[go: up one dir, main page]

WO2012020707A1 - 椎弓根スクリュー用挿入穴作製ワイヤーの三次元ガイド具 - Google Patents

椎弓根スクリュー用挿入穴作製ワイヤーの三次元ガイド具 Download PDF

Info

Publication number
WO2012020707A1
WO2012020707A1 PCT/JP2011/067955 JP2011067955W WO2012020707A1 WO 2012020707 A1 WO2012020707 A1 WO 2012020707A1 JP 2011067955 W JP2011067955 W JP 2011067955W WO 2012020707 A1 WO2012020707 A1 WO 2012020707A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
guide
wire
pedicle screw
dimensional guide
dimensional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2011/067955
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
善治 川口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Toyama NUC
Original Assignee
University of Toyama NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Toyama NUC filed Critical University of Toyama NUC
Priority to JP2012528659A priority Critical patent/JP5935218B2/ja
Publication of WO2012020707A1 publication Critical patent/WO2012020707A1/ja
Priority to US13/764,048 priority patent/US20130145812A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F1/00—Bending wire other than coiling; Straightening wire
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/16—Instruments for performing osteoclasis; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/17—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires
    • A61B17/1739—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires specially adapted for particular parts of the body
    • A61B17/1757—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires specially adapted for particular parts of the body for the spine
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/16—Instruments for performing osteoclasis; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/17—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires
    • A61B17/1703—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires using imaging means, e.g. by X-rays
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B2017/568—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor produced with shape and dimensions specific for an individual patient

