JP2016518214A - 整形外科用インプラントキット - Google Patents

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Abstract

整形外科用インプラントキットは、ロック可能な多軸スクリュ（１）と、組織拡張スリーブ（９）と、スクリュドライバと、スクリュエキステンダ（６）と、ロッド（７）と、ロッド短縮手段（８）と、セットスクリュドライバ（２６）と、トルク制限機構（１０、２８）と、スクリュ解放器具（２６）とを含む。

Description

本発明は、整形外科学に関し、より正確には、椎弓根スクリュ（ｐｅｄｉｃｌｅ ｓｃｒｅｗ）、ロッド、および脊椎ケージ（ｓｐｉｎｅ ｃａｇｅ）などの整形外科用の物品に関する。本発明はまた、それらの物品を操作するために用いられる器具に関する。
特許文献１は、複数の物品を含む整形外科用インプラントキット、特に容易に分解可能な２つの半分のシェルで作られた取り付けチューブに固定された、椎弓根スクリュを開示している。従来技術の椎弓根スクリュは、２つの主要なグループに分けることができる：
− 単軸スクリュ：スクリュの主軸の方向が、スクリュヘッドに対して固定される；
− 多軸スクリュ：スクリュの主軸の向きを、スクリュヘッドに対して自由に変更することができる。
椎弓根スクリュを骨に移植するときには、複数の工程が必要になる。そうした工程のそれぞれでは、ほとんどの場合、専用の器具が用いられる。
米国特許出願公開第２０１３／００１２９９９号
本発明の一目的は、整形外科用インプラント（椎弓根スクリュ、ナット、ロッドなど）の操作および固定に必要とされる物品の数を減らすことである。他の目的は、それらの物品を操作するための器具の数を減らすことである。他の目的は、器具の取り扱いを容易にすることである。
それらの目的は、特許請求の範囲に定められるインプラントキット、ならびに関連する物品および器具によって満たされる。
第１の実施形態において、本発明は、ロック可能な多軸スクリュと、組織拡張スリーブ（ｔｉｓｓｕｅ ｄｉｌａｔａｔｉｏｎ ｓｌｅｅｖｅ）と、スクリュドライバと、スクリュエキステンダ（ｓｃｒｅｗ ｅｘｔｅｎｄｅｒ）と、ロッドと、ロッド短縮手段（ｒｏｄ−ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｍｅａｎｓ）と、セットスクリュドライバと、トルク制限機構と、スクリュ解放器具と含む整形外科用インプラントキットにある。
本発明によるロック可能な多軸の整形外科用スクリュは、２つの別個の要素を形成し、互いに固定されたヘッドおよびねじ付部分を含むが、各要素は、特定の方向に沿って独立に方向付けることができる。ねじ付部分は、たとえばスクリュヘッドのまわりを回転し、複数の可能な向きをとることができる。より正確には、ねじ付部分は、円錐の頂部がヘッドとねじ付部分の間の接点に対応する円錐形の容積内において、任意の場所で方向付けることができる。スクリュは、起動されたとき、ねじ付部分とヘッドの間の相対的な動きを抑えるロッキング要素をさらに含む。この構成は、ねじ付部分をヘッドに対して単一の（固定された）軸に沿って方向付けることができるため、「単軸」と呼ばれる。一実施形態によれば、ロッキング要素は、Ｕ字形を有するクリップである。この場合、ヘッドおよびねじ付部分は、Ｕ字形クリップの分岐部を受けるように適用された空洞を含む。
好ましくは、単軸モードにおいて、ヘッドは、それ自体の軸のまわりで、ねじ付部分に対して依然として自由に回転することができる。そうした機構は、Ｕ字形クリップ、およびねじ付部分の上部のまわりに配置された環状溝によって得ることができる。この場合、クリップの分岐部は、環状溝の中を摺動する。
