JPH0628667B2 - 外部固定具 - Google Patents

外部固定具

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JPH0628667B2
JPH0628667B2 JP3325813A JP32581391A JPH0628667B2 JP H0628667 B2 JPH0628667 B2 JP H0628667B2 JP 3325813 A JP3325813 A JP 3325813A JP 32581391 A JP32581391 A JP 32581391A JP H0628667 B2 JPH0628667 B2 JP H0628667B2
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pin
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tightening
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は健康の分野に関し、殊に外科医療
に用いる、骨または骨片のための外部固定具に関する。
【0002】今日まで永年にわたり、骨破片に挿入され
て、フレームまたは1本以上の連結バーに結合されるピ
ンを含む外部固定具が開発された。多くの場合、最大限
の安定を保証するために、骨破片の各側に少なくとも2
本づつのピンを配置することが慣例である。治療すべき
四肢に対して固定具のフレームを適合させたいと思う位
置に従って、一般にピンが挿入される。ピンを固定する
ための万力に対応する穴明け治具を用いて、しばしばピ
ンが配置される。その結果、例えば神経または動脈に近
過ぎるために開業医が避けたいであろう身体の領域にピ
ンが挿入されることが時々生ずる。
【0003】本発明は上記欠点を克服することを目的と
し、予め骨破片に挿入されて、望ましい領域を通過して
いるピンの位置に左右されずに使用し得る外部固定具を
提案する。固定具は、連結バーに対して、より大きな自
由度をもってピンの向きを決めつことを可能にする自在
継手を含む。以下に述べる要素のおかげで、開業医は、
一方において、何よりも先に骨破片の形態の関数とし
て、また他方において、各患者の骨格に従って、ピンを
位置決めすることができる。その後初めて、医師は、外
部固定具組立体を形成する要素を配置する。
【0004】これらの要素は、予め骨破片に挿入された
ピンに対して配置されて、連結バーの数を意のままに変
えることを許すように設計される。本発明による自在継
手によって、所要の最終形態を考えて、玉の代替が容易
にできる。さらに、独特の締めつけ操作で、ピンまたは
他のバーに対して連結バーを固定する。
【0005】本発明による固定具は: −骨破片に挿入されるピン、 −固定具の外部フレームを構成する一個以上の位置決め
バー、 −バーとピンまたはバーとの間の関節連結のための1個
以上の連結部品、を含む。固定具は、ピンを該バーの1
個に対して独立に位置決めすることを保証できる取外し
自在の玉をもつ自在継手に、ピンが少なくとも間接的に
一体化されていること、を特徴とする。
【0006】望ましい実施例において、自在継手は: −玉を構成する部分的球体、 −ほぼ球形の第1の中空部を設けられた第1の部品、 −縦方向通路と、第1の中空部に対面する空隙とを設け
られた第2の部品、 −ほぼ球形の第2の中空部を設けられて、該空隙内に配
置されるブロッキング要素、 −該縦方向通路に実質的に垂直に配置され、該玉と縦方
向通路に導入された円柱部品(バーまたはピン)を一度
に、また同時に固定することのできる、少なくとも1個
の締めつけねじ:から構成される。
【0007】そのような装置を用いて、開業医は、解剖
学的基準のみを考慮して、骨破片に挿入するピンを位置
決めし、つぎに直接に、または中間万力を用いて本発明
による自在継手の中にこれらのピンを保持し、使用すべ
き玉の型式を選んだ後で、連結バーの位置決めとX線下
での骨破片の整復を行う。さらに医師は、骨質凝固の開
始後、部分的に外すことのできる補助バーと連結部品に
よって、固定具の安定性を高めることができる。
【0008】添付図面は、非限定的実例によって、本発
明の或る実施例を図解する。
【0009】図1の固定具の全体図において、ピン2が
挿入された骨1が図示されている。固定具は、固定具の
