JP2000516105A - ギア付外部固定具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は２又はそれ以上の骨要素（１３，１５）を固定する外部固定具（１１）である。外部固定部は、細長いバー（１７）と；バーに装着され、第１骨要素に対する固定のための第１キャリッジ（１９）と；バーに装着され、第２骨要素に対する固定のための第２キャリッジ（２１）と；第１・２キャリッジをお互いに独立してバーの長さ方向に沿って移動させる移動機構（１９）とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 ギア付外部固定具 発明の背景 発明の分野 この発明は、一般に、１又はそれ以上の要素を固定するための外部固定具に関 し、さらに具体的に述べると、２又はそれ以上のキャリッジの制御され、独立し た並進を許す整形外科外部固定具のために改良されたギア付バー及びキャリッジ の組み合わせに関する。 背景の技術 治療を行う場合、特定の外傷または症状を、ねじ付きおよび／または平滑なピ ン、および／またはねじ付きおよび／または平滑なおよび／またはビード付き（ beaded）ワイヤで骨格に取り付けられる外部フレームで治療することが望ましい 場合がある。このような構成物は、通常、整形外科外部固定具または外部骨固定 具と呼ばれている。これらの外部固定具は、骨格の鋭角骨折（acutefracture） 、軟組織の損傷、骨の治療が遅い骨格の癒合の遅延、骨が治癒しなかった骨の癒 合欠如、折れた骨が異常位置で治癒した変形癒合、骨が異常位置で発育する先天 的な変形、ならびに骨の延長、拡張もしくはねじれを治療するのに用いることが できる。 これらの外部固定フレームとしては構造と機能がかなり異なったものがあり、 複数または単一のバーもしくはロッド、および順に骨格に連結されるピンもしく はワイヤにバーを調節可能に固定するのに用いる複数のクランプもしくはコネク タを備えているものがある。これらのピンもしくはワイヤは、骨格を貫通して四 肢の各側部から延出しているか、または骨格を貫通して四肢の一方の側部からだ け延出している。骨格を貫通して四肢の両側部から延出しているピンは、通常、 “貫通固定ピン”と呼ばれている。骨格を貫通して四肢の一方の側部からだけ延 出しているピンは、通常“ハーフピン（half pin）”と呼称されている。またフ レームの材料としては各種のものがあり、金属、合金、プラスチック、複合材、 およびセラミックがある。これら外部固定具は、その性能を変えて、各ピンとバ ーなどの間の各種の位置関係を取ることができる。 １９８６年１１月４日付けで発行されたメアーズ（Mears）の米国特許第４， ６２０，５３３号には、複数の貫通固定ピン１、細長いバー２、および前記ピン １を前記バー２に調節可能に取り付けるのに用いる複数のピン−バークランプ３ を備えた整形外科外部固定具が開示されている。そのピン−バークランプ３は、 ちょうねじなどを締め付けるときにピン１とバー２を保持する連接ボール１１（ articulating ball）を備えている。その上、メアーズの特許は、第二の細長い バー２Ａをバーに対してクランプ可能なバー−バークランプを開示している。 外部固定によって治療する過程で、外部固定バーの軸線に平 行な軸線にそって１またはそれ以上の骨断片を並進させまたは骨を長くすること が望ましいがまたは好ましい場合がある。このように制御されて並進または運動 が行われている間、各骨断片の他の位置関係を維持または制御することが望まし い。 １９４１年７月２２日付けで発行されたエティンガー（Ettinger）の米国特許 第２，２５０，４１７号には、骨折の整復と保持を行うのに用いる整形外科外部 固定具が開示され、その固定具は、細長いバー１、骨の諸要素を貫通固定する複 数の細長いねじ付きピン３６、上記ピン３６のペアを上記バー１に連結するため 上記バー１の一方の末端に取り付けた第一のコネクタもしくはヘッド２、および 上記ピン３６の別のペアを上記バー１に接続するため上記バー１に摺動可能に配 置した第二のコネクタもしくはスリーブ５を備えている。そのバー１の一部に雄 ねじがきられており、そのスリーブ５の両端に１個づつ二つのナット３，４が上 記バー１にねじ止め式で取り付けられ、その結果、ナット３，４が正確に回転す ると、スリーブ５と関連するピン３６が上記バー１にそって移動する。そのバー １は、断面が円形でかつスリーブ５のキー７を受け入れる縦方向のキー溝を有し ているか、または断面が四角形でコーナーに丸みがつけられねじがきられており この場合スリーブ５は四角形の内腔を備え、バー１上で回転しないように保持さ れる。 １９４５年１２月２５日発行のアンダーソン（Anderson）の米国特許第２，３ ９１，５３７号は、伸縮自在に結合された一対の中空チューブ２１，２１と、骨 要素を貫通固定する複数の ピン１５と、チューブの１つ２１に摺動可能に設置され一対の貫通固定ピン１５ をそのチューブ２１に接続する第１固定ユニットＡと、他のチューブ２０の端部 に付設され一対の貫通固定ピン１５をそのチューブ２０に接続する第２固定ユニ ットＢとを備える。