、ツール係合端部１３２、首部１３４、および切断ヘッド１３６を備え、曲げられた鋸歯１３０が、示されている。この鋸歯１３０は、処置のために脛骨１４に対して固定された切断ブロック（本明細書で説明されている）と共に使用され得る。軟組織２２には切開部が形成され、脛骨１４への鋸歯１３０のアクセスを可能にする。ツール係合端部１３２は、動力ツールが鋸歯１３０を作動させ得るように、動力ツール係合ノッチ１４０を有していてよい。更に、切断ヘッド１３６は、複数の切断歯部１４２を規定している。鋸歯１００と同様に、鋸歯１３０の首部１３４は、切断ヘッド１３６の幅よりも小さな幅を有していてよい。更に、首部１３４の幅は、軟組織２２内に形成された切開部３０の幅よりも小さくされてよい。

ツール係合端部１３２は、第１の長手方向の軸Ｄを規定している。更に、首部１３４は、第２の長手方向の軸Ｅを規定している。ツール係合端部１３２の第１の長手方向の軸Ｄは、首部１３４の第２の長手方向の軸Ｅに対して角度をなしている。２つの軸の間の角度Ｆは、所定の適当な角度であってよい。例えば、角度Ｆは、脛骨１４の両側へのアクセスを可能にするように鈍角であってよい。角度Ｆにより、切開部３０は、軟組織２２を通って脛骨１４の選択された側面に位置され得る。例えば、脛骨１４が右側の脛骨である場合は、切開部が、脛骨１４に対して内側に形成され得る（図１のように）。鋸歯１００のみが使用される場合は、脛骨１４の横の側面１４ａを切除することは困難であろう。鋸歯１００は、横の側面１４ａに到達するために脛骨１４に対して動かされる必要が生じるだろう。このように鋸歯１００または切断ブロックを動かすことによって、軟組織２２に外傷が与えられる可能性がある。特に切断ブロックが脛骨１４に対して固定されている場合は、切断ブロックを脛骨１４に対して動かすことが非常に困難になり、余分な時間が必要になるだろう。曲げられた鋸歯１３０の使用により、脛骨１４の横の側面１４ａが、切断歯部１４２により簡単にアクセスされ得る。

角度Ｆにより、切断ヘッド１３６が、ツール係合端部１３２の第１の長手方向の軸Ｃとアラインメントされていないスペース内に位置され得る。これにより、切断歯部１４２が、軸Ｄとアラインメントされていない脛骨１４の領域を切除可能である。曲げられた鋸歯１３０がまた反対方向にも曲げられ得ることが理解されるだろう。これにより、曲げられた鋸歯１３０が、横の側面で膝領域に入り、脛骨１４の内側に達することができる。角度Ｆの大きさまたは角度Ｆの方向に関わらず、曲げられた鋸歯１３０により、切断歯部１４２がツール係合端部１３２の長手方向の軸とアラインメントされていない領域を切除することが出来る。

図６を参照すると、他の曲げられた鋸歯、即ち、オフセットされた鋸歯１５０が示されている。オフセットされた鋸歯１５０は、ツール係合部１５１、切断ヘッド１５２、および首部１５３を有している。首部１５３は、第１の角度、即ち、曲げ部１５４と、第２の角度、即ち、曲げ部１５５とを有している。これにより、切断ヘッド１５２はツール係合部１５１から、これに対して曲げられることなく、横方向にオフセットされ得る。更に詳細には、ツール係合部１５１は、第１の軸、即ち、ツール係合部の軸Ｇに沿って延びているのに対し、切断ヘッド１５２は、第１の軸、即ち、切断ヘッドの長手方向の軸Ｈに沿って延びている。第１の軸Ｇは、第２の軸Ｈから横方向のオフセットされているが、これに対して平行である。従って、オフセットされた鋸歯１５０は、切断部（ツール係合部）１５１と一致していないがこれに対して平行な人体構造の所定の部分を切除できる。曲げ部１５４と１５５とはまた、首部１５３の“段部”と呼ばれ、説明され得る。

