WO2013187413A1 - 創外固定器および固定器セット - Google Patents

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WO2013187413A1
WO2013187413A1 PCT/JP2013/066094 JP2013066094W WO2013187413A1 WO 2013187413 A1 WO2013187413 A1 WO 2013187413A1 JP 2013066094 W JP2013066094 W JP 2013066094W WO 2013187413 A1 WO2013187413 A1 WO 2013187413A1
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WO
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pin
permanent magnet
external fixator
attached
holding
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/066094
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English (en)
French (fr)
Inventor
青木 雅昭
越智 光夫
Original Assignee
日立金属株式会社
国立大学法人広島大学
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Publication date
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Priority to EP13804952.3A priority patent/EP2862528B1/en
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    • A61B17/56Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/60Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like for external osteosynthesis, e.g. distractors, contractors
    • A61B17/66Alignment, compression or distraction mechanisms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/60Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like for external osteosynthesis, e.g. distractors, contractors
    • A61B17/64Devices extending alongside the bones to be positioned
    • A61B17/6425Devices extending alongside the bones to be positioned specially adapted to be fitted across a bone joint
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00831Material properties
    • A61B2017/00876Material properties magnetic
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B2017/567Joint mechanisms or joint supports in addition to the natural joints and outside the joint gaps

Definitions

  • the present invention relates to an external fixator and a fixator set, and more particularly to an external fixator and a fixator set used for the treatment of articular cartilage damage.
  • a common method for treating extensive articular cartilage damage is to drill a small hole with a drill or owl in the defect to promote bleeding from the bone marrow and induce bone marrow mesenchymal cells into the joint. Applying a load to the damaged area can damage young tissue.
  • Patent Document 1 An example of an external fixator used for the treatment of such articular cartilage damage is disclosed in Patent Document 1.
  • This external fixator is equipped with a ball joint and a gear box, and in order to protect the damaged part, both sides of the joint are mechanically fixed with the joint sandwiched between them to enlarge the bone part of the joint, and to the damaged part. Reduce the load. Then, the joint is moved with the external fixator attached.
  • Patent Document 1 has a large number of parts and a complicated structure.
  • Patent Document 2 an external fixator including a magnet is disclosed. However, this external fixator is attached so that a pair of magnetic body portions fixed to the first bone portion and the second bone portion are attracted to each other, and the first bone portion and the second bone portion of the joint are attached. It cannot be used to treat articular cartilage damage by expanding the bone part of the bone.
  • the main object of the present invention is to effectively treat articular cartilage damage by expanding the first and second bone parts of the joint while having a small number of parts and a simple structure. It is to provide an external fixator and fixator set.
  • the present invention in order to enlarge the first bone portion and the second bone portion of the joint, it is attached to the first pin that penetrates the first bone portion and the second pin that penetrates the second bone portion.
  • the first and second permanent magnets are arranged on the opposite side of the facing surface of the first permanent magnet and the second permanent magnet.
  • a first holding portion provided on the surface and attached to the first pin, and a second holding portion provided on the surface of the second permanent magnet opposite to the surface facing the first permanent magnet and attached to the second pin
  • a pair of first restriction portions provided to sandwich the first permanent magnet and the second permanent magnet from the second direction Comprises, external fixator is provided.
  • the 1st permanent magnet and the 2nd permanent magnet are arranged so that the same pole may counter, and a pair of 1st regulation parts are provided so that the 1st permanent magnet and the 2nd permanent magnet may be pinched. Yes. Therefore, the first permanent magnet and the second permanent magnet repel each other, and expand in the first direction, which is the direction of the repulsive force. As a result, the first pin connected to the first permanent magnet via the first holding part and the second pin connected to the second permanent magnet via the second holding part are enlarged, thereby the first bone part.
  • the joint can be moved with the second bone, that is, the cartilage portion of the joint space open.
  • the number of components is small and the structure can be simplified, so that the load on the joint cartilage damaged part (cartilage regeneration part) can be reduced. It is possible to effectively treat articular cartilage damage.
  • an external fixator capable of effectively treating articular cartilage damage while having a small number of parts and a simple structure can be obtained.
  • the pair of first restricting portions are provided so as to be coupled to restrict the movement of the first permanent magnet and the second permanent magnet in the third direction orthogonal to both the first direction and the second direction.
  • a second restriction unit is further included. In this case, the movement of the first permanent magnet and the second permanent magnet in the third direction orthogonal to both the first direction and the second direction can be restricted, and the first permanent magnet and the second permanent magnet The positional relationship is not twisted with each other, and the linear reciprocation between the first permanent magnet and the second permanent magnet becomes smoother.
  • the second restricting portion includes a magnetic body.
  • the leakage magnetic field around the external fixator can be reduced. Therefore, adverse effects on surrounding objects can be suppressed.
  • a ball joint for attaching at least one of the first holding part and the second holding part to a corresponding pin of the first pin and the second pin is included.
  • at least one of the first holding part and the second holding part is attached to the corresponding pin via the ball joint. Therefore, relative expansion and contraction movements between the configuration on the first holding unit side and the configuration on the second holding unit side of the external fixator can be performed simultaneously. Therefore, even if the joint is bent or stretched or rotated, the external fixator can follow the movement and can move the joint freely. As a result, it is possible to smoothly move the joint while further reducing the load on the joint cartilage damaged part (cartilage regeneration part), and it is possible to more effectively treat a wide range of joint cartilage damage.
  • a ball joint is connected to the second holding portion, and the first holding portion has a through hole through which the first pin is inserted.
  • the first holding portion can be easily attached to the first pin by inserting the first pin through the through hole of the first holding portion, and the second holding portion is connected to the second pin via the ball joint. By being attached, the joint can be smoothly moved.
  • At least one of the first holding part and the second holding part has a through hole through which a corresponding pin of the first pin and the second pin is inserted.
  • the holding portion can be easily attached to the pin by inserting the pin corresponding to the through hole of at least one of the first holding portion and the second holding portion.
  • an inclined sleeve inserted into the through hole is included.
  • the pin inserted through the through hole can be directed in an oblique direction. Therefore, a pin can be inserted aiming at a part with high bone density of a bone part, and it can match with an individual patient.
  • the pair of first restriction portions and the first holding portion are integrally formed.
  • the number of parts of the external fixator can be further reduced.
  • the first permanent magnet and the second permanent magnet are each formed in a rectangular parallelepiped shape.
  • a large repulsive force can be obtained while reducing costs with a simple shape.
  • the above external fixator attached to one end of each of the first pin and the second pin, and a pin attached to the other end of each of the first pin and the second pin A pin fixture, the pin fixture including a fixture main body, a first coupling portion coupling the fixture main body and the first pin, and a second coupling portion coupling the fixture main body and the second pin.
  • a fixator set is provided.
  • an external fixator is attached to one end of each of the first pin that penetrates the first bone and the second pin that penetrates the second bone, and the other of the first pin and the second pin.
  • a pin fixture is attached to the end side.
  • the first connecting portion is attached to the fixture main body so as to be swingable
  • the second connecting portion is attached to the fixture main body so as to be linearly movable.
  • the other end sides of the first pin and the second pin can be held correspondingly.
  • (A) is a front view which shows the external fixator which concerns on one Embodiment of this invention, (b) is the side view.
  • (A) is a front view which shows the state which removed the 2nd control part in the external fixator of FIG. 1, (b) is the side view.
  • (A) is the front view which shows a flame
  • (A) is a top view which shows a plate-shaped member, (b) is the front view.
  • (A) is a top view which shows a 1st supporting member, (b) is the front view.
  • (A) is a top view which shows a 2nd supporting member, (b) is the front view, (c) is the bottom view.
  • (A) is the front view which shows a 1st shaft part, (b) is the top view, (c) is the side surface.
  • (A) is a front view which shows a 2nd shaft part, (b) is the side view.
  • (A) is a front view which shows a 1st plate-shaped part, (b) is the bottom view.
  • (A) is a front view which shows a 2nd plate-shaped part, (b) is the bottom view.
  • (A) is a front view which shows an example of a pin fixing tool, (b) is the side view.
  • (A) is the front view which shows a fixing tool main body, (b) is the side view, (c) is the bottom view, (d) is the perspective view.
  • (A) is a front view which shows a 1st connection part
  • (b) is the bottom view
  • (c) is the side view.
  • (A) is a front view which shows a 2nd connection part
  • (b) is the bottom view
  • (c) is the side view.
  • It is an illustration figure which shows a knee joint and an external fixator when bending a knee (a) is a state where the knee is not bent, (b) is a state where the knee is bent 90 °, (c) is a state where the knee is 120 ° Bent.
  • (A) is a front view which shows the external fixator which concerns on other embodiment of this invention
  • (b) is the side view.
  • (A) is a front view which shows an inclination sleeve
  • (b) is the side view. It is an illustration figure which shows the state which attached the external fixator to the both sides of a knee joint.
  • It is a front view which shows the external fixator which concerns on other embodiment of this invention.
  • the direction of repulsive force acting between the first permanent magnet and the second permanent magnet is indicated by an arrow X.
  • the direction is the first direction
  • the direction indicated by the arrow Y orthogonal to the arrow X is the second direction
  • the direction indicated by the arrow Z orthogonal to both the arrows X and Y is the third direction.
  • external fixator 10 includes a frame portion 12.
  • the frame portion 12 is formed in a substantially U shape so as to open in the first direction and the third direction, is made of a magnetic material, and is preferably made of iron such as SS400 or magnetic stainless steel.
  • the frame portion 12 includes a prismatic first holding portion 14 and a pair of first restricting portions 16a and 16b having a substantially flat plate shape extending from both ends of the first holding portion 14 in a direction substantially perpendicular to the first holding portion 14. It includes locking portions 18a and 18b formed at the respective tips of the pair of first restricting portions 16a and 16b.
  • the first holding part 14 has a plurality of (two in this embodiment) through holes 20 extending in the third direction.
  • a first pin P ⁇ b> 1 (described later) is inserted through the through hole 20.
  • the frame portion 12 has a plurality of screw holes 22 (five on each surface in this embodiment) extending in the third direction from both surfaces orthogonal to the third direction.
  • each of the locking portions 18a and 18b has a screw hole 24 penetrating in the first direction.
  • the first restricting portions 16a and 16b of the frame portion 12 allow the first permanent magnet 32 and the second permanent magnet 34 (both described later) to move in the first direction but restrict the movement in the second direction.
  • the first permanent magnet 32 and the second permanent magnet 34 are provided so as to be sandwiched from the second direction.
  • concave portions 26a and 26b are formed on the inner surfaces of the first restricting portions 16a and 16b, respectively.
  • a substantially flat plate-like member 28 shown in FIG. 4 is fitted in the recess 26a so as to be flush with the first restricting portion 16a, and the plate-like member 28 is fitted in the recess 26b. It is fitted so as to be flush with the first restricting portion 16b.
  • the plate-like member 28 is made of a nonmagnetic material, and is preferably made of nonmagnetic stainless steel such as SUS304, aluminum, titanium, or the like.
  • the plate member 28 is provided to prevent a magnetic short circuit between the first permanent magnet 32 and the second permanent magnet 34.
  • a first permanent magnet 32 is attached to the inner surface 30 of the first holding portion 14 of the frame portion 12.
