JP2019511347A - チルト防止機能を有する髄内釘 - Google Patents

Abstract

チルト防止機能を有する全体長さがＬである髄内釘であって、前記髄内釘の上部に位置した近位領域および下部に位置した遠位領域の各々には１以上のボアが形成され、前記近位領域の下側に位置した第１領域には１以上の第１ボアが形成され、前記第１領域の範囲は近位端部から０．１２Ｌ〜０．４５Ｌであり、前記遠位領域の上側に位置した第２領域には１以上の第２ボアが形成され、前記第２領域の範囲は近位端部から０．４６Ｌ〜０．８５Ｌである。

Description

本発明は、髄内釘（ｉｎｔｒａｍｅｄｕｌｌａｒｙ ｎａｉｌ）に関し、より詳しくは、破断（外力による骨折および骨延長術などのための折骨を全て含む）した骨が傾いたり偏向したりせずに一直線を維持することができるように特定領域にボアを含んでいる髄内釘に関する。

先ず、骨の構造について見てみると、骨の中心部には髄腔と呼ばれる空洞があり、前記髄腔には造血組織である骨髄が詰まっている。髄腔の外側にはスポンジ状（Ｓｐｏｎｇｙ ｆｏｒｍ）の海綿体が形成されており、海綿体の外側には硬い緻密質があり、緻密質の外部であり且つ骨の最外表面は薄くて丈夫な骨膜で覆われている。

本発明の髄内釘は、骨が破断した時、骨の支持と円滑な接合のために髄腔に挿入され、特に、このような髄内釘は、大腿骨（ｆｅｍｕｒ）または脛骨（ｔｉｂｉａ）の骨延長術に用いられる場合が多い。

これと関連し、特許文献１には数個の湾曲部を含んでなる中央部を有する髄内釘が開示されており、特許文献１に開示された髄内釘は互いに異なる半径を有する二つの曲率によって髄腔に最適に収容されることを特徴とする。

しかし、髄内釘が挿入される髄腔の部分は軟質組織からなる空間であり、破断した骨周囲の筋肉が骨を押したり引いたりするため、髄腔に従来のネイルを挿入した場合には、骨が固定されずに特定方向に傾く現象が発生する。さらには、骨が傾いた状態に維持されたまま接合が完了すれば、最初の骨の形態または目標とした骨の形態から外れた模様になって種々の合併症をもたらしうるし、身体の荷重をしっかりと支持することができないかまたは運動能力の低下をもたらしうる。

本発明は、前述した従来技術の問題点を解決するためのものであり、本発明の目的は、髄内釘が破断した骨の髄腔に挿入された場合、骨が特定方向に傾く現象を防止することができる髄内釘を提供することにある。

また、骨形成が完了して破断した骨が最終的に接合される時まで、意図した方向に骨をガイドすることができる髄内釘を提供することをその目的とする。

なお、本発明の髄内釘を用いて破断した骨を接合させることにより、合併症を最小化し、接合が完了した骨が身体の荷重をしっかりと支持できるようにすると共に運動能力の低下も最小化することをその目的とする。

さらに、本発明が達成しようとする目的は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及していないまた他の技術的課題は下記の記載によって本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明らかに理解できるものである。

前記のような目的を達成するために、本発明の一実施形態は、全体長さがＬである髄内釘であって、前記髄内釘の上部に位置した近位領域および下部に位置した遠位領域の各々には１以上のボアが形成され、前記近位領域の下側に位置した第１領域には１以上の第１ボアが形成され、前記第１領域の範囲は近位端部から０．１２Ｌ〜０．４５Ｌであり、前記遠位領域の上側に位置した第２領域には１以上の第２ボアが形成され、前記第２領域の範囲は近位端部から０．４６Ｌ〜０．８５Ｌである髄内釘を提供する。

本発明の他の実施形態は、前記第１領域の範囲は近位端部から０．１７Ｌ〜０．４Ｌであり、前記第２領域の範囲は近位端部から０．５１Ｌ〜０．８Ｌであることを特徴とする髄内釘を提供する。

