JP5914537B2 - モジュール式ラグスクリュー - Google Patents

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Description

本発明は、インプラントに関する。具体的には、本発明は、骨接合用ネイル又はヒッププレート(hip plate)の横断貫通孔に受容されるラグスクリュー等の骨インプラントに関する。
インプラント、具体的には骨インプラントは、埋込みの際に身体に最初に案内されるように適合された部分又は区分又は端部を含んでいる。この明細書では、このような部分又は区分又は端部は、先端部又は先端区分又は先端端部として表現される。その結果、インプラントの反対側の部分又は区分又は端部が、最後に身体に案内されるように適合され、この反対側の部分又は区分又は端部は、インプラントを身体に挿入するための工具と係合するようにさらに構成されている。以下では、このような反対側の部分又は区分又は端部は、後端部又は後端区分又は後端端部として表現される。
骨インプラントには、骨接合用ピンやネイル又はスクリューがある。骨接合用ネイルは、例えば、大腿骨用ネイルや上腕骨用ネイル又は脛骨用ネイル等の髄内ネイルである。骨接合用スクリューは、骨折した断片を固定するねじであってもよく、又は骨接合用ネイルを骨に係止する固定ねじであってもよい。
しかしながら、骨の解剖学的変異によって、骨インプラントの後端部が、インプラントを配置した後に骨から飛び出ることが起こる。インプラントの後端部は、埋込みツールと相互接続するように機能しており、従って、この後端部には、インプラントの挿入と取外しの際に加わる力を制御する例えばスロット等の適切な構造が設けられる。患者は、手術をした後のこの領域で、特にインプラントが骨から飛び出たときに痛みを訴えることがある。この痛みは、インプラントの後端部における鋭いエッジ部によって引き起こされることがある。このようなエッジ部によって、周囲の軟組織に炎症及び/又は損傷が生じる。
ヒップ・スクリューの移動は、Nikolaos Lasanianosらの症例報告、”Hip Screw lateral
migration with no cut-out or non-union implication: a case report”(Case Journal
2009, 2:6419)で報告されている(非特許文献1)。同様の報告は、Xinning Liらの”Medial pelvic migration of the lag screw in a short gamma nail
after hip fracture fixation: a case report and review of the literature”(Journal
of Orthopaedic Surgery and Research 2010.5:62)に確認することができる(非特許文献2)。
本発明の一態様は、埋め込まれるときに周囲組織へ殆ど炎症を生じさせないようなインプラントを提供するものとして規定することができる。
これは、独立請求項に係る骨接合用スクリューによって実現される。さらなる実施形態が、従属請求項に記載されている。
一般的に、一実施形態に係る骨接合用スクリュー等の細長いインプラントは、モジュール式スクリューであり、このスクリューは、先端部と後端部とを含む遠位部品を有する。本明細書ではこれら先端部と後端部とを、第1先端部と第1後端部と呼称している。第1後端部は、本明細書では第1工具係合部と呼称される工具係合部を含む。モジュール式インプラントは、先端部と後端部とを含む近位部品をさらに有している。近位部品の両端部は、本明細書ではそれぞれ第2先端部と第2後端部と呼称されており、ここで、第2先端部が、インプラント遠位部品の第1後端部の工具係合部に係合する係合部を含んでおり、従って遠位部品との係合部と呼称されている。ここで、第2後端部は、工具係合部をさらに含んでおり、これが第2工具係合部と呼称されている。遠位部品の第1工具係合部が、近位部品における遠位部品との係合部に係合するときに、インプラントは、遠位部品と近位部品とを堅固に結合するスクリュー等の組立要素をさらに有する。
