(57)【要約】【課題】スクリューによる骨固定構造に関して、事後的に、スクリューによって得られる軸力を微調整可能にする。【解決手段】軸側ねじ体２０は、骨に挿入される棒状部材とし、骨と係合する第１ねじ部２２を形成すると共に、骨から露出する端部近傍に第２ねじ部２４を形成する。頭側ねじ体３０は、第２ねじ部２４に螺合させると共に、軸側ねじ体２０に対して半径方向に拡張させる。更に頭側ねじ体３０は、骨に当接する頭側当接面３８を備えるようにする。これにより、軸側ねじ体２０の第１ねじ部２２による骨との係合とは独立して、頭側ねじ体３０の調整によって軸力を事後的に微調整できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨に挿入される棒状部材であって、前記骨と係合する第１ねじ部が形成されると共に、前記骨から露出する端部近傍に第２ねじ部が形成される軸側ねじ体と、
前記軸側ねじ体の前記第２ねじ部と螺合すると共に、前記軸側ねじ体に対して半径方向に拡張する頭側ねじ体と、を備え、
前記頭側ねじ体は、前記骨に当接する頭側当接面を有することを特徴とする、
骨固定構造。
【請求項２】
前記軸側ねじ体は、
前記第２ねじ部が形成される端部近傍において、半径方向に拡張する軸側拡張部が形成されると共に、前記軸側拡張部は、前記骨に当接する軸側当接面を有し、
前記頭側ねじ体における前記頭側当接面は、前記軸側当接面よりも半径方向外側において、前記骨に当接することを特徴とする、
請求項１に記載の骨固定構造。
【請求項３】
骨及び骨に添えられるプレートの孔に挿入される棒状部材であって、前記骨と係合する第１ねじ部が形成されると共に、前記骨から露出する端部近傍に第２ねじ部が形成される軸側ねじ体と、
前記軸側ねじ体の前記第２ねじ部と螺合すると共に、前記軸側ねじ体に対して半径方向に拡張する頭側ねじ体と、を備え、
前記頭側ねじ体は、前記プレートにおける前記骨と反対側の面に当接する頭側当接面を有することを特徴とする、
骨固定構造。
【請求項４】
前記軸側ねじ体は、
前記第２ねじ部が形成される端部近傍において、半径方向に拡張する軸側拡張部が形成されると共に、前記軸側拡張部は、前記プレートにおける前記骨と反対側の面に当接する軸側当接面を有し、
前記頭側ねじ体における前記頭側当接面は、前記軸側当接面よりも半径方向外側において、前記プレートに当接することを特徴とする、
請求項３に記載の骨固定構造。
【請求項５】
前記プレートは、前記軸側ねじ体に対して軸方向にスライド自在に介在しており、
前記頭側ねじ体と前記軸側ねじ体の螺合度合に応じて、前記頭側当接面が前記プレートを前記骨側に押圧することで、前記プレートと前記骨の結合力を増大させることを特徴とする、
請求項３又は４に記載の骨固定構造。
【請求項６】
前記頭側ねじ体における前記頭側当接面は、軸心側が前記第１ねじ部側に凸となる傾斜面になることを特徴とする、
請求項１乃至５のいずれかに記載の骨固定構造。
【請求項７】
前記軸側ねじ体における前記第２ねじ部のリードは、前記第１ねじ部のリードより小さいことを特徴とする、
請求項１乃至６のいずれかに記載の骨固定構造。
【請求項８】
前記軸側ねじ体の長手方向全域に亘って、Ｋワイヤが挿入される貫通孔が形成されることを特徴とする、
請求項１乃至７のいずれかに記載の骨固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨に対して、スクリュー等のねじ体を固定する骨固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、骨折した骨同士を結合したり、骨にプレートを添え付けたりするために、スクリューが用いられる。骨に対してスクリューを直接的に結合させる場合は、骨折部にタップ孔を形成し、このタップ孔に金属製又はセラミックス製のスクリューをねじ込んで、骨折部を接合固定する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
プレートは、スクリューの頭部による骨への応力集中を回避したり、分断された骨の相対位置を固定したりするために利用される（例えば、特許文献２参照）。この場合は、プレートに形成される開口を介して、スクリューを骨にねじ込むことで、プレートを骨に固定する。
【０００４】
これらのスクリューは、いわゆるタッピングねじが用いられており、骨に雌ねじが切られていなくても締結が可能となっている。なお、スクリューは、骨折時の外科的作業用途に限られず、骨を矯正する為に用いる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−８５２３２号公報
