JP4977687B2 - リファレンスピン - Google Patents

Description

本発明はドリルガイドを骨髄内釘に整列させるためのリファレンスピンに関する。

例えば長骨骨折の治療に用いられる骨髄内釘は、骨髄内釘を横方向に貫通する連結孔を備えている。これらの固定孔の１つ以上が骨髄内釘の近位端にも遠位端にも同様に置かれる。これらの固定孔は骨と連結する固定ねじの通過を可能にし、骨髄内釘の骨への固定に適している。固定ねじは骨髄内釘の骨髄内チャネルへの挿入後、釘を通して骨へと中外側方向に挿入される。通常、ドリルを導くために照準装置が用いられる。前記の照準装置は骨髄内釘の一端に結合できる。骨髄内釘の遠位の固定はＸ線装置と放射線透過性のドリル用具を用いて視覚的に行うかまたはＸ線なしで高価な照準装置によって行われる。その結果はしばしば長時間のレントゲン透視や患者に対し高い放射線暴露となるかあるいは複雑な時間を費やす装置となる。

国際公開第９２／０１４２２号パンフレットにおいてチャドウィック（ＣＨＡＤＷＩＣＫ）は骨髄内釘の遠位の固定孔の一つにねじ止めされる照合要素（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）を遠位に備えたドリルガイド装置を開示している。この照合要素によってドリルガイド装置は骨髄内釘に固定的に整列され遠位の固定孔はＸ線装置の使用による視覚的制御なしに穿孔される。固定ねじの挿入中レントゲン透視が不要で骨髄内釘の骨への固定に要する時間が少なくなるように照合要素のみを骨髄内釘遠位端の各固定孔にレントゲン透視を用いて挿入すべきである。さらに、穿孔の間違いが避けられる。しかしながらこの既知のドリルガイド装置は、
ａ）照合要素は固定ねじの挿入には使われない内側にねじ山を備えた骨髄内釘の横方向の追加の孔へ挿入しなければならず、それはさらに骨髄内釘の遠位端を弱くする、
ｂ）この既知の照合要素は位置決め孔にある長さの内側のねじ山が必要なことにより小さいおよび／または管状の骨髄内釘には適さず、さらに
ｃ）照合要素のねじの遠位の固定孔への挿入はねじと骨髄内釘遠位の固定孔のねじ山の直径を合わせることによって時間を費やす整列が必要である
という欠点を示す。

発明の概要

そこで、本発明の目的は骨髄内釘の遠位の固定孔に挿入可能かつ可逆的に固定できる照合要素を提供することであり、内側のねじ山を備える必要がなくリファレンスピンの前部に止め孔へのピンの挿入が容易になるように骨髄内釘の遠位の固定孔に適当な隙間を有する伸張できる部分をもった照合要素を提供することにある。

上記の目的は骨折治療中に前端、後端および前記の前端から前記の後端までシャフトを貫通する孔を有する縦方向のシャフトからなるリファレンスピン１を用いて達成され、ここで前記のシャフトは前記の後端に隣接する後部および前記の前端に隣接する拡張可能な前部からなり、前記の拡張可能な前部は骨髄内釘の遠位の固定孔に挿入でき可逆的に拡張可能で前記のシャフトの縦軸に対し横方向である。さらに前記のリファレンスピンは前記の貫通孔中に可動性に設置された伸張する部品を含み可逆的に拡張する前記の拡張可能な前端部に適合している。

本発明に従ってリファレンスピンを用いることにより以下の利点が達成される。
− リファレンスピンの拡張可能な前部は骨髄内釘遠位の固定孔に関して適当な隙間を持つことでリファレンスピンの遠位の固定孔への挿入が容易になり、リファレンスピンの拡張可能な部分の拡張により、それに続くリファレンスピンの固定孔に対する正確な整列を可能にする
− 遠位の固定孔内側のねじ山なしにリファレンスピンを骨髄内釘に挿入、固定することで既に負荷がかかっている遠位の固定孔領域にねじ山によって起きる応力の集中による機械的強度のさらなる低下が避けられ、そして
− 釘の直径の圧縮を避けねばならない、釘の直径が小さい骨髄内釘やスロット（みぞ）が刻まれた骨髄内釘へリファレンスピンを挿入固定することができる。

