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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2017-501782(P2017-501782A)
(43)【公表日】2017年1月19日
(54)【発明の名称】着脱式骨穿通装置及び方法
(51)【国際特許分類】
A61B 17/16 20060101AFI20161222BHJP
A61B 17/56 20060101ALI20161222BHJP
【ＦＩ】
A61B17/16
A61B17/56
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
【全頁数】19
(21)【出願番号】特願2016-536727(P2016-536727)
(86)(22)【出願日】2014年12月2日
(85)【翻訳文提出日】2016年8月3日
(86)【国際出願番号】US2014068222
(87)【国際公開番号】WO2015084881
(87)【国際公開日】20150611
(31)【優先権主張番号】61/911,977
(32)【優先日】2013年12月4日
(33)【優先権主張国】US
(81)【指定国】
AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(71)【出願人】
【識別番号】508154988
【氏名又は名称】トリニティ・オーソペディックス・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】ＴＲＩＮＩＴＹ ＯＲＴＨＯＰＥＤＩＣＳ ＬＬＣ
(74)【代理人】
【識別番号】100081422
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 光雄
(74)【代理人】
【識別番号】100084146
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 宏
(74)【代理人】
【識別番号】100111039
【弁理士】
【氏名又は名称】前堀 義之
(72)【発明者】
【氏名】ジェイムズ・エフ・マリノ
(72)【発明者】
【氏名】ジャミル・エルバナ
【テーマコード（参考）】
4C160
【Ｆターム（参考）】
4C160LL08
4C160LL70
(57)【要約】
末端の骨穿通機構と、着脱式先端装置を骨コアリング装置の様々な実施形態の末端に分離可能に固着することを許容する固着機構とを含む着脱式先端装置の実施形態が開示された。着脱式先端装置のいくつかの実施形態は、捻り荷重の骨コアリング装置から骨除去機構への伝達を補助する機構を含む。更に、着脱式先端装置のいくつかの実施形態は、骨コアリング装置の末端機構のための保護表面を提供するように構成されている保護要素を含む。【選択図】図１１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
骨の層を穿通するように構成された骨穿通機構と、
骨コアリング装置の末端に分離可能に係合するように構成された固着機構と
を有する着脱式先端装置。
骨コアリング装置の末端に分離可能に係合するように構成された固着機構と
を有する着脱式先端装置。
【請求項2】
前記骨の層は皮質骨から構成される、請求項１に記載の着脱式先端装置。
【請求項3】
前記固着機構は、前記骨コアリング装置の末端に沿った窓面に分離可能に係合するように構成されている押しボタン又はツメである、請求項１に記載の着脱式先端装置。
【請求項4】
前記窓面は、前記骨コアリング装置から前記骨穿通機構への捻り荷重の伝達を補助するために、係合された前記固着機構の前記窓面に対する動きを最小化するように構成されている、請求項３に記載の着脱式先端装置。
【請求項5】
前記固着機構から伸長し、前記固着機構の前記骨コアリング装置の末端との係合及び分離の少なくとも１つを補助する変形可能な要素を更に含む、請求項１に記載の着脱式先端装置。
【請求項6】
前記変形可能な要素は、前記骨コアリング装置から前記骨穿通機構へ捻り荷重を伝達するように構成されている非対称な断面形状を有する、請求項５に記載の着脱式先端装置。
【請求項7】
前記骨コアリング装置の末端機構に保護表面を提供するように構成されている保護要素を更に含む、請求項１に記載の着脱式先端装置。
【請求項8】
前記保護要素は、適合性材料からなるＯリングである、請求項７に記載の着脱式先端装置。
【請求項9】
少なくとも捻り荷重又は縦荷重が前記骨コアリング装置に作用したときに、前記着脱式先端装置を前記骨コアリング装置に対して安定させるように構成されているスリーブ管を更に含む、請求項１に記載の着脱式先端装置。
【請求項10】
骨の層を穿通するように構成されている骨穿通機構及び骨コアリング装置の末端に分離可能に係合するように構成されている固着機構を含み、骨コアリング装置の末端に固着する着脱式先端装置を提供することと、
着脱式先端装置の固着機構を骨コアリング装置の末端に係合すること
からなる方法。
着脱式先端装置の固着機構を骨コアリング装置の末端に係合すること
