JP2002511279A - Strain-guided conical screw to stimulate bone graft growth - Google Patents
Strain-guided conical screw to stimulate bone graft growthInfo
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Abstract
(57)【要約】 本発明は、様々に増加するピッチを有する差動ネジおよび／または円錐ネジに関し、これは、新しい内部の歪み、およびその結果の骨の生物学的反応を誘導するために、健康な骨（ほとんど共通して、脛骨の骨幹）の初期の機械的刺激のために使用する。この生物学的な反応により、結果として、新しく、若い表面の骨の形成を得、そしてこのプロセスは、４〜８週間かかる。この新しい骨は、自己の骨移植片として使用される。この新しい骨を、体の他の部分に移植することは（このような手順が示される）、順応性骨膜形成層移植として言及される新しい方法である。ネジの骨への移植のプロセスは、特別なモーメントキーを使用して制御され、これは、規定されそして所望される刺激力の誘導のために提供され、それはまた、安全な方法を提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a differential screw and / or conical screw having variously increasing pitches, to induce new internal strains and consequent bone biological responses. Used for initial mechanical stimulation of healthy bones (almost commonly, the tibia of the tibia). This biological reaction results in the formation of new, young, superficial bone, and the process takes 4-8 weeks. This new bone is used as an autologous bone graft. Implanting this new bone into other parts of the body (such a procedure is shown) is a new method, referred to as conformal periosteal cambium transplantation. The process of implanting the screw into the bone is controlled using a special moment key, which is provided for the induction of a defined and desired stimulating force, which also provides a safe way.
Description
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、整形外科学および外傷学における骨の再構築の分野に関し、これは
、骨の断片が骨失損のためになくなる「偽関節失損」の対応にその適用を見出す
。この骨の断片を、治療プロセスの成功を容易にするために、移植によって補充
しなければならない。このような骨失損症は、通常、大きな外傷（例えば、弾丸
による負傷）の結果である。これらはまた、外科手術の手順により破砕された骨
の断片を除去することを必要とする開放骨折、また引き続く感染（骨髄炎）（こ
れらは、骨の分離の除去を必要とする）、そして最後に骨の腫瘍および嚢腫を除
去した後に見出される。前記の「偽関節失損症」に加えて、この分野はまた、い
わゆる「無血管偽関節症」を含み、これは、根治的な外科手術の手順のために骨
の脈管を遮断する結果として、骨折領域において、生存能力のある骨細胞がなく
なるので、（骨の端部が接触しているが）この治療プロセスが出来なくなる。こ
のような理由で、自己の骨の移植を含む骨誘導の方法がまた、これらの場合に適
用される。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of bone reconstruction in orthopedic surgery and trauma, which addresses the response to "pseudoarticular loss" in which bone fragments are lost due to bone loss. Find its application. This bone fragment must be replaced by implantation to facilitate the success of the treatment process. Such bone loss is usually the result of major trauma (eg, bullet injury). These are also open fractures that require removal of bone fragments that have been fractured by surgical procedures, and subsequent infections (osteomyelitis), which require removal of bone separation, and finally Found after removal of bone tumors and cysts. In addition to the above-mentioned "pseudoarthritis", the field also includes the so-called "avascular pseudoarthrosis", which results in blocking bone vessels for radical surgical procedures. As the viable bone cells are lost in the fractured area, the healing process is not possible (although the bone ends are in contact). For this reason, osteoinduction methods, including autologous bone transplantation, also apply in these cases.
【０００２】 （技術分野） 骨の移植の目的は、２種類ある： １．これは、骨失損の端部から骨細胞移植成長のための媒体を意味する。このた
めに、そしてより早い脈管再生のために、海綿状の構造が、同種のものよりもよ
り適合性となる。 ２．移植は、局所的な骨誘導効果を有するべきでり、これは、生きた骨細胞（骨
芽細胞）を含む生存可能な組織にのみ見出され得、骨細胞により、類骨−タンパ
ク質の分泌により新しい骨を生じさせ、ここに、カルシウムヒドロキシアパタイ
トが沈着し、これによりミネラルである骨の固体無機部分を形成する。[0002] There are two purposes for bone grafting: This represents a medium for bone cell transplant growth from the end of bone loss. Because of this and for faster revascularization, spongy structures are more compatible than the like. 2. The transplant should have a local osteoinductive effect, which can only be found in viable tissues, including living osteocytes (osteoblasts), and by osteocytes, osteoid-protein secretion Gives rise to new bone, where calcium hydroxyapatite is deposited, thereby forming the solid inorganic part of the bone which is mineral.
