(57)【要約】【課題】  椎弓根に形成された導入孔を介して椎体内の空間に骨補填材を容易に充填する。【解決手段】  椎体骨折修復術に用いられる骨補填材２を椎体Ｃ内に形成された空間内に導入する骨補填材導入具１であって、椎弓根Ａに形成された導入孔Ｂに挿入配置される筒体３と、該筒体３に挿入された柱状の骨補填材２を筒体３の長手方向に押圧する押圧ロッド４とを備え、筒体３が、押圧ロッド４により押圧されて該筒体３内を移動させられる骨補填材２に曲げモーメントを作用させる内面３ｃを少なくとも一部に有する骨補填材導入具１を提供する。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
椎体骨折修復術に用いられる骨補填材を椎体内に形成された空間内に導入する骨補填材導入具であって、
椎弓根に形成された導入孔に挿入配置される筒体と、
該筒体に挿入された柱状の骨補填材を筒体の長手方向に押圧する押圧ロッドとを備え、
前記筒体が、前記押圧ロッドにより押圧されて該筒体内を移動させられる骨補填材に曲げモーメントを作用させる内面形状を少なくとも一部に有する骨補填材導入具。
【請求項２】
前記筒体が湾曲部を有する請求項１に記載の骨補填材導入具。
【請求項３】
前記筒体が、均一な円形断面形状を有する直管部と、該直管部の椎体内に配される先端開口部に設けられ、直管部から押し出されてきた骨補填材を半径方向に変位させる案内面とを備える請求項１に記載の骨補填材導入具。
【請求項４】
椎体骨折修復術に用いられる骨補填材を椎体内に形成された空間内に導入する骨補填材導入具の作動方法であって、
椎弓根に形成された導入孔に挿入配置した筒体に挿入され長手方向に押圧されることで椎体内に押し込まれる際の柱状の骨補填材に対し、
前記筒体が、該筒体内を長手方向に移動させられる骨補填材に対し、該骨補填材に曲げモーメントを付与する骨補填材導入具の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、骨補填材導入具およびその作動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、外傷や骨粗鬆症等によって椎体が潰れる椎体圧迫骨折の修復方法として、圧潰した椎体内に、セラミックスからなる骨補填材のような充填材を充填する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この修復方法は、椎弓根に導入孔を形成し、形成された導入孔を介して鋭匙を用いて椎体内の血腫や壊死骨、瘢痕組織等を掻爬した後、変形を矯正する。そして、掻爬、矯正により形成された椎体内の空間に骨補填材を充填するものである。充填に際しては、基端から先端まで貫通する中空部を有する筒体を利用し、かつ、筒体内に挿入する押出棒を利用して粒状の骨補填材を押し込むことが行われる。
また、その他の充填材として、充填時には流動性を有し、充填後に硬化する材料も使用される。
【特許文献１】特開２００４−１６２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に示される骨補填材は、略多面体形状を有しているため、導入孔に挿入される筒体内に１つ１つ投入する必要があり、充填作業に手間がかかる不都合がある。また、多面体形状を有するため、椎体内の空間に充填される際に、骨補填材間に多くの隙間が形成されてしまい、密に充填することが困難であるという不都合もある。
【０００４】
また、流動性を有する充填材の場合には、セメントガンタイプのインジェクタにより加圧して注入できるので、上記のような充填作業の困難性は少ない。しかしながら、例えば、骨粗鬆症患者の場合には、椎体自体に隙間が形成されていることがあり、そのような場合に、流動性の充填材の椎体外部への漏れ出しによる神経損傷が危惧される。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、椎弓根に形成された導入孔を介して椎体内の空間に骨補填材を容易に充填することができる骨補填材導入具およびその作動方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、椎体骨折修復術に用いられる骨補填材を椎体内に形成された空間内に導入する骨補填材導入具であって、椎弓根に形成された導入孔に挿入配置される筒体と、該筒体に挿入された柱状の骨補填材を筒体の長手方向に押圧する押圧ロッドとを備え、前記筒体が、前記押圧ロッドにより押圧されて該筒体内を移動させられる骨補填材を曲げモーメントを作用させる内面形状を少なくとも一部に有する骨補填材導入具を提供する。
【０００７】
本発明によれば、椎弓根に形成された導入孔に筒体を挿入配置し、該筒体に柱状の骨補填材を挿入し、押圧ロッドで押圧することで、骨補填材が筒体をガイドとして導入孔内を椎体内まで導かれ、椎体内に形成された空間に放出される。柱状の骨補填材を取り扱うことで、細かい粒状の骨補填材を取り扱う場合と比較して、一度に多くの骨補填材を扱うことができ、取扱性を向上することができる。
