JP2016538942A - 骨融合のための案内システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
装置は、ピン、ネジまたは鋼線を収容するために内側レールを介して複数の開口部を有する内側レール含む。アームは、内側レールに枢支可能に実装される。アームは、第1側面に少なくとも第1トラックを有する。ポストは、第1トラックに沿って動くようにアームの第1トラックに摺動自在に実装されたコネクタを有する。ガイドは、ポストに沿って動くように摺動自在に実装される。ガイドは、少なくとも一つの開口部と、患者の骨を締結する少なくとも一つのピンとを有する。
Description
本出願は、一般に、医療機器に関し、より具体的には、損傷、退化、または骨折した舟状骨、立方骨および/または中足骨の融合などの関節固定術に使用されるシステムおよび方法に関する。
関節固定術(Arthrodesis)は、二つの骨の間に関節の骨形成(ossification)を人為的に誘導する手術法である。関節固定術は、薬物治療、副木などのより伝統的な接近法により管理することができない関節の痛症を緩和するために行われ得る。かかる痛症の一般的な原因は、関節を破壊させる骨折、および関節炎である。関節固定術は、損傷、退化または骨折した距骨、舟状骨、立方骨、および中足骨を融合するために行われ得る。変形を減少させるための骨切除術および/または骨切り術(osteotomy)を含む関節固定術は、シャルコー中足部変形(Charcot midfoot deformity)を治療するために用いられ得る。
一つの解決法は、損傷した中足骨、立方骨、舟状骨、および場合に応じて距骨内にK‐鋼線を前進させて多数の関節を横断させることである。
骨の幾何学的構造のために、中足部の骨折は、固定が困難である。軟骨(例えば、シャルコー)の質が悪い患者にとって、この問題は悪化する。固定を行うためにこれらの骨の適切な整列を維持することは困難である。孔を正確にあけることは困難であり、中足骨から距骨まで延びる手であけられた孔は、常に直線ではなかった。
中足部および遠位足部の手術のための改善方法が求められる。
一部の実施例において、装置は、ピン、ネジまたは鋼線を収容する複数の開口部を有する内側レールを含む。アームは、内側レールに枢支可能に実装される。アームは、その第1側面に少なくとも第1トラックを有する。ポストは、トラックに沿って動くようにアームの第1トラックに摺動自在に実装されたコネクタを有する。ガイドは、ポストに沿って動くように摺動自在に実装される。ガイドは、少なくとも一つの開口部と、患者の骨を締結する少なくとも一つのピンとを有する。
一部の実施例において、方法は、ピン、ネジまたは鋼線を収容するために、患者の内側カラムに複数の開口部を有する内側レールを固定するステップと、アームが内側レールの外側に延びるように内側レールに枢支可能に実装されたアームを枢支するステップであって、枢支後に第1トラックがアームの前側に面するように、アームはその第1側面に少なくとも第1トラックを有するステップと、治療される中足骨にポストが隣接するまでトラックに沿って動くようにアームの第1トラックに摺動自在に実装されたコネクタを有するポストを摺動させるステップと、ポストに沿って動くように摺動自在に実装されたガイドを摺動させるステップであって、ガイドは、少なくとも一つの開口部と、一つのピンとを有し、ピンが患者の骨と治療される中足骨とを締結するまで締結のために摺動が行われるステップと、を含む。
本開示のかかるおよび他の特徴および利点は、以下の詳細な説明においてより完全に開示されたり明らかになり、この説明は、同様の番号が同様の部分を指す別添の図面とともに考慮されるべきである。
かかる例示的な実施例の記載は、別添の図面とともに読まれることを意図しており、別添の図面は、全体の記述内容の一部分として見なされるべきである。本明細書において、「下方」、「上方」、「水平」、「垂直」、「上」、「下」、「上に」、「下に」、「上部」および「下部」のような相対語だけでなく、その派生語(例えば、「水平に」、「下方に」、「上方に」など)は、後述しているようにまたは論議中の図面に示されているように配向を称すると解釈されるべきである。前記相対語は、説明の便宜性のためのものであって、装置が特定の配向で構成されたり作動することを必要としない。「連結された」および「相互連結された」のような取付、結合などに関する用語は、特に記載されない限り、移動可能なまたは強固な取付または関係だけでなく、介在する構造物を介して構造物が互いに直接的にまたは間接的に固定または取付けられる関係を称する。
