JP6126063B2 - 骨固定具、および骨固定具を備える骨固定アセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、臨床外科手術、例えばとりわけ骨の骨粗しょう症によって引起される外傷性骨折の治療に用いられる骨固定具に関する。骨固定具は、ヘッドを備えた本体を有している。１つ以上の挿入孔が、ヘッドに形成された第１の開口から、本体に、例えば同様にヘッドにまたはシャンクに形成された第２の開口の方に延びており、挿入孔は、本体の長手方向軸に対して概して傾斜した軸を有している。挿入孔は、対象の骨または骨片内に固定される例えばキルシュナー鋼線などのピン型要素を受けて、そこを通して当該ピン型要素を導くように構成されている。

このようなピン型要素は、骨ねじとして形成された骨固定具が、骨に形成されたボアホールから緩まないようにすることに役立ち得る。ピン型要素が骨固定具の長手方向軸に対して傾斜しているために、一旦ピン型要素が挿入孔に挿入されて隣接する骨材料にさらに導入されると、ヘッドは回転固定され、その所定の位置にとどまることができる。

一例が文献ＵＳ２００６／０１１１７２０ Ａ１に記載されている。開示されている手術用ねじは、ブロッキングプレートを骨に取付けるように構成されている。当該ねじは、ねじに対して傾斜した２つの孔を備えている。各孔は、ステンレス金属でできた手術用釘を受ける。傾斜した孔は、ねじヘッドに形成された六角形の係合部から延び、ねじが切られた柄の球形ヘッドとネック部との間の移行領域に開口している。手術用釘は、キルシュナータイプである。手術用釘は、手術用ねじの自然発生的な緩みの問題を解決する。

傾斜したピンの使用は、ＵＳ３，５７９，８３１に記載された歯科用インプラントからも公知である。ねじを骨に確実に保持するなどの目的でインプラントの回転位置を安定させるために、シャンクセクションを通って延びる傾斜したボアに２本のピンが導かれる。

別の歯科用インプラントがＵＳ５，９８４，６８１に開示されている。当該インプラントは、下方末端に向かってテーパ状になっており、その近位端に義歯と係合するためのアクセス開口を備えている。インプラントの長手方向アクセスに対して傾斜した態様でアクセス開口の底部から貫通孔が延びている。そこに固定ピンまたはねじが受けられ、当該固定ピンまたはねじは、患者の歯槽骨に挿入するための、ねじが切られたセルフタッピング部を有している。

ＵＳ２００６／０１１１７２０ Ａ１ ＵＳ３，５７９，８３１ ＵＳ５，９８４，６８１

上記の事例の各々においては、傾斜した釘、ワイヤまたはピンにより、インプラントまたは骨ねじは隣接する骨材料内に確実に維持または安定化されるが、このような釘、ワイヤまたはピン自体が、それらが固定される骨材料から緩む恐れがあるという問題が依然として生じ得る。したがって、それらは、それぞれのインプラントまたは骨ねじの本体を安定化または保持する能力を失う恐れがある。

この問題は、ピン、釘またはワイヤが骨または骨片の骨折を整復または固定するように機能する場合、または、これらが例えば小さな関節の関節固定に適用される場合には、特に重要になるであろう。

したがって、目的は、骨または骨片に固定されるそれぞれの骨固定具の傾斜した挿入孔を通して導かれるピン型要素に関して確実性および安定性が向上した、骨固定具または骨固定具を備える骨固定アセンブリを提供することである。

当該目的は、添付の請求項１に係る特徴を備える骨固定具によって解決される。当該目的はさらに、添付の請求項１２に係る骨固定アセンブリによって解決される。有利な局面および実施例については、従属請求項に記載されている。

本明細書で提案されている骨固定具は、少なくともヘッドを備え得る本体を有している。少なくとも１つの挿入孔が、本体の長手方向軸に対して傾斜した態様で、ヘッドにおける第１の開口から本体における第２の開口の方に延びている。挿入孔は、固定ピン、釘、キルシュナー鋼線などのワイヤなどであり得るピン型要素を受けて、そこを通して当該ピン型要素を導くように構成されている。

対応するロッキング装置は、ピン型要素のロッキングまたはクランピングを可能にする。さらに、ロッキング装置は、骨固定具に設けられ、挿入孔内で少なくとも１つのピン型要素の位置をロックするように構成されている。その結果、ロッキング装置が骨固定具に設けられると、ピン型要素は、所定の位置に固定され、軸方向に挿入孔の中に移動したり挿入孔から出たりすることができず、したがって、挿入孔内に確実に保持されることになる。

実施例によれば、ロッキング装置は、キャップとして形成され得る。キャップ状のロッキング装置は、ヘッドに取付けられている。キャップは、挿入孔に受けられて挿入孔を通して導かれるピン型要素と相互作用する面を有し得る。この場合、ロッキング装置またはキャップと、挿入孔に受けられるピン型要素との相互作用は、摩擦嵌合の態様であってもよく、および／または、引抜き経路を閉じる態様であってもよい。上記の代替例の各々は、本明細書に記載されている主題によって構成されている。

摩擦嵌合ロッキング、すなわちクランピングによるロッキングは、ロッキング装置またはキャップの面がロッキング装置の取付け中にピン型要素に対していくらかの圧力またはクランピング力をかけるように構成される場合に、適用可能になる。

