JP2015506232A - ラチェット付き脊椎デバイス - Google Patents

Abstract

脊椎デバイスは、ラチェット機構（１４）を有する可変長部材（１２）を備え、ラチェット機構（１４）は、一方向への可変長部材（１２）の長さの変化を可能にすると共に反対方向への可変長部材（１２）の長さの変化を防止する動作構成を有し、可変長部材（１２）は、骨への取り付けのための多軸ジョイント取り付け部材（３２）を有し、複数の枢動軸を中心とした多軸ジョイント取り付け部材（３２）の枢動運動を許容し、ラチェット機構（１４）を調整する又は前進させるように動作する力アプリケータ（４０）によって特徴づけられている。【選択図】図２

Description

本発明は、概ね、脊椎インプラント及び人工器官、特に、異なる自由度での運動を可能にするジョイントを有する脊椎インプラント又はラチェット機構を制御するための力アプリケータを有する脊椎インプラントなどのラチェット機構を有する脊椎インプラントに関する。

脊柱側弯症は、多くの人に影響を与える脊柱変形である。現在の外科的治療は、茎スクリューによって脊椎に長い融合ロッドを固定することを含む。ロッドシステムは、より健康な位置に変形した脊柱を強制することを意図している。多くの場合、融合によって治療される他の脊椎障害は、過度な脊柱後弯及び過度な脊柱前弯を含む。

溶融の代替として、同じ発明者のＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０３５２７８号は、ラチェット機構を使用して延長又は短縮されることができる改善された脊椎デバイスを開示する。そのデバイスは、適当なコネクタを使用して、標準的な茎スクリュー及び他の脊椎ロッドに接続されることができる可変長部材を有する。

本発明は、改良された脊椎デバイスを提供することを目的とする。

一実施形態では、脊椎デバイスは、ラチェット機構を使用して延長又は短縮されることができる脊椎ロッド（用語ロッド又はロッドアッセンブリは、円筒形状を有する必要はなく、バー及び他の形状にすることができる、ロッドとして互いに機能する一つ以上の細長い要素に関連する）の形態である。ロッドは、適当なコネクタを使用して、標準的な茎スクリュー及び他の脊椎ロッドに接続されることができる可変長部材である。可変長部材は、脊椎の骨要素に直接的に接続されることができ、あるいは、脊椎の骨要素によって支持されることができる。

本発明の一実施形態では、デバイスは、３つの異なる構成
ａ．ラチェット機構が作動し、可変長部材（ロッド）が一方向において長さを変化（延長又は短縮）することができる、
ｂ．ラチェット機構が作動せず、可変長部材（ロッド）が延長及び短縮方向に対応する反対方向に動くことができる、
ｃ．可変長部材が固定されるロック位置、
に設定されることができる。

本発明の実施形態では、これらの構成の選択は、アッセンブリの内部要素を回転させることによって行うことができる。例えば、内部要素の回転は、ウォームギヤ機構を使用して行うことができる。ウォーム歯車は、経皮的処置を通じたシャフトによって、あるいは、電動モータ、磁石構成又は当業者に公知の他の手段などの移植可能な機構により、作動されることができる。

本発明の他の実施形態では、可変長部材は、異なる剛性を持つ二つの部分を有することができる。例えば、可変長部材は、可撓性ケーブル、ロープ、可撓性機械ジョイント及び当業者に公知の他の手段などの可撓性部分（例えば、ラチェットは、ロッドが短縮だけされることができるようにラチェット機構が構築された場合）を有することができる。

本発明の他の実施形態では、ロッドが脊椎の骨構造に直接的に支持されている場合に有用な、骨に対する保持フックは、それを最適な位置に固定するための第２のフックを有することができる。

本発明は、図面と併せて以下の詳細な説明から理解され、より完全に理解されるであろう。

図１は、本発明の非限定的な実施形態に従って構成されて動作されるラチェット付き脊椎デバイスの簡略図である。 図２は、図１のラチェット付き脊椎デバイスのラチェット機構の簡略図である。 図３は、図１のラチェット付き脊椎デバイスのラチェット機構を調整する又は前進させることができる力アプリケータの簡略図である。 図４は、多数の自由度の運動を許容するコネクタアッセンブリがある、本発明の非限定的な実施形態に従って構成されて動作される３つの骨スクリューで３つの椎骨間に接続された二つのロッドアッセンブリを含む脊椎デバイスの簡略図である。 図５は、本発明の実施形態にかかるコネクタアッセンブリの一好適実施形態の簡略上面図である。 図６Ａは、図５の実施形態の簡略断面図である。 図６Ｂは、図５の実施形態の変形例の簡略断面図である。