Definitions

  • the present invention relates to an insertion guide for an insertion hole producing wire for a pedicle screw suitable for inserting a pedicle screw used in spinal surgery into an anatomically appropriate site, and a method for manufacturing the same. About.
  • the spine bone not only allows movement in any direction, but also serves to protect many veins, arteries, nerves, and the like in the body.
  • the spine consists of more than 20 separate bones that are interconnected via a posterior intervertebral joint located between adjacent vertebrae and a cartilage disc (disc).
  • the bones of the spine are anatomically classified into four parts and are called cervical vertebrae, thoracic vertebrae, lumbar vertebrae and sacral vertebrae. These areas also form unique curvatures and are known as cervical lordosis, thoracic kyphosis, lumbar lordosis and sacral kyphosis.
  • a pedicle screw may be used to obtain a therapeutic effect by fixing the spine.
  • the shape of the spine varies greatly from person to person, especially in the case of scoliosis, etc., and large deformation has occurred, and death due to limb paralysis due to spinal cord injury or vertebral artery damage during pedicle screw insertion Have been reported to cause serious complications. Therefore, in Non-Patent Document 1, the CT image was developed at the same magnification, the position and angle for inserting the pedicle screw were directly drawn on the CT film, and the line was cut to include the contour of the vertebral dorsal side. A CT cutout method using a CT film has been proposed. However, this technique was uneasy about the stability of the insertion direction even if the insertion position was obtained accurately.
  • the present invention relates to a three-dimensional guide device for a wire used for making an insertion hole for inserting a pedicle screw when inserting the pedicle screw into an anatomically appropriate position, and its manufacture.
  • the purpose is to provide a method.
  • a three-dimensional guide device is a three-dimensional guide device for a pedicle screw insertion hole manufacturing wire manufactured based on a CT image obtained by imaging a spine. It has a contact surface portion that abuts and contacts the bone form surface in a planar manner, and a guide block portion erected from the contact surface portion, and the guide block portion has a guide hole that regulates the insertion direction of the insertion hole forming wire. It is characterized by having. In order to insert the pedicle screw into the pedicle, an insertion hole of the pedicle screw needs to be made in the pedicle in advance in an anatomically appropriate direction and depth.
  • a K-wire is inserted into the pedicle, and then a pilot hole is created in the pedicle using a drill having a hollow center based on the K-wire inserted into the pedicle.
  • a drill having a hollow center based on the K-wire inserted into the pedicle.
  • the present invention is characterized by providing a three-dimensional guide that contributes to stabilization of the insertion position and insertion direction of the K wire.
  • the spinal vertebral arch has lateral processes, spinous processes, articular processes, etc., so that the abutting surface portion is pierced so that the position of the three-dimensional guide is easily stabilized during surgery.
  • the length of the guide hole is 15 mm to 30 mm. The degree is preferred. If the length of the guide hole is less than 15 mm, the direction of insertion becomes unstable. If the length of the guide hole exceeds 30 mm, the insertion direction becomes stable, but the standing height of the guide block increases.
  • a method of manufacturing such a three-dimensional guide device there are a step of taking a spine as a CT image, a step of extracting a site for inserting a pedicle screw based on the CT image, and a step of extracting the inserted site of insertion. It is possible to form a block-shaped plan having a contact surface portion that matches the bone form surface, to produce a mold based on the plan, and to mold based on the mold.
  • the three-dimensional guide device for the pedicle screw insertion hole producing wire has a contact surface portion so as to coincide with the morphological surface of the bone, and three-dimensionally guides the insertion direction of the wire. Since it has a guide hole, it can be safely and stably inserted into an appropriate place in any part of the spine.
  • FIG. 1 An example of a bone model of a cervical vertebra is shown, and an example of a three-dimensional guide device manufactured so as to abut and come into contact with the morphological surface of the bone is shown.
  • a state in which the cervical vertebra is viewed from the side is shown, and an example in which the insertion direction of the K wire is determined by the guide hole 13 so as not to damage the vertebral artery 3 is shown.
  • (A) is before applying a three-dimensional guide tool to a cervical spine
  • (b) shows the subsequent.
  • the positional relationship between the pedicle and the three-dimensional guide is shown using a cross-sectional view of the pedicle.
  • (A) is before the three-dimensional guide device is applied to the pedicle
  • (b) is a state in which the concave projection contact surface 14a formed on the three-dimensional guide device is in contact with the bone projection 2.
  • (C) shows the figure which looked at the three-dimensional guide tool from the bottom. The front view which applies a three-dimensional guide implement to a pedicle is shown.
  • (A) is a partial cross-sectional view of the state before applying and (b) is applied.
  • the state which inserts K wire along the guide hole formed in the three-dimensional guide tool is shown.
  • (A) shows before insertion of K wire, and (b) shows the state of insertion.
  • (C) shows the state which removes a three-dimensional guide tool from K wire.
  • An example of drilling K-wires on the pedicle using a hollow drill is shown.
  • (A) shows a state through a hollow portion of the drill K wire, state, a state (c) is the formation of the prepared hole P 1 (b) is obtained by drilling.
