JP7132549B2

JP7132549B2 - 骨インプラント用工具

Info

Publication number: JP7132549B2
Application number: JP2020207893A
Authority: JP
Inventors: 東霖蔡; 俊傑曾; 俊銘陳; 躍鈞王; 新斐王; 珮▲ホワ▼ 王
Original assignee: Metal Industries Research and Development Centre
Current assignee: Metal Industries Research and Development Centre
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2022-09-07
Anticipated expiration: 2040-12-15
Also published as: JP2022094802A

Description

本発明は、手術器具に関するものであり、特に、骨釘を植え込む手術に用いられる骨インプラント用工具に係るものである。

骨が外力、病気或いは衰退による損傷の治療について、損傷した骨に骨釘を配置することによって、骨の強度を向上させ、或いは、骨に対する固定力を強化し、骨を有効的に癒合させる効果を達する。一般的に、骨釘を植え込む手術を行う際に、ドライバーのような手術器具で、骨に骨釘を螺入するので、骨釘は骨組織に対して押入する応力が発生する可能性があった。各国に発表された骨損傷についての文献によると、応力が大きすぎると骨壊死（Ｏｓｔｅｏｎｅｃｒｏｓｉｓ）を発症するが、適当な応力を骨に与えると骨組織の生長を促進することができる。これにより、骨釘を植え込む手術を行う際に、骨釘を回転させるトルクの制御により骨組織に対する応力を制御することができる。

米国公告第ＵＳ７２２２５５９Ｂ２号

しかしながら、従来のトルクを測定する器具は精密機械であり、手術に用いられるように除菌や消毒などの処理を行うことができず、また、現在の手術器具では、手術者が骨釘を回転させるトルクを知ることができないため、手術者は骨組織に対して過大の力を付け加えてしまい、骨組織に悪い影響を齎す問題があった。これに鑑みて、従来の手術器具を改善する必要がある。

本発明は、上記の課題を解決するため、骨釘を回転させるトルクを知るための骨インプラント用工具を提供することを目的とする。

本発明はさらに、高温で除菌及び消毒の処理を行うことができる骨インプラント用工具を提供することを目的とする。

本発明において、「前」、「後」、「左」、「右」、「上（頂）」、「下（底）」、「内」、「外」、「側面」等の方向に関する用語は、主に図面の方向を参照するものであり、上記の各方向に関する用語は、本発明の各実施例を説明する或いは理解できるように用いられるものであり、本発明を限定するものではない。

本発明における部分或いは構造において、使用された「一」或いは「一個」等の助数詞は、都合のために使用し、本発明の特許請求の範囲について通常の意義を与えるもので、本発明において一個または少なくとも一個を解釈すべき、且つ、明確に別の意味を指していないかぎり、一つである意味は複数の場合も含まれている。

本発明において、「結合」、「合成」、「組み立て」、「前」等の近似用語は、主に、連接しても破壊せずに分離することができ、或いは、連接して分離することが不可能という形を含み、当業者には、連接しようとする部分の材質または組み立ての形により選択することができるものを指す。

本発明の骨インプラント用工具は、桿体と、連結手段とを含み、前記桿体は貫孔を有する結合部を有し、前記桿体は結合部に連接される測定アーム及び加勢アームを有し、前記測定アームは第一指示部を有する第一延伸段を有し、前記加勢アームは第二指示部を有する第二延伸段を有し、第二延伸段を第一延伸段に対して相対移動させるように加勢アームが弾性変形可能で測定アームから離れ、前記連結手段は前記貫孔に結合され、前記連結手段は外輪及びその外輪に対して片方向で回転する内輪を有する。

