JP5777871B2 - 椎体関節突起を加工するための外科用案内器具及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、椎体の関節突起を加工するための外科用案内器具に関する。また、本発明は、このような関節突起を加工する方法に関する。

面関節の関節面に替わる人工補綴は公知であり、人工補綴の軸は関節突起の凹部に入れられる（欧州特許第１９５９８７１号参照）。このような骨の凹部は、通常、穴ぐり錐（リーマー）を用いて形成される。これまでは、外科医が自由に穴ぐり錐を動かしてきた。しかし、手術箇所の近傍には重要な神経や血管が位置している。外科医が不注意な動作をすると、これらが損傷されることになりかねない。

本発明の目的は、関節突起を加工するための案内器具及びこれに関する方法を利用可能とし、患者を不用意に傷つける危険性を避けることである。この目的は、独立請求項の特徴によって達成される。有利な実施形態は、従属請求項に示されている。

本発明では、２個のプライヤー（やっとこ、ペンチ）の頭部が外科用案内器具の遠位端に配置され、この２個のプライヤー頭部は、協働してプライヤー動作をするよう設計されている。案内器具は、穴ぐり錐の案内軸を規定する案内レールを有している。案内レールは、第１の回動軸で回動可能であり、案内軸が第１回動軸回りの回動で加工区域にかかり、該加工区域がプライヤー頭部間の仮想接続線に交差する。

本発明の基本的な概念は、加工対象である関節突起にプライヤー頭部を係合させ、これによって案内器具を関節突起に対して規定位置に置くことにある。この結果、案内レールは関節突起に対して同様に規定位置にあり、案内レールの運動自由度は案内器具に対する回動に限定される。特に第１回動軸回りの回動では、案内レールの案内軸は、案内レールで案内される穴ぐり錐の加工範囲に対応する加工区域を掃引する。この加工区域はプライヤー頭部間の仮想接続線に交差するが、これは、案内レールに収容されている穴ぐり錐をプライヤー頭部間に案内できることと同じである。複数のプライヤー頭部がそれらの間に関節突起を保持するので、案内レールを通っている穴ぐり錐の運動は、関節突起を加工する範囲内に厳密に限定される。外科医側の不注意な動きにより患者が傷つけられる危険性は、少なくなる。

好適な実施形態では、案内レールは、第２の回動軸で回動可能である。第２回動軸回りの回動により、プライヤー頭部間の加工区域の方向を変えることができる。穴ぐり錐が関節突起を加工する領域は、このように、一つのプライヤー頭部や他のプライヤー頭部の近くまで動かすことができる。そうすると、プライヤー頭部を極めて正確に位置決めする必要は無くなる。プライヤー頭部位置決めにおける少々の不正確さは、案内レールを第２回動軸回りに回動できることによって補償でき、そのため、加工区域は、プライヤー頭部間の正確な位置に置かれる。

好ましくは、第２回動軸は、加工区域面内にある。これは、案内レールが第２回動軸回りに回動しても加工区域の方向性が変化しないという効果を有する。

第１回動軸回りの案内レールの運動自由度は、通常は２個の止め具によって制限される。止め具は、同時に加工区域の限界を規定する。加工区域の広がりは、角度数では、好ましくは１５°より大であり、更に好ましくは３０°より大であり、更に好ましくは４５°より大である。

プライヤー頭部のプライヤー運動に対して、２個のプライヤー足部を相互に結合するプライヤー接合部を備えることができる。プライヤー足部は、プライヤー頭部からプライヤー接合部へ、更にこれを越えて案内器具の把持端部へ延ばすことができる。把持端部は案内器具の近位端とし、プライヤー頭部が配置されている反対側端部は遠位端とする。好適な実施形態では、プライヤー接合部とプライヤー頭部の間のプライヤー足部は、プライヤー接合部に垂直な方向の面に対して曲げられている。このように、プライヤー頭部は、プライヤー足部の把持端部が占める面の外側にある。この構成は、椎体後方に延びる棘突起の回りへの器具係合を容易にする。プライヤー足部の曲げられた部分の長さは、好ましくは棘突起にほぼ対応する。案内器具を操作する場合、プライヤー接合部の軸に垂直でプライヤー接合部を通って延びる面に対して、プライヤー頭部が一方側に有り、第１回動軸が他方側であると好都合である。好ましくは、プライヤー頭部を通って延びる長さ方向軸に関して、プライヤー接合部が一方側に配置され、第１回動軸が他方側である。