フレームを形成するバー5に対する少なくとも間接的な
ピンの向き決めを意図した、玉4を含む自在継手3を含
む。その他に、関節部7抜差し自在の連結部品8、およ
び向き決め自在の連結部品9のようなバー間に配置され
る様々な連結部品と共に、ピンを締めつける万力6、を
用いることが可能である。
【0010】図1に示されるように、骨1はそれぞれピ
ン21,22およびピン23〜25を受承する2個の破
片11,12に分裂している。
【0011】2本のピン21,22共に万力65に締め
つけられ、万力の一方のジョーは自在継手36に締めつ
けられた玉46と協働し、万力の他方のジョーは、位置
決めのために向き決め自在部品97に保持される連結バ
ー501と一体である。同様に、ピン23,24は万力
66に固定され、万力66は一方では自在継手37の玉
47と協働し、他方では位置決め自在部品98に保持さ
れる連結バー502と協働する。玉46は万力65と一
体のバーの端に配置され、それに反し、玉47は万力6
6の連結バーのための中央通路を有して、継手と万力と
の距離が調整できるようになていること、に注目すべき
である。以下に、より詳しく説明されるように、継手3
6,37に作られた縦方向通路は位置決めバー503,
504を受承し、バーは、関節作用とブロッキングのた
めの装置7のおかげで相互に向き変え自在である。ピン
25は骨端13に挿入されて、自在継手38に直接固定
され、継手の球体48はバー505をブロックすること
ができる。バー505は、向き決め自在連結部品99に
よってバー502に連結されることにより、固定具のフ
レームを完成する。
【0012】代わりに、万力65,66を省いて、バー
503または504に沿ってはめられる自在継手に、番
号25のピンと同様に、ピン21〜24を直接に固定す
ることもできるであろう。
【0013】向き決め自在連結部品97,98の間に、
組立体を補強するバーが図示され、このバーは骨折の凝
固開始後に取外すことができる。図1で、このバーは抜
差し自在連結部品によって分離される2個の部品50
6,507で示される。向き決め自在部品97,98に
対してバー長さを調整することのできるこの形態では不
必要であるけれども、この抜差し自在部品を全体図に図
示するために、あえて示した。
【0014】図示の要素の最適なブロッキングを保証す
るために、多角形断面のバーを使用することが望まし
い。そうすれば、バーの多面が軸線回りのバーの回転を
防止する。同じ理由で、様々な要素の詳細説明の中で以
下に明らかにされるように、玉の球面部分は小面を含
む。代わりに、円形断面のバーと滑らかな玉を用いて、
外面に滑り止め被膜を施すことも可能であろう。
【0015】図2ないし図4に詳細に示される自在継手
3は、ねじ34を締めた時に玉41を保持するように意
図される上方ジョー33が連結される軸32を受承する
本体31から成る。図を判り易くするために、玉41と
それを貫通する連結バー52は図3および図4に示され
ない。
【0016】本体31はほぼ平行六面体である。本体は
円形断面の縦方向通路311を有し、この中に連結バー
51を導入することができる。図3の断面図に見られる
ように、Oリングシール312がそのための溝の中に配
置される。Oリングシールはバーを保持すると同時に、
骨折の整復中、自在継手に対するバーの自由な位置決め
を可能にするように意図される。
【0017】本体31はさらに側壁314の間に保持さ
れるブロッキング要素35を受承するための内部空隙3
13を有する。側壁314の上部は円い逃げ部315
(図2)を与え、逃げ部の縁は斜面316(図4)とな
っている。本体31の上部に、通路311に垂直で、ね
じ34と協働するためのねじ穴317と、軸32を保持
するための通路319が設けられた2個のラグ318と
がある。
【0018】上方ジョー33もほぼ平行六面体である。
上方ジョーはその下部の一端に、軸32のための横方向
通路332を具えた突起331と、他端に、ざぐり33
4の中に沈む頭部341を有する締めつけねじ34を受
承するねじ穴317に整合する穴333を有する。ジョ
ー33の下部はさらに、玉41を受承するための球面曲
線335をもつ中空部を有する。玉の固定を良くするた
めに、中空部335に被膜336が施される。被膜は軟
らかな弾性層から成るか、または表面処理によって作ら
れる。図4は、本体31の円い逃げ部315に似た、玉
41を貫通する連結バー52のための自由な通路を残す