からなる方法。
【請求項11】
骨穿通機構を用い骨の層を穿通することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記骨の層は皮質骨からなる、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記固着機構は骨コアリング装置の末端に沿って窓面に分離可能に係合されている押しボタン又はツメである、請求項１０に記載の方法。
【請求項14】
前記窓面は、捻り荷重を骨コアリング装置から骨穿通機構へと伝達することを補助するために、係合された固着機能の窓面に対する動きを最小化するように構成されている、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記着脱式先端装置は、前記固着機構から延伸し前記固着機構と骨コアリング装置の末端との係合又は分離の少なくとも一方を補助する変形可能な要素を更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項16】
前記変形可能な要素は、捻り荷重を前記骨コアリング装置から前記骨穿通機構に伝達するように構成されている非対称な断面形状を有している、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記着脱式先端装置は、前記骨コアリング装置の末端機構用の保護表面を提供するように構成されている保護要素を更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項18】
前記保護要素は、適合性材料からなるＯリングである、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記着脱式先端装置は、少なくとも捻り荷重や縦荷重が骨コアリング装置に加わったときに、前記着脱式先端装置を骨コアリング装置に対して安定化させるスリーブ管を更に含む、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）本出願は、２０１３年１２月４日に出願された「着脱式骨穿通装置及び方法（Removable Bone Penetrating Device and Method）」という名称の米国仮特許出願第６１／９１１，９７７号に基づく優先権を主張し、本明細書においてその内容のすべてを参照として援用する。
【背景技術】
【0002】
欠損や病気を診断するために生体材料のコア試料（core sample）を入手することがしばしば必要となる。試料を得るために、周囲の生体材料からその一部や「コア試料」を摘出するために器具が使用され得る。ある環境下では、コアリングされる材料は海綿骨である。例えば、医者にとって、移植やその他の目的のために、皮質が除去された骨に到達し海綿骨を回収できれば望ましいだろう。
【発明の概要】
【0003】
現在の主題の態様は、着脱式先端装置のような、骨コアリング装置（bone coring device）に取り付けるように構成された着脱式装置を備える骨コアリング装置を含み得る。
【0004】
ある態様では、骨の層を穿通するように構成されている骨穿通機構と、骨コアリング装置の末端と着脱可能に係合するように構成されている固着機構とを含む着脱式先端装置が開示されている。
【0005】
その他の態様では、前記着脱式先端装置を使用する方法は、骨コアリング装置の末端へ固着する着脱式先端装置を提供することを含み得る。前記着脱式先端装置は、骨の層を穿通するように構成されている骨穿通機構と、骨コアリング装置の末端と着脱可能に係合するように構成され得る固着機構とを含み得る。更に、前記方法は、前記着脱式先端装置の前記固着機構を前記骨コアリング装置の前記末端に係合することを含み得る。
【0006】
いくつかの変形形態では、以下の１つ以上を実行可能に組み合わせて任意に含んでもよい。例えば、前記方法は、前記骨穿通機構を用いた骨の層の穿通を含んでもよく、前記骨の層は皮質骨を含んでもよい。前記固着機構は、前記骨コアリング装置の前記末端に沿った窓面と着脱可能に係合するように構成されている押しボタンやツメ（tab）を含む。前記窓面は、前記骨コアリング装置から前記骨穿通機構への捻り荷重の伝達を補助するために、係合している前記固着機構の前記窓面に対する動きを最小にするように構成され得る。
【0007】
更に、前記着脱式先端装置は、前記固着機構から延伸し前記骨コアリング装置の前記末端への前記固着機構の係合又は分離の少なくとも一方を補助する変形可能な要素を含み得る。前記変形可能な要素は、前記骨コアリング装置から前記骨穿通機構へと捻り荷重を伝達するように構成されている非対称な断面形状を有し得る。その上、前記着脱式先端装置は、前記骨コアリング装置の末端機構用の保護表面を提供するように構成されている保護要素を含み得る。前記保護要素は適合性材料からなるＯリングを含み得る。更に、前記着脱式先端装置は、少なくとも前記骨コアリング装置に捻り荷重又は縦荷重が作用したときに、前記着脱式先端装置を前記骨コアリング装置に対して安定させるように構成されているスリーブ管を含み得る。
【0008】
