WO2007139031A1 - 創外固定器 - Google Patents

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WO2007139031A1
WO2007139031A1 PCT/JP2007/060728 JP2007060728W WO2007139031A1 WO 2007139031 A1 WO2007139031 A1 WO 2007139031A1 JP 2007060728 W JP2007060728 W JP 2007060728W WO 2007139031 A1 WO2007139031 A1 WO 2007139031A1
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ball
screw
pin
socket
external fixator
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PCT/JP2007/060728
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Inventor
Hitoshi Hirata
Masahiro Tatebe
Takaaki Shinohara
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National University Corporation Nagoya University
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Publication date
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    • A61B17/66—Alignment, compression or distraction mechanisms

Definitions

  • the present invention relates to an external fixator for fixing a fractured bone.
  • An external fixator is known as a device for reducing and fixing a bone when treating a fracture.
  • An external fixator generally includes a pin to be inserted into a bone and a member for connecting the pins together, and the bone is fixed in a reduced state by fixing the member and the pin so as not to be relatively powered.
  • Japanese Patent No. 3740640 a plurality of pins are inserted into a plurality of parts straddling a fractured part, and the plurality of pins are fixed to each part by clamping.
  • Each clamp is connected and fixed by a rod-like member having ball joints at both ends.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 10-43204 also discloses a technique in which a plurality of pins are fixed by a clamp and a ball joint is connected to the clamp.
  • Japanese Special Table 2002-534150 and Japanese Patent Laid-Open No. 2005-65762 also disclose configurations in which a plurality of pins are fixed by clamps.
  • a configuration is disclosed in which a rod-shaped member that couples clamps is relatively rotated and bent.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-298253 discloses a technique for fixing a pin by ball joint means that doubles as a ball of a ball joint and a socket that covers the ball.
  • Japanese Patent No. 3308271 a technique is disclosed in which a clamp member is connected to the upper end of a fixing member, and the fixing member and the coupling member are connected by tightening with a screw! Speak.
  • the insertion direction of the pin is limited, and it is difficult to insert the pin accurately into the living body and perform proper reduction.
  • the direction of the rod-shaped member that connects the pin on one side and the pin on the other side was limited, and the degree of freedom when attaching the external fixator was low, and the fixing strength was also low.
  • a plurality of large-diameter pins 5 are held by the clamps 3 and a plurality of small-diameter pins 6 are held by the clamps 4.
  • the large diameter pins 5 and the small diameter pins 6 must be arranged in the same plane, and the distance and angle between the pins are limited.
  • the rotation angle of the ball is limited because the pin is used in a state of penetrating the ball of the ball joint means. Furthermore, since the ball joint means serves as both a ball and a socket, the distance between adjacent balls cannot be changed. Therefore, it is necessary to mount the external fixator in a state where the rotation angle of the balls and the distance between the balls are limited, and the insertion direction of the pin is greatly limited.
  • the conventional external fixator generally has a configuration in which ball joints and pins are attached to both ends of a rod-shaped member that is long in one direction, and therefore has a force component in a direction substantially perpendicular to the rod-shaped member. It has been difficult to increase the strength against twisting and the like.
  • the work of fixing the bone with the external fixator is performed by assembling the external fixator having a movable part while fixing it to the bone in a state where the bone sandwiching the fractured part can move relatively.
  • the movable part is fixed. Therefore, in a conventional surgery using an external fixator, the work with the movable part is fixed to multiple pins when both the affected area and the external fixator are unstable.
  • the movable part of the structure fixed to the pin is fixed with a screw, and the work of loosening the screw is repeatedly forced.
  • V and the bone to be treated is as small as the palm bone! / In some cases, it cannot be designed to be large, and it must be designed to be sufficiently smaller than the socket that accommodates the ball in the first place. Not easy.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to facilitate an operation of fixing a bone with an external fixator.
  • An external fixator that achieves the above object includes a plurality of pins to be inserted into a bone, a connecting member, and a plurality of ball joints.
  • Each of the ball joints relatively fixes the pin and the connecting member and is connected by the connecting member, and at least a part of which is a ball, and a first support that rotatably supports the ball
  • a second screw corresponding to the first screw is formed at one end and the front of the first screw is formed at the other end.
  • a second support portion is formed which presses the ball against the first support portion.
  • the pin and the connecting member are attached to the support member and the rotating member.
  • the fastening member itself that accommodates the ball is attached to the support member. If the ball is pressed against the second support portion of the support member by rotating it, a screw other than the fastening member is not required.
  • the fastening member that is an operation target for fixing the ball joint The ball joint can be adjusted and fixed by rotating the single member. Therefore, the external fixator of the present invention greatly facilitates the work of fixing the bone.
  • the second support portion supports the at least three points while supporting the second screw.
  • the center of gravity of the contact point always coincides with the center of the ball.
  • the frictional force that restricts the rotation of the ball is independent of the rotation direction of the ball, Regardless of which direction the ball tries to rotate, it will have the same resistance. Therefore, in the external fixator of this configuration, the force necessary to adjust the posture of the connecting member with respect to the pin can be adjusted simultaneously for the posture change in all directions by only rotating the single member (fastening member). And can be fixed. Further, in the external fixator having this configuration, the fixing force of the posture of the connecting member with respect to the pin can be simultaneously increased with respect to the omnidirectional posture change by only rotating the single member (fastening member). As a result, the work of fixing the bone with the external fixator becomes easier.
  • the connecting member or the pinker is also applied to the ball joint by the twisting force in the direction in which the second screw of the fastening member is loosened. Therefore, the fastening force between the fastening member and the support member can be gradually reduced. However, by providing the external fixation device with the third screw, the fastening force between the fastening member and the support member can be maintained.
  • At least one of the rotating member and the supporting member may be magnetized in a direction that attracts the other! /.
  • the rotating member and the support member may be formed of a plastic magnet.
  • external fixators are used while confirming the joint state of the fracture site using X-rays. If the external fixator is made of a material with a low X-ray transmittance, the external fixator will appear dark in the X-ray image, making it difficult to confirm the fracture site. Therefore, by forming the rotating member and the support member from a plastic magnet, an external fixator that can easily confirm the fracture site while maintaining the function of temporarily fixing the pin and the connecting member by magnetic force. realizable.
  • the constituent members other than the rotating member and the supporting member are also made of a material having a high resin base as compared with metals and the like.
  • An external fixator for achieving the above object includes a plurality of pins to be inserted into a bone, a connecting member, and relatively fixing the pin and the connecting member together with the connecting member. And a plurality of ball joints connected to each other.
  • Each of the ball joints includes a rotating member at least a part of which is a ball, a socket having a recess capable of arranging the center of gravity of the ball on the inside thereof, an external force, and a screw hole reaching the recess, and the screw hole. And a screw that presses the ball against the recess when screwed into the recess.
  • the said pin and the said connection member are attached to the said socket and the said rotation member, At least one of the rotating member and the socket is magnetized in a direction that attracts the other.
  • the ball joint is formed by combining a ball and a socket rotatable with respect to the ball.
  • the pin and the connecting member By connecting the pin and the connecting member via the ball joint, it is possible to give a high degree of freedom to the relative relationship between the two. Therefore, for example, the ball joint is attached to a pin inserted in an arbitrary direction with respect to the bone, and the connecting member is attached to the ball joint regardless of the position of the ball joint to form an external fixator.
  • the size of the socket can be adjusted, and its movable range can be adjusted.
  • the concave portion may be a substantially hemispherical concave portion having substantially the same diameter as that of the ball, or a rectangular concave portion as long as the ball in the ball joint can be arranged and fixed.
  • the center of gravity of the ball whose distance between the end surface of the recess and the deepest portion of the recess is larger than the radius of the ball may be arranged on the inner side (recess side) of the end surface of the recess.
  • the screw and the wall surface of the recess come into contact with the ball at at least four force points, and the center of gravity of the ball is arranged inside the tetrahedron with the contact point of the four force points as a vertex U. .
  • the ball and the socket can be fixed by any force or combination of a plurality of screw holes. Therefore, regardless of the orientation of the main body with respect to the ball, it is possible to fix the ball and the socket by selecting a hole that can be easily screwed, and it is very easy to attach the external fixator. be able to. This effect is particularly noticeable when the external fixator is small or when the part to which the external fixator is attached has a complicated shape.
  • the rotating member and the socket may be formed of a plastic magnet.
  • constituent members other than the rotating member and the socket are also made of a material having a high-resin base material as compared with metal or the like.
  • one of the rotating member and the socket is at the tip of the pin.
  • the other of the rotating member and the socket may be attached to the attached rotating member or the socket.
  • the rotating member since the pin does not penetrate the ball of the rotating member, the rotating member can be rotated without being affected by the pin, and the tip of the pin (the end opposite to the bone)
  • the connecting member can be connected with a very high degree of freedom.
  • the orientation of the socket can be defined independently at the tip of each pin. Therefore, the relationship between the socket and the connecting member can be determined without depending on the pin insertion direction, and the pin insertion direction and the connecting member direction can have a very high degree of freedom.
  • the ball accommodated in the socket can be rotated regardless of the orientation of the pin by coupling the socket to the tip of the pin.
  • the socket can be connected to the pin so that the pin and the connecting member can be connected via the ball joint, then the orientation when connecting the socket to the pin, etc. Can be adjusted as appropriate.
  • the external fixing device includes an insertion portion in which a through hole is formed in either one of the rotating member and the socket, It may be inserted into the through hole of the insertion portion and fixed.
  • a portion where either one of the rotating member and the socket protrudes is formed and penetrated into this portion.
  • the insertion portion can be configured by forming a through hole.
  • a plurality of the ball joints may be fixed to each pin.
  • the orientation of the connecting member is not limited to one direction, and an external fixator with a very high degree of freedom of attachment can be provided. Further, by attaching the external fixator with the connecting member facing in a plurality of directions, the external fixator can be attached so as to have high strength against the force acting from various directions.
  • one or more ball joints are connected to each of n pins (n is 2 or more), and a total of n or more ball joints are connected.
  • n is 2 or more
  • the ball joints By connecting the ball joint to each of the pins and fixing the pin and the connecting member via the ball joint, the relative positional relationship between all the pins and the connecting member has a very high degree of freedom. Can be made. Therefore, regardless of the orientation of each of the plurality of pins inserted into the bone, the ball joints can be connected to each other by the connecting member without being affected by the orientation, and the pins can be fixed.
  • the connecting member includes a plurality of connecting portions for connecting the ball joints, and the positions of the plurality of connecting portions are small. Both of them may be adjustable in the longitudinal direction of the connecting member.
  • the position of the connecting portion that connects the connecting member and the ball joint can be adjusted at least in the longitudinal direction of the connecting member. Therefore, as a result of inserting a plurality of pins into the bone in any direction, regardless of the distance between the ball joints connected to each pin, the connecting member and the ball joint are connected in accordance with the distance. can do. For this reason, it is possible to provide an external fixator that is extremely easy to use.
  • the connecting member only needs to be able to connect the ball joint and adjust the connecting portion at least in the longitudinal direction of the connecting member. Therefore, the length of the connecting member itself may be adjusted to adjust the position of the connecting portion, or the ball joint may be configured to be connectable at a plurality of locations on the connecting member.
  • the connecting member is configured by the member and the position of the connecting portion can be adjusted by adjusting the angle at which the connecting members are connected.
  • the connecting member is connected to the first rod-shaped member and both ends of the first rod-shaped member via the screw mechanism.
  • a screw member at both ends one of which is a right-hand thread and the other of which is a left-hand thread.
  • the second rod-shaped member can be screwed into the first rod-shaped member while rotating in a certain rotation direction
  • the third rod-shaped member can be screwed into the first rod-shaped member. It is possible to screw in while rotating the member in the opposite direction. Therefore, if the first rod-shaped member is rotated in a certain direction while the second and third rod-shaped members are connected to the first rod-shaped member, both the second and third rod-shaped members are rotated to each other. Move closer and first If the rod-like member is rotated in the opposite direction, both the second and third rod-like members move away from each other.
  • the first rod-shaped member is constituted by a cylindrical member, and It is possible to adopt a configuration in which a thread groove is formed on the wall and the second and third rod-shaped members are formed of a cylindrical member and a thread is formed on the outer wall.
  • any of the first to third rod-shaped members may be cylindrical, and various combinations may be employed in which a thread groove is formed.
  • a connecting member is formed by connecting a plurality of rod-shaped members, and the connecting angle can be adjusted. It may be configured.
  • the connecting member includes two rod-like members, and the two rod-like members are less between two ball joints connected by the connecting member. Both may be connected so as to be rotatable in a plane.
  • the position of the connecting portion of the ball joint can be determined by relatively rotating the two rod-shaped members. Can be adjusted.
  • the connecting portion is configured so that at least two rod-shaped members can rotate within a certain plane, and this connecting portion is also configured by a ball joint so that it can rotate with a high degree of freedom. May be.
  • the external fixator described above can be applied to a treatment method for reducing bone and treating a fracture.
  • it can be used for any fractures of the human body and animals.
  • the size of the external fixator is not particularly limited.
  • the degree of freedom when inserting the pin into the bone is extremely high. Can be applied to the treatment of complex bones and complex fractures.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of an external fixator that works on one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory view for explaining the structure of pins and balls.
  • FIG. 3A is an explanatory diagram of a socket
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 3A.
  • FIG. 4 is an explanatory view of a rod-shaped member.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of an external fixator that works on one embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an external fixator that works on one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of an external fixator that works on one embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the structure of a pin and a ball that are applied to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of an external fixator that works on one embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating an example of an external fixator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view showing an example of an external fixator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12A is a plan view showing an example of a fastening member that is applied to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 12B is a plan view showing an example of a fastening member that is applied to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 13A is a schematic view showing a method of using an external fixator that is effective in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 13B is a schematic diagram showing a method of using the external fixator that is effective in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 13C is a schematic view showing how to use the external fixator according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 13D is a schematic view showing a method of using the external fixator that is effective in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 13E is a schematic diagram showing a method of using an external fixator that is effective in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 13F is a schematic view showing a method of using the external fixator according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 13G is a schematic view showing a method of using the external fixator that is effective in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 13H is a schematic view showing how to use the external fixator according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of an external fixator that works according to an embodiment of the present invention.
  • a bone 10 of a human hand is shown, and a part of the bone 11 is broken at a part 11c as an example.
  • the fractured bone 11 is composed of a bone 11a and a bone l ib, and an external fixator 200 which is used in this embodiment is attached to fix the bone 11a in a reduced state.
  • FIG. 1 shows a state in which the pin 210 is inserted into each of the bone 11a and the bone l ib to reduce the bone.
