JP4050215B2 - ペースト状骨充填材注入器 - Google Patents

Description

本発明は、骨欠損部の補修や、整復を要する骨折部の補修、固定等のため、これらの骨欠損部や骨折部等にペースト状骨充填材を注入するためのペースト状骨充填材注入器に関する。

この種のペースト状骨充填材注入器としては、骨におけるペースト状骨充填材を注入すべき部位に一端部が保持されるガイド筒と、このガイド筒の他端部から挿入される注入管と、この注入管における上記ガイド筒の他端部から突出する基端部に連結され、上記ペースト状骨充填材を収容するシリンダと、このシリンダの内周面に嵌合するヘッド部を有し、当該ヘッド部を上記注入管側に移動することによって上記シリンダ内の上記ペースト状骨充填材を上記注入管の先端から吐出させ、上記骨における例えば骨欠損部にペースト状骨充填材を注入するピストンとを備えたものが知られている。

上記ペースト状骨充填材は、例えばバイオペックスという商標名で市販されているものが知られており、流動可能なペースト状態であることから、上述したピストンで押し出すことによって骨内に容易に注入することが可能であると共に、骨内に充填後１０分程度の短時間で硬化し、骨欠損部等を早期に補強することが可能である。

ところが、上記従来のペースト状骨充填材注入器においては、注入管の先端から吐出したペースト状骨充填材が当該注入管とガイド筒との間の隙間をガイド筒の他端部側に逆流し当該他端部から流出するという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ペースト状骨充填材がガイド筒内を他端部側に逆流し当該他端部から流出するのを防止することのできるペースト状骨充填材注入器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、骨におけるペースト状骨充填材を注入すべき部位に一端部が保持されるガイド筒と、このガイド筒の他端部から当該ガイド筒内に挿入される注入管と、この注入管における上記ガイド筒の他端部から突出する基端部に連結され、上記ペースト状骨充填材を収容するシリンダと、このシリンダの内周面に嵌合するヘッド部を有し、当該ヘッド部を上記注入管側に移動させることによって上記シリンダ内の上記ペースト状骨充填材を上記注入管の先端から吐出させるピストンと、弾力性を有する素材からなる筒状体によって形成され、上記ガイド筒と上記シリンダとの間に位置する上記注入管の外周面に嵌合し、上記シリンダ側から上記ガイド筒側に向けて作用する軸方向の力によって上記ガイド筒と上記シリンダとの間に圧縮されて当該ガイド筒の他端部と上記注入管の外周面とに密着するシール部材とを備えていることを特徴としている。

ここで、注入管とシリンダは、それぞれ別体のものを着脱自在に連結したものでも、また一体的に連結したものであってもよい。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記シール部材は、外周面が上記ガイド筒側の一端部からシリンダ側の他端部に向けて上記ガイド筒の内径より小径の状態から当該ガイド筒の内径より大径の状態に漸次拡径されていることを特徴としている。

請求項１または２に記載の発明によれば、弾力性を有する素材によって形成され、注入管における少なくともガイド筒より基端側の外周面に嵌合し、シリンダ側からガイド筒側に向けて作用する軸方向の力によって当該ガイド筒の他端部に密着するシール部材を備えているので、ガイド筒における他端部の開口部を確実に閉塞することができる。

即ち、シール部材は、上記軸方向の力によって、ガイド筒の他端部に密着するとともに、圧縮変形を受けることによって内周面が内方に膨らみ注入管の外周面に強力に密着することになるので、ガイド筒における他端部の開口部を確実に閉塞することができる。

従って、骨内に充填したペースト状骨充填材の圧力が上昇することによって、当該ペースト状骨充填材が注入管とガイド筒との間の隙間に多少流入することがあったとしても、当該ペースト状骨充填材が上記隙間をガイド筒の他端部側に逆流し当該他端部から流出するのを防止することができる。よって、ペースト状骨充填材を効率良く骨内に充填することができる。

また、ペースト状骨充填材を注入管から吐出させるべく、ピストンを注入管側に押すことによって、上記軸方向の力が自然に発生することになるので、通常の注入操作を行うだけで極めて簡単に上記ペースト状骨充填材の逆流を防止することができる。

