JP5642878B2 - Real-time knee balancer - Google Patents
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Description
本発明は、人工膝関節置換術において、大腿骨と脛骨との間の間隔及び平衡度を計測することができる装置に関し、特に、荷重下で当該間隔及び平衡度を簡易且つリアルタイムに計測することができる装置に関する。 The present invention relates to an apparatus capable of measuring the distance and balance between a femur and a tibia in knee replacement, and in particular, easily and in real time measuring the distance and balance under a load. It is related with the apparatus which can do.
人工膝関節に置き換える手術の際に、大腿骨及び脛骨の間の間隔と平衡度の計測が必要となる場合があり、それに関連する様々な装置が提案されている。 During the operation of replacing the artificial knee joint, it is sometimes necessary to measure the distance between the femur and the tibia and the degree of balance, and various devices related thereto have been proposed.
特許文献1には、ジャッキ基部及びジャッキ可動部から成るラチェット式スクリュージャッキを有し、ジャッキ基部から長く延びた係止板を脛骨に釘で留める一方、ジャッキ可動部から同様に長く延びた揺動可能な支持板を大腿骨下側に位置させて、トルクレンチを使用してジャッキ機能で支持板を上昇させて、大腿骨下面を押し上げる装置が開示されている。 Patent Document 1 has a ratchet type screw jack composed of a jack base and a jack movable part, and a locking plate extending from the jack base is fastened with a nail to the tibia, while swinging similarly extended from the jack movable part An apparatus is disclosed in which a possible support plate is positioned below the femur and the lower surface of the femur is pushed up using a torque wrench to raise the support plate with a jack function.
特許文献1に開示された装置によれば、トルクレンチを使用して予め設定したトルク値に達するまでジャッキを開き、支持板(従って、大腿骨下面)を或る高さ位置まで上昇させた後、支持板からジャッキ側に引き出したアームの振れ量をジャッキ側に設けた角度指標から読むことにより、大腿骨と脛骨との間の平衡度を把握できる. According to the device disclosed in Patent Document 1, the jack is opened using a torque wrench until a preset torque value is reached, and the support plate (and hence the lower surface of the femur) is raised to a certain height position. The degree of balance between the femur and the tibia can be grasped by reading the amount of arm deflection drawn from the support plate to the jack side from the angle index provided on the jack side.
特許文献2には、下部材と、揺動可能な上部材と、両者間に挿入されるコイルバネと、上及び下部材を相互接近位置にロックする偏心シャフトと、を含み、間隔指標と角度指標を兼ねる目盛が下部材に設けられ、目盛を指示する指示体が上部材に設けられる装置が開示されている。 Patent Document 2 includes a lower member, a swingable upper member, a coil spring inserted between them, and an eccentric shaft that locks the upper and lower members in a mutually approaching position, and includes an interval index and an angle index. A device is also disclosed in which a scale that also serves as a scale is provided on the lower member, and an indicator that indicates the scale is provided on the upper member.
特許文献2に開示された装置によれば、相互接近位置にロックされた上及び下部材を大腿骨と脛骨との間にセットし、ロック解除により上及び下部材を上下方向に拡大させて、指示体(上部材)が指示する目盛(下部材)を読むことにより、靭帯のバランスを調整及び確認できる。 According to the device disclosed in Patent Document 2, the upper and lower members locked in the mutually approaching position are set between the femur and the tibia, and the upper and lower members are expanded vertically by unlocking, By reading the scale (lower member) indicated by the indicator (upper member), the balance of the ligament can be adjusted and confirmed.
特許文献1に開示された装置は、ジャッキを用いる構造上、間隔を計測するというよりも、間隔を設定してそのときの角度を読み取るといったものであり、所要の用途ないし機能が異なる。左右非対称であるため、左右別に準備する必要があるので、コスト負担が懸念される。また、計測箇所から遠隔のジャッキ側で目盛を読み取る構造上、的確な計測がなかなか困難である。更に、小型化が困難で且つ軽量化が難しい構造上、手術者(外科医等)及び被手術者(患者)の負担が懸念される。
実際の測定では、膝関節を屈曲位から伸展位まで任意の曲げ角度で連続して計測することがあり、その場合、1計測毎にジャッキを開き、計測、ジャッキを戻すというサイクルを繰り返さなければならず煩雑な作業が必要となるという問題がある。
The apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228561 is different from the measurement of the interval and reading the angle at that time rather than measuring the interval because of the structure using the jack, and the required application or function is different. Since it is asymmetrical, it is necessary to prepare the left and right separately, so there is a concern about the cost burden. Moreover, due to the structure in which the scale is read on the remote jack side from the measurement location, accurate measurement is difficult. Furthermore, there is a concern about the burden on the operator (surgeon, etc.) and the patient (patient) due to the structure that is difficult to reduce in size and light in weight.
In actual measurement, the knee joint may be continuously measured at an arbitrary bending angle from the flexion position to the extension position. In that case, the cycle of opening the jack every measurement and returning the jack must be repeated. There is a problem that complicated work is required.