  • a ball joint 220 is connected to the tip opposite to the bone 11.
  • the ball joint 220 includes a ball 221 and a socket 222 as rotating members, and the orientation of the socket 222 can be changed with a high degree of freedom in a state where the socket 222 is covered with the ball 221.
  • the socket 222 is formed with a hole provided with a thread groove, and the socket 222 can be fixed to the ball 221 by screwing a hexagon socket set screw into the hole.
  • the socket 222 is formed with an insertion portion into which the connection member 230 can be inserted.
  • the connection member 230 is inserted into the insertion portion and screwed into the insertion portion 230 so that the connection member 230 is inserted into the socket 222.
  • the connecting member 230 includes a first bar member 231, a second bar member 232, and a third bar member 233.
  • the first rod-like member 231 is a substantially cylindrical member, and a hole is formed in the center of the outer wall, and screw grooves are formed in the inner walls at both ends.
  • the second rod-shaped member 232 and the third rod-shaped member 233 are substantially cylindrical members, and a thread groove is formed at one end.
  • One of the screw grooves formed at both ends of the first rod-shaped member 231 is a right-hand screw and the other is a left-hand screw, one of which corresponds to the screw groove of the second rod-shaped member 232, and the other is a third screw groove.
  • the thread groove of the rod-like member 2 33 corresponds.
  • the second rod-shaped member 232 and the third rod-shaped member 233 are rotated in directions opposite to each other when rotating into the first rod-shaped member 231, and the second rod-shaped member 23
  • the first rod member 231 is rotated to rotate the second rod member 232 and the third rod member 233.
  • the distance can be close to or far from each other. For this reason, in the present embodiment, the length of the connecting member 230 can be adjusted by rotating the first rod-shaped member 231.
  • the ball joint 220 is connected to the tip of the pin 210, and the connecting member 230 is connected to the socket 222.
  • a connecting portion that connects the connecting member 230 and the ball joint 220 in this embodiment, the connecting member 230 that is screwed at the insertion portion of the socket 222). The position of the upper part) can be easily adjusted.
  • the pin 210, the ball joint 220, and the connecting member 230 can be fixed with a very high degree of freedom regardless of the insertion direction of the pin 210. That is, when the pin 210 is inserted into the bone 11a and bone l ib, the pin 210 is inserted into the skin and the pin 210 reaches the bone 11a and bone l ib inside the skin. The pin 210 cannot be inserted while visually recognizing the shape and state.
  • the bone 11a and the bone l ib are present inside the living body and are fixed in the living body because they are fractured. It is extremely difficult to do so, and the position and orientation can be easily changed by pushing the bone 11a and the bone l ib as the pin 210 is inserted. Therefore, it is extremely difficult to insert the pin 210 at a desired position in the bone in the living body or at a desired angle.
  • the second rod-like member 232 and the third rod-like member 233 can be inserted into the first rod-like member 231 by a screw mechanism, The length can be adjusted by rotating the rod-shaped member 231. Therefore, regardless of the insertion direction of the pin 210, the pin 210 and the ball joint 220 can be connected very easily, and further, the ball joint 220 and the connecting member 230 can be connected.
  • the second rod-shaped member 232 and the socket 222 are temporarily fixed, and the third rod-shaped member 233 and the socket 222 are temporarily bonded. Stop it. Then, while covering one end of the socket 222 with one end of the ball 221 connected to the tip of the pin 210 inserted into the bone at an arbitrary position and orientation, the length of the connecting member 230 is adjusted to finely adjust the position of the connecting portion. If adjusted, the other socket 222 can be covered with the other ball 221 very easily.
  • each socket 222 can be covered with each ball 221, the ball 211 and the socket 222 are fixed by screws, and the connecting member 230 is fixed to the socket 222, thereby completing the mounting of the external fixator 200. be able to.
  • the mounting order other than the pins 210 is not particularly limited.
  • the socket 222 is temporarily fixed to the ball 221, and the second rod member 232 and the third rod member 233 are inserted into the insertion portion of the socket 222.
  • Various attachments such as placing the first rod-like member 231 between them and connecting the screws An order can be adopted.
  • it is possible to appropriately adopt operations such as releasing the temporary fixing when mounting the external fixator 200 and increasing the tightening of the screw by temporary fixing.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the structure of the pin 210 and the ball 221.
  • the pin 210 is a substantially cylindrical member, and at one end thereof, as it approaches the front end, as shown in FIG. 2, it becomes thinner and a thread groove 210a is formed.
  • the ball 221 is a substantially spherical body, and includes a hole 221a into which the pin 210 is inserted and a screw hole 221b to which the pin 210 is screwed. That is, the hole 221a is a hole passing through the center of the ball 221 and the inner diameter thereof is substantially the same as the outer diameter of the pin 210. Therefore, the pin 210 can be fitted into the hole 221a.
  • the pin 210 is screwed with a hexagon socket set screw 221c through the screw hole 221b in a state of being fitted into the hole 221a.
  • the force for connecting the ball 221 to the tip of the pin 210 may of course be screwed so that the pin 210 does not penetrate the ball 221, or the pin 210 may penetrate the ball 221. After screwing, configure one such that one end of pin 210 is cut and ball 221 is connected to one end of pin 210.
  • the entire range where the pin 210 and the socket 222 do not interfere with each other can be obtained.
  • the movable range can be made. As a result, a very high degree of freedom can be given to the orientation of the socket 222.
  • FIG. 3A is a view showing the socket 222 with the surface in contact with the ball 221 on the lower side and the insertion part for inserting the connecting member 230 on the upper side, and FIG. It is.
  • the internal structure is indicated by a broken line.
  • the socket 222 has a main body 222a having a substantially hemispherical outer shape and projects from the main body 222a.
  • a substantially hemispherical concave portion 22 2c is formed inside the main body 222a.
  • the concave portion 222c is formed by cutting out a hemisphere having a diameter substantially the same as the diameter of the ball 221 from the main body 222a. Therefore, the direction of the socket 222 can be adjusted with a high degree of freedom while the socket 222 is covered with the ball 221.
  • screw holes 222d are formed at four force points on the wall surface of the main body 222a.
  • the screw hole 222d is an outer wall force of the main body 222a and is a hole of the same diameter formed so as to reach the concave portion 222c formed inside the main body 222a.
  • Each screw hole 222d is substantially on the outer circumference of the main body 222a. It is formed at equal intervals. Note that the number of the screw holes 222d is not limited to four as long as a plurality of screw holes 222d are formed, and the number can be adjusted as appropriate.
  • a hexagon socket set screw 222e can be screwed into the screw hole 222d, and a hexagon socket set screw 22 2e is screwed into one or more screw holes 222d with the ball 222 covered with the socket 222.
  • the socket 222 can be fixed to the ball 221.
  • the intersection force of the line passing through the axis of the screw hole 222d is configured to coincide with the position of the center of gravity of the ball 221 when the ball 221 is brought into contact with the recess 222c.
  • the concave portion 222c of the present embodiment is a concave portion in which the center of gravity of the ball can be disposed inside.
  • the number of screw holes 222d used for fixing can be selected according to the strength required for fixing.
  • four screw holes 222d are formed on the outer circumference of the main body 222a, and the socket 22 2 is fixed to the ball 221 by using any screw hole 222d. can do. Therefore, regardless of the orientation of the socket 222, it is possible to select the screw hole 222d in which the hexagon socket set screw 222e can be screwed in without interfering with the human body part, and the screwing operation can be performed very easily. Togashi.
  • the insertion portion 222b protrudes from the outer surface of the main body 222a of the socket 222 to the opposite side of the recess 222c, and is an insertion hole that is substantially cylindrical and extends in a direction substantially perpendicular to the axis of the cylinder.
  • the inner diameter of the insertion hole 222f is substantially the same as the outer diameter of the second rod-shaped member 232 and the third rod-shaped member 233, and the second rod-shaped member 232 and the third rod-shaped member 233 are inserted into the insertion hole 222f. Can be inserted into.
  • the insertion portion 222b is formed with a screw hole 222g whose upper end force also extends to the inside of the socket 222, and a hexagon socket set screw 222h can be screwed into the insertion portion 222b. Accordingly, with the second rod-like member 232 and the third rod-like member 233 inserted into the insertion portion 222b, the connecting member 230 is inserted into the socket 22 2 by screwing the hexagon socket set screw 222h into the screw hole 222g. Can be fixed. Can be fixed.
  • FIG. 4 is an explanatory view for explaining the first rod-shaped member 231, the second rod-shaped member 232, and the third rod-shaped member 233 constituting the connecting member 230.
  • the structure is indicated by a broken line.
  • the first rod-like member 231 is a substantially cylindrical member, and a hole 231a is formed at the center thereof, and screw grooves 231b and 231c are formed on the inner walls on both ends of the hole 231a.
  • the turning direction of the groove is opposite. For example, if the thread groove 23lb is a right-hand thread, the thread groove 231c is a left-hand thread.
  • the second rod-like member 232 and the third rod-like member 233 are substantially columnar members, and screw grooves 232a and 233a are formed on one side thereof, respectively.
  • the outer diameters of the second rod-shaped member 232 and the third rod-shaped member 233 are substantially the same as the inner diameter of the first rod-shaped member 231.
  • the turning direction of the screw groove 232a corresponds to the screw groove 231b.
  • the turning direction of the screw groove 233a corresponds to the screw groove 231c.
  • the second rod-shaped member 232 and the third rod-shaped member 233 are rotated. Can be close to each other or away from each other. That is, the first rod-shaped member 231 is rotated relative to the second rod-shaped member 232 and the third rod-shaped member 233.
  • the length of the connecting member 230 can be adjusted.
  • a groove or the like is formed on the outer surface of the first rod-shaped member 231 to prevent slipping. You can do it.
  • the cylindrical portions 232b, 233b formed on the opposite side of the thread grooves 232a, 233a can be inserted into the above-described insertion portion 222f, and a hexagonal hole It is a part that can be screwed with the attached set screw 222h. Therefore, when the second rod-shaped member 232 and the third rod-shaped member 233 are fixed to the socket 222, the connecting member is inserted with the second rod-shaped member 232 and the third rod-shaped member 233 inserted into the insertion portion 222f.
  • the length of 230 can be adjusted, and the hexagon socket set screw 22 2h can be contacted and fixed at an arbitrary position in the cylindrical portions 232b and 233b.
  • the position where the hexagon socket set screw 222h is brought into contact with the cylindrical portions 232b and 233b (the position of the connecting portion) can be adjusted in the longitudinal direction of the connecting member 230 (L in FIG. 4). For this reason, the length of the connecting member 230 can be reduced no matter what direction the pin 210 is inserted into the bone 11 and the distance between the balls 221 connected to the pin 210 is any distance. The distance between the balls 221 can be easily adjusted and the external fixing device 200 can be fixed very easily.
  • the socket 222 can be connected after adjusting the length of the connecting member 230 to be as short as possible. Therefore, the size of the external fixator 200 can be made as small as possible, and the influence of the external fixator 200 on the activity of the user can be suppressed.
  • the force screw grooves 232a, 233a provided with the cylindrical rods 232b, 233b to incite the hexagon socket set screw 222h As long as it is fixed without crushing, it is also possible to fix it by bringing a hexagon socket set screw 222h into contact with the screw grooves 232a, 233a.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the external fixator 201 that is applied to the embodiment in which the connecting member is formed of a cylindrical member.
  • the same configuration as the above-described embodiment is the same. This is indicated by the reference numeral.
  • a connecting member 235 is employed instead of the above-described connecting member 230. Since the connecting member 235 is a cylindrical member, the external fixator 201 is configured with an extremely simple configuration. Can be provided.
  • the socket 222 can be connected to an arbitrary position of the connecting member 235, no matter what orientation the pin 210 is inserted into the bone, It is very easy to put the socket 222 on the connected balls 221. Therefore, the external fixator 201 can be attached very easily without being affected by the insertion direction of the pin 210.
  • the connecting member 235 In the case where one connecting member 235 is composed of one member, the connecting member 235 only needs to be a cylinder at the connecting portion with the ball joint.
  • the shape between the two connecting parts may be a prism or a combination of multiple plates!
  • FIG. 6 is a view showing an example of the external fixator 2020 that works on the embodiment in which the direction of the connecting member is given freedom. Also in the figure, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the connecting member 236 is composed of two rod-like members 236a and 236b and a rotation mechanism (236c to 236e)! RU
  • the rod-like member 236a is connected to the annular member 236c
  • the rod-like member 236b is connected to the annular member 236d.
  • the annular members 236c and 236d can be connected and fixed by inserting holes (screws 236e) of the annular flanges 236c and 236d and connecting the annular members 236c and 236d with a nut (not shown). Accordingly, when the annular members 236c and 236d are combined and the screw 236e is inserted into the hole, the rod-like members 236a and 236b can be rotated in the common plane around the screw 236e.
  • the rod-like members 236a and 236b are cylindrical, when the rod-like members 236a and 236b are connected to the socket 222, the position of the connecting portion can be arbitrarily selected. Therefore, no matter what orientation the pin 210 is inserted into the bone, the rotation angle of the rod-shaped members 236a, 236b, the adjustment of the connecting position of the rod-shaped members 236a, 236b with respect to the socket 222, and the socket 222 By adjusting the direction when the ball 221 is put on, the external fixing device 202 can be mounted very easily.
  • the method of fixing the annular members 236c, 236d is the screw 236e.
  • the rod-shaped members 236a and 236b may be configured so as to be able to rotate with a higher degree of freedom by using a force such that the rod-shaped members 236a and 236b rotate in a common plane, a ball joint, or the like.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of connecting a ball joint socket to a pin. Also in the figure, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals. That is, the configuration of the pin 210 and the ball joint 220 is the same as that of the above-described embodiment. The connecting method of the ball joint 220 to the force pin 210 and the configuration of the connecting member are different from those of the above-described embodiment.
  • the socket 222 of the ball joint 220 is connected to the pin 210.
  • the pin 210 is inserted into the insertion portion 222f of the socket 222, and the socket is fixed with a hexagon socket set screw 222h. Fix 222 to pin 210.
  • adjustments such as adjusting the diameter of the insertion portion 222f to the diameter of the pin 210 can be performed as appropriate.
  • the connecting member in the present embodiment includes a first rod-shaped member 237a, a second rod-shaped member 237b, and a third rod-shaped member 237c, and the first rod-shaped member 237a is similar to the above-described embodiment.
  • the substantially cylindrical shape, the second rod-shaped member 237b, and the third rod-shaped member 237c are substantially columnar members.