複数の突部をプライヤー頭部に備えることができ、この突部は、プライヤーの運動方向に向けられている。したがって、関節突起がプライヤー頭部に係合するとき、最初に該突部が関節突起に接触する。好ましくは、該突部は先端に向かって先細であり、容易に骨組織に侵入できるようにする。突部が骨組織に侵入すると、案内器具は、しっかりと保持される。

面関節人工補綴を埋め込む場合、上側関節面と下側関節面の双方を替えることが通常である。そのためには、人工補綴部品の軸を受けるための凹部を関係する関節突起の双方に形成しなければならない。本発明の案内器具は、単一の複合加工段階で双方の関節突起に凹部を形成する可能性を開くものである。このため、関節突起に案内器具を係合し、双方の関節突起がプライヤー頭部間に固定されるようにする。第１回動軸回りの穴ぐり錐の回動運動により、双方の関節突起に延びる凹部を形成することができる。この目的で、好ましくは突部をプライヤー頭部に配置し、少なくとも一つの突部が二つの関節突起の各々にかみ合うようにする。これは、プライヤー頭部を通って延びる長さ方向軸の両側に突部を配置することにより達成できる。

また、本発明は、この種の案内器具と穴ぐり錐を有する器具の組にも関する。穴ぐり錐は、案内レールに適合した軸を有するという特徴を持つ。軸は、案内レールに挿入され、穴ぐり錐の方向が決定され、案内レール内で回るようにする。穴ぐり錐は、案内レールに対して長さ方向に可動である。このようにして、関節突起に種々の深さの凹部を形成することが可能となる。穴ぐり錐の長さは、少なくとも案内レールからプライヤー頭部間の仮想接続線まで延びる。

また、本発明は、椎体関節突起を加工する方法に関する。この方法では、案内レールの回動運動による加工区域が関節突起に交差するように、まず、回動可能案内レールが関節突起に対して位置決めされる。そして、案内レールは関節突起に対して固定され、案内レールが回動運動に制限されるようにする。関節突起は、案内レールに挿入された穴ぐり錐を使用して加工される。このため、案内レールは、穴ぐり錐が関節突起を加工し凹部を形成するように、穴ぐり錐と共に回動する。本方法は、例えば、上述の案内器具を使用して実行できる。

本発明の方法における一つの実施形態では、案内器具を２個の関節突起に対して固定することができる。そして、２個の関節突起は、好ましくは一つの面関節で相互に作用するが、穴ぐり錐を用いて共通の加工段階で加工することができる。関節突起に対する穴ぐり錐の侵入の深さは、案内レールに沿って穴ぐり錐を動かすことにより調整できる。本発明の方法における他の任意的な特徴は、案内器具動作に関する上述の説明から得ることができる。

本発明については、好適な例示的実施形態に基づき、添付図面を参照して、以下で説明する。

脊柱の腰部領域詳細を示す。 面関節人工補綴が埋め込まれた頸椎の詳細を示す。 面関節人工補綴の他の実施形態における頸椎の詳細を示す。 本発明の案内器具を示す。 案内器具の図４とは異なる図を示す。 案内器具末端部の図５に対応する図を示す。 図６を拡大した詳細を示す。 案内器具末端部の図４に対応する図を示す。

図１は、人間の脊柱の詳細であり、腰椎１０、１１を示し、相互間に椎間板１２を有し、各々が後方に延びる棘突起１３を有している。椎体１０、１１は、各々、２個の上関節突起１４と２個の下関節突起１５を有している。２個の椎体１０、１１の間では、上側椎体１０の下関節突起と下側椎体１１の上関節突起が作用し、２個の面関節１６を形成する。椎体の運動時、面関節１６の関節面は相互に摺動を行う。