【特許文献２】特公平８−１２６６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の骨固定構造の場合、スクリューによる締結力を微調整することが難しい。スクリューを強くねじ込めば締結力を増大できるが、締結力が強すぎた場合にスクリューを緩めると、スクリューと骨の係合状態にガタ付きが生じ易いという問題があった。
【０００７】
とりわけスクリューを用いて骨にプレートを固定する場合、骨とプレートの締結力を事後的に調整できれば便利である。しかし、スクリューを締めたり、緩めたりして微調整すると、骨とスクリューの間にガタ付きが生じる。従って、現実的には、骨とプレートの密着度合を事後的に微調整することが困難であった。
【０００８】
本発明は、斯かる実情に鑑み、骨とスクリューの締結力を事後的に微調整可能な骨固定構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らの鋭意研究により、上記目的は以下の手段によって達成される。
【００１０】
上記目的を達成する本発明は、骨に挿入される棒状部材であって、前記骨と係合する第１ねじ部が形成されると共に、前記骨から露出する端部近傍に第２ねじ部が形成される軸側ねじ体と、前記軸側ねじ体の前記第２ねじ部と螺合すると共に、前記軸側ねじ体に対して半径方向に拡張する頭側ねじ体と、を備え、前記頭側ねじ体は、前記骨に当接する頭側当接面を有することを特徴とする、骨固定構造である。
【００１１】
上記骨固定構造に関連して、前記軸側ねじ体は、前記第２ねじ部が形成される端部近傍において、半径方向に拡張する軸側拡張部が形成されると共に、前記軸側拡張部は、前記骨に当接する軸側当接面を有し、前記頭側ねじ体における前記頭側当接面は、前記軸側当接面よりも半径方向外側において、前記骨に当接することを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成する本発明は、骨及び骨に添えられるプレートの孔に挿入される棒状部材であって、前記骨と係合する第１ねじ部が形成されると共に、前記骨から露出する端部近傍に第２ねじ部が形成される軸側ねじ体と、前記軸側ねじ体の前記第２ねじ部と螺合すると共に、前記軸側ねじ体に対して半径方向に拡張する頭側ねじ体と、を備え、前記頭側ねじ体は、前記プレートにおける前記骨と反対側の面に当接する頭側当接面を有することを特徴とする、骨固定構造である。
【００１３】
上記骨固定構造に関連して、前記軸側ねじ体は、前記第２ねじ部が形成される端部近傍において、半径方向に拡張する軸側拡張部が形成されると共に、前記軸側拡張部は、前記プレートにおける前記骨と反対側の面に当接する軸側当接面を有し、前記頭側ねじ体における前記頭側当接面は、前記軸側当接面よりも半径方向外側において、前記プレートに当接することを特徴とする。
【００１４】
上記骨固定構造に関連して、前記プレートは、前記軸側ねじ体に対して軸方向にスライド自在に介在しており、前記頭側ねじ体と前記軸側ねじ体の螺合度合に応じて、前記頭側当接面が前記プレートを前記骨側に押圧することで、前記プレートと前記骨の結合力を増大させることを特徴とする。
【００１５】
上記骨固定構造に関連して、前記頭側ねじ体における前記頭側当接面は、軸心側が前記第１ねじ部側に凸となる傾斜面になることを特徴とする。
【００１６】
上記骨固定構造に関連して、前記軸側ねじ体における前記第２ねじ部のリードは、前記第１ねじ部のリードより小さいことを特徴とする。
【００１７】
上記骨固定構造に関連して、前記軸側ねじ体の長手方向全域に亘って、Ｋワイヤが挿入される貫通孔が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の骨固定構造によれば、軸側ねじ体による骨との係合状態とは独立して、頭側ねじ体によって締結力を事後的に微調整できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る骨固定構造を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）は同骨固定構造で用いられる頭側ねじ体の上面図及び正面図であり、（Ｂ）は同骨固定構造で用いられる軸側ねじ体の上面図及び正面図である。
【図３】（Ａ）は同骨固定構造によってプレートを固定した状態を示す部分断面図であり、（Ｂ）は同骨固定構造によって骨を直接固定した状態を示す部分断面図である。
