JP3529322B2 - 人工骨補綴材 - Google Patents
人工骨補綴材Info
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- JP3529322B2 JP3529322B2 JP2000105823A JP2000105823A JP3529322B2 JP 3529322 B2 JP3529322 B2 JP 3529322B2 JP 2000105823 A JP2000105823 A JP 2000105823A JP 2000105823 A JP2000105823 A JP 2000105823A JP 3529322 B2 JP3529322 B2 JP 3529322B2
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- JP
- Japan
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- apatite
- core
- bone
- artificial bone
- dense
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/28—Bones
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Prostheses (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人工骨補綴材に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、骨腫瘍や骨髄炎等で骨の一部を切
除する場合には、骨移植によって切除した部分に骨を補
ったり、チタン等の金属プレートや髄内釘を用いて切除
部を固定する等の処置が採られていた。また、これらの
処置には、セメントも適宜用いられていた。
除する場合には、骨移植によって切除した部分に骨を補
ったり、チタン等の金属プレートや髄内釘を用いて切除
部を固定する等の処置が採られていた。また、これらの
処置には、セメントも適宜用いられていた。
【０００３】しかし、金属は、生体組織との馴染みがよ
くない上に、イオン溶出による生体毒の発生が懸念され
るため、特開平７-163652 号公報には、生体為害性のな
い水酸アパタイトで表面を覆い、生体との一体化が可能
な人工骨補填材が開示されている。
くない上に、イオン溶出による生体毒の発生が懸念され
るため、特開平７-163652 号公報には、生体為害性のな
い水酸アパタイトで表面を覆い、生体との一体化が可能
な人工骨補填材が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来
例の場合、人工骨補填材の中心部（芯材１）には、金属
材（ステンレス）が用いられており、生体毒の発生が懸
念される。また、その中心部の両端を、夫々、切断され
た骨の中に挿入して固定しなければならないため、相当
な力で施術部を引っ張って、挿入のためのスペースを確
保する必要があり、その処置は容易ではなかった。
例の場合、人工骨補填材の中心部（芯材１）には、金属
材（ステンレス）が用いられており、生体毒の発生が懸
念される。また、その中心部の両端を、夫々、切断され
た骨の中に挿入して固定しなければならないため、相当
な力で施術部を引っ張って、挿入のためのスペースを確
保する必要があり、その処置は容易ではなかった。
【０００５】そこで、本発明は、金属材を使用すること
なく、骨置換が可能で、患部への挿入が容易な人工骨補
綴材を提供することを目的とする。
なく、骨置換が可能で、患部への挿入が容易な人工骨補
綴材を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、切除した骨の骨髄の孔部に挿入される
軸芯と該軸芯より径の大きい径大部とが一体に形成され
て全体がアパタイトから成る２つの構造体を有し、上記
径大部に、夫々、互いに嵌合し合うことで上記２つの構
造体を組み合わせる嵌合部が、形成され、該嵌合部は、
段違いの切欠状に形成された２つの平坦面間に、傾 斜面
状の係止面が形成され、さらに、上記径大部には、嵌合
した２つの上記嵌合部の横ずれを防止するために係止ピ
ンを挿入するピン孔が、上記軸芯に垂直な方向に、貫通
して形成され、上記軸芯が、緻密質アパタイトから成る
断面矩形状の芯部材の表面に、多孔質アパタイト層の表
皮層を設けて、形成され、上記径大部が、上記軸芯の芯
部材よりも十分大きく形成され緻密質アパタイトから成
る断面矩形状の芯部材の表面に、多孔質アパタイト層の
表皮層を設けて、形成されたものである。
めに、本発明は、切除した骨の骨髄の孔部に挿入される
軸芯と該軸芯より径の大きい径大部とが一体に形成され
て全体がアパタイトから成る２つの構造体を有し、上記
径大部に、夫々、互いに嵌合し合うことで上記２つの構
造体を組み合わせる嵌合部が、形成され、該嵌合部は、
段違いの切欠状に形成された２つの平坦面間に、傾 斜面
