JP2012510852A - System and method for bone fixation or adhesion at or near the sacroiliac joint - Google Patents
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Abstract
最大外径を有するステムを有して成る少なくとも1つの骨固定デバイスは、軟組織においてステムの最大外径または約最大外径のサイズにほぼ決められた、腸骨の中へ、仙腸関節を横断して、そして仙骨の中へ至る低侵襲切開パスを通って、仙腸関節の中へ挿入される。仙腸関節または仙腸関節付近における侵襲的な関節形成、軟骨の除去、または削除なしで、ステムは、該切開パスを通って、腸骨と仙骨との間の仙腸関節内の位置に挿入され、仙腸関節を融着させる。望ましくは、ステムの少なくとも一部が、骨の成長を可能にする表面を含む。 At least one bone fixation device comprising a stem having a maximum outer diameter traverses the sacroiliac joint into the iliac, approximately sized to the maximum outer diameter or about the maximum outer diameter of the stem in soft tissue And then through a minimally invasive incision path into the sacrum and into the sacroiliac joint. Without invasive joint formation, cartilage removal or removal at or near the sacroiliac joint, the stem is inserted through the incision path and into the sacroiliac position between the iliac and sacrum And fusing the sacroiliac joint. Desirably, at least a portion of the stem includes a surface that allows bone growth.
Description
本発明の分野
本出願は、骨の固定に一般的に関する。
FIELD OF THE INVENTION This application relates generally to bone fixation.
本発明の背景
骨折固定かつ癒着(関節固定)されるべき骨の固定の双方のために、多くの種類のハードウェアが市販されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Many types of hardware are commercially available for both fracture fixation and fixation of bone to be fused (joint fixation).
骨折および骨切りを固定するために、金属かつ吸収性のスクリューが通常使用される。該手順の首尾良い成果にとって、該スクリューは、骨の治癒を促すのに役立つ圧迫力を生じさせられることが重要である。 Metal and resorbable screws are usually used to fix fractures and osteotomy. For the successful outcome of the procedure, it is important that the screw be able to generate a compression force that helps to promote bone healing.
本発明の要約
本発明は、骨片を安定させるための骨固定デバイスおよび関連する方法を提供する。該システムおよび方法は、隣り合う骨片間の通過に適しているステム状構造体を含む。ステム状構造体の少なくとも一部は、骨の成長を促す表面を含む。ステム状構造体への骨の成長は、癒着プロセスまたは骨折治癒時間をスピードアップさせるのに役立つ。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a bone fixation device and associated method for stabilizing bone fragments. The system and method includes a stem-like structure that is suitable for passage between adjacent bone fragments. At least a portion of the stem-like structure includes a surface that promotes bone growth. Bone growth on the stem-like structure serves to speed up the adhesion process or fracture healing time.
本発明の1つの要旨に基づいて、最大外径を有するステムを有して成る少なくとも1つの骨固定デバイスは、軟組織においてステムの最大外径または約最大外径のサイズにほぼ決められた、腸骨の中へ、仙腸関節を横断し、そして仙骨の中へ至る低侵襲切開パスを通って、仙腸関節の中へ挿入される。ステムは、切開パスを通って腸骨と仙骨との間の仙腸関節内の場所に挿入されて、仙腸関節もしくは仙腸関節付近にて侵襲的な関節形成、軟骨の除去、または削除(scraping)なしで、仙腸関節を癒着させる。望ましくは、ステムの少なくとも一部が、骨の成長を可能にする表面を含む。 In accordance with one aspect of the present invention, at least one bone fixation device comprising a stem having a maximum outer diameter is generally defined by a size of the maximum outer diameter of the stem or about the maximum outer diameter in soft tissue. It is inserted into the sacroiliac joint through a minimally invasive incision path into the bone, across the sacroiliac joint and into the sacrum. The stem is inserted through the incision path at a location within the sacroiliac joint between the iliac and sacrum for invasive arthroplasty, cartilage removal, or removal at or near the sacroiliac joint ( Adherent sacroiliac joints without scraping. Desirably, at least a portion of the stem includes a surface that allows bone growth.
好ましい実施形態の説明
本明細書の開示は詳細であり、当業者が本発明を実施するために厳密であるが、開示された本明細書における物理的な実施形態は、他の特定の構造で具体化されてもよい本発明をただ例示するにすぎない。好ましい実施形態を記載したが、特許請求の範囲によって規定される本発明から逸脱することなく、細部が変更されてよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Although the disclosure herein is detailed and precise for those skilled in the art to practice the invention, the disclosed physical embodiments are not limited to other specific structures. It is merely illustrative of the invention that may be embodied. While preferred embodiments have been described, details may be changed without departing from the invention, which is defined by the claims.