【図４】（Ａ）は本発明の第２実施形態に係る同骨固定構造で用いられる頭側ねじ体の上面図及び正面図であり、（Ｂ）は同骨固定構造で用いられる軸側ねじ体の上面図及び正面図である。
【図５】同骨固定構造によってプレートを固定した状態を示す部分断面図である。
【図６】同骨固定構造によって骨を直接固定した状態を示す部分断面図である。
【図７】（Ａ）は同骨固定構造の応用例の軸側ねじ体及び頭側ねじ体を示す正面図であり、（Ｂ）は同応用例によってプレートを固定した状態を示す部分断面図である。
【図８】（Ａ）は第３実施形態に係る骨固定構造の軸側ねじ体及び頭側ねじ体を示す正面図であり、（Ｂ）は同骨固定構造によってプレートを固定した状態を示す部分断面図である。
【図９】同骨固定構造の応用例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２１】
図１には、骨折した橈骨を固定する際に適用される第１実施形態の骨固定構造１が示されている。この骨固定構造１は、橈骨に添えられるプレート１０と、プレート１０を橈骨に固定するための軸側ねじ体２０及び頭側ねじ体３０を備える。以下、プレート１０、軸側ねじ体２０及び頭側ねじ体３０は、橈骨に適用する例で説明するが、橈骨に限らず、上腕骨、大腿骨などに適用してもよい。
【００２２】
プレート１０は、橈骨の近位側に配置される本体部１０Ａと、遠位側に配置されるヘッド部１０Ｂを有する。本体部１０Ａには、合計５つの挿入孔１２Ａが設けられ、骨固定構造１を利用して橈骨に固定される。ヘッド部１０Ｂは、本体部１０Ａと比較して平面方向に拡張しており、橈骨の遠位側の端縁に沿って３つの挿入孔１２ Ｂが設けられる。なお、ここでは遠位側の１つのねじ孔１２Ｂに対して、軸側ねじ体２０及び頭側ねじ体３０が配置されている状態を図示しているが、全ての挿入孔１２Ａ、１２Ｂに対して軸側ねじ体２０及び頭側ねじ体３０が設置されてもよいし、あるいは任意の挿入孔に対してだけ設置されてもよい。
【００２３】
図２（Ａ）には頭側ねじ体３０が、図２（Ｂ）には軸側ねじ体２０がそれぞれ拡大して示されている。
【００２４】
軸側ねじ体２０は、プレート１０の挿入孔１２Ａ、１２Ｂ及び橈骨の内部に挿入される棒状部材であり、先端側に橈骨と係合するための第１ねじ部２２が形成される。第１ねじ部２２は、タッピングの雄ねじであり、橈骨に対して雌ねじを切らずに、そのまま骨内に進入して螺合する。
【００２５】
橈骨から露出する基端の端部近傍には、雄ねじとなる第２ねじ部２４が形成される。また、基端の端面には軸側工具結合部２６が形成される。本実施形態において、この軸側工具結合部２６は六角形状の凹部となっており、六角棒スパナ（図示省略）と結合する。六角棒スパナによって、軸側ねじ体２０は橈骨内にねじ込まれる。
【００２６】
また、第２ねじ部２４のリードは、第１ねじ部２２のリードより小さい。これにより、第１ねじ部２２は、大きなリードによって橈骨と結合するためのタッピング要素となり、第２ねじ部２４は、小さいリードによって締結力を微調整するためのねじ要素となる。
【００２７】
頭側ねじ体３０は、軸側ねじ体２０と比較して半径方向に拡張する寸法となっており、中央に連結用ねじ部３４を有する。連結用ねじ部３４は雌ねじであり、軸側ねじ体２０の第２ねじ部２４と螺合して両者が締結される。また、頭側ねじ体３０における軸側ねじ体２０と反対側の面（図２における上面）には、頭側工具結合部３６が形成される。本実施形態において、この頭側工具結合部３６は六角形状の凹部となっており、上述の軸側工具結合部２６と比較して大径の六角棒スパナ（図示省略）と結合する。なお、この六角棒スパナは、締結作業時に、頭側工具結合部３６の底面から次第に突出してくる第２ねじ部２４との干渉（図３（Ａ）参照）を回避するために、中空形状にすることが好ましい。
【００２８】
更に頭側ねじ体３０における軸側ねじ体２０側の面（図２における下側の面）には、頭側当接面３８が形成される。頭側当接面３８は、プレート１０における反橈骨側面（図１の上側の面）に当接する。頭側当接面３８は、プレート１０の各挿入穴１２Ａ、１２Ｂの周囲に形成される収容凹部１４の底面と当接して、軸力をプレート１０に伝達する。
【００２９】
図３（Ａ）には、これらの軸側ねじ体２０及び頭側ねじ体３０を利用した骨固定構造が拡大して示されている。
【００３０】
本第１実施形態の骨固定構造の固定手順としては、先ず、橈骨に対して軸側ねじ体２０をねじ込む。具体的には、軸側工具結合部２６に六角棒スパナを結合させて、軸側ねじ体２０を回転させる。結果、第１ねじ部２２が、橈骨内に雌ねじ穴を加工しながら進入して締結が完了する。この際、プレート１０の厚みよりも多少大きくなる程度に、軸側ねじ体２０の基端側を露出させておく。
