JP5000218B2 - 上腕骨用釘 - Google Patents

Description

本発明は一般に、骨折部を修復するための固定器械に関する。本発明は特に、自己入口特徴部を備えた骨用釘に関する。

骨折部を安定化させるために用いられる整形外科用固定システムは、骨折部を安定化させて治癒を促進するよう骨の髄内管内へ挿入される内部固定器具、典型的には、細長いインプラント、例えば釘、ねじ又はピンを有する場合が多い。上腕骨幹骨折部は、多くの骨折部と同様、釘で治療可能である。

典型的には、先ず最初に上腕骨の端部に導入又は入口穴を作ることにより上腕骨用釘を上腕骨内に挿入する。入口穴は、皮質骨に直径が典型的には約２ｍｍの穴を切断形成するためのドリルか突き錐かのいずれかを用いて作られる。入口穴をいったん作ると、ガイドワイヤを骨内に挿入し、このガイドワイヤが入口穴を通って骨内へ延び、そして骨折部位を通過するようにする。ガイドワイヤは、骨折部を位置合わせするのを助ける。

上腕骨の内部管又は髄内管と一緒に入口穴を開いて上腕骨用釘のための通路を形成するためにリーマが用いられる。典型的には、リーマは、皮質骨及び骨髄内腔又は髄内管に、用いられるべき釘の全体的直径よりも約１〜１．５ミリメートル大きな通路を開く。リーミング手技がいったん完了すると、釘を挿入ツールに取り付け、ガイドワイヤ上でこれに沿って進める。釘をガイドワイヤに沿って骨内に挿入し、ついには骨折部を通過してその両側にまたがるようになる。釘を上腕骨内にいったん正しく位置合わせすると、骨用ねじを骨中へ横方向に挿入し、釘の近位端部及び遠位端部のところ又はその近くに位置する開口部又は通路内に入れる。

リーミングは、骨を開いて上腕骨用釘の容易な挿入を可能にするのを助けるが、かかる手技は、余分のステップを必要とする。さらに、多くの場合、軟らかくて海面状の骨の除去量が多過ぎる場合、それにより、上腕骨内の血液供給が拒絶する場合がある。最後に、入口穴及び通路の直径が大き過ぎる場合、釘は、骨の内部内で動き回る場合がある。

したがって、本発明は、骨折部を修復する際に用いられる骨用釘である。釘は、主長手方向軸線、近位端部及び遠位端部を備えた釘部材を有する。近位端部は、近位端部を貫通して延びていて、締結具、例えば骨用ねじを受け入れる少なくとも１つの孔を有する。長手方向通路が、釘部材を貫通して遠位端部から近位端部まで延びている。切断先端部が、釘部材の遠位端部に設けられている。切断先端部は、少なくとも１つのファセットを有し、ファセットは、遠位端部を貫通して延びる主長手方向軸線に対して斜めになっている。

追加の実施形態では、少なくとも１つの溝が、釘部材に沿って遠位端部から近位端部に向かって長手方向に延びている。この溝は、釘の直径が遠位端部のところの直径から近位端部のところの直径まで増大しているので、骨に設けられた入口穴を拡大するのに用いられる切れ刃を有するのがよい。

別の実施形態では、切断先端部は、大ファセット及び複数個の小ファセットを含む複数個のファセットを有する。切れ刃が、大ファセットと小ファセットのうちの１つの交差部のところに形成されている。

本発明の別の利用可能な分野は、以下に与えられる詳細な説明から明らかになろう。詳細な説明及び特定の例は、本発明の好ましい実施形態を示すが、説明の目的の便宜上に過ぎず、本発明の範囲を限定するものでないことは理解されるべきである。

本発明の内容は、詳細な説明及び添付の図面から一層十分に理解されよう。

図１〜図５は、本発明の一実施形態の上腕骨用釘又は釘部材１０を示している。上腕骨用釘１０は、金属合金、例えばチタン合金で作られている。釘１０は、遠位端部１２、近位端部１４及び本体又はシャンク部分１６を有し、この本体又はシャンク部分の一部は、テーパ付き表面１８を含む。釘１０は、主長手方向軸線２０を有している。遠位端部１２は、円錐形部分２２及び釘１０の先導端又は前方端２６のところに設けられた切断先端部（カッティングチップ）２４を有する。釘１０の近位端部１４は、後続端又は後方端２８を有している。

