JP4290402B2 - 移植靭帯アンカー及び骨に移植アンカーを固定する方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は医療器具及びその使用方法に関し、特に、靭帯を再形成する装置及びその方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
靭帯は骨の関節端部を連結したり、内蔵を体内の所定の位置に保持する強靭な組織の束である。一般に、靭帯は、平行に或いは近接して組み合わさって存在する緻密な白色繊維組織の粗い束からなる。この白色繊維組織は、柔軟で可撓性に富んでいるが、それほど伸張しない。
【0003】
靭帯は事故で裂けたり断裂したりすることがよくある。従って、そのように損傷した靭帯を修復或いは置換するための様々な方法が開発されてきた。例えば、人体の関節の場合、前十字靭帯(ACL)及び後十字靭帯(PCL)が、脛骨の上端と大腿骨の下端との間に延在する。ACL及びPCLは、他の靭帯及び軟組織と協働して膝に静的及び動的安定性を付与している。ACLは、例えばスポーツによる怪我で断裂することがよくある。従って、膝の正常な機能を回復するべく、ACLを再形成するための外科的手法が開発されてきた。
【0004】
多くの場合、断裂したACLを移植靭帯で置換することによりACLを再形成する。具体的には、このような方法では、脛骨の上端及び大腿骨の下端にトンネルを形成して、移植靭帯の一端を大腿骨のトンネルに配置し、その他端を脛骨のトンネルに配置する。移植靭帯が元のACLと実質的に同じように大腿骨と脛骨との間に延在し、かつ元のACLと実質的に同様に機能するように、当分野で周知の任意の方法で移植靭帯の両端を固定する。この後、移植靭帯が周囲の構造と協働することにより、膝の正常な機能が回復する。
【0005】
或る場合には、移植靭帯は患者の別の部位から採取した靭帯または腱であってよく、また或る場合には、移植靭帯は人工器具であってもよい。本明細書では、以降、前記移植靭帯を「移植靭帯」、「移植材」、または「移植部材」と呼ぶことにする。
【0006】
上記したように、移植靭帯は様々な方法で移植することができる(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6、特許文献7、特許文献8、特許文献9、特許文献10、特許文献11、及び特許文献12を参照)。
【0007】
【特許文献1】
米国特許第4,828,562号明細書
【特許文献2】
米国特許第4,744,793号明細書
【特許文献3】
米国特許第4,755,183号明細書
【特許文献4】
米国特許第4,927,421号明細書
【特許文献5】
米国特許第4,950,270号明細書
【特許文献6】
米国特許第5,062,843号明細書
【特許文献7】
米国特許第5,147,362号明細書
【特許文献8】
米国特許第5,211,647号明細書
【特許文献9】
米国特許第5,151,104号明細書
【特許文献10】
米国特許第4,784,126号明細書
【特許文献11】
米国特許第4,590,928号明細書
【特許文献12】
米国特許第2,590,792号明細書
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献に記載された多数の利点にもかかわらず、より単純で移植が容易であり、製造コストが低く、なお確実かつトラブルフリーであって、典型的には哺乳類の膝関節に移植することができる移植靭帯アンカーが要望されている。
【0009】
従って、本発明の目的は、製造が比較的容易であり、従って製造コストが低く、操作及び移植が比較的容易であり、その動作が確実で安全な移植靭帯アンカーを提供することである。
【0010】
本発明の別の目的は、移植靭帯を骨に固定する改良された方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記した及びその他の本発明の目的は、移植靭帯係合手段及び固定手段とを含む新規な移植靭帯アンカー及びその方法を提供することである。この移植靭帯係合手段は、その壁部が骨に設けられた開口に配設された移植靭帯の少なくとも一部に隣接して骨の開口に配設され、固定手段は、少なくとも部分的に移植靭帯係合手段と係合して骨の開口に配設される。移植靭帯アンカーの各要素は、骨の開口を固定手段が移動することにより、固定手段の少なくとも一部が移植靭帯係合手段と係合し、それにより移植靭帯係合手段、従ってその移植靭帯係合手段に隣接して配設された移植靭帯の一部が骨の開口の壁部に対して押圧され、移植靭帯が開口の壁部に固定されるように適合されている。
【0012】
使用する場合は、まず骨に開口を設け、移植靭帯の一部が移植靭帯係合手段の壁部に沿って配設されるように、移植靭帯及び移植靭帯係合手段をその開口に挿入する。本発明に従えば、固定手段もまた、移植靭帯係合手段の一部により移植靭帯から離隔するように、移植靭帯係合手段に沿って骨の開口に配設する。この方法は更に、骨の開口内を固定手段を移動させ、それにより固定手段の少なくとも一部が、移植靭帯係合手段、従ってその移植靭帯係合手段に隣接して配設された靭帯の一部を開口の壁部に対して押圧し、それにより移植靭帯が開口の壁部に固定されるようにすることを含む。
【0013】
本発明の一態様では、骨トンネル内に移植部材を固定するための移植片固定装置は、側壁を有する径方向に膨張可能な筒状体を含む。この側壁は、径方向に膨張可能な筒状体の長さに沿ってその長手方向に延在する構造的に軟弱なフラクチャー領域を少なくとも1つ含む。径方向に膨張可能な筒状体はまた、移植部材が骨トンネルの壁部と径方向に膨張可能な筒状体の外面との間に受容されるように骨トンネル内に嵌合する大きさである。筒状体エキスパンダーを、径方向に膨張可能な筒状体の中心内腔に配設してこの筒状体を径方向に膨張させ、骨トンネル内に移植部材を固定することができる。構造的に軟弱なフラクチャー領域が、筒状体の径方向の膨張により損壊するように適合されているため、筒状体が様々な程度に膨張可能である。
【0014】
