JP2005065762A - 創外固定器 - Google Patents

Abstract

【課題】装着者の負担を軽減し、自在な骨および骨片の移動および変形矯正を実現し、構造を簡素化して、術者の練度や経験をあまり必要とせずに容易に装着できる創外固定器を提供する。
【解決手段】創外固定器１は、骨９Ｂの仮想支点９Ｂ１を挟む第１部位９Ｂ２と第２部位９Ｂ３とにそれぞれ挿入される軸状部材６１、６２を保持固定する一対の保持部材２、３と、保持部材２、３を連結する連結部材４とを備えている。ここで、仮想支点は、変形の中心と、骨折部位または矯正骨切り部位を挟む骨片を回転させる場合の中心と、関節部位の可動中心との少なくともいずれかにより決められる。連結部材４は、保持部材２、３のそれぞれの一端に回動自在に取り付けられる一対の腕部４１、４２を有し、この一対の腕部４１、４２は、回動自在に連結されている。これら腕部４１、４２の回動軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１は、仮想支点９Ｂ１を向いている。
【選択図】 図１１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、骨の変形の中心と、骨折部位または矯正骨切り部位を挟む一対の骨片を回転させる場合の中心と、関節部位の可動中心とのいずれかにより決められる骨の仮想支点を挟む第１部位および第２部位のそれぞれに挿入される軸状部材を保持固定する一対の保持部材と、この一対の保持部材を連結する連結部材とを備えた創外固定器に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来から、骨折や変形矯正等の場合に、骨を固定する固定器具として、創外固定器が知られている。この創外固定器は、人体外から固定対象となる骨に挿入される複数の軸状部材と、これら軸状部材を保持固定する保持部材とを備えて構成される。骨の変形矯正を可能とする創外固定器としては、イリザロフ式創外固定器が知られている（例えば、非特許文献１参照）。この創外固定器は、骨に挿入される軸状部材としての複数のワイヤと、これらワイヤを保持する複数のリング状の保持部材と、これら保持部材間を伸縮自在に連結する連結部材とを備え、変形矯正の中心として設定された支点を取り囲むようにして配置される。
【０００３】
このようなイリザロフ式創外固定器では、保持部材に保持されたピンで骨を固定しつつ、連結部材を伸縮させて該骨を延長したり、該骨の変形を解消する方向に捻じる等して、該骨の支点における変形矯正を行う。
【０００４】
また、関節を跨いで配置され、関節の負荷を軽減させる創外固定器として、橈骨および中手骨に、複数の軸状部材であるハーフピンを挿入して、手首を固定する創外固定器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図１７には、従来の創外固定器１２が示されている。
図１７に示すように、創外固定器１２は、橈骨９４Ａへ挿入されるハーフピン１２Ａ１を保持する保持部材である橈骨トラック１２Ａと、中手骨９４Ｂへ挿入されるハーフピン１２Ｂ１を保持する保持部材である中手骨トラック１２Ｂと、これら橈骨トラック１２Ａおよび中手骨トラック１２Ｂを連結する連結部材である中央ブロック１２Ｃとを備えている。ハーフピン１２Ａ１、１２Ｂ１は、それぞれ、橈骨トラック１２Ａおよび中手骨トラック１２Ｂの軸方向に対して略垂直に取り付けられ、橈骨トラック１２Ａおよび中手骨トラック１２Ｂに沿って摺動自在に取り付けられている。
【０００６】
また、創外固定器１２を構成する中央ブロック１２Ｃは、橈骨トラック１２Ａおよび中手骨トラック１２Ｂを相対的に回動自在に連結している。すなわち、中央ブロック１２Ｃは、手の甲を上方に向けた場合において、下記（１）〜（３）の運動を可能とするように構成されている。
（１）手首の上下運動に対応する中手骨トラック１２Ｂと中央ブロック１２Ｃとの連結部における屈曲／伸長運動（回動軸Ｘにおける回動運動）
（２）手首の左右運動に対応する中手骨トラック１２Ｂと中央ブロック１２Ｃとの連結部における橈骨９４Ａ／尺骨９４Ｂの変位運動（回動軸Ｙにおける回動運動）
（３）手首の捻り運動に対応する橈骨トラック１２Ａと中央ブロック１２Ｃとの連結部における回内／回外運動（回動軸Ｚにおける回動運動）
【０００７】
【非特許文献１】
Ｇ． Ａ． Ｉｌｉｚａｒｏｖ 著「 Ｔｒａｎｓｏｓｓｅｏｕｓ Ｏｓｔｅｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ： Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｔｉｓｓｕｅ 」Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ 出版。１９９２年。
【特許文献１】
特表２００１−５２４８５９号公報（図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、非特許文献１に記載のイリザロフ式創外固定器では、様々な部材を組み合わせることによって多様で重度の骨の変形矯正を実現できるが、重量が重くかさばるとともに、支点を含む矯正部位を取り囲むように配置されるので、日常生活やリハビリ等に支障をきたし、創外固定器装着者に精神的にも肉体的にも多大な負担をかけるという第１の課題がある。また、特許文献１に記載の片側式の創外固定器では、橈骨トラックおよび中手骨トラックを連結する中央ブロックに形成された３つの回動部が、それぞれが独立して形成されているので、関節の動きに合わせて創外固定器の回動部は回動するが、骨の移動方向に保持部材が追従せずに、関節の動きを妨げてしまい、骨の移動量および矯正の方向に大きな制限が付され、自由度が高くないという第２の課題がある。さらに、これらの創外固定器は、構造が複雑で、骨への取り付けが煩雑であるので、取付作業に時間がかかるだけでなく、創外固定器を装着する術者に高い練度を要求するという第３の課題がある。
これら第１〜第３の課題から、創外固定器の装着者の負担を軽減し、かつ、骨の変形矯正時やリハビリ時等において、骨の移動および矯正方向における自由度が高いだけでなく、構造が簡易で容易に取り付けを行うことができる創外固定器が熱望されてきた。
【０００９】
本発明の目的は、装着者の負担を軽減し、自在な骨および骨片の移動および変形矯正を実現でき、構造を簡素化して、術者の練度や経験をあまり必要とせずに装着が容易な創外固定器を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の創外固定器は、骨の変形の中心と、骨折部位または矯正骨切り部位を挟む一対の骨片を回転させる場合の中心と、関節部位の可動中心との少なくともいずれかにより決められる骨の仮想支点を挟む第１部位および第２部位のそれぞれに挿入される軸状部材を保持固定する一対の保持部材と、この一対の保持部材を連結する連結部材とを備えた創外固定器であって、前記連結部材は、前記各保持部材に回動自在に取り付けられる一対の腕部を有し、この一対の腕部は、回動自在に連結され、前記各腕部の回動軸が、前記仮想支点に向いていることを特徴とする。
【００１１】
ここで、仮想支点は、創外固定器が有する器械的な支点ではなく、創外固定器が装着された骨の骨片が、創外固定器の可動により、回転および可動する際の中心となる骨の仮想上の支点である。
【００１２】
本発明によれば、創外固定器は、一対の保持部材と、これら保持部材の端部に回動自在に取り付けられる一対の腕部を有する連結部材とを備えて構成されているので、創外固定器の構造を簡素化することができる。
【００１３】
また、連結部材に設けられた一対の腕部が各保持部材に対し回動自在に取り付けられ、これらの腕部の回動軸が仮想支点を向いているので、三次元的に腕部を回動させて、仮想支点を中心として創外固定器を可動させることができる。これにより、骨の形状や捻じれに合わせて創外固定器を装着することができ、軸状部材を確実に骨に挿入して固定することができる。また、仮想支点を中心とした腕部の三次元的な回動により、一対の保持部材を介して、骨の一方の部位に対する他方の部位の相対的な移動を自在に行うことができるので、骨の変形矯正の際に、いずれの矯正方向にも対応することができる。従って、確実に骨を固定することができるだけでなく、骨の移動量および矯正の方向の自由度を向上でき、創外固定器の汎用性を向上することができる。
【００１４】
