JPS62192152A - 生体適合性保持ピンおよびそれを含む補綴具 - Google Patents
生体適合性保持ピンおよびそれを含む補綴具Info
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- JPS62192152A JPS62192152A JP62030651A JP3065187A JPS62192152A JP S62192152 A JPS62192152 A JP S62192152A JP 62030651 A JP62030651 A JP 62030651A JP 3065187 A JP3065187 A JP 3065187A JP S62192152 A JPS62192152 A JP S62192152A
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Classifications
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
- A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
- A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、骨の皮質壁などの骨組織に支持板または他の
補綴具を固定するのに適した生体適合性保持ピンに関す
る。
補綴具を固定するのに適した生体適合性保持ピンに関す
る。
［発明の背景コ
従来、骨外科において、補綴具の生体適合性の問題は部
分的に解決されているのみである。カーボン／カーボン
型複合材料の新しい補綴具および仮それ自体は生体適合
性ではあるか、現在のところ、そのような補綴具および
仮は、骨壁にあけられた固定用穴を包囲する骨部分に係
合するネジ山を持つチタンまたはクロム／コバルト／モ
リブデンからできている特別なネジによって、所定（ヒ
１ηに固定されるからである。
分的に解決されているのみである。カーボン／カーボン
型複合材料の新しい補綴具および仮それ自体は生体適合
性ではあるか、現在のところ、そのような補綴具および
仮は、骨壁にあけられた固定用穴を包囲する骨部分に係
合するネジ山を持つチタンまたはクロム／コバルト／モ
リブデンからできている特別なネジによって、所定（ヒ
１ηに固定されるからである。
支持および固定要素の全組立部品を生体適合性にし、こ
れにより金属合金に原因した補綴具拒絶反応を完全に解
消するために、金属ネジをカーボン／カーボン型複合ネ
ジに置き換えるという提案がなされている。
れにより金属合金に原因した補綴具拒絶反応を完全に解
消するために、金属ネジをカーボン／カーボン型複合ネ
ジに置き換えるという提案がなされている。
しかし、そのような特別の長いネジの設計においては、
小さい谷径の極度にテーパーしたネジが必要であり、同
一または同様寸法のネジのため複合材料を使用すること
が不可能である。小断面のそのようなネジは、所定位置
にねじ込まれる時にそれにかかるトルクに耐え得ない。
小さい谷径の極度にテーパーしたネジが必要であり、同
一または同様寸法のネジのため複合材料を使用すること
が不可能である。小断面のそのようなネジは、所定位置
にねじ込まれる時にそれにかかるトルクに耐え得ない。
［発明の目的］
本発明の１つの目的は、金属合金１４料よりも強度にお
いて優れていない材料に適した構造を有する生体適合性
保持ピンを提供することにある。
いて優れていない材料に適した構造を有する生体適合性
保持ピンを提供することにある。
従来技術の固定用ネジのねじ山は、予め切り付けられた
穴にねじ込むことによってまたはタッピンネジとして機
能することによって、固定用穴を包囲する骨組織を貫通
する。特に後者の場合、ネジはそれ自体で骨組織中にそ
れの通路を切り、よって、かなり強い骨組織がまず必要
とされる。
穴にねじ込むことによってまたはタッピンネジとして機
能することによって、固定用穴を包囲する骨組織を貫通
する。特に後者の場合、ネジはそれ自体で骨組織中にそ
れの通路を切り、よって、かなり強い骨組織がまず必要
とされる。
本発明の別の目的は、ピン収容固定用穴の壁中に切り欠
きまたは溝を形成する必要、ならびに軸方向保持力形成
中に固定用穴の円筒状壁におよび軸に実質的に垂直に延
在する力を付す必要の無い保持ピンを提供することにあ
る。
きまたは溝を形成する必要、ならびに軸方向保持力形成
中に固定用穴の円筒状壁におよび軸に実質的に垂直に延
在する力を付す必要の無い保持ピンを提供することにあ
る。
本発明の他の目的は、対応固定用穴の内壁に向かって、
適切ならば、弾性的に押し付けろ円筒状接触面を有する
ピンを提供することにある。
適切ならば、弾性的に押し付けろ円筒状接触面を有する
ピンを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、ピンの末端の１つか固定用穴
を通過し、その他方から突き出た後にのみ、所定位置に
係止される保持ピンを提供することにある。
を通過し、その他方から突き出た後にのみ、所定位置に
係止される保持ピンを提供することにある。
［発明の構成コ
本発明の上記目的は、
ヒト組織に生体適合性であるカーボン／カーボンなどの
材料からできている保持ピンであって、板を支圧するた
めの半頭部およびほぼ半円筒状の外形の保持軸部をそれ
ぞれ有する２つの半ピンを有して成り、該半ピンは相互
にほぼ対称的であり、半径方向分離平面が、ピン軸に沿
