JP2011115586A - 骨ねじ - Google Patents

Abstract

【課題】迅速に骨に捩じ込むことができる骨ねじを提供する。
【解決手段】 外壁の少なくとも一部分に骨ねじ山（５）を有する管状体（１）を含む骨ねじが提供される。管状体（１）は、開いた第１端（２）と第２端（３）とを有し、複数の切歯（４）が開いた第１端（２）に設けられ、頭部（７）が第２端に設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は骨ねじに関する。特に本発明は、融合ねじとして使用することができる骨ねじに関する。このねじは、周囲の骨における融合を促進する。

この種の骨ねじは、米国特許出願公開第２００４／００１５１７２号から知られている。この骨ねじは、骨ねじ山と複数の凹部とを壁に有する管状ねじ山部を有する。使用の際、管状部分を骨材料または他の成長促進材料で充填することができ、次いで先端および／または頭部が管状部分に接続される。まず芯穴が準備され、次いでねじが芯穴に挿入され、骨に捩じ込まれる。ある期間後、ねじと骨との間に融合が起こる。ねじは牽引要素として機能し、骨の粉砕または分離した部分を互いにねじによって接続することができる。芯穴の準備を回避するために、先端を自己切断型にすることができる。

同様の骨ねじが、たとえば米国特許出願公開第２００４／０１２２４３１号および米国特許出願公開第２００４／０１４７９２９号から知られている。
４） さらに、たとえば国際公開第０１／２６５６８号に記載されているような、骨セメントまたは他の液体もしくは糊状の材料を骨に注入するのに使用されるいわゆる射出ねじが知られている。この種のねじは、骨ねじ内を延在する比較的細長いカニューレを有する。カニューレは、骨片または骨移植片で充填するのに好適ではない。

米国特許出願公開第２００４／００１５１７２号 米国特許出願公開第２００４／０１２２４３１号 米国特許出願公開第２００４／０１４７９２９号 国際公開第０１／２６５６８号

本発明の目的は、準備された芯穴を使用することなく、迅速に骨に捩じ込むことができる骨ねじを提供することである。

当該目的は、請求項１に記載の骨ねじによって解決される。さらなる発展は、従属請求項に示される。

本発明に係る骨ねじは自己充填型である。骨に捩じ込まれると、切歯が骨に係合し、穴を形成する。ねじが挿入される位置からの骨材料が、管状体の空洞を充填する。したがって、芯穴の準備は不要である。管状体を骨材料で予め充填する必要はない。したがって、骨ねじを移植する処置は、骨ねじを予め充填し、かつ前もって準備された芯穴に挿入しなければならない場合ほど時間がかからない。さらに、骨材料は、予め充填された骨材料と比べて、より完全な構造を有し、治癒処理を向上させることができる。

骨ねじを捩じ込む際に生じる構造的な損傷を最少に保つことができることから、骨ねじは、強固で健康な骨と、弱い骨粗鬆症の骨とに特に好適である。

挿入のために案内ワイヤ処置を使用することにより、骨ねじを最小侵襲手術において使用することができる。

発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面によって発明のさまざまな実施例の記載から明らかとなるであろう。

骨ねじの第１の実施例の分解斜視図である。 組立てられた状態の図１の骨ねじを示す図である。 案内ワイヤ用挿入体が第１の位置にある、図１および図２の骨ねじの一部である管状体の断面図である。 案内ワイヤ用挿入体が第２の位置にある、図１および図２の骨ねじの一部である管状体の断面図である。 第１の実施例に係る骨ねじを骨に挿入する工程を示す図である。 第１の実施例に係る骨ねじを骨に挿入する工程を示す図である。 第１の実施例に係る骨ねじを骨に挿入する工程を示す図である。 第１の実施例に係る骨ねじを骨に挿入する工程を示す図である。 第１の実施例に係る骨ねじを骨に挿入する工程を示す図である。 骨ねじの第２の実施例の斜視図である。 図５の骨ねじの断面図である。 切歯領域における図５および図６に係る骨ねじの断面図の拡大部分を示す図である。 骨ねじの第２の実施例の変更例の斜視側面図である。 図８に係る骨ねじの上面図である。 図８の骨ねじの別の斜視図である。 図８の骨ねじのさらなる変更例の斜視側面図である。 図８から図１１に係る骨ねじの壁部分の詳細の拡大斜視図である。 先の実施例に係る骨ねじの壁に設けられた開口部の形状の変形例を示す図である。 先の実施例に係る骨ねじの壁に設けられた開口部の形状の変形例を示す図である。 先の実施例に係る骨ねじの壁に設けられた開口部の形状の変形例を示す図である。 先の実施例に係る骨ねじの壁に設けられた開口部の形状の変形例を示す図である。

