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固定机构、骨用板以及骨治疗用具的制作方法

2022-06-01 05:52:58 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及用于将两个构件以任意的角度固定的固定机构、以及能够利用该固定机构的、用于骨折部等的治疗的骨用板和骨治疗用具。


背景技术:

2.骨的端部(远位端部和近位端部)或其附近的骨折有时产生许多需要再接合的骨折片。在这样的骨折部的治疗中,在修复骨折片的位置、姿势之后,为了固定骨折片和骨主体而使用以架桥的方式安装于骨折片和骨主体的骨用板。
3.在有些该骨用板具有用于固定骨用螺钉的开口。而且,如日本特表2012-502687(专利文献1)、日本特开2006-130317(专利文献2)所示,有的骨用板在螺钉固定用的开口的内表面具备内螺纹部,在这样的骨用板中使用头部具备能与上述内螺纹部螺纹结合的外螺纹部的骨用螺钉(参照专利文献1的图29、专利文献2的图5)。对于骨用板和骨用螺钉而言,具有上述那样的内螺纹部和外螺纹部的话,骨用板和骨用螺钉一起相对于骨进行固定的固定效果较高。
4.在如上所述的骨用板和骨用螺钉中,能够使骨用螺钉的长边轴线与骨用板的开口的轴线一致来固定骨用板和骨用螺钉,但其角度(骨用板与骨用螺钉的相对角度)有可能不是最佳。例如,根据应用部位的骨的形状、骨所受到的力、还有目标固定状态等,有时期望与最初的设定不同的角度。
5.因此,近年来,需求能够使骨用螺钉相对于骨用板而言在刺入方向上具有自由度地固定的角度可变固定机构(也被称作多轴锁定机构)。在采用该机构的情况下,能够将骨用螺钉以任意的角度插入或固定,能够将骨片固定于所期望的位置。而且,例如,在日本特表2016-512711(专利文献3)、日本特表2019-526375(专利文献4)中公开了用于将骨螺钉相对于骨用板以角度可变的方式固定的结构。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1:日本特表2012-502687(wo2010/030847a1)
9.专利文献2:日本特开2006-130317(us2005/0065521a1)
10.专利文献3:日本特表2016-512711(wo2014/160166a2)
11.专利文献4:日本特表2019-526375(wo2018/048668a1)


技术实现要素:

12.发明要解决的问题
13.在专利文献3和专利文献4记载的机构中,将形成于板侧的孔的螺纹部(螺纹牙)利用沿该孔的轴线方向延伸的至少一个凹部断开,使断开的螺纹部和形成于骨用螺钉的头部的螺纹部卡合,由此将骨用螺钉相对于骨用板以任意的角度固定。
14.但是,在这样的机构中,为了将形成于板侧的孔的螺纹部断开,需要在与该孔不同
的轴线上加工凹部,制造较为麻烦。另外,特别是在专利文献4中,形成于板侧的孔的螺纹部成为锥状螺纹,螺纹部本身的加工也麻烦。
15.因此,本发明提供固定机构、以及能够利用该固定机构的、用于骨折部等的治疗的骨用板和骨治疗用具,该固定机构用于将两个构件以任意的角度固定,容易制造并能够细微地调整相对角度,能够迅速且牢固地固定两个构件。
16.用于解决问题的方案
17.用于实现上述目的的方案如下。
18.一种固定机构,其能够将第1构件和第2构件以合适或任意的角度固定到彼此,其中,
19.所述第1构件具有基板、贯通所述基板的贯通孔以及形成于所述贯通孔内的第1构件侧螺纹部,
20.所述第1构件侧螺纹部具有:第1螺纹槽,该第1螺纹槽形成于所述贯通孔的内表面,在一个旋转方向上旋转的同时沿所述贯通孔的轴线方向延伸;第2螺纹槽,该第2螺纹槽形成于所述贯通孔的内表面,在与所述一个旋转方向相反的旋转方向上旋转的同时沿所述贯通孔的轴线方向延伸,且与所述第1螺纹槽在至少一处交叉;以及螺纹牙断开部,通过所述第1螺纹槽和所述第2螺纹槽彼此交叉而形成所述螺纹牙断开部,
21.所述第2构件具有能够贯通所述第1构件的所述贯通孔的杆部、和设于所述杆部的基端并且具有设置有第2构件侧螺纹部的外表面的头部,
22.所述第2构件侧螺纹部能够与所述第1构件侧螺纹部的所述第1螺纹槽螺纹结合。
23.上述目的还可以通过以下实现。
24.一种骨用板,该骨用板具有骨用螺钉固定用的贯通孔,其中,
25.所述骨用板具有基板、贯通所述基板的所述贯通孔以及形成于所述贯通孔内的板侧螺纹部,
26.所述板侧螺纹部具有:第1螺纹槽,该第1螺纹槽形成于所述贯通孔的内表面,在一个旋转方向上旋转的同时沿所述贯通孔的轴线方向延伸;第2螺纹槽,该第2螺纹槽形成于所述贯通孔的内表面,在与所述一个旋转方向相反的旋转方向上旋转的同时沿所述贯通孔的轴线方向延伸,且与所述第1螺纹槽在至少一处交叉;以及螺纹牙断开部,通过所述第1螺纹槽和所述第2螺纹槽彼此交叉而形成所述螺纹牙断开部,
27.所述板侧螺纹部的所述第1螺纹槽被构造为使得形成于所述骨用螺钉的螺纹部能够螺纹结合到所述第1螺纹槽。
28.上述目的还可以通过以下实现。
29.一种骨治疗用具,其中,
30.所述骨治疗用具具有骨用板和骨用螺钉,
31.所述骨用板具有基板、贯通所述基板的贯通孔以及形成于所述贯通孔内的板侧螺纹部,
