(57)【要約】  工具によって係合されるターゲット表面の平面に対して所定の角度に工具を方向付けるための器具であって、３つの接触点で平面が画定されるようにロッドの長手軸を中心に円形配列に配置された３つの接触点が形成されたヘッドに連結された遠位端を有するロッドを備える器具。ロッドは、ロッドの３つの接触点がターゲット表面の平面に接触したときに、ロッドの長手軸がターゲット表面の平面に対して所定の角度になるように、ロッドの長手軸を３つの接触点によって画定される平面に対して所定の角度にしてヘッドに連結される。この器具は、損傷された骨組織を修復するために、骨プラグを採取および移植するための骨組織に対して垂直に外科用刃具を方向付けることについて特に記載されている。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具によって係合されるターゲット表面の平面に対して所定の角度に工具を方向付けるための器具であって、
長手軸、近位端、および遠位端を有するロッドと、
前記ロッドの遠位端に連結され、３つの接触点で平面が画定されるようにロッドの長手軸を中心に円形配列に配置された３つの接触点が形成されたヘッドと
を備え、前記ヘッドの３つの接触点が前記ターゲット表面の前記平面に接触したときに、ロッドの長手軸が前記ターゲット表面の平面に対して前記所定の角度になるように、前記ロッドが、ロッドの長手軸を前記３つの接触点によって画定される平面に対して前記所定の角度にしてヘッドに連結されるように構成された器具。
【請求項２】
前記ヘッドの３つの接触点が前記ターゲット表面の平面に接触したときに、前記ロッドの長手軸が前記ターゲット表面の平面に対して正確に垂直になるように、前記所定の角度が９０°である、請求項１に記載の器具。
【請求項３】
前記ロッドの遠位端から近位端までの長さは、前記ヘッドの３つの接触点の円形配列の直径の何倍もあり、それによって前記所定の角度に対する前記ロッドの近位端のずれは前記何倍にも拡大される、請求項１に記載の器具。
【請求項４】
前記器具は、前記ロッドを囲みかつ前記ロッドの近位端に近位端を有する管をさらに備え、ロッドの遠位端における前記ヘッドの３つの接触点が前記ターゲット表面と接触し、ロッドの近位端が管の近位端の中心であるように前記管が操作されるとき、前記管が前記ターゲット表面の平面に対して前記所定の角度に方向付けられるように、前記管は前記ロッドより大きな直径を有する、請求項２に記載の器具。
【請求項５】
前記ロッドの遠位端における前記ヘッドの３つの接触点が、前記平面を画定するための拡張状態に外向きに置き換え可能な３つの分節要素、または管の近位端を通しての前記管からの前記ロッドおよびヘッドの除去を可能にする非拡張状態に内向きに置き換え可能な３つの分節要素において形成される、請求項４に記載の器具。
【請求項６】
前記３つの分節要素は、前記ヘッドの遠位端に形成される３つの軸方向に延びるスリットによって画定され、前記スリットは、前記３つの分節要素がそれらの拡張状態および非拡張状態に弾性的に変形可能であるように前記ロッドの長手軸で交わる、請求項５に記載の器具。
【請求項７】
前記３つの分節要素は、通常、前記外側拡張状態を呈するように変形される、請求項６に記載の器具。
【請求項８】
前記ヘッドに対してロッドを遠位方向に動かすことが、前記３つの分節要素を前記管の遠位端の内部表面と外向きに係合させるように、前記ロッドの遠位端は、前記ヘッドの３つの分節要素と係合可能な尖鋭な形状で形成される、請求項６に記載の器具。
【請求項９】
前記ロッドは、ヘッドを近位方向に動かす前に、ロッドが前記ヘッドに対して短い距離を近位方向に動かされることを可能にするロストモーション連結によって前記ヘッドに連結される一方で、管の遠位端の内部表面は３つの分節要素によって係合され、それらをその近位端を通して管からのロッドおよびヘッドの撤収を可能にする非拡張状態へと動かす、請求項８に記載の器具。
【請求項１０】
前記ロストモーション連結は、前記ロッドに形成される凹所内を移動可能な前記ヘッドに固定されるピンを含む、請求項９に記載の器具。
【請求項１１】
管がドリル用ビットのためのドリル案内として役立つように、管から除去された前記ロッドおよびヘッドによって管が方向付けられた後で、前記管はドリルビットを受容するような寸法に作られる、請求項４に記載の器具。
【請求項１２】
前記管は、骨に対して前記所定の角度でドナー部位において骨から骨組織のプラグを切るための外科用工具の一部である、請求項４に記載の器具。
【請求項１３】
前記外科用工具は、被移植部位において骨に形成されるくり穴に前記骨組織のプラグを移植することのためにも設計される、請求項１２に記載の器具。
【請求項１４】
前記外科用工具は、遠位端に鋭利な刃先を有する刃部、および前記刃部の内部に透明部を備え、外科用工具が被移植部位においてくり穴にプラグを移植するために使用されるときにプラグを見ることを可能にするために、前記透明部の中を骨組織のプラグが動かされることができる、請求項１３に記載の器具。
【請求項１５】
