JP2004513689A - テーパ固定式の調節可能な連結器 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、椎骨アンカを連結取付具中で捕えるテーパ付き固定面を有する、脊椎ロッドと椎骨アンカの間の連結部に関するものである。
【0002】
(発明の背景)
脊椎インプラントシステムは、様々な処置目的のために脊椎を支持し、脊椎の構成要素を適切に位置決めするためのロッドを提供する。一般的には、支持ロッドに連結するために、ボルト、ねじおよびフックを椎骨に固定する。これらの椎骨アンカは、患者の解剖学的構造、処理する生理学的な問題、および医師の選択により、しばしば様々な角度に位置決めしなければならない。特にロッドとボルトの間の間隔が様々であり、これらの構成要素が患者上の様々な高さに位置する場合、脊椎支持体ロッドとこれらの椎骨アンカの間に、必要な様々な角度および高さの全てにおいて確実な連結部を提供することが困難である。
【0003】
必要とされているものは、外科医がロッドと骨アンカの間の所望高さを固定できるばかりでなく、アンカとロッドの間の所望角度も固定できる脊椎ロッドと椎骨アンカの間の連結組立体である。
【0004】
(発明の概要)
一態様では、本発明は脊椎インプラントロッドと椎骨アンカの間の連結組立体である。連結組立体は、一方の端部にフリクションシューを有し、他方の端部に穴を有する長手部材を含む。連結組立体はまたハウジングを含む。ハウジングは椎骨アンカの一部を受け入れるための通路と、長手部材のシューの少なくとも一部を受け入れるための穿孔を有する。ハウジングはまたロッドインターフェース座金を含む。この座金は、長手部材の穴とハウジング面の間で長手部材上で位置決めされる。連結組立体は圧迫部材をさらに含む。この圧迫部材は、強制的に、例えば、螺合可能に、長手部材の穴中に係合してロッドを椎骨アンカに向かって動かすことが可能であり、それによってシューを穿孔中で移動させて椎骨アンカをハウジング内の通路の内壁に向かって動かすことになり、さらにハウジングと前記ロッドインターフェース座金を互いに押圧する。
【0005】
本明細書で使用するように、用語「シュー」とは、他の構造の動きを遅延、停止または制御する構造をいう。「WEBSTER’S NINTH NEW COLLEGIATE DICTIONARY」1088ページ(1990年)。
【0006】
(好ましい実施形態の説明)
本発明を一般に開示しかつその原理を他に伝達するために、以下の説明において特定の用語を用いるが、単に特定の用語の使用だけを根拠に本特許の権利の範囲を限定する意図はない。また平均的な当業者なら通常想到するはずの本明細書に対する変形および変更をいずれも包含するものである。
【0007】
本発明の一実施形態による連結組立体1を図1〜4に示し、かつ本発明の別の実施形態を図2A〜4Aに示す。いずれの実施形態においても、連結組立体1が、長手部材2、ハウジング3、およびロッドインターフェース座金4を含む。長手部材2は、脊椎インプラントシステム中のロッド「A」を受け入れるための穴6を有する。閉じた穴を示すが、ロッドを頂部に装着できるように片開き穴も使用できることを理解されよう。長手部材2中の適切なねじ穴7を介して穴6の中に延長可能であるように、穴6内部でロッドを動かすための止めねじ5などの構造を設ける。ハウジング3は、脊椎インプラントシステムの椎骨アンカ「B」の軸または柱身を受け入れるための通路8を有する。ここでも同様に、閉じた通路を示すが、片開き通路を使用してもよいことを理解されよう。
【0008】
一実施形態に関して長手部材の追加的な細部を図5〜8に示し、かつ第2実施形態に関して図5A〜8Aに示す。長手部材2は、端部10に隣接してフリクションシュー9を有する。フリクションシュー9は内向きにテーパを付けた座面11を有し、その座面が首部12からテーパ付き座面11の長さにわたって端部10に向かって概ね拡大する。図5〜7では、テーパ付き座面11を概ね凸面の球根形状15として示すが、本発明では他の外形も企図されている。本発明の実施者は、例えば、トランペットの広がったベル形状に似通い得る概ね凹面の外形13(図5または5Aに破線で示す)を備える内向きにテーパを付けた座面を使用することもできる。