  • the first holding portion 14 is provided on the surface of the first permanent magnet 32 opposite to the facing surface 32a.
  • a second permanent magnet 34 is disposed between the first restricting portions 16 a and 16 b of the frame portion 12 so as to face the first permanent magnet 32.
  • the 1st permanent magnet 32 and the 2nd permanent magnet 34 have the substantially same rectangular parallelepiped shape, and are arrange
  • the first permanent magnet 32 has an N pole on the facing surface 32a side and an S pole on the opposite side (first holding portion 14 side) to the facing surface 32a. Are arranged to be.
  • the second permanent magnet 34 is arranged such that the N pole is located on the facing surface 34a side and the S pole is located on the opposite side (second holding portion 36 (described later) side) of the facing surface 34a.
  • the first permanent magnet 32 and the second permanent magnet 34 are preferably R—Fe—B based sintered magnets (R is a rare earth element).
  • a second holding portion 36 is provided on the surface of the second permanent magnet 34 opposite to the facing surface 34a.
  • the second holding part 36 includes a strip-shaped first support member 38 as shown in FIG. 5 and two half-shaped second support members 40 as shown in FIG. 6.
  • the first support member 38 has a hemispherical recess 42 and a plurality (eight in this embodiment) of screw holes 44.
  • the second support member 40 has a semicircular recess 46 and a plurality (four in this embodiment) of screw holes 48 that penetrate therethrough.
  • the first support member 38 and the second support member 40 are made of a magnetic material, and are preferably made of iron such as SS400 or magnetic stainless steel.
  • a ball joint 50 is connected to the second holding portion 36.
  • the ball joint 50 includes a first shaft portion 52 and a second shaft portion 54.
  • the first shaft portion 52 has a spherical portion 56 and a female screw portion 58.
  • the second shaft portion 54 includes a cylindrical portion 62 having a through hole 60 and a male screw portion 64.
  • the first shaft portion 52 and the second shaft portion 54 are made of a nonmagnetic material, and are preferably made of nonmagnetic stainless steel such as SUS304, aluminum, titanium, or the like.
  • a second pin P ⁇ b> 2 (described later) is inserted through the through hole 60.
  • the ball joint 50 is assembled by screwing the male screw portion 64 into the female screw portion 58.
  • the spherical portion 56 of the ball joint 50 is inserted into the concave portion 42 of the first supporting member 38 of the second holding portion 36, and the first supporting member 38 and the two concave portions 46 are surrounded by the two concave portions 46.
  • screws (not shown) are screwed into the screw holes 48 and 44.
  • two second restricting portions 66 are arranged so as to cover both openings in the third direction of the frame portion 12. That is, in order to restrict the movement of the first permanent magnet 32 and the second permanent magnet 34 in the third direction, two second restriction portions 66 are provided so as to connect the pair of first restriction portions 16a and 16b. ing.
  • Each second restricting portion 66 includes a first plate-like portion 68 and a second plate-like portion 70. Referring to FIGS. 9 and 10, first plate-like portion 68 and second plate-like portion 70 have substantially the same shape except for the thickness.
  • the first plate-like portion 68 has a notch 72, a plurality (two in this embodiment) of through holes 74, and a plurality of (in this embodiment, five) screw holes 76 that penetrate therethrough.
  • the first plate-like portion 68 is made of a nonmagnetic material, and is preferably formed of nonmagnetic stainless steel such as SUS304, aluminum, titanium, or the like.
  • the second plate-like portion 70 has a notch 78, a plurality (two in this embodiment) of through holes 80, and a plurality (five in this embodiment) of screw holes 82 that pass therethrough.
  • the 2nd plate-shaped part 70 consists of magnetic bodies, Preferably it is formed with iron, such as SS400, or magnetic stainless steel.
  • the frame portion 12 is sandwiched from the third direction by two first plate-like portions 68 so as to cover both openings in the third direction of the frame portion 12, and the second plate-like portion 70 is further provided on each first plate-like portion 68.
  • the first plate-like portion 68 and the second plate-like portion 70 are attached to the frame portion 12 by screwing screws 84 (see FIG. 1) into the screw holes 82, 76, 22 in a state where the two are stacked.
  • second permanent magnet 34 and hence ball joint 50, can reciprocate linearly in the first direction, and ball joint 50 has a second holding portion. It can be rotated with the spherical portion 56 as a fulcrum with respect to 36 (for example, it can move in the direction of arrow T). Accordingly, when the external fixator 10 is attached to the joint via the first pin P1 and the second pin P2, the external fixator 10 is twisted with respect to the second pin P2. It can cope with various joint movements.
  • the second holding portion 36 and the second permanent member are fixed by the push screws 86 screwed into the two screw holes 24.
  • the magnet 34 is pressed toward the first permanent magnet 32.
  • the pin fixture 100 includes a fixture main body 102, a first connection portion 104 that connects the fixture main body 102 and the first pin P ⁇ b> 1 (see FIG. 15), 2nd connection part 106 which connects 2 pin P2 (refer FIG. 15).
  • the fixture main body 102, the first connecting portion 104, and the second connecting portion 106 are made of a nonmagnetic material, and are preferably made of nonmagnetic stainless steel such as SUS304, aluminum, or titanium.
  • the fixture main body 102 is formed in a substantially J shape when viewed from the front (see FIG. 12A), and has a thick portion 108 and two thin portions 110 and 112.
  • the thin portion 110 is obtained by forming a recess 114 in the fixture main body 102.
  • the thin portion 112 is obtained by forming a recess 116 that opens in one direction in the fixture main body 102.
  • a through hole 118 is formed in the thick portion 108, a through screw hole 120 is formed in the thin portion 110, and a through screw hole 122 is formed in the thin portion 112.
  • the first connecting portion 104 is formed in a substantially I shape when viewed from the front (see FIG. 13A), and includes a thick portion 124 and a thin portion 126.
  • a through hole 128 is formed in the thick portion 124, and a long through hole 130 is formed in the thin portion 126.
  • the second connecting portion 106 is formed in a substantially I shape when viewed from the front (see FIG. 14A), and includes a thick portion 132 and a thin portion 134.
  • a through hole 136 is formed in the thick portion 132, and a long through hole 138 is formed in the thin portion 134.
  • the thinned portion of the first connecting portion 104 is fitted into the recess 114 of the fixing device main body 102 so that the screw hole 120 of the fixing device main body 102 and the through hole 130 of the first connecting portion 104 are aligned. 126 is arranged, and the bolt 140 is inserted into the through hole 130 and screwed into the screw hole 120.
  • the first connecting portion 104 is attached to the fixture main body 102 so as to be swingable in the direction indicated by the arrow T1 within a range of about 140 degrees and linearly movable in the direction indicated by the arrow Y1. .
  • the first connecting portion 104 is within a range of approximately ⁇ 25 degrees from the position indicated by the solid line in FIG. It only needs to be able to swing. Furthermore, referring to FIG. 14, the thin portion 134 of the second connecting portion 106 is fitted in the recess 116 of the fixing device main body 102 so that the screw hole 122 of the fixing device main body 102 and the through hole 138 of the second connecting portion 106 are aligned. The bolt 144 is inserted through the through hole 138 and screwed into the screw hole 122 with the washer 142 interposed therebetween. Accordingly, the second connecting portion 106 is attached to the fixture main body 102 so as to be linearly movable in the direction indicated by the arrow X1.
  • the fixator set S including the external fixator 10 and the pin fixture 100 is attached to the joint as follows.
  • the external fixator 10 and the pin are fixed by sandwiching the knee joint A so that the external fixator 10 is positioned and the pin fixing tool 100 is positioned on the other side of each of the first bone B and the second bone C.
  • the tool 100 is attached to the knee joint A.
  • first pin P1 is inserted into each through hole formed in the first bone part B, and the second pin P2 is inserted into the through hole formed in the second bone part C.
  • first pin P1 and the second pin P2 is preferably formed in a rod shape and contains titanium having excellent biocompatibility.
  • male screws are formed at both ends of the outer surfaces of the first pin P1 and the second pin P2. In FIG. 15, only one of the two first pins P1 is shown.
  • three nuts 146, the external fixator 10 shown in FIG. 1, and three nuts are provided on one side of the three pins (two first pins P1 and one second pin P2). 146 are attached sequentially. That is, on one side when viewed from the knee joint A, the nut 146 is passed through each of the two first pins P1 and one second pin P2 to the inside (side closer to the knee joint A), and each first pin P1. Are inserted into the corresponding through holes (consisting of the through holes 20, 74, 80) of the external fixator 10, and the second pin P2 is inserted into the through hole 60 of the ball joint 50 of the external fixator 10.
  • the external fixator 10 is passed through the pins, and the nut 146 is passed through each of the two first pins P1 and one second pin P2. In this way, the external fixator 10 is sandwiched by three nuts 146 from both sides and attached to the two first pins P1 and one second pin P2. At this time, the external fixator 10 is held so as not to be detached from the first pin P1 and the second pin P2. Moreover, although the 1st pin P1 and the 2nd pin P2 can rotate with respect to the external fixator 10, respectively, the 1st pin P1 may be non-rotatable with respect to the external fixator 10.
  • the two push screws 86 that have pressed the second holding portion 36 and the second permanent magnet 34 in the direction of the first permanent magnet 32 are loosened, and the external fixator 10 as necessary. Removed from. Then, due to the repulsive force acting between the first permanent magnet 32 and the second permanent magnet 34, a force acts on the first pin P1 and the second pin P2 in the direction in which the mutual interval is opened.
  • the pin fixing device 100 is mounted on the other side as viewed from the knee joint A, the external fixing device 10 is mounted, or nothing is particularly performed while observing the expansion / contraction operation state of the external fixing device 10 at this time Is determined.
  • the pin fixture 100 is attached.
  • the pin fixture 100 is mounted in the same manner as the external fixator 10.
  • the pin fixture 100 shown in FIG. are attached sequentially. That is, on the other side when viewed from the knee joint A, the nut 146 is passed through each of the two first pins P1 and one second pin P2 to the inside (side closer to the knee joint A). The first pin P1 is inserted through the through holes 118 and 128, the second pin P2 is inserted through the through hole 136 of the pin fixture 100, and the pin fixture 100 is passed through the three pins. A nut 146 is passed through each of the pin P1 and one second pin P2.
  • the pin fixture 100 is sandwiched by three nuts 146 from both sides and attached to the two first pins P1 and one second pin P2. At this time, the pin fixture 100 is held so as not to be detached from the first pin P1 and the second pin P2. Further, although the first pin P1 and the second pin P2 can rotate with respect to the pin fixture 100, the first pin P1 may not rotate with respect to the pin fixture 100.
  • a repulsive force of approximately 240 N (24.5 kgf) acts between the first permanent magnet 32 and the second permanent magnet 34 in a state where the patient stands upright.
  • the first permanent magnet 32 and the second permanent magnet 34 are close to each other.
  • the second permanent magnet 34 moves away from the first permanent magnet 32 in a state where the knee is bent by approximately 90 °.
  • the second permanent magnet 34 moves further away from the first permanent magnet 32 in a state where the knee is bent by approximately 120 °.
  • the ball joint 50 rotates with the spherical portion 56 as a fulcrum with respect to the second holding portion 36.
  • the first permanent magnet 32 and the second permanent magnet 34 are arranged so that the same poles face each other, and a pair is interposed so as to sandwich the first permanent magnet 32 and the second permanent magnet 34.
  • 1st control part 16a, 16b is provided. Accordingly, the first permanent magnet 32 and the second permanent magnet 34 repel each other, and expand in the first direction, which is the direction of the repulsive force.
  • the first pin P1 connected to the first permanent magnet 32 via the first holding part 14 and the second pin P2 connected to the second permanent magnet 34 via the second holding part 36 are opened.
  • the knee joint A can be moved in a state in which the first bone B and the second bone C, that is, the cartilage portion of the knee joint A is expanded.
  • the number of components is small and the structure can be simplified, so the load on the joint cartilage damaged part (cartilage regeneration part) is reduced. And can effectively treat articular cartilage damage.
  • the external fixator 10 can be configured to be smaller than the conventional one and is not bulky while suppressing the cost, so that it is possible to reduce troubles to the life of the patient.
  • the second permanent magnet 34 By providing the two second restricting portions 66 so as to connect the pair of first restricting portions 16a and 16b, the second permanent magnet 34 in the third direction orthogonal to both the first direction and the second direction.
  • the movement can be restricted, and the first permanent magnet 32 and the second permanent magnet 34 are not twisted relative to each other, and the linear reciprocation of the second permanent magnet 34 with respect to the first permanent magnet 32 is further improved.
  • the 1st permanent magnet 32 and the 2nd permanent magnet 34 are provided in the space enclosed by the flame
  • the second restricting portion 66 includes the second plate-like portion 70 made of a magnetic material, the leakage magnetic field around the external fixator 10 can be reduced. Therefore, adverse effects on surrounding objects can be suppressed.
  • the first holding part 14 can be easily attached to the first pin P1.
  • the pair of first restricting portions 16a and 16b and the first holding portion 14 are integrally formed, the number of parts of the external fixator 10 can be further reduced.
  • first permanent magnet 32 and the second permanent magnet 34 are each formed in a rectangular parallelepiped shape, a large repulsive force can be obtained with a simple shape while reducing costs.
  • the knee joint A can be further freely moved.
  • the external fixator 10 is attached to one end side of each of the first pin P1 that penetrates the first bone part B and the second pin P2 that penetrates the second bone part C, and the first pin P1 and the second pin P2 A pin fixture 100 is attached to each other end side.
  • unnecessary movement of the first pin P1 and the second pin P2 can be suppressed, and damage to the first bone part B and the second bone part C can be suppressed.
  • a fixator set S that can effectively treat articular cartilage damage while having a small number of parts and a simple structure.
  • FIG. 17 shows an external fixator 10a according to another embodiment.
  • the external fixator 10a has a detachable inclined sleeve 148.
  • the frame part 12a of the external fixator 10a includes a through hole 20 and a through hole 20a having a larger diameter than the through hole 20 as a through hole through which the first pin P1 is inserted.
  • the first plate-like portion 68a of the second restricting portion 66a has a through-hole 74 and a through-hole 74a having a larger diameter than the through-hole 74, and the second plate-like shape of the second restricting portion 66a.
  • the portion 70 a includes a through hole 80 and a through hole 80 a having a larger diameter than the through hole 80.
  • the through holes 20, 74 and 80 in the external fixator 10a have the same diameter as the through holes 20, 74 and 80 in the external fixator 10, respectively.
  • the through holes 20a, 74a, and 80a are provided on the left side, and the through holes 20, 74, and 80 are provided on the right side.
  • the inclined sleeve 148 has a cylindrical portion 150 and an annular flange 152 formed at one end of the cylindrical portion 150.
  • the cylindrical portion 150 and the flange portion 152 are formed with through holes 154 that extend in a direction slightly inclined with respect to the axial direction of the cylindrical portion 150 and the flange portion 152.
  • Such an inclined sleeve 148 is fitted into the through hole 80a of the second plate-like portion 70a, the through-hole 74a of the first plate-like portion 68a, and the through-hole 20a of the frame portion 12a.
  • the first pin P ⁇ b> 1 is inserted through the through hole 154.
  • the inclined sleeve 148 is made of a nonmagnetic material, and is preferably formed of nonmagnetic stainless steel such as SUS304, aluminum, titanium, or the like. About another structure, since it is the same as that of the external fixator 10, the overlapping description is abbreviate
  • the inclined sleeve 148 is fitted in the through holes 80a, 74a and 20a, the first pin P1 inserted through the through hole 154 can be directed obliquely. Therefore, the 1st pin P1 can be inserted aiming at the part with the high bone density of the 1st bone part B, and it can match with each patient.
  • the first connecting portion 104 is attached to the fixture main body 102 so as to be swingable, and the second connecting portion 106 is attached to the fixture main body 102 so as to be linearly movable. Even if the positions of the first pin P1 and the second pin P2 are shifted on the tool 100 side, the other end sides of the first pin P1 and the second pin P2 can be held correspondingly.
  • the two external fixators 10 may be mounted on both sides of the knee joint A without using the pin fixture 100. In this case, it is not necessary to prepare the pin fixture 100 separately.
  • the first permanent magnet 32b and the second permanent magnet 34b may be arranged such that the N poles face each other and the S poles face each other. .
  • the overlapping description is abbreviate
  • the second restricting portion is not shown in order to avoid complication of the drawing, but the second restricting portion depends on each external fixator. It is provided after making necessary changes as appropriate.
  • the same effect as that of the external fixator 10 can be obtained.
  • a ball joint 50a that is 30 mm longer than the ball joint 50 may be used according to the physique, such as the external fixator 10c shown in FIG.
  • the second shaft portion 54a of the ball joint 50a includes a cylindrical portion 62a having a through hole 60, leg portions 62b extending from the cylindrical portion 62a, and a male screw portion 64.
  • the overlapping description is abbreviate
  • the patient's physique is large, and even if the interval between the attachment position of the first pin P1 and the attachment position of the second pin P2 in the knee joint A is large, it can be dealt with.
  • the frame portion 12d includes a substantially U-shaped frame body 156 and two halved support members 158.
  • the frame body 156 has a hemispherical recess 156a
  • the support member 158 has a semicircular recess 158a.
  • the spherical body 56 of the ball joint 50 is inserted into the recess 156a of the frame body 156, and the frame body 156 and the two support members 158 are combined so that the exposed portion of the spherical part 56 is surrounded by the two recesses 158a.
  • the first pin P1 is inserted into the through hole 20d and / or the through hole of the ball joint 50 depending on the situation. Since it can be made to pass through 60, the convenience can be improved.
  • the frame portion 12e includes a substantially U-shaped frame body 160, two support members 162 located at both ends, and a support member 164 located at the center.
  • the frame main body 160 has two hemispherical recesses 160a, the support member 162 has a semicircular recess 162a, and the support member 164 has semicircular recesses 164a at both ends thereof.
  • the spherical body 56 of the two ball joints 50 is inserted into the two recesses 160a of the frame body 160, and the frame body 160 and the support member 164 are arranged so that the exposed portion of the spherical part 56 is surrounded by the recesses 162a and 164a.
  • the frame main body 160, the support member 164, and the two support members 162 are integrated by a fastening member (not shown).
  • Eight screw holes 22 (four on each surface) are formed on both surfaces orthogonal to the third direction of the frame body 160.
  • the overlapping description is abbreviate
  • the degree of freedom of movement of the knee joint A is further improved.
  • the ball joint 50 may be attached to the frame portion 12f and the two holding holes 166 may be formed in the first holding portion 14f as in the external fixator 10f shown in FIG.
  • the frame portion 12f includes a substantially U-shaped frame body 168 and two halved support members 170.
  • the frame main body 168 includes first restricting portions 168a and 168b and a connecting portion 168c that connects the first restricting portions 168a and 168b.
  • the connecting portion 168c of the frame body 168 has a hemispherical recess 168d, and the support member 170 has a semicircular recess 170a.
  • the spherical portion 56 of the ball joint 50 is inserted into the concave portion 168d of the connecting portion 168c, and the frame body 168 and the two support members 170 are combined so that the exposed portion of the spherical portion 56 is surrounded by the two concave portions 170a.
  • the frame main body 168 and the two support members 170 are integrated by a fastening member (not shown).
  • a first permanent magnet 32 is provided on the inner surface of the first holding portion 14f
  • a second permanent magnet 34 is provided on the inner surface of the connecting portion 168c.
  • Eight screw holes 22 (four on each surface) are formed on both surfaces orthogonal to the third direction of the frame portion 12f.
  • the first pin P1 is inserted through the two through holes 166 formed in the first holding portion 14f, and the second pin P2 is inserted through the through hole 60 of the ball joint 50 attached to the frame portion 12f.
  • the connecting portion 168c and the two support members 170 correspond to the second holding portion. Therefore, in the external fixator 10f, the first restricting portions 168a and 168b and the second holding portion are integrally formed.
  • the two first restricting portions 172a and 172b may not be connected by the first holding portion 36a or the second holding portion 36b.
  • the first holding unit 36 a and the second holding unit 36 b have the same configuration as the second holding unit 36 included in the external fixator 10.
  • the external fixator 10g includes a first permanent magnet 32 and a second permanent magnet 34 that are arranged so that the same poles face each other.
  • a first holding portion 36a is attached to the surface of the first permanent magnet 32 opposite to the facing surface 32a
  • a second holding portion 36b is attached to the surface of the second permanent magnet 34 opposite to the facing surface 34a. It has been.
  • a ball joint 50 is connected to each of the first holding part 36a and the second holding part 36b.
  • Two plate-like first restricting portions 172a such that the first permanent magnet 32, the second permanent magnet 34, the first holding portion 36a and the second holding portion 36b are sandwiched from the side (second direction).
  • 172b is arranged.
  • Four screw holes 22 (two on each surface) are formed on both surfaces orthogonal to the third direction of the first restricting portion 172a.
  • four screw holes 22 (two on each surface) are formed on both surfaces orthogonal to the third direction of the first restricting portion 172b.
  • the first pin P1 is inserted through the ball joint 50 on the first permanent magnet 32 side
  • the second pin P2 is inserted through the ball joint 50 on the second permanent magnet 34 side.
  • the first permanent magnet 32 and the second permanent magnet 34 can move in the first direction, so that the degree of freedom of movement of the knee joint A is further improved.
  • the shape of the permanent magnet is not limited to a rectangular parallelepiped shape, and a first permanent magnet 174 having a convex facing surface 174a and a second permanent having a concave facing surface 176a as in the external fixator 10h shown in FIG. A magnet 176 may be used.
  • the overlapping description is abbreviate
  • Such an external fixator 10h can increase the opposing area between the first permanent magnet 174 and the second permanent magnet 176, and can further increase the repulsive force.
  • both the first restricting portions 177a and 177b of the frame portion 12i may be inclined to one side as in the external fixator 10i shown in FIG. Accordingly, the plate-like members 178a and 178b made of a nonmagnetic material provided on the inner surface of the frame 12i are also inclined.
  • the overlapping description is abbreviate
  • the second permanent magnet 34 can be moved with respect to the first permanent magnet 32 in a direction (oblique direction) inclined from the first direction.
  • a part of the frame portion 12j may be configured to move in the left-right direction.
  • the frame portion 12j has a structure that is obtained by dividing the frame portion 12 shown in FIG. 2 into three parts, and includes a first frame 180, a second frame 182, and a third frame 184.
