JP5073668B2 - 骨固定組立体及びそれと共に使用されるブシュ及びねじ - Google Patents

Description

本発明は、骨固定組立体に関し、より詳しくは、骨ロックプレート及び骨ロックプレートを哺乳類の身体に固定するねじに関する。

骨格系は、例えば人体に対しては、人の胴体から延びている多くの長骨及び扁平骨を有している。これらの骨には、骨盤、脊椎、上腕骨、橈骨、尺骨、手の骨、脛骨、腓骨及び足の骨がある。これらの骨は、特に、複雑骨折及び破壊的骨折を引起こす事故からの損傷に曝されている。特に、大腿骨、脛骨及び上腕骨は、しばしば、股関節、膝関節、足根関節、肩関節及び肘関節の近くで骨折する。多くの場合、折れた長骨の遠位部分及び／又は近位部分は、大きな骨片が解剖学的に整列されるようにして骨プレートに固定されなくてはならない。

折れた骨の修復には、ピン、骨プレート及び骨ねじが使用されている。プレートは通常、長骨の周囲に沿って長手方向に配置され、且つ長骨内に挿入されるねじを通す孔又は開口を有している。長骨がその端部で骨折した場合には、しばしば、多くの骨片が生じ、これらの骨片は再連結されなくてはならない。骨プレートは、理想的には、これらの骨片を固定できるように骨折領域の遠位側及び／又は近位側に配置される。

骨片の固定及び骨切り固定（osteotomy fixation）を行うのに、骨の解剖学的形状に一致する輪郭を有する骨プレートが提供されている。このような骨プレートは、一般に、ねじを骨プレートの孔内で一方向のみに強固にロックできるか、ねじを任意の平面内に向けてからロックできるかである。骨プレートの孔が一方向の挿入しか許容しない場合、骨プレート内におけるねじの最適位置は、ねじによる骨片の捕捉を不可能にすることがある。骨プレートの孔により、ねじを多方向に差し向けることが可能であれば、ねじは、その他の方法では捕捉されない骨片を捕捉する。また、現在提供されている多方向ねじロック機構を備えた骨プレートは、ねじの向きを骨片に整列させるための機能を有しておらず、現在提供されている単一方向に固定又はロックされたねじを有する骨プレートで行われることと同じである。

最近では、脊椎用及び長骨用に使用されるロックプレートが開発されている。かかるプレートは、骨プレートの開口内で枢動でき従って骨ねじの多方向挿入を可能にすべく円形で滑らかな外面を備え且つ雌ねじが形成されたブシュを有している。残念なことに、これらのプレート内に骨ねじをロックするとき、ブシュの滑らかな外面の摩擦により及びブシュの雌ねじ面に対して円錐状のねじのヘッド部により加えられる半径方向の力（この力によりブシュが拡大される）により、骨プレートに対する骨ねじの枢動が妨げられる。身体の前額面（frontal plane）及び矢状面（sagittal plane）内でねじに加えられる力によって、ねじのヘッド部とプレートとの間の安定性が失われる。

上記欠点を解消できる新規な骨固定組立体が要望されている。

概略的にいえば、本発明は骨固定組立体３１に関し、骨固定組立体３１は、骨ロックプレート即ち骨プレート３２と、骨プレート３２に使用される複数の調節可能な取付け構成要素とを有し、取付け構成要素は、ブシュ３３及び複数の骨ねじ即ち取付けねじ３４である。手術中、骨プレート３２に対するブシュ３３の角度は、ブッシュと一緒に用いられる骨ねじ３４が、治療すべき骨内に所望の向きに進入するように操作される。この向きは、一平面内に拘束されるのがよい。例えば、骨ねじが枢動する軸線は、例えば骨プレートの平面等の単一平面に拘束されてもよいし、他の平面内で可変であってよく、例えば、骨ねじは、骨プレートの平面に対して垂直方向に延びる平面内で、かかる枢動軸線を中心に枢動する。骨固定組立体３１は、哺乳類の任意適当な骨、例えば上腕骨、橈骨、尺骨、大腿骨又は腓骨等の長骨に使用できるが、本願では脛骨に使用する場合について説明し且つ例示する。

骨プレート３２は、複合材料又は金属等の任意適当な材料で作られた細長い本体３７で形成され、ステンレス鋼又はチタンで作られることが好ましい。細長い本体３７は、長手方向中心線３８に沿って延び、ヘッド部４１、ネック部４２及びシャフト部４３を有している（図１〜図３参照）。骨プレートのヘッド部４１は、治療すべき長い骨（この例の場合、脛骨）の端部の解剖学的輪郭に一致する輪郭を有している。シャフト部４３、及び、ヘッド部４１とシャフト部４３との間に位置するネック部４２もまた、脛骨に一致する解剖学的形状を有している。細長い本体３７は、図３に最も明瞭に示すように、前面４６及び後面４７と、前面４６と後面４７との間に延びる外面４８及び内面４９（即ち、骨に面する面）とを有している。シャフト部４３に、テーパする遠位端部５１が設けられている。

骨プレート３２は、骨ねじ３４を直接的又は間接的に受入れるための複数の孔を有している。これに関して、複数の孔の幾つか又は全てが、骨ねじ即ち取付けねじ３４を間接的に受入れるブシュ３３を受入れるように構成されてもよいし、複数の孔の幾つか又は全てが、骨ねじ３４を直接的に受入れるねじ山を有していてもよい。ねじ山付き孔と、ブシュを受入れる孔の任意の組合せが設けられることが好ましい。図示の脛骨用骨プレート３２では、細長い本体３７のヘッド部４１及びネック部４２に、複数の孔５６が設けられ、細長い本体３７のシャフト部４３に、複数のねじ山付き孔５７が設けられている。

