JP2013508081A - コネクタ組立体 - Google Patents

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Abstract

本開示は、外科的処置において、ドリルビット(10)と使用するためのコネクタ組立体(20、30)に関する。コネクタ組立体は、第1のカニューレ状のコネクタ(20)と、第2のカニューレ状のコネクタ(30)とを備え、第1のコネクタは、ドリルビットに結合するためのものであり、第2のコネクタは、シリンジなどの、流体送達デバイスまたは流体引き出しデバイスに結合するためのものである。ドリルが第2のコネクタ上に嵌まり、第1のコネクタと結合するように、第1のコネクタの直径は、第2のコネクタの直径よりも大きくてよい。本開示はさらに、カニューレ状のドリルビットと、第1および第2のカニューレ状のコネクタとを備えるドリルビット組立体に関する。ドリルビットは、ねじ山または切歯(18)と、ドリルビット軸に対してある角度をなして位置していてよい、少なくとも1つの流体移送スロット(15)とを有することができる。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、2009年10月20日に出願された米国仮出願第61/253,093号の利益を主張するものである。
本発明は、流体の送達および引き出しに使用するためのドリルビットコネクタ組立体に関する。本開示は、特に、骨壊死によって引き起こされた骨欠損の修復に関し、詳細には、修復に使用するための処置およびデバイスに関する。
骨壊死は、主に、股関節などの、身体の関節部分において生じる骨疾患である。この疾患は、骨病変または骨欠損をもたらすことがあるが、骨病変または骨欠損は、ガイドワイヤおよびカニューレ状のドリルビット(cannulated drill bit)の使用によって、骨の中、特に骨の欠損部に穴を開け、次いでシリンジの使用により、カニューレ状のドリルビットを通して、あらかじめ採取された骨髄を注入することによる処置よって修復することができる。
しかしながら、この処置には、いくつかの欠点がある。第1に、ドリルビットのまわりで骨髄の漏れが生じないように、シリンジをドリルビットに結合するための適切な手段が実際にはない。第2に、現在入手可能なドリルビットおよびガイドワイヤの長さが、この処置をより多くの患者に実施する可能性を実質的に削減している。第3に、骨髄はもっぱら、穴の中に位置するドリルビットの端部を介して穴の中に付着し、それにより、骨髄による骨の高い浸透量を見込めない。したがって、この処置、および処置内で使用されるデバイスは、改良される必要がある。
本発明の第1の態様によれば、ドリルビットと使用するためのコネクタ組立体が提供され、前記組立体は、第2のカニューレ状のコネクタに永続的に結合された第1のカニューレ状のコネクタを備え、第1のコネクタは、ドリルビットに結合するように構成されており、第2のコネクタは、流体送達デバイスまたは流体引き出しデバイスに結合するように構成されている。
本発明の第2の態様によれば、遠位部および近位部を有するカニューレ状のドリルビットと、本発明の第1の態様によるコネクタ組立体とを備えるドリルビット組立体が提供され、第1のコネクタは、ドリルビットの近位部に結合される。
本発明の第3の態様によれば、少なくとも1つのドリルビットと、本発明の第1の態様による少なくとも1つのコネクタ組立体とを備えるキットが提供される。
本発明の第4の態様によれば、本発明の第2の態様によるドリルビット組立体を使用して、対象の組織中に流体を送達する方法が提供され、方法は、
(a)第1のコネクタを介して、ドリルをドリルビットの近位端に結合するステップと、
(b)組織中へのドリルビットの遠位端の挿入を促進するように、ドリルを作動させるステップと、
(c)第1のコネクタからドリルを取り外すステップと、
(d)流体送達デバイスを第2のコネクタに結合するステップと、
(e)組織中への流体の送達を促進するように、流体送達デバイスを作動させるステップと
を含む。
