外科的処置用ゲージ
図（２３）に示すように、例えば、ゲージ（３０１）の好適な実施の形態は本体（３０２）を含み、重錘（３０３）が本体（３０２）に取り付けられている。重錘（３０３）は、局所的な重力場の影響を受けて本体（３０２）から垂下している。より具体的には、重錘（３０３）は第１の面及び第２の面の双方で本体（３０２）に対して回転可能であり、これらの面は互いに直交している。使用の際は、コネクタ（３２２）によってゲージ（３０１）を種々の外科用器具に接続することができる。重錘（３０３）の指針（３１５）の位置は、本体（３０２）上に設けられたマーキング（３１６及び３１７）の２つのセットを参照して表され、これによって外科医は第１の面における第１の角度と第２の面における第２の角度を決定することができる。本発明の１つの例示的な用途では、第１の角度及び第２の角度は人工部品の外科的な挿入に関連する解剖学的な角度である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は外科用器具及び外科的な方法に関し、より詳細には、人工部品(prosthetic components)に関連する手術などの外科的処置で使用するゲージに関する。
【０００２】
本発明は主に、人工股関節置換術などに関連して人間又は動物に行われる骨切り手術での人工部品の埋込に使用するために開発された。しかし、本発明はこの特定の使用分野に限定されないことが理解されよう。
【背景技術】
【０００３】
従来の人工装具埋込技術では、外科医が人工部品の位置を目測で調整することが一般的に必要である。この従来技術を人工股関節置換術に使用すると、大腿骨ステムや寛骨臼カップなどの人工部品のずれが生じる場合がある。このずれによって、脚の位置がずれたり、脚の長さが不適当になったり、軟部組織の張りが不適当になるなどの術後合併症が生じる場合がある。また、人工部品のずれが長期にわたると、部品の摩耗を早めたり、部品の防腐剤が緩んだり、再手術の時期を早めうる、といった影響も現れる場合がある。
【０００４】
これらの問題のいくつかは、開示内容が本明細書に完全に援用される同時係属の特許出願番号ＰＣＴ／ＡＵ０２／０１４８２（ＷＯ０３／０３７１９２）に開示された構成によって少なくとも部分的に対処されている。この特許明細書は、図２０乃至図２４及び図３６に示すようなアラインメントハンドルの使用を開示している。
【０００５】
このアラインメントハンドルは、人工部品が所定の向きにあるか否かを示すように構成されたゲージを含む。このアラインメントハンドルは、従来技術に比べてかなり改善されてはいるものの、一定の限界を示す。
【０００６】
明細書全体にわたる従来技術の考察は全て、このような従来技術が周知であることや当該技術分野において共通の一般知識の一部を形成することを承認するものとみなすべきではない。
【特許文献１】国際公開第０３／０３７１９２号パンフレット
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によると、第１の面における第１の角度及び第２の面における第２の角度を決定する外科的処置用ゲージが提供される。このゲージは、本体と、局所的な重力場の影響を受けて垂下するように本体に取り付けられ、第１の角度及び第２の角度を決定するように第１の面及び第２の面の双方において本体に対して回転可能である重錘と、を含む。
【０００８】
ユニバーサルジョイントが重錘を本体に回転可能に取り付けることが好ましい。好適な実施の形態では、ユニバーサルジョイントはボールジョイントであるが、例えば、アイエンドジョイント(eye end joint)、単一の回転軸ジョイント、タイロッドエンドジョイント又はローズジョイント(rose joint)のような他のタイプのユニバーサルジョイントを他の好適な実施の形態において用いてもよいことが理解されよう。
【０００９】
第１の面は第２の面に直交することが好ましい。
【００１０】
好適な実施の形態の重錘は指針を含み、本体は指針に隣接して配置されたマーキングを含むことが好ましい。マーキングの第１のサブセットは第１の角度の角増分に対応し、マーキングの第２のサブセットは第２の角度の角増分に対応することがより好ましい。
【００１１】
本発明の好適な実施の形態は、本体に配置されてゲージを人工部品に接続するコネクタを含む。他の好適な実施の形態は、本体に配置されてゲージを患者の所定の部位に接続するコネクタを含む。
【００１２】
好適な実施の形態は、人工股関節置換術の際に寛骨臼カップを拡孔した(reamed)寛骨臼に挿入するなどの外科的な用途に特に適している。この用途では、第１の角度が寛骨臼カップのアバージョン(aversion)に対応することが好ましく、第２の角度が寛骨臼カップの外転に対応することが好ましい。
【００１３】
本発明の第２の態様によると、第１の面における第１の角度及び第２の面における第２の角度を決定する外科的処置用ゲージが提供される。このゲージは、本体と、局所的な重力場の影響を受けて垂下するように本体に取り付けられ、第１の角度を決定するように第１の面において本体に対して回転可能である第１の重錘と、局所的な重力場の影響を受けて垂下するように本体に取り付けられ、第２の角度を決定するように第２の面において本体に対して回転可能である第２の重錘と、を含む。
【００１４】
第１の重錘は第１の軸を中心として回転するように本体に取り付けられ、第２の重錘は第２の軸を中心として回転するように本体に取り付けられ、第１の軸は第２の軸に直交することが好ましい。
【００１５】
ここで、添付の図面を参照しながら好適な実施の形態をあくまで一例として説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図面を参照すると、ゲージ１の第１の好適な実施の形態は本体２を含み、重錘３が本体２に取り付けられている。重錘３は、局所的な重力場の影響を受けて本体２から垂下している。より具体的には、重錘３は本体２に対し、図２の点線４で示す第１の面と図２の点線５で示す第２の面の双方において回転可能である。第１の面は第２の面に直交している。
【００１７】
ボールジョイント６の形をとるユニバーサルジョイントが重錘３を本体２に回転可能に取り付けている。ユニバーサルジョイント６は、重錘３内で中心に収容されたボール７を有する。重錘３の内側表面８は、ボール７の凹面にならう凸状の形状を有する。駆動軸９がボール７の中心を貫通して延び、第１及び第２の円筒状端部１０及び１１を定める。駆動軸９の半径は、円錐状断面１２及び１３に沿って、ボール７内に埋め込まれた細い中央部分の半径からそれよりも太い第１及び第２の円筒状端部１０及び１１の半径に増加する。駆動軸９は重錘内に設けられた開口部１４及び１５を貫通して延びている。開口部１４及び１５はそれぞれ環状のストップ１６及び１７を定める。少なくとも、円錐状断面１２又は１３が隣接する環状ストップ１６又は１７に突き当たる点までは、ボール７は重錘３に対していずれの方向にも自由に移動する。駆動軸９に対する重錘３の移動範囲は、図１１に最も良く示されるように、開口部１４及び１５の領域における重錘３の側壁のアーチ形状によって拡張されている。
【００１８】
重錘及び駆動軸を組み立てるために、まず、ボール７、重錘３及び駆動軸といった部品が別々に製造される。重錘３のボール７用ハウジングの真下の領域は初めから中空である。これによってボール７を重錘３のベース２１の開口部２０から挿入することができる。次に、ボール７は、開口部２０から挿入されてボール７の真下の中空部を埋めるコア１９によって重錘３内に密閉される。次いで、第１の円筒状端部１０が取り付けられた駆動軸の細い部分は、開口部１５と、ボール７に設けられた開口部を貫通するように通される。最後に、第２の円筒状端部１１が留め具２２によって駆動軸９の細い部分のもう一方の側に固定される。
【００１９】
次に、図２に最も良く示されるように、円筒状端部１０及び１１を本体２に固定して接続することにより、重錘３が本体２に取り付けられる。
【００２０】
本体２は半円形の開口部２８を含み、この開口２８は、局所的な重力場に対してゲージ１の向きが変わると重錘３のベース２１が重力の影響を受けて異なる位置をとるように間隙を提供する。軽量化の助けとなるように、例えば図３及び図７に示すような多数の開口部３９を本体２に設けることができる。
【００２１】
使用の際、本体２は、円錐状断面１２及び１３が環状留め具１６及び１７に接触しないように重錘３に対して配向される。このことや、重錘３がボール７によって定められる回転軸よりも低い重心を有するという事実によって、重錘３は重さのために垂直方向に自由に垂下することが確実になる。
【００２２】
他の実施の形態（図示せず）において、ユニバーサルジョイント６は、アイエンドジョイント、タイロッドエンドジョイント又はローズジョイントなどの他の形をとる。