  • the inner walls at both ends of the first rod-shaped member 237a are formed with screw grooves in the opposite direction of rotation, and the screw grooves are provided in each of the second rod-shaped member 237b and the third rod-shaped member 237c. Is formed at one end.
  • the length can be adjusted by rotating the first rod-shaped member 237a.
  • the linking member 237 can be configured.
  • the end on the opposite side of the thread groove can be inserted into the hole 221a of the ball 221, and the second rod-shaped member 237b is secured with a hexagon socket set screw 221c.
  • the second rod-shaped member 237b can be fixed to the ball 222.
  • the diameter of the second rod-shaped member 237b and the third rod-shaped member 237c can be adjusted as appropriate if the diameter of the hole 221a is also used here.
  • the ball 221 and the second rod A portion connecting the cylindrical member 237b and the second rod-shaped member 237b corresponds to a connecting portion. Since the length of the connecting member 237 can be adjusted by rotating the first rod-shaped member 237a as described above, the position of the connecting portion is still in the longitudinal direction of the connecting member 237. Can be changed.
  • the socket 222 when connecting the socket 222 to the pin 210, the socket 222 can be freely rotated about the pin 210. Further, the length of the connecting member 237 can be adjusted with the ball 221 attached to the second rod-shaped member 237b and the third rod-shaped member 237c. Therefore, no matter how the pin 210 is inserted into the bone, the mounting of the external fixator 203 can be easily completed by adjusting the orientation of the socket 222 and the length of the connecting member 237. .
  • the force shown in the example in which the pin 210 is inserted into each of the separated bones 11a and l ib as a matter of course, a plurality of pins 210 are inserted into the bone, and arbitrary 2 You may employ
  • a single pin 210 may be inserted into a plurality of bones.
  • the pin 210 may be penetrated into the bone 11a, and the pin 210 penetrating the bone 11a may be further inserted into 1 lb of bone to be reduced.
  • the insertion method of the pin 210 can be changed as appropriate according to the fracture state, bone size, strength required for reduction, and the like.
  • a hexagon socket set screw is used to fix each member.
  • the member may be fixed using a slotted set screw.
  • Various fixing means can be used.
  • a configuration in which the connection between the ball 221 and the pin 210 or the connection between the ball 221 and the socket 222 is inserted can be employed.
  • the substantially hemispherical body 222a having the substantially hemispherical recess 222c is shown as an example.
  • the recess has a shape in which the ball can be arranged and freely rotated. If there is, it is not limited to a substantially hemispherical shape.
  • the main body 222a is not limited to a substantially hemispherical shape, and various configurations such as a rectangular shape can be adopted.
  • a ball joint 220 (hereinafter also referred to as a tip joint) composed of the above-described ball 221 and socket 222 is connected to the tip of the pin 210, and the tip join A ball joint (hereinafter also referred to as an intermediate joint) is connected between the pin and the thread groove 210a of the pin 210.
  • FIG. 8 is a view showing a rotating member 2 210 for connecting the intermediate joint to the pin 210.
  • the rotating member 2210 has a configuration in which a ball 2211 and a cylindrical insertion portion 2212 are connected as shown in FIG. It is possible to cover the ball 2211 with the socket 222 described above, and the socket 222 can be screwed by rotating the socket 222 around the outer periphery of the Bonole 2211 while the socket 222 and the Bonore 2211 are in contact with each other. .
  • the insertion portion 2212 is formed with a hole 2210a formed in a direction perpendicular to the axis thereof and penetrating the insertion portion 2212 and a screw hole 2210b parallel to the cylinder axis.
  • the hole 2210a is a hole for inserting the pin 210
  • the screw hole 2210b is a screw hole for screwing the pin 210 inserted into the hole 2210a.
  • the inner diameter of the hole 2210a is substantially the same as the outer diameter of the pin 210. Accordingly, the pin 210 can be fitted into the hole 2210a. Further, the pin 210 is screwed with a hexagon socket set screw 2210c through a screw hole 2210b in a state of being fitted in the hole 2210a.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of use of the external fixator in the present embodiment.
  • FIG. 9 shows an example in which a total of three pins 210 are inserted into the bone 11c, lid.
  • two pins 210 are inserted into the bone 11c and one pin 210 is inserted into the bone id.
  • Each pin has a tip joint (ball joint 220) and an intermediate joint (ball joint). 2200) are connected!
  • the tip joint is composed of the ball 222 and the socket 222 in the same manner as the ball joint shown in FIG. 1 and the like, and is connected to the tip of each pin.
  • an intermediate joint composed of the rotating member 2210 and the socket 222 is connected to the pin 210.
  • the external fixator can be tried by the following procedure.
  • the rotating member 2210 is inserted into each pin 210, and the rotating member 2210 is inserted between the tip of the pin 210 and the bone 11c, l id with a hexagon socket set screw Temporarily fix with 221 Oc. Then, the rotating member 2210 and the socket 222 are temporarily fixed in a state where the socket 222 is put on each of the rotating members 2210. Next, similarly to FIG. 1 described above, the ball 221 is connected to the tip of the pin 210, and the socket 222 is covered and temporarily fixed, and the connecting members 235 a, 235 b, 238 are inserted into each socket 222. Temporarily stop.
  • the connecting members 235a and 235b are the same as the connecting member 235 shown in FIG. 5, and the connecting member 238 is a member obtained by bending the connecting member 235.
  • the direction of the connecting member in the ball joint connected to each pin 210 is not limited to one direction, and the connecting member can be connected in a state of being oriented in multiple directions. Therefore, the pin 210 can be fixed by the connecting member extending from multiple directions, the direction of the connecting member can be freely set, and the external fixator can be maintained firmly fixed. .
  • the configuration shown in FIG. 9 is an example.
  • the configuration of the connecting member is not limited to the configuration of the connecting members 235a, 235b, and 238, and the various connecting members described above can be employed.
  • the size of the ball joints 220 and 2200 can be appropriately adjusted according to the size of the bone to be reduced, and can be different depending on the position of the pin 210.
  • each screw is omitted.
  • these screws are not limited to hexagon socket set screws, and various types of screws can be used.
  • the configuration of the socket 222 in this embodiment is the same as the configuration shown in FIG. 3, and screw holes are formed at equal intervals on the outer periphery of the socket 222 (in this embodiment, four force points), and the axis of each screw hole is concave. It is configured to intersect at the center of the part 222c. Therefore, the hexagon socket set screw 222e can be screwed into the socket 222 from multiple directions, and as a result, the external fixator can be mounted very easily!
  • the force using two linear connecting members 235a and 235b and one bent connecting member 238 is, of course, the shape of the connecting member to these shapes. Not limited. For example, you may employ
  • the ball joint 320 shown in FIGS. 10 and 11 will be described.
  • the ball joint 320 relatively fixes the pin 210 and the connecting member 235 and is connected to another ball joint 320 (not shown) by the connecting member 235.
  • the ball joint 320 can be configured as various external fixators by replacing the ball joint described above. In other words, the configuration of the external fixator other than the ball joint can be applied to the ball joint 320 as it is as the configuration of the embodiment described above.
  • the rotating member 321 is a ball in which a hole 321a into which the pin 210 is inserted and a screw hole 321b into which the pin 210 is screwed are formed. Pin 210 is inserted into hole 321a Then, it is screwed with a set screw 321c screwed into the screw hole 321b.
  • the support member 322 is formed with a first screw 322b which is a male screw.
  • a first support portion 322a that rotatably supports the rotating member 321 is formed at the tip of the first screw 322b.
  • the first support portion 322a is a concave surface having a radius of curvature substantially the same as the radius of the rotating member 321.
  • the first support portion 322a preferably has a shape that supports the rotating member 321 at three or more points.
  • the center of gravity of the three points passes through the rotation axis of the first screw 322b, and the plane including the three points is perpendicular to the rotation axis of the first screw 322b.
  • the center of gravity of the four or more contact points coincides with the center of the rotating member 321.
  • the first support portion 3222a is a concave surface having a radius of curvature substantially the same as the radius of the rotating member 321, the center of gravity of the contact point coincides with the center of the rotating member 321.
  • the support member 322 is formed with a through hole 322c and a screw hole 322d for attaching the connecting member 235.
  • the connecting member 235 is inserted into the through hole 322c and fixed to the support member 322 by a screw (not shown) screwed into the screw hole 322d.
  • the fastening member 323 has a cylindrical shape that has openings at both ends and accommodates the rotating member 321. That is, the fastening member 323 has a cylindrical shape in which the diameter R1 (see FIG. 12A) of one opening is larger than the diameter of the rotating member 321.
  • the fastening member 323 is a special nut, and the outer surface thereof has a substantially hexagonal prism side surface shape that can be held by a spanner or the like.
  • a second screw 323a which is a female screw corresponding to the first screw 322b, is formed at one end of the fastening member 323.
  • the crest diameter of the second screw 323 a is designed to be larger than the diameter of the rotating member 321. Therefore, the fastening member 323 can accommodate the rotating member 321.
  • the male-female relationship between the screws of the fastening member 323 and the support member 322 may be reversed. That is, a male screw may be formed on the outer surface of the fastening member 323, and a female screw may be formed on the inner surface of the support member 322.
  • a second support portion 323b capable of supporting the rotating member 321 at at least three points is formed at the other end portion of the fastening member 323.
  • the second support portion 323b is a portion that protrudes toward the central axis of the fastening member 323.
  • the inner end of the second support portion 323b is circular as shown in FIG. 12A. Since the inner diameter R2 of the second support portion 323b is designed to be smaller than the diameter of the rotating member 321, the second supporting member 323b can support the rotating member 321 at least at three points.
  • the end surface of the support portion 323b on the second screw 323a side has a tapered shape in which the diameter is increased by the direction toward the opening end of the fastening member 323 on the side where the second screw 323a is formed. .
  • the second support portion 323b may have any shape as long as it can press the rotating member 321 against the first support portion 322a.
  • the second support portion 323b may have a shape including a plurality of convex portions as shown in FIG. 12B. .
  • the second support part 323b is on a plane perpendicular to the central axis of the second screw 323a and has a center of gravity. It is desirable that the rotation member 321 has a shape that can support the rotation member 321 at at least three points on the central axis of the second screw 323a. In this case, it is possible to fix the force necessary for adjusting the posture of the connecting member 235 relative to the pin 210 while simultaneously adjusting the posture change in all directions by only rotating the single member (fastening member). .
  • the fixing force of the attitude of the connecting member 235 relative to the pin 210 can be simultaneously increased with respect to the attitude change in all directions by only rotating the single member (fastening member). As a result, the operation of fixing the bone with the external fixator is further facilitated.
  • the second support A configuration in which the rotating member 321 is pressed against the first support portion 322a at one point of the portion 323b is also possible.
  • a straight line that passes through the contact point between the second support portion 323b and the rotating member 321 and is parallel to the central axis of the second screw 323a has a contact point between the first support portion 322a and the rotating member 321 as a vertex.
  • the end surface of the second support portion 323b on the side farther from the second screw 323a (the lower side in FIG. 10) is directed toward the opening end of the fastening member 323 on the side where the second support portion 323b is formed.
  • the diameter expands Tapered shape.
  • the tip of the pin 210 is inserted and fixed to each of the broken bones l la and l ib using a drill (FIG. 13A).
  • the pin 210 is cut to a desired length (FIG. 13B).
  • the fastening member 323 is passed through each pin 210 in an appropriate direction, and then the rotating member 321 is attached to the end of the pin 210 using the set screw 320b (FIG. 13C).
  • the connecting member 235 is inserted into the through hole 322c of each support member 322 (FIG. 13E).
  • the ball joint 320 can move freely and the position of the connecting portion between the connecting member 235 and the ball joint 320 can be freely adjusted, it is not possible to insert the connecting member 235 into the through hole 322c of the support member 322. Easy.
  • the ball joint 320 can move freely, and the joined state of the broken bones l la and l ib can be adjusted freely when the connecting member 235 is inserted into the through hole 322c and not fixed. .
  • the fastening member 323 is screwed into the support member 322 using a wrench or the like (FIG. 13F). That is, the second screw of the fastening member 323 is screwed into the first screw of the support member 322.
  • the fastening member 323 is much larger than the set screw 222e shown in FIG. 3, for example, it is easy to turn the fastening member 323 with a wrench.
  • the posture of the connecting member 235 with respect to the pin 210 is changed by adjusting the screwing amount of the fastening member 323. It is possible to adjust the force required to make it uniform in all directions.
  • the fastening member 323 is tightly screwed into both the two ball joints 320 connected by the connecting member 235! / In this state, the posture and position of one of the broken bones l la and l ib are not substantially changed with respect to the other. For this reason, it is possible to fix the broken bones 11a and 1 lb in an appropriate joined state by one person while confirming the joined state of the broken bones l la and l ib by X-ray images.
  • the ball joint does not move unless the person who is treated operates the affected part, and the ball joint is fixed in a state where the ball joint moves if the person who is treated treats the affected part. If this is possible, handling of the external fixator will be easier. However, it is not easy to realize such a state by adjusting the screw tightening amount. Therefore, it is desirable to have a configuration in which these two members are attracted by magnetic force in a state where the members (socket and support member) to which the connecting member is attached can rotate with respect to the member to which the pin is attached (rotary member). In this configuration, for example, the ball 211 and the socket 222 shown in FIG.
  • the rotating member 321 and the supporting member 322 shown in FIG. 10 may be made of a ferromagnetic material magnetized so as to attract each other.
  • Ferromagnetic materials include ferrite and neodymium
  • iron oxide, chromium oxide, cobalt, etc. which can provide the necessary magnetic force according to the size and mass of the external fixator, can be used as appropriate. I prefer to adopt gold.
  • the constituent members of the external fixation device are made of a material having a higher X-ray transmittance than that of bone, for example.
  • a composite plastic material reinforced with carbon fiber or glass fiber may be used for the connecting member, or a plastic magnet may be used for the ball joint.
  • engineering plastics such as polycarbonate, which can be either thermoplastic resin or thermosetting resin, polyphenylene sulfide, amorphous polyarate, aromatic polyether ketone resin, thermal resin Super engineering ring plastics such as plastic polyimide can be used.
  • a plastic magnet for the ball joint it is possible to realize an external fixator that can easily confirm the fracture site while maintaining the function of temporarily fixing the pin and the connecting member by magnetic force.
  • the ball 211 and the socket 222 shown in FIG. 2 are formed of a plastic magnet magnetized so as to attract each other, or the rotating member 321 and the support member 322 shown in FIG. 10 are attracted to each other.
  • an external fixator can be realized that can easily confirm the fracture site while maintaining the function of temporarily fixing the ball joint by magnetic force.
  • the present invention can be used for the treatment of fractures. It can also be provided as a product by manufacturers of fracture treatment devices.

