JP5823752B2 - Bone fixation screws - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、開頭手術等で用いられる自己穿孔式の骨固定用ネジに関する。   The present invention relates to a self-piercing bone fixing screw used in, for example, a craniotomy.

例えば、脳腫瘍や脳血栓等の治療のために、開頭手術を行うことがある。この開頭手術は、側頭部の頭皮を切開して、頭蓋骨の側頭部にバーホールと呼ばれる孔を複数開け、これを起点として骨を切断し、切断した部分(骨弁という)を取り外して、頭蓋骨を開口し、この開口部を介して適宜治療を行った後、前記骨弁を開口部に戻して固定し、頭皮の傷を縫い合わせるという手順で行われる。   For example, craniotomy may be performed to treat brain tumors, cerebral thrombi, and the like. In this craniotomy, the scalp of the temporal region is incised, a plurality of holes called bar holes are made in the temporal region of the skull, the bone is cut starting from this, and the cut part (called bone flap) is removed. Then, the skull is opened, and treatment is appropriately performed through the opening, and then the bone flap is returned to the opening and fixed, and the wound on the scalp is sewn.

上記のように、頭蓋骨の開口部に戻された骨弁を頭蓋骨に固定する際には、両端にネジ孔が形成された細長いプレートや、四隅にネジ孔が形成された四角枠状のプレートなどが用いられるようになっている。そして、頭蓋骨の開口部周縁及び骨弁周縁の間に配置されたプレートの各ネジ孔に、ネジがねじ込まれて締付け固定される。このとき用いられるネジは、めねじ造成の必要がない自己穿孔式のもの(いわゆるタッピングねじ)が一般的に用いられている。こうして、プレートが頭蓋骨の開口部周縁及び骨弁にねじ込み固定されることで、プレートを介して頭蓋骨に骨弁が固定されるようになっている。   As mentioned above, when fixing the bone flap returned to the opening of the skull to the skull, an elongated plate with screw holes formed at both ends, a square frame plate with screw holes formed at the four corners, etc. Is being used. Then, a screw is screwed into each screw hole of the plate arranged between the periphery of the opening of the skull and the periphery of the bone flap, and is fastened and fixed. As the screw used at this time, a self-drilling screw (so-called tapping screw) that does not require the formation of a female screw is generally used. Thus, the plate is screwed and fixed to the periphery of the opening of the skull and the bone flap, so that the bone flap is fixed to the skull via the plate.

ところで、従来の骨固定用ネジとしては、例えば、図8,9に示すようなものが用いられている。このネジ3は、頭部4と軸部5とを備え、その先端が尖っており、軸部先端から基部側に向けて螺旋状のネジ山5aが形成されている。しかしながら、このネジ3は先端が尖っていて細いため、剛性が不足することがあり、骨に対してねじ込むときに、軸部5の先端部5bが折れたり変形したりする場合があった。   By the way, as a conventional bone fixing screw, for example, those shown in FIGS. The screw 3 includes a head portion 4 and a shaft portion 5, the tip of which is pointed, and a helical thread 5 a is formed from the tip of the shaft portion toward the base side. However, since the tip of the screw 3 is sharp and thin, rigidity may be insufficient, and when the screw 3 is screwed into the bone, the tip portion 5b of the shaft portion 5 may be broken or deformed.

これに対して下記特許文献1には、ネジの軸部先端部が曲がったり壊れたりすることを防止するための、自己穿孔式骨用ネジが記載されている。このネジは、軸部の先端から軸部基端に向けて、おおよそ0.7〜1.0mmのピッチでネジ山が形成されている。そして、軸部の先端面が、軸部中心に対してほぼ直交した平坦面をなしており、軸部先端部が比較的太く形成されているので、骨ねじ込み時における変形等が抑制されるようになっている。また、軸部先端部の外周一部が、軸部先端の前記平坦面に対して34〜43°の角度で傾斜した形状をなしているので、骨に軸部先端が食い込むようになっている。   On the other hand, Patent Document 1 below describes a self-piercing bone screw for preventing the tip portion of the screw shaft from being bent or broken. As for this screw, the thread is formed with the pitch of about 0.7-1.0 mm toward the axial part base end from the front-end | tip of an axial part. And since the front end surface of the shaft portion is a flat surface substantially orthogonal to the center of the shaft portion, and the front end portion of the shaft portion is formed relatively thick, deformation or the like during screwing in the bone is suppressed. It has become. In addition, since a part of the outer periphery of the shaft tip is inclined at an angle of 34 to 43 ° with respect to the flat surface of the shaft tip, the tip of the shaft bites into the bone. .

特開2005−177473号公報JP 2005-177473 A

しかしながら、上記特許文献1記載のネジは、軸部先端部の外周一部が傾斜しているものの、軸部先端面が平坦で且つ軸部先端部が太く形成されているので、軸部先端部が骨に対して食い込みにくいという不都合があった。そのため、骨に対して、軸部先端部を高い押込荷重で押し付けながら、ネジをねじ込む必要があり、作業性に問題があった。   However, in the screw described in Patent Document 1, although the outer peripheral portion of the shaft portion tip portion is inclined, the shaft portion tip surface is flat and the shaft portion tip portion is formed thick. However, there was a disadvantage that it was difficult to bite into the bone. Therefore, there is a problem in workability because it is necessary to screw a screw while pressing the distal end portion of the shaft portion against the bone with a high pressing load.