【００２３】
重錘３は、ユニバーサルジョイント６の上部に延びる指針２３を有する。重錘３が重力の影響を受けてボールジョイント７から自由に垂下すると、指針２３の端部はボールジョイント６の中心の真上に位置し、重錘３の重心はボールジョイント６の中心の真下に位置する。本体２は、指針２３が移動するための間隙を提供するチャンバ２９を定める。
【００２４】
本体２の上面は、指針２３に隣接して配置されたマーキング２４、２５、２６及び２７を含む。マーキング第１のサブセット２４及び２６は第１の角度の角増分に対応し、マーキングの第２のサブセット２５及び２７は第２の角度の角増分に対応する。このように、ゲージ１を用いて第１の面４における第１の角度と第２の面５における第２の角度を決定することができる。例えば１つの好適な実施の形態では、マーキング２４及び２６は第１の角度の５°毎の増分に対応し、これはマーキングの一方の末端の−２５°からマーキングの中央の０°を介してマーキングの反対側の末端の＋２５°にわたる。同様に、マーキング２５及び２７は第２の角度の５°毎の増分に対応し、これはマーキングの一方の末端の−１０°からマーキングの中央の０°を介してマーキングの反対側の末端の＋１０°にわたる。使用の際、好適な実施の形態を用いる外科医又は他の人物は、マーキング２４又は２６に対する指針２３の先端の位置を見極め、第１の角度を決定することができる。また、使用者はマーキング２５又は２７に対する指針２３の先端の位置を見極め、第２の角度を決定することもできる。従って、都合のよいことに、１つの外科用器具によって使用者は局所的な重力場に対するゲージ１の向きに関連した２つの別個の角度を迅速かつ簡単に決定することができる。
【００２５】
本発明のゲージ１を、同時係属のＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＡＵ０２／０１４８２（ＷＯ０３／０３７１９２）の図３６に示すアラインメントハンドル１５８と取り替えることが好ましい。
【００２６】
人工部品、他の外科用器具又は患者の所定部位にゲージ１を接続するコネクタ３０が本体２に配置されている。例えば、ゲージ１は外科用器具の一部品を形成することができ、例えば、ゲージ１と、図１３及び図１４にそれぞれ示す左カップホルダ又は右カップホルダと、図１５に示すハンドル２１３とを含むカップアラインメント器具の一部品を形成することができる。
【００２７】
ゲージ１の本体２は、遠位端３１と、近位端３２と、これらの端部の中間にあるハンドル３４を定めている。重錘３は近位端３２に隣接して配置されている。内側がねじ切りされたカラー３０を含むコネクタが遠位端に配置されている。カップアラインメント器具を組み立てるには、図１３及び図１４に示すカップホルダ１５８のうちのいずれかにカラー３０を結合することが必要である。適切なカップホルダが、カップホルダの近位端１６４に配置された取付手段１６０を介してゲージ１に取り付けられる。より具体的には、取付手段１６０は突起１６９を含み、この突起１６９がゲージ１の遠位端３１のコネクタに差し込まれて２つの部品間の正確な相対的位置調整が確実になる。互いに差し込まれると、内側がねじ切りされたカラー３０はカップホルダの雄ねじ２２４と係合し、これら２つの部品が共に固定される。
【００２８】
図１５に示すハンドル２１３は、カップアラインメント器具１６７を操作する際に更なる力を外科医に提供する。ハンドル２１３をカップホルダ１５８に接続するために、ハンドル２１３の雄ねじ１６３がカップホルダ内に配置された雌ねじ１６２と螺合する。結果として生じるカップアラインメント器具１６７は、アラインメントハンドル１５９がゲージ１に取って替わっているが同時係属のＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＡＵ０２／０１４８２（ＷＯ０３／０３７１９２）の図６９に示すものと同様である。
【００２９】
次のステップは、適切なサイズの人工寛骨臼カップを（人工寛骨臼カップのサイズに合わせるために必要に応じて１つ以上のスペーサを用いて）カップアラインメント器具に取り付けるステップである。次いで、外科医はカップが拡孔寛骨臼に隣接するようにカップアラインメント器具を操作し、傷口に入れる。
【００３０】
ここで、拡孔寛骨臼内への挿入に際して人工寛骨臼カップが解剖学的に正しい向きにあることを確実にするようにカップアラインメント器具を配向することが必要である。このことは、図１６及び図１７に示すアラインメントフレーム１７６を併用し、ゲージ１の指針２３によって示される２つの角度を参照することで達成される。即ち、外科医は、同時係属のＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＡＵ０２／０１４８２（ＷＯ０３／０３７１９２）に記載のものと同様にカップアラインメント器具を使用できるが、同時係属のＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＡＵ０２／０１４８２（ＷＯ０３／０３７１９２）に開示されるアラインメントハンドル１５９の重錘１７３によって示されるような単一の面における単一の角度ではなく、本発明のゲージ１を用いて２つの異なる面における２つの角度をモニタすることで更なる情報が外科医に提供される、といった利点が加わる。ゲージ１と（図２０に示す骨盤ホルダ２３０を用いて安定した状態に保たれる）患者の向きに対するコネクタ１５８の形状は、マーキング２４又は２６を参照して読み取られる第１の面における第１の角度が拡孔寛骨臼に対する寛骨臼カップのアバージョンに対応するようになっている。同様に、マーキング２５又は２７を参照して読み取られる第２の面における第２の角度は、拡孔寛骨臼に対する寛骨臼カップの外転に対応する。
【００３１】
図１６及び図１７に示すアラインメントフレーム１７６を用いて、重錘３によって示される面以外の面における寛骨臼カップの位置を正確に調整することができる。アラインメントフレーム１７６は、第１の端部１７８及び第２の端部１７９を定めるフレーム部材１７７を含む。フレーム部材１７７は側面視でほぼＬ字形、平面視でＡ字形である。当接パッド１８０が第１の端部１７８上に配置されており、手術台の平面、特に垂直方向側部に当接するよう構成されている。例えば、外科医は膝を用いて当接パッド１８０を手術台の側部に押しつけることができる。アラインメントフレーム１７６の第２の端部１７９は患者の股関節部に隣接するように配置される。
【００３２】
スロット付部材１８１の形をとる係合手段が第２の端部１７９に配置されており、患者の股関節部に向かって突出するように位置合わせされる。スロット付部材１８１の一端が開放されたスロット２２５は、ゲージ１のハンドル３４の曲率外半径に合った曲率内半径を有する半円形の表面２２６を定めている。即ち、スロット２２５はハンドル３４を受けてこれを方向づけるように寸法決めされている。スロットの形状は、ハンドル３４が係合手段と係合することによってアラインメントハンドル１５９が重錘３に関連する２つの面とは異なる第３の面に対して所定の向きに向けられるようになっている。これは、ハンドル３４をスロット付部材１８１に係合させる際にハンドル３４の長手軸がスロット付部材１８１の軸に一致することを確実にするのに十分な幅２２７をスロット付部材が有するためである。より具体的には、ハンドル３４がスロット付部材１８１内に配置されると、ハンドル３４、従ってゲージ１は手術台の側部に対してほぼ垂直になる。この位置にある間、外科医はゲージ１を傾けてアバージョン（回避）を調節し、ゲージ１を回転させて外転を調節することができる。
【００３３】
よって、下記の条件の各々が満たされた場合、外科医は、人工寛骨臼カップが患者の股関節部への挿入のために正しく配置されていると確信することができる。
・患者の股関節部が、図２０に示す手術台上の所定の位置にある。
・スロット付部材が患者の股関節部に面するように、アラインメントフレーム１７６の第１の端部１７８が患者の股関節部に隣接する手術台の側部に当接している。
・ゲージ１のハンドル３４がスロット付部材１８１と係合している。
・ゲージの指針２３がアバージョン及び外転のための所望の角度を示している。
この時点で、外科医はパンチアセンブリを用いて寛骨臼カップを拡孔寛骨臼内にしっかり固定する。
【００３４】
