JP2003010199A - 関節接合部や骨折部を安定化させるための移植可能なねじ - Google Patents
関節接合部や骨折部を安定化させるための移植可能なねじInfo
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Abstract
に、相対運動の少ない骨の関節部を増強して安定化させ
るため、および骨折部を骨片間で安定化させるための、
移植可能なねじを提供する。 【解決手段】 引張方向での相対運動を妨げるの
に対して、その他の方向では狭い範囲の運動を許容す
る、柔軟なシャフトを骨用ねじが有している。さらに、
この骨用ねじは表面に穴をあけた骨髄腔にねじ込むこと
が可能であり、このときねじは所定の輪郭に適合させら
れる。
Description
されるべき場合に、相対運動の少ない骨の関節部を増強
して安定化させるため、および骨折部を骨片間で安定化
させるための、移植可能なねじに関する。
ざまに異なっている。部分的に相対運動がきわめて著し
い程度を有している、四肢の主運動軸にある関節やあご
の関節だけでなく、相対運動の程度が低い関節も多く存
在している。その典型的な例は、肩甲骨と鎖骨との接合
部としての肩鎖関節(肩鎖関節)、鎖骨と胸骨の間の関
節接合部(胸鎖関節)、恥骨結合(線維軟骨結合)、脛
骨と腓骨の間の関節的な接合部(上脛腓関節、下脛腓関
節)、手根骨および足根骨の間の関節接合部、ならびに
中手の骨の間の関節接合部(中手関節)および中足の骨
の間の関節接合部(中足骨関節)などである。しかしな
がら、これらの関節接合部が損傷すると多くの場合には
重大な身体的制約が生じ、残された不適合の結果とし
て、痛みのある関節症が生じる。したがって治療目的
は、関節包靭帯を再生させながら、こうした関節接合部
を正確に整復することである。このことは、通例、関節
包靭帯を単に縫合するだけでは達成できない。縫合部は
負荷に耐えることができずに裂けてしまい、関節接合部
を再び不適合な不良位置へとずらしてしまう。むしろ、
損傷をうけた関節は適当な外科インプラントによって、
関節包靭帯が十分な強度で治癒し、関節接合部を案内す
るために必要な力を再び受け止められるようになるま
で、増強の意味合いで正しい位置に保持されなければな
らない。同様に、不安定な骨折部についても当てはま
り、この場合には骨折を整復した後、骨折が十分な強度
で治癒するまで、骨のインプラントを正しい位置で保持
するのが望ましい。
増強及び安定化させるために、さまざまな技術が公知と
なっており、これらの技術は次の4つのグループに大別
することができる:1.関節接合部を一時的に剛直に橋
渡しする、2.柔軟なインプラントで橋渡しする、3.
一方の関節側でねじ止めされ、他方の側でフック状に係
合する保持インプラント、4.リンク結合をするインプ
ラント。
公知の代表例は、いわゆる調整ねじである。この原理を
適用した場合、関節の双方の骨が直接的なねじ止めによ
ってほぼ不動に相互固定され、それによって関節の適合
性は保証されるものの、関節の相対運動は阻止されてし
まう。これに類似する機能は、キルシュナー銅線で関節
を橋渡しすることによっても達成され、場合によっては
これを補完するために、銅線セルクラージュや、剛直な
骨接合板(特に骨盤の領域)が使用される。
公知の代表例は、吸収性または非吸収性の材料からなる
プラスチック紐またはプラスチックテープ(文献:Fr
emerey RW 他(1996)Die oper
ative Behandlung der akut
en,kompletten AC−Gelenksp
rengung(急性の完全なAC関節破砕の手術処
置)、「Unfallchirurg」誌、99:34
1−5)や、LABITZKE(文献:Labitzk
e R(1982)Drahtseile und i
ntraossre Druckverteilung
ssystem in der Chirurgie
(外科におけるワイヤロープと骨内圧力分散システ
ム)、「Chirurg」誌、53:741−3)が提
案した技術によるワイヤロープや、銅線セラクラージュ
