WO2012114580A1 - 人工膝関節置換手術時に使用される手術器具 - Google Patents

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precut
resection
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竜沢 金山
孝一 藏元
慶太郎 山本
大輔 丸山
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    • A61F2002/4661—Measuring instruments used for implanting artificial joints for measuring dimensions, e.g. length for measuring thickness

Definitions

  • the present invention relates to a surgical instrument used at the time of artificial knee joint replacement surgery, and more particularly, to a surgical instrument including a pre-cut trial that is a basis for determining the suitability of a regular artificial knee joint to be applied to a patient.
  • this artificial knee joint includes a femoral side member corresponding to the inner and outer condyles, and a tibial side member corresponding to a joint surface that receives the two femoral side members rotatably.
  • the artificial knee joint composed of the femoral side member and the tibia side member behave in the same manner as the living knee joint.
  • Patent Document 1 proposes a bone resection jig that sets the bone resection range after confirming that the tension is the same in the extended position and the bent position.
  • Patent Document 2 This is used when resecting the distal end of the femur, and basically has a very simple structure consisting of three parts and is a bone resection tool that is easy to operate. It is characterized in that it can be excised accurately in a preset line. However, even if the cut is performed accurately along the set line, a problem may occur when the actual artificial knee joint is worn. In addition, it is difficult to accurately grasp the behavior during bending from the extended position to the bent position.
  • the present invention is a further advancement of the bone resection jig on the femur side of Patent Document 2 described above, and a pre-cut trial imitating this is attached before attaching a normal femoral side artificial knee joint (genuine implant). Then, measure and observe the gap between the stretched position and the bent position, the gap between the stretched position and the tibial resection surface, and the behavior of the femoral side member and the tibial side member. Judgment can be made. In addition, the normal bone is preserved as much as possible, and the operation time is shortened to reduce the burden on the patient. Further, the surgical instrument is relatively simple in structure and easy to operate.
  • the present invention provides the distal end of the femur at the time of artificial knee joint replacement surgery, wherein the distal end of the femur is an end resection surface perpendicular to the bone axis, and the direction parallel to the bone axis.
  • Genuine cut the front chamfered cut surface of the rear cut surface and the front cut surface, the rear chamfer cut surface of the end cut surface and the rear cut surface, and the front chamfer cut surface of the end cut surface and the front cut surface.
  • Surgery used during artificial knee joint replacement surgery which includes a pre-cut trail attached to a pre-cut line that is cut shallower than the geneuline cut line, imitating the femoral-side genuine implant attached along the resection surface
  • This precut traal is attached to a part of the above-mentioned genuine cut line and a part of the precut line or all the recut lines, and the femoral extension in the attached state
  • the pre-cut trial described in claim 2 is mounted on the end cut surface of the genuine cut line as the pre-cut trial mounting mode, and the rear chamfer cut surface, the rear cut surface, the front chamfer cut surface, and the front
  • the present invention provides a surgical instrument that is attached to one or more of the rear chamfered cut surface, the rear cut surface, the front chamfer cut surface, and the front cut surface of the genuine cut line or the precut line.
  • the present invention is applied as a surgical instrument including a precut trial by locking the front and rear portions of the condyles of the femur to the end cut surface of the genuine cutline or the precut line described in claim 4.
  • a pre-cut guide guide pin inserted into the end resection surface from the insertion hole of the femoral sizer is fixed to the end resection surface as a guide, and a resection tool is inserted from the insertion hole to at least a rear chamfer resection surface and a rear resection
  • a surgical instrument in which a precut guide for cutting a surface in a genuine cut or a precut is mounted on the end resection surface, and a recutting tool in which the precut guide is a front chamfered cut surface and a front cut surface for a genuine cut or precut.
  • a surgical instrument having an insertion hole into which can be inserted. Furthermore, after attaching the precut trial according to claim 6 and observing the state in the extended position and the bent position and the bent state, an end resection surface of the genuine cut line or the precut line, and an end resection surface on the tibial side, A spacer block is inserted in between and inserted into the end cut surface from an insertion hole of a genuine cut guide guide pin guide that is attached to the spacer block and applied to the end cut surface of the genuine cut line or the pre-cut line.
  • a surgical instrument in which a genuine cut guide guide pin is fixed to the end resection surface as a guide, and a genuine cut guide for inserting a resection tool through an insertion hole to perform a genuine cut is mounted on the end resection surface.
  • the insertion hole of the genuine cut guide guide pin guide according to claim 7 can be inserted with a drilling tool such as a drill, and the tool cut hole is formed by a drilling tool.
  • a surgical instrument is provided in which the insertion hole of the femoral sizer can be inserted with a drilling tool such as a drill, and a precut guide pin is inserted into the tool hole formed by this drilling tool.
  • the pre-cut trial is used to measure the gap between the extended position and the bent position and the end resection surface of the bending tibia, and the extended position and the bent position and the extended position to the bent position.
  • the genuine implant to be subsequently mounted can be mounted in a state most adapted to the patient.
  • the precut line is made as close as possible to the genuine cut line, and the precut trial is also made close to the genuine implant.
  • the precut trial is mounted on the end cut surface of the genuine cut line or the precut line as described in claims 2 and 3, but the other rear chamfered cut surface, rear cut surface, front One or all of the chamfered cut surface and the front cut surface are applied, and at least one of them is applied to the precut cut surface.
  • each excision surface on which the precut trial is mounted can be easily and accurately excised.
  • a pre-cut trial can be mounted on the anterior side of the condyle and can be made closer to a genuine implant.
  • each cut surface to be subjected to a genuine cut can be easily and accurately cut.
  • the spacer block and the genuine cut guide guide pin become unnecessary, and the operation time can be shortened.
  • the precut guide guide pin can be easily inserted and no crack or the like is formed at the insertion site.
  • FIG. 1 is a side view of the femur 1 and the tibia 2 in the extended position, but the distal end of the femur is shaped like a condyle 3 that protrudes from front to back and right and left.
  • the proximal end has an articulating surface 4 that receives the condyle 3 in a rollable manner.
  • FIG. 2 is a side view of the case where the distal end of the damaged condyle 3 is excised in the excision range (shaded portion) of A when replacing with an artificial knee joint.