本発明のこの態様の特定の実施形態では、長手フラクチャー領域により連結された複数の長手側壁セグメントが設けられている。この側壁セグメントは凹状外面を有しており、それにより各セグメントが、その外面と骨トンネルの壁部との間に移植材の一部を挟持できるようになっている。さらなる実施形態では、セグメントを長手方向に分割し、長手屈曲領域により連結されたサブセグメントにしてもよい。
【0015】
本発明の別の態様では、移植部材を骨トンネル内に固定するための移植片固定装置は、複数の長手側壁セグメントを含む側壁を備えた径方向に膨張可能な筒状体を有する。これらの長手側壁セグメントは、凸状外面を有する凸状長手屈曲領域により分割されている。また、径方向に膨張可能な筒状体は、骨トンネル内に嵌合する大きさであって、中心内腔を画定している。この形態では、側壁セグメントは可撓性であって凹状外面を有している。凹状外面は、その凹状外面と骨トンネルとの間に移植部材を囲むように適合されている。筒状体エキスパンダーを径方向に膨張可能な筒状体の中心内腔に配設して、凸状長手屈曲領域及び可撓性凹状壁セグメントを曲げて、移植部材を骨トンネル内に固定することができる。
【0016】
この態様の特定の実施形態では、側壁セグメントは、セグメント内に屈曲性を付与するべく長手屈曲領域により連結された硬質の長手サブセグメントを含み得る。更に、凸状長手屈曲領域は、屈曲するが一定以上屈曲した後に損壊して筒状体が更に径方向に膨張するように適合することもできる。
【0017】
本発明の移植片固定装置により、径方向に膨張可能な筒状体を形成するためにより多様な材料を用いることができ、かつ様々な骨トンネル及びエキスパンダーの大きさに対して単一の大きさの筒状体を使用できるようになる。
【0018】
【発明の実施の形態】
上記した及びその他の本発明の目的及び特徴が、同様の参照符号が同じ要素を示す図面を用いた後述する本発明の好適な実施形態の説明から明らかになるであろう。
【0019】
図1を参照すると、本発明を説明する一実施形態が示されている。この実施形態は、骨Bに形成された開口24に挿入されるように適合された好ましくは金属またはプラスチックから形成された変形可能なスリーブ22を備えた移植靭帯係合手段20を含む。1或いは複数の移植靭帯28が、スリーブ22の内壁30に沿って配設されている。
【0020】
図1に示されている実施形態は更に、回動可能なロッカーアーム34とすることができる固定手段32を含む。固定手段32は、ロッカーアーム34を回動するための重要な部材(図示せず)を受容するためのスロット36を有し得る。
【0021】
図2を参照すると、ロッカーアーム34の回動によりロッカーアームの一部がスリーブ22の外面40に衝当し、それによりスリーブ22、従ってそのスリーブ22内の移植靭帯28が開口24の側壁38に対して押圧され、スリーブ22及び移植靭帯28が開口の側壁38と固定手段32との間に固定されていることが分かるであろう。
【0022】
操作手順は、まず骨Bに開口24を形成し、次に、移植靭帯28が第1の壁部、即ちスリーブ22の内壁30に沿って配置されるように、移植靭帯28及び移植靭帯係合手段20を開口24の中に挿入する。固定手段32を、スリーブ22の外面40に沿って開口24の中に挿入する。従って、固定手段32は、靭帯移植係合手段、即ちスリーブ22によって移植靭帯28から隔絶される。上記したように、固定手段32の回動により、固定手段32の少なくとも一部がスリーブ22と係合し、スリーブ22が移植靭帯28に対して内側に曲がり、スリーブ22及び移植靭帯28が開口24の側壁38に対して押圧される。
【0023】
その後、移植靭帯28を解放する必要がある場合は、ロッカーアーム34を図1に示す位置に戻せばよい。最後に、移植靭帯係合手段20を弾性材料から形成して、固定手段32が図1に示す位置に戻った時に、係合手段20が図1に示すほぼ同じ位置に戻るようにするのが好ましい。
【0024】
所望に応じて、スリーブ22の実質的に全てを変形可能なように形成することもできるし、また一部を硬くすることもできる。一例として、固定手段32に接触するスリーブ22の一部が、或る程度の剛性を有するようにもできる。
【0025】
移植靭帯28は、天然或いは合成の移植靭帯材料を含み得る。アンカーを用いて天然或いは合成の移植靭帯及び/または腱を骨に取着することができる。スリーブ22内に移植靭帯28を保持するべく、スパイク44などの内側に延びた突出部42をスリーブ22に設けるのが好ましい。
【0026】
固定手段32は、図1及び図2に示されているようなロッカーアーム部材34などのロッカーアーム型、或いは図3に示されているような概ね円錐形の膨張形プラグ46とすることができる。膨張形プラグ46の場合、ねじ込むに連れてその径が増大することにより楔のような要領でスリーブ22に係合し、スリーブ22が開口24の内壁38に対して押圧されるようにねじ込むのが好ましい。
【0027】
図4に示されているように、別の実施形態では、移植靭帯28がスリーブ22の外壁40に沿って配設され、固定手段32がスリーブ22内に配設されている。この実施形態では、固定手段32がスリーブの内壁30と係合して動作し(図5)、移植靭帯28が開口24の側壁38に対して押圧される。また、固定手段32は、図4及び図5に示されているロッカーアーム部材34などのロッカーアーム型、或いは図3に示されているような好ましくはねじ込み型の膨張形プラグ46にすることができる。図4及び図5に示されている実施形態では、スリーブ22は、移植靭帯28と係合するように、スリーブ22の外壁40に例えばスパイク44の形態のような突出部42を備え得る。大抵の場合、少なくとも2つの移植靭帯28を別々に設けるのが有利であり、このような場合、図4及び図5に示されているように、移植靭帯をスリーブの実質的に互いに反対側(即ち、両側)に配置するのが好ましい。
【0028】
図6を参照すると、図4及び図5に示した実施形態に類似した実施形態が示されている。但し、図1乃至図5に示されている変形可能な金属やプラスチックのスリーブ22の替わりに膨張可能なスリーブ22Aが設けられている。スリーブ22Aはエラストマー材料から形成することができ、好ましくはねじ込み膨張形プラグ46の形態である中心に配置された固定手段32との係合により径方向外向きに膨張し、移植靭帯28が外向きに押圧されてスリーブ22Aと開口の側壁38との間に固定される。