本発明の他の実施形態は、前記髄内釘は前記近位端部から遠位端部に向かって延びるように形成された貫通孔を有し、前記第１ボアおよび前記第２ボアは前記貫通孔と連通するように形成されていることを特徴とする髄内釘を提供する。

本発明の他の実施形態は、前記第１ボアおよび前記第２ボアを含むボアは中心軸を基準に放射状に形成されていることを特徴とする髄内釘を提供する。

また、本発明の他の実施形態は、前記第１ボアおよび前記第２ボアを含むボアのうち１以上のボアが近位端部面を基準に所定角度を有するように形成されていることを特徴とする髄内釘を提供する。

本発明の他の実施形態は、前記第１ボアおよび前記第２ボアを含むボアのうち２以上のボアが互いに平行とならないように形成されていることを特徴とする髄内釘を提供する。

本発明の他の実施形態は、前記第１ボアおよび前記第２ボアを含むボアのうち１以上のボアが髄内釘の外周面に３個の開口を形成するＹ字形状のボアであることを特徴とする髄内釘を提供する。

本発明の他の実施形態は、前記第１ボアおよび前記第２ボアを含むボアのうち１以上のボアが長さ方向に延びた形態のボアであることを特徴とする髄内釘を提供する。

本発明の一側面によれば、破断した骨の髄腔に髄内釘を挿入した状態で、破断した骨が周辺筋肉の作用によりチルト（ｔｉｌｔｉｎｇ、特定方向に傾く現象）するのを防止することができる。

また、本発明の髄内釘を用いることにより、骨形成が完了して破断した骨が最終的に接合される時まで、意図した方向に骨をガイドすることができる。

なお、本発明の髄内釘を用いて破断した骨を接合させることにより、合併症を最小化し、接合が完了した骨が身体の荷重をしっかりと支持できるようにすると共に運動能力の低下も最小化することができる。

さらに、本発明の効果は前記効果に限定されるものではなく、本発明の詳細な説明または特許請求の範囲に記載された発明の構成から推論可能な全ての効果を含むものとして理解しなければならない。

従来の髄内釘を骨に挿入した時に発生する骨のチルトを示す模式図である。 本発明の実施形態による髄内釘を破断した骨に挿入した状態の正面図である。 本発明の実施形態による髄内釘の側面図である。 本発明の実施形態による髄内釘を骨に挿入した状態で骨の接合が完了した状態を示す模式図である。

以下では添付図面を参照して本発明について説明する。但し、本発明は、種々の互いに異なる形態に実現できるものであって、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。そして、図面上、本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書の全体にかけて類似した部分に対しては類似した図面符号を付した。

明細書の全体にかけて、ある部分が他の部分と「連結」されているとする時、これは、「直接的に連結」されている場合だけでなく、その間に他の部材を介在させて「間接的に連結」されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに備えてもよいことを意味する。

以下では添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

医学分野では、事故などで骨に外力が加えられて骨が折れることを「骨折」と言い、骨延長術などで骨の特定部分をわざと折ることを「折骨」と言う。本明細書では、このような「骨折」と「折骨」の概念を全て含む用語として「破断」を用いることにする。

図１は、従来の髄内釘１を骨に挿入した時に発生する骨のチルトを示す模式図である。前記骨は特に大腿骨または脛骨であってもよいが、図１では代表的に脛骨について記述することにする。図１（ａ）は、脛骨髄腔３０１に従来の髄内釘１が挿入された様子を示す。髄腔３０１は軟質組織であり、軟質組織の外部は硬質部３００が囲んでいる。破断した脛骨は上部脛骨１００と下部脛骨２００に区分することができ、脛骨の周囲には筋肉３０２が位置して上部脛骨１００と下部脛骨２００を連結している。図１（ｂ）は、上部脛骨１００は反時計方向に、下部脛骨２００は時計方向に傾いた様子を示す。このように上部脛骨１００と下部脛骨２００が傾く現象をチルトと言い、チルトの過程でボルト１０１、２０１が曲がったりボルト１０１、２０１周囲の骨の一部が破損したりする。

