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技術 手術中に2つの骨の相対的な位置を測定するための構成として用いられる装置および位置決めを測定するための構成として用いられる装置

出願人 デピュイ・オーソピーディックス・インコーポレイテッド
発明者 スコット・シー・ブラウンハル・エス・クレーン
出願日 2002年11月12日 (17年1ヶ月経過) 出願番号 2002-328649
公開日 2003年7月15日 (16年5ヶ月経過) 公開番号 2003-199756
状態 特許登録済
技術分野 手術用機器 手術用機器
主要キーワード 摩擦クランプ ピンシャフト アタッチメント装置 可動シャフト クランプハンドル 静止シャフト 後方境界 水平ロッド
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (14)

課題

アンカーに取り付けられて変位および長さを正確にかつ繰り返して測定するのを容易にする装置を提供することを目的とする。

解決手段

互いに向かい合う第1のクランプ面54および第2のクランプ面56を備えた、ばね付勢されたクランプ28であって、第1のクランプ面および第2のクランプ面は、第1の骨の位置に保持されたアンカー18にクランプを係合させてクランプをアンカーに固定された垂直位置で保持するように適合された、ばね付勢されたクランプ28と、長寸部分96と、長寸部分から角度をなして延出するロケータ部分98とを備え、ばね付勢されたクランプに摺動可能に支持された測定アーム26とを有する。

概要

背景

あるタイプの手術、とりわけ関節形成術(arthroplastic surgery)の重要な側面は、適切に骨を位置決めすることである。骨の位置決めには、残りの骨の自然な姿勢(posture)および体位(attitude)を変えないように人工器官コンポーネントを適切に選択して移植することが含まれる。

例えば、全股関節置換術(total hip replacement surgery)では、下肢(leg)の全長および横方向の変位(lateral offset)の変化を回避するように股関節の人工器官を適切に選択することが必要とされる。下肢の長さおよび横方向の変位のいずれか一方もしくは両方が等しくないと、持続性の足の不自由(persistent limp)が患者に好ましくない結果としてもたらされることがある。しかし、正しい寸法の股関節の人工器官が選択されれば、適切な下肢の長さおよび横方向の変位が達成できる。

適切な寸法の人工器官の選択を容易にする一般的な技術は、股関節を置換する前に基準の測定値の測定を実施し、次に基準測定値再現されるまで人工器官の寸法を調節することを含む。人工器官の調節された寸法によって最初の測定値とほぼ一致する測定値がもたらされた後に、その寸法の人工器官が患者に用いられる(移植される)。

骨を位置決めするための測定を行なう様々な方法が開発されてきた。これらの方法のほとんどは、患者の腸骨(ilium)に埋め込まれる基準ピンを用いる。つぎに、他の装置が用いられて、埋め込まれた基準ピンから大腿骨(femur)の基準点までの長さが測定される。例えば、従来の技術では、患者の腸骨に取り付けられたピンと患者の大腿骨に取り付けられた第2のピンを用いる下肢長ゲージが記載されている(例えば、特許文献1参照)。下肢長ゲージは、ピンの上部に合致する2つの垂直ロッドと、2つの垂直ロッドに保持される水平ロッドとを含む。2つの垂直ロッドの間の長さは、一方の垂直ロッドに対して水平ロッドを摺動させることにより、2つのピンの間の距離に適合するように調節される。適切な長さに調節された後は、2つの垂直ロッドは腸骨と大腿骨の2つのピンに合致していなければならない。垂直ロッドおよび水平ロッドは、長さの測定値を保ちながら、ひとつのユニットアセンブリ)として取り除かれる。股関節が置換された後に、垂直ロッドおよび水平ロッドのアセンブリがピンの上に配置される。垂直ロッドが(2つのピンに)合致していない場合には、人工器官の配置または長さの調節が(必要なことが)示されている。垂直ロッドが2つのピンに合致している場合には、人工器官の寸法は適切である。

従来の技術では、腸骨および大腿骨に配置された基準ピンの間の距離の測定値を用いた同じような装置が記載されている(例えば、特許文献2および特許文献3参照)。しかし、上記の特許明細書の技術は、全股関節置換術の間の骨の位置決めに対する有益性を制限するさまざまな不利益の影響をこうむる。例えば、これらの特許明細書に記載された技術および装置の多くは、中でも、複数のピンを骨に配置しなければならないので、使用するのが難しい。そのような装置は、測定装置整合をさらに困難にしている。

さらに、上述された装置を含む多くの従来の装置は、長さのみを測定し、横方向の変位を適切に測定するものではない。信頼性のある横方向の変位の測定値を提供できないと、人工器官が移植された後の骨の最終的な位置決めが不適切になることがある。

従来の技術では、調節可能なアウトリガー装置および腸骨に取り付けられたアンカーピンを用いることによって、上記の必要性のいくつかを解決している装置(「Chanの装置」という)がある(例えば、特許文献4参照)。調節可能なアウトリガー装置は、腸骨に配置されたアンカーピンから水平方向に延在し、垂直方向に向けられたポインタ終端している。アウトリガー装置の高さおよび長さは、垂直方向に向けられたポインタが大腿骨の予め決められた点に触れるように調節されてよい。このようにして、横方向の変位が(アトリガーの高さを調節して)測定され、長さが(アウトリガーの長さを調節して)測定される。しかし、Chanの装置のひとつの不都合な点は、アンカーピンが大腿骨の軸に完全には整合していない場合、大腿骨を腸骨に正確に整合することが困難になることである。さらに、測定が行なわれた後に移動可能なアウトリガーを定位置に固定するのに不都合なことにさらに器具が必要とされる。

したがって、使用がかなり容易な骨を位置決めするための測定を行なう装置が必要とされている。さらに、骨の長さおよび横方向の変位の測定を行なうことができる装置が必要とされている。

概要

アンカーに取り付けられて変位および長さを正確にかつ繰り返して測定するのを容易にする装置を提供することを目的とする。

互いに向かい合う第1のクランプ面54および第2のクランプ面56を備えた、ばね付勢されたクランプ28であって、第1のクランプ面および第2のクランプ面は、第1の骨の位置に保持されたアンカー18にクランプを係合させてクランプをアンカーに固定された垂直位置で保持するように適合された、ばね付勢されたクランプ28と、長寸部分96と、長寸部分から角度をなして延出するロケータ部分98とを備え、ばね付勢されたクランプに摺動可能に支持された測定アーム26とを有する。