32.所述板侧螺纹部具有:第1螺纹槽,该第1螺纹槽形成于所述贯通孔的内表面,在一个旋转方向上旋转的同时沿所述贯通孔的轴线方向延伸;第2螺纹槽,该第2螺纹槽形成于所述贯通孔的内表面,在与所述一个旋转方向相反的旋转方向上旋转的同时沿所述贯通孔的轴线方向延伸,且与所述第1螺纹槽在至少一处交叉;以及螺纹牙断开部,通过所述第1螺
纹槽和所述第2螺纹槽彼此交叉而形成所述螺纹牙断开部,
33.所述骨用螺钉具有能够贯通所述骨用板的所述贯通孔的杆部、和设于所述杆部的基端且具有设置有骨用螺钉侧螺纹部的外表面的头部,
34.所述骨用螺钉侧螺纹部能够与所述板侧螺纹部的所述第1螺纹槽螺纹结合。
附图说明
35.图1是表示能够利用本发明的固定机构的骨用板的实施例的俯视图。
36.图2是表示包含图1所示的能够利用本发明的固定机构的骨用板的骨治疗用具的实施例的侧视图。
37.图3是放大表示图1所示的骨用板的贯通孔部分的俯视说明图。
38.图4是图3的a-a剖面说明图。
39.图5是图3的b-b剖面说明图。
40.图6是用于说明图1所示的骨用板中的板侧螺纹部的形成过程的、与图5对应的剖面说明图。
41.图7是用于说明图1所示的骨用板中的板侧螺纹部的形成过程的、与图5对应的剖面说明图。
42.图8是表示在图2所示的骨治疗用具中使用的骨用螺钉的实施例的主视图。
43.图9是图8所示的骨用螺钉的俯视图。
44.图10是表示在图2所示的骨治疗用具中将骨用螺钉固定于骨用板的形态的一个例子的剖面说明图。
45.图11是表示在图2所示的骨治疗用具中将骨用螺钉固定于骨用板的形态的其他例的剖面说明图。
具体实施方式
46.使用在附图中所示的实施例对本发明的固定机构进行说明。如图1~图9所示,本实施例的固定机构为能够将第1构件2(骨用板2)和第2构件4(骨用螺钉4)以任意的角度固定的固定机构,第1构件2具有基板21、贯通基板21的贯通孔22以及形成于贯通孔22内的第1构件侧螺纹部23(板侧螺纹部23),在第1构件侧螺纹部23形成有第1螺纹槽24、第2螺纹槽25和螺纹牙断开部26,该第1螺纹槽24形成于贯通孔22的内表面,在一个旋转方向上沿贯通孔22的轴线方向延伸,该第2螺纹槽25形成于贯通孔22的内表面,在与一个旋转方向相反的旋转方向上沿贯通孔22的轴线方向延伸,且与第1螺纹槽24至少在一处交叉,第1螺纹槽24和第2螺纹槽25彼此交叉而形成了螺纹牙断开部26。第2构件4具有能够贯通第1构件2的贯通孔22的杆部41和设于杆部41的基端且在外表面具备第2构件侧螺纹部43(骨用螺钉侧螺纹部43)的头部42,第2构件侧螺纹部43能够与第1构件侧螺纹部23的第1螺纹槽24螺纹结合。
47.在以第2构件侧螺纹部43与第1构件侧螺纹部23的第1螺纹槽24不进行螺纹结合的角度使第2构件4的杆部41贯通第1构件2的贯通孔22的状态下使第2构件4进行了旋转时,第2构件侧螺纹部43啮合于螺纹牙断开部26,第2构件4以所述角度并且以在贯通孔22的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
48.第2构件侧螺纹部43能够相对于螺纹牙断开部26压接或卡合,通过第2构件侧螺纹
部43相对于螺纹牙断开部26的压接或卡合,从而第2构件4相对于第1构件2以任意的角度并且以在贯通孔22的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
49.当第2构件侧螺纹部43与第1构件侧螺纹部23的第1螺纹槽24螺纹结合时,成为第1螺纹槽24的中心轴线与第2构件侧螺纹部43(外螺纹部)的中心轴线一致的状态。两者成为正常螺纹结合下的固定。另外,当第2构件侧螺纹部43相对于螺纹牙断开部26压接或卡合时,第2构件4相对于第1构件2以任意的角度并且以在贯通孔22的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。两者成为压接或卡合下的倾斜状态固定。
50.本发明的固定机构能够在具有骨用板2和骨用螺钉4的骨治疗用具1中使用。如图1~图9所示,能够利用本实施例的固定机构的骨治疗用具1具有骨用板2(第1构件2)和骨用螺钉4(第2构件4),骨用板2具有基板21、贯通基板21的贯通孔22以及形成于贯通孔22内的板侧螺纹部23(第1构件侧螺纹部23),在板侧螺纹部23形成有第1螺纹槽24、第2螺纹槽25以及螺纹牙断开部26,该第1螺纹槽24形成于贯通孔22的内表面,在一个旋转方向上沿贯通孔22的轴线方向延伸,该第2螺纹槽25形成于贯通孔22的内表面,在与一个旋转方向相反的旋转方向上沿贯通孔22的轴线方向延伸,且与第1螺纹槽24在至少一处交叉,第1螺纹槽24和第2螺纹槽25彼此交叉而形成了螺纹牙断开部26。骨用螺钉4具有能够贯通骨用板2的贯通孔22的杆部41和设于杆部41的基端且在外表面具备骨用螺钉侧螺纹部43(第2构件侧螺纹部43)的头部42,骨用螺钉侧螺纹部43能够与板侧螺纹部23的第1螺纹槽24螺纹结合。
51.在以骨用螺钉侧螺纹部43与板侧螺纹部23的第1螺纹槽24不进行螺纹结合的角度使骨用螺钉4的杆部41贯通骨用板2的贯通孔22的状态下使骨用螺钉4进行了旋转时,骨用螺钉侧螺纹部43啮合于螺纹牙断开部26,骨用螺钉4以所述角度并且以在贯通孔22的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