  • end resection surface 5 In the extended position, it is a horizontal femoral distal end resection surface (hereinafter referred to as an end resection surface) 5 (perpendicular to the bone axis).
  • end resection surface horizontal femoral distal end resection surface
  • the proximal end of the tibia 2 In the extended position, it is a horizontal femoral distal end resection surface (hereinafter referred to as an end resection surface) 5 (perpendicular to the bone axis).
  • the upper end of the resection range B is a horizontal tibial proximal end end resection surface (hereinafter, end resection surface) 6. Therefore, both end cut surfaces 5 and 6 are horizontal and parallel in the extended position.
  • FIGS. 5 to 7 are referred to as a spacer block 7 and are inserted between the both-end cut surfaces 5 and 6 cut in order to confirm the cut range C in the extended position.
  • the spacer block 7 includes a hollow box 9 having a vertical hole 9a perpendicular to the grip 8 and a reference spacer portion 10 from the front side.
  • a notch 10a is provided on the central front surface of the reference spacer portion 10 to avoid this (the same applies to an adjustment spacer described later).
  • the grip 8 is a handle held by the practitioner, and a plurality of vertical holes 8a for alignment with the lower limbs are formed at the center.
  • the vertical hole 9a of the hollow box 9 is for inserting a later-described genuine cut guide guide pin guide (hereinafter referred to as “genuine cut pin guide”) 11 and is formed in a square hole so that the genuine cut pin guide 11 does not rotate. ing.
  • the hollow box 9 is set immediately before the knee joint in order to improve the aiming of the genuine cut pin guide 11 attached thereto.
  • FIG. 8 shows a femoral sizer 13 that also serves as a guide and aim for inserting a pre-cut guide guide pin 12 to be described later, which is clamped between the anterior portion and the posterior portion of the condyle 3 of the femur 1 in a 90 ° bent position.
  • FIG. 9 shows the state after the femoral sizer 13 is removed, and the two left and right pre-cut guide guide pins 12 are still inserted.
  • the pre-cut guide guide pin 12 may be sharply pointed and directly driven into the end cutting surface 5, but a drilling tool (not shown) such as a drill is inserted into the insertion hole 14 because there is a risk of cracking. Thus, it is preferable to pre-drill and insert the pre-cut guide guide pin 12 into the tool hole. The one shown in FIG.
  • precut guide 15 applied to the end resection surface 5 using the precut guide guide pin 12 as a guide, which is perpendicular to the condyle 3 (when bent 90 °). It is an instrument for chamfering the corners of the rear part, the rear part, and the end part cutting surface 5 that are fixed to the end part cutting surface 5.
  • a tool for cutting the rear portion and the chamfered portion is inserted into the precut guide 15, and an insertion hole 16 corresponding to a precut line (actually a surface) in a substantially horizontal and downward oblique direction at the bent position, 17 (to be precise, a groove having a width) is formed, from which a cutting tool is inserted to form a rear cut surface 26 and a rear chamfer cut surface 27.
  • a precut line actually a surface
  • 17 to be precise, a groove having a width
  • the cut portion (shaded portion) at this time is performed with a margin (less) than the regular cut surface (genuine cut line), and this is referred to as pre-cut.
  • the reason for this pre-cut is that the pre-cut trial (hereinafter referred to as the trial) 19 described later is attached once before installing the genuine implant, and the trial 19 and the end resection surface on the tibial side during the extended position, the bent position, and the bent position. 6 is measured. Further, the contact position of the trial 19 and the root resection surface 6 in the extended position and the bending position, the posture of the femur and the tibia, and the position of contact of the trial 19 with respect to the end resection surface 6 during the bending and the movement of the center of gravity. This is to observe how the posture is. By doing so, it is possible to predict whether or not a preset genuine implant and a genuine cut line for mounting the implant are appropriate.
  • the pre-cut guide guide pin 12 is pulled out (12a is the trace hole), and the reference spacer portion 10 of the spacer block 7 described above is inserted into the pre-cut range C ′ in a bent position as shown in FIG. .
  • the adjustment spacer 18 whose thickness is known for the measurement is used as the reference spacer portion whose thickness is also known. 10 (there may be a plurality of adjustment spacers 18).
  • the trial 19 is mounted from the end cut surface 5 to the cut range C ′, and the state in the extended position and the bent position and the behavior during the bending are observed.
  • the trial 19 is fastened to the end cut surface 5 of the genuine cut of the condyle 3 with a small pin 19a, and is similar to a genuine implant.
  • the portion to be attached to the rear cut surface 26 and the rear chamfer cut surface 27 is thinner than the genuine implant.
  • the rear cut surface 26 and the rear chamfer cut surface 27 to be precut are generally parallel to the cut surfaces 26 and 27 to be genuine cut.
  • the femur 1 is set to the extended position and rotated until it reaches the bent position, and a gap (gap) therebetween is measured. Note that this bending state may be observed by X-ray fluoroscopy or the like.
  • FIGS. 13 to 15 show this, but the gap to the bent position is smaller than the gap C in the extended position, but the gap B is almost the same until reaching the bent position.
  • the trial 19 is removed, and the lines (levels) of the rear cut surface 26 and the rear chamfer cut surface 27 are rechecked using the spacer block 7 and the adjustment spacer 18 again. This is to confirm whether the precut line has changed because the trial 19 is mounted.
  • FIG. 16 shows this confirmation in the bent position.
  • FIG. 17 is a perspective view of the genuine cut pin guide 11.
  • the leg 11 a is inserted into and supported by the vertical hole 9 a formed in the hollow box 9 of the spacer block 7 described above.
  • the genuine cut pin guide 11 has a portion that abuts against the end resection surface 5 of the femur 1, and a genuine cut guide guide pin (hereinafter referred to as a “genuine cut pin”) 30 for guiding the genuine cut pin guide 11 is provided at the end thereof.
  • An insertion hole 20 for insertion into the excision surface 5 is formed.
  • the genuine cut pin 30 is inserted into the end cut surface 5 from the insertion hole 20.