目的

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、アンカーに取り付けられて変位および長さを正確にかつ繰り返して測定するのを容易にする装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

互いに向かい合う第1のクランプ面および第2のクランプ面を備えた、ばね付勢されたクランプであって、上記第1のクランプ面および上記第2のクランプ面は、第1の骨の位置に保持されたアンカーに上記クランプを係合させて上記クランプを上記アンカーに固定された垂直位置で保持するように適合された、上記ばね付勢されたクランプと、長寸部分と、上記長寸部分から角度をなして延出するロケータ部分とを備え、上記ばね付勢されたクランプに摺動可能に支持された測定アームとを有する、手術中に2つの骨の相対的な位置を測定するための構成として用いられる装置。

請求項2

第1の骨の位置に保持されたアンカーに係合して上記アンカーに固定された垂直位置で保持されるように適合されたクランプと、長寸部分と、上記長寸部分から角度をなして延出するロケータ部分とを備え、上記クランプに摺動可能に支持され、ばね付勢されたクランプ要素を介して上記クランプに回動可能に支持された測定アームとを有する、手術中に2つの骨の相対的な位置を測定するための構成として用いられる装置。

請求項3

第1の骨の位置に保持されたアンカーに係合し固定された垂直位置で上記アンカーに保持されるように適合されたクランプと、長寸部分と、上記長寸部分から角度をなして延出するロケータ部分とを備え、上記クランプに摺動可能に支持され、上記アンカーの長手方向の軸と離れた回動の軸を有するような位置で上記クランプに回動可能に支持された測定アームとを有する、手術中に2つの骨の間の相対的な距離を測定するための構成として用いられる装置。

技術分野

0001

本発明は、手術方法および手術器具に関し、より詳しくは、手術中に骨を位置決めする(positioning)ための方法および装置に関する。

背景技術

0002

あるタイプの手術、とりわけ関節形成術(arthroplastic surgery)の重要な側面は、適切に骨を位置決めすることである。骨の位置決めには、残りの骨の自然な姿勢(posture)および体位(attitude)を変えないように人工器官コンポーネントを適切に選択して移植することが含まれる。

0003

例えば、全股関節置換術(total hip replacement surgery)では、下肢(leg)の全長および横方向の変位(lateral offset)の変化を回避するように股関節の人工器官を適切に選択することが必要とされる。下肢の長さおよび横方向の変位のいずれか一方もしくは両方が等しくないと、持続性の足の不自由(persistent limp)が患者に好ましくない結果としてもたらされることがある。しかし、正しい寸法の股関節の人工器官が選択されれば、適切な下肢の長さおよび横方向の変位が達成できる。

0004

適切な寸法の人工器官の選択を容易にする一般的な技術は、股関節を置換する前に基準の測定値の測定を実施し、次に基準測定値再現されるまで人工器官の寸法を調節することを含む。人工器官の調節された寸法によって最初の測定値とほぼ一致する測定値がもたらされた後に、その寸法の人工器官が患者に用いられる(移植される)。

0005

骨を位置決めするための測定を行なう様々な方法が開発されてきた。これらの方法のほとんどは、患者の腸骨(ilium)に埋め込まれる基準ピンを用いる。つぎに、他の装置が用いられて、埋め込まれた基準ピンから大腿骨(femur)の基準点までの長さが測定される。例えば、従来の技術では、患者の腸骨に取り付けられたピンと患者の大腿骨に取り付けられた第2のピンを用いる下肢長ゲージが記載されている(例えば、特許文献1参照)。下肢長ゲージは、ピンの上部に合致する2つの垂直ロッドと、2つの垂直ロッドに保持される水平ロッドとを含む。2つの垂直ロッドの間の長さは、一方の垂直ロッドに対して水平ロッドを摺動させることにより、2つのピンの間の距離に適合するように調節される。適切な長さに調節された後は、2つの垂直ロッドは腸骨と大腿骨の2つのピンに合致していなければならない。垂直ロッドおよび水平ロッドは、長さの測定値を保ちながら、ひとつのユニットアセンブリ)として取り除かれる。股関節が置換された後に、垂直ロッドおよび水平ロッドのアセンブリがピンの上に配置される。垂直ロッドが(2つのピンに)合致していない場合には、人工器官の配置または長さの調節が(必要なことが)示されている。垂直ロッドが2つのピンに合致している場合には、人工器官の寸法は適切である。

0006

従来の技術では、腸骨および大腿骨に配置された基準ピンの間の距離の測定値を用いた同じような装置が記載されている(例えば、特許文献2および特許文献3参照)。しかし、上記の特許明細書の技術は、全股関節置換術の間の骨の位置決めに対する有益性を制限するさまざまな不利益の影響をこうむる。例えば、これらの特許明細書に記載された技術および装置の多くは、中でも、複数のピンを骨に配置しなければならないので、使用するのが難しい。そのような装置は、測定装置整合をさらに困難にしている。

0007

さらに、上述された装置を含む多くの従来の装置は、長さのみを測定し、横方向の変位を適切に測定するものではない。信頼性のある横方向の変位の測定値を提供できないと、人工器官が移植された後の骨の最終的な位置決めが不適切になることがある。

0008

従来の技術では、調節可能なアウトリガー装置および腸骨に取り付けられたアンカーピンを用いることによって、上記の必要性のいくつかを解決している装置(「Chanの装置」という)がある(例えば、特許文献4参照)。調節可能なアウトリガー装置は、腸骨に配置されたアンカーピンから水平方向に延在し、垂直方向に向けられたポインタ終端している。アウトリガー装置の高さおよび長さは、垂直方向に向けられたポインタが大腿骨の予め決められた点に触れるように調節されてよい。このようにして、横方向の変位が(アトリガーの高さを調節して)測定され、長さが(アウトリガーの長さを調節して)測定される。しかし、Chanの装置のひとつの不都合な点は、アンカーピンが大腿骨の軸に完全には整合していない場合、大腿骨を腸骨に正確に整合することが困難になることである。さらに、測定が行なわれた後に移動可能なアウトリガーを定位置に固定するのに不都合なことにさらに器具が必要とされる。

