JP4809326B2 - 形状記憶要素を備える骨髄内杆 - Google Patents

Description

本発明は、骨折部の回復のために用いられる形状記憶要素を備える骨髄内杆と、この骨髄内杆の骨髄への挿入方法に係り、より詳しくは、大腿骨または脛骨のような長い骨の骨髄に挿入するのに適した、軸幹と形状記憶要素を有する骨髄内杆に関する。

外科手術の際に、折れた骨の骨髄に、爪を有する骨髄内杆を挿入して、骨折部を固定し、仮骨の再生機構が正常に働くように、元の骨の形状を再構成しつつ、骨の強度を回復させる技術は、すでに知られている。このような骨髄内杆における軸幹は、概ね円柱状であり、中実のものと中空のものがある。

骨髄内杆を骨折部に固定するため、骨髄内杆には、複数の長孔が互い違いに設けられている。先端部における長孔は、軸幹を貫通し、かつ軸方向または周方向に延びる軸を有する。一方、基端部における各長孔は、同じ大きさであり、必ずしも軸方向または周方向に延びる軸を有してはいない。これらの長孔は、骨にドリルで孔を開けた後、骨髄内杆を骨折部に固定するために、この孔に挿入されるねじを固着するようになっている。

上記のような骨髄内杆は、一定の効果を有するが、骨にドリルで孔を開ける際に、不都合が生じることが知られている。骨髄内杆が骨に良好に固定されるか否かは、骨に開けた孔と、骨髄内杆の長孔とが整合するかどうかにかかっている。

しかし、骨髄内杆を骨に挿入した後は、骨髄内杆の長孔は外部から捉えられないため、この長孔を、骨に開けた孔と正確に一致させるのは困難である。さらに、もう１つ位置合わせの問題がある。すなわち、骨髄内杆は、骨の中に挿入されると、わずかに湾曲するため、特に先端部に位置する長孔は、挿入前と同じ位置にはないということである。

骨に挿入された骨髄内杆の長孔の位置を正確に把握するための公知の技法は、Ｘ線によるものである。しかし、手術中に行うのは面倒であるとともに、手術に関与する医療スタッフに被爆のおそれがある。

このため、機械的に工夫をこらした骨髄内杆がいくつか提案されている（例えば特許文献１参照）。このような骨髄内杆を用いるならば、長孔の位置確認のためにＸ線を使う必要はないが、依然として、注意深く、かつ正確に進めなければならない操作がいくつか必要である。
欧州特許第７７２４２０号明細書

本発明は、上記の要求に応え、容易かつ効果的な方法で、公知の骨髄内杆の欠点を解消しうる、長い骨に挿入するのに適した骨髄内杆を提供することを目的としている。

本発明は、複数の形状記憶要素と、この形状記憶要素を収容するために軸幹に設けられる複数の受部とを有する、長い骨に挿入するのに適した骨髄内杆を提供することによって、上記の課題を解決する。

本発明に係る形状記憶要素は、受部に収容されうる第１の形状と、受部から突出しうる第２の形状をとることができる。

本発明の上記以外の特徴と効果は、以下に添付の図面を参照して行う、数個の実施形態（本発明を限定するためのものではない）の詳細な説明から明らかになると思う。

図１〜図１５ｄは、本発明の第１の実施形態に係る骨髄内杆10を示す。骨髄内杆10は、大腿骨や脛骨のような長い骨12が折れたときに、骨髄に挿入するものであり、基端部16と先端部18の間で延びる軸幹14を備えている。

軸幹14は、円筒形の管状体であり、形状記憶材料からなる複数の形状記憶要素20と、この形状記憶要素20を収容するための複数の受部19とを備えている。

複数の形状記憶要素20は、すべて同一形状である。すなわち、各形状記憶要素20は、骨髄に挿入するときには、対応する受部19に収容された第１の形状をとり、他方、骨髄内で固定するときには、第２の形状をとる。

形状記憶材料は、所与の形状を有し、所定の外部条件または活性化条件の下で、いわゆる「変形」過程の後に、新しい形状をとる。本発明においては、形状記憶要素20の所与の形状は、形状記憶要素20が軸幹14から突出する第２の形状に相当する。

一方、形状記憶要素20の新しい形状は、骨髄内杆の温度を低下させることによって得られる。形状記憶要素20の新しい形状は、受部19に収容されることとなる第１の形状に相当する。骨髄内杆10は、形状記憶要素20が第１の形状をとっている状態で、骨髄に挿入される。

活性化条件は、温度が上昇すると失われ、形状記憶要素20は、所与の形状に復帰する。すでに述べたように、形状記憶要素20の所与の形状とは、骨髄内杆10が骨髄内で固定されるように、軸幹14から突出する第２の形状のことである。