【0029】
図4乃至図6に示されている実施形態の操作手順は、図1乃至図3に示されている実施形態と同様に移植靭帯28を骨Bに取着する。まず、開口24を骨Bに形成する。移植靭帯28及び移植靭帯係合手段20(スリーブ22若しくはスリーブ22Aの形態)を開口24に挿入し、移植靭帯28を移植靭帯係合手段の外壁40、即ちスリーブ22若しくはスリーブ22Aの外壁40に沿って配設する。ロッカーアーム部材34若しくはねじ込み膨張形プラグ46の形態である固定手段32をスリーブの内壁30に沿ってスリーブ内に軸方向に挿入する。従って、固定手段32は、スリーブ22若しくはスリーブ22Aにより移植靭帯28から隔離されている。次に、固定手段32をスリーブ22若しくはスリーブ22Aと係合して動作させ、スリーブ及び移植靭帯28が開口の側壁38に対して押圧され、スリーブ及び移植靭帯が開口の壁部に固定されるようにする。
【0030】
移植靭帯28の張力を調節する必要がある場合、固定手段32を戻して解放する。即ち、固定手段32がロッカーアーム型カム部材34を含む場合は、アームを図2及び図5に示されている位置から90度回転させて、図1及び図4に示されている元の位置に戻し、移植靭帯が解放されるようにする。一方、固定手段32が膨張形プラグ46を含む場合は、プラグのねじを緩めるか、或いは別の方法で軸方向に引き戻して移植靭帯が解放されるようにする。
【0031】
次に図7を参照すると、別の実施形態が示されている。この実施形態では、移植靭帯係合手段20が、骨の開口内を横方向に移動可能なプレート手段48を含む。先述の実施形態と同様に、移植靭帯28が移植靭帯係合手段20の壁部50(この場合はプレート手段48の第1の主表面)に沿って配設されている。移植靭帯係合手段20は、移植靭帯28と固定手段32との間に配設されている。上記した実施形態と同様に、固定手段32には、図7に示されている膨張形プラグ46、或いは図1、図2、図4、及び図5に示されているようなロッカーアーム型のカム部材34を用いることができる。固定手段32は、プレート手段48の第2の主表面52に衝当するように適合されている。図7に示されている実施形態では、プレート手段48は単一プレート54を有し、その単一プレート54の第1の主表面50上に1或いは複数の移植靭帯28のそれぞれを受容するための1或いは複数の凹部56が設けられている。
【0032】
図7の実施形態を用いて1或いは複数の移植靭帯28を骨Bに取着する場合、固定手段32を操作して、その固定手段32がプレート54に当接してプレート54が移植靭帯28と係合するようにし、更にプレートを移動させて移植靭帯が開口24の側壁38に固定されるようにする。
【0033】
次に図8を参照すると、固定手段32がねじ込み膨張形プラグ46を有してもよい含み得ることが分かるであろう。このねじ込み膨張形プラグ46は、開口24に部分的に配置されると共に骨Bに部分的にねじ込まれており、いわゆるインターフェースねじとして機能する。この構成では、プラグ46は、(1)その長さに沿って開口24内に部分的に配設され、開口の壁部38から開口内に突出しており、(2)その長さに沿って部分的に骨Bにねじ込まれて骨Bに係合している。プラグ46をねじ込むと、そのプラグ46がプレート54に係合し、1或いは複数の移植靭帯28が開口24の壁部38に対して押圧される。
【0034】
図7に示されている前述の凹部56の代わりに或いはそれに加えて、プレート54に、図8及び図9に示されているように移植靭帯28を係合するためのグリッパーリブ58を設けることもできる。
【0035】
図10を参照すると、第1のプレート60及び第2のプレート62を有し得るプレート手段48が示されている。各プレートは、1或いは複数の移植靭帯28に面した壁部50及び固定手段に面した壁部52を有する。プレート60及びプレート62は、いわゆる「一体蝶番(living hinge)」を形成するべく両プレートと一体成形され得るリンク64により互いに連結され得る。固定手段32がロッカーアーム型のカム部材34として図10に示されているが、膨張形プラグ固定手段(例えば、図3、図6、及び図7に示されているようなプラグ46)も可能であることを理解されたい。
【0036】
操作は、ロッカー部材34を回動させて(或いは膨張形プラグ46を軸方向に移動させ)、プレート60及びプレート62を互いに反対外向きに移動させ、移植靭帯28が開口24の壁部38に押圧されるようにする。プレート60及びプレート62の壁部50には、図10に示されているような凹部56、若しくは図9に示されているようなリブ58、或いはそれら両方を備えることができる。
【0037】
図11を参照すると、本発明の別の実施形態が示されている。この実施形態は、移植靭帯係合手段20と、好ましくは弾性材料またはプラスチック材料から形成されるV字型ストリップ94を含む。移植靭帯28が、第2の脚部100の外面に沿って延在しており、その端部96は、V字型ストリップ94の第1の脚部98と第2の脚部100との間に配設されている。固定手段32はねじ込み膨張形プラグ46を含む。このねじ込み膨張形プラグ46は、図8に示されているねじ込み膨張形プラグ46が配設された要領で開口24の側壁28に沿って開口24に部分的に配設されると共に骨Bに部分的に配設されている。
【0038】
膨張形プラグ46をねじ込むと、その膨張形プラグ46が移植靭帯係合手段20(即ちV字型ストリップ94)の第1の脚部98に係合して、その第1の脚部が第2の脚部100に接近し、それにより両脚部間に移植靭帯端部96が挟持される。更にプラグ46をねじ込むと、移植靭帯係合手段20及び移植靭帯28が開口24の壁部38に押圧される。移植靭帯28を解放するには、膨張形プラグ46をただ戻すだけでよい。
【0039】