通路３０が、主長手方向軸線２０に沿って釘１０を貫通して遠位端部１２の先導端２６と近位端部１４の後続端２８との間で長手方向に延びている。通路３０は、釘１０を骨８２内に位置決めするために用いられる全体が符号９０で示された挿入及び抜出器械を受け入れるよう寸法決めされており、かかる挿入及び抜出器械は、図６に示すガイドワイヤ３２を含む。本明細書において詳細に説明するように、釘１０の先導端２６は、ガイドワイヤ３２の経路を辿り、骨８２内に最初に挿入される。

複数個の孔３６が、釘１０の遠位端部１２の近くに設けられている。孔３６は代表的には、釘１０の主長手方向軸線２０に対して横方向に延びている。加うるに、釘１０の近位端部１４も又、複数個の孔３８を有している。これら孔３８は、釘１０の主長手方向軸線２０に対して横方向か角度をなすかのいずれかの状態で延びている。多くの場合、骨の生まれつきの又は自然な曲率を計算に入れるために孔３８を釘１０の主長手方向軸線２０に対して角度付けし又は斜めにすることが望ましい。かくして、孔３８は、骨の長手方向軸線に実質的に垂直なままである。加うるに、釘１０は、骨８２の生まれつきの又は自然な曲率をもう１度補償し、骨８２の髄内管内への釘１０の導入を容易にするよう釘１０の本体部分１６に設けられた代表的には重度のオーダの僅かな曲がり部又は曲率部４０を有している。

複数個の締結具、例えば骨用ねじ（図示せず）が、釘１０の遠位端部１２及び近位端部１４に設けられた孔３６，３８を貫通して骨内へ延びて、釘が骨内でいったん正しく差し向けられると、釘１０の遠位端部１２と近位端部１４の両方を定位置に固定するようになっている。釘１０を骨内に固定するために他の締結具、例えばブレード、ビーム、ピン又はワイヤも使用できる。

釘１０の近位端部１４は、釘１０の後続端２８から内方に延びる孔４２を更に有している。この孔は、挿入器械９０に設けられたねじ山付き雄型部材９２を受け入れる複数条のねじ山４４を有している。１対のスロット又は切欠き４６が、近位端部１４の後続端２８に設けられている。挿入及び抜出器械９０（図６参照）は、釘１０を回転させてこれを骨内に正しく位置決めするために用いられる。取付けジグが、釘１０の後続端に隣接して位置決めされ、かかる取付けジグは、１対の突出部材１０２及び締付けボルト（図示せず）を備えたカラー１００を含む。突出部材１０２は、スロット又は切欠き４６内に嵌まり込み、締付けボルトは、カラー１００を貫通して孔４２の上側部分にねじ込まれている。挿入及び抜出器械９０の取付けに先立って、径違いねじを孔４２内にねじ込んで、ついにはこの径違いねじが第１の孔３８に到達するようにする。これにより、孔４２の上方部分がねじ込まれた締付けボルトに対して利用可能になる。いったん釘１０を挿入して骨内に正しく位置決めし、挿入及び抜出器械９０を取り出すと、ねじ山付き孔４２を骨の内方成長から保護するためにねじ山付きキャップ（図示せず）をねじ山付き孔内に配置するのがよい。

図１〜図５に示すように、切断先端部２４は、第１の又は大フェース又はファセット４８を有する。切断先端部２４は、第１、第２及び第３の小フェース又はファセット５０，５２，５４を更に有している。各フェース又はファセット４８，５０，５２，５４は、釘１０の主長手方向軸線２０に対して角度をなして延びている。フェース又はファセット４８，５０，５２，５４はそれぞれ、ファセット４８，５０，５２，５４の各々相互間の交差部のところに切れ刃を形成するよう互いに収斂している。具体的に説明すると、大切れ刃５６が、第１又は大ファセット４８と第１及び第２の小ファセット５０，５２の各々との間に形成されている。小切れ刃５８が、第１及び第２の小ファセット５０，５２と第３の小ファセット５４の交差部のところに形成されている。

大切れ刃５６及び小切れ刃５８は、頂点又は刃先（カッティングポイント）６０に向かって収斂している。頂点又は刃先６０は、通路３０により作られた大ファセット４８に設けられた開口部又は孔６２の一方の側に設けられている。２つの大切れ刃５６は、頂点６０のところで互いに鈍角をなしている。さらに、鋭角が、小切れ刃５８の各々相互間に更に形成されている。加うるに、大切れ刃５６は、通路３０により作られた開口部６２上に位置し又はかかる開口部６２に対して実質的に接線方向に又はこれに密接して位置決めされている。この構成では、開口部６２は、大ファセット４８内に位置したままである。

