JP6317501B2 - 骨折固定プレート - Google Patents

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Description

本発明は一般に、骨折部の固定、特に橈骨遠位端骨折の掌側固定用プレートに関する。
橈骨遠位端用の骨折固定プレートが当業界で公知である。特に、コーレス骨折の治療用の掌側骨折固定プレートが使用されることが多い。多くの既存のプレートが効果的であるが、多くの場合、それらは、a)骨折部の良好な視覚化、b)プレートと骨との間の良好な接触を得ること、c)特定の骨片を標的化するための必要性があること、d)小さな掌側周縁片(volar marginal fragment)の固定、および、e)骨粗しょう症の骨幹骨の形態の、患者の病的状態などの状況に適合させることの手段、を提供するものではない。さらに、数は少ないが有意な数において、公知の骨折固定プレートおよび/またはそこに取り付けられたファスナーが、屈筋腱および/または伸筋腱に当たり、術後に腱損傷または腱断裂を生じることがある。
本発明の目的は、a)骨粗しょう症の骨幹骨へのプレートの優れた固定、b)骨折線のより良好な視覚化、c)プレートと骨とを良好に接触させる術中の調節機能、d)術後の屈筋腱および伸筋腱の断裂のリスク削減、e)小さな掌側周縁片の固定の改善、および、f)特定の骨折した骨片の標的化および固定の改善、を達成する独創的な特徴を提供することによって、従来公知の装置の制限を克服することにある。
本明細書において、橈骨遠位端用の掌側骨折固定プレートについて具体化した本発明を示して説明するが、本発明の趣旨から逸脱せずに、かつ特許請求の等価物の範囲内で様々な修正および構造的な変更を行い得るため、図示の詳細にのみ限定されるものではない。
しかしながら、本発明の構成は、追加的な目的およびその利点と共に、添付の図面と関連付けて読めば、以下の具体的に開示された実施形態の説明から最もよく理解できる。
以下の本発明の説明に関して、「底面」はプレートの骨接触面を指し、「上面」は対向面を指す。
本発明による骨折固定プレートの上面図である。 本発明による骨折固定プレートの底面図である。 本発明の追加的な特徴を示す図1の骨折固定プレートの追加的な上面図である。 本発明の追加的な特徴を示す図2の骨折固定プレートの追加的な底面図である。 骨折固定プレートの尺骨用頭部分にある穴によって規定されたスキュー軸を示す本発明による骨折固定プレートの上面正射図(top orthogonal view)である。 骨折固定プレートの橈骨用頭部分にある穴によって規定されたスキュー軸を示す本発明による骨折固定プレートの上面正射図である。 骨折固定プレートの尺骨用頭部分にある穴によって規定されたスキュー軸を示す本発明による骨折固定プレートの代替的な実施形態の上面正射図である。 骨折固定プレートの橈骨用頭部分にある穴によって規定されたスキュー軸を示す本発明による骨折固定プレートの代替的な実施形態の上面正射図である。 骨ファスナーおよびKワイヤーが内部に取り付けられた本発明による骨折固定プレートの上面図(明瞭にするために半透視図)である。 骨折固定プレートの尺骨側を示す、図9Aの骨折固定プレートの縦断面である。 骨折固定プレートの橈骨側を示す、図9Aの骨折固定プレートの縦断面である。 骨ファスナーが内部に取り付けられかつその相対位置を示すためにヒトの橈骨に重ね合わされた、本発明の代替的な実施形態による骨折固定プレートの上面図である。 骨折固定プレートの尺骨側を示す、図10Aの骨折固定プレートの縦断面である。 骨折固定プレートの橈骨側を示す、図10Aの骨折固定プレートの縦断面である。 骨折固定プレートの骨接触面の様々な部分を示す、本発明による骨折固定プレートの底面正射図(bottom orthogonal view)である。 骨折固定プレートの橈骨用頭部分の位置の調節機能範囲を示す、本発明による骨折固定プレートの底面正射図である。 分水界線に対する位置を示す、ヒトの橈骨に設置された本発明による骨折固定プレートの代替的な実施形態の斜視図である。 