(57)【要約】関節,特に骨組織を治療するための装置とその使用方法に関し、この装置は、治療すべき骨組織である目標部位に道具を制御下で供給するための位置決め装置である。位置決め装置は、治療すべき骨の目標部位を視覚的に決定するためのインジケータ・プローブが一端から延び出し、他端からハンドルが延び出す本体と、本体から延び出すレールと、道具を挿通するための道具穴をもち、レールの長手方向に沿って移動でき、レールから取り外せる整列ガイドとを備える。上記道具は、例えばインプラント挿入工具,注入カテーテル,骨ドリルなどの空洞形成工具またはインプラント可能な道具である。
2013511356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標部位に道具を制御下で供給するための位置決め装置において、
処置すべき骨の目標部位を視覚的に決定するためのインジケータ・プローブが一端から延び出し、他端からハンドルが延び出す本体と、
この本体から延び出すレールと、
道具を挿通するための道具穴をもち、上記レールの長手方向に沿って移動でき、上記レールから取り外せる整列ガイドとを備え、
上記道具穴は、上記インジケータ・プローブによって示される上記目標部位へ道具を供給するようになっている位置決め装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位置決め装置において、上記整列ガイドは、複数の道具穴をもつ位置決め装置。
【請求項３】
請求項２に記載の位置決め装置において、各道具穴は、相互に予め定められた空間的関係をもつ位置決め装置。
【請求項４】
請求項１に記載の位置決め装置において、上記整列ガイドは、工具を挿通するための穴を更にもつ位置決め装置。
【請求項５】
請求項４に記載の位置決め装置において、上記道具は、ピン,針またはドリルである位置決め装置。
【請求項６】
請求項１に記載の位置決め装置において、上記整列ガイドから延び出す下位ガイド部を更に備える位置決め装置。
【請求項７】
請求項６に記載の位置決め装置において、上記下位ガイド部は、上記整列ガイドから取り外せる位置決め装置。
【請求項８】
請求項７に記載の位置決め装置において、上記下位ガイド部は、道具を挿入するための穴をもつ位置決め装置。
【請求項９】
請求項１に記載の位置決め装置において、上記整列ガイドから延び出す上位ガイド部を更に備える位置決め装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の位置決め装置において、上記上位ガイド部は、工具を挿入するための穴をもつ位置決め装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の位置決め装置において、上記本体から互いに反対方向に延び出し、夫々自由端をもつ一対のレールを更に備える位置決め装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の位置決め装置において、上記レールのうちの夫々１つから取り外せるとともに長手方向に沿って移動しうる一対の整列ガイドを更に備える位置決め装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の位置決め装置において、上記整列ガイドのうちの１つは、上記目標部位に対して横方向反対側から接近できるようになっている位置決め装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の位置決め装置において、上記レールのうちの１つは、他のレールよりも大きな半径をもつ位置決め装置。
【請求項１５】
請求項１の位置決め装置において、上記道具は、インプラント可能な道具である位置決め装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の位置決め装置において、上記挿通される道具は、挿入工具,ドリル,注射針またはカテーテルである位置決め装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の位置決め装置において、上記レールは、円形である位置決め装置。
【請求項１８】
請求項１に記載の位置決め装置において、上記レールは、上記目標部位の周りに延在する位置決め装置。
【請求項１９】
骨の血管を処置するための方法において、
処置すべき骨の目標部位を視覚的に決定するためのインジケータ・プローブが一端から延び出し、他端からハンドが延び出す本体と、この本体から延び出すレールと、道具を挿通するための道具穴をもち、上記レールの長手方向に沿って移動でき、上記レールから取り外せる整列ガイドとを備え、骨組織内の目標部位に道具を制御下で供給するための位置決め装置を準備することと、
上記整列ガイドの道具穴と通して道具を上記目標部位に導入することからなる方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、インジケータ・プローブを上記目標部位の近傍に置くステップを更に備えた方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の方法において、１つの整列ガイドを目標部位の近傍の骨の側に沿って配置するステップと、他の整列ガイドを骨の横方向反対側に配置するステップを更に備えた方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法において、上記各整列ガイドの少なくとも１つの道具穴を通って道具を導入するステップを更に備えた方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法において、少なくとも１つの道具が、横方向下位接近によって上記目標部位に導入される方法。
【請求項２４】
請求項１９に記載の方法において、上記道具は、空洞形成工具であり、上記目標部位に空洞を作るステップを更に備える方法。
【請求項２５】
請求項１９に記載の方法において、インプラント可能な道具を挿入工具に取り付けるステップを更に備え、このインプラント可能な道具を上記道具穴を通って上記目標部位に導入する方法。
【請求項２６】
請求項１９に記載の方法において、上記道具穴を通って注入カテーテルを導入するステップと、上記目標部位に材料を注入するステップを更に備えた方法。
【請求項２７】
請求項１９に記載の方法において、上記材料は、骨空洞充填材,骨セメント,生物学的薬剤または治癒材料である方法。
【請求項２８】
請求項１９に記載の方法において、上記目標部位は、骨欠陥の近傍であり、骨欠陥は、骨病変,浮腫,硬化性骨,骨折または亀裂を含む方法。
【請求項２９】
請求項１９に記載の方法において、上記骨欠陥は、軟骨下の骨にある方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法において、上記軟骨下の骨は、膝,股,足首,肩の関節にある方法。
【請求項３１】
請求項２９に記載の方法において、上記骨欠陥は、関節表面の近傍にある方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、関節の外科治療のための装置と道具に関し、より詳しくは関節の骨組織の外科的修復および治療に種々の角度で接近できる装置およびこの装置に関連する使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の関節、特に膝,尻,背骨の関節は、疾患に起因する変成,外傷および長期の繰り返し使用の影響を受けやすく、これらが実質上痛みをもたらす。例えば、膝痛は、多くの医療の機動力であり、医療費と関係がある。膝痛は、骨と骨の接触または軟骨による緩衝の不足に起因するというのが医学界の最も一般的な説である。このような条件は、関節空間の狭まりを単位として測定される変形関節症の進行にしばしば起因すると考えられている。従って、変形関節症の重症度は、関節痛の指標または前兆であると考えられている。従って、殆どの外科医と開業医は、この説に基づいて痛み止めの治療を行っている。例えば、典型的な処置は、鎮痛剤の投与またはより徹底して或る種の関節リサーフェシングまたは関節取替外科手術を行うことである。
