(57)【要約】【課題】骨折部よりも遠位の骨に刺入されたピンを保持する第１支持体と、骨折部よりも近位の骨に刺入されたピンを保持する第２支持体と、第１支持体と第２支持体を連結する連結体を備えた創外固定器において、第１支持体と連結体の間のボールジョイント及び第２支持体と連結体の間のボールジョイントを同時にロックする。【解決手段】ボールジョイントを構成する球体１３，２３は、第１支持体（連結軸１２）及び第２支持体側（連結軸２２）に設けられ、球面座３３Ａ，３３Ｂ及び球体１３，２３を球面座３３Ａ，３３Ｂに押し付けるための１つのロックねじ３８と、ロックねじ３８の回転に伴って互いに反対方向に移動する一対の押さえ金具３５Ａ，３５Ｂを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の部位に対して、骨折部よりも遠位の骨に刺入されたピンを保持し固定するための第１支持体と、骨折部よりも近位の骨に刺入されたピンを保持し固定するための第２支持体と、前記第１支持体と前記第２支持体を連結する連結体を備えた創外固定器であって、
前記第１支持体と前記連結体及び前記第２支持体と前記連結体はそれぞれボールジョイントで連結され、
前記ボールジョイントを構成する球体は、それぞれ前記第１支持体及び前記第２支持体側に設けられ、
前記ボールジョイントを構成する球面座及び前記球体を前記球面座に押し付けるためのボールジョイントロック機構は前記連結体側に設けられ、
前記ボールジョイントロック機構は、１つのロックねじと、前記ロックねじの回転に伴って互いに反対方向に移動する一対の押さえ金具で構成されていることを特徴とする創外固定器。
【請求項２】
前記球体はそれぞれ連結軸の一端に形成されており、前記連結軸を前記第１支持体又は前記第２支持体に固定する位置が可変であることを特徴とする請求項１に記載の創外固定器。
【請求項３】
前記連結軸の中心線がオフセットしていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の創外固定器。
【請求項４】
前記連結軸は、前記第１支持体又は前記第２支持体の本体部に形成された貫通孔に嵌装され、
前記連結軸の前記貫通孔に嵌装されうる部分に雄ねじが形成され、該雄ねじには前記本体部を挟んでその両側にナットが螺合されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の創外固定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨折部を固定するための創外固定器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、骨折してしまった骨を治す際、金属製のプレートやネジなどの固定材料を体内に留置せずに、体外から細いピンなどを骨折した部分の骨及び骨折部とは離れた健常な部分の骨に刺入し、これらのピンを固定して骨折部の治療を行う創外固定器が用いられている。
【０００３】
図８は、特許文献１に記載された従来の創外固定器５０の構成を示す。図８において、（ａ）は正面図、（ｂ）は側部断面図、（ｃ）は背面図である。創外固定器５０は、骨又は人体の特定の部位にして、骨折部よりも遠位側の骨に刺入されたピンを固定するための第１支持体５１と、骨折部よりも近位側の骨に刺入されたピンを固定するための第２支持体５２と、第１支持体５１と第２支持体５２を連結する連結体５３で構成されている。橈骨を例にとると、橈骨中央部を基準にして肘側が近位(Proximal）、手首側が遠位（Distal）となる。図中左側の第１支持体５１は、ねじ５１ｆを外すことによって例えば３つのブロック５１ａ、５１ｂ及び５１ｃに分解される。ピン５４は、例えば２つのブロック５１ａと５１ｂの間に挟まれた状態で保持され、その状態でねじ５１ｆを締めることによって、第１支持体５１に固定される。一方、図中右側の第２支持体５２は、例えば単一のブロックで構成され、ピン５５が嵌装される貫通孔５２ａを有している。そして、ねじ５２ｂを締め付けることによって、ピン５５が第２支持体５２に固定される。
【０００４】
連結体５３は、第１支持体５１と第２支持体５２の間の距離を調節すると共に、両者の相対的な角度を調節可能なように構成されている。具体的には、連結体５３の長手方向の両端にボールジョイントを構成する球体５３ａ及び５３ｂが設けられている。連結体５３の本体部は、一端に雄ねじが形成され、他端に球体５３ｂが形成された袋状ケース５３ｃと、両端が開放され、それぞれ雌ねじが形成された貫通ナット５３ｄと、一端に球体５３ａが形成され、貫通ナット５３ｄの図中左側の雌ねじと螺合されるねじ軸５３ｅと、貫通ナット５３ｄに対するねじ軸５３ｅの相対的な位置を固定するロックナット５３ｆで構成されている。
