JPH0334941B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、骨折した長い骨、特に骨折した骨の
中央（髄幹）を多数の弾性を有するピンでその骨
髄を支持することによつて固定することに関す
る。

髄内ロツドは、長い骨の中央部分の骨折を固定
するため、長年にわたつて使用されてきている。
この技術は、１又は２以上の金属ロツドを骨折し
た骨の髄内管内にその骨折領域をこえて挿入し、
ロツドの各端部を健全な骨内に固定しておくこと
によつて行なわれる。即ち、骨折部分は、治療を
行なうため正常な位置に支持される。この技術
は、骨の添え板等の代替手段に比較して多くの利
点を有している。即ち患者は、より早く動くこと
ができ、かつ歩き回ることができ；手術において
も通常外傷を少なくすることができ；装置の破損
が少なくてすみ；そして、骨は過度の応力を受け
ることからまぬがれることができる。長い期間に
わたつて多くの種類の髄内ロツドの形式が開発さ
れてきた。しかしそれらは基本的に２つの形式に
分けることができる。１つは単一のロツドを使用
する形式であり、他方は複数のロツドを使用する
形式である。単数のロツドを使用する例として
は、米国特許第4135507号及び米国特許第3709218
号がある。多数のロツドを用いる方法としては、
米国特許第4169470号、第2579996号及び第
2998007号等がある。

複数のロツドを使用する方法は、単一のロツド
を使用する方法に比べていくつかの利点といくつ
かの欠点を有している。たとえば、複数の小さな
直径のロツドを使用することによつて、骨折した
骨の中に正確に挿入することができる反面、ある
種の骨折に対しては十分な安定性を与えることが
できないという欠点を有している。

本発明にかかる骨折した髄骨の固定装置は、そ
れ自身のほぼ全長にわたつて分離して保持され、
かつ可撓性を有するコア要素によつて所望の配置
にされた数本の弾性を有する小さな直径のロツド
（ピン）を含んでいる。ピン／コア組合体の長さ
は、適用例に従つて変わる。それらは、骨折した
領域を通つて骨髄内をのび、かつその両端におい
て健全な骨の髄内管内にのびるように十分な長さ
を有するように選択される。安定した固定を得る
ためにその両端部は、骨折した領域をこえてかな
りの長さにわたつてのびるようにすべきである。
ピン及びコア要素は種々の大きさの横断面を有す
るようにつくられ、従つてそれらが組立てられた
時の横断面は、種々の直径を有する髄内管に正確
にはまり合うことができるようにされている。そ
して、その横断面は、非円形となる。

コア要素の側面には、ピンが髄内管の周縁部に
おいて小さな骨上に支持されかつそれに対し保持
されるように縦方向の溝が設けられている。縦方
向の溝は、１本のピンの直径よりも小さな深さを
有しており、従つてピンの側面は、髄内管内のス
ペースに存在する網状組織内にくい込む縦方向の
突起として、かつ髄内皮質に対する突起として作
用する。これら突起は、それらのねじりに対する
抵抗力を介してねじり安定性に影響を及ぼす。ね
じりに対する付加的な抵抗力は、ピンの遠隔端を
コア要素をこえて破壊されていない網状組織内に
延在させることによつて達成することができる。

本発明にかかる髄内固定装置は、従来装置には
ない種々の利点を提供する。各構成要素は簡単な
形状を有しており、従つてその製造コストは比較
的低いものとなる。直径のわずかに相違するピン
及びコア要素を用いることにより、広い範囲にわ
たる髄内管の直径に対して密接にはめ合うことが
できるよう組み立てられた横断面の大きさを選定
することができる。この良好なはめ合いは、ピン
を小さな骨に対して確実に固定させることとな
る。その取り付けに際してはほとんど、あるいは
全くリーマー加工を必要とせず、かつ固定装置と
小さな骨の間にはバスカラリテイー（血管が多数
存在すること）を維持するため、比較的大きなス
ペースが残される。

本発明の大きな特徴は、コア要素が、組み立て
られた装置内において、ピンの弾性を維持するた
めピンに対して相的に可撓性を有していることで
ある。急速かつ強い治癒のためには、望ましくは
骨折した骨が生理学的な応力から過度に保護され
ないようにすることが発見されている。従つて骨
折した骨の固定装置は、負荷を受けた状態におい
てわずかに変形することにより、いくらかの応力
を骨折した領域に伝達し、しかしその応力が取り
除かれた時には、その正常の位置に弾性によつて
スプリングバツク（もとに戻ること）するように
なすことが必要である。本装置は、軸方向の運動
に対する抵抗力が小さいため、本発明は骨折した
骨に対して有益となる軸方向の衝撃を提供する。

