JP2003522587A - 拡張可能なリーマ - Google Patents

拡張可能なリーマ

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JP2003522587A JP2001559367A JP2001559367A JP2003522587A JP 2003522587 A JP2003522587 A JP 2003522587A JP 2001559367 A JP2001559367 A JP 2001559367A JP 2001559367 A JP2001559367 A JP 2001559367A JP 2003522587 A JP2003522587 A JP 2003522587A
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Abstract

(57)【要約】 椎骨の椎間板に空間を形成するべく拡張可能なリーマ(132)は、拡張状態及び引き込み状態とされる一対の対向刃(142、144)を有する。刃は軸組立物(140)の基端において回転可能に位置される。軸ハウジング(136)が軸組立物の略周囲に配置される。軸組立物の基端には制御装置(194)が作用的に係合されており、制御装置(194)が回転されると、刃は完全に引き込まれて予めあけられた穴に挿入された後、所望する空洞が形成されるまで徐々に拡張される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 関連する出願の引照 本出願は、2000年2月15に出願された仮出願番号60/182610号
に基づく優先権を主張するものであり、かかる出願の内容全体が組み込まれてい
る。
【0002】 発明の背景 技術分野 本発明は外科手術、特に整形外科に使用される拡張可能なリーマに関する。 関連技術分野に関する記載 クスリッヒ等に付与された米国特許第5,445,639号には、変性した椎
間板の内部に穴を広げて体腔を清浄するための椎間のリーマが記載されている。
クスリッヒに付与された米国特許第5,549,679号及び第5,571,1
89号には、椎間板に形成された穴に骨の融合を促進にするための材料が詰めら
れ、更にその穴に伸長可能、かつ多孔質の布状移植組織が挿入されることにより
背骨組織を安定させる装置及び方法が記載されている。
【0003】 ミルツァに付与された米国特許第5,928,239号には、シャフトと、回
転自在なヒンジにて取り付けられた切削チップとを有し、高速回転時にチップが
外側に変形することにより空洞を形成するリーマが記載されている。スピバック
等に付与された米国特許第5,591,170号には、くりぬかれた骨髄管に切
削刃を挿入するための骨切断用の動力鋸が記載されている。
【0004】 米国特許第5,445,639号には、円柱状の穴ではなく、米国特許第5,
549,679号や第5,571,189号に記載された方法及び装置に必要と
される球状の穴を形成するのにより適したリーマが記載されている。(なお、上
記した全特許に開示されている事項は本明細書に記載されているものとする。)
従って、外科医が体内空間に空洞を形成する処置を簡単にする装置が必要とされ
ていた。
【0005】 ここに記載されている技術は、特に指定されていなければあらゆる特許、出版
物或いはここで言及されているその他の情報が本発明の従来技術であることを承
認するものではない。また、これは、調査が実施されていることを示唆するもの
ではなく、米国特許法第37条1.56(a)に規定されているような他の関連
情報が存在しないことを示唆するものでもない。
【0006】 本発明の要約 本発明は、外開口よりも直径が大きい空洞を骨に形成する際に利用される外科
手術用の工具を提供するものである。その工具は、生体内を貫通して骨に達する
ような外径を有する先端を備えている。切削端には引き込み可能な切刃が設けら
れている。刃は、外科手術用工具の直径よりも大きな空洞をあけるために拡張す
る。
【0007】 好ましい実施の形態の記載 以下、本発明の実施の形態を図1乃至図17に従って詳述する。なお、同一の
部材には全図を通して同一の符号を付す。 図1及び図2において、本発明のリーマ全体を符号132にて示す。リーマ1
32はハンドル134、刃前筒138、及び主軸136を有する。主軸の内部に
は、主軸136の先端を越えてなお先端方向に延びる長尺軸140が設けられて
