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WO2023120506A1 - 人工膝関節全置換術用計測装置 - Google Patents

人工膝関節全置換術用計測装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2023120506A1
WO2023120506A1 PCT/JP2022/046806 JP2022046806W WO2023120506A1 WO 2023120506 A1 WO2023120506 A1 WO 2023120506A1 JP 2022046806 W JP2022046806 W JP 2022046806W WO 2023120506 A1 WO2023120506 A1 WO 2023120506A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
femoral
paddle
contact surface
base
distal
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/046806
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
仁 能地
大輔 丸山
高明 矢吹
Original Assignee
帝人ナカシマメディカル株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 帝人ナカシマメディカル株式会社 filed Critical 帝人ナカシマメディカル株式会社
Priority to JP2023569454A priority Critical patent/JPWO2023120506A1/ja
Publication of WO2023120506A1 publication Critical patent/WO2023120506A1/ja

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/38—Joints for elbows or knees
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/46—Special tools for implanting artificial joints

Definitions

  • the present invention relates to a measuring device used for total knee arthroplasty.
  • TKA total knee arthroplasty
  • the proximal tibia and distal femur are resected, and the resected proximal tibia and distal femur are attached to the tibial component of the knee prosthesis and the femur.
  • Each component is installed.
  • Various devices are used in total knee arthroplasty.
  • Patent Document 1 discloses a measuring device (referred to as "surgical instrument” in Patent Document 1) used for total knee arthroplasty.
  • surgical instrument a measuring device used for total knee arthroplasty.
  • the proximal end of the proximal tibia is resected and the distal, anterior and posterior ends of the distal femur are resected.
  • a front sloped surface is formed between the distal cut surface and the front cut surface
  • a rear sloped surface is formed between the distal cut surface and the rear cut surface.
  • a typical femoral component has a U-shape in lateral view covering the distal resection, anterior slope, anterior resection, posterior slope, and posterior resection of the distal femur.
  • the tibial component is placed on the proximal resection surface of the proximal tibia to support the femoral component. and a stem or keel (which are integrally formed with the metal plate of the buttress) extending downwardly from the buttress and embedded in the tibia.
  • the measuring device disclosed in Patent Literature 1 measures the resected proximal end surface of the proximal tibia and the distal end resected surface of the distal femur in the extension position before mounting the tibial component and the femoral component. and the distance between the proximal resection plane of the proximal tibia and the posterior resection plane of the distal femur in right angle flexion.
  • the measuring device disclosed in Patent Document 1 includes a base disposed in front of the knee joint, a locking plate fixed to the base via an arm, and a support plate facing the locking plate. .
  • the locking plate is brought into contact with the proximal resected surface of the proximal tibia, and the support plate is placed on the distal resected surface in extension or the posterior end in right angle flexion of the distal femur. It is to be brought into contact with the resection surface.
  • the support plate is attached to the base so as to be movable in a direction perpendicular to the locking plate.
  • the measuring device includes a ratchet mechanism that switches between allowing only movement of the support plate away from the locking plate and allowing movement in both directions.
  • the support plate is held in place by the ratchet mechanism, and the distance between the resected surfaces (in extension, the resected surface at the proximal end of the proximal tibia and the resected surface at the proximal end of the proximal tibia) is maintained with appropriate tension applied to soft tissues such as ligaments.
  • Measure the distance between the distal resection plane of the distal femur and the distance between the proximal resection plane of the proximal tibia and the posterior resection plane of the distal femur in right angle flexion) can do.
  • a method of adjusting the resection position of the posterior end of the distal femur after resecting the distal end of the distal femur Specifically, first measure the distance between the distal resection plane of the distal femur and the proximal resection plane of the proximal tibia in extension under appropriate soft tissue tension, and then Measure the distance between the posterior edge of the distal femur and the proximal resection surface of the proximal tibia at proper soft tissue tension in right angle flexion.
  • the distances measured in extension and right-angle flexion are then used to determine the resection location of the posterior end of the distal femur.
  • the procedure involves preliminarily resecting the distal end of the distal femur, but the space created after resection, compared to before resection or after placement of the femoral component, reduces the soft tissue attachment to the patella in right-angle flexion.
  • Tension changes can cause variations in the distance between the posterior end of the distal femur and the proximal resection surface of the proximal tibia.
  • An object of the present invention is to provide a measuring device for total knee arthroplasty that can measure the distance between the proximal end resection surface of the proximal portion and the rear end of the distal femoral portion.
  • the present invention provides a measuring device used in total knee arthroplasty, comprising: a base placed in front of the knee joint; and a proximal tibia fixed to the base.
  • a tibial paddle having a first contact surface that is brought into contact with the proximal resection surface of the distal femur in right angle flexion, mounted on the base so as to be movable in a direction orthogonal to the first contact surface;
  • a femoral paddle having a second contact surface brought into contact with the posterior end of the posterior portion and switching between allowing only movement of the femoral paddle away from the tibial paddle or bi-directional movement;
  • a femoral attachment attachable to and detachable from the femoral paddle and having a third contact surface that is brought into contact with the distal resection surface of the distal femur in right angle flexion; and the first contact surface.
  • a measuring device for total knee arthroplasty comprising a reproduction portion having a shape corresponding to , wherein the reproduction portion has the third contact surface.
  • the distance between the first contact surface of the tibial paddle and the second contact surface of the femoral paddle is displayed by the distance display unit, so that the first contact surface is positioned proximally of the tibia in right angle flexion.
  • the proximal resection surface of the proximal tibia and the rear end of the distal femur are brought into contact with each other.
  • the proximal end resection surface of the proximal tibia and the posterior end of the distal femur can be grasped with appropriate tension applied to soft tissues such as ligaments. You can measure the distance between
  • the patella, etc. should be retracted to the inside or outside of the knee joint. There is a need. After resecting the distal end of the distal femur, when the patella, etc. is returned to its original position with the resected surface of the distal end exposed in right-angle flexion, the soft tissue attached to the patella loosens. state.
  • the femoral attachment is attached to the femoral paddle because the femoral attachment that can be attached to and detached from the femoral paddle includes a shape reproduction part that partially corresponds to the femoral component to be installed. If the third contact surface of the reproduction part of the femoral attachment is brought into contact with the distal end resection surface of the distal femur in this state, it is suitable for the soft tissue attached to the patella when the patella is returned to its original position. can give you a lot of tension.
  • the distance between the proximal resection surface of the proximal tibia and the posterior edge of the distal femur can be measured under the same conditions after placement of the future femoral component.
  • the measurement of the distance between the proximal resection plane of the proximal tibia and the posterior end of the distal femur in right angle flexion is performed by resecting the distal end of the distal femur. Even in a state in which the rear end is not excised, it is possible to suppress the influence of the excision of the distal end and perform the procedure more accurately.
  • the first contact surface is brought into contact with the proximal resection surface of the proximal tibia and the second contact surface is brought into contact with the distal resection surface of the distal femur in the extended position.
  • the distance between the proximal resection plane of the proximal tibia and the distal resection plane of the distal femur can be measured.
  • the femoral attachment may be attached to the femoral paddle so as to be movable in the anteroposterior direction of the knee joint. According to this configuration, by moving the femoral attachment while the third contact surface of the femoral attachment is in contact with the distal end resection surface of the distal femur in the right angle flexion position, the knee joint is moved in the front-rear direction. The relative positions of the proximal tibia and distal femur in the .
  • the distance between the proximal resection surface of the proximal tibia and the posterior end of the distal femur can be matched with the ideal relative position after knee prosthesis placement.
  • the femoral paddle is divided into a first femoral paddle and a second femoral paddle that are aligned in the medial-lateral direction of the knee joint, and the first femoral paddle and the second femoral paddle are independent of each other.
  • the distance indicator is mounted on the base so as to be movable in a direction perpendicular to the first contact surface, the distance indicator is adapted to correspond to each of the first femoral paddle and the second femoral paddle. A distance between the contact surface and the second contact surface may be indicated.
  • the distance from the resection surface of the proximal end of the proximal tibia to the posterior end of the medial condyle Both the distance and the distance from the proximal resection surface of the proximal tibia to the posterior end of the lateral condyle can be measured.
  • the distance from the proximal resection plane of the proximal tibia to the distal resection plane of the medial condyle and the distance from the proximal resected surface of the proximal tibia to the distal resected surface of the lateral condyle are different between the medial and lateral condyles of the distal femur in the extended position, the distance from the proximal resection plane of the proximal tibia to the distal resection plane of the medial condyle and the distance from the proximal resected surface of the proximal tibia to the distal resected surface of the lateral condyle.
  • the femoral paddle is swingable around a swing axis extending in the front-rear direction of the knee joint, and the distance display section is a perpendicular line to the first contact surface and the swing center of the femoral paddle. may indicate the distance between said first contact surface and said second contact surface on a perpendicular line passing through .
  • the femoral paddles are placed on both the posterior ends of the medial condyle and the posterior end of the lateral condyle. can be contacted.
  • the femoral paddle should be placed distal to the medial condyle. Both the proximal end and the distal end of the lateral condyle can be contacted.
  • the distal femur can be in surface contact with the distal resection surface even if the distal or posterior resection surface of the tibia is angled with respect to the proximal resection surface of the proximal tibia.
  • the tibial paddle includes a first paddle portion having the first contact surface and a first arm portion extending from the first paddle portion toward the base, the femoral paddle having the second contact surface. a second paddle portion; a first base portion positioned above the base; and a second arm portion extending from the second paddle portion toward the first base portion, the femoral attachment positioned above the base. and a third arm portion extending from the reproduction portion toward the second base portion.
  • the first arm portion is closer to the first direction than the center of the first paddle portion, and the second arm portion is closer to the first direction than the center of the second paddle portion,
  • the third arm portion may be closer to the first direction than the center of the reproduction portion. According to this configuration, it is possible to secure a space on the side of the first to third arm portions. A patella or the like retracted medially or laterally can be returned.
  • the measuring device for total knee arthroplasty described above is detachable to the femoral paddle, for measuring the size of the distal femur in right angle flexion, and for measuring the resection position of the anterior end of the distal femur and
  • a femoral sizer may also be provided for determining the location of the posterior resection. According to this configuration, the relative positions of the proximal tibia and the distal femur are maintained at an appropriate position that reproduces the physiological state in which appropriate tension is applied to the soft tissue, and the distal femoral portion is maintained.
  • a measurement of the size of the site and determination of the placement of the femoral component can be made.
  • the present invention it is possible to measure the distance between the proximal end resection surface of the proximal tibia and the rear end of the distal femur in right angle flexion.
  • the measuring device disclosed in Patent Document 1 if the measuring device is used after resecting the proximal tibia and before resecting the distal femur, the proximal tibia in the right angle flexion position can be measured.
  • the distance between the proximal resection surface of the buttock and the posterior end of the distal femur can be measured using the measuring device disclosed in US Pat. more accurate measurements can be made than
  • FIG. 1 is a perspective view of the measuring device for total knee arthroplasty according to the first embodiment of the present invention, with the femoral attachment removed;
  • FIG. 12 is a perspective view of the base and tibial paddle;
  • Fig. 10 is a perspective view of a femoral paddle; It is a top view of the measuring device for total knee arthroplasty.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. 4;
  • FIG. 2 is a diagram showing the usage state of the measuring device for total knee arthroplasty in the extension position.
  • FIG. 10 is a diagram showing the usage state of the measuring device for total knee arthroplasty in the right-angled flexion position.
  • FIG. 10 is a diagram showing a usage state of a measuring device for total knee arthroplasty when equipped with a femoral attachment in a right angle flexion position.