【０００３】 基本的技術の問題点は、可能性のある最も高い質（最も高い生存度を有する）
の移植片（これは、生きた移植細胞（骨芽細胞）の効果を使用する強い骨誘導を
提供する）をどのように得るかである。上記の移植片に加えて、ウシの骨（ｏｘ
−ｂｏｎｅ）から抽出した骨形態形成タンパク質（ＢＭＰ）を使用する骨形態形
成タンパク質誘導方法は、ますますより一般的になっている。局所的に変化した
成長因子を含むいくつかの他の方法は、現在、実験的な調査研究の段階にある。
これらの細胞には、生きた細胞がないが、外傷を受けた領域に局所的に配置され
たＢＭＰは、隣接する細胞の成長を刺激し、そしてより強力な骨形成を誘導する
。[0003] The problem with the basic technology is that the highest quality possible (has the highest viability)
How to obtain a strong osteoinduction using the effect of living transplanted cells (osteoblasts). In addition to the above graft, bovine bone (ox
Methods for deriving bone morphogenetic proteins using bone morphogenetic proteins (BMPs) extracted from Bone are becoming more and more common. Several other methods involving locally altered growth factors are currently at the stage of experimental research.
These cells have no living cells, but BMPs localized in the injured area stimulate the growth of adjacent cells and induce more potent bone formation.
【０００４】 １９９７年１０月９日にＳｔａｔｅ Ｏｆｆｉｃｅ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｌｌｅ
ｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙに提出された本発明者の以前の特許出願（参照番
号Ｐ９７０５３９Ａ）において、本発明者は、骨膜の反応性骨成長の機械的誘導
の静的および動的方法を提示した。以前の方法は、より簡単な手順を提供する自
己−タッピングチップ（ｓｅｌｆ−ｔａｐｐｉｎｇ ｔｉｐ）を用いる円錐ネジ
を使用する方法である。なぜなら、この適用は、任意の引き続く刺激を必要とし
ないからである。最適の結果が、７°の角度で配置されるくさび型ネジによって
達成される。しかし，開口部の上部の幅は、ネジの開始部分の直径にのみ対応す
る。後半部分は、次第に幅広になり、その結果、ネジの上部の最終的な直径は、
入口部分での直径よりも０．５ｍｍ以上大きくなる。従って、骨の中により深い
貫通を維持するので、このネジは、骨を過度に歪ませそして側方向に骨を押すく
さびとして振舞う。これは、骨の反応を生じ、ネジの回りの表面で４〜８週間の
期間の間、誘導される。これらの新しく骨化した表面は、次いで削ることによっ
て除去され、そして骨失損領域の操作部分に移動させられる。[0004] State Office for Intelle on October 9, 1997
In the inventor's earlier patent application (ref. P970539A) filed with C.Tual Property, the inventor presented static and dynamic methods of mechanical induction of periosteal reactive bone growth. The previous method is to use a conical screw with a self-tapping tip which provides a simpler procedure. This is because this application does not require any subsequent stimulation. Optimal results are achieved with wedge screws arranged at a 7 ° angle. However, the width at the top of the opening only corresponds to the diameter of the starting portion of the screw. The latter half becomes progressively wider, so that the final diameter at the top of the screw is
It becomes 0.5 mm or more larger than the diameter at the entrance. Thus, the screw acts as a wedge that distorts the bone excessively and pushes the bone laterally, maintaining a deeper penetration into the bone. This results in a bone response and is induced on the surface around the screw for a period of 4-8 weeks. These newly ossified surfaces are then removed by shaving and moved to the operating portion of the bone loss area.
【０００５】 （技術背景） 骨失損症の外科的対応の方法は、遊離骨移植、Ｉｌｉｚａｒｏｖ法による部分
移植、および顕微手術による血管新生化骨移植が挙げられる。遊離骨移植の方法
が、大多数であり、適用が最も簡単であるので、最も幅広く使用される方法であ
る。これらには、以下が含まれる： １．自己海綿移植（ｓｐｏｎｇｉｏｐｌａｓｔｙ）（レシピエント自身の海綿質
−赤色骨髄）−これは、自己の生存能力のある細胞を含むので最も優れた骨誘導
材料として幅広く受け入れられ、そして海綿構造からなる。これは、通常、骨盤
（腸骨稜）から採取される。 ２．皮質海綿移植（ｃｏｒｔｉｃｏｓｐｏｎｇｉｏｐｌａｓｔｙ）−内部の骨の
海綿部分に加えて、この方法はまた、外部固体、すなわち骨の皮質部分を使用す
る。この皮質部分それ自体は、少ない数の骨芽細胞しか含まないので骨誘導媒体
としてほとんど価値がなく、その構造によると、同質の固体骨（移植後に死んで
しまう）であるので、その結果、後の段階で、隣接する骨組織から新しい細胞に
よって、全体として代謝回転されなければならない。しかし、これが、非常に良
い機械的硬度を有するという事実にその利点ある。これは、通常、骨盤または腓
骨の第三媒体から採取される。 ３．同質の海綿移植（骨銀行から得られるヒトの海綿質）は、捨てられ（ＡＩＤ
Ｓ、肝炎、異種タンパク質に対する反応、感染など）、そして人工の骨移植片の
使用によって置きかえられる。 ４．人工骨の移植。この方法は、重要な利点のために広く普及しており、この利
点は、移植された組織がレシピエント自身の骨でないという事実に基づき、レシ
ピエントが受ける外科的外傷を減少させる。この方法の欠点は、これらの移植片
が、生存可能な細胞を含まないという事実にあるが、しかしこれらの移植片は、
隣接する細胞の移植ための海綿媒体として役に立つので、その結果、この治療プ
ロセスは、自己海綿移植の適用よりも、より遅く、かつかなり低い質となる。こ
の群は、２つのタイプの移植片からなる。第１の群は、生物学的組織由来の移植