釘１０の遠位端部１２の円錐形部分２２と交差する大ファセット４８並びに第１の小ファセット５０、第２の小ファセット５２及び第３の小ファセット５４が平坦な性状のものなので、大ファセット４８及び小ファセット５０，５２，５４と円錐形部分２２の表面の交差部の外周部のところに形成されたファセット４８，５０，５２，５４の後方縁又は後続縁６４は、湾曲した又は弧状の縁である。大ファセット４８及び小ファセット５０，５２，５４は、本明細書においては平坦なものとして開示されているが、或る程度の曲率を有してもよく、即ち、凸状及び凹状の表面又はこれらの或る組み合わせであってもよい。加うるに、切れ刃５６，５８も又、或る程度の曲率を有してもよい。

開示した実施形態では、釘１０は、直径が本体又はシャンク部分１６から近位端部１４まで増大している。かくして、釘１０は、頂点６０を備えた遠位端部１２のところで始まっている。円錐形部分２２は、これが本体又はシャンク部分１６に達するまで直径が漸増している。本体又はシャンク部分１６は、テーパ付き表面１８に達するまで直径が一定のままであり、このテーパ付き表面は、釘１０の本体１６と近位端部１４との間に延びる外方に傾斜した移行表面である。

１対の弧状溝６６が、釘１０の互いに反対側の側部に設けられた状態で長手方向に延びている。溝６６は、釘１０の本体部分１６に対して標準の深さで又は半径で釘１０に切断形成されている。好ましい実施形態では、溝６６の曲率の度合又は形状は、釘１０の主長手方向軸線２０からの特定の距離を置いた箇所から延びる半径又はアールの関数である。したがって、半径が大きければ大きいほどそれだけ一層溝６６の形状が浅く且つ広くなる。溝６６を釘１０に形成する一方法は、釘１０を１対の互いに間隔を置いたピンチミル（pinch mill）相互間に長手方向に挿入することである。これは、釘１０を曲げる前に行われる。かくして、溝６６のサイズ及び曲率は、ピンチミルの対向したカッタの半径、互いに対向したカッタ相互間の距離及び釘１０の直径で決まる。

好ましい実施形態では、溝６６は、遠位端部１２のところに位置する円錐形部分２２で始まる。好ましい実施形態では、釘１０のうちの大フェース４８と同一の側部に設けられた溝６６は、開口部６２の後であるが、大フェース４８の後方ヘッド又は後続ヘッド６４に先立って始まる。釘１０の反対側の側部溝６６は、大ざっぱに言って、大ファセット４８の後続縁６２のところで始まる（図６参照）。溝６６の深さは、釘１０の直径が円錐形部分２２に沿って増大にするにつれて漸増している。溝６６のうちの１つをこれが大ファセット４８内に延びるように少し延長させるのではなく、溝６６は、これら溝が釘本体１６に沿って延びるにつれても一定のサイズ及び深さを保つ。図６に示すように、円錐形部分２２の大ファセット４８の側の溝６０は、釘１０の反対側の側部に設けられた溝６６よりもほんのちょっと深くフライス加工されており、それにより、この溝は、大フェース４８内へ延びて切断ランド７４を形成している。

溝６６は、これら溝が釘１０のテーパ付き表面１８を貫通して最終的に釘１０の近位端部１４内へ延びるにつれてサイズが増大している。この増大は、テーパ付き表面１８及び近位端部１４を貫通する釘１０の直径の増大により得られる。溝６６がテーパ付き表面まで延びているので、追加の１対の切断ランド７２が形成されており、かかる切断ランドは、溝６６の切れ刃（カッティングエッジ）７０よりも僅かに上方に持ち上げられていて、これら切断ランドは、釘１０が骨８０中をテーパ付き部分１８から近位端部１４まで移動するときに釘１０の挿入を容易にする切断表面をもたらすようになっている。

好ましい実施形態では、大ファセット４８に隣接した溝６６の領域ではなく、各溝６４の底面又は下面６８が、通路３０から一定の距離を置いて位置し、この通路に実質的に平行なままである。溝６６は各々、円錐形部分２２から近位端部１４まで延びる１対の長手方向に延びる互いに反対側の切れ刃７０を更に有している。

釘１０の変形実施形態は、切断先端部２４のところに設けられた上述とは異なる数のファセットを有してもよい。加うるに、溝６０の数は、その深さ及び長さと共に様々であってよい。