0009

したがって、使用がかなり容易な骨を位置決めするための測定を行なう装置が必要とされている。さらに、骨の長さおよび横方向の変位の測定を行なうことができる装置が必要とされている。

0010

米国特許第6,027,507号明細書(第3欄、第4図)

発明が解決しようとする課題

0011

従来の技術は以上のように構成されているので、骨を位置決めするための測定を行なうための使用がかなり容易ではない、骨の長さおよび横方向の変位の測定を行なうことができないなどの課題があった。

0012

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、アンカーに取り付けられて変位および長さを正確にかつ繰り返して測定するのを容易にする装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0013

本発明の第1の実施の形態は、手術中に2つの骨の相対的な位置を測定するための構成として用いられる装置からなる。その装置は、ばね付勢されたクランプと、測定アームとを含む。ばね付勢されたクランプは、クランプに係合してクランプをアンカーに対して固定した垂直位置に保持するように適合された互いに向かい合う第1のクランプ面および第2のクランプ面を有する。アンカーは第1の骨の位置に保持される。測定アームは、長寸部分およびロケータ部分を有する。ロケータ部分は長寸部分から角度をなして延出している。測定アームはばね付勢されたクランプに摺動可能に支持されている。

0014

したがって、上述した実施の形態は、装置をアンカーに固定するためのばね付勢されたクランプを用いる。中でも、ばね付勢されたクランプを用いることにより、装置を保持するためおよび装置を取り外すための追加の器具の必要性が解消もしくは低減されて使用時の便利さが増加する。

0015

本発明の第2の実施の形態も、手術中に2つの骨の相対的な位置を測定するための構成として用いるための装置からなる。第2の実施の形態では、装置はクランプおよび測定アームを含む。クランプはアンカーに係合して固定された垂直位置にアンカーを保持するように適合されていて、アンカーは第1の骨の位置に保持されている。測定アームは、長寸部分と、長寸部分から角度をなして延出するロケータ部分とを有する。測定アームはクランプに摺動可能に支持されている。測定アームは、さらに、ばね付勢されたクランプ要素を介して回転可能にクランプに支持されている。

0016

いくつかの点で第1の実施の形態と同様に、第2の実施の形態はばね付勢されたクランプを用いる。しかし、この実施の形態(第2の実施の形態)では、ばね付勢されたクランプ機構が、測定アームの回転の位置を保持する。そのような測定アームの回動運動を可能にする装置は、測定するための装置の適合可能性を増加させ、かつばね付勢されたクランプの便利さをも取り入れている。

0017

本発明のさらに他の実施の形態は、クランプおよび測定アームを含んだ手術中に2つの骨の相対的な位置決めを測定するための構成として用いられる装置からなる。クランプはアンカーに当接して固定された垂直位置にアンカーを保持するように適合されていて、アンカーは第1の骨の位置に保持されている。測定アームは、長寸部分と、長寸部分から角度をなして延出するロケータ部分とを有する。測定アームはクランプに摺動可能に支持されている。測定アームは、測定アームの回転軸がアンカーの長手方向の軸から離れて配置される位置でクランプにも回転可能に支持されている。

0018

上述されたおよびその他の特徴および実施の形態が、以下の説明および添付の図面を参照して当業者にはより明らかとなる。

発明を実施するための最良の形態

0019

図1は、寛骨付近の本発明に基づく測定のための構成16の例示的な実施の形態の一部分解斜視図である。より詳しくは、図1は股関節13付近の腸骨10および大腿骨12の一部を示している。大まかに言うと、外科医は測定のための構成16を用いて腸骨10のアンカー点と大腿骨12の予め決められた特徴部との間の距離および変位を測定する。そのようにするために、アンカーピン18が腸骨10の基準点をマークして保持するのに用いられ、大転子(greater trochanter)14が大腿骨12の予め決められた特徴部として用いられる。図2は腸骨10のアンカーピン18と大転子14の点との間の例示的な測定を示している図である。

0020

大まかに言うと、外科医は、股関節置換の人工器官が適切な下肢の長さおよび変位を提供したことを確かめるために、股関節置換術の前および後に測定を行なう。本発明に基づく方法では、図示されていないさまざまなトライアル用の股関節の人工器官が移植されて、そのうちのひとつのトライアル用の人工器官が置換術の前の下肢の長さおよび変位の測定値と実質的に等しい下肢の長さおよび変位を提供するまで、移植が繰り返されてよい。代わりに、調節可能な股関節の人工器官が用いられて、適切な下肢の長さおよび変位の測定値が得られるように調節されてもよい。

0021

測定のための構成16は、アンカーピン18、ピンスリーブ20、およびピンアタッチメント装置22を含む。ピンスリーブ20はアンカーピン18の少なくとも一部に被さるように取り付けられてアンカーピン18によって特定される基準点の垂直方向(患者の体に対しては横方向)の拡張を提供する装置である。ピンスリーブ20は最初の測定が行なわれた後は手術部位へのアクセスを拡げるために取り除くことができる。しかし、ピンスリーブ20を取り除いてアクセスを拡げる必要がない場合には、アンカーピン18を十分に長くして測定のためのピンスリーブ20を必要としなくしてもよいことが理解される。

0022

ピンアタッチメント装置22は、アンカーピン18を、この場合にはピンスリーブ20を介して取り付ける装置である。ピンアタッチメント装置22は、以下に記載されるように、長さおよび変位の両方の測定を行なう。ピンアタッチメント装置22は、骨の測定の操作の便利さを個々におよび全体として向上させる複数の特徴を有する。例えば、ピンアタッチメント装置22は直線的な(下位−上位方向に沿った)動きおよび(垂直軸または前方−後方方向の軸を中心とした)回動運動の両方を行なう。さらに、そのような水平な直線的な動きは、ばね付勢された機構によって所定の位置に固定されてよく、ばね付勢された機構はボルトまたはねじのタイプの固定機構に比べてさまざまな利点を有する。さらに、ピンアタッチメント装置22は第2の回転の軸を含み、これにより、アンカーピン18が大腿骨12の中心から内側−外側方向に沿って変位している場合でさえも大腿骨12の軸に測定アーム26を整合させることができる。その他のいくつかの特徴が以下に記載される。本明細書に記載された本発明の特徴の全てではなくいくつかを組み込むことにより、骨の位置の測定の便利さおよび精度のいずれか一方もしくは両方に少なくともいくつかの利益が提供されることがわかる。