前記透明部は、前記外科用工具と一体に形成され、前記刃部は、前記透明部の周りに受容可能な別個のユニットであり、透明部の遠位に配置された鋭利な刃先で前記外科用工具に刃部を連結するための迅速連結器を有する、請求項１４に記載の器具。
【請求項１６】
工具によって係合されるターゲット表面の平面に対して所定の角度に方向付けられる管を含む外科用工具と、
前記管内に配置され、前記管の内径より小さい外径のロッドであって、前記管の長手軸と同軸の長手軸、前記管の端内に位置してターゲット表面と係合する遠位端、および前記管の反対側の端から外向きに突出する近位端を有するロッドと、
前記ロッドの遠位端に連結され、３つの接触点で平面が画定されるようにロッドの長手軸を中心に円形配列に配置された３つの接触点が形成されたヘッドと
を備え、前記ヘッドの３つの接触点が前記ターゲット表面の平面に接触し、かつロッドの近位端が前記管内でセンタリングされたときに、前記管の長手軸が前記ターゲット表面の平面に対して前記所定の角度になるように、前記ロッドが、ロッドの長手軸を前記３つの接触点によって画定される平面に対して前記所定の角度にしてヘッドの３つの接触点に連結されるように構成された、手術用器具。
【請求項１７】
前記ヘッドの３つの接触点が前記ターゲット表面の平面に接触したときに、前記管の長手軸が前記ターゲット表面の平面に対して正確に垂直になるように、前記所定の角度が９０°である、請求項１６に記載の手術用器具。
【請求項１８】
前記ロッドの遠位端から近位端までの長さは、前記３つの接触点の円形配列の直径の何倍もあり、それによって前記所定の角度に対する前記外科用工具のずれは前記何倍にも拡大される、請求項１６に記載の手術用器具。
【請求項１９】
前記ロッドの遠位端における前記ヘッドの３つの接触点が、前記平面を画定するための拡張状態に外向きに置き換え可能な３つの分節要素、または管の近位端を通しての前記管からの前記ロッドおよびヘッドの除去を可能にする非拡張状態に内向きに置き換え可能な３つの分節要素において形成される、請求項１６に記載の器具。
【請求項２０】
前記３つの分節要素は、前記ヘッドの遠位端に形成される３つの軸方向に延びるスリットによって画定され、前記スリットは、前記３つの分節要素がそれらの拡張状態および非拡張状態に弾性的に変形可能であるように前記ロッドの長手軸で交わる、請求項１９に記載の器具。
【請求項２１】
前記３つの分節要素は、通常、前記外側拡張状態を呈するように変形される、請求項２０に記載の器具。
【請求項２２】
前記ヘッドに対してロッドを遠位方向に動かすことが、前記３つの分節要素を前記管の遠位端の内部表面と外向きに係合させるように、前記ロッドの遠位端は、前記ヘッドの３つの分節要素と係合可能な尖鋭な形状で形成される、請求項２０に記載の器具。
【請求項２３】
前記ロッドは、ヘッドを近位方向に動かす前に、ロッドが前記ヘッドに対して短い距離を近位方向に動かされることを可能にするロストモーション連結によって前記ヘッドに連結される一方で、管の遠位端の内部表面は３つの分節要素によって係合され、それらをその近位端を通して管からのロッドおよびヘッドの撤収を可能にする非拡張状態へと動かす、請求項２２に記載の器具。
【請求項２４】
前記ロストモーション連結は、前記ロッドに形成される凹所内を移動可能な前記ヘッドに固定されるピンを含む、請求項２３に記載の器具。
【請求項２５】
管がドリル用ビットのためのドリル案内として役立つように、管から除去された前記ロッドおよびヘッドによって管が方向付けられた後で、前記管はドリルビットを受容するような寸法に作られる、請求項１９に記載の器具。
【請求項２６】
前記管は、骨に対して前記所定の角度でドナー部位において骨から骨組織のプラグを切るための外科用工具の一部である、請求項１９に記載の器具。
【請求項２７】
前記外科用工具は、被移植部位において骨に形成されるくり穴に前記骨組織のプラグを移植することのためにも設計される、請求項１９に記載の器具。
【請求項２８】
前記外科用工具は、遠位端に鋭利な刃先を有する刃部、および前記刃部の内部に透明部を備え、外科用工具が被移植部位においてくり穴にプラグを移植するために使用されるときにプラグを見ることを可能にするために、前記透明部の中を骨組織のプラグが動かされることができる、請求項１９に記載の器具。
【請求項２９】
前記透明部は、前記外科用工具と一体に形成され、前記刃部は、前記透明部の周りに受容可能な別個のユニットであり、透明部の遠位に配置された鋭利な刃先で前記外科用工具に刃部を連結するための迅速連結器を有する、請求項２８に記載の器具。
【請求項３０】
ドナー部位から骨プラグを採取し、それを被移植部位に移植する方法であって、
採取工具を操作するための近位端と、ドナー部位からプラグを採取するための鋭利な刃先が形成された刃部を含む遠位端と、前記遠位端と近位端との間に光学的に透明な部分とを有する管状採取工具を使用することによってドナー部位から骨プラグを採取するステップと、
前記管状採取工具を使用することによって骨プラグがドナー部位から採取された後、前記刃部から前記管状採取工具の透明部に前記プラグを押し込むステップと、
透明部から刃部を除去するステップと、
遠位端をくり穴に位置合わせして前記被移植部位に形成されたくり穴上に前記採取工具を当てるステップと、