状の係止面が形成され、さらに、上記径大部には、嵌合
した２つの上記嵌合部の横ずれを防止するために係止ピ
ンを挿入するピン孔が、上記軸芯に垂直な方向に、貫通
して形成され、上記軸芯が、緻密質アパタイトから成る
断面矩形状の芯部材の表面に、多孔質アパタイト層の表
皮層を設けて、形成され、上記径大部が、上記軸芯の芯
部材よりも十分大きく形成され緻密質アパタイトから成
る断面矩形状の芯部材の表面に、多孔質アパタイト層の
表皮層を設けて、形成されたものである。
【０００７】また、緻密質アパタイトの気孔率を、０〜
20％とした。さらに、多孔質アパタイトの気孔率を、60
〜80％とした。
20％とした。さらに、多孔質アパタイトの気孔率を、60
〜80％とした。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態を示す図面に基
づき、本発明の人工骨補綴材を詳説する。
づき、本発明の人工骨補綴材を詳説する。
【０００９】図１は、本発明の実施の一形態を示す人工
骨補綴材の側面図で、符号１で示される人工骨補綴材
は、アパタイトから成り、棒状の軸芯２と、その軸芯２
よりも径大な径大部３と、が一体化されて成る２つの構
造体４，４を、夫々の径大部３，３に形成された嵌合部
５，５で互いに嵌合させて一体化可能に構成したもので
ある。
骨補綴材の側面図で、符号１で示される人工骨補綴材
は、アパタイトから成り、棒状の軸芯２と、その軸芯２
よりも径大な径大部３と、が一体化されて成る２つの構
造体４，４を、夫々の径大部３，３に形成された嵌合部
５，５で互いに嵌合させて一体化可能に構成したもので
ある。
【００１０】軸芯２は、その断面を示す図２のように、
緻密質アパタイトから成る断面矩形状の芯部材（中心
部）６の表面に、多孔質アパタイトから成る表皮層（外
周部）７を形成したものである。また、径大部３は、そ
の断面を示す図３のように、緻密質アパタイトから成る
断面矩形状の芯部材（中心部）８の表面に、多孔質アパ
タイトから成る表皮層（外周部）９を形成したものであ
る。
緻密質アパタイトから成る断面矩形状の芯部材（中心
部）６の表面に、多孔質アパタイトから成る表皮層（外
周部）７を形成したものである。また、径大部３は、そ
の断面を示す図３のように、緻密質アパタイトから成る
断面矩形状の芯部材（中心部）８の表面に、多孔質アパ
タイトから成る表皮層（外周部）９を形成したものであ
る。
【００１１】中心部となる芯部材６，８の断面形状は、
矩形状に限られることなく、三角形でもよく、その他の
多角形であってもよく、また、患部の症状に応じて、適
宜に変形された形状であってもよい。また、図示は省略
するが、外周部となる表皮層７，９は、芯部材６，８の
外面を部分的に覆うように形成されていてもよい。
矩形状に限られることなく、三角形でもよく、その他の
多角形であってもよく、また、患部の症状に応じて、適
宜に変形された形状であってもよい。また、図示は省略
するが、外周部となる表皮層７，９は、芯部材６，８の
外面を部分的に覆うように形成されていてもよい。
【００１２】ところで、本発明に於て、アパタイトと
は、広義でのリン酸カルシウム系焼結体を言うものと定
義する。なお、その中、ハイドロキシアパタイトが強度
的に優れ、最も好ましい素材である。その緻密質体（緻
密質アパタイト）は、気孔率が０〜20％のものであり、
多孔質体（多孔質アパタイト）は、気孔率が60〜80％で
ある。
は、広義でのリン酸カルシウム系焼結体を言うものと定
義する。なお、その中、ハイドロキシアパタイトが強度
的に優れ、最も好ましい素材である。その緻密質体（緻
密質アパタイト）は、気孔率が０〜20％のものであり、
多孔質体（多孔質アパタイト）は、気孔率が60〜80％で
ある。
【００１３】緻密質体の気孔率が20％を越えると、強度
の低下が甚だしくなるため好ましくない。また、多孔質
体の気孔率が60％未満になると、骨に置換される時間が
長くかかり過ぎる。気孔率が80％を越えると、強度が低
下するため、損壊する虞がある。
の低下が甚だしくなるため好ましくない。また、多孔質
体の気孔率が60％未満になると、骨に置換される時間が
長くかかり過ぎる。気孔率が80％を越えると、強度が低
下するため、損壊する虞がある。
【００１４】その径大部３に形成される嵌合部５は、図
４に示すように、段違いの切欠状に形成された２つの平
坦面51，52間に、傾斜面状の係止面53が形成されてな
り、一方の径大部３を他方の径大部３に対して横方向か
ら、スライドさせて、嵌合可能（図１参照）に構成され
ている。
４に示すように、段違いの切欠状に形成された２つの平
坦面51，52間に、傾斜面状の係止面53が形成されてな
り、一方の径大部３を他方の径大部３に対して横方向か
ら、スライドさせて、嵌合可能（図１参照）に構成され
ている。
【００１５】また、その径大部３，３には、両平坦面5
1，52と軸芯２とに直交する方向にピン孔11，11が貫通
して形成されており、両嵌合部５，５を互いに嵌合させ
た状態として、その両ピン孔11，11に、係止ピン12，12
を係入させることにより、その嵌合状態を固定し、横ず
