JP2014524774A - モジュール式骨プレート及び該モジュール式骨プレートの部材 - Google Patents

モジュール式骨プレート及び該モジュール式骨プレートの部材 Download PDF

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Abstract

【課題】取扱い及び製造の観点で簡易化され、単一部分の骨プレートに適合可能な強度を示すモジュール式骨プレート及び該モジュール式骨プレートの部材を提供する。
【解決手段】モジュール式骨プレートの部材は、上平面を画定する上面と、底平面を画定する底面と、上平面及び底平面と交差する中心軸を有する孔を含む接続部と、を備える。孔の端部の第一の部分には、部材の第一の自由端を形成する突起部が設けられる。孔の端部の第二の部分には、モジュール式骨プレートは、モジュール式骨プレートの第二の部材の接続部の突起部を収容するように構成される溝が設けられる。さらに、少なくとも二つのそのような部材を有するモジュール式骨プレートが提供される。
【選択図】図1

Description

(関連出願の相互参照)
本願は、2011年6月17日に出願されたBiedermannによる米国仮出願番号61/497,972(代理人整理番号 MD11‐P28350US00)の優先権を主張し、参照することにより、この出願を全体として援用する。
本発明は、モジュール式骨プレート及び該モジュール式骨プレートの部材に関する。
分裂した骨の骨接合術のため及び骨の安定化のために使用される種々の形状及びタイプの骨プレートが知られている。骨プレートの形状、大きさ及びタイプは、通常、安定化されるか、固定化されるべき骨に適合される。それ故に、大量の骨プレートは、一般的に、異なる部位における多くの異なる種類の骨折又は他の欠陥を処置することができることが必要である。
また、骨プレート全体を形成するために、単一部材を組み合わせることによって、特定応用に及び個々の患者に適合される骨プレートの構成を許容するモジュール式骨プレートシステムがある。例えば、特許文献1は、雄型結合部、雌型結合部及び雄型結合部と雌型結合部との間に延びる軸を含み、複数の骨プレートの各雄型結合部のそれぞれは、複数の骨プレートの他の雌型結合部のそれぞれと結合するように構成される複数の骨プレートを備えるモジュール式骨プレートシステムを記載する。
特許文献2は、モジュール式の大腿骨固定装置を記載する。該装置は、拡大された頭部を有する上側プレートと、角度の付いたバレルと、実矧ぎ構造において上側プレートを係合されるように適合される下側プレートを有する。
米国特許公開番号2009/0082813号明細書 米国特許第5,484,439号明細書
取扱い及び製造の観点で簡易化され、単一部分の骨プレートに適合可能な強度を示すモジュール式骨プレート及び該モジュール式骨プレートの部材を提供することが、本発明の目的である。
目的及びさらなる発展は、本発明の種々の実施形態によって取り組まれる。
モジュール式骨プレート、該モジュール式骨プレートの少なくとも二つの部材を、それらの各接続部で接続することによって組み立てられ、第一の部材の接続部の突起部が、重なり合って、同軸に配置される。組立は、迅速かつ容易に行われ、得られる構成は、突起部と溝との間のフォームロッキング(form locking)接続による分解を防がれる。それ故に、外科医は、予め組み立てられた骨プレートを取って、該骨プレートを、骨プレート部材を一緒に保持するためのさらなる部材又はツールを用いることなく接続されるか、固定されるのに必要な骨部分、骨片又は骨上に配置することができる。
モジュール式に起因して、より少ない在庫(inventory)が必要であり、骨プレートの定価を下げることが可能となる。また、カスタムプレートは、個々の場合に応じて、特定患者のニーズに見合うように組み立てられてもよい。多様なモジュール式骨プレート部材が提供されることができ、部材は、様々な態様で組み合わされることができる。例えば、モジュール式骨プレートは、骨プレートに対する骨アンカーの角度の付いた構成を許容する球状の頭部を有する骨アンカーとともに、位置決めねじとともに、孔を閉じるためのプラグとともに、又は、それらの組み合わせとともに、使用されることができる。これにより、多様な分野の臨床応用が開かれる。この容易かつ安定な組立及び得られる強い構成のために、外科医は、特定応用のために使用される、異なるモジュール部分を選択し、手術室内でカスタム骨プレートを直接組み立てることができる。
