JP2001519197A - 牽引を受ける関節の受動運動のための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 関節に隣接した近位骨に突き通されたピン（１４）に係合する近位ブラケット（１２）と、関節に隣接した遠位骨に突き通されたピン（１８）に係合する遠位ブラケット（１６）を備えている、牽引を施している間、関節の受動運動を生じさせるための装置（１０）。２つのブラケット（１２）及び（１６）は、ブラケット（１２、１６）の相対的回転運動を可能にするヒンジ（２０）と、調整機構（２２）を含む、張力ヒンジ機構（２２）によって接続されている。調整機構（２２）は、ヒンジ（２０）とブラケットの少なくとも一方（１２または１６）との間の距離をほぼ連続的に調整して、関節の両側に張力を加えることができるように構成されている。調整機構（２２）には、２つのブラケット（１２、１６）間における距離の弾性変動を可能にするように配置された、いくつかの弾性構成部品（２４）も含まれている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、整形外科用装置に関するものであり、とりわけ、関節の両側の牽引
を維持しながら、関節を運動させるための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

関節内骨折のような状態の治療において関節の両側に牽引を施すことは周知の
ところである。とりわけ、破片を安定化させるための直接的な外科的処置が除外
されるほどにまで、骨が砕けている場合、牽引は、嚢、靭帯、及び、手掌プレー
ト・アタッチメントにかかる力によって、破片の再アライメントがとられる、靭
帯整復を誘発することが知られている。

【０００３】 骨折した関節の両側に対する牽引は、隣接する骨のそれぞれに埋め込まれたピ
ンを押し離すことによって施すことができる。こうして牽引を施すための単純な
システムの一例が、英国のＳｕｒｇｉｃｒａｆｔ Ｌｔｄ．から市販されている
「Ｓ Ｑｕａｔｔｒｏ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｍｉｎｉ Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｆｉ
ｘａｔｏｒ」である。

【０００４】 しかし、関節を動かさずに、骨折した関節の両側に対して長期にわたる牽引を
施すと、関節表面の不規則な再成形のために、関節の可動性が損なわれることが
明らかになっている。従って、「動的牽引」システムと呼ばれる、関節の自由な
動きを可能にする牽引システムを開発するいくつかの試みがなされてきた。

【０００５】 医学博士Ｒｏｂｅｒｔ Ｒ．Ｓｃｈｅｎｃｋによる「Ｔｈｅ Ｄｙｎａｍｉｃ
Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ：Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ Ｍｏｖｅｍｅｎｔ
ａｎｄ Ｔｒａｃｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｉｎｔｒａ−Ａｒｔｉｃｕｌａｒ Ｆｒａ
ｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｈａｌａｎｇｅｓ」と題する論文（１９９４年
５月のＨａｎｄ Ｃｌｉｎｉｃｓ １０（２））には、動的牽引に対するアプロ
ーチの１つに関する記載がある。これには、中指節骨の遠位頭に配置された経骨
ワイヤと外部フレームの間に、ゴム・バンドが取り付けられたシステムが解説さ
れている。基本的な例では、フレームが、関節の移動平面における大きいループ
として形成される。次に、ループまわりで、ゴム・バンドの接続点を手動でスラ
イドさせることによって、施される牽引を維持しながら、関節が曲がるようにす
ることが可能になる。やはり、ゴム・バンドを用いることによって、張力を加え
るための既存の連続受動運動装置を適応させることについても解説されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】

Ｓｃｈｅｎｃｋによって解説された動的牽引システムの特定の欠点は、加えら
れる張力の調整が不正確で、不便であるという点である。調整は、主として、ゴ
ム・バンドを加えるか、除去することによって実施され、このため、張力の量が
不連続に大きく急変することになる。ゴム・バンドをねじることに関する可能性
について言及されているが、こうした調整のための機構は設けられていない。こ
のシステムは、また、プロフェッショナルな管理を必要とするので、家庭での処
置には不適当なものになっている。

【０００７】 動的牽引システムに対する第２のアプローチは、米国のＳｍｉｔｈ ＆ Ｎｅ
ｐｈｅｗ Ｒｉｃｈａｒｄｓ Ｉｎｃ．からＣｏｍｐａｓｓ の商標名で市販さ
れている近位指節間関節ヒンジで代表される。このヒンジは、骨に突き通された
５つのピンによって固定される。位置決めが済むと、調整ネジによる関節の伸延
が可能になる。所望の伸延度が得られると、ピン・ブロックは、ヒンジに対して
適正位置に固定される。ヒンジの通常動作中に、たわみ性または破砕性が示され
ることはない。

【０００８】 Ｃｏｍｐａｓｓ システムによって、関節の伸延度の有効な連続可変調整が可
能になるが、システムにおけるたわみ性の欠如によって、他の欠点が生じる。ま
ず、ヒンジは、ミスアライメントに極めて過敏である。このため、ヒンジのアラ
イメントをとるため、余分な軸方向ピンが骨に突き通される。しかし、余分なピ
ンを用いたとしても、ヒンジの十分に正確な位置決めを実現するのは困難である
。さらに、正確度の有効範囲内であっても、ヒンジのわずかなミスアライメント
によって、運動中における関節の伸延が大きく変動する可能性がある。たわみ性
の欠如は、システムを壊れやすくする可能性も秘めている。最後に、関節の受動
運動は、労働集約的なウォーム歯車機構の手動操作によって実施される。

