JP2003532459A - 外科用有窓ネジおよび方法 - Google Patents

外科用有窓ネジおよび方法

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Abstract

(57)【要約】 好ましい外科用アンカは、近位端および遠位端のある細長い本体と、本体の中を近位端から少なくとも部分的に延びる通路と、本体の中を少なくとも部分的に通過して延び、通路と連絡する少なくとも１つの穴とを含む。通路および少なくとも１つの穴は、材料を、好ましくは細長い本体の近位端で通路内に受入れることができるように構成される。このような構成で、材料を、通路を通し、少なくとも１つの穴を通して骨格部位へと送達することができる。さらに切込み部材を、細長い本体の少なくとも一部分が骨格部位に貫入することを可能にするように構成して、切込み部材を細長い本体の遠位端に配置することが好ましい。システムおよび方法も提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （関連出願の相互参照） 本出願は、２０００年４月１０日出願の米国特許出願第０９／５４５，９２０
号に基づき、その優先権を主張する一部継続出願である。
【０００２】 （発明の背景） 発明の分野 本発明は、一般に外科用器具、詳しくは、例えば椎骨などの骨格部位（各部）
への使用に適合された外科用ネジ、およびその使用方法に関する。
【０００３】 関連技術の説明 骨格構造は、骨と、例えば軟骨を含む隣接構造とから形成される。様々な理由
から、こうした骨格構造に人工的な支持または安定化が必要となる場合がある。
例えば、人間の脊柱は、椎骨と呼ばれる３３個の骨のカラムと、その隣接構造と
から成る。頭部に最も近い２４個の椎骨は、単独で動くことが可能な別個の骨で
あり、一般に、前部および後部縦靱帯と、隣接する椎骨の対向面の間に位置する
椎間板と呼ばれる線維軟骨板とによって連結している。これらの各椎骨はそれぞ
れ、椎体と、脊髄および脊髄神経が通る椎孔と呼ばれる開口部を囲む背部椎弓と
を含む。残りの９個の椎骨は、癒合して仙骨および尾骨を形成し、単独で動くこ
とはできない。
【０００４】 従来技術では、後部腰椎の安定化処置のために椎弓根部ネジを使用することが
周知である。こうした処置では通常、腰椎の椎弓根または柱の後部に椎弓根部ネ
ジを挿入し、そのネジをプレートまたはロッドに連結して、骨折、腫瘍、および
種々の変性状態に対して腰椎の安定化を図る。骨移植片を加えてこの安定化を固
定する助けとすることもできる。しかし、骨粗鬆症患者にこの処置を使用すると
、椎弓根部ネジのネジ山が柱の材料内で適切に係止することができないので、椎
弓根部ネジの固定は時として達成困難となる。
【０００５】 他の骨格部位に外科用アンカを固定しようとする時にも同様の結果を観る場合
がある。 さらに、柱の材料内に外科用アンカを固定しようとする際に椎孔を侵害する可
能性のあることも懸念される。
【０００６】 したがって、従来技術のこれらおよびその他の欠点に対処する、改良された外
科用ネジを提供する必要がある。 （発明の概要） 簡単に述べると、本発明は、骨格部位への使用に適合された外科用ネジまたは
アンカに関する。好ましい実施形態では、この外科用アンカは、近位端および遠
位端のある細長い本体と、近位端から本体の中を少なくとも部分的に通過して延
びる通路と、本体の中を少なくとも部分的に通過して延び、通路と連絡する少な
くとも１つの穴とを含む。通路および少なくとも１つの穴は、材料を、好ましく
は細長い本体の近位端で通路内に受入れることができるように構成される。この
ような構成で、材料を、通路を通し、少なくとも１つの穴を通して骨格部位へと
送達することができる。さらに切込み部材を、細長い本体の少なくとも一部分が
骨格部位に貫入することを可能にするように構成して、切込み部材を細長い本体
の遠位端に配置することが好ましい。
【０００７】 本発明の実施形態を、アンカを骨格部位内に挿入する方法を提供するものとし
て捉えることもできる。この観点で、好ましい実施形態は、（１）近位端、遠位
端、および切込み部材を有する第１アンカであって、その切込み部材が、遠位端
の骨格部位への貫入を可能にするように構成される、第１アンカを提供するステ
ップと、（２）第１のアンカを骨格部位内に挿入してアンカ受入れ穴を形成する
ステップと、（３）骨格部位壁への侵害を検査するステップと、（４）骨格部位