前記プラグを採取工具の前記透明部から被移植部位の前記くり穴内に押し込むステップと
を含む方法。
【請求項３１】
被移植部位の前記くり穴は、管状刃具を使用することによっても形成される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
請求項１６に記載の方向付け装置が、ドナー部位および被移植部位に管状刃具を方向付けるために使用される、請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具を係合させるターゲット表面に対して所定の角度に工具を方向付けるための器具に関する。本発明は、損傷した骨組織を修復するために骨プラグを採取および移植するための外科用工具として特に有用であり、したがって以下ではそのような用途に関連して記載するが、本発明が他の用途でも使用することができることは理解されるであろう。本発明はまた、損傷した骨組織を修復するために骨プラグを採取および移植するための方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
膝のような骨膜性関節の骨の表面は、関節軟骨で構成された保護カバーを有する。軟骨は関節面全体の重量配分を最適化し、摩擦および摩耗を最小化し、運動に伴う関節面での滑らかな動きを可能にする。関節軟骨のこの保護カバーの下には１層の軟骨下骨が存在し、海綿骨がそれに続く。
【０００３】
軟骨の欠損または損傷は局所刺激を引き起こし、痛みおよび腫れを生じる。離断性骨軟骨炎（ＯＣＤ）として知られる疾患を持つ患者には、軟骨下骨のレベルに限局性完全骨軟骨分離があり、それは保護カバーを損傷するおそれがある。病変が自己修復するかまたは治療されない限り、疾患は進行する。ＯＣＤ病変はどの関節にも発生することがあるが、それらは膝および足首に最も頻繁に発生する。
【０００４】
全ての軟骨病変の治療は、患者の年齢および病変の程度によって異なる。そのような病変の症状を初めて発現した患者のための治療選択肢は、非外科的治療または外科的治療を挙げることができる。若者は通常、非外科的治療によく反応する。しかし、成人は通常、病変を評価するために少なくとも診断関節鏡検査が必要であり、またそれを治療するために外科的介入もしばしば必要である。病変を治療するための外科的手技として、開放性または関節鏡視下穿孔、創傷清拭、ピンまたはネジによる整復および固定、骨移植、軟骨細胞移植、および骨軟骨移植が挙げられる。
【０００５】
自己骨軟骨移植のための外科的技術として、骨プラグを移植することが挙げられる。これは一般的に、損傷部位（被移植部位）に穿孔またはくり穴をあけることによって損傷した骨組織を除去し、このくり穴に、患者の身体の非荷重負荷関節面の健康な組織（ドナー部位）から採取または抽出したその軟骨層付き骨プラグを詰めることを含む。
【０００６】
ドナー部位から骨プラグを採取または抽出し、次いでそれを被移植部位の予形成くり穴に移植するために使用することのできる、外科用器具が現在利用可能である。従来の採取器具は一般的に、遠位端に刃先を有する管を含む。プラグを抽出するために、管はドナー部位の骨内に押し込まれ、次いで健康な骨組織のプラグを伴って取り出される。プラグは次いで一般的に、受容部位に移植するための送達装置に移載される。骨プラグを採取および移植するための方法および装置の例は、米国特許第６，７６７，３５４号、第６，３９５，０１１号、第６，３０６，１４２号、第６，０１７，３４８号、第５，９１９，１９６号、および第５，７８２，８３５号に記載されている。
【０００７】
グラフト（移植）の成功は、数ある因子の中でも特に、受容部位に形成されたくり穴に対する採取されたグラフト（骨プラグ）の大きさおよび形状の適合度に依存する。グラフトの層と受容部位の層との間の良好な一致を達成するために、採取および穿孔操作の垂直性が不可欠である。
【０００８】
骨軟骨移植を実行するために幾つかの装置およびシステムが現在使用されている。しかし、それらは一般的に、採取されたプラグの垂直性を確立する手段を含まず、むしろ目測のみに頼っている。関節鏡視下で実行される手技では、狭い視野のため目視評価が困難であり、かつこの目的にとって充分正確ではない。
【０００９】
ほとんどの利用可能な装置およびシステムの別の欠点は、採取器から別個の送達装置に移載する必要があり、あるいは採取管上に送達シースを適用する必要があることである（例えば上記米国特許第６，７６７，３５４号を参照）。１つの管から別のものへのグラフトの移載は、軟骨層の骨プラグからの分離を導くおそれがあるので、グラフトの完全性に重大な危険性をもたらす。米国特許第６，７６７，３５４号にあるようにグラフトを採取管から送達シースを介して移載することは一般的に、プラグの近位面を小槌で叩くことによって行われ、したがってプラグと送達シースの壁との間の摩擦のため、軟骨が骨から分離する深刻な危険性をも伴う。
【００１０】