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Abstract

　創外固定器により骨を固定する作業を容易にする。 　骨に挿入される複数のピンと、連結部材と、前記ピンと前記連結部材とを相対的に固定するとともに前記連結部材によって連結され、少なくとも一部がボールである回転部材と、前記ボールを回転可能に支持する第一支持部と第一のねじとが形成されている支持部材と、両端部に開口を有するとともに前記ボールを収容する筒状であって、一端部には前記第一のねじに対応する第二のねじが形成され、他端部には前記第一のねじに前記第二のねじがねじ込まれることにより前記ボールを前記第一支持部に押し付ける第二支持部が形成されている締結部材と、をそれぞれ備える複数のボールジョイントと、を備え、前記ピンと前記連結部材とは、前記支持部材と前記回転部材とに取り付けられる、創外固定器を提供する。

Description

明 細 書
創外固定器
技術分野
[0001] 本発明は骨折した骨の固定を行う創外固定器に関する。
背景技術
[0002] 骨折を治療する際に骨を整復して固定する器具として、創外固定器が知られてい る。創外固定器においては、一般に、骨に挿入するピンとピン同士を連結する部材と を備え、この部材とピンとが相対的に動力ないように固定することで骨を整復した状 態で固定する。
[0003] 例えば、日本国特許第 3740640号公報においては、骨折した部位を跨ぐ複数の 部位に複数のピンを挿入し、各部位にぉ 、てクランプによって複数のピンを固定する 。また、各クランプは、両端にボールジョイントを備える棒状部材で連結され、固定さ れる。 日本国特開平 10— 43204号公報においてもクランプによって複数のピンが固 定され、クランプにボールジョイントが連結される技術が開示されている。
[0004] また、日本国特表 2002— 534150号公報および日本国特開 2005— 65762号公 報においてもクランプによって複数のピンが固定される構成が開示されており、さらに 、これらの公報においては、クランプ同士を連結する棒状の部材を相対的に回転さ せて折り曲げる構成が開示されて!、る。
[0005] 日本国特開 2004— 298253号公報〖こおいては、ボールジョイントのボールと当該 ボールを覆うソケットとを兼ねるボールジョイント手段によってピンを固定する技術が 開示されている。 日本国特許 3308271号公報においては、先端が徐々に細くなる 固定部材の上端にクランプ部材を連結し、ねじで締め付けることによって固定部材と 結合部材とを連結する技術が開示されて！ヽる。
[0006] その他、日本国特表平 8— 501011号公報、日本国特許 3308271号公報、 日本 国特開 2005— 65762号公報、日本国特開平 2— 215456号公報、日本国特開 20 02 - 95675号公報にも各種の創外固定器が記載されて 、る。
発明の開示 [0007] 上述した創外固定器においては、ピンの挿入方向に制限があり、生体に対して正 確にピンを挿入し、適正な整復を行うことは困難であった。また、一方側のピンと他方 側のピンとを連結する棒状の部材の向きに制限があり、創外固定器を取り付ける際の 自由度が低ぐまた、固定強度も低かった。
[0008] すなわち、 日本国特許第 3740640号公報においては、ボールジョイントや長さが 可変の棒状部材によってクランプ同士を連結する際の自由度が向上するが、骨に挿 入するピンはクランプによって固定されるのでピンを挿入する際の自由度はやはり大 きく制限されてしまう。
[0009] 具体的には、 日本国特許第 3740640号公報においては、複数の太径ピン 5をクラ ンプ 3によって保持し、また、複数の細径ピン 6をクランプ 4によって保持するため、複 数の太径ピン 5ゃ細径ピン 6は同じ平面内に配置されていることが必要となり、また、 ピン同士の距離や角度が制限される。生体にピンを挿入する際には、ピンの挿入位 置を正確に制御することは極めて困難であり、骨に対するピンの挿入をやりなおすこ ともできない。従って、ピンの挿入方向に極めて高い自由度がなければ、創外固定器 の扱 、が極めて困難になってしまう。
[0010] なお、 日本国特開平 10— 43204号公報， 日本国特表 2002— 534150号公報お よび日本国特開 2005— 65762号公報においても同様であり、これらの技術におい てはクランプによってピンの挿入方向が規制されているため、ピンの挿入方向の自由 度が低ぐ創外固定器の扱いが極めて困難である。
[0011] また、 日本国特開 2004— 298253号公報においては、ピンがボールジョイント手 段のボールを貫通した状態で使用されるため、ボールの回転角度が制限される。さら に、ボールジョイント手段がボールとソケットとを兼ねているため、隣接するボール同 士の距離を変更することができない。従って、ボールの回転角度とボール同士の距 離が制限された状態で創外固定器の取付を行う必要があり、ピンの挿入方向はやは り大きく制限される。
[0012] さらに、 日本国特許 3308271号公報や上述の公報のいずれにおいても、各ピンに 対して連結されているボールジョイントは一つのみである。従って、ボールジョイント同 士を連結する棒状の部材は一方向に向けることしかできず、創外固定器の取り付け 位置や向きに大きな制限があった。また、日本国特許 3308271号公報の図 8等に開 示された技術においては、クランプ部材 2と入れ子式部材 35, 51とが一体になつた 状態でクランプ部材 2を固定部材 1に装着する必要がある。従って、クランプ部材 2の 向きは入れ子式部材 35, 51の両端にて選択可能な向きの範囲内で決定する必要 があり、それぞれのクランプ部材 2の向きを別個独立に決定することはできない。この ため、創外固定器の装着に際しては、クランプ部材 2にて設定可能な向きに合わせ て予め固定部材 1の向きを設定する必要があり、創外固定器の取り付け位置や向き に大きな制限があった。
[0013] さらに、従来の創外固定器は、概略、一方向に長い棒状の部材の両端にボールジ ョイントおよびピンを取り付ける構成であるため、棒状の部材に対して略直角方向の 力成分を有する捻りなどに対して強度を高めることが困難であった。
[0014] そして、上述した ヽずれの先行技術文献に記載された創外固定器お!/ヽても、骨折 部位を挟んだ複数の骨にピンを固定した後に、可動部位のある構造体をそれぞれの ピンに固定し、その構造体の可動部位を固定する作業は次のようにかなりの困難を 伴う。
[0015] 創外固定器によって骨を固定する作業は、骨折部位を挟む骨が相対的に動き得る 状態において、可動部位のある創外固定器を、骨に対して固定しながら、組み立て ながら、その可動部位を固定することである。したがって、従来の創外固定器を用い た手術では、患部と創外固定器という 2つの操作対象がともに不安定な状態におい て、複数のピンに対して可動部位のある構造体を固定する作業や、ピンに固定され た構造体の可動部位をねじで固定したり、そのねじをゆるめる作業を繰り返し強いら れること〖こなる。
[0016] ボールを収容するソケットとは別部材のねじをソケットにねじ込んでボールジョイント を固定する従来の構成では、レンチなどの道具を用いながら複数のねじを締めたり 緩めることによってボールジョイントを固定することになる。ところが、従来用いられて
V、たこの種のねじは、創外固定器を小型軽量ィ匕するためには小さくなければならな
V、し、治療対象の骨が手のひらの骨のように小さ!/、場合には大きく設計できな 、し、 そもそもボールを収容するソケットよりも十分小さく設計する必要があるため、取扱が 容易でない。
[0017] また、ボールを収容するソケットとは別部材の複数のねじをソケットにねじ込んでボ ールジョイントを固定する創外固定器では、ボールの回転を拘束する力が発生する 方向がねじ毎に異なり、また、一般に全てのねじがボールに接触するまで、ボールと ソケットとの接触点は不定である。したがって、ボールジョイントを連結する連結部材 のピンに対する姿勢を特定の方向に変化させるために必要な力の減少幅は、緩める ねじによって異なる。また、ボールとソケットとの接触点が不定の状態では、特定のね じを緩めることによってピンに対する連結部材の姿勢を変化させるために必要な力の 減少幅が最大となる姿勢変化の方向自体が変化する。
[0018] このため、ボールを収容するソケットとは別部材の複数のねじをソケットにねじ込ん でボールジョイントを固定する従来の構成では、複数のねじをそれぞれ締めたり緩め たりする作業を繰り返しながらボールジョイントを固定しなければならな 、。したがって 、このような従来の構成では、ピンに対して連結部材の姿勢を調整しながらボールジ ョイントを固定することが相当に困難である。
[0019] また、ボールを収容するソケットとは別部材の 1つのねじをソケットにねじ込んでボー ルジョイントを固定する創外固定器では、そのねじを締めることによるピンに対する連 結部材の姿勢の拘束力の増大幅は姿勢の変化方向によって異なる。したがって、こ の構成でも、ピンに対して連結部材の姿勢を調整しながらボールジョイントを固定す ることが相当に困難である。
[0020] 本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、創外固定器により骨を固定 する作業を容易にすることを目的とする。
[0021] (1)前記目的を達成する創外固定器は、骨に挿入される複数のピンと、連結部材と 、複数のボールジョイントとを備える。それぞれの前記ボールジョイントは、前記ピンと 前記連結部材とを相対的に固定するとともに前記連結部材によって連結され、少なく とも一部がボールである回転部材と、前記ボールを回転可能に支持する第一支持部 と第一のねじとが形成されている支持部材と、両端部に開口を有するとともに前記ボ ールを収容する筒状の締結部材と、を備える。締結部材においては、一端部には前 記第一のねじに対応する第二のねじが形成され、他端部には前記第一のねじに前 記第二のねじがねじ込まれることにより前記ボールを前記第一支持部に押し付ける 第二支持部が形成されている。そして、前記ピンと前記連結部材とは、前記支持部 材と前記回転部材とに取り付けられる。
[0022] この構成の創外固定器では、ボールジョイントを固定するためにボールと支持部材 とを相対的に回転不能に固定するためには、ボールを収容する締結部材そのものを 支持部材に対して回転させることによってボールを支持部材の第二支持部に押し付 ければよぐ締結部材とは別のねじなどを必要としない。本発明の創外固定器では、 ボールを収容する締結部材そのものを支持部材に対して回転させることによりボール ジョイントを固定する構成であるために、ボールジョイントを固定するための操作対象 である締結部材を大きく設計できるとともに、一つの部材に対する回転操作でボール ジョイントを調整しつつ固定できる。したがって、本発明の創外固定器は、骨を固定 する作業を格段に容易にする。
[0023] (2)上記目的を達成するための創外固定器において、前記第一のねじに前記第二 のねじがねじ込まれるとき、前記第二支持部は、少なくとも 3点で支持しながら前記ボ ールを前記第一支持部に押し付け、前記ボールが前記第一支持部と前記第二支持 部とに接触しているとき、前記ボールに対する前記第一支持部と前記第二支持部と の接触点の重心は常に前記ボールの中心に一致することが好ましい。
[0024] この構成によると、ボールが第一支持部と第二支持部とに接触している限りにおい て、ボールの回転を拘束する力となる摩擦力はボールの回転方向に無関係であり、 どの方向にボールが回転しょうとする場合にも同じ抵抗力となる。したがって、この構 成の創外固定器では、 1つの部材 (締結部材）に対する回転操作だけで、ピンに対す る連結部材の姿勢を調整するために必要な力を全方向の姿勢変化について同時に 調整しつつ固定することができる。また、この構成の創外固定器では、 1つの部材 (締 結部材）に対する回転操作だけで、ピンに対する連結部材の姿勢の固定力を全方向 の姿勢変化について同時に増大することができる。その結果、創外固定器により骨を 固定する作業はさらに容易になる。
[0025] (3)上記目的を達成するための創外固定器にぉ 、て、前記締結部材と前記支持部 材とのうち外側に設けられる一方にねじ込まれることにより、内側に設けられる他方を 圧し、前記締結部材と前記支持部材とを回転不能に固定する第三のねじを備えても よい。
[0026] 患者が動くと、締結部材の第二のねじが緩む方向にねじる力が連結部材またはピ ンカもボールジョイントにカ卩わる。したがって締結部材と支持部材との締結力は徐々 に小さくなり得る。しかし、第三のねじを創外固定器に備えることにより、締結部材と支 持部材の締結力を維持し続けることができる。
[0027] (4)上記目的を達成するための創外固定器にぉ 、て、前記回転部材と前記支持部 材との少なくとも一方は他方を引きつける方向に着磁されて 、てもよ！/、。
この構成により、締結部材を支持部材にねじ込んでボールを第一支持部に押し付 ける前の状態においても、ピンに対する連結部材の姿勢を磁力によって仮固定する ことができる。このため、創外固定器により骨を固定する作業がさらに容易になる。
[0028] (5)上記目的を達成するための創外固定器にぉ 、て、前記回転部材および前記 支持部材は、プラスチックマグネットから形成されて 、てもよ 、。
骨折治療にぉ ヽては X線を用いて骨折部位の接合状態を確認しながら創外固定 器が使用される。創外固定器が X線透過率の低い材料からなる場合、創外固定器が X線画像に濃く映り込み、骨折部位の確認が困難になる。そこで、回転部材と支持部 材とをプラスチックマグネットから形成することにより、ピンと連結部材とを磁力によつ て仮固定できる機能を維持しつつも、骨折部位の確認が容易な創外固定器を実現 できる。
尚、回転部材と支持部材以外の構成部材についても、 X線透過率が金属などに比 ベて高 ヽ榭脂を基材とする材料などで形成することが好まし ヽ。
[0029] (6)上記目的を達成するための創外固定器は、骨に挿入される複数のピンと、連結 部材と、前記ピンと前記連結部材とを相対的に固定するとともに前記連結部材によつ て連結される複数のボールジョイントと、を備える。それぞれの前記ボールジョイント は、少なくとも一部がボールである回転部材と、前記ボールの重心をその内側に配 置可能な凹部と外面力 当該凹部に到達するねじ穴とを有するソケットと、前記ねじ 穴にねじ込まれることにより前記ボールを前記凹部に押し付けるねじと、を備える。そ して、前記ピンと前記連結部材とは、前記ソケットと前記回転部材とに取り付けられ、 前記回転部材と前記ソケットとの少なくとも一方は他方を引きつける方向に着磁され ている。
[0030] この創外固定器によると、回転部材とソケットとの少なくとも一方は他方を引きつける 方向に着磁されているため、ねじでボールをソケットの凹部に押し付ける前の状態に おいても、ピンと連結部材とを磁力によって仮固定することができる。このため、創外 固定器により骨を固定する作業が容易になる。
[0031] ボールジョイントは、ボールとボールに対して回転可能なソケットとを組み合わせて 形成される。当該ボールジョイントを介してピンと連結部材とを連結することにより、両 者の相対関係に高い自由度を持たせることができる。従って例えば、骨に対して任意 の方向に挿入したピンにボールジョイントを取り付け、ボールジョイントの位置によら ずに連結部材をボールジョイントに取り付けて創外固定器を形成するように、ボール の大きさとソケットの大きさとを調整可能であるし、その可動範囲を調整可能である。
