JP5276105B2 - ラチェット式骨端固定プレート - Google Patents

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Description

本発明は、一般的には、骨の成長板の変形を矯正するためのプレートに関する。より詳細には、本発明は、ラチェット式骨端固定プレートおよびこのラチェット式骨端固定プレートを使用して成長板の変形を治療する方法に関する。
小児においては、成長板の一方が他方より早く成長することによって、骨の角状変形または回旋変形が起こることがある。成長板の角状変形を治療する従来の方法は、一方では成長を可能にしつつ、一方では成長を抑制し又は一時的に成長を止めるために、成長板にステープル、Kワイヤまたはねじを挿入することを含み、そして角状変形を直す。しかしながら、いくつかの例では、成長板の一方の側をなおも成長させながら成長板のもう一方の制限された側を融着させると、それにより反対方向に変形がもたらされる場合がある。
ここに示される概要は、以下の例示的実施形態に関する詳細な説明においてさらに記載される選択した概念を簡単な形式で紹介するために提供される。ここに示される概要は、本発明の鍵となる特徴または必須の特徴を特定することを意図するものでも、本発明の範囲を限定するために使用されることを意図するものでもない。
本発明は、成長板を融着することなく成長板の成長を制限するラチェット式骨端固定プレートを提供する。一実施形態によると、この拡張プレートは、雌型ベースハーフと、雄型スライディングハーフと、スライダバンドとを備える。雄型ハーフは、雄型ハーフが雌型ベースハーフに対してプレートの長手方向軸に沿って平行移動できるように、雌型ハーフ内に摺動可能に受け入れられる。
一実施形態では、雌型ベースハーフは、第1の端部と、第2の端部と、キャビティと、ラチェットアームと、孔とを含む。キャビティは、雌型ベースハーフの長手方向軸に沿って配設され、雌型ベースハーフの第1の端部に開口部を規定する。ラチェットアームは、キャビティに隣接して、キャビティと実質的に平行に配設される。孔は、雌型ベースハーフの第2の端部に配設され、雌型ベースハーフを骨に固定するためのファスナを受け入れるように適合される。
一実施形態では、雄型スライディングハーフは、第1の端部と、第2の端部と、複数のラチェット歯と、孔とを含む。雄型スライディングハーフの第1の端部は、雌型ベースハーフの第1の端部にある開口部中に挿入されるように成形され、キャビティ内へスライドする。孔は、雄型スライディングハーフの第2の端部に配設され、雄型スライディングハーフを骨に固定するためのファスナを受け入れるように適合される。ラチェット歯は、長手方向軸に沿って配設され、かつラチェットアームに係合するようになっており、それにより雄型ハーフおよび雌型ハーフを長手方向軸に沿って互いに対して平行移動させることができる。したがって、長手方向軸に沿って、ラチェット式骨端固定プレートを長くしたり短くしたりすることができる。
一実施形態では、スライダバンドは、雌型ベースハーフの周りにラチェットアームを覆って配設され、それによって、スライダバンドをラチェットアームに沿って長手方向にスライドさせることができる。したがって、スライダバンドをラチェットアームに沿ってスライドさせることによって、ラチェットアームを効果的な長さに設定することができる。別の実施形態によると、ラチェット式骨端固定プレートは、ラチェットアームを様々な効果的な長さにするように設定することができるスライダバンドを備える単一の雌型ベースハーフではなく、様々な長さのチェットアームを有する複数の雌型ベースハーフから選択して備えることができる。ラチェットアームの長さは、ラチェットアームからラチェット歯を解放するために必要とされるプリセット負荷を決定する。
また、本発明は、ラチェット式骨端固定プレートを用いて成長板の変形を治療する方法を対象とする。一実装形態において、ラチェット機構に対する適当なプリセット負荷が決定され、ラチェット式骨端固定プレートが、それに応じて上述のように構成される。雄型スライディングハーフを雌型ベースハーフに対してスライドさせ、ラチェット機構を前進させることによって、ラチェット式骨端固定プレートの全長を、様々な成長板の寸法に合うように調節することができる。ラチェット式骨端固定プレートを適切に構成した後、成長板の一部分にわたってラチェット式骨端固定プレートを配設し、ファスナをラチェット式骨端固定プレートの雌型ハーフおよび雄型ハーフにある孔に挿入することによって、骨に固定することができる。
