JP6960055B2 - 骨手術用器具 - Google Patents

Description

本発明は、骨手術用器具に関するものである。

変形性膝関節症において、例えば、膝蓋骨と大腿骨の関節軟骨が損傷している場合には骨切術が適応される。そのような手術では骨に切り込みを入れて（もしくは骨折させて）骨の曲がりを矯正し、骨癒合するまでの間、骨接合用のプレートで固定される。プレートと骨との間に大きな隙間が生じる場合においては、固定が上手くいかない場合がある。そのような場合においては、一般的にはネジのヘッド部にネジが刻まれていない骨スクリュをプレートに打ち、プレートを骨に圧迫させると同時に離間した骨切面の距離を短縮、あるいは接触した骨切面に圧迫をかけるような操作が加えられる。

特許文献１には、楕円状のスクリュホールが記されており、頭部が球状のスクリュを受け入れることができるネジの切られていない凹面を有する部分と、頭部が円錐状にネジ山が与えられたスクリュが固定できる部分を有している。

特許文献２には、楕円状のスクリュホールに対し、頭部にネジを切られたスクリュが、スクリュホールのねじの切られていない辺縁に寄った位置を通るように挿入された場合、頭部が動いてネジがロックされる様子が示されている。

特許文献３には、骨ねじの頭が歯車となっており、骨折部をまたぐ骨プレートを移動させることによって、離開された骨折面を短縮し、圧迫力を加えることができる様子が示されている。

特許第４１６２４０８号公報 特許第４９７９７１２号公報 特許第５１９８６２３号公報

先行技術の課題として、特許文献１，２においては螺子穴の螺子山形成部が部分的となることにより固定力の低下や、ねじ挿入方向の誤挿入、死腔の増大による感染のリスクが高まる。また、大きな圧迫用スクリュを骨に挿入しなければならず、スクリュを抜いた後に、骨ねじの頭に螺子山が形成されているスクリュを固定する手技においては、ねじの下穴が不必要に拡張することによる骨強度の低下が懸念される。

特許文献３において、頭部が歯車となる骨ねじは骨板と骨の固定力に寄与しておらず、全体の固定力の低下が課題となる。また、移動方向について調整することができない。

本発明の一態様は、骨に固定される固定部材と、回転体と、前記固定部材に、前記骨への固定位置とは異なる位置に取り付けられ、前記回転体を前記骨の表面に交差する回転軸線回りに回転可能に支持する回転体収容部材とを備え、前記回転体が、前記回転軸線に対して偏心した偏心軸線上に、前記骨と係合可能なアンカー部を備える骨手術用器具である。
本発明の一実施形態において、前記アンカー部が丸棒状であり、前記回転体が前記偏心軸線上に前記アンカー部を着脱可能に嵌合させる孔または凹部を有し、前記孔または凹部が、前記回転軸線に対して傾斜している。
また、本発明の一実施形態において、前記固定部材が、前記回転体収容部材を着脱可能に取り付ける貫通孔を備え、前記回転体収容部材を取り外した後の前記貫通孔に、前記アンカー部よりも直径の大きい骨ねじを固定可能である。

本発明によれば、螺子の係合部の固定力を落とさず、死腔を増やさず、ねじの下穴を拡張せず、簡便な手段によって骨切り術や骨折によって開いた骨片間に適度な圧迫力をかけることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る骨手術用器具を示す斜視図である。 図１の骨手術用器具の分解縦断面図である。 図２の骨手術用器具を骨に取り付けた状態を示す縦断面図である。 図３の骨手術用器具の回転体にトルクを加え始めた状態を示す縦断面図である。 図４の回転体を１８０°回転させ、骨切面を密着させ、圧迫力を加えた状態を示す縦断面図である。 図５の状態で、他のスクリュ孔に骨ねじを締結した状態を示す縦断面図である。 図６の状態で、骨プレートから回転体収容部材、回転体およびアンカー部材を取り外した状態を示す縦断面図である。 図１の骨手術用器具の変形例を示す縦断面図である。 図１の骨手術用器具の回転体の変形例を示す横断面図である。 図１の骨手術用器具の他の変形例を示す縦断面図である

本発明の一実施形態に係る骨手術用器具１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る骨手術用器具１は、図１に示されるように、骨プレート（プレート部材、固定部材）２と、該骨プレート２を骨Ｂに固定する骨ねじ３と、骨プレート２に着脱可能に取り付けられる回転体収容部材４と、回転体５と、アンカー部材（アンカー部）６とを備えている。骨プレート２は、骨Ｂに形成された骨折部または骨切部をまたいで配置され、骨折部または骨切部の一側において骨ねじ３により骨Ｂに固定される。

骨プレート２の素材は、チタン、チタン合金、ステンレス、コバルトクロム合金、ＰＥＥＫ材料、ポリ乳酸等高分子材料、及びステンレス鋼であることが望ましい。骨プレート２は実質的にインプラントとして機能しうる。その基準厚さは１ｍｍから５ｍｍが望ましく、さらに望ましくは２ｍｍから４．５ｍｍである。骨プレート２に代えて、他の架橋部材を固定部材として採用してもよい。

回転体収容部材４は、図２に示されるように、円筒状部材であり、長手方向の一端に、骨プレート２に形成されたスクリュ孔（貫通孔）７に着脱可能に締結可能な雄ねじ部８を備えている。回転体収容部材４にはその中心軸線に沿って貫通する横断面円形の内孔９が設けられている。

回転体収容部材４の内孔９のサイズは２ｍｍから１０ｍｍであることが望ましく、さらに望ましくは３ｍｍから７ｍｍである。
回転体収容部材４は、骨プレート２に取り付けられる骨ねじ３の下穴穿孔用ドリルの方向ガイドであってもよい。

回転体５は、長手方向の一端に回転体収容部材４の内孔９に回転可能に嵌合する円筒面からなる嵌合外面５ａを備え、長手方向の他端に回転力を加えるためのつまみ部１０を備えている。また、回転体５には、円筒面の中心線である回転軸線Ｃに対して偏心した位置において、回転体５を長手方向に貫通する孔１１が設けられている。

回転体５の嵌合外面５ａが回転体収容部材４の内孔９に嵌合された状態で、ガイドピンや細い骨ねじ等のアンカー部材６を、回転体５の孔１１に挿入して回転軸線Ｃに対して偏心した偏心軸線上に配置し、アンカー部材６の先端を骨Ｂに刺し入れる。これにより、アンカー部材６の先端が骨Ｂに係合する。

回転体５のつまみ部１０は、切り欠かれていることが好ましい。これにより、つまみ部１０へのトルクの供給が容易になる。
また、回転体５のつまみ部１０には、長手方向に沿って突出する凸部が設けられている。そして、回転体収容部材４の他端には、凹部が設けられている。回転体収容部材４の内孔９に回転体５を挿入し、つまみ部１０の凸部が回転体収容部材４の凹部に嵌合することにより回り止め構造１５を構成している。回り止め構造１５は、凸部が凹部に嵌合している状態では、回転体５を回転体収容部材４に回転軸線Ｃに直交する方向に押し付けた状態に維持し、回転体５が回転体収容部材４に対して回転軸線Ｃ回りに相対回転することを制限する。また、凸部が凹部に嵌合していない状態では、回転収容部材４に対して回転体５が回転軸線Ｃ回りに回転可能である。

操作方法について説明する。
回転体５を回転させる前に、骨折面をまたぐ骨プレート２は、骨折面を挟んで回転体収容部材４を取り付けるスクリュ孔７とは反対側において骨Ｂに固定されている必要があり、他の骨ねじやガイドピン等のアンカー部材６によって固定する必要がある。

骨プレート２を骨Ｂに固定しているスクリュ孔７とは骨折面を挟んで反対側に配置されているいずれかのスクリュ孔７に、図２に示されるように回転体収容部材４の雄ねじ部８を締結することにより、回転体収容部材４の中心軸を骨Ｂの表面に交差する方向に配置する。そして、この状態で、図３に示されるように、回転体収容部材４の内孔９内に回転体５の嵌合外面５ａを嵌合させる。

そして、回転体収容部材４に対して回転体５を回転軸線Ｃ回りに回転させて、偏心している孔１１を所望の位相位置に配置する。この状態で、図３に示されるように、細い骨ネジやガイドピン等のアンカー部材６を孔１１に差し込んでアンカー部材６の先端を骨Ｂに刺し入れる。

そして、この状態で、図４に示されるように、回転体５のつまみ部１０にトルクを加えて、回転体収容部材４に対して回転体５を回転軸線Ｃ回りに回転させる。これにより、回転体収容部材４に対してアンカー部材６が回転軸線Ｃに直交する方向に移動するので、骨折面の間隔を短縮するあるいは拡張する方向に骨Ｂに圧迫力を加えることができる。図５には骨折面の間隔が短縮される場合を示している。

回転体５の回転操作には大きなトルクを要する場合もあり、回転体５に大きなトルクを与えうるドライバーやキャップ、レンチを用いてもよい。この場合、圧迫力の調整のため、トルク管理されたドライバーやレンチを用いてもよい。

回転操作終了後、図６に示されるように、骨プレート２の他のスクリュ孔７に骨ねじ３等の、インプラントを前提とした強固なアンカーを固定する。これにより、図７に示されるように、回転体５および回転体収容部材４、それに取り付けられた仮固定用のアンカー部材６を抜去することが可能となる。骨ねじ３等の強固なアンカーを固定する前に、回転体５が自発的に回転し、元の位置に復帰してしまうリスクがあるため、回転方向には拘束力のあるラチェットを付与してもよい。

また、回転体収容部材４内におけるアンカー部材６の初期挿入位置（回転体５の孔１１の位置）が、骨折面から最も遠い位置である場合に、回転体５を１８０°回転させると、離開した骨折面の短縮量および圧迫力は最大となる。最大移動量は回転体５の孔１１の偏心量の２倍である。
骨プレート２の移動方向を調整する場合には、アンカー部材６の初期の位相位置と回転後の位相位置とを調節すればよい。

