JP2020039962A - 拡張可能な骨釘 - Google Patents

Abstract

【課題】インプラント、特に骨の骨折片をインプラントに対してより良く安定させるように構成される髄内釘を提供する。【解決手段】拡張要素を配置する横方向凹部を備える釘シャフトと、釘シャフトに対する拡張要素の位置及び向きを調整する調整ネジとを含む、髄内釘が提案される。ネジ山付きボアが釘シャフト内に形成されてよく、ネジ山付きボアは釘シャフトを通じて凹部内に延び、調整ネジを受け入れるように構成される。【選択図】図２

Description

本発明は、インプラント(移植片)に関する。具体的には、本発明は、その大きさを横方向に拡張させることができる骨釘(bone nail)に関する。

インプラント、そして、特に骨インプラントは、移植（インプラント）中に最初に体内に導入されるように構成される部分(portion)又は区画(section)又は端(end)を含む。通常、そのような部分又は区画又は端を先導部分(leading portion)又は先導区画(leading section)又は先端(leading end)と呼ぶ。結果的に、インプラントの反対部分又は反対区画又は反対端は、最後に導入されるように構成され、この部分又は区画又は端は、インプラントを体内に挿入するためのツールの係合のために追加的に構成されることがある。通常、そのような部分又は区画又は端を後端部分(trailing portion)又は後端区画(trailing section)又は後端(trailing end)と呼ぶ。

骨インプラントは、ピン又は釘であってよい。骨釘は、髄内釘であってよく、例えば、大腿骨釘、上腕骨釘又は脛骨釘であってよい。骨ネジは、骨折の破片を固定するためのネジであってよく、あるいは骨内に骨釘を固定するための係止ネジであってよい。

インプラントの後端は、標的又は照準装置に向かうインターフェース（界面）として更に作用することがある。

骨、特に、大腿骨、脛骨又は上腕骨のような長い骨は、骨の壁構造の数ミリメートル及び外面を形成するより硬い物質によって形成される皮質と、いわゆる骨髄導管(marrow channel)を形成する骨の内側の海綿質物質とを含む。骨釘は、通常、皮質を通じて骨髄導管内に挿入される。しかしながら、骨髄導管内の空間は骨釘の断面よりも広いので、骨釘が骨の内側にシフトすることが起こる場合があり、あるいは少なくとも骨片(bone fragment)が骨釘に対して並びに断片(fragments)に対して移動することが起こる場合がある。

図１は、従来技術に従った骨釘で起こることがある状況の一例を示している。骨釘１００は、上腕骨２００の近位部分に配置されている。しかしながら、骨輪郭が上腕骨の関節頭部２１０で広がるにつれて、上腕骨の近位部分の内側の海綿質物質を有する領域が広がる。上腕骨が骨折して、関節頭部が複数の断片に分断されていると仮定すると、断片を自然な位置に保持し、断片が一緒に成長するのを可能にするために、骨ネジ６０，７０が、骨釘を通じて挿入される。しかしながら、互いに対する断面の位置及び向きは、骨釘が海綿質物質の内側で移動させられるときに変化することがある。断片は、図１に矢印によって示すように移動することがある。

目的は、インプラント、特に骨の骨折片をインプラントに対してより良く安定させるように構成される髄内釘を提供することであってよい。

これは独立項に従った主題によって達成される。更なる実施形態が独立項に記載される。

一般的に、ある実施形態に従った髄内釘は、拡張要素を配置する横方向又は側方凹部を備える釘シャフトと、釘シャフトに対する拡張要素の位置及び向きを調整する調整ネジとを含む。調整ネジは、拡張要素と直接的に又は間接的に係合可能であってよい。

シャフトは、中央長手軸と、長手方向及び円周方向に延在する外面とを含み、凹部は、釘シャフトの外面に形成される。凹部は、長手方向に測定される長さと、円周方向に測定される幅と、中心長手方向軸に向かう方向においてシャフトの外面から測定される深さとを有する。更に、ネジ山付きボアが釘シャフトに形成されてよく、ネジ山付きボアは釘シャフトを通じて凹部内に延びてよい。

