JP2002360597A - 移植片固定装置を用いた移植片の固定方法 - Google Patents
移植片固定装置を用いた移植片の固定方法Info
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Abstract
する。 【解決手段】 固定装置と一対の挿入部材の組合せ体を
含む移植片固定装置を準備するステップと、その組合せ
体を、離間した一対のプロングを有する挿入器具に取り
付けるステップと、移植部材および挿入部材を、マトリ
ックスを貫通して骨に挿入し、それによってその骨にそ
の移植部材を取り付けながら同時にボアホールを形成
し、マトリックスを骨に固定するステップとを含む。
Description
れた1999年7月23日出願の米国特許同時継続出願
第09/360,367号の一部継続出願である、本出
願人に譲渡された2000年3月27日出願の米国特許
同時係属出願第09/535,187号の一部継続出願
である。また、これらの特許に言及することを持って本
明細書の一部とする。本発明は、外科固定装置に関し、
組織移植片を骨に固定する外科用固定装置に関する。
歩している。特に、例えば膝関節から軟骨細胞や線維軟
骨細胞を採取するなどの人体から細胞を採取することが
知られている。これらの自己細胞を、実験室環境におい
て生物吸収性マトリックス上で培養する。通常、マトリ
ックスは、取り替える組織部分の形状に実質的に類似し
た形状にする。適切な環境条件下で、適当な培地で十分
な時間培養すると、採取した細胞はマトリックス上で成
長し、患者に置換する組織片と実質的に同じ物理形状の
移植可能片を形成する。マトリックス上の細胞からなる
(或いは、代替的にマトリックスのみからなる)このよ
うな組織工学的に作製された構造を、縫合、骨膜被覆、
およびフィブリン接着を含む従来技術の外科的固定方法
で骨の部位に固定する。
の内の1つは軟骨を生きている軟骨組織に置換すること
である。さらに、インビトロで成長した軟骨組織は患者
の自己軟骨と同一であるため、移植組織の拒絶反応の可
能性が最小に抑えられる。
的を十分に満たしているが、使用に際する不都合が幾つ
かある。第一に、既存の固定装置は種々の外科手術手順
に用いることが可能な汎用の固定装置であって、骨や軟
組織にマトリックスを固定するために特別に設計された
ものではない。別の不利な点には、最小の侵襲性の関節
鏡検査手順において、これらの既存の装置の多くがその
使用が困難であることが含まれる。別の不利な点には、
骨膜弁として使用するために骨膜を採取する際の困難さ
および外科的に傷害を与えること、このような採取に関
連して起こる顕著な患者の障害発生率、このような薄い
柔らかな材料を周囲の組織に縫合する際の困難さ等があ
る。
が患者の体内で成長を続けて組織が再生されるように、
組織工学的に作製された人工組織(tissue-engineered
tissue)(以下、人工組織と呼ぶ)のマトリックスを骨
またはその他の固着部位に効果的に固定する新規の固定
装置が、当分野で待ち望まれている。
成長して再生するまで移植部位に人工組織のマトリック
スを留めることを可能にする、前記マトリックスを骨ま
たはその他の固着部位に効果的に固定する固定装置を提
供することである。
は開放手順で容易に取り付けられるマトリックスを骨部
位に固定するための固定装置を提供することである。
糸を結びつける必要のない、骨部位にマトリックスを固
定するための固定装置を提供することである。
の位置にこのような装置を用いてマトリックスを固定す
る外科的方法を提供することである。
を開示する。移植片固定装置は、第1の移植部材および
第2の移植部材を有する。これらの部材は細長く、好ま
しくは円柱状の形状を有する。これらの移植部材は、先
端部、基端部、および長手方向の軸を有する。各移植部
材は、その長さ全体に亘って貫通する長手方向の挿通孔
を有する。移植部材は外面を有する。両移植部材は、第
1の端部、第2の端部、および中央部を有するロッド部
材によって互いに連結されている。ロッド部材の第1の
端部は第1の移植部材の基端部から延出しており、ロッ
ド部材の第2の端部は第2の移植部材の基端部から延出
している。ロッド部材は、好ましくは比較的硬質であっ
て、例えば逆U字型などの様々な形状にすることができ
る。しかしながら、ロッド部材は軟質であってもよい。
ロッド部材によって、両移植部材が互いに比較的一定し
た位置に維持される。ロッド部材の中央部は、移植され
る人工組織マトリックスのある部分と係合するように設
計されている。好適な実施の形態では、移植部材は、そ
の移植部材の外面から外向きに延出した一連のリッジ
(ridge)を有する。この一連のリッジによって、移植
部材が予め形成されたボアホールの中に移植された後
に、骨部位またはその他の固着部位から移植部材が抜け
ないようになる。
装置を用いた、人工組織を含むマトリックスを骨に固定
する方法である。
置の組み合わせた組合せ移植片固定装置である。この固
定装置は第1の移植部材を有する。移植部材は、長手方
向の軸、基端部、先端部、外面、およびこの移植部材を
貫通する長手方向の挿通孔を有する。固定装置は、第2
の移植部材を有する。第2の移植部材は、長手方向の
軸、基端部、先端部、外面、および移植部材を貫通する
長手方向の挿通孔を有する。各移植部材は、長手方向の
挿通孔を取り囲む基端部環状面を有する。連結部材が、
第1の移植部材と第2の移植部材を連結している。連結
部材が、中央部分、第1の移植部材から延び延出した第
1の端部、および第2の移植部材から延出した第2の端
部を有する。一対の挿入装置のそれぞれは、基端部、テ