  • the genuine cut pin 30 may be the same as the pre-cut guide guide pin 12 described above, but the place to be inserted is preferably different. This is because the pre-cut guide guide pin hole 12a may be loosened due to the use of the pre-cut guide guide pin 12, and there is a possibility that the below-described genuine cut guide 21 may not be sufficiently fixed. Further, the genuine cut pin 30 may partially interfere with the pre-cut guide guide pin hole 12a, so that the core may not be aligned. That is, since the precut is mainly performed on the rear side, the precut guide pin 12 that guides the precut guide 15 is also inserted in the rear side. However, since the genuine cut also performs the front side, the load is wide.
  • the genuine cut pin 30 is positioned closer to the center of the condyle 3 than the pre-cut guide guide pin hole 12a. Further, it is suitable to make a hole 30a with a tool in advance and insert it into the tool hole in the same manner as the pre-cut guide guide pin 12 rather than directly inserting the genuine cut pin 30. This will be described later. To do. Next, the spacer block 7 is moved backward to remove the genuine cut pin guide 11. Then, since the genuine cut pin 30 remains as shown in FIG. 19, the genuine cut guide 21 is mounted using this pin as a guide. FIG. 20 shows this, but the genuine cut guide 21 is mounted by guiding the genuine cut pin 30 and has a portion applied to the end cut surface 5.
  • This genuine cut guide 21 is an instrument for determining a genuine cut line, and is a substantially horizontal and downwardly inclined insertion hole (in the horizontal direction) into which a tool for forming the rear cut surface 26 and the rear chamfer cut surface 27 can be inserted. This is a wide groove.
  • 22 and 23 are provided, and the front part and the front part and the front part surface 5 are chamfered to chamfer the front part surface 28 and the front part surface. This is also for forming the cut surface 29, and is provided with insertion holes 24 and 25 similar to those described above. Then, tools are inserted from these insertion holes 22 to 25, and each is cut by a genuine cut line.
  • the genuine cut guide 21 is removed, the genuine cut pin 30 is pulled out, and a set or adjusted genuine implant (not shown) is attached.
  • a tibial-side genuine implant (not shown) is also mounted on the joint surface 4 side. This is, as is well known, this is because the ultrahigh molecular weight is formed on the tibial joint member to be mounted on the affected surface resection surface 6 of the tibia 2.
  • a polyethylene joint surface is attached.
  • the present invention observes the state of the trial 19 by observing gaps and clearances including the extended position, the bent position, and the bending behavior on the femur side and the posterior side that functions when the condyle 3 is bent.
  • the main feature is that the genuine cut line and the genuine implant are determined and adjusted later, so that the genuine implant can be optimally mounted.
  • the above is the basic form of the present invention, but the present invention takes various modified forms without departing from the essence thereof.
  • the purpose of the modification is that the trial 19 has a shape closer to that of a genuine implant, and the size of the incision area varies depending on the practitioner considering the degree of bone damage of each patient. This is because it can cope with the minimally invasive surgery.
  • the end cut surface 5 and the rear chamfer cut surface 27 are made into a genuine cut, and the rear cut surface 26 is set as a shallow precut rear cut surface 26 ′ (hereinafter referred to as “removed”).
  • the trial 19 is mounted on these surfaces. 23 is the same, the trial 19 of this example cuts the rear chamfered cut surface 27 and the rear cut surface 26 shallowly, and the rear chamfered cut surface 27 'and the rear cut surface 26', which are precut lines, respectively.
  • the trial 19 is mounted on these surfaces.
  • the end cut surface 5, the rear chamfer cut surface 27, and the rear cut surface 26 are cut shallowly, and the precut line end cut surface 5 ', the rear chamfer cut surface 27', and the rear cut surface 26 are respectively cut.
  • the trial 19 is mounted over these surfaces.
  • FIG. 25 shows that the trial 19 is also exerted on the front side in combination with the low degree of damage to the condyles 3, and the front chamfered cut surface 29 is shallowly cut to form a precut line. 29 'and the trial 19 was also applied to this surface.
  • the previous example is further expanded, and the front cut surface 28 is cut shallowly to form a precut line 28 ', and the trial 19 is also applied to this surface.
  • the trial 19 of this example is thin as a whole, it has almost the same shape as the genuine implant, and is closer to the genuine implant.
  • the shape of the trial 19 and the end cut surface 5 ′, the rear chamfer cut surface 27 ′, the rear cut surface 26 ′, the front chamfer cut surface 29 ′ which become a precut line for mounting the trial 19,
  • An essential requirement is that if the end cut surface 5 is a genuine cut line, then at least one other surface is a precut line, and if the end cut surface 5 is a precut line, the other surface Means a genuine cut line or a pre-cut line.
  • the method of utilizing the insertion hole 20 of the genuine cut pin guide 11 can be considered. That is, a drill 31 such as a drill is inserted through the insertion hole 20 to make a hole in the end cut surface 5, and a sleeve 31 having a hole through which the genuine cut guide 30 can be inserted into the genuine cut guide 21 is formed. And the sleeve 31 is inserted into the tool hole.
  • the depth of the hole 31a into which the sleeve 31 is inserted is set so that only the sleeve 31 is inserted, and thereafter, there is a method of directly driving the genuine cut pin 30 and a method of previously forming a hole 30a into which the genuine cut pin 30 can be inserted.
  • the latter is better in terms of less damage to bones, but has the disadvantage of having to drill twice. Therefore, if a two-stage drill having a diameter suitable for each of the holes 31a and 30a is used, only one drilling is required.
  • the diameter and length of the pre-cut guide guide pin 12 and the genuine cut pin 30 can be different, for example, by making the genuine cut pin 30 larger than the diameter of the pre-cut guide guide pin 12, the load is further increased. There is also an effect of further stabilizing the fixing of the genuine cut guide 21 in a wide range. Furthermore, in the above procedure, after installing the trial 19 and observing the measurement of the gap from the extended position to the bent position and the state of rotation, the trial 19 was removed and the gap was measured again. The operation may be omitted. If the degree of bone damage is not so severe, there is little difference between the two measurements, so omitting this has the advantage of shortening the operation time.