一般的な股関節部置換術の他のステップは大腿管へのステムの挿入である。挿入後、ステム３３の端部３４は大腿骨の端部から突出する。ここで、術後の脚長、組織の張り及び筋肉の張りを正しくするのに必要な人工大腿骨頸部の長さを決定することが必要である。長さの短いトライアル用骨頭(short trial head)がステム上に配置され、股関節が元の位置に戻される。図２１に最も良く示されるように、スペーサアラインメント器具１８９は、カップホルダが前述のようにゲージ１に取り付けられたのと同様の方法で左又は右のスペーサ部材１９０を必要に応じてゲージ１に接続することによって組み立てられる。即ち、ゲージ１の遠位端３１にあるコネクタ３０に配置された開口部に突起１９１を差し込む。カラー３０が、スペーサ部材１９０の近位端１９２と螺合する。また、カップアラインメント器具の先の組立と同様に、ハンドル２１３が、スペーサ部材１９０の近位端１９２に隣接して設けられた雌ねじ１９３においてスペーサ部材１９０にねじ込まれる。即ち、スペーサアラインメント器具１８９を組み立てるには、カップアラインメント器具から始めてカップホルダ１５８をスペーサ部材１９０に取り替えればよい。
【００３５】
スペーサ部材１９０はスペーサ１９４を含み、スペーサ１９４は、大腿管に挿入された人工ステムの端部３４と係合するように構成されたスロット１９５を有する。これにより、（トライアル用骨頭は拡孔寛骨臼内に隠れてしまっているが）図２１に示すように、スペーサ１９４がトライアル用骨頭と大腿骨の端部３４の中間に配置される。トライアル用骨頭は、適切に配置されると半球状の表面２０３内に配置される。この場合においても、外科医はアラインメントフレーム１７６と共にゲージ１の重錘３を利用し、テストを行っている間にスペーサ１９４及びトライアル用骨頭が解剖学的に正しい態様で配向されていることを確実にし、適切な人工大腿骨頸部の長さを決定することができる。
【００３６】
ゲージ１の他の例示的な用途は、人工部品の挿入前に行う患者の自然な形状の測定である。例えば、股関節が外されると、外科医は患者の寛骨臼の自然に生じるアバージョン角度（回避角度）及び外転角度の測定を望む場合がある。このような用途の場合、ゲージ１は患者の寛骨臼に当接したコネクタに接続され、ゲージは（例えば、図２０に示す骨盤ホルダ２３０や図１６及び図１７に示すアラインメントフレームによって、前述の方法と同様に）患者に対して所定の関係に保たれる。これによって外科医は、マーキング２４又は２６から自然のアバージョン角度を、そしてマーキング２５又は２７から自然の外転角度を決定することができる。次に、これらの数字を後の使用のために書き留めておき、例えば、外科医は先に決定された自然の角度と同一のアバージョン角度及び外転角度での人工寛骨臼の挿入を選択することができる。
【００３７】
図５乃至図８に示すゲージ３７の他の好適な実施の形態は、クランプの形をとる異なったコネクタ３０を設けたこと以外は図１乃至図４に示すゲージの好適な実施の形態とほぼ同じである。このクランプは、ボルト３７の端部３６の反対側に固定して配置された突起３５を含む。よって、ゲージ３７を接続させる物体の一部を突起３５とボルト端部３６の中間に配置することができる。次に、ボルトヘッド３８はボルト端部３６を突起３５に向けて締めるように回転され、これによってゲージ３７は物体にクランプで固定される。
【００３８】
ゲージ４０の他の実施の形態は、図２２に示す読取面を含む。この実施の形態は、単一の重錘３とは対照的に２つの別々の重錘４１及び４２を用いる点で、前述の実施の形態と異なっている。このような実施の形態において、第１の重錘４１及び第２の重錘４２は、それぞれ重力の影響を受けて垂下するようにゲージ本体４３に別々に取り付けられている。第１の重錘４１は第１の軸４４を中心として第１の面で回転するように本体４３に取り付けられており、第２の重錘４２は第２の軸４５を中心として第２の面で回転するように本体４３に取り付けられている。第１の軸４４は第２の軸４５に直交している。使用の際、外科医は第１の重錘４１の位置をマーキング４６又は４７と比較し、第１の角度を決定する。同様に、第２の重錘４２の位置をマーキング４８又は４９と比較し、第２の角度を決定する。この実施の形態はユニバーサルジョイント３０を設ける必要がないため、図１乃至図８に示すゲージ１及び３７に比べて機械的に簡易であるという利点がある。
【００３９】
本発明の第４の実施の形態を図２３乃至図４７に示す。ゲージ３０１のこの好適な実施の形態は本体３０２を含み、重錘３０３が本体３０２に取り付けられている。重錘３０３は、局所的な重力場の影響を受けて本体３０２から垂下している。より具体的には、重錘３０３は本体３０２に対して第１の面と第２の面の双方において回転可能であり、これらの面は互いに対して直交している。
【００４０】
ユニバーサルジョイント３０４が、重錘３０３を本体３０２に回転可能に取り付けている。ユニバーサルジョイント３０４は、図２９乃至図３２に最も良く示されるように、細長いピボット部材３０５からなる。ピボット部材３０５は、ピボット部材３０５に設けられた開口部３３６を貫通して延びるピン３０６に固定して配置されている。ピン３０６は、本体３０７に設けられた開口部３３７及び３３８内に固定して配置されている。ピボット部材３０５は、半球状のヘッド３０８と半球状のベース３０９を定めている。上部半球状ヘッド３０８は、重錘３０３の上部部品に設けられた対応する半球状のキャビティと結合するように構成されている。
【００４１】
半球状ヘッドの直径は、対応する半球状キャビティ３１０の直径に等しい。直径が小さすぎると、指針３１５が落ち着いて安定した読取ができるようになる前に許容し難いほど長い間振動してしまうため、ゲージの出力を過度に敏感にしてしまう可能性がある。反対に、直径が大きすぎると重錘に与えられる減衰が大きくなりすぎ、読取が不正確になる可能性がある。好適な実施の形態では、この直径は１ｍｍより大きく６ｍｍ未満であることが好ましい。この直径は２ｍｍより大きく４ｍｍ未満であることがより好ましい。好適な実施の形態で用いられる直径は３ｍｍであり、この直径は本体３０２に対する重錘３０３の移動に許容可能な程度の減衰を与えることがわかっている。
【００４２】
組立の際、重錘３０３は、キャビティ３１０がヘッド３０８と係合するか又はこれに直接近接するように上部部品を配置することによって本体３０２に回転可能に取り付けられる。重錘３０３の下部部品３１２は、上部部品３１１及び下部部品３１２が互いに結合するようにピボット部材３０５の反対側の端部に配置されるか又はこの端部に隣接して配置される。より具体的には、上部部品３１１の下縁の凹部３１３が、下部部品３１２の上縁に設けられたフランジ３１４と結合するように構成されている。次いで、上部部品３１１及び下部部品３１２は、例えばはんだ付けや糊付けなどの結合手段によって互いに結合される。これにより、ピボット部材３０５は重錘３０３内に効果的に密閉される。よって、ゲージが使用中でピボット部材３０５がほぼ垂直に配向されている場合、重錘３０３は２つの面において自由に回転し、重錘の重心はヘッド３０８の真下の位置を占めることができる。この状態で、指針３１５はある位置まで回転し、前述の実施の形態を参照しながら詳しく述べた方法で２つの角度をマーキングの２つのセット３１６及び３１７によって読み取ることができる。
【００４３】
ピボット部材３０５が入った重錘３０３内のキャビティの内寸法は、重錘３０３が重力によってヘッド３０８から垂下するとベース３０９と下部部品３１２の隣接する内側表面３３５との間に最小の間隙が設けられることを確実にするように選択される。これにより、重錘３０３がピボット部材３０５のみとヘッド３０８で係合し、重錘が自由に垂下できることが確実になる。即ち、この好適な実施の形態に用いられるジョイントのタイプを、ピボット部材３０５のヘッドが「単一の回転軸」として有効に機能する「単一の回転軸ジョイント」と呼ぶことができる。例えば、ゲージ３０１が上下に小刻みに振動したり(giggled up and down)ゲージ３０１を不注意に落としてしまったりした場合に起こりうる、ヘッド３０８との係合からかなり離れた位置への重錘の変位が生じないことを確実にするために、間隙は最小であることが好ましい。約０．５ｍｍの間隙が好適な実施の形態に用いられる。即ち、最小の間隙を用いることによって、ゲージが振動したり落ちてしまってもキャビティ３１０がヘッド３０８に近接したままであり、ゲージ３０１が重力に対して使用中の向きに戻されるとキャビティ３１０は再びヘッド３０８と係合することが確実になる。
【００４４】
切欠３１８及び３１９が重錘３０３の上部部品３１１の対向側部に設けられており、これによって重錘３０３はピン３０６に突き当たることなく許容可能な移動範囲内で回転することができる。同じ理由で、更なる切欠３２０及び３２１が重錘３０３の下部部品３１２に設けられている。
【００４５】