ーパ状の先端部、およびこの挿入装置を貫通する長手方
向の挿通孔を有する。各移植部材の先端部は、挿入装置
の基端部と係合している。必要に応じて、挿入装置を移
植部材の先端部に取着してもよい。
る。この移植片固定装置は、第1の移植部材および第2
の移植部材を有する。これらの部材は細長く、好ましく
は円柱状の形状を有する。これらの部材は、先端部、基
端部、および長手方向の軸を有する。各移植部材は、そ
の長さ全体に亘って貫通する長手方向の挿通孔を有す
る。移植部材は外面を有する。両移植部材は、第1の端
部、第2の端部、および中央部を有するロッド部材によ
って互いに連結されている。ロッド部材の第1の端部は
第1の移植部材の基端部から延出しており、ロッド部材
の第2の端部は第2の移植部材の基端部から延出してい
る。ロッド部材は、好ましくは比較的硬質であって、例
えば逆U字型などの様々な形状にすることができる。し
かしながら、ロッド部材は軟質であってもよい。ロッド
部材によって、両移植部材が互いに比較的一定した位置
に維持される。少なくとも1つのウイング部材が、ロッ
ド部材から外向き横方向に延出している。ロッド部材の
中央部は、移植される人工組織マトリックスと係合する
ように設計されている。ウイング部材によって、この係
合が促進される。好適な実施の形態では、移植部材は、
その移植部材の外面から外向きに延出した一連のリッジ
を有する。この一連のリッジによって、移植部材が予め
形成されたボアホールの中に移植された後に、骨部位ま
たはその他の固着部位から移植部材が抜けないようにな
る。
トリックスを骨に固定するための横方向に延出したウイ
ング部材を有する上記した移植片固定装置を用いる方法
である。
置を組み合わせた組合せ移植片固定装置である。この固
定装置は第1の移植部材を有する。移植部材は、長手方
向の軸、基端部、先端部、外面、および移植部材を貫通
する長手方向の挿通孔を有する。固定装置は、第2の移
植部材を有する。第2の移植部材は、長手方向の軸、基
端部、先端部、外面、および移植部材を貫通する長手方
向の挿通孔を有する。各移植部材は、長手方向の挿通孔
を取り囲む基部環状面を有する。連結ロッド部材が、第
1の移植部材と第2の移植部材を連結している。連結ロ
ッド部材は、中央部分、第1の移植部材から延出した第
1の端部、および第2の移植部材から延出した第2の端
部を有する。少なくとも1つのウイング部材が、連結部
材から外向き横方向に延出している。一対の挿入装置の
それぞれは、基端部、テーパ状の先端部、およびこの挿
入装置を貫通する長手方向の挿通孔を有する。各移植部
材の先端部は、挿入装置の基端部と係合している。必要
に応じて、挿入装置を移植部材の先端部に取着してもよ
い。
トリックスを骨に固定するための横方向に延出したウイ
ング部材を有する、上記した組合せ移植片固定装置を用
いる方法である。
や利点が、以下の説明および添付の図面からより明らか
になるであろう。
料はもちろん吸収性材料および非吸収性材料を含む従来
の生体適合性材料から形成することができる。用いるこ
とができる非吸収性材料には、ステンレス鋼、ポリエチ
レン、テフロン(登録商標)、ニチノール(Nitino
l)、非吸収性ポリマー、その他の生体適合性金属、セ
ラミック、およびそれらの組合せ等が含まれる。本発明
の移植片固定装置の製造に用いることができる吸収性材
料には、通常は射出成型および機械工加工が容易な当分
野で周知の従来の生体吸収性材料または生体再吸収性材
料(bioresorbablematerial)が含まれる。生体吸収性
材料および生体再吸収性材料には、ポリ乳酸、ポリジオ
キサノン(polydioxanone)、ポリカプロラクトン(pol
ycaprolactone)、ポリグルコール酸、ポリガラクタン
酸(polygalactic acid)、およびその他の既知の生体
適合性の生体吸収性や生体再吸収性のポリマー、セラミ
ック、複合材、それらの組合せ、およびそれらの類似物
や等価物が含まれる。
植片固定装置10の好適な実施の形態の例が示されてい
る。図面から移植片固定装置10が移植部材20を有し
ているのが分かるであろう。移植部材20は細長い部材
であって、好ましくは実質的に円柱状である。移植部材
20は、その他の形状、例えば円錐形、ピラミッド形、
多角形、立方体、球状などにすることもできる。移植部
材20は、先端部22と基端部24とを有する。移植部
材20はそれぞれ、外面28と長手方向の軸29とを有
する。各移植部材20は、その移植部材20を貫通する
長手方向の挿通孔35を有する。移植部材20は、必要
に応じて円錐状の端部(frustoconicalend)30および
基端面32を有するようにもできる。端面32は平坦で
あるのが好ましいが、傾斜した面、凹面、および凸面な
どにしてもよい。端面32には、その中心に挿通孔35
と連通した円形の開口36が設けられている。中心開口
36の断面は円形が好ましいが、長円形、多角形、正方
形、長方形、およびそれらの組合せなどの断面にしても
よい。部材20は、挿通孔35と連通した円形の開口3
8が設けられた先端面37を有する。必要に応じて設け
られる円錐状端部30とともに示されているように、環
状の端面37は開口38の位置でその厚みが最小となる
が、端部が円錐状でない場合はこの厚みは増大する。移
植部材20には、その部材20の表面28から延出した
組織係合縁44を有する一連の突出部40が必要に応じ
て設けることができる。突出部40を設けなければ、部
材20の表面28は平坦である。
植片保持部材50を有する。保持部材50はロッド状で
あって、第1の端部52、第2の端部54、および中央
部55を有する。第1の端部52は第1の部材20の基
