JP6933828B2 - 寛骨臼回転骨切り術用の手術器具 - Google Patents

Description

本発明は、前方から侵入して骨盤の内側から骨切りを行う寛骨臼回転骨切り術用の手術器具に関する。

変形性股関節症等で股関節に痛みを生じて歩行や日常生活に支障を来した場合、病気の進行状況に応じて様々な治療が施される。その中で、人工股関節置換術は、傷んだ関節部を切除して人工物に置き換える治療法であり、病気の進行が末期の場合に適用される。

変形性股関節症は、股関節を構成する骨盤の寛骨臼の球状凹部が浅くて大腿骨骨頭の球状凸部の被覆が悪い、寛骨臼形成不全を原因として進行する場合がある。寛骨臼形成不全を原因とした変形性股関節症の進行が初期の場合、病気の進行を抑制する目的で、寛骨臼回転骨切り術と呼ばれる骨切り術が施される。寛骨臼回転骨切り術では、寛骨臼の周囲を球状に骨切りして寛骨臼を含む骨片を骨盤から切離し、切離した寛骨臼の骨片を骨盤に対して回転させて股関節部の寛骨臼と対をなす大腿骨骨頭の被覆を増加させる。すなわち、寛骨臼の凹部の上部の「屋根」を大きくして大腿骨骨頭の凸部を良好に嵌合させる。それよって、病気の進行が抑制される。寛骨臼回転骨切り術によって変形性股関節症の進行を抑制することは、早期の人工股関節置換術を回避できるため、非常に有用である。

寛骨臼回転骨切り術では、術者が、レントゲン像やＣＴ（ＣＴ：Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像を基に、寛骨臼の骨切り位置と、寛骨臼骨片の回転角度とを想定する。術者は、その想定に基づきノミで寛骨臼を球状に切離し、寛骨臼骨片を回転させ、スクリュー等で寛骨臼骨片を骨盤、具体的には腸骨に再固定する。なお、寛骨臼骨片を回転させ、寛骨臼を術前に決定した角度に調整することを整復と称する。これら一連の寛骨臼骨切り術は、術前の想定を基に、術中に術者がノミによる骨切り及び整復を行うため、術者の経験と技量に大きく依存し、時には意図した通りの骨切り又は整復ができない場合もある。寛骨臼骨片の骨切りや整復を意図したとおりにできなかった場合には、寛骨臼に対する大腿骨骨頭の被覆を適切に増加させるに至らず、変形性股関節症の進行を抑制できない可能性もある。

特許文献１では、ＣＴ画像をコンピュータ上で再構成して作成した仮想空間上の三次元股関節モデルに基づき、寛骨臼の骨切り位置と、骨切り後の寛骨臼骨片の回転角度を決定して整復する、術前計画を行っている。加えて、三次元股関節モデルを基に、寛骨臼の骨切り位置を認識できるような外形を有し寛骨臼に正確に嵌合する補助部材及び切離した寛骨臼の回転角度を確認できる補助部材をコンピュータ上の仮想空間で設計し、その設計データを三次元プリンターで実体化して手術器具を得ている。特許文献１に記載の手術器具は、股関節の外側、すなわち体側から皮切と展開を行う寛骨臼回転骨切り術（ＲＡＯ：Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ Ａｃｅｔａｂｕｌａｒ Ｏｓｔｅｏｔｏｍｙ）に使用されている。

ＲＡＯは股関節の外側から皮切と展開を行う外側アプローチであり、中殿筋群等の外転筋群を剥離する必要があることから、術後の回復に長期間を要する。これに対し、前方から侵入して骨盤の内側から骨切りを行う寛骨臼回転骨切り術、すなわち前方アプローチによる寛骨臼回転骨切り術（ＣＰＯ：Ｃｕｒｖｅｄ Ｐｅｒｉａｃｅｔａｂｕｌａｒ Ｏｓｔｅｏｔｏｍｙ）が存在する。ＣＰＯでは、外転筋群を剥離する必要がなく、回転した寛骨臼への血流が温存できるため有用であり、術後の回復に要する期間がＲＡＯよりも一般に短い。

