整形外科用インプラント
【課題】軸状体とプレートの交差角度を患者の骨格に容易に整合させることができる整形外科用インプラントを提供する。
【解決手段】本発明は、骨内に導入される軸状体３０と、骨の外面に固定されるプレート４０とを具備し、一方の連結部分２２と、軸状体とプレートのうち一方の構造体２０に設けられた一方の連結部分２２に対向配置され、一方の連結部分２２に対して接離する方向に移動可能となるように他方の構造体４０に保持された押圧部材４３と、他方の構造体に回動可能に軸支され、第１の回動位置で押圧部材を一方の連結部分に押し付け、第２の回動位置で押圧部材を解放するカム４４ａを備えたレバー４４と、レバーを第１の回動位置に保持する保持構造４４ｂ、４５、４１ｄと、を具備する。
【解決手段】本発明は、骨内に導入される軸状体３０と、骨の外面に固定されるプレート４０とを具備し、一方の連結部分２２と、軸状体とプレートのうち一方の構造体２０に設けられた一方の連結部分２２に対向配置され、一方の連結部分２２に対して接離する方向に移動可能となるように他方の構造体４０に保持された押圧部材４３と、他方の構造体に回動可能に軸支され、第１の回動位置で押圧部材を一方の連結部分に押し付け、第２の回動位置で押圧部材を解放するカム４４ａを備えたレバー４４と、レバーを第１の回動位置に保持する保持構造４４ｂ、４５、４１ｄと、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は整形外科用インプラントに係り、特に、骨内に導入される軸状体と、骨の外面に固定される、前記軸状体に対して回動可能に連結されたプレートとを有するインプラントの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ラグスクリュウと呼ばれる骨ネジ等からなる軸状部材と、この軸状部材を軸線方向に移動可能に収容するスリーブ貫通孔を備えたスリーブと、該スリーブに固定若しくは連結され、骨の外面に固定されるプレートとを有する骨手術用の整形外科用インプラントが知られている（例えば、以下の特許文献１参照）。
【０００３】
上記のように構成された整形外科用インプラントでは、骨内に導入されて係合固定される軸状部材及びスリーブよりなる軸状体と、骨の外面上に固定されるプレートとの間の交差角度が一般に１２０〜１５０度の範囲内とされるが、体格、年齢、性別、人種などによって当該交差角度の最適値にばらつきがあるため、この交差角度を可変にし、患者に合わせて当該交差角度を調整して用いるように構成された整形外科用インプラントが知られている（たとえば、以下の特許文献２及び３参照）。
【０００４】
この種の交差角度可変式インプラントでは、軸状体とプレートの連結部に螺合構造或いは歯車構造を設けることで、これらの構造に含まれる操作部材を回転操作することにより、上記交差角度を調整し、所定の交差角度値に設定することができるようになっている。
【特許文献１】特開２００３−１８０７０４号公報
【特許文献２】特開平１０−５２４３８号公報
【特許文献３】特開２００３−２４３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の整形外科用インプラントでは、軸状部材とスリーブよりなる軸状体とプレートの間の交差角度を上記の螺合構造或いは歯車構造を動作させるネジや歯車を回転操作することで患者の骨格に合わせることとなるが、上記交差角度は螺合構造や歯車構造によって常時規制されているので、手術中に患者の骨格に対して上記交差角度を整合させることが難しいという問題点がある。
【０００６】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、軸状体とプレートの交差角度を患者の骨格に容易に整合させることができる整形外科用インプラントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
斯かる実情に鑑み、本発明の整形外科用インプラントは、骨内に導入される軸状体と、骨の外面に固定されるプレートとを具備し、前記軸状体に設けられた連結部分と、前記プレートに設けられた連結部分とが回動軸線の周りに回動可能に軸支されてなる回動軸支構造により前記軸状体と前記プレートとが回動可能に連結された整形外科用インプラントにおいて、前記軸状体と前記プレートのうちいずれか一方の構造体に設けられた一方の前記連結部分に対向配置され、当該一方の連結部分に対して接離する方向に移動可能となるように他方の構造体に保持された押圧部材と、前記他方の構造体に回動可能に軸支され、第１の回動位置で前記押圧部材を前記一方の連結部分に押し付け、第２の回動位置で前記押圧部材を解放するカムを備えたレバーと、該レバーを前記第１の回動位置に保持する保持構造と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、レバーが第１の回動位置に設定することでカムで押圧部材を軸状体とプレートのうち一方の構造体に押し付けることができるので、保持構造によって第１の回動位置にレバーを保持することにより軸状体とプレートの間の回動軸支構造の回動を規制することで、所定の交差角度に保持することができる。また、カムにより押圧部材を一方の構造体に押し付けることで、交差角度の大きな変化をきたすことなく交差角度を固定できる。一方、レバーを第２の回動位置に設定することで押圧部材が解放されるので、軸状体とプレートの間の回動軸支構造の回動が可能になる。したがって、レバーを第２の回動位置に設定することにより軸状体とプレートの回動を可能にして交差角度を容易に調整することが可能になるとともに、レバーを第１の回動位置に設定し保持構造で保持するだけで、調整した交差角度をそのまま保持することができるので、交差角度の設定及び調整をきわめて容易に行うことができる。
【０００９】
本発明において、前記押圧部材は、前記一方の連結部分の対向面と密接する面形状を有する押圧面を備えていることが好ましい。これによれば、カムによって押圧部材が一方の連結部分に押し付けられたときに押圧部材と一方の連結部分との間の摩擦力を容易に増大させることができるので、レバーが第１の回動位置にあるときの交差角度の保持力を高めることができる。なお、上記押圧面と対向面の少なくとも一方が回動軸線周りの方向に表面凹凸形状を有することが交差角度の保持力を高める上でより好ましい。
【００１０】
本発明において、前記対向面は前記回動軸線と同軸の円筒面に沿った凸面形状を有し、前記押圧面は当該円筒面に沿った凹面形状を有することが好ましい。これによれば、対向面と押圧面が回動軸線周りに同軸の円筒面にそれぞれ沿った対応形状に構成されることで、レバーが第２の回動位置にあるときに軸状体とプレートとをスムーズに回動させることができるとともに、レバーが第１の回動位置にあるときに押圧面と対向面の接触面積を増大させることができるので、交差角度の保持力を増大させることができる。ここで、円筒面に沿った凸面形状又は凹面形状とは、対向面及び押圧面が平滑な円筒面である場合に加えて、平滑な円筒面ではないが、当該円筒面に沿った表面凹凸を有する面、たとえば、粗面や歯付き面である場合をも含む趣旨である。
【００１１】
本発明において、前記保持構造は、前記レバーに係合するとともに前記他方の構造体に螺合して前記レバーを他方の構造体に保持する止めネジを有することが好ましい。止めネジがレバーに係合し、他方の構造体に螺合することで、レバーを他方の構造体に保持することにより、レバーに対する十分な保持力を得ることができる。
【００１２】
本発明において、前記一方の連結部分が前記他方の連結部分と前記押圧部材との間に挟持されるように構成されていることが好ましい。これによれば、他方の連結部分と押圧部材とで一方の連結部分が挟持されることで、軸状体とプレートの間の押圧部材による押圧力の加わる部分の接触面積を増大させることができるので、レバーが第１の回動位置にあるときの軸状体とプレートの交差角度の保持力をさらに高めることができる。なお、一方の連結部分と押圧部材、若しくは、一方の連結部分と他方の連結部分の接触面同士の少なくとも片方が回動軸線周りの方向に表面凹凸を有する面とされていることが好ましく、特に、上記接触面同士の双方が上記表面凹凸を有する面とされていることが望ましい。
【００１３】
