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JP2002506673A - Improved use of orthopedic fixation devices - Google Patents

Improved use of orthopedic fixation devices

Info

Publication number
JP2002506673A
JP2002506673A JP2000536304A JP2000536304A JP2002506673A JP 2002506673 A JP2002506673 A JP 2002506673A JP 2000536304 A JP2000536304 A JP 2000536304A JP 2000536304 A JP2000536304 A JP 2000536304A JP 2002506673 A JP2002506673 A JP 2002506673A
Authority
JP
Japan
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axis
base member
strut
tissue segment
deformation
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000536304A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
テイラー,ジョン,チャールズ
テイラー,ハロルド,エス.
オースティン,ジーン,エドワード
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Smith and Nephew Inc
Original Assignee
Smith and Nephew Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US09/040,022 external-priority patent/US5971984A/en
Application filed by Smith and Nephew Inc filed Critical Smith and Nephew Inc
Publication of JP2002506673A publication Critical patent/JP2002506673A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 この発明は、第1要素(15)などを第2要素(17)などに対して配置するための外部固定器(11)に関する。外部固定器(11)は、第1要素(15)に取り付ける第1基部(19)、第2要素(17)に取り付ける第2基部(21)、複数の調節可能な有効長さのストラット(23,29,35,41)、第1の一対のストラットの一方端を第1基部に対して互いに回転可能に取り付けるための接続構造(59)、第2及び第3の一対のストラットの一方端(37,43,49,55)を第1基部に対して互いに回転可能に取り付けるための接続構造(61,63)、第1、第2、第3の一対のストラットの他方端を、第2基部に対して互いに回転可能に取り付けるための接続構造とを含む。この方法は、外部固定器を用いたユニークな方法である。 (57) [Summary] The present invention relates to an external fixing device (11) for arranging a first element (15) and the like with respect to a second element (17) and the like. The external fixator (11) comprises a first base (19) attached to the first element (15), a second base (21) attached to the second element (17), a plurality of adjustable effective length struts (23). , 29, 35, 41), a connecting structure (59) for rotatably attaching one end of the first pair of struts to the first base, and one end of the second and third pair of struts (59). 37, 43, 49, 55) to the first base so as to be rotatable with respect to each other, and the other end of the first, second and third pairs of struts to the second base. Connection structure for rotatably attaching to each other. This method is a unique method using an external fixator.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】発明の背景 これは現在放棄されている1995年3月1日提出の米国特許出願第08/939,624号の
継続である1997年1月13日提出の米国特許出願第08782,731号、米国特許第5,702,3
89号の部分継続出願である米国特許出願第08/726,713号の部分継続出願である 。
[0001] Background This US patent application Ser. No. 08782,731 of currently abandoned and that is a continuation of the 1995 March 1, US patent application Ser. No. 08 / 939,624, filed January 13, 1997 submission of the invention, US Patent 5,702,3
No. 89 / 726,713, which is a continuation-in-part of No. 89.

【0002】1.発明の分野 本発明は一般的に、互いに関連する2個の要素を完全に整復させることを可能 にする装置に関する。より具体的には、本発明は2個の骨要素または部分を互い に関連させて固定するとともに、2つの骨要素または部分を互いに関連させて完 全に整復させることを可能にする機構を有する整形外科用改良外部固定装置の使
用方法に関する。
[0002] 1. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to an apparatus that allows for the complete reduction of two interrelated elements. More specifically, the present invention has a mechanism that allows two bone elements or portions to be fixed in relation to each other and allows the two bone elements or portions to be completely reduced in relation to each other. A method of using an improved orthopedic external fixation device.

【0003】2.背景技術 互いに関連する2個の要素に対し、アライメント再建、整復および/または確 実に固定することがしばしば要求される。例えば医療現場においては、骨の連続
状態および骨格機能等を修復するために、骨片などをアライメントまたはアライ
メント再建および整復しなければならない場合がある。時にこれは通常ではギブ
ス、平板とねじ、骨髄内装置、あるいは外部骨格固定装置を用いた骨格安定化を
伴う急な操作によって達成されることがある。
[0003] 2. BACKGROUND ART Alignment reconstruction, reduction and / or secure locking of two interconnected elements is often required. For example, in a medical setting, bone fragments or the like must be aligned or reconstructed and repositioned in order to restore continuity of bones and skeletal functions. Sometimes this can be achieved by abrupt manipulations, usually with skeletal stabilization using casts, flat plates and screws, intramedullary devices, or external skeletal fixation devices.

【0004】 一般的に、骨片は癒着不能または変形治癒の場合のように本来の位置から、あ
るいは先天性変形の場合のように意図された位置から、3本の直交する平行移動 軸(例えば典型的な“X”、“Y”および“Z”軸)と3本の直行する回転軸(典 型的な“X”、“Y”および“Z”軸のまわりを回転する)の組み合わせである6
本の独立した軸の上を移動する可能性がある。
[0004] In general, a bone fragment can be moved from its original position, as in the case of non-union or deformed healing, or from its intended position, as in the case of congenital deformation, by three orthogonal translation axes (eg, With a combination of the typical "X", "Y" and "Z" axes) and three orthogonal rotation axes (rotating around the typical "X", "Y" and "Z" axes) There is 6
May move on an independent axis of the book.

【0005】 特定の骨格損傷または骨格状態は、ねじ切りされたおよび/または平滑なピン
、および/またはねじ切りされたおよび/または平滑なおよび/または玉縁状の
ワイヤを用いて骨格に取り付けられる外部装置を用いて治療されることがある。
このような構造物は一般に整形外科用外部固定装置または外部骨格固定装置(固
定装置のことを固定器又はフィクシエーターともいう)と称される。外部固定装
置は、骨格の急性骨折、軟組織損傷、骨の回復の遅い骨格癒合遅延、骨が癒合し
ない骨格癒着不能、骨折または破砕した骨が位置異常で癒合してしまう変形治癒
、骨が位置異常で発達する先天性変形および骨の延長、拡大および捻転等を治療
するために使用される。
[0005] Certain skeletal injuries or skeletal conditions may be caused by external devices attached to the skeleton using threaded and / or smooth pins and / or threaded and / or smooth and / or beaded wires. May be treated with
Such structures are commonly referred to as orthopedic external fixation devices or external skeletal fixation devices (fixation devices are also referred to as fixators or fixators). External fixation devices include acute skeletal fractures, soft tissue damage, slow skeletal healing with slow bone recovery, skeletal non-union where bone does not heal, deformed healing where fractured or fractured bones are healing due to malposition, bone malposition It is used to treat congenital deformities that develop in and bone elongation, enlargement and torsion.

【0006】 外部固定装置の構造および能力は適宜異なり、多数または1個のバーまたはロ
ッド、骨格に交互に接合されるピンまたはワイヤにバーを調節可能に固定するた
めの複数のクランプを有していてもよい。ピンまたはワイヤは骨格を完全に貫通
して、肢の両側から外部に延伸してもよいし、あるいは骨格を貫通して肢の片側
から外部へ延伸してもよい。骨格を完全に貫通して肢の両側へ出るピンは一般に
“貫通固定ピン”と称される。骨格を貫通して肢の片側へ出るピンは一般に“ハ
ーフピン”と称される。このような外部固定装置は患者の身体構成要素(例えば
患者の大腿骨)を囲むように環状になっていてもよく、あるいは患者の身体構成
要素の片側にそって延伸する一方向型であってもよい。また1つの一方向外部固
定装置を患者の身体構成要素と同じ長さにしてもよい。固定装置の材質もまた異
なり、金属、合金、プラスチック、複合物およびセラミックを含む。外部固定装
置はピンとバーの異なる空間的関係に適応するための能力が異なる。
[0006] The structure and capabilities of the external fixation device may vary, and may include multiple or single bars or rods, multiple clamps to adjustably secure the bars to pins or wires that are alternately joined to the skeleton. You may. The pins or wires may extend completely through the skeleton and extend outward from both sides of the limb, or may extend through the skeleton and extend outward from one side of the limb. Pins that extend completely through the skeleton to both sides of the limb are commonly referred to as “penetration fixation pins”. Pins that penetrate the skeleton to one side of the limb are commonly referred to as "half pins." Such external fixation devices may be annular to surround a patient's body component (eg, the patient's femur) or may be unidirectional, extending along one side of the patient's body component. Is also good. Also, one unidirectional external fixation device may be the same length as the body component of the patient. The materials of the fixing devices are also different and include metals, alloys, plastics, composites and ceramics. External fixation devices differ in their ability to accommodate different spatial relationships between the pins and bars.

【0007】 従来の外部固定装置は骨片を相対的に固定された空間関係において固定するこ
とによって安定化させている。より完全に調整可能な外部固定装置の中には、通
常1個以上のクランプを緩めて矯正動作を手動で行い、クランプを再固定して骨 片を安定に固定することによって、医師に6本全ての軸上において1つの骨片を もう一方の骨片に対して急な動作で再配位させるものがある。
[0007] Conventional external fixation devices stabilize bone fragments by fixing them in a relatively fixed spatial relationship. Some of the more fully adjustable external fixation devices usually require the physician to loosen one or more clamps to perform the corrective action manually, then re-secure the clamps to stabilize the bone fragments and provide six Some relocate one bone fragment on all axes with a rapid movement relative to the other bone fragment.

【0008】 環状外部固定装置系は、G.A. Ilizarovによって1950年代初期に開示された。I
lizarovの装置は患者の身体構成要素(例えば患者の下肢)を取り囲む少なくと も2個の環または“輪”、2個の環の間を延伸する接続ロッド、患者の骨構造を貫
通する貫通固定ピンおよび貫通固定ピンを環に接続するコネクタを有する。屈曲
化、平行移動および回転に対処するためのIlizarov装置の使用は、"Basic Iliza
rov Techniques", Techniques in Orthopaedics, Vol. 5, No. 4, 1990年12月、
55-59頁に開示されている。
[0008] An annular external fixator system was disclosed by GA Ilizarov in the early 1950's. I
lizarov's device consists of at least two rings or "rings" surrounding the patient's body components (eg, the patient's lower limbs), connecting rods extending between the two rings, and a penetration fixation through the patient's bone structure It has a connector for connecting the pin and the through fixing pin to the ring. The use of the Ilizarov device to deal with bending, translation and rotation is described in "Basic Iliza
rov Techniques ", Techniques in Orthopaedics, Vol. 5, No. 4, December 1990,
It is disclosed on pages 55-59.

【0009】 1986年11月4日に発行された米国特許第4、620,533号Mearsは、各ピンまたはバ ーの回転調節を行う連結ボールを有する調整可能なクランプによって少なくとも
1個の強固なバーに取り付けられる複数の固定ピンを有する一方向外部固定装置 系を開示している。
US Pat. No. 4,620,533, issued on Nov. 4, 1986, discloses at least one adjustable clamp having a connecting ball that provides rotational adjustment of each pin or bar.
A one-way external fixation system having a plurality of fixation pins attached to a single rigid bar is disclosed.

【0010】 1993年5月13日に発行された米国特許第5,209,750号Stefは、長骨にねじ締めさ
れた一群のピンを強固に接続して長骨の骨折を整復する整形固定器を含む一方向
外部固定装置系を開示している。この固定器は細長チューブおよびチューブ内に
摺動可能な細長ロッドからなる嵌め込み式支持体を含む。第1の板がチューブの 外端に取り付けられ、第2の板がロッドの外端に取り付けられる。第3および第4 の板はねじ切りロッドおよびボール−ソケット結合によって第1および第2の板に
それぞれ調節可能に取り付けられる。挟持部はそれぞれ第3および第4の板に取り
付けられてピンを固定器に固定する。
US Pat. No. 5,209,750 Stef, issued May 13, 1993, includes an orthopedic fixation device that rigidly connects a group of pins screwed to a long bone to reduce a fracture in the long bone. A directional external fixator system is disclosed. The fixator includes a telescoping support comprising an elongated tube and an elongated rod slidable within the tube. A first plate is attached to the outer end of the tube, and a second plate is attached to the outer end of the rod. The third and fourth plates are adjustably attached to the first and second plates, respectively, by a threaded rod and a ball-and-socket connection. The holding portions are attached to the third and fourth plates, respectively, to fix the pins to the fixing device.

【0011】 従来の整形外科用外部固定装置は1個の骨片をもう一方の骨片に対して漸進的
に移動または調節させる能力が異なる。漸進的な平行移動をさせるものもあれば
、2本の軸のまわりを漸進的に回転させるものもある。Ilizarovの装置は6本の軸
のまわりを回転する漸進的な修正を提供することのできる外部固定装置を提供す
る。しかしながら、このような装置は多くの部品を要し、臨床現場での組み立て
および使用が比較的困難となる。
[0011] Conventional orthopedic external fixation devices differ in their ability to progressively move or adjust one bone fragment relative to another. Some make a gradual translation, while others make a gradual rotation around two axes. Ilizarov's device offers an external fixation device that can provide gradual modifications that rotate around six axes. However, such devices require many parts and are relatively difficult to assemble and use in a clinical setting.

【0012】 Ilizarov固定装置のような整形外科用外部固定装置はしばしば、最初に適用し
た後で修正しなければならないことがある。このような修正はある修正軸から別
の修正軸へ転換するために、または固定器を最初の調節型から加重型へ転換する
ために必要とされるが、修正のための相対的配置は加重に対して十分安定しない
ものもある。
[0012] Orthopedic external fixation devices, such as Ilizarov fixation devices, often need to be modified after initial application. Such corrections are required to convert from one correction axis to another, or to convert the fixator from the first adjustable type to the weighted type, but the relative arrangement for correction is weighted. Some are not sufficiently stable against

【0013】 より単純化した外部固定装置は、骨片を外部固定装置に含まれる回転中心のま
わりに回転させる。これは角度修正のみによって変形を完全に修正するために必
要な回転中心に対応する場合もあり、しない場合もある。どのような場合でも外
部固定装置に制限された回転中心は、これらの変形を治療する際にしばしば要求
されるように、外部固定装置から離れた事実上の回転中心を形成する。整形外科
用外部固定装置にはその機構から離れた回転中心を形成することができない簡単
なヒンジを使用するものもある。Ilizarovの装置は、ヒンジ軸を骨の周囲に配置
することを可能にする点でより万能的な周方向包囲型の固定装置を提供するが、
これはその機構から離れた軸で回転させることができない。ギアまたはトラック
の弓形部分からなり、往復台(carriage)を有する焦点ヒンジは、機構から離れた
ところに回転中心を形成することができるが、これは解剖学的構造または選択の
ために、機構が変形の凹部に適用される場合、特に重度の変形の場合であってそ
の変形を完全に修正するために必要なギアまたはトラックの長尺な弓形部分を適
用する空間がないような特定の場合には、適用することができないことがある。
[0013] A more simplified external fixation device rotates bone fragments about a center of rotation contained in the external fixation device. This may or may not correspond to the center of rotation required to completely correct the deformation by angle correction alone. In any case, the center of rotation restricted to the external fixation device forms a virtual center of rotation away from the external fixation device, as often required in treating these deformations. Some orthopedic external fixation devices use simple hinges that cannot form a center of rotation remote from the mechanism. Although Ilizarov's device provides a more versatile circumferentially-enclosed fixation device in that it allows the hinge axis to be placed around the bone,
It cannot be rotated on an axis remote from the mechanism. A focal hinge consisting of an arcuate portion of a gear or truck and having a carriage can form a center of rotation remote from the mechanism, which, due to the anatomy or choice, may cause the mechanism to fail. When applied to the concave part of the deformation, especially in the case of severe deformation, where there is no space to apply the long bow of the gear or track necessary to completely correct the deformation May not be applicable.

【0014】 1945年12月25日に発行された米国特許第2,391,157号は、入れ子式に接合され る一対の中空チューブ、骨要素を貫通するための複数のピン、一方のチューブ上
に摺動可能に搭載されて一対の貫通固定ピンをチューブに接続する第1の固定ユ ニットおよびもう一方のチューブの端部に取り付けられて一対の貫通固定ピンを
チューブに接続する第2の固定ユニットを有する骨折復位のための整形外科用外 部固定装置を開示している。一方のチューブはもう一方のチューブに入れ子式に
嵌め込まれる。ねじ切りされた調節シャフトはチューブ内に装備され、一方のチ
ューブの外端部に配置されたレンチの先端によって手動で回転させることができ
る。シャフトの回転によってチューブ内に回転できないように配置されたナット
がシャフトの長手方向に移動する。チューブ内でナットのいずれかの側に配置さ
れたコイルばねはナットの長手方向運動をチューブに伝える一方で、一定の所望
の柔軟性(yielding)を許容し、完全に強固な接触を排除する。ギア機構は回転
変形を修正するために、ギアの弓形部分を利用して往復台を対応するピニオンに
はめ込むことを可能にする。
US Pat. No. 2,391,157, issued Dec. 25, 1945, discloses a pair of telescopically joined hollow tubes, a plurality of pins for penetrating bone elements, and slidable over one tube. A fracture having a first fixing unit mounted on a pair of penetrating fixing pins and connecting the pair of penetrating fixing pins to the tube, and a second fixing unit attached to the end of the other tube and connecting the pair of penetrating fixing pins to the tube. An orthopedic external fixation device for repositioning is disclosed. One tube is telescopically fitted into the other tube. A threaded adjustment shaft is mounted in the tube and can be manually rotated by the tip of a wrench located at the outer end of one tube. The rotation of the shaft causes the nut, which is not rotatable in the tube, to move in the longitudinal direction of the shaft. Coil springs located on either side of the nut within the tube, while transmitting the longitudinal movement of the nut to the tube, allow a certain desired yielding and eliminate completely tight contact. The gear mechanism makes it possible to use the bow of the gear to fit the carriage into the corresponding pinion in order to correct the rotational deformation.

【0015】 “Stewart platform”は完全に平行な機構であり、飛行機や自動車のシミュレ
ーター、ロボット式末端効果装置および空間機構と高度の構造剛性を要求する他
の適用法に使用される。これは基部プラットフォーム、上部プラットフォームお
よび基部プラットフォームと上部プラットフォーム間を延伸する6本の可変リム を有する。S.V. Sreenivasan et al., "Closed-Form Direct Displacement Anal
ysis of a 6-6 Stewart Platform", Mech. Mach. Theory, Vol. 29, No. 6, pp.
855-864, 1994を参照のこと。
The “Stewart platform” is a completely parallel mechanism, used in airplane and car simulators, robotic end effectors and other applications requiring spatial mechanisms and a high degree of structural rigidity. It has a base platform, an upper platform and six variable rims extending between the base and upper platforms. SV Sreenivasan et al., "Closed-Form Direct Displacement Anal
ysis of a 6-6 Stewart Platform ", Mech. Mach. Theory, Vol. 29, No. 6, pp.
See 855-864, 1994.

【0016】 従来技術のいずれもが、本発明を開示または示唆していない。例えば、従来技
術のいずれもが、結合部のクランプを外すことなしに支柱長を変化させるだけで
6本の軸に沿って調節することができる固定器を開示していない。さらに、従来 技術のいずれもが、一般的に、第1の要素に取り付けるための第1の部材または斜
板;第2の要素に取り付けるための第2の部材または斜板;第1の部材に可動的に 取り付けられる第1の先端および第2の部材に可動的に取り付けられる第2の先端 を有する有効長調節可能な第1の支柱;第1の部材に可動的に取り付けられる第1 の先端および第2の部材に可動的に取り付けられる第2の先端を有する有効長調節
可能な第2の支柱;第1の部材に可動的に取り付けられる第1の先端および第2の部
材に可動的に取り付けられる第2の先端を有する有効長調節可能な第3の支柱;第
1の部材に可動的に取り付けられる第1の先端および第2の部材に可動的に取り付 けられる第2の先端を有する有効長調節可能な第4の支柱;第1の部材に可動的に 取り付けられる第1の先端および第2の部材に可動的に取り付けられる第2の先端 を有する有効長調節可能な第5の支柱;および第1の部材に可動的に取り付けられ
る第1の先端および第2の部材に可動的に取り付けられる第2の先端を有する有効 長調節可能な第6の支柱を有し、第1および第2の支柱の第1の先端は、第1および 第2の支柱の一方の第1の先端の運動がもう一方の支柱の第1の先端に対応する運 動を生じさせるように互いに関連して接合され、第3および第4の支柱の第1の先 端は、第3および第4の支柱の一方の第1の先端の運動がもう一方の支柱の第1の先
端に対応する運動を生じさせるように互いに関連して接合され、第5および第6の
支柱の第1の先端は、第5および第6の支柱の一方の第1の先端の運動がもう一方の
支柱の第1の先端に対応する運動を生じさせるように互いに関連して接合され、 第1および第6の支柱の第2の先端は、第1および第6の支柱の一方の第2の先端の運
動がもう一方の支柱の第2の先端に対応する運動を生じさせるように互いに関連 して接合され、第2および第3の支柱の第2の先端は、第2および第3の支柱の一方 の第2の先端の運動がもう一方の支柱の第2の先端に対応する運動を生じさせるよ
うに互いに関連して接合され、第4および第5の支柱の第2の先端は、第4および第
5の支柱の一方の第2の先端の運動がもう一方の支柱の第2の先端に対応する運動 を生じさせるように互いに関連して接合されてなる機構を開示または示唆してい
ない。
None of the prior art discloses or suggests the present invention. For example, none of the prior art simply changes the length of the strut without unclamping the joint.
It does not disclose a fixator that can be adjusted along six axes. Further, any of the prior art generally includes a first member or swash plate for attaching to the first element; a second member or swash plate for attaching to the second element; An effective length adjustable first strut having a first tip movably attached and a second tip movably attached to the second member; a first tip movably attached to the first member. And an effective length adjustable second strut having a second tip movably attached to the second member; a first tip movably attached to the first member and movably attached to the second member. An effective length adjustable third strut having a second tip mounted thereon;
An effective length-adjustable fourth strut having a first tip movably attached to the first member and a second tip movably attached to the second member; movably attached to the first member. An effective length adjustable fifth strut having a first tip mounted thereon and a second tip movably attached to the second member; and a first tip and a second tip movably attached to the first member. An effective length-adjustable sixth strut having a second tip movably attached to the second member, the first tip of the first and second struts being the first tip of the first and second struts; The first ends of the third and fourth struts are joined together such that movement of one first end produces a corresponding movement of the first end of the other strut; Movement of the first tip of one of the third and fourth struts will cause a corresponding movement of the first tip of the other strut. The first ends of the fifth and sixth struts correspond to the movement of the first end of one of the fifth and sixth struts corresponds to the first end of the other strut The second ends of the first and sixth struts are connected to each other so as to cause a movement of the first and sixth struts. The second tip of the second and third struts is joined in relation to each other to cause a corresponding movement of the second tip, the movement of the second tip of one of the second and third struts. Are joined in relation to each other so as to cause a corresponding movement of the second end of the other strut, the second ends of the fourth and fifth struts being connected to the fourth and fifth struts.
No mechanism is disclosed or suggested in which the movement of one second tip of the five struts is joined in relation to each other so as to produce a corresponding movement of the second tip of the other strut.

【0017】発明の概要 本発明は、2つの要素を互いに関連して配置させるとともに、互いに関連する2
つの要素を完全に整復することを可能にする新規な装置を提供する。本発明の基
本的概念は、2つの要素を互いに関連して配置させるかまたは固定するとともに 、互いに関連する2つの要素を完全に整復することを可能にする8つの部材からな
る装置を提供することである。さらに本発明はここに記載した装置の新規な使用
方法を包含する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention places two elements in relation to each other and
A novel device is provided that allows for complete reduction of one element. The basic idea of the present invention is to provide an eight-member device that allows the two elements to be arranged or fixed in relation to each other and to completely reduce the two elements in relation to each other. It is. Further, the invention encompasses a novel use of the device described herein.

【0018】 概して本発明は、第1の要素(組織分節:ティシュセグメント)に取り付ける
ための第1の部材(ベース部材又は基部ともいう)または斜板;第2の要素に取 り付けるための第2の部材または斜板;第1の部材に可動的に取り付けられる第1 の先端および第2の部材に可動的に取り付けられる第2の先端を有する有効長調節
可能な第1の支柱(ストラットともいう);第1の部材に可動的に取り付けられる
第1の先端および第2の部材に可動的に取り付けられる第2の先端を有する有効長 調節可能な第2の支柱;第1の部材に可動的に取り付けられる第1の先端および第2
の部材に可動的に取り付けられる第2の先端を有する有効長調節可能な第3の支柱
;第1の部材に可動的に取り付けられる第1の先端および第2の部材に可動的に取 り付けられる第2の先端を有する有効長調節可能な第4の支柱;第1の部材に可動 的に取り付けられる第1の先端および第2の部材に可動的に取り付けられる第2の 先端を有する有効長調節可能な第5の支柱;および第1の部材に可動的に取り付け
られる第1の先端および第2の部材に可動的に取り付けられる第2の先端を有する 有効長調節可能な第6の支柱を含む。第1および第2の支柱の第1の先端は、第1お よび第2の支柱の一方の第1の先端の運動がもう一方の支柱の第1の先端に対応す る運動を生じさせるように互いに関連して接合される。第3および第4の支柱の第
1の先端は、第3および第4の支柱の一方の第1の先端の運動がもう一方の支柱の第
1の先端に対応する運動を生じさせるように互いに関連して接合される。第5およ
び第6の支柱の第1の先端は、第5および第6の支柱の一方の第1の先端の運動がも う一方の支柱の第1の先端に対応する運動を生じさせるように互いに関連して接 合される。第1および第6の支柱の第2の先端は、第1および第6の支柱の一方の第2
の先端の運動がもう一方の支柱の第2の先端に対応する運動を生じさせるように 互いに関連して接合される。第2および第3の支柱の第2の先端は、第2および第3 の支柱の一方の第2の先端の運動がもう一方の支柱の第2の先端に対応する運動を
生じさせるように互いに関連して接合される。第4および第5の支柱の第2の先端 は、第4および第5の支柱の一方の第2の先端の運動がもう一方の支柱の第2の先端
に対応する運動を生じさせるように互いに関連して接合される。
In general, the invention relates to a first member (also referred to as a base member or base) or swash plate for attachment to a first element (tissue segment: tissue segment); a second member for attachment to a second element. A second member or swash plate; an effective length adjustable first strut (also with strut) having a first tip movably attached to the first member and a second tip movably attached to the second member. An effective length adjustable second strut having a first tip movably attached to the first member and a second tip movably attached to the second member; movable to the first member First tip and second tip mounted
An effective length adjustable third strut having a second tip movably attached to the first member; a first tip movably attached to the first member and movably attached to the second member. Effective length adjustable fourth strut having a second tip attached thereto; an effective length having a first tip movably attached to the first member and a second tip movably attached to the second member. An adjustable fifth strut having a first tip movably attached to the first member and a second tip movably attached to the second member; Including. The first ends of the first and second struts are such that movement of the first end of one of the first and second struts causes movement corresponding to the first end of the other strut. Are joined in relation to each other. Third and fourth columns
The tip of one of the third and fourth struts is moved by the movement of the first tip of the other strut.
One tip is joined in relation to each other to produce a corresponding movement. The first tips of the fifth and sixth struts are such that movement of the first tip of one of the fifth and sixth struts causes movement corresponding to the first tip of the other strut. Joined in relation to each other. The second ends of the first and sixth struts are connected to the second end of one of the first and sixth struts.
Are moved relative to each other such that movement of the tips of the other struts causes a corresponding movement of the second end of the other strut. The second ends of the second and third struts are moved together such that movement of the second end of one of the second and third struts results in movement corresponding to the second end of the other strut. Joined together. The second ends of the fourth and fifth struts are moved together such that movement of the second end of one of the fourth and fifth struts causes a corresponding movement of the second end of the other strut. Joined together.

【0019】 本発明の装置の独自の使用法によれば、変形は単に1つ以上の調節可能な支柱
の長さを調節するだけで実質的に修正することが可能である。骨格変形を完全に
特性付けし、適切な装置の大きさを決定し、肢における装置の位置を予測するこ
とによって、外科医は本発明の独自の方法を用いて実質的に複雑変形を修正する
ことができる。また、装置またはピンによる整形手術を行わずに骨折片に遅延復
位を施すことができる。骨格変形は主要骨片間の3つの射影角(回転)および3つ
の射影平行移動の6つの変形パラメータを測定することによって完全に特徴付け られる。これらの角度および平行移動のサイン(+/−)は座標軸の数学的慣例
および右手の法則によって測定される。この3つの装置パラメータは近位の環直 径、遠位の環直径および中間の支柱の長さである。4つの取り付けパラメータは 慢性状態の場合には手術前に予測され、急性の骨折の場合には手術後にラジオグ
ラフィおよび臨床的に測定される。これらのパラメータは本発明の新規な方法に
準じて一般的な変形方程式に使用され、変形を修正するのに必要とされる適切な
支柱の長さを提供する。
According to the unique use of the device of the present invention, the deformation can be substantially modified by simply adjusting the length of one or more adjustable struts. By fully characterizing the skeletal deformation, sizing the appropriate device, and predicting the position of the device on the limb, the surgeon can use the unique method of the present invention to correct substantially complex deformations. Can be. In addition, the fracture piece can be subjected to delayed repositioning without performing a plastic surgery using a device or a pin. Skeletal deformation is fully characterized by measuring six deformation parameters of three projective angles (rotation) and three projective translations between major bone fragments. These angles and the sign of the translation (+/-) are measured by mathematical conventions of the coordinate axes and the right-hand rule. The three device parameters are the proximal ring diameter, the distal ring diameter, and the length of the middle strut. The four mounting parameters are predicted before surgery in the case of chronic conditions, and are measured radiographically and clinically after surgery in the case of acute fractures. These parameters are used in the general deformation equation according to the novel method of the present invention to provide the appropriate post length needed to correct the deformation.

【0020】 本発明の目的は、2個以上の要素、例えば2個以上の骨片等を完全に整復するこ
とを可能にする装置を提供することである。 本発明の別の目的は、2個以上の要素の急な整復を予測どおりに達成すること ができる装置であって、その場所に追加的な期間残存させるかまたは安定化のた
めの他の手段と置き換えてもよい装置を提供することである。
It is an object of the present invention to provide a device that allows complete reduction of two or more elements, such as two or more bone fragments. Another object of the present invention is a device which can achieve, as expected, a sudden reduction of two or more elements, where it remains for an additional period of time or other means for stabilization. It is to provide a device which may be replaced with

【0021】 本発明のさらに別の目的は、慎重な調整を伴うインクリメント式または電動化
されている場合には連続的運動のいずれかによって、長期間にわたって2個以上 の要素の漸進的な整復を可能にする装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、2個以上の要素に対する緩慢に制御された整復を 可能にする装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、6つの自由度全てを修正することができ、全体運 動ロックが解放されない限り、不安定になって大きく移動することのない装置を
提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide a gradual reduction of two or more elements over a long period of time, either by increments with careful adjustment or by continuous movement when motorized. It is to provide a device that makes it possible. It is yet another object of the present invention to provide an apparatus that allows for slow controlled reduction of two or more elements. It is yet another object of the present invention to provide a device that can modify all six degrees of freedom and does not become unstable and move significantly unless the full motion lock is released.

