JP2006230787A - Artificial bone fixing structure and fixing tool used for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体骨の欠損部に人工骨を固定するための固定構造と、それに用いる固定構造とに関し、特に、スクリューを用いて人工骨と生体骨とを固定するための固定構造と、それに用いる固定治具とに関する。 The present invention relates to a fixing structure for fixing an artificial bone to a defect part of a living bone and a fixing structure used therefor, and in particular, a fixing structure for fixing an artificial bone and a living bone using a screw, and The present invention relates to a fixing jig to be used.
自己や疾病の治療により、生体骨の一部を欠損した場合、その代用部材として、人工骨が利用されている。人工骨は、硬質であり且つ生体安全性の高いセラミックから形成されている。 When a part of a living bone is lost due to self or disease treatment, an artificial bone is used as a substitute member. The artificial bone is made of a ceramic that is hard and has high biosafety.
生体骨を固定する場合には、スクリューによる螺着が一般的に用いられている。固定は、生体骨の所定位置に適当な寸法と深さの開口部を形成し、その開口部にスクリューをねじ込んで行う。通常、開口部の内径は、スクリューの外径より僅かに小さくされていて、スクリューを螺入する時に、スクリューの山部で開口部の内壁を僅かに切削しながら進行させることにより、スクリューと生体骨とを強力に固定することができる。 When fixing a living bone, screwing with a screw is generally used. Fixing is performed by forming an opening having an appropriate size and depth at a predetermined position of the living bone, and screwing the opening into the opening. Usually, the inner diameter of the opening is slightly smaller than the outer diameter of the screw, and when the screw is screwed in, the inner wall of the opening is slightly cut at the crest of the screw to advance the screw and the living body. The bone can be firmly fixed.
しかしながら、人工骨を使用する場合には、生体骨と同様の手法によってスクリュー固定することには、いくつかの問題がある。まず、人工骨に使用される材質が、生体骨のように弾力性を有していないので、スクリューを螺入している間に亀裂を生じて破損する恐れがあり、また、螺着したとしても、長期間の間にスクリューが緩む可能性がある。次に、スクリューのねじ込みにより生じた人工骨の切削粉は、生体に何らかの影響を及ぼす可能性がある。特に、頭蓋骨に人工骨を固定する場合等には、切削粉の影響は、無視できないと考えられている。 However, when using an artificial bone, there are some problems in screw fixing by a technique similar to that of a living bone. First, since the material used for the artificial bone is not elastic like a living bone, there is a risk of cracking and breaking while the screw is screwed in. However, the screw may loosen over a long period of time. Next, the artificial bone cutting powder generated by screwing in the screw may have some influence on the living body. In particular, it is considered that the influence of cutting powder cannot be ignored when an artificial bone is fixed to the skull.
そこで、スクリューによる固定方法に代わって、様々な固定方法が提案されている。特に、頭蓋骨の固定方法については、次のような方法が知られている。
第1の方法は、縫合糸による縫合固定方法である。人工骨と生体骨との対応する位置に、小さい開口部を複数形成して、それら対応する開口部を、ナイロン糸や絹糸等の縫合糸によって縫合固定するものである。
第2の方法は、骨セメント等の生体用接着剤を用いて、人工骨と生体骨との隙間を接着する接着固定方法である。
Therefore, various fixing methods have been proposed in place of the screw fixing method. In particular, as a method for fixing the skull, the following methods are known.
The first method is a suture fixing method using sutures. A plurality of small openings are formed at positions corresponding to the artificial bone and the living bone, and the corresponding openings are sutured and fixed with sutures such as nylon thread and silk thread.
The second method is an adhesive fixing method in which a gap between an artificial bone and a living bone is bonded using a living body adhesive such as bone cement.
第3の方法は、2枚の円形金属板を用いて固定するクランプ固定方法である。1枚の金属板を頭蓋骨の外側に、もう1枚の金属板を頭蓋骨の内側に配置し、それらの金属板をポストによって結合する。ポストは、人工骨と生体骨との境界を挿通するように配置されているので、ポストを締付けて金属板を近づけることにより、2枚の金属板の間に人工骨の縁部及び生体骨の縁部が挟み込まれて、人工骨を固定することができる。
第4の方法は、帯状金属プレートと、スクリューとを併用して固定する金属プレート固定方法である。人工骨には、金属プレートを挿通するスロットと、金属プレートの一端部と係合する係合構造部とが形成されている。金属プレートは、その一端を人工骨の係合構造部と係合し、中間部をスロットに挿通することにより、人工骨に固定される。金属プレートの他端は、生体骨の方向に延出しており、他端に形成されたスクリュー穴を用いて、金属プレートを生体骨の表面にネジ止めする。
しかしながら、これらの固定方法には、以下のような問題点がある。
第1の縫合固定方法では、糸の強度に依存して、1箇所あたりの固定力が小さい。そのため、安定した固定を得るには多数箇所を縫合する必要があり、それに合わせて、縫合用の穴も多数形成する必要があり、手間がかかった。また、骨同士の縫合が比較的煩雑な作業であるので、多数箇所の縫合は、術者への負担と、手術時間延長に伴う患者への負担との両方を増加させていた。
However, these fixing methods have the following problems.