引抜き経路の閉鎖は、単にピン型要素が緩んだ場合にピン型要素が通って出て行くであろう経路または空間を（例えば挿入孔の軸に沿って）閉じるキャップを取付けることによって行われ得る。後述する例示的な実施例においては、骨固定具の係合部は、挿入孔の開口を含むか、または同時に挿入孔の開口に相当する。このような係合部は、ロッキング手段に設けられたさらなる具体的構造によってクランピングが行われるか否かにかかわらず、一例としてキャップによって完全に閉じられる。

本明細書に記載されているいくつかの実施例に関して用いられるヘッドに対するロッキング装置に関する「取付けられる」という表現は、例えば互いに協働するそれぞれのねじ山を用いた両方の部品の固定結合を含む。代替的に、このような「取付けられる」という表現は、ロッキング装置がヘッドに単純に接続されるかまたは押付けられ、接続が骨固定具または骨固定アセンブリの外部または内部の他の手段によって維持される実施例も包含する。

ロッキング装置がヘッドに直接接触することは不要である。また、ロッキング装置と挿入孔に受けられるピン型要素との間の介在部品がそれらのロッキングにつながることも可能である。

本明細書で用いられる「本体」という表現に関して、この表現は、一体の部品および複数部品アセンブリを指し得て、例えば本体は、ヘッドとシャンクと先端部とを備え、これらの部品の各々は、互いに接続可能な別個の部品として設けられることが意図されている。一実施例において、本体は、シャンクまたは先端部なしにヘッドを備える。

本明細書で提案されている骨固定具をよりよく理解するために、図面に関連付けて記載される実施例のより詳細な説明によって特徴および局面が明らかになるであろう。

ピン型要素とともに組立てられた状態の第１の実施例に係る骨固定具の斜視図である。 図１と同一であるが、分解図である。 第１の実施例に係る骨固定具においてロッキング装置およびピン型要素と組立てられたヘッド部の断面図である。 図３Ａに示されるピン型要素の突出部の拡大図である。 第１の実施例に係る骨固定具の本体の斜視図である。 第１の実施例に係る図４に示される骨固定具のヘッドの上面図である。 図５に示される線Ａ−Ａに沿った第１の実施例に係る骨固定具の本体のヘッド部の断面図である。 第１の実施例に係る骨固定具のロッキング装置の上面斜視図である。 第１の実施例に係るロッキング装置の底面斜視図である。 第１の実施例に係るロッキング装置の上面図である。 線Ｂ−Ｂに沿った図９に示されるロッキング装置の断面図である。 脛骨プラトーに隣接して移植された、手術時の第１の実施例に係る骨固定具の斜視図である。 第２の実施例に係る骨固定具を備えた骨固定アセンブリの斜視図である。 図１２に係る骨固定アセンブリの分解図である。 第２の実施例に係る骨固定アセンブリの骨プレートに組立てられたヘッド部の断面図である。 図１４Ａに示される挿入孔に組立てられたピン型要素の端部の拡大部を示す図である。 第２の実施例に係る骨固定アセンブリの本体の上面斜視図である。 第２の実施例に係る骨固定アセンブリの底面斜視図である。 第２の実施例の骨固定アセンブリの上面図である。 第２の実施例に係る骨固定アセンブリの断面図である。 第２の実施例に係る骨固定アセンブリのロッキング装置の上面斜視図である。 第２の実施例に係る骨固定アセンブリのロッキング装置の底面斜視図である。 第２の実施例に係る骨固定アセンブリのロッキング装置の上面図である。 第２の実施例に係る骨固定アセンブリのロッキング装置の断面図である。 第２の実施例の骨固定具を骨プレートに組立てる第１のステップを示す図である。 第２の実施例の骨固定具を骨プレートに組立てる第２のステップを示す図である。 第２の実施例の骨固定具を骨プレートに組立てる第３のステップを示す図である。 骨固定具が骨プレートに組立てられた状態の第３の実施例に係る骨固定アセンブリの断面プロファイルを示す図である。 第３の実施例の骨固定具のロッキング装置の上面斜視図である。 第３の実施例に係る骨固定具のロッキング装置の底面斜視図である。 第３の実施例に係る骨固定具のロッキング装置の上面図である。 第３の実施例に係る骨固定具のロッキング装置の断面図である。 骨固定具が骨プレートに組立てられた状態の第４の実施例に係る骨固定アセンブリの断面図である。 第４の実施例に係る骨固定アセンブリのさらなるキャップの上面斜視図である。 第４の実施例に係る骨固定アセンブリのさらなるキャップの底面斜視図である。 第４の実施例に係る骨固定アセンブリのさらなるキャップの上面図である。 第４の実施例に係る骨固定アセンブリのさらなるキャップの断面図である。 第５の実施例に係る骨固定具を備えた骨固定アセンブリの斜視図である。 図３６に係る骨固定アセンブリの断面図である。 第５の実施例に係る骨固定アセンブリのヘッドの上面斜視図である。 第５の実施例に係る骨固定アセンブリのヘッドの底面斜視図である。 第５の実施例に係る骨固定アセンブリのヘッドの上面図である。 第５の実施例に係る骨固定アセンブリのヘッドの断面図である。 本発明に係る骨固定具の変形例の斜視図である。 本発明に係る骨固定具のさらなる変形例の斜視図である。 本発明に係る骨固定具のさらなる変形例の斜視図である。

本明細書で提案されている骨固定具の第１の実施例について、図１〜図１１に関連付けて説明する。第１の実施例に係る骨固定具１の概要は、図１および図２から明らかになる。骨固定具１は、本体２と、キャップとして形成され、以下でさらに詳細に説明するロッキング装置５とを備えている。本体２は、本実施例によれば一体の部品として形成され、ヘッド６とシャンク７とを備えている。

３本のピン型要素４がヘッド６から延びている。より具体的には、図４に示されるように、３つのそれぞれの挿入孔３が本体２のヘッド部に形成されており、３つの挿入孔３は各々、ピン型要素４のうちの１つを受けることができ、挿入孔３からピン型要素４がシャンク７に対して傾斜した態様で外向きに突き出る。ヘッド６はさらに、外部ねじ山６１、例えばメートルねじ山と、外部ツール（図示せず）、例えばトルクス（登録商標）、六角ソケット（アレンキー）などによって係合させるための係合部６２とを備えている。本実施例では、トルクススクリュードライバタイプが係合部６２に用いられている。図３Ａからより詳細に分かるように、ヘッド６の係合部６２は、底面６３を有しており、底面６３からそれぞれの挿入孔３の３つの開口３１が延びている。

ピン型要素４は、挿入孔３に受けられ、挿入孔３を通して導かれ、端部４２が第１の開口３１から係合部６２の内部空間にわずかに突き出る。反対側では、図１または図１１に示されるように、ピン型要素４は、本体２の長さに実質的に匹敵する長さで挿入孔３の第２の開口３２から突き出る。ピン型要素４の鋭い先端部４５は、ピン型要素４の設置状態では、シャンク７の先端部７３に隣接したテーパ部７２の深さまで延びている。

ピン型要素４は、好ましくは、ステンレス鋼もしくはチタン、または他の生体適合性の材料でできている。直径が例えば３ｍｍ未満、好ましくは２ｍｍ未満、より好ましくは１ｍｍ未満であるため、ピン型要素４は曲げることができる。そうは言うものの、一般的な最小直径は、０．５ｍｍになり得る。しかし、挿入孔３は、好ましくは、本明細書に記載されている実施例全体にわたって直線的である。そうは言うものの、ロッキング装置５の構造が引起すクランピング摩擦と比較して比較的少量の摩擦を伴って、孔を湾曲させてもよく、特にわずかに湾曲させてもよい、ということが排除されるものではない。これは、本明細書に記載されている他の実施例にも当てはまる。

また、組立て中に、摩擦が減少した状態でピン型要素４を挿入して導くことができるようにするなどの目的で、挿入孔３およびピン型要素４の直径は互いに対応している。

シャンク７は、丸みを帯びた先端部７３および隣接するテーパ部７２に加えて、ねじが切られていないほぼ円筒形の主要部７４と、テーパ部７２の反対側に位置決めされ、ヘッド６に隣接して設けられたネック部７１とをさらに有している。３つの挿入孔３の第２の開口３２は、このようなネック部７１に実質的に設けられている。

本体２のヘッド６の上面図を示す図５から分かるように、３つの第１の開口３１は各々、トルクス係合部の６つの側方凹部のうちの１つに設けられている。この態様で、３つの挿入孔３は、本体２の中心長手方向軸２１（図５では、長手方向軸は、図面の平面に垂直である）の周りに対称に配置されている。この配置により、係合部６２の内部空間に突き出るピン型要素４の自由端部４２は、有利に、中心長手方向軸２１の方に十分な距離を維持しながら、その空間内に完全に保持されることができる。

図６は、挿入孔３の長手方向軸３３が本体２の長手方向軸２１と角度αを含むことを示している。本実施例では、αはおよそ１５°であるが、０°〜９０°の範囲のその他の好適な角度αが本発明のこの実施例または別の実施例によって包含される。本実施例では、シャンク７のネック部７１は、ヘッド６およびシャンク７の円筒形主要部７４と比較して狭い直径を有している。その結果、第２の開口３２は、ヘッド６に接近し得る。狭くなったネック部７１により中心長手方向軸２１からの第１の開口３１の距離が比較的大きく、中心長手方向軸２１からの第２の開口３２の距離が比較的小さいことにより、本体２の長手方向軸２１に対するピン型要素４の向きの傾斜角度αを小さくすることができる。同時に、シャンク７およびヘッド６を含む本体の全体直径が小さく保たれる。

第１の実施例に係るロッキング装置５について、図７、図８および図３Ａを参照して説明する。ロッキング装置５は、ヘッド６の外部ねじ山６１に装着される内部ねじ山５１、例えばメートルねじ山によってヘッド６に取付けられる。ロッキング装置５は、上部側および側方側からほぼ完全にヘッド６を覆うようにヘッド６に取付けられるキャップのように形成されている。ロッキング装置５は内部凹部５７を有し、内部凹部５７に内部ねじ山５１が形成されている。したがって、ロッキング装置５をヘッド６にねじ留めすることができる。

ロッキング装置５の外側輪郭は、中央平坦部５３１を有する球欠上面５３と、ほぼ円筒形の側面５５と、さらに環状の底面５６とを備えている。球欠上面５３には、垂直に延びる孔５２が形成されており、これにより、例えばロッキング装置５をヘッド６にねじ留めするための外部ツールによるアクセスが可能になる。

特に図３Ａであるが、より詳細には図１０（図１０の断面図は、図９における線Ｂ−Ｂに沿っている）から分かるように、ロッキング装置５は、内部凹部の上面から延びるまたは突き出るピン状の中央突出部５４を内部凹部５７内に含んでいる。ロッキング装置５がヘッド６にねじ留めされると、中央突出部５４は、本体２の長手方向アクセス２１に沿って延び、本体２の長手方向アクセス２１と位置合わせされる。

図３Ｂは、中央突出部５４に関する図３Ａの拡大部、および、第１の開口３１からヘッド６の係合部６２の内部空間に自由に突き出るピン型要素４の自由端部４２とのその相互作用を示している。中央突出部５４の先端部は、突出部５４の実質的に円筒形のベース部５４２から延びる円錐形の壁面５４１を含む円錐台の形状を有している。

キャップ状のロッキング装置５がヘッド６に取付けられると、すなわちヘッド６にねじ留めされると、中央突出部５４は、係合部６２の内部空間に接近し、円錐形の壁面５４１がピン型要素４の端部４２の上縁部４４と接触することが起こる。その円錐形の形状により、壁面５４１は、自由端部４２およびその上縁４４に対して傾斜する。したがって、さらに前進させると、突出部５４および壁面５４１によって縁部４４および端部４２に対してほぼ横方向の圧力がかけられる。

その結果、自由端部４４は、挿入孔３の第１の開口３１の端縁によって形成されるポイント４１（図３Ｂ参照）の周りで側方に曲がる。ロッキング装置５をさらにねじ込むことにより、圧力および変位が増大する。その結果、端部４２のさらなる曲げ４３が起こる。第１の開口３１の端縁ポイント４１の周りで端部４２が曲がること４３は、挿入孔３内にピン型要素４をロッキングすることにつながる。これは、端部４２を含むピン型要素４の上方部分が骨固定具１のヘッド６内に摩擦嵌合されることを意味する。近位方向（図４では上方向）へのピン型要素４の緩みが不可能になる。

図１１は、ピン型要素４が脛骨プラトー１０１０の下の脛骨１０００に移植された状態の使用時の骨固定具１を示している。外側半月１０２０、内側半月１０３０、前十字靱帯１０４０および後十字靱帯１０５０も示されている。ピン型要素４を備えた骨固定具１は、この例では、脛骨プラトー１０１０に生じる骨粗しょう症変性に関する骨折または損傷を治療するために移植される。

なお、ロッキングを行うロッキング装置５の中央突出部５４の形状およびサイズは、本明細書に記載されている実施例に関して示されている形状条件から逸脱してもよい。曲げ４３につながる壁面の傾きは、突出端部の撓みおよび曲げを生じさせるなどの目的でピン型要素が延びることが想定される挿入孔３の軸３３次第であり、したがって軸３３に対して実現されることになる。したがって、中央突出部のテーパ状または円錐形の先端部の厳密な形状および傾きは、状況次第であり得る。

代替的な実施例では、例えば、突出部がテーパ状または円錐形の先端部を持たないが、ロッキング装置５をヘッド６に装着するときにロッキング装置５を回すたびにピン型要素４の端部４２が交互に撓んだり解放されたりするように、中央突出部５４の半径は方位角方向の周りで変化する、ということも考えられ得る。当該機能は、カムおよびカム従動子のようである。そして、ロッキング装置５の最終回転位置のみが、ピン型要素４のロッキングを生じさせるために端部４２を撓ませるようなものである必要がある。ロッキング装置に設けられたマークは、正しい回転位置を示し得る。

骨固定具の第２の実施例について、図１２〜図２５を参照して説明する。図１２および図１３は、骨プレート１０８と組立てられるように構成される骨固定具１０１の概要を示している。骨プレート１０８は、例えば２つ、３つまたはそれ以上の骨固定具１０１をそれぞれのアパーチャ１８１に受けることができ、骨固定具１０１の各々は、例えば上腕骨の骨または骨片に固定され、次いで骨プレート１０８によって接続されて、骨折後の骨または骨片を整復および固定するように構成されている。

骨固定具１０１は、ヘッド１０６およびシャンク１０７を含む本体１０２と、ヘッド１０６に取付けられるように構成されたロッキング装置１０５とを備えている。それぞれの挿入孔１０３（図１４Ｂまたは図１８参照）に挿入され、ヘッド１０６および／またはネック部１７１に形成された第２の開口１３２から延びる３本のピン型要素４がさらに設けられている。図１８から分かるように、挿入孔１０３の軸１３３は、本体１０２の長手方向軸１２１に対して傾斜している。

骨固定具１０１の本体１０２の詳細について、図１５〜図１８を参照して説明する。ヘッド１０６は平面的な上面１６５を含み、平面的な上面１６５に、ピン型要素４を挿入するための３つの第１の開口１３１が形成されている。３つの第１の開口１３１は、中心長手方向軸１２１から同一の距離で対称に配置されている。ヘッド１０６の下方部分１６６は、骨固定具１０１のヘッド１０６を受けるように骨プレート１０８のアパーチャ１８１の下方部分に形成されたそれぞれの球欠形状の凹部に対応する実質的に球欠形状を有している。ヘッド１０６はさらに、下方部分１６６の上縁を越えて側方に突き出る環状リム１６７を有している。リム１６７は、骨プレート１０８のアパーチャ１８１における下方部分の上方の肩部に当接する。この構造の結果、骨固定具１０１は、図１４Ａから分かるように、骨プレート１０８に設置されたときに予め定められた向きを有する。ヘッド１０６の平面的な上面１６５の中央部には、以下に記載されるようにロッキング装置１０５の中央突出部１５４を受けるように構成された凹部１６４が形成されている。

