JP4681613B2 - 大腿骨の髄質空間への挿入のための髄間ピン - Google Patents

Description

本発明は、大腿骨の髄質空間への挿入のための髄間ピンに関する。

従来技術は、米国特許第６４６１３６０号（US6461360B1）を含んでいる。それは、骨の組み立てのための髄間ピンを実質的に記述している。大腿骨への挿入前に、髄間ピンは、その遠端にて、サジタル面（矢状方向：身体の正中面に平行な断面）内において大腿骨の湾曲に対応する湾曲を有する。その近端は、正面方向の平面において一定の湾曲半径を有する連続曲線を描く。

米国特許第６０１０５０６号（US6010506）は、異なる半径が全て一つの平面内に存在するハイブリッドピンを開示している。

国際特許出願公開第０２８９６８３号（WO02089683）は、外形が螺旋であるピンを開示している。この外形により、順行方向に挿入されるピンの侵入点が転子（大腿骨上部の突起）先端から横方向に変位できる。ピンの挿入に際して、ピンは約９０°回転する。このピンの回転は、実質的にその外形によって影響される。髄質空間の内壁及び海綿体が、ここではガイド構造として作用する。

しかし、単純な螺旋状の外形を使用した場合では、骨の解剖学的構造の違いによって引き起こされる困難が存在する。端点に到達すると、遠方（身体の中心から離れた）ロッキング孔は、横方向の中心側の位置合わせ状態にはない。補正のために、ピンは、さらに挿入されるか又は引き戻されなければならない。しかし、ピンは、結果として、その長手軸の周りを回転する。これは、引き続いて、ロッキング位置の高さの望まれない変化をもたらす結果となる。これより、端点に到達すると、大腿骨の頭部におけるロッキングのために大腿骨の隘部を通って中心にねじを導入することができない。回転のみを補正するためには、今度は一方で、ピンの埋め込み深さの変位を引き起こし、これよりロッキング位置の高さにおける望まれない変化をもたらさなくてはならない。ピンの近端（身体の中心から近い）はまだ完全には骨に入っていないときには、ピンをより深く挿入しなければならない。しかし、これは、回転運動の望まれない継続をもたらす結果となる。この結果として、ロッキングオプションの最適な位置が再び変化する。

ピンがその最終埋め込み深さ範囲に位置するようになったとき、遠方ロッキング孔は好ましくは、正面方向の平面に平行であるか、又は横方向／中心側の位置合わせ状態にあることが望ましい。ピンはそのとき、大腿骨の頭部に大腿骨の隘部を通って挿入されたねじによって、近端（身体の中心から近い）領域に固定することができる。このロッキングのために、ピンの埋め込み深さは、ねじが大腿骨の隘部を通って中心を通過することができることを確実にしなければならない。しかし、大腿骨の隘部と頭部とは、大腿骨の長手軸の周りを正面方向の平面に対して回転している。この回転は、前捻角として記述される。これは、ピンが、その長手軸の周りのピンの回転によって、変化する前捻角に自動的に適合されなければならないことを意味する。ねじが、大腿骨の隘部を通って中心に、且つ頭部の中心に配置されることとなる。さらに、ピンの近端は、周囲の皮質と同一面にあるか、又はより深くあるべきである。これは、周囲の組織がピンの近端によって刺激されることを防ぐことを意図している。

したがって、前述の条件を満足するために、異なる成長を示している全ての大腿骨に対して適合された外形を有する必要がないピンを提供することが、目的である。

本発明は、螺旋形状の端を改良することによって、その目的を達成する。ここで、ピンの近端（身体の中心から近い）は平面内で湾曲している。遠端（身体の中心から近い）は、直線のままである。これにより、その最終埋め込み深さ範囲に到達すると、ピンが自分自身で回転を中止する。最終埋め込み深さ範囲では、ピンは、回転の変化無しに、その長手軸に沿って変位されることができる。それにもかかわらず、ピンは、その埋め込み深さを変えることなく、その長手軸の周りを任意に回転されることができる。

したがって、ピンの遠方（身体の中心から遠い）区間は、少なくとも部分的には湾曲を全く有しておらず、ピンの近方（身体の中心から近い）区間は、転子主軸の横方向成形体を通って髄質空間に挿入されるときに横方向の後方方向に延びる。

