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▶ チェーン オーソペディックス リミテッド ライアビリティ カンパニーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-02-20
(54)【発明の名称】切断ガイドシステムおよび方法
(51)【国際特許分類】
A61B 17/15 20060101AFI20240213BHJP
【ＦＩ】
A61B17/15
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023552003
(86)(22)【出願日】2022-02-01
(85)【翻訳文提出日】2023-10-16
(86)【国際出願番号】 US2022014679
(87)【国際公開番号】W WO2022182479
(87)【国際公開日】2022-09-01
(31)【優先権主張番号】63/154,367
(32)【優先日】2021-02-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/195,994
(32)【優先日】2021-06-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
２．ｉＰａｄ
(71)【出願人】
【識別番号】523029607
【氏名又は名称】チェーン オーソペディックス リミテッド ライアビリティ カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(72)【発明者】
【氏名】ヴィオラ ポール
(72)【発明者】
【氏名】ブリガンティ リチャード トーマス
(72)【発明者】
【氏名】ラングロス ティモシー ジェイ
【テーマコード（参考）】
4C160
【Ｆターム（参考）】
4C160LL12
4C160LL28
(57)【要約】
切断器械を調節したり安定化したりするための切断ガイドシステムが開示される。例示の切断ガイドシステム整形外科で使用されるのがよい。幾つかの実施例では、切断ガイドシステムは、支持マウント、ジョイント、および切断用具支持体を含み、ジョイントにより切断用具支持体を支持マウントに対して調節することができる。ジョイントにより切断用具支持体を少なくとも２本の軸線回りに回転させることができる。切断用具は、切断用具支持体に対して回動可能でありかつ／または長手方向に動くことができるのがよい。幾つかの実施例では、切断ガイドシステムは、軌道を含み、切断用具支持体は、切断用具支持体が経路に沿って動くことができるようにする仕方で軌道に連結されているのがよい。切断ガイドシステムを使用する方法もまた開示される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
切断用具を安定化する切断ガイドシステムであって、前記切断ガイドシステムは、前記切断用具によって切断されるべき物体に対して固定された関係で取り付け可能な支持マウントと、
ジョイントと、
切断用具支持体とを含み、
前記ジョイントは、前記切断用具支持体を前記支持マウントに対して調節することができるよう構成されている、切断ガイドシステム。
【請求項2】
前記ジョイントは、前記切断用具支持体を少なくとも２本の軸線回りに回転させることができるよう構成されている、請求項１記載の切断ガイドシステム。
【請求項3】
前記ジョイントは、ボール・ソケット型のものである、請求項１記載の切断ガイドシステム。
【請求項4】
前記ボールと前記ソケットは、互いに対して係止可能である、請求項３記載の切断ガイドシステム。
【請求項5】
前記切断用具支持体は、前記ボールまたは前記ソケットに連結されたステムを有する、請求項３記載の切削ガイドシステム。
【請求項6】
前記ジョイントは、第１のロッドおよび第１の開口部を備えた第１のヒンジを有し、前記第１のロッドは、前記第１のロッドと前記第１の開口部との相対回転運動を可能に前記第１の開口部内に位置決めされ、それにより、第１の調節ガイドが前記支持マウントに対して第１の軸線回りに回動することができる、請求項１記載の切断ガイドシステム。
【請求項7】
前記第１の調節ガイドと前記支持マウントは、互いに対して係止可能である、請求項６記載の切断ガイドシステム。
【請求項8】
前記第１の軸線回りの前記第１の調節ガイドの回転量を検出するようになった第１の変換器をさらに含む、請求項６記載の切断ガイドシステム。
【請求項9】
前記ジョイントは、第２のロッドおよび第２の開口部を備えた第２のヒンジをさらに有し、前記第２のロッドは、前記第２のロッドと前記第２の開口部との相対回転運動を可能に前記第２の開口部内に位置決めされ、それにより、第１の調節ガイドが前記支持マウントに対して第２の軸線回りに回動することができる、請求項６記載の切断ガイドシステム。
【請求項10】
前記第２の調節ガイドと前記第１の調節ガイドは、互いに対して係止可能である、請求項９記載の切断ガイドシステム。
【請求項11】
前記第２の軸線回りの前記第２の調節ガイドの回転量を検出するようになった第２の変換器をさらに含む、請求項９記載の切断ガイドシステム。
【請求項12】
前記切断用具支持体は、切断用具が前記切断用具支持体に対して回動可能であるよう前記切断用具を支持するようになっている、請求項１記載の切断ガイドシステム。
【請求項13】
前記切断用具支持体は、切断用具が前記切断用具支持体に対して長手方向に前後に動くことができるよう前記切断用具を支持するようになっている、請求項１記載の切断ガイドシステム。
【請求項14】
前記切断用具支持体は、ステムを有する、請求項１記載の切断ガイドシステム。
【請求項15】
前記切断用具支持体は、第１のソークランプおよび第２のソークランプをさらに有する、請求項１４記載の切断ガイドシステム。
【請求項16】
前記ステムの長手方向軸線に沿う前記切断用具の位置は、調節可能である、請求項１４記載の切断ガイドシステム。
【請求項17】
前記ステムの長手方向軸線に沿う前記切断用具の位置は、固定可能である、請求項１６記載の切断ガイドシステム。
【請求項18】
前記切断用具支持体は、ソーマウントを有し、調節ガイドに対する前記ソーマウントの位置は、調節可能である、請求項１記載の切断ガイドシステム。
【請求項19】
前記調節ガイドに対する前記ソーマウントの位置は、固定可能である、請求項１８記載の切断ガイドシステム。
【請求項20】
前記ステムは、前記切断用具に設けられたスロットを貫通するようになっており、前記切断用具は、前記ステムに対して回動可能であるとともに、前記切断用具は、前記ステムに対して長手方向に前後に動くことができるようになっている、請求項１４記載の切断ガイドシステム。
【請求項21】
前記切断用具は、ソーを含む、請求項１記載の切断ガイドシステム。
【請求項22】
前記切断用具は、チェーンソーを含む、請求項１記載の切断ガイドシステム。
【請求項23】
切断マウントブロックを位置決めするガイドマウントをさらに含み、調節ガイドに対する前記ガイドマウントの位置は、長手方向に調節可能である、請求項１記載の切断ガイドシステム。
【請求項24】
前記切断マウントブロックは、前記切断用具によって切断されるべき前記物体に締結されるようになっている、請求項２３記載の切断ガイドシステム。
【請求項25】
切断用具を前記切断マウントブロックに取り付けるアダプタをさらに含む、請求項２４記載の切断ガイドシステム。
【請求項26】
切断用具を安定化する切断ガイドシステムであって、前記切断ガイドシステムは、経路を定める軌道と、
切断用具支持体とを含み、
前記切断用具支持体は、前記切断用具支持体が前記軌道の前記経路の方向に動くことができるようにしながら、前記切断用具支持体を前記軌道に対して安定化する仕方で前記軌道に連結されている、切断ガイドシステム。
【請求項27】
前記軌道および前記切断用具支持体のうちの一方は、チャネルから成り、前記軌道および前記切断用具支持体のうちの他方は、前記チャネル内に嵌まる突出部から成り、それにより、前記切断用具支持体が前記軌道の前記経路の方向に動くことができるようにしながら、前記軌道からの前記切断用具支持体の分離を阻止する、請求項２６記載の切断ガイドシステム。
【請求項28】
前記切断用具支持体は、ステム、第１のソークランプ、および第２のソークランプを有する、請求項２６記載の切断ガイドシステム。
【請求項29】
前記ステムの長手方向軸線に沿う前記切断用具の位置は、調節可能でありしかも固定可能である、請求項２８記載の切断ガイドシステム。
【請求項30】
前記ステムは、前記切断用具に設けられたスロットを貫通するようになっており、前記切断用具は、前記ステムに対して回動可能であるとともに、前記切断用具は、前記ステムに対して長手方向に前後に動くことができるようになっている、請求項２８記載の切断ガイドシステム。
【請求項31】
切断用具を安定化する方法であって、前記方法は、切断ガイドシステムの支持マウントを、前記切断用具によって切断されるべき物体に対して固定された関係で取り付けるステップを含み、前記切断ガイドシステムは、ジョイントおよび切断用具支持体をさらに含み、
前記切断ガイドシステムを前記ジョイントのところで動かすことによって前記支持マウントに対する前記切断用具支持体の位置を調節するステップを含む、方法。
【請求項32】
前記切断ガイドシステムを前記ジョイントのところで動かすことによって前記支持マウントに対する前記切断用具支持体の位置を調節した後に、前記支持マウントに対する前記切断用具支持体の位置を固定するステップをさらに含む、請求項３１記載の方法。
【請求項33】
前記ジョイントは、ボール・ソケット型のものである、請求項３１記載の方法。
【請求項34】
前記ジョイントは、第１のロッドおよび第１の開口部を備えた第１のヒンジを有し、前記第１のロッドは、前記第１のロッドと前記第１の開口部との相対回転運動可能に前記第１の開口部内に位置決めされ、それにより、第１の調節ガイドが前記支持マウントに対して第１の軸線回りに回動することができるようにし、
第２のロッドおよび第２の開口部を備えた第２のヒンジを有し、前記第２のロッドは、前記第２のロッドと前記第２の開口部との相対回転運動可能に前記第２の開口部内に位置決めされ、それにより、第２の調節ガイドが第１の調節ガイドに対して第２の軸線回りに回動することができるようにする、請求項３１記載の方法。
【請求項35】
前記切断用具は、前記切断用具支持体に対して回動可能であり、かつ前記切断用具支持体に対して長手方向に前後に動くことができる、請求項３１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示（本発明）は、切断ガイドシステム、切断ガイドシステムを製作して組み立てる方法、および切断ガイドシステムを使用する方法に関する。
【0002】
〔関連出願の引照〕
本願は、２０２１年２月２６日に出願された米国仮特許出願第６３／１５４，３６７号（発明の名称：Cutting Guide Systems）、および２０２１年６月２日に出願された米国仮特許出願第６３／１９５，９９４号（発明の名称：Cutting Guide Systems and Methods ）の優先権主張出願である。これら出願を参照により引用し、これらの記載内容全体を本明細書の一部とする。
本願は、２０２１年２月２６日に出願された米国仮特許出願第６３／１５４，３６７号（発明の名称：Cutting Guide Systems）、および２０２１年６月２日に出願された米国仮特許出願第６３／１９５，９９４号（発明の名称：Cutting Guide Systems and Methods ）の優先権主張出願である。これら出願を参照により引用し、これらの記載内容全体を本明細書の一部とする。
【0003】
本願はまた、２０２０年７月２９日に出願された米国特許仮出願第６３／０５８，２１６号（発明の名称：Thin Single Width Chain Saw）、２０２０年９月３０日に出願された米国特許仮出願第６３／０８５，２９０号（発明の名称：Thin Single Width Chain Saw）、２０２１年２月８日に出願された米国特許仮出願第６３／１４７，０３３号（発明の名称：Chain Saws and Components for Chain Saws）、２０２１年２月２６日に出願された米国仮特許出願第６３／１５４，３７９号（発明の名称：Systems and Methods for Manufacturing Saws and Saw Components）、２０２１年６月１１日に出願された米国特許仮出願第６３/ ２０９, ５２５号（発明の名称：Devices for Maintaining Tension in Chain Saws）、２０２１年６月１１日に出願された米国特許仮出願第６３／２０９，５４０号（発明の名称：Systems for Robotic Surgery）、２０２１年７月２７日に出願された米国特許非仮出願第１７／４４３，６４６号（発明の名称：Chain Saws, Components for Chain Saws, and Systems for Operating Saws）、および２０２１年７月２８日に出願された国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０２１／０４３４３３号（発明の名称：Chain Saws, Components for Chain Saws, and Systems for Operating Saws）に関する。これら特許文献を参照により引用し、これらの記載内容全体を本明細書の一部とする。
【背景技術】
【0004】
骨または他の組織の切断が必要とされまたは効果的とされる整形外科的病態で多くの人が苦しんでいる。一例として、多くの人は、人工関節を植え込むために外科的処置または手技を必要とする深刻な関節に関する問題を抱えている。毎年、医師は、数百万にのぼる人工関節を植え込んでいるが、かかる植え込み手技では、インプラントを受け入れるために患者の骨を修整する必要がある。最もありふれた関節手術は、膝関節置換術である。膝関節置換術における骨の修復では、一連の均一の切断部または切れ目をインプラントによって結合される２つの主要な隣り合う長骨の端部のところに入れる。理想的には、これら切断部は、インプラントの形状と正確に相補形状に作られる。健常な骨の平らな表面がインプラントの類縁表面と対向すると、その結果として、合併症またはインプラント破損の恐れを少なくした状態で結合部の最も強固な治癒状態が得られる。
【0005】
