JP4294102B2 - 穴を備えた装置へのループ取付 - Google Patents

Description

本発明は、補綴靭帯の移植において利用される移植可能な装置の如きエンドボタンのような穴を備えた装置へのループ取付に関する。
骨の関節部、例えば脛骨コンポーネントと大腿コンポーネントとの間にある膝関節へ補綴靭帯を移植する場合、通常は、骨を削ってトンネル状の骨穴を開け、この骨穴に補綴靭帯を通し、該関節内で所望の位置に到達するまで該補綴靭帯を引っ張り、次いで、両方向への直線的な動きを防ぐように該靭帯を好適に固定する。靭帯の固定は、ボーンステープル又は他の嵌入式固定法によるものであり、これらの方法は、前記骨穴の開口部近傍における好適な骨部位へ、伸張性要素（靭帯の各端部に繋がれている）を取り付けるものである。
補綴靭帯は、患者から採取した自家組織を用いることが最も一般的な方法であるが、好適な移植特性を有するものであれば合成素材により作製することも可能であり、また、そのような合成素材は編込まれたものであってもよい。
近年、ACL再建（前十字靭帯再建）において研究が進められてきた内視鏡的な或る術法においては、靭帯の移植を誘導する機能と、一方向の軸性運動を防ぐように靭帯の一端を固定する機能とを有する取付装置が利用されるが、その取付装置の構造によれば、取付装置自身を骨に物理的に嵌入させて固定する必要がない。
上記術法において使用される取付装置は、追従移植系（trailing implantation system）の先導要素（lead element)となることによって、靭帯の誘導を容易にするものであり、該取付装置は、通常通りに穿たれた骨穴を通過し、次いで一方の骨穴の上側開口から出るとき、すなわち、大腿コンポーネントから上向きに突出してなるとき、簡単な操作により、骨穴の開口に重なるものであり、この構成により、該取付装置に付随して移植された靭帯の端部を、張力により拘束するものである。
したがって前記取付装置は、引張方向に対して横方向の広がりが小さい引張位から、引張方向に対して横方向の広がりが最大となる固定位に至るまでの間で、操作可能なものである。
この公知の取付装置（エンドボタン（endobutton）として知られる）は、長さ約12mm、幅約４mm、厚さ約1.5mmの小さな金属棒からなり、この棒にはこの棒を貫通する４つの丸穴が配列してなる。前記４つの丸穴のうち外側の２つは、２本の別々な引張縫合糸（pulling suture）を取り付けるためのものであり、内側の一対の穴は、別な一組の縫合糸によって、この金属棒を追従靭帯（trailing ligament）に取り付けるためのものである。この一組の引張縫合糸は、まず、脛骨コンポーネントに開けられた最も下側の骨穴の下端から通され、続いて、大腿コンポーネントの骨穴内を上方向に進んで、この縫合糸に続く追従靭帯系（trailing ligament system）を牽引するものである。実際には、一の縫合糸のみが、該糸に続く金属棒を牽引するに十分な張力を付与されるものであり、このとき該金属棒は自ら横方向の突出が小さい引張位をとり、この構成により骨穴内を縦方向に牽引されることが可能となる。金属棒は自ら、その長手方向の軸が引張方向と一致する向きとなるので、大腿コンポーネントに穿孔される最終通路の直径を、移植靭帯を受け入れるために開けられる骨穴の場合（この骨穴の直径はより大きい）に比して、減少させることが可能になる。したがって、この最終通路の直径は、金属棒の最大横断寸法（4mm）より、ほんの僅かに大きなものとすることができる。大腿コンポーネントから出る際、その他の引張縫合糸は、金属棒が横断位をとるように操作されるものであり、該横断位において金属棒は、その長手方向の軸が通過経路に対してほぼ垂直となり、そのことにより小径の通過経路の出口を覆うことが可能になる。金属棒に取り付けられた追従型集合部材にかかる下向き張力により、この取付金属棒は、周囲の骨に嵌入させる方式によらずに固定される。