図７Ａおよび７Ｂを参照すると、摺動、即ち、並進移動の切断ブロックアセンブリ１６０が示されている。並進移動の切断ブロックシステム１６０は、レール、即ち、軌道部材１６４上を並進移動、即ち、摺動できる切断ブロック１６２を有している。切断ブロック１６２は、以下に更に説明されるように、使用中に鋸歯の孔１６８から離れる方向に軟組織２２を押すためのポスト、即ち、壁部１６６ａおよび１６６ｂを有している。鋸歯の孔１６８は、切断ブロック１６２を貫通するように形成されている。切断ブロック１６２は鋸歯の孔、即ち、以下に述べられるように鋸歯のガイドとして働くスロット１６８を規定すると説明されているが、鋸歯１６８は、切断ブロック１６２のためには必要ではない。特に、切断ブロック１６２は、切断ガイドとして使用される表面を規定しているのみである。かくして、鋸歯１００を切断ブロック１６２に形成されたスロットを通るように位置させるよりはむしろ、鋸歯１００は、切断ブロック１６２の表面に沿って並進移動するのみであろう。従って、鋸歯の孔１６８がガイド部を規定しても、切断ブロック１６２の表面のみがガイド部を規定してもよいことが、理解されるだろう。

Warsaw, IndianaのBiomet Inc,によって提供されている４-IN-１ CUTTING BLOCKのような切断ブロック１６２に類似した切除用の切断ブロックが、一般的に良く知られている。切断ブロック１６２は、切除の際に骨性部の適当な領域が確実に切断されるようにするように、切除作業中に鋸歯１００または１３２をガイドする。しかしながら、切断ブロック１６２は、レール１６４に乗ることによって内側で／横方向に並進移動可能である。

特に、切断ブロック１６２は、雌型のＶ字継手を規定し得るレール係合部１７０を有している。同様に、レール１６４が、相補的な雄型のＶ字形継手のようなレール並進移動部１７２を有している。レール係合部１７０は、切断ブロック１６２がレール１６４から実質的にそれることがないように、レール並進移動部１７２と動作可能に係合する。更には、切断ブロック１６２はまた、レール１６４に沿って動くことによって、矢印Ｇの方向に内側で／横方向に移動できる。切断ブロック１６２がレール１６４に対して並進移動され得るように、レール並進移動部１７２が、ガイド部、即ち、切断ブロック並進移動部１７０を補完する所定の部分を規定し得ることが、理解されるだろう。例えば、レール並進移動部１７２は、“Ｔ”字形状の突起または凹部を規定し得る。従って、ガイド並進移動部１７０は、切断ブロック１６２の並進移動のために、レール並進移動部１７２と係合するように相補的な形に成形されるだろう。

切断ブロック１６２はレール１６４に沿って並進移動され得るが、切断ブロック１６２はまた、必要に応じて、レール１６４に対して選択的にロックもされ得る。切断ブロック１６２は、レール１６４内に形成されたノッチ１７６と係合するように押圧され得るロックピン１７４を有し得る。このロックピン１７４は、ロックピン１７４を押圧することにより使用者によって選択可能な所定の位置で、係合もしくは解放され得る。このように、鋸歯１００が使用されている間、切断ブロック１６２が、レール１６４に対して選択された位置へと移動され、適所でロックされ得る。切断ブロック１６２を選択された位置でロックする他の手段もまた使用され得ることが理解されるだろう。例えば、位置決めねじ部が、切断ブロック１６２を選択された位置にロックするために、レール１６４上の所定の位置に設置され得る。このように、使用者によって選択され得る実質的には無数の選択肢が与えられる。または、使用者の選択によっては、切断ブロック１６２が常に自由に動けることから、ロック部が設けられなくてもよい。

図８を参照すると、他のレール、即ち、軌道部材１６４’が説明されている。レール部材（軌道部材）１６４’が同様に、骨固定部１８０を有している。しかしながら、レール部材１６４’は、軌道並進移動部の受け領域１８２を有している。レール部材１６４’はまた、係合部１８４を有している。軌道並進移動部１７２’は、レール部材１６４’と係合するために補完的な係合部１８６を規定している。更に、ピン１８８が、軌道並進移動部の受け部１８４と係合するように軌道並進移動部１７２’から延びていてよい。この実施形態では、レール部材１６４’が、別の軌道並進移動部１７２’と係合する。かくして、複数の軌道並進移動部１７２’に軌道部材１６４’が設けられてもよく、それは使用者によって選択可能である。

