[go: up one dir, main page]

JP5412334B2 - Hip replacement surgery support system - Google Patents

Hip replacement surgery support system Download PDF

Info

Publication number
JP5412334B2
JP5412334B2 JP2010058200A JP2010058200A JP5412334B2 JP 5412334 B2 JP5412334 B2 JP 5412334B2 JP 2010058200 A JP2010058200 A JP 2010058200A JP 2010058200 A JP2010058200 A JP 2010058200A JP 5412334 B2 JP5412334 B2 JP 5412334B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
model
acetabular
cup
guide
acetabular cup
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010058200A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011189015A (en
Inventor
正明 松原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to JP2010058200A priority Critical patent/JP5412334B2/en
Publication of JP2011189015A publication Critical patent/JP2011189015A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5412334B2 publication Critical patent/JP5412334B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Prostheses (AREA)

Description

本発明は、特に骨盤臼蓋側の人工股関節コンポーネントの設置に好適な人工股関節置換手術支援システムに関する。   The present invention relates to an artificial hip joint replacement operation support system particularly suitable for installing an artificial hip joint component on the pelvic acetabulum side.

従来、医療用ナビゲーションシステムと称される医療機器を用い、3次元空閑地腕の手術中の患者位置と手術器具の位置関係を複数のCCDカメラを搭載したカメラユニットにより赤外線情報等で認識して表示することで、術前の計画に基づいて人工関節設置のための手術を実行する技術が確立されている。   Conventionally, using a medical device called a medical navigation system, the positional relationship between the patient's position and the surgical instrument during the operation of the three-dimensional empty arm is recognized and displayed by infrared information etc. with a camera unit equipped with multiple CCD cameras. Thus, a technique for performing an operation for installing an artificial joint based on a preoperative plan has been established.

しかしながら、医療用ナビゲーションシステムはそれ自体が高額であり、且つ手術室レベルで各機器を設置しなければならないなど、大規模なシステム展開となるため、導入が可能な施設が限定される。   However, the medical navigation system itself is expensive, and since it is a large-scale system deployment such as installation of each device at the operating room level, facilities that can be introduced are limited.

上記医療用ナビゲーションシステムとは別に、人工関節設置のために患者の関節部形状に合致した形状のガイド部材を作成し、そのガイド部材に備えられるガイドピン保持部に応じて1本のガイドピンを患者の関節部近傍に設置し、設置したガイドピンを指標として人工関節設置のための施術を実行する技術が考えられている。(非特許文献1)   Separately from the medical navigation system described above, a guide member having a shape that matches the shape of the patient's joint is prepared for the installation of an artificial joint, and one guide pin is provided according to the guide pin holding portion provided in the guide member. A technique for performing an operation for installing an artificial joint using a guide pin installed as an index is considered in the vicinity of a patient's joint. (Non-Patent Document 1)

THE INTERNATIONAL JOURNAL OF MEDICAL ROBOTICS AND COMPUTER ASSISTED SURGERY, Int J Med Robotics Comput Assist Surg 2009;5:164-169.Tailor-made surgical guide based on rapid prototyping technique for cup insertion in total hip arthroplasty, Takehito Hananouchi, et al.Published online 26 February 2009 in Wiley InterScience (www.interscience.wiley.com). DOI: 10.1002/rcs.243THE INTERNATIONAL JOURNAL OF MEDICAL ROBOTICS AND COMPUTER ASSISTED SURGERY, Int J Med Robotics Comput Assist Surg 2009; 5: 164-169. Published online 26 February 2009 in Wiley InterScience (www.interscience.wiley.com). DOI: 10.1002 / rcs.243

上記非特許文献に記載された技術は、ガイド部材により設置した1本のガイドピンを指標とした上で人工関節の設置、具体的には股関節の骨盤側臼蓋に対するリーミング等を行なうものである。しかしながら、上記ガイドピンはあくまでも設置の位置と方向とを施術者(執刀医師)に対して示す指標であり、ガイドピン設置後はガイド部材を取り外した上でリーミング等が行なわれる。そのため、3次元空間内において人工関節設置のために施術者がリーミング等の動作を行なう正確な位置及び方向が、上記ガイドピンを基準とした数値で与えられるようなものではなく、施術者の手術の習熟度に左右される。   The technique described in the above-mentioned non-patent document is to perform artificial joint installation using a single guide pin installed by a guide member as an index, specifically, reaming the pelvic side acetabulum of the hip joint. . However, the guide pin is an index that indicates the position and direction of installation to the practitioner (surgeon), and after the guide pin is installed, reaming is performed after removing the guide member. For this reason, the exact position and direction in which the practitioner performs reaming or the like in order to install the artificial joint in the three-dimensional space is not given by numerical values based on the guide pins. Depends on the proficiency level.

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、人工股関節置換手術に関し、術前に患者の個人差を適正に反映して、骨盤臼蓋におけるリーミング動作等の位置、方向、及び掘削量等を正確に決定し、決定した内容を術中に正確に再現して手術操作の管理が実施可能な人工股関節置換手術支援システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and the object of the present invention relates to artificial hip joint replacement surgery, and appropriately reflects the individual differences of patients before the operation, reaming operation in the pelvic acetabulum, etc. It is an object of the present invention to provide an artificial hip joint replacement operation support system that can accurately determine the position, direction, amount of excavation, and the like, accurately reproduce the determined contents during the operation, and manage the surgical operation.

本発明の一態様は、人工関節置換手術対象の患者の股関節臼蓋形状に合致した外周球面を有し、上記臼蓋に対する3次元術前計画で決定した穿孔方向の貫通孔、及び下記カップリムモデルを当接するドック部をそれぞれ形成した、3次元造型により製作した略半球状の臼蓋カップモデルと、患者の腸骨に固定するための複数本のガイドピンと、上記略半球状の臼蓋カップモデルのドック部に組合せ可能な、上記患者の股関節臼蓋リム部形状に合致した下面部を有し、上記複数本のガイドピンを上記臼蓋カップモデルの貫通孔の軸方向と平行になるように装着させる複数の貫通孔を形成した、上記ドック部と当接する円弧状の下端縁を設置レベルとして誘導する、3次元造型により製作したカップリムモデルと、上記カップリムモデルの複数の貫通孔に装着される上記複数本のガイドピンを保持するガイドピン保持ガイド部、及び上記臼蓋カップモデルの貫通孔に先端が挿入され、ドリルを貫装するシャフト部を備え、上記臼蓋カップモデル及びカップリムモデルに対して装着するパラレルガイドと、上記患者腸骨に取付けられた複数のガイドピンに沿って移動し、弾性体に付勢されたガイド突起部を半球状リーマの先端中央より突出させ、リーミングに伴って縮減する上記ガイド突起部の突出長を示すインジケータを備えた臼蓋リーマと、上記患者腸骨に取付けられた複数のガイドピンに沿って移動し、上記臼蓋リーマによって形成された半球状孔部に、上記臼蓋に対する3次元術前計画で決定した人工股関節の一部である臼蓋カップシェルを打ち込むインパクタとを有したことを特徴とする。   One aspect of the present invention has an outer peripheral spherical surface that matches the hip acetabular shape of a patient subject to artificial joint replacement surgery, a through-hole in a drilling direction determined by a three-dimensional preoperative plan for the acetabulum, and a cup rim described below A substantially hemispherical acetabular cup model manufactured by three-dimensional molding, each formed with a dock portion for contacting the model, a plurality of guide pins for fixing to the patient's iliac bone, and the substantially hemispherical acetabular cup The lower surface of the hip joint acetabular rim of the patient can be combined with the model dock, and the plurality of guide pins are parallel to the axial direction of the through hole of the acetabular cup model. A cup rim model manufactured by three-dimensional molding, in which a plurality of through-holes to be attached are formed, guiding an arcuate lower end edge contacting the dock portion as an installation level, and a plurality of cup rim models A guide pin holding guide portion for holding the plurality of guide pins mounted in the through hole, and a shaft portion having a tip inserted into a through hole of the acetabular cup model and penetrating a drill; A parallel guide to be attached to the model and the cup rim model, and a plurality of guide pins attached to the patient's iliac, and the guide protrusion urged by the elastic body from the center of the tip of the hemispherical reamer The acetabular reamer is provided with an indicator that indicates the protruding length of the guide protrusion that protrudes and contracts with reaming, and moves along a plurality of guide pins attached to the patient's iliac bone. The formed hemispherical hole has an impactor for driving a acetabular cup shell, which is a part of an artificial hip joint determined in the three-dimensional preoperative plan for the acetabulum. And butterflies.