  • 1 is a perspective view of a total knee arthroplasty measurement device when equipped with a femoral sizer
  • FIG. (a) is a perspective view of the femur cutting guide as seen from the front side
  • (b) is a perspective view of the femur cutting guide as seen from the back side.
  • FIG. 10 is a diagram showing a usage state of a measuring device for total knee arthroplasty equipped with a femoral sizer in right angle flexion.
  • FIG. 10 is a perspective view of a measuring device for total knee arthroplasty according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a perspective view of the measuring device for total knee arthroplasty when the femoral attachment is removed in the second embodiment.
  • it is a cross-sectional view of the measuring device for total knee arthroplasty when the femoral attachment is removed.
  • FIG. 11 is a perspective view of a measuring device for total knee arthroplasty according to a third embodiment of the present invention;
  • the third embodiment it is a cross-sectional view of the measuring device for total knee arthroplasty when the femoral attachment is removed.
  • FIG. 1 shows a measuring device 1 for total knee arthroplasty according to a first embodiment of the present invention. This measuring device 1 is used for total knee arthroplasty.
  • the measuring device 1 includes a base 2 arranged in front of the knee joint, a tibial paddle 4 fixed to the base 2, and a femoral paddle 5 facing the tibial paddle 4.
  • the measuring device 1 also includes a femur attachment 7 shown in FIG. 8 and a femur sizer 8 shown in FIG.
  • the tibial paddle 4 and the femoral paddle 5 are inserted between the proximal tibia 91 and distal femur 95 . 1 to 5,
  • the axial direction of the tibia is the vertical direction
  • the medial/lateral direction of the knee joint is the lateral direction (the lower right side of FIG. 1 is the left side, and the upper left side of FIG. 1 is the right side).
  • the anteroposterior direction of the knee joint perpendicular to the axial direction of the tibia is also simply referred to as the anteroposterior direction.
  • the proximal end of the proximal tibia 91 and the distal end of the distal femur 95 are resected.
  • the measuring device 1 measures the distance between the distal resection surface 96 of the distal femur 95 and the proximal resection surface 92 of the proximal tibia 91 in the extended position as shown in FIG.
  • the measuring device 1 after resecting the proximal end of the proximal tibia 91 and before resecting the distal end of the distal femur 95 .
  • the measuring device 1 is used to measure the resected posterior end surface of the distal femur 95 and the proximal end resected surface 92 of the proximal tibia 91 in right angle flexion. It is also possible to measure the distance between
  • the tibial paddle 4 has a first contact surface 40 that is brought into contact with the proximal resection surface 92 of the proximal tibia 91 .
  • the vertical direction is also the direction orthogonal to the first contact surface 40 .
  • the femoral paddle 5 is brought into contact with the distal resection surface 96 of the distal femur 95 in extension and the second contact surface 50 brought into contact with the posterior end 97 of the distal femur 95 in right angle flexion.
  • the base 2 has a substantially plate-like shape orthogonal to the front-rear direction, and includes a first principal surface 2a facing backward, a second principal surface 2b facing forward, and a pair of side surfaces facing left and right. and a pair of end faces facing upward and downward.
  • a tibial paddle 4 extends rearwardly from the top of the first major surface 2a of the base 2 .
  • the base 2 is provided with a pair of through holes 22 and 23 vertically penetrating the base 2 at positions spaced apart in the left-right direction.
  • a pair of grooves 24 and 25 extending vertically from the upper end surface to the lower end surface are provided on the second main surface 2b of the base 2 at positions spaced apart in the left-right direction.
  • Each support piece 21 protrude in opposite directions from both side surfaces of the base 2 .
  • Each support piece 21 has a flat upper surface perpendicular to the vertical direction, the upper surface of the right support piece 21 is connected to the right side surface of the groove 24, and the upper surface of the left support piece 21 is connected to the left side surface of the groove 25. ing.
  • the tibial paddle 4 includes a first paddle portion 41 having a first contact surface 40 and a first arm portion 42 extending from the first paddle portion 41 toward the base 2 .
  • the first arm portion 42 is parallel to the front-rear direction and connected to the upper portion of the first main surface 2 a of the base 2 .
  • the first arm portion 42 is shifted to the right of the center of the first paddle portion 41 with respect to the first paddle portion 41 .
  • the femoral paddle 5 is attached to the base 2 so as to be vertically movable.
  • the femoral paddle 5 includes a second paddle portion 51 having a second contact surface 50, a first base portion 53 positioned above the base 2, and a second arm extending from the second paddle portion 51 toward the first base portion 53.
  • a portion 52 is included.
  • the second arm portion 52 is parallel to the front-rear direction and is shifted to the right of the center of the second paddle portion 51 like the first arm portion 42 of the tibial paddle 4 . That is, the second arm portion 52 is positioned directly above the first arm portion 42 .
  • the femoral paddle 5 is divided into a first femoral paddle 5A and a second femoral paddle 5B arranged in the left-right direction. Therefore, the second contact surface 50 is also divided into contact surfaces 50A and 50B, the second paddle portion 51 is also divided into paddle portions 51A and 51B, the second arm portion 52 is also divided into arm portions 52A and 52B, and the first The base 53 is also divided into bases 53A and 53B.
  • the femoral paddle 5 may be formed by integrating the first femoral paddle 5A and the second femoral paddle 5B.
  • the first femoral paddle 5A and the second femoral paddle 5B are attached to the base 2 so as to be vertically movable independently of each other. More specifically, a rod 54A having a circular cross section extends downward from a base portion 53A of the first femoral paddle 5A. 5A is slidable with respect to the base 2. As shown in FIG. Similarly, a rod 54B having a circular cross section extends downward from the base 53B of the second femoral paddle 5B. is slidable with respect to the base 2 .
  • the left side portion of the rod 54A of the first femoral paddle 5A is formed with a tooth surface 54a that repeats unevenness in the vertical direction.
  • the base 2 rotatably holds an operation shaft 31 extending in the front-rear direction on the left side of the through hole 22 .
  • the operating shaft 31 is operated by a user such as a doctor.
  • the operating shaft 31 is provided with a pinion 33 that meshes with the tooth surface 54a. Therefore, when the operating shaft 31 is operated, the first femoral paddle 5A moves vertically by an amount corresponding to the amount of operation (rotation amount).
  • the left side portion of the rod 54B of the second femoral paddle 5B is formed with a tooth surface 54b that repeats unevenness in the vertical direction.
  • the base 2 rotatably holds an operating shaft 32 extending in the front-rear direction on the left side of the through hole 23 .
  • the operating shaft 32 is operated by a user such as a doctor.
  • the operating shaft 32 is provided with a pinion 34 that meshes with the tooth surface 54b. Therefore, when the operating shaft 32 is operated, the second femoral paddle 5B moves up and down by an amount corresponding to the amount of operation (rotation amount).
  • the measuring device 1 has a ratchet mechanism 6 that switches between allowing only movement of the femoral paddle 5 away from the tibial paddle 4 (i.e., upward) or bidirectional movement (i.e., upward and downward). and a distance display portion 11 that displays the distance between the first contact surface 40 and the second contact surface 50 .
  • the femoral paddle 5 is divided into a first femoral paddle 5A and a second femoral paddle 5B, so the ratchet mechanism 6 includes a first ratchet mechanism 6A for the first femoral paddle 5A; It includes a second ratchet mechanism 6B for a second femoral paddle 5B.
  • the distance display 11 also includes a first distance display 11A for the first femoral paddle 5A and a second distance display 11B for the second femoral paddle 5B. That is, the distance display unit 11 displays the distance between the first contact surface 40 and the second contact surface 50 (contact surface 50A or contact surface 50B) for each of the first femoral paddle 5A and the second femoral paddle 5B. Show distance.
  • the first ratchet mechanism 6A includes a post 55A provided on the first femoral paddle 5A, a ratchet lever 61 (see FIG. 2) attached to the base 2 so as to swing, and a spring 63 for biasing the ratchet lever 61.
  • a post 55A provided on the first femoral paddle 5A
  • a ratchet lever 61 (see FIG. 2) attached to the base 2 so as to swing
  • a spring 63 for biasing the ratchet lever 61 consists of
  • the configuration of the first ratchet mechanism 6A is not limited to this, and can be changed as appropriate.
  • the post 55A is located forward of the rod 54A and extends downward from the base 53A of the first femoral paddle 5A, as shown in FIG.
  • the column 55A has a rectangular cross-section and fits into the groove 24 provided in the second main surface 2b of the base 2. As shown in FIG. A right side surface of the column 55A is formed with a tooth surface 55a that repeats unevenness in the vertical direction.
  • the ratchet lever 61 is arranged above the right support piece 21 and attached to the base 2 via a pin extending in the front-rear direction near the groove 24 .
  • the ratchet lever 61 includes an operating portion that extends rightward from the pin, and a hook portion that extends upward from the pin and engages the tooth surface 55a at its tip.
  • the spring 63 described above is arranged between the operating portion of the ratchet lever 61 and the support piece 21, and urges the ratchet lever 61 in the direction in which the hook portion and the tooth surface 55a are kept engaged. Due to such a structure, when the operating portion is not operated, only the first femoral paddle 5A can be moved upward. , upward and downward movement of the first femoral paddle 5A.
  • the second ratchet mechanism 6B biases a post 55B provided on the second femoral paddle 5B, a ratchet lever 62 (see FIG. 2) pivotally attached to the base 2, and a ratchet lever 61. It is composed of a spring 64 that However, the configuration of the second ratchet mechanism 6B is not limited to this, and can be changed as appropriate.
  • the post 55B is located forward of the rod 54B and extends downward from the base 53B of the second femoral paddle 5B, as shown in FIG.
  • the post 55B has a rectangular cross section and is fitted into the groove 25 provided in the second main surface 2b of the base 2.
  • a left side surface of the column 55B is formed with a tooth surface 55b that repeats unevenness in the vertical direction.
  • the ratchet lever 62 is arranged above the left support piece 21 and attached to the base 2 via a pin extending in the front-rear direction near the groove 25 .
  • the ratchet lever 62 includes an operating portion extending leftward from the pin, and a hook portion extending upward from the pin and engaging the tooth surface 55b at its tip.
  • the spring 64 described above is arranged between the operating portion of the ratchet lever 62 and the support piece 21, and urges the ratchet lever 62 in the direction in which the hook portion and the tooth surface 55b are kept engaged.
  • a scale 14 relating to the distance from the first contact surface 40 to the contact surface 50A is formed on the front surface of the post 55A provided on the first femoral paddle 5A.
  • a mark 12 indicating the current position of the contact surface 50A is formed on the second main surface 2b of the base 2, as shown in FIG. 2, as shown in FIG. 2, a mark 12 indicating the current position of the contact surface 50A is formed.
  • These scales 14 and marks 12 constitute a first distance display portion 11A that displays the distance between the first contact surface 40 and the contact surface 50A.
  • a scale 15 relating to the distance from the first contact surface 40 to the contact surface 50B is formed on the front surface of the post 55B of the second femoral paddle 5B.
  • the second main surface 2b of the base 2 is formed with a mark 13 indicating the current position of the contact surface 50B.
  • These scales 15 and marks 13 constitute a second distance display portion 11B that displays the distance between the first contact surface 40 and the contact surface 50B.
  • the first contact surface 40 contacts the proximal resection surface 92 of the proximal tibia 91 and the second contact surface 50 contacts the distal resection surface of the distal femur 95 .
  • the surface 96 By contacting the surface 96, the distance between the proximal resected surface 92 of the proximal tibia 91 and the distal resected surface 96 of the distal femur 95 can be measured.
  • the femoral paddle 5 is divided into the first femoral paddle 5A and the second femoral paddle 5B, the distal end resection surface 96 is formed by the medial and lateral condyles of the distal femur 95.