In the first suture fixing method, the fixing force per place is small depending on the strength of the thread. Therefore, in order to obtain a stable fixation, it is necessary to sew a large number of locations, and accordingly, it is necessary to form a large number of stitching holes, which takes time. In addition, since stitching between bones is a relatively complicated task, stitching at multiple locations increases both the burden on the operator and the burden on the patient due to the extension of the operation time.
第2の接着固定方法では、モノマーと重合開始材を混濁したペーストをポリマー化することにより接着固定しているが、固定完了後にもモノマーが多少残留することがあり、頭蓋骨に使用する場合には厳重な注意を必要としていた。また、再手術により人工骨の除去及び再固定が必要になったときに、生体骨に付着した接着剤を完全に除去することが困難であり、再固定時に問題になることがあった。 In the second adhesive fixing method, the adhesive is fixed by polymerizing a paste in which the monomer and the polymerization initiator are turbid, but the monomer may remain somewhat even after the fixing is completed. It required strict attention. Further, when the artificial bone needs to be removed and re-fixed by re-operation, it is difficult to completely remove the adhesive attached to the living bone, which may cause a problem at the time of re-fixing.
第3のクランプ固定方法では、頭蓋骨の内側に配置した金属板が、硬膜に直接に接触しているので、固定作業中及び固定後に、金属板により硬膜が損傷を受けるおそれがある。また、人工骨と生体骨との厚みが異なると、十分な固定力が得られない問題があった。 In the third clamp fixing method, since the metal plate arranged inside the skull is in direct contact with the dura mater, the dura mater may be damaged by the metal plate during and after the fixing operation. Further, when the thickness of the artificial bone and the living bone are different, there is a problem that a sufficient fixing force cannot be obtained.
第4の金属プレート固定方法では、金属プレートの幅に合わせて比較的大きいスロットを形成しなくてはならず、そのため固定箇所が制限される問題があった。 In the fourth metal plate fixing method, a relatively large slot must be formed in accordance with the width of the metal plate, and there is a problem in that the fixing location is limited.
そこで、本発明は、人工骨と生体骨とを簡単な操作で固定でき、頭蓋骨の固定にも適しており、十分な固定が得られ且つそれを持続することができ、さらに生体骨の形状に合わせて固定位置を任意に選択することのできる人工骨固定構造と、それに用いる固定治具を提供するものである。 Therefore, the present invention can fix an artificial bone and a living bone with a simple operation, is suitable for fixing a skull, can be sufficiently fixed and can be sustained, and further has a shape of a living bone. The present invention also provides an artificial bone fixing structure in which a fixing position can be arbitrarily selected and a fixing jig used therefor.
本発明は、人工骨を、固定治具を用いて生体骨に固定する構造であって、固定治具は、人工骨及び生体骨に螺着させるスクリュー部材と、スクリュー部材で両端が固定され、人工骨と生体骨とを連結する架橋部材と、からなる。人工骨へのスクリュー部材の螺着に先立ち、人工骨には開口部が予め形成されており、この開口部には、緩衝部材が挿入されている。緩衝部材は、全体として円筒形状で、中心に貫通孔を有し、先端部に少なくとも3割りされた膨張部と後端部にフランジ部とを備えている。緩衝部材は、人工骨の開口部に挿入することにより仮止めされ、緩衝部材の中心貫通孔にスクリュー部材を螺入することにより先端膨張部が人工骨開口部の開口径より拡張されて、開口部に抜け止め固定される。 The present invention is a structure for fixing an artificial bone to a living bone using a fixing jig, and the fixing jig is fixed to both ends of the screw member by screwing the artificial bone and the living bone, And a bridging member for connecting the artificial bone and the living bone. Prior to screwing the screw member onto the artificial bone, an opening is formed in the artificial bone in advance, and a buffer member is inserted into the opening. The buffer member has a cylindrical shape as a whole, has a through hole in the center, and has an inflated portion divided at least at the tip portion and a flange portion at the rear end portion. The buffer member is temporarily fixed by being inserted into the opening of the artificial bone, and the screw-member is screwed into the central through-hole of the buffer member so that the tip inflated portion is expanded from the opening diameter of the artificial bone opening. It is secured to the part.