形状記憶要素20は、一旦第２の形状（所与の形状）に復帰すると、所定の物理条件の下で第１の形状（新しい形状）をとるまで、この第２の形状をとり続けるという特性を有している。形状記憶要素20は、この特性を有するため、骨折部が原状に回復するように、骨折部を内部から一定の圧力で押し続ける。

形状記憶要素20が第１の形状から第２の形状に復帰するための温度、いわゆるAｆ温度（変態が終了する温度；３７℃よりも低い。例えば２５℃）は、体温によって得られる。形状記憶要素20のAｆ温度が４８℃くらいの場合には、適当な加熱手段が用いられる。

形状記憶要素20のもう１つの特性は、第１の形状と第２の形状の間で、変形が可逆的に生じるということである。すなわち、形状記憶要素20は、骨髄内から抜き取ることができるように、第２の形状から、再び第１の形状へ移行することができる。

上記のように、骨髄内杆10は、長い骨12が折れたときに骨髄に挿入するものであるため、軸幹14の長さは、７〜１２mmが好ましい。

軸幹14の基端部16には、押し込みツールが係合しうるように、切欠き部16aが設けられている。切欠き部の側壁16bは、押し込みツールと骨髄内杆10の係合状態を保持するようになっている。

骨髄内杆10と押し込みツールの接続については、後に、図１４ａ〜図１４ｄと図１５ａ〜図１５ｄを参照して詳述する。

骨髄内杆10を骨髄内へ挿入する際、骨髄内杆10が骨髄内で容易にスライドしうるよう、軸幹14の先端部は、丸められている。

図１〜図１５ｄに示す軸幹14は、概ね直線的であるが、挿入対象である骨の形状により、基端部16と先端部18が一定の角度をなすように、湾曲させることもできる。

すでに述べたように、軸幹14は、円筒形管状体である。壁体には、軸と直交する方向に、骨髄内杆10が骨髄内でねじれるのを防ぐピンを挿入するための孔14dが設けられている。また、軸幹14には、軸方向に延びる複数の受部19が設けられている。受部19は、形状記憶要素20を収容するためのものである。

より詳しく述べると、複数の受部19は、軸幹14の壁体の対向する側にあるもの同士が対をなすように形成されている。説明の便宜のため、以下においては、上記の対をなす２つの受部19をまとめて、対応する形状記憶要素20を収容する１つの受部19と考えることにする（図７参照）。

形状記憶要素20は、受部19に挿入されるのに適した、軸幹14とは別体のインサート23を形成している。軸幹14は、インサート23の挿入が容易となるよう、軸方向において接合される半円筒形の２つの部品からなっている。

インサート23は、受部19に押し込まれる。各インサート23は、２つの形状記憶要素20の対からなっている。２つの形状記憶要素20は、中央の接続部22を介して、互いに接続されている。このように、インサート23は、左右対称の逆Ｖ字形または逆Ｕ字形のフォーク形状をなしているため、骨髄内に挿入される際に、左右のバランスを保つことができる。

インサート23のフォーク形状は、対応する受部19に収容するのに適しており、対をなす２つの形状記憶要素20は、軸幹14の両側に配置される。

複数のインサート23は、軸幹14の側面における基端部16と先端部18の近傍に配置されている。したがって、軸幹14の中央部は、インサートのない滑らかな表面を有している。

図３に示すように、先端部18には、２つのインサート23が、また基端部16には、３つのインサート23が設けられている。

各インサート23の向きは、互い違いに９０°ずらしてある。これは、軸方向において直交する２つの面について安定性を確保するためである。

図５、図６、および図１３に示すように、各インサート23において対をなす２つの形状記憶要素20は、長手のタブ（つまみ）からなっている。骨髄内杆10が骨髄内に挿入されるよう、形状記憶要素20が第１の形状をとっているときには、２つのタブは、受部19に収容されるように、接続部22の幅に合わせて閉じている。

骨髄内杆10が骨髄内に完全に挿入されて、形状記憶要素20が第２の形状をとると、２つのタブは、接続部22の幅よりも拡がり、タブの自由端21は、受部19から突出する。すなわち、タブは、湾曲した形状を記憶している。

軸幹14から露出するタブの外表面32は、骨髄の内表面にしっかりと係合しうるように、鋸の歯のような形状を有している。タブの長さは、その配置位置が、先端部18の近傍であるか、または基端部16の近傍であるか、および挿入される骨に応じて、種々に調整される。

例えば大腿骨に骨髄内杆10を挿入する場合には、大腿骨の解剖学的特性に応じて、先端部18および基端部16の近傍に配置されるタブは、軸幹14の中央寄りに配置されるタブよりも長い。

インサート23の接続部22には、孔25が設けられている。孔25は、ガイドワイヤ（例えばキルシュナーワイヤ）を挿入しうるよう、軸幹14を軸方向に貫く孔と整合している。

