JP7208791B2 - 骨プレートおよび骨プレートシステム - Google Patents
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Description
高位脛骨骨切り術にはいくつかの種類があり、脛骨の内側から外側に向かって骨を切り、切込みを開大して台形または楔型の人工骨等を挿入することで角度を矯正するオープンウエッジ(Open Wedge HTO)法、脛骨の外側から骨を楔型に切り取り、短縮させて角度を矯正するクローズドウエッジ法(Closed Wedge HTO)等が知られている。
このとき、骨切り部直下に配置された本体部に挿入されるスクリュの先端は、骨切り部の骨切り面に対して非平行となる方向、換言すると、骨切り部の骨切り面から離間する方向に締結されることとなるので、スクリュの先端が骨切り面を突き抜けたりすること無しに、矯正角度を広くとることができる。
さらに、脛骨の厚みのある方向に長いスクリュを締結することができるので、それにより固定性を向上させることができる。
このようにすることで、第1の平面と第2の平面のみならず、第3のネジ孔に締結されたスクリュの軸線を有する第3の平面も互いに略平行となるので、第3のネジ孔に挿入されるスクリュにより、術者がスクリュの方向を視認しやすく、挿入方向のミスが生じにくいことから、より強固に骨プレートを脛骨に締結することができる。
このようにすることで、連結部に設けた第1のネジ孔に挿入されるスクリュの先端が、横行部に設けた第4のネジ孔に挿入されるスクリュの先端に接近するよう傾斜して挿入されるので、脛骨に対してより強固にねじ止め固定することができる。
このように構成されているので、骨プレートを脛骨の側面にぴったりと沿わせて配置することができる。
このように構成されているので、連結部に挿入されたスクリュの先端と、横行部に挿入されたスクリュの先端が干渉することを防ぎながら、骨プレートの脛骨に対するフィット性を高めることができる。更に、骨折を生じやすい骨切面付近とスクリュまでの距離が長くとられることから、安定的に固定されやすい。
また、第1のネジ孔と第2のネジ孔との間の距離が、従来の骨プレートにおけるネジ孔間隔よりも広くされているため、脛骨の長い患者にも対応できるのみならず、脛骨の短い患者においても、骨切面付近において骨プレートを外方に張り出すことなし固定でき、張り出した骨プレートの皮膚への刺激に起因する痛みを防ぐことができる。さらに、骨折を生じやすい骨切面付近とスクリュまでの距離が長くとられることから、安定的に固定されやすい。
さらに、骨プレートが脛骨頭に対して外側に張り出すのを防ぐことができるので、骨プレートの張り出しによる皮膚への刺激に起因する痛みの発生を防ぐことができる。
さらに、スクリュ抜去後の脛骨の海綿骨内におけるスクリューホールの軸線方向も互いにねじれの位置となるので、スクリューホールの軸線方向がねじれの位置にない場合に比べ、脛骨にかかる鉛直方向の荷重を分散させることができ、海綿骨の破断骨折を防ぐことができる。
さらにまた、脛骨の厚みのある方向にスクリュを締結することができるので、長いスクリュを用いることができ、それにより固定性を向上させることができる。
このように、十分な強度及び弾性を備えた生体適合性の高い材質のインプラントを用いることができる。
また、骨プレート抜去後の脛骨海綿骨内に生じるスクリューホールによる悪影響を最小限に留めることができる。
骨プレートの本体部と横行部とがねじれて配置されているので、スクリュの締結方向も一様では無く、スクリュの固定方向を誤りやすいが、上記態様においては、スクリュは、ガイドピンを貫通可能な貫通孔を有するので、スクリュに設けた貫通孔を利用して、ガイドピンをガイドとしてスクリュを締結していくことができ、締結作業の作業性を向上することができる。
また、関節面を突き破ることがなく、かつ、人工骨や骨欠損部と干渉することがない最適な範囲にスクリュを挿入することができる。
このように骨プレートシステムの撓み量を調整したことで、骨プレート装着中の脛骨に対するストレスシールディング(骨に荷重が加わりにくくなる現象)を抑制することができ、人工骨を挿入した開大部における骨再生を促進させることができる。
本実施形態に係る骨プレートシステム2は、図1Aに示されるように、骨プレート1と、該骨プレート1を脛骨Xの高位側面に固定するための複数のスクリュ3と、脛骨Xの内側面側から外側に向かって形成された切り込みに挿入される人工骨4とを備えている。
