(57)【要約】  １つの好ましい態様では、カニューレを通って患者に送られる流動可能材料の分布パターンを外科医が選択的に制御できるように、様々な形状の開口を有するカニューレが提供される。別の態様では、様々な形状の開口を有するカニューレを通って患者へと送られる流動可能材料の分布パターンを選択的に制御するための方法が提供される。
2009535115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動可能材料を人体の組織に送り込む際に使用するためのカニューレであって、
近位端と、遠位端と、前記近位端および前記遠位端の間の長さと、中間長手方向軸と、前記近位端および前記遠位端の間で前記中間長手方向軸に沿って延びる内部の通路とを含み、前記カニューレは、前記近位端および前記遠位端の間に複数の横断開口を含み、前記横断開口は前記通路と流体連通し、前記横断開口の少なくとも２つは前記遠位端の近傍にあり、前記少なくとも２つの横断開口は、第１の形状を有する少なくとも１つの開口と、第２の形状を有する少なくとも１つの開口とを含み、前記第２の形状は、前記第１の形状と異なる、カニューレ。
【請求項２】
前記横断開口は、前記近位端から前記遠位端への方向で形状が変化する、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項３】
前記横断開口の少なくとも１つが、前記カニューレの前記遠位端の近位側にある、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項４】
前記横断開口の少なくとも２つが、円周上で互いにずれている、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項５】
少なくとも２つの前記横断開口が、軸方向に離間されたグループとして配置される、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項６】
前記横断開口が、軸方向に整列した複数の開口を含む、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項７】
前記横断開口が、前記カニューレの長さの少なくとも一部分に沿って、前記中間長手方向軸の一側面だけに配置される、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項８】
前記遠位端が閉じている、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項９】
前記遠位端が開いている、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１０】
前記遠位端が、最大寸法を有する開口を含み、当該最大寸法を有する開口は、前記中間長手方向軸を横切っており、前記中間長手方向軸を横切る前記通路の最大寸法よりも小さい、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１１】
前記横断開口が、円形、長円形、正方形、長方形、三角形、細長孔、スリット、および涙珠状の、少なくとも１つを含む形状を有する、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１２】
前記カニューレの少なくとも一部分が、前記中間長手方向軸に沿って湾曲する、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１３】
前記カニューレが、手術用途に適合する剛性材料から作られる、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１４】
前記カニューレが、手術用途に適合する材料から作られ、前記材料の少なくとも一部が可撓性である、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１５】
前記通路が、前記中間長手方向軸を横切る最大断面寸法を有し、前記横断開口の少なくとも１つが、前記通路の最大断面寸法より小さい最大寸法を有する、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１６】
前記組織が骨である、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１７】
前記組織が椎骨である、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１８】
前記組織が軟骨または他の結合組織の少なくとも１つである、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１９】
前記カニューレが外側表面を有し、前記外側表面は、前記中間長手方向軸の大部分に沿って全体的に平滑であり、前記カニューレの組織への線形の挿入を促進する、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項２０】
骨セメント、骨空所充填材料、および補助剤を含む担体、の少なくとも１つと組み合わされる、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項２１】
流動可能材料を人体の組織に送り込むための方法において、
カニューレを提供するステップであって、前記カニューレは、近位端と、遠位端と、中間長手方向軸と、前記近位端および前記遠位端の間で前記中間長手方向軸に沿って延びる内部通路とを有し、前記カニューレは、前記近位端および前記遠位端の間に複数の横断開口を有し、前記横断開口は前記通路と流体連通しており、前記横断開口は、第１の形状を有する少なくとも１つの開口と、前記第１の形状と異なる第２の形状を有する少なくとも１つの開口とを含む、カニューレを提供するステップと、
