JP4263619B2 - 無結節式に縫合糸を固定することを用いて結合組織を骨に取付ける装置 - Google Patents
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Description
今日、断裂した回旋筋腱板を修復する一般的な方法は、大規模切開による外科的方法である。現在、回旋筋腱板修復事例のほぼ99%においてこの手法が取られている。2種類の回旋筋腱板修復のための切開外科的手法、すなわち、一方は「古典的切開」、他方は「ミニ切開」として公知の手法が存在する。
上述の外科技術は、回旋筋腱板修復に対する医療の現在の標準であるが、それらは、患者の多大の不快感及び少なくとも4カ月から1年又はそれ以上に亘る長い回復時間に関連する。患者の不快感の大部分及び回復時間の増大をもたらすのは、大規模皮膚切開と併せた上述の三角筋の操作である。
軟組織の骨への取付け用に整形外科医が用いるのに入手可能な様々な骨固定装置設計が存在する。各設計間の基本的共通点は、それらの設計によって骨内に縫合糸用取付け点が生成され、その後軟組織に縫合糸を通して結ぶことができ、それによって軟組織を移動不能にする点である。この取付け点は、様々な手段により達成することができる。そのような取付けを作り出すネジが公知であるが、時間が経つと弛緩する傾向、後にそれらを除去するための二次処置を要すること、及び比較的平坦な取付け形状を要することを含むいくつかの欠点を有する。
更に他の従来技術手法では、「ポップリベット」手法を用いる試みが為されている。この種の設計は、分割シャフトが挿入される皮質骨内の孔を必要とする。分割シャフトは中空であり、その内側ルーメン内に向かうテーパ付プラグを有する。テーパ付プラグは、シャフトの先端を通って延出しており、プラグが内側ルーメン内に引っ込められると、テーパの付いた部分によって分割シャフトが外方に広がり、表面上は装置を骨内に固定する。
骨への取付けを含む手法は、Greenfieldに付与された米国特許第5,584,835号に説明されている。この特許には、軟組織を骨に取り付けるための二部装置が示されている。骨固定装置部分は、骨の孔内にネジ留めされ、縫合糸を受け入れるようになったプラグを受け取るように配置されている。一実施形態では、縫合糸プラグは、それが骨固定装置部分のレセプタクル内に強制的に移動されると、プラグのアイレットに通されている縫合糸が固定部分の壁とプラグ部分の本体との間の摩擦によって捕捉されるように構成されている。
骨への取付けを組込み、結節を作らない内容の開示は、Goble他に付与された米国特許第5,702,397号に説明されている。特に、一実施形態がその特許の図23に示されており、内側キャビティを有するネジ切りした本体を有する骨固定装置を含む。キャビティは、ネジ切りした本体の一端で開いており、ネジ切りした本体の他端で出る2つのルーメンを接合している。キャビティ内には、心棒上に支えられた歯車が配置されている。縫合糸の長さ方向部分が一方のルーメンに通され、歯車の周りを通過し、他方のルーメンを通って出る。キャビティ内にはボールが配置されてテーパ付案内溝に接して載っており、表面上は縫合糸を所定の位置に固定する。この特許の開示内容から明らかでないことは、縫合糸の張力として示される力Dが案内溝内にボールを固定する方法である。この実施形態は、縫合糸を骨内に固定するための止まり穴に用いるようになった自己固定式固定装置であると称しているが、示されている構成が複雑であり、縫合糸を確実に固定するのに適切であるようには見えない。
軟組織は、腱とすることができ、体腔は、骨に形成される。より具体的には、腱は回旋筋腱板であり、骨は上腕骨ヘッドである。
本発明は、その付加的な特徴及び利点と共に、添付の例示的図面と併せて以下の説明を参照することにより最も良く理解することができる。
上述のように、本発明は、回旋筋腱板を上腕骨ヘッドの外側に再び取り付けることにより回旋筋腱板の損傷を修復するのに特に好適である。本発明は、そのような損傷に対する最小侵襲手術を可能にし、上腕骨ヘッドへの回旋筋腱板の迅速かつ確実な定着に大きく役立つものである。本明細書に説明したものと同一の原理を、軟組織が骨構造に再び取り付けられる他の損傷の修復にも適用しても良いことを理解すべきである。