特許文献2に開示された装置は、目盛が間隔指標と角度指標を兼ねる構造上、両者をタイムリーに的確に計測(読み分け)するのに相当の熟練を要する。また上部材の動きの自由度が大きいので目盛の数値の再現性に乏しい。また、ロック解除時に、上及び下部材の急激な拡大(離反)を遅延させる機構ないし配慮が特に無いようなので、大腿骨及び脛骨に対する不慮のダメージが懸念されるという問題がある。 The apparatus disclosed in Patent Document 2 requires considerable skill to accurately measure (read) both in a timely manner because of the structure in which the scale serves as the interval index and the angle index. Moreover, since the degree of freedom of movement of the upper member is large, the reproducibility of the numerical value of the scale is poor. In addition, there is no particular mechanism or consideration for delaying the rapid expansion (separation) of the upper and lower members at the time of unlocking, and there is a problem that accidental damage to the femur and tibia is concerned.
なお、本願出願人の関連会社(DePuy社)は、人工膝関節置換術の発展と向上のために、リガメントテンサー(CAS Ligament Tensor(製品番号:129901080))を市場に提供して好評を博している。リガメントテンサーは、大腿骨及び脛骨の間に挿入して両者を離反させるという点で本発明と共通し得るが、計測機能を独自に有してはおらずナビゲーションシステムと併用して使用する。本発明は、この技術の延長線上にある極めて独創的な思想の創作であるということができる。 In addition, the affiliated company (DePuy) of the applicant of the present application provided a ligament tenser (CAS Ligment Tensor (product number: 129901080)) to the market for the development and improvement of artificial knee joint replacement, and gained popularity. ing. The ligament tensor can be used in common with the present invention in that it is inserted between the femur and tibia and separated from each other, but does not have a measurement function and is used in combination with a navigation system. It can be said that the present invention is a creation of a very original idea that is an extension of this technology.
本発明は、上記事情に鑑みて、ナビゲーションシステムを用いずとも、大腿骨と脛骨との間の間隔及び平衡度をリアルタイムに的確に計測することができる装置を提供することをその課題とする。 This invention makes it the subject to provide the apparatus which can measure the space | interval and balance degree between a femur and a tibia accurately in real time, without using a navigation system in view of the said situation.
本発明の第1態様は、
大腿骨及び脛骨の間に挿入され得るバランサーであって、
間隔目盛を有するベースプレートと、
間隔ポインター及び角度目盛を有し、ベースプレートに対して並進的に上下動可能であるスライダーと、
角度ポインターを有し、スライダーに対して揺動可能であり且つスライダーと共に上下動可能であるトッププレートと、
ベースプレートに対してトッププレートを上方向に付勢する弾性部材と、
を含み、
弾性部材による付勢力によって、ベースプレートが脛骨に、トッププレートが大腿骨にそれぞれ係合したときに、ベースプレートの間隔目盛と、スライダーの間隔ポインターと、の協働によって、ベースプレートに対するトッププレートの上下位置が表示され、同時に、スライダーの角度目盛と、トッププレートの角度ポインターと、の協働によって、ベースプレートに対するトッププレートの傾斜が表示されることを特徴とする。
The first aspect of the present invention is:
A balancer that can be inserted between the femur and tibia,
A base plate having a spacing scale;
A slider having an interval pointer and an angle scale and capable of translational up and down relative to the base plate;
A top plate having an angle pointer, swingable with respect to the slider, and movable up and down with the slider;
An elastic member for urging the top plate upward with respect to the base plate;
Including
When the base plate is engaged with the tibia and the top plate is engaged with the femur by the urging force of the elastic member, the vertical position of the top plate relative to the base plate is adjusted by the cooperation of the interval scale of the base plate and the interval pointer of the slider. At the same time, the inclination of the top plate with respect to the base plate is displayed by the cooperation of the angle scale of the slider and the angle pointer of the top plate.
本発明の第2態様は、第1態様において、トッププレートは、シャフトを介してスライダーに連結され、シャフトを中心にして揺動可能であることを特徴とする。
本発明の第3態様は、第1態様において、弾性部材は、ベースプレート及びトッププレートの間に配置されることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the top plate is connected to the slider via the shaft, and can swing around the shaft.
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the elastic member is disposed between the base plate and the top plate.
本発明の第4態様は、
大腿骨及び脛骨の間に挿入され得るバランサーであって、
左右各側に間隔目盛を有するベースプレートと、
左右各側に間隔ポインター及び角度目盛を有し、ベースプレートに対して並進的に上下動可能であるスライダーと、
左右各側に角度ポインターを有し、スライダーに対して揺動可能であり且つスライダーと共に上下動可能であるトッププレートと、
バランサーの左右各側に配置され、ベースプレートに対してトッププレートを上方向に付勢する弾性部材と、
を含み、
弾性部材による付勢力によって、ベースプレートが脛骨に、トッププレートが大腿骨にそれぞれ係合したときに、ベースプレートの間隔目盛と、スライダーの間隔ポインターと、の協働によって、ベースプレートに対するトッププレートの上下位置が表示され、同時に、スライダーの角度目盛と、トッププレートの角度ポインターと、の協働によって、ベースプレートに対するトッププレートの傾斜が表示されることを特徴とする。
The fourth aspect of the present invention is:
A balancer that can be inserted between the femur and tibia,
A base plate having an interval scale on each of the left and right sides;
A slider having an interval pointer and an angle scale on each of the left and right sides, and capable of translational up and down relative to the base plate;
A top plate having an angle pointer on each of the left and right sides, swingable with respect to the slider, and movable up and down with the slider;
An elastic member disposed on each side of the balancer and biasing the top plate upward with respect to the base plate;
Including
When the base plate is engaged with the tibia and the top plate is engaged with the femur by the urging force of the elastic member, the vertical position of the top plate relative to the base plate is adjusted by the cooperation of the interval scale of the base plate and the interval pointer of the slider. At the same time, the inclination of the top plate with respect to the base plate is displayed by the cooperation of the angle scale of the slider and the angle pointer of the top plate.