シャンク１０７はネック部１７１を備え、ネック部１７１に挿入孔１０３の第２の開口１３２が形成されている。ネック部１７１は、ねじが切られておらず、第２の開口１３２は、それらの鋭い傾きにより、シャンク１０７の隣接するねじが切られた主要部１７４まで延びている。ねじが切られた主要部１７４は、実質的に円筒形である。シャンク１０７は、その遠位端にテーパ状になった丸みを帯びた先端部１７２を有している。この実施例では、ネック部１７１は、ねじが切られた円筒形の主要部１７４と実質的に同一の直径を有している。

ロッキング装置１０５について、図１９〜図２２を参照して説明する。第２の実施例のロッキング装置１０５は、アパーチャ１８１の上方部分の内部ねじ山１８２と協働するように構成された外部ねじ山１５１を有している。ロッキング装置１０５は、ロッキング装置１０５を骨プレート１０８のアパーチャ１８１にねじ込むための外部ツール（図示せず）によって係合され得る５つの環状に分散した係合孔１５２を備えた実質的に平面的な上面１５３１を有している。図２０の底面図から分かるように、ロッキング装置１０５は、その底部側の方に開口した内部凹部１５７を有し、内部凹部１５７に、先端部に向かって円錐台形状を有する中央突出部１５４が設けられている。

より具体的には、中央突出部１５４は、円筒形のベース部１５４２と、その先端部に向かって円錐形状の壁面１５４１とを備えたピン形状を有しており、円錐は平坦面１５４３によって切頭されている。平坦面１５４３による円錐台は、骨固定具１０１のヘッド１０６の平面的な上面１６５に形成された中央凹部１６４によって受けられ、ロッキング装置１０５がヘッド１０６に取付けられたときにロッキング装置１０５の突出部１５４を正しい位置に確実に位置合わせし、保持し、支持するように構成されている。

ロッキング機能および動作について、図１４Ａ、図１４Ｂおよび図２３〜図２５に示される組立てのステップを参照して説明する。第１の実施例と同様に、ピン型要素４は、端部４２がヘッド１０６の平面的な上面１６５の上方の第１の開口１３１からわずかに突き出るように第１の開口１３１を介して挿入孔１０３に挿入される。

ロッキング装置１０５を設置する第１のステップを示す図２３から分かるように、ヘッド１０６を備えた本体１０２は、骨プレート１０８のアパーチャ１８１を通して、または、その下方凹部１８３に挿入され、２本のピン型要素４の上方部分４２がそれぞれ、内部ねじ山１８２によって設けられるアパーチャ１８１のボアに突き出るように示されている。

図２４に示される次のステップでは、係合孔１５２を用いて、ロッキング装置１０５は、アパーチャ１８１の内部ねじ山１８２にねじ込まれ、中央突出部１５４は、ヘッド１０６の平面的な上面１６４に形成された中央凹部１６４に回転しながら接近する。それによって、中央突出部１５４は、ピン型要素４の上端部４４にも接近し、その先端部のその円錐台形状により、円錐形の壁面１５４１がそれぞれの３本のピン型要素４（図面には、２本の要素のみが示されている）の上縁４４に側方で当接する。中央突出部１５４が骨固定具１０１の中心長手方向軸１２１と位置合わせされるので、ピン型要素４の上縁４４は実質的に同時に接触する。

図２５に示される次のステップに示されるようにロッキング装置１０５をさらにねじ込むと、端部４２は、第１の開口１３１の端縁に相当する曲げポイント４１（図１４Ｂ参照）の周りで側方外向きに曲げ４３を開始する。その結果、ピン型要素４は、挿入孔１０３内にクランプされ、その軸方向に沿って移動することができなくなる。さらに、ロッキング装置１０５の平面的な上部壁面１５３１によって上方移動が妨げられる。

第１および第２の実施例のさらなる利点は、ピン型要素４の小さな端部４２のみを用いて曲げおよびしたがってロッキングを行い、突出端部４２に必要な空間を小さく保つことができ、ロッキング装置１０５の凹部５７，１５７内に保持することができるという点に見出すことができる。第１の実施例の場合、突出端部４２に必要な空間をヘッド６の係合部６２内に保つことができ、第２の実施例では、端部４２を骨プレート１０８のアパーチャ１８１の上方部分内に保つことができる。

さらに、両方の実施例では、ピン型要素４のロッキングを行うために必要な部品が少なくてすむ。なぜなら、ピン型中央突出部１５４は、ロッキング装置１０５と一体に形成され得るからである。さらに、同一の中央突出部５４，１５４が、骨固定具１，１０１に含まれるピン型要素４の全ての端部の曲げを同時に行うことができる。

第３の実施例について、図２６〜図３０を参照して説明する。第３の実施例は（第４および第５の実施例も）、とりわけ骨プレート２０８が単軸骨固定具１０１の代わりに多軸骨固定具２０１と組合わせられるという点において、第２の実施例とは異なっている。さらなる相違点は、以下に記載されるロッキング機構に関して明らかになる。

