JP2006513796A - 骨固定用装置 - Google Patents

Abstract

装置（１）は、特に脊椎手術における骨固定（１）に使用される。これは少なくとも２つの骨固定要素（２）を含んで成り、その両方は骨に固定されうる部分（３）と、通路（４）とを有する。装置（１）は、少なくとも２つの、それぞれ２つの隣接した骨固定要素（２）の通路（４）へ導入可能かつその中に固定可能な可撓性の接続要素（５）を含んで成る。この装置は、一方では解剖学的関係に関して大きな可撓性、および装置の移植中の外科的に達成される結果を可能にし、他方では装置の互いに可動の要素の簡単なブロッキングによってその完全な補強を可能にする。さらに、これにより脊椎の最小限の浸襲的治療が可能となる。

Description

本発明は、特許請求の範囲第１項の前文に記載の骨固定用装置に関する。

最も多く使用されている周知の脊椎安定化システムにおいては、剛性の接続が使用され、脊椎に固定された要素を接続する。こうした剛性の接続により、外科医によって行われる脊椎の矯正を所望の位置で固定することが可能となる。かかる剛性の接続の不利点は、その術中の取扱いである。例外を除き、外科医は、複数の固定要素を、これらがまっすぐの剛性棒と接続されうるように脊椎に取付けることはできない。この理由から不撓性の棒は術中に成形されなければならない。この成形は費用がかかり、固定要素における望ましくない応力集中をもたらしうる。したがって、このシステムの術中の取扱いを改善するために、その棒接続要素が多軸で可動に形成されている固定要素が開発された。この可動性は、それ以上に正確に成形される必要がないため、剛性の棒の導入を可能にするが、それに対してかかる多軸の接続要素の体積が大規模になるという不利点がある。したがって、単純な、または多軸の可動な固定要素であるかどうに関係なく、剛性棒との接続が生じた場合に脊椎の追加の矯正がきわめて限定的にしか可能ではないという大きな不利点がある。
米国特許第Ａ３，９９７，１３８号（特許文献１、クロック（ＣＲＯＣＫ）ら）により脊椎用の骨固定装置が周知であるが、この場合、２本の椎弓根スクリューがそれぞれ隣接した椎体へ移植され、閉鎖した導管の椎弓根スクリューのヘッド部へ締付け可能な２本の棒によって互いに接続される。この装置における不利点は、可撓性の棒の使用に際して固定が行われた後の装置全体が依然として可撓性のままであり、実際に剛性にならないことである。
米国特許Ａ第４，０４１，９３９号（特許文献２、ホール（ＨＡＬＬ））により脊椎用の別の骨固定装置が周知であるが、この場合、一連の椎弓根スクリューがそれぞれの脊椎セグメントの椎体へ移植され、かつ閉鎖した導管の椎弓根スクリューのヘッド部へ締付け可能なケーブルによって互いに接続される。したがって、この装置は、椎弓根スクリューのヘッド部へのケーブルの固定が生じた後、やはりこの場合も装置全体が依然として可撓性のままであり、かつ補強が達成されないため、特許文献１における装置と同じ不利点を有する。
したがって、固定要素間の細いワイヤ、細い棒、または特殊な可撓性ケーブルの形の周知の可撓性接続要素はすべて、引張り方向以外、外科医によって実施される矯正を十分に固定することができないという不利点を有する。したがって、脊椎の免荷、位置矯正、または骨折安定化を周知の可撓性棒システムによって行うことはできない。
米国特許第Ａ３，９９７，１３８号公報 米国特許Ａ第４，０４１，９３９号公報

この点で、本発明は改善を提供する。本発明の課題は、一方では解剖学的関係に関して大きな可撓性、および装置の移植中の外科的に達成される結果を可能にし、他方では装置の互いに可動の要素の簡単なブロッキング（閉塞）によってその完全な補強を可能にする骨固定装置を提供することである。さらに、これにより脊椎の最小限の浸襲的治療が可能となる。

