JP5422858B2 - 開放スペースによって接合された複合調節孔のある骨プレート - Google Patents

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Description

この発明は、整形外科手術に使用される移植整形外科装置、移植片および装具の分野のものである。特に、この発明は、骨折した骨を補強し、治療を促進する骨プレートに関するものである。
DCSシステムとして知られている圧縮ねじシステムは、永年にわたって外科手術に使用されてきた骨プレートシステムである。このシステムを使用する処理は、AOインスティテュート(スイス国、ダボス)、その目的のインスティテュート、新しい整形外科処理のプロモーションによって文書化されている。このシステムは、スロットを有する骨プレートを含む。スロットの一端が広いランドが骨プレートを貫通するスロットの部分に近接する段付き面を形成する。段付き面が球面エンドミルで切削され、球面段付き面が生じる。
展開したものでは、骨プレートはプレート長さ方向に沿って点在する独立したねじ孔および非ねじ孔を有する。この構成および他の構成において、孔間の距離は標準化されている。そのインサートに改良が加えられているが、ロッキング位置は予め決定され、制限された場所で使用することができるだけであり、外科的融通性は低い。他のものでは、膨張およびロックすることができるインサートが標準的骨プレートのスロットに入る。骨ねじがインサートの1つを貫通し、それにトルクが加えられたとき、インサートが膨張し、ねじを適所にロックする。しかしながら、このインサートは二次的作用でロックされる。この場合、長い手術室時間が要求され、処理が複雑化されるため、望ましくない。プレートが骨に固定される前、インサートを特別の位置に付加せねばならず、その後で挿入することはできない。これは手術時の配置の選択を制限する。
さらに、インサートは2つの単純面間の接触のフリクションロックによるものである。単純面フリクションロックに信頼性がなく、それはねじロック孔よりも容易に緩む。この構成の効果は、後述するねじプレートおよびねじ構成よりも劣る。
米国特許第5002544号(特許文献1)に下面に向かうよりも上面に向かうに従って広いプレートの長さ方向軸を横切る横断面をもつ骨接合圧力プレートが示されており、そのプレートは下面に形成された凹部を有し、骨に適用すると、骨とプレート間にスペースが生じる。ねじ孔間の横断面が減少し、この領域の曲げに対するプレートの抵抗は穴の領域よりも小さい。孔間の減少した曲げ抵抗のため、プレートは骨の形態に容易に適合する。さらに、孔が変形せず、疲れ強さの損失は最小限に止められ、ねじヘッドの不適合は最小限に止められる。
米国特許第5709686号(特許文献2)にねじ孔間の凹部または減少した厚さの部分を有する骨プレートが示されている。これらの凹部は骨プレートが曲がるとき、ねじ部分の歪みを防止する。しかしながら、骨プレートが骨に固定されると、非連続凹部が露出し、筋組織に接触し、それを悪化させるおそれがある。
米国特許第5733287号(特許文献3)にプレートと骨間の接触を減少させる下面7の横方向切れ目13および長さ方向切れ目14を有するプレートが示されている。横方向切れ目13によって孔間の横断面15が減少し、図3の実施例のように上面6の付加溝10によってそれが減少することはない。横断面が薄すぎないようにするため、上面6の溝10が短い部分溝16で非連続に形成され、孔8への円滑な推移が提供される。
PCT出願WO01/54601号(特許文献4)は、前述したDCSシステムとロッキングねじの特徴を組み合わせたものである。このシステムは、コンビスロットとして知られている。この構成において、スロットの段付き面は一端が他端よりも深くなるよう傾斜する。したがって、骨プレートを位置決めし、固定し、くさび作用によって生じる予荷重によって2つの骨断片を互いに圧縮することができる。骨は外科医が治療を促進させることができると信じる位置に配置される。