好ましい実施例では前記の伸張する部品は前記の貫通孔に同軸性に位置を変えられるピンであり、前記のピンは楔形または円錐状の先端と末端とからなる。楔または円錐状の連結は前部の簡単な拡張を可能にする。さらにそのような楔または円錐状の連結は拡張部分の骨髄内釘の固定孔内への固定を大きな力を費やすことなく円滑にする。好ましくは、ピンの先端は長さ５ｍｍの円錐形で錐角は３°と５°の間、代表的には３，４°である。

もう一つの実施例では前記貫通孔は前記シャフトの前端に隣接する好ましくは連続的に拡張する部分をもち、前記の好ましくは連続的に拡張する部分は前記ピンの前記の先端と相補的な形である。連続的にする代わりに不連続的な拡張部分を前記貫通孔内に置くことができる。

さらなる実施例では拡張可能な前部は０．３ｍｍから０．５ｍｍの範囲で可逆的に拡張可能で、それによって拡張可能な前部が拡張していない状態にあるとき骨髄内釘の遠位の固定孔への挿入が容易になる。

もう一つの実施例では前記の拡張可能な前部は前記シャフトと一体であり、それによって金属シャフトの場合シャフトの管状の前部に軸方向のスロットを作ることにより拡張可能な前部は弾力的に形成される利点がありシャフトの複雑でない製作が可能になる。

さらにもう一つの実施例では、前記の楔形または円錐形の先端は前記ピンの先端へと拡張する。これにより、楔または円錐形のロックが詰まった場合ピンの末端に軸方向の衝撃を働かすことにより楔または円錐形のロックが解放されるという利点が達成される。

さらなる実施例では前記の拡張可能な前部は摩擦力によって骨髄内釘の遠位の固定孔に仮固定できる。

さらなる実施例ではシャフトは後部と拡張可能な前部の移行部で段部となり、前記の段部は骨髄内釘の外面に接するように前記シャフトの前端へと向けられる。かくして前記リファレンスピンの縦軸に関してリファレンスピンの骨髄内釘外面への確かな接合が前記の段部によって達成される。

もう一つの実施例では前記リファレンスピンは縦軸周りの回転に関して対応する孔の中でリファレンスピンが確かな位置取りとなるように保障する手段からなる。

さらにもう一つの実施例では前記シャフトはさらに深度計を含む。深度計は段部が骨髄内釘外面に接するまでリファレンスピンの挿入の目視による制御を可能にしてそれによってリファレンスピンは骨髄内釘の固定孔に完全に挿入される。

さらなる実施例では深度計は前記シャフトの側面に同軸に滑動するように配置される。

さらなる実施例では前記の深度計は弾力性の部品により前記シャフトの前端の方向へ弾性的に偏向させられる。

もう一つの実施例では前記の拡張部品は内側にねじ山のあるナット部品からなり前記ピンは末端の方向へ終端配置された外側のねじ山を備える。この実施例はナット部品によってピンを軸上で動かせるという利点を可能にするのでナット部品を締めることによってリファレンスピンの拡張可能な前部の拡張手順が容易に成し遂げられる。

さらにもう一つの実施例では前記のリファレンスピンはマーカー付の照合要素からなりその位置は外科用ナビゲーションシステムの位置測定装置によって音響的あるいは電磁的に検出できる。

さらなる実施例では前記のリファレンスピンは放射線透過性の材料で作られ、少なくとも２個の放射線不透過性のマーカーを含み、それによってＸ線による十分な制御が可能になる。

