JP4232972B2 - 靭帯再建手術用器具 - Google Patents

Description

本発明は、膝関節等の内部に靭帯を移植して再建する靭帯再建手術で用いられる手術用器具に関する。

図６は膝靭帯と大腿骨２及び脛骨３との関係を示す正面図であり、図７は大腿骨２と脛骨３との関係を示した斜視図である。
図６において、大腿骨２と脛骨３との間に前十字靭帯７、後十字靭帯８が収容され、内側半月１４、外側半月１６が収容されている。また、内側側副靭帯１１と外側側副靭帯１２とで、大腿骨２と脛骨３とを側方から支持するように設けられている。

図７は、大腿骨２と脛骨３との間に収容される前十字靭帯７、後十字靭帯８、内側半月１４及び外側半月１６の収容領域Ｓを模式的に示したものである。

上記の膝関節の領域Ｓ内の前十字靭帯７、後十字靭帯８を再建する手術では、図８で示す様に、脛骨の膝関節側端部近傍の位置３ａを斜め前方からＡ方向にドリルで穿孔して脛骨３を貫通し、さらに図９で示す様に大腿骨２の位置２ａを斜め前方からＢ方向にドリルで穿孔して、人工靭帯、或いは患者の移植する部位（靭帯を移植する部位：図示の例では膝）とは異なる他の部位の靭帯を移植して行っている。

この様な靭帯再建手術で靭帯を移植した場合、移植した靭帯の耐久性が良くない事が、従来から問題となっていた。
例えば、人工靭帯を移植した場合には、移植された人工靭帯が固着する以前の段階で、損傷してしまい、移植された患者が日常生活に戻るには不適当な状態となってしまう場合が多かった。

そして、人工靭帯や、他の生体からの靭帯（移植を受けた患者と同一ではない組織からの靭帯）では、移植後３ヶ月程度で損傷してしまう事例が少なからず存在している。

これに対して、自分の靭帯（人体移植を必要とする個所以外の部位から取って来た自分の靭帯）では、靭帯が固着するまでに損傷せずに、維持される場合が多い。しかし、靭帯の固着後、運動等をすると、移植された靭帯が損傷を受ける場合が多い。統計的には、移植後４年〜５年で損傷してしまう事例が多い。

上述した通り、移植された靭帯が損傷してしまうため、靭帯再建手術では、再手術が必要となる事例が多い。
しかし、特に靭帯再建手術を受ける患者自身の身体における別の部位から靭帯を採取して移植する場合には、移植された靭帯が損傷した結果として再手術を繰り返すと、最終的には、移植できる靭帯が存在しなくなってしまう恐れがある。

その他の従来技術としては、十字靭帯移植片を膝関節部分に固定する器具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、係る従来技術では、移植された靭帯の耐久性を向上することは出来ない。
特開２０００−２２９０８７号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、靭帯再建手術に際して、関節を構成する骨を穿孔して移植される靭帯の耐久性を増加することを可能ならしめる様な靭帯再建手術用器具の提供を目的としている。

発明者は種々研究の結果、靭帯再建手術において、ドリルで骨を穿孔するが、その際に穿孔された孔の端部に形成されている骨の「バリ」が、移植された靭帯に損傷を与えていることを見出した。

例えば膝関節における靭帯再建手術の場合、ドリルで骨（図８では脛骨、図９では大腿骨）を穿孔すると、図１０、１１で示す様に、脛骨３では穿孔された孔Ｄ３の大腿骨側端面（３ｓ）に「バリ」（３ｂ）が形成され、大腿骨２では脛骨側端面（２ｓ）に「バリ」（２ｂ）が形成される。

従来の靭帯再建手術では、ドリルで穿孔された骨の端面（３ｓ、２ｓ）に形成されたバリ（３ｂ、２ｂ）をそのままにして、靭帯を移植しており、当該移植された靭帯が、バリ（３ｂ、２ｂ）によって損傷する（擦り切れる）状態となり、切れてしまうことがわかった。