って少なくとら部分的に通過しかつ保持軸部が取り付け
られた半頭部の内面と同程度に延在しており、該軸部は
固定用穴の直径よりも小さくない距離で骨壁から突出す
るように充分に長く、固定用穴の内壁に向かってそれら
長さの少なくとも一部分において弾性的にそれらを押し
付けるように２つの半ピンを相互に離すのに適したピン
の自由末端の付近における係止手段をも含む保持ピン によって少なくとも部分的に達成される。
材料からできている保持ピンであって、板を支圧するた
めの半頭部およびほぼ半円筒状の外形の保持軸部をそれ
ぞれ有する２つの半ピンを有して成り、該半ピンは相互
にほぼ対称的であり、半径方向分離平面が、ピン軸に沿
って少なくとら部分的に通過しかつ保持軸部が取り付け
られた半頭部の内面と同程度に延在しており、該軸部は
固定用穴の直径よりも小さくない距離で骨壁から突出す
るように充分に長く、固定用穴の内壁に向かってそれら
長さの少なくとも一部分において弾性的にそれらを押し
付けるように２つの半ピンを相互に離すのに適したピン
の自由末端の付近における係止手段をも含む保持ピン によって少なくとも部分的に達成される。
この設計のおかげで、容易に所定位置に配置され、充分
に強く所定位置に把持され、およびカーボン／カーボン
などの複合材料の機械的性質に適応する完全に生体適合
性の補綴具が得られる。
に強く所定位置に把持され、およびカーボン／カーボン
などの複合材料の機械的性質に適応する完全に生体適合
性の補綴具が得られる。
（発明の好ましい態様コ
以下に添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。
第１図および第２図は、従来のねじ山付ネジによって骨
に固定された補綴具を装着した管状骨のそれぞれ縦断面
図および横断面図、 第３図は、本発明の保持ピンの第１＠様（図面の右側）
および第２＠様（図面の左側）によって骨に固定された
板または補綴具を装着した管状骨の縦断面図、 第４図は、管状骨の皮質壁、骨の外表面に押し付けられ
た支持板、および本発明の保持ピンの第１態様によって
構成されろ第３図の組立部品の■−■線横線面断面 図５ａ図および第５ｂ図は、本発明の保持ピンの第１＠
様を構成４−る２つの半ピンの斜視図、第６図は、保持
ピンの頭部部分の詳細な溝断面図、 第７図は、管状骨の向かい合う２つの部分、骨の外表面
に押し付けられた支持板、および本発明の保持ピンの第
２態様により構成される第３図の組立部品の■−■線横
線面断面 図８図は、本発明の第２＠様において使用する半ピンの
斜視図、 第９図は、保持ピンの第２態様の中央部分および末端部
分の断面図、および 第１０図は、第９図の保持ピンの末端部分を収容する骨
内固定用穴および該ピンの相互に軸方向に分離されてい
る幾つかの水平断面における平面図である。
に固定された補綴具を装着した管状骨のそれぞれ縦断面
図および横断面図、 第３図は、本発明の保持ピンの第１＠様（図面の右側）
および第２＠様（図面の左側）によって骨に固定された
板または補綴具を装着した管状骨の縦断面図、 第４図は、管状骨の皮質壁、骨の外表面に押し付けられ
た支持板、および本発明の保持ピンの第１態様によって
構成されろ第３図の組立部品の■−■線横線面断面 図５ａ図および第５ｂ図は、本発明の保持ピンの第１＠
様を構成４−る２つの半ピンの斜視図、第６図は、保持
ピンの頭部部分の詳細な溝断面図、 第７図は、管状骨の向かい合う２つの部分、骨の外表面
に押し付けられた支持板、および本発明の保持ピンの第
２態様により構成される第３図の組立部品の■−■線横
線面断面 図８図は、本発明の第２＠様において使用する半ピンの
斜視図、 第９図は、保持ピンの第２態様の中央部分および末端部
分の断面図、および 第１０図は、第９図の保持ピンの末端部分を収容する骨
内固定用穴および該ピンの相互に軸方向に分離されてい
る幾つかの水平断面における平面図である。
第１図および第２図に見られるように、補綴具板１１例
えば、カーボン／カーボンからできており管状骨２に合
致するする形状を有する板が、管状骨２に予めあけられ
た対の軸合わせされた固定用穴の壁にそれぞれ係合する
ねじ山４を有する複数の金属ネジ３によって、骨に固定
されている。
えば、カーボン／カーボンからできており管状骨２に合
致するする形状を有する板が、管状骨２に予めあけられ
た対の軸合わせされた固定用穴の壁にそれぞれ係合する
ねじ山４を有する複数の金属ネジ３によって、骨に固定
されている。
ネジ頭部５は一般に球状または円錐台状ふくらみを存し
、ふくらみの下部分は板１に凹設された対応する球状ま
たは円錐台状くぼみ中に収容され、凹設くぼみのそれぞ
れは穴へとつながる。ネジ頭部５の頂部分は、一般に、
ネジ３を回すためのアレンキーなどを収容するのに適し
た六角形くぼみ８を有する。
、ふくらみの下部分は板１に凹設された対応する球状ま
たは円錐台状くぼみ中に収容され、凹設くぼみのそれぞ
れは穴へとつながる。ネジ頭部５の頂部分は、一般に、
ネジ３を回すためのアレンキーなどを収容するのに適し
た六角形くぼみ８を有する。
添付図面の第３〜ＩＯ図に示す保持ピンＩＯは、補綴具
板ｌの生体適合性材料と同様の生体適合性材料からでき
ている。例えば、保持ピン１０はカーボン／カーボンか
らできている。
板ｌの生体適合性材料と同様の生体適合性材料からでき
ている。例えば、保持ピン１０はカーボン／カーボンか
らできている。
本発明の第１態様において、保持ピン１０は、その−末
端でスラスト半頭部１３または１４、および該平頭部１