ＣＰＯについて、図１４を参照しながら説明する。図１４は、右股関節部分を正面方向から見た概略図である。股関節は、骨盤１において、球状凹部を有する寛骨臼２と、球状凸部の大腿骨骨頭３との相対する球運動により構成される。図１４（Ａ）は、変形性股関節症に至る寛骨臼形成不全股を示している。ＣＰＯでは腸骨４の下前腸骨棘４ａの近位部から恥骨５に至る球状領域をノミで骨切りして寛骨臼２を含む寛骨臼骨片６を骨盤１から切離する。次いで、骨切り前の寛骨臼２の球中心を指標として、切離した寛骨臼骨片６を図１４（Ｂ）の矢印方向に回転させて屋根を大きくし、整復が完了する。回転した寛骨臼骨片６は、切離部にて骨盤１、特に腸骨４にスクリュー等で固定する。

特開２０１５−２０８５６６号公報 特開２０１１−１７２９７７号公報

ＣＰＯでは骨盤の内側（内臓側）からアプローチして骨切りを行うために、骨切りの大半は非直視下での骨切りとなる。したがって、ＣＰＯは、ＲＡＯよりもさらに術者の経験と技量に依存する難しい手術となっている。ＣＰＯで骨切りが正確に行われなかった場合、寛骨臼骨片の回転後に股関節の球運動の中心がずれていたり、寛骨臼骨片と骨盤との間に隙間を生じて再固定が十分にできなかったりすることがある。また、寛骨臼骨片の回転が想定した通りの角度で行われなかった場合、例えば、回転が少ないと股関節の屋根が十分に作成できず、回転が大きいと寛骨臼と大腿骨骨頭との間で衝突が生じ、股関節の動きに支障を来すことがある。

本発明は、前方から侵入して骨盤の内側から骨切りを行う寛骨臼回転骨切り術において、骨切り及び整復を支援する手術器具を提供し、経験の浅い術者でも正確な骨切り及び整復を可能にすることを目的とする。

本発明の一態様によれば、前方から侵入して骨盤の内側から骨切りを行う寛骨臼回転骨切り術用の手術器具であって、骨切り位置近傍の骨表面の形状に合致するように形成された第１嵌合面と、前記第１嵌合面を骨表面に合致させると骨切り位置に沿って配置されて切断工具による骨切り位置に沿った切断を案内するように形成された案内部と、を有する切断補助部材を具備することを特徴とする手術器具が提供される。

また、別の態様によれば、第１挿入部材をさらに具備し、前記切断補助部材には前記第１挿入部材を挿入可能な第１ガイド孔が形成され、前記第１ガイド孔を通して前記第１挿入部材を骨盤に取り付けることによって、前記切断補助部材が骨盤に対して取り付け可能としてもよい。

また、別の態様によれば、骨切り位置に跨って前記切断補助部材と着脱可能に連結する位置決め部材と、第２挿入部材とをさらに具備し、前記位置決め部材には前記第２挿入部材を挿入可能な第２ガイド孔が形成され、前記第２ガイド孔を通して前記第２挿入部材を骨盤に取り付け可能であり、切離された骨片に取り付けられた前記第１挿入部材及び前記第２挿入部材のいずれか一方と、骨盤に取り付けられた前記第１挿入部材及び前記第２挿入部材の他方とが、整復後の状態で整列するように、前記第１ガイド孔及び前記第２ガイド孔が形成されるようにしてもよい。

また、別の態様によれば、整復後の状態で整列した前記第１挿入部材及び前記第２挿入部材と嵌合するように形成された整復確認部材をさらに具備するようにしてもよい。

また、別の態様によれば、前記整復確認部材が、整復後の状態で整列した前記第１挿入部材及び前記第２挿入部材と嵌合させると整復後の骨表面の形状に合致するように形成された第２嵌合面を有するようにしてもよい。

また、別の態様によれば、前記第１挿入部材及び前記第２挿入部材が直線状に延びるロッド部材であり、整復後の状態では、前記第１挿入部材及び前記第２挿入部材が互いに平行となるようにしてもよい。

