JP2005512725A - 骨接合用装置 - Google Patents

Abstract

本装置は、骨に当接するために意図される下側（２）と、上側（３）と、骨ねじ（２０）用の多軸に旋回可能な挿入材（１０）を収容するための、下側（２）と上側（３）とを連結する少なくとも１つの貫通部（４）と、を有する骨板（１）を備え、この場合、貫通部（４）は中心軸線（５）を有する。本発明の装置はまた、貫通部（４）内に挿入できる挿入材（１０）を備え、挿入材には、骨ねじ（２０）を収容するための中心孔（１１）が設けられ、この場合、孔（１１）は長手軸線（１２）を有し、また挿入材は、貫通部（４）と接触するために意図される外周面（１７）を有する。挿入材（１０）は、半径方向に圧縮できまた半径方向に膨張でき、中心軸線（５）に対し直角の貫通部（４）の断面（６）は、非円形である。長手軸線（１２）に対し直角の挿入材（１０）の断面（１６）は、骨板（１）の貫通部（４）の断面（６）に略対応する形状を備え、また貫通部（４）内に挿入された挿入材（１０）は、その長手軸線（１２）に対し回転不動であるが、貫通部（４）の内部で骨板（１）に対し旋回可能である。

Description

本発明は、請求項１の上位概念による骨接合用装置に関する。

このような装置は、例えば茎ねじまたは茎フック用に、特に脊柱の領域において、多軸の剛性のねじ留めのために使用される。このような装置は、同時に、板骨接合のために一般に使用することができる。さらに、外部固定具のためのならびに中間脊椎移植体のための用途が可能である。
米国特許第６，２３５，０３３号から、ねじ頭と骨板の孔との間に旋回可能なリング状の挿入材が存在する装置が公知であり、この挿入材は、ねじと板との間の固定を改良するために、スリットによって圧縮可能および膨張可能である公知のこの装置の不都合は、使用する挿入材が円形に形成され、この結果、挿入材がねじ込み共に回転する可能性があり、これによって、ロックが妨げられるという点にある。挿入材は、同時に、完全に板孔内部で回転することがあり、この結果、その場合、挿入材の誤った側面（内円錐部が誤った方向に先細りする）が上方に位置するようになる。
従来技術の上述の説明は、本発明の周辺分野の説明のために行われるに過ぎず、引用した従来技術が、本出願またはそれらの優先性の時点に、実際にも公開されたかあるいは公知であったことを意味しない。
米国特許第６，２３５，０３３号

この点で、本発明は救済策を提供しようとする。本発明の課題は、このために追加の機械構造部品を必要とすることなく、骨ねじが骨板に対して多軸に可動にかつ角度安定してロック可能である骨接合用装置を提供することである。
本発明は、請求項１の特徴を有する装置により提示された課題を解決する。
以下において、「丸くない」とは、正確に円形の面と異なる断面、特に角柱および楕円の断面を指す。
これによって、骨ねじをねじ込む際に、挿入材がそれ自体の軸を中心にもはや回転できないという利点が達成可能である。すなわち、このことにより、挿入材とねじとの間にもはや相対運動が行われず、この結果、挿入材の拡開も、もはや可能でなく、したがって、ねじのロックも可能でなくなるであろう。他の重要な利点は、米国特許第６，２３５，０３３に必要であるような追加の拡開ねじが必要でないことにある。

特別な実施態様の場合、貫通部の断面は、好ましくは骨板として形成された骨接合装置は多角形、好ましくは六角形に形成され、この結果、貫通部は角柱、好ましくは６辺の角柱である。六角形の態様の場合、六角の貫通部内の骨ねじは同時に３つの面で旋回するので、任意の旋回角が調整可能である。この旋回角は、板厚によってまた断面狭隘部の挿入材の衝突によってのみ制限される。当然、複数の貫通部を有する骨板も使用できる。
別の実施態様の場合、挿入材の中心孔の直径は一方向に先細りし、また孔は好ましくは円錐として形成される。この形成により、対向円錐部によって挿入材の拡開が可能になる。挿入材の孔は、同時に円筒状に形成できる。
好ましくは挿入材の孔には、雌ねじが設けられる。このことは、挿入材のロックを許容する。
好ましくは骨板として形成された骨接合装置内の中心軸に対し直角に位置する貫通部の断面は、楕円状に形成することもできる。