本発明の第5態様は、第4態様において、トッププレートは、シャフトを介してスライダーに連結され、シャフトを中心にして揺動可能であることを特徴とする。
本発明の第6態様は、第4態様において、弾性部材は、ベースプレート及びトッププレートの間に配置されることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the top plate is connected to the slider via the shaft, and can swing around the shaft.
According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the elastic member is disposed between the base plate and the top plate.
本発明の第7態様は、第1〜6態様のいずれか1つのバランサーを上下方向に挟み込むためのハンドルであって、一対のバー部材を含み、その一方のバー部材は、トッププレートを上側から押圧するための第1先端部を有し、その他方のバー部材は、ベースプレートに形成された穴に入り込む第2先端部を有することを特徴とする。
本発明の第8態様は、第7態様において、第1先端部は、二股状を有し、トッププレートとの接触部分が丸く形成され、第2先端部は、穴の横断面と相補的な横断面を有する真っ直ぐな平板状に形成されることを特徴とする。
A seventh aspect of the present invention is a handle for sandwiching any one of the balancers according to any one of the first to sixth aspects in a vertical direction, and includes a pair of bar members, and one of the bar members has a top plate from the upper side. It has the 1st front-end | tip part for pressing, and the other bar member has the 2nd front-end | tip part which penetrates into the hole formed in the baseplate, It is characterized by the above-mentioned.
According to an eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect, the first tip portion has a bifurcated shape, a contact portion with the top plate is formed in a round shape, and the second tip portion is complementary to the cross section of the hole. It is characterized by being formed in a straight flat plate shape having a cross section.
本発明の第9態様は、第1〜6態様のいずれか1つのバランサーに付加されるシムであって、所定の厚さを有することを特徴とする。
本発明の第10態様は、第9態様において、シムの上面は、雌雄嵌合部を介してベースプレートの下面に取り付くことを特徴とする。
本発明の第11態様は、第9態様において、シムの下面には、雌雄嵌合部を介してチルトプレートの上面が取り付くことを特徴とする。
本発明の第12態様は、第9態様において、シムの上面には、シム脱落防止用の突出部が設けられることを特徴とする。
A ninth aspect of the present invention is a shim added to any one of the balancers according to the first to sixth aspects, and has a predetermined thickness.
According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect, the upper surface of the shim is attached to the lower surface of the base plate via a male / female fitting portion.
An eleventh aspect of the present invention is characterized in that, in the ninth aspect, the upper surface of the tilt plate is attached to the lower surface of the shim via a male / female fitting portion.
The twelfth aspect of the present invention is characterized in that, in the ninth aspect, the upper surface of the shim is provided with a protrusion for preventing the shim from falling off.
本発明の第13態様は、第1〜6態様のいずれか1つのバランサーに付加されるチルトプレートであって、一方側が薄く、他方側が厚い、所定の傾斜角度を有することを特徴とする。
本発明の第14態様は、第13態様において、チルトプレートの上面には、ベースプレート及び/又はシムの下面に取り付くための雌雄嵌合部が設けられることを特徴とする。
A thirteenth aspect of the present invention is a tilt plate that is added to any one of the balancers according to the first to sixth aspects, and has a predetermined tilt angle that is thin on one side and thick on the other side.
A fourteenth aspect of the present invention is characterized in that, in the thirteenth aspect, a male and female fitting portion for attaching to the lower surface of the base plate and / or shim is provided on the upper surface of the tilt plate.
上記従来の不都合を見事に解決することができる。すなわち、本発明によれば、ナビゲーションシステムを用いずとも、大腿骨と脛骨との間の間隔及び平衡度をリアルタイムに簡易且つ的確に計測することができる The conventional inconvenience can be solved brilliantly. That is, according to the present invention, it is possible to easily and accurately measure the interval and balance between the femur and the tibia in real time without using a navigation system.
本発明の上記及び他の課題、特徴、及び効果は、添付図面に描かれた本発明の実施形態の説明及び添付した請求の範囲から当業者に明らかになろう。 The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the description of the embodiments of the present invention and the appended claims as illustrated in the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るバランサー1の右斜め前方側から見た分解斜視図であり、図2は、本実施形態のバランサー1の左斜め後方側から見た分解斜視図である。 FIG. 1 is an exploded perspective view of a balancer 1 according to an embodiment of the present invention as viewed from the right diagonal front side, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the balancer 1 of the present embodiment as viewed from the diagonally left rear side. is there.