ように設計された円い、斜め、逃げ部337を示す。
【0019】自在継手の締めつけ装置は、締めつけ工
具、例えばアレンレンチ、を受承するための穴342を
具えた頭部341を有するねじ34から成る。頭部34
1は穴334の底面と協働するための座金343に当接
し、ねじ部344は本体31のねじ穴317に係合す
る。さらに、ねじ34がねじ穴317に係合していない
時に、ねじ34を保持するために、本体31とジョー3
3の間のねじ部344にOリング345を配置すること
ができる。
【0020】ブロッキング要素35は、一方では玉41
と協働し、他方では連結バー51と協働するためのもの
である。この目的で、要素35は、下部に全長にわたっ
て半円筒形空隙351と、上部に球形の中空部352と
を有する。空隙351の寸法はバー51の断面に相当
し、中空部352は玉41の曲率に相当する。玉41と
連結棒51とに同時に作用するブロッキング要素35の
おかげで、ねじ34が作用している間、これらの部品は
独特の働きで位置決め、固定されることができる。
【0021】これらの部品間の取付けを良くするため
に、バー51は12面の円柱511から成り、玉は小面
411の系列を有していて、それらのうねが、玉や連結
バーよりも硬度の低い材料でできているブロッキング要
素35の中に埋もれることが判る。代わりに、例えば円
形断面のバーまたは完全球形の玉の上に配置された球形
微粒子から形成される滑り止め被膜をこれらのうね付き
要素に置き換えることができる。
【0022】図2に示す代替例では、玉41に連結バー
52が貫通している。図5および図6の玉の詳細図を参
照すると、十二角形断面の連結バーを、あそびをもって
受承するための中心通路412を玉41が有することが
判る。この目的で、中心通路412は、連結バー52の
小面521に相当する縦みぞ413を有する。図6の断
面図で判るように、玉41が図2の自在継手の中に締め
つけられていない間にバー52を保持するためのOリン
グ415を受承する溝414がある。
【0023】玉41には、玉に弾性を与えるために、周
囲にわたって均等な間隔で3個の半径方向切込み41
6,417が設けられる。切込み416は玉の全長にわ
たって作られるが、切込み417は長さの一部にわたっ
て延在し、ブリッジ418,419が玉を構成する分割
片を結合保持する。代わりに、玉の周囲にわたり、片側
とその反対側とに交互に配置される偶数の切込み417
を作ることも可能であろう。
【0024】図1に示すように、図2ないし図4の自在
継手も連結バーの端に直接に形成された玉を受承するこ
とができる。必要によっては、図7および図8の詳細図
に示すように、骨ピンを向き決めし、締めつけるための
万力のような、他の外部固定具の要素に固定された玉を
保持することもできる。
【0025】万力6は、骨ピン21,22を締めつける
ための、ほぼ平行六面体の2個のジョー61,62から
成る。相互に対面するジョー61,62の面611,6
21は、平行に配置されていないピン21,22の保持
を可能にするような平面である。
【0026】ジョー61はその外面に、玉42の固定の
ための通路613を有するボス612を含む。この代替
品において、ブロッキング小面421を有する玉42
は、接着、溶接その他の手段によって中心通路613内
に固定されるバー422の端に形成される。代わりに、
バー422の長さを変えることができるように、ジョー
61の中で取外し自在の玉42の固定を与えることが可
能である。ジョー61はさらに、万力を締めつける装置
を受承するための2個のねじ穴614を有する。
【0027】ジョー62は連結バー53を固定する穴6
22を有する。バーの長さは要求に基づいて選択され、
そのうえ、後述するように、治療の過程中に取外すのが
有利なこともある。従って、バー53は、図8に破線で
示されるように、ねじ込んだあと、逆ねじナット623
で締めつけることが望ましい。ジョー62はまた、万力
を締めつけるための装置64のための外部ざぐり625
をもつ2個の通路624を有する。よって、通路624
の間隔はねじ穴614の間隔に等しい。
【0028】締めつけ装置64は2本のねじから成り、
その頭部641に、例えばアレンレンチのような締めつ
け工具を受承するための穴642が設けられる。各頭部
641はざぐり625の底面と協働するための座金64
3に当接し、ねじ部分644はジョー61のねじ部61
4に係合する。