本発明によれば、人工股関節置換手術に関し、術前に患者の個人差を適正に反映して、骨盤臼蓋におけるリーミング動作等の位置、方向、及び掘削量等を正確に決定し、決定した内容を術中に正確に再現して手術操作の管理が実施可能となる。   According to the present invention, regarding hip replacement surgery, the position, direction, and amount of excavation in the pelvic acetabulum are accurately determined and appropriately determined by appropriately reflecting individual differences among patients before the operation. The operation can be managed accurately by reproducing the contents accurately during the operation.

本発明の一実施形態に係る臼蓋カップモデルの基本的な構成を示す図で、図1(A)が上面図、図1(B)が同図(A)のI−I線に沿った断面図。1A and 1B are diagrams showing a basic configuration of an acetabular cup model according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a top view and FIG. 1B is along the line I-I in FIG. Sectional drawing. 本発明の一実施形態に係る臼蓋カップモデルとカップリムモデルを組み合わせた構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure which combined the acetabular cup model and cup rim model which concern on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る臼蓋カップモデルとカップリムモデルを骨モデルに設置した状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which installed the acetabular cup model and cup rim model which concern on one Embodiment of this invention in the bone model. 本発明の一実施形態に係る臼蓋カップモデルとカップリムモデルを骨モデルに設置した状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which installed the acetabular cup model and cup rim model which concern on one Embodiment of this invention in the bone model. 本発明の一実施形態に係る臼蓋カップモデル及びカップリムモデルを組み付けたパラレルガイドの外観構成を示す斜視図。The perspective view which shows the external appearance structure of the parallel guide which assembled | attached the acetabular cup model and cup rim model which concern on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るドリル穿孔時の、臼蓋カップモデル及びカップリムモデルを組み付けたパラレルガイドの状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state of the parallel guide which assembled | attached the acetabular cup model and the cup rim model at the time of the drilling which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る臼蓋リーマの構成を説明する斜視図。The perspective view explaining the composition of the acetabular reamer concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る臼蓋リーマ及びインパクタの構成を説明する斜視図。The perspective view explaining the structure of the acetabular reamer and impactor which concern on one Embodiment of this invention.

以下本発明を、股関節骨盤側の臼蓋に設置する人工関節に適用した人工股関節置換手術支援システムの一実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、手術時に患者の臼蓋に一時的に設置する臼蓋カップモデル10の基本構成を示す。図1(A)は略半球状の臼蓋カップモデル10の裁断面である上面構成を、図1(B)は図1(A)のI−I線に沿った臼蓋カップモデル10の断面構成を示す。
Hereinafter, an embodiment of an artificial hip joint replacement surgery support system in which the present invention is applied to an artificial joint placed on a acetabulum on the hip pelvis side will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a basic configuration of a acetabular cup model 10 that is temporarily installed on a patient's acetabulum during surgery. 1A is a top view of the substantially hemispherical acetabular cup model 10, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the acetabular cup model 10 taken along line II in FIG. 1A. The configuration is shown.

同図に示すように臼蓋カップモデル10は、略半球状の中心軸位置が2段構成の貫通孔となっている。上記裁断面側のより大径の貫通孔部10Aは、所定の径及び深さを有し、、例えば直径8.1[mm]、深さ10.2[mm]であるものとする。また、外周曲面側のより小径の貫通孔部10Bは、径のみが定まっており、例えば5.0[mm]であるものとする。   As shown in the figure, the acetabular cup model 10 has a substantially hemispherical central axis position as a two-stage through-hole. The larger-diameter through-hole portion 10A on the cut surface side has a predetermined diameter and depth, for example, a diameter of 8.1 [mm] and a depth of 10.2 [mm]. Further, the through-hole portion 10B having a smaller diameter on the outer peripheral curved surface side has a fixed diameter, and is, for example, 5.0 [mm].

臼蓋カップモデル10は、図面状では外周曲面が真球のそれのような滑らかな曲面として表しているが、実際の製品では、術前計画の段階で患者個々の臼蓋形状に合致した大きさ及び凹凸形状を有するものとする。   The acetabular cup model 10 is represented as a smooth curved surface like that of a true sphere in the drawing, but the actual product has a size that matches the individual acetabular shape at the stage of preoperative planning. It shall have thickness and uneven shape.

また、臼蓋カップモデル10の裁断面上には、後述するカップリムモデル20を当接して組み合わせるための略扇形状のドック部10Cが裁断面上に突出するように一体にして形成される。このドック部10Cは、中心角、幅、及び突出嚠喨(厚さ)が統一されており、例えば中心角が90°、幅が28[mm]、突出量が10[mm]であるものとする。   On the cut surface of the acetabular cup model 10, a substantially fan-shaped dock portion 10 </ b> C for contacting and combining a cup rim model 20 described later is integrally formed so as to protrude on the cut surface. The dock portion 10C has a unified central angle, width, and protruding ridge (thickness). For example, the central portion has a central angle of 90 °, a width of 28 [mm], and a protruding amount of 10 [mm]. To do.

さらに、図示する如く臼蓋カップモデル10の両側部は、貫通孔部10A,10Bを挟んで該貫通孔部10A,10Bの軸方向と平行な円弧状の曲面に沿って両側部を切り欠いた形状とする。   Furthermore, as shown in the drawing, both sides of the acetabular cup model 10 are notched on both sides along an arcuate curved surface parallel to the axial direction of the through holes 10A and 10B with the through holes 10A and 10B interposed therebetween. Shape.

そして、上記切り欠いた部分を除いて、上記臼蓋カップモデル10の裁断面端部には、幅と厚さが一定、例えば共に2[mm]のフランジ状のリム部10D,10Eを形成する。このリム部10D,10Eも、患者個々の臼蓋形状に合致して、必要により部分的に波欠如した構成となり得る。   Except for the notched portion, flange-shaped rim portions 10D and 10E having a constant width and thickness, for example, both 2 [mm] are formed at the cut end portion of the acetabular cup model 10. . The rim portions 10D and 10E can also have a configuration in which a wave is partially absent if necessary in accordance with the acetabular shape of each patient.

上記臼蓋カップモデル10は、上述した如く患者の臼蓋に合致した形状及び大きさを有するものとして、術前にラピッドプロトタイピング(Rapid Prototyping(RP):3次元造型)技術により3Dプリンタを用いて、例えばアクリル系光硬化樹脂、ABS樹脂、スターチ、または石膏等で製作される。   The acetabular cup model 10 has a shape and size that match the acetabulum of the patient as described above, and uses a 3D printer by rapid prototyping (RP) technology (three-dimensional molding) before operation. For example, it is made of acrylic photo-curing resin, ABS resin, starch, or gypsum.

なお、患者患部のX線CT画像やMRI画像等、複数の2次元画像データから関節部の3次元画像データを構築し、その上で人工関節のコンポーネントのサイズ、及び設置するために最適な施術の位置や方向等を決定する技術自体については、例えば特開2009−082444号公報や特開2009−195490号公報をはじめ、コンピュータ支援整形外科では周知の技術であるものとして、詳細な説明は省略する。   It should be noted that the 3D image data of the joint part is constructed from a plurality of 2D image data such as X-ray CT image and MRI image of the affected part of the patient, and the optimal operation for the size and installation of the artificial joint component on it. As for the technology itself for determining the position, direction, etc. of the computer, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-082444 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-195490 are well-known techniques in computer-aided orthopedics, and detailed description thereof is omitted. To do.