本発明の第5の態様によれば、本発明の第2の態様によるドリルビット組立体を使用して、骨壊死の治療が必要な対象において骨壊死を治療する方法が提供され、方法は、
(a)ガイドワイヤを骨の中に挿入するステップと、
(b)ガイドワイヤ上にカニューレ状のドリルビットを通すステップと、
(c)第1のコネクタを介して、ドリルをドリルビットの近位端に結合するステップと、
(d)組織中へのドリルビットの遠位端の挿入を促進するように、ドリルを作動させるステップと、
(e)第1のコネクタからドリルを取り外すステップと、
(f)流体送達デバイスを第2のコネクタに結合するステップと、
(g)組織中への流体の送達を促進するように、流体送達デバイスを作動させるステップと
を含む。
本発明の第6の態様によれば、本発明の第2の態様によるドリルビット組立体を使用して、対象の組織から生物学的試料を引き出す方法が提供され、方法は、
(a)第1のコネクタを介して、ドリルをドリルビットの近位端に結合するステップと、
(b)組織中へのドリルビットの遠位端の挿入を促進するように、ドリルを作動させるステップと、
(c)第1のコネクタからドリルを取り外すステップと、
(d)流体引き出しデバイスを第2のコネクタに結合するステップと、
(e)組織からの生物学的試料の取り出しを促進するように、流体引き出しデバイスを作動させるステップと
を含む。
本発明のさらなる態様によれば、添付の実施例ならびに図1、図2、および/または図3を参照して、本明細書において実質的に説明された通りの、コネクタ組立体、ドリルビット組立体、方法、またはキットが提供される。
本発明の実施形態において、第1のコネクタは、シャフトの近位部に、または近位部の付近に結合される。第1のコネクタは、たとえば、圧入機構によって、シャフトに取り外し可能に結合されてよい。あるいは、第1のコネクタは、シャフトに永続的に結合されていてよい。有利には、第1のコネクタは、ドリルに結合するように構成されている。第1のコネクタは、Jacob's Quick Connectコネクタ、または当業者に知られているコネクタであってよい。
本発明の実施形態において、第2のコネクタは、ルアーロックコネクタである。有利には、第2のコネクタは、流体送達デバイスまたは流体引き出しデバイス、たとえばシリンジに結合するように構成されている。流体引き出しデバイスは、生物学的流体の引き出しを促進するために、吸引デバイスであってよく、または吸引デバイスに関連付けられていても(たとえば、真空ポンプ)よい。
有利には、ドリルが第2のコネクタ上に嵌まり、第1のコネクタと結合することになるように、第1のコネクタの直径は、第2のコネクタの直径よりも大きい。これにより、外科医は、任意の他の組立体を必要とせずに、所定位置でドリルビットを動かし、ドリルを取り外し、その後シリンジを連結することができる。
本発明の実施形態において、以下で説明する目的では、少なくとも第2のコネクタのカニュレーション部(cannulation)は先細り状である。本発明のさらなる実施形態において、シャフト、第1のコネクタ、および第2のコネクタのカニュレーション部は、同じ直径である。
本発明の実施形態において、ドリルビットのカニュレーション部は、遠位端において出口がない。あるいは、ドリルビットと共にガイドワイヤ(たとえば、Kirschnerワイヤ)が使用される本発明の実施形態においては、カニュレーション部は、ドリルビットがガイドワイヤ上を通ることができるように、開口式である。
本発明の実施形態において、少なくとも1つの流体移送スロットがドリルビットに設けられる。この少なくとも1つの流体移送スロットは、ドリルビットの遠位部に設けられてよい。流体移送スロットの対がドリルビットに設けられてもよく、これらのスロットは、互いに向かい合っていてよい。ドリルビットが少なくとも部分的にねじ付きである本発明の実施形態では、少なくとも1つの流体移送スロットは、ねじ山の間に位置していてよい。ドリルビットは長手方向軸を有し、本発明の実施形態において、少なくとも1つの流体移送スロットは、長手方向軸と一直前上に並ぶか、または長手方向軸に対してある角度に向けられるかのいずれかである。