シャフト部４３のねじ山付き孔５７は、任意適当な形態又は配列で配置される。一実施形態では、シャフト部４３は、長手方向中心線３８の一方側に沿って長手方向に間隔を隔てて配置された複数の第１の孔５７ａと、長手方向中心線３８の他方側に沿って長手方向に間隔を隔てて配置された複数の第２の孔５７ｂとを有している（図１及び図３参照）。このようなとき、複数の第１の孔５７ａは、複数の第２の孔５７ｂに対して長手方向にずらされ、好ましくは、第１の孔５７ａ及び第２の孔５７ｂは、シャフト部４３の長さ方向に沿って互いからほぼ等しい長手方向距離で点在している。ねじ山付き孔５７の各々は、シャフト部４３の長手方向中心線３８に向かって傾斜する方向にねじ山が形成されていることが好ましい。より好ましくは、骨プレートのシャフト部４３のねじ山付き孔５７は、治療すべき骨から遠い側に凹面を有し、即ち、孔５７は、図４に最も明瞭に示すように、骨プレート３８の外面４８から内面４９に内方にテーパし、即ち、先細りになる。図４に示す傾斜角５８は、３〜１５°の範囲にあり、好ましくは、約６°である。シャフト部４３は、図４に示すように、長手方向中心線３８に対する断面が弧状であり、より詳しくは、内面４９が凹形で且つ外面４８が凸形である。各孔５７に、傾斜面即ちテーパ面６１が形成されるのが好ましく、この傾斜面６１は、ねじを患者の体内に配置する間、ねじの先端部を孔５７の中心に向けて推進させるために、図４に示すように、外面４８から孔５７の中心線に向かって傾斜している。図３に示すように、シャフト部４３の外面４８を平面で見たとき、少なくとも幾つかのねじ山付き孔５７の入口面即ち傾斜面６１は、ねじ山付き孔５７の中心線に対して長円形又は楕円形である。このような長円形の傾斜面の長径は、シャフト部３２の長手方向中心線３８に対して整列するか、平行であるのが好ましい。長円形又は楕円形の傾斜面６１を有するねじ孔５７の個数及び位置は、変えてもよい。

各ブシュ３３は、図５〜図７に示すように円筒形又は管状の本体６６で作られ、複合材料又は金属等の任意適当な材料で形成され、好ましくは、ステンレス鋼又はチタンで作られる。ブシュ３３の管状本体６６は、孔５６内に配置できるように寸法決めされる。図６に示すように、管状本体６６は、軸線方向中心線６７及び横方向中心線６８を有している。管状本体６６は、環状の外壁７１を有し、環状の外壁７１は、その構造が実質的に平らになるように、平らな上面７２及び下面７３を有している。雌ねじ付き孔７４が外壁７１によって形成され且つ垂直方向中心線６７に沿って延びている。雌ねじ付き孔７４のねじ山は、このねじ山がブシュ３３の上面７２から下面７３に延びるとき、軸線方向中心線６７に向かって内方にテーパすることが好ましい。本体６６は、垂直方向中心線６７に沿って実質的に円筒形である。環状の外壁７１の外面７６は、垂直方向中心線６７の回りに延び、垂直方向中心線６７に対して長手方向に凸形であり、外方に弓なりになった弧状の形状を有している。開口、ギャップ又はスリット７７が、雌ねじ付き孔７４と外面７６との間を、横方向中心線７８に沿って且つ軸線方向中心線６７と平行な方向に延びている。

第１の横方向整列ピン８１及び第２の横方向整列ピン８２が、環状の外壁７１の両側から水平方向に且つ外方に延びている。好ましくは、各横方向整列ピン８１、８２は、上面７２及び下面７３に対して垂直方向に中心合わせされ、凸形外面７６の最外部から突出し且つ垂直方向中心線６７に対して垂直方向に延びている。第１の横方向整列ピン８１及び第２の横方向整列ピン８２（露頭、突起、突出部、膨出部、ノブ、棚部又はタブとも称する）の各々は、翼の形態を有していることが好ましい。このような翼８１、８２の各々は、任意適当な形状を有し、一実施形態では、図６に示すように端部から見たとき、その中心８６から翼前部８７に向う前方にいくにつれて内方にテーパし、その中心８６から翼後部８８に向う後方にいくにつれてテーパしている。翼前部及び翼後部の各々は、下方に傾斜した傾斜上面９１及び上方に傾斜した傾斜下面９２を有している。傾斜上面９１及び傾斜下面９２は各々、管状本体６６の水平方向中心線６８に対して一定の角度で傾斜している。

骨プレート３２に使用するのに適した孔５６の第１の実施形態及び第２の実施形態が、図８〜図１６に示されている。骨プレート３２の一部が図８に概略的に示されており、ここに示されているように、骨プレート３２は、実質的に平らであり、従って一平面内で延びている。概略的にいえば、骨プレート３２の右側部分に示された孔１０２は、ブシュ３３の枢動軸線を、プレート３２の平面内で延びる線に制限する。骨プレート３２の左側部分に示された孔１０３は、ブシュの枢動軸線を、骨プレート３２の上記平面に制限する。