本発明は、骨プラグを採取するための外科手術に特に有用であるが、本発明は多くの他の用途、例えば、特に被加工物表面の目視が妨げられるか制限される場合に、被加工物表面に対して正確に所定の角度で被加工物にくり穴を穿孔する際にも、使用することができることは理解されるであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、工具が係合されるターゲット表面に対して所定の角度に工具を方向付けるための器具を提供することである。本発明の別の目的は、上記の点の１つ以上で有利な、骨プラグを採取および移植するための外科用器具を提供することである。本発明のさらなる目的は、上記の点の１つ以上で同じく有利な、骨プラグを採取および移植するための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の広い態様では、工具によって係合されるターゲット表面の平面に対して所定の角度に工具を方向付けるための器具であって、長手軸、近位端、および遠位端を有するロッドと、ロッドの遠位端に連結されたヘッドとを備え、ヘッドには、３つの接触点で平面が画定されるようにロッドの長手軸を中心に円形配列に配置された３つの接触点が形成され、ヘッドの３つの接触点がターゲット表面の平面に接触したときに、ロッドの長手軸がターゲット表面の平面に対して所定の角度になるように、ロッドが、ロッドの長手軸を３つの接触点によって画定される平面に対して所定の角度にしてヘッドに連結されるように構成された、器具を提供する。
【００１３】
本発明のより特定的な態様では、工具によって係合されるターゲット表面の平面に対して所定の角度に方向付けられる管を含む外科用工具と、管内に配置され、管の内径より小さい外径のロッドであって、管の長手軸と同軸の長手軸、管の端内に位置してターゲット表面と係合する遠位端、および管の反対側の端から外向きに突出する近位端を有するロッドと、ロッドの遠位端に連結され、３つの接触点で平面が画定されるようにロッドの長手軸を中心に円形配列に配置された３つの接触点が形成されたヘッドとを備え、ヘッドの３つの接触点がターゲット表面の平面に接触し、かつロッドの近位端が管内でセンタリングされたときに、管の長手軸がターゲット表面の平面に対して所定の角度になるように、ロッドが、ロッドの長手軸を３つの接触点によって画定される平面に対して所定の角度にしてヘッドの３つの接触点に連結されるように構成された、手術用器具を提供する。
【００１４】
本発明のほとんどの用途では、所定の角度は９０°であるので、ロッドの長手軸はターゲット表面の平面に対して正確に垂直になる。しかし、一部の用途では、所定の角度は９０°以外であり得る。
【００１５】
記載した好適な実施形態のさらなる特徴によると、ロッドの遠位端から近位端までの長さは、３つの接触点の円形配列の直径の何倍もあり、それによって所定の角度に対する外科用工具の近位端のずれは何倍にも拡大される。
【００１６】
以下でさらに詳述するように、上述した特徴に従って構築される工具を方向付けるための器具、特に外科用工具は、たとえターゲット表面の視界が非常に制限または妨げられていても、工具が係合されるターゲット表面に対して所望の角度（通常垂直）に正確に外科用工具を方向付けることを可能にする。
【００１７】
本発明の別の態様では、ドナー部位から骨プラグを採取し、それを被移植部位に移植する方法であって、刃具を操作するための近位端と、ドナー部位からプラグを採取するための鋭利な刃先が形成された刃部を含む遠位端と、前記遠位端と近位端との間に光学的に透明な部分とを有する管状刃具を使用することによってドナー部位から骨プラグを採取するステップと、管状刃具を使用することによって骨プラグがドナー部位から採取された後、刃部から管状刃具の透明部にプラグを押し込むステップと、刃先をくり穴に位置合わせして被移植部位に形成されたくり穴上に管状刃具を当てるステップと、プラグを透明部から刃部を介して被移植部位のくり穴内に押し込むステップとを含む方法を提供する。
【００１８】
下述の通り、そのような方法は、骨プラグを採取装置から別個の送達装置に移載する必要性、または別個の送達装置を採取装置に適用する必要性が無くなるので、既存の方法に勝る多数の利点を有する。さらに、採取された骨プラグは採取装置の一体的送達部の遠位に位置するので、プラグは軟骨層が最初に、すなわち既存の装置における移載の方向とは逆に、送達部に移載され、それによって軟骨の分離または損傷の危険性が低減する。加えて、管状刃具の透明部は、工具が被移植部位に移されるまでプラグを一時的に保持するために使用されるだけであるので、プラグを透明部から被移植部位のくり穴に移すために必要な力が比較的小さくてすむように、鋭利な刃先が形成された刃部より少し大きい直径とすることができ、よって軟骨の分離または損傷の危険性がさらに低減される。
【００１９】
本発明のさらなる特徴および利点は、下記の説明から明らかになるだろう。
【００２０】
本発明は、添付の図面を参照して、例示の目的のみでここに説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、膝関節、および被移植部位の損傷した骨組織を修復するために、膝関節のドナー部位から骨プラグを採取し、それを被移植部位に移植するために膝関節に適用される骨軟骨移植手技の略図である。