このコンビ孔は単一スロット内の2つの異なるオーバーラップ部分を有する。スロットの一方の部分は、標準骨ねじを収容し、他方の部分は骨プレートの頂面に直角のねじペグを収容する。コンビ孔はねじ部分が最内端にあり、非ねじ部分が骨プレートの両端に向かうよう配置される。この改良は、その装置を使用する整形外科医に選択の融通性をもたらし、孔を骨プレートの適宜の固定ポイントに生じさせることができる。しかしながら、ねじプレートの両端およびプレートの種々の位置でねじ部分に影響される外傷状態がある。さらに、骨折の特定の中心はなく、この場合、コンビ孔の使用は制限される。コンビ孔はスロット部分またはねじ部分でねじを固定することができるだけであり、両方でそれを達成することはできない。
特許出願第WO01/54601号は、ねじをプレートにロックすることができるが、非ねじスロットがユーザの可能性を制限し、ねじを任意の方向に配置することはできない。
さらに、展開したものにおいて、AOインスティテュートは骨プレートの両端に固定されるエンドペグを研究し、提案した。この構成は、骨ねじだけのものよりも骨の撓みに抵抗する。撓みは、骨プレートと骨間の連結を緩めることがある。
米国特許第5324290号(特許文献5)にスロットおよびスロットに沿って間隔を形成されたさら状円形状凹部切れ目を有する複合骨プレートが示されている(同様の構成が米国特許第4696290号(特許文献6)に示されている)。その骨プレートは骨に向かって押し付けられ、骨の形状に適合する(図2参照)。米国特許第3716050号(特許文献7)、同第3659595号(特許文献8)、同第5681311号(特許文献9)、同第5261910号(特許文献10)、同第5364399号(特許文献11)、およびドイツ国特許出願DE4341980A1号(特許文献12)にねじヘッドをもつ骨ねじに完全に適合しない通常のスロットと凹部の組み合わせが示されている。前述したコンビ孔およびフリクションロッキング構成と比較すると、外科医に選択の融通性をもたらす骨プレートが要求される。特に、プレートの位置の選択をもたらし、骨プレートを骨断片に確実に永久的に固定することができる骨プレートが要求される。
要求されるものは、外科医に選択の融通性をもたらす骨プレートであり、ロッキングねじおよびプレートを任意の方向に配置し、骨プレートを骨断片に確実に永久的に固定することができるようにすることである。
さらに、要求されるものは、孔のねじが曲がらず、歪まず、円滑な外面が維持されるようにするため、どこで骨プレートが曲がるかを決定する凹部を有する融通性のある骨プレートである。
最後に、要求されるものは、両方向の圧縮を生じさせる孔のある骨プレートである。
米国特許第5002544号明細書 米国特許第5709686号明細書 米国特許第5733287号明細書 PCT出願WO01/54601号明細書 米国特許第5324290号明細書 米国特許第4696290号明細書 米国特許第3716050号明細書 米国特許第3659595号明細書 米国特許第5681311号明細書 米国特許第5261910号明細書 米国特許第5364399号明細書 ドイツ国出願DE4341980A1号
この発明は、ヘッド半径rをもつ骨ねじを使用する複合構成の骨プレートに関するものである。骨プレートは主長さ方向軸、骨接触底面、および複数の骨ねじ孔のある頂面を有する。少なくとも一対の骨ねじ孔が接合する孔の対を形成する。接合された孔の対は、孔自体の開口スペースに接触する付加的開放スペースを含む。接合された孔の対は、孔の中心を通る軸に沿った孔の中心間距離dをもち、中心間距離dは孔の対に使用される独立した骨ねじヘッドの半径の合計(r1+r2)に等しいか、それよりも大きい。接合対のねじ孔はその間に配置された前述した開放スペース(またはバースペース)によって形成され、複合孔を提供し、開口は複合孔に“バーベル”状の形状を与える。付加的開放スペースはねじ孔の開口を接合する軸に対しセンターリングされた直線スロット、または収縮された、または“くびれた”スロットとして形成される。骨に適用されたとき、2つの異なる接合孔の対が骨切り術の場所の両側に配置される。修復される骨の生理によって複合骨プレートの骨ねじの形状を選択することができる。