0023

図1および図3を参照すると、測定装置の例示的なアンカーピン18は、近位の端部30と、遠位の端部32と、近位の端部30および遠位の端部32の間に配置されたピンシャフト34とを含む。近位の端部30の近くにはポスト36が設けられていて、ポスト36は手術後にアンカーピン18を骨から取り外すための機械的なてこの作用または把持点を提供する。遠位の端部32は、骨への貫入(penetration)を容易にするための先細りのまたはった端部を有してよい。アンカーピン18は、ハンマーによる打撃力に耐える、例えばステンレス鋼などの、十分な強度を備えた材料から作られなければならない。

0024

図1図4、および図5を参照すると、本発明の例示的なピンスリーブ20は、ハンドル38およびシャフト40を含む。図1図4、および図5に示された例示的なハンドル38は、基本的にシャフト40の近位の端部にシャフト40と直角に配置されたバーまたはロッドハンドルからなる。しかし、その他の適切なハンドルの構造が用いられてもよい。シャフト40は、以下に記載されるようにピンアタッチメント装置22の垂直方向の位置を測定するための指標(index)を提供する測定表示(measurement indicia)42を含む。測定表示42は、罫線が引かれたマーク(図5)および複数のマーク(図4)のいずれか一方もしくは両方を含んでよい。

0025

シャフト40の遠位の端部にはピンキャビティ44が設けられている。ピンキャビティ44は、アンカーピン18の近位の端部30の少なくとも一部を受容するボアもしくはその他の開口を有する。シャフト40は、アンカーピン18を骨から取り外すのを援助するためのアンカーピン18のポスト36を受容してポスト36と係合するためのピンキャビティ44の近くに配置された構成を含む。より詳しく述べると、シャフト40は、シャフト40の遠位の端部の近くのシャフト40の周縁部の一部に沿って延在するポスト溝48を含む。ポスト溝48は、アンカーピン18がピンキャビティ44内に部分的に配置されたときにポスト36を受容するように構成されている。そのような位置では、ポスト溝48の下のシャフト40の材料は、シャフト40がハンドル38によって上向きに引き上げられたときに、ポスト36と係合する。そのような係合によって、アンカーピン18に上向きに骨の外へむかうように力が加えられる。

0026

ポスト36をポスト溝48へ挿入するのを容易にするために、シャフト40はシャフト40の遠位の最外縁からポスト溝48へ延在する垂直溝46をさらに有する。したがって、垂直溝46は、ピンスリーブ20がアンカーピン18と締結(latch on)される構成を提供する。より詳しく述べると、ピンスリーブ20をアンカーピン18の上に配置するために、外科医は垂直溝46をポスト36と整合させ、次にアンカーピン18の近位の端部30がピンキャビティ44内に配置されるように、ピンスリーブ20をアンカーピン18の上に配置する。アンカーピン18が十分ピンキャビティ44内に配置されると、ポスト36はポスト溝48と垂直溝46との交差部分でポスト溝48内に入る。次に外科医は、ポスト36が垂直溝46と整合しなくなるようにピンスリーブ20をねじる(または回転させる)。ピンスリーブ20をアンカーピン18から取り外すには、上記と手順が逆の順序で行なわれる。

0027

通常の操作では、アンカーピン18は、上述したようにアンカーピン18をピンスリーブ20内に配置し、遠位の端部32を移植の点に位置決めし、ピンスリーブ20に衝撃力を加えることによって、骨組織に埋め込まれる。その後、外科医はピンスリーブ20のハンドル38を引っ張ることによってアンカーピン18を取り除いてもよい。

0028

図6図7、および図8を参照すると、ピンアタッチメント装置22は、ばね付勢されたクランプ24と、測定アーム26と、第2のばね付勢されたクランプとを含み、第2のばね付勢されたクランプはこの実施の形態では、軸方向のクランプ28からなる。ばね付勢されたクランプ24は、アンカー点、より詳しく述べるとピンスリーブ20を固定するように構成されている。測定アーム26は、上述されたように、ばね付勢されたクランプ24に摺動可能に支持されている。より詳しくは、測定アーム26は、ばね付勢されたクランプ24に対して水平に、患者の体に配置されているときには大腿骨の軸に沿って上方−下方方向に、摺動する(図2)。軸方向のクランプ28は、測定アーム26をばね付勢されたクランプ(軸方向のクランプ28)に支持するように構成されている。軸方向のクランプ28は、ばね付勢されていて、通常に付勢された固定位置と、圧縮された位置(または駆動された位置)とを有する。好ましくは、軸方向のクランプ28は圧縮された位置では測定アーム26の回動運動および直線的な動きの両方を許容し、固定位置では測定アーム26の回動運動および直線的な動きの両方を禁止する。

0029

さらに詳しく述べると、例示的なばね付勢されたクランプ24は、第1のアーム60および第2のアーム62を含み、第1のアーム60は第1のあご部50で終端し、第2のアーム62は第2のあご部52で終端していて、第1のあご部50および第2のあご部52は互いに向かい合っている。第1のアーム60および第2のアーム62は、各々、そのもう一方の端部は一対のハンドル58で終端している。第1のあご部50は凹状の第1のクランプ面54を含み、第2のあご部52は第2のクランプ面56を含む。第1のアーム60および第2のアーム62は垂直な(前方−後方方向の)軸を中心にして枢支されていて、第1のアーム60および第2のアーム62の互いに逆向きの回動運動によってあご部50およびあご部52は互いに近づくようにまたは互いに離れるように動かされる。ねじりばね63が、あご部50およびあご部52を互いに近づくような向きに力を加えるまたは付勢するように第1のアーム60および第2のアーム62の間に配置されている。

0030

第1のクランプ面54および第2のクランプ面56は、好ましくは、ピンスリーブ20と共に動作して、ばね付勢されたクランプ24を(したがって、ピンアタッチメント装置22の全体をも)、アンカーピン18(およびピンスリーブ20)によって画定された軸を中心とする任意の回転位置に配置できるようにする。したがって、ピンアタッチメント装置22は、ひとつの構成ユニットとして、アンカー点に関して効果的に回転可能である。ピンアタッチメント装置22の回転の軸は、ピンスリーブ20およびアンカーピン18の長手方向の軸によって画定され、その長手方向の軸は実質的に垂直である(図1および図2に示されているように内側−外側方向に沿っている)。