ここに説明される主題の１種類以上の変形形態の詳細は、添付の図面及び以下の説明において明らかにされる。ここに説明される主題の更なる特徴と利点は明細書と図面から、並びに請求項から明らかとなる。
【0009】
これらの態様及びその他の態様は、以下の図面を参照して詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】骨組織の1つ以上のコア試料を摘出するように適合されたコア試料装置の斜視図。
【図2】第２のハンドル部材及び前記コア試料装置の外部切削管の一部の拡大図。
【図3】第１のハンドル部材及び前記コア試料装置の内管の一部の拡大図。
【図4】滑り面結合器及び蓋と関連した前記内管。
【図5A】前記コア試料装置が「閉じた」状態でのハンドル及びコアリングアセンブリの一部の斜視図。
【図5B】閉じた状態での前記コア試料装置の断面図。
【図5C】前記第１のハンドル部材を前記第２のハンドル部材に対して回転させることによって得られた「開いた」状態での前記コア試料装置。
【図5D】開いた状態での前記コア試料装置の断面図。
【図6】前記外部切削管の側面図。
【図7】前記外部切削管の末端領域の拡大図。
【図8】前記外部切削管の末端領域の断面図。
【図9】前記内管が前記外部切削管の内部に配置されたコアリングアセンブリの末端領域の断面図。
【図10】前記コア試料装置と相互作用するタンピング部材の側面図。
【図11A】前記コア試料装置の末端から分離された着脱式先端装置の一実施形態。
【発明を実施するための形態】
【0011】
様々な図面における同様の参照記号は同様の要素を示す。
【0012】
図１は、骨組織のような組織の１つ以上のコア試料の摘出に適合されたコア試料装置の斜視図である。前記コア試料装置は、前記コア試料装置を保持し操作するために、使用者が把持することができるハンドル１０５を有する。前記ハンドル１０５は、以下でより詳細に説明するように、材料のコア試料を回収するために、骨材料といった試料とされる材料に進入させることができる切削アセンブリ又はコアリングアセンブリ１１０と結合される。一実施形態では、ハンドル１０５は、試料とされる材料を切削するために、コアリングアセンブリ１１０の第１の部分をコアリングアセンブリ１１０の第２の部分に対して動かすために作動させるアクチュエータとして働く。その際、コアリングアセンブリ１１０は、外部切削管１２５と、外部切削管１２５の中に中心を共有するように移動可能に配置されている内管１３０とを含む。
【0013】
図１を更に参照すると、ハンドル１０５は、概ね、使用者の手に収まるように適合された円筒状の形状を有する。前述したように、ハンドル１０５は、コアリングアセンブリ１１０の構成要素間の相対的運動を引き起こすアクチュエータとして働くことができる。その際、ハンドル１０５は、第１のハンドル部材１１５と、第１のハンドル部材１１５に対して可動に結合されている第２のハンドル部材１２０とを含む。例示的な実施形態では、第１のハンドル部材１１５は前記コア試料装置の基端に配置されており、第２のハンドル部材１２０は第１のハンドル部材１１５の末端に配置されている。蓋１２２は隣接する第１のハンドル部材１１５の最基端領域に配置されている。人間工学的特徴を有するように、第１のハンドル部材１１５と第２のハンドル部材１２０の相対位置は変更可能であり、ハンドル１０５の形状とハンドル１０５の構成要素もまた変更可能であると理解されたい。
【0014】
外部切削管１２５とコアリングアセンブリ１１０の内管１３０との相対運動を引き起こすために、前記第１のハンドル部材１１５（基端部材）は、第２のハンドル部材１２０（末端部材）に対して回転させることができる。例えば、第２のハンドル部材１２０に対する第１のハンドル部材１１５の回転運動は、以下に更に詳細に記すように、内管１３０を、直線的に運動させ、又は、外部切削管１２５に対して並進させる。その際、内管１３０は、コアリングアセンブリ１１０の長軸に一致する軸に沿って直線的に並進する。コアリングアセンブリの構成要素のこのような相対運動を達成するために、そのいくつかはここで説明するが、様々な機構が使用され得る。
【0015】
図２は第２のハンドル部材１２０と外部切削管１２５の一部の拡大図を示す。図２では、第１のハンドル部材１１５は示していない。外部切削管１２５は、第２のハンドル部材１２０の内部領域に取り付けられている。第２のハンドル部材１２０は、第１のハンドル部材１１５を第２のハンドル部材１２０に回転可能及び並進可能に固定できる管状結合領域２０５を有している。結合領域２０５には１つ以上の傾斜した案内軌道２１０が配置されている。前記部材が相互的に結合するとき、傾斜した案内軌道２１０は、ハンドル部材１１５の対応する結合部材（１つ以上の係合突起又は例えば図５中のピン５０５のようなピン）と摺動可能に係合される。案内軌道２１０は、結合領域２０５の外表面を巻回するような螺旋形の形状を有するか、一部が螺旋形の形状を有してもよい。
【0016】
