(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
増強インプラントを取り扱う取扱装置を含むシステムであって、
前記取扱装置は、超音波アプリケータのソノトロードを収容するための軸方向貫通ボアと、増強ピンを挿入するための横方向開口とを有する、細長いハウジングを含み、前記軸方向貫通ボア及び前記横方向開口は互いに接続され、
前記細長いハウジングは、前記増強インプラントの近位端との取り外し可能な接続のための遠位インプラント部分を有し、
前記細長いハウジングは、前記増強インプラントを駆動する駆動ツールとの取り外し可能な接続のための及び／又は前記増強インプラントを増強する超音波アプリケータとの取り外し可能な接続のための近位ツール部分を有する、
システム。
【請求項２】
前記取扱装置は、超音波トランスデューサとソノトロードとを有する超音波アプリケータを更に含み、該超音波アプリケータは、前記ソノトロードが前記遠位インプラント部分への方向において前記超音波トランスデューサから延びるよう配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記取扱装置は、遠位駆動端を備える前記駆動ツールを更に含み、前記遠位駆動端は、前記近位ツール部分で結合されるよう構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記遠位インプラント部分は、前記増強インプラントを物体内に押し込むために、前記細長いハウジングからの力を前記増強インプラントに伝達するよう構成される、請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記遠位インプラント部分は、クイック締結具を含む、請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記取扱装置は、前記増強ピンが前記横方向開口内に配置され且つ前記軸方向貫通ボアと整列させられるときに前記増強ピンの横方向動作を妨げるための係止素子を更に含む、請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記横方向開口は、貫通開口であり、前記細長いハウジングは、前記横方向開口内に突出する突起を更に含み、前記増強ピンが前記横方向開口内に配置され且つ前記突起に当接するときに、前記増強ピンは前記軸方向貫通ボアと自動的に整列させられる、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記取扱装置は、前記少なくとも１つの増強ピンを保持するためのピンマガジンを更に含み、該ピンマガジンは、前記細長いハウジングの前記横方向開口内に少なくとも部分的に受け入れられるよう設計される、請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
前記超音波アプリケータは、第１の位置と第２の位置との間で移動可能であり、前記超音波アプリケータが前記第１の位置にあるとき、前記ソノトロードの遠位先端は、前記横方向開口の近位に配置され、前記超音波アプリケータが前記第２の位置にあるとき、前記ソノトロードの前記遠位先端は、前記遠位インプラント部分に配置され、前記ソノトロードは、増強ピンを前記軸方向貫通ボアを通じて前記増強インプラント内に押し込み得る、請求項２乃至８のうちのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記超音波アプリケータの前記ソノトロードは、減少させられた直径を備える区画を含む、請求項２乃至９のうちのいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記取扱装置は、前記増強インプラントを更に含み、前記増強インプラントは、増強ネジであり、前記遠位インプラント部分は、前記増強ネジを物体内にねじ込むために、前記細長いハウジングから前記増強ネジにトルクを伝達するよう構成される、請求項１乃至１０のうちのいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増強インプラント（移植片）を取り扱うための取扱装置に関する。更に、本発明は、インプラントを物体内に押し込むこと及びインプラントを物体内で増強させることを含む、対応する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第４，６５３，４８９号から知られているものは、固着セメントがネジを通じて骨粗鬆症を患う骨の一部の内に導入されるシステムである。この装置を用いて、大腿骨頚骨折及び遠位大腿骨折を固着し得る。
【０００３】
従来技術に従ったシステムは、流れキャビティ、即ち、貫通ボアを有するネジを含み、ネジの先端で貫通ボアを通じて前記部分に骨セメントを導入し得る。骨セメントはネジの後続の端に解放可能に取り付けられる装置によって前進させられる。この装置は商業的に入手可能な注射器（シリンジ）に類似する。この従来技術装置の使用中、固着セメントは、既に流動化させられた状態でネジの軸方向貫通ボア内に注入される。圧力の故に、固着セメントは十分に流動化させられるので、固着セメントはネジの近位端を通じて骨内に進み、その結果、ネジは骨内で増強される。
【０００４】
このシステムは、骨の前記部分内での固着セメントの分配がネジの先端で確実でも均一でもないという欠点を有する。
【０００５】
ＷＯ２０１１／０５４１２２Ａ１は、増強インプラントであり得る或いは別個のインプラントの後続の移植のために人間又は動物の硬い組織を強化するための増強装置であり得る、医療装置を記載している。この文献の開示をここに参照として援用する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、増強インプラントの取扱いを容易化する装置及び方法を提供することであり得る。他の目的は、装着部位における増強インプラントの確実で均一な増強を保証し得る装置及び方法を提供することであり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これは夫々の独立項の主題によって達成される。更に、実施態様を従属項に記載する。
