JP2007532191A - カニューレ挿入される固定具のための調節可能なツール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】骨に穴を形成して、形成された穴にカニューレ挿入される固定具をねじ込むために使用されるツールが開示される。ツールは、骨にドリル穴を開けるための切断チップを有し、カニューレ挿入される固定具を受けて、これをドリル穴にねじ込むためのシャフト及びスリーブを有する。ツールは、異なる長さの固定具を受けられるように調節可能になっていて、切断チップの部分が固定具の端部を越えて突出するように確保する。2個以上のカニューレ挿入される固定具をツールに一度に積み重ね、据え付け工程の時間短縮を図るような、複数ネジのツールも開示される。
【選択図】図1
Description
シャフトにおける調節部分はさらに雄ネジを備え、調節機構はさらに雌ネジを備え、これらのネジは係合可能になっていて、これらのピースを互いに回転させることによって、シャフトと調節機構とがシャフトの長手軸線に沿って軸線方向に動けるようになっている。調節機構は、調節機構における固定具係合部分とシャフトにおける切断部分との間の距離を調節する。
第1のスリーブはさらに近位端を有し、第1のスリーブの近位端を較正マークのひとつに隣接させるように調節機構を調節すると、調節機構における固定具係合部分は、シャフトの第1の端部から、マークに対応した所定の距離に配置されることになる。頭部部分と先端部分とを有してなるカニューレ挿入される固定具をシャフトが受け入れたとき、調節組立体における固定具係合部分が固定具の頭部に回転式に係合できるように距離を調節可能になっていて、一方、シャフトの切断部分における少なくとも第1の長さは固定具の先端部を越えて遠位側へ延在している。
また、骨の固定具装置も提供される。装置は、少なくとも第1及び第2のカニューレ挿入される固定具と、第1の端部、第2の端部、及び調節部分を有してなる少なくともひとつの調節可能なツールであって、第1の端部は、骨にドリル穴を開けるべく構成された切断ブレードと、少なくともひとつのカニューレ挿入されたネジにおけるカニューレ挿入部の内部に受け入れられるように構成されたシャフト部分とを備えてなる上記ツールと、少なくともひとつの骨プレートであって、プレートを骨に固定すべく固定具を受け入れるように設けられた少なくともひとつの孔を備えてなる上記骨プレートと、から構成される。調節可能なツールにおける第2の端部は、回転運動源に結合されるべく構成され、ツールはさらに、第1の端部と第2の端部との間に設けられた中間シャフト部分を有し、調節部分はさらに、中間部分に沿って軸線方向に可動に構成されている。
少なくとも第1の固定具は、長さをもったカニューレ挿入部を有し、カニューレ挿入部は、その長さにおける少なくとも一部分に、多角形の形状を有している。少なくとも第1の固定具は頭部部分を有し、頭部部分は、下側が骨又は骨プレートの表面に係合すべく構成されてなるフランジを備えている。固定具部材は、骨に係合して骨を切断する、少なくともひとつの切断ひだを有している。固定具部材は、セルフタッピングネジを備えていても良い。
また、少なくとも第1の骨固定具を骨に据え付ける方法も提供される。固定具は、頭部部分と先端部部分とを有するカニューレ挿入される骨固定具であり、カニューレ挿入部の少なくとも一部分は多角形の形状に形成されている。(a)第1の端部と第2の端部とを備えたツールと、ドリルチップを有すると共に、固定具のカニューレ挿入部を受けるべく構成された外面を有するシャフトと、固定具のカニューレ挿入部における多角形部分に係合すべく形成された遠位端を有してなるスリーブと、ドリルチップとスリーブの遠位端との間の距離を調節するための調節機構と、を提供する段階と、(b)第1の固定具をシャフトの外面に挿入する段階と、(c)固定具のカニューレ挿入部における多角形部分にスリーブを係合させる段階と、(d)切断チップの少なくとも一部分が固定具の先端部を越えて遠位側に延びるように、ドリルチップとスリーブの遠位端との間の距離を調節する段階と、(e)ネジ回しのドリルブレードを骨の表面に当てて回転させる段階と、(f)ネジが完全に骨に係合するまで、ドリルブレードの回転を続ける段階と、(g)固定具におけるカニューレ挿入部からネジ回しを取り外す段階と、を備えている。
