JP2005537102A - 上腕骨の体幹近接骨折部の固定を改善するための釘とネジからなる固定システム - Google Patents

Abstract

【課題】 骨折部を解剖学的に整復した後に、釘からネジを短時間で除くことができるようにする。
【解決手段】 本発明は、上腕骨幹（９）に挿入するための少なくとも１つの上腕骨用釘（１０）を備え、かつ前記釘が対応するロックネジ（３）を通過させるための、少なくとも１つの体幹近接横孔（６）を備え、前記ネジ（３）は、ヘッド（４）とネジ軸（３１）とを有し、上腕骨の体幹近接骨折部の固定を改善するための釘とネジのシステム（１）に関する。前記釘は、カニューレとなっており、前記横孔（５）は、前記釘（１０）の対向する壁に１組の整合する孔（６’）（６”）を備え、前記ヘッド（４）に近い方の孔（６’）は、前記一部にネジ切りされたネジ部（２８）を有し、対応するネジ（３）は、それが嵌合される前記横孔（２７）の直径よりも小さい外径を有する。

Description

本発明は、骨折部を治療するための釘に関し、より詳細には、上腕骨の体幹近接骨折部の固定を改善するための釘に関する。

また本発明は、上腕骨幹に挿入するための少なくとも１つの上腕骨用釘を備え、前記釘は、対応するロックネジを通過させるための、少なくとも１つの体幹近接横孔を備え、かつ前記ネジは、ヘッドとネジ軸とを有するシステムに関する。

このような特殊な整形外科分野で周知のように、上腕骨では、体幹近接部での骨折が最も多い。

上腕骨は上方部分を有し、この上方部分は、肩にあるボールとソケットの関節と見なすことができる。上腕骨の体幹近接端部は、ボール部分を含む拡大された頭部を有する。上腕骨幹は、体幹近接端部から肘関節に向かって延びている。

単純な上腕骨の体幹近接部の骨折は、上腕頭、すなわち、頭の一部が上腕骨幹から折れた状態となり、この骨折に伴う変位は小さい。

上腕骨の複雑な骨折は、大きな変位をもたらし、かつ上腕頭部分が、２つ、３つまたは４つの部分に破壊される。

上腕頭のこれら変位した部分は、フラグメント（骨折片）と呼ばれている。

上腕頭は、ボール部分と靭帯が接続しているの上腕頭の１つまたは双方の小隆起との間で、骨折する傾向があるので、上腕骨の骨折の性質は、通常予測することができる。しかし、上腕骨の骨折を整復することは、整形外科手術における最も複雑な手術の１つである。

従来技術によれば、肩関節を、手術によってプロテーゼに置換することができる。しかし、この解決方法は、多くの見地から、患者にとって満足のし難いものである。

最近、新しい温存外科技術ロックネジと共に、上腕骨用釘を使用することが、次第に受け入れられつつある。

釘内の近接する孔へ挿入したネジを使って、フラグメントの整復が行われ、釘は、固化が生じる間、上腕骨の近接端部に挿入される。

この種の釘は、例えば固定ネジを保持するための横孔を備えるシャフトを有する上腕骨用釘を開示するドイツ国特許願第199 45 611号により公知である。シャフトの体幹近接部内のいくつかの孔は、ネジをフラグメントを異なる方向に保持できるように、高さおよび角度が異なっている。

米国特許第5,472,444号にも、同様の解決案が開示されている。この米国特許は、フラグメントに取り付けられたネジを嵌合しうるように、選択された角度を向いている横孔を有する上腕骨用釘を開示している。

この種の上腕骨用釘およびロックネジを使用する際、ネジのネジ山部分は、時間が経つにつれ、安定性および固化特性を失う傾向があることが判っている。換言すれば、対応するフラグメント内に埋め込まれたネジのネジ切りされた部分は、締結効果を失う。その理由は、多孔質の骨では、ネジが横孔内で自由に移動したり、回転できる状態のままになるからである。