例えば、第１のハンドル部材１１５を回転させながら、前記結合部材（ピン５０５のような）を案内軌道２１０に係合させることで、第２のハンドル部材１２０に対してハンドル部材１１５を直線的に回転並進させることができる。このように、案内軌道２１０は連結部として働くことができ、滑り面結合器４０５（例えば、図４に示すような）は、第２のハンドル部材１２０に対する第１のハンドル部材１１５の回転運動を、これに対応する外部切削管１２５に対する内管１３０の前記コア試料装置の長手方向軸に沿った直線的な並進運動に変換することを補助することができる。一実施形態では、外部切削管１２５と内管１３０は互いに対して回転しない。
【0017】
案内軌道２１０はハンドル部材１１５とハンドル部材１２０を（以下で説明する）開いた状態や閉じた状態といった所定の状態に係止することができる１つ以上の機構を有することができる。例えば、案内軌道２１０の最基端２３０に、ハンドル部材１１５と１２０を互いに係止する突起要素やバネ式回り止めのような回り止め機構２３５が設置されてもよい。回り止め機構２３５は、様々な位置でハンドル部材１１５とハンドル部材１２０を互いに可逆的に係止するために、案内軌道２１０の長手方向に沿っていくつ設置されてもよい。
【0018】
前述したように、第２のハンドル部材１２０の案内軌道２１０は、第１のハンドル部材１１５に関連する１つ以上の内向きの突起要素，すなわち結合部材に、それらの間で結合力を形成するために、摺動可能に係合されている。第２のハンドル部材１２０に対する第１のハンドル部材１１５の回転は、案内軌道２１０中の前記突起要素の摺動運動となる。案内軌道２１０は、動作に抵抗を与えるために案内軌道２１０の上端及び下端において前記係合突起の動きを妨げる台座や突起といった回り止め機構２３５を有してもよい。一実施形態において、運動に対する抵抗は、開いた状態及び閉じた状態での移行性の係止と同様に、触知可能の及び／又は可聴の節度感を誘発する。
【0019】
一実施形態において、案内軌道２１０は、案内軌道２１０の最基端２３０の下部表面に凹部又は台座を有する。圧縮荷重（前記骨採取機が骨に入る初期の間、基端の第１のハンドル部材１１５に下方向又は末端方向の圧力によって与えられる）によって、第１のハンドル部材１１５の前記係合突起は前記凹部に入れ込まれる。これにより、末端方向の荷重が第１のハンドル部材１１５に加わったとき、第１の（基端の）ハンドル部材１１５と第２の（末端の）ハンドル部材１２０の結合回転運動が起きる。その結果、末端方向の力と回転が共に第１のハンドル部材１１５（又は関連する蓋１２２）に作用するとき、第２の下部のハンドル部材１２０と第１のハンドル部材１１５は、同時に回転し得る。
【0020】
前記凹部の深さは、末端方向の力が減少したとき及び／又は第２のハンドル部材１２０に対する第１のハンドル部材１１５の回転力が増加したとき、係合突起が凹部に乗り上げ、螺旋形の案内軌道に沿って動くように、係合突起の直径よりも小さくてもよい。これにより、第１のハンドル部材１１５と第２のハンドル部材１２０との間の結合回転は終結し、内管１３０は外部切削管１２５に対して、閉じた状態へと向かうように直進運動する。この機構により、末端方向の圧力を第１のハンドルや蓋１２２に作用させたまま、また、前記コア試料装置が開いた状態（以下で説明する）でスリット付き内管１３０の外部切削管１２５に対する関係を維持したまま、操作者は第１の及び第２のハンドル部材１１５と１２０を共に効率的に回転させることができる。操作者は、外部切削管１２５に対してスリット管１３０を進入させることが可能な、開いた係止状態から係止された閉じた状態への移行を行うために、末端方向の圧力を緩和させ、第１のハンドル部材１１５を第２のハンドル部材１２０に対して回転させてもよい。
【0021】
案内軌道２１０の前記最末端の上部での凹部のような、同様の逆方向の機構を、前記器具を引き抜く間中、前記器具を閉じた状態で係止させるために用いることができる。更に、又は、代替的に、バネ式回り止め機構を同様の目的のために使用してもよい。例えば、基端方向の荷重が第１のハンドル部材１１５に作用したとき、第１のハンドル部材１１５の前記係合突起は案内軌道２１０の最末端の前記凹部に入り込むことができ、第１（基端の）のハンドル部材１１５と第２の（末端の）ハンドル部材１２０の結合回転運動がなされる。
【0022】
図３は、第１のハンドル部材１１５と内管１３０の一部の拡大図を示す。明瞭な説明のために、図３では第２のハンドル部材１２０を示していない。前述したように、第１のハンドル部材１１５は、蓋１２２に隣接して配置され、固定されている。内管１３０は、第１のハンドル部材１１５に固定された蓋１２２と、蓋１２２の滑り面係合機構に関連する滑り面結合器４０５に取り付けられている。これは、内管１３０と蓋１２２を示し第１のハンドル部材１１５を示さない図４を参照して詳細に説明される。内管１３０は、内管１３０を蓋１２２に取り付けるために、蓋１２２の一部と係合する基端滑り面結合器４０５を有する。
【0023】
蓋１２２の（前記コア試料装置の長手方向軸に沿った）直進運動は対応する内管１３０の直進運動に変換される。従って、蓋１２２に固定された第１のハンドル部材１１５の直進又は回転運動は対応する内管１３０の直進運動に変換される。それに加えて、第２のハンドル部材１２０に対する滑り面結合器４０５と内管１３０の長手方向の並進ができるように、滑り面結合器４０５は、第２のハンドル部材１２０に回動自在に結合している。これは、第２のハンドル部材１２０に対する、第１のハンドル部材１１５と蓋１２２の滑り面係合機構の回転運動及び並進運動によって得られる。