  • the proximal resection surface 92 of the proximal tibia 91 and the distal femur can be separated from each other with appropriate tension applied to soft tissues such as ligaments.
  • the distance between portion 95 and distal resection surface 96 can be measured.
  • the first contact surface 40 contacts the proximal resection surface 92 of the proximal tibia 91 and the second contact surface 50 touches the posterior end 97 of the distal femur 95 .
  • the distance between the proximal resection surface 92 of the proximal tibia 91 and the posterior end 97 of the distal femur 95 can be measured.
  • the femoral paddle 5 is divided into the first femoral paddle 5A and the second femoral paddle 5B, the position of the rear end 97 is different between the medial condyle and the lateral condyle of the distal femur 95.
  • the distance from the proximal resection surface 92 of the proximal tibia 91 to the posterior edge 97 of the medial condyle and the distance from the proximal resection surface 92 of the proximal tibia 91 to the posterior edge 97 of the lateral condyle Both can be measured.
  • the proximal resection surface 92 of the proximal tibia 91 and the distal femur can be separated from each other with appropriate tension applied to soft tissues such as ligaments.
  • the distance between the rear end 97 of the portion 95 can be measured.
  • the femoral attachment 7 has a shape corresponding to the portion covering the distal end resection surface 96 of the distal femur 95 in the femoral component of the artificial knee joint (that is, the resected portion of the distal femur 95 is physiologically , a second base portion 73 positioned above the base 2 , and a third arm portion 72 extending from the reproduction portion 71 toward the second base portion 73 .
  • the replica 71 has a third contact surface 70 that is brought into contact with the distal resection surface 96 of the distal femur 95 in right angle flexion.
  • the reproduction part 71 includes an inner condyle part and an outer condyle part that are separated from each other in the left-right direction, and a connecting part that connects the inner condyle part and the outer condyle part.
  • the posterior surfaces of the medial condyle, the lateral condyle and the connecting portion are coplanar and form the third contact surface 70 .
  • the third arm portion 72 is parallel to the front-rear direction and is shifted to the right of the center of the reproduction portion 71 .
  • the third arm portion 72 is located directly above the arm portion 52A of the first femoral paddle 5A.
  • the second base 73 is positioned directly above the base 53A of the first femoral paddle 5A.
  • the femoral attachment 7 is configured to be attachable to and detachable from the femoral paddle 5 .
  • the femoral attachment 7 is detachable from the first femoral paddle 5A.
  • the femoral attachment 7 is attached to the first femoral paddle 5A so as to be movable in the front-rear direction.
  • the upper surface of the base portion 53A of the first femoral paddle 5A is provided with a trapezoidal groove 56 extending in the front-rear direction.
  • the second base portion 73 of the femoral attachment 7 is provided with a rail portion 74 that fits in the groove 56 and extends in the front-rear direction. By fitting the rail portion 74 into the groove 56, the femoral attachment 7 can slide with respect to the first femoral paddle 5A.
  • the second base portion 73 is provided with a screw hole that penetrates the second base portion 73 in the vertical direction, and a set screw 76 is screwed into this screw hole.
  • a scale 75 is formed regarding the relative position of the femoral attachment 7 with respect to the first femoral paddle 5A.
  • the base 53A of the first femoral paddle 5A is provided with a post 57 projecting upward from the left end of the base 53A.
  • the top surface of the post 57 is flush with the top surface of the second base 73 of the femoral attachment 7 when the femoral attachment 7 is attached to the first femoral paddle 5A.
  • a mark 58 indicating the current position of the femoral attachment 7 is formed on the upper surface of the post 57 .
  • the patella and the like When resecting the proximal tibia 91 and the distal femur 95, the patella and the like (the patella and soft tissues such as the patellar tendon and quadriceps tendon attached thereto) are retracted to the inside or outside of the knee joint. There is a need. After resecting the distal end of the distal femur 95, when the patella or the like is returned to its original position while the resected surface 96 of the distal end is exposed in right-angled flexion, the soft tissue adhering to the patella may be damaged. It becomes loose.
  • the femoral attachment 7 detachable from the femoral paddle 5 includes a reproduction portion 71 having a shape partially corresponding to the femoral component to be installed, so as shown in FIG.
  • the femoral attachment 7 is attached to the femoral paddle 5 and the third contact surface 70 of the reproduction portion 71 of the femoral attachment 7 is brought into contact with the distal end resection surface 96 of the distal femur 95, the patella or the like is injured.
  • Appropriate tension can be applied to the soft tissue that attaches to the patella when the kneecap is returned to its original position.
  • measuring the distance between the proximal resection surface 92 of the proximal tibia 91 and the posterior edge 97 of the distal femur 95 in right angle flexion is the distal Even in a state where the end is cut and the trailing end 97 is not cut, the effect of cutting the distal end can be suppressed and the operation can be performed more accurately.
  • the first arm portion 42 of the tibial paddle 4 is shifted to the right of the center of the first paddle portion 41
  • the second arm portion 52 of the femoral paddle 5 is positioned at the center of the second paddle portion 51
  • the third arm portion 72 of the femoral attachment 7 is moved to the right of the center of the reproduction portion 71 . Therefore, a space can be secured on the sides of the first to third arm portions 42, 52, 72, and when measuring the distance, this space is used when resecting the proximal tibia portion 91 and the distal femoral portion 95.
  • the patella or the like retracted to the inside or outside of the knee joint can be returned.
  • the third contact surface 70 of the femoral attachment 7 contacts the distal end resection surface 96 of the distal femur 95 in the right angle flexion position.
  • the distance between the proximal resection surface 92 of the proximal tibia 91 and the posterior end 97 of the distal femur 95 is measured.
  • the relative position with the bone distal portion 95 can be matched with the ideal relative position after the artificial knee joint is installed.
  • the femur sizer 8 is for measuring the size of the distal femur 95 in right angle flexion, as shown in FIG.
  • the femur sizer 8 is also for determining the resection location of the anterior end 95 and the resection location of the posterior end 97 of the distal femur 95 .
  • a femur cutting guide 88 As shown in FIGS. 11(a) and 11(b), for example, is used.
  • the femoral cutting guide 88 is provided with a plurality of slits 88b-88e for guiding the cutting saw. Further, the femur cutting guide 88 is provided with a pair of positioning pins 88a.
  • the femur sizer 8 has a measuring/positioning part 81 having a contact surface that is brought into contact with the distal resection surface 96 of the distal femur 95 in right angle flexion, and a third base part 83 positioned above the base 2 . , a fourth arm portion 82 extending from the measuring and positioning portion 81 toward a third base portion 83 .
  • the measuring/positioning portion 81 is provided with a pair of through holes 81 a having the same pitch as the positioning pins 88 a of the femoral cutting guide 88 .
  • Positioning holes are machined in the distal end resection surface 96 through these through holes 81a. It should be noted that pins, screws or nails may be driven into the distal resection surface 96 instead of forming locating holes.
  • the femoral cutting guide 88 is provided with positioning holes.
  • the fourth arm portion 82 is parallel to the front-rear direction and is shifted to the right of the center of the measurement/positioning portion 81 .
  • the fourth arm portion 82 is located directly above the arm portion 52A of the first femoral paddle 5A.
  • the third base 83 is located directly above the base 53A of the first femoral paddle 5A.
  • the femoral sizer 8 is configured to be attachable to and detachable from the femoral paddle 5 .
  • the femoral sizer 8 is attachable to and detachable from the first femoral paddle 5A. Further, in this embodiment, the femoral sizer 8 is attached to the first femoral paddle 5A so as to be movable in the front-rear direction.
  • the third base portion 83 of the femoral sizer 8 is provided with a rail portion 84 extending in the front-rear direction and fitted into the groove 56 provided in the upper surface of the base portion 53A of the first femoral paddle 5A. there is By fitting the rail portion 84 into the groove 56, the femoral sizer 8 can slide with respect to the first femoral paddle 5A.
  • the third base portion 83 is provided with a screw hole that penetrates the third base portion 83 in the vertical direction, and a set screw 86 is screwed into this screw hole.
  • a scale 85 is formed regarding the relative position of the femoral sizer 8 with respect to the first femoral paddle 5A.
  • the upper surface of the post 57 provided on the base 53A of the first femoral paddle 5A is the same as the upper surface of the third base 83 of the femoral sizer 8.
  • a coplanar mark 58 (see FIG. 3) formed on the top surface of post 57 indicates the current position of femoral sizer 8 .
  • the relative positions of the proximal tibia 91 and the distal femur 95 can be adjusted to appropriate positions that reproduce the physiological state in which appropriate tension is applied to the soft tissue. While holding, the size of the distal femur 95 can be measured and the placement of the femoral component can be determined. However, the measuring device 1 does not have to include the femur sizer 8 .
  • FIGS. 14 and 15 show the femoral attachment 7 removed.
  • FIGS. 14 and 15 show the femoral attachment 7 removed.
  • the same constituent elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations are omitted.
  • the measuring device 1A includes a base 2, a tibial paddle 4, a femoral paddle 5, a ratchet mechanism 6 and a femoral attachment 7, similar to the measuring device 1 of the first embodiment.
  • the measuring device 1A may include a femur sizer 8 shown in FIG.
  • the femoral paddle 5 can swing about a swing axis extending in the front-rear direction. Therefore, when the positions of the posterior ends of the medial condyle and the lateral condyle of the distal femur 95 are different in the right angle flexion position, the femoral paddle 5 contacts both the posterior end of the medial condyle and the posterior end of the lateral condyle.
  • the proximal tibia 91 and distal femur 95 are widened in right angle flexion after resection of the posterior end 97 of the distal femur 95 to provide appropriate soft tissue tension, the femoral Even if the posterior resection surface of the distal bone 95 is angled with respect to the proximal resection surface 92 of the proximal tibia 91, the femoral paddle 5 can be in surface contact with the posterior resection surface.
  • the distal femoral portion 95 is distally attached to the medial and lateral condyles of the distal femur 95 in the extended position.
  • the femoral paddle 5 can contact both the distal end of the medial condyle and the distal end of the lateral condyle if the positions of the posterior ends are different.
  • the distal femur Even though the distal resection surface 96 of 95 is angled with respect to the proximal resection surface 92 of the proximal tibia 91 , the femoral paddle 5 can be in surface contact with the distal resection surface 96 .
  • the femoral paddle 5 is attached to the base 2 via the elevating member 44 so as to be vertically movable. Further, the femoral paddle 5 is swingably held by the lifting member 44 .
  • the base 2 has a substantially rectangular parallelepiped shape elongated in the vertical direction.
  • the first arm portion 42 of the tibial paddle 4 extends to the right side of the base 2 , and the first arm portion 42 is provided with a hanging portion 43 that hangs down along the right side surface of the base 2 .
  • This hanging part 43 is connected to the base 2 .
  • the base 2 is provided with a through hole 27 penetrating through the base 2 in the vertical direction.
  • a groove 28 extending vertically from the upper end surface to the lower end surface is provided in the second main surface 2b of the base 2 .
  • a support piece 26 protrudes leftward from the left side surface of the base 2 .
  • the support piece 26 has a flat upper surface perpendicular to the vertical direction, and the upper surface of the support piece 26 continues to the left side surface of the groove 28 .
  • the elevating member 44 includes a head 46 positioned above the base 2 and a rod 45 having a circular cross section extending downward from the head 46 .
  • the elevating member 44 is slidable with respect to the base 2 by inserting the rod 45 into the through hole 27 of the base 2 .
  • the head 46 is provided with a channel crossing the head 46 in the left-right direction.
  • the head 46 includes a pair of opposing walls that face each other across the channel in the front-rear direction.
  • the first base portion 53 of the femoral paddle 5 extends from a position above the head 46 to a position beyond the first arm portion 42 of the tibial paddle 4 .
