JP2538470B2 - 骨ねじ - Google Patents

骨ねじ

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JP2538470B2
JP2538470B2 JP3353963A JP35396391A JP2538470B2 JP 2538470 B2 JP2538470 B2 JP 2538470B2 JP 3353963 A JP3353963 A JP 3353963A JP 35396391 A JP35396391 A JP 35396391A JP 2538470 B2 JP2538470 B2 JP 2538470B2
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    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/84—Fasteners therefor or fasteners being internal fixation devices
    • A61B17/86—Pins or screws or threaded wires; nuts therefor
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    • A61B17/863—Shanks, i.e. parts contacting bone tissue with thread interrupted or changing its form along shank, other than constant taper

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の前提部分に
記載した骨ねじ、すなわち頭部とねじ先と少なくとも一
部にねじ山を備えた軸部とを有する骨ねじに関する。
【０００２】
【従来の技術】指摘した種類の骨ねじは基本的に２つの
用途を有する。
【０００３】第一の用途は、殊に短縮用および延長用骨
切り術において所定の解剖学的相互位置で２つの骨片を
保持することにある。この第一の用途では骨ねじが単独
で用いられる。
【０００４】第二の用途は、例えば骨接合術において創
外固定器を利用して、外部固定要素を骨内で固定するこ
とに関するものである。この第二の用途ではシャンツね
じ（Ｓｃｈａｎｚｓｃｈｅｎ Ｓｃｈｒａｕｂｅ）の形
の骨ねじが単数または複数の縦材からなる枠の内部で用
いられる。
【０００５】第一の用途では、例えば患者の発育不良の
下部顔面において例えば下顎の分離および骨片移動によ
って、歯の被蓋咬合を可能とするよう下顎を手術して延
長するよう努められる。このため咬合スパナが顎の体節
および前分節の調整用案内および位置決めレールとして
利用される。骨片は次にそれぞれ複数本、好ましくは３
本の引張ねじで固定される。
【０００６】通常の骨ねじを用いると引張力が現れ、こ
れが骨片の所定の解剖学的手術位置を正確に維持する妨
げとなる。同時に、例えば下顎の固定を矯正する場合斜
線の引張側で２本の保持を行なう引張ねじの使用が可能
であるにすぎず、骨折片相互の相対位置をより適切に限
定し且つ同時に保持を行う第三の骨ねじは辺縁で使用で
きるにすぎない。このことにより、例えば下顎の骨切り
術の場合骨片相互の安定した位置が保証されてはいな
い。２つの骨片を普通実質的に直接接触させることなく
相互に固定しなければならない別の用途でも当然周知の
骨ねじの同じ欠点が現れる。
【０００７】第二の用途では、外部固定要素を骨内で固
定するのに役立つシャンツねじの形の本発明にかかる骨
ねじが用いられる。シャンツねじは外部から小さな刺切
により皮膚を通して、そして骨の軟部を通して挿入され
る。シャンツねじのねじ山は骨穿孔内でねじが軸方向に