モジュール式骨プレート部材の設計の変更によって、外科医は、該外科医によって選択されることができる種々の角度を有する角度の付いた構成を形成するために、部材を接続することが可能となる。さらなる変更によって、異なる厚みのモジュール式骨プレート部材は、種々の厚みの骨プレート構成を形成するために組み合わせられることが可能となる。
さらなる特徴及び利点は、実施の形態の記載及び添付図面から明らかとなろう。
骨アンカー及び該を固定するためのキャップを有するモジュール式骨プレートの第一の実施形態の概略分解断面図を示す。 第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートの分解斜視図を示す。 図1のモジュール式骨プレートの第一プレート部材の底部から見た斜視図を示す。 骨プレート部材が接続された第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートの分解斜視図を示す。 骨プレート部材が接続されるとともに、骨アンカー及びキャップが挿入された第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートの断面図を示す。 孔を閉じるための挿入されたプラグを有する第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートの拡大断面図を示す。 第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートの接続部材の上部から見た斜視図を示す。 図6に係る接続部材の底部から見た斜視図を示す。 横断面が図6におけるA‐A線に沿っている、図6に係る接続部材の概略断面図を示す。 第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートの第二部材の上部から見た斜視図を示す。 第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートの第三部材の上部から見た斜視図を示す。 第一の実施形態の変形例に係るモジュール式骨プレートの分解斜視図を示す。 図11に係る組み立てられたモジュール式骨プレートの概略断面図を示す。 第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートのさらなる変形例における部分分解斜視図を示す。 図13に係る組み立てられたモジュール式骨プレートの概略断面図を示す。 第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートのさらなる変形例における分解斜視図を示す。 組み立てられた状態における図15のモジュール式骨プレートの概略断面図を示す。 第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートのさらなる変形例における分解斜視図を示す。 組み立てられた状態における図17のモジュール式骨プレートの上部から見た斜視図を示す。 a〜cは、互いに対する骨プレート部材の異なる角度位置における第二の実施形態に係るモジュール式骨プレートの上面図を示す。 a〜eは、骨プレート部材の異なる角度関係における第二の実施形態の変形例におけるモジュール式骨プレートの斜視図を示す。 側面視におけるモジュール式骨プレートの第三の実施形態を示す。 第三の実施形態に係る骨プレートの部材の上面から見た斜視図を示す。 第三の実施形態に係るモジュール式骨プレートのさらなる変形例を示す。 さらに他の実施形態の分解斜視図を示す。 さらに他の実施形態の斜視図を示す。 さらに他の実施形態の断面図を示す。
図1〜4に示すように、第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートは、互いに接続される少なくとも第一の部材1と、第二の部材2と、を備える。第一の部材は、細長いプレートの形態で形成され、互いに略平行な上面1aと、底面1bと、を備え、第一の部材1の高さを画定する。第一の部材1は、さらに、第一の自由端1cと、該第一の自由端1cと反対側の第二の自由端1dと、を有する。さらに、第一の部材1は、第一の部材1と第二の部材2とを接続するのに役立つ接続部10を備える。該接続部10は、第二の自由端1dから、第一の部材1の長手方向においてそこから一定距離まで延びる。接続部10は、図2a及び2bにおいて特に見られるような貫通孔である孔11を備える。第二の自由端1dまで延びる孔11の端部は、略半円であり、自由端1dを形成する突起部12を備える。該突起部12は、上面1aと、底面1bとの間の高さの略中央で、底面1bから一定距離に、特に僅かな距離に位置している。さらに、接続部10は、それによって第一の部材1の上面1aに隣接する上側部分が取り除かれる凹部を備える。該凹部は、孔11の端部から一定距離まで第一の部材1内に延び、溝13を形成する。該溝13は、底面1bから突起部12の距離に略対応する上面1aからの一定距離を有する。溝13の大きさ及び形状は、突起部12の大きさ及び形状に対応する。それ故に、溝13は、半円である。図2a及び2bにおいて特に見られるように、溝13の両方の自由端で、略長方形の凹部が設けられている。