【０００８】
本発明の例示的な実施態様によれば、増強インプラントのための取扱装置は、互いに連絡し合う軸方向貫通ボア及び横方向開口を有する細長いハウジングと、遠位インプラント部分と、近位ツール部分とを含む。
【０００９】
ここで使用されるとき、「増強」(augmentation)という用語は、平易な普通の意味に加えて、例えば、如何なる種類の固着をも包含し得る。「増強」という用語は、例えば、ネジと壁との間のドエルのような、インプラントと物体との間に配置される材料による固着を包含し得る。更に、「増強」という用語は、例えば、インプラント並びに周囲組織と係合する材料を提供することによる固着を包含し得るが、その材料はインプラントが物体内に挿入された後に導入される。
【００１０】
結果的に、「増強インプラント」は、インプラントとインプラントを取り囲む組織との間に材料を提供することによって固着し得る、即ち、増強し得る、如何なる種類のインプラントであってもよい。従って、インプラントが物体、例えば、骨、木、又は他の多孔性材料の組織内に挿入された後、増強インプラントの全容量は増大する。
【００１１】
ここで使用されるとき、「増強する」という動詞は、平易な普通の意味に加えて、例えば、材料を提供し、よって、例えば、インプラントから物体の組織の少なくとも１つの空洞又は複数の孔内に押し込み得る材料を用いて、インプラントの全容量を増大させることによる、物体内でのインプラントの如何なる種類の固着又は固定をも包含し、材料は流動化させられる。その場合、材料は引き続き硬化し得る。
【００１２】
インプラントを増強するための材料を増強ピンの形態において提供し得る。増強ピンは、例えば、数ミリメートルの直径を備える約３ｃｍ〜４ｃｍの長さの小さいピンであり得る。増強ピンの寸法は意図される用途に依存する、即ち、特定のインプラントの確実な増強のために必要とされる材料の量に依存することが理解されよう。
【００１３】
増強ピンの材料は、流動化可能であり且つ生体適合性があるポリマ材料であり得る。その場合、生体適合性材料は、人間又は動物の組織と否定的に干渉しない材料であり得る。加えて、材料は生体吸収性でもあってもよい。
【００１４】
この本文において、「例えば、機械的振動によって流動化可能であるポリマ材料」又は手短に「流動化可能なポリマ材料」又は「流動化可能な材料」は、少なくとも１つの熱可塑性成分を含む材料を記載するために用いられ、加熱されるときに、具体的には、摩擦を通じて加熱されるときに、即ち、互いに接触し合い且つ互いに対して振動的に又は回転的に移動させられる一対の表面（接触面）の一方に配置されるときに、その材料は液体又は流動可能になり、その場合、振動の周波数は、２ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの間、好ましくは、２０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの間であり、且つ１μｍ〜１００μｍの間、好ましくは、約１０μｍ〜３０μｍの間の振幅であり得る。例えば、歯科用途のために既知の超音波装置によって、そのような振動を生成し得る。組織への荷重支持接続を創成し得るよう、挿入時の材料は、０．５ＧＰａよりも多くの、好ましくは、１ＧＰａよりも多くの弾性係数を有し得る。少なくとも０．５ＧＰａの弾性係数は、流動可能な又は液化可能な材料が、液化可能な素子の内部流動化又は液化、よって、不安定化が起こりえない、即ち、液化可能／流動化可能な材料が停止面との液化界面にある場合にのみ液化が起こるような僅かの制動を伴って、超音波振動を伝達し得ることも保証し得る。樹脂加工温度(plastification  temperature)は、好ましくは、最大で２００℃、２００℃〜３００℃の間、又は３００℃よりも上でさえある。
【００１５】
適切な吸収性ポリマは、成分が吸収性の液化可能な材料に適しているので、例えば、乳酸及び／又はグリコール酸（ＰＬＡ，ＰＬＬＡ，ＰＧＡ，ＰＬＧＡ等）又はポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、多糖類、ポリジオキサノン（ＰＤ）、多無水物、ポリペプチド又は対応するコポリマ若しくは混成ポリマ若しくは記述のポリマを含有する複合材料に基づく。成分として、例えば、ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリメタクリル酸、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリアクリルケトン、ポリイミド、ポリフェニルスルフィド又は液晶ポリマ（ＬＣＰＳ）、ポリアセタール、ハロゲン化ポリマ、特にハロゲン化ポリオレフィン、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリプロピレン（ＰＰ）、又は対応するコポリマ若しくは混成ポリマ若しくは記述のポリマを含有する複合材料のような熱可塑性物質は、非吸収性のポリマとして適している。適切な熱可塑性物質の実施例は、Boehringer  IngelheimのＬＲ７０８（アモルファス−ポリ−Ｌ−ＤＬラクチド７０／３０）。Ｌ２０９、又はＬ２１０Ｓのうちのいずれかを含む。
【００１６】