片（ウシの海綿状態、コラーゲン、頚部ミネラル（ｃｏｌｌａｒ ｍｉｎｒａｌ
）など）である。第２の群は、無機物由来の移植片（ヒドロキシアパタイト）に
関する。これらの多くは、Ｂｉｏ−Ｏｓｓ（登録商標）（Ｇｅｉｓｔｌｉｃｈ
ＡＧ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）、Ｏｓｔｅｏｖｉｔ（登録商標）（Ｂ．Ｂｒａ
ｕｎ Ｍｅｌｓｕｎｇｅｎ ＡＧ）、その他などの異なった名称で保護されてい
る。 ５．Ｊｕｄｅｔの皮質除去（Ｍ．Ｅ．Ｍｕｅｌｌｅｒら、Ｍａｎｕａｌ ｏｆ
Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｆｉｘａｔｉｏｎ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，第３
版、１９９１、７２０）。 ６．ＢＭＰ（骨形態形成タンパク質）骨誘導（ＯＰ−１TMｓｔｒｉｋｅｒ（登録
商標）ＢＩＯＴＥＣＨ）。 ７．骨膜移植は、文献の中に散発的にのみ記載されているだけであって、ほとん
ど記載される場合がない。後の骨形成の不確定な点のために（すなわち、前述の
方法の有効性および安全性のより高い程度のために）広く使用されていない。 ８．円錐ネジの手段による反応性形成層移植（ｃａｍｂｉｐｌａｓｔｙ）は、骨
膜反応を誘導し、次いでこれは、骨膜自己骨移植片（Ｐ９７０５３９Ａ）として
使用される。[0005] (Technical background) [0005] Methods for surgical treatment of bone loss include free bone transplantation, partial transplantation by the Ilizarov method, and vascularized bone transplantation by microsurgery. Free bone transplantation is the most widely used method because it is the majority and the simplest to apply. These include the following: Autologous spongioplasty (recipient's own spongy-red bone marrow)-it is widely accepted as the best osteoinductive material because it contains autologous viable cells and consists of a spongy structure. It is usually taken from the pelvis (iliac crest). 2. Corticospongioplasty-In addition to the internal bone sponge, this method also uses an external solid, the cortical part of the bone. This cortical portion itself has little value as an osteoinductive medium because it contains only a small number of osteoblasts and, according to its structure, is homogenous solid bone (which will die after transplantation), so that At this stage, it must be turned over as a whole by new cells from adjacent bone tissue. However, this has its advantages due to the fact that it has a very good mechanical hardness. It is usually taken from the pelvis or fibula third medium. 3. Homogeneous sponge transplants (human sponge obtained from bone banks) are discarded (AID
S, hepatitis, response to heterologous proteins, infections, etc.), and is replaced by the use of artificial bone grafts. 4. Transplantation of artificial bone. This method is widespread due to important advantages, which reduce the surgical trauma experienced by the recipient based on the fact that the transplanted tissue is not the recipient's own bone. The disadvantage of this method lies in the fact that these grafts do not contain viable cells, but these grafts
As a result of serving as a sponge medium for transplantation of adjacent cells, the result is a slower and much lower quality of this healing process than the application of autologous sponge transplantation. This group consists of two types of grafts. The first group includes biological tissue-derived grafts (bovine sponge, collagen, collar minral).
) Etc.). The second group relates to mineral-derived implants (hydroxyapatite). Many of these are available from Bio-Oss® (Geistlich)
AG, Switzerland), Osteovit® (B. Bra)
un Melsungen AG) and others. 5. Judet's cortical removal (ME Mueller et al., Manual of
Internal Fixation, Springer-Verlag, 3rd
Edition, 1991, 720). 6. BMP (bone morphogenetic protein) osteoinduction (OP-1 ™ striker® BIOTECH). 7. Periosteal transplants have been described only sporadically in the literature and are rarely described. It has not been widely used due to the uncertainty of later bone formation (ie, due to the higher degree of efficacy and safety of the aforementioned methods). 8. Reactive camiplasty by means of a conical screw induces a periosteal response, which is then used as a periosteal autogenous bone graft (P970539A).
