(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1のガイド管を通じて挿入され、前記第1の骨に下穴を開けるように適合された第1の位置づけピンであり、前記第1の位置づけピンが、前記第1の骨内における前記第1の位置づけピンの深さを表す印を含み、更に、前記第1の位置づけピンが、前記第1の骨に前記プレートを保持する、第1の位置づけピンと、
前記第2のガイド管を通じて挿入され、前記第2の骨に下穴を開けるように適合された第2の位置づけピンであり、前記第2の位置づけピンが、前記第2の骨内における前記第2の位置づけピンの深さを表す印を含み、更に、前記第2の位置づけピンが、前記第2の骨に前記プレートを保持する、第2の位置づけピンと、を更に含む、請求項3に記載の固定システム。
前記第1のねじ穴がねじ山を含み、前記ねじ山が前記第1のガイド管と係合して前記第1のガイド管を前記プレートに固定して維持し、更に、前記第1のガイド管を取り外した後に、前記ねじ山が前記第1の骨に挿入されたねじと係合して前記プレートを前記第1の骨に固定して維持し、
前記第2のねじ穴がねじ山を含み、前記ねじ山が前記第2のガイド管と係合して前記第2のガイド管を前記プレートに固定して維持し、更に、前記第2のガイド管を取り外した後に、前記ねじ山が前記第2の骨に挿入されたねじと係合して前記プレートを前記第2の骨に固定して維持する、請求項3に記載の固定システム。
パッケージを更に含み、前記パッケージは、前記挿入用具が前記プレートをその開位置において保持するように前記挿入用具と連結された前記プレートを内部に受容するように適合されている、請求項1に記載の固定システム。
パッケージを更に含み、前記パッケージは、前記挿入用具が前記プレートをその開位置において保持し、前記第1及び第2のガイド管と前記プレートが連結されたままになるように、前記挿入用具と連結された前記プレートを内部に受容するように適合されている、請求項3に記載の固定システム。
【発明を実施するための形態】
【0012】
要求に応じて、本発明の詳細な実施形態を本明細書に開示する。しかしながら、開示される実施形態が本発明の例示に過ぎず、様々な形で具現化され得ることを理解されたい。更に、図面は必ずしも一定の縮尺ではないことが理解されるべきであり、いくつかの特徴は、特定の構成要素又は工程の詳細を示すために拡大されている場合がある。
【0013】
図1は整形外科用プレート10を図示している。このプレートは、例えば、ニチノール(ニッケル−チタン)、又は変形すること及び元の形状に回復することができる任意の他の弾性材料のような形状記憶材料から作製することができる。プレート10は、圧迫されて延伸された開形状100で示されている。好ましい実施形態において、プレート10はねじ穴11が画定された本体部分16と、ねじ穴12が画定された本体部分17と、を含んでいる。しかしながら、当業者は、外科手術のタイプに応じてプレート10がより多くの又はより少ない本体部分及びねじ穴を含んでもよいことを理解するであろう。ねじ穴11及び12、又は任意の数のねじ穴は、ねじを係合するために必要に応じて滑らか、テーパー形状、又はねじ山付きであってよい。好ましい実施形態において、ねじ穴11及び12はねじ山付きで図示されている。プレート10は、本体部分16及び17と一体に並びにそれらの間に形成された可動アーム13及び14もまた含んでいる。しかしながら、当業者は、プレート10が外科手術のタイプに応じてより多くの可動アームを含んでもよいことを理解するであろう。可動アーム13及び14と端部16及び17に囲まれて中央開口部15が画定されており、この開口部はプレート10がその開形状100にあるときは伸長されている。中央開口部15は、2つ以上の可動アーム13及び14が開位置と圧縮位置との間で移動するための空間を許容する限り、任意の形状であってよい。
【0014】
図2は同じプレート10だが圧縮形状101で図示されており、これがプレート10が元々作製されたときの形状である。この形状において、ねじ穴11及び12は、ねじとの結合が望まれる場合に円形のままである場合もあり、形状を変える場合もある。室温、体温、又は外部からの何らかのエネルギー源の付加によって、可動アーム13及び14の形状は開形状100から圧縮形状101に変わった。圧縮形状101において、可動アーム13及び14は収縮しており、開形状100の伸長された形状と異なる収縮した形状の中央開口部15を端部16及び17とともに画定している。