あるいは、実施者は、図5A〜7Aに示すような概ね直線的な外形15A、または図21および22に示すような15Bを備えるテーパ付き座面11を使用してもよい。首部12の上方に、長手部材2が座金座部14を有する。断面が実質的に方形であり、随意選択的に角が丸い座金座部14が一般的に好ましいが、座金座部14は大抵の場合任意適切な形状でよい。座金座部14の上方に、長手部材2が座金停止面16を有する。この座金停止面16は、図示のように、座金座部14に隣接する、長手部材2の拡大部を設けることによって長手部材2中に備えることができる。
【0009】
一実施形態に関してハウジング3の追加的な細部を図9〜12に示し、第2実施形態に関しては、図A〜12Aに示す。ハウジング3は、図10に示す概ね丸い形状または図10Aに示す概ね「D」字形状を含めて、いくつかの適切な形状のいずれでもよい。ハウジング3は、その横縁部23中に、ハウジング3の上部24とハウジング3の下部25の間で開く通路8を有する。この通路8は椎骨アンカの柱身を受け入れるようにサイズ決めされている。ハウジング3はまた、ハウジング3の両面21と22の間で開くことが好ましい穿孔17を有する。この穿孔17は、長手部材2のフリクションシュー9を受け入れるようにサイズ決めされている。穿孔17は、通路8の内側で位置決めした椎骨アンカ「B」の柱身の一部が穿孔17内に延在するように、アール18に沿って通路8に開く。ハウジング3の一方の面が座金連結面19を有する。この座金連結面19は、ハウジング3が押圧されているロッドインターフェース座金4に対する回転運動に対抗して、ハウジング3の係合を助けるための構造を含むことが好ましい。このような係合構造は、穿孔17の軸31から放射状に延びる複数の可変角リッジ20であることが好ましい。
【0010】
一実施形態に関してロッドインターフェース座金4の細部を図13〜14に示し、かつ第2実施形態に関して図13A〜14Aに示す。このインターフェース座金は、図示する円形を含めていくつかの適切な形状のいずれでもよい。ロッドインターフェース座金4の一方の面が係合面26を有し、その面は円筒形のロッドと係合するための係合溝27を有することが好ましい。係合溝27は、実質的に座金の直径に沿って通る。座金の中央開口28は、この座金が係合する長手部材2の座金座部14の断面形状にその形状が対応する(図16および図16A)。好ましい実施形態では一般に、対応する開口と座金座部は、実際に様々な形状および寸法に変更し得るが、実質的に方形である。
【0011】
ロッドインターフェース座金4は、係合面27に対抗するハウジング連結面29を有する。このハウジング連結面29は、この連結面が押圧されているハウジング3に対する回転運動に対抗して座金の係合を助けるための構造を含むことが好ましい。この係合構造は、ロッドインターフェース座金4の回転中心から放射状に延びる複数の可変角リッジ30であることが好ましい。
【0012】
一実施形態に関して回転可能な連結組立体およびその組立様態を図4に示し、かつ第2実施形態に関して図4Aに示す。ロッド「A」を長手部材2の穴6中で位置決めする。椎骨アンカ「B」の支柱または柱身はハウジング3の通路8を通して配置してある。患者が水平に横たわっているとき、典型的には椎骨アンカ「B」が脊椎の中にほぼ垂直に配向されており、同様に患者が水平のとき、ロッド「A」が患者の脊椎の長さに沿ってほぼ水平に延在することを理解されよう。
【0013】
ハウジング3およびロッドインターフェース座金4を長手部材2上に位置決めする。ロッドインターフェースロッド座金4が長手部材2の座金座部14上に乗り(図16および16A)、さらにシュー9がハウジング3の穿孔17の内側に挿入されている。完成組立体では、ロッドインターフェース座金4のハウジング連結面29がハウジング3の座金連結面19に対面し、それによって可変角面20および30の相互配置が可能になり、2つの面を噛み合わせることができる。
【0014】
長手部材2は椎骨アンカ「B」の柱身を通路8中に挿入することによってハウジング2内に保持されることが一般である。柱身を通路8中に挿入すると、もはやフリクションシュー9を穿孔17から取り出すことはできない。柱身の一部が、端部10と穴6の間の穿孔17に延在し、長手部材を穿孔17から引き出すことによって、内向きテーパ付き座面11が椎骨アンカ「B」の柱身に接触して長手部材2がさらに引き出されるのを防止する。