【０００６】 骨失損の外科的対応の操作方法の第２の群は、Ｉｌｉｚａｒｏｖに従うセグメ
ント移植、および血管新生化した骨移植片の移植を含む顕微手術法からなる。し
かし、これらの２つの方法は、遊離骨移植片を含まないので、以前に記載した方
法とは大きく異なるので、これらを比較することは、不可能である。最後に、自
己海綿移植の方法が、これまで最も優れた骨誘導の方法として考えられているこ
とを指摘しなければならない。このことは、多くの科学的調査結果によって、確
証された。この適用が単純であるために、この方法をまた、最も幅広く使用さる
方法である。[0006] The second group of operating methods for surgical management of bone loss consists of microsurgical methods, including segmental transplantation according to Ilizarov, and transplantation of vascularized bone grafts. However, it is not possible to compare these two methods since they do not involve free bone grafts and are so different from the previously described methods. Finally, it must be pointed out that autologous sponge transplantation is considered to be the best osteoinduction method to date. This has been confirmed by a number of scientific findings. Due to the simplicity of this application, this method is also the most widely used method.
【０００７】 （本発明の開示） 本発明の本質は、科学的に立証された事実（これは、まだ発行されていない*
）に基づき、これは、４〜８週間後にレシピエント自身の機械的に誘導された骨
表面上での骨膜反応は、レシピエント自身の海綿質（赤色骨髄）よりもかなり高
い（２倍の高さまでも）骨誘導ポテンシャルを示すという事実である。この点に
関して、２つの理由で、この反応が、骨折において見られる共通の骨膜カルスと
間違えられ得ないことを強調しなければならない。* 順応性骨膜形成層移植方法および差動円錐ネジの第１の提示は、ＩＶ Ｅｕｒ
ｏｐｅａｎ ＦＥＣＡＶＡ／ＳＣＩＶＡＣ学会（Ｂｏｌｏｇｎａ，Ｉｔａｌｙ、
１９９８年６月１８日〜２１日）であった。第２の提示は、ＸＸＩＩＩ Ｗｏｒ
ｌｄ ＷＳＡＶＡ学会（Ｂｕｅｎｏｓ Ａｉｒｅｓ，Ａｒｇｅｎｔｉｎａ、１９
９８年１０月５日〜９日）であった。（学会の予稿集） １．この反応は、外傷に対する反応としてではなく、骨の中の新しい歪みに対す
る調節として生じる。新しい骨細胞（骨芽細胞）の成長の誘導は、変化し、意図
的に誘導され、そして増加された内部の歪みから得られる代謝回転の結果であり
、これらは、骨折の後遺症および自然の治療プロセスの部分というよりむしろ、
一体となった骨の連続性を有するその他の健康な骨において生じる。 ２．組織学的に、この組織の存在するのは、骨組織だけであり、一方、粉砕した
カルスの組織は、血腫、骨内膜の部分および筋肉から、隣接するカルスと一緒に
混ざり合う。本発明者らは、さらに、軟骨フラグメントに関連し得る。この違い
は、微視的に明らかであり、そして多数の方法により立証され得る。DISCLOSURE OF THE INVENTION The essence of the present invention is based on scientifically proven facts, which have not yet been published *
This indicates that after 4 to 8 weeks, the recipient's own mechanically induced periosteal response on the bone surface is significantly higher (2-fold higher) than the recipient's own spongy material (red bone marrow). The fact that it shows osteoinductive potential. In this regard, it must be emphasized that for two reasons, this response cannot be mistaken for the common periosteal callus found in fractures. * The first presentation of the compliant periosteal cambium transplantation method and differential conical screw is IV Eur
open FECAVA / SCIVAC Society (Bologna, Italy,
(June 18-21, 1998). The second presentation is XXIII Wor
ld WSAVA Society (Buenos Aires, Argentina, 19
Oct. 5-9, 1998). (Proceedings of the Society) This response occurs not as a response to trauma, but as an adjustment to new strains in the bone. The induction of the growth of new bone cells (osteoblasts) is a consequence of turnover resulting from altered, intentionally induced and increased internal strains, which are the sequelae of fractures and the natural treatment Rather than part of the process
Occurs in other healthy bones with united bone continuity. 2. Histologically, this tissue is only present in bone tissue, while the tissue of ground callus mixes with adjacent callus from hematomas, endosteal parts and muscles. We may further relate to cartilage fragments. This difference is microscopically apparent and can be demonstrated in a number of ways.