本発明において、前記一方の連結部分と前記他方の連結部分のいずれか片方が前記回動軸線に沿って配置された回動軸部であり、残りの前記連結部分が該回動軸部を回動可能に軸支する回動軸支部であることが好ましい。これによれば、回動軸部と回動軸支部のうちの一方に対して押圧部材が押圧されることで、回動軸支部の軸支部分そのもので交差角度の保持ができるため、回動軸支構造を全体として簡易かつコンパクトに構成することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［第１実施形態］
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。最初に、図７を参照して本発明に係る第１実施形態の軸状体及びプレートを有する整形外科用インプラントについて説明する。図７はこの整形外科用インプラントの骨への適用状態を示す部分断面図である。
【００１５】
この整形外科用インプラントは、骨内に導入された状態で骨に係合固定される、例えば骨ネジ（ラグスクリュウ）等で構成される軸状部材１０、及び、この軸状部材１０を軸線方向に移動可能に収容するスリーブ貫通孔２０ａを備えたスリーブ２０を備えた軸状体３０と、この軸状体３０の基端部に対して回動可能に連結された板状のプレート４０と、を含む。これらの各部は生体適合性を有する素材、例えば、ステンレス鋼、純チタン、チタン合金等によって構成することが好ましい。
【００１６】
この軸状部材１０は、先端に骨係合要素としてのスクリュウ１１を有するとともに基端に工具係合部１２を有し、先端から基端まで一様に伸びる軸孔１０ａを備えたものである。スクリュウ１１は、骨の内部に係合するタッピングネジであり、骨に螺入された状態で骨に対して軸状部材１０を軸線方向に固定する。また、工具係合部１２には端部に開口する係合穴１２ａが設けられ、この係合穴１２ａが図示しない回転工具に係合した状態で回転駆動されるようになっている。軸孔１０ａは図示しないガイドワイヤを挿通可能にするためのものである。この軸孔１０ａを用いて当該ガイドワイヤを挿通させた状態で、軸状部材１０は上記ガイドワイヤに案内されながら骨に螺入されるようになっている。
【００１７】
なお、この軸状部材１０は図示例の場合には骨ネジとして構成されているが、骨内に導入されて骨に係合固定される軸状の部材であれば如何なるものであってもよく、例えば、骨に係合固定される拡径可能又は膨張可能な先端係合部を備えたもの、或いは、骨に打ち込まれて係合固定される種々の断面を有する骨釘などで構成することも可能である。
【００１８】
スリーブ２０は、筒状部２１と、この筒状部２１の基端側に一体に張り出し形成された軸状体側基端部２２とを有している。スリーブ２０には筒状部２１を貫通するスリーブ貫通孔２０ａが設けられ、このスリーブ貫通孔２０ａは軸状部材１０の工具係合部１２及び軸部１３が挿通可能となるように構成されている。ここで、筒状部２１の先端部にはスリーブ貫通孔２０ａの内径が他よりも小径となるように構成された抜け止め部が形成され、この抜け止め部は軸状部材１０の工具係合部１２が通過できないように構成されていることが好ましい。これによって、図示例の場合には軸状部材１０とスリーブ２０とが出没自在に、しかしながら相互に分離しないように組み立てられる。
【００１９】
プレート４０は、上記軸状体側基端部２２と回動可能に連結されたプレート側基端部４１と、このプレート側基端部４１から伸びる固定部４２とを有している。プレート側基端部４１は上記スリーブ側基端部２２に対して回動軸部４１ａの軸線である回動軸線周りに回動自在に連結されている。一方、固定部４２には複数のネジ保持孔４２ａが形成されている。これらのネジ保持孔４２ａは図示の骨ネジ４８の軸部を通過させたときに当該骨ネジの頭部に係合するように構成され、この骨ネジによって固定部４２が骨の外側面上に固定されるように構成されている。
【００２０】
本実施形態の整形外科用インプラントは、図示例の場合、大腿骨１の近位部の骨折等を治療するために有用な器具であり、軸状部材１０を大腿骨１の骨頭２に導入するとともに、軸状部材１０及びスリーブ２０を有する軸状体３０に連結されたプレート４０を大腿骨１の外側面３上に固定することで、大腿骨１の近位部の保持固定を行うことができるものである。
【００２１】
本実施形態の整形外科用インプラントは、軸状体３０とプレート４０とが上記回動軸線周りに回動可能に構成されることで軸状体３０とプレート４０の交差角度θが可変に構成されると同時に、当該交差角度θを所定角度に保持することができる点に特徴を有するものである。
【００２２】
次に、本実施形態の上記回動軸支構造について説明する。図１（ａ）及び（ｂ）は第１実施形態の回動軸支構造を示す部分断面図、図２（ａ）及び（ｂ）は同実施形態の回動軸支構造を示す部分斜視図である。ここで、図１（ａ）及び図２（ａ）は上記交差角度θが可変とされたフリー状態を示し、図１（ｂ）及び図２（ｂ）は上記交差角度θが所定角度に保持されたロック状態を示している。
【００２３】
本実施形態の回動軸支構造は、軸状体３０（スリーブ２０）に設けられた軸状体側基端部２２とプレート側基端部４１との間に設けられている。軸状体側基端部２２はスリーブ２０の筒状部２１と一体に固定され、プレート側基端部４１はプレート４０の固定部４２と一体に固定されている。プレート側基端部４１には、軸状体３０とプレート４０の回動軸線を軸線として円筒軸状に構成された回動軸部４１ａが一体に設けられ、或いは、固定されている。この回動軸部４１ａは上記軸状体側基端部２２の先端に設けられた円筒状の回動軸支部２２ａを回動自在に挿通している。すなわち、上記他方の連結部分を構成する回動軸部４１ａは上記一方の連結部分を構成する回動軸支部２２ａによって回動自在に軸支された状態となっている。ここで、回動軸支部２２ａは回動軸部４１ａの軸線方向中央部を軸支している。また、回動軸部４１ａの外周面と回動軸支部２２ａの内周面は共に上記回動軸線周りの円筒面に沿った面形状を有している。
【００２４】
図１に示すように、上記回動軸支部２２ａの外周面（これも上記回動軸線周りの円筒面に沿った面形状を有する。）の一部にて構成される円筒凸面状の対向面２２ｂには、当該対向面２２ｂと嵌合する円筒凹面状の押圧面４３ａを備えた押圧部材４３が対向配置されている。この押圧部材４３は上記押圧面４３ａとは反対側に平坦な受動面４３ｂを有し、プレート側基端部４１の内部において回動軸部４１ａに向けて移動可能に案内されている。
【００２５】
また、押圧部材４３の上記回動軸部４１ａとは反対側には回動支軸４１ｂ（の両端部）がプレート側基端部４１に固定され、当該回動支軸４１ｂによってレバー４４が回動可能に軸支されている。レバー４４は回動支軸４１ｂ周りにカム４４ａを有し、このカム４４ａから上記回動軸部４１ａとは反対側に伸びる部分（レバー部）に係合用開口４４ｂを有している。カム４４ａは図１（ａ）に示すフリー状態では押圧部材４３を押圧せず、したがって押圧部材４３の押圧面４３ａと回動軸支部２２ａの対向面２２ｂとは軽く接しているだけか、或いは、隙間を介して対向した状態にある。
【００２６】
また、係合用開口４４ｂはレバー４４の先端部側が開放された切り欠き状の開口となっており、当該係合用開口４４ｂには止めネジ４５が挿通されている。この止めネジ４５に設けられた頭部４５ａ（係合面がテーパ状に構成されている。）は上記係合用開口４４ｂの開口縁（テーパ面）に係合し、また、止めネジ４５に設けられた雄ネジ４５ｂはプレート側基端部４１に設けられたネジ孔４１ｄの雌ネジに螺合している。
【００２７】
ここで、レバー４４の係合用開口４４ｂ、これに係合する止めネジ４５、及び、これに螺合するネジ孔４１ｄは上記の保持構造を構成する。ただし、上記の保持構造としては、レバー４４を直接にプレート側基端部４１（の溝４１ｃ）にスナップ的に係合させるなど、他の構造でも容易に構成することができる。
【００２８】
上記の押圧部材４３、回動支軸４１ｂ、レバー４４及び止めネジ４５は、プレート側基端部４１の外面側（図示右側）に設けられた溝４１ｃ内に配置されている。押圧部材４３は溝４１ｃの内面に沿って図示上下方向に案内されている。ただし、押圧部材４３は溝４１ｃ内において精密に案内されていなくてもよく、上記対向面２２ｂと押圧面４３ａとはフリー状態とロック状態のいずれにおいても相互に嵌合している結果、プレート側基端部４１に単に保持されているだけでも構わない。
【００２９】
上記のフリー状態から止めネジ４５をネジ孔４１ｃにねじ込んでいくと、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、レバー４４がプレート側基端部４１の溝４１ｃ内に向けて回動し、これに伴ってカム４４ａが受動面４３ｂを加圧し、押圧部材４３を回動軸部４１ａ側に移動させるので、押圧面４３ａは対向面２２ｂに当接し、押圧部材４３は回動軸支部２２ａに押し付けられる。これによってスリーブ２０はプレート４０に対して回動不能となり、両者の交差角度θは一定に固定される。
