(57)【要約】ロック可能なピンプレート組立品は、ピンプレートを有する。前記ピンプレートは、安定骨に固定されるように適合され、不安定な骨断片をピン留めするためのピンのためのピン穴を備える。一体型Ｕピンのピンにより、１つ以上のピン穴が係合可能である。これらのピンの上には停止面が設けられ、前記停止面は、ピンが配置された際に弾性変位して、前記ピンおよび前記ピンプレートを自動的にロックさせ、これにより、前記ピンプレートからの前記ピンの引き抜きおよび抜けだしを回避する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピンプレート組立品であって、
骨に固定されるように適合されたピンプレートであって、前記ピンプレートは、少なくとも１つのピン穴を有する、ピンプレートと、
ピンを含むピン部材であって、
前記ピンは、前記少なくとも１つの穴内において動作位置まで挿入可能であり、前記動作位置において、前記ピンは前記骨と係合する、ピン部材と、
前記ピンと前記ピンプレートとの間のロック機構であって、前記ロック機構は、前記ピンが前記動作位置に挿入された際に前記ピンを前記ピンプレート内に自動的にロックさせ、前記ピン部材が前記ピンプレートから引き抜かれることに対抗する、ロック機構と、
を含む、ピンプレート組立品。
【請求項２】
前記ピンが前記動作位置にある際に前記ピンを前記ピン穴内に自動的にロックするように、前記ピン穴および前記ピンの形状および寸法が決定される、請求項１に記載のピンプレート組立品。
【請求項３】
前記ロック機構は、前記ピン上に弾性力を付加して前記ピンを前記穴の壁部に付勢する手段を含む、請求項２に記載のピンプレート組立品。
【請求項４】
前記ピンは、前記穴内において横方向に変位可能であり、前記ピンが前記動作位置に来ると、前記ピンが弾性付勢されて、前記ピンが前記穴内に自動的にロックされる、請求項３に記載のピンプレート組立品。
【請求項５】
前記ピンは、前記ピンの長さに沿って第１の部分および第２の部分を有し、前記第１の部分および第２の部分は、異なる断面を有する、請求項４に記載のピンプレート組立品。
【請求項６】
前記異なる断面は、前記ピン上の停止面を規定し、前記ピンが前記動作位置に来ると、前記停止面は前記ピンプレートの表面と係合して、前記ピンの前記ピンプレートからの引き抜きを回避する、請求項５に記載のピンプレート組立品。
【請求項７】
前記ピンの前記第１の部分の形状および寸法は、前記ピン穴内に嵌まるような形状および寸法であり、前記ピンの前記第２の部分の形状および寸法は、前記ピンが前記穴内において横方向に変位できるように前記穴に相対して決定され、前記ピンが前記動作位置にある際に前記第２の部分は前記穴内に配置され、その後、前記弾性力付加手段が作動して、前記ピンを横方向に変位させて、前記ピン上の前記停止面と前記ピンプレートの前記表面とを係合させて前記ピンをロックし、前記ピンプレートから前記ピンが抜けないようにする、請求項６に記載のピンプレート組立品。
【請求項８】
前記第１の部分および前記穴は、主に円形の断面を有し、前記第２の部分は、主に円形の断面を有し、内部に溝部を含む、請求項７に記載のピンプレート組立品。
【請求項９】
前記第１の部分および前記穴は、円形断面を有し、前記第２の部分は、細長断面を有する、請求項７に記載のピンプレート組立品。
【請求項１０】
前記第１の部分は細長断面を有し、前記第２の部分は主に円形の断面を有し、前記穴の断面は、前記細長断面に部分的に対応しかつ前記円形断面に部分的に対応する、請求項７に記載のピンプレート組立品。
【請求項１１】
前記第１の部分および前記穴は細長断面を有し、前記第２の部分は主に円形の断面を有する、請求項７に記載のピンプレート組立品。
【請求項１２】
前記ピンプレート組立品は、骨固定用に適合され、前記ピンプレートは、安定骨に固定されるよう適合され、前記ピンは、骨断片の固定のために前記骨断片と係合するように適合される、請求項１に記載のピンプレート組立品。
【請求項１３】
前記力付加手段手段は、前記ピン上に力を付加する前記ピンの部分を含む、請求項３に記載のピンプレート組立品。
【請求項１４】
前記ピンの前記部分は、前記ピン穴から外側方向に延びる、請求項１３に記載のピンプレート組立品。
【請求項１５】
前記ピンの前記部分は弾性である、請求項１３に記載のピンプレート組立品。
【請求項１６】
前記ピンの前記部分は横材を含み、前記横材は、前記ピンを前記ピン部材の第２のピンへと接続させる、請求項１５に記載のピンプレート組立品。
【請求項１７】
前記第２のピンは、前記ピンプレート内の各前記ピン穴に挿入可能であり、前記第２のピンが各ピン穴から抜けないようにするための各前記ロック機構を含む、請求項１６に記載のピンプレート組立品。
【請求項１８】
前記第１のピンおよび前記第２のピン間の間隔は、前記プレート内の前記ピン穴の間隔と異なり、前記第１のピンおよび前記第２のピンは、前記ピン穴に挿入可能なように弾性変位可能である、請求項１７に記載のピンプレート組立品。
【請求項１９】
前記横材の直径は、前記ピンの直径と異なる、請求項１８に記載のピンプレート組立品。
【請求項２０】
前記ピンは、前記ピン穴内にスライド可能であり、前記プレートの面における平行移動および前記ピン穴内におけるアンギュレーションが前記プレートによって実質的に制限される、請求項１に記載のピンプレート組立品。
【請求項２１】