本発明は、上記の人工骨固定構造に用いるための固定治具であって、人工骨及び生体骨に螺着させるスクリュー部材と、スクリュー部材で両端が固定され、人工骨と生体骨とを連結する架橋部材と、人工骨と該人工骨に螺着するスクリュー部材との間に介在させる緩衝部材から成る。緩衝部材は、全体として円筒形状で、中心に貫通孔を有し、先端部に少なくとも3割りされた膨張部と後端部にフランジ部とを備えており、予め形成された人工骨の開口部に緩衝部材を挿入することにより、緩衝部材を開口部に仮止めでき、次いでスクリュー部材を緩衝部材の中心貫通孔に螺入させて先端膨張部を開口部の開口径よりも拡張することにより、緩衝部材を開口部に抜け止め固定できる。 The present invention is a fixing jig for use in the artificial bone fixing structure described above, wherein a screw member to be screwed to the artificial bone and the living bone, both ends are fixed by the screw member, and the artificial bone and the living bone are connected. And a buffer member interposed between the artificial bone and a screw member screwed to the artificial bone. The shock-absorbing member has a cylindrical shape as a whole, has a through-hole in the center, has an inflated portion divided at least at the tip portion, and a flange portion at the rear end portion, and has a pre-formed artificial bone opening. By inserting the buffer member into the buffer member, the buffer member can be temporarily fixed to the opening, and then the screw member is screwed into the central through-hole of the buffer member to expand the tip inflating part beyond the opening diameter of the opening. The shock-absorbing member can be secured to the opening.
本発明の人工骨固定構造は、緩衝部材の挿入とスクリューの螺着とにより、人工骨と生体骨とを結合することができるので、非常に簡便で、且つ安定した固定力を得ることができる。緩衝部材の膨出部には、切込み部が形成されているので、緩衝部材を人工骨に挿入するときには、膨出部の外径がわずかに縮んで開口部を通過することができ、さらに、膨出部が開口部から突出すると、膨出部の外径が元の寸法に戻るので、開口部内径より僅かに大きい外径を有する膨出部は、開口部の縁部に係合する。これにより、人工骨用スクリューを螺入している間に緩衝部材が人工骨の開口部から脱落することがないので、螺着作業が容易になり、螺着後の人工骨用スクリューの固定も確実にできる利点がある。また、再手術等で人工骨を摘出する場合には、スクリューを外すのみで容易に取り出すことができる。 In the artificial bone fixing structure of the present invention, the artificial bone and the living bone can be coupled by inserting the buffer member and screwing, so that it is possible to obtain a very simple and stable fixing force. . Since the cutout portion is formed in the bulging portion of the buffer member, when the buffer member is inserted into the artificial bone, the outer diameter of the bulge portion can be slightly reduced to pass through the opening, When the bulging portion protrudes from the opening, the outer diameter of the bulging portion returns to the original size, so that the bulging portion having an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the opening engages with the edge of the opening. As a result, since the buffer member does not fall out from the opening of the artificial bone while the artificial bone screw is screwed in, the screwing operation is facilitated, and the artificial bone screw can be fixed after screwing. There is an advantage that can be sure. Further, when the artificial bone is removed by re-operation or the like, it can be easily taken out only by removing the screw.
本発明の人工骨固定構造は、緩衝部材の挿入及びスクリューの螺入の操作を、全て骨格の表面側から行うことができるので、頭蓋骨のように表面側のみが露出している骨格に好適に使用することができる。また、スクリューの長さを適切に選択すれば、骨格の裏面側に突出する金属部材が存在しないので、骨格裏面側に隣接する臓器、例えば頭蓋骨であれば硬膜や脳等を傷つけるおそれがない。 Since the artificial bone fixing structure of the present invention can perform the operations of inserting the buffer member and screwing all from the surface side of the skeleton, it is suitable for the skeleton where only the surface side is exposed like a skull. Can be used. In addition, if the length of the screw is appropriately selected, there is no metal member protruding on the back side of the skeleton, so there is no risk of damaging the dura mater, brain, etc. if it is an organ adjacent to the back side of the skeleton, such as a skull. .
本発明の人工骨固定構造では、通常は、緩衝部材のフランジが人工骨の表面側に位置しており、フランジの上に架橋部材を配置してスクリュー固定するので、人工骨表面と架橋部材とが直接に接触することがなく、人工骨と架橋部材との間で摩耗粉が発生するのを抑制できる。 In the artificial bone fixing structure of the present invention, the flange of the cushioning member is usually located on the surface side of the artificial bone, and the bridging member is arranged on the flange and fixed with the screw. Are not in direct contact with each other, and generation of wear powder between the artificial bone and the bridging member can be suppressed.