【０００３】
しかし、特に膝の変形性関節症の重症度は、膝痛の発生率と大きさに僅かに関連することが見いだされている。このため、外科医と開業医は、とりわけ関節の保全が求められている場合、患者に一貫性と信頼性のある痛み止めを施すべく苦闘している。
【０００４】
外部の物理的力または自然の老化過程による骨の構造的損傷は、そうでなければ健康な骨の損傷,外傷,変形または摩耗をもたらし得る。結果である損傷は、例えば、亀裂,破壊,病変,浮腫,腫瘍または硬化の形態をとる骨欠陥として特徴づけることができる。特に関節では、損傷は骨欠陥のみに限らず、周囲領域の軟骨(特に関節軟骨)の損傷と腱の損傷および炎症も含み得る。
【０００５】
患者は、痛みおよび変形性関節症による生活の質の低下のため、殆どの場合治療を求める。変形性関節症の外科的および非外科的治療の目標は、痛みを軽減または無くし、関節機能を復元することである。非外科的治療および外科的治療の両者は、関節治療のために現在用いることができる。
【０００６】
非外科的治療は、(過体重の患者のための)減量法、活動修正(低インパクト運動)、大腿四頭筋強化、膝蓋骨テーピング、鎮痛剤および抗炎症剤の投与、副腎皮質ステロイドや粘弾性サプリメントの使用である。概して、非ステロイド系抗炎症剤の投与またはヒアルロン酸系の薬剤の注入などの薬理学的介入を通常含む非外科的治療は、比較的激しくない痛みや合併症を蒙った患者に最初に施される。しかし、非外科的治療が効果がないと分かったときや、激しい痛みや骨損傷の患者に対しては、外科的介入がしばしば必要になる。
【０００７】
外科的オプションは、関節鏡による半月板部分切除および遊離体除去を含む。殆どの外科治療は、ねじ,板,ステープル,ロッド,縫合糸などの固定具を通常適用する。これらの固定具は、治癒を促進し,支えを提供すべく、弱った箇所を安定化し,不動化にするために損傷領域またはその周りにインプラントされる。骨セメント,骨空隙フィラーまたは骨代替材料などの注入または充填できる硬化材料も、骨欠陥を安定化するために通常用いられている。
【０００８】
高位脛骨骨切り術(HTO)または人口関節全置換術(TKA)は、特に非侵襲的オプションが役立たない場合、変形性関節症に伴う激しい痛みをもつ患者にしばしば推奨されている。上記２つの治療術は、変形性関節症に伴う膝痛の治療に効果的なことが示された。
【０００９】
しかし、患者は、不承不承ＨＴＯまたはＴＫＡを選ぶだけである。ＨＴＯとＴＫＡは、主たる外科的侵襲であり、厳しい合併症と関連しうる。ＨＴＯは、回復に長期を要する痛みの大きい手術である。ＴＫＡ患者は、置換された膝は「自然の感覚」に欠け、機能的限界があるとしばしば報告している。更に、ＨＴＯもＴＫＡも、耐久性に限界がある。従って、変形性関節症に伴う痛みに対処し、ＨＴＯおよびＴＫＡの代替手段を提供する医療処置を提供することが望まれる。
【００１０】
現在利用できる外科的接近のための装置および挿入具の問題の１つは、骨の治療すべき特定の箇所を、迅速,正確,容易かつ繰り返し可能に狙うことができる能力である。現在、関節の骨欠陥を治療,修復するため、外科医は、目標の欠陥部位に接近し,位置決めし,治療するべく、しばしば多くの外科器具を用い、多くのステップを踏まなければならない。そうであっても、外科医は、人体外の複数の場所から複数の角度で人体の同じ部位を繰り返し狙うことを可能にする信頼できる装置やシステムを持っていない。同じ欠陥部位を現在利用できる器具で繰り返し複数回手術するには、手術室内で不必要で余分な時間が必要となるうえ、多くの器具を用いた多くの操作が行われるため、合併症の虞が増す。
【００１１】
従って、目標部位、つまり治療すべき骨欠陥への迅速,容易,正確かつ繰り返せる外科的接近を可能にする装置を提供することが望まれる。さらに、人体外の複数の場所や複数の角度から容易かつ正確に目標部位を繰り返し狙うことを可能にする装置を提供することが望まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の開示は、骨組織、特に関節の骨組織を外科的に修復および手術するための装置および方法を提供する。より詳しくは、本発明が開示する装置は、関節の骨欠陥の近傍域を種々の角度からの接近で狙うことができる装置を提供する。本発明は、関節の上部または下部の骨の欠陥、より詳しくは膝関節の脛骨または大腿骨の近傍の接触面の欠陥への迅速,容易,正確かつ繰り返せる外科的狙いを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一実施形態では、治療すべき骨組織の目標部位へ道具または代替材料を制御して供給する位置決め装置が提供される。この位置決め装置は、治療すべき骨の目標部位を視覚的に決定するためのインジケータ・プローブへ一端が延び、他端がハンドルへ延びる本体を備える。この本体からレールが延びている。位置決め装置は、道具を挿入するための道具穴をもつ整列ガイドも備え、この整列ガイドは、上記レールの長手に沿って動くことができ、かつ、レールから取り外すことができる。上記道具穴は、インジケータ・プローブによって示される目標部位へ道具を正確かつ制御して供給するようになっている。上記道具は、例えばインプラント挿入具,注入カテーテル,骨ドリルなどの穴明け具などを有するか、或いはインプラント可能な道具である。
【００１４】
他の実施形態では、関節における骨の欠陥を治療する方法が提供される。この方法は、道具または骨の代替材料を骨組織内の目標部位に制御下で供給するための位置決め装置を供給するステップを備える。この位置決め装置は、治療すべき骨の目標部位を視覚的に決定するインジケータ・プローブへ一端が延び,他端がハンドルへ延びる本体と、この本体から延び出すレールと、道具を挿通するための道具穴(portal)をもち,レールに沿って移動でき,レールから取り外せ,道具穴を経て道具を目標部位に案内する整列ガイドとを有する。
【００１５】
今までの一般的記述とこれから述べる詳細な記述は、例および説明としてだけのもので、本発明の開示を限定するものでないと理解されなければならない。本発明の開示の追加の特徴は、一部分が、続く,または開示の実行によって学ばれる詳細な説明に述べられている。
【００１６】
詳細な説明の一部を成して統合される添付の図面は、開示された幾つかの実施形態を示し、詳細な説明と一緒に本発明の開示の原理を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】図１Ａは、骨の一部と一緒に用いた本発明の位置決め装置の実施形態の側面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、骨の一部と一緒に用いた図１Ａの位置決め装置の斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１Ａそのままの位置決め装置の他の斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、骨の一部と一緒に用いた図１Ａの位置決め装置の斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、骨の一部と一緒に用いた本発明の位置決め装置の他の実施形態の斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの位置決め装置と骨の一部の平面図である。