分解性材料の具体的な実施態様は、ＬＲ７０６  ＰＬＤＬＬＡ  ７０／３０、Ｒ２０８  ＰＬＤＬＡ  ５０／５０、Ｌ２１０Ｓ、及びＰＬＬＡ  １００％Ｌのようなポリラクチドであり、全てBoehringerのものである。適切な分解性ポリマ材料のリストを：Erich  Wintermantel  und  Suk-Woo  Haa,”  ”Medizinaltechnik  mit  biokompatiblen  Materialien  und  Verfahren”,  3.  Auflage,  Springer,  Berlin  2002,  200頁（以下「Wintermantel」と呼ぶ）に見出し得る。ＰＧＡ及びＰＬＡに関する情報については202頁以降を参照、ＰＣＬについては207頁を参照、ＰＨＢ／ＰＨＶコポリマについては206頁を参照、ポリジオキサノンＰＤＳについては209頁を参照。更なる生物吸収性材料の議論を、例えば、CA  Bailey  et  al.  J  Hand  Surg  [Br]  2006  Apr;  31(2):  208-12に見出し得る。
【００１７】
非吸収性材料の具体的な実施態様は、ポリエーテルケトン（PEEK  Optima,  Grades  450及び150,  Invibio  Ltd)、ポリエーテルイミド、ポリアミド１２、ポリアミド１１、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリオキシメチレン、又はポリカーボネートウレタン（具体的には、DSMによるBionate（登録商標）、特にBionate75D及びBionate65D）であり、対応した情報は、例えば、Automation  Creations,  Inc.によるwww.matweb.comを介して公衆アクセス可能なデータシート上で入手可能である。ポリマ及び用途の概観表は、Wintermantelの150頁に列挙されており、具体的な実例をWintermantelの161頁以降（PE,  Hostalen  Gur  812,  Hoechst  AG）、164頁以降（PET）、169頁以降（PA、即ち、PA6及びPA66）、171頁以降（PTFE）、173頁以降（PMMA）、180頁（PUR、表を参照）、186頁以降（PEEK）、189頁以降（PSU）、191頁以降（POM−ポリアセタル、商号Delrin、Tenacも、Protecによって補綴内で用いられる）に見出し得る。
【００１８】
熱可塑性の特性を有する流動化可能／液化可能な材料は、更なる機能を果たす外国語の語句又は化合物を包含し得る。具体的には、添加充填剤、例えば、治療的又は他の所望の硬化を有し得る粒子充填剤によって、熱可塑性材料を強化し得る。熱可塑性材料は、原位置で膨張又は溶解する（孔を創り出す）成分（例えば、ポリエステル、多糖類、ヒドロゲル、リン酸ナトリウム）、又は治療的効果、例えば、治癒及び再生（例えば、発育因子、抗生物質、酸性分解の有害な影響に対するリン酸ナトリウム又は炭酸カルシウムのような炎症阻害剤又は緩衝剤）の促進を有し且つ原位置において放出されるべき成分も包含し得る。熱可塑性材料が吸収性であるならば、そのような化合物の放出は遅延させられる。
【００１９】
液化可能な素子の、即ち、増強ピンの材料は、例えば、治癒又は再生を促進するために或いは更なるＸ線可視性のために、追加的な物質を含み得る。例えば、追加的な物質は、発育因子、抗生物質、炎症阻害剤又は緩衝剤であり得る。より具体的には、追加的な物質は、治癒を促進する薬剤であり、具体的には、例えば、骨形成タンパク質族（特にBMP  2,  6,  7、特定の用途に関してはBMP  12,  13）、インシュリン発育因子（例えば、IGF  1）、血小板由来増殖因子（PDGF）、発育及び分化因子（例えば、GDF  5）等、それらの組み合わせ、及び／又は、可能であればタンパク質薬剤等との組み合わせにおける小分子（例えば、ビスルホン酸）を含む非タンパク質薬剤を含む他の薬剤の、発育及び／又は分化因子のようなタンパク質薬剤のような、発育、分化及び／又は再生を促進する薬剤である。
【００２０】
使用される充填剤は、β−リン酸三カルシウム（TCP）、ヒドロキシアバタイト（HA,<90%結晶性）、又はTCP、HA、DHCP、バイオグラスの混合物を含む（Wintermantelを参照）、分解可能なポリマにおいて分解可能な骨刺激性の充填剤を含み得る。部分的にのみ分解可能であり或いは殆ど分解可能でない骨統合刺激性充填剤は、バイオグラス、ヒドロキシアバタイト（>90%結晶性）、HAPEX（登録商標）（SM  Rea  et  al.,  J  Mater  Sci  Mater  Med.  2004  Sept;  15(9):997-1005）を参照、ヒドロキシアバタイトに関しては、L.  Fang  et  al.,  Biomaterials  2006  Jul;  27(20):3701-7、M.  Huang  et  al.,  J  Mater  Sci  Mater  Med  2003  Jul;  14(7):655-60、及びW.  Bonfield  and  E.  Tanner,  Materials  World  1997  Jan;  5  no.  1:18-20も参照。生物活性充填剤の実施態様及びそれらの議論を、例えば、X.  Huang  and  X.  Miao,  J  Biomater  App.  2007  Apr;  21(4):351-74、JA  Juhasz  et  al.  Biomaterials,  2004  Mar;  25(6):949-55に見出し得る。粒子充填剤の種類は、粗い種類：５〜２０μｍ（含有量、優先的には、１０〜２５重量％）、ミクロ未満（沈殿からのようなナノ充填剤、優先的には、アスペクト比＞１０、１０〜５０ｎｍ、０．５〜５重量％含有量）を含む。
【００２１】
実験を行った材料の具体的な実例は、特に有利な液化挙動を示した、３０％（重量％）の二方向性Ｃａリン酸塩を含む。
【００２２】