【0029】図8において、図示のバー53は自由端が
丸い。代わりに、図9のバー54について述べるような
固定装置を端に設けられたバーを万力に挿入することも
できる。
【0030】上記の連結バーのように、このバー54は
十二角形断面であり、例えば図2ないし図4のブロッキ
ング要素35、または図5および図6の玉41に作られ
るたてみぞ413と協働するための側面541を有す
る。ここに述べる固定具要素にバー端を結合することが
できるように、その端の少なくとも一つは、ねじ543
を設けられた細い部分542を含み、その端末に、連結
バーの軸線回りの回転を防ぐために、隣接部品72の対
応する穴と協働するための四角、または六角断面の延長
部544を有する。
【0031】異なる標準長さ、例えば5cmの倍数の連
結バーが、固定具を各特定用途に適合させるために、使
用されることが望ましい。
【0032】図1の全体図に示す関節部7は、円筒形連
結部品71、または72によって関節部に結合され、ナ
ット73によって固定される2本のバー503,504
の相対向き決めを保証するためのものである。図9およ
び図10に示す代替品において、円筒形部品72は、連
結バー54の四角または六角形断面の延長部544に対
応する形状の中央穴721を自由端に有し、ナット73
を保持するための外側フランジ722が端末に形成され
る。
【0033】ナット73は外側たてみぞ731を有し、
みぞの間に、例えば六角工具のような締めつけ工具を受
承するための穴732が設けられる。ナット73は内部
に、連結バーのねじ部543に対応するねじ733を有
し、またフランジ722によって保持されるような寸法
のクリップ735を受承することのできる溝734を有
する。代わりに、ナット73に半径方向に作られる通路
を介して導入される一組の玉をクリップ735の代用と
することができる。
【0034】骨に挿入されて、本発明による固定具に使
用されるピンは、図11に示すピン27のような自動ね
じ立てピンであることができる。各ピンは、ねじ切り端
271のあとに、骨破片にピンを保持するためのねじ部
272を有する。反対端は、ピンを骨に挿入するのに必
要な回転を生じさせることのできる工具と協働するため
の正方形部273で終わっている。マンドリルに保持さ
れることができるように、ピンの平滑部分275にみぞ
274が設けられる。
【0035】図12の代替例において、ピンの直径を連
結バー51,52・・・・の直径に合わせるようにピン
の平滑部275上に中間チャック28が設けられている
ので、固定具の要素はモジュール式になる。チャック2
8は、前記バーの側面511,521,531,541
に相当する12個の側面281を外側に有する管から成
る。内側において、チャックは、ピンの円滑部275を
受承するための円形断面の中央通路282を含む。通路
282は、チャックを締めつけていない間にピン27を
保持するためのOリング284を受承する溝283を有
する。チャックの一端はねじ部285を含み、その端に
截頭円錐部286があり、これは、その周囲にわたって
均等に隔置されてチャック端に或る弾性を与える半径方
向切込み287を有する。ねじ部285は、ナット2
9、そしてより具体的にはナットのねじ部291に協働
するためのものである。ピン27上のチャックを閉鎖す
るために、チャックの截頭円錐部286と協働するため
の截頭円錐孔292をナットの底面が有する。ナット2
9は手で締めつけができるように外側にたてみぞ293
を有し、同時に、ピンの円滑部275に沿ってチャック
をブロッキングする時に使用する締めつけ工具を受承す
るための穴294を有する。図9および図10の関節部
の端にバーを固定するためにナット73の穴732に使
用するのと同じ締めつけ工具をこれらの穴294に使用
することが望ましいことは明らかである。
【0036】図13の抜差し自在連結部品8は、固定具
を形成するバーが固定される連結部品を超えて延在する
ことのないように、矢印Fの方向に調整することのでき
る距離に2本の連結バーの端と端を対向させて配置する
ことを可能にする。これは管状部81を有し、その端は
ねじ83の切られた細い部分82を含み、連結部品8が
その軸線回りに回転しないように、隣接部品の対応する
穴と協働するための正方形または六角形断面の延長軸8
4に終結する。延長軸84とねじ部83の寸法は、ピン
54の延長軸544とねじ部543に等しく、図9およ
び図10のナット73に似たナットによって、本発明に
よる外部固定具の他の要素と結合できるようになってい
る。
【0037】管状部81の他端には、この特定の場合、
図8のバー53のように円い端で終わることのできる連
結バーを受承するための、十二辺形断面の中央孔85が
ある。
【0038】管状部81に弾性を与えるための切込み8
6が作られ、その外側の壁は締めつけ装置を受承するた
めの2個の延在部87,88から成り、締めつけ装置を
構成するねじは、延在部87に作られた通路を自由に通
過して、延在部88に形成されるねじに係合する。ねじ
頭部は、締めつけられるための前記全ての要素と同様の
六角穴を有することに注目すべきである。
【0039】図示されない代替品において、管状部81
の両端に、バーを受承するための中央口85と、締めつ
け装置89によって相互に向けて締めつけられることの
できる延在部87,88とを配置することが可能であ
る。
【0040】当然、医師または患者の負傷を避けるため
に、上記全ての要素は鋭い縁をもたない。一方では組立
体をできるだけ軽量にし、他方ではX線に対して透明に
するために、部品の大部分は軽合金または複合材で作ら
れる。
【0041】手術の過程において、開業医は、解剖学的
基準のみを考慮して、骨破片にピンを挿入することから
始める。
【0042】図1を参照して、つぎに、万力65および
66(図7および図8を参照して詳しく説明した)、ま
たは自在継手38の何れかに、そしてより具体的には、
中間チャック28(図11および図12を参照して詳し
く説明した)の中に導入し、締めつけナット29によっ
て固定した後、自在継手の縦方向通路にピンを締めつけ
る。
【0043】特定の形態にもよるが、つぎに自在継手に
使用されるべき玉46〜48の型を選択し、そのあと、
連結バー503,504を所定位置にはめ込む。骨破片
が正常位置を回復するように、X線の下で破片を整復す
る。組立体を最適なやり方で強化するために、バー50
1,502および506,507によって、また必要あ
れば505さえ用いて、固定具のフレームをさらに補強
することができ、これらのバーは、例えば図1に示すよ
うに、または任意の他のやり方で固定される。
【0044】既述したように、骨質凝固が始まった後
に、組立体のサイズと重量を減ずるために、バーの一つ
を取外し、骨折の平面における骨破片の僅かな運動を許
すことが可能であり、この運動は仮骨の形成を助長する
傾向がある。
【0045】上記全ての要素のモジュール構造のおかげ
で、自在継手3、万力6、関節部7、抜差し自在連結部
品8および向き決め自在連結部品9に使用されるそれぞ
れのねじ34,64,74,89,96の締めつけに、
単一の締めつけ工具が用いられること、に注目すべきで
ある。
【0046】図10のナット73の断面に番号732で
細部を示されるような穴に、この同じ工具を導入するこ
とができる。ピン27を締めつけるためのナット29、
および連結部品7,8にバーを固定するための、図1に
略式に示される様々なナットも同様である。
【図面の簡単な説明】
【図1】長い骨上の組立体に使用される、本発明による
自在継手を含む固定具の説明図である。
【図2】2個の円柱部品の向き決めと固定のための自在
継手の分解斜視図である。
【図3】図2の継手の縦断面図である。
【図4】図3のIV−IV線に沿う、継手の横断面図であ
る。
【図5】図2の継手に使用される玉の端面図である。
【図6】図5のVI−VI線に沿う縦断面図である。
【図7】本発明による自在継手と共に使用される、骨ピ
ンの向き決めと締めつけのための万力の斜視図である。
【図8】図7の万力の縦断面図である。
【図9】連結バーと、いま一つの要素を取付けるための
ナットとの斜視図である。
【図10】図9のナットの縦断面である。
【図11】締めつけチャックが設けられた骨ピンの斜視
図である。
【図12】図11のチャックの要素を、上半分は縦断面
図で、下半分は横面図で示す図である。
【図13】端と端を対面させた2本の円柱形部品の抜差
し自在継手の斜視図である。
【符号の説明】
2,21〜27:ピン 3,36〜38:自在継手 4,41,42,46〜48:玉 5,51〜57,501〜507:連結バー 28:チャック 29:ナット 31:第2の部品 311:縦方向通路 313:空隙 32:軸 33:第1の部品 335:第1の逃げ部 34:締めつけねじ 35:ブロッキング要素 351:縦方向空隙 352:第2の逃げ部 416,417:弾性切込み 5,51〜56,501〜507:位置決めバー6,6
