JP2011522595A - 可変角度固定要素システム - Google Patents

Abstract

骨部分を安定化するための機器は、そこを通じて近位面からその遠位で骨に面する面に延在する第１穴を含む目標の骨部分に連結されるべき板と、前記第１穴の中に受容された第１剛性部材とを備え、前記剛性部材は、前記第１穴の近位−遠位軸に対して実質的に垂直である軸の周りにその中で回転可能であるように、前記第１穴に対して大きさを調整され、前記第１剛性部材は、そこを通じて近位開口部から遠位開口部に延在する第１穿孔を含み、前記第１穿孔は、前記第１剛性部材を前記板に連結する第１変形可能部材と組み合わせて、前記板を通じて前記目標の骨部分に挿入されるべき第１骨固定要素を受容するように大きさおよび形状を調整される。
【選択図】図４

Description

本出願は、２００８年６月３日に出願された、「可変角度固定要素システム（Variable Angle Fixation Element System）」という名称の米国仮出願整理番号第６１／０５８，３９５号に対して優先権を主張する。上で特定した出願の全体の開示は、本明細書とともに参照により組み込まれる。

例えば、骨折、脱臼、変性疾患、腫瘍などを通じて損傷した骨の断片は、様々な内部固定プレーティングシステムの何れかを用いて互いに度々固定される。このようなシステムは、骨折線または脊椎円板空間にわたる、骨または骨部分に取り付けられた板を度々含む。これらの骨板は一般的に、それを通じて固定要素（例えば、骨ネジ、ピンなど）が挿入されて骨を係合させる複数の穴を含む。板の穴は、板に対して固定されるか可変である配向において、各固定要素が穴を係合させるようなものであってよい。

角度を固定した骨板および他の支持体が、骨接合術の用途においてますます用いられる。可変角度穴を有する板が、関節付近に位置する骨折を治療するために、または、ネジを脊柱内にしっかり固定するために特に有用である。問題を呈さずに、あらかじめ設定した角度の板内により短いネジを度々挿入することができる。しかしながら、より長いネジが必要である場合は、ネジに対するシステム依存の配向は非実用的または不便である場合がある。

本発明は、そこを通じて近位面からその遠位で骨に面する面に延在する第１穴を含む目標の骨部分に連結されるべき板と、前記第１穴の中に受容された第１剛性部材とを備え、前記剛性部材は、前記第１穴の近位−遠位軸に対して実質的に垂直である軸の周りにその中で回転可能であるように、前記第１穴に対して大きさを調整され、前記第１剛性部材は、そこを通じて近位開口部から遠位開口部に延在する第１穿孔を含み、前記第１穿孔は、前記第１剛性部材を前記板に連結する第１変形可能部材と組み合わせて、前記板を通じて前記目標の骨部分に挿入されるべき第１骨固定要素を受容するように大きさおよび形状を調整される、骨部分を安定化するための機器を対象とする。

本発明の例示的一実施形態による骨板の上平面図を示す。 図１の骨板の縦横断面図を示す。 穿孔がそこを通じて一角度で延在するように変形した可撓性部材を有する、図１の骨板の縦横断面図を示す。 図１の骨板の横断面斜視図を示す。 本発明の別の実施形態による骨板の横断面斜視図を示す。 本発明の別の実施形態による骨板の斜視図を示す。 図６の骨板の上平面図を示す。 図６の骨板の横断面斜視図を示す。 本発明のさらなる実施形態による骨板の上平面図を示す。

同様の要素が同じ参照番号で呼ばれる以下の記載および添付の図面を参照して、本発明をさらに理解することができる。本発明は、骨折を治療するための機器に関し、具体的には、骨板等の骨接合移植に関する。本発明の例示的実施形態は、可変角度固定要素システムを含む骨板を提供し、これは、ネジまたは他の固定要素が板の穴を可変角度で係合させることを可能にする。