孔１０２は、図８、図１０及び図１６に最も明瞭に示すように、内面１０６を有し、この内面１０６は、弧状であり、孔１０２の垂直方向中心線１０７上に中心合わせされ、垂直方向中心線１０７に対して好ましくは凹形である。より好ましくは、内面１０６の弧状の形状は、ブシュの外面７６の弧状の形状に近似している。骨プレート３２は、その外面４８に隣接した孔１０２の上端部及びその内面４９に隣接した孔１０２の下端部の周りに、周方向に延びる出張り１０８を有している。ニッチ、ギャップ、スリット又はスロットが、孔１０２の入口の両側で、骨プレート３２の外面４８を貫いて延びている。第１のスロット１１１及び第２のスロット１１２はそれぞれ、図１２に示すようにブシュ３３が孔１０２に対して垂直方向位置に配置されるときに、第１の翼８１及び第２の翼８２を受入れるように寸法決めされている。第１のスロット１１１及び第２のスロット１１２はそれぞれ、図１０、図１４及び図１５に最も明瞭に示すように、孔１０２の両側で内面１０６の少なくとも一部分から延びる第１の内側の凹部１１３及び第２の内側の凹部１１４への入口として機能する。第１の凹部１１３及び第２の凹部１１４は各々、底面１１６を有し、この底面１１６は、第１の凹部１１３及び第２の凹部１１４の底部から上方に且つ内方に延びる弧状の傾斜下面１１７の一部をなす。第１の凹部１１３及び第２の凹部１１４の他方の側の部分を形成するための同様の弧状の傾斜上面１１８が、弧状の傾斜下面１１７に対して直径方向反対側に設けられている。傾斜下面１１７及び傾斜上面１１８はそれぞれ、上側肩部１２１及び下側肩部１２２で終端し、上側肩部１２１及び下側肩部１２２はそれぞれ、孔１０２の近傍で骨プレート３２の一部の水平方向中心線１２６に対して平行に延びる上側制限面１２３及び下側制限面１２４を有している（図１０参照）。

ブシュ３３及び孔１０２の配置について以下に説明する。図１２に示すように、最初、ブシュ３３を骨プレート３２に対して垂直方向位置に配置し、ブシュの第１の翼８１及び第２の翼８２を骨プレートの第１のスロット１１１及び第２のスロット１１２と整列させる。次に、ブシュ３３を孔１０２内に垂直方向に挿入し、垂直方向に整列させた翼８１、８２をそれぞれ、スロット１１１、１１２を通して凹部１１３、１１４内に移動させる。各翼８１、８２の前縁部即ち翼前部８７は、凹部の底面１１６と係合して、ブシュの挿入移動を制限する。次に、図１３に示すように、ブシュ３３を、ブシュ及び第１の翼８１及び第２の翼８２の中心を通って水平方向に延びる枢動軸線１２７を中心に回転させる。かかる回転中、各翼８１、８２の翼前部８７は、第１の凹部１１３及び第２の凹部１１４を形成する傾斜下面１１７に沿って移動する。それと同時に、骨プレート３２の凹形の内面１０６が、ブシュ３３の凸形の外面７６に係合する。骨プレートの内面１０６は、ブシュの外面７６の半径方向寸法よりも僅かに小さい半径方向寸法を有し、これにより、ブシュを孔１０２内でその垂直方向位置から水平位置に回転させると、半径方向の圧縮力がブシュに対して加わる。かかる回転中、ブシュのスリット７７により、ブシュの細長い本体３７が半径方向に収縮することを可能にする。孔の内面１０６及びブシュの外面７６の互いに協働する同様の輪郭は、ブシュ３３の滑らかな圧縮及び収縮を容易にする。着座したブシュは、骨プレートの内面１０６とブシュの外面７６との係合により、僅かな半径方向圧縮を受けている。

いったんブシュ３３が孔１０２内にこのように配置されると、ブシュは、第１の凹部１１３及び第２の凹部１１４の中心を通る枢動軸線１２７を中心に、制限された移動範囲にわたって回転又は枢動することができる。ブシュの第１の翼８１及び第２の翼８２がそれぞれ、第１の凹部１１３及び第２の凹部１１４内に捕捉されることにより、枢動軸線１２７を骨プレート３２に対して固定する。骨プレート３２内において、ブシュの傾斜上面９１又は傾斜下面９２と上側制限面１２３又は下側制限面１２４との係合により、骨プレート内でのブシュの枢動可能範囲が一方向に制限される。好ましくは、枢動は、ブシュの凸形の外面７６全体が孔１０２内に入れられ且つ骨プレートの凹形の内面１０６と連続的に且つ完全に係合するように制限される。骨プレート内でのブシュの枢動範囲を決定するために、ブシュの傾斜面９１、９２の傾斜角を変えてもよい。これにより、ブシュの枢動の所望範囲を容易に選択できるように、異なる形状の第１の翼８１及び第２の翼８２を有する種々のブシュを準備してもよい。骨プレートの水平中心線１２６に対する上側制限面１２３と下側制限面１２４との間の間隔を調整して、骨プレート３２内におけるブシュ３３の枢動範囲を変えてもよい。

