JP5426376B2 - 骨固定システムおよび使用方法 - Google Patents

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Description

本開示の実施の形態は一般に骨固定を成し遂げる器具および方法に関し、より詳細には、ある実施の形態にあっては第IV型回外外旋障害の整復および固定に関する。
大腿骨、脛骨、腓骨、および他の骨における骨折の治療は大抵前記骨の整復および固定を求めている。さらに、ある障害に対しては、前記骨折した骨および他の骨の間の動きを制限することが役に立ちかつ必要である。例えば、第IV型回外外旋障害の治療において、前記腓骨と脛骨との間の靭帯結合の動きを制限するが完全には阻害しないことは利益があり得る。現存する方法、器具および外科的技術は一般にそれらの意図した目的に対して十分ではあるけれども、それは全ての点において完全に満足すべきものではない。

図1は、本発明を実現する配置の部分正面概略図である。 図2は、図1の配置の2―2線視断面図である。 図3は、図1の配置の部分側面概略図である。 図4は、1つの操作位置における図1の前記器具16の選択された部品の部分正面概略図であって、配送器具の部品も示す。 図5は、図4に類似の部分正面概略図であるが、異なる操作位置を示している。 図6は、部分的に組み立てられた状態での図1の前記配置のいくつかの部品の部分正面概略図である。 図7は、部分的に組み立てられた状態での図1の前記配置の部分正面概略図である。 図8は、図3に類似するが、他の実施の形態に係る部分側面概略図である。 図9は、図3に類似するが、他の実施の形態に係る部分側面概略図である。 図10は、図1に類似するが、他の実施の形態に係る部分正面概略図である。 図11は、図10に示した他の実施の形態に係る11―11線視断面図である。 図12は、図10の他の実施の形態に係る部分側面概略図である。
詳細な説明
図1は、本発明の実施の形態に係る配置10の部分正面概略図である。前記配置10は、骨12、骨14および器具16を有する。図2は、図1の前記配置10の2―2線視断面図である。
図1に示した実施の形態において、前記骨12および骨14はヒトの足の一部であって、該骨12は脛骨であり、前記骨14は腓骨である。前記骨12は骨髄内管18および外部表面20を有している。同様に、前記骨14は骨髄内管22および外部表面23を有している。前記骨14は、また割目24をもっている。図2に最も良く示されているように、前記割目24は前記骨14にいくつかの骨片をもたせしめ、その内のいくつかが26、27、および28で示されている。
図1および図2に示すように、前記器具16は部材、すなわち骨髄内ロッド30を有する。前記骨髄内ロッド30は略円柱状であって、前記骨14の前記骨髄内管22内で受け止められるように形成されている。図1に示す実施の形態において、前記骨髄内ロッド30は、テーパ部分31を前記上端に有して、該骨髄内ロッドの前記骨髄内管22への挿入を容易にしている。図2に最も良く示されているように、前記骨髄内ロッド30は、中央の縦方向の孔32を有する。該孔32は、前記骨髄内ロッド30の前記下端を通して開口しかつ前記上端の近くの位置までの前記骨髄内ロッドの実質上全長にわたり延びている。前記骨髄内ロッド30は、強い外科的な品質の物質からなり、特にステンレス鋼で製造されている。2つの固定部材、すなわち骨螺子33が、前記骨髄内ロッド30内の軸方向に間隔をおいた横方向の平行孔を各々貫通して、図1に示すように、前記ロッドを前記骨14に固定している。前記横方向の孔は、概して前後方向に沿って前記骨髄内ロッド30を完全に貫通して延びる。図1の実施の形態において、前記骨螺子33はステンレス鋼で製造されている。図2に最も良く示されているように、前記骨髄内ロッド30は、また、骨螺子33用の前記孔の間に位置しかつ概して横方向に中心軸方向にまで延びる他の横孔34を有している。該孔34は前記ロッド30を完全に貫通して延びかつ前記骨螺子33が貫通する前記孔に関して約90度の角度で変位している。