0031

本明細書に記載されている例示的な測定アーム26は、比較的水平に(下側−上側方向に沿って)延在する長寸部分96を含む。長寸部分96は、好ましくは、適切には罫線の入った線の形態であってよい測定表示103を含む。測定アーム26は、長寸部分96から角度をなして延出するロケータ部分98をさらに含む。本明細書に記載された例示的な実施の形態では、ロケータ部分98は長寸部分96に対して垂直な方向に延出している。ロケータ部分98はポインタ端部102で終端している。ポインタ端部102は典型的にはロケータ部分96のひとつもしくは複数の先細りのエッジによって画定されている。長寸部分96は、中央の摺動溝100をさらに含み、その摺動溝100の目的は以下にさらに明らかになる。

0032

軸方向のクランプ28は、測定アーム26をばね付勢されたクランプ24に保持し、測定アーム26とばね付勢されたクランプ24との間の直線的な動きおよび回動運動を容易にする。このようにするために、本明細書に記載されている例示的な軸方向のクランプ28は、静止シャフト64、可動シャフト66、およびアーム係合部材68を含む。静止シャフト64は垂直に(前方−後方方向)延在し、可動シャフト66が配置されている中空内部(またはボア)を有する。静止シャフト64および可動シャフト66は両方ともばね付勢されたクランプ24の第1のアーム60および第2のアーム62の回転の軸と適切に同じであってよい長手方向の軸を有する。可動シャフト66の近位の端部は静止シャフト64の外側に延出してキャップ92に保持されている。可動シャフト66の遠位の端部は静止シャフト64のもう一方の端部の外側に延出して、アーム係合部材68を通って保持フランジ104で終端している。

0033

軸方向のクランプ28は、可動シャフト66を垂直方向上向きに(または図1および図2の外側向に)付勢する圧縮ばね94を含む。このようにするために、圧縮ばね94は本明細書に記載された例示的な実施の形態ではキャップ92と静止シャフト64の近位の端部との間に可動シャフト66を中心にして配置されている。キャップ92は可動シャフト66から半径方向外向きに延在し次に軸方向下向きに延在して圧縮ばね94を囲んでいる。圧縮ばね94は通常はキャップ92を静止シャフト64の近位の端部から離れるように付勢していて、したがって可動シャフト66を上向きに付勢している。

0034

大まかに言うと、アーム係合部材68は可動シャフト66および静止シャフト64の遠位の端部の近くに配置されている。アーム係合部材68は、測定アーム26が摺動できる(または直線的に動くことができる)ように、測定アーム26を受容する。アーム係合部材68は、さらに、ばね付勢されたクランプ24に関して回転可能であり、より詳しく述べると、可動シャフト66によって画定された軸を中心として回転可能である。

0035

アーム係合部材68が回転する中心の軸はアンカーピン18によって画定される軸と離れている。その結果、測定アーム26は、アンカー点に対して任意の向きに配置でき、かつアンカー点から選択可能な距離だけ離れて配置できる。その結果、アンカー点の位置に関係なく、測定アーム26は大腿骨の長手方向の軸に整合させるようにできる。

0036

特に、軸方向のクランプ28およびばね付勢されたクランプ24は各々別個の軸を中心にして回転するので、調節可能な結合構成を形成できる。上述したように、ピンアタッチメント装置22の全体がアンカースリーブ20を中心にして効果的に回転し、同時に測定アーム26は軸方向のクランプ28によって画定された軸を中心に回転可能である。結果的に形成された結合構成は、アンカー点が下肢の骨に完全には整合されていない場合でも、下肢の骨に対して測定アーム26を整合できるようにする。

0037

例えば、図7には2つの軸の間の距離がd1として示されている。距離d1は、アンカーピン18と大腿骨の長手方向の軸との間の変位を表していて、大腿骨は長寸部分96によって代わりに表されている。これに対して、図12には、2つの軸の間の距離がd2として示されていて、距離d2は距離d1より小さく、アンカーピン18と大腿骨との間のより小さい変位に合致したピンアタッチメント装置22の構成が示されている。

0038

本明細書に記載された好ましい実施の形態では、測定アーム26の直線的な動きおよびアーム係合部材68の回動運動は、図8に示されているように軸方向のクランプ28が通常の付勢された位置にあるときは禁止される。しかし、軸方向のクランプ28のキャップ92が駆動または圧縮された(図13)ときは、アーム係合部材68は回動してよく、かつ測定アーム26は直線的に動ける。通常の付勢された位置での動きの禁止によって、測定アーム26が特定の位置に固定または保持され、骨の特定の測定値を記録または保持することができる。

0039

より詳しく述べると、回動運動を選択的に禁止するために、アーム係合部材68は静止シャフト64の端部支持面74に係合する保持面72を含む。端部支持面74は静止シャフト64の遠位の端部を画定する。アーム係合部材68の選択された回動位置を位置合せして保持するのを助けるために、端部支持面74および保持面72は連動歯70を含む。連動歯70は軸方向のクランプ28が通常の付勢された位置に解除されたときにかみ合う。かみ合ったとき、ばね付勢されたクランプ24に対するアーム係合部材68の回動位置が保持される。

0040

図6図8図9図10、および図11を参照すると、アーム係合部材68の例示的な実施の形態は、第1の端面86および第2の端面88を有する実質的に円盤形の本体78を含む。本体78は中心開口90を画定する。図8に示されているように、第1の端面86は端部支持面74と複数の歯76を含む。複数の歯76は、アーム係合部材68の連動歯70をなす。複数の歯76は、アーム係合部材を任意の位置に回転して位置合せできるようにするよう360度に亘って端部支持面74に対して延在している。この実施の形態では、端部支持面74もひとつまたは複数の相補的な連動歯70を含むことが注意される。

0041

どのような場合でも、複数の歯76は、適切な回転の停止が行なわれるならば、または端部支持面74が複数の相補的な歯を有するならば、360度より小さい角度に亘って配置されていてもよいことが適切に理解される。いずれにせよ、360度にわたって自由に回動できることによって、アンカーピン18をより柔軟に配置できるようになる。