ネジ孔5,6,7は、図3に示されるように、一側から他側に向かって板厚方向にスクリュ3が挿入されるようになっている。このとき、スクリュ3の軸線Dは、骨プレート1の板面に対して直交する。
なお、図3には、一例として横行部1bのネジ孔6の場合を示しているが、本体部1aおよび連結部1cのネジ孔5,7も同様の構成である。
このとき、スクリュ3bの軸線Aは、図1Bに示されるように、ネジ孔6a、6b、6cの配列方向を規定する直線とネジ孔6a、6b、6cにそれぞれ挿入されたスクリュ3aの軸線Dとを含む第4の平面δに対して傾斜した第1の平面上αに配置され、スクリュ3cの軸線Bおよびスクリュ3eの軸線Cは、それぞれ第1の平面αに略平行な第2の平面βおよび第3の平面γ上に配置されることとなる。そして、図1Cに示されるように、スクリュ3bの軸線Aとスクリュ3cの軸線Bは互いにねじれの位置に配置されるので、脛骨Xの関節面に投影されるスクリュ3bの軸線Aとスクリュ3cの軸線Bとはたがいに交差するのみならず、骨プレート1を装着した脛骨Xを前方または後方から見たときには、ちょうど互いに略平行となるような位置関係となる。
本実施形態に係る骨プレートシステム2を用いて変形膝関節症の高位脛骨骨切り術を行うには、脛骨Xの内側面から外側に向かって、脛骨Xの長手軸に対して傾斜する方向に切り込みを形成し、所定の器具を用いて切り込みを開大する。そして、図1Aに示されるように、開大された開大部8に、楔形状の人工骨4を挿入した状態で、脛骨Xの斜め前方内側面に骨プレート1の本体部1aをあてがい、開大部8を跨ぐようにして脛骨Xに骨プレート1を配置する。より具体的には、図1Aに示されるように、横行部1bおよび連結部1cが切り込みの上切断面Y1の上内側面にあてがわれ、本体部1aが切り込みの下切断面Y2の上内側面にあてがわれる。
これにより、切り込みの下切断面Y2の直下において、本体部1aのネジ孔5aに挿入されたスクリュ3cの先端は、図1Aに示されるように、下切断面Y2から離間する方向に締結されることとなる。このため、スクリュ3cの先端が下切断面Y2を突き抜けて人工骨4に突き刺さってしまうことが無く、矯正角度を広くとることができる。
このため、骨プレート1が脛骨頭に対して外側に張り出すのを防ぐことができ、骨プレート1の張り出しによる皮膚への刺激に起因する痛みの発生を防ぐことができる。
このように構成されているので、連結部1cに挿入されたスクリュ3bの先端と、横行部1bに挿入されたスクリュ3aの先端が干渉することを防ぎながら、骨プレート1の脛骨Xに対するフィット性を高めることができる。
例えば、図2Aに示される実施例においては、本体部1aの下端からネジ孔5aの中心を結ぶ直線と、ネジ孔5aの中心から連結部1c中心を結ぶ直線とがなす角度を165°±10°とすることで緩やかなくの字形に形成している。また、ネジ孔5aの中心から連結部1c中心を結ぶ直線と、横行部1bに設けた複数の(図2Aにおいては3つの)ネジ孔6の配列方向を規定する直線とがなす角度を93°±10°とすることで、さらに脛骨へのフィッティング性を高めている。
なお、曲面形状は、図2Cに示すように、脛骨Xの側面形状を考慮し、本体部1aの長手軸に平行な軸線回りに18.7°±10°ねじれた形状であることが望ましい。
また、連結部1cのネジ孔7と本体部1aのネジ孔5aとの間の距離が、従来の骨プレート1に比べて広くとられているため、脛骨Xの長い患者にも対応しやすい。脛骨Xの短い患者においても、骨切面付近において骨プレート1を外方に張り出さずに固定できるので、張り出した骨プレート1による皮膚への刺激に起因する痛みを防ぐことができる。
骨プレート1およびスクリュ3に使用される生体適合材料としては、長期間にわたる十分な強度や弾性を確保できるチタン系合金が最適である。もちろん、生体適合材料としてはチタン合金に限るものではなく、これ以外にも、コバルトクロム合金、ステンレス等、その他の材料を用いることもできる。
また、スクリュ3の太さが太くなりすぎることが無いので、骨プレート1抜去後の脛骨Xの海綿骨内に生じるスクリューホールによる悪影響を最低限に留めることができる。
このような設計によっても、骨プレート1を装着した矯正中の脛骨Xに対するストレスシールディングの抑制効果を高めることが可能である。
1a 本体部
1b 横行部
1c 連結部
2 骨プレートシステム
3 スクリュ
3b スクリュ(第1のスクリュ)
3c スクリュ(第2のスクリュ)
4 人工骨(人工骨部材)
5 ネジ孔
5a ネジ孔(第2のネジ孔)
5c ネジ孔(第3のネジ孔)
6 ネジ孔(第4のネジ孔)
7 ネジ孔(第1のネジ孔)
8 開大部
9 ガイドピン
10 貫通孔
X 脛骨
