JP2017153816A - 骨固定プレート、骨固定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多軸型のスクリューを用いて、穴の形状を大幅に拡大することなく、固定力を維持可能な骨固定プレートを提供する。【解決手段】上面２と、治療対象部位に接触される下面３と、上面２と下面３が結合される複数の開口部１０と、を有する骨固定プレート５において、開口部１０は、スクリュー８を受容する円形状の孔部３０と、孔部３０の外側周囲に所定の間隔で均等に設けられた少なくとも３つ以上の溝部４０と、を有し、複数の溝部４０の間隔によって開口部１０の周縁から孔部３０に通じる突起４５が前記孔部３０の軸心を中心とした放射状に形成され、突起４５は、スクリュー８がセルフタップによって固定される内壁面を有し、この内壁面は、平坦状に形成されている。【選択図】図６

Description

本発明は、骨折部を固定するための骨固定プレート及び骨固定装置に関する。

従来、例えば橈骨における遠位端部の骨折の治療に、板状のプレートが用いられている。このプレートは、橈骨の幹部に当てられる幹板部と、橈骨の遠位端部に当てられる頭板部とを備えており、幹板部と頭板部のそれぞれに骨ネジ又は骨ピンと称されるスクリューを挿入するための貫通穴が形成されている。

このプレートを用いて、上記橈骨の遠位端部の骨折を治療する場合は、骨折線を跨ぐようにプレートの頭板部と幹板部が橈骨の遠位端部と幹部に各々当てられ、貫通穴に骨ネジや骨ピンが通されて橈骨に埋め込まれ、これにより、プレートを介して遠位端部の骨断片が幹部に固定される（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、スクリューは骨折の状態に応じて骨断部位を適切に固定することができるように、プレートに対し種々の角度で固定可能であるのが望ましいとされる。なお、このようなプレートに対してスクリューを種々の角度で固定可能な骨固定装置は知られている（例えば、特許文献１、２参照）

特開２０１４−１４７５５３号公報 特許第４９９９３２７号公報

特許文献１に示すプレートは、近位側列の貫通穴１０の内周面にスクリューの雄ネジと噛み合う対向配置された一対の突起を形成するとともに、各突起は、貫通穴の内周面に沿って多少湾曲するように形成され、スクリューを多軸型として用いることが可能になっている。しかしながら、このプレートは一方向にしかスクリューを変位できず、スクリューの変位方向の自由度が低い。

また、特許文献２に示すプレートは、先細り形状に形成された貫通穴の内周面にネジ状の表面突起が形成されているとともに、その貫通穴の外周面外側に略円形状の凹みが間欠的に形成され、スクリューを多軸型として用いることが可能になっている。しかしながら、このプレートは、スクリューの変位方向の自由度を高くできるものの、穴の形状を大きくする必要があるため、プレートの形状を拡大、及び固定力を維持するためにプレートの厚みを増す必要性がある。

そこで、本発明は上記問題を課題の一例として為されたもので、多軸型のスクリューを用いて、穴の形状を大幅に拡大することなく、スクリュの変位方向の自由度を高くできるとともに固定力を維持可能な骨固定プレート及び骨固定装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。なお、本発明の理解を容易にするため図面の参照符号を括弧書きで付するが、本発明はこれに限定されるものではない。

すなわち、請求項１に記載の骨固定プレートは、上面（２）と、治療対象部位に接触される下面（３）と、前記上面と前記下面が結合される複数の開口部（１０）と、を有する骨固定プレート（５）において、前記開口部は、スクリュー（８）を受容する円形状の孔部（３０）と、当該孔部の外側周囲に所定の間隔で均等に設けられた少なくとも３つ以上の溝部（４０）と、を有し、前記複数の溝部の間隔によって前記開口部の周縁から前記孔部に通じる突起（４５）が前記孔部の軸心を中心とした放射状に形成され、前記突起は、前記スクリューがセルフタップによって固定される内壁面を有し、この内壁面は、平坦状に形成されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の骨固定プレートは、請求項１に記載の骨固定プレートにおいて、前記溝部は、前記孔部から前記開口部の周縁に通じる直線状に形成された一対の側壁（４２）と、前記一対の側壁によって形成された開口を閉塞し、前記開口部の周縁を形成する底壁（４１）と、を有することを特徴とする。

また、請求項３に記載の骨固定プレートは、請求項２に記載の骨固定プレートにおいて、前記底壁は湾曲状に形成されていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の骨固定プレートは、請求項２、又は請求項３に記載の骨固定プレートにおいて、前記側壁は、非平行であることを特徴とする。

また、請求項５に記載の骨固定装置（Ｓ）は、上面と、治療対象部位に接触される下面と、前記上面と前記下面が結合される複数の開口部と、を有する骨固定プレートと、前記開口部に固定されるスクリューと、を備えた骨固定装置において、前記開口部は、前記スクリューを受容する円形状の孔部と、当該孔部の外側周囲に所定の間隔で均等に設けられた少なくとも３つ以上の溝部と、を有し、前記複数の溝部の間隔によって前記開口部の周縁から前記孔部に通じる突起が前記孔部の軸心を中心とした放射状に形成され、前記突起は、前記スクリューがセルフタップによって固定される内壁面を有し、この内壁面は、平坦状に形成されていることを特徴とする。

術者が要求する角度でスクリューを骨固定プレートの開口部に挿入し、骨固定プレートの孔部に対してスクリューが緩むことなく確実に固定することができる。

骨固定装置の構成を示す模式図である。 骨固定装置を橈骨の骨折部に取り付けた状態を示す模式図である。 骨固定プレートを示し、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は底面図である。 遠位側列の開口部に単軸型のスクリューを取り付けた状態を示す模式図である。 近位側列の開口部に取り付けられるスクリューの一例を示す模式図である。 近位側列の開口部を示す平面図である。 近位側列の開口部の断面図である。 開口部に形成された溝部と突起の一例を示す模式図である。 多軸型のスクリューが近位側列の開口部に固定された状態の一例を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す骨固定装置Ｓは、一例として、図２に示すように、左手の橈骨６における遠位端部６ａの骨折を治療するために用いられるものとして説明を行う。また、図２中、符号１１は尺骨を示す。

図１及び図２に示すように、この骨固定装置Ｓは、治療対象部位としての骨折部に配置される骨固定プレート５と、この骨固定プレート５を骨折部に固定するための複数のスクリュー７、８、２０と、を備える。

図２及び図３に示すように、骨固定プレート５は、橈骨６の遠位端部６ａに当てられる頭板部５ａと、橈骨６の幹部６ｂに掌側から当てられる幹板部５ｂと、を有する。

骨固定プレート５は、上面２と、骨折部に接する下面３と、を有し、全体として一枚の薄い金属板で形成され、頭板部５ａと幹板部５ｂは略Ｔ字形を呈するように連なる。金属材料としては骨の弾性係数に近い例えば純チタンやチタン合金が使用される。

なお、骨固定プレート５の形状は特に本実施形態に限定されるものではなく、骨折部位によってその形状は設計される。

骨固定プレート５は、図２に示すように、骨折線Ａを跨ぐように橈骨６に当てられ、図４及び図５に示すようなスクリュー７、８によって橈骨６に固定される。

スクリュー７、８は、骨折の箇所、状態等によって一般的に知られている骨ピンや骨ネジが適宜選択されて用いられる。

このように、骨固定プレート５がスクリュー７、８によって橈骨６に固定されることにより、橈骨６の遠位端部６ａにおける破断した骨片同士が繋ぎ合わせられるとともに、これら骨片が橈骨６の幹部６ｂに連結される。

図１及び図３に示すように、上記頭板部５ａには、上面２と下面３とを結合する上記スクリュー７、８を通すための開口部９、１０が、頭板部５ａの先端辺に沿うように二列にわたって設けられる。頭板部５ａの先端辺は、図２に示すように、橈骨６の遠位端部６ａの軟骨下骨６ｃに沿うように伸びている。図２に示すように、開口部９、１０に挿入されたスクリュー７、８は、この軟骨下骨６ｃに接するように配置される。

また、開口部９、１０の列のうち遠位側列の開口部９に挿入されるスクリュー７は単軸型のスクリューが用いられ、開口部９、１０の列のうち近位側列の開口部１０に挿入されるスクリュー８は多軸型のスクリューが用いられる。

図１に示すように、開口部９、１０の列のうち遠位側列の開口部９は貫通穴９ａであって、この貫通穴９ａには、雌ネジ９ｂが一条ネジ又は多条ネジとして形成される。

貫通穴９ａに通される単軸型のスクリュー７は、頭部７ａと軸部７ｂとを具備し、様々な長さの軸部７ｂを備えたものが用意される。例えば、スクリュー７として骨ピンが用いられる場合には、各々の骨ピンの頭部７ａには上記雌ネジ９ｂと螺合する雄ネジが形成され、各々の軸部７ｂの表面は平滑面とされる。雄ネジの条数は、雌ネジ９ｂの条数に合うように設定される。なお、骨ネジが使用される場合には、この骨ネジの軸部の表面にはタッピング用の雄ネジが形成される。

単軸型のスクリュー７は、貫通穴９ａ内に挿入され、頭部７ａの雄ネジが貫通穴９ａ内の雌ネジ９ｂと螺合する。このスクリュー７は、その頭部７ａが骨固定プレート５の貫通穴９ａと強固にネジ結合され、術後に緩んだり、ズレたりすることが防止される。

また、上記二列の開口部９、１０のうち、近位側列の開口部１０には、多軸型のスクリュー８を固定する固定手段が設けられる。

開口部１０に通される多軸型のスクリュー８は、図５に示すように、頭部８ａと軸部８ｂとを具備し、様々な長さの軸部８ｂを備えたものが用意される。例えば、スクリュー８として骨ピンが用いられる場合には、各々の骨ピンの頭部８ａには、タッピング用の雄ネジが形成され、各々の軸部８ｂの表面は平滑面とされる。なお、骨ネジが使用される場合には、骨ネジの軸部８ｂの表面にタッピング用の雄ネジが形成される。

図６及び図７に示すように、近位側列の開口部１０は、上面２と下面３を結合するように貫通して形成される円形状の孔部３０と、その孔部３０の半径方向外側の周囲に所定の間隔で設けられた複数の溝部４０と、を有する。

なお、この溝部４０の数は、術者が望む方向に傾けて固定する必要があることから少なくとも３つ以上有することが好ましく、さらには、全方向に傾けることが可能であると良い。この溝部４０の数は、開口部１０の大きさやスクリュー８の大きさ・種類に応じて適宜設定される。

この近位側列の開口部１０は、例えば、ドリル等による切削加工によって、所定の径を有する貫通孔をあけた後、ワイヤ放電加工等によって、その貫通孔の外側周囲に所定の間隔で略矩形状の貫通孔を切削加工することで、孔部３０と溝部４０が形成される。

また、図６及び図８（ａ）に示すように、溝部４０は、開口部１０の周縁を形成する底壁４１と、その底壁４１から孔部３０の軸心方向に直線状に延びる一対の側壁４２、４２と、を備え、底壁４１と一対の側壁４２、４２によって形成された空間は、平面視において略矩形状に形成される。

この溝部４０の形状は、図８（ｂ）に示すように、底壁４１から孔部３０の軸心方向に向かって側壁４２の端部同士が近接するように配置された台形状であっても構わない。また、図８（ｃ）に示すように、底壁４１が湾曲状に形成されても構わない。

軸部４０の形状を底壁４１側を長辺とする台形状にすることで、ワイヤ放電加工によって孔部３０の軸線から所定の角度範囲で切削加工することが可能となり、切削加工が容易となる。

また、図示しないが、溝部４０の形状を底壁４１側を短辺とする台形状とすることで、突起４５の基端側を容易に補強することができ、スクリュー８によりセルフタップされた際に生じる突起４５の基端側の破断や突起４５の変形を極力防止することができる。

また、溝部４０の底壁４１を湾曲状にすることで、スクリュー８によりセルフタップされた際に、突起４５の基端に応力が集中することを回避することができる。

また、図６及び図７に示すように、開口部１０には、これら複数の溝部４０の間隔によって前記開口部１０の周縁から前記孔部３０に通じる突起４５が形成され、この突起４５は、孔部３０の軸心Ｘを中心とした放射状に形成される。

また、突起４５によって形成される孔部３０の周縁は、図７に示すように、軸線方向全長にわたって同径のストレート形状であって、その内壁面は、平滑面とされる。この内壁面には、セルフタップによってスクリュー８が固定される。したがって、この内壁面は、少なくともスクリュー８のネジの２ピッチ分の長さを有する。