図２６から明らかになるように、骨固定具２０１は、球欠形状ヘッド２０６と、ネック部２７１を有するシャンク２０７とを備えている。球欠形状ヘッド２０６は、骨プレート２０８のアパーチャ２８１に設けられた対応する球欠形状凹部２８３に設けられ得る。第１の実施例のように、ヘッド２０６は、骨固定具２０１を隣接する骨材料にねじ込むための外部ツール（図示せず）によって係合させるための係合部２６２を含んでいる。

第１の実施例と同様に、係合部２６２は、トルクススクリュードライバタイプであってもよい。１つ、２つ、３つまたはそれ以上の挿入孔２０３（図２６では、挿入孔は１つだけ示されている）が、係合部２６２の底部における例示的なトルクスパターンのそれぞれに窪んだ部分から第１の開口２３１を介してネック部２７１の方に延びており、その結果、挿入されたピン型要素４は、骨固定具２０１の長手方向軸に対して傾斜している。

骨プレート２０８のアパーチャ２８１は、第２の実施例のものと類似しており、内部ねじ山２８２を有するボアがその上方部分に設けられている。図２７から図３０に示されるロッキング装置が、骨固定具２０１のヘッド２０６を留めるようにねじ山２８２にねじ込まれる。ロッキング装置２０５は、ロッキング装置２０５をねじ込むための外部ツールによって係合させるための係合孔２５２を有している。外部ねじ山２５１は、アパーチャ２８１の内部ねじ山２８２と協働して、留めを行う。ロッキング装置２０５は、骨ヘッド２０６が留められたときに骨プレート２０８の上面と面一になるように構成される平面的な上部壁面２５３１を有している。

ロッキング装置２０５の底部側には、内部壁面２５４１を備えた中空の球形形状を有する内部凹部２５７が形成されている。図２６から分かるように、内部壁面２５４１は、挿入孔２０３の軸２３３に対して傾斜しており、その結果、ねじ込み時にピン型要素４の自由端部４４がロッキング装置２０５の内部壁面２５４１に当接すると、当該壁面によって中心長手方向軸２２１の方への側方の曲げ４３が強制的に起こる。その結果、骨固定具がロッキング装置２０５によって留められると、ピン型要素４は骨固定具２０１のヘッド２０６にクランプされる。

さらに、たとえ壁面２５４１が傾斜していなかったとしても、ロッキング装置２０５は、その内部壁面２５４１によって、ピン型要素４の緩みおよび対応する軸方向の上方移動を妨げる。

第４の実施例または第３の実施例の変形例が図３１〜図３５に示されている。同一の部分および特徴は同一の参照番号で表わされ、本明細書では説明の繰返しは回避される。

第４の実施例は、装置２０５に関連してロッキング装置として機能するさらなるキャップ３０５が設けられるという点において、第３の実施例とは異なっている。したがって、さらなるキャップ３０５は、複数部品ロッキング装置の一例である。さらなるキャップは、装置２０５の球形形状の内部凹部２５７に対応する球欠形状をした、図３２に示されるような上面３５８１を有している。球欠形状ヘッド２０６、上面３５８１および内部凹部２５７の内部壁面２５４１の曲率は、凹部２８３および２５７内での最終的な固定の前に骨固定具２０１，３０１の回動を生じさせるように互いに対応している。

さらなるキャップは、図３３から分かるように、その底部側に内部凹部３５７を形成する釣鐘型の壁３５８２を有している。第１および第２の実施例と同様に、円筒形のベース部３５４２と、円錐形状を有する壁面３５４１と、その先端部に平坦面３５４３とを備えて、円錐台を生じさせるピン型中央突出部３５４が形成されている。釣鐘型の壁３５８２は、中央突出部３５４が骨固定具３０１の本体２０２の長手方向軸と位置合わせされるように、釣鐘型の壁３５８２の下方環状面３５８３によってヘッド２０６の平坦な上面に取付けられるように配置されている。

使用時、まず、骨固定具３０１の本体２０２がアパーチャ２８１に挿入され、凹部２８３に受けられる。次いで、ヘッド２０６の係合部２６２内で自由端部４４が第１の開口２３１から突き出るように、１つ以上のピン型要素４がそれぞれの挿入孔２０３を通して挿入される。その後、中央突出部３５４を本体２０２の長手方向軸２２１と位置合わせするなどの目的で、さらなるキャップ２５４がヘッド２０６の平面的な上面に取付けられる。それによって、中央突出部３５４は、ピン型要素４の１つ以上の自由端部４２の上縁４４の間に挿入される。装置２０５がアパーチャ２８１のねじ山２８２にねじ込まれ、それによって、ピン型要素４の自由端部４２の間を前進する中央突出部３５４により、さらなるキャップ３０５が所定の位置にさらに押し込まれる。それによって、先の実施例に関して記載されたように、自由端部４２は側方に曲がる４３。装置２０５をさらにねじ込む間、さらなるキャップ３０５の位置は、中央突出部３５４により自動調節される。

この構造の結果、ピン型要素４のクランピングおよび骨固定具３０１の留めは、同時に行われる。先の実施例と同様に、ピン型要素４および骨固定具３０１をクランプおよび留めるために必要な部品は少なくてすむ。

第５の実施例について、図３６〜図４１を参照して説明する。先の実施例と同一の部分および特徴は同一の参照番号で表わされ、本明細書ではそれらの説明の繰返しは省略される。第５の実施例は、骨固定具４０１がシャンクを備えていないという点において、第３および第４の実施例とは異なっている。それどころか、隣接する骨材料内にピン型要素４を支持および固定する機能を有する本体４０２の唯一の構成部分として、ヘッド４０６が設けられている。第４の実施例と同様に、曲げ４３およびクランピング機構をもたらすさらなるキャップ３０５が設けられている。この点において実質的な相違があるようには思われない。