【０００５】
第１支持体５１のブロック５１ａ及び第２支持体５２は、それぞれ連結体５３の球体５３ａ及び５３ｂと共にボールジョイントを構成する球面座５１ｄ及び５２ｃと、球体５３ａ及び５３ｂを球面座５１ｄ及び５２ｃに押し付けて固定するための押さえ金具５１ｅ，５２ｄ及びロックねじ５１ｇ，５２ｅを備えている。
【０００６】
第１支持体５１と第２支持体５２の間の距離、すなわち連結体５３の長さを調節するためには、ロックナット５３ｆを緩め、球体５３ａ及び５３ｂを球面座５１ｄ及び５２ｃに押し付けてボールジョイントをロックした状態で、一方の支持体（例えば第１支持体５１）を片手で保持し、他方の支持体（例えば第２支持体５２）を回転させる。それによって、貫通ナット５３ｄとねじ軸５３ｅの螺合位置が変化し、貫通ナット５３ｄからのねじ軸５３ｅの突出量が変化する。第１支持体５１と第２支持体５２の間の距離調節が完了すると、ロックナット５３ｆを貫通ナット５３ｄの端面に当接するまで締めつけ、貫通ナット５３ｄとねじ軸５３ｅの螺合が緩まないようにする。
【０００７】
次に、押さえ金具５１ｅ及び５２ｄを第１支持体５１のブロック５１ａ及び第２支持体５２に固定しているねじ５１ｇ及び５２ｅを緩め、ボールジョイントが自由に旋回できる状態で、あらかじめ骨に刺入されているピン５４及び５５をそれぞれ第１支持体５１及び第２支持体５２で保持する。そして、ねじ５１ｆ及び５２ｂを締め付け、ピン５４及び５５をそれぞれ第１支持体５１及び第２支持体５２に固定する。さらに、ねじ５１ｇ及び５２ｅを締め付け、球体５３ａ及び５３ｂを球面座５１ｄ及び５２ｃに押し付け、ボールジョイントが動かないようにロックする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３５０７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように、従来の創外固定器５０の装着作業は工程数が多く、一人で作業するには困難である。特に、ボールジョイントをロックする機構が第１支持体５１及び第２支持体５２にそれぞれ設けられているため、ボールジョイントのロック作業を２回行わなければならない。ところが、ボールジョイントをロックする際、ロックねじ５１ｇ又は５２ｅを第１支持体５１又は第２支持体５２に対して締め付けると、相対的に第１支持体５１又は第２支持体５２が連結体５３に対して回転しようとする。せっかく調節した第１支持体５１と第２支持体５２の位置関係を崩さないようにするには、第１支持体５１、第２支持体５２及び連結体５３を、例えば二人がかりで保持しておかなければならず、非常に作業性が悪い。あるいは、一人で創外固定器５０の装着作業を行うには、ロックねじ５１ｇ及び５２ｅを交互に少しずつ締め付けていき、第１支持体５１側のボールジョイントと第２支持体５２側のボールジョイントのロック作業を平行して、微調整しながら進めなければならず、手間と時間を要する。
【００１０】
本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、第１支持体と連結体の間のボールジョイント及び第２支持体と連結体の間のボールジョイントを容易に、且つ短時間で同時にロックすることが可能な創外固定器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明に係る創外固定器は、特定の部位に対して、骨折部よりも遠位側の骨に刺入されたピンを保持し固定するための第１支持体と、骨折部よりも近位側の骨に刺入されたピンを保持し固定するための第２支持体と、前記第１支持体と前記第２支持体を連結する連結体を備え、前記第１支持体と前記連結体及び前記第２支持体と前記連結体はそれぞれボールジョイントで連結され、前記ボールジョイントを構成する球体は、それぞれ前記第１支持体及び前記第２支持体側に設けられ、前記ボールジョイントを構成する球面座及び前記球体を前記球面座に押し付けるためのボールジョイントロック機構は前記連結体側に設けられ、前記ボールジョイントロック機構は、１つのロックねじと、前記ロックねじの回転に伴って互いに反対方向に移動する一対の押さえ金具で構成されていることを特徴とする。
【００１２】
前記球体はそれぞれ連結軸の一端に形成されており、前記連結軸を前記第１支持体又は前記第２支持体に固定する位置が可変であることが好ましい。
【００１３】
また、前記連結軸の中心線がオフセットしていてもよい。
【００１４】