取付金属棒の引張一通過（pulling-through）に追従する追従型集合部材は、通常は、（a）この棒の中央部に設けられた一対の穴に通されて、縫合糸端部同士の結紮によりループ形成を仕上げるように、互いに繋がれる更なる縫合糸と、（b）任意の好適な方法で前記ループ状の縫合糸に取り付けられた補綴靭帯とからなる。
鍵材料及び該鍵材料の各端部に付着した骨性材料（栓）からなる採取組織の場合は、縫合糸は、骨栓の一方に開けられた穴に通されて、次いで、取付ループ形成を仕上げるように結紮される。
本発明は、上記の如く一つに結紮した縫合糸を使用する既存の方法に対して、取付ループを形成するために、異なる材料を使用することに関するものであり、撚糸（twisted yarn）が緩やかに組織化された繊維束からなる可撓性があり移植可能な材料を使用するものである。特に本発明は、ループ（緩やかに組織化された繊維束からなる）の形成及び例えばエンドボタンのような穴を備えた装置（以下ボタン状の装置という）への取付を同時に行う方法及び装置に関するものであり、ボタン状の装置へループを取り付けるために行われていた既存の純粋手動操作と比べて、ループの取付を高速化して大量生産技術の恩恵を得ることを目的とするものである。
本発明の一面によれば、ループの形成及び穴を備えたボタン状の装置への取付を同時に行う方法が提供されるものであり、該ループは撚糸が緩やかに組織化されてなる繊維束で構成されるものであり、該ボタン状の装置は第一及び第二の穴を有してなり、この穴を通してループ送りが可能なものであるとき、該方法は、糸供給部（yarn supply）から糸（yarn）の先端部を引き出し、該先端部を第一の穴に通して一方向に送り、更に第二の穴に通して反対方向に送ることと、前記糸の先端部をボタン状の装置から引き離して、基本ループを形成するように誘導路沿いに送ることと、基本ループに連続的なループの巻きを与えることにより、次第に増大していくループ芯を形成するように、前記糸供給部から更に糸を引き出すと同時に、誘導路沿いに基本ループを動かすことと、ボタン状の装置に取り付けられた凝集ループ状繊維束（cohesive looped fibre bundle）を形成するように、ループ芯と連続的なループの巻き各々との間に相対的な撚りを与えることとからなる。
したがって本発明の方法は、取付ループを伴うボタン状の装置の製造を自動化し、これまで用いられてきた純粋な手動操作法に比して、製造速度の著しい向上を可能にするものである。
好ましくは、ボタン状の装置への糸の最初の「糸通し」は、手動操作により行われ、続く基本ループの仕上げを除いて、以後の操作は自動操作とすることができる。
基本ループは、任意の好適な方法により仕上げることが可能であり、便宜的に先端部は、熱融合、例えば先端部加熱ヘッドへの光照射により、ループの後端部（糸供給部から出てきたばかりの部分）に繋がれる。次いで基本ループは、更なるループの巻きを与えられることにより、その閉じた経路からなる連続軌道を形成しうるものであり、また、次第に増大していくループ芯も、更なるループの巻きを与えられることにより、連続軌道を形成するものである。
好ましくは、回転可能なキャプスタンが閉経路に沿って配置され、新たな糸が供給部から引き出される間、閉じたループに沿って基本ループ（及び漸増ループ芯）を送るように、該ループと係合する。
ループ芯と連続的なループの巻きとの間の相対的な撚りは、次の三種の方法の一により得られる。すなわち、
1．ループ芯がボビン式糸供給部を通過するようにし（誘導路が閉じる部分を形成）、糸が引き出される間、閉経路のこの部分の周囲で前記ボビンを回転させる方法、
2．固定型ボビン（stationary bobbin；＜PIRN＞）の端部から糸を引き出す方法、
3．閉経路に沿って移動中のループ芯に捻りの動きを与えると同時に、回転しているループ芯の周囲に糸供給部から糸を加える方法の三種である。