案内システム1200は、鋼線1250、ボルトまたはビーム(図11)を中足骨の遠位端から中足部または後足部まで案内する方法を容易にするために本明細書に記載されている。案内システム1200は、装置を介してボルト/ビームの穿孔および/または挿入(implantation)を許容する。
図1〜図10は、案内システムの例示的実施例を図示している。図1〜図4は、それぞれ装置1200の等角図、背側図、内側図、および後部図である。図1は、距骨下方の足底の位置でユーザに見える装置を図示している。図5および図10は、図1のアーム1212を図示している。図6〜図8は、図1のポスト1220を図示している。図9は、内側レール1202を図示している。
案内システム1200は、仮固定ピン1207、ボルト(図示せず)、ビーム(図示せず)、または患者の足と適切に整列する案内システム1200を固定する鋼線1250を収容するために、複数の開口部1204a〜1204cを有する内側レール1202を含む。アーム1212は、内側レール1202に枢支可能に実装される。アーム1212は、その第1側面に少なくとも第1トラック1215を有する。コネクタ1221を有するポスト1220は、第1トラック1215に沿って動くようにアーム1212の第1トラック1215に摺動自在に実装される。ガイド1230は、ポスト1220に沿って動くように摺動自在に実装される。ガイド1230は、少なくとも一つの開口部1232および患者の骨(例えば、中足骨)を締結する少なくとも一つのピン1234を有する。
一部の実施例において、内側レール1202は、放射線透過性材料を含み、放射線不透過性要素1210を含む(図9に最もよく示されている)。例えば、一部の実施例において、内側レール1202は、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、他のプラスチック、アルミニウム、または炭素繊維強化複合材料で製造される。一部の実施例において、放射線不透過性要素1210は、内側レール1202の第2側面と第1側面の反対側の内側レール1202の第3側面との間の距離よりも小さい直径を有する細長い金属ピンである。放射線不透過性要素1210は、内側レール1202の縦軸に沿った、または縦軸と平行な軸通路1206に挿入可能であり、縦軸は、内側レールの中心を通過する。一部の実施例において、放射線不透過性要素1210は、内側レール1202の複数のホール1204b,1204cの二つの間に位置する。
内側レール1202は、延びる穴1205を有する。穴1205は、背側足底(横)方向に延び、内側レール1202の中心軸を通過する。穴1205は、内側レール1202にアーム1212をロックするために、ノブ1208のネジ部材1209を収容する。ノブ1208(および、そのネジ部材1209)を緩めることによりアーム1212がピボットでき、ノブ1208を締めることによりアーム1212が任意の角度位置にロックできる。放射線不透過性要素1210は、穴1205に及んだりネジ部材1209を妨害することがないように縦方向に位置する。
他の実施例において、中央通路1206は、内側レール1202を介して部分的に延びることができる。例えば、放射線不透過性要素1210を開口部1204bと1204cとの間に配置した状態で、通路1206が開口部1204bと開口部1204bの反対側の通路1206の端部との間に延びることができる、或いは通路1206が開口部1204cから開口部1204cの反対側の通路1206の端部まで延びることができる。
他の実施例(図示せず)において、放射線不透過性要素1210は、図9に図示されているのと異なる位置で通路1206の長さに沿って位置することができる。一部の実施例において、放射線不透過性要素1210は、開口部1204bから開口部1204cまで略全方向に延び、通路1206および穴1205は、放射線不透過性要素1210がネジ部材1209と交差しないように配列される。例えば、放射線不透過性要素1210は、図9に図示されるものよりも短くてもよく、開口部1204bと1204cとの間の通路1206に沿ってどこにでも位置することができる。図9は単一の放射線不透過性要素1210を図示しているが、他の実施例において、二つ以上の短い放射線不透過性要素は、開口部1204bと1204cとの間の通路1206に挿入され得る。