【０００８】
また、本発明に係る骨補填材導入具によれば、柱状の骨補填材が、押圧ロッドによって押圧されることにより筒体内を長手方向に進行する間に、筒体内の内面形状によって、骨補填材に曲げモーメントが作用する。その結果、柱状の骨補填材は、細かく破断させられる。したがって、筒体の先端から椎体内の空間に放出される際には、細かく破断された形態で放出されるので、椎体内における充填効率を向上することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記筒体が湾曲部を有することとしてもよい。
このようにすることで、筒体内を案内されてきた柱状の骨補填材が湾曲部を通過させられる際に曲げモーメントを受ける。その結果、柱状の骨補填材を簡易に細かく破断させて椎体内における充填効率を向上することができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記筒体が、均一な円形断面形状を有する直管部と、該直管部の椎体内に配される先端開口部に設けられ、直管部から押し出されてきた骨補填材を半径方向に変位させる案内面とを備えることとしてもよい。
【００１１】
このようにすることで、直管部内を案内されてきた柱状の骨補填材が直管部の先端開口部から押し出されたところで案内面に沿って半径方向に変位させられる。その結果、骨補填材には曲げモーメントが作用して、先端側から順に破断されて椎体内の空間に放出され、高い充填効率で充填される。直管部の先端開口部の外側で半径方向に押圧力を付与するので、骨補填材が直管部内に詰まり難く、充填作業時の作業性を改善することができる。
【００１２】
また、本発明は、椎体骨折修復術に用いられる骨補填材を椎体内に形成された空間内に導入する骨補填材導入具の作動方法であって、椎弓根に形成された導入孔に挿入配置した筒体に挿入され長手方向に押圧されることで椎体内に押し込まれる際の筒状の骨補填材に対し、前記筒体が、該筒体内を長手方向に移動させられる骨補填材に対し、曲げモーメントを付与する骨補填材導入具の作動方法を提供する。
【００１３】
本発明によれば、骨補填材導入具への骨補填材の挿入時には、筒状の骨補填材を導入させることとして、一度に多量の骨補填材を挿入可能とすることで操作性を向上し、椎体内の空間への骨補填材の放出時には、曲げモーメントにより破断された細かい粒状の骨補填材を放出させることとして、椎体内の空間内における充填効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、椎弓根に設けた導入孔に挿入した筒体内に柱状の骨補填材を挿入させることにより、一度に多くの骨補填材を椎体内の空間に放出することができ、充填作業を容易にすることができる。また、柱状の骨補填材を押圧ロッドによって押圧して椎体内の空間に充填していく際に曲げモーメントを付与して破断させることで、椎体内に、柱状の形態のままではなく、細かく破断した粒状の形態で充填することが可能となり、充填効率を向上することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の一実施形態に係る骨補填材導入具について、図１〜図４を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る骨補填材導入具１は、例えば、βリン酸三カルシウム多孔体のような生体吸収性のセラミックス材料により構成された骨補填材２（図２参照）を椎体Ｃ内に形成した空間内に充填するための装置であって、図１および図４に示されるように、椎弓根Ａに貫通形成した導入孔Ｂに挿入される筒体３と、該筒体３の後部開口から筒体３内に挿入される押圧ロッド４とを備えている。
【００１６】
筒体３は、直管部３ａと、該直管部３ａの長手方向の後端に設けられたフランジ部３ｂと、長手方向の先端に設けられた湾曲部３ｃとを備えている。フランジ部３ｂは、椎弓根Ａの導入孔Ｂに筒体３を挿入した状態で体外に配置され、操作者によって長手方向に移動しないように把持されるようになっている。
【００１７】
湾曲部３ｃは、図１に示されるように、筒体３の先端部を長手方向に沿って比較的緩やかな曲率半径で湾曲させた内面形状を有している。湾曲した内面に対向する面は切り落とされることにより開口部３ｄが形成されている。これにより、筒体３全体としては直管状に形成され、椎弓根Ａに設けた導入孔Ｂに挿入する際に湾曲部３ｃが邪魔にならないように構成されている。
尚、湾曲部３ｃから先端に向けて延出する長さは、対向する直管部３ａの延長線上に至る程度に伸ばしてもよい。
【００１８】
