JPH11155879A - 骨片の固定または骨欠損部の架橋のための格子 - Google Patents

骨片の固定または骨欠損部の架橋のための格子

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JPH11155879A
JPH11155879A JP10281173A JP28117398A JPH11155879A JP H11155879 A JPH11155879 A JP H11155879A JP 10281173 A JP10281173 A JP 10281173A JP 28117398 A JP28117398 A JP 28117398A JP H11155879 A JPH11155879 A JP H11155879A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 骨片の固定または骨欠損部の架橋に用いる三
次元付形性格子の三次元屈曲性を改良し、その際、格子
の穿孔は軟部組織が貫通成長して腔内へ侵入するのを阻
止するのに十分なほど小さい状態を維持し、かつ格子を
通した流体交換を妨げない格子を提供する。 【解決手段】 特に頭骨領域およびあご領域における骨
片の固定または骨欠損部の架橋のための生体適合性材料
製の格子であって、格子に多数の格子点があり、湾曲し
た格子橋がここで終わっていることを特徴とする格子。
この格子は網状構造をもち、格子を骨に固定する骨ねじ
を受けるための打抜き部を備えている。この格子には骨
ねじを受けるための環状リングがなく、むしろいずれの
格子打抜き部（３２）も骨ねじを受けるために使用でき
る。橋は、格子の主軸に沿って波形の、連続した周期的
橋例を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に頭骨領域およ
びあご領域における骨片の固定または骨欠損部の架橋の
ための、網状構造をもつ生体適合性材料製の格子に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】このような格子は米国特許第５，４６
８，２４２号から知られている。この種の付形性格子移
植片は、１またはそれ以上の骨折部の骨片を定着および
固定するために、特に三次元付形性材料としても用いら
れ、これらは骨ねじ（Ｋｎｏｃｈｅｎｓｃｈｒａｕｂ
ｅ）により骨に固定される。このような格子を用いる
と、平坦な骨領域だけでなく、凹、凸または球状の表面
を含めて、湾曲した骨表面をも覆うことができる。この
場合、格子の異なる領域が異なる強さで伸長しなければ
ならず、一方、格子の他の領域は伸長してはならず、あ
るいはまれには圧縮されなければならない場合すらあ
る。上記の従来法では、網内に規則的に分散した環状リ
ングが骨ねじを受けるために用いられる。これらのリン
グが、格子の伸縮性や付形性をある程度制限する。この
従来法では、骨ねじの受け部（Ａｕｆｎａｈｍｅ）間を
橋（Ｓｔｅｇ）が走行している。格子のこれらの橋は交
差点を形成せず、むしろこれらの橋（そこにはアームと
表示されている）は、それぞれが格子の網目交差点にあ
る環状の骨ねじ受け部間にある。その格子はおもに、負
荷を受けない骨領域の欠損部架橋のために用いられる。
【０００３】欧州特許出願公開第０ ５６６ ２５５
Ａ１号には、湾曲していない橋を含む格子が記載されて
いる。そこでは、直線的な正方形の橋の形状の利点が特
に強調されている。ドイツ特許出願公開第ＤＥ １９５
０７ ５４４ Ａ１号にも外科用格子が記載されてい
る。その場合、格子は六角形の基本構造をもつ。格子の
交差点間で湾曲した橋は示されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、冒頭に挙げ
た三次元付形性格子（専門用語“メッシュ”）を、なお
いっそう改良された三次元屈曲性が付与されるように改
変するという課題に基づく。その際、特に格子の穿孔自
体も、格子が拡張および／または伸展した際の最大の要
求状態で、軟部が貫通成長して腔内へ侵入するのを阻止