また、図７に示すように、孔部３０の直径は、ねじの谷径よりも大きく、外形よりも小さい。この直径の大きさは、スクリュー８や骨固定プレート５の材質や大きさ等によって適宜設計される。

そして、図９に示すように、このスクリュー８は、軸部８ｂの方向が調整され、スクリュー８の軸部８ｂが孔部３０に挿入された上で、その頭部８ａを術者が図示しない工具で回すことで、頭部８ａに形成された雄ネジが突起４５の内壁面にセルフタップされつつ螺進することでスクリュー８が孔部３０に固定される。

よって、使用者は、スクリューを一定の範囲で所定の方向に且つ所定の角度傾けて固定することが可能である。

その他、図１及び図３に示すように、頭板部５ａにおける遠位側列の開口部９の近傍には、図示しないが必要に応じて複数個の仮止め孔が設けられる。仮止め孔に図示しない仮止めピンが挿入され、橈骨６の遠位端部６ａに突き立てられることにより、骨固定プレート５が橈骨６の遠位端部６ａに仮止めされる。

仮止め孔を利用することにより、スクリューの装着に先立ち遠位端部６ａの骨片を骨固定プレート５に仮止めすることができるので、スクリュー７、８を簡易かつ正確に装着することができる。仮止めピンは、仮止め孔に挿入可能な釘様の細長い棒材である。

また、図１及び図３に示すように、骨固定プレート５の幹板部５ｂにも貫通穴１８，１９が設けられる。これらの貫通穴１８，１９を通してスクリューが橈骨６の幹部６ｂに挿入されると、骨固定プレート５の幹板部５ｂが橈骨６に固定される。これらの貫通穴１８，１９及びこれらの貫通穴１８，１９に通されるスクリューは従来のものと同様な構成であるから、その詳しい説明は省略する。

次に、上記構成の骨固定装置Ｓの作用の一例について説明する。なお、図２に示すように、左手の橈骨６が骨折し、遠位端部６ａが幹部６ｂから分断され、しかも骨片に分断されたものとする。

まず、術者によって左手の掌を上にして手首近傍が切開され、図２に示すように、露出した橈骨６に向かって骨固定プレート５が差し込まれ、骨固定プレート５の頭板部５ａが橈骨６の骨折線Ａを跨ぐように遠位端部６ａに当てられ、幹板部５ｂが幹部６ｂに当てられる。

次いで、ドリル等の穿孔具（図示せず）で橈骨６の幹部６ｂに下穴があけられ、貫通穴１８，１９を通してスクリュー２０が下穴に緩めにねじ込まれる。これにより、骨固定プレート５が橈骨６の幹部６ｂに仮止めされる。

続いて、骨固定プレート５の頭板部５ａの遠位側列における貫通穴９ａの雌ネジ９ｂに筒状のガイド（図示せず）がねじ込まれて固定され、このガイドからドリル等の穿孔具（図示せず）が通され、橈骨６の遠位端部６ａに貫通穴９ａの貫通方向に下穴が形成される。この下孔は図２に示す軟骨下骨６ｃに接するように形成される。

単軸型のスクリュー７が適宜選別され、この貫通穴９ａを通して遠位端部６ａに単軸型のスクリュー７が下孔内へと突き立てられる。そして、図４に示すように、それらの頭部７ａの雄ネジが貫通穴９ａの雌ネジ９ｂに螺入される。

これにより、橈骨６の遠位端部６ａが骨固定プレート５によって固定される。また、スクリュー７の頭部７ａの雄ネジと貫通穴９ａの雌ネジ９ｂとの螺合を介して骨固定プレート５に固定された単軸型のスクリュー７の軸部７ｂの表面が遠位端部６ａ内の軟骨下骨６ｃに接触することから、スクリュー７が術後に緩んだり、傾いたりすることがなく、上記接触状態が保たれる。

また、骨固定プレート５の頭板部５ａの近位側列における開口部１０の孔部３０からドリル等の穿孔具（図示せず）が所望の向きに通され、遠位端部６ａの骨片へと下穴（図示せず）が形成される。この下孔は、上記下孔とは異なる方向から軟骨下骨６ｃに接するように形成される。

次に、多軸型のスクリュー８が適宜選別され、例えば軸部８ｂが当該下孔に挿入されるように、術者によってその頭部８ａが操作されて、軸部８ｂの方向や角度が調整され、この孔部３０を通して遠位端部６ａにスクリュー８が下孔内へと突き立てられる。