[0032] また、凹部は、ボールジョイントにおけるボールを配置して固定することができれば よぐボールの径と略同一径の略半球状の凹部であっても良いし、矩形の凹部であつ てもよく、凹部の端面と凹部の最深部との距離がボールの半径より大きぐボールの 重心が凹部の端面より内側（凹部側）に配置されるように構成すればよい。
[0033] また、ボールに対してねじおよび凹部の壁面が少なくとも 4力所で接触し、当該 4力 所の接点を頂点とする 4面体の内側にボールの重心が配置されることが好ま U、。こ のように構成することにより、複数のねじ穴のいずれ力または組み合わせによってボ ールとソケットとを固定することができる。従って、本体がボールに対してどのような向 きであっても、ねじ止めが容易な穴を選択してボールとソケットとを固定することができ 、極めて容易に創外固定器の取付を行うことができる。この効果は、創外固定器が小 型である場合や、創外固定器を取り付ける部位が複雑な形状をしているときに特に 顕著に現れる。
[0034] (7)上記目的を達成するための創外固定器にぉ 、て、前記回転部材および前記ソ ケットは、プラスチックマグネットから形成されて 、てもよ 、。
回転部材とソケットとをプラスチックマグネットから形成することにより、ピンと連結部 材とを磁力によって仮固定できる機能を維持しつつも、骨折部位の確認が容易な創 外固定器を実現できる。
尚、回転部材とソケット以外の構成部材についても、 X線透過率が金属などに比べ て高 ヽ榭脂を基材とする材料などで形成することが望ま ヽ。
[0035] (8)上記目的を達成するための創外固定器にぉ 、て、前記ボールジョイントの少な くとも一個においては、前記回転部材と前記ソケットとのいずれか一方が前記ピンの 先端に取り付けられ、取り付けられた当該回転部材あるいは当該ソケットに対して前 記回転部材と前記ソケットとの他方が取り付けられてもよい。
[0036] この構成によれば、ピンが回転部材のボールを貫通することがないので、ピンに影 響されることなく回転部材を回転させることができ、ピンの先端 (骨と逆側の端部）に 対して極めて高い自由度で連結部材を連結することができる。また、各ピンの先端に おいてソケットの向きを別個独立に規定することができる。従って、ピンの挿入方向に 依存することなくソケットと連結部材との関係を決定することができ、ピンの挿入方向 や連結部材の向きに極めて高い自由度を持たせることが可能である。
[0037] なお、回転部材とソケットとのいずれがピンに連結される構成であってもよぐ回転 部材がピンに連結される場合にピンの先端に回転部材を連結する構成を採用可能 である。このとき、ボールの外周においてピンと逆側にソケットを連結するので、ソケッ トはピンの先端にぉ 、て極めて高 ヽ自由度で向きを決定することができる。
[0038] ソケットがピンに連結される場合であっても、ソケットがピンの先端に連結されること により、ピンの向きにかかわらず、ソケットに収容されるボールを回転させることができ る。なお、ソケットをピンに連結する際には、ボールジョイントを介してピンと連結部材 とを連結することができるようにソケットをピンに連結することができればよぐソケットを ピンに連結する際の向き等を適宜調整可能である。
[0039] (9)さらに、各ピンに対して複数のボールジョイントを連結する場合、ピンの一方の 端部と他方の端部との間にボールジョイントを連結することになり、このために好まし い構成例として、ボールジョイントを形成する回転部材とソケットとのいずれか一方に ピンを挿入して固定可能な挿入部を形成する構成を採用可能である。
すなわち、上記目的を達成するための創外固定器において、前記回転部材と前記 ソケットとのいずれか一方に貫通穴が形成されている挿入部を備え、前記ピンは、前 記挿入部の貫通穴に挿入されるとともに固定されてもよい。
[0040] この構成によれば、貫通穴に挿入されたピンを中心にして回転部材とソケットとのい ずれか一方を回転させることが可能であり、回転して位置決めした後に回転部材とソ ケットとを連結することが可能である。従って、極めて自由度の高い連結を行うことが 可能である。
[0041] なお、ピンの一方の端部と他方の端部との間にボールジョイントを連結するために は、回転部材とソケットとのいずれか一方力も突出する部位を形成し、この部位に貫 通穴を形成するなどして挿入部を構成することができる。
[0042] (10)上記目的を達成するための創外固定器において、前記ボールジョイントは各 ピンに対して複数個固定されてもょ 、。
1つのピンに対して複数のボールジョイントを連結すれば、連結部材の向きが 1方向 に限定されず、極めて取り付け自由度の高い創外固定器を提供することができる。ま た、連結部材が複数の方向を向いた状態で創外固定器を取り付けることにより、種々 の方向から作用する力に対して高 、強度を持つように創外固定器を取り付けることが できる。
[0043] また、 n個（nは 2以上）のピンのそれぞれに対して 1個以上のボールジョイントを連 結し、合計 n個以上のボールジョイントが連結されて 、るように構成し複数のピンのそ れぞれに対してボールジョイントを連結し、当該ボールジョイントを介してピンと連結 部材とを固定することにより、全てのピンと連結部材との相対的な位置関係に極めて 高い自由度を持たせることができる。従って、複数のピンのそれぞれがどのような向き で骨に挿入されていたとしても、その向きに影響されることなく連結部材によってボー ルジョイント同士を連結し、ピンを固定することができる。
[0044] また、複数のピンのそれぞれに対して異なるボールジョイントを連結することにより、 ピン同士の距離や角度に制限 (例えば、ある部位に複数のピンを平行に挿入しなけ ればならない制限。）がなくなり、ピン同士が同一の平面内に配置される必要もなくな る。従って、複数のピンのそれぞれに対して異なるボールジョイントを連結することに より、創外固定器を取り付ける際にピンの挿入角度を全く考慮することなぐ骨の整復 に必要な位置、および方向にピンを挿入することができ、極めて使い勝手の良い創 外固定器を提供することができる。
[0045] (11)上記目的を達成するための創外固定器にぉ 、て、前記連結部材は、前記ボ ールジョイントを連結する複数の連結部を備え、当該複数の連結部の位置は、少なく とも当該連結部材の長手方向に調整可能であってもよ 、。
[0046] この構成にぉ 、ては、連結部材とボールジョイントとを連結する連結部の位置を、少 なくとも当該連結部材の長手方向に調整可能である。従って、複数のピンを任意の 方向で骨に挿入した結果、各ピンに連結されたボールジョイント同士がどのような距 離であったとしても、その距離に合わせながら連結部材とボールジョイントとを連結す ることができる。このため、極めて使い勝手の良い創外固定器を提供することができる
[0047] 連結部材は、ボールジョイントを連結可能であり、かつ、その連結部を少なくとも連 結部材の長手方向に調整可能であればよい。従って、連結部材自体の長さを調整し て連結部の位置を調整する構成としてもょ 、し、連結部材における複数の箇所でボ ールジョイントを連結可能に構成してもよ 1、し、複数の部材によって連結部材を構成 するとともにそれらを連結する角度を調整することによって連結部の位置を調整可能 に構成してもよぐ種々の構成を採用可能である。
[0048] (12)ボールジョイントに対する連結部の位置を調整するための連結部材の構成例 として、第 1〜第 3の棒状部材をねじ機構によって連結し、第 1の棒状部材を回転さ せることによって長さを調整できるように構成してもよ 、。
すなわち、上記目的を達成するための創外固定器において、前記連結部材は第 1 の棒状部材と当該第 1の棒状部材における両端のそれぞれにねじ機構を介して連結 される第 2および第 3の棒状部材とを備え、前記両端のねじ機構は、一方が右ねじで あり他方が左ねじであってもよ 、。
[0049] この構成によれば、第 1の棒状部材に対して第 2の棒状部材をある回転方向に回 転させながらねじ込むことが可能であり、第 1の棒状部材に対して第 3の棒状部材を 逆向きに回転させながらねじ込むことが可能である。従って、第 2および第 3の棒状 部材を第 1の棒状部材に連結した状態で第 1の棒状部材をある方向に回転させれば 、第 2および第 3の棒状部材の双方が回転しながら互いに近づくように移動し、第 1の 棒状部材を逆向きに回転させれば第 2および第 3の棒状部材の双方が互いに遠ざか るように移動する。
[0050] この結果、第 1の棒状部材の回転によって第 1〜第 3の棒状部材を組み合わせた連 結部材全体の長さを調整することが可能になる。従って、極めて容易に連結部材の 長さを調整可能になり、この調整によって連結部材とボールジョイントとの連結部の位 置を調整することが可能である。
[0051] なお、第 1〜第 3の棒状部材においては、ねじ機構によってその組み合わせの長さ を調整可能であればよぐ例えば、第 1の棒状部材を筒状の部材で構成してその内 壁にねじ溝を形成するとともに第 2および第 3の棒状部材を円柱状の部材で構成して その外壁にねじ山を形成する構成等を採用可能である。むろん、第 1〜第 3の棒状 部材においていずれを筒状にしても良いし、いずれにねじ溝を構成してもよぐ種々 の組み合わせを採用可能である。
[0052] (13)さらに、ボールジョイントに対する連結部の位置を調整するための連結部材の 構成例として、複数の棒状部材を連結することによって連結部材を形成し、その連結 角度を調整できるように構成してもよい。例えば上記目的を達成するための創外固定 器において、前記連結部材は 2個の棒状部材を備えるとともに、当該 2個の棒状部材 は当該連結部材によって連結される 2つの前記ボールジョイントの間において少なく とも平面内で回転可能に連結されてもよい。
[0053] この構成にお 、て 2個の棒状部材のそれぞれの端部にボールジョイントを連結すれ ば、当該 2個の棒状部材同士を相対的に回転させることによってボールジョイントの 連結部の位置を調整することができる。なお、当該連結部においては少なくともある 平面内で 2個の棒状部材が回転できるように構成すればよぐむろん、この連結部を もボールジョイントによって構成し、高い自由度で回転できるように構成してもよい。
[0054] 以上の創外固定器は、骨を整復し、骨折を治療する治療方法に適用することがで きる。むろん、人体および動物のいずれの骨折に対しても利用することができる。また 、創外固定器の大きさは特に限定されないが、本発明にかかる創外固定器において は、ピンを骨に挿入する際の自由度が極めて高いので、生体の構造が複雑な部位 や微小な骨、複雑骨折であってもその治療に適用することができる。 図面の簡単な説明
[図 1]図 1は、本発明の一実施形態に力かる創外固定器の例を示す図である。
[図 2]図 2は、ピンおよびボールの構造を説明する説明図である。
[図 3]図 3Aは、ソケットの説明図であり、図 3Bは図 3Aの A— A断面図である。
[図 4]図 4は、棒状部材の説明図である。
[図 5]図 5は、本発明の一実施形態に力かる創外固定器の例を示す図である。
[図 6]図 6は、本発明の一実施形態に力かる創外固定器の例を示す図である。
[図 7]図 7は、本発明の一実施形態に力かる創外固定器の例を示す図である。
[図 8]図 8は、本発明の一実施形態に力かるピンおよびボールの構造を説明する説 明図である。
[図 9]図 9は、本発明の一実施形態に力かる創外固定器の例を示す図である。
[図 10]図 10は、本発明の一実施形態にカゝかる創外固定器の例を示す断面図である
[図 11]図 11は、本発明の一実施形態にカゝかる創外固定器の例を示す斜視図である
[図 12A]図 12Aは、本発明の一実施形態に力かる締結部材の例を示す平面図であ る。
[図 12B]図 12Bは、本発明の一実施形態に力かる締結部材の例を示す平面図である
[図 13A]図 13Aは、本発明の一実施形態に力かる創外固定器の使用方法を示す模 式図である。
[図 13B]図 13Bは、本発明の一実施形態に力かる創外固定器の使用方法を示す模 式図である。
[図 13C]図 13Cは、本発明の一実施形態にかかる創外固定器の使用方法を示す模 式図である。
[図 13D]図 13Dは、本発明の一実施形態に力かる創外固定器の使用方法を示す模 式図である。
[図 13E]図 13Eは、本発明の一実施形態に力かる創外固定器の使用方法を示す模 式図である。
[図 13F]図 13Fは、本発明の一実施形態に力かる創外固定器の使用方法を示す模 式図である。
[図 13G]図 13Gは、本発明の一実施形態に力かる創外固定器の使用方法を示す模 式図である。
[図 13H]図 13Hは、本発明の一実施形態にかかる創外固定器の使用方法を示す模 式図である。
発明を実施するための最良の形態
[0056] ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)創外固定器の概略構成：
(2)ピンおよび回転部材の構成：
(3)ソケットの構成：
(4)連結部材の構成：
(5)他の実施形態：
[0057] (1)創外固定器の概略構成：
図 1は本発明の一実施形態に力かる創外固定器の例を示す図である。同図におい ては人間の手の骨 10を示すとともに、その一部の骨 11が部位 11cで折れている状 態を例として示している。当該骨折している骨 11は骨 11aおよび骨 l ibからなり、整 復した状態で固定するために本実施形態に力かる創外固定器 200を取り付ける。
[0058] 図 1においては、骨 11aと骨 l ibとを整復するため、それぞれにピン 210を挿入した 状態を示しており、治療を行う際には皮膚の上力もピン 210を刺し、ピン 210を骨 11a , l ibに挿入する。ピン 210において、骨 11と逆側の先端にはボールジョイント 220 が連結される。
[0059] ボールジョイント 220は回転部材としてのボール 221とソケット 222とを備えており、 ボール 221にソケット 222を被せた状態にて高い自由度でソケット 222の向きを変更 することができる。ソケット 222には、ねじ溝が設けられた穴が形成されており、当該 穴に対して六角穴付き止めねじをねじ込んでソケット 222をボール 221に対して固定 することができる。 [0060] ソケット 222には連結部材 230を挿入可能な挿入部が形成されており、この挿入部 に対して連結部材 230を挿入してねじ止めすることによって連結部材 230をソケット 2 22に対して固定することができる。連結部材 230は、第 1の棒状部材 231と第 2の棒 状部材 232と第 3の棒状部材 233とを備えている。
[0061] 第 1の棒状部材 231は略円筒の部材であり、外壁の中央には穴が形成されている とともに両端の内壁にはねじ溝が形成されている。第 2の棒状部材 232と第 3の棒状 部材 233とは略円柱の部材であり、一方の端部にはねじ溝が形成されている。第 1の 棒状部材 231の両端に形成されたねじ溝は、一方が右ねじであるとともに他方は左 ねじであり、一方に第 2の棒状部材 232のねじ溝が対応し、他方に第 3の棒状部材 2 33のねじ溝が対応して 、る。
