JP4270499B2

JP4270499B2 - 骨の位置決め具

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Publication number: JP4270499B2
Application number: JP2003273701A
Authority: JP
Inventors: 和宏冨永
Original assignee: Kitakyushu Foundation for Advancement of Industry Science and Technology
Current assignee: Kitakyushu Foundation for Advancement of Industry Science and Technology
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2023-07-11
Also published as: JP2005028046A

Description

この発明は骨の位置決め具、詳しくは下顎骨などの骨の切断手術時において骨の位置を本来の位置に復元するための骨の位置決め具に関する。

顎変形症の手術において、下顎骨を基部（関節側の部分）と先部（歯側の部分）とに骨切りを行い、この後、下顎骨の基部を本来の位置に戻すために、剛体や貫通ねじなどを用いた手術が主流となっている。この手術では、手術後の顎骨の固定の期間が短縮できる。ただし、この手術を行うに際しては、下顎骨の基部の位置を本来の位置に位置決めしておくことが重要である。位置決めが不正確な場合、手術後の予想外の下顎骨の移動や後戻り、顎関節部の疼痛や機能障害を後遺する結果となる。

そこで、顎変形症の手術において、例えば、以下の方法（非特許文献１参照）が採られていた。まず、細くて長いシリコーンチューブ３１を準備する。また、多数のリング状のねじ孔が連なって形成されたプレート３２を一枚準備する。次に、図７に示すように、このシリコーンチューブ３１内にプレート３２を挿入し、シリコーンチューブ３１の両端からこのプレート３２の両端部をそれぞれ突出させる。そして、下顎骨の基部と頬骨との間にそれらを位置させる。そして、シリコーンチューブ３１からはみ出たプレート３２の一端部を下顎骨１２に、他端部を頬骨１１にねじ３３でそれぞれ固定する。その後、このシリコーンチューブ３１の隙間から自硬性レジンをシリコーンチューブ３１へ注入する。すると、所定時間の経過の後、自硬性レジンが硬化することにより、シリコーンチューブ３１が一定形状に保持され、その結果、頬骨１１と下顎骨１２との相対位置が位置決めされていた。すなわち、シリコーンチューブ３１の変形により上記相対位置を記憶させ、骨切り手術後は、このシリコーンチューブ３１を用いて下顎骨を元の位置に戻すこととなる。

ハンス−アルベルトメルテン、フランクハリンク著「新しい顎手術の位置決め具」、頭蓋骨−顎骨−顔面ヨーロッパ外科学会誌、１９９２年、ｐ３１０−３１２。

しかし、上記の方法では、シリコーンチューブの注入口から挿入したプレートの両端部が突出しており、シリコーンチューブの注入口には、このプレートが占められている。このため、自硬性レジンを注入するスペースが一部に限られることになり、この自硬性レジンを注入するのが困難であった。
また、下顎骨の位置決めをする際、シリコーンチューブを曲げて固定するが、シリコーンチューブが曲がっている部分と、シリコーンチューブが曲がっていない部分とで太さの不均一が起こる。この曲がっている状態で、自硬性レジンを注入すると、チューブ全体に均一にレジンを注入することが難しい。このチューブの太さの不均一により、チューブとプレートで構成された位置決め具を、一定形状に保持するために必要な位置決め具全体の強度が維持できない問題も生じていた。
さらに、自硬性レジンを充填しているので、これが硬化するのに所定時間を要する。位置決めした後、この自硬性レジンが硬化するまで、位置決め具を一定形状に保持する必要もあった。

この発明は、簡単な構造の部材を使用して、きわめて簡便な方法で手術時の骨の位置決めができる骨の位置決め具を提供することを目的とする。また、骨の位置を本来の位置に位置決めする場合、強度的に問題のない骨の位置決め具を提供することを目的とする。さらに、骨の位置を本来の位置に位置決めして一定形状に硬化させるまでの時間を短縮させた骨の位置決め具を提供することも目的とする。