図1の矢印Xは、バランサーの幅方向(左右方向)、矢印Yは、バランサーの奥行方向(前後方向)、矢印Zは、バランサーの高さ方向(厚さ方向)をそれぞれ示す。 The arrow X in FIG. 1 indicates the balancer width direction (left-right direction), the arrow Y indicates the balancer depth direction (front-rear direction), and the arrow Z indicates the balancer height direction (thickness direction).
本実施形態のバランサー1は、例えば、人工膝関節全置換手術の際に、大腿骨と脛骨との間に挿入される計測装置であって、基本的に、脛骨側に配置されるベースプレート3と、大腿骨側に配置されるトッププレート5と、トッププレート5に連結されるスライダー7と、ベースプレート3及びトッププレート5の間に配置されて両者を互いに離間するように付勢する一対のコイルバネ(弾性部材)9と、を含む。
The balancer 1 of the present embodiment is a measuring device that is inserted between the femur and the tibia, for example, during a total knee replacement operation, and basically includes a
本実施形態のバランサー1は、前記挿入のためにバランサー1を確実に把持するためのハンドル11(図16))と、大腿骨と脛骨との間の間隔の大小に対応できるようにするためのシム13(図19)と、前記間隔の前後方向の傾斜に対応し得るようにするためのチルトプレート15(図23)と、を付帯的に有する。 The balancer 1 of the present embodiment is adapted to accommodate the size of the space between the handle 11 (FIG. 16) for securely grasping the balancer 1 for the insertion and the femur and the tibia. A shim 13 (FIG. 19) and a tilt plate 15 (FIG. 23) for supporting the inclination of the interval in the front-rear direction are incidentally included.
これらの要素は、例えば、硬度と耐食性のバランスが優れた析出硬化系ステンレス鋼(具体的には、例えば、SUS630)を適切に熱処理したもので構成することができる。 These elements can be composed of, for example, an appropriately heat-treated precipitation hardening stainless steel (specifically, for example, SUS630) having an excellent balance between hardness and corrosion resistance.
(1)ベースプレート
図3〜図7を参照すると、ベースプレート3は、上方から見て略腎臓形状(kidney shape)又は略そら豆形状(broad-bean shape)を有しており、脛骨の近位端面とほぼ同じ大きさであることが望ましい。
(1) Base plate
3 to 7, the
ベースプレート3の上面の左右各側の略中央には、コイルバネ9を保持するための円柱状の隆起部21が設けられる。
ベースプレート3の上面の前方側には、一対の直立部23(23a、23b)が左右方向に所定間隔を空けて対称的に立設される。
A columnar raised
On the front side of the upper surface of the
両直立部23a、23bの対向する鉛直面は、後述するスライダー7の対応する面と摺動係合して、スライダー7の上下方向(Z方向前後)の並進移動を案内する。
各直立部23の前面には、上下に延びる外側の稜線に沿って間隔目盛25(25a、25b)(図では、1mm間隔の目盛線ないし刻み目)と目盛数字(図では、8、10、12)が設けられる。
The opposing vertical surfaces of the two
On the front surface of each
ベースプレート3の上面の略中央には、トッププレート5のZ方向の並進移動を案内するための略直方体状のガイドポスト29が立設される。
ガイドポスト29の前面には、ガイドポスト29をY方向に貫通する縦長穴31が形成される。
A substantially rectangular parallelepiped-shaped guide post 29 for guiding the translation of the
In the front surface of the
この縦長穴31にトッププレート5のシャフト47(後述)が嵌合して、トッププレート5が上下方向(Z方向、前後)に並進移動する際に、シャフト47が縦長穴31の上下内端に当接して上下方向(Z方向)の動きが一定距離に拘束される。すなわち、縦長穴31の長さによってトッププレート5の並進移動(Z方向)の最大ストローク長さが決まる。
When the shaft 47 (described later) of the
また、ガイドポスト29の前面において、縦長穴31の下側には、ガイドポスト29をY方向に同じように貫通する横長穴33が形成される。この横長穴33には、バランサー1把持のために、後述するハンドル11の両先端の一方が入り込む。
Further, on the front surface of the
さらに、ガイドポスト29の壁面26とトッププレート5の壁面44とが係合し、並進移動を案内すると同時に、ガイドポスト29の壁面27とトッププレート5の壁面45が係合し、並進移動を案内することにより、Y-Z平面内でのトッププレート5の回旋を抑制する。それによって安定した計測が可能となる。
Further, the
ベースプレート3の底面(下面)には、後述するシム13やチルトプレート15を位置決め及び連結するための突起35が複数(図示形態では、4つ)設けられる。これらの突起を脛骨端面へ刺してベースプレートの固定性を得る。
On the bottom surface (lower surface) of the
(2)トッププレート
図8〜図13を参照すると、トッププレート5は、ベースプレート3と同じように、上方から見て略腎臓形状又は略そら豆形状を有する。
(2) Top Plate Referring to FIGS. 8 to 13, the
トッププレート5の下面(裏面)の左右各側の略中央には、コイルバネ9を保持するための斜切円柱状の隆起部41が設けられる。
A slant-cut columnar raised
トッププレート5の上面の略中央には、トッププレート5をZ方向(上下方向)に貫通する矩形穴43が設けられる。この矩形穴43には、ベースプレート3のガイドポスト29が嵌合する。
A
矩形穴43のY方向後方側の内面の中央には、Y方向に延びるシャフト47の後端を受容して保持する保持孔が設けられ、対応するY方向前方側の内面には、シャフト47の前方側を保持する貫通孔が設けられる。
A holding hole that receives and holds the rear end of the