の適用などがある。
きインプラント)の公知の代表例は、BALSER,W
OLTERやDREITHALERによって類似の設計
のものが提案されている肩鎖関節の破砕を安定化させる
ためのフックプレートや、ENGELBRECHT(文
献:Engelbrecht E他(1971)Die
Versorgung tibio−fibular
er Syndesmosensprengungen
mit dem Syndesmosenhaken
(靭帯結合フックによる脛腓靭帯粉砕の治療)、「Ch
irurg」誌、42:92)が開発した、くるぶしの
分岐部の粉砕を安定化させるための靭帯結合フックなど
がある。このようなインプラントは、関節接合部の良好
な補強を可能にするとともに運動性を実質的に維持する
が、このインプラントは適当な調節手段を有していない
ため、正しい関節適合性の調整は困難であり、インプラ
ントの撓曲によってしか具体化できない場合がある。し
かも手術のときに比較的大きな侵入部が必要であり、そ
のために手術外傷が広くなる。
れたインプラント)の典型的な代表例は、RAMANZ
ADEHによって開発された、肩鎖関節の破砕を安定化
させるための関節プレートである。しかしこのプレート
は、関節の正しい適合性の調整が難しく、関節とインプ
ラントの回転軸が一致していないために、自然な関節運
動が少なくとも部分的に阻止されるという欠点がある。
は、相対運動が少ない関節で靭帯結合を確実に補強し、
その際に関節の自然な運動範囲を妨げない、もしくは大
幅には妨げないようなインプラントを開発することであ
る。
フトを有している、関節接合部または骨を安定化させる
ための移植可能なねじによって解決される。
張力の伝達だけを保証し、それに対して曲げモーメン
ト、圧縮力、横方向力などは柔軟なシャフトによって伝
達されず、もしくは些細な程度にしか伝達されない。
ねじを適用すると、不安定な関節接合部に関与している
骨を相互に連結して、自然な関節運動が妨げられないよ
うに、もしくは些細にしか妨げられないようにすること
が可能になる。
類の柔軟なシャフトを備えるねじを適用することで、骨
折をねじ止めした場合には主に骨片間の引張力を導入す
ることが可能になる。
合に関与している双方の骨、または骨損傷に関与してい
る双方の骨片を、柔軟なシャフトを有する1つまたは複
数のねじによって連結することを可能にする。インプラ
ントのこのような構造はほぼ引張力の伝達だけを保証
し、それに対して、曲げモーメント、圧縮力、横方向力
などは柔軟なシャフトによって伝達されず、もしくは些
細な程度にしか伝達されない。関節の関節包靭帯が損傷
している場合には、ねじ軸が、関節の靭帯結合部の合力
の方向と一致するようにねじを取り付けるのが好まし
い。その場合に、関節接合部の理想的な補強を実現する
ことができる。骨折の場合、ねじは骨折面に対して垂直
に取り付けられ、引張力によって骨片間の圧縮を引き起
こす。
拡張が制限される。本発明は、有利な構成では、いわゆ
る最小侵入移植をするのに適している。
るねじは、主に引張力が伝達され、大きな曲げモーメン
トが伝達されないように構成することができる。同様
に、いわゆるクリープねじのような本発明によるねじ
は、骨折した骨の骨髄腔に取り付けることができ、また
その際に、多くの場合湾曲している骨髄腔の輪郭に適合
するように構成することもできる。
じ外径をもつねじよりも30%だけ小さく、有利には5
0%以上小さい。
ロープ、ワイヤ束、コード、螺旋体、多重ウェブによっ
て、ならびに糸によって具体化することができる。
きは、ワイヤロープまたはワイヤ束が外側からスリーブ
または螺旋体によって補強されていると格別に有利であ
る。捩りモーメントが導入されたときに、それによりワ
イヤロープまたはワイヤ束がほどけるのが制限されるの
で、ワイヤロープないしワイヤ束が安定化される。しか
も、スリーブないし螺旋体の巻回のサイズおよびその相
互間隔に関わりなく、シャフトの曲げ運動を制限するこ
とができる。
別に有利である。一つの有利な実施例は、頭部がレンチ
受容部を有しており、インプラントの利用目的に応じ