図１〜４は、本発明の例示的一実施形態による骨板１０を示す。骨板１０は、手術位置内の骨に連結される場合に骨から外向する近位面１２と、手術位置で骨に面する遠位面１４とを備える。板１０を通じて近位面１２から遠位面１４に延在する穴１５は、穴１５内に受容された剛性部材１６に連結された変形可能部材１８を含む。剛性部材１６は、そこを通じて延在する穿孔２０を含み、かつ、穿孔２０を囲む内面２２と、穴１５の壁２８に面する外面２４とを画定する。部材１８は、固定要素を剛性部材１６の穿孔２０に軸Ａに対する可変角度で挿入することができるように、剛性部材１６が板１０の軸Ａ（例えば、板１０に対して実質的に垂直な軸）に対して回転することを可能にする。

剛性部材１６は、穴１５に対応する任意の形状を有してよい。例えば、剛性部材１６は、それぞれ近位端３０および遠位端３２とともに実質的に円筒形であってよく、これは、図２で示されるように、剛性部材１６の縦軸が軸Ａと整列される場合、それぞれ近位面１２および遠位面１４と実質的に整列する場合がある。穿孔２０は、剛性部材１６を通じて延在し、かつ、骨ネジまたはピン等の骨固定要素の頭部を受容するように大きさおよび形状を調整される内面２２を画定する。内面２２は、固定要素を板１０内に係止するために、そこを通じて挿入されるべきネジまたはピンの頭部の対応するネジ切りを係合させるネジ切り２６を含む場合がある。固定要素の種類および大きさ、具体的には、用いられるべき固定要素の頭部の大きさおよび形状に応じて、穿孔２０は大きさおよび形状が変化し得ることが、当業者により理解されるだろう。例えば、同様に先細の頭部を有する固定要素を受け入れるために、穿孔２０を先細にすることができる。このような場合では、穿孔２０の近位開口部３０の直径は、遠位端３２が接近されるにつれて穿孔２０の直径が徐々に減少する状態で、遠位開口部３２の直径より大きい。剛性部材１６が穴１５内に回転可能に受容される限り、剛性部材１６の外面２４は非円筒形であってよいこと、および、穿孔２０がそれとともに用いられるべき固定要素を受容するように適合される限り、内面２２は任意の形状を取ってよいことも、当業者により理解されるだろう。

剛性部材１６は、変形可能部材１８により穴１５を囲む骨板１０の部分３６に接続され、これは、剛性部材１６の遠位端３２を、剛性部材１６を囲む遠位面１４の部分３６に接続する。空間３４が部材１８の近位の内壁２８と外面２４との間に存在するように、包囲部分３６の内壁２８は剛性部材１６の外面２４に面する。言い換えれば、変形可能な部材１８は、その遠位端３２で剛性部材１６を囲む。例えば、十分に可鍛性の、薄い、延性の材料から変形可能部材１８を形成することができるので、遠位端３２が骨板１０の包囲部分３６に接続されたままであるものの、剛性部材１６は空間３４内の軸Ａに対して一角度を移動（回転）することができる。図３で示されるように、剛性部材１６が回転する際に、変形可能部材１８が変形し、剛性部材１６の一面が壁２８の一部から最も近い部分へさらに移動し、一方で、剛性部材１６の他面が壁２８の一部から最も近い部分へさらに移動することを可能にする。好適な一実施形態では、剛性部材１６は、軸Ａに対しておよそ０〜１５°を回転し得る。

剛性部材１６が、穴１５の外に移動することを防がれ、一方で、穿孔２０の軸に対して実質的に垂直な軸の周りで板１０に対して回転することを容認される限り、剛性部材１６の任意の部分、および、板１０の部分３６の任意の面に変形可能部材１８を連結することができることを、当業者は理解するだろう。例えば、図５で示されるように、変形可能部材１８は、剛性部材１６の遠位端３２を包囲部分３６に近位面１２で接続することができる。従って、部材１８は空間３４内で回転可能であり、これは、包囲部分３６の内壁２８と剛性部材１６の外面２４との間に創出される。