（ネジ、具体的には、茎ネジであり得る）シース素子の材料は、液化可能な材料の融解温度で融解しない任意の材料であり得る。具体的には、シース素子は、金属、例えば、チタン合金で作製され得る。好適な材料は、チタンのグレード５である。この材料は、移植可能な装置に概ね適することに加えて、比較的低い熱伝導を有する。この低い熱伝導の故に、液化可能な材料内で並びに配向構造(directing  structure)との界面で生じる溶解ゾーンは素早く加熱され、周囲が高温に加熱され過ぎることはない。シース素子のための代替的な材料は、他のチタン合金、ステンレス鋼、酸化ジルコニウム又は酸化アルミニウムのようなセラミクス、又はPEEK等のような硬質プラスチックのような他の金属である。
【００２３】
増強ピンは閉塞プラグを含んでも含まなくてもよく、閉塞プラグを増強材料で作製されるピンの先端に固定的に取り付け得るし、或いは、先ず閉塞プラグを挿入し、次にピンを挿入することによって、増強材料で作製されるピンと閉塞プラグとの組み合わせを増強インプラント内に形成し得るよう、閉塞プラグを別個の素子として提供し得る。
【００２４】
増強ピンが軸方向貫通ボアと整列させられるよう、増強ピンを本発明に従った取扱装置の細長いハウジングの横方向開口を通じて挿入し得るし、例えば、超音波アプリケータのソノトロードによって、遠位インプラント部分への方向において軸方向貫通ボアを通じて押し得る。遠位インプラント部分で、増強インプラントの近位端を細長いハウジングに結合させ得る。その場合には、増強ピンを遠位インプラント部分から増強インプラントの軸方向ボア内に押し込み得るよう、増強インプラントは軸方向ボアを備え得る。
【００２５】
例えば、増強インプラントは、増強ネジであり得る。その場合には、ネジの外側ネジ山を少なくとも部分的に取り囲むよう、増強材料をネジの内側から外側に押し得る。他の実施例によれば、増強インプラントは、如何なる種類の釘又はボルトであってもよく、その外表面がネジ山を備えないが、リブ又は突起を備えてよく、よって、非円形でもある。増強インプラントは、例えば、その外表面で骨折物体を安定化させるためのプレートであってもよく、その場合には、プレートからプレートの下の物体内に形成される少なくとも１つの空洞内に延びるよう、追加的な材料を設け得ることが記される。
【００２６】
取扱装置の細長いハウジングの近位ツール部分は、取扱装置によって増強インプラントを容易に取り扱い得るよう設計される。即ち、近位ツール部分を保持し且つ物体で装着部位に正確に位置付け得る、且つ／或いは物体内に打ち込み得る。換言すれば、釘を物体内に打ち込む間、近位ツール部分は、スクリュドライバのグリップとして、或いは保持装置、よって増強釘を保持するためのグリップとして働き得る。
【００２７】
本発明のある実施態様によれば、取扱装置は、超音波トランスデューサとソノトロードとを有する超音波アプリケータを更に含み、超音波アプリケータは、ソノトロードが遠位インプラント部分に向かう方向において超音波トランスデューサから延びるように配置される。超音波アプリケータは、圧力及び超音波振動の組み合わせを用いて増強インプラント内の増強ピンの材料を流動化させ、且つ流動化させられる材料を少なくとも１つのボアを通じてインプラントから押し出し得る。超音波アプリケータの少なくともソノトロードは、細長いハウジングを通じて増強ピンを押し出し且つ増強ピンの材料が流動化させられるときに増強ピンの材料をインプラントから押し出し得るよう、移動可能に配置されることが理解されよう。
【００２８】
本発明のある実施態様によれば、超音波アプリケータを取扱装置の近位ツール部分内に統合し得る。
【００２９】
本発明の更なる実施態様によれば、細長いハウジングで超音波アプリケータを解放可能に接続するために近位ツール部分を適合させ得る。この場合、取扱装置は、遠位駆動端を備える駆動ツールを更に含み得る。遠位駆動端は、超音波アプリケータが近位ツール部分から解放されるときに近位ツール部分で結合されるよう構成される。例えば、駆動ツールは、適切なトルクをもたらす活性スクリュドライバであり得る。活性スクリュドライバを電気的、空圧的、液圧的に駆動し得る。
【００３０】
他の実施態様によれば、取扱装置の遠位インプラント部分、即ち、遠位インプラント部分と増強インプラントとの間の接続は、増強インプラントを物体内に打ち込むために、細長いハウジングから増強インプラントに力を伝達するよう構成される。これらの力は、インプラントの種類に依存して、回転力又は並進力（平行移動力）、並びにそれらの組み合わせであり得る。
【００３１】
取扱装置の遠位インプラント部分は、クイック締結具(quick-fastener)を含み得る。
【００３２】
更なる実施態様によれば、取扱装置は、増強ピンが横方向開口内に配置され且つ軸方向貫通ボアと整列させられるときに、増強ピンの横方向の移動を妨げるための係止素子を更に含む。増強ピンが横方向開口内に配置され且つ突起に当接するときに増強ピンが軸方向貫通ボアと自動的に整列させられるよう、細長いハウジングの横方向開口が貫通開口であり且つ突起が横方向開口内に突出する点において、取扱装置の機能性を更に強化し得る。
【００３３】
更に他の実施態様によれば、取扱装置はピンマガジンを更に含み得る。その場合には、少なくとも１つの増強ピンを保持するために、少なくとも１つのピン保持器をそのピンマガジン内に設け得る。ハウジングの横方向開口内に配置されるようピンマガジンを構成し得るし、増強ピンを増強インプラント内に挿入し得るように、ハウジングの軸方向貫通ボアと整列するよう増強ピンを構成し得る。
【００３４】
特定の向き及び方向でのみ横方向開口内に配置されるために、ピンマガジンを取扱装置のハウジングの横方向開口の開口に対応して設計し得ることが理解されよう。
【００３５】