図1〜図5および図10はアーム1212を図示している。アーム1212は、外科手術の間ポスト1220およびガイド1230を適切な位置に配置するために、トラック1215および1216を有する内外側部分1214を有する。アーム1212は、足の背面上方のアーム1212の内外側部分1214を持ち上げる背側オフセット部分1213を有する。アーム1212は、その第1側面に第1トラック1215を有する。一部の実施例において、アーム1212は、アーム1212の第1側面の反対側のアーム1212の第2側面に第2トラック1216を有し、ポスト1220は、第1トラック1215または第2トラック1216に摺動自在に実装され得る。一部の実施例において、第1トラック1215および第2トラック1216は、T状である。他の実施例(図示せず)において、第1トラックおよび第2トラックはダブテール状である。
二つのトラック1215および1216を有する一部の実施例において、アーム1212は、約180゜以上枢支可能である。180゜以上枢支する能力は、案内システム1200を汎用装置とし、左足または右足に単一の案内システム1200の使用を可能とする。図1〜図4は、患者の左足に使用するために位置するアーム1212を図示している。内側レール1202は、左足の内側カラムに固定されるように位置し、アーム1212は、外側方向に内側レール1202から延びる。同一の案内システムを使用して右足を治療するために、ノブ1208が緩められ、アーム1212が180゜ほど枢支され、ノブが締められる。この位置は、図4に破線で図示されている。
ポスト1220は、第2トラック1216に代案として実装され、内側レール1202の第1側面の反対側の内側レール1202の第1側面上に内側レール1202と略平行に配列されるように構成される。ポスト1220は、第1トラック1215から除去されて第2トラック1216に挿入され、距骨に向かって後方に向く。
図1〜図3および図6〜図8は、一部の実施例によるポスト1220の一例を図示している。内側レール1202は、内側カラムの骨にピン固定される。アーム1212は、内側レール1202に垂直であり、ポスト1220は、アーム1212に垂直である。したがって、ポスト1220は、第1トラック1215に実装され、内側レール1202の第1側面上に内側レール1202と平行に配列されるように構成される。案内システム1200の内側レール1202が内側カラムと整列されることから、ポスト1220は、治療される骨の正確な固定のために第1中足骨と平行である。簡潔にするために、ポスト1220は、一般に、前後方向で長手方向に延びるものとして本明細書に言及されているが、アーム1212の配向は、中足骨に垂直であり、ポスト1220は、中足骨と平行である。
一部の実施例において、第1トラック1215は、T状溝(図10に最もよく示されている)またはダブテール状溝(図示せず)であり、コネクタ1221は、T状部材(図6〜図8に最もよく示されている)またはダブテール状部材(図示せず)であり、コネクタ1221の形状は、第1トラックの形状に対応する。これにより、ポスト1220が内外側方向に第1トラック1215に沿って摺動できる。一部の実施例において、第1トラック1215および第2トラック1216は、アーム1212の内外側部分1214の長さにわたり延び、両端に開放される。これにより、ポスト1220のコネクタ1221が、いずれか一つのトラック1215,1216のいずれか一つの端部に挿入され、この端部から除去され得る。他の実施例において、第1トラック1215および/または第2トラック1216は、一端部(例えば、前端部)でのみ開放される。
一部の実施例において、ポスト1220は、ネジ端部1223(図7に示されている)を有し、コネクタ1221は、ポスト1220のネジ端部1223を収容するネジ孔1225を有する。一部の実施例において、ネジ端部1223が通路1225を通って完全に延び、ポスト1220のネジ端部1223が第1トラック1215の裏面に当接するように前進すると、ポスト1220が第1トラック1215に対する位置にロックされる。第1トラック1215の裏面に対するネジ端部1223の平坦面による小さい軸受力は、トラック内の任意の内外側の動きを防止するのに十分である。
一般に、ポスト1220は、癒合術の間、内外側力を受けない。したがって、他の実施例において、ポスト1220およびコネクタ1221は、トラック内でポスト1220の内外側の動きを防止する任意のロック機構無しに単一の一体型部材として形成することができる。外科医がガイド1230のピン1234を中足骨に押圧すると、ガイド1230は、手術の間、第1トラック1215を有する所望の内外側の位置にポスト1220を維持する。
他の実施例(図示せず)において、トラック1215,1216は、図示されているT状と異なる形状を有することができ、ポスト1220のコネクタ1221は、トラックの形状に対応する異なる形状を有する。