上部脛骨１００と下部脛骨２００のチルトが発生する原因は、第１に、髄腔３０１は軟質組織であるので、髄内釘が髄腔３０１内に挿入されていても、髄内釘が硬質部３００に接触する時まで上部脛骨１００と下部脛骨２００が動くことができるためであり、第２に、脛骨の周囲に位置した筋肉３０２が上部脛骨１００と下部脛骨２００の位置を変形させようとするためであり、第３に、上部脛骨１００は上側のみで髄内釘２と結合し、下部脛骨２００は下側のみで髄内釘２と結合して、上部脛骨１００の下側と下部脛骨２００の上側が自由に動いて筋肉３０２の力に抵抗することができないためである。上部脛骨１００と下部脛骨２００のチルトが発生する場合、骨が意図しない方向に接合されるため、接合後に合併症が発生しうるし、接合された骨が身体の荷重をしっかりと支持することができず、運動能力が低下する可能性も大きい。

図２はこのような問題点を解決するための本発明の実施形態による髄内釘を破断した骨に挿入した状態の正面図であり、図３は本発明の実施形態による髄内釘の側面図である。図２および３に示すように、本発明の髄内釘２は、髄腔に挿入されて破断した骨が接合される時まで骨を支持しガイドすることができる。髄内釘２は、全体長さがＬであり、近位領域Ｐ、中央領域Ｍ、遠位領域Ｄ、第１領域１１および第２領域２１を有する。

近位領域Ｐは髄内釘２の上部に位置し、遠位領域Ｄは髄内釘２の下部に位置し、第１領域１１は近位領域Ｐの下側に、第２領域２１は遠位領域Ｄの上側に位置する。

より具体的には、近位領域Ｐは髄内釘２の近位端部４から第１領域１１の間の領域であり、中央領域Ｍは第１領域１１と第２領域２１との間の領域であり、遠位領域Ｄは第２領域２１から髄内釘２の遠位端部７までの領域である。

髄内釘２の近位端部４から０．０１７Ｌ〜０．０６Ｌの間に髄内釘２の内部に、長さ方向に沿って延びる雌ねじ形態のボア３０が形成されることができる。前記ボア３０は、髄内釘２を支持できる追加のブレース（ｂｒａｃｅ、図示せず）を収容することができる。

髄内釘２の近位領域Ｐには、１以上のボアが形成されることができる。図２には、例えば、近位領域Ｐに総５個のボア３１、３２、３３、３４、３５が形成されたものが示されている。前記ボア３１、３２、３３、３４、３５を介して髄内釘２と上部脛骨１０００がボルト結合により結合されることができ、上部脛骨１０００の上部が髄内釘２から離脱しないようにすることができる。

また、髄内釘２の遠位領域Ｄにも、１以上のボアが形成されることができる。図２には、例えば、遠位領域Ｄに総４個のボア３６、３７、３８、３９形成されたものが示されている。前記ボア３６、３７、３８、３９を介して髄内釘２と下部脛骨２０００がボルト結合により結合されることができ、下部脛骨２０００の下部が髄内釘２から離脱しないようにすることができる。

一方、髄内釘２が骨延長術に用いられる場合、前記髄内釘２の全体長さＬは２５０ｍｍ〜３００ｍｍであってもよい。骨延長術における破断領域は、近位端部４を基準にする時、近位端部４から１００ｍｍ〜２００ｍｍであってもよく、これを全体長さＬを基準に換算すれば、０．３３Ｌ〜０．８Ｌの領域に該当する。より好ましくは、近位端部４から破断領域が１００ｍｍ〜１８０ｍｍであってもよく、これは０．３３Ｌ〜０．７２Ｌの領域に該当する。