  • the first frame 180 and the second frame The first frame 180 and the third frame 184 are connected by a connecting member 186.
  • two plate members 188 a are formed on the inner surface of the first frame 180
  • a plate member 188 b is formed on the inner surface of the second frame 182
  • a plate member is formed on the inner surface of the third frame 184.
  • 188c is formed.
  • the plate-like members 188a, 188b and 188c are made of a nonmagnetic material, and are preferably made of nonmagnetic stainless steel such as SUS304, aluminum or titanium.
  • the second restricting portion is provided separately for the first frame 180, and for the second frame 182 and the third frame 184.
  • the overlapping description is abbreviate
  • the second permanent magnet 34 can be moved in the second direction (left-right direction).
  • a substantially C-shaped frame portion 12k may be used as in the external fixator 10k shown in FIG.
  • the frame portion 12k includes a first holding portion 190 and a pair of first restricting portions 192a and 192b extending in an arc shape from both ends of the first holding portion 190.
  • a plurality (seven in this embodiment) of through holes 20 are formed in the frame portion 12k, and a plurality (eight in this embodiment (four on each surface orthogonal to the third direction)) screw holes 22 are formed. Is formed.
  • a rectangular parallelepiped first permanent magnet 194 is attached to the inner surface of the first holding portion 190, and a second permanent magnet 196 is disposed so as to face the first permanent magnet 194.
  • the 1st permanent magnet 194 and the 2nd permanent magnet 196 are arrange
  • the 2nd permanent magnet 196 is hold
  • the second holding unit 198 includes a first support member 200 attached to the second permanent magnet 196 and two second support members 202 that are halved.
  • the first support member 200 has a hemispherical recess 200a, and each second support member 202 has a semicircular recess 202a.
  • first support member 200 and the two second support members are inserted so that the spherical portion 56 of the ball joint 50 is inserted into the concave portion 200a of the first support member 200 and the exposed portion of the spherical portion 56 is surrounded by the two concave portions 202a.
  • the first support member 200 and the two second support members 202 are integrated with each other by a fastening member (not shown) in a state of being combined with 202. In this way, the ball joint 50 is connected to the second holding part 198.
  • Such an external fixator 10k can be formed in a substantially cylindrical shape, and a plurality of through holes 20 can be annularly arranged in the frame portion 12k. Therefore, the interval between the first pin P1 and the second pin P2 can be adjusted by selecting the through hole 20 through which the first pin P1 is inserted.
  • a through-hole 206 may be formed in the second holding portion 204 that holds the second permanent magnet 34 as in the external fixator 10l shown in FIG.
  • the ball joint 50 is not attached to the second holding portion 204, and the second pin P ⁇ b> 2 is inserted into the through hole 206.
  • the other configuration is the same as that of the external fixator 10e shown in FIG.
  • the ball joint 50 may not be included as in the external fixator 10m shown in FIG.
  • the first permanent magnet 32 is held by the frame portion 12 shown in FIG. 2
  • the second permanent magnet 34 is held by the second holding portion 204 shown in FIG. P1 is inserted
  • the second pin P2 is inserted into the through hole 206.
  • the present invention does not necessarily include the ball joint 50 as in the external fixator 10m.
  • the number of ball joints attached to the first holding part and the number of through holes formed in the first holding part may be one or plural.
  • the nut 146 when attaching the external fixator or the pin fixture 100 to the first pin P1 and the second pin P2, the nut 146 is used as a stopper.
  • the stopper is not limited to this.
  • a ring-shaped member 210 having a screw hole 208 penetrating in the radial direction and a bolt 212 screwed into the screw hole 208 may be used.
  • a pin Pa as shown in FIG. 33 is used for at least one of the first pin and the second pin.
  • the pin Pa is formed in a rod shape and has flat surfaces 214 at both ends thereof.
  • the flat surface 214 is formed in a wider range than the portion to which the external fixator, the pin fixture 100 and the ring-shaped member 210 are attached. Even if the bolt 212 screwed into the ring-shaped member 210 abuts on the flat surface 214, the ring-shaped member 210 can move the pin Pa in the axial direction.
  • the ring-shaped member 210 attached to the pin Pa can move in the axial direction of the pin Pa, the external fixator and the pin fixture 10 attached to the pin Pa are connected to the shaft of the pin Pa.
  • the knee joint A can be moved more freely.
  • a pin Pb having a head 216 may be used as the first pin and the second pin.
  • a screw hole 218 that communicates the outer surface of the frame part 12 and the through hole 20 is formed in the frame part 12.
  • the second shaft portion 54 of the ball joint 50 may be formed with a screw hole 220 that communicates the outer surface of the cylindrical portion 62 and the through hole 60.
  • a screw hole 222 that connects the outer surface of the thick portion 108 and the through hole 118 is formed in the fixture body 102.
  • the first connecting part 104 is formed with a screw hole 224 that communicates the outer surface of the thick part 124 and the through hole 128.
  • a screw hole 226 that communicates the outer surface of the thick portion 132 and the through hole 136 may be formed.
  • the first pin P1 and the second pin P2 can be obtained by screwing the bolt 212 shown in FIG. 32 into the screw holes 218, 220, 222, 224 and 226 without using the nut 146 or the ring-shaped member 210. Can be fixed.