本発明の骨インプラント用工具は、加勢アームに対して力を付け加えて桿体を回転させることにより、加勢アームが発生するトルクにより、第二延伸段が第一延伸段に対して相対移動を発生すると共に、第二指示部が第一指示部に対応する位置により、加勢アームによるトルク程度を表すことができる。これにより、使用者は骨釘ユニットを回転させて所定部位の骨組織に螺入する際に、発生されるトルク程度を知り、トルクが３５Ｎｃｍを超えないように制御し、過大のトルクによる骨組織の損傷を防止すると共に、最適なトルクで桿体を回転させることができる。また、本発明の骨インプラント用工具は、桿体の加勢アームの弾性変形によりトルクを測定するので、桿体は高温で除菌及び消毒の処理を行うことができ、骨釘を植え込む手術に用いられることができ、手術のリスクを減少させ、医療品質を向上させる効果を達することができる。

また、前記桿体はチタン合金からなることができる。これにより、桿体は可撓性及びある程度の剛性を有し、使用利便性を向上させる効果を有する。

また、前記チタン合金はＴｉ‐６Ａｌ‐４Ｖである。これにより、桿体は可撓性及びある程度の剛性を有し、使用利便性を向上させる効果を有する。

また、前記結合部は拡径間隙を有し、前記拡径間隙の開口端が前記貫孔に連接され、前記拡径間隙は前記結合部内に延伸して閉鎖端を形成する。これにより、貫孔が僅かに拡径させるように弾性変形空間とし、貫孔が比較的に大きい連結手段を環装させることができ、結合部と連結手段との結合安定性を向上させる効果を有する。

また、前記拡径間隙はリング状に形成するように結合部内に延在する。これにより、貫孔を拡径させる際に発生した応力を平均的に分散させる効果を有する。

また、前記加勢アーム及び前記測定アームは相互に連接せずに、並列するように延伸して前記結合部に連接される。これにより、加勢アームと結合部とを連接する箇所は支点とし、加勢アームが弾性変形可能で測定アームから離れるようになり、加勢アームのトルクを測定する効果を有する。

また、前記測定アームは開口を有する枠を有し、前記第二延伸段は開口から前記枠に伸入する。これにより、前記第二延伸段を枠に第一延伸段に対して相対移動させることができ、加勢アームのトルクを測定する効果を有する。

また、前記加勢アームと前記結合部とを連接する箇所の最小断面積は前記結合部における最小断面積の５０％より小さい。これにより、加勢アームが容易に支点により弾性変形を行うことができ、使用利便性を向上させる効果を有する。

また、前記外輪の外周面或いは／及び前記内輪の内周面には歯状を形成する。これにより、外輪と貫孔との接触面積、或いは内輪と骨釘ユニットとの接触面積を減少し、連結手段及び骨釘ユニットを容易に結合させたり、取り外させたりすることができ、使用利便性を向上させる効果を有する。

また、前記外輪の内周面には少なくとも１つの片方向歯を有し、前記外輪を回転する際に内輪を片方向にしか回せないように前記内輪の外周面が複数の片方向爪歯を有する。これにより、使用者は桿体を時計回りの方向及び反時計回りの方向に回転することを繰り返すことで、骨釘ユニットを回転させて所定部位の骨組織に螺入することができ、使用者は組織部位における狭い箇所に手術を行うことができ、使用利便性を向上させる効果を有する。

図１は、本発明の一実施例の分解斜視図である。図２は、本発明の一実施例の連結手段の分解斜視図である。図３は、本発明の一実施例の組立図である。図４は、図３のＡ－Ａ線に沿った断面図である。図５は、本発明の一実施例の桿体を回転させる実施説明図である。図６は、本発明の一実施例の骨釘ユニットを回転させ骨組織に螺入する実施説明図である。図７は、骨釘ユニットを骨組織に螺入した後、本発明の一実施例を骨釘ユニットから分離させる実施説明図である。図８は、骨釘ユニットの掴みヘッドを取り除く実施説明図である。

本発明の実施の一形態について、以下、図面を参照して説明する。図１、２に示されるように、本発明の骨インプラント用工具の第一実施例は、桿体１と連結手段２とを含み、連結手段２は桿体１に結合され、且つ連結手段２が従来の骨釘ユニットＴを結合するのに用いられることができる。

桿体１は使用者が付け加える力を耐えるように十分な強度を有するために、可撓性及びある程度の剛性を有する材質からなるものであり、例えば、桿体１の材質はステンレス鋼であり、好ましくはチタン合金からなり、本実施例において桿体１はＴｉ‐６Ａｌ‐４Ｖからなるものである。桿体１は結合部１１を有し、結合部１１は前記の連結手段２が収容される貫孔１２を有する。貫孔１２の幾何中心には軸線Ｌを有し、桿体１が軸線Ｌを軸心をとして回転することができる。結合部１１は桿体１の端部に位置することが好ましく、これにより、使用者は桿体１の他端に対して比較的に長いモーメントアームで力を付け加えることができるので、省力化の効果を有する。本実施例では、結合部１１においてその相対的な二つの表面を貫通する拡径間隙１３を有し、拡径間隙１３の開口端１３ａが貫孔１２に連接され、且つ拡径間隙１３が結合部１１内に延伸して閉鎖端１３ｂを形成する。これにより、拡径隙間１３は、貫孔１２が僅かに拡径させるように弾性変形空間となり、貫孔１２が比較的に大きい連結手段２を環装させることができ、結合部１１と連結手段２との結合安定性を向上させる効果を有する。好ましくは、拡径隙間１３は延伸する長さを延長させるために、リング状に形成するように結合部１１内に延在し、これにより、貫孔１２を拡径させる際に発生した応力を平均的に分散させる効果を有する。

続いて、図１、３に示されるように、桿体１は測定アーム１４を有し、好ましくは測定アーム１４の一端が一体成型により結合部１１に連接される。測定アーム１４は側に突設する第一延伸段１５を有し、測定アーム１４は軸線Ｌ周りに回転する際に架空の円周方向Ｄを形成し、第一延伸段１５が円周方向Ｄに延在することができる。本実施例では、測定アーム１４は枠１４ａを有し、枠１４ａが長方形であり、且つ開口１４ｂを有し、第一延伸段１５が枠１４ａの１つの長辺に位置することができる。第一延伸段１５は桿体１を回転させるトルク程度を表すのに用いられる第一指示部１６を有し、例えば、第一指示部１６は異なる色を表す色ブロック、グラデーション或いは数字の目盛りであってもよく、本発明では限定されず、本実施例では、第一指示部１６は使用者に直観的に情報を提供するために、目盛りであることが好ましい。

桿体１は加勢アーム１７を有し、加勢アーム１７の一端が一体成型により結合部１１に連接され、且つ、加勢アーム１７及び測定アーム１４は相互に連接せずに、並列するように延伸して形成されることが好ましい。加勢アーム１７と結合部１１とが連接する箇所は支点とすることができ、これによって、加勢アーム１７が弾性変形により測定アーム１４から離れることができる。本実施例では、加勢アーム１７と結合部１１とが連接する箇所の最小断面積は結合部１１における最小断面積の５０％より小さいことが好ましく、それにより、加勢アーム１７が容易に支点により弾性変形を行うことができる。加勢アーム１７は第一延伸段１５と同じ延伸方向を有する第二延伸段１８を有し、即ち、第二延伸段１８が円周方向Ｄに延在する。第二延伸段１８は第一延伸段１５に近接してもよく、これにより、加勢アーム１７が測定アーム１４から離れる際に、第二延伸段１８を第一延伸段１５に対して相対移動させることができる。本実施例では、第二延伸段１８は開口１４ｂから枠１４ａに伸入することができる。

第二延伸段１８は第二指示部１９を有し、第二指示部１９は桿体１を回転させるトルク程度を表すのに用いられるように第一指示部１６に位置あわせる。詳しく言うと、第二指示部１９は第一指示部１６に対応する標識を有し、例えば、第二指示部１９は色ブロック、グラデーション或いは数字の目盛りを指示するのに用いられる矢印或いは標線であってもよく、本実施例では、第二指示部１９は第二延伸段１８の側縁に突設する三角状突起であり、枠１４ａの開口１４ｂには第二指示部１９を阻止するための阻止ブロック１４ｃを有する。これにより、第二指示部１９が阻止ブロック１４ｃに当接する際に、桿体１を回転させるトルクが過大になっていることを使用者に注意することができ、使用者の操作ミスを防止する効果を有する。また、第二指示部１９は第一指示部１６の矢印或いは標線に対応するためのブロック、グラデーション或いは数字の目盛りであってもよく、本発明では限定されない。

図１、２に示されるように、連結手段２は外輪２ａ及びその外輪２ａに対して片方向に回転する内輪２ｂを有し、外輪２ａが貫孔１２の内径より僅かに大きい外径を有し、連結手段２と貫孔１２との結合安定性を向上させるために、連結手段２を貫孔１２に圧入することで結合させることができる。外輪２ａと貫孔１２の内周面との接触面積を減少するために外輪２ａの外周面に歯状を形成し、連結手段２を容易に貫孔１２に結合したり、貫孔１２から取り外したりすることができ、使用利便性を向上させる効果を有する。本実施例では、外輪２ａ内の部件の分離を防ぐために、外輪２ａの上側と下側両方の開口端２１にそれぞれリング状突出縁部２２を有することができる。外輪２ａの内周面には外輪２ａの円心に向って突出する少なくとも１つの片方向歯２３を有することができる。

続いて、図３、４に示されるように、内輪２ｂは二つのリング状突出縁部２２の間に位置し、内輪２ｂは片方向輪であってもよく、即ち、外輪２ａを回転する際に内輪２ｂを片方向にしか回せないように内輪２ｂの外周面が複数の片方向爪歯２４を有することができる。即ち、回転方向に力を付け加えて外輪２ａを回転させることにより、少なくとも１つの片方向歯２３が各個片方向爪歯２４を乗り越え、また、外輪２ａが逆方向に回転する際に少なくとも１つの片方向歯２３が片方向爪歯２４に係合されるので、内輪２ｂを一緒に回転させることができる。

内輪２ｂの内径は従来の骨釘ユニットＴの外径に合わせることができ、詳しく言うと、従来の骨釘ユニットＴは分離自在な掴みヘッドＴ１及びネジ体Ｔ２を有し、掴みヘッドＴ１は、使用者がネジ体Ｔ２に接触してネジ体Ｔ２を汚染してしまうことがないように、使用者が持つ或いは、工具で接触するのに用いられ、内輪２ｂの内径は掴みヘッドＴ１の外径に合わせることができる。これにより、適する内径を有する連結手段２を取り替えることにより、本発明の骨インプラント用工具が異なる寸法の骨釘ユニットＴに用いられることができる。骨釘ユニットＴを内輪２ｂに容易に結合するために、内輪２ｂの内周面には歯状を形成してもよい。

図５、６に示されるように、本発明の骨インプラント用工具を使用するとき、骨釘ユニットＴを連結手段２の内輪２ｂに装入させ、使用者が時計回りの方向に加勢アーム１７を回転して骨釘ユニットＴを回転させて所定部位の骨組織に螺入する。その時に、使用者が加勢アーム１７に対して力を付け加えて発生するトルクにより、加勢アーム１７の第二延伸段１８が測定アーム１４の第一延伸段１５に対して相対移動すると共に、第一指示部１６及び第二指示部１９により、第二延伸段１８の移動量によるトルク程度を表すことができる。且つ、第一指示部１６は桿体１の材質が有する剛性によって、加勢アーム１７の弾性変形する程度に対応して相応しい目盛りの間隔に設定され、第一指示部１６或いは第二指示部１９に表示される。それにより、使用者がトルクを適当な範囲に維持するように第二延伸段１８が第一延伸段１５に対する相対移動量を観察しながら加勢アーム１７を回転することができる。且つ、外輪２ａを回転する際に内輪２ｂを片方向にしか回せないことで、使用者は桿体１を時計回りの方向及び反時計回りの方向に回転することを繰り返すことで、骨釘ユニットＴを回転させて所定部位の骨組織に螺入することができる。これにより、使用者は組織部位における狭い箇所で手術を行うことができ、使用利便性を向上させる効果を有する。