前記ピン部材は、前記ピンを２つと、前記ピンを接合する横材とを含み、これにより、Ｕピンの形状が形成される、請求項１に記載のピンプレート組立品。
【請求項２２】
前記ピンプレートは、Ｕ字型形状の開口部内部に含む端部を有し、これにより、前記Ｕ字型開口部の対向する側部上に間隔を空けて配置された脚部が規定され、前記ピン穴は、前記脚内に設けられる、請求項２１に記載のピンプレート組立品。
【請求項２３】
前記Ｕピンの前記横材は内部にディンプルを有し、前記Ｕピンが前記動作位置において前記ピンプレート上に配置された際、前記ディンプルは前記ピンプレートの前記脚部間の前記開口部内にぴったりと嵌まる、請求項２２に記載のピンプレート組立品。
【請求項２４】
前記ロック機構はロック解除状態およびロック状態を有し、前記ロック解除状態において、前記ピンは前記ピン穴を通過し、前記ロック状態において、前記ピンは前記動作位置に到達する、請求項１に記載のピンプレート組立品。
【請求項２５】
前記ピンは停止面を有し、前記停止面は、前記ロック状態において前記プレートと係合する、請求項２４に記載のピンプレート組立品。
【請求項２６】
前記ロック機構は、前記ピン穴内の前記ピンを前記ロック状態へと移動させる、請求項２４に記載のピンプレート組立品。
【請求項２７】
前記プレート内の前記ピン穴は、前記プレートに対して垂直な線に対して角度を有する、請求項１に記載のピンプレート組立品。
【請求項２８】
不安定な骨断片をピン留めするためにピンプレートと係合するＵピンであって、
横材によって接合された２つの脚部であって、前記脚部は、ピンプレート内において間隔を空けて配置されたピン穴それぞれの内部に係合可能であり、前記横材は、前記ピン穴間の距離にまたがり、前記脚部のうち少なくとも１つは、脚部と、
異なる断面形状の第１の部分および第２の部分であって、前記第１の部分および第２の部分の間には停止面が規定され、前記ピンは、前記脚部に横方向弾性を付与し、前記脚部の前記第１の部分は、前記各ピン穴を通過するような形状および寸法にされ、前記第２の部分により、前記横方向弾性に起因して前記穴内における前記ピンの横方向変位が可能となり、また、前記停止面のロック位置への移動も可能となり、これにより、前記穴から前記ピンが抜けないようにする、第１の部分および第２の部分と、
を含む、Ｕピン。
【請求項２９】
前記横材は曲線状であり、これにより、前記ピンの前記脚部を圧縮または拡張させて、１つ以上のピン穴内へと挿入させる、請求項２８に記載のＵピン。
【請求項３０】
前記脚部は、主に平行であるか、または、若干集束または分岐する、請求項２８に記載のＵピン。
【請求項３１】
前記脚部は面内にあり、前記横材は、前記面からオフセットした面内にある、請求項２８に記載のＵピン。
【請求項３２】
骨折部を固定する方法であって、
ピンプレートを骨に固定するステップであって、前記ピンプレートは、少なくとも１つのピン穴を有する、ステップと、
前記少なくとも１つのピン穴を通じて前記骨折骨部の断片内にピンを打ち付けて、前記断片を固定するステップと、
前記ピンが前記プレート内に来るように、前記ピンおよび前記ピン穴を形成するステップと、
前記骨断片内に打ち付けられて、前記プレート内の前記ピンの動作位置まで到達すると、前記ピンは、前記ピンプレート内において自動的にロックされて、前記ピンが前記ピンプレートから抜け出ないようにする、ステップと、
を含む、方法。
【請求項３３】
前記ピンを停止面と共に形成するステップを含み、前記停止面は、前記ピンプレート内において前記動作位置に来た際、前記ピンプレートと係合して、前記ピンを前記ピンプレート内に自動的にロックさせる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記ピンプレート内において前記動作位置に来た際、前記ピン上に弾性力を付加して、前記ピンを付勢して前記停止面を前記ピンプレートと係合させるステップを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記ピンが前記ピンプレート内の前記動作位置に来た際、前記ピン穴内の前記ピンに隙間を提供するステップと、前記弾性力によって前記ピンを変位させて、前記停止面を前記ピンプレートと係合させるステップとを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記Ｕ字型ピン形状を形成する横材によって接続された２つの前記ピンを提供するステップと、前記Ｕピンの前記２つのピンを前記ピンプレート内の各ピン穴に挿入するステップとを含む、請求項３４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨折固定のための、ロック可能なピンプレート組立品に関する。前記ロック可能なピンプレート組立品は、ピンプレートと、ピン部材とを含む。前記ピンプレートは、安定骨に固定されるように適合される。前記ピン部材は、骨折部の不安定な骨断片と係合し、前記断片を前記プレートに固定する。
【０００２】
特に、本発明は、前記不安定な骨断片をピン部材でピン固定し、かつ、前記ピン部材を前記ピンプレートと固定係合させる機能を提供するピン部材に関する。
【０００３】
本発明は、ピン部材をロック可能な様態でピンプレートに固定しつつ、前記ピン部材によって不安定な骨断片をピン固定する方法にさらに関する。骨端部が骨折した場合、小さ骨断片が発生する。本発明では、このような小さ骨断片を固定することが可能である。