【００３１】
その後、橈骨から露出している軸側ねじ体２０に対して、プレート１０の挿入孔１２Ａ、１２Ｂの位置を合わせて、プレート１０を橈骨に添わせる。即ち、本実施形態では、プレート１０の挿入孔１２Ａ、１２Ｂの内径より、第２ねじ部２４の最大外形が小さく設定しておき、軸側ねじ体２０を橈骨に固定してから、プレート１０を設置できるようにしている。
【００３２】
次いで、プレート１０の挿入孔１２Ａ、１２Ｂから突出している第２ねじ部２６に対して、頭側ねじ体３０を結合させる。具体的には、頭側工具結合部３６に六角棒スパナを係合させて、頭側ねじ体３０を回転させることで、頭側ねじ体３０の連結用ねじ部３４を、第２ねじ部２４に螺合させる。頭側ねじ体３０を更に回転させていくと、頭側ねじ体３０は、プレート１０の収容凹部１４に収容されて、頭側当接面３８がその底面と当接する。この結果、頭側ねじ体３０と軸側ねじ体２０に生じる軸力が、頭側当接面３８を介してプレート１０に伝達され、プレート１０が橈骨側に押し付けられる。換言すれば、橈骨がプレート１０側に引き付けられる。
【００３３】
プレート１０は、軸側ねじ体２０に対して軸方向（特に先端側方向）にスライド自在となっている。頭側ねじ体３０を軸側ねじ体２０に締め込むほど、頭側当接面３８がプレート１０を橈骨側に押し込むことになり、プレート１０と橈骨の結合力／密着圧を増大させることができる。
【００３４】
一方、頭側ねじ体３０を緩めれば、プレート１０と橈骨の密着力を減少させることができる。その際、軸側ねじ体２０は回転させないで済むので、軸側ねじ体２０と橈骨の強固な係合状態を保持できる。また、頭側ねじ体３０を軸側ねじ体２０に締め込んでも軸側ねじ体２０は回転しないため、軸側ねじ体２０と橈骨の相対的な位置関係は変わらない。そのため、軸側ねじ体２０が過度にねじ込まれて橈骨を貫通してしまうことが防げる。
【００３５】
なお、ここでは軸側ねじ体２０を橈骨にねじ込んでから、プレート１０を設置する場合を示したが、本発明はこれに限定されない。橈骨に対してプレート１０を予め添わせておき、挿入孔１２Ａ、１２Ｂを利用して、所望の位置に軸側ねじ体２０をねじ込むことも好ましい。この場合、プレート１０にＫワイヤ孔１９（図１参照）を形成しておき、Ｋワイヤを利用してプレート１０と橈骨を予め位置決めしてもよい。
【００３６】
なお、この第１実施形態では、プレート１０を橈骨に固定する場合を例示したが、この骨固定構造は、頭側ねじ体３０と軸側ねじ体２０を骨に直接固定する場合に用いることができる。具体的には図３（Ｂ）に示されるように、骨に対して軸側ねじ体２０を締結してから、この軸側ねじ体２０の第２ねじ部２４に対して頭側ねじ体３０を螺合させる。結果、頭側ねじ体３０の頭側当接面３８は、骨に直接的に当接する。この軸力は、第２ねじ部２４に対して頭側ねじ体３０のみを回転させることで自在に調整できる。従って、分断した骨同士の密着度合を、この頭部ねじ体３０の回転量で微調整できることになる。
【００３７】
次に、図４乃至図６を参照して本発明の第２実施形態の骨固定構造１を説明する。なお、この第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分を主に説明し、第１実施形態と共通又は類似する部分については、文中及び図中において第１実施形態と符号を共通化することで説明を省略する。
【００３８】
図４に示されるように、軸側ねじ体２０における基端近傍は、第１ねじ部２２と比較して半径方向に拡張する拡張部２７が形成される。この拡張部２７における第１ねじ部側面には、軸側当接面２７Ａが形成され、プレート１０の収容凹部１４の底面と当接する。即ち、第２実施形態の軸側ねじ体２０は、それ自体単独でも、拡張部２７がいわゆる頭部として機能するので、この軸側当接面２７Ａによってプレート１０を橈骨側に押し付けることができる。この拡張部２７の外周面に第２ねじ部２４が形成される。
【００３９】
頭側ねじ体３０は、外形が六角形状となっており、六角レンチと係合して回転させることができる。中央には連結用ねじ部３４が形成され、第２ねじ部２４と螺合する。
【００４０】