から第１アンカを取り外すステップと、（５）アンカ受入れ穴に第２のアンカを
挿入するステップとを含む。
【０００８】 本発明の他の実施形態は、腰椎安定化システムを提供するものとして捉えるこ
とができる。この観点で、好ましい実施形態は複数の第１アンカを含み、各第１
アンカそれぞれが近位端、遠位端、切込み部材、通路、および少なくとも１つの
穴を有する。各切込み部材それぞれは、アンカ受入れ穴が骨格部位内に形成され
るように、それぞれのアンカの遠位端の骨格部位への貫入を可能にするように構
成される。複数の第２のアンカも提供され、各第２アンカのそれぞれが、近位端
、遠位端、通路、および少なくとも１つの穴を含む。
【０００９】 本発明の他の特徴および利点が、以下の図面および詳細な説明を検討すれば当
業者に明らかとなろう。そのような追加の特徴および利点は全て、請求項によっ
て定義される通り、本発明の範囲内としてここに含まれるものである。
【００１０】 以下の図面を参照すれば、本発明をより良く理解することができる。図面中の
構成要素は必ずしも一定比率で拡大しておらず、本発明の原理を明確に図示する
ことに重点を置いた。図面中、同様の数字はいくつかある図全てを通して対応す
る部分を指す。
【００１１】 （発明の詳細な説明） 次に、図面に示す通りに本発明の説明を詳細に行うが、いくつかある図全てを
通して同様の数字は同様の部分を示す。図１および２に示す通り、本発明のアン
カ１０の好ましい実施形態は、（他の様々な形状も利用することができるが）好
ましくは円筒形状の、近位端１４および遠位端１６を有する細長い本体１２を含
む。アンカは、ステンレス・スティール、チタン等の比較的非反応性で耐久力の
ある材料で形成することが好ましい。必ずという訳ではないが、遠位端１６は、
好ましくは例えば従来の六角形の構成に形成されたアンカ・ヘッド１８を含むが
、この外の様々な構成も利用することができ、本発明の範囲に充分に入ると考え
られ、それによって、ネジ回し、レンチ、または特にアンカ駆動アダプタが組み
込まれたドリル等の駆動ツール（図示せず）などを使用して便利にアンカ１０を
骨格部位の材料内に入れてゆくことが可能になる。他の実施形態、つまり、例え
ば雄ネジのない実施形態では、（以下に記述する通り、）アンカの駆動はマレッ
ト、インパクト・レンチ等のインパクト・ツールを使用して行うことができる。
【００１２】 さらに、本体１２の実施形態によっては、好ましくは実質的に長さ全体に沿っ
て形成される雄ネジ２０を含むものがあるが、いくつかの実施形態では、個々の
用途に応じて、実質的にアンカ長さ全体よりも少なく雄ネジを設けることができ
る。さらに他の実施形態では、雄ネジは設けないが、他の様々な突起、ネジ山、
または他の摩擦を高める形状および／または表面処理をアンカの外側に設けて、
骨格部位内でのアンカの確実な結合を容易にすることができる。
【００１３】 本体１２はまた、その中を少なくとも部分的に通過して形成される通路２２を
含み、これは好ましくは近位端１４から本体内に延びる。実施形態によっては、
通路２２は例えば縦方向の孔として構成することができる。通路２２は１つまた
は複数の開窓または分散穴２４と連絡するが、これらは好ましくは遠位端１６に
形成され、医療用接着剤または結合セメント２６（例えばポリメタクリル酸メチ
ル（ＰＭＭＡ）、クラニオプラスト等）、特に骨形成タンパク質などの骨折治癒
材料をアンカから分散するように適合される。
【００１４】 セメント２６は、治療中発熱反応を起こすことがあるため、アンカ付近の神経
根に熱損傷が及ぶ可能性を低減するために、アンカの遠位３分の１以内に穴２４
を形成することが好ましい。しかし、非発熱反応性のセメントを利用する実施形
態では、アンカ長さに沿った様々な位置に穴を形成して、個々の用途の必要に基
づいて、セメントを適宜分散することができる。
【００１５】 図３に示す通り、アンカ１０の好ましい実施形態は、椎体２８などの骨格部位
内に押し入れられるように構成される。個々の用途に応じて骨格部位を事前に穴
あけしておくことができ、それによって、アンカを押し入れることのできるアン
カ受入れ穴を形成する（事前穴あけの好ましい方法は以下に詳しく記述する）。
アンカの押し入れは、以上に記述した通りの駆動ツールを用いた押し入れを含む
任意の適切な方式で達成することができる。好ましくは、アンカが少なくとも部