外科的処置中に骨または他の組織をのこ引きする際の要件は、他ののこ引き用途における要件を上回る。具体的に言えば、外科的処置では、ソー（のこぎり）は、滅菌状態でなければならず、ソーバー（バー状のソー）は、外科医によって制御するのが容易であることが必要であり、振動および大きな音が最小限に抑えられる必要がある。加うるに、検討事項のうちとりわけ、ソーが過度の熱を生じさせない仕方で切断を行わなければならず、外科的処置にあたっては術野に金属粒子または他の汚染物が付着してはならず、外科的処置では、隣接する軟組織への外傷を最小限に抑えながら硬い骨または他の組織を切断するという結果が得られなければならない。
【0006】
骨ソーにより生じた切断部は、ソーバーの平面で見て理想的には均一であり、切断境界部のところでは理想的には真っ直ぐである。これは、２つの骨表面が互いに対向している場合または一方の骨表面がインプラント表面に対向している場合に最適な治癒を可能にする上で必要とされる。同一平面内に位置していない表面、すなわち凹凸の表面は、治癒するのに長い時間を要する場合がありまたは治癒することがありえない空隙を形成する。ソーの中には、望ましくないスカイビング（skiving）と呼ばれるソーバーの意図した平面から遠ざかるドリフトを生じがちなものがある。また、ソーの中には、掴み作用を生じがちな切断要素を有するものがあり、その結果、これまた望ましくないソーバーの案内されないままの動きが生じる。
【0007】
外科的手技では、骨ソーは、手術室環境内において外科医によって操作される。ソーが生じさせる振動は最小限であることが好ましく、したがって、この振動は、外科医によって容易に制御できるようになっている。これは、多くの理由で重要である。骨は、通常、重要なかつ敏感な（扱いに注意を要する）軟組織、例えば血管や神経の隣に位置し、動きを制御しなければ、その結果として、かかる組織の損傷が生じる場合がある。また、動きを制御しなければ、その結果として、切断部の望ましさが低下する場合がある。
【0008】
歴史的には、膝関節形成術に関し、遠位大腿骨、および近位脛骨ならびにさらに膝蓋骨の関節運動面の非常に単純化された表面再建（関節面再建）が実施されたときに（４０年以上前に）、インプラントにフィットしてこれらインプラントの位置を合わせる（アラインメントを取る）ために骨を切断したり寸法決めしたりする反復プロセスにおいて、切断部をフリーハンドで作った。最終的に、方向づけされて切断部深さに関する生まれつきの解剖学的マーカに対する位置決め後、屈曲／伸展後、および内反／外反位置決め後に骨に固定された切断ブロックを用いた。切断ブロックは、ソーブレードを案内して、膝関節植え込みのための切断部を作る。この種の切断ブロックシステムは、今日でも依然として用いられており、世界中で数万セットの整形外科的用具が用いられている。一般的に、切断ブロックは、人々の靴のサイズが互いに異なるのと同じように、膝関節インプラントのサイズの互いに異なるサイズについて特定のサイズを有する。
【0009】
チェーンソーは、例えば木材切断のような用途において長く用いられているが、今日まで、かかるチェーンソーは、一般的な外科的用途については成功裏に展開されていなかった。これは、骨のまたは他の手術の特定の要件にとってチェーンソーの多くの技術的課題があることに起因している。ビオラ（Viola）に付与された米国特許第９，６１６，５１２号明細書は、骨を切断するチェーンソーを開示している。米国特許第９，６１６，５１２号を参照により引用し、その開示内容全体を本明細書の一部とする。２０２０年７月２９日に出願された米国特許仮出願第６３／０５８，２１６号（発明の名称：Thin Single Width Chain Saw）、２０２０年９月３０日に出願された米国特許仮出願第６３／０８５，２９０号（発明の名称：Thin Single Width Chain Saw）、２０２１年２月８日に出願された米国特許仮出願第６３／１４７，０３３号（発明の名称：Chain Saws and Components for Chain Saws）、２０２１年２月２６日に出願された米国特許仮出願第６３／１５４，３７９号（発明の名称：Systems and Methods for Manufacturing Saws and Saw Components）、２０２１年６月１１日に出願された米国特許仮出願第６３／２０９，５２５号（発明の名称：Devices for Maintaining Tension in Chain Saws）、２０２１年６月１１日に出願された米国特許仮出願第６３／２０９，５４０号（発明の名称：Systems for Robotic Surgery）、２０２１年７月２７日に出願された米国特許非仮出願第１７／４４３，６４６号（発明の名称：Chain Saws, Components for Chain Saws, and Systems for Operating Saws）、および国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０２１／０４３４３３（発明の名称：Chain Saws, Components for Chain Saws, and Systems for Operating Saws）は、チェーンソー、チェーンソーのコンポーネント、チェーンソーおよびコンポーネントを製作する方法、およびチェーンソーおよびコンポーネントを使用する方法を開示しており、これら特許文献を参照により引用し、これらの記載内容全体を本明細書の一部とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】米国特許第９，６１６，５１２号
【特許文献2】米国特許仮出願第６３／０５８，２１６号
【特許文献3】米国特許仮出願第６３／０８５，２９０号
【特許文献4】米国特許仮出願第６３／１４７，０３３号
【特許文献5】米国特許仮出願第６３／１５４，３７９号
【特許文献6】米国特許仮出願第６３／２０９，５２５号
【特許文献7】米国特許仮出願第６３／２０９，５４０号
【特許文献8】米国特許非仮出願第１７／４４３，６４６号
【特許文献9】国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０２１／０４３４３３明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
骨および他の分野（例えば、建築）を含む他の物体の切断の技術的改良が望まれている。以下の利点、すなわち、より安価であること、より使用しやすいこと、アライメントがより正確であること、切断部がより正確であること、切断時間がより短いこと、手技時間がより短いこと、回復時間がより短いこと、および／または結果がより良好であることのうち１つ以上を達成することが有利である。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、切断器械を調節したり安定化したりするための切断ガイドシステムに関する。本明細書において開示する切断ガイドシステムのある特定の実施形態は、整形外科手術、例えば整形外科的膝関節手術、脊椎手術、または他の整形外科手術において切断器械を調節したり安定化したりするために使用できる。本明細書において開示する切断ガイドシステムの特定の実施形態は、骨または組織切断器械、例えばチェーンソーや他形式の骨または組織切断ソーを調節したり安定化したりするために使用できる。本明細書において開示する切断ガイドシステムの特定の実施形態は、他の分野、例えば再建において切断器械を調節したり安定化したりするために使用できる。本明細書において開示する切断ガイドシステムの特定の実施形態は、木材、乾壁、プラスチック、および他の物体を切断するための器械、例えばチェーンソーや他形式の切断用具を調節したり安定化したりするために使用できる。
【0013】
幾つかの実施例では、切断用具を安定化する切断ガイドシステムは、切断用具によって切断されるべき物体に対して固定された関係で取り付け可能な支持マウントと、ジョイントと、切断用具支持体とを含み、ジョイントは、切断用具支持体を支持マウントに対して調節することができるよう構成されている。ジョイントは、切断用具支持体を少なくとも２本の軸線回りに回転させることができるよう構成されているのがよい。
【0014】
幾つかの実施例では、ジョイントは、ボール・ソケット型のものであるのがよい。ボールとソケットは、互いに対して係止可能であるのがよい。切断用具支持体は、ボールまたはソケットに連結されたステムを有するのがよい。
【0015】
幾つかの実施例では、ジョイントは、第１のロッドおよび第１の開口部を備えた第１のヒンジを有するのがよく、第１のロッドは、第１のロッドと第１の開口部との相対回転運動を可能に第１の開口部内に位置決めされ、それにより、第１の調節ガイドが支持マウントに対して第１の軸線回りに回動することができる。第１の調節ガイドと支持マウントは、互いに対して係止可能であるのがよい。切断ガイドシステムは、第１の軸線回りの第１の調節ガイドの回転量を検出するようになった第１の変換器をさらに含むのがよい。
【0016】
幾つかの実施例では、ジョイントは、第２のロッドおよび第２の開口部を備えた第２のヒンジをさらに有するのがよく、第２のロッドは、第２のロッドと第２の開口部との相対回転運動を可能に第２の開口部内に位置決めされ、それにより、第１の調節ガイドが支持マウントに対して第２の軸線回りに回動することができる。第２の調節ガイドと第１の調節ガイドは、互いに対して係止可能であるのがよい。切断ガイドシステムは、第２の軸線回りの第２の調節ガイドの回転量を検出するようになった第２の変換器をさらに含むのがよい。
【0017】
幾つかの実施例では、切断用具支持体は、切断用具が切断用具支持体に対して回動可能であるよう切断用具を支持するようになっているのがよい。幾つかの実施例では、切断用具支持体は、切断用具が切断用具支持体に対して長手方向に前後に動くことができるよう切断用具を支持するようになっているのがよい。
【0018】
幾つかの実施例では、切断用具支持体は、ステムを有するのがよい。切断用具支持体は、第１のソークランプおよび第２のソークランプをさらに有するのがよい。ステムの長手方向軸線に沿う切断用具の位置は、調節可能であるのがよい。ステムの長手方向軸線に沿う切断用具の位置は、固定可能であるのがよい。
【0019】
幾つかの実施例では、切断用具支持体は、ソーマウントを有するのがよく、調節ガイドに対するソーマウントの位置は、調節可能である。調節ガイドに対するソーマウントの位置は、固定可能であるのがよい。
【0020】
幾つかの実施例では、ステムは、切断用具に設けられたスロットを貫通するようになっており、切断用具は、ステムに対して回動可能であるとともに、切断用具は、ステムに対して長手方向に前後に動くことができるようになっている。
【0021】
幾つかの実施例では、切断用具は、ソーを含むのがよい。切断用具は、チェーンソーを含むのがよい。
【0022】
幾つかの実施例では、切断ガイドシステムは、切断マウントブロックを位置決めするガイドマウントをさらに含むのがよく、調節ガイドに対するガイドマウントの位置は、長手方向に調節可能である。切断マウントブロックは、切断用具によって切断されるべき物体に締結されるようになっているのがよい。切断ガイドシステムは、切断用具を切断マウントブロックに取り付けるアダプタをさらに含むのがよい。
【0023】
幾つかの実施例では、切断用具を安定化する切断ガイドシステムは、経路を定める軌道と、切断用具支持体とを含み、切断用具支持体は、切断用具支持体が軌道の経路の方向に動くことができるようにしながら、切断用具支持体を軌道に対して安定化する仕方で軌道に連結されている。
【0024】
幾つかの実施例では、軌道および切断用具支持体のうちの一方は、チャネルから成るのがよく、軌道および切断用具支持体のうちの他方は、チャネル内に嵌まる突出部から成るのがよく、それにより、切断用具支持体が軌道の経路の方向に動くことができるようにしながら、軌道からの切断用具支持体の分離を阻止する。
【0025】
幾つかの実施例では、切断用具支持体は、ステム、第１のソークランプ、および第２のソークランプを有する。ステムの長手方向軸線に沿う切断用具の位置は、調節可能でありしかも固定可能であるのがよい。ステムは、切断用具に設けられたスロットを貫通するようになっているのがよく、切断用具は、ステムに対して回動可能であるとともに、切断用具は、ステムに対して長手方向に前後に動くことができるようになっている。
【0026】
幾つかの実施例では、切断用具を安定化する方法は、（ｉ）切断ガイドシステムの支持マウントを、切断用具によって切断されるべき物体に対して固定された関係で取り付けるステップを含み、切断ガイドシステムは、ジョイントおよび切断用具支持体をさらに含み、（ｉｉ）切断ガイドシステムをジョイントのところで動かすことによって支持マウントに対する切断用具支持体の位置を調節するステップを含む。本方法は、切断ガイドシステムをジョイントのところで動かすことによって支持マウントに対する切断用具支持体の位置を調節した後に、支持マウントに対する切断用具支持体の位置を固定するステップをさらに含むのがよい。ジョイントは、ボール・ソケット型のものであるのがよい。ジョイントは、（ｉ）第１のロッドおよび第１の開口部を備えた第１のヒンジを有するのがよく、第１のロッドは、第１のロッドと第１の開口部との相対回転運動可能に第１の開口部内に位置決めされ、それにより、第１の調節ガイドが支持マウントに対して第１の軸線回りに回動することができるようにし、（ｉｉ）第２のロッドおよび第２の開口部を備えた第２のヒンジを有するのがよく、第２のロッドは、第２のロッドと第２の開口部との相対回転運動可能に第２の開口部内に位置決めされ、それにより、第２の調節ガイドが第１の調節ガイドに対して第２の軸線回りに回動することができるようにする。切断用具は、切断用具支持体に対して回動可能であり、かつ切断用具支持体に対して長手方向に前後に動くことができるのがよい。
【0027】
本発明の実施形態の別の実施例および別の特徴は、図面および詳細な説明から明らかである。
【0028】
添付の図面は、本明細書において開示する器械、コンポーネント、および方法を記載しており、本文説明と一緒になって、本発明の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の切断ガイドシステムの一実施例を示す図である。
【図3】本発明の切断ガイドシステムのもう１つの実施例を示す図である。
【図5A】本発明の切断ガイドシステムのもう１つの実施例を示す図である。
【図6】本発明の切断ガイドシステムのもう１つの実施例を示す図である。
【図14A】ヒンジの一実施例の略図であり、ロッドがロッドと開口部との相対回転運動を可能にする開口部内に位置決めされている状態を示す図である。
【図16】膝関節置換術のために大腿骨に作られた幾つかの代表的な骨切断部を示す図である。