するのに十分なほど小さい状態を維持しなければなら
ず、ただし他方では格子を通した流体交換を妨げてもな
らない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの目的
は、冒頭に挙げた種類の格子に多数の格子点があり、湾
曲した格子橋がここで終わっていることにより達成され
る。
【０００６】本明細書において格子点とは、数個、少な
くとも３個の格子橋がここで終わっている、格子の地点
（場所）であると解釈すべきである。言い換えると、格
子点で少なくとも３個の格子橋が合流する。“点”とい
う概念は、本明細書においては数学的なものではなく、
技術的に特定の格子領域の意味であると解釈すべきであ
る。格子点の上記定義に対応して、本明細書において橋
とは隣接する格子点の物質的な連結であると解釈され、
これらはその末端間で分割または分岐しておらず、ただ
し直線であっても、格子面内で湾曲していてもよい。１
つの格子点で４本の橋が終わっている場合、本明細書で
はこれを交差点とも呼ぶ。従来法で骨ねじを受けるため
に用いるリングにおいて橋が終わっている場合、格子点
は問題とならない。そのような従来法では橋は格子点で
終わらない、すなわち格子点で合流しないからである。
【０００７】一緒になって格子主軸方向に最短距離の直
線を形成する互いにつながった橋の列を、本明細書にお
いては橋列（Ｓｔｅｇｒｅｉｈｅ）と呼ぶ（橋列は本発
明の実施例においては直線ではない）。さらにこの方向
は、“格子の主軸”に従って任意の格子点に隣接する格
子点（可能性のあるすべての格子対のうち互いに最大距
離をもつもの）を結ぶ直線を表す。これを図４に示す。
すなわち、１つの格子点から出発して、橋が組合わさっ
て波形の線を形成し、その際この波形の線が主軸方向に
走行する。
【０００８】本発明の１態様によれば、冒頭に挙げた種
類の骨片固定または骨欠損部架橋に用いる格子であっ
て、骨ねじのための環状の受け部（Ａｕｆｎａｈｍｅ）
をもたないが、それぞれの格子打抜き部（Ｇｉｔｔｅｒ
−Ａｕｓｎｅｈｍｕｎｇ）が骨ねじを受けるように改良
され、格子の橋列は連続した周期的波線を形成し、その
際、波線は好ましくは比較的柔軟な（丸い）、やや正弦
状の構造をもつ格子が考慮される。
【０００９】このような格子は、高い安定性で高い三次
元屈曲性を可能にする。その際、格子打抜き部の寸法
は、治癒過程で格子を貫通して組織が成長することがな
いほど小さく維持でき、ただし同時に、組織を通した流
体交換の妨害はきわめて大幅に抑制できる。骨ねじの配
置については、取扱い者には前記の従来法の場合より大
きな選択可能性がある。
【００１０】本発明の好ましい態様（以下、“メッシュ
１”と呼ぶ）によれば、すべての格子点間のすべての橋
が少なくとも２つの反対方向に湾曲していることが考慮
される。
【００１１】図１による本発明の実施例（メッシュ１）
の場合、格子の打抜き部に接する格子点が矩形、特に正
方形を形成する。どの格子点も、それに隣接する４個の
格子点とそれぞれ１本の橋を介して連結している。
【００１２】本発明の特に好ましい別態様（以下、“メ
ッシュ２”と呼ぶ）によれば、格子点を六角形ハニカム
模様の角に配置し、１方向にのみ湾曲した、特に半円と
して形成された橋を介して連結することにより、前記の
技術的目的、特にメッシュ１に対比してさらに向上した
伸縮性および引裂き抵抗性が達成される。本発明のこの
別態様では、打抜き部に接する６本の橋は、打抜き部の
中心点からみると交互に内外へ湾曲している。
【００１３】以下においては、本発明の実施例を図面に
基づいてより詳細に説明する。
【００１４】図１および３には、特に頭蓋冠、眼窩およ
び副鼻腔壁の欠損部を再形成するため、ならびにあご領
域の再形成および顎堤拡張のために、骨片の固定または
骨欠損部の架橋に用いる格子を示す。
【００１５】図１および３による図面の平面に対し垂直
方向の格子１０または３０の厚さは、０．５ｍｍ以下
（ｕｎｔｅｒ）、さらに好ましくは０．３ｍｍ以下、特
に好ましくは０．２ｍｍ以下、きわめて好ましくは０．
１５ｍｍ以下である。
【００１６】格子点１４または３４間のそれぞれの橋の