【００３０】
本実施形態では、上記のロック状態で回動軸部４１ａと押圧部材４３とが回動軸支部２２ａを両側から挟持した状態となるように構成されているので、軸状体側基端部２２とプレート側基端部４１の間の加圧された接触面の圧接面積が増大し、交差角度θを所定角度に保持する保持力は、手術後の患者の歩行時等において生ずる負荷を十分に負担できる比較的大きなものとなる。
【００３１】
上記のように交差角度θが保持されているロック状態では、レバー４４はプレート側基端部４１の溝４１ｃ内に完全に没するように構成されている。また、このとき、止めネジ４５も当該溝４１ｃ内に没するように構成されている。このため、図７に示す態様で本実施形態を患者の体内に取り付けたとき、大腿骨１の外側面３上に配置された整形外科用インプラントのプレート側基端部４１の外面（図示右側の表面）がほぼ平坦に構成され、これによって仮骨の付着や皮下組織との癒合が生じにくくなっている。
【００３２】
また、上記レバー４４に設けた係合用開口４４ｂは、レバー４４の回動角とネジ孔４１ｄの軸線に沿って直線的に螺入される止めネジ４５との関係で、或る程度プレート４０の延在方向に延長された形状を有する必要がある。本実施形態では係合用開口４４ｂを上記延在方向に開放された切り欠き状に構成し、ここに止めネジ４５の頭部４５ａを係合させることで、レバー４４の長さ及び止めネジ４５の長さを共に短く形成することができるという利点がある。レバー４４を短くできることはプレート４０全体の小型化が可能になるという点で有利であり、また、止めネジ４５の長さを短くできることはプレート４０のプレート側基端部４１の厚みを低減し、薄型化できるという点で特に有利である。
【００３３】
本実施形態では、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すフリー状態において交差角度θを所定範囲（たとえば、交差角度θが１２０〜１５０度の範囲など）であれば自由に変えることができるので、図３（ａ）に示すように交差角度θを１２５度としたり、図３（ｂ）に示すように交差角度θを１４５度としたりするなど、交差角度θを任意に設定することができる。いずれの場合でも、所要の交差角度θとしたところで上記レバー４４を回動させて止めネジ４５をねじ込めば、カム４４ａにより押圧部材４３を介して回動軸支構造がロック状態（図１（ｂ）及び図２（ｂ））とされるため、交差角度θが保持される。
【００３４】
特に、本実施形態ではレバー４４に設けられたカム４４ａで直接に回動軸支部２２ａを押圧するのではなく、カム４４ａで押圧部材４３を加圧し、押圧部材４３で回動軸支部２２ａを押圧することで、押圧面４３ａと対向面２２ｂとが対応する面形状（嵌合形状）を有することから、押圧開始時に交差角度θを変化させることなく、そのままの交差角度で固定できる。
【００３５】
一方、本実施形態では、フリー状態において交差角度θを自由に変えることができるので、たとえば手術中に大腿骨１の外側面３上で交差角度θを合わせることができるなど、交差角度θの変更が容易であり、また、その状態で止めネジ４５をねじ込むだけでロック状態となるので、交差角度θの調整が従来に比べてきわめて容易になる。特に、本実施形態の場合、交差角度θを連続的に任意の角度に設定でき、また、上述の如く押圧部材４３を用いることで設定された交差角度θをそのまま維持してロックすることができるため、交差角度θの設定を高精度化できる。
【００３６】
［第２実施形態］
次に、図４乃至図６を参照して本発明に係る第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、回動軸支構造において、第１実施形態とは異なり、軸状体側基端部２２′に回動軸部２２ａ′が設けられ、この回動軸部２２ａ′の軸線方向両端部がプレート側基端部４１′に設けられた半円弧状の回動軸支部４１ａ′によって回動自在に軸支されている。また、本実施形態の場合、一対の押圧部材４３′が、回動軸支部ではなく回動軸部２２ａ′の軸線方向両端部にそれぞれ直接対向配置されている。ここで、回動軸部２２ａ′は上記一方の連結部分を構成し、回動軸支部４１ａ′は上記他方の連結部分を構成する。
【００３７】
レバー４４′は回動軸部２２ａ′側に向けて二股に別れ、それぞれの先端部にカム４４ａ′が設けられている。カム４４ａ′は、プレート側基端部４１′の両側部に設けられた切り欠き状の案内溝４１ｂ′の円弧状の内面に案内されることで回動可能に軸支されている。ここで、図４（ａ）及び（ｂ）に示すレバー４４′の回動角度範囲では、上記円弧状の内面の僅かなオーバーハングによりカム４４ａ′が案内溝４１ｂ′から脱出できないように構成されていることが好ましい。
【００３８】
また、レバー４４′の左右一対のカム４４ａ′の間には開口部４４ｃ′が設けられ、この開口部４４ｃ′は、交差角度が所定範囲（たとえば１２０〜１５０度の範囲）であれば、スリーブ貫通孔２１ａ内から軸状部材１０の頭部１２が基端側へ突き出したときでも抵触しない回避形状を構成している。
【００３９】
レバー４４′には係合用開口４４ｂ′が設けられ、この係合用開口４４ｂ′に第１実施形態と同様に止めネジ４５′の頭部４５ａ′が係合している。ただし、図示例の場合、係合用開口４４ｂ′は長孔となっている。もちろん、当該係合用開口４４ｂ′を第１実施形態のように切り欠き状の開口としてもよく、また、第１実施形態の係合用開口４４ｂを本実施形態のように長孔としてもよい。
【００４０】
止めネジ４５′は基本的には第１実施形態と同様の頭部４５ａ′と雄ネジ４５ｂ′を有し、当該雄ネジ４５ｂ′に螺合する雌ねじを備えたネジ孔４１ｄ′がプレート側基端部４１′に設けられている。
【００４１】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、止めネジ４５′をプレート側基端部４１′にねじ込むことでレバー４４′が回動し、カム４４ａ′が押圧部材４３′を押圧し、押圧部材４３′の押圧面と回動軸部２２ａ′の対向面とが加圧され、交差角度が固定される。また、第１実施形態と同様に、プレート側基端部４１′に設けられた溝４１ｃ′内に上記レバー４４′及び止めネジ４５′が収容される構造となっている。さらに、第１実施形態と同様に、ロック状態では回動軸部２２ａ′が回動軸支部４１ａ′と押圧部材４３′と間に挟持される構造を有している。
【００４２】
本実施形態では、上記のように押圧部材４３′が回動軸部２２ａ′を直接に押圧するが、次に述べるように回動軸線がスリーブ貫通孔２０ａと交差するため、回動軸部２２ａ′はスリーブ貫通孔２０ａを回避するために軸状体側基端部２２′の軸線方向両側においてそれぞれ別々に設けられている。
【００４３】
また、本実施形態では、回動軸部２２ａ′の軸線であるスリーブ２０とプレート４０の間の回動軸線がスリーブ２０の軸線と常時交差（直交）し、交差角度を変更しても回動軸線が軸状体３０の軸線上に常に配置される。したがって、交差角度如何に拘わらず、大腿骨１の外側面３と回動軸線との間の距離が変化せず、骨に密着した状態に、或いは、安定した姿勢で取り付けることができるという利点がある。
【００４４】
図８は、本実施形態における回動軸部２２ａ′と押圧部材４３′の接触面同士（押圧面と対向面）の関係、並びに、回動軸部２２ａ′と回動軸支部４１ａ′との接触面同士の関係を示す構成例である。なお、以下に説明する接触面同士の関係は、第１実施形態における回動軸支部２２ａと押圧部材４３の接触面同士（押圧面と対向面）の関係、並びに、回動軸部４１ａと回動軸支部２２ａの接触面同士の関係にもそのまま適用することができる。
【００４５】
図８（ａ）は上記第２実施形態の回動軸部２２ａ′、回動軸支部４１ａ′及び押圧部材４３′の相互間の接触面が全て平滑面となっている場合を示す。このような場合には、交差角度を連続した任意の値に設定できる。なお、この場合でも、カム４４ａ′の強力な加圧力で十分な摩擦力を生じさせることができるため、交差角度の保持力を十分に得ることができる。さらに、押圧部材４３′を介することでフリー状態からロック状態への移行時における交差角度の意図しない変化を防止することができる。
【００４６】
図８（ｂ）に示す例では、上記各接触面のうち、回動軸部２２ａ′の外周面（対向面）は平滑面であるが、回動軸支部４１ａ′の軸支面である内周面及び押圧部材４３′の押圧面が回動軸線周りの方向に表面凹凸（歯車の歯形状）を有する面となっている。なお、上記の各面が全て回動軸線周りに沿った面形状を有する点は図８（ａ）に示す例と同様である。