図９を参照すると、第２の他のレール１９０が示されている。このレール１９０は、切断ブロック１６２の長さよりも短いレール並進移動部１９２を有している。切断ブロック１６２は、レール並進移動部１９２よりも長い切断ブロック並進移動部１９４を規定している。この実施形態では、ブロック並進移動部１９４がレール並進移動部１９２よりも長いため、切断ブロック１６２の動きが可能にされる。かくして、レール１９０は、切断ブロック１６２がレール１９０に対して並進移動可能なようにするために切断ブロック１６２よりも長くされる必要がない。

図１０に示されているように、レール１６４は、大腿骨１２の下部１２ａまたは脛骨１４の一部分のような骨性部の選択された領域に、複数の固定用ポスト１８０のうち少なくとも１つを使用して固定される。固定用ポスト１８０が、大腿骨１２中に予穿孔された孔中にはめ込まれる。特に、レール１６４は、直接的に大腿骨１２に固定される。このように、切断ブロックアセンブリ１６０が、軟組織２２内の骨組織に固定される。ポスト１８０を貫通する孔を設けることにより、ねじ部もまたポスト１８０を適所で堅く締めるために使用され得る。あるいは、半永久的なセメントまたは接着剤が、ポスト１８０を適所に固定するために使用されてもよい。また、自己駆動およびタッピングねじ部がレール１６４を選択された位置に固定するようにレール１６４に形成された貫通孔に通され得るなどの他の方法も、軌道部１６４を適所に固定するために使用されてよい。レール１６４を選択された位置に固定するための所定の適当な方法が使用され得ることが理解されるだろう。どんな方法であれ、レール１６４により、切断ブロック１６２が選択された位置へと並進移動され得る。

軌道並進移動部１７２とガイド並進移動部１７０との相互作用が、他の適当な係合に変えられてもよい。例えば、レール１６４は、切断ブロック１６２に形成された雌型の“Ｔ”字断面によって係合される雄型の“Ｔ”字断面を規定し得る。切断ブロック１６２がレール１６４に対して並進移動可能だが、並進移動の最中または後に実質的にレール１６４から外れないようにされる限り、レール１６４と切断ブロック１６２との間の如何なる適当な係合関係も可能である。しかしながら、切断ブロック１６２は、選択に応じて、レール１６４から外され得ることが理解されるだろう。例えば、切断ブロック１６２は、切断ブロック１６２をレール１６４から外れて切断ブロック１６２をこれに対して動かすことによって、レール１６４に対して並進移動できる。更に、切断ブロック１６２がレール１６４に対してロックされていない場合は、切断ブロック１６２の使用者の動きにより大きな自由を与えるために切断ブロック１６２がレール１６４から外れるようにも選択できる。

図１０Ａ〜１０Ｃを参照すると、並進移動の切断ブロック１６０と鋸歯１００とを使用する方法が示されている。膝１０が切除を必要とするように選択されている場合は、様々な器具が膝１０へアクセスできるようにするために、膝１０の近くに切開部３０が形成される。切開部３０がいったん形成されると、大腿骨１２の先端部、即ち、下端部１２ａが最初に切除され、実質的に平らな領域が形成される。大腿骨１２の下端部１２ａに実質的に平らな切除部を形成するのには、切断ブロックアセンブリ１６０が、大腿骨１２の前の側面１２ｂに固定される。続いて鋸歯１００が、切断ブロック１６２内を切開部３０を通ってガイドされ、大腿骨１２の先端部１２ａに先端の切断部を形成する。切断ブロック１６２とレール１６４との相互作用により、切断ブロック１６２が、大腿骨１２に対して横方向に内側で並進移動され得る。更に、上述され、以下にも説明されるように、切断ブロック１６２がレール１６４に対して並進移動可能なことから、切断ブロック１６２が最小にされ得る。よって、切断ブロック１６２が大腿骨１２に対して横方向に内側で移動可能であることから、即ち、切断ブロック１６２は、大腿骨１２の切除されなくてはならない幅を有する必要がない。この切除により、顆２６および２８が実質的に取り去られ、実質的に平らな領域が成形されて、結果的に、膝１０の第１の切除部が形成される。

