JP2015524316A - 後部足首結合プレート - Google Patents

Abstract

骨結合及び関節の安定を向上させるため、脛距骨の関節を横切って関節癒合術結合プレートを圧縮することを提供する。

Description

本発明は、足首部分の損傷、悪化または骨折した脛骨、距骨、踵骨を結合するための装置に関するものである。

関節癒合術は、関節を手術で固定することを指し、最終的に骨結合する。基本的に手術方法は、病気や負傷で生じた関節内の痛みを緩和したり、支持台を提供するために行われる人工的に誘導させる関節硬直である。脛距踵骨または脛踵骨関節癒合術（「ＴＣ」）は、例えばシャルコー・マリー・トゥース病のような足首関節炎及び距骨下関節炎による関節疾患または苦痛や機能障害を治療するための救済手術である。足首及び距骨下関節癒合術を行う際、外科医は通常、解剖学的整列、苦痛の緩和及び安定的な蹠行歩行を達成させようとする。功を奏する結果を得るためには、取り囲む軟組織を保持しながら、固定を堅固にすることが不可欠である。

ＴＣでしばしば使用される型の骨プレートは、関節を支持及び／または安定させるため、通常、関節ラインの両側の骨表面に固定可能なプレートである。骨プレートは、しばしばプレートから骨まで延びた骨ネジで骨に取り付けられる。一部の例として、骨ネジ頭は、（例えば、ネジ頭と骨プレートとの間の螺合により）プレートにロックされ、他のプレートでは、ネジ頭をプレートに対して自由に角度をなすようにすることで、外科医が選択した角度でネジを骨の中に位置させることができる。また、他の例として、ネジ頭は関節の圧縮或いは関節の伸延を提供するために（即ち、骨の破片を互いに向かってまたは互いから遠ざけるように加圧するために）骨プレートと共に協力することができる。プレートに対して角度をなす骨ネジは、骨との結合が不十分であるため堅固な固定を厳しく限定することでしばしば軟組織の損傷を起こしかない。

向上した骨結合及び関節の安定性を促進するため、前記足首と距骨下関節、並びに下腿、足首及び足に関連する骨構造に跨って圧縮を提供する足首癒合術システムが提供される。一実施例において、骨アンカーを収容するのに適する結合プレートが提供され、近位部と、遠位部と、縦軸とを有するシャフトを含む。複数の貫通ボアが前記近位部内に規定され、前記近位部の横方向の輪郭は第１半径によって規定され、前記近位部の縦方向の輪郭は第１角によって規定される。前記第１角と前記第１半径は、脛距踵骨の固定のため、前記遠位部の効果的な位置設定を提供するために選択される。前記遠位部は前記縦軸から拡張するように（フレア）配置される。フレアは、第２角によって規定される。前記遠位部はまた、それぞれの骨アンカーを収容するのに適し、前記縦軸でそれぞれオフセットされた複数の小穴（eyelet）を含む。前記遠位部の前記横方向の輪郭は第２半径によって規定され、前記第２角と前記第２半径はそれぞれの小穴に対する前記骨アンカーの限定された傾斜角の接近を提供するために選択され、それぞれの骨アンカーが効果的な骨の支持を達成することで、脛距踵骨の固定を堅固にする。

本発明の様々な特徴と利点は、同様の番号が同様の部分を示す添付図面を参照すれば、後述する本発明の好ましい実施例の詳細な説明によって共に考慮され明確になるばずである。