他の実施形態において、スクリュヘッドは、スクリュエキステンダの遠位端に配置された隆起部または溝などの対応するレリーフを受けるように寸法を定められた溝または隆起部など、少なくとも１つの長手方向のレリーフ（ｒｅｌｉｅｆ）を含む。
他の実施形態において、スクリュは、ねじ付部分の近位端に配置された凹形座部、スクリュヘッドの遠位部に配置された対応する凸形体を含む。この構成によって、スクリュの長さが短縮され、システムの強度および剛性が高められる。
本発明によるスクリュエキステンダは、円筒体遠位部の方を向く開放端を有する２つの相対する長手方向スロットによって隔てられた２つの半分のチューブで作られた中空円筒体を含み、遠位部は、スクリュヘッドを受け、保持するように寸法を定められる。円筒体は、内部のねじ付部をさらに含む。
一実施形態によれば、円筒体は、単一の部片で作られ、遠位部は、スクリュヘッドの簡単なクリップ留めおよびその後の解放を可能にするように、それ自体の弾性によって半径方向に伸長可能である。
その半径方向の伸長を容易にするために、スクリュエキステンダは、たとえば、回転させたときに２つの半分のチューブを互いから離すように押す内部の回転可能なチューブなどの伸長手段を含むことができる。
好ましい実施形態において、円筒体遠位端の内部は、前述のように、対応するレリーフを含むスクリュヘッドの長手方向のレリーフに受け入れられるように寸法を定められた隆起部または溝など、少なくとも１つのレリーフを含む。この構成では、それによって半分のチューブの遠位部がそれ自体の弾性によって互いに分離することが妨げられ、したがって、スクリュエキステンダとスクリュヘッドの間にきわめて強い連結部がもたらされる。さらなる利益は、スクリュヘッドと円筒体の間の相対回転が回避されることである。
好ましい実施形態では、円筒体の中にロッド短縮器具が配置される。有利には、ロッド短縮器具は本質的に、円筒体の内部のねじ付部の対応物である、ねじ付の遠位部を有する軸で作られる。したがって、それを円筒体の中で回転させると、軸は円筒体の主軸に沿って動くことができる。
他の実施形態では、（さらに、または別法として）前記円筒体の中にセットスクリュドライバが配置される。この場合も、セットスクリュドライバは本質的に、ねじ付の遠位部を有する軸で作られる。
有利には、セットスクリュドライバはトルク制限機構を含む。
一実施形態において、この機構は、壊すことができるピン、およびねじ山のない回転可能な軸を含む。ピンは、回転可能な軸を横方向に横断し、その端部は、ねじ付の回転可能な軸の中に固定される。ねじ付の軸およびねじ山のない軸は、互いに回転可能に連結されるが、ある特定のトルクに達すると、ピンが壊れ、各軸は他の軸に対して自由に回転することができるようになる。
他の実施形態では、（さらに、または別法として）前記円筒体の中にスクリュ解放器具が配置される。
有利には、スクリュ解放器具は本質的に、ねじ付の遠位部を有する軸で作られる。
特に興味深い実施形態では、ねじ付の遠位部を有する同じ軸が、ロッド短縮器具（および潜在的な脊椎すべり症）、セットスクリュドライバ、ならびにスクリュ解放機構に用いられる。
本発明による組織拡張スリーブは、前の請求項に定められるスクリュエキステンダのような器具の遠位部に一時的に固定されるように適用された、可撓性の円錐部材を含む。
一実施形態において、円錐部材は、それぞれが略三角形を有する複数の長手方向の可撓性ブレードで作られる。
以下の図によって非限定的な例を示すが、本文書の以下の部分において、本発明がより適切に理解されるであろう。