また、関節を跨いで、創外固定器を骨に取り付ける場合、従来の創外固定器では、一方の保持部材の可動時にそれぞれの保持部材の間隔に変化がない。このため、骨に挿入された軸状部材を保持する保持部材が骨の動きに合わせて追従しないので、関節の動きが妨げられるだけでなく、骨に挿入される軸状部材に偏心変位が生じ、軸状部材および装着者に負担をかけることがあった。しかしながら、本発明の創外固定器では、連結部材の回動部が仮想支点に向き、それぞれの腕部が相互に回動することにより、一方の保持部材が関節の動きに対して追従するので、関節の動きを妨げないようにすることができる。従って、創外固定器が関節の動きを妨げるのを抑えることができるとともに、軸状部材が偏心変位を起こすなどして創外固定器が損傷するのを防ぐことができ、装着者に対しても負担をかけないようにすることができる。
【００１５】
加えて、創外固定器は、骨の一方から軸状部材を挿入して固定する単支柱の創外固定器として構成されるので、前述の構造の簡素化および、腕部の回動による一対の保持部材の三次元的な配置と併せて、創外固定器の取り扱いを簡易に行うことができ、骨の固定および取り付けを容易にすることができる。また、これにより、創外固定器を取り付ける術者に、特別な練度や経験を要しないようにすることができる。さらに、従来のイリザロフ式創外固定器のように重くかさばることがなく、装着者の肉体的負担を軽減することができるとともに、日常生活やリハビリ等において、創外固定器が装着者にとって邪魔となりにくくすることができ、装着者の精神的負担を軽減することができる。従って、創外固定器装着者の肉体的および精神的な負担を一層軽減することができる。
【００１６】
本発明では、前記保持部材に対する前記腕部の回動、および、前記腕部同士の回動を可能とする回動部は、前記保持部材端部および一方の腕部の一端に突設される軸部と、一方の腕部の他端および他方の腕部の両端に設けられ、前記軸部に回動自在に挿通されるリング部と、このリング部の挿通後前記軸部の先端に取り付けられ、前記リング部を前記軸部の基端側に押さえつけるワッシャと、前記軸部に取り付けられ、該軸部の断面外周縁に沿って歯が形成されたウォームホイールと、前記リング部の端部に設けられ、該リング部の内周円の接線方向に延び、前記ウォームホイールと噛合するねじ軸状部材とを備えていることが好ましい。
本発明によれば、回動部における腕部は、ねじ軸状部材の回転により、このねじ軸状部材に噛合するウォームホイールが回転し、このウォームホイールの回転が軸部を介して保持部材または腕部に伝達されることにより、保持部材および他の腕部に対して相対的に回動する。このため、ねじ軸状部材の回転を調整することにより、回動部における腕部の回動角を調整することができる。従って、創外固定器により骨を固定した後であっても、回動部における腕部の回動が許容されるので、変形や捻じれを含む骨の矯正および整復を行うことができる。
【００１７】
本発明では、前記腕部は、中間部分が略４０°曲折していることが好ましい。
本発明によれば、創外固定器を骨に固定する際に、腕部の略４０°の曲折により、回動部における回動軸を仮想支点に向くように固定できる。また、腕部を回動させても、回動軸を常に仮想支点を向かせることができる。従って、前述した仮想支点に回動部が向くことによる効果を常に奏することができる。
【００１８】
本発明では、前記各部材は、金属により形成されていることが好ましい。
ここで、金属としては、チタンやジュラルミンを採用することができる。
本発明によれば、創外固定器を構成する部材は、金属製であるので、装着時に人体外に露出する創外固定器の強度を確保でき、変形等を防ぐことができる。特に、金属としてチタンを採用した場合、チタンは腐蝕性が低いので、創外固定器の経年安定性を確保することができる。また、金属としてジュラルミンを採用した場合、軽量な創外固定器を製造することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
〔１．第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）概要
図１には、本発明の第１実施形態に係る創外固定器１の概要斜視図が示されている。
図１に示すように、創外固定器１は、骨を支持固定し、骨の自在な変形矯正が可能な固定具である。この創外固定器１は、骨９の仮想支点９１を挟む第１部位である骨端９２および第２部位である骨幹９３に、それぞれ挿入される軸状部材であるピン６１、６２を、一対の保持部材としての第１保持部材２および第２保持部材３によって保持固定し、これら第１保持部材２および第２保持部材３を連結部材４によって連結することにより、骨９を固定する。ここで、仮想支点９１は、骨の変形の中心と、骨折部位または矯正骨切り部位を挟む一対の骨片を回転させる場合の中心との少なくともいずれかにより決められる骨の仮想上の支点であり、図１の場合は、骨折部位として示している。
なお、第１実施形態では、創外固定器１は、１つの骨を保持固定する固定具として説明するが、関節を跨いで２本の骨を固定する固定具として利用することも可能である。また、創外固定器１は、ジュラルミン製として構成されているが、他の金属、例えば、チタン等によって構成してもよい。
【００２０】
ここで、ピン６１、６２は、金属製のスクリューピンであり、図示を略したが、ピン６１、６２の先端には、骨端９２および骨幹９３への挿入がしやすく、また、挿入されたピン６１、６２が骨端９２および骨幹９３から抜けにくくするために、ねじ山が形成されている。これらピン６１、６２は、それぞれの外径寸法が異なり、ピン６１の外径寸法は、ピン６２の外径寸法に比べ小さく形成されている。これらピン６１、６２の金属材料としては、ステンレスやチタンを挙げることができる。
【００２１】
（２）構成
図２には、創外固定器１の分解図が示されている。
図２に示すように、創外固定器１は、骨端９２（図１）に挿入されるピン６１を保持する第１保持部材２と、骨幹９３（図１）に挿入されるピン６２を保持する第２保持部材３と、これら第１保持部材２および第２保持部材３を連結する一対の腕部としての第１リンク棒４１および第２リンク棒４２を有する連結部材４とを備えて構成されている。
【００２２】
（２−１） 第１保持部材２
図３には、第１保持部材２の平面図が示されている。
図２および図３に示すように、第１保持部材２は、パイプ２１と、このパイプ２１の一方の端部を塞ぐキャップ２２と、他方の端部に取り付けられる軸部材２３とを備えている。
パイプ２１は、骨端９２（図１）の骨軸と略平行に装着される中空円柱状の金属製部材であり、このパイプ２１の外周面上には、骨端９２に挿入されるピン６１を保持する複数のピンクランプ７１が設けられている。このピンクランプ７１は、１本のピン６１に対して１つ設けられている。なお、ピンクランプ７１の構造は、後に詳述する。
また、パイプ２１の一方の端部には、ゴム製のキャップ２２が取り付けられ、パイプ２１の図示しない開口部を塞いでいる。
【００２３】
軸部材２３は、パイプ２１のキャップ２２が取り付けられた端部とは反対側の端部に取り付けられており、パイプ２１に連結部材４を回動自在に連結するための部材である。この軸部材２３は、略円柱状の台座部２３１を備えて構成されている。
台座部２３１の側面には、台座部２３１の軸方向に略直交する方向に枝部２３２が形成されている。この枝部２３２は、軸部材２３をパイプ２１に取り付けるための略円柱状部分であり、この枝部２３２の先端部には、図示を略したが、パイプ２１の内径寸法と略同じ外径寸法を有し、パイプ２１の中空内部に嵌め込まれる略円柱状の嵌合部が形成されている。この嵌合部が、パイプ２１のキャップ２２により塞がれた端部とは反対側の端部に挿入され、軸部材２３がパイプ２１に取り付けられる。
台座部２３１に形成された略円形状の面のうち、パイプ２１に取り付けられるピン６１の挿入方向に対向する面には、面外方向に突出した軸部２３３が形成されている。この軸部２３３は、２つの円柱が中心を同じにして２つ重なったような形状をしており、台座部２３１の面から突出し台座部２３１の外径寸法より小さい大径部２３３Ａが形成され、この大径部２３３Ａの先端に、大径部２３３Ａの外径寸法より小さい外径寸法を有する小径部２３３Ｂが形成されている。このうち、小径部２３３Ｂの側面基端側には、この小径部２３３Ｂの軸方向に長い長孔２３３Ｂ１が形成され、また、小径部２３３Ｂの側面先端側には、外周に沿って溝２３３Ｂ２が形成されている。
【００２４】
（２−２） 第２保持部材３
図４には、第２保持部材３の平面図が示されている。
図２および図４に示すように、第２保持部材３は、第１保持部材２と略同じ構成を有しており、パイプ３１と、このパイプ３１の一方の端部に取り付けられるキャップ３２と、パイプ３１の他方の端部に取り付けられる軸部材３３とを備えている。なお、キャップ３２は、第１保持部材２のパイプ２１端部に取り付けられたキャップ２２と略同じ構成であるので、説明を省略する。
【００２５】
パイプ３１は、第１保持部材２のパイプ２１より長さ寸法の長い中空円柱状の金属製部材であり、骨９の骨幹９３（図１）の骨軸に略平行に配置される。このパイプ３１には、骨幹９３に挿入されるピン６２を保持するピンクランプ７２と、このピンクランプ７２とパイプ３１との間に介在する径調整部材８とが設けられている。
