JP2010518955A - プロテーゼの取り外し - Google Patents

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Abstract

骨に接合されているプロテーゼインプラント(2,62)の取り外しを補助する装置であって、インプラント(2,62)の近位端(9,63)と係合するアダプタ(5,35,45,55)と、アダプタ(5,35,45,55)に対して前記係合された端部(9,63)を優れた音響接触において保持するクランプねじ(1,6,56)と、ねじりまたは縦モードの超音波振動のための発振器と、超音波振動をアダプタ手段(5,35,45,55)に送り、その後インプラント(2,62)に送るカップリングリンク(1,61)と、を有する。インプラント(2,62)の近位端(9,63)は、インプラント内に誘導された曲げモードの振動が弱まるのを防ぐために、クランプねじ(56)の円錐形の先端(57)と、アダプタ(35,45,55)の隆起部分(41,54)と、の間に理想的に把持されている。
【選択図】 図8

Description

本発明は、外科用インプラント、特に脊椎インプラント、を再置する(revise)ときにプロテーゼを取り外す方法および装置に関連する。より具体的に、しかし限定するものではないが、本発明は、脊椎に用いられるような骨材料(bone material)の埋め込みから遠端(remote end)を取り除くようにプロテーゼにおいて振動を生成するためにプロテーゼへ取り付けるための超音波による振動装置に関連する。
隣接する脊椎がシステムと接続されているときに、隣接する脊椎間の移動性を可能にする脊椎融合術のシステムが知られている。隣接する脊椎は、1つ以上の融合インプラント部材(fusion implant members)によって共に接続され一定の間隔をあけられている。各インプラント部材は、骨に穴をあけたソケット内でインプラントを適切に保持するように用いられる整形外科用骨セメントによる強力な接合に対して伝導性のある粗面を持つ湾曲または直線の先細ステムを有している。
この方法でインプラントされている脊椎融合を再置するために、セメントの接合面はインプラントの取り外しを可能にするように緩められる必要がある。これを成し遂げる好適な方法は、インプラントが骨性ソケット(the bony socket)なしで引き出されるようにして、セメントを柔らかくするためにセメント内に超音波を導入することによって、成し遂げられる。これは、他の緩める方法による骨に対するダメージのリスクを予防する。
したがって、本発明の目的は、既存の装置および方法よりも迅速、有効および/または安全な、外科用インプラントを骨から取り外す装置および方法を提供することである。
本発明の第1の様態によると、骨からのプロテーゼインプラントの取り外しを補助する装置が備えられており、前記装置は、インプラントの近位端と係合するためのアダプタ手段と、アダプタ手段に対して前記係合された端部を保持するクランプ手段と、超音波振動を生成する手段と、前記振動をアダプタ手段に送り、その後インプラントに送る手段と、を有する。
好適な実施形態において、装置は、脊椎(spinal vertebra)からのインプラントの取り外しを補助するように構成されている。
装置は、ねじりモードの超音波振動を生成する手段を有するのが好ましい。
代替として、装置は縦モードの超音波振動を生成する手段を有する。
アダプタ手段は、インプラントの近位端に置かれることが可能であるので、前記振動は、インプラントの埋め込まれた部分において曲げモード(flexural mode)の振動を誘導することが好ましい。
好ましくは、アダプタ手段は、前記埋め込まれた部分の縦軸から間隔をあけられている部分において前記近位端に取り付け可能である。
アダプタ手段は、前記近位端を受け入れるように構成されている凹部手段を備えているのが好ましい。
好ましくは、凹部手段は、アダプタ手段の胴体に延在しているスロット手段を有する。
好ましくは、凹部手段は、アダプタの胴体を貫通している通過手段(passage means)を有する。
アダプタ手段は、アダプタ手段を貫通して凹部手段に延在し、動作可能なようにクランプ手段を受け入れるように構成されているボア手段を備えているのが好ましい。
ボア手段およびクランプ手段は、協働可能にねじ込まれる。
クランプ手段は、インプラントの近位端と係合するように、随意に、前記近位端を貫通するように、構成されている先細の先端部手段とともに第1の端部に備えられているのが好ましい。