骨プレート３２の上下の出張り１０８は、骨プレート内へのブシュの配置時及び操作時及び患者の骨への骨プレートの取付け時に、ブシュが骨プレートから不意に分離することを制限する。この点に関し、骨プレート３２は、孔１０２及びブシュ３３の近傍での厚さを有し、ブシュは、その上面７２と下面７３との間に、骨プレートの孔１０２の近傍の厚さよりも薄い厚さを有する。ブシュ３３を骨プレート３２内に挿入した後、ブシュ３３が垂直方向位置から回転してブシュ３３が骨プレート３２から外れることを制限するために、上側の出張り１０８を選択的にパンチ加工したり、その他の方法で狭くしたりしてもよい（図示せず）。変形例として又はこれに加えて、骨プレート３２の外面３８を、第１のスロット１１１及び第２のスロット１１２の入口のところでパンチ加工して、ブシュ３３が骨プレート３２から外れることを同様に制限してもよい。

骨ねじ３４が骨プレートに対して移動する枢動平面を選択できるようにするために、孔１０３は、枢動軸線１２７が骨プレート３２の平面に対して垂直方向に延びる軸線を中心に骨プレート３２の平面内で所望の箇所まで回転することを可能にする。孔１０３は、孔１０２と実質的に同様の仕方で、骨プレート３２に形成されるので、孔１０３、１０２及び骨プレート３２の同様な特徴を説明するのに同じ参照符号を使用する。図１１に最も明瞭に示すように、孔１０３は、孔の垂直方向中心線１０７の周りの少なくとも一部に、好ましくは孔の全周に延びる溝１３１を有している。溝１３１は、孔１０３の近傍において骨プレート３２の部分の平面内で延びており、好ましくは、孔１０３に、上側制限面１２３と共通の平面をなす上面１３２と、下側制限面１２４と共通の平面をなす下面１３３とを有している。平らな上面１３２及び下面１３３は、互いに平行に延びている。

ブシュ３３を孔１０２内に挿入することについて上述した仕方と同じ仕方で、ブシュ３３を孔１０３に挿入する。図１３〜図１６に示すように、いったんブシュを骨プレート３２に対して水平方向位置に回転させると、ブシュの直径方向に整列した翼８１、８２が環状溝１３１の所望部分を占めるように、ブシュを孔１０３内で骨プレートの平面に対して垂直方向に延びる軸線を中心に回転できる。溝１３１のかかる所望部分は、翼８１、８２を受入れるために横方向に即ち直径方向に整列した凹部として機能する。骨プレートの上下の内面１３２、１３３は、制限面１２３、１２４と同様、枢動軸線１２７を中心とするブシュ３３の枢動の範囲を制限するための制限面として機能する。

図３に示す骨プレート３２の好ましい一実施形態では、ヘッド部４１の近位端に沿い且つ３つの端ねじをヘッド部４１に収容する３つの孔５６が、孔１０２と同様に形成されている。図３に示すように、これらの３つの孔５６の第１のスロット１１１及び第２のスロット１１２、従ってこれらの下の第１の凹部１１３及び第２の凹部１１４は、互いに平行に且つ骨プレートの長手方向中心線３８と平行に整列し、その結果、３つの孔５６内に配置されたブシュ３３の枢動軸線１２７は、互いに平行に延び、ブシュ及びそれと関連した骨ねじ３４の枢動を、ヘッド部４１に対して垂直方向に延びる共通平面内における一方の側から他方の側への運動に限定する。骨プレート３２のヘッド部４１及びネック部４２における残りの孔５６は、孔１０２又は１０３と同様に形成されてもよいし、これらの任意の組合せで形成されてもよい。

複数のねじをそれぞれ受入れ且つ骨プレート３２に対する枢動軸線１２７を中心とするねじ３４の枢動を制限するための複数の機構が、骨プレート３２によって支持されている。複数の機構の各々は、任意適当な形態を有する第１の横方向に整列したピン８１及び第２の横方向に整列したピン８２を有している。骨プレート３２は、複数の機構の各々が第１のピン８１及び第２のピン８２をそれぞれ受入れるための第１の横方向に整列した凹部及び第２の横方向に整列した凹部、例えば第１の凹部１１３及び第２の凹部１１４を有するように構成される。例えば、その他の実施形態は、任意適当な種類の１つ又は２つ以上のピンが骨プレートによって支持され且つ任意適当な種類の横方向に整列した第１の横方向凹部及び第２の横方向凹部が、ブシュに設けられてもよい。また、骨プレート及びブシュの一方に１つ又は２つ以上のピンが設けられ且つ骨プレート及びブシュの他方に１つ又は２つ以上のソケットが設けられたその他の適当な構成のピンソケット機構が設けられてもよい。ピンソケット機構は、ブシュの枢動軸線１２７を骨プレートの平面内に延びる平面に制限する機能を有していてもよいし、枢動軸線１２７を骨プレートの平面に延びる線に制限するように更に制限する機能を有していてもよい。複数の機構は、枢動軸線１２７が互いに平行であるか、互いにその他の任意適当な関係に配置されるように構成される。骨固定組立体３１は、上記機構の形態をなす協働係合手段を有するように構成されてもよいし、骨ねじが枢動する軸線を骨プレートの平面内にあるようにするか否かのいずれかに限定する他の任意の形態にされてもよい。ブシュ３３の第１のピン８１及び第２のピン８２及び孔１０２の第１の凹部１１３及び第２の凹部１１４又は孔１０３の溝１３１は、この段落で説明した機構及び手段の単なる例示の実施形態である。