【図17】本発明の切断ガイドシステムのための支持マウントの一実施例を示す図である。
【図39】図３６の第１のアダプタが図２９～図３５の切断マウントブロックを覆って位置決めされる間、前方大腿骨切断部を作るためにソーを固定している図３６の第１のアダプタの前方表面に取り付けられたソーを示す図である。
【図40】図３６の第１のアダプタが図２９～図３５の切断マウントブロックを覆って位置決めされる間、前方大腿骨切断部を作るためにソーを固定している図３６の第１のアダプタの前方表面に取り付けられたソーのもう１つの図である。
【図41】図３６の第１のアダプタが図２９～図３５の切断マウントブロックを覆って位置決めされる間、後方大腿骨切断部を作るためにソーを固定している図３６の第１のアダプタの後方表面に取り付けられたソーを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
添付の図面は、以下の詳細な説明を参照すると良好に理解できる。
【0031】
本開示の原理の理解を促進する目的で、次に、図面に示された実施例を参照するが、特定の言語は、これら実施例および他の実施例を説明するために用いられる。それにもかかわらず、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲が、図面に示されまたは本明細書において説明される実施例によって限定されることが意図されていないことが理解されよう。図示のまたは説明するシステム、装置、コンポーネント、または方法の任意の変形例およびこれらに対するそれ以上の改造例、ならびに本発明の原理の任意のそれ以上の用途は、本発明と関連した当業者には通常想到されるように完全に想定されている。具体的には、本発明の一具体化例に関して説明する特徴、コンポーネント、および／またはステップを、本発明の他の具体化例に関して説明する特徴、コンポーネント、および／またはステップと組み合わせることができる。
【0032】
本明細書で用いられる「第１」および「第２」という指示語は、任意特定の位置決定または他の特性を指示しまたは示唆するものではない。むしろ、指示語「第１」および「第２」が本明細書で用いられている場合、これら指示語は、一コンポーネントまたは部品を別のコンポーネントまたは部品から区別するためにのみ用いられている。表現「取り付けられ」、「連結され」、「結合され」などは、直接的または間接的な取り付け、連結、結合などが指定されていない場合、１つ以上の他の部品による直接的か間接的かのいずれかの一部品の別の部品への取り付け、連結、結合などを意味している。「ユーザ」という用語は、本明細書において説明する装置、システム、および／または方法を用いる１人以上の人、例えば、１人以上の外科医、医師、オペレータ、または装置、システム、および／または方法を用いる他の人を意味している。
【0033】
図１は、切断ガイドシステム１２の第１の例示の実施形態を示している。図１は、全体として垂直に差し向けられた脛骨Ｔの近位（上側）端部に取り付けられた切断ガイドシステム１２を示している。図１は、横方向切断部を人体の水平面内に脛骨Ｔに作るためにソーを案内するために用いられている切断ガイドシステム１２を示している。
【0034】
図２は、切断ガイドシステム１２の分解組立図であり、切断ガイドシステム１２の個々のコンポーネントを示している。
【0035】
図１に示すように、切断ガイドシステム１２は、骨、例えば近位前方脛骨Ｔに取り付け可能な支持マウント９Ａを含む。支持マウント９Ａは、骨に従来方式で取り付け可能である。例えば、支持マウント９Ａは、１つ以上の締結具が支持マウント９Ａに設けられた１つ以上の穴２２を嵌挿し、そして骨中に侵入することによって骨に取り付けられるのがよい。締結具は、従来型固定ピン、トロカールを先端部とするピン、スクリュー、および／または他の締結具であるのがよい。追加的にまたは代替的に、スパイクが支持マウント９Ａの接触面に設けられてもよく、かかるスパイクを骨中に打ち込むと、支持マウント９Ａを骨に取り付けるとともに／あるいは、この骨に対する支持マウント９Ａの安定性および剛性を助けることができる。支持マウントは、切断用具により直接または１つ以上の他のコンポーネントを介して切断されるべき骨または他の物体に対して固定された関係に取り付け可能である。
【0036】
以下にさらに詳細に説明するように、支持マウント９Ａを骨に取り付けると、骨に対する支持マウント９ＡのＸＹＺ存在場所およびＸＹＺ回転配向状態に関する限り、特定の位置は重要ではない。正確な存在場所およびアライメントに限定されるものではなく、ユーザは、支持マウント９Ａを患者の骨の安定したトポロジー上に位置決めすることができる。近位前方脛骨は、脛骨結節に起因して幾分不規則な形をしており、脛骨結節は、大腿四頭筋膝蓋骨屈曲機構を固定するための骨隆起である。骨に対する支持マウント９Ａの正確な位置決めは重要であるわけではないので、ユーザは、支持マウント９Ａの安定性の実現を容易にする骨の領域上に支持マウント９Ａを配置するのがよい。
【0037】
図１は、内部特徴を見えることができるようにするために支持マウント９Ａを半透明な状態の本体として示しており、かかる内部特徴としては、ボール・ステム組立体８のコンポーネントを受けるような寸法および形状の領域を含み、このボール・ステム組立体は、この実施形態では、８Ａ、８Ｂ、８Ｃとラベル表示された部分で構成されている。ボール・ステム組立体８は、ステム８Ａ、ボール８Ｂ、およびこの実施形態では締結具８Ｃを含む。ステム８Ａは、ボール８Ｂに設けられた穴を貫通し、そして締結具８Ｃによって固定されている。幾つかの実施形態では、ステム８Ａおよび締結具８Ｃは、一コンポーネント、例えば頭付き締結具であるのがよく、締結具の頭は、ボール８Ｂを貫通した穴を嵌挿してはいない。幾つかの実施形態では、ステム８Ａおよびボール８Ｂは、単一コンポーネントとして製造されるのがよく、ステム８Ａとボール８Ｂは、締結具を必要としないで互いに連結される。全体的概観では、ボール・ステム組立体８は、組立時に、球形の棒付きキャンディを逆さまにした状態に似ている。
【0038】
切断ガイドシステム１２を組み立てると、ボール・ステム組立体８は、切断ガイドシステム１２のソケット（受け口）に嵌まり込む。ソケット１４は、下側ブロック１０に設けられた凹部および支持マウント９Ａに設けられた凹部を含むのがよい。これら凹部は、部分的に球形（例えば、半球形）であってもよく、または任意他の適当な形状であってもよい。２つの凹部は、ボール８Ｂが嵌まり込むソケット１４を形成している。ボール８Ｂは、ボール８Ｂを受け入れる切断ガイドシステム１２のソケット１４と関連して、あらゆる平面内における自由度を有するスイベルジョイント（回り継手）としての役目を果たす。ボール・ステム組立体８のボール８Ｂは、ソケット１４内に位置決めされると、切断ガイドシステム１２のソケット１４内において全ての自由度をもってボールジョイント（玉継手）として回転する。これにより、ステム８Ａを種々の角度に差し向けたり回転させたりすることができる。許容される運動方向の例示として、ジョイント（ボール８Ｂとソケット１４）により、ステム８Ａを左右に回動させることができ、第１の軸線回りに回動させることができ、そして切断されるべき物体（例えば、骨）に向かったりこれから遠ざかったりするよう回動させることができ、第２の軸線回りに回動させることができる。
【0039】
ボール８Ｂとソケット１４から成るスイベルジョイントは、骨切断部を位置決めすべき場所についてユーザに究極の融通性を与える。ボール８Ｂは、下部ブロック１０および支持マウント９Ａの凹部によって形成されるソケット１４内で完全に自由に回転することができ、ついには、ユーザは、係止具１１を締め、それにより下側ブロック１０を支持マウント９Ａに近づけてボール８Ｂに加わる圧力を生じさせ、このことは、ボール８Ｂが回転するのを阻止する。下側ブロック１０および支持マウント９Ａの凹部は、係止具１１が配置されると、これら凹部がボール８Ｂをこれら凹部相互間にクランプするよう寸法決めされているのがよい。この実施形態では、係止具１１は、ブロック１０に設けた穴を通り、そして支持マウント９Ａに設けられた穴を通るねじ山付きインサート９Ｂ中に螺入し、あるいは、変形例として、支持マウント９Ａのねじ山付き穴中に螺入するボルトである。他の機構体、例えば係止（締結、クランプ、または固定）機構体が係止具１１のために使用できる。ユーザがボール・ステム組立体８を所望の位置まで操作して至らせると、ユーザは、次に、係止具１１を配置して位置を固定することができる。ユーザがこの位置を調節しなおしたいと思った場合、係止具を解除するのがよく（例えば、逆方向に回すのがよく）、ボール・ステム組立体８を再位置決めするのがよく、そして係止具１１を再び配置するのがよい。
【0040】
切断ガイドシステム１２は、ソー４の互いに反対側の側部を固定するための下側ソークランプ７および上側ソークランプ３をさらに含む。この実施例では、ステム８Ａ（単独であるか下側ソークランプ７および上側ソークランプ３と関連しているかのいずれかである）は、ソー４または他の切断用具を支持する切断用具支持体を形成する。ソークランプ３，７は、ステム８Ａを受け入れる貫通穴を有し、したがって、ステム８Ａは、両方のソークランプ３，７の貫通穴を貫通するようになっている。ステム８Ａの長手方向長さに沿うソークランプ３，７の位置決めは、調節可能である。例えば、ソークランプ３，７の貫通穴は、これらソークランプがステム８Ａ上でこれに沿って滑るよう寸法決めされているのがよく、調節可能なスペーサが支持マウント９Ａに対するソークランプ７の位置を調節するよう使用されるのがよい。適当な調節可能スペーサの一例について以下に説明する。
【0041】
下側ソークランプ７と上側ソークランプ３は、ステム３Ａは、ソー４に設けられたスロット４Ｅを貫通した状態で組み立てられると、ソー４の互いに反対側に固定される。この実施形態では、ソー４は、ソーバー４Ａ、チェーン４Ｂ、および駆動歯組立体４Ｃを含むチェーンソー組立体である。図示のチェーンソー組立体は、ハンドピース（図示せず）に取り付けられてこれによって駆動されるのがよい。コンポーネント５，６は、ソーを取り扱うとともに／あるいは、ソーを駆動機構体に取り付けるためのソーのコンポーネントを表している。チェーンソーが図示されているが、他形式のソーを切断ガイドシステム１２によって固定することができる。
【0042】
ソークランプ３および／またはソークランプ７は、ソーに向いたその側部に設けられた隆起部３Ａ，７Ａを有するのがよく、この隆起部は、ソーバーのスロット４Ｅ内に嵌まる。１つまたは複数の隆起部は、ソーの長手方向運動を案内するのに役立つ。
【0043】
ソークランプ７は、上述したように調節可能スペーサによって所望の位置に調節可能であり、次に、ノブ１を回すと、ソークランプ３をソークランプ７に押し付けることができる。ノブ１は、ねじ付きナットまたはボアを有するのがよく、かかるナットまたはボアは、ステム８Ａのねじ山付き外面と噛み合い、その結果、ノブ１の回転により、ノブ１は、ステム８Ａに沿って下方に動き、それによりソークランプ３をソークランプ７に近づけてソー４を固定するようになっている。スプリング２を用いると、ソークランプ３をソークランプ７の方へ押してソー４をソークランプ３とソークランプ７との間に固定するのを助けることができる。ソークランプ３，７相互間におけるソーの固定により、このソーは、ソーバー４Ａがこれを前方に送り進めまたは引き戻すことによって、ソーバースロット４Ｅの長さに平行な方向に依然として動くことができる状態で、ステム８Ａに沿って上下に動くのが阻止される。図１の実施例では、ソーバー４Ａを支持マウント９Ａに対して前方に送り進めるには、ソーバー４Ａを後方に動かし、ソーバー４Ａを引き戻すには、ソーバー４Ａを前方に動かす。かくして、切断用具（例えば、ソー）は、切断用具支持体（例えば、ステム８Ａ）に対して長手方向に前後に動くことができる。
【0044】
幾つかの実施形態では、ソークランプ３，７は、ステム８Ａ回りに回転可能であるのがよい。この構成例では、ソーは、ステム８Ａ回りに平面内で回転することができ、ステム８Ａの軸線は、回転軸線である。これにより、ユーザは、ソーを前後方向にだけでなく、ステム８Ａの軸線回りに平面内で回転的に動かすことができる。かくして、切断用具（例えば、ソー）は、切断用具支持体（例えば、ステム８Ａ）に対して回動可能であるのがよい。
【0045】
使用にあたり、切断ガイドシステム１２は、骨に対する切断ガイドシステム１２の簡単な固定を許容し、骨に対するソー４の簡単な位置決めを許容し、そして必要ならばかかる位置決めの簡単な再調節を可能にする。ユーザは、最初に、支持マウント９Ａを骨に取り付ける。上述したように、骨に対する支持マウント９Ａの特定の位置および向きは、重要ではなく、ユーザは、安定した固定を可能にする骨上の固定位置を選択することができる。ジョイント（ボール８Ｂおよびソケット１４）により、切断用具支持部（例えば、ステム８Ａ）を支持マウント９Ａに対して調節することができる。支持マウント９Ａが骨に取り付けられた状態で、ユーザは、ボール・ステム組立体８を所望の位置まで操作することができる。次に、ユーザは、係止具１１を配置してその位置を固定する。ユーザがこの位置を再調節したい場合、係止具を解除し、ボール・ステム組立体８を再位置決めし、そして係止具１１を再び配置するのがよい。次に、ボール・ステム組立体８が係止された状態で、ユーザは、ステム８Ａの長手方向長さに沿うソークランプ３，７の位置を調節することができる。この位置を固定することができ、ユーザが再調節したい場合には、この位置の固定を外すことができ、そしてソークランプ３，７を再位置決めすることができる。
【0046】
例示の手技、すなわち膝関節手術では、位置決めは、例えば内側側副靱帯と外側側副靱帯、ならびに前十字靱帯および後十字靱帯および膝関節包のバランスを取るという検討事項を含む場合がある。主な調節としては、屈曲／伸展、ならびに内反／外反位置決めのためであるのがよい。最終の調節は、１つの骨の切断量についてであるのがよい。膝関節手術および脛骨の実施例では、この最終的な調節は、脛骨の長軸に対する１つの骨の切断量についてであるのがよい。
【0047】
アライメントガイドおよびスタイラスおよび／または術前計画は、例えば膝関節全形成術に関し、インプラントの位置決めのための適正な配置を得るためのランドマークの参照を助けるために使用されるのがよい。かかる膝関節手術における目的は、膝関節の正常な解剖学的運動学的挙動を再び確立する一方で、軟組織構造のバランスをとるとともに運動範囲全体にわたって全体的な安定性を維持することにある。
【0048】