孔11は、底面1bへと向かうより小さい直径を有する球体の部分として形成される部分11aを備える。この空洞の球状に形成された部分11aは、骨アンカー30の球状に形成された頭部31のための座部としての機能を果たす。
第一の部材1は、上面1aから底面1bまで延びるさらなる孔15を備える。該孔15は、少なくとも部分的にねじを付けられ、他の骨アンカーの球状頭部上に配置されるロッキングキャップ40を受けるように構成される第一部分15aを有する。孔15は、さらに、骨アンカーの球状頭部を受けるための球状に形成された部分15bを備える。
第二の部材2は、また、細長いプレートとして形成され、上面2a及び底面2bを備える。上面2aと底面2bとの距離は、第一の部材1の高さに一致する第二の部材2の高さを画定する。第二の部材2は、第一自由端(図1中に図示せず)と、反対側の第二自由端2dと、を有する。
第一の部材1と同様に、第二の部材2は、第一の部材1の接続部10と接続される接続部20を有する。該接続部20は、孔21を備える。第二自由端2dまで延びる孔21の端部は、半円状であり、第一接続部10の溝13に適合するような大きさで設けられている。さらに、第二の部材2は、底面1bから第二の部材2の高さの略中央までの部分を取り除き、溝23を形成するように第一自由端2cに向かう方向における孔の端部まで延びる凹部を備える。溝23は、第一の部材1の突起部12を受けるような大きさで設けられている。孔21は、少なくとも部分的にねじを付けられ、骨アンカー30の頭部を固定するキャップ40を受けるように構成されている。
第二の部材2は、上面2aに隣接する少なくとも部分的にねじの付いた部分25aと、他の骨アンカーの球状頭部を受けるためのより低い部分における球状に形成された部分25bを有する少なくとも第二の孔25を備える。
一実施形態において、モジュール式骨プレートは、例えば、二つの部材(第一の部材1及び第二の部材2)を一緒に接続及び/又は保持(圧迫及び/又は固定)するために、キャップ又はねじ等の第三の部材を含む。該第三の部材は、それが骨上に配置された後、プレートの組立を維持するために機能する。
モジュール式骨プレートの組立について、図3及び図4を参照して説明する。第一の部材1及び第二の部材2を互いに接続するために、部材を、図1に示すように、第二自由端1d,2dが互いに向けて対向するように配置する。次に、第二の部材2の突起部22を、第一の部材1の溝13内に挿入する。略対照的な設計のために、第一の部材1の突起部12は、第二の部材2の溝23内に同時に導入される。突起部が溝内に十分に導入されると、突起部は、溝の内壁で終端となり、孔11及び21が重なり合う。図4において特に明らかなように、第一の部材1の底面1b及び第二の部材2の底面2bは、略同一平面である。図3に示すように、第一の部材1の溝13から生じる凹部のために、プレート部材の側面は、略同一平面である。図3に示すように、プレート部材の側面が略同一平面であるように、第一の部材1の溝13を、略半円状に形成することが可能である。
接続部の寸法は、一度接続されると、突起部が溝内に堅く適合する寸法であり、組み立てられた骨プレートは、分解することなく骨上に配置されることができる。モジュール式骨プレートが一度骨上に配置されると、骨アンカー30は、球状頭部31が孔11の球状に形成された部分15b内に収容されるように挿入されることができる。骨アンカー30は、物質又は骨セメントの注入用及び/又は骨内に骨アンカーを配置するために使用可能な誘導線を案内するための同軸の貫通孔32を有してもよい。球状頭部31がボール及びソケット継手の態様で、球状に形成された部分15b内に収容されるために、骨アンカー30は、プレートに対して異なる角度位置を取ってもよい。
ロッキングキャップ40は、ねじの付いた外面40aと、骨アンカー30の球状頭部31に向かう球状に形成された凹部41と、を有する。反対側で、キャップは、ドライバと係合するための複数のポケット42を備える。ロッキングキャップ40は、プレート内に骨アンカーを固定するとともに、骨アンカーが抜け出ることを防ぐために、少なくとも部分的にねじの付いた孔21内にねじ込まれる。