縫合糸固定具46は、それ自体を体腔内に固定することと、縫合糸を体腔内に固定することの2つの機能を実行する。図1C及び図1Dに示す実施形態では、上述の機能は、縫合糸固定具46の近位端に設けられた拡張可能な固定部材48を用いて達成される。固定部材48は、天井にある取付け具に用いられるトグルボルトのように機能し、特に、硬い皮質骨42を越えてキャビティ40内で広がり、寸法が大きくなる。図1Dに、縫合糸固定具46の近位方向移動(図1Cの縫合糸固定装置の軸線方向位置と比較参照)により半径方向に広げられた後の固定部材48を示す。このようにして、縫合糸固定具46は、固定部材48が展開された状態で、キャビティ40から移動することを防止される。
本発明は、特定の固定部材48を示しているが、任意の類似の手段でも機能する。例えば、本明細書において引用により明示的に組み込まれる2001年3月2日に提出された現在特許出願中の米国特許出願第09/876,488号に示すようなトグルに類似し且つ異なる固定部材を用いても良い。変形例として、拡張して海綿状物質44と接触する固定構造又はネジに似た本体を用いても良い。要するに、本発明が、縫合糸固定部分を骨又は他の体腔に固定する特定の固定構造によって限定されるわけではない。
図1Eに、自由端34a及び34bに張力が与えられ且つ縫合糸固定具内に係止された後の、完全に展開された縫合糸固定具46を示す。縫合糸の長さ方向部分を縫合糸固定具46内に係止させる作業は、作動ロッド又はプルワイヤに接続された一対の縫合糸係止プラグの近位方向移動によって達成されるのが好ましい。移動方向矢印49は、この移動方向を表しており、固定構造の詳細は、以下に明らかになる。重要なことであって以下でも説明するが、本発明は、適正張力を変更することなく縫合糸の長さ方向部分を固定することを可能にする。
図3に、縫合糸固定具46の構成要素を組み立てた状態で示し、図4に縫合糸固定具46の構成要素を縫合糸固定装置20のその他の構成要素と共に組み立てた状態で再び示す。端キャップ64及び66は、管状の固定具本体60の内径内にぴったり嵌る段付き延長部分を有しており、これによってこれら3つの要素が滑らかな外側シリンダを形成する。このようにして組み立てられた固定具本体60及び端キャップ64及び66は、近位端及び遠位端にルーメン(番号を付さず)開口を有するチューブを形成する。端キャップ64及び66は、縫合糸係止要素62a及び62bを固定具本体60内で軸線方向に保持する。以下に説明するように、これらの縫合糸係止要素62a及び62bは、相対的な半径方向移動により縫合糸の長さ方向部分を縫合糸固定具46に固着させるように協働し、かつ、相対移動が可能である程度の無視し得る圧縮によって依然として緊密に積み重ねられている。これらの縫合糸係止要素62a及び62bの緊密な積み重ね及び端キャップ64及び66の存在により、それらの間の相対的軸線方向移動が防止される。図2に見られるように、遠位端キャップ64の直径方向両側に配置された2つのボア71は、縫合糸係止プラグ68を受け入れて整列させ、一方、近位端キャップ66の直径方向両側に配置されたより小さなボア73は、作動ロッド70を受け入れて整列させる。
骨固定部材48は、一対の変形可能なストリップ74によって結合された一対のウィング72a及び72bを含む。図2及び図3において、ウィング72a及び72bは、未展開、未拡張状態で示されており、その状態で、それらは、ストリップ74と共に立面でU字形に近い形状を形成する。特に図8を参照して以下に見られるように、ウィング72a及び72bは、最終的には、ストリップ74がウィングの近位表面と整列する相対的に直線形の形状を取るように互いに対して外方に展開される。この外方への展開を図3において矢印76で示す。図8に見られるように、一対の停止面78が最終的に接触してこの外方展開を制限する。