前記カニューレを前記組織に挿入するステップであって、前記流動可能材料を送り込みたいと望む組織内の位置に向かって方向付けられた前記横断開口を有する、前記カニューレを前記組織に挿入するステップと、
前記カニューレの前記通路を通して、前記第１の形状の少なくとも１つの横断開口から前記組織内へと、前記流動可能材料を送達するステップと、
次いで、前記カニューレの通路を通して、前記第２の形状の少なくとも１つの横断開口から前記組織内へと、前記流動可能材料を送達するステップとを含む、方法。
【請求項２２】
前記第２の形状の横断開口を通してよりも、前記第１の形状の横断開口を通して、より多量の前記流動可能材料が前記組織に送り込まれる、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記提供するステップが、前記近位端から前記遠位端への方向で形状が変化する横断開口を備えた前記カニューレを提供するステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記提供するステップが、外側表面を有する前記カニューレを提供するステップを含み、前記外側表面が、前記カニューレの前記中間長手方向軸の大部分に沿って、全体的に平滑である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記カニューレの前記中間長手方向軸に沿って、前記カニューレの少なくとも一部分を湾曲させるステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記流動可能材料が、骨セメント、骨空所充填材料、および補助剤を含む担体、の少なくとも１つである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記組織が骨である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記組織が椎体である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記組織が、軟骨または他の結合組織の少なくとも１つである、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、流動可能材料を手術部位に送り込むための、孔付きのカニューレ（套管）およびその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体の脊椎における椎骨の圧迫骨折は、一般に椎体の部分的な潰れを引き起こす。椎体を再安定させるための機器および方法がある。１つの従来の椎骨圧迫骨折に対するシステムは、セメント材料がカニューレの遠位先端から流出して、椎体にセメントを送り込むように設計されている。セメントの流れは、カニューレの遠位端のすぐ近くの天然の骨梁構造および骨折面によって決まる、最も抵抗の少ない経路に従ったパターンとなる。別のカニューレの設計は、カニューレの長さに沿って均一の孔形状を有し、逆行プランジャによって力を加えて、セメントをカニューレの長さに沿って径方向外向きに押し出す。長さに沿って均一の孔形状を有するそのようなカニューレは、セメントで椎体を充填するためには十分であるが、椎骨圧迫骨折を有する椎体へのセメントの流れおよび分布のより大きな制御が必要とされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本開示は、カニューレの近位側の送達システムを経由して、セメントにかかる固有の液圧力を使用して、椎体を安定させるために最適化されたパターンでカニューレの長さに沿ってセメントを押し出そうとするものである。セメントを送り込むパターンは、カニューレの長さに沿った開口の数、寸法、形状ならびに径方向および長手方向の分布による影響を受ける。
【０００４】
本発明は、基本形がＱ＝ＶＡである連続式に固有の原理を使用する。ただし、Ｑは流量、Ｖは速度、Ａは面積である。カニューレの長さに沿って開口の寸法、数および位置を変えることによって、カニューレを通って患者に送られる流動可能材料の分布を選択的に制御することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の１つの好ましい実施形態は、流動可能材料を人体の組織に送り込む際に使用するためのカニューレを含み、カニューレは近位端、遠位端、それらの間の長さ、中間長手方向軸、および近位端と遠位端の間で中間長手方向軸に沿って延びる内部通路を含む。カニューレは近位端と遠位端の間に複数の横断開口を含む。横断開口は通路と流体連通している。横断開口の少なくとも２つが遠位端の付近にある。少なくとも２つの横断開口は、第１の形状を有する少なくとも１つの開口、および第１の形状と異なる第２の形状を有する少なくとも１つの開口を含む。
【０００６】
別の好ましい実施形態では、本発明は、流動可能材料を人体の組織に送り込むための方法を含む。方法は、近位端、遠位端、中間長手方向軸、および近位端と遠位端の間で中間長手方向軸に沿って延びる内部通路を有するカニューレを設けるステップを含み、カニューレは近位端と遠位端の間に複数の横断開口を有し、横断開口は通路と流体連通しており、横断開口は、第１の形状を有する少なくとも１つの開口、および第１の形状と異なる第２の形状を有する少なくとも１つの開口を含む。方法はさらに、流動可能材料を送り込みたいと望む組織内の位置に向かって方向付けられた横断開口を有するカニューレを、該組織に挿入するステップと、流動可能材料をカニューレの通路を通して、第１の形状の少なくとも１つの横断開口から組織内へと送り込むステップと、流動可能材料をカニューレの通路を通して、第２の形状の少なくとも１つの横断開口から組織内へと送り込むステップとを含む。