【背景技術】
【０００４】
骨折骨を固定する１つの一般的方法として、プレートおよびスクリューを用いて前記骨断片を固定する方法がある。この方法において、前記プレート内の穴にスクリューを挿入することで、前記断片を前記プレートに固定する。この技術の場合、スクリューの直径と比較して骨断片が比較的大きい場合は有効であるものの、スクリューの直径と比較して骨断片サイズが小さい場合、当該骨断片内に必要となるスクリュー穴のサイズに起因して当該断片が弱体化し、その結果当該断片がさらに断片化し得、固定の失敗に繋がり得る。さらに、標準的な骨スクリューの場合、骨断片をプレートの下面に押しつけて安定させるために、当該骨内にねじ山を設けることが必要になる。当該断片が小さい場合または状態の悪い骨からなる場合、設けられたねじ山が不適切になる場合があり、その結果固定失敗に繋がり得る。
【０００５】
本発明者の以前の米国特許（特許第５，９３１，８３９号および第７，０４４，９５１号）において、プレートを通じて骨断片内へと配置された小型ピンを用いたプレートが開示されている。このような代替的固定法を用いれば、固定に必要な穴サイズが低減することにより、小断片がさらに断片化する危険性が低減する。さらに、骨断片内に設けられたねじ山にピンが依存しないため、この技術を用いれば、スクリューねじ山の悪さに起因する失敗が回避できる。
【０００６】
上記ピンプレートの場合、これらの利点が得られるものの、上記ピンによる固定は、プレート内のスクリューによって得られる固定とは生物力学的に異なる。米国特許第５，９３１，８３９号においては、ピンはプレートに固定されておらず、前記ピンの前記プレート表面に対する並進運動のみを制限する。この種のインプラントにおいては、前記穴内における前記ピンの軸方向運動および前記穴内における前記ピンのアンギュレーションは制限されない。対向する安定骨断片にピンがリジッド固定されていない場合、固定失敗に繋がり得る。
【０００７】
米国特許第７，０４４，９５１号において、プレートを改変することにより、前記プレートに対してピンが安定化されている。このようなプレートの改変のうちいくつか（図３、図３Ａ、図５、図６、図６Ａ、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図２４、図２５、図２６）は、骨からのピンの脱落するのを回避するためのチャンネルまたはアパチャを提供するように、構築される。これらの実施形態の場合、前記ピンの軸方向運動は制限されるが、前記ピンの角運動は制限されない。他の改変（図１５、図１６Ａ、図１６、図１７、図１８、図１９、図２０、図３２、図３３、図３４、図３５）において、前記ピンは、いずれかの側部上のタブによって捕獲される。これらの種類の設計の場合も、前記ピンが前記ピン穴から軸方向運動するのは制限するが、前記ピンが前記プレートに対して角運動することは制限しない。加えて、これらの種類の設計の場合、外科医がプレート内のタブを通じてピン端部を屈曲および／またはねじ固定する必要があるため、製造が煩雑であり、また外科手術も複雑化する。さらに他の改変（２１、２２、２３、２７、２８、２９、３１、３２、３３、３４、２５）においては、ピンの側壁にプレートを摩擦固定することにより、ピンを拘束している。その他の実施形態と同様に、これらの改変の場合も、プレートに対するピンの軸方向運動は制限されるものの、角運動に対する制限は弱い。その上、これらの設計のうちほとんどの場合、外科医が屈曲用器具を用いてプレートをクリンプする必要があるため、手術の複雑度が増大し、また、限られた露出部からプレートへアクセスするのが困難であるため、手術の難易度も高まり得る。その上、これらの実施形態のうち多くの場合、ピンを所定位置に配置した後にピンの屈曲または切断する必要があるため、外科手術の複雑度がさらに増す。最後に、これらの設計のうち多くの場合、ピン端部をプレートから延びたままで放置しているため、このような切断端部に起因して、軟組織の炎症およびさらには腱断裂が発生し得る。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的は、ピンプレート組立品を提供することである。前記ピンプレート組立品において、骨断片の固定においてピンを利用することができ、前記ピンが前記断片内に配置された際に前記ピンが前記ピンプレート内にロックされた状態にするためのロック機構が、前記ピンと前記プレートとの間に設けられる。
【０００９】
本発明によれば、ロッキングピンプレート組立品が提供される。前記ロッキングピンプレート組立品は、ピンプレートを含む。前記ピンプレートは、安定骨に固定されるように適合され、１つ以上のピン穴を有する。前記１つ以上のピン穴内において、骨断片の固定のための動作位置に一つのピン部材を挿入することができる。前記ピン部材と前記ピンプレートとの間にロック機構が設けられる。前記ロック機構は、前記ピン部材が動作位置に挿入された際、前記ピン部材を前記プレート内に自動的にロックする。
【００１０】
本発明によれば、前記ロック機構は、ロック解除状態およびロック状態を有する。前記ロック解除状態において、前記ピンは前記ピン穴を通過しており、前記ロック状態において、前記ピンは前記動作位置に到達している。
【００１１】
前記ピン部材はＵ字型形状であり得、隣接脚部によりピンが形成され、これらのピンはクロスメンバーによって接続される。前記Ｕピンの脚部は、前記ピン穴およびピンを通じて不安定な断片へと挿入され、一体型ユニットとして機能する。前記一体型ユニットは、前記ピンプレート上に配置されると、ロック可能な様態で前記Ｕピンを前記ピンプレートへと固定し、前記Ｕピンが反対方向に前記プレートから抜けないようにする。
【００１２】
本発明は、ピンプレートの特定の構造にさらに関する。
【００１３】
本発明はまた、不安定な骨断片を固定する際のプレート内へのピンの自動的ロック方法に関する。
【００１４】
本発明の特徴は、さらなる器具利用または複雑な外科技術を用いることなく、ピンをピンプレート内にロックすることである。
【００１５】
本発明のさらなる特徴は、ピンのプレートに対する平行運動、軸方向運動および角運動を制限するロッキングピンプレートを提供することである。
【００１６】
本発明のさらなる特徴は、挿入が簡単であり、ピンの切断が不要であり、かつ、軟組織から突出したピン端部が発生しないピンを提供することがでう。
【００１７】
さらに本発明によれば、前記ピンが骨断片と係合する動作位置にある場合に、前記穴内の前記ピン間に隙間が形成され、前記ピン上に力が付加されて、前記穴内の前記ピンがロック位置へと変位するように、前記ピンおよび前記穴が形成される。前記ロック位置において、前記ピンを前記穴から取り外すことができなくなる。
【００１８】
さらに本発明によれば、前記Ｕピンのクロスメンバーにより、前記ピンの脚部を変位させるための力を発生させる可撓性が得られる。
【００１９】
さらに本発明によれば、前記Ｕピンの脚部がその外面上に設けられ、溝部またはリッジが前記溝部の端部にある肩部を規定し、前記Ｕピンが前記ピンプレート上に座った動作位置に到達すると、前記脚部が撓み、前記溝部またはリッジの端部の前記肩部を前記ピンプレート表面に対してロックすることで、前記Ｕピンを前記ピンプレート内に
ロックし、前記Ｕピンが抜けないようにする。
【００２０】
さらに本発明によれば、前記Ｕピンの長さにおいて、異なる直径となるように前記Ｕピンを形成してもよい。例えば、骨内部のピンの場合、片持ち梁の曲げに対する強度を高めるために、直径が大きい方が好ましい一方、骨外部のピンの場合、軟組織炎症を回避するために直径が小さい方が好ましい。
【００２１】
典型的な挿入順序としては、先ず安定した骨断片にプレートを付加および固定する。その後、除去可能なピンをプレート内のピン穴に挿入し、不安定な骨断片に挿入して、前記断片内にパイロット穴を形成する。その後、適切なサイズおよび輪郭のピンを選択さし、前記ピンおよびパイロット穴を通じて前記不安定な断片内に挿入する。前記ピンが挿入された結果、前記ピンが前記プレートに自動的にロックされる。
【００２２】
上記構造の１つの典型的な用途として、足関節の内果の骨折があり、これについて本明細書中説明する。しかし、これはひとえに一例であり、他の骨折（例えば、橈骨遠位端または上腕骨遠位部、背骨および他の骨）にも等しく適用可能である。また、本明細書中において用いられる例においては一端にロッキングピンが設けられたプレートについて述べるが、この種のロッキングピンプレート設計は、プレートの長さ方向における任意の位置にも等しく適用可能である。例えば、骨幹部骨折の固定のために、ロッキングピンをプレートの中央部において用いることもできるし、あるいは、背骨要素の安定化のために、ロッキングピンをプレートの長さ全体にわたって用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】略図的な側面図であり、足関節の骨折骨上にピンプレート組立品を取り付ける様子を示す部分切り欠き図である。
【図２】図１に示す取り付けの斜視図である。
【図３】ピンプレート組立品のピンプレートの側面図である。
【図４】図３のピンプレートを右側からみた上面斜視図である。
【図５】ピンプレート組立品のＵピンの正面図である。
【図６】Ｕピンの側面図である。
【図７】ピンを完全にピンプレート上に配置する前にピンプレート内にＵピンを取り付ける様子を示す端面図である。
【図８】図７と同様の図であり、Ｕピンを完全にピンプレート上に配置した後の様子を示す。
【図９】ピンプレートの端面図であり、図４の右側からみた様子を示す。
【図１０】ピンおよびピンプレート組立品の変更例を示す略図である。
【図１１】ピンおよびピンプレート組立品の変更例を示す略図である。
【図１２】ピンおよびピンプレート組立品の変更例を示す略図である。
【図１３】ピンおよびピンプレート組立品の変更例を示す略図である。
【図１４】ピンおよびピンプレート組立品の変更例を示す略図である。
【図１５】ピンおよびピンプレート組立品の変更例を示す略図である。
【図１６】ピンおよびピンプレート組立品の変更例を示す略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１および図２を参照して、ピンプレート組立品１０が図示されている。ピンプレート組立品１０は、足関節に隣接する遠位脛骨１３の内果の骨折部２の小断片１１を固定するように適合される。
【００２５】
ピンプレート組立品１０を足関節骨１３の骨折部１２の固定用途のものとして説明するが、これはひとえに例示目的のためであり、前記ピンプレート組立品は、全ての骨の骨折に適用可能である。
【００２６】
