JP6738457B2 - 多軸孔のドリルガイドをロックするための方法および装置 - Google Patents

Description

［関連出願］
本出願は、２０１８年４月１１日に出願された米国仮特許出願第６２／６５５，９３４号の優先権を主張するものであり、その内容は参照によりその全体が本明細書に援用される。

本開示は、外科手術用装置、より詳細には、例えば外傷応用のための安定化システムに関する。

骨の骨折は、一つ以上のプレートを使用して、骨幹の骨等の骨の内部固定によって修復されることが多い。プレートは、例えば、プレートに対する圧縮力を提供する骨及びヘッドに係合するねじにより骨折した骨に対して保持される。したがって、プレート及び骨は、治癒中の骨折した骨を補強するために、主にプレートの骨接触表面と骨の表面との間に荷重を伝達する方法で、互いに対して押し付けられる。このプレート固定方法は、一般に、荷重の伝達を分散させることを可能にする、プレートと骨幹の骨の表面との間に大きい接触領域があり得る時に、骨内に比較的低い応力集中を生成する。骨を圧縮することができる、止めねじ、非止めねじ、または両方の組み合わせを使用することが望まれる場合がある。当然ながら、プレートの設計、ねじの種類、および係止および／または非係止能力は、骨折の位置及び種類に基づいて変化してもよい。

場合によっては、多軸孔を有するプレートを使用して、ねじ方向に関して柔軟性を高めることができる。しかしながら、こうした多軸孔では、ねじのロックは困難であり得る。このように、特徴は孔を含んでもよく、ねじをロックできる表面を提供する。しかしながら、多軸孔の公称軸にドリルビットを整列させ、孔の構造を損なうことなくドリルガイドをそのような孔にロックする方法が必要である。こうした孔は、ねじ山のあるドリルガイドを介してねじ込むことはできず、そのため多軸孔のロック機能を損なうことになる。

これおよび他のニーズに対応するために、多軸孔の形態および機能を維持しながら、ドリルガイドを多軸孔にロックするための装置、システム、および方法を本明細書において提供する。一部の実施形態では、ドリルガイドは、近位端から遠位端まで延在し、近接端に近接して配置されたスロットを有する中空の外側本体であって、遠位端が複数のプロングを有する逆コレットとして構成される、中空の外側本体と、それを通って延在する中央チャネルを有する内側本体と、スロットを通して内側本体に連結されたレバーであって、スロットがレバーの回転がドリルガイドの中心軸に沿って動くように形成され、内側本体の遠位端が、内側本体が最も低い位置にある時に複数のプロングの半径方向内側に撓むのを防ぐように構成されているレバーと、を含む。

一部の実施形態では、孔にドリルガイドをロックする方法は、孔にドリルガイドを挿入することと、外側本体の遠位端を孔のショルダー部を超えて押すことであって、ショルダー部が接触時に半径方向内側に複数のプロングを押し、遠位端がショルダー部を越えて押し出された後、複数のプロングが静止位置に戻る、押すことと、内側本体の遠位端が複数のプロング間に配置されて、複数のプロングの半径方向内側に撓むのを防ぐように、レバーを回転させて内側本体を最も低い位置に移動することを含む。

一部の実施形態では、ドリルガイドは、近位端から遠位端まで延在し、近位端に近接して配置されたスロットを有する中空の外側本体であって、遠位端が複数のプロングを有する逆コレットとして構成される中空の外側本体と、それを通って延在する中央チャネルを有する内側本体と、中空の外側本体内および内側本体の一部の下に配置されるばねであって、複数のプロングから離れる方向に内側本体を付勢するばねと、中空の外側本体の近位端に連結され、中央チャネルと連通するキャップの上部分を通して配置される貫通孔を有するキャップであって、貫通孔が中央チャネル内へのドリルビットの通過を可能にするように構成されている、キャップと、中空の外側本体に連結されて、ユーザーがドリルガイドを掴むことを可能にするハンドルと、スロットを通して内側本体に連結されたレバーであって、スロットがレバーの回転がドリルガイドの中心軸に沿って動くように形成され、内側本体の遠位端が最も低い位置にある時に、複数のプロングの半径方向内側に撓むのを防ぐように構成されているレバーとを含む。

