JP5797898B2 - 骨用タップ治具 - Google Patents

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Description

本発明は骨用タップ治具に関し、更に詳しくは、タップ深さを制御してタップを立てることができる骨用タップ治具に関する。
近年、金属製の骨接合ネジと骨接合プレートに代えて、ポリ乳酸などの生体内分解吸収性ポリマーからなる骨接合ネジと骨接合プレートを使用し、頭蓋骨など生体骨の骨折部位や骨切部位の骨接合を行うのが一般的になってきた。その場合には、骨折部位や骨切部位の生体骨にドリルで穴をあけ、その内面に骨用タップ治具でタップをきって、骨接合ネジをねじ込むネジ穴を形成する必要がある。
そのような骨用タップ治具の一例として、軸部の先端側に特定のネジ穴を切ることができるネジ切り部を設け、軸部の後端に回転用バーハンドルを設けたT字形の骨用タップ治具が知られている(特許文献1)。
また、他の例として、切削用ネジ山を有するシャフトと、シャフトの軸線に沿って並進可能に形状決め及び寸法決めされ、切削用ネジ山の有効長さを調節するストップカラーと、ストップカラーに係合するように形状決め及び寸法決めされ、シャフトの軸線方向にストップカラーが移動するのを防止するロックカラーとからなるタップ組立体も知られている(特許文献2)。
特開平10−272141号公報 特表2006−506131号公報
しかしながら、前記特許文献1の骨用タップ治具はタップ深さを制御する手段を持たないため、以下のような問題があった。即ち、頭蓋骨の骨切部位を接合する場合を例にとって説明すると、先ず、骨切部位の頭蓋骨にドリルで穴をあけるときには、ドリルが頭蓋骨を貫通して頭蓋骨の下側の髄膜や脳を損傷することがないように、頭蓋骨の骨切部位の隙間から骨切部位の下側に金属片を挿入してドリルで穴をあける。次いで、頭蓋骨の骨切部位を隙間なく合わせ、その上に重ねた骨接合プレートの穴から骨用タップ治具のネジ切り部を頭蓋骨の穴にねじ込んでタップを切るのであるが、このときには骨切部位を隙間なく合わせて骨接合プレートを重ねているので、ドリルで穴をあけるときのように貫通防止用の金属片を頭蓋骨の下側に挿入することができない。そのため、前記特許文献1のようにタップ深さを制御する手段を持たない骨用タップ治具でタップを切ると、誤って先端のネジ切り部が頭蓋骨の穴を突き抜けて頭蓋骨の下側の髄膜や脳を損傷する危険があった。
これに対し、前記特許文献2のようにシャフトの切削用ネジ山の有効長さを調節するストップカラーと、ストップカラーの移動を防止するロックカラーを備えたタップ組立体は、ストップカラーによってタップ深さを制御できるため、上記のような問題は生じない。けれども、このタップ組立体は、タップ作業の都度、切削用ネジ山が所定の有効長さとなるようにストップカラーの位置を決め、ロックカラーでストップカラーを固定して組立てる必要があるため、この組立作業が面倒という問題があり、しかも、タップ作業後には分解して、掃除がし辛い複雑な形状のストップカラーやロックカラーを掃除する必要があるため、この分解、掃除作業も面倒という問題があった。
本発明は上記事情の下になされたもので、その解決しようとする課題は、タップ深さを制御できるためタップ部(ネジ切り部)で下方の生体軟組織を傷つける危険性がなく、しかも、タップ作業前の組立作業やタップ作業後の分解、掃除作業を簡単に行うことができる骨用タップ治具を提供することにある。