さらなる実施例ではシャフトはねじ式接続後部と前記シャフトの前端に向かって軸方向に置かれた止め具からなる。

もう一つの実施例ではシャフトは少なくとも前記シャフトの拡張可能な前部上に延在する少なくとも一つの軸上スロットからなる。

さらなる実施例では前記リファレンスピンは金属材料、好ましくは硬化鋼鉄から作られる。

さらなる実施例ではシャフトは伸張部品の材料よりも柔らかい材料から作られる。

さらに、本発明による骨髄内釘のアセンブリはリファレンスピンからなり、さらに前記リファレンスピンの縦軸に対して孔軸が横方向に延在する少なくとも２個のガイド孔を設けたＵ形のドリルガイドからなり、前記Ｕ形は前記リファレンスピンの縦軸によっても孔軸によっても切られない平面を規定する。

その上、本発明による骨断片固定のためのアセンブリはリファレンスピンおよび前記リファレンスピンの縦軸によって切られない平面に円弧を作る弓形の部品を備えた折れた骨を固定するためのＵ形の装置からなり、前記装置はさらに前記の弓形部品の周囲に円弧に沿って延在するスロットを設け、それによって前記装置はさらにスロット中を滑動することができて所望の位置に設置されるとすぐに可逆的に固定できるドリルスリーブを含む。

本発明のいくつかの具体例を実施例としてまた添付の図と関連して述べる。

図１および２はリファレンスピンの具体例を描く。前記リファレンスピンは縦軸３、前端４、後端５および前記シャフトを前記前端４から前記後端５へ貫通する貫通孔６を有する縦方向のシャフト２からなる。さらに、前記シャフト２の後部は前記後端５に隣接し拡張可能な前部７は前記前端４に隣接し、それによって前記の拡張可能な前部７は骨髄内釘３０の遠位止め孔３１（図３）に挿入できて前記縦軸３に対し横方向に可逆的に拡張できる。その上、伸張部品９は前記貫通孔６に同軸上で位置を変えられるように置かれたピン１０として構成され、ピン１０の円錐状の先端１１およびリファレンスピン１の貫通孔６の対応する円錐状に広がる部分１３により作られる円錐結合によって可逆的に拡張可能な前記の拡張可能な前端部７に適合するように提供される。前記貫通孔６は前記シャフト２の前記前端４に隣接する連続的に広がる部分１３を有し前記ピン１０の前記円錐状先端１１に対し相補的に形成され、それによって前記拡大部分１３は前記円錐状先端１１と同様に前記シャフト２の前記前端４へ、それぞれ前記ピン１０の前記先端１１へ広がる。

リファレンスピン１はさらにシャフト２の後端５に接し前記ピン１０の後部末端の対応する外側のねじ山２５に適合しそれをもってピン１０の同軸での転置を可能にする内側にねじ山２７を持つナット部品２６を含み、それによってナット部品２６を締めたとき前記シャフト２の拡張可能な前部７がピン１０の円錐状の先端１１と貫通孔６の円錐状に拡大する部分１３との円錐接合によって前記シャフト２の縦軸３に対して横方向に拡張する。シャフト２は前記シャフト２の拡張可能な前部７を越えて伸びる２つの全く正反対の軸上スロット５４を含む。

ドリルガイド２０（図３）をシャフト２の後端５に取り付けるため前記シャフト２は前記シャフト２の後端５に隣接する外側のねじ山２２を含む後部末端２８からなり、前記シャフト２の前端４へ向けられ続いて前記ドリルガイド２０の横軸部２４の固定孔（示されていない）に適合したねじ山のない円筒部２３に配列されそして止め具２９が前記シャフト２の半径方向へ拡大する部分によって形成される。リファレンスピン１をドリルガイド２０に固定するため前記シャフトの後部末端２８は前記ドリルガイド２０の横軸部２４の固定孔を通して止め具２９が横軸部２４の表面に接するまで導かれる。その後ナット５０が外側のねじ山２２にねじ止めされ締められる。