本発明でも、上記臼蓋カップモデル10は、患者の臼蓋部分の3次元画像データに対して人工関節のコンポーネントである臼蓋カップのサイズ、及び当該臼蓋カップの軸方向を決定した上で、中心軸である貫通孔部10A,10Bの方向及び位置と、当該軸方向に垂直な裁断面とを決定する。   Also in the present invention, the acetabular cup model 10 determines the size of the acetabular cup as a component of the artificial joint and the axial direction of the acetabular cup with respect to the three-dimensional image data of the acetabular portion of the patient. The direction and position of the through-hole portions 10A and 10B, which are the central axes, and the cut surface perpendicular to the axial direction are determined.

この臼蓋カップモデル10と組み合わせる治具の1つとして、カップリムモデル20を用いる。
図2は、臼蓋カップモデル10とカップリムモデル20とを組み合わせて示す、部分的に透過状態とした斜視図である。図示する如く臼蓋カップモデル10は、上記臼蓋カップモデル10のドック部10Cの突出量、例えば10[mm]と同じ厚さの板状構造を有し、上記リム部10D上面及びドック部10Cの円弧状の外周面に当接された状態で臼蓋カップモデル10と組み合わされる。
A cup rim model 20 is used as one of the jigs combined with the acetabular cup model 10.
FIG. 2 is a perspective view showing a combination of the acetabular cup model 10 and the cup rim model 20 in a partially transparent state. As shown in the figure, the acetabular cup model 10 has a plate-like structure having the same thickness as the protruding amount of the dock portion 10C of the acetabular cup model 10, for example, 10 [mm], and the upper surface of the rim portion 10D and the dock portion 10C. It is combined with the acetabular cup model 10 in a state of being in contact with the arcuate outer peripheral surface.

カップリムモデル20には、一対のガイドピン用貫通孔20A,20Bが板面と垂直な軸方向で形成される他、上記ガイドピン用貫通孔20A,20Bの略中央に把持用貫通孔20Cが形成され、さらにガイドピン用貫通孔20A,20Bの中点を挟んで上記ドック部10Cとは反対側に仮止め用貫通孔20Dが形成される。   In the cup rim model 20, a pair of guide pin through holes 20A, 20B are formed in an axial direction perpendicular to the plate surface, and a gripping through hole 20C is provided at substantially the center of the guide pin through holes 20A, 20B. Further, a temporary fixing through hole 20D is formed on the opposite side of the dock portion 10C with the middle point of the guide pin through holes 20A and 20B interposed therebetween.

ガイドピン用貫通孔20A,20B、及び把持用貫通孔20Cは、いずれも板面と垂直な軸方向で形成されるため、各貫通孔の軸はカップリムモデル20を臼蓋カップモデル10に組み合わせた状態では臼蓋カップモデル10の貫通孔部10A,10Bと平行となるように設定される。   Since the guide pin through holes 20A and 20B and the gripping through hole 20C are all formed in an axial direction perpendicular to the plate surface, the axis of each through hole combines the cup rim model 20 with the acetabular cup model 10. In this state, the acetabular cup model 10 is set to be parallel to the through-hole portions 10A and 10B.

一方、仮止め用貫通孔20Dは、板面と垂直な方向に対して意図して斜めになる軸方向で形成される。   On the other hand, the temporary fixing through hole 20D is formed in an axial direction that is intentionally inclined with respect to a direction perpendicular to the plate surface.

カップリムモデル20の図示する下面側、上記リム部10Dと当接される近傍部分は必要により患者個々の臼蓋周囲のリム(周状に盛り上がった骨)形状に合致した形状に形成される。   The lower surface side of the cup rim model 20 shown in the figure, the vicinity of the rim portion 10D that is in contact with the rim portion 10D, if necessary, is formed into a shape that matches the shape of the rim around the individual acetabulum (a bone that rises in a circumferential shape).

上記ガイドピン用貫通孔20A,20Bの位置は、施術者である医師が、術前に患者の臼蓋を含む骨盤の3次元画像データと臼蓋カップモデル10及びカップリムモデル20の3次元形状データとによるマッチングを行ない、固定に適した腸骨位置を決定することで決定される。   The positions of the guide pin through-holes 20A and 20B are determined by the practitioner, the three-dimensional image data of the pelvis including the acetabulum of the patient and the three-dimensional shapes of the acetabular cup model 10 and the cup rim model 20 before the operation. It is determined by matching with data and determining the iliac position suitable for fixation.

したがって、カップリムモデル20の、臼蓋カップモデル10の裁断面の径方向に沿った長さは、患者個々の臼蓋部付近の骨形状と施術者の意志によって決定される。   Therefore, the length of the cup rim model 20 along the radial direction of the cut surface of the acetabular cup model 10 is determined by the bone shape near the acetabular portion of each patient and the will of the practitioner.

このように、このカップリムモデル20も上記臼蓋カップモデル10と同様に、術前にラピッドプロトタイピング(3次元造型)技術により3Dプリンタを用いて、例えばアクリル系光硬化樹脂、ABS樹脂、スターチ、または石膏等で製作される。   As described above, the cup rim model 20 is similar to the acetabular cup model 10 by using a 3D printer by a rapid prototyping (three-dimensional molding) technique before operation, for example, acrylic photo-curing resin, ABS resin, starch. Or made of plaster.

なお、この図2では、臼蓋カップモデル10の貫通孔部10Aに対し、ドック部10Cを形成した方向とは180°反対の方向を中心として、図示するように回転防止用の矩形状の溝10Fを形成している。この溝10Fは、後述するパラレルガイドのシャフト部先端形状に合致し、該シャフト部先端をこの貫通孔部10A及び溝10Fに挿入した場合に、臼蓋カップモデル10に対してパラレルガイドの角度が回転するのを防止する。   In FIG. 2, as shown in the figure, a rectangular groove for preventing rotation with respect to the through hole portion 10 </ b> A of the acetabular cup model 10 centering on a direction opposite to the direction in which the dock portion 10 </ b> C is formed by 180 °. 10F is formed. The groove 10F matches the shape of the tip of the parallel guide shaft described later, and when the tip of the shaft is inserted into the through hole 10A and the groove 10F, the angle of the parallel guide with respect to the acetabular cup model 10 is increased. Prevents rotation.

図3及び図4は、上記臼蓋カップモデル10及びカップリムモデル20を、該当患者の左寛骨臼蓋部分の骨モデルPV11と共に製作した例を示す。(これらの図は、それぞれ石膏で製作したモデルの写真を図面化したものである)
これらの図に示すように、骨モデルPV11の臼蓋部分には、全周ではないが、各図で左下側のみが欠けた逆C字状に盛り上がったリム部RM11が形成されている。ここでは、臼蓋カップモデル10のリム部10Eの一部が、上記骨側のリム部RM11と干渉するためにその一部(図の左側)のみを形成するものとしている。
3 and 4 show an example in which the acetabular cup model 10 and the cup rim model 20 are manufactured together with the bone model PV11 of the left acetabular acetabular portion of the patient. (These figures are drawings of models made with plaster)
As shown in these drawings, a rim portion RM11 swelled in an inverted C shape is formed on the acetabular portion of the bone model PV11. Here, since a part of the rim part 10E of the acetabular cup model 10 interferes with the rim part RM11 on the bone side, only a part (the left side in the figure) is formed.

加えて、カップリムモデル20の下面側で骨モデルPV11と接する部分が、上述したように骨モデルPV11のリム部RM11の形状に合致した形状を有している。   In addition, the portion in contact with the bone model PV11 on the lower surface side of the cup rim model 20 has a shape that matches the shape of the rim portion RM11 of the bone model PV11 as described above.

これらの点も加味して、臼蓋カップモデル10及びカップリムモデル20を組み合わせたモデルを、骨モデルPV11の臼蓋部分に確実に設置することが可能となる。   In consideration of these points, a model combining the acetabular cup model 10 and the cup rim model 20 can be reliably installed on the acetabular portion of the bone model PV11.

