JP4351821B2 - 使い捨ての外部固定器 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、広くは、整形外科手術において骨折部を固定する改良された軸方向外部固定器具に関する。
【０００２】
より詳細には、本発明は、伸張性のあるロッド状中間体と、ボールジョイントによってロッド状中間体の各端部に連接される対向して位置される骨用ネジ付きクランプとを備えているタイプの使い捨ての軸方向外部固定器に関する。
【０００３】
（背景技術）
この特定の分野において、片側外部固定器は、適所に確実に骨片を保持するように、骨折部の平癒を促進するべく長い間にわたり利用されてきた。
【０００４】
このような外部固定器は、通常、軸方向に伸張可能であり、かつボールジョイントによってそれぞれに対向する両端部に連接される骨用ネジ付きクランプを有するほぼ円筒形の中間体を備えている。クランプは、骨折部の対向する両側にある骨折部の皮膚の中に埋め込まれたロッド状の骨用ネジに連結されている。通常、２つあるいは３つのネジが、確実に保持するのに適切である。
【０００５】
脛骨の骨折部を固定するための周知の外部固定器は、同一出願人名義の欧州特許出願０ ６０９ ４０９に開示されている。
【０００６】
骨折および外傷のさまざまな類似の場面に対処する様々な固定器は、通常、それらの供給者から入手可能である。
【０００７】
したがって、脛骨および大腿骨固定器、上腕骨固定器、足関節および肘固定器などのジョイント、そして手関節固定器は、入手可能である。
【０００８】
これら全ての固定器は、構造において類似点があり、かつ同様な構成部品を含んでいるが、異なるタイプの骨折により、異なるサイズおよび形状を有する複数の固定器を製造することが必要となる。
【０００９】
このような異なる固定器の総合的なストックは、標準的大量生産方法が実行不可能な為に、各類似型による製造費用の増加を避けることができない。
【００１０】
さらに、Ｘ線放射に対して透明な材料から鋳造される部分又は部品を有する固定器を製造する最新の技術傾向は、さまざまな異なるタイプの固定器を供給するため不経済である。
【００１１】
本発明の根元的な技術的問題は、サポート能力を超えるその部分のひずみを避けるべく、本質的にその器具を使い捨てとする構造上の、かつ機能的な特徴を有する骨折部整復用の片側外部固定器を考案することである。
【００１２】
（発明の開示）
本発明の原理は、各クランプに取り付けられるボールジョイントを骨用ネジ付きクランプに供給する原理と、ボールジョイントの恒久的な固定により予め設定された角度位置にボールジョイントをロックする手段とである。
【００１３】
この原理に基づいて、前述の技術的問題は、請求項１および以下に記載される特徴を表わす部分に定義されるような本発明による固定器によって解決される。
【００１４】
本発明による外部固定器の特徴および利点は、添付の図面を参照にして限定されることのない例示として、以下の実施形態の説明から明らかになる。
【００１５】
（発明を実施するための最良の形態）
図面を参照すると、本発明により実現される、整形外科手術における骨折部を整復する軸方向片側の外部固定器は、全体として、１で示されている。
【００１６】
固定器１は、軸ｘ−ｘを有し、かつ各骨用ネジ付きクランプ５、６に連接される対向する両端部３、４を有するロッド状中間体２を備えている。
【００１７】
利点としては、ロッド状中間体２およびクランプ５、６の両方は、適切な剛性を得るために、予め定められた量の炭素繊維で補強されるとおり、“Ｐｅｅｋ”として知られるポリエーテルケトンプラスチック基質などのＸ線放射に対して透明な材料から作られている。
【００１８】
より詳細には、ロッド状中間体２は、プリズム形状の第１部品８と第２部品９とが一対になって形成されているので、軸方向に伸張可能である。両部品８及び９は、伸縮自在に互いにスライドする。
【００１９】
前記各部品８、９は、短い長さの第２円筒形端部部分８”、９”と一体的に形成される細長い半円筒形状の第１部分８’、９’を備えている。従って、各部品８及び９は、側面視でＬ形状である。
【００２０】