【図４】図４は、本発明の位置決め装置を用いて骨の一部に配置したピンを示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の位置決め装置の実施形態の斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａそのままの位置決め装置を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、骨の一部と一緒に用いた本発明の位置決め装置の他の実施形態の正面斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、骨の一部と一緒に用いた図２Ａの位置決め装置の背面斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の位置決め装置の更なる実施形態を示す斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、曲げた膝関節に用いた図６Ａの位置決め装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この開示は、関節痛を診断し,治療して、関節機能を復元し、関節の関節表面と軟骨表面を可能な限り維持する方法,道具および装置を提供する。関節と軟骨を侵害する関節を貫く手術は、しばしば骨を弱くし、予測できない結果をもたらす。この実施形態は、関節を貫く痛みの治療に注目するよりも、関節の骨の軟骨下領域の根源において痛みを診断,治療して、痛みを除去する。本出願人は、関節,特に変形性関節症の関節に伴う痛みは、例えば関節表面レベルでの変形性関節症の進行または欠陥よりもむしろ、軟骨下レベルでの骨の欠陥または変化に相互関連することを発見した。特に関節表面に近い骨髄病変,骨の浮腫,亀裂,破壊,硬化のなど骨欠陥は、関節周囲の骨の機械的なデメリットおよび異常な応力分布をもたらして、炎症および痛みを起こす。関節周囲の(硬化性または非硬化性の)骨の組成を周囲領域との関係で変えることによって、患部の骨の構造上の完全性を回復させ、通常の治癒能力を回復させて、欠陥を取り巻く炎症をなくすことができる。
【００１９】
本出願人は、軟骨下レベルにおいて通常の生理学的応力分布を回復させ、骨組織の治癒バランスを回復させるための機械的および生物学的手段による治療が、痛みを治療する従来の技術よりも効果的な方法であることを発見した。即ち、治療は、欠陥を機械的に強化し,安定化し、欠陥に対する治癒応答を開始または促進させることによって、効果的に行うことができる。従って、この開示は、軟骨下の処置のための方法,装置,システムを提供する。この方法およびこれに関連する装置,機器などは、登録商標「SUBCHONDROPLASTY(TM)」の下に市販されている。SUBCHONDROPLASTY(TM)(軟骨下形成術)処置は、膝の部分置換または全置換に直面している患者の代替手段に対する要求に応えるものである。
【００２０】
一般に、SUBCHONDROPLASTY(TM)つまりSCP(TM)技術は、骨を強化することおよび活性化させることの双方を意図している。SCP(TM)では、骨折または骨の癒着不良が安定化され,一体化され,治癒され、その結果、骨髄病変や浮腫などの骨の欠陥が減少する。加えて、SCP(TM)は、関節における応力の分布を復元または変更して、痛みを除去する。SCP(TM)は、関節鏡を用いて,或いは経皮的に行うことができ、慢性的な応力破壊を安定化し、慢性的骨髄病変や浮腫を解消し、関節の関節表面を可能な限り維持する。SUBCHONDROPLASTY(TM)は、概ね例えば関節の画像を撮るなどして関節を評価し、１つ以上の軟骨下欠陥の存在を検出し、この軟骨下欠陥のどれが痛みの根源であるかを診断し、軟骨下欠陥の治療の程度を決定する。この技術は、患者の自然治癒力が欠陥を解消できなかった場合、慢性的な欠陥や損傷を治療するのに用いる。しかし、注目すべきは、この技術は、欠陥が急激な負傷や他の暴行による場合も、軟骨下領域の欠陥に同様に適用できることである。この開示は、必要とされる治療の程度の差に対するSCP(TM)の幾つかの治療様式例を提供する。従って、臨床医は、適切と思う任意の数の軟骨下欠陥を治療すべく、ここに記載された技術と装置を選択して用いる。
【００２１】
幾つかの実施形態では、関連する骨髄病変または骨髄浮腫(BML,BME)の検出と同定は、例えば核磁気共鳴画像法(MRI)などの画像法,Ｘ線,触診,化学的または生物学的分析によって行うことができる。例えば硬化性骨の検出には、Ｔ１-重み付けMRIを用いることができる。他の例として、骨の病変,浮腫,嚢胞の検出には、Ｔ２-重み付けMRIを用いることができる。Ｘ線画像法は、早期および晩期の関節炎の検出に適している。幾つかの欠陥は、画像法から痛みの根源であると識別できる。一般に、慢性的な損傷および慢性的な治癒力障害に関連する欠陥は、例えば骨密度の低下に起因する欠陥から区別される。SCP(TM)処置は、長期的に治癒(または改造)できず、骨の癒着不能、応力または機能不全による骨折および知覚できる痛みを引き起こす骨欠陥として特徴づけられるBMLまたはBMEに適している。考慮される要因は、特に欠陥の性質,欠陥の寸法,欠陥の位置などを含む。例えば、関節表面または関節の周辺に近い骨縁の欠陥は、縁-負荷効果によって治療に格好であるとしばしば考えられている。急激な負傷による骨欠陥は、患者の自身の自然治癒力で治癒できる。しかし、骨欠陥が急激な負傷によるもので、この骨欠陥がそれ自身で治癒せず、或いは開業医が現在の技術が適切であると決定した場合、SCP(TM)処置が、BML,BMEまたは他の軟骨下欠陥に施される。
【００２２】
この実施形態によれば、SCP(TM)処置は、外科手術後も続けられる。とりわけ、患者は、痛みスコアの変化または機能の明確な変化をモニターされる。例えば、患者は、全体重負荷運動が何時できるようになり、何時通常運動に戻ることができたかがチェックされる。患者が関節置換や他の種の治療を要求または所望した場合、SCP(TM)処置は、必要なら完全に逆転することができる。SCP(TM)処置は、軟骨の再表面化,再生,取替などの他の処置と併せて行うことができる。
【００２３】
この開示は、SUBCHONDROPLASTY(TM)を行うための幾つかの処置様式、関連する装置や器具および関連する使用法を提供する。これらの措置様式は、単一または組み合わせて用いることができる。
【００２４】
１つの処置様式では、骨髄の病変または欠陥の領域内の軟骨下骨は、骨代替剤などの硬化材料を該当部位に注入することによって強化できる。骨代替剤は、最適化された担体材料に収められた注入可能なリン化カルシウムである。SCP(TM)処置では、注入材料は、所望の急速骨治癒活動を再活性化する骨促進剤としての役割も果たす。
【００２５】
例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)またはリン化カルシウム(CaP)セメントの注入は、欠陥部位に行うことができる。PMMA注入は、骨の機械的強度を増加し、骨がより大きい機械的応力に耐えることを可能にする。CaPセメントの注入も、骨の機械的強度を増加するとともに、骨折修復のため局限された領域を活性化する。或る実施形態では、注入は、関節表面と平行に行うことができる。他の実施形態では、注入は、関節表面に対して所定の角度で行うことができる。更に他の実施形態では、注入は、骨髄病変の下方に行うことができる。
【００２６】