図11に示されているように、移植靭帯を移植靭帯アンカーで骨に取着する時は、まず骨に開口24をドリルで穿孔するか、或いは別の方法で開口24を形成する。次に、V字型ストリップ94を、そのノーズ部分104を骨の内側に向けて開口内に挿入する。次に、移植靭帯28の端部96を、V字型ストリップ94の第1の脚部98と第2の脚部100との間に挿入する。そして、プラグ46の長手方向に延在する第1の部分106が開口24に配設され、プラグ46の長手方向に延在する第2の部分108が骨Bにねじ込まれて係合するように、ねじ込み膨張形プラグ46を開口の壁部38に挿入する。次に、膨張形プラグ46を更にねじ込み、膨張形プラグ46がV字型ストリップ94の第1の脚部98に係合し、移植靭帯端部96がV字型ストリップ94内に固定されるようにし、更に膨張形プラグをねじ込んでくさびストリップ94及び移植靭帯28が開口24の壁部38に対して押圧されるようにする。
【0040】
引き続き図11を参照すると、骨の開口24を、その全長に亘って同一径にすることもできるし、また、必要に応じて図11に示されている要領で、骨の開口内に環状の肩110(即ち、縮径部)を形成してその長さに沿って2つの異なる直径を有するようにもできることを理解できよう。環状の肩110を設けることにより、移植靭帯28に相当な収縮力がかかったとしても移植靭帯アンカーの骨B内への更なる進入を防止できる。
【0041】
図11の実施形態の変更例(図示せず)では、膨張形プラグ46を、移植靭帯28及びストリップ94の第2の脚部100に沿って挿入してもよい。この変更例でも、膨張形プラグ46を前記した要領で挿入するが、膨張形プラグ46を移植靭帯28に係合させて、第1の脚部98が開口24の壁部38に対して押圧されるようにするという点が異なる。
【0042】
次に図12乃至図14を参照すると、別の形状の移植靭帯アンカーが示されている。この移植靭帯アンカーは図6に示されている実施形態に類似しているが、膨張可能なスリーブ22Bが円筒コイルの形態である。スリーブ22Bは弾性材料から形成されており、中心に配置された固定手段32(好ましくは、軸方向に移動可能なねじ込み膨張形プラグ46)と係合することによりスリーブ22が径方向外向きに膨張し、それにより移植靭帯28が外向きに押圧されてスリーブ22Bと骨Bとの間に固定される。
【0043】
図14を参照すると、図10に示されている実施形態に類似した実施形態が示されているが、第1のプレート60及び第2のプレート62が独立していて互いに連結されていない。この構造では、固定手段32をプレート壁部52によって画定された中央の凹部74の中に挿入する。この固定手段32は、図6及び図7に示されているタイプの膨張形プラグ46か、或いは図1及び図2に示されているタイプのロッカーアーム型カム部材34の何れかを含み得る。
【0044】
次に、図15及び図16を参照すると、別の移植靭帯アンカー200が示されている。アンカー200は、平坦なプレート201、一対の貫通穴202及び204、及びねじ込み貫通穴206を有する移植靭帯係合手段20を有する。使用法は、図15乃至図17を参照して説明する。まず、移植靭帯28の自由端96を穴202の上から下に向けて通し、次に穴204の下から上に通す。次に、ねじ208を用い、ねじ208の軸部を穴206及び移植靭帯28を介して骨Bの中にねじ込んで、骨の開口の壁部210にアンカー200を固定する。こうすることにより、移植靭帯28がねじ208及びプレート201によって骨Bに固定される。
【0045】
或いは、図18に示されているように、移植靭帯28を穴202の下から上に向けて通し、次に穴204の上から下に通す。次に、ねじ208を、穴206及び移植靭帯28を介して骨Bに挿入する。こうすることで、図17に示されている実施形態のように、ねじ208及びプレート201により移植靭帯28が骨Bに固定される。
【0046】
図19及び図20に、別の移植靭帯アンカー200Aが示されている。移植靭帯アンカー200Aは移植靭帯アンカー200に類似しているが、移植靭帯アンカー200Aが、骨に固定する時に骨Bの壁部210(図17)内に進入する複数のスパイク212を有するという点が異なっている。また、移植靭帯アンカー200Aは、図19に示されているように貫通穴206Aの領域における拡大構造214を有する。
【0047】
図21を参照すると、図7に示されている移植靭帯アンカーに類似した移植靭帯アンカーの別の実施形態が示されている。この実施形態では、移植靭帯係合手段20が、骨の開口24内を横方向に移動可能なU字型構造(図22)に形成されたプレート手段48を含む。少なくとも1つの移植靭帯28が、移植靭帯係合手段20の壁部50(この場合はプレート手段48の第1の主表面)に沿って配設される。移植靭帯係合手段20は、移植靭帯28と固定手段32との間に配設されている。固定手段32には、図21及び図7に示されているような膨張形プラグ46、図1に示されているようなロッカーアーム型カム部材34、図11に示されているようなインターフェースねじ込み膨張形プラグ46、または図17に示されているような横向きのねじ208を用いることができる。
【0048】
図21の実施形態を用いて1或いは複数の移植靭帯28を骨Bに固定する場合、固定手段32を操作してプレート手段48の第2の主表面52を押圧し、それによりプレート手段48が移動して移植靭帯28と係合し、プレート手段48の両自由端49が開口24の側壁38に進入し、移植靭帯28が側壁38、従って骨Bに固定されるようにする。
【0049】
図23及び図24を参照すると、環状部材300を含む移植靭帯アンカーの別の実施形態が示されている。この環状部材300は、第1の端部302及び第2の端部304で開口しており、その側壁に開口306が設けられている。その他の点は、上記した図21の移植靭帯アンカーに類似している。
【0050】
図23及び図24の実施の形態を用いて1或いは複数の移植靭帯28を骨に固定する場合、固定手段32を操作してプレート手段48の第2の主表面52を押圧し、それによりプレート手段48が環状部材の開口306内に進入して移植靭帯28と係合し、プレート手段48の両自由端49が開口24の側壁38内に進入し、それにより環状部材300及び移植靭帯28が側壁38、従って骨Bに固定されるようにする。この実施形態並びに図1乃至図3に示されている実施形態では、移植靭帯28が骨に接触することなく移植靭帯28を骨に固定することができる。環状部材300及びプレート手段48は、プラスチックまたは金属材料からなるのが好ましい。図21及び図23に示されている実施形態では、プレート手段48に、移植靭帯28を把持するための内歯47を設けることもできる。