端面32から延び、第2の端部54は他方の部材20の
基端面32から延びている。保持部材50の端部54お
よび52は、所望に応じて外面28の任意の部分から延
出させたり、或いは任意の部分に取り付けてもよい。連
結部材50は、頂部55および両脚部56を含む3つの
部分に曲げる或いは形成するのが好ましい。頂部55
は、脚部56に実質的に垂直である。連結部材50は逆
U字形の形状が好ましいが、半円形、円弧、曲線状、三
角形、多角形、U字形、およびそれらの組合せなどの形
状にすることもできる。連結部材50の端部52および
54は移植部材20に固着してもよいし、また従来の方
法で着脱可能に移植部材20に取着してもよい。連結部
材50は硬質であっても軟質であってもよい。連結部材
50は、人工組織マトリックスを骨またはその他の体表
面の所定の位置に効果的に保持するために十分な表面領
域を有する。連結部材50の断面は円形が好ましいが、
長円形、多角形、正方形、長方形、およびそれらの組合
せなどの断面形状にすることもできる。連結部材50は
硬質であっても軟質であってもよく、1つのフィラメン
ト形構造、または相互に連結した複数のフィラメント若
しくは部材とすることもできる。
に用いられる本発明の移植片固定装置10の例が示され
ている。まず、図3を参照すると、本発明の移植片固定
装置10を用いて人工組織を含むマトリックスを固定す
る前に、第1のステップで、例えば膝関節の軟骨下骨な
どの骨210に2つのボアホール200を穿孔或いはタ
ップする。ボアホール200は円柱状の孔であって、底
部208、開いた頂部202、および側壁205を有す
る。必要に応じてボアホール200を、底部を有しな
い、すなわち開いた底部を有する貫通した挿通孔にする
こともできる。図10に例が示されている器具400を
用いて骨にボアホールをタップするのが特に好ましい。
この器具400は、当分野では従来から「スラップハン
マー(slaphammer)」部と呼ぶ基部を有する。本明細書
で用いる用語「タッピング」または「タップ」は、器具
400の軸405の先端部415から延出した先端の尖
ったプロング420を骨の所定部位に配置し、軸460
上において基端部410と基部ストッパー470との間
をスライドするハンマーハンドル450(スラップハン
マーの)で、器具400の基端部410に打撃を加え
て、骨ボアホール200を形成する手順を指す。軸46
0の先端465は基端部411に取り付けられている。
基部ストッパー470は基端部467に取着されてい
る。ハンマーハンドル450は握り部451、カラー4
55、および長手方向の挿通孔457を有する。当業者
であれば、類似の尖った器具、即ち釘状の先端を有する
任意の器具を用いて骨にボアホールをタップすることが
可能であることを理解できよう。また、好ましくはない
が1回につき1つのボアホールをタップしてもよい。外
科医は骨にボアホールを穿孔する場合、従来の任意の外
科用穿孔装置を用いることができる。骨210にボアホ
ール200を形成した後、外科医が、図4に示されてい
るように人工組織を含むマトリックス220を骨の表面
201に配置する。次に移植片固定装置10を挿入器具
250に装着する。図11に例が示されている挿入器具
250は、基端部262および先端部264を有する細
長いロッドである。ロッド260の先端264には深さ
ストッパー290が取着されている。深さストッパー2
90は、ロッド260の長手方向の軸251に垂直に取
着された実質的に矩形の部材である。深さストッパー2
90は底部292を有する。プレート部材290の底部
292から先端方向に、離間した平行な一対の固定プロ
ング270が延出している。固定プロング270は実質
的にロッド状の部材であって、先端の尖った先端部27
7および基端部272を有する。プロング270は、第
1の部分273および先端部分275を有する。先端部
分275は部材20の挿通孔35の中に完全に挿入可能
であるが、基部273は挿通孔35の中に挿入されない
ように、第1の部分273の断面寸法が先端部分275
の断面寸法より大きくなっている。器具250はスラッ
プハンマー部を有する。スラップハンマー部は、基端部
262から延びた軸300と、軸300において基端部
262と基部ストッパー330との間をスライド可能な
ハンマーハンドル320(スラップハンマー)とからな
る。ハンマーハンドル部材320は、握り部325、端
部カラー327、および長手方向の挿通孔329を有す
る。移植片固定装置10は、プロング270の先端部分
275が移植部材20の長手方向の挿通孔35内に係合
し、先端277が先端面37から突き出るように、移植
部材20をプロング270に差し込んでスライドさせ、
挿入器具250に取り付ける。次に、図5および図6に
示されているように、プロング270に取り付けられた
移植部材20をボアホール200の中に挿入するため
に、器具250を操作して移植片固定装置10をマトリ
ックス220を介して骨210の中に挿入して、部材2
0をボアホール200に係合させ、保持部材50の組織
保持部55がマトリックス220に係合するようにし、
マトリックス220が骨210の表面201に堅固に係
合するようにする。所望に応じて、装置10を挿入する
前にマトリックス220に孔を形成することもできる。
次に、図7に示されているように、挿入器具250を基
部方向に移動させて、プロング270を移植部材20の
挿通孔35から引き抜くと、移植片固定装置10が係合
した状態で骨のボアホールに残存するため、マトリック
ス220が骨210の表面201と係合した状態で維持
される。プロング270を引き抜く際に、器具250の