ずれるのを防止する。シャンツねじの通常平滑な軸部に
本来の固定要素、つまり創外固定器が取り付けられる。
この第二用途の主領域は開放骨折の分野である。埋込
（ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）は軟部に付加的損傷を加
えることとなるが、開放骨折は内部骨接合術で処置する
ことができない。この周知方法の欠点は皮膚を介し挿入
したシャンツねじにより骨が「外界」と永続的に結ばれ
ていることにある。このシャンツねじを体内に長く残せ
ば残すほどいわゆる「ピントラック感染」の危険が高ま
る。かかる感染は応力を受けていないシャンツねじによ
ってなお強まる。というのもそれは微小運動によって骨
の吸収を引き起こすからである。この弛緩は極端な場合
腐骨形成をもたらすことがある。ねじを骨内で良好に固
定したなら「ピントラック感染」は極めて稀となるであ
ろうということが臨床検査から明らかとなっている。
【０００８】欧州特許出願公開明細書第０３６９２６６
号により、埋込時管状骨内で半径方向元応力を生成でき
るようにするため平滑な軸部部分とねじ山部分との間に
適宜に径を拡大した肩部を有する類似構造の骨ねじがす
でに知られている。この周知の骨ねじでは欠点として、
径を拡大したねじ軸部部分が管状骨の近皮質に挿入され
るということがある。末端側に設けたねじ山が相手皮質
内に十分な支えを見いださないとこの固定は円錐状に拡
張したねじ軸部を近皮質内に引っ張るのに十分でない。
かかる場合ねじ山が毀れ、軸方向圧力によってねじを骨
内にねじ込むのがもはや不可能となる。この周知のねじ
の別の問題点は近皮質に穿孔する際穿孔径の許容差を維
持することにある。ドリルを十分に案内しないと、半径
方向で応力を十分に加えることのできない大きな穿孔が
発生する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記の点で本発明は救
済策を提供せんとするものである。本発明の目的は、第
一の用途に関しては所定の解剖学的位置での２つの骨片
の固定が治癒操作の持続する間にわたって確実に保証さ
れ、また第二の用途に関しては単に１穿孔過程で、受容
する骨組織の半径方向圧縮を正確に制御しつつ、骨の損
傷を生じることなく骨ねじを過小寸法の穴にしっかりね
じ込むことができ、機能上の付加的荷重の下でも半径方
向プレス嵌めが全周にわたって維持されるようになっ
た、冒頭触れた種類の骨ねじを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の骨ねじは、頭部
（２）とねじ先（１１）と少なくとも一部にねじ山
（８，１４）を備えた軸部（５）とを有する骨ねじ
（１）において、Ａ）軸部（５）のねじ山を備えた部分
（６，７）が、谷径ｄ1 （１６）の実質的に円筒形の頭
部側第一軸部部分（６）と、第一軸部部分（６）に続
き、それより小さな谷径ｄ2 （１７）のねじ先側第二軸
部部分（７）とを有し、Ｂ）両軸部部分（６，７）のね
じ山（８，１４）が同一ピッチ（１０，１２）であるこ
とを特徴とするものである。
【００１１】第一の用途に関し好ましい１実施態様（図
１〜図３に示す）では第二の軸部前部のおねじのリブの
外径が第一の軸部後部の谷径より小さい。
【００１２】骨ねじが、ねじ山を備えた２つの、谷径の
異なる部分を有することにより、該ねじは各軸部範囲に
適合した直径の穴を有する２つの骨片内で固定すること
ができる。骨ねじをねじ込むとき、ねじ込時の両骨片の
所定の解剖学的距離が維持される。したがって骨片間に
存在する無骨空隙が確実に橋絡される。この移行範囲は
この実施態様の場合好ましくは、望ましくはセルフタッ
ピング式に構成したねじ山の１ねじ山間隔より短いかま
たはそれに等しく、執刀医は所要の穴を設けたのち骨ね
じを直接挿入することができる。