このように、手術に先立って臼蓋カップモデル10及びカップリムモデル20のみならず、患者の骨モデルPV11も合わせて製作し、臼蓋カップモデル10及びカップリムモデル20を設置することで、臼蓋カップモデル10の貫通孔部10A,10Bにより、人工関節のコンポーネント(臼蓋カップ)を設置するためのリーミング工程に先立つドリリング(穿孔)工程の誘導を確実に実施可能となることが術前に検証できる。   Thus, prior to the operation, not only the acetabular cup model 10 and the cup rim model 20 but also the bone model PV11 of the patient is manufactured together, and the acetabular cup model 10 and the cup rim model 20 are installed. Before the operation, the through-hole portions 10A and 10B of the lid cup model 10 can reliably guide the drilling (drilling) process prior to the reaming process for installing the artificial joint component (acetabular cup). Can be verified.

図5は、上記臼蓋カップモデル10及びカップリムモデル20を組み付けたパラレルガイド30の構成を示す斜視図である。パラレルガイド30は、シャフト部31を中心に、下端側に取り付けたガイドピン保持部32と、上端側に取り付けたグリップ部33を有する。   FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of the parallel guide 30 in which the acetabular cup model 10 and the cup rim model 20 are assembled. The parallel guide 30 has a guide pin holding portion 32 attached to the lower end side and a grip portion 33 attached to the upper end side with the shaft portion 31 as the center.

シャフト部31は、使用するドリルの外径に合わせた内径を有するパイプシャフトを主構成要素とする。シャフト部31の下端側、ガイドピン保持部32より突出した先端部外面には、臼蓋カップモデル10の上記溝10Fに合致した矩形形状の回転止め31Aが形成される。このガイドピン保持部32より先に突出した、回転止め31Aを形成した部分の軸長は、上記臼蓋カップモデル10のドック部10C及びカップリムモデル20の厚さと、上記臼蓋カップモデル10の貫通孔部10Aの深さとを合わせた数値となる。   The shaft portion 31 is mainly composed of a pipe shaft having an inner diameter that matches the outer diameter of the drill to be used. On the lower end side of the shaft portion 31 and the outer surface of the tip portion protruding from the guide pin holding portion 32, a rectangular rotation stop 31A that matches the groove 10F of the acetabular cup model 10 is formed. The axial length of the portion formed with the rotation stopper 31 </ b> A protruding ahead of the guide pin holding portion 32 is the thickness of the dock portion 10 </ b> C and the cup rim model 20 of the acetabular cup model 10, and the acetabular cup model 10. It is a numerical value that combines the depth of the through-hole portion 10A.

ガイドピン保持部32は、上記回転止め31A及びシャフト部31に固定された固定部32Aと、この固定部32Aに沿って、シャフト部31の軸方向と直交する方向に自在にスライドするスライド部32Bとを有する。   The guide pin holding part 32 includes a fixed part 32A fixed to the rotation stopper 31A and the shaft part 31, and a slide part 32B that slides freely along the fixed part 32A in a direction orthogonal to the axial direction of the shaft part 31. And have.

スライド部32Bは、後述する2本のガイドピン41,42を上記カップリムモデル20のガイドピン用貫通孔20A,20Bに貫通させた状態で保持するためのピンホルダ部32C,32Dを有する。   The slide portion 32B has pin holder portions 32C and 32D for holding two guide pins 41 and 42, which will be described later, through the guide pin through holes 20A and 20B of the cup rim model 20, respectively.

すなわち、臼蓋カップモデル10の径方向の大きさ、及び臼蓋カップモデル10と組み合わされるカップリムモデル20の長さに応じて固定部32Aに対するスライド部32Bの位置を調整することで、ピンホルダ部32C,32Dとカップリムモデル20のガイドピン用貫通孔20A,20Bの軸位置を一致させることにより、ガイドピン41,42を取付けることが可能となる。   That is, the pin holder portion is adjusted by adjusting the position of the slide portion 32B with respect to the fixed portion 32A according to the radial size of the acetabular cup model 10 and the length of the cup rim model 20 combined with the acetabular cup model 10. The guide pins 41 and 42 can be attached by matching the axial positions of the guide pin through holes 20A and 20B of the cup rim model 20 with 32C and 32D.

ガイドピン保持部32の上端側には、後述するドリルをシャフト部31内に挿入した状態で保持するためのドリルホルダ部31Bを設ける。このドリルホルダ部31Bを操作し、臼蓋カップモデル10及びカップリムモデル20を組み付けたパラレルガイド30のシャフト部31にドリルを挿入させ、該ドリルの先端が臼蓋カップモデル10の貫通孔部10B側の先端面と一致した状態でドリルホルダ部31Bを締め付けてドリルの位置を一時的に保持することにより、該ドリルの穿孔開始位置を保持できる。   On the upper end side of the guide pin holding part 32, a drill holder part 31B for holding a drill, which will be described later, inserted in the shaft part 31 is provided. The drill holder portion 31B is operated to insert a drill into the shaft portion 31 of the parallel guide 30 to which the acetabular cup model 10 and the cup rim model 20 are assembled, and the tip of the drill is the through-hole portion 10B of the acetabular cup model 10. By tightening the drill holder portion 31B in a state where it coincides with the distal end surface on the side and temporarily holding the position of the drill, the drilling start position of the drill can be held.

グリップ部33は、シャフト部31に取付けられ、患者骨盤の臼蓋部への臼蓋カップモデル10、カップリムモデル20等の取付け、ドリル穿孔時のパラレルガイド30の制振等のハンドリングで把持する部分である。   The grip portion 33 is attached to the shaft portion 31 and is gripped by handling such as attaching the acetabular cup model 10 and the cup rim model 20 to the acetabular portion of the patient's pelvis, and damping the parallel guide 30 when drilling. Part.

次に、図6によりドリル穿孔時の、臼蓋カップモデル10及びカップリムモデル20を組み付けたパラレルガイド30の状態を示す。   Next, FIG. 6 shows a state of the parallel guide 30 in which the acetabular cup model 10 and the cup rim model 20 are assembled at the time of drilling.

図6においては、上記図5で示した状態のパラレルガイド30を、患者の骨盤臼蓋部に設置した状態を示す。その際には、予めガイドピン保持部32から下方に突出するガイドピン41,42の長さを、3次元術前計画で定めておいた患者の骨盤腸骨の表面までの長さに調節した上でピンホルダ部32C,32Dにより固定しておく。   FIG. 6 shows a state in which the parallel guide 30 in the state shown in FIG. 5 is installed on the patient's pelvic acetabulum. In that case, the length of the guide pins 41 and 42 protruding downward from the guide pin holding part 32 in advance was adjusted to the length to the surface of the patient's pelvic iliac bone determined in the three-dimensional preoperative plan. It fixes with pin holder part 32C, 32D above.

次いで、臼蓋カップモデル10を患者の骨盤臼蓋に押し当てて両者の形状が合致する位置に調整する。その調整後、カップリムモデル20の仮止め用貫通孔20Dに、例えば3.2[mm]径の固定ピン43を挿入し、上記ガイドピン41,42及び臼蓋カップモデル10の貫通孔部10A,10Bの各軸方向に対して斜めとなる軸方向で患者腸骨に打ち込むことで、臼蓋カップモデル10及びカップリムモデル20を組み付けたパラレルガイド30を仮止めする。   Next, the acetabular cup model 10 is pressed against the patient's pelvic acetabulum and adjusted to a position where both shapes match. After the adjustment, a fixing pin 43 having a diameter of, for example, 3.2 [mm] is inserted into the temporary fixing through hole 20D of the cup rim model 20, and the guide pins 41 and 42 and the through hole portion 10A of the acetabular cup model 10 are inserted. , 10B, the parallel guide 30 assembled with the acetabular cup model 10 and the cup rim model 20 is temporarily fixed.

さらに、すでにパラレルガイド30のガイドピン保持部32のピンホルダ部32C,32Dとカップリムモデル20のガイドピン用貫通孔20A,20Bに装着されている2本のガイドピン41,42を、順次ピンホルダ部32C,32Dでの固定を解除した上で患者の腸骨に打ち込んで固定する。   Furthermore, the pin holder portions 32C and 32D of the guide pin holding portion 32 of the parallel guide 30 and the two guide pins 41 and 42 already mounted in the guide pin through holes 20A and 20B of the cup rim model 20 are sequentially connected to the pin holder portion. After releasing the fixation at 32C and 32D, it is driven into the patient's iliac bone and fixed.