【0024】
内管１３０の直線的な並進がなされる例示的な方法を、図５Ａ−５Ｄを参照して説明する。図５Ａは、前記コア試料装置が「閉じた状態」であるときのハンドル部１０５とコアリングアセンブリ１１０の斜視図である。図５Ｂは閉じた状態での前記コア試料装置の断面図である。閉じた状態では、第１のハンドル部材１１５は、第２のハンドル部材１２０の近傍に隣接して配置され、これは、内管１３０の末端が外部切削管１２５の末端又はその近傍に配置されるということを意味している。言い換えるならば、内管１３０は、以下に更に詳細に記すように、前記コア試料装置が閉じた状態に配置されるとき、前記コア試料装置の長手方向軸に対して末端に並進する。
【0025】
一対のピン５０５又はその他の結合構造は、第１のハンドル部材１１５を通じて第２のハンドル部材１２０の案内軌道２１０（図２）まで達する。前記コア試料装置が閉じた状態にあるとき、ピン５０５は、傾斜した案内軌道２１０の最末端に配置され得る。前述したように、案内軌道２１０は、前記コア試料装置を閉じた状態又は開いた状態で係止するための、１つ以上の回り止め２３５を有してもよい。前述したように、外部切削管１２５は第２のハンドル部材１２０に取り付けられ、内管１３０は基端滑り面結合器４０５を介して蓋１２２に関連付けられる。
【0026】
図５Ｃは、第１のハンドル部材１１５を第２のハンドル部材１２０に対して反時計回りといった方向に回転させて得られる「開いた」状態の前記装置を示す。図５Ｄは、開いた状態での前記装置の断面図を示す。一実施形態では、前記装置は第１のハンドル部材１１５を約９０度回転させることによって閉じた状態から開いた状態に移行する。しかしながら、閉じた状態から開いた状態への移行、及び逆方向への移行は、様々な回転量によってもなされ得ると理解されたい。
【0027】
前述したように、第２のハンドル部材１２０に対して第１のハンドル部材１１５が回転すると、内管１３０は、前記装置の長手方向軸に対して基端方向へ直線的な並進運動をする。従って、開いた状態では、内管１３０の末端は前記装置の長手方向軸に対して基端に配置される。以下で十分に記すように、開いた状態にあるとき、前記装置は組織の試料を採取することができる。直線的な並進運動は、第２のハンドル部材１２０と蓋１２２に対する滑り面結合器４０５の関係と同様に、傾斜した案内軌道２１０（図２に示す）を通じた第１のハンドル部材１１５と第２のハンドル部材１２０の連結（案内軌道２１０を通じた）の結果である。開いた状態において、第１のハンドル部材１１５は、直進的な並進運動の結果、第２のハンドル部材１２０と（図５Dに示すように）距離Ｙの間隔で離間している。距離Ｙに沿った直線的な並進運動によって、蓋１２２は距離Ｙに沿って直線的に並進する。蓋１２２は内管１３０に（滑り面結合器４０５を通じて）取り付けられているため、内管１３０もまた、第２のハンドル部材１２０に取り付けられている外部切削管１２５に対して直線的に並進する。このように、外部切削管１２５に対する内管１３０の直線的な並進はなされる。他の機構も使用されうると理解されたい。
【0028】
外部切削管１２５と内管１３０の構成をここでより詳細に説明する。図６は外部切削管１２５の側面図を示す。外部切削管１２５は、管状の形状をしており、外部切削管１２５の長さ延在する中空の内軸を有する。前述したように、外部切削管１２５の基端領域６０２は、組み立てられた装置において、第２のハンドル部材１２０に取り付けられている。一連の窓面６１５は、外部切削管１２５の長さに亘って配置されている。窓面６１５は、本質的には外部切削管１２５の内軸に窓を提供し、前記窓は、以下で説明するように、前記管の内容物の観察を補助することができる。
【0029】
外部切削管１２５の末端縁６０５は、骨といったコアリングされる物質の切断や、そうでなければ、穿通に適合している。ただし、前記末端縁６０５は、鋭利であってもよい。図７は、外部切削管１２５の末端領域６０５の例示的な実施形態の拡大図を示す。一連の歯６１０は外部切削管１２５の末端６０５に配置されている。歯６１０は、振動又は回転を作用することで、海綿骨を研磨もしくは微細破壊するために、鋸歯型もしくは城郭型を有していてもよい。末端歯６１０は、前記歯の骨の切削効率を低下させる前記歯の間に骨が集積する可能性を減少させるために傾斜した形状を有していてもよい。
【0030】
図８は、外部切削管１２５の末端領域６０５の断面図を示している。外部切削管１２５の外壁は、末端方向に向かうにつれて外径が漸減するようにテーパーを有している。前記末端のテーパーによって、以下に述べるように、前記装置の使用中のわずかな接触による骨の皮質壁の穿通の可能性は軽減されうる。末端縁６０５の基端では、外部切削管１２５の内径は、末端縁６０５に向かうにつれて直径がＤ２からＤ１に減少するような内部テーパーを有してもよい。
【0031】