ピンクランプ７２は、ピン６２をパイプ３１に取り付けるものである。このピンクランプ７２については、ピンクランプ７１と比べ、ピンクランプ７１におけるパイプ２１に取り付けられる部分と、ピン６１より外径寸法の大きなピン６２を保持する部分とが大きく形成されている点を除いて略同じ構造である。また、ピン６２の保持の仕方も、ピンクランプ７１と略同じであるので、説明を省略する。
【００２６】
径調整部材８は、ピンクランプ７２が取り付けられるようにパイプ３１の外径寸法を調整するための部材である。この径調整部材８には、パイプ３１の外周面に、パイプ３１の軸方向に沿って摺動自在に取り付けられる略円柱状の径調整部８１と、この径調整部８１の端部に形成されパイプ３１を挟持して径調整部材８をパイプ３１に取り付ける挟持部８２とが一体的に形成されている。
径調整部８１は、パイプ３１の外周面の一部を覆うように、径調整部８１の内面をパイプ３１の外周面に当接するように取り付けられる。すなわち、径調整部８１の内径寸法は、パイプ３１の外径寸法と略一致するように形成されている。この径調整部８１の外周面には、パイプ３１の軸方向に対する直交方向にピン６２を保持するピンクランプ７２が、複数、図１、図２および図４においては、３つ取り付けられている。
挟持部８２は、断面略Ｕ字状をしており、この内側面にパイプ３１が当接される。また、挟持部８２の先端には、図示しないボルトがパイプ３１の軸方向に対する直交方向に挿通されるねじ孔８２１が形成されており、このねじ孔８２１にボルトを螺合させ、挟持部８２によりパイプ３１が締め付けられることにより、径調整部材８がパイプ３１に取り付けられる。
【００２７】
軸部材３３は、第１保持部材２の軸部材２３と同様に、パイプ３１と連結部材４とを相対的に回動自在に連結するためのものである。
軸部材３３は、台座部３３１を備え、この台座部３３１の側面には、枝部３３２が形成され、また、パイプ３１に保持されるピン６２の挿入方向に対向する台座部３３１の面には、軸部３３３が形成されている。
なお、軸部材３３において、台座部３３１および軸部３３３の構造は、第１保持部材２の軸部材２３における台座部２３１および軸部２３３と略同じ構造であり、台座部３３１には、大径部３３３Ａおよび小径部３３３Ｂが面外方向に突設されている。
【００２８】
枝部３３２は、第１保持部材２の軸部材２３における枝部２３２と同様に、パイプ３１に軸部材３３を取り付けるための略円柱状部分であり、図示を略したが、枝部２３２と同様の嵌合部が形成され、この嵌合部がパイプ３１の端部に挿入されている。ここで、枝部３３２は、台座部３３１に対して傾斜して形成されている点で、第１保持部材２の軸部材２３に形成された枝部２３２と構造が異なる。すなわち、枝部３３２は、枝部３３２の軸方向と、軸部３３３の軸方向とは略４０°の角度で曲折するように、台座部３３１側面から延出して形成されている。
【００２９】
（２−３） 連結部材４
連結部材４は、図２に示すように、第１保持部材２および第２保持部材３の端部に取り付けられた軸部材２３、３３を介して、第１保持部材２および第２保持部材３を連結する部材である。この連結部材４は、腕部である第１リンク棒４１および第２リンク棒４２を備え、これらがそれぞれの一端において回動自在に連結された構成とされている。
【００３０】
図５には、第１リンク棒４１の平面図が示されている。
図２および図５に示すように、第１リンク棒４１は、第１保持部材２の軸部材２３に回動自在に取り付けられる金属製部材である。この第１リンク棒４１は、略Ｌ字状の曲折を有する中空円柱状部材である本体４１１を備え、この本体４１１の一方の端部には、第１保持部材２の軸部材２３に形成された軸部２３３と係合する係合部４１２が形成され、本体４１１の他方の端部には、連結部４１３が形成されている。
【００３１】
本体４１１の端部に形成された係合部４１２は、第１リンク棒４１を第１保持部材２に回動自在に取り付ける断面略Ｃ字状部分である。この係合部４１２には、略長円形状を有し、互いに対向配置される一対のリング部４１２Ａが、本体４１１と連続的に形成されている。
それぞれのリング部４１２Ａの略中央には、前述の第１保持部材２の軸部材２３に形成された軸部２３３が挿通する孔４１２Ａ１、４１２Ａ２が形成されている。このうち、本体４１１の曲折の角度が小さく、第１保持部材２に連結される際に、軸部材２３に対向する一方のリング部４１２Ａに形成された孔４１２Ａ１の内径寸法は、軸部材２３の軸部２３３に形成された大径部２３３Ａの外径寸法に合わせて形成されている。また、他方のリング部４１２Ａに形成された孔４１２Ａ２の内径寸法は、軸部２３３に形成された小径部２３３Ｂの外径寸法と略同じとされている。従って、第１リンク棒４１は、第１保持部材２の軸部２３３に対して、角度の小さい方の曲折面を対向させて取り付けられる。
【００３２】
リング部４１２Ａの対向する内面には、ねじ軸状部材であるウォーム４１２Ｂと、外周縁に沿って歯が形成され、ウォーム４１２Ｂに噛合するウォームホイール４１２Ｃが取り付けられている。
【００３３】
ウォーム４１２Ｂは、リング部４１２Ａの端部、詳述すれば、リング部４１２Ａの内面底部に沿って配置される。このウォーム４１２Ｂの中間部分には、図示を略したが、ウォーム４１２Ｂの軸方向に沿って螺旋溝が形成され、この螺旋溝がウォームホイール４１２Ｃに形成された歯と噛合する。また、リング部４１２Ａの側面に露出するウォーム４１２Ｂの両端部には、ウォーム４１２Ｂの軸方向に対する略直交方向に溝４１２Ｂ１が形成されている。この溝４１２Ｂ１は、ドライバー等が係合し、この溝４１２Ｂ１を介してウォーム４１２Ｂを回転させることにより、ウォーム４１２Ｂと噛合するウォームホイール４１２Ｃが回転する。
【００３４】
ウォームホイール４１２Ｃは、第１保持部材２の軸部材２３に形成された軸部２３３との係合の際に、軸部２３３に取り付けられ、係合部４１２の両側からリング部４１２Ａに挟まれるようにして、リング部４１２Ａ内面に配置される。このウォームホイール４１２Ｃの外周縁には、前述のように、ウォーム４１２Ｂの螺旋溝に螺合する歯が形成されている。また、ウォームホイール４１２Ｃの中心には、図示を略したが、軸方向に貫通する孔が形成されており、この孔に軸部２３３が挿通する。この孔の内面には、軸部２３３の小径部２３３Ｂ（図３）に形成された長孔２３３Ｂ１に対応する位置に、溝が形成されており、この溝と長孔２３３Ｂ１とは、図示しないキーを介して連結されている。なお、このウォームホイール４１２Ｃの回転機構については、軸部２３３との係合と併せて、後に詳述する。
【００３５】
本体４１１において、係合部４１２が形成された端部とは反対側の端部に形成された連結部４１３は、第２リンク棒４２を回動自在に第１リンク棒４１に連結する部分である。この連結部４１３は、軸部材２３、３３と略同じ構造とされている。すなわち、連結部４１３には、略円柱状の台座部４１３１と、この台座部４１３１の略円形の端面から起立して形成される軸部４１３２とが形成され、軸部材２３、３３の枝部２３２、３３２に該当する部分は、台座部４１３１の側面から本体４１１に連続して形成されている。ここで、軸部４１３２が形成されている台座部４１３１の面は、本体４１１の曲折の角度が大きい方に面している。なお、軸部４１３２には、軸部材２３、３３の軸部２３３、３３３と同様に、大径部４１３２Ａおよび小径部４１３２Ｂが形成されている。
【００３６】
ここで、第１リンク棒４１の本体４１１は、中間部分が曲折した略Ｌ字形状としたが、係合部４１２の一対のリング部４１２Ａに形成された孔４１２Ａ１、４１２Ａ２の中心をそれぞれ結ぶ線と、連結部４１３に形成された軸部４１３２の延出方向の中心線とが交差する角度が、略４０°となるように形成されている。このように、第１リンク棒４１は、中間部分で略４０°曲折して形成され、この屈曲の内側を向いて係合部４１２の孔４１２Ａ１が形成され、この屈曲の外側を向いて連結部４１３の軸部４１３２が形成されている。
【００３７】
図６には、第２リンク棒４２の平面図が示されている。
図２および図６に示すように、第２リンク棒４２は、一方の端部が第１リンク棒４１に連結されるとともに、他方の端部が第２保持部材３に連結される。この第２リンク棒４２は、曲折して形成された本体４２１を備えている。この本体４２１の一方の端部には、第１リンク棒４１の連結部４１３に連結される第１係合部４２２が形成され、また他方の端部には、第２保持部材３の軸部材３３に形成された軸部３３３に連結される第２係合部４２３が形成されている。
【００３８】