幅Ｄ2またはＤ3は、図面の平面に対し垂直方向の格子の
厚さの２倍以下、さらに好ましくは１．５倍以下であ
る。
【００１７】上記寸法に従った、図１または３に示した
構造による格子は、好ましくはチタンからエッチングさ
れる。
【００１８】格子１０は図１ではその実際の寸法の約１
６倍に拡大され、その１断片が示されているにすぎな
い。すなわち格子の右縁および下縁は、たとえば適切な
はさみで切断されている。
【００１９】図２に、格子１０または３０を、種々適切
に切断した格子２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄおよび
２１ｅの形でヒトの頭骨にさまざまに装着した状態で模
式的に示す。これらは種々の骨片を固定するため、また
は骨欠損部を架橋するために三次元的に曲げられ、骨ね
じ２２で骨に固定される。この点では、本発明による格
子の使用法は冒頭に述べた従来法に対応する。
【００２０】図１によれば、格子１０には多数の同形の
打抜き部１２があり、ここに骨ねじ２２を任意に挿入で
きる。網状格子１０の格子点１４間の橋１６は、それぞ
れＳ字形に湾曲している（反対方向Ｒ1、Ｒ2に）。これ
らの湾曲により、骨欠損部の要求に応じて格子を容易に
曲げることができる。図１に示すように、格子１０には
骨ねじのための別個の環状受け部がない。むしろ骨ねじ
は任意の打抜き部１２に押し込むことができ、その際、
図１中にみられる打抜き部１２のクローバ葉状形態は、
格子１０上に、すなわち格子１０の橋１６のそれぞれ９
０°離れた４つの突出部上に、骨ねじ頭の良好な支持面
を提供する。
【００２１】図１にさらに示すように、１方向に交互に
移行する橋１６、１６′、１６″、１６′″などが、ほ
ぼ丸められた鋸歯構造の、連続した周期的波線を形成し
ている。この鋸歯構造を、図１に破線Ｓで示す。
【００２２】打抜き部１２にはそれぞれ円１８を描くこ
とができ、その直径Ｄ1は好ましくは２ｍｍ以下（ｋｌ
ｅｉｎｅｒ ａｌｓ）、さらに好ましくは１ｍｍ以下、
特に好ましくは０．８ｍｍ以下である。この円は、打抜
き部１２内へ突出した橋１６の湾曲部にそれぞれ接して
いる。これに対応して円１８よりやや大きな直径のねじ
の頭（図示されていない）が、橋１６のこれらの湾曲部
を覆う。しかも湾曲部はそれぞれ９０°の規則的な間隔
でねじの頭の周囲にあり、したがってねじの頭による均
等な圧力およびグリップが保証される。
【００２３】図３は格子の他の実施態様を示す。これは
上記の格子に対比して特に引裂き抵抗性および伸縮性に
ついても改良されている。そのほか図３による格子は、
本明細書の冒頭に挙げた他の技術的および医学的目標か
らみて、さらに改良された特性をも備えている。
【００２４】図３による格子３０は、それぞれ１つの格
子点から出発して、格子の主軸ｘ、ｙ、ｚ（前記の定義
を参照）に沿って、波形の、連続した周期的橋列をもつ
構造体と記述することができる。図４は格子の主軸ｘ、
ｙ、ｚの定義を示す。
【００２５】橋の円弧状湾曲部がそれぞれ格子の打抜き
部（穿孔）３２を形成し、その際、打抜き部３２はそれ
ぞれ１個（１個だけ）の骨ねじを受けるのに適してい
る。打抜き部３２は完全な橋リングで囲まれてはおら
ず、橋はむしろ不完全なリング、すなわち半円状リング
より大きいが、３６０°閉じたリングよりは小さいリン
グを形成しているにすぎない。図３から自明のとおり、
そこに示した構造は、外科医に骨ねじの配置に関しきわ
めて大きな選択の自由を与えるという格別な利点をも
つ。すなわち骨ねじを実際上、格子のいかなる位置にも
挿入できる。その際、骨ねじにとってこれらの打抜き部
３２は本質的に同等である。
【００２６】図３に示した格子の構造は、格子点３４に
よっても記述できる。図３から分かるように、いずれの
格子点３４からも３本の橋が分岐している。互いに隣接
する格子点を結ぶと、規則的な六角形になる。図３に
は、上右側に例として３個の六角形を記入してある（六
角形の線は格子に描いた補足であり、実際の格子には存
在しない）。格子点３４の連結線により形成される規則
的な六角形は、ハニカム状構造を形成する。格子点３４