湾曲部３ｃの内面の曲率半径は、骨補填材２をその曲率半径で湾曲させたときに骨補填材２が破断する曲率半径以下の曲率半径で最大限の曲率半径となるように設定されている。したがって、骨補填材２は、その湾曲部３ｃを通過させられる際に、破断限界以上に湾曲させられて細かい粒状に破断させられるようになっている。
【００１９】
また押圧ロッド４は、筒体３内に挿入される細径先端部４ａと、該細径先端部４ａの後端に設けられたハンドル４ｂとを備えている。細径先端部４ａを筒体３内に挿入し、操作者がハンドル４ｂを操作して細径先端部４ａに長手方向に沿う押圧力を加えることにより、細径先端部４ａの先端が筒体３内において移動させられる結果、細径先端部４ａの先端によって筒体３内の骨補填材２が、筒体３の長手方向に沿って前進させられるようになっている。
【００２０】
本実施形態に係る骨補填材導入具１により椎体Ｃ内に導入される骨補填材２の一例を図２に示す。この骨補填材２は、例えば、βリン酸三カルシウム等のリン酸カルシウム多孔体により構成され、円柱状に形成されている。骨補填材２の外周面には長手方向に間隔をあけて複数の周溝２ａが形成されている。骨補填材２の外形寸法は、骨補填材導入具１の筒体３の内径寸法よりも若干小さく形成されている。これにより、骨補填材２は骨補填材導入具１の筒体３内を容易に移動することができるようになっている。
【００２１】
このように構成された本実施形態に係る骨補填材導入具１の作用および作動方法について、以下に説明する。
本実施形態に係る骨補填材導入具１を用いて、図２の柱状の骨補填材２を椎体Ｃ内の空間に補填するには、まず、図４に示されるように、骨補填材導入具１を構成する筒体３を椎弓根Ａに形成された導入孔Ｂ内に挿入する。そして、筒体３の一端を椎体Ｃの空間内に配置し、他端から骨補填材２を挿入する。この挿入時において、骨補填材２は、比較的長い円柱状に形成されているので、細かい粒状の骨補填材を１つ１つ投入していく従来の方法と比較して、一度に多量の骨補填材２を挿入することができ、その取扱性を向上することができるという利点がある。
【００２２】
そして、１つ以上の円柱状の骨補填材２を筒体３内に挿入した状態で、筒体３の後部開口から押圧ロッド４の細径先端部４ａを挿入する。この状態で押圧ロッド４のハンドル４ｂに力を加えて筒体３内において細径先端部４ａを前進させることにより、細径先端部４ａの先端によって筒体３内の骨補填材２が押し出される。
【００２３】
筒体３内において押圧される骨補填材２は、図３（ａ）に示されるように、筒体３の直管部３ａにおいてはその長手方向にスムーズに前進させられるが、筒体３の先端には湾曲部３ｃが設けられているので、図３（ｂ）に示されるように、この湾曲部３ｃを通過させられる際に、湾曲した内面に接触して曲げモーメントを付与される。これにより、円柱状の骨補填材１は、その長手方向に設けられた周溝２ａの位置で破断されて、細かい粒状の骨補填材片２ｂに分解されることになる。
【００２４】
そして、筒体３の開口部３ｄから椎体Ｃ内の空間に放出される際には、骨補填材２が細かい粒状の骨補填材片２ｂに分解されているため、不規則な形態を有する空間内に隙間なく充填され、高い充填効率を達成し、術後の椎体Ｃの収縮を防止することができる。また、高い充填効率で充填できるので、術後の椎体Ｃの強度を十分に高くすることができる。さらに、固体状の骨補填材２を充填するので、骨粗鬆症患者の場合においても、骨補填材２が椎体Ｃ外部に漏れ出ることがなく、神経損傷等の発生を防止することができる。
【００２５】
なお、本実施形態においては周溝２ａを有する円柱状の骨補填材２を採用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、周溝２ａを有さず、長手方向の任意の位置で破断させる形式のものや、図５および図６に示されるような形態の柱状の骨補填材２′を採用してもよい。
【００２６】
図５および図６の骨補填材２′は、球体状の骨補填材片２ｂ′を複数数珠つなぎに配置して一体的な柱状の骨補填材２′に形成したものである。隣接する骨補填材片２ｂ′間には周溝状の凹部２ａ′が形成されており、骨補填材２と同様に、湾曲部３ｃから受ける曲げモーメントにより、凹部２ａ′の部分で破断して各補填材片２ｂ′が分離された状態で椎体Ｃ内の空間に放出されることになる。各骨補填材片２ｂ′は球体状に形成されているので、椎体Ｃ内の空間に充填されたときに、隣接する他の骨補填材片２ｂ′との間の隙間を小さくすることができる。したがって、さらに高い充填効率で充填することができ、高い強度を達成することができる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、筒体３の先端を湾曲させることにより湾曲部３ｃを形成し、該湾曲部３ｃを通過する柱状の骨補填材２が曲げモーメントを受けて破断するように構成したが、これに代えて、図７に示されるように、筒体３が、直管部３ａと該直管部３ａの先端の外側に配置される案内部３ｅとを備える構造としてもよい。案内部３ｅは、直管部３ａの先端開口の外側にさらに先端に向かって延びるように突出し、直管部３ａの内面の周方向の一部を延長するように設けられている。