【0051】
本発明の更なる実施形態が図25乃至図29に例示されている。図25には、側壁401を有し、中心の内腔450を画定する選択的に径方向に膨張可能な筒状体400の斜視図が示されている。図28に例が示されているように、筒状体400は、その外壁と骨に形成されたトンネル600との間に移植靭帯を挟んで骨トンネル600(図28)内に嵌合するような大きさである。中心内腔450は、図29に例が示されているような筒状体を径方向に膨張させて骨トンネル600内の移植材28を固定するための筒状体膨張要素(図27の筒状体膨張要素700若しくは図10の固定手段32)を受容できる大きさに形成されている。
【0052】
図25を参照すると、筒状体400は、筒状体エキスパンダーを中心の内腔450内に挿入し易いようにテーパ状の基端部即ち「筒状体エキスパンダー案内」端部領域403を有し得る。案内部403は、筒状体400の基端部の断面の径方向の膨張を容易にするための基端部カットアウト領域406を含み得る。中心内腔450はまた、その内部にねじ込み筒状体エキスパンダー(図26のテーパ状ねじ筒状体エキスパンダー700のような)が容易にねじ込み係合できるように側壁401の内面408に雌ねじを有し得る。筒状体400の案内部403は、筒状体400が骨トンネル内に進入し過ぎるのを防止するためのタブ1000を有し得る。側壁401の外径を、案内部403から先端409にかけて直径が小さくなるテーパ状にして、挿入時に移植部材28にかかる極限圧縮負荷量が徐々に変化するようにすることもできる。案内部403と同様に先端409にも、筒状体400の先端部の断面の径方向の膨張を容易にするためにカットアウト領域452を設けることもできる。側壁401の外面の一部に、突出部や他の類似した構造のリブ402を設けることができる。このようにリブ402を設けることにより、外面が粗くなり、筒状体400が膨張した時に骨トンネルの壁部600(図28)及び移植材28(図29)の何れか一方或いは両方と係合し易くなる。
【0053】
図26(b)の断面図に例が示されているように、筒状体400の側壁401が4つの長手側壁セグメント405に分割されている。それぞれのセグメント405は、図28により詳しく例が示されているように側壁セグメントと骨トンネル壁600との間に移植材が配設され得る領域410,420,430,及び440を提供する凹状の外面を有する。本発明の原理に従えば、筒状体エキスパンダー(テーパ状ねじ筒状体エキスパンダー700のような)を筒状体400の中心内腔450に挿入して非円形の側壁401を円形になるように変形させ、エキスパンダー700の外径に一致させることができる。筒状体400は、このような変形を受容するように適合された様々な構造を含み得る。
【0054】
具体的には、筒状体400は、側壁401の長さに沿って長手方向に延在する1或いは複数の構造的に軟弱なフラクチャー領域490を含み得る。本明細書に用いる「構造的に軟弱な」とは、側壁401の屈曲及び/または破壊を可能とする特性を指す。場合によっては、側壁を蝶番が付けられたかのように曲げることも可能であり、あらゆるタイプの蝶番を「構造的に軟弱な領域」と定義する。好適な実施形態では、フラクチャー領域490は、側壁401の長さの実質的部分或いは全体に沿って延在し、基端部カットアウト406及び先端部カットアウト452を有し得る。更に、フラクチャー領域490は、筒状体400が損壊して更に径方向に膨張する前に、筒状体400が径方向に膨張可能な構造にすることが可能である(損壊後の膨張が図29に例が示されている)。また、フラクチャー領域490は、所望のフラクチャー領域における側壁401の材料を長手方向に薄くして形成することができる。一実施形態では、側壁401に長手方向の溝を設けてフラクチャー領域490を形成することもできる。
【0055】
図26(b)の説明をするための実施形態では、筒状体400は、中心内腔450を外接する4つの長手側壁セグメント405を含む。長手側壁セグメント405はそれぞれ、構造的に軟弱な4つの長手フラクチャー領域490により隣接する長手側壁セグメント405に連結されている。このような構造は、骨トンネルに固定する移植材を4つの部分に容易に分割できる場合には好適であるが、当業者であれば、筒状体400に4つより多い或いは少ない側壁セグメント及び構造的に軟弱な領域を設けて、筒状体400を他の固定方法に対応できるようにすることを理解できよう。また、凹状の外面を有する側壁セグメントで中心内腔の全てを囲まなくてもよい。例えば、側壁401の半分を骨トンネルの形状に概ね一致する半円筒形にし、側壁401の他方の半分を、凹状外面を有する2つ以上の側壁セグメント405を含むようにしてもよい。この側壁セグメント405は、長手フラクチャー領域により互いに連結され、かつ半円筒形部分にも連結されている。このような構造は、外科医が移植材を骨トンネルの一側には固定しないで、他側(例えば、前側及び後側など)にのみ固定したい場合に適し得る。
【0056】
凹状側壁セグメント405はまた、側壁の径方向外向きの膨張を可能にして移植材の骨トンネル壁への固定を助ける長手屈曲領域480を有し得る。フラクチャー領域490と同様に、屈曲領域480は、側壁401の長さの実質的部分或いは全体に沿って長手方向に延在し得る。屈曲領域480もまた、所望の屈曲領域における側壁401の材料を長手方向に薄くして形成することができる。一実施形態では、側壁401に長手方向の溝を設けて屈曲領域480を形成することもできる。
【0057】
説明するための実施形態では、それぞれの凹状側壁セグメント405は、側壁セグメントを比較的硬質の3つの長手サブセグメントに分割すると共にそれらを連結する2つの長手屈曲領域480を含む。当業者であれば、本発明の範囲内で、本発明の筒状体を、唯1つの屈曲領域、或いは3つ以上の屈曲領域が設けられた側壁セグメントからも形成できることを理解できよう。
