JPH07102213B2 - 吸収性骨プレート - Google Patents
吸収性骨プレートInfo
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- JPH07102213B2 JPH07102213B2 JP62268362A JP26836287A JPH07102213B2 JP H07102213 B2 JPH07102213 B2 JP H07102213B2 JP 62268362 A JP62268362 A JP 62268362A JP 26836287 A JP26836287 A JP 26836287A JP H07102213 B2 JPH07102213 B2 JP H07102213B2
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- screw hole
- stress
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- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L31/148—Materials at least partially resorbable by the body
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
- A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
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- A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
- A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
- A61B17/80—Cortical plates, i.e. bone plates; Instruments for holding or positioning cortical plates, or for compressing bones attached to cortical plates
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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- A61L31/04—Macromolecular materials
- A61L31/06—Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
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- A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
- A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
- A61B17/84—Fasteners therefor or fasteners being internal fixation devices
- A61B17/86—Pins or screws or threaded wires; nuts therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00004—(bio)absorbable, (bio)resorbable, resorptive
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は骨接合の補助部材として使用され、かつ体内で
吸収されることになる材料から調製される骨プレート
（bone plate）に関する。
吸収されることになる材料から調製される骨プレート
（bone plate）に関する。
金属骨プレートおよびねじは時に骨接合において、骨折
または破砕した骨に近似させるために用いられて来た。
これらのプレートは一般に、たとえばステンレス鋼、ク
ロムコバルト、チタンならびにこれら金属の各種合金材
料からつくられる。骨プレートは折損した骨を適所に保
持するために用いられるので、それらは適切なやり方で
直すことができる。骨プレートは単に簡単なキヤスチン
グ法を利用した骨の固定を超える効果を提供するもので
ある。内部固定の採用はキヤスチングにおける長い期間
を排除し、かつ早期の活動的な関節運動を許容し、これ
がより大きなあるいはより早期の可動性を患者に対し提
供する。
または破砕した骨に近似させるために用いられて来た。
これらのプレートは一般に、たとえばステンレス鋼、ク
ロムコバルト、チタンならびにこれら金属の各種合金材
料からつくられる。骨プレートは折損した骨を適所に保
持するために用いられるので、それらは適切なやり方で
直すことができる。骨プレートは単に簡単なキヤスチン
グ法を利用した骨の固定を超える効果を提供するもので
ある。内部固定の採用はキヤスチングにおける長い期間
を排除し、かつ早期の活動的な関節運動を許容し、これ
がより大きなあるいはより早期の可動性を患者に対し提
供する。