【０００８】 上記の方法には、本発明者の以前の特許出願において「形成層移植反応（ｃａ
ｍｂｉｐｌａｓｔｉｃａ ｒｅａｃｔｉｖａ）」として言及した。その後、この
名前は、この方法の解剖学的定義を提供し、従って、骨膜移植とこの方法とは異
なる。骨膜は、２つの層（血管および毛細管を含む外部線維層、および骨芽前駆
細胞（骨芽細胞の前駆体）と呼ばれる非常に薄い層を含む内部形成層）からなる
。それが含まれるいくつかの原子によって、この層は、骨膜ではなく、むしろ骨
に属しており、本発明者の調査により特定の範囲に属することが、立証された。
すでに述べてきたように、骨膜層および形成層のどちらも移植されない。この方
法は、内部の歪みに対して外科的に誘導された機械的な変化からなり、次に、形
成層内部での反応を誘導する。４〜８週間後、この反応の量（すなわち、新しく
形成された骨）は、骨組織が欠けるか、または骨誘導が必要とされる体の他の部
分への移植（例えば、萎縮性偽関節または延びた骨の治療など）に充分である。
前記の機械的刺激によって生じる骨組織の遅延移植が、本発明の新規性および本
質である。よって、ただ形成層移植というよりむしろ「反応性形成層移植」と命
名する。このように形成層移植というのは、存在しない。もし存在するのなら、
骨膜移植のカテゴリーに入る。この手順において、骨の表面から削り取られた骨
膜は、形成層の一部を含む。しかし、この段階（前述の機械的刺激なし）におい
て、これは、「反応性形成層移植」における反応物として硬質骨（わずかな海綿
の軟度）というよりむしろ、軟質組織の微細層である。さらに、骨膜移植の方法
は、結果の不確定さにために幅広く受け入れられないことをすでに記述した。[0008] The method described above includes in the earlier patent application of the present inventor the "cambium transplantation reaction (ca
mbiplastica reactive). Thereafter, the name provides an anatomical definition of the method, and thus differs from periosteal transplantation and this method. The periosteum is composed of two layers: an outer fibrous layer containing blood vessels and capillaries, and an inner forming layer containing a very thin layer called osteoprogenitor cells (precursors of osteoblasts). By virtue of the atoms it contains, this layer belongs to the bone rather than to the periosteum, and studies by the present inventors have established that it belongs to a certain range.
As already mentioned, neither the periosteal layer nor the cambium is implanted. This method consists of a surgically induced mechanical change to internal strain, which in turn induces a reaction inside the cambium. After 4 to 8 weeks, the amount of this response (ie, newly formed bone) is reduced by transplantation into other parts of the body that lack bone tissue or require osteoinduction (eg, atrophic pseudoarthritis). Or treatment of extended bone).
The delayed transplantation of bone tissue caused by the mechanical stimulation is novel and essential of the present invention. Thus, it is termed "reactive cambium transplantation" rather than just cambium transplantation. Thus, cambium transplantation does not exist. If it exists,
Enter the category of periosteal transplant. In this procedure, the periosteum scraped off of the bone surface contains part of the cambium. However, at this stage (without the aforementioned mechanical irritation), it is a fine layer of soft tissue, rather than hard bone (slight spongy softness) as a reactant in "reactive cambium transplantation". Furthermore, it has already been mentioned that the method of periosteal implantation is not widely accepted due to the uncertainty of the result.
【０００９】 本発明者の引き続く科学的調査により、いくつかの新しい概念、および結果と
して、前記の形成層の反応の定義の変更を得た。次いで、これにより、この方法
の名称（「順応性骨膜形成層移植」と現在は呼ばれる）の変更となった。用語「
順応性」とは、骨の新しい歪みへの順応性のことを言い、骨膜の反応の記載に限
定されない。骨膜という用語は、含まれる領域を綿密に記載し、そして形成層移
植は、移植される部分を言及する。[0009] The inventor's subsequent scientific investigation has led to several new concepts and, consequently, a change in the definition of the above-described cambium reactions. This, in turn, led to a change in the name of the method (now called "Adaptive Periosteum Implant"). the term"
"Adaptive" refers to the adaptability of bone to new strains and is not limited to describing periosteal response. The term periosteum closely describes the area involved, and cambium graft refers to the part to be grafted.