A及びBはヒトの橈骨の掌側にある屈筋腱と従来技術の単頭の骨折固定プレートとの間の相対位置を示す図である。図14Cはヒトの橈骨の掌側にある屈筋腱と、本発明による骨折固定プレートとの間の相対位置を示す図である。 A及びBは、それぞれ、従来技術のねじ付きファスナー、および伸筋腱と、ヒトの橈骨に設置された骨折固定プレートに取り付けられた従来技術のねじ付きファスナーとの間の相対位置を示す。図15C及びDは、それぞれ、本発明によるねじ付きファスナー、および伸筋腱と、ヒトの橈骨に設置された骨折固定プレートに取り付けられた本発明によるねじ付きファスナーとの間の相対位置を示す。 本発明によるカニューレ挿入式の可変角度ファスナーの斜視図である。 本発明によるカニューレ挿入式の可変角度ファスナーの縦断面斜視図である。 縫合糸用穴およびそれらの間の連通チャネルを示す本発明による骨折固定プレートの代替的な実施形態の部分的な上面正射図である。 図16Aの骨折固定プレートの底面正射図である。
図1および図2を参照すると、骨接触面101および対向面102と、近位端および遠位端を有する直線的なまたはわずかに湾曲する細長い本体部分110と、複数の個別に調節可能な頭部分120、130とを有する、全体的に「Y字」形状の骨折固定プレート100を示す。複数のヘッド部分は、その遠位方向に分岐する尺骨の横軸u1および橈骨横軸r1の周りにおいて、本体部分110に対して角度をつけられている。本発明の一実施形態では、掌側橈骨固定プレートとして使用するために、複数の頭部分は、尺骨用頭部分120および橈骨用頭部分130として具体化される。頭部分120および130は、尺骨用首部分125および橈骨用首部分135によってそれぞれ独立して本体部分110に連結され、それら首部分は、本体部分110の遠位端から角度をなして分岐し、かつ個別に調節可能である。本体部分110は、骨の骨幹部分に固定されるものであり、一方、尺骨および橈骨用頭部分120および130は、それぞれ、尺骨および橈骨の骨幹端の骨折の骨片を固定するように適合されている。頭部分120と130との間、ならびに首部分125と135との間に間隙140が形成されることによって、骨折線の良好な視覚化を可能にする。
ここで、図1〜4を参照して説明すると、骨折固定プレート100の橈骨用頭部分130は複数のねじ穴160を含む。この特定の実施形態では、橈骨用頭部分130は3つのねじ穴160を含む。ねじ穴160は、例えば、3つの穴160が存在する場合には三角形の頂点として、非線形に配置される。代替的な実施形態では、4つ以上のねじ穴160が存在し、それらねじ穴は、多角形の頂点として配置される。穴160は、a)固定角度関係(すなわち、穴160の軸に沿って)、または、b)可変角度関係(すなわち、穴160の軸に対して非同一線上の、外科医によって術中に選択された軸に沿って)のいずれかにおいて、穴160のねじ山に係合するように適合されたねじ付き頭を有する骨ファスナー(すなわち、中実のまたは中空の(cannulated)スクリューまたは釘)を収容するためのものである。同様に、尺骨用頭部分120は、同様に配置されかつ橈骨用頭部分130にあるものと同様に機能を有する複数の穴のタイプ160を含む。
再度図1〜4を参照して説明すると、骨折固定プレート100の橈骨用頭部分130は、任意選択的に、少なくとも1つのねじ山のない穴161を含む。穴161は、相補的なサイズのキルシュナー(Kirschner)鋼線(以下「Kワイヤー」)を、既定の角度関係で穴に通して、頭部分130の骨接触面101まで収容するためのものである。Kワイヤー(図9A、図9B、および図9Cに示す)は、対向面102を通ってプレートに入り、骨接触面101を通って骨折固定プレートを出る。同様に、尺骨用頭部分120は、任意選択的に、橈骨用頭部分130の穴と同一の機能性を有する、少なくとも1つのK型の穴を備え、かつ、下記でさらに説明するように、任意選択的に、縫合糸を収容するために、相互に連結した穴164を備えてもよい。
図1〜4にさらに示すように、本実施形態では、本体部分110は、少なくとも1つのアンカー穴162を含み、これは、ねじ付きであり、かつ相補的なねじ付き頭を備える固定用ファスナーを収容するように適合されており、このねじ付き頭は、固定角度関係(すなわち:アンカー穴162の軸と同一線上)でアンカー穴162のねじ山と係合する。ねじ穴162の軸は、任意選択的に互いに対して斜めになっていてもよい(従来、非同一平面上と定義される)。さらに、本体部分110は、任意選択的に、コンプレッションスクリューを収容する1つ以上のねじ山のない固定用スロット163を含み、外科手術中に、下側にある骨に対してプレートを一時的に別の場所に移すことができるようにし得る。本体部分110は、任意選択的に、本体部分を骨に一時的に固定するための、相補的なサイズにされたKワイヤーを収容するための1つ以上の穴Kを含む。
ここで図5〜6を参照すると、複数の穴160および162によって規定された軸a1〜a9を有する骨折固定プレート100の一実施形態を示す。特定の骨折固定プレートにおける軸a1、a2...aNの実際の数は、骨折固定プレートの特定の実施形態に存在する穴160および162の数に応じる。尺骨用頭部分120の軸a1、a2およびa3は、互いに対して斜めになっている(以前定義した通り非同一平面上)が、相互に平行する平面に存在する。橈骨用頭部分130の軸a4、a5、およびa6も、互いに対して斜めになっており、かつまた、相互に平行する平面に存在する。しかしながら、第1の組の軸(a1、a2、a3)が存在する平行面は、第2の組の軸(a4、a5、a6)が存在する平行面に対して平行となっておらず、その代わりに、第1の組の平行面は、第2の組の平行面に対して遠位な方向に向かって分岐している。この配置は、ねじれの位置の直線が、関節にある少なくとも1つの骨の関節面の形状を模倣する面の形成に伴うものであるため、好都合である。本体部分110の軸a7、a8およびa9は、任意選択的に、互いに対して斜めになっていてもよい。これも、スキュー軸に沿って固定されたファスナーは、骨粗しょう症の骨の骨幹へのプレートの固定が、軸が平行である等価のファスナーよりも良好であるため、好都合である。
ここで図7〜8を参照すると、複数のねじ穴260および262によって規定された軸b1〜b10を有する骨折固定プレート200の代替的な実施形態を示す。この特定の実施形態では、尺骨用頭部分220は、四角形の頂点として配置された4つのねじ穴260を規定する。尺骨用頭部分220のねじ穴260の軸b1、b2、b3およびb4は、互いに対して斜めになっているが、平行な平面に存在している。橈骨用頭部分230のねじ穴260の軸b5、b6およびb7も、互いに対して斜めになっており、かつまた、平行な平面に存在している。骨折固定プレート100の場合、第1の組の軸(b1、b2、b3およびb4)が存在する平行面は、第2の組の軸(b5、b6およびb7)が存在する平行面に対して平行となっていないが、その代わりに、第1の組の平行面は、第2の組に対して遠位な方向に向かって分岐している。本体部分210のねじ穴262の軸b8、b9およびb10も、互いに対して斜めになっている。
ここで図9Aを参照すると、本発明の一実施形態の例における尺骨頭120および橈骨頭130にある軸a1、a2、a3、a4、a5およびa6の整列を示す骨折固定プレート100の平面図(明瞭にするために透視図)を示す。図9Bおよび図9Cはそれぞれ、骨折固定プレート100の縦断面を示す。図9Bは、尺骨頭120の軸a1、a2およびa3の整列の、尺骨側の断面図を示す。図9Cは、橈骨頭130の軸a4、a5およびa6の整列の、橈骨側の断面図を示す。
ここで図10Aを参照すると、橈骨300の遠位掌側の側面の斜視図を、明瞭にするために透視図で示す。この図は、本発明の代替的な実施形態の骨折固定プレート200が正しい位置で骨300に重ね合わせられた状態であり、かつ尺骨用頭部分220のねじ穴および対応するファスナーの軸b1、b2、b3およびb4、および橈骨用頭部分230のねじ穴および対応するファスナー軸b5、b6およびb7の整列を示す。図10Bおよび図10Cはそれぞれ、骨折固定プレート200の縦断面である。図10Bは、尺骨用頭部分220のねじ穴および対応するファスナーの軸b1、b2、b3およびb4の整列を示す。図10Cは、橈骨用頭部分230のねじ穴および対応するファスナーの軸b5、b6およびb7の整列を示す。頭部分の各々のねじ穴260の軸の整列、および、それに対応して、そこに設置された骨ファスナーの軸は、互いに対して斜めになっていて、好都合にも、月状骨窩(lunate fossa)および舟状骨窩(scaphoid fossa)において関節面の軟骨下に支持をもたらす。
ここで図11を参照すると、本発明の骨折固定プレートの一実施形態100の骨接触面101の特定の部分の斜視図を示す。尺骨用頭部分120では、骨接触面170は球状凹面である。橈骨用頭部分130では、骨接触面171は実質的に平面である。本体部分110では、骨接触面172は、本体部分110の縦軸に関してシリンダー状の凹面である。代替的な骨折固定プレートの実施形態では、任意選択的に、対応する面の同様の幾何学的特性を含んでもよい。
ここで図12を参照すると、骨折固定プレート100の橈骨用頭部分130の位置の調節機能の範囲を示し、1)頭部分130と120との間の分離S、2)骨表面に対する頭部分130の高さE、および、3)橈骨首部分135の縦軸r1の周りでの頭部分130の回転R。調節機能の範囲は、例として示し、限定を意図するものではない。調節は、適切な曲げ力および/またはトルク力を橈骨用首部分135に適用するためにプレート曲げ工具を使用することによって、達成され得る。調節は、プレート100の骨接触面と、下にある骨および骨片との間を可能な限り最良に接触させるのを容易にするため、好都合である。橈骨用頭部分130を参照するものとして図12に示すが、同様の位置調節は、尺骨用頭部分120でも成し遂げることができる。骨折固定プレートの代替的な実施形態は、任意選択的に、同様の位置調節の特徴を含み得る。
上述したように、本発明は、複数の頭部分を備える骨折固定プレートを提供する。これは、術後の屈筋腱断裂のリスクを最小限にするために、特に好都合である。図13を参照すると、分水界線310(橈骨遠位端の掌側周縁の最も掌側の境界を示す理論上の線)の直近位にある遠位橈骨(distal radius bone)300の掌側に正しく設置された骨折固定プレート200を示す。ここで図14Aを参照すると、橈骨遠位端の関節面を線図で示し、舟状骨窩320、月状骨窩330および窩間の溝(inter−fossae sulcus)340、および分水界線310の縁を示す。屈筋腱350(例えば:長母指屈筋)も線図で示す。一部の患者では、窩間の溝340は、分水界線310において比較的浅く、このため、術後に屈筋腱350に当たることなく、分水界線310をちょうど越えたところで単頭の骨折固定プレート360(点線で示す)を正しく設置できるようにする。しかしながら、図14Bに示すように、他の患者では、窩間の溝340は分水界線310においてはるかに深い。単頭のプレート(点線で示す)を設置すると、分水界線310の近位に正しく設置しても、前記プレートと屈筋腱350が術後に当たるようになり、腱滑膜炎または腱断裂をもたらすことがある。ここで図14Cを参照すると、本発明の双頭の骨折固定プレートの設置位置を点線で示し、プレートの橈骨用頭部分230と尺骨用頭部分220との間に間隙があることにより、前記頭のいずれとも当たらないように、屈筋腱350を動かすことができる。
本発明のさらに好都合な態様では、術後の伸筋腱断裂のリスクを最小限にするために、ねじ付きファスナーが提供される。ここで図15A〜15Dを、特に図15Aを参照すると、骨折固定プレート100のねじ穴160に係合するねじ付き頭部401と、対向する骨に係合するねじ付きの尖った端部402とを有する、従来技術のねじ付きファスナー400を示す。高い頻度で起こり得るように、図15Bに示すように、ねじ付きファスナー400の尖った端部402が、遠位橈骨300の背面(dorsal aspect)をほんの少しでも貫通して突出する場合、尖った端部402は伸筋腱420に損傷を与え、断裂さえさせ得る。図15Cに示すように、本発明は、骨折固定プレート100のねじ穴160に係合するねじ付き頭部451と、対向する、無外傷性の、骨に係合する丸みを帯びた端部452とを有するねじ付きファスナー450を提供する。図15Dに示すように、ねじ付きファスナー450が橈骨の背面を通って2mm突出する場合、ファスナーの丸みを帯びた端部452は伸筋腱420に損傷を与えることもないし、またはそれを断裂させることもない。
上述の通り、骨折固定プレート100、200のねじ穴160、260は、穴160、260にあるねじ山に係合するように適合されたねじ付き頭を備えるファスナー(すなわち:中実の釘またはスクリュー)を収容するためのものである。これらのファスナーは、固定角度で、すなわち、対応する穴160、260の軸と同一線上に収容できる。しかしながら、本発明の目的の1つは、特定の骨折した骨片の標的化および固定を改善することであり、多くの場合、これは、固定角度ファスナーによって達成することは困難である。従って、この目的を達成するために、本発明の代替的な実施形態では、カニューレ挿入式の可変角度ファスナーを用い得る。
ここで図16A〜16Bを参照すると、本発明と共に使用するように適合可能なカニューレ挿入式の可変角度ファスナー500の一実施形態を示す。図16Aは、カニューレ挿入式の可変角度ファスナー500、この例では、外科医が選択した角度でねじ穴160、260に係合するように適合された先細のねじ付き頭501を有するスクリューを斜視図で示す。カニューレ挿入式の可変角度ファスナー500は、任意選択的に、骨片に係合するように適合されたねじ付き部分502を有し得る。
図16Bは、可変角度ファスナー500の縦断面斜視図を示し、このファスナーは、可変角度ファスナー500の全長に延在しかつ両端部で開放している縦方向カニューレ503を備える。可変角度ファスナー500のカニューレ503は、適切なサイズにされたKワイヤー上にわたって挿入するように適合される。
本発明の骨折固定プレート100、200を使用して固定されるべき骨片は、X線透視法下で外科医によって標的にされ得る。Kワイヤーは、選択されたねじ穴160、260を通して挿入されて、特定された骨片に穴をあけ、その後、中空のドリルまたは穴鋸によってオーバードリル(over−drill)する。ドリルが取り除かれて、中空のファスナー500を、これにKワイヤーを通して挿入して、骨片に係合させる。ドリルを行ったKワイヤーの軸は、ねじ穴160の軸と非同一線上にある可能性があるため、カニューレ挿入式の可変角度ファスナー500の頭部分のねじ山501は、ねじ穴160、260のねじ山にクロススレッド(cross−thread)できるようにする必要がある。これを達成するために、ファスナー500は、骨折固定プレート100、200の頭部分120、130、220、230よりも硬い材料で作製する必要がある。例えば、ファスナー500はコバルトクロム製とし得る一方、骨折固定プレート100、200はチタニウム製である。
上述の通り、骨折固定プレート100の尺骨用頭部分120は、任意選択的に、縫合糸用穴164を含み得る。縫合糸用穴164にはねじ山がなく、相互に連通しており、かつ、骨の小さな掌側周縁片を結合させる張力で縫合糸を収容するためのものである。図17Aおよび17Bは、尺骨用頭部分120における縫合糸用穴164と、それらの縫合糸の結び目を収容するように適合された連通チャネル165とを詳細に示す。所望の縫合糸用穴164が、任意選択的に、橈骨用頭部分130(図示せず)に設けられ得る。同様の縫合糸用穴164が、任意選択的に、本発明の骨折固定プレートの代替的な実施形態、例えば200で設けられ得る。
上記のように、掌側骨折固定プレート、および橈骨遠位端用のシステムに関連して説明したが、所望により他の骨折を治療するために、本明細書の説明に従うが異なるサイズまたは規模の他のプレートを作製できるため、これらの説明は限定を意図するものではない。そのため、本発明を本明細書に図示しかつ説明するが、本発明の趣旨から逸脱せずにおよび特許請求の範囲の等価物の範囲内で様々な修正および構造的な変更を行ってもよい。