この種の骨プレートを、身体により吸収されることにな
る材料から形成して、骨が治癒した後で骨プレートを除
去するための第二の外科的処置の必要性を排除するのが
望ましいと示唆されて来た。骨固定装置または骨プレー
トに二次加工し得る吸収性ポリマーは米国特許第4,539,
981号および第4,550,449号中に開示されている。
る材料から形成して、骨が治癒した後で骨プレートを除
去するための第二の外科的処置の必要性を排除するのが
望ましいと示唆されて来た。骨固定装置または骨プレー
トに二次加工し得る吸収性ポリマーは米国特許第4,539,
981号および第4,550,449号中に開示されている。
金属から二次加工された骨プレートが各種のデザインを
もつて作成されてきた。一般にそのデザインは特別な金
属のバーから成つているものを、骨に対して配置される
ことになる表面上で湾曲させたものである。プレートは
多数のねじ穴を備え、そしてねじがその穴を介して導入
されてプレートを骨に固定する。米国特許第3,463,148
号は略一定の横断面積を有する金属骨プレートを開示し
ている。そのプレートはそれを貫通するねじ穴を備え、
それらは縦方向中央線の両側に離間している。ねじ穴の
領域で金属は、ねじ穴間の領域よりも厚くなつている。
もつて作成されてきた。一般にそのデザインは特別な金
属のバーから成つているものを、骨に対して配置される
ことになる表面上で湾曲させたものである。プレートは
多数のねじ穴を備え、そしてねじがその穴を介して導入
されてプレートを骨に固定する。米国特許第3,463,148
号は略一定の横断面積を有する金属骨プレートを開示し
ている。そのプレートはそれを貫通するねじ穴を備え、
それらは縦方向中央線の両側に離間している。ねじ穴の
領域で金属は、ねじ穴間の領域よりも厚くなつている。
米国特許第4,219,015号は曲げ抵抗モーメントＷ＝I/eが
プレート全体に亘り比較的一定である金属骨プレートを
開示している。具体的には曲げ抵抗モーメントの下限値
は上限値よりもせいぜい30％小さいものとなつている。
プレート全体に亘り比較的一定である金属骨プレートを
開示している。具体的には曲げ抵抗モーメントの下限値
は上限値よりもせいぜい30％小さいものとなつている。
米国特許第4,429,690号は破損した骨固定用金属プレー
トを開示しており、これは弓なりに曲げたブリツジまた
はバーの長さに沿って均等に離間した直交ブラケツトの
列により接合し、かつ皮膚ねじをセツトするための穴を
備えた２本の縦長バーを含んで構成されるものである。
このプレートのデザインは以前に使用されたプレートよ
りも大きな度合いをもつて骨折に抗することを示してい
る。
トを開示しており、これは弓なりに曲げたブリツジまた
はバーの長さに沿って均等に離間した直交ブラケツトの
列により接合し、かつ皮膚ねじをセツトするための穴を
備えた２本の縦長バーを含んで構成されるものである。
このプレートのデザインは以前に使用されたプレートよ
りも大きな度合いをもつて骨折に抗することを示してい
る。
上述の骨プレートは全て、比較的強い材料、たとえばス
テンレス鋼、クロム・コバルトまたはチタンから作られ
るように設計されている。本発明の骨プレートが調製さ
れる吸収性ポリマーは、これら金属の強度は有していな
い。吸収性ポリマーの強度は、金属骨プレートが作成さ
れる金属の強度よりも遥かに低いものであり、そしてこ
の理由によつて金属骨プレートのデザインが、吸収性ポ
リマーから作られる骨プレートに必ずしも利用可能であ
る訳ではない。金属骨プレートと比較したときの強度差
を補償するために、吸収性骨プレートの厚さを単純に増
加させることは理論的には可能であろうが、この種の単
純な変更は望ましくない。如何なる骨プレートもその厚
さを最小にすることを要し、そうすればそのプレートが
骨の上に余りに高く配置されることにはならず、また外
科的処置に続く軟質組織による骨プレートの被覆に際し
て困難を生ずることはない。もし、プレートが厚過ぎれ
ば、それは単純に使用不可能である。同様に解剖学的規
制もまた、骨プレートの幅を制限するものである。骨プ
レートは、治癒が意図されている骨の幅よりも余り広過
ぎるものとすることはできない。
テンレス鋼、クロム・コバルトまたはチタンから作られ
るように設計されている。本発明の骨プレートが調製さ
れる吸収性ポリマーは、これら金属の強度は有していな
い。吸収性ポリマーの強度は、金属骨プレートが作成さ
れる金属の強度よりも遥かに低いものであり、そしてこ
の理由によつて金属骨プレートのデザインが、吸収性ポ
リマーから作られる骨プレートに必ずしも利用可能であ
る訳ではない。金属骨プレートと比較したときの強度差
を補償するために、吸収性骨プレートの厚さを単純に増
加させることは理論的には可能であろうが、この種の単
純な変更は望ましくない。如何なる骨プレートもその厚
さを最小にすることを要し、そうすればそのプレートが
骨の上に余りに高く配置されることにはならず、また外
科的処置に続く軟質組織による骨プレートの被覆に際し
て困難を生ずることはない。もし、プレートが厚過ぎれ
ば、それは単純に使用不可能である。同様に解剖学的規
制もまた、骨プレートの幅を制限するものである。骨プ
レートは、治癒が意図されている骨の幅よりも余り広過
ぎるものとすることはできない。
本発明は吸収性ポリマーからつくられた骨プレートを提