ガイド1230は、関節を圧迫する。ガイド1230は、関節の整列および圧迫を提供する、鋼線1250、ビームまたはボルトのための標的ガイドの役割をし、孔を形成した後、内側カラム(または治療される他の骨)に鋼線1250、ビームまたはボルトを挿入するための整列ガイドの機能を行う。前後の動きのためにガイドがポスト1220に摺動自在に実装される。ガイド1230は、ブッシング1240を収容する開口部1232を有する(図3)。ブッシング1240は、任意の特定の鋼線1250、ビーム、ボルトまたはドリルが使用されるのに適切な内部開口サイズに構成可能であり、単一のガイド1230は、他のブッシング1240をガイド1230の開口部1232に挿入することにより、様々な鋼線1250、ビーム(図示せず)およびボルト(図示せず)を収容することができる。一部の実施例において、ガイド1230は、ユーザによる把持および操作の容易性のためにハンドル(図示せず)で構成される。
装置は、ガイド1230の開口部1232(図12)に分離可能に実装されるように構成されたブッシング1240(図13)をさらに含む。ブッシング1240は、ドリルまたは鋼線1250を収容するように適用された長手方向通路1242を有する。例えば、外科医は、ブッシング1240の通路1242を介してK‐鋼線1250を挿入した後、ブッシング1240の通路1242を介してドリルを挿入して、中足骨、立方骨、舟状骨、および場合に応じて距骨を含む連続した骨を通ってK‐鋼線1250を通過する穴をあける。ブッシング1240には、様々なサイズの長手方向通路1242が設けられ得る。例えば、第1ブッシング1240は、K‐鋼線1250を収容するように適用された通路1242を有することができる。第2ブッシング1240は、ピン(図示せず)を収容するように適用された通路1242を有することができる。第3ブッシング1240は、ドリルまたはドライバ(図示せず)を収容するように適用された通路1242を有することができる。第1ブッシング、第2ブッシングおよび第3ブッシングは、通路1242のみが異なり、同一の外部形状およびサイズを全て有することができる。
一部の実施例において、ガイド1230の開口部1232は、複数のスロット1243(図12)を有し、ブッシングは、一つのスロット1243に嵌合するように適用された対応するキー1244(図13)を有する。スロットおよびキーの配列は、ブッシング1240が開口部1232内で回転することを防止する。
一部の実施例において、案内システムを使用する方法は、ピン1207、鋼線、ボルト、ビームを開口部1204a〜1204cを介して骨に挿入することにより、患者の内側カラムに複数の開口部1204a〜1204cを有する内側レール1202を固定するステップを含む。一部の実施例において、内側レール1202は、放射線透過性材料を含み、放射線不透過性要素1210を含む。外科医は、蛍光透視鏡で放射線不透過性要素1210を見ながら治療される中足骨と平行な内側レール1202を整列させる。
仮固定ピン(図示せず)は、所望の位置で開口部1204a〜1204cを介して前進し、内側レール1202を足に固定する。
ノブ1208が緩められ、内側レール1202に実装されたアーム1212が枢支されることから、アーム1212は、内側レール1202の外側に延びる。枢支した後、内外側部分1214は、内側レール1202に対して外側に位置し、第1トラック1215(左足の手術の間)または第2トラック1216(右足の手術の間)は、距骨に面し、すなわち、アーム1212の前方側に面する。
所望の位置にアーム1212を位置させた状態で、アーム1212を固定するためにノブ1208が締められる。
外科医は、治療される中足骨にポスト1220が隣接するまでアーム1212の第1トラック1215に沿ってポスト1220を摺動させる。一部の実施例において、ユーザは、ポスト1220のネジ端部1223をトラック1215(1216)の裏面に向かって前進させることにより、所定の位置にポスト1220をロックすることができる。
外科医は、治療される中足骨の頭部を露出するために切開する。
ピン1234が治療される中足骨を締結するまで、外科医はポスト1220に沿ってガイド1230を摺動させる。ポストが内外側ロック機構を有していない場合、外科医は、ポスト1220の内外側位置を固定するガイドのピン1234を中足骨に押圧する。外科医は、ガイド1230のピン1234を骨に前進させるためにナット1241を使用して、ガイド1230をポスト1220上の所定の位置に維持することができる。代案として、外科医は、ガイド1230を所定の位置に押圧した後、ナットがガイド1230に至るまでナット1241を前進させることができる。
