JP4332426B2 - 骨を固定するための装置、およびその装置用ねじ - Google Patents

Description

【０００１】
この発明は、骨、特に骨盤における骨、または長骨を固定するための装置、およびそのような装置用ねじに関する。
【０００２】
骨折の際に骨、特に骨盤における骨、または長骨を固定するため、プレートおよびねじが公知の態様で使用される。これらは、固定されるべき骨または骨盤部の湾曲にある程度適応できるように構成されている。プレート形状自体とそのためのねじの位置とは、些細な程度しか変更できない。
【０００３】
米国特許第５，００２，５４２号からは、骨用ねじのためのクランプが公知であり、それは、骨用ねじのヘッドを受けるための２つの部分と、ロッドを受けるフックと、２つの部分を合わせて保持し、それらが骨用ねじのヘッドとフックによって誘導されるロッドとをしっかりとクランプするようにするクランプ手段とを含む。しかしながら、多数の異なる構成部品のため、このクランプは取扱いが非常に複雑で、作るのに手がかかる。
【０００４】
米国特許第５，５８４，８３１号は、骨用ねじとクランプとを有する骨固定装置を示している。クランプは、一方の側にある、骨用ねじのボール形状のヘッドを受けるためのボールセグメント形状の窪みと、他方の側にある、ロッドを受けるための円筒セグメント形状の窪みとを含む２つの部分からなる。その２つの部分はねじによって互いに接続され、一方の骨用ねじのヘッドと他方のロッドとをしっかりとクランプする。この固定装置も取扱いが複雑で、作るのに手がかかる。
【０００５】
この発明の目的は、たとえば骨盤または長骨の再位置付けおよび固定が実質的に改良され得る固定装置、およびその装置用ねじを提供することにあり、特に、高さが低い固定装置を提供することにある。また、この発明は、できるだけ安価に生産され、できるだけ簡単に取扱われる固定装置を提供するものである。さらに、この発明は、ホルダがねじと共に挿入可能である固定装置を提供するものである。さらに、この発明は、２本以上のロッドを固定可能な固定装置を提供するものである。
【０００６】
この目的は、請求項１または３において特徴付けられたねじによって、もしくは、請求項２または１０において特徴付けられた固定装置によって達成される。この発明の展開は、従属請求項において特徴付けられる。
【０００７】
この発明に従った固定装置は、ねじ要素と、ねじ要素およびロッドを固定し、上方部分および下方部分を含むホルダとを有する少なくとも１つのねじを含む。ねじ要素は、ねじ山およびボール形状のビードを有する、ねじが形成されたシャンク部を含む。ホルダの上方部分および下方部分は、一方の側にある、骨用ねじのボール形状のヘッドを受けるためのボールセグメント形状の窪みと、他方の側にある、ロッドを受けるための円筒セグメント形状の窪みとを含む。それらは、ボールセグメント形状の窪みと円筒セグメント形状の窪みとの間に形成されたねじ山と協働するねじによって互いに接続され、そのため、ねじのボール形状のヘッドおよびロッドは同時に固定される。
【０００８】
好ましくは、上方部分および下方部分は、同一構成の平坦でプレート形状の部分として設計され、ロッドの中心線とねじのボール形状のヘッドの中心とによって規定される平面に対して対称的に配置される。その結果、低い高さが達成可能である。また、結果として提供されるべき部品の数が減少され、そのため、固定装置はより安価に作られ、より簡単に取扱われる。
【０００９】
上方部分および下方部分が同一構成であるため、上方部分における、ねじ要素を回転させるための工具を通すための窪みは、下方部分における、ねじが形成されたシャンク部を通すための窪みに対応する。その結果、予め組立てられたホルダを有するねじを骨にねじ込むことが可能であり、取扱いが簡略化される。
【００１０】
好ましくは、ホルダの上方部分および下方部分は、各々の場合、ボール形状のヘッドを受けるためのボールセグメント形状の窪みが中心に形成され、上方部分と下方部分とを接合するためのねじ山が両側に形成され、ロッドを各々受けるための円筒セグメント形状の窪みが両端に形成されるように設計される。このように、２本以上のロッドをねじに接続することが可能である。