【０００９】 また、興味深いことではあるが、利用可能なシステムには、手首の関節の損傷
に対する使用に適したものがないという点に留意されたい。

【００１０】 従って、本発明の目的は、関節の両側に弾性をもたせて施される牽引のほぼ連
続的調整を可能にする、関節内骨折のような状態を治療するための動的牽引装置
を提供することにある。本発明のもう１つの目的は、積極的な患者の協力に依存
することなく、受動運動を自動化するこうした装置を提供することにある。本発
明のさらにもう１つの目的は、手首の関節に用いるのに適したこの種の装置を提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本発明は、関節の両側に弾性をもたせて施される牽引のほぼ連続的な調整を可
能にする、関節内骨折のような状態を治療するための動的牽引装置である。本発
明の望ましい実施態様では、施される牽引量と、関節の受動運動の範囲、速度、
及び、頻度の両方に関連した広範囲にわたるパラメータに対して完全なプログラ
ム式制御が可能になる。

【００１２】 本発明の教示によれば、（ａ）近位骨のピンと係合する近位ブラケットと、（
ｂ）遠位骨のピンと係合する遠位ブラケットと、（ｃ）近位ブラケットと遠位ブ
ラケットの間を接続する張力ヒンジ機構が含まれており、張力ヒンジ機構に、
（ｉ）近位ブラケットに対する遠位ブラケットの回転運動を可能にするためのヒ
ンジと、（ｉｉ）近位ブラケットと遠位ブラケットの間の距離の弾性変動を可能
にするために配置された弾性構成部品を含んでいる、ヒンジと近位ブラケット及
び遠位ブラケットの少なくとも一方との間の距離にほぼ連続的な調整を施し、関
節の両側に張力が加えられるようにすることが可能な調整機構が含まれている、
牽引を施している間、関節に隣接した近位骨と遠位骨にピンを挿入して準備され
た関節に受動運動を発生させるための装置が得られる。

【００１３】 本発明のもう１つの特徴によれば、近位ブラケットと遠位ブラケットのそれぞ
れが、それぞれ、近位骨と遠位骨のそれぞれに挿入された２つのピンに係合する
ように構成されている。

【００１４】 本発明のもう１つの特徴によれば、装置の一部に解放可能に係合するように構
成された手掌背側変位ブラケットが設けられており、手掌背側変位ブラケットに
、ピンの少なくとも１つを挿入する前に、関節に隣接した体の一部を側方に変位
させるように構成された可調整アクチュエータが含まれている。

【００１５】 本発明のもう１つの特徴によれば、近位ブラケットと遠位ブラケットの少なく
とも一方が、ピンに対して少なくとも一方のブラケットの位置決めを施す際に、
少なくとも数ミリメートルの少なくとも１自由度をもたらすように構成された許
容差の大きいピン・クランプを特徴として備えている。

【００１６】 本発明のもう１つの特徴によれば、ヒンジまわりで、前記近位ブラケットと前
記遠位ブラケットとの相対的回転を発生するため、前記近位ブラケットと前記遠
位ブラケットとの間に配置されたアクチュエータ機構も設けられている。アクチ
ュエータ機構には、近位ブラケットと遠位ブラケットの一方に取り付けられた歯
車部材と、近位ブラケットと遠位ブラケットのもう一方に対して固定された回転
軸に取り付けられたウォーム歯車が含まれており、ウォーム歯車は、歯車部材と
係合している。

【００１７】 本発明のもう１つの特徴によれば、ケーブルを介して、アクチュエータ機構を
駆動するように結合された駆動装置も設けられており、ケーブルは、安全クラッ
チ機構を介してアクチュエータ機構に接続されている。安全クラッチ機構には、
半径方向にバイアスがかけられて、安全クラッチ機構の第２の部分における対応
する円形凹所に係合するようになっている、少なくとも１つの円形構成部品を含
むことが可能である。

【００１８】 本発明のもう１つの特徴によれば、調整機構に、カウンタ・ネジ切りボルトが
含まれており、カウンタ・ネジ切りボルトがヒンジのための中心ピンの働きをす
る。カウンタ・ネジ切りボルトは、シザーズ機構の一部を形成することが可能で
ある。

【００１９】 本発明のもう１つの特徴によれば、調整機構に、調整機構の開き程度を表示す
るためのゲージが含まれている。

【００２０】 本発明のもう１つの特徴によれば、（ａ）近位ブラケット及び遠位ブラケット
に直接係合する複数のアダプタ・ピンと、（ｂ）挿入ピンとアダプタ・ピンによ
って、その間に複数の事前定義角度の任意の１つが形成されるように、アダプタ
・ピンに対して挿入ピンを固定できるように構成された複数の角度アダプタも設
けられている。

【００２１】 本発明のもう１つの特徴によれば、関節が手首の関節であり、近位ブラケット
には、患者の前腕の上側表面と下側表面を接合するための上側接合表面及び下側
接合表面が含まれており、遠位ブラケットには、患者の手の上側表面と下側表面
を接合するための上側接合表面及び下側接合表面が含まれている。

【００２２】

【発明の実施の形態】

本発明は、動的牽引装置である。この装置は、関節内骨折、及び、牽引及び／
または関節の早期受動運動が指示される他の病的または術後状態のようなある範
囲の状態の治療（関節形成術）に有用である。

【００２３】 本発明による装置の原理及び動作については、図面及び付属の説明を参照する
ことによりより明確に理解することができるであろう。

【００２４】 次に、図面を参照すると、図１〜４には、本発明の教示に従って構成され、機
能する、全体が１０で表示された、牽引を施している間、関節の受動運動を生じ
させるための装置の第１の実施態様が示されている。

【００２５】 概して言えば、装置１０は、関節に隣接した近位骨に突き通されたピン１４に
係合する近位ブラケット１２と、関節に隣接した遠位骨に突き通されたピン１８
に係合する遠位ブラケット１６を備えている。ブラケット１２及び１６は、ブラ
ケットの相対的回転運動を可能にするヒンジ２０と、調整機構２２を含む、張力
ヒンジ機構によって接続されている。調整機構２２は、ヒンジ２０とブラケット
１２及び１６の少なくとも一方との間の距離をほぼ連続的に調整して、関節の両
側に張力を加えることができるように構成されている。調整機構２２には、ブラ
ケット１２とブラケット１６との間の距離の弾性変動を可能にするように配置さ
れた、いくつかの弾性構成部品２４も含まれている。