ピン1234が治療される中足骨を締結するまで、外科医はポスト1220に沿ってガイド1230を摺動させる。ポストが内外側ロック機構を有していない場合、外科医は、ポスト1220の内外側位置を固定するガイドのピン1234を中足骨に押圧する。外科医は、ガイド1230のピン1234を骨に前進させるためにナット1241を使用して、ガイド1230をポスト1220上の所定の位置に維持することができる。代案として、外科医は、ガイド1230を所定の位置に押圧した後、ナットがガイド1230に至るまでナット1241を前進させることができる。
ガイド1230の位置決めの後、ユーザは、鋼線1250、融合ボルト、融合ビームまたはドライバを収容するのに適切なブッシング1240をガイドに挿入する。融合ボルト(図示せず)は、約70mm〜約180mmの長さのソリッドコア円筒状インプラントである。融合ビーム(図示せず)は、約80mm〜約180mmの長さの円筒状インプラントである。カニューレ状のデザインを有することにより、K‐鋼線1250にインプラントを配置することを容易にする。ブッシング1240の挿入後、外科医は、ブッシング1240を介して開口部を穿設し、鋼線1250、融合ボルトまたは融合ビームは、ガイド1230を介して中足骨に挿入される。
一部の実施例において、外科医は、第1ブッシング1240をガイド1230に挿入し、K‐鋼線1250を骨に挿入する。K‐鋼線1250が適所にある状態で、外科医は、第1ブッシング1240を取り除き、より大きいブッシング(図示せず)をガイドの開口部1232に挿入する。ブッシングは、外科医がガイド1230またはポスト1220の位置を変更することなく鋼線1250を通過する穴をあけることができるようにし、あけられた穴は、最初の鋼線1250の位置と整列する。一部の実施例において、挿入ステップは、鋼線1250を通過させるステップまたは鋼線1250若しくはドリルが患者の距骨に至るまで骨を貫通する穴をあけるステップを含む。
患者のもう一方の足も治療される場合、同一の案内システム1200が使用できる。案内システム1200が現在左足に使用するために配置されており、右足を治療するために使用される場合、アーム1212の第1側面の反対側のアーム1212の第2側面上の第2トラック1216がアーム1212の前側に面し、ポスト1220が第2トラック1216に実装されるように、アーム1212が約180゜ほど枢支される。ユーザは、治療される第2中足骨にポスト1220が隣接するまで、アーム1212の第2トラック1216に沿ってポスト1220を摺動させ、ピン1234が治療される第2中足骨を締結するまで、ポスト1220に沿ってガイド1230を摺動させる。
正確な孔の準備のために圧迫を提供し、ドリルを整列することに加え、本明細書に記載の案内システムは、外科医の片方の手を解放する。外科医は、穿孔により中足骨、立方骨、舟状骨および/または距骨を維持する必要がない。外科医は、中足骨から距骨まで正確な直線孔を形成することができる。外科医は、正確な整列および穿孔を確保するために、案内システムのガイド1230を再配置することなくK‐鋼線1250を挿入し、K‐鋼線1250を通過する穴をあけることができる。
本発明は例示的な実施例に関して記載されているが、本発明はこれに制限されない。むしろ、別添の請求項は、当業者により行われうる他の変形および実施例を含むように広範に解釈されるべきである。
Claims (20)
- ピン、ネジまたは鋼線を収容する複数の開口部を有する内側レールと、
前記内側レールに枢支可能に実装されるアームであって、その第1側面に少なくとも第1トラックを有するアームと、
前記第1トラックに沿って動くように前記アームの第1トラックに摺動自在に実装されたコネクタを有するポストと、
前記ポストに沿って動くように摺動自在に実装されたガイドであって、少なくとも一つの開口部と、患者の骨を締結する少なくとも一つのピンとを有するガイドと、を含む、装置。 - 前記アームは、前記アームの第1側面の反対側のアームの第2側面に第2トラックを有し、前記ポストは、前記第1トラックまたは第2トラックに摺動自在に実装可能である、請求項1に記載の装置。
- 前記アームは、約180゜以上枢支可能であり、
前記ポストは、前記第1トラックに実装され、前記内側レールの第1側面上の内側レールと略平行に配列されるように構成され、