チューブの１つ２０は、他のチューブ２１の中に伸縮自在に 設置される。ネジ切りした調整シャフト２５がチューブ２０，２１内に設置され 、チューブ２１の１つの外端部に設けられたレンチヘッド３０によって手動回転 できる。そのシャフト２５の回転によってチューブ内に回転しないように設けら れたネット３２がシャフト２５に沿って長手方向に移動する。ナット３２のいず れか片側のチューブ２０，２１内に設けられたコイルスプリングは、ナット３２ の長手方向の動作をチューブ２０，２１に伝達し、十分に強固な接触の生成およ び除去を行う。 この発明は、公知の従来技術に、全く開示も示唆もされていない。さらに具体 的に述べると、公知の従来技術は、細長いバー、第１要素に対する固定のために バーに装着された第１キャリッジ段と、第２要素に対する固定のためにバーに装 着された第１キャリッジ手段と、お互いに独立してバーの長さ方向に沿って第１ ・２キャリッジ手段を移動するための移動手段を具備している外部固定具を全く 開示も示唆もしていない。発明の概要 この発明は、１又はそれ以上の要素の制御され、独立した並 進を可能にするギヤ付外部固定具を提供する。 この発明の改良された外部固定具は、一般に、細長いバーと、第１要素に対す る固定のためにバーに装着された第１キャリッジ手段と、第２要素に対する固定 のためにバーに装着された第１キャリッジ手段と、お互いに独立してバーの長さ 方向に沿って第１・２キャリッジ手段を移動するための移動手段とを含む。 この発明の１つの目的は、外部固定部の長さ方向に沿って２又はそれ以上のキ ャリッジ手段の独立した並進を可能にする外部固定具を提供することである。 この発明のもう１つの目的は、固定棒の横断面のまわりの、１又はそれ以上の キャリッジ手段の望まれない回転を防止する一方で、固定棒の中心軸に平行な軸 に沿ってキャリッジ手段の並進を可能にする外部固定具を提供することである。 この発明のもう１つの目的は、制御された状態で固定棒に沿って１又はそれ以 上のキャリッジ手段の並進を可能にする外部固定具を提供することである。 この発明のもう１つの目的は、ピンクランプ体の多位置並進を可能にする外部 固定具を提供することである。 この発明のもう１つの目的は、複数のキャリッジ手段を有し、各キャリッジ手 段がバーに取り付けられた他のキャリッジ手段又は装置とは独立してバーに沿っ て並進できる、外部固定具を提供することである。 この発明のもう１つの目的は、骨要素を外部固定具の軸に平行な軸に沿って並 進又は長く伸ばすことを可能にする一方、各 骨要素の他の空間上の関係を保持し制御する外部固定具を提供することである。 この発明のもう１つの目的は、３又はそれ以上のキャリッジ手段に対し独立し た運動を可能にする外部固定具を提供することである。 この発明のもう１つの目的は、現存する非移動スプールに対して移動ユニット を加えることを可能にする外部固定具を提供することである。 この発明のもう１つの目的は、細長いバーと、その細長いバー移動可能に装着 された２又はそれ以上のキャリッジ手段と、このキャリッジ手段を細長いバーに 沿ってお互いに移動させるために細長いバーの長手方向軸に偏心して装着された 移動手段とを有する外部固定具を提供することである。 図面の簡単な説明 図１はこの発明に係る外部固定具のギア付きバーの斜視図である。 図２は、図１の２−２線にほぼ沿った、少し拡大された倍率を持つ少し模式的 な断面図である。 図３はこの発明に係る外部固定具のギア付きキャリッジ手段の分解斜視図であ る。 図４はこの発明に係る外部固定具のギア付きキャリッジ手段の端部正面図であ る。 図５は図４の５−５線にほぼ沿った断面図である。 図６は、人間の大腿骨に結合された、この発明に係る外部固定具の少し模式的 な図である。 図７は、図６の７−７線にほぼ沿った、明瞭性のために省略された部分を持つ 断面図である。 図８は、図７にほぼ類似するが、この発明に係る外部固定具のギア付きキャリ ッジ手段の別の実施例を示す断面図である。 図９は、この発明に係る外部固定具のギア付きバーに結合された図８のキャリ ッジ手段の分解図である。 図１０は図８の１０−１０線にほぼ沿った断面図である。 図１１はこの発明に係る外部固定具に用いられるスプール環の斜視図である。 図１２はこの発明に係る外部固定具に用いられるスプール部材の斜視図である 。 図１３はこの発明に係る外部固定具に用いられる中間パドルの斜視図である。 図１４はこの発明に係る外部固定具に用いられる単一ピンパドルの斜視図であ る。 図１５は、人間の大腿骨に結合された、この発明に係る外部固定具の少し模式 的な断面図である。 図１６は図８のキャリッジ手段の斜視図である。 好ましい実施例の説明 この発明に係る外部固定具（創外固定具；external fixator）の好ましい実施 例は、図６で模式的に示され、符号１１で識別される。この外部固定具１１は１ つ以上の要素を固定するために用いられる。