ヒトの骨格の左足、足首及び下腿の側面図である。 本発明によって形成された結合プレートの斜視図である。 図２に表されている結合プレートの前方平面図である。 図３で４−４線に沿って切り取った結合プレートの遠位端の断面を表す部分切断断面図及び端部斜視図である。 図４に表されている遠位部の小穴部の部分斜視図であって、骨ネジと貫通ボアとの間の限定された傾斜角度の関係の一側面を図示している。 本発明によって形成され、骨アンカー、小穴及び踵骨との間の限定された傾斜角度の関係の一側面を図示する収縮配向における骨アンカーを示す踵骨の一部に組み立てられた結合プレートの遠位部の端部斜視図である。 図６と同様に、骨アンカー、小穴及び踵骨との間の限定された傾斜角度の関係のまた別の一側面を図示する開角配置における骨アンカーを示す端部斜視図である。 図６または図７と類似するが、骨アンカー、小穴及び踵骨との間の限定された傾斜角度の関係のまた別の一側面を図示する平行配置における骨ネジを示す端部斜視図である。 本発明によって形成され、骨アンカー、小穴及び踵骨との間の限定された傾斜角度の関係の一側面を図示する収縮配向における骨アンカーを示す距骨の一部に組み立てられた結合プレートの遠位部の上端部斜視図である。 図９と同様に、骨アンカー、小穴及び距骨間との限定された傾斜角度の関係のまた別の一面を図示する開角配置における骨ネジを示す上端部斜視図である。 図９及び図１０と類似するが、骨アンカー、小穴及び距骨間との限定された傾斜角度の関係のまた別の一側面を図示する平行配置における骨ネジを示す上端部斜視図である。 結合プレートの近位部と遠位部との間の角度関係を図示する結合プレートの側面斜視図である。 図１に表されているように本発明によって脛骨、距骨、踵骨に固定された結合プレートを有するヒトの骨格の足部分、足首、下腿の側面図である。 本発明によって脛骨、距骨、踵骨に固定された結合プレートを有する図１に表されている前外側左足と結合プレートの背面図である。 本発明によって脛骨、距骨、踵骨に固定された結合プレートの結合に骨が明白に図示されることで、その中に位置するネジの部分が表されている側面図である。 本発明によって結合プレートと結合された足、足首、足の骨格の背面斜視図である。 本発明によって結合プレートと結合された足、足首、足の骨格の骨が明白に図示されることで、その中に位置するネジの部分が表されている背面斜視図である。

好ましい実施例の以下の記載は、本発明の明細書全体の一部として考慮される下記の添付図面と併せて読むように意図されたものである。図面は、縮尺どおりである必要はなく、ある特徴は明確性及び簡潔性のために縮尺において誇張したり略概略的な形態で図示することができる。本明細書において、「水平」、「垂直」、「上向き」、「下向き」、「上端」及び「下端」のような相対語だけでなく、その派生語（例えば、「水平に」、「下向きに」、「上向きに」等）は、その後に説明されていたり論議中の図面に図示されているように、方向を指すものと解釈される。上記相対語は、説明の便宜性のためのものであり、一般に、特定方向を求めるように意図されたものではない。「内向きに」と「外向きに」、及び「縦方向に」と「横方向に」等を含む用語は、互いに相対的に、または延長軸、或いは軸または回転の中心に関して適切に解釈できる。「連結された」及び「相互連結された」のようなカップリング及び取付等に関する用語は、特に明示的に説明されていない限り、双方とも移動可能または堅固な取付だけでなく、介在する構造物を介して構造物が互いに直接的または間接的に固定されたり取り付けられる関係を称する。「作動的に連結された」という用語は、関連の構造物がその関係によって意図されたとおり作動するようにする取付、カップリングまたは連結のようなものである。単一の機械のみが例示されているとき、「機械」という用語は本願で述べている任意の１つ以上の方法論を行うための１つのセット（または複数のセット）の命令を個別的にまたは共同で行う任意の機械コレクションを含むこととする。ミーンズ・プラス・ファンクション・クレームは、使用される場合、引用された機能を行うために記載された説明または図面によって明確に説明されたり、提案されたり、提示される構造物、構造的等価物だけでなく、均等構造物を含むように意図されている。