拡張要素は、凹部に適合する形状及び大きさで形成される。少なくとも、拡張要素は、凹部内に収容されるように構成される。釘シャフトの中央長手軸と拡張要素との間の距離の調整を可能にするために、調整ネジは、ネジ山付きボア内に収容されてよく、拡張要素と接触するように配置されてよい。調整ネジの回転は、ネジ山付きボア内のネジの並進を引き起こすことがあり、そのような並進運動は、釘シャフトから横方向に離れる拡張要素のシフトを引き起こすことがある。

ある実施形態によれば、調整ネジは、釘シャフトの中央長手軸と拡張要素との間の角度を調整するように更に構成されてよい。例えば、膨張要素の動きは、曲線に沿って案内されてよく、且つ／或いはヒンジ軸について回転するように蝶番付けられてよい。

ある実施形態によれば、調整ネジは、拡張要素の曲げを調整するように更に構成されてよい。拡張要素は、弾性変形可能及び／又は塑性変形可能であってよいことが理解されるであろう。例えば、拡張要素は、拡張要素の端で釘シャフトに固定的に接続されてよく、力が拡張要素に加えられ、拡張要素の伸延に沿う片持ち式の曲げを引き起こす。長手方向に配置される拡張要素の端が釘シャフトに固定的に接続される場合、曲げは、実質的に拡張要素の長手方向に沿って生じる。

更なる実施形態によれば、髄内釘は、釘シャフトを通じて凹部内に延びる少なくとも１つの、好ましくは、２つのネジ山付きボアと、２つの調整ネジとを含んでよい。２つの調整ネジは、より高い力の適用を可能にし、且つ／或いは釘シャフトの長手軸に対する距離並びに角度の調整を可能にする。これらの効果を達成するために、２つよりも多くの調整ネジが設けられてよいことが理解されるであろう。

他の実施形態によれば、髄内釘の釘シャフトは、第１の案内手段を更に含んでよく、拡張要素は、第２の案内手段を更に含んでよく、第１の案内手段及び第２の案内手段は、互いに係合するように構成され、釘シャフトに対する拡張要素の調整動作を案内するように構成される。そのような案内構造は、蟻継ぎ又は舌及び溝の係合によって実現される一種の案内レールによって実現されてよく、その案内レールに沿う、例えば、先ず直線経路に沿い、次に曲線経路に沿う、拡張要素の所定の動きをもたらす。案内構造は、意図される移植部位に依存して、特定の骨釘に適合されてよいことが理解されるであろう。

ある実施形態によれば、凹部の長さは、１０ｍｍ〜４０ｍｍの間であり、好ましくは、２０ｍｍ〜２５ｍｍの間であってよく、凹部の幅は、１ｍｍ〜８ｍｍの間であり、好ましくは、２ｍｍ〜５ｍｍの間であってよく、凹部の深さは、最大２ｍｍであり、好ましくは、最大１ｍｍであってよい。そのような寸法は、約１０ｍｍの直径を有する釘シャフトに設けられてよい。

更なる実施形態によれば、拡張要素の形状及び大きさは、拡張要素が凹部に収容されたときに、凹部での釘シャフトの外面の輪郭が拡張要素によって完成されるように、決定されてよい。換言すれば、釘シャフトの外面にある凹部は、主に拡張要素によって充填されてよく、拡張要素の外面は、釘シャフトの周囲の外面と面一であることがあるので、釘シャフトの外面は、拡張要素の外面と共に、骨の骨髄導管内に骨釘を挿入するための滑らかな外面を提供する。挿入後、拡張要素は、骨内の釘の位置及び向きを安定させるために、拡張要素の外面が骨の皮質に当接するまで、調整ネジを用いて凹部から押し出されてよい。

釘シャフトの断面は、任意の適切な形状を有してよいことに留意のこと。例えば、釘シャフトの断面は、円形又は非円形であってよく、非円形断面は、楕円形、バーベル形又は、丸められたエッジを備える或いは備えない狭窄された正方形又は長方形であってよく、任意の他の輪郭を有してよい。更に、釘の断面は、釘の長さに沿って変化してよい。

例示的な骨釘は、係止ネジを受け入れる少なくとも１つの貫通ボアを更に含む髄内釘であってよく、貫通ボアは、場合によっては、シャフトの長手軸に対して傾斜させられて、シャフトの長手軸に対して横断方向に骨のシャフトを通じて延びる。そのような係止ネジを用いて、骨片は、骨内で安定させられて、釘軸に対して所定の位置に固定されてよい。