0042

図10および図11に示されているように、第2の端面88は本体78によって画定されるアーム受容溝80を含む。アーム受容溝80は本体78の直径に沿って本体78を貫通して延在し、測定アーム26の長寸部分96の幅に対応する幅を有する。

0043

第2の端面88は、アーム受容溝80の上に延在する第1のオーバハング部82および第2のオーバハング部84をさらに含む。より詳しく述べると、第1のオーバハング部82および第2のオーバハング部84の各々は、アーム受容溝80の両側のうち相異なる片側の上に延在するフランジ(または脚部)を画定する。第1のオーバハング部82および第2のオーバハング部84は、さらに、好ましくはアーム受容溝80の全長に亘って延在する。第1のオーバハング部82および第2のオーバハング部84は、測定アーム26をアーム受容溝80内に軸方向に沿って保持する実用的な干渉部を提供するように構成されている。

0044

図8図9、および図10を再び参照すると、可動シャフト66は、アーム係合部材68の開口90を貫通して延在している。可動シャフト66は、その遠位の端部に保持フランジ104をさらに含み、保持フランジ104は可動シャフト66から半径方向外向きに延出している。組立てられると、可動シャフト66は端部支持面74および保持面72を通過して延在し、さらに中心開口90および測定アーム26の摺動溝100を通過して延在する。その結果、保持フランジ104は、測定アーム26に対して軸方向下側(または測定アーム26の外側)に配置される。保持フランジ104の半径方向への拡張は、測定アーム26およびアーム係合部材68を可動シャフト66の軸に関して拘束するように働く。

0045

摺動溝100は測定アーム26の長寸部分96のほぼ全長に亘って延在しているが、両端で閉じていることが好ましい。摺動溝100が閉じていることにより、測定アーム26がピンアタッチメント装置22から外れるのを好都合に防止できる。

0046

図8に示されているように、可動シャフト66は、その自然に付勢された位置に配置されていて、この付勢された位置では、圧縮ばね94はキャップ92を上向きに付勢し、したがって、さらに可動シャフト66が軸方向上向きに付勢される。軸方向上向きの付勢力は保持面72を端部支持面74と係合させる。より詳しく述べると、可動シャフト66に上向きの力が加わり、保持フランジ104が測定アーム26およびアーム係合部材68に力を加えて、保持面72が端部支持面74と係合する。そのような位置では、保持フランジ74の上向きの付勢力によって、測定アーム26のアーム係合部材68に対する直線的な動きを禁止する摩擦クランプ作用が生ずる。さらに、保持フランジ104の上向きの付勢力によって、連動歯70のかみ合いも生ずる。連動歯70のかみ合いは、測定アーム26の回動運動を禁止する。

0047

図13は、ピンアタッチメント装置22の断面図であり、可動シャフト66がその自然に付勢された位置から下向きに付勢されて、圧縮ばね94が圧縮されている。この位置では、保持フランジ104は測定アーム26を定位置で締結せず、アーム係合部材68は静止シャフト64の支持面74から軸方向により離れるように移動でき、アーム係合部材68が回転できる。したがって、可動シャフト66がキャップ92を下向きに動かすなどによって下向きに付勢されると、測定アーム26の回動位置および直線的な位置が調節できるようになる。調節が終了すると、キャップ92が解除されて、軸方向のクランプ28が図8に示すようなその自然に付勢された位置に戻り、その自然に付勢された位置では、測定アーム26の回動運動および直線的な動きが禁止される。

0048

本発明の基づく例示的な手術方法が、主に図1および図2に関連して以下に記載される。大まかには、例示的な手術方法は、後方進入路(posterior approach)を用いた股関節置換術からなる。大まかな骨の構造が図1および図2に示されていて、手術方法に記載される筋肉および骨の構造は示されていないが、当業者には示されていない構造は明らかであろう。

0049

最初に、股関節の後側方(posterior aspect)が露出される。中殿筋(gluteus medius)の後縁(posterior edge)が特定され、つぎにレトラクター(retractor:図示せず)で持ち上げられる。短外旋筋群(short external rotator:双子筋内閉鎖筋)および関節包(capsule)が大転子14の後方境界(posteriorborder)から切離され、関節包がT様式で分離されて寛骨臼(acetabulum)の周縁部に取り付けられたまま残される。

0050

関節包の上部のへり(または前方部分)が上方に引っ込められる。アンカーピン18がつぎにピンスリーブ20のピンキャビティ44内に配置される。その後に、アンカーピン18は関節包を通して腸骨10内に打ち込まれ、好ましくは寛骨臼の上方に打ち込まれる。寛骨臼内への進入を防止するために、アンカーピン18は垂直方向に整合して埋め込まれる。

0051

手術を受けている下肢(大腿骨12を含めて)が下側の下肢(手術を受けていない下肢)の上に直接配置されて、膝関節および足関節が整合される。電気メスまたは手術ペン(図示せず)が用いられて、大転子14の最も外側の部分に横方向のマークが印される。

0052

次に、ピンアタッチメント装置22がピンスリーブ20を挟んで取り付けられる。キャップ92が軸方向のクランプ28の圧縮ばね94を圧縮するように駆動される。軸方向のクランプ28が圧縮されている間、測定アーム26は回動され、直線的に動かされて、ポインタ端部102は大転子14のマークに直接もしくはマークに隣接して配置され、長寸部分96は大腿骨12の長手方向の軸に整合する。したがって、測定アーム26の回動は、長寸部分96を大腿骨12の長手方向の軸と整合させるためにピンスリーブ20を中心とするあご部50およびあご部52の可能な回動と組み合わされてもよい。そのような整合した状態では、測定アーム26の直線的な動きがポインタ102を大転子14のマークと整合させるのに用いられてもよい。整合が完成した後に、キャップ92が解除されて、測定アーム26の直線的な位置および回動位置が固定される。

0053

あご部50およびあご部52のピンスリーブ20での垂直方向の位置が記録される。このようにするために、あご部50およびあご部52の位置は、ピンスリーブ20の測定表示42を用いて特定される。その位置はオフセットもしくは横方向の変位の測定値を表す。さらに、測定アーム26の直線的な位置が、アーム係合部材68のエッジまたはその他の特徴部分と長寸部分96の測定表示とを用いて記録される。その直線的な位置は長さの測定値を表す。ピンアタッチメント装置22およびピンスリーブ20は、次に、アンカーピン18から取り外されてよい。軸方向のクランプ28は、好ましくは、その自然に付勢された(または固定された)位置に残されて、測定アーム26の回動位置および直線的な位置が保持される。