スラップハンマー部を利用することができる。図8に
は、固定装置10が骨210に係合してマトリックス2
20が骨210の表面201に係合している断面図の例
が示されている。
されたマトリックス220の例が示されている。マトリ
ックス220には、このマトリックス220を固定する
べく本発明の複数の固定装置が配設されている。十分に
効果的にマトリックス220を骨表面201に固定する
ために必要な固定装置10の数、解剖学的位置、および
向きは、移植片即ちマトリックスの大きさや種類、組織
の種類、患者の年齢、患者の障害の大きさ、固定装置の
大きさ、固定装置の材料、修復部位における組織にかか
る負荷などによって異なる。
さが、固定装置の設計、材料、固定装置の適用例、外科
的手順のタイプなどを含む変化する要素によって変化す
ることが理解できるであろう。同様に、固定装置で固定
するマトリックスの大きさも変化する。本明細書の一部
である図面は、本発明の装置および方法の単なる模式的
な例であって、実際には固定装置およびマトリックスの
実際の寸法が異なる場合があることを理解されたい。
例を示すものであって本発明を限定するものではない。
術を行うために、6匹のヒツジを用意した。この無菌外
科手術技術には、十分に消毒した器具や装置の使用、従
来の麻酔手順およびプロトコルが含まれる。次に外科医
が、骨格が成熟した6匹のヒツジのそれぞれにおいて、
直径7mmの軟骨障害(軟骨の全厚みに対して)を大腿
骨の内側顆の荷重のかかる領域および右後膝(膝)の滑
車溝(trochlear groove)に形成した。この障害の形成
には、軟骨下骨の露出および軟骨下骨への侵入を防止す
るための深さストッパーの付いた専用のドリルを用い
た。全ての障害のベース面には、細胞遊走が可能となる
ように専用のマイクロピック装置で微小破壊部を設け
た。実験動物をそれぞれ2匹づつの3つのグループに分
けた。
クスで覆い、本発明の移植片固定装置で固定した。グル
ープ2は、障害をコラーゲンマトリックスで覆い、9−
0吸収性Vicryl(商標)縫合糸で固定した(結節縫合技
術、1マトリックスに付き約12ストランド)。グルー
プ3は、障害をそのままにしておいた(対照グルー
プ)。所定の後膝における両方の障害は、同じ治療をす
るか或いは対照とした。
して微小破壊した後、パンチ器具400を用いて、本発
明の1つの移植片固定装置を受容するために必要な2つ
のボアホールを軟骨下骨に形成した。唯1つのポリジオ
キサノン装置(先端と先端との距離が4mm)で各マト
リックスを固定した。ボアホールを形成するために、パ
ンチ器具を矢状面に向けて障害の中心に配置し、パンチ
器具が軟骨下骨の中に数ミリメートル進入するまで、ス
ラップハンマーで打撃を与える即ちタッピングを繰り返
した。次に、生理食塩水に浸してある直径7mmの円形
のコラーゲンマトリックスを障害に配置し、過剰な生理
食塩水を吸い取って乾燥させた。挿入器具250に本発
明の移植片固定装置10を装着し、固定装置および挿入
器具を矢状面に向けてマトリックスの中心に配置した。
次に外科医が、挿入器具の先端をマトリックスに徐々に
進入させて、予め形成されたボアホールに導いた。外科
医は、挿入器具の先端をボアホールの中に導いた後、ハ
ンマーを用いて挿入器具(および固定装置10の移植部
材20)をマトリックスを貫通して軟骨下骨の中に十分
に挿入した。挿入器具は、移植部材20が深くまで進入
し過ぎるのを防止するべく深さストッパーを有してお
り、それによって移植部材20がマトリックスを貫通し
て適切に配置されるようになっている。2つの移植部材
間の連結保持部材がコラーゲンマトリックスを押圧し始
めると、固定装置が下側の軟骨下骨に確実に固定された
ことを意味し、挿入が完了する。所定の後膝における2
つの障害をマトリックスおよび固定装置で修復した後、
後膝を縫合してヒツジの回復を待った。外科医が本発明
の固定装置をマトリックスに固定するのにはわずか1分
しかかからなかったが(グループ1)、マトリックスを
縫合糸で結節して固定するのには15分もかった(グル
ープ2)。
に外科的に切開した。関節を肉眼で検査すると、本発明
の移植片固定装置によって固定された4つのマトリック
スの全てが完全な状態すなわち無傷のままであった。し
かしながら、縫合糸のみによって固定された4つ全ての
マトリックスは、部分的に無傷の状態であり、平均する
と任意のマトリックスにおける縫合の約30%が損傷を
受けていた。
図9に示されているように複数の保持部材が設けられて
いる。装置300は、一対の移植部材310を有する。
移植部材310は実質的に円柱状であって、長手方向の
軸311、先端部314、および基端部312を有す
る。それぞれの移植部材310は長手方向の挿通孔32
0を有する。移植部材310は、円錐状の先端部分(fr
ustoconical end)330、外面350、およびその外
面350から外向きに延出したリッジ355を有する。
部材310は、それぞれが第1の端部342および第2
の端部344を有する一対の保持部材340によって連
結されている。
が、図13乃至図17に示されている。移植片固定装置
500は移植部材520を有する。移植部材520は細
長い部材であって、実質的に円柱の形状が好ましい。部
材520は、円錐形、ピラミッド形、多角形、立方体、
球形などを含む別の形状にしてもよい。先端部522お
よび基端部524を有する。それぞれの移植部材520
は、外面528および長手方向の軸529を有する。各
部材520はまた、その各部材520を貫通する長手方
向の挿通孔535を有する。移植部材520はまた、随
意選択の円錐状端部(frustoconical end)530、基
