JP2001504355A - 皮層骨ねじ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ねじ部（２）を有するシャフトと、切削兼セルフタッピング端部（３）とを備える皮層骨ねじアセンブリ。アセンブリは弾性本体（１６）を含むナット（１４）を含む。弾性本体（１６）は、シャフトに沿う、ナット（１４）の並進運動を可能にするように膨張できるが、そのような半径方向の膨張が阻止されると、並進運動も阻止される。しかしなお、ナット（１４）は、ねじ（２）上の回転によってシャフトに沿って動くことができる。これにより、ナット（１４）はシャフトの露出長さに沿って高速で移動することができるが、弾性本体（１６）の膨張が阻止される制限容積内に入ると、それ以上の前進は相対的回転によってのみ可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】 皮層骨ねじ 本発明は、皮層骨ねじ（外皮付き骨用ねじCortical Bone Screw）に関し、ま た、外科手術を実施する際にプレート等を骨に固定する場合の、そのようなねじ の使用方法に関する。 伝統的に、骨ねじは、種々の長さのものが提供されており、外観上は従来の木 ねじにほぼ類似している。それらの使用は、それぞれの場合に注意深いねじの選 択を必要とする面倒な手順である。本発明は、広範囲な穴の長さに適応可能と成 すことによって、この選択手順を避ける骨ねじに関する。この手段により、もは や、外科医の使用のために或る範囲の複数の骨ねじを保有しておく必要がなくな る。何れの場合にも同一のねじが選択される。 本発明によれば、外科手術用の骨ねじアセンブリは、ねじ付きシャフトと、そ のためのナットとを包含し、このナットは、半径方向に弾性を有し、シャフトの ねじのピッチ径よりも小さい通常の内径を持つ本体を含み、シャフトのねじ全体 にわたってナットの並進運動ができるよう半径方向の膨張には適応するが、本体 の半径方向の膨張が阻止されると当該並進運動も不可能にする。従って、ナット の当該並進運動はシャフトの露出長さ全体にわたって可能である。しかし、ナッ トが弾性本体の膨張を阻止する制限容積内にあるときは、ナットは本体により、 シャフトに固定される。本発明のアセンブリは、ナットをソケット内で回転して 最終的な軸方向運動をさせ、ソケットまたはそれが内部で形成される本体を、所 定の位置に固定するような状況での使用に適している。 本発明のアセンブリにおいて、弾性本体の各部は、半径方向に膨張す るとナットによって画成される横方向限界を超えて突出する。従って、この横方 向限界が、シャフトねじに沿す並進軸方向運動において、弾性本体がシャフトね じを超えて膨張しないようにするのに必要な断面を画成する。この弾性本体は、 ナットに形成された環状溝に、通常は収容され、弾性材料製のスプリットリング であるのが普通である。ハウジング自体は、弾性本体の装着を容易にするために ２部品で形成することができる。 本発明のアセンブリのナットは、制限容積内に収容されるようになっているの で、外周面に係合する従来の回転機構は適当でない。従って本発明によるアセン ブリにおいて、ナットは、露出した軸方向端と係合する回転デバイスに結合する ようになっている。普通、これはナットの端部に胸壁(castellations)を設置す ることによって行なわれ、ねじシャフトの露出長さ全体にわたって嵌合してこの 胸壁に係合する回転デバイスが提供される。これには、回転デバイスをナットに 整列させ得るという利点があり、本発明のある種の変形における回転デバイスは 、ナットが十分に締め付けられたときに、ナット端面で露出した長さのシャフト を切断するための機構を含むことができる。 本発明のナットとアセンブリが収容されるようにされた制限容積は、ナットに より画成される横方向限界に対応する内部断面の開口部を有するソケットによっ て画成されるのが普通である。このソケットはスリーブでもよく、このスリーブ は、シャフトに沿うナットの並進運動を阻止すべきとき、係合すべきナットに対 して軸方向に可動である。そのようなソケットは、例えば骨の表面に固定される べきプレートの中に収容されるようにして、プレートを表面に保持するためにね じを用いることができる。しかし、本発明の好ましい実施例では、ソケット自体 は、プレ ートの一部分として形成され、段付き断面を有するプレート内の開口部にナット を直接収容することができる。