図1は、骨折の固定のために、あるいは癒着(関節固定)されるべき骨の固定のためにサイズおよび形状が決められたデバイス10を示す。デバイス10は、細長いステム状構造体を有して成る。デバイス10を、−例えば、機械加工、成形または押出成形によって−人工装具技術において使用可能な材料から形成することができ、該材料には、限定するわけではないが、チタニウム、チタニウム合金、タンタル、コバルトクロム、サージカルステンレス、もしくはいずれかの他の関節全置換金属および/またはセラミック、焼結ガラス、人工骨、いずれかのセメントで結合されていない金属もしくはセラミック表面、あるいはそれらの組み合わせが含まれる。別の実施形態において、デバイス10を、適当な耐久性のある生物由来物質、または金属および生物由来物質の組み合わせから形成してよく、例えば生体適合性骨充填材料などである。デバイス10を、例えば紫外線によって、非流動性材料または固体材料に硬化させられる流動性生物由来物質から成形してよく、例えばアクリル系骨セメントである。
FIG. 1 shows a
デバイス10は、様々な外形を取ることができ、かつ様々な断面形状を有することができる。デバイス10は、例えば、概して曲線的な(即ち、円形もしくは楕円形の)断面、または概して直線的な断面(即ち、正方形または長方形の)、あるいはそれらの組み合わせを有することができる。後により詳細に説明するように、デバイス10は、円錐形またはV字形であることができる。
構造体10は、その表面で骨の成長を促すために、その長さの少なくとも一部に沿って表面テクスチャリング12を含む。表面テクスチャリング12は、例えば、貫通穴、および/または様々な表面パターン、および/または様々な表面テクスチャ、および/または孔、あるいはそれらの組み合わせを有することができる。表面テクスチャリング12を提供するために、デバイス10を被覆または巻き付けまたは表面処理することができ、あるいはそれを、多孔質メッシュ、ハイドロキシアパタイト、または他の多孔質表面のような、骨の成長をもたらす表面をそれ自体が本質的に保有している材料から形成することができる。デバイス10を、抗菌剤、抗血栓剤、および骨誘導剤またはそれらの組み合わせのような、様々な他のコーティングで更に覆ってよい。必要に応じて、そのような薬剤を表面テクスチャリング12に含浸させてよい。
The
当然ながら、表面テクスチャリング12の形状は変化することができる。例として、図1は、表面12を穴だらけのメッシュ形状として図示し;図2は、表面12を数珠状形状として図示し;および図3は、表面12を小柱形状として図示する。骨の成長をもたらすどのような形状も十分である。
Of course, the shape of the
使用時(図4および図5参照)、デバイス10は、2つの隣り合う骨表面の間の隙間の中へ、例えば骨折箇所の中へ、または癒着し合うべき2つの骨の間に(例えば隣り合う椎体)挿入される。図4では、デバイス10が、タップ16によって、骨片14の中を通って(即ち、骨折線を横断して、または癒着されるべき隣り合う骨の間で)、骨の中に打ち込まれるのが図示されている。デバイス10の挿入を容易にするために、まず骨にドリルで穴を開けてよい。デバイス10の表面に沿う骨の成長表面12は、デバイス10の中への骨の成長を加速させる。デバイス10の中への骨の成長は、癒着プロセスまたは骨折治癒時間をスピードアップさせるのに役立つ。
In use (see FIGS. 4 and 5), the
骨の成長表面12は、図4に図示するように、デバイス10の外側表面全体を覆ってよく、あるいは骨の成長表面12は、図5に図示するように、関節表面または骨折線の両側で特定の距離だけ覆ってよい。
The
デバイス10のサイズおよび形状は、治療されるべき骨および個々の生体構造の種類ならびに場所を収容するように変化することができる。
The size and shape of the
図6が図示するように、デバイス10は、円錐形状で、角を有するあるいは先細っていることができる。角度は、特定のニーズまたは個々の生体構造に対応するように変化することができる。デバイス10を骨または骨片14に打ち込む場合、より小さな角度(即ちより鋭い角度)は、骨を裂くリスクを減らす。図7に図示するように、デバイス10の骨の中への挿入を更に追加するために、デバイス10は、傾斜した遠位端18を含んでもよい。図8Aおよび図8Bに図示するように、円錐形状は、骨片14間の隙間(G)を減少させて、関節表面または骨折片を合わせさせるのにも役立つ。
As FIG. 6 illustrates, the
図9〜図12において、骨の内部へのデバイス10の配置を補助するために、デバイス10は、管状化されて、それを通り抜けて延在する内腔または貫通孔20を有する。
9-12, to assist in placement of
使用時、図9が図示するように、医師は、従来法によって従来のガイドピン22を骨片14の中を通って挿入することができる。次に、図10にて分かるように、管状化ドリルビット(cannulated drill bit)24を、ガイドピン22にわたって導入することができる。骨片または骨表面に穴を開けて、所望のサイズおよび形状のボア26を形成するように、単一または複数のドリルビット24を用いることができる。図示した実施形態において、ドリルビット24は、デバイス10とサイズおよび形状が同様である円錐ボア26を形成するように、サイズおよび形状が決められる。ボア26内でのデバイス10のしっかりとした係合を可能にし、それによって、ボア26内でのデバイス10の動きを制限するように、ボア26はサイズおよび形状が決められることが望ましい。予め形成されたボア26は、デバイス10よりも僅かに小さくてよいと同時に、更に、デバイス10を、打ち込むことによりボア26内の位置に固定するのを可能にする。次に、図11にて分かるように、ドリルビット24を引き抜く。次に、図12が図示するように、デバイス10を、ガイドピン22にわたってボア26の中に挿入する。次に、ガイドピン22を引き抜く。