図５に示されるように、第２実施形態の骨固定構造１では、軸側ねじ体２０を用いて、プレート１０を橈骨に仮固定することができる。拡張部２７の軸側当接面２７Ａが、プレート１０の収容凹部１４の底面と係合して、プレート１０を橈骨に固定する。その後、拡張部２７の周囲に形成される第２ねじ部２４に対して、頭側ねじ体３０を螺合させることで、軸側当接面２７Ａの半径方向外側を包囲する頭側当接面３８も、収容凹部１４の底面に当接する。頭側ねじ体３０を更に増し締めすると、プレート１０が橈骨側に押し込まれるので、内周側の軸側当接面２７Ａが、プレートの収容凹部１４の底面から離反する。結果、プレート１０と橈骨の密着圧は、頭側ねじ体３０によって微調整できる。このことからも、軸側ねじ体２０の拡張部２７によるプレート１０の締結力は、低く（あるいはゼロに）設定しておくことが好ましい。
【００４１】
なお、この第２実施形態の骨固定構造は、頭側ねじ体３０と軸側ねじ体２０を骨に直接固定する場合にも用いることができる。具体的には図６に示されるように、骨に対して軸側ねじ体２０を締結させる際には、拡張部２７の軸側当接面２７Ａを骨に当接又は接近させておき、その後、第２ねじ部２４に対して頭側ねじ体３０を螺合させる。結果、軸側当接面２７Ａの半径方向外側を包囲する頭側当接面３８が、骨に直接的に当接して、それに伴って軸側当接面２７Ａが橈骨から離反する。頭側当接面３８の当接力は、第２ねじ部２４に対して頭側ねじ体３０のみを回転させることで自在に調整できる。
【００４２】
更に、この第２実施形態の骨固定構造では、軸側ねじ体２０における軸側当接面２７Ａが、軸に対して直交する平面となる場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図７（Ａ）に示されるように、軸側当接面２７Ａを、軸心側（中央側）が第１ねじ部２２側に凸となる傾斜面にすることができる。これに対応させて、図７（Ｂ）に示されるように、プレート１０の収容凹部１４の底面も、軸心側が第１ねじ部２２側に凹となる傾斜面にすることができる。軸側当接面２７Ａと収容凹部１４の底面を当接させると、互いの中心が一致するように自律的にセンタリングする。また、プレート１０に対して軸側ねじ体２０が多少傾斜しても、軸側当接面２７Ａと収容凹部１４を面接触させることができる。
【００４３】
次に、図８を参照して本発明の第３実施形態の骨固定構造１を説明する。なお、この第３実施形態では、第１実施形態と異なる部分を主に説明し、第１実施形態と共通又は類似する部分については、文中及び図中において第１実施形態と符号を共通化することで説明を省略する。
【００４４】
図８（Ａ）に示されるように、頭側ねじ体３０の頭側当接面３８は、軸心側（中央側）が、軸側ねじ体２０側（第１ねじ部２２側）に凸となる傾斜面となっている。更に具体的には、頭側当接面３８は、部分円球の表面に近似又は一致した形状となる。同様に、プレート１０の収容凹部１４の底面も、軸心側（中央側）が、軸側ねじ体２０側（第１ねじ部２２側）に凹となる傾斜面となっており、具体的には、頭側当接面３８と同じ半径の部分円球の表面に近似又は一致した形状となっている。
【００４５】
結果、図８（Ｂ）に示されるように、軸側ねじ体２０が、プレート１０に対して傾斜した状態で橈骨に固定された場合であっても、頭側ねじ体３０の頭側当接面３８とプレート１０の収容凹部１４を密着させることができる。同時に、両者の摩擦力によって頭側ねじ体３０の緩みを抑止できる。なお、第３実施形態では、頭側当接面３８が部分円球形状となる場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば部分円錐形状などを適宜選定することができる。
【００４６】
以上、本発明の第１乃至第３実施形態に係る骨固定構造を説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る。例えば図９に示されるように、軸側ねじ体２０の中心に、長手方向に亘って貫通孔９０を形成することも好ましい。このようにすると、この貫通孔９０にＫワイヤを挿入して、締結作業を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００４７】
１      骨固定構造
１０    プレート
１２Ａ、１２Ｂ    挿入孔
１４    収容凹部
２０    軸側ねじ体
２２    第１ねじ部
２４    第２ねじ部
２６    軸側工具結合部
２７    拡張部
２７Ａ  軸側当接面
３０    頭側ねじ体
３４    連結用ねじ部
３６    頭側工具結合部
３８    頭側当接面
９０    貫通孔
【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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