本体４２１は、略Ｓ字状の中空円柱状部材であり、この本体４２１の両端部に形成された第１係合部４２２および第２係合部４２３には、第１リンク棒４１の係合部４１２と同様に、それぞれ一対のリング部４２２Ａ、４２３Ａが形成されている。これらそれぞれのリング部４２２Ａ、４２３Ａには、本体４２１の曲折の内側を向いて孔４２２Ａ１、４２３Ａ１が形成され、本体４２１の曲折の外側を向いて孔４２２Ａ２、４２３Ａ２が形成されている。これらのうち、孔４２２Ａ１、４２３Ａ１は、第１リンク棒４１に形成された軸部４１３２の大径部４１３２Ａ（図５）および第２保持部材３の大径部３３３Ａ（図４）の外径寸法に合わせた内径寸法を有しており、孔４２２Ａ２、４２３Ａ２は、軸部４１３２の小径部４１３２Ｂ（図５）および軸部３３３の小径部３３３Ｂ（図４）の外径寸法にあわせた内径寸法を有している。なお、第１係合部４２２および第２係合部４２３には、前述の第１リンク棒４１の係合部４１２と同様に、これらリング部４２２Ａ、４２３Ａに挟まれるように、ウォーム４２２Ｂ、４２３Ｂおよびウォームホイール４２２Ｃ、４２３Ｃが設けられている。これらウォーム４２２Ｂ、４２３Ｂおよびウォームホイール４２２Ｃ、４２３Ｃの第１係合部４２２および第２係合部４２３での配置は、第１リンク棒４１の係合部４１２での場合と略同じであるので、説明を省略する。
【００３９】
ここで、本体４２１の曲折部位について説明する。
本体４２１の両端に形成された第１係合部４２２に形成された孔４２２Ａ１、４２２Ａ２の中心線と、第２係合部４２３に形成された孔４２３Ａ１、４２３Ａ２の中心線との交差角は、第１リンク棒４１の本体４１１の場合と同様に、略４０°とされている。すなわち、本体４２１は、略４０°の曲折を有する部材として構成されている。
【００４０】
（３）軸部２３３と係合部４１２との係合
以下に、第１保持部材２に設けられた軸部材２３に形成された軸部２３３と、第１リンク棒４１に形成された係合部４１２とが係合して構成される回動部Ａについて説明する。なお、第２保持部材３に設けられた軸部材３３に形成された軸部３３３と、第２リンク棒４２に形成された第２係合部４２３とが係合して構成される回動部Ｂ、および、第１リンク棒４１の連結部４１３に形成された軸部４１３２と、第２リンク棒４２に形成された第１係合部４２２とが係合して構成される回動部Ｃについては、回動部Ａの構成と略同じであり、それぞれの回動軸Ｂ１、Ｃ１を軸とした相対的な回動についても、回動部Ａと略同じであるので、説明を省略する。
【００４１】
図２、図３および図５に示すように、回動部Ａにおいて、第１保持部材２の軸部２３３は、第１リンク棒４１に形成されたリング部４１２Ａのうち、大きな内径を有する孔４１２Ａ１から小さな内径を有する孔４１２Ａ２に向かって挿入される。このとき、軸部２３３が形成された台座部２３１の面には、孔４１２Ａ１が形成されたリング部４１２Ａの外面が当接される。ここで、前述のように、孔４１２Ａ１の内径寸法は、軸部２３３の大径部２３３Ａの外径寸法に合わせて形成され、他方のリング部４１２Ａに形成された孔４１２Ａ２の内径寸法は、軸部２３３の小径部２３３Ｂの外径寸法に合わせて形成されている。また、小径部２３３Ｂに形成された長孔２３３Ｂ１と、リング部４１２Ａに挟持されるウォームホイール４１２Ｃの図示しない内面に形成された溝とは、図示しないキーを介して連結され、ウォームホイール４１２Ｃの回転が軸部２３３の小径部２３３Ｂに伝達されるように構成されている。さらに、リング部４１２Ａを挿通した軸部２３３の小径部２３３Ｂ側面に形成された溝２３３Ｂ２には、孔４１２Ａ２が形成されたリング部４１２Ａの外面に沿ってワッシャ４３が取り付けられ、リング部４１２Ａから第１保持部材２が抜けるのを係止している。このような構成により、リング部４１２Ａの内側面に設けられたウォーム４１２Ｂの回転により、このウォーム４１２Ｂに噛合するウォームホイール４１２Ｃの回転が、キーを介して軸部２３３の小径部２３３Ｂに伝達され、第１保持部材２と第１リンク棒４１とが、回動部Ａの回動軸Ａ１を軸として相対的に回動する。
なお、図示を略したが、第１保持部材２に形成された小径部２３３Ｂの上端が突出するリング部４１２Ａの面に形成されたねじ孔にボルトを螺合させ、このボルトを締め付けることによって、ウォームホイール４１２Ｃの回転が規制され、回動部Ａにおける第１保持部材２および第１リンク棒４１の相対的な回動は規制される。
【００４２】
（４）ピンクランプ７１の構造と、ピンクランプ７１によるパイプ２１およびピン６１の保持
（４−１） ピンクランプ７１の構造
図７および図８には、ピンクランプ７１が示されている。このうち、図７には、ピンクランプ７１と、パイプ２１およびピン６１との配置を示す平面図が示されており、図８には、ピンクランプ７１の分解斜視図が示されている。
図７および図８に示すように、ピンクランプ７１は、第１保持部材２のパイプ２１にピン６１を保持させるための金属製部材であり、パイプ挟持部材７１１と、ピン挟持部材７１２と、パイプ挟持部材７１１に取り付けられるボルト７１３とを備えて構成されている。なお、ピンクランプ７２は、ピンクランプ７１と略同じ構成であるので、説明を省略する。
【００４３】
パイプ挟持部材７１１は、平面視略Ｕ字状に形成されている。このパイプ挟持部材７１１には、略中央にパイプ２１が挿通されるパイプ挿通孔７１１Ａと、先端側にボルト７１３が取り付けられるボルト取付部７１１Ｂと、基端側にピン挟持部材７１２が取り付けられる溝７１１Ｃとが形成されている。
【００４４】
パイプ挿通孔７１１Ａは、パイプ２１の軸方向に略直交する外周面の形状に合わせて形成されており、このパイプ挿通孔７１１Ａの側面は、パイプ２１の外周面に当接されるパイプ当接面７１１Ａ１とされている。このパイプ当接面７１１Ａ１には、パイプ挟持部材７１１の基端側に向かって開口した略矩形の開口部７１１Ａ２（図８）が形成されている。
また、パイプ挿通孔７１１Ａは、パイプ挟持部材７１１の先端にかけて切り欠かれており、この切り欠きの両脇に取付片７１１Ｂ１、７１１Ｂ３から構成されるボルト取付部７１１Ｂが形成されている。
【００４５】
ボルト取付部７１１Ｂは、パイプ挟持部材７１１の先端側に形成されており、このボルト取付部７１１Ｂには、前述のように、それぞれが対向するように取付片７１１Ｂ１、７１１Ｂ３が形成されている。これら取付片７１１Ｂ１、７１１Ｂ３の側面には、それぞれの取付片７１１Ｂ１、７１１Ｂ３を貫通する方向に、ボルト７１３（図７）が挿通する孔７１１Ｂ２、および、ボルト７１３が螺合するねじ孔７１１Ｂ４（図７）が形成されており、ここにボルト７１３が取り付けられる。
【００４６】
溝７１１Ｃは、パイプ挟持部材７１１の基端側に、パイプ２１の軸方向に略直交する方向に沿って形成され、この溝７１１Ｃに連続して、パイプ挟持部材７１１の一方の側面に、開口部７１１Ｃ１が形成されている。この開口部７１１Ｃ１に溝７１１Ｃに沿ってピン挟持部材７１２が挿入される。なお、溝７１１Ｃの略中央部分は、前述のパイプ挿通孔７１１Ａの開口部７１１Ａ２と連続して形成されている。
【００４７】
ピン挟持部材７１２は、ピン６１を保持する部材であり、前述のように、パイプ挟持部材７１１に形成された溝７１１Ｃに沿って取り付けられる。このピン挟持部材７１２には、ピン６１が挿通する孔７１２Ａと、この孔７１２Ａを挿通したピン６１の側面が当接する図示しないピン当接面と、パイプ挟持部材７１１の溝７１１Ｃに嵌め込まれる連結部７１２Ｂとが形成され、ピン当接面および連結部７１２Ｂにかかって切り欠き７１２Ｃが形成されている。
【００４８】
孔７１２Ａは、ピン挟持部材７１２の長手方向に略平行な孔として形成されている。
連結部７１２Ｂは、パイプ挟持部材７１１の溝７１１Ｃに沿って嵌め込まれる部分であり、連結部７１２Ｂからピン６１の軸方向に直交するように切り込まれ、かつ、その端部でピン６１の軸方向に沿って形成された略Ｌ字状の切り欠き７１２Ｃによって、第１連結部７１２Ｂ１および第２連結部７１２Ｂ２に分断されている。このうち、第２連結部７１２Ｂ２は、溝７１１Ｃへの挿入方向に対する先端側に形成され、先端が溝７１１Ｃの深さ寸法より薄く、略中央がパイプ２１の形状に沿って形成されている。また、第１連結部７１２Ｂ１は、挿入方向の基端に形成され、溝７１１Ｃの深さ寸法と略同じに形成されている。ここで、第２連結部７１２Ｂ２のパイプ２１の形状に沿って形成された部分は、規制部７１２Ｂ３として形成され、ピン挟持部材７１２をパイプ挟持部材７１１に連結した際に、パイプ挟持部材７１１のパイプ当接面７１１Ａ１に形成された開口部７１１Ａ２から、パイプ挿通孔７１１Ａの中心に向かって突出する。また、切り欠き７１２Ｃがピン当接面に達しており、規制部７１２Ｂ３は、ピン６１の方向への可撓性を備えている。
【００４９】
（４−２） ピンクランプ７１によるパイプ２１およびピン６１の保持
図９には、ボルト７１３によってなされるパイプ２１およびピン６１の保持過程を示すピンクランプ７１の平面図が示されている。