以下図面を用いて本発明にかかる骨折した髄骨
の固定装置について詳細に説明する。本発明の固
定装置は、弾性を有する長いピンとそのピンを所
定の配置に離して保持しておく可撓性を有するコ
ア要素との組み合わせである。好ましい実施例に
おいては、プラスチツク製のコアによつて等間隔
に離された金属製のピンが用いられる。

ピンは、主応力支持部材であり、硬くなく剛性
を有するものでなければならない。それらは曲げ
られた時にも、その最初の位置に弾性により戻る
ことができるものであることが必要である。それ
らは、円形の断面を有する長く薄いロツドの形態
をとつてつくられ、かつ上記条件を満足する弾性
金属からつくられる。所望の剛性、弾性及び耐腐
食性の組み合わせは、チタニムム金属、好ましく
はTi−6Al−4Vからつくれたピンによつて達成
される。しかしながら、他の金属、たとえばステ
ンレス鋼、コバルト、クロム金属、フアイバー補
強合成樹指等を使用することもできる。第１図
は、ピンの好ましい形態の側面図である。ピン１
１は丸まつた端部１２を有している。典型的に
は、ピン１１は2.7mmの直径と165mmの長さを有し
ている。しかしピンは、骨折した骨の大きさ及び
長さによつて、２〜4.5mmの直径で75〜250mmの長
さの範囲においても有用である。

コアの好ましい形態が、第２図及び第３図に示
されている。このコア１３は、全体的に円形の断
面を有しているが、その周縁部の周囲に等間隔に
４つの縦方向の溝１４が設けられている。これら
の溝１４は、ピンが挿入された時それを所定の位
置にガイドし、かつ治療の期間それらをほぼ平行
の位置に保持して骨折した骨を支持する役割を果
たす。縦方向のコアの溝は、種々の断面形状とす
ることができるが、ピンを横方向に支持すること
ができ、かつ１本のピンの直径よりも小さな深さ
を有するものであることが必要である。溝の深さ
が浅いことにより、ピンの側面はコア表面から半
径方向に突出し、縦方向の突起として作用する。
骨の髄内管にコアを挿入することを助けるため、
コアの遠隔端は、丸められた頂点１５に向かつて
傾斜している。コア１３は、典型的には8.3mmの
直径を有し、各々３mmの幅で1.4mmの深さを有す
る４本の縦方向の溝を有している。しかしなが
ら、コア１３は５〜12mmの直径で、70〜230mmの
長さの範囲とすることができる。第１０図は、第
２図及び第３図に図示された形式の４本のピンを
保持するコアの側面図である。本装置は、縦長の
骨の髄内管内において組み立てられる。本装置の
好ましい形態においては、ピンはコアよりもわず
かに長くされている。この側面図においては、２
本のピンのみが図示されている。

図示された好ましいコアは、全体的に円形の断
面を有し、大腿骨の骨折を固定するため特に有用
なものであるが、特定の状況に使用するためには
異なつた横断面たとえば三角形あるいは四角形断
面とすることもできる。四角形断面のコアは第３
図に図示されたのと同様の断面を有することとな
る。三角形断面のコアは、脛骨及びほぼ三角形断
面を有する髄内管を有する他の骨を固定する場合
に選択される。かかるコアは、３本のピンで支持
することとなり、第９図の端面図に図示されてい
る如くほぼ三角形状の形態２３を有することとな
る。いずれの場合もコアは可撓性を有しなければ
ならない。これは、第８図に図示されているよう
に、コアを骨の中に挿入し、所定の位置に配置せ
しめられた時、ピン／コア組合体が固く連結し合
い、組み合わせ体がリジツドなロツド固定装置の
ようにふるまうことを防止する。分子量の極めて
大きなポリエチレンは、金属性のピンに対しては
潤滑性がよいため、コアの材料としては好まし
い。しかしながらたとえばポリプロピレン、ポリ
サルフオン、ポリアセタルあるいはフアイバー補
強合成樹脂を使用することもできる。