れを防止できるようにしている。
1，52と軸芯２とに直交する方向にピン孔11，11が貫通
して形成されており、両嵌合部５，５を互いに嵌合させ
た状態として、その両ピン孔11，11に、係止ピン12，12
を係入させることにより、その嵌合状態を固定し、横ず
れを防止できるようにしている。
【００１６】このような人工骨補綴材１を用いた施術で
は、図５に示すように、両軸芯２，２は、切除した骨1
3，14の骨髄に形成した孔部131, 141に挿入されるが、
その挿入時には、まず、２つの構造体４，４を分離し
て、各独立に、夫々の軸芯２，２を孔部131, 141内に挿
入する。次いで、両径大部３，３を互いに横方向にスラ
イドさせつつ嵌合部５，５同士を嵌合させ、その嵌合状
態下で、両ピン孔11，11に、両係止ピン12，12を係入さ
せてその嵌合状態を固定する。
は、図５に示すように、両軸芯２，２は、切除した骨1
3，14の骨髄に形成した孔部131, 141に挿入されるが、
その挿入時には、まず、２つの構造体４，４を分離し
て、各独立に、夫々の軸芯２，２を孔部131, 141内に挿
入する。次いで、両径大部３，３を互いに横方向にスラ
イドさせつつ嵌合部５，５同士を嵌合させ、その嵌合状
態下で、両ピン孔11，11に、両係止ピン12，12を係入さ
せてその嵌合状態を固定する。
【００１７】このように、人工骨補綴材１を、嵌合可能
な２つの構造体４，４で構成したので、従来のように、
施術時に、患部（骨13，14を無理に引っ張って広いスペ
ースを確保しなくても、挿入が容易であり、患者への負
担が軽減されると共に、軸芯２の長さを比較的に大に設
定することができ、骨13，14との接合部の安定性を向上
させることができる。
な２つの構造体４，４で構成したので、従来のように、
施術時に、患部（骨13，14を無理に引っ張って広いスペ
ースを確保しなくても、挿入が容易であり、患者への負
担が軽減されると共に、軸芯２の長さを比較的に大に設
定することができ、骨13，14との接合部の安定性を向上
させることができる。
【００１８】その軸芯２の挿入時には、多孔質アパタイ
トから成る表皮層７が削られつつ挿入されるため、密に
嵌入させることができ、かつ、緻密質アパタイトから成
る断面矩形状の芯部材６が、孔部131, 141内に食い込む
ため、その回転が阻止され、骨13，14への充分な固定強
度が得られる。そして、その表皮層９では、骨置換が速
やかにおこなわれ、骨と一体化されるため、骨セメント
による固定を必要としない。
トから成る表皮層７が削られつつ挿入されるため、密に
嵌入させることができ、かつ、緻密質アパタイトから成
る断面矩形状の芯部材６が、孔部131, 141内に食い込む
ため、その回転が阻止され、骨13，14への充分な固定強
度が得られる。そして、その表皮層９では、骨置換が速
やかにおこなわれ、骨と一体化されるため、骨セメント
による固定を必要としない。
【００１９】また、径大部３は、図６にハッチングで示
す芯部材８の角部81が、骨13の切断端の骨皮質と接触し
て荷重を支えるので、芯部材８の外形は、少なくとも、
その角部81…が、骨13，14の外周部に相当するだけの大
きさを有するのが好ましい。一方、表皮層９は骨組織が
形成されやすく、かつ、筋肉等の軟部組織も接着しやす
い。このように、軸芯２と径大部３において、緻密質ア
パタイトと多孔質アパタイトとを適宜組み合わせている
ため、充分な強度が得られ、かつ、骨が効率よく再生さ
れる。
す芯部材８の角部81が、骨13の切断端の骨皮質と接触し
て荷重を支えるので、芯部材８の外形は、少なくとも、
その角部81…が、骨13，14の外周部に相当するだけの大
きさを有するのが好ましい。一方、表皮層９は骨組織が
形成されやすく、かつ、筋肉等の軟部組織も接着しやす
い。このように、軸芯２と径大部３において、緻密質ア
パタイトと多孔質アパタイトとを適宜組み合わせている
ため、充分な強度が得られ、かつ、骨が効率よく再生さ
れる。
【００２０】以上のように、本発明の人工骨補綴材１
は、２つの構造体４，４を軸方向で分割可能としたの
で、施術が容易となり、また、金属材を用いることな
く、生体組織との親和性が良好でアパタイトから成るた
め、内部で違和感がなく、しかも、生体毒の溶出がな
く、骨13，14と接触する部分で、骨置換が速やかにおこ
なわれ、終には、骨と一体化されるため、その接合部
が、長期間にわたり安定な接合状態に維持される。
は、２つの構造体４，４を軸方向で分割可能としたの
で、施術が容易となり、また、金属材を用いることな
く、生体組織との親和性が良好でアパタイトから成るた
め、内部で違和感がなく、しかも、生体毒の溶出がな
く、骨13，14と接触する部分で、骨置換が速やかにおこ
なわれ、終には、骨と一体化されるため、その接合部
が、長期間にわたり安定な接合状態に維持される。
【００２１】
【発明の効果】（請求項１によれば）全体がアパタイト
から成るので、生体組織との親和性が良好で、骨置換に
よる骨皮質との一体化が可能であり、内部で違和感がな
く、また、金属材のような劣化や生体毒の溶出がなく、