【0015】
プレート10は圧縮形状101で始まり、外的な力の付加によってその圧縮形状101からその開形状100に移動する。具体的には、外的な力の付加が可動アーム13及び14を延伸及び拡張させてプレート10を伸ばし、中央領域15を開形状100にする。室温、体温、又は外的な何らかのエネルギー源の付加の後、可動アーム13及び14は収縮して縮小し、プレート10、及びしたがって中央領域15を、その圧縮形状101に収縮する。
【0016】
図3はドリルガイド管20を図示している。ドリルガイド管20は、金属又はプレートから作製することができ、直径21の内側筒穴及び外側表面22を有している。肩部23は、大きい外側表面22がより小さい直径の新たな小さい外側表面24になる場所である。ねじ山25は、小さい外側表面24から延出しており、プレート10のねじ穴11及び12と嵌合するために必要な同じねじ山の特徴を有する。
【0017】
図5は位置づけピン30を図示している。位置づけピン30は任意の材料で作製することができる。好ましい実施形態では、医療グレードの金属で作製される。位置づけピン30は、骨を刳り貫くための切削楯溝31を有する。位置づけピン30の柄32は、ドリルガイド管20の内側筒穴21の中に適合する直径を有する。短い目盛り線33は、下穴を刳り貫くための特定の深さを画定すするための、位置づけピン30の表面上のインクの又は彫刻された印である。同様に、長い目盛り線34もまた下穴の深さを定めるための印であり、この印は位置づけピン30の周囲を取り巻いている。
【0018】
図6は、プレート10を骨に取り付けるように設計されたねじ40を図示している。好ましい実施形態において、ねじ40は2つのねじ山付き部分すなわち柄のねじ山41と頭部ねじ山42を有する。柄のねじ山41は、位置づけピン30によって開けられた下穴の中に挿入されたときに骨と係合するように設計される。この目的を達成するであろうピッチ、直径、及びインチ当たりのねじ山に関係する、任意の数のねじ山の特徴が存在する。頭部ねじ山42は、プレート10のねじ穴11及び12と係合するように設計されている。
【0019】
図7〜9は挿入用具50を図示している。挿入用具50は、ハンドル51、シャフト52、プラットホーム53、及び保持スペーサー56で構成されている。ハンドル51は、外科医の手に人間工学的に適合する任意の形状でよい。シャフト52は、所望の骨の表面上にプラットホーム50を位置づけるために必要な任意の長さ又は角度でよい。用途によっては、シャフト52は全く必要ない場合があり、したがって挿入用具50から削除される場合がある。プラットホーム53は、金属又はプラスチックのような固体材料であり、ドリルガイド穴54及び55を適切な分離距離に間を空けて配置するとともにプレート10を開形状100に保持するように設計される。したがって、プラットホーム53のドリルガイド穴54及び55は、プレート10がその開形状100にあるときのプレート10のねじ穴11及び12の分離距離に相当する。保持スペーサー56は、プレート10がその開形状100にあるときのプレート10の中央開口部15の長さと実質的に一致するように設計され、プラスチック又は金属のような固体材料で作製される。この好ましい実施形態において、保持スペーサー56は矩形である。保持スペーサー56がプレート10を開形状100に保持するように、プレート10がその開形状100にあるときに保持スペーサー56が中央開口部15の中に適合し、端部16及び17に当接する隆起した側面部分18及び19を含んでいれば、保持スペーサー56の形状は重要ではない。
【0020】
図10〜11は、プレート10、2つのドリルガイド管20、及びプレート挿入用具50を示す組み立て品を図示している。プレート10はこの構成において開形状100である。ドリルガイド管20の小さい外側表面24は、挿入用具50のプラットホーム53の上に位置づけられたドリルガイド穴54及び55を貫通している。ドリルガイド管20上のねじ山25は、プレート10の穴11及び12の中にねじ込まれる。保持スペーサー56が、プレート10の中央開口部15の中に配置され、保持スペーサー56の両端が端部16及び17と当接しているために、保持スペーサー56はプレート10をその開形状100に維持する。ドリルガイド管20上のねじ山25は、プレート10の穴11及び12の中にねじ込まれる。