本発明の固定装置は、大腿骨の骨折を固定する
のに特に有用である。第７図は、大腿骨１６のシ
ヤフトの近接端近くから骨折した骨を固定するた
め本装置を転子挿入する状態を図示している。孔
２０が、髄内管１８に到達することができるよう
に、最も大きな転子に隣接する踝間のノツチ内に
あけられる。髄内管は、骨折した領域１９を探り
針で探つておき、コア１３を容易に挿入すること
ができるようにすることもできる。まれなケース
であるが、コアを挿入する前に髄内管をリーマ通
しする方が好ましい場合がある。骨折した骨を適
正に整列させ、コア１３を孔２０を通つて挿入
し、骨折した領域１９を越えてのびるまで、髄内
管１８内に押し入れる。しかる後ピン１１をコア
とほぼ同一方向にのびるように押し入れる。ピン
１１はコアの溝によつて所定の位置にガイドされ
ることとなる。通常ピンの端部及びコアは、骨の
中に完全には押し入れられない。それらの各々
は、十分な長さだけ突出して残されており、従つ
てそれらを取り除くことが指示された時、それら
の端部を把持することができる。

第４図及び第１０図に図示されているように、
ピンはコア１３と小さな骨１７との間のほぼ全長
にわたつて、それらの周縁部の所定の位置に強固
に保持される。ピンはコアよりもわずかに長いも
のを選択し、それらを骨の遠隔端を越えて破壊さ
れていない網状組織内に押し入れることが好まし
い。これは回転方向の安定性を向上せしめる。

ピン及びコアは所定の直径の範囲内に製造され
る。与えられた使用目的に対し、ピンの側面が、
組み立てられた時、骨１６の薄い層１７に強固に
はまり合うことができるように、ピン及びコアの
直径を選択する。患者の骨折した骨に組み立てら
れた固定装置をぴつたりはめ合わせるため、ある
実施例においては異なる直径のピンが必要となる
ことがある。

第６図は、だ円形の髄内管内に本装置がどのよ
うにしてはめ合わせるかを図示している。この実
施例においては、対角線上に配置せしめられた２
本の小さな直径のピン１１と、２本の大きな直径
のピン３１が用いられている。他の多くのピン固
定装置と相異して、本固定装置においては、金属
の摩擦や金属の破片を作り出すこととなる金属製
のピン同士の接触は全くない。

第８図は、大腿骨の踝部分から挿入する方法を
図示している。この方法は、骨折した骨をシヤフ
トの遠隔端の近くで固定する。この場合、孔２０
は大腿骨側面の遠隔端の踝の上方に穿孔される。
本固定装置は、図示されているように、横方向に
あけられた孔を通つて挿入している間、コア及び
ピンが本質的にたわむようになされている点を除
いて、第７図とほぼ同様の手続に従つて挿入され
る。

コアの正確な位置決めが必要な場合には、カニ
ユーレ付きコアを使用し、初めにガイドピンを小
さな直径の骨折した領域を通つておしこめるよう
にすることができる。この場合、コアは、骨折し
た骨をいためる可能性を小さくした状態で、ガイ
ドピンの上に挿入される。カニユーレ付きコアの
１つの形態が、第５図の端面図として図示されて
いる。縦方向の孔２２が、コア１３を完全に貫通
してのびており、従つてコア１３は、ガイドピン
をとり囲んでおし入れることができる。ガイドピ
ンは、あとで取り除かれる。

本固定装置は、大腿骨の骨幹部の骨折を固定す
るのに使用するものとして説明してきたが、この
使用方法に限られるものではない。同様の他の細
長い骨、たとえば脛骨及び上腕骨の骨折に対して
も同様に固定可能である。基本的には、適当なピ
ン及びコアの直径及び長さの選択のみが相違する
こととなる。

本発明の最大の利点は、治癒期間における骨折
した骨の安定性が向上したことである。応力を支
持するピンは、ねじり及び曲げ方向の負荷に対し
て最も抵抗力の大きな髄内管内の周縁部に保持さ
れている。さらに他の利点は、コアにより、ピン
がすべての方向からの曲げ応力に対してほぼ等し
い抵抗力を有するようにされていることである。

従来の多くのピン固定装置は、すべての方向に
均一な安定性を有していなかつた。

本発明の他の利点は、ピンの側面が、コアと小
さな骨との間に血管組織を残すように、コア表面
から外側にのびているため、ほとんど通常の血管
の分布を維持することができる点である。コア
は、そのほぼ全長にわたつてピンを所望のパター
ンに保持する。コアがないと、骨髄組織は比較的
やわらかいため、複数の薄いピン、すなわちロツ
ドは横方向、ねじり方向及び曲げ方向の応力がか
かつた時、そのシフト維持に変位してしまうこと
を防止することができない。かかるシフトは、安
定した固定を損ない、かつ骨折した骨の一体化を
損なう結果となる。即ち、コアの存在は、本発明
の重要な特徴である。しかしながら、コアはピン
に比較して可撓性があり、しかしピンが組み立て
られた固定装置に対し、わずかな弾力性を有する
という利点を妨げることがないものであることが
必要である。比較的可撓性のないコアは、単一の
大きな直径を有するロツドと機能的にほとんど相
違のない組み立て体を形成する結果となる。単一
の大きな直径のロツド固定装置は、剛性を提供す
ることができるが、骨折した骨の固定及び剛性
は、安定性とは同意味ではない。安定性は、横方
向、ねじり方向及び曲げ方向の応力を制限し、そ
れにより骨折した骨の両端部が変位することを防
止し、しかしこれら制御を完全に行なつてしま
い、治療に必要なレベルよりも低く、これら応力
を減少させてしまうことのないようにしている。