請求項１に記載の発明は、第１の骨と、第１の骨に対して可動な第２の骨との相対位置を記憶する骨の位置決め具であって、一部分に蛇腹部を有し、伸縮自在かつ屈曲自在に形成されたチューブと、このチューブの一端に挿入される第１の剛体と、このチューブの他端に挿入される第２の剛体と、このチューブの中に充填される硬化性充填材とを備え、このチューブの一端と第１の骨とは上記第１の剛体により連結され、このチューブの他端と第２の骨とは上記第２の剛体により連結され、この第１の剛体は所定長さの板状に形成され、この第１の剛体のチューブへの挿入部分はその先端が先細り状に尖って形成され、この第２の剛体は所定長さの板状に形成され、この第２の剛体のチューブへの挿入部分はその先端が先細り状に尖って形成されている骨の位置決め具である。

請求項１に記載の骨の位置決め具にあっては、例えば、途中に蛇腹部を有するチューブを準備する。このチューブに、粉末のレジンポリマーを充填し、液体のレジンモノマーを注入する。そして、第１の骨と第２の骨との位置を正常な状態において、一方の剛体の一端を第１の骨にねじ止めし、この剛体の他端をチューブの一端に挿入する。また、他方の剛体の一端を第２の骨にねじ止めするとともに、他方の剛体の他端をチューブの他端に挿入する。このようにして、第１の骨と第２の骨との相対位置を位置決めする。位置決めするときチューブを屈曲させる。この後、レジンポリマーが硬化する。これにより、相対位置を位置決めした後、その位置を保持して記憶することができる。
その後、これらのねじ固定を解除して位置決め具を取り外し、第１の骨と第２の骨とのいずれかの骨切りを行う。また、骨切り後その接合などを行う。
骨切りを行った後、位置決め具を再度上記状態で取り付けて、第１の骨と第２の骨との相対位置を再現することができる。

例えば、第１の骨を頬骨や上顎骨とすると、第２の骨は、これらに対して可動な下顎骨である。または、腫瘍などで骨を切り取る必要が生じた場合、第１の骨は中枢側の骨の断端であり、第２の骨は末梢側の骨の断端となる。このようなことは下顎骨でも生じるし、上腕骨、大腿骨などを含めたあらゆる骨で生じる。
チューブの素材は限定されない。また、チューブの形状も限定されない。チューブの素材は、例えば、シリコーン樹脂、ポリオレフィンなどが用いられる。チューブの長さは、人または骨の位置によって適宜選択される。
第１，第２の剛体の素材は限定されない。例えば、医用ステンレスが用いられる。これらの剛体は、その一端が、チューブに挿入するために先細り状に形成されている。また、他端には、第１の骨および第２の骨にねじ止めするためのねじ孔が設けられている。
充填材は、所定処理により硬化するものを使用する。例えば、充填材として粉末のレジンポリマーを使用した場合、液体のレジンモノマーをこれに注入して硬化させる。レジンポリマーと、レジンモノマーとは２つで一つの商品であり、例えば、オーソクリスタル（商品名）、ユニフャースト（商品名）が用いられる。または、光重合型レジンを使用し、これに光を当てて硬化させる。光重合型レジンとしては、例えば、歯科用の接着材料として用いられるクラレ社製のフォトクリアフィル（登録商標）がある。また、松風社製のビューティフル、スリーエム社製のＺ１００（商品名）、スリーエム社製のフィルテック（商品名）、ジーシー社製のソラーレ（商品名）などが用いられる。または、粉末と液体を混ぜ合わせ、光を照射して硬化させるユニフャーストＬＣ（商品名）を用いてもよい。

上記チューブの一部には、蛇腹部が形成されている。これにより、チューブを曲げやすくなる。また、チューブを曲げても、曲げている部分の太さが曲がっていない部分のそれと均一になる。よって、曲げた状態でチューブ全体の強度を保持することができる。

この発明によれば、チューブと、一対の剛体と充填材という安価で簡単な部材を用いて、第１の骨と第２の骨との相対位置を位置決めして、その位置を保持することができる。また、硬化性充填材を充填することにより、位置決めを行うことができる。さらに、チューブの一部が伸縮自在および屈曲自在に形成されているので、位置決めした後、一定形状に保持したとき強度的にも問題が生じない。