【0021】
図12〜17は、2つの骨又は骨片を外科手術中に固定するための形状記憶プレートの使用方法を図示している。外科手技は、外科医がまず第1の骨71を第2の骨72に固定しようと試みることから始まる。
図12に図示したように、中央開口部15への保持スペーサー56の挿入の結果として、開形状100のプレート10は、第1の骨71と第2の骨72との間に存在する骨癒合界面73の頂部に位置づけられる。プレート10のねじ穴11及び12は、ねじ穴11が第1の骨71の上、及びねじ穴12が第2の骨72の上になるように配置される。好ましい方法において、その開形状100に配置されるプレート10の中心は、第1の骨71と第2の骨72との間の癒合界面73の上に置かれる。ドリルガイド管20はプレート10の中にねじ込まれ、挿入用具50のプラットホーム53を貫通する。
【0022】
図12に示したように、組み立て品を位置づけた後、外科医は2つの位置づけピンを使用してプレート10を定位置に一時的に固定し、ねじの長さを測定する。
図13に図示したように、定位置まで刳り貫いた2つの位置づけピン30は、ドリルガイド管20、挿入用具50のプラットホーム53、プレート10のそれぞれのねじ穴11及び12を通り、それぞれ対応する第1の骨71及び第2の骨72の中まで貫通する。ここで、短い目盛り線33及び長い目盛り線34をそれぞれ利用して、プレート10を係止するためのねじ40の深さを測ることができる。
【0023】
この時点で、外科医はプレート10を第1の骨71及び第2の骨72にねじ止めする準備ができているであろう。
図14に図示したように、プレート10は、第1の骨71及び第2の骨72の上に、並びに癒合界面73の上に中心が置かれて、その開形状100で位置づけられる。ドリルガイド管20のうち一方はプレート10に取り付けられたままだが、もう一方のドリルガイド管20はプレート10及び挿入用具50のプラットホーム53から取り外されている。この時点で、挿入用具50は、プレート10の中央開口部15の中の保持スペーサー56とともにプレート10に取り付けられたままである。ねじ40はプレート10のねじ穴11にねじ込まれる。ねじ穴11に到達するために、ねじ40は挿入用具50のねじ穴54を貫通する。ねじ40の頭部ねじ山42はプレート10のねじ穴11と嵌合する。ねじ40が完全に定位置に入ったら、プレート10の片面は第1の骨71に係止される。
【0024】
図15を参照すると、第1の骨71内の定位置に第1のねじ40がねじ込まれたら、残りのドリル管20をプレート10及び挿入用具50のプラットホーム53から取り外し、第2のねじ40をプレート10のねじ穴12にねじ込む。第2のねじ40は挿入用具50のねじ穴55を貫通する。第1及び第2のねじ40の両方が定位置にねじ込まれた後、挿入用具50は、
図16に図示するように、プレート10に対して、保持スペーサー56がプレート10の中央開口部15の中に置かれている位置づけのままである。このように、プレート10は、第1の骨71及び第2の骨72にねじ止めされ、骨癒合界面73の上に中心が置かれる。
【0025】
図17は、第1の骨71及び第2の骨72へのプレート10のインプラントにおける最終工程を図示している。プレート10の中央開口部15から保持スペーサー56を引き出す、回転させる、引っ張る、及び/又は軽く揺することによって挿入用具50をプレート10から取り外す。第1及び第2のねじ40は、プレート10のそれぞれ対応するねじ穴11及び12に位置づけられて、プレート10を第1の骨71及び第2の骨72に係止する。保持スペーサー56が取り外されたので、形状記憶プレート10は室温、体温、又は外的なエネルギー入力に応じて、形状をその開形状100からその圧縮形状101に変換することができる。具体的には、可動アーム13及び14の長さが減少し、第1の中央開口部15の形状が変化して第2の中央開口部18になる。この好ましい実施形態では可動アーム13及び14はプレート10を変換するが、当業者は、同じ変換効果をもたらすであろう多くの設計、配向、形状、及び可動アーム数が存在することを認識するであろう。プレート10がその圧縮形状101に移行すると、骨癒合界面73において第1の骨71と第2の骨72との間にコンプレッションがかかる。
