JP6654147B2 - 張力調節を伴う組織移植片固定 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2014年5月15日に出願された米国仮特許出願第61/993,336号の優先権を主張し、その全体の内容が、本明細書において参照により組み込まれている。
本発明は、概して、前十字靱帯(ACL:Anterior Cruciate Ligament)再建に関し、具体的には、張力調節を伴う組織移植片固定に関する。
概して、前十字靱帯(ACL)再建は、断裂したACLを、患者から取り出された組織(自家移植片)で、または、組織提供者から取られた組織(同種移植片)で、置き換えることを伴う。処置は、一般的に関節鏡で行われ、ACLを再建するために移植材料の通過を許容するトンネルを大腿骨および脛骨に作ることを伴う。処置の間、自家移植片および同種移植片の組織が壊死、血行再建、および細胞増殖を受けるとき、典型的には、移植の後のある期間にわたって特有の移植片の弱さがある。骨-腱-骨(BTB:Bone-Tendon-Bone)ACL再建の移植片固定は、固定構造において弱い結び付けになる傾向があり、強い固定を達成することは重要である。以前の手法は、強い固定を達成するために、干渉ネジ、ENDOBUTTON(登録商標)式装置、二重スパイク板などを使用していた。
必要とされているものは、固定のときに移植片の張力を調節するための方法を提供する一方で、向上した固定強度を提供する装置である。
以下において、本発明の一部の態様の基本的な理解を提供するために、イノベーションの簡単な概要を提示している。この概要は、本発明の広範囲の概説ではない。本発明の要所または重大な要素を特定することも、本発明の範囲の輪郭を描くことも、意図されていない。その唯一の目的は、後で提起されるより詳細な記述への前置きとして、簡単な形態で本発明の一部の概念を提起することである。
本発明は、張力調節を伴う組織移植片固定のための方法および装置に向けられている。
ある態様では、本発明は、球状丸めネジ貫通孔を挟んで位置決めされた一対の縫合糸貫通孔が設けられる主体部であって、一対の縫合糸貫通孔が縫合糸を受け入れる大きさとされ、球状丸めネジ貫通孔が固定ネジの丸め頭部を受け入れる大きさとされる、主体部と、互いに実質的に平行に、主体部の下側から延びる2つのスパイク部であって、形成された骨のトンネルの直径より若干短い所定距離で離間され、骨へと突き刺されるように適合される2つのスパイク部とを備える組織移植片固定装置を特徴とする。
別の態様では、本発明は、腱のそれぞれの端に各々取り付けられる脛骨ブロックおよび大腿骨ブロックから成る腱移植片を提供するステップであって、骨ブロックの各々が一個の骨から作られる、ステップと、大腿骨における大腿骨側骨トンネルと、脛骨における脛骨側骨トンネルとを形成するステップであって、脛骨側骨トンネルが、脛骨の外側に開く開口を所有する、ステップと、脛骨ブロックおよび大腿骨ブロックを通じて縫合糸を通すステップであって、通された縫合糸の端が誘導および引っ張りのために使用される、ステップと、球状丸めネジ貫通孔を挟んで位置決めされた一対の縫合糸貫通孔が設けられる主体部であって、一対の縫合糸貫通孔が縫合糸を受け入れる大きさとされ、球状丸めネジ貫通孔が固定ネジの丸め頭部を受け入れる大きさとされる、主体部と、互いに実質的に平行に、主体部の下側から延びる2つのスパイク部であって、形成された骨のトンネルの直径より若干短い所定距離で離間され、骨へと突き刺されるように適合される2つのスパイク部とを備える固定装置を提供するステップと、案内ワイヤおよび衝突体で、脛骨側骨トンネルのほぼ中心に固定装置を位置決めするステップであって、この中心位置決めにより、2つのスパイクをトンネルの壁と係合させることができる、ステップと、固定装置を骨のほぼ中心へと固定するために、衝突体を使用するステップと、ネジを案内ワイヤ上に配置するステップと、縫合糸の端および張力計を使用して移植片を引っ張るステップと、引っ張られた移植片を解放するためにネジを関節接合するステップとを含む方法を特徴とする。