さらに、通常の頭蓋骨用人工骨には、浸出液用の多数の開口部が形成されているが、本願発明の人工骨固定構造は、その開口部を利用して人工骨を固定することができるので、固定のために人工骨に開口部を別途形成する必要がなく、また、実際に人工骨を固定する時に開口部を選択することにより、比較的自由に固定位置を決定することができる。 Furthermore, a large number of openings for exudate are formed in a normal skull artificial bone, but the artificial bone fixing structure of the present invention can fix the artificial bone using the openings. There is no need to separately form an opening in the artificial bone for fixation, and the fixing position can be determined relatively freely by selecting the opening when actually fixing the artificial bone.
本発明の人工骨固定治具は、本発明にかかる人工骨固定構造に好適に使用されるので、本発明の固定治具を用いることにより、頭蓋骨の一部に人工骨を固定する施術にも適し、人工骨を長期的に安定して固定でき、且つ固定位置を比較的自由に選択できるという効果がある。 Since the artificial bone fixing jig of the present invention is suitably used for the artificial bone fixing structure according to the present invention, by using the fixing jig of the present invention, the artificial bone fixing jig can also be used for a procedure for fixing the artificial bone to a part of the skull. Suitable, there is an effect that the artificial bone can be stably fixed in the long term and the fixing position can be selected relatively freely.
本発明の人工骨固定構造は、人工骨を、固定治具を用いて生体骨に固定する構造であって、上記固定治具は、(a)人工骨及び生体骨に螺着させるスクリュー部材と、(b)スクリュー部材で両端が固定され、人工骨と生体骨とを連結する架橋部材と、からなり、人工骨へのスクリュー部材の螺着に先立ち、人工骨は開口部が予め形成され、当該開口部に、全体として円筒形状で、中心に貫通孔を有し、先端部に少なくとも3割りされた膨張部と後端部にフランジ部とを備えた緩衝部材を挿入して、上記開口部に仮止めし、次いでスクリュー部材を上記緩衝部材の中心貫通孔に螺入させて先端膨張部を開口径より拡張して上記開口部に抜け止め固定するものである。 The artificial bone fixing structure of the present invention is a structure for fixing an artificial bone to a living bone using a fixing jig, and the fixing jig includes: (a) a screw member screwed onto the artificial bone and the living bone; (B) the both ends are fixed by a screw member, and a bridging member for connecting the artificial bone and the living bone, and prior to screwing the screw member to the artificial bone, the artificial bone has an opening formed in advance, A buffer member having a cylindrical shape as a whole, a through-hole at the center, an expansion portion divided into at least three at the front end portion, and a flange portion at the rear end portion is inserted into the opening portion. Then, the screw member is screwed into the central through hole of the buffer member, and the tip inflated portion is expanded from the opening diameter to be secured to the opening.
この人工固定構造では、本発明の人工骨固定治具を用いることができる。固定治具は、(a)人工骨及び生体骨に螺着させるスクリュー部材と、(b)スクリュー部材で両端が固定され、人工骨と生体骨とを連結する架橋部材と、(c)人工骨と該人工骨に螺着するスクリュー部材との間に介在させる緩衝部材であって、全体として円筒形状で、中心に貫通孔を有し、先端部に少なくとも3割りされた膨張部と後端部にフランジ部とを備えた緩衝部材と、からなり、予め形成された人工骨の開口部に緩衝部材を挿入することにより、緩衝部材を開口部に仮止めでき、次いでスクリュー部材を緩衝部材の中心貫通孔に螺入させて先端膨張部を開口部の開口径よりも拡張することにより、緩衝部材を開口部に抜け止め固定できる。 In this artificial fixing structure, the artificial bone fixing jig of the present invention can be used. The fixing jig includes (a) a screw member that is screwed onto the artificial bone and the living bone, (b) a bridging member that is fixed at both ends by the screw member and connects the artificial bone and the living bone, and (c) the artificial bone. And a screw member that is screwed to the artificial bone, and has a cylindrical shape as a whole, a through hole at the center, and an inflated portion and a rear end portion that are divided into at least three at the tip portion And a buffer member provided with a flange portion, and the buffer member can be temporarily fixed to the opening portion by inserting the buffer member into the pre-formed artificial bone opening portion, and then the screw member is placed in the center of the buffer member. The buffer member can be secured to the opening by being screwed into the through-hole and expanding the tip expansion portion beyond the opening diameter of the opening.