図７に示されるように、骨釘ユニットＴのネジ体Ｔ２を回転させ骨組織に螺入した後、内輪２ｂを骨釘ユニットＴの掴みヘッドＴ１から分離させ、掴みヘッドＴ１のみを骨組織上に暴露させる。

図８に示されるように、使用者は掴みヘッドＴ１をネジ体Ｔ２から分離させるように掴みヘッドＴ１を取り除き、骨釘を植え込む手術を完成する。

綜合すると、本発明の骨インプラント用工具は、加勢アームに対して力を付け加えて桿体を回転させることにより、加勢アームが発生するトルクにより、第二延伸段が第一延伸段に対して相対移動すると共に、第二指示部が第一指示部に対応する位置により、加勢アームによるトルク程度を表すことができる。これにより、使用者は骨釘ユニットを回転させて所定部位の骨組織に螺入する際に、発生するトルク程度を知り、トルクが３５Ｎｃｍを超えないように制御し、過大のトルクによる骨組織の損傷を防止すると共に、最適なトルクで桿体を回転させることができる。また、本発明の骨インプラント用工具は、桿体の加勢アームの弾性変形によりトルクを測定するので、桿体は高温で除菌及び消毒の処理を行うことができ、骨釘を植え込む手術に用いられることができ、手術のリスクを減少させ、医療品質を向上させる効果を達することができる。

本発明は、その精神と必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施形態は例示的なものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

１桿体
１１結合部
１２貫孔
１３拡径間隙
１３ａ開口端
１３ｂ閉鎖端
１４測定アーム
１４ａ枠
１４ｂ開口
１４ｃ阻止ブロック
１５第一延伸段
１６第一指示部
１７加勢アーム
１８第二延伸段
１９第二指示部
２連結手段
２ａ外輪
２ｂ内輪
２２リング状突出縁部
２３片方向歯
２４片方向爪歯
Ｔ骨釘ユニット
Ｔ１掴みヘッド
Ｔ２ネジ体
Ｌ軸線
Ｄ円周方向

Claims

桿体と、連結手段とを含み、前記桿体は貫孔を有する結合部を有し、前記桿体は結合部に連接される測定アーム及び加勢アームを有し、前記測定アームは第一指示部を有する第一延伸段を有し、前記加勢アームは第二指示部を有する第二延伸段を有し、第二延伸段を第一延伸段に対して相対移動させるように加勢アームが弾性変形可能で測定アームから離れ、前記連結手段は前記貫孔に結合され、前記連結手段は外輪及びその外輪に対して片方向に回転する内輪を有し、
前記結合部は拡径間隙を有し、前記拡径間隙の開口端が前記貫孔に連接され、前記拡径間隙は前記結合部内に延伸して閉鎖端を形成する、
ことを特徴とする骨インプラント用工具。
前記桿体はチタン合金からなることを特徴とする請求項１に記載の骨インプラント用工具。
前記チタン合金はＴｉ‐６Ａｌ‐４Ｖであることを特徴とする請求項２に記載の骨インプラント用工具。
前記拡径間隙はリング状に形成するように結合部内に延在することを特徴とする請求項１に記載の骨インプラント用工具。
前記加勢アーム及び前記測定アームは相互に連接せずに、並列するように延伸して前記結合部に連接されることを特徴とする請求項１に記載の骨インプラント用工具。
前記測定アームは開口を有する枠を有し、前記第二延伸段は開口から前記枠に伸入する、ことを特徴とする請求項１に記載の骨インプラント用工具。
前記加勢アームと前記結合部とを連接する箇所の最小断面積は前記結合部における最小断面積の５０％より小さいことを特徴とする請求項１に記載の骨インプラント用工具。
前記外輪の外周面或いは／及び前記内輪の内周面には歯状を形成する、ことを特徴とする請求項１に記載の骨インプラント用工具。
前記外輪の内周面には少なくとも１つの片方向歯を有し、前記外輪を回転する際に内輪を片方向にしか回せないように前記内輪の外周面が複数の片方向爪歯を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の骨インプラント用工具。