耐久性が良好であり、再手術の必要もない。
から成るので、生体組織との親和性が良好で、骨置換に
よる骨皮質との一体化が可能であり、内部で違和感がな
く、また、金属材のような劣化や生体毒の溶出がなく、
耐久性が良好であり、再手術の必要もない。
【００２２】２つの構造体４，４を軸方向で分割・嵌合
可能としたので、施術が容易となり、患部に対する負担
を軽減することができる。
可能としたので、施術が容易となり、患部に対する負担
を軽減することができる。
【００２３】また、中心部６，８が緻密質アパタイトか
ら成るので、充分な強度を確保することができる。ま
た、外周部７，９が多孔質アパタイトから成るので、骨
置換が速やかに達成され、生体組織との一体化を図るこ
とができる。
ら成るので、充分な強度を確保することができる。ま
た、外周部７，９が多孔質アパタイトから成るので、骨
置換が速やかに達成され、生体組織との一体化を図るこ
とができる。
【００２４】また、軸芯２の、緻密質アパタイトから成
る断面矩形状の芯部材６の表面に、多孔質層を設けたの
で、骨 13 ， 14 に対して、充分な固定強度を確保できると
共に、表面で骨置換が速やかに達成され、生体組織との
一体化を図ることができる。また、径大部３の、緻密質
アパタイトから成る断面矩形状の芯部材８の表面に、多
孔質層を設けたので、骨 13 ， 14 に対して、充分な支持強
度を確保できると共に、表面で骨皮質との間で骨置換が
速やかに達成され、生体組織との一体化を図ることがで
きる。
る断面矩形状の芯部材６の表面に、多孔質層を設けたの
で、骨 13 ， 14 に対して、充分な固定強度を確保できると
共に、表面で骨置換が速やかに達成され、生体組織との
一体化を図ることができる。また、径大部３の、緻密質
アパタイトから成る断面矩形状の芯部材８の表面に、多
孔質層を設けたので、骨 13 ， 14 に対して、充分な支持強
度を確保できると共に、表面で骨皮質との間で骨置換が
速やかに達成され、生体組織との一体化を図ることがで
きる。
【００２５】また、径大部３の、緻密質アパタイトから
成る矩形状の芯部材８を、軸芯２の緻密質アパタイトか
ら成る矩形状の芯部材６よりも十分大きく形成したの
で、骨 13 ， 14 に対して位 置ずれすることなく、骨 13 ， 14
間の切除部のスペースをしっかりと補綴することができ
る。さらに、係止ピン 12 ， 12 を２つの嵌合部５，５に対
して、軸芯２に垂直な方向に貫通させるので、両嵌合部
５，５の横ずれを効果的に防止することができる。
成る矩形状の芯部材８を、軸芯２の緻密質アパタイトか
ら成る矩形状の芯部材６よりも十分大きく形成したの
で、骨 13 ， 14 に対して位 置ずれすることなく、骨 13 ， 14
間の切除部のスペースをしっかりと補綴することができ
る。さらに、係止ピン 12 ， 12 を２つの嵌合部５，５に対
して、軸芯２に垂直な方向に貫通させるので、両嵌合部
５，５の横ずれを効果的に防止することができる。
【００２６】（請求項２によれば）緻密質アパタイトの
気孔率を、０〜20％としたので、充分な強度を確保する
ことができる。
気孔率を、０〜20％としたので、充分な強度を確保する
ことができる。
【００２７】（請求項３によれば）多孔質アパタイトの
気孔率を、60〜80％としたので、骨置換が速やかに達成
され、生体組織との一体化を図ることができる。
気孔率を、60〜80％としたので、骨置換が速やかに達成
され、生体組織との一体化を図ることができる。
【図１】本発明の人工骨補綴材の実施の一形態を示す側
面図である。
面図である。
【図２】軸芯の断面図である。
【図３】径大部の断面図である。
【図４】組付け対応斜視図である。
【図５】骨に補綴した状態の部分断面図である。
【図６】図５のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
２ 軸芯
３ 径大部
４ 構造体
５ 嵌合部
６ 芯部材（中心部）
７ 表皮層（外周部）
８ 芯部材（中心部）
９ 表皮層（外周部）11 ピン孔
12 係止ピン13 ， 14 骨 51 ， 52 平坦面 53 係止面 131, 141 孔部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 吉川 秀樹
大阪府豊中市少路２−111−１−605
(56)参考文献 特開 平６−319748（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−224954（ＪＰ，Ａ)
実開 平１−50808（ＪＰ，Ｕ)
特表 平11−506346（ＪＰ，Ａ)
米国特許5879352（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61F 2/28
A61B 17/58
A61F 17/72
Claims (3)
- 【請求項１】 切除した骨 13 ， 14 の骨髄の孔部 131, 141
に挿入される軸芯２と該軸芯２より径の大きい径大部３
とが一体に形成されて全体がアパタイトから成る２つの