クランプ手段は、クランプ手段を回転させるように係合するツール手段として、ソケット手段などの手段を持つ第1の端部から離れている第2の端部に備えられる。
伝送手段は、随意に、ねじ込まれた前記第2の端部を協働可能に受け入れるように構成されている末端部におけるねじ込み開口部を用いて、クランプ手段の第2の端部に接続可能である。
凹部手段は、ボア手段の開口部に隣接して、随意に、前記開口部に隣接して単独で、延在している締付手段を備えられているのが好ましい。
前記締付手段は、前記開口部の反対にある凹部手段の表面に配置されている。
前記締付手段は、ボア手段を貫通しているクランプ手段と協働するように置かれており、間にあるインプラントの近位端を把持する。
好ましくは、クランプ手段および締付手段のみが、そのときインプラントの近位端に接触する。
インプラントは、そのとき実質上一点で把持される。
締付手段は、クランプ手段と係合する前に、場所を定めて(locatingly)インプラントの近位端を受け入れるように構成される。
クランプ手段は、伝送手段の遠位端(a distal extremity)を有する。
本発明の第2の様態によると、骨に接合されているプロテーゼインプラントを取り外す方法が提供されており、前記の第1の様態で説明したような装置を提供するステップと、インプラントの近位端の周りにアダプタ手段を取り付けるステップと、インプラントと音響接触するように、アダプタ手段にあるボア手段にクランプ手段を挿入するステップと、アダプタに超音波振動エネルギーを適合させ、その後インプラントに適合させるステップと、を有する。
方法は、インプラントにおいて曲げモードの振動を誘導するステップを有するのが好ましい。
好ましくは、方法は、前記インプラントの縦軸から間隔をあけられている部分にある前記近位端に、アダプタ手段を取り付けるステップを有する。
方法は、近位端が実質上一点で把持されるように、前記近位端にアダプタ手段を取り付けるステップを有する。
超音波エネルギーは、インプラントに対する伝送を最大限にするように調整されている振動数のような調整された振動数において適用される。
本発明の実施形態は、例を用いて、および以下の添付図面の図面を参照して、より具体的に説明される。
第1の、頭の方の、脊椎インプラント部材の平面図である。 前記頭の方のインプラント部材へ取り付けるための第1のアダプタの模式的断面図である。 前記第1のアダプタの全体を示している。 頭の方のインプラント部材と、縦モードで操作可能な超音波振動装置と、に接続されている前記第1のアダプタを模式的に示している。 頭の方のインプラント部材と、ねじりモードで操作可能な超音波振動装置と、に接続されている前記第1のアダプタを模式的に示している。 頭の方のインプラント部材へ取り付けるための第2のアダプタの側面図である。 頭の方のインプラント部材へ取り付けるための第2のアダプタの正面図である。 尾部のインプラント部材へ取り付けるための第3のアダプタの側面図である。 尾部のインプラント部材へ取り付けるための第3のアダプタの正面図である。 第2のアダプタと同様の第4のアダプタと、頭の方のインプラント部材へ取り付ける前の超音波カップリングリンクと、の斜視図である。 第4のアダプタと、頭の方のインプラント部材へ取り付けられているリンクと、の斜視図である。 第3のアダプタと、第2の、尾部のインプラント部材へ取り付ける前のカップリングリンクと、の斜視図である。 リンクを取り付ける前の、尾部のインプラント部材へ取り付けられている第3のアダプタの斜視図である。
図面を参照すると、図1は、基部方向の第1の端部にある縮減された円柱状部分9と、脊椎への融合のための末端槍形第2の端部4と、を持つ湾曲したロッドの形をとる第1の頭の方の脊椎インプラント2を示している。末端部(the distal end)4に隣接するインプラント2の細長いステム部分は、セメント接合を補助するように粗くされている。インプラント2を適切な場所に融合するために、10mmのポリ(メタクリル酸メチル)セメントボーラス(cement bolus)が、末端部4を適応させるように海綿骨質に作られている。