本発明は、請求項１の特徴を有する装置により上記の課題を解決する。
本発明の別の有利な形態は従属請求項において特徴付けられている。
本発明により達成される利点は、本発明による装置のおかげで剛性縦通材のわずらわしい適合が不要となるが、可撓性（しなやかな）縦通材の不利点を甘受する必要はないことに実質的に確認される。さらに、脊椎における個々の骨固定要素の有効な接続の後、個々の骨固定要素の位置が互いに対して変化されうる。このそれぞれの椎体の互いに対する新しい位置（脊椎矯正）は、可撓性（しなやかな）接続要素のブロッキングによって骨固定要素に固定されうる。可撓性接続要素の弾性のおかげで、最小限の軟部進入によるその導入が可能である。
特定の実施形態においては、骨固定要素は閉塞要素を有し、それによりその通路から導入される接続要素の可動性が骨固定要素に対して随意に固定可能かつ分離可能である。２つの隣接した骨固定要素の通路への可撓性接続要素のかかるブロッキングによっって、通路への再配置可能性が無効となり、その結果として装置全体の補強が得られる。
骨固定要素は以下の群、すなわち、骨ネジ、骨リトラクタ、および骨プレートから選択されうる。
特定の実施形態においては、通路は末梢に閉鎖した導管である。閉鎖した導管の利点は、骨固定要素の寸法を削減し、その設計を簡単にする可能性にある。通常、通路は末梢に開放した導管、好ましくは、Ｕ字状の形状を有する溝の形である。Ｕ字状の形状は、可撓性接続要素がその中のＵ字状の開口を介して挿入され、ネジ込む必要がないという利点を有する。さらに―可撓性接続要素の有効な取付け後に―追加の骨固定要素を補助的に挿入する可能性がある。
特定の実施形態においては、接続要素は棒の形であり、好ましくは、円形の断面形状を示す。
接続要素の数は、好ましくは、４、５、６、または７個である。

特定の実施形態においては、通路の断面および接続要素の断面が、接続要素がしっかり通路に維持可能であるように互いに調節される。通路の断面は適切には多面体、好ましくは、正方形、長方形、または三角形に形成されている。通路の形状の多面体の形は、接続要素が規定位置に位置させる利点を有する。したがって、２つの接続要素間の最大限の曲げ剛性、および装置全体が一方向にあらかじめ規定されうる。
特定の実施形態においては、接続要素が通路で相互に接触する。この処置によって、ブロッキングに際して長手方向の再配置可能性および互いに対する接続要素の回転は無効となり、これが装置全体の所望の補強をもたらす。
別の実施形態においては、骨固定要素は骨ネジとして形成されており、骨に固定された部分はネジ付きシャフトであり、ここで骨ネジは頭部を有し、これにおいて通路がＵ字状のスリットの形で実現されており、これはフードとして実現された閉塞要素がブロック可能であり、スリットに存在する接続要素の再配置可能性がブロッキング可能であるようになっている。
特定の実施形態においては、可撓性接続要素の表面は粗さまたは微細構造を有する。それによって、互いに接続要素の摩擦つかみの上昇が達成されうる。
別の実施形態においては、可撓性接続要素の表面はマクロ構造を有する。この処置によって互いに接続要素の摩擦つかみの上昇も達成される。
別の実施形態においては、通路の表面は粗さまたは微細構造を有する。それによって接続要素に対する摩擦つかみの上昇が生じる。
以下、本発明をより良く理解するために、さらに次の操作ステップから成る骨固定のための方法を示す。すなわち、
ａ）通路を有する骨固定要素を各々骨または骨断片において、またはその中にその固定可能な部分を固定し、
ｂ）２つもしくはそれ以上の長手方向の可撓性接続要素を両方の隣接した骨固定要素の通路へ導入し、かつ
ｃ）両方の隣接した骨固定要素の通路を閉塞要素で閉鎖し、ここで通路に導入された接続要素の可動性を骨固定要素に対してブロックすると同時に、装置全体を強固にする。

この方法により達成される利点は多種多様である。すなわち、
（１）可撓性接続要素が大きな変動性を許容する（かかる場合には最初に患者から除去され、かつ外科医によって特殊器具で曲げられなければならない従来技術による剛性縦通材に比べ）両方の骨固定要素の最適な位置からの起こりうる逸脱が役割を果たさず、
（２）接続要素のブロッキングによってその可撓性が無効となり、その結果として装置全体の補強が得られ、最終状態が剛性縦通材を使用した場合と同一になり、かつ
（３）個々の骨固定要素の位置が、位置する接続要素において、互いに対して変更され、かつ新しい位置に固定されうる。
本発明および本発明の発展形態を以下、複数の実施形態の部分的な概略図を用いてさらに詳しく説明する。

（図面の簡単な説明）
図１は、ブロッキング（閉塞）されていない可撓性の状態で２本の骨固定要素および４本の長い棒を有する本発明による装置を示す斜視図である。
図２は、図１による骨固定要素の頭部を示す断面図である。
図３は、通路が閉鎖された骨固定要素の変形を示す断面図である。