「含む（includes）」または「含んでいる（including）」という用語が詳細な説明或いは請求項において使用される範囲内において、この用語が請求項において転換語として使用される際に解釈されるとおり、「包含している（comprising）」と類似する方式で包括的であることが意図される。また、「または」という用語は、詳細な説明或いは請求項において使用される範囲内において（例えば、ＡまたはＢ）、「ＡまたはＢ或いはＡ、Ｂいずれも」を意味するよう意図される。「及び／または」という用語は同じ方式で使用され、「ＡまたはＢ或いはＡ、Ｂいずれも」を意味するよう意図される。出願人が「ＡまたはＢであるが、Ａ、Ｂいずれもではない」を意図する場合、「ＡまたはＢであるが、Ａ、Ｂいずれもではない」という用語が使用されるであろう。このように、以下において「または」という用語の使用は包括的であり、排他的ではない。ブライアン・Ａ・ガーナー、現代法律使用辞典６２４頁（第２版.１９９５）を参照のこと。

図１は、足、足首、及び脛骨Ａと腓骨Ｂとを含む下腿遠位部の骨格の側面図を提供する。足首と足の骨は、距骨Ｃ、踵骨Ｄ、舟状骨Ｅ、立方骨Ｆ、楔状骨Ｇ、中足骨Ｈ及び指骨Ｉを含む。足根洞Ｊは、距骨溝の距骨下面と踵骨溝の踵骨上面との間に形成された管のような空間である。

図２乃至図４を参照すると、結合プレート２は縦軸４とシャフト６とを有する。シャフト６は、近位部９に沿って複数の貫通ボア８を備え、遠位部１１に沿ってオフセット小穴１０を含む。結合プレート２は、例えば、チタン、チタン合金、ステンレス鋼、ポリマーのような吸収物質及び同種移植片のような生体適合材料で作ることができるが、当業者であれば別の生体適合材料も使用可能であることを知り理解するであろう。複数の貫通ボア８は、それぞれ中心軸１２を備え、骨ネジ１３（図５）の形態で骨アンカーを収容するよう構成されることが多い。通常、貫通ボア８を備えるシャフト６の内部表面は、ネジ部１５を含む。勿論、当業者に知られているブレード、爪、ピン等のような別の形態の骨アンカーを適切な結果を達成するために用いることも可能である。しばしば、骨ネジ１３は、例えば、業界で知られているチタン、チタン合金、ステンレス鋼、ポリマーのような吸収物質及び同種移植片或いは別の生体適合材料で作ることができる。骨ネジ１３は、構成と強度において結合プレート２と互換可能であることが好ましい。骨ネジ１３は、関節ラインに例えば、ガイドワイヤのような器具を導入するためのものであり、頭の上から先端まで延びた貫通ボアまたはチャネル（未図示）を有する挿管型であり得る。結合プレート２と骨ネジ１３との結合は、結合プレート２を踵骨、距骨、脛骨の後方部分に効果的に固定させ、互いを結合させる（図１３乃至図１７）。

結合プレート２のシャフト６は、少なくとも二つ以上の半径（ｒａｄｉｕｓ）を備える。横半径Ｒ１７は、シャフト６の近位部９に沿って備えられる（図４）。好ましい実施例においては、横半径Ｒ１７は、約０.０９０インチから約１.１０インチの範囲にあり、本発明の大半の応用で約１.０インチが好ましい。横半径Ｒ１７は、脛骨Ａと距骨Ｃとを結合させるシャフト６の一部の輪郭を規定する。また、遠位部１１と距骨Ｃ及び踵骨Ｄとの近接結合のためのクリアランスを提供するシャフト６の遠位部１１に沿って規定される第２横半径Ｒ１９がある（図２、図６乃至図８及び図９乃至図１１）。横半径Ｒ１９は、約０.０５５インチから約０.６５インチの範囲にあり、本発明の大半の応用で約０.６０インチが好ましい。横半径Ｒ１９は、踵骨Ｄと結合するシャフト６部分の輪郭を規定する。以下により詳しく記載するように、かかる半径は、それぞれの骨ネジ１３が、極限の角度で効果的に骨に挿入されるよう最適化されている。また、遠位部１１は、約２５°から約３５°の範囲の角βで縦軸４から拡張し、本発明の大半の応用で角βは約３０°が好ましい。角βを有する距踵骨の拡張（flare）と、シャフト６の近位部９端部で開始されるシャフト６の領域から測定された角θは、近位部９の縦方向の輪郭を規定する。角θは、約９３°から約９７°の範囲にあることが多く、本発明の大半の応用で約９５°が好ましい（図１２）。半径Ｒ１９と角θの選択は、脛距踵骨の固定のため、遠位部１１の効果的な位置設定を提供する。好適な実施例において、結合プレート２の長さにわたる全包含角（β+θ）は、約１２２°から約１２７°の範囲にあり、本発明の大半の応用で約１２５°が好ましい。以下に詳しく記載するように、このような傾斜角の関係は、それぞれの骨ネジ１３が極限の角度で骨に有利に挿入されることを保障する。