【００４７】
図８（ｃ）に示す例では、上記各接触面のうち、押圧部材４３′の押圧面のみが回動軸線周りの方向に表面凹凸（歯車の歯形状）を有する面となっていて、他は平滑面となっている。
【００４８】
図８（ｄ）に示す例では、上記各接触面のうち、回動軸部２２′の外周面（対向面）全体が回動軸線周りの方向に表面凹凸（歯車の歯形状）を有する面となっていて、他は平滑面となっている。
【００４９】
図８（ｅ）に示す例では、上記各接触面のうち、回動軸部２２ａ′の外周面（対向面）、回動軸支部４１ａ′の内周面、押圧部材４３′の押圧面がいずれも回動軸線周りの方向に表面凹凸（歯車の歯形状）を有する面となっている。ここで、回動軸部２２ａ′の外周面の表面凹凸と、回動軸支部４１ａ′の内周面及び押圧部材４３′の押圧面の表面凹凸とが相互に嵌合する形状を有し、ロック状態では相互に嵌合した状態で固定される。
【００５０】
図８（ｆ）に示す例では、上記各接触面のうち、回動軸部２２ａ′の外周面（対向面）、及び、押圧部材４３′の押圧面が回動軸線周りの方向に表面凹凸（歯車の歯形状）を有する面となっており、回動軸支部４１ａ′の内周面が平滑面となっている。ここで、回動軸部２２ａ′の外周面の表面凹凸と、押圧部材４３′の押圧面の表面凹凸とが相互に嵌合する形状を有し、ロック状態では相互に嵌合した状態で固定される。
【００５１】
上記の各例で示すように、互いに接触する接触面同士の双方が平滑面である場合、一方が平滑面であるが他方の面に表面凹凸が設けられている場合、或いは、双方の面に表面凹凸が設けられて相互に嵌合する面形状となっている場合の三つが考えられるが、最後の場合においてロック状態における最も大きな交差角度の保持力を得ることができる。ただし、この場合には、ロック状態における交差角度の設定間隔が当該凹凸周期によって定まるので、表面凹凸の凹凸周期が大きいときに交差角度の設定自由度が制限されるという問題がある。
【００５２】
なお、上記の最初の場合及び次の場合において、平滑な接触面の代わりに、きわめて微細な表面凹凸を有する粗面を用いることで、ロック状態における保持力の増大と、交差角度の自由度の確保とを両立することが可能である。
【００５３】
上記のように構成された整形外科用インプラントは、大腿骨の骨頭部近傍の骨折を治療する場合には例えば以下のように用いられる。まず、大腿骨の外側面から骨頭部内へ向けて図示しないガイドワイヤを刺入し、このガイドワイヤを案内手段としてリーマ等の穿孔器具で骨に穴を開ける。このとき、骨に開けられた穴は、奥の部分が軸状部材１０に対応する小さな穴径を有し、浅い部分がスリーブ２０の筒状部２１の外径に対応する、より大きな穴径を有する段付穴形状とされる。その後、上記ガイドワイヤを軸状部材１０、スリーブ２０及びプレート４０の組み立て体に挿通させ、このガイドワイヤを案内手段として軸状部材１０を骨に導入する。
【００５４】
上記の状態では回転工具を回転させて軸状部材１０を骨に導入（螺入）していく。軸状部材１０が十分な深さに導入された（ねじ込まれた）こと（すなわち、スクリュウ１１の先端が骨頭部内の皮質近傍に到達したこと）をＸ線画像等の透視画像などで確認してから、導入作業を終了する。
【００５５】
しかる後に、スリーブ２０を骨内に押し込む。このとき、筒状部２１の抜け止め部の上記内面部が軸状部材１０の軸部１３の外面部と係合し、軸状部材１０とスリーブ２０とが軸線周りに固定されるように構成されている場合には、スリーブ２０の押し込みによって軸状部材１０がスリーブ２０に対して回転方向に規制され、回り止めされた状態になる。
【００５６】
次に、スリーブ２０のスリーブ側基端部２２の裏面を骨面に密着させる。このとき、上記回動軸支構造をフリー状態として、スリーブ側基端部２２の裏面を骨面に密着させた状態で、プレート４０の裏面も骨面に密着させると、骨に適合した交差角度が得られるので、そのままの状態で回動軸支構造をロック状態とし、交差角度を固定すれば、交差角度の精密な調整を行うことができる。その後、上記交差角度を固定した状態で、プレート４０の固定部４２を骨ネジ４８によって大腿骨の外表面上に（管状骨の長手方向に沿って）固定する。
【００５７】
上記では手術中にフリー状態からロック状態に移行させる場合について説明しているが、この場合には、手術中の状況に応じて（たとえばＸ線画像に基づいて）最適な交差角度に調整できる、また、フリー状態では体内で交差角度が自在に変化可能となっているため、取り扱いが容易になるなどという利点がある。ただし、予め患者に適合した交差角度を設定してロック状態としておき、この状態でインプラントを体内に導入してもよい。この場合には、体内において交差角度を設定しロック状態にするといった作業を行わなくてもすむ。
【００５８】
なお、上記実施形態ではプレート４０側に押圧部材４３及びレバー４４を設けているが、上記とは逆に、スリーブ２０側（すなわち軸状体３０側）に押圧部材及びレバーを設けても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１実施形態の整形外科用インプラントの回動軸支構造のフリー状態を示す概略部分断面図（ａ）及びロック状態を示す概略部分断面図（ｂ）。
【図２】第１実施形態の整形外科用インプラントの回転軸支構造のフリー状態を示す概略部分斜視図（ａ）及びロック状態を示す概略部分斜視図（ｂ）。
【図３】第１実施形態の整形外科用インプラントの回転軸支構造の交差角度の異なる状態をそれぞれ示す概略側面図（ａ）及（ｂ）。
【図４】第２実施形態の整形外科用インプラントの回動軸支構造のフリー状態を示す概略部分断面図（ａ）及びロック状態を示す概略部分断面図（ｂ）。
【図５】第２実施形態の整形外科用インプラントの回転軸支構造のフリー状態を示す概略部分斜視図（ａ）及びロック状態を示す概略部分斜視図（ｂ）。
【図６】第２実施形態の整形外科用インプラントの回転軸支構造の交差角度の異なる状態をそれぞれ示す概略側面図（ａ）及（ｂ）。
【図７】整形外科用インプラントを骨に適用した状態を示す説明断面図。
【図８】第２実施形態の回転軸支構造の接触面同士の面形状の組み合わせの例をそれぞれ示す概略部分断面図（ａ）乃至（ｆ）。
【符号の説明】
【００６０】
１０…軸状部材、２０…スリーブ、２０ａ…スリーブ貫通孔、２１…筒状部、２２…スリーブ側基端部、２２ａ…回動軸支部、３０…軸状体、４０…プレート、４１…プレート側基端部、４１ａ…回動軸部、４１ｂ…対向面、４１ｃ…溝、４１ｄ…ネジ孔、４２…固定部、４３…押圧部材、４３ａ…押圧面、４３ｂ…受動面、４４…レバー、４４ａ…カム、４４ｂ…係合用開口部、４５…止めネジ、４５ａ…頭部、４５ｂ…雄ネジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は整形外科用インプラントに係り、特に、骨内に導入される軸状体と、骨の外面に固定される、前記軸状体に対して回動可能に連結されたプレートとを有するインプラントの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ラグスクリュウと呼ばれる骨ネジ等からなる軸状部材と、この軸状部材を軸線方向に移動可能に収容するスリーブ貫通孔を備えたスリーブと、該スリーブに固定若しくは連結され、骨の外面に固定されるプレートとを有する骨手術用の整形外科用インプラントが知られている（例えば、以下の特許文献１参照）。
【０００３】
上記のように構成された整形外科用インプラントでは、骨内に導入されて係合固定される軸状部材及びスリーブよりなる軸状体と、骨の外面上に固定されるプレートとの間の交差角度が一般に１２０〜１５０度の範囲内とされるが、体格、年齢、性別、人種などによって当該交差角度の最適値にばらつきがあるため、この交差角度を可変にし、患者に合わせて当該交差角度を調整して用いるように構成された整形外科用インプラントが知られている（たとえば、以下の特許文献２及び３参照）。
【０００４】
この種の交差角度可変式インプラントでは、軸状体とプレートの連結部に螺合構造或いは歯車構造を設けることで、これらの構造に含まれる操作部材を回転操作することにより、上記交差角度を調整し、所定の交差角度値に設定することができるようになっている。
【特許文献１】特開２００３−１８０７０４号公報
【特許文献２】特開平１０−５２４３８号公報