他の骨折部を例示的に挙げると、肘関節の外側顆／骨内側顆または上顆、近位肩部、遠位腓骨、肘頭、近位／橈骨遠位端、遠位尺骨、およびさらには手または足の中手骨／中足骨または指骨、あるいは背骨要素の安定化がある。
【００２７】
このピンプレート組立品は、第１の部分１５を有するピンプレート１４を含む。第１の部分１５には穴１６が設けられており、穴１６は、少なくとも１つの留め具１７を受け入れるように適合される。少なくとも１つの留め具１７は、第１の部分を安定骨１８に固定するための骨スクリューの形態をとる。簡潔さのために、プレートを骨に固定する記述において「骨スクリュー」という表現を用いるが、留め具１７は、スクリューに限定されない。他の実施形態において、ピン、ワイヤ、ブレード、ステープル、ブラケット、またはプレート内の穴を通じて安定骨断片に固定された別のデバイスとの間接的相互作用が用いられる。
【００２８】
ピンプレート１４は、骨上に適合する形状にされ、ピン穴２０を有する第２の部分を含む。ピン穴２０は遠位端部に設けられ、不安定な骨断片１１との係合のための少なくとも１つのピン２１を受け入れるように適合される。図示の実施形態において、ピン２１は、前記不安定な断片を安定骨１８にピン留めする。しかし、下記において理解されるように、前記ピンは、前記不安定な断片にピン留めするだけでよい。
【００２９】
図３、図４および図９に最良に示すように、一実施形態において、前記ピンプレートは、約４５□の第１の屈曲領域２２と、第２の屈曲領域２３とを有し、これにより、前記ピンプレートの遠位端が前記ピンプレートの長手方向軸に対して主に垂直になっている。
【００３０】
図４および図９に示すように、ピンプレート１４の遠位端は、Ｕ字型の開口部２３を有する。Ｕ字型の開口部２３は、開口部２３の対向する側部上に脚部２４を形成する。これらの脚部２４は、相互に若干張り出しており、これにより、ピン穴２０間の空間が増大している。一対のガイド穴２５がピン穴２０よりも近位にプレート内に設けられ、これらのガイド穴２５は、骨の一時固定のための従来のピンまたは骨スクリューの取り付けのためのものとして、あるいは、ドリルガイドのための取り付け部として機能し得る。
【００３１】
前記不安定な骨断片をピン留めするために、図５に示すようなＵ字形状のピン部材（本明細書中、以下Ｕピン３０と呼ぶ）を用いる。Ｕピン３０は、一対の概して平行な脚部３１を有する。前記脚部３１は、ピンを形成する。これらのピンは、横材３２によって接続されて、Ｕピン３０のベースを提供する。図示の実施形態において、横材３２は、屈曲部によって形成され、これにより、前記ピンが前記脚部に接合された前記屈曲部の端部において、前記脚部の可撓性がさらに高まる。
【００３２】
Ｕピン３０は、屈曲ワイヤとして形成され、Ｕピン３０の直径は、ピン留めされている骨に基づく。あるいは、図示していないが、前記Ｕピンは、脚部材３１の一部と前記横材３２の一部との間で異なる直径を持ち得る。ピン留め部材の直径は、当業者にとって周知である。ピンプレート１４のサイズは、修復対象の骨に関連し得、一般的には厚みが０．０２０〜０．２５０インチであり得る。一般的に、前記ピンプレートは比較的硬質であり、屈曲しにくい。しかし、特定の状況下において、前記ピンプレートを可撓性にすることもでき、その場合、前記ピンプレートを骨内にねじ込む際に前記ピンプレートをを前記骨に押しつける。
【００３３】
前記ピンおよび前記ピンプレートは従来の材料（例えば、ステンレス鋼、チタンまたはチタン合金、ＰＥＥＫ、または他の適切なポリマーおよび生体吸収性材料）によって構成される。
【００３４】
ピン３１の端部または先端部は鋭頭状になっており、これにより、前記先端部を骨中に貫通させ易くなっている。別の実施形態において、前記先端部は弾丸形状である。
【００３５】
横材３２は、内側ディンプル（凹部、湾曲部）３３を有する。内側ディンプル３３は、後述する目的を果たす。ディンプル３３はまた、やはり後述する目的のために、前記Ｕピンのベースに可撓性を提供する。
【００３６】
Ｕピン３０は、溝部またはノッチ３４を備える。溝部またはノッチ３４は、脚３１の外面に設けられ、横材３２から下方に延びる。これらの溝部が形成する停止面は、溝部３４の端部において肩部３５または棚部として機能する。溝部３４および肩部３５を図７および図８中に最良に示す。溝部３４および肩部３５は、ピンをプレート内のピン穴に自動的にロックするためのロック機構の一部を形成する。この図中ではピンの外面上に図示しているが、溝部３４および肩部３５は、ピンの任意の外面上に形成することが可能である。溝部またはノッチをピン外面上に形成する代わりに、ピン表面をクリンプして、１つの断面軸に沿って圧痕を形成し、垂直断面軸に沿って肩部３５を形成してもよい。前記溝部が脚部３１の外面上にある場合、Ｕピンの横材または屈曲部の幅は、脚部２４内のピン穴２０間の間隔と同じかまたは若干広く、前記溝部が前記脚部の内面上にある場合、前記間隔は、ピン間隔と同じかまたは若干狭い。
【００３７】
骨折部の固定を達成するために、先ず骨折部を低減し、その後骨スクリュー１７を用いて、ピンプレートを安定骨部に固定する。その後、２つのパイロット穴をピン穴２０を通じて不安定な断片中に穿孔する。骨折部が内果にある場合、これらのパイロット穴を前記不安定な断片の皮質を貫通させるだけでよく、その後、前記Ｕピンを前記骨断片中にハンマーで打ち付けるだけでよい。
【００３８】