【００２６】 連続的調整性及び弾性を組み合わせると、上述の先行技術の引用例に対してか
なり有利になるのは明らかである。すなわち、迅速かつ正確に調整を施して、所
望の牽引を実現することが可能になる。同時に、弾性により、ヒンジ２０の正確
な位置決めがはるかにクリティカルではなくなる。

【００２７】 装置が配置される損傷を受けた関節のイメージングを可能にするため、装置の
大部分または全てがＸ線透過材料から製作されているのが、本発明の大部分の実
施態様に関する望ましい特徴である。当該技術において既知のある範囲の適合す
るプラスチック及び他の高分子材料を利用することが可能である。

【００２８】 次に、装置１０の特徴をさらに詳細に検討すると、調整機構２２には、ヒンジ
２０の中心ピンの働きをするカウンタ・ネジ切りボルト２６が含まれている。「
カウンタ・ネジ切り」は、この文脈において、ある領域では右方向に、別の領域
では左方向にネジが切られたボルトを表すために用いられている。ボルト２６に
は、それぞれ、ダブル・リング・ワッシャ・ブラケット３０のリング間に係合し
た、２つの逆方向にネジが切られた位置決めカラー２８が取り付けられている。
位置決めカラー２８には、第１の対をなす中心にピボットが設けられたシザーズ
・アーム３２が取り付けられている。第２の対をなすシザーズ・アームがブラケ
ット３０に取り付けられている。シザーズ・アーム３２の自由端は、近位ブラケ
ット１２及び遠位ブラケット１６の横方向スロット３４に係合する下方に突き出
したピンを備えている。この構造は、ダブル・シザーズ機構として機能し、ボル
ト２６の端部に形成された調整ノブ３６が回転すると、ブラケット１２及び１６
が、同時に、ヒンジ２０に向けて押しやられるか、あるいは、ヒンジ２０から押
し離されるようになっている。

【００２９】 上述のように、調整機構２２には、ブラケット１２と１６との間の距離の弾性
変動を可能にするように配置された、いくつかの弾性構成部品２４が含まれてい
る。この実施態様の場合、弾性要素２４は、一方または両方の対をなすシザーズ
・アーム３２全体として実施されるのが望ましい。換言すれば、シザーズ・アー
ムの材料及び設計は、必要なたわみ度をもたらすように選択される。従って、ノ
ブ３６を締めると、機械的抵抗に出くわすまで、ブラケット１２及び１６は離れ
ていく。このポイントを超えて、ノブ３６をさらに締め付けると、アーム３２の
弾性変形が生じ、ブラケット１２と１６の間に弾性による張力（牽引力）が加え
られることになる。張力の量は、ノブ３６を回す角度によって連続して制御され
る。

【００３０】 代替案として、一方または両方の対をなすアーム３２内に、局所的たわみ領域
またはバネ構成部品を組み込んで、必要な弾性を生じさせることも可能である。

【００３１】 装置１０は、やはり、近位ブラケット１２と遠位ブラケット１６の間に配置さ
れて、ヒンジ２０まわりで、それらの間に相対的回転を生じさせるアクチュエー
タ機構４０を特徴として備えている。これによって、関節の両側における牽引を
維持しながら、受動運動療法を施すことが可能になる。

【００３２】 アクチュエータ機構４０には、ヒンジ２０の近くに回転可能に取り付けられた
歯車部材４２が含まれているのが望ましい。歯車部材４２は、ブラケットの一方
、この場合は、遠位ブラケット１６からの突出部４６に係合するフォーク状延長
部４４を備えている。歯車部材４２には、その軸が、もう一方のブラケット、こ
の場合、近位ブラケット１２に対して取り付けられた、ウォーム歯車４８が係合
している。ウォーム歯車４８を回転させると、歯車部材４２、従って、遠位ブラ
ケット１６が、近位ブラケット１２に対して回転することになる。歯車部材４２
は、ウォーム歯車ハウジングのピンが係合する歯車部材の中心から一定の半径位
置に弧状スロット４３（図２を参照されたい）を備えている。これによって、ア
クチュエータ機構の移動が、弧状経路に制限され、別様であれば、生じる可能性
のあるブラケット１２と１６の間の線形変位が阻止されるという保証が得られる
。

【００３３】 ウォーム歯車４８は、患者の腕５４に固定することが可能な携帯用制御装置５
２によって、たわみ性駆動ケーブルを介して駆動される（図４を参照されたい）
。制御装置５２には、一般に、プログラマブル・マイクロプロセッサ装置の制御
下においてバッテリによって駆動される電気モータが含まれている。これにより
、外科医は、回転軸まわりにおける回転範囲及び速度、連続運動間の遅延、各治
療セッションの長さ、及び、セッション間の時間を含む、受動運動療法プログラ
ムのパラメータを設定し、修正することが可能になる。これらのパラメータは、
全て、治療中、漸進的に、調和して変化するようにプログラムすることが可能で
ある。

【００３４】 オプションにより、制御装置５２には、中央再プログラミング・ステーション
との接続を形成するように構成された、電話回線網に対するモデムまたは音声ダ
イヤル方式接続の形をとることが望ましい、接続装置を含むことが可能である。
これによって、患者が病院または診療所に通うことを必要とせずに、在宅施療プ
ログラム内において治療プログラムのパラメータの調整及び再プログラミングが
可能になる。