頭の方のインプラント2を緩めて取り出すために、超音波振動器は、第1の音響アダプタ5に取り付けられている調整された接続リンク(a tuned connecting link)1を介してインプラントにリンクされている。アダプタ5は、円柱状クランプ部材6が内部を動くエンドアクセス開口部(an end access aperture)12を持ち、前記クランプはその内端部に横方向の一部円柱状グルーブ(a transverse part-cylindrical groove)を持ち、このグルーブは、アクセス開口部12のベースにある一部円柱状グルーブとともに、閉鎖された円柱状チャネル11を形成する。チャネル11の直径は、インプラント2の縮減された円柱状部分9に設置されるときに締り嵌めを作り出すようにセットされる。これは、カップリングリンク1からの圧力によって適切に保持され、その遠隔端部(a distant end)はアクセス開口部12の雌ねじと係合するようにねじ込まれている。
図4および5は、プロテーゼインプラントと接触しているセメント量(the cement volume)の軟化を成し遂げるように設計されている2つの代替案および装置を図示している。
図4は、トランスデューサおよびアダプタが適切な場所にある完全なシステムの図を示している。カップリングリンク1の末端部は、アダプタ5をプロテーゼインプラント2へ融合させるため、アダプタ5にあるねじ式アクセス開口部12に固く締められており、優れた音響カップリングを確実にする。図示されている超音波システムは、矢印8によって示されているように縦モードで作動し、プロテーゼインプラントにおいて複雑な横振動を誘導する。振幅は、十分なエネルギーが運ばれるまで調整され、末端部4の周りのセメントを柔らかくし、プロテーゼインプラント2を緩める。
図5では代替の振動システムが図示されており、ねじりモードの超音波トランスデューサ23は、矢印26によって示されているように、カップリングリンク1において回転周期運動を発生させる。アダプタ5は、ねじりおよび曲げモードの組み合わせを作り出すプロテーゼステムにねじり振動器を結合する。
この場合、アクティブPZT部材28および電極29を持つトランスデューサ27は、破線によって模式的に図示されている、ねじりホーン23にある節フランジ(a nodal flange)30に取り付けられているハウジングに含まれている。
図6Aないし7Bは、上記で示されている第1のアダプタ5よりさらに有効な、2つの好適な形状のアダプタを示している。第2のアダプタ35は、頭の方のインプラントと共に使用され、一方で第3のアダプタ45は、尾部のインプラントと共に使用される。ここで、当脊椎融合術は、一組の頭の方のインプラント部材と、一組の尾部のインプラント部材と、の2つの異なる形状のインプラント部材を有するということに留意されたい。頭の方のインプラントは、接続される予定の2つの脊椎の上位に埋め込まれ(頭の方は頭骨の方向を指す)、尾部のインプラントは、2つの脊椎の下位に埋め込まれる(人体解剖学における尾部は、骨盤の方向を指す)。
各頭の方のインプラント2にある細長い末端シャフト4は、脊椎上位に埋め込まれるので、概して基部部分9は脊椎下位の方向に下方に延在する。2つの基部部分9は、使用時、各リモート端において球面軸受を有する取り外し可能に取り付けられているクロスバー(図示されていない)によって接合されている。
尾部のインプラントは、近位端に取り付けられているカップ形またはスクープ形プレートを持つ細長い末端シャフト4も有している(詳細は図10および11を参照のこと)。尾部のインプラントは脊椎下位に埋め込まれているので、クロスバーの両端にある球面軸受はそれぞれ、カップのプレートの各凹形表面に受け入れられる。
このことは脊椎の関節接合を可能にし、同時に、関連する運動を適度に維持し、各脊椎間の虚弱なまたは傷ついた接触面にかかる負荷を減らす。
このシステムに修正が必要だとすると、取り除かれる予定の一組の頭の方のインプラントと、一組の尾部のインプラントと、を残してクロスバーおよび軸受は取り除かれるであろう。それらは形状において非常に異なるので、わずかに異なるアダプタ35,45が必要であるが、それらは異なる種類のインプラントに応用できる、本発明の共通の特長をよく表している。
図6Aおよび6Bに示されている第2のインプラント35は、円柱状胴体36を有し、この胴体36から先細のネック37が同軸上に延在している。スロット38は、ネック37からわずかに離れて角度を曲げられ、横方向に胴体36内部に及び、胴体36およびネック37の重心軸と概して調整され、一部円柱状内端部分39で終わっている。ねじ込みボア40は、ネック37および胴体36内部を通って軸方向に延在し、スロット38にある前記一部円柱状内端部39へ広がっている(open out)。狭い円柱状隆起リムまたはリッジ41は、ねじ込みボア40の軸線と同じ高さで、内端部39の内表面の周りに円周方向に(circumferentially)延在している。