本発明は係る知見により創作されたものであり、穿孔された孔（Ｄ３、Ｄ２）の端面（３ｓ、２ｓ）に存在する骨のバリ（３ｂ、２ｂ）によって、移植した靭帯が切れてしまうことを防止するように構成されている。

本発明によれば、柱状のシャンク（２２）と、そのシャンク（２２）の一方の端部（２３）の近傍に設けられた切削翼（２４）と、そのシャンク（２２）の他方の端部に設けられた保持部（３０）とよりなる靭帯再建手術用器具において、前記シャンク（２２）にはその端部（２３）の近傍に切欠いた軸直な２つの平行面（３２、３３）の間に切削翼収容空間（２７）が形成され、その切削翼収容空間（２７）には前記切削翼（２４）がシャンク（２２）のピン（２９）により軸支されて、切削翼収容空間内（２７）に収容された収容位置（２７ａ）と切削翼収容空間（２７）に収容されていない展開位置（２７ｂ）とを前記２つの平行面（３２、３３）にガイドされて回動可能にされており、前記切削翼（２４）はボス部（２４ｂ）を備えた板状に形成され、その板状の部分の隅部に湾曲面の逃げ面（２５）が形成され、該湾曲面の逃げ面（２５）はピン（２９）からの半径方向の距離が端部（２３）から遠のくにしたがって短くなるように凹んで形成され、前記切削翼収容空間（２７）と反対を向くようにその逃げ面（２５）の縁部が切削エッジ（２６）を構成している。

また、本発明の実施に際して、内径寸法が前記シャンク（２２）の外径よりも大きいが、外径寸法が骨に穿孔された孔の内径よりも小さい中空円筒形のシース（４１）が備えられ、該シース（４１）先端に前記切削翼（２４）を嵌め込ませる湾曲形状の切欠部分（４２）を形成しているのが好ましい。

本発明の実施に際して、前記シャンクは既存の電動回転装置に接続可能であるのが好ましい。

例えば膝関節に靭帯を移植する場合は、脛骨及び大腿骨を穿孔した後に、上述した本発明の靭帯再建手術用器具を用いて、穿孔の際に（靭帯が移植される箇所：例えば膝関節）端面に形成されてしまったバリを除去する。

すなわち、穿孔された孔から挿入された本発明の靭帯再建手術用器具のシャンク全体を例えば時計方向へ回転させると、切削エッジを有する切削翼の質量により、遠心力が作用して、当該切削翼がシャンクより展開する。その展開した切削翼の切削エッジを、穿孔された孔の脛骨の大腿骨側端面或いは大腿骨の脛骨側端面に当接して、シャンクを回転すれば、係る端面に存在する骨の「バリ」は切削エッジにより切削されて、除去される。

ここで、脛骨の貫通孔の大腿骨側穿孔端面は、本発明の靭帯再建手術用器具（請求項２）を手前に引きながら削る。

また、大腿骨の穿孔端面のバリは、本発明の靭帯再建手術用器具（請求項３）を先方に押しながら削る。

このようにして、機械加工における「裏ざぐり」加工の応用により、（例えば膝関節の）靭帯再建手術に際して、大腿骨、脛骨の穿孔端面に形成された骨の「バリ」を除去している。
切削エッジによりバリが切除される結果、穿孔された孔を利用して例えば膝関節に移植された靭帯は、（当該バリにより）損傷を受けることが無くなり、移植された靭帯の耐久性が極めて向上する。

バリを除去した後、本発明の靭帯再建手術用器具を取り出す際には、展開した切削翼を収納するため、靭帯再建手術用器具全体を例えば反時計方向に回転すれば、切削翼の質量により遠心力が作用して、当該切削翼はシャンク内に収納される。

なお、従来の医療技術では、バリの除去は、人工関節装着時の面取り程度しか行われていない。換言すれば、穿孔した骨の穿孔端面のバリの切除は、全く為されていない。
また、手術に際しては、切開面が大きいと、患者にダメージが大きいので、切開面は骨を穿孔する際の孔だけに留めたいので、切開面は広げない、増やさない、という制約の中では、骨バリを除去することは困難であった。

