JP4334756B2 - 外科手術用吸収可能リベット／ピン適用装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は外科手術装置に関するものであり、特に、吸収可能な整形外科用ファスナーを配給するための適用装置（applier)に関する。さらに具体的に言えば、本発明は単発式リベット適用装置に関し、この装置は可塑的または再構成的な外科手術処理のために特に頭蓋や顔面の硬質組織のような骨に医療装置を固定するための吸収可能なポリマー・リベットおよびピンを駆動するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在では、骨板を骨折部位および外科治療部位に取り付けるための種々の金属製ファスナーおよびこのようなファスナーを配備するための適用装置または駆動装置が存在しており、脊柱、頭蓋、および顎顔面の骨板材が金属ネジにより固定されている。このような金属ネジやその他のファスナーの不都合点はこれらが永続的であって別の外科手術処理により取り除く必要があることである。すなわち、これらのネジが体内に残っていると、組織萎縮やこれに続く装置の緩みが生じるおそれがある。加えて、金属製および特に吸収可能なポリマー・ネジを含むプラスチック製のネジは骨の中にネジ穴を形成することを必要として、その外科手術処理に時間がかかる等の手間を必要とする場合が多く、穴をあけた骨の剥がれによる固定性の低下が生じやすい。
【０００３】
金属製ワイヤまたは縫合線は骨板材を骨に取り付けるために使用できる。しかしながら、この技法は多数の穴を形成して、ワイヤをそれらの穴に通し、さらに、ワイヤを結んで折り曲げた後に軟質組織への刺激を防止するために余分のワイヤを切断する工程から成る手間のかかる手法を必要とする。
【０００４】
さらに、穴の中に挿入した後に、装置の半径方向に柔軟な部分を通して、あるいは、その中に部材を上方、すなわち、基端側に駆動することにより配備される装置に関するリベットの特許が幾つかある。この方法は穴の深さを配備される装置の深さよりも深くして配備処理の前に特定の種類の駆動装置によりこの装置を完全に挿入するのに十分な空間部分を設けることを必要とする。しかしながら、このような構成は、頭側および顎顔面側の外科手術処理における場合のような、取り付けのために骨の薄い層しか使用できない場合や、下層の軟質組織の損傷を防ぐためにその骨の薄い層の深さ以上に穴あけすることができない場合の外科的用途においては望ましくない。このような場合には、適当な固定強度に対応するファスナーの必要な長さは骨の全体の厚さに極めて近い。
【０００５】
米国特許第４，５９０，９２８号はテーパー状の同軸溝部および半径方向に柔軟な足部を有する細長い円筒形の本体部分と、ヘッド部すなわち基端部を有する端部の中に挿入可能なピンとから成るアンカー部材を記載している。この本体部分は骨の中に形成した穴の中に配置され、ピンは溝部の中に挿入されて足部を周囲の骨の中に拡張させる。この本体部分およびピンは生体許容性の材料により形成されていて、本体部分はその内部に沿って長手方向に埋め込まれて延在しているカーボン・ファイバーを収容している。カーボン・ファイバーは体内に吸収または再吸収されないので、このファスナーは部分的に吸収可能であるだけである。
【０００６】
この米国特許第４，５９０，９２８号は剛体のピンを有するファスナーを記載している。骨の組織のヤング率および物質降伏応力のような材質が年齢と共に顕著に変化し、同年齢および同性の個体間で顕著に異なることは周知である。それゆえ、足部が半径方向に外側に拡張できないほど周囲の骨が硬い場合に剛体のピンが変形できないので、剛体のピンを使用することが装置の固定能力を制限することになる。
【０００７】
このように、装置が必要とするよりも周囲の骨が硬くてピンが剛体である場合に、このような剛体のピンをテーパー状の穴に導入するのに必要な大きな力により、足部が変形して使用不能になってしまったり、ピンが破壊されることになる。従って、高い挿入負荷の条件下において内部通路に適合するように半径方向に内側に変形できる半径方向に圧縮可能あるいは柔軟性を有するピンがあれば、広範囲な骨の材質にわたって比較的に優れた特性のファスナーを構成することができる。
