JP2006517460A - 挿入のためにインプラントを位置合わせするための器具および方法 - Google Patents

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エイサーマン,ルーカス
フライゼム,タイ
ルユーク,ジャン・シャルル
ハレット,マシューズ
ザン,ジェフリー
ズドブリック,トーマス
ジョス,ロワ
ミンヤン,リユ
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エスディージーアイ・ホールディングス・インコーポレーテッド
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Abstract

【課題】椎間空間(5)内へ挿入するための人工装置を位置合わせするためのアセンブリ(20)が提供される。
【解決手段】
前記アセンブリは、位置合わせ器具(22)と、前記位置合わせ器具と滑動自在に係合された第1の締結アセンブリ(52)と、前記第1の締結アセンブリと滑動自在に係合された第2の締結アセンブリ(54)と、前記第2の締結アセンブリと滑動自在に係合された埋込み装置(24)とを備え、前記埋込み装置上に人工装置が維持されるように構成される。

Description

本開示は一般に整形外科および脊柱外科の分野に関し、いくつかの実施形態では、本開示は人工装置の挿入のための器具および方法に関する。
本出願は、2003年2月12日に提出された米国特許仮出願第60/446,963号の利益を請求する。米国特許仮出願第60/446,963号は、すべての正当な目的のために参照によって本明細書に組み込まれる。本出願はまた、すべての正当な目的のために参照によって本明細書に組み込まれる米国特許出願第10/430,473号に関連する。
脊椎の運動セグメントに影響を与える病気、怪我または機能不全、および特に椎間板組織に影響を与えるものの治療では、変性した、断裂したまたはそうでない場合欠陥のある椎間板を一部または全て除去することが長い間公知である。脊椎運動セグメントから除去された、またはそうでない場合存在しない椎間板組織に関する場合、除去された椎間板組織によって前もって分離された椎骨の正確な間隔を確保するために正確な測定が行われる。いくつかの例では、脊柱の構造的な一体性を維持するために人工装置が椎間板空間内に挿入される。
人工装置およびそれに関連する工具および器具の埋込みは、従来は、術中X線(X線透視)装置などの複雑な電子機器の助けによって達成されていた。しかし、このような機器の使用は、機器の複雑性が、機器の使用に付随する処置を複雑にし、莫大なコストを生じさせることがある。人体内への人工装置の挿入の間、複雑な電子機器の使用の代替となるものがしたがって望ましい。
したがって、必要とされているのは、X線透視機器の使用を低減させる、または除去する、挿入するためのインプラントを位置合わせするための器具および方法である。
椎間空間内に挿入するための人工装置を位置合わせするのを補助する器具が記載される。前記器具は、環状のハウジングと、前記環状のハウジング内に配置され、それを通って移動するように構成されたプランジャ部材と、前記環状のハウジング内に部分的に配置された固定装置とを備え、前記固定装置が前記プランジャ部材によって駆動されるように構成される。
椎間空間内へ挿入するための人工装置を位置合わせするためのアセンブリが提供される。前記アセンブリは、位置合わせ器具を椎間空間に隣接して配置された椎体内に固定するための手段と、埋込み装置を前記位置合わせ器具と動作可能に接続するための、前記人工装置が前記埋込み装置上に配置されるようにする、手段と、前記人工装置を前記椎間空間と隣接して配置するために前記埋込み装置を調節するための手段とを備える。
椎間空間内へ挿入するための人工装置を位置合わせするためのアセンブリが提供される。前記アセンブリは、位置合わせ器具と、前記位置合わせ器具と滑動自在に係合された第1の締結アセンブリと、前記第1の締結アセンブリと滑動自在に係合された第2の締結アセンブリと、前記第2の締結アセンブリと滑動自在に係合された埋込み装置とを備え、前記埋込み装置が、人工装置をその上に維持するように構成される。