[0062] 従って、第 2の棒状部材 232および第 3の棒状部材 233を回転させて第 1の棒状部 材 231の内部に進入させる際の回転方向は互いに逆向きであり、第 2の棒状部材 23 2および第 3の棒状部材 233が第 1の棒状部材 231に挿入された状態で、当該第 1 の棒状部材 231を回転させることによって第 2の棒状部材 232と第 3の棒状部材 233 との距離を互いに近づけ、または遠ざけることができる。このため、本実施形態にお いては、第 1の棒状部材 231を回転させることによって連結部材 230の長さを調整す ることがでさる。
[0063] 以上のように、本実施形態においてはピン 210の先端にボールジョイント 220を連 結し、ソケット 222に対して連結部材 230を連結する。また、連結部材 230の長さを調 整可能であるため、連結部材 230とボールジョイント 220とを連結する連結部 (本実 施形態においてはソケット 222の挿入部にてねじ止めされる連結部材 230上の部位 )の位置を容易に調整することができる。
[0064] 従って、ピン 210の挿入方向によらず極めて高い自由度でピン 210とボールジョイ ント 220と連結部材 230との固定を行うことができる。すなわち、ピン 210を骨 11a,骨 l ibに挿入する際には、皮膚にピン 210を刺し、皮膚の内側でピン 210を骨 11a,骨 l ibに到達させるので、骨 11a,骨 l ibの形状や状態を視認しながらピン 210の挿入 作業をすることはできない。
[0065] また、骨 11a,骨 l ibは生体内部に存在し、かつ、骨折しているため生体内で固定 することは極めて困難であり、ピン 210の挿入に伴って骨 11a,骨 l ibが押されること により位置や向きが容易に変動し得る。従って、ピン 210を生体内の骨における所望 の位置に挿入したり、所望の角度で挿入することは極めて困難である。
[0066] し力し、本実施形態においては、どのような角度で骨 11a,骨 l ibに対してピン 210 を挿入したとしても、皮膚の上に露出しているピン 210の先端にはボール 221が連結 されているため、各ボール 221に対して所望の向きでソケット 222を被せることは極め て容易である。なお、ここでは、各ピン 210の先端においてソケット 222の向きを別個 独立に規定することができ、ピン 210の挿入方向に依存することなくソケット 222と連 結部材 230との関係を決定することができる。従って、ピン 210の挿入方向や連結部 材 230の向きに極めて高い自由度を持たせることが可能である。
[0067] また、連結部材 230においては、ねじ機構によって第 2の棒状部材 232および第 3 の棒状部材 233を第 1の棒状部材 231に対して挿入することが可能であり、また、第 1の棒状部材 231を回転させることによって長さを調整可能である。従って、ピン 210 の挿入方向によらず、極めて容易にピン 210とボールジョイント 220とを連結し、さら にボールジョイント 220と連結部材 230とを連結することができる。
[0068] 例えば、予め、第 1〜第 3の棒状部材を連結した状態で、第 2の棒状部材 232とソケ ット 222とを仮止めし、第 3の棒状部材 233とソケット 222とを仮止めしておく。そして、 任意の位置、向きで骨に挿入されたピン 210の先端に連結されたボール 221の一方 にソケット 222の一方を被せながら、連結部材 230の長さを調整して連結部の位置を 微調整すれば、他方のソケット 222を他方のボール 221に対して極めて容易に被せ ることがでさる。
[0069] 各ソケット 222を各ボール 221に被せることができれば、ねじによってボール 211と ソケット 222を固定し、連結部材 230をソケット 222に固定することによって、創外固 定器 200の装着を完了することができる。
[0070] なお、本実施形態にぉ 、て、ピン 210以外の装着順序は特に限定されな 、。例え ば、骨に対してピン 210を挿入した後にボール 221に対してソケット 222を仮止めし ておき、ソケット 222の揷入部に第 2の棒状部材 232および第 3の棒状部材 233を揷 入し、それらの間に第 1の棒状部材 231を配置してねじを連結するなど、種々の装着 順序を採用可能である。むろん、創外固定器 200の装着に際して仮止めを解除した り、仮止めによるねじの締め付けを強めたりするなどの作業を適宜採用することは可 能である。
[0071] (2)ピンおよび回転部材の構成：
次に、本実施形態に力かるピン 210および回転部材としてのボール 221の構成を 詳細に説明する。図 2は、ピン 210およびボール 221の構造を説明する説明図であ る。ピン 210は略円柱の部材であり、その一方の端部においては図 2に示すように先 端に近づくほど細くなるとともにねじ溝 210aが形成されている。
[0072] ボール 221は、略球体であり、ピン 210を挿入する穴 221aと当該ピン 210をねじ止 めするためのねじ穴 221bとを備えている。すなわち、穴 221aはボール 221の中心を 通る穴であるとともにその内径はピン 210の外径と略同一である。従って、ピン 210を 穴 221aに嵌め込むことができる。
[0073] ピン 210は、穴 221aに嵌め込まれた状態で、ねじ穴 221bを介して六角穴付き止 めねじ 221cにてねじ止めされる。本実施形態においては、ピン 210の先端にボール 221を連結する力 むろん、ピン 210がボール 221を貫通しないようにピン 210をねじ 止めしても良いし、ピン 210がボール 221を貫通するようにねじ止めした後に、ピン 2 10の一端を切断してピン 210の一端にボール 221が連結されているように構成して ちょい。
[0074] いずれにしても、ピン 210の先端にボール 221を連結し、ピン 210がボール 221を 貫通していない状態にすることによって、ピン 210とソケット 222とが干渉しない全て の範囲をソケット 222の可動範囲とすることができる。この結果、ソケット 222の向きに 極めて高い自由度を与えることができる。
[0075] (3)ソケットの構成：
次に、本実施形態に力かるソケット 222の構成を詳細に説明する。図 3Aはソケット 2 22にお 、てボール 221に接触する面を下側、連結部材 230を挿入する挿入部を上 側にして示した図であり、図 3Bは図 3Aの A— A断面図である。なお、図 3Aにおいて は、その内部構造を破線で示している。
[0076] ソケット 222は、略半球状の外形を有する本体 222aと当該本体 222aから突出した 略円柱状の挿入部 222bとを備えている。本体 222aの内側には略半球状の凹部 22 2cが形成されている。当該凹部 222cはボール 221の径と略同径の半球を本体 222 aからくり抜くようにして形成されている。従って、ソケット 222をボール 221に被せなが ら高い自由度でソケット 222の向きを調整することができる。
[0077] 本実施形態においては、本体 222aの壁面の 4力所にねじ穴 222dが形成されてい る。当該ねじ穴 222dは、本体 222aの外壁力 本体 222aの内部に形成された凹部 2 22cに達するように形成された同径の穴であり、各ねじ穴 222dは、本体 222aの外周 円上に略等間隔に形成されている。なお、当該ねじ穴 222dは、複数個形成されてい ればよぐむろん 4個に限定されず、適宜その数を調整可能である。
[0078] ねじ穴 222dには、六角穴付き止めねじ 222eをねじ込むことが可能であり、ボール 221にソケット 222を被せた状態で 1個以上のねじ穴 222dに六角穴付き止めねじ 22 2eをねじ込むことによって、ソケット 222をボール 221に対して固定することができる。 なお、本実施形態においては、ねじ穴 222dの軸を通る線の交点力 ボール 221を 凹部 222cに接触させたときの当該ボール 221の重心位置と一致するように構成され ている。従って、本実施形態の凹部 222cは、ボールの重心をその内側に配置可能 な凹部である。
[0079] なお、固定に際して使用するねじ穴 222dの個数は固定に必要な強度に応じて選 択することができる。また、本実施形態においては、上述のように本体 222aの外周円 上に 4個のねじ穴 222dが形成されており、任意のねじ穴 222dを利用してソケット 22 2をボール 221に対して固定することができる。従って、ソケット 222の向きにかかわら ず、人体の部位と干渉することなく六角穴付き止めねじ 222eをねじ込むことが可能 なねじ穴 222dを選択することができ、極めて容易に当該ねじ込み作業を実施するこ とがでさる。
[0080] 前記挿入部 222bは、ソケット 222の本体 222aの外面から凹部 222cの逆側に突出 しており、略円柱状であるとともに当該円柱の軸に対して略直角の方向に延びる挿 入穴 222fを備えている。当該挿入穴 222fの内径は、第 2の棒状部材 232と第 3の棒 状部材 233との外径と略同径であり、第 2の棒状部材 232や第 3の棒状部材 233を 挿入穴 222fに挿入することができる。 [0081] また、挿入部 222bには、その上端力もソケット 222の内側に延びるねじ穴 222gが 形成されており、六角穴付き止めねじ 222hをねじ込むことが可能である。従って、挿 入部 222bに第 2の棒状部材 232や第 3の棒状部材 233を挿入した状態で、ねじ穴 2 22gに六角穴付き止めねじ 222hをねじ込むことによって、連結部材 230をソケット 22 2に対して固定することができる。固定することができる。
[0082] (4)連結部材の構成：
次に、本実施形態に力かる連結部材 230の構成を詳細に説明する。図 4は連結部 材 230を構成する第 1の棒状部材 231と第 2の棒状部材 232と第 3の棒状部材 233と を説明する説明図であり、第 1の棒状部材 231においては、その内部構造を破線で 示している。
[0083] 第 1の棒状部材 231は略筒状の部材であり、その中央に穴 231aが形成されている とともに当該穴 231aより両端側の内壁にはねじ溝 231b, 231cが形成されている。 ねじ溝 231bとねじ溝 231cとにおいては、溝の旋回方向が逆向きであり、例えばねじ 溝 23 lbが右ねじであればねじ溝 231cが左ねじである。
[0084] 一方、第 2の棒状部材 232および第 3の棒状部材 233は、略円柱状の部材であり、 その一方側にねじ溝 232a, 233aがそれぞれ形成されている。第 2の棒状部材 232 と第 3の棒状部材 233との外径は、第 1の棒状部材 231の内径と略同一であり、図 4 において、ねじ溝 232aの旋回方向はねじ溝 231bに対応し、ねじ溝 233aの旋回方 向はねじ溝 231cに対応している。
[0085] 従って、第 2の棒状部材 232をねじ溝 231cに対してねじ込み、第 3の棒状部材 23 3をねじ溝 231cに対してねじ込むことが可能である。ここで、上述のように、ねじ溝 23 lbとねじ溝 231cとにおいては溝の旋回方向が逆向きであるので、第 2の棒状部材 2 32を第 1の棒状部材 231に対してねじ込む際の旋回方向と第 3の棒状部材 233を第 1の棒状部材 231に対してねじ込む際の旋回方向が逆向きである。
[0086] この結果、第 1の棒状部材 231を第 2の棒状部材 232および第 3の棒状部材 233に 対して相対的に回転させることによって、第 2の棒状部材 232および第 3の棒状部材 233を互いに近づけ、または互いに遠ざけることができる。すなわち、第 1の棒状部 材 231を第 2の棒状部材 232および第 3の棒状部材 233に対して相対的に回転させ ることによって連結部材 230の長さを調整することが可能である。なお、本実施形態 においては、第 1の棒状部材 231を回転させて連結部材 230の長さを調整するため 、当該第 1の棒状部材 231における外側の表面に滑り止めのために溝などを形成し ても良い。
[0087] 第 2の棒状部材 232および第 3の棒状部材 233において、ねじ溝 232a, 233aと逆 側に形成される円柱部 232b, 233bは上述の挿入部 222fに挿入可能であるとともに 、六角穴付き止めねじ 222hによってねじ止め可能な部位である。従って、第 2の棒 状部材 232および第 3の棒状部材 233をソケット 222に固定する際には、第 2の棒状 部材 232および第 3の棒状部材 233を挿入部 222fに挿入した状態で連結部材 230 の長さを調整し、円柱部 232b, 233bにおける任意の位置に六角穴付き止めねじ 22 2hを接触させて固定することができる。
[0088] すなわち、円柱部 232b, 233bに対して六角穴付き止めねじ 222hを接触させる位 置 (連結部の位置）を連結部材 230の長手方向（図 4の L)に調整することができる。こ のため、ピン 210がどのような向きで骨 11に挿入され、当該ピン 210に連結されたボ ール 221同士の距離がどのような距離であったとしても、連結部材 230の長さを調整 し、容易にボール 221同士の距離に対応させることができ、極めて容易に創外固定 器 200の固定作業を行うことができる。
[0089] なお、本実施形態においては、連結部材 230の長さが調整可能であることにより、 連結部材 230の長さができるだけ短くなるように調整した上でソケット 222を連結する ことができる。従って、創外固定器 200の大きさをできるだけ小さくすることができ、創 外固定器 200の使用者の活動に与える影響を抑えることができる。
[0090] また、第 2の棒状部材 232および第 3の棒状部材 233において、六角穴付き止めね じ 222hを接虫させるために円柱咅 232b, 233bを設けている力 ねじ溝 232a, 233 aをつぶさないようにして固定する限りにおいて、ねじ溝 232a、 233aに六角穴付き止 めねじ 222hを接触させて固定することも可能である。
[0091] (5)他の実施形態：
図 5は、連結部材を円柱部材によって構成した実施形態に力かる創外固定器 201 の例を示す図である。同図において、上述の実施形態と同様の構成については同じ 符号で示している。図 5に示す実施形態においては、上述の連結部材 230の替わり に連結部材 235を採用しており、当該連結部材 235は円柱状の部材であるため極め て簡易な構成によって創外固定器 201を提供することができる。
[0092] この構成においては、連結部材 235の任意の位置に対してソケット 222を連結する ことができるので、やはり、どのような向きでピン 210が骨に挿入されていたとしても、 当該 210に連結されたボール 221に対してソケット 222を被せることは極めて容易で ある。従って、ピン 210の挿入方向に影響されることなく極めて容易に創外固定器 20 1の装着を行うことができる。
なお、 1つの連結部材 235を 1つの部材で構成する場合において、連結部材 235 はボールジョイントとの連結部のみが円柱でありさえすればよい。例えば、 2つの連結 部の間の形状は、角柱であっても複数の板の組み合わせであっても良!、。
[0093] さらに、連結部材の向きに自由度を持たせる構成を採用することも可能である。図 6 は、連結部材の向きに自由度を持たせた実施形態に力かる創外固定器 2020の例を 示す図である。同図においても、上述の実施形態と同様の構成については同じ符号 で示している。この実施形態においては、連結部材 236が 2個の棒状部材 236a, 23 6bと回転機構（236c〜236e)とから構成されて！、る。