【０００８】
米国特許第５，２６８，００１号は骨の中に単一の骨ファスナーを据え付けるための装置を記載している。この装置は骨の中に予め設けた穴の中に拡張可能なスリーブを固定保持するためのホルダーにより構成されている。このホルダーに対して移動可能なプランジャーがピンを拡張可能なスリーブの穴の中に押し込む。その後、ホルダーから拡張可能なスリーブを分離するために取り付けられた手段（すなわち、環状カッター）が拡張可能なスリーブを切断することにより、このスリーブがホルダーから放出される。典型的な処理方法は２個以上のファスナーおよび可変量の適用力を必要とする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえ、当該技術分野おいて必要とされる物は頭側、顎顔面側、およびその他の再構成的外科用途のための新規な吸収可能ファスナーであり、この用途においてファスナーは当該ファスナーと同一の深さを有する穴の中に挿入され、ファスナーの上方から当該ファスナーの柔軟性を有する本体部分の中にその下方すなわち先端側に向かって半径方向に圧縮可能な部材を駆動することにより配備される。本発明は上記の装置に使用するための適用装置を開示しており、この適用装置は最少の力でリベット・ファスナーを発射して処理速度を向上し、その処理を簡単化することができる。この衝撃適用装置は異なる外科用途において必要とされる程度の力の変化を生じることができる発射機構により構成されている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は中心軸、ハンマー・チャンバー、ハンマー、付勢スプリング、装填グリップ部材、発射ピン、および受容器を備えたハンドルから成るリベット適用装置を開示する。このハンドルはその本体部分の基端部の近くにおいてその中心軸にほぼ平行なハンマー・チャンバーを有している。また、ハンマーはハンドルのハンマー・チャンバーの中に摺動可能に取り付けられている。この適用装置の先端部はリベットを保持するための受容器である。この受容器は中央通路の中において適用装置内のハンマーに摺動可能に取り付けた発射ピンに機械的に連携している。この中央通路はハンマーと発射ピンとの間の機械的な連携を構成している。３個の停止部材、すなわち、ハンマー停止部、発射ピン停止部、および発射ピン・ガイド停止部が装置に備えられていて、発射時におけるリベット・ピンの正確な移動を確実に行う。装填グリップ部材はハンマーに機械的に連結してハンマーを移動するための手段を構成している。基端側チャンバー開口部が取外し可能に覆われてスプリングへのアクセス手段を構成している。
【００１１】
必要に応じて、トリガー機構を備えていてもよい。このトリガー機構はノッチ部を有するトリガー・ピンとトリガー・ノッチ部を付勢するためのトリガー・スプリングとにより構成されている。トリガー・ピンは一般に水平軸に対してほぼ垂直に配置され、当該垂直方向に摺動可能に取り付けられている。ハンマーは、当該ハンマーを第１の位置において拘束し、トリガーの移動に協同してハンマーを解除してハンマーを第２の位置に移動することのできるトリガー機構に機械的に取り付けられている。
【００１２】
リベットはリベット適用装置の先端部における受容器にプレス嵌めにより手動で装填される。トリガーを発射状態にすることにより、リベットがリベット適用装置から進出して、リベット・ピンがリベットの中に押し込まれて、リベットが患者に固定できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は中心軸３１を有する本体部分２により構成されている単発式リベット適用装置１を開示し、当該装置を図１および図２に示す。本体部分２の中の基端部２３の近くで中心軸３１にほぼ整合した領域にハンマー・チャンバー２１、ハンマー３、ハンマー・スプリング９が備えられている。本発明の実施形態の一例において、取外し可能なキャップ部材７が適用装置１の基端部においてハンマー・チャンバー２１を封じている。ハンマー３はハンマー・ヘッド部２２により構成されており、このヘッド部２２からハンマー・ストライカー・ロッド部２５が延出している。このハンマー３はハンマー・スプリング９により適用装置の先端部に向けて付勢されている。装填グリップ部材８は開口部２８を介してハンマー３に機械的に連結していて、中心軸３１に対してほぼ垂直または平行に延在できる（図７および図８参照）。