特別な実施態様の場合、貫通部の断面は非円形の線と結合される２つの不完全な半円から構成される。次に、挿入材は、その外面に、対応して２つの突起部を備え、この突起部は、貫通部内の非円形の線によって形成された溝内に挿入可能である。
半径方向に圧縮可能にまた半径方向に膨張可能に挿入材を形成するために、挿入材は、その長手軸線に対し好ましくは平行に延在する貫通スリットを備えることができる。この代わりに、挿入材は、長手軸線に対し好ましくは平行に延在する非貫通の複数のスリットを備えることができる。
挿入材の好ましくは外周面の領域の挿入材の表面は、有効にざらざらにされ、例えばグリットブラストされる。それに応じて、骨板の貫通部をざらざらにし、例えばグリットブラストすることができる。
挿入材の表面は、同時に、好ましくはその外周面の領域に、例えば、周辺部周囲の溝の形態のマクロ構造化部を備えることができる。次に、貫通部に、適切な方法で、例えば、周辺部周囲の溝の形態のマクロ構造化部を設けることができる。この実施態様の利点は、これによって達成される挿入材と骨板との間の確動結合の連結にある。

別の特別な実施態様の場合、好ましくは骨板として形成された骨接合装置の貫通部は、下側に向かって、好ましくは上側にも向かって先細りし、この結果、挿入材の転がり落ちまたは押し出しを阻止する断面狭隘部が得られる。この場合、有効に、貫通部の断面狭隘部および挿入材の圧縮性は、挿入材が圧縮状態で貫通部内に収納可能であるように互いに調整される。
挿入材の外周面は、有効に凸状、好ましくは円筒状に形成される。
有利に、骨接合装置は、少なくともその貫通部の領域において、また挿入材は、同様に少なくともその外周面の領域において、様々な材料から、好ましくは異なる硬度を有する材料から構成される。挿入材は、例えば生体適合性プラスチックから構成することができ、また骨接合装置（例えば骨板）は生体適合性金属から構成することができる。挿入材は同時に金属性であることができ、また装置はプラスチック、好ましくは強化プラスチックから構成される。異なる材料は、表面の塑性変形、これによって確実な結合をもたらす。

長手軸線の方向で測定した挿入材１０の高さは、挿入材の中心軸線の方向で測定した骨板内の貫通部の高さよりも小さい。挿入材の高さは、有効に貫通部の高さの４０％〜８５％、好ましくは４５％〜６５％の範囲にある。
挿入材の中に導入するために使用される骨ねじは、雄ねじが設けられる円錐状のねじ頭を備えることが好ましい。この実施態様の利点は、特に、挿入材の拡開およびロックが唯一の段階で可能であるという点にある。
本発明および本発明の発展形態について、複数の実施例の部分概略図を参照して以下にさらに詳細に説明する。すべての実施例は骨接合装置としての骨板に関する。茎ねじ、茎フック、外部固定具または中間脊椎移植体のための同様の用途が可能である。

図１から図４に示した骨接合用装置は、骨に当接するために使用される下側２と、上側３と、骨ねじ２０（図８）用の多軸に旋回可能な挿入材１０を収容するための、下側２と上側３とを連結する貫通部４と、を有する骨板１から構成され、この場合、貫通部は中心軸線５を備える。貫通部４内に挿入可能な挿入材１０（図３）は、骨ねじ２０（図８）を収容するための中心孔１１を有し、この場合、孔１１は長手軸線１２と、貫通部４と接触するために使用される外周面１７とを有する。
挿入材１０は貫通するスリット１３を有し、この結果、挿入材は半径方向に圧縮可能および半径方向に膨張可能である。骨板１の貫通部４は、下側２に向かって、好ましくは上側３にも向かって、挿入材１０の脱落または押し出しを阻止するために、断面狭隘部９を備える。貫通部４の断面狭隘部９および挿入材１０の圧縮性は、挿入材１０が圧縮状態で貫通部４内に収納可能であるように互いに調整される。

図３に示したように、外周面１７の領域の挿入材１０の表面に、周辺部周囲の突条１８の形態のマクロ構造化部が設けられる。それに応じて、骨板１の貫通部４に、周辺部周囲の溝１９（図２）の形態のマクロ構造化部が設けられる。
図４に示したように、中心軸線５に対し直角に位置する貫通部４の断面６は、ほぼ六角形に、すなわち丸くなく形成される。長手軸線１２に対し直角に位置する挿入材１０の断面１６は、骨板１の貫通部４の断面６に略対応する形状を備え、この結果、貫通部４内に挿入された挿入材１０は、その長手軸線１２に対し回転不動であるが、貫通部４の内部で骨接合用装置１に対し旋回可能である。
図２に示したように、孔１１の直径は骨板１の下側２の方向に向かって先細りするので、この結果、孔１１は円錐状に形成される。さらに、孔１１は、雌ねじ１５を備える。