その状態で、図6に示す自動ストッパ付きのドリル46の先端をドリルホルダ部31Bより挿入し、当該ドリル46の先端が臼蓋カップモデル10の貫通孔部10Bの先端側、患者臼蓋内の表面に接する位置となるように調整して、ドリルホルダ部31Bで固定する。ここで合わせて、当該ドリルの自動ストッパを、術前計画で決定した人工関節コンポーネントである臼蓋カップのサイズ(深さ)に合わせて調整しておく。   In this state, the tip of a drill 46 with an automatic stopper shown in FIG. 6 is inserted from the drill holder portion 31B, and the tip of the drill 46 is on the tip side of the through-hole portion 10B of the acetabular cup model 10 and in the patient acetabulum. It adjusts so that it may become a position which touches the surface, and it fixes with the drill holder part 31B. At the same time, the automatic stopper of the drill is adjusted in accordance with the size (depth) of the acetabular cup which is the artificial joint component determined in the preoperative plan.

その後、ドリルホルダ部31Bでの固定を解除し、パラレルガイド30のグリップ部33を強固にホールドしながら、ドリル46により患者の骨盤臼蓋底中央に、予定されるカップサイズに応じた深さまで穿孔、掘削してパイロットホールを形成する。   Thereafter, the drill holder 31B is released, and the grip 46 of the parallel guide 30 is firmly held, and the drill 46 is drilled in the center of the patient's pelvic acetabulum to the depth corresponding to the expected cup size. Drill to form a pilot hole.

ドリル46による穿孔が終了し、患者骨盤(腸骨)にガイドピン41,42、及びピン43により固定されたカップリムモデル20のみを残して、臼蓋カップモデル10とパラレルガイド30、及びドリル46を骨盤臼蓋から除去する。   Drilling by the drill 46 is completed, leaving only the cup rim model 20 fixed by the guide pins 41 and 42 and the pin 43 on the patient's pelvis (iliac bone), leaving the acetabular cup model 10, the parallel guide 30, and the drill 46. Is removed from the pelvic acetabulum.

次に図7によりリーミング工程で使用する臼蓋リーマ50の構成を説明する。
臼蓋リーマ50は、多段構成の円柱状のリーマボディ51の図中では下端側に位置する先端にリーマヘッド52を交換自在に設ける。
Next, the configuration of the acetabular reamer 50 used in the reaming process will be described with reference to FIG.
The acetabular reamer 50 is provided with a reamer head 52 in a replaceable manner at the tip located on the lower end side of the multi-stage columnar reamer body 51 in the drawing.

このリーマヘッド52は、臼蓋リーマ50の軸方向と垂直な面に沿って回転するべく、半球状の外周曲面に掘削のための凹凸が形成されており、リーマ工程の当初に、例えば最小半径40[mm]のものを用い、その後、徐々に同一形状(半球状)で半径の大きいものに順次交換しながらリーミング工程を継続することにより、術前計画で決定した大きさまで骨盤臼蓋部分を半球状に掘削する。   The reamer head 52 is provided with irregularities for excavation on a hemispherical outer peripheral curved surface so as to rotate along a plane perpendicular to the axial direction of the acetabular reamer 50. [Mm], and then gradually changing to the same shape (hemispherical) with a larger radius while continuing the reaming process, the pelvic acetabular part is hemispherically until the size determined in the preoperative plan Drill into a shape.

いずれのサイズのリーマヘッド52を用いる場合も、リーマヘッド52の先端中央には突起アンカー部53が突出形成される。
この突起アンカー部53は、リーマボディ51内部に設けられた、例えばコイルばねによる弾性体に付勢されてリーマヘッド52の先端から突出するもので、リーミング工程において臼蓋底部に当接され、押圧されることで縮減する。
Regardless of the size of the reamer head 52, the protrusion anchor portion 53 is formed to protrude from the center of the tip of the reamer head 52.
The projection anchor portion 53 is provided inside the reamer body 51 and is urged by an elastic body such as a coil spring to protrude from the tip of the reamer head 52. To reduce.

このリーマヘッド52先端における突起アンカー部53の突出/縮減長が、リーマボディ51を挟んで反対側の上端側に設けられたインジケータ54で表示される。   The protrusion / reduction length of the protrusion anchor portion 53 at the tip of the reamer head 52 is displayed by an indicator 54 provided on the upper end side opposite to the reamer body 51.

さらにリーマボディ51には、ガイドピンリファレンススコープ55及びグリップ部56が装着される。   Further, a guide pin reference scope 55 and a grip part 56 are attached to the reamer body 51.

ガイドピンリファレンススコープ55は、コ字状の金属片で構成され、平行な一対の2辺55A,55Bをリーマボディ51に着脱自在に挟み込むことで、該2辺55A,55Bに挟まれた残る1辺55Cの位置とリーマボディ51との距離を調整可能にしている。   The guide pin reference scope 55 is composed of a U-shaped metal piece, and a pair of parallel two sides 55A and 55B are detachably sandwiched between the reamer body 51, thereby remaining 1 between the two sides 55A and 55B. The distance between the position of the side 55C and the reamer body 51 can be adjusted.

1辺55Cの上記2辺55A,55Bを設けていない側の該側面には、上記ガイドピン41,42の間隔に合致したガイド溝が形成されている。   A guide groove matching the distance between the guide pins 41 and 42 is formed on the side surface of the one side 55C where the two sides 55A and 55B are not provided.

すなわち、ガイドピン41,42の軸方向と垂直となる面上における、患者骨盤の臼蓋底部にドリリングによる穿孔したパイロットホールとガイドピン41,42との距離に合わせて、ガイドピンリファレンススコープ55をリーマボディ51に挟み込んで固定し、臼蓋リーマ50の突起アンカー部53を上記パイロットホールに挿入した状態でガイドピンリファレンススコープ55のガイド溝をガイドピン41,42に当接させることにより、臼蓋リーマ50の軸方向とガイドピン41,42の各軸方向とが正確に平行に位置することとなる。   That is, the guide pin reference scope 55 is adjusted in accordance with the distance between the pilot hole drilled in the bottom of the acetabulum of the patient's pelvis and the guide pins 41, 42 on the surface perpendicular to the axial direction of the guide pins 41, 42. The acetabulum is fixed by being sandwiched between the reamer body 51 and the guide groove of the guide pin reference scope 55 is brought into contact with the guide pins 41 and 42 in a state where the projection anchor portion 53 of the acetabular reamer 50 is inserted into the pilot hole. The axial direction of the reamer 50 and the axial directions of the guide pins 41 and 42 are accurately positioned in parallel.

したがってリーミング工程の当初に、最小径のリーマヘッド52を臼蓋リーマ50に装着してリーミングを実施する過程においては、施術者がグリップ部56を把持し、ガイドピンリファレンススコープ55の1辺55Cがガイドピン41,42に沿って移動するように臼蓋リーマ50を下方に押しつけることにより、上記パイロットホールに突起アンカー部53が挿入された状態で順次リーミングが実施される。   Therefore, at the beginning of the reaming process, in the process of performing reaming by mounting the reamer head 52 with the minimum diameter on the acetabular reamer 50, the practitioner grips the grip portion 56, and one side 55C of the guide pin reference scope 55 is guided. By pressing the acetabular reamer 50 downward so as to move along the pins 41 and 42, reaming is sequentially performed in a state where the protrusion anchor portion 53 is inserted into the pilot hole.

この場合、リーマヘッド52の先端から突出している突起アンカー部53の突出長がそのまま機械的にインジケータ54で表示される。そのため、突起アンカー部53の突出長が「0(ゼロ)」になった状態、すなわち、パイロットホール底部までのリーミングが完了した状態で、当該リーマヘッド52を用いたリーミングの完了タイミングを判断できる。   In this case, the protrusion length of the protrusion anchor portion 53 protruding from the tip of the reamer head 52 is mechanically displayed on the indicator 54 as it is. Therefore, the completion timing of the reaming using the reamer head 52 can be determined in a state where the protrusion length of the protrusion anchor portion 53 is “0 (zero)”, that is, in a state where the reaming to the bottom of the pilot hole is completed.