いる。長尺軸140は、基端に設けられた刃前つまみ148及び蝶番ピン146
により先端に取り付けられた一対の刃142、144を含む。
【0008】 図2に示すように、主軸136は中空とされており、長尺軸140及び刃ガイ
ド150、152を保持する。刃ガイド150、152はそれぞれ比較的細長い
軸154及び基端つまみ156を有するとともに、先端に弓形の案内溝158を
有する。長尺軸140は刃ガイド150、152の間に位置されている。
【0009】 軸136の先端172における直径は、軸136が挿入されても、軸136が
他の体内組織と不適当に干渉することなく先端172が病気の椎間板又はその他
の骨に対して配置される寸法に設計されている。
【0010】 図4は、主軸136が案内部材182に取り付けられた状態を示しており、案
内部材182には基端つまみ156と係合する案内つまみ溝184が形成されて
いる。刃前つまみ148及び長尺軸140はその間で長手方向に移動可能とされ
ている。案内部材182の端部には、刃前握り194の開口192に収容される
ねじ切り軸190が設けられている。案内部材182は刃前筒138の開口に挿
入される。刃前筒138は握りの縁202と係合する環状凹部200を有し、握
り194は筒138に回転可能に固定される。筒138は、案内部材182の成
形部206と係合するように形成される開口204を有していてもよい。
【0011】 本実施例においては、案内部材182は長尺軸140及び刃前つまみ148と
共に開口204に挿入され、且つ、刃ガイド156は溝184に完全に挿入され
る。組立体が刃前筒138に設けられた溝210を通過するように、刃前つまみ
148は案内部182から突出している。
【0012】 案内部182は、案内部182から筒開口216を越えてスライドドア214
のピン開口232と係合するピン212を有する。予め決定された適切な組立て
法に従えば、図3に示すように、つまみ148はスライドドア214のつまみ開
口230から突出する。このように相互に係合することにより長尺軸140の移
動が抑止される。
【0013】 案内部材182が刃前筒138に完全に挿入された後、スライドドア214が
刃前筒138上に載置されて開口216が閉じられる。つまみ220と筒の溝2
22とが係合することによりスライドドアの基端が保持される。スライドドア2
14の先端は、図4に示すように、筒138の先端に設けられたねじ山226等
と係合する固定リング214により所定位置に保持される。
【0014】 上記のようにスライドドア214は一対の開口230、232を有する。開口
230はつまみ148と係合して、長尺軸140の移動を抑止する。使用者は、
ピン212の開口232における位置を観察することにより、回転握り194に
応じた軸136の長手方向の移動量を知ることができる。
【0015】 図4に示すように、握り194がひねられたり或いは回転されると、軸136
は筒138内を内側或いは外側に向かって移動する。軸138は刃前つまみ14
8によって軸138内に静止した状態で保持される長尺軸140と対応して移動
する。このような作用関係により、図5及び6に示すように、軸136に対応し
て刃142、144は回転しながら引き込まれ或いは拡張させられる。実際には
、握り194が移動することにより刃ガイド150、152と共に軸136全体
が移動し、係合部材160が刃ガイドの弓形の案内溝158を移動するのに伴っ
て刃は移動する。
【0016】 図7に示すように、刃142,144はそれぞれ、転換ハウジング166、1
68により形成された弓形の案内溝158と協働する係合部材160を有する。
図9に示すように、係合部材160が弓形の案内溝158内に完全に位置すると
、刃は最大限に拡張し刃部162において切削を行なう。図8に示すように、係
合部160が案内溝158から後退させられると、刃142、144は患者へ挿
入及び・又は患者から撤去するために引き込まれる。
【0017】 図10〜図17には本発明の別の実施例が示されている。図10〜図17には
、本発明のリーマがより簡単に構成されて示されている。図14に示すように、
閉じた刃を有するリーマ90の直径は約5mm以下である。リーマ90は上側交
差靭帯等の柄部管に開口を形成するために利用されてもよい。また、細長管及び
筒100は長ロッド92を保持し、その先端には刃を遠く或いは近くに移動させ
る回転ハンドル96が取り付けられている。長ロッド92の端部には2個の同様