螺旋形状の端を変えることによって、骨のあるグループに対して最適に機能するインプラントを作成することができる。解剖学的組織におけるバリエーションは、埋め込みの機能性にはもはや影響しない。インプラントは、骨へのロッキングのために最適に方向付けられることができる。

本発明に従ったピンは、好ましくは、近方（身体の中心から近い）領域に、長手軸に対して傾斜し且つお互いに平行に走る２つの孔と、双方の最初の孔に交差する第３の孔とを有する。このロッキングの特色は、ロッキング可能性の組み合わせにある。本発明に従ったピンでは、順行ロッキングが特に重要性を有している。ピンに対する新しい横方向の開口は、順行ねじの挿入方向とほぼ一致する。一つのねじのみが近方（身体の中心からの近方）にセッティングされるならば、さらなる皮膚の切開は不要となる。

本発明に従ったピンは、好ましくは、斜めに横切るように且つお互いに平行に走る２つの孔と、２つの孔によって規定される平面に対して長手軸の周りにねじられ且つ横切るように、遠端（身体の中心から遠い）の２つの孔の間に配置された一つの孔と、を有する。中間ロッキングねじは、左右のロッキングねじに対して２５°回転して配置される。

遠方ロッキングの特色は、ロッキング可能性の組み合わせにある。一般的に知られている標準ロッキングに加えて、第３の孔が２つの標準的な孔の間に存在する。ピンを３つのねじでロッキングすることによって、軸方向の安定性が達成される。これは、ピンの遠端の位置が固定されることを意味している。ピンは、ねじの上で移動させることができない。軸方向ブロッキングねじの２５°の角度は、挿入中にねじが重要な柔組織を傷付けることを防ぐ。これは、例えば、ねじがサジタル方向（９０°）に挿入されると生じる。ロッキングねじは、お互いに約３０ｍｍの距離だけ離れて存在している。

埋め込みの導入のために、ピンは屈曲した金属に接続される。これは、通常はピンの端に平たく配置される。これにより、ピンと屈曲した金属との間の連続的な移行が生じ、輪郭がマッチングされる。

適切な埋め込みのためには、ピンの端をイメージング方法（Ｘ線）の助けを借りて明確に認識できることが、非常に重要である。これは、これまでの従来技術によっては、不可能であるか又は不十分な程度までしか可能ではない。不正確な挿入深さは、以下のような結果をもたらし得る。すなわち、ピンが骨の中で十分に深くまで来ないと、突出しているピンの端が、痛み、壊死などの合併症を引き起こすことがある。ピンが深く埋め込まれすぎると、結果は、ピンの近端の位置ずれを起こし得る。さらに、骨の内側への成長により、元々の挿入経路の上側部分が閉じる可能性がある。これらの可能性は、インプラントの引き抜きを困難にする。さらに、ピンの先端が膝に食い込む危険がある。

屈曲した金属とピンとの間の移行及び輪郭のマッチングを中断する傾斜面が、好ましくは、本発明によるピンの近端に横方向に形成される。これにより、前方−後方Ｘ線写真の場合、ピンの端は容易に且つ明確に検出可能である。これは外科治療を容易にし、より安全な使用及び短縮された手術時間をもたらす。ピン侵入点は、転子主軸の側面にある。この表面は、痩せた患者では特に、触診されることができる。これは、この表面が皮膚の薄い層によってのみ覆われていることを意味している。ピンの側面の侵入点を通って、柔組織がピンの近端によって刺激されることを防ぐことが必要である。傾斜面の利点は、この傾斜面がまた、マッチングされた輪郭によってピンの近端が側面の皮質壁にフィットするからである。これは、柔組織の刺激を防ぐ。

屈曲した金属上でのピンの回転を固定する溝が、好ましくは近端の中心側に配置される。比較として、従来技術は２つの溝による回転の固定を備えているが、これは、しかし、より高い製造コストをもたらす結果となる。

近端には、接続ねじの直径方向に対向するシャフトが屈曲した金属とピンとの間でそこに挿入されることができる円筒形状の凹部が存在する。これによって、ピンの軸が屈曲した金属と同軸に位置合わせされ、ねじ山は接触圧力のみを作用させる。比較として、従来技術は、接続ねじのねじ山のみによる直接的な同軸位置合わせを備えている。

特定の発展が先端の特別な形成を提供し、これは、ねじによるロッキングさえ無しに回転を防ぐことを確実にするようにするために、大腿骨の遠方領域にて海綿組織内に回転無しで取り付けられることができるようにする。このピンの先端は、放射状区間において、円形形状とは異なった特別な先端表面、特に凹状ノッチまたは平坦表面を有している。しかし、この変型例においては、引き続く、任意の、又は強制的な回転はできなくなる。

本発明の更なる発展が、図面及び従属請求項に与えられている。

これら及び参照番号のリストは、本開示の一部である。

本発明は、より詳細に模式的に、且つ図面を参照した例によって、説明される。

図面は、お互いに対して且つ全体として記述される。

図１〜３は、本発明に従ったピン１を３つの図面で示している。近端及び遠端の平面は、お互いに対して６０°〜１１０°、好ましくは７０°〜９０°、特に８０°回転されている。この実施例では、半径は３００〜１３００ｍｍ、好ましくは９００〜１２００ｍｍ、特に約１１００ｍｍである。近方の半径は、皮質との横方向の接触表面に対応している。それは、３００〜１０００ｍｍ、好ましくは６００〜８００ｍｍ、特に約７００ｍｍである。

遠方直線区間の長さは、ピンの遠端が遠方の海綿構造に貫通する深さに対応する。それは、３５〜７０ｍｍ、好ましくは４０〜６０ｍｍ、特に約５２ｍｍである。

ピン１は、厚さ３．９〜６．０ｍｍのロッキングねじのための１２０°順行孔２、太さ３．９〜６．０ｍｍのロッキングねじのための１２０°順行孔２に中心側に一致する太さ約６．５ｍｍの軸ねじのための頭部１３０°偵察孔３、太さ約６．５ｍｍの軸ねじのための尾部約１３０°偵察孔４、及び近方領域における太さ３．９〜６．０ｍｍのロッキングねじの静的及び動的位置決めのための楕円孔５を有して設計されている。さらに、横方向の傾斜面９が、近端に認識可能である。

最終的に、斜めに横切るように且つお互いに平行に走る２つの孔６及び７、ならびに平行孔６及び７に対して２５°だけ捻れた前外側の孔８が、遠端に示されている。この角度は、好ましくは４５°〜１０°の間である（０°は正面方向の平面、又は２つの標準ロッキングねじの平面に対応する）。

図４ａ及び４ｂは、本発明に従ったピン１の先端の変形を２つの図面で示している。これは、放射状区間において、円形形状とは異なった特別な先端表面１３、特に３つの平坦な表面を有しており、これは長さが１０〜４０ｍｍ、好ましくは１５〜２５ｍｍ、特に２０ｍｍを有している。先端の全長は２０〜５０ｍｍ、好ましくは２５〜３５ｍｍ、特に３０ｍｍである。加えて、孔７が示されている。

図５ａ及び５ｂは、本発明に従ったピン１の先端の変形を２つの図面で示している。これは、放射状区間において、円形形状とは異なった特別な先端表面１３、特に３つの凹状ノッチを有しており、これは長さが１０〜４０ｍｍ、好ましくは１５〜２５ｍｍ、特に２０ｍｍであり、及び、半径が４〜１０ｍｍ、好ましくは５〜８ｍｍ、特に６ｍｍである。先端の全長は２０〜５０ｍｍ、好ましくは２５〜３５ｍｍ、特に３０ｍｍである。加えて、孔７が示されている。

図６ａ及び６ｂは、本発明に従ったピン１の先端の変形を２つの図面で示している。これは、放射状区間において、円形形状とは異なった特別な先端表面１３、特に４つの凹状ノッチを有しており、これは長さが１０〜４０ｍｍ、好ましくは１５〜２５ｍｍ、特に約２０ｍｍであり、及び、半径が４〜１０ｍｍ、好ましくは５〜８ｍｍ、特に約６ｍｍである。先端の全長は２０〜５０ｍｍ、好ましくは２５〜３５ｍｍ、特に約３０ｍｍである。加えて、孔７が示されている。

図７は、本発明に従ったピン１の近端を、近方方向から遠方方向に見た様子を示している。軸方向のピンの軸に対して横方向−近端にて１０°〜６０°、好ましくは約４０°の角度を有する横方向傾斜面９が示されている。最後に、ねじ山１１を有する円筒形状の凹部１２、及び近端の中心側の位置決め溝１０が、示されている。