装置を使用して流体が送達される本発明の実施形態において、流体は、生物学的成分および/または医薬品成分を含むことができる。流体が含むことができる成分の非限定の例は、単離細胞(たとえば、幹細胞)、生物学的流体(たとえば、骨髄穿刺液)、他の血液によって運ばれる要素、骨セメント(たとえば、ポリ(メタクリル酸メチル)またはカルシウムベースのセメント)、または、薬物/活性剤(たとえば、抗菌剤、ビスフォスフォネート、成長因子、骨形成剤(たとえば、骨形態形成タンパク質))、血管新生因子、抗炎症剤、鎮痛剤、モノブチリン、トロンビン、変性タンパク質、多血小板血漿/溶液、乏血小板血漿/溶液、骨伝導性材料である。
本開示の適用可能性のさらなる領域は、以下で提供される詳細な説明から明らかになるであろう。本開示の好ましい実施形態が示されるものの、詳細な説明および特定の例は、説明のみの目的を意図しており、本開示の範囲を限定することを意図していないことを理解されたい。
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する添付の図面は、本開示の実施形態を図示し、書面による説明と共に、本開示の原理、特性、および特徴を明らかにするために役立つ。
本開示のドリルビットの側面図である。 図1のドリルビットの遠位部の拡大図である。 図1のドリルビットのコネクタの端面図である。 図1のドリルビットの遠位部の端面図である。
以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示にすぎず、本開示、その応用、または使用を限定する意図は全くない。
図1は、本開示のドリルビット10を示す。ドリルビット10は、ねじ付きシャフト11を含み、ねじ付きシャフト11は、遠位部12、近位部13、およびシャフト11の全長に延在するカニュレーション部14を有する。図1および図1Aの両方に示すように、遠位部12は、少なくとも1つのスロット15を含む。しかしながら、同一のスロット(図示せず)が、図1および図1Aに示すスロット15の向かい側に位置している。とはいえ、2つよりも少ない、または2つよりも多いスロットを有することもまた、本開示の範囲内である。加えて、スロット15は、ランド19に、またはねじ山18の間の領域に位置し、シャフト11の長手方向軸Lに対してある角度をなしている。しかしながら、長手方向軸Lと一列に並んで位置するスロット15を有することもまた、本開示の範囲内である。図3は、カニュレーション部14の開口16を含む遠位部12の端面図を示す。ねじ山18は、シャフト11の少なくとも一部の長さに沿って位置する。しかしながら、シャフト11の全長に沿ったねじ山を有することもまた、本開示の範囲内である。
コネクタ20は、シャフト11の近位端13に結合される。Jacob's Quick Connectコネクタ、または当業者に知られている任意の他のコネクタであってよいコネクタ20は、圧入、および任意選択ではんだ付けなどの方法によって、近位端13に結合されてよい。Jacob's Quick Connectは、テネシー州メンフィスのJacob Tubingによって販売されている。コネクタ20はカニュレーション部21を含んでおり、コネクタ20がシャフト11に結合されるときに、カニュレーション部21がカニュレーション部14と一列に並ぶ。別のコネクタ30が、コネクタ20に結合される。本開示の目的では、コネクタ30は、ルアーロックコネクタであり、機械加工によってコネクタ20に結合される。コネクタ20と同様に、コネクタ30もまた、カニュレーション部31がカニュレーション部14および21と一列に並ぶように、カニュレーション部31を含む。他のコネクタが、コネクタ30のために使用されてもよい。
図2は、コネクタ30の端面図を示し、以下で説明する目的のために、カニュレーション部31への開口32が先細り状であることを示している。しかしながら、先細り状でない開口を有することもまた、本開示の範囲内である。本開示の目的では、カニュレーション部14、21、31は、同じ直径である。しかしながら、異なる直径のカニュレーション部を有することもまた、本開示の範囲内である。