供するものであつて、骨の固定に際して骨プレート破断
の恐れなしに骨の固定に使用可能である。
供するものであつて、骨の固定に際して骨プレート破断
の恐れなしに骨の固定に使用可能である。
本発明の骨プレートは、これが利用される際に現われる
応力が比較的一定であり、そしてこのプレートが作成さ
れる吸収性ポリマーの降伏強さよりも低くなるように構
成される。これらの応力を比較的に一定に維持するた
め、ねじ穴の周囲のプレート領域はプレートの幅および
高さ双方において補強されている。補強領域は、プレー
トが骨の固定により生じた応力を受ける際、そのプレー
トが破損しないこと、ならびにプレートの寸法が最小の
厚さおよび幅となることを補償するのに最適のものとさ
れている。
応力が比較的一定であり、そしてこのプレートが作成さ
れる吸収性ポリマーの降伏強さよりも低くなるように構
成される。これらの応力を比較的に一定に維持するた
め、ねじ穴の周囲のプレート領域はプレートの幅および
高さ双方において補強されている。補強領域は、プレー
トが骨の固定により生じた応力を受ける際、そのプレー
トが破損しないこと、ならびにプレートの寸法が最小の
厚さおよび幅となることを補償するのに最適のものとさ
れている。
本発明の骨プレートは、米国特許第4,539,981号および
第4,550,449号に開示された吸収性ポリラクチドポリマ
ーからつくられる。このポリマーはポリラクチドポリマ
ーであつて、このものは非常に高い分子量を有し、かつ
骨プレート、ねじ、およびその他の内部固定器具を作成
するのに十分な強さのものである。このポリマーは骨の
上で骨が回復するまでの十分長い時間に亘り、その強度
を維持し、そしてまたこれは長時間をかけて身体により
吸収される。ポリマーが吸収されると、骨プレートはそ
の強度を喪失することになる。同時には骨は治癒し、そ
してその通常の負荷を引き受け得るものとなる。骨が治
癒した後、骨折部位を支持する骨プレートを維持するこ
とは患者にとつて何の利益もない。骨が治癒した後、そ
の骨の上に金属骨プレートが存在することは有害である
と考えられる。それは腐食の可能性があり、また硬質の
金属プレートは活動性を維持する正常な負荷に骨が応答
することを妨げるからである。金属プレートは通常、内
移植後一年半乃至二年で外科的に除去される。本発明の
骨プレートはまた、他の吸収性ポリマーであつて、必要
な強度を有し、かつ所要時間に亘り体内で強度を維持す
る特性を備えるものからも作成することができる。
第4,550,449号に開示された吸収性ポリラクチドポリマ
ーからつくられる。このポリマーはポリラクチドポリマ
ーであつて、このものは非常に高い分子量を有し、かつ
骨プレート、ねじ、およびその他の内部固定器具を作成
するのに十分な強さのものである。このポリマーは骨の
上で骨が回復するまでの十分長い時間に亘り、その強度
を維持し、そしてまたこれは長時間をかけて身体により
吸収される。ポリマーが吸収されると、骨プレートはそ
の強度を喪失することになる。同時には骨は治癒し、そ
してその通常の負荷を引き受け得るものとなる。骨が治
癒した後、骨折部位を支持する骨プレートを維持するこ
とは患者にとつて何の利益もない。骨が治癒した後、そ
の骨の上に金属骨プレートが存在することは有害である
と考えられる。それは腐食の可能性があり、また硬質の
金属プレートは活動性を維持する正常な負荷に骨が応答
することを妨げるからである。金属プレートは通常、内
移植後一年半乃至二年で外科的に除去される。本発明の
骨プレートはまた、他の吸収性ポリマーであつて、必要
な強度を有し、かつ所要時間に亘り体内で強度を維持す
る特性を備えるものからも作成することができる。
本発明の骨プレートの特別な設計は、骨プレートの長さ
に沿つたどの地点における曲げ応力も、そのプレートが
骨に固定されるねじ穴の中心を通る応力のレベルを超え
ることはないようにする、というものである。この曲げ
応力は骨プレートを１個のねじ穴で固定し、そして次の
ねじ穴に重量を掛けてプレートを下方に屈曲させること
により決定される。本発明のプレートにおいて、プレー
トの凡ゆる地点における最大応力は、そのねじの締め付
けによつて加えられる曲げ負荷が300ニユートンである
場合、そのポリマーの降伏強さを超えるべきではない。
ポリラクチドポリマーの降伏強さは55mpaである。
に沿つたどの地点における曲げ応力も、そのプレートが
骨に固定されるねじ穴の中心を通る応力のレベルを超え
ることはないようにする、というものである。この曲げ
応力は骨プレートを１個のねじ穴で固定し、そして次の
ねじ穴に重量を掛けてプレートを下方に屈曲させること
により決定される。本発明のプレートにおいて、プレー
トの凡ゆる地点における最大応力は、そのねじの締め付
けによつて加えられる曲げ負荷が300ニユートンである
場合、そのポリマーの降伏強さを超えるべきではない。
ポリラクチドポリマーの降伏強さは55mpaである。
更に、プレートに荷重が加えられたときに発生する応力
は、このプレートの全体に亘りほぼ一定であるべきであ
る。「ほぼ一定」は、プレートの如何なる地点で発生し
た応力も、そのプレートが骨に固着させることにより荷
重が加えられた場合、プレートの凡ゆる他の地点におけ
る応力から20％を超えて変化することはなく、好ましく
は10％未満で変動することを意味する。
は、このプレートの全体に亘りほぼ一定であるべきであ