図１に示されている骨固定装置１は、椎弓根スクリューの形で２本の骨固定要素２、および骨固定要素２と接続可能である細い可撓性の丸い棒の形で４本の長手方向の可撓性の接続要素を含んで成る。骨固定要素２は、このために、ネジ付きシャフトの形で骨に固定可能な部分３、およびＵ字状の通路４を備えたヘッド部７を有する。骨固定装置２の通路４は、雌ネジ１０を有する中空のキャップの形で閉塞要素６（図２）および六角穴８とロック可能である。このために、骨固定要素２のヘッド部７は外側ネジ山９を有し、この上に閉塞要素６をネジで固定することができ、通路４にある長手方向の可撓性の接続要素５が、相互に、かつそれぞれの骨固定要素２に対してその位置で固定されるようになっている。装置１のこの固定された状態は図２に示されている。
図３においては、骨固定要素２の変形が示されており、この場合、開放したＵ字状の通路４の代わりに、ほぼ正方形の形状の閉鎖した導管状の通路４が存在する。通路４に挿入された接続要素５を固定するために、固定ネジ１１が備えられており、これは接続要素５を押し、それによってそのブロッキングを引き起こすまで、通路４に達する穴１２を通じてネジ込まれうる。

ブロッキング（閉塞）されていない可撓性の状態で２本の骨固定要素および４本の長い棒を有する本発明による装置を示す斜視図である。 図１による骨固定要素の頭部を示す断面図である。 通路が閉鎖された骨固定要素の変形を示す断面図である。

符号の説明

２ 骨固定要素 ３ 固定される部分 ４ 通路 ５ しなやかな接続部材
６ 閉塞要素 ７ ネジ頭部 ８ 六角穴 ９ 外側ネジ山 １０ 内側ネジ山
１１ 固定ネジ １２ 穴

Claims (15)

1. 少なくとも２つの骨固定要素（２）を有し、その両方が骨上または骨内に固定される部分（３）と、通路（４）とが備えられている骨固定装置（１）であって、それによって前記装置（１）は、多くの骨固定要素（２）の２つの隣接した要素の前記通路（４）に挿入され、かつその中に固定されうる少なくとも２つの長手方向のしなやかな接続部材（５）を含んで成る装置（１）において、
   前記装置（１）が対称の平面を有し、かつ前記接続部材（５）が前記対称の平面に対して平行に配置されている
   ことを特徴とする装置（１）。
2. 前記骨固定要素（２）には閉塞要素（６）が提供されており、それによって前記骨固定要素（２）に対して前記通路（４）に挿入される接続部材（５）の可動性が場合により固定され、かつ分離されうることを特徴とする請求項１に記載の装置（１）。
3. 前記骨固定要素（２）が以下の群、すなわち、骨ネジ、骨リトラクタ、および骨プレートの中から選択されることを特徴とする請求項１または２に記載の装置（１）。
4. 前記通路（４）が周囲が閉じられた管であることを特徴とする請求項１ないし３に記載の装置（１）。
5. 前記通路（４）が、好ましくはＵ字状の形状を有する溝の形で周囲が開放された溝であることを特徴とする請求項１ないし３に記載の装置（１）。
6. 前記接続部材（５）が棒状であり、好ましくは円形の断面形状を備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の装置。
7. 接続部材（５）の数が、４、５、６、または７個であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の装置（１）。
8. 前記通路（４）の直径および前記接続部材（５）の直径が互いに調整され、前記接続部材（５）が前記通路（４）へ受入れられて確実に係合するようになっていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の装置（１）。
9. 前記通路（４）の断面が多面体、好ましくは、正方形、長方形、または三角形であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の装置（１）。
10. 前記通路（４）へ挿入された前記接続部材（５）が互いに接触することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の装置（１）。
11. 前記骨固定要素（２）が骨ネジであり、骨に固定される部分（３）がネジ軸部であり、前記骨ネジには頭部（７）が提供されており、ここで通路（４）が、キャップの形で実現される閉塞要素（６）によって閉鎖されうるＵ字状の溝の形で実現されており、前記溝に配置された接続部材（５）の可動性が阻止されうることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の装置（１）。
12. 前記しなやかな接続部材（５）の表面には粗パターンまたは微細構造パターンが備えられていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の装置（１）。
13. 前記しなやかな接続部材（５）の表面にはマクロ構造パターンが備えられていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の装置（１）。
14. 前記通路（４）の表面には粗パターンまたは微細構造パターンが備えられていることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の装置（１）。
15. 少なくとも２つの骨固定要素（２）を有し、その両方が骨上または骨内に固定される部分（３）と、通路（４）とが備えられている骨固定装置（１）であって、それによって前記装置（１）は、多くの骨固定要素（２）の２つの隣接した要素の前記通路（４）に挿入され、かつその中に固定されうる少なくとも２つの長手方向のしなやかな接続部材（５）を含んで成る装置（１）において、
    前記装置（１）が対称の平面を有し、かつ前記接続部材（５）が前記対称の平面に対して平行に配置されている
    ことを特徴とする装置（１）。

Images