ゲージ３０１の第４の実施の形態は、差し込み型コネクタの形をとるコネクタ３２２を介して他の外科用器具に接続可能である。雌型コネクタ部品３２３が本体３０２の側部に配置されている。この雌型コネクタ部品３２３は中空のシリンダ３３２を含み、このシリンダ３３２は、本体３０２に取り付けられた近位端３２４と、雄型コネクタ部品を受け入れるように構成された開放遠位端３２５とを有する。開放遠位端３２５は対向する２つの溝３２９及び３３０を有し、これらは、雄型コネクタ部品３２８から突出した対応する一対の突起３２６及び３２７を挿入することのできる２つのトラックを定めている。接続先の外科用器具に対するゲージ３０１のずれを避けるため、トラック３２９及び３３０と対応する突起３２６及び３２７はサイズが異なっている。よって、双方の突起が双方のトラックと結合することのできるゲージ３０１と外科用器具との間の相対的な向きは１つのみである。位置が１８０°ずれていても、大きい方の突起３２６は小さい方の溝３３０に嵌まらない。
【００４６】
雌型コネクタ部品３２３は、ばね３３１の形をした弾性のある付勢手段を含み、この手段は、雄型コネクタ部品３２８が雌型コネクタ部品３２３に挿入されると突起３２６及び３２７を圧迫するように中空シリンダの周りに配置される。これにより、突起が中空シリンダの遠位端に向けて付勢される。よって、取付先の外科用器具に対してゲージ３０１が回転されると、突起３２６及び３２７がトラックのカーブ３３３及び３３４の周りに移動され、弾性のある付勢によって突起が強制的にトラックの端部３３５及び３３６にしっかりと係合され、これによってゲージ３０１が外科用器具に接続される。接続されている間、雄型コネクタ部品３２８のシャフト３３９の端部は中空シリンダ３３２内に収容される。
【００４７】
外科用器具の雄型コネクタ部品３２８からゲージ３０１の接続を外すために、使用者は付勢力に逆らうように突起３２６及び３２７を移動させ、次にゲージ３０１を外科用器具に対してひねって突起３２６及び３２７がカーブ３３３及び３３４の周りへ再び移動するようにし、これによってトラック３４０及び３４１の開放端から突起の係合を外すことができる。
【００４８】
特定の実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明を多くの他の形態で具体化できることが当業者によって理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の好適な実施の形態の斜視図である。
【図２】第１の実施の形態の平面図である。
【図３】第１の実施の形態の側面図である。
【図４】第１の実施の形態の背面図である。
【図５】本発明の第２の好適な実施の形態の斜視図である。
【図６】第２の実施の形態の平面図である。
【図７】第２の実施の形態の側面図である。
【図８】第２の実施の形態の背面図である。
【図９】本発明の第１及び第２の両方の好適な実施の形態において使用される重錘の斜視図である。
【図１０】図９に示す重錘の側面図である。
【図１１】図９に示す重錘の背面図である。
【図１２】図９に示す重錘の平面図である。
【図１３】左のカップホルダの平面図である。
【図１４】右のカップホルダの平面図である。
【図１５】ハンドルアセンブリの平面図である。
【図１６】アラインメントフレームの側面図である。
【図１７】アラインメントフレームの平面図である。
【図１８】左の股関節部で作動するスペーサ部材の平面図である。
【図１９】右の股関節部で作動するスペーサ部材の平面図である。
【図２０】人工股関節置換術の開始直前の患者の斜視図である。
【図２１】患者の寛骨臼に適用されるスペーサアラインメント器具の一部を示す斜視図である。
【図２２】本発明の第３の好適な実施の形態の読取面の平面図である。
【図２３】本発明の第４の実施の形態の斜視図である。
【図２４】第４の実施の形態の分解斜視図である。
【図２５】第４の実施の形態の本体の平面図である。
【図２６】第４の実施の形態の本体の正面図である。
【図２７】第４の実施の形態の本体の側面図である。
【図２８】第４の実施の形態の本体の斜視図である。
【図２９】第４の実施の形態のピボット部材の斜視図である。
【図３０】第４の実施の形態のピボット部材の底面図である。
【図３１】第４の実施の形態のピボット部材の正面図である。
【図３２】第４の実施の形態のピボット部材の側面図である。
【図３３】第４の実施の形態に用いられるピンの斜視図である。
【図３４】第４の実施の形態のピンの側面図である。
【図３５】第４の実施の形態のピンの正面図である。
【図３６】第４の実施の形態の重錘の下部部品の斜視図である。
【図３７】図３６に示す部品の平面図である。
【図３８】図３６に示す部品の正面図である。
【図３９】図３６に示す部品の側面図である。
【図４０】第４の実施の形態の重錘の上部部品の斜視図である。
【図４１】図４０に示す部品の平面図である。
【図４２】図４０に示す部品の正面図である。
【図４３】図４０に示す部品の側面図である。
【図４４】第４の実施の形態の差し込み型コネクタの雌型部品である。
【図４５】図４４に示す雌型コネクタ部品の正面図である。
【図４６】図４４に示す雌型コネクタ部品の側面図である。
【図４７】図４４に示す雌型コネクタ部品の平面図である。
【図４８】第４の実施の形態のゲージと共に使用する差し込み型コネクタの雄型部品の斜視図である。
【図４９】図４７に示す雄型コネクタ部品の平面図である。
【図５０】図４７に示す雄型コネクタ部品の側面図である。
【図５１】図４７に示す雄型コネクタ部品の正面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は外科用器具及び外科的な方法に関し、より詳細には、人工部品(prosthetic components)に関連する手術などの外科的処置で使用するゲージに関する。
【０００２】
本発明は主に、人工股関節置換術などに関連して人間又は動物に行われる骨切り手術での人工部品の埋込に使用するために開発された。しかし、本発明はこの特定の使用分野に限定されないことが理解されよう。
【背景技術】
【０００３】
従来の人工装具埋込技術では、外科医が人工部品の位置を目測で調整することが一般的に必要である。この従来技術を人工股関節置換術に使用すると、大腿骨ステムや寛骨臼カップなどの人工部品のずれが生じる場合がある。このずれによって、脚の位置がずれたり、脚の長さが不適当になったり、軟部組織の張りが不適当になるなどの術後合併症が生じる場合がある。また、人工部品のずれが長期にわたると、部品の摩耗を早めたり、部品の防腐剤が緩んだり、再手術の時期を早めうる、といった影響も現れる場合がある。
【０００４】
これらの問題のいくつかは、開示内容が本明細書に完全に援用される同時係属の特許出願番号ＰＣＴ／ＡＵ０２／０１４８２（ＷＯ０３／０３７１９２）に開示された構成によって少なくとも部分的に対処されている。この特許明細書は、図２０乃至図２４及び図３６に示すようなアラインメントハンドルの使用を開示している。
【０００５】
このアラインメントハンドルは、人工部品が所定の向きにあるか否かを示すように構成されたゲージを含む。このアラインメントハンドルは、従来技術に比べてかなり改善されてはいるものの、一定の限界を示す。
【０００６】
明細書全体にわたる従来技術の考察は全て、このような従来技術が周知であることや当該技術分野において共通の一般知識の一部を形成することを承認するものとみなすべきではない。
【特許文献１】国際公開第０３／０３７１９２号パンフレット
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によると、第１の面における第１の角度及び第２の面における第２の角度を決定する外科的処置用ゲージが提供される。このゲージは、本体と、局所的な重力場の影響を受けて垂下するように本体に取り付けられ、第１の角度及び第２の角度を決定するように第１の面及び第２の面の双方において本体に対して回転可能である重錘と、を含む。
【０００８】
ユニバーサルジョイントが重錘を本体に回転可能に取り付けることが好ましい。好適な実施の形態では、ユニバーサルジョイントはボールジョイントであるが、例えば、アイエンドジョイント(eye end joint)、単一の回転軸ジョイント、タイロッドエンドジョイント又はローズジョイント(rose joint)のような他のタイプのユニバーサルジョイントを他の好適な実施の形態において用いてもよいことが理解されよう。
【０００９】
第１の面は第２の面に直交することが好ましい。
【００１０】
好適な実施の形態の重錘は指針を含み、本体は指針に隣接して配置されたマーキングを含むことが好ましい。マーキングの第１のサブセットは第１の角度の角増分に対応し、マーキングの第２のサブセットは第２の角度の角増分に対応することがより好ましい。
【００１１】