前記ポストは、前記第2トラックに実装され、前記内側レールの第1側面の反対側の内側レールの第2側面上の内側レールと略平行に配列されるように構成される、請求項2に記載の装置。 - 前記第1トラックは、T状溝またはダブテール状溝であり、前記コネクタは、前記第1トラックに対応するT状部材またはダブテール状部材である、請求項1に記載の装置。
- 前記コネクタは、前記ポストのネジ端部を収容するネジ孔を有し、前記第1トラックの表面に当接するように前記ポストのネジ端部を前進させて、前記第1トラックに対する位置で前記ポストをロックする、請求項4に記載の装置。
- 前記内側レールは、放射線透過性材料を含み、その中に放射線不透過性要素を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記放射線不透過性要素は、前記内側レールの第1側面と前記第1側面の反対側の内側レールの第2側面との間の距離よりも小さい直径を有する細長い金属ピンである、請求項6に記載の装置。
- 前記放射線不透過性要素は、前記内側レールの複数の孔のうち二つの間に位置する、請求項7に記載の装置。
- 前記ガイドは、開口部を有し、前記装置は、前記ガイドの開口部に分離可能に実装されるように構成されたブッシングをさらに含み、前記ブッシングは、ドリルビットまたは鋼線を収容するように適用される、請求項1に記載の装置。
- 患者の内側カラムに複数の開口部を有する内側レールを固定するステップと、
アームが前記内側レールの外側に延びるように前記内側レールに実装された前記アームを枢支するステップであって、前記枢支後に前記第1トラックが前記アームの前部に面するように、前記アームはその第1側面に少なくとも第1トラックを有するステップと、
ポストが中足骨に隣接するまで前記アームの第1トラックに実装されたポストを摺動させるステップと、
前記ポストに沿ってガイドを摺動させるステップであって、前記ガイドは、少なくとも一つのピンを有し、前記摺動は、前記ピンが前記中足骨を締結するまで行われるステップと、を含む、方法。 - 鋼線またはドリルを前記ガイドを介して前記中足骨に挿入するステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記挿入ステップは、前記鋼線またはドリルが患者の距骨に至るまで前記骨を介して前記鋼線またはドリルを通過させるステップを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記アームの第1側面の反対側のアームの第2側面上の第2トラックが前記アームの前側に面するように前記アームを略180゜枢支させるステップと、
前記ポストを前記第2トラックに実装するステップと、をさらに含む、請求項10に記載の方法。 - 前記ポストが第2中足骨に隣接するまで前記アームの第2トラックに沿ってポストを摺動させるステップと、
前記ピンが前記第2中足骨を締結するまで前記ポストに沿って前記ガイドを摺動させるステップと、をさらに含む、請求項13に記載の方法。 - 前記内側レールを固定するステップは、前記患者の内側カラムのそれぞれの骨に複数の開口部を介して複数のピンまたは鋼線を挿入するステップを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記ポストは、前記ポストのネジ端部を収容するネジ孔を有するコネクタを有し、前記第1トラックに対する位置で前記ポストをロックするために、前記第1トラックの表面に当接するように前記ポストのネジ端部を前進させるステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記内側レールは、放射線透過性材料を含み、その中に放射線不透過性要素を含み、前記方法は、蛍光透視鏡で前記放射線不透過性要素を見ながら前記内側レールを前記内側カラムと整列させるステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記ガイド内の開口部にブッシングを挿入するステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記ブッシングを介してピンまたは鋼線のための開口部を穿設するステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。
- 前記ブッシングを介してピンまたは鋼線を挿入するステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。
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