52.骨用螺钉侧螺纹部43能够相对于螺纹牙断开部26压接或卡合,通过骨用螺钉侧螺纹部43相对于螺纹牙断开部26的压接或卡合,从而骨用螺钉4相对于骨用板2以任意的角度并且以在贯通孔22的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
53.当骨用螺钉侧螺纹部43与板侧螺纹部23的第1螺纹槽24螺纹结合时,成为第1螺纹槽24的中心轴线与骨用螺钉侧螺纹部43(外螺纹部)的中心轴线一致的状态。两者成为正常螺纹结合下的固定。另外,当骨用螺钉侧螺纹部43相对于螺纹牙断开部26压接或卡合时,骨用螺钉4相对于骨用板2以任意的角度并且以在贯通孔22的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。两者成为压接或卡合下的倾斜状态固定。
54.如图1和图2所示,骨用板2的基板21形成为在俯视时呈“t”字形状的薄板状。基板21具有头部27和板主体部28。头部27和板主体部28倾斜地连接,基板21在头部27与板主体部28的分界部弯曲。这样的骨用板2例如用于远位桡骨的骨折的治疗。
55.在骨用板2的板主体部28设有在俯视时呈圆角长方形的固定用孔29。固定用孔29的内表面不具有内螺纹部。在通常的技术中,使用该固定用孔29和骨螺钉(头部不具有螺纹部(外螺纹部)的骨螺钉)来进行骨用板2相对于对象部位的初始固定。
56.在板主体部28的固定用孔29的长边方向两侧设有用于固定骨用螺钉的多个(在此为两个)螺纹孔30。在螺纹孔30的内表面设有内螺纹部。内螺纹部沿着螺纹孔30的轴线方向平行地形成。内螺纹部能够与未图示的骨用螺钉的设于头部的外螺纹部螺纹结合。骨用螺钉与内螺纹部螺纹结合,由此相对于骨用板2(板主体部28)安装固定。
57.在骨用板2的头部27设有多个(在此为7个)贯通孔22。如图3~图5所示,这些贯通孔22均是在轴线方向上为一定的内径,且形成为其轴心彼此倾斜的角度。另外,在贯通孔22的上侧和下侧分别形成有向上方扩大的上侧凹部31和向下方扩大的下侧凹部32。上侧凹部31、下侧凹部32能够收纳后述的骨用螺钉4的头部42的整体或局部。在这些贯通孔22内分别形成有板侧螺纹部23。
58.在板侧螺纹部23中形成有第1螺纹槽24,该第1螺纹槽24形成于贯通孔22的内表面,在一个旋转方向上沿贯通孔22的轴线方向延伸。在此,第1螺纹槽24由在俯视时以右旋转方式沿轴线方向行进的、构成所谓的右螺纹的螺旋槽构成。
59.具体而言,如图5所示,第1螺纹槽24由多条螺旋槽构成。在此,第1螺纹槽24由3个(3条)螺纹槽(螺旋槽)33、34、35构成。因此,在第1螺纹槽24中,导程(螺钉旋转一周时前进的距离)l1是螺距(在轴线方向上相邻的螺纹槽(螺纹牙)之间的距离)p1的3倍。第1螺纹槽24中的螺旋槽的数量优选为1~4,尤其优选为2或者3。
60.在板侧螺纹部23中,构成第1螺纹槽24的3个螺纹槽33、34、35的槽剖面形状设为相同,在此设为三角形形状。此外,螺纹槽33、34、35的槽剖面形状不限于三角形形状,也可以设为梯形形状、矩形形状,根据后述的理由,优选设为三角形形状、梯形形状。另外,第1螺纹槽24构成所谓的3条螺纹,构成第1螺纹槽24的螺纹槽33、34、35分别在贯通孔22的上端部具有沿周向在等间隔的位置(相对于贯通孔的中心轴线等角度的配置)、具体以120
°
间隔配置的始端。(在图3中,分别以s1、s2、s3表示螺纹槽33、34、35的始端。)
61.而且,在板侧螺纹部23中形成有第2螺纹槽25,该第2螺纹槽25形成于贯通孔22的内表面,在与上述的第1螺纹槽24的旋转方向(右旋转)相反的旋转方向(左旋转)上沿贯通孔22的轴线方向延伸,与第1螺纹槽24在至少一处交叉。第2螺纹槽25由在俯视时以左旋转的方式沿轴线方向行进的、形成所谓的左螺纹的螺旋槽构成。在本实施例中,上述的第1螺纹槽24(通过第1螺纹槽24的形成而形成于贯通孔22内的内螺纹部)的中心轴线与第2螺纹槽25(通过第2螺纹槽25的形成而形成于贯通孔22内的内螺纹部)的中心轴线一致。
62.具体而言,如图5所示,第2螺纹槽25由多条螺旋槽构成。在此,第2螺纹槽25由3个(3条)螺纹槽(螺旋槽)36、37、38构成。因此,在第2螺纹槽25中,导程(螺钉旋转一周时前进的距离)l2是螺距(在轴线方向上相邻的螺纹槽(螺纹牙)之间的距离)p2的3倍。第2螺纹槽25的螺旋槽的数量优选为1~4,尤其优选为2或3。
63.在板侧螺纹部23中,构成第2螺纹槽25的3个螺纹槽36、37、38的槽剖面形状设为相同,在此设为三角形形状。此外,螺纹槽36、37、38的槽剖面形状并不限于三角形形状,也可以设为梯形形状、矩形形状,根据后述的理由,优选设为三角形形状、梯形形状。另外,第2螺纹槽25构成所谓的3条螺纹,构成第2螺纹槽25的螺纹槽36、37、38分别在贯通孔22的上端部具有沿周向在等间隔的位置(相对于贯通孔的中心轴线等角度的配置)、具体以120
°
间隔配置的始端s4、s5、s6。(在图3中,分别以s4、s5、s6表示螺纹槽36、37、38的始端。)在该实施例中,螺纹槽33的始端s1和螺纹槽36的始端s4设为相同的位置,螺纹槽34的始端s2和螺纹槽37的始端s5设为相同的位置,螺纹槽35的始端s3和螺纹槽38的始端s6设为相同的位置。此外,螺纹槽36、37、38的始端s4、s5、s6相对于螺纹槽33、34、35的始端s1、s2、s3的位置也可以在周向上错开。
64.而且,在本实施例中,第1螺纹槽24和第2螺纹槽25彼此的旋转方向相反,且条数、
螺距、导程以及槽剖面形状相同。
65.并且,在本实施例中,骨用板2的板侧螺纹部23如上述那样,贯通孔22在轴线方向上为一定的内径,且第1螺纹槽24和第2螺纹槽25彼此同轴且在轴线方向上为一定的槽深度,由此该板侧螺纹部23成为所谓的平行螺纹部(直螺纹部)。
66.在骨用板2中,如图4和图5所示,在贯通孔22内,通过第1构件侧螺纹部23的第1螺纹槽24和第2螺纹槽25交叉,形成有多个螺纹牙断开部26。即,通过在贯通孔22的内表面形成第1螺纹槽24而形成的螺纹牙被第2螺纹槽25断开,由此形成螺纹牙断开部26。换言之,螺纹牙断开部26也可以说是通过在贯通孔22的内表面形成第1螺纹槽24而形成的螺纹牙中的、在形成第2螺纹槽25之后还剩余的部分。在本实施例中,第1螺纹槽24和第2螺纹槽25设为三角形形状的槽剖面形状,因此,这样的螺纹牙断开部26随着朝向其周向(旋转方向)的端部去而在贯通孔22的轴线方向上的厚度(壁厚)变薄(强度变弱)。
67.作为骨用板2的形成材料,优选钛合金(具体为jist7401-2的ti-6al-4v、astm f-136ti-6al-4v eli)、纯钛(具体为jist7401-1)、不锈钢(具体为jisg4303的sus304、sus316)等。
68.更具体而言,为了说明螺纹牙断开部26的形态,如图5~图7所示,说明在骨用板2形成板侧螺纹部23的过程。
69.首先,如图6所示,在骨用板2的基板21(头部27)形成作为预钻孔的圆孔状的贯通孔22。接着,如图7所示,在贯通孔22的内表面形成第1螺纹槽24(螺纹槽33、34、35)。能够通过使用公知的丝锥的切削加工来形成第1螺纹槽24。
70.伴随着第1螺纹槽24的形成,在相邻的螺纹槽33、34、35之间形成螺纹牙51、52、53。螺纹牙51、52、53的剖面形状设为以贯通孔22的内周面为上底的梯形形状。此时,可以说在贯通孔22形成有具有螺纹槽33、34、35和螺纹牙51、52、53的内螺纹部。第1螺纹槽24(换言之,通过第1螺纹槽24的形成而形成于贯通孔22内的内螺纹部)能够与后述的骨用螺钉4的骨用螺钉侧螺纹部43(外螺纹部)螺纹结合。
71.接着,如图5所示,在贯通孔22的内表面形成第2螺纹槽25(螺纹槽36、37、38)。也能够通过使用公知的丝锥的切削加工来形成第2螺纹槽25。另外,在本实施例中,第1螺纹槽24和第2螺纹槽25均相对于贯通孔22同轴地形成。因此,在形成第1螺纹槽24和第2螺纹槽25时不需要变更加工轴(切削加工用的丝锥的旋转轴),加工较为容易。此外,也可以是,通过使用相同的加工轴并且使丝锥反向旋转来形成第1螺纹槽24和第2螺纹槽25,在该情况下也容易进行加工。
72.在贯通孔22内,第2螺纹槽25与第1螺纹槽24在至少一处交叉。在本实施例中,使第1螺纹槽24和第2螺纹槽25在多处交叉,由此形成多个螺纹牙断开部26。换言之,伴随着第1螺纹槽24(螺纹槽33、34、35)的形成而形成的螺纹牙51、52、53被第2螺纹槽25的螺纹槽36、37、38断开,形成螺纹牙断开部26。螺纹牙断开部26的端部暴露于第1螺纹槽24和第2螺纹槽25的交叉部。螺纹牙断开部26也可以说是形成第1螺纹槽24和第2螺纹槽25时残留于贯通孔22内(未形成螺纹槽)的部分。
73.在本实施例中,第1螺纹槽24和第2螺纹槽25的槽剖面形状形成为三角形形状。因此,在螺纹牙断开部26中,随着朝向其周向(旋转方向)的端部去而在贯通孔22的轴线方向上的厚度(壁厚)变薄(强度变弱)。换言之,螺纹牙断开部26随着朝向第1螺纹槽24和第2螺
纹槽25交叉的部分去而其壁厚变薄。这样的形态能够在第1螺纹槽24和/或第2螺纹槽25的槽剖面形状为三角形形状或者梯形形状的情况下实现,因此,第1螺纹槽24和/或第2螺纹槽25的槽剖面形状优选为三角形形状或者梯形形状。
74.此外,第1螺纹槽24和第2螺纹槽25的形成(加工)并不限于如上述那样的使用公知的丝锥的切削加工,例如也可以将包括滚轧加工、车削加工或者切削加工在内的这些加工组合来形成。另外,在本实施例中,为了容易理解地说明形成螺纹牙断开部26的过程,在贯通孔22的内表面先形成第1螺纹槽24,然后形成第2螺纹槽25,但也可以先形成第2螺纹槽25。在该情况下,在先形成第2螺纹槽25的部分中,伴随着第1螺纹槽24的形成而形成的螺纹牙51、52、53也被断开,板侧螺纹部23最终包括螺纹牙断开部26,成为相同的形状。
75.在本实施例中使用的骨用螺钉4如图8和图9所示,具有杆部41和头部42。杆部41的表面平滑,杆部41能够在骨用板2的贯通孔22中贯通。另外,杆部41能够进入骨内(形成于作为对象的骨的预钻孔),其外径根据作为治疗对象的部位而不同,优选为2.0mm~7.5mm,尤其优选为2.5mm~4.0mm。
76.骨用螺钉4的头部42具有与杆部41的基端连接设置的锥形部45。锥形部45朝向顶端侧(杆部41侧)成为小径。另外,如图9所示,头部42具有转动治具(例如螺丝刀)连接用的凹部46。凹部46形成为与转动治具的顶端形状对应的形状。