本発明、及び付随するその利点及び特徴のより完全な理解は、添付の図面とともに考慮された場合、以下の詳細な説明を参照することによって、さらに容易に理解されよう。
図１Ａは、本発明の少なくともいくつかの実施形態によるドリルガイドを利用することができる多軸孔を有するプレートの等角図を示す。 図１Ｂは、線Ｂ−Ｂ’に沿って切り取った図１Ａのプレートの断面図を示す。 図２は、本発明の少なくとも一部の実施形態によるドリルガイドの等角図を示す。 図３は、線３−３’に沿って切り取った図２のドリルガイドの断面図を示す。 図４は、本発明の少なくとも一部の実施形態による多軸孔に挿入されたドリルガイドの拡大断面図を示す。 図５は、本発明の一部の実施形態による、プレートを外科手術フィールドに導入し、ドリルガイドとして使用されるドリルガイドの斜視図を示す。 図６は、本開示の一部の実施形態によるｋ−ワイヤーガイドとして使用されるドリルガイドの側面斜視図を示す。 図７は、本発明の少なくとも一部の実施形態によるドリルガイドの等角図を示す。

本開示の実施形態は、多軸孔の形態および機能を維持しながら、ドリルガイドを多軸孔に整列およびロックするための装置、システム、および方法を一般的に対象とする。具体的には、実施形態は、多軸ねじ孔の公称軸／軌道とドリルビットと整列させるように構成されたドリルガイドを対象とする。本発明のドリルガイドは、骨の動的圧縮のためのロックファスナーおよび／または非ロックファスナーを備える骨プレートと併用され得る。孔設計は、ファスナーの多軸ロックを可能にし得る。本発明のドリルガイドは、片手操作のために迅速かつ信頼性のあるロック機能を有利に提供する。本発明のドリルガイドは人間工学的なものであり、その設計は効率的である。

プレートは、大腿骨、遠位脛骨、近位脛骨、近位上腕骨、遠位上腕骨、鎖骨、腓骨、尺骨、橈骨、足の骨、手の骨または他の適切な骨のうち一つ以上に接触するように適合され得る。骨プレートは、曲線状、輪郭に合わせた形状、直線状、または平坦であってもよい。プレートは、骨幹端もしくは骨幹など特定の骨表面に一致するよう輪郭付けられ、シャフト部分から広がるか、シャフト部分とＬ字型、Ｔ字型、Ｙ字型を形成するか、または治療される骨の解剖学的構造に適合するような他任意の適切な形状を形成するヘッド部分を有し得る。

本開示の実施形態ならびにその様々な特徴および利点を、添付の図面に記載および／または図示され、下記の説明に詳述されている、非制限的な実施形態および例を参照して、より完全に説明する。本明細書で明確に述べられていない場合であっても、一実施形態の特徴を、当業者が認識するであろう他の実施形態と共に用いてもよい。本開示の実施形態を不必要に不明瞭にしないように、周知の構成要素および処理技術の説明を省略してもよい。本明細書に使用されている例は、単に、本開示を実践し得る方法の理解を容易にし、かつ当業者が本開示の実施形態を実践することをさらに可能にすることを企図している。したがって、本明細書の例および実施形態は、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではなく、添付の特許請求の範囲および適用可能な法によってのみ定義される。さらに、図面のいくつかの図全体にわたって、同様の符号は同様の特徴および構造を表すことが留意される。

ここで図面を参照すると、図１Ａおよび１Ｂは、例えば、多軸孔１２などの少なくとも一つの開口を含むプレート１０のそれぞれ等角図および断面図を描写する。多軸孔１２は、プレート１０を通って延在し、骨を動的に圧縮することができ、かつ／またはプレート１０を骨に貼り付けることができるロックファスナー（図示せず）を受容するように構成される。

図１Ｂにより明瞭に示されるように、多軸孔１２は、例えば、二つの方向に離散的にパターン化された風速カット１４など、ロックファスナーと係合するように設計された一つ以上のロック機構を有し得る。多軸孔形状は、動的圧縮を達成できる多軸止めねじを利用するために、骨プレート１０で使用され得る。一方の多軸孔１２のみが示されているが、プレート１０は、任意の適切な構成にある任意の適切な数の多軸孔１２を備えてもよい。

多軸孔１２は、ねじ山のあるドリルガイドを介してねじ込むことはできず、そのため、多軸孔１２のロック機能を損なうことになる。すなわち、多軸孔１２へのねじ山は、風速カット１４に損傷を与え、従って多軸孔１２のロック機能に負の影響を与える。このように、発明者らは、多軸孔にスレッドを取り付ける必要性を克服する改善されたドリルガイド２００を発見した。