例示的な骨固定部材48は、縫合糸固定具46と送出チューブ52との間に配置される。図3及び図4に見られるように、未展開状態では、部材48のU字形近位表面は、送出チューブ52の鈍角の遠位先端80に適合し、それに対して回転可能に取り付けられる。図4に見られるように、遠位停止面78のコーナーは、縫合糸固定具46の近位端キャップ66と接触する。図2に見られるように、骨固定部材48は、それを貫通するルーメン82を有する。作動ロッド70は、中空の縫合糸固定具46を通り、ルーメン82を通って送出チューブ52内の通路84を通り、トロカール30(図1A)の近位端に達する。すぐに明らかになるように、作動ロッド70に働く張力は、縫合糸固定具46と骨固定部材48とを一緒に維持し、それらを、図4のように送出チューブ52の鈍角遠位先端80に当接して保持する。図1Fに見られるように、送出チューブ52及び作動ロッド70の除去の後でさえも、縫合糸固定具46及び骨固定部材48は、縫合糸の長さ方向部分の2つの自由端34a及び34bの張力の下で共に保持された状態を維持する。
ここで、図1Bに戻ってこれを参照すると、縫合糸固定装置20の整列したスロット内に縫合糸の長さ方向部分の2つの自由端34a及び34bの入口が示されている。最初、ループ32が回旋筋腱板22内に埋め込まれ、その後、2つの自由端34a及び34bを身体から引き出して縫合糸固定装置20内に挿入することができる。その後、縫合糸固定具46を上腕骨ヘッド24内に固定し、その内部に縫合糸を固定する。縫合糸固定装置20内の整列したスロット86、88、及び90(図2)は、同軸チューブ52、54、及び56が、回旋筋腱板22を上腕骨ヘッド24に固定するのを助け、その後、容易に除去されることを可能にする。
最小の縫合糸締め付けのためには、合計で4つよりも多い縫合糸係止要素62a及び62bがあることが有利であり、好ましくは、少なくとも10個ある。両側に2つずつ設けられ且つ互いに反対方向に移動する4つの縫合糸係止要素62により、縫合糸の長さ方向部分との適切な摩擦干渉が形成される。勿論、縫合糸係止要素62の数が多いほど縫合糸の引き抜きに対する摩擦抵抗が増大し、同時に締め付け力を軽減させる。更に、互いに対して180°の方向に移動する、交互に配置された縫合糸係止要素62a及び62bを示しているが、必ずしも反対方向ではない異なる方向に移動するように異なる方向に向けられた2つよりも多い縫合糸係止要素を用いても良い。例えば、互いに対して120°に向けられた方向に移動する3種類の一連の要素を用いても良い。
第1の位置から第2の位置への縫合糸係止要素62a及び62bの半径方向内方への移動は、通路94の断面をほぼ均一な形状から不規則なものに転換し、従って、通路94内に配置された縫合糸の長さ方向部分34a及び34bの軸線方向移動を実質的に制限する。この不規則性は、図7Dの断面に見ることができ、概略的には、縫合糸の長さ方向部分34a及び34bを両側から押圧する交互にずれた隆起100、すなわち「歯」が構成される。隆起100がずれていることによる縫合糸の長さ方向部分34a及び34bの不規則な押圧により、隆起が整列していた場合よりも縫合糸の引き抜きに対するかなり大きい摩擦抵抗が生成されるという効果が生じる。
縫合糸係止要素62a及び62bは、ルーメン94内の縫合糸の長さ方向部分を押圧し又は「押し潰し」且つルーメン94を通る縫合糸の軸線方向移動を妨げるように寸法決めされている。妨げ量は、縫合糸係止要素62a及び62bが第2の位置になった状態で縫合糸を移動させるのに必要な引張力の量により測定することができる。引張力は、用いられる縫合糸の「USP」(米国薬局方)規格の結節引張強度(USP24)を超える範囲にあるのが好ましい。#2編組ポリエステル縫合糸の特定の場合においては、この結節引張強度は、約3.5Kgfである。しかし、実際には、市販されている#2編組ポリエステル縫合糸の結節引張強度は、14Kgfに近い。
図8及び図9は、縦方向断面に沿った本発明の縫合糸固定機能を更に示し、また、全体的な骨固定及び縫合糸締め付けの側面を示す。図8においては、縫合糸ループ32は、軟組織内に埋め込まれていると見なすことができ、従って、比較的確実に配置されている。上述のように、骨固定部材48は、その平坦な近位表面が上腕骨ヘッド24の硬い皮質骨42の内壁のような体腔の内壁に接触するように展開される。