In use, as FIG. 9 illustrates, a physician can insert a
別の実施形態では、デバイス10それ自体が、デバイスを所定の場所にねじ込むための、人体に添うスクリュー状ねじ山を含むことができる。該アレンジメントにおいて、デバイス10は、セルフタッピングである。更に、このアレンジメントでは、デバイス10は、ガイドピン22と一緒に使用するために管状化されることができ、あるいはそれは管状化される必要がない。
In another embodiment, the
更なる安定化を提供するように、複数のデバイス10を用いてよい。同じサイズおよび同じ形状の複数のデバイス10の使用を図示して、複数のデバイス10の使用を説明しているが、該デバイス10は、異なるサイズおよび/または異なる形状であってもよいと考えられており、例えば、一方のデバイス10は円筒形状であり、かつ第2のデバイス10は円錐形状である。
多くの場合において、一連のデバイス10を連結させること、例えば、より大きな表面積にわたって安定化を提供することが望ましくてよい。一連のデバイス10は、いずれかの適当な手段、例えばスナップ嵌め係合、またはグルーブおよびタブのキーアレンジメントによって連結されてよい。1つの実施形態において、一連のデバイス10は、ねじ式係合によって連結される。図13に図示されるように、第1デバイス10Aは、一連の内部ねじ山30を提供する一方の端部に、凹所28を含む。図示される実施形態において、第1デバイス10は円筒形状であるが、いずれかの所望の形状であってよい。内部ねじ山30は、同様の形状または異なる形状の第2デバイス10B上の一連の補完的な外部ねじ山32と連結して、第1デバイスおよび第2デバイス10Aおよび10Bを連結させる。
In many cases, it may be desirable to couple a series of
デバイス10Aおよび10Bは、予め形成されたボア26の中に挿入される前に連結されることが望ましい。図14にて分かるように、一連の内部ねじ山および外部ねじ山30および32は、内部連結機構を提供し、該機構は、一連のデバイス10を積み重ね接続させて、より大きな面積または複数の骨片14(例えば、複数の破砕を有する骨)をカバーするのを可能にし、それによって更なる安定化を提供する。
図15は別の実施形態を図示しており、そこにおいてデバイス10’は、別のデバイス10が通り抜けるのを可能にし、それによって更なる安定化を提供する、開口または穿孔34を含む。穿孔34は、別のデバイス10が実質的にいずれかの角度でデバイス10’を通り抜けるのを可能にするように、サイズおよび形状が決められることができる。穿孔34は、第2デバイス10’に対する第2デバイス10の動きを制限するように、サイズおよび形状が決められることもできる。
FIG. 15 illustrates another embodiment in which the device 10 'includes an opening or
使用時、図16に図示されるように、医師は、穿孔34を有する第1デバイス10’を、骨片の中を通って打ち込む。次に、第2デバイス10を、(例えば、打ち込むことによって)第1デバイス10’の穿孔34を通り抜け所定の場所に挿入する。
In use, as illustrated in FIG. 16, the physician drives a first device 10 'having a
同様に図16に図示されるように、デバイス10’は、(例えば、一連の外部ねじ山および内部ねじ山によって)別のデバイス10Aと連結するのに適し、デバイス10’および10Aが更に積み重ねられ接続されるのを可能としてもよいことが更に考えられる。
Similarly, as illustrated in FIG. 16,
仙腸関節の関節固定
図17に図示されるように、人体の腰帯は、3つの相対的に不動の関節によって接続された3つの大きな骨でできている。骨の1つは仙骨と呼ばれ、それは腰椎の底部に位置し、そこでそれはL5椎骨と接続する。その他の2つの骨は、一般に「寛骨」と呼ばれ、右腸骨および左腸骨と技術的に呼ばれる。仙骨は、仙腸(SI)関節にて双方の寛骨と接続する。
Sacroiliac Joint Fixation As shown in FIG. 17, the lumbar region of the human body is made up of three large bones connected by three relatively stationary joints. One of the bones is called the sacrum, which is located at the bottom of the lumbar spine, where it connects with the L5 vertebra. The other two bones are commonly referred to as “the hipbone” and technically referred to as the right and left iliac bones. The sacrum connects to both hipbones at the sacroiliac (SI) joint.