て、ねじ山部分に合わせた平坦な表面または骨用ねじ山
を有しており、もしくは、ねじ山部分の骨用ねじ山より
も直径が大きくてねじ山のピッチが小さい骨用ねじ山を
有していることを意図している。
ねじ山をねじ込むために必要な捩りモーメントの伝達が
不十分な場合には、移植可能なねじが、頭部とねじ山部
分のいずれにもレンチ受容部を有していると有利であ
る。それにより、階段状のレンチをこれらのレンチ受容
部に同期して係合させることが可能となる。
に記載されている。
おり、以下において詳しく説明する。
ロープまたはワイヤ束3によって柔軟に相互連結された
骨用ねじを示している。ワイヤロープまたはワイヤ束
は、頭部でもねじ山部分でも、適当な連結方法(たとえ
ばプレス接合、接着接合、はんだ付け接合、溶接接合な
ど)によって堅固に結合されている。ワイヤロープまた
はワイヤ束の使用は、可撓な軸のような役割りで、引張
力の導入と捩りモーメントの伝達とを可能にする。それ
に対して圧縮力、横方向力、曲げモーメントは、わずか
な程度にしか伝達されない。
山部分6とを有しており、これらが図1と同様にワイヤ
ロープまたはワイヤ束5によって柔軟に相互連結された
骨用ねじを示している。この場合、頭部とねじ山部分の
ねじ山は同じ大きさであり、ねじ山の側面も合同であ
る。このようにして、連結されるべき2つの骨の間の事
前に規定された間隔が、ねじの引張モーメントに関わり
なく固定される。
よって図1と同様に柔軟にねじ山部分9と連結された、
ねじ山のある頭部7を備えた骨用ねじを示している。H
ERBERTねじの公知の機能原理に準じて、頭部にあ
るねじ山は、ねじ山部分よりも大きな直径と小さなねじ
山ピッチとを有している。このようなねじを、骨折した
骨に骨折面に対して垂直にねじ込むと、両方の骨片が互
いに接近運動して相互に引張固定され、このときのねじ
の1回転ごとの接近運動の程度は、両方のねじ山ピッチ
の差から算出される。
ねじ山部分10を有しており、このねじ山部分がワイヤ
ロープ、ワイヤ束、またはコード11によって、金属ね
じ山またはプラスチックねじ山を有するボルト12と連
結されているねじを示している。このボルトには、頭付
き六角ナット13が装着されている。このようなねじを
移植するきときは、まず最初に、骨用ねじ山を備えるね
じ山部分がスタッドボルトのように骨にねじ込まれる。
このことは、ワイヤロープまたはワイヤ束ないしコード
と、ボルトとを介して差し込まれねじ山部分の六角部1
4に係合する、挿入されたボックススパナによって行わ
れる。次いで、挿入した各スパナによって頭付き六角ナ
ットを、金属ねじ山を備えるボルトに装着する。そして
最後に、六角穴から突出しているワイヤロープまたはワ
イヤ束、ないし突出しているコードをペンチで切断す
る。
た骨用ねじ15の実施形態を示している。この実施形態
の場合、シャフトの柔軟性に加えて弾性的なコンポーネ
ントが付け加わる。このときシャフトの柔軟性と弾性の
程度は、主として螺旋の形態によって決まる。大きな螺
旋は少ない柔軟性と弾性を示し、それに対して細かい螺
旋は高度に弾性的かつ柔軟である。このような種類の実
施形態は、たとえば骨盤の領域におけるいわゆるクリー
プねじとして、湾曲した表面をもつ骨の骨髄内ねじ止め
をするのに格別に適している。シャフトの長さは、有利
には螺旋部に配置されるワイヤロープ、ワイヤ束、チェ
ーン、糸、または柔軟なピン(図示せず)によって制限
される。
のプラスチックから製作するのに適しており、鋳造技術
で製造することができるように構成された骨用ねじ17
を示している。この場合、シャフトの柔軟性は、シャフ
トが多重ウェブ18でできていることによって具体化さ
れる。この変形例の場合の柔軟性の程度は、ウェブの本
数と寸法によって規定され、ならびに使用する材料の材
料特性によって規定される。ウェブは、ねじを回したと
きに発生する捩りモーメントを非常に限定的にしか伝達
できないので、ねじ山部分19と頭部20の両方にそれ
ぞれ六角穴21,22(または別種のレンチ受容部)が
設けられており、それによって、これに対応する図6b