上記の課題を解決するため、本発明に係る骨用タップ治具は、骨にタップ深さを制御してタップを立てる骨用タップ治具であって、ハンドル部から突き出す軸部の前端にタップ部(ネジ切り部)を設けたタップ治具本体と、タップ深さ制御用筒体とを具備し、タップ治具本体の軸部にタップ深さ制御用筒体を外嵌してタップ深さ制御用筒体の内面とタップ治具本体の軸部の外面を少なくとも二箇所で接触させ、その摩擦抵抗でタップ深さ制御用筒体を脱落しないように仮止めした状態で脱着可能に挿着して、タップ深さ制御用筒体の後端をタップ治具本体のハンドル部の前端又は軸部外面に形成した当止部に前方から当止させると共に、タップ深さ制御用筒体の前端開口からタップ治具本体のタップ部を所定寸法だけ突出させたことを特徴とするものである。
本発明の骨用タップ治具の代表的な一つの態様は、タップ深さ制御用筒体を僅かに湾曲させ、該筒体の凹曲側内面の一箇所と、凸曲側内面の上記箇所より前方及び後方にそれぞれ位置する二箇所を、タップ治具本体の軸部の外面に接触させるものであり、他の一つの態様は、タップ深さ制御用筒体の内面又はタップ治具本体の軸部の外面に、一対の凸部を周方向に180°の間隔をあけて形成し、該凸部をタップ治具本体の軸部の外面又はタップ深さ制御用筒体の内面に接触させるものである。
本発明の骨用タップ治具のように、タップ治具本体の軸部にタップ深さ制御用筒体を外嵌してタップ深さ制御用筒体の内面とタップ治具本体の軸部の外面を少なくとも二箇所で接触させ、その摩擦抵抗でタップ深さ制御用筒体を脱落しないように仮止めした状態で脱着可能に挿着して、タップ深さ制御用筒体の後端をタップ治具本体のハンドル部の前端又は軸部外面に形成した当止部に前方から当止させると共に、タップ深さ制御用筒体の前端開口からタップ治具本体のタップ部(ネジ切り部)を所定寸法だけ突出させたものは、骨折部位又は骨切部位の生体骨にドリルで穴をあけ、その上に重ねた骨接合プレートの穴からタップ治具本体のタップ部を生体骨の穴にねじ込んでタップを切る際に、タップ深さ制御用筒体の前端が骨接合プレートの表面に当たるまでタップ部をねじ込むと、それ以上深くタップ部をねじ込んでタップを切ることが不可能になる。本発明の骨用タップ治具は、このようにタップ深さを制御して、所定のタップ深さ(タップ部の上記突出寸法から骨接合プレートの厚み寸法を差し引いた寸法に等しいタップ深さ)を有するネジ穴を形成できるので、タップ部が生体骨の穴を突き抜けて生体組織を傷つける危険を確実に解消することができる。そして、長さの異なるタップ深さ制御用筒体を外嵌挿着してタップ部の突出寸法を変更することにより、タップ深さの異なるネジ穴を形成することができる。
また、タップ深さ制御用筒体の内面とタップ治具本体の軸部の外面を少なくとも二箇所で接触させ、その摩擦抵抗でタップ治具本体の軸部に仮止め状態で外嵌挿着されるタップ深さ制御用筒体は、小さな力で容易に抜き挿しして簡単に脱着できるものであり、かつ、掃除がし易い単純な筒体であるから、本発明の骨用タップ治具は、前記特許文献2のタップ組立体に比べて、タップ作業前の組立作業(タップ深さ制御用筒体の挿着作業)やタップ作業後の分解、掃除作業(タップ深さ制御用筒体の抜取り作業及び掃除作業)を簡単に行うことができる。
特に、タップ深さ制御用筒体を僅かに湾曲させ、該筒体の凹曲側内面の一箇所と、凸曲側内面の上記箇所より前方及び後方にそれぞれ位置する二箇所を、タップ治具本体の軸部の外面に接触させたものは、上記の作用効果に加えて、タップ深さ制御用筒体を合計三箇所の接触箇所で安定良くタップ治具本体の軸部に仮止め状態で外嵌挿着できる利点がある。しかも、このように僅かに湾曲させたタップ深さ制御用筒体は、曲げ加工以外に何の加工もする必要がないので、加工コストが安く経済的に有利であり、タップ作業後の掃除もし易いので、メンテナンスの面でも有利である。
また、タップ深さ制御用筒体の内面又はタップ治具本体の軸部の外面に、一対の凸部を周方向に180°の間隔をあけて形成し、該凸部をタップ治具本体の軸部の外面又はタップ深さ制御用筒体の内面に接触させた骨用タップ治具は、一対の凸部の接触抵抗によってタップ深さ制御用筒体を脱落しないように仮止め状態でタップ治具本体の軸部に外嵌挿着することができ、凸部の高さを変えて接触抵抗を増減すれば、タップ深さ制御用筒体の抜き挿しに要する力を簡単に調節することができる。
本発明の一実施形態に係る骨用タップ治具の側面図であって、(a)は短い方のタップ深さ制御用筒体を外嵌挿着したものを示し、(b)は長い方のタップ深さ制御用筒体を外嵌挿着したものを示す。 同骨用タップ治具のタップ治具本体と、長さが異なる2本のタップ深さ制御用筒体を示す側面図である。 同骨用タップ治具のタップ深さ制御用筒体を外嵌挿着した部分の縦断面図である。 (a)(b)はそれぞれ本発明の他の実施形態に係る骨用タップ治具のタップ深さ制御用筒体を外嵌挿着した部分の横断面図である。 (a)(b)(c)はそれぞれタップ深さ制御用筒体の異なる形状の前端開口部を示す部分縦断面図である。 本発明に係る骨用タップ治具の一使用例の説明図である。
以下、図面に基づいて、本発明に係る骨用タップ治具の代表的な実施形態を詳細に説明する。
この実施形態の骨用タップ治具は、図2に示すように、タップ治具本体1と、長さの異なる2本のタップ深さ制御用筒体2L,2Sとをセットで具備したものである。タップ治具本体1は、手にしっかり握ることができる形状とされたハンドル部1aと、該ハンドル部1aの前端から突き出した異径の軸部1bと、該軸部1bの前端に形成されたタップ部1c(ネジ切り部)とを有するもので、異径軸部1bの前端側は小径軸部10b、後端側は大径軸部11bとされている。そして、小径軸部10bと大径軸部11bの間の段差部12bには前窄まりのテーパーが形成されており、タップ深さ制御用筒体2L,2Sがこのテーパー付きの段差部12bに案内されて大径軸部11bに容易に外嵌挿着できるようになっている。
上記のタップ部1cは、ドリルで生体骨にあけた穴の内面にネジ溝を切るためのネジ山10cを小径軸部10bの前端部の外周面に形成したものであって、骨接合ネジのネジ山に対応してタップ部1cのネジ山10cの形状、ピッチ、山径、谷径などが設定されており、また、タップ部1cの有効長さは骨接合ネジの有効ネジ長さよりも長く設定されている。
タップ治具本体1のハンドル部1aの材質は限定されないが、例えば、強度の大きい木材、合成樹脂、これらを補強金具で補強したものなどが好適であり、また、軸部1b及びタップ部1cの材質は、硬くて錆びにくいステンレス鋼などの金属が好適である。
一方、前記のタップ深さ制御用筒体2L,2Sは、図1(a)(b),図3に示すように、タップ治具本体1の異径軸部1bに外嵌挿着されるものであって、長い方のタップ深さ制御用筒体2Lも短い方のタップ深さ制御用筒体2Sも、その筒体後端がタップ治具本体1のハンドル部1aの前端に形成された当止部10aに前方から当止されており、この筒体2L,2Sの前端開口からタップ治具本体1のタップ部1cが突き出している。従って、タップ部1cの突出寸法は、図1(a)に示すように短いタップ深さ制御用筒体2Sを外嵌挿着した場合の方が、図1(b)に示すように長いタップ深さ制御用筒体2Lを外嵌挿着した場合よりも大きくなっている。本実施形態のような頭蓋骨用のタップ治具では、例えば厚みが1mmの骨接合プレートをネジ長が2.7mmあるいは3.7mmのネジで固定する場合、タップ部1cの好ましい突出寸法は3.7mmあるいは4.7mm程度であるから、短い方のタップ深さ制御用筒体2Sを外嵌挿着したときのタップ部1cの突出寸法が4.7mm程度となり、長い方のタップ深さ制御用筒体2Lを外嵌挿着したときのタップ部1cの突出寸法が3.7mm程度となるように、異径軸部1bとタップ部1cの合計長さを考慮して、双方のタップ深さ制御用筒体2L,2Sの長さを設定することが好ましい。このように骨接合プレートの厚みと使用するネジの長さの組み合わせを考慮してタップ深さ制御用筒体の長さを設定したものを揃えることにより、タップ部の突出寸法が容易に変更でき、タップ部が生体骨の穴を突き抜けて生体組織を傷つけることなくタップ深さの異なるネジ穴を形成することができる。
なお、タップ深さ制御用筒体2L,2Sの後端は、タップ治具本体1のハンドル部1aの前端面を当止部として前方から該前端面に当止させるようにしてもよく、また、異径軸部1bの大径軸部11bの後部外面に鍔状の当止部(不図示)を形成して該当止部に前方から当止させるようにしてもよい。
長さの異なるタップ深さ制御用筒体2L,2Sは、いずれも内径や筒壁の厚さが同一とされ、内径は大径軸部11bの直径よりも少し大きくなっている。そして、これらのタップ深さ制御用筒体2L,2Sは、いずれも同一の曲率半径で曲げ加工されて僅かに湾曲しており、図3に示すように、該筒体2L,2Sをタップ治具本体1の異径軸部1bに外嵌挿着すると、該筒体2L,2Sの凹曲側内面の一箇所Pと、凸曲側内面の前記箇所Pより前方及び後方にそれぞれ位置する二箇所P,P(Pは凸曲側内面の後端箇所)が、大径軸部11bの中間部と前後両端部の外面に接触し、これら三箇所P,P,Pの摩擦抵抗(接触抵抗)によって、タップ深さ制御用筒体2L,2Sが脱落しないように仮止めされた状態で脱着可能にタップ治具本体1の軸部1bに安定良く取付けられるようになっている。
タップ深さ制御用筒体2L,2Sの曲率半径は、該筒体2L,2Sの内径と大径軸部11bの外径との寸法差や、大径軸部11bの長さなどを考慮して、上記三箇所P,P,Pで接触するように設定すればよい。その場合、タップ深さ制御用筒体2L,2Sの内径と大径軸部11bの外径との寸法差が大きくなるほど、該筒体2L,2Sの曲率半径は小さくなり、該筒体2L,2Sの前端開口部の内面が異径軸部1bの前端のタップ部1cに接触することになるので、この接触を回避できるように該筒体2L,2Sの内径と大径軸部11bの外径との寸法差を充分小さく設定することが重要である。
例えば、異径軸部1bの長さが63mm程度、大径軸部11bの長さが44mm程度、その外径が3mm程度、小径軸部の長さが19mm程度、その外径が2mm程度、タップ部1cの長さが8mm程度、その外径(山径)が2mm程度に設定された頭蓋骨用のタップ治具を使用して、厚みが1mmの骨接合プレートをネジ長が2.7mmあるいは3.7mmのネジで固定する場合、タップ深さ制御用筒体2L,2Sの内径を3mm程度、曲率を1〜2°程度、長い方のタップ深さ制御用筒体2Lの長さを67.3mm程度、短い方のタップ深さ制御用筒体2Sの長さを66.3mm程度に設定すると、前述したようにタップ深さ制御用筒体2L,2Sの内面が三箇所P,P,Pで大径軸部11bに接触して仮止め状態で脱着可能に異径軸部1bに挿着され、しかも、該筒体2L,2Sの前端開口部の内面がタップ部1cに当たらず、かつ、筒体2L,2Sの前端開口からのタップ部1cの突出寸法がそれぞれ3.7mm程度と4.7mm程度になり、頭蓋骨に2.7mmあるいは3.7mmのネジ穴を形成するタップ治具を得ることができる。
タップ深さ制御用筒体2L,2Sの筒壁の厚さは特に制限されないが、あまり厚過ぎると曲げ加工がし辛くなり、材料コストも高くなるので、適度な実用的強度を有する厚さ、例えば0.2〜1.0mm程度とすることが好ましい。また、タップ深さ制御用筒体2L,2Sの材質は、タップ治具本体の異径軸部1b及びタップ部1cと同様の錆びにくいステンレス鋼などの金属が好適である。
本実施形態では、双方のタップ深さ制御用筒体2L,2Sの長さの差は1mm程度であり、双方の筒体2L,2Sを区別することが容易でないため、これらの筒体2L,2Sの外面には識別記号(不図示)を入れることが望ましい。
また、図5(a)に示すように、タップ深さ制御用筒体2L,2Sの前端面を凸曲面2aに形成したり、タップ深さ制御用筒体2L,2Sの前端部に、図5(b)に示すようなフランジ形状の当止部2b、又は、図5(c)に示すようなベルマウス形状の当止部2cを形成することも好ましい。このようにすると、後述するように、タップ深さ制御用筒体2L,2Sの前端が骨接合プレートに当たるまで骨用タップ治具のタップ部1cを骨接合プレートの穴から生体骨の穴にねじ込んでも、該筒体2L,2Sの前端によって骨接合プレートの表面に傷が付く心配がなくなり、特に、フランジ形状やベルマウス形状の当止部2b,2Sを形成した場合は、該筒体2L,2Sが骨接合プレートの穴に一部嵌まり込む心配もなくなる。同様に、タップ深さ制御用筒体2L,2Sの後端も、凸曲面にしたり、フランジ形状又はベルマウス形状の当止部を形成することが好ましい。
以上のような構成の骨用タップ治具は、図6に示すように、頭蓋骨など生体骨3の骨折部位又は骨切部位に重ねた骨接合プレート4の穴4aから、タップ治具本体1の異径軸部前端のタップ部1cを、ドリルで開けた生体骨の穴3aにねじ込むことにより、穴3aの内面にタップ(ネジ溝)を切って骨接合ネジ5をねじ込むネジ穴を形成する際に、タップ深さ制御用筒体2L又は2Sの前端が骨接合プレート4の表面に当たるまでタップ部1cをねじ込むと、それ以上深くタップ部1cをねじ込んでタップを切ることが不可能になる。そのため、タップ深さが制御され、所定のタップ深さ(タップ部1cの突出寸法から骨接合プレート4の厚さ寸法を差し引いた寸法に等しいタップ深さ)を有するネジ穴が形成されるので、タップ部1cが生体骨3の穴3aを突き抜けて下側の髄膜6や脳7などの生体軟組織を損傷する危険を確実に解消することができる。そして、長さの異なるタップ深さ制御用筒体2Lと2Sを交換して異径軸部に外嵌挿着すると、タップ部1cの突出寸法が変更されるので、タップ深さの異なるネジ穴を形成することができる。
また、タップ深さ制御用筒体2L,2Sは、前述したように内面の三箇所P,P,Pで異径軸部1bの大径軸部11bに接触し、その摩擦抵抗(接触抵抗)によって脱落しないように仮止め状態で安定良く外嵌挿着されているため、小さな力で容易に抜き挿しして簡単に脱着することができ、しかも、僅かに湾曲した掃除がし易い筒体であるから、この骨用タップ治具はタップ作業前の組立作業(タップ深さ制御用筒体2L,2Sの挿着作業)やタップ作業後の分解、掃除作業(タップ深さ制御用筒体2L,2Sの抜取り作業及び掃除作業)を簡単に行うことができる。