【００２８】
案内部３ｅは、その内面側に半径方向内方に向かって湾曲する案内面３ｆを有している。これにより、直管部３ａから押し出されてきた柱状の骨補填材２の先端角部を案内面３ｆに沿って滑らせつつ半径方向に変位させることで、骨補填材２に曲げモーメントを付与するようになっている。曲げモーメントを受けた骨補填材２は破断され、粒状となって椎体Ｃ内の空間に放出される点は、上記と同様である。
【００２９】
このように構成することで、柱状の骨補填材２は、直管部３ａ内において破断されるのではなく、直管部３ａの開口部３ｄから出た後に破断され、破断された状態で筒体３に拘束されない自由状態となるので、筒体３内に詰まることなく椎体Ｃの空間内に解放され、充填される。案内面３ｆとしては、直管部３ａの内面にスムーズに接続する形状を有することが好ましいが、これに限定されるものではなく、半径方向内方に突出する突起であってもよい。
【００３０】
また、上記実施形態においては、直管部３ａの先端部に湾曲部３ｃを有する場合について例示したが、これに代えて、図８および図９に示されるように、直管部３ａの長手方向の任意の位置に、半径方向に突出する突起５，６を設けてもよい。図８は、直管部３ａの縦断面図、図９は、直管部３ａを開口部３ｄ側から見た正面図である。
【００３１】
突起５，６は、図８に示されるように、直管部３ａの内面に長手方向に間隔をあけて配置され、図９に示されるように直径方向に対向する位置に設けられている。突起５，６の長手方向の端部には突起５，６の上下を滑らかに接続する傾斜面５ａ，６ａが設けられている。
【００３２】
このようにすることで、図８（ａ）に示されるように、押圧ロッド４によって直管部３ａ内部を移動させられる骨補填材２は、図８（ｂ）に示されるように、最初に突起５の傾斜面５ａに乗り上げて直管部３ａ内においては半径方向一方向に移動させられ、次いで、図８（ｃ）に示されるように、突起６の傾斜面６ａに乗り上げて、図８（ｄ）に示されるように、半径方向他方向に移動させられる。
【００３３】
したがって、骨補填材２は直管部３ａ内において蛇行させられるように半径方向に変位させられる結果、曲げモーメントを付与されて容易に破断させられる。後続の骨補填材片２ｂについても、図８（ｅ）に示されるように、骨補填材２の前進とともに、突起５，６を通過して順次破断される。
そして、図８（ｆ）に示されるように、直管部３ａの開口部３ｄから放出されるときには、細かい粒状の骨補填材片２ｂに破断していることになる。突起５，６は、直管部３ａの長手方向の任意の位置に少なくとも１カ所設けられていれば足り、２カ所以上設けられていてもよい。
【００３４】
また、骨補填材２として、βリン酸三カルシウム多孔体からなるものを例に挙げて説明したが、これに代えて、他のリン酸カルシウムや、生体親和性のある材料であれば任意のものでよく、骨伝導もしくは誘導体をもつ材料であればさらに好ましい。特に、生体適合性を有する多孔性のセラミックスや、コラーゲン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ヒアルロン酸、またはこれらの組合せを用いてもよい。また、チタンの様な金属であってもよい。
また、円柱状の骨補填材２を例示して説明したが、これに代えて、多角柱状の骨補填材２を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る骨補填材導入具を示す縦断面図である。
【図２】図１の骨補填材導入具により椎体内に導入される骨補填材の一例を示す斜視図である。
【図３】図１の骨補填材導入具の作用を説明する説明図である。
【図４】図１の骨補填材導入具を用いて図２の骨補填材を椎体内の空間に導入する充填作業を説明する模式図である。
【図５】骨補填材の変形例を示す斜視図である。
【図６】図５の骨補填材を導入する場合の作用を説明する説明図である。
【図７】図１の骨補填材導入具の変形例を示す縦断面図である。
【図８】図１の骨補填材導入具の他の変形例を用いた骨補填材の導入作業を説明する説明図である。
【図９】図８の骨補填材導入具の筒体を先端から見た正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ａ  椎弓根
Ｂ  導入孔
Ｃ  椎体
１  骨補填材導入具
２，２′，２″  骨補填材
３  筒体
３ａ  直管部
３ｃ  湾曲部（内面）
３ｇ  案内面（内面）
４  押圧ロッド
【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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