また、別の態様によれば、前記第１嵌合面が、下前腸骨棘の近位部から弓状線に至る領域の少なくとも一部の骨表面の形状に合致するように形成されるようにしてもよい。

本発明の態様によれば、前方から侵入して骨盤の内側から骨切りを行う寛骨臼回転骨切り術において、骨切りと整復を支援する手術器具を提供し、経験の浅い術者でも正確な骨切りと整復を可能にするという共通の効果を奏する。

本発明の実施形態による手術器具の斜視図である。 切断補助部材の正面図である。 位置決め部材の正面図である。 整復確認部材の斜視図である。 整復確認部材の別の斜視図である。 骨盤の右半体を正面方向から見た図である。 骨盤の右半体を正面方向から見た図である。 骨盤の右半体を正面方向から見た図である。 骨盤の右半体を正面方向から見た図である。 骨盤の右半体を正面方向から見た図である。 骨盤の右半体を正面方向から見た図である。 右股関節部分を正面方向から見た概略図である。 右股関節部分を正面方向から見た概略図である。 右股関節部分を正面方向から見た概略図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。

図１は、本発明の実施形態による手術器具１０の斜視図であり、図２は、切断補助部材２０の正面図であり、図３は、位置決め部材３０の正面図である。手術器具１０は、２つの第１挿入部材１１と、２つの第２挿入部材１２と、切断補助部材２０と、位置決め部材３０と、後述する整復確認部材４０とを有している。

第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２は、直線状に延びるロッド部材である。第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２の先端は、骨に対して刺入可能なように鋭利に形成されている。第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２は、全体として円形の横断面を有する円柱状でもよい。この場合、第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２は、同一径の円柱であってもよく、使用する箇所を間違えないように、互いに異なる径の円柱であってもよい。第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２は、滅菌可能な硬質部材、例えばステンレスで製造される。

切断補助部材２０は、骨盤の内側に配置して使用される。切断補助部材２０には、第１挿入部材１１の各々が挿入される２つの第１ガイド孔２１と、位置決め部材３０と連結するためにＴ字型に形成された連結穴２２とが形成されている。第１ガイド孔２１の各々は、直線状に延びる貫通孔であり、その軸線が互いに平行となるように形成されている。第１ガイド孔２１は、第１挿入部材１１が挿入可能なように、第１挿入部材１１よりも僅かばかり大きく形成されている。

連結穴２２が形成された面とは反対側の面には、第１嵌合面２３が形成されている（図１）。第１嵌合面２３は、骨盤の内側の骨表面に当接する面であり、骨切り位置近傍の骨表面の形状に合致するように形成されている。連結穴２２近傍の端部には、案内部２４が形成されている。案内部２４は、第１嵌合面２３を骨表面に合致させると、骨切り位置に沿って配置されて切断工具による骨切り位置に沿った切断を案内するように形成されている。本実施形態では、案内部２４は、後述する切除球Ｃに沿って、凸曲面状に形成されている。切断補助部材２０には、骨盤に対する固定をより安定的にする目的で、Ｋワイヤー等が挿入可能な固定孔２５を設けてもよい。

位置決め部材３０は、骨切り位置に跨って切断補助部材２０と着脱可能に連結し、骨盤の内側に配置して使用される。位置決め部材３０には、第２挿入部材１２の各々が挿入される２つの第２ガイド孔３１と、切断補助部材２０の連結穴２２と相補的なＴ字型の連結部３２とが形成されている。第２ガイド孔３１の各々は、直線状に延びる貫通孔であり、その軸線が互いに平行となるように形成されている。第２ガイド孔３１は、第２挿入部材１２が挿入可能なように、第２挿入部材１２よりも僅かばかり大きく形成されている。

位置決め部材３０には、嵌合面３３が形成されている（図１）。嵌合面３３は、位置決め部材３０を切断補助部材２０に連結させた状態で、骨盤の内側の骨表面に当接する面であり、当接する骨表面の形状に合致するように形成されている。

