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JP2002301084A - 鋼、コバルト、及び／又はチタニウムの合金から製造した骨接合補助装置 - Google Patents

鋼、コバルト、及び／又はチタニウムの合金から製造した骨接合補助装置

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JP2002301084A
JP2002301084A JP2002025683A JP2002025683A JP2002301084A JP 2002301084 A JP2002301084 A JP 2002301084A JP 2002025683 A JP2002025683 A JP 2002025683A JP 2002025683 A JP2002025683 A JP 2002025683A JP 2002301084 A JP2002301084 A JP 2002301084A
Authority
JP
Japan
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osteosynthesis
aid
assistance device
bone
contact area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002025683A
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Speitling
アンドレアス・シュパイトリンク
Oldenburg Geert Von
ゲールト・フォン・オルデンブルク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stryker Trauma GmbH
Original Assignee
Stryker Trauma GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stryker Trauma GmbH filed Critical Stryker Trauma GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】鋼、コバルト、及び／又はチタニウムの合金か
ら製造した骨接合補助装置に関する。 【解決手段】銅、コバル、及び／又はチタニウムの合金
から製造した骨接合補助装置において、一区分が、その
埋め込まれた状態で、骨組織２４又は金属と接触し、表
面は、腐蝕及び摩損が減少し又は無くなるように変更さ
れている。一区分をコーティングによって変更してもよ
く、コーティングはＰＶＤやＣＶＤによって付けること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼、コバルト、及
び／又はチタニウムの合金から製造した骨接合補助装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】インプラントの形態の骨接合補助装置
は、外傷学及び体内補綴学で外固定具として周知であ
る。使用されたインプラントには、患者の体内で腐蝕、
摩擦、及び摩耗が作用する。特に、接触領域で互いに対
して微小移動する個々のインプラント構成要素間で腐蝕
及び摩耗の損傷が生じる。腐蝕及び摩耗の損傷は、イン
プラントと骨との間の接触領域でも、微小移動により及
び骨に応力を加える圧力により生じる。
【０００３】患者の治療中、埋め込んだ骨接合補助装置
に対するこのような損傷により、金属イオンがインプラ
ント構成要素から隣接した組織内に放出される。これら
のイオンは、部分的には、身体と不適合の性質を有し、
かくして有毒な物理的反応、炎症、骨の変性、治癒の障
害、及び同様の問題が生じる。インプラントのこれらの
機能不全により、更に、腐蝕及び摩耗の損傷が起こり、
これにより、例えばインプラントの二つの可動構成要素
間の摩擦が増大し、固着を生じる。腐蝕及び摩耗損傷
は、更に、静的な強度を減少し、特別な程度の動的強度
が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、腐
蝕、摩損、及び摩耗の発生を減少するか或いはなくす骨
接合補助装置を提供することである。本発明の別の目的
は、摩擦力を用いる骨接合補助装置の実用性を向上する
上での問題点を解決することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この問
題点は、請求項１に記載の特徴を持つ骨接合補助装置に
よって解決される。骨接合補助装置は、埋め込んだ状態
で骨組織又は金属と接触する区分を有する。本発明によ
れば、インプラント表面を変更することによって腐蝕及
び摩損を少なくし又は無くすように、少なくともこの領
域の表面を変更する。本発明は、腐蝕及び摩損を減少で
き又は無くすことができるという知識に基づく。本発明
は、更に、表面変更を骨接合補助装置全体に対して行っ
てはならないが、埋め込まれた状態で摩損及び腐蝕が加
わる区分に表面変更を行うので十分であるという知識に
基づく。
【０００６】表面変更の第１の好ましい形態では、コー