【００１１】
この発明のさらなる特徴および利点は、図面を用いた実際の例の説明から明らかである。
【００１２】
まず、図１を参照して、この発明の第１の実施例を説明する。図１の側面断面図に示すように、骨用ねじ２１は、ねじが形成されたシャンク部２４および球状ヘッド２５を含むねじ要素２３と、下方部分２７および上方部分２８を含むホルダ２６とを含む。
【００１３】
下方部分２７および上方部分２８は同一に構成され、ロッドの中心線とねじのボール形状のヘッドの中心とによって規定される平面に対して対称的に配置されている。
【００１４】
下方部分２７および上方部分２８は各々、内部ねじ山２９、３５が設けられており、他方の部分２７、２８に面していない面に皿穴を含んでいる中央の穴を含む。中央ねじ山２９、３５の一方の側に、それらからある距離離れて、他方の部分２７、２８に向かって円筒セグメント形状をした窪み３０、３３が設けられている。中央ねじ山２９、３５のこの窪みとは反対側に、下方部分２７および上方部分２８は各々、他方の部分２７、２８に面する側にボールセグメント形状の窪み３１、３４を含む。他方の部分２７、２８に面していない面には、好ましくは外側に大きくなっている円錐形状の窪み３２、３７が、窪み３１、３４と同軸上に隣接している。
【００１５】
さらに、図１に示す態様で、上方部分の内部ねじ山３５を通って導入され、下方部分の内部ねじ山２９にねじ込み可能なねじ３６が提供される。そのねじは、その上方部分２８を貫通して通される部分では、上方部分の内部ねじ山３５の内径よりも小さい直径を有し、その下方部分２７を貫通して通される部分には、下方部分の内部ねじ山２９と協働する外部ねじ山を含んでいる。
【００１６】
図１から最良に見えるように、２つの窪み３０および３３は、受けるべきロッド２２の半径に対応する同じ半径を有する。さらに、２つの窪み３１および３４は、ヘッド２５の半径に対応する同じ半径を有する。窪みは、各々の場合、共通の中心点の周りに配置され、上方部分２８および下方部分２７が、ロッドおよびヘッドを受けている図１に示す位置で、互いに平行でかつ互いからある距離離れているように規定される。
【００１７】
動作中、下方部分２７および上方部分２８は、ねじ３６を緩めることによって互いから十分離れて動かされ、次に互いに対して９０°回転される。次に、まずねじ２３が、下方部分２７の好ましくは円錐形状の窪み３２を通って導入され、固定されるべき部分に好適な工具によってねじ込まれることが可能となる。ヘッドはこの目的のため、ねじ回しと係合するための対応する窪みを含む。次に、ロッド２２が受けられる。それから、上方部分２８が図１に示す位置に９０°回転されて戻され、次に、図１に示す固定された位置にねじ３６を締めることによって接続が行なわれ、ねじおよびロッドの双方がヘッドによってしっかりと保持され、そうしてともに接合される。下方部分２７の窪み３２の好ましくは円錐形の形状により、ねじ２３とホルダ２６とを、それらが多軸方向に向けられ得るようともに接合することが可能になる。ねじ回しは上方部分の窪み３７を通って導入可能であり、そのため、ねじ２３は、それが既にホルダ２６に接合されている場合でも動作可能である。
【００１８】
そのようなねじで形成された固定装置は、少なくとも２つのそのようなねじ２１とそれに接続されるべきロッド２２とを含み、そのため、ともに接合または固定されるべき２つの部分が、このようにねじ込まれるねじとロッドとによって、所望の位置にともに保持される。
【００１９】
いくつかの骨の部分を互いに対して固定するには、安定性を高めるため、骨用ねじを２本以上のロッドに接合することが望ましい場合がある。図２および図３には、２本のロッドをねじ２３に接合可能であるこの発明の第２の実施例が示されている。
【００２０】