図３乃至図１１を参照すると、オフセット小穴１０はシャフト６の遠位部１１のエッジから外側へ突出し、縦軸４を拡大する。オフセット小穴１０の下部表面は、しばしば距骨Ｃと踵骨Ｄの後部の周りに隣接して位置する（図６乃至図１７）。より具体的に、距骨小穴１０ａ，１０ｂの第１対はネジ山を有する貫通ボア１８をそれぞれ規定し、踵骨小穴１０ｃ，１０ｄの第２対はネジ山を有する貫通ボア１９をそれぞれ規定する。距骨小穴１０ａ，１０ｂと踵骨小穴１０ｃ，１０ｄのそれぞれのネジ山を有する貫通ボア１８は、中心軸２２を備える（図４及び５）。距骨小穴１０ａ，１０ｂは、約１３°から約１７°の範囲で、本発明の大半の応用で約１５°であることが好ましい角αで、好ましくは中心軸２２に対する立体回転角として規定される挿入角円錐（purchase−cone）（以下、「パーチャスコーン」という）内でそれぞれ骨ネジ１３を収容する（図４または図５）。しばしば、パーチャスコーン２５は中心軸２２に対して、約３０°の全包含角を規定し、それぞれの小穴に対する骨アンカーの傾斜した接近を限定しそれぞれの骨アンカーが効果的な骨の挿入を達成することで、結合プレート２による脛距踵骨の固定を向上させる。

距骨小穴１０ａ，１０ｂと踵骨小穴１０ｃ，１０ｄが、それぞれ骨ネジ１３の頭と結合するように構成される。より好ましくは、距骨小穴１０ａ，１０ｂと踵骨小穴１０ｃ，１０ｄが、骨ネジ１３を固定及びロックするために、より好ましくは、骨ネジが挿入される結合プレート２の下部表面または距骨Ｃ及び踵骨Ｄの外部表面に対して固定され、予め決められた配向で骨ネジ１３を固定するために構成されるネジ山を有する貫通ボア１８，１９を備える。例えば、そのような固定は当業者に知られている距骨小穴１０ａ，１０ｂと踵骨小穴１０ｃ，１０ｄとの螺合、締り嵌めまたはプレス嵌め、或いは両小穴をネジ頭と結合させる別の形であり得る。骨ネジ１３は、結合プレート２の距骨小穴１０ａ，１０ｂと踵骨小穴１０ｃ，１０ｄとに固定され、そのシャフトまたはシャンクがパーチャスコーン２５内で延びる。