構造体４，４を有し、 上記径大部３，３に、夫々、互いに嵌合し合うことで上
記２つの構造体４，４を組み合わせる嵌合部５，５が、
形成され、 該嵌合部５は、段違いの切欠状に形成された２つの平坦
面 51 ， 52 間に、傾斜面状の係止面 53 が形成され、 さらに、上記径大部３，３には、嵌合した２つの上記嵌
合部５，５の横ずれを防止するために係止ピン 12 ， 12 を
挿入するピン孔 11 ， 11 が、上記軸芯２に垂直な方向に、
貫通して形成され、 上記軸芯２が、緻密質アパタイトから成る断面矩形状の
芯部材６の表面に、多孔質アパタイト層の表皮層７を設
けて、形成され、 上記径大部３が、上記軸芯２の芯部材６よりも十分大き
く形成され緻密質アパタイトから成る断面矩形状の芯部
材８の表面に、多孔質アパタイト層の表皮層９を設け
て、形成された ことを特徴とする人工骨補綴材。 - 【請求項２】 緻密質アパタイトの気孔率が、０〜20％
である請求項１記載の人工骨補綴材。 - 【請求項３】 多孔質アパタイトの気孔率が、60〜80％
である請求項１記載の人工骨補綴材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000105823A JP3529322B2 (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | 人工骨補綴材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000105823A JP3529322B2 (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | 人工骨補綴材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001286494A JP2001286494A (ja) | 2001-10-16 |
| JP3529322B2 true JP3529322B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=18619089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000105823A Expired - Fee Related JP3529322B2 (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | 人工骨補綴材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3529322B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NZ544050A (en) * | 2003-06-11 | 2009-03-31 | Osteotech Inc | Osteoimplants and methods for their manufacture |
| CA2599416A1 (en) * | 2005-02-23 | 2006-08-31 | Small Bone Innovations, Inc. | Bone implants |
| WO2011010463A1 (ja) * | 2009-07-22 | 2011-01-27 | 株式会社ネクスト２１ | 人工骨構成ユニット及び人工骨構成システム |
| WO2013005778A1 (ja) | 2011-07-04 | 2013-01-10 | 国立大学法人東京工業大学 | 生体吸収性の傾斜した多孔質複合体及びそれを用いた人工骨、並びにそれらの製造方法 |
| JP6573263B2 (ja) * | 2018-10-11 | 2019-09-11 | ヤマウチマテックス・エンジニアリング株式会社 | 人工骨幹 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5879352A (en) | 1994-10-14 | 1999-03-09 | Synthes (U.S.A.) | Osteosynthetic longitudinal alignment and/or fixation device |
-
2000
- 2000-04-07 JP JP2000105823A patent/JP3529322B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5879352A (en) | 1994-10-14 | 1999-03-09 | Synthes (U.S.A.) | Osteosynthetic longitudinal alignment and/or fixation device |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001286494A (ja) | 2001-10-16 |
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