  • An example will be shown in which a K wire is tapped using a hollow tap on the inner periphery of the prepared hole.
  • (A) shows the state where the tap is passed through the K wire
  • (b) shows the tapped state
  • (c) shows the state where the insertion screw hole of the pedicle screw is formed.
  • An example is shown in which a pedicle screw is inserted into an insertion screw hole formed in the pedicle using a dedicated screwdriver.
  • (A) shows the state before insertion of the pedicle screw
  • (b) shows the inserted state
  • (c) shows the state where the driver is removed. The example which connected the some pedicle screw with the rod is shown.
  • the three-dimensional guide device according to the present invention can be applied to any part of the spine, and will be described below using the cervical spine as an example.
  • the bone shape of the surgical site is captured and captured as a CT image, and a bone model A shown as an example in FIG. Since the bone has a complex shape in which the vertebra is connected via the intervertebral disc, the anatomically appropriate insertion direction and depth of the pedicle screw are planned from this bone model A and CT images. To do.
  • the spine bone (vertebral arch) 1 has processes 2 such as a transverse process, a spinous process, and an articular process, and the surface of the bone has a complicated uneven shape. Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the vertebral artery 3 is running. When these are taken into consideration and the insertion site and the insertion direction are determined anatomically, the shapes (plans) of a plurality of, for example, three three-dimensional guides 10, 10A, 10B in FIG. To set up.
  • the sizes of the contact surface portions 11, 11A, and 11B that are in contact with each other in a surface contact state along the shape of the unevenness of the bone at the insertion site And it is necessary to set the shape and size of the guide block parts 12, 12A, 12B.
  • the description will be given by using the three-dimensional guide tool 10, and the other parts are denoted by corresponding reference numerals and the description thereof is omitted.
  • the abutment surface portion is provided with a protrusion abutting portion 14 that abuts also on the protrusion (spinous process) 2 of the vertebral arch so that the three-dimensional guide device 10 can be positioned simply by abutting on the vertebra.
  • the shape of the contact surface consisting of a gentle uneven surface of the bone at the insertion site and the projection contact portion consisting of a sharp slope
  • the position of the three-dimensional guide 10 is inevitably accurately determined by the shape and does not shift.
  • the projection contact portion 14 is formed with a recess-shaped projection contact surface 14 a that matches the shape of the spinous process 2, but the projection contact portion 14 may be an effective projection portion for positioning the three-dimensional guide 10. It is not limited to this.
  • the shape of the guide block portion 12 is to guide and guide the insertion direction of the K wire 20 by forming guide holes 13 along the guide block portion 12.
  • the shape (plan) of the three-dimensional guide tool 10 is determined, a mold having this plan is manufactured. A resin or the like is injected into the mold to produce a three-dimensional guide having a predetermined shape.
  • the three-dimensional guide 10 manufactured in this manner can accurately determine the insertion position and direction of the K wire simply by being applied to the insertion site of the spine.
  • FIG. 2 is a view from the back of the cervical spine
  • FIG. 3 is a view from the side. 4 shows a cross-sectional view of the pedicle
  • FIG. 5 shows an enlarged view of the spinous process 2 portion.
  • a three-dimensional guide 10 manufactured in advance based on a CT image has a protrusion contact surface 14a formed with a recess-shaped protrusion contact surface 14a that matches the protrusion shape of the spinous process 2.
  • abutment surface portion 11 that makes contact with the surface along the morphological surface of the bone from the spinous process 2 to the insertion site of the pedicle screw 50, and a guide block portion 12 in which a guide hole 13 is formed.
  • the abutment surface portion 11 is intended to contact the surface substantially along the morphological surface of the bone, and does not necessarily need to be in contact with the entire surface of the abutment surface portion 11.
  • the concave-shaped protrusion abutting surface 14a matches the shape of the spinous process 2 of the bone, and guides from the spinous process 2 Positioning is performed when the uneven surface shape of the surface contact portion up to the hole 13 matches the uneven surface shape of the bone, and the insertion direction of the K wire 20 is the guide hole as shown in FIG. It is accurately determined by the direction of 13 through holes.
  • the K wire is a wire having a diameter of 1 to 2 mm, and the guide hole 13 preferably has an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the K wire, and its length is preferably 15 mm or more.
  • the longer guide hole 13 improves the stability in the insertion direction, but may be 30 mm or less in consideration of insertion workability and manufacturability of the guide block portion 12.
  • the artery 3 and the like are not damaged.
  • the K wire 20 is inserted into the pedicle as shown in FIG. 6B, the three-dimensional guide 10 is removed from the K wire 20 as shown in FIG. 6C.
  • a drill 30 having a hollow center portion is inserted into the pedicle while rotating through the K wire 20, thereby forming a pilot hole P 1 as shown in FIG. 7C. .
  • the male screw portion 50 a of the pedicle screw 50 is screwed in using a dedicated driver 60.
  • the bone 1 is fixed by adjusting the angle of the head 50b of the pedicle screw 50 inserted in this way and connecting with the rod 70 as shown in FIG.
  • the external diameter of the male screw portion of the pedicle screw 50 is generally 3.5 to 4 mm.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