本発明の骨固定組立体に使用するブシュの他の適当な実施形態について説明する。図１７〜図２０に示すブシュ１４６は、ブシュ３３と実質的に同様であり、両ブシュ１４６、３３の同様の要素を、同じ参照符号を用いて説明する。ブシュ１４６は、横方向に整列した第１のピン及び第２のピンの代わりに、横方向に整列した第１の凹部１４７及び第２の凹部１４８を有し、これらの凹部１４７、１４８は、環状の外壁７１に対して直径方向に整列しており且つブシュ１４６の横方向中心線６８に対して実質的に垂直方向に延びている。一実施形態では、各凹部１４７、１４８は、管状の本体６６の半径方向に対して垂直方向に延びる平らなベース１５１によって形成されている。第１の凹部１４７のベース１５１は、第２の凹部１４８のベース１５１と平行であることが好ましい。各凹部１４７、１４８は、骨プレート３２の第１の凹部１１３及び第２の凹部１１４と同様に形状決めされ、従って、傾斜下面１５３の一部である底面１５２と傾斜上面１５４とを有し、各場合において第１の凹部１１３及び第２の凹部１１４の底面１１６、傾斜下面１１７、傾斜上面１１８と同様である。環状の壁７１に、上側肩部１２１及び下側肩部１２２と同様の上側肩部１５７及び下側肩部１５８が形成されている。上側肩部１５７及び下側肩部１５８はそれぞれ、上側制限面１２３及び下側制限面１２４と同様、上側制限面１６１及び下側制限面１６２を有している。環状の壁１７１内の各凹部のためのスロット１６３が設けられ、このスロット１６３は、第１のスロット１１１及び第２のスロット１１２と同様に凹部への入口として機能するために、ベース１５１と外面７６とが交差する箇所から開始する。

図２１〜図２４には、ブシュ１４６と共に使用するのに適した骨プレートの一実施形態が示されている。この実施形態の骨プレート１７１は、骨プレート３２と実質的に同じであり、骨プレート１７１、３２の同様な要素を、同じ参照符号を用いて説明する。骨プレート１７１のヘッド部４１及びネック部４２に、複数の孔１７２が設けられており、複数の孔１７２は、任意適当な種類のものであり、一実施形態では、骨プレート３２の孔１０２と同様である。孔１７２、１０２の同じ特徴を説明するのに、同じ参照符号を使用する。各孔１７２は、横方向に整列した第１のピン１７６及び第２のピン１７７を有し、これらのピン１７６、１７７は、直径方向に向き合うように整列し且つ孔内に内方に延びている。第１のピン１７６及び第２のピン１７７は、任意適当な種類、例えば前述の任意の種類のものであり、一実施形態では、ブシュ３３の第１の翼８１及び第２の翼８２と実質的に同様である。第１の翼１７６及び第２の翼１７７の各々は、中心部８６、翼前部８７及び翼後部８８を有している。第１のピン１７６及び第２のピン１７７の翼前部８７及び翼後部８８の各々にも、傾斜上面９１及び傾斜下面９２が設けられている。

ブシュ１４６の各々は、ブシュ３３が骨プレート３２の孔１０２内に配置される仕方と同じ仕方で、それぞれの孔１７２内に配置される。かかる１つの配置方法では、各ブシュ１４６を骨プレート１７１の外面４８に対して垂直に整列させ、即ち、ブシュの平面を骨プレートの平面に対して垂直方向に延びるようにし、ブシュの両側のスロット１６３をそれぞれ、骨プレートに設けられた第１の翼１７６及び第２の翼１７７の翼前部８７と整列させる。ブシュ１４６を、骨プレート内へと前方に移動させ、翼１７６、１７７によって案内し、スロット１６３を通して第１の凹部１４７及び第２の凹部１４８内に移動させ、第１の翼１７６及び第２の翼１７７の翼前部８７が第１の凹部１４７及び第２の凹部１４８の底面１５２に係合させる。その後、ブシュ１４６を回転させ、凹部の傾斜下面１５３上の第１の翼１７６及び第２の翼１７７の翼前部８７の移動によって、ブシュ１４６の平面を骨プレートの平面内にある水平位置に配置させる。

骨固定組立体３１に、中実型又はカニューレ型等の任意適当な種類の骨ねじを使用できる。図２５〜図２７に、１つの適当な種類の骨ねじ３４を示し、この骨ねじ３４は、複合材料又は金属等の任意適当な材料で作られ、好ましくはステンレス鋼又はチタンで作られる。骨ねじ３４は、長手方向軸線１８７に沿って延びる細長いシャフト部１８６を有し、細長いシャフト部１８６は、近位部分即ち近位シャフト部分１９１と、遠位部分即ち遠位シャフト部分１９２と、近位部分１９１及び遠位部分１９２の中間の中央部分即ち中央シャフト部分１９３とを有している。細長いシャフト部１８６は、隆起した螺旋形の隆起部１９７によって形成された雄ねじ部１９６を有し、雄ねじ部１９６は、シャフト部１８５の外径を形成する山の径１９８を有している。螺旋形隆起部１９７の中間隣接部分は、螺旋形ベース２０１であり、螺旋形ベース２０１は、シャフト部の内径を構成する谷の径２０２を有している。シャフト部１８６は、更に、尖った遠位先端部２０３を有し、遠位先端部２０３は、セルフタッピング（自己ねじ切り）型であり、選択的には、セルフドリル（自己孔あけ）型である。ヘッド部２０４が、ネック部２０５を介してシャフト部１８６の近位部分１９１に結合されている。ヘッド部２０４は、好ましくは、遠位側に向かって円錐状になるようにテーパし（先細りになり）、好ましくは、雄ねじである。ネック部２０５は、テーパ状に形成されるのが好ましい。