図３は骨髄内釘３０の遠位の止め孔の一つに挿入されたリファレンスピン１を示す。さらに、本質的にＵ形のドリルガイド２０がリファレンスピン１に据えつけられ、それによって前記ドリルガイド２０は釘の長軸３２に直交する面に平行な弓を形成しリファレンスピン１の長軸３に対し本質的に対称になる。前記ドリルガイド２０は前記シャフト２の縦軸３に直交するように配置された中央部を含む横軸部２４および前記中央部分に角度を持って隣接する各遠端がアーム５１に接続する２個の外側部分からなる。前記アーム５１は前記横軸部２４の中央部分に直交して、すなわち前記シャフト２の縦軸３に平行に延在する。

さらに、前記ドリルガイド２０は固定ねじの孔を穿孔するためのガイド孔２１を備え，前記ガイド孔２１は解放端５２近くで平行なアーム５１を貫通する。前記ガイド孔２１の軸５３は前記シャフト２の縦軸３および釘の縦軸３２の末端領域に垂直である。ドリルガイド２０は安定および配列ロッド４６によって釘挿入ハンドル４０に接続し、ロッドは一端でドリルガイド２０に他端で釘挿入ハンドル４０に連結結合される。

外科的方法の簡単な説明：
１．組み合わせた骨髄内釘３０を骨髄内釘３０の近位端に取り付けられた挿入ハンドル４０を今日の技術水準にしたがって骨の中へ挿入し；
２．骨髄内釘３０の遠位端の止め孔３１の一つを通して移動できるＸ線装置を用いて骨に穿孔し；
３．リファレンスピンの部分Ｘ（図１）が通るようにもう一つのドリルで近位の皮層を拡張し；
４．リファレンスピン１（図１）の拡張可能な前部７を移動できるＸ線装置を用いて骨髄内釘３０の遠位端の固定孔３１の一つに挿入し；
５．釘の縦軸３２に直交する平面に弧を形成する弓形の部品４２を備え前記の弓形の部品４２の外面の弧に沿って延在するスロット４３を有する折れた骨片固定のための装置４１（図５）の取付けと固定をする。折れた骨片固定のための装置４１はさらにスロット４３の中を滑動することができて所望の位置に設置されるとすぐに可逆的に固定可能なドリルスリーブ４４を含む。弓形の部品４２の弧はドリルスリーブ４４を穿孔位置に関して調整して固定することができるように弧の上を滑動し、折れた骨片を伸張可能な部分で固定するように構成し；
６．ドリルスリーブ４４の中央の孔を通して導かれるピン４５すなわち骨ねじにより骨片を固定し；
７．折れた骨片固定のための装置４１を取り外し；
８．ドリルガイド２０をリファレンスピン１に関して調整しドリルガイド２０を釘挿入ハンドル４０と同様リファレンスピン１に安定させ、および配列ロッド４６によって釘の縦軸３２に関して固定し（図６）；
９．組み立てた骨髄内釘３０の別の遠位の固定孔３１に対して骨に予め穿孔し（図６）固定孔にねじを挿入し（ドリルガイドを用いてまたは用いずに）；
１０．組み立てた骨髄内釘３０を固定ねじによって遠位領域に結合し；
１１．ドリルガイド２０およびリファレンスピン１を取り外し；
１２．固定ねじをこの最後の固定孔に挿入し；そして
１３．組み立てた骨髄内釘１を挿入ハンドル４０に取り付けた照準手段によって固定する。