【課題】解剖学的に適切な位置に椎弓根スクリューを刺入するにあたり、この椎弓根スクリューを挿入するための挿入穴を作製するのに用いるワイヤーの三次元ガイド具及び、その製造方法の提供を目的とする。 【解決手段】脊椎を撮像したＣＴ画像に基づいて製作される椎弓根スクリュー用挿入穴作製ワイヤーの三次元ガイド具であって、三次元ガイド具は、刺入部位の骨形態面に面状に突き当て当接する当接面部と、当該当接面部から立設したガイドブロック部とを有し、ガイドブロック部は挿入穴作製ワイヤーの刺入方向を規制するガイド孔を有することを特徴とする。

Description

椎弓根スクリュー用挿入穴作製ワイヤーの三次元ガイド具
　本発明は、脊椎外科手術において使用される椎弓根スクリューを解剖学的に適切な部位に刺入するのに好適な椎弓根スクリュー用挿入穴作製ワイヤーの刺入ガイド具及び、その製造方法に関する。
　脊柱の骨は、自在な方向に動くのを許容するだけでなく、体内の数多くの静脈、動脈及び神経等を内包保護する働きがある。
　成人にあっては、脊椎は２０個余りの別個の骨からなり、隣接する椎骨の間に位置する後側椎間関節及び軟骨板（椎間板）を介して相互に連結されている。
　脊椎の骨は解剖学的に四つに分類され、頚椎、胸椎、腰椎及び、仙椎と称されている。
　また、これらの区域は特有の弯曲を形成していて、頚椎前弯、胸椎後弯、腰椎前弯及び仙椎後弯として知られている。
　このような脊椎の外科手術においては、脊椎を固定することで治療効果を得るために、椎弓根スクリューが用いられる場合がある。
　しかし、脊椎の形態は人それぞれによって大きく異なり、特に脊椎側弯症等の場合には大きな変形が生じていて、椎弓根スクリューの刺入の際に脊髄損傷による四肢麻痺や椎骨動脈損傷による死亡例が報告されるなど、重篤な合併症を引き起こす恐れもあった。
　そこで、非特許文献１にＣＴ像を等倍に現像し、椎弓根スクリューを刺入する位置、角度をＣＴフィルム上に直接描き、そのラインを椎弓背側の輪郭を含むようにカットしたＣＴフィルムを使用するＣＴｃｕｔｏｕｔ法が提案されている。
　しかし、同技術は刺入位置が正確に得られても、刺入方向の安定性に不安があった。
宮本　裕史、日本脊椎脊髄病学会雑誌１９（１）２００８、Ｐ３１
　本発明は、解剖学的に適切な位置に椎弓根スクリューを刺入するにあたり、この椎弓根スクリューを挿入するための挿入穴を作製するのに用いるワイヤーの三次元ガイド具及び、その製造方法の提供を目的とする。
　本発明に係る三次元ガイド具は、脊椎を撮像したＣＴ画像に基づいて製作される椎弓根スクリュー用挿入穴作製ワイヤーの三次元ガイド具であって、三次元ガイド具は、刺入部位の骨形態面に面状に突き当て当接する当接面部と、当該当接面部から立設したガイドブロック部とを有し、ガイドブロック部は挿入穴作製ワイヤーの刺入方向を規制するガイド孔を有することを特徴とする。
　椎弓根に椎弓根スクリューを刺入するためには、解剖学的に適切な方向及び深さで椎弓根スクリューの挿入穴を椎弓根に予め作製する必要がある。
　そのような場合に椎弓根にＫワイヤーを刺入し、次にこの椎弓根に刺入したＫワイヤーをたよりに中心が中空のドリルを用いて椎弓根に下穴を作製する。
　次に、ドリルを、Ｋワイヤーを残したまま抜き取り、中心が中空のタップを用いてこのＫワイヤーをたよりに前に作製した下穴の内周部にねじ山を形成することが必要となる。
　本発明は、このＫワイヤーの刺入位置及び刺入方向の安定化に寄与する三次元ガイド具の提供に特徴がある。
　この場合に、脊椎の椎弓には横突起、棘突起及び関節突起等が存在することから、外科手術の際に三次元ガイド具の位置が安定しやすいように、前記当接面部は、刺入部位の骨の形態面の他に椎弓の突起部に当接する突起当接部を有するようにするのが好ましく、また、刺入安定性からは、前記ガイド孔の長さは１５ｍｍ～３０ｍｍ程度が好ましい。
　ガイド孔の長さが１５ｍｍ未満では刺入の方向性が不安定になり、３０ｍｍを超えると刺入方向は安定するが、ガイドブロックの立設高さが高くなる。