この発明の目的は、外科医が2つの骨ねじを近接した位置に任意に配置することができ、近接した骨ねじのヘッドを接触させ、それがオーバーラップしないようにすることができるようにするにある。この発明の他の目的は、整形外科医に選択の大きい融通性をもたらし、固定するねじペグまたはねじを骨プレートに沿って間隔を置いて配置することができるようにするにある。
1Aおよび1Bは開放スペースを有するこの発明の骨プレートの平面図および骨プレートの第一端の拡大図である。 2Aおよび2Bは他の開放スペースを有するこの発明の骨プレートの平面図および骨プレートの第一端の拡大図である。 3Aおよび3Bは1Aおよび2Aの骨のプレートの3−3線横断面図であり、開放ペースの位置を示す。 この発明のねじおよび骨プレートの側面図である。 骨に固定された骨プレートの説明図である。 6Aおよび6Bは骨プレートの他の実施例の全体図および部分図であり、6Cおよび6Dはその骨プレートの平面図および底面図であり、6Eは2つの複合孔に挿入された骨ねじをもつ骨プレートの斜視図である。 この発明の用具の平面図である。
図面を参照すると、この発明の好ましい実施例の詳細が示されている。同一の符号は同一の部材を表わし、同様のエレメントは異なる記号を付加した同一の符号で示されている。
図1Aおよび2Aに示されているように、この骨プレート10は主長さ方向軸12、骨接触底面16(図4参照)、頂面14および第一20および第二22プレート端を有する。プレート10の頂面14からその底面16にのびる一連のねじの孔24がプレート軸12に沿って形成されている。ねじの孔24は骨ねじガイドとして作用し、それを通って尖った骨ねじ28が下側の骨に挿入され、骨プレート10を骨プレート10によって補強される骨の異なる部分または断片80に固定する(図5参照)。ねじの孔24はその中心27を通るねじ孔軸26(孔に挿入されるとき、ねじが通る通路)を有し、これは特定の適用または手術プロトコルによってねじの孔24の付近で骨プレート10の平面に対し、直角または角度をもって配置される(図1Bおよび2B参照)。
さらに、この発明の骨プレート10は開放スペース60によって接合された一対の小さい間隔を置いて配置されたねじの孔24からなる1つまたはそれ以上の複合孔40を有する。開放スペース60は2対の小さい間隔を置いて配置されたねじの孔24の開口間に配置され、それを接合し、ダンベルまたバーベルの形状の単一の開口をもつ複合孔を提供する。開放スペース60は直線スロット60a、または収縮された、またはくびれたスロット60bの形状であることが好ましい。開放スペースはねじの孔24bの開口を接合する半径方向軸42に対し、センターリングされている。前述したように、骨プレート10は開放スペース60によって接合された2つのねじシート孔34aからなる少なくとも1つの複合ねじ孔40を有する。しかしながら、2つよりも多いねじの孔24からなる複合ねじ孔40(図示せず)であってもよいが、少なくとも一対のねじの孔24が開放スペース60によって分離される。図1Aおよび1Bの好ましい実施例では、開放スペース60は収縮された、またはくびれた開放スペース60bである。図1Bに示されているように、収縮された、またはくびれた開放スペース60bは小さい間隔を置いて配置された孔24bの半径方向軸42に平行のコードをもつ2つの対面する弓状壁によって対の小さい間隔を置いて配置されたねじの孔24b間に形成された開放スペース60である。図2Aおよび2Bの他の実施例の開放スペース60は直線スロット開放スペース60aである。直線スロット開放スペースが2つの対面する平行壁60aによって対の小さい間隔を置いて配置されたねじ孔34a間に形成されている。
複合孔40はプレート軸12に対する遠い先端および近い先端の広い斜面41を有し、形成された多面ヘッドシート34を有する(図6E参照)。多面ヘッドシートの例は、細長いプレート11の少なくとも頂面14に形成されたねじ面、リング状面、およびテーパ面を含む。図示されているように、テーパ面は細長い面取りされたものであってもよい。
さらに、この骨プレート10はアングルねじ24aを有する。図1Bおよび2Bに示されているように、2つのアングル孔24a(骨プレート10のプレート端20、22の少なくとも一方に近接して配置されてることが好ましい)は、骨プレート10の底面16の垂線に対し角度をもって対向方向に形成されていることが好ましい。方向は種々の手術処理の最適性が提供されるよう選定される。この実施例では、プレート端20、22のアングル孔24aは骨プレート10の底面16に対しおよそ45度の角度をもって傾斜している。アングル孔24aが骨ねじ28を対向する角度をもって案内することができるよう配置され、骨プレート10を骨断片80に固定することができる(図5参照)。
ねじの孔24は多数のねじヘッド30および軸部分32を有する骨ねじ28を補う形状のものであってもよい。たとえば、図3Aおよび3Bに示されているように、骨ねじ28はねじヘッド30aまたは非ねじヘッド30bを有するものであってもよい。さらに、ねじヘッド30aのある骨ねじ28がねじ軸部分32aまたは非ねじ軸部分32bを有するようにしてもよい(図7参照)。ねじの孔24はねじシート34aまたは非ねじシート34bである骨ねじ28を収容し、ねじヘッド30aまたは非ねじヘッド30bを有する骨ねじ28を収容するヘッドシート34を有するものであってもよい。骨プレート10はロッキング骨ペグ50、すなわちねじヘッド30aおよび非ねじ軸部分30bのある骨ねじ28を使用するものであってもよい(図7参照)。ネジペグ50のヘッドに入り込むねじおよびねじ孔34aによってロックし、断片が堅固に固定されるようにすることが好ましい。使用されるロッキング構成は、機械的手段によってねじをロックするどのような周知の方法であってもよい。
図3Bおよび6Cに示されているように、重複孔40の2つのねじの孔24の中心間距離dは実質上2つのねじの孔24bの半径の合計に対応し、r1+r2=dである。この形状は、骨ねじ28を細長いプレート11に装備し、骨ねじ28のヘッド32をできるだけ近接するよう配置し、接触させることを容易にする。
図4の実施例では、一対のアングルのねじの孔24aが装備された骨ねじ28のある骨プレート10の第一プレート端20にある。この実施例では、第一プレート端20のアングルのねじの孔24aのねじ軸26が第二プレート端22に向かって傾斜する。骨ねじ軸26a、26bおよび細長いプレート11の軸12によって形成される三角形状によって三角形状トラス構造が生じ、これが装備された骨プレート10を緩める傾向のある力に対抗する。従って、この形状が幅広い方向の引き出し力に対抗する。図4に第二プレート端22に向かって傾斜する第一プレート端20のアングルのねじの孔24aのねじ軸26が示されているが、図1Bおよび2Bに示されているように、それらを逆方向に傾斜させてもよい。さらに、プレート端20、22付近のねじの孔24は骨プレート10の中央部に配置されたねじの孔24から独立したものである。他の実施例において、一対のアングルのねじの孔24aを骨プレート10の第一および第二プレート端20、22(図1Aおよび2A参照)、または細長いプレート11の他の位置に配置することができる。
図5に示されているように、他の実施例では、骨プレート10は大腿骨骨切り術、内側膝蓋脱臼の矯正、および/またはその他の骨切り術に適したものである。骨プレート10は主長さ方向軸12、骨接触底面16および頂面14を有し、その1つまたはそれ以上の複合孔40は一対の近接するねじの孔24を有し、これはプレート11を通り、頂面14から底面16に通じる。近接する対のねじの孔24は多面ねじヘッド面34を有する。細長いプレート11が骨80に適用されるとき、2つの複合孔40が骨切り術の部分44の両側51に配置される。図示されているように、骨プレート10も2対のアングル孔24aを有する。対のねじの孔24を圧縮具として作用させることができる。骨部分80に適用されるとき、各対のねじの孔24を骨切り術の部分44の両側51に配置することができる。
骨プレート10aの他の実施例が図6A〜6Eに示されている。この実施例では、複合孔40aは前述した複合孔と同様のものであるが、それらは一方または両方のねじの孔24のねじヘッドシート34部分に配置された開放ノッチ84を有する。開放ノッチ84はそれがないと得られない望ましい利点を提供する。たとえば、図6Cに示されているように、自己ロッキングインサート92をノッチ84に配置し、ねじヘッド骨ねじ30aをねじの孔24aに装備するためのフリクションを増大させることができる。図6Cに示されているように、ねじの孔24は1つよりも多い開放ノッチ84aを有するものであってもよい。ノッチの利点の例が、図6Eに示されており、テンションワイヤ88を第一骨ねじ28dのまわりに湾曲させ、細長いプレート11の底面16に沿って配置し、ワイヤの両端を近接する第二骨ねじ28cの凹部ノッチ84bに通し、細長いプレート11の頂面14まで引き上げてもよい。図6Dの実施例では、細長いプレート11の底面16にプレート11の底面に入り込むクリアランスチャンネル94、94aが設けられている。クリアランスチャンネルは開放ノッチ84に通じ、テンションワイヤ88の通路を提供し、骨ねじ28が骨プレート10aにセットされた後、テンションワイヤ88を容易に開放ノッチ84から取り外すことができる。
ノッチ84は少なくとも1つのねじ面部分35および1つの非ねじ面部分35aのあるねじヘッドシート34aを有するねじの孔24を形成する。複合孔40aにおいて、ノッチ84がねじの孔24を形成し、ねじヘッドシート24aは少なくとも2つのねじ面部分35および2つの非ねじ面部分36を有し、少なくとも2つの非ねじ面部分の一方は、開放領域60である。
図7を参照すると、区画スペース104に収容される用具アイテム106の形状に対応する区画スペース104をもつ区画容器102を有する整形外科骨プレート用具100が示されている。用具100に収容される用具アイテム106は、同様の細長いプレート11aおよび11bを有する1つまたはそれ以上の骨プレート10、および複数の骨ねじ28を含み、骨ねじ28はこの発明のねじの孔24を使用することができる種々の形状のものであってもよい。たとえば、用具100にねじヘッド骨ねじ30a、非ねじヘッド骨ねじ30a(両方がねじ軸部をもつ)、およびねじヘッドペグ32b(すなわち、非ねし軸部)が含まれ、それらは種々の長さのものであってもよい。用具100に付加的に示されているものは、ドリルガイド110である。ドリルガイド110はねじの孔24のねじシート34aにねじ込むことができるねじ端112を有する。ねじガイドはねじの孔24から骨に挿入される骨ねじ28のための骨のパイロット孔を形成するドリルビット(図示せず)のためのガイドとして作用する中空孔114を有する。
利点において、オーバーラップするねじ孔(すなわち、それらの中心間の距離がdよりも小さい)場合と異なり、外科医は2つの骨ねじ28を互いに接触する極めて近い位置に並列させることができる。
他の利点において、この発明は、骨ねじ間のスペースを小さくすることができ、外科医はシンセス エス.エー.によって設立されたAOインスティテュートによって指示されている標準スペースを維持することができる。
他の利点において、骨折個所がねじの孔24間にあるとき、外科医は2つの骨ねじ28を骨折個所の両側に配置し、骨折した骨部分80を互いに固定し、最適治療を施すことができる。
この発明の利点において、骨プレート10は外科医に選択の融通性を提供し、固定するねじヘッドペグ50を細長いプレート11に沿ってどのような間隔を置いて配置することもできる。
他の利点において、骨プレート10は長さ方向軸12に対し角度をもって配置され、軸12に沿って段違いに配置された細長いプレート11の長さ方向軸12に沿って配置された複合孔40を提供することによって大きい選択の融通性を提供する。
他の利点において、細長いプレート11のねじヘッド孔34aに細長いプレート11の頂面14に直角のねじ軸26および細長いプレート11の頂面14に対し直角ではない角度のねじ軸26のねじ切り目が設けられる。