【0022】 本発明のさらに別の目的は、6本の類似する支柱の有効長を変えることによっ て2個以上の要素の相対的な整復を可能にする装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、装置の物理的制約のみによって相対的な整復の程
度が制限される3本の直交する平行移動軸(例えば典型的な“X”、“Y”および
“Z”軸)と3本の直行する回転軸(典型的な“X”、“Y”および“Z”軸のまわ
りを回転する)の組み合わせである6個の直交する自由度で、1個の断片をもう
1個の断片に対して移動させることができる装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、比較的小型で、ある程度までそれ自身にはめ込ま
れる装置を提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide an apparatus that allows the relative reduction of two or more elements by changing the effective length of six similar struts. It is yet another object of the present invention to provide three orthogonal translation axes (eg, typical "X", "Y" and "Z") whose degree of relative reduction is limited only by physical constraints of the device. Axis) and three orthogonal rotation axes (rotating around the typical "X", "Y" and "Z" axes) in six orthogonal degrees of freedom. Already
The object is to provide a device that can be moved for one piece. It is yet another object of the present invention to provide a device that is relatively small and that fits itself to some extent.

【0023】 本発明のさらに別の目的は、圧縮(短縮)、伸延(延長)、平行運動、角形成
または回転あるいはこれらの運動のいかなる組み合わせを含む要素間における相
対的運動を必要とするいずれの位置にも使用することができる万能な装置を提供
することである。 本発明のさらに別の目的は、互いに関連して固定されるべき要素の回転中心で
あって、装置自体からは離れていて、装置領域内またはその近傍で回転させるこ
とができる回転中心を形成することができる装置を提供することである。
Yet another object of the present invention is any method requiring relative movement between elements, including compression (shortening), distraction (extension), parallel movement, angulation or rotation or any combination of these movements. The aim is to provide a universal device that can also be used in locations. Yet another object of the invention is to provide a center of rotation of the elements to be fixed in relation to each other, which is separate from the device itself and can be rotated in or near the device area. To provide a device that can

【0024】 本発明のさらに別の目的は、2個以上の要素の相対的位置の粗雑および/また は緻密な調節を可能にする装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、重度の骨折片における角変位および平行移動変位
を修正し、癒着不能および変形治癒等における角変位および平行移動変位を修正
するために、2個の骨要素間における規定の相対的位置変化を骨要素の外部固定 装置と共同して生じさせるための機構を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、万能的な整復特性を有する装置を提供することで
ある。
Yet another object of the present invention is to provide a device that allows coarse and / or fine adjustment of the relative position of two or more elements. Yet another object of the present invention is to correct the angular and translational displacements in severe fracture pieces and to correct for angular and translational displacements such as in non-union and deformed healing between two bone elements. It is to provide a mechanism for causing a defined relative position change in cooperation with an external fixation device for a bone element. Yet another object of the present invention is to provide a device having universal reduction characteristics.

【0025】 本発明のさらに別の目的は、全体的に簡素な構造を有する装置および他の外部
固定装置とは異なる使用を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、長さが調整可能であり、両端で受動的クランプま
たは非クランプジョイント接合することによって2つの末端部材に取り付けられ
る6本の類似する支柱を有する装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、自動ロック式であって、伸張または圧縮時におい
て回転に耐えるための支柱調節機構に固有の安定性のため、自発的な滑りを起こ
すことがない装置を提供する。この支柱調節機構は引き締め型ねじ金具、ギアお
よびラック、ねじおよびナット、または油圧シリンダ等を含む。また粗雑および
緻密な調節を行って迅速な概算およびそれに続く正確な調節を行うための手段を
有していてもよい。
Yet another object of the present invention is to provide a device which has an overall simple structure and a different use than other external fixation devices. It is yet another object of the present invention to provide an apparatus having six similar struts of adjustable length and attached to two end members by passive clamping or non-clamping joints at both ends. It is. Yet another object of the present invention is to provide a device that is self-locking and does not cause spontaneous slippage due to the inherent stability of the strut adjustment mechanism to withstand rotation during extension or compression. . The post adjustment mechanism includes a tightening screw fitting, a gear and a rack, a screw and a nut, a hydraulic cylinder, or the like. It may also have means for making coarse and fine adjustments to make a quick estimate and subsequent accurate adjustment.

【0026】 本発明のさらに別の目的は、長軸に対して意図的に角度をつけた支柱を利用す
る装置を提供することである。この角度付けは本発明によって6個の自由度全て
を修正することを可能にする機械的特性を提供する。 本発明のさらに別の目的は、要素に対する制御を失わずに骨片等の要素をある
相対的位置から別の位置に移動させるように調節することができるとともに、要
素固定ピンまたはワイヤーの位置および支柱の取り付け位置を変えずに全ての自
由度を常に利用することができる装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、1本以上の支柱の有効長を調節して支柱の有効長 を変えることにより、完全に位置を変えることができる装置を提供することであ
る。
It is yet another object of the present invention to provide an apparatus that utilizes struts that are intentionally angled with respect to the long axis. This angulation provides a mechanical property that allows the invention to modify all six degrees of freedom. Yet another object of the present invention is to adjust the movement of an element, such as a bone fragment, from one relative position to another without losing control over the element, as well as the position of the element fixation pin or wire and An object of the present invention is to provide a device that can always use all degrees of freedom without changing the mounting position of a support. Yet another object of the present invention is to provide a device that can be completely repositioned by adjusting the effective length of one or more struts to change the effective length of the struts.

【0027】 本発明のさらに別の目的は、制限的ではないが、骨要素を安定して固定し、骨
要素を整復し、さらに関節運動を再生することを特に目的とした装置を提供する
ことである。 本発明のさらに別の目的は、互いに関連するいかなる2個の部材を整復するた めに使用してもよい装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、1つの斜板に取り付けられた第1の鏡、向かい合う
斜板に取り付けられた第2の鏡、および装置を安定させるために作用するだけで なく鏡/レンズを互いに整合させて位置を定めるための手段を提供する6本の支 柱を有するはめ込み式の装置として使用することができる装置を提供することで
ある。
Yet another object of the present invention is to provide, but is not limited to, a device specifically intended to stably fix bone elements, reduce bone elements, and regenerate joint movement. It is. Yet another object of the present invention is to provide an apparatus that may be used to reduce any two members associated with each other. Yet another object of the present invention is to provide a first mirror mounted on one swash plate, a second mirror mounted on the opposite swash plate, and a mirror / lens that not only acts to stabilize the device but also The object is to provide a device that can be used as a self-contained device with six posts that provide a means for aligning and positioning with each other.

【0028】 本発明のさらに別の目的は、研究室で構成要素の位置付けをするために使用す
ることができ、また構造物内で2個の部材の位置を変えるために使用することが できる装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、固定装置と機構の両方として考えることのできる
装置を提供することである。6本の支柱の長さの各組み合わせが安定した構造物 を生じる範囲においては、本発明は骨片を安定させる装置および骨格外部固定装
置としての機能を提供する。1つ以上の支柱の有効長を変えることによって斜板
間における相対的運動を生じる範囲においては、本発明は骨片を移動させるため
の機構を提供する。
Yet another object of the present invention is an apparatus that can be used to position components in a laboratory and can be used to change the position of two members in a structure. It is to provide. Yet another object of the present invention is to provide a device that can be considered as both a locking device and a mechanism. To the extent that each combination of six strut lengths results in a stable structure, the present invention provides a function as a device for stabilizing bone fragments and a device for external fixation to the skeleton. To the extent that varying the effective length of one or more struts results in relative movement between the swashplates, the present invention provides a mechanism for moving bone fragments.

【0029】 本発明のさらに別の目的は、骨関節のいずれかの側に取り付けることにより、
障害や疾患後の骨関節運動を回復させるために使用することができる装置であっ
て、1つの骨片を6本の独立した軸にそってもう1つの骨片に対して移動させるこ とにより、肘関節や足首関節のような蝶番運動だけでなく、回転中心の瞬時の変
更または股関節部のような球面運動などのより複雑な運動をも再生するための装
置を提供することである。
Yet another object of the present invention is to attach to either side of a bone joint,
A device that can be used to restore osteoarticular movement following an injury or disease by moving one bone fragment along another six bones along six independent axes. It is an object of the present invention to provide a device for reproducing not only hinge movements such as elbow joints and ankle joints, but also more complex movements such as instantaneous change of the center of rotation or spherical movement such as a hip joint.

【0030】 本発明のさらに別の目的は、最初の取り付け時または手術時に特定の軸上に正
確に搭載しなくてもよい装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、骨関節に対する装置の位置付けを装置の適用後に
決定することができ、好ましい運動を提供するために必要な6本の支柱の相対的 な延伸または短縮をその後に決定することができる装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、2個の半球、または亜半球(hypohemisphere)と共 同する超半球(hyperhemisphere)からなるボール状接合を有する装置を提供する ことである。
It is yet another object of the present invention to provide a device that does not have to be accurately mounted on a particular axis during initial installation or surgery. It is yet another object of the present invention that the positioning of the device relative to the bone joint can be determined after application of the device, after which the relative extension or shortening of the six struts required to provide favorable movement is determined. Is to provide a device that can do this. It is yet another object of the present invention to provide a device having a ball-like joint consisting of two hemispheres, or a hyperhemisphere coinciding with a hypohemisphere.

【0031】 本発明のさらに別の目的は、球状ソケットに収容される3つ以上の部材を有す る装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、厳密な平行同期マニピュレーターとして作動する
装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、平行または角形成または3つの直交回転および3つ
の直交平行移動の組み合わせが必要かどうかに関わらず、1つまたは6つの直交 する変形を修正するために必要な調節は単に支柱の長さを変えるだけである装置
を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、6軸修正を達成するための“連続的”機構または 工程に限定されない装置を提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide an apparatus having three or more members housed in a spherical socket. Yet another object of the present invention is to provide an apparatus that operates as a strictly parallel synchronous manipulator. Yet another object of the present invention is to provide the necessary adjustment to correct one or six orthogonal deformations, regardless of whether parallel or angulation or a combination of three orthogonal rotations and three orthogonal translations is required. Is to provide a device that simply changes the length of the strut. Yet another object of the present invention is to provide an apparatus that is not limited to a "continuous" mechanism or process for achieving six-axis correction.

【0032】 本発明のさらに別の目的は、全ての支柱がそれぞれの端部で自由に回転する装
置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、6軸修正を、多数の接合部または全ての接合部を 解放し、装置を移動させ、その後接合部を再固定する即時の修正に限定しない装
置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、全ての接合箇所(支柱および端板)がクランプさ
れていない装置であって、クランプされていなくてもその結合構造と角度をつけ
た支柱によって安定性を提供する装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、受動的非クランプ接合を使用して6本の支柱を2つ
の端板または部材に結合させる装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、6軸変形を制御下で修正することのできる装置を 提供することである。
It is yet another object of the present invention to provide a device in which all struts are free to rotate at each end. Yet another object of the present invention is to provide a device that does not limit the six-axis correction to an immediate correction to release multiple joints or all joints, move the device, and then re-secure the joints. It is. Yet another object of the present invention is a device in which all joints (posts and end plates) are unclamped, providing stability even if they are unclamped by their joints and angled posts. It is to provide a device. Yet another object of the present invention is to provide an apparatus for connecting six struts to two end plates or members using passive unclamping joints. It is yet another object of the present invention to provide an apparatus that can control 6-axis deformation under control.

【0033】 本発明のさらに別の目的は、各支柱の端部の接合部が自由に回転するようにな
っている6本の角度をつけた支柱を有し、安定した装置を提供する6本の支柱固定
装置の結合構造を有する装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、長軸にそって延伸させる間、かつ角度変形を修正
する間のみにおいて、2個以上の骨片の緩慢に制御された整復を可能にする装置 を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、有効長の漸進的または急な調節を可能にする装置
を提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide a stable device having six angled struts with the joint at the end of each strut being free to rotate. It is an object of the present invention to provide a device having a connection structure of a column fixing device. Yet another object of the present invention is to provide an apparatus that allows for slow controlled reduction of two or more bone fragments only during stretching along the long axis and while correcting for angular deformation. It is. Yet another object of the present invention is to provide a device that allows for a gradual or abrupt adjustment of the effective length.

【0034】 本発明のさらに別の目的は、1日あたりミリメートル単位で骨片間に生物学的
に適合可能な相対的速度を与える装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、予測どおりに、かつ再生可能に骨片間にわずかな
変位を生じさせることのできる装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、1つの端板上の3点のみの数学的計算に基づいた 座標変換と、その結果として6点のみに及ぶ6本の支柱の長さを変化させること
ができる装置を提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide a device that provides a biologically compatible relative speed between bone fragments in millimeters per day. Yet another object of the present invention is to provide a device that can produce small displacements between bone fragments as expected and reproducibly. Still another object of the present invention is to perform coordinate transformation based on mathematical calculation of only three points on one end plate, and as a result, it is possible to change the length of six columns covering only six points. It is to provide a device.

【0035】 本発明のさらに別の目的は、運動学的に言えば、基本装置が互いに関連する骨
片の6つの自由度の同時運動を達成することができる平行マニピュレーターとし
て一般的に機能する装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、調節可能な有効長を有する複数の支柱によって結
合される2個のベース部材を含み、各支柱の端部が共有結合部(すなわち別の支 柱端部と共有される結合部)または非共有結合部によってベース部材に結合され
ている装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、最初に複数の接合部を解放し、骨片を整復してそ
の後複数の接合部を再固定することなく、骨片を整復するための手術を可能にす
る外部固定装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、6個の共有する頂点またはベース部材への支柱の 連結装置において2個のベース部材に結合する少なくとも6本の支柱を有する装置
を提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide, in kinematic terms, a device which generally functions as a parallel manipulator in which the basic device can achieve a simultaneous movement of six degrees of freedom of the bone fragments associated with each other. It is to provide. Yet another object of the present invention includes two base members joined by a plurality of struts having an adjustable effective length, the ends of each strut being covalently joined (ie, shared with another strut end). Or a non-covalent connection to the base member. Yet another object of the present invention is to provide an external device that allows surgery to reduce bone fragments without first releasing the joints and reducing the bone fragments and then re-securing the joints. It is to provide a fixing device. It is yet another object of the present invention to provide a device having at least six posts that couples to two base members in a device for connecting posts to six common vertices or base members.

【0036】 本発明のさらに別の目的は、4つの自由度(従来のボール−ソケット結合によ って一般的に達成される3つの直交軸での回転に加えて、本発明のボール-ソケッ
ト結合はさらに半球を有し、その半球は各半球の中心線を通る面に対して垂直な
軸について自由に回転する)を有するボール−ソケット結合を有する装置を提供
することである。
Yet another object of the present invention is to provide the ball-socket of the present invention in addition to the four degrees of freedom (rotation in three orthogonal axes typically achieved by conventional ball-socket couplings). The connection further comprises a hemisphere, the hemisphere being free to rotate about an axis perpendicular to a plane passing through the center line of each hemisphere).

【0037】 本発明のさらに別の目的は、連結装置によって端板またはベース部材に取り付
けられた支柱を有する装置であって、その連結装置が回転を許容し(回転の正確
な数は連結装置の種類によって決定される)、1本以上の支柱の長さが調節され
るまでその位置を維持し、予測どおりの漸進的な修正運動を許容し、連結装置で
クランプ力を生じさせることによってではなく、意図的に支柱を傾斜させて直交
軸上の運動を妨げる“三角形”を形成することによって提供される安定性を有す
る装置を提供することである。
Yet another object of the present invention is a device having a post attached to an end plate or base member by a coupling device, wherein the coupling device allows rotation (the exact number of rotations is (Determined by the type), not by maintaining its position until the length of one or more struts has been adjusted, allowing a gradual corrective movement as expected, and by creating a clamping force at the coupling device , To provide a device having the stability provided by intentionally tilting the struts to form a "triangle" that impedes movement on orthogonal axes.

【0038】 本発明のさらに別の目的は、不要な運動を防止するかまたは復位後の運動を防
止するために、支柱およびクランプされるベース部材間の結合を必要としない装
置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、ピンクランプを取り付けるための端板上の空間量
を最大にし、空間制限を緩和する装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、例えば小児の骨の外部固定のような、空間が非常
に重要な状況下で小規模に使用することのできる装置を提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide a device that does not require a coupling between the strut and the base member to be clamped to prevent unwanted movement or movement after repositioning. is there. It is yet another object of the present invention to provide an apparatus that maximizes the amount of space on the end plate for mounting the pin clamp and reduces space limitations. It is yet another object of the present invention to provide a device that can be used on a small scale in situations where space is at a premium, such as external fixation of pediatric bone.

【0039】 本発明のさらに別の目的は、外部固定装置、はめ込み式装置、研究室用ジャッ
キまたは構造物用ジャッキを提供することである。 本発明のさらに別の目的は、Stewart platformの新規な使用法を提供すること
である。具体的には、本発明の別の目的は、Stewart platformを整形外科に使用
して第1および第2の骨片を互いに関連して固定することである。 本発明のさらに別の目的は、本発明の装置を使用するための新規の技術を提供
することである。具体的には、本発明の目的は、本発明の装置を使用するために
必要とされる適当な支柱長を系統的に決定して変形を修正する技術を提供するこ
とである。
Yet another object of the present invention is to provide an external fixation device, a self-contained device, a laboratory jack or a structure jack. Yet another object of the present invention is to provide a new use of the Stewart platform. Specifically, another object of the present invention is to use a Stewart platform for orthopedic surgery to fix the first and second bone fragments in relation to each other. Yet another object of the present invention is to provide a novel technique for using the device of the present invention. Specifically, it is an object of the present invention to provide a technique for systematically determining the appropriate post length required to use the device of the present invention and correcting the deformation.

【0040】 本発明のさらに別の目的は、急性の変形を修正するために、本発明の装置を使
用するための新規な技術を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、慢性的な変形を修正するために、本発明の装置を
使用するための新規な技術を提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide a novel technique for using the device of the present invention to correct acute deformation. Yet another object of the present invention is to provide a novel technique for using the device of the present invention to correct chronic deformation.

【0041】 本発明のさらに別の目的は、変形を修正するために本発明の装置を使用する際
に必要とされる適切な支柱長を決定するためにコンピュータまたは計算機で行う
ことができる新規かつ系統的な技術を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、例えば変形を取り囲む神経等の構造への危険を最
小限にする方法で本発明の装置を使用する新規な技術を提供することである。
Yet another object of the present invention is a novel and computer-aided computer or computer to determine the appropriate post length required when using the device of the present invention to correct for deformation. To provide systematic technology. Yet another object of the present invention is to provide a novel technique for using the device of the present invention in a manner that minimizes the risk to structures such as nerves surrounding the deformity.

【0042】好ましい実施態様の記述 この発明の第1の好ましい実施態様を、図1〜9において参照符号11で示す。 この外部固定器11は、第1の骨要素15を第2の骨要素17に対して固定するためのサ
ーカムフェアレンシャル型整形外科用外部固定器13の一部である。
Description of the Preferred Embodiment A first preferred embodiment of the present invention is designated by the reference numeral 11 in FIGS. The external fixator 11 is a part of a circumfacial external orthopedic fixator 13 for fixing the first bone element 15 to the second bone element 17.

【0043】 外部固定器11は、第1の骨要素15に固定のための第1のベース部材19と、第2の 骨要素17に固定のための第2のベース部材21と、第1の端部25および第2の端部27 を有する調節可能な有効長さの第1のストラット23と、第1の端部31および第2の 端部33を有する調節可能な有効長さの第2のストラット29と、第1の端部37および
第2の端部39を有する調節可能な有効長さの第3のストラット35と、第1の端部43 および第2の端部45を有する調節可能な有効長さの第4のストラット41と、第1の 端部49および第2の端部51を有する調節可能な有効長さの第5のストラット47と、
第1の端部55および第2の端部57を有する調節可能な有効長さの第6のストラット5
3と、第1および第2のストラット23、29の第1の端部25、31を互いにかつ第1のベ ース部材19に対して回転可能に取り付けるための第1のコネクタ手段(接合手段 又は接続手段ともいう)59と、第3および第4のストラット35、41の第1の端部3
7、43を互いにかつ第1のベース部材19に対して回転可能に取り付けるための第2 のコネクタ手段61と、第5および第6のストラット47、53の第1の端部49、55を 互いにかつ第1のベース部材19に対して回転可能に取り付けるための第3のコネク
タ手段63と、第1および第6のストラット23、53の第2の端部27、57を互いにかつ
第2のベース部材21に対して回転可能に取り付けるための第4のコネクタ手段65と
、第2および第3のストラット29、35の第2の端部33、39を互いにかつ第2のベース
部材21に対して回転可能に取り付けるための第5のコネクタ手段67と、第4およ び第5のストラット41、47の第2の端部45、51を互いにかつ第2のベース部材21に
対して回転可能に取り付けるための第6のコネクタ手段69とを備えている。
The external fixator 11 includes a first base member 19 for fixing to the first bone element 15, a second base member 21 for fixing to the second bone element 17, An adjustable effective length first strut 23 having an end 25 and a second end 27, and an adjustable effective length second strut 23 having a first end 31 and a second end 33. A strut 29, an adjustable effective length third strut 35 having a first end 37 and a second end 39, and an adjustment having a first end 43 and a second end 45. A fourth strut 41 of possible effective length, and a fifth strut 47 of adjustable effective length having a first end 49 and a second end 51;
Adjustable effective length sixth strut 5 with first end 55 and second end 57
3 and first connector means (rotating means) for rotatably attaching the first ends 25, 31 of the first and second struts 23, 29 to each other and to the first base member 19. 59) and the first end 3 of the third and fourth struts 35, 41.
The second connector means 61 for rotatably attaching 7, 43 to each other and to the first base member 19, and the first ends 49, 55 of the fifth and sixth struts 47, 53 are connected to each other. And third connector means 63 for rotatably mounting to the first base member 19, and second ends 27, 57 of the first and sixth struts 23, 53 to each other and to the second base member. Fourth connector means 65 for rotatably mounting to the member 21 and second ends 33, 39 of the second and third struts 29, 35 to each other and to the second base member 21. Fifth connector means 67 for rotatably mounting, and second ends 45, 51 of the fourth and fifth struts 41, 47 to be rotatable with respect to each other and with respect to the second base member 21. And sixth connector means 69 for attachment.

【0044】 ここで、2つ以上の部分間または要素間における取付けを記載する場合の「回 転可能な取り付け」という文言は、言及される部分または要素が、両者間で回転
可能になように互いに取り付けられることを意味する。
Here, the phrase “rotatable mounting” when describing the mounting between two or more parts or between elements means that the part or element referred to is rotatable between the two. Means attached to each other.

【0045】 第1および第2のベース部材19、21は、種々の方法で、種々の材料から、種々の
形状および大きさに構成することができる。よって、例えば、各ベース部材19、
21は、1個構成または多数構成のイザロブ(Ilizarov)型の輪またはリング71か らなり、患者の四肢などを囲み、当業者には理解されるであろうように、貫通固
定ねじ、ワイヤまたはピン73などによって骨要素15、17の1つなどに固定しても よい。各リング71は好ましくは、間隔をおいて設けられた複数の開口部75を有し
、当業者には理解されるであろうように、この開口部75を介して、貫通固定ねじ
、ワイヤまたはピン73などを通常の固定器クランプ77などでこれに固定すること
ができる。間隔をおいて設けられた開口部75は、種々のコネクタ手段59、61、63
、65、67、69をそれぞれのリング71につなぐためにも用いることができる。しか
しながら、図1〜7に示した好ましい実施態様に関して、各リング71は好ましく、
以下で明らかになる理由により複数の部分的球形キャビティを有する点で通常の
イザロブ型リングとは異なる。この部分的球形キャビティ79は、図2〜4に明瞭に
示されているように、リング71と一体に形成してもよい。逆に、各部分的球形キ
ャビティ 79 は、図25に明瞭に示されているように、また当業者には理解される
であろうように、プレート部材80に形成し、リング71の1つにボルト止めするか 固定状に取り付けてもよい。また、各部分的球形キャビティ79は、リング71に部
分的に形成されるとともに別個のプレート部材にも形成され、それらが互いに協
働するし、この部分的球形キャビティ79が形成されるようにしてもよい。
The first and second base members 19, 21 can be configured in various ways and from various materials and in various shapes and sizes. Therefore, for example, each base member 19,
21 comprises a single or multiple configuration Ilizarov-type ring or ring 71, which surrounds the patient's limb, etc., and as will be understood by those skilled in the art, has a penetration fixation screw, wire or wire. It may be fixed to one of the bone elements 15, 17 by a pin 73 or the like. Each ring 71 preferably has a plurality of spaced apart openings 75 through which through fixation screws, wires or wires as will be understood by those skilled in the art. The pin 73 and the like can be fixed thereto by a normal fixing device clamp 77 or the like. Openings 75 provided at intervals provide various connector means 59, 61, 63.
, 65, 67, 69 can also be used to connect to each ring 71. However, with respect to the preferred embodiment shown in FIGS. 1-7, each ring 71 is preferred,
It differs from a conventional Isarob ring in that it has a plurality of partial spherical cavities for reasons that will become apparent below. This partial spherical cavity 79 may be formed integrally with the ring 71, as is clearly shown in FIGS. Conversely, each partial spherical cavity 79 is formed in a plate member 80, as clearly shown in FIG. 25 and as will be understood by those skilled in the art, and It may be bolted or fixed. Also, each partial spherical cavity 79 is formed partially on the ring 71 and also on a separate plate member, such that they cooperate with each other and form this partial spherical cavity 79. Is also good.

【0046】 ストラット23、29、35、41、47、53のそれぞれは好ましくは、形状が互いに類
似している。各ストラット23、29、35、41、47、53の構造および動作は、異なっ
てもよく、その有効長さをおよび大まかにかつ/または精密に調節できるように
設計してもよい。ここで、1つ以上のストラット23、29、35、41、47、53の長さ を記載する場合の「有効長さ」という文言は、2つのコネクタ手段59、61、63、6
5、67、69の回転の中心間の距離を意味する。図1〜9に一般的に示した各ストラ ット23、29、35、41、47、53の実施態様には、第1の構成要素81、第2の構成要素
83、第1および第2の構成要素81、83を調節可能に連結させるための連結手段85が
設けられている。各第1の構成要素81は好ましくは、ねじを切った端部89を有す る細長いロッド87を備えている。各第2の構成要素83は好ましくは、ねじを切っ た端部93を有する細長いロッド91を備えている。各連結手段85は好ましくは、第
1の構成要素81のロッド87のねじを切った端部89と協働するための第1のねじを切
った部分95と、第2の構成要素83のロッド91のねじを切った端部93と協働するた めの第2のねじを切った部分97とを有する。ねじを切った端部 89、ねじを切った
端部93、第1のねじを切った部分95および第2のねじを切った部分97の好ましい設
計において、連結手段85のその長手方向軸を中心とする回転により、第1および 第2の構成要素81、83が相反する方向に動くようにされている。よって、例えば 、第1の構成要素81のねじを切った端部89および連結手段85の第1のねじを切った
端部95は、協働する右手側ねじを有し、第2の構成要素83のねじを切った端部93 および連結手段85の第2のねじを切った部分97は、当業者には理解されるであろ うように、協働する左手側ねじを有してもよく、またはそれが逆になってもよく
、このため、連結手段85がその長手方向軸の周りを回転することにより、関連し
た部分がターンバックルのようにあるいはターンバックルとして動作し、第1お よび第2の構成要素81、83が互いおよび連結手段85に対して延伸するか収縮し、 これによって、各ストラット23、29、35、41、47、53の全体の長さを調節また は変更することができる。また、ロッド87のねじを切った端部89およびロッド91
のねじを切った端部93は雄ねじとして図面に示し、連結手段85のねじを切った部
分95、97は雌ねじとして図面に示しているが、逆の構成を用いることもできる(
すなわち、ロッド87のねじを切った端部89およびロッド91のねじを切った端部93
を雌ねじ、連結手段85のねじを切った部分95、97を雄ねじにした構成にする)。
Each of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 is preferably similar in shape to one another. The structure and operation of each strut 23, 29, 35, 41, 47, 53 may be different and may be designed so that its effective length can be roughly and / or precisely adjusted. Here, the term "effective length" when describing the length of one or more struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 means that the two connector means 59, 61, 63, 6
5, 67, 69 means the distance between the centers of rotation. The embodiment of each of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 shown generally in FIGS. 1-9 includes a first component 81, a second component
A connecting means 85 is provided for adjustingably connecting the 83, the first and second components 81, 83. Each first component 81 preferably comprises an elongated rod 87 having a threaded end 89. Each second component 83 preferably comprises an elongate rod 91 having a threaded end 93. Each connecting means 85 is preferably
A first threaded portion 95 for cooperating with a threaded end 89 of a rod 87 of one component 81 and a threaded end 93 of a rod 91 of a second component 83 And a second threaded portion 97 for cooperating with. In a preferred design of the threaded end 89, the threaded end 93, the first threaded section 95 and the second threaded section 97, the longitudinal axis of the coupling means 85 is centered. By this rotation, the first and second components 81 and 83 are moved in opposite directions. Thus, for example, the threaded end 89 of the first component 81 and the first threaded end 95 of the coupling means 85 have cooperating right-hand threads and the second component The threaded end 93 of 83 and the second threaded portion 97 of the coupling means 85 may have cooperating left hand threads, as will be appreciated by those skilled in the art. , Or vice versa, so that by rotating the coupling means 85 about its longitudinal axis, the associated part acts like or as a turnbuckle, the first and the The second components 81, 83 extend or contract with respect to each other and the coupling means 85, thereby adjusting or changing the overall length of each strut 23, 29, 35, 41, 47, 53 be able to. Also, threaded end 89 of rod 87 and rod 91
The threaded end 93 is shown in the drawing as a male thread and the threaded portions 95, 97 of the coupling means 85 are shown in the drawing as female threads, but the reverse configuration could be used (
That is, the threaded end 89 of the rod 87 and the threaded end 93 of the rod 91
Are female threads, and the threaded portions 95 and 97 of the connecting means 85 are male threads).

【0047】 なお、各ストラット23、29、35、41、47、53の有効長さは、種々の方法およ び種々の手段で調節できる。例えば、各ストラット23、29、35、41、47、53は 、液圧式あるいは気圧式ピストン、電気モータ、歯車部品など、および種々の調
整手段を備え、この調整手段によって、各ストラット23、29、35、41、47、53 の有効長さを容易にかつ精密に調整してもよい。さらに、図27の実施態様を参照
しながら以下にさらに詳しく記載するように、各ストラット23、29、35、41、4
7、53は、ねじを切った端部を有する1個構成の一体形成されたロッドからなり、
各コネクタ手段59、61、63、65、67、69は、ねじを切った開口部を有し、この開
口部と協働することも可能である。
The effective length of each strut 23, 29, 35, 41, 47, 53 can be adjusted by various methods and various means. For example, each strut 23, 29, 35, 41, 47, 53 is provided with a hydraulic or pneumatic piston, an electric motor, a gear part, etc., and various adjusting means, and the strut 23, 29, The effective length of 35, 41, 47, 53 may be easily and precisely adjusted. Furthermore, as described in more detail below with reference to the embodiment of FIG. 27, each strut 23, 29, 35, 41, 4
7, 53 consist of a one-piece integrally formed rod with threaded ends,
Each connector means 59, 61, 63, 65, 67, 69 has a threaded opening and can cooperate with this opening.