【0026】
インプラントのまとめに、外科医は挿入用具に予め取り付けられた形状記憶プレートインプラントを選択する。ドリルガイド管はプレートに予め取り付けられてもよく、外科手術中に取り付けられてもよい。外科医は癒合又は固定する2つの骨の接合部にプレートを位置づけ、位置づけピンを使ってプレートをそれらの骨に一時的に固定する。次いで外科医は一方の位置づけピン及びドリルガイド管を取り外し、代わりにねじを入れてプレートの片側を定位置に保持し、次いで、第2のねじを配置することができるように、第2の位置づけピン及びドリルガイド管を取り外す。
【0027】
このシステムの独創性を以下に述べる。圧縮をもたらす形状記憶プレートは、プレートの両側が骨に係止されるまで開形状で保持されないと圧縮力が尚早に解放されてしまう。これは、プレートを突き開く挿入用具によって最初に達成することができる。しかしながら、外科医の準備ができるまで圧縮力を保存するには、挿入用具を取り外す前に骨にプレートを係止しなくてはならない。そのためには、ねじを何らかの方法で挿入用具に貫通させる必要がある。前述のインプラント方法は、これらの目的を達成する。更に、この方法は、圧縮力を付加するタイミングを外科医が選ぶことを可能にする。場合によっては、外科医は1つ以上のプレートをインプラントし、挿入用具を定位置に残しておいて、適切なときにそれらを解放することができる。この手順は、より複雑な手術の実施を可能にし得る。更に、挿入用具の存在がプレートを外科医から見えなくすること又は見えにくくすることがあるが、2つの位置づけピンはプレートを骨の上に正しい配向で確実に維持する。
【0028】
この形状記憶プレートを使用するために、医療機器会社又は病院は外科手術の前にシステムの特定の要素を予め付加することができる。形状記憶プレート10は、
図2に示す圧縮形状101から
図1に示すその開形状100に延伸する必要がある。次いで、プレート10を開形状100に拘束する挿入用具50のような挿入用具を介してプレートを開形状に保持する必要がある。次いでこれは、プレートの準備方法を可能にする。プレート10を圧縮形状101から開形状100に延伸する。プレート10を挿入用具50に配置する。所望により、手術の前に、又は手術時に、ドリルガイド20を取り付けてもよい。予め付加されたプレートを無菌パッケージで送達することができることもまた企図される。
【0029】
本発明を前述の好ましい実施形態との関係で説明してきたが、かかる説明は例示のみを目的としたものであり、当業者には明白なように、多くの代替物、等価物、及び様々な程度の変更例が本発明の範囲内に含まれるであろう。したがってその範囲は、いかなる点においても前述の「発明を実施するための形態」により限定されない。むしろそれは、以下の「特許請求の範囲」によってのみ定義される。
【0030】
〔実施の態様〕
(1) 固定システムであって、
中央開口部を画定し、第1の骨と第2の骨との間を固定するように適合されたプレートであり、開形状と圧縮形状との間で構成可能である、プレートと、
前記プレートがその開形状に移動した後に、前記プレートをその開形状で保持するために前記中央開口部に挿入されて前記プレートに当接するように適合された挿入用具と、を含み、前記挿入用具は、前記第1の骨及び前記第2の骨と固定されるように前記プレートを位置づけることを可能にし、更に、前記第1の骨及び前記第2の骨と前記プレートを固定した後に前記挿入用具から前記プレートを解放すると、前記プレートはその開形状からその圧縮形状に移動することができ、それにより、前記第1の骨を前記第2の骨で圧迫する、固定システム。
(2) 前記挿入用具が保持スペーサーを含み、前記保持スペーサーは前記プレートがその開形状にあるときに前記プレートの前記中央開口部に挿入され、前記保持スペーサーは前記プレートに当接して、前記プレートをその開形状に保持する、実施態様1に記載の固定システム。