この問題は、高齢者の骨粗鬆症患者、または骨折領域にガン性組織を有する患者で特に問題となる体幹近接部の上腕骨骨折部で、より顕著である。

このような更なる問題を解決するために、小さい骨フラグメントを、格子構造によって固定するようになっている、少なくとも３つの体幹近接ネジ孔、および完全にネジ切りされたネジを含む上腕骨用釘を使用することによる解決策が、最近提案されている。

骨フラグメントは、ネジ孔にネジを簡単にロックすることにより、骨のフラグメントを釘に対して固定し、所定位置に保持される。こうしてネジは、釘内で安定する。

上述した解決策により、上腕骨の体幹近接骨折部を短時間で再構成することが可能であるが、このような最近の解決案では、骨折部が解剖学的に整復された後に、ネジのヘッドの少なくとも１つが、骨フラグメント、特に小さい隆起部によって隠されたままとなり、深刻な問題を引き起こしている。従って、固化した後に、釘からこのネジを短時間で除くことは不可能であり、そのため、ネジを短時間で除去する上で問題がある。

更に、完全にネジ切りされたネジを使った場合でも、骨粗鬆症患者に生じる問題は、完全には解決されない。その理由は、フラグメントは、釘に向かって引っ張られるが、骨粗鬆症の骨内では、ネジのネジ山部分は、ネジの回転、および対応するネジ孔からの外れを防止するのに必要な安定性が得られないからである。

別の欠点は、ネジを任意の方法に挿入することはできず、釘に対して横方向を向いたままにしなければならず、すべてのフラグメントを締結するのに最適な方向に向けることはできないということである。

フランス国特許公開第2784283号には、従来技術の解決案が開示されている。このフランス国特許出願では、ネジを骨から解放したときに、ネジ３を係合するための釘の孔に対して、横方向を向く特殊なピン１０が設けられている。

しかし、この解決案は、カニューレとなっている上腕骨骨折部のための釘に関するものではなく、このような釘には適用できない。

本発明の目的は、従来技術による解決案に伴う欠点を有せず、特に異なる方向に沿って、対応する釘孔にネジを容易に挿入できるようにし、骨粗鬆症の骨においてさえも、上腕骨の体幹近接骨折部の固定を改善するようにした、新しい固定システムを提供することにある。

本発明の別の目的は、手術中に使用が容易な締結手段により、上腕骨の体幹近接骨折部の固定および硬化を行わせるようにすることにある。

本発明の別の目的は、かかるフラグメントの締結作用をより強くし、しかも、骨粗鬆症の骨フラグメントにかかる応力を低減させるようにすることにある。

本発明の別の目的は、外科医が骨を囲む筋肉の切開を小さくして、多数のフラグメントを一体に固定できるようにすることにある。

本発明の一実施例によれば、上腕骨幹に挿入しうる少なくとも１つの上腕骨用釘を備え、かつ前記釘が対応するロックネジを通過させるための、少なくとも１つの体幹近接横孔を備え、前記ネジは、ネジヘッドとネジ本体とを有する新規な釘とネジの固定システムが提供される。

前記横孔は、内側の一部にネジ切りされた部分を有し、前記ネジは、このネジが嵌合される少なくとも１つの前記横孔の直径よりも小さいネジの外径を有する。

一部にネジ切りされた部分は、ナットネジの一部として機能するが、正常に挿入される間は、ネジとは干渉しない。最終締結後、または使用中に、ネジが望ましくない移動または変位をする場合、雌ネジ部分は、少なくともネジ山の頂点と頂点とが係合するという問題を解決する。

この解決策により、骨粗鬆症の骨内で、ネジが移動したり、外れたりした場合でも、対応する孔内で、釘内のネジを所定位置に保持するとともに、安定に保持できる。

添付した図面に示す本発明を限定しない好ましい実施例の次の説明から、本発明にかかわる釘およびネジシステムの上記以外の利点および特徴が明らかとなると思う。

図において、上腕骨の体幹近接骨折部の固定を改善するための釘およびネジシステム全体が１で示されている。

本発明にかかわる固定システム１は、上腕骨幹９に直接挿入される上腕骨用釘１０を備えている。この釘１０は、カニューレとなっており、骨髄腔８に挿入しうる。

釘１０は、その全長にわたって円杆状でもよいし、または先端部に、円錐形のテーパがついていてもよい。すなわち、釘１０は、その長手方向にわたって、一定の円形断面でもよいし、変化していてもよく、またカーブした部分を有していてもよい。釘の形状および長さは、本発明のシステムの限定的特徴ではない。