シャフト47は、これら2つの孔を介してトッププレート5に固定支持され、前方側に位置するシャフト端部は、トッププレート5の前端面から前方に所定長さだけ突出する。この突出したシャフト部分には、スライダー7が装着される。
The
詳細には、シャフト47は、ベースプレート3にコイルバネ9をセットし、ガイドポスト29を矩形穴43に通して、コイルバネ9の付勢力に抗しつつトッププレート5をベースプレート3に近づけながら、前方側から見てトッププレート5の前方側の貫通孔及び後方側の保持孔がガイドポスト29の縦長穴31(及び、スライダー7の中心孔57)と揃ったときに、トッププレート5に装着される。
Specifically, the
トッププレート5の前面の左右には、スライダー7の角度目盛(後述)を指し示すための指示線ないし刻み目51(51a、51b)(以下、角度ポインター)が各1つ設けられる。
On the left and right sides of the front surface of the
(3)スライダー
図14及び図15を参照すると、スライダー7は、前後方向(Y方向)に貫通する中心孔57を中央に有する矩形状の厚板部59と、厚板部59の両側から左右外方に延び、中心孔57を中心とした円弧から成る稜線(外郭)を有する左右両側の薄板部61と、を含む。
(3) Slider Referring to FIGS. 14 and 15, the
スライダー7の中心孔57には、上述したようにトッププレート5の前端面から突出するシャフト43が相対回動可能に嵌合する。
As described above, the
厚板部59は、左右方向両側に対向する垂直面を有し、各垂直面は、上述したように、ベースプレート3の直立部23a及び23bの対応する鉛直面と摺動係合する。
The
各薄板部61の前面には、外側の稜線に沿って角度目盛65(図では、1deg間隔の目盛線ないし刻み目)と目盛数字(図では、+5、−5)が設けられる。
On the front surface of each
左右各側の角度目盛65a及び65bのうち、上下中央(水平位置)の目盛線65nは、他よりも太く且つ長く形成される。この目盛線65nは、ベースプレート3の直立部23の間隔目盛25を指し示すための間隔ポインター(65n)を構成する。
Of the angle scales 65a and 65b on the left and right sides, the
(4)コイルバネ
本実施形態では、コイルバネ9が使用される。しかしながら、ベースプレート3及びトッププレート5を相対的に離反(離間)するように付勢することができれば、他の形態のバネやゴム等を使用することができる。
(4) Coil spring In this embodiment, the
(5)ハンドル
図16〜図18を参照すると、ハンドル11は、バランサー1を把持して大腿骨と脛骨との間に挿入するための工具であって、コイルバネ9の付勢力に抗してベースプレート3及びトッププレート5を挟み込んで全体を薄くして挿入を容易にするものである。
(5) Handle Referring to FIGS. 16 to 18, the handle 11 is a tool for grasping the balancer 1 and inserting it between the femur and the tibia, and the base plate resists the biasing force of the
ハンドル11は、略S状の2つのバー部材71、73を交差させて交差部分をピン75で連結したような構造を有する。
The handle 11 has a structure in which two substantially S-shaped
一方のバー部材71の先端側は、トッププレート5の上面を下方に押し下げる際に左右バランス良く加圧できるように二股状に形成されると共に、加圧の際に出来るだけ無用な分力を生じさせないために点接触ないし線接触し得るように先端部71a(加圧部分ないし接触部分)が丸く形成される。
One
他方のバー部材73の先端側には、ベースプレート3のガイドポスト29の前面に形成される横長穴33に容易に抜き差しできるようにするために、相補的・相似的な横断面を有する真っ直ぐな平板部73aが設けられる。
A straight flat plate having a complementary / similar cross section is provided at the front end side of the
(6)シム
図19〜図22を参照すると、シム13は、バランサー1を大腿骨と脛骨との間に挿入する際に、その間隔が通常よりも大きい場合に、それに応じたバランサー全体厚さを暫定的に形成するものである。
(6) Shim Referring to FIGS. 19 to 22, when the balancer 1 is inserted between the femur and the tibia, the
図示したシム13は、2.5mmの厚さを有する。勿論、これに代えて、或いは、加えて、他の厚さ、例えば、5.0mm、7.5mmの厚さを有するものが提供される。
The illustrated
シム13の上面には、ベースプレート3に対するシム13の取り付けのために、ベースプレート3の下面に設けられた4つの突起35を受容する4つの嵌合孔81が設けられる。
On the upper surface of the
シム13の下面には、チルトプレート15の取り付けのために、3つの突起85が設けられる。
Three
また、シム13の上面には、C形状の突出部89が設けられる。この突出部89は、シム13をベースプレート3の下面に取り付けた際に、横長穴33に連通するようにベースプレート下面に形成された開口37(図7)を通してベースプレート内に入り込んで、横長穴33と略一直線に揃うように構成される。
A C-shaped
しかも、ベースプレート3の横長穴33にハンドル11の先端の平板部73aが入り込んだときに、平板部73aに突出部89が引っ掛かり、シム13の離脱(脱落)が確実に阻止できるように構成される。
Moreover, when the
(7)チルトプレート
図23〜図26を参照すると、図示したチルトプレート15は、上面がベースプレート3又はシム13(図示シムは5mm厚さを有する)との取付面を構成し、前方側が薄く、後方側が厚い、5度の傾斜を有する。勿論、これに代えて、或いは、必要に応じて他の傾斜角度(例えば、10度、15度等)を有することができる。
(7) Tilt Plate Referring to FIGS. 23 to 26, the illustrated
チルトプレートの上面(取付面)には、ベースプレート3との連結のためにベースプレート下面から突出する4つの突起35が嵌合し得る4つの嵌合孔91が設けられると共に、シム13との連結のためにシム下面から突出する3つの突起85が嵌合し得る3つの嵌合孔93が設けられる。これらの7つの突起35、85は、標準化の観点から同じ外径を有し、同様に、7つの嵌合孔91、93は、同じ内径を有することができる。
The upper surface (mounting surface) of the tilt plate is provided with four
以上の構成を有する本実施形態のバランサー1(及び/又はシムやチルトプレート)の使用方法について、以下、簡潔に説明する。 A method of using the balancer 1 (and / or shim or tilt plate) of the present embodiment having the above configuration will be briefly described below.