【図２】図２は、ドナー部位から被移植部位に移植された後の骨プラグを示す。
【図３】図３は、ドナー部位から骨プラグを採取するために使用される採取装置を示す側面図である。
【図４】図４は、ドナー部位で骨プラグを採取し、かつそれを被移植部位に移植するための両方に使用される、本発明に従って構築された外科用器具を示す縦断面図である。
【図５】図５は、図４の外科用器具の方向付け器具のみを示す拡大断面図である。
【図６】図６は、図５の方向付け器具の遠位端の斜視図である。
【図７】図７は、図５の方向付け器具の遠位端の端面図である。
【図８ａ−ｃ】図８ａ〜ｃは、本発明に係る骨プラグを採取および移植するために設けることのできる外科用キットの内容を示す。
【図８ｄ−ｈ】図８ｄ〜ｈは、本発明に係る骨プラグを採取および移植するために設けることのできる外科用キットの内容を示す。
【図８ｉ】図８ｉは、本発明に係る骨プラグを採取および移植するために設けることのできる外科用キットの内容を示す。
【図９】図９ａ〜ｆは、図４〜７の外科用器具および図８ａ〜８ｉのキット内の他の器具を用いて、ドナー部位から骨プラグを採取し、それを被移植部位に移植することに含まれる操作のシーケンスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
上記の図面および下記の説明が、主として、本発明の概念上の側面、および現在好ましい実施形態であると考えられるものを含む本発明の考えられうる実施形態を理解しやすくする目的のために提供されることは理解されるべきである。明確さおよび簡潔さのために、当業者が通常の技術および設計を使用して記載される発明を理解しかつ実行することを可能にするのに必要である以上に詳細を提供するつもりはない。記載される実施形態は例示の目的のためのみのものであること、および本発明が本明細書に記載されるもの以外の形態および適用で具体化されることができることはさらに理解されるべきである。
【００２３】
全骨軟骨グラフト手技（図１〜３）
例示を目的として、下述する本発明の好適な実施形態は、骨軟骨グラフト手技である。そのような手技は、患者の体内の非荷重負荷関節面のドナー部位の健康な骨組織から骨プラグを採取し、かつ患者の身体の被移植部位の損傷した骨組織に形成されたくり穴に骨プラグを移植することによって、被移植部位の損傷した骨組織を修復するために、患者の膝の軟骨病変を治療することを含む。手技は次の主要ステップを含む。
１．可視化、灌注、および器具の収容のために入口を開く。
２．病変の領域を評価し、健康な骨の隣接部から始めて、損傷領域全体をカバーするために必要な骨グラフト（骨プラグ）の数および大きさを決定する。
３．ドナー部位から移植に適した垂直骨プラグを採取する。
４．損傷した骨部位で骨表面に対して垂直にくり穴を穿孔する。
５．骨プラグの表面を被移植部位のくり穴の表面に合わせて、被移植部位に穿孔されたくり穴内に採取されたプラグを導入する。
６．損傷領域全体をカバーするために必要ならば、追加グラフトに対してステップ３〜５を繰り返す。
７．器具を引き抜き、入口を閉じる。
【００２４】
本発明は主に、上記手技のステップ３、４、および５に関係し、たとえ治療の視野が非常に制限または妨げられても、関係する外科用器具が処置される骨組織の外面に対して正確に垂直に配置しながら、これらのステップが実行されることを確実にする。
【００２５】
図１は約３０°屈曲した膝を示す。下肢骨、脛骨１および腓骨２が、大腿骨の外側顆部６および内側顆部７と接触する脛骨プラトー上の外側半月３および内側半月４と共に示されている。膝蓋骨は関節へのアクセスを可能にするために持ち上げられている。筒状骨プラグ（グラフト）が外側顆部の上部のドナー部位８から取り出され、内側顆部の被移植部位９に事前穿孔されたくり穴内に移植される。グラフトは、ドナー部位からの採取および被移植部位への移植が両方とも、一般的に１０で示された採取工具によって行われる。
【００２６】
図２は、移植されたグラフト１、および特にグラフト１２の軟骨と被移植骨１３のそれとの間の要求される一致を示す。
【００２７】
図３は、グラフトを採取するためにこれまで使用されている外科用工具を示す。そのような工具は、管の手動回転を容易にするために近位端にハンドル１５を有する管１４を含む。管１４の遠位端１６は外側が面取りされ、内側はドナー骨内に容易に穿通されるように鋭利な刃先を形成するために斜切されている。採取後、プラグは一般的に、被移植部位に移植するための別個の装置に移載される。
【００２８】
新規の外科用工具（図４〜７）
図４は、骨プラグをドナー部位から採取し、かつ被移植部位の損傷した組織と置換するため、採取されたプラグを被移植部位に形成されたくり穴に移植も行なうために、本発明に従って構築された新規の外科用刃具を示す。図示する外科用工具は、ドナー部位および被移植部位の両方で骨組織の外面によって画定される平面に対し正確に垂直となるように、外科用刃物工具を方向付けることをよりよく確実にする、新規の方向付け器具を含む。図５は、一般的に２で示される方向付け器具だけを示す一方、図４は、一般的に３０で示される外科用工具内の方向付け器具２０を示す。図４に示す実施例では、外科用工具３０は骨プラグをドナー部位から採取すると共に、骨プラグを別の器具に移載することなく、採取された骨プラグを被移植部位に移植するためにも使用される。