　このような三次元ガイド具の製造方法としては、脊椎をＣＴ画像として取り込むステップと、当該ＣＴ画像に基づいて椎弓根スクリューを刺入する部位を抽出するステップと、当該抽出した刺入部位の骨形態面に合致する当接面部を有するブロック状の方案を作成するステップと、当該方案に基づいて鋳型を製作するステップと、当該鋳型に基づいて成形することができる。
　本発明に係る椎弓根スクリュー用挿入穴作製ワイヤーの三次元ガイド具は、骨の形態面に面で合致するように当接面部を有するとともに、当該ワイヤーの刺入方向を立体的にガイドするガイド孔を有するため、脊椎のあらゆる部位の適切な場所に安心して且つ安定的に刺入することができる。
頚椎の骨模型の例を示し、この骨の形態面に面状に突き当て当接するように製作した三次元ガイド具の例を示す。 本発明に係る三次元ガイド具を頚椎に当接し、ガイド孔の位置決めをする例を示し、（ａ）は、三次元ガイド具を後方から見た頚椎に当接する前の状態であり、（ｂ）は突起当接部１４を骨の突起部２に当てがうことでガイド孔１３を位置決めした例を示す。 頚椎を側方から見た状態を示し、椎骨動脈３に損傷を与えないためにガイド孔１３によりＫワイヤーの刺入方向を定めた例を示す。（ａ）は三次元ガイド具を頸椎に当てがう前で（ｂ）はその後を示す。 椎弓根と三次元ガイド具との位置関係を椎弓根の断面図を用いて示す。（ａ）は三次元ガイド具を椎弓根に当てがう前であり、（ｂ）は三次元ガイド具に形成した凹部状の突起当接面１４ａを骨の突起２に当接させた状態を示す。（ｃ）は三次元ガイド具を下から見た図を示す。 三次元ガイド具を椎弓根に当てがう正面図を示す。（ａ）は当てがう前で（ｂ）は当てあった状態の部分断面図を示す。 三次元ガイド具に形成したガイド孔に沿ってＫワイヤーを刺入する状態を示す。（ａ）はＫワイヤーの刺入前、（ｂ）は刺入した状態を示す。（ｃ）はＫワイヤーから三次元ガイド具を外す状態を示す。 Ｋワイヤーをたよりに中空ドリルを用いて椎弓根にドリリングする例を示す。（ａ）はＫワイヤーにドリルの中空部を通した状態、（ｂ）はドリリングした状態、（ｃ）は下穴Ｐ１を形成した状態を示す。 Ｋワイヤーをたよりに下穴の内周に中空タップを用いてタッピングする例を示す。（ａ）はタップをＫワイヤーに通した状態を示し、（ｂ）はタッピングした状態を示し、（ｃ）は椎弓根スクリューの挿入ねじ穴を形成した状態を示す。 椎弓根に形成した挿入ねじ穴に椎弓根スクリューを専用ドライバーを用いて挿入する例を示す。（ａ）は椎弓根スクリューの挿入前、（ｂ）は挿入した状態を示し、（ｃ）はドライバーを外した状態を示す。 複数の椎弓根スクリューをロッドで連結した例を示す。
１　　　　骨
２　　　　突起
１０　　　三次元ガイド具
１１　　　当接面部
１２　　　ガイドブロック部
１３　　　ガイド孔
１４　　　突起当接部
２０　　　椎弓根スクリュー
　本発明に係る三次元ガイド具は、脊椎のあらゆる部位に適用できるが、頚椎を例に以下説明する。
　まず、手術部位の骨の形態をＣＴ画像として撮像取り込みを行い、セッコウ等で図１に例として示した骨模型Ａを製作する。
　骨は、椎弓が椎間板を介して連絡された複雑な形態を有しているので、この骨模型ＡとＣＴ画像から解剖学的に適切な椎弓根スクリューの刺入方向と深さを計画する。
　脊椎の骨（椎弓）１には横突起、棘突起及び関節突起等の突起２が存在し、骨の表面は複雑な凹凸の有する形態になっている。
　また、図３，図４に示すように椎骨動脈３が走っている。
　これらを考慮して刺入する部位及び刺入方向が解剖学的に定まると、このＣＴ画像に基づいて複数の、例えば図１において３つの三次元ガイド具１０、１０Ａ、１０Ｂの形状（方案）を作定する。
　三次元ガイド具１０、１０Ａ、１０Ｂの形状を作定するにあたり、刺入部位の骨の凹凸の形態に沿って面状に接触した状態で当接する当接面部１１、１１Ａ、１１Ｂの大きさ、及びガイドブロック部１２、１２Ａ、１２Ｂの形状、大きさを設定する必要がある。
　以下、三次元ガイド具１０にて説明し、他は対応する符号を付けて説明を省略する。