分的に骨格部位内に押し入れられると、セメントを注射器または他の適切な送達
装置で注入するなどしてセメント２６を通路２２内へ送達し、少なくともセメン
トの一部が通路２２を通り、（複数の）穴２４を通過してアンカの外へと送達さ
れるようにする。セメント２６がアンカの外へと流れてゆくにつれ、セメントは
好ましくは椎体２８の様々な孔、窪み、および割れ目と結合し、その結果、アン
カ周囲あるいはより近接の椎弓根内または骨柱内にセメントの塊または集積３０
が生じる。硬化後、セメントは、椎体、椎弓根、または他の（複数の）骨格構造
内でアンカの堅固な固定または固着を生み出す。
【００１６】 さらに、セメントは骨格部位の様々な孔、窪み、および割れ目と結合し易いの
で、骨格部位も強化し易くなる。このようなことから、本発明は、例えば骨粗鬆
症患者の骨格部位内でアンカを確実に固着する際に特に有用であることが分かっ
ている。
【００１７】 図４に表す通り、アンカ１０の好ましい実施形態は、本体１２の近位端を骨格
部位内に固定するように構成されたプラグ部材３２の使用を含む。好ましくは、
プラグ部材３２はプラスチックまたは適度に柔軟な（ｓｅｍｉ−ｃｏｍｐｌｉａ
ｎｔ）他の材料から形成され、これが骨格部位の材料と協働することができ、骨
格部位内で本体近位端の位置を堅固に固定するが、これは、特に椎弓根内の骨セ
メントが使用禁忌である場合に、固定をより確実にするシムの役割を果たす。プ
ラグ３２は、第１端部壁３６から第２端部壁３８へ外向きかつ下向きに延びるテ
ーパ側壁３４を含むことが好ましい。さらにプラグ部材は、アンカの本体１２を
中に通して受入れるように寸法決めされ形状決めされた、第１端部壁から第２端
部壁に延びる孔４０を含むことが好ましい。このように構成されて、プラグ部材
３２はアンカ本体周囲に受けることができ、次いでアンカを図５などに表すよう
に骨格部位２８内に挿入することができる。このように位置付けされて、プラグ
部材３２は好ましくはアンカ１０の近位端１０で骨格部位と結合し、その結果、
アンカ近位端の骨格部位に対する相対的な動きが大幅に防止される。
【００１８】 以上に言及した通り、個々の用途に応じて、骨格部位に、適切なアンカを押し
入れることのできるアンカ受入れ穴を形成するように事前に穴あけすることがで
きる。この点に関し、アンカ受入れ穴を開けるように適合されたアンカ５０の代
替的実施形態を表す図６を参照する。より詳しくは、アンカ５０は、好ましくは
アンカの遠位端に配置される切込み部材５２を含む。図６に表す実施形態では、
切込み部材５２は、アンカの縦軸から半径方向外向きに延びる刃５４および５６
を含む。これらの刃は適切に硬い材料で形成され、アンカが回転するにつれて骨
格部位内でアンカ受入れ穴を形成するにふさわしい形状となっている。このよう
に提供されて、アンカ５０は（図７で表す通り）、椎骨などの骨格部位６５内に
適切に包埋することができ、その後例えばアンカのネジを緩めることによって取
り外すことができ、その結果骨格部位内でアンカ受入れ穴を露呈する。
【００１９】 実施形態によって、アンカ５０はその中を少なくとも部分的に通過して形成さ
れる通路６２を含むことができる。通路６２は例えば縦方向の孔として構成する
ことができ、１つまたは複数の開窓または分散穴６４と連絡するが、これらは医
療用接着剤または結合セメント（例えばＰＭＭＡ、クラニオプラスト等）、特に
骨形成タンパク質等の骨折治癒材料をアンカから分散するように適合される。
【００２０】 以上に簡単に述べた通り、椎骨などの骨格部位内にアンカを設置すると、例え
ば椎弓根壁６６への侵害など、骨格部位またはその一部分への侵害を招くことが
ある。詳しくは、アンカを椎骨内に挿入すると、アンカは椎弓根壁を突き出、ま
たは傷つけ、その結果、脊柱（および神経根）をアンカ内に注入するための様々
な材料に晒すことになりかねない。アンカを椎骨内に挿入することによって、ア
ンカが神経孔を突き出、または侵害することも起こり得る。
【００２１】 障害および／または損傷の可能性を低減するために、アンカ５０を骨格部位内
、例えば（図８に示す）椎骨に適切に包埋すると、特に放射線不透過性色素など
の材料６８をアンカ内に注入することができる。このように供給して、色素をア
ンカ内に通し、アンカの様々な穴から出し、周囲の骨および組織の中へと押し入
れることができる。その後色素の浸透度を評定することができ、アンカが椎弓根
壁を侵害しているかについて判定を行うこと、例えば色素が椎弓根に隣接する１