別の態様では、本発明は、案内ワイヤを骨ブロックのほぼ中心へと穿孔するように構成されるドリル案内部であって、ドリル通路を支持する基部を備えるドリル案内部を備える装置であって、骨移植片がドリル通路の遠位端に固定され、第1のカニューレ挿入部が、ドリル通路の中心を通じて第1のカニューレ挿入部を中心位置決めする第2のカニューレ挿入部内に配置され、第1のカニューレ挿入が案内ワイヤの配置を案内し、第2のカニューレ挿入部が、骨ブロックに対する各々のドリルの同心の位置付けを持続するために、先に配置された案内ワイヤ上にカニューレ挿入されたドリルを案内する、装置を特徴とする。
本発明の実施形態は、以下の利点のうちの1つまたは複数を有し得る。
組織移植片固定装置は、増大された固定強度を可能にするが、前十字靱帯(ACL)再建の間の固定のときに、移植片の張力を調節するための手法を提供する。
組織移植片固定装置のネジ貫通孔は、固定ネジの丸め頭部を受け入れるために球状に丸められ、これによって固定ネジの角度付けを可能にする。このようなネジ貫通孔を以下、「球形丸めネジ貫通孔」と称す。
これらおよび他の特徴および利点は、以下の詳細な記述の読解と、関連する図面の検討とから明らかになる。前述の大まかな記述と以下の詳細な記述との両方は、単に説明のためであり、請求されているような態様の制限ではないことは、理解されるものである。
本発明は、以下の図と併せて、詳細な記述を参照することでより十分に理解されるものである。
例示の組織移植片固定装置の前方斜視図である。 図1の組織移植片固定装置の断面図である。 脛骨において作成された脛骨トンネルを示す図である。 例示のドリル案内部の図である。 骨ブロックの脛骨側を貫いて通された縫合糸を示す図である。 骨ブロックの大腿骨側を貫いて通された縫合糸を示す図である。 骨ブロックの位置決めを示す図である。 組織移植片固定装置の中心位置決めを示す図である。 骨への組織移植片固定装置の固定を示す図である。 案内ワイヤ上の組織移植片固定装置のネジ貫通孔を通じて配置されたネジを示す図である。
ここで、主題のイノベーションが、同様の参照符号が全体を通して同様の要素を参照するために使用されている図面を参照して、記述される。以下の記述では、説明の目的のために、数々の具体的な詳細が、本発明の完全な理解を提供するために明記されている。しかしながら、本発明は、これらの具体的な詳細なしで実施されてもよいことが明らかであろう。他の例では、よく知られている構造および装置が、本発明を記述するのを容易にするために、ブロック図の形態で示されている。
以下の記述では、「または」という用語は、排他的な「または」ではなく包括的な「または」を意味するように意図されている。これは、他に明示されていない場合、または、文脈から明らかでない場合、「XがAまたはBを用いる」というのは、ありのままの包括的な置き換えのいずれかを意味するように意図されている。つまり、XがAを用いる、XがBを用いる、または、XがAとBとの両方を用いる場合、「XがAまたはBを用いる」ことが、上記の例のいずれかの下で満たされる。さらに、主題の明細書および添付の図面で用いられるような冠詞「1つ(a、an)」は、単数形を指示するように、他に明示されていない場合、または、文脈から明らかでない場合、「1つまたは複数」を意味するように概して解釈されるべきである。
一部の実施形態は、それらの派生と共に、「一実施形態」または「実施形態」という表現を用いて記載されてもよい。これらの用語は、実施形態との関連で記載されている具体的な特徴、構造、または特性が少なくとも一実施形態に含まれることを意味する。明細書における様々な場所における「一実施形態において」という文言の登場は、同じ実施形態を必ずしもすべて参照しているのではない。
一部の実施形態は、それらの派生と共に、「結合される」または「連結される」という表現を用いて記載されてもよい。これらの用語は、互いについて同義であるとして必ずしも意図されていない。例えば、一部の実施形態は、2つ以上の要素が互いに直接的な物理的または電気的な接触にあることを指し示すために、「連結される」および/または「結合される」という用語を用いて記載されてもよい。しかしながら、「結合される」という用語は、2つ以上の要素が互いに直接的な接触にないが、互いに協働または相互作用することを意味してもよい。