【0048】 器具11は、指示またはゲージ手段99を備え、この指示またはゲージ手段99によ
って、各ストラット23、29、35、41、47、53の有効長さを表示したり相対的に 測定したりしてもよい。例えば、図8および9に示すように、各ストラット23、29
、35、41、47、53の連結手段85は1つ以上の細長いスロット101を有し、このス ロット101を介して各ストラット23、29、35、41、47、53のの各構成要素81、83
の末端の部分を見ることができ、スロット101の有効長さに沿って間隔を置いて 設けられた複数の指示マーク103などが目盛り定規となり、これによって、各構 成要素81、83の所定部分の位置を指示マーク103に対して読み取るだけで各スト ラット23、29、35、41、47、53の有効長さの精密な表示を容易にかつ即座に行 うことができる。よって、例えば、図8に明瞭に示しているように、指示マーク1
03に目盛りをつけることにより、当業者には理解されるであろうように、各細長
いロッド87、91の末端部104を所定の指示マーク103に合わせると、各ストラット
23、29、35、41、47、53の全体の長さを表示したり相対的に測定したりするこ とができるようにしてもよい。
The instrument 11 is provided with indicating or gauge means 99 by which the effective length of each strut 23, 29, 35, 41, 47, 53 is displayed or measured relatively. May be. For example, as shown in FIGS. 8 and 9, each strut 23, 29
, 35, 41, 47, 53 have one or more elongated slots 101 through which each strut 23, 29, 35, 41, 47, 53 component 81 , 83
Can be seen, and a plurality of indication marks 103 and the like provided at intervals along the effective length of the slot 101 serve as a scale ruler, and thereby, a predetermined portion of each of the constituent elements 81 and 83 can be seen. By simply reading the position with respect to the indication mark 103, accurate display of the effective length of each strut 23, 29, 35, 41, 47, 53 can be performed easily and immediately. Thus, for example, as clearly shown in FIG.
By calibrating 03, as will be understood by those skilled in the art, when the distal end 104 of each elongated rod 87, 91 is aligned with a predetermined indicator mark 103, each strut is
The entire length of 23, 29, 35, 41, 47, 53 may be displayed or relatively measured.

【0049】 図1〜7および10に示した実施様態において、コネクタ手段59、61、63、65、67
、69のそれぞれは、スプリットボールコネクタからなり、このスプリットボール
コネクタは、ストラット23、29、35、41、47、53のうち1つのストラットの端部
25、27、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57のうち1つの端部に取り付け
られる第1の部分的球形の部材105と、ストラット23、29、35、41、47、53のうち
他の1つのストラットの端部25、27、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57
のうち1つの端部に取り付けられる第2の部分的球形の部材107とを備えている。
コネクタ手段59、61、63、65、67、69の部分的球形部材105、107のそれぞれは好
ましくは、平面部分109を有する。各ベース部材19、21のリング71の部分的球形 キャビティ79のそれぞれは好ましくは、コネクタ手段59、61、63、65、67、69の
各対の部分的球形部材105、107を回転可能に捕らえ、その平面部分109が互いに 対して可動に保持される大きさおよび設計にされている(例えば図4参照)。必
ずしもではないが、各コネクタ手段59、61、63、65、67、69は、図10に明瞭に示
すように、協働する一対の部分的球形部材105、107の各平面部分109の中心を貫 通して延びる揺動ロッド111のような揺動手段を備えてもよく、この揺動手段に よって、この対の部分的球形部材105、107が結合する。
In the embodiment shown in FIGS. 1-7 and 10, the connector means 59, 61, 63, 65, 67
, 69 each comprise a split ball connector, the split ball connector comprising an end of one of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53.
A first partially spherical member 105 attached to one end of one of 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57, and struts 23, 29, 35, Ends 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57 of one other strut of 41, 47, 53
A second partially spherical member 107 attached to one end of the second member.
Each of the partial spherical members 105, 107 of the connector means 59, 61, 63, 65, 67, 69 preferably has a planar portion 109. Each of the partial spherical cavities 79 of the ring 71 of each base member 19, 21 preferably rotatably captures each pair of partial spherical members 105, 107 of the connector means 59, 61, 63, 65, 67, 69. The plane portions 109 are sized and designed to be movably held with respect to each other (see, for example, FIG. 4). Although not necessarily, each connector means 59, 61, 63, 65, 67, 69 centers the center of each planar portion 109 of a pair of cooperating partial spherical members 105, 107, as clearly shown in FIG. A rocking means such as a rocking rod 111 extending therethrough may be provided, by means of which the pair of partial spherical members 105, 107 are connected.

【0050】 図1〜7および10のスプリットボールコネクタは、ある点において好都合であ る。これらのコネクタによりスペースが節約できるが、これは、1つのスワッシ
ュ プレートまたはベース部材19、21につき3つのスプリットボールジョイント が必要であるのに対して、1つの球形ボールが各ストラット23、29、35、41、47
、53の端部で結合する場合には6つの別個のジョイントが必要となるためである
。さらに、球形ボールジョイントを各ストラット23、29、35、41、47、53の端部
に用いる場合、いずれかのストラット23、29、35、41、47、53の有効長さを図1 〜9に示したターンバックル構造を用いて調節すると、ねじを切った半分のシャ フトおよびボールが回転しがちになり、ストラット長さを前もって調節すること
ができなくなる。しかしながら、図1〜7および10のスプリットボールコネクタは
、隣接するストラットに取り付けられた半球体を有しており、いずれの半球体も
そのストラット軸の周りを独立して回転することがなく、組み合わされたスプリ
ットボールジョイントが一ユニットとして3つの軸の周りを回転する。したがっ
て、連結手段85を回転させることによりいずれかの個々のストラット23、29、35
、41、47、53の有効長さを調節すると、対応するロッド87、91の回転が、スプリ
ットボールコネクタが協働することにより阻止される。当業者には理解されるで
あろうように、各ストラット23、29、35、41、47、53の端部に球形ボールジョイ
ントを用いるのであれば、連結手段85を回転させる場合は必ず、対応するロッド
87、91の回転を阻止することが必要である。
The split ball connectors of FIGS. 1-7 and 10 are advantageous in certain respects. These connectors save space, because one swash plate or three split ball joints per base member 19, 21 are required, whereas one spherical ball is used for each strut 23, 29, 35 , 41, 47
, 53 would require six separate joints. Further, when a spherical ball joint is used at the end of each strut 23, 29, 35, 41, 47, 53, the effective length of any of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 is determined by using FIGS. Adjustment using the turnbuckle arrangement shown in Figure 2 tends to rotate the threaded half shaft and ball, making it impossible to adjust the strut length in advance. However, the split ball connectors of FIGS. 1-7 and 10 have hemispheres attached to adjacent struts, and none of the hemispheres rotate independently about their strut axis and are mated. The split ball joint rotates about three axes as a unit. Therefore, by rotating the connecting means 85, any individual strut 23, 29, 35
, 41, 47, 53, the rotation of the corresponding rods 87, 91 is prevented by the cooperation of the split ball connectors. As will be appreciated by those skilled in the art, if a spherical ball joint is used at the end of each strut 23, 29, 35, 41, 47, 53, then whenever the coupling means 85 is rotated, a corresponding Rod
It is necessary to prevent the rotation of 87 and 91.

【0051】 図11および12の実施態様において、コネクタ手段59、61、63、65、67、69のそ
れぞれは、スプリットU字ジョイントコネクタなどからなる。コネクタ手段65だ
けを図11および12に示しているが、他のコネクタ手段59、61、63、67、69は好ま
しくは、これに類似または同一の構造を有する。図11および12に示すこのスプリ
ットU字ジョイントコネクタは、第1の部材113と、この第1の部材113を第1およ び第2のベース部材19、21のそれぞれ1つに取り付けるためのシャフト部材115と
、第2の部材117と、この第2の部材117を第1の部材113に取り付け、このとき、そ
の長手方向の軸121がシャフト部材115の長手方向の軸123に直角に交わる揺動部 材119と、ストラット23、29、35、41、47、53のうち1つのストラットの端部25 、27、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57のうち1つの端部およびストラ
ット23、29、35、41、47、53のうち他の1つのストラットの端部25、27、31、33
、37、39、43、45、49、51、55、57のうち1つの端部を第2の部材117に取り付け
(ストラット23の端部27およびストラット53の端部57を第2の部材117に揺動可能
に取り付けることを図示している)、このとき、その長手方向の軸127が揺動部 材119の長手方向の軸121に直角に交わる揺動部材125とを備えている。ストラッ ト23、29、35、41、47、53の端部25、27、31、33、37、39、43、45、49、51、55
、57は、図11および12に示すように、揺動部材125が貫通する大ヘッド部129を有
してもよい。シャフト部材115は、当業者には理解されるであろうように、第1の
部材113にねじ止めまたは圧力ばめによって、あるいは固定状に取り付けてもよ いし、第1の部材113との一体の1個構成のユニットに形成してもよいし、通常の 保持クリップなどによりそれぞれのベース部材19、21に回転可能に固定してもよ
く、これによって、第1の部材113を第1および第2のベース部材19、21のそれぞれ
に揺動可能に取り付ける。揺動部材119は、当業者には理解されるであろうよう に、第2の部材117に圧力ばめによってあるいは固定状に取り付けてもよいし、第
2の部材117との一体の1個構成のユニットに形成してもよいし、通常の保持クリ ップなどにより第1の部材113に回転可能に固定してもよい。揺動部材125は、協 働する部材の1つ(すなわち、第2の部材117、または大ヘッド部129の1つ)に 圧力ばめまたは固定状に取り付けてもよいし、協働する部材の1つ(すなわち、
第2の部材117、または大ヘッド部129の1つ)との一体の1個構成のユニットに形
成してもよいし、当業者には理解されるであろうように、通常の保持クリップな
どにより各協働する部材に対して回転可能に固定してもよい。
In the embodiment of FIGS. 11 and 12, each of the connector means 59, 61, 63, 65, 67, 69 comprises a split U-shaped joint connector or the like. Although only connector means 65 is shown in FIGS. 11 and 12, the other connector means 59, 61, 63, 67, 69 preferably have a similar or identical structure. The split U-shaped connector shown in FIGS. 11 and 12 includes a first member 113 and a shaft for attaching the first member 113 to each of the first and second base members 19 and 21. The member 115, the second member 117, and the second member 117 are attached to the first member 113. At this time, the shaft 121 in the longitudinal direction thereof intersects the shaft 123 in the longitudinal direction of the shaft member 115 at right angles. The moving member 119 and the ends 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57 of one of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 One of the ends and the ends 25, 27, 31, 33 of the other one of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53
, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57 are attached to the second member 117 (the end 27 of the strut 23 and the end 57 of the strut 53 are attached to the second member 117). At this time, a swing member 125 having a longitudinal axis 127 perpendicularly intersecting a longitudinal axis 121 of the swing member 119 is provided. Ends 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55 of struts 23, 29, 35, 41, 47, 53
, 57 may have a large head portion 129 through which the swing member 125 passes, as shown in FIGS. The shaft member 115 may be screwed or pressure fitted to the first member 113, or may be fixedly attached to the first member 113, as will be understood by those skilled in the art, or may be integral with the first member 113. May be formed as a single unit, or may be rotatably fixed to the respective base members 19 and 21 by a normal holding clip or the like, whereby the first member 113 is connected to the first and the first members. It is swingably attached to each of the two base members 19, 21. The rocking member 119 may be pressure-fitted or fixedly mounted to the second member 117, as will be understood by those skilled in the art,
It may be formed as a single unit with the second member 117, or may be rotatably fixed to the first member 113 by a normal holding clip or the like. The rocking member 125 may be press fit or fixedly attached to one of the cooperating members (ie, the second member 117, or one of the large head portions 129), or may be a member of the cooperating member. One (ie,
The second member 117, or one of the large head portions 129), may be formed as a one-piece unit, or as will be understood by those skilled in the art, such as a normal retaining clip. May be rotatably fixed to each cooperating member.

【0052】 図13および14に示した実施様態において、コネクタ手段59、61、63、65、67、
69のそれぞれは、スプリットチェーンリンクコネクタなどからなる。コネクタ手
段65だけを図13および14に示しているが、他のコネクタ手段59、61、63、67、69
は好ましくは、これに類似または同一の構造を有する。図13および14に示すこの
スプリットチェーンリンクは、第1のリング部材131と、この第1のリング部材131
を第1および第2のベース部材19、21のそれぞれ1つに取り付けるシャフト部材13
3と、ストラット23、29、35、41、47、53のうち1つのストラットの端部25、27 、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57のうち1つの端部に取り付けられ(
ストラット23の端部27に取り付けられているのが図示されている)、第1のリン グ部材131に揺動可能に取り付けられる第1のリング部材131、およびストラット
23、29、35、41、47、53のうち他の1つのストラットの端部25、27、31、33、37
、39、43、45、49、51、55、57のうち1つの端部に取り付けられ(ストラット53
の端部57に取り付けられているのが図示されている)、第1および第2のリング部
材131、135に揺動可能に取り付けられる第3のリング部材137とを備えている。各
第1のリング部材131は好ましくは、第2および第3のリング部材135、137を貫通し
て延びるU字型部材139と、このU字型部材139が第2および第3のリング部材135 、137の中央孔部を貫通した後、U字型部材139を閉鎖するためのブリッジ部材14
1とから形成されている。ブリッジ部材141は、ねじ142など(図14参照)により U字型部材139に回転可能に取り付けてもよい。シャフト部材133は、当業者には
理解されるであろうように、ブリッジ部材141にボルト止めまたは圧力ばめによ ってあるいは固定状に取り付けてもよいし、ブリッジ部材141との一体の1個構成
のユニットに形成してもよいし、通常の保持クリップなどによりにブリッジ部材
141およびそれぞれのベース部材19、21に回転可能に固定してもよく、これによ って、第1のリング部材131が第1および第2のベース部材19、21のそれぞれ1つに
揺動可能に取り付けられる。第2および第3のリング部材135、137をストラット23
、29、35、41、47、53のそれぞれの端部25、27、31、33、37、39、43、45、49、
51、55、57に取り付ける方法は、当業者には理解されるであろうように、変更す
ることもできる。よって、例えば、各リング部材135、137は、当業者には理解さ
れるであろうように、それぞれのストラット23、29、35、41、47、53のそれぞれ
の端部25、27、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57と一体になった1個構 成のユニットに形成してもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 13 and 14, the connector means 59, 61, 63, 65, 67,
Each of 69 comprises a split chain link connector or the like. Although only connector means 65 is shown in FIGS. 13 and 14, other connector means 59, 61, 63, 67, 69
Preferably has a similar or identical structure. The split chain link shown in FIGS. 13 and 14 includes a first ring member 131 and the first ring member 131.
Shaft member 13 for attaching to the first and second base members 19 and 21 respectively
3 and one of the ends 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57 of one of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 Attached to the end (
Attached to the end 27 of the strut 23), a first ring member 131 pivotally attached to the first ring member 131, and a strut.
Ends 25, 27, 31, 33, 37 of another strut of 23, 29, 35, 41, 47, 53
, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57 at one end (strut 53
And a third ring member 137 that is swingably attached to the first and second ring members 131 and 135. Each first ring member 131 is preferably a U-shaped member 139 extending through the second and third ring members 135, 137, and the U-shaped member 139 is a second and third ring member 135. , 137, after passing through the central hole, the bridge member 14 for closing the U-shaped member 139.
And is formed from one. The bridge member 141 may be rotatably attached to the U-shaped member 139 with a screw 142 or the like (see FIG. 14). The shaft member 133 may be bolted or press fitted or fixedly attached to the bridge member 141, as will be understood by those skilled in the art, or may be an integral part of the bridge member 141. It may be formed in a unit of individual configuration, or it can be a bridge
141 and the respective base members 19, 21 may be rotatably fixed, whereby the first ring member 131 swings about one of the first and second base members 19, 21, respectively. Mounted as possible. The second and third ring members 135 and 137 are
, 29, 35, 41, 47, 53 each end 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49,
The manner of attachment to 51, 55, 57 can be varied as will be appreciated by those skilled in the art. Thus, for example, each ring member 135, 137 may have a respective end 25, 27, 31, of a respective strut 23, 29, 35, 41, 47, 53, as will be understood by those skilled in the art. 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, and 57 may be formed as a single unit.

【0053】 図15および16に示した実施様態において、コネクタ手段59、61、63、65、67、
69のそれぞれは、可撓性あるいは弾性のあるコネクタからなる。コネクタ手段65
だけを図15および16に示しているが、他のコネクタ手段59、61、63、67、69は好
ましくは、これに類似または同一の構造を有する。図15および16に示す可撓性あ
るいは弾性のあるコネクタは、可撓性あるいは弾性のあるゴムなどから作製され
たY字型本体部材143を備え、このY字型本体部材143は、第1および第2のベース
部材19、21のそれぞれ1つへの取付けのためのトランク部145と、ストラット23 、29、35、41、47、53のうち1つのストラットの端部25、27、31、33、37、39、
43、45、49、51、55、57のうち1つの端部への取付け(ストラット23の端部27に
取り付けられているのが図示されている)のための第1のアーム部147と、ストラ
ット23、29、35、41、47、53のうち他の1つのストラットの端部25、27、31、33
、37、39、43、45、49、51、55、57のうち1つの端部への取付け(ストラット53
の端部57に取り付けられているのが図示されている)のための第2のアーム部149
を有している。トランク部145は、その可撓性あるいは弾性によって第1および第
2のベース部材19、21のそれぞれ1つに固着状に取り付けられてもよいし、シャ フト部材151を設け、このシャフト部材151によって、トランク部145を第1および
第2のベース部材19、21のそれぞれ1つにつないでもよい。シャフト部材151は、
当業者には理解されるであろうように、トランク部145にボルト止めまたは圧力 ばめによってあるいは固定状に取り付けてもよいし、トランク部145との一体の1
個構成のユニットに形成してもよいし、通常の保持クリップなどによりにそれぞ
れのベース部材19、21の両方に回転可能に固定してもよく、これによって、トラ
ンク部145が第1および第2のベース部材19、21のそれぞれ1つに揺動可能に取り 付けられる。第1および第2のアーム部147、149をストラット23、29、35、41、47
、53のそれぞれの端部25、27、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57に取り
付ける方法は、当業者には理解されるであろうように、変更することもできる。
よって、例えば、ストラット23、29、35、41、47、53のそれぞれの端部25、27、
31、33、37、39、43、45、49、51、55、57に外ねじを切り、各アーム部147、149
に、ねじを切った開口部153を設けてもよく、これによって、ストラット23、29 、35、41、47、53のそれぞれの端部25、27、31、33、37、39、43、45、49、51、
55、57をねじによって受ける。このねじを切った開口部153は、当業者には理解 されるであろうように、各アーム部147、149に設けたチューブ状の金属製挿入片
に形成してもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 15 and 16, the connector means 59, 61, 63, 65, 67,
Each of 69 comprises a flexible or elastic connector. Connector means 65
15 and 16 only, the other connector means 59, 61, 63, 67, 69 preferably have a similar or identical structure. The flexible or elastic connector shown in FIGS. 15 and 16 includes a Y-shaped main body member 143 made of flexible or elastic rubber or the like, and the Y-shaped main body member 143 includes A trunk portion 145 for attachment to each one of the second base members 19, 21 and an end 25, 27, 31, 33 of one of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 , 37, 39,
A first arm 147 for attachment to one end of 43, 45, 49, 51, 55, 57 (shown attached to end 27 of strut 23); Ends 25, 27, 31, 33 of one of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53
, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57 to one end (strut 53
(Shown attached to the end 57 of the second arm 149)
have. The trunk portion 145 has first and second trunks due to its flexibility or elasticity.
The second base member 19, 21 may be fixedly attached to each one, or a shaft member 151 may be provided, and the trunk portion 145 may be connected to the first and second base members 19, 21 by the shaft member 151. May be connected to one each. The shaft member 151 is
As will be appreciated by those skilled in the art, the trunk 145 may be bolted or press fitted or fixedly mounted, or may be integral with the trunk 145.
It may be formed in an individual unit, or may be rotatably fixed to both of the respective base members 19 and 21 by a normal holding clip or the like, whereby the trunk portion 145 is connected to the first and second trunk members. Each of the base members 19 and 21 is swingably attached to one of the base members 19 and 21. First and second arms 147, 149 are struts 23, 29, 35, 41, 47
, 53, the manner of attachment to the respective ends 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57 will vary as will be appreciated by those skilled in the art. You can also.
Thus, for example, each end 25, 27, of struts 23, 29, 35, 41, 47, 53,
External threads were cut into 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57, and each arm 147, 149
May be provided with threaded openings 153, whereby the respective ends 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45 of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 are provided. , 49, 51,
55 and 57 are received with screws. This threaded opening 153 may be formed in a tubular metal insert provided in each arm 147, 149, as will be appreciated by those skilled in the art.

【0054】 図17および18に示した実施様態において、コネクタ手段59、61、63、65、67、
69のそれぞれは、可撓性あるいは弾性のあるコネクタからなる。コネクタ手段65
だけを図17および18に示しているが、他のコネクタ手段59、61、63、67、69は好
ましくは、これに類似または同一の構造を有する。図17および18に示すこの可撓
性あるいは弾性のあるコネクタは、第1および第2のベース部材19、21のそれぞれ
1つおよびストラット23、29、35、41、47、53のうち1つのストラットの端部25 、27、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57のうち1つの端部に取り付けら
れた第1の本体手段154と、この第1の本体手段154の近傍であってこれから独立し
た位置において第1および第2のベース部材19、21のそれぞれ1つに取り付けられ かつストラット23、29、35、41、47、53のうち1つのストラットの端部25、27、
31、33、37、39、43、45、49、51、55、57のうち1つの端部に取り付けられた第
2の本体手段155とを備えている。各本体手段154、155は好ましくは、可撓性ある
いは弾性のあるゴムなどから作製された可撓性あるいは弾性のある本体部材156 を備え、この本体部材156は、第1および第2のベース部材19、21のそれぞれ1つ への取付けのための第1の端部157と、ストラット23、29、35、41、47、53のうち
1つのストラットの端部25、27、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57のう
ち1つの端部への取付けのための第2の端部159とを有している(図17および18に
おいて、第1の本体手段154がストラット23の端部27に、第2の本体手段155がスト
ラット53の端部57に取り付けられている)。第1の端部157は、その可撓性あるい
は弾性によって第1および第2のベース部材19、21のそれぞれ1つに固着状に取り
付けられてもよいし、シャフト部材161を設け、このシャフト部材161によって第
1の端部157を第1および第2のベース部材19、21のそれぞれ1つに結合させてもよ
い。シャフト部材161は、当業者には理解されるであろうように、第1の端部157 にボルト止めまたは圧力ばめによってあるいは固定状に取り付けてもよいし、第
1の端部157との一体の1個構成のユニットに形成してもよいし、通常の保持クリ ップなどによりにそれぞれのベース部材19、21に回転可能に固定してもよく、こ
れによって、第1の端部157が第1および第2のベース部材19、21のそれぞれ1つに
揺動可能に取り付けられる。ストラット23、29、35、41、47、53のそれぞれの端
部25、27、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57を第2の端部159に取り付け
る方法は、当業者には理解されるであろうように、変更することもできる。よっ
て、例えば、ストラット23、29、35、41、47、53のそれぞれの端部25、27、31、
33、37、39、43、45、49、51、55、57に外ねじを切り、各端部159に、受けるた めのねじを切った開口部163を設け、この開口部163によって、ストラット23、29
、35、41、47、53のそれぞれの端部25、27、31、33、37、39、43、45、49、51、
55、57をねじによって受ける。このねじを切った開口部163は、当業者には理解 されるであろうように、各アーム部147、149に設けたチューブ状の金属製挿入片
に形成してもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 17 and 18, the connector means 59, 61, 63, 65, 67,
Each of 69 comprises a flexible or elastic connector. Connector means 65
17 and 18 only, the other connector means 59, 61, 63, 67, 69 preferably have a similar or identical structure. This flexible or resilient connector shown in FIGS. 17 and 18 can be used with the first and second base members 19 and 21 respectively.
One and one of the ends 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57 of one of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 A first body means 154 attached to the end, and a first body means 154 attached to each of the first and second base members 19, 21 at a position near and independent of the first body means 154; and One of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 has an end 25, 27,
31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57
And two main body means 155. Each body means 154, 155 preferably comprises a flexible or elastic body member 156 made of flexible or elastic rubber or the like, the body member 156 comprising a first and a second base member. A first end 157 for attachment to each one of 19, 21 and an end 25, 27, 31, 33, 37 of one of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53; , 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57 having a second end 159 for attachment to one end (in FIGS. 17 and 18, the first body means). 154 is attached to end 27 of strut 23 and second body means 155 is attached to end 57 of strut 53). The first end 157 may be fixedly attached to each of the first and second base members 19 and 21 by its flexibility or elasticity, or a shaft member 161 may be provided. By 161
One end 157 may be coupled to each one of the first and second base members 19,21. The shaft member 161 may be bolted or pressure fitted or fixedly attached to the first end 157, as will be understood by those skilled in the art,
It may be formed as a single unit with the one end 157, or may be rotatably fixed to the respective base members 19, 21 by a normal holding clip or the like. , A first end 157 is swingably attached to each one of the first and second base members 19,21. How to attach the respective ends 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57 of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 to the second end 159 Can be varied as will be appreciated by those skilled in the art. Thus, for example, the respective ends 25, 27, 31, of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53,
33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57 are externally threaded, and each end 159 is provided with a threaded opening 163 for receiving the strut. 23, 29
, 35, 41, 47, 53 each end 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51,
55 and 57 are received with screws. The threaded opening 163 may be formed in a tubular metal insert provided in each arm 147, 149, as will be appreciated by those skilled in the art.

【0055】 図19および20に示した実施様態において、コネクタ手段59、61、63、65、67、
69のそれぞれは、一対の球形部材からなる。コネクタ手段65だけを図19および20
に示しているが、他のコネクタ手段59、61、63、67、69は好ましくは、これに類
似または同一の構造を有する。図19および20に示すこのコネクタ手段は、ストラ
ット23、29、35、41、47、53のうち1つのストラットの端部25、27、31、33、37
、39、43、45、49、51、55、57のうち1つの端部に取り付けられた第1の球形部 材165と、ストラット23、29、35、41、47、53のうち1つのストラットの端部25 、27、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57のうち他の1つの端部に取り付
けられた第2の球形部材167とを備えている。図19および20において、第1の球形 部材165がストラット23の端部27に、第2の球形部材167がストラット53の端部57 に取り付けられている。図19および20に示した実施様態に関して、各ベース部材
19、21の各リング71には、球形部材165、167の1つを回転可能に捕らえる大きさ
および設計にされた複数の部分的球形キャビティ169が形成されている。この部 分的球形キャビティ169は、図19および20に明瞭に示すように、リング71と一体 に形成してもよい。他方、各部分的球形キャビティ169あるいは協働する一対の 部分的球形キャビティ169は、図26に明瞭に示され、当業者には理解されるであ ろうように、プレート部材170に形成し、このプレート部材170をリング71の1つ
にボルト止めによってあるいは固定状に取り付けてもよい。さらに、各部分的球
形キャビティ169は、リング71に部分的に形成するとともに別個のプレート部材 にも部分的に形成し、これらリング71と別個のプレート部材とが互いに協働し部
分的球形キャビティ169などを形成するようにしてもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 19 and 20, the connector means 59, 61, 63, 65, 67,
Each of 69 consists of a pair of spherical members. 19 and 20 with only connector means 65
, The other connector means 59, 61, 63, 67, 69 preferably have a similar or identical structure. This connector means, shown in FIGS. 19 and 20, provides for the end 25, 27, 31, 33, 37 of one of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53.
, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57, a first spherical member 165 attached to one end of one of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53; And a second spherical member 167 attached to the other one of the ends 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57. 19 and 20, a first spherical member 165 is attached to end 27 of strut 23 and a second spherical member 167 is attached to end 57 of strut 53. For the embodiment shown in FIGS. 19 and 20, each base member
Each ring 71 of 19,21 is formed with a plurality of partial spherical cavities 169 sized and designed to rotatably capture one of the spherical members 165,167. This partial spherical cavity 169 may be formed integrally with the ring 71, as clearly shown in FIGS. On the other hand, each partial spherical cavity 169 or a pair of cooperating partial spherical cavities 169 is formed in the plate member 170, as is clearly shown in FIG. 26 and will be understood by those skilled in the art. The plate member 170 may be bolted or fixedly mounted to one of the rings 71. Further, each partial spherical cavity 169 is partially formed in the ring 71 and partially in a separate plate member, and the ring 71 and the separate plate members cooperate with each other to form the partial spherical cavity 169. May be formed.

【0056】 図21および22に示した実施様態において、各コネクタ手段59、61、63、65、67
、69のそれぞれは、一対のU字ジョイント型コネクタからなる。コネクタ手段65
だけを図15および16に示しているが、他のコネクタ手段59、61、63、67、69は好
ましくは、これに類似または同一の構造を有する。図21および22に示したこのU
字ジョイント型コネクタは、第1および第2のベース部材19、21のそれぞれ1つお よびストラット23、29、35、41、47、53のうち1つのストラットの端部25、27、
31、33、37、39、43、45、49、51、55、57のうち1つの端部に取り付けられた第
1のU字ジョイントコネクタ171と、この第1のU字ジョイントコネクタ171の近傍
であってこれから独立した位置において第1および第2のベース部材19、21のそれ
ぞれ1つに取り付けられかつストラット23、29、35、41、47、53のうち他の1つ のストラットの端部25、27、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57のうち1
つの端部に取り付けられた第2のU字ジョイントコネクタ173とを備えている。各
U字ジョイントコネクタ171、173は好ましくは、第1の部材175と、この第1の部 材175を第1および第2のベース部材19、21のそれぞれ1つに取り付けるためのシ ャフト部材177と、第2の部材179と、この第2の部材179を第1の部材175に取り付 け、このとき、その長手方向の軸183がシャフト部材177の長手方向の軸185に直 角に交わる揺動部材181と、ストラット23、29、35、41、47、53のうち1つのス トラットの端部25、27、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57のうち1つの
端部を第2の部材179に取り付け、このとき、その長手方向の軸189が揺動部材181
の長手方向の軸183に直角に交わる揺動部材187とを備えている。ストラット23、
29、35、41、47、53の端部25、27、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57は
、図21および22に示すように、揺動部材187が貫通する大ヘッド部191を有しても
よい。シャフト部材177は、当業者には理解されるであろうように、第1の部材17
5にねじ止めまたは圧力ばめによってあるいは固定状に取り付けてもよいし、第1
の部材175との一体の1個構成のユニットに形成してもよいし、通常の保持クリッ
プなどによりそれぞれのベース部材19、21に回転可能に固定してもよく、これに
よって、第1の部材175が第1および第2のベース部材19、21のそれぞれに揺動可能
に取り付けられる。揺動部材181は、当業者には理解されるであろうように、第2
の部材179に圧力ばめによってあるいは固定状に取り付けてもよいし、第2の部材
179との一体の1個構成のユニットに形成してもよいし、通常の保持クリップなど
により第1の部材175に回転可能に固定してもよい。揺動部材187は、当業者には 理解されるであろうように、協働する部材の1つ(すなわち、第2の部材179また
はそれぞれの大ヘッド部191)に圧力ばめまたは固定状に取り付けてもよく、協 働する部材の1つ(すなわち、第2の部材179またはそれぞれの大ヘッド部191) との一体の1個構成のユニットに形成してもよいし、通常の保持クリップなどに より各協働する部材(すなわち、第2の部材179または大ヘッド部191)に対して 回転可能に固定してもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 21 and 22, each connector means 59, 61, 63, 65, 67
, 69 each comprise a pair of U-joint connectors. Connector means 65
15 and 16 only, the other connector means 59, 61, 63, 67, 69 preferably have a similar or identical structure. This U shown in FIGS. 21 and 22
The joint-type connector comprises one end of each of the first and second base members 19, 21 and one of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53, the end 25, 27,
31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57
One U-joint connector 171 and a strut 23, attached to each one of the first and second base members 19, 21 at a location near and independent of the first U-joint connector 171; One of the ends 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55 and 57 of the other strut of 29, 35, 41, 47 and 53
And a second U-shaped connector 173 mounted at one end. Each U-shaped joint connector 171, 173 is preferably a first member 175 and a shaft member 177 for attaching the first member 175 to each of the first and second base members 19, 21. And the second member 179, and the second member 179 is attached to the first member 175. At this time, the longitudinal axis 183 intersects at right angles with the longitudinal axis 185 of the shaft member 177. The rocking member 181 and the end 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57 of one of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 Is attached to the second member 179, and the longitudinal axis 189 of the second member 179 is
And a rocking member 187 that intersects the axis 183 in the longitudinal direction at right angles. Strut 23,
The ends 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57 of the 29, 35, 41, 47, 53, as shown in FIGS. May have a large head portion 191 penetrating therethrough. The shaft member 177 may be connected to the first member 17 as will be understood by those skilled in the art.
5 may be screwed or press-fit or fixed
May be formed as a unitary unit with the member 175, or may be rotatably fixed to the respective base members 19 and 21 by a normal holding clip or the like, whereby the first member 175 is swingably attached to each of the first and second base members 19 and 21. The pivot member 181 may be a second member, as will be understood by those skilled in the art.
The second member may be attached to the member 179 by pressure fit or fixedly.
It may be formed as a single unit with the 179, or may be rotatably fixed to the first member 175 by a normal holding clip or the like. Swing member 187 is press fit or fixed to one of the cooperating members (ie, second member 179 or respective large head portion 191), as will be appreciated by those skilled in the art. It may be attached, formed as a unitary unit with one of the cooperating members (ie, the second member 179 or the respective large head 191), or may be a conventional retaining clip or the like. Thus, it may be rotatably fixed to each cooperating member (that is, the second member 179 or the large head portion 191).