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Abstract

　人工膝関節置換手術時に大腿骨側部材として正規の（ジェニュイン）インプラントを装着する前にジェニュインカットラインよりも浅いプレカットラインでカットし、プレカットトライアルを装置し、伸展位と屈曲位及び屈曲中の回動を観察し、設定したジェニュインカット及びインプラントが適正であるかどうかを判断する。　大腿骨の遠位端部を端部切除面、後部切除面と前部切除面、後部面取り切除面と全部面取り切除面をジェニュインカットしてこれら切除面に装着されるジェニュインインプラントに模してジェニュインカットラインよりも浅く力ットされるプレカットラインにプレカットトライアルを装着し、大腿骨の伸展位と屈曲位及び屈曲状態を観察してジェニュインインプラントの適否を判断する。

Description

人工膝関節置換手術時に使用される手術器具
　本発明は、人工膝関節置換手術時に使用される手術器具に関し、中でも、患者に適用する予定の正規の人工膝関節の適否を判断する根拠となるプレカットトライアルを含む手術器具に関するものである。
　膝関節が変形性膝関節症、関節リウマチ、骨腫瘍を罹患したり、外傷等を負った場合には、大腿骨と脛骨の端部の関節部の損傷を受けた部分を切除し、この部分に人工膝関節を置換することが行われている。この人工膝関節は、従来からあるように、内外二つの顆部に該当する大腿骨側部材と、この二つの大腿骨側部材をそれぞれ回動可能に収受する関節面に該当する脛骨側部材との組み合わせからなるが、これら大腿骨側部材と脛骨側部材とで構成される人工膝関節は、生体膝関節と同等な動きをするのが望ましい。
　ところで、大腿骨と脛骨とは多数の靱帯で繋がっており、伸展、屈曲はこれら靱帯の緊張、弛緩によって引き起こされる。殊に、緊張に際しては、伸展位の場合と屈曲位の場合において同じ緊張力が生ずるのが好ましい上に、屈曲位にする場合に疼痛を伴わないでスムーズに動くことが要求される。特に、日本人は正座をすることが多いから、９０°を超える屈曲も可能になる必要がある。このため、下記特許文献１には、伸展位と屈曲位とで同じ緊張力になることを確認して骨切除範囲を設定する骨切除治具が提案されている。
　ところが、この先行技術の発明は、伸展位と屈曲位とで靱帯の緊張力を確認（測定）するため、操作が面倒で長い手術時間を要するものになっている。また、構造が複雑で多くの可動部分や調整部分を有しており、煩雑で熟練を要する多くの操作を必要としている。さらに、重量も重く、価格も高いものになっている。
　このため、本出願人は下記特許文献２を提供している。これは、大腿骨の遠位端の切除の際に用いられるものであり、基本的には三個の部品からなる極めて構造が簡易なものであり、かつ、操作も簡単な骨切除具となっており、予め設定したラインに正確に切除できることを特徴としている。しかし、設定したラインに沿って正確に切除したとしても、実際の人工膝関節を装着した場合に不具合が生ずることがある。また、伸展位から屈曲位にかけての屈曲時の挙動については正確に把握し難い点があった。
特開２００７−０７５５１７号公報 特願２０１０−２０３８７３号明細書
　本発明は、上記特許文献２の大腿骨側の骨切除治具を更に進歩させたもので、正規の大腿骨側人工膝関節（ジェニュインインプラント）を装着する前にこれに模したプレカットトライアルを装着し、伸展位と屈曲位及び伸展位から屈曲位に至るまでの脛骨側切除面との隙間や大腿骨側部材と脛骨側部材の挙動を測定、観察し、設定したジェニュインインプラントが適正かどうかを判断できるようにしたものである。また、正常な骨はできるだけ温存するようにするとともに、手術時間を短縮して患者の負担を軽減するものである。さらに、比較的簡単な構造で操作も容易な手術器具としたものである。
　以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、人工膝関節置換手術時のときに大腿骨の遠位端部を骨軸と直角方向の端部切除面、骨軸と平行方向の後部切除面と前部切除面、端部切除面と後部切除面との後部面取り切除面及び端部切除面と前部切除面との前部面取り切除面をジェニュイン（正規の）カットしてこの切除面に沿って装着される大腿骨側のジェニュインインプラントに模してジェニュイカットラインよりも浅くカットされるプレカットラインに装着されるプレカットトライルが含まれる人工膝関節置換手術時に使用される手術器具であり、このプレカットトラアルが、上記ジェニュインカットラインの一部とプレカットラインの一部又はすべてのレカットラインに装着されるものであり、装着した状態における大腿骨の伸展位と屈曲位の状態及び屈曲状態を観察してジニュインインプラントの適否を判断する根拠となるものであることを特徴とする人工膝関節置換手術時に使用される手術器具を提供したものである。
　このプレカットトライアルの装着の態様として、請求項２に記載した、プレカットトライアルが、ジェニュインカットラインの端部切除面に装着されるとともに、後部面取り切除面、後部切除面、前部面取り切除面及び前部切除面の一つ又は二つ以上にも装着され、このうち少なくとも一つはプレカットラインである手術器具、請求項３に記載した、プレカットトライアルが、プレカットラインの端部切除面に装着されるとともに、ジェニュインカットライン又はプレカットラインの後部面取り切除面、後部切除面、前部面取り切除面及び前部切除面の一つ又は二つ以上にも装着される手術器具を提供するのである。
　また、本発明は、プレカットトライアルを含む手術器具として、請求項４に記載した、ジェニュインカットライン又はプレカットラインの端部切除面に大腿骨の顆の前部と後部に係止してあてがわれる大腿骨サイザーの挿入孔から当該端部切除面に刺入されるプレカットガイドガイドピンをガイドとして当該端部切除面に固定され、挿入孔から切除工具を挿入して少なくとも後部面取り切除面、後部切除面をジェニュインカット又はプレカットするプレカットガイドが上記端部切除面に装着される手術器具、請求項５に記載した、プレカットガイドが前部面取り切除面、前部切除面をジェニュインカット又はプレカットする切除工具が挿入できる挿入孔を有する手術器具を提供する。