さらに、前記連結軸は、前記第１支持体又は前記第２支持体の本体部に形成された貫通孔に嵌装され、前記連結軸の前記貫通孔に嵌装されうる部分に雄ねじが形成され、該雄ねじには前記本体部を挟んでその両側にナットが螺合されていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、連結体側に設けられたねじを所定方向に回転させることにより、一対の押さえ金具が、互いに反対方向、特にボールジョイントを構成する球体を球面座に押し付ける方向に移動するため、１回の締め付け動作で第１支持体と連結体を連結するボールジョイントと第２支持体と連結体を連結するボールジョイントを同時にロックすることができる。
【００１６】
また、一端に球体が形成された連結軸を第１支持体又は第２支持体に固定する位置を調節することにより、第１支持体と第２支持体の間の距離を調節することができる。特に、連結軸と第１支持体又は第２支持体の固定作業を上記ボールジョイントのロック作業よりも後に行うことにより、より正確に、且つ容易に第１支持体と第２支持体の間の距離を調節することができる。
【００１７】
また、連結軸の中心線をオフセットさせることにより、第１支持体と第２支持体の高さ方向の位置関係を調節することができる。
【００１８】
さらに、連結軸の第１支持体又は第２支持体の本体部に形成された貫通孔に嵌装されうる部分に雄ねじを形成し、本体部をその両側から２つナットで挟んで固定することにより、例えばいずれか一方のナットを緩めた状態で他方のナットを回転させることにより、第１支持体又は第２支持体を連結軸に対していずれかの方向に微動させることができる。それにより、骨折部に伸展(Distraction)や圧迫(Compression)をかけることができ、折れた骨を整復(Reduction)することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る創外固定器の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。
【図２】上記創外固定器の構成を示す斜視図である。
【図３】上記創外固定器の連結体の詳細な構成を示す断面図である。
【図４】上記創外固定器の使用状態を示す図である。
【図５】上記創外固定器の第１変形例を示す図である。
【図６】上記創外固定器の第２変形例を示す図であり、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれる第１支持体の形状が異なる。
【図７】上記第２変形例の使用方法を示す図。
【図８】従来の創外固定器の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の一実施形態に係る創外固定器について説明する。本実施形態に係る創外固定器１の外観構成を図１及び図２に示す。また、連結体３０の詳細な構成を図３に示す。創外固定器１は、特定の部位に対して、骨折部よりも遠位側の骨に刺入されたピン４１を保持し固定するための第１支持体１０と、骨折部よりも近位側の骨に刺入されたピン４２を保持し固定するための第２支持体２０と、第１支持体１０と第２支持体２０を連結する連結体３０を備えている。この実施形態では、各ピン４１及び４２は、それぞれ第１支持体１０の本体部１１及び第２支持体２０の本体部２１に形成された貫通孔に挿入され、図示しないねじによって第１支持体１０及び第２支持体２０に固定される。なお、ピンの固定方法は特に限定されず、従来例と同様に、支持体を複数のブロックに分割し、２つのブロックの間にピンを挟み込むようにしてもよい。また、ピンの太さや本数は、骨折部や骨折の状況に応じて適宜変更されうる。それに応じて、第１支持体１０と第２支持体２０の形状や構成も適宜変更されうる。
【００２１】
第１支持体１０と連結体３０及び第２支持体２０と連結体３０はそれぞれボールジョイントで連結されている。ボールジョイントを構成する球体１３及び２３は、それぞれ円柱状の連結軸１２及び２２の一端に形成されている。第１支持体１０側の連結軸１２は、本体部１１に形成された非貫通孔に嵌装され、本体部１１から水平方向に突出するように、ねじ１４で本体部１１に固定されている。第２支持体２０側の連結軸２２は、本体部２１に形成された貫通孔に嵌装され、本体部２１から水平方向に突出するように、ねじ２４で本体部２１に固定されている。連結軸２２を本体部２１に固定する位置を調節することにより、第１支持体１０と第２支持体２０の間の距離を調節することができる。
【００２２】