【特許文献３】特開２００３−２４３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の整形外科用インプラントでは、軸状部材とスリーブよりなる軸状体とプレートの間の交差角度を上記の螺合構造或いは歯車構造を動作させるネジや歯車を回転操作することで患者の骨格に合わせることとなるが、上記交差角度は螺合構造や歯車構造によって常時規制されているので、手術中に患者の骨格に対して上記交差角度を整合させることが難しいという問題点がある。
【０００６】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、軸状体とプレートの交差角度を患者の骨格に容易に整合させることができる整形外科用インプラントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
斯かる実情に鑑み、本発明の整形外科用インプラントは、骨内に導入される軸状体と、骨の外面に固定されるプレートとを具備し、前記軸状体に設けられた連結部分と、前記プレートに設けられた連結部分とが回動軸線の周りに回動可能に軸支されてなる回動軸支構造により前記軸状体と前記プレートとが回動可能に連結された整形外科用インプラントにおいて、前記軸状体と前記プレートのうちいずれか一方の構造体に設けられた一方の前記連結部分に対向配置され、当該一方の連結部分に対して接離する方向に移動可能となるように他方の構造体に保持された押圧部材と、前記他方の構造体に回動可能に軸支され、第１の回動位置で前記押圧部材を前記一方の連結部分に押し付け、第２の回動位置で前記押圧部材を解放するカムを備えたレバーと、該レバーを前記第１の回動位置に保持する保持構造と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、レバーが第１の回動位置に設定することでカムで押圧部材を軸状体とプレートのうち一方の構造体に押し付けることができるので、保持構造によって第１の回動位置にレバーを保持することにより軸状体とプレートの間の回動軸支構造の回動を規制することで、所定の交差角度に保持することができる。また、カムにより押圧部材を一方の構造体に押し付けることで、交差角度の大きな変化をきたすことなく交差角度を固定できる。一方、レバーを第２の回動位置に設定することで押圧部材が解放されるので、軸状体とプレートの間の回動軸支構造の回動が可能になる。したがって、レバーを第２の回動位置に設定することにより軸状体とプレートの回動を可能にして交差角度を容易に調整することが可能になるとともに、レバーを第１の回動位置に設定し保持構造で保持するだけで、調整した交差角度をそのまま保持することができるので、交差角度の設定及び調整をきわめて容易に行うことができる。
【０００９】
本発明において、前記押圧部材は、前記一方の連結部分の対向面と密接する面形状を有する押圧面を備えていることが好ましい。これによれば、カムによって押圧部材が一方の連結部分に押し付けられたときに押圧部材と一方の連結部分との間の摩擦力を容易に増大させることができるので、レバーが第１の回動位置にあるときの交差角度の保持力を高めることができる。なお、上記押圧面と対向面の少なくとも一方が回動軸線周りの方向に表面凹凸形状を有することが交差角度の保持力を高める上でより好ましい。
【００１０】
本発明において、前記対向面は前記回動軸線と同軸の円筒面に沿った凸面形状を有し、前記押圧面は当該円筒面に沿った凹面形状を有することが好ましい。これによれば、対向面と押圧面が回動軸線周りに同軸の円筒面にそれぞれ沿った対応形状に構成されることで、レバーが第２の回動位置にあるときに軸状体とプレートとをスムーズに回動させることができるとともに、レバーが第１の回動位置にあるときに押圧面と対向面の接触面積を増大させることができるので、交差角度の保持力を増大させることができる。ここで、円筒面に沿った凸面形状又は凹面形状とは、対向面及び押圧面が平滑な円筒面である場合に加えて、平滑な円筒面ではないが、当該円筒面に沿った表面凹凸を有する面、たとえば、粗面や歯付き面である場合をも含む趣旨である。
【００１１】
本発明において、前記保持構造は、前記レバーに係合するとともに前記他方の構造体に螺合して前記レバーを他方の構造体に保持する止めネジを有することが好ましい。止めネジがレバーに係合し、他方の構造体に螺合することで、レバーを他方の構造体に保持することにより、レバーに対する十分な保持力を得ることができる。
【００１２】
本発明において、前記一方の連結部分が前記他方の連結部分と前記押圧部材との間に挟持されるように構成されていることが好ましい。これによれば、他方の連結部分と押圧部材とで一方の連結部分が挟持されることで、軸状体とプレートの間の押圧部材による押圧力の加わる部分の接触面積を増大させることができるので、レバーが第１の回動位置にあるときの軸状体とプレートの交差角度の保持力をさらに高めることができる。なお、一方の連結部分と押圧部材、若しくは、一方の連結部分と他方の連結部分の接触面同士の少なくとも片方が回動軸線周りの方向に表面凹凸を有する面とされていることが好ましく、特に、上記接触面同士の双方が上記表面凹凸を有する面とされていることが望ましい。
【００１３】
本発明において、前記一方の連結部分と前記他方の連結部分のいずれか片方が前記回動軸線に沿って配置された回動軸部であり、残りの前記連結部分が該回動軸部を回動可能に軸支する回動軸支部であることが好ましい。これによれば、回動軸部と回動軸支部のうちの一方に対して押圧部材が押圧されることで、回動軸支部の軸支部分そのもので交差角度の保持ができるため、回動軸支構造を全体として簡易かつコンパクトに構成することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［第１実施形態］
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。最初に、図７を参照して本発明に係る第１実施形態の軸状体及びプレートを有する整形外科用インプラントについて説明する。図７はこの整形外科用インプラントの骨への適用状態を示す部分断面図である。
【００１５】
この整形外科用インプラントは、骨内に導入された状態で骨に係合固定される、例えば骨ネジ（ラグスクリュウ）等で構成される軸状部材１０、及び、この軸状部材１０を軸線方向に移動可能に収容するスリーブ貫通孔２０ａを備えたスリーブ２０を備えた軸状体３０と、この軸状体３０の基端部に対して回動可能に連結された板状のプレート４０と、を含む。これらの各部は生体適合性を有する素材、例えば、ステンレス鋼、純チタン、チタン合金等によって構成することが好ましい。
【００１６】
この軸状部材１０は、先端に骨係合要素としてのスクリュウ１１を有するとともに基端に工具係合部１２を有し、先端から基端まで一様に伸びる軸孔１０ａを備えたものである。スクリュウ１１は、骨の内部に係合するタッピングネジであり、骨に螺入された状態で骨に対して軸状部材１０を軸線方向に固定する。また、工具係合部１２には端部に開口する係合穴１２ａが設けられ、この係合穴１２ａが図示しない回転工具に係合した状態で回転駆動されるようになっている。軸孔１０ａは図示しないガイドワイヤを挿通可能にするためのものである。この軸孔１０ａを用いて当該ガイドワイヤを挿通させた状態で、軸状部材１０は上記ガイドワイヤに案内されながら骨に螺入されるようになっている。
【００１７】
なお、この軸状部材１０は図示例の場合には骨ネジとして構成されているが、骨内に導入されて骨に係合固定される軸状の部材であれば如何なるものであってもよく、例えば、骨に係合固定される拡径可能又は膨張可能な先端係合部を備えたもの、或いは、骨に打ち込まれて係合固定される種々の断面を有する骨釘などで構成することも可能である。
【００１８】
スリーブ２０は、筒状部２１と、この筒状部２１の基端側に一体に張り出し形成された軸状体側基端部２２とを有している。スリーブ２０には筒状部２１を貫通するスリーブ貫通孔２０ａが設けられ、このスリーブ貫通孔２０ａは軸状部材１０の工具係合部１２及び軸部１３が挿通可能となるように構成されている。ここで、筒状部２１の先端部にはスリーブ貫通孔２０ａの内径が他よりも小径となるように構成された抜け止め部が形成され、この抜け止め部は軸状部材１０の工具係合部１２が通過できないように構成されていることが好ましい。これによって、図示例の場合には軸状部材１０とスリーブ２０とが出没自在に、しかしながら相互に分離しないように組み立てられる。
【００１９】