【0057】 図23および24に示した実施様態において、コネクタ手段59、61、63、65、67、
69のそれぞれは、一対のチェーンリンクコネクタからなる。コネクタ手段65だけ
を図23および24に示しているが、他のコネクタ手段59、61、63、67、69は好まし
くは、これに類似または同一の構造を有する。図23および24に示すこのチェーン
リンクコネクタは、第1および第2のベース部材19、21のそれぞれ1つおよびスト
ラット23、29、35、41、47、53のうち1つのストラットの端部25、27、31、33、
37、39、43、45、49、51、55、57のうち1つの端部に取り付けられた第1のチェ ーンリンクコネクタ193と、このチェーンリンクコネクタ193の近傍であってこれ
から独立した位置において第1および第2のベース部材19、21のそれぞれ1つに取 り付けられかつストラット23、29、35、41、47、53のうち他の1つのストラット
の端部25、27、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57のうち1つの端部に取
り付けられた第2のチェーンリンクコネクタ195とを備えている。各チェーンリン
クコネクタ193、195は好ましくは、第1のリング部材197と、この第1のリング部 材197を第1および第2のベース部材19、21のそれぞれ1つに揺動可能に取り付け る揺動部材199と、ストラット23、29、35、41、47、53のうち1つのストラット の端部25、27、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57のうち1つの端部に取
り付けられ(第1のリングコネクタ193の第2のリング部材201は、図23、24におい
ては、ストラット23の端部27に取り付けられ、第2のリングコネクタ195の第2の リング部材201は、図23、24においては、ストラット53の端部57に取り付けられ ている)、第1のリング部材197に揺動可能に取り付けられた第2のリング部材201
とを備えている。各第1のリング部材197は好ましくは、第2のリング部材201を貫
通して延びるU字型部材203と、このU字型部材203が第2の部材201の中央孔部を
貫通した後、U字型部材203を閉鎖するためのブリッジ部材205とから形成されて
いる。ブリッジ部材205は、ねじ207など(図24参照)によりU字型部材203に回 転可能に取り付けてもよい。揺動部材199は、当業者には理解されるであろうよ うに、ブリッジ部材205に圧力ばめによってあるいは固定状に取り付けてもよい し、ブリッジ部材205との一体の1個構成のユニットに形成してもよいし、通常の
保持クリップなどによりにブリッジ部材205およびそれぞれのベース部材19、21 に回転可能に固定してもよい。第2のリング部材201をストラット23、29、35、41
、47、53のそれぞれの端部25、27、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57に
取り付ける方法は、当業者には理解されるであろうように、変更することもでき
る。よって、例えば、各リング部材197、201は、当業者には理解されるであろう
ように、それぞれのストラット23、29、35、41、47、53のそれぞれの端部25、27
、31、33、37、39、43、45、49、51、55、57と一体になった1個構成のユニット に形成してもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 23 and 24, the connector means 59, 61, 63, 65, 67,
Each of 69 consists of a pair of chain link connectors. Although only the connector means 65 is shown in FIGS. 23 and 24, the other connector means 59, 61, 63, 67, 69 preferably have a similar or identical structure. This chain link connector, shown in FIGS. 23 and 24, comprises an end 25 of one of the first and second base members 19, 21 and one of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53, respectively. 27, 31, 33,
A first chain link connector 193 attached to one end of one of 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57 and a position near and independent of the chain link connector 193; At one end of each of the first and second base members 19, 21 and at the ends 25, 27, 31, of the other one of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53. 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, and 57, and a second chain link connector 195 attached to one end. Each chain link connector 193, 195 is preferably a first ring member 197 and the first ring member 197 is swingably attached to one of the first and second base members 19, 21, respectively. The rocking member 199 and one of the ends 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57 of one of the struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 are struck. 23, the second ring member 201 of the first ring connector 193 is attached to the end 27 of the strut 23, and the second ring member 201 of the second ring connector 195 is attached to the second ring connector 195 in FIGS. The ring member 201 is attached to the end 57 of the strut 53 in FIGS. 23 and 24), and the second ring member 201 that is swingably attached to the first ring member 197.
And Each first ring member 197 is preferably a U-shaped member 203 extending through the second ring member 201, and after this U-shaped member 203 has passed through the central hole of the second member 201, And a bridge member 205 for closing the U-shaped member 203. The bridge member 205 may be rotatably attached to the U-shaped member 203 with a screw 207 or the like (see FIG. 24). As will be appreciated by those skilled in the art, the rocking member 199 may be mounted to the bridge member 205 by a press fit or in a fixed manner, or may be a unitary unit with the bridge member 205. It may be formed, or may be rotatably fixed to the bridge member 205 and the respective base members 19 and 21 by a normal holding clip or the like. Connect the second ring member 201 to the struts 23, 29, 35, 41
, 47, 53, the manner of attachment to each end 25, 27, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57, as will be appreciated by those skilled in the art, It can be changed. Thus, for example, each ring member 197, 201 has a respective end 25, 27 of a respective strut 23, 29, 35, 41, 47, 53, as will be appreciated by those skilled in the art.
, 31, 33, 37, 39, 43, 45, 49, 51, 55, 57 may be formed as a single unit.

【0058】 図27に示した実施様態において、各調節可能な有効長さのストラット23、29、
35、41、47、53は、一方の端部211に左側外ねじを有し他方の端部213に右側外ね
じを有する一体形成の1個構成のロッド209からなってもよく、各コネクタ手段59
、61、63、65、67、69は、ロッド209の端部211、213の1つをねじによって受け るための適切な方向にねじを切った開口部215を有してもよい。コネクタ手段59 、65だけを図27に示しているが、他のコネクタ手段61、63、67、69は、これに類
似または同一の構造を有してもよい。同様に、ストラット23、29、35、41、47、
53の一部だけを図27に示しているが、他のストラット35、41、47は、これに類似
または同一の構造を有してもよい。各ロッド209は、その対向する端部間にグリ ップ手段を有し、このグリップ手段によって、これがその長手方向の軸の周りを
回転することが補助される。このグリップ手段は、ロッド209を貫通して設けら れた横方向の開口部から単になっており、この開口部によって、バーなど(図示
せず)を貫通させて挿入することができ、当業者には理解されるであろうように
、ロッド209がその長手方向の軸の周りを容易に回転できるようにするハンドル が与えられる。各ロッド209の中間部は、横方向の開口部217の近傍で強化などの
理由により、大きくなどされていてもよい。ロッド209が回転するとき、対向す るその端部に設けられた関連するコネクタ手段59、61、63、65、67、69は、当業
者には理解されるであろうように、互いに接近するか遠ざかるかすることによっ
て、ロッド209の有効長さが変化するとともに、ベース部材19、21の対応したあ るいは関連した動作を生じる。なお、図27は、図1〜7および10のスプリットボー
ルコネクタを示しているが、これに限定されることなく、図11〜24などに示した
型のコネクタを用いることもできる。
In the embodiment shown in FIG. 27, each adjustable effective length strut 23, 29,
Each of the connector means 35, 41, 47, 53 may comprise an integrally formed rod 209 having a left external thread at one end 211 and a right external thread at the other end 213. 59
, 61, 63, 65, 67, 69 may have an appropriately threaded opening 215 for receiving one of the ends 211, 213 of the rod 209 by a screw. Although only the connector means 59, 65 are shown in FIG. 27, the other connector means 61, 63, 67, 69 may have a similar or identical structure. Similarly, struts 23, 29, 35, 41, 47,
Although only a portion of 53 is shown in FIG. 27, the other struts 35, 41, 47 may have similar or identical structures. Each rod 209 has gripping means between its opposing ends, which aid in rotating it about its longitudinal axis. This grip means simply consists of a lateral opening provided through the rod 209, through which a bar or the like (not shown) can be inserted and inserted. As will be appreciated, a handle is provided that allows the rod 209 to easily rotate about its longitudinal axis. The intermediate portion of each rod 209 may be enlarged near the lateral opening 217 for reasons such as reinforcement. When the rod 209 rotates, the associated connector means 59, 61, 63, 65, 67, 69 provided at the opposite end approach each other as will be appreciated by those skilled in the art. Moving away will change the effective length of rod 209 and will cause a corresponding or related movement of base members 19,21. Although FIG. 27 shows the split ball connector of FIGS. 1 to 7 and 10, the present invention is not limited to this, and a connector of the type shown in FIGS.

【0059】 この発明の第2の好ましい実施様態を、図28において参照符号2.11で示す。 この外部固定器2.11は、第1の骨要素2.15を第2の骨要素2.17に対して固定するた
めの一方向型整形外科用外部固定器2.13の一部である。
A second preferred embodiment of the present invention is indicated by reference numeral 2.11 in FIG. This external fixator 2.11 is part of a one-way orthopedic external fixator 2.13 for fixing the first bone element 2.15 to the second bone element 2.17.

【0060】 外部固定器2.11は、第1の骨要素2.15に対する固定のための第1のベース部材2.
19と、第2の骨要素2.17に対する固定のための第2のベース部材2.21と、第1の端 部および第2の端部を有する調節可能な有効長さの第1のストラット2.23と、第1 の端部および第2の端部を有する調節可能な有効長さの第2のストラット2.29と、
第1の端部および第2の端部を有する調節可能な有効長さの第3のストラット2.35 と、第1の端部および第2の端部を有する調節可能な有効長さの第4のストラット2
.41と、第1の端部および第2の端部を有する調節可能な有効長さの第5のストラッ
ト2.47と、第1の端部および第2の端部を有する調節可能な有効長さの第6のスト ラット2.53と、第1および第2のストラット2.23、2.29の第1の端部を互いにかつ 第1のベース部材2.19に対して回転可能に取り付けるための第1のコネクタ手段2.
59と、第3および第4のストラット2.35、2.41の第1の端部を互いにかつ第1のベ
ース部材2.19に対して回転可能に取り付けるための第2のコネクタ手段2.61と、 第5および第6のストラット2.47、2.53の第1の端部を互いにかつ第1のベース部
材2.19に対して回転可能に取り付けるための第3のコネクタ手段2.63と、第1およ
び第6のストラット2.23、2.53の第2の端部を互いにかつ第2のベース部材2.21に
対して回転可能に取り付けるための第4のコネクタ手段2.65と、第2および第3の ストラット2.29、2.35の第2の端部を互いにかつ第2のベース部材2.21に対して回
転可能に取り付けるための第5のコネクタ手段2.67と、第4および第5のストラ ット2.41、2.47の第2の端部を互いにかつ第2のベース部材2.21に対して回転可能
に取り付けるための第6のコネクタ手段2.69とを備えている。
The external fixator 2.11 comprises a first base member 2.1 for fixation to the first bone element 2.15.
19; a second base member 2.21 for fixation to the second bone element 2.17; an adjustable effective length first strut 2.23 having a first end and a second end; An adjustable effective length second strut 2.29 having one end and a second end;
An adjustable effective length third strut 2.35 having a first end and a second end, and an adjustable effective length fourth strut having a first end and a second end. Strut 2
.41, an adjustable effective length fifth strut 2.47 having a first end and a second end, and an adjustable effective length having a first end and a second end First strut 2.53 and first connector means 2. for rotatably attaching the first ends of the first and second struts 2.23, 2.29 to each other and to the first base member 2.19.
59; second connector means 2.61 for rotatably attaching the first ends of the third and fourth struts 2.35, 2.41 to each other and to the first base member 2.19; Third connector means 2.63 for rotatably attaching the first ends of the struts 2.47, 2.53 of each other and to the first base member 2.19, and the second of the first and sixth struts 2.23, 2.53. Fourth connector means 2.65 for rotatably attaching the ends of the second and third struts 2.29, 2.35 to each other and to the second base member 2.21. Fifth connector means 2.67 for rotatably mounting the second base member 2.21 to the second base member 2.21 and the second end of the fourth and fifth struts 2.41 and 2.47 to each other and to the second base member 2.21. And a sixth connector means 2.69 for rotatably mounting. .

【0061】 第1および第2のベース部材2.19、2.21は、種々の方法で、種々の材料から、種
々の形状および大きさに構成することができる。よって、例えば、各ベース部材
2.19、2.21は、通常の一連ねじなどにより剛性の細長いロッド2.72などに同軸で
固定される1個構成または多数構成のプレート2.71からなってもよい。一般的な 貫通固定 ねじ、ワイヤまたはピン2.73は、当業者には理解されるであろうよう に、種々のコネクタ2.74を介してベース部材2.19、2.21に対して連結される。こ
のコネクタ2.74は、プレート2.71に搭載してもよいしそれと一体形成された一部
であってもよく、図28に示されているようにロッド2.72に直接に搭載してもよい
The first and second base members 2.19, 2.21 can be configured in various ways and from various materials and in various shapes and sizes. Therefore, for example, each base member
2.19, 2.21 may consist of a single or multiple configuration plate 2.71 which is coaxially secured to a rigid elongated rod 2.72, etc., such as by a series of conventional screws. A typical penetrating fixation screw, wire or pin 2.73 is connected to the base member 2.19, 2.21 via various connectors 2.74, as will be appreciated by those skilled in the art. The connector 2.74 may be mounted on the plate 2.71 or may be a part integrally formed therewith, or may be directly mounted on the rod 2.72 as shown in FIG.

【0062】 ストラット2.23、2.29、2.35、2.41、2.47、2.53およびコネクタ手段2.59、2.
61、2.63、2.65、2.67、2.69は好ましくは、器具11に関して上に開示された種々
のストラット23、29、35、41、47、53およびコネクタ手段59、61、63、65、67、
69と同一であるので、器具2.11のストラット2.23、2.29、2.35、2.41、2.47、2.
53およびコネクタ手段2.59、2.61、2.63、2.65、2.67、2.69の種々の可能な構造
を十分に理解するためには、種々のストラット23、29、35、41、47、53およびコ
ネクタ手段59、61、63、65、67、69の上の詳細な開示を参照されたい。各プレー
ト2.71は、コネクタ手段2.59、2.61、2.63、2.65、2.67、2.69を用いるように構
成されている。よって、例えば、図28に示した実施様態に関し、各プレート2.71
は好ましくは、図示したスプリットボールコネクタ手段のそれぞれの対の部分的
球形部材を回転可能に捕らえるための複数の部分的球形キャビティ2.79を有する
The struts 2.23, 2.29, 2.35, 2.41, 2.47, 2.53 and the connector means 2.59, 2.
61, 2.63, 2.65, 2.67, 2.69 are preferably the various struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 and connector means 59, 61, 63, 65, 67, disclosed above with respect to the device 11.
Since it is the same as 69, struts 2.23, 2.29, 2.35, 2.41, 2.47, 2.
In order to fully understand the various possible configurations of 53 and connector means 2.59, 2.61, 2.63, 2.65, 2.67, 2.69, the various struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 and connector means 59, 61 , 63, 65, 67, 69. Each plate 2.71 is configured to use connector means 2.59, 2.61, 2.63, 2.65, 2.67, 2.69. Thus, for example, for the embodiment shown in FIG.
Preferably has a plurality of partial spherical cavities 2.79 for rotatably capturing each pair of partial spherical members of the illustrated split ball connector means.

【0063】 この発明の第3の好ましい実施様態を、図29において参照符号3.11で示す。 外部固定器3.11は、第1の骨要素3.15を第2の骨要素3.17に対して固定するための
一方向型整形外科用外部固定器3.13の一部である。
A third preferred embodiment of the present invention is indicated in FIG. 29 by reference numeral 3.11. The external fixator 3.11 is part of a one-way orthopedic external fixator 3.13 for fixing the first bone element 3.15 to the second bone element 3.17.

【0064】 外部固定器3.11は、第1の骨要素3.15に対する固定のための第1のベース部材3.
19と、第2の骨要素3.17に対する固定のための第2のベース部材3.21と、第1の端 部および第2の端部を有する調節可能な有効長さの第1のストラット3.23と、第1 の端部および第2の端部を有する調節可能な有効長さの第3のストラット3.29と、
第1の端部および第2の端部を有する調節可能な有効長さの第3のストラット3.35 と、第1の端部および第2の端部を有する調節可能な有効長さの第4のストラット3
.41と、第1の端部および第2の端部を有する調節可能な有効長さの第5のストラッ
ト3.47と、第1の端部および第2の端部を有する調節可能な有効長さの第6のスト ラット3.53と、第1および第2のストラット3.23、3.29の第1の端部を互いにかつ 第1のベース部材3.19に対して回転可能に取り付けるための第1のコネクタ手段3.
59と、第3および第4のストラット3.35、3.41の第1の端部を互いにかつ第1のベ
ース部材3.19に対して回転可能に取り付けるための第3のコネクタ手段3.61と、 第5および第6のストラット3.47、3.53の第1の端部を互いにかつ第1のベース部
材3.19に対して回転可能に取り付けるための第3のコネクタ手段3.63と、第1およ
び第6のストラット3.23、3.53の第2の端部を互いにかつ第2のベース部材3.31に
対して回転可能に取り付けるための第4のコネクタ手段3.65と、第2および第3の ストラット3.39、3.35の第2の端部を互いにかつ第2のベース部材3.21に対して回
転可能に取り付けるための第5のコネクタ手段3.67と、第4および第5のストラ ット3.41、3.47の第2の端部を互いにかつ第2のベース部材3.21に対して回転可能
に取り付けるための第6のコネクタ手段3.69とを備えている。
The external fixator 3.11 comprises a first base member 3.1 for fixation to the first bone element 3.15.
19; a second base member 3.21 for fixation to a second bone element 3.17; an adjustable effective length first strut 3.23 having a first end and a second end; An adjustable effective length third strut 3.29 having one end and a second end;
An adjustable effective length third strut 3.35 having a first end and a second end, and an adjustable effective length fourth strut having a first end and a second end. Strut 3
.41, an adjustable effective length fifth strut 3.47 having a first end and a second end, and an adjustable effective length having a first end and a second end First strut 3.53 and first connector means 3. for rotatably attaching the first ends of the first and second struts 3.23, 3.29 to each other and to the first base member 3.19.
59, third connector means 3.61 for rotatably attaching the first and third ends of the third and fourth struts 3.35, 3.41 to each other and to the first base member 3.19; Third connector means 3.63 for rotatably attaching the first ends of the struts 3.47, 3.53 of each other and to the first base member 3.19, and the second of the first and sixth struts 3.23, 3.53. Fourth connector means 3.65 for rotatably attaching the ends of the second and third struts 3.39, 3.35 to each other and to the second base member 3.31, and connecting the second ends of the second and third struts 3.39, 3.35 to each other and to the second. Fifth connector means 3.67 for rotatably mounting to the base member 3.21 and the second end of the fourth and fifth struts 3.41, 3.47 to each other and to the second base member 3.21. And a sixth connector means 3.69 for rotatably mounting. .

【0065】 第1および第2のベース部材3.19、3.21は、種々の方法で、種々の材料から、種
々の形状および大きさに構成することができる。よって、例えば、各ベース部材
3.19、3.21は、通常の一連ねじなどにより剛性の細長いロッド3.72などに同軸で
固定される1個構成または多数構成のプレート3.71からなってもよい。一般的な 貫通固定 ねじ、ワイヤまたはピン3.73は、種々のコネクタ3.74を介してベース 部材3.19、3.21およびロッド3.72に対して連結する。このコネクタ3.74は、当業
者には理解されるであろうように、プレート3.71に搭載してもよいしそれと一体
形成された一部であってもよく、図29に示されているようにロッド3.72に直接に
搭載してもよい。
The first and second base members 3.19, 3.21 can be configured in various ways and from various materials and in various shapes and sizes. Therefore, for example, each base member
3.19, 3.21 may consist of a single or multi-piece plate 3.71 coaxially fixed to a rigid elongated rod 3.72 or the like, such as by a series of ordinary screws. A typical penetrating fixation screw, wire or pin 3.73 connects to the base member 3.19, 3.21 and rod 3.72 via various connectors 3.74. This connector 3.74 may be mounted on or integral with plate 3.71, as will be understood by those skilled in the art, and may be a rod as shown in FIG. 29. It may be mounted directly on 3.72.

【0066】 ストラット3.23、3.29、3.35、3.41、3.47、3.53およびコネクタ手段3.59、3.
61、3.63、3.65、3.67、3.69は好ましくは、器具11に関して上に開示された種々
のストラット23、29、35、41、47、53およびコネクタ手段59、61、63、65、67、
69と同一であるので、器具3.11のストラット3.23、3.29、3.35、3.41、3.47、3.
53およびコネクタ手段3.59、3.61、3.63、3.65、3.67、3.69の種々の可能な構造
を十分に理解するためには、種々のストラット23、29、35、41、47、53およびコ
ネクタ手段59、61、63、65、67、69の上の詳細な開示を参照されたい。各プレー
ト3.71は、コネクタ手段3.59、3.61、3.63、3.65、3.67、3.69を用いるように構
成されている。よって、例えば、図29に示した実施様態に関して、各プレート3.
71は好ましくは、図示したスプリットボールコネクタ手段のそれぞれの対の部分
的球形部材を回転可能に捕らえるための複数の部分的球形キャビティ3.79を有す
る。
The struts 3.23, 3.29, 3.35, 3.41, 3.47, 3.53 and the connector means 3.59, 3.
61, 3.63, 3.65, 3.67, 3.69 are preferably the various struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 and connector means 59, 61, 63, 65, 67,
Since it is the same as 69, struts 3.23, 3.29, 3.35, 3.41, 3.47, 3.
In order to fully appreciate the various possible configurations of 53 and connector means 3.59, 3.61, 3.63, 3.65, 3.67, 3.69, the various struts 23, 29, 35, 41, 47, 53 and connector means 59, 61 , 63, 65, 67, 69. Each plate 3.71 is configured to use connector means 3.59, 3.61, 3.63, 3.65, 3.67, 3.69. Thus, for example, for the embodiment shown in FIG. 29, each plate 3.
71 preferably has a plurality of partial spherical cavities 3.79 for rotatably capturing each pair of partial spherical members of the illustrated split ball connector means.

【0067】 この発明は、このように構成されており、新規な外部固定器および整復機構を
提供する。固定器は好ましくは、長さを調節できる6つのストラットにより互い
に連結された2つのベース部材またはスワッシュ(swash)プレートを備えてい る。しかしながら、この発明の固定器は、6つより多いか少ないストラットを備
えてもよい。好ましくは、この器具は、長さを調節できる2つから8つのストラ
ットを備えている。これらのストラットは、停止位置において、互いに対して傾
斜している。好ましい実施様態では、これらのストラットは、組立てや臨床時の
使用を助けるために、規則的な間隔を置いて配置され類似に製造されているが、
類似していないストラットを不規則に配置しても、6つの軸矯正が徐々に行われ
るであろう。1つの好ましい実施様態の各ストラットは、半球に両側で取り付け
られたターンバックルである。1つの半球が、部分的封入ソケットの近傍のスト
ラットの半球とかみ合いうものであり、スワッシュ プレートのそれぞれには3 つのこうしたソケットが存在する。軸方向から見ると、一方のスワッシュプレー
トのソケットは、他方のスワッシュプレートのソケットに対して互い違いになっ
ている。スプリットボールを制限するこの部分的ソケットは、スワッシュプレー
トと一体形成された一部であってもよいし、付加的に取り付けられてもよい。
The present invention, configured as described above, provides a novel external fixator and reduction mechanism. The fixator preferably comprises two base members or swash plates interconnected by six struts of adjustable length. However, the fixator of the present invention may include more or less than six struts. Preferably, the device comprises two to eight struts of adjustable length. These struts are inclined relative to each other in the rest position. In a preferred embodiment, these struts are regularly spaced and similarly manufactured to aid assembly and clinical use.
Even if dissimilar struts are randomly placed, six axial corrections will be made gradually. Each strut in one preferred embodiment is a turnbuckle attached to the hemisphere on both sides. One hemisphere mates with the strut hemisphere near the partially encapsulated socket, and there are three such sockets on each of the swashplates. When viewed from the axial direction, the sockets of one swashplate are staggered with respect to the sockets of the other swashplate. This partial socket, which limits the split ball, may be a part integrally formed with the swash plate or may be additionally mounted.

【0068】 この発明は、ソケットによりボールの回転をクランプされることのない固定器
および機構として機能する。理想的には、十分な間隙が存在し、ボールが3つの
軸の周りを回転し、各半球が、各半球の面と垂直をなし半球の中心点を通過する
軸の周りを回転し、3つの並行移動軸に沿って過剰な遊びが生じることがない。
動きを阻止するためにボールをさらにクランプすることもできるが、この器具は
、ストラットの長さを変えることによって、付随的に、半球がソケット内におい
て互いの周りをおよび/あるいはボールジョイント対の周りを回転することによ
って、整復機構として機能し得る。
The present invention functions as a fixing device and a mechanism in which the rotation of the ball is not clamped by the socket. Ideally, there is sufficient clearance, the ball rotates about three axes, and each hemisphere rotates about an axis that is perpendicular to the plane of each hemisphere and passes through the center point of the hemisphere. There is no excessive play along the two translation axes.
Although it is possible to further clamp the ball to prevent movement, this device additionally allows the hemispheres to move around each other and / or around the ball joint pair in the socket by changing the length of the struts. Can function as a reduction mechanism by rotating.

【0069】 この発明は、安定化固定器として機能し得るが、ボールがきつくクランプされ
ることなく自由に回転する。外部固定器ピンクランプは、スワッシュプレートと
一体形成された一部であってもよいし、取り付けられてもよい。これらのクラン
プを、次いで、骨フラグメントに取り付けられたピンまたはワイヤに取り付ける
。骨フラグメントの位置は、6つのストラットの有効長さをしかるべく調節する
ことによって変えることができる。一方のフラグメントが他方のフラグメントに
対してとる6つの新しい各座標位置は、6つのストラットの有効長さを変えるこ
とによって得ることができる。ストラットの長さのそれぞれの組み合わせにより
、一方のフラグメントの、他方のフラグメントに対する6つの独自の各座標位置
が決定される。フラグメント間の位置の変化は、1つ以上のストラットの有効長
さを変えない限り、生じ得ない。いかなるストラットの長さのいかなる変化によ
っても、一方のフラグメントの、他方のフラグメントに対する位置の変化が生じ
るという過剰な制限は存在しない。手による計算、計算機またはコンピュータに
よる座標変換により、各ストラットの長さを正確に変えることによって一方のフ
ラグメントを他方のフラグメントに対して所定の程度だけ移動させることができ
る。
The present invention can function as a stabilizing fixture, but the ball rotates freely without being tightly clamped. The external fixator pin clamp may be a part integrally formed with the swash plate or may be attached. These clamps are then attached to pins or wires attached to the bone fragments. The position of the bone fragments can be changed by adjusting the effective length of the six struts accordingly. Each of the six new coordinate positions that one fragment takes with respect to the other fragment can be obtained by changing the effective length of the six struts. Each combination of strut lengths determines each of the six unique coordinate positions of one fragment relative to the other. No change in position between fragments can occur unless the effective length of one or more struts is changed. There is no excessive restriction that any change in the length of any strut results in a change in the position of one fragment relative to the other. By manual calculation, computer or computer coordinate transformation, one can move one fragment to a certain extent relative to the other by precisely changing the length of each strut.

【0070】 または、スプリットボールの中心だけを示した類似の付属スワッシュプレート
を用い、ストラットの初期長さを決定することもできる。変形した四肢に直交す
るX線を撮り、これらおよび慎重な物理的試験によって、変形を評価または測定
する。その変形した位置において、一方のフラグメントは、6つの軸に沿ってか
つ/または6つの軸を中心としてずれたためにその初期位置からまたは好ましい
位置から移動したと考えられるが、このずれはこの発明の外部固定器によって矯
正することができる。この発明のニュートラルポジションまたはホームポジショ
ンを仮定して、付属スワッシュプレートを類似したホームポジションに保持する
。一方の付属スワッシュプレートを、次いで、他方の付属スワッシュプレートか
ら、X線および物理的試験で測定した変形の度合いに等しい程度だけ6つの軸に
沿ってかつ/または6つの軸を中心としてずらす。付属スワッシュプレートをこ
の変形された空間の位置関係に保持しておいて、スプリットボールジョイントに
対応するマーク間の距離を測定する。対応するストラットを、次いで、調節して
かみ合わせる。これを残りのストラットの長さ5つ分だけ繰り返す。この工程の
終了時、この発明は四肢と同様に正確に変形している。この発明を、次いで、骨
格ピンまたはワイヤで骨フラグメントに固定状に取り付ける。ストラットを、次
いで、その初期長さまたはホーム長さに徐々にまたは急激に調節する。この発明
が骨に取り付けられているので、この発明を矯正すると、骨の変形を矯正される
Alternatively, a similar accessory swashplate showing only the center of the split ball can be used to determine the initial strut length. X-rays are taken perpendicular to the deformed limb and these and careful physical testing assess or measure the deformation. In the deformed position, one fragment is considered to have moved from its initial position or from a preferred position due to a shift along and / or about the six axes, which shift is a factor of the present invention. It can be corrected by an external fixator. Assuming the neutral or home position of the present invention, the attached swashplate is held in a similar home position. One accessory swashplate is then offset from the other accessory swashplate along and / or about six axes by an amount equal to the degree of deformation measured by x-ray and physical tests. The distance between the marks corresponding to the split ball joint is measured while the attached swash plate is held in the positional relationship of the deformed space. The corresponding struts are then adjusted and engaged. This is repeated for the remaining five struts. At the end of this step, the invention is exactly as deformed as the limb. The invention is then fixedly attached to the bone fragment with a skeletal pin or wire. The strut is then gradually or abruptly adjusted to its initial or home length. Since the present invention is attached to the bone, correcting the present invention corrects the deformation of the bone.