３または１４に接続する保持軸部１５または１６をそれ
ぞれ有する半ピン１１および１２を有して成る。第・１
〜６図に示す態様において、それぞれのスラスト半頭部
１３および１４は、軸部１５および１６から離れて位置
する半球状キャップ１７および１８、半円筒状中間部分
１９および２０、保持軸部１５および１６に向かってテ
ーパーする半円錐台部分２１および２２を有する。保持
軸部１５および１６は、半円錐台部分２１および２２の
小底部と出会う場所でそれと一致する断面を有する。
端でスラスト半頭部１３または１４、および該平頭部１
３または１４に接続する保持軸部１５または１６をそれ
ぞれ有する半ピン１１および１２を有して成る。第・１
〜６図に示す態様において、それぞれのスラスト半頭部
１３および１４は、軸部１５および１６から離れて位置
する半球状キャップ１７および１８、半円筒状中間部分
１９および２０、保持軸部１５および１６に向かってテ
ーパーする半円錐台部分２１および２２を有する。保持
軸部１５および１６は、半円錐台部分２１および２２の
小底部と出会う場所でそれと一致する断面を有する。
それぞれの半ピン１１および１２は、ピン１０の軸を通
過する半径方向面２５内に延在する鉛直方向接触平面２
３および２４を有しており、２つの半ピンがその対応接
触面２３および２４に沿って相互に押し付けられる。そ
れぞれの半ピン１１および１２の半円錐台部分２１およ
び２２は、仮ｌ内に凹設された対応円錐台くぼみ２６内
に収容される。該くぼみ２６は管状骨２の皮質壁２９中
にあけられた固定用穴２８に軸合わせされた円筒状穴２
７へとつながる。固定用穴２８の内径は、穴２７の内径
に等しく、２つの半ピンが組み立てられて装着補綴具板
１中の穴２７を通過する場合に２つの半ピン１１および
１２の外径よりも僅かに大きい。
過する半径方向面２５内に延在する鉛直方向接触平面２
３および２４を有しており、２つの半ピンがその対応接
触面２３および２４に沿って相互に押し付けられる。そ
れぞれの半ピン１１および１２の半円錐台部分２１およ
び２２は、仮ｌ内に凹設された対応円錐台くぼみ２６内
に収容される。該くぼみ２６は管状骨２の皮質壁２９中
にあけられた固定用穴２８に軸合わせされた円筒状穴２
７へとつながる。固定用穴２８の内径は、穴２７の内径
に等しく、２つの半ピンが組み立てられて装着補綴具板
１中の穴２７を通過する場合に２つの半ピン１１および
１２の外径よりも僅かに大きい。
２つの半ピン１１および１２は、実質的に等しい長さの
保持軸部１５および１６を有する。その長さは、ピンの
自由末端が固定用穴２８の直径よりも小さくない距離で
皮質壁２９の内表面３０を越えて延在するように選択さ
れている。
保持軸部１５および１６を有する。その長さは、ピンの
自由末端が固定用穴２８の直径よりも小さくない距離で
皮質壁２９の内表面３０を越えて延在するように選択さ
れている。
第３〜６図に示す第１態様において、第１半ピンＩＩ（
第４図および第５ａ図参照）は、その自由末端近くで係
止斜面３１を有する。該斜面３１は、鉛直接触面２３か
ら、鉛直接触面に対してかなり小さい角度で、例えば１
０〜ｔ５°で、下方向に、他の半ピン１２の鉛直接触面
２４に向かって延在する（第４図および第５ｂ図参照）
。第２半ピンの鉛直接触平面２４は、その「上」末端（
即ち、その頭部１４末端）から、その「下」即ち自由末
端へと真下に延在する。係止斜面３１は、第２半ピン１
２の接触面２４の下部分と共働し、これにより、ピンＩ
Ｏを係止する手段を形成する。係止斜面３１は、皮質壁
２９から成る距離で、例えば、保持軸部１５の半円筒状
周囲の半径の約１−１゜５倍に等しい距離で始まること
が好ましい。
第４図および第５ａ図参照）は、その自由末端近くで係
止斜面３１を有する。該斜面３１は、鉛直接触面２３か
ら、鉛直接触面に対してかなり小さい角度で、例えば１
０〜ｔ５°で、下方向に、他の半ピン１２の鉛直接触面
２４に向かって延在する（第４図および第５ｂ図参照）
。第２半ピンの鉛直接触平面２４は、その「上」末端（
即ち、その頭部１４末端）から、その「下」即ち自由末
端へと真下に延在する。係止斜面３１は、第２半ピン１
２の接触面２４の下部分と共働し、これにより、ピンＩ
Ｏを係止する手段を形成する。係止斜面３１は、皮質壁
２９から成る距離で、例えば、保持軸部１５の半円筒状
周囲の半径の約１−１゜５倍に等しい距離で始まること
が好ましい。
補綴具板ｌは、以下のようにして、管状骨２に留められ
る。
る。
骨２に板ｌを配置する館に、穴あけ冶具を用いて、骨の
皮質壁２９に固定用穴２８をあけろ。この穴は、該板ｌ
の穴２７と軸合わせされており、同直径を有する。、２
つの半円筒状保持軸部１５および１６は（係止斜面３１
を除いて）対称的であり、固定用穴２８と同直径を有す
るかまたは紋穴よりも僅かに小さい直径を有する。
皮質壁２９に固定用穴２８をあけろ。この穴は、該板ｌ
の穴２７と軸合わせされており、同直径を有する。、２
つの半円筒状保持軸部１５および１６は（係止斜面３１
を除いて）対称的であり、固定用穴２８と同直径を有す
るかまたは紋穴よりも僅かに小さい直径を有する。
係止斜面３１を有する第１半ピン１１は、初めに、その
半頭部１３の円錐台部分２１が対応くぼみ２６内に収容
されるように所定位置に配置されろ。次いで、第２半ピ
ン１２が挿入され、その接触面２４は、第１半ピン１１
の接触面２３に沿って滑動され、その末端が係止斜面３
１に出会う。
半頭部１３の円錐台部分２１が対応くぼみ２６内に収容
されるように所定位置に配置されろ。次いで、第２半ピ