プレート４０は、上記軸状体側基端部２２と回動可能に連結されたプレート側基端部４１と、このプレート側基端部４１から伸びる固定部４２とを有している。プレート側基端部４１は上記スリーブ側基端部２２に対して回動軸部４１ａの軸線である回動軸線周りに回動自在に連結されている。一方、固定部４２には複数のネジ保持孔４２ａが形成されている。これらのネジ保持孔４２ａは図示の骨ネジ４８の軸部を通過させたときに当該骨ネジの頭部に係合するように構成され、この骨ネジによって固定部４２が骨の外側面上に固定されるように構成されている。
【００２０】
本実施形態の整形外科用インプラントは、図示例の場合、大腿骨１の近位部の骨折等を治療するために有用な器具であり、軸状部材１０を大腿骨１の骨頭２に導入するとともに、軸状部材１０及びスリーブ２０を有する軸状体３０に連結されたプレート４０を大腿骨１の外側面３上に固定することで、大腿骨１の近位部の保持固定を行うことができるものである。
【００２１】
本実施形態の整形外科用インプラントは、軸状体３０とプレート４０とが上記回動軸線周りに回動可能に構成されることで軸状体３０とプレート４０の交差角度θが可変に構成されると同時に、当該交差角度θを所定角度に保持することができる点に特徴を有するものである。
【００２２】
次に、本実施形態の上記回動軸支構造について説明する。図１（ａ）及び（ｂ）は第１実施形態の回動軸支構造を示す部分断面図、図２（ａ）及び（ｂ）は同実施形態の回動軸支構造を示す部分斜視図である。ここで、図１（ａ）及び図２（ａ）は上記交差角度θが可変とされたフリー状態を示し、図１（ｂ）及び図２（ｂ）は上記交差角度θが所定角度に保持されたロック状態を示している。
【００２３】
本実施形態の回動軸支構造は、軸状体３０（スリーブ２０）に設けられた軸状体側基端部２２とプレート側基端部４１との間に設けられている。軸状体側基端部２２はスリーブ２０の筒状部２１と一体に固定され、プレート側基端部４１はプレート４０の固定部４２と一体に固定されている。プレート側基端部４１には、軸状体３０とプレート４０の回動軸線を軸線として円筒軸状に構成された回動軸部４１ａが一体に設けられ、或いは、固定されている。この回動軸部４１ａは上記軸状体側基端部２２の先端に設けられた円筒状の回動軸支部２２ａを回動自在に挿通している。すなわち、上記他方の連結部分を構成する回動軸部４１ａは上記一方の連結部分を構成する回動軸支部２２ａによって回動自在に軸支された状態となっている。ここで、回動軸支部２２ａは回動軸部４１ａの軸線方向中央部を軸支している。また、回動軸部４１ａの外周面と回動軸支部２２ａの内周面は共に上記回動軸線周りの円筒面に沿った面形状を有している。
【００２４】
図１に示すように、上記回動軸支部２２ａの外周面（これも上記回動軸線周りの円筒面に沿った面形状を有する。）の一部にて構成される円筒凸面状の対向面２２ｂには、当該対向面２２ｂと嵌合する円筒凹面状の押圧面４３ａを備えた押圧部材４３が対向配置されている。この押圧部材４３は上記押圧面４３ａとは反対側に平坦な受動面４３ｂを有し、プレート側基端部４１の内部において回動軸部４１ａに向けて移動可能に案内されている。
【００２５】
また、押圧部材４３の上記回動軸部４１ａとは反対側には回動支軸４１ｂ（の両端部）がプレート側基端部４１に固定され、当該回動支軸４１ｂによってレバー４４が回動可能に軸支されている。レバー４４は回動支軸４１ｂ周りにカム４４ａを有し、このカム４４ａから上記回動軸部４１ａとは反対側に伸びる部分（レバー部）に係合用開口４４ｂを有している。カム４４ａは図１（ａ）に示すフリー状態では押圧部材４３を押圧せず、したがって押圧部材４３の押圧面４３ａと回動軸支部２２ａの対向面２２ｂとは軽く接しているだけか、或いは、隙間を介して対向した状態にある。
【００２６】
また、係合用開口４４ｂはレバー４４の先端部側が開放された切り欠き状の開口となっており、当該係合用開口４４ｂには止めネジ４５が挿通されている。この止めネジ４５に設けられた頭部４５ａ（係合面がテーパ状に構成されている。）は上記係合用開口４４ｂの開口縁（テーパ面）に係合し、また、止めネジ４５に設けられた雄ネジ４５ｂはプレート側基端部４１に設けられたネジ孔４１ｄの雌ネジに螺合している。
【００２７】
ここで、レバー４４の係合用開口４４ｂ、これに係合する止めネジ４５、及び、これに螺合するネジ孔４１ｄは上記の保持構造を構成する。ただし、上記の保持構造としては、レバー４４を直接にプレート側基端部４１（の溝４１ｃ）にスナップ的に係合させるなど、他の構造でも容易に構成することができる。
【００２８】
上記の押圧部材４３、回動支軸４１ｂ、レバー４４及び止めネジ４５は、プレート側基端部４１の外面側（図示右側）に設けられた溝４１ｃ内に配置されている。押圧部材４３は溝４１ｃの内面に沿って図示上下方向に案内されている。ただし、押圧部材４３は溝４１ｃ内において精密に案内されていなくてもよく、上記対向面２２ｂと押圧面４３ａとはフリー状態とロック状態のいずれにおいても相互に嵌合している結果、プレート側基端部４１に単に保持されているだけでも構わない。
【００２９】
上記のフリー状態から止めネジ４５をネジ孔４１ｃにねじ込んでいくと、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、レバー４４がプレート側基端部４１の溝４１ｃ内に向けて回動し、これに伴ってカム４４ａが受動面４３ｂを加圧し、押圧部材４３を回動軸部４１ａ側に移動させるので、押圧面４３ａは対向面２２ｂに当接し、押圧部材４３は回動軸支部２２ａに押し付けられる。これによってスリーブ２０はプレート４０に対して回動不能となり、両者の交差角度θは一定に固定される。
【００３０】
本実施形態では、上記のロック状態で回動軸部４１ａと押圧部材４３とが回動軸支部２２ａを両側から挟持した状態となるように構成されているので、軸状体側基端部２２とプレート側基端部４１の間の加圧された接触面の圧接面積が増大し、交差角度θを所定角度に保持する保持力は、手術後の患者の歩行時等において生ずる負荷を十分に負担できる比較的大きなものとなる。
【００３１】
上記のように交差角度θが保持されているロック状態では、レバー４４はプレート側基端部４１の溝４１ｃ内に完全に没するように構成されている。また、このとき、止めネジ４５も当該溝４１ｃ内に没するように構成されている。このため、図７に示す態様で本実施形態を患者の体内に取り付けたとき、大腿骨１の外側面３上に配置された整形外科用インプラントのプレート側基端部４１の外面（図示右側の表面）がほぼ平坦に構成され、これによって仮骨の付着や皮下組織との癒合が生じにくくなっている。
【００３２】
また、上記レバー４４に設けた係合用開口４４ｂは、レバー４４の回動角とネジ孔４１ｄの軸線に沿って直線的に螺入される止めネジ４５との関係で、或る程度プレート４０の延在方向に延長された形状を有する必要がある。本実施形態では係合用開口４４ｂを上記延在方向に開放された切り欠き状に構成し、ここに止めネジ４５の頭部４５ａを係合させることで、レバー４４の長さ及び止めネジ４５の長さを共に短く形成することができるという利点がある。レバー４４を短くできることはプレート４０全体の小型化が可能になるという点で有利であり、また、止めネジ４５の長さを短くできることはプレート４０のプレート側基端部４１の厚みを低減し、薄型化できるという点で特に有利である。
【００３３】
本実施形態では、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すフリー状態において交差角度θを所定範囲（たとえば、交差角度θが１２０〜１５０度の範囲など）であれば自由に変えることができるので、図３（ａ）に示すように交差角度θを１２５度としたり、図３（ｂ）に示すように交差角度θを１４５度としたりするなど、交差角度θを任意に設定することができる。いずれの場合でも、所要の交差角度θとしたところで上記レバー４４を回動させて止めネジ４５をねじ込めば、カム４４ａにより押圧部材４３を介して回動軸支構造がロック状態（図１（ｂ）及び図２（ｂ））とされるため、交差角度θが保持される。
【００３４】
特に、本実施形態ではレバー４４に設けられたカム４４ａで直接に回動軸支部２２ａを押圧するのではなく、カム４４ａで押圧部材４３を加圧し、押圧部材４３で回動軸支部２２ａを押圧することで、押圧面４３ａと対向面２２ｂとが対応する面形状（嵌合形状）を有することから、押圧開始時に交差角度θを変化させることなく、そのままの交差角度で固定できる。
【００３５】
一方、本実施形態では、フリー状態において交差角度θを自由に変えることができるので、たとえば手術中に大腿骨１の外側面３上で交差角度θを合わせることができるなど、交差角度θの変更が容易であり、また、その状態で止めネジ４５をねじ込むだけでロック状態となるので、交差角度θの調整が従来に比べてきわめて容易になる。特に、本実施形態の場合、交差角度θを連続的に任意の角度に設定でき、また、上述の如く押圧部材４３を用いることで設定された交差角度θをそのまま維持してロックすることができるため、交差角度θの設定を高精度化できる。