髄内釘は、釘の少なくとも後端区画に形成されるボアを更に含んでよく、ボアは、釘のシャフトの長手方向に延び、長手方向のボアは、移植中にインプラントを操作する駆動ツール又は標的デバイスのような医療デバイスを解放可能に固定する内ネジ山を含み、内ネジ山は、エンドキャップを受け入れるようにも構成される。

既に上述したように、髄内釘は、最初に、軸シャフトの凹部内に配置される拡張要素を備えてよく、よって、挿入のための滑らかな外面を形成する。次に、釘は、長い骨の皮質の硬い物質を通じて、より軟らかい海綿質物質を有する骨髄導管内に挿入されてよい。意図される位置および向きで骨内に配置されるとき、調整ねじは、拡張要素が移動させられて釘シャフトの凹部から出るよう、作動させられてよい、例えば、螺入されてよい。骨釘の全体的な直径、即ち、横断方向における骨釘の大きさを拡張することによって、皮質のより硬い物質によって骨釘をより良く支持することができる。

当業者は、特段の断りのない限り、１つの実施形態に属する構成の任意の組み合わせに加えて、別の実施形態に関連する構成の任意の組み合せも、この出願で開示されていると考えられることを、上記の記載及び以下の記述から推測することが留意されるべきである。

本発明の例示的な実施形態のこれらの及び他の目的、構成及び利点は、添付の特許請求の範囲と共に理解されるとき、例示的な実施形態の以下の詳細な記述を読んだ後に明らかになるであろう。

ここで、添付の図面を参照して、例示的な実施形態によって本発明を詳述する。

上腕骨内の従来技術に従った骨釘の例示である。 上腕骨内の第１の実施形態に従った骨釘の例示であり、骨釘は第１の状態にある。 上腕骨内の第１の実施形態に従った骨釘の例示であり、骨釘は第２の状態にある。 上腕骨内の第２の実施形態に従った骨釘の例示であり、骨釘は第１の状態にある。 上腕骨内の第２の実施形態に従った骨釘の例示であり、骨釘は第２の状態にある。 第３の実施形態に従った骨釘の断面図である。 第４の実施形態に従った骨釘の断面図である。 骨釘を使用する方法のステップを例示するフローチャートである。

図面中の例示は図式的であり、原寸通りでないことに留意のこと。図面を通じて、特段の断りのない限り、同じ参照番号及び記号は、例示する実施形態の同等の構成、要素、コンポーネント（構成部品）、又は部分を示すために使用されている。その上、ここで本発明は図面を参照して詳細に記載されるが、例示的な実施形態に関連してそのように行われており、添付の特許請求の範囲によって定められるような図面に例示される特定の実施形態に限定されない。

図２及び図３は、第１の実施形態に従った上腕骨釘１０(humerus nail)の部分断面図である。釘１０は、上腕骨２００の近位部分に配置されている。釘１０は、係止ネジ６０及び７０を収容する貫通孔を含む。釘１０の最も近位部分にある係止ネジ６０用の係止孔とより遠位に配置された係止ネジ７０用の係止孔との間の釘の部分において、釘１０のある区画が横方向の凹部１２(lateral recess)を備え、横方向の凹部１２内に拡張要素３０が配置される。凹部１２は、上腕骨の内側(medial side)に配置されている。

凹部は、（図２に示す）深さｄ及び（図３に示す）長さｌで形成されている。更に、ネジ山付きボア１４が釘を通じて形成されている。ネジ山付きボア１４は、釘１０を通じて凹部１２の底から延びて釘１０の反対側の側面から出ている。視点に依存して、ネジ山付きボア１４は、釘１０を通じて背面から凹部１２内に形成されていると考えられることもある。調整ネジ５０がネジ山付きボア１４内のネジ山と係合するように構成されている。調整ネジ５０の先端(leading end)が拡張要素３０に当接するまで、調整ネジ５０をネジ山付きボア１４内に螺入させることができる。調整ネジ５０の更なる移動（図３中の曲線矢印を参照）は、拡張要素３０を凹部１２から出させる（図３中の直線矢印を参照）。調整ネジ５０の長さは、拡張要素が皮質のより硬い物質と接触することにより、骨の骨髄導管(marrow channel)内の釘を支持し且つ／或いは安定させるように、決定されてよい。