上述の設計には追加の利点がある。切断ガイドシステムは、一そろいの種々のインプラントサイズに使用できるよう設計されるのがよい。かくして、切断ガイドシステムは、現時点において必要とされる多数の互いに異なるサイズの切断ブロックを切断ブロックの複数のサイズ、例えば、７つまたは８つの互いに異なるサイズに交換することができる。かくして、本明細書において説明する切断ガイドシステムは、必要な在庫を大幅に減少させることができ、使用する病院内保存スペースを小さくすることができる。本明細書において説明する切断ガイドシステムはまた、部品を少なくした有効切断システムが基調とされる場合のある、携帯可能な軍事的または病院内の場所に有利であるといえる。加うるに、幾つかの実施形態では、本明細書において説明する切断ガイドシステムの単純な設計は、使い捨て用品に役立つ。
【0049】
図３および図４Ａ～図４Ｆは、切断ガイドシステム３０のもう１つの例示の実施形態を示している。切断ガイドシステム３０は、軌道３２を含む。軌道３２は、湾曲した形状、例えば所望の曲率半径および長さを備えた円弧の形をしているのがよい。
【0050】
軌道３２は、スイベルジョイントのステム、例えば、切断ガイドシステム１２のステム８Ａに取り付け可能であるのがよい。かくして、例えば、切断ガイドシステム３０は、切断ガイドシステム１２の以下のコンポーネント、すなわち、支持マウント９Ａ、支持マウント９Ａを骨に取り付けるための１つ以上の締結具、ボール・ステム組立体８（ステム８Ａ、ボール８Ｂ、およびオプションとしての締結具８Ｃ）、下側ブロック１０（下部ブロック１０および支持マウント９Ａに設けられた凹部がボール８Ｂ用のためのソケット１４を形成する）、係止具１１（支持マウント９Ａまたは他の係止機構体のオプションとしての対応のねじ山付きインサート９Ｂまたはねじ山付き穴）を含むのがよい。ユーザは、これらのコンポーネントを上述したのと同一の仕方で用い、すなわち、支持マウント９Ａを骨に取り付け、ボール・ステムアセンブリ８を操作してステム８Ａを所望の位置に配置し、次に、ボール・ステム組立体８を係止具１１または他の係止機構体によって定位置に係止する。
【0051】
かかる実施形態では、軌道３２は、ステム８Ａの頂部の上方に取り付け可能であるのがよい。ステム８Ａは、図１および図２に示すステムよりも短いのがよく、軌道３２は、直接的にか１つ以上の他のコンポーネントを介してかのいずれかによりステム８Ａに取り付け可能であるのがよい。調節可能なスペーサを用いると、支持マウント９Ａに対する軌道３２の間隔を調節することができる。
【0052】
変形例としての切断ガイドシステムでは、軌道３２は、骨に直接取り付けられてもよいし、骨に直接取り付けられたブロックに連結されてもよい。軌道３２は、スイベルジョイントの有無を問わず使用できる。軌道３２の端部は、安定性が得られるよう骨に固定されるのがよい。
【0053】
軌道３２の湾曲した形状は、所望の標的存在場所向きに作られ、例えば、所望の骨の存在場所周りに延びるよう作られる。これにより、軌道３２が骨を包む際に、軌道３２を骨に密接させることができる。
【0054】
図３で理解できるように、軌道３２は、チャンネル３６を形成する壁３４を有する。上側の壁に設けられた狭いスロット３８がチャネル３６にアクセスし、スロット３８の各側には壁部分３４Ａ，３４Ｂが設けられている。
【0055】
切断ガイドシステム３０は、ソー４の互いに反対側の側部を固定するとともに、ソー４を軌道３２に対して案内するために上側ソークランプ４２および下側ソークランプ４４をさらに含む。下側ソークランプ４４は、軌道３２のチャネル３６に嵌まり込む突出部４６および突出部４６を下側ソークランプ４４の本体に連結するステム４８を有する。この実施例では、ステム４８（単独であるか、下側ソークランプ４４および上側ソークランプ４２と関連してかのいずれか）は、ソー４または他の切断用具を支持する切断用具支持体を形成する。ステム４８は、切断用具（例えば、ソー４）に設けられたスロットを貫通するのがよく、その結果、切断用具は、ステム４８に対して回動可能であるとともに、切断用具は、ステム４８に対して長手方向に前後に動くことができるようになっているのがよい。ステム４８は、軌道３２のスロット３８を貫通し、突出部４６は、大きすぎてスロット３８を嵌挿することはできない。これは、ダブテール型のような構造であり、軌道３２からのソークランプ４４の分離を阻止する。この構成は、突出部４６がチャネル３６内で滑ることができるようにした状態でソー４を軌道３２に連結された状態に保つ。これにより、下側ソークランプ４４、およびかくして上側ソークランプ４２およびソー４は、スロット３８の方向に動くことができ、この場合、この方向は、軌道３２の湾曲経路をたどる。
【0056】
下側ソークランプ４４および上側ソークランプ４２は、組み立てられると、ソー４の互いに反対側に固定される。チェーンソーが図示されているが、他形式のソーを切断ガイドシステム３０によって固定することができる。ソーバー４Ａには、ソーバースロット４Ｅが設けられ、ソーバークランプ４２，４４は、このスロットを通って互いに結合し、他方、ソーバー４Ａは、ソーバースロット４Ｅの方向に長手方向に動くことができる。ソークランプ４２，４４は、ソー４を前方に送り進めまたは引き戻すことによって、ソー４が軌道のスロット３８の方向に沿って動くことができ、かつ、さらにソーバー４Ａがソーバー４Ａのスロット４Ｅの長さに平行な方向に動くことができるようにしながらソー４が軌道３２から遠ざかるのを阻止する。上側ソークランプ４２および下側ソークランプ４４の各々の側部には隆起部３Ａまたは７Ａと同様、ソーに向いた隆起部が設けられるのがよく、この隆起部は、ソーバーのスロット４Ｅに嵌まり込む。１つまたは複数の隆起部は、ソーの長手方向運動を案内するのを助ける。
【0057】
図４Ａ～図４Ｆは、切断ガイドシステム３０を用いたソー４の種々の位置を示している。図４Ａ～図４Ｆは以下を示しており、すなわち、切断が始まり（図４Ａ）、右側から突き進み（図４Ｂ）、中間部に向かってスイープして突き進みまたは外側に進み（図４Ｃおよび図４Ｄ）、次に左側に向かってずっと続ける（図４Ｅおよび図４Ｆ）。
【0058】
切断ガイドシステム３０は、ユーザが骨をさらに多くの位置から切断することができるようにしながら、切断ガイドシステム１２に関して上述した利点を奏する。軌道３２は、経路を定め、切断用具支持体は、切断用具支持体を軌道３２に対して安定化する一方で、切断用具支持体が軌道３２の経路の方向に動くことができるような仕方で軌道に連結されている。
【0059】
図３および図４Ａ～図４Ｆは、チャネル３６を備えた軌道３２およびチャネル３６内に嵌まる突出部４６を備えた切断用具支持体を示しているが、切断用具支持体が軌道の経路の方向に動くことができるような仕方で切断用具支持体を軌道に連結する他の構成が可能である。例えば、切断用具支持体は、スロット（スロット３８と同様な）を備えたチャンネル（上述した軌道３２のチャンネル３６のような）を有してもよく、軌道は、軌道本体と突出部との間に狭い領域が設けられた状態でチャンネル内に嵌まる突出部を有してもよい。狭い領域は、ダブテール形態のようにスロット内に嵌まり、それにより、軌道からの切断用具支持体の分離を阻止する一方で、切断用具支持体が軌道の経路の方向に動くことができるようにする。
【0060】
図５Ａ～図５Ｃは、もう１つの例示の実施形態としての切断ガイドシステム５０を示している。切断ガイドシステム５０は、上述の軌道３２と同様な軌道５２を有する。軌道５２は、湾曲した形、例えば、所望の曲率半径および長さを備えた円弧の形をしているのがよい。
【0061】
軌道３２と同様、軌道５２は、スイベルジョイントのステム、例えば切断ガイドシステム１２のステム８Ａに取り付け可能であるのがよい。かくして、例えば、切断ガイドシステム５０は、切断ガイドシステム１２の以下のコンポーネント、すなわち、支持マウント９Ａ、支持マウント９Ａを骨に取り付けるための１つ以上の締結具、ボール・ステム組立体８（ステム８Ａ、ボール８Ｂ、およびオプションとしての締結具８Ｃ）、下側ブロック１０（下部ブロック１０および支持マウント９Ａに設けられた凹部がボール８Ｂ用のためのソケット１４を形成する）、係止具１１（支持マウント９Ａまたは他の係止機構体のオプションとしての対応のねじ山付きインサート９Ｂまたはねじ山付き穴）を含むのがよい。ユーザは、これらのコンポーネントを上述したのと同一の仕方で用い、すなわち、支持マウント９Ａを骨に取り付け、ボール・ステムアセンブリ８を操作してステム８Ａを所望の位置に配置し、次に、ボール・ステム組立体８を係止具１１または他の係止機構体によって定位置に係止する。
【0062】
かかる実施形態では、軌道５２は、軌道３２の取り付けと同様、ステム８Ａの頂部の上に取り付けられるのがよい。軌道５２は、直接的にか１つ以上の他のコンポーネントを介してかのいずれかによりステム８Ａに取り付け可能であるのがよい。調節可能なスペーサを用いると、支持マウント９Ａに対する軌道５２の間隔を調節することができる。
【0063】
軌道３２と同様、軌道５２は、骨に直接取り付けられてもよいし、骨に直接取り付けられたブロックに連結されてもよい。軌道５２は、スイベルジョイントの有無を問わず使用できる。軌道５２の端部は、安定性が得られるよう骨に固定されるのがよい。
【0064】
軌道３２と同様、軌道５２の湾曲した形状は、所望の標的存在場所向きに作られ、例えば、所望の骨の存在場所周りに延びるよう作られる。これにより、軌道５２が骨を包む際に、軌道５２を骨に密接させることができる。
【0065】
図５Ａおよび図５Ｂで理解できるように、軌道５２は、チャンネル５６を形成する壁５４を有する。上側の壁に設けられた狭いスロット５８がチャネル５６にアクセスし、スロット５８の各側には壁部分５４Ａ，５４Ｂが設けられている。
【0066】
切断ガイドシステム５０は、ソーブレード７０を固定したり、ソーブレード７０を軌道５２に対して案内したりするためのアダプタ６２をさらに含む。この実施例では、アダプタ６２は、ソーブレード７０または他の切断用具を支持する切断用具支持体を形成する。切断用具は、アダプタ６２に対して長手方向に前後に動くことができるのがよい。アダプタ６２の底部は、軌道５２のチャネル５６内に嵌まる突出部６６および、突出部６６をアダプタ６２の本体と連結するステム６８を有する。ステム６８は、スロット５８を貫通し、突出部６６は、大きすぎてスロット５８を嵌挿することができない。これは、ダブテール形態と同様であり、軌道５２からのアダプタ６２の分離を阻止する。この構成は、突出部６６がチャネル５６内で滑ることができるようにした状態でソー７０を軌道５２に連結された状態に保つ。これにより、アダプタ６２、およびかくしてソー７０は、スロット５８の方向に動くことができ、この場合、この方向は、軌道５２の湾曲経路をたどる。
【0067】
図５Ｃに示すように、アダプタ６２は、ソー７０を受け入れる開口部を有し、ソー７０を固定するための側部および頂壁区分を備え、それによりソーは、図示のように１本の軸線に沿って前後に長手方向に動くことができる。この図示のソーは、精密ソーブレードである。かかるソーブレードの一例は、ストライカー（Stryker ）社から例えば部品番号6526-127-105で入手できる精密ソーブレードである。他形式のソーを切断ガイドシステム５０によって固定することができる。アダプタ６２は、ソー７０を前方に送り進めまたは引き戻すことによって、ソー７０が軌道５２のスロット５８の方向に沿って動くことができ、さらにまた、ソー７０が図５Ｂに矢印Ａで指示されたソーバーの長さに平行な方向に動くことができるようにしながらソー７０が軌道５２から遠ざかるのを阻止する。
【0068】
アダプタ６２は、ソーブレードを説明したように骨切断部の平面内に保持する多種多様な形態をとることができ、かかる形態としては、ばね押し型、係止可能、完全包囲型、およびダブテール型機構体が挙げられる。このシステムにより、図５Ｂに示すように、平面内案内を断念しないでソーブレードの前進が可能になる。
【0069】
図５Ｂは、平坦な平面または切断部を生じさせるよう制御されているソーブレード７０を示している。図５Ｂは、人工脛骨表面再建インプラントに備えて、脛骨の前方部から骨の後方領域に向かう切断ブレードの前進状態を示している。切断ガイドシステム５０を用いて、ソーブレード７０を図４Ａ～図４Ｆに示すのと類似の仕方で位置決めするのがよい。
【0070】
図５Ｃは、アダプタ６２によるブレード７０の包み込み方法を示している。この形態は、ブレードを制御し、ブレードを安定化する一方で、依然として、ブレードがユーザの要件に応じて前進しまたは引っ込む（図５Ｂの矢印Ａの方向に）ことができるようにする。
【0071】
切断ガイドシステム３０と同様、切断ガイドシステム５０は、ユーザが骨をさらに多くの位置から切断することができるようにしながら、切断ガイドシステム１２に関して上述した利点を奏する。軌道５２は、経路を定め、切断用具支持体（アダプタ６２）は、切断用具支持体を軌道５２に対して安定化する一方で、切断用具支持体が軌道５２の経路の方向に動くことができるような仕方で軌道に連結されている。
【0072】
図３および図４Ａ～図４Ｆを参照して上述したように、図５Ａ～図５Ｃは、チャネル５６を備えた軌道５２およびチャネル５６内に嵌まる突出部６６を備えた切断用具支持体を示しているが、切断用具支持体が軌道の経路の方向に動くことができるような仕方で切断用具支持体を軌道に連結する他の構成の採用が可能である。例えば、切断用具支持体は、スロット（スロット５８と同様な）を備えたチャンネル（上述した軌道５２のチャンネル５６のような）を有してもよく、軌道は、軌道本体と突出部との間に狭い領域が設けられた状態でチャンネル内に嵌まる突出部を有してもよい。狭い領域は、ダブテール形態のようにスロット内に嵌まり、それにより、軌道からの切断用具支持体の分離を阻止する一方で、切断用具支持体が軌道の経路の方向に動くことができるようにする。
【0073】
アダプタとソーブレードとの間のインターフェースは、種々の形態をとることができる。これは、ばね式であってもよいし、固定されていてもよくまたは調節可能であってもよいし、皮膜を有していてもよいし、プラスチックブッシングを有していてもよいし、振動を防振すると同時に平面切断の滑らかな前進および制御を可能にする種々の機構体のうちの任意のものを有してもよい。システム、例えば切断ガイドシステム３０または切断ガイドシステム５０の利点のうちの１つは、かかるシステムにより、ソーブレードを骨の非常に近くに保持できるということにある。ソーブレードを切除されるべき物体の近くに保持することができるようにすることにより、現行の切断ブロックと比較して、骨切断の精度を著しく向上させることができる。安定性もまた、往復振動ソーを制御する安全性の観点の確保を助ける。
【0074】