【００３５】 代替実施例では、ウォーム歯車４８に手動操作を施して、関節の受動運動を実
施することが可能である。

【００３６】 上述のように、装置１０は、損傷を受けた関節に隣接する近位骨及び遠位骨に
挿入されたピン１４及び１８によって、骨格で固定される。牽引を受ける関節の
角歪みを阻止するため、ピン１４及び１８は、ブラケット１２及び１６の対応す
る細長いソケット５８内に収容される細長いプラグ５６に取り付けるのが望まし
い。

【００３７】 装置１０は、わずかな調整で、広範囲にわたるさまざまな関節に利用すること
が可能になるが、本明細書に示す特定の例は、手首の関節に用いるように設計さ
れている。受動運動療法のために関節に動きを付与するため、ブラケット１２及
び１６によって、患者の前腕及び手に加圧する上側接合表面６０及び下側接合表
面６２が得られる。同様の構造を肘関節に用いられる実施例に利用することも可
能である。

【００３８】 次に図５及び６を参照すると、本発明の教示に従って構成され、機能する、全
体が７０で表示された、牽引を施している間、関節の受動運動を生じさせるため
の装置の第２の実施態様が示されている。装置７０は、原理上は装置１０と同様
であるが、ピン１４と１８の間に直接取り付けられた異なる設計の調整機構７２
を用いている。

【００３９】 すなわち、調整機構７２は、ヒンジとしての働きをする中心ボルト７４も備え
ている。ボルト７４とピン１４及び１８のそれぞれとの間には、２つのバネ・ロ
ッド７６及び７８が角度をつけて取り付けられている。ボルト７４に対するバネ
・ロッド７６の取り付けは、ネジ切りカラー８０を介して行われ、一方、ピンに
対する取り付けは、圧入で固定されたスリーブ８２によって行われる。ボルト７
４を回転させると、カラー８０がボルトに沿って移動し、これによって、バネ・
ロッドの角度が変化し、ピン１４及び１８がボルト７４から押し離される。

【００４０】 近位ブラケット及び遠位ブラケットに近いバネ・ロッド７６は、比較的硬質で
あることが望ましいが、ピンの外側端部に近いロッド７８は、比較的たわみ性で
あることが望ましい。結果として、調整機構７２を締め付けると、ロッド７６に
よって生じる外側への力が、ロッド７８によって生じる力より大きくなり、ピン
の挿入端が押し離されることになりがちである。これは、関節に角歪みを生じさ
せる調整システムの傾向を相殺する。

【００４１】 ボルト７４のネジは、２つのカラー８０に関して逆になるようにし、それらが
同時に外方向に押しやられるようにすることが可能である。代替案として、同一
方向ネジ切りを利用することも可能である。これによれば、バネ・ロッド７８は
、ピン１４及び１８の端部を内側に引き寄せ、一方、より硬質のバネ・ロッド７
６は、外側に押しやるので、調整機構７２の角歪み補償がいっそう強化される。

【００４２】 装置７０は、アクチュエータ機構８４も特徴としている。アクチュエータ機構
８４は、この場合、歯車構成部品がアーチ状ラック８６である点を除けば、上述
の機構４０と同様である。他の全ての点において、装置７０の特徴及び動作につ
いては、上述の装置１０の特徴及び動作を類推することによって十分な理解が得
られるであろう。

【００４３】 次に、図７〜１４を参照すると、本発明の教示に従って構成され、機能する、
全体が２００で表示された、牽引を施している間、関節の受動運動を生じさせる
ための装置の第３の実施態様が示されている。装置２００は、原理上は装置１０
及び７０と同様であるが、いくつかの構造及び機能面における改良が得られる。

【００４４】 最も顕著なのは、２つの固定ピン２０１を利用して、関節のそれぞれの側にお
いて骨との確実なアライメントをとるのが貴重であることが分かった。このため
、近位ブラケット２０４及び遠位ブラケット２０６の少なくとも一方、できれば
、両方が、対応する骨に挿入された２つのピンに係合するように構成される。す
なわち、図解例の場合、近位ブラケット２０４は、１つのピン・クランプ２１０
を特徴として備えているが、アライメントにのみ必要なもう１つのピンは、細長
いスロット２１２内に収容されている。一方、遠位ブラケット２０６の場合、２
つのピンが、独立したピン・クランプ２１４に取り付けられているので、両方と
も、締め付けのアライメント及び剛性に寄与することになる。

【００４５】 ピン・クランプ２１０及び２１４のいくつかまたは全てが、ピンに対するブラ
ケットの位置決めにおいて、少なくとも数ミリメートルの１自由度をもたらすよ
うに構成された、許容差の大きいピン・クランプとして実施されるのが望ましい
。これによって、固定ピンの位置決め精度がそれほどクリティカルではなくなり
、装置の取り付けがとりわけ容易になる。図１０には、許容差の大きいピン・ク
ランプ構造の一例が示されている。この場合、ピン２０１は、広いフランジ２２
４を備えたクランプ・スリーブ２２２に対して内部にネジが切られたボアを備え
るノブ２１８を締め付けることによって、スロットまたは細長いアパーチャ２１
６内における任意の所望の位置に固定することが可能である。ノブ２１８のベー
ス及びフランジ２２４のサイズは、アパーチャ２１６の幅を横切る任意の位置に
おいて、ピン２０１の確実なアライメントを保証するのに十分である。