図３８〜図４１は、ヘッド４０６の全体構造を明らかにしている。特に図３９および図４１から分かるように、第４の実施例に対する主な相違点は、挿入孔４０３の第２の開口４３２が、本体のヘッド３０６とネック部２７１との間の移行領域に開口している代わりに、ヘッドの下方部分に開口しているという点に見出される。

一方、図４０に関して、上から見たヘッド４０６の構造は、先の２つの実施例のものとほぼ同一であり、トルクス形状の係合部４６２は６つの側方凹部を有しており、それらのうちの３つの底部に挿入孔４０３のための第１の開口４３１が設けられている。本体４０２またはヘッド４０６の長手方向軸２１に対する挿入孔４０３の軸４３３の傾きは、先の実施例と類似している。シャンクが省略されているために、本体の長手方向軸２１に対する挿入孔４０３の傾斜角度を任意に小さく選択することができる。

図示されていないさらなる実施例では、第５の実施例のヘッド４０６は、別個の部品としてのシャンクをヘッド４０６に取付けるなどの目的で係合手段がヘッド４０６の底部に設けられていてもよいという点において、変形可能である。当該係合手段は、ねじ山、クリップ機構、プレス嵌合もしくは摩擦嵌合接続、またはその他の機構であってもよい。

上記の実施例では、骨固定具のために選択される材料に関して、ロッキング装置も本体の構成部分も、ステンレス鋼、チタン、ニッケルチタン合金、ニチノールまたは他の好適な金属などの生体適合性の材料から選択され得る。ＰＥＥＫまたは他の好適なプラスチック材料も選択されてもよい。これらの部分が同一の材料でできている必要はない。

具体的な部分および特徴に関連付けて上記の実施例を説明してきたが、当業者は、その変形例も添付の特許請求の範囲に含まれるということを容易に着想することができる。

例えば、上記の実施例の各々は、挿入孔が骨固定具のヘッドまたは骨固定具のヘッドおよびネック部に設けられることを詳述している。しかし、図４２Ａ〜図４２Ｃから明らかになるように、このような挿入孔は、第２の開口３２をシャンク７の中央部またはシャンク７の先端部にさえ設けることができるように、ヘッドからシャンクを通って延びていてもよい。

区別可能な本体のヘッドに関連付けて上記の実施例を説明してきたが、変形例では、ヘッドが単にシャンクの近位端部であることも容易に考えられ得る。また、立方体、箱型、円形、円筒形、不規則な形状などのヘッドのいかなる形状も実施例によって包含される。また、ヘッドは、板状または板であってもよい。

骨固定具の中実の本体にのみ関連付けて上記の実施例を説明してきたが、長手方向溝がシャンクおよび／またはヘッドを通る変形例も包含される。

第１の実施例ではねじが切られていないシャンクが記載され、第２〜第４の実施例ではねじが切られたシャンクが記載されているが、逆の場合も可能である。また、複数のねじ山もしくは断続したねじ山、またはかかり要素の構成も可能である。さらに、骨固定具のいかなる種類のシャンクも、円筒形状であろうと、テーパ状であろうと、円錐形であろうと、分割形状であろうと、記載されている主題によって包含される。

１，１０１，２０１，３０１，４０１ 骨固定具；２，１０２，２０２，４０２ 本体；３，１０３，２０３，４０３ 少なくとも１つの挿入孔；４ ピン型要素；５，１０５，２０５，３０５ ロッキング装置；６，１０６，２０６，４０６ ヘッド；２１ 長手方向軸；３１，１３１，２３１，４３１ 第１の開口；３２，１３２，２３２，４３２ 第２の開口；３３，１３３，２３３，４３２ 軸；１０００ 骨；α 角度。

Claims (14)