そして、スクリュー８の頭部８ａが術者の操作する図示しない工具によって回されると、突起４５の内壁面に対して頭部８ａの雄ネジがねじ込まれて螺進し、術者によって調整された角度でスクリュー８が骨内に入り込み固定される。

なお、近位側列の各孔部３０に装着されるスクリュー８は、遠位側列の貫通穴９ａに通されたスクリュー７に接触することなく、骨内に挿入されて軟骨下骨６ｃに接する。

その後、橈骨６の幹部６ｂ側に仮止めされたスクリュー２０が締め付けられる。

かくて、図１に示すように、橈骨６の遠位端部６ａと幹部６ｂが骨固定プレート５を介して一体的に固定され、遠位側列の所望の貫通穴９ａに挿入された単軸型のスクリュー７が軟骨下骨６ｃに当接し、かつ近位側列の孔部３０に挿入された多軸型のスクリュー８が軟骨下骨６ｃの上記単軸型のスクリュー７が当接する箇所とは異なる箇所に当接した状態が保持される。

なお、上記各実施の形態では左手の橈骨の骨折治療用プレートを例にとって説明したが、本発明は右手の橈骨の骨折治療用プレートにも適用可能である。また、橈骨に掌側から当てる骨折治療用プレートを例にとって説明したが、本発明は甲側から当てる骨折治療用プレートにも適用可能である。さらに、橈骨以外の骨についても適用可能である。このように、本発明の骨固定装置Ｓは、骨折治療に用いられるものであって、骨固定装置に含まれる骨固定プレートの治療対象部位が上記実施形態に限定されるものではなく、また、その治療対象部位によって適宜、骨固定プレートに形成される開口部の位置等は適宜設計されるものである。

また、本実施形態の骨固定プレート５は、二列の開口部９、１０を設け、近位側の開口部１０のすべての列に多軸型のスクリュー８を挿入する固定手段を設けたが、開口部９にも同様に多軸型のスクリュー８を挿入する固定手段を設けてもよく、また、適宜選択された開口部９、１０のいずれかに多軸型のスクリュー８を挿入する固定手段を設けてもよい。骨折部位によって骨固定プレートの形状や開口部９、１０の配置位置は適宜設計されるからである。

５…骨固定プレート
８…スクリュー
１０…開口部
３０…孔部
４０…溝部
４５…突起
４１…底壁
４２…側壁

Claims (5)

1. 上面と、治療対象部位に接触される下面と、前記上面と前記下面が結合される複数の開口部と、を有する骨固定プレートにおいて、
   前記開口部は、スクリューを受容する円形状の孔部と、当該孔部の外側周囲に所定の間隔で均等に設けられた少なくとも３つ以上の溝部と、を有し、前記複数の溝部の間隔によって前記開口部の周縁から前記孔部に通じる突起が前記孔部の軸心を中心とした放射状に形成され、
   前記突起は、前記スクリューがセルフタップによって固定される内壁面を有し、この内壁面は、平坦状に形成されていることを特徴とする骨固定プレート。
2. 前記溝部は、前記孔部から前記開口部の周縁に通じる直線状に形成された一対の側壁と、前記一対の側壁によって形成された開口を閉塞し、前記開口部の周縁を形成する底壁と、を有することを特徴とする請求項１に記載の骨固定プレート
3. 前記底壁は湾曲状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の骨固定プレート。
4. 前記側壁は、非平行であることを特徴とする請求項２、又は請求項３に記載の骨固定プレート。
5. 上面と、治療対象部位に接触される下面と、前記上面と前記下面が結合される複数の開口部と、を有する骨固定プレートと、前記開口部に固定されるスクリューと、を備えた骨固定装置において、
   前記開口部は、前記スクリューを受容する円形状の孔部と、当該孔部の外側周囲に所定の間隔で均等に設けられた少なくとも３つ以上の溝部と、を有し、前記複数の溝部の間隔によって前記開口部の周縁から前記孔部に通じる突起が前記孔部の軸心を中心とした放射状に形成され、
   前記突起は、前記スクリューがセルフタップによって固定される内壁面を有し、この内壁面は、平坦状に形成されていることを特徴とする骨固定装置。

Images