ナットは、開口部の大きい方の断面内に収容され 、このことが弾性本体の半径方向の膨張を阻止するので、次いでナットを回して 開口部内のステップに係合させることにより、プレートを骨の表面にクランプす ることができる。 本発明による骨ねじアセンブリは、骨に予めドリル加工を行ってタップを立て た穴との結合に用いるのが普通だが、ねじのシャフトの、骨へ入れ込む端部にセ ルフタッピング部を設けることもできる。好ましい実施例においては、セルフタ ッピング部に円錐形の切削端を設け、そこにシャフトねじをに交差して軸方向に 延びる複数の縦溝を設けることができる。これは、ねじを、骨に形成された穴の タップ立てだけでなく、穴自体の形成にも用いることができる。このためには、 切削端に異なる半径の複数のエッジを形成してもよい。これにより、穴のドリル 加工時、漸増的に異なる半径で穴を切削して、発熱を低減することができる。 ねじシャフト面の縦溝は、シャフト上でのナットの回転を阻止する便利な手段 を提供する。従って、縦溝への受容のための内側へ突出するピラーをナットに設 け、その周りに弾性本体を延在させることができる。この変形態様において、シ ャフト上のナットの並進運動は或る程度コントロールされ、プレートの穴にナッ トが入ることによってこれが阻止されると、回転「ロック」が殊更に確保される 。 本発明による骨ねじは、普通は金属であり、通常は耐食性合金で形成する。し かし状況によっては、シャフトおよび／またはナットをプラスチック材料で形成 してもよく、これはある程度の柔軟性が望ましい場合に特に価値がある。 次に、本発明の実施態様を、実施例を用いて添付の概略図を参照に説 明する。 図１は、本発明の一実施態様による骨ねじアセンブリのシャフトの側面図であ る。 図２ａ、２ｂおよび２ｃは、本発明によるアセンブリの、骨の表面に固定する 場合に使用するプレートを示す。 図３は、本発明によるアセンブリの拡大斜視図であって、ナットがプレートの 開口部へ入る点にある状態を示す。 図４は、本発明によるアセンブリに用いる半径方向に弾性を有する本体の軸方 向平面図である。 図５は、図４の弾性本体を組込んだ２部品ナットの断面図である。 図１に示すシャフトは、平面端１、主ねじ部２、および切削兼セルフタッピン グ端部３を有する。端部３は、切削端４と円錐形タッピング部５を有する。切削 端４は、３個の異なる半径のエッジ６を有し、これらは、シャフトが骨の部分へ 押し込まれるにつれて順次用いられ、最大直径の穴を切削する。切削エッジ６に よって削られた材料は、シャフトの外ねじを通って軸方向に延びる隣接した縦溝 ７へ入る。シャフトの先端は、切削作業開始時の正確な位置決め用の、尖端１０ を備える。図示のように、縦溝７はシャフトの全長にわたって延びている。 図２に、本発明によるアセンブリの使用を示す。図２ａに示すように、プレー ト１１が骨の部分１２の上に所望の相対的配位で配置される。プレート１１は穴 １３を有し、各穴の断面は段付きである。小さい断面は骨部分１２と並列関係に ある。第１のステップとして、まず図１の骨ねじシャフトの端部３を、穴１３を 貫通して骨部分１２へ入れ込む。前記のように、これは骨に予め開けた穴に嵌合 させるか、あるいはそれ自体が最初の穴を開けるドリルとして働く。シャフトを 所定の位置に置いた 状態で、以下説明する弾性可撓ロックリングを有するナット１４を、シャフトに 嵌合させ、回転させずにシャフトに沿って押し込み、各穴１３上でプレート１１ に並列配置する。シャフトのねじを横切るようにするためには、ねじに繰り返し 歪みを与えて、ねじを横切るロックリングの部分を、ナット１４の円形限界を超 えて突出させる。ナットの円形限界は、穴１３の大きい断面の内径を補完し、ナ ットが穴に入ると、本体部分は、もはやナットの限界を超えて突出はしない。こ の点において、そして露出したシャフトに被せて配設した回転デバイスを用いて 、ナットを回してプレート１１の穴１３の段部に対して締め付け、プレート１１ を骨部分１２に固定してクランプする。次いで、回転デバイスを取り外し、ねじ シャフトの露出している長さを、ナットの露出面との接点のところで切断する。 種々の部品の寸法を適切に選ぶことによって、プレート１１、ナット１４、およ び切断されたシャフトの露出面を、実質的に同一面とし、更に治療が必要な場合 のために滑らかな表面を残すことができる。 