仙腸関節は、脊椎から下肢への力の伝達機能を持ち、その逆も同様である。仙腸関節癒着は、変性仙腸骨炎、炎症仙腸骨炎、仙腸関節の医原性不安定性、腸骨硬化性骨炎または骨盤の外傷性脱臼骨折のための外科治療として典型的に示される。 The sacroiliac joint has a function of transmitting force from the spine to the lower limbs, and vice versa. Sacroiliac joint adhesion is typically a surgical treatment for degenerative sacroiliac, inflammatory sacroiliac, iatrogenic instability of the sacroiliac joint, iliac sclerosing osteopathy or traumatic dislocation fracture of the pelvis Indicated.
現在、スクリューおよび板を有するスクリューが、仙腸関節癒着のために用いられる。同時に、軟骨は、SI関節の「滑膜関節」部分から取り除かれる必要がある。これは、損傷を受けた、亜脱臼した、脱臼した、骨折したまたは変形性の関節に接近するために、大きな切開を必要とする。 Currently, screws with screws and plates are used for sacroiliac joint adhesion. At the same time, cartilage needs to be removed from the “synovial joint” portion of the SI joint. This requires a large incision to gain access to a damaged, sub-dislocated, dislocated, fractured or deformable joint.
図18および図19は、例えば図1にて先に説明し図示したように、1つまたはそれより多くのデバイス100を図示しており、そのそれぞれは、仙腸関節の癒着(関節固定)のためにサイズおよび形状が決められている。先に説明したように、それぞれのデバイス100は、細長いステム状構造体を有して成る。それぞれのデバイス100は、−例えば、機械加工、成形または押出成形によって−人工装具の技術分野において利用可能な材料から形成されることができ、該材料には、限定するわけではないが、チタニウム、チタニウム合金、タンタル、コバルトクロム、サージカルステンレス、またはいずれかの他の関節全置換金属および/もしくはセラミック、焼結ガラス、人工骨、いずれかのセメントで結合されていない金属もしくはセラミック表面、あるいはそれらの組み合わせが含まれる。別の実施形態において、それぞれのデバイス100は、生体適合性骨充填材料のような、適当な耐久性のある生物由来物質、または金属および生物由来物質の組み合わせから形成されてよい。デバイス100は、例えば紫外線によって、非流動性材料または固体材料に硬化させられる流動性生物由来物質から成形されてよく、例えばアクリル系骨セメントである。
FIGS. 18 and 19 illustrate one or
与えられるデバイス100は、様々な外形をとることができ、かつ様々な断面形状を有することができる。与えられるデバイス100は、例えば、概して曲線的な(即ち、円形もしくは楕円形の)断面、または概して直線的な断面(即ち、正方形または長方形の)、あるいはそれらの組み合わせを有することができる。与えられるデバイス100は、円錐形またはV字形であることができる。与えられる関節固定に用いられるデバイス100は、直面する解剖学的状態に応じて、種々のサイズおよび形状であることができる。
A given
先に説明したように、1つまたはそれより多くのデバイス100(図18参照)は、その長さの少なくとも一部に沿って表面テクスチャリング120を含み、その表面での骨の成長を促進させることが望ましい。表面テクスチャリング120は、例えば貫通穴、および/または様々な表面パターン、および/または様々な表面テクスチャ、および/または孔、あるいはこれらの組み合わせを含むことができる。デバイス100は、表面テクスチャリング120を提供するように、被覆される、または巻き付けられる、または表面処理されることができ、あるいはそれは、多孔質メッシュ、ハイドロキシアパタイトまたは他の多孔質表面のような、骨の成長をもたらす表面をそれ自身が本質的に所有している材料から形成されることができる。デバイス100は、抗菌剤、抗血栓剤、および骨誘導剤、またはそれらの組み合わせのような、様々な他のコーティングで更に覆われてよい。必要に応じて、そのような薬剤を表面テクスチャリング120に含浸させてよい。
As previously described, one or more devices 100 (see FIG. 18) include surface texturing 120 along at least a portion of its length to promote bone growth on that surface. It is desirable. Surface texturing 120 can include, for example, through holes and / or various surface patterns and / or various surface textures and / or holes, or combinations thereof. The