　その場合に三次元ガイド具１０を椎弓に当接するだけで位置決めできるように、当接面部は椎弓の突起（棘突起）２にも当接する突起当接部１４を設ける。
　このようにすると、三次元ガイド具１０を刺入部位付近に当てがうだけで、刺入部位の骨の緩やかな凹凸曲面からなる当接面形状と、急激な斜面からなる突起当接部の形状にて三次元ガイド具１０の位置が必然的に正確に定まり、且つ、ずれない。
　なお、詳細は後述するが、椎弓根スクリューを挿入するための挿入穴を形成するためにＫワイヤーを刺入後は、三次元ガイド具１０を後方から抜くように取り外す必要があることから、当接面部１１及び突起当接部１４の形状にアンダーカット部が生じないようにする。
　本実施例では突起当接部１４に棘突起２の形状に合致した凹部形状の突起当接面１４ａを形成した例になっているが、三次元ガイド具１０の位置決めに有効な突起部であればこれに限定されない。
　ガイドブロック部１２の形状は、ガイドブロック部１２に沿ってガイド孔１３を形成することでＫワイヤー２０の刺入方向を規制し、ガイドするものである。
　三次元ガイド具１０の形状（方案）が定まると、この方案を有する鋳型を製作する。
　鋳型に樹脂等を注入し、所定の形状の三次元ガイド具を製作する。
　このようにして製作された三次元ガイド具１０は、脊椎の刺入部位に当てがうだけでＫワイヤーの刺入位置と方向が正確に定まる。
　次に、このようにして製作された三次元ガイド具１０を用いて椎弓根スクリューの挿入穴を作製する手順を説明する。
　図２は頸椎の後方から見た図であり、図３は側方から見た図を示す。
　また、図４は椎弓根の断面図を示し、図５は棘突起２部分の拡大図を示す。
　図２～図５の（ａ）に示すように予めＣＴ画像に基づいて製作した三次元ガイド具１０には棘突起２の突起形状に合致した凹部形状の突起当接面１４ａを形成した突起当接部１４と、棘突起２から椎弓根スクリュー５０の挿入部位にわたって骨の形態面に沿った面で当接する当接面部１１と、ガイド孔１３を形成したガイドブロック部１２を有する。
　ここで、当接面部１１は骨の形態面に沿って概ね面で接触するようにする趣旨であって、必ずしも当接面部１１の全面で接触する必要はない。
　三次元ガイド具１０を予め計画していた手術部位に対応した骨の形態面に当てがうと、凹部形状の突起当接面１４ａが骨の棘突起２の形状に合致し、棘突起２からガイド孔１３までの面当接部の凹凸面形状が骨の凹凸状の形態面に合致することで位置決めが行われ、図６（ａ）に示すように、Ｋワイヤー２０の刺入方向がガイド孔１３の貫通孔の方向により正確に定まる。
　Ｋワイヤーは１～２ｍｍの直径からなるワイヤーであり、ガイド孔１３はＫワイヤーの外径よりもわずかに大きい内径を有し、その長さは１５ｍｍ以上あるのが望ましい。
　ガイド孔１３は長い方が刺入方向の安定性が向上するが、挿入作業性及びガイドブロック部１２の製作性を考えると３０ｍｍ以下でよい。
　このようにＫワイヤー２０を三次元ガイド具１０のガイド孔１３に沿って刺入するので動脈３等の損傷の恐れもない。
　図６（ｂ）に示すようにＫワイヤー２０が椎弓根に刺入されると、（ｃ）に示すように三次元ガイド具１０をＫワイヤー２０から取り外す。
　次に図７に示すようにＫワイヤー２０をたよりに中心部が中空のドリル３０を椎弓根に回転しながら差し込むことで、図７（ｃ）に示すように下穴Ｐ１が形成される。
　その後に図８に示すようにＫワイヤー２０をたよりに下穴Ｐ１に沿ってタップ４０（タッピングドリル）を回転させながら差し込むことでねじ溝が形成された椎弓根スクリューの挿入穴Ｐ２が得られる。
　次に、図９に示すように専用ドライバー６０を用いて椎弓根スクリュー５０の雄ねじ部５０ａを螺入する。
　このようにして挿入された椎弓根スクリュー５０の頭部５０ｂの角度を調整し、図１０に示すようにロッド７０にて連結することで骨１が固定される。
　椎弓根スクリュー５０の雄ねじ部外径は３．５～４ｍｍが一般的である。
　脊椎手術を実施している多くの施設にて利用できる。