しかし、上述の構成を具備する本発明によれば、靭帯移植のために脛骨及び大腿骨に穿孔された孔を介して、脛骨に穿孔された貫通孔の膝関節側端面のバリと、大腿骨に穿孔された孔の膝関節側端面のバリを、確実に除去することが出来る。

万一、切削翼がシャンク内に格納されず、膝関節から取り出せなくなってしまった場合には、上述したシースを用いれば良い。
右回転しながら、シースを押し込めば、切削エッジがシースの湾曲した切欠と当接し、当該切欠に沿って切削エッジが摺動するため、切削翼が回動してシース内に格納される。
シース内に切削翼が格納されれば、骨に穿孔された孔を通って、本発明の靭帯再建手術用器具を、シース毎、膝関節から取り出すことが出来る。

以下、図を参照して本発明の靭帯再建手術用器具の実施形態を説明する。
図１〜図３は本発明の靭帯再建手術用器具を示している。
図１は脛骨のバリを切削除去する靭帯再建手術用器具２１を示し、図２は図1のＸ断面図である。

靭帯再建手術用器具２１は、円柱形状のシャンク２２と、シャンク２２の一方の端部２３の近傍に設けられた切削翼２４と、シャンク２２の他方に設けられた保持部３０、とで一体に構成がされている。

シャンク２２は、端部２３近傍の軸直な平行面３２と３３の間に変形扇状の断面を有する切削翼収容空間２７が切欠いて形成され、その切削翼収容空間２７に切削翼２４をピン２９によって回動可能に軸支するように構成されている。シャンクの径は移植する靭帯の大きさによって決定されるが、例えば６ｍｍ〜７ｍｍ程度のものが用いられる。

切削翼収容空間２７の変形扇状の短半径に相当する壁部２２ａは後記する切削翼２４の図２における時計方向回動限界位置であり、長半径に相当する壁部２２ｂは反時計方向回動限界位置であるように構成されている。

切削翼２４は、ボス部２４ｂを備えた板状に形成され、その板状部分に湾曲面で構成された逃げ面２５が、切削翼収容空間２７が形成されている側へ凹むように湾曲している。
その湾曲面で構成された逃げ面２５の縁部が切削エッジ２６を構成していて、切削エッジ２６は切削翼収容空間２７が形成されている側とは反対側を向くように形成されている。
換言すれば、切削エッジ２６は、図１では下側を向くように形成されており、下側から上側へ向って凹むように湾曲して構成されている。

換言すると、逃げ面２５のピン２９からの半径方向の距離が、端部２３から遠のくにしたがって短くなるような湾曲面で逃げ面２５が構成され、その逃げ面２５の縁部が切削エッジ２６を構成していている。

逃げ面２５の曲率半径Ｒは本例では約３ｍｍにしているが、シャンク２２からの切削翼２４の突出が可能な範囲で、大きくすることが好ましい。

ボス部２４ｂの内径は、シャンク２２を回転させる遠心力によってピン２９まわりを切削翼２４が回動可能な嵌めあい寸法に形成されている。

なお、図２における切削翼２４の位置はシャンク２２の回転によって骨の切削が可能な位置２７ｂにあり、２点鎖線で示される切削翼２４の位置２７ａは切削翼収容空間２７内に収容された状態を示している。

ピン２９は、軸心から偏心した変形扇状の要の位置に切削翼収容空間２７にある切削翼２４のボス部２４ｂを貫通してシャンク２２に固定されている。

上記切削翼２４のシャンク２２への取り付けは、シャンク２２と切削翼２４のボス部２４ｂに挿入孔を形成し、それぞれの孔を位置合わせし、ピン２９を挿入する。そして、挿入したピン２９の頂部をかしめ、あるいは溶接等で固定する。
図示はされていないが、切削翼２４にボス部２４ｂを形成する代わりに軸状の突起を一体的に形成し、該突起と係合する凹部をシャンク２２に形成しても良い。