ティングによって骨接合補助装置の区分を変更する。一
つの変形例では、コーティングをＰＶＤ（物理蒸着法）
又はＣＶＤ（化学蒸着法）によって付ける。ここでは、
ＤＬＣ（ダイヤモンド様炭素）コーティング及びそれら
の部分群、特にＭｅＣ／ＣＨ型のコーティング、即ち例
えばタンタル成分、炭素成分、及び水素成分を含むコー
ティング（ＴａＣ／ＣＨ）が好ましい。
【０００７】本発明による骨接合補助装置の別の実施例
では、変更した区分を拡散プロセスによって硬化させ
る。拡散プロセスは、コーティングに加えて使用でき
る。好ましくは、拡散手順に亘り、チタニウムの合金化
中、窒素又は酸素、例えばＯＤＨプロセス、及び鋼の合
金化の場合、炭素、例えばコルステレーション〔？−Ｔ
Ｒ．〕が硬化されるべき区分に導入される。
【０００８】骨接合補助装置における表面変更の別の形
態は、陽極処理プロセスを使用することである。陽極処
理プロセスにより、特に、電解処理によるＩＩ型又はＩ
ＩＩ型の陽極処理が行われる。通常は、電解処理は、特
にその目的で設けられた特別の浴内で行われる。このよ
うなプロセスは、例えば、ＤＯＴ社の「ドータイズ（Ｄ
ｏｔｉｚｅ）」プロセスである。陽極処理プロセスは、
表面を十分に変更するため、上文中に説明した他のプロ
セスと組み合わせて使用することもできる。
【０００９】本発明による骨接合補助装置の更に別の実
施例では、削り屑を発生するか或いは発生しないかのい
ずれかの形態賦与プロセスによって区分を変更する。様
々な大きさのガラス、金属、又はセラミックの球体を用
いた様々なブラスティング手順を様々なブラスティング
パラメータで行うこともできる。加工手順は、スライド
研削加工工程を含むこともできる。更に、機械的研磨及
び／又は電解研磨によって表面を特別の度合いまで平滑
化できる。
【００１０】本発明の特に好ましい変形例では、埋め込
まれた状態において一つ又はそれ以上のボルト止めねじ
によって骨に固定される骨接合補助装置用髄内釘が提供
される。本発明によれば、髄内釘及び／又はボルト止め
ねじには、夫々の接触領域に変更表面が施される。これ
を行う目的は、髄内釘とボルト止めねじとの間で擦れ合
うときに二つの構成要素の腐蝕及び摩耗が確実に生じな
いようにすることである。
【００１１】別の好ましい形態では、埋め込まれた状態
で大腿骨頚部ねじを受け入れる髄内釘が提供される。本
発明によれば、髄内釘及び／又は大腿骨頚部ねじには、
夫々の接触領域に変更表面が施される。
【００１２】本発明による骨接合補助装置の別の好まし
い変形例では、骨との接触領域で表面を変更した髄内釘
をインプラントとして使用する。別の変形例では、大腿
骨頚部ねじ及び／又はボルト止めねじで骨に保持された
ヒッププレートを骨接合補助装置として使用する。ここ
では、ヒッププレート及び／又は大腿骨頚部ねじ並びに
ボルト止めねじの夫々の接触領域の表面を変更する。
【００１３】上述の変更表面に加え、ヒッププレートは
骨組織との接触領域に変更領域を備えているのがよい。
上記問題点は、本発明によれば、請求項２０に記載の特
徴を持つ鋼、コバルト、及び／又はチタニウムの合金か
ら製造した骨接合補助装置により解決された。
【００１４】骨接合補助装置として、ここでは、最少で
骨ピン、構造ロッド、及び骨ピン及び構造ロッドをクラ
ンプするためのクランプ装置を含む外固定具が提供され
る。クランプ領域には、クランプ装置、骨ピン、並びに
構造ロッドの間の摩擦を高めるように変更表面が施され
る。これにより、構造ロッド並びに骨ピンがクランプ装
置によって固定的に保持され、スリップの危険が存在し
ない。
【００１５】本発明による骨接合補助装置の有利な設計
改良を添付図面を参照して更に詳細に説明する。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、髄内釘１０の概略図を示
す。この髄内釘は、長さ方向軸線に対して斜めに延びる
その先端に二つのドリル穴１２を有する。髄内釘１０の
基端には、長さ方向軸線に対して斜めに延びるドリル穴
１４が設けられている。大腿骨頚部ねじ１６をドリル穴
１４に入れる。ドリル穴１４と大腿骨頚部ねじ１６との
間の接触領域は、大腿骨頚部ねじが髄内釘に対して移動
することによる損傷を減少する変更表面を有する。表面
の変更は、大腿骨頚部ねじ１６並びにドリル穴１４の内
面に対して行われるが、これを専ら髄内釘に行ってもよ
いし、専ら大腿骨頚部ねじ１６に行ってもよい。
【００１７】材料の摩耗及び摩損が起こらないようにす
るため、ボルト止めねじ１８用のドリル穴１２にも変更
表面が施される。ここでも、ボルト止めねじ１８に変更
表面を施してもよい。
【００１８】表面の変更について、本発明の有利な効果
は、表面コーティング並びに表面硬化によって得ること
ができる。これらの表面変更は、それら自体で又は組み
合わせて行われ、特に髄内釘を骨で長期に亘って使用す
る場合、金属イオンが体内に放出されず、使用された釘
がその静的な特に動的でない強度を失わないことを確実
にする。
【００１９】図２は、ヒッププレート２０を概略に示
す。このヒッププレート２０は、ボルト止めねじ２２を
受け入れるためのドリル穴を有する。埋め込んだ状態で
は、ヒッププレート２０は骨２４に沿って置かれる。更
に、ヒッププレートは、大腿骨頚部の骨折を固定する大