修復処置の間、ガイドワイヤが、蛍光透視法、またはCアーム画像強調可視化(C-Arm image intensification visualization)などの手段の使用によって、骨の中、特に骨の患部に挿入される。他の手段もまた可能である。ドリルビット10は次いで、ガイドワイヤがカニュレーション部14、21、31内部に配置されるように、ガイドワイヤ上に通される。ドリルが次いで、コネクタ20を介してドリルビット10に結合され、ドリルは、ドリルビット10を骨の中に通すように操作され、それにより、骨の中に穴を形成する。ドリルビット10が所定位置に来ると、ドリルおよびガイドワイヤは、ドリルビット10から取り外される。次に、骨髄細胞を含んだシリンジなどの送達器具が、カニュレーション部31の開口32を通してシリンジの端部を配置することによって、ドリルビット10に結合される。シリンジは次いで、シリンジからドリルビット10へと細胞を移送するように作動される。細胞は、シャフト11の遠位部12のスロット15および開口16を介してドリルビット10を出て、続いて骨の中に付着する。細胞の付着が完了すると、シリンジおよびドリルビット10は、ボディから取り外される。
ドリルとシリンジの両方のためのコネクタを含む一体型のドリルビットを有することにより、ユーザは、別個のアダプタを使用せずに、ドリルおよびシリンジをドリルビットに結合することができる。さらに、この開示の目的では、シリンジの端部は、ルアーロックコネクタの先細り状の開口に対応するように先細り状であり、それにより、ルアーロックコネクタとシリンジとの間に効率的な密封をもたらし、ルアーロックコネクタの開口を介して骨髄細胞がドリルビットから漏れ出す可能性を実質的に削減する。しかしながら、先細り状の端部を有さないシリンジまたは他の送達器具、ならびに先細り状ではない開口を有さないコネクタもまた、本開示の範囲内である。さらに、ドリルコネクタは、ドリルをドリルビットから素早く、簡単に取り外すことを可能にする。
シャフトの遠位部のスロットと開口の両方から骨髄細胞が出て行くことにより、開口のみから出て行くのとは対照的に、骨髄細胞による骨の浸透の増加がもたらされる。骨髄細胞は骨細胞へと分化することになるという考えにより、より多くの骨髄細胞が骨に浸透することは、病変または欠損のよりよい修復につながり、ひいては健康な骨組織を育成し、欠損をふさぐことになると考えられている。ランドまたはねじ山の間の領域に位置し、ドリルビットの長手方向軸に対してある角度をなしているスロットは、カニュレーション部の穴開けおよび閉塞の間に、骨破片がシャフトのカニュレーション部の中に入る可能性を削減する。ドリルビットは、約6.5インチ(165mm)の長さから、約24インチ(610mm)の長さであり、それにより、大きな患者および小さな患者の両方の治療を可能にし、それにより、上記で述べた現在のドリルビットの欠点のうちの1つを回避する。
本開示の目的では、ドリルビットは、骨髄の送達のために使用される。しかしながら、組織の修復に使用が可能な他の材料が、ドリルビットを介して修復部位に送達されてもよく、それらには、成長因子、スキャフォールド、骨形態形成タンパク質、抗生物質、抗炎症剤、血管新生因子、骨形成因子、モノブチリン、トロンビン、変性タンパク質、多血小板血漿/溶液、乏血小板血漿/溶液などの活性薬剤、および生体細胞、保存細胞、休眠細胞、および死細胞などの植物または動物由来の任意の細胞、ならびに骨伝導性材料が含まれるが、これらに限定されない。
本開示の範囲から逸脱せずに、対応する例証を参照して上記で説明したような例示的な実施形態に対してさまざまな修正形態が行われ得ることから、以上の説明に含まれ、添付の図面に示されるすべての事項は、限定するものではなく、説明的なものとして解釈されることが意図されている。したがって、本開示の広さおよび範囲は、上記で説明した例示的な実施形態のうちのいずれによっても限定されるべきではなく、本明細書に添付された以下の特許請求の範囲、およびその均等物に従ってのみ定義されるべきである。