0054

その後、股関節13の大腿骨頭を取り除く。寛骨臼および大腿骨が準備されてトライアル用の股関節人工器官(図示せず)が挿入される。適切な股関節人工器官は公知である。例えば、股関節人工器官は、臼蓋カップ(acetabular cup)と、骨髄内骨アンカーに取り付けられる対応するボールジョイントとを含んでいてよい。いずれの場合でも、トライアル用システム(トライアル用の股関節人工器官)が配置された後に、下肢が再びもう一方の下肢の上に配置されて、膝関節および足関節の整合が行なわれる。ピンスリーブ20は、次にアンカーピン18の上に再び配置される。ピンアタッチメント装置22がピンスリーブ20の上に再び配置される。

0055

次に、外科医は上述された測定ステップを繰り返して、変位の測定値と長さの測定値を、最初の測定値と比較し、変位の測定値および長さの測定値の両方が最初の測定値と実質的に等しいことを確認する。長さの測定値が十分には等しくない場合は、長さの調節が行なわれる。より詳しくは、異なる長さの外形を備えた他のトライアル用装置(トライアル用の股関節人工器官)が用いられてよい。ある人工器官では、人工器官自体の長さを調節できる。同様に、変位の測定値が十分には等しくない場合は、他のトライアル用の人工器官が用いられるか、すでに用いられている人工器官が調節される。

0056

トライアル用の人工器官が調節された後に、トライアル用の人工器官が適切な変位および長さの測定値を提供しているかを判定するために繰り返して測定が行なわれる。上述したように、適切な測定値とは、本来の股関節13を除去する前の元の測定値と十分に等しい測定値である。適切な測定値が得られた後に、成功した(適切な測定値を提供した)トライアル用の人工器官によって指定された寸法を備えた最終的な人工器官(コンポーネント)が移植される。最終的な長さおよび変位の測定値が確認された後に、アンカーピン18が大腿骨10から取り除かれる。その後、関節包、短外旋筋群、および傷の縫合が行なわれる。

0057

本発明のいくつかの利点のひとつは、アンカーピン18のさまざまな異なる位置に適応できることに関連する。より詳しく述べると、ばね付勢されたクランプ24のクランプ面54およびクランプ面56の回動およびアーム係合部材68の回動によって提供される調節可能な結合によって、アンカーピン18と大腿骨12の長手方向の軸との間の距離をさまざまな値にすることができるようになる。より詳しく述べると、図7図12と比較する。図7では、ピンアタッチメント装置22はアンカーピン18(クランプ面54およびクランプ面56の間の中心線によって表されている)と大腿骨12の長手方向の軸(測定アーム26の長寸部分96を通る中心線によって表されている)との間の比較的長い距離d1に合致している。それに対して、図12では、ピンアタッチメント装置22はアンカーピン18と大腿骨12の長手方向の軸との間の十分により短い距離d2に合致するように調節されている。

0058

この結合によって、測定アーム26の長寸部分96がほとんどいつも大腿骨12と整合するようになっている。そのような整合によって、トライアル用の人工器官が埋め込まれた後に元の測定値の状態を再現することを試みる場合に、下肢を確実に適切に位置決めできるようになる。

0059

上述された実施の形態は単に例示的なもので、当業者は本発明の精神を組み込んだ本発明の真および範囲を逸脱しない独自の実施の形態を十分に発明できることが理解される。

0060

この発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
(1)垂直なシャフトが測定アームとばね付勢されたクランプとの間に挿入されている、請求項1記載の装置。
(2)測定アームがクランプ要素に摺動可能に取り付けられていて、上記クランプ要素が垂直なシャフトに支持されている、実施態様(1)記載の装置。
(3)測定アームがクランプ要素に摺動可能に取り付けられていて、上記クランプ要素がばね付勢されたクランプに支持されている、請求項1記載の装置。
(4)測定アームが、さらに、ばね付勢されたクランプに回転可能に支持されている、請求項1記載の装置。
(5)第1のクランプ面および第2のクランプ面が、向かい合うあご部をさらに有する、請求項1記載の装置。

0061

(6)ばね付勢されたクランプが向かい合うクランプハンドルを含む、請求項1記載の装置。
(7)第1のクランプ面および第2のクランプ面が、ピンスリーブを介してアンカーに係合してばね付勢されたクランプを上記アンカーに保持するように適合されていて、上記ピンスリーブが上記アンカーの近位の端部を受容するキャビティを含む、請求項1記載の装置。
(8)ピンスリーブが測定表示をさらに有する、実施態様(7)記載の装置。
(9)ばね付勢されたクランプ要素が、静止シャフトと、可動シャフトと、アーム係合部材とを有し、上記静止シャフトは、端部支持面を含み、上記可動シャフトは、保持面を含むと共に休止位置および駆動位置を備え、上記可動シャフトは、上記休止位置では上記保持面を上記端部支持面に向けて付勢し、上記アーム係合部材は、上記可動シャフトが上記休止位置にあるときに固定された回動位置に保持されるように構成されている、請求項2記載の装置。
(10)アーム係合部材および端部支持面が連動歯を含み、上記連動歯は可動シャフトが休止位置にあるときに上記アーム係合部材の回動を禁止する、実施態様(9)記載の装置。

0062

(11)クランプが、ばね付勢されたクランプからなる、請求項2記載の装置。
(12)クランプが、互いに向かい合う第1のあご部および第2のあご部をさらに有する、請求項2記載の装置。
(13)クランプと測定アームとの間に配置された垂直なシャフトをさらに有する、請求項2記載の装置。
(14)可動シャフトが保持フランジをさらに含み、上記保持フランジは、上記可動シャフトが休止位置にあるときに上記測定アームを上記アーム係合部材に向けて付勢して上記測定アームが上記アーム係合部材に対して直線的に動くのを禁止する、実施態様(9)記載の装置。
(15)第1のクランプ面および第2のクランプ面が、ピンスリーブを介してアンカーに係合してクランプを上記アンカーに保持するように適合されていて、上記ピンスリーブが上記アンカーの近位の端部を受容するキャビティを含む、請求項2記載の装置。