図４は、整復確認部材４０の斜視図であり、図５は、整復確認部材４０の別の斜視図である。整復確認部材４０は、骨盤の内側に配置して使用される。整復確認部材４０には、第１挿入部材１１の各々が挿入される２つの第１嵌合孔４１と、第２挿入部材１２の各々が挿入される２つの第２嵌合孔４２とが形成されている。第１嵌合孔４１及び第２嵌合孔４２の各々は、直線状に延びる貫通孔であり、そのすべての軸線が互いに平行となるように形成されている。整復確認部材４０の第１嵌合孔４１の位置関係は、切断補助部材２０の第１ガイド孔２１の位置関係と同一となり、整復確認部材４０の第２嵌合孔４２の位置関係は、位置決め部材３０の第２ガイド孔３１の位置関係と同一となるように形成されている。

整復確認部材４０には、第２嵌合面４３が形成されている（図５）。後述するように、術前計画通りに整復が行われると、整復確認部材４０に対して第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２が互いに平行となるように挿入することができる。この状態で第２嵌合面４３は、骨盤及び寛骨臼骨片の骨表面と合致する。すなわち、整復確認部材４０の第２嵌合面４３は、整復後の骨表面の形状に合致するように形成されている。

図６乃至図１１を参照しながら、手術器具１０の使用方法について説明する。図６乃至図１１は、いずれも骨盤の右半体を正面方向から見た図である。

製作された手術器具１０は、滅菌後に実際の手術に使用される。患者の前方からアプローチする皮切と展開後、手術対象である骨盤１の内側の所定位置に切断補助部材２０を配置する。このとき、切断補助部材２０の第１嵌合面２３が、骨表面に合致する位置を探り、当該所定位置に正確に配置する。切断補助部材２０を配置後、Ｋワイヤーを固定孔２５に通して切断補助部材２０を固定してもよい。次いで、位置決め部材３０の連結部３２を切断補助部材２０の連結穴２２に嵌合し、切断補助部材２０と位置決め部材３０とを連結させる（図６）。

次いで、第１挿入部材１１を切断補助部材２０の第１ガイド孔２１に挿入して骨盤１を貫通させ、第２挿入部材１２を位置決め部材３０の第２ガイド孔３１に挿入して同様に骨盤１を貫通させる（図７及び図８）。図７は、第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２を挿入後の状態を示しており、図８は、図７とは別の角度から見た状態を示している。

次いで、第２挿入部材１２及び位置決め部材３０を取り外す（図９）。なお、図９において、第２挿入部材１２によって骨盤１に形成された２つの貫通孔は省略して描かれている。図９において、切断補助部材２０の第１ガイド孔２１を通して第１挿入部材１１が骨盤に取り付けられていることによって、切断補助部材２０が骨盤に対して固定して取り付けられている。このとき、切断補助部材２０の案内部２４が骨切り位置に沿って配置されていることから、案内部２４に対して切断工具（例えば、ノミ）の刃を当接させながら切断工具を進行させることによって骨切りを行い、寛骨臼骨片６を骨盤から切離することができる。案内部２４に沿って骨切りを行うことによって、骨切り位置５０（図１０）に沿った正確な骨切りが可能となる。

寛骨臼骨片６を骨盤１から切離後、切断補助部材２０を骨盤１から取り外し、先ほど第２挿入部材１２によって形成された骨盤１の貫通孔に対し、再び第２挿入部材１２を挿入する（図１０）。このとき、図１０に示されるように、骨盤１に対し、第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２のみが取り付けられた状態となる。なお、図１０において、骨盤１から切離された寛骨臼骨片６は、便宜上、元の位置に配置された状態で、描かれている。

次いで、骨盤１に取り付けられた第２挿入部材１２に対し、寛骨臼骨片６に取り付けられた第１挿入部材１１が平行となるように、骨盤１に対して寛骨臼骨片６を回転させる。このとき、骨盤１に取り付けられた第２挿入部材１２が基準（指標）となり、寛骨臼骨片６の回転角度又は位置、すなわち第１挿入部材１１の回転角度又は位置が決定される。寛骨臼骨片６の回転後、整復確認部材４０の第１嵌合孔４１に第１挿入部材１１を挿入し、整復確認部材４０の第２嵌合孔４２に第２挿入部材１２を挿入する。さらに、骨盤１に対し、寛骨臼骨片６を第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２の軸方向に移動させることによって、骨盤１及び寛骨臼骨片６の骨表面と整復確認部材４０の第２嵌合面４３とを合致させ、整復が完了する（図１１）。