椎間空間内へ挿入するために人工装置を位置合わせするための方法が記載される。前記方法は、そこから延びている固定装置を有する位置合わせ器具を提供するステップと、前記固定装置を椎間空間に隣接して配置されている椎体と係合させるステップと、前記位置合わせ器具を前記椎間空間に対して位置合わせするステップと、前記固定装置を前記椎体内へ動かすステップと、前記位置合わせ器具と動作可能に接続された締結アセンブリを介して前記位置合わせ器具に隣接して埋込み装置を提供し、前記埋込み装置が前記人工装置をその遠端部に保持するステップとを含む。
本開示は、一般に、機械的案内の下で人工装置を移送するための、およびいくつかの例では、このような機械的案内を補助するための制限されたX線透視案内を行うための、器具および方法に関する。本開示の原理についての理解を深める目的のために、図面に示され、それを説明するために特定の言語が使用されている、実施形態または実施例を参照する。それにもかかわらず、本開示の範囲を限定することがそれによって意図されていないことが理解されよう。説明される実施形態のいかなる変更およびさらなる修正、および本明細書で説明される本開示の原理のさらなる適用は、本開示が関連する当業者に通常行われるものであるように企図されている。同様に、別々に説明されている実施形態の個々の特徴は、追加の実施形態を形成するように結合されることができる。
ここで図1を参照すると、自然の椎間板の除去によって作成された椎間空間Sによって分離された1対の隣接する上側および下側椎骨V1およびV2を示す脊柱10の一部分の前方図が示されている。2つの椎骨の図は、一例として意図されているに過ぎない。別の例は、仙骨と1つの椎骨であろう。
図2、図3Aおよび図3Bをここで参照すると、椎間空間S(図1)内への人工装置の埋込みを補助するためのアセンブリが、全体として符号20を付けられ、一実施形態では、位置合わせ器具22および付随する埋込み装置24を備えるように示されている。位置合わせ器具22は、ねじ、ケージ、関節インプラント全体などの様々な人工装置の埋込みを補助するために使用されてもよいことを理解されたい。一実施形態では、位置合わせ器具22は、全体的に直線状の形状であり、位置合わせ器具の長手方向軸によって画定されるX軸に沿って延びている。位置合わせ器具22は、器具のほぼ環状のハウジング28内に配置されたプランジャ部材26と、プランジャ部材26の近端部と一体に形成されたノブ30とを備える。このようにして、ノブ30の回転が、プランジャ部材26に回転を賦与するように構成される。ねじ山付き骨ねじ32などの固定装置が、さらに説明するようにプランジャ部材26から回転方向および平行移動方向の力を受けるように位置合わせ器具22の遠端部内に配置されている。一実施形態では、骨ねじ32は、鋼などのX線不透過性の材料で形成されている。本開示では、「近位」という用語は、位置合わせ器具20の、ほぼ外科医(図示せず)などの使用者側に向かう方向を称し、「遠位」という用語は、ほぼ患者(図示せず)側に向かう方向を称する。
一実施形態では、ハウジング28の内側の環状の表面34は、プランジャ部材26の対応するねじ山付き部分38を受けてそれと係合するねじ山付き部分36を備える。したがって、ノブ30を介してのプランジャ部材26の回転は、プランジャ部材をハウジング内で回転させるだけでなく、プランジャ部材をハウジング24を通って平行移動させる。図3Bに最もよく見られるように、プランジャ部材26の遠端部は、骨ねじ32の球形の頭部42と係合するように構成された、遠端部に形成された球状の溝40を備える。本実施例では、ハウジング28の遠端部は、骨ねじの頭部42をハウジング内に保持しながら、骨ねじ32のねじ山付き部分44がハウジングに対して回転することを許すように、直径が減少され、隅切りされている。
位置合わせ器具22はまた、X線位置合わせを提供するように構成され、また、位置合わせ器具の近位の部分は、符号46によって全体的に示されているX線マーカーを収容するために位置合わせ器具の遠位の部分に対して直径が増加されている。一実施形態では、X線マーカー46は、1対のリング48、50を備える。リング48は、位置合わせ器具22の近位の部分内に配置され、したがって、近位の部分の直径内に嵌合するために対応する直径を有する。リング50は、位置合わせ器具20の遠位の部分内に配置され、したがって、遠位の部分の直径内に嵌合するために対応する直径を有する。同様に、リング48、50は、これから説明するように位置合わせを補助するために協働する。リング48、50は、また、金属などのX線撮影用材料で形成されてもよいことを理解されたい。リング48、50が、X様の形状を形成して、それによってこれも位置合わせを補助するように形成された金属ロッドなどの代替となるX線マーカーと交換されてもよいことをさらに理解されたい。