つまたは複数の領域まで浸透して侵害を示しているかについて判定することがで
きる。例えば、図８は骨格部位への侵害（色素の脊柱への浸透）を表すのに対し
、図９は骨格部位への非侵害（注入色素の骨外部への浸出がない）ことを表す。
【００２２】 椎弓根壁への侵害が示される場合、アンカ５０を取り外すことができ、アンカ
を椎骨内で様々な方向および／または位置に包埋することができる。上記プロセ
スによる色素注入および椎弓根壁侵害検査は、その後必要に応じて繰り返すこと
ができる。
【００２３】 アンカ５０を挿入することによって適切なアンカ受入れ穴７０が形成されると
、図１０などで表すようにアンカを取り外すことが出来る。図１１に表す通り、
椎弓根ネジ、またはアンカ１０（図１）などの椎弓根アンカをアンカ受入れ穴の
中で適切に固着させることができ、図１２で表すように、セメントおよび／また
は骨折治癒化合物などの材料２６をアンカ内に注入することができる。ここで留
意するべきは、上記の手順に対して様々な変更形態を利用することができ、それ
らには、これに限定されないが、アンカ５０の中にセメントを注入することによ
ってアンカを骨格部位へと固着させることが含まれるということである。
【００２４】 上記説明は、例示および説明のために提示したものである。全てを網羅するこ
とも、本発明をまさにここに開示した形に限定することもここで意図するもので
はない。上記教示に照らして変更形態または変形形態を行うことが可能である。
しかしここで論じた実施形態の選択および説明は、本発明原理およびその実際的
応用についての最良の例証を提供し、それによって当業者が、本発明を個々の企
図用途に適するように様々な実施形態かつ様々な変更形態で利用することができ
るように行った。このような変更形態および変化形態の全ては、添付の請求項が
適正かつ法的に権利を与えられている範囲によって解釈する時それらの請求項に
よって定義される通りの本発明の範囲に入るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好ましい実施形態の斜視図である。
【図２】 材料分散穴を詳しく示す、図１の実施形態の切断斜視図である。
【図３】 例示的骨格部位に固定されている、図１および２の実施形態の部分切断斜視図
である。
【図４】 本発明の好ましい実施形態で利用するプラグの好ましい実施形態の斜視図であ
る。
【図５】 例示的骨格部位に固定されている、本発明の好ましい実施形態の部分切断斜視
図である。
【図６】 本発明の代替的実施形態の切断斜視図である。
【図７】 例示的椎骨に挿入された本発明のアンカの概略図である。
【図８】 侵害判定の一般的方法の内容を示す、椎弓根壁が侵害された椎骨の概略図であ
る。
【図９】 侵害判定の一般的方法の内容を示す、椎弓根壁が侵害されていない椎骨の概略
図である。
【図１０】 アンカが外され、アンカ受入れ穴を露呈する、図９の椎骨の概略図である。
【図１１】 アンカがアンカ受入れ穴に挿入されている、図１０の椎骨の概略図である。
【図１２】 アンカを介して材料が椎骨に加えられた、図１０の椎骨の概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 骨格部位内で固着する外科用アンカであって、前記アンカが
    、 近位端および遠位端を有する細長い本体と、 前記近位端から前記本体を少なくとも部分的に通過して延びる通路と、 前記本体を少なくとも部分的に通過して延び、前記通路と連絡する少なくとも
    １つの穴と、 前記遠位端に配置される切込み部材であって、前記遠位端の骨格部位への貫入
    を可能にするように構成される部材とを備え、 前記通路および前記少なくとも１つの穴が、材料を前記近位端で前記通路内に
    受入れることができ、前記通路を通り、前記少なくとも１つの穴を通過して骨格
    部位へと送達することができるように構成される、外科用アンカ。
  2. 【請求項２】 前記通路が縦方向の孔である、請求項１に記載の外科用アン
    カ。
  3. 【請求項３】 前記細長い本体が、少なくともその一部分に沿って形成され
    る雄ネジを有する、請求項１に記載の外科用アンカ。
  4. 【請求項４】 前記細長い本体が、実質的に円筒形状である、請求項１に記
    載の外科用アンカ。
  5. 【請求項５】 骨格部位にアンカを挿入する方法であって、 近位端、遠位端、および切込み部材を有する第１アンカを提供するステップで