以下、この発明の一実施例を、図１〜図６を参照して説明する。ここでは、顎変形症の手術の場合について説明する。

本実施形態に係る骨の位置決め具１０は、図１に示すように、所定長さのフレキシブルチューブ１４と、このフレキシブルチューブ１４の中に充填される充填材と、このフレキシブルチューブ１４の両端に接続される一対の剛体１６ａ，１６ｂとを備えている。
フレキシブルチューブ１４は、中空の細くて長い管である。その長さは略５ｃｍで、太さは略５ｍｍの円管である。フレキシブルチューブ１４の素材は、柔軟な素材、例えばシリコーン樹脂で形成されている。よって、フレキシブルチューブ１４は、全体として屈曲性を有する。
また、フレキシブルチューブ１４の略中間部には、蛇腹部１５が形成されている。この蛇腹部は、市販の飲料水を飲むときに使用するストローの蛇腹部と同様な構造に形成されている。よって、フレキシブルチューブ１４の略中間部（蛇腹部１５）は、自由に伸縮し、フレキシブルチューブ１４全体としては屈曲しやすくなる。
一対の剛体１６ａ，１６ｂは、医用ステンレスからなり、所定長さの板状に形成されている。剛体１６ａ，１６ｂの長さ方向の一端部は、フレキシブルチューブ１４に挿入できるように、その一端に向かって先細り状に尖って形成されている。また、剛体１６ａ，１６ｂの他端には、第１の骨または第２の骨にねじ止めできるようにねじ孔１７が複数個長さ方向に所定間隔あけて一列に並んで形成されている。
また、剛体１６ａ，１６ｂは、図２に示すように、その一端部がＸ方向から平面視して逆Ｌ字型に形成したものを使用してもよい。この剛体１６ａ，１６ｂには、逆Ｌ字型の上面と側面にねじ孔１７がそれぞれ形成されている。これにより、骨の上面および側面に剛体１６ａ，１６ｂの角部を掛止させて固定しやすくなる。
また、上記フレキシブルチューブ１４には、充填材が充填される。充填材は、粉末のレジンポリマーと、これに混合される液体のレジンモノマーとで構成される。粉末のレジンポリマーに液体のレジンモノマーを混合することにより、速やかに硬化する。レジンポリマーと、レジンモノマーとは２つで一つの商品であり、例えば、オーソクリスタル（商品名）、ユニフャースト（商品名）が用いられる。また、充填材は、レジンポリマーおよびレジンモノマーの代わりに、光重合型レジンを用いてもよい。光重合型レジンは、光を照射することにより硬化する。

次に、図１から図６を参照して、この骨の位置決め具１０を用いて骨の切断手術の方法を説明する。ここでは、顎変形症の手術の場合について説明する。人の頭蓋骨には、頬骨・上顎骨１１（第１の骨）に対して可動な下顎骨１２（第２の骨）を有している。
まず、図１に示すような蛇腹付きのフレキシブルチューブ１４を準備する。そして、このフレキシブルチューブ１４の中に粉末のレジンポリマーを充填しておく。次いで、液体のレジンモノマーをフレキシブルチューブ１４の中に注入する。所定時間の経過の後、レジンに粘性が出てくる。
そして、一対の金属製の剛体１６ａ，１６ｂを準備する。この一対の剛体１６ａ，１６ｂのうち、一方は下顎骨１２に固定される剛体１６ａであり、他方は頬骨・上顎骨１１に固定される剛体１６ｂである。一方の剛体１６ａは、Ｌ字型に屈曲されている。剛体１６ａがＬ字に屈曲されていると、下顎骨１２にねじ止めしやすくなるとともに、フレキシブルチューブ１４の中に挿入しやすくなる。
そして、図３に示すように、Ｌ字型の剛体１６ａの一端を、下顎骨１２の上面にねじ１８ａ止めする。また、この一方の剛体１６ｂの他端を、充填材が充填されているフレキシブルチューブ１４の一端に挿入する。
また、他方の剛体１６ｂの一端を、充填材が充填されているフレキシブルチューブ１４の他端に挿入した状態で、フレキシブルチューブ１４の略中間部の蛇腹部１５を屈曲させながら、頬骨・上顎骨１１の不動の部分にねじ止めすることで、頬骨・上顎骨１１と下顎骨１２との相対位置を位置決めする。

そして、フレキシブルチューブ１４内の粉末のレジンポリマーと液体のレジンモノマーとが反応して完全に硬化すると、位置決め具１０は、頬骨・上顎骨１１と下顎骨１２との相対位置を位置決めした状態でこの形状を保持する。
このとき、フレキシブルチューブ１４は蛇腹部を屈曲させながら曲げているので、チューブ全体の太さは均一となる。また、フレキシブルチューブ１４の中に、レジンポリマーおよびレジンモノマーが充填したとき、チューブ全体の太さが均一のため、充填材が不均一になることはない。この結果、位置決め具１０の全体の強度が維持される。