端面532を有する。端面532は平坦であるのが好ま
しいが、傾斜した端面、凹状の端面、または凸状の端面
などにしてもよい。それぞれの端面532は、挿通孔5
35と連通した中心に設けられた円形の開口536を有
する。中心開口536は円形の断面形状を有するのが好
ましいが、長円形、多角形、正方形、長方形、およびそ
れらの組合せなどを含むその他の断面形状であってもよ
い。部材520はまた、挿通孔535と連通した円形の
開口538を備えた先端面537を有する。端面537
は尖った縁を有するのが好ましいが、丸みを帯びた形状
や平坦な形状にしてもよい。随意選択の円錐状端部53
0とともに示されているように、環状の端面537は開
口538の位置でその厚みが最小となるが、先端部を円
錐状にしない場合はこの厚みは増大する。しかしなが
ら、好ましくはないが上記したように端面537を様々
な幅にしてもよい。一連の組織係合縁544を有する随
意選択の突出部540が、部材520の表面528から
外向きに延出している。部材520の表面528は、突
出部540が存在しない場合は平坦になるため、このよ
うな場合には、粗い表面を有するか、或いは円錐形、半
球、ロッド、フック、およびそれらの等価物などの従来
の様々な突出部を有するようにするのが好ましい。
移植片保持部材550を有する。保持部材550は、好
ましくは長円形の断面を有するバンド状の部材である。
保持部材550は、第1の端部552、第2の端部55
4、および中央部555を有する。第1の端部552
は、第1の部材520の基端面532から上方に延出し
ており、第2の端部554は、他方の部材520の基端
面532から上方に延出している。第1の端部552の
部分557は表面528の部分539から外向きに延出
しており、第2の端部554の部分558は表面528
の部分539から外向きに延出している。保持部材55
0の端部552,554は、要求に応じて、外表面52
8のいかなる部分から延びていてもよいし、外表面52
8のいかなる部分に取り付けられていてもよい。連結部
材550は、頂部555および脚部556を含む3つの
部分に曲げる或いは形成するのが好ましい。頂部555
は弧状の部材であって、脚部556は表面532に対し
て垂直であるのが好ましい。連結部材550は逆U字型
の形状が好ましいが、半円形、弧状、曲線、三角形、多
角形、V字形、およびそれらの組合せなどを含む別の形
状であってもよい。連結部材550の端部552および
端部554は、移植部材520に固着してもよいし、例
えばボール、ソケット、ジョイント、プラグジョイント
などの様々な従来の方式で着脱可能に取着してもよい。
部材550は硬質であっても、軟質であってもよい。部
材550は、人工組織マトリックスを骨或いはその他の
体表面の所定の位置に効果的に保持するべく、十分な表
面領域を有する。連結部材550は、長円形の断面を有
するのが好ましいが、円形、卵形、多角形、正方形、長
方形、およびそれらの組合せを含むその他の断面形状に
してもよい。部材550は硬質または軟質であって、1
つのフィラメント構造であっても複数の相互接続したフ
ィラメントや部材であってもよい。
グ部材580を有する移植片固定装置500の実施の形
態が示されている。図35を参照すると、装置500
は、連結部材(すなわち移植片保持部材)550の中央
部555から横方向に延出したウイング部材580を有
する。ウイング部材580は好ましくは細長くて、先端
部584および基端部582を有する。先端部584か
ら丸いノーズ590が延出している。ノーズ590は、
所望に応じて、円錐形およびピラミッド形などの別の幾
何学的形状にすることもできる。ウイング部材580は
外面586を有する。図35に示されているように、ウ
イング部材580は円形の断面を有し、最大寸法を有す
る基端部582から先細になっている。保持部材550
の基端部582と頂部555との間に移行部592が存
在する。所望に応じて、ウイング部材の長さに沿って直
径を一定とすることもできる。ウイング部材580は、
楕円形、正方形、長方形、三角形、多角形、曲線、およ
びそれらの組合せなどを含む別の断面形状にしてもよ
い。ウイング部材580の長さは、移植片を効果的に保
持するのに十分な長さである。所望に応じて、好ましく
はないがウイング部材580を、細長くする代わりにそ
の長さを短かく或いは中間的な長さにすることもでき
る。同様に、移植片を効果的に保持するべく、ウイング
部材580の幅や直径を変更することもできる。保持部
材550から横方向に延出した互いに反対向きの2つの
ウイング部材580を有するのが好ましいが、装置50
0に設けるウイング部材580を唯1つ或いは複数にし
てもよい。図36に例が示されているように、ウイング
部材580を有する保持装置500は、骨の中に挿入さ
れ、移植マトリックスを固定している。ウイング部材5
80を有する装置500の移植方法およびステップは、
本明細書で例を用いて説明したウイング部材580を含
まない装置500の移植方法と実質的に同じである。図
36に示されているように、表面586の少なくとも一
部が、骨210上のマトリックス220の上面と係合し
ている。
ともに用いると有用な挿入部材(装置)である。図18
に示されているように、挿入装置600は、基端部61
0および先端部620を有する実質的に柱状の部材であ
る。基端部610は平坦な端面612を有する。円錐状
の端部630が、先端部620から先端方向に延出して
いるが、装置600は別の形状にすることもできる。所
望に応じて、先端部620がテーパ状或いは曲線の形状
を有するようにもできるが、先端部620から円錐状の
末端部が延出しているのが好ましい。円錐状の末端部6