スロット38は、頭の方のインプラント2にある基部部分9を受け入れるような寸法にされているので、角度によって、基部部分9を所定の位置にスライドさせるのがより容易になる。狭い隆起リッジ41は、スロット38の内端部39を締付する(constrict)ので、ほとんど局所的に基部部分9との締り嵌めになる。リッジ41の両側に対して、内端部39は直径においてわずかに大きいので、基部部分9とアダプタ35との間にギャップがある(この目的は以下で説明される)。
図7Aおよび7Bに示されている第3のアダプタ45は、実質上円柱状の胴体46を有し、そこから先細のネック47が延在している。胴体46およびネック47は、アダプタ45をよりコンパクトにし、もとの位置に操作するのをより容易にするように、共通の軸と平行に平らな表面52が形成されているので、完全には円柱状に対称ではない。スロット48は、平らな表面52から胴体46へ垂直に延在し、胴体46およびネック47の重心軸と概して一致して終わっている。ねじ込み穴50は、ネック47および胴体46を通って軸方向に延在し、スロット48の内端部へ広がっている(open out)。ボア50の反対にあるスロット48の表面53は、凸状に湾曲しているので、その頂点54は、ねじ込みボア50の軸と一直線に並んでいる。
スロット48は、尾部のインプラントのプレートを受け入れるような寸法にされており、凸状の表面53の機能および目的は図10および11を参照して以下で説明されている。
図8は、取り付け前および使用前に分けられている、頭の方のインプラント2と、第4のアダプタ55と、カップリングリンクまたは導波管61と、を示している。頭の方のインプラント2は、上記の図1,4および5に示されているものと実質上同一のものである。カップリングリンク61は、図2,4および5に示されているリンク1と概して同じであるが、アダプタ55に接続されている末端部においてわずかに異なる。
第4のアダプタ55は、図7Aおよび7Bに示されている第3のアダプタ45の表面52と同様に平らな表面42が形成されていることを除いて、図6Aおよび6Bに示されている第2のアダプタ35とほとんど同じである。インプラント2の基部部分9を受け入れるためのスロット38と、狭いリッジ41と、(ここではスロット38に通じていて可視である)ねじ込みボア40と、は同じである。
カップリングリンク61は、アダプタ55のねじ込みボア40と係合するような寸法にされている止めねじ56によってアダプタ55と接続可能である。止めねじ56は、随意に、硬化されている円錐形の遠位端(a conical distal tip)57を持つ。その近位端(見えない)には、ねじ回し、または好ましくはAllen(登録商標)キーなどを受け入れるように構成されているソケット、が備えられている。カップリングリンク61は、その末端部に、止めねじ56の近位端を受け入れるような寸法にされているねじ込み軸方向ボア(a threaded axial bore)60を有している。カップリングリンク61はその近位端に、図4および5に示されているような、超音波発振器に接続するためのねじ込みスタッド58を有している。スパナフラット(a spanner flat)59は、上手くカップリングリンク61が回転され、固く締められるように備えられている。
アダプタ55をインプラント2に取り付けるために、基部部分9は、スロット38に差し込まれ、狭いリッジ41によって内端部39にぴったりと置かれる。止めねじ56は、ねじ込みボア40に差し込まれ、円錐形の遠位端の先端57はスロット38に入る(emerge into)まで回転され、インプラント2の基部部分9と接触する。止めねじ56は、その先端57がインプラント2にかみ合う(bite into)まで固く締められるので、優れた音響接触(acoustic contact)を作り出し、インプラント2を狭いリッジ41にしっかり融合する。インプラント2は、リッジ41から離れると、スロット38の内部またはアダプタ55の他のいずれの部分にも接触しない。
この段階において、止めねじ56の近位端はアダプタ55のネック37を誇らしげに残す(remain proud of)。一度アダプタ55がしっかりとインプラント2に取り付けられると、リンク61のねじ込み軸方向ボア60は、優れた音響接触において、カップリングリンク61がアダプタ55のネック37にしっかりと突き当たるまで止めねじ56にねじ込まれる(このアセンブリの外観に関しては図9を参照のこと)。