本発明の人工骨固定構造1は、図1に示すように、人工骨8と生体骨9とを、人工骨固定治具11により連結する構造である。人工骨固定治具11は、プレートと呼ばれる架橋部材5と、スクリュー31、41と、緩衝部材2とから成っている。プレート5は、その両側に形成されたスクリュー穴52に人工骨用スクリュー31及び生体骨用スクリュー41を挿通し、人工骨用スクリュー31と生体骨用スクリュー41とを、それぞれ人工骨8と生体骨9とにネジ止めすることにより、固定されている。人工骨8では、人工骨用スクリュー31は、緩衝部材2を介して固定されており、生体骨9では、生体骨用スクリュー41を直接にねじ込んで固定されている。緩衝部材2は、人工骨8の開口部81に挿入されて、緩衝部材2のフランジ部21と膨出部22とにより、開口部81の内部に支持されている。
The artificial
図2(A)及び(B)に示すように、緩衝部材2は、円筒状の挿入部23と、その一端231に形成されたフランジ部21と、他端232に形成された膨出部22とが一体に形成されている。挿入部23の膨出部側端部232と膨出部22とは、4つの切込み部25により4つに等割されており、外方からの応力により、膨出部22の外径をわずかに縮小することが可能になっている。挿入部21の内部には、貫通孔24が挿入部23の長手方向に沿って形成されていて、その両端部が外部に開口している。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
緩衝部材2の挿入部23の形状寸法は、人工骨8の開口部81の形状寸法に合わせて決定される。開口部81が円筒形の場合には、挿入部23を円筒形にするのが好ましく、その外径は、開口部81の内径より僅かに小さく形成するのがよく、開口部81に挿入部23をスムーズに挿入できる。挿入部23の長さは、人工骨8の厚さと同程度又は僅かに長くするのが好ましく、挿入後に緩衝部材がガタつくのを抑制することができる。
The shape dimension of the
緩衝部材2のフランジ部21は、図2では円形にされているが、これに限定されず、任意の形状にすることができる。フランジ部21には、プレート5が人工骨8に直接に接触するのを防止する機能があるので、プレート5の形状に合わせて適宜変更するのが好ましい。フランジ部21の厚さ21tは、厚すぎると、プレート5が浮き上がる若しくは人工骨が埋没する問題があり、薄すぎると、人工骨用スクリュー31の締付け後にフランジ部21が圧縮されると、プレート5が人工骨8と接触する可能性がある。よって、フランジ部21の厚さ21tは、固定する人工骨8の厚さと固定部位、及び形成する材質の圧縮容易性に合わせて適宜設定するのがよい。
The
緩衝部材2の膨出部22は、緩衝部材2が、人工骨8の開口部81に挿入した後に脱落するのを防止するために形成されている。膨出部22は、開口部81の裏面側まで突出させることにより開口部81の裏面側縁部に係合する。これにより、緩衝部材2は、開口部81から抜けにくくなる。よって、膨出部22の外径は、開口部8の内径よりも大きくしなくてはならい。しかしながら、その寸法差が大きすぎると、膨出部22を開口部8に挿通させにくくなるので好ましくない。
The bulging
緩衝部材2切込み部25は、少なくとも3つ形成されている。切込み部25の数が2つ以下であると、膨出部22の外径が縮径しにくく、膨出部22を人工骨8の開口部81に挿入する際に比較的強い力で押し込む必要があり、人工骨8や緩衝部材2に不要な応力を与えることになるので好ましくない。特に、切込み部25の数が3つ〜6つであるのが好ましく、人工骨8の開口部81に緩衝部材2を挿入しやすく、且つ挿入後に膨出部22が開口部81の外部に係合している間に、膨出部22が僅かな力で縮んで開口部81から抜ける不都合が起こりにくい。しかしながら、緩衝部材2の材質によっては、切込み部の数を変更することができ、例えば、緩衝部材2を硬質材料で形成した場合には、膨出部22が縮径しにくくなるので、切込み部の数を7つ以上形成するのが好ましい場合もある。
At least three
緩衝部材2の貫通孔24は、ネジ切りしていない曲面の内壁243で構成されている。通常は、貫通孔24の内径を、人工骨用スクリュー3の外径3dよりも小さくする。貫通孔24の内壁243は、貫通孔24内に人工骨用スクリュー3をねじ込むことにより、内壁243にネジ溝が形成される。これにより、内壁243と人工骨用スクリュー3の外面とを密着させることができる。
The through
さらに、貫通孔24は、フランジ部21側の内径241dから、膨出部側の内径242dに向かって縮径されているのが好ましい。挿入部22の膨出部側端部232には、切込み部25が形成されているので、膨出部22を内方に縮径する応力がかかると、緩衝部材2は、人工骨8の開口部81から脱落するおそれがある。貫通孔24の膨出部側の内径242dを小さくすることにより、貫通孔24に人工骨用スクリュー3をねじ込むと、膨出部22を外方に押し出す応力が発生して、開口部81から緩衝部材2が脱落するのを効果的に抑制できる。また、貫通孔24を全体的に小径にするのに比べて、人工骨用スクリュー3のねじ込みに要する力が小さく済むので好ましい。
Further, the through