バランサー1を大腿骨と脛骨との間に挿入するに先立って、先ず、ハンドル11の平板部73aをベースプレート3のガイドポスト29の横長穴33に差し込むと共に、ハンドル11の他方の先端部71aでトッププレート5の上面を押圧することにより、バランサー全体の厚さを最小にする。すなわち、ベースプレート3及びトッププレート5を相互に最接近するように位置させる。
Prior to inserting the balancer 1 between the femur and tibia, first, the
バランサー1をこのように薄く把持できる構造上、大腿骨と脛骨との間の間隔にバランサー1を極めて容易に挿入することができる。 Due to the structure in which the balancer 1 can be thinly gripped in this way, the balancer 1 can be inserted very easily into the space between the femur and the tibia.
尚、上記間隔が想定以上に大きい場合及び/又は傾いているような場合には、予めシム13及び/又はチルトプレート15を取り付けておくことが望ましい。
In addition, when the said space | interval is larger than expected and / or when it inclines, it is desirable to attach the
シム13を取り付ける場合、上述したように、シム13の突起部89とベースプレート3の横長穴33とハンドル11の平板部73aとによる斬新な相互連結構造のために、シム13の離脱を確実に阻止できる。
When the
また、シム13の有無にかかわらず、ハンドル11を通常通りの開き角度でバランサー1を把持できるので、作業能率や効率が格段に向上し得る。
In addition, regardless of the presence or absence of the
さて、大腿骨と脛骨との間の間隔に挿入したバランサー1に対するハンドル11の把持力を徐々に解放することにより、コイルバネ9の付勢力により、ベースプレート3及びトッププレート5の間の距離が広がりながら、ベースプレート3は脛骨側に当接係合し、トッププレート5は大腿骨側に当接係合する。
Now, by gradually releasing the gripping force of the handle 11 on the balancer 1 inserted between the femur and the tibia, the distance between the
その際、上述したように、スライダー7及びシャフト47は、ベースプレート3に対して並進的に上方に移動する一方、トッププレート5は、スライダー7及びシャフトと共に上方に移動しながらもシャフト47回りに揺動可能である。
At this time, as described above, the
脛骨と大腿骨との間の間隔(寸法ないし距離)は、ベースプレート3(直立部23)の間隔目盛25(25a、25b)とこれを指し示すスライダー7の間隔ポインター65nとから容易に視認(計測)することができる。
The interval (size or distance) between the tibia and the femur is easily visually recognized (measured) from the interval scale 25 (25a, 25b) of the base plate 3 (upright portion 23) and the
他方、脛骨に対する大腿骨の傾きないし平衡度は、スライダー7の角度目盛65(65a、65b)とこれを指し示すトッププレート5の角度ポインター(指示線)51(51a、51b)とから容易に視認(計測)することができる。
On the other hand, the inclination or balance of the femur with respect to the tibia is easily visually recognized from the angle scale 65 (65a, 65b) of the
このように、大腿骨と脛骨との間の間隔にバランサー1をセットした瞬間に、2つの視認(計測)作業が可能である。 Thus, at the moment when the balancer 1 is set at the interval between the femur and the tibia, two visual recognition (measurement) operations are possible.
以上説明したように、本実施形態のバランサーによれば、脛骨及び大腿骨の間の開きや傾きの状態に応じた装置構成に即時にすることができ、そして、脛骨及び大腿骨の間にバランサーを極めて簡便に且つ容易にセットすることができ、さらに、セットした瞬間に両骨間の寸法及び傾斜(平衡度)をリアルタイムに計測できる。 As described above, according to the balancer of the present embodiment, it is possible to immediately make the device configuration according to the state of opening and tilting between the tibia and the femur, and the balancer between the tibia and the femur. Can be set very simply and easily, and the dimension and inclination (balance) between both bones can be measured in real time at the moment of setting.