本発明の好適な実施の形態は、本体に配置されてゲージを人工部品に接続するコネクタを含む。他の好適な実施の形態は、本体に配置されてゲージを患者の所定の部位に接続するコネクタを含む。
【００１２】
好適な実施の形態は、人工股関節置換術の際に寛骨臼カップを拡孔した(reamed)寛骨臼に挿入するなどの外科的な用途に特に適している。この用途では、第１の角度が寛骨臼カップのアバージョン(aversion)に対応することが好ましく、第２の角度が寛骨臼カップの外転に対応することが好ましい。
【００１３】
本発明の第２の態様によると、第１の面における第１の角度及び第２の面における第２の角度を決定する外科的処置用ゲージが提供される。このゲージは、本体と、局所的な重力場の影響を受けて垂下するように本体に取り付けられ、第１の角度を決定するように第１の面において本体に対して回転可能である第１の重錘と、局所的な重力場の影響を受けて垂下するように本体に取り付けられ、第２の角度を決定するように第２の面において本体に対して回転可能である第２の重錘と、を含む。
【００１４】
第１の重錘は第１の軸を中心として回転するように本体に取り付けられ、第２の重錘は第２の軸を中心として回転するように本体に取り付けられ、第１の軸は第２の軸に直交することが好ましい。
【００１５】
ここで、添付の図面を参照しながら好適な実施の形態をあくまで一例として説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図面を参照すると、ゲージ１の第１の好適な実施の形態は本体２を含み、重錘３が本体２に取り付けられている。重錘３は、局所的な重力場の影響を受けて本体２から垂下している。より具体的には、重錘３は本体２に対し、図２の点線４で示す第１の面と図２の点線５で示す第２の面の双方において回転可能である。第１の面は第２の面に直交している。
【００１７】
ボールジョイント６の形をとるユニバーサルジョイントが重錘３を本体２に回転可能に取り付けている。ユニバーサルジョイント６は、重錘３内で中心に収容されたボール７を有する。重錘３の内側表面８は、ボール７の凹面にならう凸状の形状を有する。駆動軸９がボール７の中心を貫通して延び、第１及び第２の円筒状端部１０及び１１を定める。駆動軸９の半径は、円錐状断面１２及び１３に沿って、ボール７内に埋め込まれた細い中央部分の半径からそれよりも太い第１及び第２の円筒状端部１０及び１１の半径に増加する。駆動軸９は重錘内に設けられた開口部１４及び１５を貫通して延びている。開口部１４及び１５はそれぞれ環状のストップ１６及び１７を定める。少なくとも、円錐状断面１２又は１３が隣接する環状ストップ１６又は１７に突き当たる点までは、ボール７は重錘３に対していずれの方向にも自由に移動する。駆動軸９に対する重錘３の移動範囲は、図１１に最も良く示されるように、開口部１４及び１５の領域における重錘３の側壁のアーチ形状によって拡張されている。
【００１８】
重錘及び駆動軸を組み立てるために、まず、ボール７、重錘３及び駆動軸といった部品が別々に製造される。重錘３のボール７用ハウジングの真下の領域は初めから中空である。これによってボール７を重錘３のベース２１の開口部２０から挿入することができる。次に、ボール７は、開口部２０から挿入されてボール７の真下の中空部を埋めるコア１９によって重錘３内に密閉される。次いで、第１の円筒状端部１０が取り付けられた駆動軸の細い部分は、開口部１５と、ボール７に設けられた開口部を貫通するように通される。最後に、第２の円筒状端部１１が留め具２２によって駆動軸９の細い部分のもう一方の側に固定される。
【００１９】
次に、図２に最も良く示されるように、円筒状端部１０及び１１を本体２に固定して接続することにより、重錘３が本体２に取り付けられる。
【００２０】
本体２は半円形の開口部２８を含み、この開口２８は、局所的な重力場に対してゲージ１の向きが変わると重錘３のベース２１が重力の影響を受けて異なる位置をとるように間隙を提供する。軽量化の助けとなるように、例えば図３及び図７に示すような多数の開口部３９を本体２に設けることができる。
【００２１】
使用の際、本体２は、円錐状断面１２及び１３が環状留め具１６及び１７に接触しないように重錘３に対して配向される。このことや、重錘３がボール７によって定められる回転軸よりも低い重心を有するという事実によって、重錘３は重さのために垂直方向に自由に垂下することが確実になる。
【００２２】
他の実施の形態（図示せず）において、ユニバーサルジョイント６は、アイエンドジョイント、タイロッドエンドジョイント又はローズジョイントなどの他の形をとる。
【００２３】
重錘３は、ユニバーサルジョイント６の上部に延びる指針２３を有する。重錘３が重力の影響を受けてボールジョイント７から自由に垂下すると、指針２３の端部はボールジョイント６の中心の真上に位置し、重錘３の重心はボールジョイント６の中心の真下に位置する。本体２は、指針２３が移動するための間隙を提供するチャンバ２９を定める。
【００２４】
本体２の上面は、指針２３に隣接して配置されたマーキング２４、２５、２６及び２７を含む。マーキング第１のサブセット２４及び２６は第１の角度の角増分に対応し、マーキングの第２のサブセット２５及び２７は第２の角度の角増分に対応する。このように、ゲージ１を用いて第１の面４における第１の角度と第２の面５における第２の角度を決定することができる。例えば１つの好適な実施の形態では、マーキング２４及び２６は第１の角度の５°毎の増分に対応し、これはマーキングの一方の末端の−２５°からマーキングの中央の０°を介してマーキングの反対側の末端の＋２５°にわたる。同様に、マーキング２５及び２７は第２の角度の５°毎の増分に対応し、これはマーキングの一方の末端の−１０°からマーキングの中央の０°を介してマーキングの反対側の末端の＋１０°にわたる。使用の際、好適な実施の形態を用いる外科医又は他の人物は、マーキング２４又は２６に対する指針２３の先端の位置を見極め、第１の角度を決定することができる。また、使用者はマーキング２５又は２７に対する指針２３の先端の位置を見極め、第２の角度を決定することもできる。従って、都合のよいことに、１つの外科用器具によって使用者は局所的な重力場に対するゲージ１の向きに関連した２つの別個の角度を迅速かつ簡単に決定することができる。
【００２５】
本発明のゲージ１を、同時係属のＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＡＵ０２／０１４８２（ＷＯ０３／０３７１９２）の図３６に示すアラインメントハンドル１５８と取り替えることが好ましい。
【００２６】
人工部品、他の外科用器具又は患者の所定部位にゲージ１を接続するコネクタ３０が本体２に配置されている。例えば、ゲージ１は外科用器具の一部品を形成することができ、例えば、ゲージ１と、図１３及び図１４にそれぞれ示す左カップホルダ又は右カップホルダと、図１５に示すハンドル２１３とを含むカップアラインメント器具の一部品を形成することができる。
【００２７】
ゲージ１の本体２は、遠位端３１と、近位端３２と、これらの端部の中間にあるハンドル３４を定めている。重錘３は近位端３２に隣接して配置されている。内側がねじ切りされたカラー３０を含むコネクタが遠位端に配置されている。カップアラインメント器具を組み立てるには、図１３及び図１４に示すカップホルダ１５８のうちのいずれかにカラー３０を結合することが必要である。適切なカップホルダが、カップホルダの近位端１６４に配置された取付手段１６０を介してゲージ１に取り付けられる。より具体的には、取付手段１６０は突起１６９を含み、この突起１６９がゲージ１の遠位端３１のコネクタに差し込まれて２つの部品間の正確な相対的位置調整が確実になる。互いに差し込まれると、内側がねじ切りされたカラー３０はカップホルダの雄ねじ２２４と係合し、これら２つの部品が共に固定される。
【００２８】
図１５に示すハンドル２１３は、カップアラインメント器具１６７を操作する際に更なる力を外科医に提供する。ハンドル２１３をカップホルダ１５８に接続するために、ハンドル２１３の雄ねじ１６３がカップホルダ内に配置された雌ねじ１６２と螺合する。結果として生じるカップアラインメント器具１６７は、アラインメントハンドル１５９がゲージ１に取って替わっているが同時係属のＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＡＵ０２／０１４８２（ＷＯ０３／０３７１９２）の図６９に示すものと同様である。
【００２９】
次のステップは、適切なサイズの人工寛骨臼カップを（人工寛骨臼カップのサイズに合わせるために必要に応じて１つ以上のスペーサを用いて）カップアラインメント器具に取り付けるステップである。次いで、外科医はカップが拡孔寛骨臼に隣接するようにカップアラインメント器具を操作し、傷口に入れる。