1. 骨固定具（１，１０１，２０１，３０１，４０１）であって、
   長手方向軸（２１）を規定し、ヘッド（６，１０６，２０６，４０６）を備える本体（２，１０２，２０２，４０２）と、
   前記ヘッド（６，１０６，２０６，４０６）に形成された第１の開口（３１，１３１，２３１，４３１）から前記本体（２，１０２，２０２，４０２）に形成された第２の開口（３２，１３２，２３２，４３２）まで延びる少なくとも２つ以上の挿入孔（３，１０３，２０３，４０３）とを備え、
   各前記挿入孔（３，１０３，２０３，４０３）は、角度（α）で前記本体（２，１０２，２０２，４０２）の前記長手方向軸（２１）に対して傾斜するように配置された軸（３３，１３３，２３３，４３３）を有し、各前記挿入孔（３，１０３，２０３，４０３）はさらに、骨（１０００）または骨片内に固定されるピン型要素（４）を受けて、そこを通して前記ピン型要素（４）を導くように構成され、前記骨固定具（１，１０１，２０１，３０１，４０１）はさらに、
   前記ヘッド（６，１０６，２０６，４０６）に取付けられるように構成されたキャップとして形成され、各前記挿入孔（３，１０３，２０３，４０３）内に挿入されたピン型要素（４）の位置を軸方向にロックするように構成されたロッキング装置（５，１０５，２０５，３０５）を備え、
   前記ロッキング装置（５，１０５，２０５，３０５）が前記ヘッドに取付けられたときに、前記第１の開口（３１，１３１，２３１，４３１）から突き出るピン型要素（４）の部分（４２）を側方に曲げて（４３）クランプするようにピン型要素（４）に対して圧力をかけることによって、ピン型要素（４）が前記挿入孔の前記軸（３３，１３３，２３３，４３２）に沿って移動することを、前記ロッキング装置の少なくとも１つの面（５４１，１５４１，２５４１，３５４１）が防ぐ、骨固定具（１，１０１，２０１，３０１，４０１）。
2. 前記ロッキング装置（５，１０５，３０５）は突出部（５４，１５４，３５４）を備え、前記突出部（５４，１５４，３５４）上に前記面（５４１，１５４１，３５４１）が形成される、請求項１に記載の骨固定具（１，１０１，３０１，４０１）。
3. 前記突出部（５４，１５４，３５４）は、テーパ形状、球欠形状、円錐形状または円錐台形状を含む、請求項２に記載の骨固定具（１，１０１，２０１，４０１）。
4. 前記ロッキング装置（２０５）は凹部（２５７）を備え、前記凹部（２５７）に前記面（２５４１）が形成される、請求項１に記載の骨固定具（２０１）。
5. 前記凹部は、中空のテーパ形状、球欠形状、円錐形状または円錐台形状を含む、請求項４に記載の骨固定具（２０１）。
6. 前記ヘッド（１０６，２０６，４０６）は、球欠形状を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の骨固定具（１０１，２０１，３０１，４０１）。
7. 前記ヘッド（６）は、第１のねじ山（６１）を備え、前記ロッキング装置（５）は、前記ロッキング装置（５）を前記ヘッド（６）に取付けるために前記第１のねじ山（６１）と協働するように構成された第２のねじ山（５１）を備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の骨固定具（１）。
8. 前記本体（２，１０２，２０２）はさらに、前記ヘッドに隣接したシャンク（７，１０７，２０７）を備え、前記シャンクは、前記骨または骨片内に固定されるように構成される、請求項１から７のいずれか１項に記載の骨固定具。
9. 前記本体（４０２）が、シャンクなしに前記ヘッド（４０６）で構成される、請求項１から７のいずれか１項に記載の骨固定具。
10. 請求項１から６または８のいずれか１項に記載の少なくとも１つの骨固定具（１０１，２０１，３０１，４０１）を備える骨固定アセンブリであって、
    前記少なくとも１つの骨固定具（１０１，２０１，３０１，４０１）の前記ヘッド（１０６，２０６，４０６）を受けるように構成されたアパーチャ（１８１，２８１）を備える骨プレート（１０８，２０８）をさらに備える、骨固定アセンブリ。
11. 前記ヘッド（２０６）は、球欠形状を含んで多軸回動可能であり、
    前記ロッキング装置（２０５）は、中空の球欠形状を含む凹部（２５７）を有し、
    前記骨プレート（２０８）の前記アパーチャ（２８１）は、前記ヘッド（２０６，４０６）を受けるように配置されたヘッド受けセクション（２８３）と、内部ねじ山セクション（２８２）とを含み、
    前記ロッキング装置（２０５）は、前記ヘッド（２０６，４０６）の角度位置をロックして少なくとも１つの前記ピン型要素（４）の位置を同時にロックするために前記内部ねじ山セクション（２８２）と協働するように構成された外部ねじ山セクション（２５１）を備える、請求項１０に記載の骨固定アセンブリ。
12. 前記ヘッド（２０６，４０６）は、多軸回動可能であり、
    前記骨プレート（２０８）の前記アパーチャ（２８１）は、前記ヘッド（２０６，４０６）を受けるように配置されたヘッド受けセクション（２８３）と、内部ねじ山セクション（２８２）とを含み、
    前記ヘッド（２０６，４０６）の角度位置をロックするために前記内部ねじ山セクション（２８２）と協働するように構成された外部ねじ山セクション（２５１）を備える固定装置（２０５）が設けられ、
    前記ロッキング装置（２０５，３０５）が、凹部（２５７）を有するロッキング装置本体（２０５）と、前記凹部（２５７）の内部壁面（２５４１）に当接するキャップ（３０５）とを含み、該キャップ（３０５）は、前記ロッキング装置本体（２０５）と前記ヘッド（２０６，４０６）との間に配置され、前記キャップ（３０５）は、固定時の前記ロッキング装置（２０５，３０５）による回動可能な前記ヘッドの角度位置のロッキングと実質的に同時に少なくとも１つの前記ピン型要素（４）の位置をロックするように、前記ロッキング装置による固定時に前記ヘッド（２０６，４０６）に押付けられるように構成される、請求項１０に記載の骨固定アセンブリ。
13. 前記ロッキング装置本体（２０５）の前記凹部（２５７）は、前記ヘッド（２０６，４０６）の球欠形状に対応する中空の球欠形状を含み、
    前記キャップ（３０５）は、前記凹部の前記中空の球欠形状および前記ヘッド（２０６，４０６）の前記球欠形状に対応する球欠形状を含む外面を有する、請求項１２に記載の骨固定アセンブリ。
14. 前記ピン型要素（４）から突き出した前記部分（４２）が、前記第１の開口（３１，１３１，２３１，４３１）の端縁（４１）の周りで側方に曲がっている、請求項１から９のいずれか１項に記載の骨固定具。

Images