面関節人工補綴（図１では不図示）が有る場合、面関節１６の関節面は、人工関節面で置き換えられる。人工補綴の固定のために、軸が関節突起を通って延び、反対側から力をかけられる。軸を受けるため、凹部が関節突起に形成される。上部椎体１０の上関節突起１４に対するこのような凹部１７が、例として示されている。

対応する面関節人工補綴は、脊柱頸部領域に用いることもできる。図２及び３は、各々、２個の隣接する頸椎における下関節突起１８及び上関節突起１９の詳細を示す。凹部１７は、関節突起１８、１９に形成され、種々の実施形態の面関節人工補綴２０の軸を受ける。

本発明の外科用器具は、案内器具２１及び穴ぐり錐４５から成り、関節突起１４、１５、１８、１９に凹部１７を形成するために用いられる。図４及び５に示された案内器具２１は、２個のプライヤー足部２２、２３から成り、これらはプライヤー接合部２４で相互に結合されている。プライヤー足部２２、２３は、案内器具２１の近位端２５から遠位端２６まで延びている。遠位端２６にはプライヤー頭部２７が有り、これによって案内器具２１が関節突起１４、１５、１８、１９とかみ合う。図７では、プライヤーの各頭部２７は内面に４個の突部３９を有し、これらは、それぞれ反対側のプライヤー頭部２７の方向に、したがってプライヤー動作の方向に向けられている。突部３９は、プライヤー頭部２７を通って延びる長さ方向軸４０の両側に配置されている。関節突起１４、１５、１８、１９とプライヤー頭部２７がかみ合うと、突部３９が関節突起１４、１５、１８、１９に侵入する。この侵入は、突部３９を先端まで先細の形状とすることにより容易になる。

外科医は、近位端２５で案内器具２１を操作する。特に、関節突起１４、１５、１８、１９とプライヤー頭部２７とをかみ合わせるため、外科医は、ばね２８の力に抗して近位端のプライヤー足部２２、２３を共に押圧する。案内器具２１は、係止要素２９により、力がかかった状態で保持される。プライヤー足部２３に形成されたばね３０は、反対側のプライヤー足部２２と係合するように係止要素２９を保持する。係止要素２９上の把手要素３１は、係止要素２９との係合を解くために用いられる。プライヤー足部２２上の突部３２は、外科医が係止要素２９の歯部にさわることを防止する。

案内レール３３はプライヤー接合部２４とプライヤー頭部２７との間に配置され、案内レール３３は案内軸３６を規定する。案内レール３３は、プライヤー足部２２、２３に対して、第１回動軸３４の回りに、また第２回動軸３５の回りに回動可能である。第１回動軸３４は、案内軸３６に対して垂直である。第２回動軸３５は、プライヤー接合部２４の軸に対して実質的に平行である。

本発明による器具組の穴ぐり錐４５は、軸４３及び加工頭部４４を有する。図６では、案内レール３３は、穴ぐり錐４５の軸４３を受けるように設計されている。穴ぐり錐４５の軸は、案内レール３３により案内軸３６に固定されている。穴ぐり錐４５が案内レール３３内で回るとき、回転軸は、案内軸３６に一致する。案内レール３３が第１回動軸３４の回りに回動するとき、案内軸３６は加工区域３７を掃引する。加工区域３７は、プライヤー頭部２７間の仮想接続線３８と交わる。このように、案内レール３３を回動させると、穴ぐり錐４５の加工頭部４４がプライヤー頭部２７間を移動する。図８によれば、案内レール３３を第２回動軸３５の回りに回動させることにより、プライヤー頭部２７間の加工区域３７の向きを変えることができる。穴ぐり錐４５は、案内レール３３に対して長さ方向に動くことができる。