10 ドリルビット
11 シャフト
12 遠位部
13 近位部/近位端
14 カニュレーション部
15 スロット
16 開口
18 ねじ山
19 ランド
20 コネクタ
21 カニュレーション部
30 コネクタ
31 カニュレーション部
32 開口

Claims (38)

  1. ドリルビットと使用するためのコネクタ組立体であって、前記組立体は、第2のカニューレ状のコネクタに永続的に結合された第1のカニューレ状のコネクタを備え、前記第1のコネクタは、前記ドリルビットに結合するように構成されており、前記第2のコネクタは、流体送達デバイスまたは流体引き出しデバイスに結合するように構成されている、コネクタ組立体。
  2. 前記第1のコネクタは、前記ドリルビットに取り外し可能に結合され得る、請求項1に記載のコネクタ組立体。
  3. 前記第2のコネクタはルアーロックコネクタである、請求項1または2に記載のコネクタ組立体。
  4. 使用の際に、ドリルが前記第2のコネクタ上に嵌まり、前記第1のコネクタと結合することになるように、前記第1のコネクタの直径は、前記第2のコネクタの直径よりも大きい、請求項1から3のいずれか一項に記載のコネクタ組立体。
  5. 前記第1のコネクタおよび前記第2のコネクタのカニュレーション部が同じ直径である、請求項1から4のいずれか一項に記載のコネクタ組立体。
  6. 前記第2のコネクタの前記カニュレーション部は先細り状である、請求項1から5のいずれか一項に記載のコネクタ組立体。
  7. 使用の際に、遠位部および近位部を有するカニューレ状のドリルビットと、前記近位部に結合された第1のカニューレ状のコネクタと、前記第1のコネクタに永続的に結合された第2のカニューレ状のコネクタとを備えるドリルビット組立体。
  8. 前記第1のコネクタは、前記ドリルビットの前記近位部に、または前記ドリルビットの前記近位部の付近に結合される、請求項7に記載のドリルビット組立体。
  9. 前記第1のコネクタは、前記ドリルビットに取り外し可能に結合される、請求項7または8に記載のドリルビット組立体。
  10. 取り外し可能な結合は圧入機構である、請求項9に記載のドリルビット組立体。
  11. 前記第1のコネクタは、ドリルに結合するように構成されている、請求項7から10のいずれか一項に記載のドリルビット組立体。
  12. 前記第2のコネクタはルアーロックコネクタである、請求項7から11のいずれか一項に記載のドリルビット組立体。
  13. 前記第2のコネクタは、流体送達デバイスまたは流体引き出しデバイスに結合するように構成されている、請求項7から12のいずれか一項に記載のドリルビット組立体。
  14. 前記流体送達デバイスまたは前記流体引き出しデバイスはシリンジである、請求項13に記載のドリルビット組立体。
  15. 少なくとも前記第2のコネクタのカニュレーション部が先細り状である、請求項7から14のいずれか一項に記載のドリルビット組立体。
  16. 前記ドリルビット、前記第1のコネクタ、および前記第2のコネクタのカニュレーション部が同じ直径である、請求項7から15のいずれか一項に記載のドリルビット組立体。
  17. 前記ドリルビットは、少なくとも部分的にねじ付きである、または、遠位端にもしくは前記遠位端の付近に切歯/刃を備える、請求項7から16のいずれか一項に記載のドリルビット組立体。
  18. 前記ドリルビットの前記カニュレーション部は、前記遠位端において出口がない、請求項7から17のいずれか一項に記載のドリルビット組立体。
  19. 少なくとも1つの流体移送スロットが、前記ドリルビットに設けられる、請求項7から18のいずれか一項に記載のドリルビット組立体。
  20. 前記少なくとも1つの流体移送スロットは、前記ドリルビットの前記遠位部に設けられる、請求項19に記載のドリルビット組立体。
  21. 流体移送スロットの対が前記ドリルビットに設けられ、前記スロットは向かい合っている、請求項19または20に記載のドリルビット組立体。