【００３６】
［第２実施形態］
次に、図４乃至図６を参照して本発明に係る第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、回動軸支構造において、第１実施形態とは異なり、軸状体側基端部２２′に回動軸部２２ａ′が設けられ、この回動軸部２２ａ′の軸線方向両端部がプレート側基端部４１′に設けられた半円弧状の回動軸支部４１ａ′によって回動自在に軸支されている。また、本実施形態の場合、一対の押圧部材４３′が、回動軸支部ではなく回動軸部２２ａ′の軸線方向両端部にそれぞれ直接対向配置されている。ここで、回動軸部２２ａ′は上記一方の連結部分を構成し、回動軸支部４１ａ′は上記他方の連結部分を構成する。
【００３７】
レバー４４′は回動軸部２２ａ′側に向けて二股に別れ、それぞれの先端部にカム４４ａ′が設けられている。カム４４ａ′は、プレート側基端部４１′の両側部に設けられた切り欠き状の案内溝４１ｂ′の円弧状の内面に案内されることで回動可能に軸支されている。ここで、図４（ａ）及び（ｂ）に示すレバー４４′の回動角度範囲では、上記円弧状の内面の僅かなオーバーハングによりカム４４ａ′が案内溝４１ｂ′から脱出できないように構成されていることが好ましい。
【００３８】
また、レバー４４′の左右一対のカム４４ａ′の間には開口部４４ｃ′が設けられ、この開口部４４ｃ′は、交差角度が所定範囲（たとえば１２０〜１５０度の範囲）であれば、スリーブ貫通孔２１ａ内から軸状部材１０の頭部１２が基端側へ突き出したときでも抵触しない回避形状を構成している。
【００３９】
レバー４４′には係合用開口４４ｂ′が設けられ、この係合用開口４４ｂ′に第１実施形態と同様に止めネジ４５′の頭部４５ａ′が係合している。ただし、図示例の場合、係合用開口４４ｂ′は長孔となっている。もちろん、当該係合用開口４４ｂ′を第１実施形態のように切り欠き状の開口としてもよく、また、第１実施形態の係合用開口４４ｂを本実施形態のように長孔としてもよい。
【００４０】
止めネジ４５′は基本的には第１実施形態と同様の頭部４５ａ′と雄ネジ４５ｂ′を有し、当該雄ネジ４５ｂ′に螺合する雌ねじを備えたネジ孔４１ｄ′がプレート側基端部４１′に設けられている。
【００４１】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、止めネジ４５′をプレート側基端部４１′にねじ込むことでレバー４４′が回動し、カム４４ａ′が押圧部材４３′を押圧し、押圧部材４３′の押圧面と回動軸部２２ａ′の対向面とが加圧され、交差角度が固定される。また、第１実施形態と同様に、プレート側基端部４１′に設けられた溝４１ｃ′内に上記レバー４４′及び止めネジ４５′が収容される構造となっている。さらに、第１実施形態と同様に、ロック状態では回動軸部２２ａ′が回動軸支部４１ａ′と押圧部材４３′と間に挟持される構造を有している。
【００４２】
本実施形態では、上記のように押圧部材４３′が回動軸部２２ａ′を直接に押圧するが、次に述べるように回動軸線がスリーブ貫通孔２０ａと交差するため、回動軸部２２ａ′はスリーブ貫通孔２０ａを回避するために軸状体側基端部２２′の軸線方向両側においてそれぞれ別々に設けられている。
【００４３】
また、本実施形態では、回動軸部２２ａ′の軸線であるスリーブ２０とプレート４０の間の回動軸線がスリーブ２０の軸線と常時交差（直交）し、交差角度を変更しても回動軸線が軸状体３０の軸線上に常に配置される。したがって、交差角度如何に拘わらず、大腿骨１の外側面３と回動軸線との間の距離が変化せず、骨に密着した状態に、或いは、安定した姿勢で取り付けることができるという利点がある。
【００４４】
図８は、本実施形態における回動軸部２２ａ′と押圧部材４３′の接触面同士（押圧面と対向面）の関係、並びに、回動軸部２２ａ′と回動軸支部４１ａ′との接触面同士の関係を示す構成例である。なお、以下に説明する接触面同士の関係は、第１実施形態における回動軸支部２２ａと押圧部材４３の接触面同士（押圧面と対向面）の関係、並びに、回動軸部４１ａと回動軸支部２２ａの接触面同士の関係にもそのまま適用することができる。
【００４５】
図８（ａ）は上記第２実施形態の回動軸部２２ａ′、回動軸支部４１ａ′及び押圧部材４３′の相互間の接触面が全て平滑面となっている場合を示す。このような場合には、交差角度を連続した任意の値に設定できる。なお、この場合でも、カム４４ａ′の強力な加圧力で十分な摩擦力を生じさせることができるため、交差角度の保持力を十分に得ることができる。さらに、押圧部材４３′を介することでフリー状態からロック状態への移行時における交差角度の意図しない変化を防止することができる。
【００４６】
図８（ｂ）に示す例では、上記各接触面のうち、回動軸部２２ａ′の外周面（対向面）は平滑面であるが、回動軸支部４１ａ′の軸支面である内周面及び押圧部材４３′の押圧面が回動軸線周りの方向に表面凹凸（歯車の歯形状）を有する面となっている。なお、上記の各面が全て回動軸線周りに沿った面形状を有する点は図８（ａ）に示す例と同様である。
【００４７】
図８（ｃ）に示す例では、上記各接触面のうち、押圧部材４３′の押圧面のみが回動軸線周りの方向に表面凹凸（歯車の歯形状）を有する面となっていて、他は平滑面となっている。
【００４８】
図８（ｄ）に示す例では、上記各接触面のうち、回動軸部２２′の外周面（対向面）全体が回動軸線周りの方向に表面凹凸（歯車の歯形状）を有する面となっていて、他は平滑面となっている。
【００４９】
図８（ｅ）に示す例では、上記各接触面のうち、回動軸部２２ａ′の外周面（対向面）、回動軸支部４１ａ′の内周面、押圧部材４３′の押圧面がいずれも回動軸線周りの方向に表面凹凸（歯車の歯形状）を有する面となっている。ここで、回動軸部２２ａ′の外周面の表面凹凸と、回動軸支部４１ａ′の内周面及び押圧部材４３′の押圧面の表面凹凸とが相互に嵌合する形状を有し、ロック状態では相互に嵌合した状態で固定される。
【００５０】
図８（ｆ）に示す例では、上記各接触面のうち、回動軸部２２ａ′の外周面（対向面）、及び、押圧部材４３′の押圧面が回動軸線周りの方向に表面凹凸（歯車の歯形状）を有する面となっており、回動軸支部４１ａ′の内周面が平滑面となっている。ここで、回動軸部２２ａ′の外周面の表面凹凸と、押圧部材４３′の押圧面の表面凹凸とが相互に嵌合する形状を有し、ロック状態では相互に嵌合した状態で固定される。
【００５１】
上記の各例で示すように、互いに接触する接触面同士の双方が平滑面である場合、一方が平滑面であるが他方の面に表面凹凸が設けられている場合、或いは、双方の面に表面凹凸が設けられて相互に嵌合する面形状となっている場合の三つが考えられるが、最後の場合においてロック状態における最も大きな交差角度の保持力を得ることができる。ただし、この場合には、ロック状態における交差角度の設定間隔が当該凹凸周期によって定まるので、表面凹凸の凹凸周期が大きいときに交差角度の設定自由度が制限されるという問題がある。
【００５２】
なお、上記の最初の場合及び次の場合において、平滑な接触面の代わりに、きわめて微細な表面凹凸を有する粗面を用いることで、ロック状態における保持力の増大と、交差角度の自由度の確保とを両立することが可能である。
【００５３】
上記のように構成された整形外科用インプラントは、大腿骨の骨頭部近傍の骨折を治療する場合には例えば以下のように用いられる。まず、大腿骨の外側面から骨頭部内へ向けて図示しないガイドワイヤを刺入し、このガイドワイヤを案内手段としてリーマ等の穿孔器具で骨に穴を開ける。このとき、骨に開けられた穴は、奥の部分が軸状部材１０に対応する小さな穴径を有し、浅い部分がスリーブ２０の筒状部２１の外径に対応する、より大きな穴径を有する段付穴形状とされる。その後、上記ガイドワイヤを軸状部材１０、スリーブ２０及びプレート４０の組み立て体に挿通させ、このガイドワイヤを案内手段として軸状部材１０を骨に導入する。
【００５４】
上記の状態では回転工具を回転させて軸状部材１０を骨に導入（螺入）していく。軸状部材１０が十分な深さに導入された（ねじ込まれた）こと（すなわち、スクリュウ１１の先端が骨頭部内の皮質近傍に到達したこと）をＸ線画像等の透視画像などで確認してから、導入作業を終了する。
【００５５】