連結体３０は、筒状体であって内周部に雌ねじが形成された本体部３１と、外周部に前記雌ねじと螺合される雄ねじが形成され、本体部３１の両側の開口に結合固定された２つのキャップ部３２Ａ及び３２Ｂを備えている。各キャップ部３２Ａ及び３２Ｂは球面座３３Ａ及び３３Ｂを有しており、球面座３３Ａ及び３３Ｂには、連結軸１２及び２２を貫通させるための開口３４Ａ及び３４Ｂが形成されている。球体１３と球面座３３Ａ及び球体２３と球面座３３Ｂは、それぞれボールジョイントを構成する。球面座３３Ａ及び３３Ｂの開口３４Ａ及び３４Ｂの側面は、連結軸１２及び２２の動きを妨げないように、略円錐状に形成されている。また、各キャップ部３２Ａ及び３２Ｂの雄ねじ部の内側は略円筒状に形成されている。換言すれば、各キャップ部３２Ａ及び３２Ｂの内周面側は、断面が略Ｕ状に形成されている。各キャップ部３２Ａ及び３２Ｂの雄ねじ部の内側の略円筒状部分には、球体１３及び２３をそれぞれ球面座３３Ａ及び３３Ｂに押し付けるための２つの押さえ金具３５Ａ及び３５Ｂが設けられており、略円筒状部分を図中左右方向に摺動可能である。各押さえ金具３５Ａ及び３５Ｂの前部（球体１３及び２３側の部分）３６Ａ及び３６Ｂは略円筒状であり、球体１３及び２３に対向する側が開口している。また、各押さえ金具３５Ａ及び３５Ｂの後部（球体１３及び２３とは反対側の部分）３７Ａ及び３７Ｂは円錐状である。本体部３１の長手方向の中央には、筒状体の中心線に対して直交するように貫通孔及び貫通雌ねじが形成されており、これら貫通孔及び貫通雌ねじに対して１つのロックねじ３８が嵌合及び螺合されている。ロックねじ３８は、図３中上側に位置する後部３８ａの外径が前部３８ｂの外径よりも大きくなるように形成され、その間に円錐台状のテーパ部３８ｃが形成されている。ロックねじ３８の前部３８ｂの外周部には雄ねじが形成されており、本体部３１に形成された雌ねじと螺合されている。また、ロックねじ３８の後部３８ａには、例えば六角レンチと係合される係合孔３８ｄが形成されている。
【００２３】
押さえ金具３５Ａ及び３５Ｂとロックねじ３８とで、球体１３及び１４を球面座３３Ａ，３３Ｂに押し付けるためのボールジョイントロック機構を構成する。図３に示す断面において、押さえ金具３５Ａ及び３５Ｂの後部３７Ａ及び３７Ｂの円錐状部分と、ロックねじ３８のテーパ部３８ｃの傾斜がほぼ一致している。そのため、ロックねじ３８を例えば時計方向に回転させ、ロックねじ３８自体を図３中下側に移動させると、押さえ金具３５Ａ及び３５Ｂの円錐状部分３７Ａ及び３７Ｂが、図３中左右方向の外向きに押し出される。押さえ金具３５Ａ及び３５Ｂが図３中左右方向の外向きに移動を開始すると、さらに球体１３及び１４を図３中左右方向の外向きに球面座３３Ａ，３３Ｂに押し付ける。その結果、２つのボールジョイントが同時にロックされる。ボールジョイントのロックを解除するには、ロックねじ３８を逆向き、例えば反時計方向に回転させればよい。押さえ金具３５Ａ及び３５Ｂの前部３６Ａ及び３６Ｂはそれぞれ略円筒状に形成されているので、球体１３及び１４と環状に線接触する。そのため、押圧力が球体１３及び１４に均一に加えられ、ボールジョイントのロックが緩みにくくなる。
【００２４】
図４は、例えば橈骨遠位端を骨折した場合の上記創外固定器１の使用状態の一例を示す。図４（ａ）中、矢印で示す部位を骨折線とする。図４（ｂ）に示すように、骨折部よりも遠位側の骨にピン４１を刺入すると共に、骨折部よりも近位側の骨にピン４２を刺入する。次に、上記ねじ１４を除く他の全てのねじを緩めた状態で、図４（ｃ）に示すように、ピン４１を第１支持体１０の貫通孔に嵌装し、続いてピン４２を第２支持体２０の貫通孔に嵌装する。この段階ではボールジョイントはフリー状態であり、また連結軸２２も第２支持体２０の本体部２１に形成された貫通孔に倒して摺動自在である。従って、ピン４１を第１支持体１０の貫通孔に嵌装した状態であっても、比較的容易にピン４２を第２支持体２０の貫通孔に嵌装することができる。また、第１支持体１０、第２支持体２０及び連結体３０の姿勢やこれらの間の距離の調節が容易である。第１支持体１０、第２支持体２０及び連結体３０の姿勢やこれらの間の距離の調節が完了すると、図示しないねじを締め付けて、ピン４１を第１支持体１０に固定し、続いてピン４２を第２支持体２０に固定する。最後に、連結体３０のロックねじ３８を締め付けて、２つのボールジョイントを動かないように同時にロックする。
【００２５】
このように、本実施形態の創外固定器１によれば、従来の創外固定器５０と比較して、創外固定器１の装着作業は工程数が少なく、一人でも容易に作業することができる。また、ボールジョイントをロックする際、１つのロックねじ３８を締め付けるだけで、第１支持体１０と連結体３０を連結するボールジョイントと、第２支持体２０と連結体３０を連結するボールジョイントを同時にロックすることができ、工程数が激減する。さらに、このボールジョイントのロック作業は、片手で連結体３０の本体部３１を握った状態で、他方の手で六角レンチなどを用いてロックねじ３８を締め付けるだけなので、第１支持体１０及び第２支持体２０には回転力は加わらず、調節した第１支持体１０と第２支持体２０の位置関係が崩れてしまうこともない。