  • the left side portion of the first base portion 53 is provided with a rectangular slot extending in the left-right direction, and the opposite rear wall of the head 46 is inserted into this slot.
  • the first base portion 53 is connected to a pair of opposed walls of the head 46 via a shaft 47 extending in the front-rear direction, so that the femoral paddle 5 can swing around the central axis of the shaft 47 as a swing axis. is.
  • the base 2 rotatably holds an operating shaft 35 extending in the front-rear direction on the left side of the through hole 27 .
  • the operating shaft 35 is operated by a user such as a doctor.
  • the operating shaft 35 is provided with a pinion 36 that meshes with the tooth surface 45a. Therefore, when the operating shaft 35 is operated, the elevating member 44 and the femoral paddle 5 move up and down by the amount corresponding to the amount of operation (rotation amount).
  • the ratchet mechanism 6 is composed of a post 67 provided on the lifting member 44, a ratchet lever 65 swingably attached to the base 2, and a spring 66 that biases the ratchet lever 65.
  • the configuration of the ratchet mechanism 6 is not limited to this, and can be changed as appropriate.
  • a post 67 is positioned forward of the rod 45 and extends downward from the head 46 of the lifting member 44 .
  • the pillar 67 has a rectangular cross section and is fitted in the groove 28 provided in the second main surface 2b of the base 2. As shown in FIG. A left side surface of the column 67 is formed with a tooth surface 67a that repeats unevenness in the vertical direction.
  • the ratchet lever 65 is arranged above the support piece 26 and attached to the base 2 via a pin extending in the front-rear direction near the groove 28 .
  • the ratchet lever 65 includes an operating portion extending leftward from the pin, and a hook portion extending upward from the pin and engaging the tooth surface 67a at its tip.
  • the spring 66 is arranged between the operating portion of the ratchet lever 65 and the support piece 26, and biases the ratchet lever 65 in the direction in which the hook portion and the tooth surface 67a are kept engaged.
  • the rail portion 74 is fitted into the groove 56 provided in the first base portion 53 of the femoral paddle 5, so that the femoral attachment 7 is attached to the femur. It is slidable relative to the bone paddle 5.
  • the femur attachment 7 swings following the swing of the femoral paddle 5 .
  • the measuring device 1A includes a distance display section 16 and an angle display section 19.
  • the distance display unit 11 displays the distance between the first contact surface 40 and the second contact surface 50 on a vertical line that is perpendicular to the first contact surface 40 and passes through the swing center of the femoral paddle 5 .
  • a scale 18 relating to the distance from the first contact surface 40 to the second contact surface 50 is formed on the front surface of the column 67 provided on the elevating member 44 .
  • a mark 17 indicating the current position of the second contact surface 50 is formed on the second main surface 2b of the base 2. As shown in FIG. These scales 18 and marks 17 constitute the distance display section 16 .
  • the angle display unit 19 displays the angle between the first contact surface 40 and the second contact surface 50 (hereinafter referred to as "inter-paddle angle").
  • a scale plate 69 is provided on the opposite wall behind the head 46 of the elevating member 44.
  • the scale plate 69 is formed with a scale 69a relating to the inter-paddle angle.
  • the first base 53 of the femoral paddle 5 is provided with a needle 59 that indicates the current angle of the second contact surface 50 .
  • the scale 69a and the needle 59 constitute the angle display section 19. As shown in FIG.
  • the resected proximal end surface 92 of the proximal tibia 91 and the posterior end 97 of the distal femur 95 are aligned under the same conditions as after mounting the future femoral component. You can measure the distance between Moreover, in this embodiment, since the inter-paddle angle is displayed by the angle display section 19, when the position of the distal end or the distal end resection surface 96 differs between the medial condyle and the lateral condyle of the distal femur 95, , and the slope of the distal resection surface 96 can be evaluated in terms of angles.
  • FIG. 16 and 17 show a measuring device 1B for total knee arthroplasty according to a third embodiment of the present invention (FIG. 17 shows a state in which the femoral attachment 7 is removed).
  • the measuring device 1B of the present embodiment differs from the measuring device 1A of the second embodiment in that the groove 56 swings following the femoral paddle in the measuring device 1A, whereas the femoral paddle 5 in the measuring device 1B swings. The point is that the groove 56 is kept parallel to the first contact surface 40 even if the oscillates. This keeps the femoral attachment 7 held in the groove 56 parallel to the proximal resection surface 92 of the proximal tibia 91 .
  • the measuring device 1B may include a femur sizer 8 shown in FIG. 10, as described in the second embodiment.
  • the lateral length of the first base portion 53 of the femoral paddle 5 is set shorter than in the second embodiment, and the pendulum 56a is arranged on the right side of the first base portion 53 .
  • a groove 56 is provided in the pendulum 56a.
  • the pendulum 56a is connected to the first base portion 53 via a shaft 56d extending in the front-rear direction.
  • a link member 56 b is arranged above the first base portion 53 .