  • a cap made of resin may be attached to the end portions of the first pin P1 and the second pin P2 so that the external fixator and the pin fixture 100 are not removed from the first pin P1 and the second pin P2. .
  • first permanent magnet 32b and the second permanent magnet 34b as shown in FIG. 20 may be used.
  • first permanent magnet and the second permanent magnet may be arranged so that their south poles face each other and their north poles are on the outside.
  • a normal sleeve 228 as shown in FIG. 35 may be used instead of the inclined sleeve 148.
  • the through hole 230 of the sleeve 228 is not inclined with respect to the axial direction of the sleeve 228.
  • the sleeve 228 is made of a nonmagnetic material, and is preferably made of nonmagnetic stainless steel such as SUS304, aluminum, titanium, or the like.
  • a flexible hollow cylindrical member such as resin or rubber may be used instead of the inclined sleeve 148.
  • a plurality of inclined sleeves may be used for one external fixator.
  • the inclined sleeve may be fitted into a through hole provided in the second holding part.
  • the first holding part of the frame part and the pair of first restricting parts may be assembled by a fastening member such as a bolt.
  • This invention can be applied not only to the knee joint, but also to any joint such as an ankle joint, a hip joint, a wrist joint, an elbow joint, and a finger joint. In that case, the positions and the number of through holes and ball joints can be changed according to the part.

Abstract

 固定器セットSは、第1,第2ピンP1,P2の一端側と他端部とに取り付けられる創外固定器10とピン固定具100とを備える。創外固定器10は、相互に同極が対向するように配置される第1,第2永久磁石32,34と、第1永久磁石34に設けられる第1保持部14と、第2永久磁石34に設けられる第2保持部36と、第1,第2永久磁石32,34を第2方向から挟むように設けられる第1規制部16a,16bと、第1規制部16a,16bを連結するように設けられる第2規制部66とを含む。第1保持部14の貫通孔20に第1ピンP1が挿通され、第2保持部36はボールジョイント50を介して第2ピンP2に取り付けられる。

Description

創外固定器および固定器セット
 この発明は創外固定器および固定器セットに関し、より特定的には、関節軟骨損傷の治療に用いられる創外固定器および固定器セットに関する。
 広範な関節軟骨損傷の治療は、欠損部にドリルやオウルで小さな穴をあけ、骨髄からの出血を促し、骨髄間葉系細胞を関節内に誘導する方法が一般的であるが、術後早期から損傷部へ荷重を加えることは幼弱な組織に損傷を与える可能性がある。
 このような関節軟骨損傷の治療に用いられる創外固定器の一例が、特許文献1において開示されている。この創外固定器は、ボールジョイントおよびギアボックスを備え、損傷部を保護するために、関節を挟んで関節の両側を機械的に固定して関節の骨部を開大させ、損傷部への荷重を軽減する。そして、この創外固定器を装着した状態で関節を運動させる。
特開2002-345837号公報 特開2005-245470号公報
 しかし、特許文献1に開示された創外固定器は、部品数が多く構造が複雑である。
 また、特許文献2において、磁石を含む創外固定器が開示されている。しかし、この創外固定器は、第1の骨部と第2の骨部とに固定される一対の磁性体部が互いに引き合うように装着されており、関節の第1の骨部と第2の骨部とを開大させて関節軟骨損傷の治療を行う場合に用いることはできない。
 それゆえに、この発明の主たる目的は、部品数が少なく構造が簡単でありながら、関節の第1骨部と第2骨部とを開大させて関節軟骨損傷の治療を効果的に行うことができる、創外固定器および固定器セットを提供することである。
 この発明の或る見地によれば、関節の第1骨部と第2骨部とを開大させるために第1骨部を貫通する第1ピンと第2骨部を貫通する第2ピンとに取り付けられる創外固定器であって、相互に同極が対向するように配置される第1永久磁石および第2永久磁石と、第1永久磁石の第2永久磁石との対向面とは反対側の面に設けられかつ第1ピンに取り付けられる第1保持部と、第2永久磁石の第1永久磁石との対向面とは反対側の面に設けられかつ第2ピンに取り付けられる第2保持部と、第1永久磁石と第2永久磁石とについて相互間に働く反発力の方向である第1方向への動きを許容しかつ第1方向に直交する第2方向への動きを規制するために、第1永久磁石および第2永久磁石を第2方向から挟むように設けられる一対の第1規制部とを備える、創外固定器が提供される。
 この発明では、第1永久磁石と第2永久磁石とは同極が対向するように配置されており、第1永久磁石および第2永久磁石を挟むように一対の第1規制部が設けられている。したがって、第1永久磁石と第2永久磁石とは、相互に反発し合い、反発力の方向である第1方向に相互に開大する。その結果、第1永久磁石に第1保持部を介して接続される第1ピンと第2永久磁石に第2保持部を介して接続される第2ピンとは開大し、それによって第1骨部と第2骨部、すなわち関節裂隙の軟骨部分を開大させた状態で、関節を動かすことができる。このように第1永久磁石と第2永久磁石との反発力を利用することによって、部品数が少なく構造を簡単にできるので、関節軟骨損傷部(軟骨再生部)への負荷を軽減することができ、関節軟骨損傷の治療を効果的に行うことができる。言い換えれば、部品点数が少なく構造が簡単でありながら、関節軟骨損傷の治療を効果的に行うことができる、創外固定器を得ることができる。
 好ましくは、第1方向および第2方向のいずれにも直交する第3方向への第1永久磁石および第2永久磁石の動きを規制するために一対の第1規制部を連結するように設けられる第2規制部をさらに含む。この場合、第1方向および第2方向のいずれにも直交する第3方向への第1永久磁石および第2永久磁石の動きを規制することができ、第1永久磁石と第2永久磁石とが相互にねじれた位置関係にならず、第1永久磁石および第2永久磁石相互の直線的な往復運動がより円滑になる。
 また好ましくは、第2規制部は磁性体を含む。この場合、創外固定器の周囲への漏洩磁場を小さくできる。したがって、周囲の物への悪影響を抑制できる。
 さらに好ましくは、第1保持部および第2保持部の少なくともいずれか一方を第1ピンおよび第2ピンのうちの対応するピンに取り付けるためのボールジョイントを含む。この場合、第1保持部および第2保持部の少なくともいずれか一方はボールジョイントを介して対応するピンに取り付けられる。したがって、創外固定器の、第1保持部側の構成と第2保持部側の構成との相互間における相対的な伸縮および回旋運動を同時に行うことができる。したがって、関節の屈伸や回旋を行っても、創外固定器はその動きに追従でき、関節を自由に動かすことができる。その結果、関節軟骨損傷部(軟骨再生部)への負荷をさらに軽減した状態で、関節を円滑に運動させることができ、広範な関節軟骨損傷の治療をさらに効果的に行うことができる。
 好ましくは、第2保持部にはボールジョイントが接続され、第1保持部は、第1ピンが挿通される貫通孔を有する。この場合、第1保持部の貫通孔に第1ピンを挿通することによって、第1保持部を第1ピンに簡単に取り付けることができ、第2保持部がボールジョイントを介して第2ピンに取り付けられることによって、関節を円滑に運動させることができる。
 また好ましくは、第1保持部および第2保持部の少なくともいずれか一方は、第1ピンおよび第2ピンのうちの対応するピンが挿通される貫通孔を有する。この場合、第1保持部および第2保持部の少なくともいずれか一方の貫通孔に対応するピンを挿通することによって、保持部をピンに簡単に取り付けることができる。
 さらに好ましくは、貫通孔に嵌入される傾斜スリーブを含む。この場合、保持部の貫通孔に傾斜スリーブを嵌入することによって、貫通孔を挿通するピンを斜め方向に向けることができる。したがって、骨部の骨密度の高い部分を狙ってピンを挿入することができ、個々の患者に合わせることができる。
 好ましくは、一対の第1規制部と第1保持部とは一体的に形成されている。この場合、創外固定器の部品点数をさらに少なくできる。
 また好ましくは、第1永久磁石および第2永久磁石はそれぞれ直方体状に形成されている。この場合、シンプルな形状でコストを抑えつつ大きな反発力を得ることができる。
 この発明の他の見地によれば、第1ピンおよび第2ピンのそれぞれの一端側に取り付けられる上述の創外固定器と、第1ピンおよび第2ピンのそれぞれの他端側に取り付けられるピン固定具とを備え、ピン固定具は、固定具本体と、固定具本体と第1ピンとを連結する第1連結部と、固定具本体と第2ピンとを連結する第2連結部とを含む、固定器セットが提供される。
 この発明では、第1骨部を貫通する第1ピンおよび第2骨部を貫通する第2ピンのそれぞれの一端側に創外固定器が取り付けられ、第1ピンおよび第2ピンのそれぞれの他端側にピン固定具が取り付けられる。これによって、第1ピンおよび第2ピンの不用な動きを抑制でき、骨部の損傷を抑制できる。特に、骨密度の低い患者に効果的である。このように、部品点数が少なく構造が簡単でありながら、関節軟骨損傷の治療を効果的に行うことができる、固定器セットを得ることができる。
 好ましくは、第1連結部は、固定具本体に対して揺動可能に取り付けられ、第2連結部は、固定具本体に対して直線的に移動可能に取り付けられる。この場合、関節からみてピン固定具側において第1ピンおよび第2ピンの位置にずれが生じても、それに対応して第1ピンおよび第2ピンの他端側を保持できる。
 この発明の上述の目的およびその他の目的、特徴、局面および利点は、添付図面に関連して行われる以下のこの発明の実施形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
(a)はこの発明の一実施形態に係る創外固定器を示す正面図、(b)はその側面図である。 (a)は図1の創外固定器において第2規制部を取り外した状態を示す正面図、(b)はその側面図である。 (a)はフレーム部を示す正面図、(b)はその平面図、(c)はその側面図である。 (a)は板状部材を示す平面図、(b)はその正面図である。 (a)は第1支持部材を示す平面図、(b)はその正面図である。 (a)は第2支持部材を示す平面図、(b)はその正面図、(c)はその底面図である。 (a)は第1シャフト部を示す正面図、(b)はその平面図、(c)はその側面である。 (a)は第2シャフト部を示す正面図、(b)はその側面図である。 (a)は第1板状部を示す正面図、(b)はその底面図である。 (a)は第2板状部を示す正面図、(b)はその底面図である。 (a)はピン固定具の一例を示す正面図、(b)はその側面図である。 (a)は固定具本体を示す正面図、(b)はその側面図、(c)はその底面図、(d)はその斜視図である。 (a)は第1連結部を示す正面図、(b)はその底面図、(c)はその側面図である。 (a)は第2連結部を示す正面図、(b)はその底面図、(c)はその側面図である。 膝関節の一方側に創外固定器、他方側にピン固定具を取り付けた状態の固定器セットを示す図解図である。 膝を曲げるときの膝関節と創外固定器とを示す図解図であり、(a)は膝を曲げていない状態、(b)は膝を90°曲げた状態、(c)は膝を120°曲げた状態である。 (a)はこの発明の他の実施形態に係る創外固定器を示す正面図、(b)はその側面図である。 (a)は傾斜スリーブを示す正面図、(b)はその側面図である。 膝関節の両側に創外固定器を取り付けた状態を示す図解図である。 この発明の他の実施形態に係る創外固定器を示す正面図である。 この発明の他の実施形態に係る創外固定器を示す正面図である。 この発明の他の実施形態に係る創外固定器を示す正面図である。 この発明の他の実施形態に係る創外固定器を示す正面図である。 この発明の他の実施形態に係る創外固定器を示す正面図である。 この発明の他の実施形態に係る創外固定器を示す正面図である。 この発明の他の実施形態に係る創外固定器を示す正面図である。 この発明の他の実施形態に係る創外固定器を示す正面図である。 この発明の他の実施形態に係る創外固定器を示す正面図である。 この発明の他の実施形態に係る創外固定器を示す正面図である。 この発明の他の実施形態に係る創外固定器を示す正面図である。 この発明の他の実施形態に係る創外固定器を示す正面図である。 ストッパの他の例を示す図解図である。 ピンの他の例を示す図解図である。 ピンの他の例を示す図解図である。 スリーブの他の例を示す側面図である。