図７および図８を参照して、図７中に、前記Ｕピンを前記ピンプレート内に完全に着座された前の様子を示す。前記Ｕピンの脚部３１は、前記ピン穴内にぴったり嵌まっており、前記ピン穴の外壁を弾性支持している。これは、前記横材によって提供された弾性と、前記ピン内の角度屈曲部と、前記ピン穴の間隔に対する前記脚部の間隔とにより、得られている。好適な実施形態において、静止状態における脚部３１間の間隔は、プレート内の穴２０間の間隔よりも若干広く、これにより、前記Ｕピンの脚部３１に張力を付加して共に締め付けると、穴２０が係合される。脚部３１の外面上の溝部３４がピン穴内に入り、前記ピン穴を通過市、前記Ｕピンが完全に図８に示すように前記ピン穴内に入った場合、前記ピンは自動的に外側方向にはまり込んで、肩部３５をピンプレートの下面３６のエッジ部の下側に位置させる。その結果、ピンプレートの脚部２４内のピン穴２０内のいずれかの側部上にＵピンがしっかりとロックされる。このようにして、前記Ｕピンは前記ピンプレートから抜け出ることができなくなり、前記ピンプレート内におけるＵピンの確固たるロック係合が達成される。
【００３９】
好適な実施形態において、プレート１４内の穴部２０の直径および方向は、適用部位において最適な固定が得られるように、決定される。前記穴部の方向は、Ｕピン３０の脚部３１を不安定な骨断片内に最適に配置できるように、設計され得る。加えて、プレート１４内の穴部２０の内径と、Ｕピン３０の脚部の外径との間の差は好適には、脚部３１が穴２０を通過することができるくらいに大きくし、かつ、ピンが完全配置された際に穴部２０内の脚部３１の角運動を制限できるくらいの狭い交差が得られるとよい。
【００４０】
溝部３４ピンの外面上に図示しているが、ピン内面またはピン外面に設けることも等しく可能である。Ｕピン３０の脚部３１の内面に配置した場合、Ｕピンの横材における屈曲部の幅をピン穴２０間の間隔よりも若干狭くすることで、前記ピンがｓ内側方向に嵌まりこんで、肩部３５をプレート下側にロックする。別の実施形態において、前記溝部をＵピン３０の片脚のみに設けてもよい。
【００４１】
図示のピンプレート組立品１０においては、ロックＵピンがピンプレートの一端にあり、骨スクリューが他端にあるが、ロックＵピンをプレートの中央部においてプレートの片側または両側あるいはプレートの長さ方向に設けることも可能である。また、図示のピンプレート組立品１０においては、骨スクリューが一端にあるが、骨スクリューを用いない代わりに、ロッキングピンをプレート内のいずれかの側部または中央部において用いるだけでプレートを固定したピンプレート組立品を用いることも可能である。
【００４２】
脚部間において内側方向を向くディンプル３３により、横材において若干の弾性が提供され、これにより、ピンへ上の弾性力が向上し、肩部３５とピン下面３６との間のスナップ係合が促進される。あるいは、Ｕピン３０の脚部３１間の横材を、Ｕピン３０の脚部３１によって形成された面から外側方向に屈曲させてもよい。脚部３１の面から出る横材の長さおよび前記横材の直径を変更することにより、弾性量を変化させることが可能になり、これにより、ピン穴の側壁上のピンに対し、適用部位に適した横方向力を付加することが可能になる。
【００４３】
ピンプレート１４には、図４および図９に示すように溝部または切り欠き部３７が設けられている（注意：図面中、参照符号３７が記載されていません）。溝部または切り欠き部３７は、ピン穴２０からＵ字型の開口部２３へと延びる。これらの切り欠き部３７の形状および寸法は、Ｕピンの横材３２が完全配置された際にピンプレートの端部とほとんど同一平面を形成するような形状および寸法であり、これにより、軟組織の炎症の原因となり得る突出角部または先鋭端部を全て回避できる。また、ディンプル３３により、横材が脚２４間の骨表面と同一平面を形成することが可能になり、軟組織の炎症が回避される。
【００４４】
従来のピンプレート組立品の場合、プレートのピン穴内のピンの角度安定性は低かった。これとは対照的に、本発明のピンプレート構成は実質的に安定しており、先述したように、Ｕピンがピンプレートから抜け出ることがない。さらに、一定距離を空けて配置された２つの別個のピン穴内に係合した単一のＵピンによってピン穴内のピンの係合を達成しているため、前記Ｕピンは前記ピンプレートによってリジッド保持され、前記Ｕピンが側部間において角度が異なることが無くなる。さらに、ピンの圧力によって横材３２の弾性からの側壁に接続されたピンプレートの穴部内においてピンが比較的ぴったりと嵌まっており、また、プレートの縁部に肩部がロックされているため、前記穴内におけるピンの角運動が制限される。本発明において、前記Ｕピンは単一の構造であり、肩部３５とピンプレート１４の下面３６との間のロックにより、穴内に比較的リジッドに保持される。このような本質的な安定性により、ピンによって遠位皮質を捕獲する必要がなくなり、Ｕピンの片脚部または両脚部を骨幹端部内において終端させることができる。よって、骨断片をピン留めする際には、前記ピンを当該骨断片内に延ばし、前記断片内に貫通させず、安定骨内に延ばすだけでよい。その結果、外科技術の大幅な簡略化が可能になる。なぜならば、外科医によるピン長さの測定、前記ピンの引き抜き、前記ピンの所定長さまでの切断、ピン端部におけるフック形成、および骨内へのピンの再度打ち付けが不要になるからである。その代わりに、本発明によれば、外科医がパイロット穴の穿孔および所定位置へのＵピン打ち付けを行うだけで、肩部をピン穴の縁部においてピンプレート下面に自動的にロックすることができ、ピンとプレートとの一体ロックを得ることができる。