例えば、図６で模式的に示すように 、外部固定具１１は、損傷、骨折などの事件に際して、第１骨要素１３を第２骨 要素１５に、また必要であれば第３骨要素１６に固定するために、外部骨格固定 具として用いることができる。 図６に示すように、外部固定具１１は、細長い軸、管あるいはバー１７、この バー１７を取り付けて第１骨要素１３に固定するための第１キャリッジ手段１９ 、バー１７を取り付けて第２骨要素１５に固定するための第２キャリッジ手段２ １、第１及び第２キャリッジ手段１９，２１をバー１７に沿って互いに独立して 送りまたは並進させるための送り手段を含んでいる。加えて、外部固定具１１は 、必要または所望があるときに付加的なキャリッジ手段を含んでいてもよい。し たがって、外部固定具１１は、第１及び第２キャリッジ手段１９，２１の間に介 在するバー１７に取り付けて骨要素１３，１５，１６の１つに（例えば、図６に 示すように第３骨要素16に）固定するための第３キャリッジ手段２３を含んでい てもよい。送り手段は、このような付加的なキャリッジ手段を、バー１７の長さ に沿って互いに独立に、また第１及び第２キャリッジ手段１９，２１とは互いに 独立に、送りまたは並進させるための付加的なキャリッジ手段に結びついている 。 バー１７は、長手軸２７を有する、長くて堅い部材からなっ ているのが好ましい。外部固定具１１は、キャリッジ手段１９，２１，２３がバ ー１７の長手軸２７の周りに望まれない回転をするのを防止するための回転防止 手段を含んでいるのが好ましい。さらに詳しく述べると、バー１７は、キャリッ ジ手段１９，２１，２３……がバー１７の長手軸２７の周りに回転する（許容範 囲内で）のを防止するために、キャリッジ手段１９，２１，２３……とともに機 能するように設計されているのが好ましい。したがって、バー１７は、キャリッ ジ手段１９，２１，２３……における非回転用の開口に非回転的に係合し、それ によって回転防止手段を形成するための非回転用の断面を有しているのが好まし い。バー１７の典型的な断面は、等辺及び不等辺の三角形、四角形、五角形、六 角形、七角形、八角形、九角形、十角形などを含むが、これらに限定されない。 他の可能な断面は、欠円形や、例えば楕円形のような円形以外の曲面形が含まれ る。図１及び２に全体として示されているように、バー１７は、少し不等辺の六 角形がほぼ曲面状の３つの側面に連なる実質的に平坦な３つの側面によってでき る、ほぼ多角形の断面を有していてもよい。 送り手段は、バー１７に取り付けられかつその長手へ延びるバー状のギア要素 または手段を含んでいるのが好ましい。さらに詳しく述べると、等間隔に配され た、歯、孔、凸条または溝のような陽または陰の相互嵌合要素２９が、以下で明 らかになるように送り手段を形成するために、キャリッジ手段１９，２１，２３ ……における対応係合機構に相互嵌合するためのバー １７の長さに沿って設けられる。等間隔に配された、これらの相互嵌合要素２９ は以下に説明するように、キャリッジ手段１９，２１，２３……が所定位置に保 持されあるいは適切なギア、ベルト、チエーン、ビーズ状ケーブルなどによりバ ー１７に沿って移動されるようにする。図１及び６で明らかに示されるように、 相互嵌合要素２９は、バー１７のほぼ湾曲した側面の１つに機械加工されまたは 別の方法で形成された交互のラックギア歯と溝とから構成されていてもよい。相 互嵌合要素２９は、バー１７の長手軸２７に対して横へ延びているのが好ましく 、また図２に明らかに示されるように、バー１７の長手軸２７に対して偏心して いるのが好ましい。 バー１７は、種々の材料から種々の寸法で、また当業者にとって現在自明な種 々の方法で製造されてもよい。したがって、バー１７は例えば、ステンレス鋼な どからなりバー加工または他の方法で図２における想像線で示されるように形成 された３つの平坦側面とこれら以外の３つの湾曲側面を有しかつ湾曲側面の１つ に切削または他の方法により機械加工された相互嵌合要素２９を有する、長く延 びるバーや円筒から形成されてもよい。さらに、バー１７は、当業者にとって現 在自明であるが、カニューレが挿入されてもよく、管状であってもよい。 キャリッジ手段の第１実施例は図３〜７に示されて、第１及び第２キャリッジ 手段１９，２１によって明らかにされており、以下で第１キャリッジ手段１９に 関して説明される。キャリッジ手段の第２実施例は図６，８〜１０，１５に示さ れて明らか にされ、以下で第３キャリッジ手段２３に関して説明される。 したがって、第１キャリッジ手段１９で表現されるキャリッジ手段の第１実施 例は、バー１７を受け入れるための開口３３を有する本体部材31を含んでいるの が好ましい。開口３３は、第１キャリッジ手段１９がバー１７の長手軸２７の周 りに回転する（許容範囲内で）のを防止するために、バー１７とともに働くよう に設計されている。したがって、開口３３は、バー１７の非回転断面に非回転的 に係合するための非回転断面形状を有しているのが好ましい。開口３３の断面形 状は、第１キャリッジ手段１９がバー１７の長手軸２７の周りに回転する（許容 範囲内で）のを防止するために、バー１７の断面に相補的なものである。 