釘１０の先端は、半球状の閉鎖端部１１となっており、ノーズを形成している。

釘１０の先端部には、ロックネジを嵌合しうる先端横孔１２，１３が設けられている。例えば図６に示すように、各横孔１２、１３には、ロックネジ３２、３３が嵌合され、これらのネジは、釘を一旦上腕骨幹９に挿入すると、釘１０を固定するようになっている。

本発明の第１実施例によれば、固定システム１は、上腕骨釘１０と少なくとも１つの体幹近接ロックネジ３とを備えている。

上腕骨用釘１０の基端部には、対応するロックネジ３のための基端横孔が設けられている。例えばこの実施例では、図７に示すように、上腕骨用釘１０の基端部には、少なくとも３つの基端横孔５、６、７が設けらている。

より詳細には、上腕骨用釘１０は、カニューレとなっており、各横孔５、６、７は、対向する壁を貫通し、軸線方向に整合している。説明上、各壁を貫通して対向している孔を、１つの横孔と見なすことにする。

各横孔は、釘の長手方向の軸線に対して、選択された角度に向けられている。しかし、近接孔の前記グループのうちの少なくとも２つの横孔５、６は、同一平面にあるが、第３の横孔７は直交している。

ロックネジ３は、全体にネジ切りされていることが好ましく、ヘッド４と、ネジ軸３１と、ヘッドと反対側の丸い先端部３４とを備えている。ヘッド４には、外科医が使用する図示されていない作動キーを嵌合しうる凹入孔２９が設けられている。

ネジ山の形状については、後で詳細に説明する。しかし、本発明に係わる固定システム１においては、ロックネジ３の形状やネジ山の形状については任意である。

この特定の実施例では、上腕骨用釘１０の少なくとも基端横孔６は、図４および図５に明瞭に示されるように、一部に雌ネジが切られたネジ部２８を有する。このネジ部２８は、ナットネジの一部と見なすことができるが、ルーレットが付けられた部分としても、本発明の目的を満たすことができる。

上記のように、上腕骨用釘はカニューレとなっているので、各横孔は、釘の対向する壁に設けられ、軸線方向に整合する１組の孔からなっている。

この実施例では、横孔６を形成する２つの対向する整合孔６’、６”が設けられている。

各ロックネジ３は、ネジが嵌合される横孔６の直径よりも小さい径を有し、前記ネジ部２８は、通常の挿入状態では、ロックネジ３と干渉しない。

好ましい実施例では、ロックネジのヘッド４に近い方の整合孔６’内に、ネジ部２８が設けられる。

ロックネジ３は、整合孔６’、６”を通って所定位置に挿入することができ、固定するべき骨フラグメント内にねじ込まれる。

最終締結後、または使用中に、ロックネジ３が、望ましくない移動または変位をした場合には、ネジ部２８は、図４に示されるように、少なくともネジ山の頂点と頂点とが係合するという問題を起こすことはない。

前に述べたように、ロックネジ３は、特定の形状およびネジ切り部を有するものとすることができる。次に、好ましいネジの形態について述べる。

ロックネジ３は、完全にネジ切りされたネジ軸３１を有する。

このネジ切りされたネジ軸３１は、丸い先端部３４で終端するまで、直径が一定のほぼ円筒状となっている。

図６は、本発明におけるネジ切りされた部分の拡大図である。

ネジ切りされた部分は、一定ピッチｐ、好ましくは０.４５ｍｍピッチを有し、６０度の尖頭または鋭角の頂角を有する断面が三角形のネジ山３５を備えている（図２）。

２つの隣接するネジ山３５の対向する側面は、６０度の角度αをなしている。

ネジ山３５における隣接する側面間のネジ山の底部は、丸味のある凹状であり、材料の流れを容易にし、かつロックネジが進入する間、骨の応力を緩和するように作用する。

底部の丸味のある部分の半径は、０.５ｍｍである。
ネジ山３５の高さｈは０.２７ｍｍであり、軸線に沿って一定である。
このネジ山のために、ロックネジの先端を円錐形プロフィルとすることも可能となっている。