【００１０】 本発明の本質は、本発明者の以前の特許出願（参照番号Ｐ９７０５３９Ａ）に
記載される円錐ネジの効果に対する改良された差動円錐ネジ（図３）の機械的作
動性である。このネジは、以前にネジ切りされた円錐ホールではなく、むしろほ
とんど共通して、脛骨の骨幹の領域で単一の皮質を通過して、骨のストレートホ
ール（ｓｔｒａｉｇｈｔ ｈｏｌｅ）に位置される。このホールにおいて、ネジ
の底部の円柱状部分と同じピッチで、かつ同じ直径のネジ山が、ねじ山切断タッ
プ（ｃｕｔｔｉｎｇ ｔａｐ）によって作製される。ねじ山のピッチは、０．３
ｍｍと２ｍｍの間であり得る。差動円錐ネジを骨へネジ巻きする間、この円錐形
状により、骨のネジのまわりに分散した（ｄｉｓｔｒａｃｔｉｏｎａｌ）半径方
向力を減少させる。これらの力は、ネジの円錐形状のために骨の表面部分におい
て、より強くなる傾向にある。骨の表面層および深層での半径方向力の応力−歪
みの分布の違いが、異なる円錐ネジの効果と本発明者の以前の出願に記載される
単純な円錐ネジの効果との間の主な違いを構成する。ネジの円錐（くさび型）角
は、１°と１０°との間で変化し得る。最適の角度は、約７°つまり３．５°の
半角である（図３）。The essence of the present invention is the mechanical operability of the improved differential conical screw (FIG. 3) over the effect of the conical screw described in the inventor's earlier patent application (reference number P970539A). This screw is not a previously threaded conical hole, but rather, is most commonly located in the straight hole of the bone, passing through a single cortex in the region of the tibia diaphysis. In this hole, a thread of the same pitch and of the same diameter as the cylindrical part at the bottom of the screw is made by means of a thread cutting tap. The thread pitch is 0.3
mm and 2 mm. During the winding of the differential conical screw around the bone, this conical shape reduces the radial forces distributed around the bone screw. These forces tend to be stronger at the bone surface due to the conical shape of the screw. The differences in the distribution of radial force stress-strain in the surface and deep layers of bone are the main differences between the effects of different conical screws and the effects of the simple conical screws described in our earlier application. Make up the difference. The cone (wedge) angle of the screw can vary between 1 ° and 10 °. The optimum angle is a half angle of about 7 ° or 3.5 ° (FIG. 3).
【００１１】 第２違いは、用語「差動」に含まれ、これは、ネジの機能を言及する言葉であ
り、骨の穴にこのネジを巻くときの運動を意味する言葉である。円錐の形状に加
え、このネジはまた、円錐状部分に種々のネジピッチがあることを特徴し、これ
は、低部から、円柱状部分、頭部へと次第に増加する。この増加は、各ネジ山に
おいて連続的であり、そして増加し、ネジ山当たり０．０１ｍｍと０．１ｍｍと
の間で変化し得る。このネジピッチの変化は、この特定のネジ形状に典型的であ
り、上記の差動機能をが結果として得られ、これは、ネジピッチの違いによって
可能であり、骨部分においてより短く、そして予めネジ山が作製される（ｐｒｅ
ｔｈｒｅａｄ）。こういう訳で、このようなネジを骨の円柱状のホールにネジ巻
きすること（これは、予めネジ山が作製されたネジピッチを特徴とする）は、ネ
ジの円柱部分にピッチに対応して、通常の手順として開始し、しかし後に、２〜
５回のネジ巻きの後にネジが骨により深く貫入する場合、分散力（ｄｉｓｔｒａ
ｃｔｉｏｎ ｆｏｒｃｅ）および応力−歪み分布を誘導する（これは、ネジの軸
に対して軸方向である）。この骨の延びは、さらなる刺激を提供し、骨表面で見
られる上記の順応反応に導かれ、次いで、結果として、将来の自己骨移植の生成
物を得る。このネジは、共通の移植材料−ステンレス鋼（ＩＳＯ５８３２／６ま
たは５８３２／ＩＶまたは５８３２−８）、あるいはＩＳＯ５８３２−３のチタ
ンアロイから製造される必要がある。The second difference is included in the term “differential”, which refers to the function of the screw and refers to the movement of the screw when it is wound around a bone hole. In addition to the conical shape, the screw is also characterized by various thread pitches in the conical part, which gradually increases from the lower part to the cylindrical part, to the head. This increase is continuous at each thread and increases and can vary between 0.01 mm and 0.1 mm per thread. This change in screw pitch is typical for this particular screw shape and results in the differential function described above, which is possible due to the difference in screw pitch, which is shorter in the bone part and pre-threaded. Is produced (pre
thread). For this reason, screwing such a screw into a cylindrical hole in the bone (which is characterized by a screw pitch in which the thread is made in advance) corresponds to the pitch of the cylindrical portion of the screw, Start as a normal procedure, but later
If the screw penetrates deeper into the bone after 5 turns, the dispersing force (distra)
Induce a force force and stress-strain distribution (which is axial to the axis of the screw). This elongation of the bone provides additional stimulation and is guided by the adaptation response seen at the bone surface, which in turn results in future autologous bone graft products. The screws must be manufactured from a common implant material-stainless steel (ISO5832 / 6 or 5832 / IV or 5832-8) or titanium alloy of ISO5832-3.
【００１２】 （実施方法） 以前にすでに記載された特許出願（参照番号Ｐ９７０５３９Ａ）の特性におい
て、順応性骨膜形成層移植について言及される手順の実施は、さらなる刺激力に
よって改良された安定化アプローチのみを必要とする。応力−歪み分布は、差動
ネジおよび／または円錐ネジ（図３）のねじれの結果であり、それは、そのネジ
自身の軸に対して放射方向または軸方向である。Method of Implementation In the characteristics of the previously described patent application (ref. P9705A), the implementation of the procedure referred to as adaptable periosteum implantation involves only a stabilization approach modified by additional stimulus. Need. The stress-strain distribution is the result of the torsion of the differential screw and / or the conical screw (FIG. 3), which is radial or axial to the axis of the screw itself.
