JPH0468945B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、医療装置、詳細には、骨折した骨の
関節の動きを可能にして、骨折を固定する装置に
関する。

本発明の目的のために、そのような固定を「動
的骨固定」という用語で表現する。これはピン、
バー、および外部支持体による骨固定と呼ばれ、
この外部支持体は、人間あるいは動物の体の関節
と一定の位置関係を保つた関節結合部を有し、関
節でつながれた骨のそれぞれの断片を固定し、か
つ、骨関節の枢軸線の周囲で固定装置の部品の枢
動を可能にしている。

骨を外部で係止あるいは固定するのは、１世紀
前から使用されている古い外科技術である。その
応用は長い間、外傷による複雑骨折、従つて、整
形外科例えば骨の断片の二次的処理、感染、骨の
ゆつくりした結合、疑似関節炎、困難な骨の設定
等に限定されていた。外部係止は大腿骨、脛骨、
上膊骨橈骨、および肘のような長い骨に使用され
ている。しかし、顎骨と顔は外科並びに小動物の
実験外科において、蹠骨および掌骨のような小さ
な骨に使用可能な小さな係止手段が製造されるこ
とも必要である。

外部骨係止素子は２種類の骨係止を実行可能で
ある。

１ 突差し係止、この場合はピンが肢の片側から
他側へ伸長している。

２ 非突差し係止、この場合はピンが完全には骨
内を横切つていないように導かれている。

突差し係止は、殆ど脚に使用されるが、非突差
し係止よりも剛直である。骨の両側において骨は
ロツドあるいは枠に取付けられ、その上に係止さ
れるのは骨の断片の両側に配置された２群のピン
である。２つの枠あるいは２つのロツドはできる
だけ安定させ、かつその長さが伸縮可能な摺動ロ
ツドあるいはバーを備えたブレースにより連結さ
れる。

外部骨固定の基本的技術は既に公知である。骨
折を接合する骨整形学に関する骨折を接合する部
品については既に考案され続けたきた。この考え
は、細いピンにより隣接する骨に骨折した関節部
の骨の断片を固定し、固定ピンを他の骨折しある
いはしていない関節部の骨へ導き、外部固定装置
の２つの部分を関節結合部により固定することで
あつた。この関節固定の目的は以下の通りであ
る。通常は、剛直な骨の骨折した骨の治療手段と
しては十分である。しかし、この骨折した骨が関
節部の一部である場合、治療の後に該関節部が固
定したまま残る大きな危険があり、患者はその骨
折した関節部についてできるだけ早く運動の訓練
をする必要があると考えられる。そのような運動
は最初は小さな角度の屈曲から開始して徐々に増
加するようにすべきである。これらの運動はもち
ろんすべて、外部から取付けられた装置により可
能でなければならず、例えば米国特許第4365624
号に説明されているような剛直な固定装置の例と
は異なる。

動的外部固定装置が、特開昭60−77747号公報
（又はフランス特許公開大2551650号明細書、又は
米国特許第4628919号明細書）に説明されている。
この固定装置は、上述の考えに大体従いながら、
近位の脚４０と遠位の脚７０とを備え、これら脚
は、固定可能に骨固定ピン１５０および前記２つ
の脚にリンクされているユニバーサルジヨイント
１００（通常はボールジヨイント）を備えてい
る。

適正に機能するように、もちろん固定装置は、
前記装置の両脚の間にある関節点が手首の関節部
の枢軸と正確に一致するような方式で精密に取付
けられなればならない。そうしないと、手を腕に
対して相対的に運動させる場合、不適当な苦痛を
伴う緊張あるいは圧迫が生じる。しかし、骨関節
の枢軸線は、骨折しばかりの場合、該領域が全部
腫れている場合、および関節部が旋回不可能にな
つている場合は、殆どの場合十分正確に探知する
ことは不可能である。更に、この公知装置の関節
点は調節不可能である。