本発明のロックネジ３は、従来のロックネジに比して、より良好に応力を分散する。また、本発明のロックネジ３は、干渉がない場合でも、すなわち、オーバーサイズの予めドリル加工された孔、または骨粗鬆症の状況でも、圧縮力を良好に分散させる。

図６〜図１５には、本発明の別の実施例が示されている。

この実施例では、固定システム１は、ロックネジ３を最終締結位置に固定するための締結装置２を備えている。

既に述べたように、ロックネジ３は、対応するヘッド４を有し、このヘッド４は、従来技術に従い、常時、上腕骨用釘１０または上腕骨の皮質に係合する。

これに反し、本発明のシステムによれば、締結装置２は、ヘッド４と、骨の皮質１４との間に挟持される。より詳細には、前記締結装置２は、少なくとも１つの中間のプレート１５を備え、このプレート１５は、前記ヘッド４と骨の皮質１４との間に挿入される。

従って、ロックネジ３を完全に締結すると、ヘッド４は、骨の皮質１４に当接する代わりに、中間プレート１５に当接する。

そのため、ロックネジ３のヘッド４の当接面を、骨皮質１４の面に対して拡大し、よって、より強力な締結作用を可能にし、かつロックネジ３が更に回転することが防止される。更に、この解決案によって、外科医がより小さい切断部を有する多数のフラグメントを一体に固定できるようになる。

前記プレート１５は、図５および図７に示されているように、骨の皮質１４に完全に付着するべき若干湾曲した表面１６を有することが好ましい。好ましい実施例では、プレート１５は、主要軸方向の双方に若干曲がっているので、２つの対向し、かつ閉口な湾曲した表面１６および１７が提供されている。

次に、中間プレート１５の形状および寸法に関して述べる。プレート１５の全体を、直径が１８ｍｍの円の内部に嵌合することができ、プレートの厚さは約１ｍｍである。

中間プレート１５とロックネジ３とは、手術用スチールから製造されている。これらを、チタンまたはチタン合金で製造してもよい。

別の可能な手段として、中間プレート１５を、プラスチック材料または生物学的に分解可能な材料によって製造してもよい。

更に中間プレート１５は、ほぼ円形となっている。このプレートは、ネジのヘッド４に対する最終締結作用の前に、ネジ軸に挿入される１組の細長いアーム部１８、１９を備えている。

前記各アーム部分１８、１９は、丸い端部１８ａ、１９ａを有する。

前記中間プレート１５は、図１および図２に示すように、骨内に挿入される少なくとも１つのフラグメントロックネジ３２を補強するための、図１０ほかに示された、少なくとも１つの拡大部２１を備えている。

好ましい実施例では、前記シート２２は、中間プレート１５の前記拡大された部分２１には孔２４があけられている。この孔２４は、例えば２.５ｍｍの直径を有している。

好ましい実施例では、図１０に示すように、対応する各アーム部１８、１９に整合するよう、前記拡大部２１には、少なくとも２つの孔２４が設けられている。

図１３に示すように、アーム部１８または１９の一方の先端部の近くに、１つの孔２４を設けることもできる。

これまでの説明によれば、中間プレート１５は、拡大部２１が一体的に形成されたオープンワッシャーと見なすことができる。

フラグメント固定ピン２３は、ネジ切り部２５を有する手術用スチール製の細いロッド２６である。このロッドは、３ｍｍの直径を有し、かつそのネジ切り部分は、２.５ｍｍ未満の外径を有するものとすることができる。

図９に示す、本願出願人を名義人とするヨーロッパ特許第0642323号には、このフラグメント固定ピン２３が示されている。

外科医が、骨折した骨端隗状部に到達するように、三角筋内に前方の開口部を設けた後、三角筋繊維と直線状に短い切開を行う。次に、三角筋繊維を分割し、骨折領域および対応するエマトーマにアクセスする。