【００２９】
特に図４に示す通り、方向付け器具２０は、骨組織と係合すべく外科用刃物工具の遠位端３１内に配置される、尖鋭な遠位尖端２１と、外科用工具の近位端３２から外向きに突出する近位端２２とを有する細長いロッドを含む。外科用刃物工具の近位端３２は、圧力下で工具の回転を容易にするハンドル３３を含み、方向付けロッド２０の近位端２２もまた、外科用刃物工具内でそれを操縦するためのハンドル２３を含む。
【００３０】
特に図６および７に示す通り、方向付けロッド２０はその遠位端２１が、図６に示すように、Ｙ字状に形成され、かつヘッドの遠位端からその近位端の手前まで延びる３つのスリット２５ａ〜２５ｃによって画定される、３つの分節要素２４ａ〜２４ｃが形成されたヘッド２４に連結される。図６および７に示す通り、３つのスリット２５ａ〜２５ｃは方向付けロッド２０の長手軸で交わる。それらは、ヘッド２４の３つの分節要素２４ａ〜２４ｃを図４に示すように非拡張状態に、または図５〜７に示すように外向き拡張状態に弾性変形可能にすることができる。３つの分節要素２４ａ〜２４ｃは通常、拡張状態（図５〜７）にあるが、外科用工具３０内に収容されているときは非拡張状態に弾性変形可能である（図４に示す通り）。
【００３１】
３つの分節要素２４ａ〜２４ｃは各々、接触点２６ａ〜２６ｃをそれぞれ画定するようにそれらの遠位端に複数の平坦面が形成される。分節要素がそれらの拡張状態にあるときに（図６および７）、３つの接触点２６ａ〜２６ｃは方向付けロッド２０の長手軸ＬＡを中心に円形配列に配置され、方向付けロッドの長手軸に対して垂直な平面内に存する。
【００３２】
したがって、３つの接触点２６ａ〜２６ｃが、外科用工具３０と係合する骨組織と確実に接触しているときに、方向付けロッド２０の長手軸ＬＡは接触した組織の平面に対し正確に垂直であり、方向付けロッド２０の近位端２２が外科用工具の近位端３２に対し正確にセンタリングされたときに、外科用工具の遠位端もまた、接触した組織の平面に対し正確に垂直に方向付けられることが分かる。
【００３３】
前に示した通り、外科用刃物工具３０は管状の形状である。それは、方向付けロッド２０の外径より実質的に大きい直径を有する中央通路３４を含み、図４に示すように３つの分節要素２４ａ〜２４ｃが閉じられた非拡張状態で、ロッドおよびそのヘッド２４をその通路内に受容することができる。
【００３４】
外科用刃物工具３０の遠位端は、光学的に透明な材料の透明部３５を含む。外科用工具はさらに、遠位端に鋭利な環状刃先３６ａが形成された刃物部３６を含む。刃物部３６は、刃物工具３０の透明部３５の上にきちんと受容可能であるように、刃物工具３０の透明部３５の外径と略同一の内径を有する別個の刃物ユニットによって画定される。刃物ユニット３６の近位端は、刃物ユニット３６を透明部３５に素早く連結するための迅速連結器３７を含む。迅速連結器は、透明部３５の中間部および管状刃物ユニット３６の近位端に配置される。
【００３５】
外科用工具の近位端にはさらに、筒状プラグを骨組織から切り出すべく刃物ユニットの刃先３６ａを骨組織に押し当てながら、外科用工具の回転を容易にするために、上述のハンドル３３も形成される。
【００３６】
特に図５に示す通り、方向付けロッド２０の遠位端には、ロッドを遠位方向に動かすとそれと共にヘッド２４も動くように、ヘッド２４の端部に当接可能な環状ショルダ２７が形成される。しかし、ロッド２０が近位方向に動く場合、ヘッドに固定されロッドの凹所２９内に受容可能なピン２８によって、ロッドとヘッド２４との間でロストモーション連結が生じる。したがって、ロッドが近位方向に動く場合（すなわち、それを工具３０から引き抜く方向に動く場合）、ピン２８および凹所２９によって画定されるロストモーション連結により、ロッドは短距離移動した後、ヘッド２４を捕捉し、それをロッドと共に近位方向に移動させることができる。
【００３７】
方向付けロッド２０は、ドナー部位で骨プラグを抽出すべく、または被移植部位で抽出されたプラグを受容するためのくり穴を作成すべく、刃物工具３０を骨組織に対して正確に垂直に方向付けるために使用される。そのように使用されるときに、ロッド２０は遠位方向に押圧されるので、そのショルダ２２がヘッド２４の近位端に当接して、それを遠位方向に移動させる一方、ロッドの遠位端の尖端２１は、３つの分節要素２４ａ〜２４ｃを刃物ユニット３６の刃先３６ａの内面に押し当てるので、ロッド２０およびしたがって刃物工具３０の垂直位置を画定する比較的剛性のアセンブリが形成される。方向付けロッドを取り外す場合、それは近位方向に後退し、それによりその遠位端のテーパ先端２１が最初に３つの分節要素２４ａ〜２４ｃとの接触から後退し、これはピン２８と凹所２９との間のロストモーション接続によって可能になる。刃物管３０の近位端からさらにロッドを引っ込めると、それと共にヘッド２４の３つの分節要素２４ａ〜２４ｃが引かれる。要素２４ａ〜２４ｃのこの移動中に、それらは管３０の内面によってそれらの閉じた非拡張状態に追いやられ、それによってロッド２０およびヘッド２４を刃物管から撤収することができる。