第１領域１１の範囲は、近位端部から０．１２Ｌ〜０．４５Ｌであってもよい。髄内釘２の第１領域１１には、１以上の第１ボア１０が形成されることができる。第１ボア１０は、ボルト部材（図示せず）と結合することができる。第１領域１１は破断領域より近位端部４方向に常に上側に位置し、よって、第１領域１１に形成される第１ボア１０も破断領域より近位端部４方向に常に上側に位置する。さらに、第１ボア１０が複数の場合であっても複数の第１ボア１０の全てが破断領域より近位端部４方向に常に上側に位置する。

すなわち、図２に示すように、近位領域Ｐに形成されるボアと第１領域１１に形成される第１ボア１０は、いずれも上部脛骨１０００に対応するように位置することができる。その上、このようなボア配列を用いることにより、近位領域Ｐに形成されるボア（図２では３１、３２、３３、３４、３５）は上部脛骨１０００の上部を髄内釘２と結合させ、第１領域１１に形成される第１ボア１０は上部脛骨１０００の下部を髄内釘２と結合させることができる。そして、前記結合は、好ましくはボルト結合であってもよい。

このように上部脛骨１０００の上・下部の全てが髄内釘２と結合する場合、上部脛骨１０００は長さ方向に少なくとも２点支持される。このような支持方式が適用されると、上部脛骨１０００はある一部分を軸に回転運動することができなくなるため、上部脛骨１０００周囲の筋肉により発生する上部脛骨１０００のチルトが防止される。

さらに、近位領域Ｐに形成されるボアと第１領域１１に形成される第１ボア１０は複数であってもよいため、上部脛骨１０００の上・下部はより堅固に髄内釘２と結合されることができ、それによって上部脛骨１０００の微細なチルトまでも防止できる。

第２領域２１の範囲は、近位端部から０．４６Ｌ〜０．８５Ｌであってもよい。髄内釘２の第２領域２１には、１以上の第２ボア２０が形成されることができる。第２ボア２０は、ボルト部材（図示せず）と結合することができる。第２領域２１は破断領域より遠位端部７方向に常に下側に位置し、よって、第２領域２１に形成される第２ボア２０も破断領域より遠位端部７方向に常に下側に位置する。さらに、第２ボア２０が複数の場合であっても複数の第２ボア２０の全てが破断領域より遠位端部７方向に常に下側に位置する。

すなわち、図２に示すように、第２領域２１に形成される第２ボア２０と遠位領域Ｄに形成されるボアは、いずれも下部脛骨２０００に対応するように位置することができる。その上、このようなボア配列を用いることにより、第２領域２１に形成される第２ボア２０は下部脛骨２０００の上部を髄内釘２と結合させ、遠位領域Ｄに形成されるボア（図２では３６、３７、３８、３９）は下部脛骨２０００の下部を髄内釘２と結合させることができる。そして、前記結合は、好ましくはボルト結合であってもよい。

このように下部脛骨２０００の上・下部の全てが髄内釘２と結合する場合、下部脛骨２０００は長さ方向に少なくとも２点支持される。このような支持方式が適用されると、下部脛骨２０００はある一地点を軸に回転運動することができなくなるため、下部脛骨２０００周囲の筋肉により発生する下部脛骨２０００のチルトが防止される。

さらに、第２領域２１に形成される第２ボア２０と遠位領域Ｄに形成されるボアは複数であってもよいため、下部脛骨２０００の上・下部はより堅固に髄内釘２と結合されることができ、それによって下部脛骨２０００の微細なチルトまでも防止できる。

このように、上部脛骨１０００および下部脛骨２０００のチルトが防止されると、骨形成が完了して破断した骨が最終的に接合される時まで、骨は意図した方向のとおりにガイドできる。

また、上部脛骨１０００および下部脛骨２０００のチルトによる合併症を最小化し、再手術も防止することができ、接合が完了した骨が身体の荷重をしっかりと支持できるようにすると共に運動能力の低下も最小化することができる。