図１から図４に示す第１の実施例に係る骨ねじは、開いた第１端２および第２端３と中心長手軸Ｌとを有する管状体１を含む。第１端２において、管状体の自由端は、骨に穴を開けるように構成された複数の切歯４を含む。その外壁の一部分において、実施例に示すように、この部分は第１端２に隣接し、管状体１はいわゆる骨ねじ山５を含む。骨ねじ山５は、骨ねじが骨に捩じ込まれると、骨に切り込むように構成される。図はほぼ鋸歯形状を有する骨ねじ山を示しているものの、あらゆる種類の骨ねじ山を使用することができる。切歯４は、第１端２の縁から中心長手軸Ｌと同軸に延在する。図示の実施例では、ほぼ鋸歯形状である。この形状は、自由端に沿った円周線に対して４５度より大きい角度で延在する急勾配のフランク４ａと、自由端に対して０度より大きく４５度までの角度で延在する浅いフランク４ｂとを含む。ねじの挿入を容易にするために、急勾配のフランクはすべて同じ円周方向に配向される。切歯４の各々の間には、円周方向に間隔４０が存在し、切断を容易とする。切歯は、環状の穴を骨に開けるように構成される。当該穴内に、骨材料が残留する。切歯の間に残留する骨材料は、管状体に収容される。骨材料は、骨片からなるか、プラグ状の凝集性の塊、またはその両方であり得る。

切歯の高さは、図示の実施例では、骨ねじ山の隣接するねじ山の２つの頂部５ａ同士の間の根元の幅より小さい。

径方向の切歯の厚さは、管状体の壁の厚さ(図示せず）より大きくすることができる。これは、管状体内に、骨材料を収容するための拡大された空間を設けることに繋がる。

切歯の形状および数は変動し得る。骨材料が管状体の内部に残留するように骨を切断するよう構成されたあらゆる種類の切歯が好適である。

図に示すように、管状体の壁には複数の開口部６が設けられて、骨ねじの周囲からの骨材料および血管の内方成長を可能とする。開口部６は円形の穴として示され、管状体１の壁を完全に貫通して延在する。開口部６は、骨ねじ山５の頂部同士の間に位置決めされる。しかし、開口部６の形状および位置のいずれかの他の変形例が考えられる。図示の実施例では、切歯４は２つの開口部６同士の間の自由端２に位置決めされ、それらの切断力をさらに向上させる。

第２端３において、別個の頭部が管状体に接続可能である。接続は、図示されている螺合接続、プレス嵌め接続、またはいずれかの他の接続であり得る。頭部７は、管状体１に対面する第１の側面７ａと、管状体の反対側の第２の側面７ｂとを有する。第１の側面は、骨ねじが捩じ込まれると骨表面の受面として機能することができる平坦部分７０を含み得る。管状体の反対側の、その上側７ｂにおいて、頭部７は、ねじ回しと係合するための係合構造７１を有する。さらに、頭部７は、その中を貫通して案内ワイヤ８を案内するために、管状体の長手軸Ｌと同軸の中心穴７２を有する。さらに、その中を貫通して案内ワイヤを案内するための穴９ａを有する円柱状の挿入体９を管状体１に収容することができる。挿入体９は、第１端２付近の位置（図３ａ）と第２端３付近の位置(図３ｂ）との間で、管状体内を移動可能であるように設計される。最小侵襲手術（ＭＩＳ）において、骨ねじを案内ワイヤに沿って移植箇所まで案内することができ、かつ適切な配向を維持することができるように、案内ワイヤ８の長さは、骨ねじの長さよりも長い。