さらに、シール部材を筒状体によって形成しているので、例えばネラトンチューブ等の弾力性を有するチューブを所定の長さに切断することによって、当該シール部材を簡単に製造することができる。従って、製造コストの低減を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、シール部材の外周面がガイド筒側の一端部からシリンダ側の他端部に向けてガイド筒の内径より小径の状態からガイド筒の内径より大径の状態に漸次拡径されているので、ガイド筒における他端部の開口部の全周をシール部材の外周面に確実に密着させることができる。

しかも、ガイド筒からシール部材の外周面に作用する力によって、当該シール部材の内周面を注入管の外周面に押圧する力が発生するので、シール部材の内周面を注入管の外周面により強力に密着させることができる。

従って、ガイド筒における他端部の開口部をより確実に閉塞することができる。

また、内径の異なる種々の大きさのガイド筒に対しても、上記ペースト状骨充填材の逆流を確実に防止することができるという利点がある。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
まず、この発明の第１の実施の形態を図１を参照して説明する。
この実施の形態で示すペースト状骨充填材注入器１は、骨Ｂにおけるペースト状骨充填材Ｐを注入すべき部位としての例えば骨欠損部Ｂ１に達するように一端部が挿入されるとともに、当該一端部が骨Ｂに保持されるガイド筒２と、このガイド筒２の他端部から当該ガイド筒２内に挿入される注入管３と、この注入管３におけるガイド筒２の他端部から突出する基端部に連結され、ペースト状骨充填材Ｐを収容するシリンダ４と、このシリンダ４における後述する内周面４ｄに嵌合するヘッド部５ａを有し、当該ヘッド部５ａを注入管３側に移動することによってシリンダ４内のペースト状骨充填材Ｐを注入管３の先端から吐出させるピストン５と、弾力性を有する素材によって形成され、注入管３におけるガイド筒２より基端側の外周面３ａに密接に嵌合し、シリンダ４側からガイド筒２側に向けて作用する軸方向の力Ｆによってガイド筒２の他端部における他端面２ｅに密着するシール部材６とを備えた構成になっている。

なお、ガイド筒２、注入管３、シリンダ４、ピストン５及びシール部材６は、同軸状に配置されている。

ガイド筒２は、ステンレス鋼、チタン、セラミックなどの耐食性を有する硬質の材料で円筒状に形成されたものであり、一端部の外周には雄ねじ２ａが形成されており、他端部の外周には多角形状（この実施の形態では６角形状）のレンチ係合部２ｂが形成されている。また、他端面２ｅは、ガイド筒２の中心軸に対して直交する平面状に形成されている。

このガイド筒２は、骨Ｂの骨欠損部Ｂ１に達するように予め形成しておいた孔内に一端側の雄ねじ２ａをねじ込むことによって、当該一端部の内側を骨欠損部Ｂ１に連通させるとともに、当該一端部を骨Ｂに固定するようになっている。

注入管３は、ステンレス鋼、チタンなどの耐食性の金属や、ポリプロピレン（ＰＰ）、高密度ポロエチレン（ＰＥ）等の合成樹脂によって円筒状に形成されたものであり、外周面の径がガイド筒２の内周面２ｃの径より若干小さく形成されたニードル部３ａと、このニードル部３ａの基端部に形成された拡径円筒部（拡径部）３ｂとによって一体的に形成されている。

シリンダ４は、円筒部４ａと、この円筒部４ａの一端部を閉塞する端壁部４ｂとを有しており、端壁部４ｂの軸方向の外面には円柱状の凸部４ｃが円筒部４ａの内周面４ｄと同軸状に形成されている。

凸部４ｃは、その外周面が注入管３の拡径円筒部３ｂの内周面と嵌合することによって、当該注入管３と連結されるようになっている。また、端壁部４ｂ及び凸部４ｃには、内周面４ｄと同軸状の吐出孔４ｅが形成されている。このシリンダ４は、ポリプロピレン（ＰＰ）、高密度ポロエチレン（ＰＥ）等の合成樹脂によって一体的に形成されている。

ピストン５は、上記ヘッド部５ａから同軸状に延在する軸部５ｂを備えている。このピストン５も、ポリプロピレン、高密度ポロエチレン等の合成樹脂によって一体的に形成されている。