【００１３】有利には、ねじ山を有する両軸部部分間
に、好ましくは徐々に先細となった例えば円錐形状の移
行範囲が配置してある。
【００１４】第二の用途に関し好ましい別の１実施態様
（図４、図５による）では軸部が、ねじ山を備えた部分
に頭部側で続いた平滑な第三の付加的軸部部分を有す
る。この実施態様では移行範囲の長さが有利には３〜７
ｍｍ、好ましくは４〜６ｍｍである。骨は伸び率が約２
〜３％であるので、この実施態様の場合移行範囲の寸法
は比｛（ｄ1 −ｄ2 ）／ｄ2 ｝が０．００４〜０．０２
０、好ましくは０．００８〜０．０１２となるよう選定
すべきである。これでもって骨物質の最適な圧縮を達成
することができる。
【００１５】ねじ先側の第二軸部部分は望ましくはねじ
山の外径Ｄ2 が頭部側の第三軸部部分の直径ＤS に一致
する。
【００１６】更にねじ先は好ましくはセルフタッピング
式に、例えば套管針の形あるいは単数または複数の半径
方向で周辺に配設した切削溝の形に構成してある。骨ね
じのねじ山は望ましくは第二軸部部分の谷径ｄ2 と外径
Ｄ2 との比が０．８９〜０．９５、好ましくは０．９１
〜０．９３の範囲内となるよう寸法設計してある。
【００１７】後部皮質内でのねじ山部のねじ先側部分と
前部皮質内での移行部とが同時に作用し、骨ねじのねじ
込時制御できなくなるのを防止するためねじ先から１５
〜２５ｍｍ、好ましくは１８〜２２ｍｍの距離に移行範
囲を設けるのが有利である。その長さは骨ねじの絶対寸
法に依存し、代表的には３〜７ｍｍ、好ましくは４〜６
ｍｍである。
【００１８】軸部の第一軸部部分の長さはやはり骨ねじ
の絶対寸法に依存し、代表的には６０〜８０ｍｍ、好ま
しくは６５〜７５ｍｍである。第二軸部部分のねじ山の
ねじ山間隔のピッチは有利には１．５〜２ｍｍ、好まし
くは１．７〜１．８ｍｍの範囲内である。
【００１９】図４と図５の実施態様により達成される利
点は実質的に、ねじ山を備えた軸部部分の谷径が僅かに
異なる寸法設計であることから骨穿孔内に希望する半径
方向元応力が発生し、本発明による骨ねじが機能上の付
加的荷重を受けてもこの元応力が維持され、弛緩やまた
それに起因する骨組織の吸収が現れることがない点に見
ることができる。さらに、本発明による骨ねじのねじ山
部の二段谷部を半径方向元応力でしっかり、但し骨の損
傷を生じることなく骨穿孔にねじ込むことができるよう
にするのに単一の一般的ドリルを用いるだけでよい。本
発明による骨ねじでは半径方向元応力が過寸法のねじ山
の形で実施されるので、その高さはねじ山の谷径を介し
正確に限定される。
【００２０】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳しく説
明する。
【００２１】図１は本発明の骨ねじの一例を示す側面図
である。
【００２２】図２は図１に示す骨ねじの下面図である。
【００２３】図３は図１に示す骨ねじの平面図である。
【００２４】図４は本発明による骨ねじの好ましい実施
態様の縦断面図である。
【００２５】図５は図４に示す骨ねじを管状骨内に埋込
んだ状態を示す縦断面図である。
【００２６】図１は２つの骨片を固定する骨ねじ１を側
面図で概略的に示す。この骨ねじ１は特に例えば下顎を
手術で延長しまたは短縮するときまたは四肢を延長する
とき利用することが可能である。骨ねじ１は頭部２を有
し、これが有利な１構成では面取り角３を有する。さら
に頭部２に六角穴４が設けてあり、この穴に執刀医は骨
ねじ１を容易に固定する工具を挿入することができる。
【００２７】骨ねじ１は軸部５を有し、これが２つの軸
部部分６，７を有する。頭部２に直接続いた第一軸部部
分６は実質的に一定した谷径ｄ1 １６の円筒形に構成し
てある。第一軸部部分６の谷径ｄ1 １６は骨ねじ１が顎
の骨切り術用の場合例えば９ｍｍである。軸部部分６は
均一なねじ山間隔１０のおねじ８を有する。図１に３つ