図8(A)は、こうしたリーミング工程中で使用する臼蓋リーマ50の状態を、骨モデルPV12、カップリムモデル20、ガイドピン41,42と共に示すものである。同図(A)では、特にインジケータ54部分を拡大して示す。   FIG. 8A shows the state of the acetabular reamer 50 used in such a reaming process, together with the bone model PV12, the cup rim model 20, and the guide pins 41 and. In FIG. 5A, the indicator 54 is particularly enlarged.

インジケータ54では、リーマボディ51の上端側に設けられた2箇所のくびれ部分54A,54B部間に軸方向に沿って形成された窓54C内を、スライダ54Dが移動する。   In the indicator 54, the slider 54 </ b> D moves in a window 54 </ b> C formed along the axial direction between the two constricted portions 54 </ b> A and 54 </ b> B provided on the upper end side of the reamer body 51.

ここでは、くびれ部分54A,54Bの幅とスライダ54Dの中央に設けたラインの幅とを一致させているため、リーマヘッド52先端の突起アンカー部53の突出長を、視覚的にきわめて正確にインジケータ54で再現して表示できる。   Here, since the widths of the constricted portions 54A and 54B and the width of the line provided at the center of the slider 54D are made to coincide with each other, the projection length of the projection anchor portion 53 at the tip of the reamer head 52 can be visually very accurately indicated by the indicator 54. Can be reproduced and displayed.

リーマヘッド52をより大きいサイズのものに交換して上記と同様にリーミングを行なう過程においても、リーマヘッド52がその直前に掘削した臼蓋底部に達するまでは、突起アンカー部53の突出長に応じたインジケータ54での表示が同様に有効となる。   In the process of replacing the reamer head 52 with a larger size and performing reaming in the same manner as described above, the indicator corresponding to the protrusion length of the protrusion anchor portion 53 until the reamer head 52 reaches the bottom of the acetabulum excavated immediately before. The display at 54 is similarly valid.

さらに、リムモデル20の円弧状の面の下縁端を臼蓋カップサイズと一致させた構造のため、リーミングを行なう際の方向と深さ、及びサイズの目安となる。   Further, since the lower edge of the arc-shaped surface of the rim model 20 is made to coincide with the size of the acetabular cup, it is a measure of the direction, depth, and size when reaming.

しかして、3次元術前計画で決定した人工関節コンポーネントである臼蓋カップのサイズに適応したサイズのリーマヘッド52でのリーミングを完了した時点で、リーミング工程を終了する。   Therefore, when the reaming with the reamer head 52 having a size adapted to the size of the acetabular cup, which is the artificial joint component determined in the three-dimensional preoperative plan, is completed, the reaming process is finished.

リーミング工程の終了に伴って、臼蓋リーマ50を骨盤臼蓋から除去する。   As the reaming process ends, the acetabular reamer 50 is removed from the pelvic acetabulum.

図8(B)は、リーミング工程に続くカップ打ち込み工程で使用するインパクタ60の外観構成を、骨モデルPV12、カップリムモデル20、ガイドピン41,42と共に示すものである。   FIG. 8B shows an external configuration of the impactor 60 used in the cup driving process subsequent to the reaming process, together with the bone model PV12, the cup rim model 20, and the guide pins 41 and.

インパクタ60は、多段構成の円柱状のインパクタボディ61の図中では下端側に位置する先端に、打ち込み対象の臼蓋カップシェル71を取付ける。   The impactor 60 attaches the acetabular cup shell 71 to be driven to the distal end of the multi-stage cylindrical impactor body 61 located on the lower end side in the drawing.

また、このインパクタボディ61には、ガイドピンリファレンススコープ62及びグリップ部63が装着される。   Further, a guide pin reference scope 62 and a grip part 63 are attached to the impactor body 61.

ガイドピンリファレンススコープ62は、上記ガイドピンリファレンススコープ55と同様の構成であり、その説明は省略する。   The guide pin reference scope 62 has the same configuration as that of the guide pin reference scope 55, and a description thereof will be omitted.

すなわち、上記インパクタ60の取付に関する主要部は、図示するように、上記臼蓋リーマ50と多くの部品を共有するもので、これら部品を共有化することで、インパクタ60に対するガイドピンリファレンススコープ62(55)の位置調整等の手間を省略できる。   That is, as shown in the figure, the main part related to the attachment of the impactor 60 is to share many parts with the acetabular reamer 50. By sharing these parts, the guide pin reference scope 62 (for the impactor 60) The trouble of position adjustment etc. of 55) can be omitted.

カップ打ち込み工程の当初に、臼蓋カップシェル71を臼蓋位置に設置した上でインパクタ60を設置する。このとき、施術者がグリップ部63を把持し、ガイドピンリファレンススコープ62がガイドピン41,42に沿って移動するようにインパクタ60を下方に押しつけることにより、臼蓋カップシェル71を正しい方向から打ち込むことができる。   At the beginning of the cup driving process, the impactor 60 is installed after the acetabular cup shell 71 is installed at the acetabular position. At this time, the practitioner grips the grip portion 63 and pushes the impactor 60 downward so that the guide pin reference scope 62 moves along the guide pins 41 and 42, thereby driving the acetabular cup shell 71 from the correct direction. be able to.

上記臼蓋カップシェル71は、3次元術前計画で決定したサイズのものが用いられる。   The acetabular cup shell 71 has a size determined in the three-dimensional preoperative plan.

ここで臼蓋カップシェル71は、人工関節コンポーネントである臼蓋カップの外殻を構成するもので、ここでは図示しない外面部に形成された多数のスパイク部を、上記インパクタ60による打ち込みにより骨盤臼蓋部に上記臼蓋リーマ50で形成した半球状の孔部に食い込ませることで、固定化される。   Here, the acetabular cup shell 71 constitutes the outer shell of the acetabular cup, which is an artificial joint component. Here, a large number of spike portions formed on the outer surface portion (not shown) are driven by the impactor 60 to drive the pelvic acetabulum. The lid is fixed by biting into a hemispherical hole formed by the acetabular reamer 50.

この打ち込まれた臼蓋カップシェル71に対して、図示しない樹脂製のライナーを装着することで、ツーピース構造を採る臼蓋側の人工関節コンポーネントの設置が完了する。   By installing a resin liner (not shown) on the driven acetabular cup shell 71, the installation of the artificial joint component on the acetabular side having a two-piece structure is completed.

なお、上記インパクタ60による打ち込みに際しては、リムモデル20の下端縁と臼蓋カップシェル71の外周が一致するレベルまで打ち込むことで、臼蓋カップシェル71の方向と深さのレベルを確認できる。   When the impactor 60 is driven, the direction and depth level of the acetabular cup shell 71 can be confirmed by driving to a level where the lower end edge of the rim model 20 and the outer periphery of the acetabular cup shell 71 coincide.

以上詳述した如く本実施形態によれば、人工股関節置換手術に関し、術前に患者の個人差を適正に反映して、骨盤臼蓋におけるリーミング動作等の位置、方向、及び掘削量等を正確に決定し、決定した内容を術中に正確に再現して手術操作の管理が実施することが可能となる。   As described above in detail, according to the present embodiment, regarding hip replacement surgery, the position, direction, excavation amount, and the like of the reaming operation on the pelvic acetabulum are accurately reflected by appropriately reflecting individual differences of patients before the operation. It is possible to manage the surgical operation by accurately reproducing the determined contents during the operation.

なお上記実施形態では、2本の平行なガイドピン41,42を用いて誘導を行なう場合について説明したが、本発明はガイドピンの本数を2本に限定するものではなく、3本維持用用いるものとしても良い。   In the above-described embodiment, the case where guidance is performed using two parallel guide pins 41 and 42 has been described. However, the present invention does not limit the number of guide pins to two, and three are used for maintenance. It is good as a thing.