送出チューブ52を含む縫合糸固定装置20は、係止プラグ68a及び68b及び作動ロッド70の張力により骨固定部材48に当接して保持され、所定の位置に留まる。縫合糸係止要素62a及び62bは、係止プラグ68a及び68bが遠位に留まるために、第1の位置では展開されず、縫合糸の長さ方向部分34a及び34bは、通路94内で自由に摺動することができる。
上述のように、縫合糸の長さ方向部分34a及び34bは、一種のプーリとしての機能を果たして縫合糸が自由に摺動して通過することができる交差部材92(図5A参照)の周りに巻かれる。自由端34a’及び34b’を引き続ける結果、教示の縫合糸固定装置20とループ32との間の部分が引っ張られることである。これは、図1Dにも描かれている。縫合糸34a及び34bに生じる特定の張力は、患者の特性、再び取り付けられる軟組織の種類、及び外科医の判断に応じて異なる。
本発明が提供する1つの利点は、軟組織内に埋め込まれた縫合糸ループを所定の張力まで引っ張り、次に、その張力を僅かに変えることさえなく、縫合糸を縫合糸固定具内に固定する機能である。重要なことに、縫合糸係止要素62a及び62bが半径方向に移動するので、縫合糸34a及び34bは、管状の固定具本体60内で軸線方向に移動するように促されず、従って、交差部材92の両側において長さが変化しない。これは、縫合糸固定具46と軟組織内に埋め込まれたループ32との間に確立された適正な張力が変化しないことを保証する。
作動ロッド142に取り付けられた縫合糸係止プラグ140は、最初、縫合糸係止要素134の積み重なりの遠位端に位置する。図12Aに見られるように、作動ロッド142は、縫合糸係止要素134の部分的に整列した一連の中央開口144の中を通っている。これに関し、中央開口144の位置のみが異なる複数の縫合糸係止要素134構造が存在する。好ましくは、中心軸線からオフセットしているが重なる中央開口144を有する単一の形状の要素134が採用される。隣接する縫合糸係止要素134は、それらの中央開口144が反対方向にオフセットするように互いに反対方向に向けられる。中央開口144の整列した部分は、係止プラグ140よりも小さいが作動ロッド142が通過するのに十分な大きさである。
作動ロッド142及びそれに取り付けられた縫合糸係止プラグ140の近位方向移動により、縫合糸係止プラグの先端部又は近位端のテーパ部を、部分的に整列した中央開口144内に強制的に押し入れると、交互に配置された縫合糸係止要素134を半径方向両側の第2の位置にカム式に駆動し移動させる。すなわち、縫合糸係止プラグ140は、装置の中心軸線上に位置し、従って、各オフセットした中央開口144も同様に、その中心軸線に向けて強く押される。各中央開口144の大きさは、縫合糸係止プラグ140の通過を可能にするのにちょうど十分な大きさであり、従って、図12Bに見られる最終的な構成は、中心軸線に沿って縫合糸係止プラグ周りに同軸に整列した中央開口144を有する。
Claims (16)
- 縫合糸の長さ方向部分が無結節式に固定される縫合糸固定具装置であって、
近位端と、遠位端と、縫合糸の長さ方向部分を前記近位端からルーメン内に導入することができるように前記近位端に設けられたルーメン開口とを有する固定具本体と、
前記固定具本体のルーメン内に位置する複数の縫合糸係止要素と、
を備え、
前記縫合糸係止要素の各々は、それぞれの第1の位置から第2の位置まで前記ルーメン内を移動可能であり、
前記複数の縫合糸係止要素は、その第1の位置において、互いと共に、少なくとも一つの軸線方向通路を形成し、この軸線方向通路は、それを通る前記縫合糸の長さ方向部分の軸線方向移動を可能にするように寸法決めされ、
前記縫合糸係止要素は、その第2の位置において、前記軸線方向通路を不規則な断面に変形させて又は前記縫合糸の長さ方向部分を前記軸線方向通路内で締めつけるように前記軸線方向通路の寸法を減少させて、前記軸線方向通路を通る縫合糸の長さ方向部分の軸線方向移動を実質的に制限することを特徴とする縫合糸固定具装置。 - 前記軸線方向通路は、前記ルーメンのほぼ中心に配置され、
前記縫合糸係止要素の各々は、前記ルーメンの中心に向けて前記第1の位置から前記第2の位置まで移動することを特徴とする請求項1に記載の縫合糸固定具装置。 - 前記縫合糸係止要素の少なくとも1つは、前記第1の位置から前記第2の位置まで、他の縫合糸係止要素と異なる方向に移動することを特徴とする請求項2に記載の縫合糸固定具装置。