図７には図１および２に示した実施例とは深度計１４（図８）を備えることのみが異なるリファレンスピン１の実施例を示した。それによって外科医は前記シャフト２の拡張可能な前部７と後部８との間の移行部にある段部１６がレファレンスピン１に用いられる固定孔３１に隣接する骨髄内釘３０の外面に接するのを視覚的に確認することができる。前記深度計１４は前記シャフト２の側面３８に軸方向に移動できるように置かれ、前記シャフト２の縦軸に平行に伸びるトレーサーピン３６および前記シャフト２の後端５へ向けて後部で前記トレーサーピン３６に固定されたクランプ３７を含み、それによって前記深度計１４は前記伸張部品９に前記トレーサーピン３６が前記シャフト２の縦軸３に平行に移動できるように取り付けることができる。クランプ３７は貫通孔６に関して大きな直径を有する窪んだ空間４９に保持される。前記トレーサーピン３６は前記シャフト２の前端４の方へ向けられたチップ４７を有し、前記シャフト２の縦軸３に直交する指示矢を形成するため軸と反対方向に９０°片寄ったポインター３９を備える。さらに、らせん状の圧縮ばねの形状の弾力性の部品１５がクランプ３７およびくぼんだ空間４９と貫通孔６間の移行部によって形成される止め部との間に配置され、前記弾力性の部品１５は前記深度計１４をその最前部の方へ弾力的に押し付けるのに適している。

図９は例えばコンピュータ支援ナビゲーションシステムを用いた外科インプラント、外科用具または骨の空間的照合のための照合手段として適した前記リファレンスピン１の実施例を示す。前記リファレンスピン１は図１および２に示した実施例とそれがさらに外科用ナビゲーションシステムの位置測定装置３５によってその位置が音響的または電磁的に検出できるマーカー３４をもった照合要素３３を含むことおよび例えばシャフト２の拡張可能な前部７と後部８間の移行部の平たいまたは多角形の部分のような他の外科装置に関してリファレンスピン１の位置を定めることが可能で前記リファレンスピン１のシャフト２の縦軸３まわりの回転を避けることができる回転固定手段（示されていない）を含むことのみが異なる。

本発明によるリファレンスピンの具体例の説明図を示す。 図１の円Ａに従った拡大した縦断面を示す。 ドリルガイドを据えつけて骨髄内釘に取り付けた本発明によるリファレンスピンの具体例からなる構築物の全体像を示す。 骨髄内釘を挿入した患者の足の脛骨部と釘に固定された本発明によるリファレンスピンの具体例を示す。 骨髄内釘を挿入した患者の足の脛骨部と釘に固定された本発明によるリファレンスピンの具体例およびリファレンスピンに取り付けた骨固定装置を示す。 骨髄内釘を挿入した患者の足の脛骨部と釘に固定された本発明によるリファレンスピンの具体例およびリファレンスピンに取り付けたドリルガイドを示す。 本発明によるリファレンスピンのさらなる具体例の縦断面を示す。 図７に示した具体例で用いられる深度計の側面図を示す。そして 本発明によるリファレンスピンのさらなる具体例の側面図をコンピュータ支援外科用ナビゲーションシステムとともに示す。

Claims (17)