また上記実施形態では、臼蓋カップモデル10にリム部10D,10Eを設けるものとしたが、これにより患者の骨盤臼蓋の形状との適合性を向上させ、ドリル位置の精度をより高くできる。   Moreover, in the said embodiment, although rim | limb part 10D, 10E shall be provided in the acetabular cup model 10, this improves the compatibility with the shape of a patient's pelvic acetabulum, and can make the precision of a drill position higher.

さらに上記実施形態では、臼蓋カップモデル10が略半球状の形状から両側部を切り欠いた形状としたため、施術者が臼蓋カップモデル10を設置する際に臼蓋内面を視認し易くできる。   Furthermore, in the said embodiment, since the acetabular cup model 10 was made into the shape which notched both sides from the substantially hemispherical shape, when an operator installs the acetabular cup model 10, it can make it easy to visually recognize the acetabular inner surface.

また上記実施形態では、カップリムモデル20の臼蓋カップモデル10の裁断面径方向の長さを任意に設定可能とし、パラレルガイド30のガイドピン保持部32におけるスライド部32Bの調整により対応するものとしたので、術前計画において施術者がガイドピン41,42を設置する位置を患者骨盤の形状から任意に選択する自由度を上げて、より精度の高い施術が期待できる。   In the above embodiment, the length of the cup rim model 20 in the radial direction of the acetabular cup model 10 can be arbitrarily set, and the length is adjusted by adjusting the slide portion 32B in the guide pin holding portion 32 of the parallel guide 30. Therefore, in a preoperative plan, the practitioner can increase the degree of freedom to arbitrarily select the position where the guide pins 41 and 42 are installed from the shape of the patient's pelvis, and a higher-precision operation can be expected.

さらに上記実施形態では、リムモデル20の下縁の円弧状の下縁端がカップサイズと臼蓋リーマ50でのリーミングレベル、及びインパクタ60でのカップ打ち込み量レベルを示す。これにより、リーミング量と方向、あるいはカップ打ち込み量と方向の確認を非常に視認し易い形態で提供できる。   Further, in the above embodiment, the arc-shaped lower edge of the lower edge of the rim model 20 indicates the cup size, the reaming level in the acetabular reamer 50, and the cup driving amount level in the impactor 60. Thereby, confirmation of reaming amount and direction, or cup driving amount and direction can be provided in a form that is very easy to visually recognize.

その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。   In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, the functions executed in the above-described embodiments may be combined as appropriate as possible. The above-described embodiment includes various stages, and various inventions can be extracted by an appropriate combination of a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, if the effect is obtained, a configuration from which the constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.

10…臼蓋カップモデル、10A…(大径)貫通孔部、10B…(小径)貫通孔部、10C…ドック、10D,10E…リム部、10F…溝、20…カップリムモデル、20A,20B…ガイドピン用貫通孔、20C…把持用貫通孔、20D…仮止め用貫通孔、30…パラレルガイド、31…シャフト部、31A…回転止め、31B…ドリルホルダ部、32…ガイドピン保持部、32A…固定部、32B…スライド部、32C,32D…ピンホルダ部、33…グリップ部、41,42…ガイドピン、43…固定ピン、46…(自動ストッパ付き)ドリル、50…臼蓋リーマ、51…リーマボディ、52…リーマヘッド、53…突起アンカー部、54…インジケータ、54A,54B…くびれ部分、54C…窓、54D…スライダ、55…ガイドピンリファレンススコープ、56…グリップ部、60…インパクタ、61…インパクタボディ、62…ガイドピンリファレンススコープ、63…グリップ部、71…臼蓋カップシェル、PV11,PV12…骨モデル、RM11…(臼蓋の)リム部。 10 ... acetabular cup model, 10A ... (large diameter) through hole portion, 10B ... (small diameter) through hole portion, 10C ... dock, 10D, 10E ... rim portion, 10F ... groove, 20 ... cup rim model, 20A, 20B ... through hole for guide pin, 20C ... through hole for holding, 20D ... through hole for temporary fixing, 30 ... parallel guide, 31 ... shaft part, 31A ... rotation stopper, 31B ... drill holder part, 32 ... guide pin holding part, 32A ... fixed part, 32B ... slide part, 32C, 32D ... pin holder part, 33 ... grip part, 41,42 ... guide pin, 43 ... fixed pin, 46 ... (with automatic stopper) drill, 50 ... acetabular reamer, 51 ... reamer body, 52 ... reamer head, 53 ... projection anchor part, 54 ... indicator, 54A, 54B ... constricted part, 54C ... window, 54D ... slider, 55 ... guy Pin reference scope, 56 ... grip part, 60 ... impactor, 61 ... impactor body, 62 ... guide pin reference scope, 63 ... grip part, 71 ... acetal cup shell, PV11, PV12 ... bone model, RM11 ... ) Rim part.

Claims (5)

人工関節置換手術対象の患者の股関節臼蓋形状に合致した外周球面を有し、上記臼蓋に対する3次元術前計画で決定した穿孔方向の貫通孔、及び下記カップリムモデルを当接するドック部をそれぞれ形成した、3次元造型により製作した略半球状の臼蓋カップモデルと、
患者の腸骨に固定するための複数本のガイドピンと、
上記略半球状の臼蓋カップモデルのドック部に組合せ可能な、上記患者の股関節臼蓋リム部形状に合致した下面部を有し、上記複数本のガイドピンを上記臼蓋カップモデルの貫通孔の軸方向と平行になるように装着させる複数の貫通孔を形成した、上記ドック部と当接する円弧状の下端縁を設置レベルとして誘導する、3次元造型により製作したカップリムモデルと、
上記カップリムモデルの複数の貫通孔に装着される上記複数本のガイドピンを保持するガイドピン保持ガイド部、及び上記臼蓋カップモデルの貫通孔に先端が挿入され、ドリルを貫装するシャフト部を備え、上記臼蓋カップモデル及びカップリムモデルに対して装着するパラレルガイドと、
上記患者腸骨に取付けられた複数のガイドピンに沿って移動し、弾性体に付勢されたガイド突起部を半球状リーマの先端中央より突出させ、リーミングに伴って縮減する上記ガイド突起部の突出長を示すインジケータを備えた臼蓋リーマと、
上記患者腸骨に取付けられた複数のガイドピンに沿って移動し、上記臼蓋リーマによって形成された半球状孔部に、上記臼蓋に対する3次元術前計画で決定した人工股関節の一部である臼蓋カップシェルを打ち込むインパクタと
を有したことを特徴とする人工股関節置換手術支援システム。
The outer peripheral spherical surface that matches the hip joint acetabular shape of the patient subject to artificial joint replacement surgery, the through-hole in the drilling direction determined in the three-dimensional preoperative plan for the acetabulum, and the dock portion that contacts the cup rim model described below A substantially hemispherical acetabular cup model made by three-dimensional molding, each formed,
Multiple guide pins for fixation to the patient's iliac,
The lower half of the hip joint acetabular rim portion of the patient can be combined with the dock portion of the substantially hemispherical acetabular cup model, and the plurality of guide pins are inserted into the through hole of the acetabular cup model. A cup rim model formed by three-dimensional molding, in which a plurality of through holes to be mounted so as to be parallel to the axial direction of the arc, and an arcuate lower end edge contacting the dock part is guided as an installation level;
A guide pin holding guide portion for holding the plurality of guide pins mounted in a plurality of through holes of the cup rim model, and a shaft portion having a tip inserted into the through hole of the acetabular cup model and penetrating a drill A parallel guide to be mounted on the acetabular cup model and the cup rim model,
The guide protrusion that moves along a plurality of guide pins attached to the patient's iliac, protrudes from the center of the tip of the hemispherical reamer, and is reduced in accordance with the reaming. An acetabular reamer with an indicator indicating the protrusion length;
It moves along a plurality of guide pins attached to the patient's iliac bone, and in the hemispherical hole formed by the acetabular reamer, a part of the artificial hip joint determined in the three-dimensional preoperative plan for the acetabulum A hip replacement surgery support system comprising an impactor for driving a certain acetabular cup shell.
上記臼蓋カップモデルは、上記患者の股関節臼蓋リム部の形状に合致した少なくとも部分的なリム当接部を形成したことを特徴とする請求項1記載の人工股関節置換手術支援システム。   2. The artificial hip joint replacement surgery support system according to claim 1, wherein the acetabular cup model is formed with at least a partial rim contact portion that matches a shape of the hip acetabular rim portion of the patient. 上記臼蓋カップモデルは、貫通孔を挟んで貫通孔と平行な面に沿って両側部を切り欠いた形状とすることを特徴とする請求項1記載の人工股関節置換手術支援システム。   2. The artificial hip joint replacement surgery support system according to claim 1, wherein the acetabular cup model has a shape in which both side portions are cut out along a plane parallel to the through hole with the through hole interposed therebetween. 上記カップリムモデルは、上記臼蓋に対する3次元術前計画で決定した上記複数のガイドピン固定位置に対応して、上記臼蓋カップモデルとの組合せ状態で該カップモデル裁断面の径方向の長さが決定され、
上記パラレルガイドのガイドピン保持ガイドは、上記カップリムモデルの長さに合わせて、上記シャフト部の軸と直交する方向沿った位置を調整可能とする
ことを特徴とする請求項1記載の人工股関節置換手術支援システム。
The cup rim model corresponds to the plurality of guide pin fixing positions determined in the three-dimensional preoperative plan for the acetabulum, and is combined with the acetabular cup model in the radial direction of the cup model cut section. Is determined,
The artificial hip joint according to claim 1, wherein the guide pin holding guide of the parallel guide can be adjusted in position along a direction orthogonal to the axis of the shaft portion according to the length of the cup rim model. Replacement surgery support system.
上記カップリムモデルの円弧状の下端縁は、上記臼蓋リーマのリーミングレベルと方向、及び上記インパクタの打ち込みレベルと方向を示すことを特徴とする請求項1記載の人工股関節置換手術支援システム。   The artificial hip joint replacement surgery support system according to claim 1, wherein an arc-shaped lower end edge of the cup rim model indicates a reaming level and direction of the acetabular reamer and a driving level and direction of the impactor.
JP2010058200A 2010-03-15 2010-03-15 Hip replacement surgery support system Expired - Fee Related JP5412334B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010058200A JP5412334B2 (en) 2010-03-15 2010-03-15 Hip replacement surgery support system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010058200A JP5412334B2 (en) 2010-03-15 2010-03-15 Hip replacement surgery support system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011189015A JP2011189015A (en) 2011-09-29
JP5412334B2 true JP5412334B2 (en) 2014-02-12