また、バランサー全体を非常にコンパクト且つ軽量に装置構成できるので、操作性が著しく向上すると共に、被手術者に対するダメージを最小にすることができる。 In addition, since the entire balancer can be configured to be very compact and lightweight, the operability is remarkably improved and the damage to the operator can be minimized.
尚、本実施形態においては、バランサーが左右対称構造から構成されるので、大腿骨及び脛骨の間にセットされた際に、たとえ一方側に障害物があってその側の目盛及びポインターの組合せが視認できないような場合でも、他方側の目盛及びポインターの組合せから計測できる。すなわち、好適な計測作業を実現することができる。これにより膝蓋骨を元の位置にもどした状態で計測可能となり、より実際の膝関節に近い状態が再現出来る。 In this embodiment, since the balancer is composed of a symmetrical structure, when it is set between the femur and the tibia, there is an obstacle on one side and the combination of the scale and pointer on that side is Even when it cannot be visually recognized, it can be measured from the combination of the scale on the other side and the pointer. That is, a suitable measurement work can be realized. As a result, measurement can be performed with the patella returned to the original position, and a state closer to an actual knee joint can be reproduced.
ここで、図27には、大腿骨F及び脛骨Tの間に実際にセットした本実施形態のバランサー1を示す。同図において、大腿骨F及び脛骨Tは、伸展状態にあり、(図示しない)膝蓋骨が本来の位置にある(非翻転位置)。 Here, FIG. 27 shows the balancer 1 of this embodiment actually set between the femur F and the tibia T. In the figure, a femur F and a tibia T are in an extended state, and a patella (not shown) is in an original position (non-rotating position).
図27からよく理解され得るように、本実施形態のバランサー1によれば、膝蓋骨の翻転のない本来の機能状態・生理状態にある膝(大腿骨および脛骨)に対して、適切且つ迅速な計測が可能である。当然ながら、屈曲状態にある膝(大腿骨および脛骨)に対しても同様の計測が可能である。 As can be well understood from FIG. 27, according to the balancer 1 of the present embodiment, it is possible to appropriately and quickly apply to a knee (femur and tibia) in an original functional state / physiological state without patella rotation. Measurement is possible. Of course, the same measurement is possible for the knees (femur and tibia) in a bent state.
しかしながら、本発明自体は、バランサーが左右対称構造から構成されることに限定されるわけではない。例えば、バランサーを左右非対称な構造から構成することができる。要するに、バランサーの左右いずれか一方側の目盛及びポインターの組合せが設けられさえすれば、必要な計測は可能である。 However, the present invention itself is not limited to the balancer having a symmetrical structure. For example, the balancer can be configured from a left-right asymmetric structure. In short, the necessary measurement is possible as long as the combination of the scale and pointer on either the left or right side of the balancer is provided.
上記実施形態は、本発明の実施形態の代表であって、図示する目的のために提供されており、本発明の範囲を制限するように意図されたものではない。本明細書で図示及び説明されている構成要素や材料や各種手段は、制限でなく、本発明の範囲内で変更や変形を考慮でき、添付された請求の範囲の記載によってのみ制限される。 The above embodiments are representative of embodiments of the present invention and are provided for purposes of illustration and are not intended to limit the scope of the present invention. The components, materials, and various means illustrated and described in the present specification are not limited, and modifications and variations can be considered within the scope of the present invention, and are limited only by the description of the appended claims.
1 バランサー
3 ベースプレート
5 トッププレート
7 スライダー
9 コイルバネ
11 ハンドル
13 シム
15 チルトプレート
21、41 隆起部
23、23a、23b 直立部
25、25a、25b 間隔目盛
26、27 壁面
29 ガイドポスト
31 縦長穴
33 横長穴
35 突起
37 開口
43 矩形穴
44、45 壁面
47 シャフト
51 角度ポインター(指示線)
57 中心孔
59 厚板部
61 薄板部
65、65a、65b 角度目盛
65n 間隔ポインター(目盛線)
71、73 バー部材
71a 先端部
73a 平板部
75 ピン
81、91 嵌合孔
85 突起
89 突出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
71, 73
Claims (11)
左右各側に間隔目盛(25a, 25b)を有するベースプレート(3)と、
左右各側に間隔ポインター(65n, 65n)及び角度目盛(65a, 65b)を有し、前記ベースプレート(3)に対して並進的に上下動可能であるスライダー(7)と、
左右各側に角度ポインター(51a, 51b)を有し、前記スライダー(7)に対して揺動可能であり且つ前記スライダー(7)と共に上下動可能であるトッププレート(5)と、
前記バランサー(1)の左右各側に配置され、前記ベースプレート(3)に対して前記トッププレート(5)を上方向に付勢する弾性部材(9)と、
を含み、
前記弾性部材による付勢力によって、前記ベースプレート(3)が前記脛骨に、前記トッププレート(5)が前記大腿骨にそれぞれ係合したときに、前記ベースプレート(3)の前記間隔目盛(25a, 25b)と、前記スライダー(7)の前記間隔ポインター(65n, 65n)と、の協働によって、前記ベースプレート(3)に対する前記トッププレート(5)の上下位置が表示され、同時に、前記スライダー(7)の前記角度目盛(65a, 65b)と、前記トッププレート(5)の前記角度ポインター(51a, 51b)と、の協働によって、前記ベースプレート(3)に対する前記トッププレート(5)の傾斜が表示されることを特徴とするバランサー(1)。 A balancer (1) that can be inserted between the femur and tibia,
A base plate (3) having a spacing scale (25a, 25b) on each side;
A slider (7) having interval pointers (65n, 65n) and angle scales (65a, 65b) on each of the left and right sides, and capable of translational up and down relative to the base plate (3);
A top plate (5) having angle pointers (51a, 51b) on each of the left and right sides, swingable with respect to the slider (7) and vertically movable together with the slider (7);
An elastic member (9) disposed on each of the left and right sides of the balancer (1) and biasing the top plate (5) upward with respect to the base plate (3);
Including
When the base plate (3) is engaged with the tibia and the top plate (5) is engaged with the femur by the urging force of the elastic member, the interval scale (25a, 25b) of the base plate (3) is engaged. And the distance pointer (65n, 65n) of the slider (7), the vertical position of the top plate (5) with respect to the base plate (3) is displayed, and at the same time, the slider (7) By the cooperation of the angle scale (65a, 65b) and the angle pointer (51a, 51b) of the top plate (5), the inclination of the top plate (5) with respect to the base plate (3) is displayed. Balancer (1) characterized by that.