図１０Ｂおよび１０Ｃに特に説明されているように、大腿骨の下端部１２ａが切除された後、切断ブロックアセンブリ１６０が、ここに固定され得る。適当には、レール１６４が、固定用ポスト１８０を用いて大腿骨１２に固定される。これにより、切断ブロック１６２を使用するために、レール１６４が大腿骨１２に対して実質的に固定され得る。切断アセンブリ１６０が、切開部３０から挿入され、大腿骨１２の下端部１２ａに固定される。切断ブロック１６２が、大腿骨１２に設けられ固定されたレール１６４に設けられている間、内側で／横方向に並進移動し得る。切断ブロック１６２は、一般的に知られているように、大腿骨１２の前の側面１２ｂと後の側面１２ｃでの切除を可能にする。同様に、鋸歯１００が、大腿骨１２の後の側面１２ｃを切除するように、切断ブロック１６２を通って挿入され得る。かくして、大腿骨１２の前の側面１２ｂを切除することについての例示的な説明は、請求項を制限するように意図されていない。

接着剤またはねじ部のような適当な方法を使用して切断アセンブリ１６０が大腿骨１２に設けられた後、鋸歯１００が、切開部３０を通して切断ブロック１６２を通って挿入され得る。これにより、鋸歯１００が、切断ブロック１６２を使用して大腿骨１２に対して適当にアラインメントされ得る。かくして、鋸歯１００が、大腿骨１２の前の側面１２ｂを切除可能である。鋸歯１００の首部１０４の幅の狭さにより、鋸歯１００が大腿骨１２の一部分を切除するために左右に動かなくてはいけないにしても、切開部３０は小さくされ得る。例えば、実線で示されている鋸歯１００は、大腿骨１２の一部分を切除するように動く前の鋸歯の位置を示している。極めて薄い線で示されている鋸歯１００’は、作業中の鋸歯１００の振動による動きの一部を示している。しかしながら、幅の狭い首部１０４は、この処理中には切開部３０のエッジと実質的には係合しない。かくして、軟組織２２への外傷は、幅の狭い首部１０４によって最小に留められる。同様に、切断ブロック１６２と切断アセンブリ１６０とは、全体として、切断アセンブリ１６０の位置付けおよび取外しの間に軟組織２２への外傷を減じるために、最小の大きさにされる。

鋸歯１００が、大腿骨１２の横の側面など所定の部分を切除するために使用された後、第１の位置へ到達できている切断ブロック１６２が、レール１６４に沿って第２の位置へと平衡移動され得る。この第２の位置では、切断ブロック１６２が、ロックピン１７４によって適所に保持またはロックされ得る。あるいは、ロック機構は、切断ブロック１６２が使用者の希望に応じて自由に動くことが出来るように、使用されなくてもよい。更に、図６に示されている膝１０が右膝の時は、鋸歯１００が大腿骨１２の内側を簡単に切除できるように、切断ブロック１６２が膝１０の内側へ並進移動可能である。

鋸歯１００は、大腿骨１２の内側面で大腿骨の前の側面１２ｂを切断するために位置付けされ得る。従って、大腿骨１２の前の側面１２ｂの必要な部分を全て切断するために切断ブロック１６２がレール１６４に沿って並進移動され得るのに対して、レール１６４は一度設けられるだけでよい。同様に、切断ブロック１６２は、鋸歯１００によって大腿骨１２の後の側面１２ｃを切断するように移動および回転され得る。適当に構成された切断ブロック１６２により、鋸歯１００が、切断ブロック１６２を回転させることなく、大腿骨１２の前の側面１２ｂと後の側面１２ｃとの両方を切除可能にする。