【0071】この発明の装置の使用方法 この発明の新しい使用方法を、図1に示す新しい固定具の好ましい実施態様に
ついて説明する。上述のように、装置のこの実施態様は2つの円形ベース部材71
と、2つのベース部材71に相互結合する6本の長さ調整可能支柱301(個々には2
3、29、35、41、47、53で示す)を備える。支柱301は6個の分割球コネクタによ
ってベース部材71に取り付けられている。さらに、ここに特に提供される方法の
詳細な説明のほとんどは、堅い組織の変形部、特に脛骨の変形部に関する。次の
方法は、この発明のこの好ましい実施態様と脛骨の変形部によって説明されるが
、当業者であれば、これらの方法はこの発明の他の実施態様および他の組織の変
形部に容易に適用できるものである。
Method of Using the Device of the Invention The method of new use of the invention will now be described with reference to a preferred embodiment of the new fixture shown in FIG. As described above, this embodiment of the device has two circular base members 71.
And six length-adjustable struts 301 interconnecting two base members 71 (each having 2
3, 29, 35, 41, 47, 53). The column 301 is attached to the base member 71 by six divided ball connectors. In addition, most of the detailed descriptions of the methods provided herein, in particular, relate to deformities of hard tissue, particularly tibia. The following methods are illustrated by this preferred embodiment of the present invention and the tibia deformities, but those skilled in the art will readily understand that these methods can be readily applied to other embodiments of the present invention and other tissue deformities. Applicable.

【0072】 I.方法の概要 この発明の装置を用いる新しい方法により、投影幾何学、三角法およびマトリ
ックス代数が用いられ、変形部を数学的に特徴付ける一般的な変形方程式が提供
される。その一般的な変形方程式により、調整可能支柱の各長さが決定され、装
置にその変形部を模倣する又は映すような形態をとらせる。その一般的な変形方
程式は、装置に対する骨の位置(つまり、装置パラメータと偏心率)および骨片
の相対的位置(つまり、変形部パラメータ)を含む複数のパラメータに基づくも
のである。
I. Method Overview A new method using the apparatus of the present invention employs projection geometry, trigonometry and matrix algebra and provides a general deformation equation that mathematically characterizes the deformation. The general deformation equation determines each length of the adjustable strut and causes the device to take a form that mimics or mirrors the deformation. The general deformation equation is based on a plurality of parameters, including the position of the bone relative to the device (ie, device parameters and eccentricity) and the relative position of the bone fragments (ie, deformed portion parameters).

【0073】 この外部固定具の新しいデザインのために、1つ以上の調整可能支柱の長さを
調整することにより、装置は、いかなる骨の変形部をも実質的に模倣又は映すよ
うな形態をとることができる。図30、31に示すように、この発明の装置を用いる
2つの好ましい方法がある。図30に示す第1の方法によれば、一般的に3つの方
法がある。第1には、中立姿勢にある装置が変形部に設定される(I)。次に、
変形部は種々のパラメータにより解析され特徴付けられる(II)。それから、こ
れらのパラメータは、装置に変形部を映すような形態をとらせるのに必要な各支
柱の適当な長さを決定するために用いられ(III)、それによって変形部を矯正 する。この方法を、ここでは急性変形技術と呼ぶ。図31に示すこの発明の第2の
方法によれば、変形部は、まず、各種パラメータと装置の予想される姿勢により
特徴付けられる(I)。次に各支柱の長さが調整され装置が変形部を模倣する形
態をとって変形部に設定される(II)。各支柱の長さが再調整されて装置に中立
姿勢に戻るような形態を再びとらせ(III)、それによって変形部を矯正する。 この方法を、ここでは慢性変形技術と呼ぶ。以下にさらに詳述するように、与え
られた変形部を再生(つまり慢性技術)又は補償(つまり急性技術)するために
必要な支柱長さは、種々の整形外科および幾何学に関する原理を用いて決定され
る。
Due to the new design of the external fixture, by adjusting the length of one or more adjustable struts, the device is configured to substantially mimic or mirror any bone deformities. Can be taken. As shown in FIGS. 30 and 31, there are two preferred methods of using the apparatus of the present invention. According to the first method shown in FIG. 30, there are generally three methods. First, a device in a neutral position is set as a deformable part (I). next,
The deformed part is analyzed and characterized by various parameters (II). These parameters are then used to determine the appropriate length of each strut necessary to cause the device to take the form of reflecting the deformation (III), thereby correcting the deformation. This method is referred to herein as the acute deformation technique. According to the second method of the present invention shown in FIG. 31, the deformed part is first characterized by various parameters and the expected attitude of the device (I). Next, the length of each strut is adjusted, and the apparatus is set as a deformed part in a form imitating the deformed part (II). The length of each strut is readjusted and the device is reconfigured to return to a neutral position (III), thereby correcting any deformities. This method is referred to herein as the chronic deformation technique. As will be described in further detail below, the strut length required to reconstruct (ie, chronic) or compensate (ie, acute) a given deformity is determined using a variety of orthopedic and geometric principles. It is determined.

【0074】 この発明の装置を用いる第3の好ましい方法は、慢性変形部又は残留変形部の
いずれかに使用できる。この技術によれば、変形した装置(つまり、各支柱の長
さが等しくない装置)が変形部に設定され、変形部のセグメントの相互と装置と
の幾何学関係に基づいて、変形部を矯正するために必要な新しい効果的な支柱長
さが決定されるが、そのような新しい効果的な長さは同じではない、つまり、装
置は変形部が矯正された後も変形したままとなる。
A third preferred method of using the device of the present invention can be used for either chronic deformities or residual deformities. According to this technique, a deformed device (that is, a device in which the lengths of the columns are not equal) is set in the deformed portion, and the deformed portion is corrected based on the geometric relationship between the segments of the deformed portion and the device. The new effective strut length required to perform this is determined, but such a new effective length is not the same, i.e., the device remains deformed after the deformation is corrected.

【0075】 この発明の装置を用いる第4の好ましい方法もまた、慢性変形又は残留変形に
用いることができる。この技術によれば、装置は組織セグメントの上に各ベース
部材が対応組織セグメントに直交するように設置される。1つの共通の中立支柱
の長さは、変形部を矯正するためにベース部材がどれほど離れなければならない
かを決定することにより算出される。中立長さに支柱を調整することにより、シ
ステムに回転数学を全く適用することなく、組織セグメントが互いに再配置され
る。
A fourth preferred method of using the device of the present invention can also be used for chronic or residual deformation. According to this technique, the device is placed on a tissue segment such that each base member is orthogonal to the corresponding tissue segment. The length of one common neutral strut is calculated by determining how far the base member must move to correct the deformation. By adjusting the struts to neutral length, the tissue segments are repositioned to one another without applying any rotational mathematics to the system.

【0076】 A.慢性技術 この発明の慢性技術は一般的に、先天的な変形部および後天的な又は後の外傷
の不完全結合又は未結合の変形部を矯正するために用いられる。一般的に、第1
および第2骨セグメント間の変形部を矯正する慢性技術によってこの発明の装置
を用いる新しい方法は、次の工程を備える。図31(I)を参照すると、慢性技術
により外科医は前方―後方X線写真313、側方―中間X線写真315を測定し、骨の
臨床試験を行って6つの変形部パラメータを得る。更に他の臨床試験に基づいて
、外科医は使用する装置のサイズを決める。選択された装置サイズは3つの装置
パラメータを提供する。次に、外科医は手術前の計画に基づき、装置に対する変
形部の相対位置を予想する。これらの13のパラメータが一般的な変形方程式に基
づいて変形コンピュータ又は計算機プログラムに入力され、そのコンピュータ又
はプログラムは装置11に正確に変形部を模倣する形態をとらせる6つの特定の新
しい支柱長さを答える。次に、支柱は新しい支柱長さに調整され、装置はその骨
組みに取り付けられる(II)。変形部は、支柱が中立長さに戻されたときに矯正
される(III)。
A. Chronic Technique The chronic technique of the present invention is generally used to correct incomplete or unbound deformities of congenital deformities and acquired or subsequent trauma. Generally, the first
And a new method of using the device according to the invention by means of a chronic technique for correcting the deformation between the second bone segments comprises the following steps. Referring to FIG. 31 (I), the chronic technique measures the surgeon's anterior-posterior radiograph 313 and lateral-intermediate radiograph 315 and performs a bone clinical test to obtain six deformable parameters. Based on yet other clinical trials, the surgeon determines the size of the device to use. The selected device size provides three device parameters. Next, the surgeon predicts the relative position of the deformity to the device based on the pre-operative plan. These thirteen parameters are input to a deformation computer or computer program based on a general deformation equation, which computer or program has six specific new strut lengths that cause the device 11 to take the form of accurately mimicking the deformation. Answer Next, the strut is adjusted to the new strut length and the device is attached to its framework (II). The deformation is corrected when the strut is returned to neutral length (III).

【0077】 第1および第2骨セグメント間の変形部を矯正するために慢性技術によってこ
の発明の装置を使用する新しい方法は、特に、次の工程を備える。 1.変形部パラメータを決定する。その決定は、X線写真と臨床試験から決定さ
れる第1骨セグメントの第2骨セグメントに対する位置について次の測定を行う
ことを含む。 a;側方―中央図に見られる前方―後方(AP)変位、 b;AP図に見られる側方―中央(LAT)変位、 c;LAT又はAP図のいずれかに見られる軸方向変位、 d;LAT図に見られるAP角度、 e;AP図に見られるLAT角度、 f;臨床試験で決定される軸回転。
A new method of using the device of the present invention by a chronic technique to correct a deformity between the first and second bone segments comprises, inter alia, the following steps. 1. Determine the deformed part parameters. The determination includes making the following measurements of the position of the first bone segment relative to the second bone segment determined from radiographs and clinical trials. a; forward-backward (AP) displacement as seen in the lateral-middle diagram, b; lateral-central (LAT) displacement as seen in the AP diagram, c; axial displacement as seen in either the LAT or AP diagram, d: AP angle seen in LAT diagram, e: LAT angle seen in AP diagram, f: Axial rotation determined by clinical trial.

【0078】 2.便利な参照点として働く原点を変形部位に決定する。その原点は、APおよ
びLAT変位の測定レベルにあることが好ましい。 3.装置パラメータを提供する適当なサイズの装置を選択する。そのパラメータ
は、第1ベース部材の有効径、第2ベース部材の有効径および支柱の初期中立長
さを含む。
2. The origin, which serves as a convenient reference point, is determined as the deformation site. The origin is preferably at the measured level of the AP and LAT displacement. 3. Select an appropriately sized device to provide device parameters. The parameters include the effective diameter of the first base member, the effective diameter of the second base member, and the initial neutral length of the strut.

【0079】 4.第1骨セグメント309に第1ベース部材305を取り付けるために第1骨セグメ
ント309に適当な位置を予め決定し、その予め決定した適当な位置に装置を設置 した場合の装置の偏心度を決定する。装置の偏心度は、 a.第1ベース部材305から原点までの垂直方向距離、 b.装置11の中心線からの原点の水平方向変位、ここで、水平方向変位は前
方―後方変位と側方―中央変位を含む、 c.装置の予め設定された回転方位と、第2骨セグメントがその矯正位置か
ら軸中心に回転する量を含む、 ここで、第1ベース部材が移動ベース部材とみなされ、第2ベース部材が静止
参照ベース部材とみなされる。
[0079] 4. Predetermining an appropriate position on the first bone segment 309 for attaching the first base member 305 to the first bone segment 309, and determining an eccentricity of the device when the device is installed at the predetermined appropriate position. . The eccentricity of the device is: a. A vertical distance from the first base member 305 to the origin, b. A horizontal displacement of the origin from the centerline of the device 11, where the horizontal displacement includes a forward-backward displacement and a lateral-center displacement, c. Including a preset rotational orientation of the device and the amount by which the second bone segment rotates about its axis from its corrected position, wherein the first base member is considered a moving base member and the second base member is stationary. Considered a base member.

【0080】 5. 装置が、予め決定した適当な位置で骨セグメント39、311に設定された場 合に装置に変形部を模倣する形態をとらせるために必要な各支柱301の有効長さ を算出する。 6.装置に変形部を模倣する形態をとらせるために各支柱301の有効長さを調整 する。 7.第1付設機構を第1骨の予め決定した適当な位置に取り付け、第2付設機構
を第2骨に取り付ける。 8.各支柱301の有効長さを初期中立長さに調整し、それによって変形部を実質 的に矯正する。
[0080] 5. When the device is set to the bone segments 39 and 311 at an appropriate position determined in advance, the effective length of each strut 301 required to cause the device to imitate the deformed portion is calculated. 6. The effective length of each strut 301 is adjusted to cause the device to take the form of imitating a deformed part. 7. The first attachment mechanism is attached to an appropriate predetermined position of the first bone, and the second attachment mechanism is attached to the second bone. 8. The effective length of each strut 301 is adjusted to the initial neutral length, thereby substantially correcting the deformation.

【0081】 B.急性技術 急性技術は通常、急性の骨折の整復のために使用される。一般的に急性技術に
よってこの発明の装置を用いる方法は、次の工程を備える。
B. Acute Techniques Acute techniques are usually used for reduction of acute fractures. Generally, the method of using the device of the present invention by an acute technique includes the following steps.

【0082】 図30を再び参照すると、まず外科医は、適当なサイズの装置を骨折の周りに、
支柱を中立長さにしたままで取り付ける(I)。3つの装置パラメータが、選択
された装置サイズに基づいて決定される。中立の装置が適用されるとき標準の整
復技術が用いられる。手術後にAPおよびLAT X線写真313、315が得られ、 臨床試験が行われる(II)。これらのX線写真と臨床試験から、6つの骨折変形
部パラメータと4つの装着パラメータが測定される。これらの13のパラメータは
変形コンピュータ又は計算機プログラムに一般的な変形方程式に基づいて入力さ
れ、それは固定具11を正確に変形部を映すように調整する6つの特定の新しい支
柱長さを答える。変形部は、支柱が新しい長さに移動すると、十分に矯正される
(III)。
Referring again to FIG. 30, first the surgeon places an appropriately sized device around the fracture,
Attach the column with its neutral length (I). Three device parameters are determined based on the selected device size. Standard reduction techniques are used when a neutral device is applied. AP and LAT radiographs 313 and 315 are obtained after surgery and clinical trials are performed (II). From these radiographs and clinical tests, six fracture deformity parameters and four mounting parameters are measured. These 13 parameters are entered into a deformation computer or computer program based on a general deformation equation, which answers six specific new strut lengths that adjust fixture 11 to accurately represent the deformation. The deformity is fully corrected as the strut moves to its new length (III).

【0083】 第1および第2骨セグメント間の変形部を矯正するために急性技術によってこ
の発明の装置を用いる新しい方法は、特に次の工程を備える。 1.適当なサイズの装置を選択し、第1骨セグメント309に第1付設機構を取り 付け、第2骨セグメント311に第2付設機構を取り付ける。選択される装置サイ ズは装置パラメータを提供し、そのパラメータは、第1ベース部材の有効直径、
第2ベース部材の有効直径および支柱の初期中立長さを含む。
A new method of using the device of the present invention by an acute technique to correct a deformity between the first and second bone segments comprises, inter alia, the following steps. 1. The appropriate size device is selected, and the first attachment mechanism is attached to the first bone segment 309, and the second attachment mechanism is attached to the second bone segment 311. The selected device size provides the device parameters, which parameters include the effective diameter of the first base member,
Including the effective diameter of the second base member and the initial neutral length of the strut.

【0084】 2.変形部パラメータを決定する。そのパラメータは、第1骨セグメント309の 第2骨セグメント311に対する位置の次の測定を含む。 a.LAT図に見られるAP変位、 b.AP図に見られるLAT変位、 c.LAT又はAP図に見られる軸方向変位、 e.AP図に見られるLAT角度、 f.臨床試験で決定される軸回転。 3.便利な参照点として変形部位に原点を決定する。それはAPおよびLAT変
位が測定される同じレベルにあることが好ましい。
2. Determine the deformed part parameters. The parameters include a subsequent measurement of the position of the first bone segment 309 relative to the second bone segment 311. a. AP displacement seen in LAT diagram, b. LAT displacement seen in AP diagram, c. Axial displacement as seen in the LAT or AP diagram, e. LAT angle seen in AP diagram, f. Shaft rotation determined by clinical trial. 3. Determine the origin at the deformed part as a convenient reference point. It is preferably at the same level where the AP and LAT displacements are measured.

【0085】 4.装置の偏心度を決定する。その偏心度は次のものを含む。 a.第1ベース部材から原点までの垂直方向距離、 b.装置の中心線からの原点の水平方向変位、なお、水平方向変位は前方―後
方変位と側方―中央変位を含む、 c.装置の予め決定された回転方位および第2骨セグメントの矯正位置からの
軸中心の回転量。 ここで第1ベース部材は移動ベース部材とみなされ、第2ベース部材は静止参
照ベース部材と見なされる。
[0085] 4. Determine the eccentricity of the device. The eccentricity includes: a. A vertical distance from the first base member to the origin, b. Horizontal displacement of the origin from the center line of the device, where the horizontal displacement includes forward-backward displacement and lateral-center displacement, c. The predetermined rotation orientation of the device and the amount of rotation about the axis from the corrected position of the second bone segment. Here, the first base member is considered a moving base member and the second base member is considered a stationary reference base member.

【0086】 5.装置11に変形部を映すような形態をとらせるために必要な各支柱301の有効 長さを算出する。 6.装置11に変形部を映すような形態をとらせるように各支柱301の有効長さを 調整し、それによって変形部を実質的に矯正する。[0086] 5. The effective length of each column 301 required to cause the device 11 to take a form that reflects the deformed portion is calculated. 6. The effective length of each strut 301 is adjusted to cause the device 11 to take the form of reflecting the deformed portion, thereby substantially correcting the deformed portion.

【0087】 II.装置のパラメータ 変形部技術および急性技術の両方において、外科医は適当な装置サイズ、つま
り装置パラメータを選択しなければならない。3つの装置パラメータがあるが、
それらは第1ベース部材305の有効径、第2ベース部材307の有効径および支柱30
1の初期中立長さである。ベース部材71の有効径は、そのようなベース部材に結 合するコネクタ303と実質的に交わる円の直径である。図1に示すこの装置の好 ましい実施態様によれば、ベース部材71は円形であり、従って、その有効径はベ
ース部材71の実際の直径である。しかしながら、異なるベース部材の形状であっ
ても、この発明の装置に用いることができる。
II. Device Parameters In both the deformity technique and the acute technique, the surgeon must select an appropriate device size, ie, device parameters. There are three device parameters,
They are the effective diameter of the first base member 305, the effective diameter of the second base member 307, and the strut 30.
Initial neutral length of 1. The effective diameter of the base member 71 is the diameter of a circle that substantially intersects the connector 303 coupled to such a base member. According to the preferred embodiment of this device shown in FIG. 1, the base member 71 is circular, so that its effective diameter is the actual diameter of the base member 71. However, different base member shapes can be used in the device of the present invention.

【0088】 III.第2骨セグメントに対して第1骨セグメントの位置を決めること(変形パラ
メータ) 変形パラメータは、変形を特徴づける6つの測定値を含む。特に6つの測定値
は、第2骨セグメント又骨片に対する1つの骨セグメント又は骨片の位置を表す
。6つの変形パラメータは、AP並進、LAT並進、軸方向並進、AP角形成、
LAT角形成及び軸線周りの回転を含む。変形パラメータを決定することが慢性
技術(ステップ1、上)及び急性技術(ステップ2、上)の両方のステップであ
る。
III. Locating the first bone segment relative to the second bone segment (deformation parameters) The deformation parameters include six measurements that characterize the deformation. In particular, the six measurements represent the position of one bone segment or fragment relative to the second bone segment or fragment. The six deformation parameters are AP translation, LAT translation, axial translation, AP angulation,
Includes LAT angulation and rotation about an axis. Determining the deformation parameters is a step of both the chronic technique (step 1, above) and the acute technique (step 2, above).

【0089】 一般に、整形外科医は、測定するときに使用する骨セグメント309,311
のための共通軸(解剖学的構造上の又は機械的な)を確認しなければならない。
AP及びLATのX線写真を撮って、外科医が変形パラメータを確認するのを助
ける解剖学的構造上の又は機械的な軸を、X線写真の目盛を持つ長いフィルム(
腰、膝及び足関節を含む)を使うことによって、評価できる。
Generally, the orthopedic surgeon uses the bone segments 309, 311 to use when measuring.
A common axis (anatomical or mechanical) must be identified for
AP and LAT X-rays are taken and a long film (X-ray graduated) with anatomical or mechanical axes helping the surgeon to identify the deformation parameters
(Including hip, knee and ankle joints).

【0090】 1つの骨片を固定した基準と考え、他の骨片を動くか変形すると考えることが
有用であることがわかった。整形外科の取決では、典型的に近位骨片に対する遠
位骨片の変形を特徴づけ、すなわち近位骨片は基準骨片であり、そして遠位骨片
は動く骨片である。しかしながら、本発明の固定器を使う特定の方法を、遠位骨
片を基準骨片と考え、近位骨片を動くか変形した骨片と考えるとき、使用するこ
ともできる。変形のこの不定型の特徴づけ(すなわち、近位骨片を動くか変形し
た骨片として使用する)は、短い近位骨片を持つ近位頸骨の骨癒合不全又は変形
癒合で特に有用である。近位基礎部材の取付の位置(標認点として関節面と腓骨
頭を用いて)を、遠位基礎部材をその長い遠位骨片に取り付けるレベルより、手
術前の予定や手術において、もっと正確に決定する。また外科医が、X線写真は
遠位基礎部材の取付のレベルを含むにはあまりにも短いけれども、変形を十分特
徴づけることを可能にする。
It has proven useful to consider one bone fragment as a fixed reference and consider the other bone fragment to move or deform. Orthopedic arrangements typically characterize the deformation of the distal fragment relative to the proximal fragment, that is, the proximal fragment is the reference fragment and the distal fragment is the moving fragment. However, certain methods of using the fixator of the present invention can also be used when considering the distal bone fragment as a reference bone fragment and the proximal bone fragment as a moving or deformed bone fragment. This atypical characterization of the deformity (ie, using the proximal bone fragment as a moving or deformed bone fragment) is particularly useful in malunion or malunion of the proximal tibia with short proximal bone fragments . The location of the attachment of the proximal foundation (using the articular surface and the fibula head as landmarks) is more accurate in preoperative planning and surgery than at the level of attaching the distal foundation to its long distal bone fragment. To decide. It also allows the surgeon to characterize the deformation well, although the radiograph is too short to include the level of attachment of the distal foundation.

【0091】 変形パラメータの決定を特別にアドレス指定する前に、符号の取決(+/−)
を、人体を検討するときに典型的に使用された整形外科基準用語に採用しなけれ
ばならない。当業者は、我々が採用する符号の取決が自由であり、他のどんな符
号の取決も使用できることを標価するだろう。1度スタンダードが選択されると
それを一貫して適用しなければならないことが重要なだけである。
Before specially addressing the determination of the deformation parameters, the sign agreement (+/-)
Must be adopted for the orthopedic standard terminology typically used when examining the human body. Those skilled in the art will appreciate that the sign convention we adopt is free and that any other sign convention can be used. It is only important that once a standard is selected, it must be applied consistently.

【0092】 さて図33を参照すると、本発明の好ましい実施態様の図解に我々が採用した
符号の取決が示されている。我々は、Y−Z面として矢状面を、X−Z面として
冠状面を、そしてX−Y面として横筋面を設定した。関心のある点、又は我々が
説明する原点は我々の座標システムのゼロ点である。図33に示すように、Z軸
に沿う原点より頭側の全ての点が正であり、Y軸に沿う原点より上側の全ての点
が正であり、あなたが自身で働くと仮定してX軸に沿う原点の右の全ての点が正
である。
Referring now to FIG. 33, an illustration of a preferred embodiment of the present invention illustrates the sign convention we have employed. We set the sagittal plane as the YZ plane, the coronal plane as the XZ plane, and the transverse plane as the XY plane. The point of interest, or the origin we describe, is the zero point of our coordinate system. As shown in FIG. 33, all points above the origin along the Z axis are positive, all points above the origin along the Y axis are positive, and X is assumed to be your own. All points to the right of the origin along the axis are positive.

【0093】 符号の取決を回転移動にも適用しなければならない。本発明の好ましい方法に
従って、右手規則を回転移動のための符号の決定に適用すべきである。右手規則
によれば、正の基準軸に沿って右手親指で指し示すと、その軸まわりの正の回転
が指の先端の方向である。図33の矢印319は、右手規則によって決定された
ように各軸のまわりの回転の正方向を示す。
The sign convention must also be applied to rotational movement. According to the preferred method of the present invention, the right-hand rule should be applied to the determination of the sign for the rotational movement. According to the right hand rule, when pointing with the right thumb along the positive reference axis, a positive rotation about that axis is the direction of the tip of the finger. Arrow 319 in FIG. 33 indicates the positive direction of rotation about each axis as determined by the right hand rule.

【0094】 好ましい符号の取決の使用をさらに具体的に説明するために、次の表は、左右
の頸骨用基準近位骨片に対する移動遠位骨片の種々の並進及び回転のための従来
の整形外科用語及び対応する数学的符号を列挙する。
To further illustrate the use of the preferred sign convention, the following table summarizes the prior art for various translations and rotations of the moving distal bone relative to the reference proximal bone for the left and right tibia. List orthopedic terms and corresponding mathematical symbols.

【0095】[0095]

【表1】 [Table 1]

【0096】 好ましい符号の取決の使用をさらにもっと具体的に説明するために、次の表は
左右の頸骨用基準遠位骨片に対する移動近位骨片の種々の並進及び回転のための
従来の整形外科用語及び対応する数学的符号を列挙する。
To further illustrate the use of the preferred sign convention, the following table summarizes the prior art for various translations and rotations of the moving proximal bone fragment relative to the left and right tibia reference distal bone fragments. List orthopedic terms and corresponding mathematical symbols.

【0097】[0097]

【表2】 [Table 2]

【0098】 共通軸317を確認し、符号の取決を採用した後、変形パラメータを決定でき
る。図32は、変形した頸骨に対する変形パラメータの決め方を図解する。この
図解では、我々は基準骨片として近位骨片309を、そして移動骨片として近位
骨片311を選択した。APX線写真(I)及びX線写真(II)が変形で作られ
る。図32に示されるように、基準骨片309の中心線317、そして変形した
移動骨片311の中心線317’を引く。両中心線317,317’は修正した
骨の共通軸に沿って延びる。AP角形成を矢印321によって示し、LAT角形
成を矢印323によって示し、両角形成を従来法を使って各骨片309,311
に引かれた中心線317,317’の開き角を測定することによって決定する。
軸線周りの回転(III)(内側又は外側回転)を冷静に又は特別なフィルムで評 価する。矢印325に示されるように、軸線周りの回転はその通常位置からの骨
の中心線周りの回転量である。
After checking the common axis 317 and adopting the sign agreement, the deformation parameters can be determined. FIG. 32 illustrates how to determine deformation parameters for the deformed tibia. In this illustration, we have selected the proximal fragment 309 as the reference fragment and the proximal fragment 311 as the moving fragment. APX (I) and X-ray (II) are made by deformation. As shown in FIG. 32, a center line 317 of the reference bone piece 309 and a center line 317 ′ of the deformed moving bone piece 311 are drawn. Both centerlines 317, 317 'extend along the common axis of the modified bone. AP angulation is indicated by arrow 321; LAT angulation is indicated by arrow 323;
It is determined by measuring the opening angle of the center lines 317 and 317 'drawn in FIG.
The rotation around the axis (III) (inside or outside rotation) is evaluated calmly or with special films. As shown by arrow 325, rotation about the axis is the amount of rotation about the bone centerline from its normal position.

【0099】 本発明の装置を使用する好ましい方法に従って、並進変形パラメータを次のよ
うに決定する。図32に示すように、AP並進(I)及びLAT並進(II)(す
なわち、偏位)は、基準骨片の中心線317から移動骨片の中心線317’まで
の原点のレベルでの垂直距離であり、その原点は通常移動骨片311の内側端で
ある。図32のAP偏位を矢印329によって示す。図32のLAT偏位を矢印
328によって示す。軸方向並進をAP又はLATのX線写真上で測定でき、そ
してその軸方向並進は基準骨片の中心線317に沿って測定された骨片309,
311の内側端の間の距離である。図32の軸方向並進を矢印331によって示
す。各変形パラメータの符号は、上で検討したように座標軸と右手規則に基づく
According to a preferred method of using the apparatus of the present invention, the translation parameters are determined as follows. As shown in FIG. 32, AP translation (I) and LAT translation (II) (ie, excursion) are perpendicular at the level of the origin from the centerline 317 of the reference bone fragment to the centerline 317 'of the moving bone fragment. The distance, the origin of which is usually the inner edge of the moving bone fragment 311. The AP excursion in FIG. 32 is indicated by arrow 329. The LAT excursion in FIG. 32 is indicated by arrow 328. The axial translation can be measured on an AP or LAT radiograph, and the axial translation can be measured along the bone fragment 309, measured along the centerline 317 of the reference bone fragment.
311 is the distance between the inside edges. The axial translation in FIG. 32 is indicated by arrow 331. The sign of each deformation parameter is based on the coordinate axes and right hand rules as discussed above.

【0100】 IV.原点を決定すること 骨格の変形又は骨片に対する骨片の方向に特徴を有する変形パラメータを決定
することに加えて、外科医は装置に対するの方向に特徴を有する偏心率も決定し
なければならない。結果として、1つの点を骨格上で選択し、装置に対する骨格
の方位を特徴づける基準として働かせなければならない。我々はその基準点を“
原点”として引用する。
IV. Determining the Origin In addition to determining the deformation parameters characteristic of the orientation of the bone fragment relative to the bone fragment or bone fragment, the surgeon also determines the eccentricity characteristic of the direction relative to the device. There must be. As a result, one point must be selected on the skeleton and serve as a reference to characterize the orientation of the skeleton with respect to the device. We refer to that reference point as “
"Origin".

【0101】 慢性技術(ステップ2、上)と急性技術(ステップ3、上)の両方に従って、
外科医は“原点”を決定しなければならない。本発明の装置を用いる好ましい方
法に従って、原点は、修正回転が起こる点である。原点のZ一座標は、APとL
AT偏位を測定するレベルと同じであるのが好ましい。原点を適宜選択し、変形
を修正する間、圧縮、分裂又は載骨術/骨癒合不全の部位での偏位をさけなけれ
ばならない。
According to both the chronic technique (step 2, top) and the acute technique (step 3, top)
The surgeon must determine the "origin." According to a preferred method of using the apparatus of the present invention, the origin is the point at which the correct rotation occurs. The Z coordinate of the origin is AP and L
It is preferably the same as the level for measuring the AT deviation. Appropriate selection of the origin and avoiding compression, splitting or excursion at the site of osteotomy / osseous fusion while correcting the deformation must be avoided.