[0094] 棒状部材 236aは環状部材 236cに連結され、棒状部材 236bは環状部材 236dに 連結されて ヽる。また、環状咅材 236c, 236dの穴【こねじ 236eを挿人し、図示しな!ヽ ナットにて環状部材 236c, 236d同士を連結し、固定することができる。従って、環状 部材 236c, 236dを合わせてその穴にねじ 236eを挿入した状態とすれば、ねじ 236 eを中心にして棒状部材 236a, 236bを共通の平面内で回転させることができる。
[0095] また、棒状部材 236a, 236bは円柱状であるため、当該棒状部材 236a, 236bをソ ケット 222に連結する際にその連結部の位置を任意に選択することができる。従って 、どのような向きでピン 210が骨に挿入されていたとしても、棒状部材 236a, 236bに おける回転角の調整と、ソケット 222に対する棒状部材 236a, 236bの連結位置の 調整と、ソケット 222をボール 221に被せる際の向きとを調整することによって、極め て容易に創外固定器 202の装着作業を行うことができる。
[0096] むろん、本実施形態において、環状部材 236c, 236dを固定する手法はねじ 236e とナットの組み合わせに限らず、環状部材 236c, 236dを相対的に回転させることが できる限りにおいて種々の構成を採用可能である。また、本実施形態においては、棒 状部材 236a, 236bが共通の平面内で回転するように構成した力 むろん、ボール ジョイント等によってより高 ヽ自由度で回転できるように構成してもよ 、。
[0097] さらに、ピンに対してボールジョイントのソケットを連結する構成を採用しても良い。
図 7は、ピンに対してボールジョイントのソケットを連結する例を示す図である。同図に おいても、上述の実施形態と同様の構成については同じ符号で示している。すなわ ち、ピン 210とボールジョイント 220との構成は上述の実施形態と同様である力 ピン 210に対するボールジョイント 220の連結手法および連結部材の構成が上述の実施 形態と異なっている。
[0098] 具体的には、ピン 210に対してボールジョイント 220のソケット 222を連結するように なっており、ピン 210をソケット 222の揷入部 222fに挿入し六角穴付き止めねじ 222 hにてソケット 222をピン 210に固定する。むろん、挿入部 222fの径をピン 210の径 に合わせるなどの調整は適宜実施可能である。
[0099] 本実施形態における連結部材は、第 1の棒状部材 237a、第 2の棒状部材 237b、 第 3の棒状部材 237cを備えており、上述の実施形態と同様に第 1の棒状部材 237a が略円筒状、第 2の棒状部材 237bおよび第 3の棒状部材 237cが略円柱状の部材 である。また、第 1の棒状部材 237aにおける両端の内壁には逆向きの旋回方向のね じ溝が形成されており、第 2の棒状部材 237bと第 3の棒状部材 237cとのそれぞれに はこのねじ溝に対応したねじ溝が一方の端部に形成されている。
[0100] 従って、第 2の棒状部材 237bおよび第 3の棒状部材 237cを第 1の棒状部材 237a に対してねじ込めば、第 1の棒状部材 237aを回転させることで長さを調整可能な連 結部材 237を構成することができる。第 2の棒状部材 237bと第 3の棒状部材 237cと において、ねじ溝の逆側の端部はボール 221の穴 221aに挿入可能であり、六角穴 付き止めねじ 221cにて第 2の棒状部材 237bおよび第 2の棒状部材 237bをボール 2 21に対して固定することができる。
[0101] むろん、ここでも穴 221aの径ゃ第 2の棒状部材 237bおよび第 3の棒状部材 237c の径を適宜調整可能である。なお、本実施形態においては、ボール 221と第 2の棒 状部材 237bおよび第 2の棒状部材 237bとを連結する部位が連結部に相当する。上 述のように第 1の棒状部材 237aを回転させることで連結部材 237の長さを調整可能 であるので、本実施形態にお!、ても前記連結部の位置を連結部材 237の長手方向 に変ィ匕させることができる。
[0102] 以上の構成において、ピン 210に対してソケット 222を連結する際には、ピン 210を 中心としてソケット 222を自由に回転させることができる。また、第 2の棒状部材 237b および第 3の棒状部材 237cにボール 221を取り付けた状態で連結部材 237の長さ を調整可能である。従って、骨に対してピン 210がどのように挿入されていたとしても 、ソケット 222の向きと連結部材 237の長さとを調整することによって創外固定器 203 の装着を容易に完了することができる。
[0103] さらに、上述の実施形態においては、ピン 210を分離した骨 11a, l ibのそれぞれ に一本ずつ挿入する例を示した力 むろん、複数のピン 210を骨に挿入し、任意の 2 組をボールジョイントおよび連結部材で連結する構成を採用しても良い。また、一本 のピン 210を複数の骨に対して挿入しても良い。例えば、図 1においてピン 210を骨 11aに貫通させ、骨 11 aを貫通したピン 210をさらに骨 1 lbに挿入して整復しても良 い。すなわち、骨折の状態や骨の大きさ、整復に必要とされる強度などに応じて適宜 ピン 210の挿入手法を変更可能である。
[0104] さらに、上述の実施形態においては、各部材の固定に六角穴付き止めねじを利用 していたが、すりわり付き止めねじを利用して部材を固定しても良いし、ねじ以外の各 種固定手段を採用可能である。例えば、ボール 221とピン 210との連結やボール 22 1とソケット 222との連結を嵌入とするなどの構成を採用可能である。さらに、上述の 実施形態においては、略半球状の凹部 222cを有する略半球状の本体 222aを例と して示したが、凹部はボールを配置してボールを自由に回転させることができる形状 であればよく略半球状に限定されない。また、本体 222aも略半球状に限定されず、 矩形など、種々の構成を採用可能である。
[0105] 次に、各ピンに対して複数個のボールジョイントを連結する実施形態を説明する。
本実施形態においては、ピン 210の先端に上述のボール 221およびソケット 222から なるボールジョイント 220 (以下、先端ジョイントとも呼ぶ）を連結し、当該先端ジョイン トとピン 210のねじ溝 210aとの間に他のボールジョイント（以下、中間ジョイントとも呼 ぶ）を連結する。図 8は、当該中間ジョイントをピン 210に連結するための回転部材 2 210を示す図である。
[0106] この回転部材 2210は、同図 8〖こ示すよう〖こボール 2211と円筒状の挿入部 2212と を連結した構成である。ボール 2211には上述のソケット 222を被せることが可能であ り、ソケット 222とボーノレ 2211とを接虫させな力らソケット 222をボーノレ 2211の外周 周りで回転させてねじ止めすることが可能である。
[0107] 一方、挿入部 2212には、その軸に垂直な方向に形成されるとともに挿入部 2212 を貫通する穴 2210aおよびこの円筒の軸に平行なねじ穴 2210bが形成されている。 穴 2210aはピン 210を挿入する穴であり、ねじ穴 2210bは当該穴 2210aに挿入した ピン 210をねじ止めするためのねじ穴である。
[0108] すなわち、穴 2210aの内径はピン 210の外径と略同一である。従って、ピン 210を 穴 2210aに嵌め込むことができる。また、ピン 210は、穴 2210aに嵌め込まれた状態 で、ねじ穴 2210bを介して六角穴付き止めねじ 2210cにてねじ止めされる。
[0109] 図 9は、本実施形態における創外固定器の使用例を示す模式図である。同図 9に おいては、骨 11c, l idに対して計 3本のピン 210を挿入した状態を例として示してい る。この例においては、 2本のピン 210を骨 11cに挿入し、 1本のピン 210を骨 l idに 挿入しており、各ピンには先端ジョイント（ボールジョイント 220)と中間ジョイント（ボー ルジョイント 2200)とが連結されて!、る。
[0110] すなわち、先端ジョイントは上述の図 1等に示したボールジョイントと同様にボール 2 21とソケット 222とからなり、各ピンの先端に連結される。本実施形態においては、こ れらの先端ジョイントをピン 210に対して連結する前に、回転部材 2210とソケット 222 とからなる中間ジョイントをピン 210に対して連結する。
[0111] より具体的には、例えば、以下の手順によって創外固定器を試用することができる。
ピン 210を骨 11c, l idに挿入した後、各ピン 210に対して回転部材 2210を挿入し、 ピン 210の先端と骨 11c, l idとの間にて回転部材 2210を六角穴付き止めねじ 221 Ocで仮止めする。そして、回転部材 2210のそれぞれに対してソケット 222を被せた 状態で回転部材 2210とソケット 222とを仮止めする。 [0112] 次に、上述の図 1と同様に、ピン 210の先端にボール 221を連結し、ソケット 222を 被せて仮止めし、各ソケット 222に対して連結部材 235a, 235b, 238を挿入して仮 止めする。むろん、当該仮止めの際には、回転部材 2210,ソケット 222の向きを調整 することができる。なお、連結部材 235a, 235bは上述の図 5に示す連結部材 235と 同様であり、連結部材 238は連結部材 235を屈曲させた部材である。
[0113] 以上のようにしてボーノレジョイント 220, 2200と連結咅材 235a, 235b, 238とを連 結した状態で仮止めが完了したら、各ねじによってソケット 222や連結部材 235a, 2 35b, 238を固定する。以上のような取り付け過程においては、ピン 210の挿入後に ソケット 222の向きや回転部材 2210の向きを調整して創外固定器の装着を完了する ことができる。従って、創外固定器の装着に際してピン 210の挿入方向は極めて自由 度が高ぐ容易に適正な整復を実施することができる。
[0114] また、各ピン 210に連結されるボールジョイントにおいて連結部材の向きは一方向 に限定されず、多方向に向いた状態で連結部材を連結することができる。従って、多 方向から延びる連結部材によってピン 210を固定することが可能であり、連結部材の 向きを自由に設定することができ、創外固定器が強固に固定された状態を維持する ことができる。
[0115] 例えば、骨 11cに挿入されている 2本のピン 210において、骨 11cの軸方向（骨 11c が延びる方向）に力が作用したとしても、連結部材 235aが存在することにより、創外 固定器が極めて強固に固定された状態を維持することができる。さらに、前記 2本の ピン 210に対して骨 11cの軸周りの力が作用したとしても、連結部材 235b, 238力存 在することにより、創外固定器が極めて強固に固定された状態を維持することができ る。
[0116] なお、図 9に示した構成は一例であり、例えば、連結部材の構成は連結部材 235a , 235b, 238の構成に限られず、上述の各種の連結部材を採用可能である。また、 ボールジョイント 220, 2200の大きさは整復対象の骨の大きさに合わせて適宜調整 可能であるし、ピン 210の位置によって異なる大きさとすることも可能である。
[0117] さらに、上述の図 9においては簡単のため各ねじを省略している力 むろん、これら のねじは六角穴付き止めねじに限定されず、各種のねじを採用可能である。なお、 本実施形態におけるソケット 222の構成は図 3に示す構成と同様であり、ソケット 222 の外周上で等間隔 (本実施形態では 4力所）にねじ穴を形成し、各ねじ穴の軸が凹 部 222cの中心で交わるように構成している。従って、ソケット 222に対して多方向か ら六角穴付き止めねじ 222eをねじ込むことが可能であり、この結果、創外固定器の 装着作業が極めて容易になって!/、る。
[0118] 例えば、図 9に示す例において、矢印 Arで示すねじ穴 222dの付近に連結部材 23 5aが存在するので、当該ねじ穴 222dに六角穴付き止めねじ 222eをねじ込むことは 困難である力 他のねじ穴 222dであってねじ 222eのねじ込み作業が容易なねじ穴 222dを選択することは極めて容易である。従って、本実施形態によれば、創外固定 器の取り付け状態がどのようであったとしても、極めて容易に装着作業を行うことがで きる。
[0119] さらに、図 9に示す例では、 2本の直線状の連結部材 235a, 235bと 1本の屈曲した 連結部材 238とを利用していた力 むろん、連結部材の形状はこれらの形状に限定 されない。例えば、両端を除いた部位が湾曲している連結部材を採用しても良い。こ のような連結部材を採用すれば、指や腕など、略円柱状の骨に対して略反対向きに ピンを挿入し、両者のピンに連結されたボールジョイントを連結部材によって連結す ることも可能になる。さらに、以上のようにして一つのピンに対して複数のボールジョイ ントを連結する構成は図 8,図 9以外の構成によっても実現可能である。例えば、上 述の中間ジョイントにおいてピンに連結される部材を図 7に示す例のようにソケット 22 2にて構成してもよい。
[0120] 次に図 10および図 11に示すボールジョイント 320について説明する。ボールジョイ ント 320は、ピン 210と連結部材 235とを相対的に固定するとともに連結部材 235に よって図示しない別のボールジョイント 320と連結される。ボールジョイント 320は、既 に述べたボールジョイントと置き換えることにより種々の創外固定器を構成可能な構 成である。すなわち、ボールジョイント以外の創外固定器の構成は、既に述べた実施 形態の構成をそのままボールジョイント 320に適用可能である。
[0121] 回転部材 321は、ピン 210を挿入する穴 321aと当該ピン 210をねじ止めするため のねじ穴 321bとが形成されたボールである。ピン 210は、穴 321aに挿入された状態 で、ねじ穴 321bにねじ込まれる止めねじ 321cにてねじ止めされる。
[0122] 支持部材 322には雄ねじである第一のねじ 322bが形成されている。第一のねじ 3 22bの先端部には回転部材 321を回転可能に支持する第一支持部 322aが形成さ れている。第一支持部 322aは、回転部材 321の半径と実質的に同一の曲率半径を 有する凹面である。第一支持部 322aは回転部材 321と 3点以上で支持する形状で あることが好ましい。また、その 3点の重心が第一のねじ 322bの回転軸を通り、その 3 点を含む平面が第一のねじ 322bの回転軸と垂直であることが好まし 、。 4点以上の 接触点の重心が回転部材 321の中心と一致すれば、さらに好ましい。第一支持部 3 22aが回転部材 321の半径と実質的に同一の曲率半径を有する凹面である場合、 接触点の重心は回転部材 321の中心と一致する。
[0123] 支持部材 322には連結部材 235を取り付けるための貫通穴 322cとねじ穴 322dが 形成されている。連結部材 235は貫通穴 322cに挿入され、ねじ穴 322dにねじ込ま れる図示しないねじによって支持部材 322に固定される。