77.骨用螺钉4的头部42在外表面具有骨用螺钉侧螺纹部43。在本实施例中,骨用螺钉侧螺纹部43形成于头部42的锥形部45。骨用螺钉侧螺纹部43由在俯视(在骨用螺钉4的轴线方向上从头部42的一侧观察的情况下)时以右旋转的方式沿轴线方向行进的、构成所谓的右螺纹的螺旋状的牙部(螺纹牙)构成。骨用螺钉侧螺纹部43为形成于锥形部45的锥形螺纹部,该锥形部45形成于骨用螺钉4的头部42且朝向顶端侧成为小径。另外,骨用螺钉侧螺纹部43能够与骨用板2的板侧螺纹部23的第1螺纹槽24螺纹结合。换言之,骨用螺钉侧螺纹部43能够向通过第1螺纹槽24的形成而在板侧螺纹部23构成的内螺纹部内进入,或者与之螺纹结合,在使骨用螺钉4(骨用螺钉侧螺纹部43)的轴心(中心轴线)与骨用板2的贯通孔22的轴心(中心轴线)大致一致的状态下,使骨用螺钉4旋转(在此,在俯视时为右旋转),由此骨用螺钉侧螺纹部43向板侧螺纹部23的第1螺纹槽24内进入或者与之螺纹结合。
78.更具体而言,如图8所示,骨用螺钉侧螺纹部43具有多条(在此为3条)螺纹牙47、48、49。因此,在骨用螺钉侧螺纹部43中,导程(螺钉旋转一周时前进的距离)l3是螺距(在轴线方向上相邻的螺纹牙(螺纹槽)之间的距离)p3的3倍。骨用螺钉侧螺纹部43的螺纹牙的条数优选为与第1螺纹槽24的螺旋槽的数量相同,优选为1~4条,尤其优选为2或3条。
79.构成骨用螺钉侧螺纹部43的3个螺纹牙47、48、49的剖面形状相同,在此设为与板侧螺纹部23的第1螺纹槽24(螺纹槽33、34、35)的槽剖面形状对应的三角形形状。此外,螺纹牙47、48、49的剖面形状并不限于三角形形状,也可以设为梯形形状、矩形形状,优选设为三角形形状、梯形形状。另外,构成骨用螺钉侧螺纹部43的螺纹牙47、48、49分别在骨用螺钉侧螺纹部43的顶端部(与杆部41连结的连结部)具有沿周向在等间隔的位置(相对于骨用螺钉的中心轴线等角度的配置)、具体以120
°
间隔配置的始端。
80.作为骨用螺钉4的形成材料,与骨用板2相同,优选钛合金(具体为jist7401-2的ti-6al-4v、astm f-136ti-6al-4v eli)、纯钛(具体为jist7401-1)、不锈钢(具体为jisg4303的sus304、sus316)等。
81.接下来,对将骨用螺钉4相对于骨用板2固定的形态进行说明。如图10所示,在使骨用螺钉4(骨用螺钉侧螺纹部43)的轴心(中心轴线)和骨用板2的贯通孔22的轴心(中心轴线)大致一致的状态下,使骨用螺钉4旋转(在此,在俯视时为右旋转),由此骨用螺钉侧螺纹部43向板侧螺纹部23的第1螺纹槽24内进入或与之螺纹结合。在本实施例中,由于骨用螺钉侧螺纹部43为锥形螺纹部,因此,当骨用螺钉侧螺纹部43进入第1螺纹槽24内时,骨用螺钉侧螺纹部43在第1螺纹槽24中与板侧螺纹部23卡合(螺纹结合)。这样,通过使骨用螺钉侧螺纹部43和板侧螺纹部23的第1螺纹槽24螺纹结合,能够将骨用螺钉4相对于骨用板2以沿着贯通孔22的轴线方向的角度(将贯通孔22的轴线方向作为基准时的0
°
的角度)并且以在贯通孔22的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
82.另外,如图11所示,在将骨用螺钉4相对于骨用板2以任意的角度θ(θ设为贯通孔22的轴心p与骨用螺钉4的轴心o所成的角度)插入的情况下,骨用螺钉侧螺纹部43相对于板侧螺纹部23的由第1螺纹槽24和第2螺纹槽25交叉而形成的螺纹牙断开部26压接或卡合,由此能够将骨用螺钉4相对于骨用板2以任意的角度并且以在贯通孔22的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。在此,优选的是,能够将骨用螺钉4相对于骨用板2以将贯通孔22的轴线方向作为基准时的0
°
~15
°
的角度固定。
83.更具体而言,在骨用板2的贯通孔22内,第1螺纹槽24和第2螺纹槽25交叉,并且由此形成了螺纹牙断开部26。因此,在将骨用螺钉4相对于骨用板2以任意的角度倾斜地插入的情况下,骨用螺钉4在头部42(锥形部45)的比较小径的顶端侧部分进入贯通孔22内,并且骨用螺钉侧螺纹部43(螺纹牙47、48、49)在某处进入第1螺纹槽24和第2螺纹槽25的交叉部分,骨用螺钉侧螺纹部43(螺纹牙47、48、49)相对于螺纹牙断开部26从其端部侧压接或卡合。
84.在此,在本实施例中,如上所述,螺纹牙断开部26随着朝向其周向(旋转方向)的端部去而在贯通孔22的轴线方向上的厚度(壁厚)变薄(强度变弱)。因此,在骨用螺钉侧螺纹部43(螺纹牙47、48、49)进入第1螺纹槽24和第2螺纹槽25的交叉部分并抵接于螺纹牙断开部26的端部时,阻力(骨用螺钉侧螺纹部43抵接于螺纹牙断开部26所产生的反作用力)最初较小,逐渐变大,最终成为压接或卡合的状态。因而,在骨用螺钉侧螺纹部43与螺纹牙断开部26抵接时,骨用螺钉4的插入角度不会因阻力而偏离,能够更精密地调整骨用螺钉4的插入角度。此外,在骨用螺钉侧螺纹部43相对于螺纹牙断开部26压接或卡合的过程中,有时螺纹牙断开部26也会发生塑性变形(超过弹性变形范畴的变形)。
85.另外,在骨用板2的贯通孔22的上侧和下侧分别形成有朝向上方扩大的上侧凹部31和朝向下方扩大的下侧凹部32。因此,在将骨用螺钉4相对于骨用板2以任意的角度倾斜地插入的情况下,骨用螺钉4的头部42的整体或局部也会在上侧凹部31、下侧凹部32中被收纳,抑制其从骨用板2的上表面和下表面突出。