【0058】
本発明の一実施形態では、長手フラクチャー領域490(好ましくは損壊するまで柔軟である)は凸状外面を有し、「外側蝶番」として作用し、一方、長手屈曲領域480は「内側蝶番」として作用するため、これらの蝶番の屈曲による第1の径方向膨張手段により円形に向かって形状が変化し得る。この第1の径方向膨張手段が作用した後に、1或いは複数の長手フラクチャー領域490による第2の径方向膨張手段が作用して更に膨張する。
【0059】
筒状体400に内側蝶番480及び外側蝶番490を設けることにより、側壁401に弾性及び柔軟性が付与されるため、これらの蝶番を用いない場合に比べてより剛性が高い丈夫な材料を筒状体400に用いることが可能となる。内側の蝶番屈曲領域480及び外側の蝶番フラクチャー領域490の両方が集中曲げ領域として作用する。しかしながら、フラクチャー領域490は、径方向の応力を打ち消す移植材28が少ない或いは存在しないため、最大応力領域として作用するように形成されるのが好ましい。側壁401の任意の部分に延性或いは強度が不足している場合、この実施形態では、図29に更に詳しく例が示されているように、エッジ500として破損した後にフラクチャー領域490で損壊が起こる。肉厚が薄い屈曲領域480は、移植材28に対して圧縮負荷がかかるような側壁セグメント405上の不所望の損壊を生じさせることなく、セグメント405の可撓性を増大し、かつセグメント405の凹状外面の曲率半径が容易に増大するように形成されるのが好ましい。従って、フラクチャー領域490が、筒状体400の膨張時にフラクチャー領域490の材料への局部的な応力が屈曲領域480における局部的な応力よりも常に大きくなるような形状を有するようにして、材料の損壊がフラクチャー領域490に沿って生じるようにするのが好ましい。このように損壊が制御されているため、損壊が靭帯受容領域410,420,430,及び440から離間した部位で生じ、筒状体400により生体運動機能が維持される。
【0060】
更に、フラクチャー領域490に沿った制御された損壊により、筒状体400の直径或いは外周と少なくとも同じ外径或いは円周を有するエキスパンダーの使用を含む様々な大きさのエキスパンダーの使用が容易になる。従って、様々な外科処置及び様々な大きさの骨トンネルに対しても、1種類の大きさの筒状体を在庫として保有すればよい。一実施形態では、筒状体400を、1種類の大きさの筒状体に使用できる複数の異なった大きさのエキスパンダーを含むキットとして外科医に供給することができる。
【0061】
フラクチャー領域490及び/または屈曲領域480を設けることにより、より広範な筒状体材料が使用できるようになる。そのような材料には、例えば、脂肪族ポリエステル、ポリオルトエステル、ポリ無水物、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、及びポリアルキレンオキシドからなる群から選択される生体適合性生体吸収ポリマーが含まれる。筒状体400はまた、吸収ガラス及びセラミック(リン酸カルシウム及び他の生体適合性金属酸化物(例えば、CaO)を含み得る)から形成することができる。筒状体400はまた、金属、吸収性セラミック、ガラス、またはポリマーを組み合わせたものからなる金属から形成してもよい。
【0062】
更なる実施形態では、膨張可能な筒状体は、脂肪族ポリマー、コポリマーポリエステル(copolymer polyesters)、及びそれらの組み合わせから形成してもよい。好適なモノマーには、限定するものではないが、乳酸、ラクチド(L−ラクチド、D−ラクチド、メソ−ラクチド、並びにDラクチド及びLラクチドの混合物)、グリコール酸、グリコリド、E−カプロラクトン、p−ジオキサン(1,4−ジオキサン−2−オン)、トリメチレンカーボネート(1,3−ジオキサン−2−オン)、δ‐バレロラクトン、β‐ブチロラクトン、ε−デカラクトン、2,5−ジケトモルホリン、ピバロラクトン、α,α−ジエチルプロピオラクトン、エチレンカーボネート、エチレン−オキサレート、3−メチル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン、3,3−ジエチル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン、γ−ブチロラクトン、1,4−ジオキセパン−2−オン、1,5−ジオキセパン−2−オン、6,6−ジメチル−ジオキセパン−2−オン、6,8−ジオキサビシクロクタン−7−オン、及びそれらの組み合わせが含まれる。一般にこれらのモノマーは、有機金属触媒及びイニシエーターの存在下で、高温で重合される。有機金属触媒には、例えば、オクテートスズなどのスズ系の金属触媒が可能であり、モノマー混合物におけるモノマーと触媒のモル比の範囲は、約10,000:1乃至約100,000:1である。脂肪族ポリエステルは、通常は開環重合プロセスで合成される。イニシエーターは、通常はアルカノール(ジオール及びポリオールを含む)、グリコール、ヒドロキシ酸、またはアミンであって、モノマー混合物におけるモノマーとイニシエーターのモル比の範囲は、約100:1乃至約5000:1である。一般に、重合は所望の分子量及び粘度になるまで約80℃乃至約240℃、好ましくは約100℃乃至約220℃の範囲で行われる。
【0063】
本発明は、本明細書に開示した特定の構造や方法及び/または添付の図面に限定されるものではなく、本発明の範囲内のあらゆる変更または同等物を含むことを理解されたい。
【0064】
本発明の実施態様は以下の通りである。
(A) 骨トンネル内に移植部材を固定するための移植片固定装置であって、
径方向に膨張可能な筒状体と、筒状体エキスパンダーとを含み、
前記筒状体が、側壁と、前記筒状体の長さに沿って前記側壁の長手方向に延在する構造的に軟弱な少なくとも1つのフラクチャー領域と、中心内腔とを備え、前記骨トンネルの壁部と前記筒状体の外面との間に移植部材が受容されるように前記骨トンネル内に嵌合する大きさを有しており、