ここで、ピンクランプ７１によるパイプ２１およびピン６１の保持について、図９を用いて説明する。なお、ピンクランプ７２におけるピン６２の保持および径調整部材８を介したパイプ３１の保持は、ピンクランプ７１の場合と略同じであるので、説明を省略する。
【００５０】
ピンクランプ７１において、ピン挟持部材７１２に形成された孔７１２Ａ（図８）からピン６１を挿入し、図示しないピン当接面にピン６１の側面を当接させる。また、パイプ挟持部材７１１に形成されたパイプ挿通孔７１１Ａにパイプ２１を挿通させ、パイプ当接面７１１Ａ１にパイプ２１の側面を当接させる。この後、ボルト７１３を、ボルト取付部７１１Ｂに形成された孔７１１Ｂ２に挿通させ、ねじ孔７１１Ｂ４に螺合させ、締め付ける。このとき、ボルト７１３の締め付けにより、ボルト７１３の頭部底面が当接される取付片７１１Ｂ１が、他方の取付片７１１Ｂ３に近接するように矢印Ｌ方向に移動する。これにより、パイプ挿通孔７１１Ａの内径寸法は小さくなり、パイプ２１は、パイプ当接面７１１Ａ１から径方向内向きに、すなわち、矢印Ｍ方向に圧力を受け、締め付けられて保持される。また、このとき、パイプ挿通孔７１１Ａの内径寸法が狭まることにより、ピン挟持部材７１２の第２連結部７１２Ｂ２に形成された規制部７１２Ｂ３は、パイプ当接面７１１Ａ１に形成された開口部７１１Ａ２（図８）から突出しパイプ２１側面に当接されていたので、矢印Ｎ方向に押しやられる。これにより、規制部７１２Ｂ３のピン６１側のピン当接面は、ピン６１に対して、ピン６１の径方向内向きに圧力をかけることとなり、ピン６１は、ピン６１に対して圧力をかけたピン当接面と、ピン６１を挟んで対向するピン当接面とにより挟持される。従って、パイプ挟持部材７１１に形成された取付片７１１Ｂ１、７１１Ｂ３へのボルト７１３の取り付けにより、パイプ２１がパイプ当接面７１１Ａ１により挟持され、かつ、ピン６１がピン当接面により挟持され、全体としてピンクランプ７１により、パイプ２１およびピン６１が保持される。
なお、パイプ２１およびピン６１を保持しているピンクランプ７１において、ボルト７１３を解放方向に回せば、パイプ２１およびピン６１の保持状態が解除され、これらパイプ２１およびピン６１は解放される。
【００５１】
（５）創外固定器のリンク機構
図１０〜図１３には、骨に装着された創外固定器１における連結部材４の曲折を示した図、すなわち、創外固定器１の回動部Ａ、ＢおよびＣにおける連結部材４の回動によってなされるリンク機構の動きを示した図である。これらの図のうち、図１０には、略弯曲のない骨９Ａにおいて、骨軸に捻じれのない骨端９Ａ２および骨幹９Ａ３に創外固定器１を装着した図が示されており、図１１には、略弯曲のない骨９Ｂにおいて、骨軸に捻じれのある骨端９Ｂ２および骨幹９Ｂ３に創外固定器１を装着した図が示されている。また、図１２には、骨９Ｃの弯曲に対して外側に創外固定器１を装着した図が示されており、図１３には、骨９Ｄの弯曲に対して内側に装着した図が示されている。
【００５２】
創外固定器１では、前述のように、回動部Ａにおける第１保持部材２および第１リンク棒４１と、回動部Ｂにおける第２保持部材３および第２リンク棒４２と、回動部Ｃにおける第１リンク棒４１および第２リンク棒４２とは、相対的に回動自在とされ、これにより創外固定器１の三次元的な可動が許容されている。従って、創外固定器１では、図１０〜図１３に示すように、回動部Ａ、ＢおよびＣにおける第１リンク棒４１および第２リンク棒４２の回動により、第１保持部材２および第２保持部材３を骨に対して三次元的に配置したり、逆に、回動部Ａ、ＢおよびＣにおいて、第１リンク棒４１および第２リンク棒４２を回動させて骨端９Ａ２、９Ｂ２、９Ｃ２、９Ｄ２と骨幹９Ａ３、９Ｂ３、９Ｃ３、９Ｄ３とを相対的に移動させることができる。
【００５３】
ここで、創外固定器１のリンク機構について、図１０〜図１３を用いて、以下に説明する。
図１０において、創外固定器１が装着される骨９Ａは、弯曲がほとんど無く、仮想支点９Ａ１を挟む骨端９Ａ２および骨幹９Ａ３の骨軸に捻じれがない骨である。この骨９Ａに創外固定器１を装着した場合、第１保持部材２と第２保持部材３とは同一平面上に配置される。また、創外固定器１に保持されるピン６１、６２は、骨端９Ａ２および骨幹９Ａ３に対し、同方向から挿入されることとなり、ピン６１、６２はそれぞれ略平行となる。この状態の創外固定器１において、連結部材４の第１リンク棒４１および第２リンク棒４２の回動軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１は、仮想支点９Ａ１を向くように配置される。
【００５４】
図１１において、創外固定器１が装着される骨９Ｂは、弯曲は略無いものの、仮想支点９Ｂ１を挟む骨端９Ｂ２および骨幹９Ｂ３の骨軸に捻じれがある骨である。この場合、第１保持部材２および第２保持部材３は、連結部材４の第１リンク棒４１および第２リンク棒４２が回動部Ａ、ＢおよびＣにおいて回動することにより、骨軸の捻じれに合わせて配置されるので、同一平面上に配置されない。また、このとき、骨端９Ｂ２および骨幹９Ｂ３に挿入されるピン６１、６２は、同一方向から挿入されるのではなく、骨９Ｂを上方から見た場合に、ピン６１、６２それぞれが骨軸において交差するように挿入される。この場合においても、図１０の場合と同様に、回動軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１は、骨９Ｂの仮想支点９Ｂ１を向くように、創外固定器１は構成されている。
【００５５】
図１２において、創外固定器１が装着される骨９Ｃは、仮想支点９Ｃ１を中心に弯曲しており、この仮想支点９Ｃ１を挟む骨端９Ｃ２および骨幹９Ｃ３の骨軸に捻じれがない骨である。図１２では、創外固定器１は、骨９Ｃに対して弯曲の外側に装着され、第１リンク棒４１および第２リンク棒４２を含めて連結部材４、第１保持部材２および第２保持部材３は、同一平面上に配置される。すなわち、第１保持部材２、第１リンク棒４１、第２リンク棒４２および第２保持部材３が創外固定器１全体として骨９Ｃの弯曲に沿うように第１リンク棒４１および第２リンク棒４２を回動部Ａ、ＢおよびＣにおいて回動させることにより、同一平面上に配置される。
また、この骨９Ｃに装着された創外固定器１においても、回動軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１は、仮想支点９Ｃ１を向くように配置される。これにより、図示は略すが、骨端９Ｃ２および骨幹９Ｃ３の骨軸に捻じれが存在する場合でも、回動部Ａ、ＢおよびＣにおいて、連結部材４の第１リンク棒４１および第２リンク棒４２を相対的に回動させることで、骨端９Ｃ２および骨幹９Ｃ３の骨軸に略平行に第１保持部材２および第２保持部材３を配置することが許容される。また、これにより、第１保持部材２および第２保持部材３に保持されるピン６１、６２を、骨軸の捻じれに合わせて挿入することが可能である。
【００５６】
図１３において、創外固定器１が装着される骨９Ｄは、図１２の場合と同様に、仮想支点９Ｄ１を中心として弯曲しており、この仮想支点９Ｄ１を挟む骨端９Ｄ２および骨幹９Ｄ３の骨軸に捻じれがない骨である。図１３では、創外固定器１は、図１２の場合とは異なり、骨９Ｄの弯曲の内側に装着されている。このとき、連結部材４は、第１リンク棒４１および第２リンク棒４２が互いに重なり合うように折り畳まれ、第１保持部材２および第２保持部材３は、同一平面上に配置される。
この骨９Ｄに装着された創外固定器１においても、回動軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１は、仮想支点９Ｄ１を向くように配置されている。これにより、図１１で示したように、骨９Ｄに捻じれが生じていても、連結部材４を回動させることにより、第１保持部材２および第２保持部材３を、骨端９Ｄ２および骨幹９Ｄ３の骨軸の捻じれに合わせて配置でき、ピン６１、６２を骨軸に挿入することが可能である。
【００５７】
このように、創外固定器１において、回動軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１は、装着される骨の仮想支点を向くように配置され、これら回動軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１を軸として、第１リンク棒４１および第２リンク棒４２から構成される連結部材４を回動させることにより、骨の弯曲および捻じれに対応して、第１保持部材２および第２保持部材３を骨端および骨幹に配置することができる。
【００５８】
（６）骨９Ａの変形矯正
ここで、創外固定器１による骨９Ａの変形矯正について、図１０および図１１を用いて説明する。
【００５９】
（６−１） 骨９Ｂの捻れの矯正