る。「ほぼ一定」は、プレートの如何なる地点で発生し
た応力も、そのプレートが骨に固着させることにより荷
重が加えられた場合、プレートの凡ゆる他の地点におけ
る応力から20％を超えて変化することはなく、好ましく
は10％未満で変動することを意味する。
ねじ穴の周囲の領域は、そのねじ穴の頂部ならびにその
骨プレートの両側面に沿う双方において補強されてい
る。この補強は、骨プレートが幅広く、また厚くなり過
ぎないことを保証とするためにその頂部および側面双方
において最小とされている。
骨プレートの両側面に沿う双方において補強されてい
る。この補強は、骨プレートが幅広く、また厚くなり過
ぎないことを保証とするためにその頂部および側面双方
において最小とされている。
一定強度のプレートを提供するために、プレートの、そ
して特にそのプレートの補強領域において或る寸法間の
関係を維持することが必要である。これらの寸法は下記
の表示を用いて第11図−第13図中に示されている。
して特にそのプレートの補強領域において或る寸法間の
関係を維持することが必要である。これらの寸法は下記
の表示を用いて第11図−第13図中に示されている。
Ｔはプレートの側端縁において測定した非補強プレート
の厚さ。
の厚さ。
Ｗは非補強プレートの幅の二分の一。
Ｈは非補強強頂面から測定した頂面補強部の高さ。
Ｒはねじ穴の中心線から測定したプレートの側面補強部
の半径。
の半径。
ｒはねじ穴の中心線に沿つて測定した頂面補強部の半
径。
径。
d2′はねじ穴の中心線から頂面補強部がプレートの非補
強頂面と交差する地点に至る距離。
強頂面と交差する地点に至る距離。
d2はねじ穴の横断方向中心線から側面補強部がプレート
の非補強側面と考査する地点に至る距離。
の非補強側面と考査する地点に至る距離。
Ｌはねじ穴の中心線から測定した隣接ねじ穴間の距離。
R1は螺着可能中心線から測定した血穴の半径。
r2はプレート底面の曲率半径。
ｋはプレート底面の曲率半径の頂部からプレートの非補
強頂面部に向かつて測定したプレートの最小非補強部厚
さ。
強頂面部に向かつて測定したプレートの最小非補強部厚
さ。
ｈはＴとktの差。
受容可能な強度および最適厚さを備えたプレートを提供
るためには以下の関係を満足させねばならない。
るためには以下の関係を満足させねばならない。
本発明の骨プレートは異なつた形状をとつてもよい。第
１図−第５図に示すプレートに代表的な一つの形状を有
しており、そして第６図−第10図に示されるプレートは
第二の代表的なものであつて、好ましい形状を有してい
る。これら両プレートはほぼ長方形主要部分と、治癒さ
せるべき骨の表面に配置させる湾曲またはアーチ状下面
とを備えるものと考えることができる。ねじ穴の周囲で
プレートの側面および頂面には補強領域が存在する。第
１図−第５図ならびに第６図−第10図の差異は帳面補強
領域の形状である。第１図−第５図に示した骨プレート
20は骨の破損部分をブリツジするに足る長さを有してい
る。このプレートは中心セクション22の両側に多数のね
じ穴21を備えている。下面23はそのプレートが取り付け
られる骨の曲率にそれをより良くフイットさせるように
アーチ状となつている。このプレートの非補強部厚さは
第13図中にＴとして、そして頂面補強部はＨとして示さ
れる。プレートの非補強部半値幅はＷとして、また補強
部幅の半径はＲとして第11図中に示されている。皿穴24
がねじ穴21の頂部に設けられているので、このプレート
が骨に取り付けられる場合、ねじ25はプレートの上面に
面一となる。方位確定の目的で、プレートの厚さを貫通
する方向におけるねじ穴29または30の中心線をねじ穴中
心線と称する。プレートの長さに対する垂直方向におけ
るねじ穴の中心線を横断方向中心線と称する。
１図−第５図に示すプレートに代表的な一つの形状を有
しており、そして第６図−第10図に示されるプレートは
第二の代表的なものであつて、好ましい形状を有してい
る。これら両プレートはほぼ長方形主要部分と、治癒さ
せるべき骨の表面に配置させる湾曲またはアーチ状下面
とを備えるものと考えることができる。ねじ穴の周囲で
プレートの側面および頂面には補強領域が存在する。第
１図−第５図ならびに第６図−第10図の差異は帳面補強
領域の形状である。第１図−第５図に示した骨プレート
20は骨の破損部分をブリツジするに足る長さを有してい
る。このプレートは中心セクション22の両側に多数のね
じ穴21を備えている。下面23はそのプレートが取り付け
られる骨の曲率にそれをより良くフイットさせるように
アーチ状となつている。このプレートの非補強部厚さは
第13図中にＴとして、そして頂面補強部はＨとして示さ
れる。プレートの非補強部半値幅はＷとして、また補強
部幅の半径はＲとして第11図中に示されている。皿穴24
がねじ穴21の頂部に設けられているので、このプレート
が骨に取り付けられる場合、ねじ25はプレートの上面に
面一となる。方位確定の目的で、プレートの厚さを貫通
する方向におけるねじ穴29または30の中心線をねじ穴中
心線と称する。プレートの長さに対する垂直方向におけ
るねじ穴の中心線を横断方向中心線と称する。
側面補強領域は半径Ｒの真円の円筒（第11図）と考える
ことができ、これはねじ穴と同心的であり、そしてこれ
はそのプレートの長方形主要部の側面を、ねじ穴の横断
方向中心線から距離d2の地点で交差するものである。頂