前記筒状体エキスパンダーが、前記筒状体を径方向に膨張させて移植靭帯を骨トンネル内に固定するべく、前記筒状体の前記中心内腔に配設可能であり、
前記構造的に軟弱なフラクチャー領域が、前記筒状体の径方向の膨張により損壊するように適合されているため、前記筒状体が様々な程度に径方向に膨張可能であることを特徴とする移植片固定装置。
(1)前記筒状体の側壁が、前記筒状体の長さに沿って長手方向に延在する構造的に軟弱なフラクチャー領域によって分割された複数の長手壁セグメントを含み、前記各構造的に軟弱なフラクチャー領域が、前記筒状体の径方向の膨張により損壊するように適合されているため、前記筒状体が様々な程度に径方向に膨張可能であることを特徴とする実施態様(A)に記載の移植片固定装置。
(2)前記長手壁セグメントが凹状の外面を有することを特徴とする実施態様(1)に記載の移植片固定装置。
(3)前記長手壁セグメントが、その長さに沿って長手方向に延在する構造的に軟弱な屈曲領域を少なくとも1つ有しており、前記構造的に軟弱な屈曲領域が、前記壁セグメントの凹状の外面が外向きに膨張するべく屈曲するように適合されていることを特徴とする実施態様(2)に記載の移植片固定装置。
(4)前記構造的に軟弱な屈曲領域が、屈曲時に損壊しないように適合されていることを特徴とする実施態様(3)記載の移植片固定装置。
(5)前記構造的に軟弱なフラクチャー領域が、径方向に膨張する際、まず曲がってから損壊するように適合されていることを特徴とする実施態様(3)記載の移植片固定装置。
【0065】
(6)前記各長手壁セグメントが、その長さに沿って長手方向に延在する2つの構造的に軟弱な屈曲領域を有しており、それにより前記各壁セグメントが、前記構造的に軟弱な屈曲領域により互いに連結された3つの硬質な長手壁サブセグメントに分割されていることを特徴とする実施態様(3)に記載の移植片固定装置。
(7)複数の前記壁セグメントが、前記中心内腔内を外接することを特徴とする実施態様(1)に記載の移植片固定装置。
(8)4つの前記壁セグメントが、前記中心内腔内を外接することを特徴とする実施態様(7)に記載の移植片固定装置。
(9)前記構造的に軟弱なフラクチャー領域が、他の側壁領域よりも薄い領域であることを特徴とする実施態様(A)に記載の移植片固定装置。
(10)前記構造的に軟弱なフラクチャー領域が、前記側壁に設けられた溝を含むことを特徴とする実施態様(A)に記載の移植片固定装置。
【0066】
(11)前記筒状体エキスパンダーがテーパ状のねじであることを特徴とする実施態様(A)に記載の移植片固定装置。
(12)前記筒状体エキスパンダーが、前記径方向に膨張可能な筒状体が膨張していない状態のその最大周囲と少なくとも同じ長さの最大周囲を有することを特徴とする実施態様(11)に記載の移植片固定装置。
(B) 骨トンネル内に移植部材を固定するための移植片固定装置であって、
径方向に膨張可能な筒状体と、筒状体エキスパンダーとを含み、
前記筒状体が、凸状外面を有する凸状長手屈曲領域により分割された複数の長手側壁セグメントを有し、前記骨トンネル内に嵌合する大きさであって中心内腔を画定しており、
前記各側壁セグメントが、可撓性であって凹状外面を有しており、前記凹状外面と前記骨トンネル壁部との間に移植部材を囲むように適合されており、
前記筒状体エキスパンダーを前記径方向に膨張可能な筒状体の中心内腔内に配設して、前記凸状長手屈曲領域及び前記可撓性凹状壁セグメントを曲げて、前記筒状体を径方向に膨張させ、前記移植部材を前記骨トンネル内に固定し得ることを特徴とする移植片固定装置。
(13)前記可撓性の側壁セグメントが、その長さに沿って長手方向に延在する長手屈曲領域を少なくとも1つ有しており、前記長手屈曲領域が、前記側壁セグメントの凹状外面が外向きに膨張するべく屈曲するように適合されていることを特徴とする実施態様(B)に記載の移植固定装置。
(14)前記可撓性の側壁セグメントが2つの長手屈曲領域を有しており、それにより前記可撓性の側壁セグメントが、前記2つの屈曲領域により互いに連結された3つの硬質な長手側壁サブセグメントに分割されていることを特徴とする実施態様(13)に記載の移植片固定装置。
(15)前記凸状長手屈曲領域が、前記筒状体の径方向の膨張により損壊するように適合されているため、前記筒状体が様々な程度に径方向に膨張可能であることを特徴とする実施態様(B)に記載の移植片固定装置。
【0067】
(16)前記径方向に膨張可能な筒状体が、4つの長手側壁セグメントを有することを特徴とする実施態様(B)に記載の移植片固定装置。
(17)前記長手側壁セグメントが前記中心内腔を外接することを特徴とする実施態様(B)に記載の移植片固定装置。
(18)前記筒状体エキスパンダーがテーパ状のねじであることを特徴とする実施態様(B)に記載の移植片固定装置。
(19)前記筒状体エキスパンダーが、前記径方向に膨張可能な筒状体が膨張していない状態のその最大周囲と少なくとも同じ長さの最大周囲を有することを特徴とする実施態様(18)に記載の移植片固定装置。
【0068】
【発明の効果】
製造が比較的容易であり製造コストが低く、操作及び移植が比較的容易であり、その動きが確実で安全な移植靭帯アンカーを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って形成された移植靭帯アンカーの一形態の模式的な断面図である。
【図2】図1に類似しているが、異なった動作位置にある移植靭帯アンカー要素の断面図である。
【図3】図1に類似しているが、本発明の別の実施形態の断面図である。
【図4】本発明に従って形成された移植靭帯アンカーの別の形態の模式的な断面図である。
【図5】図4に類似しているが、異なった動作位置にある移植靭帯アンカー要素の断面図である。
【図6】本発明に従って形成された移植靭帯アンカーの別の形態の模式的な断面図である。
【図7】本発明に従って形成された移植靭帯アンカーの更なる別の形態の模式的な断面図である。
【図8】本発明に従って形成された移植靭帯アンカーの更なる別の形態の模式的な断面図である。