本発明の更なる実施態様によれば、取扱装置は複数の増強ピンを用いてインプラントを増強するよう構成され、これらのピンを１つのピンマガジン内に設け得る。超音波アプリケータのソノトロードを用いて増強ピンの各々を細長いハウジングから増強インプラント内に押し込み得る。このために、超音波アプリケータは、第１の位置と第２の位置との間で移動可能であり得る。超音波アプリケータが第１の位置にあるときに、ソノトロードの遠位先端を横方向開口の近位に、即ち、増強ピンを細長いハウジング内に挿入し得る場所に配置し得る。他方、超音波アプリケータが第２の位置にあるときには、ソノトロードの遠位先端を遠位インプラント部分に又は遠位インプラント部分を越えて、即ち、増強インプラント内に配置し得る。従って、ソノトロードは、増強ピンを横方向開口から軸方向貫通ボアを通じて増強インプラント内に押し込み得る。
【００３６】
ある実施態様によれば、超音波アプリケータのソノトロードは、減少させられた直径を備える区画を含み得る。増強ピンがピンマガジン内に設けられる場合には、ソノトロードが増強ピンを取扱装置の遠位インプラント部分に押し且つ増強インプラント内に押し込むときに、ソノトロードは多かれ少なかれピンマガジンを通じて延びる。減少させられた直径を備える区画は、超音波振動がソノトロードによって伝達されるときに、ソノトロードのシャフトとピンマガジンとの間に接触がないことを保証するために構成される。これによって、増強ピンの材料の流動化及び押出しの間に、伝達されるエネルギの如何なる損失をも回避し得る。
【００３７】
更なる実施態様によれば、増強インプラントと共に上述のような取扱装置を含むキットを提供し得る。
【００３８】
以下の例示的な実施態様の詳細な記述と共に、本発明に従って取扱装置を使用する間に遂行されるステップのより詳細な記述が後続する。
【００３９】
本発明の実施態様は異なる主題を参照して記載されることが記されなければならない。具体的には、幾つかの実施態様は方法の種類の請求項を参照して記載されるのに対し、他の実施態様は装置の種類の請求項を参照して記載されるが、当業者は、上述及び後続の記述から、特段の断りのない限り、１つの種類の主題に属する機能の任意の組み合わせに加えて、異なる主題に関連する機能の任意の組み合わせも、この出願で開示されていることを理解するであろう。
【００４０】
本発明の例示的な実施態様のこれらの及び他の目的、機能、及び利点は、付属の請求項と共に理解されるとき、例示的な実施態様の後続の詳細な記述を判読した後に明らかになるであろう。
【００４１】
次に、添付の図面を参照して、例示的な実施態様によって本発明を詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に従った例示的な取扱装置を示す概略図である。
【図２】本発明に従った例示的な取扱装置を示す断面図である。
【図３】例示的な取扱装置を示す図であり、超音波アプリケータが細長いハウジングに解放可能に接続されている。
【図４ａ】例示的な取扱装置を示す図であり、超音波アプリケータが細長いハウジングに固定的に接続されている。
【図４ｂ】例示的な取扱装置を示す図であり、超音波アプリケータが細長いハウジングに固定的に接続されている。
【図５】細長いハウジングの横方向開口を示す詳細図である。
【図６】例示的なピンマガジンを示す詳細図である。
【図７】閉塞プラグを備える増強ネジの先端を示す断面図である。
【図８】閉塞プラグを示す等角図である。
【図９】複数の増強ピンを用いたインプラントの増強の順序を示す図である。
【図１０】本発明に従った方法ステップを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図面中の例示は図式的であるに過ぎず、原寸通りでないことを記す。図面を通じて、同じ参照番号及び記号は、特段の断りのない限り、例示の実施態様の同等の機能、素子、構成部品、又は部分を指し示す。その上、図面を参照して本発明を詳細に記載するが、それは例示的な実施態様に関連してそのように行われているのであり、付属の請求項によって定められるように、図面中に例示されるような特定の実施態様によって限定されない。
【００４４】
図１は、本発明の例示的な実施態様に従った取扱装置１００の等角的な例示を提供しており、取扱装置１００は、細長いハウジング１１０と、軸方向貫通ボア１２０と、横方向開口１３０と、遠位インプラント部分１４０と、近位ツール部分１５０とを含む。
【００４５】
対応して形成されるピンマガジン２００を１つの所定の方法においてのみ横方向開口１３０内に挿入し得るよう、横方向開口１３０は対称的に成形される。ピンマガジン２００には、２つの増強ピン４００が示されており、増強ピン４００の各々は、ピンの先端に配置される閉塞プラグ４１０（閉塞栓）を含む。閉塞プラグ４１０が所定の位置で軸方向貫通ボア１２０内に位置して、増強ピンの材料が流動化させられるときに、増強ピンの材料が所定の横方向ボア３２２及び／又は３２４から流出するのを可能にするよう、増強ピンの各々を細長いハウジング１１０内に挿入し得る。
【００４６】
ピンマガジンは、図面に示される直線で平坦なピンマガジンの代わりに、回転弾倉拳銃（リボルバー）内の銃弾のように配置される増強ピンを備える回転式シリンダであってもよい。
【００４７】
図１に更に示されているのは、増強ネジ３００であり、その近位端部分３３０は、取扱装置１００の遠位インプラント部分１４０に接続されている。増強ネジ３００は、外側ネジ山３４０を含み、２つの横方向ボア３２２，３２４が、外側ネジ山３４０の部分に形成されている。横方向ボア３２２，３２４は、増強ネジ３００の遠位先端に対する異なる距離を備える。
【００４８】
矢印Ａ，Ｂによって示されるように、取扱装置１００を用いて、適切な回転力及び並進力（平行移動力）を増強ネジ３００に適用し得る。
【００４９】
図２は、ピンマガジン２００及び増強ネジ３００と共に、取扱装置１００の側断面図である。図２は、第１の増強ピン４００がソノトロード６１０を用いてピンマガジン２００から増強ネジ３００内に押し込まれ、且つ既に流動化させられて横方向ボア３２４を通じて増強ネジ３００から押し出されている状況を例示している。