再度図４を参照すると、内管１３０は、外部切削管１２５の内軸と中心を共有して適合するように寸法を合わせて製作された細長い管である。細長いスロット６２０は内管１３０の全体もしくは一部に沿って延伸している。組み立てられた装置において、前記管の内容物を観察できるように、スロット６２０は外部切削管１２５の窓面６１５に沿って並んでいる。
【0032】
図９は、外部切削管１２５の内部に配置された内管１３０を含むコアリングアセンブリ１１０の末端領域の断面図である。図９で示されるように前記コア試料装置が開いた状態にあるとき、内管１３０の末端縁は外部切削管１２５の内部テーパーの基端に配置される。内管１３０は、（テーパーの始まりの）直径Ｄ２よりも小さく（テーパーの終わりの）直径Ｄ１よりも大きい外径Ｄ３を有する。外部切削管１２５に対する内管１３０の直線的な末端方向の運動が起きたとき、内管１３０の末端縁は外部切削管１２５の末端縁に向かって動く（逆もまた同様である）。これが、前記コア試料装置が閉じた状態にあるときの、内管１３０と外部切削管１２５の相対的な位置である。閉じた状態では、外部切削管１２５の内部テーパーは内管１３０の外径と干渉し、内管１３０は、内管１３０の末端領域において、相対的に直径が減少している。スロット６２０は、内管１３０の直径の減少に適応する。以下に更に詳細に記すように、直径の減少は、外部切削管１２５の末端切削機構によってコアリングされ内管１３０中に含まれる物質に圧縮荷重を生じさせる。
【0033】
ここで、前記コア試料装置の使用例を説明する。前記コア試料装置は、まず、「開いた」状態であり、図８で示すように、内管１３０が外部切削管１２５の中に引き込まれている。前述したように、第２のハンドル部材１２０に対する第１のハンドル部材１１５の反時計回りへの回転のようなハンドル１０５の作動によって、前記コア試料装置を開いた状態に配置することができる。前記コア試料装置の使用は、外科手術中に患者から骨材料を摘出するという状況で説明される。一実施形態において、前記コア試料装置は後部又は前部の腸骨稜の領域等の骨盤の腸骨からコア試料を得るために使用される。前記コア試料装置はその他の骨格領域において、具体的には海綿骨の貯蔵庫を有する骨格領域においても使用可能である。前記コア試料装置はその他の体の場所と同様に骨領域や軟骨領域においても使用可能である。
【0034】
まず、皮質の欠損や経路が、分離しているが関連づけられている装置を用いて形成され得る。医者は、コアリングアセンブリ１１０の末端を海綿骨まで前記経路を介して挿入させる。外部切削管１２５のテーパー状の外壁は、わずかな又は低角度の接触によって骨の皮質壁を穿通させる可能性を軽減させる。医者は、ハンドルによって前記コア試料装置を把持し、外部切削管１２５の末端縁６０５を通じて海綿骨に前方への圧力を作用させる。医者はハンドル部材１０５の相互的な回転によって振動を伴う回転運動を末端縁６０５に加えることができる。前記したように、ハンドル１０５は、この段階で、前記コア試料装置が意図せず閉じた状態に移行しないように、開いた状態で係止するように構成可能である。前記コア試料装置の振動を伴う回転運動は海綿状の骨梁の微視的な破壊に影響する。外部切削管１２５の鋭利な末端縁６０５と歯６１０はそのような微細な破壊を行い易くする。このようにして、コアリングアセンブリ１１０の末端領域は海綿骨に穿通していく。前記コアリングアセンブリの前記骨への穿通の結果、コアリングアセンブリ１１０の末端領域に海綿骨の栓が位置している。すなわち、実質的に前記コアリングアセンブリの内部形状に一致する海綿骨の栓や欠片が内管１３０内に位置している。前記欠片は様々な形状をとることができる。
【0035】
海綿骨の穿通が望ましい深さまで達成された後、医者／外科医は第２のハンドル部材１２０を片手で押さえ、第１のハンドル部材１１５をもう一方の手で回転させることで、前記コア試料装置を閉じた状態に移行できる。外部切削管１２５といったようなコアリングアセンブリ１１０のいかなる部品も、穿通の深さを同定するために役立つ１つ以上の標識を有してもよい。一実施形態では、可聴式の及び／又は触知できる回り止め２３５は、十分に閉じた状態に動かされる前記コア試料装置に関連づけられてもよい。前述したように、前記コア試料装置が閉じた状態へと動くとき、内管１３０の末端縁は外部切削管１２５の末端縁に向けて移動する。外部切削管１２５の内部テーパーは内管１３０の外径と干渉し、内管１３０を円環状に圧縮させ内管１３０の末端領域の直径を減少させる。内管１３０の直径の減少又は円環状の圧縮は内管１３０内にある海綿骨の試料に圧縮力を生じさせる。
【0036】
前記圧縮力はコアリングされた海綿骨を固定し安定させる。前記器具は前記骨を前記器具の末端で切断するために回転され及び／又は引っ張られる。続いて前記コア試料装置は、骨試料が内管１３０の内部に残ったまま骨から引き抜かれる。骨からの前記コア試料装置の引き抜きはハンドル１０５が断続的な回転をしようがしまいが実行可能である。
【0037】
前述したように、外部切削管１２５は、内管１３０のスロット６２０と整列している窓面６１５を有している。内管１３０に蓄積された海綿骨（１つ以上の骨の栓の可能性がある）は、窓面６１５とスロット６２０を通じて観察され得る。試料が内管１３０内に連続して位置するとき、内管１３０内の複数の試料を回収するために、前記手順は複数回実行され得ると理解されたい。操作者は外管の窓面を通して見ることで内管内にある試料の量を視覚的に評価することができる。