図2を再び参照すると、1対の締結アセンブリ52、54が、位置合わせ器具22を付随する埋込み装置24と動作可能に接続するために設けられている。一実施形態では、埋込みデバイス24は、すべての正当な目的のために参照によって本明細書に組み込まれる米国特許出願第10/430,473号に記載された器具とほぼ同様である。内側締結アセンブリ52は(位置合わせ器具22に対して)、位置合わせ器具22と滑動自在に係合するように構成され、それ自体、滑動自在な係合を容易にするために調節可能な締結部分57を通って画定された溝56を備える。内側締結アセンブリ52は、内側締結アセンブリ52を位置合わせ器具22に解放可能に固定するように構成された、コネクタ58を備える。本実施例では、コネクタ58は、締結部分57と接触するように内側締結アセンブリ52を通って螺合し、このようにして締結部分を位置合わせ器具22と係合または分離するように駆動されることができる。したがって、内側締結アセンブリ52は、位置合わせ器具22によって画定されるX軸に沿って調節可能であり、さらに、内側締結アセンブリ52の所望の位置への調節の際、位置合わせ器具に固定されることができる。
外側締結アセンブリ54(位置合わせ器具22に対して)が、内側締結アセンブリ52と滑動自在に係合するように構成される。一実施形態では、外側締結アセンブリ54は、外側締結アセンブリが内側締結アセンブリのフランジ部分62を介して内側締結アセンブリ52と滑動自在に係合することを許すように、その中に画定された溝60を備える。したがって、外側締結アセンブリ54は、Y軸に沿って内側締結アセンブリ52に対して調節可能である。たとえば、図2の実施形態では、外側締結アセンブリ54は、位置合わせ器具22に対して横方向に調節可能である。外側締結アセンブリ54はコネクタ64をさらに備え、コネクタは、外側締結アセンブリ54を内側締結アセンブリ52に解放可能に固定するように構成される。本実施例では、コネクタ64は、外側締結アセンブリ54を通ってねじ込まれ、このようにして内側締結アセンブリ52と係合または分離するように駆動されることができる。
理解できるように、内側締結アセンブリ52は、位置合わせ器具22の周りに回転自在である。このため、図2で見られるように横軸であるとして説明したが、Y軸の表示は、内側締結アセンブリ52の位置合わせ器具22に対する位置に応じて変化してもよい。たとえば、内側締結アセンブリ52は、埋込み装置24を、位置合わせ器具22と同じ水平面内に配置するために回転されることができる。この実施例では、外側締結アセンブリ54は、Y軸に沿ってさらに調節可能であり、Y軸は鉛直軸とみなされることになる。
外側締結アセンブリ54はさらに、外側締結アセンブリのそれぞれ1対の対応する締結部分70、72内に形成された1対の溝66、68を介して埋込み装置24(図4)を受けるように構成される。埋込み装置24は、埋込み装置が外側締結アセンブリ54に対して滑動自在であるように、溝66、68内に配置するように構成される。さらに、埋込み装置を所望の位置に調節する際に締結部分70を締結部分72に向かって進行させ、それによって埋込み装置24を外側締結アセンブリ52内に固定するために、追加のコネクタ74が外側締結アセンブリ54に付随している。本実施例では、コネクタ74は、締結部分70に付随するねじ山付きロッド(図示せず)に沿って調節可能であり、このようにして、締結部分70は、コネクタ74の調節を介して締結部分72のほうへ駆動されることができる。同様に、埋込み装置24は、埋込み装置の長手方向軸によって画定されるA軸に沿って調節可能である。もちろん、埋込み装置24は、外側締結アセンブリの内側締結アセンブリ52に対する様々な位置に対応するように調節するために、外側締結アセンブリ54内で回転されることができ、同様に、埋込み装置は、A軸の周りに回転可能である。
図4を参照すると、一実施形態では、80によって全体的に示される人工装置の椎間空間S内への挿入前に関連する埋込み装置24をそこから位置合わせするための固定点を設けるために、骨ねじ32が椎骨V1内に挿入されるように構成される。もちろん、骨ねじ32が別法として椎骨V2内に挿入されてもよい。X線透視装置、すなわちCアーム82が、位置合わせ器具22の配置をX線透視で補助するためにさらに設けられている。わかりやすくするために、人工装置80の挿入のために位置合わせ器具22を位置合わせする方法は、椎間空間Sへの前方/傾斜アプローチに関して説明される。しかし、位置合わせ手法は、一般的な意味で、側方アプローチを含む椎間空間への他のアプローチのために適用可能であることを理解されたい。