30は、外面632および先端640を有する。部材6
00はまた、外面650を有する。部材600は、その
部材600を長手方向に貫通する挿通孔660を有す
る。挿通孔660は、この挿通孔660と連通した第1
の円形の開口665と、挿通孔660と連通した、先端
640に設けられた第2の円形の開口667を有する。
挿入部材600を本発明の移植部材と組み合わせて用い
て、骨の中にボアホールをタッピングすると同時に骨に
移植部材を係合させることによって、固定部材を挿入す
る前に予めボアホールを形成するステップを省くことが
できる。
挿入部材600と固定装置500との組合せの例が示さ
れている。初めに、固定部材500を、器具400の軸
405の先端部415から延びているプロング700に
取り付ける。それぞれのプロング700は、軸405の
先端部415から延出した第1の円柱部710を有す
る。それぞれの円中部710は、基端部711、先端部
712、および受容溝715を有する。中央のピン部7
20が、それぞれの第1の円柱部710の先端部712
から延出している。中央のピン部720は、基端部72
2および先端部724を有する。先端ピン部材730
が、中央のピン部720の先端部724から先端方向に
延出している。先端ピン部材730は、基端部732お
よび先端部734を有する。
520の先端の中に鋳造して或いはその先端に取り付け
て、図31および図32に示されているような一体構造
としてもよい。さらに、接着、セメンティング、機械的
取付け、摩擦ばめ、およびそれらと同等の方法などの従
来の方法で移植部材520の先端部に挿入部材600を
取り付けることもできる。
イング部材580を有する一体構造の移植装置500と
挿入部材580の組合せの例が示されている。ウイング
部材580を有するこの組合せ体によって、図34に示
されているようにマトリックス220が骨210に固定
される。図示されていないが、所望に応じて、ウイング
部材580を有する挿入装置500と挿入部材600を
分離することもできる。このウイング部材580を有す
る組合せ体を挿入する方法は、本明細書で説明および例
示した方法と実質的に同じである。
などの固定部材との組合せ体を用いて、後述の方法でマ
トリックスを骨に固定する。まず、固定装置500の移
植部材520を器具400のプロング700に取り付け
る。この時、脚部材556が、第1の部分710(図2
1を参照)に設けられた溝715に少なくとも部分的に
係合し、移植部材520の先端部からピン部材730が
突出して、ピン部材700の中間部分720が移植部材
520の挿通孔535に係合するようにする。次に、尖
った穿孔先端部734が挿入部材660の先端640か
ら突出して、ピン部材730が挿通孔660に係合する
ように、挿入部材600をピン部材730に取り付け
る。次に、固定装置500および挿入部材600からな
る組立体と器具400とを骨210に配置された組織マ
トリックス220上に配置する。次に、穿孔先端部を押
圧してマトリックスを貫通して骨210の表面211に
接触するようにする。器具400のスラップハンマーを
用いて穿孔先端部734を骨に進入させ、挿入部材60
0および移植部材520を骨210の中に挿入するとと
もに、骨にボアホールを形成する。次に、器具400を
基部方向に引き戻して、プロング700の中間部720
を移植部材520から、ピン部材730を挿入部材60
0から引き抜き、挿入部材600および移植部材520
が骨に固定した状態で残存するようにする(図20を参
照)。従って、上記したように挿入部材600および固
定装置500が骨に固定されると同時に骨にボアホール
が形成される1回のステップで、骨210へのマトリッ
クス220の固定が完了する。
隔映像化外科手術手順(remote visualization surgica
l procedure)を用いるのが特に好ましい。例えば、関
節や体腔を吸引しながら、トローカルカニューレを介し
て関節や体腔の中に検査鏡を挿入する。
体吸収性材料からなるため、破壊されたり損傷を受けた
りすることなく骨の中に挿入することができる。挿入部
材600を形成するために用いることができる材料の種
類は、ポリ乳酸、ポリグルコール酸、リン酸3カルシウ
ム、リン酸カルシウム、リン酸4カルシウム、ヒドロキ
シアパタイト、任意のコポリマー、およびそれらの合成
物や混合物が含まれる。好ましくはないが、従来の生体
適合性金属で挿入部材を形成することもできる。このよ
うな生体適合性金属は、生体吸収性でも生体分解性でも
ないチタン、ステンレス鋼、セラミック、ニチノール
(Nitinol)、およびそれらの等価物などが含まれる。
挿入部材600は、移植部材520を保護しながらボア
ホール200の形成を助ける。
00のための使い捨て先端部組立体800の例が示され
ている。使い捨て組立体800を用いる場合は、器具4
00の軸405の先端部415にねじ418を設けるの
が好ましい。ただし、ねじの代わりに、例えば、差し込
み型据付具、固定レバーとタブ、オスメス型係合部など
の従来の着脱可能な据付具を用いてもよい。図22乃至
図25に示されているように、組立体800は、基端部
811および先端部817を有するハウジング810か
らなる。ハウジング810は、その内部に中空のキャビ
ティ815を有する。キャビティ815は、基端部の開
口812および先端部の開口820と連通している。部
材810は外面822を有する。外面822は、ハウジ
ング810の保持および回転が容易になるように刻みを
設けるのが好ましい。ハウジング810は、さらに先端
面825を有する。外面822は、先端面825に向か