骨に適切な穴を形成するために、ツールを調節して、装填された固定具100の先端部130から所定の長さ“TD”だけ、ドリルチップ220が越えて延びるようにする(図5)。これにより、ドリルチップ220は充分な露出長さを有することになり、ネジ100の切断ひだ140が接触する前に、充分な穴を確実に形成できる。また、ドリルチップ220は、装填された固定具100における先端部130を越えて過度に突出しないことが確保されるが、というのは、過度な突出は深すぎるドリル穴を形成してしまうからである(すなわち、ネジを完全に設置するのに必要な深さに比べて著しく深すぎる穴。)。ドリルチップ220が過度に突出する潜在的可能性を制限できることは、ドリル穴を開けられる骨の直下に生命活動に必要な臓器(例えば、心臓や脳)が存在しているような用途においては特に重要である。
変形例の実施形態においては、シャフト200は、ドリルチップ220をもたず、ツール1に固定具を取り付けたとき、ツール1の遠位端2は、固定具100の先端部130を越えて延びることがない。そうした事例においては、伝統的な方法(例えば、キリやタップなど)を用いて、パイロット穴を骨に開けてから、カニューレ挿入される固定具100を備えたツール1を用いて、固定具を骨にねじ込む。大型のサイズの固定具を用いる場合には、そうした構成が有利である。
ネジ付き中央部分250とドリルチップ220との間には、小径部分270が設けられて、遠位側調節スリーブ340における遠位側スリーブ部分343と、固定具のカニューレ挿入部160における円筒形部分164との両方を摺動式に受け入れられるようなサイズになっている。この小径部分270は、ドリルチップ220とネジ付き中央部分250との間に配置されるツール1の部分について、その横方向寸法を小さくすることによって、外科医の作業場所により良い視認性を提供する。
図7A〜図9Cにさらに詳しく示すように、調節組立体300は、近位側の調節スリーブ320と、遠位側の調節スリーブ340と、内部調節カラー350とから構成されている。調節組立体300を組み立てると、該組立体はシャフト200に螺合して、2つの要素300及び200の配置は、単に要素を互いに回転させることで、軸線方向に調節される。従って、シャフトにおけるドリルチップ220と、調節組立体300における固定具ねじ込み部分330との間の距離を、所望の長さ“td”(図5参照)に設定できる。前述の如く、この調節可能性によって、異なる長さの固定具のすべてを固定具ねじ込み部分330に適切に係合させ、一方、ドリルチップ220が固定具100の先端部130を越える長さを、所望の突出長さ“TD”に維持できる。この所望の突出長さ“TD”は予め設定されていて、特定の固定具の長さに対して一貫した突出が得られる。この事前に設定される突出長さ“TD”は、約0mmから約10mmの範囲の値であって、固定具と併用されるプレートの厚みに応じて選択される。従って、胸骨に用いるひとつの実施形態においては、プレートの厚みは約3.5mmであり、一方、長さ“TD”は約4.5mmである。従って、所望の突出長さ“TD”は、固定具100がプレートに係合する前に、ツール1のドリルチップ220が骨に係合するためには、充分な長さである。ツール1を顎顔面の用途に用いる場合には、突出長さ“TD”は、約0.8mmから約3mmの範囲から選択され、ひとつの実施形態においては約1mmである。多くの用途において、突出長さ“TD”は、関連する固定具100を設置するのに必要な深さに比べて、わずかに深くまで、ドリルチップ220がドリル穴を開けるように選択される。ツールを神経の用途に用いる場合には(すなわち頭蓋骨へのドリル穴開け)、突出長さ“TD”は0mmに近づけるが、これは、ドリルチップ220が骨の内壁を破ったり、硬膜と接触したりすることを確実に防ぐためである。