【００４６】 本実施態様のもう１つの改良は、図９の切り取り図において最もよく分かるよ
うに、調整機構の単純さ、信頼性、及び、性能にある。この場合、装置２００の
主たる遠位部分２２６は、単純な剛性ヒンジ２２８によって近位ブラケット２０
４に接続されている。遠位ピンに直接係合する比較的小さい遠位ブラケット２０
６が、可調整バネ式取り付け具２３０によって遠位部分２２６に取り付けられて
いる。すなわち、バネ式取り付け具２３０には、軸方向に自由にスライドするよ
うに、２つの支持ブロック２３４、２３６を通るボア内でアライメントがとられ
た部分ネジ切り調整ロッド２３２が含まれている。ロッド２３２は、弾性構成部
品、できれば、コイル・バネ２３８によって、図示のように、遠位に変位した休
止位置に向かうようにバイアスがかけられる。ブラケット２０６は、ロッド２３
２のネジ切り部分が係合する、ネジ切り内ボア（見えない）を備えている。従っ
て、調整器２４０によってロッド２３２を回転させると、２つの支持ブロック間
におけるブラケット２０６の位置が調整されるか、あるいは、ブラケット２０６
が静止状態に保たれている場合には、バネ２３８によってブラケット２０６に加
えられる張力が調整される。調整器２４０は、位置決め後、承認されていない装
置の調整を阻止するための取り外し可能キーとして構成されるのが望ましい。

【００４７】 さらに、アーチ状ラック８６を線形ラック２０２に取り替えることによって、
極めてコンパクトな構造が実現される。近位ブラケット２０４と遠位ブラケット
２０６との相対的回転中におけるラック２０２のアライメントの変動が、ピン及
びスロット継ぎ手２０８によって調節される。

【００４８】 次に、特に図１２〜１４について言及すると、これまで例示してきた屈曲及び
伸張（上下）運動以外の方向において関節の屈曲運動を生じさせることが望まし
い場合もあるということが明らかになった。もちろん、本発明の原理による新規
の装置は、それぞれの意図した用途に合わせて設計することが可能である。しか
し、適用の便利性及びフレキシビリティを最大にするため、本発明では、ピン２
０１に対するヒンジ２２８の角度選択を可能にする角度アダプタ２４２が設けら
れている。

【００４９】 角度アダプタ２４２の望ましい構造の概略が、図１３に示されている。角度ア
ダプタ２４２は、それぞれ、ネジ切りクランプ凹所２５４に係合したクランプ・
ボルト２５２によって所定位置に固定されたピン２０１を受けるためのボア２４
８、２５０を備えた、第１と第２のほぼ円筒状構成部品２４４及び２４６から形
成されている。第１と第２の構成部品２４４及び２４６の接合表面が、互いに締
め付けられると、その相対的回転位置を任意の所望の角度で固定できるようにな
る（隣接突出部間において選択された角ステップに従って）、回転対称パターン
をなす相補型の突出部及び凹部２５６によって形成されている。第１の構成部品
２４４は、その端部近くに環状凹部２６０が設けられた円形軸方向シャフト２５
８を特徴としている。第２の構成部品２４６は、シャフト２５８を受けるための
対応する円筒状軸方向凹部を特徴として備えている。ボア２５０の配置は、第１
と第２の構成部品２４４及び２４６を互いにしっかり閉じると、ボア２５０と環
状凹部２６０のアライメントがとれ、ボア２５０にピン２０１を挿入すると、構
成部材が互いにしっかりと固定されるように施されている。

【００５０】 角度アダプタ２４２によって、固定ピンの挿入方向に対して広範囲の角度で、
軸まわりにおける屈曲を生じさせるため、本発明による任意の装置に改造を施す
便利な手段が得られるのは明らかである。第２の構成部品２４６にピンを挿入す
る前に、２つの構成部品をこじ開けてわずかに離すことにより、アダプタを必要
ないかなる角度にも設定できるようにすることが可能である。構成部品を共に押
し戻し、ボア２５０にピンを挿入すると、その角度が、確実にしっかりと固定さ
れることになる。次に、クランプ・ボルト２５２を締め付けることによって、ピ
ンがしっかり固定される。

【００５１】 今や明らかなように、角度アダプタ２４２によって、いくつかの事前定義角度
の任意の１つで２つのピンを固定することが可能である。図１２には、４つの角
度アダプタ２４２を全て約９０゜に設定して固定された装置２００が示されてい
る。この図から明らかなように、角度アダプタ２４２は、一般に、近位及び遠位
ブラケットと直接係合するピン２０１に取って代わる、いくつかのアダプタ・ピ
ン２６２と連係して用いられる。図１４には、手首の面内受動運動ためのこうし
た構成の利用が例示されている。

【００５２】 次に図１５〜２２を参照すると、本発明の教示に従って構成され、機能する、
全体が９０で表示された、牽引を施している間、関節の受動運動を生じさせるた
めの装置の第４の実施態様が示されている。この実施態様は、上述の実施態様と
同様の原理を用いているが、設計上、とりわけ、指関節関節に適している。この
実施態様によって例示されるもう１つの特徴は、調整機構の開き度を表示するた
めのゲージを備えることである。

【００５３】 先行実施態様と同様、装置９０は、この場合、経骨挿入されるピン９２及び９
４によって、骨格固定される。２つのブラケット及び張力ヒンジ機構は、全て、
指まわりに取り付けられる関節でつながった中空ハウジング９６として形成され
る。ハウジング９６の近位セクション９８は、近位ピン９２が係合するソケット
１００を特徴とする。近位セクション９８からの突出部１０２は、ハウジング９
６の細長い遠位セクション１０６のハウジング・ソケット１０４に係合し、その
結果、ヒンジが形成される。遠位セクション１０６には、バネ構造を形成するよ
うに切り抜き壁面が形成されている。ここで例示の事例では、遠位セクション１
０６にコイル・バネ構造が得られるように、らせん切り抜き１０８が形成されて
いる。ちなみに、留意しておくべきは、「切り抜き」という用語は、この場合、
それを生じさせるために用いられる方法には関係なく、最終構造を表すために用
いられている。従って、遠位セクション１０６には、それに制限するわけではな
いが、射出成形を含むある範囲にわたる従来の生産技法によって、必要な切り抜
きを直接形成することが可能である。代替案として、後続「切削」技法を用いる
ことも可能である。