【０００７】
上述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、どちらも例示的であり説明のためのものに過ぎず、本発明の請求の範囲を制限するものではないことを理解されたい。
本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付の図面は、本発明のいくつかの実施形態を示し、説明と併せて本発明の原理を説明するために役立つものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の好ましい実施形態の例を添付の図面で示し、以下で詳細に説明する。
図１〜図５は本発明の１つの好ましい実施形態によるカニューレを示し、参照番号１００で表す。好ましくは、カニューレは、例えば外科医、臨床家、または他の有資格者などの使用者が、カニューレを通って患者に送られる流動可能材料の速度および分布を選択的に制御できるようにするための、カニューレの長さに沿った様々な量、寸法および／または形状の複数の開口を含む。
【０００９】
図１および図２に示すように、カニューレ１００は、シャフト１０２、近位端（図示せず）、遠位端１０４、近位端から遠位端１０４までの長さ、ならびに近位端および遠位端を通る中間長手方向軸（中間長手方向軸線、中間長手方向軸部）を有する。カニューレ１００の遠位端１０４は、閉じた垂直な前壁１０５を含む。カニューレの遠位端は、本発明の範囲から逸脱することなく、様々に構成することができることが理解されよう。例えば、遠位端はカニューレを患者の組織内へと挿入しやすくするために先細とし、または丸めることができる。そのような場合、遠位端は円錐台形、球状、または細長いドーム形状とすることができる。
【００１０】
図２を参照すると、シャフト１０２は、中間長手方向軸に沿って通路１０８を画成する壁１０６を含む。壁１０６は、当該壁を通る複数の横断開口１１０を含み、それぞれがカニューレの中間長手方向軸に対して、全体的に垂直である中心長手方向軸（中心長手方向軸線）を有する。本発明の範囲を逸脱することなく、開口の１つまたは複数は、中間長手方向軸に対して垂直以外の角度である中心長手方向軸を有することもできることが理解されよう。傾斜した中心長手方向軸を有する開口によって、開口を通る材料の流れに方向的制御を加える。
【００１１】
以下に述べる実施形態のそれぞれでは、開口１１０は、人体の手術部位への流動可能材料の流れおよび分布の選択的制御を可能にするように構成された量、寸法、形状ならびに径方向および長手方向分布を有する。開口の様々なパターンおよび流動可能材料との相互作用を、以下で説明する。
【００１２】
図２に示すように、カニューレ１００は、全体的に円形の複数の開口１１０Ａを有する。開口１１０Ａは、カニューレ１００の遠位端１０４に向かって増加する寸法分布を有する。寸法分布の好ましい増加率は、参照した開口の直前の開口の寸法の倍増を含むことができる。例えば、開口１１０Ａはそれぞれ、参照した開口の直前の開口の倍となる直径を有することができる。本発明の範囲から逸脱することなく、寸法分布の他の増加または減少率を有することができることが理解されよう。例えば、図２は、最小かつ最近位の開口１１０Ａの直径の約５倍の直径を有する、最大かつ最遠位の開口１１０Ａを示す。
【００１３】
開口１１０Ａは、中間長手方向軸の周りに約９０度間隔で円周上に配置されている。本発明の範囲から逸脱することなく、開口は様々な径方向分布および径方向開口の数を有することができることが、当業者には明らかであろう。径方向分布の他の例を、図１３〜図１６を参照して以下で説明する。
【００１４】
図２に示す、寸法が増加する開口１１０Ａの分布は、限定はされないがセメント、骨間隙充填剤、成長因子を有する流動可能担体、鎮痛剤を有する流動可能担体およびそれらの組み合わせなどの流動可能材料を、遠位端１０４に近い手術部位に多量に送り込むことを可能にする。開口１１０Ａの円形形状は、開口の円弧形状によって材料にかかる抵抗量がより少ないことから、流動可能材料をより迅速に分散しやすくする。
【００１５】
図３は、開口が遠位端１０４に向かう方向で減少する長手方向寸法分布を有するように配置された、開口１１０Ａを示す。そのような分布は、外科医が遠位端１０４に対してより近位側の領域に、より多量の流動可能材料を付着させることを望む場合、有利である。
【００１６】
図４は様々な形状の複数の開口を有するカニューレ１００を示す。開口１１０Ｂは全体的に涙珠状（涙状、涙のしずく状）の形状であり、好ましくは遠位端１０４の最も近くに配置され、涙珠状の最も細い部分がカニューレ１００の近位端の方に向いている。開口１１０Ｃは全体的に三角形であり、好ましくは開口１１０Ｂの近位側に配置され、先端がカニューレ１００の近位端に向いている。開口１１０Ｄは全体的に楕円形であり、好ましくは開口１１０Ｃの近位側に配置されている。開口１１０Ｂ、１１０Ｃ、および１１０Ｄは、図２に示すものと同様の、カニューレ１００の長さに沿った寸法分布を有し、手術部位のより遠位側領域により多量の流動可能材料が分布される。開口１１０Ｂ、１１０Ｃおよび１１０Ｄは、カニューレ１００の長さに沿った形状分布を有し、流動可能材料が遠位端１０４に向かって進むとき、各形状から出る材料の流量はカニューレ１００の長さに沿って異なる。これにより、外科医は、カニューレの長さに沿ってあらかじめ選択した位置で、材料の流量および分布パターンを制御することができる。