面補強領域は球体の一部と考えることができ、これはプ
レートの非補強長方形部分の頂面を、ねじ穴のねじ穴中
心線からd2′の地点で交差するものである。プレートの
所望特性を得るために、寸法d2′は寸法d2よりも大きい
ものとする。
ことができ、これはねじ穴と同心的であり、そしてこれ
はそのプレートの長方形主要部の側面を、ねじ穴の横断
方向中心線から距離d2の地点で交差するものである。頂
面補強領域は球体の一部と考えることができ、これはプ
レートの非補強長方形部分の頂面を、ねじ穴のねじ穴中
心線からd2′の地点で交差するものである。プレートの
所望特性を得るために、寸法d2′は寸法d2よりも大きい
ものとする。
球体の頂部はそのプレートの全高さを減少させるため
に、皿穴24において平らにされている。第６図−第10図
に示したプレートは第１図−第５図に示したプレートと
は頂面補強エレメントの形状においてのみ異なるもので
ある。第６図−第10図のプレートにおける頂面補強エレ
メントは真円の円柱の一部と考えることができ、この円
柱はプレートの長さに垂直な軸を備え、かつプレートの
側端緑を介して延びる。円柱の上部は皿穴24のために除
去され、そして補強領域28の頂面は平坦な面33を備えて
いてプレートの厚さを減少させている。骨プレートが使
用状態にあるときに発生する応力は、第11図−第13図を
参照して、最も良く説明することができる。
に、皿穴24において平らにされている。第６図−第10図
に示したプレートは第１図−第５図に示したプレートと
は頂面補強エレメントの形状においてのみ異なるもので
ある。第６図−第10図のプレートにおける頂面補強エレ
メントは真円の円柱の一部と考えることができ、この円
柱はプレートの長さに垂直な軸を備え、かつプレートの
側端緑を介して延びる。円柱の上部は皿穴24のために除
去され、そして補強領域28の頂面は平坦な面33を備えて
いてプレートの厚さを減少させている。骨プレートが使
用状態にあるときに発生する応力は、第11図−第13図を
参照して、最も良く説明することができる。
骨プレートは、骨の引張り側、すなわち骨の長手におけ
るカーブの凸面側上の骨折した骨に固着される。その骨
に対してプレートを堅固に固着させるために、そのプレ
ートは骨の曲率に順応させるように屈曲させることにな
る。このプレートは、ねじが骨中に挿入されるとき応力
が加えられることになる。このプレートが最初のねじ穴
29を介してねじにより骨に取り付けられるものとすれ
ば、ねじ穴30を介して配置されたねじが骨に固着される
際、最大応力はねじ穴29において発生することになる。
側面補強部26および頂面補強部27はねじ穴29におけるプ
レートの破損を阻止する。
るカーブの凸面側上の骨折した骨に固着される。その骨
に対してプレートを堅固に固着させるために、そのプレ
ートは骨の曲率に順応させるように屈曲させることにな
る。このプレートは、ねじが骨中に挿入されるとき応力
が加えられることになる。このプレートが最初のねじ穴
29を介してねじにより骨に取り付けられるものとすれ
ば、ねじ穴30を介して配置されたねじが骨に固着される
際、最大応力はねじ穴29において発生することになる。
側面補強部26および頂面補強部27はねじ穴29におけるプ
レートの破損を阻止する。
以下に示す実施例において、応力はプレートの幅を横切
る様々な線に沿つて測定かつ計算されるが、そこはプレ
ートが骨に固着される際にプレートが荷重を受けると、
最も破壊され易い場所である。線S1はねじ穴を経由して
位置決めされる。線S2aは側面補強部と、ねじ穴30の周
囲のプレートの非補強側面との交点を通過する。線S2′
ａは頂面補強領域と、ねじ穴30周囲のプレートの非補強
頂面部との交点を通過している。線S2′ｂは、次の隣接
ねじ穴29の側面補強部がプレートの非補強側面と交差す
る地点を通過する。実施例において、プレートは最初ね
じ穴29に固定され、そして荷重がねじ穴30に加えられ
る。
る様々な線に沿つて測定かつ計算されるが、そこはプレ
ートが骨に固着される際にプレートが荷重を受けると、
最も破壊され易い場所である。線S1はねじ穴を経由して
位置決めされる。線S2aは側面補強部と、ねじ穴30の周
囲のプレートの非補強側面との交点を通過する。線S2′
ａは頂面補強領域と、ねじ穴30周囲のプレートの非補強
頂面部との交点を通過している。線S2′ｂは、次の隣接
ねじ穴29の側面補強部がプレートの非補強側面と交差す
る地点を通過する。実施例において、プレートは最初ね
じ穴29に固定され、そして荷重がねじ穴30に加えられ
る。
一般に骨プレートは約50乃至200mmの長さを有してい
る。最小長さは所望するところによつてそのプレート内
に少なくとも４個のねじ穴を備えるように指示される。
プレートの最大長さに対する制限は、回復させるべき骨
の最大長さ以外には存在しない。大部分の骨折の修復に
関して、骨プレートは長さ50乃至200mmとなる。骨プレ
ートの幅は、そのプレートが取り付けられるであろう骨
の寸法に左右される。一般にプレートの非補強部幅は５
乃至15mmである。本発明プレートの非補強部高さは４乃
至10mmである。非補強部高さはプレートの底面からプレ
ート頂面における非補強部表面へと測定される。
る。最小長さは所望するところによつてそのプレート内
に少なくとも４個のねじ穴を備えるように指示される。