【００３０】
ここで、拡孔寛骨臼内への挿入に際して人工寛骨臼カップが解剖学的に正しい向きにあることを確実にするようにカップアラインメント器具を配向することが必要である。このことは、図１６及び図１７に示すアラインメントフレーム１７６を併用し、ゲージ１の指針２３によって示される２つの角度を参照することで達成される。即ち、外科医は、同時係属のＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＡＵ０２／０１４８２（ＷＯ０３／０３７１９２）に記載のものと同様にカップアラインメント器具を使用できるが、同時係属のＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＡＵ０２／０１４８２（ＷＯ０３／０３７１９２）に開示されるアラインメントハンドル１５９の重錘１７３によって示されるような単一の面における単一の角度ではなく、本発明のゲージ１を用いて２つの異なる面における２つの角度をモニタすることで更なる情報が外科医に提供される、といった利点が加わる。ゲージ１と（図２０に示す骨盤ホルダ２３０を用いて安定した状態に保たれる）患者の向きに対するコネクタ１５８の形状は、マーキング２４又は２６を参照して読み取られる第１の面における第１の角度が拡孔寛骨臼に対する寛骨臼カップのアバージョンに対応するようになっている。同様に、マーキング２５又は２７を参照して読み取られる第２の面における第２の角度は、拡孔寛骨臼に対する寛骨臼カップの外転に対応する。
【００３１】
図１６及び図１７に示すアラインメントフレーム１７６を用いて、重錘３によって示される面以外の面における寛骨臼カップの位置を正確に調整することができる。アラインメントフレーム１７６は、第１の端部１７８及び第２の端部１７９を定めるフレーム部材１７７を含む。フレーム部材１７７は側面視でほぼＬ字形、平面視でＡ字形である。当接パッド１８０が第１の端部１７８上に配置されており、手術台の平面、特に垂直方向側部に当接するよう構成されている。例えば、外科医は膝を用いて当接パッド１８０を手術台の側部に押しつけることができる。アラインメントフレーム１７６の第２の端部１７９は患者の股関節部に隣接するように配置される。
【００３２】
スロット付部材１８１の形をとる係合手段が第２の端部１７９に配置されており、患者の股関節部に向かって突出するように位置合わせされる。スロット付部材１８１の一端が開放されたスロット２２５は、ゲージ１のハンドル３４の曲率外半径に合った曲率内半径を有する半円形の表面２２６を定めている。即ち、スロット２２５はハンドル３４を受けてこれを方向づけるように寸法決めされている。スロットの形状は、ハンドル３４が係合手段と係合することによってアラインメントハンドル１５９が重錘３に関連する２つの面とは異なる第３の面に対して所定の向きに向けられるようになっている。これは、ハンドル３４をスロット付部材１８１に係合させる際にハンドル３４の長手軸がスロット付部材１８１の軸に一致することを確実にするのに十分な幅２２７をスロット付部材が有するためである。より具体的には、ハンドル３４がスロット付部材１８１内に配置されると、ハンドル３４、従ってゲージ１は手術台の側部に対してほぼ垂直になる。この位置にある間、外科医はゲージ１を傾けてアバージョン（回避）を調節し、ゲージ１を回転させて外転を調節することができる。
【００３３】
よって、下記の条件の各々が満たされた場合、外科医は、人工寛骨臼カップが患者の股関節部への挿入のために正しく配置されていると確信することができる。
・患者の股関節部が、図２０に示す手術台上の所定の位置にある。
・スロット付部材が患者の股関節部に面するように、アラインメントフレーム１７６の第１の端部１７８が患者の股関節部に隣接する手術台の側部に当接している。
・ゲージ１のハンドル３４がスロット付部材１８１と係合している。
・ゲージの指針２３がアバージョン及び外転のための所望の角度を示している。
この時点で、外科医はパンチアセンブリを用いて寛骨臼カップを拡孔寛骨臼内にしっかり固定する。
【００３４】
一般的な股関節部置換術の他のステップは大腿管へのステムの挿入である。挿入後、ステム３３の端部３４は大腿骨の端部から突出する。ここで、術後の脚長、組織の張り及び筋肉の張りを正しくするのに必要な人工大腿骨頸部の長さを決定することが必要である。長さの短いトライアル用骨頭(short trial head)がステム上に配置され、股関節が元の位置に戻される。図２１に最も良く示されるように、スペーサアラインメント器具１８９は、カップホルダが前述のようにゲージ１に取り付けられたのと同様の方法で左又は右のスペーサ部材１９０を必要に応じてゲージ１に接続することによって組み立てられる。即ち、ゲージ１の遠位端３１にあるコネクタ３０に配置された開口部に突起１９１を差し込む。カラー３０が、スペーサ部材１９０の近位端１９２と螺合する。また、カップアラインメント器具の先の組立と同様に、ハンドル２１３が、スペーサ部材１９０の近位端１９２に隣接して設けられた雌ねじ１９３においてスペーサ部材１９０にねじ込まれる。即ち、スペーサアラインメント器具１８９を組み立てるには、カップアラインメント器具から始めてカップホルダ１５８をスペーサ部材１９０に取り替えればよい。
【００３５】
スペーサ部材１９０はスペーサ１９４を含み、スペーサ１９４は、大腿管に挿入された人工ステムの端部３４と係合するように構成されたスロット１９５を有する。これにより、（トライアル用骨頭は拡孔寛骨臼内に隠れてしまっているが）図２１に示すように、スペーサ１９４がトライアル用骨頭と大腿骨の端部３４の中間に配置される。トライアル用骨頭は、適切に配置されると半球状の表面２０３内に配置される。この場合においても、外科医はアラインメントフレーム１７６と共にゲージ１の重錘３を利用し、テストを行っている間にスペーサ１９４及びトライアル用骨頭が解剖学的に正しい態様で配向されていることを確実にし、適切な人工大腿骨頸部の長さを決定することができる。
【００３６】
ゲージ１の他の例示的な用途は、人工部品の挿入前に行う患者の自然な形状の測定である。例えば、股関節が外されると、外科医は患者の寛骨臼の自然に生じるアバージョン角度（回避角度）及び外転角度の測定を望む場合がある。このような用途の場合、ゲージ１は患者の寛骨臼に当接したコネクタに接続され、ゲージは（例えば、図２０に示す骨盤ホルダ２３０や図１６及び図１７に示すアラインメントフレームによって、前述の方法と同様に）患者に対して所定の関係に保たれる。これによって外科医は、マーキング２４又は２６から自然のアバージョン角度を、そしてマーキング２５又は２７から自然の外転角度を決定することができる。次に、これらの数字を後の使用のために書き留めておき、例えば、外科医は先に決定された自然の角度と同一のアバージョン角度及び外転角度での人工寛骨臼の挿入を選択することができる。
【００３７】
図５乃至図８に示すゲージ３７の他の好適な実施の形態は、クランプの形をとる異なったコネクタ３０を設けたこと以外は図１乃至図４に示すゲージの好適な実施の形態とほぼ同じである。このクランプは、ボルト３７の端部３６の反対側に固定して配置された突起３５を含む。よって、ゲージ３７を接続させる物体の一部を突起３５とボルト端部３６の中間に配置することができる。次に、ボルトヘッド３８はボルト端部３６を突起３５に向けて締めるように回転され、これによってゲージ３７は物体にクランプで固定される。
【００３８】
ゲージ４０の他の実施の形態は、図２２に示す読取面を含む。この実施の形態は、単一の重錘３とは対照的に２つの別々の重錘４１及び４２を用いる点で、前述の実施の形態と異なっている。このような実施の形態において、第１の重錘４１及び第２の重錘４２は、それぞれ重力の影響を受けて垂下するようにゲージ本体４３に別々に取り付けられている。第１の重錘４１は第１の軸４４を中心として第１の面で回転するように本体４３に取り付けられており、第２の重錘４２は第２の軸４５を中心として第２の面で回転するように本体４３に取り付けられている。第１の軸４４は第２の軸４５に直交している。使用の際、外科医は第１の重錘４１の位置をマーキング４６又は４７と比較し、第１の角度を決定する。同様に、第２の重錘４２の位置をマーキング４８又は４９と比較し、第２の角度を決定する。この実施の形態はユニバーサルジョイント３０を設ける必要がないため、図１乃至図８に示すゲージ１及び３７に比べて機械的に簡易であるという利点がある。
【００３９】
本発明の第４の実施の形態を図２３乃至図４７に示す。ゲージ３０１のこの好適な実施の形態は本体３０２を含み、重錘３０３が本体３０２に取り付けられている。重錘３０３は、局所的な重力場の影響を受けて本体３０２から垂下している。より具体的には、重錘３０３は本体３０２に対して第１の面と第２の面の双方において回転可能であり、これらの面は互いに対して直交している。