  • the link member 56b is connected to the pendulum 56a via a longitudinally extending shaft 56e, and is connected to the head 46 of the elevating member 44 via a longitudinally extending shaft 56c.
  • the resected proximal end surface 92 of the proximal tibia 91 and the posterior end 97 of the distal femur 95 are aligned under the same conditions as after mounting the future femoral component. You can measure the distance between Moreover, in this embodiment, the same effects as those of the second embodiment can be obtained.
  • the first arm portion 42 may be shifted leftward from the center of the first paddle portion 41 .
  • the second arm portion 52 is also moved leftward from the center of the second paddle portion 51
  • the third arm portion 72 is also moved leftward from the center of the reproduction portion 71 .
  • the center of the first arm portion 42 may coincide with the center of the first paddle portion 41 in the left-right direction depending on the surgical technique of total knee arthroplasty.
  • the femoral paddle 5 may not be divided into two parts and may be unable to swing around the swing axis extending in the front-rear direction of the knee joint.

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Abstract

一実施形態に係る計測装置（１）は、膝関節の前方に配置されるベース（２）と、ベース（２）に固定された、第１接触面（４０）を有する脛骨パドル（４）と、第１接触面（４０）と直交する方向に移動可能となるようにベース（２）に取り付けられた、第２接触面（５０）を有する大腿骨パドル（５）と、第１接触面（４０）と第２接触面（５０）との間の距離を表示する距離表示部（１１）を含む。さらに、計測装置（１）は、大腿骨パドル（５）に着脱可能な大腿骨アタッチメント（７）を含む。大腿骨アタッチメント（７）は、人工膝関節の大腿骨コンポーネントにおける大腿骨遠位部の遠位端切除面を覆う部分に対応する形状の再現部（７１）を含み、この再現部（７１）が、直角屈曲位で大腿骨遠位部の遠位端切除面に接触させられる第３接触面（７０）を有する。

Description

人工膝関節全置換術用計測装置
　本発明は、人工膝関節全置換術に使用される計測装置に関する。
　人工膝関節全置換術（ＴＫＡ）では、脛骨の近位部および大腿骨の遠位部が切除され、切除された脛骨近位部および大腿骨遠位部に人工膝関節の脛骨コンポーネントおよび大腿骨コンポーネントがそれぞれ装着される。人工膝関節全置換術では、種々の装置が使用される。
　例えば、特許文献１には、人工膝関節全置換術に使用される計測装置（特許文献１では「手術器具」と称呼）が開示されている。人工膝関節全置換術では、より詳しくは、脛骨近位部の近位端が切除されるとともに、大腿骨遠位部の遠位端、前端および後端が切除される。また、遠位端切除面と前端切除面との間には前側傾斜面が形成され、遠位端切除面と後端切除面との間には後側傾斜面が形成される。一般的な大腿骨コンポーネントは大腿骨遠位部の遠位端切除面、前側傾斜面、前端切除面、後側傾斜面および後端切除面を覆うように側面視でＵ字状の形状を有し、脛骨コンポーネントは脛骨近位部の近位端切除面上に設置されて大腿骨コンポーネントを支持する板状の支持部（通常、内顆および外顆を受ける一対の凹曲面を有する樹脂製のプレートと金属性のプレートとの積層体）と、支持部から下向きに延びて脛骨内に埋め込まれるステムやキール（それらは支持部の金属製のプレートと一体的に形成される）を有する。
　特許文献１に開示された計測装置は、脛骨コンポーネントおよび大腿骨コンポーネントの装着前に、伸展位での脛骨近位部の近位端切除面と大腿骨遠位部の遠位端切除面との間の距離と、直角屈曲位での脛骨近位部の近位端切除面と大腿骨の遠位部の後端切除面との間の距離を計測するものである。
　具体的に、特許文献１に開示された計測装置は、膝関節の前方に配置されるベースと、アームを介してベースに固定された係止板と、係止板と対向する支持板を含む。係止板は、脛骨近位部の近位端切除面に接触させられるものであり、支持板は、大腿骨遠位部の伸展位での遠位端切除面または直角屈曲位での後端切除面に接触させられるものである。
　支持板は、係止板と直交する方向に移動可能となるようにベースに取り付けられている。計測装置は、支持板の係止板から離れる方向への移動のみを許容するか双方向への移動を許容するかを切り換えるラチェット機構を含む。支持板がラチェット機構によって適切な位置で保持されることにより、靭帯などの軟部組織に適切な緊張を与えた状態で切除面間の距離（伸展位では脛骨近位部の近位端切除面と大腿骨遠位部の遠位端切除面との間の距離、直角屈曲位では脛骨近位部の近位端切除面と大腿骨遠位部の後端切除面との間の距離）を計測することができる。
特許第４０９５９１９号公報
　膝関節の伸展位と直角屈曲位での軟部組織バランスを調整する方法として、大腿骨遠位部の遠位端の切除後に大腿骨遠位部の後端の切除位置を調整する方法がある。具体的には、まず適切な軟部組織の緊張下における伸展位での大腿骨遠位部の遠位端切除面と脛骨近位部の近位端切除面との間の距離を計測し、ついで直角屈曲位での適切な軟部組織緊張において大腿骨遠位部の後端と脛骨近位部の近位端切除面との間の距離を計測する。その後、伸展位と直角屈曲位で計測した距離を基に、大腿骨遠位部の後端の切除位置を決定する。手順としてはあらかじめ大腿骨遠位部の遠位端を切除するが、切除前または大腿骨コンポーネント設置後と比べた場合、切除後に生まれるスペースによって、直角屈曲位での、膝蓋骨に付着する軟部組織の緊張が変わり、大腿骨遠位部の後端と脛骨近位部の近位端切除面との間の距離が変動してしまう可能性がある。
　そこで、本発明は、大腿骨遠位部の遠位端を切除し同後端を切除していない状態においても、遠位端が切除された影響を抑えてより正確に直角屈曲位での脛骨近位部の近位端切除面と大腿骨遠位部の後端との間の距離を計測することができる人工膝関節全置換術用計測装置を提供することを目的とする。
　前記課題を解決するために、本発明は、人工膝関節全置換術に使用される計測装置であって、膝関節の前方に配置されるベースと、前記ベースに固定された、脛骨近位部の近位端切除面に接触させられる第１接触面を有する脛骨パドルと、前記第１接触面と直交する方向に移動可能となるように前記ベースに取り付けられた、直角屈曲位で大腿骨遠位部の後端に接触させられる第２接触面を有する大腿骨パドルと、前記大腿骨パドルの前記脛骨パドルから離れる方向への移動のみを許容するか双方向への移動を許容するかを切り換え可能なラチェット機構と、前記大腿骨パドルに着脱可能な、直角屈曲位で大腿骨遠位部の遠位端切除面に接触させられる第３接触面を有する大腿骨アタッチメントと、前記第１接触面と前記第２接触面との間の距離を表示する距離表示部と、を備え、前記大腿骨アタッチメントは、人工膝関節の大腿骨コンポーネントにおける大腿骨遠位部の遠位端切除面を覆う部分に対応する形状の再現部を含み、この再現部が前記第３接触面を有する、人工膝関節全置換術用計測装置を提供する。
　上記の構成によれば、脛骨パドルの第１接触面と大腿骨パドルの第２接触面との間の距離が距離表示部によって表示されるので、直角屈曲位で第１接触面を脛骨近位部の近位端切除面に接触させるとともに第２接触面を大腿骨遠位部の後端に接触させれば、脛骨近位部の近位端切除面と大腿骨遠位部の後端との間の距離を計測することができる。しかも、大腿骨パドルをラチェット機構によって適切な位置で保持すれば、靭帯などの軟部組織に適切な緊張を与えた状態で脛骨近位部の近位端切除面と大腿骨遠位部の後端との間の距離を計測することができる。
　ところで、脛骨近位部および大腿骨遠位部を切除する際は、膝蓋骨等（膝蓋骨、およびそれに付着する膝蓋腱や大腿四頭筋腱などの軟部組織）を膝関節の内側または外側に退避させる必要がある。大腿骨遠位部の遠位端を切除した後に、直角屈曲位で遠位端切除面が露出したままで膝蓋骨等を元の位置に戻した場合には、膝蓋骨に付着する軟部組織が緩んだ状態となる。これに対し、上記の構成では、大腿骨パドルに着脱可能な大腿骨アタッチメントが設置予定の大腿骨コンポーネントと部分的に対応する形状の再現部を含むので、大腿骨アタッチメントを大腿骨パドルに取り付けた状態で大腿骨アタッチメントの再現部の第３接触面を大腿骨遠位部の遠位端切除面に接触させれば、膝蓋骨等を元の位置に戻したときに膝蓋骨に付着する軟部組織に適切な緊張を与えることができる。すなわち、将来的な大腿骨コンポーネントの装着後と同じ状況下で脛骨近位部の近位端切除面と大腿骨遠位部の後端との間の距離を計測することができる。換言すれば、直角屈曲位での脛骨近位部の近位端切除面と大腿骨遠位部の後端との間の距離の計測を、大腿骨遠位部の遠位端を切除し同後端を切除していない状態においても、遠位端が切除された影響を抑えてより正確に行うことができる。
　さらには、大腿骨アタッチメントを大腿骨パドルから取り外した状態では、伸展位で第１接触面を脛骨近位部の近位端切除面に接触させるとともに第２接触面を大腿骨遠位部の遠位端切除面に接触させれば、脛骨近位部の近位端切除面と大腿骨遠位部の遠位端切除面との間の距離を計測することができる。
　前記大腿骨アタッチメントは、膝関節の前後方向に移動可能となるように前記大腿骨パドルに取り付けられてもよい。この構成によれば、直角屈曲位で大腿骨アタッチメントの第３接触面を大腿骨遠位部の遠位端切除面に接触させた状態で大腿骨アタッチメントを移動することにより、膝関節の前後方向における脛骨近位部と大腿骨遠位部との相対位置を調整することができる。これにより、脛骨近位部の近位端切除面と大腿骨遠位部の後端との間の距離を計測する際に、膝関節の前後方向における脛骨近位部と大腿骨遠位部との相対位置を、人工膝関節設置後の理想的な相対位置と一致させることができる。
　前記大腿骨パドルは、膝関節の内外方向に並ぶ第１大腿骨パドルと第２大腿骨パドルに分割されており、前記第１大腿骨パドルおよび前記第２大腿骨パドルが、互いに独立して前記第１接触面と直交する方向に移動可能となるように前記ベースに取り付けられており、前記距離表示部は、前記第１大腿骨パドルと前記第２大腿骨パドルのそれぞれに対し、前記第１接触面と前記第２接触面との間の距離を表示してもよい。この構成によれば、直角屈曲位で大腿骨遠位部の内顆と外顆とで後端の位置が異なる場合に、脛骨近位部の近位端切除面から内顆の後端までの距離と脛骨近位部の近位端切除面から外顆の後端までの距離の双方を計測することができる。また、伸展位で大腿骨遠位部の内顆と外顆とで遠位端切除面の位置が異なる場合に、脛骨近位部の近位端切除面から内顆の遠位端切除面までの距離と脛骨近位部の近位端切除面から外顆の遠位端切除面までの距離の双方を計測することができる。
　あるいは、前記大腿骨パドルは、膝関節の前後方向に延びる揺動軸回りに揺動可能であり、前記距離表示部は、前記第１接触面に対する垂線であって前記大腿骨パドルの揺動中心を通る垂線上で、前記第１接触面と前記第２接触面との間の距離を表示してもよい。この構成によれば、直角屈曲位で大腿骨遠位部の内顆と外顆とで後端の位置が異なる場合に、大腿骨パドルを内顆の後端と外顆の後端の双方に接触させることができる。また、大腿骨遠位部の遠位端の切除前に、伸展位において大腿骨遠位部の内顆と外顆とで遠位端の位置が異なる場合に、大腿骨パドルを内顆の遠位端と外顆の遠位端の双方に接触させることができる。さらに、大腿骨遠位部の遠位端または後端の切除後に脛骨近位部と大腿骨遠位部との間を広げて軟部組織に適切な緊張を与えたときに、大腿骨遠位部の遠位端切除面または後端切除面が脛骨近位部の近位端切除面に対して傾いていても、大腿骨パドルを遠位端切除面に面接触させることができる。