その後、縦モードまたはねじりモード(図示されていない)で作動する最適な超音波発振器は、ねじ込みスタッド58に取り付けられる。
この装置を操作するために、超音波振動は、調整された振動数で生成され、カップリングリンク61に沿ってアダプタ55に送られ、そこから、止めねじ56の先端57と狭いリッジ41との接触面を介してインプラント2に渡される。縦モードであっても、ねじりモードであっても、これらの超音波振動は、末端シャフト4の縦軸から離れてインプラント2にかかるので、インプラント2、特に末端シャフト4、において曲げモードの振動を誘導する。これらの曲げモードは、末端シャフト4からそれを包んでいるセメントまで振動エネルギーを運び、セメントを柔らかくして弱化させ、十分な音波処理の後、比較的容易にインプラント2を取り出すことを可能にする。
狭いリッジ41と、止めねじ56の円錐形の先端57との目的は、できるだけ狭くアダプタとインプラントとの間に接触領域を作ることである。上記の第1のアダプタ5に見られるようなたいへん長い接触領域は、インプラントに沿った多くの所望の曲げモードを弱めてしまうリスクがある。第1のアダプタ5が合理的に有効であるとき(それは、まだいくつかの曲げモードを生成するための軸から離れた振動を課す)、第2のアダプタ35および第4のアダプタ55はより好ましい。
図10は、取り付け前および使用前に分けられている、尾部のインプラント62と、第3のアダプタ45と、カップリングリンク61と、を示している。カップリングリンク61および関連する止めねじ56は、上記の図8および9に示されているものと同一であり、第3のアダプタ45は、図7Aおよび7Bに示されているものと実質上同一である。
尾部のインプラント62は、周囲のセメントに定着させるのを補助するために、粗くされた部分を持つ末端シャフト4を有し、これは頭の方のインプラント2のものと非常に類似している。しかし、尾部のインプラント62は、その近位端に、シャフト4から横方向に延在するプレートまたはカップ63を有している。プレート63は、浅いリム65によって囲まれている凹形表面64を有し、この凹形表面64は、上述したように、使用時、組み立てられたプロテーゼのクロスバーにある球面軸受を保持する。軸受面である凹形表面64は通常、強固になるように処理される。
アダプタ45をインプラント62に取り付けるために、アダプタ45は、プレート63の一側面にフィットされるので、プレート63の広い部分はスロット48に受け入れられる(図11を参照のこと)。止めねじ56は、硬化された円錐形のノーズ57がプレート63の凹形表面64にかみ合うまでアダプタ45のねじ込みボア50を通って下に進む。これは、プレート63と共に優れた音響接触を形成し、さらに、止めねじ58のノーズ57と、スロット48の内壁と、の間のプレート63にある隣接リム65をしっかりと捕捉する。したがって、プレート63の裏面もまた、スロット48の湾曲表面53に接触するよう促される。湾曲表面53の頂点54は、ボア50の軸と一直線に並んでいるので、プレート63は、頂点54と、止めねじ58にある円錐形のノーズ57と、の間で把持され、プレート63は、頂点54から離れたスロット48の内部に接触しない。
図11は、(第4のアダプタ55に対して上述したように)止めねじ56の近位端が、どのようにアダプタ45のネック47から外方へ延在しているかも図示しており、重ねて上述したように、カップリングリンク61がそこに取り付けられる準備ができている。
このアセンブリは、一度組み立てられ、超音波発振器に接続されると、図9に示されているものと非常に類似して作動する。伝送を最大限にするように調整されている振動数にある(ねじりまたは縦の)超音波振動は、カップリングリンク61に沿ってアダプタ45に送られ、その後、止めねじ56にある円錐形のノーズ57と、湾曲表面53の頂点54と、を経由してプレート63に送られる。上記のように、インプラント62にある末端シャフト4の縦軸から離れてかかる(imposed off)これらの振動は、インプラント62、特に末端シャフト4、において曲げモードの振動を誘導する。これらは、振動エネルギーをシャフト4の周りのセメントに運び、セメントを徐々に軟化および緩和し、尾部のインプラント62の取り外しを可能にする。
止めねじ56にあるノーズ51および頂点53によって形成されている、アダプタ45およびプレート63間の狭い接触領域は、インプラント62における所望の曲げモードを弱めることなく、今度の場合も物理的にアダプタ45をインプラント62に取り付けるのに十分である。