換言すれば、インプラントは、一体物のインプラントを形成するように組み立てることができる2つの部品を有しており、ここで、遠位部品が最初に身体に案内されるように適合されており、近位部品が、インプラント処置中に遠位部品に続いて最後に身体に案内されるように適合されている。遠位部品は、近位部品なしでもインプラントとして用いることができることに留意されたい。
インプラントの際にこのような部品を組み合わせることによって、外科医は、例えば骨から飛び出たインプラントの突起部が、骨断片の圧迫によって生じた場合に、インプラントの長さを短くすることができる。このようなインプラントの短縮は、取外しの可能性の高い重要な場所にインプラントの少なくとも遠位部品を留めた状態でインプラントの長さ短縮処置で行うことができ、患者の転帰と確実性とがこのインプラントによって影響を受ける。従って、遠位部品と近位部品とを施術前に組立てできるインプラントが、製造時又は手術室のいずれかで提供され、単に近位部品を取り外すようなより短時間の手術で分解することができる。
一実施形態によれば、遠位部品の第1工具係合部が、少なくとも1つのスロットを含んでおり、近位部品における遠位部品との係合部が、少なくとも一つのスロットと係合するための少なくとも1つの突起部を含んでおり、それによって、特に回転力が、近位部品から遠位部品に伝達される。なお、突起部は、例えば円形又は矩形ピンの形状、突起やスパイク又は歯の形状等の任意の適切な形状を有してもよいことを理解されたい。
一実施形態によれば、遠位部品の第1工具係合部は、クラウン形状である。遠位部品との係合部は、近位部品から遠位部品に力、具体的には回転力を伝達するのに適した任意の形状を有してもよいことに留意されたい。
一実施形態によれば、近位部品における遠位部品との係合部は、遠位部品の工具係合部と形状嵌合(form-fit)を提供するように形状が成形されている。形状嵌合接続の利点としては、隙間又は自由なエッジ部が遠位部品と近位部品との間に存在しないことである。
別の実施形態によれば、近位部品の後端部には、遠位部品の後端部の工具係合部に対応するような工具係合部が設けられてもよい。従って、近位部品の先端部における遠位部品との係合部は、遠位部品の後端部における工具係合部と係合させるために形成されてもよく、近位部品の後端部は、第1工具係合部に対応するような第2工具係合部を含む。
このような近位部品は、遠位部品の第1工具係合部に嵌合する工具が、近位部品の第2工具係合部内にも嵌合するような遠位部品の延長部として理解することができる。追加の近位部品の先端部を別の近位部品の後端部に結合するときに、追加の近位部品によってインプラントの長さをさらに延長することも可能であることを理解されたい。当然のことながら、異なる長さの近位部品を提供することができる。
一実施例によれば、インプラントは、骨インプラントであり、より具体的には骨接合用スクリューである。近位部品は、対象埋込み部位において骨外側面の形状に対応するような端面を有しており、且つインプラントが骨内に挿入されるときに、端面を取り囲む骨表面と面一となるように滑らかさを有している。この端面は、例えば髄内ネイルの固定スクリュー等が、骨の軸線に対して実質的に垂直方向に埋め込まれた場合に、多少なりとも円形の長骨の外側面の形状に適合するように一方向に湾曲されていてもよく、すなわち、端面は、大腿骨の大転子における外面と一致するようなサドル状の形状であってもよい。あるいはまた、端面は、インプラント(例えばラグスクリュー)が、骨外側面に対してある角度で骨内に案内されるときに、インプラントの長手方向軸線に対して傾斜されてもよい。
なお、「滑らかさ」は、いかなるエッジ部も有さない形状、具体的にはいかなる鋭いエッジ部も有さない形状を指すことを理解されたい。すなわち、端面は、途中で途切れることのない形状に形成することができる。インプラントの端面と周方向の外周面との間のエッジ部には、面取りが設けられもよく、滑らかになるように丸められてもよい。すなわち、軟組織が、端面を含むインプラントの後端部と接触しているときに、この軟組織の炎症を生じさせるようないかなるエッジ部も形成しないようにする。