って先細になったテーパ部823を有する。キャビティ
815の内面818にはねじ819が設けられている。
組立体800はまた、挿入ピン部材830を有する。そ
れぞれの挿入ピン部材830は、基端部831に取り付
けられた基端部ディスク部材832、軸部834、およ
び先端835を有する。部材810の内部の各開口82
0は、環状の溝840で囲まれている。組立体800
は、後述の方式で器具400の先端部415に取り付け
られる。ピン830をキャビティ815の中に挿入して
開口820を貫通させ、軸834および尖った先端83
5が端面825から突出し、ディスク部材832が環状
の溝840の中に受容されるようにする。次に、ディス
ク部材832の基端面833が先端部415の端面41
6と接触するまでねじ819にねじ418をねじ込ん
で、ハウジング810を先端部415に固定する。外科
手順に用いた後、組立体800を取り外して廃棄する。
新規の外科手順の度に、新しい消毒した組立体800を
消毒した清潔な器具400に取り付ける。
250に取り付ける使い捨ての組立体900の例が示さ
れている。挿入部材250は、端面265およびねじ2
66を備えた先端264を有する。組立体900はハウ
ジング950を有する。ハウジング950は、基端部9
52、先端部956、および外面954を有する。プレ
ート部材960が先端956から延出している。プレー
ト部材960は先端面962を有する。外面954は、
プレート部材960に向かって先細になったローレット
切りテーパ先端部957を随意選択で有する。ハウジン
グ950は内部にキャビティ955を有する。ハウジン
グ950は、キャビティ955と連通した基部の開口9
51と、同様にキャビティ955と連通した先端部の開
口970とを有する。ハウジング950は、内面958
に形成された雌ねじ959を有する。先端部956のハ
ウジング950内には嵌込み溝980が設けられてい
る。組立体900は、後述の方式で器具250の先端部
264に取り付けられる。基部部材922が溝980と
係合するように、ピン910をキャビティ950から開
口970の中に挿入して、ピン910の部分920およ
び部分930が開口970から延出するようにする。部
分920は溝925を有する。次に、先端部264をハ
ウジング950に挿入し、ねじ266とハウジング95
0の雌ねじ959を螺合させる。先端部264の先端面
265が部材922の上面923と係合するまでハウジ
ングをねじ込む。外科手順の後、組立体900を器具2
50から取り外して廃棄する。新規の外科手順の度に、
新しい消毒した組立体900を消毒した清潔な器具25
0に取り付ける。
入部材との組合せ体、並びに本発明のこのような装置お
よび組合せ体の使用方法には多くの利点がある。その1
つは、人工組織またはその他の組織のマトリックスを迅
速かつ簡便に固定する方法を提供することである。固定
装置および組合せ体は結節縫合する必要がないため、最
小の外科的切開が求められる関節鏡外科手順に用いて、
患者の病的状態を著しく改善することができる。さら
に、固定装置および組合せ体は、周囲の組織に針を通さ
なければならない(それによって損傷を与える)従来の
縫合を用いる軟骨障害マトリックスの従来の固定法とは
異なり、周囲の正常な軟骨組織に損傷を与えることのな
い優れたマトリックスの固定を実証した。
てきたが、当業者であれば、請求した発明の範囲および
概念から逸脱することなく、形態および細部における様
々な変更が可能であることを理解できるであろう。
ッジを有することを特徴とする請求項1に記載の方法。 (2)前記連結部材が、中央部およびロッド部材を有す
る構造を含み、前記ロッド部材が前記移植部材の長手方
向の軸と実質的に平行になっており、前記中央部が前記
ロッド部材と実質的に垂直になっていることを特徴とす
る請求項1に記載の方法。 (3)前記連結部材が半円形の形状を有することを特徴
とする請求項1に記載の方法。 (4)前記第1の移植部材の前記先端部および前記第2
の移植部材の前記先端部から延出した円錐状の先端部を
さらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 (5)前記移植部材が円柱状の形状を有することを特徴
とする請求項1に記載の方法。
ルコール酸、リン酸3カルシウム、リン酸カルシウム、
リン酸4カルシウム、ヒドロキシアパタイト、コポリマ
ー、およびそれらの合成物や混合物からなる群から選択
される生体吸収性材料を含むことを特徴とする請求項1
に記載の方法。 (7)前記挿入部材が、チタン、ステンレス鋼、セラミ
ック、およびニチノールからなる群から選択される生体
適合性材料を含むことを特徴とする請求項1に記載の方
法。 (8)前記固定装置が生体吸収性ポリマーを含むことを
特徴とする請求項1に記載の方法。 (9)前記固定装置が、前記連結部材から互いに反対向
きに延出した2つのウイング部材を含むことを特徴とす
る請求項1に記載の方法。 (10)前記挿入部材が、先端方向に延出した円錐状の
先端部を有する円柱状の形状を有することを特徴とする
請求項1に記載の方法。
出した一連のリッジを有することを特徴とする請求項2
に記載の方法。 (12)前記連結部材が、中央部およびロッド部材を有
する構造を含み、前記ロッド部材が前記移植部材の長手
方向の軸と実質的に平行になっており、前記中央部が前
記ロッド部材と実質的に垂直になっていることを特徴と
する請求項2に記載の方法。 (13)前記連結部材が半円形の形状を有することを特
徴とする請求項2に記載の方法。 (14)前記第1の移植部材の前記先端部および前記第
2の移植部材の前記先端部から延出した円錐状の先端部
をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。 (15)前記移植部材が円柱状の構造を有することを特
徴とする請求項2に記載の方法。
ーを含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。 (17)前記固定装置が、前記連結部材から互いに反対
向きに延出した2つのウイング部材を含むことを特徴と
する請求項2に記載の方法。
て組織が再生されるように、組織工学的に作製された人
工組織のマトリックスを骨またはその他の固着部位に効
果的に固定する方法を提供できる。
図である。
を骨に固定する外科手順の例を示す図である。
を骨に固定する外科手順の例を示す図である。
を骨に固定する外科手順の例を示す図である。
を骨に固定する外科手順の例を示す図である。
た後の本発明の移植片固定装置が骨にマトリックスを確
実に固定している状態を示す図である。
固定装置の断面図である。
置の代替の実施の形態を示す図である。
るボアホールを骨に形成するのに有用な器具の斜視図で
ある。
移植するのに有用な器具の斜視図である。
された人工組織マトリックスを示す図である。
の斜視図である。
置の断面図である。
置の組織保持部材の断面図である。
部材の斜視図である。
入部材を示す組立分解図である。
移植片固定装置、骨に係合している挿入部材の側面図で
ある。
て、挿入器具のプロング、およびそのプロングの長手方
向の溝に係合した挿入部材のある部分を示している。
って、本発明の固定装置を受容する骨に形成されたボア
ホールを形成するための、端部部材およびピンを有する
着脱可能な先端部組立体の例を示している。
図である。
の組立体端部の斜視図である。
断面図である。
の挿入器具は、端部組立体部品および2つのピンを含む
取り外し可能な先端部を有し、本発明の移植片保持部材
を骨に形成されたボアホールに挿入するのに有用であ
り、挿入部材とともに用いて、予め骨にボアホールを形
成しなくても固定装置を骨に直接挿入することができ
る。
れて固定された、図26の挿入器具の先端部の斜視図で
ある。
端部の断面図である。
面図である。
材を有する本発明の固定装置の例を示す図である。
明の移植片固定装置の代替の実施の形態の斜視図であ
る。
固定されたマトリックスを示す図である。
明の移植片固定装置の別の代替の実施の形態の斜視図で
ある。
固定されたマトリックスを示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 マトリックスを組織に取り付ける方法で
あって、 固定装置と一対の挿入部材の組合せ体を含む移植片固定
装置を準備するステップと、 前記組合せ体を、離間した一対のプロングを有する挿入
器具に取り付けるステップであって、前記プロングが、
基端部とその基端部から延出した先端部とを有し、前記
プロングが前記挿入部材の挿通孔に挿入して、前記プロ
ングの前記先端部が前記挿入部材の前記先端部を超えて
突き出るようにする、該ステップと、 前記マトリックスを骨の表面に配置するステップと、 前記移植部材および前記挿入部材を、前記マトリックス
を貫通して前記骨に挿入し、それによって前記骨に前記
移植部材を取り付けながら同時にボアホールを形成し、
前記マトリックスを前記骨に固定するステップとを含
み、 前記固定装置が、 第1の移植部材であって、長手方向の軸と、基端部と、
先端部と、外面と、前記第1の移植部材を貫通する長手
方向の挿通孔とを有する、前記第1の移植部材と、 第2の移植部材であって、長手方向の軸と、基端部と、
先端部と、外面と、前記第2の移植部材を貫通する長手
方向の挿通孔とを有する、前記第2の移植部材と、 前記第1の移植部材と前記第2の移植部材とを連結する
連結部材であって、中央部と、前記第1の移植部材から
延出した第1の端部と、前記第2の移植部材から延出し
た第2の端部を有する、前記連結部材と、 前記連結部材から横方向に延出した少なくとも1つのウ
イング部材とを含み、 前記一対の挿入部材のそれぞれが、 基端部と、テーパ状の先端部と、長手方向に貫通する挿
通孔とを有する部材を含み、 前記各移植部材の前記先端部が、前記挿入部材の前記基
端部と係合していることを特徴とするマトリックスを組
織に固定する方法。 - 【請求項2】 マトリックスを組織に固定する方法であ
って、 固定装置を準備するステップと、 前記固定装置を、離間した一対のプロングを有する挿入
器具に取り付けるステップであって、前記プロングが、
基端部とその基端部から延出した先端部とを有してお
り、前記プロングが前記挿入部材の挿通孔に挿入され
る、該ステップと、 前記マトリックスを骨の表面に配置するステップと、 前記マトリックスを貫通して前記移植部材を前記骨に挿
入して、前記マトリックスを前記骨に固定するステップ
とを含み、 前記固定装置が、 第1の移植部材であって、長手方向の軸と、基端部と、
先端部と、外面と、前記第1の移植部材を貫通する長手
方向の挿通孔とを有する、前記第1の移植部材と、 第2の移植部材であって、長手方向の軸と、基端部と、
先端部と、外面と、前記第2の移植部材を貫通する長手
方向の挿通孔とを有する、前記第2の移植部材と、 前記第1の移植部材と前記第2の移植部材とを連結する
連結部材であって、中央部と、前記第1の移植部材から
延出した第1の端部と、前記第2の移植部材から延出し
た第2の端部とを有する、前記連結部材と、 前記連結部材から横方向に延出した少なくとも1つのウ
イング部材とを含むことを特徴とするマトリックスを組
織に固定する方法。
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