【0102】 図34〜36はいくつかの状況に対する好ましい原点を図解する。図34に示
すように、もし変形が並進のみからなる場合は、移動骨片の内側端のレベルでの
基礎部材305の中心を原点333として設定できる。しかしながら、純粋の並
進変形を含むとき、原点333として任意の点を選択してよい。図35に示すよ
うに、もし変形が重要な角形成を有する場合は、移動骨片の内側端の凸状皮質上
に点を原点333として選択し、ピンとワイヤ上の圧縮ヒンジや過剰な予負荷を
防止すべきである。図36に示すように、もし変形が重要な回転を含む場合は、
原点333を、変形での移動骨片の中心として選択し、移動骨片の回転時の不要
な並進を防止すべきである。代替として、原点を、移動骨片の中心より変形の凸
状部に配置できる。凸状皮質での回転が、特に先天的変形、変形癒合及び硬直し
た骨癒合不全の修正に対して必要である。他には、凸状皮質でのあまりに大きい
埋状及び過剰な束縛は、ピンとワイヤへの過剰な予備負荷や変形の不充分な修正
をもたらすかもしれない。
FIGS. 34-36 illustrate preferred origins for some situations. As shown in FIG. 34, if the deformation consists only of translation, the center of the base member 305 at the level of the inner end of the moving bone fragment can be set as the origin 333. However, any point may be selected as the origin 333 when including pure translational deformation. As shown in FIG. 35, if the deformation has significant angulation, a point on the convex cortex at the medial end of the moving bone fragment is selected as the origin 333, and the compression hinge or excessive preload on the pin and wire. Should be prevented. As shown in FIG. 36, if the deformation involves significant rotation,
The origin 333 should be selected as the center of the moving bone fragment in the deformation to prevent unnecessary translation during rotation of the moving bone fragment. Alternatively, the origin may be located at the convex portion of the deformation from the center of the moving bone fragment. Rotation in the convex cortex is necessary, especially for correction of congenital deformities, malunion and rigid bone malunion. Alternatively, too large implants and excessive constraints in the convex cortex may result in excessive preloading of the pins and wires and insufficient correction of deformation.

【0103】 V.装置に対する骨格の方向を計算すること(装置の偏心率) 原点333を選択した後、外科医は原点333に対する装置11の位置に特徴
をつけることができる。本発明の好ましい方法に従って、骨に対する装置の位置
は4つの装置の偏心率に特徴を有し、その偏心率は軸方向偏心率、横方向偏心率
、AP偏心率及び回転偏心率を含む。図37〜43は、装置の偏心率の決定を図
解する。図解の目的で、遠位骨片と基礎部材とは、ここでは基準骨片と基礎部材
を考慮されるべきであり、また近位骨片と基礎部材が移動することを考慮される
べきである。特に、第2骨片311と第2基礎部材307は基準点を考慮され、
そして第1基礎部材305と第1骨片309は移動成分を考慮される。上で概説
のとおり、装置の偏心率を慢性技術(ステップ3、上)と急性技術(ステップ4
、上)の両方の一部として用いる。
V. Calculating the Orientation of the Skeleton with respect to the Device (Eccentricity of the Device) After selecting the origin 333, the surgeon can characterize the position of the device 11 with respect to the origin 333. In accordance with a preferred method of the present invention, the position of the device relative to the bone is characterized by the eccentricities of the four devices, including the eccentricity in the axial direction, the lateral eccentricity, the AP eccentricity, and the rotational eccentricity. Figures 37-43 illustrate the determination of the eccentricity of the device. For illustration purposes, the distal bone fragment and the base member should be considered here, the reference bone fragment and the base member, and the movement of the proximal bone fragment and the base member. . In particular, the second bone fragment 311 and the second base member 307 are considered with respect to the reference point,
Then, the first base member 305 and the first bone fragment 309 consider a moving component. As outlined above, the eccentricity of the device can be compared between chronic technology (step 3, top) and acute technology (step 4).
, Above).

【0104】 A.偏心率に対する符号(+/−)の取決め 先に記したように、安定した符号の取決を採用し、ここに述べた特定の方法に
従って安定して適用することが重要である。上で検討した好ましい符号の取決に
従って、次の表が種々の偏心率に対する符号が何かを、概ね示す。
A. Sign (+/-) Arrangement for Eccentricity As noted above, it is important to adopt a stable sign arrangement and apply it consistently according to the specific methods described herein. In accordance with the preferred code agreement discussed above, the following table generally indicates what the codes are for various eccentricities.

【0105】[0105]

【表3】 [Table 3]

【0106】 B.軸方向の偏心率 図37に図解するごとく、軸方向の偏心率は、矢印335で示され、そして移
動基礎部材305のレベルから原点333までの、装置の中心軸337に平行な
長さの測定である。これをLATX線写真(I)又はAPX線写真(II)上でほ
ぼ測定できる。この測定は装置IIに対する骨の方位を部分的に特定する。
B. Axial Eccentricity As illustrated in FIG. 37, the axial eccentricity is indicated by the arrow 335 and is a measure of the length from the level of the moving base member 305 to the origin 333 parallel to the central axis 337 of the device. It is. This can be almost measured on a LATX photograph (I) or an APX photograph (II). This measurement partially identifies the orientation of the bone with respect to device II.

【0107】 C.装置付の骨のAP及び横方向の偏心率 円形固定器を用いたたいていの脛骨の装着では、脛骨を基礎部材の幾何学的中
心より前方に配置する。図38を参照すると、変形のX線写真が示される図38
と40で図解されるように、本発明の好ましい方法に従って、外科医は装置11
の中心線337から移動基礎部材305に平行な面内の原点333までの距離を
測定しなければならない。この距離は矢印339によって示されるようにAP偏
心率である。さて図39を参照すると、APX線写真が示される。図39と40
に図解されるように、もし脛骨骨片をAPX線写真の中央に位置させていない場
合は、外科医は装置11の中心線337から移動基礎部材305に平行な面内の
原点333までの距離を測定すべきである。この距離は矢印341によって示さ
れたように横偏心率である。 上で概説した慢性技術に従って、硬直した骨癒合不全、変形癒合及び先天的変
形を治療するときに、装置11に対する骨の位置を予想できる。軸方向の偏心率
、横方向偏心率、横方向偏心率及びAP偏心率に対応する値を下で記載の一般変
形方程式に入れ、装置の正確なストラット長さを決定し、装置と骨との予想され
た相対位置を維持している間に与えられた変形を擬態する。
C. AP and lateral eccentricity of the bone with the device Most tibia installations using a circular fixator place the tibia anterior to the geometric center of the underlying member. Referring to FIG. 38, a radiograph of the deformation is shown in FIG.
In accordance with the preferred method of the present invention, as illustrated at
Must be measured from the center line 337 to the origin 333 in a plane parallel to the moving base member 305. This distance is the AP eccentricity as shown by arrow 339. Referring now to FIG. 39, an APX photograph is shown. Figures 39 and 40
If the tibial bone fragment is not centered in the APX radiograph, as illustrated in FIG. Should be measured. This distance is the lateral eccentricity as indicated by arrow 341. In accordance with the chronic techniques outlined above, the position of the bone relative to the device 11 can be predicted when treating rigid bone malunion, malunion and congenital malformation. The values corresponding to the axial eccentricity, lateral eccentricity, lateral eccentricity and AP eccentricity are entered into the general deformation equation described below to determine the exact strut length of the device and Simulate the deformation given while maintaining the expected relative position.

【0108】 上で概説した急性技術に従って、新しい骨折、軸方向の偏心率、横方向の偏心
率、及びAP偏心率を手術後のフィルム上で測定する。慢性技術と同様、これら
の値を一般変形方程式に入れ、装置に対する正確なストラット長さを決定し、急
性変形を補整又は再現する。
Following the acute technique outlined above, new fractures, axial eccentricity, lateral eccentricity, and AP eccentricity are measured on post-operative films. As with the chronic technique, these values are put into a general deformation equation to determine the exact strut length for the device and to compensate for or reproduce acute deformation.

【0109】 D.回転方向の偏心率 骨格に対する装置11の回転位置を特徴づけるために、骨格に対する装置11
の好ましい方向を、基準の体格を提供するために採用しなければならない。当業
者は、われわれが選択した好ましい回転方向が任意であり、他の基準の方向を選
択できることを評価すると思う。われわれは、本発明の好ましい方法に従って、
都合のよい基準の方向が図41で図解されるように、ストラット23と正確に前
方に配置されたストラット29との間に近位基準部材305のコネクタ59(す
なわち、マスターコネクタ)を持つことがわかった。この好ましい方向は両脛骨
及び両前腕にはありがたい。図42を参照すると、好ましい装置の方向が左右の
大腿骨及び上腕骨に対し示されている。右大腿骨343と右上腕骨345に対し
ては好ましい方向は右に90度(すなわち−90度)回転したマスターコネクタ
59を持つ。左大腿骨347と左上腕骨349に対しては好ましい方向は左に9
0度(すなわち+90度)回転したマスターコネクタ59を持つ。図43は脛骨
に対する回転方向の偏心率を図解する。回転方向の偏心率は線351で示されて
いるが、その偏心率を好ましい方向から装置に対する骨の回転量として臨床上決
定する。
D. Eccentricity in the direction of rotation To characterize the rotational position of the device 11 relative to the skeleton, the device 11 relative to the skeleton
The preferred direction must be adopted to provide a reference physique. One skilled in the art will appreciate that the preferred direction of rotation that we have chosen is arbitrary and that other reference directions can be selected. We have, according to the preferred method of the invention,
Having a connector 59 (i.e., a master connector) of the proximal reference member 305 between the strut 23 and the strut 29 located exactly forward, as the convenient reference orientation is illustrated in FIG. all right. This preferred direction is appreciated for both tibia and both forearms. Referring to FIG. 42, the preferred device orientation is shown for the left and right femur and humerus. The preferred direction for the right femur 343 and the right humerus 345 has a master connector 59 rotated 90 degrees to the right (i.e., -90 degrees). The preferred direction for the left femur 347 and left humerus 349 is 9
It has a master connector 59 rotated by 0 degrees (that is, +90 degrees). FIG. 43 illustrates the eccentricity of the rotation direction with respect to the tibia. The eccentricity in the direction of rotation is shown by line 351 and the eccentricity is clinically determined as the amount of bone rotation relative to the device from the preferred direction.

【0110】 急性技術に従って骨折に用いられたときには、装置11を偶然作動時不規則回
転させてもよい。不規則回転された装置を補整するために、回転方向の偏心率は
、基準の基礎部材に対して基準骨片の解剖上の矢状面の傾斜位置である。
When used for fractures in accordance with acute techniques, the device 11 may be accidentally turned on and off during operation. To compensate for an irregularly rotated device, the eccentricity in the rotational direction is the anatomical sagittal position of the reference bone fragment relative to the reference base member.

【0111】 VI.各ストラットの必須長さを計算すること 19世紀においてミッシェル シャールが、6軸の(3並進と3回転)の対象
物の複雑な再配置を、ネジ付ナットをネジ軸に沿う回転によって再現できること
を認識した最初であった。一般にこの軸は基準軸に対して傾斜している。軸の中
心からのずれは2つの並進に応じ、ネジのピッチは第3の並進に応じる。この傾
斜軸まわりの回転が3つの直交する回転に相当する。その結果、シャールの傾斜
軸(シャール軸)が変形修正を理解するための有用なモデルとして役立たせるこ
とができる。この傾斜シャール軸は究極のイリザロフのヒンジ軸であり、それは
その軸が3つの不規則回転全てを同時に修正できるからである。
VI. Calculating the Required Length of Each Strut In the nineteenth century, Michel Scharter described a complex repositioning of six-axis (three translations and three rotations) objects, threaded nuts along the screw axis. It was the first time I realized that it could be reproduced by rotation. Generally, this axis is inclined with respect to the reference axis. The offset from the center of the axis corresponds to two translations, and the pitch of the screw corresponds to a third translation. The rotation about the tilt axis corresponds to three orthogonal rotations. As a result, the inclination axis of the shar (shar axis) can serve as a useful model for understanding deformation correction. This tilted shar axis is the ultimate Ilizarov hinge axis because it can correct all three irregular rotations simultaneously.

【0112】 本発明の方法は、X線写真で測定された回転のベクトル解析及び臨床上の検査
に基づく一般変形方程式を用い、その式はシャール軸及び連合回転マトリックス
を生む。一般に、どんな対象物でも特定の位置を、その対象物上に3つの非共軸
点を配置することによって、決定できる。図44を参照すると、本発明の装置を
使用する方法が一般変形方程式を用い、装置11のコネクタ303の位置(P)
を、その装置が(1)その標準位置(I)と、(2)その変形位置(II)にある
ときに、決定する。更に具体的には、本発明の特定の方法が一般変形方程式を用
い、各ストラットのコネクタ座標を決定する(すなわち標準位置(I)のストラ
ット23に対するP1(X1、Y1、Z1)とP4(X4、Y4、Z4)及び変形位置(
II)のストラット23に対するP1’(X1’、Y1’、Z1’)とP4(X4、Y4 、Z4))。次いでピタゴラスの定理を用いてコネクタ間の距離を解き、その距 離はストラットに対する適切な長さに等しい。
The method of the present invention uses a general deformation equation based on vector analysis of radiographically measured rotations and clinical examination, which yields a Shar-le-axis and an associated rotation matrix. In general, the particular location of any object can be determined by placing three non-coaxial points on that object. Referring to FIG. 44, the method of using the apparatus of the present invention uses the general deformation equation and the position (P) of the connector 303 of the apparatus 11.
Is determined when the device is in (1) its standard position (I) and (2) its deformed position (II). More specifically, certain methods of the present invention use the general deformation equation to determine the connector coordinates for each strut (ie, P 1 (X 1 , Y 1 , Z 1 ) for strut 23 in standard position (I). And P 4 (X 4 , Y 4 , Z 4 ) and the deformation position (
P 1 against the strut 23 II) '(X 1', Y 1 ', Z 1') and P 4 (X 4, Y 4 , Z 4)). The distance between the connectors is then solved using Pythagorean theorem, which is equal to the appropriate length for the struts.

【0113】 図45を参照すると、変形を模擬するか、再現するとき、基準部材305の1
つを回転及び/又は並進させる。慢性方法に従って、1つは標準装置で開始し(
I)、そしてまず回転運動を与える(II)。その後、並進運動を与える(III) 。従って、一般変形方程式は、回転成分[R]と並進成分[T]とを含む。次の検討
は、まず一般変形方程式の回転成分を分析し、次いで並進成分をアドレス指定す
る。
Referring to FIG. 45, when simulating or reproducing deformation, one of the reference members 305
Rotate and / or translate one. According to the chronic method, one starts with standard equipment (
I), and first give a rotational movement (II). Then, give a translational movement (III). Therefore, the general deformation equation includes a rotation component [R] and a translation component [T]. The next consideration is to first analyze the rotational component of the general deformation equation, and then address the translational component.

【0114】 A.一般不等式の回転成分 一般不等式の回転成分は、チャスレ軸(Chasles Axis)に基づく回転マトリッ
クスからなり、以下のように表す。
A. The rotation component of the general inequality The rotation component of the general inequality consists of a rotation matrix based on the Chasles Axis, and is expressed as follows.

【0115】[0115]

【数9】 (Equation 9)

【0116】 この回転マトリックスを用いると、1つの状態(例えば、正常状態)における
興味のあるいずれかのポイントの初期座標値(X,Y,Z)を用いて第二の状態
(例えば、変形状態)の同じポイントの新しい座標値(X’,Y’,Z’)を決
めることができる。
Using this rotation matrix, the second state (for example, the deformed state) can be obtained using the initial coordinate values (X, Y, Z) of any point of interest in one state (for example, normal state). ) Can determine new coordinate values (X ′, Y ′, Z ′) for the same point.

【0117】 上記の符号規定を活用すれば、チャスレ軸は方向と大きさをもつベクトルとし
て展開される。ベクトルに対する3つの寄与は3つの角度(すなわち、回転)に
基づくものであろう。2つの角度は放射線写真から決定され、第三の角度は臨床
検査から決定される。
If the above code rules are utilized, the chass axis is developed as a vector having a direction and a magnitude. The three contributions to the vector would be based on three angles (ie, rotation). Two angles are determined from the radiograph and a third angle is determined from the clinical examination.

【0118】 正常状態から変形状態への進行において、このチャレス軸の回りの欠切の回転
は常に強制的なものであり、右手の法則、すなわち軸に沿って向かう時計回りお
よび発端に向かって振りかえる半時計回りの法則に基づくものである。チャレス
軸が正または負の座標軸に沿って方向付けられるが、チャレス軸の回転は常に正
常状態から変形状態への正進行であることが認識される。
In the progression from the normal state to the deformed state, this rotation of the notch about the Chares axis is always forced, and the right-hand rule, ie, clockwise along the axis and swinging toward the starting point. It is based on the frog counterclockwise rule. Although the Chares axis is oriented along the positive or negative coordinate axes, it is recognized that the rotation of the Chares axis is always a positive progression from the normal state to the deformed state.

【0119】 この発明の好ましい実施の形態によれば、以下の手法がチャレス軸の決定に使
用される。チャレス軸の決定方法を説明するために、変形が一次元の角度変形の
みである最も単純な状況を考える。基準平面上への変形の投影図として放射線写
真を考える。図32(I)はそのような放射線写真を示す。折れた骨は、それぞ
れが中心線317および317’をそれぞれ有する各一部で、2つの断片309
および311を有していることを示す。中心線317および317’の間の角度
321がθである場合、(符号を決定する右手の法則を考慮する)生じる回転の
軸は基準平面に直角であり、その方向(正または負の軸に沿って)はtan θの値
で決まる。図46で示すように、角度が−90°より大きくかつ+90°より小
さい場合、θが正で、tan θが負で、チャレス軸353が正のY座標軸に平行と
なって前面変形を再構築するサジタルヒンジ(sagittal hinge)を形成する。こ
の一次元の場合における回転の大きさ(σ)は、
According to a preferred embodiment of the present invention, the following technique is used for determining the chaless axis. In order to explain the method of determining the Charles axis, consider the simplest situation where the deformation is only one-dimensional angular deformation. Consider a radiograph as a projection of a deformation onto a reference plane. FIG. 32 (I) shows such a radiograph. The broken bone has two pieces 309, each part having a respective centerline 317 and 317 '.
And 311. If the angle 321 between the centerlines 317 and 317 ′ is θ, the axis of rotation that occurs (considering the right-hand rule that determines the sign) is perpendicular to the reference plane and in that direction (positive or negative axis). Is determined by the value of tan θ. As shown in FIG. 46, when the angle is greater than −90 ° and smaller than + 90 °, θ is positive, tan θ is negative, and the Chares axis 353 becomes parallel to the positive Y coordinate axis, thus reconstructing the front deformation. To form a sagittal hinge. The magnitude of rotation (σ) in this one-dimensional case is

【0120】[0120]

【数10】 である。 ここでAtan はアークタンジェントである。(Equation 10) It is. Where A tan is the arc tangent.

【0121】 図47で示すように、APレントゲン写真における角度は、−θ、そのとき、
tan −θは負であり、チャレス軸は負のY座標軸に平行な向きであって第一の実
施例と反対の方向であるほかは、前面変形を再構築するサジタルヒンジを形成す
る。チャレス軸が方向感覚をもったベクトルとして特徴付けると、図46で説明
した例におけるチャレス軸の効果的な回転は、図47に示したチャレス軸のそれ
と反対の方向であることが理解されよう。チャレス軸まわりの回転は、図46と
47に示した例において一致する右手の法則に基づくと常に正になる。ベクトル
であって単なるヒンジ線でないチャレス軸を確定すれば、右手の法則が適用され
たときにいつも回転の適正な方法を与える方向感覚を記憶に留めて置きたい。こ
れはヒンジ回りに回転する方向、特に二平面および三平面の変形について混乱を
生じる従来の方法に伴う問題を回避させる。
As shown in FIG. 47, the angle in the AP radiograph is −θ,
tan -θ is negative and the charles axis forms a sagittal hinge that reconstructs the front deformation except that it is oriented parallel to the negative Y coordinate axis and in the opposite direction to the first embodiment. If the Chares axis is characterized as a vector with a sense of direction, it will be understood that the effective rotation of the Chares axis in the example described in FIG. 46 is in the opposite direction to that of the Chares axis shown in FIG. The rotation about the Charles axis is always positive based on the right hand rule that is consistent in the examples shown in FIGS. Once we have determined the chares axis, which is a vector and not just a hinge line, we want to remember the sense of direction that always gives the proper way of rotation when the right hand rule is applied. This avoids the problems associated with conventional methods of causing confusion about the direction of rotation about the hinge, especially bi- and tri-plane deformations.

【0122】 次に、2つの直交する放射線写真のそれぞれに現れる角度をそれぞれの放射線
写真で決定するために右手の法則に基づく符号を決定する。その角度のtan をと
り、前記のレントゲン写真の平面に直交する基準座標軸に沿って値をプロットす
る。最後の回転軸は、前記2つの直交する成分のベクトルの和である。特殊なケ
ースにおける基準軸に沿って横たわる最後のチャレス軸のみならず、図48に示
すように、チャレス軸353は、+/−冠状動脈軸と+/−たわみ軸によって決
定される際に空間の4つの象限のいずれかに存在する。二次元回転の真の大きさ
は、
Next, a code based on the right-hand rule is determined to determine the angles appearing in each of two orthogonal radiographs in each radiograph. Taking the angle tan, the values are plotted along a reference coordinate axis orthogonal to the plane of the radiograph. The last axis of rotation is the sum of the vectors of the two orthogonal components. As shown in FIG. 48, the Chares axis 353, as shown in FIG. 48, as well as the last Chares axis lying along the reference axis in the special case, is the spatial axis as determined by the +/- coronary axis and the +/- flex axis. Located in any of the four quadrants. The true magnitude of two-dimensional rotation is

【0123】[0123]

【数11】 である。ここでθはAPレントゲン写真で測定された回転量であり、φはLAT
放射線写真で測定された回転量である。
[Equation 11] It is. Where θ is the amount of rotation measured in an AP radiograph and φ is LAT
The amount of rotation measured on the radiograph.

【0124】 最後に、最も難しい三次元回転変形を考える。回転量は軸の異常回転として2
つの直交する放射線写真および臨床検査から決定される。それぞれの放射線写真
または臨床検査は変形の角度を決定し、その角度のtan をとり、前記放射線写真
に直交する基準軸に沿って値をプロットする。図49に示すように、最後の回転
軸353は3つの直交する成分の合計のベクトルである。チャレス軸353は特
殊なケースにおける基準座標軸に沿って置かれていてもよいが、図49に示すよ
うに、チャレス軸353は、+/−冠状動脈軸、+/−サジタル軸、および+/
−ベクトル軸により決定される八分空間のいずれか1つに存在する。三次元回転
の大きさは、
Finally, consider the most difficult three-dimensional rotational deformation. The amount of rotation is 2 as the abnormal rotation of the shaft.
Determined from two orthogonal radiographs and laboratory tests. Each radiograph or laboratory determines the angle of the deformation, takes the tan of that angle, and plots the values along a reference axis orthogonal to the radiograph. As shown in FIG. 49, the last rotation axis 353 is a vector of the sum of three orthogonal components. The Chares axis 353 may be located along a reference coordinate axis in a special case, but as shown in FIG.
Residing in any one of the octants determined by the vector axis. The magnitude of the three-dimensional rotation is

【0125】[0125]

【数12】 で表される。ここでθはAP放射線写真で測定された回転量であり、δは臨床検
査から決定された軸回りの回転量である。
(Equation 12) It is represented by Here, θ is the amount of rotation measured on the AP radiograph, and δ is the amount of rotation around the axis determined from clinical examination.

【0126】 回転またはチャレス軸をベクトル量として扱うことにより、外科医は八分空間
のいずれかにこの軸を正確に位置付けることができ、右手の法則を思い起こすこ
とにより変形を再構築する際にこの軸の回転方向を容易に決定することができる
。この特異性は、必要なものが正反対のときにイリザロフ固着(Ilizarov fixat
or)を組み立てる副次的な問題を除去する。例えば内反(varus )/牽引(exte
nsion )変形のヒンジ軸は、外反(valgus)/屈曲(flexion )と回転が反対で
あることを除いて同じものであると考えられる。外科医は彼のズボンの脚を巻き
上げて彼が反対の装置を組み立てていないかを連続して二重にチェックする。外
科医がさらに長軸方向の異常回転に慣例的に取り組むことを想像しよう。再度、
適正な符号を維持する困難性は2倍になる。
Treating the rotation or Chares axis as a vector quantity allows the surgeon to accurately position this axis in any of the octants and reconstruct the deformation by recalling the right hand rule. Can easily be determined. This specificity occurs when the requirements are in the opposite direction and when Ilizarov fixat
or) eliminates the side-effects of assembling. For example, varus / exte
The hinge axis of the deformation is considered to be the same except that the valgus / flexion and rotation are opposite. The surgeon rolls up his trousers leg and double checks in a row to see if he has assembled the opposite device. Imagine that the surgeon routinely tackles the extraordinary longitudinal rotation. again,
The difficulty of maintaining the proper code doubles.

【0127】 チャレス軸(またはヒンジベクトル)と回転の範囲がわかれば、それらは放射
線写真および臨床検査で測定した3つの角度の変形を正確に複製する回転変換マ
トリックスを作成するのに用いられる。この発明の好ましい実施の形態によれば
、我々が相対的に小さい角度変形の際によく機能することを見い出したマトリッ
クスは、斜めの軸から3つの直交する基準軸までの3つの角度が知られている斜
めの軸の回りに回転の状態が作られた。
Once the Chares axis (or hinge vector) and the extent of rotation are known, they can be used to create a rotational transformation matrix that accurately replicates the three angular deformations measured in radiographs and clinical examinations. According to a preferred embodiment of the present invention, the matrix we have found to work well for relatively small angular deformations is that three angles from the oblique axis to three orthogonal reference axes are known. A state of rotation was created around an oblique axis.

【0128】[0128]

【数13】 (Equation 13)

【0129】 このマトリックスに基づく3つの角度は、真の角度アルファ(α)(X軸との
角度)、ベータ(β)(Y軸との角度)およびガンマ(γ)(Z軸との角度)で
あり、投影角度シータ(θ)、ファイ(φ)およびデルタ(δ)が放射線写真お
よび臨床検査で測定されることを理解できるだろう。3つの真の角度(α,β,
γ)は、以下のように投影角度(θ,φ,δ)によって説明される。
The three angles based on this matrix are: true angle alpha (α) (angle with X axis), beta (β) (angle with Y axis) and gamma (γ) (angle with Z axis) It can be seen that the projection angle theta (θ), phi (φ) and delta (δ) are measured by radiography and clinical examination. Three true angles (α, β,
γ) is described by the projection angles (θ, φ, δ) as follows.

【数14】 さらに、σの値は次式によってあらかじめ与えられる。[Equation 14] Further, the value of σ is given in advance by the following equation.

【0130】[0130]

【数15】 (Equation 15)

【0131】 3つの真の角度(α,β,γ)および回転の大きさ(σ)を知ることにより、回
転マトリックスは投影角度(θ,φ,δ)によって完全に解明される。よって自
然なあるいは好ましい状態における外部固着ベース部材上の3つの非共軸ポイン
トの座標(すなわち、例えば、つなぎ部分)がわかれば、外部固着を骨組みとし
て同角度の変形を起こさせる場合にそれらのポイントの新しい座標を決定するこ
とができる。
By knowing the three true angles (α, β, γ) and the magnitude of rotation (σ), the rotation matrix is completely solved by the projection angles (θ, φ, δ). Thus, if the coordinates of the three non-coaxial points on the externally anchored base member in a natural or preferred state (ie, for example, the tether) are known, those points can be used when the externally anchored skeleton causes the same angular deformation. New coordinates can be determined.

【0132】 上記の回転マトリックスは軸変形がほとんどないときに良好に作用することが
わかる。事実、いくつかの応用において、このプログラムは相対的に単純であり
、模擬的で鏡像的な変形の両者に用いることができるという事実がある。しかし
、比較的大きい軸変形の場合において、上記の方法は最後の回転の計算に望まし
くないエラーをもち込むことがわかった。これらのわずかなエラーの発生の理由
は上記の回転マトリックスが、判断の中に、X,YおよびZ軸回りの回転の順序
をとり入れなかったものと考える。興味のあるポイントに適用されたとき、角度
のそれぞれの偏向は、連続的というよりも同時に一体的に作用する。これは、X
および/またはY軸に沿ってすでに部分的に移動した後のZ軸回りのポイントを
回転する算術的効果を有する。軸の回転を単に伝える(δとして臨床検査で測定
された軸回転を単にずらすこと)よりも、このマトリックスはわずかな螺旋回り
にポイントを移動させる算術的効果を有する。
It can be seen that the above rotation matrix works well when there is almost no axial deformation. In fact, in some applications, there is the fact that this program is relatively simple and can be used for both simulated and mirrored deformations. However, in the case of relatively large axial deformations, the above method has been found to introduce undesirable errors in the calculation of the last rotation. The reason for these slight errors is that the rotation matrix did not take into account the order of rotation about the X, Y, and Z axes in the decision. When applied to points of interest, the respective deflections of the angles act together simultaneously rather than continuously. This is X
And / or has the arithmetic effect of rotating a point about the Z-axis after already partially moving along the Y-axis. Rather than simply transmitting the rotation of the axis (just shifting the axis rotation measured in the laboratory as δ), this matrix has the arithmetic effect of moving the point to a slight spiral.

【0133】 1つのポイントの回転移動を計算するより効果的なマトリックスの組み合わせ
は、上記で定義したように3つの投影角度(θ,φ,δ)を利用する。しかし、
算術的操作が1つの連続した方式で施されるように3つの分離したマトリックス
を用いることは前記変形が実際に測定された方法に近似している。マトリックス
のこのセットは、以下にユーラマトリックス(Euler matrix)として説明する。
ユーラマトリックスによるz軸回りの回転は以下の数式により説明される。
A more effective matrix combination for calculating the rotation of one point utilizes three projection angles (θ, φ, δ) as defined above. But,
Using three separate matrices so that the arithmetic operations are performed in one continuous manner is close to the way the deformation was actually measured. This set of matrices is described below as the Euler matrix.
The rotation around the z-axis by the Eura matrix is described by the following equation.

【0134】[0134]

【数16】 ここで、(Equation 16) here,

【数17】 である。[Equation 17] It is.

【0135】 ユーラマトリックスによるy回りの回転は以下の数式に説明される。The rotation around y according to the Eura matrix is described by the following equation.

【数18】 ここで、(Equation 18) here,

【数19】 である。 ユー20トリックスによるx回りの回転は以下の数式により説明される。[Equation 19] It is. The rotation around x by U20trix is described by the following equation.

【数20】 ここで、(Equation 20) here,

【数21】 である。(Equation 21) It is.