本発明によるインプラントキットを示す図である。 本発明によるロック可能な多軸の椎弓根スクリュの一例を示す図である。 Ａ〜Ｃは、図２のスクリュの断面図および部分切断図である。 図２のスクリュの異なる図（全体および一部）である。 図２のスクリュと共に、本発明によるスクリュエキステンダの遠位部を示す図である。 スクリュエキステンダの遠位部の断面図である。 スクリュを伴うスクリュエキステンダの全体図である。 Ａ〜Ｃは、スクリュヘッド内でのロッドの位置決め、ロッドの短縮、およびセットスクリュの締結を示す図である。 Ａ〜Ｃは、スクリュエキステンダに対するスクリュの解放を示す図である。 スクリュエキステンダの遠位部を横方向に伸長するための機構を含む、スクリュエキステンダを示す図である。 図１０のスクリュエキステンダの他の図である。 本発明による椎弓根スクリュの他の実施形態を示す図である。 Ａ〜Ｃは、ロッド短縮器具、セットスクリュドライバおよびスクリュ解放器具に使用される回転可能な軸の様々な図である。 トルク制限機構を示す図である。 トルク制限機構を示す図である。 組織拡張スリーブの使用を示す図である。 組織拡張スリーブの使用を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。 本発明によるインプラントキットを使用する手順を示す図である。
以下の例は、より正確には、使い捨ての器具と組み合わせた椎弓根スクリュおよびロッドからなる胸腰部固定システム（ｔｈｏｒａｃｏｌｕｍｂａｒ ｆｕｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）に関する。典型的な椎弓根スクリュシステムは、スクリュインプラント、およびスクリュを配置するための器具からなる。
図１は、本発明によるインプラントキットの一例を示している。このキットは、組織拡張スリーブ９と、ハンドル２５と、ロッド７と、ロッド挿入器具２７と、ロッド短縮器具、および／もしくはセットスクリュドライバ、および／もしくはスクリュ解放器具として使用可能な軸２６と、椎弓根スクリュ１と、スクリュエキステンダ６と、スクリュドライバ２４とを含む。
特に図２〜４に示すロック可能な多軸スクリュ１は、ヘッド２およびねじ付部分４を含む。また図２は、ロッド７の挿入後にヘッドに固定可能なセットスクリュ３を示している。スクリュ１は、Ｕ字形を有するロッキング要素５をさらに含む。ロッキング要素５がスクリュヘッド２に完全に挿入されると、ねじ付部分４の向きがヘッド２に対してブロックされる。逆に、ロッキング要素が回収されると、ねじ付部分４は、スクリュヘッド２に対して自由に方向付けることが可能になる。
したがって、本発明によるロック可能な多軸スクリュを単軸スクリュに変えることができ、したがって、同じ製品で単軸および多軸の能力を有することが可能になる。これまでに明示したブロッキングシステムによって、外科医が単軸または多軸モードでスクリュを使用したいと望む場合には選択することが可能になる。前述のように、単軸の能力はロッキング要素（クリップ）５を押すことによって得られ、多軸の能力はクリップ５を取り外すことによって得られる。クリップ５は、ブロッキングシステムの単なる一例であり；ピンなどの他の技術的解決策も考えられる。
好ましくは、単軸モードにおいて、ヘッドは、それ自体の軸のまわりでねじ付部分対して依然として自由に回転することができる。そうした機構は、Ｕ字形クリップ、およびねじ付部分の上部のまわりに配置された環状溝によって得ることができる。この場合、クリップの分岐部は環状溝の中を摺動する。
単軸を用いるとき、軸の任意の向きを考慮することができる、すなわち、スクリュの軸およびスクリュヘッドを、様々な方向に沿って方向付けることができる。図５〜７は、スクリュヘッド２を遠位端１６の中に挿入することによる、椎弓根スクリュ１のスクリュエキステンダ６の遠位端１６への取り付けを示している。この操作では、ヘッド２は、遠位端１６の中に配置された複数の隆起部１７、およびヘッド２の上に配置された溝によって案内される。そうしたシステムでは、スクリュヘッドは、スクリュエキステンダ６の中により適切に保持される。スクリュエキステンダ６には、任意の適切な材料を用いることができる（プラスチック、ポリマー、金属など）