【００１７】
図５は、開口１１０Ａの様々な寸法分布を有するカニューレ１００を示す。開口１１０Ａは遠位端１０４に向かう方向で最大寸法に達するまで寸法が増加し、次いで減少して、遠位端１０４の付近で、より小さいまたは最小の寸法になる。図５に示す寸法分布は、カニューレ１００の遠位端から所定の距離の位置で、材料の量を選択的に制御するために有益である。
【００１８】
図１および図２に示すカニューレを使用する方法を、脊椎の手術に関連して、以下で説明する。本発明のカニューレおよび方法は、人体の他の領域で使用することができることが理解されよう。例えば、流動可能材料を例えば大腿骨などの人体の他の骨、または膝周囲の領域などの組織へと送り込むため、または薬剤を軟組織へと送り込むために、カニューレを使用することができる。
【００１９】
外科医は好ましくは蛍光透視鏡を使用して手術部位の画像を取得し、流動可能材料を付着させたいと望む領域をマップする。流動可能材料を付着させる必要がある領域の画像を取得することによって、外科医は、流動可能材料が最も必要な領域へと材料をより正確に選択的に送り込むのに十分な開口のパターンを選択することが可能になる。例えば、外科医がより多量の流動可能材料を椎体のより近位側部分に付着させることを望む場合、まず流動可能材料がより大きい寸法の開口から流出し、より小さい寸法の開口からより少量の材料がカニューレの遠位端に向かって流出するように、外科医は図３に示すような減少する寸法分布の開口のパターンを選択することができる。あるいは、外科医がより多量の材料を椎体のより遠位側部分に付着させることを望む場合、流動可能材料が椎体の遠位領域に向かってより多量に付着するように、外科医は図２に示すような増加する寸法分布を有する開口のパターンを選択することができる。外科医はまた、椎体の特定領域への流動可能材料の分布をより選択的に制御するように、開口の形状がカニューレの長さに沿って異なる開口のパターンを選択することもできる。特定領域への流動可能材料の量および速度を選択的に制御するために、外科医は、例えば図４に示すようなパターンを選択することができる。外科医が望む分布パターンに適した開口のパターンを選択した後、外科医はカニューレの管腔にトロカール（套管針）を設置する。トロカールおよびカニューレは標準的な連結によって近位端で連結されている（図示せず）。
【００２０】
次いで、外科医はトロカール／カニューレの組立体を手術部位の近くに配置し、流動可能材料を送り込むことを望む手術部位の位置に向かって開いた横断開口を使用して、組立体を組織内へと椎体を通して挿入する。適切に配置した後、外科医はカニューレをその位置に残してトロカールを除去する。カニューレの近位端に、カニューレと材料送達システムの機械的連結が形成される。このシステムは直接結合を使用することができ、または可撓性の管によってカニューレを材料送達システムに連結することができる。材料送達システムは、材料に液圧力または機械的力を加えて、カニューレを通して流動可能材料を前進させる。外科医は、流動可能材料が開口から外科医が望む領域へと流出するように、カニューレの通路を通して流動可能材料を送り込む。流動可能材料は、好ましくはカニューレを通して患者へと液圧によって送り込まれる。流動可能材料を液圧によって送り込むために、外科医は、例えばプランジャまたは液圧力を加える他の装置を使用することができる。そのような液圧装置は、カニューレに直接連結する必要はない。例えば、液圧装置をカニューレの近位端に連結された可撓性の管に連結することができる。
【００２１】
本発明のカニューレおよび方法で使用可能な流動可能材料の例には、手術用骨セメント、骨空所充填材料あるいは成長因子、鎮痛剤および抗炎症剤などの補助剤を有する合成物質、生体物質、または合成物質と生体物質の組み合わせである担体を含む。合成担体の例は、限定はされないがセラミック、生体再吸収性材料、およびポリウレタンおよび乳酸グリコール酸共重合体（ＰＬＧＡ）などのポリマーを含む。生物担体の例は、限定はされないがコラーゲン、エラスチンを含む。本発明の範囲から逸脱することなく、骨形成タンパク質、ヒドロキシアパタイト、ヒドロキシアパタイトリン酸三カルシウム、または抗微生物物質など他の薬剤を、本発明のカニューレおよび方法で使用することができることが理解されよう。
【００２２】
カニューレ１００は手術用材料から作製される。適切な材料の例は、限定はされないがステンレス鋼、チタン、およびニチノールなどの金属、カーボン複合材、および１つまたは複数のプラスチックポリマーを含む。カニューレ１００は、金属、プラスチック、カーボン複合材の組み合わせ、または使用目的に適した他の材料から作製することができることが理解されよう。好ましくは、カニューレ１００は剛性材料から作製することができる。剛性材料は、カニューレの患者への挿入をしやすくする。カニューレは、図１７に関連して以下で説明するように、可撓性材料で作製することもできることが、当業者には明らかであろう。可撓性材料は、手術部位へと挿入した後で外科医がカニューレをより選択的に配置することを可能にする。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態では、カニューレ１００は、遠位端と近位端の間が約１５ｃｍであるカニューレの中間長手方向軸に沿った最大長さを有する。カニューレ１００の壁１０６の厚さは、好ましくは約０．１ｍｍ〜約２ｍｍの範囲である。カニューレ１００の最大横寸法は、好ましくは約２ｍｍ〜約２ｃｍの範囲である。通路１０８の最小横寸法は、好ましくは標準的な針より大きく、より好ましくは２ｍｍ以上である。本発明の範囲から逸脱することなく、上述した寸法を変えることができることが理解されよう。特に記載のない限り、上記の寸法は本発明のどの実施形態にも適用可能とすることができる。