図１１において、前述のように、骨９Ｂは、骨端９Ｂ２および骨幹９Ｂ３のそれぞれの骨軸に仮想支点９Ｂ１を中心とした捻じれを有している。すなわち、この場合の仮想支点９Ｂ１は、骨９Ｂの変形の中心であり、また、この骨９Ｂの矯正において、骨切り術を行う場合には、骨切り部位を挟む骨端９Ｂ２および骨幹９Ｂ３を回転させる中心である。この骨９Ｂには、前述のように、創外固定器１が取り付けられ、この創外固定器１に保持されるピン６１、６２は、骨９Ａの骨端９Ａ２および骨幹９Ａ３に、それぞれの骨軸に対して略垂直に挿入されている。ここで、回動部Ａ、ＢおよびＣに設けられたウォーム４１２Ｂ、４２２Ｂおよび４２３Ｂ（図５および図６参照）を回転させて、第１リンク棒４１、第２保持部材３および第２リンク棒４２を、それぞれ矢印Ａ２、Ｂ２およびＣ２方向に回動させると、第２保持部材３が矢印Ｓ方向に移動するので、第２保持部材３が移動した位置において回転部Ａ、ＢおよびＣの回動を係止する。この矢印Ｓ方向への第２保持部材３の移動の際に、第１保持部材２に保持されたピン６１は、骨端９Ａ２に挿入されたままであり、かつ、第２保持部材３に保持されたピン６２は、骨幹９Ａ３に挿入されたままであるので、第１保持部材２に対する相対的な第２保持部材３の移動に伴い、骨幹９Ａ３は、骨幹９Ａ３の骨軸を軸として矢印Ｓ方向に回動する。この操作を、所定の間隔で、所定の期間、所定の角度ずつ実施することにより、図１０において示した骨９Ａのように、骨９Ｂの捻じれは解消される。
【００６０】
このような骨の捻じれの矯正は、図１１に示したような弯曲のない骨９Ｂに対して実施できるだけではなく、他の形状の骨、例えば、図１２および図１３に示したような弯曲および捻じれ等を有する骨に対しても実施可能である。また、回動部Ａ、ＢおよびＣにおける回動方向をＡ２、Ｂ２およびＣ２方向としたが、創外固定器１の第１保持部材２および第２保持部材３が、骨の捻じれを解消する方向に相対的に移動すればよいので、その回動方向は適宜決めてよい。
【００６１】
（６−２） 骨９Ａの骨延長
図１４には、創外固定器１により骨延長を施した骨９Ａが示されている。
図１０および図１４に示すように、骨９Ａの骨延長は、ピンクランプ７１、７２の少なくともいずれか一方を、他方に対して離間するように移動させることによって行われる。すなわち、骨延長は、図１０に示すように、第２保持部材３の径調整部材８に取り付けられたピンクランプ７２を矢印Ｔ方向に移動させ、移動位置で固定することにより行われる。この際、第１保持部材２に保持されているすべてのピンクランプ７１と、第２保持部材３に保持されているすべてのピンクランプ７２とを離間するように移動させる。この操作を、所定の期間、所定の間隔で、骨端９Ａ２と骨幹９Ａ３との間が所定の距離だけ離間するように行えば、図１４に示す二点鎖線で囲まれた仮想支点９Ａ１近傍に骨形成が起こり、骨９Ａの骨延長が行われる。
なお、すべてのピンクランプ７２が径調整部材８を介して第２保持部材３に取り付けられている場合は、径調整部材８を移動させることによってピンクランプ７２の移動を行うことができる。
【００６２】
前述の骨延長は、所定の期間、所定の間隔および所定の距離をもって行うとしたが、骨延長対象者および骨延長箇所に合わせて適宜決定すればよい。例えば、対象者によっては、１〜３ヶ月の間、１日０．５〜１．０ｍｍ程度の骨延長の速度としてもよい。
また、前述の骨の捻じれ矯正および骨延長は、同時進行させてもよい。さらに、これらの変形矯正においては、コンピュータを用いて、期間、間隔、角度および距離をシミュレートし、得られた結果を変形矯正時に使用する値に反映するようにしてもよい。
【００６３】
（７）第１実施形態の効果
本発明の第１実施形態によれば、以下のような効果がある。
（７−１） 連結部材４は、軸部材２３、３３を介して、第１保持部材２および第２保持部材３を相対的に回動自在に連結し、また、連結部材４を構成する第１リンク棒４１および第２リンク棒４２は、互いに回動自在に連結されている。すなわち、創外固定器１は、一対の保持部材である第１保持部材２および第２保持部材３と、一対の腕部である第１リンク棒４１および第２リンク棒４２と、これら部材間に介在する３つの回動部Ａ、ＢおよびＣとを有するリンク機構となっている。また、これらの回動部Ａ、ＢおよびＣの回動軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１は、すべて骨９、９Ａ、９Ｂ、９Ｃおよび９Ｄの仮想支点９１、９Ａ１、９Ｂ１、９Ｃ１および９Ｄ１を向くように構成されている。これによれば、各回動部Ａ、ＢおよびＣにおいて、骨の形状に応じて、第１リンク棒４１および第２リンク棒４２を回動させて、三次元的に創外固定器１を骨に装着することができる。従って、回動部Ａ、ＢおよびＣにおいて、連結部材４の回動角度を自由に調整することにより、複雑な形状の骨に対しても創外固定器１を確実に取り付けることができる。また、連結部材４の回動により、骨に挿入されるピン６１、６２の偏心変位の発生を抑え、骨や創外固定器１に捻じれ等の負担をかけないようにすることができる。
【００６４】
（７−２） 創外固定器１は、前述のように、回動部Ａ、ＢおよびＣにおける第１リンク棒４１および第２リンク棒４２の回動が許容されるように構成されており、これらの回動は図示しないボルトによって係止される。これによれば、第１リンク棒４１および第２リンク棒４２を自在に回動させることで、第１保持部材２および第２保持部材３を相対的に移動させることができるので、創外固定器１を骨の変形矯正に供することができる。すなわち、骨に創外固定器１を装着させた状態から、第１リンク棒４１および第２リンク棒４２を回動部Ａ、ＢおよびＣにおいて回動させることで、第１保持部材２および第２保持部材３を介して、矯正部位を中心として、骨を相対的に回動および移動させることができる。従って、骨の移動量や矯正方向を自由に設定することができ、このような骨の回動および移動と係止とを繰り返すことにより、骨の変形を矯正することができる。また、ピンクランプ７１、７２を第１保持部材２および第２保持部材３に沿って移動させて、骨延長にも対応することができる。従って、骨の移動量および矯正方向の自由度を向上することができ、骨の自在な変形矯正を行うことができる。
【００６５】
（７−３） 創外固定器１は、軸部材２３、３３を備えた一対の第１保持部材２および第２保持部材３と、連結部材４を構成する第１リンク棒４１および第２リンク棒４２とを備えるという簡単な構造であるので、創外固定器１全体の構造を簡単にすることができる。
【００６６】
（７−４） 創外固定器１は、骨の一方にピン６１、６２を挿入して固定する片側式の単支柱の創外固定器であるので、前述の骨の形状に合わせて三次元的な配置が可能であること、および、構造が簡易であることと併せて、骨の固定が容易であり、創外固定器１の取り扱いを容易にすることができる。従って、骨折部位および矯正部位を取り囲むように配置される従来の創外固定器に比べ、創外固定器１の取り付けを容易に行うことができ、創外固定器１を取り付ける術者の特別な練度や経験を要せずに創外固定器１を取り付けることができる。また、このことに留まらず、従来の創外固定器と比べ、重くかさばることがないので、術後の日常生活においても邪魔とならず、創外固定器１の装着者の精神的および肉体的な負担を軽減することができる。
【００６７】
（７−５） 回動部Ａでは、ウォーム４１２Ｂの回転が、このウォーム４１２Ｂに噛合するウォームホイール４１２Ｃに伝達され、このウォームホイール４１２Ｃに係合する軸部材２３の小径部２３３Ｂに、ウォームホイール４１２Ｃの回転が伝達されて第１保持部材２および第１リンク棒４１が相対的に回動する。これによれば、回動部Ａにおいて、ウォーム４１２Ｂを回転させることにより、骨端９２に挿入されたピン６１を保持する第１保持部材２に対する第１リンク棒４１の回動角を調整することができる。従って、創外固定器１により骨を固定した後であっても、ウォーム４１２Ｂの回転により回動部Ａにおける第１リンク棒４１の回動が許容されるので、前述のように、変形や捻じれを含む骨の矯正および整復を行うことができる。なお、回動部ＢおよびＣにおいても回動が許容されているので、同様の効果を奏することができる。
【００６８】
（７−６） 回動部Ａにおいては、ウォームホイール４１２Ｃに係合する図示しないボルトにより回動部Ａにおける回動が規制される。これによれば、創外固定器１の装着時に不意な力により、回動部Ａにおける第１保持部材２または第１リンク棒４１の相対的な回動が発生して、創外固定器１に保持されたピン６１が偏心変位を起こすことを防ぐことができる。従って、創外固定器１の損傷を防ぐことができ、また、創外固定器１の装着者の骨に負担がかかることを防ぐことができる。なお、回動部ＢおよびＣにおいても同様な構成であるので、同様の効果を奏することができる。
【００６９】