　さらに、請求項６に記載した、プレカットトライアルを装着して伸展位と屈曲位における状態及び屈曲状態を観察した後、ジェニュインカットライン又はプレカットラインの端部切除面と脛骨側の端部切除面との間にスペーサブロックを挿入し、スペーサブロックに取り付けられてジェニュインカットライン又はプレカットラインの端部切除面にあてがわれるジェニュインカットガイドガイドピンガイドの挿入孔から当該端部切除面に刺入されるジェニュインカットガイドガイドピンをガイドとして当該端部切除面に固定され、挿入孔から切除工具を挿入してジェニュインカットするジェニュインカットガイドが当該端部切除面に装着される手術器具を提供する。
　加えて、請求項７に記載した、ジニュインカットガイドガイドピンガイドの挿入孔がドリル等の孔あけ工具が挿入できるものであり、ジニュインカットガイドが孔あけ工具で形成された工具孔に挿入でき、かつ、ジニュインカットガイドガイドピンが挿入できる孔が内成されたスリーブを有し、このスリーブによってジェニュインカット又はプレカットされた端部切断面に固定される手術器具、請求項８に記載した，大腿骨サイザーの挿入孔がドリル等の孔あけ工具が挿入できるものであり、この孔あけ工具で形成された工具孔にプレカットガイドピンが挿入される手術器具を提供する。
　請求項１の発明によると、プレカットトライアルによって伸展位と屈曲位及び屈曲中の脛骨との端部切除面との隙間を測定するとともに、伸展位と屈曲位の状態及び伸展位から屈曲位に至るまでの挙動を観察することで、予め設定したジェニュインインプラント及びそのカットラインが適正かどうかを判断できる。したがって、その後に装着するジェニュインインプラントを患者にもっとも適応した状態で装着できる。この点で、プレカットラインをできるだけジェニュインカットラインに近いものにし、プレカットトライアルもジェニュインインプラントに近いものにすることになる。プレカットトライアルの装着形態としては、請求項２及び３に記載されたように、ジェニュインカットライン又はプレカットラインの端部切除面にあてがわれるが、この他の後部面取り切除面、後部切除面、前部面取り切除面、前部切除面のいずれか又はすべてにあてがわれるが、このうち、少なくとも一つはプレカット切除面にあてがわれる。
　請求項４の手術器具によると、プレカットトライアルを装着する各切除面の切除が容易、正確にできる。請求項５の手術器具によると、上記に加えてプレカットトライアルを顆の前部側にも装着できてジェニュインインプラントにより近いものにできる。請求項６の手術器具によると、ジェニュインカットする各切除面のカットが容易、正確にできる。請求項７の手術器具によると、スペーサブロックやジェニュインカットガイドガイドピンが不要になり、手術時間を短くできる。請求項８の手術器具によると、プレカットガイドガイドピンの刺入が容易になり、刺入個所に亀裂等が入らない。
大腿骨と脛骨の関係を示す側面図である。 大腿骨と脛骨の関係を示す側面図である。 大腿骨と脛骨の関係を示す側面図である。 大腿骨と脛骨の関係を示す側面図である。 スペーサブロックの斜視図である。 スペーサブロックの側面図である。 スペーサブロックを切除面間に挿入した側面図である。 大腿骨サイザーの側面図である。 大腿骨サイザーを除去した側面図である。 プレカットガイドの側面図である。 プレカットガイドを除去後スペーサブロックを挿入した側面図である。 プレカットトライアルを装着した側面図である。 プレカットトライアルを装着して伸展位にした側面図である。 プレカットトライアルを装着して回動するときの側面図である。 プレカットトライアルを装着して屈曲位にした側面図である。 プレカット後にスペーサブロックを挿入した側面図である。 ジェニュインカットガイドピンガイドの斜視図である。 ジェニュインカットガイドピンガイドを装着した側面図である。 ジェニュインカットガイドピンガイドを除去した側面図である。 ジェニュインカットガイドを装着した側面図である。 ジェニュインカットガイドを除去した側面図である。 プレカットトライアルの別の例の説明図である。 プレカットトライアルの別の例の説明図である。 プレカットトライアルの別の例の説明図である。 プレカットトライアルの別の例の説明図である。 プレカットトライアルの別の例の説明図である。 ジェニュインカットガイドの他の例を装着した側面図である。
　以下、本発明の実施の形態を手術手技の順序に従って図面を参照して説明する。図１は大腿骨１と脛骨２を伸展位にしたときの側面図であるが、大腿骨の遠位端は顆３という前後左右に張り出した瘤のような形態になっており、脛骨２の近位端は顆３を転動可能に受ける関節面４を有している。なお、顆３及び関節面４は左右に二つずつある。図２は人工膝関節に置換する場合、損傷している顆３の遠位端端部をＡの切除範囲（斜線の部分）で切除する場合の側面図であるが、切除範囲Ａの下端は伸展位では水平な（骨軸に直角方向）大腿骨遠位端端部切除面（以下、端部切除面）５としている。
　脛骨２の近位端も同様であり、図３に示すように関節面４の近位端端部をＢの切除範囲（斜線の部分）で切除する。この場合、切除範囲Ｂの上端は水平な脛骨近位端端部切除面（以下、端部切除面）６としている。したがって、両端部切除面５、６は伸展位で水平で平行になっている。図４はＡ＋Ｂ＝Ｃの切除範囲を示したものである。なお、これら切除範囲Ａ、Ｂは医師が膝関節の損傷の程度や年齢、骨格、骨質等を判断して装着しようとするジェニュインインプラントに応じて決定する。
　図５~図７はスペーサブロック７と称されるもので、伸展位において切除範囲Ｃを確認するために切除した両端部切除面５、６の間に挿入するものである。スペーサブロック７は手前側からグリップ８と垂直な縦孔９ａを有するホローボックス９及び基準スペーサ部１０とからなる。なお、関節面の中央には凸部があるから、これをかわすために規準スペーサ部１０の中央前面には切欠１０ａを設けている（後述する調整スペーサも同じ）。このうち、グリップ８は施術者が持つ把手であり、中心に下肢とのアライメントを図る複数の垂直孔８ａが形成されている。ホローボックス９の縦孔９ａは後述するジェニュインカットガイドガイドピンガイド（以下、ジェニュインカットピンガイド）１１を挿入するためのものであって、ジェニュインカットピンガイド１１が回転しないように角孔に形成されている。