装置を組み立てるには、調節カラー350における近位端を近位側調節スリーブ320における遠位端324に整列させて、前述の如く、2つの部品を互いにスナップ嵌合させる。次に、遠位側調節スリーブにおける近位端349を、調節カラー350における遠位端に整列されて、2つの部品を互いに螺着させる。次に、シャフト200のドリルチップ220を、近位側調節スリーブ320における近位側スリーブ部分324に挿入し、シャフト200を調節組立体300に完全に挿入して、近位側調節スリーブ320における雌ネジをシャフト200における中央ネジ部分250に係合させる。この段階において注意すべきことは、シャフト200における平坦部252,254が調節カラー350における平坦部357,359と整列させておくことである。
ひとつの実施形態においては、ツール1と共に使用される様々な固定具100を特定の用途のために提供する(例えば、顎顔面、胸骨、神経、下顎骨)。固定具100は、異なる骨の厚みに適合すべく、様々に異なるサイズのものが提供される。しかしながら、長さにかかわらず、すべての固定具の据え付けに単一のツール1が使用できるように、固定具のカニューレ挿入部160をすべて同じサイズにしても良い。
骨ネジ100は、シャフト120の外径に設けたネジ110と、先端部130と、頭部領域150とを備える。先端部は、骨の中へ切り込むのに適した、1又は複数の切断ひだ140を有している。頭部領域150はさらに、骨や骨プレートの表面にネジ100が着座するように、フランジ152を備える。フランジ152は、上面156と下面154とを有する。上面156は実質的に平坦になっていて、シャフト120の長手軸線に対して実質的に垂直である平面を形成する。フランジ152における下面154は、同様に実質的に平坦(すなわち上面156の平面に対して平行)であるか、あるいは、シャフトに向けて傾斜していて、ネジのシャフト軸線に対して直交せず、上面156の平面に対して平行ではないものでも良い。変形例としては、下面154を球形に形成して、関連する骨プレートに形成された、球形状の骨ネジ孔に順応させても良い。ひとつの実施形態においては、厚み“t”は、約0.2mmから約6.0mmまでの範囲になっている。傾斜した下面154をもったネジの実施形態においては、頭部フランジ152の厚み“t”は変化する(すなわち、フランジの外周付近では薄く、シャフト120の付近では厚くなる。)。さらに、ネジ100は、円錐形、円筒形、又は球面状のネジ部分をもった、ロック頭部を有していても良い。
また、ツール1は、固定具が骨にねじ込まれるまで、固定具100をツール1に係合させて保持するための、仮の保持構造を備えている。ひとつの実施形態においては、六角形の外面344はフレア部分345を備え、このフレア部分は、ネジ100のカニューレ挿入部160における頭部フランジ152及び六角形部分162と相互作用する。従って、ネジ100におけるカニューレ挿入部160は、フレア部分345に対して、くさび止めされて、表面同士が相互に干渉し、両者を軸線方向に仮にロックする。この干渉は、わずかであるので、固定具が骨にねじ込まれたとき、ツール1と固定具100とが分離するのを妨げることはない。
図12には、変形例の実施形態によるツール1を示している。この実施形態においては、ツール1は、複数の積み重ねられた固定具100を受けるようなサイズになっている。そして、シャフト200における小径部分270は、該小径部分に固定具100を受けられるように延びている。この実施形態における調節組立体300は、当初には、固定具の積み重ねを収容すべく調節されているが、その後に、各固定具が骨にねじ込まれた後には、所定の量だけ調節されて、最も遠位側にある固定具100における遠位側チップ130を越えて、ドリルチップ220が所定の量だけ突出するようにさせる。この実施形態は、複数の小型の固定具が使用される場合に有利であって、というのは、外科手術の環境において、そうした小型の固定具を取り扱うのは困難だからである。この実施形態におけるシャフト200は、図1の実施形態に関して前述した如く、1又は複数の仮のロック構造を備えていて、ねじ込まれるまで、固定具の積み重ねをツール1上に確実に維持する。