本開示は、前十字靱帯(ACL)再建を参照して使用されることになるが、本発明の技術および方法は、身体の他の部位の再建に向けた他の用途を有し得ることが理解されるものである。また、本開示は、脛骨における配置を参照して使用されるが、本発明の技術および方法が大腿骨の配置のために使用されてもよいことは、理解されるものである。
以下で完全に記述されているように、本発明の組織移植片固定装置は、骨に形成される骨トンネルへと挿入され得る骨プラグを有する腱移植片を固定するために、靱帯再建の手術で使用される。別の言い方をすれば、本発明の組織移植片固定装置は、腱移植片が移植され、腱移植片の一端が固定される部位において形成される骨トンネルの内部の腱移植片の他端に少なくとも取り付けられる骨プラグを固定するために使用される。本発明の組織移植片固定装置は、引っ張り力調節可能固定器具である。
図1に示しているように、例示の組織移植片固定装置10は、球状丸めネジ貫通孔30を挟んで位置決めされた一対の縫合糸貫通孔20、25の設けられた主体部15を備えている。一対の縫合糸貫通孔20、25は、縫合糸を受け入れる大きさとされている。球状丸めネジ貫通孔30は、固定ネジの丸め頭部を受け入れる大きさとされ、これによって固定ネジの角度付けを可能にしている。ネジ貫通孔30が先細りとされているだけであり、固定ネジの頭部も同じく先細りとされている場合、ネジの角度付けはできない。2つのスパイク部35、40が、互いに実質的に平行に、主体15の下側から延びている。図1及び後に参照される図8等に示されるように、これら2つスパイク部35、40は、球状丸めネジ貫通孔30及び一対の縫合糸貫通孔20、25が整列している線上に整列するように、一対の縫合糸貫通孔20、25の外側に配設されている。スパイク部35、40は、形成された骨のトンネルの直径より若干短い所定距離で離間されており、骨へと突き刺され得る。より具体的には、スパイク部35、40は、挿入器具によって骨に完全には位置決めされず、むしろ、スパイク部35、40の一部分は、形成された骨のトンネル内に露出される。さらに、ネジの貫通する球状丸めネジ孔30へと配置されるネジとの組み合わせで以下において完全に記述されているスパイク部35、40の配置は、形成された骨のトンネルの中心への組織移植片固定装置10の案内を可能にする。
組織移植片固定装置10は、ステンレス鋼、チタン、タングステン、およびポリマ材料などから構築され得る。
図2に示しているように、主体部15は、略平坦な板の形で形成されている。代替の実施形態では、主体部15は、屈曲された板または湾曲された板の形で形成されてもよい。好ましい実施形態では、主体部の全長は18.2mm(0.717インチ)であり、主体部の厚さは1.5mm(0.060インチ)である。好ましい実施形態では、主体部15の上部から2つのスパイク部35、40の各々の底までの距離は、8.5mm(0.336インチ)である。
主体部15の下側に位置付けられた2つのスパイク部35、40は、形成された骨のトンネルの直径より短い所定の間隔で位置決めされている。スパイク部35、40の間の間隔は、骨トンネルの開口部の直径より、組織移植片固定装置10が脛骨などの骨に突き刺され得る一方で、骨トンネルの開口部の周辺を壊すような度合いで、短くなっている。スパイク部35、40の間の間隔が骨トンネルの直径より0.5mm(0.020インチ)短いことは、より好ましい。例えば、骨トンネルの直径が10mm(0.394インチ)である場合、スパイク部35、50の間の間隔が9.5mm(0.374インチ)とされるのは好ましい。別の例では、骨トンネルの直径が13mm(0.512インチ)である場合、スパイク部35、50の間の間隔が12.5mm(0.492インチ)とされるのは好ましい。
スパイク部35、40の各々は、それぞれ主スパイク部45、50と、それぞれ先細り先端部55、60とを備えている。実施形態では、先細り先端部55、60は多面的である。一例では、先細り先端部は、図1に示したように、面56、57、58、61、62をそれぞれ備えている。他の実施形態では、面の数は、図1に示した数より、多くできる、または、少なくできる。