保持部３０は、図示の例では円柱状に形成されて、図示しない電動機にチャックされるよう構成されている。

図３は、大腿骨のバリを切削除去する靭帯再建手術用器具２１Ａを示している。

靭帯再建手術用器具２１Ａは、円柱形状のシャンク２２と、シャンク２２の一方の端部２３の近傍に設けられた切削翼２４Ａと、シャンク２２の他方に設けられた保持部３０、とで一体に構成されていて、前記脛骨手術用の靭帯再建手術用器具２１に対して切削翼だけが異なって構成されている。

切削翼２４Ａは、ボス部２４ｂを備えた板状に形成され、その板状部分に湾曲面で構成された逃げ面２５Ａが切削翼収容空間２７が形成されている側とは反対側へ凹むように湾曲している。

その湾曲面で構成された逃げ面２５Ａの縁部が切削エッジ２６Ａを構成していて、切削エッジ２６Ａは切削翼収容空間２７が形成されている側へ向くように形成されている。
換言すると、逃げ面２５Ａのピン２９からの半径方向の距離が、端部２３から遠のくにしたがって長くなるような湾曲面で逃げ面２５Ａが構成され、その逃げ面２５Ａの縁部が切削エッジ２６Ａを構成していている。

すなわち、切削エッジ２６Ａは図３の上方を向くように形成されており、図３の上方から下方に向って凹むように湾曲して構成されている。

上記の切削翼２４Ａ以外はすべて靭帯再建手術用器具２１と同じであり、したがって後記するように、バリを切削する方向を除いては操作方法も同じである。

図４、５は何らかの理由によって手術後に切削翼２４あるいは２４Ａが切削収容空間２７に戻らぬ場合の対策器具のシース４１を示している。
シース４１は、外径が手術用に穿孔された孔Ｄ２、Ｄ３より外径４１ｏが小さく、前記靭帯再建手術用器具２１、２１Ａの外径ｄより大きな内径４１ｉを有して中空円筒形に形成され、端部に湾曲状の切欠部分４２を設けて構成されている。使用方法については後記による。

上記靭帯再建手術用器具２１、２１Ａ及びシース４１の作用を脛骨３への処置を例にして、図１３を参照して以下に説明する。
予め小径のワイヤで下孔を穿孔し、所定の処置用孔Ｄ３を穿孔した対象とする脛骨３に、靭帯再建手術用器具２１のシャンク２２を挿入する（シャンクを挿入する挿入工程）。

ついで、切削翼２４が切削翼収容空間２７に収容されたシャンク先端近傍部分が関節に到達した状態で、シャンク２２を回転して切削翼２４を展開位置２７ｂに展開させ、図２における切削翼側面２４ｃが壁面２２ａに接する位置に移動させる（切削翼展開工程）。

ついで、図１３に示すように、脛骨３に穿孔された孔Ｄ３の関節側端面３ｓに、切削翼２４の切削エッジ２６側を当接する（切削エッジ２６側を当接する工程）。

ついで、シャンク２２及び切削翼２４を前記切削翼展開工程で回転されたのと同方向へ回転して前記端面３ｓに形成された骨３のバリ３ｂを切除する（バリ切削工程）。バリの切除は、孔Ｄ３の開放端の曲面に靭帯が接触しても、破損しない形状所定の接触肩半径になるまで切除する。

脛骨３のバリ３ｂを切除した後にシャンク２２を切削翼展開工程で回転されたのとは反対方向に回転し、切削翼２４をシャンク先端近傍の切削翼収容空間２７内へ収容して、図２における切削翼側面２４ｄが壁面２２ｂに接する位置に移動させる（切削翼収容工程）。

ついで、切削翼２４が切削翼収容空間２７内へ収容された状態でシャンク２２を脛骨３に穿孔された孔Ｄ３から引き出す（シャンク引出し工程）。

上記で通常のバリ取り処置は完了するが、切削翼２４が展開状態から収容状態に戻らぬ異常事態の場合には、靭帯再建手術用器具２１の保持部３０を駆動装置から解除して、シャンク２２に図４のシース４１をかぶせて孔Ｄ３に挿入する。

