JP5612675B2 - 人工装具周囲固定インプラント及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、骨固定の分野に、より厳密には、骨が、１つ又はそれ以上の骨インプラントを備えている場合において、骨締結法を用いて骨折を固定するためのシステム及び方法に関する。

優先権の主張 本発明は、２００９年５月２０日出願のKonrad Schaller、Tom Overes及びRobert Friggによる米国特許仮出願第６１／１７９，８８１号「人工装具周囲固定インプラント及び方法」の優先権を請求し、同仮出願をそのまま参考文献としてここに援用する。

骨折は、骨を安定させるために骨の目標部分の周囲にワイヤ又は他のケーブルを巻き付けることによって治療される場合が多い。通常、ケーブルは、目標骨の周囲にループ状にかけられ、骨の複数の部分を相互に望ましい空間的関係に保持するためにその周囲に所望の張力で係止される。この目的に適する公知のケーブルは、一般的には、骨の目標部分の周囲にループ状に掛けられたケーブルを所望の張力で維持するために、その細長い部分を締め付けて係合する分厚い先頭部を備えて形成されている。しかしながら、その様な締め付け先頭部の大きな外形は、それらが骨及び関連付けられる医療装置（例えば、骨スクリュー、骨プレート等）から突出している必要があるので、靭帯、神経及び他の隣接組織に刺激を与えてしまうものである。更に、植え込まれた後、その様なケーブルは、しばしば、緩みが生じて骨の周囲境界線に沿って滑って動くため、治療された骨の機械的な安定性を低下させ、更なる骨折の可能性を高めることがある。骨粗鬆症等の骨欠損は、その様な骨折の尤度を更に高める。ケーブルのその様な緩み及び動きは、更に、ずれ、こわばり、癒着不能、異常関節力学、治癒障害等をもたらす場合もある。

本発明は、骨の一部の中を通る所望の経路に沿って締結部材を先導するための器械に着眼しており、器械は、近位端部から先の尖った遠位端部まで伸張する案内条片を備えており、案内条片の少なくとも一部は、所望の経路の一部に対応する形状を想定して付勢されていて、締結部材は、その所望の経路に沿って送達カニューレと一緒に骨の一部の中を通り抜けるようになっており、送達カニューレは、その中で案内条片を摺動自在に受け入れるのに適した大きさの管腔を含んでいて、カニューレは、案内条片が遠位方向に伸張して管腔から外へ出るまで、案内条片を実質的に直線的な構造に維持している。

本発明の第１の実施形態によるシステムの第１の斜視図を示している。 図１のシステムのための例示的な方法の第１の部分断面図を示している。 図１のシステムのための例示的な方法の第２の部分断面図を示している。 図１のシステムのための例示的な方法の第３の部分断面図を示している。 図１のシステムのための例示的な方法の第４の部分断面図を示している。 図１のシステムのための例示的な方法の第５の部分断面図を示している。 本発明の第５の実施形態によるシステムの部分断面図を示している。

本発明は、以下の説明及び添付図面を参照することで更に理解を深めることができるものである。添付図面では、類似の要素は、同じ参照番号で表示されている。本発明は、概略的には、締結法を用いた骨折骨及び骨の断片の安定化及び固定のための方法及び装置に関する。具体的には、本発明は、ケーブルを目標骨周囲の所望の位置に係止するように構成されたケーブルタイに関し、ケーブルタイの寸法は、隣接組織への刺激を最小限に抑える又は防止するように選択されている。本発明による例示的なケーブルタイは、骨の目標部分の周囲に配置される時、ケーブルタイを所定の位置に係止することを可能にするためにその本体上に形成される自動ロック式ノッチを備えて形成されている。例示的な使用方法では、本発明によるケーブルタイを含むケーブルは、目標骨の一部の中に予め穿孔された第１の穴を経由して目標骨の一部の中を通り、先に植え込まれた骨固定装置の周辺を回って、第１の穴と実質的に平行な第２の予め穿孔された穴を経由して骨の外側へ出ることができる。ケーブルの遠位部分は、経路に対応した所定の形状を想定して形成され得、その経路に沿って、ケーブルは、介在骨の貫通を促進するために先の尖ったその遠位端部を備えて、第１の穴から第２の穴に向かって、植え込まれた骨固定装置の周囲を回って進んでいく。次に、ケーブルの遠位端部の第１の係止特徴が、第１の穴の外部開口部と第２の穴の外部開口部（即ち、骨の表面上のそれらの穴への開口部）との間でケーブルを骨固定装置及び骨の一部の周囲に所望の張力で係止するように、先頭部の対応する第２の係止特徴と係合するために、遠位端部は、ケーブルタイの先頭部の中へ挿入され得る。当業者には理解頂けるように、本発明の実施形態は、人工装具周囲骨固定処置及びトロリー脊椎処置を含む締結法を伴う複数の処置の何れかを用いて採用されてもよい。本発明の実施形態は、長骨の治療を目的としているが、例示的なシステム及び方法は、本発明の精神及び範囲を逸脱すること無くどの様な骨固定処置で適用されてもよいものと留意されたい。本出願で使用されるように、「近位の」及び「遠位の」という用語は、ケーブルが骨の中へ挿入される際にケーブルの先導端部を形成する先の尖った先端を含む遠位端部を備えたケーブルタイに沿った方向を指している。ケーブルは、この端部から近位方向に伸張している。