【００２４】
カニューレ１００は、好ましくは、カニューレの中間長手方向軸を横切る全体的に円形の断面形状を有する。本発明の範囲から逸脱することなく、カニューレ１００の断面形状を変えることができることが、当業者には明らかであろう。例えば、カニューレの断面を、正方形、長方形、楕円形、または使用目的に適した他の断面とすることができる。さらに、カニューレ１００の全体形状を、円筒形、円錐形、または遠位端が円錐形である円筒形とすることができる。
【００２５】
図６および図７を参照すると、本発明の別の好ましい実施形態によるカニューレが示され、参照番号２００で表されている。カニューレ２００は、遠位端２０４が全体的に開いていること以外はカニューレ１００と同様である。カニューレ２００の開いた遠位端によって、カニューレ２００の中間長手方向軸に沿って遠位側の手術部位に流動可能材料を付着させることが可能になる。カニューレ２００は、全体的に楕円形状を有する複数の開口２１０Ｄを含む。図６における開口２１０Ｄの寸法分布は、図３における開口１１０Ａの寸法分布と同様であり、カニューレ２００の長さに沿って遠位端２０４に向かう方向で減少する。
【００２６】
図７における開口２１０Ｄの寸法分布は、図２における開口１１０Ａの寸法分布と同様であり、カニューレ２００の遠位端２０４に向かう方向で増加する。開口２１０Ｄの全体的に楕円形の形状は、流動可能材料にかかる抵抗がより大きいため、図２および図３に示す円形形状の開口１１０Ａと比較して、開口を通る流動可能材料のより大きな長手方向制御を可能にする。
【００２７】
図８および図９を参照すると、本発明の別の好ましい実施形態によるカニューレが示され、参照番号３００で表されている。カニューレ３００は、カニューレ３００がカニューレを通る遠位端開口３１２を含み、その最大寸法が遠位端にすぐ隣接する通路の最大直径より小さいこと以外は、カニューレ１００と同様である。遠位端開口３１２は、カニューレ３００の中間長手方向軸に沿って、カニューレ３００の遠位側に多量の流動可能材料を付着させることを可能にする。遠位端開口３１２の直径は、遠位側での材料の付着のより大きな制御が行えるように、カニューレ２００の開いた遠位端より小さくなっている。
【００２８】
図８に示すように、カニューレ３００は全体的に正方形の複数の開口３１０Ｅを有する。開口３１０の寸法分布は、図３における寸法分布と同様であり、カニューレ３００の長さに沿って遠位端３０４に向かう方向で開口３１０Ｅの寸法が増加する。
【００２９】
図９における開口３１０Ｅの寸法分布は、図２における開口１１０Ａの寸法分布と同様であり、カニューレ３００の遠位端３０４に向かう方向で増加する。開口３１０Ｅの全体的に正方形の形状は、流動可能材料にかかる抵抗がより大きいため、図２および図３に示す円形形状の開口１１０Ａと比較して、開口を通る流動可能材料のより大きな長手方向制御を可能にする。
【００３０】
図１０は、それぞれが全体的に細長い楕円形である複数の開口１１０Ｆを有するカニューレ１００を示す。開口１１０Ｆは、図２と同様の寸法分布を有し、寸法がカニューレ１００の長さに沿って遠位端１０４の方向で増加する。開口１１０Ｆの細長い楕円形状は、開口１１０Ａの円形形状と比較して、より高粘性の材料により良い制御を提供する。
【００３１】
図１１は、図２〜図１０に関して上述したものを含む様々な形状および寸法を含む複数の開口を有するカニューレ１００を示す。図１１に示す開口１１０の寸法分布は、図２に示す寸法分布と同様であり、カニューレ１００の長さに沿って遠位端１０４に向かう方向で増加する。図１１における開口の形状パターンは図２で述べたものとは異なり、所定の粘性の流動可能材料のために、外科医がカニューレ１００を通る流動可能材料の分布をより選択的に制御することができるようになっている。例えば、流動可能材料の粘性が比較的高いとき、外科医は図１１に示す開口のパターンを有するカニューレを選択することを望むことがある。
【００３２】
図１２は、図７に示すものと同様の複数の開口１１０Ｄを有するカニューレ１００を示す。図１２に示す寸法分布も図７と同様であり、開口がカニューレ１００の長さに沿って遠位端１０４に向かって寸法が増加する。図１２に示す開口のパターンは、カニューレの長さのある部分に沿って、より多くの数の開口が径方向に配置されていることが、図７と異なっている。例えば、図１２に示すように、開口１１０Ｄは、カニューレ１００の側面に、カニューレ１００の上側および下側部分にあるより多くの数の開口を含むことができる。これにより、カニューレ１００の上および下とは反対に、カニューレ１００の横方向に、より多くの流動可能材料を付着させることが可能になる。
【００３３】
図１３〜図１６は、カニューレを通る横断開口の径方向配置を示す。図１３に示すように、開口１１０は、カニューレの長さに沿ってある特定の横断断面で、カニューレの一側面のみでカニューレの壁を通って延びることができる。
【００３４】
図１４に示すように、各開口の中心長手方向軸が９０度の角度θで交差するように、開口１１０は上側部分および側面部分でカニューレの壁を通って延びることができる。本発明の範囲から逸脱することなく、角度θは９０度以外の角度とすることもできることが理解されよう。例えば、角度θは３０〜９０度の範囲とすることができる。
【００３５】