半円筒形部分８’、９’は、その部分８’の長手方向に形成される駆動溝７と、もう１つの部分９’の長手方向に形成される対応するスライド７’とによってスライド式に互いに連結されている。特に、部分８’は、実質的に、Ｃ形状の断面を有しているのに対して、もう１つの部分９’は、該スライド７’を画定するべくＴ形状の断面を有する長手方向リブを備えている。
【００２１】
当然ながら、他の駆動／スライド式組み合わせは、本発明の範囲から逸脱することなく予測されることが可能である。
【００２２】
利点としては、それらのスライド移動において、前記部品８及び９を停止する手段が設けられている。
【００２３】
この停止手段は、軸ｘ−ｘに直交して延在するロックネジ１１を備え、そのロックネジは、滑斜面７’に形成されるネジ付き孔１３に係合されるネジ付き端部部分１２を有している。さらに、部品８の部分８’には、図２に示されるように、部品８の大部分を長手方向に補う空溝１０が形成されている。ネジ１１は、部品８及び９の互いのスライド移動を容易にするために、好ましくはシャンク１４の滑らかな部分を有して、溝１０を通り抜ける。
【００２４】
ネジ１１は、レンチでの便利な作動のためのソケットヘッドスクリュー（Ａｌｌｅｎ ｓｃｒｅｗ）である。
【００２５】
ネジ１１を緩めたり締め付けたりすることによって、固定器１のロッド状中間体２の伸張は、骨折した骨の異なる大きさにより、必要に応じて調整可能である。これに対して、駆動溝およびスライドのＣ形状断面およびＴ形状断面によって、ロッド状中間体２の軸周りの部品８及び９の回転は生じない。
【００２６】
ロッド状中間体２のコンパクトな設定において、部品８及び９の部分８’及び９’は、もう１つの円筒形端部部分９”、８”に接する状態で完全に重ね合わされている。
【００２７】
上述のように、ロッド状中間体２の対向する両端部３、４は、ボールジョイントによって骨用ネジの各クランプ５、６に連接されている。
【００２８】
各ジョイントは、各クランプ５、６に取り付けられるボールソケット形ジョイント１６を備えている。
【００２９】
特に、ボールソケット形ジョイント１６は、ボール保持リム１７ａによって境界が画定され、かつ各クランプ５、６に設けられる円筒形ソケット１７と、そのソケット１７内に収容されるボールヘッド１８とを含んでいる。ボールヘッド１８は、ロッド状中間体２の両端部３、４に対応するソケット１５に受容されるように構成されるシャンク１９を有している。
【００３０】
シャンク１９を収容するソケット１５は、部品８及び９の端部分８”及び９”のほぼ中心に形成されている。要するに、ソケット１５は、軸ｘ−ｘに沿って位置し、シャンク１９は、部分８”において軸ｘ−ｘを横切るように形成される孔２８と、シャンク１９を横切って対応する孔２８’とを貫通するロックピン２７などの解除可能なロック手段によってソケット１５内に保持されている。
【００３１】
各クランプ５及び６は、形状が実質的にプリズム状の本体２０を備え、そこにボールヘッド１８を収容する円筒形ソケット１７が形成されている。
【００３２】
側方フランジ２６は、軸ｘ−ｘの側面と平行な面に置かれ、かつそこから予め定められた間隔を置いて配置される２つの例示ネジ２１において、骨用ネジ上にクランプを拘束するため本体２０に着脱自在に連結されている。
【００３３】
より詳細には、本体２０は、成形された外形の側壁２５を有している。フランジ２６の外形は、側壁２５とフランジ２６とが万力の顎のように合体して、骨用ネジをロックするように、その側壁２５に実質的に噛み合う。
【００３４】
本体２０とフランジ２６との着脱自在の連結は、フランジ２６の空孔２３を通って、本体２０に設けられる対応するネジ付き台座２２への一対のネジ２１の噛み合いによって生じることが好ましい。そのネジ付き台座２２は、本体２０の側壁２５に形成されている。
【００３５】
この特別な形状により、骨用ネジがボールソケット形ジョイント沿いのクランプで保持されるのを可能とし、それによって、クランプ全体の高度なコンパクト構造を達成する。
【００３６】
利点として、ボールソケット形ジョイント１６のロック手段４０が、選択された角度位置にさらに設けられている。このロック手段４０は、駆動手段４２の動きによって、本体２０の円筒形ソケット１７内でボールヘッド１８の方へ向かう動作のためにガイドされるスライダ４１を備えている。
【００３７】
