(57)【要約】【解決手段】人工器官を受け入れるために一対の椎体の間の椎間円板空間に前処理を施すために、アッセンブリが使用される。このアッセンブリは、第１伸延アームと第２伸延アームとを有する伸延器を備えている。このアッセンブリは、第１伸延アームを前記椎骨の内の第１の椎骨に可動的に連結するための第１錨着ファスナーを更に備えている。前記第１錨着装置は、前記第１伸延アームに対して回転することができる、【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工器官を受け入れるために一対の椎体の間の椎間円板空間に前処理を施すためのアッセンブリにおいて、
第１伸延アーム及び第２伸延アームを備えている伸延器と、
前記椎体の内の第１椎体に前記第１伸延アームを可動的に連結するための第１錨着ファスナーと、を備えており、
前記第１錨着装置は、前記第１伸延アームに対して回転可能である、アッセンブリ。
【請求項２】
前記椎体の内の第２椎体に前記第２伸延アームを可動的に連結するための第２錨着装置を更に備えている、請求項１に記載のアッセンブリ。
【請求項３】
前記第１及び第２伸延アームは平行関係を保って動かすことができ、前記第１錨着ファスナは前記第１伸延アームを前記第１椎体に回転可能に連結し、更に、前記第１及び第２伸延アームが平行関係を保って動く際に、前記第１椎体は前記第１伸延アームに対して回転する、請求項１に記載のアッセンブリ、
【請求項４】
前記第１伸延アームに取り付けられた器具ガイドを更に備えている、請求項１に記載のアッセンブリ。
【請求項５】
前記第１伸延アームは取付ガイドを備えており、前記器具ガイドは、前記取付ガイドによって前記第１伸延アームに取り付けられている、請求項４に記載のアッセンブリ。
【請求項６】
前記取付ガイドは、前記第１伸延アーム上の機械的コネクタである、請求項５に記載のアッセンブリ。
【請求項７】
前記器具ガイドに取り付けられた測定器具を更に備えている、請求項４に記載のアッセンブリ。
【請求項８】
前記器具ガイドに取り付けられた整形器具を更に備えている、請求項４に記載のアッセンブリ。
【請求項９】
前記器具ガイドへの前記成形器具の取り付けは、前記椎体が前記第１伸延アームに対して回転する際に、調整可能である、請求項８に記載のアッセンブリ。
【請求項１０】
前記整形器具を前記器具ガイドに保持するためのばね負荷保持アッセンブリを更に備えている、請求項８に記載の器具。
【請求項１１】
前記第１錨着ファスナーは部分球形部を備えている、請求項１に記載のアッセンブリ。
【請求項１２】
前記第１伸延アームは細長スロットを備えており、前記第１錨着ファスナは前記細長スロットと係合し、更に、前記球形部は前記細長スロット内で前記第１伸延アームに対して回転する、請求項１１に記載のアッセンブリ。
【請求項１３】
人工椎間器官を受け入れるために脊柱の第１椎体と第２椎体の間の椎間円板空間に前処理を施すための方法において、
第１及び第２錨着ファスナーをそれぞれ前記第１及び第２椎体の中に配置する段階と、
伸延器アッセンブリを前記第１及び第２錨着ファスナーに取り付ける段階であって、前記伸延器アッセンブリの第１アームを前記第１錨着ファスナーに取り付け、前記伸延器アッセンブリの第２アームを前記第２錨着ファスナーに取り付ける、段階と、
前記伸延器の前記第１及び第２アームを互いに対して平行に動かす段階と、
前記第１及び第２椎体をそれぞれ前記第１及び第２アームに対して回転させる段階とを備える方法。
【請求項１４】
第２椎体の第２終板を整形することとは無関係に、前記第１椎体の第１終板を整形する段階を更に含んでいる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１終板を整形する段階の前に、整形器具を前記第１伸延器のアームに取り付ける段階を更に含んでいる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１錨着ファスナは、前記第１伸延器アームの細長スロット内で軸回転可能である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１及び第２錨着ファスナーを配置する段階は、矢状面内に配置する段階である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１及び第２椎骨の回転は、前記矢状面内での回転である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１及び第２錨着ファスナーの配置位置は、前記椎間円板空間の中心から等距離にある、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記伸延器アッセンブリを前記第１及び第２錨着ファスナーに取り付ける段階は、前記第１錨着ファスナーを前記第１伸延器アームに設けられた第１スロットに滑り込ませる段階を含んでいる、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１スロットは、前記第１伸延器アームに対する前記際１椎体の横方向の動きを防止している、請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