間を走行する橋はそれぞれ半円状に形成され、内外交互
に湾曲している。
【００２７】図３による実施例において、格子構造体全
体は丸く湾曲した橋を特色とする。すなわち、この実施
例では橋は鋭角の屈曲部位をもたない。図３に示した格
子は実際の格子と比較してほぼ１：１０の尺度で著しく
拡大して描かれている。
【００２８】六角形の辺の長さ、すなわち格子点３４の
連結線の長さは、たとえば格子の基板厚さの４〜８倍で
ある。格子の基板厚さ（Ｂｌｅｃｈｄｉｃｋｅ）は図面
の平面に対し垂直な格子厚さである。特に、六角形の辺
の長さは基板厚さの４〜６倍、好ましくは４〜５倍であ
ってもよい。
【００２９】図面の平面内での橋の幅は、好ましくは格
子の基板厚さの１〜４倍、特に好ましくは１〜２倍であ
る。
【００３０】骨ねじ用の打抜き部３２は、格子全体にき
わめて密に配置されている。外科医は要求どおりに骨ね
じを挿入できる。完全に閉じたリングを形成してはいな
い打抜き部３２の内径は、ちょうど打抜き部３２を通し
て降りる骨頭（Ｋｕｇｅｌ）の最大直径により定義され
る。この意味で打抜き部３２の内径は１ｍｍを越えず、
特に０．８ｍｍを越えず、特に好ましくは０．４ｍｍま
たは０．６ｍｍを越えない。
【００３１】好ましい基板厚さは請求の範囲の従属項に
記載されている。
【００３２】図３に記載した格子により、極端な伸縮が
可能になり、その際著しく変形した状態でも穿孔（打抜
き部３２）の寸法は広範に無変化のままである。本明細
書に記載した構造によれば、基板の厚さおよび橋の幅を
選択することにより、格子の剛性を広範に調節すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による格子を著しく拡大して示す。
【図２】図１または３による格子をヒトの頭骨およびあ
ごに装着した例を示す。
【図３】本発明による好ましい格子の他の実施例を著し
く拡大して示す。
【図４】図３による格子の格子主軸の定義を示す。
【符号の説明】 １０、３０ 格子 １２、３２ 打抜き部 １４、３４ 格子点 １６ 橋 １８ 打抜き部の直径を示す円 ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ 装着した格
子 ２２ 骨ねじ ３６ 橋例 Ｄ1 打抜き部の直径 Ｄ2，Ｄ3 橋の幅 Ｒ1、Ｒ2 湾曲の方向 Ｓ 橋例の鋸歯構造 ｘ、ｙ、ｚ 格子の主軸

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 特に頭骨領域およびあご領域における骨
    片の固定または骨欠損部の架橋のための生体適合性材料
    製の格子であって、格子（１０）に多数の格子点（１
    ４）があり、湾曲した格子橋（１６）がここで終わって
    いることを特徴とする格子。
  2. 【請求項２】 環状の骨ねじ受け部がないことを特徴と
    する、請求項１記載の格子。
  3. 【請求項３】 骨ねじを受けるためにいずれの格子打抜
    き部（１２）をも使用しうることを特徴とする、請求項
    １または２記載の格子。
  4. 【請求項４】 それぞれ２つの格子点（１４）間の橋が
    Ｓ字形に湾曲していることを特徴とする、請求項１〜３
    のいずれか１項記載の格子。
  5. 【請求項５】 ２つの格子点間の橋がジグザグに湾曲し
    ていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項
    記載の格子。
  6. 【請求項６】 すべての格子点間のすべての橋が少なく
    とも２つの逆方向（Ｒ1、Ｒ2）に湾曲していることを特
    徴とする、請求項１〜５のいずれか１項記載の格子。
  7. 【請求項７】 格子打抜き部（１２）内に置かれた、橋
    にちょうど接する円（１８）が、２ｍｍ以下、特に１ｍ
    ｍ以下、さらに特に０．８ｍｍ以下の直径（Ｄ）を有す
    ることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項記載
    の格子。