【００１４】
さらに、中央通路３０がハンマー・チャンバー２１から受容器３２まで延在している。ハンマー・ストライカー・ロッド部２５はこの中央通路３０の中に摺動可能に取り付けられている。発射ピン６もまた中央通路３０の中に摺動可能に取り付けられていてストライカー・ピン２６を介して受容器３２と機械的に連携している。
【００１５】
必要に応じて、トリガー機構４を備えてもよく、この機構４はトリガー・ノッチ部１１を有するトリガー・ピン２７と、トリガー・ノッチ部１１をハンマー・ノッチ部１０に対して付勢するためのトリガー・スプリング５により構成されている。このトリガー機構４は一般に水平軸３１に対してほぼ垂直に配置されている。
【００１６】
適用装置１に装填する場合は、ハンマー・スプリング９を圧縮しながら装填グリップ部材８を適用装置１の基端部２３に向けて引っ張る。これにより、ハンマー・ノッチ部１０（図２参照）がトリガー機構４の一部であるトリガー・ノッチ部１１に係合し、ハンマー３が発射可能状態になる。
【００１７】
リベット１２（図６参照）はリベット・ピン１７およびリベット本体部分１８により構成されている。このリベット１２はリベット・ピン１７を受容器３２の中に挿入するか、受容器３２をリベット・ピン１７の上方に配置することにより装填される。
【００１８】
トリガー機構４が押圧されると適用装置１が発射状態になって、トリガー・ノッチ部１１がハンマー・ノッチ部１０との係合から解除される。その後、ハンマー３が発射ピン６に向かって加速して発射ピン６に衝突し、この発射ピン６がリベット・ピン１７に衝突する。また、ハンマー３は、ハンマー停止部４０がハンマー・チャンバー壁部３９に衝突すると、その先端側への移動が停止される。同様に、発射ピンおよび発射ピン・ガイドは、発射ピン停止部１５および発射ピン・ガイド停止部４１が通路壁部１６およびガイド開口部壁部４２（図３および図７参照）に衝突すると、それぞれの先端側への移動が停止される。このことはリベット・ピンの移動を精度よく制御する上で有効である。すなわち、この装置は当該装置内に組み込んだ３個の停止部１５，４０，４１によりリベット・ピンの過剰な移動を防止している。その後、装填グリップ部材８を使用し、トリガー機構４を押圧してハンマー３を再び発射可能状態にすることにより、新しいリベットを装填することなく付加的な発射を行うことができる。このようなリベット適用装置１の発射動作により、リベット適用装置は最少の力および最少の反発力で（図６参照）リベット１２を骨板材２０（またはその他の医療装置）の中に配備できる。
【００１９】
加えて、ハンマー３をさらに基端側に引っ張るか、あるいはキャップ部材７を取り外してハンマー・スプリング９を取り替えることにより、衝撃力の大きさを変えることができる。
【００２０】
図９は単発式リベット適用装置の第３の実施形態を示しており、この装置においては、ガン・ハンドル５１の組み込みが可能である。トリガー・ピン５０はカム・トリガー５２に連結している。このカム・トリガー５２が押圧されると、トリガー・ピン５０がハンマー３との係合を解除する。この結果として生じるハンマー３の移動は既に説明した発射動作と同様である。
【００２１】
本発明の実施態様は以下の通りである。
（Ａ）中心軸、基端部および先端部を有する本体部分により構成されているリベット適用装置において、