本明細書において説明するある幾つかの切断ガイドシステムの追加の利点は、このシステムが可視化のための接近可能な基準系を提供することができることにある。例えば、ユーザは、アダプタ６２の頂部を観察することができる。アダプタの頂区分は、ブレード上にマーキングされているのがよい突き進み深さマークを読み取るために視覚的に接近可能な基準系である。この構成では、ユーザは、切断分の深さの非常に厳格でありかつ視覚的な基準を有する。
【0075】
幾つかの実施形態では、突き進み深さは、電子線形測定器具によって測定でき、測定値を例えば、Bluetooth またはWi-Fi により手技に関する情報を備えたワークステーションに伝送できる。
【0076】
当業者であれば理解されるように、本明細書において説明する切断ガイドシステムは、既存のやっかいな切断ブロックを用いないでソーを案内することができるだけでなく、実施形態を互いに異なる形式のソーに合わせて適宜構成することができ、かかるソーとしては、チェーンソーや先端部のみが振動かつ／あるいは往復運動するソー、ならびに他のソーが挙げられる。ソーは、ソーバースロット（例えば、ソーバースロット４Ｅ）に受け入れられ、長手方向運動を可能にしながらソーを固定する嵌め込み状態のアダプタ（例えば、アダプタ６２）で案内し、または本開示内容と一致した長手方向運動を可能にしながらソーを固定するもう１つの仕方で保持されるのがよい。種々のかかる実施形態を本明細書において説明したようなスイベルジョイントおよび／または湾曲軌道に使用することができる。
【0077】
本明細書において説明している実施形態を種々の仕方で用いることができる。例えば、これら実施形態は、手動で用いることができまたはロボットプラットフォームを用いて使用することができ、この場合、ソーは、ロボットにより操作される。
【0078】
図６～図１５は、もう１つの例示の実施例としての切断ガイドシステム１０１を示している。図１５は、脛骨Ｔの近位（上側）端部に取り付けられた切断ガイドシステム１０１を示している。図１５は、人体の水平面内において横方向切断部が脛骨Ｔに作られることができるようソーを案内するために用いられる切断ガイドシステム１０１を示している。
【0079】
切断ガイドシステム１０１は、骨、例えば図１５に示す近位前方脛骨Ｔまたは別の適当な骨に取り付け可能な支持マウント１１０を含む。支持マウント１１０は、従来方式で骨に取り付けられるのがよい。例えば、支持マウント１１０は、１つ以上の締結具が支持マウント１１０に設けられた１つ以上の穴１１２を嵌挿し、そして骨中に侵入することによって骨に取り付けられるのがよい。締結具は、従来型固定ピン、トロカールを先端部とするピン、スクリュー、および／または他の締結具であるのがよい。追加的にまたは代替的に、スパイクが支持マウント１１０の接触面に設けられてもよく、かかるスパイクを骨中に打ち込むと、支持マウント１１０を骨に取り付けるとともに／あるいは、この骨に対する支持マウント１１０の安定性および剛性を助けることができる。支持マウント１１０は、切断用具により直接または１つ以上の他のコンポーネントを介して切断されるべき骨または他の物体に対して固定された関係に取り付け可能である。
【0080】
支持マウント１１０が骨に取り付けられると、骨に対する支持マウント１１０の存在場所および回転配向状態に関する限り特定の位置は重要ではない。正確な存在場所およびアライメントに限定されるものではなく、ユーザは、支持マウント１１０を患者の骨の安定したトポロジー上に位置決めすることができる。骨に対する支持マウント１１０の正確な位置決めは重要であるわけではないので、ユーザは、支持マウント１１０の安定性の実現を容易にする骨の領域上に支持マウント１１０を配置するのがよい。
【0081】
第１のロッド１１４が、支持マウント１１０の一部でありまたはこれに剛性的に取り付けられている。支持マウント１１０が骨に取り付けられると、第１のロッドは、骨から遠ざかって延びる。第１のロッドの軸線１１４Ａは、図１０および図１１に示されている。第１の調節ガイド１２０が第１のロッドおよび第１のロッド軸線１１４Ａ回りに回転可能に第１のロッドに取り付けられている。第１の調節ガイド１２０は、第１のロッドを相対回転運動可能に嵌め込む開口部（凹部または穴）を有し、それにより、第１の調節ガイド１２０は、第１のロッドおよび第１のロッド軸線１１４Ａ回りに回転することができる。変形構成例では、第１のロッドは、第１の調節ガイド１２０の一部であってもよく、あるいはこれに剛性的に取り付けられてもよく、支持マウント１１０は、第１のロッドを受け入れる対応の開口部（凹部または穴）を有してもよい。この変形構成例では、第１のロッドは、第１の調節ガイド１２０とともに回転する（すなわち、第１のロッドは、支持マウント１１０の開口部内で回転する）。いずれの構成例においても、第１の調節ガイド１２０は、第１のロッド軸線１１４Ａ回りに支持マウント１１０に対して回転可能に取り付けられている。
【0082】
第２のロッド１２４がこれから側方に延びる第１の調節ガイド１２０の一部でありまたはこれに剛性的に取り付けられている。第２のロッドの軸線１２４Ａが図１２および図１３に表示されている。第２の調節ガイド１３０が第２のロッドおよび第２のロッド軸線１２４Ａ回りに回転可能に第２のロッドに取り付けられている。第２の調節ガイド１３０は、第２のロッドを相対回転運動可能に嵌め込む開口部（凹部または穴）を有し、それにより、第２の調節ガイド１３０は、第２のロッドおよび第２のロッド軸線１２４Ａ回りに回転することができる。変形構成例では、第２のロッドは、第２の調節ガイド１３０の一部であってもよく、あるいはこれに剛性的に取り付けられてもよく、第１の調節ガイド１２０は、第２のロッドを受け入れる対応の開口部（凹部または穴）を有してもよい。この変形構成例では、第２のロッドは、第２の調節ガイド１３０とともに回転する（すなわち、第２のロッドは、第１の調節ガイド１２０の開口部内で回転する）。いずれの構成例においても、第２の調節ガイド１３０は、第２のロッド軸線１２４Ａ回りに第１の調節ガイド１２０に対して回転可能に取り付けられている。
【0083】
第１のロッドおよび／または第２のロッドは、これが関連した部分を連続的に貫通する必要はない。例えば、第２のロッドは、第１の調節ガイド１２０のいずれかの側部から延びる２つのロッド部分、または第１の調節ガイド１２０の一方の側部から延びる１つのロッド部分を含むのがよい。第１のロッドとこの第１のロッドが相対回転可能に納められる対応の開口部は、一緒になって、第１のヒンジを形成し、それにより、第１の調節ガイド１２０は、第１の軸線１１４Ａ回りに回動することができる。第２のロッドとこの第２のロッドが相対回転可能に納められる対応の開口部は、一緒になって、第２のヒンジを形成し、それにより、第２の調節ガイド１３０は、第２の軸線１２４Ａ回りに回動することができる。この実施例では、切断用具を位置決めするジョイントは、第１のヒンジおよび第２のヒンジを含む。かくして、許容される運動方向の例として、ジョイントにより、切断用具支持体を第１の軸線１１４Ａ回りに左右に回動させ、そして第２の軸線１２４Ａ回りに切断されるべき物体（例えば、骨）に近づけたりこれから遠ざけたりするよう回動させることができる。ロッド１１４，１２４，２１４，２２４がロッドと開口部との相対回転運動可能に開口部１１５内に位置決めされたヒンジの一例の略図が図１４Ａに示されている。ロッドは、開口部内で回転することができかつ／あるいは開口部を備えた部品Ｐ（例えば、調節ガイド）は、ロッド回りに回転することができる。開口部１１５を備えた壁は、対応のロッド周りに３６０゜にわたって延びてもよいし、対応のロッド周りに３６０゜未満（例えば、２７０゜、２２５゜など）にわたって延びてもよい。
【0084】
選択的に、第１の調節ガイド１２０を第１のロッド軸線１１４Ａ回りに回転させることができるようにするため、または第１の調節ガイド１２０を第１のロッド軸線１１４Ａ回りに回転させないようにするための係止機構体１２６が第１の調節ガイド１２０と関連している。図示の実施形態では、係止機構体１２６は、止めねじ１２８を含み、この止めねじを回すと、第１のロッドにしっかりと係合することができ、それにより第１の調節ガイド１２０を回転しないよう係止し、または止めねじを逆方向に回すと第１のロッドを解除することができ、それにより第２の調節ガイド１３０が第２のロッド軸線１２４Ａ回りに回転することができる。同様に、第２の調節ガイド１３０を第２のロッド軸線１２４Ａ回りに回転させることができるようにするため、または第２の調節ガイド１３０を第２のロッド軸線１２４Ａ回りに回転させないようにするための係止機構体１３６が第２の調節ガイド１３０と関連している。図示の実施形態では、係止機構体１３６は、止めねじ１３８を含み、この止めねじを回すと、第２のロッドにしっかりと係合することができ、それにより第２の調節ガイド１３０を回転しないよう係止し、または止めねじ１３８を逆方向に回すと第２のロッドを解除することができ、それにより第２の調節ガイド１３０が第２のロッド軸線１２４Ａ回りに回転することができる。他の係止（締結、クランプ、または固定）機構体を係止機構体１２６，１３６のために使用することができる。
【0085】
第１の調節ガイド１２０および第２の調節ガイド１３０と関連して変換器１４０が設けられるのがよい。変換器１４０は、これらそれぞれの回転軸線１１４Ａ，１２４Ａ回りの調節ガイド１２０，１３０の回転量を検出するようになっている。変換器１４０は、調節ガイド１２０，１３０の回転運動を電気信号に変換し、その結果、ユーザは、調節ガイド１２０，１３０の角度位置の正確な測定値を得ることができるようになっている。かくして、変換器１４０は、それぞれの調節ガイド１２０または１３０の角変化または角度位置をユーザに出力する電子機器であるのがよい。
【0086】
例示の変換器１４０の一例が図１４Ｂに示されている。この例示の実施例では、変換器は、固定子１４２および回転子１４４を有する。固定子１４２は、回転的に固定された状態のままであるようになっており、回転子１４４は、調節ガイド１２０または１３０がそのそれぞれのロッド軸線１１４Ａまたは１２４Ａ回りに回転すると調節ガイド１２０または１３０と一緒に回転するようになっている。固定子１４２は、ロッドに結合されるのがよい。例えば、図示の実施形態では、固定子は、係合凹部１４３（例えば、六角形または他の形状）を有し、この係合凹部は、ロッドの対応した形状の外面と合致するようになっている。回転子１４４は、調節ガイド１２０または１３０に結合されるのがよい。例えば、回転子は、ピン１４５を有するのがよく、ピン１４５は、調節ガイド１２０または１３０に設けられた対応の穴の中に嵌まり込み、その結果、回転子１４４は、調節ガイド１２０または１３０と一緒に回転するようになっている。
【0087】
変換器１４０は、調節ガイド１２０または１３０の回転運動を電気信号に変換するコンポーネントを収容したハウジング１４６をさらに有するのがよい。種々の機構体がこの変換のために使用できる。例えば、この機構体は、電位差計、光学エンコーダ、キャパシタンスに基づく装置、または他の適当な機構体であってよい。ハウジング１４６はまた、バッテリおよび／または信号を送信する送信機、例えばBluetooth送信機または他のワイヤレス送信機を収容するのがよい。例えば、信号は、Bluetoothまたは他の送信方式により、ユーザによって読み取り可能に装置、例えばコンピュータ、手持ち型装置、携帯電話、iPad、または手術ステーションに伝送されるのがよい。
【0088】
切断ガイドシステム１０１は、第２の調節ガイド１３０に取り付けられまたはこれと一体のステム１５０をさらに含む。図示の実施例では、ステム１５０は、第２の調節ガイド１３０の頂部から延び、このステムは、第１の直径を備えた下側区分１５８および第２の直径を備えた上側区分１５６を有し、第１の直径は、第２の直径よりも大きい。下側区分１５８と上側区分１５６は螺合されるのがよい。
【0089】
切断ガイドシステム１０１は、ソー４の互いに反対側の側部を固定する下側ソークランプ１５２および上側ソークランプ１５４をさらに含む。ソークランプ１５２，１５４は、ステム１５０を受け入れる貫通穴を有し、その結果、ステム１５０は、ソークランプ１５２，１５４の両方の貫通穴を貫通するようになっている。ステム１５０の長手方向長さに沿うソークランプ１５２，１５４の位置決めは、調節可能である（変形実施形態では、ステム１５０の長手方向長さに沿うソークランプ１５２，１５４の位置決めは、固定されてもよい）。例えば、ソークランプ１５２，１５４の貫通穴は、これらソークランプがステム１５０上でこれに沿って摺動するよう寸法決めされるのがよく、ステム１５０の下側区分１５８と螺合関係にある下側調節ナット１６０を用いると、第２の調節ガイド１３０に対する下側ソークランプ１５２の位置を調節することができる。下側調節ナット１６０と下側ソークランプ１５２がいったん定位置にあると、上側ソークランプ１５４をステム１５０の上側区分１５６と螺合関係にある上側調節ナット１６２によって定位置に締め付けることができる。オプションとしてのスプリングを用いると、ソークランプを互いに押してソー４をソークランプ相互間に固定するのを助けることができる。
【0090】
下側ソークランプ１５２と上側ソークランプ１５４は、組立時、ステム１５０がソー４に設けられたスロット４Ｅを貫通した状態でソー４の互いに反対側に固定される。この実施例では、ステム１５０（単独であるかあるいは下側ソークランプ１５２および上側ソークランプ１５４と関連しているかのいずれか）は、ソー４または他の切断用具を支持する切断用具支持体を形成する。ステム１５０は、切断用具（例えば、ソー４）に設けられたスロット４Ｅを貫通するのがよく、その結果、切断器は、ステム１５０に対して回動可能であるとともに、切断用具は、ステム１５０に対して長手方向に前後に動くことができるようになっている。この実施形態では、ソー４は、ソーバー４Ａ、チェーン、および駆動歯組立体を含むチェーンソー組立体である。図示のチェーンソー組立体は、ハンドピース（図示せず）に取り付けられてこれによって駆動されるのがよい。チェーンソーが図示されているが、他形式のソーを切断ガイドシステム１０１によって固定することができる。
【0091】
ソークランプ１５２および／またはソークランプ１５４は、ソーに向いたその側部に設けられた隆起部を有するのがよく、この隆起部は、ソーバーのスロット４Ｅ内に嵌まる。１つまたは複数の隆起部は、ソーの長手方向運動を案内するのに役立つ。
【0092】
ソークランプ１５２，１５４相互間のソーの固定により、ソーは、ステム１５０に沿って上下に動くのが阻止されるが、ソーバー４Ａは、これを前方に送り進めまたは引き戻すことにより、ソーバースロット４Ｅの長さに平行な方向に依然として動くことができる。図１５の実施例では、ソーバー４Ａを支持マウント１１０に対して前方に送り進めるには、ソーバー４Ａを後方に動かし、ソーバー４Ａを引き戻すには、ソーバー４Ａを前方に動かす。
【0093】
幾つかの実施形態では、ソークランプ１５２，１５４は、ステム１５０回りに回転可能であるのがよい。この構成例では、ソーは、ステム１５０回りに平面内で回転することができ、ステム１５０の軸線は、回転軸線である。これにより、ユーザは、ソーを前後方向にだけでなく、ステム１５０の軸線回りに平面内で回転的に動かすことができる。
【0094】
切断ガイドシステム１０１を使用する実施例は、次の通りである。最初に、ユーザは、支持マウント１１０を骨に固定する。次に、ユーザは、第１の調節ガイド１２０または第２の調節ガイド１３０を回して所望の位置に至らせるのがよい。図１５に示すような取り付けにより、第１の調節ガイド１２０を調節して、図１０および図１１に示すように、外反／内反位置決めを調節することができる。ユーザは、追加のアライメント用具、例えば、第１の調節ガイド１２０に取り付け可能なアライメントロッドの有無を問わず、例えば脛骨の上や足首の中心などの解剖学的ランドマークに対してアライメントの状態を視覚的に評価することができる。第１の調節ガイド１２０がいったん所望の位置にあると、ユーザは、係止機構体１２６を用い、例えば止めねじ１２８を締めつけることによってその位置を固定することができる。
【0095】
次に、ユーザは、他の調節ガイドを調節するのがよい。図１５に示すような取り付けにより、第２の調節ガイド１３０を調節して、図１２および図１３に示すように、屈曲／伸展位置決めを調節することができる。ユーザは、追加のアライメント用具、例えば、第２の調節ガイド１３０に取り付け可能なアライメントロッドの有無を問わず、視覚的に評価することができる。第２の調節ガイド１３０がいったん所望の位置にあると、ユーザは、係止機構体１３６を用い、例えば止めねじ１３８を締めつけることによってその位置を固定することができる。第１の調節ガイド１２０は、第２の調節ガイド１３０の前に調節されるのがよく、またはその逆の関係が成り立つ。
【0096】
スタイラスを用いると、除去されるべき骨の量に関する所望の高さ調節値を測定することができる。例えば、スタイラスをソーバー４Ａの配置場所に位置決めするのがよい。ソークランプ１５２，１５４および／または調節ナット１６０，１６２をスタイラスと共に用いることができ、またはスタイラス機構体のために取り外すことができる。スタイラスにより、ユーザは、ソーについて所望の高さを決定する能力を持つ。次に、スタイラスを取り外すのがよく、そしてソークランプ１５２，１５４および調節ナット１６０，１６２を用いて、ソーをその高さが所望の高さに合わせて調節された状態で定位置に置く。
【0097】
種々の位置決めを行う際、ユーザは、光学視覚システム、術前評価、Ｘ線、ＣＡＴスキャン、ＭＲＩなどを用いて誘導されるのがよく、かつ／あるいは情報をこれらと協調させるのがよい。任意の時点において、ユーザは、係止機構体１２６，１３６を解除し、それぞれの調節ガイド１２０，１３０を再調節し、次に、それぞれの係止機構体１２６，１３６を配備して調節ガイド１２０，１３０を固定するのがよい。同様に、ユーザは、調節ナット１６０，１６２を解除し、高さを調節し、次にソーを係止し直すことによって、ソーバーの高さを再調節するのがよい。
【0098】
調節ガイド１２０，１３０の回転位置を上述したように変換器１４０の使用により伝送するのがよい。ユーザは、位置に関する情報を用いて位置決めおよび／または調節および／または追加の切断を行うのがよい。例えば、ユーザが余分の２度の切断を望んだ場合、ユーザは、変換機１４０からのフィードバックを用いて、第１の切断位置をリセットしてゼロにし、そして調節機構体を２度動かすのがよい。オプションとして、切断ガイドシステム１０１は、ウォーム歯車またはリンク配置を含むのがよく、それにより、調節ガイド１２０，１３０への微細な回転調節をマイクロメーターのように行って、極めて特異な回転度でダイヤル調節するのがよい。もう１つのオプションとして、調節ガイド１２０および／または１３０を動かすために、切断ガイドシステムを１つ以上のモータ、例えば、ステッピングモータの使用により調節するのがよい。
【0099】
切断ガイドシステム１０１は、第１の調節ガイド１２０および第２の調節ガイド１３０の別個独立の調節性をもって、２つの主要な自由度を分離する。ユーザは、切断ガイドシステム１０１を一平面または一自由度で位置合わせし、これを定位置に係止し、次に、これを他の平面または他の自由度で調節するのがよい。かくして、例えば、ユーザは、屈曲／伸展調整とは別個独立に、内反／外反調節を分離することができる。
【0100】
図１６は、膝関節置換術のために大腿骨Ｆに作られた幾つかの代表的な骨切断部を示している。図１６は、大腿骨Ｆの遠位端部、すなわち、膝関節に向いた端部を示している。以下の骨切断部、すなわち、遠位大腿骨切断部ＤＦ、前方大腿骨切断部ＡＦ、後方大腿骨切断部ＰＦ、前方面取り切断部ＡＣ、および後方面取り切断部ＰＣが図１６に示す大腿骨Ｆに作られている。
【0101】
図１７～図４５は、切断ガイドシステム２０１のもう１つの例示の実施形態を示している。図１７～図４５は、大腿骨Ｆの遠位（下側）端部に取り付けられた切断ガイドシステム２０１を示している。これらの図は、遠位大腿骨切断部ＤＦ、前方大腿骨切断部ＡＦ、後方大腿骨切断部ＰＦ、前方面取り切断部ＡＣ、および後方面取り切断部ＰＣを作るための切断ガイドシステム２０１の例示の使用法を示している。
【0102】
切断ガイドシステム２０１は、骨、例えば図１７に示す前方遠位大腿骨Ｆまたはもう１つの適当な骨に取り付け可能な支持マウント２１０を含む。支持マウント２１０は、骨に従来方式で取り付けられるのがよい。例えば、１つ以上の締結具が支持マウント２１０に設けられた１つ以上の穴を嵌挿し、そして骨中に侵入することによって骨に取り付けられるのがよい。締結具は、従来型固定ピン、トロカールを先端部とするピン、スクリュー、および／または他の締結具であるのがよい。追加的にまたは代替的に、スパイクが支持マウント２１０の接触面に設けられてもよく、かかるスパイクを骨中に打ち込むと、支持マウント２１０を骨に取り付けるとともに／あるいは、この骨に対する支持マウント２１０の安定性および剛性を助けることができる。図示の実施例では、図２４で理解できるように、例示の支持マウント２１０は、骨に食い込むことができるスパイク２１６を有し、ねじ山付き締結具２１８もまた、支持マウント２１０を骨に取り付けるために使用できる。支持マウント２１０は、切断用具により直接または１つ以上の他のコンポーネントを介して切断されるべき骨または他の物体に対して固定された関係に取り付け可能である。
【0103】
図１７に示すように、例示の支持マウント２１０は、ベース２１２を有し、第１のロッド２１４がベース２１２から延びていて、この第１のロッド２１４は、支持マウント２１０が骨に取り付けられると骨から遠ざかって延びるようになっている。スパイク２１６は、ベース２１２から骨に向かって延びるのがよい。締結具２１８は、第１のロッド２１４の中空中央領域内に嵌まり込んでベース２１２に設けられた穴を通過して骨に食い込まされるのがよい。
【0104】
本明細書において説明した先の実施形態の場合と同様、支持マウント２１０が骨に取り付けられると、支持マウント２１０を骨に取り付けると、骨に対する支持マウント２１０の存在場所および回転配向状態に関する限り、特定の位置は重要ではない。ユーザは、支持マウント２１０の安定性の実現を容易にする骨の領域上に支持マウント２１０を配置することができる。
【0105】
支持マウント２１０は、それ自体であるかまたは切断ガイドシステム２０１の１つ以上の他のコンポーネントが取り付けられた状態かのいずれかで骨に取り付けられるのがよい。一実施例では、支持マウント２１０を骨に取り付けた後、図１８に示す他のコンポーネントの組立体を支持マウント２１０に取り付けるのがよい。変形例として、支持マウント２１０を骨に取り付ける前に支持マウント２１０を図１８に示す他のコンポーネントに組み付けてもよい。
【0106】
切断ガイドシステム２０１は、第１の調節ガイド２２０および第２の調節ガイド２３０をさらに含む。第１の調節ガイド２２０は、第１のロッド２１４および第１のロッド軸線２１４Ａ回りに回転可能に第１のロッド２１４に取り付けられている。第１の調節ガイド２２０は、第１のロッド２１４を相対回転運動可能に嵌め込む開口部（凹部または穴）を有し、それにより、第１の調節ガイド２２０は、第１のロッド２１４および第１のロッド軸線２１４Ａ回りに回転することができる。変形構成例では、第１のロッドは、第１の調節ガイド２２０の一部であってもよく、あるいはこれに剛性的に取り付けられてもよく、支持マウント２１０は、第１のロッドを受け入れる対応の開口部（凹部または穴）を有してもよい。この変形構成例では、第１のロッドは、第１の調節ガイド２２０とともに回転する（すなわち、第１のロッドは、支持マウント２１０の開口部内で回転する）。いずれの構成例においても、第１の調節ガイド２２０は、第１のロッド軸線２１４Ａ回りに支持マウント２１０に対して回転可能に取り付けられている。
【0107】
第２のロッド２２４がこれから側方に延びる第１の調節ガイド２２０の一部でありまたはこれに剛性的に取り付けられている。第２のロッドの軸線２２４Ａが図２１に表示されている。第２の調節ガイド２３０が第２のロッドおよび第２のロッド軸線２２４Ａ回りに回転可能に第２のロッドに取り付けられている。第２の調節ガイド２３０は、第２のロッドを相対回転運動可能に嵌め込む開口部（凹部または穴）を有し、それにより、第２の調節ガイド２３０は、第２のロッドおよび第２のロッド軸線２２４Ａ回りに回転することができる。変形構成例では、第２のロッドは、第２の調節ガイド２３０の一部であってもよく、あるいはこれに剛性的に取り付けられてもよく、第１の調節ガイド２２０は、第２のロッドを受け入れる対応の開口部（凹部または穴）を有してもよい。この変形構成例では、第２のロッドは、第２の調節ガイド２３０とともに回転する（すなわち、第２のロッドは、第１の調節ガイド２２０の開口部内で回転する）。いずれの構成例においても、第２の調節ガイド２３０は、第２のロッド軸線２２４Ａ回りに第１の調節ガイド２２０に対して回転可能に取り付けられている。
【0108】
第１のロッドおよび／または第２のロッドは、これが関連した部分を連続的に貫通する必要はない。例えば、第２のロッドは、第１の調節ガイド２２０のいずれかの側部から延びる２つのロッド部分、または第１の調節ガイド２２０の一方の側部から延びる１つのロッド部分を含むのがよい。第１のロッドとこの第１のロッドが相対回転可能に納められる対応の開口部は、一緒になって、第１のヒンジを形成し、それにより、第１の調節ガイド２２０は、第１の軸線２１４Ａ回りに回動することができる。第２のロッドとこの第２のロッドが相対回転可能に納められる対応の開口部は、一緒になって、第２のヒンジを形成し、それにより、第２の調節ガイド２３０は、第２の軸線２２４Ａ回りに回動することができる。この実施例では、切断用具を位置決めするジョイントは、第１のヒンジおよび第２のヒンジを含む。かくして、許容される運動方向の例として、ジョイントにより、切断用具支持体を第１の軸線２１４Ａ回りに左右に回動させ、そして第２の軸線２２４Ａ回りに切断されるべき物体（例えば、骨）に近づけたりこれから遠ざけたりするよう回動させることができる。
【0109】
選択的に、第１の調節ガイド２２０を第１のロッド軸線２１４Ａ回りに回転させることができるようにするため、または第１の調節ガイド２２０を第１のロッド軸線２１４Ａ回りに回転させないようにするための係止機構体２２６が第１の調節ガイド２２０と関連している。図示の実施形態では、係止機構体２２６は、止めねじ２２８を含み、この止めねじを回すと、第１のロッドにしっかりと係合することができ、それにより第１の調節ガイド２２０を回転しないよう係止し、または止めねじを逆方向に回すと第１のロッドを解除することができ、それにより第１の調節ガイド２２０が第１のロッド軸線２１４Ａ回りに回転することができる。同様に、第２の調節ガイド２３０を第２のロッド軸線２２４Ａ回りに回転させることができるようにするため、または第２の調節ガイド２３０を第２のロッド軸線２２４Ａ回りに回転させないようにするための係止機構体２３６が第２の調節ガイド２３０と関連している。図示の実施形態では、係止機構体２３６は、止めねじ２３８を含み、この止めねじを回すと、第２のロッドにしっかりと係合することができ、それにより第２の調節ガイド２３０を回転しないよう係止し、または止めねじ２３８を逆方向に回すと第２のロッドを解除することができ、それにより第２の調節ガイド２３０が第２のロッド軸線２２４Ａ回りに回転することができる。他の係止（締結、クランプ、または固定）機構体を係止機構体２２６，２３６のために使用することができる。
【0110】
上述するとともに図１４Ｂに示すように、第１の調節ガイド２２０および第２の調節ガイド２３０と関連して変換器１４０が設けられるのがよい。変換器１４０は、これらそれぞれの回転軸線２１４Ａ，２２４Ａ回りの調節ガイド２２０，２３０の回転量を検出するようになっている。変換器１４０は、調節ガイド２２０，２３０の回転運動を電気信号に変換し、その結果、ユーザは、調節ガイド２２０，２３０の角度位置の正確な測定値を得ることができるようになっている。
【0111】
上述したように、変換器１４０は、固定子１４２および回転子１４４を有する。固定子１４２は、回転的に固定された状態のままであるようになっており、回転子１４４は、調節ガイド２２０または２３０がそのそれぞれのロッド軸線２１４Ａまたは２２４Ａ回りに回転すると調節ガイド２２０または２３０と一緒に回転するようになっている。固定子１４２は、ロッドに結合されるのがよい。回転子１４４は、回転子１４４が調節ガイド１２０または１３０と一緒に回転するよう調節ガイド２２０または２３０に結合されるのがよい。変換器１４０の他のコンポーネントおよびその作用は、切断ガイドシステム１０１に関して上述したのと類似している。
【0112】
ユーザがアライメントを調節するのを助けるために第１の調節ガイド２２０および／または第２の調節ガイド２３０には１つ以上の特徴、部分、またはコンポーネントが関連しているのがよい。例えば、アライメントロッド２３２を受け入れるために突出部２３１が第２の調節ガイド２３０から延びているのがよい。アライメントロッド２３２は、図１８のコンポーネントを骨に取り付けた後、アライメントロッド２３２を突出部２３１に連結するのがよい（例えば、突出部２３１に設けられた穴中に挿入し、そして摩擦嵌め合いまたは他の仕方で保持するのがよい）。図１９は、図１８の組立体を示しており、アライメントロッド２３２がこの組立体に取り付けられている。同様に、第１の調節ガイド２２０は、１本以上のアライメントロッドを受け入れる１つ以上の穴を有するのがよい。アライメントロッド（例えば、第１の調節ガイド２２０および／または第２の調節ガイド２３０に連結されたアライメントロッド２３２および／または他のアライメントロッド）により、ユーザは、位置決め状態を良好に可視化することができ、それにより切断ガイドシステム２０１のアライメントを取るのが助けられる。