管状体は円柱形状として示されるが、他の形状も考えられる。たとえば、管状体１は、第１端２から離れる方に先細りとなる逆先細り部を、第１端２に近接して有し得る。管状体１によってもたらされる空洞は、骨材料を収容するのに好適な体積を有する。管状体の壁の厚さは、ねじ芯直径の約１５％より小さいことが好ましい。

骨ねじのすべての部分は、生体適合性金属、たとえばステンレススチールもしくはチタン、生体適合性金属合金、たとえばニチノール（登録商標）、または生体適合性プラスチック材料、たとえばＰＥＥＫ（登録商標）などの生体適合性材料からなる。

また、骨ねじの管状体もしくは他の部分は、内方成長促進材料で被覆することができるか、または骨もしくは血管の内方成長を向上させるために粗面化することができる。

図４ａから図４ｄは、最小侵襲手術（ＭＩＳ）における、第１の実施例に係る骨ねじの使用を示す。まず、図４ａに示すように、骨ねじを配置しなければならない位置に到達するまで、案内ワイヤ８を患者の皮膚を貫通して導入し、組織を貫通して前進させる。次いで、適切な方向および深さまで、案内ワイヤを骨に挿入する。図４ｂに示すように、組立てられた管状体１および頭部７を有する骨ねじが、骨ねじを貫通して延在する案内ワイヤ８に沿って、骨の表面１００に到達するまで案内される。まず、挿入体９が管状体の第１端２付近に位置決めされる。次に、図４ｃおよび図４ｄに示すように、骨ねじが案内ワイヤに案内されて骨に捩じ込まれる。切歯４はねじのための穴を生成し、骨ねじ山５は、骨ねじが当該穴の中にさらに前進することを容易にする。

図４ｅに示すように、切歯４によって分離した骨材料１０１が管状体１の内部を充填する。骨ねじを骨に挿入する間、挿入体９は、管状体の第２端３に向かう方向にずらされる。頭部７の平坦部分７０が骨表面１００に当接するまで、骨ねじを前進させ得る。

最後に、案内ワイヤを引戻す。
ある時間が経過した後、管状体内の骨材料は、骨ねじを包囲する骨材料と融合し、したがって骨ねじは骨に堅固に接続される。これにより、特に骨折部分もしくは不安定な骨を堅く接続することができる、または弱い骨粗鬆症の骨を安定化させることができる。

さらなる変更例において、管状体は、好ましくは第２端３に隣接したねじ山のない部分を有する。このような場合、たとえば、骨折部分または不安定な骨を張力によって互いに保持する引張りねじとして骨ねじを使用することができる。

図５から図６は、骨ねじの第２の実施例を示す。第１の実施例と同じ部分は同じ参照符号で示す。第２の実施例は、頭部７′と、切歯４′の形状とが第１の実施例とは異なる。

切歯４′は、先の実施例の切歯４よりも長く、急勾配のフランク４ａ′と浅いフランク４ｂ′とによってもたらされるより鋭利な先端４ｃ′を有し、浅いフランク４ｂ′は第１の実施例よりも急勾配である。また、円周方向において、切歯４′同士の間には間隔が存在しないか、またはわずかな間隔しか存在しない。

特に図７から分かるように、切歯４′の径方向の厚さｄは、管状体の壁の厚さＤよりも大きい。したがって、骨ねじが骨に捩じ込まれると、切歯４′の切断処理に起因する骨材料が、径方向において切歯同士の間の空間よりも大きい管状体１の空間を充填することができる。これによって、骨ねじを骨に前進させることが容易となる。

第１の実施例とは異なり、頭部７′は、管状体１と一体に成形される。これによって、頭部を管状体と接続する工程が不要であるため、骨ねじ全体の操作が容易となる。

第１の実施例のように、頭部７′は、ねじ回しと係合するための係合部分７１と、受面をもたらすことができる平坦部分７０とを有する。さらに、その中を貫通して案内ワイヤ８を案内するための穴７２が設けられる。

第２の実施例に係る骨ねじの使用は、第１の実施例と同様であり、したがってここでは繰り返さない。

図８から図１２は、第２の実施例の変更例に係る骨ねじを示す。図５から図６に示す第２の実施例と同一の部分にはすべて同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。変更された実施例では、管状体の外壁の骨ねじ山５の頂部５ａ′が一定の間隔で中断され、すなわち頂部分５ａ′が管状体１″の外壁の周囲のらせん線路上に配列される。頂部５ａ′は、図１２の拡大図に示される。頂部５ａ′は、らせん方向および逆方向に延在する傾フランク５ｂ′を有し得る。頂部５ａ′のらせん方向の長さは変動し得る。

