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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- 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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