86.此外,众所周知,相对于在整形外科用螺钉产品中假定的载荷而言,因螺纹的左右的不同而在生物体内的行为不同。即,根据应用部位、骨用螺钉的插入方向的不同,为了防止松动、脱出(拔出),有时特定的旋转方向是适合的。因此,在包含骨用板、骨用螺钉的骨治疗用手术套件中,有时包括仅头部的螺纹部(外螺纹部)旋转方向不同的两种(右螺纹和左螺纹的)骨用螺钉。
87.对于上述的情况,本实施例的骨用板2能够应对任意旋转方向的骨用螺钉。即,在
本实施例的骨用板2中,第1螺纹槽24和第2螺纹槽25仅旋转方向不同(第1螺纹槽24为右螺纹,第2螺纹槽25为左螺纹),条数、螺距、导程、槽剖面形状设为相同。因此,在使用右螺纹规格的骨用螺钉的情况下,骨用螺钉的头部(骨用螺钉侧螺纹部)进入第1螺纹槽24内,与第1螺纹槽24螺纹结合,或者相对于螺纹牙断开部26压接或卡合。另一方面,在使用左螺纹规格的骨用螺钉的情况下,骨用螺钉的头部(骨用螺钉侧螺纹部)进入第2螺纹槽25内,与第2螺纹槽25螺纹结合,或者相对于螺纹牙断开部26压接或卡合。
88.即,在能够利用本实施例的固定机构的骨治疗用具(1)中,还可以具有第3构件(左螺纹规格的骨用螺钉),该第3构件能够在第1构件(骨用板2)的贯通孔(22)中固定于所述第1构件(2)。该第3构件具备能够贯通第1构件(2)的贯通孔(22)的杆部、设于杆部的基端的头部、以及设于所述头部的第3构件侧螺纹部(左螺纹部)。所述第3构件侧螺纹部能够与贯通孔(22)的第2螺纹槽(25)螺纹结合。
89.在以第3构件侧螺纹部与第1构件侧螺纹部(板侧螺纹部23)的第2螺纹槽(25)不进行螺纹结合的角度使第3构件进行了旋转时,第3构件侧螺纹部啮合于螺纹牙断开部(26),第3构件以所述角度并且以在所述贯通孔(22)的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
90.而且,第3构件侧螺纹部能够相对于螺纹牙断开部(26)压接或卡合,第3构件通过第3构件侧螺纹部相对于螺纹牙断开部的压接或卡合,能够相对于第1构件以任意的角度并且以在贯通孔的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
91.当第3构件侧螺纹部与第1构件侧螺纹部(23)的第2螺纹槽(25)螺纹结合时,成为第2螺纹槽(25)的中心轴线与第3构件侧螺纹部(外螺纹部)的中心轴线一致的状态。两者成为正常螺纹结合下的固定。另外,当第3构件侧螺纹部相对于螺纹牙断开部(26)压接或卡合时,第3构件能够相对于第1构件(2)以任意的角度并且以在贯通孔(22)的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。两者成为压接或卡合下的倾斜状态固定。
92.此外,骨用板(第1构件)的第1螺纹槽和第2螺纹槽的条数、螺距、导程、槽剖面形状也可以设为不同。在该情况下,第2螺纹槽的螺距p2与第1螺纹槽的螺距p1之比p2/p1优选为0.5~1.5。
93.另外,作为旋转方向与第1螺纹槽不同的螺纹槽,也可以形成多个螺纹槽。在该情况下,通过第1螺纹槽的形成而形成的螺纹牙被这些螺纹槽断开,在此形成的螺纹牙断开部的端部相对于第2构件侧螺纹部压接或卡合,由此能够将第2构件相对于第1构件以任意的角度固定。
94.另外,也可以是,第2螺纹槽由不构成一般的螺纹而是仅以螺旋状沿贯通孔的轴线方向延伸的槽构成。在该情况下,也通过第1螺纹槽和第2螺纹槽在至少一处交叉,使通过第1螺纹槽的形成而形成的螺纹牙被第2螺纹槽断开,在此形成螺纹牙断开部的端部。
95.另外,在本实施例中,第1螺纹槽24由在俯视时以右旋转的方式沿轴线方向行进的、构成所谓的右螺纹的螺旋槽构成,但也可以是,第1螺纹槽由在俯视时以左旋转的方式沿轴线方向行进的、构成所谓的左螺纹的螺旋槽构成。
96.另外,既可以将第1构件侧螺纹部(板侧螺纹部)设为锥形螺纹部,也可以将第2构件侧螺纹部(骨用螺钉侧螺纹部)设为直螺纹部。此外,在将第1构件侧螺纹部和第2构件侧螺纹部均设为直螺纹部的情况下,且在将第2构件(骨用螺钉)以其轴心与第1构件(骨用板)
的贯通孔的轴心大致一致的状态插入的情况下,在不可避免地在第1构件侧螺纹部和第2构件侧螺纹部的端部形成的不完整螺纹部中,两者以在轴线方向上无法移动且无法转动的方式卡合(螺纹结合)。
97.另外,在本实施例中,使用了杆部的表面平滑的骨用螺钉,但也可以使用在杆部形成有螺纹部(攻丝螺纹部)的骨用螺钉。在该情况下,优选的是,该杆部的螺纹部能够以不与形成于骨用板的贯通孔的内表面的板侧螺纹部干扰的方式贯通该骨用板的贯通孔。
98.此外,上述的实施例中,关于本发明的固定机构以及能够利用该固定机构的骨治疗用具和骨用板,例示并说明了远位桡骨用的骨治疗用具1和骨用板2。但并不限于此,例如在用于chs(大腿骨近位部骨折用)的骨治疗用具、用于脊椎的骨治疗用具、还有用于形成手指脚趾、牙齿的骨治疗用具、用于人工关节的骨治疗用具中,也能够利用本发明的固定机构。
99.另外,本发明的固定机构除了医疗领域以外,还能够在建筑领域等中使用。例如,在建筑相关的作业中,在将板状构件安装于比较柔软的构件(树脂构件)的情况下,通过倾斜地插入螺杆(攻丝螺钉)来提高压迫力。但是,在板状构件预先形成插入角度不同的螺纹孔较为麻烦,另外,在使用金属用的螺杆的情况下,有时需要设法提高将螺杆从树脂构件拔出的拔出强度。若利用本发明的固定机构,则能够在不使螺纹孔的形成角度不同的情况下将螺杆以任意的角度插入,而且能够利用螺纹孔固定螺杆的头部,因此是有利的。