前述した少なくともひとつのツール1と、同じく前述した複数のカニューレ挿入される固定具100とを備えてなる外科用のキットを提供することもできる。キットには、少なくとも1本の交換用のシャフト200が提供される。交換用のシャフト200は、組み立てられたツール1が備えているシャフト200と実質的に同一であるか、あるいは、ツール1に組み立てられたシャフト200に比べて、(長さ及び/又は直径について)より大きい又はより小さい固定具を受けるように構成される。複数のカニューレ挿入される固定具100は、異なった長さ及び外径を有していても良い。キットには、骨プレート(図示せず)も提供される。複数の固定具を用いるツールにあっては、固定具はツールのシャフトに事前に装填されているか、あるいは、別個に提供される。ツール1は、ステンレス鋼や、チタン、適当なポリマー、または、当業者に公知の適当な材料から作られる。ツール1の一部分は異なる材料から作られる。同様に、固定具100及びプレートは、ステンレス鋼や、チタン、適当なポリマー、または、当業者に公知の適当な材料から作られる。ひとつの実施形態においては、少なくともひとつの固定具が生物学的吸収ポリマーから作られる。また、骨プレートも生物学的吸収ポリマーから作られる。
Claims (37)
- 調節可能な整形外科のツールであって、このツールが、
第1の端部、第2の端部、及び長手軸線を有するシャフト部分と、調節部分と、固定具受入部分とを備え、第1の端部は骨にドリル穴を開けるべく構成された切断部分を備え、第2の端部は回転運動源に結合されるべく構成された、上記シャフト部分と、
固定具係合部分と、
シャフトに取り付けられ、切断部分と固定具係合部分との間の距離をユーザが変更できるように構成された調節機構と、を備え、
固定具受入部分は、カニューレ挿入される固定具の少なくとも一部分を受け入れるべく構成され、固定具係合部分は、カニューレ挿入される固定具における駆動部分にツールを回転式に結合して、回転運動を伝達すべく構成され、調節機構は、シャフトの長手軸線に沿って選択的に可動になっていて、異なる長さをもった固定具をツールが受けられる、
ことを特徴とする調節可能な整形外科のツール。 - 切断部分と固定具係合部分とは、互いに異なる速度にて回転できることを特徴とする請求項1に記載の調節可能な整形外科のツール。
- シャフトにおける調節部分はさらに雄ネジを備え、調節機構はさらに雌ネジを備え、これらのネジは係合可能になっていて、これらのピースを互いに回転させることによって、シャフトと調節機構とがシャフトの長手軸線に沿って軸線方向に動けるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の調節可能な整形外科のツール。
- 調節機構は、調節機構における固定具係合部分とシャフトにおける切断部分との間の距離を調節することを特徴とする請求項1に記載の調節可能な整形外科のツール。
- 調節機構は、少なくとも第1のスリーブと第2のスリーブとを備え、第1のスリーブは、シャフトの雄ネジと第2のスリーブに設けられた固定具係合部分とに係合すべく構成された雌ネジを備えていることを特徴とする請求項4に記載の調節可能な整形外科のツール。
- シャフトはさらに、調節部分と第2の端部との間に配設された複数の較正マークを備え、それぞれの較正マークは、調節機構における固定具係合部分とシャフトにおける第1の端部との間の所定の距離に対応していることを特徴とする請求項5に記載の調節可能な整形外科のツール。
- 第1のスリーブはさらに近位端を有し、第1のスリーブの近位端を較正マークのひとつに隣接させるように調節機構を調節すると、調節機構における固定具係合部分は、シャフトの第1の端部から、マークに対応した所定の距離に配置されることになることを特徴とする請求項6に記載の調節可能な整形外科のツール。