図１５に示すように、各開口の中心長手方向軸（中心長手方向軸線）が開口の別の１つの中心長手方向軸に対して９０度角度θまたはαで交差するように、開口１１０は、カニューレの上側、下側および一側面部分で、カニューレの壁を通って延びることができる。本発明の範囲から逸脱することなく、角度αは角度θと同様に９０度以外の角度とすることもできることが理解されよう。例えば、角度αは３０〜９０度の範囲とすることができる。
【００３６】
図１６に示すように、各開口の中心長手方向軸が開口の別の１つの中心長手方向軸に対して９０度角度θ、αまたはβで交差するように、開口１１０は上側、下側および一側面部分で、カニューレの壁を通って延びることができる。本発明の範囲から逸脱することなく、角度βは角度θおよびαと同様に９０度以外の角度とすることもできることが理解されよう。例えば、角度βは３０〜９０度の範囲とすることができる。図１６に示す開口の径方向配置は、図２〜図１０に示すものと同様である。開口の径方向の向きは９０度以外の角度とすることができることが理解されよう。例えば、開口の中心長手方向軸を互いに対して横方向に３０〜９０度の範囲に配置することができる。ある長手方向の長さで、カニューレの径方向の向きに沿って、４つより多くの開口を設けることができることも理解されよう。
【００３７】
開口の径方向配置は、例えば図１５および図１６に示すように、互いに対してカニューレの反対側部分で同軸とすることができ、またはカニューレの長さに沿って軸方向でずらす（オフセットする）ことができる。例えば、１つの開口は中間長手方向軸に対して垂直な中心長手方向軸を有することができ、別の開口は第１の開口の中心長手方向軸に対して４５度の角度で、第１の開口の中心長手方向軸から長手方向にずれた、中心長手方向軸を有することができる。開口の中心長手方向軸をカニューレの中間長手方向軸に対して傾斜させる（すなわち、中間長手方向軸を９０度以外の角度で交差させる、または中間長手方向軸を全く交差させない）ことができることが理解されよう。このような構成によって、流動可能材料に方向制御がなされる。カニューレの使用目的に合わせた手術環境によって、すべての開口が同じ軸方向角度を有することができ、選択された開口が異なる軸方向角度を有することができ、またはすべての開口が異なる軸方向角度を有することができることが理解されよう。
【００３８】
所望であれば、外科医がより多くの材料を付着させたいと望む手術部位の領域に、外科医がカニューレの遠位端を動かすことができるように、外科医は少なくとも一部が湾曲した可撓性または一部が可撓性のカニューレを使用することができる。そのようなカニューレの例を、図１７に関連して以下で説明する。
【００３９】
図１７を参照すると、本発明の別の好ましい実施形態によるカニューレが示され、参照番号４００で表されている。カニューレ４００は、カニューレの近位端に対して手術部位内で遠位端の可撓性の配置を可能にする材料でカニューレ４００が作製されていること以外は、カニューレ１００と同様である。例えば、カニューレ４００はニチノールなどの形状記憶材料で作製することができ、撓ませた後で元の形状に戻ることができるようになっている。カニューレ４００は、図１〜図１６に関して記載された開口のいずれのパターンも含むことができることが理解されよう。
【００４０】
本発明には多くの利点がある。例えば、外科医は、材料が最も必要とされる位置に流動可能材料を付着させる開口のパターンを選択することができる。これにより、材料のより効率的な使用が可能になり、外科手術の結果が成功する機会が増加する。外科医は、材料の流れだけでなく、材料の分布パターンも制御できる。開口のパターンは、外科医が手術部位の画像に基づいて、手術部位内のあらかじめ選択した位置に材料を配置させることができるように、配置することができる。そのような分布パターンは、均一の孔パターンまたはカニューレの遠位先端に単一の孔を有する従来のカニューレでは達成することができない。
【００４１】
本発明の範囲から逸脱することなく、上述の本発明は代替形態をとることができることが、当業者には明らかであろう。例えば、図２〜図５に示すような閉じた遠位端を有するカニューレでは、カニューレは、流動可能材料がより効率的に分布するように流動可能材料を開口から流すために、遠位端の通路に１つまたは複数のバッフル（隔壁）を有することができる。さらに、流動可能材料を１つまたは複数の開口へとさらに導くように、カニューレの通路の内部に１つまたは複数の溝を含むことができる。
【００４２】
本発明のカニューレは、好ましくは単一の通路を含む。本発明の範囲から逸脱することなく、カニューレは複数の通路を含むこともできることが理解されよう。例えば、外科医が望む場合は、異なる通路がカニューレの長さに沿って異なる寸法または形状の開口に通じることができる。そのような構成によって、外科医が異なる流動可能材料を手術部位の異なる領域に送り込むことが可能になる。
【００４３】
図２に示す通路１０８は、カニューレの長さに沿って全体的に均一の内部断面を有する。本発明の範囲から逸脱することなく、カニューレの長さに沿って通路の寸法を変えることができることが理解されよう。例えば、シャフト１０８は、カニューレの中間長手方向軸を横切る通路の断面寸法が遠位端１０４に向かう方向で減少することができるように、長さに沿って１つまたは複数の先細の移行部を有することができる。通路の寸法が減少することによって、材料の流量が減少する。通路の断面寸法が遠位端１０４に向かう方向で増加し、それにより遠位端に向かって流量を増加させるように、先細の移行部を含むことができることがさらに理解されよう。所望であれば、カニューレの長さに沿って通路が狭まるか広がるかによって流量が増加または減少するように、通路の長さに沿って移行部を含むことができる。そのような構成は、カニューレを通ってあらかじめ選択した開口から流出する材料の流れの制御に寄与する。