【0136】 3つの別々のユーラマトリックスを使用すれば、支柱コネクタの位置は適正な
順番で3つの軸の回りで回転させることができる。この目的は、x軸とy軸の回
転が最終的な位置に有害な影響を与えないときに、z軸回りの位置を回転させる
ことにある。上記した長期にわたる方法に従って単なる回転の変形を模擬すべく
支柱が操作されるとき、[Rθ]および[Rφ]マトリックスを用いてyおよび
x軸回りの回転に先立って、座標は[Rδ]マトリックスを用いてz軸回りにま
ず回転する。上記した鋭敏な方法に従って単なる回転変形をそっくりまねるべく
支柱が操作されるとき、ポイントは[Rφ]および[Rθ]マトリックスを用い
てxおよびy軸回りにまず回転し、次いで[Rδ]マトリックスを用いてz軸回
りの回転が行われる。[Rθ]および[Rφ]マトリックスの順序は結果に影響
を与えないので、どちらの方法でも指定できる。
Using three separate Eura matrices, the position of the post connector can be rotated around the three axes in the proper order. The purpose is to rotate the position around the z-axis when the rotation of the x-axis and y-axis does not deleteriously affect the final position. When the column is manipulated to simulate mere rotational deformation according to the long-term method described above, the coordinates are transformed into an [Rδ] matrix prior to rotation about the y and x axes using the [Rθ] and [Rφ] matrices. To rotate first about the z-axis. When the strut is manipulated to mimic mere rotational deformation according to the sensitive method described above, the points first rotate around the x and y axes using the [Rφ] and [Rθ] matrices, and then use the [Rδ] matrix. Rotation about the z-axis is performed. The order of the [Rθ] and [Rφ] matrices does not affect the result and can be specified in either way.

【0137】 ユーラマトリックスはまた、最初に操作され、次いでベクトル座標に適用され
る。これは各回転マトリックスを順番に操作するのと同じ効果を有する。基本マ
トリックス算術を適用すると、掛け算[Rδ]×[Rθ]×[Rφ]によって得
られる長期にわたる回転マトリックスは、
The Eura matrix is also first manipulated and then applied to vector coordinates. This has the same effect as operating each rotation matrix in turn. Applying basic matrix arithmetic, the long-term rotation matrix obtained by multiplication [Rδ] × [Rθ] × [Rφ] is

【数22】 である。かつ、掛け算[Rφ]×[Rθ]×[Rδ]によって得られる正確な手
法の回転マトリックスは、
(Equation 22) It is. And the rotation matrix of the exact method obtained by the multiplication [Rφ] × [Rθ] × [Rδ] is

【数23】 である。(Equation 23) It is.

【0138】 ユーラマトリックスを使用することによって得られるものより精密さが要求さ
れる場合は、第三の回転マトリックスが上記の回転システムの両方でなおさら生
じ得るわずかなエラーを呼ぶことを誘導する。これらのエラーはまひ性の一致(
paralytic homologue )として知られた現象によるものと考えられる。この理論
によれば、要素が直交する2つの軸(例えば、XおよびY軸)回りに回転すると
き、要素は第三の直交する軸(例えば、Z軸)回りにわずかに回転すると思われ
る。以下のマトリックスは、このわずかな量のエラーを除去するような方法を導
き出す。よって、このマトリックスは、精密さが限界にあって比較的複雑な計算
を行える資源があるときに最も有用である。この数式はまた投影角度(θ,φ,
δ)によって定義付けられる。
If more precision is required than can be obtained by using the Eura matrix, it induces the third rotation matrix to call for the slightest error that can even occur with both of the above rotation systems. These errors are a paralysis match (
paralytic homologue). According to this theory, when an element rotates about two orthogonal axes (eg, the X and Y axes), it appears that the element rotates slightly about a third orthogonal axis (eg, the Z axis). The following matrix derives a way to eliminate this small amount of error. Thus, this matrix is most useful when resources are available that allow for relatively complex calculations with limited precision. This equation also defines the projection angles (θ, φ,
δ).

【0139】[0139]

【数24】 ここで(Equation 24) here

【数25】 である。(Equation 25) It is.

【0140】 軸回転が側部について適用されるためには、AP回転が慢性かまたは急性の手
段が求められるかどうかによる。このマトリックスは各回転と同様にとどまるが
、この手法では好ましくない回転は、適切なθ、φ、またはδの値を“ゼロ化(
zeroing )”することにより、それぞれのステップから取り除かれる。例えば、
慢性な手段による単なる回転変形を模擬するために、回転変形計算は以下の順序
で行われる。軸回転;AP回転;および側方回転:
For axial rotation to be applied on the side, it depends on whether the AP rotation is chronic or acute measures are required. The matrix stays the same for each rotation, but rotations that are not preferred in this approach are those where the appropriate θ, φ, or δ values are “zeroed” (
zeroing) "to remove from each step. For example,
In order to simulate mere rotation deformation by chronic means, rotation deformation calculation is performed in the following order. Axial rotation; AP rotation; and lateral rotation:

【数26】 (Equation 26)

【0141】 そして、急性な手段による単なる回転変形を反映するためには、回転変形計算
は以下の順序で行われる。側方回転;AP回転;および軸回転:
In order to reflect a mere rotational deformation by an acute means, the rotational deformation calculation is performed in the following order. AP rotation; and shaft rotation:

【数27】 ユーラ手法に関して、APおよび側方回転の順序は結果に対して決定的なもの
ではないが、整合をとるためにここでは代えている。近似的には、回転マトリッ
クスが座標化されたベクトルに適用される前に多数に分けられていてもよい。
[Equation 27] For the Eulerian approach, the order of the APs and lateral rotations is not critical to the result, but has been replaced here for consistency. Approximately, the rotation matrix may be broken up before being applied to the coordinated vector.

【0142】 B.一般的な変形式の変換要素 X線撮影法で観測された3つの変換は、X,Y及びZ軸に沿ったフラグメント
(fragment)の偏位(オフセット)を測定するものである。図50に図示するよ
うに、これらの3つの変換は、次の式で与えられる等価変換ベクトル355[T
]を生成するためにベクトル的に加算されるようにしてもよい。
B. General Modified Transformation Elements The three transformations observed in radiography measure the offset of a fragment along the X, Y and Z axes. As shown in FIG. 50, these three transforms are equivalent transform vectors 355 [T
] May be added in a vector manner to generate.

【数28】 ここで[T]は、一般的な変形式の変換要素である。[Equation 28] Here, [T] is a conversion element of a general deformation type.

【0143】 回転マトリクスが、妥当なオーダーで適用されるときに、最も正確な結果が得
られるというのと同じ理由のために、変換マトリクスも、回転マトリクスに関連
する正しいオーダーで適用されるべきである。このことは、点の回転は、選択さ
れた意図的な原点について実行されるということを保証する。変形がそっくりに
まねられたとき(すなわち、鋭敏な方法に従って)、回転マトリクスが、考慮さ
れている点の座標に適用された後に、一般的な変形に対する変換寄与が加えられ
る。それゆえに、慢性的な方法のために一般的な変形式は、次式で示すことがで
きる。
For the same reason that the most accurate results are obtained when the rotation matrix is applied in a reasonable order, the transformation matrix should also be applied in the correct order relative to the rotation matrix. is there. This ensures that the rotation of the point is performed about the selected intentional origin. When the deformation is mimicked (ie, according to a sensitive method), the transformation matrix is applied to the coordinates of the point under consideration before the transformation contribution to the general deformation is added. Therefore, a general variant for chronic methods can be expressed as:

【0144】[0144]

【数29】 ここで、[R]は前記した3つの回転マトリクスのうちいずれか一つである。X
,Y及びZは、稼働リング上の位置のための初期座標である。[T]は、X,Y
,Z方向の変換マトリクスである。X’,Y’,Z’は、稼働リングのための変
換座標である。 そして、鋭敏な方法のための一般的な変形式は、次式で与えられる。
(Equation 29) Here, [R] is any one of the above three rotation matrices. X
, Y and Z are the initial coordinates for the position on the working ring. [T] is X, Y
, Z-direction transformation matrix. X ', Y', Z 'are transformation coordinates for the working ring. And a general variant for the sensitive method is given by:

【数30】 [Equation 30]

【0145】 C.リング初期方法(Rings First Method) 変形補正の「リング初期」方法は、最初に、基底部材のリングが対応するフラ
グメントに取り付けられ、その後、支柱があてがわれるが、鋭敏な骨折あるいは
慢性的な変形に適用される。この方法は、基底部材を再配置するために、回転マ
トリクスの適用を必要としない点で有利である。従って、外科医は、ソフトウェ
アの援助なしで、フラグメントをすばやく再配置することができる。
C. Rings First Method The “rings first” method of deformity correction involves first attaching the ring of the base member to the corresponding fragment and then applying the struts, but with sensitive fractures or chronic deformities. Applied to This method is advantageous in that it does not require the application of a rotation matrix to reposition the base member. Thus, the surgeon can quickly rearrange the fragments without software assistance.

【0146】 この方法は、図53に図示されている。基底部材305,307は、最初に、
各フラグメントに直交して取り付けられ、それから6つの支柱301が基底部材
の間に取り付けられる(図53のIとIIに図示)。参照点400,401は、参
照点が出会うように骨片が再配置されることが望ましい各骨片309,311の
端部で選択される。中立フレームの高さは、各基底部材からの距離を測定するこ
と及び図53IVに図示されたようなこれらの距離を合計することによって決定さ
れる。中立の支柱の長さは、隣接した支柱と基底部材によって画定される正三角
形(すなわち支柱のコネクタ間の距離によって接続された等価な支柱の長さ)に
、基礎的な幾何学を適用することによって決定される。支柱がそれらの中立の長
さに戻されるように、フラグメントは、図53IIIに図示されたように圧縮され る。支柱をそれらの中立の長さにまで持ってきた後に、もし残りの変形がまだあ
るのなら、前記した鋭敏な変形方法を適用することによって補正することができ
る。
This method is illustrated in FIG. The base members 305, 307 are initially
Mounted orthogonal to each fragment, then six struts 301 are mounted between the base members (illustrated in I and II in FIG. 53). Reference points 400, 401 are selected at the end of each bone fragment 309, 311 where it is desired that the bone fragments be relocated such that the reference points meet. The height of the neutral frame is determined by measuring the distance from each base member and summing these distances as illustrated in FIG. 53IV. Neutral strut length is to apply the basic geometry to the equilateral triangle defined by adjacent struts and base members (ie, equivalent strut lengths connected by the distance between strut connectors) Is determined by The fragments are compressed as shown in FIG. 53III so that the struts are returned to their neutral length. After bringing the struts to their neutral length, any remaining deformation can be corrected by applying the sharp deformation method described above.

【0147】 D.コンピュータ/カリキュレータ プログラム 一般的な変形式は、変形をまねしあるいは反映するように支柱の長さを規定す
るようなコンピュータ/カリキュレータ プログラムを開発することにより用い
ることができる。図1と図6に図示されたように、この発明の好ましい実施例に
よれば、デバイスが、6つの分離したボールコネクタを相互接続する6つの調整
可能な支柱を含み、支柱の長さは、次のようにして決定される。
D. Computer / Calculator Program The general variant can be used by developing a computer / calculator program that defines the length of the struts to mimic or reflect the deformation. As shown in FIGS. 1 and 6, according to a preferred embodiment of the present invention, the device includes six adjustable posts interconnecting six separate ball connectors, the length of the posts being: It is determined as follows.

【0148】 デバイスが中立の位置にあるときの6つのリングコネクタの位置は、最初、円
柱座標(r,θ,z)で特徴づけられる。次に、これらの座標は、回転偏心率と
、調整されたコネクタの円柱座標(r,θ’,z’)を生じるための軸偏心率の
ために調整される。次に、デバイスが中立の位置にあるときに、デバイスコネク
タのためのデカルト座標が、次式のように計算される。
The position of the six ring connectors when the device is in the neutral position is initially characterized by cylindrical coordinates (r, θ, z). These coordinates are then adjusted for rotational eccentricity and axial eccentricity to produce adjusted connector cylindrical coordinates (r, θ ', z'). Next, when the device is in the neutral position, the Cartesian coordinates for the device connector are calculated as:

【数31】 このように、6つのコネクタの座標は、デカルト座標に特徴づけられ、偏心のた
めに調整される。それから、中立デバイスのデカルト座標は、調整されたデカル
ト座標(x’,y’,z’)を生じさせるように、側面の偏心とAP偏心のため
に調整されうる。我々は、次に、配列を構成することができる。
(Equation 31) Thus, the coordinates of the six connectors are characterized in Cartesian coordinates and adjusted for eccentricity. The Cartesian coordinates of the neutral device can then be adjusted for side eccentricity and AP eccentricity to yield adjusted Cartesian coordinates (x ', y', z '). We can then construct the array.

【0149】[0149]

【数32】 種々の偏心を考慮した各コネクタの調整されたデカルト座標に対するものであ
る。稼働リングのコネクタ座標の配列は、前記したような方法の1つによって変
換される。たとえば、慢性的な方法が利用されるならば、角度変形パラメータに
よって決定される新しい座標を与えるために、座標ベクトルは、最初、回転マト
リクスによって乗算される。
(Equation 32) For adjusted Cartesian coordinates of each connector taking into account various eccentricities. The array of connector coordinates of the working ring is transformed by one of the methods described above. For example, if a chronic method is utilized, the coordinate vectors are first multiplied by a rotation matrix to give new coordinates determined by the angle deformation parameters.

【数33】 それから、変形の変換に基づく変形マトリクスが、変形をまねる新しいボール
の座標を生じるために加えられる。
[Equation 33] Then, a deformation matrix based on the deformation transformation is added to produce new ball coordinates that mimic the deformation.

【0150】[0150]

【数34】 鋭敏な方法が利用されるならば、変換マトリクスが、最初座標ベクトルに加え
られ、次に、新しい座標を与えるように、その結果が、[Rφθδ]マトリクス
の1つによって乗算される。
(Equation 34) If a sensitive method is used, a transformation matrix is first added to the coordinate vector, and the result is then multiplied by one of the [Rφθδ] matrices to give the new coordinates.

【数35】 (Equation 35)

【0151】 ピタゴラスの定理を使えば、変形をまねするかまたは反映するのに必要な支柱
長さは、決定できる。たとえば、図6の支柱23が支柱1であり、コネクタ59
がコネクタ1、コネクタ65がコネクタ4で、コネクタ1が稼働リングの上にあ
ると仮定すると、支柱の長さは次式によって与えられる。
Using the Pythagorean theorem, the post length required to mimic or reflect deformation can be determined. For example, the column 23 in FIG.
Assuming that connector 1 is connector 1 and connector 65 is connector 4 and connector 1 is on the working ring, the length of the strut is given by:

【数36】 この式は、変形をまねるための新しい支柱の長さを生成するために、残りの5つ
の支柱のそれぞれに対して繰り返される。
[Equation 36] This equation is repeated for each of the remaining five struts to create a new strut length to mimic the deformation.

【0152】 上記に概説された技術を使えば、デバイスパラメータ、変形パラメータと偏心
とを含んだ13個の変数の入力に基づいて6つの支柱の長さを計算するために、
その技術の通常のスキルを持つ者であれば容易にコンピュータあるいはカリキュ
レータのプログラムをすることができる。
Using the technique outlined above, to calculate the length of the six columns based on the input of 13 variables, including device parameters, deformation parameters, and eccentricity,
Anyone with ordinary skills in the art can easily program a computer or calculator.

【0153】 VII.臨床の考察 A.リスク状態の構造のための補償 外科医は、変形の凹所上にリスク状態の構造があることに気づいている義務が
ある。従来の角度補正に加えて、縦軸について回転を取り扱うとき、リスクは軸
上の回転の方向に依存して小さいかあるいは大きくなるかもしれない。たとえば
、頸骨の屈曲/外反/外用の回転変形を補正するとき、腓骨の神経はリスクが増
加した状態にある。しかしながら、屈曲/外反/内面の回転変形を補正するとき
、軸回転は、屈曲/外反の補正の間に造られる腓骨の神経の拡張を派生する傾向
がある。
VII. Clinical Considerations A. Compensation for Risk Condition Structure The surgeon is obliged to be aware that there is a risk condition structure on the deformation recess. When dealing with rotation about the vertical axis, in addition to conventional angle correction, the risk may be small or large depending on the direction of rotation on the axis. For example, when compensating for tibia flexion / valgus / external rotation, the peroneal nerve is at increased risk. However, when correcting for flexion / valgus / internal rotational deformation, axial rotation tends to derive dilation of the peroneal nerves created during flexion / valgus correction.

【0154】 図51を参照すると、頸骨359の横断面が、その上に取り付けられたこの発
明のデバイス11と共に示されている。最初に変形に角度形成がされると、仮の
ヒンジ軸(原点)333から、腓骨神経357のようなリスク状態の構造までの
距離は、線分361によって示されたリスク半径である。角度(σ)における変
形の実際の角度とリスク半径(r)とがわかれば、弧セグメントをトレースする
ために、リスク状態の構造の中に必要な延長すべき長さが、次式によって与えら
れる。
Referring to FIG. 51, a cross section of the tibia 359 is shown with the device 11 of the present invention mounted thereon. When the deformation is first angled, the distance from the temporary hinge axis (origin) 333 to the structure at risk, such as the peroneal nerve 357, is the risk radius indicated by line segment 361. Knowing the actual angle of deformation at the angle (σ) and the radius of the risk (r), the length to be extended into the structure of the risk state to trace the arc segment is given by: .

【数37】 あるいは、もし、変形の実際の角度がラジアンで表現されているなら、弧の長さ
は、次式で与えられる。
(37) Alternatively, if the actual angle of the deformation is expressed in radians, the arc length is given by:

【0155】[0155]

【数38】 その弧の長さは、おそらく、たいていの場合、必要な長さを過大評価するもので
あるが、もしリスク状態の構造が、きずあとの組織のかたまりや骨片のまわりを
旋回しているなら、特に最も安全な長さを決定するように使うことができる。変
形状態にあるリスク状態の構造と普通の状態の構造の間の最短の長さあるいは腱
の長さは次式で与えられる。
(38) The length of the arc is probably an overestimate of the required length, but if the structure at risk is swirling around the loose tissue mass or bone fragment. Can be used to determine the safest length, in particular. The shortest length or tendon length between the deformed risk state structure and the normal state structure is given by:

【数39】 [Equation 39]

【0156】 さらに、稼働リングのコネクタの新しい位置を計算する同じプログラムを使え
ば、普通の骨の原点に関して、リスク状態の構造の座標が、変形位置のリスク状
態の構造の座標を決めるために使うことができる。変形が補正されるときにリス
ク状態の構造のために必要な付加的な長さは、ピタゴラスの定理によって解かれ
る単なるこれらの2つの点間の距離である。
Furthermore, using the same program to calculate the new position of the connector of the working ring, with respect to the normal bone origin, the coordinates of the risk state structure are used to determine the coordinates of the deformation state risk state structure. be able to. The additional length needed for the structure of the risk state when the deformation is corrected is simply the distance between these two points solved by Pythagorean theorem.

【0157】 B.補正の割合 補正のための距離と、生物学的に安全な速度を知れば、変形を安全に補正する
のに必要な全日数が決定できる。一般的には、適切な割合は1mm/日であろう
。しかしながら、その技術の通常のスキルを持つ人が固有のケースのために補正
の最適な割合がいくらであるかを決定する。3つの軸の変形だけによる変形は、
回転による移動には寄与しない。
B. Correction Rate Knowing the distance to correct and the biologically safe speed, you can determine the total number of days required to safely correct the deformation. Generally, a suitable rate will be 1 mm / day. However, one having ordinary skill in the art will determine what is the optimal rate of correction for a particular case. Deformation due to deformation of only three axes is
It does not contribute to rotation.

【0158】 稼働フラグメント上のいかなる点の全線形移動は、次式で与えられる。The full linear movement of any point on the working fragment is given by:

【数40】 前記方法の1つを使えば、最大のリスク状態にある構造の全移動量が決定できる
。安全な速度によって分割されたこの距離は、変形が補正されるまで全日数を与
えるであろう。
(Equation 40) Using one of the above methods, the total displacement of the structure at maximum risk can be determined. This distance divided by a safe speed will give the total number of days until the deformation is corrected.

【0159】 これらの中立の長さあるいは「ゼロ」の長さから、各支柱は、変形のための再
生あるいは補償をする新しい長さにまで調整されるであろう。すべての新しい支
柱の長さの絶対値の合計は、変形の補正の間にすべての支柱の全偏位を表してい
る。1日に必要な調整量を得るために、全支柱の偏位を処理の日数によって分割
してみなさい。この発明の好ましい設計によれば、引締めネジの完全な一回転は
、1.6mmだけ長さを変化させる。
From these neutral lengths or “zero” lengths, each strut will be adjusted to a new length to regenerate or compensate for deformation. The sum of the absolute values of the lengths of all new struts represents the total excursion of all struts during deformation correction. Divide the deflection of all struts by the number of days of treatment to get the amount of adjustment needed per day. According to the preferred design of the present invention, one full turn of the tightening screw changes length by 1.6 mm.

【0160】 1日の引締めネジの完全な回転数を得るために、支柱を調整する1つの方法は
、必要な一日分の偏位を得て、1.6mmによって分割することである。支柱1
から開始する。(慢性的な技術のために)「ゼロ」の方へ完全な一回転をする。
1日の全回転数に到達するまで、支柱2等に対して続ける。このシーケンスは、
分割された用量に到達するまで、1日中実行されうる。翌日、患者は、次の支柱
上で1−6のシーケンスを始める。毎日、支柱を変える必要はない。一旦、支柱
が中立の位置に到達したら、残りの調整は飛ばされる。 デバイスは、類似の方法で、途中の点(way point)の方へ向かって、調整す ることができる。
One way to adjust the strut to get the full number of tightening screw turns per day is to get the required one day deviation and divide by 1.6 mm. Prop 1
Start with. Make a full turn towards "zero" (for chronic technology).
Continue with struts 2 etc. until the total number of revolutions per day is reached. This sequence is
It can be performed throughout the day until a divided dose is reached. The next day, the patient begins the 1-6 sequence on the next strut. You don't have to change the struts every day. Once the strut reaches the neutral position, the remaining adjustments are skipped. The device can be adjusted in a similar way towards a way point.

【0161】 C.鋭敏な変形を補正するときの臨床上の考察−骨折 骨折は、中立の位置でデバイスによって安定させられるべきである。すなわち
、すべての支柱が中立位置あるいはゼロ位置にセットされる。骨折は、従来の方
法で、使用中に補正されるべきである。しかしながら、この発明のデバイスの6
つの軸の補正のために、関節外の骨折は、盲目的に安定させることができ、その
後、徐々に支柱を調整することによって補正され、その後の麻酔やデバイスの変
更の必要性は除去される。
C. Clinical Considerations When Correcting Sensitive Deformity-Fractures Fractures should be stabilized by the device in a neutral position. That is, all the columns are set to the neutral position or the zero position. Fractures should be corrected during use in a conventional manner. However, 6 of the device of the invention
Due to the correction of one axis, extra-articular fractures can be blindly stabilized and then corrected by gradually adjusting the struts, eliminating the need for subsequent anesthesia or device changes .

【0162】 D.慢性的な変形を補正するときの臨床上の考察 正射投影でない(nonorthogonal)初期的なX線写真、X線写真を測定する際 の誤差、あるいは過大な前負荷とワイヤとピンの屈曲のために、支柱がその中立
の長さに達したときにまだ鋭敏な変形があるかもしれない。単に、X線写真を測
定し、異常回転のための臨床試験をし、補正デバイスを造るために、新しい支柱
長さを決定する。この状況は、骨折の安定後の鋭敏な変形に類似している。
D. Clinical considerations when compensating for chronic deformities Non-orthogonal initial radiographs, errors in measuring radiographs, or excessive preload and bending of wires and pins. In addition, there may still be a sharp deformation when the strut reaches its neutral length. Simply measure the radiographs, conduct clinical tests for abnormal rotation, and determine a new strut length to build a correction device. This situation is similar to a sharp deformation after a fracture has stabilized.

【0163】 E.Way Points(途中の点) 重要な短縮化と差し込みピンの並置を伴った変形の補正の間に、横方向の平面
の変換をうける前の長さにまで、フラグメントを持ってくることが望ましい。患
者の士気を高めるためにも、角度整合と回転整合を早く補正することが望ましい
。変形補正の多数の途中の点あるいは中間点が立証され、途中の点を完成するた
めに、支柱の長さの正確な結合が決定される。図52によれば、途中点の使用が
図示されている。初めに変形された骨363が、変形パラメータ(θ,φ,δ,
X,Y,Z)を持つことが(I)に示されている。変形パラメータが(0,0,
0,X,Y,0)である途中点が位置(II)に示されており、すべての角度変換
と軸変換が補正される。これらの途中点のパラメータは、支柱長さプログラムの
中に導入することができ、そしてこの中間位置を確立するための支柱長さが与え
られるであろう。外科医/患者は、初めはしだいに、この中間位置へデバイスを
調整し、次に、最後は、それらの中立位置にまで支柱長さを調整し、かつステッ
プ(III)に示すように変形を補正する。
E. Way Points It is desirable to bring fragments to a length before undergoing a transformation in the horizontal plane between significant shortening and correction of deformations with juxtaposition of bayonet pins. In order to increase patient morale, it is desirable to quickly correct the angular alignment and the rotational alignment. A number of mid-points or mid-points of the deformation correction are established and the exact combination of the column lengths is determined to complete the mid-point. According to FIG. 52, the use of a waypoint is illustrated. The initially deformed bone 363 is transformed into deformation parameters (θ, φ, δ,
(X, Y, Z) is shown in (I). If the deformation parameter is (0,0,
An intermediate point of (0, X, Y, 0) is shown at position (II), and all angle transformations and axis transformations are corrected. These waypoint parameters can be introduced into the strut length program and will provide the strut length to establish this intermediate position. The surgeon / patient first adjusts the device gradually to this intermediate position, then finally adjusts the strut length to their neutral position and corrects the deformation as shown in step (III) I do.

【0164】 この発明は、好ましい実施例と好ましい用途に関して、記載及び図示をしてき
たけれども、この発明が十分に意図している範囲内の改良と変更がされることが
ありうるので、それらに制限されるべきではない。
Although the invention has been described and illustrated with respect to preferred embodiments and preferred applications, it is understood that improvements and changes may be made within the full intended scope of the invention and, therefore, are not limited thereto. Should not be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