他の処置様式では、人体の自然治癒力を引き起こし,改善するため、軟骨下骨領域を刺激することができる。例えば、この処置様式の一実施形態では、(例えば,血流や細胞回転などの)活性化を増大し、骨修復をもたらす治癒応答を起こさせるため、１つ以上の小さな穴が欠陥領域にあけられる。他の実施形態では、穴があけられた後、骨形成,骨誘導性,骨伝導性の薬剤が、該当部位に導入される。穴を充填するため、例えば骨移植材料が用いられる。この処置様式は、より良い荷重支持環境を作り出し、長期の治癒をもたらす。電気的または熱的刺激は、慢性的に傷ついた骨の治癒過程を活性化するために適用できる。SCP(TM)では、化学的,生化学的または生物学的刺激も適用される。例えば、SCP(TM)における骨組織の刺激は、骨形成や軟骨形成または血管形成を引き起こし、恐らく変形性関節症の進行を逆転させるサイトカインおよび他の細胞シグナル伝達エージェントによって増大される。
【００２７】
更に他の処置様式では、機能不全破壊や応力破壊が起こった部位などの損傷または冒された骨領域に機械的に支えを提供するため、インプラント可能な道具が軟骨下骨に埋め込まれる。インプラントは、軟骨下領域により良い荷重分布を作り出す助けになる。膝のインプラントは、脛骨-大腿骨間の圧縮荷重を支える。加えて、インプラントは、硬化症の骨を周囲の健康な骨組織に一体化する。インプラントは、硬化症の骨を貫いて,或いは硬化症の骨の下方の海綿骨に埋め込まれる。インプラントは、２-皮質の骨インプラントとしても形成することができる。一実施形態では、インプラントの一側が、片持ち梁支持を作るべく周囲の皮質に固定される(つまり、インプラントの一部は、骨に埋め込まれるが、インプラントの他端は、骨の外側または骨の外表面の近傍に在る)。インプラントは、案内ワイヤを用いて挿入される。一例では、インプラントは、案内ワイヤを越えて挿入される。他の例では、インプラントは、案内装置を通って送られる。
【００２８】
インプラントは、PMMAまたはCaPセメント或いは他の生物学的薬剤または骨伝導性,骨誘導生または骨形成性の薬剤の注入によって増量される。増量材料は、インプラント内を、インプラントの周りを、或いはインプラントから離れた箇所を介して、骨髄病変の下部領域または下方などの冒された骨領域に導入される。インプラントは、例えば増量材料を軟骨下骨領域に注入するための入口としての役割も果たす。
【００２９】
上述の各処置様式は、互いに独立して行われるが、これらの様式を、骨欠陥の重症度や進行度に応じて所望の順序で任意に組み合わせて適用することが考えられる。従って、この開示は、とりわけ軟骨下レベルのこれらの変化した骨領域や骨欠陥の外科的治療のための適切なインプラント可能な固定具を提供する。本出願人は、損傷骨の修復に通常用いられるセメントや硬化材料と組み合わせて、欠陥の部位内または近傍に導入することによって、骨組織の不動化,再生,改造のための結合手段,細胞的足場,機械的足場を作る装置および器具を発見したのである。
【００３０】
一般に、この実施形態は、関節,とりわけこの関節領域の骨欠陥を外科的に治療するための装置および関連する方法に関する。より詳しくは、この実施形態は、上記関節の骨組織を外科的に修復し,治療するための可変角度の接近を可能にする装置とその使用方法に関する。更により詳しくは、一実施形態の装置とその使用方法は、膝関節の脛骨の修復に適している。他の実施形態では、開示された装置は、関節の上骨,より詳しくは接触表面の近傍の大腿骨の欠陥を、迅速,容易,正確かつ繰り返し可能に狙うことを可能にする。
【００３１】
脛骨-大腿骨関節などの健康な関節では、接触骨(即ち、脛骨と大腿骨)間の圧縮荷重は、適切に分布し、軟骨の接触応力は、妥当な低いレベルに保たれている。軟骨が局部的に摩耗し始めると、脛骨-大腿骨接触面積は、減少し、軟骨欠陥の部位で局部集中し始める。応力の局部集中は、内反足または外反足変形によっても生じる。ときには、この条件は、骨が弱くなって、最早通常の荷重を支えられなくなった骨粗鬆症によっても生じる。この条件は、軟骨およびこの軟骨の下の軟骨下領域において局部集中したより高い接触圧力をもたらす。応力が所定の閾値レベルを超えると、骨髄病変や浮腫などの欠陥をもたらし、恐らく膝痛を起こす。もし、この問題が持続すれば、高い接触圧力は、硬化症の骨の形成をもたらす。硬化症の骨の存在は、局限領域の血管新生を危うくし、骨組織中に機械的な不整合を生じさせる。この不整合は、関節の全部分の変性を助長し始め、変形性関節症のレベル増大をもたらす。
【００３２】
この知見により、本出願人は，変形性関節症の関節に伴う痛みは、軟骨下レベルでの骨の欠陥または変化と相互に関連があるということを発見した。特に、関節表面近傍の骨髄病変,亀裂,破壊などの骨欠陥は、関節周囲の骨に異常な応力分布をもたらし、この応力分布が、炎症や痛み発生を起こしたり,起こさなかったりする。周囲領域に関連して関節周囲の(硬化性または非硬化性の)骨の組成を変更することによって、冒された骨の構造的一体性を変化させ、炎症の解消がもたらされる。本出願人は、冒された関節周囲の骨の組成を変更しようと努める骨治療が、炎症と痛みの低減をもたらすことを発見した。正常な生理学的応力分布が、徐々に達成され、機械的適合性が修復され、これによって炎症の治癒と痛みの軽減または除去という結果がもたらされる。
【００３３】
既に述べたように、迅速,正確,容易かつ繰り返し可能に、目標部位つまり治療すべき骨欠陥に外科的に接近できる外科的装置が必要である。本出願人は、関節または軟骨下骨などの骨表面から略2〜15mmの範囲内、より一般的には略5〜10mmの範囲内で骨の所定の部位に接近することに特に適し、従ってより精密な位置検出特性が要求される装置を発見した。この装置は、道具,骨代替材料,器具,インプラントなどを治療すべき骨の頂面に対して所定の角度を付けて(例えば平行な方向に)挿入することを助ける。従って、本発明は、これら骨欠陥の,特に硬化性の骨の近傍の軟骨下レベルにおける外科的治療に適した装置およびこの装置に関連する方法を提供する。
【００３４】
さて、図１Ａ,１Ｂを参照すると、これらの図は、本発明の位置決め装置100の実施形態を示している。この位置決め装置100は、骨２内の目標域６に道具を制御下で繰り返し供給することを可能にする。図示のように、上記道具は、ピン１０である。しかし、ここで「道具」という用語は、一般に骨の治療や修復に適した任意の数のインプラント可能な道具,(骨代替材料などの)材料,器具を指して用いられる。より詳しくは後述するように、道具は、インプラント可能な道具,挿入工具,ドリルビット,注射針,カテーテルまたは任意の外科器具であり得る。インプラント可能な道具は、例えば、本出願人による同時係属出願である2010/11/19付け米国特許出願第12/950,306号「関節痛の軟膏下治療のためのインプラント可能な道具」、2010/11/19付け米国特許出願第12/950,273号「関節痛の軟膏下治療のためのインプラント可能な道具」、および2010/11/19付け米国特許出願第12/950,183号「関節痛の軟膏下治療のための骨由来のインプラント可能な道具」に開示されており、開示の内容は、この言及により総て本出願に統合される。従って、位置決め装置100は、種々の処置機能のいずれかを奏し得る多くの道具やインプラントに、特定の骨欠陥の迅速,正確,容易かつ繰り返し可能な狙いを提供するために用いられる。
【００３５】
位置決め装置100は、関節の骨欠陥の経皮的処置のため、欠陥またはその近傍の目標域６を容易かつ繰り返し可能に狙えようになっている。加えて、位置決め装置100は、骨２の外側の種々の位置から種々の角度で目標域６を狙うことを可能にする。この図面と実施形態では、骨は、例えば膝関節の脛骨２である。しかし、骨は、関節の骨なら何でもよいと考えられる。
【００３６】
図１Ａ,１Ｂに示すように、位置決め装置100は、インジケータ・プローブ104が延び出す本体102を備える。一実施形態では、インジケータ・プローブ104は、骨の横断面に対して所定角度で延びることができる。この角度は、略１〜１５°、好ましくは略２〜１０°、より好ましくは略３〜７°である。脛骨２と共に用いる一実施形態では、インジケータ・プローブ104は、脛骨平坦域の横断平面に対して略７°の角度で延びるようになっている。この僅かな角度は、インジケータ・プローブ104をして(この固有の傾斜をもつ)脛骨平坦域と平行に方向づけさせ、それによって処置すべき骨の輪郭に一層適合した器具の使用を使用者に可能にし、目標部位への正確な角度で接近することを可能にする。従って、インジケータ・プローブ104の角度方向づけは、靱帯や周囲の他の軟組織を避けて骨へ接近するための大角度の開口を使用者に可能にし、軟骨や他の意図しない骨や軟組織を通る装置や器具の不注意な角度での挿入および関節の損傷を防止する。
