JP4215502B2 - 外科インプラントを固定するための装置 - Google Patents
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Description
(技術分野)
本発明は、骨の骨折を治療しおよび/または骨の内部または表面で外科インプラント、縫合糸または組織を固定するための請求項1の前文に記載された装置に関する。
【0002】
(背景技術)
骨の骨折を外科治療しまたは骨の内部または表面で外科インプラント、縫合糸または組織を固定するには、リベット、特にブラインドリベット、も利用することができる。特に適しているのは、比較的広く拡開可能な分離された固定舌片でその閉鎖頭部が形成されるリベットである。非医療分野からは、例えばGB2054082 TUCKER FASTENERSにより、このようなブラインドリベットが既に公知である。中空筒形リベット軸部に前端の方から引き入れられる角錐状の鋭角な閉鎖頭部を利用してブラインドリベットの前端でリベット軸部の壁を軸線方向で破断させることによって固定舌片は形成される。この公知ブラインドリベットでは欠点として、それが軟質材料への応用に限定されており、ブラインドリベットに閉鎖頭部を形成するのに強い閉鎖力が不可欠である。
【0003】
この点で本発明は救済策を提供せんとする。本発明の課題は、強度の高い材料、例えばチタンを許容し、外科において是認可能な閉鎖力で固定可能な医療応用可能な固定手段、特に外科応用可能なブラインドリベットを提供することである。
【0004】
本発明は、骨折を治療しおよび/または骨の内部または表面で外科インプラント、縫合糸または組織を固定するための、請求項1の特徴を有する装置によってこの提起された課題を解決する。
【0005】
(発明の開示)
本発明による装置は実質的に、
A)軸部と末端側にこの軸部に固定結合されまたは例えばねじ結合によってこの軸部に結合可能な頭部とを備えた閉鎖要素と、
B)中心軸線と同軸にリベット軸部とリベットを同軸で貫通した貫通穴とを含むリベットとを含む。
【0006】
閉鎖要素の軸部が同軸で貫通穴内を摺動可能であり、こうして頭部は軸部前端に軸方向で当接可能である。閉鎖要素の頭部と軸部は、二部分または単一部分で構成しておくことができる。さらに、リベット軸部が外側に少なくとも2つの溝を含み、これらの溝は軸部前端の方から中心軸線と平行に長さLにわたってリベット後端の方向に延びている。溝が目標破断個所として役立ち、閉鎖要素をリベット頭部の方向にさらに摺動させるとリベット軸部はその全長の一部にわたって閉鎖要素の頭部によって分割されて固定舌片とされる。リベット軸部の全長に対する長さLの割合が20%〜90%であり、固定舌片は、リベット軸部横断面積の3倍〜20倍でありえる面積Fに半径方向で広がることができる。
【0007】
本発明による装置の好ましい実施形態においてリベット軸部がスリットを含み、これらのスリットは一方で軸部前端で貫通穴に通じ、他方で中心軸線と平行に溝に通じている。これらのスリットによってリベット軸部の引裂きが促進される。
【0008】
本発明による装置の他の実施形態においてリベットが後端にリベット頭部を含み、このリベット頭部はリベットに固定結合しておくことができ、または例えばねじ結合によって軸部に結合可能としておくことができる。
本発明による装置の他の実施形態においてリベット材料の材料特性値は、10:1〜50:1、好ましくは10:1〜30:1の範囲の引張強さ(Rm:N/mm2)と破断伸び(A5:%)との比を含む基本データの内部にある。
【0009】
本発明による装置のさらに他の実施形態においてリベットの幾何学寸法は、リベット軸部の外径daと貫通穴の直径dとの比が1.1:1〜2.5:1、好ましくは1.5:1〜2:1の範囲内にくるように選定される。
溝の半径方向深さtとリベット軸部の壁厚との比は、好適には1:1.2〜1:2.5、好ましくは1:1.7〜1:2.3の範囲内である。この壁厚は外径daと直径dとの差から算出できる。
【0010】
こうした幾何学的比を有するリベットはこの場合、下記基本データの内部にある幾何学寸法を有する:
リベット軸部の外径da:2〜12mm、好ましくは3〜8mm;
貫通穴の直径d:1〜8mm、好ましくは1.5〜5mm;
リベット軸部の壁厚:0.2〜4mm、好ましくは0.5〜2mm;
溝の半径方向深さt:0.1〜3mm、好ましくは0.2〜1mm。
【0011】
本発明による装置の他の一実施形態において、溝は中心軸線に直角に三角形横断面を有し、溝底における三角形の頂角は30°〜80°、好ましくは40°〜70°の範囲内である。リベッド軸部の周面に均一に分布した溝の数は有意義には3〜8、好ましくは3〜5の範囲内である。固定リベットの場合、溝の数から固定舌片の数も明らかとなる。
【0012】
リベット材料は好ましくは金属であり、下記の材料もしくは合金を含む:
a)鉄系材料、好ましくは鋼;
b)チタン系材料、好ましくは化学的に純粋なチタンとチタン合金;
c)コバルト系材料、好ましくはコバルト合金;
d)タンタル系材料、好ましくはタンタル合金;そして
e)ジルコニウム系材料、好ましくはジルコニウム合金。
本発明のその他の有利な諸構成は従属請求項に明示されている。
【0013】
本発明によって達成される諸利点は実質的に、
本発明による装置のゆえに:
‐ねじの場合よりも一層均一に骨に力の導入が可能であり;
‐骨品質が劣る場合でも骨ねじの場合よりも一層安定した固定が実現可能であることに見ることができる。
【0014】
(発明を実施するための最良の形態)
以下、幾つかの実施例の部分略図に基づいて本発明および本発明の諸構成がなお詳しく説明される。
本発明による装置の一実施形態によるリベット2と閉鎖要素1が図1に示してある。リベット2は中心軸線6を有し、かつ、必ずしも円筒形でなくともよいが中心軸線6と平行に延びる筒形リベット軸部3と、リベット軸部3に固定結合されたリベット頭部4と、中心軸線6に沿って同軸でリベット2を貫通する筒形貫通穴5とからなる。リベット軸部3は外径daを有し、溝9を含む。これらの溝は中心軸線6と平行に走り、軸部前端7から長さLにわたって延び、外周面14から深さtを有する。この深さtは直径da、dと深さtとによって限定された壁厚が閉鎖要素1でリベット2を閉鎖時に被閉鎖部分上でリベット2を分離して、分離された固定舌片13(図4)とするのを許容するように設計されており、固定舌片13の数はリベット2の外周面14に設けられる溝9の数に一致する。ここに示した実施形態のリベット2では、リベット軸部3の壁厚が外径daの14%に相当する。リベット軸部3の前側端面15から中心軸線6と平行にスリット12がリベット軸部3に設けられており、これらのスリットは一方で軸部前端7で貫通穴5に通じ、他方で中心軸線6と平行に溝9に通じている。閉鎖要素1は、中心軸線6に平行な軸部10と末端側には円錐台状に軸部10に通じた頭部11とを含む。リベット2の閉鎖はリベット2を、例えば骨板および骨(図示せず)に導入後に閉鎖要素1によって行われる。閉鎖要素1の頭部11は直径Dが貫通穴5の直径dよりも大きく、閉鎖要素1の頭部11は軸部10に加えられる引張力によって貫通穴5の内部テーパ8(図2)に圧入される。閉鎖要素1の広くなる円錐台形頭部11を貫通穴5の内部テーパ8(図2)に圧入するとリベット軸部3の壁20(図2)が拡開され、閉鎖要素1の頭部11をさらに圧入すると溝9によって形成された目標破断個所で分割されて固定舌片13(図4)とされる。
【0015】
本発明による装置の上記実施形態に付属したリベット2が図2に示してある。このリベット2は、中心軸線6と、この中心軸線6を横切る軸部前端7を備えた円筒形リベット軸部3と、中心軸線6を横切る後端18に末端側でやはり円筒形のリベット頭部4とを含む。軸部前端7には、中心軸線6に直角な前側端面15がある。リベット頭部4は、軸部前端7に向かって凸面状または円錐台形に先細にリベット軸部3となり、またやはり凸面状または円錐台形に先細にリベット2の末端側で後端18にある後側端面19となっている。中心軸線6と同軸でリベット2を軸部前端7から後端18に至るまで貫通させて貫通穴5が設けられている。貫通穴5は、内部テーパ8を有する軸部前端7で拡張されて前側端面15に通じている。中心軸線6と平行に設けられた溝9は、軸部前端7から長さL(図1)に至るまでリベット軸部3に設けられており、中心軸線6に直角にV形横断面(図3)を有する。加えて、前側端面15の方からやはり中心軸線6と平行にスリット12がリベット軸部3に設けられている。これらのスリット12は、中心軸線6に直角に矩形横断面(図1)を有し、中心軸線6に平行に円切片状に形成されている。スリット12は、中心軸線6と平行に延び、前側端面15、外周面14および溝9に通じている。