パーチャスコーン２５内に骨ネジ１３を位置させることは、骨ネジ１３が常に距骨Ｃと踵骨Ｄとの骨に挿入されること、即ち、ネジが骨に向かって内側に回転することによって、骨ネジ１３の表面のネジ山と骨の内部との間にレバレッジされた（leveraged）堅固な結合を常に獲得することを保障するものである。極限の配置においては、踵骨小穴１０ｃ，１０ｄ内の骨ネジ１３が浅い（shallow）収束角、例えば、約２０°から約２４°の範囲で、通常約２２°（図６図示）で、骨ネジの間で測定された角μに配向されると、骨ネジ１３の交差点は骨内により深く位置するようになり、十分な挿入による堅固な結合を保障する。しかし、骨ネジ１３が、例えば、約８０°から約８４°の範囲で、通常約８２°（図７図示）で、骨ネジの間で測定された角μに開角されると、骨ネジ１３は、より浅く且つ踵骨Ｄの表面により近くに位置することになるが、十分な挿入による堅固な結合を保障する。踵骨小穴１０ｃ，１０ｄ内の骨ネジ１３が、貫通ボア１８の中心軸２２と一致するように位置されると、踵骨小穴１０ｃ，１０ｄ内の骨ネジ１３は、基本的に互いに平行になるよう、やはり十分な挿入による堅固な結合を保障する（図８図示）。

図９乃至１１を参照すると、距骨小穴１０ａ，１０ｂはまた、ネジが骨に向かって内側に回転することによって、骨ネジ１３が常に距骨Ｃに挿入されること、即ち、骨ネジ１３の表面のネジ山と骨の内部との間にレバレッジされた堅固な結合を常に獲得することを保障するパーチャスコーンを規定する。極限の配置において、距骨小穴１０ａ，１０ｂ内の骨ネジ１３が浅い収束角、例えば、約２０°から約２４°の範囲で、通常約２２°（図９図示）で、骨ネジの間で測定された角μに配向されると、骨ネジ１３の交差点は骨内により深く位置するようになり、十分な挿入による堅固な結合を保障する。しかし、骨ネジ１３が開角、例えば、約８０°から約８４°の範囲で、通常約８２°（図１０図示）で、骨ネジの間で測定された角μに配向されると、骨ネジ１３は、より浅く且つ距骨Ｃの表面により近くに位置することになるが、十分な挿入による堅固な結合を保障する。距骨小穴１０ａ，１０ｂ内の骨ネジ１３が、貫通ボア１８の中心軸２２と一致するように位置されると、距骨小穴１０ａ，１０ｂ内の骨ネジ１３は、基本的に互いに平行になるように、やはり十分な挿入による堅固な結合を保障する（図１１図示）。

本発明は、本明細書に開示され図面に表されている特定の構成のみに限らず、むしろ請求範囲の権利範囲内にあるいかなる変更や均等物をも含むものとして理解すべきである。

Claims (18)

1. 脛距踵骨または脛踵骨の関節癒合術に使用するための骨アンカーを収容するのに適する結合プレートであって、
   近位部と、遠位部と、縦軸と、前記近位部内に規定される複数の貫通ボアとを有するシャフトを含み、前記近位部の横方向の輪郭は第１半径によって規定され、
   前記近位部の縦方向の輪郭は第１角によって規定され、前記第１角と前記第１半径は、脛距踵骨の固定と脛踵骨の固定のうち少なくとも一つの固定のため、前記近位部の効果的な位置設定を提供するために選択され、
   前記遠位部は、前記縦軸から拡張するように配列され、拡張（flare）は第２角によって規定され、骨アンカーをそれぞれ収容するのに適し、前記縦軸でそれぞれオフセットされた複数の小穴を含み、前記遠位部の横方向の輪郭は第２半径によって規定され、前記第２角と前記第２半径はそれぞれの前記小穴に対する前記骨アンカーの限定された角との接近を提供するために選択され、それぞれの前記骨アンカーが効果的な骨の挿入を達成することで、脛距踵骨の固定及び脛踵骨の固定のうち少なくとも一つの固定を堅固にする結合プレート。
2. 前記第１半径が約０.０９０インチから約１.１０インチの範囲である請求項１に記載の結合プレート。
3. 前記第１半径が約１.０インチである請求項１に記載の結合プレート。
4. 前記第２半径が約０.０５５インチから約０.６５インチの範囲である請求項１に記載の結合プレート。
5. 前記第２半径が約０.６０インチである請求項１に記載の結合プレート。
6. 前記遠位部が約２７°から約３３°の範囲の角度で前記縦軸から拡張する請求項１に記載の結合プレート。
7. 前記遠位部が約３０°の角度で前記縦軸から拡張する請求項１に記載の結合プレート。
8. 前記第１角が約９３°から約９７°の範囲の角度である請求項１に記載の結合プレート。
9. 前記第１角が約９５°である請求項１に記載の結合プレート。
10. 前記オフセット小穴が、前記シャフトの前記遠位部のエッジから外側に突出し、前記縦軸から拡大するようにする請求項１に記載の結合プレート。
11. 距骨小穴の第１対は、それぞれネジ山を有する貫通ボアを規定し、踵骨小穴の第２対は、それぞれネジ山を有する貫通ボアを規定し、前記貫通ボアは中心軸に対する立体回転角が約１３°から約１７°の範囲であるパーチャスコーンを規定する前記中心軸を規定する請求項１０に記載の結合プレート。
12. 距骨小穴の第１対は、それぞれネジ山を有する貫通ボアを規定し、踵骨小穴の第２対は、それぞれネジ山を有する貫通ボアを規定し、前記貫通ボアは中心軸に対する立体回転角が約１４°から約１５°の範囲であるパーチャスコーンを規定する前記中心軸を規定する請求項１０に記載の結合プレート。
13. 前記パーチャスコーン内での前記骨アンカーの配置は、それぞれの前記オフセット小穴に対する前記骨アンカーの角をなす接近を限定し、それぞれの骨アンカーが基底骨との効果的な結合を達成する請求項１２に記載の結合プレート。
14. 脛距踵骨または脛踵骨の関節癒合術のうち少なくとも一つの癒合術に使用するための骨アンカーを収容するのに適した結合プレートであって、
    近位部と、遠位部と、縦軸と、前記近位部内に規定されるネジ山を有する複数の貫通ボアとを有するシャフトを含み、前記近位部の横方向の輪郭は第１半径によって規定され、前記近位部の縦方向の輪郭は第１角によって規定され、前記第１角と前記第１半径は、脛距踵骨の固定と脛踵骨の固定のうち少なくとも一つの固定のため、前記近位部の効果的な位置設定を提供するために選択され、
    前記遠位部は、前記縦軸から拡張するように配列され、拡張は第２角によって規定され、骨アンカーをそれぞれ収容するのに適し、前記縦軸でそれぞれオフセットされた複数の小穴を含み、前記遠位部の横方向の輪郭は前記第１半径より小さい第２半径によって規定され、前記第２角と前記第２半径はそれぞれの前記小穴に対する前記骨アンカーの限定された角との接近を提供するために選択され、それぞれの前記骨アンカーが効果的な骨の挿入を達成することで、脛距踵骨の固定を堅固にする結合プレート。
15. 前記オフセット小穴が前記シャフトの前記遠位部のエッジから外側に突出し、前記縦軸から拡大するようにする請求項１４に記載の結合プレート。
16. 距骨小穴の第１対は、それぞれネジ山を有する貫通ボアを規定し、踵骨小穴の第２対は、それぞれネジ山を有する貫通ボアを規定し、前記貫通ボアは中心軸に対する立体回転角が約１３°から約１７°の範囲であるパーチャスコーンを規定する前記中心軸を規定する請求項１５に記載の結合プレート。
17. 距骨小穴の第１対は、それぞれネジ山を有する貫通ボアを規定し、踵骨小穴の第２対は、それぞれネジ山を有する貫通ボアを規定し、前記貫通ボアは中心軸に対する立体回転角が約１４°から約１５°の範囲であるパーチャスコーンを規定する前記中心軸を規定する請求項１４に記載の結合プレート。
18. 前記パーチャスコーン内での前記骨アンカーの配置は、それぞれの前記オフセット小穴に対する前記骨アンカーの角をなす接近を限定し、それぞれの骨アンカーが基底骨との効果的な結合を達成する請求項１６に記載の結合プレート。

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