前記実施形態の骨用タップ治具は、タップ深さ制御用筒体2L,2Sを僅かに湾曲させて、その内面の三箇所P,P,Pを異径軸部1bの大径軸部11bに接触させることにより、タップ深さ制御用筒体2L,2Sを異径軸部1bに脱落しないように仮止めした状態で脱着可能に外嵌挿着しているが、本発明の骨用タップ治具は、タップ深さ制御用筒体2L,2Sの内面とタップ治具本体1の異径軸部1bの外面を少なくとも二箇所で接触させることによって、タップ深さ制御用筒体2L,2Sを異径軸部1bに脱落しないように仮止めした状態で脱着可能に外嵌挿着したものでもよい。
図4(a)(b)はその代表的な態様を示すもので、(a)は真っ直ぐなタップ深さ制御用筒体2L,2Sの内面に一対の凸部2d,2dを周方向に180°の間隔をあけて形成し、これらの凸部2d,2dを異径軸部1bの外面に接触させることによって、タップ深さ制御用筒体2L,2Sを異径軸部1bに脱落しないように仮止めした状態で脱着可能に外嵌挿着したものである。また、(b)は異径軸部1bの外面に一対の凸部13b,13bを周方向に180°の間隔をあけて形成し、これらの凸部を真っ直ぐなタップ深さ制御用筒体2L,2Sの内面に接触させることによって、タップ深さ制御用筒体2L,2Sを異径軸部1bに脱落しないように仮止めした状態で脱着可能に外嵌挿着したものである。
図4(a)(b)のように、一対の凸部2d,2d又は13b,13bを接触させてタップ深さ制御用筒体2L,2Sを異径軸部1bに外嵌挿着したものも、小さな力でタップ深さ制御用筒体を容易に抜き挿しして簡単に脱着することができ、また、凸部2d又は13bの高さを変えて接触抵抗を増減すれば、タップ深さ制御用筒体2L,2Sの抜き挿しに要する力を簡単に調節することもできる。
なお、タップ深さ制御用筒体2L,2Sの内面又はタップ治具本体1の異径軸部1bの外面に、凸部2d又は13bを周方向に等角度間隔をあけて3箇所以上形成し、これらの凸部2d又は13bを異径軸部1bの外面又はタップ深さ制御用筒体2L,2Sの内面に接触させるようにしても勿論よい。
1 タップ治具本体
1a ハンドル部
1b 軸部(異径軸部)
1c タップ部
10a 当止部
13d 凸部
2L,2S タップ深さ制御用筒体
2d 凸部
3 生体骨(頭蓋骨)
3a 生体骨にあけた穴
4 骨接合プレート
4a 骨接合プレートの穴
5 骨接合ネジ
6 髄膜
7 脳

Claims (3)

  1. 骨にタップ深さを制御してタップを立てる骨用タップ治具であって、ハンドル部から突き出す軸部の前端にタップ部を設けたタップ治具本体と、タップ深さ制御用筒体とを具備し、タップ治具本体の軸部にタップ深さ制御用筒体を外嵌してタップ深さ制御用筒体の内面とタップ治具本体の軸部の外面を少なくとも二箇所で接触させ、その摩擦抵抗でタップ深さ制御用筒体を脱落しないように仮止めした状態で脱着可能に挿着して、タップ深さ制御用筒体の後端をタップ治具本体のハンドル部の前端又は軸部外面に形成した当止部に前方から当止させると共に、タップ深さ制御用筒体の前端開口からタップ治具本体のタップ部を所定寸法だけ突出させたことを特徴とする骨用タップ治具。
  2. タップ深さ制御用筒体を僅かに湾曲させ、該筒体の凹曲側内面の一箇所と、凸曲側内面の上記箇所より前方及び後方にそれぞれ位置する二箇所を、タップ治具本体の軸部の外面に接触させたことを特徴とする請求項1に記載の骨用タップ治具。
  3. タップ深さ制御用筒体の内面又はタップ治具本体の軸部の外面に、一対の凸部を周方向に180°の間隔をあけて形成し、該凸部をタップ治具本体の軸部の外面又はタップ深さ制御用筒体の内面に接触させたことを特徴とする請求項1に記載の骨用タップ治具。
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