本発明の目的は、上述の欠点を解消した、関節
部の領域にある骨の断片を治療するための、新規
の有用な動的外部骨固定装置を提供することにあ
る。

本発明のその他の目的は、徐々に角度を増加
し、運動抵抗を調節可能なようになされた、損傷
を受けた関節部の訓練を可能とする上述の種類の
固定装置を提供することにある。

本発明の更にその他の目的は、損傷を受けた関
節部の枢軸線に関し、非常に正確な方法で外科医
により位置決め可能であり、固定ピンを装備した
後でも関節の伸長に従い調整可能な固定装置を提
供することにある。

本発明の更にその他の目的は、骨の治療期間の
間に、更に圧縮あるいは伸長治療が可能で、それ
により該関節部およびその運動性を完全に回復さ
せる、骨折した関節部に応用するための、動的骨
固定外部装置を提供することにある。

本発明は、骨折した骨関節部の骨整形用の動的
骨固定外部装置において、 (1) 前記骨関節の片側の骨に導入される骨ピンに
連結される第１の固定ロツド有する第１部分
と、 (2) 前記骨関節の他側の骨に導入される骨ピンに
連結される第２の固定ロツドを有する第２部分
と、 (3) 前記第１部分と前記第２部分とを連結するた
めの関節結合部分と、 から成り、該関節結合部分が、 (a) 前記第１部分に結合された第１弯曲摺動表面
と前記第２部分に結合された第２弯曲摺動表面
とを備え、両弯曲摺動表面は、前記動的骨固定
外部装置から隔置された個所に共通の仮想軸線
を有して、両弯曲摺動表面の相対的摺動により
前記第１および第２部分が相対的に変位し得る
ようになされていること、および (b) 前記仮想軸線を前記骨関節の枢軸線に整列さ
せるための一体化された手段を備えているこ
と、 を特徴とする動的骨固定外部装置を提供するもの
である。

上述の構成により本発明は前述の目的を達成す
る効果を有する。

本発明の装置は前述の公知技術の欠点を解消
し、手首の骨折に使用できるだけでなく、膝、く
るぶし、指、肘、肩、骨盤および鎖骨にまで使用
可能であることが判明している。

図面に参照しつつ本発明の実施例を説明する。

ロツド２は、カプリング４より患者の掌骨に固
定されたピンに連結される。同様に、ロツド３も
カプリング５により患者の橈骨にリンクされる。

関節結合部分１は基本的にはハウジング６およ
び摺動ブロツク７からなり、これらは相互に弯曲
面８に沿つて摺動可能である。

ハウジング６は弯曲面８に一致する凸面状の摺
動表面８を有し、これに対して摺動ブロツク７は
弯曲面８に一致する凹面状の摺動表面８を有して
いる。弯曲面８は例えば円筒面であり、その曲率
中心軸線は関節結合部分１の摺動平面に対して直
角をなしている。仮想軸線Ａを骨折した手首の関
節運動の枢軸線に一致させる。

ハウジング６は装置のすべての構成要素がガス
あるいは蒸気高圧釜で殺菌しなければならないた
め、軽い合金あるいは消毒に耐える素材で作られ
る。摺動ブロツク７は例えば、ステンレスで作ら
れる。

ハウジング６の摺動表面８および（または）摺
動ブロツク７の摺動表面８、滑りやすい被覆（例
えばナイロンあるいはテフロン）を旋す。

第１図あるいは第２図を参照すれば、ハウジン
グ６の全体的な形状は、摺動表面８に沿つてわず
かに弯曲しハウジング６の下縁は弯曲面９となつ
ている。

ピン１０は摺動ブロツク７内に位置するロツド
２の末端を摺動ブロツク７に枢着する。他方のロ
ツド３の末端は、ねじ付きロツド１１に嵌合し、
刻みつき車輪１２および１３によりねじ付きロツ
ド１１に結合され、関節結合部１およびロツド
２，３を備えたユニツトの長さを調節する。伸長
要素１４により捩れ方向の運動が阻止される。ね
じ付きロツド１１の他方の末端は、第２図に図示
されているように、直接のねじ込み、あるいはピ
ン１５により、ハウジング６に連結されている。