【0038】
一度１つ以上の試料が内管１３０に回収されると、コアリングされ切断された材料を抽出することができる。一実施形態では、前記材料の抽出は、前記装コア試料置内部でコアリングされた材料と相互作用するタンピング部材もしくはプランジング部材１００５を使用して成される（図１０参照）。前記コア試料装置は、まず開いた状態に移行させられる。タンピング部材１００５は、コア試料装置の全長（ハンドル１０５やコアリングアセンブリ１１０を通した）に亘って走向したカニューレ又は長く延びた長手方向孔に適合する細く延びた棒状のプランジャーを有する。タンピング部材１００５は、骨のコア試料を内管１３０から押し出すために（ハンドル１０５の基端において穴部を通して）前記長手方向孔に挿入される。このようにして、前記試料はコアリングアセンブリ１１０から排出される。
【0039】
少なくともいくつかの場合、骨コアリング装置を使用する前に、皮質骨の除去又は皮質骨に欠損を作ることは有益である。例えば、皮質骨の奥深くに位置する海綿骨は、診断や移植の目的で採取される。上に重なった皮質骨の除去又は皮質骨に欠損を作るために骨を穿通することは、下部にあるコアリングする海綿骨組織に接近することを補助することができる。
【0040】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、骨コアリング装置の末端から分離した着脱式先端装置１１００の一実施形態を示す。着脱式先端装置１１００は末端に骨穿通機構１１０２を含み得る。前記骨穿通機構１１０２は骨穿通が可能であり、例えば、皮質骨を含む１つ以上の骨の層を除去するか又は（すなわち割れ目や欠け目などの）欠損を作ることができる。更に、着脱式先端装置１１００は、ここで説明したコア試料装置のような骨コアリング装置の末端と分離可能に係合するように構成されている固着機構１１０４を含み得る。着脱式先端装置１１００は、ここで説明されたコア試料装置に分離可能に固着するように構成されているように図示及び説明されているが、着脱式先端装置１１００はいくつもの種類の骨コアリングシステムや骨コアリング装置に分離可能に固着可能である。
【0041】
骨穿通機構１１０２は、皮質表面の一部分を排除し取り除くことで着脱式先端装置１１００が骨穿通することを許容し得る鋭利な末端切断先端を含む、様々な機構を含み得る。更に、骨穿通機構１１０２は、皮質骨の層を通して略円形の穴部を作るというように、様々な種類の欠損や骨除去構造を形成することができる。いくつかの骨穿通機構１１０２は、穿孔手術器具によく似た特徴を有してもよい。更に、骨穿通機構１１０２は、様々な合金鋼とセラミック材又は構造プラスチックのような穿通と骨への欠陥形成に十分耐えうる程度に丈夫である医療等級物質からなることができる。
【0042】
着脱式先端装置１１００が前記コア試料装置のコアリングアセンブリ１１０に取り付けられている間、固着機構１１０４はコアリングアセンブリ１１０の末端に挿入可能であり、着脱式先端装置１１００のスリーブ管１１１０はコアリングアセンブリ１１０の外表面を滑動可能である。図１２Ａ及び１２Ｂに示すように、固着機構１１０４が、着脱式先端装置１１００をコアリングアセンブリ１１０の末端に係止する窓面６１５と係合するまで、固着機構１１０４は前記コアリングアセンブリ内に進入し続けることができる。固着機構１１０４は、変位可能なツメや押しボタン構成を有するように図１１Ａから１２Ｂに示されているが、しかしながら、様々な分離可能な係合機構が、コア試料装置の末端に固着するために着脱式先端装置１１００に導入されうる。
【0043】
着脱式先端装置１１００が、一度コアリングアセンブリ１１０の端に固定もしくは係止されると、使用者は皮質表面に欠損を作るために穿通機構１１０２を骨に接触させて配置することができる。スリーブ管１１１０は、コアリングアセンブリ１１０の外表面に係合可能であり、コアリングアセンブリ１１０に対する着脱式先端装置１１００の位置を固定することを補助可能である。これは、ハンドル１０５とコアリングアセンブリ１１０から骨穿通機構１００２への回転力や並進力といった作用する力の効率よい伝達を補助することができ、これにより、効率よく骨の層を除去でき、骨の層に欠陥をつけることができる。外部スリーブ管１１１０は、使用中と少なくともコアリングアセンブリ１１０と着脱式先端１１００に対して様々な荷重（すなわち、角変位荷重といった捻り荷重や長手方向荷重等）を作用している間では、コアリングアセンブリ１１０に対する着脱式先端装置１１００の安定性を提供するように構成されている。
【0044】
着脱式先端装置１１００は、固着機構１１０４をコアリングアセンブリ１１０から分離することのできる固着機構１１０４を作動させることにより、コアリングアセンブリ１１０から分離することができる。例えば、使用者は、窓面６１５を通って延伸している固着機構１１０４を押し下げ、それと同時に、着脱式先端装置１１００が図１１Ａと図１１Ｂに示されるように完全に分離されるまで、着脱式先端を末端方向に引き抜くことができる。これにより、使用者は前記コア試料装置を、着脱式先端装置１１００を用いた骨穿通によって少なくとも部分的に露出した骨のコアリング及び摘出のために使用することができる。