の刃114、116が位置の移動が可能となるように旋回軸118により取り付
けられている。刃114、116はそれぞれ、外側へ滑らかに移動することがで
きるように傾斜レバー面を有している。切り欠き又は係止部126が管100の
底に達することにより、それ以上の移動は抑止される。ハンドルは、軸92が切
断位置にあるか或いは切断を行なわないように前に押されているかを使用者が確
認することができるように加工された平らな溝107を有する。第2の溝106
には使用者が保持クリップ108を取り外すことができる窓口が設けられており
、リーマを以下に説明するように取り外すことができる。
【0018】 刃114、116が拡張された状態のままにされた場合には、ハンドル96が
取り除かれて管が取り除かれるので、刃114、116が拡張された状態を維持
するものはなくなる。このように刃を構成することにより、刃が骨の中で拡張さ
れた状態のままにされた時には解体することができる。先のリーマの構成では、
このような場合にはずすことが困難である。この構成では、刃114、116を
自由に回転させながら部品を外すように、基端から装置全体を取り外すことがで
きる。図11に示す実施例では、保持クリップ108を外すことにより、回転ハ
ンドル96を筒102から離すことができる。その後、筒102は軸ハウジング
104と共に長尺軸92から滑るように外される。軸92がハウジング104に
より保持されなくなると、軸92を骨或いは手術部位(図示なし)から引くだけ
で刃114、116は自由に引き込み位置に移動させられる。
【0019】 図10〜図14に示すように、リーマ90は非常に単純な構成とされている。
リーマ90は基端つまみ129を備えた長尺軸92を有し、基端つまみ129は
溝128を介してつまみ129を収容するねじ切り端部94を含む。ねじ切り端
部94と長尺軸92とが回転ハンドル96と係合されると、長尺軸92は回転ハ
ンドル96の回転に伴いホルダー100内で上下に移動することができる。
【0020】 ホルダー100は拡張筒102及び下部が中空とされた円柱状ガイド104を
有し、拡張筒102内には回転ハンドル96の一部が位置する。軸92の先端1
10には開口を有する細長い突起物111が設けられており、蝶番ピン118に
より刃114、116が取り付けられている。
【0021】 図14及び図15に示すように、刃114、116は円柱筒104に挿入する
ことができる大きさを有する傾斜部120と切断部122とを含む。図14〜図
17に示すように、刃114、116の切断部122は鋸歯状である。回転ハン
ドル96が回転されて軸92が円柱筒104内に引き込まれると、傾斜部120
が筒104に入って切断部122は突起物111の直径以上に拡張する。図15
に示すように、刃114、116が最大限に拡張すると、係止部材126が円柱
筒104と接触して、それ以上の拡張は抑止される。
【0022】 回転ハンドル96は、刃がどの程度拡張され或いは引き込まれたかを使用者が
知ることができるように深さ表示溝107を有する。更に、溝107から見るこ
とができる軸92部分には認識可能な記し或いは表面的な点が形成されており、
溝107内における軸92の相対位置に基づいて刃の引き込み或いは拡張の程度
を決定する際に認識可能な根拠となる。形成された空洞内においてリーマの刃1
14、116を容易に引き込ませることができない場合には、回転ハンドル96
が取り除かれ、ホルダー100が軸92から滑るように動かされる。このような
場合には、刃114、116が蝶番ピン118回りを回動し、リーマ90の残り
部分は容易に取り除かれる。
【0023】 図11〜図13は筒102及び回転ハンドル96のリーマ90における接続部
分の構成を示す。回転ハンドル96はねじが切られたナット或いはねじにより構
成される突出部97を有しており、突出部97は回転ハンドル96内に挿入され
て保持クリップ108とねじにより係合する。保持クリップ108は筒102の
基端に位置する保持溝109と密着或いは摩擦係合し、保持溝109の位置は、
突出部97がねじ切り基端部94とねじにより係合した時の突出部97のへこみ
98の位置に対応する。保持溝109はその周囲を囲む筒102よりも小さい直
径を有している。筒102は円柱管104を介して連通するボアを含む。
【0024】 図11に示すように、回転ハンドル96を筒102に適切に係合させるために
、様々な部品が予め回転ハンドル96に組み付けられる。突出部97は回転ハン