剛性部材１６を様々な角度の何れかまで移動し、その後、元の構成（例えば、穿孔２０の軸が軸Ａと整列した状態）に戻すことができるように、１つの実施形態による変形可能部材は十分に可撓性であり得、従って、あらかじめ掘削された穴と整列され、その中に挿入されるまで、そこを通じて挿入された固定要素を回転させることができる。代替的には、変形可能部材１８が変形した時点で角度を付けられた場所内に剛性部材１６が維持されるように剛性部材１６が空間３４内で回転されるので、塑性的に変形する材料から変形可能部材１８を形成することもできる。従って、掘削計測器を用いる、軸Ａに対する所望の角度の剛性部材を伴う手順の前に、変形可能部材１８をあらかじめ曲げることができる。代替的には、固定要素が剛性部材１６を通じて選択された角度で挿入され、例えば、圧迫を骨折した骨の部分に与えた後、変形可能部材１８を曲げることができる。ガラス金属、記憶金属、等級４チタン、冷間加工ステンレス鋼、およびコバルトクロム合金から変形可能部材１８を形成することができる。可撓性および／または剛性の所望の度合いに応じて、様々な他の材料から変形可能部材１８を形成することができることが、当業者により理解されるだろう。

変形可能部材１８が、剛性部材１６が板１０に対して移動することを可能にするように、包囲部分３６は剛性であり得ることが、当業者により理解されるだろう。ステンレス鋼、チタン、チタン合金、およびPEEK等の剛性生体適合性材料から、板１０の主要部、包囲部分３６、および剛性部材１６を形成することができる。包囲部分３６および剛性部材１６が剛性である間に変形可能部材１８は変形可能であり、いかなる追加部分も必要でないように単一構造から板１０を形成することができることも、当業者により理解されるだろう。

剛性部材１６および変形可能部材１８を、様々な異なる種類の骨板１０の何れか、具体的には、そのために、骨固定要素が標的の骨部分に挿入される角度を調節するために所望である場合がある板に組み込むことができる。骨板１０が、その中に受容された１つ以上の剛性部材１６をそれぞれ含む、１つ以上の穴１５を含む場合があることも、当業者により理解されるだろう。例えば、単一の穴１５は１つまたは複数の剛性部材１６を含む場合があり、かつ、各剛性部材１６は単一の穿孔２０のみを含む場合があり、または、単一の剛性部材１６は多数の穿孔２０を含む場合がある。恐らく当業者により理解されるように、単一の剛性部材１６が多数の穿孔２０を含む場所では、図６〜８で示されるように、これらの穿孔２０は、互いに対して平行であり、または、互いに対して任意の他の角度配向にある場合がある。このような剛性部材１６の剛性により、軸Ａに対してそこを通じて挿入された一配列の固定要素の配向を使用者が変更することが可能になるが、互いに対する列の固定部材の配向の調節は可能にならない。複数の剛性部材１６が単一の穴１５内に受容される場所では、図９で示されるように、それを通じて当該剛性部材が目標の骨部分に挿入されることになる対応する穴と、剛性部材１６のそれぞれの穿孔２０を個々に整列させることを可能にするように、変形可能部材１８は十分に可撓性であることが好ましい。つまり、このような配置では、同じ穴１５内の他の剛性部材１６に対して、剛性部材１６のそれぞれは独立して調節可能である。従って、このような配列を十分に可撓性である変形可能部材１８とより適切に連結することができるので、各剛性部材１６を、様々な角度の何れかに移動し、その後、元の構成に戻すことができる。さらに、恐らく当業者により理解されるように、板１０は、板１０の目的とする使用により影響されるように、対応する剛性部材１６を有する任意の数および配置の穴１５、ならびに、任意の所望の数の従来の固定要素の受容穴（例えば、固定角度穴または可変角度穴、係止穴および非係止穴、いわゆる組合せ穴など）を備える場合がある。

代替の一実施形態では、剛性部材１６の外面２４と、板１０の包囲部分３６の内壁２８との間に、網状構造体から変形可能部材１８を形成することができる。剛性部材１６が穴１５内で回転することができるように、網状構造体は十分に可撓性であり得る。さらなる代替の一実施形態では、穴１５を網状構造体で充填することができるように、剛性部材１６を網状構造体により置き換えることもできる。あらかじめ掘削されるべき穴を必要とせずに網状構造体を通じて固定要素を挿入することができるように、網状構造体は浸透可能であり得る。網状構造体は、内方伸長を防ぎ、および／または、弛緩した部分および／または残骸が移動することを防ぐ、任意の種類の可塑性材料で充填することができる柔軟な格子であり得る。