また、頭部７′は、図９に示すように、係合部分７１と案内穴７２とを有する挿入部分７３を有し得る。

図１３ａから図１３ｄに示すように、開口部６、６′、６″、６′′′は、円形（図１３ａ）、もしくは楕円（図１３ｂ）、図１３ｃのようなダイヤモンド形状、もしくは図１３ｄに示すような六角形状などのさまざまな形状、または他の形状を有することができる。

実施例は発明を限定しない。特定の需要にしたがって、さまざまな頭部を提供することができる。頭部は、いくつかの骨ねじを接続するロッドを含むように構成された単軸または多軸骨ねじの頭部部分であることも考えられる。管状体の直径および長さ、ならびに切歯の数および形状は、実際の臨床要件に応じて変動し得る。

１ 管状体、２ 第１端、３ 第２端、４ 切歯、４ａ 急勾配のフランク、４ｂ 浅いフランク、５ 骨ねじ山、６ 開口部、７ 頭部、７０ 平坦部分、８ 案内ワイヤ、９ 挿入体、９ａ 穴。

Claims (18)

1. 外壁の少なくとも一部分に骨ねじ山（５、５′）を有する管状体（１、１′、１″）を備える骨ねじであって、前記管状体は、開いた第１端（２）と第２端（３）とを有し、
   複数の切歯（４、４′）が前記開いた第１端（２）に設けられ、
   頭部（７、７′）が前記第２端（３）に設けられる、骨ねじ。
2. 前記切歯（４、４′）は、前記管状体の中心軸（Ｌ）と同軸に延在する、請求項１に記載の骨ねじ。
3. 前記切歯（４、４′）は、前記管状体（１、１′、１″）が骨に捩じ込まれると、穴を開けるように構成される、請求項１または２に記載の骨ねじ。
4. 前記切歯（４、４′）は、ほぼ鋸歯形状を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の骨ねじ。
5. 前記切歯（４）は、前記管状体の壁と比較して径方向に厚い、請求項１から４のいずれか１項に記載の骨ねじ。
6. 前記管状体の壁の厚さは、前記管状体の外径の約１５％より小さい、請求項１から５のいずれか１項に記載の骨ねじ。
7. 前記管状体の壁は、複数の開口部（６、６′、６″、６′′′）を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の骨ねじ。
8. 前記管状体はねじ山のない部分を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の骨ねじ。
9. 前記頭部（７、７′）は、ねじ回しと係合するための構造（７１）を含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の骨ねじ。
10. 前記頭部（７）は、前記管状体（１′）と一体に設計される、請求項１から９のいずれか１項に記載の骨ねじ。
11. 前記頭部（７）は、前記管状体（１）に接続することができる別個の部分である、請求項１から９のいずれか１項に記載の骨ねじ。
12. 前記頭部（７、７′）は、前記管状体に対面する第１端と、前記管状体の反対側の第２端とを有し、前記第１端は、受面をもたらすほぼ平坦部分（７０）を有する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の骨ねじ。
13. 前記頭部は、その中を貫通してワイヤ（８）を案内するように構成された案内穴（７２）を有する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の骨ねじ。
14. 前記管状体（１）において、その中を貫通してワイヤ（８）を案内するように構成され、かつ好ましくは前記管状体の長手軸（Ｌ）に沿って移動可能である挿入体（９）が設けれられる、請求項１から１３のいずれか１項に記載の骨ねじ。
15. 前記骨ねじ山（５）の頂部（５ａ）は連続的である、請求項１から１４のいずれか１項に記載の骨ねじ。
16. 前記骨ねじ山の頂部（５ａ′）は中断される、好ましくは一定の間隔で中断される、請求項１から１４のいずれか１項に記載の骨ねじ。
17. 前記管状体（１、１′）は円柱状である、請求項１から１６のいずれか１項に記載の骨ねじ。
18. 前記切歯（４、４′）は、前記開いた第１端（２）の縁を形成する、請求項１から１７のいずれか１項に記載の骨ねじ。

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