次に、頬骨・上顎骨１１と下顎骨１２とにねじ止めされた位置決め具１０のねじ１８ａをそれぞれ取り外して、位置決め具１０を一旦取り外す。このとき、位置決め具１０は、頬骨・上顎骨１１と下顎骨１２との相対位置を位置決めした形状をその全体が保持している。
そして、図４に示すように、下顎骨１２を関節側の部分１２ａと歯側の部分１２ｂとに骨切りして分離する。また、頬骨・上顎骨１１から、頬骨１１ａと下半部の上顎骨１１ｂとを骨切りして分離する。
骨切りした後、図５に示すように、位置決め具１０を、骨切り前の頬骨１１ａと下顎骨１２とのねじ止めした箇所に、ねじ止めして位置決め具１０を取り付ける。これにより、骨切り前の下顎骨１２の関節側の部分１２ａと頬骨１１ａとの相対位置が再現される。そして、この相対位置を再現した状態で、上顎骨１１ｂの位置と、下顎骨１２の歯側の部分１２ｂとの位置を調整する。この調整により、顎変形症の人の顎の位置を正常な位置にすることができる。
位置を調整した後、金属板からなる固定用剛体１９とねじ１８ｂとを用いて、下顎骨１２の関節側の部分１２ａと歯側の部分１２ｂとをこの位置で固定する。同様に、別の固定用剛体１９とねじ１８ｂを用いて、頬骨１１ａと上顎骨１１ｂとをこの位置で固定する。
さらに、図６に示すように、この正常な位置で固定した後、位置決め具１０を所定の方法で取り外す。そして、所定時間の経過後、下顎骨１２の関節側の部分１２ａと歯側の部分１２ｂとが自然に結合するのを待つ。関節側の部分１２ａと歯側の部分１２ｂとが自然に結合した後、固定用剛体１９などを全て取り外して手術を完了させる。
以上の結果、位置決め具１０は、簡単な部材により、下顎骨１２と頬骨１１ａとの相対位置の位置決めを行うことができる。また、位置決めした後、短時間でその位置を記憶することができる。さらに、位置決めした後、強度的に問題のない位置決め具１０を提供することができる。

この発明の実施形態に係る骨の位置決め具の構成を示す斜視図である。この発明の実施形態に係る骨の位置決め具の剛体の一例を示す斜視図である。この発明の実施形態に係る骨の位置決め具の位置決めをする方法で、位置決め具を取り付けたときの側面図である。この発明の実施形態に係る骨の位置決め具の位置決めをする方法で、下顎骨などを切断したときの側面図である。この発明の実施形態に係る骨の位置決め具の位置決めをする方法で、下顎骨の位置を調整した後、再び位置決め具を下顎部に取り付けたときの側面図である。この発明の実施形態に係る骨の位置決め具の位置決めをする方法で、下顎骨の位置を固定したときの側面図である。従来技術に係る骨の位置決め具の一例を示す側面図である。

符号の説明

１０骨の位置決め具、
１１頬骨・上顎骨（第１の骨）、
１２下顎骨（第２の骨）、
１４フレキシブルチューブ（チューブ）、
１６ａ第１の剛体、
１６ｂ第２の剛体。

Claims

第１の骨と、第１の骨に対して可動な第２の骨との相対位置を記憶する骨の位置決め具であって、
一部分に蛇腹部を有し、伸縮自在かつ屈曲自在に形成されたチューブと、
このチューブの一端に挿入される第１の剛体と、
このチューブの他端に挿入される第２の剛体と、
このチューブの中に充填される硬化性充填材とを備え、
このチューブの一端と第１の骨とは上記第１の剛体により連結され、
このチューブの他端と第２の骨とは上記第２の剛体により連結され、
この第１の剛体は所定長さの板状に形成され、
この第１の剛体のチューブへの挿入部分はその先端が先細り状に尖って形成され、
この第２の剛体は所定長さの板状に形成され、
この第２の剛体のチューブへの挿入部分はその先端が先細り状に尖って形成されている骨の位置決め具。