再び図2を参照すると、先端部55、60の多面性は、骨トンネルが先端部55、60と同じ大きさ、または、先端部55、60より若干大きいとき、骨トンネルへのより良好な中心位置決めおよび係合を可能にする。主スパイク部45、50は主体部15に垂直に位置決めされており、先細り先端部55、60の各々は骨トンネルに向かって先細りとされている。組織移植片固定装置10が挿入器具によって骨トンネルへと挿入されるとき、スパイク部35、40は周囲の骨の中に100%で位置しない。むしろ、スパイク部35、40の各々の大部分は周囲の骨の中に位置し、スパイク部35、40の僅かの部分が、骨トンネル内へと突き刺さり、骨トンネルに位置する。この構成は、骨トンネルの周りで組織移植片固定装置10を中心位置決めする助けとなる。
先細り先端部55、60の各々は、主スパイク部45、50の各々から内向きにおよそ45度の角度で位置決めされている。
ここで、組織移植片固定装置を使用したBTB ACL再建の脛骨固定のための方法が記述されることになる。
図3に示したように、脛骨トンネル100が、剛体で矩形の拡張器110を使用して、脛骨105に作成される。槌115が、トンネル100作成の間、拡張器110を脛骨105へと進行させるために使用される。
図4に示しているように、ドリル案内部130が、BTB移植片135を準備するために使用される。ドリル案内部130は、例えば1mmの案内ワイヤといった案内ワイヤ(図示せず)を骨ブロックの中心へと穿孔するために使用される。
ドリル案内部130は、ドリル通路140を支持する基部137を備えている。BTB移植片135は、ドリル通路の遠位端145に固定されている。第1のカニューレ挿入部147が第2のカニューレ挿入部150内に配置されており、第2のカニューレ挿入部150は、ドリル通路140の中心を通じて第1のカニューレ挿入部147の中心を通って、骨ブロック155の中心へ中心位置決めし、骨ブロックに中止位置決めされた孔をもたらす。
図5に示しているように、縫合糸160が骨ブロックの脛骨側165を貫いて通されている。図6に示しているように、骨ブロックが大腿骨のトンネルへと引っ張られるとき、縫合糸170が、骨ブロックの両側の周りに巻き付くために骨ブロックを案内する助けとなるように、縫合糸170は、外見上の8の字の配置で骨ブロックの大腿骨側175を貫いて通されている。より具体的には、上方の縫合糸の端に張力を加えることで、骨ブロックを一方向で移動させ、一方、下方の縫合糸の端に張力を加えることで、骨ブロックを反対の方向で移動させる。したがって、縫合糸170の外見上の8の字の配置は誘導を助ける。
図7に示しているように、骨ブロック180の大腿骨側は大腿骨トンネル内に配置され、骨ブロック180の脛骨側は脛骨トンネル内に配置される。(図6の)縫合糸170の2つの端は、(図1の)縫合糸貫通孔20および(図1の)縫合糸貫通孔25をそれぞれ貫いて通されており、ネジは、(図1の)球状丸めネジ貫通孔30内に配置されている。組織移植片固定装置200は、案内のために案内ワイヤ205と衝突体器具210とを使用して、脛骨トンネルの中心内に位置決めされている。縫合糸貫通孔20および縫合糸貫通孔25を通じて露出された縫合糸170の2つの端が、ネジの頭部と共に、損傷されることを防止するために、衝突体器具210の端が凹まされている。また、衝突体器具210は、カニューレ挿入されており、中心位置決めしている。したがって、衝突体器具210は、固定装置200を骨の中心に固定するために使用されており、つまり、衝突体器具210は、(図1の)球状丸めネジ貫通孔30の中心と係合している。
図8に示しているように、脛骨トンネル上に組織移植片固定装置300を中心位置決めすることで、先細り先端部305、310を脛骨トンネルの壁に係合させることができ、最適な固定を提供する。
図9に示しているように、組織移植片固定装置400が所定位置に来ると、木槌405が、組織移植片固定装置400を骨へと固定するために、衝突体410を突くために使用される。完了すると、衝突体410は取り外される。