図５に、長手軸線１２に対し平行に延在する非貫通の複数のスリット１４を備える挿入材１０の他の実施態様が示されている。これによって、挿入材１０は、貫通するスリットなしでも、半径方向に圧縮可能および半径方向に膨張可能になる。
図６と図７に、挿入材１０およびこれに対応する骨板１の他の実施態様が示され、貫通部４の断面６は、２つの非円形の線８によって連結される２つの不完全な半円７によって画定される。図７に示した挿入材は、これに対応して、外周面１７が球状であるリングを備え、また直径に沿って配置された半球状の２つの突起部２６を備える。

両方の突起部２６は、骨板１の同様にボール状の貫通部４内の非円形の線８によって形成された溝内に収容される。挿入材１０は、挿入状態において、両方の突起部２６の周囲で、ならびに回転軸に対し直角に回転可能であり、この結果、板面（カルダン継手）内のねじれを除いて、すべての旋回運動が可能である。
挿入材１０の中に、図８に示した骨ねじ２０を挿入することができる。骨ねじ２０は、骨への固定に使用されるねじ山軸２１と、ねじ軸２３と、挿入材１０の中心孔１１内に導入するために意図される、中心孔１１の形状に略対応するねじ頭２２とを有する。ねじ軸２３に対し直角に位置するねじ頭２２の断面は、ねじ山軸２１に向かって先細りするので、円錐が得られる。ねじ頭２２は、挿入材１０の雌ねじ１５とに対応する雄ねじ２４を備える。さらに、ねじ頭２２は、六角レンチ（図示していない）を収容するための六角穴１５を有する。
以下に、骨接合用装置の臨床用途について簡単に説明する。

装置の挿入材１０は、骨板１またはジョー内に予め取り付けられている。したがって、外科医による挿入は省略される。骨板は、予め取り付けた挿入材と共に骨の上に置かれる。このことは、様々なフラグメントまたは椎体の整復の前または後に行うことができる。骨ねじを設置するために、３つの標準シナリオ、すなわち、
ａ）穿孔、ねじ切り、ねじ留め、
ｂ）穿孔、ねじ留め（セルフタップ式ねじによる）、あるいは
ｃ）ねじ留め（自己穿孔およびセルフタップ式ねじによる）がある。
目標または孔ブッシュの使用も可能である。当然、固定の目標ブッシュの使用は重要ではないが、これは、これによって、角度調整可能なねじの利点が失われるからであり、これに対し、調整範囲を制限するためには、このような目標ブッシュは重要であり得る。自己穿孔ねじを使用せず、最初に穴を穿孔しなければならない場合、孔ブッシュが使用される。このような場合、孔ブッシュが軟部の保護に使用される。
複数の骨ねじを設置する場合、原則として２つの手段、すなわち
Ａ）板を当接する前に整復を行う場合、ねじを直ちに固定できる。
Ｂ）板を当接した後に整復を行う場合、板が骨に固定される程度にのみねじをねじ込み、その場合に、初めて、最終的な整復または補正が行われ、またねじは、僅かな角度だけさらに回転することによってブロックできる。

骨板の形態で実現された骨接合用装置の斜視図である。 挿入された挿入材を有する図１による骨板の断面図である。 骨接合用装置の挿入材の斜視図である。 図３による挿入材の水平断面図である。 骨接合用装置の挿入材の斜視図である。 骨板の別形態の水平断面図である。 図６による骨板に適合する骨接合用装置の挿入材の斜視図である。 骨接合用装置の骨ねじの縦断面図である。

符号の説明

１ 骨板 ２ 下側
３ 上側 ４ 貫通部
５ 中心軸線 ７ 半円
８ 非円形の線 １０ 挿入材
１１ 中心孔 １２ 長手軸線
１３、１４ スリット １５ 雌ねじ
１７ 外周面 １８ 突条
１９ 溝 ２０ 骨ねじ
２１ ねじ山軸 ２２ ねじ頭
２３ ねじ軸 ２４ 雄ねじ

Claims (33)