人工器官を受け入れるために第１椎体と第２椎体の間の椎間円板空間に前処理を施すためのアッセンブリにおいて、
第２伸延アームに対して平行な関係に設けられた第１伸延アームを備えている、ｓ伸延器と、
前記第１伸延アームと前記第１椎体の間を伸張している第１錨着ファスナーであって、前記第１錨着ファスナーは第１部分球形部を備えており、前記第１伸延アームは第１スロットを備えており、更に、前記第１部分球形部が前記第１スロットと軸回転可能に係合している、第１錨着ファスナーと、
前記第２伸延アームと前記第２椎体の間を伸張している第２錨着ファスナーであって、前記第２錨着ファスナーは第２部分球形部を備えており、前記第２伸延アームは第２スロットを備えており、更に、前記第２部分球形部が前記第２スロットに軸回転可能に係合している、第２錨着ファスナーと、を備えているアッセンブリ。
【請求項２３】
前記第１伸延アームに取り付けられた器具ガイドを更に備えている、請求項２２に記載のアッセンブリ。
【請求項２４】
前記器具ガイドに軸回転可能に取り付けられた平削り器具を更に備えている、請求項２３に記載のアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の開示内容は、概括的には整形外科処置の分野に関し、より厳密には、人工椎間器官を使用する椎骨再建用の器具と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、関節再建装置の設計における技術的進歩は変性関節疾患の治療に変革をもたらし、医療の標準は、関節固定術から関節形成術へと変化している。
【特許文献１】米国特許第５，６７４，２９６号明細書
【特許文献２】米国特許第５，８６５、８４６号明細書
【特許文献３】米国特許第６，１５６，０６７号明細書
【特許文献４】米国特許第６，００１，１３０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
損傷のある関節を機能的な人工関節器官を用いて再建し、運動を可能にすると共に隣接する骨及び隣接する関節の劣化を少なくすることは、多くの患者にとって望ましい治療法である。関節再建を実施する外科医にとっては、特化した器具と外科処置法は、人工器官の精度の高い装着をやり易くする上で有用である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
或る実施形態では、人工器官を受け入れるために一対の椎体の間の椎間円板空間に前処置を施すため、或るアッセンブリが使用されている。このアッセンブリは、第１伸延アームと第２伸延アームを有する伸延器を備えている。アッセンブリは、第１伸延アームを前記椎体の内の第１の椎体に可動的に連結させるための第１錨着ファスナを更に備えている。第１錨着装置は、第１伸延アームに対して回転可能である。
【０００５】
別の実施形態では、人工器官を受け入れるために脊柱の第１椎体と第２椎体の間の椎間円板空間に前処置を施すための方法が開示されている。この方法は、第１及び第２椎体それぞれに第１及び第２錨着ファスナを配置する段階を含んでいる。この方法は、伸延器アッセンブリを第１及び第２錨着ファスナに取り付ける段階を更に含んでおり、その際、伸延器アッセンブリの第１アームは第１錨着ファスナに取り付けられ、伸延器アッセンブリの第２アームは第２錨着ファスナに取り付けられる。この方法は、伸延器の第１及び第２アームを互いに対して平行に動かす段階と、第１及び第２椎体を第１及び第２アームそれぞれに対して回転させる段階を更に含んでいる。
【実施例】
【０００６】
本発明の開示内容は、概括的には整形外科処置の分野に関し、より厳密には、人工椎間器官を使用する椎骨再建用の器具と方法に関する。本発明の原理の理解を深めるために、これより図面に示した実施形態又は実施例について特別な用語を使いながら説明する。しかしながら、これによって本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。本発明が関係する技術分野における当業者であれば、説明された実施形態に対する様々な変更及び修正、並びにここで説明している発明原理の別の使用例が、当然のこととして想起されるであろう。