プレートの最大長さに対する制限は、回復させるべき骨
の最大長さ以外には存在しない。大部分の骨折の修復に
関して、骨プレートは長さ50乃至200mmとなる。骨プレ
ートの幅は、そのプレートが取り付けられるであろう骨
の寸法に左右される。一般にプレートの非補強部幅は５
乃至15mmである。本発明プレートの非補強部高さは４乃
至10mmである。非補強部高さはプレートの底面からプレ
ート頂面における非補強部表面へと測定される。
本発明のプレートにおいて所望強度特性を得るために、
そのプレートの幅における補強部は１乃至4mmであるべ
きである。プレートの高さにおける補強部はプレートの
非補強部厚さによつて１乃至5mmであるべきである。
そのプレートの幅における補強部は１乃至4mmであるべ
きである。プレートの高さにおける補強部はプレートの
非補強部厚さによつて１乃至5mmであるべきである。
以下の実施例は各種骨プレートの設計を示すものであつ
て、これらは異なつた領域において補強されており、か
つ骨プレート中に発生する応力に対する補強の効果を示
している。ポリラクチドポリマーの極限張り強さは約70
MPAである。
て、これらは異なつた領域において補強されており、か
つ骨プレート中に発生する応力に対する補強の効果を示
している。ポリラクチドポリマーの極限張り強さは約70
MPAである。
実施例Ｉ 非補強4mm厚さプレート 4mm厚さのポリラクチドプレートにおける応力を計算す
る。ねじ穴におけるプレートの応力およびプレート中の
どこか他の地点における最高応力は異なつた負荷におい
て計算される。それらの結果は以下の表中に示す。
る。ねじ穴におけるプレートの応力およびプレート中の
どこか他の地点における最高応力は異なつた負荷におい
て計算される。それらの結果は以下の表中に示す。
ねじ穴における応力はそのポリマーの降伏強さを超えて
おり、従つて内移植されれば、このプレートはねじ穴で
折れることになる。
おり、従つて内移植されれば、このプレートはねじ穴で
折れることになる。
実施例II 非補強6.4mm厚さプレート 実施例Ｉにおけるように、或るプレートについて応力を
計算する。このプレートは6.4mmの均一な厚さを有して
いる、それらの結果は以下の表中に示す。
計算する。このプレートは6.4mmの均一な厚さを有して
いる、それらの結果は以下の表中に示す。
300Nおよび535Nの負荷に起因してねじ穴で生成する応力
は、そのポリマーの降伏歪みおよび極限強さよりも大で
ある。
は、そのポリマーの降伏歪みおよび極限強さよりも大で
ある。
実施例III 頂面補強部のみを備えるプレート 4mm厚さおよびそのねじ穴の頂部周囲に2.4mmの付加的な
厚さを備える骨プレートに関し応力を計算する。それら
の結果は以下の表中に示す。
厚さを備える骨プレートに関し応力を計算する。それら
の結果は以下の表中に示す。
535Nの負荷に起因してねじ穴の周囲で生成する応力は、
そのポリマーの極限強さよりも大である。
そのポリマーの極限強さよりも大である。
実施例IV 側面補強部のみを備えるプレート 4mm厚さおよびそのねじ穴の側面周囲に2.8mmの付加的な
厚さを備えるプレートに関し応力を計算する。それらの
結果は以下の表中に示す。
厚さを備えるプレートに関し応力を計算する。それらの
結果は以下の表中に示す。
これらの応力はこのポリマーの極限強さを超えた。
実施例Ｖ 頂面および側面補強プレート 4.0mm厚さならびにそのねじ穴の頂部周囲に2.4mmの補強
部およびねじ穴の側面周囲に2.8mmの補強部を備えるプ
レートに関し応力を計算する。
部およびねじ穴の側面周囲に2.8mmの補強部を備えるプ
レートに関し応力を計算する。
それらの結果は以下の表中に示す。
本プレートにおける応力は十分にバランスがとれてお
り、かつそのポリマーの降伏強さの範囲内にある。この
設計によるプレートは骨の固定に際して使用するのに適
している。
り、かつそのポリマーの降伏強さの範囲内にある。この
設計によるプレートは骨の固定に際して使用するのに適
している。
実施例VI 頂面および側面補強薄プレート 3.0mm厚さ、頂面補強部2.4mmおよび側面補強部2.8mmを
備えるプレートに関し応力を計算した。それらの結果は
以下の表中に示す。
備えるプレートに関し応力を計算した。それらの結果は
以下の表中に示す。
本プレートにおいて、そのプレートの非補強領域におけ
る応力はこのポリマーの降伏強さを超えた。
る応力はこのポリマーの降伏強さを超えた。
実施例VII 過剰補強部を備えたプレート 4mm厚さ、頂面補強部3.4mmおよび側面補強部4.8mmを備
えるプレートに関し応力を計算した。それらの結果は以
下の表中に示す。
えるプレートに関し応力を計算した。それらの結果は以
下の表中に示す。
本プレートは強度の点から受容可能であるが、解剖学的
には余り望ましくない。それは実施例Ｖのプレートより
も厚くかつ幅広いものであるからである。
には余り望ましくない。それは実施例Ｖのプレートより
も厚くかつ幅広いものであるからである。
実施例VIII 添付図面の第１図−第５図に示される形状において実施
例Ｉにおけるようにプレートを作成した。非補強部厚さ
は5.0mm.頂面補強部は最大厚さにおいて4.8mm、そして
幅において側面補強部は3.0mmであつた。応力は実施例
Ｉにおけるように、荷重300Nおよび535Nにおいて測定
し、そしてそれらの結果は以下の表中に示す。