【００３８】
骨軟骨グラフト用キット（図８ａ〜８ｉ）
図８ａ〜８ｉは、上記の骨軟骨グラフト手技に使用するための外科用キットの内容を示す。したがって、そのようなキットは、上述した方向付けロッド２０（図８ａ）および外科用刃物工具３０（図８ｂ）を含む。
【００３９】
加えて、キットはさらに、案内管４０（図８ｃ）、および被移植部位にくり穴を穿孔するためのスペードドリル５０（図８ｄ）を含む。下記でさらに詳述する通り、案内管４０は、案内管をドナー部位の骨組織に対して垂直に方向付けるための方向付けロッド２０と共に使用される。その後、方向付けロッド２０は取り外され、次いでスペードドリル５０（図９ｄ）が案内管内に導入され、被移植部位にくり穴を穿孔する。
【００４０】
図示するキットは、外科用刃物工具３０によってドナー部位から取り出され、刃物ユニット３６内に受容された骨プラグを、外科用工具の透明部３５に移すために使用される移送管６０（図８ｅ）をも含む。下でさらに詳述する通り、これは、移植手術中に外科医が採取された骨プラグの被移植部位への送達を見ることを可能にする。
【００４１】
図示するキットはさらに、採取された骨プラグを外科用刃物工具３０の透明部から被移植部位のくり穴内に移送するためのプランジャ７０（図８ｆ）、および移送された骨プラグを被移植部位の軟骨表面に対して正しい深さに最終設定するために使用することのできるタンピング装置８０（図８ｇ）を含む。
【００４２】
図示するキットはさらに、外科用刃物工具３０を被移植部位に移動する間にそれを閉止するために、その近位端に適用することのできるキャップ９０（図８ｈ）を含む。被移植部位で、キャップ９０は、上述の通り、採取された骨プラグを受容する被移植部位の骨組織の平面に対する外科用工具の垂直位置を決定するために、方向付けロッド２０を導入して操作することができるように取り外される。
【００４３】
最後に、図示するキットはまた、外科医が方向付けロッド２０を使用することを好まない場合に、切削操作中に組織片が管状刃物内に入るのを防止するために、管状の外科用刃物工具３０内に挿入することのできる、閉塞具（すなわち、多くの管状器具の挿入中に使用される着脱自在のプラグ）１００（図８ｉ）をも含む。
【００４４】
各プラグサイズに対し１組のそのような器具が用意されることが好ましい。キットの全てのコンポーネントは、当業界で公知の適切な生体適合性材料製とすべきである。
【００４５】
使用方法（図９ａ〜９ｇ）
図面の図４〜６に示す新規の外科用刃物工具、および図８ａ〜８ｉに示すキットの他の器具を骨軟骨移植手技で使用する方法について、ここで図９ａ〜９ｇを参照しながら説明する。
【００４６】
したがって、従来の手技は、上記のステップ１および２を実行するために、すなわち（１）可視化、灌注、および器具の収容のために入口を開くため、かつ（２）病変の領域を評価し、健康な骨の隣接部から始めて、損傷した領域をカバーするために必要なグラフトの数および大きさを決定するために使用することができる。次いで、図４〜７ならびに図８および８ａのキットに示したに外科用器具は、次の通り、手技の残りのステップを実行するために使用することができる。
【００４７】
ステップ３は、ドナー部位から移植に適する垂直骨プラグを採取するために、最初に外科用刃物工具３０を健康な骨組織のドナー部位に当てることによって実行される。これは、ヘッドの３つの分節要素２４ａ〜２４ｃが図４に示すように閉じた非拡張状態にあり、方向付けロッド２０が外科用刃物工具３０内で実質的にセンタリングされ、かつ方向付けロッド２０の尖鋭遠位端２１がドナー部位から採取される筒状プラグの略中心に配置された状態で、方向付けロッド２０およびそのヘッド２４と共に外科用刃物工具３０をドナー部位に当てることによって行われる。
【００４８】
方向付けロッド２０は、ロッドの遠位端にあるヘッド２４の３つの分節要素２４ａ〜２４ｃを図６および７に示すようにそれらの拡張状態に展開するために、外科用刃物工具３０の遠位方向に移動する。この拡張状態で、それらの３つの接触点２６ａ〜２６ｃは、ドナー部位の骨組織の表面と確実に接触するようになる平面を画定する。これが起きたときに、方向付けロッド２０の長手軸ＬＡは、分節要素２４ａ〜２４ｃの３つの接触点２６ａ〜２６ｃが接触する骨組織表面の平面に対し正確に垂直である。次いで外科用刃物工具３０を正確に操作することができる。方向付けロッド２０の近位端は工具３０の通路３３内で正確にセンタリングし、それによって外科用刃物工具３０の長手軸、特に刃物ユニット３６の鋭利な環状刃先３６ａが、刃先と係合する骨組織の表面に対して正確に垂直に配置されることを確実にする。
【００４９】
外科用刃物工具をこの位置に保持しながら、方向付けロッド２０は、それと共にロッドの遠位端に連結されたヘッド２４を伴って、外科用刃物工具の近位端３２を介して後退させることができる。
【００５０】