【0113】
１本以上のねじ山付き調節ねじ２３３が第２の調節ガイド２３０に設けられたねじ山付き穴を貫通してその位置決めおよび／またはその位置の維持を助けるのがよい。ねじ穴付き調節ねじ２３３は、これらの遠位端部が骨に接触するよう回されるのがよい。ねじ山付き調節ねじ２３３の遠位端部が骨と接触状態になった後、ねじ山付き調節ねじをさらに回すと、第２の調節ガイド２３０は、回転して骨から遠ざかりそれにより微細な位置決め調節が可能である。
【0114】
ねじ山付き調節ねじ２３３の各々は、套管状であるのがよく、すなわち、中空ボアを有するのがよく、それにより、締結具（例えばピン、例えばトロカールを先端に付けたピン）２３４が調節ねじ２３３を貫通することができる。ユーザが切断ガイドシステム２０１を所望の位置にいったん配置すると、締結具２３４を骨中に送り進めて切断ガイドシステム２０１を図２４に示すように定位置に保つのがよい。
【0115】
第２の調節ガイド２３０は、ソーマウント２５０のアーム２５６を対応関係をなして受け入れる１つ以上の凹部２３９を有する。ソーマウント２５０は、凹部２３９と合致する１本以上のアーム２５６を備えた調節ベース２５５を有する。ソーマウント２５０は、調節ベース２５５に連結されまたはこれと一体のステム２５１をさらに有するのがよい。図示の実施例では、ステム２５１は、調節ベース２５５の頂部から延びている。
【0116】
図示の実施形態では、調節ベース２５５は、２本のアーム２５６を有し、調節ベース２５５の各側に１本ずつ配置されている。第２の調節ガイド２３０は、アーム２５６を受け入れるよう寸法されるとともに位置決めされた２つの凹部２３９を有する。ソーマウント２５０を図２４の組立体に連結するため、ユーザは、アーム２５６を凹部２３９に対して位置決めし、そしてアーム２５６を図２５および図２６に示すように凹部２３９中にすべりこませる。
【0117】
ユーザは、ソーマウント２５０を骨に対して所望の高さに位置決めするためにアーム２５６が凹部２３９中にどれくらい深く延びるかを調節することができる。ソーマウント２５０が所望の高さにいったん位置すると、ユーザは、係止機構体２６０を用いてソーマウント２５０の位置を固定するのがよい。図示の実施形態では、係止機構体２６０は、クランプである。このクランプは、各アーム２５６についてピン２６２を有する。ピン２６２は、バー２６４と一体でありまたはこれに連結されている。ノブ２６６がバー２６４に連結されまたはこれに当接している。ノブ２６６は、第１のねじ山付き要素（図示せず）を回し、この第１のねじ山付き要素は、第２の調節ガイド２３０に取り付けられまたはこれと一体である第２のねじ山付き要素（図示せず）と螺合している。一バージョンでは、ノブ２６６は、雄ねじ付き要素を回しこの雄ねじ付き要素は、第２の調節ガイド２３０と一体でありまたはこれと連結された雌ねじ付き要素と噛み合っている。変形バージョンでは、ノブ２６６は、雌ねじ付き要素を回し、この雌ねじ付き要素は、第２の調節ガイド２３０と一体でありまたはこれと連結された雄ねじ付き要素とかみ合っている。ノブ２６６を回すことにより、バー２６４およびピン２６２は、ノブ２６６の回転方向に応じて前方または後方に動く。アーム２５６が凹部２３９内に位置しているとき、ノブ２６６を回すと、ピン２６２をアーム２５６に押しつけることができ、それによりソーマウント２５０を定位置に係止することができる。ノブ２６６を他方の方向に回すと、ピン２６２がアーム２５６との係合状態から解除され、それにより、ソーマウント２５０の位置を調節することができ、またはソーマウント２５０を取り外すことができる。他の係止（締結、クランプ、または固定）機構体を係止機構体２６０に代えて使用することができる。
【0118】
切断ガイドシステム２０１は、ソー４の互いに反対側を固定するために下側ソークランプ２５２および上側ソークランプ２５４をさらに含む。この実施例では、ソーマウント２５０（単独であるか下側ソークランプ２５２および上側ソークランプ２５４と関連しているかのいずれかである）は、ソー４または他の切断用具を支持する切断用具支持体を形成する。ステム２５１は、切断用具（例えば、ソー４）に設けられたスロット４Ｅを貫通するのがよく、その結果、切断用具は、ステム２５１に対して回動可能であると、切断用具は、ステム２５１に対して長手方向に前後に動くことができるようになっているのがよい。ソークランプ２５２，２５４は、ステム２５１を受け入れる貫通穴を有し、その結果、ステム２５１は、ソークランプ２５２，２５４の両方の貫通穴を貫通するようになっている。ステム２５１の長手方向の長さに沿うソークランプ２５２，２５４の位置決めは、固定されてもよいし調節可能であってもよい。例えば、ソークランプ２５２，２５４は、ソー４が定位置にあるとき、これらソークランプが調節ベース２５５とステム２５１上に設けられた上側ナット２５７との間に嵌まり込むように寸法決めされているのがよく、それにより、ステムの長手方向長さに沿うソークランプ２５２，２５４の運動が阻止される。
【0119】
下側ソークランプ２５２および上側ソークランプ２５４は、組立時、ステム２５１がソーバー４Ａのスロット４Ｅを貫通した状態でソー４の互いに反対側で固定される。この実施形態では、ソー４は、ソーバー４Ａ、チェーン、および駆動歯組立体を含むチェーンソー組立体である。図示のチェーンソー組立体は、ハンドピース（図示せず）に取り付けられてこれによって駆動されるのがよい。チェーンソーが図示されているが、他形式のソーを切断ガイドシステム２１０によって固定することができる。
【0120】
ソークランプ２５２および／またはソークランプ２５４、ソーに向いたその側部に設けられた隆起部を有するのがよく、この隆起部は、ソーバーのスロット４Ｅ内に嵌まる。１つまたは複数の隆起部は、ソーの長手方向運動を案内するのに役立つ。
【0121】
ソークランプ２５２，２５４相互間のソーの固定により、ソーは、ステム２５１に沿って上下に動くのが阻止されるが、ソーバー４Ａは、これを前方に送り進めまたは引き戻すことにより、ソーバースロット４Ｅの長さに平行な方向に依然として動くことができる。図２６～図２８の実施例では、ソーバー４Ａを支持マウント２１０に対して前方に送り進めるには、ソーバー４Ａを後方に動かし、ソーバー４Ａを引き戻すには、ソーバー４Ａを前方に動かす。
【0122】
幾つかの実施形態では、ソークランプ２５２，２５４は、ステム２５１回りに回転可能であるのがよい。この構成例では、ソーは、ステム２５１回りに平面内で回転することができ、ステム２５１の軸線は、回転軸線である。これにより、ユーザは、ソーを前後方向にだけでなく、ステム２５１の軸線回りに平面内で回転的に動かすことができる。
【0123】
ソーマウント２５０を図２４の組立体に組み付ける際、ソー４に代えて、ソーマウント２５０が所望の切断高さを測定するために使用できるスタイラス（図示せず）を最初に支持することができるということが有利な場合がある。例えば、ステム２５１は、調節ベース２５５とステム２５１上の上側ナット２５７との間のスタイラスを担持するのがよく、それによりステム２５１の長手方向長さに沿うスタイラスの運動が阻止される。ソークランプ２５２，２５４は、オプションとしてスタイラスを固定するために使用することができる。スタイラスを用いるとユーザは、ソーを位置決めする際に使用できる切断部の所望の高さを決定することができる。アーム２５６および第２の調節ガイド２３０は、スタイラスにより測定された高さを指示するための指標を有するのがよい。次に、スタイラスを取り外してソー４およびオプションとしてソークランプ２５２，２５４で置換えるのがよい。例えば、標識によって指示されているような測定高さを用いると、ユーザはソーマウント２５０を切断のための所望の高さに合わせて位置決めすることができる。
【0124】
図２７および図２８は、遠位大腿骨切断部ＤＦを作るためのソー４の使用法を示している。ソー４の位置は、上述したように第１の調節ガイド２２０、第２の調節ガイド２３０、ソーマウント２５０の位置決めおよび係止によって定められる。
【0125】
遠位大腿骨切断部ＤＦを作った後、ソーマウント２５０およびソー４を取り外すのがよい。次に、図２９に示すように、ガイドマウント２７０を図２４の組立体に連結するのがよく、その目的は、切断マウントブロック２８０の位置決めすることにある。切断マウントブロック２８０の寸法は、インプラントのサイズ（例えば、図面の記載例で指示されているようにＳＩＺＥ♯2）に基づいて選択されるのがよい。
【0126】
ガイドマウント２７０は、ソーマウント２５０と同一の仕方で図２４の組立体に結合する。図示の実施形態では、ガイドマウント２７０は、２本のアーム２７６を備えたガイドマウント調節ベース２７５を有し、ガイドマウント調節ベース２７５の各側には１本ずつアームが設けられている。アーム２７６は、第２の調節ガイド２３０の凹部２３９によって受け入れられるようアーム２５６と同様に寸法決めされるとともに位置決めされている。ガイドマウント２７０を図２４の組立体に連結するため、ユーザは、アーム２７６を凹部２３９に対して位置決めし、そしてアーム２７６を図２９および図３０に示すように凹部２３９上にすべりこませる。
【0127】
ユーザは、上述したように、ソーマウント２５０の位置決めと同様に、アーム２７６が凹部２３９中にどれくらい深く延びるかを調節することができる。ガイドマウント２７０が所望の高さにいったん位置すると、ユーザは、係止機構体２６０を用いてソーマウント２５０の位置を固定するのがよい。すなわち、アーム２７６をアーム２５６に関して上述したのと同一の仕方で係止機構体２６０によって係止することができる。
【0128】
ガイドマウント２７０は、ガイドマウント調節ベース２７５に連結されまたはこれと一体である本体２７２ならびに本体２７２から延びるステム２７１およびステム２７１と螺合した上側ナット２７７をさらに有する。ガイドマウント２７０は、調節バー２７８をさらに有し、この調節バーにはスロット２７９が設けられている。組立時、ステム２７１は、スロット２７９を貫通する。ナット２７７を弛めると、調節バー２７８を前後に動かすことができ、または幾つかの実施形態では、ステム２７１回りに回転させることができる。ナット２７７を締め付けると、調節バー２７８の位置を固定することができる。
【0129】
ガイドマウント２７０は、切断マウントブロック２８０を担持している。図示の実施形態では、切断マウントブロック２８０は、例えば締結具を切断マウントブロック２８０に設けられたねじ山付き穴２８２に螺合させることによって調節バー２７８に解除可能に取り付けられる。オプションとして、アライメントロッド２８４を用いると、切断マウントブロック２８０のアライメントを取るのを助けることができる。アライメントロッド２８４は、摩擦または他の嵌まり合いによって切断マウントブロック２８０に設けられた穴２８３に嵌合させるのがよい。
【0130】
ユーザは、切断マウントブロック２８０の位置決めをその所望の位置に合わせて調節することができる。切断マウントブロック２８０の高さは、アーム２７６が凹部２３９中に延びる量によって調節でき、係止機構体２６０によって定位置に係止できる。幾つかの実施形態では、切断マウントブロック２８０の底部の平坦面が遠位大腿骨切断部ＤＦの平坦面と当接してこれと面一をなすよう高さを調節することが望ましい。切断マウントブロック２８０の前‐後（前方‐後方）位置を調節するには、図３１に示すように、上側ナット２７７を弛め、そして調節バー２７８の位置を調節するのがよい。調節バー２７８の位置は、上側ナット２７７を締め付けることによって固定できる。切断マウントブロック２８０の角度位置を調節するには、切断マウントブロックを図３２および図３３に示すように調節バー２７８とのその連結軸線回りに回転させるのがよい。いずれの時点においても、ユーザがサイズの異なる切断マウントブロック２８０を使用したい場合、ユーザは、所望の代替品を用いるのがよい。
【0131】
切断マウントブロック２８０が所望の位置にいったんあると、切断マウントブロック２８０を例えば図３４に示すように１つ以上の締結具２８５によって骨に取り付けるのがよい。次に、ガイドマウント２７０を切断マウントブロック２８０から取り外すためには、例えば、切断マウントブロック２８０のねじ山付き穴２８２と嵌合している締結具（図示せず）を抜くのがよい。図２４の組立体もまた取り外すのがよく、後には、図３５に示すように取り付け状態の切断マウントブロック２８０（およびこのための何らかの締結具）だけが残される。
【0132】
第１のアダプタ２９０が図３６および図３７に示すように前方大腿骨切断部ＡＦおよび／または後方大腿骨切断部ＰＦを作るためのソー４を位置決めする切断マウントブロック２８０に結合するよう寸法決めされるとともに形作られている。アダプタ２９０の下側は、切断マウントブロック２８０に被さるよう形作られるのがよい。アダプタ２９０は、アダプタ２９０に設けられた穴２９１および切断マウントブロック２８０に設けられた穴２８２に介して締結具によって切断マウントブロック２８０に連結されるのがよい。図３８は、切断マウントブロック２８０に被せて位置決めされた第１のアダプタ２９０を示している。
【0133】
第１のアダプタ２９０はいったん定位置にあると、ソー４は、この第１のアダプタに取り付けることができる。例えば、図３９は、第１のアダプタ２９０の前方表面２９２に取り付けられたソー４を示している。前方表面２９２は、前方大腿骨切断部ＡＦを作るためにソー４を位置決めするよう形作られ、例えば傾斜がつけられるのがよい。前方表面２９２は、下側ソークランプ２５２および上側ソークランプ２５４をこれらの間にソーバー４Ａが配置された状態で上述したのと同様な仕方で取り付けることができるステムを受け入れる穴２９４を有するのがよい。変形構成例では、ステムは、第１のアダプタ２９０と一体であり、穴２９４の配置場所のところの前方表面２９２から延びている。ソーバー４Ａをステムに取り付けることによりソーバー４Ａを上述したのと同じ仕方で前方に送り進め、引っ込め、そしてステム回りに回動させることができる。ソー４は、前方表面２９２上にいったん位置決めされると、図３９および図４０に示すように前方大腿骨切断部ＡＦを作るために使用できる。
【0134】