　前記脛骨パドルは、前記第１接触面を有する第１パドル部と、前記第１パドル部から前記ベースに向かって延びる第１アーム部を含み、前記大腿骨パドルは、前記第２接触面を有する第２パドル部と、前記ベースの上方に位置する第１基部と、前記第２パドル部から前記第１基部に向かって延びる第２アーム部を含み、前記大腿骨アタッチメントは、前記ベースの上方に位置する第２基部と、前記再現部から前記第２基部に向かって延びる第３アーム部を含み、膝関節の内外方向の一方を第１方向、他方を第２方向と定義したとき、前記第１アーム部は、前記第１パドル部の中心よりも前記第１方向に寄せられており、前記第２アーム部は、前記第２パドル部の中心よりも前記第１方向に寄せられており、前記第３アーム部は、前記再現部の中心よりも前記第１方向に寄せられてもよい。この構成によれば、第１～第３アーム部の側方にスペースを確保することができ、距離計測時にはこのスペースに、脛骨近位部および大腿骨遠位部を切除する際に膝関節の内側または外側に退避された膝蓋骨等を戻すことができる。
　上記の人工膝関節全置換術用計測装置は、前記大腿骨パドルに着脱可能な、直角屈曲位において大腿骨遠位部のサイズを測定するため、ならびに大腿骨遠位部の前端の切除位置および後端の切除位置を決定するための大腿骨サイザーをさらに備えてもよい。この構成によれば、脛骨近位部と大腿骨遠位部との相対位置を、軟部組織に適切な緊張を与えた状態である生理状態を再現する適切な位置に保ったままで、大腿骨遠位部のサイズの測定と大腿骨コンポーネントの装着位置の決定を行うことができる。
　本発明によれば、直角屈曲位で脛骨近位部の近位端切除面と大腿骨遠位部の後端との間の距離を計測することができる。なお、特許文献１に開示された計測装置でも、脛骨近位部を切除した後であって、大腿骨遠位部の切除前にその計測装置を使用すれば、直角屈曲位での脛骨近位部の近位端切除面と大腿骨遠位部の後端との間の距離を計測することができるが、本発明の計測装置を使用すれば、特許文献１に開示された計測装置を使用するよりも、より正確な計測を行うことができる。
本発明の第１実施形態に係る人工膝関節全置換術用計測装置の、大腿骨アタッチメントを取り外した状態の斜視図である。 ベースおよび脛骨パドルの斜視図である。 大腿骨パドルの斜視図である。 人工膝関節全置換術用計測装置の平面図である。 図４のV－V線に沿った断面図である。 人工膝関節全置換術用計測装置の伸展位での使用状態を示す図である。 人工膝関節全置換術用計測装置の直角屈曲位での使用状態を示す図である。 大腿骨アタッチメントが装備されるときの人工膝関節全置換術用計測装置の斜視図である。 大腿骨アタッチメントが装備された人工膝関節全置換術用計測装置の直角屈曲位での使用状態を示す図である。 大腿骨サイザーが装備されるときの人工膝関節全置換術用計測装置の斜視図である。 （ａ）は大腿骨カッティングガイドを表側から見た斜視図、（ｂ）は大腿骨カッティングガイドを裏側から見た斜視図である。 大腿骨サイザーが装備された人工膝関節全置換術用計測装置の直角屈曲位での使用状態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る人工膝関節全置換術用計測装置の斜視図である。 第２実施形態において、大腿骨アタッチメントを取り外したときの人工膝関節全置換術用計測装置の斜視図である。 第２実施形態おいて、大腿骨アタッチメントを取り外したときの人工膝関節全置換術用計測装置の断面図である。 本発明の第３実施形態に係る人工膝関節全置換術用計測装置の斜視図である。 第３実施形態おいて、大腿骨アタッチメントを取り外したときの人工膝関節全置換術用計測装置の断面図である。
　（第１実施形態）
　図１に、本発明の第１実施形態に係る人工膝関節全置換術用計測装置１を示す。この計測装置１は、人工膝関節全置換術に使用されるものである。
　具体的に、計測装置１は、膝関節の前方に配置されるベース２と、ベース２に固定された脛骨パドル４と、脛骨パドル４と対向する大腿骨パドル５を含む。また、計測装置１は、図８に示す大腿骨アタッチメント７と、図１０に示す大腿骨サイザー８も含む。
　図６および図７に示すように、脛骨パドル４および大腿骨パドル５は、脛骨近位部９１と大腿骨遠位部９５との間に挿入される。以下、説明の便宜上、図１～５に示すように、脛骨の軸方向を上下方向、膝関節の内外方向を左右方向（図１の右下側が左方、図１の左上側が右方）、脛骨の軸方向と直交する膝関節の前後方向を単に前後方向ともいう。
　計測装置１が使用されるときは、その前に脛骨近位部９１の近位端、および大腿骨遠位部９５の遠位端が切除される。計測装置１は、図６に示すように伸展位における大腿骨遠位部９５の遠位端切除面９６と脛骨近位部９１の近位端切除面９２との間の距離を計測するとともに、図７に示すように直角屈曲位における大腿骨遠位部９５の後端９７と脛骨近位部９１の近位端切除面９２との間の距離を計測する。なお、脛骨近位部９１の近位端の切除後であって大腿骨遠位部９５の遠位端の切除前に、計測装置１を使用することも可能である。あるいは、大腿骨遠位部９５の後端９７の切除後に計測装置１を用いて直角屈曲位における大腿骨遠位部９５の後端切除面と脛骨近位部９１の近位端切除面９２との間の距離を計測することもまた可能である。
　脛骨パドル４は、脛骨近位部９１の近位端切除面９２に接触させられる第１接触面４０を有する。上下方向は、第１接触面４０と直交する方向でもある。大腿骨パドル５は、伸展位で大腿骨遠位部９５の遠位端切除面９６に接触させられ、直角屈曲位で大腿骨遠位部９５の後端９７に接触させられる第２接触面５０を有する。
　図２に示すように、ベース２は前後方向と直交する略板状であり、後方を向く第１主面２ａ、前方を向く第２主面２ｂ、左方および右方を向く一対の側面、ならびに上方および下方を向く一対の端面を有する。脛骨パドル４は、ベース２の第１主面２ａの上部から後ろ向きに延びている。
　ベース２には、左右方向に離間する位置に、当該ベース２を上下方向に貫通する一対の貫通穴２２，２３が設けられている。また、ベース２の第２主面２ｂには、左右方向に離間する位置に、上端面から下端面まで上下方向に延びる一対の溝２４，２５が設けられている。
　さらに、ベース２の両側面からは、一対の支持片２１が互いに逆向きに突出している。各支持片２１は上下方向と直交するフラットな上面を有し、右側の支持片２１の上面は溝２４の右側側面までつながっており、左側の支持片２１の上面は溝２５の左側側面までつながっている。
　脛骨パドル４は、第１接触面４０を有する第１パドル部４１と、第１パドル部４１からベース２に向かって延びる第１アーム部４２を含む。第１アーム部４２は、前後方向と平行であり、ベース２の第１主面２ａの上部につながっている。一方、第１パドル部４１に対しては、第１アーム部４２は第１パドル部４１の中心よりも右方に寄せられている。
　大腿骨パドル５は、上下方向に移動可能となるようにベース２に取り付けられている。大腿骨パドル５は、第２接触面５０を有する第２パドル部５１と、ベース２の上方に位置する第１基部５３と、第２パドル部５１から第１基部５３に向かって延びる第２アーム部５２を含む。第２アーム部５２は、前後方向と平行であり、脛骨パドル４の第１アーム部４２と同様に第２パドル部５１の中心よりも右方に寄せられている。すなわち、第２アーム部５２は、第１アーム部４２の真上に位置する。
　本実施形態では、大腿骨パドル５が、図４に示すように、左右方向に並ぶ第１大腿骨パドル５Ａと第２大腿骨パドル５Ｂに分割されている。このため、第２接触面５０も接触面５０Ａ，５０Ｂに分割され、第２パドル部５１もパドル部５１Ａ，５１Ｂに分割され、第２アーム部５２もアーム部５２Ａ，５２Ｂに分割され、第１基部５３も基部５３Ａ，５３Ｂに分割されている。ただし、大腿骨パドル５は、第１大腿骨パドル５Ａと第２大腿骨パドル５Ｂとが一体となったものであってもよい。
　第１大腿骨パドル５Ａおよび第２大腿骨パドル５Ｂは、互いに独立して上下方向に移動可能となるようにベース２に取り付けられている。より詳しくは、第１大腿骨パドル５Ａの基部５３Ａからは断面円形状のロッド５４Ａが下向きに延びており、このロッド５４Ａがベース２の貫通穴２２に挿入されることで、第１大腿骨パドル５Ａがベース２に対して摺動可能となっている。同様に、第２大腿骨パドル５Ｂの基部５３Ｂからは断面円形状のロッド５４Ｂが下向きに延びており、このロッド５４Ｂがベース２の貫通穴２３に挿入されることで、第２大腿骨パドル５Ｂがベース２に対して摺動可能となっている。
　図３に示すように、第１大腿骨パドル５Ａのロッド５４Ａの左側部分には、上下方向に凹凸を繰り返す歯面５４ａが形成されている。一方、ベース２には、図２に示すように、貫通穴２２の左方で前後方向に延びる操作軸３１が回転可能に保持されている。操作軸３１は、医師などの使用者によって操作される。
　操作軸３１には、図５に示すように、歯面５４ａと噛み合うピニオン３３が設けられている。このため、操作軸３１が操作されると、その操作量（回転量）に応じた分だけ第１大腿骨パドル５Ａが上下方向に移動する。
　同様に、図３に示すように、第２大腿骨パドル５Ｂのロッド５４Ｂの左側部分には、上下方向に凹凸を繰り返す歯面５４ｂが形成されている。一方、ベース２には、図２に示すように、貫通穴２３の左方で前後方向に延びる操作軸３２が回転可能に保持されている。操作軸３２は、医師などの使用者によって操作される。
　操作軸３２には、図５に示すように、歯面５４ｂと噛み合うピニオン３４が設けられている。このため、操作軸３２が操作されると、その操作量（回転量）に応じた分だけ第２大腿骨パドル５Ｂが上下方向に移動する。
　さらに、計測装置１は、大腿骨パドル５の脛骨パドル４から離れる方向（すなわち上向き）への移動のみを許容するか双方向（すなわち上向きおよび下向き）への移動を許容するかを切り換えるラチェット機構６と、第１接触面４０と第２接触面５０との間の距離を表示する距離表示部１１を含む。
　上述したように、大腿骨パドル５は第１大腿骨パドル５Ａと第２大腿骨パドル５Ｂに分割されているため、ラチェット機構６は、第１大腿骨パドル５Ａ用の第１ラチェット機構６Ａと、第２大腿骨パドル５Ｂ用の第２ラチェット機構６Ｂを含む。同様に、距離表示部１１も、第１大腿骨パドル５Ａ用の第１距離表示部１１Ａと、第２大腿骨パドル５Ｂ用の第２距離表示部１１Ｂを含む。つまり、距離表示部１１は、第１大腿骨パドル５Ａと第２大腿骨パドル５Ｂのそれぞれに対し、第１接触面４０と第２接触面５０（接触面５０Ａまたは接触面５０Ｂ）との間の距離を表示する。
　第１ラチェット機構６Ａは、第１大腿骨パドル５Ａに設けられた柱５５Ａと、ベース２に揺動可能に取り付けられたラチェットレバー６１（図２参照）と、ラチェットレバー６１を付勢するスプリング６３で構成されている。ただし、第１ラチェット機構６Ａの構成はこれに限られるものではなく、適宜変更可能である。
　柱５５Ａは、図３に示すように、ロッド５４Ａの前方に位置しており、第１大腿骨パドル５Ａの基部５３Ａから下向きに延びている。柱５５Ａは、断面矩形状であり、ベース２の第２主面２ｂに設けられた溝２４内に嵌合する。柱５５Ａの右側面には、上下方向に凹凸を繰り返す歯面５５ａが形成されている。
　ラチェットレバー６１は、右側の支持片２１の上方に配置されており、溝２４の近傍で前後方向に延びるピンを介してベース２に取り付けられている。ラチェットレバー６１は、そのピンから右向きに延びる操作部と、ピンから上向きに延びて先端で歯面５５ａと係合するフック部を含む。
　上述したスプリング６３は、ラチェットレバー６１の操作部と支持片２１との間に配置され、ラチェットレバー６１をフック部と歯面５５ａとの係合状態が維持される方向に付勢する。このような構造により、操作部を操作しないときは第１大腿骨パドル５Ａの上向きの移動のみが可能であり、操作部を操作してフック部と歯面５５ａとの係合状態を解除すれば、第１大腿骨パドル５Ａの上向きおよび下向きの移動が可能となる。
　同様に、第２ラチェット機構６Ｂは、第２大腿骨パドル５Ｂに設けられた柱５５Ｂと、ベース２に揺動可能に取り付けられたラチェットレバー６２（図２参照）と、ラチェットレバー６１を付勢するスプリング６４で構成されている。ただし、第２ラチェット機構６Ｂの構成はこれに限られるものではなく、適宜変更可能である。
　柱５５Ｂは、図３に示すように、ロッド５４Ｂの前方に位置しており、第２大腿骨パドル５Ｂの基部５３Ｂから下向きに延びている。柱５５Ｂは、断面矩形状であり、ベース２の第２主面２ｂに設けられた溝２５内に嵌合する。柱５５Ｂの左側面には、上下方向に凹凸を繰り返す歯面５５ｂが形成されている。