【００３７】
インジケータ・プローブ104は、下側の端末側終端に骨表面に載せるためのノブ106を備える。本体102は、反対側の終端でハンドル108に延びる、ハンドル108は、位置決め装置100を掴むための切り抜き部110を有する構成である。本体102には、図２Ａ,２Ｂに示すように、位置決め装置100を骨２に対して更に固定するためのピン１０などの工具を受ける工具受け穴112が設けられる。
【００３８】
安定用部材120は、位置決め装置100と一緒に用いるためにオプションで設けられる。安定用部材120は、取り外し可能で、位置決め装置100の本体102に対して迅速かつ容易に取り付け,取り外しできる。軸122は、大きさの異なる患者に適合するため、本体102に対して長さが調整できるように構成できる。ステム124は、図１Ａに示すように、軸122から延び出す。ステム124は、例えば軸122に対して角度調整できるように構成することができる。ブレース126は、必要に応じて旋回できるように、脚ステムにヒンジ連結される。ブレース126は、使用時に患者の脚に当接して位置決めされる。図３Ａ,３Ｂは、オプションの安定用部材120なしの位置決め装置100の実施形態を示す。
【００３９】
位置決め装置100は、図２Ａ,２Ｂに示すように、第１レール腕142と第２レール腕144からなるレール系140を有する。各レール腕142,144は、位置決め装置100の本体102から取り外せるようになっている。従って、位置決め装置100は、レール腕142,144のいずれか一方または双方と共に用いられる。さらに、各レール腕142,144は、図示の主整列ガイド150などの種々の整列ガイドの任意の１つを収容するための開スロット146を有する。図示しないが、主整列ガイド150は、開スロット146内で第１レール腕142に取り付け,これに沿って滑動することを可能にするタブまたは突起を有する。この種の配置は、主整列ガイド150が独立して骨２に固定された後に、第１レール腕142を主整列ガイド150から迅速かつ容易に取り外す(即ち、滑り出させる)ことを可能にする。
【００４０】
各レール腕142,144は、円形で示されているが、主整列ガイド150を処置すべき骨の近傍に支持し,位置決めできる限り、Ｌ形,Ｕ形,Ｃ形など他の任意の幾何学形状で提供できると考えられる。
【００４１】
主整列ガイド150は、処置すべき骨２上の特定の部位に装置を案内するための冶具またはプラットホーム/枠としての役割を果たす。主整列ガイド150には、１つ以上の道具穴152が設けられる。各道具穴152は、臨床医がインジケータ・プローブ104に対する,従って骨２の頂面に対する道具穴152の深さを正確に決定できるように、他の道具穴に対する予め定められた距離および空間的関係を有する。道具穴152は、臨床医のための空間的基準,方向マーカー,位置マーカーの役割を果たす。さらに、道具穴152は、目標部位へ機器を制御下で正確に供給できるように構成されている。
【００４２】
道具穴152は、主整列ガイド150に対して任意の所望角度で設けることができる。一実施形態では、道具穴152は、道具を処置すべき骨の頂面に平行な方向に向けて案内するような角度に構成されている。他の実施形態では、道具穴152は、例えば道具を骨の頂面に対して垂直な方向に向けるような角度に構成されている。従って、位置決め装置100は、インプラントまたは器具を、骨の頂面に対して予め定められた角度方向で容易,迅速かつ正確に挿入することを可能にするのに特に適している。或る例では、主整列ガイド150を骨２に固定するため、主整列ガイド150に設けられた工具受け穴154にピン１０が挿通される。しかし、工具受け穴154は、インプラント可能な道具や(骨代替材料などの)注入可能な材料を供給するための挿入工具も収容できると考えられる。従って、外科医は、道具穴152と工具受け穴154を、必要に応じて互換的に用いる。
【００４３】
取り外し可能な下位ガイド部160が、オプションとして位置決め装置100に設けられる。下位ガイド部160は、工具を収容するための１つ以上の工具受け穴162を有する。工具は、例えばピン,針,ドリルビットなどである。或る例では、工具は、例えば骨２に穴をあけるドリルである。他の例では、工具は、例えばインプラント可能な道具を挿入するための道具挿入工具である。従って、下位ガイド部160は、目標部位の下部領域または他の組織域を、工具受け穴162を経て異なった角度接近で狙うための遠位または下位の接近ガイドを提供する。位置決め装置100の他のどの構成部材および使用中に用いられるどの工具も阻害することなく迅速かつ容易な取り外しを可能にする限り、如何なる既知の機構も、主整列ガイド150の下位ガイド部160に取り付けることができると考えられる。狙うべき欠陥は、接触面の近傍の脛骨２にある。
【００４４】
ここで、図２Ａ,２Ｂおよび図３Ａ,３Ｂを見ると、第２レール腕144が示されている。この例では、関節は膝関節であり、上骨は大腿骨,下骨は脛骨である。図３Ｂに示すように、第１レール腕142に対して第２レール腕144を距離ｄだけずらせる。従って、第２レール腕144は、第１レール腕142よりも半径が大きい。第２レール腕144も、第１レール腕142と同じく整列ガイドを収容するための開スロット146を有する。この種の配置は、整列ガイドが互いに独立に骨に固定された後、整列ガイドから第２レール腕を迅速かつ容易に取り外すことを可能にする。図示の実施形態では、第２レール腕144は、横方向整列ガイド170を収容するようになっている。
【００４５】
横方向整列ガイド170は、主整列ガイド150と同じく、第２レール腕144に取り付け,これに沿って滑動することを可能にする(図示しない)タブまたは突起を有するさらに、横方向整列ガイド170は、工具を受けるための１つ以上の工具受け穴172を有する。工具は、例えばピン,針,ドリルビットである。或る例では、工具は、例えば骨２に穴をあけるドリルである。他の例では、工具は、例えばインプラント可能な道具を導入するための道具挿入工具である。従って、横方向整列ガイド170は、目標部位の下部領域または他の組織域を、異なった角度接近で狙うための遠位または下位の接近ガイドを提供する。この場合、接近は横方向の角度からである。例えば、主目標領域が膝の内側であるなら、横方向整列ガイド170は、同じ骨の反対側から狙い、或いは反対側に位置する部位へ狙うことになる。
【００４６】
この開示の位置決め装置100は、経皮的に治療するために骨の欠陥を簡単かつ繰り返し可能に狙うことを含む幾つかの利点を提供する。インジケータ・プローブ104は、軟骨表面上方から欠陥の場所を視覚的に探すために関節鏡として用いることができる。円形のレール系140は、欠陥の場所を探すための３次元基準系のための枠の役割を果たす一方、種々の整列ガイドと対応する装置または工具受け穴は、欠陥を経皮的に狙うことを可能にする。加えて、インジケータ・プローブ104から主整列ガイド150への参照は、インジケータ・プローブ104が存在する関節面の下略５〜１０mmの範囲で欠陥を繰り返して狙うことを可能にする。
【００４７】