したがって、本発明の目的は、軸部の先端部が折れたり変形したりすることなく、低い押込荷重で容易にねじ込むことができる、骨固定用ネジを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a bone fixing screw that can be easily screwed in with a low pressing load without the tip portion of the shaft portion being bent or deformed.

上記目的を達成するため、本発明は、工具が嵌合可能な頭部と、該頭部の裏面中央から突出する軸部とを備え、前記軸部の先端が尖っていて、前記軸部の先端から基部側に向けて螺旋状のネジ山が形成された自己穿孔式の骨固定用ネジにおいて、前記ネジ山は、前記軸部の先端から基部側に向けて軸方向に所定長さで形成された第1ネジ山と、前記軸部の先端から基部側に向けて軸方向に、前記第1ネジ山よりも短い長さで、かつ、少なくとも先端部においては前記第1ネジ山のピッチ間に配置されるように形成された第2ネジ山とを有しており、前記第2ネジ山の終端は、前記第1ネジ山に収束するように形成されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention includes a head portion into which a tool can be fitted, and a shaft portion protruding from the center of the back surface of the head portion, the tip of the shaft portion is sharp, In a self-piercing bone fixation screw in which a spiral thread is formed from the tip toward the base, the thread is formed with a predetermined length in the axial direction from the tip of the shaft toward the base. The first screw thread and a length shorter than the first screw thread in the axial direction from the tip end of the shaft portion toward the base side, and at least at the tip portion, between the pitches of the first screw thread And a second thread formed so as to be disposed at the end of the second thread. The terminal of the second thread is formed so as to converge on the first thread.

本発明の骨固定用ネジにおいては、前記第1ネジ山のピッチよりも、前記第2ネジ山のピッチの方が大きくされていることが好ましい。   In the bone fixing screw of the present invention, it is preferable that the pitch of the second thread is larger than the pitch of the first thread.

本発明のもう1つは、工具が嵌合可能な頭部と、該頭部の裏面中央から突出する軸部とを備え、前記軸部の先端が尖っていて、前記軸部の先端から基部側に向けて螺旋状のネジ山が形成された自己穿孔式の骨固定用ネジにおいて、前記ネジ山は、前記軸部の先端から基部側に向けて軸方向に所定長さで形成された第1ネジ山と、前記軸部の先端から基部側に向けて軸方向に、前記第1ネジ山よりも短い長さで、かつ、少なくとも先端部においては前記第1ネジ山のピッチ間に配置されるように形成された第2ネジ山とを有しており、前記軸部を軸方向に見たとき、前記第2ネジ山の始端から終端までの回転角度が90〜720°となるように、第2ネジ山が形成されていることを特徴とする。   Another aspect of the present invention includes a head portion into which a tool can be fitted, and a shaft portion protruding from the center of the back surface of the head portion, the tip of the shaft portion being sharp, and the base portion from the tip of the shaft portion In a self-piercing bone fixation screw in which a spiral thread is formed toward the side, the thread is a first length formed in the axial direction from the distal end of the shaft toward the base. One screw thread and a length shorter than the first screw thread in the axial direction from the tip end of the shaft portion toward the base side, and at least the tip portion is disposed between the pitches of the first screw thread. And when the shaft portion is viewed in the axial direction, the rotation angle from the start end to the end of the second screw thread is 90 to 720 °. The second screw thread is formed.

本発明によれば、頭部に工具を嵌合させ、軸部先端を骨に押し当てて、工具を介して骨固定用ネジを回転させると、軸部先端部に形成された第1ネジ山及び第2ネジ山が骨に食い込んで、セルフタッピングによりねじ込まれていき、骨固定用ネジを骨に固定することができる。このように、ねじ込み当初に、2つのネジ山が骨に食い込むので、骨への食い付きを良好にして、低い押込荷重で容易にねじ込むことができ、作業性を向上させることができる。また、骨固定用ネジの先端部がある程度ねじ込まれると、第2ネジ山がなくなって、第1ネジ山だけになるので、ネジピッチをある程度長くとって、骨の内周がネジ山によってくずされにくくし、固定力が低下するのを防止できる。また、2つのネジ山によって骨への食い付きが良好になるので、軸部の先端部を比較的太くすることができ、ねじ込み時に軸部の先端部が折れたり変形したりすることを防止できる。   According to the present invention, when the tool is fitted to the head, the tip of the shaft is pressed against the bone, and the bone fixing screw is rotated through the tool, the first thread formed on the tip of the shaft is formed. The second screw thread bites into the bone and is screwed by self-tapping, so that the bone fixing screw can be fixed to the bone. As described above, since the two screw threads bite into the bone at the beginning of screwing, the biting on the bone can be improved, and the screw can be easily screwed with a low pushing load, thereby improving workability. In addition, when the distal end of the bone fixing screw is screwed in to some extent, the second screw thread is eliminated and only the first screw thread is obtained. And it can prevent that fixing force falls. Moreover, since the biting to the bone is improved by the two screw threads, the tip portion of the shaft portion can be made relatively thick, and the tip portion of the shaft portion can be prevented from being broken or deformed when screwed. .

本発明に係る骨固定用ネジの一実施形態を示しており、(a)はその斜視図、(b)は(a)とは異なる角度で見た場合の斜視図である。1 shows an embodiment of a bone fixation screw according to the present invention, wherein (a) is a perspective view thereof, and (b) is a perspective view when viewed at an angle different from (a). 同骨固定用ネジを示しており、(a)は正面図、(b)は右側面図である。The same bone fixing screw is shown, (a) is a front view, (b) is a right side view. 同骨固定用ネジを示しており、(a)は背面図、(b)は左側面図である。The same bone fixation screw is shown, (a) is a rear view, (b) is a left side view. 同骨固定用ネジの底面図である。It is a bottom view of the same bone fixing screw. 同骨固定用ネジを開頭手術に用いる際の使用状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the use condition at the time of using the screw for bone fixation for craniotomy. 同骨固定用ネジの使用状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the use condition of the screw for same bone fixation. 押込荷重測定試験の結果を示す図表である。It is a graph which shows the result of an indentation load measurement test. 従来の骨固定用ネジを示しており、その正面図である。FIG. 2 is a front view of a conventional bone fixing screw. 同固定用ネジの底面図である。It is a bottom view of the fixing screw.

以下、図1〜6を参照して、本発明の骨固定用ネジの一実施形態について説明する。   Hereinafter, with reference to FIGS. 1-6, one Embodiment of the screw for bone fixation of this invention is described.

図1(a),(b)に示すように、この実施形態における骨固定用ネジ10(以下、単に「ネジ10」という)は、所定厚さで略円盤状に形成された頭部20と、この頭部20の裏面中央から突出する軸部30とを備えている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, a bone fixing screw 10 (hereinafter simply referred to as “screw 10”) in this embodiment includes a head 20 formed in a substantially disc shape with a predetermined thickness. The shaft portion 30 protrudes from the center of the back surface of the head portion 20.

図1(b)に示すように、前記頭部20の表面側には、図5及び図6に示す工具7の先端部7aが嵌合する嵌合溝21が形成されている。この実施形態における嵌合溝21は、工具7の先端部7aに対応して十字状をなしている。   As shown in FIG.1 (b), the fitting groove | channel 21 which the front-end | tip part 7a of the tool 7 shown in FIG.5 and FIG.6 fits is formed in the surface side of the said head 20. As shown in FIG. The fitting groove 21 in this embodiment has a cross shape corresponding to the tip 7 a of the tool 7.

図1〜3に示すように、この実施形態における軸部30は、基部32から先端31側に向かって段状に縮径し、その先端31は尖った形状をなしている。この軸部30の先端31から基部32側に向けて、第1ネジ山37と第2ネジ山39とからなる螺旋状のネジ山35が形成されており、各ネジ山37,39の周方向先端も尖った形状となっている。すなわち、このネジ10は、図5に示す頭蓋骨1や骨弁2等の骨に、軸部30をねじ込むことで、骨にねじ立てをしながら締め付け固定される自己穿孔式(いわゆるタッピングねじ)である。なお、この実施形態におけるネジ10は、骨に対して軸部30をねじ込む際の回転方向が右回り(時計回り)の右ネジとなっているが、逆向きの左ネジであってもよい。   As shown in FIGS. 1 to 3, the shaft portion 30 in this embodiment has a stepped diameter from the base portion 32 toward the tip 31, and the tip 31 has a pointed shape. A spiral thread 35 composed of a first thread 37 and a second thread 39 is formed from the tip 31 of the shaft 30 toward the base 32, and the circumferential direction of each thread 37, 39 is formed. The tip is also pointed. That is, the screw 10 is a self-piercing type (so-called tapping screw) that is fixed by tightening the bone 30 while screwing the shaft portion 30 into the bone such as the skull 1 or the bone flap 2 shown in FIG. is there. In addition, although the screw 10 in this embodiment is a right-hand screw whose clockwise direction is clockwise (clockwise) when the shaft portion 30 is screwed into the bone, it may be a left-hand screw in the opposite direction.

図1〜3に示すように、前記第1ネジ山37は、軸部30の先端31から基部32側に向けて軸方向に所定長さで形成されている。この実施形態における第1ネジ山37は、先端31から基部32に至るまで、軸部30の周方向に沿って螺旋状に形成されている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the first thread 37 is formed with a predetermined length in the axial direction from the tip 31 of the shaft portion 30 toward the base portion 32. The first thread 37 in this embodiment is formed in a spiral shape from the tip 31 to the base 32 along the circumferential direction of the shaft portion 30.

図2(a)に示すように、隣接する第1ネジ山37,37どうしの距離、すなわち、各第1ネジ山37のピッチP1は、0.5〜1.0mmであることが好ましく、0.6〜0.8mmであることがより好ましい。第1ネジ山37のピッチP1が0.5mm未満の場合には、ネジピッチが短くなりすぎて、ネジ込み作業に時間がかかると共に、骨の内周が崩れやすくなる傾向がある。一方、前記ピッチP1が1.0mmを超える場合には、ネジ10の押込荷重が大きくなり、強い力が必要となる。   As shown in FIG. 2 (a), the distance between adjacent first screw threads 37, that is, the pitch P1 of each first screw thread 37 is preferably 0.5 to 1.0 mm. More preferably, it is 6 to 0.8 mm. When the pitch P1 of the first screw threads 37 is less than 0.5 mm, the screw pitch becomes too short, and it takes time for the screwing operation, and the inner periphery of the bone tends to collapse. On the other hand, when the pitch P1 exceeds 1.0 mm, the indentation load of the screw 10 becomes large and a strong force is required.

この第1ネジ山37に関連して、前記軸部30の先端部33の外径は、次の寸法で設定されていることが好ましい。すなわち、図2(a)に示すように、軸部30の先端部33において、第1ネジ山37の山が見え始めた部分と、それと180°対向する第1ネジ山37の1巻目の部分との距離を、軸部30の先端部33の外径Dとする。この軸部30の先端部33の外径Dは、0.1〜0.4mmであることが好ましく、0.2〜0.3mmであることがより好ましい。軸部30の先端部33の外径Dが0.1mm未満の場合には、軸部30の先端部33の剛性を確保しにくくなるので好ましくない。一方、前記外径Dが0.4mmを超える場合には、骨に対する軸部30の挿入抵抗が増大する傾向となるので好ましくない。   In relation to the first thread 37, the outer diameter of the distal end portion 33 of the shaft portion 30 is preferably set to the following dimensions. That is, as shown in FIG. 2 (a), at the tip portion 33 of the shaft portion 30, the first screw thread 37 that is 180 ° opposite to the first screw thread 37 starts to appear. The distance from the portion is defined as the outer diameter D of the distal end portion 33 of the shaft portion 30. The outer diameter D of the tip portion 33 of the shaft portion 30 is preferably 0.1 to 0.4 mm, and more preferably 0.2 to 0.3 mm. If the outer diameter D of the tip portion 33 of the shaft portion 30 is less than 0.1 mm, it is difficult to ensure the rigidity of the tip portion 33 of the shaft portion 30, which is not preferable. On the other hand, when the outer diameter D exceeds 0.4 mm, the insertion resistance of the shaft portion 30 to the bone tends to increase, which is not preferable.

一方、第2ネジ山39は、軸部30の先端31から基部32側に向けて軸方向に、第1ネジ山37よりも短い長さで、かつ、少なくとも軸部30の先端部33においては、第1ネジ山37のピッチP間に配置されるように形成されている。この実施形態における第2ネジ山39は、軸部30の先端部33に設けられた前記第1ネジ山37の、軸部30の先端31から数えて1巻目の山と、同先端31から数えて2巻目の山との間に形成されている(図1,図2(a),図3参照)。   On the other hand, the second thread 39 has a length shorter than the first thread 37 in the axial direction from the tip 31 of the shaft part 30 toward the base 32 side, and at least at the tip part 33 of the shaft part 30. The first screw thread 37 is formed between the pitches P. In this embodiment, the second thread 39 is formed from the first thread 37 of the first thread 37 provided at the tip 33 of the shaft 30 and the first winding 31 counted from the tip 31 of the shaft 30. It is formed between the two peaks counted (see FIGS. 1, 2A, and 3).

また、第2ネジ山39は、前記第1ネジ山37と同様に、軸部30の先端31から形成されている。但し図4に示すように、第1ネジ山37の始端37aと第2ネジ山39の始端39aとは、軸部30の先端31において、周方向に若干ずれた位置で合流するようになっている。そして、この第2ネジ山39は、軸部30の周方向に沿って渦巻き状に伸びており、その終端39bが第1ネジ山39に収束するように形成されている(図1及び図4参照)。   Further, the second thread 39 is formed from the tip 31 of the shaft portion 30, similarly to the first thread 37. However, as shown in FIG. 4, the start end 37 a of the first thread 37 and the start end 39 a of the second thread 39 join at a position slightly shifted in the circumferential direction at the tip 31 of the shaft portion 30. Yes. The second thread 39 extends in a spiral shape along the circumferential direction of the shaft portion 30, and its end 39b is formed to converge on the first thread 39 (FIGS. 1 and 4). reference).

更に図4に示すように、軸部30を軸方向の先端31側から見たとき、第2ネジ山39の始端39aから終端39bまでの回転角度θ3、すなわち、軸部30の軸心Cと第2ネジ山39の始端39aとを結ぶ線S1と、軸部30の軸心と第2ネジ山39の終端39bとを結ぶ線S2との角度θ3が、90〜720°となるように、前記第2ネジ山39が形成されていることが好ましい。更に、前記回転角度θ3が180〜450°となるように、第2ネジ山39が形成されていることがより好ましい。   Further, as shown in FIG. 4, when the shaft portion 30 is viewed from the front end 31 side in the axial direction, the rotation angle θ3 from the start end 39a to the end end 39b of the second thread 39, that is, the axis C of the shaft portion 30 An angle θ3 between a line S1 connecting the start end 39a of the second thread 39 and a line S2 connecting the axis of the shaft portion 30 and the end 39b of the second thread 39 is 90 to 720 °. The second thread 39 is preferably formed. Furthermore, it is more preferable that the second thread 39 is formed so that the rotation angle θ3 is 180 to 450 °.

第2ネジ山39の前記回転角度θ3が90°未満の場合には、ネジ山の安定した加工が難しくなると共に、骨に対する第2ネジ山39の食い付き効果が不足する傾向があるので好ましくない。一方、前記回転角度θ3が720°を超える場合には、第1ネジ山37と第2ネジ山39とが形成された長さが長くなり、骨の内周にピッチの小さいネジ溝が長く形成されることとなり、骨が崩れやすくなる虞れが生じ、その結果、骨に対するネジ10の固定力が低下する可能性があるので好ましくない。   When the rotation angle θ3 of the second thread 39 is less than 90 °, it is not preferable because stable processing of the thread becomes difficult and the biting effect of the second thread 39 on the bone tends to be insufficient. . On the other hand, when the rotation angle θ3 exceeds 720 °, the length in which the first screw thread 37 and the second screw thread 39 are formed becomes long, and a screw groove having a small pitch is formed in the inner circumference of the bone. As a result, there is a possibility that the bone is liable to collapse, and as a result, the fixing force of the screw 10 to the bone may be reduced, which is not preferable.

図2(a)に示すように、第2ネジ山39が、軸部5の周方向に沿って360°以上、すなわち、1巻以上形成されていると仮定した場合に、隣接する第2ネジ山39,39どうしの距離を前記ピッチP2とする。このときの第2ネジ山39のピッチP2は、前記第1ネジ山37のピッチP2よりも大きく形成されていることが好ましい。また、この第2ネジ山39のピッチP2は、0.7〜1.5mmであることが好ましく、0.9〜1.2mmであることがより好ましい。第2ネジ山39のピッチP2が0.7mm未満の場合には、ネジピッチが短く、ネジ込み作業に時間がかかり、骨の内周が崩れやすくなるので好ましくない。一方、前記ピッチP2が1.5mmを超える場合には、第2ネジ山39による骨に対する食い付き効果が低下するので好ましくない。   As shown in FIG. 2A, when it is assumed that the second thread 39 is formed 360 ° or more along the circumferential direction of the shaft portion 5, that is, one or more turns, the adjacent second screw 39. The distance between the mountains 39 and 39 is defined as the pitch P2. At this time, the pitch P2 of the second thread 39 is preferably formed larger than the pitch P2 of the first thread 37. Further, the pitch P2 of the second thread 39 is preferably 0.7 to 1.5 mm, and more preferably 0.9 to 1.2 mm. When the pitch P2 of the second screw threads 39 is less than 0.7 mm, the screw pitch is short, it takes time for the screwing operation, and the inner circumference of the bone tends to collapse, which is not preferable. On the other hand, when the pitch P2 exceeds 1.5 mm, the biting effect on the bone by the second thread 39 is reduced, which is not preferable.

ネジ10の材質は特に限定されないが、例えば、Tiや、Ti−Al−V系、Ti−Al−Nb−Ta系、Ti−Zr−Nb−Ta系、Ti−Mo−Zr−Al系等のTi系合金、ステンレス、Ni−Ti系合金、Co−Cr系合金等の金属材料や、ラクタイド、グリコライド、カプロラクトン等からなる、いわゆる生分解性ポリマーや、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド等の合成樹脂などから形成することができ、特に生体適合性や耐食性の観点から、TiやTi系合金を用いることが好ましい。なお、上記ネジ10の製造方法としては、例えば、軸部30に第1ネジ山37及び第2ネジ山39を転造や切削等で形成することができる。   The material of the screw 10 is not particularly limited, and examples thereof include Ti, Ti—Al—V, Ti—Al—Nb—Ta, Ti—Zr—Nb—Ta, Ti—Mo—Zr—Al, and the like. Metal materials such as Ti-based alloys, stainless steel, Ni-Ti-based alloys, Co-Cr-based alloys, so-called biodegradable polymers made of lactide, glycolide, caprolactone, etc., fluororesins, polyethylene, polypropylene, polyimide, etc. It can be formed from a synthetic resin or the like, and it is particularly preferable to use Ti or a Ti-based alloy from the viewpoint of biocompatibility and corrosion resistance. In addition, as a manufacturing method of the said screw 10, the 1st thread 37 and the 2nd thread 39 can be formed in the axial part 30 by rolling, cutting, etc., for example.

次に、本発明に係るネジ10の使用方法の一例について説明する。このネジ10は、骨にねじ込まれて固定されるものであって、その用途は特に限定されない。ここでは、開頭手術時におけるプレート固定用に、ネジ10を用いる場合について説明する。   Next, an example of how to use the screw 10 according to the present invention will be described. The screw 10 is fixed by being screwed into the bone, and its use is not particularly limited. Here, the case where the screw 10 is used for plate fixation at the time of craniotomy will be described.

図5に示すように、脳腫瘍や脳血栓等の治療のために開頭手術を行う場合には、例えば、次のようにして行われる。すなわち、頭皮を切開して図示しないバーホールを複数開け、これらを基点として頭蓋骨1の一部を切除して、骨弁2として取外す。そして、頭蓋骨1を開口させた後、この開口部1bを通して、上記の脳腫瘍や脳血栓等の治療を適宜行う。治療を施した後、骨弁2を開口部1bに戻して、骨弁2と頭蓋骨1とを固定するのであるが、このときに骨固定用のプレート6が用いられる。この実施形態の場合、プレート6は、四角枠状をなし四隅にネジ挿通孔6aが形成されている。但し、プレートとしては、両端にネジ挿通孔が形成された細長い板状をなしたもの等を用いてもよく、特に限定されない。   As shown in FIG. 5, when performing a craniotomy for treatment of a brain tumor, a cerebral thrombus, etc., it is performed as follows, for example. That is, the scalp is incised to open a plurality of bar holes (not shown), a part of the skull 1 is excised using these as base points, and the bone flap 2 is removed. Then, after opening the skull 1, treatment of the above-described brain tumor, cerebral thrombus, and the like is appropriately performed through the opening 1 b. After the treatment, the bone flap 2 is returned to the opening 1b and the bone flap 2 and the skull 1 are fixed. At this time, the bone fixing plate 6 is used. In the case of this embodiment, the plate 6 has a rectangular frame shape, and screw insertion holes 6a are formed at the four corners. However, the plate may be an elongated plate having screw insertion holes formed at both ends, and is not particularly limited.

そして、プレート6の一側を頭蓋骨1の開口部1bの周縁側に配置し、同プレート6の他側を骨弁2側に配置する。その状態で各ネジ挿通孔6aにネジ10を配置し、頭部20の嵌合溝21に工具7の先端部7aを嵌合させて、軸部30の尖った先端31を頭蓋骨1や骨弁2(以下、単に「骨」という)に押し当てつつ、工具7を介してネジ10を右回りに回転させていく(図6参照)。   Then, one side of the plate 6 is arranged on the peripheral side of the opening 1b of the skull 1, and the other side of the plate 6 is arranged on the bone flap 2 side. In this state, the screw 10 is disposed in each screw insertion hole 6a, the tip portion 7a of the tool 7 is fitted into the fitting groove 21 of the head 20, and the sharp tip 31 of the shaft portion 30 is set to the skull 1 or bone flap. 2 (hereinafter simply referred to as “bone”), the screw 10 is rotated clockwise through the tool 7 (see FIG. 6).

すると、軸部30の先端部33に形成された第1ネジ山37及び第2ネジ山39が、骨に食い込んで、セルフタッピングによりねじ込まれていく。   Then, the first screw thread 37 and the second screw thread 39 formed at the distal end portion 33 of the shaft portion 30 bite into the bone and are screwed by self-tapping.

このとき、このネジ10においては、その軸部30の先端部33に、第1ネジ山37だけでなく、この第1ネジ山37よりも短い長さで、第1ネジ山37のピッチP間に配置されるように第2ネジ山39が形成されているので、図6に示すように、ネジ10のねじ込み当初に、2つのネジ山37,39の両者が骨に食い込むこととなる。その結果、ネジ10の軸部30の先端部33の、骨への食い付きを良好にすることができるので、上記特許文献1記載のネジのように、骨に対して強く押し込みながらねじ込む必要がなく、低い押込荷重で容易にねじ込むことができ、骨に対するネジ10の固定作業性を向上させることができる。   At this time, in the screw 10, the tip portion 33 of the shaft portion 30 has not only the first screw thread 37 but also a length shorter than the first screw thread 37 and a pitch P between the first screw threads 37. Since the second screw thread 39 is formed so as to be disposed at the same time, as shown in FIG. 6, when the screw 10 is screwed in, both the two screw threads 37 and 39 bite into the bone. As a result, it is possible to improve the biting of the tip 33 of the shaft 30 of the screw 10 to the bone, so that it is necessary to screw in while pushing strongly against the bone as in the screw described in Patent Document 1. Therefore, the screw 10 can be easily screwed with a low indentation load, and the workability of fixing the screw 10 to the bone can be improved.

また、この実施形態では、第1ネジ山37のピッチP1よりも、第2ネジ山39のピッチP2の方が大きく形成されているので(図2(a)参照)、ねじ込み当初における骨への食い付きをより良好にすることができると共に、第2ネジ山39の終端39bを第1ネジ山37に次第に収束させることができる。   Further, in this embodiment, the pitch P2 of the second thread 39 is formed larger than the pitch P1 of the first thread 37 (see FIG. 2 (a)). The biting can be made better, and the end 39b of the second thread 39 can be gradually converged to the first thread 37.

そして、ネジ10の先端部33がある程度ねじ込まれると、第2ネジ山39がなくなって、第1ネジ山37だけになるので、ネジピッチをある程度長くとって、骨の内周をネジ山35によって崩されにくくすることができ、骨に対するネジ10の固定力が低下することを効果的に防止することができる。   When the distal end portion 33 of the screw 10 is screwed to some extent, the second screw thread 39 disappears and only the first screw thread 37 is obtained. Therefore, the screw pitch is made long to some extent, and the inner periphery of the bone is broken by the screw thread 35. Therefore, it is possible to effectively prevent a reduction in the fixing force of the screw 10 to the bone.

更に、2つのネジ山37,39によって、ネジ10の軸部30の先端部33の、骨への食い付きが良好になるので、軸部30の先端部33を比較的太くすることができ、ねじ込み時に、軸部30の先端部33が折れたり変形したりすることを防止することができる。特に本実施形態では、軸部30の先端部33の外径Dが0.1〜0.4mmとされているので、挿入抵抗を抑えつつ先端部33の剛性を高めることができる。   Furthermore, since the bite of the tip portion 33 of the shaft portion 30 of the screw 10 to the bone is improved by the two screw threads 37 and 39, the tip portion 33 of the shaft portion 30 can be made relatively thick. It is possible to prevent the distal end portion 33 of the shaft portion 30 from being bent or deformed during screwing. In particular, in the present embodiment, the outer diameter D of the distal end portion 33 of the shaft portion 30 is 0.1 to 0.4 mm, so that the rigidity of the distal end portion 33 can be increased while suppressing insertion resistance.

また、この実施形態では、図1及び図4に示すように、第2ネジ山39の終端39bが、第1ネジ山37に収束するように形成されているので、第2ネジ山39の終端39bと、第1ネジ山37との間に段差が生じることを防止して、第2ネジ山39と第1ネジ山37とを滑らかに連結させることができ、ネジ10を回転させるときの回転トルクが急激に変動することを防止して、ねじ込み作業をスムーズに行うことができる。   Further, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 4, the end 39 b of the second thread 39 is formed so as to converge on the first thread 37. 39b and the first screw thread 37 can be prevented from being stepped, and the second screw thread 39 and the first screw thread 37 can be smoothly connected to each other. It is possible to prevent the torque from fluctuating rapidly and to perform the screwing operation smoothly.

更に本実施形態においては、軸部30を軸方向の先端31側から見たとき、第2ネジ山39の始端39aから終端39bまでの回転角度θ3が90〜720°となるように、第2ネジ山39が形成されているので、ねじ込み当初における骨への食い付きを良好にすることができると共に、第1ネジ山37と第2ネジ山39とが形成された長さを短くすることができ、その結果、骨の内周にピッチの小さいネジ溝が長く形成され、骨が崩れやすくなって、骨に対するネジ10の固定力が低下することを防止することができる。   Furthermore, in the present embodiment, when the shaft portion 30 is viewed from the front end 31 side in the axial direction, the second rotation angle θ3 from the start end 39a to the end end 39b of the second thread 39 is 90 to 720 °. Since the screw thread 39 is formed, it is possible to improve the biting to the bone at the beginning of screwing and to shorten the length in which the first screw thread 37 and the second screw thread 39 are formed. As a result, a screw groove with a small pitch is formed long on the inner periphery of the bone, and the bone is easily broken, so that the fixing force of the screw 10 to the bone can be prevented from being reduced.

上記のようにして、骨に対してネジ10の軸部30をねじ込んでいき、ネジ10の頭部20をプレート6のネジ挿通孔6aの内周に係合させることで、ネジ10を介してプレート6を頭蓋骨1及び骨弁2の両者に固定することができ、頭蓋骨1の開口部1bに骨弁2を嵌合した状態に保持することができる。なお、このネジ10は、上記のような開頭手術時の頭蓋骨と骨弁との固定以外にも、腕や足の骨折時において骨どうしを固定する際にも用いることができ、特に限定されるものではない。   As described above, the shaft portion 30 of the screw 10 is screwed into the bone, and the head portion 20 of the screw 10 is engaged with the inner periphery of the screw insertion hole 6a of the plate 6 through the screw 10. The plate 6 can be fixed to both the skull 1 and the bone flap 2, and the bone valve 2 can be held in a state of being fitted to the opening 1 b of the skull 1. The screw 10 can be used not only for fixing the skull and bone flap during craniotomy as described above, but also for fixing bones during fractures of arms and legs, and is particularly limited. It is not a thing.

骨に対する押込荷重を測定した。   The indentation load on the bone was measured.

(実施例)
実施例として、図1〜6に示す形態と同一のネジを作製した。軸部30の先端部33の外径D(図2(a)参照)は0.23mmである。
(Example)
As an example, the same screw as that shown in FIGS. The outer diameter D (see FIG. 2A) of the distal end portion 33 of the shaft portion 30 is 0.23 mm.

(比較例)
比較例として、図8,9に示す従来のネジ3と同様の形態のネジを作製した。すなわち、実施例のネジに対して、第2ネジ山が形成されていない形状となっている。なお、軸部の先端部の外径は、0.20mmである。
(Comparative example)
As a comparative example, a screw having the same form as the conventional screw 3 shown in FIGS. That is, the second screw thread is not formed on the screw of the embodiment. In addition, the outer diameter of the front-end | tip part of an axial part is 0.20 mm.