シース４１が切削翼２４に接する位置まで挿入し、ついでシース４１の切欠部分４２に切削翼２４を嵌めこませる。

ついで、シース４１をまわして、切欠部分４２にそって切削翼２４が展開位置２７ｂから収容位置２７ａに移動させる。

ついで、シャンク２２にシース４１がかぶった状態で靭帯再建手術用器具２１を外部に引き出す。

上記の諸手順を完了後に靭帯を移植して移植手術を完了する。

さらに、脛骨３の貫通孔Ｄ３の大腿骨２から離れた側に、移植物（グラフト：穿孔時に発生した骨片）を挿入する。すなわち、穿孔時に発生した骨片（穿孔時に切粉として生じた骨）で蓋をする。

上記は靭帯再建手術用器具２１による引き力を加えての脛骨３のバリ３ｂの切除についての説明であるが、大腿骨２については図１４に示すように靭帯再建手術用器具２１Ａを使用して押し力を加えて同様の要領でバリ２ｂの切除ができる。

なお、図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えば、本発明の器具を使用する靭帯再建手術は、膝のみならず、その他の靭帯のある部位、すなわち、肩、肘、手、足関節における靭帯再建手術においても適用が可能である。

本発明の靭帯再建手術用器具の大腿骨用構成を示す側面図である。 図１のＸ断面図である。 図1の脛骨用構成を示す側面図である。 シースの側面図である。 同上の正面図である。 膝靭帯と関節を示す正面図である。 大腿骨と脛骨の関係を示す斜視図である。 脛骨のドリル穿孔位置を示す斜視図である。 大腿骨のドリル穿孔位置を示す斜視図である。 脛骨のドリル穿孔によるバリ生成を示す断面図である。 大腿骨のドリル穿孔によるバリ生成を示す断面図である。 脛骨のバリを切除する状態を示す断面図である。 大腿骨のバリを切除する状態を示す断面図である。

符号の説明

Ａ 脛骨穿孔方向
Ｂ 大腿骨穿孔方向
Ｓ 脛骨と大腿骨の間の領域
２ 大腿骨
３ 脛骨
７ 前十字靭帯
８ 後十字靭帯
１１ 内側側副靭帯
１２ 外側側副靭帯
１４ 内側半月
１６ 外側半月
２１ 靭帯再建手術用器具
２２ シャンク
２４ 切削翼
２４ｂ ボス部
２５ 逃げ面
２６ 切削エッジ
２７ 切削翼収容空間
３０ 保持部
４１ シース

Claims (2)

1. 柱状のシャンク（２２）と、そのシャンク（２２）の一方の端部（２３）の近傍に設けられた切削翼（２４）と、そのシャンク（２２）の他方の端部に設けられた保持部（３０）とよりなる靭帯再建手術用器具において、前記シャンク（２２）にはその端部（２３）の近傍に切欠いた軸直な２つの平行面（３２、３３）の間に切削翼収容空間（２７）が形成され、その切削翼収容空間（２７）には前記切削翼（２４）がシャンク（２２）のピン（２９）により軸支されて、切削翼収容空間内（２７）に収容された収容位置（２７ａ）と切削翼収容空間（２７）に収容されていない展開位置（２７ｂ）とを前記２つの平行面（３２、３３）にガイドされて回動可能にされており、前記切削翼（２４）はボス部（２４ｂ）を備えた板状に形成され、その板状の部分の隅部に湾曲面の逃げ面（２５）が形成され、該湾曲面の逃げ面（２５）はピン（２９）からの半径方向の距離が端部（２３）から遠のくにしたがって短くなるように凹んで形成され、前記切削翼収容空間（２７）と反対を向くようにその逃げ面（２５）の縁部が切削エッジ（２６）を構成していることを特徴とする靭帯再建手術用器具。
2. 内径寸法が前記シャンク（２２）の外径よりも大きいが、外径寸法が骨に穿孔された孔の内径よりも小さい中空円筒形のシース（４１）が備えられ、該シース（４１）先端に前記切削翼（２４）を嵌め込ませる湾曲形状の切欠部分（４２）を形成している請求項１記載の靭帯再建手術用器具。

Images