この開示の位置決め装置100は、欠陥近傍への経皮的接近を用いて識別された欠陥に特有な局部領域を治療することが望ましい場合に用いるのが好適である。装置の使用方法の一例において、図１Ａ,２Ｂに示された位置決め装置100は、取り付けられた第１レール腕142のみが、修復すべき骨２の欠陥に広がる目標域６を狙うために用いられた。欠陥は、例えば、治療すべき骨の軟骨下領域における骨髄損傷である。そして、主整列ガイド150は、円形レール系,より詳しくは第１レール腕142に沿って、目標域６に経皮的に接近するための所望の位置に位置決めされる。主整列ガイド150を骨２に固定するため、ピン１０を用いることができ、円形レール系140は、取り外される。ピン１０は、主整列ガイド150を貫いて目標域６に挿入される。加えて、ピン１０は、下位ガイド部160を用いて下位接近(アプローチ)から目標域６に挿入することができる。ピン１０が目標位置に固定されたなら、主整列ガイド150と下位ガイド部160は、取り外され、ピン１０のみが残される。
【００４８】
この段階で、幾つかの処置様式を適用することができる。出願人は、上述の問題に対処するための幾つかの処置様式とこれに関連する機器,装置およびその使用方法を発見した。１つの処置様式では、欠陥に広がる目標域６は、当該部位に硬化材料を導入することによって強化された。例えば、欠陥部位にポリメチルメタクリレート(PMMA)またはリン化カルシウム(CaP)セメントが注入された。PMMA注入は、骨の機械的強度を増大し、骨がより大きい機械的応力に耐えることを可能にする。CaPセメント注入も、骨の機械的強度を増大する一方、骨折を修復するために突き止められた部位を活性化(刺激)する。一実施形態では、注入は、関節表面と平行に行われる。他の実施形態では、注入は、関節表面と所定角度を成して行われる。更に他の実施形態では、注入は、目標域６の下方に行うことができる。
【００４９】
他の処置様式では、目標域６は、人体の自然治癒力を改善するために刺激される。例えば、この処置様式の一実施形態では、刺激を増して(例えば,血流や細胞回転など)、骨の修復を開始させるため、欠陥域に複数の小さな穴があけられる。他の実施形態では、穴が開けられた後、骨形成性,骨誘導性,骨伝導性の薬剤が当該部位に導入される。例えば、骨移植材料が、穴を埋めるために用いられる。この処置様式は、より良い荷重支持環境を作って、長期の治癒をもたらす。
【００５０】
更に他の処置様式では、機能不全破壊が生じた部位などの損傷または冒された骨領域に機械的支持を提供するべく、インプラント可能な道具が目標域６に埋め込まれる。インプラントは、軟骨下領域により良い荷重分布を作ることを助ける。膝では、インプラントは、脛骨-大腿骨間の圧縮荷重を支える。加えて、インプラントは、硬化性の骨を周囲の健康な骨組織と機械的に一体化する。
【００５１】
上述の各処置様式は、互いに独立に施されるが、骨欠陥の重症度と進行度に応じて、これらの処置様式を所望の順で任意に組み合わせて適用することができる。
【００５２】
用いられる他の方法では、第１レール腕142と第２レール腕144が取り付けられた図２Ａ,２Ｂ,３Ａ,３Ｂの位置決め装置100が、目標域８６を複数の角度または複数の位置から狙うために用いられる。骨欠陥の処置方法の一例では、外科医は、ＭＲＩまたは他の画像技術を用いて欠陥を識別する。欠陥を識別すると、外科医は、関節鏡または画像技術によって、本体102や整列ガイド150の工具受け穴に通した固定ピン１０によって、位置決め装置100を所定位置に固定する。膝関節の場合、ブレース126は、患者の下肢の部分に当接して位置決めされる。位置決め装置100が安定的に固定されると、外科医は、ドリルビットを工具穴152の１つに通し、欠陥の近傍に穴または空洞をあけることを選択する。外科医が、空洞をあけるのが充分な処置であると決定し、空洞があけられると、ドリルビットは除去され、治療は終了する。
【００５３】
外科医が欠陥を治療する追加ステップを行うことを選択すれば、外科医は、下位ガイド部160および横方向整列ガイド170の一方または双方の工具受け穴を用いて、欠陥を複数の角度と位置から狙うべく、上記ステップを繰り返す。例えば、上述のステップに加え、或いは挿入ピン１０を下位接近(アプローチ)から下位ガイド部160に通すステップに代えて、横方向整列ガイド170が、目標域６への横方向接近のために第２レール腕144に沿って所望の位置に位置づけられる。横方向整列ガイド170を骨２に固定するため、第２レール腕144を取り外す前に、ピン１０が用いられる。ピン１０の適切な配置は、図４に示された配置と同様である。追加の装置や工具が工具受け穴162,172を貫通して適用できるように、いずれのピン１０もＫワイヤで置き換えることができる。次いで、上述の処置様式を適用することができる。これに代えて、下位ガイド部160と横方向整列ガイド170を、その工具受け穴162,172を通して骨に空洞をあけることを手伝わせるために用いることが考えられる。外科医が追加の処置ステップを行うことを選択すれば、予めあけた空洞に注入可能な材料やインプラント可能な道具を挿入することができる。
【００５４】
図３Ｂに示すように、目標域６への反対側からの,または横方向の接近(アプローチ)は、インプラント可能な道具を下位または遠位の接近から同じ側の目標域６に向けるときに起こり得る浅い角度の接近の代わりに、インプラント可能な如何なる道具にも、より直接的な法線方向の角度接近を可能にする。目標域６への横方向接近の他の利点は、骨の周辺付近に在る複数の欠陥の代わりに、欠陥と同じ側の骨を弱めることが避けられることである。例えば、下位の角度から同じ側の周辺付近に向かう欠陥への接近を避けることによって、使用者は、浅い角度接近によって骨が破壊する可能性を避ける。
【００５５】
加えて、横方向接近は使用者により広い骨領域に亘る広がりを可能にするので、目標域６付近の穴や挿入の深さを調整する機会が多くなる。このことが、下位接近による骨の同じ側でのより小さい骨深さに比較して危険がより少なくなる。より広い骨領域を通って欠陥または目標部位に近づけることは、目標部位により多くの骨組織を詰め込む機会をも提供する。換言すれば、骨の反対側から目標部位に接近することによって、目標部位へより多くの骨組織を詰め込むことができる。目標部位で骨組織を詰め込む過程は、それ自体処置様式の１つである。この開示の位置決め装置100は、種々の角度から目標部位に正確かつ繰り返して接近できるという利点をもつから、この位置決め装置100は、複数のアプローチまたは角度から星形のパターンを成して目標部位へ骨組織を詰め込むために用いることができる。
【００５６】
図５Ａ,５Ｂは、この開示の位置決め装置220の他の実施形態を示す。この位置決め装置220は、骨内の目標域に道具を制御下で繰り返して供給することができる。道具は、図示のようにピン１０である。しかし、「道具」と言う用語は、ここでは一般に任意の数のインプラント可能な道具,材料,骨の治療や修復に適した機器を指す。より詳しくは後述するように、道具は、インプラント可能な道具,挿入工具,ドリルビット,注射針,カテーテル,または他の外科的機器である。従って、位置決め装置220は、種々の処置機能のいずれかを果たす幾つかの装置またはインプラントのために、特定の骨欠陥を迅速,容易,正確かつ繰り返し可能に狙うべく用いられる。
【００５７】
位置決め装置220は、一端から支持腕224が概ね垂直に延び出す本体222を備える。支持腕224は、図５Ｂに示すように、大腿骨４の関節丘を載せるに適したインジケータ・プローブ,曲線状の座,つまりレスト226で終わっている。一例では、支持腕224は、大腿骨４の関節丘の欠陥の可能な可視領域を示すための視覚ポインタとして用いられるインジケータ・プローブの役割を果たす。本体222の他端は、本体222から概ね垂直に延び出すハンドル228を備える。本体222には、例えばピン,ワイヤ,針,などの工具を収容するための工具受け穴232が設けられる。工具は、本体222を大腿骨４に固定するために適したものである。しかし、工具は、望ましい場合、大腿骨４にインプラント可能な道具または注入可能な材料を供給するための挿入工具である。
