JP2015016276A - 人工骨顆粒補填治具 - Google Patents

Abstract

【課題】 粉末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インナー部材とアウター部材で構成され、アウター部材には内部と外部を閉鎖する機能を持った部材が設置され、通常は閉鎖されている。人工骨を補填する時に、インナー部材をスライドさせる事により閉鎖機構を押しのけてインナー部材が外部に突出して、人工骨を外部に排出することができる。また、補填材のアウター部材の上から指で押すことにより、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３

Description

本発明は、粉末状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末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。

補填治具はインナー部材とアウター部材の二つの部材で構成され、インナー部材の外径とアウター部材の内径を見ると、アウター部材の内径がやや大きく作られ、インナー部材がアウター部材に挿入された状態で軸方向へのスライドが円滑に行われる構造となっている。

インナー部材には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。

アウター部材の片側端部の口元には複数の薄板が羽のように構成されており、これらの羽は口元周辺に密接に取り付けられ、各々が中心軸の方向に向かうように曲げられている。これらの羽によって、アウター部材の内部と外部を隔てるフタのような働きが生じている。

インナー部材のロート部から充填された人工骨は重力で下方向に流れ落ちるが、排出口まで届いた時点で、アウター部材に設けられ薄い板状の複数の羽により、フタの作用が働き、通路が塞がられた状態となり、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材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。

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、インナー部材をアウター部材に押し込むようにスライドさせると、インナー部材の排出口がアウター部材の薄板の羽を押し広げて、外部に突出することができる。

その結果排出口からは、充填された人工骨が排出される。スライドを元に戻すと、再び通路が塞がれて人工骨の排出が止ま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。

アウター部材もインナー部材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、アウター部材の外部からインナー部材のスロート部を指で押すことにより、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。

アウター部材の薄板状の羽の形状は細い板状に限定されず、剛性をもった棒状の部材を中心を塞ぐように先端が曲げて、口元周囲に設置することでもよい。

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適量な供給ができるため、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。左側の図はインナー部材で、人工骨材料を内部に投入するためのロート部と充填された人工骨を貯留するための貯留空間となるスロート部を備えている。

供給される顆粒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。その場合に指で変形可能な厚みを考慮すると、スロート部の内接円径が小さい場合は、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、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、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、指による変形可能な厚みを考慮すると、より適切になる。

図１の中央の図はアウター部材で、インナー部材を挿入するための筒形状部があり、筒 形状部の一方に補填具を手で保持するためのフランジが付き、他方が排出側となってお り、排出口の口元の周囲に、排出口を塞ぐように細くて薄板状の羽のような部材が複数 枚設置された構造となっている。

図２は筒形状を排出側から見た図で、口元に細くて薄板状の羽の部材が渦巻き状に設置されている。１枚１枚の薄板は、厳密に密接されていることは必要でなく、顆粒が通らない程度の密度で取り付けられていればよい。

図３の▲１▼は使用状態を示している。ロート部から人工骨顆粒を充填すると、顆粒はスロート部の内部を満たすが、アウター部材の排出口元に設置された薄板の羽の部材により、そこから下へ排出されることができない。

スロート部がほぼ透明部材で作られているため、外部から目視によってスロート部の充填状況が把握でき、ロート部からの投入量を調節することができる。

ロート部へ人工骨顆粒を投入し、所望な量の人工骨がスロート部に収納された状態で、アウター部材の排出口を補填を行う患部に近づける。

図３の▲２▼はアウター部材の薄板状の羽の部分を補填部近傍に近づけた後に、インナー部材とアウター部材の両者をスライドさせることにより、インナー部材の排出口がアウター部材の薄板状の羽の部材を変形させながら押し広げて、排出口が外部に突出させることができ、これによって排出口から人工骨が排出され患部へ補填することができる。

アウター部材の方がインナー部材よりも長さが短いために、スライド操作を容易におこなうことが可能である。

インナー部材のスロート部の内壁面に顆粒が引っかかっている場合、指でアウター部材の筒形状部をもみほぐすことにより、その動作がインナー部材のスロート部にも伝わり、顆粒が内壁面から外れて下に排出される。

所望量の人工骨補填が完了したらば、インナー部材とアウター部材を先ほどとは逆方向にスライドさせることにより、インナー部材の排出口が内部に引き込まれ、薄板状の羽の部材の変形が元に戻されて、排出口を塞ぐことによって、人工骨の排出が妨げるようになる。