腿骨頚部ねじ２６を締め付けるのに役立つ。更に、ヒッ
ププレート２０を使用する場合、骨２４の移動及び応力
により、大腿骨頚部ねじ２６、ボルト止めねじ２２、及
び骨材料２４の間で摩擦がヒッププレート２０に関して
生じる。かくして、大腿骨頚部ねじからヒッププレート
まで表面接触が存在し、この場合、これらが互いに対し
て滑り、これにより摩擦、摩耗、及び腐蝕が生じる。更
に、ボルト止めねじ２２がヒッププレート２０のドリル
穴内で微小移動し、これにより摩耗及び腐蝕が生じる。
これに加え、ヒッププレートと骨との間の微小移動によ
り、金属イオンが放出される。これは、ヒッププレート
の表面変更により効果的に抑えることができ、又はなく
すことができる。
【００２０】図３は、髄内釘２８を大腿骨頚部ねじ３０
及び二つのボルト止めねじ３２とともに示す概略図であ
る。髄内釘３４は、図３に示す設計例において、骨組織
３８と接触するその外面３６に沿って変更してある。こ
れは、骨折線が髄内釘のシャフトの高さを延びる骨折４
０の場合に特に有利である。変更表面３６により、骨組
織３８の損傷を効果的に減少でき、又はなくすことがで
きる。
【００２１】図４は、外固定具の概略図を示す。この外
固定具は、骨ピン５２及び構造ロッド５４を受け入れる
ための二つの開口部を持つクランプ５０を有する。この
クランプは、二重矢印Ａを附した方向に沿って回転す
る。骨ピン５２及び構造ロッド５４は、夫々、クランプ
５０内に配置され、長さ方向並びにそれらの長さ方向軸
線を中心として回転する。ねじ５６でクランプを締め付
けると、骨ピン５２及び構造ロッド５４の位置が固定さ
れる。これらのエレメント間の摩擦力をできるだけ大き
くするため、及びかくして構造ロッド又は骨ピンがクラ
ンプを通して滑り出ないように安全性を向上するため、
クランプ５０、骨ピン５２、及び構造ロッド５４にはそ
れらの接触領域に変更表面が施してある。クランプ、骨
ピン、及び構造ロッドは、それら自体に変更表面が設け
られているのがよい。変更表面は摩擦を増大し、クラン
プ５０のクランプ強度を高める。
【図面の簡単な説明】
【図１】髄内釘を大腿骨頚部ねじ及びボルト止めねじと
ともに示す概略図である。
【図２】ヒッププレートをボルト止めねじ及び大腿骨頚
部ねじとともに示す概略図である。
【図３】髄内釘を大腿骨頚部ねじとともに示す概略図で
ある。
【図４】外固定具を骨ピン及び構造ロッドとともに示す
概略図である。
【符号の説明】
１０ 髄内釘 １２ ドリル穴 １４ ドリル穴 １６ 大腿骨頚部ねじ １８ ボルト止めねじ ２０ ヒッププレート ２２ ボルト止めねじ ２４ 骨 ２６ 大腿骨頚部ねじ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 500508888 Ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ−Ｋ▲ｕ▼ｎｔｓｃｈ ｅｒ−Ｓｔｒａｓｓｅ １−５，2314 Ｓ ｃｈ▲ｏ▼ｎｋｉｒｃｈｅｎ，Ｆｅｄｅｒ ａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒｍ ａｎｙ (72)発明者 アンドレアス・シュパイトリンク ドイツ連邦共和国デー24149 キール，オ ッペンドルフェル・ヴェーク 36 (72)発明者 ゲールト・フォン・オルデンブルク ドイツ連邦共和国デー24105 キール，ホ ルテナオアー・シュトラーセ 170 Ｆターム(参考） 4C060 LL14 LL15 LL16 MM24 4C081 AB04 AC03 BA15 CG03 CG04 CG05 DA01 DB07 EA06 4C097 AA02 DD09 DD10 MM01 SC01

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鋼、コバルト、及び／又はチタニウムの
    合金から製造した骨接合補助装置において、一区分が、
    その埋め込まれた状態で、骨組織又は金属と接触し、表
    面は、腐蝕及び摩損が減少し又は無くなるように変更さ
    れる、ことを特徴とする骨接合補助装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の骨接合補助装置におい
    て、前記区分をコーティングによって変更した、ことを
    特徴とする骨接合補助装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の骨接合補助装置におい
    て、コーティングは、ＰＶＤ（物理蒸着法）又はＣＶＤ
    （化学蒸着法）によって付けられる、ことを特徴とする
    骨接合補助装置。
  4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載の骨接合補助装置
    において、コーティングは、ＤＬＣ（ダイヤモンド様炭
    素）コーティングとして付けられる、ことを特徴とする
    骨接合補助装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の骨接合補助装置におい
    て、前記ＤＬＣ層は、ＭｅＣ：ＣＨ型の層、好ましくは
    タンタル成分、炭素成分、及び水素成分を含む（ＴａＣ