明瞭化のため、骨ねじ３４の雄ねじ部をシャフト部１８６及びヘッド部２０４から省略した図２６に最も明瞭に示すように、シャフト部１８６の近位部分１９１、遠位部分１９２は、中央部分１９３の長さに対して任意適当な長さのものである。好ましくは、近位部分１９１及び遠位部分１９２は、中央部分１９３の長さ及びサイズとほぼ同じ長さ及びサイズを有し、哺乳類の身体の骨の外側剛性部分の厚さに近似する。中央部分１９３は、哺乳類の骨の非剛性中央部分に近似させるのが好ましい。より詳しくは、骨ねじ３４の近位部分１９１及び遠位部分１９２の各々の長さは、３〜１０ｍｍであり、好ましくは、約５ｍｍである。骨ねじの中央部分１９３の長さは、ねじの種類、従って、ねじの長さに応じて変化する。骨ねじ３４の長さは、１０〜１５０ｍｍの範囲内にあるのがよい。

シャフト部１９６の外径１９８及び内径２０２は、骨ねじ３４を、それが骨プレートを固定するのに使用されている骨から引抜くのに要する力を増大させるように構成される。この引抜き力は、骨ねじ及び骨プレートが骨から不意に外れることを防止するために、大きいことが好ましい。この点に関し、螺旋形隆起部１９７は、シャフト部１８６の全長にわたって一定の外径（山の径）１９８を有することが好ましい。この外径１９８は、２〜１０ｍｍの範囲内にあるのがよい。また、螺旋形ベース２０１の内径（谷の径）２０２は、シャフト部の中央部分１９３の全長にわたって一定であることが好ましい。シャフト部の近位部分１９１及び遠位部分１９２の内径（谷の径）２０２は、近位部分１９１及び遠位部分１９２の各々が遠位側に向かってテーパする（先細りになる）ように、遠位側に向かって減少することが好ましい。近位部分１９１及び遠位部分１９２のテーパの大きさは、各部分１９１、１９２の全長にわたって変化してもよく、好ましくは０．０１〜０．３０ｍｍ、より好ましくは約０．１ｍｍである。

図２５及び図２７に示すように、ヘッド部２０４に、少なくとも１つの駆動ソケットが形成されることが好ましく、駆動ソケットは、好ましくは、第１の駆動要素（図示せず）に使用される第１の即ち内側の駆動ソケット２０６と、第２の駆動要素（図示せず）に使用される第２の即ち外側の駆動ソケット２０７である。各駆動ソケット２０６、２０７は、長手方向軸線上に中心合わせされる。内側の即ち第１の駆動ソケット２０６は、任意適当な種類のものであり、軸線１８７と平行に延びる６つの作用面２０８から形成された六角形即ち六角ヘッド形態を有するものとして図２７に示されている。内側の駆動ソケット２０６のその他の適当な形態は、正方形（図示せず）及び星形（図示せず）等を含む。内側の即ち第１の駆動ソケット２０６は、その作用面２０８を横断する最大直径距離として定められる最大横断寸法又は直径２０９を有し、この最大横断寸法又は直径は、図２７において、六角形の２つの作用面２０８の１つの交差箇所と、それに対向する六角形の他の２つの作用面２０８の交差箇所との間の距離である。外側の即ち第２の駆動ソケット２０７もまた任意適当な形態であり、例えば、長手方向軸線１８７に対して垂直方向に延びる作用面２１２によって形成される半径方向に延びる複数（４つ）のスリット２１１を有する十字形態である。スリット２１１は、好ましくは、作用面２０８と互いに異なり、内側の即ち第１の駆動ソケット２０６の最大横断直径２０９と同様に定められ且つこの最大横断直径２０９よりも大きい最大横断寸法即ち直径２１３を有する。最大横断直径２１３は、第２の駆動ソケットの十字形態を形成するように対向する２つのスリット２１１の端部間の距離である。

本発明の骨固定組立体３１の作用及び使用方法を、ブシュ３３を備え且つ複数の孔１０２、１０３及びねじ山付き孔５７が形成された骨プレート３２について説明する。骨固定組立体を手術部位に配置する前又はこのような手術を行う直前に、ブシュ３３を骨プレート３２内に上述した仕方で挿入する。骨プレート３２のヘッド部４１を目標ガイド（図示せず）に取付け、目標ガイドは、骨プレート３２のシャフト部４３全体の経皮的挿入を可能にし且つ骨プレートを経皮技術によって係合させるために骨ドリル（図示せず）及び骨ねじ３４を最適方向に差し向けることを可能にする。治療すべき骨に対して、骨プレート３２のネック部４２を骨幹端に配置する。骨ねじ３４を、例えば目標器具又は目標ガイドによって、長円形傾斜面６１を備えたねじ山付き孔５７の中心に配置したとき、ロックねじ即ち骨ねじ３４をねじ山付き孔５７の滑らかな長円形傾斜面６１に沿って下方に移動させ、骨プレートを骨に対して移動させる。骨の孔が骨プレート内で偏心して孔あけされたら、骨ねじ３４のネック部２０５がプレート３２に係合し、骨プレートを骨に対して移動させるか、それとは逆に、骨をプレートに対して移動させる。必要であれば、ねじ山付きの又はねじ山なしのヘッド部を備えた骨ねじを骨プレート３２内に配置して、骨折部位を横切る圧縮を可能にする。骨プレート３２のネック部４２に配置されたブシュ３３の少なくとも１つのねじ山付き孔７４を、プレート３２に対向する骨の面を支持できる角度で、骨の端領域に向かって差し向ける。

