JP2015016275A - 人工骨顆粒補填治具 - Google Patents

Abstract

【課題】 粉体や顆粒状の人工骨材料を骨欠損部に補填する時に、狙った部位に、周囲への散らばりや脱落なしに、術野の体内の深い部分まで、補填量を制御しながら補填ができる人工骨顆粒補填治具である。【解決手段】 本発明装置は指で押すことで変形可能な材質で作られたスロート状の形状を持ち、そのスロート部の中間に狭窄部があり、この狭窄部を指で押すことにより、内部の通路が拡がり、人工骨を排出できる構造となっている。指を離すと狭窄部が再び狭まり、これによって排出量の制御ができる。また、スロート部を指で押すことで、狭窄部以外のスロート部の形状が変形し、スロート部を指でもみほぐすような効果が得られ、スロート部内壁面の詰まりを解除できる。これによって手術での人工骨補填作業を容易に行い、補填作業の確実化と手術時間の短縮が可能な構造となっている。【選択図】図１

Description

本発明は、粉末状や顆粒状の人工骨材料を補填するための補填治具に関するものである。

事故や病気などの疾患により骨に欠損部が生じたときの治療として、欠損した骨を修復するためにＨＡ（ハイドロキシアパタイト）やβ−ＴＣＰ（β−リン酸三カルシウム）などの人工骨材料が治療材料として手術に使用されている。

これらの手術は主に整形外科医や歯科医によって行われ、疾患部分の状況により粉末状あるいは顆粒状の人工骨材料を、鋭匙又は医療用のさじ、あるいはスプーン等を用いて、欠損により生じた骨の空隙部へ補填することが行われている。

しかし、この鋭匙などを用いた補填作業では粉末状や顆粒状の人工骨材料が周辺の軟部組織へこぼれ落ち、あるいは散らばり、目的とする部位へ十分に充填されないことで作業性が悪く、円滑な手術の妨げとなっていた。

手術中に人工骨材料の粉末や顆粒が、補填を避けたい周辺の軟部組織にこぼれ落ちて付着してしまうと、これを取り除くために生理食塩水を用いて流し取るか、あるいは軟部組織に付着した１粒１粒をピンセットを用いて除去する必要があり、手術時間の増大となっていた。

上記の不具合の改善策として金属で作られたロート状の補填治具を用いる事があるが、ロートの内部で粉末や顆粒がひっかかり詰まりが生じやすく作業性が悪かった。ＨＡ製やβ−ＴＣＰ製の人工骨は硬度が高く、表面に角があるためロート内面に詰まり易く、無理に押し込むとロート内面を削る事となり、削られたロートの素材が人工骨材料に混ざり問題となるところである。

また、股関節手術などのように術野の深い位置に人工骨材料の補填が必要となった場合、必然的に先端部の長いロートを使用するが、ロートの口元から粉体や顆粒を充填する作業とロートの先端部から排出されるタイミングに時間差があるため、手術者が必要とする補填量を正確に制御することが困難であった。

なし

解決しようとする課題は、人工骨の補填が必要な手術において、粉末状や顆粒状の人工骨材料を骨欠損部に補填する時に、周辺の組織部への散らばりや脱落なしに速やかに狙った場所へ、所望する量を補填することができないことである。

また、粉末状や顆粒状の人工骨材料を補填する時、手術者が適量と考える補填量にするための補填操作が行えないことである。

本発明は、粉末状や顆粒状の人工骨材料を骨欠損部へ補填する時に、狙った部位に、正確に、速やかに、補填量を制御しながら所望する量を補填することを可能とする人工骨顆粒補填治具であることを主要な特徴とする。

補填治具に粉末あるいは顆粒の人工骨を充填するためのロート状の形をした投入口があり、投入された人工骨を内部に貯留するための内部空間の役目を担うスロート部がある。

スロート部には狭窄部が設けられており。ロート状の部分から充填された人工骨は重力で下方向に流れ落ちるが、スロート部の途中に狭窄部分が有ることによって通路が塞がられた状態となり、人工骨は狭窄部で止まり、スロート部から排出されることを妨げられる。