さらに、図８に示されるように、回転体５の偏心位置に設けられた孔１１が、回転体５の回転軸線Ｃに対して傾斜している場合には、離開した骨折面の最大移動量は、平行である場合よりも大きくなる。回転体５の孔１１の回転軸線Ｃに対する傾斜角度が大きすぎる場合には、回転体５の回転トルクが大きくなりすぎて回転しない。さらに、アンカー部材６に過度の曲げモーメントが加わり、器具が破損・修復不能な変形をきたす。

膝関節や足関節骨切術等に用いる場合に、必要な圧迫力とアンカー部材６の素材の剛性とを考慮すると、回転体収容部材４の直径は３ｍｍから１０ｍｍが望ましく、さらに望ましくは４ｍｍから６ｍｍである。アンカー部材６の外径は１．５ｍｍから５．５ｍｍが望ましく、２．０ｍｍから３．０ｍｍがさらに望ましい。その場合に、回転体５の偏心位置に設けられた孔１１の傾斜角度は、最大でも１０°が望ましい。さらに望ましくは５°である。

回転体収容部材４、回転体５およびアンカー部材６の組み合わせは、２セット以上が同一の骨プレート２に取り付けられてもよい。２セットを同時に作動させることにより、各回転体５に加えるトルクを小さくすることが可能である。また、２セット以上の回転体収容部材４、回転体５およびアンカー部材６を、段階的に作動させることにより、離開した骨折面の短縮量と圧迫量とは、所望の状態に達するまで調整可能である。

回転体５がワッシャーのように形成されてもよい。その場合、回転体５と骨プレート２とが体内に埋め込まれるものとすることもできる。アンカー部材６も体内に埋め込まれる骨ねじまたは骨ピンにすることもできる。それらを手術用器具として扱うことも可能である。

また、本実施形態においては、アンカー部材６が回転体５に貫通形成された孔１１を貫通することとしたが、これに代えて、図９に示されるように、凹部１２を貫通してもよい。また、アンカー部材６を貫通させる孔１１は、骨Ｂの表面に対向する端面に向かって漸次先細に構成されていてもよい。

また、回転体５の孔１１にアンカー部材６を貫通させることとしたが、図１０に示されるように、アンカー部材６が、骨Ｂの表面に対向する回転体５の端面から突出する位置に、回転体５と一体に形成されていてもよい。

また、回り止め構造１５として、つまみ部１０に凸部が設けられ、回転体収容部材４の他端に凹部が設けられているものを例示したが、これに限られるものではない。例えば、つまみ部１０に凹部が設けられ、回転体収容部材４の他端に凸部が設けられていてもよい。

１ 骨手術用器具
２ 骨プレート（プレート部材、固定部材）
３ 骨ねじ
４ 回転体収容部材
５ 回転体
６ アンカー部材（アンカー部）
７ スクリュ孔（貫通孔）
９ 内孔
１１ 孔
１２ 凹部
１５ 回り止め構造
Ｂ 骨
Ｃ 回転軸線

Claims (7)

1. 骨に固定される固定部材と、
   回転体と、
   前記固定部材に、前記骨への固定位置とは異なる位置に取り付けられ、前記回転体を前記骨の表面に交差する回転軸線回りに回転可能に支持する回転体収容部材とを備え、
   前記回転体が、前記回転軸線に対して偏心した偏心軸線上に、前記骨と係合可能なアンカー部を備え、
   該アンカー部が丸棒状であり、
   前記回転体が前記偏心軸線上に前記アンカー部を着脱可能に嵌合させる孔または凹部を有し、
   前記孔または凹部が、前記回転軸線に対して傾斜している骨手術用器具。
2. 骨に固定される固定部材と、
   回転体と、
   前記固定部材に、前記骨への固定位置とは異なる位置に取り付けられ、前記回転体を前記骨の表面に交差する回転軸線回りに回転可能に支持する回転体収容部材とを備え、
   前記回転体が、前記回転軸線に対して偏心した偏心軸線上に、前記骨と係合可能なアンカー部を備え、
   前記固定部材が、前記回転体収容部材を着脱可能に取り付ける貫通孔を備え、
   前記回転体収容部材を取り外した後の前記貫通孔に、前記アンカー部よりも直径の大きい骨ねじを固定可能である骨手術用器具。
3. 前記固定部材が、骨折部をまたぐ位置に配置されるプレート部材である請求項１または請求項２に記載の骨手術用器具。
4. 前記回転体収容部材、前記回転体および前記アンカー部の１以上が前記固定部材に着脱可能である請求項１から請求項３のいずれかに記載の骨手術用器具。
5. 前記アンカー部が丸棒状であり、
   前記回転体が前記偏心軸線上に前記アンカー部を着脱可能に嵌合させる孔または凹部を有する請求項２に記載の骨手術用器具。
6. 前記回転体収容部材、前記回転体および前記アンカー部を、２セット以上含む請求項１から請求項５のいずれかに記載の骨手術用器具。
7. 前記回転体を前記回転体収容部材に前記回転軸線に直交する方向に押し付けた状態に維持する回り止め構造を備える請求項１から請求項６のいずれかに記載の骨手術用器具。

Images