開口３３の典型的な断面形状は、等辺及び不等辺の三角形、四角形、五角形、六 角形、七角形、八角形、九角形、十角形などを含むが、これらに限定されない。 他の可能な断面形状は、欠円形や、例えば楕円形のような円形以外の曲面形が含 まれる。図４及び７に示されるように、開口３３は少し不等辺の六角形がほぼ曲 面状の３つの側面で連なる実質的に平坦な３つの平坦側面によってできる、ほぼ 多角形の断面を有していてもよい。 本体部材３１は、種々の接続具構成体を取り付けるように設計されるのが好ま しい。そのような接続具構成体は、ピンクランプ、固定バー、ヒンジと仮想ヒン ジ機構、送り機構を含むが、これらに限定されるものではない。したがって、本 体部材３１の一端は好ましくは、典型的な接続具構成体が以下に説明され る方法で取り付けられるのを許容するための雄ねじ状の円筒形ボスまたはスプー ル３５を含んでいる。開口３３は、図５に明らかに示されるように、スプール３ ５を通って延びている。加えて、本体部材３１は、典型的な接続具構成体が以下 に説明される方法で取り付けられるのを許容するためのねじ付き開口３８を有し ていてもよい。平坦部３９は、そのような接続具構成体が本体部材３１に確実に 接するのを許容するためにねじ付き開口３８に隣接する本体部材３１の１つの面 に機械加工されて作られてもよい。加えて、本体部材３１と接続具構成体などと のかみ合いを増大させるためにねじ付き開口３８に隣接する平坦部３９にかみ合 い増大手段４０が設けられるのが好ましい。かみ合い増大手段４０は、平坦部３ ９の表面に形成されて隆起しあるいはぎざぎざが付けられかつねじ付き開口３８ の中心から放射状になる複数のスプラインまたは歯４１からなるのが好ましい。 本体部材３１は、以下で明らかになる理由により開口３３に１つの側面で連通 する開口４２を有しているのか好ましい。 本体部材３１は、種々の材料から種々の寸法で、また当業者にとって現在自明 な種々の方法で製造されてもよい。したがって、例えば、本体部材３１とスプー ル３５は、存在するピンクランプなどとともに機能するような寸法にされたステ ンレス鋼などから一個物で一体ユニットに機械加工されてもよい。 第１キャリッジ手段１９は好ましくは、バー１７の相互嵌合要素２９に移動可 能に係合するためのキャリッジギア部材また は手段４３を含んでおり、その結果、ギア手段４３及び相互嵌合要素２９の互い に関する動きによって、第１キャリッジ手段１９がバー１７に取り付けられた他 のいかなるキャリッジ手段から独立してバー１７の長手へ動くようにする。さら に詳しく説明すると、ギア手段４３は、バー１７の長手に沿った第１キャリッジ 手段１９の制御された移動ができるようにバー１７が本体部材３１の開口３３に 受け入れられたときにバー１７に移動可能に係合するための本体部材３１に設計 されて取り付けられる。ギア手段４３は、本体部材３１の開口４２に回転可能に 取り付けられたウォームまたは回転部材４５を含んでいるのが好ましい。回転部 材４５は、以下で明らかになるように送り手段を形成するために、等間隔に配さ れてバー１７における対応する相互嵌合要素２９と相互嵌合する孔、凸条または 溝のような相互嵌合要素４７を有しているのが好ましい。等間隔に配された、こ れらの陽または陰の相互嵌合要素４７は以下に説明するように、キャリッジ手段 １９が所定位置に保持されあるいは適切なギア、ベルト、チエーン、ビーズ状ケ ーブルなどによりバー１７に沿って移動されるようにする。図３及び５に全体と して示されるように、相互嵌合要素４７は、バー１７における対応する相互嵌合 要素２９に嵌合するための回転部材４５の外面に機械加工されまたは別の方法で 形成された交互のギア歯と空間とから構成されていてもよく、その結果、回転部 材４５の回転は、当業者に自明であるように、バー１７の長さに沿って第１キャ リッジ手段１９の制御された移動を生じさせるであ ろう。回転部材４５は、当業者に自明であるように、手、工具、モータ（電気、 空気、油圧またはバネ式の）などによって回転される。図３及び５に全体として 示されるように、回転部材４５は、回転部材４５に固定状に取り付けられて本体 部材３１に回転可能に取り付けられた心バー４９によって本体部材３１に回転可 能に取り付けられてもよく、回転部材４５を回転させるための手段は、工具に係 合して回転されるための、心バー４９の一端に取り付けられた頭部部材５１を含 んでいてもよい。したがって、例えば、頭部部材５１は、標準的なアレンレンチ などに係合して回転されるためのソケット５３を有していてもよい。ギア手段４ ３は、回転部材４５と心バー４９を含んでいるが、したがってバー１７が開口３ ３の中に位置するときに開口３３の長手軸及びバー１７の長手軸２７に対して偏 心状に取り付けられている。 第２キャリッジ手段２１は、第１キャリッジ手段１９に実質的に類似している のが好ましく、第２キャリッジ手段２１の構成及び操作を完全に理解するために 、第１キャリッジ手段１９の前記記載が考慮されるべきである。 