【００５０】
図２に示されるようなソノトロード６１０は、先端６１２と、減少させられた直径を備える区画６１４とを含む。その区画６１４は、ソノトロード先端６１２が増強ネジ３００内で増強ピン４００を流動化させるときにソノトロードシャフトがピンマガジン２００と接触しないことを保証するのに十分な長さを有し、閉塞プラグ４１０は、増強ネジ３００からの流動化させられる材料の如何なる軸方向における流出をも防止する。
【００５１】
図２に更に概略的に例示されているのは、取扱装置１００の遠位インプラント部分１４０と増強ネジ３００の近位部分３３０との間の接続であり、遠位インプラント部分１４０は近位部分３３０の内側に係合している。
【００５２】
図３は、取扱装置１００の近位ツール部分１５０に解放可能に結合し得る超音波アプリケータ６００内の例示的な実施態様を例示している。ソノトロード６１０を近位ツール部分１５０の軸方向貫通ボア１２０内に導入し得るよう、並びに、ソノトロード６１０が軸方向貫通ボア１２０を通じて更に移動させられるときに、先端６１２が増強ピン４００と接触して、増強ピン４００を増強取扱装置１００の遠位インプラント部分１４０への方向において押すまで、ソノトロード６１０を軸方向貫通ボア１２０を通じて移動させ得るよう、ソノトロード６１０が超音波アプリケータ６００のハウジングから突出する。
【００５３】
増強ピン４００が増強インプラント内に配置され且つ同時に超音波アプリケータ６００のハウジングを取扱装置１００の近位ツール部分１５０に結合させ得るよう、ソノトロード６１０の長さを適合させ得る。
【００５４】
図４ａ及び４ｂは、超音波アプリケータ６００のハウジングを取扱装置１００の近位ツール部分１５０に固定的に接続し得る、他の例示的な実施態様を示している。この場合、ソノトロード６１０は超音波アプリケータ６００のハウジング内で移動可能であり得る。よって、図４ａに示すように、増強ピン４００を増強インプラントに押し且つ押し込むために、ソノトロード６１０を遠位インプラント部分への方向（矢印Ｃ）において移動させ得る。第１の増強ピンを流動化させた後に、ソノトロード６１０の先端が横方向開口の近位に、即ち、図４ｂに示すように、ピンマガジン２００の近位に配置されるよう、ソノトロード６１０を引き戻し得る（矢印Ｄ）。次に、第２の増強ピン４００が取扱装置１００の軸方向貫通ボアと整列させられるまで、ピンマガジン２００を更に挿入し得る（矢印Ｅ）。
【００５５】
図５は、係止素子１６０並びに突起１７０を含む、取扱装置１００の例示的な実施態様を示している。
【００５６】
係止素子１６０は、少なくとも１つの係止ピン（図示せず）を含み得る。係止ピンは、横方向開口１３０内に突出し、係止ピンは、ピンマガジン２００を横方向開口１３０内に係止するために、例えば、ピンマガジン２００に形成されるノッチ２４０に係入するよう構成される。更に、係止素子１６０は、係止素子１６０を係止位置において付勢するための弾性素子（図示せず）を含み得る。即ち、ピンマガジン２００が横方向開口１３０内に挿入されるときに、係止素子１６０が、例えば、手によって、或いはピンマガジンにある構造素子によって、弾性素子の力に抗して移動させられるときに、ピンマガジン２００を横方向開口１３０内に挿入し得るに過ぎない。係止素子１６０が解放されるとき、係止ピンをピンマガジンのノッチに係入し得る。これはピン挿入器のハウジング内のピンマガジンの係止された位置決めをもたらす。
【００５７】
この実施態様に従って示される突起１７０は、１つの側から横方向開口１３０内に突出する。突起１７０は、実質的に平坦な素子であってよく、それは増強ピンのための当接をもたらすので、増強ピンが突起１７０で当接するときに、増強ピンは細長いハウジングの軸方向貫通ボアと確実に整列させられる。
【００５８】
図６は、ピンマガジン２００の例示的な実施態様を示している。ピンマガジン２００は、グリップ部分２１０と、本体２２０と、凹部２３０とを含む。グリップ部分２１０に対して横方向に、２つのピン保持器２６０が形成されている。各ピン保持器２６０は、ピンマガジン２００の本体２２０内の及び本体を通じる一連の凹部及びボアによって実現されている。第１のピン保持器が、グリップ部分２１０から離れた位置に形成され、第２のピン保持器が、グリップ部分２１０の傍に形成されている。
【００５９】
グリップ部分２１０に対するピン保持器２６０の別個の配置によって、ピンマガジン２００がグリップ部分２１０で把持されるときに、ピンマガジン２００が正しい方法において取扱装置１００の横方向開口１３０内に挿入されることを保証し得る。
【００６０】
一方では、ピンマガジン２００がハウジングの横方向開口１３０内に配置されるときに、ハウジングにある突起１７０が凹部内に突出し、他方では、増強ピンがピン保持器内に配置されるときに、増強ピン４００の一部が突起で当接のために横方向に露出させられるよう、凹部２３０がピン保持器２６０で或いはピン保持器２６０の傍でピンマガジン２００内に形成される。即ち、ピンマガジンのピン保持器内に収容される増強ピンを容易に取り扱い且つ側部からピン挿入器のハウジング内に導入することができ、ハウジング内の突起での増強ピンの当接は、ピンマガジン並びにピン挿入器のハウジングの内側の増強ピンの正しい位置を示す。よって、ピン保持器の軸方向貫通ボアとの増強ピンの自動整列を保証し得る。
【００６１】
ピンマガジン２００の本体２２０内にはノッチ２４０を形成し得る。ノッチ２４０は、取扱装置１００の係止素子１６０の夫々の係止ピンとの係合のために設けられる。ピンマガジン２００が取扱装置１００の横方向開口１３０内に挿入されるときに、係止素子を受動的に作動させ得るよう、本体２２０に設けられる面取り２５０を用いて、そのような係止ピンを側方に押し得る。これによって、ピンマガジンを所定の位置に固定し得るし、ピンマガジンが偶発的にピン挿入器から落ちるのを回避し得る。
【００６２】