に示す階段状の六角レンチを使えば、ウェブの捩り負荷
が防止されるようになっていると格別に有利である。同
様に、ねじ山部分に挿入部23が設けられており、それ
により、これに対応するガイドワイヤによってねじの適
用を行えるようになっていると、いくつかの用途にとっ
て有利である。
も、吸収性または非吸収性のプラスチックからの製造用
にも同じように適しており、個々のコンポーネントが鋳
造技術で製造できるように構成された骨用ねじ24を示
している。この場合のシャフトの柔軟性は、構成に応じ
て、鳩目穴26,27の中でねじの頭部28とねじ山部
分29とで交互に保持されるか、またはそれぞれ頭部と
ねじ山部分で堅固に定着された多重の糸25で、シャフ
トができていることによって具体化される。この変形例
は引張力だけを伝達することができるので、図6aの場
合と同じく、頭部にもねじ山部分にもそれぞれ六角穴3
0,31(または別種のレンチ受容部)が設けられてお
り、これらの六角穴が、頭部とねじ山部分を同程度に骨
の中へねじ込む、図6bに示す階段状のレンチの適用を
可能にする。
合=腓骨34と脛骨35の間の、距骨関節の領域におけ
る靭帯結合)を補強するために、くるぶしの分岐部の領
域で取り付けられた、図4に示す柔軟なシャフト32を
備える骨用ねじの利用例を示している。従来の剛直なね
じ止めとは異なり、柔軟なシャフトによって、腓骨と脛
骨の間の自然な相対運動が維持される。それにより、距
骨36の不安定性につながる恐れのある、くるぶしの分
岐部の離反が起こることはあり得ない。このとき骨用ね
じの寸法決めは、付随的なくるぶし外側の骨折が起こっ
ている場合に、通常の骨接合プレートの穴を通して骨用
ねじを骨にねじ込むことができるように選択されてい
る。
結合の領域、つまり肩鎖関節40(肩鎖関節)の領域に
おける、図1に示す柔軟なシャフト37を備える骨用ね
じの別の実施例を示している。この結合に関与している
3つの靭帯(肩峰鎖骨関節靭帯41、菱形靭帯42、円
錐靭帯43)すべての断裂が、模式的に図示されてい
る。硬直なねじを使用するために1941年にBOSW
ORTHが記載している原理に従って、柔軟なシャフト
を備えるねじは鎖骨を通して烏口突起44にねじ込まれ
ている。従来の剛直なねじ止めとは異なり、柔軟なシャ
フトによって、鎖骨と肩甲骨の間の自然な相対運動が維
持される。それにより、肩鎖関節の不適合につながって
しまうような、肩甲骨が高い位置に位置してしまうこと
はあり得ない。
結合(腸骨仙骨関節48)の領域における、図4に示す
柔軟なシャフト45を備える骨用ねじの別の実施例を示
している。怪我のために後側の骨盤帯が不安定になって
いる場合、柔軟なシャフトを備える1つまたは複数のね
じをねじ込むことによって安定化が行われる。従来の剛
直なねじ止めとは異なり、柔軟なシャフトによって、仙
骨と腸骨の間の自然な相対運動が維持される。それによ
り、関節の隙間が大きく開くことは、柔軟なシャフトを
備えるねじによって確実に防止される。
の靭帯が断裂した場合(舟状骨解離)の手根の領域にお
ける、図4に示す柔軟なシャフト49を備える骨用ねじ
の別の実施例を示している。整復と安定化は、柔軟なシ
ャフトを備えるねじをねじ込むことによって得られる。
キルシュナー銅線を用いた従来の剛直なねじ止めや安定
化とは異なり、柔軟なシャフトによって、舟状骨と月状
骨の間の自然な相対運動が維持される。それにより、相
互に連結された手根骨が離反してしまうことはあり得な
い。
場合における、図1に示す柔軟なシャフト52,53を
備える骨用ねじの別の実施例を示している。公知の引張
フランジ原理に準じて、4頭筋腱から膝蓋骨を介して膝
蓋腱へと導入される引張力は、柔軟なシャフトを備える
両方の骨用ねじによって伝達され、膝蓋骨の両方の骨片
が相互に圧縮される。
個々のスリーブ55で補強されている、図4に示す骨用
ねじを示している。ワイヤロープは、その巻回に対して
反対方向の捩りモーメントが導入されたときにほどけや
すい傾向がある。ワイヤロープまたはワイヤ束にスリー
ブまたは螺旋体を装着することで、このようなほどけを