この駆動手段４２は、ソケット１７を横切って延在し、かつスライダ４１を動かすカム４７ａが設けられるシャフト４７を備えている。そのシャフト４７は、適切なレンチを用いることによって手動で回転が可能であり、かつそのアクセス可能な端部には六角形のくぼみ４３が故意に形成されている。
【００３８】
特に、そのスライダ４１には、複数の王冠型の歯４４を有する円筒形リムが形成され、すなわちその歯全てがリムの軸に平行な同一方向へ延在している。これらの歯４４は、駆動手段４２の動きに基づいて、ボールヘッド１８の表面にかみ合い、かつその中に適切な深さ、例えば１ミリメートルの１０分の２〜３の深さの歯型を形成するように意図されている。このように、ボールヘッド１８は、永久に固定され、ボールソケット形ジョイント１６は、事実上、確実な方法でロックされている。
【００３９】
スライダ４１のストローク制限手段４５は、歯４４がボールヘッド１８に予め定められた深さで噛み合うように、設けられている。この制限手段４５は、シャフト４７に一体的に形成され、かつ本体２０の外側に露出する半円処理された突出部分４６を備え、それは、本体２０に対してシャフト４７の適切な角度設定において、本体２０に形成される止め具４８で終端となるように配置される。
【００４０】
半円処理された突出部４６が止め具４８に当接する状態で、スライダ４１の複数の歯４４は、ボールヘッドの表面に事前に処理された最大の深さで食い込む。
【００４１】
クランプ５又は６の１つを組み立てる際に、まず、ジョイント１６のボールヘッド１８は、シャンク１９が本体２０から抜け出て当接する状態で、円筒形ソケット１７に挿入される。次に、歯４４を有するスライダ４１は、ボールヘッド１８に面し、最後に、以上の部品が外れるのを停止するためのシャフト４７が組み立てられる。そのシャフト４７は、以下に記述されるように、円筒形ソケット１７の端部部分が、付加的な円筒形部材を受容可能なように位置されている。
【００４２】
本体２０の自由端部における円筒形ソケット１７は、さらに、固定器の異なる設備により、クランプ５又は６を効果的にいっそう用途を広くさせる補助部材３０を保持するために使用される。
【００４３】
たとえば、補助部材３０は、イリザロフ法として技術上周知であるリング固定器のリングにクランプ５を連結するためのＴ形連結部材３１によって、図面には示されている。
【００４４】
この連結部材３１は、ボールソケット形ジョイント１６のボールヘッド１８を収容する同一の円筒形ソケット１７に回動自在に嵌め込まれる円筒形シャンク３２を備えている。
【００４５】
ロックネジ２９は、シャンク３２を横切って形成され、かつ本体２０においてボールジョイント１６に対向するその端部に近接して設けられるスロット付き孔を貫通するネジ付き孔２９’に係合する。連結部材３１は、さらに、シャンク３２と一体的に形成され、かつそれに対して直交して延在するプレート状部分３３を備えている。この部分３３は、イリザロフ法の外部固定器のリングに対する連結のためのスロット付き孔３４によって貫通される対向して位置されるフランジを有している。
【００４６】
このように、連結部材３１が設けられるクランプ５又は６は、軸方向固定器と、少なくとも１つのリングとを備え、リング固定器と片側軸方向固定器との利点のある特徴を合わせ持つ外部固定器である、いわゆる“ハイブリッドスプリント”を製造するために、イリザロフ法のリングに固定されることが可能である。
【００４７】
別の補助部材３０は、軸ｘ−ｘにほぼ直交し、そのためにクランプ５又は６の壁部２５と２６との間に保持される前記骨用ネジを含む側面を横切る面に位置する骨用ネジを締め付ける骨幹端用クランプ３５によって、図面に示されている。
【００４８】
より詳細には、骨幹端用クランプ３５は、脛骨の近位端部部分あるいは遠位端部部分に埋め込まれる、または大腿骨の遠位端部部分に埋め込まれる骨用ネジに固定器を固定することを可能とする。
【００４９】
骨幹端用クランプ３５は、連結部材３１と同様な方法で、クランプ５又は６の１つに保持される。実際には、骨幹端用クランプ３５は、連結部材３１と同様に、円筒形ソケット１７に嵌め込む円筒形シャンク３６と、そのシャンク３６と一体的に形成され、かつそのシャンク３６に直交して延在される１つの端部３７とを含んでいる。
【００５０】