動作中、引き続き図4を参照すると、位置合わせ器具22が、前方/傾斜挿入アプローチに対応するようにCアーム82を椎骨V1、V2を直接前方に見て配置することによってX線透視の補助で位置合わせされる。位置合わせ器具22が次に、骨ねじ32が上側椎骨V1と係合するように配置される。一実施形態では、骨ねじ32は、上側椎骨V1の中線の比較的近くに配置される。しかし、骨ねじの上側椎骨に対する正確な配置は、重要でないことを理解されたい。適切な配置のとき、プランジャ部材26(図3A、3B)が、骨ねじを上側椎骨V1内へ動かすために骨ねじ32にあてて駆動され、それによって骨ねじの位置によって画定される固定された固定位置を提供する。
位置合わせ器具22の近位の部分が、次に、Cアーム82に付随するモニター(図示せず)上で見たとき、X線マーカー46を骨ねじ32の球形の頭部42と位置合わせするように調節される。モニターを見ることによって決定された適切な位置合わせで、位置合わせ器具22が次に、プランジャ部材26を骨ねじ32にあててさらに進行させることによって定位置にロックされる。埋込み装置24が次に、外側締結アセンブリ54の溝66、68内に配置される。埋込み装置24の位置が次に、椎間空間Sの中心に対応するように調節され、所望の位置に達すると、埋込み装置の位置が、コネクタ64を内側締結アセンブリ52と係合させることによってロックされる。
埋込み装置24は、椎間空間S内への埋込みのために人工装置80を適切に配置するためのA軸に沿ってさらに調節可能である。一実施形態では、適切な配置は、人工装置80を接触点に対して椎体V1、V2に近接して配置することを伴う。適切な配置のとき、埋込み装置24が、コネクタ74を外側締結アセンブリ54と係合させることによってA軸に沿ってロックされる。埋込み装置24が、次に、人工装置80を椎間空間S内へ挿入するために駆動される。
このようにして、上記で説明したプロセスおよび関連する機器が、最小のX線透視案内で人工装置80の位置合わせおよび埋込みを可能にする。ここで図5を参照すると、代替となる実施形態では、人工装置80の位置合わせおよび挿入が、代替となる位置合わせ器具90の使用を通じてX線透視案内なしで達成されることができる。位置合わせ器具90は、一実施形態では、X線マーカーおよびCアームX線透視装置の必要性を除去する、気泡水準装置92を備える。位置合わせ器具90は、以下で説明する特徴を除いて位置合わせ器具22とほぼ同様であり、位置合わせ器具22の特徴とほぼ同様である位置合わせ器具90の特徴は、同じ参照符号を与えられている。
位置合わせ器具90は、それを通ってプランジャ部材26が骨ねじ32と係合するために移動するように構成されるほぼ一様なハウジング94を備える。位置合わせ器具90は、ねじ付き接続部などを介して、任意の従来の方式で位置合わせ機器90と接触する気泡水準器92とともに使用するように構成される。たとえば、気泡水準器92は、位置合わせ器具90内に画定されたねじ付き受け部98と係合するためのねじ付きコネクタ96を備えてもよい。もちろん、いくつかの実施形態では、気泡水準器92が位置合わせ器具90と一体に形成されてもよい。気泡水準器92は、多くの点で従来通りであり、したがって流体を保持するために気泡水準器を通って画定された空洞(図示せず)、および流体を見るための透明部分100を備える。
動作中、位置合わせ器具90は、椎間空間S内へ挿入するために人工装置80を位置合わせするために、内側および外側締結アセンブリ52、54とともに使用される。位置合わせ器具90を固定する前に、患者(図示せず)が、まず手術台(図示せず)に対してほぼ90°の角度で位置合わせされる。患者を適切に配置し、次に、位置合わせ器具90の骨ねじ32が、固定点を提供するために上側椎骨V1内へ挿入される。次に、気泡水準器92が中立位置を示すまで位置合わせ器具90を調節することによって、位置合わせ器具90の近位の、すなわち自由な端部が、適切な位置に位置合わせされる。