　ラチェットレバー６２は、左側の支持片２１の上方に配置されており、溝２５の近傍で前後方向に延びるピンを介してベース２に取り付けられている。ラチェットレバー６２は、そのピンから左向きに延びる操作部と、ピンから上向きに延びて先端で歯面５５ｂと係合するフック部を含む。
　上述したスプリング６４は、ラチェットレバー６２の操作部と支持片２１との間に配置され、ラチェットレバー６２をフック部と歯面５５ｂとの係合状態が維持される方向に付勢する。このような構造により、操作部を操作しないときは第２大腿骨パドル５Ｂの上向きの移動のみが可能であり、操作部を操作してフック部と歯面５５ｂとの係合状態を解除すれば、第２大腿骨パドル５Ｂの上向きおよび下向きの移動が可能となる。
　図３に示すように、第１大腿骨パドル５Ａに設けられた柱５５Ａの前面には、第１接触面４０から接触面５０Ａまでの距離に関する目盛１４が形成されている。一方、ベース２の第２主面２ｂには、図２に示すように、接触面５０Ａの現在位置を示すマーク１２が形成されている。これらの目盛１４およびマーク１２は、第１接触面４０と接触面５０Ａとの間の距離を表示する第１距離表示部１１Ａを構成する。
　同様に、第２大腿骨パドル５Ｂの柱５５Ｂの前面には、第１接触面４０から接触面５０Ｂまでの距離に関する目盛１５が形成されている。一方、ベース２の第２主面２ｂには、接触面５０Ｂの現在位置を示すマーク１３が形成されている。これらの目盛１５およびマーク１３は、第１接触面４０と接触面５０Ｂとの間の距離を表示する第２距離表示部１１Ｂを構成する。
　図６に示すように、伸展位では、第１接触面４０を脛骨近位部９１の近位端切除面９２に接触させるとともに第２接触面５０を大腿骨遠位部９５の遠位端切除面９６に接触させれば、脛骨近位部９１の近位端切除面９２と大腿骨遠位部９５の遠位端切除面９６との間の距離を計測することができる。本実施形態では、大腿骨パドル５が第１大腿骨パドル５Ａと第２大腿骨パドル５Ｂに分割されているので、大腿骨遠位部９５の内顆と外顆とで遠位端切除面９６の位置が異なる場合に、脛骨近位部９１の近位端切除面９２から内顆の遠位端切除面９６までの距離と脛骨近位部９１の近位端切除面９２から外顆の遠位端切除面９６までの距離の双方を計測することができる。
　しかも、大腿骨パドル５をラチェット機構６によって適切な位置で保持すれば、靭帯などの軟部組織に適切な緊張を与えた状態で脛骨近位部９１の近位端切除面９２と大腿骨遠位部９５の遠位端切除面９６との間の距離を計測することができる。
　図７に示すように、直角屈曲位では、第１接触面４０を脛骨近位部９１の近位端切除面９２に接触させるとともに第２接触面５０を大腿骨遠位部９５の後端９７に接触させれば、脛骨近位部９１の近位端切除面９２と大腿骨遠位部９５の後端９７との間の距離を計測することができる。本実施形態では、大腿骨パドル５が第１大腿骨パドル５Ａと第２大腿骨パドル５Ｂに分割されているので、大腿骨遠位部９５の内顆と外顆とで後端９７の位置が異なる場合に、脛骨近位部９１の近位端切除面９２から内顆の後端９７までの距離と脛骨近位部９１の近位端切除面９２から外顆の後端９７までの距離の双方を計測することができる。
　しかも、大腿骨パドル５をラチェット機構６によって適切な位置で保持すれば、靭帯などの軟部組織に適切な緊張を与えた状態で脛骨近位部９１の近位端切除面９２と大腿骨遠位部９５の後端９７との間の距離を計測することができる。
　次に、図８を参照して、大腿骨アタッチメント７について説明する。大腿骨アタッチメント７は、図９に示すように、直角屈曲位で脛骨近位部９１の近位端切除面９２と大腿骨遠位部９５の後端９７との間の距離を計測する際に使用される。
　大腿骨アタッチメント７は、人工膝関節の大腿骨コンポーネントにおける大腿骨遠位部９５の遠位端切除面９６を覆う部分に対応する形状（すなわち、大腿骨遠位部９５の切除部を生理的に復元する形状）の再現部７１と、ベース２の上方に位置する第２基部７３と、再現部７１から第２基部７３に向かって延びる第３アーム部７２を含む。再現部７１は、直角屈曲位で大腿骨遠位部９５の遠位端切除面９６に接触させられる第３接触面７０を有する。
　より詳しくは、再現部７１は、左右方向に互いに離間する内顆部および外顆部と、内顆部と外顆部とを連結する連結部を含む。本実施形態では、内顆部、外顆部および連結部の後面が同一平面上に位置しており、第３接触面７０を構成する。
　第３アーム部７２は、前後方向と平行であり、再現部７１の中心よりも右方に寄せられている。本実施形態では、第３アーム部７２は、第１大腿骨パドル５Ａのアーム部５２Ａの真上に位置する。第２基部７３は、第１大腿骨パドル５Ａの基部５３Ａの真上に位置する。
　大腿骨アタッチメント７は、大腿骨パドル５に着脱可能に構成されている。本実施形態では、大腿骨アタッチメント７が第１大腿骨パドル５Ａに着脱可能である。また、本実施形態では、大腿骨アタッチメント７が前後方向に移動可能となるように第１大腿骨パドル５Ａに取り付けられている。
　具体的に、第１大腿骨パドル５Ａの基部５３Ａの上面には、前後方向に延びる断面台形状の溝５６が設けられている。一方、大腿骨アタッチメント７の第２基部７３には、溝５６内に嵌合する、前後方向に延びるレール部７４が設けられている。溝５６内にレール部７４が嵌合することで、大腿骨アタッチメント７が第１大腿骨パドル５Ａに対して摺動可能となる。
　また、第２基部７３には当該第２基部７３を上下方向に貫通するネジ穴が設けられており、このネジ穴に止めネジ７６が螺合している。止めネジ７６を回転して止めネジ７６の先端を溝５６の底に押し当てることで、第１大腿骨パドル５Ａに対する大腿骨アタッチメント７の相対位置を固定することができる。
　さらに、第２基部７３の上面には、第１大腿骨パドル５Ａに対する大腿骨アタッチメント７の相対位置に関する目盛７５が形成されている。一方、第１大腿骨パドル５Ａの基部５３Ａには、図３に示すように、当該基部５３Ａの左側端部から上向きに突出する柱５７が設けられている。柱５７の上面は、大腿骨アタッチメント７が第１大腿骨パドル５Ａに取り付けられたときに大腿骨アタッチメント７の第２基部７３の上面と同一平面上に位置する。柱５７の上面には、大腿骨アタッチメント７の現在位置を示すマーク５８が形成されている。
　脛骨近位部９１および大腿骨遠位部９５を切除する際は、膝蓋骨等（膝蓋骨、およびそれに付着する膝蓋腱や大腿四頭筋腱などの軟部組織）を膝関節の内側または外側に退避させる必要がある。大腿骨遠位部９５の遠位端を切除した後に、直角屈曲位で遠位端切除面９６が露出したままで膝蓋骨等を元の位置に戻した場合には、膝蓋骨に付着する軟部組織が緩んだ状態となる。
　これに対し、本実施形態では、大腿骨パドル５に着脱可能な大腿骨アタッチメント７が設置予定の大腿骨コンポーネントと部分的に対応する形状の再現部７１を含むので、図９に示すように、大腿骨アタッチメント７を大腿骨パドル５に取り付けた状態で大腿骨アタッチメント７の再現部７１の第３接触面７０を大腿骨遠位部９５の遠位端切除面９６に接触させれば、膝蓋骨等を元の位置に戻したときに膝蓋骨に付着する軟部組織に適切な緊張を与えることができる。すなわち、将来的な大腿骨コンポーネントの装着後と同じ状況下で脛骨近位部９１の近位端切除面９２と大腿骨遠位部９５の後端９７との間の距離を計測することができる。換言すれば、直角屈曲位での脛骨近位部９１の近位端切除面９２と大腿骨遠位部９５の後端９７との間の距離の計測を、大腿骨遠位部９５の遠位端を切除し同後端９７を切除していない状態においても、遠位端が切除された影響を抑えてより正確に行うことができる。
　しかも、本実施形態では、脛骨パドル４の第１アーム部４２が第１パドル部４１の中心よりも右方に寄せられ、大腿骨パドル５の第２アーム部５２が第２パドル部５１の中心よりも右方に寄せられ、大腿骨アタッチメント７の第３アーム部７２が再現部７１の中心よりも右方に寄せられている。このため、第１～第３アーム部４２，５２，７２の側方にスペースを確保することができ、距離計測時にはこのスペースに、脛骨近位部９１および大腿骨遠位部９５を切除する際に膝関節の内側または外側に退避された膝蓋骨等を戻すことができる。
　さらに、本実施形態では、大腿骨アタッチメントが前後方向に移動可能であるため、直角屈曲位で大腿骨アタッチメント７の第３接触面７０を大腿骨遠位部９５の遠位端切除面９６に接触させた状態で大腿骨アタッチメント７を移動することにより、膝関節の前後方向における脛骨近位部９１と大腿骨遠位部９５との相対位置を調整することができる。これにより、脛骨近位部９１の近位端切除面９２と大腿骨遠位部９５の後端９７との間の距離を計測する際に、膝関節の前後方向における脛骨近位部９１と大腿骨遠位部９５との相対位置を、人工膝関節設置後の理想的な相対位置と一致させることができる。
　次に、図１０を参照して、大腿骨サイザー８について説明する。大腿骨サイザー８は、図１２に示すように、直角屈曲位において大腿骨遠位部９５のサイズを測定するためのものである。また、大腿骨サイザー８は、大腿骨遠位部９５の前端の切除位置および後端９７の切除位置を決定するためのものでもある。
　大腿骨遠位部９５の前端および後端９７を切除する際は、例えば図１１（ａ）および（ｂ）に示すような大腿骨カッティングガイド８８が使用される。この大腿骨カッティングガイド８８には、切除用のソーをガイドするための複数のスリット８８ｂ～８８ｅが設けられている。また、大腿骨カッティングガイド８８には、一対の位置決めピン８８ａが設けられている。
　大腿骨サイザー８は、直角屈曲位で大腿骨遠位部９５の遠位端切除面９６に接触させられる接触面を有する測定・位置決め部８１と、ベース２の上方に位置する第３基部８３と、測定・位置決め部８１から第３基部８３に向かって延びる第４アーム部８２を含む。測定・位置決め部８１には、大腿骨カッティングガイド８８の位置決めピン８８ａと同一ピッチの一対の貫通穴８１ａが設けられている。これらの貫通穴８１ａを通じて、遠位端切除面９６に位置決め穴が加工される。なお、位置決め穴の形成の代わりに、ピン、ネジまたは釘が遠位端切除面９６に打ち込まれてもよい。この場合、大腿骨カッティングガイド８８には、位置決め穴が設けられる。
　第４アーム部８２は、前後方向と平行であり、測定・位置決め部８１の中心よりも右方に寄せられている。本実施形態では、第４アーム部８２は、第１大腿骨パドル５Ａのアーム部５２Ａの真上に位置する。第３基部８３は、第１大腿骨パドル５Ａの基部５３Ａの真上に位置する。
　大腿骨サイザー８は、大腿骨パドル５に着脱可能に構成されている。本実施形態では、大腿骨サイザー８が第１大腿骨パドル５Ａに着脱可能である。また、本実施形態では、大腿骨サイザー８が前後方向に移動可能となるように第１大腿骨パドル５Ａに取り付けられている。
　具体的に、大腿骨サイザー８の第３基部８３には、第１大腿骨パドル５Ａの基部５３Ａの上面に設けられた溝５６内に嵌合する、前後方向に延びるレール部８４が設けられている。このレール部８４が溝５６内に嵌合することで、大腿骨サイザー８が第１大腿骨パドル５Ａに対して摺動可能となる。
　また、第３基部８３には当該第３基部８３を上下方向に貫通するネジ穴が設けられており、このネジ穴に止めネジ８６が螺合している。止めネジ８６を回転して止めネジ８６の先端を溝５６の底に押し当てることで、第１大腿骨パドル５Ａに対する大腿骨サイザー８の相対位置を固定することができる。
　さらに、第３基部８３の上面には、第１大腿骨パドル５Ａに対する大腿骨サイザー８の相対位置に関する目盛８５が形成されている。一方、大腿骨サイザー８が第１大腿骨パドル５Ａに取り付けられたときは、第１大腿骨パドル５Ａの基部５３Ａに設けられた柱５７の上面は大腿骨サイザー８の第３基部８３の上面と同一平面上に位置し、柱５７の上面に形成されたマーク５８（図３参照）が大腿骨サイザー８の現在位置を示す。
　このような大腿骨サイザー８を用いれば、脛骨近位部９１と大腿骨遠位部９５との相対位置を、軟部組織に適切な緊張を与えた状態である生理状態を再現する適切な位置に保ったままで、大腿骨遠位部９５のサイズの測定と大腿骨コンポーネントの装着位置の決定を行うことができる。ただし、計測装置１は、大腿骨サイザー８を含まなくてもよい。
　（第２実施形態）
　図１３～図１５に、本発明の第２実施形態に係る人工膝関節全置換術用計測装置１Ａを示す（図１４および図１５は大腿骨アタッチメント７を取り外した状態の図である）。なお、本実施形態および後述する第３実施形態において、第１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
　計測装置１Ａは、第１実施形態の計測装置１と同様に、ベース２、脛骨パドル４、大腿骨パドル５、ラチェット機構６および大腿骨アタッチメント７を含む。計測装置１Ａは、図１０に示す大腿骨サイザー８を含んでもよい。