ン１２が挿入され、その接触面２４は、第１半ピン１１
の接触面２３に沿って滑動され、その末端が係止斜面３
１に出会う。
第２半ピン１２の半頭部１４が板１中のくぼみ２６内に
収容されるようになるまで、ハンマーまたは他の適切な
道具を使用することなどによって、第２半ピン１２を押
し進め続けると、固定用穴を越えて延在する２つの半ピ
ンｔ１およびＸ２の自由末端は弾性屈曲により徐々に離
され、これにより、固定用穴の壁に向かって押し付けら
れる。クランプ力はピンｌＯの一般軸の垂直方向に存在
するので、一般に、骨の機械的強さに悪影響しない。
収容されるようになるまで、ハンマーまたは他の適切な
道具を使用することなどによって、第２半ピン１２を押
し進め続けると、固定用穴を越えて延在する２つの半ピ
ンｔ１およびＸ２の自由末端は弾性屈曲により徐々に離
され、これにより、固定用穴の壁に向かって押し付けら
れる。クランプ力はピンｌＯの一般軸の垂直方向に存在
するので、一般に、骨の機械的強さに悪影響しない。
２つの半ピンが皮質壁の外側に位置する係止点で屈曲し
ているからである。しかし、軸方向の摩擦力および、と
りわけ、皮質壁２６の固定用穴とピンｌＯの拡げられた
自由末端との間のくさび止め効果は、半ピンの１つが他
の半ピンに対しておよび固定用穴に対して軸方向に移動
するのを防止する。従って、骨２上に補綴具板１が良好
に保持され、破壊することなくピン１０を除去する方法
はない。
ているからである。しかし、軸方向の摩擦力および、と
りわけ、皮質壁２６の固定用穴とピンｌＯの拡げられた
自由末端との間のくさび止め効果は、半ピンの１つが他
の半ピンに対しておよび固定用穴に対して軸方向に移動
するのを防止する。従って、骨２上に補綴具板１が良好
に保持され、破壊することなくピン１０を除去する方法
はない。
本発明による半ピンを使用して得られる弾性屈曲は、金
属半ピンで得られるものよりも非常に大きい。金属半ピ
ンは、すぐ（こ可塑性変形限界に達し、その結果として
、固定用穴の壁に対して及ぼされる力は、半ピンにやが
ては生じる僅かな移動の関数として急速に低下する。
属半ピンで得られるものよりも非常に大きい。金属半ピ
ンは、すぐ（こ可塑性変形限界に達し、その結果として
、固定用穴の壁に対して及ぼされる力は、半ピンにやが
ては生じる僅かな移動の関数として急速に低下する。
対照的に、「スプリング効果ｊとも呼ばれる、非常によ
り大きい弾性屈曲性を有するカーボン／カーボン材料を
使用することによって、穴の壁に対して及ぼされる力は
、半ピンのそのような僅かな移動に関係なく、長時間に
わたって続く。
り大きい弾性屈曲性を有するカーボン／カーボン材料を
使用することによって、穴の壁に対して及ぼされる力は
、半ピンのそのような僅かな移動に関係なく、長時間に
わたって続く。
更に、弾性屈曲は大きいので、使用部品の寸法を適切に
選択することによって、特に固定用穴の直径を適切に選
択することによって、及ぼされる力をかなり正確に調節
することが可能になる。
選択することによって、特に固定用穴の直径を適切に選
択することによって、及ぼされる力をかなり正確に調節
することが可能になる。
半ピン１１または１２が機械的または振動的影響の下で
緩くなるのを防止するために、１つの半ピンを他の半ピ
ンに付着させる他の手段を供給してもよい。例えば、接
触面２２または２３の頭部末端に生体適合性グルーを塗
布してよく、あるいは頭部の半円筒状部分１９および２
０には環状溝３２および３３を設け、割れリング３４を
その中に配置してもよい。割れリングも同様にカー十ン
／カーボンなどの生体適合性材料でできていてよし）− ピンＩＯの保持は、半ピン１１および１２の接触面２３
および２４の分離部分間に形成された間隙においておよ
びピン１０の自由末端の周囲において骨組織を移植する
ことによって迅速に強化される。
緩くなるのを防止するために、１つの半ピンを他の半ピ
ンに付着させる他の手段を供給してもよい。例えば、接
触面２２または２３の頭部末端に生体適合性グルーを塗
布してよく、あるいは頭部の半円筒状部分１９および２
０には環状溝３２および３３を設け、割れリング３４を
その中に配置してもよい。割れリングも同様にカー十ン
／カーボンなどの生体適合性材料でできていてよし）− ピンＩＯの保持は、半ピン１１および１２の接触面２３
および２４の分離部分間に形成された間隙においておよ
びピン１０の自由末端の周囲において骨組織を移植する
ことによって迅速に強化される。
この骨組織移植は、２種の異なった利点を与えることが
実験的に観測されている。
実験的に観測されている。
第１に、２つの半ピン間の間隙への移植は、２つの半ピ
ン間での相対的な軸方向移動の危険性をかなり減少し、
および 第２に、固定用穴から突出する自由末端の周囲への移植
は、紋穴からのピン除去が実際に不可能になるように、
該自由末端を包囲しかつそれらを支持するブロックを形
成する。
ン間での相対的な軸方向移動の危険性をかなり減少し、
および 第２に、固定用穴から突出する自由末端の周囲への移植
は、紋穴からのピン除去が実際に不可能になるように、
該自由末端を包囲しかつそれらを支持するブロックを形
成する。
第７〜１０図に示す保持ピン１１０は、本発明の第２＠
様に対応しており、限定されるものではないが、ピンが
単一管状骨の皮質壁の２つの向かい合う部分を通過する
使用を特に意図するものである。この第２態様において
、保持ピン１１０は、同様に、対応する支圧半頭部＋１
３および１１４を有する２つの半ピンＩＩＩおよび１１
