JP4297675B2 - 骨固定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
この発明は骨固定装置に関し、特定的な応用については、頸椎を安定させるための装置に関するものである。
【０００２】
特に頸椎を安定させるための装置であって、Ｍ−ねじ山を有する少なくとも１つの穿孔を備えた板と、板にねじ止めするための骨用ねじとを含むものが公知である。骨用ねじは、骨用ねじ山を有し骨の中にねじ止めするためのねじ山区分と、外周側のＭ−ねじ山を備えた隣合うねじ山区分とを有する。作業においては骨用ねじは穿孔を通じて案内され、骨の中にねじ止めされる。次に第２のねじ山区分が板の中にねじ止めされる。ねじ山ピッチが異なるため、骨用ねじがその座部から緩む危険がある。
【０００３】
国際公開ＷＯ９６／０５７７８により或る頸椎安定システムが公知であり、これは、少なくとも１つの凹部を備えた板と、骨用ねじ山区分および隣合うＭ−ねじ山区分、ならびに骨用ねじ山区分とＭ−ねじ山区分との間に設けられた径方向の突起を備えた、骨用ねじと、Ｍ−ねじ山区分と協働するナットとを、有するものである。この公知の装置では、第１に骨用ねじは骨の中にねじ止めされ、次に凹部を備えた板が、径方向の突起にもたれるまでＭ−ねじ山区分にわたって案内され、次にナットが凹部の中に挿入され、Ｍ−ねじ山区分の上にねじ止めされてこれを固定する。凹部は細長い穴として構成され得る。
【０００４】
国際公開ＷＯ００／１８３１２により脊柱のための或る安定装置が公知であり、これは、少なくとも１つの凹部を備えた板と、骨用ねじ山区分およびＭ−ねじ山区分、ならびにこれら区分の間に設けられた突起を備えた、骨用ねじと、凹部の端縁上に位置決めされる平座金と、シムに隣接するまで骨用ねじのＭ−ねじ山区分にわたってねじ止めされるナットとを有するものである。平座金は横方向の凹部を有するため、骨用ねじはさまざまな角度を取ることができる。
【０００５】
【特許文献１】
国際公開ＷＯ９６／０５７７８
【０００６】
【特許文献２】
国際公開ＷＯ００／１８３１２
【０００７】
公知のシステムは各々特定の応用に対し好適である。たとえば第１に挙げた装置では、常に板が最初に置かれることになり、次にねじがねじ止めされる。一方で、国際公開ＷＯ９６／０５７７８で公知の装置では、まずねじがねじ止めされ、それから板が上に置かれる。これに加え、この装置ではねじの角度を変えることができない。国際公開ＷＯ００／１８３１２で公知の装置は、骨用ねじの異なった角度を許容することが認められるが、板の長手方向の調節は限られた程度で可能であるにすぎない。これに加え、この装置は構成が比較的高くなっている。
【０００８】
この発明の目的は、公知の装置と比較して調節可能性および応用幅に関して改良された、骨固定装置、また特定的には頸椎を安定させるための装置を、提供することである。
【０００９】
この目的は請求項１に従う骨固定装置により達成される。この発明のさらなる展開は従属項で示される。
【００１０】
この発明はモジュラシステムに特有の利点を有し、これにより応用幅がかなり広がる。この発明に従う装置は頸椎の安定のために用いることができるばかりでなく、たとえば管状の骨などの骨折した骨を固定するための骨固定装置としてもまた用いることができる。さらにこの発明により、まずねじを挿入してそれから板をこの上に置くべきか、またはまず板を置いてから次に骨用ねじを板の凹部を通じねじ止めすべきかに関し、外科医は手術室で個々の事例の状況に応じて決断することができる。この発明はさらに、１枚の板とともに単軸および複軸のねじを用いる、または両方の種類のねじを互いに隣合わせて用いることを可能にする。このように、板に対するねじの角度調節と、ねじの長手方向の距離を調節するためのねじの位置付けとを、各ねじにつき独立して行なうことができる。
【００１１】
この発明のさらなる特徴および利点は、実施例の説明および図面から明らかとなる。