関節結合部１のもう１つの構成要素は、その形
状がハウジング６のそれに従つた側面カバー１６
である。

該側面カバー１６の見える面にはスケール１７
があり、摺動ブロツク７とハウジング６およびそ
れの側面カバー１６との間の相対的な角変位を読
み取る。弯曲したスケール１７の目盛のいくつか
は延長され、透視線１８を形成し、仮想軸線Ａに
指向している。カバー１６の反対側のハウジング
の側面にも透視線が配置されている。

スケール１７およびそれの対応して記された数
字と、透視線１８とはカバーおよびハウジングに
書き込みあるいは彫り込み可能である。

第７図の詳細断面図にあるように、側面カバー
１６に面したハウジング６の側面には摺動ブロツ
ク７に対応した開口部１９がある。第２図に見ら
れるように、開口部１９は弯曲していて、ハウジ
ング６と摺動ブロツク７との間で相対的に摺動可
能なようになつている。同様に、カバー１６には
その曲率中心がＡにある弯曲したスロツト２０が
ある。

第１図において、スロツト２０には２つのねじ
２１，２２がある。第１のねじは固定ねじ２１で
あり、ハウジング６と摺動ブロツク７との間の相
対的運動を妨げる（第７図参照）。第２のねじは
制限ねじ２２であり、ねじ２１が固定されていな
い場合、スロツト２０を制限し、その結果、前記
相対的運動を制限する。

第２図に示されている第１実施例において、ハ
ウジング６と摺動ブロツク７との間の相対的運動
はばね２３により偏倚されている。ばね２３の末
端がピン２４によりハウジング６に固定され、他
端は摺動ブロツク７と協動している。この実施例
においては、開口部１９の延長部２５は、実線で
示された位置に配置されているばね２３を受入れ
ている。

ハウジング６内でブロツク７の運動を偏倚する
代替手段としては、ハウジング６および摺動ブロ
ツク７を貫通するゴム条片２６が使用できる。第
３図に示された実施例においては、ゴム条片２６
の自由端が、摺動ブロツク７に配置された平面２
８上に係止する金属リング２７により保持されて
いる。ゴム条片２６の他端は円錐ねじ２９により
外側から直接ハウジング６に固定されている。

第４図は、その摩擦抵抗力が制御可能な摩擦ブ
レーキを使用する実施例を示している。

この摩擦ブレーキは、ハウジング６にねじ込ま
れた固定部分３０と、前記固定部分にねじ止めさ
れるように取付けられたパツキン箱ねじ３１と、
パツキン箱ねじ３１内で摺動し、その末端が固定
部分３０を貫通し、摺動ブロツク７内に配置され
た対応する開口部内へ入りピン３３により摺動ブ
ロツク７に連結されたピストンロツド３２とを備
えている。

第８図に詳細に示されているように、固定部分
３０およびパツキン箱ねじ３１はそれぞれ伸長部
３４，３５を有し、ピストンロツド３２の周囲に
配置された一連のＯリング３６および圧力リング
３７と協動する。圧力リング３７の半径方向断面
は内部がＶ字形であり、それの機能は後述され
る。

ピストンロツド３２みがかれたステンレスある
いはその他のよく研磨された素材からなる。この
実施例のその他の構成要素は消毒に耐える素材か
らなる。

固定部分３０およびパツキン箱ねじ３１にはそ
れぞれスケール３８，３９があり摩擦抵抗力の大
きさを読む。スケール３８，３９の表示は書き込
みあるいは彫り込みである。

本発明のいくつかの実施例について動的骨固定
外部装置の位置決めを説明する。

第５図を参照すれば、関節結合部が参照番号１
で示されている。ロツド２，３は２つのクランプ
４０，４１に取付けられたボールジヨイント４，
５内に固定されている。

クランプ４０および４１の基板４２および４３
はフアイバー強化のフエノール樹脂により覆わ
れ、掌骨４６および橈骨４７に配置された一連の
ピン４４および４５を堅固に保持している。基板
４２および４３にはピン４４および４５を正確に
位置決めする穴がある。