２によって構成されている。この場合に、半頭部１１３
および１１４はほぼ完全な半球状であり、ピン１１０の
軸に垂直な支圧水平上平面１３５および１３６を有し、
その頂に沿って存在する外側向きの肩１３９を持つ２つ
の向かい合う鉛直方向平行平面１３７および１３８を有
する。この特別な場合において、半ピン１１１と１１２
は、ピンの軸を含む対称面１４１に対して完全に対称で
ある。それぞれの半ピン１１１および＋１２は対応半頭
部１１３または１１４の下に延在する保持軸部１１５ま
たは１１６を存する。軸部の外表面はほぼ半円筒状であ
り、それの自由末端に向かって僅かにテーパーしており
、それぞれの半円錐台部分１４２および１４３に終端接
続している。
様に対応しており、限定されるものではないが、ピンが
単一管状骨の皮質壁の２つの向かい合う部分を通過する
使用を特に意図するものである。この第２態様において
、保持ピン１１０は、同様に、対応する支圧半頭部＋１
３および１１４を有する２つの半ピンＩＩＩおよび１１
２によって構成されている。この場合に、半頭部１１３
および１１４はほぼ完全な半球状であり、ピン１１０の
軸に垂直な支圧水平上平面１３５および１３６を有し、
その頂に沿って存在する外側向きの肩１３９を持つ２つ
の向かい合う鉛直方向平行平面１３７および１３８を有
する。この特別な場合において、半ピン１１１と１１２
は、ピンの軸を含む対称面１４１に対して完全に対称で
ある。それぞれの半ピン１１１および＋１２は対応半頭
部１１３または１１４の下に延在する保持軸部１１５ま
たは１１６を存する。軸部の外表面はほぼ半円筒状であ
り、それの自由末端に向かって僅かにテーパーしており
、それぞれの半円錐台部分１４２および１４３に終端接
続している。
それぞれの半ピン２１および１１２の上部分は、２つの
半ピンが組み立てられ１つのピン１１０を構成する場合
に、対称面１４１内に存在する接触面１２３および１２
４を有する。これら２つの接触面１２３および１２４は
、対応半ピン１１１または１１２の半径方向面として存
在し、ピン＋１０の全長の一部分においてのみ延在し、
補綴４仮１０１と隣接皮質壁１２９の厚さよりも長いが
仮１０１の厚さと管状骨１０２の半径の合計よりも短い
一部分においてのみ好ましくは延在する。
半ピンが組み立てられ１つのピン１１０を構成する場合
に、対称面１４１内に存在する接触面１２３および１２
４を有する。これら２つの接触面１２３および１２４は
、対応半ピン１１１または１１２の半径方向面として存
在し、ピン＋１０の全長の一部分においてのみ延在し、
補綴４仮１０１と隣接皮質壁１２９の厚さよりも長いが
仮１０１の厚さと管状骨１０２の半径の合計よりも短い
一部分においてのみ好ましくは延在する。
一般的に、接触面１２３および１２４の長さは、その共
通底縁１４４が保持軸部１１５および１１６の半円筒状
外形のほぼ半径の距離で板１０１に隣接した皮質壁１２
９の内面１３０を越えて突出するような長さである。
通底縁１４４が保持軸部１１５および１１６の半円筒状
外形のほぼ半径の距離で板１０１に隣接した皮質壁１２
９の内面１３０を越えて突出するような長さである。
該共通底縁１４４を越えて、それぞれの半ピンＩ１１お
よび１１２の接触面１２３および１２４はかなり浅いく
ぼみ１４５および１４６を有し、それぞれのくぼみの深
さＰＴは十分の数ＩＩ！である。
よび１１２の接触面１２３および１２４はかなり浅いく
ぼみ１４５および１４６を有し、それぞれのくぼみの深
さＰＴは十分の数ＩＩ！である。
くぼみの上末端は、対称面１４１および接触面１２３と
１２４に平行に延在する平坦底１４９および１５０のそ
れぞれにつながる湾曲部分１４７および１４８の形態で
接触面１２３および１２４の共通底縁１４４から存在す
る。保持軸部１１５と１１６の自由末端１４２と１４３
の付近のくぼみの下末端は、接触面１２３と１２４にお
よびくぼみ１４５と１４６の底平面１４９および１５０
に平行に延在する支圧面１５３と１５４にまで存在し、
接触面１２３と１２４の共通底縁１４４に平行に延在す
る係止斜面１５１と１５２によって構成されている。
１２４に平行に延在する平坦底１４９および１５０のそ
れぞれにつながる湾曲部分１４７および１４８の形態で
接触面１２３および１２４の共通底縁１４４から存在す
る。保持軸部１１５と１１６の自由末端１４２と１４３
の付近のくぼみの下末端は、接触面１２３と１２４にお
よびくぼみ１４５と１４６の底平面１４９および１５０
に平行に延在する支圧面１５３と１５４にまで存在し、
接触面１２３と１２４の共通底縁１４４に平行に延在す
る係止斜面１５１と１５２によって構成されている。
第７図かられかるように、ピンｌ １０．特にその保持
軸部１１５と１１６の長さは、ピン１１０を板１０１と
管状骨１０２に通して所定位置に配置した後において、
保持軸部１１５と１１６の自由末端＋４２と１４３が、
板１０１に接触する骨の一側面から向かい合う骨の他の
側面を通過して突出するのに充分な長さである。自由末
端は、軸部を組み立てた場合にピン１１０の直径とほぼ
同様の距離で突出する。
軸部１１５と１１６の長さは、ピン１１０を板１０１と
管状骨１０２に通して所定位置に配置した後において、
保持軸部１１５と１１６の自由末端＋４２と１４３が、
板１０１に接触する骨の一側面から向かい合う骨の他の
側面を通過して突出するのに充分な長さである。自由末
端は、軸部を組み立てた場合にピン１１０の直径とほぼ
同様の距離で突出する。
それぞれの保持軸部１１５と１１６の外周は、水平肩＋