本発明の更に別の一面によれば、ループの形成と穴を備えたボタン状の装置への取付を同時に行う巻上装置が提供され、該ループは撚糸が緩やかに組織化されてなる繊維束で構成されるものであり、該ボタン状の装置は第一及び第二の穴を有してなり、この穴を通してループ送りが可能なものであるとき、該巻上装置は、該ボタン状の装置を静止状態に維持する手段、糸供給部を維持するホルダー、糸の先端部を前記供給部から引き出して、前記第一の穴を一方向に通過させ、反対の方向で前記第二の穴を通過させた後、基本ループを形成するように該ボタン状の装置から引き離すことが可能な誘導路、連続的なループの巻きを基本ループに与えて、次第に増大していくループ芯を形成するように、前記供給部から更に糸を引き出すと同時に、前記誘導路に沿って基本ループを動かす手段、及びボタン状の装置に取り付けられた凝集ループ状繊維束を形成するように、ループ芯と、連続的なループの巻き各々との間に相対的な撚りを与える手段からなる。
本発明による方法の好適な態様を、以下詳細に説明する。（更に本発明による巻上装置の好適な態様も、）ループの形成と穴を備えたボタン状の装置への取付とを同時に行うことに関して、添付の図面を参照して以下詳細に説明する。
図１は、本発明第一態様の簡略側面図であり、回転型ボビンが、装置に取り付けられた連続ループを形成するために糸を供給すると同時に、連続的な凝集ループの巻きを形成するために、引き出された糸に撚りをかけるものである。
図２は、糸を引き出す代替手段を示す簡略側面図であり、該手段は、形成中のループ芯と供給部から引き出された糸との間に相対的な撚りを与えるものである。
図３は、糸の引き出しと、引き出された糸とループ芯との間に相対的な撚りを与えることとを同時に行える第三の態様を示す簡略側面図である。
ここで図面を用いて、ループの形成と移植可能な穴を備えたボタン状の装置への取付とを同時に行う方法の態様を説明するが、ループは撚糸が緩やかに組織化されてなる繊維束で構成されてなるものであり、移植可能なボタン状の装置は、ループを通過させて送るための第一及び第二の穴を有するものである。当該方法を実施するための巻上装置の好適な態様も併せて説明する。
総括的には、糸供給部（例えばボビン）が設けられ、この供給部から糸の先端部が引き出され、次いでこの先端部は、移植可能なボタン状の装置の第一の穴を通して一方向に送られ、第二の穴を通して反対方向に送られる。次いで糸の先端部は、移植可能なボタン状の装置から引き離されて、基本ループを形成するように誘導路沿いに送られるものであり、連続的なループの巻きを基本ループに加えて、次第に増大するループ芯を形成するように、誘導路沿いに基本ループが動かされると同時に、供給部から更に糸が引き出され、更に、移植可能なボタン状の装置に取り付けられた凝集ループ状繊維束を形成するように、ループ芯と、連続的なループの巻き各々との間に相対的な撚りが与えられる。
図面中、まず図１については、この図は巻上装置の第一態様を示すものであり、該巻上装置は総括的に符号10で示されており、ループ11の形成と移植可能な穴を備えたボタン状の装置12への取付を同時になしえるものである。ボタン状の装置12は、第一及び第二の穴13、14を有しており、以下更に詳細に説明するように、この穴を通してループ11が送られる。
ループ11は糸供給部から引き出されるものであり、図示の態様においては、この供給部は回転可能なボビン15からなる。ボビン15により担持される糸は、550デジテックス（decitex）のフィラメント96本で形成され、１メートルにつき48の撚りを有してなる。
糸の先端部はボビン15から引き出され、次いで、好ましくは手動操作により、第一の穴13を通過して一方向に送られ、第二の穴を通過して反対方向に送られる。次いで、該先端部は、移植可能なボタン状の装置12から遠ざかる方向に運ばれ、更に、基本ループを形成するように誘導路に沿って運ばれる。該誘導路は、回転可能なキャプスタン16として構成されてなる３つのガイドを設置することにより決定される。また該誘導路は、回転可能なボビン15の位置によっても決定され、糸は該ボビンの中央部を通過し、この周囲でボビン15は回転可能なものである。また該誘導路は、穴13、14の位置によっても決定され、そしてまたこれらの穴は、ボタン状の装置12用の巻上装置において特別に固定された位置により決定される。
基本ループの形成を仕上げるために、すなわち、前記先端部が、閉経路周囲の「軌道」を完成させた後、該先端部は、ボビン15から出てきた後端部に、任意の好適な手段、例えば熱融合により繋がれる。次いで、仕上げられた該基本ループは、該閉経路沿いに更に軌道を形成するために使用され、この間、更なるループの巻きが該軌道に加えられる。