100.产业上的可利用性
101.本发明的固定机构如下。
102.(1)一种固定机构,其能够将第1构件和第2构件以任意的角度固定,其中,
103.所述第1构件具有基板、贯通所述基板的贯通孔以及形成于所述贯通孔内的第1构件侧螺纹部,
104.在所述第1构件侧螺纹部形成有:第1螺纹槽,该第1螺纹槽形成于所述贯通孔的内表面,在一个旋转方向上旋转的同时沿所述贯通孔的轴线方向延伸;第2螺纹槽,该第2螺纹槽形成于所述贯通孔的内表面,在与所述一个旋转方向相反的旋转方向上旋转的同时沿所述贯通孔的轴线方向延伸,且与所述第1螺纹槽在至少一处交叉;以及螺纹牙断开部,通过所述第1螺纹槽和所述第2螺纹槽彼此交叉而形成所述螺纹牙断开部,
105.所述第2构件具有能够贯通所述第1构件的所述贯通孔的杆部、和设于所述杆部的基端并且具有设置有第2构件侧螺纹部的外表面的头部,
106.所述第2构件侧螺纹部能够与所述第1构件侧螺纹部的所述第1螺纹槽螺纹结合。
107.在本发明的固定机构中,第1构件具有基板、贯通基板的贯通孔以及形成于贯通孔内的第1构件侧螺纹部,在第1构件侧螺纹部形成有第1螺纹槽和第2螺纹槽,该第1螺纹槽形成于贯通孔的内表面,在一个旋转方向上沿贯通孔的轴线方向延伸,该第2螺纹槽形成于贯通孔的内表面,在与一个旋转方向相反的旋转方向上沿贯通孔的轴线方向延伸,且与第1螺纹槽在至少一处交叉,第2构件具有能够贯通第1构件的贯通孔的杆部、和设于杆部的基端且在外表面具备第2构件侧螺纹部的头部,第2构件侧螺纹部能够与第1构件侧螺纹部的所述第1螺纹槽螺纹结合。
108.因此,通过使第2构件侧螺纹部和第1构件侧螺纹部的所述第1螺纹槽螺纹结合,能够将第2构件相对于第1构件以沿着贯通孔的轴线方向的角度(将贯通孔的轴线方向作为基
准时的0
°
的角度)并且以在贯通孔的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
109.并且,第2构件侧螺纹部能够相对于第1构件侧螺纹部的由第1螺纹槽和第2螺纹槽交叉而形成的螺纹牙断开部压接或卡合。因此,在将第2构件相对于第1构件以任意的角度(例如,小于或等于将贯通孔的轴线方向作为基准时的15
°
左右的角度)倾斜地插入的情况下,第2构件侧螺纹部相对于第1构件侧螺纹部的由第1螺纹槽和第2螺纹槽交叉而形成的螺纹牙断开部(换言之,通过第1螺纹槽的形成而形成于贯通孔的内表面的螺纹牙被第2螺纹槽断开所形成的部分)压接或卡合,由此能够将第2构件相对于第1构件以任意的角度并且以在贯通孔的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
110.另外,上述的实施方式也可以如下。
111.(2)根据上述(1)所述的固定机构,在以所述第2构件侧螺纹部与所述第1构件侧螺纹部的所述第1螺纹槽不进行螺纹结合的角度使所述第2构件的所述杆部贯通所述第1构件的所述贯通孔的状态下使所述第2构件进行了旋转时,所述第2构件侧螺纹部啮合于所述螺纹牙断开部,所述第2构件以所述角度并且以在所述贯通孔的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
112.(3)根据上述(1)或(2)所述的固定机构,所述第2构件侧螺纹部能够相对于所述螺纹牙断开部压接或卡合,通过所述第2构件侧螺纹部相对于所述螺纹牙断开部压接或卡合,从而所述第2构件相对于所述第1构件以任意的角度并且以在所述贯通孔的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
113.(4)根据上述(1)~(3)中任一项所述的固定机构,所述螺纹牙断开部的壁厚朝向所述螺纹牙断开部的端部去而变薄。
114.(5)根据上述(1)~(4)中任一项所述的固定机构,所述贯通孔在所述轴线方向上具有一定的内径,
115.所述第1螺纹槽和所述第2螺纹槽同轴地形成并且在所述轴线方向上均具有一定的槽深度,
116.所述第2构件具有锥形部,该锥形部形成于所述第2构件的所述头部且朝向顶端侧成为小径,所述第2构件侧螺纹部设置于所述锥形部。
117.(6)根据上述(1)~(5)中任一项所述的固定机构,所述第1螺纹槽和所述第2螺纹槽分别由多条螺旋槽构成。
118.(7)根据上述(1)~(6)中任一项所述的固定机构,所述第2螺纹槽的螺距p2与所述第1螺纹槽的螺距p1之比p2/p1为0.5~1.5。
119.(8)根据上述(1)~(7)中任一项所述的固定机构,所述第1螺纹槽和所述第2螺纹槽彼此的旋转方向彼此相反,且条数、螺距、导程以及槽剖面形状相同。
120.(9)根据上述(1)~(8)中任一项所述的固定机构,能够将所述第2构件相对于所述第1构件的所述贯通孔的轴线方向以0
°
~15
°
的角度固定。
121.(10)根据上述(1)~(9)中任一项所述的固定机构,所述固定机构还具有第3构件,该第3构件能够在所述第1构件的所述贯通孔中固定于所述第1构件,所述第3构件具有能够贯通所述第1构件的所述贯通孔的杆部、设于所述杆部的基端的头部、以及设于所述头部的第3构件侧螺纹部,所述第3构件侧螺纹部能够与所述贯通孔的所述第2螺纹槽螺纹结合。
122.(11)根据上述(10)所述的固定机构,在以所述第3构件侧螺纹部与所述第1构件侧