この目的のため、下方部分２７′および上方部分２８′からなるホルダが、第２のロッド３８を受けるために、第１のロッド２２とは反対の一方の側に伸長されている。この伸長は、下方部分２７′および上方部分２８′が、上方部分と下方部分との間の平面に垂直に、ロッド２２の長手方向の軸に平行に延び、かつボールセグメント形状の窪み３１、３４の中心を通過する平面に対して、反転対称して構成されるように設計可能であり、そのため、ロッド２２用支持体の反対側には、同一の支持体が第２のロッド３８用に設けられる。ヘッド２５とロッド２２との間のねじ３６など、クランプ用に、ヘッド２５とロッド３８との間の対応するねじがねじ３６′として設計される。
【００２１】
この実施例では、下方部分２７′と上方部分２８′とは同一には構成されていない。下方部分２７′は、ボール形状の窪み３１の両側に、内部ねじ山２９が設けられた穴を含む。上方部分２８′は、下方部分の内部ねじ山２９と同軸上に、下方部分と面していない面に皿穴を含む穴３５′を含む。穴３５′の直径は、内部ねじ山２９と協働するねじが穴を通過できるよう選択される。
【００２２】
図２および図３から見えるように、この実施例では、上方部分２８′は、ヘッド２５および第１のロッド２２と協働する第１の半分３９と、ヘッド２５および第２のロッド３８と協働する第２の半分４０とが、ねじ３６、３６′の中心によって規定される線に横切って延びるスロット４１によって、互いから分離されるよう構成されている。
【００２３】
他の特徴は第１の実施例のものに対応しており、ここでは繰返さない。
この実施例では、２本のロッド２２および３８は同時に保持可能であり、対応する用途に対して実質的により大きな支持の安定化を達成する。
【００２４】
図４に示す第３の実施例は、上方部分２８′にスロットがないという点のみ、図２および図３に示す第２の実施例と異なる。
【００２５】
図５に示す第４の実施例では、同様に２本のロッドを保持するための設計において、上方部分および下方部分は同一に構成され、ロッド２２の中心線とねじのボール形状のヘッド２５の中心とによって規定される平面に対して対称的に配置されている。
【００２６】
第２の実施例と同様に、下方部分２７″および上方部分２８″は、ボール形状の窪み３１、３４が中央にある状態で、それら自体で対称的に構成されている。第１の実施例と同様に、下方部分２７″および上方部分２８″は双方とも、内部ねじ山２９、３５と、他方の部分２７″、２８″に面していない面にある皿穴とが設けられた穴を、ボール形状の窪みの両側に含む。２つのねじ３６、３６′は、それらの上方部分２８″を貫通して通される部分では、上方部分の内部ねじ山３５の内径よりも小さい直径を有し、それらの下方部分２７″を貫通して通される部分には、下方部分の内部ねじ山２９と協働する外部ねじ山を含んでいる。
【００２７】
他の特徴は第２の実施例のものに対応しており、ここでは繰返さない。
図６に示す第５の実施例は、２本のロッド２２、３８およびそれらを接続するホルダに関して、図２〜５に示す実施例のうちの１つに十分に対応する。図６はまた、さらなるロッド５１を固定装置と接続するための装置５０を示す。装置５０は、折れた形で示され、その２つの互いに対向する端の各々にボール５３、５４を含むシャンクとして設計されたロッド５２と、図示された実施例において同一に構成されるホルダ５５、５６とを含む。後者は構成が図１に示すホルダ２６に対応しているが、例外として、好ましくは円錐形の窪み３２および３７に加えて、円錐形状の窪み５７が設けられている。それも好ましくは外側に大きくなっており、その中心軸は、ヘッド５３、５４用に形成された、ヘッド２５を受ける図１のベアリングに対応するベアリングの中心を通過し、図示された実施例では、上方部分と下方部分との間の平面に位置し、ボール５３、５４の中心だけでなくねじ３６の中心軸も通過している。
【００２８】
ボール５３または５４とベアリングとの間の寸法は、ねじ３６を若干緩めた場合に、一方でロッド２２または５１における摺動が可能であり、他方で円錐を介したシャンク５２の旋回運動が好ましくは円錐形状の開口部５７の長手方向の軸を中心として可能であるようになっており、そのため、この装置の平行でないロッド２２、５１は同様に接続可能である。接続後、ねじ３６は締められ、その結果ホルダは、ロッド２２または５１とボールヘッド５３または５４との双方をしっかりと包囲する。