したがって、基本ループに連続的なループの巻きを加えて、その結果、次第に増大していくループ芯が形成するように、該供給ボビン15から更に糸が引き出されると同時に、誘導路に沿って基本ループが動かされる。基本ループ芯の動きは、キャプスタン16を駆動することにより得られる。
移植可能なボタン状の装置12へ取り付けられた凝集ループ状繊維束を形成するために、ループ芯と連続的なループの巻き各々との間には相対的な撚りが与えられる。
図１で示される態様において、前記相対的な撚りは、ループ11上にボビン15を効果的に跨がせて、閉誘導路沿いに基本ループ11を進ませると同時に、該ボビン15に回転を与えることにより達成される。連続的なループの巻きは、必要数のループの巻きが得られるまで、閉経路沿いの動きが完結する毎に加えられるものであり、典型的な例においては、その数は35乃至40程度となる。相対的な撚り運動を与える効果により、ループの巻きは、移植可能なボタン状の装置との併用に特に好適な、緩やかに組織化された凝集束となる。
したがって回転可能なボビン15を設けることにより相対的な撚りが与えられる図１に示される装置は、相対的な回転を与える好適な一手段である。しかしながら、他の手段を採用することも可能であり、これについて図２及び３を用いて以下に説明する。既に説明された要素と一致する部分は、同一の符号を付したので、再度詳しく説明する必要はない。
図２について、糸供給部は、固定型ボビン18（PIRNとして知られる）上に円錐形に巻かれた糸17からなり、該糸17は、該ボビン18の端部から引き出されると同時に、回転するキャプスタン16によりループ11がその閉経路に沿って移動するとき、該ループ11周囲に自身を巻きつけることが可能なものである。
相対的な撚り効果を与える別の代替手段が図３に示されており、ループ11がその閉経路に沿って毎軌道運動する間、ループ芯全体がその軸周囲に捻られるものである。糸20は供給装置21から引き出されるものであり、３つの独立な加撚装置19が、閉経路沿いに配置されており、ループ11が該経路沿いに移動するとき、ループ11の連続部分に撚りをかけ、同時に、前記供給装置21から更に糸20を引き出して、連続的な凝集ループの巻きを形成するものである。また図３には、典型的な加撚装置19の一つが詳細に示されている。
本発明の態様を、ループの形成と移植可能な穴を備えたボタン状の装置に対する取付とに関して説明してきたが、本発明は広範な用途を有し、他の型のボタン状の装置との併用にも適用可能であることが理解されるべきである。

Claims (17)

1. ループ（１１）を形成することと、同ループを穴を備えたボタン状の装置（１２）に対して取り付けることとを同時に行う方法であって、該ループは、撚糸が緩やかに組織化されてなる繊維束からなるものであり、該ボタン状の装置は、第一及び第二の穴（１３，１４）を有してなり、この穴を通してループ送りが可能なものであるとき、糸供給部（１５）から糸の先端部を引き出し、該先端部を該第一の穴（１３）に通して一方向に送り、更に該第二の穴（１４）に通して反対方向に送ること、該糸の先端部を該ボタン状の装置（１２）から引き離して、基本ループ（１１）を形成するように誘導路沿い（１５，１３，１６，１４，１６）に送ること、該基本ループに連続的なループの巻きを加えることにより、次第に増大していくループ芯を形成するように、該供給部（１５）から更に糸を引き出すと同時に、該誘導路沿いに基本ループを動かすこと、並びに該ボタン状の装置（１２）に取り付けられた凝集ループ状繊維束を形成するように、該ループ芯と該連続的なループの巻き各々との間に相対的な撚りを与えることからなる方法。
2. 糸をボタン状の装置（１２）へ最初に糸通しすることを手動操作により行い、続く基本ループの仕上げを除く以後の操作を自動化した請求項１に記載の方法。
3. 該先端部を、糸供給部から出てきたループ後端部へ、熱融合で繋げることにより基本ループを仕上げる請求項１又は２に記載の方法。