[0124] 締結部材 323は、両端部に開口を有するとともに回転部材 321を収容する筒状で ある。すなわち締結部材 323は、一方の開口の直径 R1 (図 12A参照）が回転部材 3 21の直径よりも大きい筒状である。また締結部材 323は特殊なナットであって、その 外面はスパナなどで保持可能な概略 6角柱の側面形状を有する。
[0125] 締結部材 323の一端部には第一のねじ 322bと対応する雌ねじである第二のねじ 3 23aが形成されている。第二のねじ 323aの山の径は回転部材 321の直径よりも大き く設計されている。したがって、締結部材 323は回転部材 321を収容可能である。な お、締結部材 323と支持部材 322のねじの雌雄関係は逆でもよい。すなわち、締結 部材 323の外面に雄ねじが形成され、支持部材 322の内面に雌ねじが形成されて いてもよい。
[0126] 締結部材 323の他端部には回転部材 321を少なくとも 3点で支持可能な第二支持 部 323bが形成されている。第二支持部 323bは、締結部材 323の中心軸に向かつ て突出している部分である。第二支持部 323bの内側端は図 12Aに示すように円形 である。第二支持部 323bの内径 R2は回転部材 321の直径よりも小さく設計されて いるため、第二支持部材 323bは回転部材 321を少なくとも 3点で支持できる。第二 支持部 323bの第二のねじ 323a側（図 10の紙面上側）の端面は、第二のねじ 323a が形成されている側の締結部材 323の開口端に向力つて径が広がるテーパ形状で ある。
[0127] 第二支持部 323bは、回転部材 321を第一支持部 322aに押し付けることが可能な 形状であれば良ぐ例えば図 12Bのように複数の凸部カもなる形状であってもよい。 そして回転部材 321が第一支持部 322aと第二支持部 323bとに接触した状態で第 一のねじ 322bに第二のねじ 323aがねじ込まれるとき、回転部材 321に対する第一 支持部 322aと第二支持部 323bとの接触点の重心が常に回転部材 321の中心に一 致することが望ましいため、第二支持部 323bは第二のねじ 323aの中心軸に対して 垂直な平面上にあって重心が第二のねじ 323aの中心軸上にある少なくとも 3点で回 転部材 321を支持可能な形状であることが望ましい。この場合、 1つの部材 (締結部 材）に対する回転操作だけで、ピン 210に対する連結部材 235の姿勢を調整するた めに必要な力を全方向の姿勢変化について同時に調整しつつ固定することができる 。また、この場合、 1つの部材 (締結部材）に対する回転操作だけで、ピン 210に対す る連結部材 235の姿勢の固定力を全方向の姿勢変化について同時に増大すること ができる。その結果、創外固定器により骨を固定する作業はさらに容易になる。
[0128] しかし、例えば、第一支持部 322aと回転部材 321とが 3点以上で接触し、それらの 接触点が第一のねじ 322bの回転軸と垂直な平面上にある場合、第二支持部 323b の 1点で回転部材 321を第一支持部 322aに押し付ける構成も可能である。この場合 、第二支持部 323bと回転部材 321との接触点を通り第二のねじ 323aの中心軸と平 行な直線が第一支持部 322aと回転部材 321との接触点を頂点とする多角形の内側 を通り、かつ第二のねじ 323aの中心軸がその多角形の内側を通っていれば十分で ある。この場合、回転部材 321が第一支持部 322aと第二支持部 323bとに接触した 状態で第一のねじ 322bに第二のねじ 323aがねじ込まれるとき、回転部材 321に対 する第一支持部 322aと第二支持部 323bとの接触点の重心は常に回転部材 321の 中心に一致する。
[0129] 第二支持部 323bの第二のねじ 323aから遠い側（図 10の紙面下側）の端面は、第 二支持部 323bが形成されている側の締結部材 323の開口端に向力つて径が広がる テーパ形状である。第二支持部 323bの端面をこのようなテーパ形状に設計すること によって、ピン 210の可動範囲が広がる。
[0130] 次に、このように構成されたボールジョイント 320を備えた創外固定器の使用方法 について図 13Aから図 13Hに基づいて説明する。
はじめに、折れた骨 l la、 l ibのそれぞれにドリルを用いてピン 210の先端を挿入 し固定する（図 13A)。
次にピン 210を所望の長さに切断する（図 13B)。
[0131] 次に締結部材 323を適切な向きでそれぞれのピン 210に通し、その後、止めねじ 3 21bを用いてピン 210の端に回転部材 321を取り付ける（図 13C)。
次に回転部材 321を両側力も挟み込むようにして支持部材 322と締結部材 323と を緩く締結する（図 13D)。この状態ではボールジョイント 320が自由に動くようにして おく。
[0132] 次にそれぞれの支持部材 322の貫通穴 322cに連結部材 235を挿入する（図 13E )。このとき、ボールジョイント 320は自由に動くことができ、連結部材 235とボールジョ イント 320との連結部の位置を自由に調整できるため、支持部材 322の貫通穴 322c に連結部材 235を挿入することは容易である。またボールジョイント 320が自由に動く ことができるとともに連結部材 235を貫通穴 322cに挿入しただけで固定していない 状態では、折れた骨 l la、 l ibの接合状態を自由に調整することができる。
[0133] 次に連結部材 235を保持した状態でレンチなどを用いて締結部材 323を支持部材 322にねじ込む（図 13F)。すなわち、締結部材 323の第二のねじを支持部材 322の 第一のねじにねじ込む。このとき、締結部材 323は例えば図 3に示す止めねじ 222e よりもはるかに大きいため、締結部材 323をレンチで回すことは容易である。またそれ ぞれの回転部材 321が締結部材 323と支持部材 322の両方に接触している状態で は、締結部材 323のねじ込み量を調整することにより、ピン 210に対する連結部材 23 5の姿勢を変化させるために必要な力を全方向にっ 、て均一に調整することができ る。また、その状態では、連結部材 323と貫通穴 322cとのクリアランスが無視できる ほど小さければ、骨折した骨 l la、 l ibの接合状態を変化させるのに必要な力を全 方向につ 、て均一に調整することができる。 [0134] また、連結部材 235で連結されている 2つのボールジョイント 320のうち一方におい て締結部材 323が支持部材 322にきつくねじ込まれている状態では、連結部材 235 が回転不能であるため、他方のボールジョイント 320において締結部材 323のねじ込 み量を片手で調整することができる。すなわち、この状態では、連結部材 235を保持 する必要がないため、一方の手を使って締結部材 323のねじ込み量を調整しながら 他方の手を使って患部を操作できる。さらに、連結部材 323と貫通穴 322cとのクリア ランスが無視できるほど小さければ、連結部材 235で連結されている 2つのボールジ ョイント 320の両方にお!、て締結部材 323がきつくねじ込まれて!/、る状態にぉ 、ては 、折れた骨 l la、 l ibの一方の姿勢と位置は他方に対して実質的に変化しない。この ため、折れた骨 l la、 l ibの接合状態を X線画像で確認しながら、一人で、折れた骨 11a, 1 lbを適切な接合状態でほぼ固定することができる。
[0135] 次に、折れた骨 l la、 l ibが適切に接合されている状態において、止めねじ 322e を用いて連結部材 235をそれぞれの支持部材 322に固定する（図 13G)。これにより 、折れた骨 l la、 l ibの接合状態を完全に固定することができる。
[0136] 尚、その後、図 13Hに示すように、締結部材 323に設けたねじ穴に第三のねじ 323 dをねじ込み、第三のねじ 323dの先端で支持部材 322を圧することが好ましい。この 場合、支持部材 322の第一のねじ 322bのねじ山を押しつぶすとなお良い。これによ り、締結部材 323の緩みを完全に防止することができる。
[0137] ところで、上記の様々な実施形態において、治療にあたる者が患部を操作しない限 りボールジョイントが動かず、治療にあたる者が患部を操作すればボールジョイントが 動く状態でボールジョイントを固定することができれば、創外固定器の取扱はさらに 容易になる。しかし、このような状態をねじの締め付け量の調整で実現することは容 易ではない。そこで、ピンが取り付けられる部材（回転部材）に対して、連結部材が取 り付けられる部材 (ソケットおよび支持部材)が回転可能な状態において、これら 2つ の部材が磁力によって引き合う構成が望まれる。この構成では、例えば図 2に示すボ ール 211とソケット 222とを、互いに引き合うように着磁された強磁性体で形成すれば よい。また例えば図 10に示す回転部材 321と支持部材 322とを、互いに引き合うよう に着磁された強磁性体で構成すればよい。強磁性体としては、フェライト、ネオジゥム 、酸化鉄、酸ィ匕クロム、コバルトなど、創外固定器の大きさや質量に応じて必要な磁 力が得られるものを適宜採用すれば良ぐまた、強度と磁力とを両立させるために合 金を採用することが好まし 、。
[0138] また、上記の様々な実施形態において、創外固定器が X線写真に濃く移り込まなけ れば、折れた骨の接合状態を X線写真で確認することが容易になる。そこで、創外固 定器の構成部材を X線の透過率が例えば骨よりも高い素材で形成する構成が望まれ る。この構成では、例えばカーボンファイバー、ガラスファイバーなどで補強された複 合プラスチック材料を連結部材に用いたり、プラスチックマグネットをボールジョイント に用いればよい。このような各種のプラスチック材料を用いることにより創外固定器を 軽量ィ匕することもでき、また射出成形を用いることができるため構成部材の成形コスト を低減することもでき、また鲭びも防止できる。複合プラスチック材料の基材としては、 熱可塑性榭脂、熱硬化性榭脂のいずれでもよぐポリカーボネイトなどのエンジニアリ ングプラスチック、ポリフエ-レンスルファイド、非晶ポリアレート、芳香族ポリエーテル ケトン樹脂、熱可塑性ポリイミドなどのスーパーエンジニアリングリングプラスチックを 用いることができる。そして、ボールジョイントにプラスチックマグネットを用いることに より、ピンと連結部材とを磁力によって仮固定できる機能を維持しつつも、骨折部位 の確認が容易な創外固定器を実現できる。
[0139] 例えば、図 2に示すボール 211とソケット 222とを互いに引き合うように着磁されたプ ラスチックマグネットで形成したり、図 10に示す回転部材 321と支持部材 322とを互 いに引き合うように着磁されたプラスチックマグネットで形成することにより、磁力によ つてボールジョイントを仮固定できる機能を維持しつつも、骨折部位の確認が容易な 創外固定器を実現できる。
産業上の利用可能性
[0140] 本発明は、骨折の治療に使用可能である。また、骨折の治療用具の製造業者が製 品として提供可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 骨に挿入される複数のピンと、
連結部材と、
前記ピンと前記連結部材とを相対的に固定するとともに前記連結部材によって連 結され、
少なくとも一部がボールである回転部材と、
前記ボールを回転可能に支持する第一支持部と第一のねじとが形成されている 支持部材と、
両端部に開口を有するとともに前記ボールを収容する筒状であって、一端部には 前記第一のねじに対応する第二のねじが形成され、他端部には前記第一のねじに 前記第二のねじがねじ込まれることにより前記ボールを前記第一支持部に押し付け る第二支持部が形成されて 、る締結部材と、
をそれぞれ備える複数のボールジョイントと、
を備え、
前記ピンと前記連結部材とは、前記支持部材と前記回転部材とに取り付けられる、 創外固定器。
[2] 前記第一のねじに前記第二のねじがねじ込まれるとき、前記第二支持部は、少なく とも 3点で支持しながら前記ボールを前記第一支持部に押し付け、
前記ボールが前記第一支持部と前記第二支持部とに接触しているとき、前記ボー ルに対する前記第一支持部と前記第二支持部との接触点の重心は常に前記ボール の中心に一致する、
請求項 1に記載の創外固定器。
[3] 前記締結部材と前記支持部材とのうち外側に設けられる一方にねじ込まれることに より、内側に設けられる他方を圧し、前記締結部材と前記支持部材とを回転不能に 固定する第三のねじを備える、
請求項 1または 2に記載の創外固定器。
[4] 前記回転部材と前記支持部材との少なくとも一方は他方を引きつける方向に着磁 されている、 請求項 1から 3のいずれか一項に記載の創外固定器。
[5] 前記回転部材および前記支持部材は、プラスチックマグネットから形成されている、 請求項 4に記載の創外固定器。
[6] 骨に挿入される複数のピンと、
連結部材と、
前記ピンと前記連結部材とを相対的に固定するとともに前記連結部材によって連 結され、
少なくとも一部がボールである回転部材と、
前記ボールの重心をその内側に配置可能な凹部と外面から当該凹部に到達する ねじ穴とを有するソケットと、
前記ねじ穴にねじ込まれることにより前記ボールを前記凹部に押し付けるねじと、 をそれぞれ備える複数のボールジョイントと、
を備え、
前記ピンと前記連結部材とは、前記ソケットと前記回転部材とに取り付けられ、 前記回転部材と前記ソケットとの少なくとも一方は他方を引きつける方向に着磁さ れている、
創外固定器。
[7] 前記回転部材および前記ソケットは、プラスチックマグネットから形成されている、 請求項 6に記載の創外固定器。
[8] 前記ボールジョイントの少なくとも一個においては、前記回転部材と前記ソケットと のいずれか一方が前記ピンの先端に取り付けられ、取り付けられた当該回転部材ぁ るいは当該ソケットに対して前記回転部材と前記ソケットとの他方が取り付けられる、 請求項 6または 7に記載の創外固定器。
[9] 前記ボールジョイントは、前記回転部材と前記ソケットとのいずれか一方に貫通穴 が形成されて ヽる揷入部を備え、
前記ピンは、前記挿入部の貫通穴に挿入されるとともに固定される、
請求項 6から 8のいずれか一項に記載の創外固定器。
[10] 前記ボールジョイントは各ピンに対して複数個固定される、 請求項 1から 9のいずれか一項に記載の創外固定器。
[11] 前記連結部材は、前記ボールジョイントを連結する複数の連結部を備え、
当該複数の連結部の位置は、少なくとも当該連結部材の長手方向に調整可能であ る、
請求項 1から 10のいずれか一項に記載の創外固定器。
[12] 前記連結部材は第 1の棒状部材と当該第 1の棒状部材における両端のそれぞれに ねじ機構を介して連結される第 2および第 3の棒状部材とを備え、前記両端のねじ機 構は、一方が右ねじであり他方が左ねじである、
請求項 1〜請求項 11のいずれか一項に記載の創外固定器。
[13] 前記連結部材は 2個の棒状部材を備えるとともに、当該 2個の棒状部材は当該連 結部材によって連結される 2つの前記ボールジョイントの間において少なくとも平面 内で回転可能に連結される、
請求項 1〜12のいずれか一項に記載の創外固定器。
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