(試験方法)
押込荷重を付加しながら回転トルクを付与可能な機構を備える試験装置に、疑似骨を載置する。次いで、この疑似骨に実施例及び比較例の各ネジを、上記機構により押込荷重を徐々に付加しながら、30rpmの回転数でねじ込んでいく。そして、回転トルク値が5mN・mになった時点で、ネねじ込み動作を停止して、そのときの押込荷重(N)を測定した。これを実施例及び比較例の各ネジについて、5個ずつ測定して、その平均を求めた。その結果を下記表1に示す。また、その平均値で比較した図表を図7に示す。
(Test method)
The pseudo bone is placed on a test apparatus having a mechanism capable of applying a rotational torque while applying a pushing load. Next, the screws of the example and the comparative example are screwed into the pseudo bone at a rotation speed of 30 rpm while gradually applying the pushing load by the above mechanism. Then, when the rotational torque value reached 5 mN · m, the screwing operation was stopped and the indentation load (N) at that time was measured. This was measured for each of the screws of the examples and comparative examples, and the average was obtained. The results are shown in Table 1 below. FIG. 7 shows a chart comparing the average values.

上記表1及び図7から明らかなように、実施例のネジは、比較例のネジに対して、先端部の外径が太いにも関わらず、押込荷重が約17.3%減少することが分かった。すなわち、本発明のネジによれば、軸部の先端部の剛性を確保して破損や変形を防止しつつ、押込荷重が低く固定作業性に優れていることを確認できた。 As can be seen from Table 1 and FIG. 7, the indentation load of the example screw can be reduced by about 17.3% compared to the comparative example screw although the tip part has a larger outer diameter. I understood. That is, according to the screw of the present invention, it was confirmed that the pushing load was low and the fixing workability was excellent while ensuring the rigidity of the tip of the shaft portion to prevent breakage and deformation.

10 骨固定用ネジ(ネジ)
20 頭部
30 軸部
31 先端
32 基部
33 先端部
35 ネジ山
37 第1ネジ山
39 第2ネジ山
39a 始端
39b 終端
10 Bone fixing screws (screws)
20 Head 30 Shaft 31 Tip 32 Base 33 Tip 35 Thread 37 First Thread 39 Second Thread 39a Start End 39b End

Claims (3)

工具が嵌合可能な頭部と、該頭部の裏面中央から突出する軸部とを備え、前記軸部の先端が尖っていて、前記軸部の先端から基部側に向けて螺旋状のネジ山が形成された自己穿孔式の骨固定用ネジにおいて、
前記ネジ山は、前記軸部の先端から基部側に向けて軸方向に所定長さで形成された第1ネジ山と、前記軸部の先端から基部側に向けて軸方向に、前記第1ネジ山よりも短い長さで、かつ、少なくとも先端部においては前記第1ネジ山のピッチ間に配置されるように形成された第2ネジ山とを有しており、
前記第2ネジ山の終端は、前記第1ネジ山に収束するように形成されていることを特徴とする骨固定用ネジ。
A head having a head into which a tool can be fitted and a shaft protruding from the center of the back surface of the head, the tip of the shaft being sharp, and a spiral screw from the tip of the shaft toward the base In the self-drilling bone fixation screw with a mountain,
The thread includes a first thread formed with a predetermined length in the axial direction from the tip of the shaft toward the base, and the first thread in the axial direction from the tip of the shaft toward the base. A second screw thread having a length shorter than that of the screw thread, and at least a tip portion formed so as to be disposed between the pitches of the first screw thread,
The bone fixation screw is characterized in that an end of the second screw thread is formed so as to converge to the first screw thread.
前記第1ネジ山のピッチよりも、前記第2ネジ山のピッチの方が大きくされている請求項1記載の骨固定用ネジ。   The bone fixing screw according to claim 1, wherein a pitch of the second screw thread is larger than a pitch of the first screw thread. 工具が嵌合可能な頭部と、該頭部の裏面中央から突出する軸部とを備え、前記軸部の先端が尖っていて、前記軸部の先端から基部側に向けて螺旋状のネジ山が形成された自己穿孔式の骨固定用ネジにおいて、
前記ネジ山は、前記軸部の先端から基部側に向けて軸方向に所定長さで形成された第1ネジ山と、前記軸部の先端から基部側に向けて軸方向に、前記第1ネジ山よりも短い長さで、かつ、少なくとも先端部においては前記第1ネジ山のピッチ間に配置されるように形成された第2ネジ山とを有しており、
前記軸部を軸方向に見たとき、前記第2ネジ山の始端から終端までの回転角度が90〜720°となるように、第2ネジ山が形成されていることを特徴とする骨固定用ネジ。
A head having a head into which a tool can be fitted and a shaft protruding from the center of the back surface of the head, the tip of the shaft being sharp, and a spiral screw from the tip of the shaft toward the base In the self-drilling bone fixation screw with a mountain,
The thread includes a first thread formed with a predetermined length in the axial direction from the tip of the shaft toward the base, and the first thread in the axial direction from the tip of the shaft toward the base. A second screw thread having a length shorter than that of the screw thread, and at least a tip portion formed so as to be disposed between the pitches of the first screw thread,
Bone fixation, wherein the second thread is formed such that a rotation angle from the start end to the end of the second thread is 90 to 720 ° when the shaft portion is viewed in the axial direction. Screws.
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