 以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
 この発明の実施形態では、図1~図3、図17および図20~図31を参照して、第1永久磁石と第2永久磁石との間に働く反発力の方向である矢印Xで示す方向が第1方向、矢印Xと直交する矢印Yで示す方向が第2方向、矢印XおよびYのいずれにも直交する矢印Zで示す方向が第3方向である。
 図1~図3を参照して、創外固定器10はフレーム部12を含む。フレーム部12は、第1方向および第3方向に開口されるように略U字状に形成され、磁性体からなり、好ましくはSS400などの鉄または磁性ステンレスによって形成されている。フレーム部12は、角柱状の第1保持部14と、第1保持部14の両端から第1保持部14に対して略直角方向に延びる略平板状の一対の第1規制部16a,16b、一対の第1規制部16a,16bのそれぞれの先端に形成される係止部18a,18bとを含む。第1保持部14は、第3方向に延びる複数(この実施形態では2つ)の貫通孔20を有する。貫通孔20には第1ピンP1(後述)が挿通される。また、フレーム部12は、第3方向に直交する両面から第3方向に延びる複数(この実施形態では各面に5つずつ)のねじ孔22を有する。さらに、係止部18a,18bはそれぞれ、第1方向に貫通するねじ孔24を有する。
 フレーム部12の第1規制部16a,16bは、第1永久磁石32と第2永久磁石34と(ともに後述)について第1方向への動きを許容するが第2方向への動きを規制するために、第1永久磁石32および第2永久磁石34を第2方向から挟むように設けられている。
 図3に示すように、第1規制部16a,16bの内表面にはそれぞれ、凹部26a,26bが形成されている。図2を参照して、凹部26aには、図4に示す略平板状の板状部材28が第1規制部16aと面一となるように嵌め込まれ、凹部26bには、板状部材28が第1規制部16bと面一となるように嵌め込まれている。板状部材28は、非磁性体からなり、好ましくはSUS304などの非磁性ステンレス、アルミニウムまたはチタンなどによって形成されている。板状部材28は、第1永久磁石32と第2永久磁石34との磁気的短絡を防ぐために設けられている。
 フレーム部12の第1保持部14の内表面30には、第1永久磁石32が取り付けられている。言い換えれば、第1永久磁石32の対向面32aとは反対側の面に第1保持部14が設けられている。フレーム部12の第1規制部16a,16b間には、第1永久磁石32と対向するように第2永久磁石34が配置されている。第1永久磁石32と第2永久磁石34とは、略直方体の同形状を有し、同極が対向するように配置されている。図2に示すように、この実施形態では、第1永久磁石32は、対向面32a側にN極が位置し、対向面32aとは反対側(第1保持部14側)にS極が位置するように配置されている。同様に、第2永久磁石34は、対向面34a側にN極が位置し、対向面34aとは反対側(第2保持部36(後述)側)にS極が位置するように配置されている。第1永久磁石32および第2永久磁石34は、好ましくはR-Fe―B系焼結磁石(Rは希土類元素)である。
 第2永久磁石34の対向面34aとは反対側の面には第2保持部36が設けられている。第2保持部36は、図5に示すような短冊状の第1支持部材38と、図6に示すような半割り状の2つの第2支持部材40とを含む。第1支持部材38は、半球状の凹部42と、複数(この実施形態では8つ)のねじ孔44とを有する。第2支持部材40は、半円状の凹部46と、貫通する複数(この実施形態では4つ)のねじ孔48とを有する。第1支持部材38および第2支持部材40は、磁性体からなり、好ましくはSS400などの鉄または磁性ステンレスによって形成されている。
 図1および図2に示すように、第2保持部36にはボールジョイント50が接続されている。ボールジョイント50は、第1シャフト部52と第2シャフト部54とを含む。図7を参照して、第1シャフト部52は、球状部56と雌ねじ部58とを有する。図8を参照して、第2シャフト部54は、貫通孔60を有する筒状部62と雄ねじ部64とを有する。第1シャフト部52および第2シャフト部54は、非磁性体からなり、好ましくはSUS304などの非磁性ステンレス、アルミニウムまたはチタンなどによって形成されている。貫通孔60には、第2ピンP2(後述)が挿通される。雌ねじ部58に雄ねじ部64が螺入されることによって、ボールジョイント50が組み立てられる。ボールジョイント50の球状部56が第2保持部36の第1支持部材38の凹部42に挿入され、かつ球状部56の露出部分を2つの凹部46で囲むように第1支持部材38と2つの第2支持部材40とが組み合わされた状態で、ねじ孔48,44にねじ(図示せず)が螺入される。
 図1に戻って、フレーム部12の第3方向の両開口を覆うように、2つの第2規制部66が配置されている。すなわち、第3方向への第1永久磁石32および第2永久磁石34の動きを規制するために、一対の第1規制部16a,16bを連結するように2つの第2規制部66が設けられている。各第2規制部66は、第1板状部68と第2板状部70とを含む。図9および図10を参照して、第1板状部68と第2板状部70とは厚みを除いて略同一形状を有する。第1板状部68は、切欠72と、複数(この実施形態では2つ)の貫通孔74と、貫通する複数(この実施形態では5つ)のねじ孔76とを有する。第1板状部68は、非磁性体からなり、好ましくはSUS304などの非磁性ステンレス、アルミニウムまたはチタンなどによって形成されている。第2板状部70は、切欠78と、複数(この実施形態では2つ)の貫通孔80と、貫通する複数(この実施形態では5つ)のねじ孔82とを有する。第2板状部70は、磁性体からなり、好ましくはSS400などの鉄または磁性ステンレスによって形成されている。
 フレーム部12の第3方向の両開口を覆うように、フレーム部12を2つの第1板状部68によって第3方向から挟み、さらに各第1板状部68上に第2板状部70を重ねた状態で、ねじ孔82,76,22にねじ84(図1参照)を螺入することによって、フレーム部12に第1板状部68および第2板状部70が取り付けられる。
 図2を参照して、このような創外固定器10では、第2永久磁石34ひいてはボールジョイント50は、第1方向に直線的に往復運動可能であり、ボールジョイント50は、第2保持部36に対して球状部56を支点として回旋可能(たとえば矢印T方向に移動可能)である。これによって、創外固定器10が第1ピンP1および第2ピンP2を介して関節に装着されたとき、創外固定器10は、第1ピンP1が第2ピンP2に対して捩れるような関節の動きにも対応できる。
 図1および図3に戻って、このような創外固定器10を関節へ装着する前には、2つのねじ孔24に螺入された押しねじ86によって、第2保持部36および第2永久磁石34が第1永久磁石32方向へ押圧されている。
 ついで、図11~図14を参照して、ピン固定具100について説明する。
 図11に示すように、ピン固定具100は、固定具本体102と、固定具本体102と第1ピンP1(図15参照)とを連結する第1連結部104と、固定具本体102と第2ピンP2(図15参照)とを連結する第2連結部106とを含む。固定具本体102、第1連結部104および第2連結部106は、非磁性体からなり、好ましくはSUS304などの非磁性ステンレス、アルミニウムまたはチタンなどによって形成されている。
 図12に示すように、固定具本体102は、正面視略J字状に形成されており(図12(a)参照)、肉厚部108と、2つの肉薄部110,112とを有する。肉薄部110は、固定具本体102に凹部114を形成することによって得られる。肉薄部112は、固定具本体102に一方向に開口する凹部116を形成することによって得られる。肉厚部108には貫通孔118が形成され、肉薄部110には貫通するねじ孔120が形成され、肉薄部112には貫通するねじ孔122が形成されている。
 図13に示すように、第1連結部104は、正面視略I字状に形成され(図13(a)参照)、肉厚部124と肉薄部126とを含む。肉厚部124には貫通孔128が形成され、肉薄部126には長孔状の貫通孔130が形成されている。
 図14に示すように、第2連結部106は、正面視略I字状に形成され(図14(a)参照)、肉厚部132と肉薄部134とを含む。肉厚部132には貫通孔136が形成され、肉薄部134には長孔状の貫通孔138が形成されている。
 図11~図13を参照して、固定具本体102のねじ孔120と第1連結部104の貫通孔130とが合うように、固定具本体102の凹部114に第1連結部104の肉薄部126が配置され、ボルト140が貫通孔130に挿通されかつねじ孔120に螺入される。これによって、第1連結部104は、固定具本体102に対して略140度の範囲内で矢印T1で示す方向に揺動可能でありかつ矢印Y1で示す方向に直線的に移動可能に取り付けられる。なお、第1連結部104の揺動に関し、実際の使用時には、第1連結部104は、固定具本体102に対して、図11(a)において実線で示す位置から±略25度の範囲で揺動できればよい。さらに、図14を参照して、固定具本体102のねじ孔122と第2連結部106の貫通孔138とが合うように、固定具本体102の凹部116に第2連結部106の肉薄部134が嵌合され、ワッシャー142を挟んでボルト144が貫通孔138に挿通されかつねじ孔122に螺入される。これによって、第2連結部106は、固定具本体102に対して矢印X1で示す方向に直線的に移動可能に取り付けられる。
 図15を参照して、創外固定器10およびピン固定具100を含む固定器セットSは、次のようにして関節に装着される。ここでは、下腿部側の第1骨部Bと大腿部側の第2骨部Cとが開大された状態で、第1骨部Bおよび第2骨部Cのそれぞれの一方側に創外固定器10が位置しかつ第1骨部Bおよび第2骨部Cのそれぞれの他方側にピン固定具100が位置するように膝関節Aを挟んで、創外固定器10およびピン固定具100が膝関節Aに装着される場合について説明する。
 まず、第1骨部Bに2つの貫通孔が、第2骨部Cに1つの貫通孔が、それぞれたとえばドリルによってあけられる。ついで、第1骨部Bにあけられた各貫通孔に第1ピンP1が挿通され、第2骨部Cにあけられた貫通孔に第2ピンP2が挿通される。第1ピンP1および第2ピンP2はそれぞれ棒状に形成され、生体適合性に優れたチタンを含むことが好ましい。この実施形態では、第1ピンP1および第2ピンP2の外表面の両端部には雄ねじが形成されている。なお、図15では、2つの第1ピンP1のうちの1つのみが図示されている。
 そして、膝関節Aからみて3つのピン(2つの第1ピンP1と1つの第2ピンP2)の一方側には、3つのナット146、図1に示す創外固定器10、および3つのナット146が順次取り付けられる。すなわち、膝関節Aからみて一方側において、2つの第1ピンP1および1つの第2ピンP2のそれぞれには内側(膝関節Aに近い側)にまでナット146が通され、各第1ピンP1を創外固定器10の対応する貫通孔(貫通孔20,74,80からなる)に挿通しかつ第2ピンP2を創外固定器10のボールジョイント50の貫通孔60に挿通して3つのピンに創外固定器10が通され、さらに、2つの第1ピンP1および1つの第2ピンP2のそれぞれにナット146が通される。このようにして、創外固定器10は、両側から3つずつのナット146で挟まれ、2つの第1ピンP1および1つの第2ピンP2に取り付けられる。このとき、創外固定器10は、第1ピンP1および第2ピンP2から外側に外れないように保持される。また、第1ピンP1および第2ピンP2はそれぞれ創外固定器10に対して回転可能であるが、第1ピンP1は創外固定器10に対して回転不能であってもよい。
 その後、図1に示すように第2保持部36および第2永久磁石34を第1永久磁石32方向へ押圧していた2つの押しねじ86が、緩められ、必要に応じて創外固定器10から取り外される。すると、第1永久磁石32と第2永久磁石34との間に働く反発力によって、第1ピンP1および第2ピンP2には、相互の間隔が開く方向に力が働く。
 このときの創外固定器10の伸縮動作状況を見ながら、膝関節Aからみて他方側に、ピン固定具100を装着するか、創外固定器10を装着するか、または特に何もしないかが決定される。
 この例では、ピン固定具100が装着される。
 ピン固定具100は、創外固定器10と同様に装着される。
 まず、膝関節Aからみて3つのピン(2つの第1ピンP1と1つの第2ピンP2)の他方側には、3つのナット146、図11に示すピン固定具100、および3つのナット146が順次取り付けられる。すなわち、膝関節Aからみて他方側において、2つの第1ピンP1および1つの第2ピンP2のそれぞれには内側(膝関節Aに近い側)にまでナット146が通され、ピン固定具100の貫通孔118,128にそれぞれ第1ピンP1を挿通しかつピン固定具100の貫通孔136に第2ピンP2を挿通して3つのピンにピン固定具100が通され、さらに、2つの第1ピンP1および1つの第2ピンP2のそれぞれにナット146が通される。このようにして、ピン固定具100は、両側から3つずつのナット146で挟まれ、2つの第1ピンP1および1つの第2ピンP2に取り付けられる。このとき、ピン固定具100は、第1ピンP1および第2ピンP2から外側に外れないように保持される。また、第1ピンP1および第2ピンP2はそれぞれピン固定具100に対して回転可能であるが、第1ピンP1はピン固定具100に対して回転不能であってもよい。