緩衝部材2は、体内で長期間にわたって使用されるので、耐摩耗性、生体安全性のある材料から形成しなくてはならない。さらに、本発明における緩衝部材2の使用方法によって求められる材料の性質として、(1)膨出部22を人工骨8の開口部81に挿入する際に縮径でき、且つ膨出部22が開口部81から突出した後に元の形状に復元できる弾力性と、(2)貫通孔24に人工骨用スクリュー3を螺入する際に、スクリュー3をねじ込んで貫通孔内壁243にネジ溝を形成でき且つスクリュー3が脱落しない程度に保持できる硬度と、(3)人工骨用スクリュー3をねじ込んで、プレート5がフランジ部21を圧縮するときに、フランジ部21の厚さ21tが極端に小さくならない程度の圧縮変形性などの性質がある。現在知られている生体安全性の高いプラスチックである超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)は、上記の性質を有しており、緩衝部材2の材料として好ましく用いることができる。
Since the
図3に示すように、人工骨用スクリュー3と生体骨用スクリュー4とは、それらの先端部32、42の形状が異なっている。生体骨用スクリュー41は、生体骨9をネジ切りしながら螺入できるように、先端部42が尖っている。これに対して、人工骨用スクリュー3では、緩衝部材2の貫通孔24に螺入して緩衝部材2の貫通孔内壁243に螺着するので、先端部31が尖っている必要はなく、好ましくは丸くされている。人工骨8は、生体骨に比べて厚さが薄い事があり、生体骨用スクリュー4と同じ先端形状のスクリューを使用した場合に、尖った先端部が人工骨8の裏面から突出して、骨格の内部にある臓器に損傷を与える危険がある。そこで、人工骨用スクリュー3の先端部31を丸くして、もしも先端部31が人工骨8の裏面から突出したとしても、臓器に損傷を与えることのないようにするのが好ましい。また、人工骨用スクリュー3の長さを、使用する人工骨8の厚さに合わせて変更して、先端部31が突出しないように設定するのが好ましい。
As shown in FIG. 3, the
人工骨用スクリュー3と生体骨用スクリュー4とは、その使用状況に合わせて先端形状が異なっているが、非常に小さいものなので、先端形状の視認により識別するのは困難で、2種類のスクリューが誤用される危険性が高い。そこで、視認以外の方法により、識別可能にされているのが好ましい。例えば、スクリュー3、4の頭部31、41に形成されるドライバー用の溝の形状や寸法を異ならせて、それぞれ専用のドライバーでのみ螺入可能にする方法が考えられる。実際に、人工骨用スクリュー3と生体骨用スクリュー4とでは、螺入時に異なるトルク制御を必要とすることから、それぞれ専用ドライバーを使用するのが好ましい。
人工骨用スクリュー3及び生体骨用スクリュー4は、生体骨9にねじ込むことのできる硬さを有し、且つ生体安全性の高い材質から形成されており、例えば、チタンやチタン合金などの金属から形成されている。
The
The
人工骨8と生体骨9との間を架橋して接続するプレート5は、既知のプレートシステムで利用されるマイクロプレートを利用することができる。マイクロプレートは、生体安全性の高いチタン又はチタン合金の薄板から成り、細幅帯状の架橋部51とスクリューを挿通するスクリュー穴52とを、適宜配置して成形されている。架橋部の配置形態により、様々な形状のマイクロプレートがある。例えば、架橋部を直線に配置したI型プレート、I型プレートの一方の端部を直角方向に屈曲したL型プレート、I型プレートの一方の端部を分岐したY型プレート、I型プレートの両方の端部を分岐したX型プレート、架橋部を四角形に結合した□型プレート、架橋部を三角形に結合した△型プレートがあり、さらに変形例として、透かし模様を設けた円形プレートの周囲に複数のスクリュー穴を備えた○型がある。いずれの形状のマイクロプレートも、本発明に好適に利用できる。
The
本発明にかかる人工骨固定治具11を用いた人工骨固定構造1は、人工骨8の開口部81に緩衝部材2を挿入する操作と、人工骨8に架橋部材5を固定する操作と、生体骨9に架橋部材5と操作と、により形成される。
The artificial
緩衝部材2の挿入操作では、人工骨8の開口部81に、人工骨表面側85から緩衝部材2の膨出部22及び挿入部23を挿入する。緩衝部材2の膨出部22の外径は、開口部81の内径よりも大きくされている。しかし、切込み部25が形成されていることにより膨出部22の外径を縮径できるので、膨出部22を開口部81に比較的容易に挿入することができる。緩衝部材2は、膨出部22が貫通孔81を通り抜けて、人工骨8の裏面側86に突出するまで挿入される。人工骨裏面側86突出した膨出部22は、縮径方向の応力から解放されて、元の外径に復元する。これにより、膨出部22の外径が開口部81の内径より大寸法になるので、膨出部22が開口部81の縁部に係合する。また、人工骨表面側85では、開口部81の周辺に、緩衝部材2のフランジ21が延びており、緩衝部材2がさらに開口部81に挿入されるのを阻んでいる。このようにして、緩衝部材2は、フランジ21と膨出部22とにより、開口部81の内部に仮固定される。しかしながら、膨出部22は、比較的弱い力で縮径するので、この状態で長期間にわたって使用すると、緩衝部材2の脱落の危険がある。
In the insertion operation of the
人工骨8と架橋部材5との固定操作では、人工骨用スクリュー3を、まずプレート5のスクリュー穴52の1つに挿通し、次いで緩衝部材2の貫通孔24に人工骨表面側85から螺入して、貫通孔内壁243に螺着する。人工骨用スクリュー3の先端部32が、切込み部25の形成されている領域まで到達すると、膨出部22の外径が縮径しにくくなり、スクリュー3がより深く挿入されると、膨張部22を縮径できなくなる。よって、緩衝部材2は、人工骨8の開口部81から脱落する可能性が殆どなく、長期間にわたって安定した結合力が得られる。人工骨用スクリュー3は、緩衝部材2に螺着することにより、プレート5と共に人工骨8に固定される。