  22. 前記少なくとも1つの流体移送スロットは、前記ドリルビットのねじ山の間に位置している、請求項19から21のいずれか一項に記載のドリルビット組立体。
  23. 前記ドリルビットは、長手方向軸を有し、前記少なくとも1つの流体移送スロットは、前記軸に対してある角度をなして位置している、請求項19から22のいずれか一項に記載のドリルビット組立体。
  24. 少なくとも1つのドリルビットと、請求項1から6のいずれか一項に記載の少なくとも1つのコネクタ組立体とを備えるキット。
  25. 請求項7から24のいずれか一項に記載のドリルビット組立体を使用して、対象の組織中に流体を送達する方法であって、
    (a)第1のコネクタを介して、ドリルをドリルビットの近位端に結合するステップと、
    (b)前記組織中への前記ドリルビットの遠位端の挿入を促進するように、前記ドリルを作動させるステップと、
    (c)前記第1のコネクタから前記ドリルを取り外すステップと、
    (d)流体送達デバイスを第2のコネクタに結合するステップと、
    (e)前記組織中への前記流体の送達を促進するように、前記流体送達デバイスを作動させるステップと
    を含む方法。
  26. 前記組織は骨である、請求項25に記載の方法。
  27. 前記対象は非ヒト動物である、請求項25または26に記載の方法。
  28. 前記流体送達デバイスはシリンジである、請求項25から27のいずれか一項に記載の方法。
  29. 前記流体は、生物学的成分および/または医薬品成分を含む、請求項25から28のいずれか一項に記載の方法。
  30. 前記流体は骨セメントである、請求項25から29のいずれか一項に記載の方法。
  31. 請求項7から17または19から23のいずれかに記載のドリルビット組立体を使用して、骨壊死の治療が必要な対象において骨壊死を治療する方法であって、
    (a)ガイドワイヤを骨の中に挿入するステップと、
    (b)前記ガイドワイヤ上にドリルビットを通すステップと、
    (c)第1のコネクタを介して、ドリルを前記ドリルビットの近位端に結合するステップと、
    (d)組織中への前記ドリルビットの遠位端の挿入を促進するように、前記ドリルを作動させるステップと、
    (e)前記第1のコネクタから前記ドリルを取り外すステップと、
    (f)流体送達デバイスを第2のコネクタに結合するステップと、
    (g)前記組織中への流体の送達を促進するように、前記流体送達デバイスを作動させるステップと
    を含む方法。
  32. 流体キャリア内の細胞成分を前記骨の中に送達するステップを含む請求項31に記載の方法。
  33. 前記細胞成分は骨髄細胞を含む、請求項32に記載の方法。
  34. 請求項7から23のいずれか一項に記載のドリルビット組立体を使用して、対象の組織から生物学的試料を引き出す方法であって、
    (a)第1のコネクタを介して、ドリルをドリルビットの近位端に結合するステップと、
    (b)前記組織中への前記ドリルビットの遠位端の挿入を促進するように、前記ドリルを作動させるステップと、
    (c)前記第1のコネクタから前記ドリルを取り外すステップと、
    (d)流体引き出しデバイスを第2のコネクタに結合するステップと、
    (e)前記組織からの前記生物学的試料の取り出しを促進するように、前記流体引き出しデバイスを作動させるステップと
    を含む方法。
  35. 前記流体引き出しデバイスは、吸引デバイスである、または吸引デバイスに連結されている、請求項34に記載の方法。
  36. 前記組織は骨であり、前記生物学的試料は骨髄穿刺液である、請求項34または35に記載の方法。
  37. 前記対象は非ヒト動物である、請求項34から36のいずれか一項に記載の方法。
  38. 添付の実施例ならびに図1、図2、および/または図3を参照して、本明細書において実質的に説明された通りの、コネクタ組立体、ドリルビット組立体、方法、またはキット。
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