（７−７） リンク棒が中間部分で略４０°曲折しているので、創外固定器１を骨に装着する際に、回動部Ａ、ＢおよびＣの回動軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１を仮想支点に向くように固定できる。また、これにより、第１リンク棒４１および第２リンク棒４２を回動させても、回動軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１を常に仮想支点に向かせることができる。従って、前述した仮想支点に回動軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１が向いている場合の効果を、常に奏することができる。
【００７０】
（７−８） 創外固定器１は、ジュラルミン製であるので、装着時に人体外に露出する創外固定器１の強度を確保でき変形等を防ぐことができるとともに、軽量な創外固定器１を製造して、装着者への負担を軽減することができる。
【００７１】
〔２．第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る創外固定器１Ａについて説明する。第２実施形態の創外固定器１Ａは、第１実施形態で示した創外固定器１と略同じ構成を備えているが、第２実施形態では、回動部Ａ、ＢおよびＣの構成において創外固定器１と相違点を有する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７２】
図１５には、第２実施形態に係る創外固定器１Ａが示されている。
図１５に示すように、創外固定器１Ａは、関節部位の可動中心としての仮想支点である股関節１０Ａを跨ぐように、骨盤１０と、大腿骨１１の骨幹１１１に装着されている。この創外固定器１Ａは、第１実施形態の創外固定器１と比べ、回動軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１が仮想支点を向くように構成される回動部Ａ、ＢおよびＣの構造が異なる。すなわち、図１５においては図示を略すが、回動部Ａにおいて、第１保持部材２の軸部材２３に形成された軸部２３３と、第１リンク棒４１の係合部４１２に取り付けられたウォームホイール４１２Ｃとがキーを介して連結されておらず、このため、回動部Ａにおける第１保持部材２および第１リンク棒４１の相対的な回動が、ウォーム４１２Ｂの回転によらずに行われる。また、回動部Ｂ、Ｃにおいても同様に構成され、回動部Ｂ、Ｃにおいて、第２保持部材３と第２リンク棒４２との相対的な回動、および、第１リンク棒４１と第２リンク棒４２との相対的な回動が、ウォーム４２３Ｂ、４２２Ｂによらずに行われる。
なお、第２実施形態では、股関節１０Ａを跨ぐように、骨盤１０および大腿骨１１の骨幹１１１に創外固定器１Ａを取り付けたが、手関節、肘関節および膝関節等の関節を跨いで創外固定器１Ａを取り付けてもよい。
【００７３】
従って、本発明の第２実施形態によれば、前述の（７−１） 、（７−３） 、（７−４）、（７−７） および（７−８） と略同じ効果を奏することができるほか、以下の効果を奏することができる。
創外固定器１Ａは、回動部Ａ、ＢおよびＣにおいて、ウォーム４１２Ｂ、４２３Ｂおよび４２２Ｂの回転に依存せずに、第１リンク棒４１および第２リンク棒４２の相対的な回動が許容されるように構成され、回動部Ａ、ＢおよびＣの回動軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１は、仮想支点である股関節１０Ａを向いている。これによれば、回動部Ａ、ＢおよびＣにおける第１リンク棒４１および第２リンク棒４２の回動時の抵抗を調整することにより、荷重のかかる股関節１０Ａが部分免荷され、股関節１０Ａへの負担を軽減することができるとともに、股関節１０Ａの動きを創外固定器１Ａが妨げることを防ぐことができる。ここで、従来の創外固定器では、関節の動きが妨げられるだけでなく、可動時にピンに偏心変位が生じ、ピンおよび装着者に負担をかけることがあった。しかしながら、第２実施形態の創外固定器１Ａでは、回動軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１が仮想支点である股関節１０Ａに向いており、それぞれの回動部Ａ、ＢおよびＣにおいて第１リンク棒４１および第２リンク棒４２が相互に回動することにより、第１保持部材２および第２保持部材３を、骨盤１０および大腿骨１１の動きに追従するように動かすことができる。これにより、これらの骨に挿入されるピン６１、６２の偏心変位を抑えて安定して骨を固定できるとともに、創外固定器１Ａを装着した関節の動きを妨げないようにすることができる。従って、関節部分の負担を軽減し、創外固定器１Ａ装着者の術後のリハビリ等を早期に行うことができる。
【００７４】
〔３．第３実施形態〕
図１６には、第３実施形態に係る創外固定器１Ｂが示されている。
第３実施形態の創外固定器１Ｂは、第１実施形態の創外固定器１および第２実施形態の創外固定器１Ａと比較して、第２保持部材の構成が異なる。すなわち、創外固定器１、１Ａにおいては、第２保持部材３は、パイプ３１を備え、このパイプ３１には、径調整部材８を介してピンクランプ７２が取り付けられていたが、第３実施形態の創外固定器１Ｂにおいては、長管骨を固定する固定部材３４が取り付けられており、固定部材３４に保持されるピン６３、６４が挿入される部位は、長管骨の頚部および長管骨の骨幹である。
【００７５】
図１６に示すように、創外固定器１Ｂは、骨盤１０に挿入されるピン６１を保持する第１保持部材２と、骨折部位を含む長管骨である大腿骨１１の頚部１１２および骨幹１１１に挿入されるピン６３、６４を保持する固定部材３４を備えた第２保持部材３と、これらを連結する連結部材４とを備えている。この創外固定器１Ｂにおいても、第１リンク棒４１および第２リンク棒４２の回動部Ａ、ＢおよびＣの回動軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１は、骨折部位および関節部位の可動中心としての仮想支点である大腿骨頚部１１２および股関節１０Ａを向いている。
ここで、ピン６３、６４は、ピン６１、６２のいずれかと略同じものでもよく、また、太さ・形状等を適宜変更してもよい。
【００７６】
固定部材３４は、第２保持部材３のパイプ３１に取り付けられており、大腿骨頚部１１２に挿入されるピン６３を保持するピン保持部材３４Ａと、大腿骨骨幹１１１に挿入されるピン６４を保持するピン保持部材３４Ｂを備えて構成されている。
ピン保持部材３４Ａは、図示を略したが、側面視略Ｃ字状に構成され、それぞれの先端部をパイプ３１が貫通している。このピン保持部材３４Ａにおいて、パイプ３１と対向する面とは反対側のＣ字状基端部の面に、２本のピン６３が傾斜して保持される。これら２本のピン６３は、それぞれ角度を異にして保持されており、大腿骨頚部１１２と大腿骨骨幹１１１との傾斜角に略合わせて、それぞれ大腿骨頚部１１２の骨軸に挿入されている。
ピン保持部材３４Ｂは、大腿骨骨幹１１１に挿入されるピン６４を、大腿骨１１の骨軸に対して略直交する向きに保持する。このピン保持部材３４Ｂの構造としては、例えば、ピンクランプ７２の構造が挙げられ、ボルトの締め付けにより、パイプ３１とピン６４の把持が同時に行える構造とされている。
【００７７】
従って、本発明の第３実施形態によれば、前述の（７−１） 〜（７−８） と略同じ効果を奏することができるほか、以下の効果を奏することができる。
第３実施形態の創外固定器１Ｂは、第２保持部材３のパイプ３１に、長管骨である大腿骨１１を固定する固定部材３４が取り付けられている。この固定部材３４は、大腿骨頚部１１２の骨軸にそれぞれ角度を異にして挿入される２本のピン６３を保持するピン保持部材３４Ａと、大腿骨骨幹１１１に挿入される２本のピン６４を保持するピン保持部材３４Ｂとを備えて構成されている。これによれば、固定部材３４が、大腿骨頚部１１２が粉砕骨折等を起こした場合、骨粗鬆症の場合、および大腿骨１１の骨密度が不連続である場合等において、歩行時における大腿骨１１の強度が確保できない等の場合に、大腿骨１１を確実に固定して部分免荷を図ることができる。また、第２実施形態の創外固定器１Ａのように、回動部Ａ、ＢおよびＣにおける回動がウォームの回転に依存しない構成とすれば、連結部材４のリンク機構により、股関節１０Ａの動きが妨げられないので、リハビリ時の歩行訓練等を術後早期に行うことができ、早期の社会復帰を可能とすることができる。
【００７８】
〔４．実施形態の変形〕
本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