【００５４】 遠位ピン９４の両端は、患者の指の両側に沿って延びるように設計されたフォ
ーク１１２の両端におけるフック１１０によって固定される。フォーク１１２の
中央領域は、遠位セクション１０６の端部においてキャップ・アセンブリ１１８
内にはめ込まれる調整ボルト１１６のネジ切り端部を受けるネジ切り開口部１１
４を特徴としている。

【００５５】 今や明らかなように、装置９０によれば、関節の両側に連続可調整弾性牽引が
施され、同時に、運動の自由が得られる。すなわち、調整ボルト１１６を締め付
けると、フォーク１１２、従って、ピン９４がキャップ・アセンブリ１１８に引
き寄せられる。この移動によって、遠位セクション１０６のバネ構造に圧縮が施
される。この圧縮力は、ヒンジを介して、近位セクション９８及び近位ピン９２
に伝達される。その結果、遠位セクション１０６における弾性圧縮の程度に対応
する牽引が、ピン９２と９４の間に施されることになる。

【００５６】 調整機構の開き程度を表示するためのゲージが設けられているのが、本発明の
装置のこの実施態様及び他の実施態様に関する望ましい特徴である。次に、特に
図１５、１６、及び、１９を参照して、この場合、キャップ・アセンブリ１１８
の一部として例示されているこうしたゲージの単純な例について説明することに
する。

【００５７】 例えば、キャップ・アセンブリ１１８は、遠位セクション１０６の突出リムを
しっかり留める内部キャップ１２０を備えている。内部キャップ１２０には、調
整ボルト１１６のフランジ用の座を形成する凹状リムを備えた、中央開口部１２
２が設けられている。３つの突出部１２４によって、調整ボルト１１６の歯付き
ヘッド１２８と共に遊星歯車装置を形成する３つの歯車１２６のための中心取り
付けポイントが得られる。歯車１２６の外周には、外側カバー１３２が載る内部
歯車１３０が係合する。突出調整の部１３４は、調整ボルト１１６のヘッドの非
円形ホールに係合して、ボルトの手動回転を容易にする。

【００５８】 遊星歯車装置のステップ・ダウン効果によって、外側カバー１３２は、調整ボ
ルト１１６が完全に１回転する毎に、わずかに何分の１かずつ回転することにな
る。外側カバー１３２と遠位セクション１０６の調整部分との間にポインタ及び
スケール装置を設けることによって、外側カバー１３２の回転程度は、装置の締
め付け程度を表示するゲージの働きをする。オプションにより、外側カバー１３
２の一部または全てが、手で簡単に回転させて、ゲージを較正できるように設計
することが可能である。この場合、第１の機械的抵抗が感じられるまで、ノブ１
３４をその自由移動範囲で回転させることにより、ゆるみが引き締められる。次
に、スケールがそのゼロ・マークにセットされる。従って、ゲージによって表示
される後続の締め付けは、関節の両側に施される牽引の真の表示になる。

【００５９】 装置９０は、上述のアクチュエータ機構８４及び制御装置５２と構造的に類似
し、機能的に同等のアクチュエータ機構１３６及び制御装置１３８を特徴として
備えることも望ましい。

【００６０】 次に図２０について簡単に言及すると、これには、ピン９２及び９４の正確な
位置決めに用いられるのが望ましいテンプレート１４０が示されている。前述の
ように、本発明の装置の弾性によって、ピンの位置決めは、先行技術の装置に比
べてはるかにクリティカルではなくなる。しかし、その損傷箇所を取り巻く領域
全体が一般に鋭敏である指を損傷した場合、ピンを中心に位置決めして、装置が
、損傷した関節に近い皮膚に接触しないようにすることが重要である。このため
、ヒンジ１４６の両側に、ピン９２及び９４の所望の初期間隔に対応するアライ
メント・ボア１４２及び１４４が間隔をあけて配置された、テンプレート１４０
が製作される。アライメント・ボア１４２及び１４４は、ピンを適正に挿入する
ためのドリル・ガイドの働きをする。

【００６１】 図２２について簡単に言及すると、遠位セクション１０６のバネ構造は、コイ
ル状である必要はなく、広範囲にわたる形態の任意の１つとすることが可能であ
る。例えば、図２２には、遠位セクション１０６の一部として用いられる代替バ
ネ構造１５０が示されている。この構造の開放側部によって、損傷した指と隣接
する指の間における装置９０のかさが最小限に抑えられるので、装置は患者にと
ってより快適なものになる。

【００６２】 最後に図２３〜２５を参照すると、本発明の教示に従って構成され、機能する
、全体が３００で表示された、牽引を施している間、関節の受動運動を生じさせ
るための装置の第４の実施態様が示されている。この実施態様は、一般に、上述
の装置と同様であるが、外部バネ構造を剛性外部ケーシングに置き換え、コンパ
クトな内部張力機構を用いている。この実施態様では、関節の両側に望ましい２
ピン取り付けも施されている。装置３００の以上の及びその他の特徴、及び、そ
の利用については、下記の説明から明らかになるであろう。

【００６３】 上述の装置２００と同様に、装置３００は、単純な剛性ヒンジ３０４で近位ブ
ラケット３０６に接続された主遠位部分３０２を用いているが、調整機構は、バ
ネ３１０によって軸方向にバイアスがかけられ、ネジ切り接続部３１２を介して
遠位ブラケット３１４に係合するロッド３０８として実施される。できれば可動
アジャスタ３１６によってロッド３０８を回転させると、遠位ブラケット３１４
が軸方向に変位するか、あるいは、所定位置に保持されている場合、バネ３１０
によって遠位ブラケット３１４に加えられる張力に調整が施される。

