JP2006501914A - 自己固定式骨接合装置 - Google Patents

Abstract

固定ねじ（３）を通すための挿入穴（２）を備えた骨接合プレート（１）を有する自己固定式の骨接合装置であって、前記骨接合プレート（１）が複合部材から構成され、このプレートの挿入穴（２）の周辺部が、生物学的に適合するプラスチック材料製のインサート（４）からなり、前記インサートは、前記プレートの金属製部分が有する穴（６）に挿入される装置である。

Description

本発明は、適切な形状のプレートをねじにより骨部分に固定して骨を接合するように構成された、自己固定式の骨接合装置または骨切り術の装置に関する。

チタンプレートまたはその他の材質のプレートとねじとにより、骨部分を接合して骨接合を行うことは、たとえば、整形外科などの骨外科ではよく行われている手術である。

良好な結果を得るには、プレートまたはインプラントを、前記インプラントにより組み立てられる骨部分で常時締めつけることが必要である。そのため、骨部分に対するインプラントのあらゆる移動を防止するために、ねじがゆるんだり後退したりすることのないようにしなければならない。

一方で、組立品の品質を改善するには、組み立てられる骨部分の配置と形状とに応じて、プレートに対するねじの取付け方向を選択できるようにすることが望ましい。

ねじがゆるんだり後退したりしないようにするために、プレートに設けられたねじの挿入穴の入口にブロック部品を収容して、骨物質へのねじ留め後、前記ねじが後退してあらゆる軸方向運動をしないようにすることが提案された（特許文献１、特許文献２）。例えば、特許文献１では、外側がねじ切りされた受けねじを用いて、プレートが備えるねじの挿入穴の入口に設けられた係合するねじ山と、前記受けねじとが協働するように構成されており、それによって前記ねじの頭部が前記受けねじに接して固定され、ねじが前記プレートに対して軸方向移動することがない。そのため、こうしたブロックによってプレートは常に骨部分に押しつけられる。

幾つかのメーカーにより提案された上記装置は、今日、取付け固定という観点から最も確かな解決方法になっている。しかしながら、これらの装置は比較的複雑である上、比較的厚みのあるプレートを用いなければならないので、これは、関与する骨が小さいことからプレートの厚みをできるだけ薄くしなければならない手足の骨の手術での使用には全く適さない。

特許文献１では、また、インプラントと骨等の２個のエレメントの結合装置が開示されている。インプラントがねじの挿入穴を有し、穴の軸が互いに斜めに配向されているので、これらの穴を通るねじの方向は、前記軸の方向により厳密に決められる。このような装置の使用を検討できるのは同じ骨折を整復する場合だけである。というのも、そうでなければ、考えられる骨折の事例と同数のプレートモデルを用意することが必要になり、それはほぼ不可能だからである。実際、整形外科で遭遇する様々な問題に応じてねじの取付け方向を選択できるようにする可能性は全く提供されていない。

特許文献３では、取付け固定可能な骨接合用プレートが記載されており、ねじと、プレートに設けられたねじの挿入穴とが、それぞれ、プレートにねじを斜めに挿入できるとみなされた固定ねじ山と、それに係合する輪郭とを備えている。このような装置を実際に製造することは困難であって、その有効性は立証されていないように思われる。

一般に、小型プレートを使うことが必要な小さい骨の骨接合の分野において、現在市販されている装置は、ねじとプレートとの間の角方向の振れを可能にしないので、ねじは必然的にプレートに対して垂直に配置されることになる。ところで、実際には、ねじ留めの際に品質の良い一つまたは複数の骨を使用することに代えて、一つまたは複数のねじを傾斜できるようにすることが望ましい。
欧州特許第０３４５１３３号明細書 仏国特許第２７９４９６３号明細書 国際公開第００／６６０１２号パンフレット 国際公開第９８／４００２４号パンフレット

本発明は、特に、使用可能なプレートの大きさが著しく小さい手足の外科には、難しい整形外科術（重大な損傷の処置）用の既存の装置が転用不能であることから、特に、プレートとねじとを用いた骨接合システムの上記の欠点を解消することを目的とする。

本発明によれば、この目的は、ねじの挿入穴を備えたプレートと、骨の土台に前記プレートを固定するためのねじとを有する自己固定式の骨接合装置により達成され、この装置は、骨接合プレートが、少なくともねじの挿入穴を画定するエリアでは、前記プレートの固定に使用可能なタッピングねじによる、穴の周辺部を自己ねじ切り可能な機械特性を備えた材料で、構成されることを特徴とする。

別の特徴的な構成によれば、骨接合プレートが複合部材からなり、その穴の周辺部が、生物学的に適合するプラスチック材料で製造されたインサートから構成され、前記インサートは、前記プレートの他の金属製部分が有する穴に挿入される。