【００４５】
本質的には、横材３２の可撓性と、Ｕピン３０の角度屈曲部と、肩部３５を持つ溝部３４により、それぞれのピン穴２０内へのスナップ固定およびピンプレートへのＵピンのロックが得られる。．よって、ピンとピンプレートとの間のロック機構は初期はロック解除状態にあり、ピンがピン穴を通じて動作位置に到達すると、ピンが移動し、ロック機構がピンプレート内のピンを自動ロックしてロック状態にする。その結果、ピンのサイズが若干大きめまたは小さめになり、これにより、前記ピンが配置された後は、Ｕピンの初期位置に戻ろうとする傾向により、肩部３５がプレート下面と係合される。
【００４６】
Ｕピンを２本の脚部またはピン３１を有するものとして図示しているが、単一のピンだけを用いることも可能であり、その場合、少なくとも１本の脚部を肩部３５と共に形成して、ピンをピンプレート内にロックする。このような場合、ロッキングピンの形状は、Ｌ字型形状、Ｊ字型形状、または爪型形状である。よって、ピン部材をＵピンと呼んでいるが、この用語は上述したような他の形状も含むことが理解される。
【００４７】
また、上記記載においては、Ｕピン３０の２本の脚部３１｀との係合のために２つの穴２０を備えたプレート１４が記載されているが、単一の穴を備えたプレートも可能であり、その場合、Ｕピン３０に１つの脚部３１を設け、他方の脚部をプレート側部に隣接させる。
【００４８】
上記記載におけるロック機構においては、Ｕピン３０の溝部３４の肩部３５が、プレート内のピン穴２０の底縁部にロックされる。また、このロック機構は、本発明の意図に影響を与えることなくピン穴内の縁部またはリッジを用いて設計することも可能であることも明らかである。例えば、穴内のリッジをＵピン上の溝部と係合させることができる。
【００４９】
開示の実施形態において、穴内におけるピンの横方向変位は、ピンそのものの可撓性と、ピンの弾性変形とによって可能になる。このピンの弾性変形は、ピンが弛緩して停止面がピンプレートと係合してピンがピン穴にロックされることで、発生する。別の構成において、例えば本発明者の出願公開（１１／１０３，９２３）に示すようにピン穴を弾性にすることで、若干サイズが大きめのピンを穴に挿入した際、前記穴の壁部が押し戻され、前記部分が前記溝部と共に前記穴の底部に到達すると、前記壁部そのものが弛緩し、前記ピンが横方向に前記壁部に付勢され、プレート下側において停止面がロックされる。図１０は、図７および図８に示すピンの変更例を示す。図７および図８に示すようにピンの片面に溝部を形成する代わりに、ピン４０の脚部４１を小さな円筒部分４２と共に形成することで、環状肩部４３を形成する。ピンプレート１４内のピン穴２０内にピン４０を取り付けおよび係合させると、ピン４０はプレート３６内に自動的にロックされる。このような自動的なロックにより、図８と同様に穴からの引き抜きおよび抜けだしが回避される。
【００５０】
図１１は、別の変更例を示す。図１１中、ピン５０の脚部５１は、前記ピンを部分的または全体的に包囲するリッジ５２と共に形成される。リッジ５２の外径は、プレート１４内のピン穴２０の内径に対応するが、ピン穴２０内においてスライド可能である。脚部５１の軸の残り部分の直径は、リッジ５２の直径よりも小さい。上記と同様に、ピン穴を通じてピンを骨断片内へと送る。前記ピンの移動が終了しかける時点において、リッジ５２が前記ピン穴内に入り、前記ピン穴を通過する。その後、前記ピンはピン部材の弾性力により横方向に配置され、これにより、ピンプレート１４の下面３６の下側においてリッジ５２が自動的に係合し、前記ピンがロックされ、前記穴からのピン抜けだしが回避される。
【００５１】
図１２は、Ｕピン４０とピンプレート１４との係合の別の変更例を示す。図１２において、ピン４１は図１０と同様に形成されているが、環状肩部６３を形成している直径部分６２が細くなっている。ピンプレート１４内のピン穴２０は、下端部に設けられた皿穴６４と共に形成され、これにより、ピン穴２０と皿穴６４との間の接合部においてレッジ６５が形成される。上記構成と同様に、ピン穴２０を通じてピンを骨断片内へと送る。肩部６３がレッジ６５を通過すると、前記ピンは外側方向に（図１２中左側方向に）弾性付勢され、前記肩部は前記レッジの下側にスナップ固定され、これにより、前記ピンが前記ピン穴内に自動的にロックされて、前記穴からの引き抜きおよび抜けだしが回避される。肩部６３は穴２０内において凹状レッジ６５と係合しているため、細直径部分６２の長さを図１０の長さと比較すると、前者は、皿穴６４の深さと実質的に等しい量だけ後者よりも短い。
【００５２】
図１３は、ピンプレート１４内への自動的なロックのためのピン７０の別の実施形態を示す。この実施形態において、ピン７０は屈曲部７１において屈曲されて、脚部７２および７３を形成する。脚部７２および７３間において、鋭角が形成される。プレート１４の上面内には、切り欠き部３７と同様の凹部７４が形成される。脚部７２の外面は、上記実施形態と同様に肩部３５を形成する溝部３４と共に形成される。上記と同様に、ピン７０の脚部７２を、ピンプレート１４中のピン穴２０を通じて、ピン留め対象の骨断片内へと送る。溝部３４がピン穴に入ると、脚部７３は、凹部７４の底部においてピンプレートに接触する。さらに前記ピンを前記ピン穴内に前進させると、脚部７３が平坦状になって、脚部７２と脚部７３との間の角度が増加し、弾性力が脚部７２に付加されて、脚部７２は穴２０の外壁に押圧される。肩部３５がプレート１４の下面３６を通過すると、肩部３５は下面３６をスナップ固定して、前記ピンを前記ピンプレート内に自動的にロックする。