補填作業中にインナー部材とアウター部材のスライド操作を行う事で、人工骨の排出を制御することができる。

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お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ある。最大で５００ｍｍ程度となる。そこで、人工骨顆粒補填治具の長さは３０ミリ以上、５００ミリ以下が適切である。

インナー部材、アウター部材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。

実施例２を図４に示す。インナー部材は実施例１と同じである。

図４に示されたアウター部材の排出部口元の周囲に剛性を持ったヒゲ状の部材が設置さ れており、ヒゲは排出部の中心に向かう角度に曲げられている。

図４は排出口から見たヒゲの拡大図である。ヒゲは口元の周辺部から中心部に向かって 設置されているが、各ヒゲの間隔や長さは、顆粒が通過できない程度の隙間となるよう に構成されている。従って、各ヒゲの長さはまちまちでも良い。

ヒゲの動作及び機能は実施例１と同じである。実施例１と同様にインナー部材を戻すと、ヒゲも元の状態に戻り、アウター部材の排出口を閉鎖する。

図１の▲１▼は補填治具のインナー部材を示す。上部に人工骨の投入口としてロート部があり、投入口から充填された人工骨材料を貯留するための貯留空間となるスロート部がある。図１の▲２▼はアウター部を示し、筒形状部の下部にフタの機能を働く薄板状の羽部材が、口元に並べられている。図１の▲３▼は、インナー部材をアウター部材に挿入した組立図である。 図２はアウター部材の口元に設置された薄板状の羽の部材が設置された図である。複数の羽状部材が口元周辺に渦巻き状に配置されている。 図３の▲１▼は人工骨材料をロート部の投入口から充填した図である。アウター部材の薄板状の羽の部材により、充填された人工骨がスロート部の下に止まっている。図３の▲２▼はインナー部材とアウター部材をスライドさせることで、排出口が薄板状の羽部材を押し拡げて外部に突出した状態の図である。図３の▲３▼はインナー部材を戻すと、薄板状の羽の変形が戻り、排出口を塞いだ図である。 図４は実施例２で、薄板状の羽の代わりにヒゲ状の部材で構成されている。図４の左図はアウター部材の排出口の口元に、先端を中心方向に曲げられたヒゲが取り付けられている図である。 図５はアウター部材を排出口の方向から見た拡大図である。ヒゲの取り付け状況を示し、各ヒゲがほぼ中心に向かって取り付けられている。ヒゲの長さや、ヒゲの密度、ヒゲとヒゲの隙間は顆粒がヒゲの隙間に捕らえられ、通過できない程度であればよい。この場合、ヒゲはアウター部材の中心に渦巻き状に取り付けてもよい。

Claims (6)

1. 粉末状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、
   スロート部の筒形状の反対側には人工骨材料を排出するための排出口を持った構造で構成されたインナー部材があり、
   インナー部材のスロート部の外径よりも若干大きい内径で作られた筒状の筒形状部を持ち、
   筒形状部の片側端部に筒を閉鎖する機能を持たせるための構造を有し、
   その構造がアウター部材の筒形状部の口元周囲に幅の狭い薄い板状の羽が筒の中心に向くように取り付けられ、かつアウター部材の口元部を閉鎖する程度に密に設けられており、この羽が筒形状部の内部から押す力を与えると容易に変形し、あるいは力を弱めると元の形状に復元する厚みと剛性との組み合わせをもつ材質で作られ、普段は羽によって筒形状部が閉鎖されたようになり、顆粒状の人工骨は閉鎖内部に止まるが、インナー部材を軸方向にスライドさせることにより、排出口部が羽を押し拡げながら外側に突出させられと、スロート部に充填された人工骨材料を外部に排出することでき、インナー部材を逆方向にスライドさせて元の位置に戻すと、羽は再び閉じてフタとして機能することを特徴とする人工骨材料の補填治具。
2. 請求項１の補填治具であって、インナー部材のスロート部及びアウター部材の筒形状部の材質が、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治具。
3. 請求項１または請求項２において、インナー部材のスロート部及びアウター部材の筒形状部のすべて、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、インナー部材のスロート部の内接円径が２ｍｍ以上で、インナー部材のスロート部とアウター部材の筒形状部の肉厚が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治具。
5. 請求項１または請求項２の補填治具であって、インナー部材のスロート部の内径を、ロート部に近い側とロートに遠い側で比較すると、ロートに遠い側の方が、内径が広いことを特徴とする人工骨材料の補填治具。
6. 請求項１または請求項２の補填治具であって、インナー部材のスロート部の長さと、アウター部材の筒形状部を比較すると、インナー部材のスロート部の方が長いことを特徴とする人工骨材料の補填治具。

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