制限すると同時に、その際にスリーブまたは螺旋体でワ
イヤロープのクランプが生じることによって、ワイヤロ
ープの安定化を達成することができる。それにより、補
強されていないワイヤロープまたはワイヤ束よりも高い
捩りモーメントを伝達することができる。さらにスリー
ブの構成や、個々のスリーブないし螺旋体の巻回の相互
間隔によっては、柔軟なねじシャフトの撓曲を制限する
ことができる。
束として柔軟に施工されている骨用ねじである。
束として柔軟に施工されている骨用調整ねじである。
し、シャフトがワイヤロープまたはワイヤ束として柔軟
に施工されており、頭部側には、頭部から離れた側の骨
用ねじよりも直径が大きくてねじ山ピッチが小さい骨用
ねじ山を有している、骨用ねじである。
プ、コード、またはワイヤ束として柔軟に施工された骨
用ねじ山を有しており、他方の側には、金属ねじ山と、
頭付き六角ナットとを備えるボルトを有しているねじで
ある。
工されている骨用ねじである。
されていて、多重ウェブからなる柔軟なシャフトを有し
ている骨用ねじである。
これらの糸が骨用ねじの頭部とねじ山部分とに交互に定
着されている骨用ねじである。
結合)を安定化させるための実施例である。
ための実施例である。
合部)を安定化させるための実施例である。
手根の領域で安定化させるための実施例である。
ざ皿の領域で骨片間の引張ねじ固定をするための実施例
である。
々のスリーブで補強されている、図4に準ずる骨用ねじ
である。
Claims (11)
- 【請求項1】 関節接合部や骨折部を安定化させるため
の移植可能なねじにおいて、該ねじが柔軟なシャフトを
有していることを特徴とする移植可能なねじ。 - 【請求項2】 ねじの軸方向の断面二次モーメントが、
同じ外径のねじよりも30%だけ小さく、有利には50
%以上小さいことを特徴とする請求項1に記載の移植可
能なねじ。 - 【請求項3】 シャフト領域の柔軟性がワイヤロープま
たはワイヤ束によって具体化されることを特徴とする請
求項1または2に記載の移植可能なねじ。 - 【請求項4】 シャフト領域で、ワイヤロープまたはワ
イヤ束が外側から装着されたスリーブまたは螺旋体によ
って補強されていることを特徴とする請求項3に記載の
移植可能なねじ。 - 【請求項5】 シャフト領域の柔軟性がコードまたは螺
旋体によって具体化されることを特徴とする請求項1乃
至4のいずれか1項に記載の移植可能なねじ。 - 【請求項6】 シャフト領域の柔軟性が多重のウェブま
たは糸によって具体化されることを特徴とする請求項1
乃至5のいずれか1項に記載の移植可能なねじ。 - 【請求項7】 ねじ山部分が骨用ねじ山を有しているこ
とを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の
移植可能なねじ。 - 【請求項8】 頭部がレンチ受容部を有しており、平滑
な表面またはねじ山部分に対応する骨用ねじ山を有して
おり、もしくはねじ山部分の骨用ねじよりも直径が大き
くてねじ山ピッチが小さい骨用ねじ山を有していること
を特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の移
植可能なねじ。 - 【請求項9】 ねじ山部分が、レンチ受容部を備えるス
タッドボルトとして施工されるとともに、頭部の領域に
は頭付きナットを備えるねじ付きボルトを有しているこ
とを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の
移植可能なねじ。 - 【請求項10】 頭部とねじ山部分のいずれにも前記レ
ンチ受容部を有していることを特徴とする請求項1乃至
9のいずれか1項に記載の移植可能なねじ。 - 【請求項11】 材料として、生体適合的な金属と、生
体適合的な吸収性プラスチックまたは非吸収性プラスチ
ックとの両方が使用され、もしくはこれらの材料の組み
合わせが使用されることを特徴とする請求項1乃至10
のいずれか1項に記載の移植可能なねじ。
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