【００６４】 既述のように、関節に隣接した各骨に挿入された２つのピンを用いて、近位ブ
ラケット及び遠位ブラケットに対する骨の十分に確実で、安定したアライメント
がとれるようにするのが有利であることが分かっている。このため、近位ブラケ
ット３０６は、関節の一方の側に２つのピンを留めるためのフック形状の２対の
凹部３１８を特徴としており、一方、この場合、遠位ブラケット３１４は、関節
のもう一方の側において２つのピンを受けるための１対のフック状凹部３２０及
び１対のスロット３２２を特徴としている。凹部３１８及び３２０と係合するピ
ンは、オプションにより、図２０のものに類似した適正に形成されたテンプレー
トを用いて挿入される。スロット３２２の意義については、次に説明する。

【００６５】 本発明の装置によって関節の両側に加えられる張力以外に、関節に隣接した骨
のわずかに側方への、及び／または、角度をなす手掌背側調整を施すことが有利
であることが分かっている。これは、亜脱臼または脱臼した指節間関節の整復位
置を維持するのにとりわけ役立つ可能性がある。このため、意図された数のうち
のいくつかのピンだけ、この場合、４つのうちの３つのピンだけが、装置の位置
決め前に挿入される。次に、残りのピンを挿入する前に、図２５のような手掌背
側変位ブラケット３２４を用いて、関節に隣接した体の一部を側方に変位させる
のが望ましい。

【００６６】 ブラケット３２４は、対応する装置の一部に解放可能に係合するように構成す
るのが望ましい。この場合、ブラケット３２４は、遠位部分３０２まわりにぴっ
たりはまるサイズが付与された内部ボア３２６を備える中空円筒として形成され
る。ブラケット３２４には、側方ホール３３０に係合するボルト３２８と同様に
単純なものとすることが可能な可調整アクチュエータも含まれている。ブラケッ
ト３２４は、アクチュエータと装置の開放部分とのアライメントをとることによ
って、関節に隣接した肢の一部を押しやり、側方、すなわち、肢の伸展方向に対
してほぼ垂直にそれを変位させることができるように設計されている。必要とさ
れる位置及び／または角度が実現されると、残りのピンを挿入して、装置に対し
て骨の位置が固定される。次に、ブラケット３２４を取り除くことが可能になる
。

【００６７】 最後に、前述のように、本発明による装置のアクチュエータ機構は、可橈駆動
ケーブル５０を介して制御装置５２のような駆動装置によって駆動されるのが望
ましい。駆動ケーブルが安全クラッチ機構３３２を介してアクチュエータ機構に
接続されるのが、本発明のいくつかの望ましい実施態様に関する特定の特徴であ
る。

【００６８】 図２４には、本発明の全実施態様に等しく適用可能な、適合する安全クラッチ
機構３３２の一例が示されている。第１の部分３３４には、半径方向にバイアス
がかけられると、安全クラッチ機構の第２の部分３４０における対応する円形凹
部３３８に係合するようになっている、少なくとも１つの円形構成部品３３６が
含まれている。この場合、２つのボール・ベアリング３３６には、横方向ボア３
４４内に配置されたコイル・バネ３４２によって半径方向の外側にバイアスがか
けられる。過剰な抵抗に遭遇した場合には、バネ３４２に逆らって、ボール・ベ
アリング３３６を内側に変位させ、それによって、駆動ケーブルとアクチュエー
タ機構の間の駆動関係を瞬間的に中断するのに十分なトルクが加えられることに
なるのは明らかである。

【００６９】 上述の機構には、駆動ケーブルの瞬時の接続及び分離が可能になるという付加
的利点がある。第２の部分３４０は、この場合、必要に応じて、第１の雄部分３
３４から単純に引き離すことが可能な雌コネクタとして形成される。ボール・ベ
アリング３３６は、ボール・ベアリングの直径よりわずかに小さい直径のアパー
チャを備えた保持カラー３４６によってボア３４４内に保持されるのが望ましい
。

【００７０】 もちろん、以上の説明は、例として役立つことだけを意図したものであり、本
発明の精神及び範囲内において、他の多くの実施態様が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 手首の関節の関節内骨折のような状態の外科的治療に用いられる、本発明の教
示に従って構成され、機能する動的牽引装置の第１の実施態様に関する等角図で
ある。

【図２】 図１の装置の部分分解等角図である。

【図３】 図１の装置の平面図である。

【図４】 使用中の図１の装置の略等角図である。

【図５】 手首の関節の関節内骨折のような状態の外科的治療に用いられる、本発明の教
示に従って構成され、機能する動的牽引装置の第２の実施態様に関する等角図で
ある。

【図６】 図５の装置の略等角図である。

【図７】 関節内骨折のような状態の外科的治療に用いられる、本発明の教示に従って構
成され、機能する動的牽引装置の第３の実施態様に関する側面図である。

【図８】 図７の装置の平面図である。

【図９】 図７の装置の部分切り取り平面図である。

【図１０】 図７の装置からの固定ピン・クランプについて描かれた断面図である。

【図１１】 使用中の図７の装置の略等角図である。

【図１２】 関節の運動角を変更するため、いくつかの角度アダプタで適合させられた、図
７の装置の下側の等角図である。

【図１３】 図１２からの角度アダプタの断面図である。

【図１４】 使用中の図１２の装置の略等角図である。

【図１５】 指節間関節の関節内骨折のような状態の外科的治療に用いられる、本発明の教
示に従って構成され、機能する動的牽引装置の第４の実施態様に関する第１の分
解等角図である。