軟組織ホルダまたはプッシャー１６６ａおよび１６６ｂが、切断ブロック１６２から延びている。軟組織プッシャー１６６ａおよび１６６ｂは、軟組織２２が切断ブロック１６２のガイド孔１６８と交差しないように保証するように、位置付けされる。更に、軟組織プッシャー１６６ａおよび１６６ｂは、作業中に大腿骨１２に対して切開部３０を動かすのを助ける。詳細には、切開部３０は、器具が膝１０中に挿入され得るような実質的に小さな切開部であるが、軟組織２２に相当の外傷を残すほど大きくはない。そしてなお、切断ブロック１６２の動きにより、切開部３０と膝を囲む軟組織２２とが大腿骨１２に対して動かされ、切断ブロック１６２が簡単にレール１６４に沿って動くようにされ得る。このように、切断ブロック１６２は、膝１０を囲む軟組織２２への外傷を減じるのを助ける。所定の適当な鋸歯は、切断ブロック１６２、かくして切断アセンブリ１６０と共に使用可能であり、幅の狭い鋸歯１００と共に使用することが必然的な唯一の条件ではないことが判るだろう。

図１０Ｃを参照すると、前の側面１２ｂが切除されて実質的に平らな部分を形成しているような大腿骨１２が示されている。更に、大腿骨１２の後の側面１２ｃもまた、切除された状態である。鋸歯１００は、大腿骨１２の後の側面１２ｃを切除するために、切断ブロック１６２を通って挿入されている。このように、レール１６４は、大腿骨１２の前の側面１２ｂと後の側面１２ｃとの両方を切除するために、一度設けられるだけでよい。更に、並進移動の切断ブロック１６２の使用により、レール１６４は同様に、大腿骨１２の内側部と横部との両方を切除するために、一度だけ位置付けされればよい。これにより、レール１６４は、前の側面１２ｂと後の側面１２ｃとの全ての部分を切除するために、一度だけ大腿骨１２に設けられればよい。これが、切除作業中の大腿骨１２への外傷を減じる助けとなり、処置が完了した後の回復時間を短縮化する。

図１１を参照すると、セット２００が、複数の鋸歯１００および１３０と並進移動の切断ブロックアセンブリ１６０とを有している。このセット２００は、例えば、第１の幅の狭い鋸歯１００と第２の幅の狭い鋸歯１００’とを有している。第１の幅の狭い鋸歯１００は、幅Ａ１を有する首部１０４を備えていてよい。幅Ａ１は、切除処置で使用されるための所定の選択された幅であってよい。セット２００はまた、首部１０４’を備え、幅Ａ２を有する第２の幅の狭い鋸歯１００’を備えていてよい。第２の幅Ａ２は、第１の幅の狭い鋸歯１００の幅Ａ１よりも大きくされ得る。かくして、治療者は、行なわれる特定の処置に応じて、望ましい幅の狭い鋸歯１００または１００’を選択できる。例えば、より大きな切開部が、第２の幅の狭い鋸歯１００’のより大きな幅Ａ２を受け入れるとき、使用可能になる、または、使用される必要が生じる。それでもなお、望みと必要に応じた使用者の選択の余地が残されている。

同様に、セット２００は、ツール係合部の長手方向の軸に対する首部の長手方向の軸の角度がＦ１である第１の曲げられた鋸歯１３０を備えていてよい。セット２００はまた、第２の角度Ｆ２を有する第２の曲げられた鋸歯１３０’を備えていてよい。第２の角度Ｆ２は、第１の角度Ｆ１よりも大きくても小さくてもよい。かくして、複数の曲げられた鋸歯１３０および１３０’が、患者の特定の人体構造もしくは治療者の希望に応じて、選択できる。更に、様々の角度により、大きな努力を払わずに、また軟組織２２に外傷を与えず、より簡単に膝１０の様々の部分に到達できる。例えば、第１の曲げられた鋸歯１３０は、第２の曲げられた鋸歯１３０’が膝１０の第２の部分を切除するために使用されている間にも、膝１０の第１の部分を切除するために使用可能である。従って、曲げられた鋸歯１３０および１３０’の両方が、膝１０の様々の部分を切除するために使用可能である。幅の狭い鋸歯１００および１００’と曲げられた鋸歯１００および１００’のための例として２つの鋸歯のみが与えられているが、より多くの様々の鋸歯が、セット２００に与えられ得ることが理解されるだろう。