前記本体部分の基端部の近くにおいて前記中心軸に整合して配置されているハンマー・チャンバーから成り、当該ハンマー・チャンバーがその中に摺動可能に取り付けられたハンマーを収容しており、当該ハンマーがハンマー・スプリングにより前記リベット適用装置の先端部に向けて付勢されていて、前記本体部分を貫通する開口部を介して装填グリップ部材に機械的に連結されて、ハンマーが第１の位置から第２の位置に移動するように構成されており、さらに、
前記リベット適用装置の先端部に配置されてリベットを保持するための受容器から成り、当該受容器が通路を介して前記本体部分の中に摺動可能に取り付けられている発射ピンに機械的に連携しており、当該通路が本体部分の中心軸に概ね整合していて前記ハンマー・チャンバーに連接しており、
前記ハンマーがその第１の位置から第２の位置に移動する時に前記発射ピンに接触し、この発射ピンが前記受容器の中に駆動されるリベット適用装置。
（１）前記ハンマーがヘッド部および当該ヘッド部から延出するストライカー・ロッド部により構成されている実施態様（Ａ）に記載のリベット適用装置。
（２）前記発射ピンがヘッド部および当該ヘッド部から延出するストライカー・ピンにより構成されている実施態様（１）に記載のリベット適用装置。
（３）前記リベット適用装置がトリガー機構を有している実施態様（１）に記載のリベット適用装置。
（４）前記トリガー機構がトリガー・ノッチ部を有するトリガー・ピンにより構成されている実施態様（３）に記載のリベット適用装置。
（５）前記トリガー機構が前記トリガー・ノッチ部を前記ストライカー・ロッド部の中に付勢するためのスプリングを有している実施態様（４）に記載のリベット適用装置。
【００２２】
（６）前記ストライカー・ロッド部が前記トリガー・ノッチ部を前記トリガー・ピン上に係合するためのハンマー・ノッチ部を有している実施態様（５）に記載のリベット適用装置。
（７）前記ハンマーがハンマー停止部を有している実施態様（１）に記載のリベット適用装置。
（８）前記発射ピンが発射ピン停止部を有している実施態様（２）に記載のリベット適用装置。
（９）前記発射ピン停止部が、前記発射ピン・ストライカーが前記受容器を越えて延出しないように配置されている実施態様（８）に記載のリベット適用装置。
（１０）前記ハンマー停止部が、前記発射ピン・ストライカーが前記受容器を越えて移動しないように前記ハンマー・ストライカーを停止するように配置されている実施態様（７）に記載のリベット適用装置。
【００２３】
（１１）前記発射ピンが当該発射ピンから前記中心軸にほぼ垂直に延出する少なくとも１個の発射ガイドを有している実施態様（２）に記載のリベット適用装置。
（１２）前記少なくとも１個の発射ガイドが、前記発射ピン・ストライカーが前記受容器を越えて延出しないように配置されている実施態様（１１）に記載のリベット適用装置。
（１３）前記本体部分が当該本体部分から延出するガン・ハンドルを有している実施態様（Ａ）に記載のリベット適用装置。
（１４）トリガー機構が前記ガン・ハンドルの中に配置されている実施態様（１３）に記載のリベット適用装置。
【００２４】
【発明の効果】
従って、本発明によれば、従来に比して優れたリベット適用装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リベット適用装置の斜視図である。
【図２】線Ｘ−Ｘに沿うリベット適用装置の一実施形態の断面図である。
【図３】線Ｘ−Ｘに沿う発射前のリベット適用装置の詳細な破断図である。
【図４】線Ｘ−Ｘに沿う発射後のリベット適用装置の詳細な破断図である。
【図５】発射後のリベット適用装置の斜視図である。
【図６】骨板材内にリベットを配備する前のリベット適用装置の胴体部分の断面図である。
【図７】それぞれ、リベットの胴体部分の断面図であり、図７（Ａ）は発射前の適用装置の機構およびリベットの状態を示している図であり、図７（Ｂ）は骨板材内にリベットを配備した後のリベット適用装置を示している図である。
【図８】それぞれ、リベット適用装置の第２の実施形態の断面図であり、図８（Ａ）は発射前の適用装置の機構およびリベットの状態を示している図であり、図８（Ｂ）はリベットを配備した後のリベット適用装置を示している図である。