(3) 前記保持スペーサーが、前記プレートをその開形状に保持するように前記プレートに当接する隆起した側部を含む、実施態様2に記載の固定システム。
(4) 前記プレートが、
第1のねじ穴を画定する第1の端部と、
第2のねじ穴を画定する第2の端部と、
前記第1の端部と第2の端部との間に配設された第1及び第2のアームと、を含み、前記第1及び第2の端部と前記第1及び第2のアームとが前記中央開口部を画定し、更に、前記第1及び第2のアームは、拡張して前記プレートをその開形状に構成し、収縮して前記プレートをその圧縮形状に構成する、実施態様1に記載の固定システム。
(5) 前記挿入用具が保持スペーサーを含み、前記保持スペーサーは前記プレートがその開形状にあるときに前記プレートの前記中央開口部に挿入され、前記保持スペーサーは前記プレートの前記第1及び第2の端部に当接して前記プレートをその開形状に保持する、実施態様4に記載の固定システム。
【0031】
(6) 前記保持スペーサーが、前記プレートの前記第1及び第2の端部と当接して前記プレートをその開形状に保持する隆起した側部を含む、実施態様5に記載の固定システム。
(7) 前記挿入用具は、前記プレートがその開形状にあるときに前記第1のねじ穴と整列する第1のガイド穴と、前記第2のねじ穴と整列する第2のガイド穴とを含むプラットホームを含む、実施態様5に記載の固定システム。
(8) 前記プラットホームの前記第1のガイド穴を通じて挿入されて前記プレートの前記第1のねじ穴と係合するように適合された第1のガイド管と、
前記第2のガイド穴を通じて挿入されて前記プレートの前記第2のねじ穴と係合するように適合された第2のガイド管と、を更に含む、実施態様7に記載の固定システム。
(9) 前記第1のガイド管を通じて挿入され、前記第1の骨に下穴を開けるように適合された第1の位置づけピンであり、前記第1の位置づけピンが、前記第1の骨内における前記第1の位置づけピンの深さを表す印を含み、更に、前記第1の位置づけピンが、前記第1の骨に前記プレートを保持する、第1の位置づけピンと、
前記第2のガイド管を通じて挿入され、前記第2の骨に下穴を開けるように適合された第2の位置づけピンであり、前記第2の位置づけピンが、前記第1の骨内における前記第2の位置づけピンの深さを表す印を含み、更に、前記第1の位置づけピンが、前記第2の骨に前記プレートを保持する、第2の位置づけピンと、を更に含む、実施態様8に記載の固定システム。
(10) 前記第1のねじ穴がねじ山を含み、前記ねじ山が前記第1のガイド管と係合して前記第1のガイド管を前記プレートに固定して維持し、更に、前記第1のガイド管を取り外した後に、前記ねじ山が前記第1の骨に挿入されたねじと係合して前記プレートを前記第1の骨に固定して維持し、
前記第2のねじ穴がねじ山を含み、前記ねじ山が前記第2のガイド管と係合して前記第2のガイド管を前記プレートに固定して維持し、更に、前記第2のガイド管を取り外した後に、前記ねじ山が前記第2の骨に挿入されたねじと係合して前記プレートを前記第2の骨に固定して維持する、実施態様8に記載の固定システム。
【0032】
(11) パッケージを更に含み、前記パッケージは、前記挿入用具が前記プレートをその開位置において保持するように前記挿入用具と連結された前記プレートを内部に受容するように適合されている、実施態様1に記載の固定システム。
(12) 前記パッケージが、前記固定システムの殺菌後に前記プレート及び前記挿入用具を無菌に維持する、実施態様11に記載の固定システム。
(13) パッケージを更に含み、前記パッケージは、前記挿入用具が前記プレートをその開位置において保持し、前記第1及び第2のガイド管と前記プレートが連結されたままになるように、前記挿入用具と連結された前記プレートを内部に受容するように適合されている、実施態様8に記載の固定システム。
(14) 前記パッケージが、前記固定システムの殺菌後に前記プレート、前記挿入用具、及び前記第1及び第2のガイド管を無菌に維持する、実施態様13に記載の固定システム。
(15) 骨を固定するための方法であって、
a.開形状と圧縮形状との間で構成可能な第1のプレートを、第1の挿入用具が前記プレートをその開形状に維持するように前記第1の挿入用具と連結する工程、