In the fixing operation of the
生体骨9と架橋部材5との固定操作では、生体骨用スクリュー4を、プレート5の別のスクリュー穴52に挿通し、そして生体骨9にその表面側95からねじ込むことにより、生体骨9とプレート5とを結合する。生体骨用スクリュー4を生体骨9に螺着する位置は、人工骨8に固定済みのプレート5のスクリュー穴52に合わせて決定される。生体骨9と生体骨用スクリュー4との螺着は、従来から行われている固定方法であり、生体骨9が弾力性を有することから、長期間にわたって安定した結合力が得られる。生体骨用スクリュー4によりプレート5が生体骨9に固定されて、人工骨8と生体骨9との間が、プレート5の架橋部51により接続されることになる。
In the operation of fixing the living
本発明の人工骨固定構造1による固定は、従来から知られているプレートシステムによる生体骨−生体骨の固定を、生体骨−人工骨の固定に拡張するものであり、プレートシステムの利点と、プレートシステムの使用で培われたノウハウをそのまま受け継ぐことができる。
The fixation by the artificial
図4は、本発明の人工骨固定構造1により頭蓋骨に人工骨を固定した状態を、頭蓋骨の表面側から図示した斜視図である。人工骨8には、浸出液用の開口部81が多数形成されている。人工骨8の外縁部近傍に形成された開口部81のいくつか(この図では4つ)を用いて、本発明の人工骨固定治具11により生体骨−人工骨の固定を行った。固定箇所の個数及び位置は、人工骨8の形状、寸法、及び固定部位に合わせて、適宜変更するのが好ましい。
FIG. 4 is a perspective view illustrating the state in which the artificial bone is fixed to the skull by the artificial
図5は、図4の人工骨固定構造1により固定した固定部分の1つを拡大した図である。この例では、両端に2つずつスクリュー穴52を備えたI型プレート5を使用している。人工骨8の表面側85には、緩衝部材2のフランジ部21が配置されている。この例では、フランジ部21は、直径約8mmの円盤状に形成した。緩衝部材2の挿入部23及び膨出部22は、人工骨8の開口部81内部及び人工骨8の裏面側86に位置しているので、図には示されていない。フランジ部21の表面側には、プレート5の一端55が配置されていて、そこに形成されたスクリュー穴52を、人工骨用スクリュー3により人工骨8に固定して、プレート5と人工骨8とを結合している。この例では、人工骨8とプレート5とは、1本の人工骨用スクリュー3により固定されているが、人工骨8の開口部81が適当な位置に形成されており、且つ緩衝部材2のフランジ部の形状を工夫すれば、2本のスクリュー3で固定することもできる。
FIG. 5 is an enlarged view of one of the fixing portions fixed by the artificial
生体骨9の表面側95には、プレート5の他端56が配置されており、そこに形成されたスクリュー穴52を、生体骨用スクリュー4により生体骨9に固定して、プレート5と生体骨9とを結合している。この例では、生体骨9とプレート5とは、2本の生体骨用スクリュー4、4により固定されている。
The
本発明の人工骨固定構造は、従来のマイクロプレートをスクリュー止めする手法を用いて人工骨と生体骨とを固定することができるので、簡単な操作で、長期間にわたって確実な固定を得られ、また、骨格内部の臓器を不用意に損傷するおそれが少ないという利点を有する。さらに、従来から人工骨に形成されている浸出液用開口部を利用すれば、人工骨に、固定用の開口部を新たに形成する必要がないので、現在使用されている人工骨の固定に、即時に対応することができる。 Since the artificial bone fixing structure of the present invention can fix the artificial bone and the living bone using a conventional method of screwing the microplate, a simple operation can provide a reliable fixation over a long period of time, In addition, there is an advantage that there is less risk of inadvertently damaging the internal organs of the skeleton. Furthermore, if an exudate opening conventionally formed in an artificial bone is used, it is not necessary to newly form an opening for fixation in the artificial bone, so for fixing an artificial bone currently used, Can respond immediately.