更に、釘１０は、第１の案内手段１６を含んでよく、拡張要素３０は、第２の案内手段３６を含んでよい。図２及び図３の実施形態において、第１の案内手段１６は、釘１０を通じる通路(channel)であり、第２の案内手段３６は、拡張要素３０の側面に形成されたピンである。第２の案内手段３６は、拡張要素３０が釘１０から離れる方向に移動した後に案内手段１６及び３０が外れるように短く図面中に例示されているが、案内手段は、移動の完全な道程に亘って拡張要素３０の移動の案内を可能にする他の大きさ及び形状を有してよいことが理解されるであろう。

図４及び図５は、拡張可能な骨釘２０の他の実施形態を例示している。釘２０は、図２及び図３の骨釘１０に匹敵する。釘２０も、係止ネジ６０及び７０を受け入れる貫通ボアと、拡張要素を収容する凹部２２とを含み、調整ネジ５０は、拡張要素４０の変位の調整を可能にするように、貫通ボア２４内のネジ山と係合する。

釘２０は、拡張要素４０が拡張要素４０の端４２で釘シャフトに固定的に接続される点で釘１０と異なる。拡張要素４０と釘２０との間の接続が拡張要素４０から釘２０まで端４２で架橋する薄い材料で膜ヒンジ(film hinge)として形成される場合があるので、実質的に剛性の拡張要素は膜ヒンジの軸について枢動する場合があることが理解されるであろう。代替的に、拡張要素４０と釘２０との間の接続は、拡張要素４０の回転運動に対する抵抗を引き起こすのに十分な程に厚くてよい。そのような場合には、図５に示す実施形態に例示するように、拡張要素４０は調整ネジの操作によって曲げられる。

図６及び図７は、横方向において凹部の高さ(level)で釘シャフトを通じて切断した断面図を示している。これらの図は、断面の形状が異なる形態を有してよいことを示している。更に、これらの図は、凹部が異なる幅ｗを有してよいことを示している。

図６の実施形態において、釘９０は、（図２中の断面線６−６に沿う）長方形の断面を有し、凹部９２は、釘シャフトの一方の側にある溝として形成されている。拡張要素９５は、隙間嵌めを有する舌のような、溝と相補的な形状及び大きさを有してよい。ここで、溝、即ち、凹部９２は、より小さい幅ｗを有してよい。

図７の実施形態において、釘８０は、（図４中の断面線７−７に沿う）楕円形の断面を有し、凹部８２は、割線に沿って切断されている。拡張要素８５は、凹部によって引き起こされる釘シャフト内の間隙を実質的に充填する丸い外面を有する。多かれ少なかれ丸い釘シャフト内の割線に沿って凹部を切断することは、凹部の幅ｗをもたらし、結果的に、拡張要素の可能な幅をもたらす。

図８のフローチャートは、上述の骨釘を使用するときに行われるステップの原理を例示している。記載するステップは主要なステップであり、これらの主要なステップは幾つかのサブステップに区別されてよく或いは分割されてよいことが理解されるであろう。更に、これらの主要なステップの間にサブステップがあってよい。

ステップＳ１において、骨釘が提供され、骨釘は、横方向凹部と、拡張要素とを含み、拡張要素は、拡張要素が凹部を取り囲む釘シャフトの外面を越えて突出しないように凹部内に配置される。拡張要素は、拡張要素を取り囲む表面と面一である外面を提供するように配置されてもよいことに留意のこと。

ステップＳ２において、拡張要素と共に釘シャフトによって形成される滑らかな外面を備える釘が骨内に挿入される。このために、骨は、骨内の骨髄導管にアクセスするよう、硬い皮質を通じて穿孔される。更に、骨髄導管は、リーミングデバイス(reaming device)によって、釘を受け入れるために準備されてよい。

ステップＳ３において、骨釘が骨内の適切な位置及び向きに達した後、骨折片を互いに固定するために、ネジが釘内のボアを通じて挿入される。

最終的に、釘の位置及び向きは、釘の直径を拡張することによって、即ち、拡張要素を移動させて凹部から実質的に出すことによって、釘シャフトに対する拡張要素の位置及び向きを調整することによって、骨内で安定させられる。