例Ｉにおけるようにプレートを作成した。非補強部厚さ
は5.0mm.頂面補強部は最大厚さにおいて4.8mm、そして
幅において側面補強部は3.0mmであつた。応力は実施例
Ｉにおけるように、荷重300Nおよび535Nにおいて測定
し、そしてそれらの結果は以下の表中に示す。
実施例IX 骨プレートを第６図−第10図に示すデザインをもつて作
成した。本プレートは非補強部厚さ5mmおよび頂面補強
部2.6mmを備えていた。このプレートは幅12mmおよび側
面補強部3.2mm.すなわち各側に1.6mmの補強部を有して
いた。本プレートの長さは73.20mmであり、そして中心
穴間に15mmの間隔を有し、中心線から中心線へ12mm離間
して６個のねじ穴を備えていた。このプレートを、ねじ
穴において加えた力による３点屈曲形状（three point
bending configuration）における300ニユートンの力を
もつて荷重をかけた。発生した応力は次のようであつ
た。位 置 応力MPa S2a 14.26 S2′ａ 31.81 S2′ｂ 29.67 S2b 22.39 S1 31.1 力を535ニユートンに増加し、そして応力を測定した。位 置 応力MPa S2a 25.41 S2′ａ 56.79 S2′ｂ 52.97 S2b 39.96 S1 55.52
成した。本プレートは非補強部厚さ5mmおよび頂面補強
部2.6mmを備えていた。このプレートは幅12mmおよび側
面補強部3.2mm.すなわち各側に1.6mmの補強部を有して
いた。本プレートの長さは73.20mmであり、そして中心
穴間に15mmの間隔を有し、中心線から中心線へ12mm離間
して６個のねじ穴を備えていた。このプレートを、ねじ
穴において加えた力による３点屈曲形状（three point
bending configuration）における300ニユートンの力を
もつて荷重をかけた。発生した応力は次のようであつ
た。位 置 応力MPa S2a 14.26 S2′ａ 31.81 S2′ｂ 29.67 S2b 22.39 S1 31.1 力を535ニユートンに増加し、そして応力を測定した。位 置 応力MPa S2a 25.41 S2′ａ 56.79 S2′ｂ 52.97 S2b 39.96 S1 55.52
第１図は本発明の骨プレートの一実施態様を示す斜視
図、第２図は第１図の骨プレートを示す頂部平面図、第
３図は第２図の骨プレートを示す側立面図、第４図は第
２図の４−４線に沿う横断面図、第５図は第２図の５−
５線に沿う横断面図、第６図は本発明の骨プレートの他
の実施態様を示す斜視図、第７図は第６図の骨プレート
を示す頂部平面図、第８図は第６図の骨プレートを示す
側立面図、第９図は第７図の９−９線に沿う横断面図、
第10図は第７図の10−10線に沿う横断面図、第11図は第
１図の骨プレートを示す拡大した部分的頂面図、第12図
は第11図の12−12線に沿う部分横断面図、そして第13図
は第４図と類似のプレートを示す拡大した横断端面図で
ある。 20……骨プレート、21,29,30……ねじ穴、23……下面、
24……皿穴、25……ねじ、26……側面補強部、27……頂
面補強部、28……補強領域、33……平坦面。
図、第２図は第１図の骨プレートを示す頂部平面図、第
３図は第２図の骨プレートを示す側立面図、第４図は第
２図の４−４線に沿う横断面図、第５図は第２図の５−
５線に沿う横断面図、第６図は本発明の骨プレートの他
の実施態様を示す斜視図、第７図は第６図の骨プレート
を示す頂部平面図、第８図は第６図の骨プレートを示す
側立面図、第９図は第７図の９−９線に沿う横断面図、
第10図は第７図の10−10線に沿う横断面図、第11図は第
１図の骨プレートを示す拡大した部分的頂面図、第12図
は第11図の12−12線に沿う部分横断面図、そして第13図
は第４図と類似のプレートを示す拡大した横断端面図で
ある。 20……骨プレート、21,29,30……ねじ穴、23……下面、
24……皿穴、25……ねじ、26……側面補強部、27……頂
面補強部、28……補強領域、33……平坦面。
Claims (8)
- 【請求項１】下面、上面、対向する側面および対向端を
有し、下記の吸収性骨プレートを経由してその上面から
下面へ延びる複数のねじ穴を備える細長いバー状体から
成るプレートであり、前記プレートの幅は補強部として
ねじ穴の周囲に延びており、また前記プレートの厚さは
補強領域としてねじ穴の周囲にアーチ状で前記プレート
の上面に延びており、これによつて内移植の結果ねじ穴
の周囲に発生する応力が前記プレートの凡ゆる非補強領
域において発生する最高の応力よりも顕著に大きくなる
ことはなく、更に前記プレートの寸法が下記の限定： 但し、式中 （Ｗは非補強プレートの幅の二分の一、 Ｒはねじ穴の中心線から測定したプレートの側面補強部
の半径、 ｒはねじ穴の中心線上の一点から測定したプレートの頂
面補強部の半径、 d2′はねじ穴の中心線から頂面補強部がプレートの非補
強頂面と交差する地点に至る距離、 d2はねじ穴の横断方向中心線から側面補強部がプレート
の非補強側面と交差する地点に至る距離、 Ｌはねじ穴の中心線から測定した隣接ねじ穴間の距離、 R1はねじ穴の中心線から測定した皿穴の半径、 r2はプレート底面の曲率半径、 ｋはプレート底面の曲率半径の頂部からプレートの非補
強頂面部に向かつて測定したプレートの最小非補強部厚