第６図を参照すれば、固定装置は骨折した骨の
部分に非常に隣接しており、後述の医療上の理由
により、ピン４４は第２掌骨４６に45度までの角
度で固定されている。

第５図に、装置の取付けの詳細が示されてい
る。

周知の技術により、少なくとも２つのピン４４
が第２掌骨４６に挿入される。該ピン４４はその
一端に自己穴あけ式の先端を有する連続ねじが備
えられている。ピン４４の反対側の端には、チヤ
ツク内へ挿入されて固定されるように設計がされ
ている。自己ねじ切りは最大の把持力を提供す
る。

代替的に、自己穴あけ式でないピンを使用する
ことも可能であるが、これは両方の皮層を通過す
る先導穴に挿入される。もちろん、ピン４４の位
置決めを正確にするために案内を使用することも
可能である。

掌骨４６内の両方のピン４４はクランプ４０の
基板４２内に固定される。

断片を適当に整合した後、少なくとも２つのピ
ン４５が同様に橈骨４７内へ挿入され、クランプ
４１の基板４３に固定される。

両方のクランプ４０および４１は、蝶ナツト４
８および４９により、ロツド２および３の末端を
固定可能である。

断片を整形した場合は医師は、最初に透視線１
８を骨関節の枢軸線上に心合わせし、次に装置を
螺ナツト４８，４９により固定して、装置を正し
い位置に配置する。

断片を正しく整形するためにＸ線が使用され
る。必要があれば、螺ナツトが緩められ、更に微
動操作が実行される。

更にそれ以上の調節が刻みつき車輪１２および
１３により実行される。これら車輪は最初にねじ
つきロツド１１上で心合わせされ、次に必要な伸
長を得るように配置される。最初の治療の間、装
置は揺動ねじ２１により係止される（第１図およ
び第７図）。

既に説明したように、装置が骨折の断片部分を
一定に固定維持する場合に、最初の期間が経過し
た後に接合部に徐々に運動を与えることが好まし
い。

完全なプログラムを与えることなしに、以下の
表に従い屈曲量の制御を提案可能である。

骨折後の第１週………運動なし 骨折後の第２週………運動なし 骨折後の第３週………10度までの屈曲 骨折後の第４週………20度までの屈曲 骨折後の第５週………30度までの屈曲 骨折後の第６週………40度までの屈曲 許可される屈曲の量は、医師が対応する位置に
制限ねじ２２を固定することにより設定される。

例えば第１図において、回転は、ねじ２２によ
り20度までの回転に制限され、その後ロツド２お
よび３の相対的運動が、実線で示された中立の位
置と点線で示された最大回転位置との間で行われ
る。

第２図を参照すれば、実線で示された中立の位
置において、ロツド２と３とはおよそ10度の角度
αを形成している。これは手首が通常はその位置
で休息しているからである。回転角度βはこの図
では０度から40度の間になるように構成されてい
る。

既に説明したように、抵抗力に逆つて治療中の
運動が実現可能であることが重要である。

第２図および第３図に提案されている実施例に
おいて、この抵抗力は一般的に直線的ではない。
ばね２３も弾性部材２６もそれの位置に比例する
抵抗力を発生していないからである。

装置を更に改善するために、第４図の実施例が
提案される（第８図に詳細を示す）。この実施例
においては、運動は、抵抗力がロツド３２のＯリ
ング３６による摩擦力として生じるため、双方向
に同等の抵抗力が作用する。

更にこの抵抗力は患者あるいは医師により、パ
ツキン箱ねじ３１を回転させることにより調節さ
れる。かくて、伸長部３４および３５を近接させ
ると、Ｏリング３６がＶ形断面を有するリング３
７の間に圧縮され、ピストンロツド３２に対し押
圧される。反対に、伸長部３４および３５が互に
離れると、圧縮力は減少し、それに従いＯリング
の押圧力は減少する。