　これにおいて、グリップ８の軸芯は基準スペーサ部１０の中心を通っているが、ホローボックス９は、これに装着されるジェニュインカットピンガイド１１の照準性を高めるために膝関節の直前にセットされていることから、グリップ８のホローボックス９辺りは膝蓋腱を目視や操作の邪魔にならない位置に保持するために軸芯からずらせている（膝蓋腱は偏心外側に保持する）。これに伴い、ジェニュインカットピンガイド１１はその脚１１ａに対して軸芯側に偏心しており、脚１１ａを縦孔９ａに挿入すると、ジェニュインカットピンガイド１１は基準スペーサ部１０に正対するようになっている。
　図８に示すものは９０°の屈曲位において大腿骨１の顆３の前部と後部とで挟止する後述するプレカットガイドガイドピン１２を刺入するためのガイド及び照準ともなる大腿骨サイザー１３と称されるものである。大腿骨サイザー１３の垂直部は大腿骨１の端部切除面５にあてがわれており、この面にプレカットガイドガイドピン１２を端部切除面５に挿入するための左右平行な二つの挿入孔１４が形成されている。図９は大腿骨サイザー１３を除去した後を示すものであるが、左右二つのプレカットガイドガイドピン１２が刺入されたままの状態となっている。なお、プレカットガイドガイドピン１２は先を尖らせて端部切除面５に直接打ち込んでもよいが、亀裂が生ずる虞もあることから、挿入孔１４にドリル等の孔あけ工具（図示省略）を挿入して予め孔あけし、この工具孔にプレカットガイドガイドピン１２を挿入するのが好ましい。
　図１０に示すものはこのプレカットガイドガイドピン１２をガイドとして端部切除面５にあてがわれるプレカットガイド１５と称されるもので、これは、顆３の垂直（９０°の屈曲位のとき）な端部切除面５に固定され、後部と、後部と端部切除面５との角の面取りを行うための器具である。プレカットガイド１５には後部と面取り部を切除するための工具が挿入されるものであり、屈曲位のときにほぼ水平と下方斜め方向のプレカットライン（実際には面）に相当する挿入孔１６、１７（正確には幅がある溝）が形成されており、ここから切除用の工具を挿入して後部切除面２６と後部面取り切除面２７を形成する。本例では、このときのカット部分（斜線の部分）は正規のカット面（ジェニュインカットライン）よりも余裕を残して（少なく）行うもので、これをプレカットと称する。
　このプレカットを行う理由は、ジェニュインインプラントを装着する前に一度後述するプレカットトライアル（以下、トライアル）１９を装着し、伸展位や屈曲位及び屈曲中のときのトライアル１９と脛骨側の端部切除面６との間隔を測定するものである。また、伸展位や屈曲位のときのトライアル１９と根部切除面６の接触位置や大腿骨と脛骨との姿勢及び屈曲中に端部切除面６に対してトライアル１９の接触位置や重心の移動及び姿勢がどのようになっているかを観察するためである。こうすることで、予め設定したジェニュインインプラント及びそれを装着するためのジェニュインカットラインが適正かどうかが予測できるからである。そして、正しければそれに準じて切除するとともに、設定したジェニュインインプラントを装着し、正しくなければ、ジェニュインカットライン及びジェニュインインプラントを調整、修正することになる。
　プレカットが済むと、プレカットガイドガイドピン１２を抜き（１２ａはその跡の孔）、図１１に示すように屈曲位にして上述したスペーサブロック７の規準スペーサ部１０をプレカットの範囲Ｃ´に挿入する。これは、プレカットした範囲Ｃ´が屈曲位のときにも正しいかどうかを確認するためであり、その測定のために厚みの判明している調整スペーサ１８をこれも厚みがわかっている規準スペーサ部１０に載せる（調整スペーサ１８は複数のこともある）。
　次に、図１２に示すように端部切除面５から切除範囲Ｃ´にかけてトライアル１９を装着し、伸展位と屈曲位における状態及び屈曲中の挙動を観察する。このトライアル１９は顆３のジェニュインカットの端部切除面５に小さなピン１９ａで止め付けるものであり、ジェニュインインプラントに模したものである。ただ、プレッカットした個所に装着することから、後部切除面２６や後部面取り切除面２７に装着さる部分はジェニュインインプラントよりも薄くなっている。ただ、プレカットされる後部切除面２６や後部面取り切除面２７はジェニュインカットされるこれらの切除面２６、２７と一般的には平行になっている。
　トライアル１９を装着するときは調整スペーサ１８を除去するが、まず、大腿骨１を伸展位にし、屈曲位になるまで回動させてその間の隙間（ギャップ）を測定する。なお、この屈曲の状態をＸ線透視等でその状態を観察することもある。図１３~図１５はこれを示すものであるが、屈曲位にかけてのギャップは伸展位のギャップＣよりは少ないが、屈曲位に至るまではほぼ同じギャップＢになっている。さらに、トライアル１９を除去して再度スペーサブロック７及び調整スペーサ１８を使用して後方切除面２６や後部面取り切除面２７のライン（レベル）を再チェックする。これはトライアル１９を装着したがためにプレカットラインに変化が生じているがどうかを確認するためである。図１６は屈曲位におけるこの確認を示すものである。
　次に、屈曲位にしたままで上記したジェニュインカットピンガイド１１を使用する。図１７はジェニュインカットピンガイド１１の斜視図であるが、上記したスペーサブロック７のホローボックス９に形成された縦孔９ａにその脚１１ａが挿入されて支持されるものである。ジェニュインカットピンガイド１１は大腿骨１の端部切除面５に当接する部分を有し、ここにジェニュインカットピンガイド１１をガイドするためのジェニュインカットガイドガイドピン（以下ジェニュインカットピン）３０を端部切除面５に刺入するための挿入孔２０が形成されている。そして、図１８に示すように挿入孔２０からジェニュインカットピン３０を端部切除面５に刺入する。