関節突起１４、１５、１８、１８に凹部を形成するために、外科医は、関節突起に案内器具２１を位置決めし、案内器具２１の近位端双方を押圧し、プライヤー頭部２７がその間で関節突起を締め付けるようにする。突部３９は、関節突起の骨組織に侵入する。侵入の大まかな地点は、図１ないし３に参照符号４２で示されている。プライヤー頭部２７の長さ方向軸４０は、いずれの場合にも２個の隣接する地点４２間に延びている。図１及び２では、関節突起１４、１５、１８、１９がプライヤー頭部２７間で締め付けられるとき、関節突起１４、１５、１８、１９は、同時に、それぞれ互いに対して相対的に決められた位置に置かれる。

このように案内レール３３が決められた位置に置かれ、関節突起１４、１５、１８、１９に対する回動運動に制限されているとき、外科医は、案内レール３３に穴ぐり錐４５を挿入する。第２回動軸３５の回りに回動することにより、穴ぐり錐４５の加工頭部４４は、プライヤー頭部２７間に正しく置かれるように位置決めされる。その後、実際の加工段階で、案内レール３３は、第１回動軸３４の回りに回動し、穴ぐり錐４５の加工頭部４４は、回動動作の間に、凹部１７形成のために関節突起から出る物質を除去する。案内レール３３の穴ぐり錐４５を長さ方向に移動させることにより、穴ぐり錐４５の加工頭部４４が関節突起にかみ合う深さを決めることができる。穴ぐり錐４５の加工頭部４４が加工中に移動する加工区域３７は、図８中に破線で示されている。図１及び２では、凹部１７は、一つの加工段階でそれぞれ２個の関節突起１４、１５と１８、１９に同時に形成される。面関節人工補綴２０は、図２及び３に示されているように、凹部１７に挿入することができる。

Claims (9)

1. 椎体（１０、１１）の関節突起（１４、１５、１８、１９）に用いる外科用案内器具であって、
   この案内器具は、２個のプライヤー頭部（２７）と、案内レール（３３）とを有し、
   ２個のプライヤー頭部（２７）は、案内器具の遠位端（２６）に、互いに近づいたり離れたりする動作を行うように設けられ、
   案内レール（３３）は、穴ぐり錐（４５）のための案内軸（３６）を規定し、
   案内レール（３３）が第１回動軸（３４）の回りを回動すると、案内軸（３６）が第１回動軸（３４）の周りを回動して加工領域（３７）を移動し、
   加工領域（３７）は、プライヤー頭部（２７）の遠位端（２６）の間を結ぶ仮想接続線（３８）と交差する、外科用案内器具。
2. 案内レール（３３）が第２回動軸（３５）回りに回動可能であることを特徴とする、請求項１記載の案内器具。
3. 第２回動軸（３５）が加工区域（３７）の面にあることを特徴とする、請求項２記載の案内器具。
4. 加工区域（３７）の広がりが、度数で１５°より大きく、好ましくは３０°より大きく、更に好ましくは４５°より大きいことを特徴とする、請求項１から３までのいずれかに記載の案内器具。
5. プライヤー足部（２２、２３）が備えられ、プライヤー頭部（２７）と、プライヤー足部（２２、２３）を結合するプライヤー接合部（２４）との間に延び、プライヤー頭部（２２７）がプライヤー接合部（２４）に垂直な方向の面から曲げられていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれかに記載の案内器具。
6. プライヤー接合部（２４）に垂直でプライヤー接合部（２４）を通って延びる面に関して、プライヤー頭部（２７）がその一つの側に配置され、第１回動軸（３４）が他方の側にあることを特徴とする、請求項１から５までのいずれかに記載の案内器具。
7. 複数の突部（３９）がプライヤー頭部（２７）に備えられ、突部（３９）がプライヤーの動作方向に向いており、突部（３９）がプライヤー頭部（２７）を通って延びる長さ方向軸（４０）の両側に配置されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれかに記載の案内器具。
8. 請求項１から７までのいずれかに記載の案内器具（２１）及び穴ぐり錐（４５）を有し、該穴ぐり錐（２２）が案内レール（３３）に適合する軸（４３）を有する、椎体（１０、１１）の関節突起（１４、１５、１８、１９）を加工するための器具組。
9. 穴ぐり錐（４５）の軸（４３）が案内レール（３３）中で長さ方向に可動であることを特徴とする、請求項８に記載の器具組。

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