更に、矢印のような記号を本体に設けて、例えば、ピンマガジンをピン挿入器内に挿入する方向を示したり、或いは（図３，４ａ，４ｂ）に示される番号を本体に設けて、増強ピンのための順序を指し得る。
【００６３】
図６では、増強ピン４００もピン保持器２６０内に視覚化されており、増強ピン４００のうちの１つは、夫々のピン保持器２６０から途中まで押し出されている。
【００６４】
上述のような取扱装置１００と共に好適に用い得る増強インプラント３００は、増強ピン４００を受け入れるための軸方向ボアを含み得る。軸方向ボアは、第１の直径を備える第１の区画と第２の直径を備える第２の区画との間に、少なくとも１つの段部を含み得る。第２の直径は、第１の直径よりも大きくあり得る。増強インプラントは、例えば、第２の区画と第３の直径を備える第３の区画との間に、第２の段部を更に含み得る。第３の区画は、第２の区画よりも大きくあり得る。第１の段部に隣接して、第２の段部に、少なくとも１つの第１の横方向ボアを設け得る。第２の段部に隣接して、第３の段部に、少なくとも１つの第２の横方向ボアを設け得る。増強ピンの閉塞プラグの直径に依存して、閉塞プラグ、故に、増強ピンは、増強インプラントの軸方向ボア内に挿入されるときに、第１の段部又は第２の段部に位置し得る。軸方向ボア内に２つの段部を有することは、異なる及び／又は追加的な増強ピンの使用によってそのようなインプラントを異なる用途において利用し得るという利点をもたらす。特定の用途において適切であるならば、２つ又はそれよりも多くの段部を備える増強インプラントも設け得ることが理解されよう。
【００６５】
増強インプラントは、外側ネジ山を備える部分を更に含み得る。その場合、第１の横方向ボア並びに第２の横方向ボアはその部分に配置される。図７は、そのような増強インプラント３００の遠位部分、即ち、少なくとも第１の横方向ボア３２４（インプラントの遠位端から同じ距離を備える２つのボア）を備える増強ネジを示している。図７に矢印によって示されるように、如何なる流動化させられる材料をも横方向ボア３２４からのみ押し出し得るよう、閉塞プラグ４１０が増強ネジの軸方向貫通ボア内に配置されて横方向ボアを閉塞する。
【００６６】
図８は、図７に示されるように、流動化させられる材料を横方向ボアに導く凹部４１４を形成するリブ４１２を含む閉塞プラグ４１０の例示的な実施態様を示している。更に、上述され且つ図７に示されるように、閉塞プラグ４１０が増強インプラントの軸方向貫通ボアの段部で固定的に締めるよう、閉塞プラグ４１０はテーパ状の先端部分４１６を含む。
【００６７】
図７及び８において示されるような閉塞プラグ４１０を用いるならば、流動化可能な材料によってのみ作製される１つよりも多くの増強ピンを利用することが可能であり得る。
【００６８】
更に、そのような閉塞プラグを流動化可能な材料によってのみ作製される増強ピンと交互させる、即ち、増強材料を備えない閉塞プラグを挿入し、次に、増強材料で作製されるピンを挿入することが可能であり得る。この場合には、各々の更なる閉塞プラグ増強材料を更に近位に配置される横方向ボアから押し出し得るよう、閉塞プラグの長さに対応する軸方向における距離で横方向ボアを増強インプラントに設け得ることが理解されよう。
【００６９】
他の例示的な実施態様によれば、閉塞プラグは、流動化可能な材料で作製されるピンのような素子の先端に固定的に取り付けられる。
【００７０】
増強インプラントが異なる直径を備える少なくとも２つの段部を含む場合、ピンマガジンは、対応する異なる直径を有する閉塞プラグを備える、２つの増強ピンを保持するよう構成される２つのピン保持器を含み得る。この特定の実施態様を用いるならば、例えば、大腿骨釘を固着するネジの増強を２つ又はそれよりも多くの段部において実現し得る。両方のプラグ（そして、場合によっては、ピン）の差は、１０分の１ミリメートルの範囲内の異なる直径である。この異なる直径は直接的に見えないので、ピンを分離するためにピンマガジンを使用するのが適切である。
【００７１】
ピンマガジンは特別な方法において取扱装置の横方向開口内に適合し得るので、ピンマガジンのピン保持器内に配置される２つの異なるピンのみを所定の順序において取扱装置内に導入し得る。よって、ピンを挿入することによって間違いが起こる可能性はない。
【００７２】
図９は、増強ネジの取扱いの例示的な順序を例示している。
【００７３】
図９Ａにおいて左下に示される第１の場合には、増強インプラント３００が取扱装置１００の遠位インプラント部分に結合され、駆動ツール５００が取扱装置１００の近位ツール部分に解放可能に接続される。矢印Ａによって示されるように、増強インプラントを物体内に挿入するという目的をもって、トルクが取扱装置１００によって駆動ツール５００から増強インプラント３００に伝達される。
【００７４】
図９Ｂにおける中央に示される第２の場合には、矢印Ｅによって示されるように、ピンマガジン２００が取扱装置１００内に挿入される。増強ピン４００が取扱装置１００の軸方向貫通ボアと整列させられるようピンマガジンが挿入された状態で、ソノトロード６１０を備える超音波アプリケータ６００が近ツール部分内に挿入され、増強ピン４００をピンマガジン２００から増強インプラント３００内に押し出し得る。
【００７５】
図９Ｃにおける右上に示される第３の場合には、超音波アプリケータ６００は取扱装置１００に接続され、ピンマガジン２００は取扱装置１００内に完全に挿入される。即ち、インプラントの増強が完了させられるよう、複数の増強ピンの最後のものが増強インプラント内に押し込まれ、それは流動化させられて増強インプラントから押し出され得る。
【００７６】
図１０のフローチャートは、本発明に従った取扱装置を使用する原理を例示している、即ち、取扱い及び増強インプラントの原理を例示している。その方法に関して記載され且つ図９に関しても記載されるステップは、主要なステップであり、これらの主要なステップを幾つかのサブステップに区別し或いは分割し得る。更に、これらの主要なステップの間にもサブステップがあり得る。従って、サブステップが本発明に従った方法の原理の理解にとって重要である場合にのみ、そのサブステップを述べる。