第1の軸線 A
第2の軸線 B
第3の軸線 C
第4の軸線 D
第1の平面 α
第2の平面 β
第3の平面 γ
第4の平面 δ
第1のスクリュ群 G1
第2のスクリュ群 G2
第1のブロック B1
第2のブロック B2
Claims (10)
- 高位脛骨骨切り術用の骨プレートであって、
脛骨の内側面に形成された切り込みよりも低位の前記脛骨の斜め前方内側面に、該脛骨の長手方向に沿って固定される帯板状の本体部と、
前記切り込みよりも高位の前記脛骨の内側面に、該脛骨の長手方向に交差する方向に沿って固定される横行部と、
前記本体部と前記横行部とを連結する連結部と、
前記横行部、前記本体部および前記連結部に相互に間隔をあけて配列され、板厚方向に貫通する複数のネジ孔と、を備え、
前記複数のネジ孔が、前記連結部に設けられた第1のネジ孔と、前記本体部のうち前記切り込みに最も近い位置に設けられた第2のネジ孔と、前記横行部に設けられて前記本体部の長手方向に交差する方向に間隔をあけて配置された複数の第4のネジ孔と、を有し、
前記本体部、前記連結部および前記横行部が、前記脛骨の長手方向に沿う軸線回りにねじれるように連続する曲面形状を有し、
前記第1のネジ孔の軸線および前記第2のネジ孔の軸線が、相互にねじれの位置に配置され、かつ、相互に略平行な第1の平面および第2の平面にそれぞれ配置され、前記骨プレートを装着した前記脛骨を前方または後方から見たときに互いに略平行となり、
該第1の平面および前記第2の平面は、前記複数の第4のネジ孔の配列方向を規定する直線に沿う方向に見た側面視において、前記骨プレートにおける長手方向上端部と下端部とを結ぶ直線と前記下端部側において80°以上95°以下の角度をなして交差し、
前記第1のネジ孔の軸線は、開大された前記切り込みの高位側の骨切り面に対して平行になる方向に配置され、
前記第2のネジ孔の軸線は、開大された前記切り込みの低位側の骨切り面から離間する方向に配置されている骨プレート。 - 前記本体部の長手軸方向に前記第2のネジ孔に対して間隔をあけて配置された第3のネジ孔と、をさらに備え、
前記第3のネジ孔の軸線が、前記第1の平面および前記第2の平面に対して略平行である第3の平面に配置される請求項1の骨プレート。 - 前記複数の第4のネジ孔の配列方向を規定する直線と前記第4のネジ孔の軸線方向とを含む第4の平面に対して傾斜した前記第1の平面に沿って前記第1のネジ孔の軸線が配置されている請求項1または請求項2に記載の骨プレート。
- 前記連結部が、前記横行部に対して折曲形成され、
前記連結部の前記横行部に対する折曲角度が175°±10°である請求項1から3のいずれかに記載の骨プレート。 - 長手方向の全長が90mm以上110mm以下、望ましくは95mm以上105mm以下であり、前記第1のネジ孔と前記第2のネジ孔との間の距離が24mm以上34mm以下、望ましくは24mm以上30mm以下である請求項1から4のいずれかに記載の骨プレート。
- 請求項1から請求項5のいずれかに記載の骨プレートと、
該骨プレートの前記複数のネジ孔のそれぞれに締結され、前記骨プレートを前記脛骨に固定する複数のスクリュと、を備える骨プレートシステム。 - 前記骨プレートの板厚が3±1mmであり、
前記複数のスクリュにより前記骨プレートを締結した状態において、前記骨プレートの前記横行部から長手軸方向に30~50mm離間した位置に、前記長手軸の鉛直荷重が前記複数のスクリュに加えられたときの前記骨プレートおよび前記複数のスクリュの撓み量が、0.15mm±0.1mm/kgfとなる、請求項6に記載の骨プレートシステム。 - 前記骨プレートおよび前記スクリュが、生体適合性の高い材料、好ましくはチタン系合金、コバルトクロム合金、もしくはステンレスからなる請求項6または7に記載の骨プレートシステム。
- 前記スクリュが、ガイドピンを貫通可能な貫通孔を有する中空スクリュであり、
前記スクリュの山径の太さがφ5.0mm以上5.8mm以下、谷径の太さがφ4.5mm以上5.3mm以下であり、
前記中空スクリュの中空軸径がφ1.8mm以上2.8mm以下である請求項6から8のいずれかに記載の骨プレートシステム。 - 前記骨プレートにおける長手方向上端部と下端部とを結ぶ直線と、前記第1の平面および前記第2の平面がなす角度が、好ましくは84°以上91°以下であり、前記第4の平面とのなす角度が、74°以上80°以下、好ましくは75°以上79°以下である請求項6から9のいずれかに記載の骨プレートシステム。
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