【００１２】
【詳細な説明】
図１から図４でわかるように、骨固定装置１は、角を丸くした実質的に長方形の板２を有する。さらなる説明のために、長方形の長手方向に走る板の中線をＤで示し、これに対し垂直に交差方向で走る中線をＣで示す。板は、第１の端部３およびこれに対向する第２の端部４を有し、これらは凹部５を備え、これら凹部は、各々の場合において、端部付近に設けられて骨用ねじを受ける。各々の凹部５は、中線Ｄに対し垂直方向の第１の直径ｄ₁を有する第１の区域５ａと、中線Ｄに対し垂直方向の第２の直径ｄ₂を有する第２の区域５ｂとを有し、ここで第２の直径ｄ₂は第１の直径ｄ₁よりも大きい。長手方向、換言すれば中線Ｄ上の、凹部５の合計の直径は、第２の直径ｄ₂よりも大きい。区域５ａおよび区域５ｂは、たとえば、小さい方の直径が区域５ａの直径に対応する細長い穴と、区域５ｂのより大きい直径ｄ₂を有する追加の穿孔とによって形成される。区域５ａおよび区域５ｂは、区域５ｂが板のそれぞれの端部３または４とは逆を向いて中線Ｃの方を指すように配置される。使用状態で骨用ねじのシャンクから逆を向く板２の上側２ａ上において、各凹部５は、後に記載の接続要素を受けるための窪み７を有する。
【００１３】
さらに板２は凹部５の区域５ｂに隣合ってねじ山穿孔８を有し、これらは互いに対向して位置決めされ、頭部１１を備えたねじ１０をねじ止めするための窪み９を備え、ねじ１０はたとえばスリットねじとして構成される。ねじ山穿孔８と凹部５の区域５ｂとの距離、および窪み９とねじ１０の頭部１１との寸法は、ねじ止めされた状態において頭部１１が、凹部５の区域５ｂの窪み７の区域の中へ少しだけ突き出て窪み７の断面を制限するようなものにされる。
【００１４】
図１、図３および図４から特にわかるように、板２に骨用ねじを接続するためにこの骨固定装置は、スリーブ状に構成された支持要素または成形部品の形の接続要素を有し、これを以下において平座金２０と呼ぶ。平座金２０は中空の円筒区分２１を有し、これの長さは凹部５の区域における板の厚みよりもわずかに大きい。平座金２０は、板２に挿入された状態においてその板の上側２ａに配置される側に、中空球状セグメント状の区分２２を備えるが、この区分の外径は中線Ｄに対し交差する窪み７の直径よりも小さく、かつ第２の区域５ｂの直径ｄ₂よりも大きく、このため挿入した状態で区域２２を備えた平座金２０は窪み７の端縁の上になる。中空球状セグメント状の区分２２は、骨用ねじ６の球状セグメント状の頭部６ａの球面半径に対応する球面半径を内側に有するように構成される。中空球状セグメント状の区分２２とは反対側の端部で、平座金２０はリング状の突起２３を有し、これの外径は凹部５の第１の区域５ａの直径ｄ₁よりも大きく、かつ凹部５の第２の区域５ｂの直径ｄ₂よりも小さい。したがって平座金２０の寸法は、これが凹部５のより大きい直径ｄ₂を備えた区域５ｂを通じて凹部５の中に挿入され、かつ窪み７の中で板の長手方向にずらされ、区域５ａに来てここから外れることがないようにできるようなものとなる。窪み７は平座金のためのガイドを形成する。
【００１５】
第１の実施例の骨固定装置１はさらに骨用ねじ６を有し、これはこの実施例では一体に構成され、骨の中にねじ止めするための骨用ねじ山を備えたシャンク１５と頭部６ａとを有する。頭部６ａの形状は球状セグメントであり、かつこれはシャンクに固く固定され、さらにその上側には、ねじ止め工具との係合のための手段１６、たとえば１つ以上のスリットを有する。
【００１６】