１つの適当な手順では、周方向溝１３１が形成された孔１０３、例えば骨プレート３２のネック部４２に配置された孔１０３の中でブシュを回転させ、ブシュ３３の枢動軸線１２７を骨プレートの平面内の所望箇所に配置し、骨ねじを、孔１０３内に配置されたブシュ３３内に完全に挿入する。かかる回転を、周方向に延びる溝１３１内における第１の翼８１及び第２の翼８２の移動によって案内する。いったんブシュを所望箇所に配置したら、骨プレート内の平らな上面１３２及び下面１３３によって、骨プレート内でのブシュ３３の枢動を制限する。このように、ブシュは骨プレート３２内で３６０°回転でき、骨ねじを骨内に任意所望の方向に挿入することを可能にする。

骨ねじ３４をブシュ３３内に螺合させると、ブシュのテーパするねじ山付き孔７４を通る骨ねじ３４の移動によって、ブシュの環状の壁７１を半径方向に拡張させ、ブシュの外面７６を骨プレートの内面に圧縮状態で完全に係合させる。ブシュ３３を孔１０３内に完全に入れ、より詳しくは、ブシュの外面７６を骨プレートの内面１０６により完全に同心に係合させ、骨プレート内でのブシュの強固な固定を促進させる。このように、骨ねじ３４を骨プレート３２及びその下に位置する治療すべき哺乳類の骨内に固定することによって、ブシュ３３を骨プレート３２の孔１０３内に強固に取付ける。骨ねじ３４を骨プレート及びその下に位置する骨内に完全に着座させたとき、ブシュの外面７６と骨プレートの内面１０６との間の増大した摩擦力により、骨ねじ、ブシュ、及び骨プレートの組立体の全ての方向への移動に対する抵抗が増大される。

骨ねじ３４の近位部分１９１及び遠位部分１９２のところの先細りの谷の径２０２により、骨ねじを骨プレート３２及び治療すべき骨内に完全に着座させたときの骨ねじの摩擦係合が促進される。特に、かかる先細りにより、骨ねじがその骨内の完全着座位置に到達するとき、骨の近くの方の外壁及び骨から遠くの方の外壁が骨ねじに及ぼす半径方向力を増大させる。手術の後の方の時点で骨ねじを骨内に再着座させる前の手順中、何らかの理由で、骨プレート３２及び治療すべき骨からねじが戻って外に出てしまうことがあっても、ねじ山１９６の一定の外径１９８は、骨からのねじの好ましくない引抜きを低減させる。

手術の全体の間、骨ねじ３４を骨プレート３２に対して長手方向に移動させる、例えば骨ねじを骨プレートに対して前進させたり後退させたりするために、第１の駆動ソケット２０６を第１の駆動要素と共に使用する。手術中、第１の駆動ソケットがすり減ったり作用不能になったりしたら、骨ねじ３４を骨プレート３２及び治療すべき骨に対して更に前進又は後退させるために、第２の駆動ソケット２０７を第２の駆動要素と共に使用する。第２の駆動ソケット２０７を形成するスリット２１１は、第１の駆動ソケット２０６の作用面２０８を越えて半径方向に延び、従って、第１の駆動ソケット２０６を用いるときにすり減ったり作用不能になったりしない。第２の駆動ソケットは、任意適当な形態のものであり、第２の駆動ソケット２０７の作用面２１２は、第１の駆動ソケット２０６の作用面２０８における何らかのすり減り又は作用不能による影響を受けないことを理解すべきである。

以上から分かるように、新規な骨固定組立体が提供された。骨固定組立体の骨プレートは、治療すべき骨内への骨ねじの制御された方向への挿入を可能にする。骨ねじは、骨プレートに対して枢動でき、この枢動は、一平面内の運動に制限されることが好ましい。この運動平面を骨プレートに対して調節することができる。大きい引抜き力を要する骨ねじが提供される。骨ねじのヘッド部は、第１の駆動ソケットの任意のすり減り又はその他の損傷によって傷つけられない第２の駆動ソケットを有し、それにより、第１の駆動ソケットが作動不能になったとしても、骨ねじの更なる前進及び後退を可能にする。

本発明の骨固定組立体を底側から見た斜視図である。 図１の線２−２線における図１の骨固定組立体の背面図である。 図２の線３−３における、ブシュ及びねじを省略した図１の骨固定組立体の平面図である。 図３の線４−４における図１の骨固定組立体の断面図である。 図１の骨固定組立体のブシュの斜視図である。 図５の線６−６における図５のブシュの端面図である。 図６の線７−７における図５のブシュの平面図である。 図５のブシュを受入れる骨プレートのねじ孔の第１の実施形態及び第２の実施形態を示す、図１の骨固定組立体の骨プレートの一部の斜視図である。 図８の線９−９における図８の骨プレートの一部の断面図である。 図９の線１０−１０における図８の骨プレートのねじ孔の第１の実施形態の断面図である。 図９の線１１−１１における図８の骨プレートのねじ孔の第２の実施形態の断面図である。 図８の骨プレートの一部のねじ孔の１つに入って垂直方向位置にある図５のブシュの斜視図である。 図８の骨プレートの一部の第１の実施形態のねじ孔内に垂直方向位置で完全に着座させた第１のブシュと、図８の骨プレートの一部の第２の実施形態のねじ孔内に完全に着座させ且つ水平位置まで回転させた第２のブシュとを示す、図１２と同様の斜視図である。 図１３の線１４−１４における図１３の骨プレートの部分的な断面図である。 図１４の線１５−１５における図１４の骨プレートの部分的な断面図である。 図１４の線１６−１６における図１４の骨プレートの部分的な断面図である。 本発明の骨固定組立体のブシュの他の実施形態を示す斜視図である。 図１７の線１８−１８における図１７のブシュの断面図である。 図１８の線１９−１９における図１７のブシュの平面図である。 図１９の線２０−２０における図１７のブシュの断面図である。 図１７のブシュに使用する本発明の骨プレートの一部を示す斜視図である。 図２１の骨プレートの部分的な平面図である。 図２２の線２３−２３における図２１の骨プレートの断面図である。 図２２の線２４−２４における図２１の骨プレートを断面図である。 本発明の骨ねじの斜視図である。 螺旋形ねじ山を省略した、図２５の線２６−２６における図２５の骨ねじの谷の径を示す側面図である。 図２５の線２７−２７における図２５の骨ねじの端面図である。