本発明の別の非制限的な実施形態に従って構成され動作されるラチェット付き脊椎デバイス１０を示す図１乃至図３を参照する。

ラチェット付き脊椎デバイス１０は、可変長部材１２を含む。図示の実施形態では、可変長部材１２は、ロッドである。用語“ロッド”は、ロッド、バー、ワイヤなどが挙げられるがこれらに限定されないあらゆる大きさ及び断面形状のあらゆる細長い要素を包含する。

ＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０３５２７８号に記載されているのと同様に、ラチェット付き脊椎デバイス１０は、ラチェット機構１４（図２）を含み、ラチェット機構１４は、一方向への可変長部材１２の長さの変化を可能にし、反対方向への可変長部材１２の長さの変化を防止する。ラチェット機構１４は、可変長部材１２の軸部分に沿って形成されたラチェット歯１６（図３；ラチェットラック１６とも呼ばれる）と、歯１６の一つを捕まえるように配置された爪１８（図２−３）と、を有する。爪１８は、枢軸２２（図２）を中心にして取り付けられると共に偏心カム２４（図２−３）が提供されたコントローラ要素２０(図２)から延在する。偏心カム２４の回転は、爪１８を３つの位置：ａ）可変長部材１２が一方向に増分的に動くことができるように歯１６とラチェット係合である位置、ｂ）可変長部材１２が全ての方向に動くことができないように歯１６とロック係合の位置、ｃ）可変長部材１２が両方向に自由に動くことができるように歯１６との係合が外れて移動する位置、の一つに移動させる。

図１に見られるように、可変長部材１２の一端２３は、ハウジング３０に形成された開口２８を通って直線的に動くように配置される。可変長部材１２は、二つの多軸ジョイント取り付け部材３２を含む。双方の多軸ジョイント取り付け部材３２は、脊椎の利用可能な骨構造にデバイス１０を取り付けるために使用される。

ＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１１／０３５２７８号とは対照的に、本発明では、脊椎デバイス１０は、ラチェット機構１４を制御するために力アプリケータ４０を含む。力アプリケータ４０は、限定しないが、歯４４を有するカム４２（図３）を含む。カム４２のヘッド４６は、図２に示され（例えば、六角ヘッド）、ヘッド４６は、図３において簡略化のために図示されていない。レンチ（図示せず）などの適当なツールで図３の時計方向にヘッド４６を回転させることにより、カム４２の歯４４は、ラチェットラック１６を強力に動かし、爪１８が係合される歯は、動いて爪１８との係合から外れ、ラチェットラック１６のすぐ下の歯は、動いて爪１８と係合する。従って、力アプリケータ４０は、ラチェット機構１４を調整する又は前進させる。

本発明の実施形態に従った脊椎デバイス５０を示す図４を参照する。

図示の実施形態では、脊椎デバイス５０は、３つの骨スクリュー５４で３つの椎骨４９間に接続された二つのロッドアッセンブリ５２を含む。ロッドアッセンブリ５２は、限定しないが、ラチェット付き脊椎デバイス１０又は他の脊椎デバイスとして構成されることができる。コネクタアッセンブリ５６は、ロッドアッセンブリ５２間のジョイント接合を形成する。コネクタアッセンブリ５６は、以下に詳細に説明されるように、ロッドアッセンブリ５２（例えば、可変長部材１２）の多数の自由度の運動を許容する。

システムの設計はモジュール式であるため、脊椎の数は、選択されることができることに留意されたい。また、二つのロッドアッセンブリ５２の中間のジョイント接合は、脊椎に接続する必要がなく、一つ以上の脊椎は、用途に応じて、スキップされることができることを意味することに留意されたい。図面では、骨スクリュー５４は、椎弓根に挿入されているが、他の挿入位置を使用することができる。