Claims (4)

  1. 　脊椎を撮像したＣＴ画像に基づいて製作される椎弓根スクリュー用挿入穴作製ワイヤーの三次元ガイド具であって、
    三次元ガイド具は、刺入部位の骨形態面に面状に突き当て当接する当接面部と、当該当接面部から立設したガイドブロック部とを有し、
    ガイドブロック部は挿入穴作製ワイヤーの刺入方向を規制するガイド孔を有することを特徴とする三次元ガイド具。
  2. 　前記当接面部は、刺入部位の骨の形態面の他に椎弓の突起部に当接する突起当接部を有することを特徴とする請求項１記載の三次元ガイド具。
  3. 　前記ガイド孔は長さが１５ｍｍ～３０ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１又は２記載の三次元ガイド具。
  4. 　脊椎をＣＴ画像として取り込むステップと、
    当該ＣＴ画像に基づいて椎弓根スクリューを刺入する部位を抽出するステップと、
    当該抽出した刺入部位の骨形態面に合致する当接面部を有するブロック状の方案を作成するステップと、
    当該方案に基づいて鋳型を製作するステップと、
    当該鋳型に基づいて成形したものであることを特徴とする椎弓根スクリュー用挿入穴作製ワイヤーの三次元ガイド具の製造方法。
PCT/JP2011/067955 2010-08-12 2011-08-05 椎弓根スクリュー用挿入穴作製ワイヤーの三次元ガイド具 Ceased WO2012020707A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012528659A JP5935218B2 (ja) 2010-08-12 2011-08-05 椎弓根スクリュー用挿入穴作製ワイヤーの三次元ガイド具
US13/764,048 US20130145812A1 (en) 2010-08-12 2013-02-11 Three-dimensional guide for wire for forming pedicle screw insertion hole and method of producing the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-181119 2010-08-12
JP2010181119 2010-08-12

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/764,048 Continuation US20130145812A1 (en) 2010-08-12 2013-02-11 Three-dimensional guide for wire for forming pedicle screw insertion hole and method of producing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012020707A1 true WO2012020707A1 (ja) 2012-02-16

Family

ID=45567675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/067955 Ceased WO2012020707A1 (ja) 2010-08-12 2011-08-05 椎弓根スクリュー用挿入穴作製ワイヤーの三次元ガイド具

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20130145812A1 (ja)
JP (1) JP5935218B2 (ja)
WO (1) WO2012020707A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012169642A1 (ja) * 2011-06-06 2012-12-13 株式会社大野興業 レジストレーション用テンプレートの製造方法
CN105534588A (zh) * 2016-02-15 2016-05-04 自贡市第四人民医院 一种拆卸式双侧型经皮个体化椎弓根螺钉导航模板
CN105748142A (zh) * 2016-02-15 2016-07-13 自贡市第四人民医院 一种拆卸式双侧型经皮个体化椎弓根螺钉导航模板装置
CN105852956A (zh) * 2016-04-15 2016-08-17 上海瑞博医疗科技有限公司 一种颈椎椎弓根螺钉进钉导向模板及制备方法
JP2016524506A (ja) * 2013-06-07 2016-08-18 フライ, ジョージFREY, George 外科処置を行うための患者適合器具及び方法
CN106037921A (zh) * 2016-06-29 2016-10-26 自贡市第四人民医院 透视辅助的皮外个体化微创椎弓根螺钉导航模板装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106175908B (zh) * 2016-06-29 2017-10-27 自贡市第四人民医院 一种透视辅助的皮外个体化微创椎弓根螺钉导航模板
KR101750913B1 (ko) * 2017-01-09 2017-06-26 원유건 척추 고정 장치
EP3681416B1 (en) * 2017-09-14 2025-11-05 Hafez, Mahmoud Alm El Din Patient-specific templates for pedical screw insertion in corrective scoliosis surgeries
US11534183B2 (en) 2021-02-06 2022-12-27 Spinecraft, LLC Devices, apparatus and methods for patient-specific MIS procedures
US11737742B2 (en) 2021-02-06 2023-08-29 Spine Craft, LLC Devices, apparatus and methods for patient-specific MIS procedures
US20220354511A1 (en) * 2021-05-07 2022-11-10 Mazor Robotics Ltd. Three-dimensional (3d) bone-protecting drill guide device and systems and methods of manufacturing and using device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003199757A (ja) * 2001-08-13 2003-07-15 Depuy Acromed Inc 脊椎の安定化のための外科案内システム
JP2009061132A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Ono Kogyo:Kk 医療用ナビゲーションシステムにおけるレジストレーション用テンプレートの製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4883048A (en) * 1986-10-03 1989-11-28 Purnell Mark L Apparatus and method for use in performing a surgical operation
GB9221257D0 (en) * 1992-10-09 1992-11-25 Minnesota Mining & Mfg Glenoid alignment guide
US7534263B2 (en) * 2001-05-25 2009-05-19 Conformis, Inc. Surgical tools facilitating increased accuracy, speed and simplicity in performing joint arthroplasty
US8298235B2 (en) * 2004-09-30 2012-10-30 Depuy Spine, Inc. Instrument and method for the insertion and alignment of an intervertebral implant
US9808262B2 (en) * 2006-02-15 2017-11-07 Howmedica Osteonics Corporation Arthroplasty devices and related methods
US20120150243A9 (en) * 2006-08-31 2012-06-14 Catholic Healthcare West (Chw) Computerized Planning Tool For Spine Surgery and Method and Device for Creating a Customized Guide for Implantations
IN2009DN07395A (ja) * 2007-05-14 2015-07-24 Univ Kingston