また、切断ブロックアセンブリ１６０がセット２００内に設けられている。この切断ブロックアセンブリ１６０は、レール１６４と切断ブロック１６２とを有している。上述されているように、切断ブロック１６２は、人体構造の様々の部分を切除するためにレール１６４上を並進移動可能である。切断ブロックアセンブリ１６０は、幅の狭い鋸歯１００および１００’または他の一般に公知の鋸歯と共に使用可能である。切断ブロックアセンブリ１６０はまた、必要に応じて曲げられた鋸歯１３０および１３０’と共に使用可能である。更に、切除セット２００は、外科手術での使用のために提供され得る。かくして、作業中に、様々の鋸歯が、切断ブロックアセンブリ１６０と共に治療者によって選択および使用され得る。

この詳細な説明は、実際には単なる例に過ぎず、説明の主旨から逸脱しない範囲内の変形例は、請求項の範囲内に収まるように意図されている。このような変形例は、請求項の精神および範囲からの逸脱とは見なされない。

人体構造の右膝の前方図である。 １つの実施形態に係わる幅の狭い鋸歯の平面図である。 ガイドまたは切断ブロックを備えた鋸歯の斜視図である。 線４−４に沿って切断された鋸歯の断面図である。 脛骨の一部分と、第２の実施形態に係わる角度を付けられた鋸歯との立面図である。 所定の実施形態に係わるオフセットされた鋸歯の平面図である。 鋸歯を貫通される形で備えた切断ブロックアセンブリの斜視図である。 図７Ａの線Ｂ−Ｂに沿って切断された断面図である。 他の実施形態に係わるレールアセンブリの断面図である。 他の実施形態に係わる切断ブロックおよびレールアセンブリの斜視図である。 所定の実施形態に係わって固定された切断ブロックアセンブリを有する大腿骨の側面図である。 切断ブロックおよび鋸歯の例示的な使用を示している、膝関節の斜視図である。 大腿骨の先端部に固定された切断ブロックアセンブリの断面図である。 様々の鋸歯ならびに切断ブロックアセンブリを有するセットの斜視図である。

Claims (44)