【０００７】
先ず図１では、符号１０は、この例では、椎骨１４、１６の間を伸張する、傷、病変部又は何らかの損傷を有する椎間円板が含まれている関節部位を備えたヒトの解剖学的構造である。損傷のある円板は、人工円板器官１８に置換されるが、この人工円板器官としては、米国特許第５，６７４，２９６号、同第５，８６５、８４６号、同第６，１５６，０６７号、同第６，００１，１３０号、及び米国特許出願第２００２／００３５４００号、同第２００２／０１２８７１５号、及び同第２００３／０１３５２７７号に記載の人工器官を含む様々な装置が挙げられ、上記各特許及び特許出願を参考文献としてここに援用する。
【０００８】
損傷のある関節を修復するための外科処置技法を、１つの実施形態として、図２に示すフローチャート２０で表している。先ずステップ２２で、損傷のある円板１２の全部又は一部を切除する。この処置は、前方、前側方、側方進入法、又は当業者には既知の他の進入法を使って実施されるが、これから説明する実施形態は、概ね前方進入法に対応させたものである。一般に、組織除去処置２２は、患者を位置決めして固定する段階を含んでいる。脊椎の整列と外科処置誘導を補佐するために蛍光透視法又は他の画像化法を使用してもよい。人工椎骨器官１８の適切な寸法を決める場合にも画像化技術を使用することができる。或る実施形態では、正しい人工器官の寸法を術前に決めるために、寸法決めテンプレートが使用される。目標の円板空間にアクセスして検査するため、円板空間を取り囲む組織を後退させる。目標の円板の領域に対して、形成されている場合には骨増殖体を含む余分な骨、及び環帯部分及び髄核の全部又は一部を含む他の組織を取り除くことにより、前処理を施す。椎間板切除術の処置を含む組織除去処置を、整列及び／又は測定処置の後に、代替的又は追加的に実施してもよい。
【０００９】
図２のステップ２３に進み、各種整列処置を実施して、人工円板器官１８に合わせて前処理の椎間空間を整列させる。円板空間の横方向中心を求めて印を付ける。次に、ドリルガイド３２と椎間部分３４を含む整列ガイド３０を使用して、錨着ファスナー３６の正確な配置を決める。ドリルガイド３２には、ドリルを案内するための孔３８がある。
【００１０】
ドリルガイド３２に取り付けられた椎間部３４を、隣接する椎体１４、１６の間に挿入する。ドリルガイド３２は、例えば、椎体１４、１６への事前穿孔により錨着ファスナー３６用の位置に印を付けるためのテンプレートとして使用される。ドリルガイド３２をテンプレートして使用することにより、錨着ファスナー３６並びにその後に取り付けられる器具を、椎体１４の終板に対して正確に配置し易くなる。例えば、印が付けられる位置は、円板空間の中心から概ね一定の距離にある。その位置に印を付けた後、錨着ファスナー３６を、ドリルガイド３２により決められた位置に挿入する。
【００１１】
図４に詳しく示すように、この実施形態では、錨着ファスナー３６は、ねじが切られた部分４０と部分的球形部分４２を有している。ねじ部４０と部分球形部４２との間には間隔維持部４４が伸張している。部分球形部４２からは細長部４６が伸張している。
【００１２】
次に図２のステップ２４に進み、椎間円板空間に前処理として更に処理を施すために、椎体１４、１６を伸延して張力を掛けた状態に保持する。図５に示すように、ステップ２４の伸延（図２）は、錨着ファスナー３６に取り付けられた伸延器アッセンブリ５０を用いて行う。伸延器アッセンブリ５０は、固定機構５４を有する横棒部材５２を含んでいる。横棒部材には一対の伸延アーム(distracting arms)５６が取り付けられている。図５の実施形態では、固定機構５４は、伸延アーム５６の間の選択された間隔を維持することができるラチェットシステムである。伸延アーム５６の間の選択された間隔を維持する手段としては、クランプ、ねじ式コネクタ、ピンなど、代わりの各種固定機構５４を選択してもよい。伸延アーム５６の少なくとも一方のアームは、固定機構５４により横棒５２に可動的に接続されている。伸延アーム５６は、それぞれ、図５に示すＴ字スロットのような取付ガイド５８を含んでいる。他の種類の取付ガイドとしては、ダブテール型の溝又は他の機械的なコネクタなどが含まれる。取付ガイド５８は、測定用及び切削用の器具類を位置決め、保持、及び案内するために使用するが、これについては後で説明する。取付ガイド５８は、位置検査又は器具支持に役立つストッパ又は他の機構を含んでいる。
【００１３】