第３キャリッジ手段２３によって表され、図６，７〜１０及び１５に示された 、キャリッジ手段の第２実施例は、バー１７の対向端どうしの中間点においてバ ー１７の上に位置するための開放可能なキャリッジ手段として特別に設計されて いるのが好ましい。例えば、この発明の外部固定具１１を持った、図６に示され た骨要素１３，１５，１６の外科処置の際、第１及び 第２キャリッジ手段１９，２１がバー１７の上に位置して第１及び第２骨要素１ ３，１５にそれぞれ取り付けられた後に、あらかじめ取り付けられた第１及び第 ２キャリッジ手段１９，２１の間に第３キャリッジ手段２３を位置させることは 、望ましいものになるであろう。したがって、第１及び／または第２キャリッジ 手段１９，２１をまずバー１７から外す必要をなくして第１及び第２キャリッジ 手段１９，２１の間にバー１７を位置させることができ、または存在するスプー ルが駆動されあるいはモータ化されるようにバー１７に取り付けられて存在する スプールに結合することができる。 したがって、図８〜１０及び１５に示されるように、第３キャリッジ手段２３ は、バー１７の一部の周りに延ばすための第１本体部材５９、バー１７の他の一 部の周りに延ばすための第２本体部材６０、第１及び第２本体部材５９，６０を バー１７の周りに互いに連結しかつ第１及び第２本体部材５９，６０を互いに分 離させるための連結手段６１を含んでいるのが好ましく、その結果、第３キャリ ッジ手段２３は、バー１７の対向端どうしの中間箇所におけるバー１７の上に位 置しかつその箇所におけるバー１７から取り外すことができる。 連結手段６１は、第１及び第２本体部材５９，６０を互いにヒンジ的に取り付 けかつ第１及び第２本体部材５９，６０を図８及び１０で示されるような閉鎖状 態と図９で示されるような開放状態との間で動かせるためのヒンジ手段６３を含 んでいるのが好ましい。 第３キャリッジ手段２３は、閉鎖状態にある第１及び第２本体部材５９，６０ を選択的にロックするためのロック手段６５を含んでいるのが好ましい。ロック 手段６５は、閉鎖状態にある第１及び第２本体部材５９，６０をねじ止めするた めの、１つ以上のねじ部材６７から簡単に構成されていてもよい。 第１本体部材５９はそれを横切る溝６９を有しているのが好ましく、第２本体 部材６０はそれを横切る溝７１を有しているのが好ましいが、これらの溝６９， ７１は、第１及び第２本体部材５９，６０が図８，１０及び１５に示す閉鎖位置 にあるときにバー１７を受け入れるための開口７３を形成するためにともに機能 する。開口７３は、第３キャリッジ手段２３がバー１７の長手軸２７の周りに回 転する（許容範囲内で）のを防止する方法でバー１７とともに機能するように設 計されている。したがって、開口７３は、バー１７の非回転用の断面に非回転的 に係合するための非回転断面形状を有しているのが好ましい。開口７３の断面形 状は、開口３３の断面形状と同一であってもよく、第１キャリッジ手段１９がバ ー１７の長手軸２７の周りに回転する（許容範囲内で）のを防止するために、バ ー１７の断面に相補的なものである。したがって、開口７３の典型的な断面形状 は、等辺及び不等辺の三角形、四角形、五角形、六角形、七角形、八角形、九角 形、十角形などを含むが、これらに限定されない。他の可能な断面形状は、欠円 形や、例えば楕円形のような円形以外の曲面形が含まれる。図４及び７に示され るように、開口７３は少し不等辺の六角形がほぼ曲面状の３つ の側面で連なる実質的に平坦な３つの平坦側面によってできる、ほぼ多角形の断 面を有していてもよい。図８及び１５に全体として示されるように、開口７３は 少し不等辺の六角形がほぼ曲面状の３つの側面で連なる実質的に平坦な３つの平 坦側面によってできる、ほぼ多角形の断面を有していてもよい。したがって、開 口７３は本体部材３１の開口３３と同じ断面形状を有していてもよい。 本体部材５９，６０は、多種類のコネクタが取り付けられる構成とすべく設計 されているのが好ましい。このようなコネクタには、ピンクランプ、固定用バー 、ヒンジ及び実質上ヒンジである機構に限定されず、並進機構を含む。例えは、 それぞれの本体部材５９，６０の一端は、開口７３の１端で内側にねじ部を有す る肩部７５を形成するよう設計され、そのとき本体部材５９，６０は閉じられた 位置にあって代表的なコネクタが後述するような方法でそこへ取り除くよう構成 される。さらに、本体部材５９はその一側面にねじ孔１０１を有し、代表的なコ ネクタが後述するような方法でそこへ取り付くよう構成される。 平坦部１０５は、開口１０１に隣接する本体部材５９の１面にわたってフライ ス削りが施され、上記のごときコネクタが本体部材５９としっかりと接触するよ う構成される。さらに、グリップ強化手段１０７は開口１０１（図１６を見よ） に隣接して平坦部１０５を形成し本体部５９とコネクタ構成部材との間のグリッ プを強化するのが好ましい。 グリップ強化手段１０７は、平坦部１０５の表面に形成され、 開口１０１の中心から放射状を呈し、複数の盛り上げまたはくぼませたスプライ ンまたは歯１０９からなるのが好ましい。 本体部材５９，６０の１つ（すなわち、本体部材６０）は、後述される理由か ら明らかなように、開口７３を貫通する１側面を通る孔部１１１を構成するのが 好ましい。 