この実施形態の変形例においては、図１３に示すように、インサート23は、複数枚の金属箔を重ね合わせて互いに接合された層状とされる。インサート23には、金属箔をずらさずに重ね合わせることができるよう、金属箔を貫く止めピン33の対が挿入される。この止めピン33は、インサート23を受部19に収納した後、軸幹14を貫く孔と整合させる際にも用いるのが好ましい。

図６に示すもう１つの変形例においては、骨髄内杆10は、２つの形状記憶要素20からなる対を形成するために、接続用部材として、円筒形のスリーブ26を備えている。スリーブ26には、２つの溝28が、タブから９０・ずれた位置において、互いに反対側に設けられており、軸幹14の軸方向に沿って延びる、他のインサート23のタブを少なくとも部分的に収容しうるようになっている。

この変形例においては、タブには、自由端に向かってテーパが付けられている。すなわち、形状記憶要素20が突出したときに軸幹14の側を向くタブの表面には、傾斜面30が設けられており、自由端21に向かうにつれて、タブの断面積は徐々に小さくなっている。

骨髄内杆10のもう１つの特徴として、図１２、図１４、および図１５ａ〜図１５ｄに示すように、骨髄内杆10には、軸幹14を覆うジャケット40が装着される。図面の作成を容易にするため、ジャケット40は、これらの図に係る実施形態に限って示してあるが、以下に説明する本発明の他の実施形態に係る骨髄内杆にも用いることができる。

ジャケット40は、管状であり、図１４に示すように、形状記憶要素20を、受部19に収容される際の第１の形状に押さえ付けておく役割を果たす。換言すれば、ジャケット40は、骨髄内杆10が骨や髄様骨に挿入される前の段階において、形状記憶要素20を受部19にしっかりと保持する役目を果たす。

ジャケット40の壁体41には、軸方向に延びる複数個の長孔42が設けられている。ジャケット40と軸幹14は、壁体41が、受部19に収容されている形状記憶要素20を押さえ付けている第１の位置と、長孔42と受部19の位置が揃い、形状記憶要素20が第２の形状をとって、受部19の外に拡開しうる第２の位置との間で、相対的に移動しうる。ジャケット40と軸幹14の相対的な移動は、骨髄内杆10の軸方向に沿って行われる。

上記のジャケット40と軸幹14の相対的な移動は、適当なツールを使って行われる。このツールは、軸幹14をジャケット40に対して動かしうるようになっている。このため、骨髄内杆10には、二重のねじ山が設けられている（図１４ａと図１４ｂ参照）。

第１のねじ山は、軸幹14の基端部16における切欠き部16aに設けられている。第１のねじ山をもつ切欠き部16aには、これに対応するねじ山をもつ制御棒45（図１４ｃ参照）が螺合される。

第２のねじ山66aは、ジャケット40の基端部に連結される円筒体66（図１４ａと図１４ｂ参照）に設けられている。円筒体66は、保持スリーブ54の対応する突起が係合する１対の凹部68を有している。凹部68は、軸幹14を動かすときに、ジャケット40をしっかりと保持する。

ねじ山66aをもつ円筒体66には、対応するねじ山50bが設けられたチューブ50が、保持スリーブ54に挿入されつつ、螺合される。チューブ50は、上述の制御棒45を貫通しうるようになっている。

図１４ｂは、保持スリーブ54に収容されつつ、第２のねじ山66aを介して、円筒体66に螺合されているチューブ50を示す。

図１４ｃは、チューブ50に挿入されつつ、第１のねじ山16aを介して、骨髄内杆10に螺合されている制御棒45を示す。

軸幹14をジャケット40に対して移動しうるようにするため、制御棒45を、チューブ50に対して回転させ、骨髄内杆10に螺合させる。制御棒45を時計回りに回転させれば、軸幹14を後退させることができ（図１５ａ参照）、他方、制御棒45を反時計回りに回転させれば、軸幹14を進めることができる（図１５ｂ参照）。

図１５ａ〜図１５ｄは、骨髄内杆10を骨12に挿入し、また引き抜く際の過程を示す。図１５ａに示す開始位置においては、形状記憶要素20は、第２の形状をとっている。制御棒45を時計回りに螺合すると、軸幹14は、ジャケット40に対して後退する。

ジャケット40は、保持スリーブ54とチューブ50によって、しっかりと保持されている。軸幹14を軸方向に移動させると、ジャケット40の壁体41は、受部19を一部被覆する（図１４参照）。したがって、壁体41は、タブを押圧し、形状記憶要素20が、第１の形状をとって、受部14に収容されるのを助ける。この操作は、骨髄内杆10の温度を低下させて、形状記憶要素20に第１の形状をとらせるときに行われる（図１５ｂ参照）。骨髄内杆10は、この状態で、骨に挿入される（図１５ｃ参照）。