図２〜４を参照すると、ドリルガイド２００は、近位端２０２から遠位端２０４まで延在し、外側本体２０６と外側本体２０６内に同心に配置されている内側本体３０２（図３に示す）を含む。外側本体２０６は実質的に中空であり、内側本体３０２を収容する。キャップ２０８は、外側本体２０６の近位端２０４上に配置およびロックされてもよく、キャップ２１０の上部分を通して配置される貫通孔２１０を含む。貫通孔２１０は、ドリルビット（図示せず）の通過がドリルガイド２００の内部内に延びることを可能にするように構成される。一部の実施形態では、ドリルガイド２００は、外側本体２０６に連結されたハンドル２１６をさらに含み得る。ハンドル２１６は、例えば、ガイドワイヤーなどの追加的なツールの配置を容易にするために、一つ以上の孔２１８を含み得る。一部の実施形態では、ハンドル２１６は外側本体２０６に固定的に連結される。一部の実施形態では、ハンドル２１６は、外側本体２０６に代わりに取り外し可能に連結される。

図３に示すように、内側本体３０２は、ドリルガイド２００の中心軸３０６に沿って延在する中央チャネル３０４を含む管状である。内側本体３０２は、中央チャネル３０４を通って延在するドリルビットを受け、ドリルビットを孔１０２の中心軸１０３と整列するように構成される。孔１０２を通って延在するねじ（図示せず）が孔１０２の中心軸１０３と整列しないことが望ましい実施形態では、ドリルガイド２００は、別の方法として、ドリルビットを別の軌道（つまり、中心軸３０６は、孔１０２で利用されるねじの所望の配向と整列させる）と整列させるように構成され得る。

図４により明瞭に示されるように、ドリルガイド２００の遠位端２０４は、ドリルガイド２００が孔１０２の中へと押されると、逆コレット４０２の複数のプロング４０２Ａ、Ｂ、Ｃ（図４の断面図にＡおよびＢのみ示す）が、孔１０２（例えば、ショルダー部１０６）の形状によって半径方向内側に（矢印Ｃの方向の反対に）押し付けるように、逆コレット４０２として構成され得る。その後、ドリルガイド２００が孔１０２の中へとさらに押された時、図４に図示するように、プロング４０２Ａ、Ｂ、Ｃはその元の位置に戻る。逆コレット４０２の説明は三つのプロングを含むが、逆コレットは代替的に、より少ないまたはより多いプロングを含み得ることに留意されたい。

ここで図２〜４を参照すると、一部の実施形態では、ドリルガイド２００は、その遠位端が外側本体２０６内に形成されたスロット２１４を通して内側本体３０２に連結されるレバー２１２を含み得る。スロット２１４は、図４の矢印Ａで示されるように、レバー２１２が所定の方向（矢印Ｄで示される）になる時、内側本体３０２が下向きに移動するように形成される。内側本体３０２の下向きの動きは、内側本体３０２の遠位端４０４をプロング４０２Ａ、Ｂ、Ｃの間の領域に移動させ、矢印Ｃで示されるように、プロング４０２Ａ、Ｂ、Ｃを強制的に半径方向外側に押し、これはプロングが半径方向内側に引き込むことを防止する。結果として、ドリルガイド２００は孔１０２でロックされる。したがって、ドリルガイド２００の剛直なロックが提供され、これは有利なことに、孔１０２のねじロック機能の損傷を回避する。剛直なロックはまた、ドリルガイド２００が望ましいねじ軌道と適切に整列したままであり、ドリル加工が常に正しい方向に発生することを確実にする。内側本体３０２を移動するためのレバーの使用は、例示的なものであり、またドリルガイド２００をロックするために内側本体を下方に移動する任意の手段が意図されていることに留意されたい。

一部の実施形態では、ドリルガイド２００は、内側本体３０２を上方に偏向させるばね３０８を含んでもよく、その結果、レバー２１２の回転がばね３０８のバイアスに対して作用するように、内側本体３０２を下降させる。一部の実施形態では、ハンドル２１６は、レバーのどの方向移動が孔の中のドリルガイド２００をロックおよびロック解除するかを示すグラフィック２２０を含み得る。

一部の実施形態では、ドリルガイド２００によって提供される剛直なロックは、例えば、図５に示すように、ドリルガイド２００を使用して、装置（例えば、固定プレート）を外科手術領域に導入することも有利に可能とし得る。図５に示す例では、ドリルガイド２００は、プレート５０２の孔（非表示）にロックされる。ドリルガイドは、例えば、骨５０４などの外科手術部位でプレート５０２を搬送および位置付けるために使用され得る。プレート５０２が所望通りに位置付けられた後、ドリル５０８のドリルビット５０６をドリルガイド２００に挿入して、孔を骨５０４にドリルすることができる。さらに、ガイドワイヤー５１０をプレート５０４に挿入して、骨５０４内にねじ（図示せず）をガイドすることもできる。