上腕骨幹９の軸内に釘１０を挿入し、ロックネジ３２、３３により、所定位置に維持する。次に、フラグメントを上腕骨用釘１０に固定することにより、上腕骨ヘッドの骨折を修復することができる。

ロックネジ３を受ける前に、一旦位置決めされた骨折部（より軽度の骨粗鬆症、より重度の骨粗鬆症に対しては上腕頭など）を、適当な工具を用いて切開ドリル処理する。

ロックネジをロックし、ネジを最終締結する前に、ヘッド４と骨皮質１４との間の中間プレート１５を、ネジ軸にまたがった位置に位置決めする。中間プレート１５を挿入するのに、例えば４ｃｍの三角筋を、極めて小さく切開する必要がある。これにより、治癒を助けることができることを指摘しておく。

中間プレート１５を最終位置に位置決めし、ネジのヘッド４が中間プレート１５に当接するように、ロックネジ３を締結すると、孔２４を介して、骨内にフラグメント固定ピン２３を挿入できる。

ピンのネジ部を強固に係合するのに十分小さくて、骨を貫通する孔を、ドリル加工することにより、骨にフラグメント固定ピン２３を挿入できる。

ネジ切り部分の直径は、孔２４の直径よりもわずかに小さいので、上腕頭の他の可能なフラグメントを係合する必要性に従って、固定ピン２３を配向することができる。

固定ピン２３を設けたことにより、中間プレート１５の変位または回転を防止すると共に、必要な場合に、上腕頭のフラグメントを固定できるという二重の機能が得られる。

本発明の好ましい実施例によれば、図６または図８の例に示されているような形状の中間プレート１５の孔２４を通して、骨に１組のフラグメント固定ピン２３が挿入される。

しかし、前に述べたように、中間プレート１５の変位を防止するには、１つの固定ピン２３だけでも十分であり、単一の孔２４を有するプレートを使用することもできる。

図３および図４を参照して開示した本発明の別の実施例では、１組の中間プレート１５を、固定のために使用してもよい。

このプレート１５は、異なる寸法を有してもよく、ロックネジ３のより遠方で協働して使用される第２プレート１５’は、他方の上部プレート１５より大きくてもよい。

更に別の手段として、第２のより遠方の中間プレート１５’のアーム部１８および１９は、本発明の第１実施例として図１に示された部分より長くてもよい。

中間プレート１５および１５’の最終向きは、異なっていてもよいが、この場合、外科医は、図６および図７に示すように、上腕骨幹９の内部に隠れている釘１０にフラグメント固定ピン２３が干渉しないように、孔２４の位置に注意を払わなければならない。

プレート１５および１５’の位置も、ある場合には反転してもよい。この場合、より近接位置にある対応するロックネジ３により、大きいほうのプレート１５’を固定してもよい。

全体として、本発明に係わるシステムは、骨折部の解剖学的な迅速な修復を促進すると共に、迅速な固化を保証する。

更にこのシステムは、骨を囲む筋肉に極めて小さい切開をするだけでよく、これによって治癒が促進される。

更にプレート１５を使用することにより、より小さい切断部を有する多数のフラグメントを一体に固定できる。

本発明に係わる固定システムの上腕骨釘および対応するロックネジの斜視図である。 図１に示されたネジのネジ山のプロフィルの拡大図である。 図１の釘およびネジシステムの特定例の縦断正面図である。 所定の作動状態にある図３の拡大側断面図である。 別の作動状態にある図３の拡大側断面図である。 本発明に係わる固定システムの別の例の斜視図である。 図６の固定システムの平面図である。 本発明のさらに別の実施例の斜視図である。 図８の固定システムの平面図である。 本発明に係わる固定システムで使用される締結装置の斜視図である。 図１０の締結装置の正面図である。 図１０の締結装置の側面図である。 図１０の締結装置の変形例の正面図である。 図１０の締結装置の変形例の正面図である。 図６および図８の固定ピンの斜視図である。