言い換えると、骨盤１に対して寛骨臼骨片６を回転及び移動させた後、整復確認部材４０に第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２が互いに平行となるように挿入され、この状態で骨盤１及び寛骨臼骨片６の骨表面と整復確認部材４０の第２嵌合面４３とが合致すると、整復が完了するように、手術器具１０が設計される。

整復確認部材４０で寛骨臼骨片６を保持した状態で、寛骨臼骨片６の遠位側から腸骨４に向かって金属製又は生体吸収性のスクリューを挿入し、寛骨臼骨片６と骨盤１を固定する。スクリューで固定後、整復確認部材４０と共に第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２を骨盤から全て取り外して閉創し、手術は終了する。

図１２及び図１３は、右股関節部分を正面方向から見た概略図である。図１２及び図１３と図６乃至図１１とを参照しながら、術前計画の方法、手術器具１０の設計及び製造について説明する。術前計画は、特許文献１又は特許文献２に記載の方法、又は、汎用の医用画像処理ソフトウェア及びＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）ソフトウェアを用いて行うことができる。本実施形態では、汎用の医用画像処理ソフトウェア及びＣＡＤソフトウェアを用いた術前計画について説明する。

まず、寛骨臼２を含む骨盤１と大腿骨骨頭３を含む大腿骨近位部とを、コンピュータ断層撮影装置（ＣＴスキャナ）で撮影し、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）形式のＣＴ画像を取得する。取得したＣＴ画像を医用画像処理ソフトウェア（Ｍａｔｅｒｉａｌｉｚｅ社製Ｍｉｍｉｃｓ等）に読み込み、図１２に示す少なくとも骨盤１の左右の上前腸骨棘４ｂから恥骨結合５ａを含む骨盤１及び大腿骨骨頭３を含む大腿骨近位部をコンピュータの仮想空間上で三次元モデル化する。骨盤１及び大腿骨の三次元モデルは、例えばＳＴＬ（Ｓｔｅｒｅｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ、Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｅｄ Ｌａｎｇｕａｇｅとも言う。）形式で出力する。

次いで、出力した骨盤１及び大腿骨の三次元モデルを汎用ＣＡＤソフトウェア（Ｍａｔｅｒｉａｌｉｚｅ社製３−ｍａｔｉｃ等）で読み込み、寛骨臼２の回転角度の計測基準となる座標系を定義する。本実施形態では骨盤１の左右の上前腸骨棘４ｂと恥骨結合５ａの３点から構成される平面の法線をＹ軸、左右の上前腸骨棘４ｂを結ぶ線をＸ軸、Ｘ軸とＹ軸に互いに垂直な軸をＺ軸とする。Ｙ軸は前方を正方向、Ｚ軸は近位を正方向とし、原点は左右の上前腸骨棘４ｂの中点とする。

寛骨臼の骨切り位置は、寛骨臼中心、すなわち寛骨臼２の股関節を構成する球状の凹部の中心を基準に切除球Ｃを作成し、切除球Ｃと骨盤１の内側表面の交線とする。このとき、寛骨臼２の骨切り後に、骨盤１の後柱１ａ（図１０）、すなわち寛骨臼２を骨切り後に切離した際に、骨盤１の後部に残る柱を過度に細くすると術後骨折が懸念される。したがって、後柱１ａが、過度に細くならないように、且つ、恥骨５に大きく切り込まないように、切除球Ｃの中心を寛骨臼中心から移動させる。ただし、切除球Ｃを寛骨臼中心から大きく移動させた場合、寛骨臼２を切離後に整復により寛骨臼骨片６を回転させた際に寛骨臼中心の移動量が大きくなるため、切除球Ｃの位置は骨盤１の後柱１ａ、恥骨５、寛骨臼中心からの移動量等を総合的に考慮して判断する。本実施形態では、ノミの刃の半径に合わせて切除球Ｃの半径を５０ｍｍと設定して切除球Ｃの中心を決定した。