【0015】
このような配置の結果として、圧迫部材5をねじ穴7中に螺入することによって連結組立体1をロッド「A」および椎骨アンカ「B」に締め付けることができる。圧迫部材5を穴7中に螺入することによって、ロッドインターフェース座金4と圧迫部材5の間でロッド「A」を固締する。この操作によって、次には連結面19および29を噛み合わせ、かつフリクションシュー9を穿孔17から引き出す。フリクションシュー9を穿孔17から引き出すことによって、通路8の側壁とシュー9の内向きテーパ付き座面11の間で椎骨アンカ「B」の柱身を固締して、動きに対して連結組立体全体を固定する。次いで止めねじ5を緩めて調節を行い、好ましい位置が見つかったら次に止めねじを締め付け直す。
【0016】
ここでいくつかの細部に注目されたい。第1に、ハウジング3とロッドインターフェース座金4の幅は、連結組立体1をロッドおよび椎骨アンカ上に装着するとき、締め付けるときではないが、ハウジング3と座金4が長手部材2上で動きの自由度が幾らか存在するようにする。さらにこのような動きの自由度が、座金連結面19とハウジング連結面29が滑動して相互に行き違えできる程に十分であることが好ましい。第2に、長手部材2とハウジング3の通路8の穴6は、それぞれの穴の内部でロッド「A」または椎骨アンカ「B」の動きがそれぞれに可能であるように、ロッドまたはアンカの断面よりも寸法が大きい。さらに第3に、連結組立体をロッドおよび椎骨アンカを完全に締め付けていないとき、座金座部14は穿孔17上に乗るのに十分な長さと幅であることが好ましい。いくつかの応用例では、これによって連結組立体1の締付けをさらに容易にすることができる。
【0017】
このようになされているので、連結組立体1は脊椎ロッド上のほとんどいずれの箇所にも容易に位置決め可能であり、連結組立体1は椎骨アンカの柱身上のほとんどいずれの箇所にも容易に位置決め可能であり、かつ連結組立体1はロッドと椎骨アンカの間のいずれの角度にも適合可能である。このような椎骨アンカの装着およびこのようなX、YおよびZ平面上での多重調節の利点の追加的な詳細は、Simonsonに付与された米国特許第5,643,263号および第5,885,285号に見出すことができ、それらの開示を参照により本明細書に明確に組み込む。
【0018】
連結組立体1のさらに別の代替実施形態を図17に示す。先の実施形態と同様に、また図18を参照すると、この形態も、長手部材2、ハウジング3およびロッドインターフェース座金4を含む。しかし、この実施形態は細長い通路8を有し、それによって、外科医は椎骨アンカ「B」と穴6内にあるロッドの間の間隔を可変的に調整することができる。図19および20を比較されたい。椎骨アンカ「B」を端部32に隣接して通路8中に固締可能であるか、端部33に隣接して通路8中に固締可能であるか、またはアンカ「B」を端部32と33の間の任意の箇所で通路8中に固締可能である。
【0019】
この実施形態の長手部材2の追加的な細部を図21〜23に示す。ここでも、長手部材2が脊椎インプラントロッドを受け入れるための穴6と、止めねじを受け入れるためのねじ穴7を有する。ここでも同様に、長手部材2が端部10に隣接してフリクションシュー9を有する。このフリクションシュー9は内向きのテーパ付き座面11を有し、その座面が首部12からテーパ付き座面11の長さにわたって端部10に向かって概ね拡大する。しかし図21〜23では、テーパ付き座面11の外形が概ね直線的な輪郭15Bを有する。しかしこの実施形態も先に説明した凸面または凹面輪郭を組み込むことができる。首部12の上方には、長手部材2が座金座部14を有する。随意選択で角が丸くてもよいが、実質的に断面が四角い座金座面14を一般には推奨する。しかし座金座部14は大抵の場合任意適切な形状でよい。座金座部14の上方に、長手部材2が座金停止面16を有する。この座金停止面16は、図示のように、座金座部14に隣接して長手部材2に拡大部分を設けることによって、この長手部材2中に備えることができる。