- 頭部部分と先端部分とを有してなるカニューレ挿入される固定具をシャフトが受け入れたとき、調節組立体における固定具係合部分が固定具の頭部に回転式に係合できるように距離を調節可能になっていて、一方、シャフトの切断部分における少なくとも第1の長さは固定具の先端部を越えて遠位側へ延在していることを特徴とする請求項4に記載の調節可能な整形外科のツール。
- 第1の長さは、約0mm〜約10mmの範囲に選択されていることを特徴とする請求項5に記載の調節可能な整形外科のツール。
- 第1の長さは、約1mmになっていることを特徴とする請求項9に記載の調節可能な整形外科のツール。
- 第1の長さは、約4.5mmになっていることを特徴とする請求項9に記載の調節可能な整形外科のツール。
- 骨の固定具装置であって、この装置が、
少なくとも第1及び第2のカニューレ挿入される固定具と、
第1の端部、第2の端部、及び調節部分を有してなる少なくともひとつの調節可能なツールであって、第1の端部は、骨にドリル穴を開けるべく構成された切断ブレードと、少なくともひとつのカニューレ挿入されたネジにおけるカニューレ挿入部の内部に受け入れられるように構成されたシャフト部分とを備えてなる上記ツールと、
少なくともひとつの骨プレートであって、プレートを骨に固定すべく固定具を受け入れるように設けられた少なくともひとつの孔を備えてなる上記骨プレートと、
を備えていることを特徴とする骨の固定具装置。 - 調節可能なツールにおける第2の端部は、回転運動源に結合されるべく構成され、ツールはさらに、第1の端部と第2の端部との間に設けられた中間シャフト部分を有し、調節部分はさらに、中間部分に沿って軸線方向に可動に構成されていることを特徴とする請求項12に記載の骨の固定具装置。
- 調節部分はさらに、第1及び第2の固定具のうち少なくともひとつの頭部部分に回転式に係合すべく構成された遠位端を備え、調節部分はさらに、切断ブレードと調節機構における遠位端との間の距離をユーザが変更できるように構成されていることを特徴とする請求項12に記載の骨の固定具装置。
- 切断ブレードと調節部分の遠位端とは、互いに異なる速度にて回転できることを特徴とする請求項14に記載の骨の固定具装置。
- 調節部分はさらに、中間シャフト部分に沿って選択的に調節可能になっていて、調節部分における遠位端とツールにおける第1の端部との間の軸線距離を調節できることを特徴とする請求項15に記載の骨の固定具装置。
- 中間シャフト部分は複数の較正マークを備え、調節部分は近位端を有し、調節部分を調節して、近位端を複数のマークのひとつに隣接させるように整列させたとき、調節部分における遠位端はツールの第1の端部から所定の距離に配置されることになることを特徴とする請求項16に記載の骨の固定具装置。
- 第1の固定具は、頭部、第1の長さ、及び遠位側先端部を有し、ツールの調節部分を調節して、近位端を複数のマークのうちのひとつに隣接させるように整列させたとき、ツールにおける第1の端部は、第1の固定具における遠位側先端部から遠位側にある第1の所定の距離に配置されることを特徴とする請求項17に記載の骨の固定具装置。
- 第1の所定の距離は、約0mm〜約10mmの範囲にあることを特徴とする請求項18に記載の骨の固定具装置。
- 第1の所定の距離は、約1mmになっていることを特徴とする請求項18に記載の骨の固定具装置。
- 第1の所定の距離は、約4.5mmになっていることを特徴とする請求項18に記載の骨の固定具装置。
- 第2の固定具は、頭部、第2の長さ、及び遠位側先端部を有し、ツールの調節部分を調節して、近位端を複数のマークのうちのひとつに隣接させるように整列させたとき、ツールにおける第1の端部は、第2の固定具における遠位側先端部から遠位側にある第2の所定の距離に配置されることを特徴とする請求項17に記載の骨の固定具装置。
- 第1及び第2の長さは実質的に違っていて、第1及び第2の所定の距離は実質的に等しくなっていることを特徴とする請求項22に記載の骨の固定具装置。