切除球Ｃの決定後、骨盤１の三次元モデルから、臨床学的に寛骨臼２の屋根の大きさの指標とするＣＥ角α（Ｃｅｎｔｒａｌ−Ｅｄｇｅ ａｎｇｌｅ）を測定し、ＣＥ角αを正常値に戻すための整復時のＣＥ角αの目標値を定める。ＣＥ角αとは、大腿骨骨頭中心を通過しＺ軸に平行な線、及び、寛骨臼の外上縁２ａ、すなわち球状凹部を正面から見た際に球状凹部縁の外側の最突出部を通過する線のＺＸ平面投影角をいう。ＣＥ角αの目標値は、ＣＡＤソフトウェア上で骨盤１を切除球Ｃで骨切りして寛骨臼骨片６を作成、切除球Ｃの中心を通過するＹ軸と平行な軸を回転軸として寛骨臼骨片６を回転させ、理想の位置を決定することによって決定される。このとき、ＣＥ角αは、元の角度と比べて増加し、寛骨臼２の屋根は大きくなっている。

次に、手術器具１０の設計について説明する。まず、ＣＡＤソフトウェア上で、理想的な整復後の位置において、第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２を挿入するための骨盤の内側の挿入位置を決定する。図１１を参照しながら上述したように、整復が完了した状態では、骨盤１側に第２挿入部材１２が配置され、骨盤から切離された寛骨臼骨片６側に第１挿入部材１１が配置され、第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２がそれぞれ互いに平行となっている。すなわち、整復を行う際には、第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２が互いに平行になるように寛骨臼骨片６を回転及び移動させることで、術前計画で意図した正確な整復を行うことができる。したがって、図１１に示されるような整復後の状態で、骨盤１側と寛骨臼骨片６側とに、挿入位置として、軸線が互いに平行な貫通孔をそれぞれ２箇所設計する。なお、貫通孔の位置、すなわち挿入位置は、骨切りの際に、ノミと干渉しないように調整する。

次いで、ＣＡＤソフトウェア上で、整復した寛骨臼骨片６を第１挿入部材１１と共に元の角度、すなわち整復前の位置に戻す（図１０）。第２挿入部材１２は寛骨臼骨片６の外側にあり寛骨臼骨片６の回転によって動かないため、寛骨臼２を整復する際の回転角度を術中判断するための基準となる。本工程で、術前計画は終了する。

切断補助部材２０の設計について説明する。切断補助部材２０は、図１０に示された骨盤１の状態のＣＡＤソフトウェア上で設計される。まず、骨盤１において、切断補助部材２０を配置するための配置領域、すなわち切断補助部材２０の第１嵌合面２３と合致させる領域を決定する。配置領域は、術前計画で決定した切除球Ｃの外輪郭と骨盤１の骨表面の交線に沿う、骨盤１の内側の下前腸骨棘４ａの近位部から寛骨臼前縁の高まりである腸恥隆起７、骨盤内側の窪みである弓状線８に至る領域又はこれに交差する領域において、三次元モデルから当該領域に相当する骨盤内側最表面の全部又は一部を抽出した領域とする。配置領域の輪郭の一部は、ノミによる骨切り位置及び骨切り形状に一致する。

抽出した配置領域を複製し、複製した配置領域を厚み方向に移動後、骨表面の配置領域と移動後の配置領域との間に側面を作成し、閉じた三次元部材とする。ここで、切除球Ｃの外輪郭と骨盤１の内側表面の交線から構成される一辺を包含する側面に、ノミ刃内側形状に合わせて傾斜または丸みをもたせることによって、案内部２４を設計する。作成された三次元部材に対し、図１０に示されるように配置された第１挿入部材１１の位置及び角度と一致するように第１ガイド孔２１を設計する。さらに、位置決め部材３０と連結させるための連結穴２２を設計し、切断補助部材２０の設計が完了する。なお、必要に応じて、上述したような固定孔２５を追加してもよい。