【００２９】
図６に示す実施例では、球状の窪み３４（図１）は上方部分２８の上側に向かって開いている。しかし、球状の窪み３１、３４が外側に向かって閉じるように、上方部分および下方部分を窪み３２、３７なしで形成することが同等に可能である。
【００３０】
図６では、接続装置５０は、図２〜５に示す２本のロッド２２、３８を有する実施例のうちの１つに関連して示されている。しかし、接続装置５０は、図１に示す単一のロッド２２を有する実施例でも同様にともに使用可能である。
【００３１】
前述の最新技術と比較して、この発明に従った装置は、それがより少ない構成要素しか必要とせず、したがってより安価に作れ、より簡単に取扱われるという利点を有している。ロッドおよびねじが同時に固定されるため、調整がより簡単であり、一般に取扱いもより簡単である。さらに、高さが非常に低いという利点がある。ねじは予め組立てられたホルダとともに骨にねじ込み可能であり、取扱いがさらに簡略化される。さらに、２本以上のロッドをねじに接続することが可能である。この発明に従った装置はロッドを互いに接続するためにも使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施例の側面断面図である。
【図２】 第２の実施例の斜視図である。
【図３】 図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った側面断面図である。
【図４】 第３の実施例の斜視図である。
【図５】 第４の実施例についての図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った側面断面図である。
【図６】 第５の実施例の斜視図である。

Claims (11)

1. 骨、特に骨盤を固定するための装置であって、
   ねじが形成されたシャンク（２４）およびボールセグメント形状のヘッド（２５）を有するねじ要素（２３）と、
   ロッド（２２）をともに包囲可能である、シャンク側に面する下方部分（２７）およびシャンク側に面していない上方部分（２８）を有する、ヘッド（２５）を受けるホルダ（２６）と、
   ２つの部分（２７、２８）を接続し、ねじ要素（２３）およびロッド（２２）を同時に固定するための雄ねじ要素（３６）とを有する少なくとも１つの固定装置用ねじ（２１）を有し、
   下方部分（２７）および上方部分（２８）は同一に構成され、互いに反転対称して配置されており、
   下方部分（２７）および上方部分（２８）の中央に、下方部分（２７）および上方部分（２８）を接続するための雄ねじ要素（３６）と協働するための雌ねじ山（２９、３５）を含み、
   一方の側に、ロッド（２２）を受けるための互いに面する円筒セグメント形状の窪み（３０、３３）を含み、
   円筒セグメント形状の窪み（３０、３３）の反対側に、ボールヘッド（２５）を受けるための互いに面するボールセグメント形状の窪み（３１、３４）を含み、
   ボールセグメント形状の窪み（３１、３４）と互いに面していない被覆面との間に、一方ではねじが形成されたシャンク（２４）を、他方ではねじ（２３）を回転させるための工具を通すための窪み（３２、３７）を含む、装置。
2. 請求項１に記載の少なくとも２つのねじ（２１）と、ねじによって保持されるべきロッド（２２）とを有する、固定装置。
3. 骨、特に骨盤を固定するための装置であって、
   ねじが形成されたシャンク（２４）およびボールセグメント形状のヘッド（２５）を有するねじ要素（２３）と、
   第１のロッド（２２）および第２のロッド（３８）をともに包囲可能である、シャンク側に面する下方部分（２７′）およびシャンク側に面していない上方部分（２８′）を有する、ヘッド（２５）を受けるホルダ（２６′）と、