符号の説明

１ 固定システム
２ 締結装置
３ ロックネジ
４ ヘッド
５、６ 基端横孔
６’、６” 整合孔
７ 横孔
８ 骨髄腔
９ 上腕骨幹
１０ 上腕骨用釘
１１ 閉鎖端部
１２、１３ 先端横孔
１４ 皮質
１５、１５’ 中間プレート
１６，１７ 表面
１８，１９ アーム部
１８ａ、１９ａ 端部
２１ 拡大部
２２ シート
２３ 固定ピン
２４ 孔
２５ ねじ切り部
２６ ロッド
２８ ネジ部
２９ 凹入孔
３１ ネジ軸
３２、３３ ロックネジ
３４ 先端部
３５ ネジ山

Claims (15)

1. 上腕骨幹（９）に挿入するための少なくとも１つの上腕骨用釘（１０）を備え、かつ前記釘が対応するロックネジ（３）を通過させるための、少なくとも１つの体幹近接横孔（６）を備え、前記ネジ（３）は、ヘッド（４）とネジ軸（３１）とを有し、前記横孔（６）は、内側の一部にネジ部（２８）を有し、前記ロックネジ（３）は、このネジ（３）が嵌合される前記横孔（６）の直径よりも小さい外径を有し、かつ前記ネジは、カニューレとなっており、前記横孔は、前記カニューレとなっている上腕骨用釘（１０）の対向する壁に１組の対向する整合孔（６’）（６”）を備え、少なくとも前記ヘッド（４）に近い方の整合孔（６’）は、前記一部にネジ切りされたネジ部（２８）を備え、前記一部にネジ部（２８）が、ナットネジの一部、またはルーレットの付けられた部分となっている、上腕骨の体幹近接骨折部の固定を改善するための釘とネジのシステム（１０）。
2. 前記ネジ軸（３１）の全体にわたって、一定ピッチ（ｐ）のネジ切りがされており、かつこのネジ軸は、断面形が三角形のネジ山（３５）を有する請求項１記載の釘とネジのシステム。
3. 前記三角形の断面は、６０度の尖頭または鋭角の頂角を有する請求項２記載の釘とネジのシステム。
4. プレート（１５）に前記ヘッド（４）が当接するように、前記ネジのヘッド（４）と前記骨の皮質（１４）の表面との間に挿入された少なくとも１つの中間プレート（１５）を更に含む、請求項１記載の釘とネジのシステム。
5. 前記中間プレート（１５）は、骨の皮質（１４）の表面に実質的に付着するための、若干カーブした表面（１６）を有する請求項４記載のシステム。
6. 前記中間プレート（１５）は、１組の細長いアーム部（１８）（１９）を備え、前記ネジのヘッド（４）を最終的に締結する前に、前記アーム部をネジ軸のまたがった位置に挿入しうるようになっている請求項４記載のシステム。
7. 前記細長いアーム部（１８）（１９）は、丸い端部を有する請求項６記載のシステム。
8. 前記中間プレート（１５）は、少なくともフラグメント固定ピン（２３）を補強するための少なくとも１つのシート（２２）を有する拡大部（２１）を備える請求項４記載のシステム。
9. 前記シート（２２）は、前記中間プレート（１５）の拡大部（２１）内に形成された少なくとも１つの孔（２４）である請求項８記載のシステム。
10. 前記シート（２２）は、前記細長いアーム部（１８）（１９）の少なくとも１つの形成された少なくとも１つの孔（２４）である請求項８記載のシステム。
11. 前記中間プレート（１５）は、実質的に丸いプロフィルである請求項４記載のシステム。
12. 前記中間プレート（１５）は、拡大部（２１）が一体に形成された開放型ワッシャーである請求項４記載のシステム。
13. 前記上腕骨用釘（１０）の体幹近接横孔（６）を貫通するロックネジ（３）のヘッド（４）と、骨の皮質（１４）の表面との間に、第２中間プレート（１５’）が挿入されている請求項４記載のシステム。
14. 前記第２中間プレート（１５’）は、第１中間プレート（１５）よりも大である請求項１３記載のシステム。
15. 前記第２中間プレート（１５）は、１組の細長いアーム部（１８）（１９）を備え、これらアーム部は、対応するネジ軸に、またがって挿入されている請求項１３記載のシステム。

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