5,66:万力

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】a. 骨破片に挿入されるピン、 b. 固定具の外部フレームを構成する1個以上の位置
    決めバー、 c. 該バーと該ピンまたは該バーとの間の関節運動の
    ための1個以上の連結部品; を含む外部固定具であって:該バー(5;51〜57;
    501〜507)の一つに対する該ピンの独立位置決め
    を保証することのできる取外し自在の玉(4;41,4
    2,46〜48)を有する自在継手(3,36〜38)
    に、該ピン(2,21〜27)が少なくとも間接的に一
    体となること、を特徴とする外部固定具。
  2. 【請求項2】 該自在継手が: a. 玉(4;41,42,46〜48)を構成する部
    分的な球面体、 b. ほぼ球面形の第1の逃げ部(335)が設けられ
    た第1の部品(33)、 c. 縦方向通路(311)と、該第1の逃げ部に対向
    する空隙(313)とが設けられる第2の部品(3
    1)、 d. ほぼ球面形の第2の逃げ部(352)が設けら
    れ、該空隙内に配置されるブロッキング要素(35)、 e. 該玉と、該縦方向通路に導入される円柱形部品
    (バーまたはピン)とを一度に、同時にブロックするこ
    とのできる、該縦方向通路にほぼ直角に配置される少な
    くとも1個の締めつけねじ(34); から成ること:を特徴とする、請求項1の固定具。
  3. 【請求項3】 該自在継手の第1と第2の部品は、該締
    めつけねじ(34)とは反対側の面の上に配置される軸
    (32)に連結される、請求項2の固定具。
  4. 【請求項4】 該自在継手の第1と第2の部品は、横方
    向逃げ部(337,315)を有する、請求項2の固定
    具。
  5. 【請求項5】 該ブロッキング要素は、該第2の逃げ部
    とは反対の面に、該通路(311)に導入される円柱形
    部品に協働することのできる縦方向空隙(351)を有
    する、請求項2の固定具。
  6. 【請求項6】 該円柱形部品は、縦方向切込み(28
    7)が設けられてナット(29)によってピン上に封鎖
    されるチャック(28)に囲まれるピン、または位置決
    めバー(5;51〜56;501〜507)から成る、
    請求項5の固定具。
  7. 【請求項7】 該円柱形部品および/または該玉に滑り
    止め被膜が設けられている、請求項2の固定具。
  8. 【請求項8】 該円柱形部品および/または該玉の外側
    表面はブロッキング小面から成る、請求項2の固定具。
  9. 【請求項9】 該玉(4,41,47,48)は、連結
    バーのための中央通路(412)と、弾性切込み(41
    6,417)とを含む、請求項2の固定具。
  10. 【請求項10】 該ピンを締めつけるための万力(6;
    65,66)への、固定または取外し自在の結合装置が
    該玉に設けられる、請求項9の固定具。
  11. 【請求項11】 該万力のジョー(61,62)は、ピ
    ンに対向する面上に、一端に固定(42,46)または
    取外し自在(47,48)の玉が設けられたバー(5
    3)または円柱体を固定する装置が設けられる、請求項
    10の固定具。
  12. 【請求項12】 2本のバー(506,507)の端に
    配置される抜差し自在連結部品(8)をさらに含み、少
    なくとも一端にバーを受承するための中央口(85)を
    有する管状部(81)と、締めつけ装置(89)によっ
    て引きよせられることの可能な延在部(87,88)と
    を該連結部品が含む、請求項1の固定具。
  13. 【請求項13】 該締めつけねじ(34,64,74,
    89)の頭部は全て、締めつけ工具を受承するための同
    形の穴を含む、請求項1ないし12の任意の項の固定
    具。
  14. 【請求項14】 該締めつけナット(29,73,62
    3)は全て、締めつけ工具を受承するための同形の穴を
    含む、請求項1ないし12の任意の項の固定具。
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