の巻きで示した軸部部分６のおねじ８は別用途用の骨ね
じ１の場合多数の巻きを含むことも可能である。
【００２８】第一軸部部分６に続く円筒形第二軸部部分
７は実質的に一定した谷径ｄ2 １７を有する。ねじ先１
１にまで達した第二軸部部分７は谷径ｄ2 １７が第一軸
部部分６の谷径ｄ1 １６より小さい。第二軸部部分７の
谷径ｄ2 １７は骨ねじ１を顎の骨切り術で使用する場合
例えば６ｍｍであり、したがって第一軸部部分６の谷径
ｄ1 １６より１／３小さい。
【００２９】第二軸部部分７はおねじ１４を有し、これ
は第二軸部部分７の長さに応じて均一なねじ山間隔１２
の５つ前後の巻き１４を有することができる。特に、第
二軸部部分７の谷径ｄ2 １７はおねじ１４のリブととも
に第一軸部部分６の純粋な谷径ｄ1 １６よりも小さく、
第二軸部部分７は穿孔壁に接触することなく、第一軸部
部分６用に骨片に設けた穴を挿通可能である。
【００３０】第二軸部部分７のおねじ１４のねじ山間隔
１２は第一軸部部分６のねじ山間隔１０に等しい。第一
軸部部分６、第二軸部部分７間の移行範囲１３はできる
だけ小さい大きさを有し、有利にはねじ山間隔１０また
は１２の大きさより小さい。
【００３１】以下、下顎を延長する骨切り術において図
１の骨ねじを利用した手術を説明する。この手術では下
顎の骨が両側に裂かれる。次に執刀医は体節および前分
節の２つの骨片にそれぞれ２個または３個の穴を設け、
それらの軸線は骨片が解剖学的に正しく支承されると相
互に整列する。これにより骨片相互間に、橋絡すべき空
洞が生じる。
【００３２】互いに付属した穴は直径がそれぞれ異なる
よう構成される。前側穴は後側穴より直径が大きい。両
穴は各種径を有する段付きドリルを使って１回の穿孔操
作で設けられる。
【００３３】各骨ねじ１は次に、小さな谷径ｄ2 １７を
有する第二軸部部分７が一方の骨片、つまり顎の骨切り
術の場合前側骨片の大きな穴に通される。次に骨ねじ１
のねじ先１１が他方の骨片、ここでは体節の小径穴にね
じ込まれ、両軸部部分６，７の長さ比を適切に選択して
おくことにより、大きな谷径ｄ1 １６を有する第一軸部
部分６も前側骨片の大径穴に同時にねじ込まれる。この
ねじ込みは頭部２の六角穴４によって効果的に支援さ
れ、この穴に執刀医は骨ねじ１を確実に回す適宜な六角
棒スパナを嵌合することができる。
【００３４】図２は図１に示した骨ねじ１の下面図であ
る。軸部部分６または７の谷径ｄ1１６，ｄ2 １７の違
いをはっきり認めることができ、第二軸部部分７の谷径
ｄ2１７はおねじ１４のリブの外径Ｄ2 １９とともに第
一軸部部分６の谷径ｄ1 １６より小さい。
【００３５】図３は図１に示した骨ねじ１の平面図であ
り、六角穴４を有する頭部２が示してある。
【００３６】図１〜図３に示した骨ねじ１は数多くの用
途で利用することができる。これには短縮用および延長
用骨切り術の他、例えば四肢の骨折や誤位置（ｆｅｈｌ
ｓｔｅｌｌｕｎｇｅｎ）のとき骨折片を固定する場合の
利用も含まれる。
【００３７】本発明による骨ねじ１の別の好ましい実施
態様を以下図４と図５に基づき説明する。
【００３８】図４に示す骨ねじ１は実質的に頭部２と軸
部５とねじ先１１とからなる。軸部５は頭部側の平滑な
軸部部分２０とねじ先側の、ねじ山を備えた部分６，７
とを有する。後者自体は長さ７０ｍｍ、谷径ｄ1 ＝４．
６５ｍｍの頭部側軸部部分６と長さ２０ｍｍ、谷径ｄ2
＝４．６０ｍｍのねじ先側軸部部分７とからなり、ねじ
山を備えた両軸部部分６，７は直径が円錐状に先細とな
った移行範囲１３によって互いに結合してある。円錐形
移行範囲１３はこの実施態様の場合長さが５ｍｍであ
り、この区間で谷径ｄ1 から谷径ｄ2 に、即ち４．６５
から４．６０ｍｍに連続的に減少している。移行範囲１
３はねじ先１１から２０ｍｍの距離に設けてある。
【００３９】ねじ山を備えたねじ先側第二軸部部分７の