【0020】
この実施形態のハウジング3の追加的な細部を図24〜25に示す。先に説明したように、ハウジング3は、その横縁部23中に、ハウジング3の上部24とハウジング3の下部25の間で開く通路8を有する。この通路8は、椎骨アンカの柱身を受け入れるのに十分な幅を有する。ハウジング3はまた、ハウジング3の両端21と22の間で開くことが好ましい穿孔17を有する。この穿孔17は長手部材2のフリクションシュー9を受け入れるような寸法であり、かつ穿孔17は、通路8の内側で位置決めした椎骨アンカ「B」の柱身の一部が穿孔17の中に延在するように、通路8に対して開く(図19または20)。ハウジング3の一方の面が、座金連結面19を有する。この座金連結面19は、その連結面が押圧されるロッドインターフェース座金4に対する回転運動に対抗してハウジング3の係合を容易にするための構造を含むことが好ましい。このような係合構造は、穿孔17の軸31から放射状に延びる複数の可変角リッジ20であることが好ましい。
【0021】
本発明の先の実施形態とは異なり、再び図19および20を参照すると、おそらく読者は、長いフリクションシュー9、細長い形状の通路8、および一部に内向きのテーパが付いた穿孔17に注目されよう。通路8は、椎骨アンカ「B」をシュー9の長さに沿って調節可能に固定するために細長くしてある。このような結果を助長するために、通路8の横方向の壁34には、シュー9上の内向きテーパ付き座面11のテーパを相補するようにテーパが付けてあることが好ましい。このような様態にすれば、長手部材2が穿孔17から軸方向に変位する実質的に同じ変位量によって、椎骨アンカ「B」を通路8の内側のいずれの箇所にでも固定できることになる。さらには、椎骨アンカ「B」を固定するのに必要な軸方向の変位量を最小限にするために、長手部材9を軸方向に変位させるとき、シュー9を椎骨アンカ「B」に対して押圧するように側壁35にテーパを付けることがさらに好ましい。また横方向の壁34が好ましく相補するように、テーパ内壁35が内向きテーパ付き座面11のテーパを相補することが好ましい。
【0022】
本発明のさらに別の代替実施形態を図27に示す。この実施形態では、先の連結組立体1のいずれかをオフセット連結器またはスピンドル35と圧迫部材36と共に使用する。図28を参照すると、スピンドル35が、概ね円筒形の突出部または軸37、脊椎インプラントロッドを受け入れるための穴30、および圧迫部材36を受け入れるためのねじ穴39を有する。突出部37の長さは、穴30の壁と同様に、粗面または溝切り面であることが好ましい。このようなオフセット連結器またはスピンドルの一例が、米国テネシー州メンフィス市に所在のMedtronic Sofamor Danek社が提供するLIBERTY(商標)の一部として市販されている。
【0023】
連結組立体1を脊椎インプラントロッド「A」に直接装着しないで、スピンドル35をロッド「A」に装着し、そのスピンドルを圧迫部材36によって固定する。次いで突出部37を穴6中に挿入して、先に説明したように、それを連結組立体1に固締することによって、連結部組立体1をオフセット連結器に固定する。
【0024】
本発明を例示しかつ詳細に説明してきたが、これは例示的であり、特許権を限定するものではないと考慮すべきである。好ましい実施の形態のみを提示したが、添付の特許請求の範囲あるいはこれら特許請求の範囲の法的な均等物に記載されている場合は、本発明の趣旨の範囲内に包摂される全ての変形および変更を包含するものであることを読者は理解するべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図2】
図2は、本発明の第1実施形態を示す上面図である。
図2Aは、本発明の第2実施形態を示す上面図である。
【図3】
図3は、本発明の第1実施形態を示す側部立面図である。
図3Aは、本発明の第2実施形態を示す側部立面図である。
【図4】
図4は、本発明の第1実施形態を示す側部断面図である。
図4Aは、本発明の第2実施形態を示す側部断面図である。
【図5】
図5は、本発明の第1実施形態で使用する長手部材を示す上面図である。
図5Aは、本発明の第2実施形態で使用する長手部材を示す上面図である。