人工骨をスロート部に一定量充填した後、人工骨顆粒補填治具の排出口を補填したい患部の近傍へ近づける。

狭窄部を含むスロート部は指で押すことにより断面の形状が変化する剛性を持った材質で作られている。

人工骨顆粒補填治具の排出口を補填したい患部の近傍へ近づけてから、狭窄部を指で押すことにより狭窄部の断面の形状を変化させ、その結果狭窄部が拡がり、充填された人工骨を排出することができる。指の力を弱め狭窄部を元の状態に戻すと、再び通路が塞がれて人工骨の排出が妨げられる構造となっている。これにより補填量の調節が可能となっている。

スロート部も指で押すことにより断面の形状が変化する剛性を持った材質で作られているため、スロート部にも変形する力が伝わり、指でもみほぐすと言った効果が働き、スロート内側に引っかかって落ちない顆粒状人工骨材料を下方向へ落とすことができる。

本発明による人工骨顆粒補填治具は、粉末状や顆粒状の人工骨材料を周辺の組織への散らばりや脱落が無く、狙った部位へ、補填量を制御しながら所望の量を補填することができ、これらの正確な補填作業により手術時間の短縮が図られる利点がある。

図１は補填治具の全体図である。ロート部の首の部分から、スロート部が形成されている。スロート部の断面形状は円または多角形の筒形状をなしており、その中間部分に狭窄部が設けられている。スロート部はほぼ透明な材質で作られている。

歯科での人工骨補填は口腔内への補填となるため、スロート部の長さは３０ミリ程度が望ましい。これ以上短いと作業性が落ちる。一方で、人工股関節手術での人工骨補填作業では術野の奥深い部分への補填となるためある程度の長さが必要で、最大で５００ｍｍ程度となる。そこで、人工骨顆粒補填具の長さは３０ミリ以上、５００ミリ以下が適切である。

図１の右図に示したＢ−Ｂ断面がスロート部の狭窄部で、内部の通路の幅が狭くなっている。狭窄部の幅は、使用する顆粒の大きさによって決められ、例えば粒径サイズがφ０．５〜１．０ｍｍの場合は狭窄部の幅を粒径より小さくして、０．４ｍｍ以下とすることが望ましいが密着している必要はない。

供給される顆粒状の人工骨材料の最大径を包括できる大きさのスロート部の内接円径は、粉末状の人工骨材料であっても最少内接円径は２ｍｍ以上あった方がよい。それ以下では、内壁面への付着が強く、なかなか落下しにくい。指で狭窄部を変形させることが可能な厚みであることを考慮すると、スロート部の内接円径が小さい場合は、狭窄部を含めたスロート部の肉厚はできるだけ薄くする方がよい。結果、スロート部の内接円径を２ｍｍ以上とし、狭窄部を含めたスロート部の肉厚は０．０１５ｍｍ以上が適切である。

使用頻度の高い顆粒状人工骨材料は最大粒径が８ｍｍ以下のものが多く使われている。この場合は、スロート部の内接円径が最大粒径より若干大きい８．１ｍｍ程度で、狭窄部を含めたスロート部の肉厚は０．０３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下のプラスチックからなることが、指による狭窄部の変形可能な厚みを考慮すると、より適切になる。

図１のスロート部のＡ−Ａ断面とＣ−Ｃ断面を比較すると、Ｃ−Ｃ断面の方が断面積は大きくなっている。これにより、狭窄部より下部分での顆粒の詰まりを減らすことができる。

図１のスロート部のＡ−Ａ断面とＢ−Ｂ断面の内周長を比較すると、Ｂ−Ｂ断面の内周長を長くすることが望ましい。

図２は使用状態を示している。ロート部から人工骨顆粒を投入すると、顆粒はスロート部の内部に充填されるが、スロート部の途中に設けられた狭窄部が顆粒径よりも狭いため、そこで詰まり、そこから下へ排出されることがない。スロート部はほぼ透明な材質でできており、目視によってスロート部の充填状況を見ながらロート部からの投入量を調節することができる。

図３のように狭窄部を指で押すことで、狭窄部分が拡がり、顆粒が下に落ちて排出することが可能となる。指の力を弱めることにより、再び狭窄部が狭くなり排出が止まる。これらの操作によって顆粒の排出量が調節でき、補填量の制御を行う事ができる。