Claims (11)

1. ねじと共に使用される骨固定組立体であって、
   骨プレートと、
   前記骨プレートと別個の、外壁を有するブシュと、を有し、
   前記ブシュは、ねじを受入れるように構成された雌ねじ孔と、ブシュの半径方向の拡張を可能にするための、外壁を貫通する、前記雌ねじ孔から延びるスリットと、を備えており、
   骨プレートは、実質的に平らな部分と、ブシュを受入れるために骨プレートの平らな部分に設けられた孔とを有し、更に、骨プレートの平らな部分及びブシュによって構成され、前記孔内にブッシュを捕捉する協働係合手段を有し、
   前記協働係合手段は、前記孔内において、枢動軸線を中心とするブシュの枢動を可能にし、前記枢動軸線を、骨プレートに対して固定し、それによってブシュが前記骨プレートの孔内に配置され、且つねじがブシュに通されたとき、ブシュは骨プレートに対して所望の位置に向かって前記枢動軸線を中心に枢動することができ、次いで、ブシュが半径方向に拡張し且つ骨プレートの孔内で機能的にロックするようにねじをブシュを通して更に進めることによって、骨プレートに対して位置ロックされる、
   骨固定組立体。
2. 前記協働係合手段は、ブシュ及び骨プレートの平らな部分の一方に設けられた少なくとも１つの凹部と、ブシュ及び骨プレートの平らな部分の他方から延びる横方向に整列された第１のピン及び第２のピンとを有する、請求項１に記載の骨固定組立体。
3. 前記少なくとも１つの凹部は、骨プレートの平らな部分に設けられ且つ骨プレートの前記孔に連通する、請求項２に記載の骨固定組立体。
4. 骨プレートの平らな部分は、前記第１のピン及び第２のピンをそれぞれ受入れるための横方向に整列された第１の凹部及び第２の凹部を有する、請求項２に記載の骨固定組立体。
5. 前記少なくとも１つの凹部は、骨プレートの平らな部分に設けられ、
   前記第１のピン及び第２のピンは、ブシュから延びる、請求項２に記載の骨固定組立体。
6. 前記少なくとも１つの凹部は、ブシュに設けられ、
   前記第１のピン及び第２のピンは、骨プレートの平らな部分から前記孔内に延びる、請求項２に記載の骨固定組立体。
7. ねじと共に使用される骨固定組立体であって、
   骨プレートと、
   ねじを受入れるように構成された孔を備えた環状ブシュと、を有し、
   前記骨プレートは、実質的に平らな部分と、ブシュを受入れるために前記平らな部分に設けられた孔と、
   骨プレートの前記平らな部分及びブシュの一方から延びる、第１の横方向に延びる翼形要素と第２の横方向に延びる翼形要素と、を備えた協働係合手段と、
   ブシュが前記平らな部分と実質的に垂直なときに、ブシュを前記平らな部分の孔中に挿入させ、且つ、ブシュが前記平らな部分と実質的に平行なときに、ブシュが前記孔から外れるのを防ぐための、前記骨プレートの前記平らな部分及びブシュの他方に設けられた、第１の横方向に延びるソケットと第２の横方向に延びるソケットと、を有し、
   前記協働係合手段は、前記第１の横方向に延びる翼形要素及び前記第２の横方向に延びる翼形要素と、前記第１の横方向に延びるソケット及び第２の横方向に延びるソケットとのそれぞれの捕捉を可能にするように構成され、前記骨プレートに対して枢動軸線を固定する、
   骨固定組立体。
8. 横方向に整列された前記第１の翼形要素及び第２の翼形要素は、ブシュから延び、第１の横方向に延びるソケット及び第２の横方向に延びるソケットは、骨プレートの前記平らな部分に設けられる、請求項７に記載の骨固定組立体。
9. ブシュは、一平面内に延び、前記横方向に整列された第１の翼形要素及び第２の翼形要素は、前記平面と実質的に平行である、請求項８に記載の骨固定組立体。
10. 横方向に整列された前記第１の翼形要素及び第２の翼形要素は、骨プレートの前記平らな部分から前記孔中に延び、ブシュが、前記第１の横方向に延びるソケット及び第２の横方向に延びるソケットを備える、請求項９に記載の骨固定組立体。
11. 前記横方向に整列された第１の翼形要素及び第２の翼形要素は、前記平らな部分に延びる平面と実質的に垂直に延びる、請求項１０に記載の骨固定組立体。

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