次に図６に示すように、伸延アーム５６は、錨着ファスナー３６に接続される端部分６０を更に含んでいる。端部分６０は、伸延アーム５６と一体成形してもよいし、伸延アーム５６に可動的又は固定的に接続してもよい。端部分６０は、錨着ファスナー３６の球形部４２を端部分６０に滑り込ませることができるようにする細長スロット６１を含んでいる。錨着ファスナー３６の間隔維持部４４は、椎体１４、１６の表面に対する伸延アーム５６の（錨着ファスナーの軸に沿う）軸方向の動きを望ましい範囲までに拘束することができる寸法に作られている。細長スロット６１の幅は、錨着ファスナー３６と取り付け相手の椎体１４、１６の横方向の動きを拘束できる寸法に作られている。
【００１４】
椎体１４、１６が伸延器アッセンブリ５０で伸延される際、伸延アーム５６は互いに平行に保たれたままであり、一方、椎体１４、１６には少なくとも制限された回転が許容される。この回転は、矢状面内での回転であり、球形部４２が細長スロット６１内で伸延アーム５６に対して回転及び／又は並進運動して起こる。錨着ファスナー３６の間隔維持部４４と細長スロット６１の深さは、許容される回転量に制限を加える。椎体１４、１６と錨着ファスナ３６が回転又は軸回転するときも、錨着ファスナー３６は、椎体１４、１６に対して固定されたままである。
【００１５】
図２に戻るが、椎体１４、１６が伸延され望ましい椎体拘束が加えられた状態で、外科処置技法２０は、ステップ２５に進む。ステップ２５では、円板部位で深さ測定の様な測定を行って、外科処置技法２０の残りの段階で使用される器具と装置の正しい寸法決めを行う。
【００１６】
次に図７と８は、測定段階２４（図２）で使用する各種器具類の一例を示しており、何れかの伸延アーム５６に取り付けられる器具ガイド７０を示している。器具ガイド７０は、この実施形態ではガイドハウジング７２と保持アッセンブリ７４を含んいるが、この器具ガイド７０は、取り付けガイド５８（図８）を介して選択された伸延アーム５６に取り付けられる。保持アッセンブリ７４は、測定用又は切削用器具（後段で説明）の様な器具をガイドハウジング７２に可動的又は固定的に取り付け、即ち伸延アーム５６に対して間接的に取り付けるために使用される。器具ガイド７０と共に各種保持アッセンブリ７４を使用することができ、そのようなアッセンブリには、ばね負荷ピン、クランプ、ねじ式コネクタ、又はその他の種類のファスナ類が含まれる。
【００１７】
次に図９−１０に示すように、終板の前処理の様な次の段階の作業を行うための適切な寸法に作られた工具を選択するために、測定器具８０が使用される。この実施形態では、測定器具８０は、表示部８６と探針部８８の間を伸張するシャフトを含んでいるが、この測定器具８０は、器具ガイド７０に可動的又は固定的に締結される。椎間円板空間を通して探針部８８を動かして、深さの測定を行う。この実施形態では、表示部８６は、椎間円板空間の前縁９０の様な或る地点から円板空間の後端９２までの距離を表示する。表示部８６は、探針部８８が動いた距離を示して、次に使用する器具又は人工器官装置の正しい寸法決めを行うのに使用する測定値を提供する。
【００１８】
再度図２に戻るが、外科処置技法２０は、ステップ２６に進んで、椎骨終板面に更に前処理を施す。次に図１１ａ−１１ｂに示すように、終板面に前処理を施して人工椎間器官１８用の固定座を作るために、切削器具が提供されている。図１１ａの実施形態では、切削器具１００は、外側シャフト部１０２、内側シャフト部１０４、切削ヘッド１０６、及び切削装置１０８を含む幾つかの構成要素を備えている。内側シャフト部１０４は、外側シャフト１０２を貫通して伸張し、切削ヘッド１０６と係合する。切削ヘッド１０６に切削装置１０８が取り付けられる。切削装置１０８は研削面１１０を有し、この研削面としては、刃、歯、粗面被覆、又は椎骨終板の切削、研削、又は平削りを行える他の面が含まれる。切削装置１０８又は切削面１１０は、椎骨終板に作り出された輪郭が選択された人工椎間器官１８の輪郭と一致して人工器官をしっかりと着座させることができるような形状に作られている。切削器具１００には、構成要素１０２−１０８を互いに組み立てて切削装置１０８を動かせるようにするために使用される、リベット、ベアリング、ギヤ及びばねの様な他の各種構成要素（図示せず）も含まれている。
【００１９】