【００７７】
ステップＳ１において、インプラントを取扱装置の遠位インプラント部分に接続する。
【００７８】
ステップＳ２において、駆動ツールを取扱装置の近位ツール部分に接続する。
【００７９】
ステップＳ３において、取扱装置を介してインプラントに力を適用し、よって、装着部位でインプラントを導入し或いは移植する。例えば、ガンマ釘の横断ボアを通じて突出して移植されるのは、増強ネジであり得る。
【００８０】
ステップＳ４において、取扱装置から駆動ツールを取り外す。
【００８１】
ステップＳ５において、１つの増強ピンを取扱装置の軸方向貫通ボアと整列させるよう、少なくとも１つの増強ピンを備えるピンマガジンを取扱装置のハウジングの横方向開口内に配置する。取扱装置のハウジングの横方向開口内に突入する突起での増強ピンの当接によってこの整列を達成し得る。
【００８２】
ステップＳ６において、超音波アプリケータ６００を取扱装置の近位ツール部分に接続する。超音波アプリケータのソノトロードを細長いハウジングの軸方向貫通ボア内に導入することによって、増強ピンはピンマガジンから、取扱装置の細長いハウジングを通じて、増強インプラント内に押し出される。ソノトロードの長さは、取扱装置のハウジングの近位端と増強インプラントの内側の増強ピンの近位端との間の距離に適合する。
【００８３】
閉塞プラグと流動化可能な材料、即ち、増強材料でのみ作製されるピンとが増強インプラントの軸方向貫通ボア内に交互に挿入される例示的な実施態様によれば、増強インプラント内で閉塞プラグと増強材料で作製されるピンとの組み合わせを達成するために、ステップＳ５及びＳ６を二度遂行する。これを達成するために、ピンマガジンは、増強材料で作製されるピンが続く閉塞プラグを備え得る。その場合には、閉塞プラグ及びピンをピンマガジンの別個の保持器内に設け得る。この事例は、ステップ６からステップＳ５に戻る矢印によって示されている。
【００８４】
ステップＳ７において、材料が流動化させられて増強インプラントの少なくとも１つのボアから押し出されるよう、ソノトロードによって、所定の力と共に超音波振動を増強材料に適用し得る。
【００８５】
ステップＳ８において、取扱装置の軸方向貫通ボアと整列させられる更なる増強ピンの挿入を可能にするよう、超音波アプリケータの少なくともソノトロードを引き戻す。
【００８６】
１つよりも多くのピン、即ち、閉塞プラグと増強材料で作製されるピンとの組み合わせを利用すべきであるならば、ステップＳ５〜Ｓ８を繰り返す。それはステップＳ８からステップＳ５に戻る矢印によって例示されている。
【００８７】
全ての増強ピンの流動化の後、ステップＳ９において、取扱装置の近位ツール部分から超音波アプリケータを取り外す。
【００８８】
ステップ１０において、増強インプラントの近位端から取扱装置を取り外す。
【００８９】
超音波アプリケータが細長いハウジングに一体化され、細長いハウジングが駆動ツールとして働くよう近位ツール部分が把持されるよう構成され、増強ピンを細長いハウジングの遠位インプラント部分又は遠位インプラント部分に結合し得る増強ネジ内に設け得る、例示的な実施態様の場合には、ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ６、及びＳ８を省略し得ることを記す。１つよりも多くの増強ピンを使用すべき場合には、ステップＳ２、Ｓ４、及びＳ６のみを省略し得る。
【００９０】
本発明を図面及び前述の記述中に詳細に例示し且つ記載したが、そのような例示及び記述は例証的又は例示的であると考えられるべきであり、限定的であると考えられてはならない。本発明は開示の実施態様に限定されない。本発明を実施する当業者は、図面、本開示、及び付属の請求項の研究から、開示の実施態様に対する他の変形を理解し且つ行い得る。
【００９１】
請求項中、「含む」という用語は他の素子を排除せず、単数形の使用は複数を排除しない。
【００９２】
特定の手段が相互に異なる従属項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に使用し得ないことを示さない。請求項中の如何なる参照符号も範囲を限定するものとして解釈されてはならない。
【符号の説明】
【００９３】
１００  取扱装置
１１０  ハウジング
１２０  軸方向貫通ボア
１３０  横方向開口
１４０  遠位インプラント部分
１５０  近位ツール部分
１６０  係止素子
１７０  突起
２００  ピンマガジン
２１０  グリップ部分
２２０  本体
２３０  凹部
２４０  ノッチ
２５０  面取り
２６０  ピン保持器
３００  増強ネジ
３２２  横方向ボア
３２４  横方向ボア
３３０  近位端部分
３４０  外側ネジ山
４００  増強ピン
４１０  閉塞プラグ
４１２  リブ
４１４  凹部
４１６  テーパ状端部分
５００  駆動ツール
６００  超音波アプリケータ
６１０  ソノトロード
６１２  ソノトロードの先端
６１４  減少させられた直径を備える区画
【図１】
0005922262.tif 000002
【図２】
0005922262.tif 000003
【図３】
0005922262.tif 000004
【図４ａ】
0005922262.tif 000005
【図４ｂ】
0005922262.tif 000006
【図５】
0005922262.tif 000007
【図６】
0005922262.tif 000008
【図７】
0005922262.tif 000009
【図８】
0005922262.tif 000010
【図９Ａ−９Ｃ】
0005922262.tif 000011
【図１０】
0005922262.tif 000012