図１―図６で示されるように、本発明の第１の実施形態によるシステム１００及び方法は、骨プレート１０４又は他の品目を骨１１２の上で所望の位置に錨着するために骨の一部の中を通して挿入されるように構成されるケーブルタイ１０２を含んでいる。ケーブルタイ１０２は、その近位端部にある先頭部１２４から遠位端部１２８まで伸張する長手方向区分１２６を備えて形成されている。当業者には理解頂けるように、長手方向区分１２６は、先頭部１２４の中に形成されるタブ（図示せず）と係合するように構成されたリブ付き部分（図示せず）を含んでいる。ケーブルタイ１０２の長さは、例えば、技術的に公知のもので、実行される処置に適切である複数の標準的な長さの何れかの中から選ばれる。ケーブルタイ１０２は、可撓性を有し、その上耐久性のある材料で作られてもよく、その様な材料として、合成プラスチック、ポリアリルエーテルエーテルケトン（「ＰＥＥＫ」）又は何らかの他の生体適合性プラスチックが、これらに限定するわけではないが挙げられる。選択される材料は、例えば、骨の目標部分へ挿入する間及びその後にかかる予想荷重に基づいて選ばれ得る。第１の作業構成では、ケーブルタイ１０２の遠位端部１２８は、案内条片１３４の近位端部１３６に一時的に取り付けられる。案内条片１３４は、近位端部１３６から先の尖った遠位端部１３８へ伸張している。案内条片１３４の遠位端部の所定の長さは、下文でより詳細に説明するように、骨１１２の一部の中を通るケーブルタイ１０２の所望の経路に対応する予め形成された曲率を想定して付勢される。案内条片１３４は、当業者には理解頂けるように、例えば、所定の曲率３４０の記憶が可能な形状記憶特性を有するニチノール又は任意の他の適した材料で作られてもよい。

図２―図６は、骨プレート１０４を目標骨に係止するためにシステム１００及び案内条片１３４を使用する工程を、順を追って描写している。骨１１２は、骨折した長骨又は生体の任意の他の骨であってもよい。当業者には理解頂けるように、幾つかの事例又は場所において、骨スクリューの使用は、先に挿入されている骨固定装置、例えば、ステム、ロッド又はシャフト１０８と干渉する可能性があるために好ましくない場合がある。更に、固定装置（例えば、骨プレート）を長骨の上に錨着するのに使用されるケーブルは、時として、骨に沿って滑って動き、所望の位置から離れる場合がある。下記の例示的な方法では、骨１１２の中へ挿入され、先に挿入されている骨固定装置のシャフト１０８の周辺に回されるケーブルタイを使用することで、骨プレート１０４等の骨固定装置を骨１１２へ取り付けることを可能にしている。骨プレート１０４は、外傷プレート又は任意の他の公知の骨固定装置であってもよく、その中を通って伸張する任意の数のプレート穴１０６を更に備えていてもよい。図５―図９は、目標骨１１２の部分断面図を描写している。骨１１２は、何ら骨折部がないように示されているが、骨１１２は、骨プレート１０４によって治療可能な、任意の数及び配置の骨折部を含み得る。