　この場合、ジェニュインカットピン３０は上記したプレカットガイドガイドピン１２と同じものでもよいが、刺入する個所は別の方が好ましい。プレカットガイドガイドピン孔１２ａはプレカットガイドガイドピン１２の使用で緩んでいることがあり、後述するジェニュインカットガイド２１の固定が十分でない虞があるからである。また、ジェニュインカットピン３０はプレカットガイドガイドピン孔１２ａと一部干渉するのも芯がずれる虞があってよくない。
　すなわち、プレカットは主として後部側を行うものであるから、プレカットガイド１５をガイドするプレカットガイドピン１２も後部側に刺入しているが、ジェニュインカットは前部側をも行うことから、荷重が広範囲でかかるため、ジェニュインカットピン３０はプレカットガイドガイドピン孔１２ａよりも顆３の中央寄りにする。また、ジェニュインカットピン３０の刺入も直接刺入するよりもプレカットガイドガイドピン１２と同様に予め工具で孔３０ａをあけておき、この工具孔に挿入するのが適するが、この点については後述する。
　次いで、スペーサブロック７を後退させてジェニュインカットピンガイド１１を外す。すると、図１９に示すようにジェニュインカットピン３０が残ったままになっているので、これをガイドとしてジェニュインカットガイド２１を装着する。図２０はこれを示すものであるが、ジェニュインカットガイド２１はジェニュインカットピン３０をガイドして装着されるものであり、端部切除面５にあてがわれる部分を有している。このジェニュインカットガイド２１はジェニュインカットラインを決定するための器具であり、後部切除面２６と後部面取り切除面２７を形成するための工具を挿入できるほぼ水平と下方斜め方向の挿入孔（横方向に幅のある溝になっている。以下、同様）２２、２３が設けられているとともに、前部と、前部と端部切除面５の角を面取りして前部切除面２８と前部面取り切除面２９を形成するためでもあり、上述したものと同様な挿入孔２４、２５が設けられているものである。
　そして、これらの挿入孔２２~２５から工具を挿入し、それぞれジェニュインカットラインでカットする。この状態を示すのが図２１であるが、ジェニュインカットすると、このように側面視で、端部切除面５、後部切除面２６、後部面取り切除面２７、前部切除面２８及び前部面取り切除面２９の五角形になっている（もっと多い多角形にすることもある）。そこで、ジェニュインカットガイド２１を外すとともに、ジェニュインカットピン３０を抜き、ここに設定した或いは調整したジェニュインインプラント（図示省略）を装着する。
　なお、関節面４側にも同様に脛骨側のジェニュインインプラント（図示省略）を装着するが、これは、周知のように脛骨２の患部切除面６に装着する脛骨関節部材の上に超高分子量ポリエチレンの関節面を取り付けたものである。このように、本発明は、大腿骨側、しかも、顆３の屈曲時に機能する後部側において伸展位と屈曲位及び屈曲時の挙動を含むギャップやクリアランスを観察してトライアル１９による状態を観察した後にジェニュインカットラインやジェニュインインプラントを決定、調整する点を主たる特徴としたものであり、これによってジェニュインインプラントを最適に装着できる。
　以上は、本発明の基本的な形態であるが、本発明は、その本質を逸脱しない範囲で種々改変された形態をとる。改変の趣旨は、トライアル１９をよりジェニュインインプラントに近い形状にすること、患者各々の骨の損傷の程度等を考慮して施術者によって皮切り、切開領域の大きさが異なることから、近時行われている低侵襲手術にも対応ができるようにするためである。図２２に示すものは、後部の損傷度が低い場合であり、端部切除面５と後部面取り切除面２７はジェニュインカットし、後部切除面２６は浅くプレカットした後部切除面２６´とし（以下ではプレカットラインラインをジェニュインカットラインと区別するためにジェニュインカットラインに付した数字に´を付ける）、トライアル１９をこれらの面にかけて装着したものである。
　図２３に示すものも同様であるが、本例のトライアル１９は、後部面取り切除面２７と後部切除面２６を浅くカットしてそれぞれプレカットラインである後部面取り切除面２７´と後部切除面２６´とし、これらの面にトライアル１９を装着したものである。図２４に示すものは、端部切除面５、後部面取り切除面２７及び後部切除面２６を浅くカットしてそれぞれプレカットラインの端部切除面５´、後部面取り切除面２７´、後部切除面２６´とし、これらの面にかけてトライアル１９を装着したものである。
　図２５に示すものは、顆３の損傷度が低いことと相まってトライアル１９を前部側にも及ぼしたもので、前部面取り切除面２９を浅くカットしてプレカットラインとした前部面取り切除面２９´とし、この面にもトライアル１９を及ぼしたものである。図２６に示すものは、前例を更に拡張したもので、前部切除面２８を浅くカットしてプレカットライン２８´として、この面にもトライアル１９を及ぼしたものである。本例のトライアル１９は全体に薄いが、ジェニュインインプラントのほぼ同じ形状をしており、よりジェニュインインプラントに近いものになっている。
　この他、図示は省略するが、トライアル１９の形状及びそれを装着するプレカットラインとなる端部切除面５´、後部面取り切除面２７´、後部切除面２６´、前部面取り切除面２９´、前部切除面２８´には種々の組み合わせがある。不可欠な要件は、端部切除面５をジェニュインカットラインとすれば、他の面は少なくも一つはプレカットラインであるということと、端部切除面５をプレカットラインとすれば、他の面はジェニュインカットラインかプレカットラインであるということである。
　なお、上記したジェニュインカットピン３０を予め形成した孔３０ａに挿入する方法についてであるが、ジェニュインカットピンガイド１１の挿入孔２０を利用する方法が考えられる。すなわち、挿入孔２０からドリル等の孔あけ工具を挿入して端部切断面５に孔をあけ、この孔にジェニュインカットガイド２１にジニュインカットピン３０が挿通できる孔を内成したスリーブ３１を突設してこのスリーブ３１を工具孔に挿入する方法である。この場合、スリーブ３１が入る孔３１ａの深さはスリーブ３１が入るだけにし、後はジェニュインカットピン３０を直接打ち込む方法とジェニュインカットピン３０も挿入できる孔３０ａも予め形成しておく方法とがある。