ドル96に挿入される。突出部97の周囲にはコイルばね95等の付勢部材が配
置される。ばね95は突出部97と共に回転ハンドル96に押し入れられる。保
持リング93が回転軸96と密着した状態で係合されると、突出部97及びばね
95が内部に保持される。
【0025】 図13に示すように、筒102の基端部にはねじ切り端部94及びつまみ12
9の断面形状に一致するように開口124が形成されている。ねじ切り端部12
8が開口130或いは回転ハンドル96内にねじ込まれた時、軸92が開口13
0からねじによって外され且つ保持クリップ108が外されることなく回転ハン
ドル96が軸92から取り外されることがないように、突出部97のへこみ98
は保持クリップ108と係合する。
【0026】 本発明の実施例では、回転ハンドル96が上記のように組み付けられると、ス
プリング95(図11に示す)は部材98の肩部99と回転ハンドル96の肩部
135の間で付勢される。このように付勢されることにより、部材98と回転ハ
ンドル96の間に十分な引っ張り力が付与されて、回転ハンドルが筒102に対
して意図することなく移動することが抑止される。回転ハンドル96を回転させ
るためには、ばね95の付勢力に抗する力で回転ハンドル96を筒102から長
手方向に引き出さなければならない。このように引かれると、回転ハンドルは自
由に回転することができる。
【0027】 本発明の別の実施例では、回転ハンドルは複数の係合ピン131を有する。係
合ピン131はそれぞれ収容穴133と係合する。回転ハンドル96を回転させ
るためには、上記のように回転ハンドル96が引き出されるのに加えて、係合ピ
ン131を収容穴133から解放するために十分な距離分だけ回転ハンドル96
を筒102から引き出さなければならない。その後回転ハンドル96は、係合ピ
ン131が収容穴133に再度挿入されるまで、時計方向或いは反時計方向に回
転される。
【0028】 上記のようにリーマが組み付けられると、回転ハンドル96が時計方向に回転
されると、図14〜図17に示すように、軸92が管104から引き出されて、
傾斜部分120が管104に入り、係止部材126が管104の先端と接触する
まで刃114、116は外方に拡張する。
【0029】 図14〜図17に示すように、刃114、116は切断縁122を有する。実
施例では切断縁122は鋸歯状であるが、直線状或いは曲線状の切断縁122が
設けられても良い。ここに記載されている様々な実施例では、本発明のリーマの
刃は、金属或いは炭素等の合成素材等、様々な材料から構成することができる。
刃が金属である場合には、医学的な処置を施す際に利用される刃を構成するのに
適した金属であればどのようなものでもよい。そのような金属としては、ステン
レス鋼、ばね鋼、チタニウム、ニッケル、或いはそれらを有する合金が含まれる
【0030】 図14は、刃116(114は図示なし)が最も引き込まれた位置にある状態
を示し、図15は、刃114、116が完全に拡張した位置にある状態を示す。
本発明のリーマ90においては、完全に引き込まれた位置と完全に拡張した位置
の間のいかなる位置も可能である。
【0031】 操作される際には、刃114、116は完全に引き込まれ、リーマ90は空洞
を形成するために穴が開けられた生体部分の開口に挿入される。一般的には、生
体の椎骨やその他の骨或いはドリル穴の外側よりも大きな直径を有する穴を広げ
る必要がある部位に、ドリルによって穴が開けられる。骨にドリルで穴が開けら
れた後、案内管が骨に接触させられ、且つ穴を所望する部分において適切な長さ
或いは深さとなるように調節される。その後リーマ90は、図14に示すように
、刃114、116が引き込まれた位置にある状態で随意の案内管を介して挿入
される。骨の所望する深さまで挿入されると、回転ハンドル96が回転させられ
て、刃114、116は拡張し始める。刃114、116が徐々に拡張しながら
リーマ92が回転すると、骨に孔が広げられるように切削が行なわれる。
【0032】 回転ハンドル96を筒102に対してひねったり或いは回転させたりすると、
軸92は軸ハウジング104に対して長手方向に移動する。これにより、刃11
4、116が蝶番ピン118の周囲を回転して、図16及び図17に示すように
、回転ハンドルの回転方向により、先細の傾斜部119から拡張したり或いは引
き込まれたりする。刃114、116が斜面部119により回転すると、リーマ