５５または１５６によって２つの部分に分割されている
。肩１５５または１５６は、接触面１２３と１２４、く
ぼみ底１４９と１５０およびくぼみ１４５と１４６の対
称面に対して垂直に延在し、ピン＋１０の軸を通過する
半径方向面内に位置する母線１５７または１５８へと対
応くぼみの平坦底１４９または１５０から徐々にテーパ
ーしている。これら水平肩１５５と１５６は、くぼみ１
４５と１４６に沿ってその頭部末端から約１／３離れた
場所に位置する。
５５または１５６によって２つの部分に分割されている
。肩１５５または１５６は、接触面１２３と１２４、く
ぼみ底１４９と１５０およびくぼみ１４５と１４６の対
称面に対して垂直に延在し、ピン＋１０の軸を通過する
半径方向面内に位置する母線１５７または１５８へと対
応くぼみの平坦底１４９または１５０から徐々にテーパ
ーしている。これら水平肩１５５と１５６は、くぼみ１
４５と１４６に沿ってその頭部末端から約１／３離れた
場所に位置する。
水平中央層１５５または１５６よりも上に位置する保持
軸部１１５と１１６それぞれの上部分は、保持ピン１１
０の対称面１４１内で一般軸にその中心Ｏを有する直径
りの半円の断面を有する半円筒状外形を有する。このレ
ベルで全体としてピン１１０の断面は直径りの円である
。
軸部１１５と１１６それぞれの上部分は、保持ピン１１
０の対称面１４１内で一般軸にその中心Ｏを有する直径
りの半円の断面を有する半円筒状外形を有する。このレ
ベルで全体としてピン１１０の断面は直径りの円である
。
中央肩１５５または１５６よりも下のそれぞれの保持軸
部！１５と１１６の下部分も、半円筒状外形を有する。
部！１５と１１６の下部分も、半円筒状外形を有する。
その外形の軸は、ピンｌｌＯの対称面１４１に垂直でそ
の一般軸を通過する半径方向面中に存在しており、それ
ぞれの保持軸部の下部分の断面は直径りよりも小さい直
径ｄの半円の影響であり、対称面＋４１から距離Ｗで対
称面１４１のいずれかの側に半径方向面１５９内に位置
するその中心０１または０２を有する。
の一般軸を通過する半径方向面中に存在しており、それ
ぞれの保持軸部の下部分の断面は直径りよりも小さい直
径ｄの半円の影響であり、対称面＋４１から距離Ｗで対
称面１４１のいずれかの側に半径方向面１５９内に位置
するその中心０１または０２を有する。
この第２態様において、補綴具板１０１は、半ピンＩｌ
ｌと１１２の半頭部１１３と１１・１の下部分を収容す
るように凹設された半球状くぼみ１２６を有し、該くぼ
みは、保持軸部＋１５と１１６が通過する円筒状穴１２
７につながる。穴１２７の直径は、補綴具板ｌｏｔに隣
接する皮質壁部分にあけられた第１穴１２８の直径りよ
りも僅かに大きく、該直径りはピン＋１０の上部分の円
筒状外形の直径と同様である。骨を通る第１穴１２８に
向かい合って、管状骨１０２の皮質壁１２９には、第１
穴１２８と同軸であり保持軸部１１５と１１６の下部分
の円筒状外形の外径ｄに等しい直径ｄを有する第２通過
大１６０が設けられている。
ｌと１１２の半頭部１１３と１１・１の下部分を収容す
るように凹設された半球状くぼみ１２６を有し、該くぼ
みは、保持軸部＋１５と１１６が通過する円筒状穴１２
７につながる。穴１２７の直径は、補綴具板ｌｏｔに隣
接する皮質壁部分にあけられた第１穴１２８の直径りよ
りも僅かに大きく、該直径りはピン＋１０の上部分の円
筒状外形の直径と同様である。骨を通る第１穴１２８に
向かい合って、管状骨１０２の皮質壁１２９には、第１
穴１２８と同軸であり保持軸部１１５と１１６の下部分
の円筒状外形の外径ｄに等しい直径ｄを有する第２通過
大１６０が設けられている。
保持軸部１１５と１１６の下部分の断面の半円の中心０
１と０２の横方向偏りＷは、式・Ｗ＝（Ｄ−ｄ）／２ ［式中、Ｄは第１穴１２８の直径および半円筒状保持軸
部１（５と１１６の上部分の断面の半円の直径、ｄは保
持軸部１１５と１１６の下部分の半円状断面の直径およ
び第２穴１６０の直径である。］ により求められる。
１と０２の横方向偏りＷは、式・Ｗ＝（Ｄ−ｄ）／２ ［式中、Ｄは第１穴１２８の直径および半円筒状保持軸
部１（５と１１６の上部分の断面の半円の直径、ｄは保
持軸部１１５と１１６の下部分の半円状断面の直径およ
び第２穴１６０の直径である。］ により求められる。
例えば、Ｄは４．５ａｕ＋、ｄは４．Ｏｘｘであってよ
い。
い。
この特定設計の重要性は、対称面１４１に垂直に延在す
る半径方向面１５９内に存在する母線１５７と１５８が
、保持軸部１１５．１１６の上部分と下部分との両方に
共通である連続直線により構成され、一方、これら軸部
＋１５と１１６の半円筒状外形の他の全ての母線が横断
肩により中断されることである。
る半径方向面１５９内に存在する母線１５７と１５８が
、保持軸部１１５．１１６の上部分と下部分との両方に
共通である連続直線により構成され、一方、これら軸部
＋１５と１１６の半円筒状外形の他の全ての母線が横断
肩により中断されることである。
上記のように、くぼみ１４５と１４６の下部分は、該く
ぼみ１４５と【４６の底＋４９と１５０から滑らかに延
在しいる係止斜面であって、２つの半ピンＩｌ＋と１１
２が接触面＋２３と１２４が相互に留どめられる時にそ
れらに及ぼされる応力なく組み立てられる場合に、対称
面１４１から距離Ｚで位置する鉛直支圧面１５３と１５
４にっながる係止斜面１５１と１５２によって限定され
ている。Ｚの値は約３Ｗ１５、ＰＴの値は約２Ｗである
ことが好ましい。