【００４０】
ユニバーサルジョイント３０４が、重錘３０３を本体３０２に回転可能に取り付けている。ユニバーサルジョイント３０４は、図２９乃至図３２に最も良く示されるように、細長いピボット部材３０５からなる。ピボット部材３０５は、ピボット部材３０５に設けられた開口部３３６を貫通して延びるピン３０６に固定して配置されている。ピン３０６は、本体３０７に設けられた開口部３３７及び３３８内に固定して配置されている。ピボット部材３０５は、半球状のヘッド３０８と半球状のベース３０９を定めている。上部半球状ヘッド３０８は、重錘３０３の上部部品に設けられた対応する半球状のキャビティと結合するように構成されている。
【００４１】
半球状ヘッドの直径は、対応する半球状キャビティ３１０の直径に等しい。直径が小さすぎると、指針３１５が落ち着いて安定した読取ができるようになる前に許容し難いほど長い間振動してしまうため、ゲージの出力を過度に敏感にしてしまう可能性がある。反対に、直径が大きすぎると重錘に与えられる減衰が大きくなりすぎ、読取が不正確になる可能性がある。好適な実施の形態では、この直径は１ｍｍより大きく６ｍｍ未満であることが好ましい。この直径は２ｍｍより大きく４ｍｍ未満であることがより好ましい。好適な実施の形態で用いられる直径は３ｍｍであり、この直径は本体３０２に対する重錘３０３の移動に許容可能な程度の減衰を与えることがわかっている。
【００４２】
組立の際、重錘３０３は、キャビティ３１０がヘッド３０８と係合するか又はこれに直接近接するように上部部品を配置することによって本体３０２に回転可能に取り付けられる。重錘３０３の下部部品３１２は、上部部品３１１及び下部部品３１２が互いに結合するようにピボット部材３０５の反対側の端部に配置されるか又はこの端部に隣接して配置される。より具体的には、上部部品３１１の下縁の凹部３１３が、下部部品３１２の上縁に設けられたフランジ３１４と結合するように構成されている。次いで、上部部品３１１及び下部部品３１２は、例えばはんだ付けや糊付けなどの結合手段によって互いに結合される。これにより、ピボット部材３０５は重錘３０３内に効果的に密閉される。よって、ゲージが使用中でピボット部材３０５がほぼ垂直に配向されている場合、重錘３０３は２つの面において自由に回転し、重錘の重心はヘッド３０８の真下の位置を占めることができる。この状態で、指針３１５はある位置まで回転し、前述の実施の形態を参照しながら詳しく述べた方法で２つの角度をマーキングの２つのセット３１６及び３１７によって読み取ることができる。
【００４３】
ピボット部材３０５が入った重錘３０３内のキャビティの内寸法は、重錘３０３が重力によってヘッド３０８から垂下するとベース３０９と下部部品３１２の隣接する内側表面３３５との間に最小の間隙が設けられることを確実にするように選択される。これにより、重錘３０３がピボット部材３０５のみとヘッド３０８で係合し、重錘が自由に垂下できることが確実になる。即ち、この好適な実施の形態に用いられるジョイントのタイプを、ピボット部材３０５のヘッドが「単一の回転軸」として有効に機能する「単一の回転軸ジョイント」と呼ぶことができる。例えば、ゲージ３０１が上下に小刻みに振動したり(giggled up and down)ゲージ３０１を不注意に落としてしまったりした場合に起こりうる、ヘッド３０８との係合からかなり離れた位置への重錘の変位が生じないことを確実にするために、間隙は最小であることが好ましい。約０．５ｍｍの間隙が好適な実施の形態に用いられる。即ち、最小の間隙を用いることによって、ゲージが振動したり落ちてしまってもキャビティ３１０がヘッド３０８に近接したままであり、ゲージ３０１が重力に対して使用中の向きに戻されるとキャビティ３１０は再びヘッド３０８と係合することが確実になる。
【００４４】
切欠３１８及び３１９が重錘３０３の上部部品３１１の対向側部に設けられており、これによって重錘３０３はピン３０６に突き当たることなく許容可能な移動範囲内で回転することができる。同じ理由で、更なる切欠３２０及び３２１が重錘３０３の下部部品３１２に設けられている。
【００４５】
ゲージ３０１の第４の実施の形態は、差し込み型コネクタの形をとるコネクタ３２２を介して他の外科用器具に接続可能である。雌型コネクタ部品３２３が本体３０２の側部に配置されている。この雌型コネクタ部品３２３は中空のシリンダ３３２を含み、このシリンダ３３２は、本体３０２に取り付けられた近位端３２４と、雄型コネクタ部品を受け入れるように構成された開放遠位端３２５とを有する。開放遠位端３２５は対向する２つの溝３２９及び３３０を有し、これらは、雄型コネクタ部品３２８から突出した対応する一対の突起３２６及び３２７を挿入することのできる２つのトラックを定めている。接続先の外科用器具に対するゲージ３０１のずれを避けるため、トラック３２９及び３３０と対応する突起３２６及び３２７はサイズが異なっている。よって、双方の突起が双方のトラックと結合することのできるゲージ３０１と外科用器具との間の相対的な向きは１つのみである。位置が１８０°ずれていても、大きい方の突起３２６は小さい方の溝３３０に嵌まらない。
【００４６】
雌型コネクタ部品３２３は、ばね３３１の形をした弾性のある付勢手段を含み、この手段は、雄型コネクタ部品３２８が雌型コネクタ部品３２３に挿入されると突起３２６及び３２７を圧迫するように中空シリンダの周りに配置される。これにより、突起が中空シリンダの遠位端に向けて付勢される。よって、取付先の外科用器具に対してゲージ３０１が回転されると、突起３２６及び３２７がトラックのカーブ３３３及び３３４の周りに移動され、弾性のある付勢によって突起が強制的にトラックの端部３３５及び３３６にしっかりと係合され、これによってゲージ３０１が外科用器具に接続される。接続されている間、雄型コネクタ部品３２８のシャフト３３９の端部は中空シリンダ３３２内に収容される。
【００４７】
外科用器具の雄型コネクタ部品３２８からゲージ３０１の接続を外すために、使用者は付勢力に逆らうように突起３２６及び３２７を移動させ、次にゲージ３０１を外科用器具に対してひねって突起３２６及び３２７がカーブ３３３及び３３４の周りへ再び移動するようにし、これによってトラック３４０及び３４１の開放端から突起の係合を外すことができる。
【００４８】
特定の実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明を多くの他の形態で具体化できることが当業者によって理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の好適な実施の形態の斜視図である。
【図２】第１の実施の形態の平面図である。
【図３】第１の実施の形態の側面図である。
【図４】第１の実施の形態の背面図である。
【図５】本発明の第２の好適な実施の形態の斜視図である。
【図６】第２の実施の形態の平面図である。
【図７】第２の実施の形態の側面図である。
【図８】第２の実施の形態の背面図である。
【図９】本発明の第１及び第２の両方の好適な実施の形態において使用される重錘の斜視図である。
【図１０】図９に示す重錘の側面図である。
【図１１】図９に示す重錘の背面図である。
【図１２】図９に示す重錘の平面図である。
【図１３】左のカップホルダの平面図である。
【図１４】右のカップホルダの平面図である。
【図１５】ハンドルアセンブリの平面図である。
【図１６】アラインメントフレームの側面図である。
【図１７】アラインメントフレームの平面図である。
【図１８】左の股関節部で作動するスペーサ部材の平面図である。
【図１９】右の股関節部で作動するスペーサ部材の平面図である。
【図２０】人工股関節置換術の開始直前の患者の斜視図である。
【図２１】患者の寛骨臼に適用されるスペーサアラインメント器具の一部を示す斜視図である。
【図２２】本発明の第３の好適な実施の形態の読取面の平面図である。
【図２３】本発明の第４の実施の形態の斜視図である。
【図２４】第４の実施の形態の分解斜視図である。
【図２５】第４の実施の形態の本体の平面図である。
【図２６】第４の実施の形態の本体の正面図である。
【図２７】第４の実施の形態の本体の側面図である。
【図２８】第４の実施の形態の本体の斜視図である。
【図２９】第４の実施の形態のピボット部材の斜視図である。
【図３０】第４の実施の形態のピボット部材の底面図である。
【図３１】第４の実施の形態のピボット部材の正面図である。
【図３２】第４の実施の形態のピボット部材の側面図である。
【図３３】第４の実施の形態に用いられるピンの斜視図である。
【図３４】第４の実施の形態のピンの側面図である。