4. 回転可能なキャプスタン（１６）を、該閉経路沿いに配置し、基本ループ及び増大するループ芯と係合させて、該ループを該閉経路沿いに移動させる一方で、供給部（１５）から更に糸を引き出す請求項１乃至３いずれか一に記載の方法。
5. ループ芯をボビン式糸供給部（１５）に通過させ、誘導路が閉じる部分を形成し、糸を引き出す間、閉経路のこの部分の周囲で該ボビン（１５）を回転させることにより、ループ芯と連続的なループの巻きとの間で相対的な撚りを得る前出請求項いずれか一に記載の方法。
6. 固定型ボビン（ＰＩＲＮ）の端部から糸を引き出すことにより、ループ芯と連続的なループの巻きとの間で相対的な撚りを得る請求項１乃至４いずれか一に記載の方法。
7. 閉経路沿いに移動しているループ芯に、捻りの運動を与えると同時に、回転しているループ芯の周囲に供給部（１５）からの糸を加えることにより、ループ芯と連続的なループの巻きとの間で相対的な撚りを得る請求項１乃至４いずれか一に記載の方法。
8. ループ（１１）を形成することと、同ループを穴を備えたボタン状の装置（１２）に対して取り付けることとを同時に行う巻上装置（１０）であって、該ループ（１１）は撚糸が緩やかに組織化されてなる繊維束からなるものであり、該ボタン状の装置（１２）は第一及び第二の穴（１３，１４）を有してなり、この穴を通してループ送りが可能なものであるとき、該ボタン状の装置（１２）を静止状態に維持する手段、糸供給部を維持するホルダー（１５，１８，２１）、糸の先端部を該供給部から引き出して、該ボタン状の装置（１２）の第一の穴（１３）を一方向に通過させ、第二の穴（１４）を反対方向に通過させた後、基本ループを形成するように該ボタン状の装置（１２）から引き離すことが可能な誘導路（１６）、基本ループに連続的なループの巻きを与えることにより、次第に増大していくループ芯を形成するように、該供給部から更に糸を引き出すと同時に、該誘導路沿いに基本ループを動かす手段（１６）、並びに該ボタン状の装置（１２）に取り付けられた凝集ループ状繊維束を形成するように、ループ芯と、連続的なループの巻き各々との間に相対的な撚りを与える手段からなる巻上装置。
9. 新たな糸が供給部から引き出される一方で、回転可能なキャプスタン（１６）
   が、基本ループ及び増大していくループ芯と係合して、閉ループに沿って基本ループ及び増大していくループ芯を移動させるように、該閉経路沿いに配置されてなる請求項８に記載の巻上装置。
10. 該ホルダーが回転可能なボビン（１５）からなり、該ボビンを通してループ芯の送りが可能なものであって、この構成により、糸が引き出される一方で、該ボビンを通過するループ芯部分の周囲でボビンが回転することにより、ループ芯と連続的なループの巻きとの間に相対的な撚りが得られる請求項８又は９に記載の巻上装置。
11. ホルダーが固定型ボビンすなわちＰＩＲＮ（１８）からなり、ループ芯と連続的なループの巻きとの間に相対的な撚りが得られるように、該ホルダーから糸を引き出すことが可能な請求項８又は９に記載の巻上装置。
12. ホルダーが、回転しているループ芯の周囲に糸を加えることが可能な供給装置（２１）からなり、更に、閉経路沿いに移動するループ芯に捻りの運動を加える手段（１９）を含んでなる請求項８又は９に記載の巻上装置。
13. ループ芯に捻りの運動を加える前記手段が、閉経路沿い配置されてなり、供給装置（２１）から新たに糸（２０）を引き出すと同時に、該閉経路沿いに移動するループの連続部分に撚りをかけることのできる一又は複数の加撚装置（１９）からなる請求項１２に記載の巻上装置。
14. ボタン状の装置（１２）が、移植可能な装置（１２）からなる請求項１乃至７いずれか一に記載の方法。
15. ボタン状の装置（１２）が、移植可能な装置である請求項８乃至１４いずれか一に記載の巻上装置。
16. 移植可能な装置（１２）が、補綴靭帯に取り付けられることを企図されてなる請求項１４に記載の方法。
17. 移植可能な装置（１２）が、補綴靭帯に取り付けられることを企図されてなる請求項１５に記載の装置。

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