骨髄内杆10が骨に挿入されると、タブは、ジャケット40による拘束を解かれ、第２の形状（受部19から突出した形状）をとることとなる（図１５ｄ参照）。このためには、制御棒45をチューブ50に対して反時計回りに回転させる。すると、軸幹１４は、ジャケット40の壁体41における長孔42と受部19とが完全に整合するまで、ジャケット40に対して軸方向に進む。この位置においては、壁体41は、タブを押さえ付けることができず、タブの自由端21は拡開する。

保持スリーブ54、チューブ50、および制御棒45は、骨髄内杆10が骨12に挿入された後に、取外される。

以上の手順を逆に行えば、骨髄内杆10を骨から抜き取ることができる。まず、骨髄内杆10が骨髄内にあるときに、軸幹14に冷却ツールを挿入して、インサート23を冷却し、形状記憶要素20を受部19に引き込む。

つぎに、保持スリーブ54、チューブ50、および制御棒45を骨髄内杆10に装着し、形状記憶要素20をジャケット40によって押さえ付けるために、制御棒45を時計回りに回転した後、軸幹14を後退させる。このようにして、骨髄内杆10は、侵襲の程度を最小限に止めつつ、骨から取り出される。

つぎに、図１６〜図３４を参照して、本発明の上記以外の実施形態に係る骨髄内杆を説明する。

図１６〜図１９は、本発明の第２の実施形態に係る骨髄内杆を示す。複数の形状記憶要素120は、軸幹114の側面において周方向に延びる断面逆Ｕ字形の溝122の中に収容されている。溝122は、受部119の役割を果たす。

形状記憶要素120は、円筒形王冠の一部に当る湾曲した断面を有しており、その厚さは、概ね、溝122の深さに等しい。形状記憶要素20の固定端124（軸幹114の軸方向に延びている）は、レーザ溶接やキーによって、溝122に固定されている。

上記の説明は、形状記憶要素120の第１の形状に対応するものである。骨髄内杆110を骨12に固定する形状（第２の形状）をとる際には、形状記憶要素120の自由端121（固定端124の反対側に位置する）は、溝122から突出する。また、第１の形状における湾曲した断面は、まっすぐに伸び、概ね長方形となる。

溝122に収容される各形状記憶要素120は、互いにずらして配置するのが好ましい。この実施形態においては、周方向において同じ位置にある隣合う２つの形状記憶要素120の間に、これらとは周方向の位置が異なるもう１つの形状記憶要素120が位置している。

形状記憶要素20の固定端124は、軸幹114を径方向から視た場合に、左右交互に位置することとなる。

軸幹114は、押し込みツールに螺合される。

溝122は、軸幹114の全周にわたって設けても、形状記憶要素120の周方向の長さ分だけ設けてもよい。

図２０〜図２３は、長い骨の骨折部に挿入するのに適した、本発明の第３の実施形態に係る骨髄内杆210を示す。

骨髄内杆210は、基端部216と先端部218の間で直線的に延びる軸幹214を備えている。軸幹214は、円筒形の管状体である。軸幹214には、すでに説明した形状記憶材料からなる複数の形状記憶要素220が設けられている。

複数の形状記憶要素220は、軸幹214の側面に、概ね均等に分散して配置されている。図２０に示す形状記憶要素220は、対応する溝222に収容されている。溝222は、軸幹214の側面において軸方向に延びる受部219を区画している。また、溝222は、概ね、断面逆Ｕ字形をなしている。

形状記憶要素220は円筒形で、その厚さは、概ね溝222の深さに等しい。形状記憶要素220の前端224は、レーザ溶接等により、溝222に固定されている。

上記の説明は、形状記憶要素220の第１の形状についてのものである。形状記憶要素220が、骨髄内杆210を骨12に固定するための第２の形状をとった場合には、形状記憶要素220の自由端２２１（前端224の反対側に位置する）は、溝222から突出する。すなわち、第１の形状において円筒形をなしていた形状記憶要素220は、軸幹214よりも外側に湾曲する。

複数の形状記憶要素220は、すべて同じ長さを有しているが、それぞれの前端224は、互いにずれている。すなわち、周方向において同じ位置にあり、かつ隣合う２つの形状記憶要素220の各前端224の間に、これらとは周方向の位置が異なるもう１つの形状記憶要素120の前端224が位置している。

形状記憶要素220の固定端である前端224は、すべて、軸幹214の同じ側の端部（基端部214または先端部218）を向いているため、骨髄内杆210を引抜くのは容易である。

軸幹214は、押し込みツールに螺合される。

図２４は、長い骨の骨折部に挿入するのに適した、本発明の第４の実施形態に係る骨髄内杆310を示す。

骨髄内杆310は、基端部と先端部の間で直線的に延びる軸幹314を備えている。軸幹314は、円筒形の管状体である。軸幹314には、すでに説明した形状記憶材料からなる複数の形状記憶要素320が設けられている。

複数の形状記憶要素320は、軸幹314の側面に、概ね均等に配分されている。また、各形状記憶要素320は、対応する溝322に収容されている。各溝320は、軸幹314の側面において軸方向に延びる受部を区画している。