図18および図19が図示するように、1つまたはそれより多くのデバイス100は、それぞれの腸骨の中へ、それぞれの仙腸関節を横断し、そして仙骨の中へと、軟組織において挿入パス140を通り、低侵襲の形態で、個々に挿入される。この目的のために、常套の組織アクセスツール、閉鎖体(obturators)、カニューレ、および/またはドリルを用いることができる。関節形成、軟骨の除去、または削除は、挿入パスの形成またはデバイス100の挿入前に要求されず、そこで、デバイス100の最大外径または約最大外径のサイズにほぼ決められた低侵襲パスが、形成される必要がある。
As FIG. 18 and FIG. 19 illustrate, one or
代表的な手順において、患者の体格およびデバイス100のサイズに応じて、1〜6、またはもしかすると8つのデバイス100が必要とされる可能性がある。
In a typical procedure, depending on the patient's physique and the size of the
説明した方法は、最大外径を有するステムを有して成る少なくとも1つのデバイス100を提供することを含む。該方法は、腸骨の中へ、仙腸関節を横断し、そして仙骨の中へと、軟組織を通って最大外径または約最大外径のサイズにほぼ決められた低侵襲パスを形成する。該方法は、仙腸関節または仙腸関節付近における更なる関節形成、軟骨の除去、または削除なしで、ステムを、切開パスを通って腸骨と仙骨との間の仙腸関節内の場所に挿入し、仙腸関節を癒着させることを含む。好ましくは、ステムの少なくとも一部は、骨の成長を可能にする表面を含む。
The described method includes providing at least one
取り付け後、患者は、癒着が起きる間、仙腸関節に負荷をかけないように忠告されるであろう。これは、患者の健康状態および彼または彼女の術後プロトコルの順守に応じて、6〜12週間またはそれより多い可能性がある。 After attachment, the patient will be advised not to stress the sacroiliac joint while the adhesion occurs. This can be 6-12 weeks or more, depending on the patient's health and adherence to his or her post-operative protocol.
前述のことは、本発明の原理の一例にすぎないと考えられる。更に、当業者は多数の変更および変化を容易に思いつくため、本発明を、図示され説明されたとおりの構造および操作に限定するのは望ましくない。好ましい実施形態が記載されているが、細部は、請求の範囲によって規定される本発明から逸脱せずに変更してよい。 The foregoing is considered to be just one example of the principles of the present invention. Further, since numerous modifications and changes will readily occur to those skilled in the art, it is not desirable to limit the present invention to the construction and operation as shown and described. While preferred embodiments have been described, the details may be changed without departing from the invention, which is defined by the claims.
Claims (2)
軟組織において該ステムの最大外径または約最大外径のサイズにほぼ決められた、腸骨の中へ、仙腸関節を横断し、そして仙骨の中へ至る切開パスを形成すること、ならびに
仙腸関節または仙腸関節付近における更なる関節形成、軟骨の除去、または削除なしで、ステムを、該切開パスを通って腸骨と仙骨との間の仙腸関節内の位置に挿入して、仙腸関節を癒着させること
を含んで成る方法。 Providing at least one bone fixation device comprising a stem having a maximum outer diameter;
Forming an incision path into the iliac, across the sacroiliac joint, and into the sacrum, approximately determined by the maximum outer diameter or about the maximum outer diameter of the stem in soft tissue; Without further arthroplasty, cartilage removal or removal near the joint or sacroiliac joint, the stem is inserted through the incision path and into the sacroiliac position between the iliac and sacrum. A method comprising adhering an intestinal joint.
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