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003199757A (ja) * 2001-08-13 2003-07-15 Depuy Acromed Inc 脊椎の安定化のための外科案内システム
JP2009061132A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Ono Kogyo:Kk 医療用ナビゲーションシステムにおけるレジストレーション用テンプレートの製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012169642A1 (ja) * 2011-06-06 2012-12-13 株式会社大野興業 レジストレーション用テンプレートの製造方法
JPWO2012169642A1 (ja) * 2011-06-06 2015-02-23 希 松本 レジストレーション用テンプレートの製造方法
JP2016524506A (ja) * 2013-06-07 2016-08-18 フライ, ジョージFREY, George 外科処置を行うための患者適合器具及び方法
CN105534588A (zh) * 2016-02-15 2016-05-04 自贡市第四人民医院 一种拆卸式双侧型经皮个体化椎弓根螺钉导航模板
CN105748142A (zh) * 2016-02-15 2016-07-13 自贡市第四人民医院 一种拆卸式双侧型经皮个体化椎弓根螺钉导航模板装置
CN105852956A (zh) * 2016-04-15 2016-08-17 上海瑞博医疗科技有限公司 一种颈椎椎弓根螺钉进钉导向模板及制备方法
CN106037921A (zh) * 2016-06-29 2016-10-26 自贡市第四人民医院 透视辅助的皮外个体化微创椎弓根螺钉导航模板装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20130145812A1 (en) 2013-06-13
JP5935218B2 (ja) 2016-06-15
JPWO2012020707A1 (ja) 2013-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5935218B2 (ja) 椎弓根スクリュー用挿入穴作製ワイヤーの三次元ガイド具
AU2022201443B2 (en) Vertebral displacement systems, devices and methods
US8758357B2 (en) Patient matching surgical guide and method for using the same
US10722309B2 (en) Methods to assist with medical procedures by utilizing patient-specific devices
US20130218163A1 (en) Patient matching surgical guide and method for using the same
US11931048B2 (en) Cutting guide for spinal osteotomy
JP7432795B2 (ja) 脊椎骨切り術用の切断ガイド
CN105476707A (zh) 一种个性化枕颈融合螺钉进钉导航模板的制作方法
EP3620120B1 (en) Implant comprising a positioning mark
KR101583448B1 (ko) 척추뼈의 천공 위치와 스크류의 고정위치를 안내 하도록 ct촬영 정보를 바탕으로 3d프린터로 제작한 척추뼈 배면 밀착용 지그
Shi et al. Lateral mass screw fixation techniques for the lower cervical spine
Zhang et al. An ingenious 3D-printed navigating template for accurate screw placement in lumbar spinal stenosis
Yin et al. Computer aid designed digital targeting template of pedicle of vertebral arch for atlantoaxial nailing
JP2021108807A (ja) 脊椎固定用スクリューガイド装置
HK1184984A (en) Patient matching surgical guide
HK1184984B (en) Patient matching surgical guide

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11816372

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012528659

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11816372

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1