しかる後に、スリーブ２０を骨内に押し込む。このとき、筒状部２１の抜け止め部の上記内面部が軸状部材１０の軸部１３の外面部と係合し、軸状部材１０とスリーブ２０とが軸線周りに固定されるように構成されている場合には、スリーブ２０の押し込みによって軸状部材１０がスリーブ２０に対して回転方向に規制され、回り止めされた状態になる。
【００５６】
次に、スリーブ２０のスリーブ側基端部２２の裏面を骨面に密着させる。このとき、上記回動軸支構造をフリー状態として、スリーブ側基端部２２の裏面を骨面に密着させた状態で、プレート４０の裏面も骨面に密着させると、骨に適合した交差角度が得られるので、そのままの状態で回動軸支構造をロック状態とし、交差角度を固定すれば、交差角度の精密な調整を行うことができる。その後、上記交差角度を固定した状態で、プレート４０の固定部４２を骨ネジ４８によって大腿骨の外表面上に（管状骨の長手方向に沿って）固定する。
【００５７】
上記では手術中にフリー状態からロック状態に移行させる場合について説明しているが、この場合には、手術中の状況に応じて（たとえばＸ線画像に基づいて）最適な交差角度に調整できる、また、フリー状態では体内で交差角度が自在に変化可能となっているため、取り扱いが容易になるなどという利点がある。ただし、予め患者に適合した交差角度を設定してロック状態としておき、この状態でインプラントを体内に導入してもよい。この場合には、体内において交差角度を設定しロック状態にするといった作業を行わなくてもすむ。
【００５８】
なお、上記実施形態ではプレート４０側に押圧部材４３及びレバー４４を設けているが、上記とは逆に、スリーブ２０側（すなわち軸状体３０側）に押圧部材及びレバーを設けても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１実施形態の整形外科用インプラントの回動軸支構造のフリー状態を示す概略部分断面図（ａ）及びロック状態を示す概略部分断面図（ｂ）。
【図２】第１実施形態の整形外科用インプラントの回転軸支構造のフリー状態を示す概略部分斜視図（ａ）及びロック状態を示す概略部分斜視図（ｂ）。
【図３】第１実施形態の整形外科用インプラントの回転軸支構造の交差角度の異なる状態をそれぞれ示す概略側面図（ａ）及（ｂ）。
【図４】第２実施形態の整形外科用インプラントの回動軸支構造のフリー状態を示す概略部分断面図（ａ）及びロック状態を示す概略部分断面図（ｂ）。
【図５】第２実施形態の整形外科用インプラントの回転軸支構造のフリー状態を示す概略部分斜視図（ａ）及びロック状態を示す概略部分斜視図（ｂ）。
【図６】第２実施形態の整形外科用インプラントの回転軸支構造の交差角度の異なる状態をそれぞれ示す概略側面図（ａ）及（ｂ）。
【図７】整形外科用インプラントを骨に適用した状態を示す説明断面図。
【図８】第２実施形態の回転軸支構造の接触面同士の面形状の組み合わせの例をそれぞれ示す概略部分断面図（ａ）乃至（ｆ）。
【符号の説明】
【００６０】
１０…軸状部材、２０…スリーブ、２０ａ…スリーブ貫通孔、２１…筒状部、２２…スリーブ側基端部、２２ａ…回動軸支部、３０…軸状体、４０…プレート、４１…プレート側基端部、４１ａ…回動軸部、４１ｂ…対向面、４１ｃ…溝、４１ｄ…ネジ孔、４２…固定部、４３…押圧部材、４３ａ…押圧面、４３ｂ…受動面、４４…レバー、４４ａ…カム、４４ｂ…係合用開口部、４５…止めネジ、４５ａ…頭部、４５ｂ…雄ネジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨内に導入される軸状体と、骨の外面に固定されるプレートとを具備し、前記軸状体に設けられた連結部分と、前記プレートに設けられた連結部分とが所定の回動軸線の周りに回動可能に軸支されてなる回動軸支構造により前記軸状体と前記プレートとが回動可能に連結された整形外科用インプラントにおいて、
前記軸状体と前記プレートのうちいずれか一方の構造体に設けられた一方の前記連結部分に対向配置され、当該一方の連結部分に対して接離する方向に移動可能となるように他方の構造体に保持された押圧部材と、前記他方の構造体に回動可能に軸支され、第１の回動位置で前記押圧部材を前記一方の連結部分に押し付け、第２の回動位置で前記押圧部材を解放するカムを備えたレバーと、該レバーを前記第１の回動位置に保持する保持構造と、を具備することを特徴とする整形外科用インプラント。
【請求項２】
前記押圧部材は、前記一方の連結部分の対向面と密接する面形状を有する押圧面を備えていることを特徴とする請求項１に記載の整形外科用インプラント。
【請求項３】
前記対向面は前記回動軸線と同軸の円筒面に沿った凸面形状を有し、前記押圧面は当該円筒面に沿った凹面形状を有することを特徴とする請求項２に記載の整形外科用インプラント。
【請求項４】
前記保持構造は、前記レバーに係合するとともに前記他方の構造体に螺合して前記レバーを他方の構造体に保持する止めネジを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の整形外科用インプラント。
【請求項５】
前記一方の連結部分が前記他方の連結部分と前記押圧部材との間に挟持されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の整形外科用インプラント。
【請求項６】
前記一方の連結部分と前記他方の連結部分のいずれか片方が前記回動軸線に沿って配置された回動軸部であり、残りの前記連結部分が該回動軸部を回動可能に軸支する回動軸支部であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の整形外科用インプラント。
【請求項１】
骨内に導入される軸状体と、骨の外面に固定されるプレートとを具備し、前記軸状体に設けられた連結部分と、前記プレートに設けられた連結部分とが所定の回動軸線の周りに回動可能に軸支されてなる回動軸支構造により前記軸状体と前記プレートとが回動可能に連結された整形外科用インプラントにおいて、
前記軸状体と前記プレートのうちいずれか一方の構造体に設けられた一方の前記連結部分に対向配置され、当該一方の連結部分に対して接離する方向に移動可能となるように他方の構造体に保持された押圧部材と、前記他方の構造体に回動可能に軸支され、第１の回動位置で前記押圧部材を前記一方の連結部分に押し付け、第２の回動位置で前記押圧部材を解放するカムを備えたレバーと、該レバーを前記第１の回動位置に保持する保持構造と、を具備することを特徴とする整形外科用インプラント。
【請求項２】
前記押圧部材は、前記一方の連結部分の対向面と密接する面形状を有する押圧面を備えていることを特徴とする請求項１に記載の整形外科用インプラント。
【請求項３】
前記対向面は前記回動軸線と同軸の円筒面に沿った凸面形状を有し、前記押圧面は当該円筒面に沿った凹面形状を有することを特徴とする請求項２に記載の整形外科用インプラント。
【請求項４】
前記保持構造は、前記レバーに係合するとともに前記他方の構造体に螺合して前記レバーを他方の構造体に保持する止めネジを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の整形外科用インプラント。
【請求項５】
前記一方の連結部分が前記他方の連結部分と前記押圧部材との間に挟持されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の整形外科用インプラント。
【請求項６】
前記一方の連結部分と前記他方の連結部分のいずれか片方が前記回動軸線に沿って配置された回動軸部であり、残りの前記連結部分が該回動軸部を回動可能に軸支する回動軸支部であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の整形外科用インプラント。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２３７５９３（Ｐ２００８−２３７５９３Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８２８８９（Ｐ２００７−８２８８９）
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【出願人】（３９３０２４１８６）株式会社ホムズ技研 (35)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【出願人】（３９３０２４１８６）株式会社ホムズ技研 (35)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]