図８Ａ〜８Ｃは、スクリュヘッド２内でのロッド７の位置決め、ロッドの短縮、およびスクリュヘッド２内でのセットスクリュ３の締結を示している。多用途の（ｍｕｌｔｉ−ｕｓｅ）器具２６（図１３Ａ〜１３Ｂも参照）は、上側部分８および下側（ねじ付）部分２０によって画成される。多用途の器具２６を円筒体１４の中で回転させることによって、ロッド７を下方に押すことができる。ロッドがヘッド２の中に挿入された後、多用途の器具２６をさらに回転させることによって、セットスクリュ３がヘッド２に固定される。
多用途の器具２６は、トルク制限機構（図１４および１５参照）も備える。セットスクリュ３をヘッド２の中に固定し、多用途の器具２６をさらに回転させると、トルクはピン２８が壊れる時点まで増大する。したがって、多用途の器具２６をさらに回転させても、セットスクリュ３にはもはや影響を及ぼさない。その時点からは、多用途の器具２６をさらに回転させても、スクリュヘッド２に対する下向きの圧力を生じさせるだけである。したがって、スクリュ１は、次第にスクリュエキステンダから分離される（図９Ａ〜９Ｃ参照）。
器具からのこのスクリュ解放機構は、スクリュエキステンダ６を横方向に伸長することなく、スクリュ１をスクリュエキステンダから解放する可能性をもたらす。この段階において、この機構が椎弓根スクリュの解放に限定されないことに言及すべきである。任意の他の物品を用いることができる。要約すれば、同じ器具２６を、ロッドの短縮、セットスクリュのスクリュヘッドへの固定、およびスクリュのスクリュエキステンダからの解放に用いることが可能である。
本発明が同じ器具のこの３種の用途に限定されないことが強調されるべきである。２種の用途も、たとえば、ロッドの短縮、およびスクリュセットのスクリュヘッドへの固定を含む。
図１０および１１は、内側のチューブ（図示せず）を回転させることによって椎弓根スクリュをスクリュエキステンダに取り付ける代替的解決策を示しており、半分のチューブ２３は、それ自体の弾性によって伸長される。これにより、たとえばスクリュのまわりの外面をクランプ留めすることによって、スクリュをチューブに挿入および固定することが可能になる。同じ原理を、スクリュエキステンダをスクリュから取り外す代替形態として用いることができる。
クランピングシステムはまた、スクリュヘッドの支持面上にあることによって、その剛性の一部を得る。
図１２は、凸形の上側の半球３３の内側の、凹形のスクリュの頂部３２を示しているが、ロッド７およびセットスクリュ３をスクリュヘッド２内のさらに下方に設定することが可能になり、したがって、全体的な構造高さが低減され、システムの強度および剛性が高められる。
図１６および１７は、互いに干渉され円錐２１を形成する４つの三角形の可撓性ブレード２２を含む、組織拡張スリーブ９を示している。円錐２１は、切り取り式の（ｔｅａｒ ｏｆｆ）螺旋体と共にスクリュエキステンダ６の先端に取り付けられる。これによって、スクリュエキステンダ６が体内に挿入されるとき、組織をわきに押すことが可能になる。適所になると、外科医は、スクリュエキステンダが体内に留まっている間に、スリーブ９を取り外すことができる。円錐を形成するために、任意の適切な数のブレードを用いることができる。
図１８〜３８は、これまでに示した物品を用いる手順を示している。