位置決め部材３０の設計について説明する。位置決め部材３０は、図１０に示された骨盤１の状態のＣＡＤソフトウェア上で設計される。まず、骨盤１において、位置決め部材３０を配置するための配置領域、すなわち位置決め部材３０の嵌合面３３と合致させる領域を、第２挿入部材１２が配置された周辺の骨表面の領域から適宜抽出することで決定する。抽出した配置領域を複製し、複製した配置領域を厚み方向に移動後、骨表面の配置領域と移動後の配置領域との間に側面を作成し、閉じた三次元部材とする。作成された三次元部材に対し、図１０に示されるように配置された第２挿入部材１２の位置及び角度と一致するように第２ガイド孔３１を設計する。

さらに、切断補助部材２０と連結させるための連結部３２を連結穴２２に挿入可能に設計し、切断補助部材２０の設計が完了する。なお、切断補助部材２０に連結部を設け、位置決め部材３０に連結穴を設けてもよく、２つの部材が着脱可能に連結する限りにおいて、任意の構造を採用し得る。位置決め部材３０を切断補助部材２０と連結させることによって骨表面との嵌合面積が増し、骨盤側の第２ガイド孔３１の位置を術前計画通りに定めることが可能となる。

整復確認部材４０の設計について説明する。整復確認部材４０は、図１１に示された骨盤１及び寛骨臼骨片６の状態のＣＡＤソフトウェア上で設計される。まず、図１１に示されるように配置された第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２を包含する６面体を作成する。この６面体に、図１１に示されるように配置された第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２の位置及び角度と一致するように第１嵌合孔４１及び第２嵌合孔４２を設計する。

６面体が対向する骨表面は、整復後の骨盤１と寛骨臼骨片６との境界を含むため、寛骨臼骨片６の回転及び移動の結果、段差や間隙を含む不連続な面となる可能性がある。したがって、骨表面に対向する６面体の面を、段差や間隙を考慮した骨盤１の内側表面の形状でトリム（形状の引き算）を行い、整復後の骨盤１の内側表面の形状に合致する第２嵌合面４３を設計し、整復確認部材４０の設計が完了する。第２嵌合面４３に対してトリムを行うことによって、骨盤１側の骨表面と、寛骨臼骨片６側との骨表面との両方に対し、第２嵌合面４３を合致させ、正確な整復及びその確認を行うことができる。

設計された切断補助部材２０、位置決め部材３０及び整復確認部材４０は、例えばＳＴＬ形式のデータとしてＣＡＤソフトウェアから出力される。この出力データを使用して、三次元プリンター造形で切断補助部材２０、位置決め部材３０及び整復確認部材４０を実体化する。本実施形態では、三次元プリンターとしてＥＯＳ社製ＦＯＲＭＩＧＡ Ｐ１００を使用して、滅菌可能なナイロン樹脂で造形を行い、切断補助部材２０、位置決め部材３０及び整復確認部材４０を実体化し、製作する。

上述した実施形態では、手術器具１０は、２つの第１挿入部材１１及び２つの第２挿入部材１２を有していたが、第１挿入部材を１つ又は３つ以上としてもよく、第２挿入部材を１つ又は３つ以上としてもよい。また、上述した実施形態では、第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２は、骨盤１に挿入して貫通させたが、貫通させずに埋め込むようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、第１挿入部材１１及び第２挿入部材１２は、直線状に延びるロッド部材であったが、寛骨臼骨片の回転及び移動後に整復確認部材に対して挿入又は嵌合させることによって、整復が適切に行われたかの確認ができる限りにおいて、任意の形状、例えば骨盤に埋め込む短寸の部材であってもよい。この場合、第１挿入部材及び第２挿入部材の形態に応じて、切断補助部材２０の第１ガイド孔及び位置決め部材３０の第２ガイド孔が設計され、さらには整復確認部材４０の第１嵌合孔及び第２嵌合孔が設計される。すなわち、整復確認部材４０は、第１挿入部材及び第２挿入部材が互いに平行であることを確認するためではなく、整復後に第１挿入部材及び第２挿入部材が適切に整列していることを確認できるように設計される。