本体部材５９．６０は、当業者であれば明らかなことであるが、多種類の寸法 、多種類の材料の中から、多種類の方法で製造することができる。したがって、 例えば、本体部材５９，６０は、存在するピンクランプ及び類似のものと共働す るよう寸法決めされたステンレス鋼または類似のものを機械加工で作り出すこと ができる。 第３キャリッジ手段２３は、バー１７の相互嵌合部材２９を移動可能に係合し て、ギア手段１１３と相互嵌合部材２９との交互の運動が、バー１７に装着され た他のキャリッジ手段と無関係に、第３キャリッジ手段２３をバー１７の長手方 向へ移動させる。 より明確には、ギア手段１１３は、バー１７が本体部材５９，６０の開口７３ の内部に受け取られたとき、第３キャリッジ手段２３の制御された並進がバー１ ７の長手に沿うよう、バー１７を移動可能に係合すべく設計され本体部材６０に 取り付けられる。ギア手段１１３は、本体部材６０における孔部１１１の内側に 回転可能に装着されたウォームまたはホイール部材１１５を有するのが好ましい 。ホイール部材１１５は後述する移動手段を形成すべくバー１７の上の相互嵌合 部材２９に対応する 交互嵌合を提供する、例えば歯、孔、ねじ山またはねじみぞのような、規則正し く間隔をあけた相互嵌合部材１１７を有するのが好ましい。 これらの規則正しく間隔をあけた雄型または雌型の相互嵌合部材１１７は第３ キャリッジ手段２３が所定の場所に保持されたり、あるいは適切な歯車、ベルト 、チェーン、ビード付きケーブル当の手段によってバー１７に沿って移動される ことを可能にする。 図１０において全体を示すように、相互嵌合部材１１７は、当業者には明らか であるように、ホイール部材１１５の回転が第３キャリッジ手段２３をバー１７ の長手方向に沿って制御された並進を行わせるべくバー１７上で対応する相互嵌 合部材２９に係合させるために、機械加工されたまたはホイール部材１１５の外 部表面に形成された、歯と空間が交番するウオームギアからなるものであっても よい。ホイール部材１１５は、手動、ツール、モータ（電気、空気、水圧力また はスプリング）によって回転することができ、これは当業者には明らかであろう 。図１０において一般的に示すように、ホイール部材１１５は、ホイール部材１ １５に固定して取り付けられた本体部材６０に回転可能に取り付けられた軸１１ ９によって本体部材６０に回転可能に取り付けられ、ホイール部材１１５を回転 する手段は、軸１１９の一端に取り付けられ、係合されてツールにより回転可能 なヘッド部材１２１を備える。これにより、例えば、ヘッド部材１２１は、標準 的なアレンレンチ（Allen wrench）また は類似のものによってそこに係合され回転されるソケット１２３を備えてもよい 。ギア手段１１３はホイール部材１１５及び軸１１９を備え、したがってバー１ ７が開孔７３の内部に位置するとき開孔７３の長手軸及びバー１７の長手軸に偏 心して取り付けられている。 図９において明らかに示されたように、第３キャリッジ手段２３は単にねじが 切られていないねじ部材６７によってバー１７の両端の中央部でバー１７の表面 に位置決めすることができる。次に第１及び第２本体部材５９，６０をクラムシ ェルに類似した形であいた場所に移動し、次にねじ部材６７でねじ送りすること によって第１及び第２本体部材５９，６０をバー１７を全体にわたってロックす る。第３キャリッジ手段２３は上述したステップ単に逆に行うことによって当業 者であれば明らかであるように、バー１７の対向する両端の中央位置でバー１７ から、取り外すことができる。 第１及び第２キャリッジ手段１９，２１はまた、第３キャリッジ手段３の上述 した記載に類似したクラムシェル構造で構成することができ、第３キャリッジ手 段２３の上述した記載は例えば代わりの構成及び操作のすべてが理解されること によって考慮に入れるべきである。さらに第３キャリッジ手段２３は、第１キャ リッジ手段１９の上述した記載に類似した、固定または非開放構造として構成す ることができ、第１キャリッジ手段１９の上記した記載は例えは代わりの構成及 び操作のすべてが理解されることによって考慮に入れるべきである。 外部骨格固定のための外部固定具１１を使用する手法における第１ステップは 、当業者であれば明らかであるように先行する外部固定具に類似する。例えは、 図６に示す破損した大腿骨を安定化するために標準骨ピン１２５、例えば標準ハ ーフピン、仮固定ピンまたは類似のものは骨の砕片の内部に挿入または穿孔され 、それぞれのピン１２５の遠位端は反対に、標準コネクター構成具を介してキャ リッジ手段１９，２１，２３の１つに接続される。例えば、図６及び１５に示し た標準シングルピンパドル１２７は、ピン１２５を第１キャリッジ手段１９に接 続するのに使用できる。 より詳細には、シングルピンパドル１２７は、第１キャリッジ手段１９の本体 部材３１のスプール３５の表面に適合するよう寸法決めされ、それが貫通して延 びた開孔１３１を有する板状本体１２９から構成される。