形状記憶要素320の厚さは、概ね溝322の深さに等しい。形状記憶要素320の底部は、レーザ溶接等により、溝322に固定されている。

図２５〜図３０は、長い骨の骨折部に挿入するのに適した、本発明の第５の実施形態に係る骨髄内杆410を示す。形状記憶要素420は、軸幹414の基端部416の近傍と先端部418のそれぞれの近傍に設けられている。

基端部416の近傍における形状記憶要素420は、軸方向に延びる４つの受部424が形成された円筒形スリーブ422に位置している。４つの受部424は、周方向に等間隔で配置されている。スリーブ422における各受部424の間の部分は、細長い間隔部424aをなしている。受部424の両端は、円弧状とされている。

円筒形のチューブからなる軸幹414の基端部416における小径部426は、スリーブ422よりも断面積が小さい。図３０に示すように、小径部426は、形状記憶要素420の受部419を区画している。

小径部426の自由端側には、ねじ山が設けられており（図示せず）、スリーブ422の保持リング428が、このねじ山に螺合され、小径部426におけるスリーブ422の位置を定めるようになっている。

スリーブ422は、軸幹414の中央部414aに向かって延びる舌部430を有している。舌部430は、軸幹414の対応する切欠き部432に収容される。舌部430は、小径部426と反対側のスリーブ422の自由端に位置している。したがって、スリーブ422と軸幹414は、回転によらない方式で連結される。

軸幹414の先端部418における形状記憶要素420には、軸方向に延びる４つの受部425が形成された円筒形スリーブ423が取り付けられている。４つの受部425は、周方向に等間隔で配置されている。各受部425の両端は、円弧状となっている。

円筒形のチューブからなる軸幹414の基端部418の小径部427は、スリーブ422よりも断面積が小さい。図３０に示すように、小径部427は、形状記憶要素420の受部419を区画している。

小径部427の自由端側には、ねじ山が設けられており（図示せず）、スリーブ423の保持プラグ429が、このねじ山に螺合され、小径部427におけるスリーブ423の位置を定めるようになっている。

基端部におけるスリーブ422と同様に、スリーブ423は、軸幹414の中央部414aに向かって延びる舌部431を有している。舌部431は、軸幹414の対応する切欠き部433に収容される。舌部431は、小径部427と反対側のスリーブ423の自由端に位置している。したがって、スリーブ423と軸幹414は、回転によらない方式で連結される。

２つのスリーブ422と423は、互いに同じ形状であり、かつ対称に配置されている。一方、スリーブ422と423をそれぞれ収容する軸幹414の切欠き部432と433は、周方向において互いにずれている。

上記の形状記憶要素420についての説明は、受部419に収容される際の第１の形状に対応するものである。

形状記憶要素420の第２の形状（骨髄内杆410を骨412に固定する際の形状）においては、スリーブ422,423は、小径部426427よりも外側に突出し、全体として樽のような形状となっている。この際、スリーブ422423の軸方向の長さは、短縮する。間隔部424a，425aは、１枚１枚の樽板のような形状をなしている。

舌部430，431は、形状記憶要素420の第１の形状から第２の形状へ移行する際に、切欠き部432，433内をスライドするが、第２の形状をとるときでも、切欠き部432，433から外れることはない。

図３１と図３２は、長い骨の骨折部に挿入するのに適した、本発明の第６の実施形態に係る骨髄内杆510を示す。骨髄内杆510は、基端部と先端部の間で延びる直線状の軸幹514、および骨髄内杆510を骨折部に固定するための形状記憶要素520を備えている。

形状記憶要素520は、枝分かれ部524を有する円筒形スリーブ522からなっている。枝分かれ部524における各枝524aは、スリーブ522の端部に始まり、溝524bを介して、互いに隣合っている。溝524bは、各枝524aの縁部を円弧状に分かっている。

軸幹514の両端部には、受部519を区画する小径部526が設けられている。受部519には、形状記憶効果をもつスリーブ522が嵌め込まれ、各枝524aの自由端は、軸幹514よりも外側に湾曲しうるようになっている。より正確にいうと、小径部526は、スリーブ522の内面に合わせて、角柱形状（図３２においては八角柱）をなしている。

小径部526に装着されたスリーブ522は、枝分かれ部524の根元側において、小径部526に固定される。

上記の説明は、形状記憶要素520が小径部526に密着している第１の形状についてのものである。形状記憶要素520が第２の形状をとるときには、各524aの自由端は、軸幹514よりも外側に湾曲し、小径部526から放射状に突出する。

図３３と図３４は、長い骨の骨折部に挿入するのに適した、本発明の第７の実施形態に係る骨髄内杆610を示す。骨髄内杆610は、基端部616と先端部618の間で延びる直線状の軸幹614を備えている。また、骨髄内杆610は、基端部616と先端部618の少なくとも一方に、形状記憶要素620を備えている。