    ／ＣＨ）層である、ことを特徴とする骨接合補助装置。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５のうちのいずれか一項に
    記載の骨接合補助装置において、区分は、拡散プロセス
    によって硬化される、ことを特徴とする骨接合補助装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の骨接合補助装置におい
    て、前記拡散プロセスは、チタニウム合金の場合には窒
    素又は酸素を区分に導入し、鋼合金の場合には炭素を区
    分に導入する、ことを特徴とする骨接合補助装置。
  8. 【請求項８】 請求項１乃至７のうちのいずれか一項に
    記載の骨接合補助装置において、前記区分は、表面硬化
    及び陽極処理プロセスによるコーティングによって変更
    される、ことを特徴とする骨接合補助装置。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の骨接合補助装置におい
    て、陽極処理プロセスは電解処理によるＩＩ型又はＩＩ
    Ｉ型の陽極処理を行う、ことを特徴とする骨接合補助装
    置。
  10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のうちのいずれか一項
    に記載の骨接合補助装置において、前記区分は、削り屑
    を発生するか或いは発生しない賦形手順によって変更さ
    れる、ことを特徴とする骨接合補助装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の骨接合補助装置に
    おいて、加工手順は、ガラスブラスティング及び／又は
    サンドブラスティングの加工工程を含む、ことを特徴と
    する骨接合補助装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１０又は１１に記載の骨接合補
    助装置において、前記加工工程は、研削、特にスライド
    研削加工工程を含む、ことを特徴とする骨接合補助装
    置。
  13. 【請求項１３】 請求項１１又は１２に記載の骨接合補
    助装置において、前記加工手順は、機械的研磨及び／又
    は電解研磨の加工工程を含む、ことを特徴とする骨接合
    補助装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１乃至１３のうちのいずれか一
    項に記載の骨接合補助装置において、骨接合補助装置と
    して、夫々の接触領域に変更表面を持つ髄内釘及び一つ
    又は幾つかのボルト止めねじが提供される、ことを特徴
    とする骨接合補助装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１乃至１４のうちのいずれか一
    項に記載の骨接合補助装置において、骨接合補助装置と
    して、夫々の接触領域に変更表面を持つ髄内釘及び大腿
    骨頚部ねじが提供される、ことを特徴とする骨接合補助
    装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１乃至１５のうちのいずれか一
    項に記載の骨接合補助装置において、骨接合補助装置と
    して、骨組織との接触領域に変更表面を持つ髄内釘が提
    供される、ことを特徴とする骨接合補助装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１乃至１３のうちのいずれか一
    項に記載の骨接合補助装置において、骨接合補助装置と
    して、夫々の接触領域に変更表面を持つヒッププレート
    及び大腿骨頚部ねじが提供される、ことを特徴とする骨
    接合補助装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１乃至１３のうちのいずれか一
    項に記載の骨接合補助装置において、骨接合補助装置と
    して、夫々の接触領域に変更表面を持つヒッププレート
    及び一つ又は幾つかのボルト止めねじが提供される、こ
    とを特徴とする骨接合補助装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１７又は１８に記載の骨接合補
    助装置において、骨接合補助装置として、骨との接触領
    域に変更表面を持つヒッププレートが提供される、こと
    を特徴とする骨接合補助装置。
  20. 【請求項２０】 鋼及び／又はチタニウムの合金から製
    造した骨接合補助装置において、骨接合補助装置とし
    て、最少で骨ピン、構造ロッド、及びクランプ装置を含
    む外固定具が提供されることを特徴とし、クランプ装置
    及び／又は骨ピン並びに構造ロッドが、クランプ装置及
    び骨ピン並びに構造ロッド間の摩擦が高くなるように、
    夫々の接触領域に変更表面を有する、ことを特徴とする
    骨接合補助装置。
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