さ、 Ｔはプレートの側端縁における非補強プレートの厚さ、 ｈはＴとｋとの差、 であるものとする）を満足する被吸収性骨プレート。 - 【請求項２】前記ねじ穴周囲の前記プレートの補強領域
の頂面が平坦にされており、かつ皿穴が設けられている
特許請求の範囲第１項記載の骨プレート。 - 【請求項３】前記頂面補強領域が球体の切断部分である
特許請求の範囲第１項記載の骨プレート。 - 【請求項４】前記頂面補強領域が前記ねじ穴の横断方向
中心線に沿う軸を有する直円筒の切断部分である特許請
求の範囲第１項記載の骨プレート。 - 【請求項５】前記プレートが骨に取り付けられる場所の
前記ねじ穴を横切る前記プレート内の応力は、前記プレ
ートに力が加えられたとき次のねじ穴までの前記プレー
ト中の他の場所に発生する応力から20％を超えて相違す
ることはない特許請求の範囲第１項記載の骨プレート。 - 【請求項６】前記プレートが骨に取り付けられる場所の
ねじ穴を横切る前記プレート内の応力は、前記プレート
に力が加えられたとき次のねじ穴までの前記プレート中
の何処か他の場所に発生する応力から10％を超えて相違
することはない特許請求の範囲第１項記載の骨プレー
ト。 - 【請求項７】前記プレートが骨に取り付けられる場所の
ねじ穴を横切る前記プレート内の応力は、前記プレート
に力が加えられたとき次のねじ穴までの前記プレート中
の他の場所に発生する応力から20％を超えて相違するこ
とはない特許請求の範囲第４項記載の骨プレート。 - 【請求項８】前記プレートが骨に取り付けられる場所の
ねじ穴を横切る前記プレート内の応力は、前記プレート
に力が加えられたとき次のねじ穴までの前記プレート中
の他の場所に発生する応力から10％を超えて相違するこ
とはない特許請求の範囲第４項記載の骨プレート。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US92323486A | 1986-10-27 | 1986-10-27 | |
| US923234 | 1986-10-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63186642A JPS63186642A (ja) | 1988-08-02 |
| JPH07102213B2 true JPH07102213B2 (ja) | 1995-11-08 |
Family
ID=25448356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62268362A Expired - Lifetime JPH07102213B2 (ja) | 1986-10-27 | 1987-10-26 | 吸収性骨プレート |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0266146B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07102213B2 (ja) |
| KR (1) | KR960000622B1 (ja) |
| AT (1) | ATE83909T1 (ja) |
| AU (1) | AU602732B2 (ja) |
| CA (1) | CA1306156C (ja) |
| DE (1) | DE3783324T2 (ja) |
| ES (1) | ES2037093T3 (ja) |
| NZ (1) | NZ222159A (ja) |
| ZA (1) | ZA878025B (ja) |
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| JP2008500863A (ja) * | 2004-06-01 | 2008-01-17 | シンセス ゲーエムベーハー | 骨接合プレート |
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1987
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- 1987-10-26 AU AU80149/87A patent/AU602732B2/en not_active Ceased
- 1987-10-26 EP EP87309421A patent/EP0266146B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 1987-10-26 CA CA000550838A patent/CA1306156C/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-26 ZA ZA878025A patent/ZA878025B/xx unknown
- 1987-10-26 ES ES198787309421T patent/ES2037093T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-26 AT AT87309421T patent/ATE83909T1/de not_active IP Right Cessation
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