【００４４】
本発明のカニューレは、外科医が手術部位の特定の形状に適した開口の様々なパターンから選択することができるように、ハンドルから解除可能とすることができる。交換可能な遠位側カニューレ部分を、カニューレのハンドル部分に嵌め込む、またはねじ込むことができるように、構成することができる。
【００４５】
カニューレの近位端は、流動可能材料が近位端を通って通路１０８に入ることができるように、開口端を含むことができる。あるいは、所望であれば、近位端を閉じることもでき、流動可能材料がカニューレの１つまたは複数の側面ポートを通って入ることができることが理解されよう。
【００４６】
開口のパターンは、カニューレを使用しようとする手術環境によって変えることができることが、当業者には明らかであろう。例えば、図２、図６、図８、および図１０に示すように、複数の開口を単一形状とすることができる。手術部位がより複雑な形状を有する場合、例えば図４および１１に示すように、単一のカニューレで異なる形状の開口を使用して異なるレベルの抵抗を与えることができる。
【００４７】
外科医が、カニューレの遠位端に向かって、より多くの流動可能材料を付着させることを望む場合、例えば図２、図７、図９、図１０、および図１１に示すように、より大きな寸法の開口がより遠位側に配置され、より小さな寸法の開口がより近位側に配置されるように、寸法分布を使用することができる。外科医は手術部位内で遠位側より近位側により多くの流動可能材料を付着させることを望むことがある。そのような状況では、外科医は、より大きな寸法の開口が遠位側より近位側により多く位置するように、寸法分布を使用することができる。そのような構成は、例えば図３、図６、および図８に示されている。
【００４８】
上述の開口は、開口１１０Ａ、１１０Ｄ、１１０Ｆ、および３１０Ｅなど対称の、または開口１１０Ｂおよび１１０Ｃなど非対称とすることができる構成を有することができる。開口は開口１１０Ｃおよび３１０Ｅなど非円弧状の多角形を形成することができ、または開口１１０Ａおよび１１０Ｄなど完全な円弧状を有することができる。さらに、開口は、図４に示す開口１１０Ｂのように単一の頂点または点を形成することができ、または図４に示す開口１１０Ｃのようにいくつかの頂点を有することができる。好ましくは、図４に示すように、近位方向の頂点の少なくとも１つおよび円弧部分（ある場合）が遠位方向を向くように、１つまたは複数の頂点を備えた開口を構成することができる。
【００４９】
上記で述べた本発明のカニューレの各実施形態は、単に例示的なものに過ぎず、各カニューレの特徴は他のカニューレの特徴と交換または組み合わせができることが理解されよう。例えば、本発明の範囲から逸脱することなく、カニューレ３００は、遠位端開口３１２を有する代わりに、カニューレ２００に関連して示すように開いた遠位端を有することができ、またはカニューレ１００に関連して示すように閉じた遠位端を有することができ、または複数の遠位端開口を有することができる。本発明の範囲から逸脱することなく、所望であれば、上述のいずれかのカニューレで、図２〜図１６に関連して説明した開口の形状、寸法およびパターンを使用可能とすることができることがさらに理解されよう。
【００５０】
本発明の他の実施形態は、明細書の検討および本明細書に開示された発明の実施から、当業者には明らかであろう。明細書および例は例示として考えられるものに過ぎず、本発明の真の範囲および精神は、添付の特許請求の範囲によって示される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】カニューレの遠位端に向かって寸法が増加する開口の長手方向パターンを有する、本発明の一実施形態による脊椎に挿入されたカニューレの部分側面図である。
【図２】図１のカニューレの部分断面側面図である。
【図３】本発明の別の好ましい実施形態による、カニューレの遠位端に向かって寸法が減少する開口の長手方向パターンを有するカニューレの部分断面側面図である。
【図４】本発明の別の好ましい実施形態による、様々な形状を備えた開口の長手方向パターンを有するカニューレの部分断面側面図である。
【図５】本発明の別の好ましい実施形態による、カニューレの遠位端に向かって寸法が増加し、次いで減少する、開口の長手方向パターンを有するカニューレの部分断面側面図である。
【図６】カニューレの遠位端に向かって寸法が減少する開口の長手方向パターンを有する、本発明の別の好ましい実施形態によるカニューレの部分断面側面図である。
【図７】本発明の別の好ましい実施形態による、カニューレの遠位端に向かって寸法が増加する開口の長手方向パターンを有するカニューレの部分断面側面図である。
【図８】カニューレの遠位端に向かって寸法が減少する開口の長手方向パターンを有する、本発明の別の好ましい実施形態によるカニューレの部分断面側面図である。
【図９】本発明の別の好ましい実施形態による、カニューレの遠位端に向かって寸法が増加する開口の長手方向パターンを有するカニューレの部分断面側面図である。
【図１０】本発明の別の好ましい実施形態による、カニューレの遠位端に向かって寸法が増加する開口の長手方向パターンを有するカニューレの部分断面側面図である。
【図１１】本発明の別の好ましい実施形態による、様々な形状を備えた開口の長手方向パターンを有するカニューレの側面図である。
【図１２】本発明の別の好ましい実施形態による、カニューレの遠位端に向かって寸法が増加する開口の長手方向パターンを有するカニューレの側面図である。