図２を参照して上に記した技法を成功裏に実施するには、当然ながらナット１ ４が重要である。そのために適した構造を、図３から図５までを参照して、もう 少し詳細にここで説明する。 図３に示すように、ナット１４は、スプリットリング１６またはバネセクショ ンの形態の弾性本体、あるいは撓まない形状でねじに係合するように屈曲させた 弾性ワイヤの長さの弾性本体を支持する主円筒ハウジング１５から成る。リング １６は、ハウジング１５の上部（１８）と下部（１９）を接続する３個のピラー １７の周りに延びている。これらピラー１７は、ねじシャフト上の縦溝７に対応 して配設され、ナット１４をシャフトに沿って軸方向に並進可能にするが、相対 回転を不可能にす る。上側ハウジング部１８には、回転デバイスを受容する胸壁が形成され、下側 ハウジング部１９には、プレート１１の各穴１３への設置を容易にするため、面 取りエッジが形成されている。 スプリットリング１６の撓まない正規の内径は、ねじシャフトのピッチ径より 小さいが、溝直径より大きい。従って、ナット１４がねじシャフトに沿って軸方 向に並進するにつれて、リング１６は、それがねじ山を横切る際、繰り返し外向 きに歪みを与えられる。スプリットリング１６の正規の撓まない外周は、ナット ハウジング１５の外周限界に実質的に対応する。それぞれの穴１３の大きい方の 断面は、ナットハウジング１５のそれと実質的に対応し、従って、ナットが穴に 入る場合、スプリットリング１６はそれ以上膨張できず、ナットはシャフト上で 効果的にロックされる。次いで、回転デバイスを胸壁に適用して、骨ねじを最終 的に締め付け、プレート１１を骨部分１２へクランプする。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年７月６日（１９９８．７．６） 【補正内容】 請求の範囲 （１）ねじ付きシャフト（２）と、該シャフト用ナット（１４）とを備える皮層 骨ねじアセンブリであって、該ナットは、正規の内径が該シャフトのねじのピッ チ径より小さくて、半径方向に弾性を有する本体（１６）を含み、シャフトのね じ全体にわたりシャフト（２）に沿うナット（１４）の並進運動を可能にするた め、該本体（１６）の半径方向の膨張を受入れ；更に、該ナット（１４）の横方 向限界に対応する内部断面を有するソケット内に開口部（１３）を形成されたエ レメント（１１）を備え、ここで、該本体（１６）の一部分は、該並進運動の際 、該シャフトねじを超えるよう半径方向に膨張すると、該ナット（１４）の横方 向限界を超えて突出し、該ソケットは該ナット（１４）を受容し、よって該本体 の部分を該ナットの横方向限界の寸法に限定し、該シャフト（２）上の該並進運 動を阻止する、皮層骨ねじアセンブリ。 （２）前記本体（１６）は、前記ナット（１４）に形成された環状溝内に収容さ れる、請求の範囲１項によるアセンブリ。 （３）前記本体（１６）が、弾性材料製のスプリットリングである、請求の範囲 １項または２項によるアセンブリ。 （４）前記弾性材料がばね鋼である、請求の範囲３項によるアセンブリ。 （５）前記弾性材料がプラスチック材料である、請求の範囲３項によるアセンブ リ。 （６）前記ナット（１４）に回転デバイスの係合手段が形成されている、請求の 範囲１項または２項によるアセンブリ。 （７）前記係合手段が、回転デバイスの突起を受容するためにナット面にソケッ トを備える、請求の範囲６項によるアセンブリ。 （８）前記シャフト上での前記ナットの回転を阻止するための手段を含 む、請求の範囲１項または２項によるアセンブリ。 （９）前記シャフトには、その表面で軸方向に延在する縦溝（７）が形成され、 前記ナットには、前記縦溝（７）へ受容するための内側へ突出するピラー（１７ ）が形成され、その周りに前記弾性本体（１６）が延びている、請求の範囲８項 によるアセンブリ。 （１０）前記エレメント（１１）は、骨の表面に固定されるべきプレートであり 、前記プレートを前記骨の表面に押しつけるためには、前記ナット（１４）を前 記シャフト（２）上で回さなければならないように、前記ソケットが前記プレー トの離れた面内に形成される、請求の範囲１項または２項によるアセンブリ。 （１１）段付き断面の貫通開口部を（１３）有するプレート（１１）を、ねじ付 き（２）シャフトを有する皮層骨ねじを用いて骨の表面に固定する方法であって ：該プレート（１１）を、骨の表面に、該開口部（１３）の大きい方の断面を骨 の表面から離れた位置に置くステップ；該プレート（１１）の開口部（１３）を 貫通して必要な深さまで骨に該ねじを嵌合させるステップ；該シャフトのねじの ピッチ径よりも小さい正規の内径を持ち、該プレートの開口部の大きい方の断面 内にその回転を可能にする外側断面を有する、半径方向に弾性本体を含むナット （１４）を、該ねじの露出端に嵌合させるステップ；及び、該ナットを該ねじシ ャフトに沿って該プレート（１１）の開口部（１３）へ向けて軸方向に並進させ 、該ねじを締め付けるため該開口部（１３）の大きい方の断面内において該ナッ ト（１４）を回転させて該プレート（１１）を骨に対して固定し、該ねじの露出 した長さを切断するステップ；を有する、プレートの固定方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ねじ付きシャフトと、前記シャフト用ナットとを備える皮層骨ねじアセン ブリであって、該ナットは、正規の内径が該シャフトねじのピッチ直径より小さ い、半径方向に弾性を有する本体を含み、シャフトのねじ全体にわたりシャフト に沿うナットの並進運動を可能にするため、該本体の半径方向の膨張には適応す るが、該半径方向の膨張が阻止されたときは、該並進運動を不可能にする、皮層 骨ねじアセンブリ。 （２）前記本体の一部が、前記並進運動時に、前記シャフトのねじを超えて半径 方向に膨張する際、前記ナットによって決まる横方向の限界を超えて突出する、 請求の範囲１項によるアセンブリ。 （３）前記本体が前記ナット内に形成された環状溝に受容される、請求の範囲１ 項または２項によるアセンブリ。 （４）前記本体が弾性材料製のスプリットリングである、前記いずれかの請求の 範囲によるアセンブリ。 （５）前記弾性材料がばね鋼である、請求の範囲４項によるアセンブリ。 （６）前記弾性材料がプラスチック材料である、請求の範囲４項によるアセンブ リ。 （７）前記ナットに回転デバイスとの結合手段が形成されている、前記いずれか の請求の範囲によるアセンブリ。 （８）前記結合手段は、回転デバイスの突起を受容する収容するための、ナット 面にあるソケットを備える、請求の範囲７項によるアセンブリ。 （９）前記シャフトには、その表面を軸方向に延びる縦溝が形成され、前記ナッ トには、前記縦溝へ受容するための、内側へ突出するピラーが形成され、その周 りに前記弾性本体が延びている、前記いずれかの請求 の範囲によるアセンブリ。 （１０）前記本体の半径方向への膨張を選択的に阻止するための手段を含む、前 記いずれかの請求の範囲によるアセンブリ。 （１１）前記阻止手段が、前記ナットによって画成される横方向限界に対応する 内部断面を有する開口部を有するソケットを備える、請求の範囲２項および１０ 項によるアセンブリ。 （１２）前記ソケットは、前記ナットに対して軸方向に可動なスリーブである、 請求の範囲１１項によるアセンブリ。 （１３）前記ソケットは、骨の表面に固定されるべきプレートの一部分であり、 前記開口部は、前記プレートを前記骨の表面に押しつけるためには、前記シャフ ト上のナットを回さなければならないように、前記プレートの離れた面内に形成 されている、請求の範囲１１項によるアセンブリ。 （１４）非膨張状態の前記弾性本体が、前記シャフトに対するナットの回転を阻 止する、前記いずれかの請求の範囲によるアセンブリ。 （１５）段付き断面の貫通開口部を有するプレートを、ねじ付きシャフトを有す る皮層骨ねじを用いて骨の表面に固定する方法であって： 前記プレートを、骨の表面に、前記開口部の大きい方の断面を骨の表面から離れ た位置に置くステップ；前記プレートの開口部を貫通して必要な深さまで骨に前 記ねじを嵌合させるステップ；前記シャフトのねじのピッチ径よりも小さい正規 の内径を持ち、前記プレートの開口部の大きい方の断面内にその回転を可能にす る外側断面を有する、半径方向に弾性本体を含むナットを、前記ねじの露出端に 嵌合させるステップ；前記ナットを前記ねじシャフトに沿って前記プレートの開 口部へ向けて軸方向に並進させ、前記ねじを締め付けるため前記開口部の大きい 方の断面 内において前記ナットを回転させて前記プレートを骨に対して固定し、前記ねじ の露出した長さを切断するステップ；を有する、プレートの固定方法。