基端部616における形状記憶部620aは、枝分かれ部624を有するスリーブ622を備えている。枝分かれ部624は、スリーブ622の一方の側から、複数の溝624bが形成されることによって、枝分かれしている。

枝分かれ部624は、スリーブ622の回りに均等に離間された複数（この実施形態においては４つ）の枝624aからなっている。枝分かれ部624における溝624bは、各枝624aの縁部を円弧状に分かっている。各枝624aには、周方向に延びるリング状の複数の溝642が設けられており、これらの溝642は、周方向において、各枝624aの間で途切れている。

軸幹614は、両端部に、受部619を区画する小径部626を有している。受部619には、形状記憶効果をもつスリーブ622が収まっている。軸幹614の中央部分614aの側に位置する各枝624aの自由端は、湾曲しうるようになっている。各枝624aは、軸幹の外径の変化に合わせて、小径部626に当接している。小径部626は、スリーブ622の内面に合わせて、角柱形状を有している。

各枝624aは、形状記憶材料から形成されている。小径部626に装着されたスリーブ622は、枝分かれ部624の根元側において、小径部626に固定される。

上記の説明は、形状記憶要素620が小径部626に収まっている（すなわち、軸幹614よりも外側に突出しない）第１の形状についてのものである。形状記憶要素620が第２の形状をとるときには、各枝624aの自由端は、軸幹624よりも外側に湾曲し、小径部626から放射状に突出する。

本発明に係る骨髄内杆を長い骨に装填する際には、まず、骨髄内杆を長い骨の中に挿入し、ついで、骨髄内杆を骨折部に固定するため、複数の形状記憶要素が第２の形状をとるように活性化する。

以下に、図１〜図１５を参照して、骨折した長い骨に挿入するのに適した、本発明に係る骨髄内杆の操作について説明する。

本発明の第１の実施形態に係る骨髄内杆10の場合、骨髄内杆10は、形状記憶要素20の自由端21が軸幹14の側面から突出しない第１の形状をとっている状態で、長い骨12の中に配置される。

この後、骨髄内杆10を骨12に固定するため、形状記憶要素20を活性化させ、形状記憶要素20の自由端21を軸幹14よりも外側に突出させる。その結果、形状記憶要素20の自由端21は、軸幹14を取り囲む骨の部分と係合する。すなわち、形状記憶要素20の自由端21は、軸幹14を取り囲む骨の部分に固着し、骨髄内杆10は骨に１２に固定される。

骨髄内杆10を骨12に固定するときに、軸幹14にねじれが生じないよう、インサート23は、向きを互い違いにして軸幹14に装填されている。

軸幹14は、円筒形であり、中央の孔は、熱交換を良好にして、形状記憶要素20を活性化するのに役立つ。

本発明による、骨折した長い骨への挿入に適した骨髄内杆、およびかかる骨髄内杆をかかる骨に適用する方法の主な利点は、骨に挿入された骨髄内杆を固定するステップが、非常に単純化されることである。形状記憶要素は、手動による機械的な介入なしに広がる。本発明の骨髄内杆に使用される形状記憶物質は、代わりに熱吸収の手段により広がるからである。

挿入に際し、侵襲の程度を最小限にする骨髄内杆が得られる。

本発明によるさらなる利点は、異なる部品の数が削減されることから、製造が簡単になることである。上述のように、インサートが同様であることは、注目されるべきである。

本発明の別の利点は、骨髄内杆は、軸幹に容易に挿入され得る複数の形状記憶インサートを備えていることである。

この点について、軸幹が２つ半円筒形部材からなることは、インサート２３を挿入するのに特に有利である。

形状記憶インサートの別の利点は、軸幹から、構造的に独立していることである。これにより、軸幹を形状記憶物質でないものから製造することが可能となり、製造コストが削減される。

さらに、スロットへのインサートの圧力による挿入は、インサートと軸幹の接続を容易にし、溶接を不要にする。

本発明の別の利点は、形状記憶要素２０が第１と第２の形状をとることが、ジャケットの使用により促進されることである。

ジャケットは、骨髄チャネルへの挿入の間、形状記憶要素を可倒位置に保持し、骨髄内杆が骨に完全に配置される前に、体温が形状の変化を決定するリスクが避けられる。

軸幹に対するジャケットの別の利点は、外部ツールの手段により得られる。

管状ジャケットのさらなる利点は、骨から骨髄内杆を引き抜くことを、促進することである。

この点について、本発明による骨髄内杆が引き抜かれる間、軸幹の管状の本体の穴に、物質の構造に相変化をもたらすように骨髄内杆の温度を下げるインサートを挿入し、形状記憶要素による小さい剛軟度が得られることは価値がある。

明らかに、当業者は、特有であり偶発的な必要性に適合するように、上述の骨折した長い骨へ挿入される骨髄内杆、および前記骨髄内杆を前記骨に適用する方法を変更することができる。全ての変更は、特許請求の範囲に記載される本発明の保護の範囲内である。