【0045】
更に、固着機構１１０４は、固着機構１１０４と窓面６１５との間の動きが最小になるように、窓面６１５と係合するように構成され得る。例えば、捻り力又は縦力のどちらかがコア試料装置に作用したとき、固着機構１１０４と窓面６１５の間で経験される動きが極小となるように、固着機構１１０４は窓面６１５と係合可能である。このことは、コア試料装置に付加された捻り力及び／又は縦力を、効率的な骨の層の除去又は骨の層での欠損の形成のために、穿通機構１１０２へ効率的に伝達することを補助する。
【0046】
着脱式先端装置１１００のいくつかの実施形態は、前記固着機構から延伸し固着機構の骨コアリング装置への固着及び分離に役に立ち得る変形可能な及び／又は撓み可能な要素１１０６を有してもよい。例えば, 前記変形可能な／撓み可能な要素１１０６は固着機構１１０４に作用した荷重に反応して変形し又は撓み、これにより、固着機構１１０４が窓面６１５から分離され、着脱式先端装置１１００をコアリングアセンブリ１１０の末端から分離される。
【0047】
更に、変形可能な／撓み可能な要素１１０６のいくつかの実施形態は、捻り荷重をコアリングアセンブリ１１０から骨穿通機構１１０２へ伝達することを補助することができる。これにより、皮質骨といった骨の除去又は欠損の形成のために、コア試料装置に作用した回転荷重を、ハンドル１０５の取り扱いを通して、骨穿通機構１１０２へ効率的に伝達することを許容し得る。
【0048】
例えば、変形可能な要素１１０６は、非対称な断面形状、言い換えれば、その厚さ（すなわち、撓みの平面における断面と関連した長さ寸法）がその幅（すなわち、撓みの平面に垂直な平面に関連した長さ寸法）よりも小さなＩ型形状を有してもよい。前記Ｉ型形状は、捻り荷重をコアリングアセンブリ１１０の回転（すなわち窓面６１５と係合した固着機構１１０４を通して）から骨穿通機構１１０２へ伝達するために十分な剛性を備えることができ、一方で、固着機構１１０４を窓面６１５から分離するためには比較的低い荷重条件を必要とする。
【0049】
着脱式先端装置１１００のいくつかの実施形態では、歯６１０や末端縁６０５といった前記骨コアリング装置の末端機構のための保護表面を備えるように構成されている保護要素１１０８を有してもよい。図１２Ｂに示されるように、着脱式先端装置１１００がコアリングアセンブリ１１０の末端に固着されているとき、保護要素１１０８が前記コア試料装置の末端機構に接触するか隣接するように、保護要素１１０８は着脱式先端装置１１００の内部に位置してもよい。例えば、着脱式先端装置１１００に設けられた溝は保護要素１１０８の位置を固定することを補助する。
【0050】
保護要素１１０８は、１つ以上の骨の層を変形又除去するために縦荷重又は捻り荷重をコア試料装置に作用するような、コア試料装置が使用される間、前記末端機構のために保護表面を提供する。更に、保護要素１１０８は、荷重が作用している間に、末端機構に損傷を与えることがないように、末端機構が保護要素１１０８の一部に接触し変形することを許容しうるような適合性材料からなってもよい。さもなければ、鋭利で薄い末端機構は鈍くなり変形する。
【0051】
図１１Ｂ及び図１２Ｂに示すように、例えば、保護要素１１０８はＯ−リング形状を有してもよい。更に、保護要素１１０８は、適合性と耐久性のある高分子材料（例えばＰＴＦＥ）を含む１種類以上の材料からなってもよい。前記高分子材料は、縦荷重及び捻り荷重が前記コア試料装置と着脱式先端装置１１００に作用している間といった、破砕や剥取に耐えている間、前記コア試料装置の末端機構に保護を提供することができる。
【0052】
着脱式先端装置１１００は、骨の層を変形又は除去のいずれかを行う際に使用者を補助する種々の機構を有してもよい。更に、着脱式先端装置１１００は、着脱式先端装置１１００の基端又は骨穿通機構１１０２に隣接する係止襟部や係止肩部といった、着脱式先端装置１１００の骨への意図しない過度な穿通の軽減を補助し得る１つ以上の機構を有してもよい。
【0053】
ここでは、特定の型を参照して種々の方法と装置の実施形態を詳細に説明したが、その他の型、実施形態、使用方法及び組み合わせが可能であるということを理解されたい。従って、組織（例えば骨）コアリング装置の趣旨及び範囲はここに含まれる実施形態の説明に限定されない。
【符号の説明】
【0054】
１０５ ハンドル１１０ コアリングアセンブリ
１１５ 第１のハンドル部材
１２０ 第２のハンドル部材
１２２ 蓋
１２５ 外部切削管
１３０ 内管
２０５ 管状結合領域
２１０ 案内軌道
２３０ 案内軌道の最基端
２３５ 回り止め機構
４０５ 滑り面連結器
５０５ ピン
６０２ 外部切削管の基端領域
６０５ 外部切削管の末端縁
６１０ 歯
６１５ 窓面
６２０ スロット
１００５ タンピング部材
１１００ 着脱式先端装置
１１０２ 骨穿通機構
１１０４ 固着機構
１１０６ 変形可能な／撓み可能な要素
１１０８ 保護要素
１１１０ スリーブ管
【国際調査報告】