作業においては、まず平座金２０が凹部５の区域５ｂを通じて案内され、中空球状セグメント状の区分２２が板の上側２ａ上に位置決めされる。次に平座金は区域５ａの方向に押され、中空球状セグメント状の区分２２の下側は窪み７の上になる。小さい方の直径ｄ₁の区域５ａにおいて平座金２０は、中空球状セグメント状の区分２２と突起２３との直径がより大きいため、外れることがないよう保持される。次に固着ねじ９が穿孔８の中にねじ止めされる。ここで固着ねじ９の頭部１１の端縁は、図１、図２および図４から特にわかるように、凹部５の窪み７の区域内へとわずかに突き出ることにより区域５ｂの窪み７の直径を制限し、平座金２０が挿入された後に外れないようこれを固着する。しかしながら平座金２０はこれの中においてなお凹部５の中で長手方向にずらすことが可能であり、所望の正確な位置へと押される。次に骨用ねじ山を備えたねじ山シャンク１５を有する骨用ねじ６が平座金を通じて案内され、骨の中にねじ止めされる。
【００１７】
手術中に外科医は、平座金２０が既に挿入され、かつ外れないようねじ９によって固着された板を用い、従って平座金は、各々の場合において、一体化された成形部品を形成し、これを外科医は固定する骨の部分に対して保持して骨用ねじ６をねじ止めする。平座金をずらすことができるため、ねじ止め位置の調節はねじ止め前に可能である。
【００１８】
図５および図６に示す実施例は、板２に関する限り図１から図４に示す実施例と同一であるが、この実施例では骨用ねじ６０が異なる。骨用ねじ６０は、骨用ねじ山を備えた第１のねじ山シャンク区分６１と、Ｍ−ねじ山を備えた隣合う第２のねじ山シャンク区分６２とを有する。第２のねじ山区分６２の直径は平座金２０の内直径よりも小さく、このため第２のねじ山区分６２はスリーブ状の構成の平座金２０を通じて案内され得る。骨用ねじは、その先端とは反対の端部に六角形の凹部（図示せず）を有し、これは、骨の中に骨用ねじをねじ止めするためのねじ止め工具と係合するためのものである。
【００１９】
この実施例ではねじ６０の頭部は別個のナット６３により形成され、このナットは、平座金２０の中空球状セグメント状の区分２２の半径に対応する半径の球状セグメントの形を取る。ナット６３は、球状セグメント状の部分から逆を向く上側に、ねじ止め工具との係合のための手段６４、たとえばスリットなどを有する。
【００２０】
作業においてはやはり、まず１つまたは複数の平座金２０が板２の凹部５の中に案内され、外れないようにねじ１０で固着される。手術中、まず板２が固定すべき骨の部分に対して保持され、骨用ねじのためのねじ止め位置に印がつけられる。骨用ねじ６０がねじ止めされ、凹部５を備えた板２が骨から突き出る第２のねじ山区分６２の上にわたって置かれる。次にナット６３が第２のねじ山区分の上にねじ止めされて、平座金２０の中空球状セグメント状の区分２２に置かれ、ここで、平座金２０の球状区分とナット６３とにより、骨用ねじの角度は予め定められた角度範囲内の値を取り得る。
【００２１】
図７および図８に示す実施例が図５および図６に示す実施例から異なるのは、平座金２０が、中空球状セグメント状の区分２２の外端上において、予め定められた測定値だけ内方向に突き出る端縁２４を有し、この端縁が、挿入されたナット６３を、これの上側から始まり予め定められた測定値だけ囲み、こうしてナット６３が外れないよう固着されることである。
【００２２】
この実施例の作業において、平座金２０はナット６３が既に挿入された状態で予め作られ、かつ、先に記載の実施例のように、まず板２の中に挿入され、外れないよう固着ねじ１０で固着される。さらなる作業は図５および図６に示す実施例のとおりである。この実施例は、ナット６３が保持されているので、手術中に外科医がこれを落とすことがないという利点を有する。
【００２３】
図９および図１０に示す実施例では、板と骨用ねじとの間の接続要素は、平座金の代わりにナット３０として構成され、これは骨用ねじ６０の第２のねじ山シャンク区分６２の上にねじ止めするためのものである。ナット３０は第１の区域３１を有し、これは、寸法に関して先の実施例の平座金の中空円筒形の中央部２１に対応し、かつ内周側のねじ山を有する。この中央区分の一端と隣合って、ナット３０は頭部区分３２を有し、これの外径は、平座金２０と同様に、窪み７の直径よりもわずかに小さく、凹部５の第２の区域５ｂの直径ｄ₂よりも大きい。平座金と同様に、中央区域３１の他端と隣合ってリング状の突起３３が設けられる。これに加え、ナット３０はさらにその上側に、ねじ止め工具の係合のための手段３４、たとえばスリットなどを有する。