【００５３】
図１４Ａ〜図１４Ｃは、プレートからの弾性力により、ピンを横方向にロック位置まで移動させる実施形態を示す。図１４Ａを参照して、内部に溝部３４を備えたピン３１が、ピンプレート１４内の穴２０に挿入可能な状態で図示されている。上記の実施形態とは対照的に、穴２０は、ピンプレート内において傾斜を付けて配置されている。図１４Ｂは、穴２０内にピン３１を部分的に挿入した様子を示す。前記穴は傾斜しているため、前記ピンを前記プレートに対して垂直方向に送ると、前記プレートは、図１４Ｂに示すように弾性変形を起こす。前記ピン上の溝部３１が前記穴を通過し、肩部３５が前記穴の底部から出て行くと、プレート１４は初期状態に戻り、前記ピンを付勢して、プレートの下面３６の下側において肩部３５を横方向に係合させて、前記ピンをロックして、前記穴からの引き抜きおよび抜けだしを回避する。
【００５４】
上記の実施形態において、前記ピンは円筒形であり、前記穴は円形であり、前記停止面は、ピンの外面内の溝部の底部の肩部により形成されるか、または、プレート下面に対して設けられたリッジにより形成される。しかし、本明細書中以下に示すように、前記ピンは異なる断面構成をを持つこともでき、前記穴を非円形にすることも可能であり、停止面をピンの断面の一部として形成することも可能である。
【００５５】
図１５Ａ〜図１５Ｃは、ピンプレート１４内にＵピン３０が取り付けられた実施形態を示す。この実施形態において、Ｕピン３０の脚部３１は、溝部でもって形成されるのではなく、クリンプされる。特に、各脚部３１は、第１の部分５１および第２の部分５２を有する。部分５２はクリンプされて、実質的に楕円形の細長断面を規定し、第１の部分５１は円形形状を有する。ピン３０の脚部３１をピン穴２０を通じて骨断片内へと送ると、円形部分５１が前記穴を通過する。楕円断面部分５２の主軸または長軸の長さは、穴２０の直径に等しい。楕円部分５２の上部が前記穴の底部を通過すると、前記Ｕピンの弾性力により、脚部３１が外側方向に押し出されて、楕円部分の先端が自動的に横方向に移動して、ピンプレート１４の下面の下側に入り、停止面を形成し、これにより、図１５Ｃに示すように、前記穴からの前記ピンの引き抜きまたは抜けだしを回避する。前記穴内における前記ピンの移動の大きさは、千分の数インチにすることができ、これにより、前記穴内にピン脚部をロックすることができる。
【００５６】
変更例において、ピン穴２０は楕円断面形状であり得、楕円穴２０の短軸は、楕円部分５２の長軸に対応する。部分５２の長軸が楕円穴２０の短軸を超えて通過した後、脚３１は、ピン穴２０の長軸の先端まで横方向に変位して、これにより、細長部分５２を前記プレートの表面下側にロックする。別の改変例において、楕円部分５２は、円形ピン穴よりも大きなサイズとなり得る。この場合、楕円部分５２が前記穴を通過する際、前記ピン穴は若干弾性拡張し、前記楕円部分が前記穴の底部から出て行くと、前記穴は弛緩して初期状態へと戻り、円形部分５１は自動的に横方向に変位して、前記穴の側部を支持し、楕円部分５２は、前記ピンプレートの底部の下側においてロックされる。
【００５７】
好適には、上記改変例において、前記Ｕピンの脚部３１を分岐させて前記ピン内に張力を発生させ、前記ピンが動作位置に到達した際、弾性作用を向上させて、脚部を穴壁部まで変位させる。
【００５８】
図８および図１０〜図１４実施形態においては、ピン脚部の溝部がピン穴内に入ったときに動作位置に到達する。一方、図１５およびその改変例においては、クリンプ部分がピンプレート内の穴を通過した際に、動作位置に到達する。
【００５９】
図１６Ａ〜１６Ｃは、別の配置例を示す。この例において、ピンプレート１４内のピン穴６１は、図１６Ａに示す形状を有する。特に、ピン穴６１は部分楕円断面６２を有し、その片側に部分円形延長部６３がある。ピンは部分５１において円形断面を有し、図１５Ａに示すような楕円クリンプ部分５２を有する。
【００６０】
ピンを前記穴を通じて送ると、楕円部分５２は、前記穴の楕円部分６２内において図１６Ｂに示すようにアラインされる。クリンプ部分５２が前記穴の底部を通過すると、前記ピンは自動的に横方向に変位して、前記ピンの円形部分は前記穴の前記円形部６３内にはまり込み、その後、クリンプ部分５２の先端が前記ピンプレートの底面の下側に配置されて前記ピンがロックされ、これにより、前記ピンプレートからのピンの引き抜きおよび抜けだしが回避される。
【００６１】
前記ピン穴内へのＵピンの挿入を促進するために、開示の実施形態全てにおいて、横材３２ピンの面の外部に配置することができる。
【００６２】
本発明について特定の実施形態に関連して説明してきたが、本発明の範囲および意図の範囲内において多数の改変および変更が可能であることが、当業者にとって明らかである。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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