本発明の釘１０は代表的には、適切なものとして知られている技術を用いて患者の上腕骨内に挿入される。一般的に言って、直径が約２ｍｍの入口穴又は孔８０を突き錐を用いて上腕骨８２の端部に穴あけし又は形成する。２ｍｍガイドワイヤ３２を入口穴を通って挿入してこれが骨折部の場所を通過して延びてこれにまたがるようにする。釘１０を挿入器械又は又は挿入案内器具９０、代表的には、１対の突出部材１０２を備えたカラー１００を含む挿入ジグ９８を有するＬ字形部材に取り付ける。締付けボルトは、カラー１００を貫通して釘１０の近位端部１４に設けられているねじ山４４に係合する。したがって、締付けボルトを締め付けることにより、挿入器械９０が釘１０に固定される。上述したように、径違いねじ９４を釘１０への挿入器械９０の取付けに先立って孔４２にねじ込む。

釘１０をガイドワイヤ３２に被せ又は嵌め、ガイドワイヤ３２に沿って滑らせて、ついには釘１０の切断先端部２４の頂点６０が骨に係合するようにする。切れ刃５６，５８はファセット４８〜５４と一緒になって、自己切断導入先端部を形成するよう互いに協働し、かかる自己切断導入先端部は、釘１０を骨８２及び対応の髄内管内に挿入しているときに骨８２の入口穴８０を拡大し、かくして、皮質骨の導入又は入口穴穴８０を拡大するためのリーマ又はドリルが不要になる。挿入手技の一部として、外科医は、挿入器械９０を用いて釘１０を主長手方向軸線２０回りに回転させる。加うるに、外科医は、衝撃荷重又は力を挿入器械９０の端部に加えて釘１０を皮質骨を通って髄内管内へ打ち込む。したがって、ファセット４８〜５４及び切れ刃５６，５８は、入口穴８０を拡大し、別個のリーミングステップを必要としないで、釘１０の導入を可能にするよう互いに協働する。

溝６６は、二重の機能を提供する。先ず最初に、これら溝は、切れ刃５６，５８によって切断された皮質骨の破片を取り除くのを助けるボイド又は空間を提供する。さらに、溝６６の互いに反対側の切れ刃７０も又、釘１０を回転させたときに皮質骨に係合してこれを切除して入口穴８０を拡大し、その結果、釘１０の直径が遠位側直径から近位側直径まで増大しているので、釘１０を髄内管内へ完全に挿入できるようにする。溝６６の切れ刃７０に加えて、溝６６は、溝６６のそれぞれの端部のところに設けられた切断ランド７２，７４を更に有するのがよい。これら切断ランド７２，７４は、釘１０を骨８０内へ挿入しているときに皮質骨を更に除去する追加の切断フェース又は表面となる。

したがって、釘１０の直径が釘１０の本体１６と近位端部１４との間で円錐形部分２２及びテーパ付き表面１８で増大しているので、溝６４の切れ刃７０は、切断ランド７２，７４と一緒になって、皮質骨を切除して入口穴８０を拡大するよう機能する。釘１０の位置を従来型像増幅技術によっていったん確認すると、ガイドワイヤ３２を抜去し、骨用ねじを挿入して釘１０を上腕骨内に固定すると共に繋留する。挿入器械９０をいったん取り出すと、外科医は、適当なツールを径違いねじ９４に設けられた駆動受け口内に挿入して径違いねじ９４を回転させてこれが孔３８を貫通している骨用ねじに係合するようにするのがよい。第１の又は最も上に位置する孔３８が細長いので、径違いねじ９４を引き続き回転させることにより、釘１０の遠位端部１２がより近くに引き寄せられ、かくして、それぞれの骨折部分を寄せ集めることにより骨折部のスパンが減少する。

本発明の設計は、皮質骨の入口穴を拡大するか、或いは、骨の髄内管内の通路を拡張し又は拡大させるための別個のリーマを用いないで、皮質骨を通って髄内管内に挿入できる釘１０を提供する。

本発明の説明は、性質上単なる例示であり、かくして、本発明の要旨から逸脱しない変形例は、本発明の範囲に含まれるものである。かかる変形例は、本発明の精神及び範囲から逸脱したものとは見なされない。

本発明の釘の斜視図である。 図１の釘の正面図である。 図１の釘の遠位端部の拡大背面図である。 図１の釘の側面図である。 図３の釘の遠位端部の端面図である。 図２の６−６線に沿って取った図１の釘の断面側面図である。 上腕骨の端部に隣接して位置決めされた挿入器械に取り付けられた状態で示された本発明の釘の斜視図である。