図面及び前述の記述において本発明を詳細に例示し且つ記載したが、そのような例示及び記述は、例示的又は説明的であると考えられるべきであり、限定的でないと考えられるべきである。本発明は開示の実施形態に限定されない。当業者は、請求項の発明を実施する際に、図面、本開示、及び添付の請求項の研究から、開示する実施形態に対する他の変更を理解し且つ行うことができる。

特許請求の範囲において、「含む」という用語は他の要素を排除せず、単数形の表現は複数を排除しない。

特定の手段が相互に異なる従属項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に使用し得ないことを示さない。請求項中の如何なる参照符号も、その範囲を限定するものとして解釈されてはならない。

１０，２０ 釘軸 (nail shaft)
１２，２２ 凹部 (recess)
１４，２４ ネジ山付きボア (threaded bore)
１６，３６ 案内手段 (guiding means)
３０，４０ 拡張要素 (expansion element)
４２ 接続 (connection)
５０ 調整ネジ (adjustment screw)
６０，７０ 係止ネジ (locking screw)
８０，９０，１００ 釘 (nail)
２００ 上腕骨 (humerus)
２１０ 上腕骨頭部 (humerus head)
ｄ 深さ (depth)
ｌ 長さ (length)
ｗ 幅 (width)

Claims (10)

1. 髄内釘であって、
   釘シャフトと、
   拡張要素と、
   調整ネジとを含み、
   前記釘シャフトは、中央長手軸と、長手方向及び円周方向に延在する外面とを有し、凹部が、前記釘シャフトの前記外面に形成され、該凹部は、前記長手方向において測定される長さと、前記円周方向において測定される幅と、前記中央長手軸に向かう方向において前記外面から測定される深さとを有し、ネジ山付きボアが、前記釘シャフトに形成され、該ネジ山付きボアは、その中央長手軸に対して横断方向に当該髄内釘を通じて前記凹部内に延び、
   前記拡張要素は、前記凹部内に収容されるように構成される形状及び大きさを有し、
   前記調整ネジは、前記ネジ山付きボア内に収容されるように構成され、
   前記調整ネジは、前記釘シャフトの前記中央長手軸と前記拡張要素との間の距離を調整するように構成され、
   前記釘シャフトは、第１の案内手段を更に含み、前記拡張要素は、第２の案内手段を更に含み、前記第１の案内手段及び前記第２の案内手段は、互いに係合するように構成され、前記釘シャフトに対する前記拡張要素の調整動作を案内するように構成され、
   前記調整ネジは、前記釘シャフトの前記中央長手軸と前記拡張要素との間の角度を調整するように更に構成される、
   髄内釘。
2. 前記調整ネジは、前記拡張要素の曲げを調整するように更に構成される、請求項１に記載の髄内釘。
3. 前記拡張要素は、前記拡張要素の端で前記釘シャフトに固定的に接続され、前記端は、前記長手方向に配置される、請求項１又は２に記載の髄内釘。
4. 前記釘シャフトを通じて前記凹部内に延びる２つのネジ山付きボアと、２つの調整ネジとを含む、請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の髄内釘。
5. 前記凹部の長さは、１０ｍｍ〜４０ｍｍの間であり、或いは２０ｍｍ〜２５ｍｍの間である、請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の髄内釘。
6. 前記凹部の幅は、１ｍｍ〜８ｍｍの間であり、或いは２ｍｍ〜５ｍｍの間である、請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の髄内釘。
7. 前記凹部の深さは、最大２ｍｍであり、或いは最大１ｍｍである、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の髄内釘。
8. 前記拡張要素の形状及び大きさは、前記拡張要素が前記凹部内に収容されるときに、前記凹部での前記釘シャフトの外面の輪郭が前記拡張要素によって完成されるように、決定される、請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載の髄内釘。
9. 前記釘シャフトの断面は、前記中央長手軸に対して垂直な非円形である、請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載の髄内釘。
10. 前記釘シャフトは、近位区画を有し、前記凹部は、前記近位区画に形成される、請求項１乃至９のうちのいずれか１項に記載の髄内釘。

Images