図６に示すように、一部の実施形態では、ドリルガイド２００は、仮固定のためにｋ−ワイヤー６０２を挿入するためにも使用され得る。

図７は、本開示の実施形態によるドリルガイド７００の実施形態を示す。ドリルガイド７００は、上述のドリルガイド２００と実質的に類似している。一部の実施形態では、ドリルガイド７００は、ハンドル７１６がユーザーの手の一般的な輪郭に適合するように構成された改善された人間工学的設計を有することを除いて、上述のハンドル２１６と類似したハンドル７１６を含む。一部の実施形態では、ドリルガイド７００はまた、レバー２１２と同様に機能するレバー７１２を含んでもよい。この実施形態では、レバー７１２は、ユーザーによる把持を改善するための球状の形状を有し得る。

本発明は、特定の実施形態を参照して詳細に記載されているが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更および改変を行うことができることは、当業者に明らかであろう。したがって、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲内にあるという条件で、本発明は、この発明の改変例および変形例を含むことを企図している。例えば、この書類内で広く列挙されたすべての範囲が、より広い範囲内にあるすべてのより狭い範囲をそれらの範囲内に含むことを、明示的に企図している。また、上に開示されている様々な装置の構成要素が、任意の好適な構成で組み合わされるか、または改変され得ることも企図されている。

Claims (11)

1. ドリルガイドであって、
   近位端から遠位端まで延在し、前記近位端に近接して配置されたスロットを有する中空の外側本体であって、前記遠位端が複数のプロングを有する逆コレットとして構成され、前記複数のプロングがインプラントの孔に挿入された時に該プロングが半径方向内側に撓むように構成されている、中空の外側本体と、
   それを通って延在する中央チャネルを有する内側本体と、
   前記スロットを通して前記内側本体に連結されたレバーであって、前記レバーの第１方向への回転が前記スロット形状によってガイドされて前記ドリルガイドの中心軸に沿った高い位置から低い位置への前記内側本体の動きをもたらし、前記内側本体が前記低い位置にある時に、前記内側本体の前記遠位端が前記複数のプロングの半径方向内側に撓むのを防止するように構成されるように形成されるレバーと、を備える、ドリルガイド。
2. 前記中空の外側本体内および前記内側本体の一部の下に配置されたばねをさらに備え、前記ばねが前記複数のプロングから離れる方向に前記内側本体を付勢する、請求項１に記載のドリルガイド。
3. ユーザーが前記ドリルガイドを掴むことを可能にする、前記中空の外側本体に連結されたハンドルをさらに備える、請求項１に記載のドリルガイド。
4. 前記ハンドルが、一つ以上の孔を通したツールの配置を容易にするように構成される前記一つ以上の孔を含む、請求項３に記載のドリルガイド。
5. 前記ハンドルが前記中空の外側本体に固定的に連結される、請求項３に記載のドリルガイド。
6. 前記ハンドルが前記中空の外側本体に取り外し可能に連結される、請求項３に記載のドリルガイド。
7. 前記インプラントの孔が、多軸孔である、請求項１に記載のドリルガイド。
8. 前記レバーが球状である、請求項１に記載のドリルガイド。
9. 前記中空の外側本体の前記近位端に連結され、前記中央チャネルと連通するキャップの上部分を通して配置される貫通孔を有するキャップをさらに備え、前記貫通孔が前記中央チャネル内へのドリルビットの通過を可能にするように構成される、請求項１に記載のドリルガイド。
10. ドリルガイドであって、
    近位端から遠位端まで延在し、前記近位端に近接して配置されたスロットを有する中空の外側本体であって、前記遠位端が複数のプロングを有する逆コレットとして構成され、前記複数のプロングがインプラントの孔に挿入された時に該プロングが半径方向内側に撓むように構成されている、中空の外側本体と、
    それを通って延在する中央チャネルを有する内側本体と、
    前記中空の外側本体内および前記内側本体の一部の下に配置されたばねであって、前記複数のプロングから離れる方向に前記内側本体を付勢する、ばねと、
    前記中空の外側本体の前記近位端に連結され、前記中央チャネルと連通するキャップの上部分を通して配置される貫通孔を有するキャップであって、前記貫通孔が前記中央チャネル内へのドリルビットの通過を可能にするように構成される、キャップと、
    ユーザーが前記ドリルガイドを掴むことを可能にする、前記中空の外側本体に連結されたハンドルと、
    前記スロットを通して前記内側本体に連結されたレバーであって、前記レバーの第１方向への回転が前記スロット形状によってガイドされて前記ドリルガイドの中心軸に沿った高い位置から低い位置への前記内側本体の動きをもたらし、前記内側本体が前記低い位置にある時に、前記内側本体の前記遠位端が前記複数のプロングの半径方向内側に撓むのを防止するように構成されるように形成されるレバーと、を備える、ドリルガイド。
11. 前記レバーが球状である、請求項１０に記載のドリルガイド。