【００１３】 骨へのこの円錐ネジのねじれは、特別に設計したモーメントキー（ｍｏｍｅｎ
ｔ ｋｅｙ）（図２）によって促進され、これにより、正確な制御、および従っ
て骨内部での刺激力のレベルの優れた予知を提供し、そして誘導された力によっ
て生じる、起こり得る骨の破砕を防止する。この適用をさらに容易にするために
、アダプターがトルクレンチと円錐ネジとの間に取り付けられている。トルクレ
ンチの端部の円形の六分儀によって、このアダプターは、自在継手の効果を有す
る。この適用により、そのネジ自身の内部のねじれ力の誘導を減少させ、手順が
容易となる。The torsion of this conical screw into the bone is due to the specially designed moment key
t key) (FIG. 2), which provides precise control, and thus a good prediction of the level of irritation within the bone, and eliminates possible bone fragmentation caused by induced forces. To prevent. To further facilitate this application, an adapter is mounted between the torque wrench and the conical screw. With a circular sextant at the end of the torque wrench, this adapter has the effect of a universal joint. This application reduces the induction of torsional forces inside the screw itself and simplifies the procedure.
【００１４】 骨に穴をあける間、発明者らは、外側の水の流入および流出を用いて穿孔ガイ
ド（図１）を使用し、そこを通って、穿孔手順の間、生理食塩水が注入される。
これは、２つのプラス効果を有する。第１の効果は、温度の減少であり、これは
、穿孔の結果であり、これにより、穴に隣接する骨組織にダメージを与え得る。
第２のプラス効果は、生理食塩水により骨の破片を洗い流し、従って穿孔の質お
よび精度を改良するという事実にある。While drilling the bone, we used a perforation guide (FIG. 1) with external water inflow and outflow, through which saline was injected during the perforation procedure. Is done.
This has two positive effects. The first effect is a decrease in temperature, which is the result of perforation, which can damage bone tissue adjacent to the hole.
A second positive effect consists in the fact that saline flushes bone debris, thus improving the quality and accuracy of the perforation.
【００１５】 （発明の適用） 本発明は、特許出願第Ｐ９７０５３９Ａに記載される先行技術と同じ方法で適
用される。骨失損症（外傷、骨嚢胞、以前の外科手術の手順の後遺症など）の場
合に、刺激手順は、計画されたメインの外科手術の手順の前に４〜８週間受ける
。このメインの手順の間、形成層の刺激により誘導された反応から得る骨組織は
、削り取られ（自己骨移植を得るための標準的な手順）、そして移植が必要であ
る体の部分に移動され、そして骨誘導プロセスを開始する。(Application of the Invention) The present invention is applied in the same manner as the prior art described in Patent Application No. P970539A. In the case of bone loss (trauma, bone cysts, sequelae of previous surgical procedures, etc.), the stimulation procedure is received 4-8 weeks before the planned main surgical procedure. During this main procedure, the bone tissue resulting from the response induced by the stimulation of the cambium is scraped (standard procedure for obtaining an autologous bone graft) and moved to the part of the body where transplantation is needed. And begin the osteoinduction process.
【００１６】 本発明は、上記の差動ネジおよび／または円錐ネジの単純な使用によって適用
され、このネジは、２、３のさらなる器具の手段によって骨に配置される。この
ネジは、前皮膚的に（ｐｒｅｃｕｔａｎｅｏｕｓｌｙ）、ほとんど共通して脛骨
の骨幹に適用され、ここで骨は、皮膚に非常に接近して見出される。第１のさら
なる器具は、洗浄のための外側流入パイプ（１−図１）および流出パイプ（２−
図１）を有する穿孔ガイド（図１）である。穿孔手順の間、この器具は、生理食
塩水溶液の注入のために使用される。この穿孔ガイドは、ハンドル（３−図１）
および穿孔スリーブチューブ（４−図１）を有する。骨の穴は、直径２〜８ｍｍ
の間で変化し得る差動ネジおよび／または円錐ネジの円柱状部分において、同じ
ピッチおよび直径のタップの手段によってネジ切りされる。モーメントキー−ト
ルクレンチ（図２）と差動円錐ネジの間の接続は、アダプター（５−図２）によ
って確立される。このアダプターは、１端部においてネジのための六角レンチ、
およびトルクレンチ（６−図２）の低端部の円形の六分儀のためのソケットレン
チを有する。ネジのヘッドは、六分儀形状であり得る（図３に示される）か、六
分儀ソケットまたはＰｈｉｌｌｉｐｓジョイントを有し得るか、あるいはヘッド
がなく、よって六分儀ソケットを介して直接的にねじ回しに接続される。次の工
程は、モーメントキーを使用する差動円錐ネジのねじり込みである。このプロセ
スは、所望のねじれ力および骨刺激となる。このトルクレンチは、ねじれバネ（
７−図２）を介して低部分に力を伝達し、そしてこの力は、スケール（８−図２
）での角シフトとして表現される。このモーメントキーは、２つのハンドル（９
−図２）を介して動きを設定する。これはまた、単純なレバーまたはレンチのよ
うな１つのハンドルの形態でなされ得る。力運動量の値は、測定により実験的に
得られ、表を用いた形態で表現され、これらは、骨の厚さ、長さなどに関係する
。The invention is applied by the simple use of differential and / or conical screws as described above, which are placed in the bone by means of a few additional instruments. This screw is applied precutaneously and almost commonly to the tibia shaft, where the bone is found very close to the skin. A first further instrument is an outer inflow pipe (1-FIG. 1) and an outflow pipe (2-
Fig. 1 is a drilling guide (Fig. 1) having a FIG. During the drilling procedure, the device is used for the injection of saline solution. This drilling guide is a handle (3-Fig. 1)