92全体が回転して、刃114、116が空洞内に拡張した孔を切削するが、図
15に示すように、刃114、116が最大限に拡張した状態における大きさに
制限される。
【0033】 穴が広げられた空洞が形成されると、刃114、116が完全に引き込まれる
まで、刃を広げる方向と反対の方向に回転ハンドル96を回転させる。しかしな
がら、図1〜図9に示す実施例とは異なり、本実施例では刃を引き込むために傾
斜部や溝を利用しない。その代わりに、刃114、116は穴から自由に引き込
まれる。従って、リーマ90が穴から引き抜かれる時には、刃114、116は
ドリル穴軸や案内管と係合することにより引き込まれる。
【0034】 外科医は、観察口107から軸92の筒102に対する相対位置を認識するこ
とにより、刃114、116の拡張の程度を認識することができる。軸92に記
し或いは表面的な点を設ければ、このような位置の決定を容易に行なうことがで
きる。実施例に示すように、回転ハンドル96が回転されると、軸92がどれく
らい遠くまで下降したかを外科医は知ることができる。リーマ90においては、
工具から突出した刃の距離を示すために目盛を付すことができる。
【0035】 本発明は多様な形で具体化することができるのであるが、ここに図面に示され
るとともに詳細に記載されているのは、本発明の好ましい実施例である。ここに
開示されているものは本発明の原理を例示したものであって、本発明を例示され
ている特定の実施例に限定するものではない。
【0036】 本発明の好ましい実施例とそれに代わる実施例に関する記載は終える。本技術
分野に属する者であれば、添付のクレームに含まれるここに記載された特定の実
施例と同等の他の例を認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のリーマにおいて、刃が引き込み位置にある状態を示す斜
視図。
【図2】 図1のリーマの分解組立図。
【図3】 図1のリーマにおいて刃前軸部分の一実施例を示す正面図。
【図4】 刃前軸の一実施例を示す分解組立図。
【図5】 図1のリーマの刃組立部分において、刃が引き込み位置にある状
態を示す斜視図。
【図6】 図1のリーマの刃組立部分において、刃が引き込み位置にある状
態を示す斜視図。
【図7】 刃組立物及びガイドの一実施例を示す分解組立図。
【図8】 刃が引き込み位置にある状態における刃組立物の先端部分を示す
拡大図。
【図9】 刃が拡張された状態における刃組立物の先端部分を示す拡大図。
【図10】 リーマの別の実施例を示す斜視図。
【図11】 図10のリーマの分解組立図。
【図12】 図11に示されたねじ切り部及び軸端部を示す接近図。
【図13】 図11のリーマの筒組立物及び回転ハンドルを示す分解組立図
【図14】 刃が引き込み位置にある刃組立物の別の実施例を示す側面図。
【図15】 図14の刃組立物において、刃が拡張している状態を示す側面
図。
【図16】 刃が引き込み位置にある状態における図14の刃組立物の先端
部を示す拡大図。
【図17】 刃が拡張した状態における図14の刃組立物の先端部を示す拡
大図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーターソン、フランシス アメリカ合衆国 54021 ミネソタ州 プ レスコット カレッジ ストリート 807 (72)発明者 ビョーク、トッド アメリカ合衆国 54022 ウィスコンシン 州 リバー フォールズ エイトハンドレ ッドアンドツゥエンティース ストリート 7259 エヌ. (72)発明者 グリーソン、ジョセフ イー. アメリカ合衆国 55122 ミネソタ州 イ ーガン ナーヴィック ドライブ 4742 (72)発明者 ログスタッド、ロドニー アメリカ合衆国 54002 ウィスコンシン 州 ボールドウィン フローレンス スト リート 1140 Fターム(参考) 4C060 LL08

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 拡張可能なリーマであって、 a)基端及び先端を有し、先端は閉じられており、その閉じられた端部近くに
    は一対の対向する側面開口を有する長尺状の中空軸と、 b)中空軸内に設けられた一対の内刃部材と、 c)刃を軸内の引き込み位置から側面開口を通って切断拡張位置まで移動させ
    る機構と を含むことを特徴とするリーマ。
  2. 【請求項2】 前記閉じられた先端は、内部中央に位置されて、遠方に押さ