図４１は、第１のアダプタ２９０の後方表面２９３に取り付けられたソー４を示している。前方表面２９２と同様、後方表面２９３は、後方大腿骨切断部ＰＦを作るためにソー４を位置決めするよう形作られ、例えば傾斜がつけられるのがよい。後方表面２９３は、下側ソークランプ２５２および上側ソークランプ２５４をこれらの間にソーバー４Ａが配置された状態で上述したのと同様な仕方で取り付けることができるステムを受け入れる穴２９４を有するのがよい。変形構成例では、ステムは、第１のアダプタ２９０と一体であり、穴２９４の配置場所のところの後方表面２９３から延びている。ソーバー４Ａをステムに取り付けることによりソーバー４Ａを上述したのと同じ仕方で前方に送り進め、引っ込め、そしてステム回りに回動させることができる。ソー４は、後方表面２９３上にいったん位置決めされると、図４１および図４２に示すように後方大腿骨切断部ＰＦを作るために使用できる。
【0135】
第２のアダプタ２９５が図４３～図４５に示すように前方大腿骨切断部ＡＣおよび／または後方大腿骨切断部ＰＣを作るためのソー４を位置決めする切断マウントブロック２８０に結合するよう寸法決めされるとともに形作られている。第１のアダプタ２９０のように、第２のアダプタ２９５の下側は、切断マウントブロック２８０に被さるよう形作られるのがよい。第２のアダプタ２９５は、アダプタ２９５に設けられた穴２９６および切断マウントブロック２８０に設けられた穴２８２を介して締結具によって切断マウントブロック２８０に連結されるのがよい。
【0136】
第２のアダプタ２９５はいったん定位置にあると、ソー４は、この第２のアダプタに取り付けることができる。例えば、図４３および図４４は、第２のアダプタ２９５の前方表面２９７に取り付けられたソー４を示している。前方表面２９７は、前方大腿骨切断部ＡＣを作るためにソー４を位置決めするよう形作られ、例えば傾斜がつけられるのがよい。前方表面２９７は、下側ソークランプ２５２および上側ソークランプ２５４をこれらの間にソーバー４Ａが配置された状態で上述したのと同様な仕方で取り付けることができるステムを受け入れる穴を有するのがよい。変形構成例では、ステムは、第２のアダプタ２９５と一体であり、穴の配置場所のところの前方表面２９７から延びている。ソーバー４Ａをステムに取り付けることによりソーバー４Ａを上述したのと同じ仕方で前方に送り進め、引っ込め、そしてステム回りに回動させることができる。ソー４は、前方表面２９７上にいったん位置決めされると、図４３および図４４に示すように前方大腿骨切断部ＡＣを作るために使用できる。
【0137】
図４５は、第２のアダプタ２９５の後方表面２９８に取り付けられたソー４を示している。前方表面２９７と同様、後方表面２９８は、後方大腿骨切断部ＰＣを作るためにソー４を位置決めするよう形作られ、例えば傾斜がつけられるのがよい。後方表面２９８は、下側ソークランプ２５２および上側ソークランプ２５４をこれらの間にソーバー４Ａが配置された状態で上述したのと同様な仕方で取り付けることができるステムを受け入れる穴を有するのがよい。変形構成例では、ステムは、第２のアダプタ２９５と一体であり、穴の配置場所のところの後方表面２９８から延びている。ソーバー４Ａをステムに取り付けることによりソーバー４Ａを上述したのと同じ仕方で前方に送り進め、引っ込め、そしてステム回りに回動させることができる。ソー４は、後方表面２９８上にいったん位置決めされると、図４５に示すように後方大腿骨切断部ＰＣを作るために使用できる。
【0138】
変形実施形態では、前方大腿骨切断部ＡＦ、後方大腿骨切断部ＰＦ、前方面取り切断部ＡＣおよび／または後方面取り切断部ＰＣのための取り付け面のうちの１つ以上は、切断マウントブロック２８０の一部であってよく、したがって、別個のアダプタ２９０，２９５のうちの１つ以上が必要とされない場合がある。例えば、図３１は、これら切断部のうちの１つ以上を作るための表面を備えた切断マウントブロック２８０の一バージョンを示している。
【0139】
切断ガイドシステム２０１を用いる一実施例は、次の通りである。最初に、ユーザは支持マウント２１０を骨に固定する。図１８の組立体を支持マウント２１０に取り付けるのがよく、あるいはその後にこれに連携してもよい。次に、ユーザは、第１の調節ガイド２２０および／または第２の調節ガイド２３０を回して所望の位置に至らせるのがよい。図１８～図２３に示すような取り付けにより、第１の調節ガイド２２０を調節することによって、外反／内反位置決めを調節するのがよく、第２の調節ガイド２３０を調節することによって、屈曲／伸展位置決めすることができる。ユーザは、アライメント状態を視覚的に、追加のアライメント用具、例えば第１の調節ガイド２２０および／または第２の調節ガイド２３０に取り付け可能なアライメントロッドの有無を問わず、解剖学的ランドマークに対して評価することができる。第１の調節ガイド２２０および／または第２の調節ガイド２３０がいったん所望の位置にあると、ユーザは、例えば止めねじ２２８および／または２３８を締め付けることによって係止機構体２２６および／または２３６を用いてその位置を固定することができる。第１の調節ガイド２２０を調節し、その後第２の調節ガイド２３０を調節することができ、またその逆の関係が成り立ち、そしてこれら調節ガイドを各々他方の調節後に再調節することができる。
【0140】
ソーマウント２５０は、上述したように図１８～図２４の組立体に取り付けられるのがよい。上述したように、スタイラスを用いると、除去されるべき骨の量に関する所望の高さ調節値を測定することができる。例えば、スタイラスをソーバー４Ａの配置場所に位置決めするのがよい。ソークランプ２５２，２５４をスタイラスと共に用いることができ、またはスタイラス機構体のために取り外すことができる。変形例として、スタイラスマウントがソーマウント２５０に代えて用いられてもよい。スタイラスにより、ユーザは、ソーについて所望の高さを決定する能力を持つ。次に、スタイラスを取り外すのがよく、そしてソーマウント２５０を用いて、ソーをその高さが所望の高さに合わせて調節された状態で定位置に置く。ソーマウント２５０は、係止機構体２６０を用いて定位置に係止されるのがよい。
【0141】
種々の位置決めを行う際、ユーザは、光学視覚システム、術前評価、Ｘ線、ＣＡＴスキャン、ＭＲＩなどを用いて誘導されるのがよく、かつ／あるいは情報をこれらと協調させるのがよい。任意の時点において、ユーザは、係止機構体２２６，２３６を解除し、それぞれの調節ガイド２２０，２３０を再調節し、次に、それぞれの係止機構体２２６，２３６を配備して調節ガイド２２０，２３０を固定するのがよい。同様に、ユーザは、係止機構体２６０を解除し、高さを調節し、次に係止機構体２６０を用いてソーマウント２５０を係止し直すことによって、ソーバーの高さを再調節するのがよい。
【0142】
調節ガイド２２０，２３０の回転位置を上述したように変換器１４０の使用により伝送するのがよい。ユーザは、位置に関する情報を用いて位置決めおよび／または調節および／または追加の切断を行うことができる。オプションとして、切断ガイドシステム２０１は、ウォーム歯車またはリンク配置を含むのがよく、それにより、調節ガイド２２０，２３０への微細な回転調節をマイクロメーターのように行って、極めて特異な回転度でダイヤル調節するのがよい。もう１つのオプションとして、調節ガイド２２０および／または２３０を動かすために、切断ガイドシステムを１つ以上のモータ、例えば、ステッピングモータの使用により調節するのがよい。
【0143】
切断ガイドシステム２０１は、第１の調節ガイド２２０および第２の調節ガイド２３０の別個独立の調節性をもって、２つの主要な自由度を分離する。ユーザは、切断ガイドシステム２０１を一平面または一自由度で位置合わせし、これを定位置に係止し、次に、これを他の平面または他の自由度で調節するのがよい。かくして、例えば、ユーザは、屈曲／伸展調整とは別個独立に、内反／外反調節を分離することができる。
【0144】
切断ガイドシステム２０１は、図２７および図２８に示すように遠位大腿骨切断部ＤＦを作るために使用することができる。遠位大腿骨切断部ＤＦを作った後、ソーマウント２５０およびソー４を取り外すのがよい。次に、図２９に示すように、ガイドマウント２７０を図２４の組立体に連結するのがよい。ユーザは、切断マウントブロック２８０の位置決めを所望の位置に合うよう調節するのがよい。ユーザは、切断マウントブロック２８０の高さをアーム２７６が凹部２３９中に延び、係止機構体２６０によって定位置に係止される量によって調節することができる。ユーザは、図３１に示すように、調節バー２７８の位置を調節することによって、切断マウントブロック２８０の前‐後（前方‐後方）位置を調節することができる。ユーザは、切断マウントブロック２８０を図３２および図３３に示すように調節バー２７８とのその連結軸線回りに回転させることによって切断マウントブロック２８０の角度位置を調節する。
【0145】
切断マウントブロック２８０が所望の位置にいったんあると、ユーザは、例えば図３４に示すように１つ以上の締結具２８５によって切断マウントブロック２８０を骨に取り付けるのがよい。次に、例えば切断マウントブロック２８０のねじ山付き穴２８２と嵌合している締結具（図示せず）を抜くことによって、ガイドマウント２７０を切断マウントブロック２８０から取り外すのがよい。図２４の組立体もまた取り外すのがよく、後には、図３５に示すように取り付け状態の切断マウントブロック２８０（およびこのための何らかの締結具）だけが残される。ユーザは、切断マウントブロック２８０を用いて、オプションとして、１つ以上のアダプタ２９０，２９５を用いて前方大腿骨切断部ＡＦ、後方大腿骨切断部ＰＦ、前方面取り切断部ＡＣ、および／または後方面取り切断部ＰＣを作るのがよい。
【0146】
本明細書において説明した切断ガイドシステムの構成部分のうちの幾つかまたは全ては、再使用可能であってもよいし、使い捨てであってもよい。例えば、支持マウント１１０，２１０および調節ガイド１２０，１３０，２２０，２３０は、外科用ステンレス鋼または陽極酸化アルミニウムで作られるのがよく、そして滅菌されて再使用されるのがよい。変換器１４０は、プラスチックから成るのがよく、そして安価でありかつ使い捨てであるのがよい。同様に、ソーバークランプおよびソーバーは、使い捨てであるのがよい。
【0147】
使用にあたり、本明細書において説明した切断ガイドシステムのある幾つかの実施形態は、骨への切断ガイドシステムの単純な固定、骨に対するソーの簡単な位置決め、および必要ならば当該位置決めの簡単な再調整を可能にする。本明細書において説明した切断ガイドシステムのある幾つかの実施形態は、ユーザによる良好な可視化を容易にする。本明細書において説明した切断ガイドシステムのある幾つかの実施形態は、一揃いの互いに異なるサイズのインプラントを用いて使用可能であるよう設計されるのがよい。
【0148】
本明細書において説明した切断ガイドシステムのうちの任意のものでは、切断部が作られた後、ユーザはこの切断部を評価して１つ以上の追加の切断部を作ることができる。例えば、ユーザは、切除された骨片を測定し、そしてソー切断部の切り口を追加して切断量を求めるのがよい。次に、ユーザは、１つ以上の追加の切断部を作るかどうかを評価するのがよい。
【0149】
本明細書において説明した切断ガイドシステムのうちの１つ以上を用いて所望の切断部を作った後、ユーザは、試験のための試験プロテーゼをおくのがよい。例えば、ユーザは、試験大腿骨プロテーゼおよび試験脛骨プロテーゼをおき、そして脚を運動範囲にわたって動かす。ユーザは、この実施例では、より完全な評価を行うために膝蓋骨を戻して関節が完全に皮膚に包まれるようにする。ユーザは、例えば全体的な脚アライメント、外反／内反位置決め、および屈曲／伸展量を評価して、不安定性のためには貧弱な過伸展を回避するとともに、良好な運動範囲が存在するよう少なすぎる屈曲を回避するのがよい。所望ならば、ユーザは、立ち返って、そして切断ガイドシステムの先の位置決めに基づいて追加の切断部を作るのがよい。
【0150】
本明細書において説明した幾つかの実施例を骨の切断に関して説明したが、本明細書において開示した切断ガイドシステムはまた、他の分野、例えば建築に使用できる。例えば、切断ガイドシステムは、木材、乾壁、プラスチック、および他の材料を切断するための切断用具を安定化するよう構成されるとともに使用できる。支持マウントは、切断用具によって切断されるべき物体に対して固定された関係をなして取り付け可能であるのがよい。例えば、切断ガイドシステムは、エアレジスタ、ソケット、窓、または切断部のあることが有用な他の領域のために切断部を案内するために使用できる。支持マウントは、切断されるべき物体または切断されるべき物体に対して固定された関係にある隣の物体（例えば、隣接のビーム、パネル、支持体、または他の物体）に取り付け可能である。一実施例では、切断ガイドシステムは、突き進み切断部材料（例えば、乾壁、木材など）中に作るために切断用具（例えば、チェーンソー、他のソー、他のナイフなど）を案内するとともに／あるいは所望切断経路（例えば、エアダクト、ソケット、光スイッチ、窓などのための開口部）に沿って切断用具を案内するために使用できる。
【0151】
上述したように、本明細書において説明したシステムは、手動で使用できまたはロボットプラットフォームを用いて使用でき、この場合、切断用具は、ロボットにより操作される。切断ガイドシステムは、切断ガイドシステムおよび／または切断用具を動かすために（例えば、ジョイントの回動、切断用具の高さの調節、切断用具の突き進め／移動などを行うために）例えばモータ、直線または回転アクチュエータ、ステッピングモータなどを含むのがよい。運動は、所定の経路に沿い切断部（例えば、骨切断部、エアダクト、ソケット、光スイッチ、窓用の開口部の切断部など）が切断されるべき物体につくることができるようプログラムされるのがよい。
【0152】
本明細書において説明した切断ガイドシステムは、先行技術のシステムと比較して１つ以上の利点を奏することができる。以下の利点、すなわち、より安価であること、より使用しやすいこと、アライメントがより正確であること、切断部がより正確であること、切断時間がより短いこと、手技時間がより短いこと、回復時間がより短いこと、および／または結果がより良好であることのうち１つ以上を実現することができる。
【0153】
当業者であれば理解されるように、本発明に包含される実施形態は、上述の特定の例示の実施形態には限定されない。例示の実施形態を図示するとともに説明したが、本発明において広範な改造、変更、および置換が想定される。理解されるように、本発明の範囲から逸脱することなく、上記に関するかかる変形が可能である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【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】
【国際調査報告】