この時、狭窄部を指で押さえることで狭窄部の断面形状を変えることのみならず、スロート部にも変形を与え、指でもみほぐすと言った効果が伝わり、スロート部の内壁面に引っかかって落ちない顆粒状人工骨材料を下方向の排出口へ落とすことができる。

手術で使用する時は、ロート部へ人工骨顆粒を投入し、顆粒がスロート部に充填された状態で、スロート部の排出口を補填を必要とする患部に近づけ、指で狭窄部を押すことで、狭窄部を広げて、人工骨を下方向へ排出させ、狙った部分へ補填することができる。指で狭窄部を押す力の加減で排出量を調節できる。粉末状や顆粒状の人工骨材料を周辺組織への散らばりや脱落をしないで、狙った部位へ、補填量を制御しながら適量な供給ができる。

これらの人工骨顆粒補填具の材質はプラスチックの場合はＡＢＳ、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリアミド、ポリ乳酸、塩ビ、等が適切である。

図４はロート部が着脱可能な構造を示す。スロート部に人工骨顆粒を充填後にロート部を着脱することが可能となっている。人工関節手術では術野の奥深く狭い場所への人工骨補填が要求される場合が多い。その場合にロート部分が大きいと、手術の邪魔となるため、ロート部が着脱式であることが望ましい。その他は実施例１と同じである。

図５はスロート部に第一の狭窄部と第二の狭窄部がある人工骨顆粒補填治具を示す。第一の狭窄部と第二の狭窄部の空間の体積が既知となっている。

ロート部から人工骨顆粒を充填するときに、図の第一の狭窄部を指で押しながら充填作業を行う。外部からの観察で第一の狭窄部と第二の狭窄部の間に十分に人工骨が満たされた時点で、ロート部からの人工骨の投入を停止する。

人工骨顆粒補填治具を補填しようとする部位の近傍に近づけ、第二の狭窄部を指で押すことにより、第一と第二の狭窄部に充填された人工骨を補填することができる。すなわち、第一の狭窄部と第二の狭窄部の空間の体積で決められた一定量の人工骨の補填が可能となる。

図５の狭窄部は２カ所であるが、狭窄部を更に数を増やし、３カ所以上であっても良い。

図１は補填治具の全体形状を示し、正面から見た断面図と側面から見た断面図である。右の図はスロート部の断面図である。 図２は補填治具の使用状況を示す図で、ロート部から人工骨をスロート内部に投入し充填している図である。充填された人工骨は狭窄部で止まっている。 図３は狭窄部を矢印のように指で押すことにより、狭窄部が開き、内部に充填された人工骨が排出される様子を図に示したものである。 図４はスロート部が着脱可能な構造を持つ人工骨顆粒補填治具である。 図５はスロート部に複数の狭窄部を持った人工骨顆粒補填治具である。

Claims (6)

1. 粉末状あるいは顆粒状の人工骨材料を内部に投入し充填するためのロート部を持ち、
   ロート部の首の部分から連続した断面形状が円または多角形の筒形状のスロート部があり、
   該スロート部の中間部分の一部分に内部を扁平状にして幅を狭くした狭窄部が設けられていることを特徴とする人工骨材料の充填具。
2. 請求項１の充填具であって、狭窄部を含めたスロート部の材質が、指で押すことで容易に断面の形状を変化させるができる厚みと剛性との組み合わせをもつ材質からなることを特徴とする人工骨材料の補填具。
3. 請求項１または請求項２において、スロート部のすべて、あるいは一部が透明の素材で作られ、内部に充填された人工骨材料の内容量や充填状況を外部から目視で確認できることを特徴とする補填治具。
4. 請求項１または請求項２の補填治具であって、狭窄部及び狭窄部近傍を除いたスロート部の内接円径が２ｍｍ以上で、狭窄部及び狭窄部近傍を含めたスロート部の肉厚が０．０１５ｍｍ以上のプラスチックからなることを特徴とする人工骨材料の補填具。
5. 請求項１または請求項２の補填具であって、狭窄部の前後でスロート部の内径を、ロート部に近い側とロート部に遠い側で比較すると、ロート部に遠い側の方が、内径が広いことを特徴とする人工骨材料の補填具。
6. 請求項１または請求項２の補填具であって、狭窄部を含めたスロート部の軸方向の長さが３０ミリよりも長く、かつ５００ミリよりも短いことを特徴とする人工骨材料の補填具。

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