別の実施形態によれば、遠位部品は、第1後端部において雌ねじを有する軸線方向孔を含んでおり、近位部品は、拡大区分を有する軸線方向の貫通孔を含んでいる。組立スクリューは、近位部品の拡大区分において受容するように適合されたねじ頭部と、遠位部品の雌ねじに係合するように適合された雄ねじとを含んでおり、それによって、遠位部品と近位部品とが堅固に結合する。
一実施形態によれば、遠位部品と近位部品とは、インプラントが組み立てられるときに、すなわち、遠位部品の第1工具係合部が、近位部品における遠位部品との係合部に係合するときに、ガイドワイヤ上を移動するように構成されている。従って、インプラントは、ガイドワイヤを収容するための、シャフトの長手方向に延びる挿管又は貫通孔を含む。
なお、当業者は、他に注記されない限り、一実施形態に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、別の実施形態に係る特徴の任意の組み合わせが、本願で開示されるものとして考慮することを上述した及び以下の説明から推量できる。
本発明の例示的な実施形態のこれら及び他の目的、特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲と併せて考慮されるとき、以下の例示的な実施形態の詳細な説明を理解すれば明らかになるであろう。
骨接合用スクリューの遠位部品の断面図である。 骨接合用スクリューの遠位部品の側面図である。 骨接合用スクリューの遠位部品の上面図である。 第1の実施形態に係る近位部品の斜視図である。 第1の実施形態に係る近位部品の断面図である。 第2の実施形態に係る近位部品の断面図である。 第2の実施形態に係る近位部品の側面図である。 第1の実施形態に係る組立要素の断面図である。 第1の実施形態に係る組立要素の側面図である。 第2の実施形態に係る組立要素の断面図である。 第2の実施形態に係る組立要素の側面図である。 ラグスクリューの移動を示す図である。 ラグスクリューの移動を示す図である。 ラグスクリューの移動を示す図である。 滑らかな端面を有するモジュール式ラグスクリューを示す図である。 組み立てた状態のモジュール式骨接合用スクリューの一実施形態を示す図である。 分解された状態のモジュール式骨接合用スクリューの一実施形態を示す図である。
本発明を、添付の図面を参照して例示的な実施形態として詳述する。
なお、図面中の図は、単に概略的なものであり、縮尺通りではないことに留意されたい。図面を通して、特に言及しない限り、同一の参照符号及び文字は、図示された実施形態の同様の特徴、要素、構成要素、又は部分を示すために使用される。さらに、本発明は、図面を参照しながら詳細に説明するが、その説明は例示的な実施形態に関連して行われ、図面に示された特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によって規定される。
インプラントの実施形態が、図面に示され、以下に説明される。このインプラントは、骨接合用スクリューとしての遠位部品と2つの異なる近位部品とを有しており、この近位部品は、骨接合用スクリュー延長部と、少なくとも一つの近位部品を遠位部品に結合するための二つの異なる組立スクリューを含む。
一般的には、遠位部品10及び組立要素30は、ガイドワイヤを収容するための、直径D1を有する軸線方向の貫通孔13を含んでいる。遠位部品10の後端部において、外径D2を有するねじ孔が設けられており、このねじ孔は、対応する直径D2’を有する組立要素30(図4B)の雄ねじを受容する。近位部品20は、直径D2を有する孔区分を含んでおり、組立要素30が近位部品20のこのねじ孔区分を貫通して延びることを可能にする。さらに、近位部品20は、直径D3を有する拡大孔区分を含んでおり、この拡大孔区分は、外径D3’を有する組立要素30の頭部31を収容する。ここで外径D3’は、その拡大孔区分内に容易に嵌合するように近位部品の拡大孔区分の直径D3よりも若干小さくなっている。直径D4’を有するねじ頭部31を収容するための、近位部品20の雌ねじの外径は、D4とも呼ばれ、ここで直径D4’は、その雌ねじ内に容易に嵌合するように若干小さくなっている。最後に、外径D5は、インプラントの全体的な外径を示しており、すなわち、遠位部品の外径だけでなく任意の近位部品の外径を示す。
図1A,図1B及び図1Cに示されるように、遠位部品10は、長手方向軸線11、先端部12、軸線方向の貫通孔13、後端部14、工具係合部15、及びねじ孔16を含む。先端部12において、インプラントが骨内にスクリュー込まれるように雄ねじが設けられている。軸線方向の貫通孔13は、ガイドワイヤを収容するための中央の貫通孔である。後端部14において、軸線方向の孔は、雌ねじが設けられた拡大部分を有する。ねじ孔16は、近位部品20が遠位部品10の後端部に結合する場合に、組立要素を受容するために設けられている。工具係合部15は、遠位部品10の長手方向に延びており、且つ遠位部品10の後端部14における円周上に均等に配置された、すなわち90度毎に配置された4つのスロットを有するクラウン形状として説明することができる。
図2A及び図2Bは、近位部品20の第1の実施形態を示している。近位部品20は、先端部22だけでなく後端部24を含む。先端部22は、遠位部品10の後端部14における工具係合部15のスロット内に嵌合するように構成された4つの突起部23を含む。反対側の端部において、すなわち後端部24において、遠位部品10の工具係合部15に対応するような工具係合部を形成するスロット25が設けられている。さらに、近位部品20は、長手方向軸線21に沿って延びる貫通孔26を含んでおり、ここで貫通孔26は、拡大区分27を含む。この拡大区分27によって、組立要素30の頭部が当接する肩部が形成され、それによって、この頭部が拡大区分27によって形成された肩部に当接した状態であって、且つねじ部が遠位部品内に延びている、具体的には遠位部品10のねじ孔16内に延びた状態において、組立要素30が近位部品内に挿入されたときに、近位部品20を遠位部品10に堅固に結合することができる。
図3A及び図3Bは、近位部品20の第2の実施形態を示している。近位部品20は、先端部22と後端部24とを含んでおり、ここで先端部22は、図2A及び図2Bに示されるような第1の実施形態の近位部品の先端部22と同様に形成される。後端部24において、傾斜した端面が傾斜角度A1で形成される。傾斜した端面を有する近位部品22と遠位部品10とを有するインプラントは、骨外側面に対して角度A1で骨内に案内され、それによって、近位部品の端面が、インプラントが埋め込まれたときに周囲の骨外側面と面一を形成するよう配置される。さらに、端面の外側エッジ部は、近位部品の外周面に対して角度A2の面取りを有する。
図4A及び図4Bは、組立要素30の第1の実施形態を示しており、この例では組立スクリュー30である。組立スクリュー30は、雄ねじ32だけでなくねじ頭部31を含む。さらに、組立スクリュー30は、挿管(カニューレ)形状であり、すなわち軸線方向の貫通孔33を含む。組立スクリュー30の頭部31において、例えばねじ回しのために、内部の工具係合部が設けられている。平面S全体の幅は、貫通孔33の直径D1よりも大きいことが好ましいことを理解されたい。外径D2’は、遠位部品10の孔16の雌ねじの直径D2に遊び嵌め(ルーズフィット)で嵌合するように構成する必要がある。組立スクリュー30の頭部31の外径D3’は、近位部品20の拡大区分の直径D3に遊び嵌め(ルーズフィット)で嵌合するように構成する必要がある。
図5A及び図5Bは、雄ねじ32と頭部31とを含む組立スクリュー30の第2の実施例を示している。図4A及び図4Bに示される組立スクリュー30のように、図5A及び図5Bの組立スクリューは、貫通孔33だけでなく内部の工具係合部34を含む。さらに、図5A及び図5Bの組立スクリュー30の第2の実施形態は、頭部31の外面上に追加の雄ねじ35を含む。この追加の雄ねじ35は、組立スクリュー30が遠位部品及び近位部品内に挿入されるときに、遮断ねじ山として用いることができる。雄ねじ35は、組立スクリュー30を遠位部品及び近位部品に固定するように、図2Bに示されるように近位部品20の雌ねじ28と係合することができる。
以下では、例示の寸法が、それぞれの参照符号を用いて図面に表記された寸法について提供される。
内径D1は、3mm(ミリメートル)〜4mmの範囲とすることができ、例えば3.4mmである。
内径D2,D2’は、5mm〜7.5mmの範囲とすることができ、例えば、M5,M6又はM7のメートルねじの標準径である。
内径D3,D3’は、6mm〜9mmの範囲とすることができ、例えば8.1mmである。
内径D4,D4’は、6mm〜8mmの範囲とすることができ、例えばM6又はM7のメートルねじの標準直径である。
外径D5は、9mm〜11mmの範囲とすることができ、例えば10.5mmである。
長さL1は、5mm〜9mmの範囲とすることができ、例えば6.5mmである。
長さL2は、4mm〜8mmの範囲とすることができ、例えば5mmである。
長さL3は、6mm〜11mmの範囲とすることができ、例えば8mmである。
長さL4は、15mm〜20mmの範囲とすることができ、例えば17.5mmである。
長さL5は、10mm〜14mmの範囲とすることができ、例えば12mmである。
長さL6は、2.5mm〜3.5mmの範囲とすることができ、例えば3mmである。
長さL7は、10mm〜30mmの範囲とすることができ、例えば15mm又は23mmである。
長さL8は、8mm〜14mmの範囲とすることができ、例えば11mmである。
長さL9は、3mm〜20mmの範囲とすることができ、例えば4.5mm又は17.7mmである。
長さL10は、2.5mm〜3.5mmの範囲とすることができ、例えば3mmである。
長さL11は、2.5mm〜5mmの範囲とすることができ、例えば2.8mm又は4mmである。
図6A〜図6Cは、骨接合用ネイルを通じて大腿骨の頭部内に挿入されたモジュール式ラグスクリューのアプリケーションを示している。図6Aでは、先端部に雄ねじを含む遠位部品10とねじ延長部としての近位部品20との組み合わせが、大腿骨に挿入されている。負荷が加わった状態では、骨折部位40における骨は圧迫されている。結果として、ラグスクリューは、図6Bに矢印の方向に移動し、それによって、モジュール式ラグスクリューの後端部が骨から突き出る。このような突起部によって、周囲の軟組織に炎症が生じる。図6Cに示されるように、モジュール式ラグスクリューの近位部品20を取り外してもよい。これは、遠位部品10を取り外すことなく行うことができ、こうして、骨折部位40での大腿骨頸部の安定化に影響を及ぼさない。
図7は、滑らかな後端面を含むような近位部品20を有するモジュール式ラグスクリューの実施形態を示している。この滑らかな端面は、埋め込まれたときに、ラグスクリューの後端部を取り囲む骨外側面の実質的な輪郭を形成するように構成されており、ここで、ラグスクリューが大腿骨内に案内される位置において大腿骨の軸部の外周面を形成するように構成される。
図8Aは、遠位部品10と近位部品20とを有するモジュール式骨接合用スクリューを組み立てた状態の実施形態を示している。図8Bは、遠位部品10と近位部品20とを有するモジュール式骨接合用スクリューを分解した状態の実施形態を示している。図8Bは、近位部品20を通じて遠位部品10内に案内されて、近位部品と遠位部品とを堅固に結合するように適合された組立要素30をさらに示している。
本発明は、図面及び前述した説明において詳細に図示し且つ説明してきたが、このような例示及び説明は、例又は例示として考えるべきであり、これらの例又は例示に限定されるものではない。本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。開示された実施形態に対する他の変形は、図面、明細書の開示、及び添付の特許請求の範囲の調査から、請求項に記載された発明を実施する当業者によって理解され且つ実現することができる。
請求項において、用語「備える、有する、含む(comprising)」は、他の要素を排除するものではなく、不定冠詞「1つの(a),(an)」は、複数を排除するものではない。
特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。特許請求の範囲における任意の参照符号は、特許請求の範囲を限定するものとして解釈すべきではない。
10 遠位部品
11 長手方向軸線
12 第1先端部