ねじ山外径Ｄ2 １９と平滑な軸部部分２０の直径ＤS ２
１は両方とも５．０ｍｍである。ねじ山を担持したねじ
先側軸部部分７はピッチが１．７５ｍｍである。
【００４０】骨ねじ１のねじ先１１はセルフタッピング
式に、半径方向で周面に配設した複数個の切削溝２２の
形に構成してある。それは套管針先端として構成してお
くこともできる。この切削手段は骨の穿孔を骨ねじ１の
谷径に正確に合わせて広げまた付加的に骨内にねじ山を
切るのに役立つ。この理由から骨のねじ下穴の直径は、
骨ねじ１の埋込時意図せざる半径方向元応力を生じるこ
となく僅かに小さくしておくことができる。ねじ下穴用
に正確な内径で穿孔するとき発生する危険として、外科
医が不正確な穿孔によって最後には穿孔径を過度に大き
くしてしまうことがある。過寸法の内径の利用とセルフ
タッピング式ねじ先１１はいわゆる「リーマ効果（Ｒｅ
ｉｂａｈｌｅｎ−Ｅｆｆｅｋｔ）」が達成されるという
付加的利点を有する。「リーマ効果」はこのねじ先１１
のセルフタッピングを利用して近皮質に設けた穿孔が後
続の半径方向元応力にとって必要な出発径に正確に一致
する点にある。
【００４１】図５に示唆したように本発明による骨ねじ
１のセットは、経験によれば直径４．５５ｍｍの穿孔を
生成する直径４．５ｍｍの一般的ドリルを使い、管状骨
２３，２４に一回穿孔することによって行われる。この
穿孔内に次に骨ねじ１は通常これ用に予定した器具を使
ってねじ山部６，７のねじ先側軸部部分７から挿入され
る。ねじ山部６，７のねじ先側軸部部分７は谷径ｄ2 １
７が４．６０ｍｍにすぎないので、後部皮質２３中に半
径方向元応力は発生しない。
【００４２】谷径ｄ1 １６のねじ山部６，７の頭部側軸
部部分６が円錐形移行部１３を介し前部皮質２４にねじ
込まれて初めて０．０５ｍｍの半径方向元応力が発生
し、図５に示すような状況が最終的に生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の骨ねじの一例を示す側面図である。
【図２】 図１に示す骨ねじの下面図である。
【図３】 図１に示す骨ねじの平面図である。
【図４】 本発明による骨ねじの好ましい実施態様の縦
断面図である。
【図５】 図４に示す骨ねじを管状骨内に埋込んだ状態
を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１：骨ねじ、２：頭部、５：軸部、６：第一軸部部分、
７：第二軸部部分、８，１４：ねじ山、１０，１２：ね
じ山間隔、１１：ねじ先、１３：移行範囲、１６：谷径
ｄ1 、１７：谷径ｄ2 、１８：外径Ｄ1 、１９：外径Ｄ
2 、２０：第三軸部部分、２１：直径ＤS 、２２：切削
溝。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーティン アルゴヴェル スイス国、ツェーハー−4153 ライナ ハ、ハウプトシュトラーセ 63、ケア オブ エスオーシー．アイエヌティー. デ シルージー (72)発明者 パウル ギシン スイス国、ツェーハー−4437 ワルデン ブルク、ブレステンベルクヴェク ７ (56)参考文献 特表 平２−500091（ＪＰ，Ａ)

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 頭部（２）とねじ先（１１）と少なくと
    も一部にねじ山（８，１４）を備えた軸部（５）とを有
    する骨ねじ（１）において、Ａ）軸部（５）のねじ山を
    備えた部分（６，７）が、谷径ｄ1 （１６）の実質的に
    円筒形の頭部側第一軸部部分（６）と、第一軸部部分
    （６）に続き、それより小さな谷径ｄ2 （１７）のねじ
    先側第二軸部部分（７）とを有し、Ｂ）両軸部部分
    （６，７）のねじ山（８，１４）が同一ピッチ（１０，