好ましくは、第１領域１１の範囲は近位端部から０．１７Ｌ〜０．４Ｌであり、第２領域２１の範囲は近位端部から０．５１Ｌ〜０．８Ｌであってもよい。

この場合、第１ボア１０は近位領域Ｐに形成されるボアからさらに遠くなり、第２ボア２０は遠位領域Ｄに形成されるボアからさらに遠くなる。したがって、２点支持において一側支持点から他側支持点が遠くなる結果になって、同一な個数のボアとボルトを用いて脛骨を髄内釘２と結合しても、上部脛骨１０００と下部脛骨２０００が周辺の筋肉から印加される回転力に対する抵抗がさらに増加できる。

また、回転力に対する抵抗が増加することによって、上部脛骨１０００と下部脛骨２０００を髄内釘２と結合させ支持してチルトを防止するための第１ボア１０、第２ボア２０および結合部材（例えば、ボルト）の個数を最小化することができる。

なお、第１ボア１０、第２ボア２０およびボルトの個数が最小化されると、手術時間および手術費用を減らし、髄腔に侵襲されるボルトなどの結合部材を最小化するため、患部の回復速度も促進される。

髄内釘２は、中心軸５を中心に近位端部４から遠位端部７に向かって延びるように形成された貫通孔６を有する。貫通孔６が形成されていることにより、骨の最終的な接合のための骨形成が促進される。そして、第１ボア１０および第２ボア２０は、貫通孔と連通するように形成されることができる。それにより、結合部材（例えば、ボルト）を用いて、髄内釘２と骨をより容易に結合させることができる。

第１ボア１０および第２ボア２０を含む髄内釘２に形成される全てのボアは、中心軸を基準に放射状に形成されることができる。ボアが放射状に形成されると、髄腔において髄内釘２が上下に変位するのが防止され、骨周囲の筋肉によって印加される様々な方向の力に対して効果的に抵抗し、髄内釘２と骨をより容易に結合させることができる。

第１ボア１０および第２ボア２０を含むボアのうち１以上のボアは、近位端部面を基準に所定角度を有するように形成されることができる。すなわち、例えば、ボアは図３に示されたボア３３のように所定角度を有し、ボア３３の延長線が近位端部４の延長線である基準線Ｒと会うように形成されることができる。患者は髄内釘２が骨に挿入されたまま歩くなどの色々な動作を取り、１以上のボアが近位端部面を基準に所定角度を有するように形成されていれば、様々な方向から衝撃と荷重が加えられても、髄内釘２は髄腔において変位せずに骨との最初結合状態を維持することができる。したがって、骨の微細なチルトまでも防止され、破断した骨が最終的に接合される時まで、意図した方向に骨をガイドできる。

第１ボア１０および第２ボア２０を含むボアのうち２以上のボアは、互いに平行とならないように形成されることができる。例えば、図３に示されたボア３３と第１ボア１０は、互いに平行とならないように形成されている。このような特徴により、様々な方向から印加される衝撃または荷重に応じた微細なチルトをより容易で効果的に防止することができる。

第１ボア１０および第２ボア２０を含むボアのうち１以上のボアは、髄内釘の外周面に３個の開口を形成するＹ字形状のボアであってもよい。例えば、図２および３において、ボア３９はネイル外周面に向かって３個の開口を有する。このようなＹ字形状のボアは、３つの方向から結合部材（例えば、ボルト）を収容するか、またはボアが形成された結合部材が用いられた場合には、２以上の結合部材を収容することができるため、より安定的に髄内釘２と骨を結合させることができる。したがって、髄内釘２と骨の結合がより堅固になり、様々な方向から印加される衝撃または荷重に応じた微細なチルトをより容易で効果的に防止するのに助力する。

第１ボア１０および第２ボア２０を含むボアのうち１以上のボアは、長さ方向に延びた形態のボアであってもよい。例えば、図２および３において、ボア３４は、長さ方向に延びた形態を有する。ボアが長さ方向に延びていると、結合部材（例えば、ボルト）の収容においてマージン（ｍａｒｇｉｎ）を保有するようになり、髄内釘２が骨に挿入されて結合する時にゆとりを持って位置決めされるように作用することができる。

