JP2015029894A - 人工骨の補填治具 - 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の補填治具である。【解決手段】 本発明装置は粉末状あるいは顆粒状の人工骨を骨空隙部に補填するための補填治具でロート部とスロート部で構成されている。スロート部の断面形状はスロート部の中心軸と平行方向にスジ状となった凹凸の異形断面形状となっており、指でスロート部の断面の形を容易に変形させることが可能となっている。ロート部から人工骨を内部に充填し、スロート部の排出口を骨空隙部に近づけ、狙った部位への補填を行うが、内部で人工骨が詰まった場合は、スロート部を指で押すことで、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４

Description

本発明は、粉末状や顆粒状の医療用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る。

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、ロートから連続されたスロート部の形状が円形や矩形の単純形状でできているため、スロート部の内部で粉末や顆粒がひっかかることで詰まりが生じ易かった。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スロート部の内面に詰まり易く、無理に押し込むとスロート部の内面を削る事となり、削られたスロート部の素材が人工骨材料に混ざり問題となるところである。図１及び図２を参照。

スロート内部で人工骨が詰まると、図３（１）のようになると考えられる。スロート部の内壁面に人工骨顆粒の角がＡ部、Ｂ部、Ｃ部で干渉してひっかかり、内部に詰まる状態となり、排出が行われない。

図３（２）はスロート部の断面を変形させたときの図である。断面の形状を変形させることで、Ａ部、Ｂ部、Ｃ部のひっかかりが解除される。しかし、スロート部の断面形状が円形であるため断面係数が大きく、指などで変形させるのは容易ではない。

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、必然的にスロート部の長い補填治具を使用するが、ロート部から充填された人工骨の排出を途中で止められないため、ロート部からの人工骨を充填する作業と、充填された人工骨が排出口から排出されるタイミングに時間差があることによって、手術者が必要とする補填量を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、骨の欠損によって生じた骨空隙部に補填する時に、周辺の組織への散らばりや飛散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困難であることである。

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困難である。

本発明は、粉末状や顆粒状の人工骨材料を、骨の欠損により生じた骨空隙部へ補填する時に、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。

補填治具に粉末状あるいは顆粒状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。スロート部の断面形状はスロート部の中心軸と平行方向にスジ状となった凹凸の異形断面形状となっている。スロート部の反対側には貯留された人工骨を排出するための排出口がある。

ス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、スロート部の断面形状を異形断面とすることで機械力学的な断面係数が小さくなり、スロート部を指でつまんで押しつぶすことができ、容易に通路を閉鎖することが可能である。そのため一時的にスロート部の排出口近辺を指でつまんで閉鎖することにより、通路が塞がられた状態となり、スロート部から人工骨の排出が妨げられるので、スロート部の内部に人工骨を貯留することができる。

スロート部が透明部材で作られているため、外部から目視で、貯留量を確認することができる。

人工骨をロート部の投入口から充填し、スロート部に一定量が貯留された段階で、人工骨顆粒補填治具の排出口を補填したい骨空隙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骨空隙部の近傍へ近づけてから、指によるスロート部の閉鎖を開放し、スロート部を開放することで、断面の形状が元の形状に戻り、通路が復元されて、内部に貯留された人工骨が排出される。

スロート部が、円径断面あるいは矩形断面を持ち、指の力では断面の形がほとんど変形しない補填治具では、スロート部の内壁面に図３（１）のように顆粒が引っかかり、円滑な補填作業を行うことができない。これに対して本案のように断面形状が指の力で変形可能であれば、図３（２）のように断面形状を変形させ、スロート部を指で揉みほぐすことでスロート部の内壁面に引っかかった人工骨顆粒の引っかかりを解除し、排出口から排出することができる。

またスロート部の断面形状を異形断面にすることで、スロート部の内壁面で人工骨が引っかかりにくい効果も得られる。

人工骨補填部に適量の補填を終えた時点で、再度指で排出口近辺を指でつまむことで、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で不必要な補填を避けることができる。

本案の人工骨補填治具は、粉末状や顆粒状の人工骨が内部に詰った時には、スロート部を指で押してもみほぐすことで、スロート部の断面形状を柔軟に変形させて、内部に詰まった顆粒状人工骨を開放させて、詰まりを無くす構造となっている。スロート部の材質は剛性があり透明であることから、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。