第１の工程（図１８および１９）では、２つの穿刺用の案内ワイヤ３１が、脊椎の中に位置決めされる。次いで、拡張スリーブによって取り付けられ囲まれたスクリュ１を伴う第１のスクリュエキステンダ６が、組織を通り（図２０および２１）、案内ワイヤ３１に沿って挿入される。スクリュエキステンダ６は、回転される、かつ／または押される。第２のスクリュエキステンダ６およびスクリュ１についても、同様の操作が実行される（図２２および２３）。スクリュエキステンダ６の中に、スクリュドライバ２４が挿入される。その遠位端が、スクリュのねじ付部分４の上部の中に導入される。次いで、スクリュ１は回転され、椎骨に入る（図２４および２５）。組織拡張スリーブ９が取り外される（図２６〜２８）。端部にロッド７を伴うロッド挿入器具２７が、組織を横方向に横断する（図２９および３０）。ロッド７は、スクリュヘッド２より上に位置決めされ（図３２）、多用途の器具２６は、セットスクリュ３がスクリュヘッド２に従ってロッド７より上に位置決めされる程度まで、スクリュエキステンダ６の中に導入される（図３１および３２）。図３３〜３６は、スクリュヘッド２内でのロッドの配置、およびスクリュヘッド２内でのセットスクリュ３の固定を示している。図３７および３８は、スクリュエキステンダ６からのスクリュの解放、ならびにその最終的な位置におけるスクリュ１、ロッド７およびスクリュセット３を示している。
本発明はもちろん、そうした示された例に限定されない。本発明によるスクリュエキステンダは、単軸、多軸、またはロック可能な多軸のスクリュと共に用いることが可能である。
１ 椎弓根スクリュ
２ ヘッド
３ セットスクリュ
４ ねじ付部分
５ ロッキング要素
６ スクリュエキステンダ
７ ロッド
８ 多用途の器具の上側部分
９ 組織拡張スリーブ
１０ トルクドライバ
１１ ヘッドの通路
１２ ねじ付部分の通路
１３ 分岐部
１４ 円筒体
１５ スロット
１６ 円筒体遠位部
１７ 隆起部
１８ 溝
１９ スクリュエキステンダの内部のねじ付部
２０ 多用途の器具の下側部分
２１ 円錐部材
２２ ブレード
２３ 半分のチューブ
２４ スクリュドライバ
２５ ハンドル
２６ 多用途の器具（ロッド短縮／セットスクリュドライバ／スクリュ解放）
２７ ロッド挿入器具
２８ 壊すことができるピン
２９ 横方向のピン
３０ 円形溝
３１ 穿刺針／案内ワイヤ
３２ 凹形のスクリュの頂部
３３ 凸形の上側の半球

Claims (20)

  1. 整形外科用インプラントキットであって、
    ロック可能な多軸スクリュ（１）と、
    組織拡張スリーブ（９）と、
    スクリュドライバと、
    スクリュエキステンダ（６）と、
    ロッド（７）と、
    ロッド短縮手段（８）と、
    セットスクリュドライバ（２６）と、
    トルク制限機構（１０、２８）と、
    スクリュ解放器具（２６）と
    を含む前記インプラントキット。
  2. 請求項１に記載のインプラントキット用のロック可能な多軸の整形外科用スクリュ（１）であって；
    前記スクリュは、ヘッド（２）およびねじ付部分（４）を含み；
    ヘッド（２）およびねじ付部分（４）は、２つの別個の要素を形成し、互いに固定されるが、特定の方向に沿って独立に方向付けることができ；
    前記スクリュ（１）は、起動されたとき、ねじ付部分（４）とヘッド（２）の間の相対的な動きを抑えるロッキング要素（５）をさらに含み、それによって多軸スクリュを単軸スクリュに変える
    前記ロック可能な多軸の整形外科用スクリュ。
  3. ロッキング要素（５）は、Ｕ字形を有するクリップであり、ヘッド（２）およびねじ付部分（４）は、Ｕ字形クリップの分岐部（１３）を受けるように適用された空洞（１１、１２）を含む、請求項２に記載のスクリュ。
  4. スクリュエキステンダ（６）の遠位端に配置された隆起部（１７）または溝などの対応するレリーフを受けるように寸法を定められた溝（１８）または隆起部など、少なくとも１つの長手方向のレリーフを含むヘッド（２）を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクリュ。