【００２４】
この実施例では骨用ねじ６０には肩６５が設けられ、これは、骨用ねじ山シャンク区分６１と、Ｍ−ねじ山を備えたねじ山シャンクねじ切り部（cutout）６２との間に配置され、この肩は、たとえばリング状の突起として形成され、特に図１０で示すように、ねじ止め中に止め具の役割を果たす。
【００２５】
作業において、１つまたは複数の骨用ねじ６０は先に定められた位置でねじ止めされ、次に凹部５を備えた板がねじ山区分６２の上に置かれ、次にナット３０がねじ止めされる。
【００２６】
図１１に示す実施例では、骨用ねじ山シャンク区分の骨用ねじは中空となるよう構成され、２つの対向する長手方向のスリット６６が設けられる。さらに、シャンクの内側に拡張要素（図示せず）が設けられ、この要素は、長手方向のスリット６６で形成されるシャンク区分が離れるよう拡張できるように作動され得る。骨用ねじ山シャンク区分がねじ止めされた後、拡張効果が達成され、これにより保持の向上が保証される。
【００２７】
図１２に示す実施例では、板２００は特に頸椎の安定における応用のために構成され、各々の端部３、４上に各々の場合において２つの凹部５を有し、ここで２つの隣接する凹部５は各々の場合において固着ねじ１０を共有する。この目的のために固着ねじ１０のための穿孔８の軸は中央の縦軸Ｄ上に配置され、ねじ頭部１１の寸法と穿孔の位置とは、ねじ止めされた状態でねじ頭部１１が隣接する凹部５の両方の窪み７と係合するよう選ばれる。板２００はさらに括れたものとして構成される。
【００２８】
記載の実施例は板上でどのように組合せてもよく、ねじは目的に依存してさまざまな実施例のために用いられ、広い用途のモジュラシステムを保証する。
【００２９】
固着ねじ１０の代わりに異なる固着要素、たとえば板に取付けたばね要素を設けてもよく、これは平座金２０またはナット３０が挿入されるよう撓められ、次にはね返って凹部の断面を制限する。
【００３０】
板という用語は、表面が完全に平らでなく、たとえば撓んだ、または何らかの他の態様で曲がった、要素も含むものと理解されるべきである。
【００３１】
この発明に従う装置は、頸椎を安定させるために適用され得るのみでなく、たとえば管状の骨などの骨折した骨を外的に固定するのにもまた好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施例に従う骨固定装置を示す斜視図である。
【図２】 図１に従う骨固定装置の板を示す水平投影図である。
【図３】 図１に従う骨固定装置の骨用ねじおよび平座金を示す斜視分解図である。
【図４】 図１に従う骨固定装置の一部を示す断面図である。
【図５】 第２の実施例に従う骨固定装置を示す斜視分解図である。
【図６】 第２の実施例に従う骨固定装置を示す断面図である。
【図７】 第３の実施例に従う骨固定装置を示す斜視分解図である。
【図８】 第３の実施例の骨固定装置を示す断面図である。
【図９】 第４の実施例に従う骨固定装置を示す斜視分解図である。
【図１０】 第４の実施例に従う骨固定装置を示す断面図である。
【図１１】 先の実施例の骨用ねじの変形例を示す斜視図である。
【図１２】 先の実施例の骨固定装置の板の変形した形を示す図である。
【符号の説明】
１ 骨固定装置、２，２００ 板、５ 凹部、６，６０ 骨用ねじ、１０ 固着ねじ、１１ 固着ねじの頭部、１５ ねじ山シャンク、２０ 平座金、３０ ナット、６１ 第１のねじ山シャンク区分、６２ 第２のねじ山シャンク区分。

Claims (15)

1. 骨用ねじ（６、６０）の区分（１５、６１、６２）を案内するための少なくとも１つの凹部（５）を含む板（２、２００）と、