第１の例示的な段階では、骨プレート１０４は、所望の方向に向けて目標骨１１２に接するように設置され、例えば、その端部に位置するより小さいプレート穴１０７の中へ挿入される固定スクリューによって所定の位置に一時的に保持される。或いは、技術的に公知の任意の他の手段を使用して、骨プレート１０４を骨１１２に対して所望の位置に一時的に維持してもよい。図２で示されるように、次に、第１及び第２の穴１４２と１４４が、ケーブルタイ１０２によって錨着される骨プレート１０４の一部と隣接する場所で骨１１２の中へ穿孔される。例えば、この実施形態で下記に説明するように、ケーブルタイ１０２は、ケーブルタイ１０２の遠位端部１２８を骨プレート１０４の穴１０６の中へ進め、次に、遠位端部をケーブルタイ１０２の先頭部１２４の係止機構の中に通すことで所定の位置に係止される。係止機構は、例えば、ケーブルタイ１０２の面上のリブ付き部分（例えば、一連の角度付き歯）を用いたラチェット方式で係止する先頭部１２４の溝の中にある突起であってもよい。このように、ケーブルタイがその中を通って伸張する穴１０６に対応する位置に穴が穿孔されるであろう。本発明の別の実施形態（図示せず）では、骨プレート１０４は、それを用いればケーブルタイ１０２のラチェット式係止が可能になる一体化された係止特徴を装備していてもよい。係止特徴は、その開口部の中へ伸張する突起を備えた先頭部１２４と実質的に類似した構成になっていてもよく、突起は、開口部の中に挿入された時にケーブルタイ１０２のリブ付き部分と係合する。更に別の実施形態では、骨プレート１０４は、そのプレート穴の中へ挿入可能な係止特徴（図示せず）を備えていてもよく、係止特徴は、更に、先に検討したシステム及び方法によってその中でケーブルタイ１０２のラチェット式係止を可能にする。

穿孔（図示せず）は、技術的に公知の画像技法に従って又は当業者には理解頂けるような術前計画によって骨１１２の中へ案内されてもよい。第１及び第２の穴１４２、１４４は、骨プレート１０４の周囲を通されるケーブルタイ１０２の端部が望ましく分離することを実現するように選択された距離だけ離れている骨プレート１０４の平面に対して実質的に垂直な角度で骨１１２の中へ穿孔される。その結果、端部は、それに関して、実質的にシャフト１０８に隣接して位置することになる。好適な実施形態では、第１及び第２の穴１４２、１４４は、相互に平行になっているが、当業者には理解頂けるように、骨の中に先に植え込まれている人工装具インプラント又は他の骨固定要素を迂回するために異なる角度を用いてもよい。次に、案内器具１４８の遠位端部が第１の穴１４２の端部と係合するまで、案内器具１４８を第１の穴１４２の中へ挿入する。案内器具１４８は、第１及び第２の穴１４２、１４４の直径と実質的に同等又はそれより小さい直径を有している。

図３に示されるように、次に、案内条片１３４を進めて、案内器具１４８から外に出す。前に述べたように、案内条片１３４は、形状記憶材料でできており、従って、そこから閉じ込め力が取り除かれれば、自動的に記憶形状に戻るであろう。案内器具１４８の中へ挿入されることで、案内条片１３４は、真っ直ぐに伸ばされる。案内条片１３４が案内器具１４８から抜け出る際、適宜に、第２の端部１３８は、形状記憶された曲線１４０によって決められる経路を辿って進む。前に述べたように、曲線１４０の曲率は、第２の端部１３８が第２の穴１４４と結合することが可能になるように選択される。段階的な力を第１の端部１３６に加えることによって、案内条片１３４の先の尖った第２の端部１３８は、シャフト１０８を回るように伸張する方向で第２の穴１４４の中へ通じるように骨１１２を穿通してゆき、第１及び第２の穴１４２、１４４の間に第３の曲がり穴１４６を画定する。

次に、捕獲器具１５０が第２の穴１４４の中へ挿入され、その遠位端部に形成されたフック１５２が案内条片１３４の第２の端部１３８と係合する。次に、案内器具１４８へかけられる力Ｃと連動させて力Ｄを捕獲器具１５０にかけ、案内条片１３４が第１、第２及び第３の穴１４２、１４４、１４６を完全に通り抜けるように案内する。前に述べたように、案内条片１３４の第１の端部１３６は、ケーブルタイ１０２の遠位端部１２８に取り付けられる。このようにして、ケーブルタイ１０２は、第１、第２及び第３の開口部１４２、１４４、１４６を通って案内条片１３４の経路を辿って進む。捕獲器具１５０は、システム１００の随意的な構成要素であり、代替的な実施形態では、力Ｃを案内器具１４８に掛けることだけで、案内条片１３４を、第１、第２及び第３の開口部１４２、１４４、１４６の中を通り抜けさせてもよい。ケーブルタイ１０２は、図４に示される位置まで進められる。次に、自由遠位端部１２８を案内条片１３４から切り離し、プレート穴１０６の第１の穴の中、続いてケーブルタイ１０２の先頭部１２４の中を通り抜けさせる。次に、骨１１２と接触させて骨プレート１０４の位置を係止するために、先頭部１２４が開口部１０６に隣接して位置するように、ケーブルタイ１０２を締め付けることができる。必要に応じて、上で説明された手順に従って、追加的なケーブルタイ１０２を骨１１２に挿入してもよい。

本発明の精神及び範囲から逸脱すること無くシステム１００に様々な変更を加えることができる。例えば、ケーブルタイ１０２を標準的な締結法のワイヤ、ストラップ、リテーナ又は技術的に公知の別のワイヤ固定機構に置き換えてもよい。