図1は他の要素の整形外科用外部固定器および骨折した脛骨と組み合わせた、 この発明の外部固定器の第1の好ましい実施態様の斜視図である。 図2は図1の外部固定器の一方の端部プレートの端部立面図である。 図3は分かり易くするために部分を省略した、図2の実質的に線3−3についての
拡大断面図である。 図4は分かり易くするために部分を省略し取り去った、図1の実質的に線4− 4についての拡大断面図である。 図5は図1のコネクタ手段の1つの部分の分解斜視図である。 図6は第1の空間配置に示した図1の外部固定器の図である。 図7は第2の空間配置における図1の外部固定器の図である。 図8は図1の外部固定器の調節可能な有効長さのストラットの部分の正面図で ある。 図9は図8の実質的に線9−9についての断面図である。 図10はこの発明のコネクタ手段の変形実施態様の部分の断面図である。 図11はこの発明のコネクタ手段の変形実施態様の斜視図である。 図12は図11の分解斜視図である。 図13はこの発明のコネクタ手段の他の変形実施態様の斜視図である。 図14は図13の分解斜視図である。 図15はこの発明のコネクタ手段のさらに別の変形実施態様の斜視図である。 図16は図15の分解斜視図である。 図17はこの発明のコネクタ手段のさらの他の変形実施態様の斜視図である。 図18は図17の分解斜視図である。 図19はこの発明のコネクタ手段のさらに他の変形実施態様の斜視図である。 図20は図19の分解斜視図である。 図21はこの発明のコネクタ手段のさらに他の変形実施態様の斜視図である。 図22は図21の分解斜視図である。 図23はこの発明のコネクタ手段のさらに他の変形実施態様の斜視図である。 図24は図23の分解斜視図である。 図25は図1〜10の実施態様に用いるベース部材および関連構造の別の配置の分 解図である。 図26は図19〜20の実施態様に用いるベース部材および関連構造の別の配置の分
解図である。 図27は図4と同様の断面図であり、この発明の外部固定器の調節可能な有効長
さのストラットとコネクタ手段の変形実施態様である。 図28は他の要素の整形外科用外部固定器および骨折した脛骨と組み合わせた、
この発明の外部固定器の第2の好ましい実施態様の斜視図である。 図29は他の要素の整形外科用外部固定器および骨折した脛骨と組み合わせた、
この発明の外部固定器の第3の好ましい実施態様の斜視図である。 図30はこの発明の器具の第1の独自の好ましい使用法に係わる3つのステップ を示しており、第1の方向における好ましい実施様態の斜視図(I)、この発明の
独自の好ましい方法に従って用いられる種々のパラメータの測定を示した図(II
)、および第2の方向における好ましい実施様態の斜視図(III)を含む。 図31はこの発明の器具の第2の独自の好ましい使用法に係わる3つのステップ を示しており、この発明の独自の好ましい方法に従って用いられる種々のパラメ
ータの測定を示した図(I)、第1の方向における好ましい実施様態の斜視図(II
)、および第2の方向における好ましい実施様態の斜視図(III)を含む。 図32はこの発明の独自の好ましい方法に従って用いられる変形した脛骨に対す
るパラメータの求め方を示す図であり、骨折した脛骨の前−後方向のラジオグラ
フ(I)、骨折した脛骨の側−内方向のラジオグラフ(II)、および臨床検査を 示した図(III)を含む。 図33はこの発明の方法の特定の実施様態に用いられるサイン(+/−)コンベ ンションを示す図である。 図34はこの発明の方法に従ったオリジンの好ましい選択を示す図であり、骨折
した脛骨に取り付けたこの発明のベース部材の前−後方向図(A)、側−内方向 図(B)、軸断面図(C)を含む。 図35はこの発明の方法に従ったオリジンの好ましい選択を示す図であり、大き
く角度形成した変形部位に取り付けたこの発明のベース部材の前−後方向図(A )、側−内方向図(B)、軸断面図(C)を含む。 図36はこの発明の方法に従ったオリジンの好ましい選択を示す図であり、大き
く軸方向に回転した変形部位に取り付けたこの発明のベース部材の前−後方向図
(A)、側−内方向図(B)、軸断面図(C)を含む。 図37は骨折した骨に取り付けたこの発明のベース部材の斜視図であり、変形部
位の側−内方向のラジオグラフ(I)および前−後方向のラジオグラフ(II)を 示す。 図38は骨折した骨に取り付けたこの発明のベース部材の斜視図であり、変形部
位の側−内方向のラジオグラフを示す。 図39は骨折した骨に取り付けたこの発明のベース部材の斜視図であり、変形部
位の前−後方向のラジオグラフを示す。 図40は骨折した脛骨に取り付けたこの発明の器具の断面図であり、この発明の
器具の好ましい使用法に従った前−後方向における中心からのずれおよび側−内
方向における中心からのずれの決定を示す。 図41は骨折した脛骨に取り付けたこの発明の器具の斜視図である。 図42は人体の種々の部分に取り付けたこの発明のリング部材の斜視図である。 図43は骨折した脛骨に取り付けたこの発明の器具の断面図であり、この発明の
器具の好ましい使用法に従った回転方向における中心からのずれの決定を示す。 図44はニュートラルポジション(I)および変形ポジションにあるこの発明の 器具の部分斜視図である。 図45はこの発明の器具の好ましい使用法に従った、一般的変形式の回転および
平行移動構成要素の適用法である。 図46は一次元回転変形に対するChasles軸のベクター表示を示す。 図47は一次元回転変形に対するChasles軸のベクター表示を示す。 図48は二次元回転変形部位に対するChasles軸のベクター表示を示す。 図49は三次元回転変形部位に対するChasles軸のベクター表示を示す。 図50はこの発明の器具の好ましい使用法に従い矯正されるかもしれない、組み
合わされた平行移動を示す平行移動ベクターの斜視図である。 図51は骨折した脛骨に取り付けたこの発明の器具の断面図であり、この発明の
器具の好ましい使用法に従ったリスク(risk)半径の査定を示す。 図52は骨折部位に取り付けたこの器具のベース部材の斜視図であり、この発明
の器具の好ましい使用法に従ったウェイポイント(way point)の使用を示す。 図53はこの発明の器具の第3の好ましい使用法に係わるステップを示しており 、ストラットを器具に配していない第1の方向における好ましい実施様態の斜視 図(I)、ストラットを器具に配したミラー構成にある第1の方向における好まし
い実施様態の斜視図(II)、ストラットを器具に配したニュートラル構成にある
第1の方向における好ましい実施様態の斜視図(III)、およびベース部材間のニ
ュートラル距離の測定を示す図(IV)を含む。
FIG. 1 is a perspective view of a first preferred embodiment of an external fixator of the present invention in combination with an orthopedic external fixator of another element and a fractured tibia. FIG. 2 is an end elevation view of one end plate of the external fixator of FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view substantially taken along line 3-3 of FIG. 2, with parts omitted for clarity. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken substantially along line 4-4 of FIG. 1 with parts omitted and shown for clarity. FIG. 5 is an exploded perspective view of one part of the connector means of FIG. FIG. 6 is a diagram of the external fixator of FIG. 1 shown in the first spatial arrangement. FIG. 7 is a view of the external fixator of FIG. 1 in a second spatial arrangement. FIG. 8 is a front view of an adjustable effective length strut portion of the external fixator of FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view taken substantially along line 9-9 of FIG. FIG. 10 is a sectional view of a portion of a modified embodiment of the connector means of the present invention. FIG. 11 is a perspective view of a modified embodiment of the connector means of the present invention. FIG. 12 is an exploded perspective view of FIG. FIG. 13 is a perspective view of another modified embodiment of the connector means of the present invention. FIG. 14 is an exploded perspective view of FIG. FIG. 15 is a perspective view of still another modified embodiment of the connector means of the present invention. FIG. 16 is an exploded perspective view of FIG. FIG. 17 is a perspective view of still another modified embodiment of the connector means of the present invention. FIG. 18 is an exploded perspective view of FIG. FIG. 19 is a perspective view of still another modified embodiment of the connector means of the present invention. FIG. 20 is an exploded perspective view of FIG. FIG. 21 is a perspective view of still another modified embodiment of the connector means of the present invention. FIG. 22 is an exploded perspective view of FIG. FIG. 23 is a perspective view of still another modified embodiment of the connector means of the present invention. FIG. 24 is an exploded perspective view of FIG. FIG. 25 is an exploded view of another arrangement of the base member and associated structures used in the embodiment of FIGS. FIG. 26 is an exploded view of another arrangement of the base member and associated structures used in the embodiment of FIGS. FIG. 27 is a cross-sectional view similar to FIG. 4, showing a modified embodiment of the adjustable effective length struts and connector means of the external fixator of the present invention. FIG. 28 combined with other elements of an orthopedic external fixator and a fractured tibia,
FIG. 4 is a perspective view of a second preferred embodiment of the external fixator of the present invention. FIG. 29 shows an orthopedic external fixator of another element and a fractured tibia,
FIG. 8 is a perspective view of a third preferred embodiment of the external fixator of the present invention. FIG. 30 shows the three steps involved in a first unique preferred use of the device of the present invention, a perspective view (I) of a preferred embodiment in a first direction, used in accordance with the unique preferred method of the present invention. Showing measurement of various parameters (II
), And a perspective view (III) of the preferred embodiment in the second direction. FIG. 31 illustrates the three steps involved in a second unique preferred use of the device of the present invention, and illustrates the measurement of various parameters used in accordance with the unique preferred method of the present invention, FIG. Perspective view of preferred embodiment in direction 1 (II
), And a perspective view (III) of the preferred embodiment in the second direction. FIG. 32 illustrates the determination of parameters for a deformed tibia used in accordance with the unique and preferred method of the present invention, a radiograph (I) of the anterior-posterior direction of the fractured tibia, the lateral-inward direction of the fractured tibia. Radiograph (II), and figure (III) showing the clinical test. FIG. 33 shows a sign (+/-) convention used in a particular embodiment of the method of the present invention. FIG. 34 illustrates a preferred selection of an origin according to the method of the present invention, wherein the anterior-posterior view (A), the lateral-inward view (B), of the base member of the present invention attached to a fractured tibia. Including the axial sectional view (C). FIG. 35 shows a preferred selection of the origin according to the method of the invention, showing a front-rear view (A) and a side-inward view (A) of a base member of the invention mounted on a highly angled deformation site. B), including the axial sectional view (C). FIG. 36 shows a preferred selection of the origin according to the method of the invention, showing a front-to-rear view (A) of the base member of the invention mounted on a deformed part rotated largely axially, side-inward. Including figure (B) and axial section (C). FIG. 37 is a perspective view of the base member of the present invention attached to a fractured bone, showing a side-inward radiograph (I) and an anterior-posterior radiograph (II) of the deformed site. FIG. 38 is a perspective view of the base member of the present invention attached to a fractured bone, showing a side-inward radiograph of the deformed site. FIG. 39 is a perspective view of the base member of the present invention attached to a fractured bone, showing a radiograph of the deformed portion in a front-to-back direction. FIG. 40 is a cross-sectional view of the device of the present invention mounted on a fractured tibia, showing off-center deviation in the anterior-posterior direction and off-center deviation in the lateral-inward direction in accordance with a preferred use of the device of the present invention. Indicates a decision. FIG. 41 is a perspective view of the device of the present invention attached to a fractured tibia. FIG. 42 is a perspective view of the ring member of the present invention attached to various parts of the human body. FIG. 43 is a cross-sectional view of the device of the present invention mounted on a fractured tibia, illustrating the determination of off-center in the direction of rotation according to a preferred use of the device of the present invention. FIG. 44 is a partial perspective view of the device of the present invention in the neutral position (I) and the deformed position. FIG. 45 is an application of a general variant rotation and translation component in accordance with a preferred use of the device of the present invention. FIG. 46 shows a vector representation of the Chasles axis for one-dimensional rotational deformation. FIG. 47 shows a vector representation of the Chasles axis for one-dimensional rotational deformation. FIG. 48 shows a vector display of the Chasles axis for the two-dimensional rotationally deformed portion. FIG. 49 shows a vector display of the Chasles axis for the three-dimensional rotationally deformed portion. FIG. 50 is a perspective view of a translation vector showing a combined translation that may be corrected in accordance with a preferred use of the device of the present invention. FIG. 51 is a cross-sectional view of the device of the present invention mounted on a fractured tibia, illustrating the assessment of the risk radius according to a preferred use of the device of the present invention. FIG. 52 is a perspective view of the base member of the device attached to a fracture site, illustrating the use of waypoints in accordance with a preferred use of the device of the present invention. FIG. 53 shows steps involved in a third preferred use of the device of the present invention. FIG. 53 is a perspective view of the preferred embodiment in a first direction with no struts disposed on the device. FIG. Perspective view of a preferred embodiment in a first direction in a mirrored configuration (II), a perspective view of a preferred embodiment in a first direction in a neutral configuration with struts arranged on the instrument (III), and Includes figure (IV) showing the measurement of the neutral distance.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オースティン,ジーン,エドワード アメリカ合衆国、テネシー 38134、バー トレット、スティーブン フランクリン ドライブ 8015 Fターム(参考) 4C060 LL18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (72) Inventor Austin, Jean, Edward United States, Tennessee 38134, Bartlett, Steven Franklin Drive 8015 F-term (reference) 4C060 LL18

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1のベース部材、第2のベース部材および前記第1と第2のベ
ース部材を相互接続する長さ調節可能な複数の支柱を有する外部固定装置を用い
て第1の組織分節を変形位置から第2の組織分節に対応する目標位置に整復する整
形外科用固定装置の使用方法であって、 第2の組織分節の中心線にほぼ平行な第1の軸、および第1の軸と互いに対して 直交する第2および第3の軸からなる3つの直交軸を有するデカルト座標系を選択 する工程、 相関関係が平行ベクトルおよび座標軸に対する射影回転角度に基づいて変形の
特性を表すように、変形位置を目標位置に対して数学的に相関させる工程、 第2のベース部材を第2の組織分節に取り付けて第2のベース部材の位置を特定 する工程、 各支柱の中間長を設定し、第1のベース部材の初期位置を特定する工程、 第1の組織の変形位置が目標位置に対して有するのと同様の回転および平行変
化量を初期位置に対して有する第1のベース部材のための中間位置を計算する工
程、 第1のベース部材を中間位置に適合させるために必要な各支柱の新しい有効長
を計算し、支柱の有効長を新しい有効長に調節して固定装置に組織分節の相対的
位置を模倣させる工程、 第1のベース部材を第1の組織分節に取り付ける工程、および 支柱の有効長を中間長に調節して第1の組織分節を目標位置に整復する工程 からなり、 第1のベース部材のための中間位置の計算を、記載した順で数学的に行う以下
の工程: a) 第1の組織分節の角度変位を第1の軸に対して模倣する工程、 b) 第1の組織分節の角度変位を第2および第3の軸に対して模倣する工程、
および c) 第1の組織分節の平行変位を模倣する工程 からなる整形外科用固定器の使用方法。
1. A first tissue device using an external fixation device having a first base member, a second base member, and a plurality of adjustable length struts interconnecting the first and second base members. A method of using an orthopedic fixation device for reducing a segment from a deformed position to a target position corresponding to a second tissue segment, comprising: a first axis substantially parallel to a centerline of the second tissue segment; and Selecting a Cartesian coordinate system having three orthogonal axes, the second axis and the third axis orthogonal to each other, with the correlation characterizing the deformation based on the parallel vector and the projection rotation angle with respect to the coordinate axis Thus, the step of mathematically correlating the deformation position with the target position, the step of attaching the second base member to the second tissue segment and specifying the position of the second base member, Set the initial position of the first base member Calculating an intermediate position for the first base member having the same amount of rotation and parallel change relative to the initial position as the deformed position of the first tissue has relative to the target position; Calculating a new effective length of each strut required to fit the one base member to the intermediate position, and adjusting the effective length of the strut to the new effective length to cause the fixation device to mimic the relative position of the tissue segment; Attaching the first base member to the first tissue segment; and adjusting the effective length of the strut to an intermediate length to reduce the first tissue segment to a target position. The following steps are performed to calculate the intermediate position mathematically in the order described: a) mimic the angular displacement of the first tissue segment with respect to the first axis; b) angular displacement of the first tissue segment. Mimicking with respect to the second and third axes,
And c) a method of mimicking the parallel displacement of the first tissue segment.
【請求項2】 記載の順に行われる以下の工程: a) 第2のベース部材の取り付けるための第2の組織分節上の適切な位置を予め
決定する工程、 b) この予め決定した位置に基づいて第1および第2のベース部材の位置を特 定する工程、 c) 第1および第2のベース部材を第1および第2の組織分節に取り付ける前に
第1の組織分節の変形を模倣する工程 をさらに含む請求項1に記載の方法。
2. The following steps, performed in the order given: a) predetermining an appropriate position on the second tissue segment for attaching the second base member; b) based on the predetermined position. Determining the positions of the first and second base members by c) mimicking the deformation of the first tissue segment before attaching the first and second base members to the first and second tissue segments. The method of claim 1, further comprising the step of:
【請求項3】 第1のベース部材の角度変形変位が以下の回転マトリクス: 【数1】 (式中、[Rδ]、[Rθ]および[Rφ]は第1、第2および第3の軸それぞれについて第
1のベース部材の角度変形を計算するマトリクスを表し、δは第1の軸に対する 第1の組織分節の射影角度変位、θは第2の軸に対する第1の組織分節の射影角 度変位、φは第3の軸に対する第1の組織分節の射影角度変位を示す) に基づいて計算される請求項1に記載の方法。
3. A rotation matrix wherein the angular deformation displacement of the first base member is as follows: (Where [Rδ], [Rθ] and [Rφ] are the first, second and third axes respectively.
1 represents a matrix for calculating the angular deformation of the base member, wherein δ is the projected angular displacement of the first tissue segment with respect to the first axis, θ is the projected angular displacement of the first tissue segment with respect to the second axis, φ Indicates the projected angular displacement of the first tissue segment with respect to the third axis).
【請求項4】 第1のベース部材の角度変形が、第2および第3の軸に対する
回転に優先して第1の軸に対する回転を数学的に模倣する回転マトリクスに基づ
いて計算される請求項1に記載の方法。
4. The method of claim 1, wherein the angular deformation of the first base member is calculated based on a rotation matrix that mathematically mimics rotation about the first axis over rotation about the second and third axes. 2. The method according to 1.
【請求項5】 第1のベース部材の角度変形は式: 【数2】 (式中、δは第1の組織分節の第1の軸に対する射影角度変位、θは第1の組織
分節の第2の軸に対する射影角度変位、φは第1の組織分節の第3の軸に対する射
影角度変位を示す) によって与えられる回転マトリクスに基づいて計算される請求項4に記載の方法 。
5. The angular deformation of the first base member is given by the following equation: (Where δ is the projected angular displacement of the first tissue segment with respect to the first axis, θ is the projected angular displacement of the first tissue segment with respect to the second axis, and φ is the third axis of the first tissue segment. The method according to claim 4, wherein the calculation is based on a rotation matrix given by:
【請求項6】 第1のベース部材の角度変形は式: 【数3】 (式中、 a=c*TAN(θ); b=c*TAN(φ); c=1/[TAN2(θ)+TAN2(φ)+1]1/2; d=e/η; e=(c22)/[c2*(1+η2)+a2+2*a*b*η+b22]; f=(-1/c)*e*((a/η)+b); η=TAN(π/2+δ); θ=ラジアンのLAT角度(taken off AP view); φ=ラジアンのAP角度(taken off LAT view);および δ=ラジアンの軸回転) によって与えられる回転マトリクスに基づいて計算され、 第1の軸に対する第1の組織分節の角度変位の模倣は、R12マトリクスを第1の
ベース部材位置に適用する前にθおよびφ値をゼロに設定することによって達成
され、 第2および第3の軸に対する第1の組織体節の角度変位の模倣は、R12マトリクス
を第1のベース部材位置に適用する前にδ値をゼロに設定することによって達成 される請求項1に記載の方法。
6. The angular deformation of the first base member is given by the following equation: (Where a = c * TAN (θ); b = c * TAN (φ); c = 1 / [TAN 2 (θ) + TAN 2 (φ) +1] 1/2 ; d = e / η; e = (C 2 * η 2 ) / [c 2 * (1 + η 2 ) + a 2 + 2 * a * b * η + b 2 * η 2 ]; f = (− 1 / c) * e * ((a / η ) + B); η = TAN (π / 2 + δ); θ = radian LAT angle (taken off LAT view); φ = radian AP angle (taken off LAT view); and δ = axial rotation of radian) It is calculated based on the rotation matrix, mimicking the angular displacement of the first tissue segment relative to the first axis, to set the θ and φ values before applying the R 12 matrix in the first base member located to zero It is achieved by mimicking angular displacement of the first tissue somite to the second and third axes, achieved by setting the δ value before applying the R 12 matrix in the first base member located to zero The method of claim 1, wherein the method is performed.
【請求項7】 平行変位がベクトル要素: 【数4】 (式中、“AP trans”は第1の組織分節の第3の軸上における直線変位、“LAT
trans”は第1の組織分節の第2の軸上における直線変位、“axial trans”は第1 の組織分節の第1の軸上における直線変位を示す) に基づいて計算される請求項1に記載の方法。
7. The parallel displacement is a vector element: (Where “AP trans” is the linear displacement of the first tissue segment on the third axis, “LAT
trans is the linear displacement of the first tissue segment on the second axis, and “axial trans” is the linear displacement of the first tissue segment on the first axis. The described method.
【請求項8】 調節可能な支柱の新しい長さがピタゴラスの定理を用いて決
定される請求項1に記載の方法。
8. The method of claim 1, wherein the new length of the adjustable strut is determined using Pythagorean theorem.
【請求項9】 前記第1および第2の組織分節が硬組織および軟組織を含む請
求項1に記載の方法。
9. The method of claim 1, wherein said first and second tissue segments comprise hard and soft tissues.
【請求項10】 前記第1および第2の組織分節が骨である請求項9に記載の 方法。10. The method of claim 9, wherein said first and second tissue segments are bone. 【請求項11】 前記支柱が前記新しい有効長に調節される前に有効長によ
って決定される初期有効長を有し、支柱の初期有効長が必ずしも全て同一ではな
く、また支柱の新しい有効長が必ずしも全て同一ではない請求項1に記載の方法 。
11. The strut has an initial effective length determined by the effective length before being adjusted to the new effective length, the initial effective lengths of the struts are not all the same, and the new effective length of the strut is The method of claim 1, wherein not all are the same.
【請求項12】 前記支柱の有効長を新しい有効長に調節するときの安全比
率が以下の工程: (1)構造物の最大の全変位を測定する工程; (2)全変位を臨床的に測定した安全修正速度で割って修正に必要な全日数を 算出する工程; (3)各支柱の新しい長さとそれに対応する初期長さとの差の絶対値の合計を 算出し、変形を修正するのに必要な全ての支柱の全振幅を得る工程;および (4)全振幅を修正に要する全日数で割って、日割りの調節量に換算して前記 安全比率を得る工程 を含む工程によって決定される請求項1に記載の方法。
12. The safety ratio when adjusting the effective length of the strut to a new effective length is as follows: (1) measuring the maximum total displacement of the structure; (2) clinically measuring the total displacement. Calculating the total number of days required for correction by dividing by the measured safety correction speed; (3) calculating the sum of the absolute value of the difference between the new length of each strut and the corresponding initial length to correct the deformation And (4) dividing the total amplitude by the total number of days required for the correction and converting the total amplitude into a daily adjustment amount to obtain the safety ratio. The method of claim 1.
【請求項13】 前記支柱が前記安全比率で前記の新しい有効長に調節され
る請求項12に記載の方法。
13. The method of claim 12, wherein the strut is adjusted to the new effective length at the safety ratio.
【請求項14】 第1のベース部材、第2のベース部材および前記第1と第2の
ベース部材を相互接続する長さ調節可能な複数の支柱を有する外部固定装置を用
いて第1の組織分節を変形位置から第2の組織分節に対応する目標位置に整復する
整形外科用固定装置の使用方法であって、 第2の組織分節の中心線にほぼ平行な第1の軸、および第1の軸と互いに対して 直交する第2および第3の軸からなる3つの直交軸を有するデカルト座標系を選択 する工程、 変形位置を目標位置に対して数学的に相関させ、その相関関係が平行ベクトル
および座標軸に対する射影回転角度に基づいて変形の特性を表す工程、 第2のベース部材を第2の組織分節に取り付けて第2のベース部材の位置を特徴 付ける工程、 第1のベース部材を第1の組織分節に取り付けて第1のベース部材の位置を特徴 付ける工程、 第1の組織の変形位置が目標位置に対して有するのと同様の回転および平行変
化量を初期位置に対して有する第1のベース部材のための中間位置を計算する工
程、 第1のベース部材を第2の位置に適合させるのに必要な各支柱の新しい有効長 を計算する工程、 支柱の有効長を新しい有効長に調節し、固定装置に組織分節の相対的位置を反
映させて第1の組織分節を目標位置に整復する工程 からなり、 第1のベース部材のための中間位置の計算が、記載した順で数学的に行われる
以下の工程: a) 第1の組織分節の平行変位を反映させる工程、 b) 第1の組織分節の角度変位を第2および第3の軸に対して反映させる工程、
および c) 第1の組織分節の角度変位を第1の軸に対して反映させる工程 を含む整形外科用固定装置の使用方法。
14. A first tissue device using an external fixation device having a first base member, a second base member, and a plurality of adjustable length struts interconnecting the first and second base members. A method of using an orthopedic fixation device for reducing a segment from a deformed position to a target position corresponding to a second tissue segment, comprising: a first axis substantially parallel to a centerline of the second tissue segment; and Selecting a Cartesian coordinate system having three orthogonal axes consisting of a second axis and a third axis orthogonal to each other, and mathematically correlating the deformation position with the target position, and the correlation is parallel. Characterizing the deformation characteristics based on the vector and the projected rotation angle with respect to the coordinate axes; attaching a second base member to the second tissue segment to characterize the position of the second base member; 1st base attached to 1 tissue segment Characterizing the position of the material; calculating an intermediate position for the first base member having the same amount of rotation and parallel change relative to the initial position as the deformed position of the first tissue has relative to the target position; Calculating the new effective length of each strut required to fit the first base member to the second position; adjusting the effective length of the strut to the new effective length; Reducing the first tissue segment to the target position reflecting the target position, wherein the calculation of the intermediate position for the first base member is performed mathematically in the order described: a) Reflecting the parallel displacement of the first tissue segment; b) reflecting the angular displacement of the first tissue segment with respect to the second and third axes;
And c) reflecting the angular displacement of the first tissue segment with respect to the first axis using the orthopedic fixation device.
【請求項15】 第1のベース部材の角度変形変位が以下の回転マトリクス : 【数5】 (式中、[Rδ]、[Rθ]および[Rφ]はそれぞれ第1、第2および第3の軸に対する第
1のベース部材の角度変形を計算するマトリクスを表し、δは第1の軸に対する
第1の組織分節の射影角度変位、θは第2の軸に対する第1の組織分節の射影角 度変位、φは第3の軸に対する第1の組織分節の射影角度変位を示す) に基づいて計算される請求項14に記載の方法。
15. A rotation matrix in which the angular deformation displacement of the first base member is as follows: (Where [Rδ], [Rθ] and [Rφ] represent matrices for calculating the angular deformation of the first base member with respect to the first, second and third axes, respectively, and δ is relative to the first axis The projected angular displacement of the first tissue segment relative to the second axis, θ represents the projected angular displacement of the first tissue segment relative to the second axis, and φ represents the projected angular displacement of the first tissue segment relative to the third axis. 15. The method of claim 14, wherein the method is calculated.
【請求項16】 第1のベース部材の角度変形が、第2および第3の軸に対す る回転に優先して第1の軸に対する回転を順次反映させることを数学的に達成す る回転マトリクスに基づいて計算される請求項14に記載の方法。16. A rotation matrix that mathematically achieves that angular deformation of the first base member sequentially reflects rotation about the first axis prior to rotation about the second and third axes. 15. The method according to claim 14, wherein the method is calculated based on: 【請求項17】 第1のベース部材の角度変形が式: 【数6】 (式中、δは第1の軸に対する第1の組織分節の射影角度変位、θは第2の軸に 対する第1の組織分節の射影角度変位、φは第3の軸に対する第1の組織分節の 射影角度変位を示す) によって与えられる回転マトリクスに基づいて計算される請求項16に記載の方法
17. The angular deformation of the first base member is expressed by the following equation: Where δ is the projected angular displacement of the first tissue segment with respect to the first axis, θ is the projected angular displacement of the first tissue segment with respect to the second axis, and φ is the first tissue segment with respect to the third axis. 17. The method according to claim 16, wherein the method is calculated based on a rotation matrix given by:
【請求項18】 第1のベース部材の角度変形が式: 【数7】 (式中、 a=c*TAN(θ); b=c*TAN(φ); c=1/[TAN2(θ)+TAN2(φ)+1]1/2 d=e/η; e=(c22)/[c2*(1+η2)+a2+2*a*b*η+b22]; f=(-1/c)*e*((a/η)+b); η=TAN(π/2+δ); θ=ラジアンのLAT角度(taken off Ap view); φ=ラジアンのAP角度(taken off LAT view); δ=ラジアンの軸回転) によって与えられる回転マトリクスに基づいて計算され、 第1の組織分節の第2および第3の軸に対する角度変位の反映は、R12マトリク スを第1のベース部材位置に適用する前にδ値をゼロに設定することによって達 成され、 第1の組織分節の第1の軸に対する角度変位の模倣は、R12マトリクスを第1の ベース部材位置に適用する前にθおよびφ値をゼロに設定することによって達成
される請求項14に記載の方法。
18. The angular deformation of the first base member is expressed by the following equation: (Where a = c * TAN (θ); b = c * TAN (φ); c = 1 / [TAN 2 (θ) + TAN 2 (φ) +1] 1/2 d = e / η; e = (C 2 * η 2 ) / [c 2 * (1 + η 2 ) + a 2 + 2 * a * b * η + b 2 * η 2 ]; f = (− 1 / c) * e * ((a / η) + B); η = TAN (π / 2 + δ); θ = radian LAT angle (taken off LAT view); φ = radian AP angle (taken off LAT view); δ = axis rotation of radian is calculated based on, reflection of the angular displacement relative to the second and third axes of the first tissue segment is to set the δ value before applying the R 12 Matrix scan the first base member located to zero made reaches the imitation of angular displacement with respect to the first axis of the first tissue segment is achieved by setting the θ and φ values before applying the R 12 matrix in the first base member located to zero 15. The method according to claim 14, wherein
【請求項19】 平行変位がベクトル要素: 【数8】 (式中“AP trans”は第1の組織分節の第3の軸上の直線変位、“LAT trans” は第1の組織分節の第2の軸上の直線変位、“axial trans”は第1の組織分節の第
1の軸上の直線変位を示す) に基づいて計算される請求項14に記載の方法。
19. The parallel displacement is a vector element: (Where “AP trans” is the linear displacement of the first tissue segment on the third axis, “LAT trans” is the linear displacement of the first tissue segment on the second axis, and “axial trans” is the first Of the organizational segment of
15. The method according to claim 14, wherein the method is calculated based on:
【請求項20】 調節可能な支柱の新しい長さがピタゴラスの定理を用いて
決定される請求項14に記載の方法。
20. The method of claim 14, wherein the new length of the adjustable strut is determined using Pythagorean theorem.
【請求項21】 前記第1および第2の組織分節が硬組織および軟組織を含む
請求項14に記載の方法。
21. The method of claim 14, wherein said first and second tissue segments comprise hard and soft tissues.
【請求項22】 前記第1および第2の組織分節が骨である請求項21に記載
の方法。
22. The method of claim 21, wherein said first and second tissue segments are bone.
【請求項23】 前記支柱が新しい有効長に調節する前に有効長によって決
定された初期有効長を有し、支柱の前記初期有効長が必ずしも全て同一ではなく
、支柱の新しい有効長が必ずしも全て同一ではない請求項14に記載の方法。
23. The strut has an initial effective length determined by the effective length before adjusting to the new effective length, and the initial effective lengths of the struts are not all the same, and the new effective lengths of the struts are not necessarily all the same. 15. The method of claim 14, which is not the same.
【請求項24】 前記支柱の有効長が新しい有効長に調節される時の安全比
率が以下の工程: (1)構造物の最大の全変位を測定する工程; (2)全変位を臨床的に測定した安全修正速度で割って修正に必要な全日数を 算出する工程; (3)各支柱の新しい長さとそれに対応する初期長さとの差の絶対値の合計を 算出し、変形を修正するのに必要な全ての支柱の全振幅を得る工程;および (4)全振幅を修正に要する全日数で割って、日割りの調節量に換算して前記 安全比率を得る工程 を含む工程によって決定される請求項14に記載の方法。
24. The safety ratio when the effective length of the strut is adjusted to a new effective length is as follows: (1) measuring the maximum total displacement of the structure; and (2) measuring the total displacement clinically. Calculating the total number of days required for correction by dividing by the measured safety correction speed; (3) calculating the sum of the absolute values of the differences between the new length of each column and the corresponding initial length, and correcting the deformation And (4) dividing the total amplitude by the total number of days required for correction and converting the total amplitude into a daily adjustment amount to obtain the safety ratio. 15. The method according to claim 14, wherein
【請求項25】 前記支柱が前記安全比率で新しい有効長に調節される請求
項24に記載の方法。
25. The method according to claim 24, wherein the strut is adjusted to a new effective length at the safety ratio.
【請求項26】 第1のベース部材、第2のベース部材、および前記第1およ び第2のベース部材を相互接続する長さ調節可能な複数の支柱を有する外部固定 装置を用いて第1の組織分節を変形位置から第2の組織分節に対応する目標位置に
整復する整形外科用固定装置の使用方法であって、 調節可能な支柱と第1のベース部材間の接続が第1の面を定義し、第1の組織
分節の中心線が第1の面に対して垂直となるように第1のベース部材を第1の組
織分節に取り付ける工程、 調節可能な支柱と第2のベース部材間の接続が第2の面を定義し、第2の組織分 節の中心線が第2の面に対して垂直となるように第2のベース部材を第2の組織分 節に取り付ける工程、 第1の組織分節上の第1の参照点および第2の組織分節上の第2の参照点を、第
1の組織分節が目標位置に整復された後に第1および第2の参照点が接するように
選択する工程、 第1の面と第1の参照点間の距離、ならびに第2の面と第2の参照点間の距離を
算出する工程、 第1の面と第1の参照点間の距離の差と、第2の面と第2の参照点間の距離の合
計に等しい距離において、第1の面を第2の面に対して平行にする中間の支柱長 を算出する工程、および 支柱の有効長を中間長に調節して第1の組織分節を目標位置に整復する工程 からなる整形外科用固定装置の使用方法。
26. An external fixation device having a first base member, a second base member, and a plurality of adjustable length struts interconnecting the first and second base members. A method of using an orthopedic fixation device to reduce one tissue segment from a deformed position to a target position corresponding to a second tissue segment, wherein the connection between the adjustable strut and the first base member is the first. Defining a surface and attaching the first base member to the first tissue segment such that a centerline of the first tissue segment is perpendicular to the first surface; an adjustable strut and a second base Attaching the second base member to the second tissue segment such that the connection between the members defines a second surface and the center line of the second tissue segment is perpendicular to the second surface. The first reference point on the first tissue segment and the second reference point on the second tissue segment, Selecting the first and second reference points to touch after being reduced to the reference position, the distance between the first plane and the first reference point, and the distance between the second plane and the second reference point. Calculating the distance, the distance between the first surface and the first reference point, and the distance equal to the sum of the distance between the second surface and the second reference point, Using an orthopedic fixation device comprising: calculating an intermediate strut length to be parallel to the plane of the subject; and adjusting the effective length of the strut to an intermediate length to reduce the first tissue segment to a target position. Method.
【請求項27】 調整可能な支柱の新しい長さがピタゴラスの定理を用いて
決定される請求項26に記載の方法。
27. The method of claim 26, wherein the new length of the adjustable strut is determined using Pythagorean theorem.
【請求項28】 前記第1および第2の組織分節が硬組織および軟組織を含 む請求項26に記載の方法。28. The method of claim 26, wherein said first and second tissue segments comprise hard and soft tissues. 【請求項29】 前記第1および第2の組織分節が骨である請求項26に記載 の方法。29. The method of claim 26, wherein said first and second tissue segments are bone.
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