本発明の第１の実施形態に係る、ジャケットを備えた骨髄内杆の斜視図である。 図１に示す骨髄内杆において、第２の形状をとっている形状記憶要素を示す部分拡大図である。 図１における骨髄内杆（ジャケットを取外してある）の縦断面を示す斜視図である。 図１における骨髄内杆の軸幹を示す斜視図である。 図１に示す骨髄内杆における形状記憶要素を有するインサートの斜視図である。 第１の実施形態の変形例に係る骨髄内杆における形状記憶要素を有するインサートの斜視図である。 図４に示す軸幹の部分拡大図である。 図４に示す軸幹における形状記憶要素を含む部分の拡大図である。 図４に示す軸幹における形状記憶要素を含む部分の断面を示す斜視図である。 図１における骨髄内杆の端部を示す側面図である。 図１０における端部の縦断面を示す斜視図である。 図１における骨髄内杆のジャケットの側面図である。 第１の実施形態の他の変形例に係る骨髄内杆における形状記憶要素を有するインサートの斜視図である。 図１に示す骨髄内杆において、第１の形状をとっている形状記憶要素を示す部分拡大図である。 図１に示す骨髄内杆の分解斜視図である。 図１に示す骨髄内杆の組立工程を示す縦断面図である。 図１に示す骨髄内杆の組立工程を示す縦断面図である。 組立工程が完了した、図１に示す骨髄内杆の一部の斜視図である。 図１に示す骨髄内杆を骨髄に挿入する過程を示す側面図である。 図１に示す骨髄内杆を骨髄に挿入する過程を示す側面図である。 図１に示す骨髄内杆を骨髄に挿入する過程を示す側面図である。 図１に示す骨髄内杆を骨髄に挿入する過程を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態に係る骨髄内杆（形状記憶要素は第１の形状をとっている）の斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る骨髄内杆（形状記憶要素は第２の形状をとっている）の斜視図である。 図１６に示す骨髄内杆の部分拡大斜視図である。 図１７に示す骨髄内杆の部分拡大斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る骨髄内杆（形状記憶要素は第１の形状をとっている）の斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る骨髄内杆（形状記憶要素は第２の形状をとっている）の斜視図である。 図２０に示す骨髄内杆の部分拡大斜視図である。 図２１に示す骨髄内杆の部分拡大斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る骨髄内杆（形状記憶要素は第１の形状をとっている）の一部の斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係る骨髄内杆（形状記憶要素は第１の形状をとっている）の斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係る骨髄内杆（形状記憶要素は第２の形状をとっている）の上端部の拡大斜視図である。 図２６に示す形状記憶要素が第１の形状をとっている状態の拡大斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係る骨髄内杆（形状記憶要素は第１の形状をとっている）の下端部の斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係る骨髄内杆（形状記憶要素は第２の形状をとっている）の下端部の拡大斜視図である。 図２５に示す骨髄内杆の中間部の斜視図である。 本発明の第６の実施形態に係る骨髄内杆における形状記憶要素を備えたインサートの斜視図である。 本発明の第６の実施形態に係る骨髄内杆を組み立てる際における形状記憶要素の斜視図である。 本発明の第７の実施形態に係る骨髄内杆の斜視図である。 図３３に示す骨髄内杆の部分拡大斜視図である。

10,110,210,,310,410,510,610 骨髄内杆
12 骨
14,114,214,314,414,514,614 軸幹
16,216,416,516 基端部
18,218,418,518 先端部
19,119,219,319,419,519,619 受部
20,120,220,320,420,520,620 形状記憶要素
23 インサート
22 接続部
26 スリーブ
28 溝
40 ジャケット
41 壁体
42 長孔
45 制御棒
122 溝
124 固定端
426,427 小径部
422,423 スリーブ
424,425 スロット
424a,425a 間隔部
428 保持リング
429 保持プラグ429
524 枝分かれ部
524a 枝
524b 溝

Claims (20)