本体１２９は当業者で あれは明らかなように、ピン１２５がそこを通過できるよう貫通する孔部１３３ を備え、固定ねじまたは類似のものが孔部１３３内にピン１２５をしっかりと固 着して固定できるようねじ孔１３４を備える。 図６及び１１に示すように、標準スプールナットまたはリング１３５は、シン グルピンパドル１２７を第１キャリッジ手段１９にしっかりと固定するのに使用 される。このように、スプールリング１３５は、当業者であれば明らかなように 、本体部材３１の一方に対向してピンパドル１２７を把持すべく第１キャリッジ 手段のねじ付スプール３５の表面にねじ送りされる ねじ付開孔１３９を有する本体１３７を備える。同様の接続構成は図６に示すよ うにピン１２５を第２キャリッジ手段２１に接続するのに使用することができる 。 上記の接続構造は図６及び１２に示すように、ピンパドル１２７または類似の ものが第３キャリッジ手段２３となるよう特定のスプール構成体１４１を備える 。そのような特定のスプール構成体１４１は図１２に詳細が示され、一般的に、 第３キャリッジ手段２３の内ねじが切られた肩部７５が第１及び第２部材５９， ６０の全体において接近させることによって接近可能な付近に外ねじを備え、一 端にフランジ１４５を備え、摺動可能にバー１７を受け入れる、そこを貫通して 延びた長手開孔または孔部１４７を備える。シングルピンパドル１２７の開孔は スプール構成体１４１の円柱状本体１４３の全体にわたって通過させることがで き、ピンパドル１２７は次にスプールリング１３５の使用によってスプール構成 体１４１にしっかりと固定される。 さらに、接続構成は図１３に示すように当業者であれば明らかなように、そこ で貫通する開孔１５１を貫通するボルトまたは類似のものを使用して第１キャリ ッジ手段１９のねじ孔３８または第３キャリッジ手段２３のねじ孔１０１等にし っかりと固定されるための板状本体１５０を備えた１つの中間パドル１４９、ま たは類似のものを備え、本体１５０は当業者であれば明らかであるように、そこ をピン１２５が通過するよう貫通される孔部１５３を備え、固定ねじまたは類似 のものが孔部１５ ３の内部にピン１２５を固着してしっかりと固定するためのねじ孔１５５を備え る。他方、接続機構は、パドル１４９の第１の１つの孔部１５３を貫通して延び るピン１２５を備えた２つの中間パドル１４９を備え、ねじ孔１５５の内部に延 びる固定ねじによってそこへしっかりと固定され、さらにパドル１４９の第２の １つは、当業者には明らかなように、図１５で説明したようにパドル１４９の第 １の１つの開孔１５１を貫通してパドル１４９の第２の１つのねじ孔１５５の内 部に延びたボルトによってパドル１４９の第２の１つにしっかりと固着される。 第１キャリッジ手段１９はバー１７に装着され、軸４９のそこでの回転は、第 １キャリッジ手段１９及びその付属の接続構成、ピン１２５、骨要素１３及び類 似のものが第２及び第３のキャリッジ手段２１，２３と独立してバー１７の長手 軸に沿って制御可能に並進させる。同様に第２キャリッジ手段２１はバー１７に 装着され、軸４９のそこでの回転は第２キャリッジ手段２１及びその付属の接続 構成、ピン１２５、骨要素１５及び類似のものが第１及び第３のキャリッジ手段 １９，２３と独立してバー１７の長手軸に沿って制御可能に並進させる。さらに 、第３キャリッジ手段２３はバー１７に装着され、軸１１９のそこでの回転は第 ３キャリッジ手段２３及びその付属の接続構成ピン１２５、骨要素１６及び類似 のものが第１及び第２のキャリッジ手段１９，２１と独立してバー１７の長手軸 に沿って制御可能に並進させる。ピンの実際の品番及び型式、接続構成、キャリ ッジ手段等は、当業者であれば明らかなように、 しっかりと固定される骨要素及び外科医の要求等に強く依存する。この発明の外 部固定具１１の１つの利点は、それぞれのキャリッジ手段びその付属の接続具、 ピン及び骨要素がさらにすべての他のキャリッジ手段等に独立して並進され、初 期の手術の間だけでなく、時には初期の所定の手術時間後に及んで好ましい結果 を出すことができる。さらに、この発明の外部固定具１１の他の利点は、補足さ れるキャリッジ手段及び付属の構成が、初期安定後のいかなる時にも他のキャリ ッジ手段及び付属の構成の間または中間に適用できることにある。したがって、 例えば図８−１０及び１５に示した第３キャリッジ手段２３はバー１７のまわり で第１及び第２キャリッジ手段１９，２１の中間において第１及び第２キャリッ ジ手段１９，２１がバー１７に取り付けられた後に配置されてもよい。 上記のように構成され操作されるので、この発明は、１本の軸に沿って固定具 のバーの前記軸に平行に並進できる間、固定具バーの断面のまわりの望まれない 回転を防止する外部固定具を提供する。さらに、バーに沿った並進を可能にする だけでなく、キャリッジ手段が外部固定バーに沿って制御された形で並進するの を可能にする。外部固定バーに補足的に嵌合する連結を使用すれば、いくつかの キャリッジ手段は固定バーに適用することができ、バーに沿った独立した並進は それぞれのキャリッジ手段よって完成させることができる。 