- 軸線方向に積み重ねられ且つ前記ルーメン内で半径方向に移動するように配置された少なくとも3つの縫合糸係止要素を含み、
隣接した前記縫合糸係止要素同士は反対方向に移動することを特徴とする請求項3に記載の縫合糸固定具装置。 - 前記縫合糸係止要素は、実質的にC字形状であり、その各々は、前記軸線方向通路の約4分の3を取り囲んで前記軸線方向通路を形成することを特徴とする請求項2又は請求項4に記載の縫合糸固定具装置。
- 更に、異なる縫合糸係止要素と接触し且つそれらを前記第1の位置から前記第2の位置まで異なる方向に移動させるように、前記ルーメン内を軸線方向に移動可能な一対の縫合糸係止プラグを有することを特徴とする請求項3に記載の縫合糸固定具装置。
- 前記縫合糸係止要素は、それぞれの前記第1の位置からそれぞれの前記第2の位置まで前記ルーメン内を半径方向に移動するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の縫合糸固定具装置。
- 更に、前記縫合糸係止要素の少なくともいくつかと接触し且つそれらを前記第1の位置から前記第2の位置まで移動させるように、前記ルーメン内を軸線方向に移動可能な縫合糸係止プラグを有することを特徴とする請求項7に記載の縫合糸固定具装置。
- 軸線方向に積み重ねられ且つ前記ルーメン内を半径方向に移動するように構成された少なくとも3つの縫合糸係止要素を有し、
隣接した縫合糸係止要素は反対方向に移動することを特徴とする請求項8に記載の縫合糸固定具装置。 - 更に、前記縫合糸係止要素の少なくとも1つと接触し且つそれを前記第1の位置から前記第2の位置まで移動させるように、前記ルーメン内を軸線方向に移動可能な縫合糸係止プラグを有することを特徴とする請求項1に記載の縫合糸固定具装置。
- 前記縫合糸係止プラグは、第1の断面寸法を有し、
更に、前記第1の寸法よりも小さい第2の断面寸法を有する作動ロッドを有し、
前記作動ロッドは、前記縫合糸係止プラグの近位端に取外し可能に取り付けられ、前記固定具本体の近位端から突出し、前記縫合糸係止プラグを前記ルーメン内で軸線方向に移動させるために用いられることを特徴とする請求項10に記載の縫合糸固定具装置。 - 更に、前記作動ロッドに沿う張力脆弱点を有し、それにより、接触した前記少なくとも1つの縫合糸係止要素の各々が前記第1の位置から前記第2の位置に移動した後、前記作動ロッドに対して所定の引張力を近位方向に加える時、ワイヤが前記縫合糸係止プラグから分離することを可能にすることを特徴とする請求項11に記載の縫合糸固定具装置。
- 軸線方向に積み重ねられ且つ前記ルーメン内を半径方向に移動するように構成された少なくとも2つの縫合糸係止要素を有し、
隣接した縫合糸係止要素は反対方向に移動することを特徴とする請求項10に記載の縫合糸固定具装置。 - 2つの軸線方向通路と2つの縫合糸の長さ方向部分とを有し、
前記長さ方向部分の各々は、前記ルーメンの直径方向反対側に且つ前記固定具本体の壁に当接して配置され、
前記縫合糸係止要素の各々は、前記第1の位置から前記第2の位置まで移動したとき、前記軸線方向通路の一方に向かって移動することを特徴とする請求項10に記載の縫合糸固定具装置。 - 各前記縫合糸係止要素は、前記縫合糸係止プラグが接触して前記縫合糸係止要素を移動させる、前記ルーメンの中心からオフセットした開口を有し、
隣接した縫合糸係止要素の開口は、前記縫合糸係止プラグの軸線方向移動により、隣接した縫合糸係止要素を異なる方向に移動させるように異なる方向にオフセットされる、ことを特徴とする請求項14に記載の縫合糸固定具装置。 - 前記固定具本体は、更に、それに取り付けられた縫合糸戻り部材を含み、前記縫合糸の長さ方向部分は、前記近位端から前記ルーメン内に通され、前記軸線方向通路の中を通り、前記縫合糸戻り部材の周りでループを形成し、前記軸線方向通路の中を通って戻り、前記近位端を通って前記ルーメンから外に通すことができることを特徴とする請求項1に記載の縫合糸固定具装置。
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