  5. ねじ付部分（４）の近位端に配置された凹形座部（３２）、スクリュヘッド（２）の遠位部に配置された対応する凸形体（３３）を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のスクリュ。
  6. 請求項１に記載のインプラントキット用の整形外科用スクリュエキステンダ（６）であって、円筒体遠位部（１６）の方を向く開放端を有する２つの相対する長手方向スロット（１５）によって隔てられた２つの半分のチューブ（２３）で作られた中空円筒体（１４）を含み、前記遠位部（１６）は、スクリュヘッド（２）を受け、保持するように寸法を定められ、ここで、前記円筒体（１４）は内部のねじ付部（１９）を含む、前記スクリュエキステンダ。
  7. 円筒体（１４）は、単一の部片で作られ、前記遠位部（１６）は、スクリュヘッド（２）のクリップ留めおよびその後の解放を可能にするように、それ自体の弾性によって半径方向に伸長可能である、請求項６に記載のスクリュエキステンダ（６）。
  8. たとえば、前記遠位部（１６）を半径方向に伸長するように適用された内部の回転可能なチューブなどの伸長手段を含む、請求項６または７に記載のスクリュエキステンダ（６）。
  9. 前記遠位部（１６）の内部は、請求項４に記載のスクリュヘッド（２）の長手方向のレリーフに受け入れられるように寸法を定められた隆起部（１７）または溝など、少なくとも１つのレリーフを含む、請求項６または７に記載のスクリュエキステンダ（６）。
  10. 前記円筒体（１４）の中に配置されたロッド短縮器具（８）を含む、請求項６〜９のいずれか１項に記載のスクリュエキステンダ（６）。
  11. 前記ロッド短縮器具（８）は本質的に、ねじ付の遠位部（２０）を有する軸で作られる、請求項１０に記載のスクリュエキステンダ（６）。
  12. 前記円筒体（１４）の中に配置されたセットスクリュドライバ（２６）を含む、請求項６〜１１のいずれか１項に記載のスクリュエキステンダ（６）。
  13. 前記セットスクリュドライバ（２６）は本質的に、ねじ付の遠位部（２０）を有する軸で作られる、請求項１２に記載のスクリュエキステンダ（６）。
  14. 前記セットスクリュドライバ（２６）は、トルク制限機構（１０、２８）を含む、請求項１２または１３に記載のスクリュエキステンダ（６）。
  15. 前記トルク制限機構は、壊すことができるピン（２８）、およびねじ山のない回転可能な軸（１０）を含み、前記横方向のピン（２８）は、前記軸（１０）を横方向に横断する、請求項１４に記載のスクリュエキステンダ（６）。
  16. 前記円筒体（１４）の中に配置されたスクリュ解放器具（２６）を含む、請求項６〜１５のいずれか１項に記載のスクリュエキステンダ（６）。
  17. 前記スクリュ解放器具（２６）は本質的に、ねじ付の遠位部（２０）を有する軸で作られる、請求項１１に記載のスクリュエキステンダ（６）。
  18. 前記ロッド短縮器具、前記セットスクリュドライバおよび前記スクリュ解放機構の本質的な部材を形成する、ねじ付の遠位部（２０）を有する単一の軸を含む、請求項１７に記載のスクリュエキステンダ（６）。
  19. 組織拡張スリーブ（９）であって、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のスクリュエキステンダのような器具の遠位部に一時的に固定されるように適用された、可撓性の円錐部材（２１）を含む前記組織拡張スリーブ。
  20. 前記円錐部材（２１）は、それぞれが略三角形を有する複数の長手方向の可撓性ブレード（２２）で作られる、請求項１９に記載の組織拡張スリーブ（９）。
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