1. 人体構造の所定の部分に対してツールをガイドする手助けをするシステムであって、
   軌道移動部を有する軌道部材と、
   この軌道部材に対して移動するようにこの軌道部材にこの軌道部材の長手方向に沿って摺動可能に接続された移動部材と、
   前記人体構造に対して前記軌道部材と移動部材の少なくとも１つを関連させるように動作可能な位置付け部材とを具備し、
   前記移動部材は、ガイド部を備えた切断ブロックを有し、このガイド部は、移動部材が軌道部材に対して摺動している間、前記軌道移動部に対して相互作用を果たし、また、
   前記軌道部材は、前記人体構造に所定の関連位置で固定されるように動作可能である、システム。
2. 前記軌道部材は、
   この軌道部材を骨組織に固定するための固定部を有し、
   前記軌道移動部とガイド部とは、軌道部材が単一の位置に留まる間、前記切断ブロックが第１の切断部を形成する第１の位置と、この第１の位置から離れ、第２の切断部を形成する第２の位置との間で選択的に位置され得るように、切断ブロックが軌道部材に対して移動され得るように相互作用する請求項１のシステム。
3. 前記固定部は、骨組織中に挿入されるように軌道部材から延びたポストを有している請求項２のシステム。
4. ねじ部を更に具備し、
   前記固定部は、軌道部材によって規定された孔を有し、
   前記ねじ部が、軌道部材を骨組織に選択的に固定するために前記孔内に配置され得る、請求項２のシステム。
5. ． 前記軌道移動部は、前記軌道部材から延びた雄型のＶ字形継手と、前記軌道部材から延びた雄型の“Ｔ字”部と、これらの組み合わせとの内の少なくとも１を有している請求項１のシステム。
6. 少なくとも２つの固定部の間で延びた支持部材を更に具備し、
   前記軌道移動部は、固定部から離れる方向に支持部材から延びている請求項１のシステム。
7. 切断部材を更に具備し、
   この切断部材は、首部と切断ヘッドとを備えた細長い鋸部を有し、
   前記首部は、使用中に切断ヘッドをガイドするように前記ガイド部内に動作可能に係合されており、
   前記首部は、切断部材がほぼＴ字形を有するように、切断ヘッドよりも幅を狭くされている、請求項１のシステム。
8. 前記ガイド部は、切断ブロックが軌道部材に対して移動可能となるように軌道移動部と動作可能に係合するように雌型のＶ字形継手と、切断ブロックが軌道部材に対して移動可能となるように軌道移動部と動作可能に係合するように雌型の“Ｔ字”部と、これらの組み合わせとの内の少なくとも１を有している、請求項１のシステム。
9. 前記軌道部材は、骨組織の単一の位置に選択的に固定され、
   前記軌道移動部とガイド部とは、切断ブロックが骨組織に対して動かされるように動作する、請求項１のシステム。
10. ロック部材を更に具備し、このロック部材は、切断ブロックを軌道部材に対して選択的に固定する、請求項１のシステム。
11. 前記軌道移動部は、スロットとレールとの一方から選択され、
    前記ガイド部は、前記スロットとレールとの他方から選択されている、請求項１のシステム。
12. ロック部材を更に具備し、
    前記軌道部材は、このロック部材によって選択的に係合される動作可能な複数のロック部を更に有し、
    前記切断ブロックは、前記ロック部材が前記複数のロック部の少なくとも１つに係合されたときに、軌道部材に対して固定される、請求項１のシステム。
13. 前記軌道部材は、膝の切除を可能にするように動作可能な形で膝の骨組織の表面に固定される、請求項１のシステム。
14. 前記軌道移動部は、選択的に、軌道部材と一体的に形成されているか、切断ブロックと一体的に形成されているか、軌道部材に動作可能に固定されているか、または、切断ブロックに動作可能に固定されている、請求項１のシステム。
15. 前記ガイド部は、選択的に、軌道部材と一体的に形成されているか、切断ブロックと一体的に形成されているか、軌道部材に動作可能に固定されているか、または、切断ブロックに動作可能に固定されている、請求項１のシステム。
16. 前記軌道移動部は、軌道部材によって規定された凹部を有している、請求項１のシステム。
17. 前記凹部は、雌型のＶ字形継手、雌型の“Ｔ字”部、または、多角形部を有するグループから選択されている請求項１６のガイドブロックアセンブリ。
18. 前記軌道部材は、軌道部材を前記人体構造と相互接続させるように動作可能な第１の部分と、前記移動部材と係合するように動作可能な第２の部分とを有している、請求項１のシステム。
19. 前記第２の部分は、前記移動部材と係合するように動作可能な軌道部を有しており、前記移動部材は、第２の部分に沿って軌道部材に対して移動するように動作可能である、請求項１８のシステム。
20. 前記軌道部材を人体構造と相互接続させるように動作可能な部材を更に具備し、
    前記第１の部分は、第１の部分を通って延びた孔を規定し、前記部材は、この孔を通るように動作可能である、請求項１８のシステム。
21. 前記移動部材は、この移動部材が軌道部材に対して移動する形で動作可能となるように軌道部材と係合するための第１の部分と、ツールを人体構造に対してガイドするように動作可能なガイド部とを有している、請求項１のシステム。