ぼみ１４５と【４６の底＋４９と１５０から滑らかに延
在しいる係止斜面であって、２つの半ピンＩｌ＋と１１
２が接触面＋２３と１２４が相互に留どめられる時にそ
れらに及ぼされる応力なく組み立てられる場合に、対称
面１４１から距離Ｚで位置する鉛直支圧面１５３と１５
４にっながる係止斜面１５１と１５２によって限定され
ている。Ｚの値は約３Ｗ１５、ＰＴの値は約２Ｗである
ことが好ましい。
これら条件下で、２つの接触面１２３と１２４が相互に
留どまり他の応力が２つの組み立てた半ピン１１１と１
１２に及ぼされない場合に、係止斜面＋５１と１５２の
末端の２つの支圧面１５３と１５４は、２Ｚすなわち６
Ｗ１５の間隔て相互に分離していることが好ましい。
留どまり他の応力が２つの組み立てた半ピン１１１と１
１２に及ぼされない場合に、係止斜面＋５１と１５２の
末端の２つの支圧面１５３と１５４は、２Ｚすなわち６
Ｗ１５の間隔て相互に分離していることが好ましい。
この場合に、２つの母線１５７と１５８は、ピンの下部
分においてさえ、Ｄに等しい距離で相互に分離している
。
分においてさえ、Ｄに等しい距離で相互に分離している
。
補綴具板１０１を骨１０２に固定する場合に、異なった
直径りおよびｄの２つの同軸穴＋２８および＋６０をあ
けた後に、第１半ピン１１１を穴＋２７および２つの固
定用穴１２８と１６０に通す。この場合に、第２固定用
穴１６０の壁が第１固定用穴１２８に対して（Ｄ−ｄ）
／２の里でピンｌｌＯの一般軸に向かって偏っており、
結果的に、母線１５７は、保持軸部１１５か第２固定用
穴ｌ６０を通過し得るように鉛直に対して僅かの角度で
初めに位置するので、第１半ピンＩ１１の下部分は対称
面［４１に向かって偏向している。第１半頭部＋１３を
浦綴具板１０１内のくぼみ１２６中に留どめた場合に、
第２半ピン１１２を容易に挿入通過し得る。その下末端
１４３が、第１半ピンＩ１１の係止斜面１５１の湾曲部
分１６１に達するまで第１半ピンＩｌｌのくぼみ１４５
に沿って支障なく自由に滑動できるからである。
直径りおよびｄの２つの同軸穴＋２８および＋６０をあ
けた後に、第１半ピン１１１を穴＋２７および２つの固
定用穴１２８と１６０に通す。この場合に、第２固定用
穴１６０の壁が第１固定用穴１２８に対して（Ｄ−ｄ）
／２の里でピンｌｌＯの一般軸に向かって偏っており、
結果的に、母線１５７は、保持軸部１１５か第２固定用
穴ｌ６０を通過し得るように鉛直に対して僅かの角度で
初めに位置するので、第１半ピンＩ１１の下部分は対称
面［４１に向かって偏向している。第１半頭部＋１３を
浦綴具板１０１内のくぼみ１２６中に留どめた場合に、
第２半ピン１１２を容易に挿入通過し得る。その下末端
１４３が、第１半ピンＩ１１の係止斜面１５１の湾曲部
分１６１に達するまで第１半ピンＩｌｌのくぼみ１４５
に沿って支障なく自由に滑動できるからである。
第２半ピン１１２の下末端１４３でのカム作用によって
、それが斜面１６１に沿って下方向に移動するとともに
、両末端部分１４２と１４３が弾性的に対称面１４【か
ら離す方向に相互に離すように移動され、よって、支圧
面１５４と１５３が接触して弾性力によって相互に強く
押し付けられる。このことが生じる場合に、両保持軸部
１１５と１１６は、僅かにかつ弾性的に屈曲しており、
第２固定用穴１６０内でそれぞれのくぼみ１４５と１４
６に向かって相互方向に移動しようとし、同時に、それ
ら末端まで相互に離れるように屈曲しようとし、これに
より、該第２穴１６０を越えてくさび止めが形成される
。
、それが斜面１６１に沿って下方向に移動するとともに
、両末端部分１４２と１４３が弾性的に対称面１４【か
ら離す方向に相互に離すように移動され、よって、支圧
面１５４と１５３が接触して弾性力によって相互に強く
押し付けられる。このことが生じる場合に、両保持軸部
１１５と１１６は、僅かにかつ弾性的に屈曲しており、
第２固定用穴１６０内でそれぞれのくぼみ１４５と１４
６に向かって相互方向に移動しようとし、同時に、それ
ら末端まで相互に離れるように屈曲しようとし、これに
より、該第２穴１６０を越えてくさび止めが形成される
。
第２固定用穴＋６０の直径ｄは、２本の母線Ｉ５７と１
５８の間の距離りよりも小さく、ピン１１Ｏが第２穴１
６０を越えて突出する場合におけるピン！１０の下末端
の断面の最大寸法ＤＭよりも小さい。半径方向平面１５
９内の該最大寸法ＤＭは式： ％式％） ここでＺ＝３Ｗ１５であるので、即ち、式。
５８の間の距離りよりも小さく、ピン１１Ｏが第２穴１
６０を越えて突出する場合におけるピン！１０の下末端
の断面の最大寸法ＤＭよりも小さい。半径方向平面１５
９内の該最大寸法ＤＭは式： ％式％） ここでＺ＝３Ｗ１５であるので、即ち、式。
ＤＭ＝ｄ＋４Ｗ１５
で示される。
以下の数値を用いた＋Ｄ＝４．５ｍｘＳｄ＝４．００Ｒ
Ｒ１Ｗ＝０．２５＋ｕおよびＺ＝Ｏ，ｌ５ｉｉ、よって
ＤＭ＝４．２ｘｘ、言い替えれば、２つの保持軸部１１
５と１１６により第２固定用穴１６０の下壁にかかるく
さび止め効果は、０．２ｙ離れようとする２つの軸部１
１５と１１６の下末端の円筒状面に依存する。第２固定
用穴１６０において、くぼみ１４５と１４６の底１４９
と１５０は、軸部１１５と１１６の円筒状外形が第２穴
１６０の直径ｄに合致するように、Ｗに等しい値で弾性
的に内側方向に偏向している。
Ｒ１Ｗ＝０．２５＋ｕおよびＺ＝Ｏ，ｌ５ｉｉ、よって
ＤＭ＝４．２ｘｘ、言い替えれば、２つの保持軸部１１
５と１１６により第２固定用穴１６０の下壁にかかるく
さび止め効果は、０．２ｙ離れようとする２つの軸部１