1. Ａ）骨ねじ（２０）用の多軸に旋回可能な挿入材（１０）を収容するための、中心軸線（５）を有する貫通部（４）と、Ｂ）骨ねじ（２０）を収容するための長手軸線（１２）を有する中心孔（１１）と、貫通部（４）の内部で接触するために意図使用される外周面（１７）とを有する、貫通部（４）内に挿入可能な挿入材（１０）と、を有する骨接合用装置において、
   Ｃ）挿入材（１０）が半径方向に圧縮可能および半径方向に膨張可能に形成され、
   Ｄ）中心軸線（５）に対し直角に位置する貫通部（４）の断面（６）が丸くなく形成され、
   Ｅ）長手軸線（１２）に対し直角に位置する挿入材（１０）の断面（１６）が、貫通部（４）の断面（６）に略対応する形状を備え、この結果
   Ｆ）貫通部（４）内に挿入された挿入材（１０）が、その長手軸線（１２）に対し回転不動であるが、貫通部（４）の内部で骨接合用装置に対し旋回可能であることを特徴とする装置。
2. 貫通部（４）の断面（６）が多角形、好ましくは六角形に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 貫通部（４）が略角柱状に、好ましくは６辺の角柱として形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
4. 貫通部（４）および挿入材（１０）が歯車状に形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
5. 孔（１１）の直径が一方向に先細りし、また孔（１１）が好ましくは円錐として形成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
6. 挿入材（１０）の孔（１１）が円筒状に形成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
7. 孔（１１）が雌ねじ（１５）を備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
8. 断面（６）が楕円状に形成されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
9. 断面（６）が、非円形の線（８）と連結される２つの不完全な半円（７）によって画定されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
10. 挿入材（１０）が貫通スリット（１３）を備えることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
11. スリット（１３）が長手軸線（１２）に対し平行に延在することを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
12. 挿入材（１０）が、長手軸線（１２）に対し好ましくは平行に延在する非貫通の複数のスリット（１４）を備えることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
13. 挿入材（１０）の好ましくは外周面（１７）の領域の前記挿入材の表面がざらざらにされ、好ましくはグリットブラストによることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 挿入材（１０）の好ましくは外周面（１７）の領域の前記挿入材の表面に、挿入材（１０）よりも硬い材料からなる被覆が施されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 挿入材（１０）の好ましくは外周面（１７）の領域の前記挿入材の表面に、マクロ構造化部、好ましくは周辺部周囲の突条（１８）が設けられることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
16. 貫通部（４）がざらざらにされ、好ましくはグリットブラストによることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
17. 貫通部（４）に、前記装置よりも硬い材料からなる被覆が施されることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
18. 貫通部（４）に、マクロ構造化部、好ましくは周辺部周囲の突条（１８）が設けられることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の装置。
19. 貫通部（４）が下側（２）方向に、好ましくは上側（３）方向にも、挿入材（１０）の脱落または押し出しを阻止するために、断面狭隘部（９）を備えることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の装置。
20. 貫通部（４）の断面狭隘部（９）および挿入材（１０）の圧縮性が、挿入材（１０）が圧縮状態で貫通部（４）内に収納可能であるように互いに調整されることを特徴とする、請求項１０および１９に記載の装置。
21. 挿入材（１０）の外周面（１７）が凸状に形成されることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の装置。
22. 貫通部（４）の内面が凹状に、また挿入材（１０）の外周面（１７）が角柱状に形成されることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の装置。
23. 前記装置が、少なくともその貫通部（４）の領域において、また挿入材（１０）が、少なくともその外周面（１７）の領域において、様々な材料から、好ましくは異なる硬度を有する材料から構成されることを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の装置。
24. 前記装置が、プラスチック、好ましくは強化プラスチックから構成され、また挿入材（１０）が金属性であることを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか１項に記載の装置。
25. 挿入材（１０）の長手軸線（１２）の方向で測定した前記挿入材の高さが、貫通部（４）の中心軸線（５）の方向で測定した前記貫通部の高さよりも小さいことを特徴とする、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の装置。
26. 挿入材（１０）の高さが、貫通部（４）の高さの４０％〜８５％、好ましくは４５％〜６５％の範囲にあることを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
27. 前記装置が、骨への固定に使用されるねじ山軸（２１）と、ねじ軸（２３）と、挿入材（１０）の中心孔（１１）内に導入するために意図される、中心孔（１１）の形状に略対応するねじ頭（２２）と、を有する骨ねじ（２０）を備えることを特徴とする、請求項１〜２６のいずれか１項に記載の装置。
28. ねじ軸（２３）に対し直角に位置するねじ頭（２２）の断面が、ねじ山軸（２１）に向かって、好ましくは円錐の形状で先細りすることを特徴とする、請求項２７に記載の装置。
29. ねじ頭（２２）に雄ねじ（２４）が設けられることを特徴とする、請求項２７または２８に記載の装置。
30. 前記装置が、骨に当接するための下側（２）と、上側（３）と、下側（２）と上側（３）とを連結する少なくとも１つの貫通部（４）とを有する骨板（１）であることを特徴とする、請求項１〜２９のいずれか１項に記載の装置。
31. 前記装置が茎ねじまたは茎フックであることを特徴とする、請求項１〜２９のいずれか１項に記載の装置。
32. 前記装置が外部固定具であることを特徴とする、請求項１〜２９のいずれか１項に記載の装置。
33. 前記装置が中間脊椎移植体であることを特徴とする、請求項１〜２９のいずれか１項に記載の装置。

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