    れたときに内刃部材が側面開口から出るように案内するくさびを含むことを特徴
    とする請求項1に記載のリーマ。
  3. 【請求項3】 内刃機構はそれぞれ先端及び基端を有する長尺軸を含み、基
    端は刃移動機構まで延出するとともに、切刃が長尺軸の先端に設けられており、
    長尺軸は刃移動機構によって遠くに進められるまで完全に中空軸内に位置させら
    れることを特徴とする請求項2に記載のリーマ。
  4. 【請求項4】 刃移動機構は長尺軸の基端と係合するように構成及び配置さ
    れており、刃移動機構の操作に応じて両方の刃を遠く或いは近くに移動させるこ
    とを特徴とする請求項3に記載のリーマ。
  5. 【請求項5】 刃移動機構は、回転させられた時の回転方向及び回転の程度
    に応じて、細長中空軸内において刃を遠く或いは近くに移動させる調節ねじを含
    むことを特徴とする請求項4に記載のリーマ。
  6. 【請求項6】 リーマの基端に設けられ、リーマの外側から認識することが
    でき、且つ刃の中空軸内における遠く或いは近くへの相対移動を示すことにより
    切刃の位置を表示する表示機構を更に含むことを特徴とする請求項5に記載のリ
    ーマ。
  7. 【請求項7】 リーマは、切刃を回転させるとともに切削操作を行なうよう
    に中空軸に回転トルクを付与する機構を含むことを特徴とする請求項6に記載の
    リーマ。
  8. 【請求項8】 希望する時まで切刃が切削位置に配置されないように、切刃
    が刃移動機構により側面開口から進められるまで中空軸内に完全に引き込まれる
    ように構成及び配置されていることを特徴とする請求項7に記載のリーマ。
  9. 【請求項9】 内刃部材の長尺軸は断面が長方形であり、中空軸内において
    相互に接することによりねじり剛性が高められていることを特徴とする請求項8
    に記載のリーマ。
  10. 【請求項10】 内刃部材の長尺軸の基端は、刃移動機構の調節滑り面と係
    合する切欠きを有することを特徴とする請求項9に記載のリーマ。
  11. 【請求項11】 調節滑り面は、係止カバーにより覆われた側面窓口から挿
    入されることを特徴とする請求項10に記載のリーマ
  12. 【請求項12】 内刃部材はばね鋼であり、内刃部材が中空軸内における移
    動が規制されつつ側面開口を通して中空軸内に挿入されるように、中空軸内にお
    いて滑るように組み付けられていることを特徴とする請求項11に記載のリーマ
  13. 【請求項13】 拡張可能なリーマであって、 a)基端及び先端を有する長尺軸と、長尺軸の先端に回転可能に係合される一
    対の刃部材と、長尺軸の近くに配置される一対の細長刃ガイドと、細長刃ガイド
    はそれぞれ案内溝を有し、各刃部材の少なくとも一部が案内溝の中の1個と作用
    的に係合されており、 b)長尺軸及び一対の細長刃ガイドの略周囲に配置される細長中空軸と、細長
    中空軸は長尺軸に対して長手方向の相対移動が可能であり、 c)中空係合筒及びそこから延出する少なくとも1個の把持部材とを含むハン
    ドルと、中空係合筒は細長中空軸と係合する第1端部及び制御握りを有する第2
    端部とを含み、制御握りは細長中空軸と作用的に係合されており、制御握りが回
    転された時、細長中空軸は長尺軸に対して長手方向に相対移動して、一対の刃部
    材を引き込み位置と拡張位置の間で移動させる ことを特徴とするリーマ。
  14. 【請求項14】 拡張可能なリーマであって、 a)基端及び先端を有する長尺軸と、長尺軸の先端に回転可能に係合される一
    対の刃部材と、長尺軸の先端には1個の刃部材の少なくとも一部を滑りながら且
    つ移動させながら収容するように構成及び配置された一対の刃溝が備えられてお
    り、 b)長尺軸の略周囲に配置される細長中空軸と、長尺軸は細長中空軸に対して
    長手方向の相対移動が可能であり、 c)長尺軸の基端に作用的に係合されると共に細長中空軸の近くに位置される
    回転ハンドルと、回転ハンドルが回転されると、長尺軸は細長中空軸に対して長
    手方向に相対的に移動して、一対の刃部材を引き込み位置と拡張位置の間で移動
    させる ことを特徴とするリーマ。
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