b.第1のドリルガイド管を前記第1のプレートの第1のねじ穴と係合し、第2のドリルガイド管を前記第1のプレートの第2のねじ穴と係合する工程、
c.前記第1の挿入用具を用いて、固定を必要とする第1及び第2の骨の上に前記第1のプレートを配置する工程、
d.第1の位置づけピンを前記第1のドリルガイド管を通じて挿入し、前記第1の位置づけピンで前記第1の骨を刳り貫く工程、
e.第2の位置づけピンを前記第2のドリルガイド管を通じて挿入し、前記第2の位置づけピンで前記第2の骨を刳り貫く工程、
f.前記第1の位置づけピンを前記第1のドリルガイド管から取り外し、前記第1のドリルガイド管を前記第1のプレートから取り外す工程、
g.第1のねじを前記第1のプレートの前記第1のねじ穴を通じて前記第1の骨に挿入する工程、
h.前記第2の位置づけピンを前記第2のドリルガイド管から取り外し、前記第2のドリルガイド管を前記第1のプレートから取り外す工程、
i.第2のねじを前記第1のプレートの前記第2のねじ穴を通じて前記第2の骨に挿入する工程、及び
j.前記第1のプレートがその圧縮形状に移動するように、前記第1の挿入用具を前記第1のプレートから外す工程、を含む、方法。
【0033】
(16) 工程jを実施せず、代わりに、
k.開形状と圧縮形状との間で構成可能な第2のプレートを第2の挿入用具と連結して、前記第2の挿入用具で前記第2のプレートをその開形状に維持する工程、
l.第3のドリルガイド管を前記第2のプレートの第1のねじ穴と係合し、第4のドリルガイド管を前記第2のプレートの第2のねじ穴と係合する工程、
m.前記第2のプレートを、前記第2の挿入用具を用いて、固定を必要とする前記第1及び第2の骨に配置する工程、
n.第3の位置づけピンを前記第3のドリルガイド管を通じて挿入し、前記第3の位置づけピンで前記第1の骨を刳り貫く工程、
o.第4の位置づけピンを前記第4のドリルガイド管を通じて挿入し、前記第4の位置づけピンで前記第2の骨を刳り貫く工程、
p.前記第3の位置づけピンを前記第3のドリルガイド管から取り出し、前記第3のドリルガイド管を前記第2のプレートから取り出す工程、
q.第3のねじを前記第2のプレートの前記第1のねじ穴を通じて前記第1の骨に挿入する工程、
r.前記第4の位置づけピンを前記第4のドリルガイド管から取り出し、前記第4のドリルガイド管を前記第2のプレートから取り出す工程、
s.第4のねじを前記第2のプレートの前記第2のねじ穴を通じて前記第2の骨に挿入する工程、及び
t.前記第1及び第2のプレートがそれらの圧縮形状に移動するように、前記第1の挿入用具を前記第1のプレートから外し、前記第2の挿入用具を前記第2のプレートから外す工程、を含む、実施態様15に記載の骨を固定するための方法。
(17) 固定システムのための方法であって、
圧縮形状と開形状との間で構成可能なプレートをその開形状に移動する工程、及び
前記プレートをその開形状に保持するように適合された挿入用具に前記プレートを取り付ける工程、を含む、方法。
(18) 圧縮形状と開形状との間で構成可能なプレートをその開形状に移動する工程が、第1の端部と第2の端部との間に配設された第1及び第2のアームを延伸する工程を含む、実施態様17に記載の固定システムのための方法。
(19) 前記プレートをその開形状に保持するように適合された挿入用具に前記プレートを取り付ける工程が、前記第1のアームと第2のアーム及び前記第1の端部と第2の端部との間に保持スペーサーを挿入して、前記保持スペーサーが前記プレートの前記第1及び第2の端部と当接して前記プレートをその開形状に保持するようにする工程を含む、実施態様18に記載の固定システムのための方法。
(20) 前記挿入用具が前記プレートをその開位置に保持するように前記挿入用具に取り付けられた前記プレートをパッケージ化する工程を更に含む、実施態様17に記載の固定システムのための方法。
【0034】
(21) 2つのドリルガイド管を前記プレートに固定する工程を更に含む、実施態様17に記載の固定システムのための方法。
(22) 前記挿入用具が前記プレートをその開位置に保持し、前記第1及び第2のガイド管を前記プレートに固定して保持するように、前記挿入用具に取り付けられた前記プレートをパッケージ化する工程を更に含む、実施態様21に記載の固定システムのための方法。