1. Ａ）縦軸（３）、前端（４）、後端（５）および貫通孔（６）を有する縦シャフト（２）を含み、前記貫通孔（６）は、前記シャフト（２）を前記前端（４）から前記後端（５）へと貫き、
   Ｂ）前記シャフト（２）は、前記後端（５）に隣接する後部（８）と、前記前端（４）に隣接する拡張可能な前部（７）とからなり、前記拡張可能な前部（７）は骨髄内釘（３０）の遠位の固定孔（３１）に挿入可能で前記縦軸（３）の横軸方向に可逆的に拡張できるリファレンスピン（１）であり、前記リファレンスピン（１）がさらに、
   Ｃ）前記貫通孔（６）内に移動可能に設置され、前記の拡張可能な前端部（７）の可逆的な拡張に適した伸張部品（９）を含み、
   Ｄ）前記伸張部品（９）が前記貫通孔（６）内で同軸方向に移動可能なピン（１０）であり、前記ピン（１０）が楔型または円錐状の先端（１１）および末端（１２）を含み、
   Ｅ）前記貫通孔（６）が前記シャフト（２）の前記前端（４）に隣接する連続的に拡大する部分（１３）を有し、前記の連続的に拡大する部分（１３）が前記ピン（１０）の前記先端（１１）と相補的な形状であることを特徴とする骨折治療中に使用されるリファレンスピン（１）。
2. 前記の拡張可能な前部（７）が摩擦力によって骨髄内釘（３０）の遠位の固定孔（３１）に仮固定可能であることを特徴とする請求項１に記載のリファレンスピン（１）。
3. 前記貫通孔（６）が前記シャフト（２）の前記前端（４）に隣接する不連続的に拡大する部分（１３）を有することを特徴とする請求項２に記載のリファレンスピン（１）。
4. 前記の拡張可能な前部（７）が前記シャフト（２）と一体であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載のリファレンスピン（１）。
5. 前記ピン（１０）が前記先端（１１）の方向に拡大することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載のリファレンスピン（１）。
6. 前記シャフト（２）が後部（８）と拡張可能な前部（７）の間の移行部において段部（１６）を含み、前記段部（１６）が骨髄内釘（３０）の外面に接するように前記シャフト（２）の前端（４）へ向けられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載のリファレンスピン（１）。
7. 前記リファレンスピン（１）が前記リファレンスピン（１）の縦軸（３）まわりの回転に対して固定孔（３１）内でリファレンスピン（１）の位置を定めることを可能にする回転固定手段を含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載のリファレンスピン（１）。
8. 前記シャフト（２）がさらに深度計（１４）を含むことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載のリファレンスピン（１）。
9. 深度計（１４）が前記シャフト（２）の側面において同軸方向に滑動することができるように配置されることを特徴とする請求項８に記載のリファレンスピン（１）。
10. 前記深度計（１４）が弾性部材（１５）によって前記シャフト（２）の前端（４）の方向に弾性的に偏向していることを特徴とする請求項８または９に記載のリファレンスピン（１）。
11. 前記伸張部品（９）が内部ねじ山（２７）のあるナット部品（２６）を含み、前記ピン（１０）が末端（１２）の方向に終端配置された外部ねじ山を備えることを特徴とする請求項１ないし１０に記載のリファレンスピン（１）。
12. 前記リファレンスピン（１）がマーカー（３４）をもった照合要素（３３）を含み、その位置が外科用ナビゲーションシステムの位置測定装置（３５）によって音響的または電磁的に検出できることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一つに記載のリファレンスピン（１）。
13. 前記リファレンスピン（１）が放射線透過性の材料から作られ、前記リファレンスピン（１）は少なくとも２個の放射線不透過性のマーカーを含むことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一つに記載のリファレンスピン（１）。
14. シャフト（２）がねじ式接続後部（２８）と前記シャフト（２）の前端（４）に向かって軸方向に間隔を置いて配置された止め具（２９）とを含むことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか一つに記載のリファレンスピン（１）。
15. シャフト（２）が少なくとも前記シャフト（２）の拡張可能な前部（７）上に延在する少なくとも一つの軸上スロット（５４）を含むことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか一つに記載のリファレンスピン（１）。
16. 請求項１ないし１５のいずれか一つによるリファレンスピン（１）を含み、さらに前記リファレンスピン（１）の縦軸（３）に対し横方向に延在する孔軸（５３）を有する少なくとも２個のガイド孔（２１）を設けたＵ形のドリルガイド（２０）を含み、前記Ｕ形が前記リファレンスピン（１０）の縦軸（３）によっても孔軸（５３）によっても切られない平面を定めることを特徴とする骨髄内釘固定のためのアセンブリ。
17. 請求項１ないし１５のいずれか一つによるリファレンスピン（１）を含み、さらに前記リファレンスピン（１０）の縦軸（３）によって切られない平面に弧を形成する弓形部品（４２）を備えた折れた骨を固定するためのＵ形装置（４１）を含み、前記装置（４１）はさらに前記弓形部品（４２）外面上の弧に沿って延在するスロット（４３）を有し、それによって前記装置（４１）はさらにスロット（４３）中を滑動することができて所望の位置に設置されると可逆的に固定できるスリーブ（４４）を含むことを特徴とする折れた骨を固定するためのアセンブリ。

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