22. 前記位置付け部材は、前記人体構造に対して、軌道部材もしくは移動部材の少なくとも１の内反もしくは外反の位置の少なくとも１を選択する、請求項１のシステム。
23. 前記移動部材は、ツールを大腿骨に対してガイドするように動作可能なガイド面を有している、請求項１のシステム。
24. 前記移動部材は、大腿骨のディメンションよりも小さいディメンションを有している、請求項２３のシステム。
25. 前記人体構造の少なくとも一部分の代わりとなるように動作可能なプロテーゼを更に具備している請求項１のシステム。
26. 切断ヘッドと首部とを備えた少なくとも１つの鋸歯と、
    軌道部材と切断ブロックとを備えたガイドブロックアセンブリとを具備している、人体構造の所定の部分を切除するためのセットであって、
    前記軌道部材は、軌道移動部を有し、前記切断ブロックは、前記移動部材が軌道部材に対して摺動している間、前記軌道移動部に対して相互作用を果たすこのガイド部を有し、
    前記軌道部材は、切断ブロックが軌道部材に対して移動可能となるように前記人体構造の所定の部分に選択的に固定される、セット。
27. 前記軌道部材は、
    前記軌道部材を所定の構造に固定させる固定部を有し、
    前記切断ブロックは、ガイド部を有し、
    前記軌道移動部とガイド部とは、切断ブロックが軌道部材に対して移動可能となるように動作可能に係合している、請求項２６のセット。
28. 前記少なくとも１つの鋸歯は、
    第１の長手方向の軸に沿って延びているツール係合部を備えた第１の端部と、
    複数の切断歯部を形成し第２の長手方向の軸に沿って延びている切断ヘッドを備えた第２の端部と、
    前記切断ヘッドとツール係合部とを相互接続させている首部とを有し、前記第１および第２の長手方向の軸は、首部で交差しており、
    前記第１の軸と第２の軸とは、切断ヘッドがツール係合部から横方向にオフセットされるように配置されている鋸歯を含んでいる、請求項２６のセット。
29. 前記第１の軸と第２の軸とは、互いに対して所定の角度をなすように形成されている、請求項２８のセット。
30. 前記少なくとも１つの鋸歯は、
    モータと動作可能に係合するためのツール係合部と、
    第１の幅を有する切断ヘッドと、
    第２の幅を有する首部とを有し、
    前記首部は、切断ヘッドとツール係合部とを相互接続させている鋸歯を含んでおり、
    前記第１の幅は、第２の幅よりも大きい、請求項２６のセット。
31. 前記第１の幅は、第２の幅の少なくとも２倍の大きさである、請求項２８のセット。
32. 前記固定部は、解剖学的な所定の構造中に挿入されるように軌道部材から延びたポストを有している、請求項２６のセット。
33. ねじ部を更に具備し、
    前記固定部は、軌道部材によって規定された孔を有しており、
    前記ねじ部は、軌道部材を前記人体構造に選択的に固定させるために、前記孔内に配置され得る、請求項２６のセット。
34. 前記軌道移動部は、切断ブロックが軌道部材に対して移動可能となるようにガイド部と動作可能に係合するための突出部材を有している、請求項２６のセット。
35. 前記軌道移動部は、切断ブロックが軌道部材に対して移動可能となるようにガイド部と動作可能に係合するための凹部を規定している、請求項２６のセット。
36. 前記ガイド部は、前記人体構造の所定の部分を切除するために前記鋸歯が軌道部材から離れる方向にガイドされるように、切断ブロックを通って延びた孔を有している、請求項２６のセット。
37. 前記軌道部材は、前記人体構造の単一の位置に選択的に固定され、
    前記軌道移動部とガイド部とは、切断ブロックを人体構造に対して移動可能とするように動作可能である、請求項２６のセット。
38. 前記切断ブロックは、軌道部材に対する複数の位置に鋸歯をガイドする、請求項３７のセット。
39. 前記鋸歯の１つは、平らな切断部材を規定し、前記ガイド部は、前記切断プロックの外端に対して一定の角度で前記切断部材を案内する請求項２７のセット。
40. 前記切断部材は、切断部材の全切断面を規定した切断ヘッドと、この切断ヘッドから延びた首部とを有し、この切断ヘッドの第１の幅は、前記首部の第２の幅よりも広く、
    前記切断ヘッドと首部とでＴ字形をなしている請求項３９のセット。
41. 前記軌道移動部は、移動方向に離間した第１の端面と第２の端面とを有し、これら端面間の第１のディメンションは、前記切断ブロックの移動方向の幅よりも長い請求項２７のセット。
42. 平らな切断部材を更に具備し、
    前記ガイド部は、前記切断プロックの外端に対して一定の角度で前記切断部材を案内する請求項２のシステム。
43. 前記切断部材は、切断部材の全切断面を規定した切断ヘッドと、この切断ヘッドから延びた首部とを有し、この切断ヘッドの第１の幅は、前記首部の第２の幅よりも広く、
    前記切断ヘッドと首部とでＴ字形をなしている請求項４２のシステム。
44. 前記軌道移動部は、移動方向に離間した第１の端面と第２の端面とを有し、これら端面間の第１のディメンションは、前記切断ブロックの移動方向の幅よりも長い請求項２のシステム。

Images