シール部材６は、注入管３の拡径円筒部３ｂとガイド筒２との間におけるニードル部３ａの外周面に嵌合される円筒体（筒状体）によって形成されている。このシール部材６は、ネラトンチューブを所定の長さに切断することによって形成したものである。

なお、ネラトンチューブは、例えば導尿や、体液の排出などに使う滅菌可能なゴム製のチューブである。また、滅菌処理が可能であれば、ネラトンチューブ以外の他の弾性を有するゴムチューブや高分子製のチューブを用いてもよい。

また、上記軸方向の力Ｆは、ガイド筒２に対して、注入管３、シリンダ４及びピストン５の何れかをガイド筒２側に押すことによって、シール部材６をガイド筒２の他端面２ｅに圧迫する力として作用する。

更に、注入管３は、図１に示すように、ペースト状骨充填材注入器１の一構成要素として組込まれた状態において、その先端がガイド筒２の一端面よりやや他端側に位置するように軸方向の長さが設定されている。

上記のように構成されたペースト状骨充填材注入器１においては、弾力性を有する素材によって形成され、注入管３におけるガイド筒２より基端側に突出するニードル部３ａの外周面に嵌合し、シリンダ４側からガイド筒２側に向けて作用する軸方向の力Ｆによって、一端面がガイド筒２の他端面２ｅに密着し、かつ他端面が拡径円筒部３ｂの端面に密着するシール部材６を備えているので、ガイド筒２における他端部の開口部２ｄを確実に閉塞することができる。

即ち、シール部材６は、軸方向の力Ｆによって、ガイド筒２の他端面２ｅに密着するとともに、圧縮変形を受けることによって内周面６ａが内方に膨らみ注入管３におけるニードル部３ａの外周面に強力に密着することになるので、ガイド筒２の他端部の開口部２ｄを確実に閉塞することができる。

従って、骨Ｂ内に充填したペースト状骨充填材Ｐの圧力が上昇することによって、注入管３の先端部から吐出したペースト状骨充填材Ｐが注入管３とガイド筒２との間の隙間に多少流入することがあったとしても、ペースト状骨充填材Ｐが上記隙間をガイド筒２の他端部側に逆流すると共に、ガイド筒２における他端部の開口部２ｄから流出するのを防止することができる。よって、ペースト状骨充填材Ｐを効率良く骨Ｂ内に充填することができる。

また、ペースト状骨充填材Ｐを注入管３の先端から吐出させるべく、ピストン５を注入管３側に押すことによって、注入管３の拡径円筒部３ｂを介して上述した軸方向の力Ｆを自然に発生させることができるので、通常の注入操作を行うだけで極めて簡単に上記ペースト状骨充填材Ｐの逆流を防止することができる。

更に、ネラトンチューブを所定の長さに切断した円筒体によってシール部材６を構成しているので、当該シール部材６の製造コストの低減を図ることができる。

（第２の実施の形態）
次に、この発明の第２の実施の形態を図２を参照して説明する。ただし、第１の実施の形態で示した構成要素と共通する要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

この実施の形態で示すペースト状骨充填材注入器１１が第１の実施の形態で示したペースト状骨充填材注入器１と異なる点は、ガイド筒２の径及びシール部材６の形状が異なる点である。

即ち、ガイド筒２は、その内周面２ｃの径が注入管３におけるニードル部３ａの外周面の径に対して十分大きなものとなっている。従って、ガイド筒２と注入管３のニードル部３ａとの間には大きな隙間が形成されている。また、ガイド筒２の外周面の径も、上述の第１の実施の形態で示したものより大きくなっている。

シール部材６は、内周面６ａが注入管３におけるガイド筒２より基端側に突出するニードル部３ａの外周面及び拡径円筒部３ｂの外周面に密接に嵌合すべく形成されており、外周面６ｂがガイド筒２側の一端部からシリンダ４側の他端部に向けてガイド筒２の内周面２ｃの径（内径）より小径の状態からガイド筒２の内径より大径の状態に漸次拡径されたテーパ状に形成されている。これらの内周面６ａ及び外周面６ｂは、同軸状に形成されている。