符号の説明

１０ 上腕骨用の釘
１２ 遠位端部
１４ 近位端部
１６ 本体又はシャンク部分
１８ テーパ付き表面
２０ 長手方向軸線
２４ 切断先端部（カッティングチップ）
２６ 先導端又は前方端
２８ 後続端又は後方端
３０ 通路
３２ ガイドワイヤ
３６，３８ 孔
４６ スロット又は切欠き
４８，５０，５２，５４ フェース又はファセット
５６ 大切れ刃（メジャーカッティングエッジ）
５８ 小切れ刃（マイナーカッティングエッジ）
６０ 刃先（カッティングポイント）
６２ 開口部
６６ 溝
７０ 切れ刃（カッティングエッジ）
８２ 骨
９０ 挿入及び抜出器具

Claims (12)

1. 骨折部の修復に用いられる釘であって、
   釘部材を有し、該釘部材が、
   主長手方向軸線と、
   近位端部と、
   遠位端部とを備え、前記近位端部が、締結具を受け入れるための、前記近位端部を貫通して延びる少なくとも１つの孔と、前記遠位端部近くで前記釘を貫通して延びる、締結具を受け入れるための少なくとも１つの孔とを持ち、
   前記遠位端部から前記近位端部まで延びる長手方向通路を備え、
   前記釘部材の前記遠位端部に設けられた切断先端部を有し、該切断先端部は少なくとも１つのファセットを備え、該ファセットは、前記遠位端部を貫通して延びる前記主長手方向軸線に対して斜めにされ、
   切れ刃を有し、該切れ刃は前記釘部材の先導端の一部をなしている、
   骨折部の修復に用いられる釘。
2. 前記ファセットは、前記釘の前記主長手方向軸線に対して鋭角をなして設けられた平坦な表面である、請求項１記載の骨折部の修復に用いられる釘。
3. 前記切断先端部は、複数個のファセットを有する、請求項１記載の骨折部の修復に用いられる釘。
4. 前記複数個のファセットは、大ファセット及び小ファセットを含む、請求項３記載の骨折部の修復に用いられる釘。
5. 前記大ファセットと少なくとも２つの前記小ファセットの交差部のところに形成された切れ刃を有する、請求項４記載の骨折部の修復に用いられる釘。
6. 前記通路は、前記ファセットに設けられた開口部まで延びて該開口部を形成している、請求項１記載の骨折部の修復に用いられる釘。
7. 前記釘に設けられて長手方向に延びる少なくとも１つの溝を有する、請求項３記載の骨折部の修復に用いられる釘。
8. 前記溝は、少なくとも１つの切れ刃を有する、請求項７記載の骨折部の修復に用いられる釘。
9. 骨折部の修復に用いられる釘であって、
   釘部材を有し、該釘部材は、
   主長手方向軸線と、
   近位端部と、
   遠位端部とを備え、前記近位端部は、締結具を受け入れるための、前記近位端部を貫通して延びる少なくとも１つの孔を持ち、
   前記遠位端部から前記近位端部まで延びる長手方向通路を備え、
   前記釘部材の前記遠位端部に設けられた切断先端部を有し、該切断先端部は複数のファセットを備え、該複数のファセットは、大ファセットと、第１の小ファセットと、第２の小ファセットと、第３の小ファセットを有し、
   前記大ファセットと前記第１の小ファセットの交差部と、前記大ファセットと前記第２の小ファセットの交差部と、前記第１の小ファセットと前記第３の小ファセットの交差部と、前記第２の小ファセットと前記第３の小ファセットの交差部とに形成された切れ刃と、
   前記釘に設けられ、前記遠位端部から前記近位端部に向かって長手方向に延びる少なくとも１つの溝とを有する、
   骨折部の修復に用いられる釘。
10. 前記切れ刃は、頂点に向かって収斂している、請求項９記載の骨折部の修復に用いられる釘。
11. 前記頂点は、前記大ファセットに設けられた開口部の一方の側に設けられ、前記開口部は、前記通路が前記大ファセットのところで終端することにより作られている、請求項１０記載の骨折部の修復に用いられる釘。
12. 刃先は、該頂点のところで鈍角を形成する少なくとも２つの大切れ刃を有し、該大切れ刃は、前記開口部に密接して位置している、請求項１１記載の骨折部の修復に用いられる釘。

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