１５と１１６の下末端の円筒状面に依存する。第２固定
用穴１６０において、くぼみ１４５と１４６の底１４９
と１５０は、軸部１１５と１１６の円筒状外形が第２穴
１６０の直径ｄに合致するように、Ｗに等しい値で弾性
的に内側方向に偏向している。
上記のように、ピン１１０の保持効果は、２つの半ピン
Ｉ１１と１１２中の２つのくぼみ１４５と１４６により
形成される空間内において、および皮質壁＋０２のいず
れかの側のピン１１０の周囲において骨組織を移植する
ことにより強化される。
Ｉ１１と１１２中の２つのくぼみ１４５と１４６により
形成される空間内において、および皮質壁＋０２のいず
れかの側のピン１１０の周囲において骨組織を移植する
ことにより強化される。
ピン１１０（即ち、係止斜面１５１および１５２）の接
触点即ち係止点は皮質壁＋０２の外側にあり、従って外
側から接近可能であるので、ピンは、従来のシステムよ
りも容易に分解できる。
触点即ち係止点は皮質壁＋０２の外側にあり、従って外
側から接近可能であるので、ピンは、従来のシステムよ
りも容易に分解できる。
当然、特許請求の範囲に記載された範囲を越えることが
ないが、２つの半ピンの相互くさび止めおよび係止効果
を使用して本発明の他の変形を行なってもよい。
ないが、２つの半ピンの相互くさび止めおよび係止効果
を使用して本発明の他の変形を行なってもよい。
本発明は、本発明の生体適合性ピンを使用する骨に固定
するのに適した生体適合性補綴具板にも係わる。
するのに適した生体適合性補綴具板にも係わる。
第１図および第２図は、従来のネジにより骨に固定され
ている補綴具を示す断面図、および第３図〜第１０図は
、本発明の保持ピンの態様を示す図である。 １．１０１・・・仮、 ２．１０２・・・骨、 ３・・・ネジ、 ７．２７，２８ｊ２７，１２８，１６０・穴、１０．１
１０・・・保持ピン、 ＋ １．１２．１１１．１１２・・・半ピン、１３．１
４，１１３，１１４・・半頭部、１５．１６．１１５，
１１６・・保持軸部。 特許出願人 ソシェテ・ユーロベーヌ・ドウ・プロブル
ジオン
ている補綴具を示す断面図、および第３図〜第１０図は
、本発明の保持ピンの態様を示す図である。 １．１０１・・・仮、 ２．１０２・・・骨、 ３・・・ネジ、 ７．２７，２８ｊ２７，１２８，１６０・穴、１０．１
１０・・・保持ピン、 ＋ １．１２．１１１．１１２・・・半ピン、１３．１
４，１１３，１１４・・半頭部、１５．１６．１１５，
１１６・・保持軸部。 特許出願人 ソシェテ・ユーロベーヌ・ドウ・プロブル
ジオン
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、骨の皮質壁などの骨組織の上に支持板または他の補
綴具を固定するための保持ピンであって、該ピンはヒト
組織に生体適合性である材料からできており、板を支圧
するための半頭部およびほぼ半円筒状の外形の保持軸部
をそれぞれ有する２つの半ピンを有して成り、該半ピン
は、ピン軸に沿って少なくとも部分的に通過する半径方
向分離平面であってそれぞれの保持軸部が突出するそれ
ぞれの半頭部の内面まで延在する半径方向分離平面に対
して相互にほぼ対称的であり、それぞれの軸部は、骨の
壁を通過し、骨の該壁にあいている固定用穴の直径より
も小さくない距離でそれから突出するように充分に長く
、それぞれの軸部は、固定用穴の内壁に向かってそれら
長さの少なくとも一部分において弾性的にそれらを押し
付けるように２つの半ピンを相互に離すのに適したピン
の自由末端の付近における係止手段をも含む保持ピン。 ２、それぞれの半ピンは、少なくともその頭部末端付近
において、接触平面を含んでおり、該接触面は他の半ピ
ンに対して留どまるのに適している特許請求の範囲第１
項記載の保持ピン。 ３、第１半ピンはその自由末端付近において係止斜面を
含み、該係止斜面は、２つの半ピンが骨の壁を通って固
定用穴中で係合する場合に２つの半ピンの下末端を相互
に分離するようにそれと共働するようにおよび該固定用
穴の壁に対してくさび留め効果を形成するように、鉛直
接触面から下方向にかなり小さい角度で他の半ピンの接
触面に向かって延在する特許請求の範囲第２項記載の保
持ピン。 ４、２つの半ピンの自由末端が組み立てたピンの直径に
ほぼ等しい距離でそれから突出するように２つの半ピン
が管状骨を通過して形成された異なった直径を有する同
軸穴を通過するように充分に長い保持ピンであって、接
触面は、補綴具の厚さと管状骨の隣接皮質壁の厚さの合
計よりも大きな距離で半ピンの上すなわち頭部部分から
延在し、それぞれの半ピンは、半ピンの接触面および組
立ピンの対称面に平行に存在する平くぼみ底のそれぞれ
に共通底縁を接続する斜面の形態で接触面の共通底縁か
ら延在する浅いくぼみを含み、該くぼみは、係止軸部の
自由末端を相互に離す働きをしおよび他の保持軸部の支
圧面に係合する支圧面を含む係止斜面の形態でそれぞれ
の保持軸部の自由末端で終端し、それぞれの保持軸部の
外形は、対応くぼみの平坦底から、対称面に垂直な半径
方向面中に位置する母線にまで徐々にテーパーする水平
肩によって２つの半円筒状部分に分割されている特許請
求の範囲第２項記載の保持ピン。 ５、２つの半ピンの間の係止および接触点は骨の皮質壁
の外側に位置する特許請求の範囲第１項記載の保持ピン
。 ６、補綴具および特許請求の範囲第１項記載の生体適合
性ピンを有して成る組立部品。
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