接続部間の接続は、二つのプレート部材間の略均一な荷重配分を提供する。
図5において、第一の部材1及び第二の部材2は、組み立てられ、孔11,21は、閉鎖プラグであって、それがねじ穴21及びドライバのためのポケット47と協調するねじ部46を有する点でロッキングキャップ40と同様の閉鎖プラグ45によって閉鎖されている。より低い部分において、閉鎖プラグ45は、孔11の球状に形成された部分15bに適合する球状に形成された部分48を有する。これにより、二つの部材は、骨アンカーを用いることなく接続されることができる。
図6〜8は、モジュール式骨プレートのさらなる部材を示す。部材3は、上面3a、底面3b、第一自由端3c及び第二自由端3dを有する接続部材である。接続片は、二つの接続部10,20を備える。第一接続部10は、第一自由端3cに設けられ、第二接続部20は、第二自由端3dに設けられる。第一接続部10は、上述の第一の部材1の第一接続部10と同一であり、第二接続部20は、第二の部材2の第二接続部20と同一である。従って、第一及び第二接続部10,20の全ての詳細は、第一の部材1及び第二の部材2と同様の参照番号を付し、その説明を繰り返さない。
接続部材3は、第一の部材1及び第二の部材2のタイプの他の部材と接続可能な中間部材として機能する。第一及び第二接続部10,20間の距離は、異なる長さを有する第三の部材3の形態における複数の接続片が提供されることができるように、変更可能である。
図9は、さらなる孔27が第一接続部10と第二接続部20との間に設けられる点で、図6〜8に示される第三の部材3と異なる改変された第三の部材3’を示す。孔27は、上面3aに隣接する少なくとも部分的にねじの付いた部分27aと、骨アンカー30と同様の骨アンカーの球状頭部31を収容するための球状に形成された部分27bと、を有する。幾つかの付加的な孔を、第一接続部10と第二接続部20との間に設け得ることが想定されてもよい。
図10は、第一の部材1と同様の、末端部材2’を示す。好ましくは、末端部材2’は、円形の自由端2cを有する。
図11及び12は、第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートのさらなる改変を示す。プレート部材1’,2’’は、それぞれ、接続部10’,20’における上述のプレート部材1,2’と異なる。接続部10’,20’は、それぞれ、同じ大きさのねじ穴を有する。プレート部材1’,2’’が互いに接続される場合、位置決めねじ50は、プレート部材を接続するためにねじ込まれることができる。上述の実施形態の全ての詳細と同様の全ての詳細については、同様の参照番号を付し、その説明を繰り返さない。
図13及び14は、図11及び12に示すモジュール式骨プレートのさらなる改変を示す。プレート部材1’’,2’’’は、接続部10’’及び20’’’を備える。孔11’’及び20’’は、ねじなしであり、それぞれ、ナット52のフランジ52a及びねじ53のフランジ53aを収容するための凹部11c,21cを備える。ナット52及びねじ53は、図14に示すような接続を固定するために協力する。
図15及び16は、プレート部材及びそれらの接続のさらなる改変を示す。プレート部材1’は、図11及び12の第一のプレート部材1’と略同一である。プレート部材2’’’は、図13及び14のプレート部材2’’’に略対応する。それ故に、フランジ54aを有するねじ54は、図16に示すように、プレート部材を一緒に接続するために使用されることができる。
第一の実施形態のさらなる改変について、図17及び18に示す。第一プレート部材100は、第一接続部101を有し、第二プレート部材200は、第二接続部201を有する。第一接続部101及び第二接続部201は、上述の実施形態における接続部の幅よりも広い幅を有する。幅は、第一の部材100及び第二の部材200の残りの部分より広くてもよい。しかしながら、用途に依存して、幅は、また、プレート部材の長さに亘って同じであってもよい。幅方向における突起部12の両側に、プレート部材100の長さ方向に略垂直に延びる溝103がある。第二プレート部材200は、溝103と協調するプレート部材200の長さ方向に垂直に延びる対応する突起部203を有する。それ故に、溝13は溝103によって拡張され、突起部23は、突起部203によって拡張されている。図18に示されるように、これにより、二つのプレート部材100,200のより広い接触域、及び同時に、骨プレートのより広い幅が提供される。これにより、強固な接続が提供される。