【図6】
図6は、本発明の第1実施形態で使用する長手部材を示す側部立面図である。
図6Aは、本発明の第2実施形態で使用する長手部材を示す側部立面図である。
【図7】
図7は、本発明の第1実施形態で使用する長手部材を示す側部断面図である。
図7Aは、本発明の第2実施形態で使用する長手部材を示す側部断面図である。
【図8】
図8は、本発明の第1実施形態で使用する長手部材を示す端面図である。
図8Aは、本発明の第2実施形態で使用する長手部材を示す端面図である。
【図9】
図9は、本発明の第1実施形態で使用するハウジングを示す上部断面図である。
図9Aは、本発明の第2実施形態で使用するハウジングを示す上部断面図である。
【図10】
図10は、本発明の第1実施形態で使用するハウジングを示す底面図である。
図10Aは、本発明の第2実施形態で使用するハウジングを示す底面図である。
【図11】
図11は、本発明の第1実施形態で使用するハウジングを示す軸方向断面図である。
図11Aは、本発明の第2実施形態で使用するハウジングを示す軸方向断面図である。
【図12】
図12は、本発明の第1実施形態で使用するハウジングを示す端部立面図である。
図12Aは、本発明の第2実施形態で使用するハウジングを示す端部立面図である。
【図13】
図13は、本発明の第1実施形態で使用するロッドインターフェース座金を示す底面図である。
図13Aは、本発明の第2実施形態で使用するロッドインターフェース座金を示す底面図である。
【図14】
図14は、本発明の第1実施形態で使用するロッドインターフェース座金を示す側面図である。
図14Aは、本発明の第2実施形態で使用するロッドインターフェース座金を示す側面図である。
【図15】
図15は、本発明の第1実施形態で使用するロッドインターフェース座金を示す端面図である。
図15Aは、本発明の第2実施形態で使用するロッドインターフェース座金を示す端面図である。
【図16】
図16は、本発明の第1実施形態で使用する長手部材を示す斜視図である。
図16Aは、本発明の第2実施形態で使用する長手部材を示す斜視図である。
【図17】
本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図18】
本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図19】
本発明の一実施形態を示す平面図である。
【図20】
本発明の一実施形態を示す平面図である。
【図21】
本発明の一実施形態で使用する長手部材を示す上面図である。
【図22】
本発明の一実施形態で使用する長手部材を示す側面図である。
【図23】
本発明の一実施形態で使用する長手部材を示す端面図である。
【図24】
本発明の一実施形態で使用するハウジングを示す上面図である。
【図25】
本発明の一実施形態で使用するハウジングを示す端面図である。
【図26】
本発明の一実施形態で使用するハウジングを示す側面図である。
【図27】
本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図28】
本発明の一実施形態で使用するスピンドルの斜視図である。
Claims (25)
- 脊椎インプラントロッドと椎骨アンカの間の連結組立体であって、
(a)長手部材の一方の端部に隣接して配置したシューと、長手部材の対向端部に隣接して脊椎インプラントロッドの一部を受け入れるための穴を有する長手部材と、
(b)第1面、第2面、および横縁部を有し、椎骨アンカの一部を受け入れるために横縁部に開く、内壁を有する通路を有し、前記長手部材のシューの少なくとも一部を受け入れるために第1面に開く穿孔を有し、前記長手部材のシューの少なくとも一部の上をある程度移動可能であり、通路が穿孔にさらに開く、ハウジングと、
(c)前記長手部材の穴と前記ハウジングの第1面の間で長手部材の一部の上で位置決めされ、前記長手部材の穴と前記ハウジング間である程度移動可能であり、前記長手部材に対する回転に対抗して固定されているロッドインターフェース座金と、