図10に示しているように、ネジ500が、案内ワイヤ515上で組織移植片固定装置510の貫通孔505を貫いて配置される。移植片は、縫合糸の端520、525および張力計(図示せず)を使用して、40Nなどの十分な力で引っ張られる。次に、ネジ500は、縫合糸の端520、525における張力が0N近くまで低減されるまで締め付けられ、組織移植片固定装置510を所定位置に固定する。このとき、ネジは、(図1の)球状丸め凹所30に受け入れられる。合致する球状の形態は、組織移植片固定装置に対するネジの初期の角度付けを提供し、したがって、圧縮、移植片張力、板を通じたネジ引っ張りに対する抵抗を最大化する。次に、縫合糸の端520、525が、増大された固定を提供するために、組織移植片固定装置510上で結ばれ得る。結果として、移植片は、脛骨530において解剖学的に固定される。
本発明は、その好ましい実施形態を参照して具体的に示されて記述されてきたが、形態および詳細における様々な変更が、添付の請求項によって定められているような本出願の精神および範囲から逸脱することなく本発明において行われ得ることは、当業者によって理解されるものである。このような変更は、本出願の範囲によって網羅されるように意図されている。このようにして、本出願の実施形態の先の記述は、限定するように意図されていない。むしろ、本発明へのあらゆる制限は、以下の請求項において提示されている。
10 組織移植片固定装置
15 主体部
20、25 縫合糸貫通孔
30 球状丸めネジ貫通孔、球状丸め凹所
35、40 スパイク部
45、50 主スパイク部
55、60 先細り先端部
100 脛骨トンネル
105 脛骨
110 拡張器
115 槌
130 ドリル案内部
135 BTB移植片
137 基部
140 ドリル通路
145 遠位端
147 第1のカニューレ挿入部
150 第2のカニューレ挿入部
160 縫合糸
170 縫合糸
175 大腿骨側
180 骨ブロック
200 組織移植片固定装置
205 案内ワイヤ
210 衝突体器具
300 組織移植片固定装置
400 組織移植片固定装置
405 木槌
410 衝突体
500 ネジ
505 貫通孔
510 組織移植片固定装置
515 案内ワイヤ
520、525 縫合糸の端

Claims (8)

  1. 球状丸めネジ貫通孔を挟んで位置決めされた一対の縫合糸貫通孔が設けられる主体部であって、前記一対の縫合糸貫通孔が縫合糸を受け入れる大きさとされ、前記球状丸めネジ貫通孔が固定ネジの丸め頭部を受け入れる大きさとされる、主体部と、
    互いに実質的に平行に、前記主体部の下側から延びる２つのスパイク部であって、所定距離で離間され、トンネルが形成された骨へと突き刺されるように適合される２つのスパイク部と、を備え、
    前記固定ネジの前記丸め頭部が球状に丸められてなり、かつ、
    前記２つスパイク部の各々は、前記球状丸めネジ貫通孔及び前記一対の縫合糸貫通孔が整列する線上に略整列するように、前記一対の縫合糸貫通孔の外側に配設されている
    組織移植片固定装置。
  2. 前記２つのスパイク部と、前記球状丸めネジ貫通孔内に配置された前記固定ネジとの配置が、形成された前記骨の前記トンネルへの案内を可能にする、請求項１に記載の組織移植片固定装置。
  3. 前記主体部が略平坦な板の形で形成される、請求項１または２に記載の組織移植片固定装置。
  4. 前記主体部と前記２つのスパイク部とが、ステンレス鋼、チタン、タングステン、およびポリマ材料から成る群から選択される材料から構築される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の組織移植片固定装置。
  5. 前記２つのスパイク部の各々が、
    主スパイク部と、
    先細り先端部と
    を備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の組織移植片固定装置。
  6. 前記先細り先端部が多面的である、請求項５に記載の組織移植片固定装置。
  7. 前記先細り先端部が、４５度の角度で、形成された前記骨の前記トンネルの内部を向いて位置決めされる、請求項５または６に記載の組織移植片固定装置。
  8. 前記球状丸めネジ貫通孔が前記固定ネジの角度付けを可能にする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の組織移植片固定装置。
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