図19は、モジュール式骨プレートのさらなる実施形態を示す。第一プレート部材1000及び第二プレート部材2000は、図19a及び19cに示すように、互いに対して角度位置を取ることができる。これを達成するために、第一プレート部材1000は、溝13の両端に凹部1114を有し、第二プレート部材2000が溝13内にその突起部22とともに挿入される場合、図19bにおいて特に明らかなように、溝13の端部と第二プレート部材2000との間に間隙を有する。このことは、約10度又は15度(小さい角度(soft angle))までの一定の角度で、孔11,21の軸周りに、第一プレート部材1000に対して第二プレート部材2000を回動させることが可能となる。
図20a〜20eに示されるさらなる実施形態において、第一プレート部材1000における溝13は、孔11,21の軸に対して回転位置に設けられる。図20bに示される約15度と図20eにおける90度との間の位置が可能である(大きい角度(hard angle))。溝は第一プレート部材1000の部分のため、角度は固定され、図19の実施形態におけるように、変更されることができない。上述のように、当業者は、大きい及び小さい角度の組み合わせが利用され得ることが理解されよう。
図21〜23に示されるさらなる実施形態において、モジュール式骨プレートは、該モジュール式骨プレートの長さに沿って異なる厚みを有することができる。これを達成するために、第一接続部10を備える第一部分300aと、第二接続部20を備える第二部分300bとを有する、図22に示される接続片300が提供される。第一部分300a及び第二部分300bの底面は、同じ高さである。しかしながら、第一部分300aの厚みは、第二部分300bの厚みより大きい。それ故に、接続片は、異なる厚みを有するプレート部材を接続するために使用されることができる。図21は、厚みが、モジュール式骨プレートの一端から他端まで、次第に増加しているカスケード構成を示し、図23は、厚みが、モジュール式骨プレートの中央部分で最も大きい適用例を示す。
図24〜26を参照して、より長いフランジ、すなわち、凸部61及び62が設けられるさらなる実施形態の概略図を示す。例えば、力のより良い分散に起因して、より長いフランジは、部材1及び2間のより安定な接続を可能とする。図26において、ロッキングキャップ63は、部材1及び2を一緒に固定するために示される。或いは、図24〜26に示される実施形態は、上述の実施形態と同様に機能してもよい。
モジュール式骨プレートの部材は、任意の生体適合性材料で製造されることができる。好ましくは、部材は、チタン、ステンレス鋼、生体適合性合金、又は、例えば、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)等の生体適合性プラスチック材料で製造される。部材は、全て、同じ材料で製造されることができるか、モジュール式骨プレートが、他の部分に比し、その一部分において異なる材料を有するように、異なる材料で製造されることができる。
プレート部材が、多くの構成において設計されることができ、上記に示される特定の実施形態に限定されるものではないことが、上記記載から明らかであろう。例えば、プレート部材は、示される孔よりも少ない孔又は多い孔を有することができる。プレート部材の外形は、変更されてもよい。孔には、ねじが付けられ、骨アンカーを角度を付けて挿入のするための球状に形成された部分が設けられてもよく、骨アンカーの直線的及び固定された角度の挿入のためのねじのみを有してもよい。孔は、また、上面及び底面に垂直ではないが、上面及び底面と角度を有する軸を有してもよい。上述の全ての実施形態の特徴は、特定応用に必要な特定のプレート部材を提供するために、互いの間で組み合わせられることができる。従って、必要な在庫(inventory)が低減されることができる。
モジュール方式及び扱い易さの一方で、十分な強度を確保することによって、モジュール式骨プレートの適用分野が拡大される。プレート部材は、モジュール式骨プレートが、小児整形外科、頸椎手術、手の外科、長骨処置及び多くの他の適用において使用されることができるような、全ての大きさで製造されることができる。

Claims (19)

  1. モジュール式骨プレートの部材であって、該部材は、
    上平面を画定する上面と、
    底平面を画定する底面と、
    前記上平面及び底平面と交差する中心軸を有する孔を含む接続部と、を備え、
    前記孔の端部の第一の部分には、前記部材の第一の自由端を形成する突起部が設けられ、
    前記孔の端部の第二の部分には、前記モジュール式骨プレートの第二の部材の接続部の突起部を収容するように構成される溝が設けられている、モジュール式骨プレートの部材。
  2. 前記突起部は、少なくとも部分的に円形である、請求項1に記載のモジュール式骨プレートの部材。
  3. 前記溝は、少なくとも部分的に円形である、請求項1又は2に記載のモジュール式骨プレートの部材。
  4. 前記突起部及び溝は、前記孔から反対側に配置されている、請求項1〜3の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
  5. 前記突起部は、前記孔の周囲の略半分に亘って延びる、請求項1〜4の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
  6. 前記溝は、前記孔の周囲の略半分に亘って延びる、請求項1〜5の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
  7. 周方向における前記溝の長さは、周方向における前記突起部の長さに略対応している、請求項1〜6の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
  8. 前記突起部及び溝の配置は、前記底面に垂直な方向における前記底面までの前記突起部の距離が、前記底面までの前記溝の距離よりも短くなるようになっている、請求項1〜7の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
  9. 前記突起部及び溝の配置は、前記上面に垂直な方向における前記上面までの前記突起部の距離が、前記上面までの前記溝の距離よりも短くなるようになっている、請求項1〜7の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
  10. 前記突起部及び溝の配置は、前記底面に垂直な方向における前記上面までの前記突起部の距離が、前記底面までの前記溝の距離よりも長くなるようになっている、請求項1〜7の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
  11. 前記孔は、少なくとも部分的にねじ付きである、請求項1〜10の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
  12. 前記孔は、骨アンカーの球状頭部のための座部を提供する球状に形成された部分を備える、請求項1〜11の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
  13. 前記球状に形成された部分は、ねじ部と前記底面との間に設けられている、請求項12に記載のモジュール式骨プレートの部材。
  14. 前記部材は、前記上面から前記底面まで延びる少なくとも一つのさらなる孔を備える、請求項1〜13の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
  15. 前記少なくとも一つのさらなる孔は、少なくとも部分的にねじ付きである及び/又は骨アンカーの球状頭部のための座部を提供する球状に形成された部分を有する、請求項14に記載のモジュール式骨プレートの部材。
  16. 前記部材は、
    前記上平面及び底平面と交差する中心軸を有する孔を含むさらなる接続部を備え、前記孔の前記端部の第一の部分には、前記第一の自由端と反対の前記部材の第二の自由端を形成する突起部が設けられ、
    前記孔の端部の第二の部分には、前記モジュール式骨プレートの第二の部材の接続部の突起部を収容するように構成される溝が設けられている、請求項1〜15の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
  17. モジュール式骨プレートであって、
    少なくとも第一の部材と第二の部材とを備え、各部材は、請求項1〜16の何れかに記載の部材であり、
    前記第一の部材は、該第一の部材の前記突起部が、前記第二の部材の前記溝内に挿入されるように、前記第二の部材と結合するように構成されている、モジュール式骨プレート。
  18. 前記第一の部材及び第二の部材が結合される場合、前記第一の部材の前記底面は、前記第二の部材の前記底面と同一平面である、請求項17に記載のモジュール式骨プレート。
  19. 前記第一の部材及び第二の部材は、互いに対して角度を有する、請求項17又は18に記載のモジュール式骨プレート。
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