Family

ID=44794576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010058200A Expired - Fee Related JP5412334B2 (en) 2010-03-15 2010-03-15 Hip replacement surgery support system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5412334B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2019246766B2 (en) * 2016-03-23 2021-04-08 Wright Medical Technology, Inc. Fixation apparatus and method for total ankle replacement

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160038161A1 (en) * 2011-05-09 2016-02-11 Smith & Nephew, Inc. Patient specific instruments
JP6205950B2 (en) * 2012-07-30 2017-10-04 国立大学法人 東京大学 Hip prosthesis
DE102013112496A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-13 Aesculap Ag Medical Instrument
DE102013112497A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-13 Aesculap Ag Medical Instrument
CN111134916B (en) * 2020-01-20 2025-01-10 青岛大学附属医院 Y-type guide arm device for acetabulum preparation
CN114569296A (en) * 2020-11-30 2022-06-03 影为医疗科技(上海)有限公司 Hip joint operation guide plate
CN113042979A (en) * 2021-04-02 2021-06-29 上海电气集团股份有限公司 Acetabular bone file curved rod and preparation method thereof

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63318939A (en) * 1987-06-22 1988-12-27 Kurashiki Chuo Biyouin Acetabulum angle meter
JPH05123336A (en) * 1991-11-08 1993-05-21 Aisin Seiki Co Ltd Surgery device for artificial joint replacement
SE9203579L (en) * 1992-11-26 1994-05-27 Gustaf Gadelius Methods to determine the position of a femur relative to a pelvic bone in connection with a hip joint operation
JP2912358B1 (en) * 1998-06-17 1999-06-28 株式会社松本医科器械 Cup setting angle setting device for total hip arthroplasty
US6395005B1 (en) * 2000-04-14 2002-05-28 Howmedica Osteonics Corp. Acetabular alignment apparatus and method
EP1192908A3 (en) * 2000-10-02 2004-05-26 Howmedica Osteonics Corp. System and method for spinal reconstruction
US6723102B2 (en) * 2001-06-14 2004-04-20 Alexandria Research Technologies, Llc Apparatus and method for minimally invasive total joint replacement
DE10200690B4 (en) * 2002-01-10 2005-03-03 Intraplant Ag Aid for implantation of a hip joint endoprosthesis
US7588578B2 (en) * 2004-06-02 2009-09-15 Facet Solutions, Inc Surgical measurement systems and methods
US8282646B2 (en) * 2006-02-27 2012-10-09 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific knee alignment guide and associated method
US8992538B2 (en) * 2008-09-30 2015-03-31 DePuy Synthes Products, Inc. Customized patient-specific acetabular orthopaedic surgical instrument and method of use and fabrication
EP2445420A1 (en) * 2009-06-24 2012-05-02 Custom Med Orthopaedics (Propietary) Limited A positioning guide and a bone cutting guide system
CA2780826C (en) * 2009-11-17 2018-05-29 Queen's University At Kingston Patient-specific guide for acetabular cup placement

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2019246766B2 (en) * 2016-03-23 2021-04-08 Wright Medical Technology, Inc. Fixation apparatus and method for total ankle replacement
US11134964B2 (en) 2016-03-23 2021-10-05 Wright Medical Technology, Inc. Fixation apparatus and method for total ankle replacement
US11529152B2 (en) 2016-03-23 2022-12-20 Wright Medical Technology, Inc. Circular fixator system and method
US11690636B2 (en) 2016-03-23 2023-07-04 Wright Medical Technology, Inc. Fixation apparatus and method for total ankle replacement
US11857207B2 (en) 2016-03-23 2024-01-02 Wright Medical Technology, Inc. Circular fixator system and method
US12133656B2 (en) 2016-03-23 2024-11-05 Wright Medical Technology, Inc. Circular fixator system and method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011189015A (en) 2011-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5412334B2 (en) Hip replacement surgery support system
US11413093B2 (en) Verification method of osteotomy guide tool, verification system and detection element
JP4439812B2 (en) Material excision or material processing method and device system
US10512496B2 (en) System and method for assisting with arrangement of a stock instrument with respect to a patient tissue
EP2931145B1 (en) Patient-specific acetabular guide for anterior approach
JP6635515B2 (en) Acetabular cup prosthesis positioning instrument and method
JP5922266B2 (en) Patient-specific acetabular guide and related devices
KR102352789B1 (en) Surgical robot system for integrated surgical planning and implant preparation, and associated method
JP2021118881A (en) Active robot pin placement in total knee osteoarthritis
CA2840296C (en) Haptic volumes for reaming during arthroplasty
CN111629686A (en) Robotic Surgery Tools
JP2019528816A (en) Pin placement holder for surgical pin driver
US9211128B2 (en) Devices and methods for hip replacement
JP2010505598A (en) Surgical guide for dental implants and method of use thereof
KR20220056191A (en) Robotic Surgical System for Augmented Hip Arthroplasty
JP2017519600A (en) Rig design method
JP2013132519A (en) Guide instrument for hip replacement arthroplasty
WO2016052110A1 (en) Instrument for artificial knee joint replacement surgery, and instrument unit for artificial knee joint replacement surgery
HK40036455A (en) Surgical robot system for integrated surgical planning and implant preparation, and associated method
CN119606532A (en) Surgical instrument calibration method, surgical instrument calibration device and computer equipment
US20150313609A1 (en) System for partially cutting a bone

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130104

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131011

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131015

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131111

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5412334

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees