JP2010005143A - 骨折用内固定器具 - Google Patents

Abstract

【課題】骨の脆弱部にも使用可能な骨折用内固定器具を提供すること。
【解決手段】本発明の骨折用内固定器具は、骨折箇所を含む骨を貫通するように骨に刺入されるシャフトと、前記シャフトを挿通される貫通孔を有し、骨折箇所近傍の骨の表面にあてがわれるプレートと、前記シャフトの第１の端部に固定され、前記貫通孔において前記シャフトの第１の端部と前記プレートとを固定する第１の止め具と、前記シャフトの第２の端部に固定される第２の止め具とを有する。本発明の骨折用内固定器具は、前記プレートおよび前記第２の止め具で骨折箇所を含む骨を挟みこむことで骨折箇所を固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、骨折箇所を整復固定する内固定器具に関する。

現在、わが国においてプレート固定による骨接合術のうちロッキングプレートを用いた骨接合術は半数以上を占めている。ロッキングプレートは、プレートとスクリュー（固定具）とを固定し、優れた角度安定性を実現することができる（例えば、特許文献１参照）。ロッキングプレートを用いた骨接合術は、骨折箇所の転移が生じにくく、骨粗鬆症の症例でも固定性がよいといわれている。また、ロッキングプレートを用いた骨接合術は、固定具を骨に圧着した状態で固定しなくても整復転移を生じないため、骨膜血行の面でも有利であるといわれている。
特開２００２−１５３４７８号公報

ロッキングプレートを用いた骨接合術は、プレートとスクリューの角度安定性に依存して骨折箇所に対して荷重架橋を形成する固定方法であり、スクリューが刺入される骨の強度がスクリューによる応力集中に十分耐えられることが前提となっている。実際、スクリュー（固定具）自体の強度や、低密度海綿骨領域におけるスクリューの引き抜き強度ばかりが注目されている。

しかしながら、従来のロッキングプレートを用いた骨接合術には、骨の脆弱部（例えば、低密度海綿骨領域）に適用すると、スクリュー（固定具）による骨のせん断が生じてしまい、十分に固定できないという問題があった。また、関節内骨折に適用した場合には、関節面にステップオフやギャップが形成されたり、整復矯正損失が生じたりするという問題もあった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、骨の脆弱部においても骨折箇所を強固に固定することができる骨折用内固定器具を提供することを目的とする。

本発明の骨折用内固定器具は、骨折箇所を含む骨を貫通するように骨に刺入されるシャフトと、前記シャフトを挿通される貫通孔を有し、骨折箇所近傍の骨の表面にあてがわれるプレートと、前記シャフトの第１の端部に固定され、前記貫通孔において前記シャフトの第１の端部と前記プレートとを固定する第１の止め具と、前記シャフトの第２の端部に固定される第２の止め具とを有する。本発明の骨折用内固定器具は、前記プレートおよび前記第２の止め具で骨折箇所を含む骨を挟みこむことで骨折箇所を固定する。

本発明によれば、骨の強度に依存することなく、プレートと第２の止め具で骨を挟み込むことにより骨折箇所を固定するため、骨の脆弱部においても骨折箇所を強固に固定することができる。

本発明の骨折用内固定器具は、（１）骨折箇所を含む骨を貫通するように骨に刺入されるシャフトと、（２）前記シャフトを挿通される貫通孔を有し、骨折箇所近傍の骨の表面にあてがわれるプレートと、（３）前記シャフトの第１の端部に固定され、前記プレートの貫通孔において前記シャフトの第１の端部と前記プレートとを固定する第１の止め具と、（４）前記シャフトの第２の端部に固定される第２の止め具とを有する。本発明の骨折用内固定器具は、プレート（および第１の止め具）と第２の止め具とで骨を挟みこむことで骨折箇所を強固に固定することを特徴とする（図１参照）。

本明細書において「シャフトの端部」とは、シャフトの先端だけではなくその近傍を含む部位を意味する。より具体的には、シャフトを骨に貫通させた場合に骨の外に現れる２つの部位のうち、一方を「シャフトの第１の端部」と称し、他方を「シャフトの第２の端部」と称する。

シャフトは、骨折箇所を含む骨を貫通するように骨に刺入される棒状の部材である。シャフトの長さは、骨に刺入された際に両端が骨の外に出る長さであれば特に限定されず、刺入される骨の太さなどに応じて適宜設定される。長めのシャフトを骨に刺入した後に余分な部分を切除するようにしてもよい。シャフトの太さは、２つの止め具で骨を挟み込んだ際に十分な強度を発揮しうる太さであれば特に限定されず、シャフトの材料などに応じて適宜設定される。シャフトの材料は、十分な強度および生体適合性があれば特に限定されず、例えばチタンなどの生体適合性金属である。例えば、チタン製のシャフトを橈骨遠位端の骨折に適用する場合、シャフトの長さは３０〜１００ｍｍ程度、シャフトの太さは０.７〜２.５ｍｍ程度であればよい。また、チタン製のシャフトを橈骨遠位端以外の部位の骨折に適用する場合、シャフトの長さは５０〜１５０ｍｍ程度、シャフトの太さは２.０〜７.０ｍｍ程度であればよい。第１の止め具または第２の止め具に雌ネジが形成されている場合は、この雌ネジに螺合可能な雄ネジがシャフトに形成されていることが好ましい（実施の形態１，２参照）。

プレートは、いわゆるロッキング機構を備えた骨固定用プレートであり、シャフトを挿通される貫通孔と、１または２以上のスクリュー孔とを有する。このプレートは、骨折箇所近傍の骨の表面にあてがわれ、スクリューで固定される。プレートの大きさおよび形状は、骨折箇所に応じて適宜設定される。プレートの材料は、十分な強度および生体適合性があれば特に限定されず、例えばチタンなどの生体適合性金属である。

貫通孔は、ロッキング機構によりシャフトを所望の角度で固定するための孔である。貫通孔の位置および数は、プレートの形状や骨折箇所などに応じて適宜設定される。貫通孔の形状および直径は、第１の止め具の形状やシャフトの太さなどに応じて適宜設定される。

スクリュー孔は、プレートを骨に固定するスクリューを螺入するための孔である。スクリュー孔の位置および数は、プレートの形状や骨折箇所などに応じて適宜設定される。スクリュー孔の直径は、使用するスクリューに応じて適宜設定される。スクリュー孔は、皿もみされていることが好ましく、球面孔であることが特に好ましい。

プレートを骨に固定するためのスクリューは、例えば皿小ネジである。スクリューの長さおよび太さは、刺入される骨の部位などに応じて適宜設定される。スクリューの材料は、生体適合性があれば特に限定されず、例えばチタンなどの生体適合性金属である。

第１の止め具は、シャフトをプレートに対して所望の角度に傾けた状態で、シャフトの第１の端部と前記プレートとを固定する。第１の止め具の材料は、生体適合性があれば特に限定されず、例えばチタンなどの生体適合性金属である。後述する実施の形態に示すように、第１の止め具は２以上の部材から構成されていてもよい。

ロッキング機構は、プレートの貫通孔と第１の止め具とを組み合わせて使用することで実現される。ロッキング機構を実現するための構成は特に限定されない。通常、プレートの貫通孔には、雌ネジが形成されたザグリ穴と、ザグリ穴に続く球面孔（球面座を有する孔）が形成される。この場合、第１の止め具は、貫通孔の球面座に隙間無く接触しうる形状の球面部材、およびザグリ穴の雌ネジに螺合可能な雄ネジを有する止めネジを含む。ロッキング機構を実現するための具体的な構成例を後述する実施の形態において説明する。

第２の止め具はシャフトの第２の端部に固定される部材である。第２の止め具は、シャフトに固定されうるものであれば特に限定されず、例えばナットなどである。第２の止め具の大きさおよび形状は、特に限定されず、接触する骨の強度などに応じて適宜設定される。すなわち、接触する骨の強度が低い場合は、骨にかかる圧力を分散させる観点から接触面積が大きいほうが好ましい。同様の観点から、第２の止め具と骨との間に別個のプレートやワッシャーなどを配置してもよい。このとき、プレートまたはワッシャーが大きすぎると皮切長が長くなるとともに設置性が低下してしまうため、プレートおよびワッシャーの大きさは皮切長および設置性に考慮して適宜設定することが好ましい。例えば、ワッシャーを配置する場合、ワッシャーの径は３〜８ｍｍ程度が好ましい。第２の止め具の材料は、生体適合性があれば特に限定されず、例えばチタンなどの生体適合性金属である。

以下、図面を参照して本発明の骨折用内固定器具をより詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の骨折用内固定器具の構成を示す図である。実施の形態１の骨折用内固定器具は、橈骨遠位端骨折用の骨折用内固定器具である。図１（Ａ）は、骨折用内固定器具全体の模式図、図１（Ｂ）は、骨折用内固定器具の使用例を示す模式図である。

図１（Ａ）に示されるように、骨折用内固定器具１００は、シャフト１１０、プレート１２０、第１の止め具１３０（不図示）、および第２の止め具１４０を有する。

図１（Ｂ）に示されるように、シャフト１１０は、骨折箇所１５１を含む骨１５０を貫通するように骨１５０に刺入される。また、プレート１２０は、スクリューにより骨折箇所１５１近傍の骨１５０の表面に固定される。シャフト１１０の一方の端部（第１の端部）にはプレート１２０および第１の止め具１３０が固定され、他方の端部（第２の端部）には第２の止め具１４０が固定される。結果として、骨１５０は、プレート１２０（および第１の止め具１３０）と第２の止め具１４０との間に挟まれ、骨折箇所１５１は強固に固定される。

図２（Ａ），（Ｂ）は、シャフト、第１の止め具および第２の止め具の側面図、図２（Ｃ）は、プレートの貫通孔付近の部分拡大断面図である。

シャフト１１０ａは、骨１５０を貫通しうる長さの棒状の部材であり、第１の端部（図中左側）および第２の端部（図中右側）ともに雄ネジが形成されている。

第１の止め具１３０ａは、ボール（球面部材）１３１および止めネジ１３２から構成される。ボール１３１は、プレートの貫通孔１２１に形成された球面座１２２に球面接触しうる形状の部材であり、シャフト１１０ａの雄ネジに螺合可能な雌ネジを有する貫通孔が形成されている。シャフト１１０ａをボール１３１の貫通孔に螺入してボール１３１をシャフト１１０ａに固定し、このボール１３１をプレートの球面座１２２に球面接触させることで、プレート１２０に対するシャフト１１０ａの角度を調整（例えば、±３０度程度）することができるようになる（図２（Ｂ）参照）。プレート１２０に対するシャフト１１０ａの角度を所望の角度に調整した状態で止めネジ１３２をプレートの貫通孔１２１のザグリ穴に螺入することで、所望の角度でシャフト１１０ａをプレート１２０に強固に固定することができる（図２（Ｃ）参照）。

第２の止め具１４０ａは、シャフト１１０ａの雄ネジに螺合可能な雌ネジを有するナットであり、シャフト１１０ａの第２の端部の雄ネジに螺入されてシャフト１１０ａに固定される。

図３は、プレート１２０の一例を示す模式図である。図３（Ａ）は、スリット付きのプレート１２０の平面図、図３（Ｂ）は、スリット無しのプレート１２０の平面図である。いずれのプレート１２０においても、すべての孔がスクリュー孔として使用可能であり、遠位側（図中上側）の６つの孔は貫通孔１２１としても使用可能である。遠位側（図中上側）の６つの孔（貫通孔１２１）には、雌ネジが形成されたザグリ穴と、ザグリ穴に続く球面孔（球面座を有する孔）が形成されている。

次に、本発明の骨折用内固定器具の使用方法について説明する。

まず、皮膚を切開して予め判明している骨折箇所近傍の骨１５０の表面にプレート１２０をあてがう。このとき、骨折箇所１５１をまたぐようにプレート１２０をあてがう必要は特にない。プレート１２０を適切な位置にあてがった後、スクリューをスクリュー孔を通して骨１５０に螺入してプレート１２０を骨１５０の表面に固定する。このとき、スクリューができるだけ骨軸に直角になるようにして固定力の強化を図ることが好ましい。

次いで、第１の端部にボール１３１が固定されたシャフト１１０ａを、第２の端部側からプレートの貫通孔１２１を通して骨１５０内に刺入し、シャフト１１０ａを骨１５０に貫通させる。このとき、シャフト１１０ａが骨折箇所１５１を通過するようにシャフト１１０ａを骨１５０内に刺入する（図１（Ｂ）参照）。

シャフト１１０ａが骨１５０の所定の部位に刺入された後、プレートの貫通孔１２１のザグリ穴に、止めネジ１３２を螺入してボール１３１を押さえ付ける。その結果、シャフト１１０ａは、特定方向を向いた状態で固定される。

次いで、骨１５０を貫通して現れているシャフト１１０ａの第２の端部に第２の止め具（ナット）１４０ａをねじ込む。このとき、必要に応じて第２の止め具１４０ａと骨１５０との間に別個のプレートやワッシャーなどを配置してもよい。最後に、第１の止め具１３０ａおよび第２の止め具１４０ａからはみ出したシャフト１１０ａを切断した後、皮膚を縫合して骨折が治癒するまでこの状態を維持する。

以上の手順により、骨折箇所を含む骨１５０はプレート１２０および第１の止め具１３０ａと第２の止め具１４０ａとの間に挟まれ、骨折箇所は強固に固定される。

（実施の形態２）
実施の形態１では、第１の止め具の球面部材（ボール）をネジ固定する骨折用内固定器具の例を示した。実施の形態２では、第１の止め具の球面部材（ピンヘッド）をテーパー勘合で固定する骨折用内固定器具の例を示す。実施の形態１の骨折用内固定器具と同じ構成要素については同一の符号を付し、重複箇所の説明を省略する。

図４（Ａ），（Ｂ）は、実施の形態２の骨折用内固定器具のシャフト、第１の止め具および第２の止め具の側面図、図４（Ｃ）は、プレートの貫通孔付近の部分拡大断面図である。

シャフト１１０ｂは、第２の端部のみに雄ネジが形成されている点を除いては、実施の形態１で説明したシャフトと同じである。

第１の止め具１３０ｂは、ピンヘッド（球面部材）２３１、ホルダーリング２３２および止めネジ２３３から構成される。ピンヘッド２３１は、プレートの貫通孔１２１に形成された球面座１２２に球面接触しうる形状の部材であり、その内部に貫通孔が形成されている。図５に示されるように、ピンヘッド２３１にはスリット２３４が形成されており、ピンヘッド２３１とホルダーリング２３２がテーパー勘合することでこのスリット２３４が閉じ、ピンヘッド２３１がシャフト１１０ｂに固定される。シャフト１１０ｂに固定されたピンヘッド２３１をプレートの球面座１２２に球面接触させることで、プレート１２０に対するシャフト１１０ｂの角度を調整（例えば、±３０度程度）することができるようになる（図４（Ｂ）参照）。プレート１２０に対するシャフト１１０ｂの角度を所望の角度に調整した状態で止めネジ２３３をプレートの貫通孔１２１のザグリ穴に螺入することで、所望の角度でシャフト１１０ｂをプレート１２０に強固に固定することができる（図４（Ｃ）参照）。

第２の止め具１４０ａは、実施の形態１で説明した第２の止め具（ナット）と同じである。

実施の形態２の骨折用内固定器具の使用方法は、第１の止め具１３０ｂの固定方法が異なる点（テーパー勘合で固定）以外は実施の形態１の骨折用内固定器具と同様である。

（実施の形態３）
実施の形態１では、第１の止め具の球面部材（ボール）および第２の止め具をネジ固定する骨折用内固定器具の例を示した。実施の形態３では、第１の止め具の球面部材（ボール）および第２の止め具をカシメ固定する骨折用内固定器具の例を示す。実施の形態１の骨折用内固定器具と同じ構成要素については同一の符号を付し、重複箇所の説明を省略する。

図６（Ａ），（Ｂ）は、実施の形態３の骨折用内固定器具のシャフト、第１の止め具および第２の止め具の側面図、図６（Ｃ）は、プレートの貫通孔付近の部分拡大断面図である。

シャフト１１０ｃは、雄ネジが形成されていない点を除いては、実施の形態１で説明したシャフトと同じである。

第１の止め具１３０ｃは、ボール（球面部材）３３１および止めネジ３３２から構成される。ボール３３１は、プレートの貫通孔１２１に形成された球面座１２２に球面接触しうる形状の部材であり、その内部に貫通孔が形成されている。また、図６（Ａ）に示されるように、ボール３３１にはスリットが形成されている。シャフト１１０ｃをボール３３１の貫通孔に挿入してボール３３１をシャフト１１０ｃにカシメ固定し、このボール３３１をプレートの球面座１２２に球面接触させることで、プレート１２０に対するシャフト１１０ｃの角度を調整（例えば、±３０度程度）することができるようになる（図６（Ｂ）参照）。プレート１２０に対するシャフト１１０ｃの角度を所望の角度に調整した状態で止めネジ３３２をプレートの貫通孔１２１のザグリ穴に螺入することで、所望の角度でシャフト１１０ｃをプレート１２０に強固に固定することができる（図６（Ｃ）参照）。

第２の止め具１４０ｃは、貫通孔およびスリットを有する部材であり、シャフト１１０ｃの第２の端部を挿入されてシャフト１１０ｃにカシメ固定される。

実施の形態３の骨折用内固定器具の使用方法は、第１の止め具１３０ｃおよび第２の止め具１４０ｃの固定方法が異なる点（カシメ固定）以外は実施の形態１の骨折用内固定器具と同様である。

以上のように、本発明の骨折用内固定器具は、プレート（および第１の止め具）と第２の止め具とで骨を挟み込むことにより、従来の骨折用内固定器具よりも強固に骨折箇所を固定できるだけでなく、挟まれた骨（骨折箇所を含む）の剛性を高めることもできる。

また、本発明の骨折用内固定器具は、プレート（および第１の止め具）と第２の止め具とで骨を挟み込むことによりシャフトに張力が働くため、従来の骨折用内固定器具のスクリューよりも細いシャフトを用いても十分な強度を確保することができる。細いシャフトを用いることで、本発明の骨折用内固定器具は、粉砕骨折の小骨片を固定したり、数ミリ程度しかない軟骨下骨内にシャフトを的確に刺入したりすることができる。したがって、本発明の骨折用内固定器具は、関節内骨折や関節近傍骨折などについても整復することができる。

また、本発明の骨折用内固定器具は、プレートおよび第２の止め具（または別個のプレート）の面積を大きくし、骨にかかる圧力を分散させることで、骨粗鬆症などの症例のような被薄な皮質骨領域、低密度海面骨領域においても強固に固定することができる。

また、本発明の骨折用内固定器具は、最小侵襲プレート骨接合術（Minimally Invasive [Percutaneous] Plate Osteosynthesis）にも適用することができる。

本発明の骨折用内固定器具は、例えば、骨粗鬆症の患者が骨折したときに骨折箇所を固定する内固定器具として有用である。

実施の形態１の骨折用内固定器具の構成を示す図である。 （Ａ），（Ｂ）は実施の形態１の骨折用内固定器具のシャフト、第１の止め具および第２の止め具の側面図であり、（Ｃ）は、実施の形態１の骨折用内固定器具のプレートの貫通孔付近の部分拡大断面図である。 実施の形態１の骨折用内固定器具のプレートの模式図である。 （Ａ），（Ｂ）は実施の形態２の骨折用内固定器具のシャフト、第１の止め具および第２の止め具の側面図であり、（Ｃ）は、実施の形態２の骨折用内固定器具のプレートの貫通孔付近の部分拡大断面図である。 実施の形態２の骨折用内固定器具の第２の止め具の拡大模式図である。 （Ａ），（Ｂ）は実施の形態３の骨折用内固定器具のシャフト、第１の止め具および第２の止め具の側面図であり、（Ｃ）は、実施の形態３の骨折用内固定器具のプレートの貫通孔付近の部分拡大断面図である。

符号の説明

１００ 骨折用内固定器具
１１０ シャフト
１２０ プレート
１２１ 貫通孔
１２２ 球面座
１３０ 第１の止め具
１３１ ボール（球面部材）
１３２ 止めネジ
１４０ 第２の止め具
１５０ 骨
１５１ 骨折箇所
２３１ ピンヘッド（球面部材）
２３２ ホルダーリング
２３３ 止めネジ
２３４ スリット
３３１ ボール
３３２ 止めネジ

Claims (2)

1. 骨折箇所を含む骨を貫通するように骨に刺入されるシャフトと、
   前記シャフトを挿通される貫通孔を有し、骨折箇所近傍の骨の表面にあてがわれるプレートと、
   前記シャフトの第１の端部に固定され、前記貫通孔において前記シャフトの第１の端部と前記プレートとを固定する第１の止め具と、
   前記シャフトの第２の端部に固定される第２の止め具と、
   を有し、
   前記プレートおよび前記第２の止め具で骨折箇所を含む骨を挟みこむことで骨折箇所を固定する、
   骨折用内固定器具。
2. 前記貫通孔は、球面座および雌ネジを有し、
   前記第１の止め具は、
   前記シャフトに固定され、かつ前記球面座と球面接触する球面部材と、
   外周に雄ネジが形成されており、前記貫通孔に螺入されて前記球面部材と前記球面座との接触状態を固定する止めネジと、
   を有する、
   請求項１に記載の骨折用内固定器具。

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