Claims (15)

  1. 橈骨遠位端の掌側に適用される骨折固定プレートであって、
    近位端および遠位端を有するとともに、長手方向の本体軸を規定する細長い本体部分を含む実質的に剛性のプレート(100)を含み、
    前記プレートが骨接触面(101)および対向面(102)を含み、
    前記プレートが対応する首部分(125、135)によって、前記本体部分の前記遠位端に独立して連結される尺側頭部分(120)及び橈側頭部分(130)を含み、
    前記首部分の各々が対応する頭部分の最大幅部よりも狭く形成され、
    前記首部分の各々は、対応する首軸(u1、r1)の周りに配置され、かつ、前記本体部分の前記遠位端から対応する頭部分に向かって遠位方向に延び、
    前記頭部分の各々が、骨ファスナーを収容するように適合された複数のねじ穴(160)を含み、
    前記ねじ穴の各々が骨ファスナーの軸を規定し、
    前記本体部分が少なくとも1つのアンカー穴(162)を含み、
    前記各首部分に対応する前記首軸の各々は、隣接する首軸から遠位方向に分岐し、
    前記尺側頭部分(120)に定義された前記複数の骨ファスナーの軸(a1,a2,a3)は互いに対して傾斜しかつ非同一平面上にあり、かつ、相互に平行な平面に存在しており、
    前記橈側頭部分(130)に定義された前記複数の骨ファスナーの軸(a4,a5,a6)は互いに対して傾斜しかつ非同一平面上にあり、かつ、相互に平行な平面に存在している骨折固定プレート。
  2. 前記尺側頭部分の前記骨接触面は凹面であって、尺側骨幹の骨折した骨片の固定に適合される請求項1に記載の骨折固定プレート。
  3. 前記橈側頭部分の前記骨接触面は平面であって、橈側骨幹の骨折した骨片の固定に適合される請求項1に記載の骨折固定プレート。
  4. 前記尺側頭部分及び橈側頭部分は、遠位橈骨の分水界線の近位において掌側に装着されるように構成される請求項1に記載の骨折固定プレート。
  5. 前記尺側頭部分(120)及び橈側頭部分(130)の1つ以上が、前記頭部分(120、130)に対応する前記首部分を変形させることによって、前記本体部分に対して個別に位置調節可能である請求項1に記載の骨折固定プレート。
  6. 前記頭部分(120、130)、首部分(125、135)および本体部分が、全体的にY字形状のプレートを構成するように配置されている請求項1に記載の骨折固定プレート。
  7. 前記尺側頭部分(120)は四角形状を有する請求項1に記載の骨折固定プレート。
  8. 前記橈側頭部分(130)は三角形状を有する請求項1に記載の骨折固定プレート。
  9. 前記本体部分(110)の前記骨接触面が縦方向にシリンダー状の凹面である請求項1に記載の骨折固定プレート。
  10. 前記アンカー穴(162)の少なくとも1つがねじ付きであり、かつ固定用ファスナーの軸を規定する請求項1に記載の骨折固定プレート。
  11. Kワイヤーを収容するように適合された1つ以上の穴(161)をさらに含む請求項1に記載の骨折固定プレート。
  12. Kワイヤーを収容するように適合された前記穴(161)の少なくとも1つが、前記頭部分(120、130)の少なくとも1つに配置されている請求項11に記載の骨折固定プレート。
  13. 前記頭部分の1つ以上に複数の縫合糸用穴(164)をさらに含む請求項1に記載の骨折固定プレート。
  14. 前記複数の縫合糸用穴(164)のうちの少なくとも2つが、前記対向面(102)上の前記縫合糸用穴間に延在する縫合糸用穴連通チャネルを通って連通している請求項13に記載の骨折固定プレート。
  15. 前記2つの首部分(125、135)および2つの頭部分(120、130)が、それらの間において骨折線の可視化を容易にし、腱を収容しかつ腱に当たらないように適合された間隙を規定する請求項6に記載の骨折固定プレート。
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