［４−１］ 前記各実施形態では、術後の骨の固定器として創外固定器１、１Ａおよび１Ｂを採用したが、本発明はこれに限らず、術中の整復装置として採用してもよい。すなわち、創外固定器１、１Ａおよび１Ｂを整復装置として採用する場合、整復対象の骨にピン６１、６２を挿入して第１保持部材２および第２保持部材３を固定する。このとき、骨の骨折部位を仮想支点として、回転軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１が仮想支点を向くように創外固定器１、１Ａまたは１Ｂを固定する。こののち、連結部材４の第１リンク棒４１および第２リンク棒４２にマニュピレータを装着し、このマニュピレータにより第１リンク棒４１および第２リンク棒４２を回動させるようにして、骨を正しい位置にて固定する。これにより、術中の骨の固定を行えるほか、固定を行ったまま、術後のリハビリ等の治療に移行することができる。
【００７９】
［４−２］ 前記第１実施形態では、創外固定器１は、１本の骨９に、また、第２および第３実施形態の創外固定器１Ａ、１Ｂは、骨盤１０および大腿骨１１に取り付けられるとしたが、本発明ではこれに限らず、他の骨や、他の関節を跨いで取り付けてもよい。例えば、１本の骨に取り付ける場合として上腕骨や脛骨等の骨に創外固定器を取り付けてもよく、また、関節に跨って取り付けられる場合として肩関節、手関節、肘関節および膝関節等に本発明の創外固定器１、１Ａおよび１Ｂを取り付けてもよい。
【００８０】
［４−３］ 前記各実施形態では、第２保持部材３に設けられた軸部材３３において、枝部３３２の軸方向は、軸部３３３の軸方向に対し略４０°の角度をもって形成され、第１リンク棒４１および第２リンク棒４２は、略４０°の曲折をもって形成されるとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、回動部Ａ、ＢおよびＣにおいて、第１リンク棒４１および第２リンク棒４２の相対的な回動が許容され、かつ、回動軸Ａ１、Ｂ１およびＣ１が仮想支点に向くような構成であれば、曲折の有無は問わず、また、曲折の角度は４０°に限るものではない。例えば、第１保持部材および第２保持部材の端部に、枝部が略９０°以下の角度をもって形成された軸部材が取り付けられ、この軸部材に、曲折のない第１リンク棒および第２リンク棒が連結された構成の創外固定器であってもよい。
【００８１】
［４−４］ 前記各実施形態では、第１保持部材２のパイプ２１は、第２保持部材３のパイプ３１よりも長さ寸法の短い中空の円柱状部材であるとしたが、パイプ２１、３１の長さ寸法は、これに限定されるものではなく、形状および太さ等に関しても、装着される骨の形状等に合わせて適宜選択してよい。
【００８２】
［４−５］ 前記第１および第２実施形態では、第２保持部材３にピンクランプ７２を装着する際に、径調整部材８を用いたが、径調整部材８を設けない構成であってもよい。径調整部材８を設けるか否かは、パイプ３１に形状や、取り付けるピン６２の太さ等に合わせて適宜決めてよい。
【００８３】
［４−６］ 前記各実施形態では、ピン６１を保持するピンクランプ７１は、パイプ挟持部材７１１およびピン挟持部材７１２から構成され、ボルト７１３によってパイプ２１およびピン６１を保持するとしたが、本発明はこれに限らず、他の構成でもよい。例えば、パイプ２１を互いに挟み込むように挟持するとともに、ピン６１を挟持することで、パイプ２１およびピン６１を把持固定するピンクランプであってもよい。なお、ピンクランプ７１と略同じ構成を有するピンクランプ７２においても同様である。
【００８４】
［４−７］ 前記各実施形態では、ピン６１の外径寸法は、ピン６２の外径寸法に比べ小さく形成されているとしたが、ピン６１、６２の太さや形状等の詳細は問わない。すなわち、ピン６１、６２が固定する対象の骨を堅固に固定し、ピンクランプ７１、７２によって第１保持部材２および第２保持部材３に取り付けられる構成であれば、太さや形状は問わず、また、ピン６１、６２が略同じであってもよい。
【００８５】
［４−８］ 前記各実施形態では、創外固定器１、１Ａおよび１Ｂは、ジュラルミン製であるとしたが、他の材質により形成してもよい。例えば、チタンを採用した場合、腐蝕性が低いので、経年安定性を確保することができる。また、ピン６１、６２は金属製とし、金属材料としてステンレスおよびチタンを挙げたが、他の材料を用いてもよい。
【００８６】
【発明の効果】
本発明の創外固定器によれば、装着者の負担を軽減し、自在な骨および骨片の移動および変形矯正を実現できるだけでなく、構造を簡素化して、術者の練度や経験をあまり必要とせずに、装着を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る創外固定器を示す斜視図。
【図２】前記実施形態における創外固定器を示す分解図。
【図３】前記実施形態における第１保持部材を示す平面図。
【図４】前記実施形態における第２保持部材を示す平面図。
【図５】前記実施形態における第１リンク棒を示す平面図。
【図６】前記実施形態における第２リンク棒を示す平面図。
【図７】前記実施形態におけるピンクランプを示す平面図。
【図８】前記実施形態におけるピンクランプを示す分解図。
【図９】前記実施形態におけるピンクランプを示す平面図。
【図１０】前記実施形態における創外固定器の連結部材の動きを示す斜視図。
【図１１】前記実施形態における創外固定器の連結部材の動きを示す斜視図。
【図１２】前記実施形態における創外固定器の連結部材の動きを示す斜視図。
【図１３】前記実施形態における創外固定器の連結部材の動きを示す斜視図。
【図１４】前記実施形態における創外固定器による骨延長後の骨を示す斜視図。
【図１５】本発明の第２実施形態に係る創外固定器を示す斜視図。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る創外固定器を示す斜視図。
【図１７】従来の創外固定器を示す斜視図。
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ・・・創外固定器
２・・・第１保持部材（保持部材）
３・・・第２保持部材（保持部材）
４・・・連結部材
９、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ・・・骨
１０・・・骨盤（第１部位）
１１・・・大腿骨（第２部位）
４１・・・第１リンク棒（腕部）
４２・・・第２リンク棒（腕部）
４３・・・ワッシャ
６１、６２、６３、６４・・・ピン（軸状部材）
９１、９Ａ１、９Ｂ１、９Ｃ１、９Ｄ１・・・仮想支点
９２、９Ａ２、９Ｂ２、９Ｃ２、９Ｄ２・・・骨端（第１部位）
９３、９Ａ３、９Ｂ３、９Ｃ３、９Ｄ３・・・骨幹（第２部位）
１０Ａ・・・股関節（仮想支点）
２３３、３３３、４１３２・・・軸部
４１２Ａ、４２２Ａ、４２３Ａ・・・リング部
４１２Ｂ、４２２Ｂ、４２３Ｂ・・・ウォーム（ねじ軸状部材）
４１２Ｃ、４２２Ｃ、４２３Ｃ・・・ウォームホイール
Ａ、Ｂ、Ｃ・・・回動部
Ａ１、Ｂ１、Ｃ１・・・回動軸

Claims (4)

1. 骨の変形の中心と、骨折部位または矯正骨切り部位を挟む一対の骨片を回転させる場合の中心と、関節部位の可動中心との少なくともいずれかにより決められる骨の仮想支点を挟む第１部位および第２部位のそれぞれに挿入される軸状部材を保持固定する一対の保持部材と、この一対の保持部材を連結する連結部材とを備えた創外固定器であって、
   前記連結部材は、前記各保持部材に回動自在に取り付けられる一対の腕部を有し、
   この一対の腕部は、回動自在に連結され、
   前記各腕部の回動軸が、前記仮想支点に向いていることを特徴とする創外固定器。
2. 請求項１に記載の創外固定器において、
   前記保持部材に対する前記腕部の回動、および、前記腕部同士の回動を可能とする回動部は、
   前記保持部材端部および一方の腕部の一端に突設される軸部と、
   一方の腕部の他端および他方の腕部の両端に設けられ、前記軸部に回動自在に挿通されるリング部と、
   このリング部の挿通後前記軸部の先端に取り付けられ、前記リング部を前記軸部の基端側に押さえつけるワッシャと、
   前記軸部に取り付けられ、該軸部の断面外周縁に沿って歯が形成されたウォームホイールと、
   前記リング部の端部に設けられ、該リング部の内周円の接線方向に延び、前記ウォームホイールと噛合するねじ軸状部材とを備えていることを特徴とする創外固定器。
3. 請求項１または請求項２に記載の創外固定器において、
   前記腕部は、中間部分が略４０°曲折していることを特徴とする創外固定器。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の創外固定器において、
   前記各部材は、金属により形成されていることを特徴とする創外固定器。

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