本発明の固定装置は、骨の軸方向に対しては抵
抗力が比較的小さい。従つて、本固定装置は、骨
折した骨に軸方向のある程度の衝撃力を与えるこ
とができる。これは、骨折した骨の治療プロセス
の手助けとなる。

本発明は図示した好ましい具体例に基づいて説
明されているが、本発明の技術的範囲を逸脱する
ことなく、種々の変形修正が可能である。たとえ
ば、異なる数のピンを使用することもでき；ピン
の断面を非円形と非円形とすることもでき；ピン
を非平行形状に保持することができるように、コ
アにわずかにテーパーをつけることができ；ピン
及びコアの遠隔端の形状を異なる形状とすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかるピンの側面図であ
る。第２図は、４本のピンを保持するようになさ
れた本発明にかかるコアの側面図である。第３図
は、第２図のコアの端面図である。第４図は、４
本のピンを含む組み立てられた固定装置が、第６
図に図示された如き長い骨の中に配置された状態
を示す横断面図である。第５図は、中央カニユー
レ付きコアの端面図である。第６図は、非円形の
髄内管にはめ合わせるため、異なる直径のピンを
使用したことを示す第４図と同様の図である。第
７図は、本固定装置を大腿骨の踝間端を通して挿
入する方法を示す図である。第８図は、大腿骨の
踝部分を通つて本固定装置を挿入する方法を図示
した図面である。第９図は、３角形状のコアを用
いた３本のピンを含む組み立てられた固定装置の
端面図である。そして、第１０図は、ピンがコア
よりもわずかに長いことを示す４本のピンを含む
組み立てられた固定装置の側面図である。 １１……ピン、１３……コア、１５……頂点、
１６……大腿骨、１８……髄内管、１９……骨折
領域、２０……孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定すべき骨折領域よりも実質的に長い複数
   の細長い弾性ピンと、該ピンを、該ピンのほぼ全
   長にわたつて相互に間隔をあけて保持するための
   可撓性を有するコア要素とを備えて成り、前記ピ
   ンは丸められた遠隔端１２と円形の横断面とを有
   し、前記コアは周囲に等間隔に配置されかつ夫々
   が１個のピンの直径よりも小さな深さを有しコア
   の長手方向に延びる複数の溝１４を備え、各ピン
   は各溝内に保持され、かつ前記コアが丸くなつた
   遠隔端１５を有することを特徴とする骨折した髄
   骨の固定装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の固定装置にお
   いて、前記ピンが金属からつくられており、かつ
   前記コア要素がプラスチツクからつくられてなる
   固定装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の固定装置にお
   いて、 前記ピンが前記コアよりも長くされてなる固定
   装置。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の固定装置にお
   いて、 前記コアを貫通する軸方向の孔が設けられてな
   る固定装置。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の固定装置にお
   いて、 ４本のピンが用いられてなる固定装置。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載の固定装置にお
   いて、 前記コア要素がほぼ三角形状の横断面を有して
   おりかつ３本のピンが用いられてなる固定装置。 ７ 丸められた遠隔端を有し、２〜4.5mmの直径
   で75〜250mmの長さを有する４本の弾性を有する
   金属ピンを含んでなる骨折した髄骨の固定装置に
   おいて、 上記ピンが、直径５〜12mmで、長さ70〜230mm
   の長さを有する可撓性を有するプラスチツク製の
   コア要素の表面に設けられた長手方向の溝内に間
   隔をあけて保持されており、前記長手方向の溝
   は、１本のピンの直径よりも小さな深さを有して
   おり、かつコア要素の周縁部の周囲に等間隔に間
   隔をあけられており、前記コアは、前記ピンより
   もわずかに短く、かつその遠隔端の丸い端部に向
   かつて傾斜をつけられてなる固定装置。 ８ 特許請求の範囲第７項に記載の固定装置にお
   いて、 前記ピンがチタニウム金属Ti−6Al−4Vから
   作られており、かつ上記コアが分子量のきわめて
   大きいポリエチレンから作られてなる固定装置。