13 軸線方向孔
14 第1後端部
15 第1工具係合部
16 雌ねじ
20 近位部品
21 長手方向軸線
22 第2先端部
23 遠位部品との係合部
24 第2後端部
25 第2工具係合部
26 軸線方向孔
27 拡大区分
28 雌ねじ
30 組立要素
31 ねじ頭
32 雄ねじ
33 軸線方向孔
34 内部の工具係合部
35 雄ねじ
40 骨折部

Claims (8)

  1. 骨接合用スクリューであって、当該骨接合用スクリューが、
    第1先端部(12)と第1後端部(14)とを含む遠位部品(10)であって、第1後端部が第1工具係合部(15)を含む、遠位部品(10)と、
    第2先端部(22)と第2後端部(24)とを含む近位部品(20)であって、第2先端部が、ねじドライバーの係合部分に対応するような前記遠位部品との係合部(23)を含んでおり、該係合部(23)が、前記遠位部品の第1後端部の第1工具係合部と係合し、第2後端部が第2工具係合部(25)を含んでおり、第1工具係合部が、第2工具係合部に対応しておりそれによって、第1及び第2の工具係合部は、同じ前記ねじドライバーと係合するように構成される、近位部品(20)と、
    前記遠位部品の第1工具係合部(15)が、前記近位部品における前記遠位部品との係合部(23)に係合するときに、前記遠位部品(10)と前記近位部品(20)とを堅固に結合する組立要素(30)と、
    を備えており、
    第1工具係合部(15)は、中空形状に形成されており且つ前記第1工具係合部(15)の周囲に配置された少なくとも1つのスロットを含んでおり、前記遠位部品との係合部(23)は、中空形状に形成されており且つ前記遠位部品との係合部の周囲に配置された少なくとも1つの突起部を含んでおり、前記少なくとも1つのスロットと前記少なくとも1つの突起部とが係合する、
    骨接合用スクリュー。
  2. 第1工具係合部(15)が、クラウン形状である、
    請求項1に記載の骨接合用スクリュー。
  3. 前記近位部品における前記遠位部品との係合部(23)が、前記遠位部品の第1工具係合部(15)に形状嵌合を提供するように形成されている、
    請求項1又は2に記載の骨接合用スクリュー。
  4. 前記近位部品の第2先端部(22)における前記遠位部品との係合部(23)には、前記遠位部品の第1後端部(14)における第1工具係合部(15)との係合部が形成されており、前記近位部品の第2後端部(24)は、第1工具係合部(15)に対応する第2工具係合部(25)を含む、
    請求項1〜3のいずれか一項に記載の骨接合用スクリュー。
  5. 前記近位部品(20)は、対象埋込み部位における骨外側面の形状に対応するような、第2後端部(24)の断面における端面を含み、それによって、前記骨接合用スクリューの端面は、前記骨接合用スクリューが骨内に挿入されるときに、前記端面を取り囲む骨外側面と面一となる、
    請求項1〜3のいずれか一項に記載の骨接合用スクリュー。
  6. 第2後端部(24)の断面の端面が、前記骨接合用スクリューの長手方向軸線(11,21)に対して傾斜している、
    請求項5に記載の骨接合用スクリュー。
  7. 遠位部品(10)が、第1後端部の雌ねじ(16)を含む軸線方向孔(13)を有しており、近位部品(20)が、拡大区分(27)を含む軸線方向の貫通孔孔(26)を有しており、前記組立スクリュー(30)が、前記近位部品の前記拡大区分(27)に受容されるように適合されたねじ頭部(31)と、前記遠位部品の前記雌ねじ(16)に係合するように適合された雄ねじ(33)とを含んでおり、それによって、前記遠位部品と前記近位部品とが堅固に結合する、
    請求項1〜6のいずれか一項に記載の骨接合用スクリュー。
  8. 前記遠位部品(10)と前記近位部品(20)とは、前記遠位部品の第1工具係合部(15)が、前記近位部品における前記遠位部品との係合部(23)に係合するときに、ガイドワイヤ上を移動するように構成される、
    請求項1〜7のいずれか一項に記載の骨接合用スクリュー。
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