【００５８】
オプションの安定用部材240が、位置決め装置220に設けられる。安定用部材240は、取り外し可能で、本体222に対して迅速かつ容易に取り付け,取り外しできる軸242を有する。軸242は、大きさの異なる患者に適応するため、本体222に対して長さが調整できるように構成できる。軸242は、軸242に対して角度調整可能になっているステム244を収容する。ステム244には、図５Ｂに示すように、患者の脚などの骨表面に当接して位置決めされるブレース246が取り付けられる。ブレース246は、必要に応じて旋回できるように、ステム244にヒンジ連結される。
【００５９】
位置決め装置220は、装置220の本体222から延び出すレール250を有する。レール250は、図示のように円形であるが、Ｌ字状,Ｕ字状,Ｃ字状など他の幾何学形状にすることができる。整列ガイド260は、治療すべき骨４の特定の部位へ各種の機器,道具,工具を案内するための冶具,プラットホーム,枠としての役割を果たす。整列ガイド260は、使用中にレール250から取り外せるように構成することができる。
【００６０】
１つ以上の道具穴262は、整列ガイド260に設けられる。各道具穴262は、臨床医がレール250に対する,従って治療すべき骨４の表面に対する道具穴262の深さを正確に決定できるように、他の道具穴に対する予め定められた距離および空間的関係を有する。道具穴262は、臨床医のための空間的基準,方向マーカー,位置マーカーの役割を果たす。さらに、道具穴262は、目標部位へ機器を制御下で正確に繰り返して供給できるように構成されている。
【００６１】
整列ガイド260は、ピン,ワイヤ,針などの工具を収容するための工具受け穴264を更に有する。工具は、整列ガイド260を大腿骨４に固定するために適したものである。しかし、工具は、望ましい場合、大腿骨４にインプラント可能な道具または注入可能な材料を供給するための挿入工具である。従って、外科医は、道具穴262と工具受け穴264を、必要に応じて互換的に用いる。
【００６２】
使用の際、位置決め装置220は、曲線状の座226(レスト)が、図５Ｂに示すように、大腿骨４の骨表面を載せるように配置される。オプションの安定用部材240は、外科処置中に患者の脚に当接して位置決め装置220を安定化させるため用いられる。１つ以上のピン１０(１つを図示した)は、例えば本体222または整列ガイド260の工具受け穴232,264に挿通することによって、位置決め装置220の１つ以上の部分を大腿骨４に固定するために用いられる。位置決め装置220が固定されると、外科医は、整列ガイドの道具穴262の１つを通って大腿骨４の目標部位に道具を挿入することを選択する。外科医は、同じ道具穴262を用いてこの処置を再びまたは複数回繰り返す。それに代えてまたはそれに加えて、外科医は、整列ガイド260の他の道具穴262に道具を通して、他の処置を行う。従って、この開示の位置決め装置220は、大腿骨４の処置すべき部位を繰り返して正確,精密かつ容易に狙うことを可能にする。この位置決め装置220は、空間が制限され,この部位での患者の生体構造をナビゲートする能力が骨表面に近い欠陥の処置に課題を生じる側方から、大腿骨４の骨表面近傍を繰り返し,正確に狙う能力を外科医に与えるのに特に助けになる。
【００６３】
図６Ａ,６Ｂは、この開示の位置決め装置320の他の実施形態を示す。この位置決め装置320は、位置決め装置220と類似である。位置決め装置220と同じく、位置決め装置320は、本体322と、本体322の一端から概ね直角に延び出す支持腕324と、本体322の他端から同じく概ね直角に延び出すハンドル328を備える。この実施形態では、支持腕324は、骨表面に対してクッションを提供するようになっているバンパー334で終わっている．バンパー334は、骨に当接するための例えば丸ノブ,吸引カップ,プランジャとして構成される。
加えて、バンパー334は、(図示しない)大腿骨４の関節丘の欠陥の可能な可視領域を示すための視覚ポインタとして用いられるインジケータ・プローブの役割を果たす。図６Ａ,６Ｂには大腿骨４は示されていないが、バンパー334は、図７Ａ,７Ｂに示すように大腿骨４の関節丘を載せると理解される。
【００６４】
位置決め装置320の本体322は、位置決め装置320を骨に固定するために、例えばピン,ワイヤ,針などの工具を収容するための工具受け穴332を有する。この格別の実施形態では、位置決め装置320は、下肢に固定される。加えて、ハンドル328は、位置決め装置320を握り易くするため切り抜き部336を有する。
【００６５】
位置決め装置320には、オプションで安定化用部材340が設けられる。安定化用部材340は、取り外すことができ、位置決め装置320の本体322に迅速かつ容易に取り付け,取り外しできる軸342を有する。軸342は、大きさの異なる患者に適合するため、本体322に対して長さが調整できるように構成できる。軸342は、軸342に対して角度調整できるようになっている軸344を収容する。ステム344には、患者の脚などの体表面に当接して位置決めされるブレース346が取り付けられる。図６Ａ,６Ｂには示されていないが、ブレース346は、患者の下肢に当接して位置決めされるように構成される。ブレース346は、必要に応じて調整可能に旋回できるように、ステム344にヒンジ連結される。
【００６６】
位置決め装置320は、装置320の本体322から延び出すレール350を有する。レール350は、図示のように円形であるが、Ｌ形,Ｕ形,Ｃ形など他の任意の幾何学形状にできる。レール350は、図６Ａ,６Ｂに示すように、その頂面が整列ガイド360を収容するようになっている。一実施形態では、レール350は、整列ガイド360の(図示しない)突起または延長部を収容するための開スロット352を有する。整列ガイド360は、レール350の開スロット352を滑動できるとともに、開スロット352から取り外すことができる。
【００６７】
整列ガイド360は、１つ以上の道具穴362を有し、各道具穴362は、臨床医がレール350に対する,従って処置すべき骨の表面に対する道具穴362の深さを正確に決定できるように、他の道具穴に対する予め定められた距離および空間的関係を有する。整列ガイド360は、ピン,ワイヤ,針などの工具を収容するための工具受け穴364を追加で有する。工具は、整列ガイド360を関節の上骨に固定するに適したものである。しかし、工具は、所望の場合、インプラント可能な道具や注入可能な材料を上骨に供給するための挿入工具である。従って、外科医は、道具穴362と工具受け穴364を、必要に応じて互換的に用いる。
【００６８】
位置決め装置320には、図６A,６Bに示すように、取り外し可能な上位ガイド部材370がオプションで設けられる。上位ガイド部材370は、工具を収容するための１つ以上の工具受け穴372を備える。工具は、例えば、ピン,針,ドリルビットである。一例では、工具は、例えば(図示しない)大腿骨に穴をあけるドリルである。他の例では、工具は、例えばインプラント可能な道具を導入するための道具挿入工具である。従って、上位ガイド部370は、目標部位の上部領域または他の組織域を、工具受け穴372を経て異なった角度接近で狙うための近位または上位の接近ガイドを提供する。位置決め装置320の他のどの構成部材および使用中に用いられるどの工具も阻害することなく迅速かつ容易な取り外しを可能にする機構である限り、如何なる既知の機構も、上位ガイド部370を整列ガイド360に取り付けることができると考えられる。
【００６９】