この発明の好ましい実施の具体例と好ましいその使用に関して記載し説明した が、修正について制限されるものではなく変 更はこの発明のすべての意図した視野の内にある限り可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＥＡ(ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ， ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１・２要素を固定する外部固定具であって、 （ａ）細長いバーと； （ｂ）このバーに装着し、かつ第１要素に対する固定のための第１キャリッジ手 段と； （ｃ）前記バーに装着し、かつ第２要素に対する固定のための第２キャリッジ手 段と； （ｄ）前記第１・２キャリッジ手段をお互いに独立して前記バーの長さ方向に沿 って移動させる移動手段と を備えた外部固定具。 ２．バーが長手方向の軸線を有し、かつバーの前記軸線のまわりでの、第１・２ キャリッジ手段の望まれない回転を防止する回転防止手段を含む請求の範囲第１ 項の外部固定具。 ３．移動手段がバーに取り付けられ、バーの長手方向に延びるバーギア手段を含 み、前記バーギア手段に移動可能に係合するために各キャリッジ手段に取り付け られたキャリッジギア手段を含み、それによって前記バーギア手段とキャリッジ ギア手段との相対的な動きがキャリッジ手段をお互いに独立して長手方向に動か す請求の範囲１の外部固定具。 ４．回転防止手段が、第１・２キャリッジ手段を貫通するバーを受け入れるため の非円形開口を含み；かつバーが第１・２キャリッジ手段を貫通する非円形開口 に相補的な断面を有する請求の範囲２の外部固定具。 ５．バーの一部分のまわりに延びる第１部材と、バーのもう１つの部分のまわり に延びる第２部材と、前記第１・第２部材をバーのまわりにお互いに結合させ、 かつ第１・２部材をお互いに分離するのを許す結合手段とを有する開放可能なキ ャリッジ手段を含み、この開放可能なキャリッジ手段をバーの両端の中間位置に 配置、もしくはバーから取り外し可能な請求の範囲１の外部固定具。 ６．第１・２・３骨要素を固定し、かつ独立して並進させる外部固定具であって 、 （ａ）第１端部及び第２端部を有する細長いバーと； （ｂ）このバーに装着し、第１骨要素に固定するための第１キャリッジ段と； （ｃ）前記バーに装着し、第２骨要素に固定するための第２キャリッジ段と； （ｄ）第１・第２キャリッジ手段の中間のバーに装着し、第３骨要素に固定する 第３キャリッジ手段と； （ｅ）各キャリッジ手段をお互いに独立してバーの長さ方向に移動する移動手段 と； を備え、 前記第３キャリッジ手段が、バーの一部分のまわりに延びる第１部材と、バー のもう１つの部分のまわりに延びる第２部材と、前記第１・２部材をお互いにバ ーのまわりに結合し、かつ第１・２部材をお互いに分離するのを許す結合手段と を含み、前記第３キャリッジ手段を第１・２キャリッジ手段の中間の位 置でバーに装着、もしくはバーから取り外し可能な外部固定具。 ７．移動手段が、バーに取り付けられ、バーの長さ方向に延びるバーギア手段を 含み、かつこのバーギア手段に移動可能に係合させるために各キャリッジ手段に 装着されたキャリッジギア手段を含み、このキャリッジギア手段とバーギア手段 との相対的な動きがキャリッジ手段をお互いに独立してバーの長さ方向に動かす 請求の範囲６の外部固定具。 ８．バーのまわりの、キャリッジ手段の望まれない回転を防止する回転防止手段 を含む請求の範囲７の外部固定具。 ９．回転防止手段が、第１・２・３キャリッジ段を貫通するバーを受け入れるた めの非円形開口を含み、かつバーが第１・２・３キャリッジ手段を貫通する非円 形開口に相補的な断面を有する請求の範囲８の外部固定具。 １０．第１端部及び第２端部を有する細長いバーを含む整形外科外部固定具のた めのキャリッジ手段であって、 （ａ）バーの一部に係合する本体部材と； （ｂ）開位置と閉位置との間に移動可能で、開位置では本体部材をバーの第１・ ２端部の中間の位置でバーに設置されるか、バーから取りはずされ、閉位置では 本体部材をバーにロックするためのロック手段と を備えたキャリッジ手段。 １１．本体部材がバーにロックされるときにバーに移動可能に係合する移動手段 を含む請求の範囲１０のキャリッジ手段。 １２．移動手段がバーから偏心してなる請求の範囲１１のキャ リッジ手段。 １３．バーのまわりのキャリッジ手段の望まれない回転を防止するためバーと共 働する回転防止手段を含む請求の範囲１１のキャリッジ手段。 １４．第１・２要素を固定する外部固定具であって、 （ａ）第１・２端部、これらの第１・２端部間に延びる長手方向軸、及び第１・ ２端部間に延びる複数のギアの歯を有する細長いバーと； （ｂ）このバーに装着し、かつ要素に固定するためのキャリッジ手段と； （ｃ）バーのギアの歯に係合し、ロッドの第１・２端部間の前後にキャリッジ手 段を移動させるためにキャリッジ手段に装着された移動手段であって、ギアの歯 と移動手段がロッドの長手方向軸に偏心して配置された移動手段と を備えた外部固定具。