外科用刃物工具３０がこの垂直位置にある間、その横方向ハンドル３７を介してそれを回転させて、その刃物ユニット３６の鋭利な刃先３６ａを骨組織内に食い込ませ、そこから管状骨プラグを採取することができる。そのように採取された骨プラグは外科用刃物工具３０の刃物ユニット３６内に受容されるので、それは今や、その刃物部３４内に、ドナー部位から採取された被移植部位に移植するのに適した骨プラグを含む。
【００５１】
刃物ユニット３６内の骨プラグは次いで刃物工具の透明部３６に移送され、したがって外科医が観察することができる。この移送は、図８ｅに示した移送管６０によって達成することができる。図９ａ〜９ｃは、骨プラグを外科用工具３０の刃物ユニット３５からその透明部３６に移送するのに、移送管６０がいかに効率的であるかを示す。
【００５２】
したがって、特に図９ａに示す通り、移送管６０は、外科用刃物工具３０の遠位端上に受容可能となりかつそれに沿ってその近位端に向かって摺動可能となるように、外科用刃物工具３０の遠位端の外径と略同一の内径を有する外壁６１を含む。移送管６０は、図９ａにＢＰで示す骨プラグと係合可能となりかつ図９ｂおよび９ｃに示すように移送管が刃物工具の近位端の方向に内向きに押圧されたときに刃物ユニット３６から外科用刃物工具の透明部３５へ骨プラグを移動させるように、外科用刃物工具３０の遠位端の内径より小さい外径の中央ステム６２をさらに含む。移送管６０は刃物ユニット３６から取り外され、次いで刃物ユニットがその迅速連結器３７を介して外科用刃物工具３０から取り外され、図９ｄに示すように骨プラグは外科用刃物工具３０の透明部３５内に残る。
【００５３】
上記手技のステップ４はここで実行され、あるいはステップ３の前に実行され得る。いずれの場合も、ステップ４は、骨組織の表面に対して垂直に被移植くり穴を形成するように、損傷した骨に穿孔することによって実行される。このステップはまた、そのように形成される被移植くり穴も骨組織の表面に対して垂直になることを確実にするように、方向付けロッド２０を使用することによっても実行される。
【００５４】
したがって、このステップを実行する場合、被移植部位で取り除かれる骨組織に対して垂直に案内管を方向付けるために、案内管４０（図８ｃ）が方向付けロッド２０（図８ａ）と共に使用される。案内管がそのように方向付けられた後、方向付けロッド２０は取り外され、被移植部位にくり穴を穿孔するために、スペードドリル５０（図８ｄ）が案内管内に受容される。
【００５５】
プランジャ管７０（図８ｆ）は、図９ｅおよび９ｆに示すように、骨プラグＢＰを外科用刃物工具３０から被移植部位に事前に形成されたくり穴内に移すために使用される。
【００５６】
前に示した通り、キャップ９０（図８ｈ）は、外科用刃物工具３０を採取された骨プラグと共に被移植部位に移送中に、外科用刃物工具３０の近位端に適用してそれを閉止することができ、移送後に、被移植部位に形成されたくり穴内に採取されたプラグを移植することができるように、キャップ９０は取り外される。採取されたプラグの被移植部位のくり穴内への移送は、プランジャ７０（図８ｆ）およびタンピング装置８０（図８ｇ）によって達成することができ、後者は移送された骨プラグを被移植部位の軟骨表面に対して正しい深さに最終設定するために使用される。閉塞具１００は組織片が外科用刃物管内に入るのを防止するために使用される。
【００５７】
穿孔工具の外径は採取工具の内径と略同一でなければならないので、採取に使用されるのと同じ管状刃物が被移植部位での穿孔には使用されないことは理解されるであろう。したがって、異なる直径を持つ２つの管状刃物が使用される。方向付け装置は特定の管の内径用に合わせた寸法に作られるので、２つの方向付け装置が必要になる。
【００５８】
変形例および他の用途
本発明について、ドナー部位で健康な骨組織から骨プラグを採取し、かつ採取された骨プラグを被移植部位に形成されたくり穴内に移植するための好適な実施形態に関連して説明したが、本発明は多くの他の用途に使用することができることは理解されるであろう。例えばそれは、くり穴を所定の角度で穿孔する場合に、特に被加工物の視野が制限または妨げられる場合に、被加工物にくり穴を穿孔するのに使用することができる。さらに、方向付けの好適な角度は、ターゲット表面の平面に対して９０°であるが、特定の用途には他の角度が望ましいかもしれない。
【００５９】
本発明の多くの他の変形例、改変例、および適用例は明白であろう。
【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８ａ−ｃ】
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【図８ｄ−ｈ】
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【図８ｉ】
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【図９】
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【国際調査報告】
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