　骨に与えるダメージが少ない点では後者の方が優れているが、孔あけを二回しなければならない欠点がある。そこで、各孔３１ａ、３０ａに適合した径の二段ドリル等を使用すれば、一回の孔あけで済むことになる。これによると、プレカットガイドガイドピン１２とジェニュインカットピン３０の径や長さを違えることができるから、例えば、ジェニュインカットピン３０をプレカットガイドガイドピン１２の径よりも大きくすることで、荷重がより広い範囲でかかるジェニュインカットガイド２１の固定をより安定させる効果もある。
　さらに、以上の手技では、トライアル１９を装着して伸展位から屈曲位までのギャップの測定や回動の状況を観察した後、トライアル１９を外して再度ギャップを測定したが、場合によっては、この操作は省略してもよい。骨の損傷度があまり激しくない場合は、この二つの測定ではほとんど差は出てこないから、これを省略をすることで、手術時間を短くできる利点がある。
　１　　　大腿骨
　２　　　脛骨
　３　　　顆
　４　　　関節面
　５　　　ジェニュインカットラインの端部切除面
　５´　　プレカットラインの端部切除面
　６　　　関節面の端部切除面
　７　　　スペーサブロック
　８　　　グリップ
　８ａ　　　　　〃の垂直孔
　９　　　ホローボックス
　９ａ　　　　　〃　　　の縦孔
　１０　　規準スペーサ部
　１０ａ　　　　〃　　　の切欠
　１１　　ジェニュインカットガイドガイドピンガイド
　１１ａ　　　　〃　　　の脚
　１２　　プレカットガイドガイドピン
　１２ａ　　　　〃　　　の孔
　１３　　大腿骨サイザー
　１４　　挿入孔
　１５　　プレカットガイド
　１６　　挿入孔
　１７　　挿入孔
　１８　　調整スペーサ
　１９　　プレッカットトライアル
　１９ａ　　　　〃　のピン
　２０　　挿入孔
　２１　　ジェニュインカットガイド
　２２　　挿入孔
　２３　　挿入孔
　２４　　挿入孔
　２５　　挿入孔
　２６　　ジェニュインカットラインの後部切除面
　２６´　プレカットラインの後部切除面
　２７　　ジェニュインカットラインの後部面取り切除面
　２７´　プレカットラインの後部面取り切除面
　２８　　ジェニュインカットラインの前部切除面
　２８´　プレカットラインの前部切除面
　２９　　ジェニュインカットラインの前部面取り切除面
　２９´　プレカットラインの前部面取り切除面
　３０　　ジェニュインカットガイドガイドピン
　３０ａ　　　　〃　の孔
　３１　　スリーブ
　３１ａ　　　　〃　の孔

Claims (8)

  1. 　人工膝関節置換手術時のときに大腿骨の遠位端部を骨軸と直角方向の端部切除面、骨軸と平行方向の後部切除面と前部切除面、端部切除面と後部切除面との後部面取り切除面及び端部切除面と前部切除面との前部面取り切除面をジェニュイン（正規の）カットしてこの切除面に沿って装着される大腿骨側のジェニュインインプラントに模してジェニュイカットラインよりも浅くカットされるプレカットラインに装着されるプレカットトライルが含まれる人工膝関節置換手術時に使用される手術器具であり、このプレカットトラアルが、上記ジェニュインカットラインの一部とプレカットラインの一部又はすべてのレカットラインに装着されるものであり、装着した状態における大腿骨の伸展位と屈曲位の状態及び屈曲状態を観察してジニュインインプラントの適否を判断する根拠となるものであることを特徴とする人工膝関節置換手術時に使用される手術器具。
  2. 　プレカットトライアルが、ジェニュインカットラインの端部切除面に装着されるととに、後部面取り切除面、後部切除面、前部面取り切除面及び前部切除面の一つ又は二つ以上にも装着され、このうち少なくとも一つはプレカットラインである請求項１の人工膝節置換手術時に使用される手術器具。
  3. 　プレカットトライアルが、プレカットラインの端部切除面に装着されるとともに、ジェニュインカットライン又はプレカットラインの後部面取り切除面、後部切除面、前部面取り切除面及び前部切除面の一つ又は二つ以上にも装着される請求項１の人工膝関節置換術時に使用される手術器具。
  4. 　ジェニュインカットライン又はプレカットラインの端部切除面に大腿骨の顆の前部と後部に係止してあてがわれる大腿骨サイザーの挿入孔から当該端部切除面に刺入されるプレカットガイドガイドピンをガイドとして当該端部切除面に固定され、挿入孔から切除工具を挿入して少なくとも後部面取り切除面、後部切除面をジェニュインカット又はプレカットするプレカットガイドが上記端部切除面に装着される請求項１~３いずれかの人工膝節置換手術時に使用される手術器具。
  5. 　プレカットガイドが前部面取り切除面、前部切除面をジェニュインカット又はプレカットする切除工具が挿入できる挿入孔を有する請求項４の人工膝関節置換手術時に使用される手術器具。
  6. 　プレカットトライアルを装着して伸展位と屈曲位における状態及び屈曲状態を観察した後、ジェニュインカットライン又はプレカットラインの端部切除面と脛骨側の端部切除面との間にスペーサブロックを挿入し、スペーサブロックに取り付けられてジェニュインカットライン又はプレカットラインの端部切除面にあてがわれるジェニュインカットガイドガイドピンガイドの挿入孔から当該端部切除面に刺入されるジェニュインカットガイドガイドピンをガイドとして当該端部切除面に固定され、挿入孔から切除工具を挿入してジェニュインカットするジェニュインカットガイドが当該端部切除面に装着される請求項４又は５の人工膝関節置換手術時に使用される手術器具。
  7. 　ジニュインカットガイドガイドピンガイドの挿入孔がドリル等の孔あけ工具が挿入でるものであり、ジニュインカットガイドが孔あけ工具で形成された工具孔に挿入でき、かつ、ジニュインカットガイドガイドピンが挿入できる孔が内成されたスリーブを有し、このスリーブによってジェニュインカット又はプレカットされた端部切断面に固定されるものである請求項６の人工膝関節置換手術時に使用される手術器具。
  8. 　大腿骨サイザーの挿入孔がドリル等の孔あけ工具が挿入できるものであり、この孔あけ工具で形成された工具孔にプレカットガイドピンが挿入されるものである請求項４~７いずれかの人工膝関節置換手術時に使用される手術器具。
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