本発明による人工骨の補填治具は、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飛散が無く、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。

実施例１を図４に示す。補填治具に粉末状あるいは顆粒状の人工骨を充填するための３のロート部に１の投入口があり、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４のスロート部がある。スロート部の断面形状はスロート部の中心軸と平行方向にスジ状となった凹凸の異形断面形状となっている。ＡＡ断面はスロート部の断面を示し、Ｂ部拡大図に、断面を拡大した形状を示している。スロート部の反対側端部には貯留された人工骨を排出するための２の排出口がある。

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、人工骨の補填治具のスロート部の長さは３０ミリ以上、５００ミリ以下が適切である。

図４のＡＡ断面の内接円径は、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であれば良いのだが、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。指でスロート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、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、スロート部の肉厚は０．１ｍｍ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以上とし、スロート部の肉厚は０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下のプラスチックからなることが、指によるスロート部の変形可能な厚みを考慮すると適切である。

初めに、スロート部の排出口を指でつまむことで、排出口を閉鎖する。スロート部は図４のＢ部拡大図の形状となっているため、機械力学的な断面係数が小さく、その結果、指の力で容易に変形が可能であり、粉末状あるいは顆粒状の人工骨の排出を妨げる程度の閉鎖が行える。

スロート部は透明の材質でできているため、外部から目視により、内部に充填された人工骨の量を確認しながら充填ができる。

適量と思われる人工骨がスロート内部に貯留されたことを目視で確認した後、指で押さえたまま排出口を、人工骨を補填しようとする骨空隙部の近傍へ近づける。

排出口を押さえた指の力をゆるめ、排出口の閉鎖を開放することで、人工骨の排出が行われる。排出口を補填したい部位へ近づけることによって、人工骨は狙った部位へ補填され、周辺組織への散らばり飛散を起こさずに補填が行われる。

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スロート部の内面にひっかかって詰まり易いが、実施例１ではスロート部の内壁面が図４のＢ部拡大図に示す形状となっているため、人工骨の顆粒表面の角がひっかかりにくい。

スロート部の内部で人工骨が詰まった場合は、外部から目視によりつまった部分を確認し、スロート部の外表面からその部分を指で押しながら揉みほぐすことで、スロート部の内壁面に引っかかった状態が解除され、人工骨の排出が行われる。

人工骨の補填量が十分に行われた段階で、再度排出口を指で押さえることで、人工骨の排出を停止することができる。この作業により、補填量を制御することができる。

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、等で作られている。

図５は実施例２でスロート部の断面形状がＢ部拡大図のようになっている。

スロート部の内接円径が排出側の方が大きくなっており、排出が行われ易くなっている。

その他は実施例１と同じである。

図６は実施例３でロート部の断面形状がＢ部拡大図のようになっている。スロート部の内壁面のみが異形断面となっている。

その他は実施例１と同じである。

図１は従来からあるロート状の補填治具の全体図を示す。 図２は図１の補填治具に人工骨を充填した時に、スロートの内壁面に詰まった状態を示した図である。 図３（１）は図２において、顆粒の角がスロート部の内壁面のＡ部、Ｂ部、Ｃ部にひっかかった状態を示した図である。図３（２）はスロート部の断面を変形させたときの図である。断面の形状が変形することで、Ａ部、Ｂ部、Ｃ部のひっかかりが解除されている。 図４は実施例１の補填治具の図である。 図５は実施例２の補填治具の図である。 図６は実施例３の補填治具の図である。

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筒形状のスロート部があり、該スロート部の断面形状がスロート部の中心軸と平行方向にスジ状となった凹凸の異形断面形状となっており、
   ロート部から投入した人工骨材料を排出するための排出口が、スロート部のロート部とは反対側端部に設けられていることを特徴とする人工骨材料の補填治具。
2. 請求項１の充填具であって、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こと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、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において、スロート部の内接円径が２ｍｍ以上で、スロート部の肉厚が０．１ｍｍ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において、スロート部の内接円径が、ロート部の側と排出口の側で比較すると、排出口の側のほう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において、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治具。

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