この複合骨プレート10の形状を患者の生理によって変化させてもよい。図示されているものは、骨切り術に適応するプレート80の融通性である。

Claims (10)

  1. 現場で使用し、少なくとも2つの骨部分の空間的関係を固定する骨プレートであって、
    a)長さ方向軸、骨接触底面、頂面、ヘッドを有する骨ねじを収容することができる前記底面と前記頂面間の厚さ、および第1のねじの孔および第2のねじの孔を含む複数のねじの孔を有する細長いプレートを備え、
    b)前記第1のねじの孔および第2のねじの孔はそれぞれ前記プレートの頂面から底面にのび、
    前記プレートの頂面の第1のねじの孔は第1の半径(r1)をもち、前記プレートの頂面の第2のねじの孔は第2の半径(r2)をもち、
    前記第1のねじの孔は前記プレートの頂面から少なくとも部分的に前記プレートの厚さにわたって前記第1のねじの孔のねじ部分までのびる圧縮斜面を有し、前記第1のねじの孔のねじ部分は前記プレートの底面までのび、前記第1の半径(r1)よりも小さい半径をもち、
    前記第2のねじの孔は前記プレートの頂面から少なくとも部分的に前記プレートの厚さにわたって前記第2のねじの孔のねじ部分までのびる圧縮斜面を有し、前記第2のねじの孔のねじ部分は前記プレートの底面までのび、前記第2の半径(r2)よりも小さい半径をもち、
    その各ねじの孔に通して半径(r)の頂面が形成されたヘッドを有する第1および第2の骨ねじを下側の骨部分に挿入し、前記細長いプレートを前記骨部分に固定することができ、第1の骨ねじのヘッドに前記第1のねじの孔の頂端に収容することができる半径(r)の第1の頂面が形成され、第2の骨ねじのヘッドに前記第2のねじの孔の頂端に収容することができる半径(r)の第2の頂面が形成され、
    c)前記第1のねじの孔および第2のねじの孔はバーベル形状をなす開放領域によって接合され、前記開放領域は2つの対向する非ねじ面によって形成され、各非ねじ面は前記プレートの頂面から少なくとも部分的に前記プレートの厚さにわたって下方および内方に非ねじ下側部分までのびる圧縮斜面を有し、前記プレートの頂面から底面にのびる複合孔を形成しており、
    d)前記開放領域は前記第1および第2のねじの孔の中心を通る面に沿ってその面から間隔を置いて配置され、前記第1および第2のねじの孔間に形成され、前記複合孔は前記プレートの頂面の第1および第2のねじの孔の半径の合計値(r1+r2)に等しい前記第1および第2のねじの孔の中心間の中心間距離(d)をもち、骨ねじが前記複合孔の第1および第2のねじの孔に配置されていないとき、前記開放領域に骨ねじを収容することができるようにしたことを特徴とする骨プレート。
  2. 前記第1のねじの孔の頂端の半径(r1)および第2のねじの孔の頂端の半径(r2)は前記開放領域にのびる請求項1に記載の骨プレート。
  3. 前記第1および第2のねじの孔はそれぞれ多面ヘッドシートを有する請求項1に記載の骨プレート。
  4. 前記開放領域はくびれた開放領域の形状である請求項1に記載の骨プレート。
  5. 前記複合孔を形成する第1および第2のねじの孔はねじ孔であり、ねじヘッドシートは少なくとも1つのねじ面部分および1つの非ねじ面部分を有する請求項1に記載の骨プレート。
  6. 前記複合孔の第1のねじの孔または第2のねじの孔はヘッドシートの面に入り込む少なくとも1つの開放ノッチを有する請求項1に記載の骨プレート。
  7. 前記複合孔の第1のねじの孔または第2のねじの孔はヘッドシートの面に入り込む少なくとも1つの開放ノッチを有する請求項1に記載の骨プレート。
  8. 整形外科用具の区画された部分に配置されている請求項1に記載の骨プレート。
  9. 前記複合孔の開放領域を形成する面間の距離が2(r1)または2(r2)よりも小さい請求項1に記載の骨プレート。
  10. 前記第1の半径(r1)は前記第2の半径(r2)と同一である請求項1に記載の骨プレート。
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