このような端部３７には、それと中心を異にする位置に、シャンク３６と一体的に形成されるＵ形状部分が構成されている。このようなＵ形状部分は、基本的には、互いに平行に延在し、かつ互いに間隔が置かれている一対の壁部３８、３９を備えている。半円筒形溝３８’、３９’は、同じ側の各壁部３８、３９に設けられ、その溝は、対応する骨幹端骨用ネジ、すなわち軸ｘ−ｘの面にほぼ直交する面にある、脛骨の近位端部あるいは遠位端部、または大腿骨の遠位端部に埋め込まれるネジを収容するセミソケットを画定する。
【００５１】
利点として、部分３７は、骨幹端骨用ネジを締め付ける手段を含んでいる。この締め付け手段は、フランジ２６が壁部２５に対して締め付けられる方向と一致する方向に沿うスライド移動のため、その部分３７に取り付けられるスライダ５０を備えている。
【００５２】
このようなスライダ５０は、ウインドウ４９ａが形成される矩形ベースを備え、かつその短い側部においてベース４９と一体的に形成される２つのプレート状突起部５１、５２を有している。
【００５３】
プレート状突起部５１、５２は、それらの間に骨幹端用ネジを締め付けるために壁部３８、３９と協働する。より詳細には、スライダ５０は、ウインドウ４９ａを通して壁部３９の狭い終端部に取り付けられてスライドし、そのために、突起部５１は、部分３７の方に向って直面され、かつそれらに平行な壁部３８と３９との間で移動可能である。
【００５４】
突起部５１、５２の自由端部に、かつ同一側に、それぞれの半円筒形溝５１’、５２’が設けられ、それぞれは、対応する骨幹端用ネジを収容するセミソケットを画定する。部分３７に組み込まれるスライダ５０を用いて、対応する骨幹端用ネジに対して締め付けるように、溝３８’、５１’は互いに対面し、溝３９’、５２’も同様に互いに対面する。
【００５５】
ロックネジ５３は、スライダ５０に横方向に形成される孔を貫通し、かつ骨幹端用ネジに対して締め付けるように、スライダ５０を適所にロックするために、壁部３９の自由端部に近接して形成されるネジ付き孔に係合する。
【００５６】
このように、すなわち壁２５とフランジ２６との間のサイドネジと、スライダ５０と部分３７との間の骨幹端用ネジとを含み、すべてが同一方向に生じる変位によって締め付けられた状態になる、ネジを用いると、それらの直径が、たとえば６ｍｍの直径を有するネジから８ｍｍの直径を有するネジまで変化するときでさえ、それらの相互位置は保持される。
【００５７】
本発明の固定器は、技術的問題を解決し、かつ多数の利点を提供し、それらの中で最も重要なことは、クランプが、従来の解決法と異なって普遍的に利用されることである。
【００５８】
実際には、中間体２は、それと連結される対向するクランプを有することが可能であり、その対向するクランプは、異なる機能を行うが、一般の基本的構造からすべてを制動する。
【００５９】
さらに、Ｘ線放射に対して透明な材料から作られる固定器は、成形外科医がかさばる物体からの干渉を被ることなく、冒された領域のレントゲン写真を取ることを可能とする。
【００６０】
さらに、中間体は、本発明による固定器の全長の主要部分を占め、そして固定器の長さは、ほとんどあらゆる外傷性状態のために調整されることを可能とすることは留意されるべきである。
【００６１】
実際問題として、ボールソケット形ジョイントが、あらゆる所望の角度位置にロックされることが可能なように、ボールヘッドの表面に王冠型の歯によって生成される複数の歯型は、さらに、クランプの再使用を妨げ、従ってそのクランプは、使い捨てクランプであることは留意されるべきである。これにより、衛生上の観点および安全性の観点の両方から付加的な利点を提供している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明による軸方向片側の外部固定器の鉛直斜視図を示している。
【図２】 図２は、図１に示される固定器の分解斜視図を示している。
【図３】 図３は、本発明による固定器の骨用ネジ付きクランプの別の断面図を示している。
【図４】 図４は、２つの異なる状況のその作動における図３のクランプの詳細な断面略図を示している。
【図５】 図５は、２つの異なる状況のその作動における図３のクランプの詳細な断面略図を示している。

Claims (9)