  8. 【請求項８】 格子打抜き部（１２）の平均寸法が、格
    子面に対し垂直方向の格子材料厚さの９０〜１５０％で
    あることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項記
    載の格子。
  9. 【請求項９】 格子打抜き部（１２）が骨ねじを受ける
    ために用いられることを特徴とする、請求項１〜８のい
    ずれか１項記載の格子。
  10. 【請求項１０】 格子の互いに連結した橋（１６、１
    ６′、１６″、１６′″）が連続波線を形成しているこ
    とを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項記載の格
    子。
  11. 【請求項１１】 格子（３０）に、波形の、連続した周
    期的な橋列（３６）があることを特徴とする、請求項１
    〜１０のいずれか１項記載の格子。
  12. 【請求項１２】 格子（３０）に骨ねじを受けるための
    閉じた環状のリングがないことを特徴とする、請求項１
    〜１１のいずれか１項記載の格子。
  13. 【請求項１３】 橋（３６）が骨ねじを受けるための完
    全に閉じたリングを形成していないことを特徴とする、
    請求項１〜１２のいずれか１項記載の格子。
  14. 【請求項１４】 波形の、全般的に丸い橋列を特徴とす
    る、請求項１〜１３のいずれか１項記載の格子。
  15. 【請求項１５】 半円状の断片からなる波形の橋列（３
    ６）を特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項記載
    の格子。
  16. 【請求項１６】 打抜き部に接した格子点（３４）が規
    則的な六角形を形成していることを特徴とする、請求項
    １〜１５のいずれか１項記載の格子。
  17. 【請求項１７】 六角形の角の頂点間の橋が打抜き部の
    中心点からみて内外へ交互に、特に半円状に湾曲してい
    ることを特徴とする、請求項１６記載の格子。
  18. 【請求項１８】 六角形の辺の長さが格子（３０）の基
    板厚さの４〜８倍、特に基板厚さの４〜６倍、さらに好
    ましくは４〜５倍であることを特徴とする、請求項１６
    または１７記載の格子。
  19. 【請求項１９】 すべての格子位置の橋の幅が本質的に
    等しいことを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１
    項記載の格子。
  20. 【請求項２０】 橋の幅が格子（３０）の基板厚さの
    ０．８〜４倍、特に１〜２倍であることを特徴とする、
    請求項１〜１９のいずれか１項記載の格子。
  21. 【請求項２１】 骨ねじを受けるための完全には閉じて
    いないリングの内径が１ｍｍ以下、特に０．８ｍｍ以
    下、さらに好ましくは０．６ｍｍ以下、特に好ましくは
    ０．４ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜２
    ０のいずれか１項記載の格子。
  22. 【請求項２２】 チタンからなることを特徴とする、請
    求項１〜２１のいずれか１項記載の格子。
  23. 【請求項２３】 エッチングされていることを特徴とす
    る、請求項１〜２２のいずれか１項記載の格子。
  24. 【請求項２４】 格子平面に対し垂直方向の格子材料の
    厚さが０．５ｍｍ以下、または０．２ｍｍ以下、または
    ０．１５ｍｍ以下、または０．１ｍｍ以下であることを
    特徴とする、請求項１〜２３のいずれか１項記載の格
    子。
  25. 【請求項２５】 格子（１０）の互いに連結した本質的
    に同方向に走行する橋（１６、１６′、１６″、１
    ６′″）が、連続波線として形成されていることを特徴
    とする、請求項１〜２４のいずれか１項記載の格子。
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