    １２）であることを特徴とする前記骨ねじ（１）。
  2. 【請求項２】 両軸部部分（６，７）間に移行範囲（１
    ３）を配置したことを特徴とする請求項１記載の骨ねじ
    （１）。
  3. 【請求項３】 移行範囲（１３）が谷径ｄ1 （１６）か
    ら谷径ｄ2 （１７）へと徐々に先細となり、好ましくは
    円錐形に構成してあることを特徴とする請求項２記載の
    骨ねじ（１）。
  4. 【請求項４】 移行範囲（１３）がねじ山（８，１４）
    のねじ山間隔（１０，１２）より短いかまたはそれに等
    しいことを特徴とする請求項２または３記載の骨ねじ
    （１）。
  5. 【請求項５】 移行範囲（１３）の長さが３〜７ｍｍ、
    好ましくは４〜６ｍｍであることを特徴とする請求項２
    または３記載の骨ねじ（１）。
  6. 【請求項６】 ねじ山（８，１４）がセルフタッピング
    式に構成してあることを特徴とする請求項１〜５のいず
    れか１項記載の骨ねじ（１）。
  7. 【請求項７】 第二軸部部分（７）のおねじ（１４）の
    リブの外径（１９）が第一軸部部分（６）の谷径（１
    ６）より小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれ
    か１項記載の骨ねじ（１）。
  8. 【請求項８】 軸部（５）が、ねじ山を備えた部分
    （６，７）に頭部側で続く平滑な第三軸部部分（２０）
    を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項
    記載の骨ねじ（１）。
  9. 【請求項９】 比｛（ｄ1 −ｄ2 ）／ｄ2 ｝が０．００
    ４〜０．０２０、好ましくは０．００８〜０．０１２で
    あることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載
    の骨ねじ（１）。
  10. 【請求項１０】 第二軸部部分（７）のねじ山外径Ｄ2
    が第三軸部部分（２０）の直径Ｄs （２１）に一致して
    いることを特徴とする請求項８または９記載の骨ねじ
    （１）。
  11. 【請求項１１】 ねじ先（１１）がセルフタッピング式
    に、好ましくは套管針の形あるいは単数または複数の半
    径方向で周囲に配設した切削溝（２２）の形に構成して
    あることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記
    載の骨ねじ（１）。
  12. 【請求項１２】 第二軸部部分（７）の谷径ｄ2 （１
    ７）と外径Ｄ2 （１９）との間の比が０．８９〜０．９
    ５、好ましくは０．９１〜０．９３であることを特徴と
    する請求項１〜１１のいずれか１項記載の骨ねじ
    （１）。
  13. 【請求項１３】 移行範囲（１３）をねじ先（１１）か
    ら１５〜２５ｍｍ、好ましくは１８〜２２ｍｍの距離に
    設けたことを特徴とする請求項２〜１２のいずれか１項
    記載の骨ねじ（１）。
  14. 【請求項１４】 軸部（５）の第一軸部部分（６）の長
    さが６０〜８０ｍｍ、好ましくは６５〜７５ｍｍである
    ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項記載の
    骨ねじ（１）。
  15. 【請求項１５】 第二軸部部分（７）のねじ山（１４）
    はねじ山間隔（１２）のピッチが１．５〜２ｍｍ、好ま
    しくは１．７〜１．８ｍｍであることを特徴とする請求
    項１〜１４のいずれか１項記載の骨ねじ（１）。
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