【００２６】
図５は、本実施形態に係る創外固定器１の第１変形例の構成を示す。図５に示すように、この変形例では、一方の支持体側の連結軸、例えば、第２支持体２０側の連結軸２２の中心線がオフセットしている（平面視で、クランク状に曲がっている）。ボールジョイントの自由度が高いので、第２支持体２０側のねじ２４を緩めた状態で連結軸２２を回転させることにより、第１支持体１０と第２支持体２０の高さ方向の位置関係を調節することができる。
【００２７】
図６及び図７は、本実施形態に係る創外固定器１の第２変形例の構成を示す。図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、この変形例では、第２支持体２０側の連結軸２２のうち、第２支持体２０の本体部２１の貫通孔に嵌装されうる部分に雄ねじ２２ａが形成され、本体部２１の両側から雄ねじ２２ａにナット２５Ａ及び２５Ｂが螺合されている。なお、第１支持体１０に関しては、特にこのような雄ねじやナットを設ける必要はない。第２支持体２０は、２つのナット２５Ａ及び２５Ｂで両側から挟み込まれることにより、連結軸２２と固定される。また、図６（ａ）では、図７に示す使用例に対応して、第１支持体１０のピン４１の配列方向を第２支持体２０のピン４２の配列方向と同じにしている。図中左側のナット２５Ａを回転させて右側に移動させることにより第２支持体２０は右側に移動し、図中右側のナット２５Ｂを回転させて左側に移動させることにより第２支持体２０は左側に移動する。
【００２８】
図７（ａ）に示すように、骨折部を挟んでその両側にピン４１及び４２を刺入し、ナット２５Ａ及び２５Ｂを緩めた状態で、ピン４１及び４２をそれぞれ第１支持体１０及び第２支持体２０の貫通孔に嵌装し、固定する。続いて、一旦第２支持体２０と連結軸２２を固定し、第１支持体１０と第２支持体２０の位置関係を調節し、ロックねじ３８を締め付けて２つのボールジョイントをロックする。次に、図７（ｂ）に示すように、左側のナット２５Ａを回転させ、第２支持体２０を右側に移動させる。それに伴って骨折部が伸展され、骨折部よりも右側の部分の骨と左側の部分の骨の間が開くので、折れた骨を元の位置に戻せるように、右側の部分の骨と左側の部分の骨の位置を調節することができる。そして、図７（ｃ）に示すように、折れた骨を元の位置に戻した状態で、右側のナット２５Ｂを左側に移動させ、骨折部に圧迫を加える。最後に、全てのねじ及びナットを締め付けて、創外固定器１を固定する。このように、第２変形例によれば、容易に折れた骨を元の位置に整復することができる。また、ねじ２４とナット２５Ａ及び２５Ｂを併用することにより、第２支持体２０の固定性を高くすることができる。
【００２９】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。本発明に係る創外固定器は、特定の部位に対して、骨折部よりも遠位側の骨に刺入されたピンを保持し固定するための第１支持体と、骨折部よりも近位側の骨に刺入されたピンを保持し固定するための第２支持体と、前記第１支持体と前記第２支持体を連結する連結体を備えた創外固定器において、第１支持体と連結体及び第２支持体と連結体はそれぞれボールジョイントで連結され、ボールジョイントを構成する球体が、それぞれ第１支持体及び第２支持体側に設けられ、ボールジョイントを構成する球面座及び球体を球面座に押し付けるためのボールジョイントロック機構が連結体側に設けられ、ボールジョイントロック機構が、１つのロックねじの締め付け操作によって２つのボールジョイントが同時にロックされるように一対の押さえ金具が互いに反対方向に移動されるように構成されていればよい。従って、ロック機構、第１支持体及び第２支持体の構成は特に限定されず、上記以外の構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１  創外固定器
１０  第１支持体
１２  連結軸
１３  球体
２０  第２支持体
２２連結軸
２３球体
３０  連結体
３３Ａ，３３Ｂ  球面座
３５Ａ，３５Ｂ  押さえ金具
３８  ロックねじ
４１，４２  ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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