【図１６】 図１５の装置の第２の分解等角図である。

【図１７】 図１５の装置の平面図である。

【図１８】 図１５の装置の側断面図である。

【図１９】 図１８の領域の拡大図である。

【図２０】 図１５の装置に用いるための位置決めピンに用いられるテンプレートの等角図
である。

【図２１】 使用中の図１５の装置の略等角図である。

【図２２】 図１５の装置に用いられる代替バネ構成部品の等角図である。

【図２３】 指節間関節の関節内骨折のような状態の外科的治療に用いられる、本発明の教
示に従って構成され、機能する動的牽引装置の第５の実施態様に関する側面図で
ある。

【図２４】 図２３の装置の側断面図である。

【図２５】 図２３の装置に用いられるアライメント・ブラケットの等角図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (71)出願人 Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ 732 Ｎａｚａｒｅｔｈ Ｅｌｉｔｅ 17106 (72)発明者 セラ イタイ イスラエル国、キリャット チヴォン 36000、イェツリエル ストリート 49 Ｆターム(参考） 3F060 AA10 3F061 AA01 BA07 4C060 LL18 4C097 AA03 AA11 BB01 BB06 CC01 MM06 TA02 TA04 TB01 TB03

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 牽引を施している間、関節に隣接した近位骨と遠位骨にピン
   を挿入して準備された関節に受動運動を発生させるための装置であって、 （ａ）近位骨のピンと係合する近位ブラケットと、 （ｂ）遠位骨のピンと係合する遠位ブラケットと、 （ｃ）前記近位ブラケットと前記遠位ブラケットの間を接続する張力ヒンジ機
   構が含まれており、前記張力ヒンジ機構に、 （ｉ）前記近位ブラケットに対する前記遠位ブラケットの回転運動を可能にす
   るためのヒンジと、 （ｉｉ）前記近位ブラケットと前記遠位ブラケットの間の距離の弾性変動を可
   能にするために配置された弾性構成部品を含んでいる、前記ヒンジと前記近位ブ
   ラケット及び前記遠位ブラケットの少なくとも一方との間の距離にほぼ連続的な
   調整を施し、関節の両側に張力が加えられるようにすることが可能な調整機構が
   含まれていることを特徴とする、 装置。
2. 【請求項２】 前記近位ブラケット及び前記遠位ブラケットのそれぞれが、
   それぞれ、前記近位骨と前記遠位骨のそれぞれに挿入された２つのピンと係合す
   るように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 さらに、装置の一部に解放可能に係合するように構成された
   手掌背側変位ブラケットが含まれていることと、前記手掌背側変位ブラケットに
   、ピンの少なくとも１つを挿入する前に、関節に隣接した体の一部を側方に変位
   させるように構成された可調整アクチュエータが含まれていることを特徴とする
   、請求項２に記載の装置。
4. 【請求項４】 前記近位ブラケットと前記遠位ブラケットの少なくとも一方
   が、ピンに対して前記少なくとも一方のブラケットの位置決めを施す際に、少な
   くとも数ミリメートルの少なくとも１自由度をもたらすように構成された許容差
   の大きいピン・クランプを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
5. 【請求項５】 さらに、前記ヒンジまわりで、前記近位ブラケットと前記遠
   位ブラケットとの相対的回転を発生するため、前記近位ブラケットと前記遠位ブ
   ラケットとの間に配置されたアクチュエータ機構が含まれていることを特徴とす
   る、請求項１に記載の装置。
6. 【請求項６】 前記アクチュエータ機構に、前記近位ブラケットと前記遠位
   ブラケットの一方に取り付けられた歯車部材と、前記近位ブラケットと前記遠位
   ブラケットのもう一方に対して固定された回転軸に取り付けられたウォーム歯車
   が含まれていることと、前記ウォーム歯車が、前記歯車部材と係合することを特
   徴とする、請求項５に記載の装置。
7. 【請求項７】 さらに、ケーブルを介して、前記アクチュエータ機構を駆動
   するように結合された駆動装置が含まれていることと、前記ケーブルが、安全ク
   ラッチ機構を介して前記アクチュエータ機構に接続されていることを特徴とする
   、請求項５に記載の装置。
8. 【請求項８】 前記安全クラッチ機構に、半径方向にバイアスがかけられて
   、前記安全クラッチ機構の第２の部分における対応する円形凹所に係合するよう
   になっている、少なくとも１つの円形構成部品が含まれていることを特徴とする
   、請求項７に記載の装置。
9. 【請求項９】 前記調整機構に、カウンタ・ネジ切りボルトが含まれること
   と、前記カウンタ・ネジ切りボルトが前記ヒンジのための中心ピンの働きをする
   ことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記カウンタ・ネジ切りボルトがシザーズ機構の一部を形
    成することを特徴とする、請求項９に記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記調整機構に、前記調整機構の開き程度を表示するため
    のゲージが含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
12. 【請求項１２】 さらに、 （ａ）前記近位ブラケット及び前記遠位ブラケットに直接係合する複数のアダ
    プタ・ピンと、 （ｂ）挿入ピンと前記アダプタ・ピンによって、その間に複数の事前定義角度
    の任意の１つが形成されるように、前記アダプタ・ピンに対して挿入ピンを固定
    できるように構成された複数の角度アダプタが含まれていることを特徴とする、 請求項１に記載の装置。
13. 【請求項１３】 関節が手首の関節であることと、前記近位ブラケットに、
    患者の前腕の上側表面と下側表面を接合するための上側接合表面及び下側接合表
    面が含まれており、前記遠位ブラケットに、患者の手の上側表面と下側表面を接
    合するための上側接合表面及び下側接合表面が含まれていることを特徴とする、
    請求項１に記載の装置。