前記器具16は、また、留め具35を有する。前記留め具35は、骨係合表面36をもった湾曲した板状部分を有する。図2に最も良く示されているように、前記骨係合表面36は湾曲して前記骨14の前記外部表面23の前記曲率と略一致する。したがって、前記骨係合表面36は、前記骨14と係合する凹面の表面を有している。図示された実施の形態において、前記凹面の表面は略円柱状であって、それが骨14の前記縦軸に平行に延びる。前記留め具35の前記骨係合表面36は前記骨断片26−28に隣接する前記骨14の前記外部表面23と係合する。前記骨係合表面は、間隔を置いた複数の表面部分を有し、該表面部分は、各異なる方向に前記骨14に力を及ぼす。例として、これらの表面部分の2つが図2に、符号37および38で示されている。前記間隔を置いた表面部分37,38は、前記軸39および軸40に平行な方向に沿って、各力を及ぼす。前記軸39および40は、相互にある角度をもっている。図2に最も良く示されているように、前記留め具35は、また、前記表面36の中央部分から外方向に突出する突起41を有している。前記突起41は略円柱状であって、前記骨14内に延びている。前記突起41内の中央の縦孔42は完全に前記留め具35を貫通して延びている。前記留め具35は可撓性のある外科的品質の物質で製造され、特に、コバルト・クロムで製造されている。図3は、図1の前記配置10の部分側面概略図である。図示されているように、前記留め具35の前記板状部分は丸みを帯びた角を持つ略長方形である。
図1および図2に戻り、前記器具16は、また、可撓性のある細長要素、すなわちケーブル43を有する。前記ケーブル43は可撓性のある外科的品質の物質、特に、コバルト・クロムから作られたものから形成されている。前記ケーブル43は部分44、部分45および部分46を有する。図1および図2に示した実施の形態において、前記ケーブル43の部分44−46は実質上同じ直径をもち、前記ケーブル43は前記留め具35における前記孔、前記骨髄内ロッド30内の孔34および前記骨12、14の双方の部分を通って延びている。前記ケーブル43は実質上ぴんと張られているが撓み得る。フェルール48はそれを前記ケーブル43に圧着することによって前記部分44にしっかりと固定されている。前記フェルール48は変形可能な外科的品質の物質、特にコバルト・クロムから作られたものから形成されている。
機構50が前記部分45と結合している。図4は、ある操作位置での図1の前記器具16の選択した部品の部分正面概略図であり、また配送器具の部分62をも示す。図5は図4に類似の部分正面概略図であるが、異なる操作位置を示す。
前記機構50は領域52を有する。該領域52は骨係合表面53を有する。該領域52は略円柱状であり、丸みを帯びた端面54を有し、かつ、中央の縦孔56を有する。前記孔56は領域52の端面54から遠い前記端を通って開口し、端面54に近い位置にまで延びている。前記孔56は、前記ケーブル43の外径と略等しい直径をもつ。端面54の近くの領域52の前記端はケーブル部分45の前記端と圧着されて前記機構50を前記ケーブル43と結合している。前記ケーブル43の前記可撓性の性質は、前記ケーブルに関し前記機構50の制限されたピボットのような動きを可能にする。前記ケーブルの前記部分45の前記端は図5に示す位置に曲げられている。前記部分45は、図4に示すように、他の位置に変形可能であるが、弾力があるので、図5に示すように曲げられた前記位置にまで戻る。前記領域52はまた、前記骨係合表面53を有する側壁を通してスロット58を有する。前記スロット58は前記孔56と連通しかつ軸方向に沿って領域52の前記左端から、図4に示すように、領域52の長さの略半分延びる。前記領域52は、また、端部60を有する。前記端部60は領域52の前記外径よりも小さい直径をもち実質上円柱状である。前記端部60はまた、領域52の縦方向の軸に関してある角度で延びる傾斜表面61を有する。本実施の形態にあっては、前記領域52はコバルト・クロムで製造される。
図4および図5において、前記ケーブル43および機構50が、配送器具の部分であるカニューレ62と組み合わされて示されている。前記カニューレ62は外科的品質の物質、特にステンレス鋼から製造されている。前記カニューレ62は円柱状であって、その全長に沿って延びる孔64をもつ。この実施の形態では、前記孔64の前記径は前記ケーブル43の前記外径よりもやや大きく、前記ケーブル43は前記孔内を摺動可能である。さらに、図4に示すように、前記孔64の直径は前記カニューレ内で領域52の前記端部60が嵌まり込む大きさである。