    あって、前記切込み部材が遠位端の骨格部位への貫入を可能にするように構成さ
    れるステップと、 第１アンカを骨格部位に挿入して、アンカ受入れ穴を形成するステップと、 骨格部位の壁への侵害を検査するステップと、 骨格部位から第１アンカを取り外すステップと、 アンカ受入れ穴に第２アンカを挿入するステップとを含む、方法。
  6. 【請求項６】 前記第１アンカが、その中を通過して形成される通路と、前
    記通路と連絡する少なくとも１つの穴とを有し、第１アンカを挿入するステップ
    が、少なくとも１つの穴が少なくとも部分的に骨格部位内に配置されるように第
    １アンカを少なくとも部分的に骨格部位に挿入することを含む、請求項５に記載
    の方法。
  7. 【請求項７】 侵害を点検するステップが、 材料を第１アンカの中に通して分配するステップと、 材料が骨格部位の所定の部分を越えて分散しているかを判定するステップとを
    含む、請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記第２アンカが、その中を通過して形成される通路と、前
    記通路と連絡する少なくとも１つの穴とを有する請求項６に記載の方法であって
    、さらに、 結合セメントを第２の通路内に送達して、前記セメントの少なくとも一部分が
    前記通路から前記少なくとも１つの穴を通過して骨格部位内へと送達されて、第
    ２アンカを骨格部位内に固着するようにするステップを含む、方法。
  9. 【請求項９】 材料が、骨格部位の所定部分を越えて分散する場合、 第１アンカを骨格部位内に再挿入してアンカ受入れ穴を形成するステップと、 骨格部位の壁への侵害を再検査するステップとを含む、請求項７に記載の方法
    。
  10. 【請求項１０】 前記材料が放射線不透過性色素である、請求項７に記載の
    方法。
  11. 【請求項１１】 腰椎安定化システムにおいて、腰椎が複数の椎弓根を有す
    るシステムであって、 複数の第１アンカであって、各前記第１アンカそれぞれが、近位端、遠位端、
    切込み部材、通路、および少なくとも１つの穴を有し、前記切込み部材が、遠位
    端の骨格部位内への貫入を可能にするように構成されて、それによって骨格部位
    内にアンカ受入れ穴が形成され、前記通路が、前記近位端から前記第１アンカを
    少なくとも部分的に通過して形成され、前記少なくとも１つの穴が前記通路と連
    絡する、第１アンカと、 複数の第２アンカであって、各前記第２アンカそれぞれが、近位端、遠位端、
    通路、および少なくとも１つの穴を有し、前記通路が、前記近位端から前記第２
    アンカを少なくとも部分的に通過して形成され、前記少なくとも１つの穴が前記
    通路と連絡する第２アンカとを備える、システム。
  12. 【請求項１２】 結合セメントの供給をさらに備え、各前記第２アンカそれ
    ぞれが、結合セメントを前記近位端で前記通路内に受入れることができ、前記通
    路を通し、前記少なくとも１つの穴を通して、前記第２アンカが中で結合される
    骨格部位内へと送達することができるように構成される、請求項１１に記載のシ
    ステム。
  13. 【請求項１３】 色素の供給をさらに備え、各前記第１アンカそれぞれが、
    色素を前記近位端で前記通路内に受入れることができ、前記通路を通し、前記少
    なくとも１つの穴を通して、前記第１アンカが中で結合される骨格部位内へと送
    達することができるように構成される、請求項１１に記載のシステム。
  14. 【請求項１４】 前記結合セメントの供給を受入れ、前記供給の少なくとも
    一部分を前記第２アンカの１つに送達するように構成されるセメント・ディスペ
    ンサをさらに備える、請求項１２に記載のシステム。
  15. 【請求項１５】 前記色素供給を受け、前記供給の少なくとも一部分を前記
    第１アンカの１つに送達するように構成される色素ディスペンサをさらに備える
    、請求項１３に記載のシステム。
  16. 【請求項１６】 前記色素が放射線不透過性色素である、請求項１３に記載
    のシステム。
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