 膝関節Aに装着された創外固定器10では、たとえば患者が直立した状態で第1永久磁石32と第2永久磁石34との間に略240N(24.5kgf)の反発力が働く。
 このようにして創外固定器10およびピン固定具100を装着した状態で膝を曲げていく場合について、図16(a)~図16(c)を参照して説明する。
 図16(a)に示すように膝を曲げていない状態では、第1永久磁石32と第2永久磁石34とは接近している。ついで、図16(b)に示すように膝を略90°曲げた状態では、第2永久磁石34は第1永久磁石32から遠ざかるように移動する。そして、図16(c)に示すように膝を略120°曲げた状態では、第2永久磁石34は第1永久磁石32からさらに遠ざかるように移動する。また、膝を0°(伸ばした状態)から120°まで曲げる間、ボールジョイント50は、第2保持部36に対して球状部56を支点として回旋する。このようにして、膝を曲げるとき、第1骨部Bと第2骨部Cとが離れた状態が保たれる。
 創外固定器10によれば、第1永久磁石32と第2永久磁石34とは同極が対向するように配置されており、第1永久磁石32および第2永久磁石34を挟むように一対の第1規制部16a,16bが設けられている。したがって、第1永久磁石32と第2永久磁石34とは、相互に反発し合い、反発力の方向である第1方向に相互に開大する。その結果、第1永久磁石32に第1保持部14を介して接続される第1ピンP1と、第2永久磁石34に第2保持部36を介して接続される第2ピンP2とは開大し、それによって第1骨部Bと第2骨部C、すなわち膝関節Aの軟骨部分を開大させた状態で、膝関節Aを動かすことができる。このように第1永久磁石32と第2永久磁石34との反発力を利用することによって、部品数が少なく構造を簡単にできるので、関節軟骨損傷部(軟骨再生部)への負荷を軽減することができ、関節軟骨損傷の治療を効果的に行うことができる。言い換えれば、部品点数が少なく構造が簡単でありながら、関節軟骨損傷の治療を効果的に行うことができる、創外固定器10を得ることができる。また、創外固定器10は、コストを抑えつつ、従来のものより小さく構成でき嵩張らないので、患者の生活への支障を低減できる。
 一対の第1規制部16a,16bを連結するように2つの第2規制部66を設けることによって、第1方向および第2方向のいずれにも直交する第3方向への第2永久磁石34の動きを規制することができ、第1永久磁石32と第2永久磁石34とが相互にねじれた位置関係にならず、第1永久磁石32に対する第2永久磁石34の直線的な往復運動がより円滑になる。また、第1永久磁石32および第2永久磁石34は、フレーム部12と第2規制部66とで囲まれた空間内に設けられるので、第1永久磁石32および第2永久磁石34が患者の皮膚を擦ったり挟んだりすることはない。
 第2規制部66が磁性体からなる第2板状部70を含むことによって、創外固定器10の周囲への漏洩磁場を小さくできる。したがって、周囲の物への悪影響を抑制できる。
 第2保持部36はボールジョイント50を介して第2ピンP2に取り付けられるので、創外固定器10の、第1保持部14側の構成と第2保持部36側の構成との相互間における相対的な伸縮(直線運動)および回旋運動を同時に行うことができる。したがって、膝関節Aの屈伸や回旋を行っても、創外固定器10はその動きに追従でき、膝関節Aを自由に動かすことができる。その結果、関節軟骨損傷部(軟骨再生部)への負荷をさらに軽減した状態で、膝関節Aを円滑に運動させることができ、広範な関節軟骨損傷の治療をさらに効果的に行うことができる。
 第1保持部14の貫通孔20に第1ピンP1を挿通することによって、第1保持部14を第1ピンP1に簡単に取り付けることができる。
 一対の第1規制部16a,16bと第1保持部14とは一体的に形成されているので、創外固定器10の部品点数をさらに少なくできる。
 第1永久磁石32および第2永久磁石34はそれぞれ直方体状に形成されているので、シンプルな形状でコストを抑えつつ大きな反発力を得ることができる。
 第2ピンP2は創外固定器10に対して回転可能であるので、膝関節Aをさらに自由に動かすことができる。
 第1骨部Bを貫通する第1ピンP1および第2骨部Cを貫通する第2ピンP2のそれぞれの一端側に創外固定器10が取り付けられ、第1ピンP1および第2ピンP2のそれぞれの他端側にピン固定具100が取り付けられる。これによって、第1ピンP1および第2ピンP2の不用な動きを抑制でき、第1骨部Bや第2骨部Cの損傷を抑制できる。特に、骨密度の低い患者に効果的である。このように、部品点数が少なく構造が簡単でありながら、関節軟骨損傷の治療を効果的に行うことができる、固定器セットSを得ることができる。
 図17に、他の実施形態の創外固定器10aを示す。
 創外固定器10aは、着脱可能な傾斜スリーブ148を有する。また、創外固定器10aのフレーム部12aは、第1ピンP1が挿通する貫通孔として、貫通孔20と貫通孔20よりも大きい径を有する貫通孔20aとを有する。これに伴って、第2規制部66aの第1板状部68aは、貫通孔74と貫通孔74よりも大きい径を有する貫通孔74aとを有し、第2規制部66aの第2板状部70aは、貫通孔80と貫通孔80よりも大きい径を有する貫通孔80aとを有する。創外固定器10aにおける貫通孔20,74および80はそれぞれ、創外固定器10における貫通孔20,74および80と同径を有する。なお、図17(a)でいえば、左側に貫通孔20a,74aおよび80aが設けられ、右側に貫通孔20,74および80が設けられる。
 図18を参照して、傾斜スリーブ148は、円筒部150と円筒部150の一端に形成される環状の鍔部152とを有する。円筒部150および鍔部152には、円筒部150および鍔部152の軸方向に対して僅かに傾斜する方向に延びる貫通孔154が形成されている。このような傾斜スリーブ148が、第2板状部70aの貫通孔80a、第1板状部68aの貫通孔74a、およびフレーム部12aの貫通孔20aに嵌入される。貫通孔154には第1ピンP1が挿通される。傾斜スリーブ148は、非磁性体からなり、好ましくはSUS304などの非磁性ステンレス、アルミニウムまたはチタンなどによって形成されている。その他の構成については、創外固定器10と同様であるので、重複する説明は省略する。
 このような創外固定器10aによれば、貫通孔80a,74aおよび20aには傾斜スリーブ148が嵌入されているので、貫通孔154を挿通する第1ピンP1を斜め方向に向けることができる。したがって、第1骨部Bの骨密度の高い部分を狙って第1ピンP1を挿入することができ、個々の患者に合わせることができる。
 第1連結部104は固定具本体102に対して揺動可能に取り付けられ、第2連結部106は固定具本体102に対して直線的に移動可能に取り付けられるので、膝関節Aからみてピン固定具100側において第1ピンP1および第2ピンP2の位置にずれが生じても、それに対応して第1ピンP1および第2ピンP2の他端側を保持できる。
 図19に示すように、ピン固定具100を用いることなく、2つの創外固定器10を膝関節Aの両側に装着するようにしてもよい。この場合、ピン固定具100を別途準備する必要はない。
 図20に示す創外固定器10bのように、第1永久磁石32bと第2永久磁石34bとが、互いのN極同士が対向しかつS極同士が対向するように、配置されてもよい。その他の構成については、創外固定器10と同様であるので、重複する説明は省略する。なお、図20以降において創外固定器を示す図面では、図面の煩雑化を避けるために第2規制部の図示は省略されているが、第2規制部は、各創外固定器に応じて、適宜必要な変更を加えた上で設けられる。
 このような創外固定器10bによれば、創外固定器10と同様の効果が得られる。
 図21に示す創外固定器10cのように、体格に合わせて、ボールジョイント50よりもたとえば30mm長いボールジョイント50aが用いられてもよい。ボールジョイント50aの第2シャフト部54aは、貫通孔60を有する筒状部62aと筒状部62aから延びる脚部62bと雄ねじ部64とを有する。その他の構成については、創外固定器10と同様であるので、重複する説明は省略する。
 このような創外固定器10cによれば、たとえば患者の体格が大きく、膝関節Aにおける第1ピンP1の取り付け位置と第2ピンP2の取り付け位置との間隔が大きくても対応できる。
 図22に示す創外固定器10dのように、フレーム部12dには、2つの貫通孔20dが形成されるだけではなく、ボールジョイント50が取り付けられてもよい。この場合、フレーム部12dは、略U字状のフレーム本体156と2つの半割り状の支持部材158とを含む。フレーム本体156は半球状の凹部156aを有し、支持部材158は半円状の凹部158aを有する。そして、ボールジョイント50の球状部56がフレーム本体156の凹部156aに挿入され、かつ球状部56の露出部分を2つの凹部158aで囲むようにフレーム本体156と2つの支持部材158とが組み合わされた状態で、図示しない締結部材によってフレーム本体156と2つの支持部材158とが一体化される。なお、フレーム部12dの第3方向に直交する両面には、8つ(各面に4つずつ)のねじ孔22が形成されている。その他の構成については、創外固定器10と同様であるので、重複する説明は省略する。
 このような創外固定器10dによれば、フレーム部12dに貫通孔20dとボールジョイント50とを設けることによって、状況に応じて第1ピンP1を貫通孔20dおよび/またはボールジョイント50の貫通孔60に挿通させることができるので、利便性を高めることができる。
 図23に示す創外固定器10eのように、第2保持部36にボールジョイント50が取り付けられるだけではなく、フレーム部12eにも2つのボールジョイント50が取り付けられてもよい。この場合、フレーム部12eは、略U字状のフレーム本体160と両端に位置する2つの支持部材162と中央に位置する支持部材164とを含む。フレーム本体160は2つの半球状の凹部160aを有し、支持部材162は半円状の凹部162aを有し、支持部材164はその両端部にそれぞれ半円状の凹部164aを有する。そして、2つのボールジョイント50の球状部56がフレーム本体160の2つの凹部160aに挿入され、かつ球状部56の露出部分を凹部162aと凹部164aとで囲むようにフレーム本体160と支持部材164と2つの支持部材162とが組み合わされた状態で、図示しない締結部材によってフレーム本体160と支持部材164と2つの支持部材162とが一体化される。フレーム本体160の第3方向に直交する両面には、8つ(各面に4つずつ)のねじ孔22が形成されている。その他の構成については、創外固定器10と同様であるので、重複する説明は省略する。
 このような創外固定器10eによれば、膝関節Aの動きの自由度がさらに向上する。
 図24に示す創外固定器10fのように、フレーム部12fにボールジョイント50が取り付けられ、第1保持部14fに2つの貫通孔166が形成されてもよい。この場合、フレーム部12fは、略U字状のフレーム本体168と2つの半割り状の支持部材170とを含む。フレーム本体168は、第1規制部168a,168bと、第1規制部168a,168bを連結する連結部168cとを含む。フレーム本体168の連結部168cは半球状の凹部168dを有し、支持部材170は半円状の凹部170aを有する。そして、ボールジョイント50の球状部56が連結部168cの凹部168dに挿入され、かつ球状部56の露出部分を2つの凹部170aで囲むようにフレーム本体168と2つの支持部材170とが組み合わされた状態で、図示しない締結部材によってフレーム本体168と2つの支持部材170とが一体化される。第1保持部14fの内表面に第1永久磁石32が設けられ、連結部168cの内表面に第2永久磁石34が設けられている。フレーム部12fの第3方向に直交する両面には、8つ(各面に4つずつ)のねじ孔22が形成されている。そして、第1保持部14fに形成された2つの貫通孔166にそれぞれ第1ピンP1が挿通され、フレーム部12fに取り付けられたボールジョイント50の貫通孔60に第2ピンP2が挿通される。この実施形態において、連結部168cと2つの支持部材170とが第2保持部に相当する。したがって、創外固定器10fでは、第1規制部168a,168bと、第2保持部とは一体的に形成されている。
 このような創外固定器10fにおいても、創外固定器10と略同様の効果が得られる。
 図25に示す創外固定器10gのように、2つの第1規制部172aと172bとが第1保持部36aまたは第2保持部36bによって連結されていなくてもよい。第1保持部36aおよび第2保持部36bは、創外固定器10に含まれる第2保持部36と同様の構成を有する。創外固定器10gは、相互に同極が対向するように配置されている第1永久磁石32と第2永久磁石34とを含む。第1永久磁石32の対向面32aとは反対側の面には第1保持部36aが取り付けられ、第2永久磁石34の対向面34aとは反対側の面には第2保持部36bが取り付けられている。第1保持部36aおよび第2保持部36bにはそれぞれ、ボールジョイント50が接続されている。このような第1永久磁石32、第2永久磁石34、第1保持部36aおよび第2保持部36bを側方(第2方向)から挟むように、2つの板状の第1規制部172a,172bが配置されている。第1規制部172aの第3方向に直交する両面には、4つ(各面に2つずつ)のねじ孔22が形成されている。同様に、第1規制部172bの第3方向に直交する両面には、4つ(各面に2つずつ)のねじ孔22が形成されている。第1永久磁石32側のボールジョイント50に第1ピンP1が挿通され、第2永久磁石34側のボールジョイント50に第2ピンP2が挿通される。