別の特徴的な構成によれば、穴の周辺部が、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなるインサートから構成され、プレートの他の部分がチタンから構成される。

別の特徴的な構成によれば、ねじの頭部が円錐形のねじ山を有する。

上記の特徴的な構成により、ねじの自己ねじ切りを行う頭部は、ねじが係合される穴の周辺部に螺旋状の固有の受容溝を刻むので、その後、前記ねじは、頭部が溝で締め付けられ、プレートに自動的に固定される。

一方で、本発明による骨接合プレートは、必要に応じて、前記プレートの穴の軸に対してねじの取付け方向を選択できる。

以上のような非常に有効な結果を得ることに加えて、本発明による骨接合装置では、次のような複数の長所が得られる。
−簡易構造であるので、経済的に製造できる。
−設置が容易である。
−使用時の信頼性がきわめて高い。
−小型の骨接合プレートを固定ねじで取付け固定することができる。これは、現時点で市場で提案されているシステムでは不可能である。

従って、この骨接合装置は、設置が容易であること、また使用時の信頼性が高いことに関して、外科医の期待に完全に応えるものである。

上記の目的、特徴、および長所その他は、添付図面に関する以下の説明から一層理解されるであろう。

図１は、例としてのみ挙げられた本発明による骨接合プレートの構造の部分切欠き斜視図である。
図２は、図１の部分縦断面図である。
図３は、本発明の実施形態に使用可能な円錐形の頭部を持つねじの軸方向の部分拡大正面図である。
図４は、タッピングねじを受容するために骨接合プレートに設置されたインサートの細部を示す軸方向断面図である。
図５は、前記インサートの断面斜視図である。
図６は、このインサートと骨部分とにねじ留めされるタッピングねじを示す軸方向断面図である。
図７は、骨部分を接合するための本発明による骨接合プレートの固定を示す部分断面図であり、２本の固定ねじ（左右）が骨部分とプレートとに完全にねじ留めされ、第三のねじ（中央）が設置途中であるところを示している。

以下、添付図面を参照しながら、少しも限定的ではないが、本発明による自己固定骨接合装置の有効な実施例について説明する。

この装置は、横の穴２を備えた骨接合プレート１と固定ねじ３とを有する。

本発明によれば、骨接合プレート１の、少なくとも固定ねじ３の挿入穴２を画定するエリアは、骨物質に前記プレートを固定するために使用可能なタッピングねじにより、前記穴の周辺部にねじ自身がねじを立てることができる機械特性を備えた材料（インサート）４で形成されている。

骨接合プレート１は、処置すべき骨折の整復もしくは形成外科的な整復の事例に適したあらゆる構造を備えることができる。そのため、図１に示した形状は、考えられる構造の一例にすぎない。プレートの穴２の場所についても同様である。

好適には、骨接合プレート１が複合部材からなり、その穴２の周辺部が生物学的に適合するプラスチック材料で構成され、前記プレートのその他の部分またはその他の面５は金属製である。

穴２の周辺部は、高性能の熱可塑性ポリマーで製造可能である。好適には、機械特性が非常に優れていて金属同様に加工できるポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）で穴２の周辺部を製造することが有利である。

骨接合プレート１の他の部分または他の面５は、ステンレスで製造可能である。好適にはこの部分をチタンで製造することが有利である。

金属製のベースプレート５に設けられる穴６に、挿入穴２の周辺部を構成するインサート４をしっかりと固定するには、この２つの材料を密接に接触させるという長所を備えた一体成形技術を用いることができる。

しかし、好適には、金属プレート５の穴６に機械組立によりＰＥＥＫインサート４を設置する。ＰＥＥＫインサート４は、変形および加圧により金属プレートの穴に係合され、その後、この穴に保持される。たとえば、インサート４に周辺溝４ａを設けることができ、インサートを前記穴に押し込むとき、プレート１の穴６の上縁６ａが前記溝に係合される。ねじ３をねじ留めする場合、インサート４が変形し、金属プレート５の穴６の縁で圧縮されるので、これによって、前記インサートは前記金属プレートに一層しっかりと固定される。

前記インサートにねじをねじ留めする場合、金属プレート５の穴６でインサート４が回転するあらゆる可能性を阻止する手段を設ける。この手段は、たとえば、金属プレート５の穴６の円筒形の内面に、この穴の軸と平行に設けられた一つまたは複数の筋で構成可能である。

上記の手段により、インサート４は、軸方向運動したり回転運動したりする可能性がなくなり、骨接合プレート１にしっかりと結合される。

穴２は円錐形である。骨接合プレート１の外側から接近できる穴２の大きい方の開口部２ａが、穴の入り口を構成し、他方で、前記穴２の小さい方の開口部２ｂは、組み立てられる骨部分に取り付けられるプレートの内側に通ずる。インサート４の穴の円錐形の壁７は、なめらかであって、骨接合プレートの使用前には、ねじ山を全く有していない。