上述した実施形態では、骨盤１側に位置決め部材３０が配置され、寛骨臼骨片６側に切断補助部材２０が配置されるが、骨盤側に切断補助部材２０が配置され、寛骨臼骨片側に位置決め部材３０が配置されるように設計してもよい。この場合、第１挿入部材が骨盤１側に取り付けられ、第２挿入部材が寛骨臼骨片６側に取り付けられる。また、切断補助部材２０の案内部２４は、凸曲面状ではなく、切除球Ｃの一部に沿った凹曲面状となる。

上述した実施形態によれば、前方から侵入して骨盤の内側から骨切りを行う寛骨臼回転骨切り術において、骨切り及び整復を支援する手術器具を提供することができる。すなわち、骨盤の内側から意図した位置で寛骨臼を骨切りして骨盤と切離した後、寛骨臼骨片を意図した回転角度及び位置で整復することができ、術前計画通りに再現することができる。

１ 骨盤
１ａ 後柱
２ 寛骨臼
２ａ 寛骨臼の外上縁
３ 大腿骨骨頭
４ 腸骨
４ａ 下前腸骨棘
４ｂ 上前腸骨棘
５ 恥骨
５ａ 恥骨結合
６ 寛骨臼骨片
７ 腸恥隆起
８ 弓状線
１０ 手術器具
１１ 第１挿入部材
１２ 第２挿入部材
２０ 切断補助部材
２１ 第１ガイド孔
２２ 連結穴
２３ 第１嵌合面
２４ 案内部
２５ 固定孔
３０ 位置決め部材
３１ 第２ガイド孔
３２ 連結部
３３ 嵌合面
４０ 整復確認部材
４１ 第１嵌合孔
４２ 第２嵌合孔
４３ 第２嵌合面
５０ 骨切り位置
Ｃ 切除球
α ＣＥ角

Claims (7)

1. 前方から侵入して骨盤の内側から骨切りを行う寛骨臼回転骨切り術用の手術器具であって、
   骨切り位置近傍の骨表面の形状に合致するように形成された第１嵌合面と、
   前記第１嵌合面を骨表面に合致させると骨切り位置に沿って配置されて切断工具による骨切り位置に沿った切断を案内するように形成された案内部と、
   を有する切断補助部材を具備し、
   前記案内部が、前記切断補助部材の側面に形成されていることを特徴とする手術器具。
2. 第１挿入部材をさらに具備し、
   前記切断補助部材には前記第１挿入部材を挿入可能な第１ガイド孔が形成され、
   前記第１ガイド孔を通して前記第１挿入部材を骨盤に取り付けることによって、前記切断補助部材が骨盤に対して取り付け可能であることを特徴とする請求項１に記載の手術器具。
3. 骨切り位置に跨って前記切断補助部材と着脱可能に連結する位置決め部材と、第２挿入部材とをさらに具備し、
   前記位置決め部材には前記第２挿入部材を挿入可能な第２ガイド孔が形成され、
   前記第２ガイド孔を通して前記第２挿入部材を骨盤に取り付け可能であり、
   切離された骨片に取り付けられた前記第１挿入部材及び前記第２挿入部材のいずれか一方と、骨盤に取り付けられた前記第１挿入部材及び前記第２挿入部材の他方とが、整復後の状態で整列するように、前記第１ガイド孔及び前記第２ガイド孔が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の手術器具。
4. 整復後の状態で整列した前記第１挿入部材及び前記第２挿入部材と嵌合するように形成された整復確認部材をさらに具備することを特徴とする請求項３に記載の手術器具。
5. 前記整復確認部材が、整復後の状態で整列した前記第１挿入部材及び前記第２挿入部材と嵌合させると整復後の骨表面の形状に合致するように形成された第２嵌合面を有することを特徴とする請求項４に記載の手術器具。
6. 前記第１挿入部材及び前記第２挿入部材が直線状に延びるロッド部材であり、整復後の状態では、前記第１挿入部材及び前記第２挿入部材が互いに平行となることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の手術器具。
7. 前記第１嵌合面が、下前腸骨棘の近位部から弓状線に至る領域の少なくとも一部の骨表面の形状に合致するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の手術器具。

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