本発明は、ラチェットアームを有する雌型ベースハーフと、一連のラチェット歯を有する雄型スライディングハーフとを備えるラチェット式骨端固定プレートを対象とし、この雄型スライディングハーフは、ラチェット歯に係合するラチェットアームを用いて、雌型ベースハーフに摺動可能に連結され、雌型ハーフと雄型スライディングハーフのうちの一つは、プレートを骨に結合するための固定エレメントをその中を通して受け入れるための第1の固定エレメント受入孔を含む。
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照して進められる、例示的実施形態に関する以下の詳細な説明により明らかになるであろう。
前述の概要および好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むと、よりよく理解できる。本発明を説明することを目的として、図面には、現状で好ましいと理解される実施形態が示されるが、本発明は図面に開示された特定の方法および手段に限定されるものではない。
例示的な拡張プレートの上側斜視図である。 図1に示される拡張プレートの下側斜視図である。 例示的な雌型ハーフの下側斜視図である。 図3に示される雌型ハーフの側面図である。 図3に示される雌型ハーフの前面図である。 例示的な雄型ハーフの上部斜視図である。 図6に示される雄型ハーフの前面図である。
本発明は、成長板の角状変形および/または回旋変形を治療するための拡張プレート10を対象とする。しかしながら、方向の参照(たとえば、上側、下側、前面、背面、側面)を使用して本発明の例示的な諸実施形態が説明されるが、本明細書で使用される方向の参照は、任意の特定の方向を規定するものではなく、プレート10に対する各表面を指すものであることを留意されたい。たとえば、下側とは骨に面する表面を指し、上側とは骨とは反対側の表面を指し、前面とは第1の長手方向端部を指し、背面とは第2の長手方向端部を指し、側面とはプレート10の長手方向軸に延びるプレート10の表面を指す。
一実施形態では、図1および図2に示されるように、拡張プレート10は、雌型ベースハーフ20と、雄型スライディングハーフ30と、スライダバンド40とを備える。雄型ハーフ30は、雌型ハーフ20および雄型ハーフ30が長手方向軸に沿って互いに対して平行移動できるように、雌型ハーフ20に摺動可能に受け入れられる。スライダバンド40は、雌型ハーフ20の上面206および側部分208a、208bに巻き付けられる。あるいは、別の実施例では、拡張プレート10をスライダバンド40なしで構成することができる。
一実施形態によると、雌型ハーフ20は、細長い本体セクション210と、ヘッドセクション220と、複数のラチェットアーム230とを備える。本体セクション210は、第1の端部216から第2の端部218まで長手方向に延びる。ヘッドセクション220は、たとえば本体セクション210と一体的に形成することができ、第2の長手方向端部218から延びる。ラチェットアーム230は、本体セクション210の長手方向軸と実質的に平行に延びる本体セクション210の下面202上に配設することができる。雌型ハーフ20の本体セクション210、ヘッドセクション220およびラチェットアーム23は、別々のエレメントとして説明されるが、1つのユニットとして一体的に形成しうることが理解される。さらに、プレート10が所望の向きで骨に装着されるときには、本体セクション210またはプレート10自体の任意の軸とは無関係に骨に張力または圧縮力をそれに沿ってかけることが望ましい軸と実質的に平行である軸に沿って、ラチェットアーム230が延びることが、当業者には理解されよう。
本体セクション210は、第1の端部216から第2の端部218まで延び、実質的に矩形の形状を有する。本体セクション210は、そこを通って長手方向に延びるキャビティ212を含み、このキャビティ212は、本体セクション210の下面202および第1の長手方向端部216に開口することができる。図5に最もよく示されるように、下面202における開口部204断面形状(すなわち、本体セクション210の長手方向軸を横断する)は、任意の他の部分におけるキャビティ212の断面形状よりも狭くすることができる。したがって、たとえば、キャビティ212の断面形状は、T字型、V字型または任意のその他の好適な形状とすることができる。しかしながら、キャビティ212は、キャビティ212の開口部204の断面形状がキャビティ212よりも狭い限り、任意のサイズおよび形状をとりうることを、当業者ならば理解するであろう。また、図3および図4に示されるように、本体セクション210の側面は、本体セクション210に沿って長手方向に延びる複数の溝214を含むことができる。
図3に示されるように、雌型ハーフ20のヘッドセクション220は、少なくとも1つの固定エレメント受入孔222を規定し、この固定エレメント受入孔222は、ねじまたはその他の固定エレメントをその中を通して受け入れて、プレート10を骨に固定するように適合される。また、図示されていないが、本体セクション210に連結されるヘッドセクション220の一部分が屈曲して、ヘッドセクション220が所望の本体セクション210に対して様々な向きに配設されるように適合し、それにより、プレート10を標的部位の解剖学的構造に合わせるように適合することができる。好ましくは、本体210をヘッドセクション220に接合する部分を好適な材料にすることによって、または、本体210およびヘッドセクション220を接合する部分を好適な配置にすることまたはその両方の組合せによって、雌型ハーフ20が屈曲するように適合される。たとえば、本体210とヘッドセクション220は、本体210とヘッド220が互いに対して枢動できるようにするヒンジによって接合することができる。代替的には、本体210およびヘッドセクション220を、屈曲させて所望の構成にすることができる可撓性材料によって接合することができる。
図3〜図5に示されるように、ラチェットアーム230は、前端部232と後端部234とを備える細長い本体を有する。図示のように、ラチェットアーム230は、前端部232が第1の長手方向端部216に隣接し、後端部234が第2の長手方向端部218に隣接するように、本体セクション210の下面202上に、本体セクション210の側面に隣接して配設される。ラチェットアーム230の後端部234は、下面204上の第2の端部218で、本体セクション210に取り付けられる。図示のように、ラチェットアーム230は、後端部234でのみ本体セクション210に連結され、ラチェットアーム230の前端部232は外側に向かって両側に撓むことができる。ラチェットアーム230の前端部232のそれぞれの先端部は、本体セクション210の長手方向軸に対して内側に向いた爪236を有することができる。しかしながら、ラチェットアーム230の前端部232のうち一方は、爪236を含むことできるが、他方の前端部232は爪を含まないことが、当業者には理解されよう。また、図1から図5には2本のラチェットアーム230を備える雌型ハーフ20を示されるが、代替実施形態では、雌型ハーフ20は、ラチェットアーム230を1つだけ含んでもよいことが、当業者には理解されよう。
図6に示される一実施形態によると、雄型ハーフ30は、細長い本体セクション310と、ヘッドセクション320と、フィン330とを備える。本体セクション310は、第1の端部314から第2の端部316まで長手方向に延び、ヘッドセクション320は、第1の端部314から延びる。プレート10の場合には、ヘッドセクション320を、本体セクション310と一体的に形成することができる。フィン330は、本体セクション310と一体的に形成されるように、本体セクション310の上面302上に配設することができる。雄型ハーフ30の本体セクション310、ヘッドセクション320およびフィン330は別々のエレメントとして説明されるが、1つのユニットとして形成されうることが理解される。
図示された実施形態において、本体セクション310は実質的に矩形であり、その横方向の縁部318は、一連のラチェット歯312を含む。図6に示されるように、第2の端部316に隣接する横方向の縁部318の一部は、ラチェット歯312を1つも含まなくてよい。ラチェット歯312は両側の横方向の縁部318に形成されるが、代替実施形態では、ラチェット歯312を複数のラチェットアーム230および/またはラチェットアーム230の爪236に対応する複数の横方向の縁部318のうち1つのみに形成することができることが、当業者には理解されよう。
図6に示されるように、雄型ハーフ30のヘッドセクション320は、プレート10を骨に固定するために、ねじまたはその他の固定エレメントを受け入れるように適合される少なくとも1つの孔322を規定する。また、図示されていないが、本体セクション310に連結されたヘッドセクション320の一部分が屈曲して、ヘッドセクション320を本体セクション310に対して異なる向きで配設することができるように適合することができる。好ましくは、本体310をヘッドセクション320に接合する部分を好適な材料にすることによって、または、本体310およびヘッドセクション320を接合する部分を好適な配置にすることによって、またはその両方の組合せを通じて、雄型ハーフ30が屈曲するように適合される。たとえば、本体310およびヘッド320をヒンジによって接合することができ、それにより、本体210とヘッド320が互いに対してそのヒンジを中心に枢動できる。代替的には、本体310およびヘッド320を、屈曲させて所望の構成にすることができる可撓性材料によって接合することができる。
フィン330は、本体セクション310の長手方向軸に沿って第1の端部334から第2の端部336まで延びる本体セクション310の上面302上に配設される。フィン330は、連結部分332を介して本体セクション310に連結することができる。好ましい実施形態では、図7に最もよく示されるように、連結部分332の断面形状(すなわち、長手方向軸を横断する)は、フィン330よりも狭くすることができる。したがって、たとえば、フィン330および連結部分332の断面形状は、T字型、V字型または任意のその他の好適な形状とすることができる。雌型ハーフ20のキャビティ212の断面形状にぴったりと合うように、フィン330の断面形状を成形および寸法を設定することができる。換言すると、キャビティ212の下側開口部内に連結部分332を収容できるように、フィン330をキャビティ212内に受け入れることができる。したがって、フィン330がキャビティ212に対応し、連結部分332が下側開口部204に対応する限り、フィン330は任意のサイズおよび形状のものとできることが、当業者には理解できよう。
図1および図2を参照すると、一実施形態にしたがって、スライダバンド40が、雌型ハーフ20を覆って配設され、本体セクション210の上面206および側面208a、208bに巻き付けられる。スライダバンド40は、本体セクション210の側面にある溝214に係合して、それにより、本体セクション210の長手方向軸に沿って、第1の端部216と第2の端部218の間で長手方向に、スライダバンド40をスライドさせることができる。雄型ハーフ30および雌型ハーフ20は、ラチェットアーム230の爪236がラチェット歯312に係合するように、フィン330の第2の端部336をキャビティ212の第1の端部216中にスライドさせることによって組み立てられる。一実施形態によると、横方向の縁部318の第2の端部316における一部分は、チェット歯312が1つもなく、それにより、その部分を抵抗なく雌型ハーフ20中にスライドさせることができる。したがって、ラチェットアーム230の爪236がラチェット歯312に係合する前に、雄型ハーフ30を雌型ハーフ20中に挿入し固定することができる。さらに、フィン330およびキャビティ212の構成により、雌型ハーフ20および雄型ハーフ30は、長手方向軸に沿って互いに対して、離れることなく確実にスライドできる。
雄型ハーフ30と雌型ハーフ20は、長手方向軸に沿って互いに対して移動するように、ラチェット歯312および爪236を構成することができ、それにより、プレート10を所望に応じて長手方向軸に沿って長くしたり短くしたりすることができるようになる。雄型ハーフ30を雌型ハーフ20から解放すると、プリセット負荷でプレート10を長手方向に拡張できるようになる。一実施形態によると、スライダバンド40の位置を雌型ハーフ20上のラチェットアーム230の上で調節することによって、プリセット負荷を調節することができる。スライダバンド40の位置を変えることにより、ラチェットアーム230外向きに撓むことができる部分の長さを、長くしたり短くしたりすることができる。したがって、ラチェットアーム230上の爪236からラチェット歯312を解放するために必要とされるプリセット負荷を調節することができる。ラチェット歯312および爪236を備えるラチェットアーム230を、まとめてラチェット機構と呼ぶことができる。別の実施形態では、拡張プレート10はスライダバンド40を組み込まず、雌型ハーフ20は、様々な長さのラチェットアーム230を有する様々な雌型ハーフ20から選択することができる。したがって、雄型ハーフ30を様々な雌型ハーフ20のうち1つと組み合わせて、所望のプリセット負荷を有するラチェット機構を有する拡張プレート10を実現することができる。
本発明の別の態様は、上述のラチェット式骨端固定プレートを用いて成長板を治療する方法を対象とする。プレートが利用される特定の状況(たとえば、矯正されるべき変形の種類)に応じて、成長板の上にラチェット式骨端固定プレートを位置合わせおよび/または位置決めするための特定の問題が存在する。ラチェット式骨端固定プレートの位置により、効果を奏する矯正の種類が特定される。たとえば内反矯正が行われるべき外反変形に対して、上述のラチェット式骨端固定プレートを骨の内側部に配置して、骨の成長を制限することができる。回転矯正が必要な場合には、2つ以上のラチェット式骨端固定プレートを一定の角度で成長板に渡して配置することができる。これらのラチェット式骨端固定プレートにより、成長板が成長するにつれて、ラチェット式骨端固定プレートが骨と軸方向に整列するまで、骨の分節を回転させる。回転角度は、プレートの長さと最初に配置された角度によって決められる。
一実装形態によると、ラチェット機構に対する適当なプリセット負荷が決定され、ラチェット機構は、上述のようにこの負荷を得るように構成される。成長板の一部分に渡してラチェット式骨端固定プレートを配設し、成長板から少なくとも5mmから8mmのところで骨に取り付けることができる。さもないと、成長板を砕き、成長板が不完全に閉塞または癒着する危険性がある。したがって、雌型ベースハーフに対して雄型スライディングハーフをスライドさせ、ラチェット機構を前進させることによって、様々な成長板の寸法に合うように、ラチェット式骨端固定プレートの全長を調節することができる。
ラチェット機構の負荷およびラチェット式骨端固定プレートの全長を設定した後、固定エレメント(たとえば、骨ピンおよび/またはねじ)をラチェット式骨端固定プレートの雌型ハーフおよび雄型ハーフの孔に挿入することによって、ラチェット式骨端固定プレートを骨に固定することができる。ラチェット式骨端固定プレートにより、成長板が、成長がラチェット式骨端固定プレートのラチェット機構のプリセット負荷を克服できるまで成長できるようになる。したがって、ラチェット式骨端固定プレートを使用して、成長板の成長を制限し、成長板を融着させることなく変形を矯正することができる。
本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本発明の構造および方法において、様々な修正形態およびバリエーションがなされ得ることは当業者には明らかであろう。したがって、添付の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内である限り、本発明は、本発明の修正形態およびバリエーションを網羅することが意図される。

Claims (15)

  1. ラチェット式骨端固定プレートであって、
    ラチェットアームを有する雌型ベースハーフと、
    一連のラチェット歯を有する雄型スライディングハーフであって、前記雄型スライディングハーフが、前記ラチェット歯に係合する前記ラチェットアームを有する前記雌型ベースハーフに摺動可能に連結され、前記雌型ハーフおよび前記雄型スライディングハーフのうち一方が、前記プレートを骨に結合するための固定エレメントを受け入れるための第1の固定エレメント受入孔を含む、雄型スライディングハーフと、
    前記ラチェットアームの長手方向軸に沿った前記雌型ベースハーフに対する移動のために、前記雌型ベースハーフに摺動可能に連結されたスライダバンドと、
    を備える、ラチェット式骨端固定プレート。
  2. 記スライダバンドが、前記ラチェットアームの上に配設され、請求項1に記載のラチェット式骨端固定プレート
  3. 前記雌型ベースハーフが、雌型ベース部分の一端から延びる雌型ヘッドセクションを含み、前記第1の固定エレメント受入孔が前記雌型ヘッドセクションを通って延びる、請求項1に記載のラチェット式骨端固定プレート。
  4. 前記雌型ヘッドセクションが、雌型リンクを介して前記雌型ベース部分に結合され、それにより、前記プレートの長手方向軸に実質的に垂直な軸を中心として、前記雌型ベース部分に対する前記雌型ヘッドセクションの角形成が可能になる、請求項3に記載のラチェット式骨端固定プレート。
  5. 前記雌型リンクが、前記雌型ベース部分を形成する材料よりも可撓性が高い材料で形成される継手を含む、請求項4に記載のラチェット式骨端固定プレート。
  6. 前記雌型リンクが、前記雌型ヘッドセクションを前記雌型ベース部分に枢動可能に結合するヒンジを含む、請求項4に記載のラチェット式骨端固定プレート。
  7. 前記雌型リンクが、前記雌型ベース部分の厚みよりも厚みが小さい屈曲領域を含む、請求項4に記載のラチェット式骨端固定プレート。
  8. 前記雄型スライディングハーフが、雄型ベース部分の一端から延びる雄型ヘッドセクションを備え、前記第1の固定エレメント受入孔が、前記雄型ヘッドセクションに形成される、請求項1に記載のラチェット式骨端固定プレート。
  9. 前記雄型ヘッドセクションが、雄型リンクを介して前記雄型ベース部分に結合され、それにより、前記プレートの長手方向軸に実質的に垂直な軸を中心として、前記雄型ベース部分に対する前記雄型ヘッドセクションの角形成が可能になる、請求項8に記載のラチェット式骨端固定プレート。
  10. 前記雌型ベースハーフが、前記雌型ベースハーフの長手方向軸と実質的に平行に前記雌型ベースハーフ内に延びる細長いキャビティをさらに備え、前記スライディングハーフが、前記ベースハーフの前記細長いキャビティ内に摺動可能に受け入れられるように寸法設定および成形される細長いフィンをさらに備え、前記フィンが、前記型スライディングハーフの長手方向軸と実質的に平行に延びる、請求項1に記載のラチェット式骨端固定プレート。
  11. 前記細長いキャビティが、前記雌型ベースハーフの第2の端部でよりも、前記雌型ベースハーフの第1の端部で狭い、前記雌型ベースハーフの長手方向軸を横断する断面を有する、請求項10に記載のラチェット式骨端固定プレート。
  12. ラチェット式骨端固定プレートキットであって、
    複数の第1のベースハーフであって、前記第1のベースハーフのそれぞれがラチェットアームを有し、前記第1のベースハーフの前記ラチェットアームの長さが互いに異なる、第1のベースハーフと
    前記第1のベースハーフのそれぞれと対合するために構成された第2のベースハーフであって、前記第2のベースハーフは、前記第1のベースハーフのうち1つが前記第2のベースハーフに摺動可能に連結されるときに、第1のベースハーフの前記ラチェットアームの特性に対応して係合するように構成された一連のラチェット歯を含み、前記第1のベースハーフおよび前記第2のベースハーフうち1つが、前記プレートを骨に結合するための固定エレメントを受け入れるための第1の固定エレメント受入孔を含む、第2のベースハーフと、
    前記ラチェットアームの長手方向軸に沿った前記第1のベースハーフに対する移動のために、前記第1のベースハーフのそれぞれに摺動可能に連結されたスライダバンドと、
    を備える、キット。
  13. 前記第1のベースハーフのそれぞれが、第1のハーフベース部分の一端から延びる第1のハーフヘッドセクションを有し、前記第1のハーフヘッドセクションは、前記第1のベースハーフを骨に固定するための固定エレメントを受け入れるために、前記第1のハーフヘッドセクションを通って延びる固定エレメント受入孔を含む、請求項12に記載のキット。
  14. 前記第1のハーフヘッドセクションのそれぞれが、リンクを介して前記対応する第1のハーフベース部分に結合され、それにより、前記プレートの長手方向軸に実質的に垂直な軸を中心として、前記対応する第1のハーフベース部分に対する前記第1のハーフヘッドセクションの回転が可能になる請求項13に記載のキット。
  15. 前記第2のベースハーフが、第2のハーフベース部分の一端から延びる第2のハーフヘッドセクションを有し、前記第2のハーフヘッドセクションが、リンクを介して前記第2のハーフベース部分に結合され、それにより、前記プレートの長手方向軸に実質的に垂直な軸を中心として、前記第2のハーフベース部分に対する前記第2のハーフヘッドセクションの回転が可能になる請求項12に記載のキット。
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