スケール３８および３９の目盛は摩擦力の大き
さを読み取ることを可能にする。スケール３８お
よび３９はバーニア（副尺）を形成するように目
盛をつけることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、連結ロツドの中立位置を実線で、そ
の最大許容位置を点線で示している動的連結装置
の側面図、第２図は、患者の関節の動きに抵抗す
るばねを含む第１実施例の、第１図の連結部材の
長手方向の断面図、第３図および第４図は、抵抗
手段がそれぞれ弾性部材および摩擦ブレーキであ
る実施例を示す、第２図に類似の図、第５図は、
動的連結部材にリンクされた２本のロツドに対応
して連結された、それぞれの２本のピンの２群か
らなる動的外部手首固定装置の斜視図、第６図
は、ピンが40度の角度をなしている実施例の、第
５図の−の線に沿う断面図、第７図は、連結
部材が固定位置にあることを示す、第１図の−
の線に沿う断面における部分図、第８図は、患
者の関節の動きに抵抗するための摩擦ブレーキを
使用した実施例を示す第４図の拡大詳細図。 １……関節結合部分、２……ロツド、３……ロ
ツド、６……ハウジング、７……摺動ブロツク、
８……摺動表面、１８……透視線、２１……固定
ネジ、２２……制限ネジ、２３……ばね、２６…
…ゴム条片、３６……Ｏリング、Ａ……仮想軸
線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 骨折した骨関節部の骨整形用の動的骨固定外
   部装置において、 (1) 前記骨関節の片側の骨に導入される骨ピン４
   ５に連結される第１の固定ロツド３を有する第
   １部分と、 (2) 前記関節部の他側の骨に導入される骨ピン４
   ４に連結される第２の固定ロツド２を有する第
   ２部分と、 (3) 前記第１部分と前記第２部分とを連結するた
   めの関節結合部分１と、 から成り、該関節結合部分が、 (a) 前記第１部分に結合された第１弯曲摺動表面
   ８と前記第２部分に結合された第２弯曲摺動表
   面８とを備え、両弯曲摺動表面は、前記動的骨
   固定外部装置から隔置された個所に共通の仮想
   軸線Ａを有して、両弯曲摺動表面の相対的摺動
   により前記第１および第２部分が相対的に変位
   し得るようになされていること、および (b) 前記仮想軸線を前記骨関節の枢軸線に整列さ
   せるための一体化された手段１８を備えている
   こと、 を特徴とする動的骨固定外部装置。 ２ 特許請求の範囲第１項の装置において、前記
   第１および第２部分が相対的にほぼ円弧に沿つて
   変位し、前記関節結合部分が、 (a) 前記第１の弯曲摺動表面を有し、前記第１固
   定ロツドに結合されたハウジング６と、 (b) 前記第１の弯曲摺動表面と嵌合する前記第２
   の弯曲摺動表面を有し、前記第２固定ロツドに
   結合されたブロツク７と、 を備えている動的骨固定外部装置。 ３ 特許請求の範囲第２項の装置において、前記
   第１および第２の弯曲摺動表面は、実質的に同一
   の曲率半径を有する円筒面であり、前記第１およ
   び第２の固定ロツドの軸線は実質的に同一の平面
   内にあり、前記第１および第２の部分は単一平面
   内でのみ相対的に変位し得る動的骨固定外部装
   置。 ４ 特許請求の範囲第２項の装置において、前記
   ハウジングと前記ブロツクとの間の相対的摺動を
   制限する手段２２を備える動的骨固定外部装置。 ５ 特許請求の範囲第２項の装置において、前記
   第１および第２部分の相対的変位に弾性偏倚力を
   与える手段２３，２６を備えている動的骨固定外
   部装置。 ６ 特許請求の範囲第２項の装置において、前記
   第１および第２部分の相対的変位に摩擦抵抗力を
   与える手段３６を備えている動的骨固定外部装
   置。