また、シール部材６におけるガイド筒２側の一端面及びシリンダ４側の他端面は、内周面６ａの中心軸に対して直交する平面によって形成されている。特に、シール部材６の他端面は、内周面６ａが拡径円筒部３ｂに嵌合した状態において、シリンダ４における端壁部４ｂのガイド筒２側の端面（外面）に当接すべく形成されている。

上記のように構成されたペースト状骨充填材注入器１１においては、シール部材６の外周面６ｂが一端部から他端部に向けてガイド筒２の内径より小径の状態からガイド筒２の内径より大径の状態に漸次拡径されたテーパ状に形成されているので、ガイド筒２における他端部の開口部２ｄの全周をシール部材６の外周面６ｂに確実に密着させることができる。

しかも、ガイド筒２からシール部材６の外周面６ｂに作用する力によって、当該シール部材６の内周面６ａを注入管３の外周面３ａに押圧する方向の力が発生するので、シール部材６の内周面６ａを注入管３の外周面３ａにより強力に密着させることができる。

従って、ガイド筒２における他端部の開口部２ｄをより確実に閉塞することができるので、ペースト状骨充填材Ｐがガイド筒２内を他端部側に逆流するのを確実に防止することができ、ペースト状骨充填材Ｐを効率良く骨Ｂの骨欠損部Ｂ１内に充填することができる。

また、内径の異なる種々の大きさのガイド筒２に対しても、当該ガイド筒２の他端部の開口部２ｄにシール部材６の外周面６ｂを押し当てることができる。したがって、大きさの異なるガイド筒２を使用する場合でも、上記ペースト状骨充填材Ｐがガイド筒２と注入管３との間の隙間を逆流するのを確実に防止することができる。

更に、本第２の実施の形態で示したガイド筒２に代えて第１の実施の形態で示したガイド筒２を用いた場合でも、シール部材６の一端面をガイド筒２の他端面２ｅに密着させることができるので、当該ガイド筒２の他端部の開口部２ｄを確実に閉塞することができる。

なお、上記各実施の形態においては、注入管３をシリンダ４と別体のもので構成したが、これらの注入管３およびシリンダ４は、上述したポリプロピレン、高密度ポロエチレン等の合成樹脂によって一体的に構成してもよい。

本発明の第１の実施の形態として示したペースト状骨充填材注入器の断面図である。 本発明の第２の実施の形態として示したペースト状骨充填材注入器の断面図である。

符号の説明

１ ペースト状骨充填材注入器
２ ガイド筒
２ｃ 内周面
２ｄ 開口部
２ｅ 他端面
３ 注入管
３ａ 外周面
３ｂ 拡径円筒部（拡径部）
４ シリンダ
４ｄ 内周面
５ ピストン
５ａ ヘッド部
６ シール部材
６ａ 内周面
６ｂ 外周面
１１ ペースト状骨充填材注入器
Ｂ 骨
Ｂ１ 骨欠損部（ペースト状骨充填材を注入すべき部位）
Ｆ 軸方向の力
Ｐ ペースト状骨充填材

Claims (2)

1. 骨におけるペースト状骨充填材を注入すべき部位に一端部が保持されるガイド筒と、
   このガイド筒の他端部から当該ガイド筒内に挿入される注入管と、
   この注入管における上記ガイド筒の他端部から突出する基端部に連結され、上記ペースト状骨充填材を収容するシリンダと、
   このシリンダの内周面に嵌合するヘッド部を有し、当該ヘッド部を上記注入管側に移動させることによって上記シリンダ内の上記ペースト状骨充填材を上記注入管の先端から吐出させるピストンと、
   弾力性を有する素材からなる筒状体によって形成され、上記ガイド筒と上記シリンダとの間に位置する上記注入管の外周面に嵌合し、上記シリンダ側から上記ガイド筒側に向けて作用する軸方向の力によって上記ガイド筒と上記シリンダとの間に圧縮されて当該ガイド筒の他端部と上記注入管の外周面とに密着するシール部材とを備えていることを特徴とするペースト状骨充填材注入器。
2. 上記シール部材は、外周面が上記ガイド筒側の一端部からシリンダ側の他端部に向けて上記ガイド筒の内径より小径の状態から当該ガイド筒の内径より大径の状態に漸次拡径されていることを特徴とする請求項１に記載のペースト状骨充填材注入器。

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