図４は、本発明の髄内釘２挿入された状態で、破断した骨が周辺筋肉の作用によりチルトせず、骨形成が完了して骨が接合された様子を示す。

すなわち、本発明の髄内釘２を用いることにより、上部脛骨１０００と下部脛骨２０００は意図した方向にガイドされて接合され、破断した骨の接合または骨延長に応じた合併症を最小化し、接合が完了した骨が身体の荷重をしっかりと支持するようになると共に運動能力の低下も最小化することができる。

前述した本発明の説明は例示のためのものであり、本発明が属する技術分野の通常の知識を有した者であれば、本発明の技術的思想や必須の特徴を変更せずに他の具体的な形態に容易に変形が可能であることを理解することができるであろう。したがって、以上で記述した実施形態は、全ての面で例示的なものであって、限定的なものではないことを理解しなければならない。例えば、単一型として説明された各構成要素は分散して実施されてもよく、それと同様に、分散したものとして説明された構成要素は結合した形態に実施されてもよい。

本発明の範囲は後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味および範囲そしてその均等概念から導き出される全ての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものとして解釈しなければならない。

Ｐ ・・・近位領域
３３ ・・・ボア
Ｍ ・・・中央領域
３４ ・・・ボア
Ｄ ・・・遠位領域
３５ ・・・ボア
１ ・・・従来の髄内釘
３６ ・・・ボア
２ ・・・髄内釘
３７ ・・・ボア
４ ・・・近位端部
３８ ・・・ボア
５ ・・・中心軸
３９ ・・・ボア
６ ・・・貫通孔
１００ ・・・上部脛骨
７ ・・・遠位端部
２００ ・・・下部脛骨
１０ ・・・第１ボア
１０１ ・・・ボルト
１１ ・・・第１領域
２０１ ・・・ボルト
２０ ・・・第２ボア
３００ ・・・硬質部
２１ ・・・第２領域
３０１ ・・・髄腔
３０ ・・・ボア
３０２ ・・・筋肉
３１ ・・・ボア
１０００ ・・・上部脛骨
３２ ・・・ボア
２０００ ・・・下部脛骨

Claims (8)

1. 全体長さがＬである髄内釘であって、
   前記髄内釘の上部に位置した近位領域および下部に位置した遠位領域の各々には１以上のボアが形成され、
   前記近位領域の下側に位置した第１領域には１以上の第１ボアが形成され、前記第１領域の範囲は近位端部から０．１２Ｌ〜０．４５Ｌであり、
   前記遠位領域の上側に位置した第２領域には１以上の第２ボアが形成され、前記第２領域の範囲は近位端部から０．４６Ｌ〜０．８５Ｌである髄内釘。
2. 前記第１領域の範囲は近位端部から０．１７Ｌ〜０．４Ｌであり、
   前記第２領域の範囲は近位端部から０．５１Ｌ〜０．８Ｌであることを特徴とする、請求項１に記載の髄内釘。
3. 前記髄内釘は前記近位端部から遠位端部に向かって延びるように形成された貫通孔を有し、
   前記第１ボアおよび前記第２ボアは前記貫通孔と連通するように形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の髄内釘。
4. 前記第１ボアおよび前記第２ボアを含むボアは中心軸を基準に放射状に形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の髄内釘。
5. 前記第１ボアおよび前記第２ボアを含むボアのうち１以上のボアが近位端部面を基準に所定角度を有するように形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の髄内釘。
6. 前記第１ボアおよび前記第２ボアを含むボアのうち２以上のボアが互いに平行とならないように形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の髄内釘。
7. 前記第１ボアおよび前記第２ボアを含むボアのうち１以上のボアが髄内釘の外周面に３個の開口を形成するＹ字形状のボアであることを特徴とする、請求項１または２に記載の髄内釘。
8. 前記第１ボアおよび前記第２ボアを含むボアのうち１以上のボアが長さ方向に延びた形態のボアであることを特徴とする、請求項１または２に記載の髄内釘。