上記の骨接合プレート１の固定に使用可能なねじ３は、円錐形のねじ山９を備えた近位端または頭部８を有し、このねじ山の直径は、前記ねじの近位端に向かって大きくなっている。

これらのねじは、たとえば、特許文献４に記載されたタイプである。ねじ３は、円筒形のねじ山１１を備えた遠位部分１０と、円錐形のねじ山９を備えた近位部分または頭部８と、好適には、前記遠位部分１０と近位部分８との間に配置されたなめらかな中間区間１２とを有している。

ねじ３は、生物学的に適合するあらゆる適切な材料で製造され、有利には、「カニューレ」タイプであり、すなわち、ピンを通すために前記ねじの一端から他端に延びる軸方向の管路１３を備える。

ねじの遠位部分１０の円筒形のねじ山１１の直径は、穴２の小さい方の開口部２ｂの直径よりも小さいので、前記ねじの遠位部分は、骨に骨接合プレート１を固定する場合、前記穴を自在に通過できる。

本発明による骨接合プレートは、前記プレートの穴２の軸に対して一定の角度でねじ３をねじ留めできる。

図７は、本発明による骨接合装置により骨片Ｏ１、Ｏ２を接合する一例を示している。

図の左部分および右部分では、完全にねじ留めされた２個のねじ３により骨片Ｏ１、Ｏ２に骨接合プレート１が押し付けられており、遠位部分１０が骨物質１４にねじ留めされ、近位部分８が前記プレートのインサート４にねじ留めされ、ねじが互いに異なる方向を向き、このような配置で取付け固定されていることが分かる。

図の中央部分では、ねじ３がねじ留め中であることが分かる。

先に述べたように、本発明は、骨物質へのねじ留め後、ねじが少しも後退する可能性なく、ねじを固定することができる。こうした固定は、タッピングねじのねじ山を持つ円錐形の頭部が、ねじとインサートとのかさ歯車状結合による固定効果を生じるだけにますます有効である。

例としてのみ挙げられた本発明による骨接合プレートの構造の部分切欠き斜視図である。 図１の部分縦断面図である。 本発明の実施形態に使用可能な円錐形の頭部を持つねじの軸方向の部分拡大正面図である。 タッピングねじを受容するために骨接合プレートに設置されたインサートの細部を示す軸方向断面図である。 前記インサートの断面斜視図である。 このインサートと骨部分とにねじ留めされるタッピングねじを示す軸方向断面図である。 骨部分を接合するための本発明による骨接合プレートの固定を示す部分断面図であり、２本の固定ねじ（左右）が骨部分とプレートとに完全にねじ留めされ、第三のねじ（中央）が設置途中であるところを示している。

符号の説明

１ プレート（骨接合プレート）
２ 穴（挿入穴）
２ａ 穴の大きい方の開口部
２ｂ 穴の小さい方の開口部
３ ねじ（固定ねじ）
４ インサート
５ ベースプレート（金属プレート、面）
６ 穴
７ 円錐形の壁
８ 近位部分または頭部
９ 円錐形のねじ山
１０ 遠位部分
１１ 円筒形のねじ山
１２ 中間区間
１３ 軸方向の管路
１４ 骨物質
Ｏ１、Ｏ２ 骨片

Claims (9)

1. 固定ねじ（３）を通すための挿入穴（２）を備えた骨接合プレート（１）を有する自己固定式の骨接合装置であって、前記骨接合プレート（１）が複合部材から構成され、このプレートの挿入穴（２）の周辺部が、生物学的に適合するプラスチック材料製のインサート（４）からなり、該インサートは、前記プレートの金属製部分が有する穴（６）に挿入されることを特徴とする装置。
2. 挿入穴（２）の周辺部が、高性能の熱可塑性ポリマーからなるインサート（４）から構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 挿入穴（２）の周辺部が、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなるインサート（４）から構成されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 固定ねじ（３）の挿入穴（２）が、円錐形であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. プレートの他の部分、すなわちベースプレート（５）が、チタン製であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
6. 挿入穴（２）の周辺部を構成するインサート（４）が、プレートの他の部分、すなわちベースプレート（５）に、一体成形により組み込まれることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
7. 挿入穴（２）の周辺部を構成するインサート（４）が、プレートの他の部分、すなわちベースプレート（５）に、機械組立により組み込まれることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記固定ねじ（３）が、円錐形のねじ山（９）を備えた近位部分または頭部（８）を有するタッピングねじであって、ねじ山の直径が、前記ねじの近位端に向かって大きくなることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
9. ベースプレート（５）の穴（６）に係合されたインサート（４）を回転させないようにする手段を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
   

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