　本実施形態では、大腿骨パドル５が第１大腿骨パドル５Ａと第２大腿骨パドル５Ｂに分割される代わりに、前後方向に延びる揺動軸回りに揺動可能である。このため、直角屈曲位で大腿骨遠位部９５の内顆と外顆とで後端の位置が異なる場合に、大腿骨パドル５を内顆の後端と外顆の後端の双方に接触させることができる。さらに、大腿骨遠位部９５の後端９７の切除後に直角屈曲位で脛骨近位部９１と大腿骨遠位部９５との間を広げて軟部組織に適切な緊張を与えたときに、大腿骨遠位部９５の後端切除面が脛骨近位部９１の近位端切除面９２に対して傾いていても、大腿骨パドル５を後端切除面に面接触させることができる。
　また、大腿骨アタッチメント７を大腿骨パドル５から取り外した状態では、大腿骨遠位部９５の遠位端の切除前に、伸展位において大腿骨遠位部９５の内顆と外顆とで遠位端の位置が異なる場合に、大腿骨パドル５を内顆の遠位端と外顆の遠位端の双方に接触させることができる。さらに、大腿骨遠位部９５の遠位端の切除後に脛骨近位部９１と大腿骨遠位部９５との間を広げて軟部組織に適切な緊張を与えたときに、大腿骨遠位部９５の遠位端切除面９６が脛骨近位部９１の近位端切除面９２に対して傾いていても、大腿骨パドル５を遠位端切除面９６に面接触させることができる。
　具体的に、本実施形態では、大腿骨パドル５が上下方向に移動可能となるように昇降部材４４を介してベース２に取り付けられている。また、大腿骨パドル５は、昇降部材４４に揺動可能に保持されている。
　より詳しくは、本実施形態では、ベース２が、上下方向に長い略直方体状である。脛骨パドル４の第１アーム部４２はベース２の右方まで延びており、第１アーム部４２にはベース２の右側側面に沿って垂れ下がる垂下部４３が設けられている。この垂下部４３がベース２につながっている。
　ベース２には、当該ベース２を上下方向に貫通する貫通穴２７が設けられている。また、ベース２の第２主面２ｂには、上端面から下端面まで上下方向に延びる溝２８が設けられている。さらに、ベース２の左側側面からは、支持片２６が左向きに突出している。支持片２６は上下方向と直交するフラットな上面を有し、支持片２６の上面は溝２８の左側側面までつながっている。
　昇降部材４４は、ベース２の上方に位置するヘッド４６と、ヘッド４６から下向きに延びる断面円形状のロッド４５を含む。ロッド４５がベース２の貫通穴２７に挿入されることで、昇降部材４４がベース２に対して摺動可能となっている。
　ヘッド４６には、当該ヘッド４６を左右方向に横断するチャンネルが設けられている。換言すれば、ヘッド４６は、前後方向でチャンネルを挟んで対向する一対の対向壁を含む。
　大腿骨パドル５の第１基部５３は、ヘッド４６の上方の位置から脛骨パドル４の第１アーム部４２を超えた位置まで延びている。第１基部５３の左側部分には、左右方向に延びる長方形状のスロットが設けられており、このスロット内にヘッド４６の後方の対向壁が挿入されている。また、第１基部５３は、前後方向に延びるシャフト４７を介してヘッド４６の一対の対向壁に連結されており、これにより大腿骨パドル５がシャフト４７の中心軸を揺動軸として揺動可能である。
　ロッド４５の左側部分には、上下方向に凹凸を繰り返す歯面４５ａが形成されている。一方、ベース２には、貫通穴２７の左方で前後方向に延びる操作軸３５が回転可能に保持されている。操作軸３５は、医師などの使用者によって操作される。
　操作軸３５には、歯面４５ａと噛み合うピニオン３６が設けられている。このため、操作軸３５が操作されると、その操作量（回転量）に応じた分だけ昇降部材４４および大腿骨パドル５が上下方向に移動する。
　本実施形態では、ラチェット機構６が、昇降部材４４に設けられた柱６７と、ベース２に揺動可能に取り付けられたラチェットレバー６５と、ラチェットレバー６５を付勢するスプリング６６で構成されている。ただし、ラチェット機構６の構成はこれに限られるものではなく、適宜変更可能である。
　柱６７は、ロッド４５の前方に位置しており、昇降部材４４のヘッド４６から下向きに延びている。柱６７は、断面矩形状であり、ベース２の第２主面２ｂに設けられた溝２８内に嵌合する。柱６７の左側面には、上下方向に凹凸を繰り返す歯面６７ａが形成されている。
　ラチェットレバー６５は、支持片２６の上方に配置されており、溝２８の近傍で前後方向に延びるピンを介してベース２に取り付けられている。ラチェットレバー６５は、そのピンから左向きに延びる操作部と、ピンから上向きに延びて先端で歯面６７ａと係合するフック部を含む。
　スプリング６６は、ラチェットレバー６５の操作部と支持片２６との間に配置され、ラチェットレバー６５をフック部と歯面６７ａとの係合状態が維持される方向に付勢する。このような構造により、操作部を操作しないときは昇降部材４４および大腿骨パドル５の上向きの移動のみが可能であり、操作部を操作してフック部と歯面６７ａとの係合状態を解除すれば、昇降部材４４および大腿骨パドル５の上向きおよび下向きの移動が可能となる。
　大腿骨アタッチメント７に関しては、第１実施形態で説明したように、大腿骨パドル５の第１基部５３に設けられた溝５６内にレール部７４が嵌合することで、大腿骨アタッチメント７が大腿骨パドル５に対して摺動可能である。なお、大腿骨アタッチメント７は、大腿骨パドル５の揺動に追従して揺動する。
　さらに、計測装置１Ａは、距離表示部１６と角度表示部１９を含む。距離表示部１１は、第１接触面４０に対する垂線であって大腿骨パドル５の揺動中心を通る垂線上で、第１接触面４０と第２接触面５０との間の距離を表示する。
　図１４に示すように、昇降部材４４に設けられた柱６７の前面には、第１接触面４０から第２接触面５０までの距離に関する目盛１８が形成されている。一方、ベース２の第２主面２ｂには、第２接触面５０の現在位置を示すマーク１７が形成されている。これらの目盛１８およびマーク１７が距離表示部１６を構成する。
　角度表示部１９は、第１接触面４０と第２接触面５０の間の角度（以下、「パドル間角度」という。）を表示する。昇降部材４４のヘッド４６の後方の対向壁には目盛板６９が設けられており、この目盛板６９にはパドル間角度に関する目盛６９ａが形成されている。一方、大腿骨パドル５の第１基部５３には、第２接触面５０の現在角度を示す針５９が設けられている。これらの目盛６９ａおよび針５９が角度表示部１９を構成する。
　本実施形態でも、第１実施形態と同様に、将来的な大腿骨コンポーネントの装着後と同じ状況下で脛骨近位部９１の近位端切除面９２と大腿骨遠位部９５の後端９７との間の距離を計測することができる。しかも、本実施形態では、角度表示部１９によってパドル間角度が表示されるので、大腿骨遠位部９５の内顆と外顆とで遠位端または遠位端切除面９６の位置が異なる場合のそれらの段差や、遠位端切除面９６の傾斜を角度によって評価することができる。
　（第３実施形態）
　図１６および図１７に、本発明の第３実施形態に係る人工膝関節全置換術用計測装置１Ｂを示す（図１７は大腿骨アタッチメント７を取り外した状態の図である）。本実施形態の計測装置１Ｂが第２実施形態の計測装置１Ａと異なる点は、計測装置１Ａでは溝５６が大腿骨パドルに追従して揺動するのに対し、計測装置１Ｂでは大腿骨パドル５が揺動しても溝５６が第１接触面４０と平行に保たれる点である。このため、溝５６に保持される大腿骨アタッチメント７が脛骨近位部９１の近位端切除面９２と平行に保たれる。計測装置１Ｂは、第２実施形態で説明したのと同様に、図１０に示す大腿骨サイザー８を含んでもよい。
　具体的には、大腿骨パドル５の第１基部５３の左右方向の長さが第２実施形態よりも短く設定されており、第１基部５３の右方に振り子５６ａが配置されている。そして、この振り子５６ａに溝５６が設けられている。
　振り子５６ａは、前後方向に延びるシャフト５６ｄを介して第１基部５３に連結されている。また、第１基部５３の上方にはリンク部材５６ｂが配置されている。リンク部材５６ｂは、前後方向に延びるシャフト５６ｅを介して振り子５６ａと連結されているとともに、前後方向に延びるシャフト５６ｃを介して昇降部材４４のヘッド４６と連結されている。
　本実施形態でも、第１実施形態と同様に、将来的な大腿骨コンポーネントの装着後と同じ状況下で脛骨近位部９１の近位端切除面９２と大腿骨遠位部９５の後端９７との間の距離を計測することができる。しかも、本実施形態では、第２実施形態と同様の効果も得ることができる。
　（その他の実施形態）
　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
　例えば、前記実施形態とは逆に、第１アーム部４２が第１パドル部４１の中心よりも左方に寄せられてもよい。この場合、第２アーム部５２も第２パドル部５１の中心よりも左方に寄せられ、第３アーム部７２も再現部７１の中心よりも左方に寄せられる。あるいは、人工膝関節全置換術の手術手技によっては、左右方向において第１アーム部４２の中心が第１パドル部４１の中心と一致してもよい。
　また、大腿骨パドル５が２つに分割されず、かつ、膝関節の前後方向に延びる揺動軸回りに揺動不能であってもよい。
　１，１Ａ，１Ｂ　人工膝関節全置換術用計測装置
　１１　距離表示部
　２　　ベース
　４　　脛骨パドル
　４０　第１接触面
　４１　第１パドル部
　４２　第１アーム部
　５　　大腿骨パドル
　５Ａ　第１大腿骨パドル
　５Ｂ　第２大腿骨パドル
　５０　第２接触面
　５１　第２パドル部
　５２　第２アーム部
　５３　第１基部
　６　　ラチェット機構
　７　　大腿骨アタッチメント
　７０　第３接触面
　７１　再現部
　７２　第３アーム部
　７３　第２基部
　８　　大腿骨サイザー
　９１　脛骨近位部
　９２　近位端切除面
　９５　大腿骨遠位部
　９６　遠位端切除面
　９７　後端
 

Claims (6)

  1. 　人工膝関節全置換術に使用される計測装置であって、
    　膝関節の前方に配置されるベースと、
    　前記ベースに固定された、脛骨近位部の近位端切除面に接触させられる第１接触面を有する脛骨パドルと、
    　前記第１接触面と直交する方向に移動可能となるように前記ベースに取り付けられた、直角屈曲位で大腿骨遠位部の後端に接触させられる第２接触面を有する大腿骨パドルと、
    　前記大腿骨パドルの前記脛骨パドルから離れる方向への移動のみを許容するか双方向への移動を許容するかを切り換え可能なラチェット機構と、
    　前記大腿骨パドルに着脱可能な、直角屈曲位で大腿骨遠位部の遠位端切除面に接触させられる第３接触面を有する大腿骨アタッチメントと、
    　前記第１接触面と前記第２接触面との間の距離を表示する距離表示部と、を備え、
    　前記大腿骨アタッチメントは、人工膝関節の大腿骨コンポーネントにおける大腿骨遠位部の遠位端切除面を覆う部分に対応する形状の再現部を含み、この再現部が前記第３接触面を有する、人工膝関節全置換術用計測装置。
  2. 　前記大腿骨アタッチメントは、膝関節の前後方向に移動可能となるように前記大腿骨パドルに取り付けられている、請求項１に記載の人工膝関節全置換術用計測装置。
  3. 　前記大腿骨パドルは、膝関節の内外方向に並ぶ第１大腿骨パドルと第２大腿骨パドルに分割されており、
    　前記第１大腿骨パドルおよび前記第２大腿骨パドルが、互いに独立して前記第１接触面と直交する方向に移動可能となるように前記ベースに取り付けられており、
    　前記距離表示部は、前記第１大腿骨パドルと前記第２大腿骨パドルのそれぞれに対し、前記第１接触面と前記第２接触面との間の距離を表示する、請求項１または２に記載の人工膝関節全置換術用計測装置。
  4. 　前記大腿骨パドルは、膝関節の前後方向に延びる揺動軸回りに揺動可能であり、
    　前記距離表示部は、前記第１接触面に対する垂線であって前記大腿骨パドルの揺動中心を通る垂線上で、前記第１接触面と前記第２接触面との間の距離を表示する、請求項１または２に記載の人工膝関節全置換術用計測装置。
  5. 　前記脛骨パドルは、前記第１接触面を有する第１パドル部と、前記第１パドル部から前記ベースに向かって延びる第１アーム部を含み、
    　前記大腿骨パドルは、前記第２接触面を有する第２パドル部と、前記ベースの上方に位置する第１基部と、前記第２パドル部から前記第１基部に向かって延びる第２アーム部を含み、
    　前記大腿骨アタッチメントは、前記ベースの上方に位置する第２基部と、前記再現部から前記第２基部に向かって延びる第３アーム部を含み、
    　膝関節の内外方向の一方を第１方向、他方を第２方向と定義したとき、
    　前記第１アーム部は、前記第１パドル部の中心よりも前記第１方向に寄せられており、
    　前記第２アーム部は、前記第２パドル部の中心よりも前記第１方向に寄せられており、
    　前記第３アーム部は、前記再現部の中心よりも前記第１方向に寄せられている、請求項１～４の何れか一項に記載の人工膝関節全置換術用計測装置。
  6. 　前記大腿骨パドルに着脱可能な、直角屈曲位において大腿骨遠位部のサイズを測定するため、ならびに大腿骨遠位部の前端の切除位置および後端の切除位置を決定するための大腿骨サイザーをさらに備える請求項１～５の何れか一項に記載の人工膝関節全置換術用計測装置。
     
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