本発明の実施形態に従ったコネクタアッセンブリ５６の一好適実施形態を示す図５及び図６Ａを参照する。

コネクタアッセンブリ５６は、ヘッド６０を有するボルト５８（例えば、中央のねじ山付ボルト）を含み、ボルト５８は、第１ヒンジ部材６２及び第２ヒンジ部材６４に形成された穴を通り、第２ヒンジ部材６４は、第１ヒンジ部材６２の上面に位置し、あるいは第１ヒンジ部材６２に隣接される。各ヒンジ部材は、枢軸ピン６８(図５)を受け入れるための受け入れ部６６（図６Ａ）が形成される。枢軸ピン６８の一方は、ロッドアッセンブリ５２の一方の端部７０に枢動可能に受け入れられ、枢軸ピン６８の他方は、ロッドアッセンブリ５２の他方の端部７２に枢動可能に受け入れられる（図５）。従って、隣接するロッドアッセンブリ５２は、コネクタアッセンブリ５６によって、互いに対して枢動することができる。（ナットなどの）ロック要素７６は、適所にピン６８を固定する（図６Ａ）。（ナットなどの）別のロック要素７６は、アッセンブリを完成するためにねじ山付ボルト５８の端部に螺合される（図６Ａ）。

図６Ｂは、図６Ａの実施形態の変形例を示す。同様の要素は、同様の符号を付している。主要な違いは、ロック要素７４の形状であり、第１ヒンジ部材６２の受け入れ部６６は、図６Ａの開いた開口に代えて閉じた開口を有する。また、他の変形例も本発明の範囲内で可能である。

コネクタアッセンブリ５６は、ロッドアッセンブリ５２の多数の自由度の運動を許容する。回転は、中央のねじ山付ボルト５８の縦軸線を中心にして許容され、そして、中央のねじ山付ボルト５８の縦軸線に垂直である各ピン６８の縦軸線を中心にして独立的に許容される。

Claims (6)

1. 脊椎デバイスであって、
   ラチェット機構（１４）を有する可変長部材（１２）を備え、
   ラチェット機構（１４）は、一方向への可変長部材（１２）の長さの変化を可能にすると共に反対方向への可変長部材（１２）の長さの変化を防止する動作構成を有し、
   可変長部材（１２）は、骨への取り付けのための多軸ジョイント取り付け部材（３２）を有し、複数の枢動軸を中心とした多軸ジョイント取り付け部材（３２）の枢動運動を許容し、
   ラチェット機構（１４）を調整する又は前進させるように動作する力アプリケータ（４０）によって特徴づけられる、脊椎デバイス。
2. 請求項１記載の脊椎デバイス（１０）において、
   力アプリケータ（４０）は、ラチェット機構（１４）のラチェットラック（１６）と係合する歯（４４）を有するカム（４２）を備える、脊椎デバイス。
3. 請求項１記載の脊椎デバイス（５０）において、
   一対の脊椎デバイス（１０）と、コネクタアッセンブリ（５６）とを備え、
   コネクタアッセンブリ（５６）は、脊椎デバイス（１０）間にジョイント接合を形成し、脊椎デバイス（１０）の多数の自由度の運動を許容する、脊椎デバイス。
4. 脊椎デバイス（５０）であって、
   可変長部材（１２）を備え、
   可変長部材（１２）の各々は、一方向への可変長部材（１２）の長さの変化を可能にすると共に反対方向への可変長部材（１２）の長さの変化を防止する動作構成を有し、
   可変長部材（１２）の各々は、骨への取り付けのための多軸ジョイント取り付け部材（３２）を有し、複数の枢動軸を中心とした多軸ジョイント取り付け部材（３２）の枢動運動を許容し、
   脊椎デバイス（１０）間にジョイント接合を形成し、脊椎デバイス（１０）の多数の自由度の運動を許容するコネクタアッセンブリ（５６）によって特徴づけられる、脊椎デバイス。
5. 請求項３又は４記載の脊椎デバイス（５０）において、
   コネクタアッセンブリ（５６）は、
   第１ヒンジ部材（６２）及び第１ヒンジ部材（６２）に隣接された第２ヒンジ部材（６４）に形成された穴を通るボルト（５８）と、
   脊椎デバイス（１０）を第１ヒンジ部材（６２）及び第２ヒンジ部材（６４）に枢動的に接続する枢動ピン（６８）と、を備える、脊椎デバイス。
6. 請求項５記載の脊椎デバイス（５０）において、
   コネクタアッセンブリ（５６）は、ボルト（５８）の縦軸線を中心にした回転、及び、ボルト（５８）の縦軸線に垂直である各枢動ピン（６８）の縦軸線を中心にした独立的な回転を許容する、脊椎デバイス。

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