前記領域52は2つの位置間を移動可能であり、1の位置は、前記領域52が前記ケーブル43の縦軸66と略平行である挿入位置(図4に示すように)であり、他の位置は、前記領域52が前記ケーブル(図1および図2に示されているように)の縦軸66に関してある角度にある骨係合位置である。前記ケーブル43における前記曲げは、弾性的に、前記領域52を前記骨係合位置に向かって付勢している。前記スロット58は前記ケーブル43の一部を受け止め、その際、前記領域52は前記骨係合位置にあって、前記領域52は前記ケーブルの縦軸に関して回転可能である。
前記器具16は前記断片24の整復および固定のためおよび前記骨12、14の間の靭帯結合動作の制限のために用いられる。前記器具16は、次の態様で組み立てられて埋め込まれる。前記骨髄内ロッド30は、既知の技術を用いて断片24を横切って延びる前記骨14の前記骨髄内管22内に導入される。
前記骨髄内ロッド30は骨螺子33によって適所に固定される。一旦適所に固定されると前記骨髄内ロッド30は前記断片24を整列しかつ安定化するのに役に立つ。
図6は、部分的に組み立てられた状態での図1の前記配置10のいくつかの前記部品の部分正面概略図である。図6によると、前記ケーブル43が、横方向から接近して腓骨14へ挿入される工程において示されている。前記ケーブル43はカニューレ62を貫通しかつ一端で前記機構50としっかりと結合している。前記端部60は前記カニューレ62で受け止められて、挿入の間に前記取付位置において前記領域52を保持する。前記カニューレ62は前記機構50と協働して前記カニューレが前進するにつれて前記機構50および、したがって前記ケーブル43は、また、前進する。前記機構50の前記丸みを帯びた先端54は前記ケーブル43およびカニューレ62をロッド30の孔34を通してかつ骨12、14の部分を通して案内するのに役立つ。この実施の形態において、ドリルが用いられて前記カニューレ62の挿入に先立って、骨12,14を通る通路を孔34と一直線に並ぶように形成する。
図7は部分的に組み立てられた状態での図1の前記配置10の部分正面概略図である。一旦前記機構50が、骨14を全面的に貫通し、前記骨12および骨14の間の前記ギャップを横切って、かつ骨12を全面的に貫通すると、前記領域52は前記挿入位置―図6に示すように前記ケーブル43の縦軸66と実質上一直線に―から前記骨係合位置まで―図7に示すように、前記ケーブルの前記縦軸66に関してある角度で―移動する。前述したように、前記ケーブル43は曲げられて、それが弾性的に前記領域52を前記骨係合位置にまで付勢する。したがって、前記挿入位置と前記骨係合位置との間の前記領域52の移動は前記ケーブル43に関して前記カニューレ62を引っこめるかまたは前記カニューレに対して前記ケーブルを延ばすかのいずれかによって達成することができる。前記傾斜表面61は、前記挿入位置と前記骨係合位置との間での前記領域52の移動を、前記端部60がより簡単に前記カニューレ62から外されかつ前記骨係合位置にまで回転されることを可能とすることによって容易化される。前記カニューレ62は、一旦前記領域52が前記骨係合位置にあれば除去される。
図7によると、一旦前記領域52が前記骨係合位置にまで挿入されかつ回転されると、前記骨係合表面53は前記骨12の前記外部表面20に寄りかかる。前記外部表面20と前記骨係合表面53との係合は、図7に示すように、前記ケーブル43の左側の横方向の動きを阻害する。これは、また、前記ケーブル43が張られることを可能とする。図7は前記留め具35および前記ケーブル43に摺動可能に支持された前記圧着されていないフェルール48を示す。前記留め具35は前記ケーブル43に沿って右方向に前記突起41が前記骨14の少なくとも一部分内に位置するまで移動する。前記骨係合表面36は最初に、前記骨の断片26−28(図2)に隣接する前記骨14の前記外部表面23と係合している。前記留め具35が正しい位置に移動すると、前記骨係合表面36が、前記骨の断片に作用して前記割目24を整復することに役立つ。一旦正しい位置にあれば、前記骨係合表面36が機能して正しく前記骨の断片を適所に整列させて保持する。前記フェルール48は、それから前記ケーブル43に沿って左側方向に前記ケーブルに沿って前記留め具35に隣接する位置にまで進む。前記ケーブル43の前記左側の端は図7で、左側方向に引っ張られ、前記ケーブルに張力を与え、かつ、前記フェルール48は右側方向に押圧され、それから前記ケーブル43に圧着される。一旦前記フェルール48が前記ケーブル43に圧着されると、前記ケーブルの部分44の前記端は切断され、図1および図2に示すように、それは前記フェルール48を越えて延びない。前記ケーブル43が前記フェルール48を圧着する前に張力が与えられるので、前記留め具35は前記外側の骨表面23および骨断片に関して適所に固く保持されるだろう。さらに、ケーブル43に沿った前記張力は、また、前記骨12と骨14との間の前記動きを制限しまたは安定化させることに役立つ。前記ケーブル43の前記可撓性はある限定された靭帯結合動作を可能にする。したがって、前記器具16は同時に前記割目24を整復させかつ固定化しかつ前記骨12と骨14との間の靭帯結合動作を制限することができる。
前記骨髄内ロッド30、前記骨螺子33、前記留め具35、前記ケーブル43、前記フェルール48および前記結合機構50を含む前記器具16の部品は、ステンレス鋼およびコバルト・クロムを含有する特別な外科的品質の物質から製造されるように記述した。しかしながら、これらの部品は、代わりに、チタンおよびチタン化合物のような金属、ポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketone)(PEEK)のような高分子、または他の任意の適当な物質を含有する他の適当な外科的品質の物質から製造することができる。さらに、特別な部品のためには、前記物質は、望まれる可撓性または非可撓性に基づいて選択されることができる。さらに、前記種々の部品に対する前記実際の形状、大きさおよび物質の選択は変更され、例えば、特別な応用または患者のために修正される。
例えば、図8は図3に類似しているが、図3の前記留め具35の他の実施の形態に係る留め具68を示す部分側面概略図である。前記留め具68は、湾曲した上端および下端を有する点を除き、図示したように前述した前記留め具35と類似している。図9は、図3に類似しているが、図3の前記留め具35の他の実施の形態に係る留め具70を示す部分側面概略図である。前記留め具70は、滑らかな輪郭をもった「砂時計」状の湾曲した形状を有する点を除き、図示したように、留め具35と類似している。
図10は、図1に類似する部分正面概略図であるが、前記器具16の他の実施の形態である器具71を示している。図11は11−11切断線に沿った図10の前記器具71の断面図である。図10および図11に示された前記器具71は、下記の相違点を除き上述した前記器具16に類似している。
図10および図11に示すように、前記器具71は留め具72を有する。前記留め具72は骨係合表面74をもった湾曲部分を有する。図11に最も良く示されているように、前記骨係合表面74は前記骨14の前記外部表面23の前記曲率と略一致するように湾曲している。したがって、前記骨係合表面74は、前記骨14と係合する凹面状表面をもっている。例示された前記実施の形態において、前記凹面状表面は略円柱状で、その軸が骨14の前記縦軸に平行に延びるように向いている。前記留め具72の前記骨係合表面74は前記骨断片26−28に隣接する前記骨14の前記外部表面23と係合する。前記留め具72は各端で返し76、78を有する。前記返し76、78は、図示するように、概して前記留め具の前記中央に鋭角で向かうように前記骨係合表面74から延びている。また、前記返し76,78は前記骨14との係合を容易化するように尖らせている。前記返し76,78は前記骨14の前記外部表面23に対して前記留め具72を固定化しかつ前記割目24の正しい整復のために前記骨断片26−28を適所に保持するのに役に立つ。しかしながら、前記返し76,78の前記角度は、前記留め具72が前記返しからの妨害なしに、前記骨14の周りに位置するように強いられることを可能にしている。一旦正しい位置にあると、前記返し76,78は前記骨14と係合して前記留め具を適所に保持し、前記留め具72が前記骨断片26−28または骨14から離れて適所を外れて移動することを防止する。
図11に最も良く示されているように、前記留め具72は、また、前記表面74の前記中心から偏心した位置から外側に突出する突起80を有する。該突起80は略円柱状であって前記骨14に延びる。前記中心を外れた突起80は前記骨髄内ロッド30の前記孔34と結合するように設けられている。前記中心を外れた突起80は、中心を外れた位置で、前記骨髄内ロッドが前記骨14の前記骨髄内管22に挿入された位置で用いられる。図11は、前記突起80が、前記骨髄内ロッド30が中心位置より後側の位置に挿入された場所で前記孔34と係合することを示している。前記突起80内の中央の縦孔82は完全に前記留め具72を貫通するように延びている。
再び、図10および図11に戻り、前記器具71は、また、可撓性のある細長要素、すなわち、ケーブル43を有する。この実施の形態において、前記ケーブル43の前記部分44−46は実質上同一の直径である。前記ケーブル43は前記ケーブル部分44−46の前記直径に実質上等しい直径をもつ針83を用いて挿入される。前記ケーブル43は前記留め具72内の前記孔82、前記骨髄内ロッド30内の前記孔34、骨12、14の双方の部分、および前記骨の間の空隙を通って延びる。前記留め具72に隣接して、フェルール48が、前記ケーブル43への前記フェルールの圧着によって前記部分44にしっかりと固定されている。前記フェルール48は変形可能な外科的品質の物質で形成され、特にコバルト・クロムで製造されている。前記ケーブルの前記他端で、フェルール48に類似のフェルール84が、前記ケーブルに前記フェルールを圧着することによって前記部分45にしっかりと固定されている。前記フェルール84と前記骨12との間での前記ケーブルの周りの適当な場所にワッシャー86が置かれ前記フェルールおよび前記ケーブル43の部分45が前記骨12の前記外部表面20を越えて内側に動くことを妨げている。その目的のために、前記ワッシャー86は平坦な骨係合表面88を有する。前記ワッシャー86は、コバルト・クロムから形成されて、やや変形可能であって、前記骨12の前記外部表面20の前記輪郭に適合している。
図12は、図10の前記器具71の部分側面概略図である。図示するように、前記留め具71は細長くかつ先細りの端を有している。前記中央の縦孔82は、前記ケーブル43の前記直径よりもやや大きな直径を有して、前記ケーブルがそれを通過することを可能にしている。
いくつかの実施の形態にあっては、前記留め具35はやや可撓性をもちまたは変形可能である。その点において、いくつかの実施の形態では、前記留め具35は各端近くでは可撓性があり、その中央近くでは硬いかまたはより小さい可撓性をもつ。他の実施の形態においては、前記留め具35の前記骨係合表面36は実質上環状である。さらに、他の実施の形態にあっては、前記骨係合表面36は種々の曲率半径をもつ。また、さらに他の実施の形態にあっては、前記留め具35は樽状部すなわち突起41を有さなくても良い。さらに、他の実施の形態にあっては、骨螺子の個数は、増加しまたは減少し、前記骨螺子の前記向きが変えられても良く、かつ、前記骨螺子の前記位置は変更されても良い。前記ケーブル43の前記張力および可撓性は、前記特別の応用または患者に対して適合させても良い。
また、領域52は前記骨12の前記骨髄内管18に位置しながら前記骨係合位置にまで移動してもよい。そのような方法を用いることで、前記骨係合表面53は前記骨髄内管18を取り巻く前記皮質の骨物質上の表面と係合する。
したがって、全てのそのような修正および変更は、次の請求の範囲内で定義するような前記発明の範囲内に含まれることを意図している。また、いわゆる当業者は、そのような修正および等価な構造が、本開示の主旨および範囲から逸脱していないこと、およびそれらはここでの種々の変更、代用および代替を本発明の開示の前記主旨および範囲から逸脱することなくなされることができることを認識するであろう。「水平的な」、「垂直な」、「頂上」、「上側」、「下側」、「底」、「左側」、および、「右側」のような全ての空間的な言及は、例示の目的のみのためであって、本開示の前記範囲内で変更することが可能である。前記請求の範囲内で、機能付手段の語句は、記載された機能を実行するものとしてここに記載された前記構造、および構造的等価物のみならず等価な構造を包含するように意図したものである。

Claims (14)

  1. 貫通して延びる少なくとも3つの横方向の孔を有し腓骨の骨髄内管内で受け止められるように配置された細長部材と、
    前記少なくとも3つの横方向の孔の第1のものを通って延び前記腓骨の第1の部分と係合するように配置された第1の骨螺子と、
    前記少なくとも3つの横方向の孔の第2のものを通って延び前記腓骨の第2の部分と係合するように配置された第2の骨螺子と、
    少なくとも3つの横方向に延びる前記孔の第3のものおよび前記少なくとも3つの横方向に延びる孔の前記第3のものと一直線に並んだ前記腓骨および隣接する脛骨を貫通して延びる通路を通って延びるように配置した可撓性のある細長要素と、
    第1の骨用留め具と、
    第2の骨用留め具とを有し、
    前記第1の骨用留め具は、第1の骨係合表面を有し、かつ該第1の骨用留め具を前記可撓性のある細長要素の第1の部分と作用して結合するための第1の結合構造を有し、
    前記第1の骨用留め具は前記可撓性のある細長要素の前記第1の部分を前記脛骨の外部表面に固定するように配置され、
    前記第2の骨用留め具は、第2の骨係合表面および前記可撓性のある細長要素の第2の部分を受け止めるために貫通して延びる孔をもった突起を有し、かつ該第2の骨用留め具を前記細長要素の前記第2の部分と作用して結合するための第2の結合構造を有し、
    前記第2の骨用留め具は、前記可撓性のある細長要素の張力によって前記腓骨と脛骨との間の動きが制限されるように前記第2の骨用留め具の前記突起を前記腓骨の前記外部表面に係合することによる張力の下で、前記腓骨の外部表面に前記可撓性のある細長要素の前記第2の部分を、固定するように配置された器具。
  2. 前記第2の骨係合表面は凹面である請求項1に記載の器具。
  3. 前記第2の骨係合表面は外部の骨表面に略一致するように形成された請求項2に記載の器具。
  4. 前記第2の骨係合表面は前記腓骨の前記外部表面に略一致するように形成された請求項2に記載の器具。
  5. 前記第1の骨係合表面は平坦である請求項4に記載の器具。
  6. 前記可撓性のある細長要素は円柱状である請求項1に記載の器具。
  7. 前記可撓性のある細長要素はその長手方向に沿って一定の直径を有する請求項6に記載の器具。
  8. 前記第1の結合構造は、前記可撓性のある細長要素の前記第1の部分に圧着されて配置された第1のフェルールを有する請求項1に記載の器具。
  9. 前記第2の結合構造は、前記可撓性のある細長要素の前記第2の部分に圧着されて配置された第2のフェルールを有する請求項1に記載の器具。
  10. 前記第1および第2の骨係合表面が略相互に向き合い、かつ前記突起が前記第1の骨用留め具に向かって延びるように配置され、
    前記第1の結合構造の前記第1のフェルールは、前記第1の骨用留め具での前記第2の骨用留め具から遠い側で前記可撓性のある細長要素の前記第1の部分に圧着され、
    前記第2の結合構造の前記第2のフェルールは、前記第2の骨用留め具での前記第1の骨用留め具から遠い側で前記可撓性のある細長要素の前記第2の部分に圧着された請求項9に記載の器具。
  11. 前記突起は、前記第2の骨用留め具の中央部分に対して偏心した位置に位置する請求項1に記載の器具。
  12. 前記突起は、前記第2の骨用留め具の中央部分に位置した請求項1に記載の器具。
  13. 前記突起は、前記可撓性のある細長部材の前記第3の孔に少なくとも部分的に延びるように設けられた請求項1に記載の器具。
  14. 前記第2の骨係合表面が湾曲して前記第2の骨係合表面の第1の部分が第1の方向にある前記腓骨上に力を及ぼし、前記第2の骨係合表面の第2の部分は、前記第1の方向に関しある角度の第2の方向に前記腓骨上にある力を及ぼす請求項1に記載の装置。
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