本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、本発明の構造および方法論において様々な修正および変形を行うことができることが、当業者にとって明白となるだろう。従って、本発明の修正および変形が添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内に入るという条件で、本発明が当該修正および変形を含めることが意図される。

Claims (20)

1. 骨部分を安定化するための機器であって、
   そこを通じて近位面からその遠位で骨に面する面に延在する第１穴を含む、目標の骨部分に連結されるべき板と、
   前記第１穴の中に受容された第１剛性部材であって、前記剛性部材が、前記第１穴の近位−遠位軸に対して実質的に垂直である軸の周りにその中で回転可能であるように、前記第１穴に対して大きさを調整され、前記第１剛性部材が、そこを通じて近位開口部から遠位開口部に延在する第１穿孔を含み、前記第１穿孔が、前記板を通じて前記目標の骨部分に挿入されるべき第１骨固定要素を受容するように大きさおよび形状を調整される、第１剛性部材と、
   前記第１剛性部材を前記板に連結する第１変形可能部材と、
   を備える、機器。
2. 前記第１穴が第２剛性部材を含み、前記第２剛性部材がそこを通じて延在する第２穿孔を含む、請求項１に記載の機器。
3. 前記第１剛性部材が第２穿孔を含む、請求項１に記載の機器。
4. 前記第２穿孔が前記第１穿孔に対して平行である、請求項３に記載の機器。
5. 前記第２穿孔が前記第１穿孔に対して角を成す、請求項３に記載の機器。
6. 前記板が第２穿孔および第２剛性部材を含む、請求項１に記載の機器。
7. 前記第１穿孔が、前記第１固定要素の対応する螺合頭部を係止して受容するように螺合される、請求項１に記載の機器。
8. 前記第１穿孔が、そこに挿入される前記第１固定要素の先細の頭部の形状に対応するように先細にされる、請求項７に記載の機器。
9. 前記第１穴が骨ネジを受容するように適合される、請求項２に記載の機器。
10. 前記第１穴がピンを受容するように適合される、請求項２に記載の機器。
11. 前記第１剛性部材および前記第１穴が実質的に円筒形である、請求項１に記載の機器。
12. 膜が変形しない場合、前記剛性部材の近位端が移植片の近位面と実質的に整列し、かつ、前記剛性部材の遠位端が前記移植片の遠位面と実質的に整列する、請求項１に記載の機器。
13. 前記第１穿孔の縦軸が前記第１穴の縦軸と整列する場合、前記剛性部材の近位端が移植片の近位面と実質的に整列し、かつ、前記剛性部材の遠位端が前記移植片の遠位面と実質的に整列する、請求項１に記載の機器。
14. 前記板が、ステンレス鋼、チタン、チタン合金、およびPEEKのうち１つから形成される、請求項１に記載の機器。
15. 前記剛性部材が、ステンレス鋼、チタン、チタン合金、およびPEEKのうち１つから形成される、請求項１に記載の機器。
16. 骨部分を安定化するための方法であって、
    そこを通じて近位面からその遠位で骨に面する面に延在する第１穴を有する板と、第１変形可能部材により前記第１穴内に受容され、かつ、前記板に連結された第１剛性部材とを含む機器を、目的の骨部分の上方に配置することと、
    前記第１穴の近位−遠位軸に対して、前記第１剛性部材の第１穿孔の配向を変更するために、前記第１剛性部材を前記第１穴の中で回転させることと、
    前記第１穿孔を通じて前記目標の骨部分に骨固定要素を挿入することと、
    を含む、方法。
17. 前記第１穴の前記軸に対して、前記第２剛性部材の第２穿孔の配向を変更するために、第２剛性部材を前記第１穴の中で回転させることをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記第１剛性部材を前記第１穴の中で回転させることが、前記第１穴の前記軸に対して、前記第１剛性部材の第２穿孔の配向を変更することを含む、請求項１６に記載の方法。
19. 前記第１剛性部材の第２穿孔を通じて第２骨固定要素を挿入することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
20. 前記骨固定要素をその中に係止するために、前記骨固定要素の螺合頭部を前記第１穿孔にねじ込むことをさらに含む、請求項１６に記載の方法。

Images