図７は、本発明の別の実施形態によるシステム２００を描写している。システム２００は、骨２１２の人口装具周囲骨折の固定を目的としている。システム２００は、実質的にシステム１００と類似して形成されているが、第１及び第２の予め穿孔された穴２４２及び２４４の深さだけが異なっている。具体的には、システム２００の予め穿孔された穴２４２、２４４は、骨インプラント２０８の対向する側面に沿って骨２１２を完全に貫通して伸張している。当業者には理解頂けるように、第１及び第２の予め穿孔された穴２４２、２４４は、骨２１２に等しい力の分布を提供するために、互いに平行であり、骨インプラント２０８から等距離にある。

システム２００に関する例示的な方法によれば、骨プレート２０４は、最初に、その第１及び第２のプレート穴２３２、２３４が、予め穿孔された穴２４２、２４４と合うように配置される。ケーブル２０２の自由遠位端部（図示せず）を骨プレート２０４の中を伸張する第１のプレート穴２３２の中へ挿入し、骨２１２を貫通して伸張する第１の開口部２４２の中を通し、その端部から外側へ出す。次に、遠位端部（図示せず）を第２の開口部２４４の中へ挿入し、その中を進めて、位置合わせされた第２のプレート穴２３４から外側へ出される。次に、先により詳細に説明したように、ケーブルタイ２０２の自由端部をケーブルタイ２０２の先頭部２２４の中へ挿入し、その結果、シャフト２２６上に形成された係止特徴（図示せず）が先頭部２２４内部に形成された係止特徴と係合する。次に、骨２１２及び骨プレート２０４の外周と接触させて骨プレート２０４を係止するために、ケーブルタイ２０２を締め付ける。

当業者には理解頂けるように、本発明の精神又は範囲から逸脱すること無く、本発明の構造及び方法論には様々な修正及び変更を加えることができる。従って、本発明の修正及び変更が添付の特許請求の範囲及びその等価物の範囲の中に含まれるのであれば、本発明は、それら修正及び変更を本発明の範囲に含むものと意図されている。

Claims (8)

1. 骨の一部の中を通る所望の経路に沿って締結部材を先導するための器械であって、
   近位端部から先の尖った遠位端部まで伸張する案内条片であって、前記案内条片の少なくとも一部は、所望の経路の一部に対応する形状を想定して付勢されていて、前記締結部材は、その所望の経路に沿って骨の一部の中を通り抜けるようになっている、案内条片と、
   前記案内条片をその中で摺動自在に受け入れるのに適した大きさの管腔を含んでいる送達カニューレであって、前記カニューレは、前記案内条片が遠位方向に伸張して前記管腔から外へ出るまで、前記案内条片を実質的に直線的な構造に維持している、送達カニューレと、
   を備えている、器械。
2. 前記案内条片の前記近位端部を、先頭部及びそこから伸張する細長いシャフトを有する締結部材に一時的に取り付けるための、前記案内条片の近位端部にある連結部を更に備えている、請求項１に記載の器械。
3. 前記案内条片は、形状記憶材料でできている、請求項１に記載の器械。
4. 前記案内条片を前記骨の中を通して案内するために前記案内条片の前記先の尖った遠位端部の上に掛け留めするように構成されたフックを更に備えている、請求項１に記載の器械。
5. 骨の一部の中を通る所望の経路に沿って締結部材を先導するためのシステムであって、
   近位端部から先の尖った遠位端部まで伸張する案内条片であって、前記案内条片の少なくとも一部は、所望の経路の一部に対応する形状を想定して付勢されていて、前記締結部材は、その所望の経路に沿って骨の一部の中を通り抜けるようになっている、案内条片と、
   連結部を介して前記案内条片の近位端部に接続される締結部材であって、前記締結部材は、先頭部とそこから伸張する細長いシャフトを有している、締結部材と、
   前記案内条片をその中で摺動自在に受け入れるのに適した大きさの管腔を含んでいる送達カニューレであって、前記カニューレは、前記案内条片が遠位方向に伸張して前記管腔から外へ出るまで、前記案内条片を実質的に直線的な構造に維持している、送達カニューレと、
   を備えている、システム。
6. 前記締結部材の前記シャフトは、締め付けて前記先頭部を係合するように構成されている、請求項５に記載のシステム。
7. 前記案内条片は、形状記憶材料でできている、請求項５に記載のシステム。
8. 前記案内条片を前記骨の中を通して案内するために、前記案内条片の前記先の尖った遠位端部の上に掛け留めするように構成されたフックを更に備えている、請求項５に記載のシステム。
   

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