位置決め装置220とは異なり、この位置決め装置320は、外科医が、関節の下部に当接支持させつつ、関節の上骨の欠陥域を探し出し,この欠陥域に接近し,この欠陥域を狙うことを可能にする。図６Ａ,６Ｂに示すように、整列ガイド360は、レール350上にあって、上骨の目標域に向かう装置,工具,道具の予め定められた角度方向で関節の上骨に対して整列ガイド360をレール350に沿って外科医が位置決めできるようにする。膝関節の場合、下肢に当接支持させる一方、大腿骨を狙うことができることは、上部領域に大腿骨への視覚的接近および外科的接近を制限するピンや延びた金物が少ないという利点を外科医に与える。大腿骨の下方で当接支持させることにより、外科医は、大腿骨の周りにより広い作業空間を解放することができる。付加的な利点は、外科医が位置決め装置320を上肢の所定位置に位置づけるため、下肢を所定の角度まで旋回させることができ、下肢に当接するブレース346の安定性を用いつつ上肢を処置できることである。
【００７０】
図７Ａ,７Ｂは、この開示の位置決め装置420の他の実施形態を示している。位置決め装置420は、本体322と、本体322の一端から概ね直角に延び出す支持腕324と、本体322の他端から概ね直角に延び出すハンドル328を備える。位置決め装置320と同じく、支持腕324は、図７Ａ,７Ｂに示すように、骨表面に対してクッションを与えるように構成されたバンパー334で終わっている。バンパー334は、骨に接して置かれる例えば丸ノブ,吸引カップ,プランジャで構成される。
【００７１】
位置決め装置420の本体322も、位置決め装置420を関節の下部に固定するための例えばピン,ワイヤ,針などの工具を収容する工具受け穴332を有する。例えば、図示の膝関節では、位置決め装置420は、所望なら、工具受け穴332に通したピンを用いて患者の下肢に固定される。加えて、位置決め装置420を容易に掴めるように、ハンドル328に切り抜き部336が設けられる。
【００７２】
位置決め装置420には、オプションで安定化用部材340が設けられる。安定化用部材340は、取り外すことができ、位置決め装置420の本体322に迅速かつ容易に取り付け,取り外しできる軸342を有する。軸342は、大きさの異なる患者に適合するため、本体322に対して長さが調整できるように構成できる。軸342は、軸342に対して角度調整できるようになっている軸344を収容する。ステム344には、患者の脚などの体表面に当接して位置決めされるブレース346が取り付けられる。図示のように、ブレース346は、患者の下肢に当接して位置決めされるように構成される。ブレース346は、必要に応じて調整可能に旋回できるように、ステム344にヒンジ連結される。
【００７３】
位置決め装置420は、装置420の本体322から延び出すレール350を有する。レール350は、円形で示されているが、Ｌ形,Ｕ形,Ｃ形など他の任意の幾何学形状にできる。レール350は、その上面が整列ガイド360を収容するようになっている。他の運動範囲を与えるために、位置決め装置420の整列ガイド360は、図７Ａ,７Ｂに示すように、整列ガイド360をレールに対して旋回可能にするヒンジ連結354によってレール350に取り付けられている。
【００７４】
整列ガイド360は、１つ以上の道具穴362を有し、各道具穴362は、臨床医がレール350に対する,従って処置すべき骨の表面に対する道具穴362の深さを正確に決定できるように、他の道具穴に対する予め定められた距離および空間的関係を有する。整列ガイド360は、ピン,ワイヤ,針などの工具を収容するための工具受け穴364を追加で有する。工具は、整列ガイド360を関節の上骨に固定するに適したものである。しかし、工具は、所望の場合、インプラント可能な道具や注入可能な材料を上骨に供給するための挿入工具である。従って、外科医は、道具穴362と工具受け穴364を、必要に応じて互換的に用いる。
【００７５】
位置決め装置420には、取り外し可能な上位ガイド部材370がオプションで設けられる。上位ガイド部材370は、工具を収容するための１つ以上の工具受け穴372を備える。工具は、例えば、ピン,針,ドリルビットである。一例では、工具は、例えば大腿骨に穴をあけるドリルである。他の例では、工具は、例えばインプラント可能な道具を導入するための道具挿入工具である。従って、上位ガイド部材370は、目標部位の上部領域または他の組織域を、工具受け穴372を経て異なった角度接近で狙うための近位または上位の接近ガイドを提供する。位置決め装置320の他のどの構成部材および使用中に用いられるどの工具
も阻害することなく迅速かつ容易な取り外しを可能にする機構である限り、如何なる既知の機構も、上位ガイド部材370を整列ガイド360に取り付けることができると考えられる。
【００７６】
位置決め装置320と同様、この位置決め装置420は、外科医が、関節の下部に当接支持させつつ、関節の上骨の欠陥域を探し出し,この欠陥域に接近し,この欠陥域を狙うことを可能にする。位置決め装置を下肢に当接支持させつつ、大腿骨４を狙えることは、上部領域に大腿骨への視覚的接近および外科的接近を制限するピンや延びた金物が少ないという利点を外科医に与える。大腿骨の下方で当接支持させることにより、外科医は、大腿骨の周りにより広い作業空間を解放することができる。加えて、位置決め装置420の整列ガイド360は、旋回できるので、関節を曲げることができ(図７Ｂ参照)、しかも関節の上骨(大腿骨４)の目標部位を、依然、迅速,容易,正確かつ繰り返し可能に探し出すことができる。換言すれば、整列ガイド360は、関節の上骨と一緒に動くことができるのである。
【００７７】
上述の図示の実施形態では、上骨は、膝関節の大腿骨であった。しかし、開示した位置決め装置は、股関節,足首,肩関節などの人体の任意の関節の上骨に適用できる。
【００７８】
関節の上骨の接触面近傍の軟骨下領域内の欠陥を処置する方法の一例では、外科医は、ＭＲＩまたは他の画像技術を用いて欠陥を識別する。欠陥が識別されると、外科医は、本体や整列ガイドの工具受け穴に通したピン１０によって、位置決め装置220,320,420を所定位置に固定することができる。膝関節の場合、ブレースは、患者の下肢または脚の上部または下部に当接して位置決めされる。位置決め装置220,320,420を安定的に固定した後、外科医は、道具穴の１つにドリルビットを通し、欠陥の近傍に穴または空洞をあけることを選択する。外科医は、空洞をあけることが十分な処置であると決定すると、空洞があけられた後にドリルビットが除去され、処置は完了する。これに代えてまたはこれに加えて、外科医は、処置様式として目標部位に骨組織を詰めることを選択する。この実施形態の位置決め装置を用いて迅速,容易,正確かつ繰り返して欠陥の近傍域を狙うべく、外科医は、多くの異なった位置(つまり,道具穴)または多くの異なった角度(つまり,整列ガイドの調整による)から例えば星形などの幾何学的形状を欠陥の周りに作って、目標部位に接近することができる。
【００７９】
外科医は、欠陥を処置する追加のステップを行うことを選択すると、同じ道具穴を通って空洞にインプラント可能な道具を挿入することを選択する。これは、インプラント可能な道具を取り付けた挿入工具を上記整列ガイドを通して上述と同様に導入することによって行われる。これに代えてまたはこれに加えて、外科医は、注入可能な材料を、上記道具穴を通って上記空洞に、またはインプラント可能な道具の内側,上方,下方,内部,周囲などに挿入する。外科医は、種々の角度と位置から欠陥に接近して狙うべく、工具受け穴と上位ガイド部材370を用いて上記ステップを繰り返すことを選択する。総ての方法は、所望の場合は、経皮的に適用することができる。 
【００８０】
当業者にとって、この明細書およびここに開示された実施形態から他の実施形態は自明である。この明細書と実施形態は、例としてのみ考えられ、この実施形態の範囲と神髄は、次の請求項に示されている。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【国際調査報告】
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