【図９】リベット適用装置の第３の実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
１ 適用装置
２ 本体部分
３ ハンマー
４ トリガー機構
６ 発射ピン
８ 装填グリップ部材
９ ハンマー・スプリング
１０ ハンマー・ノッチ部
１１ トリガー・ノッチ部
１２ リベット
１５ 発射ピン停止部
２１ ハンマー・チャンバー
２２ ハンマー・ヘッド部
２３ 基端部
２５ ハンマー・ストライカー・ロッド部
２６ ストライカー・ピン
２８ 開口部
３０ 中央通路
３１ 中心軸
３２ 受容器
４０ ハンマー停止部
４１ 発射ピン・ガイド停止部

Claims (5)

1. 中心軸、基端部、および先端部を有する本体部分を具備するリベット適用装置において、
   前記本体部分の基端部の近くには前記中心軸に整合して配置されているハンマー・チャンバーがあり、当該ハンマー・チャンバーがその中に摺動可能に取り付けられたハンマーを収容しており、当該ハンマーは、ハンマー・スプリングにより前記リベット適用装置の先端部に向けて付勢されていて、ハンマーが第１の位置から第２の位置に移動するように構成されており、
   装填グリップ部材がハンマーに前記本体部分を貫通する開口部を介して機械的に連結されてハンマーを移動させるための手段を構成しており、
   前記リベット適用装置の先端部にはリベットを保持するための受容器があり、当該受容器が、通路を介して前記本体部分の中に摺動可能に取り付けられている発射ピンにストライカー・ピンを介して機械的に連携しており、当該通路が本体部分の中心軸に概ね整合していて前記ハンマー・チャンバーに連接しており、
   前記ハンマーは、ヘッド部、当該ヘッド部から延出するストライカー・ロッド部、およびハンマー停止部を有し、
   前記発射ピンは、ヘッド部、当該ヘッド部から延出する前記ストライカー・ピン、および発射ピン停止部を有し、前記ストライカー・ピンは前記受容器の前記通路に対応した長さであり、
   前記ハンマーがその第１の位置から第２の位置に移動する時に前記発射ピンに接触し、それによってこの発射ピンが前記受容器の中に駆動され、
   第２の位置においては、前記ハンマーの前記ハンマー停止部はハンマー・チャンバー壁部に当接し、かつ、前記発射ピンの前記発射ピン停止部は前記通路の壁部に当接することによって、前記ストライカー・ピンが前記受容器の端部を越えて延出することが防止され、前記ハンマーのストライカー・ロッド部が前記ストライカー・ピンを前記受容器の端部を越えて駆動することが防止され、
   前記発射ピンが当該発射ピンから前記中心軸にほぼ垂直に延出する少なくとも１個の発射ピンガイドを有しており、
   前記発射ピンおよび前記発射ピンガイドは、前記発射ピン停止部が前記通路の壁に当接し発射ピンガイド停止部がガイド開口部壁部に当接したときに停止するように構成されている、
   リベット適用装置。
2. 請求項１に記載のリベット適用装置において、
   前記リベット適用装置はトリガー機構を有している、リベット適用装置。
3. 請求項２に記載のリベット適用装置において、
   前記トリガー機構は、トリガー・ノッチ部を有するトリガー・ピンと、前記トリガー・ノッチ部を前記ストライカー・ロッド部の中に付勢するためのスプリングとを有している、リベット適用装置。
4. 請求項３に記載のリベット適用装置において、
   前記ストライカー・ロッド部は、前記トリガー・ノッチ部を前記トリガー・ピン上に係合させるためのハンマー・ノッチ部を有している、リベット適用装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のリベット適用装置において、
   前記本体部分は当該本体部分から延出するガン・ハンドルを有しており、トリガー機構が前記ガン・ハンドルの中に配置されている、リベット適用装置。

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