前方から後方方向に、すなわち横方向−中心側平面にて見た、本発明に従ったピンを示す図である。 横方向から中心側方向に、すなわち前方−後方平面にて見た、本発明に従ったピンを示す図である。 近方から遠方方向に見た、本発明に従ったピンを示す図である。 横方向から中心側方向に見た、本発明に従ったピンの先端の特定の実施形態を示す図である。 遠方から近方方向に見た、本発明に従ったピンの先端の特定の実施形態を示す図である。 横方向から中心側方向に見た、本発明に従ったピンの先端の特定の実施形態を示す図である。 遠方から近方方向に見た、本発明に従ったピンの先端の特定の実施形態を示す図である。 横方向から中心側方向に見た、本発明に従ったピンの先端の特定の実施形態を示す図である。 遠方から近方方向に見た、本発明に従ったピンの先端の特定の実施形態を示す図である。 近方から遠方方向に見た、本発明に従ったピンの近端を示す図である。

符号の説明

１ 髄間ピン、２ 順行孔、３ 頭部孔、４ 尾部孔、５ 楕円孔、６ ７に平行な孔、７ ６に平行な孔、８ 前外側の孔、９ 横方向の傾斜面、１０ 位置決め溝、１１ ねじ山、１２ 円筒形状の凹部、１３ 先端表面。

Claims (12)

1. 大腿骨の髄質空間に挿入される髄間ピンであって、
   身体の中心から近い近方領域と、前記近方領域より身体の中心から遠く直線状部分を有する遠方領域と、を備え、
   且つ、前記近方領域及び前記遠方領域の両方において骨ねじのための孔を備えており、
   前記近方領域の孔は、骨ねじを前記大腿骨の頭部に挿入するための前記髄間ピンの長手軸に対して斜めに走る孔を含み、
   前記近方領域の第１端の面と前記遠方領域の第２端の面がお互いに対して６０°〜１１０°の角度で捻れており、
   前記近方領域は湾曲部分を有し、その湾曲半径が３００〜１３００ｍｍであることを特徴とする髄間ピン。
2. 前記近方領域の孔は、前記髄間ピンの挿入方向に向かって伸び、前記長手軸に対して１２０°の角度で設けられた順行孔であることを特徴とする、請求項１に記載の髄間ピン。
3. 前記遠方領域における前記直線上部分の長さは３５〜７０ｍｍであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の髄間ピン。
4. 太さ約6.5ｍｍの軸ねじのために前記長手軸に対して１３０°の角度で設けられた頭部１３０°偵察孔と、
   太さ3.9〜6.0ｍｍの軸ねじのために前記長手軸に対して１３０°の角度で設けられた尾部１３０°偵察孔と、
   前記近接領域における太さ3.9〜6.0ｍｍのロッキングねじの静的及び動的位置決めのための楕円孔と、
   前記髄間ピンを横切るように且つお互いに平行に走る２つの孔と、当該孔に対して前記髄間ピンの周方向に２５°回転した孔と、
   を備えていることを特徴とする、請求項２に記載の髄間ピン。
5. 前記近方領域に楕円孔が設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の髄間ピン。
6. 前記近方領域の端面に前記長手軸に対して１０°〜６０°の角度を有する横方向傾斜面を有していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の髄間ピン。
7. 前記近方領域に単一の位置決め溝を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の髄間ピン。
8. 前記近方領域に、ねじ山を有する円筒形状の凹部を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の髄間ピン。
9. 前記円筒形状の凹部を通るピン軸が屈曲した金属と同軸に位置合わせされることができて、前記ねじ山が接触圧力のみを作用することを特徴とする、請求項８に記載の髄間ピン。
10. 前記遠方領域は、全長が２０〜５０ｍｍであり、円形形状とは異なった断面である先端表面を有しており、その長さが１０〜４０ｍｍであり、且つその半径が４〜１０ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１つに記載の髄間ピン。
11. 前記遠方領域は、全長が２０〜５０ｍｍであり、円形形状とは異なった断面である先端表面を有しており、その長さが１０〜４０ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１つに記載の髄間ピン。
12. 前記遠方領域の先端が、ねじによるロッキングさえ無しに回転を防ぐことを確実にするために、大腿骨の遠方領域にて海綿組織内に回転無しで取り付けられることができるような方法で形成されていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の髄間ピン。

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