螺纹部的所述第2螺纹槽不进行螺纹结合的角度使所述第3构件的所述杆部贯通所述第1构件的所述贯通孔的状态下使所述第3构件进行了旋转时,所述第3构件侧螺纹部啮合于所述螺纹牙断开部,所述第3构件以所述角度并且以在所述贯通孔的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
123.(12)根据上述(10)或(11)所述的固定机构,所述第3构件侧螺纹部能够相对于所述螺纹牙断开部压接或卡合,通过所述第3构件侧螺纹部相对于所述螺纹牙断开部压接或卡合,从而所述第3构件相对于所述第1构件以任意的角度并且以在所述贯通孔的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
124.本发明的骨用板如下。
125.(13)一种骨用板,该骨用板具有骨用螺钉固定用的贯通孔,其中,
126.所述骨用板具有基板、贯通所述基板的所述贯通孔以及形成于所述贯通孔内的板侧螺纹部,
127.在所述板侧螺纹部形成有:第1螺纹槽,该第1螺纹槽形成于所述贯通孔的内表面,在一个旋转方向上旋转的同时沿所述贯通孔的轴线方向延伸;第2螺纹槽,该第2螺纹槽形成于所述贯通孔的内表面,在与所述一个旋转方向相反的旋转方向旋转的同时上沿所述贯通孔的轴线方向延伸,且与所述第1螺纹槽在至少一处交叉;以及螺纹牙断开部,通过所述第1螺纹槽和所述第2螺纹槽彼此交叉而形成所述螺纹牙断开部,
128.所述板侧螺纹部的所述第1螺纹槽被构造为使得形成于所述骨用螺钉的螺纹部螺纹结合到所述第1螺纹槽。。
129.上述方面可以如下所述构造。
130.(14)根据上述(13)所述的骨用板,在以所述骨用螺钉的螺纹部与所述板侧螺纹部的所述第1螺纹槽不进行螺纹结合的角度使所述骨用螺钉进行了旋转时,所述骨用螺钉的螺纹部啮合于所述螺纹牙断开部,所述骨用螺钉以所述角度并且以在所述贯通孔的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
131.(15)根据上述(13)或(14)所述的骨用板,所述骨用螺钉的螺纹部能够相对于所述螺纹牙断开部压接或卡合,通过所述骨用螺钉的螺纹部相对于所述螺纹牙断开部压接或卡合,从而所述骨用螺钉相对于所述骨用板以任意的角度并且以在所述贯通孔的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
132.本发明的骨治疗用具如下。
133.(16)一种骨治疗用具,其中,
134.所述骨治疗用具具有骨用板和骨用螺钉,
135.所述骨用板具有基板、贯通所述基板的贯通孔以及形成于所述贯通孔内的板侧螺纹部,
136.在所述板侧螺纹部形成有:第1螺纹槽,该第1螺纹槽形成于所述贯通孔的内表面,在一个旋转方向上旋转的同时沿所述贯通孔的轴线方向延伸;第2螺纹槽,该第2螺纹槽形成于所述贯通孔的内表面,在与所述一个旋转方向相反的旋转方向上旋转的同时沿所述贯通孔的轴线方向延伸,且与所述第1螺纹槽在至少一处交叉;以及螺纹牙断开部,通过所述第1螺纹槽和所述第2螺纹槽彼此交叉而形成所述螺纹牙断开部,
137.所述骨用螺钉具有能够贯通所述骨用板的所述贯通孔的杆部、和设于所述杆部的
基端且在外表面具备骨用螺钉侧螺纹部的头部,
138.所述骨用螺钉侧螺纹部能够与所述板侧螺纹部的所述第1螺纹槽螺纹结合。
139.另外,上述的实施方式也可以如下。
140.(17)根据上述(16)所述的骨治疗用具,在以所述骨用螺钉侧螺纹部与所述板侧螺纹部的所述第1螺纹槽不进行螺纹结合的角度使所述骨用螺钉进行了旋转时,所述骨用螺钉侧螺纹部啮合于所述螺纹牙断开部,所述骨用螺钉以所述角度并且以在所述贯通孔的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
141.(18)根据上述(16)或(17)所述的骨治疗用具,所述骨用螺钉侧螺纹部能够相对于所述螺纹牙断开部压接或卡合,通过所述骨用螺钉侧螺纹部相对于所述螺纹牙断开部压接或卡合,从而所述骨用螺钉相对于所述骨用板以任意的角度并且以在所述贯通孔的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
142.(19)根据上述(16)~(18)中任一项所述的骨治疗用具,所述骨治疗用具还具有第2骨用螺钉,该第2骨用螺钉在所述骨用板的所述贯通孔中固定于所述骨用板,所述第2骨用螺钉具有能够贯通所述骨用板的所述贯通孔的杆部、设于所述杆部的基端的头部、以及设于所述头部的第3螺纹部,所述第3螺纹部能够与所述贯通孔的所述第2螺纹槽螺纹结合。
143.(20)根据上述(19)所述的骨治疗用具,在以所述第3螺纹部与所述板侧螺纹部的所述第2螺纹槽不进行螺纹结合的角度使所述第2骨用螺钉进行了旋转时,所述第3螺纹部啮合于所述螺纹牙断开部,所述第2骨用螺钉以所述角度并且以在所述贯通孔的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
144.(21)根据上述(19)或(20)所述的骨治疗用具,所述第3螺纹部能够相对于所述螺纹牙断开部压接或卡合,通过所述第3螺纹部相对于所述螺纹牙断开部压接或卡合,从而所述第2骨用螺钉相对于所述骨用板以任意的角度并且以在所述贯通孔的轴线方向上无法移动且无法转动的方式固定。
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