前記トッププレート(5)は、シャフト(47)を介して前記スライダー(7)に連結され、前記シャフト(47)を中心にして揺動可能であることを特徴とするバランサー(1)。 The balancer (1) according to claim 1 ,
The balancer (1), wherein the top plate (5) is connected to the slider (7) via a shaft (47) and is swingable about the shaft (47).
前記弾性部材(9)は、前記ベースプレート(3)及び前記トッププレート(5)の間に配置されることを特徴とするバランサー(1)。 The balancer (1) according to claim 1 ,
The balancer (1), wherein the elastic member (9) is disposed between the base plate (3) and the top plate (5).
一対のバー部材(71, 73)を含み、その一方のバー部材(71)は、前記トッププレート(5)を上側から押圧するための第1先端部(71a)を有し、その他方のバー部材(73)は、前記ベースプレート(3)に形成された穴(33)に入り込む第2先端部(73a)を有することを特徴とするハンドル(11)。 A handle (11) for sandwiching the balancer (1) according to any one of claims 1 to 3 in a vertical direction,
A pair of bar members (71, 73) is included, and one of the bar members (71) has a first tip portion (71a) for pressing the top plate (5) from above, and the other bar The member (73) has a second tip (73a) that enters a hole (33) formed in the base plate (3).
前記第1先端部(71a, 71a)は、二股状を有し、前記トッププレート(5)との接触部分が丸く形成され、
前記第2先端部(73a)は、前記穴(33)の横断面と相補的な横断面を有する真っ直ぐな平板状に形成されることを特徴とするハンドル(11)。 Handle (11) according to claim 4 ,
The first tip portion (71a, 71a) has a bifurcated shape, and a contact portion with the top plate (5) is rounded,
The handle (11), wherein the second tip (73a) is formed in a straight flat plate shape having a cross section complementary to the cross section of the hole (33).
前記バランサーに付加されるシム(13)をさらに含み、
前記シムは所定の厚さを有することを特徴とするバランサー(1)。 In the balancer (1) according to any one of claims 1 to 3,
Further comprising a shim (13) added to said balancer,
The balancer (1), wherein the shim has a predetermined thickness.
前記シム(13)の上面は、雌雄嵌合部(81)を介して前記ベースプレート(3)の下面に取り付くことを特徴とするバランサー(1)。 The balancer (1) according to claim 6 ,
The balancer (1), wherein the upper surface of the shim (13) is attached to the lower surface of the base plate (3) via a male / female fitting portion (81 ) .
前記シム(13)の下面には、雌雄嵌合部(85)を介してチルトプレート(15)の上面が取り付くことを特徴とするバランサー(1)。 The balancer (1) according to claim 6 ,
The balancer (1), wherein the upper surface of the tilt plate (15) is attached to the lower surface of the shim (13) via a male / female fitting portion (85 ) .
前記シム(13)の上面には、シム脱落防止用の突出部(89)が設けられることを特徴とするバランサー(1)。 The balancer (1) according to claim 6 ,
The balancer (1), wherein a protrusion (89) for preventing the shim from falling off is provided on the upper surface of the shim (13 ) .
前記バランサーに付加されるチルトプレート(15)をさらに含み、
前記チルトプレート(15)は、一方側が薄く、他方側が厚い、所定の傾斜角度を有することを特徴とするバランサー(1)。 In the balancer (1) according to any one of claims 1 to 3,
Further comprising a tilt plate (15) added to said balancer,
The balancer (1) according to claim 1, wherein the tilt plate (15) has a predetermined inclination angle that is thin on one side and thick on the other side.
前記チルトプレート(15)の上面には、前記ベースプレート(3)の下面に取り付くための雌雄嵌合部(91, 93)が設けられることを特徴とするバランサー(1)。 The balancer (1) according to claim 10 ,
The tilt plate on the upper surface (15), said male and female fitting portions for attaches to the underside of the base plate (3) (91, 93), characterized in that is provided a balancer (1).
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