And a perforated sleeve tube (4-FIG. 1). Bone hole is 2-8mm in diameter
In the cylindrical part of the differential and / or conical thread, which can vary between the same, it is threaded by means of taps of the same pitch and diameter. The connection between the moment key-torque wrench (FIG. 2) and the differential conical screw is established by an adapter (5-FIG. 2). This adapter has a hex wrench for screws at one end,
And a socket wrench for a circular sextant at the lower end of the torque wrench (6-FIG. 2). The head of the screw may be a sextant shaped (shown in FIG. 3), may have a sextant socket or Phillips joint, or may be without a head and thus directly connected to the screwdriver via the sextant socket . The next step is to screw in a differential conical screw using a moment key. This process results in the desired torsional force and bone stimulation. This torque wrench has a torsion spring (
7-FIG. 2) to transmit the force to the lower part and this force is transferred to the scale (8-FIG.
) Expressed as an angle shift. This moment key has two handles (9
Setting the movement via FIG. 2). This can also be done in the form of a single handle, such as a simple lever or wrench. Force momentum values are obtained experimentally by measurement and are expressed in tabular form, which relate to bone thickness, length, etc.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＡＴ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＧ，ＢＲ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＨ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＶ，ＭＫ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＴＲ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated countries AT, AU, BA, BG, BR, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GH, HR, HU , ID, IL, JP, KE, KP, KR, LK, LV, MK, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, TR, UA, US, VN, YU, ZW
Claims (9)
状上部分を含み、ここで、該円柱状低部分は、２〜５つの間のネジ山の間隔にわ
たって伸び、そして該円錐状上部分は、増加ピッチであるネジ山を備える、 差動円錐ネジ。1. A differential conical screw comprising a cylindrical lower portion and a conical upper portion, wherein the cylindrical lower portion extends over a thread spacing of between two and five. A differential conical screw, wherein the conical upper portion is elongated and includes threads that are of increased pitch.
ピッチは、不変性の増加するピッチである、差動円錐ネジ。2. The differential conical screw according to claim 1, wherein the increasing pitch is a constant increasing pitch.
ピッチは、可変性の増加するピッチである、差動円錐ネジ。3. The differential conical screw according to claim 1, wherein the increasing pitch is a variably increasing pitch.
、ここで、該ネジは、六分儀形状のヘッドを備える、差動円錐ネジ。4. The differential conical screw according to claim 1, wherein the screw comprises a sextant-shaped head.
、ここで、該ネジは、六角ソケットを有する球形のヘッドを備える、差動円錐ネ
ジ。5. The differential conical screw according to claim 1, wherein the screw comprises a spherical head having a hexagonal socket.
、ここで、該ネジは、Ｐｈｉｌｌｉｐｓヘッドを備える、差動円錐ネジ。6. The differential conical screw according to claim 1, wherein the screw comprises a Phillips head.
、ここで、該ネジは、六角ソケットを介して、ねじ回しに直接連結させるために
、ヘッドなしで形成される、差動円錐ネジ。7. The differential conical screw according to claim 1, wherein said screw is directly connected to a screwdriver via a hexagon socket without a head. Formed by a differential conical screw.
、ここで、該ネジは、ステンレス鋼骨移植材料であるＩＳＯ５８３２／６または
５８３２／ＩＶまたは５８３２−８から構成されるか、あるいは移植用のチタン
アロイ材料であるＩＳＯ５８３２−３から構成される、 差動円錐ネジ。8. The differential conical screw according to claim 1, wherein the screw is a stainless steel bone graft material, ISO5832 / 6 or 5832 / IV or 5832-. 8 or a differential conical screw composed of ISO5832-3, a titanium alloy material for implantation.
、本質的に添付図面について明細書中で述べた通りの差動円錐ネジ。9. The differential conical screw according to claim 1, wherein the screw is essentially as described in the specification with reference to the accompanying drawings.
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