1. 基端部(16)と先端部(18)の間で延びる軸幹(14)を備えた、骨折部に挿入するのに適した骨髄挿入杆(10)において、形状記憶効果をもつ材料を少なくとも含んで形成された複数の形状記憶爪(20)と、前記軸幹に設けられた、前記形状記憶爪(20)を収容するための複数の受部(19)とを備え、前記形状記憶爪(20)は、前記受部(19)にそれぞれ可倒式に収容される第１の形状と、前記受部(19)からそれぞれ突出する第２の形状をとり、骨髄挿入杆(10)は、インサート(23)を備え、前記インサート(23)は、前記軸幹(14)とは別体であり、かつ少なくとも１つの前記形状記憶爪(20)を含み、前記インサート(23)のそれぞれは、対応する受部(19)への挿入に適するようになっている骨髄挿入杆(10)において、前記軸幹(14)は、長手方向に沿って接合された２つの半円筒形部材からなり、それぞれの前記インサート(23)は、それぞれの受部(19)に圧力により挿入されるようになっていることを特徴とする骨髄挿入杆(10)。
2. 前記軸幹(14)の前記受部は、横断する複数のスロットまたは長孔からなり、複数のスロットまたは長孔は、前記軸幹(14)の一方の側から他方の側へ向かって延びることを特徴とする請求項１記載の骨髄挿入杆(10)。
3. 前記インサート(23)のそれぞれは、２つの形状記憶爪(20)を備え、２つの形状記憶爪(20)は、中央の結合要素(22)(26)によって接続されていることを特徴とする請求項１記載の骨髄挿入杆(10)。
4. それぞれのインサート(23)は、概ねフォーク形状をなしていることを特徴とする請求項３記載の骨髄挿入杆(10)。
5. それぞれのフォーク形状のインサート(23)は、対応する横断スロットへ収容されるのに適するようになっており、２つの形状記憶爪(20)は、前記軸幹(14)の正反対の側に配置されるようになっていることを特徴とする請求項２と４記載の骨髄挿入杆(10)。
6. 前記インサート(23)は、前記軸幹(14)の両側に長手方向に沿って連続的に配置されていることを特徴とする請求項１記載の骨髄挿入杆(10)。
7. 前記インサート(23)は、軸幹(14)の側面に、基端部(16)および先端部(18)に対応する各部分に分散して配置されていることを特徴とする請求項１記載の骨髄挿入杆(10)。
8. 前記インサート(23)は、互いにオフセットして配置されていることを特徴とする請求項６記載の骨髄挿入杆(10)。
9. 前記インサート(23)は、互いに９０ーずつオフセットして配置されていることを特徴とする請求項１記載の骨髄挿入杆(10)。
10. それぞれのインサート(23)における２つの形状記憶爪(20)は、湾曲した形状を記憶している対向する２つのタブを備えていることを特徴とする請求項３記載の骨髄挿入杆(10)。
11. それぞれのインサート(23)は、形状記憶材料から形成された複数の薄層を積層したラミネート体であることを特徴とする請求項１記載の骨髄挿入杆(10)。
12. 前記インサート(23)における２つの形状記憶爪(20)は、円筒形のスリーブ(26)を介して互いに接続されていることを特徴とする請求項３記載の骨髄挿入杆(10)。
13. 前記円筒形のスリーブ(26)に、２つの溝(28)が設けられ、前記２つの溝(28)は、前記２つの形状記憶爪(20)に対して概ね直角にオフセットして配置され、脇に配置されている円筒形のスリーブ(26)の爪の少なくとも一部を収容するのに適していることを特徴とする請求項１２記載の骨髄挿入杆(10)。
14. 軸幹(14)の外を向いている面上のタブは、概ね鋸歯のような形状を有していることを特徴とする請求項１０記載の骨髄挿入杆(10)。
15. 軸幹(14)を覆う管状のジャケット(40)を備え、前記管状のジャケット(40)は、前記形状記憶爪(20)を第１の形状、すなわち受部(19)に可倒式に閉じられた位置に保持する機能を有していることを特徴とする請求項１記載の骨髄挿入杆(10)。
16. 前記管状のジャケット(40)は、側璧(41)、および前記側璧(41)に形成されている横断する複数の長孔を備えていることを特徴とする請求項１５記載の骨髄挿入杆(10)。
17. 前記ジャケット(40)および前記軸幹(14)は、第１操作位置および第２操作位置から、互いに対して移動可能であり、第１の操作位置において、前記ジャケット(40)の前記側璧(41)は、前記形状記憶爪(20)を、第１可倒形状で前記受部(19)に保持し、第２の操作位置において、前記ジャケット(40)の横断する長孔(42)は、前記軸幹(14)の前記受部(19)と整列し、それぞれの受部(19)から突出する前記爪の配列を可能にするようになっていることを特徴とする請求項１６記載の骨髄挿入杆(10)。
18. 前記ジャケット(40)に対する前記軸幹(14)の移動は、前記挿入杆(10)の軸に沿って行われることを特徴とする請求項１７記載の骨髄挿入杆(10)。
19. 制御棒(45)を備え、前記制御棒(45)は、前記軸幹(14)のヘッド(14a)に剛体的に連結されるのに適するようになっており、自身の軸回りに回転する手段によって、前記ジャケット(40)に対する前記軸幹(14)の軸方向の移動を制御するようになっていることを特徴とする請求項１８記載の骨髄挿入杆(10)。
20. 内部が中空のチューブ(50)を備え、前記チューブ(50)は、前記ジャケット(40)のヘッドに剛体的に連結されるのに適するようになっており、前記制御棒(45)は、バックラッシュ式に収容されていることを特徴とする請求項１９記載の骨髄挿入杆(10)。

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