0063

(16)ピンスリーブが測定表示をさらに有する、実施態様(15)記載の装置。
(17)クランプが、アンカーの長手方向の軸を中心として回動するように適合されている、請求項3記載の装置。
(18)クランプが、互いに向かい合う第1のあご部および第2のあご部をさらに有する、実施態様(17)記載の装置。
(19)クランプが、ばね付勢されたクランプからなる、請求項3記載の装置。
(20)測定アームが、さらに、ばね付勢されたクランプ要素を介してクランプに回動可能に支持されている、実施態様(19)記載の装置。

0064

(21)測定アームが、さらに、ばね付勢されたクランプ要素を介してクランプに回動可能に支持されている、請求項3記載の装置。
(22)第1の骨にアンカーを挿入する過程と、上記アンカーにクランプを取り付ける過程であって、上記クランプは長寸部分およびロケータ部分を備えた測定アームに回動可能に取り付けられていて、上記クランプは上記アンカーを中心とする第1の回動位置に取り付けられ、上記測定アームは上記クランプに対して第2の回動位置に固定され、上記クランプの上記第1の回動位置への取付、および上記測定アームの上記第2の回動位置での固定によって、上記長寸部分が第2の骨の長手方向の軸と整合し、上記クランプが垂直位置に固定されて、上記垂直位置では上記ロケータ部分が上記第2の骨の基準点と予め決められた関係となる、上記クランプを取り付ける過程とを有する、手術中に2つの骨の間の相対的な距離を測定する方法。
(23)取り付ける過程が、アンカーを中心としてクランプを回動させる過程と、上記クランプに対して測定アームを回動させる過程とをさらに有する、実施態様(22)記載の方法。
(24)挿入する過程が、ピンスリーブをピンの上に配置する過程と、上記ピンを骨に挿入する過程とをさらに有する、実施態様(22)記載の方法。
(25)取り付ける過程が、クランプをピンスリーブに取り付ける過程をさらに有する、実施態様(24)記載の方法。

0065

(26)長寸部分をクランプに対して摺動させてロケータ部分を第2の骨の基準点に整合させる過程をさらに有する、実施態様(22)記載の方法。
(27)クランプをアンカーから取り外す過程をさらに有する、実施態様(22)記載の方法。
(28)クランプをアンカーから取り外す前に、上記クランプの垂直の位置を記録する過程をさらに有する、実施態様(27)記載の方法。
(29)後に、クランプをアンカーに再び取り付ける過程をさらに有する、実施態様(27)記載の方法。
(30)第1の骨に固定されるように構成されたアンカーと、第1の骨の位置に保持された上記アンカーに係合して固定された垂直位置で上記アンカーに保持されるように適合されたクランプと、長寸部分と、上記長寸部分から角度をなして延出するロケータ部分とを備え、上記クランプに摺動可能に支持され、上記アンカーの長手方向の軸と離れた回動の軸を有するような位置で上記クランプに回動可能に支持された測定アームとを有する、手術中に2つの骨の間の相対的な距離を測定するための構成として用いられる装置。

0066

(31)アンカーがピンを有する、実施態様(30)記載の装置。
(32)アンカーがピンスリーブをさらに有する、実施態様(31)記載の装置。
(33)クランプが、アンカーの長手方向の軸を中心に回動するように適合されている、実施態様(30)記載の装置。
(34)クランプが、互いに向かい合う第1のあご部および第2のあご部をさらに有する、実施態様(33)記載の装置。
(35)クランプが、ばね付勢されたクランプからなる、実施態様(30)記載の装置。
(36)測定アームが、ばね付勢されたクランプ要素を介してクランプに回動可能に支持されている、実施態様(35)記載の装置。
(37)測定アームが、ばね付勢されたクランプ要素を介してクランプに回動可能に支持されている、実施態様(30)記載の装置。

発明の効果

0067

以上のように、本発明によれば、測定アームの長寸部分がほとんどいつも大腿骨と整合するようになっているので、トライアル用の人工器官が埋め込まれた後に元の測定値の状態を再現することを試みる場合に、下肢を確実に適切に位置決めできる効果がある。

図面の簡単な説明

0068

図1寛骨付近の本発明に基づく測定のための構成の例示的な実施の形態の一部分解斜視図である。
図2本発明に基づいて寛骨の測定を行なうために用いられる図1の測定のための構成の斜視図である。
図3図1の測定のための構成で用いられる例示的なアンカーピンを示す図である。
図4図1の測定のための構成で用いられる例示的なピンスリーブの側面図である。
図5図4のピンスリーブの正面図である。
図6図1の測定のための構成の測定アタッチメント装置の例示的な実施の形態の斜視図である。
図7第1の回転位置にある図6の測定アタッチメント装置の上面図である。
図8図7の線VIII−VIIIに沿った正常に付勢された位置(または休止位置)にある図6の測定アタッチメント装置の断面図である。
図9図6の測定アタッチメント装置で用いるためのアーム係合部材の例示的な実施の形態の上面図である。
図10図9のアーム係合部材の底面図である。
図11図9のアーム係合部材の側面図である。
図12第2の回転位置にある図6の測定アタッチメント装置の上面図である。
図13駆動位置(または圧縮位置)にある図6の測定アタッチメント装置の断面図である。

--

0069

10腸骨
12大腿骨
13股関節
14大転子
16 測定のための構成
18アンカーピン
20ピンスリーブ
22 ピンアタッチメント装置
24クランプ
26測定アーム
28 クランプ
30近位の端部
32遠位の端部
34ピンシャフト
36ポスト
38ハンドル
40シャフト
42測定表示
44 ピンキャビティ
46垂直溝
48 ポスト溝
50 第1のあご部
52 第2のあご部
54 第1のクランプ面
56 第2のクランプ面
58 ハンドル
60 第1のアーム
62 第2のアーム
63ねじりばね
64静止シャフト
66可動シャフト
68 アーム係合部材
70連動歯
72 保持面
74端部支持面
76 複数の歯
78 本体
80アーム受容溝
82 第1のオーバハング部
84 第2のオーバハング部
86 第1の端面
88 第2の端面
90中心開口
92キャップ
94圧縮ばね
96長寸部分
98ロケータ部分
100摺動溝
102ポインタ端部
103 測定表示
104 保持フランジ

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