 このような創外固定器10gによれば、第1永久磁石32および第2永久磁石34がそれぞれ第1方向に移動できるので、膝関節Aの動きの自由度がさらに向上する。
 永久磁石の形状は直方体状に限定されず、図26に示す創外固定器10hのように、凸状の対向面174aを有する第1永久磁石174と、凹状の対向面176aを有する第2永久磁石176とが用いられてもよい。その他の構成については、創外固定器10と同様であるので、重複する説明は省略する。
 このような創外固定器10hによれば、第1永久磁石174と第2永久磁石176との対向面積を大きくでき、反発力をさらに増大できる。
 図27に示す創外固定器10iのように、フレーム部12iの第1規制部177aおよび177bがともに一方側に傾いていてもよい。それに伴い、フレーム12iの内側面に設けられる非磁性体からなる板状部材178a,178bも傾く。その他の構成については、創外固定器10と同様であるので、重複する説明は省略する。
 このような創外固定器10iによれば、第1永久磁石32に対して第2永久磁石34を第1方向から傾いた方向(斜め方向)に移動させることができる。
 図28に示す創外固定器10jのように、フレーム部12jの一部が左右方向に移動できるように構成されてもよい。フレーム部12jは、図2に示すフレーム部12を3分割したような構造を有し、第1フレーム180と第2フレーム182と第3フレーム184とを有し、第1フレーム180と第2フレーム182とは連結部材186で連結され、第1フレーム180と第3フレーム184とは連結部材186で連結されている。また、第1フレーム180の内側面には2つの板状部材188aが形成され、第2フレーム182の内側面には板状部材188bが形成され、第3フレーム184の内側面には板状部材188cが形成されている。板状部材188a,188bおよび188cは、非磁性体からなり、好ましくはSUS304などの非磁性ステンレス、アルミニウムまたはチタンなどによって形成されている。創外固定器10jでは、第2規制部は、第1フレーム180用と、第2フレーム182および第3フレーム184用とで、別々に設けられる。その他の構成については、創外固定器10と同様であるので、重複する説明は省略する。
 このような創外固定器10jによれば、第2永久磁石34を第2方向(左右方向)に動かすことができる。
 図29に示す創外固定器10kのように、略C字状のフレーム部12kが用いられてもよい。フレーム部12kは、第1保持部190と第1保持部190の両端から円弧状に延びる一対の第1規制部192a,192bとを含む。フレーム部12kには、複数(この実施形態では7つ)の貫通孔20が形成され、複数(この実施形態では8つ(第3方向に直交する各面に4つずつ))のねじ孔22が形成されている。第1保持部190の内表面には直方体状の第1永久磁石194が取り付けられ、第1永久磁石194と対向するように第2永久磁石196が配置されている。第1永久磁石194と第2永久磁石196とは、同極が対向するように配置されている。第2永久磁石196は、フレーム部12kの両端部の隙間を移動可能な第2保持部198によって保持されている。第2保持部198は、第2永久磁石196に取り付けられる第1支持部材200と、半割り状の2つの第2支持部材202とを含む。第1支持部材200は半球状の凹部200aを有し、各第2支持部材202は半円状の凹部202aを有する。そして、ボールジョイント50の球状部56が第1支持部材200の凹部200aに挿入され、かつ球状部56の露出部分を2つの凹部202aで囲むように第1支持部材200と2つの第2支持部材202とが組み合わされた状態で、図示しない締結部材によって第1支持部材200と2つの第2支持部材202とが一体化される。このようにして、ボールジョイント50が第2保持部198に接続されている。
 このような創外固定器10kによれば、略円柱状に形成でき、フレーム部12kに複数の貫通孔20を環状に配置できる。したがって、第1ピンP1を挿通する貫通孔20を選択することによって、第1ピンP1と第2ピンP2との間隔を調整できる。
 図30に示す創外固定器10lのように、第2永久磁石34を保持する第2保持部204に貫通孔206が形成されていてもよい。この場合、第2保持部204にはボールジョイント50は取り付けられず、貫通孔206に第2ピンP2が挿通される。その他の構成については、図23に示す創外固定器10eと同様であるので、重複する説明は省略する。
 このような創外固定器10lによれば、第1ピンP1側にボールジョイント50が設けられているので、第2ピンP2側にボールジョイント50が設けられなくても、創外固定器10と略同様の効果が得られる。
 図31に示す創外固定器10mのように、ボールジョイント50を含まなくてもよい。創外固定器10mでは、第1永久磁石32は図2に示すフレーム部12によって保持され、第2永久磁石34は図30に示す第2保持部204によって保持され、貫通孔20に第1ピンP1が挿通され、貫通孔206に第2ピンP2が挿通される。
 この発明は、創外固定器10mのように、必ずしもボールジョイント50を含む必要はない。
 この発明において、第1保持部に取り付けられるボールジョイントの数および第1保持部に形成される貫通孔の数は1つでも複数でもよい。
 上述の実施形態では、図15および図19に示すように、創外固定器やピン固定具100を第1ピンP1および第2ピンP2に取り付けるとき、ストッパとして、ナット146が用いられたが、ストッパはこれに限定されない。ストッパとして、たとえば、図32に示すように、径方向に貫通するねじ孔208を有するリング状部材210と、ねじ孔208に螺入されるボルト212とが用いられてもよい。この場合、第1ピンおよび第2ピンの少なくともいずれか一方には、図33に示すようなピンPaが用いられる。ピンPaは、棒状に形成され、その両端部に平坦面214を有する。平坦面214は、創外固定器、ピン固定具100およびリング状部材210が取り付けられる箇所よりも広範囲に形成されている。リング状部材210に螺入されたボルト212が平坦面214に当接しても、リング状部材210は、ピンPaを軸方向に移動可能となる。
 このように、ピンPaに取り付けられたリング状部材210は、ピンPaの軸方向に移動することができるので、ピンPaに取り付けられた創外固定器やピン固定具10は、ピンPaの軸方向に移動可能となり、膝関節Aを一層自由に動かすことができる。
 また、図34に示すように、第1ピンおよび第2ピンとして、頭部216を有するピンPbが用いられてもよい。
 また、創外固定器10について、図3において一点鎖線で示すように、フレーム部12にはフレーム部12の外表面と貫通孔20とを連通するねじ孔218が形成され、図8において一点鎖線で示すように、ボールジョイント50の第2シャフト部54には筒状部62の外表面と貫通孔60とを連通するねじ孔220が形成されてもよい。さらに、ピン固定具100について、図12において一点鎖線で示すように、固定具本体102には肉厚部108の外表面と貫通孔118とを連通するねじ孔222が形成され、図13において一点鎖線で示すように、第1連結部104には肉厚部124の外表面と貫通孔128とを連通するねじ孔224が形成され、図14において一点鎖線で示すように、第2連結部106には肉厚部132の外表面と貫通孔136とを連通するねじ孔226が形成されてもよい。
 この場合、ナット146やリング状部材210を用いることなく、ねじ孔218,220,222,224および226に、図32に示すボルト212を螺入することによって、第1ピンP1および第2ピンP2を固定できる。
 さらに、第1ピンP1および第2ピンP2から創外固定器やピン固定具100が抜けないように、第1ピンP1および第2ピンP2の端部に樹脂からなるキャップを装着してもよい。
 なお、図21~図31に示す創外固定器においても、図20に示すような第1永久磁石32bおよび第2永久磁石34bが用いられてもよい。また、第1永久磁石と第2永久磁石とは、それぞれのS極同士が対向し、それぞれのN極が外側にくるように配置されてもよい。
 図17に示す創外固定器10aにおいて、傾斜スリーブ148に替えて、図35に示すような通常のスリーブ228が用いられてもよい。スリーブ228の貫通孔230は、スリーブ228の軸方向に対して傾斜していない。スリーブ228は、非磁性体からなり、好ましくはSUS304などの非磁性ステンレス、アルミニウムまたはチタンなどによって形成されている。また、傾斜スリーブ148に替えて、樹脂またはゴムのような柔軟性のある中空筒状の部材が用いられてもよい。
 1つの創外固定器に、複数の傾斜スリーブが用いられてもよい。また、傾斜スリーブは、第2保持部に設けられる貫通孔に嵌入されてもよい。
 フレーム部の第1保持部と一対の第1規制部とは、ボルトなどの締結部材によって組み付けられてもよい。
 この発明は、膝関節だけではなく、足首関節、股関節、手関節、肘関節、指関節などの任意の関節に適用できる。その場合、部位に応じて、貫通孔やボールジョイントの位置、個数を変更できる。
 以上、この発明の好ましい実施形態について説明されたが、この発明の範囲および精神を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能であることは明らかである。この発明の範囲は、添付された請求の範囲のみによって限定される。
 10,10a~10m   創外固定器
 12,12a,12d,12e,12f,12i,12j,12k   フレーム部
 14,14f,36a,190   第1保持部
 16a,16b,168a,168b,172a,172b,177a,177b,192a,192b   第1規制部
 20,20a,20d,60,74,74a,80,80a,118,128,130,136,138,154,166,206,230   貫通孔
 32,32b,174,194   第1永久磁石
 32a,34a,174a,176a   対向面
 34,34b,176,196   第2永久磁石
 36,36b,198,204   第2保持部
 50,50a   ボールジョイント
 66,66a   第2規制部
 100   ピン固定具
 102   固定具本体
 104   第1連結部
 106   第2連結部
 140,144,212   ボルト
 146   ナット
 148   傾斜スリーブ
 210   リング状部材
 A   膝関節
 B   第1骨部
 C   第2骨部
 P1   第1ピン
 P2   第2ピン
 Pa,Pb   ピン
 S   固定器セット
 X   第1方向
 Y   第2方向
 Z   第3方向

Claims (11)

  1.  関節の第1骨部と第2骨部とを開大させるために前記第1骨部を貫通する第1ピンと前記第2骨部を貫通する第2ピンとに取り付けられる創外固定器であって、
     相互に同極が対向するように配置される第1永久磁石および第2永久磁石と、
     前記第1永久磁石の前記第2永久磁石との対向面とは反対側の面に設けられかつ前記第1ピンに取り付けられる第1保持部と、
     前記第2永久磁石の前記第1永久磁石との対向面とは反対側の面に設けられかつ前記第2ピンに取り付けられる第2保持部と、
     前記第1永久磁石と前記第2永久磁石とについて相互間に働く反発力の方向である第1方向への動きを許容しかつ前記第1方向に直交する第2方向への動きを規制するために、前記第1永久磁石および前記第2永久磁石を前記第2方向から挟むように設けられる一対の第1規制部とを備える、創外固定器。
  2.  前記第1方向および前記第2方向のいずれにも直交する第3方向への前記第1永久磁石および前記第2永久磁石の動きを規制するために前記一対の第1規制部を連結するように設けられる第2規制部をさらに含む、請求項1に記載の創外固定器。
  3.  前記第2規制部は磁性体を含む、請求項2に記載の創外固定器。
  4.  前記第1保持部および前記第2保持部の少なくともいずれか一方を前記第1ピンおよび前記第2ピンのうちの対応するピンに取り付けるためのボールジョイントをさらに含む、請求項1から3のいずれかに記載の創外固定器。
  5.  前記第2保持部には前記ボールジョイントが接続され、
     前記第1保持部は、前記第1ピンが挿通される貫通孔を有する、請求項4に記載の創外固定器。
  6.  前記第1保持部および前記第2保持部の少なくともいずれか一方は、前記第1ピンおよび前記第2ピンのうちの対応するピンが挿通される貫通孔を有する、請求項1から3のいずれかに記載の創外固定器。
  7.  前記貫通孔に嵌入される傾斜スリーブをさらに含む、請求項5または6に記載の創外固定器。
  8.  前記一対の第1規制部と前記第1保持部とは一体的に形成されている、請求項1から7のいずれかに記載の創外固定器。
  9.  前記第1永久磁石および前記第2永久磁石はそれぞれ直方体状に形成されている、請求項1から8のいずれかに記載の創外固定器。
  10.  前記第1ピンおよび前記第2ピンのそれぞれの一端側に取り付けられる請求項1から9のいずれかに記載の創外固定器と、
     前記第1ピンおよび前記第2ピンのそれぞれの他端側に取り付けられるピン固定具とを備え、
     前記ピン固定具は、固定具本体と、前記固定具本体と前記第1ピンとを連結する第1連結部と、前記固定具本体と前記第2ピンとを連結する第2連結部とを含む、固定器セット。
  11.  前記第1連結部は、前記固定具本体に対して揺動可能に取り付けられ、
     前記第2連結部は、前記固定具本体に対して直線的に移動可能に取り付けられる、請求項10に記載の固定器セット。
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