1 人工骨固定構造
2 緩衝部材
3 人工骨用スクリュー(スクリュー部材)
4 生体骨用スクリュー(スクリュー部材)
5 プレート(架橋部材)
8 人工骨
9 生体骨
11 人工骨固定治具
21 フランジ部
22 膨出部
23 挿入部
24 貫通孔
25 切込み部
32 人工骨用スクリューの先端部
42 生体骨用スクリューの先端部
51 プレートの架橋部
52 プレートのスクリュー穴
DESCRIPTION OF
4 Screw for living bone (screw member)
5 Plate (Bridged member)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
上記固定治具は、
(a)人工骨及び生体骨に螺着させるスクリュー部材と、
(b)スクリュー部材で両端が固定され、人工骨と生体骨とを連結する架橋部材と、からなり、
人工骨へのスクリュー部材の螺着に先立ち、人工骨は開口部が予め形成され、
該開口部に、全体として円筒形状で、中心に貫通孔を有し、先端部に少なくとも3割りされた膨張部と後端部にフランジ部とを備えた緩衝部材を挿入して、上記開口部に仮止めし、次いでスクリュー部材を上記緩衝部材の中心貫通孔に螺入させて先端膨張部を開口径より拡張して上記開口部に抜け止め固定する人工骨固定構造。 It is a structure that fixes an artificial bone to a living bone using a fixing jig,
The fixing jig is
(A) a screw member screwed to an artificial bone and a living bone;
(B) a screw member that is fixed at both ends and includes a bridging member that connects the artificial bone and the living bone;
Prior to screwing the screw member onto the artificial bone, the artificial bone is pre-formed with an opening,
A buffer member having a cylindrical shape as a whole and having a through-hole in the center, an expansion portion divided into at least three ends at the front end portion, and a flange portion at the rear end portion is inserted into the opening portion. An artificial bone fixing structure in which the screw member is screwed into the central through hole of the buffer member and the tip inflated portion is expanded from the opening diameter to prevent the screw member from coming off.
(a)人工骨及び生体骨に螺着させるスクリュー部材と、
(b)スクリュー部材で両端が固定され、人工骨と生体骨とを連結する架橋部材と、
(c)人工骨と該人工骨に螺着するスクリュー部材との間に介在させる緩衝部材であって、全体として円筒形状で、中心に貫通孔を有し、先端部に少なくとも3割りされた膨張部と後端部にフランジ部とを備えた緩衝部材と、からなり、
予め形成された人工骨の開口部に緩衝部材を挿入することにより、緩衝部材を開口部に仮止めでき、次いでスクリュー部材を緩衝部材の中心貫通孔に螺入させて先端膨張部を開口部の開口径よりも拡張することにより、緩衝部材を開口部に抜け止め固定できる人工骨固定治具。 A fixing jig for fixing an artificial bone to a living bone, the fixing jig,
(A) a screw member screwed to an artificial bone and a living bone;
(B) a bridging member that is fixed at both ends with a screw member and connects the artificial bone and the living bone;
(C) A cushioning member interposed between the artificial bone and a screw member screwed onto the artificial bone, and has a cylindrical shape as a whole, has a through hole in the center, and is expanded at least by 30 at the tip. And a cushioning member provided with a flange portion at the rear end portion,
By inserting the buffer member into the opening of the artificial bone formed in advance, the buffer member can be temporarily fixed to the opening, and then the screw member is screwed into the central through-hole of the buffer member so that the tip inflated portion of the opening is An artificial bone fixing jig that can be fixed to the opening to prevent the buffer member from coming off by expanding the diameter of the opening.
The artificial bone fixing jig according to any one of claims 5 to 7, wherein an inner diameter of the through hole is reduced from one end of the insertion portion toward the other end.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2005
- 2005-02-25 JP JP2005051425A patent/JP2006230787A/en active Pending
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