   下方部分（２７′）および上方部分（２８′）の雌部と協働することにより、下方部分（２７′）および上方部分（２８′）を接続し、ねじ要素（２３）およびロッド（２２、３８）を同時に固定するための２つの雄ねじ要素（３６、３６′）とを有する少なくとも１つの固定装置用ねじ（２１）を有する、装置。
4. 下方部分（２７′）および上方部分（２８′）は、それらの中央に、ボールヘッド（２５）を受けるための互いに面するボールセグメント形状の窪み（３１、３４）を含み、ボール形状の窪み（３４）の中心を通って延びる平面に関して反転対称して構成されることを特徴とする、請求項３に記載の固定装置。
5. 下方部分（２７′）および上方部分（２８′）は、両側に、２本のロッド（２２、３８）を受けるための円筒セグメント形状の窪み（３０、３３、３０′、３３′）を含むことを特徴とする、請求項３または４に記載の固定装置。
6. 下方部分（２７′）は、円筒セグメント形状の窪み（３０、３０′）とボールセグメント形状の窪み（３１）との間に、各々の場合、２つの部分を接続する雄ねじ要素（３６、３６′）と協働するための雌ねじ山（２９）を含み、上方部分（２８′）は、各々の場合、このねじ山と同軸上に、穴（３５′）を含むことを特徴とする、請求項３〜５のいずれかに記載の固定装置。
7. 下方部分（２７′）および上方部分（２８′）は、ボールセグメント形状の窪み（３１、３４）と互いに面していない被覆面との間に、一方ではねじが形成されたシャンク（２４）を、他方ではねじ（２３）を回転させるための工具を通すための窪み（３２、３７）を含むことを特徴とする、請求項３〜６のいずれかに記載の固定装置。
8. 上方部分（２８′）は、第１の半分（３９）および第２の半分（４０）を含み、それらは上方部分（２８′）を２つの部分（３９、４０）に分割するスロット（４１）によって分離されていることを特徴とする、請求項３〜７のいずれかに記載の固定装置。
9. 下方部分（２７″）および上方部分（２８″）は同一に構成され、互いに反転対称して配置されており、
   円筒セグメント形状の窪み（３０、３０′）とボールセグメント形状の窪み（３１）との間に、各々の場合、２つの部分を接続する雄ねじ要素（３６、３６′）と協働するための雌ねじ山（２９、３５）を含むことを特徴とする、請求項３〜７のいずれかに記載の固定装置。
10. 請求項３〜９のいずれかに記載の少なくとも２つのねじ（２１）と、ねじによって保持されるべき２本のロッド（２２、３８）とを有する、固定装置。
11. 請求項１および３〜９のいずれかに記載の少なくとも２つのねじ（２１）と、ねじによって保持されるべき少なくとも１つのロッド（２２）とを有する固定装置であって、さらなるロッド（５１）をロッド（２２）に接続するための接続装置（５０）をさらに含み、接続装置（５０）は、
    その２つの対向する端の各々にボール（５３、５４）を有するシャンクとして設計されたロッド（５２）と、
    ロッド（５２）の各端にある、ボール（５３、５４）を受け、ロッド（２２、５１）をともに包囲可能である同一に構成され互いに反転対称して配置される２つの部分（２７、２８）からなるホルダ（５５、５６）と、
    ２つの部分（２７、２８）を接続し、ボール（５３、５４）およびロッド（２２、５１）を同時に固定するための雄ねじ要素（３６）とを含み、
    ２つの部分（２７、２８）は、
    それらの中央に各々の場合、２つの部分を接続する雄ねじ要素（３６）と協働するための雌ねじ山（２９、３５）を含み、
    一方の側に、ロッド（２２、５１）を受けるための互いに面する円筒セグメント形状の窪み（３０、３３）を含み、
    円筒セグメント形状の窪み（３０、３３）の反対側に、ボール（５３、５４）を受けるための互いに面するボールセグメント形状の窪み（３１、３４）を含み、
    ボールセグメント形状の窪み（３１、３４）から始まって、部分（２７、２８）間の中心平面を中心とした、シャンク状のロッド（５２）を通すための窪み（５７）を含む、固定装置。

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