【図３５】第４の実施の形態のピンの正面図である。
【図３６】第４の実施の形態の重錘の下部部品の斜視図である。
【図３７】図３６に示す部品の平面図である。
【図３８】図３６に示す部品の正面図である。
【図３９】図３６に示す部品の側面図である。
【図４０】第４の実施の形態の重錘の上部部品の斜視図である。
【図４１】図４０に示す部品の平面図である。
【図４２】図４０に示す部品の正面図である。
【図４３】図４０に示す部品の側面図である。
【図４４】第４の実施の形態の差し込み型コネクタの雌型部品である。
【図４５】図４４に示す雌型コネクタ部品の正面図である。
【図４６】図４４に示す雌型コネクタ部品の側面図である。
【図４７】図４４に示す雌型コネクタ部品の平面図である。
【図４８】第４の実施の形態のゲージと共に使用する差し込み型コネクタの雄型部品の斜視図である。
【図４９】図４７に示す雄型コネクタ部品の平面図である。
【図５０】図４７に示す雄型コネクタ部品の側面図である。
【図５１】図４７に示す雄型コネクタ部品の正面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面における第１の角度及び第２の面における第２の角度を決定する外科的処置用ゲージであって、
本体と、
局所的な重力場の影響を受けて垂下するように前記本体に取り付けられ、前記第１の角度及び前記第２の角度を決定するように前記第１の面及び前記第２の面の双方において前記本体に対して回転可能である重錘と、
を含む外科的処置用ゲージ。
【請求項２】
ユニバーサルジョイントが前記重錘を前記本体に回転可能に取り付ける、請求項１に記載のゲージ。
【請求項３】
前記ユニバーサルジョイントが、ボールジョイント、単一の回転軸ジョイント、アイエンドジョイント、タイロッドエンドジョイント又はローズジョイントのうちのいずれか１つである、請求項２に記載のゲージ。
【請求項４】
前記第１の面が前記第２の面に直交する、前述の請求項のうちいずれか１項に記載のゲージ。
【請求項５】
前記重錘が指針を含む、前述の請求項のうちいずれか１項に記載のゲージ。
【請求項６】
前記本体が前記指針に隣接して配置されたマーキングを含む、請求項５に記載のゲージ。
【請求項７】
前記マーキングの第１のサブセットが前記第１の角度の角増分に対応し、前記マーキングの第２のサブセットが前記第２の角度の角増分に対応する、請求項６に記載のゲージ。
【請求項８】
前記本体に配置されて前記ゲージを人工部品に接続するコネクタを更に含む、前述の請求項のうちいずれか１項に記載のゲージ。
【請求項９】
前記本体に配置されて前記ゲージを患者の所定の部位に接続するコネクタを更に含む、前述の請求項のうちいずれか１項に記載のゲージ。
【請求項１０】
前記外科的処置が、人工股関節置換術の際に行われる寛骨臼カップの拡孔寛骨臼への挿入である、前述の請求項のうちいずれか１項に記載のゲージ。
【請求項１１】
前記第１の角度が、拡孔寛骨臼に対する前記寛骨臼カップのアバージョンに対応する、請求項１０に記載のゲージ。
【請求項１２】
前記第２の角度が、拡孔寛骨臼に対する前記寛骨臼カップの外転に対応する、請求項１０又は請求項１１に記載のゲージ。
【請求項１３】
前記本体に対する前記重錘の移動が減衰される、前述の請求項のうちいずれか１項に記載のゲージ。
【請求項１４】
第１の面における第１の角度及び第２の面における第２の角度を決定する外科的処置用ゲージであって、
本体と、
局所的な重力場の影響を受けて垂下するように前記本体に取り付けられ、前記第１の角度を決定するように前記第１の面において前記本体に対して回転可能である第１の重錘と、
局所的な重力場の影響を受けて垂下するように前記本体に取り付けられ、前記第２の角度を決定するように前記第２の面において前記本体に対して回転可能である第２の重錘と、
を含む外科的処置用ゲージ。
【請求項１５】
前記第１の重錘が第１の軸を中心として回転するように前記本体に取り付けられており、前記第２の重錘が第２の軸を中心として回転するように前記本体に取り付けられており、前記第１の軸は前記第２の軸に直交する、請求項１４に記載のゲージ。
【請求項１】
第１の面における第１の角度及び第２の面における第２の角度を決定する外科的処置用ゲージであって、
本体と、
局所的な重力場の影響を受けて垂下するように前記本体に取り付けられ、前記第１の角度及び前記第２の角度を決定するように前記第１の面及び前記第２の面の双方において前記本体に対して回転可能である重錘と、
を含む外科的処置用ゲージ。
【請求項２】
ユニバーサルジョイントが前記重錘を前記本体に回転可能に取り付ける、請求項１に記載のゲージ。
【請求項３】
前記ユニバーサルジョイントが、ボールジョイント、単一の回転軸ジョイント、アイエンドジョイント、タイロッドエンドジョイント又はローズジョイントのうちのいずれか１つである、請求項２に記載のゲージ。
【請求項４】
前記第１の面が前記第２の面に直交する、前述の請求項のうちいずれか１項に記載のゲージ。
【請求項５】
前記重錘が指針を含む、前述の請求項のうちいずれか１項に記載のゲージ。
【請求項６】
前記本体が前記指針に隣接して配置されたマーキングを含む、請求項５に記載のゲージ。
【請求項７】
前記マーキングの第１のサブセットが前記第１の角度の角増分に対応し、前記マーキングの第２のサブセットが前記第２の角度の角増分に対応する、請求項６に記載のゲージ。
【請求項８】
前記本体に配置されて前記ゲージを人工部品に接続するコネクタを更に含む、前述の請求項のうちいずれか１項に記載のゲージ。
【請求項９】
前記本体に配置されて前記ゲージを患者の所定の部位に接続するコネクタを更に含む、前述の請求項のうちいずれか１項に記載のゲージ。
【請求項１０】
前記外科的処置が、人工股関節置換術の際に行われる寛骨臼カップの拡孔寛骨臼への挿入である、前述の請求項のうちいずれか１項に記載のゲージ。
【請求項１１】
前記第１の角度が、拡孔寛骨臼に対する前記寛骨臼カップのアバージョンに対応する、請求項１０に記載のゲージ。
【請求項１２】
前記第２の角度が、拡孔寛骨臼に対する前記寛骨臼カップの外転に対応する、請求項１０又は請求項１１に記載のゲージ。
【請求項１３】
前記本体に対する前記重錘の移動が減衰される、前述の請求項のうちいずれか１項に記載のゲージ。
【請求項１４】
第１の面における第１の角度及び第２の面における第２の角度を決定する外科的処置用ゲージであって、
本体と、
局所的な重力場の影響を受けて垂下するように前記本体に取り付けられ、前記第１の角度を決定するように前記第１の面において前記本体に対して回転可能である第１の重錘と、
局所的な重力場の影響を受けて垂下するように前記本体に取り付けられ、前記第２の角度を決定するように前記第２の面において前記本体に対して回転可能である第２の重錘と、
を含む外科的処置用ゲージ。
【請求項１５】
前記第１の重錘が第１の軸を中心として回転するように前記本体に取り付けられており、前記第２の重錘が第２の軸を中心として回転するように前記本体に取り付けられており、前記第１の軸は前記第２の軸に直交する、請求項１４に記載のゲージ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【公表番号】特表２００７−５１０４７５（Ｐ２００７−５１０４７５Ａ）
【公表日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３８６０４（Ｐ２００６−５３８６０４）
【出願日】平成１６年１１月１２日（２００４．１１．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００４／００１５６８
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４６４７５
【国際公開日】平成１７年５月２６日（２００５．５．２６）
【出願人】（５０５１９９１８６）インターナショナル パテント オーナーズ （ケイマン） リミテッド (4)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１２日（２００４．１１．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００４／００１５６８
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４６４７５
【国際公開日】平成１７年５月２６日（２００５．５．２６）
【出願人】（５０５１９９１８６）インターナショナル パテント オーナーズ （ケイマン） リミテッド (4)
【Ｆターム（参考）】
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