【0016】
図4は、リベット2の閉鎖状態におけるリベット2、中心軸線6、リベット頭部4、拡開されたリベット軸部3および閉鎖要素1を示す。リベット軸部3は、長さL(図1)にわたって拡開されており、3つの固定舌片13を含む。
【0017】
図5に表すリベット2の実施形態は、リベット2が後端18にリベット頭部4(図1、図2)を含まない点で、図1と図2に表す実施形態と相違しているにすぎない。さらに、閉鎖要素1は、リベット2をその全長の一部にわたって貫通しているにすぎず、閉鎖要素1を同軸で貫通する穴21を備えている。この穴は、軸線方向で頭部11とは反対側にある末端22に同軸雌ねじ23を備えている。この雌ねじにキルシュネル針金24がねじ込可能であり、リベット2の閉鎖後、キルシュネル針金は再び雌ねじ23から引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による装置の略図である。
【図2】 図1に示した実施形態の本発明による装置の縦断面図である。
【図3】 図1と図2に示す実施形態の本発明による装置のI−I断面図である。
【図4】 図1〜図3に示す実施形態の本発明による装置の斜視図である。
【図5】 他の実施形態の本発明による装置の縦断面図である。
Claims (7)
- 骨の骨折を治療しおよび/または骨の内部または表面で外科インプラント、縫合糸または組織を固定するための装置であって、リベット(2)を有し、このリベットが、中心軸線(6)と同軸に、外周面(14)を備えたリベット軸部(3)と、中心軸線(6)を横切る後端(18)と、軸線方向で後端(18)とは反対側にある軸部前端(7)と、リベット(2)を同軸で貫通する貫通穴(5)とを含み、リベット軸部(3)が少なくとも2つの溝(9)を含み、これらの溝が中心軸線(6)と平行に延び、軸部前端(7)の方から長さLにわたって後端(18)の方向に延び、外周面(14)から測定して半径方向深さtを有する装置において、
A) リベット軸部(3)がスリット(12)を有し、これらのスリットが一方で軸部前端(7)で貫通穴(5)に通じ、他方で中心軸線(6)と平行に溝(9)に通じていて、
B) 溝(9)の半径方向深さtとリベット軸部(3)の壁厚との比が1:1.2〜1:2.5の範囲内であることを特徴とする装置。 - リベット軸部の全長に対する長さLの割合が20%〜90%であることを特徴とする、請求項1記載の装置。
- リベット軸部(3)の外径daと貫通穴(5)の直径dとの比が1.1:1〜2.5:1の範囲内であることを特徴とする、請求項1または2記載の装置。
- リベット軸部(3)の外径daと貫通穴(5)の直径dとの比が1.5:1〜2:1の範囲内であることを特徴とする、請求項3記載の装置。
- 溝(9)の半径方向深さtとリベット軸部(3)の壁厚との比が1:1.7〜1:2.3の範囲内であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項記載の装置。
- 装置が閉鎖要素(1)を含み、この閉鎖要素が軸部(10)と末端側頭部(11)とを有し、閉鎖要素(1)の軸部(10)が同軸で貫通穴(5)内を摺動可能であり、頭部(11)が軸線方向で軸部前端(7)に当接可能であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項記載の装置。
- リベット(2)が後端(18)にリベット頭部(4)を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項記載の装置。
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