- 少なくとも第1の固定具は、長さをもったカニューレ挿入部を有し、カニューレ挿入部は、その長さにおける少なくとも一部分に、多角形の形状を有していることを特徴とする請求項12に記載の骨の固定具装置。
- 少なくとも第1の固定具は頭部部分を有し、頭部部分は、下側が骨又は骨プレートの表面に係合すべく構成されてなるフランジを備えていることを特徴とする請求項12に記載の骨の固定具装置。
- 固定具部材は、骨に係合して骨を切断する、少なくともひとつの切断ひだを有していることを特徴とする請求項12に記載の骨の固定具装置。
- 固定具部材は、セルフタッピングネジを備えていることを特徴とする請求項12に記載の骨の固定具装置。
- 中間部分はさらに第1の長さを備え、第1及び第2の固定具のそれぞれは第2の長さを備え、第1の長さは、少なくとも第1及び第2の固定具部材を同時に中間部分に受け入れるのに充分な長さになっていることを特徴とする請求項12に記載の骨の固定具装置。
- 第1の端部はさらに、少なくともひとつの固定具部材をツールの軸線方向に仮に保持するための、せり上げ部分を備えていることを特徴とする請求項12に記載の骨の固定具装置。
- 少なくとも第1の骨固定具を骨に据え付ける方法であって、固定具は、頭部部分と先端部部分とを有するカニューレ挿入される骨固定具であり、カニューレ挿入部の少なくとも一部分は多角形の形状に形成されていて、この方法が、
(a)第1の端部と第2の端部とを備えたツールと、ドリルチップを有すると共に、固定具のカニューレ挿入部を受けるべく構成された外面を有するシャフトと、固定具のカニューレ挿入部における多角形部分に係合すべく形成された遠位端を有してなるスリーブと、ドリルチップとスリーブの遠位端との間の距離を調節するための調節機構と、を提供する段階と、
(b)第1の固定具をシャフトの外面に挿入する段階と、
(c)固定具のカニューレ挿入部における多角形部分にスリーブを係合させる段階と、
(d)切断チップの少なくとも一部分が固定具の先端部を越えて遠位側に延びるように、ドリルチップとスリーブの遠位端との間の距離を調節する段階と、
(e)ツールのドリルブレードを骨の表面に当てて回転させる段階と、
(f)固定具が完全に骨に係合するまで、ドリルブレードの回転を続ける段階と、
(g)固定具におけるカニューレ挿入部からツールを取り外す段階と、
を備えていることを特徴とする方法。 - 固定具は頭部部分を有し、前記頭部部分は、下側が骨又は骨プレートの表面に係合すべく構成されてなるフランジを備えていることを特徴とする請求項30に記載の方法。
- 固定具は、骨に係合して骨を切断する、少なくともひとつの切断ひだを有していることを特徴とする請求項30に記載の方法。
- シャフトはさらに、ドリルチップとは反対側に近位部分を有し、近位部分は複数の較正マークを備え、段階(d)が、調節機構における近位部分を少なくともひとつの較正マークに整列させる段階であって、切断チップが、事前に設定した量だけ、固定具の遠位側先端部を越えて延びるようにする段階をさらに備えていることを特徴とする請求項30に記載の方法。
- 事前に設定される量は、約0mm〜約10mmの範囲に調節可能になっていることを特徴とする請求項33に記載の方法。
- ツールは、固定具をツールの軸線方向に仮に保持するための保持構造を有していることを特徴とする請求項34に記載の方法。
- 保持構造は、ツールのスリーブにおける遠位端に隣接したフレア部分を備え、フレア部分は固定具のカニューレ挿入部における多角形部分に干渉すべく構成されていることを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 第2のカニューレ挿入される固定具をさらに備え、第1及び第2のカニューレ挿入される固定具を同時に受けるように外面が構成されていることを特徴とする請求項30に記載の方法。
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