本発明は、脊椎融合術のプロテーゼに対する頭の方および尾部のインプラントに関して例示してきたが、説明されている方法は、骨に接合されている他のインプラントの範囲における修正に適応されることを思料する。

Claims (17)

  1. 骨からのプロテーゼインプラントの取り外しを補助する装置であって、
    前記インプラントの近位端と係合可能なアダプタ手段と、
    前記アダプタ手段に対して前記係合された端部を保持するクランプ手段と、
    超音波振動を生成する手段と、
    前記振動を前記アダプタに送り、その後前記インプラントに送る手段と、
    を具備する装置。
  2. 脊椎からのインプラントの取り外しを補助するように構成されている、請求項1に記載の装置。
  3. 前記アダプタ手段は、前記インプラントの前記近位端に置かれることが可能である(locatable)ので、前記超音波振動は、前記インプラントにおいて曲げモードの振動を誘導する、請求項1または請求項2に記載の装置。
  4. 前記アダプタ手段は、前記インプラントの埋め込まれた部分の縦軸から間隔をあけられている部分において前記近位端に取り付け可能である、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の装置。
  5. 前記アダプタ手段は、前記近位端を受け入れるように構成されている凹部手段(recess means)を備え、
    前記凹部手段は、前記アダプタ手段の胴体に延在しているスロット手段を具備する、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の装置。
  6. 前記アダプタ手段は、
    前記アダプタ手段を貫通して前記凹部手段に延在し、動作可能なように前記クランプ手段を受け入れるように構成されている、ボア手段を備える、請求項5に記載の装置。
  7. 前記ボア手段と、前記クランプ手段と、は協働可能にねじ込まれている、請求項8に記載の装置。
  8. 前記アダプタ手段にある前記凹部手段は、前記ボア手段の開口部に隣接して延在している締付手段を備えている、請求項6または請求項7のいずれかに記載の装置。
  9. 前記締付手段は、前記開口部の向かい側にある前記凹部手段の表面に渡って延在している、請求項8に記載の装置。
  10. 前記締付手段は、前記ボア手段を貫通しているクランプ手段と協働するように置かれており、間にある前記インプラントの前記近位端を把持する、請求項8または請求項9に記載の装置。
  11. 前記締付手段は、前記クランプ手段と係合する前に、場所を定めて(locatingly)前記インプラントの前記近位端を受け入れるように構成されている、請求項8ないし10のいずれか1つに記載の装置。
  12. 前記インプラントをほぼ一点で把持するように構成されている、請求項1ないし11のいずれか1つに記載の装置。
  13. 前記クランプ手段は、随意に、貫通して(penetratingly)、前記インプラントの前記近位端と係合するように構成されている先細の先端部手段とともに第1の端部に備えられている、請求項1ないし12のいずれか1つに記載の装置。
  14. 骨に接合されているプロテーゼインプラントを取り外す方法であって、
    請求項1ないし13のいずれか1つに記載の装置を提供するステップと、
    前記インプラントの近位端の周りにアダプタ手段を取り付けるステップと、
    前記インプラントと音響接触するように、係合して(engagingly)前記アダプタ手段にクランプ手段を挿入するステップと、
    前記アダプタに超音波振動エネルギーを適用させ、その後インプラントに適用させるステップと、を具備する方法。
  15. 前記インプラントにおいて曲げモードの振動を誘導するステップを具備する、請求項14に記載の方法。
  16. 前記インプラントの埋め込まれた部分の縦軸から間隔をあけられている部分にある前記近位端に、前記アダプタ手段を取り付けるステップを具備する、請求項14または請求項15に記載の方法。
  17. 前記近位端がほぼ一点で把持されるように、前記近位端に前記アダプタ手段を取り付けるステップを具備する、請求項14ないし16のいずれか1つに記載の方法。
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