【図１３】本発明の別の好ましい実施形態による開口の径方向パターンを有するカニューレの横断断面図である。
【図１４】本発明の別の好ましい実施形態による開口の径方向パターンを有するカニューレの横断断面図である。
【図１５】本発明の別の好ましい実施形態による開口の径方向パターンを有するカニューレの横断断面図である。
【図１６】本発明の別の好ましい実施形態による開口の径方向パターンを有するカニューレの横断断面図である。
【図１７】本発明の別の好ましい実施形態による湾曲したカニューレの部分側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年1月3日(2008.1.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動可能材料を人体の組織に送り込む際に使用するためのカニューレであって、
近位端と、遠位端と、前記近位端および前記遠位端の間の長さと、中間長手方向軸と、前記近位端および前記遠位端の間で前記中間長手方向軸に沿って延びる内部の通路とを含み、前記カニューレは、前記近位端および前記遠位端の間に複数の横断開口を含み、前記横断開口は前記通路と流体連通し、前記横断開口の少なくとも２つは前記遠位端の近傍にあり、前記少なくとも２つの横断開口は、第１の形状を有する少なくとも１つの開口と、第２の形状を有する少なくとも１つの開口とを含み、前記第２の形状は、前記第１の形状と異なる、カニューレ。
【請求項２】
前記横断開口は、前記近位端から前記遠位端への方向で形状が変化する、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項３】
前記横断開口の少なくとも１つが、前記カニューレの前記遠位端の近位側にある、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項４】
前記横断開口の少なくとも２つが、円周上で互いにずれている、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項５】
少なくとも２つの前記横断開口が、軸方向に離間されたグループとして配置される、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項６】
前記横断開口が、軸方向に整列した複数の開口を含む、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項７】
前記横断開口が、前記カニューレの長さの少なくとも一部分に沿って、前記中間長手方向軸の一側面だけに配置される、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項８】
前記遠位端が閉じている、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項９】
前記遠位端が開いている、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１０】
前記遠位端が、最大寸法を有する開口を含み、当該最大寸法を有する開口は、前記中間長手方向軸を横切っており、前記中間長手方向軸を横切る前記通路の最大寸法よりも小さい、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１１】
前記横断開口が、円形、長円形、正方形、長方形、三角形、細長孔、スリット、および涙珠状の、少なくとも１つを含む形状を有する、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１２】
前記カニューレの少なくとも一部分が、前記中間長手方向軸に沿って湾曲する、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１３】
前記カニューレが、手術用途に適合する剛性材料から作られる、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１４】
前記カニューレが、手術用途に適合する材料から作られ、前記材料の少なくとも一部が可撓性である、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１５】
前記通路が、前記中間長手方向軸を横切る最大断面寸法を有し、前記横断開口の少なくとも１つが、前記通路の最大断面寸法より小さい最大寸法を有する、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１６】
前記組織が骨である、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１７】
前記組織が椎骨である、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１８】
前記組織が軟骨または他の結合組織の少なくとも１つである、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項１９】
前記カニューレが外側表面を有し、前記外側表面は、前記中間長手方向軸の大部分に沿って全体的に平滑であり、前記カニューレの組織への線形の挿入を促進する、請求項１に記載のカニューレ。
【請求項２０】
骨セメント、骨空所充填材料、および補助剤を含む担体、の少なくとも１つと組み合わされる、請求項１に記載のカニューレ。
【国際調査報告】
2009535115.tif 000020
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