図１１ｂに示している様な或る実施形態では、切削器具１００の構成要素１０２−１０８は、洗浄を簡単にし、無菌状態を促進し、信頼性を高め、組立時間と外科処置時間を短縮できるように構成されている。或る実施形態では、ベアリング及び腐食又は磨耗を受け易い他の構成要素の使用を減らしたり無くしたりすることができる。切削ヘッド１０６は使い捨てなので、切削器具１００の洗浄が簡単になり、処置範囲の無菌状態が促進される。内側シャフト部１０２は一体型のピニオンギヤを含んでいるが、ギヤ列の様な他の繊細な構成要素の磨耗をできる限り小さくして器具１００の信頼性を高めるために、この内側シャフト部１０２は使い捨てであってもよい。内側シャフト部１０２としてピニオンシャフトを使用すればベアリング及び他の駆動列要素が不要になるので、切削器具１００の信頼性が改善されると共に洗浄が簡単になる。切削装置１０８は、金属射出成形により作られた１体のカッターで、一方の側に切削面１１０を形成し、反対側にはギヤ歯１２を一体に形成した構成で、できる限り小型化を図っている。切削装置１０８のこの一体型の実施形態は、信頼性と無菌性も促進する。
【００２０】
次に図１２に示すように、ステップ２５で得られた測定値及び移植される人工器官に基づいて切削装置１０８を選択する。切削器具１００は、選択された切削装置１０８を使用して上記のように組み立てる。一方の伸延アーム５６に器具ガイド７０を取り付けて、切削装置１０８が一方の椎骨終板１６に隣接し配置される様に、器具ガイド７０に切削器具１１０を取り付ける。切削装置１０８の正しい配置は、既知のオフセットを用いて設定し、蛍光透視法又は他の画像化技法を使って検証する。切削器具１００に電源（図示せず）を接続し、電源を作動させて切削面１１０を駆動し、切削面によって選択された椎骨終板を整形する。第１終板面に前処理を施した後、器具ガイド７０を第２伸延アーム５６に移して、切断面１１０を第２椎体１４に隣接して配置する。次いで、切断器具を作動させて第２椎体１４を整形する。
【００２１】
図１１ａについて説明した切削器具は、伸延器アッセンブリ５０及び器具ガイド７０と共に使用できる１つの実施形態に過ぎない。代わりの実施形態では、切削器具には、穴グリ器又は当技術では既知の他の切削装置が含まれている。切削器具は、切削器具を引き伸ばせるように入れ子式シャフトを含んでいてもよい。図１１ｂの実施形態の様な実施形態の中には、切削器具１２０が、主として、加圧滅菌器などで滅菌処理をすることができる再使用可能構成要素で形成されている実施形態もある。この実施形態では、切削ヘッド１２２は、圧入嵌合ギヤ及び他のギヤ列要素を収納するために背高になっている。
【００２２】
図２に戻るが、椎骨終板に前処理を施した後、ステップ２７での人工椎間器官１８の移植に備えた前処理として、器具ガイド７０から切削器具１００又は１２０を取り外す。切削器具を取り外した状態で、各種挿入法の何れの方法を採用してもよいが、人工椎間器官１８を前処理済みの空間に挿入する。実施形態の中には、人工器官挿入器具を案内するために器具ガイド７０を使用するものもある。人工器官１８を移植した後、伸延器アッセンブリ５０の張力を解放して、アッセンブリ５０を取り出す。錨着ファスナー３６を取り出して、傷口を閉じる。
【００２３】
以上、本発明の代表的な実施形態のほんの数例を詳細に説明してきたが、当業者には容易に理解頂けるように、これら代表的な実施形態には、本発明の新規な教示及び利点から実質的に逸脱すること無く、様々な修正を加えることができる。従って、そのような変更は、全て特許請求の範囲に定義する本発明の範囲に含まれるものとする。特許請求の範囲では、手段と機能を併記した項は、記載の機能を実施するものとしてここで説明した構造及び構造的等価物並びに等価的構造物を包含するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】損傷のある円板を有する脊柱を矢状方向から見た図である。
【図２】外科処置技法を説明するフローチャートである。
【図３】本開示の或る実施形態による穿孔用アッセンブリである。
【図４】本開示の或る実施形態によるアンカーポストの斜視図である。
【図５】本開示の或る実施形態による伸延器アッセンブリである。
【図６】図５に示す第１実施形態の伸延器の断面図である。
【図７】本開示の或る実施形態による器具ガイドの分解図である。
【図８】図４の伸延器アッセンブリを組み付けた図７の器具ガイドの斜視図である。
【図９】本開示の或る実施形態による測定器具の組立図である。
【図１０】図４、７、９の装置の組立図である。
【図１１】本開示の或る実施形態による切削用アッセンブリの分解図である。
【図１２】図４、７、１１の装置の組立後の図である。
【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１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
2007528777.tif 000016
2007528777.tif 000017
2007528777.tif 000018