【図9】図8に示されている移植靭帯アンカーの1つの部材の斜視図である。
【図10】本発明に従って形成された移植靭帯アンカーの更なる別の形態の模式的な断面図である。
【図11】本発明に従って形成された移植靭帯アンカーの更なる別の形態の模式図である。
【図12】本発明に従って形成された移植靭帯アンカーの更なる別の形態の模式的な断面図である。
【図13】図12に類似しているが、異なった動作位置にある移植靭帯アンカー要素の断面図である。
【図14】本発明に従って形成された移植靭帯アンカーの更なる別の形態の模式的な断面図である。
【図15】本発明に従って形成された移植靭帯アンカーの更なる別の形態の平面図である。
【図16】図15に示されている移植靭帯アンカーの側断面図である。
【図17】移植靭帯を骨に固定している図14及び図15の移植靭帯アンカーを示す側面図である。
【図18】図17の一部に類似しているが、移植靭帯アンカーの要素及び別の位置にある図17の移植靭帯を示す側面図である。
【図19】本発明に従って形成された移植靭帯アンカーの更なる別の形態の平面図である。
【図20】図19に示されている移植靭帯アンカーの側断面図である。
【図21】本発明に従って形成された移植靭帯アンカーの更なる別の形態の模式的な断面図である。
【図22】図21に示されている移植靭帯アンカー要素の斜視図である。
【図23】本発明に従って形成された移植靭帯アンカーの更なる別の形態の模式的な断面図である。
【図24】図23に示されている移植靭帯アンカー要素の斜視図である。
【図25】本発明の更なる実施形態に従った径方向に膨張可能な筒状体の斜視図である。
【図26】(a)は、図25の筒状体の側面図である。(b)は、膨張していない状態の図26(a)の筒状体の線A−A’に沿って見た断面図である。
【図27】図25の径方向に膨張可能な筒状体及び筒状体エキスパンダーの分解組立図である。
【図28】固定する前の骨トンネルに配置された移植材及び図25の径方向に膨張可能な筒状体の断面図である。
【図29】骨トンネル内に固定された図28の筒状体及び移植材の断面図である。
【符号の説明】
400 径方向に膨張可能な筒状体
401 筒状体の側壁
402 リブ
403 案内部
406 基端部カットアウト領域
408 筒状体の内面
409 先端
410,420,430,440 移植材配設領域
452 カットアウト領域
480 屈曲領域
490 フラクチャー領域
700 筒状体エキスパンダー
1000 タブ
Claims (12)
- 骨トンネル内に移植部材を固定するための移植片固定装置であって、
径方向に膨張可能な筒状体と、筒状体エキスパンダーと、を含み、
前記筒状体が、側壁と、前記筒状体の長さに沿って前記側壁の長手方向に延在する構造的に軟弱な少なくとも1つのフラクチャー領域と、中心内腔と、を備え、前記骨トンネルの壁部と前記筒状体の外面との間に移植部材が受容されるように前記骨トンネル内に嵌合する大きさを有しており、
前記筒状体エキスパンダーが、前記筒状体を径方向に膨張させて移植靭帯を骨トンネル内に固定するべく、前記筒状体の前記中心内腔に配設可能であり、
前記構造的に軟弱なフラクチャー領域が、前記筒状体の径方向の膨張により損壊するように適合されているため、前記筒状体が様々な程度に径方向に膨張可能である、移植片固定装置。 - 請求項1に記載の移植片固定装置において、
前記筒状体の側壁が、前記筒状体の長さに沿って長手方向に延在する構造的に軟弱なフラクチャー領域によって分割された複数の長手壁セグメントを含む、移植片固定装置。 - 請求項2に記載の移植片固定装置において、
前記長手壁セグメントが凹状の外面を有する、移植片固定装置。 - 請求項3に記載の移植片固定装置において、
前記長手壁セグメントが、その長さに沿って長手方向に延在する構造的に軟弱な屈曲領域を少なくとも1つ有しており、前記構造的に軟弱な屈曲領域が、前記壁セグメントの凹状の外面が外向きに膨張するべく屈曲するように形成されている、移植片固定装置。 - 請求項4に記載の移植片固定装置において、
前記構造的に軟弱な屈曲領域が、屈曲時に損壊しないように形成されている、移植片固定装置。 - 請求項4に記載の移植片固定装置において、
前記構造的に軟弱なフラクチャー領域が、径方向に膨張する際、まず曲がってから損壊するように形成されている、移植片固定装置。 - 請求項1〜6のいずれかに記載の移植片固定装置において、
前記構造的に軟弱なフラクチャー領域が、他の側壁領域よりも薄い領域である、移植片固定装置。 - 請求項1〜6のいずれかに記載の移植片固定装置において、
前記構造的に軟弱なフラクチャー領域が、前記側壁に設けられた溝を含む、移植片固定装置。 - 請求項1〜6のいずれかに記載の移植片固定装置において、
前記筒状体エキスパンダーがテーパ状のねじである、移植片固定装置。 - 請求項9に記載の移植片固定装置において、
前記筒状体エキスパンダーが、前記径方向に膨張可能な筒状体が膨張していない状態のその最大周囲と少なくとも同じ長さの最大周囲を有する、移植片固定装置。 - 骨トンネル内に移植部材を固定するための移植片固定装置であって、
径方向に膨張可能な筒状体と、筒状体エキスパンダーと、を含み、
前記筒状体が、凸状外面を有する凸状長手屈曲領域により分割された複数の長手側壁セグメントを有し、前記骨トンネル内に嵌合する大きさであって中心内腔を画定しており、
前記各側壁セグメントが、可撓性であって凹状外面を有しており、前記凹状外面と前記骨トンネル壁部との間に移植部材を囲むように形成されており、
前記筒状体エキスパンダーを前記径方向に膨張可能な筒状体の中心内腔内に配設して、前記凸状長手屈曲領域及び前記可撓性凹状壁セグメントを曲げて、前記筒状体を径方向に膨張させ、前記移植部材を前記骨トンネル内に固定し得る、移植片固定装置。 - 請求項11に記載の移植片固定装置において、
前記凸状長手屈曲領域が、前記筒状体の径方向の膨張により損壊するように形成されていることにより、前記筒状体が様々な程度に径方向に膨張可能である、移植片固定装置。
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