(d)前記長手部材に強制的に係合してロッドを椎骨アンカに接して動かし、それによってシューが穿孔中で移動されて椎骨アンカを前記ハウジング内の通路の内壁に向かって動かすことになり、さらにそれによって前記ハウジングと前記ロッドインターフェース座金が互いに押圧される圧迫部材とを備える連結組立体。 - 前記長手部材のシューがくさびである、請求項1に記載の連結組立体。
- 前記長手部材のシューが円形断面を有する、請求項1に記載の連結組立体。
- 前記長手部材のシューが円錐形である、請求項1に記載の連結組立体。
- 前記長手部材のシューが凸面テーパを有する、請求項1に記載の連結組立体。
- 前記長手部材のシューが凹面テーパを有する、請求項1に記載の連結組立体。
- 前記長手部材のシューが実質的に直線的なテーパを有する、請求項1に記載の連結組立体。
- 前記ハウジングと前記ロッドインターフェース座金が表面上で相互係合構造を有し、一体に押圧されるとき、相互係合構造が相互に対する回転運動に対抗して補助する、請求項1に記載の連結組立体。
- 前記長手部材のシューがテーパ付きであり、さらにシューが横縁部を有する、請求項1に記載の連結組立体。
- 通路が溝穴であり、かつ溝穴の内壁の少なくとも一部が、前記長手部材のシューの横縁部の少なくとも一部と実質的に平行である、請求項1に記載の連結組立体。
- 前記ハウジング内の穿孔の少なくとも一部が、前記長手部材のシューのテーパの少なくとも一部と接合するように相補的にテーパが付けられている、請求項9に記載の連結組立体。
- 前記長手部材のシューが実質的に直線的なテーパを有する、請求項9に記載の連結組立体。
- 前記長手部材の穿孔が、前記ハウジングの第1面と第2面に開く、請求項1に記載の連結組立体。
- 脊椎インプラントロッドと椎骨アンカの間の連結組立体であって、
(a)脊椎インプラントロッドの一部を受け入れるための穴を有する、突出部を有するスピンドルと、
(b)長手部材の一方の端部に隣接して配置したシューと、前記スピンドルの突出部の一部を受け入れるための穴を有する長手部材と、
(c)第1面、第2面、および横縁部を有し、椎骨アンカの一部を受け入れるために横縁部に開く、内壁を有する通路を有し、前記長手部材のシューの少なくとも一部を受け入れるために第1面に開く穿孔を有し、前記長手部材のシューの少なくとも一部の上をある程度移動可能であり、通路が穿孔にさらに開くハウジングと、
(d)前記長手部材の穴と前記ハウジングの第1面の間の長手部材の一部の上で位置決めされ、前記長手部材の穴と前記ハウジング間をある程度移動可能であり、前記長手部材に対する回転に対抗して固定されているロッドインターフェース座金と、
(e)前記長手部材に強制的に係合してロッドを椎骨アンカに接して動かし、それによってシューが穿孔中で移動されて前記スピンドルの突出部を前記ハウジング内の通路の内壁に向かって動かすことになり、さらにそれによって前記ハウジングと前記ロッドインターフェース座金が互いに押圧される圧迫部材とを備える連結組立体 - 前記長手部材のシューがくさびである、請求項14に記載の連結組立体。
- 前記長手部材のシューが円形断面を有する、請求項14に記載の連結組立体。
- 前記長手部材のシューが円錐形である、請求項14に記載の連結組立体。
- 前記長手部材のシューが凸面テーパを有する、請求項14に記載の連結組立体。
- 前記長手部材のシューが凹面テーパを有する、請求項14に記載の連結組立体。
- 前記長手部材のシューが実質的に直線的なテーパを有する、請求項14に記載の連結組立体。
- 前記長手部材のシューがテーパ付きであり、さらにシューが横縁部を有する、請求項14に記載の連結組立体。
- 通路が溝穴であり、かつ溝穴の内壁の少なくとも一部が、前記長手部材のシューの横縁部の少なくとも一部と実質的に平行である、請求項21に記載の連結組立体。
- 前記ハウジング内の穿孔の少なくとも一部が、前記長手部材のシューのテーパの少なくとも一部と接合するように相補的にテーパが付けられている、請求項21に記載の連結組立体。
- 前記長手部材のシューが実質的に直線的なテーパを有する、請求項21に記載の連結組立体。
- 前記長手部材の穿孔が、前記ハウジングの第1面と第2面に開く、請求項14に記載の連結組立体。
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