   前記凹部（５）の中でずらすことができ、前記骨用ねじを前記板に接続するための、接続要素（２０、３０）と、
   前記凹部の中で前記接続要素を固着するための固着装置（１０、１１）とを備え、
   前記凹部（５）が第１の区域（５ａ）を有し、前記第１の区域で前記接続要素（２０、３０）が保持され、前記凹部がさらに第２の区域（５ｂ）を有し、前記第２の区域の寸法が、前記接続要素を前記凹部の中に挿入できるようなものにされ、前記固着装置が、前記第２の区域の断面を制限する固着要素（１０）を含むことを特徴とする骨固定装置。
2. 前記接続要素（２０、３０）が、スリーブ状に構成されて、前記骨用ねじの先端とは反対側の端部を受けることを特徴とする、請求項１に記載の固定装置。
3. 前記スリーブの一端が突起（２３、３３）を有し、前記突起の最大直径が、前記凹部（５）の前記第１の区域（５ａ）の最大直径よりも大きくかつ前記第２の区域（５ｂ）の最大直径よりも小さく、前記突起の最大外径が、前記突起に対向する端部において、前記第２の区域（５ｂ）の最も大きい直径よりも大きいことを特徴とする、請求項２に記載の固定装置。
4. 前記スリーブ（２０、３０）の長さが、前記凹部（５）の端縁において、前記板（２、２００）の厚みよりもわずかに大きいことを特徴とする、請求項２または３のいずれかに記載の固定装置。
5. 前記固着装置がねじ（１０）を含み、前記ねじが、前記板（２、２００）の中にねじ止めされ得、かつ、ねじ止めした状態で前記ねじの頭部（１１）が前記接続要素（２０、３０）の案内を防ぐ程度に前記凹部の前記第２の区域（５ｂ）の中に突き出るよう、前記ねじが配置されることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の固定装置。
6. 前記接続要素が、前記骨用ねじ（６、６０）の球状セグメント状の頭部（６ａ、６３）を受けるための中空球状セグメント状の区分（２２）を有する支持要素（２０）として構成されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の固定装置。
7. 前記ねじの前記頭部が球状セグメント状のナット（６３）として構成されることを特徴とする、請求項６に記載の固定装置。
8. 中空球状セグメント状の平座金（２０）の区分（２２、２４）が、前記ナット（６３）を、その中空球状セグメント状の区分内に包み込むように囲むことを特徴とする、請求項７に記載の固定装置。
9. 前記接続要素が、前記骨用ねじの前記頭部を形成するナット（３０）として構成されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の固定装置。
10. 前記骨用ねじ（６）が、骨用ねじ山を有する区分（１５）と、一体化された頭部（６ａ）とを有することを特徴とする、請求項６に記載の固定装置。
11. 前記骨用ねじ（６０）が、骨用ねじ山を有する第１の区分（６１）と、前記第１の区分に隣接して、ナット（６３、３０）に接続するためのねじ山を有する第２の区分（６２）とを有することを特徴とする、請求項１から９のいずれかに記載の固定装置。
12. 前記骨用ねじが前記第１の区分と前記第２の区分との間に肩（６５）を有することを特徴とする、請求項１１に記載の固定装置。
13. 前記骨用ねじ（６０）の、骨の中にねじ止めされるべき端部が、スリットであることを特徴とする、請求項１から１２のいずれかに記載の固定装置。
14. 前記板の前記凹部（５）が窪みを有することを特徴とする、請求項１から１３のいずれかに記載の固定装置。
15. 前記板（２００）が、互いに隣合ってそれぞれ位置決めされた２つの凹部（５）を有し、前記固着装置（１０、１１）が両方の凹部に共通して設けられることを特徴とする、請求項１から１４のいずれかに記載の固定装置。

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