1. 伸張性のあるロッド状中間体（２）と、ボールジョイントによって該ロッド状中間体（２）のそれぞれの両端部（３、４）に連接される対向して位置される骨用ネジ付きクランプ（５、６）とを備えるタイプの、骨折部を整復する使い捨ての軸方向外部固定器であって、ボールソケット形ジョイント（１６）のボールヘッド（１８）が本体（２０）内で各クランプ（５、６）に取り付けられていることと、選択された角度位置に、該ボールソケット形ジョイント（１６）のロック手段（４０）が、該ボールソケット形ジョイントの恒久的な固定のために設けられており、
   前記ボールソケット形ジョイント（１６）が、前記クランプ（５、６）の前記本体（２０）内に形成される円筒形ソケット（１７）と、該円筒形ソケット（１７）内に受容される前記ボールヘッド（１８）とを備えていることと、前記ロック手段（４０）が、前記円筒形ソケット（１７）において、前記ボールヘッド（１８）の方へ向かう、および前記ボールヘッド（１８）から離れる動作のためにガイドされ、
   前記ロック手段（４０）が、確実な方法で前記ボールヘッド（１８）をロックするために、駆動手段（４２）の動きによって、前記本体（２０）の前記円筒形ソケット（１７）内で前記ボールヘッド（１８）の方へ向かう動作のためにガイドされるスライダ（４１）を備え、
   前記スライダ（４１）が、同一方向に向って突出する複数の王冠型の歯（４４）を備え、
   前記王冠型の歯（４４）が、前記ボールヘッド（１８）の表面に噛み合うように、かつそこに適切な深さの多数の刻印を形成するように構成され、
   シャフト（４７）の回転を制限する手段（４５）を備え、該手段（４５）が、一体的に前記シャフト（４７）に形成される、かつ前記本体（２０）の外側に露出する放射状の突出部（４６）を備え、前記放射状の突出部が、前記本体（２０）に対して前記シャフト（４７）の適切な角度設定において、前記本体（２０）に形成される止め具（４８）で終端となるように構成されることを特徴とする使い捨ての軸方向外部固定器。
2. 前記駆動手段（４２）が、前記円筒形ソケット（１７）を横切って延在し、かつ前記スライダ（４１）を動かすカム（４７ａ）が設けられるシャフト（４７）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の外部固定器。
3. 前記シャフト（４７）が、適切なレンチを用いることよって手動で回転可能であり、かつそのアクセス可能な端部には六角形のくぼみ（４３）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の外部固定器。
4. 前記クランプ（５、６）が、Ｘ線放射に対して透明な材料から作られることを特徴とする請求項１に記載の外部固定器。
5. さらに、別の固定器への、又は他の骨用ネジへの連結を可能とするために、クランプ（５、６）の自由端部と着脱自在に連結される補助部材（３０）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の外部固定器。
6. 前記補助部材（３０）が、前記本体（２０）の自由端部における前記円筒形ソケット（１７）に回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載の外部固定器。
7. 前記補助部材（３０）が、前記円筒形ソケット（１７）に挿入される円筒形シャンク（３２）と、該シャンク（３２）を横切り、かつ該シャンク（３２）と一体的に形成される部分（３３）とを備えていることを特徴とする請求項６に記載の外部固定器。
8. 前記補助部材（３０）が、前記円筒形ソケット（１７）に挿入される円筒形シャンク（３６）と、前記シャンク（３６）に連結される骨幹端用クランプ（３５）とを備えていることを特徴とする請求項５に記載の外部固定器。
9. 前記骨幹端用クランプ（３５）が、骨用ネジを締め付ける手段（２５、２６、２１、２２、２３）の可動部分と同一方向に移動可能な可動部分を有する骨幹端用ネジを締め付ける手段（３７、３８、３９、５０、５１、５２、５３）を備えていることを特徴とする請求項８に記載の外部固定器。

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