本開示は、いくつかの好ましい実施形態に対して説明されてきた。本開示を読んだ後当業者に明らかになる改良および修正は、適用例の精神および範囲内にあるとみなされる。たとえば、位置合わせプロセス中、プローブが、埋込み装置24の配置の前に位置合わせ器具22、90とともに使用されてもよい。このようにして、椎間空間Sに対する様々な器具の適切な配置が、さらに確実にされる。また、前方傾斜アプローチを参照にして説明されているが、上記で説明した方法および器具は、様々な挿入アプローチで使用されてもよいことを理解されたい。さらに、固定装置は骨ねじとして説明されているが、様々な固定装置が、位置合わせ器具22、90とともに使用されてもよい。
したがって、いくつかの修正、変更および代替が、前述の開示で企図されており、いくつかの例では、本開示のいくつかの特徴が、他の特徴をそれに対応して使用することなく採用されることを理解されたい。「内側」、「外側」、「近位」、「遠位」などのすべての空間的な用語は、例示の目的のために過ぎず、本開示の範囲内で様々であってよいことも理解されたい。したがって、添付の特許請求の範囲は、広範囲に、本開示の範囲に一致するように解釈されることが理解されよう。
1対の椎体の間に画定された椎間空間の前方図である。 本開示の一実施形態による位置合わせ器具および埋込み装置を組み込んでいるアセンブリの透視図である。 図3Aは図2の位置合わせ器具の断面図であり、図3Bは図3Aの位置合わせ器具の一部分の詳細図である。 人工装置の埋込み中での使用で概略的に示す図2のアセンブリの透視図である。 本開示の別の実施形態による代替となる位置合わせ器具の分解図である。

Claims (29)

  1. 椎間空間内に挿入するための人工装置を位置合わせするのを補助する器具であって、
    環状のハウジングと、
    前記環状のハウジング内に配置され、それを通って移動するように構成されたプランジャ部材と、
    前記環状のハウジング内に部分的に配置された固定装置と、
    を備え、前記固定装置が前記プランジャ部材によって駆動されるように構成される、椎間空間内に挿入するための人工装置を位置合わせするのを補助する器具。
  2. 前記環状のハウジングが、ねじ山付き表面を備え、前記プランジャ部材が、前記環状のハウジングのねじ山付き表面と係合するためのねじ山付き表面を備える請求項1記載の器具。
  3. 前記固定装置が骨ねじである、請求項1記載の器具。
  4. 前記環状のハウジングが、前記環状のハウジングを第1の部分および第2の部分に分割するために直径に段階を付けられ、前記第1の部分が前記第2の部分よりも大きい直径を有する、請求項1記載の器具。
  5. 前記第1の部分が、その中に収容された第1のX線マーカーを備え、前記第2の部分が、その中に収容された第2のX線マーカーを備え、前記第2のX線マーカーが、前記第1のX線マーカーの直径よりも小さい直径を有する、請求項4記載の器具。
  6. 前記第1および第2のX線マーカーが、前記器具と位置合わせするようにX線透視装置と協働する、請求項5記載の器具。
  7. 前記骨ねじが、前記環状のハウジング内に配置された球状のねじ頭部と、前記ねじ頭部から前記環状のハウジングの外側の領域へ延びるねじ山付きコネクタとを備える、請求項3記載の器具。
  8. 前記プランジャ部材の遠端部が、その中に画定されたくぼみを備え、前記くぼみが、前記ねじ頭部の形状に対応するような形状にされている、請求項7記載の器具。
  9. ノブの回転が前記プランジャ部材に回転を賦与するように、前記プランジャ部材と動作可能に接続されたノブをさらに備える、請求項1記載の器具。
  10. 前記環状のハウジングと動作可能に接続された気泡水準器をさらに備える、請求項1記載の器具。
  11. 椎間空間内へ挿入するための人工装置を位置合わせするためのアセンブリであって、
    位置合わせ器具を椎間空間に隣接して配置された椎体内に固定する手段と、
    埋込み装置を前記位置合わせ器具と動作可能に接続する手段であって、前記人工装置が前記埋込み装置上に配置される、手段と、
    前記人工装置を前記椎間空間と隣接して配置するために前記埋込み装置を調節する手段と、
    を備える、椎間空間内へ挿入するための人工装置を位置合わせするためのアセンブリ。
  12. 椎間空間内へ挿入するための人工装置を位置合わせするためのアセンブリであって、
    位置合わせ器具と、
    前記位置合わせ器具と滑動自在に係合された第1の締結アセンブリと、
    前記第1の締結アセンブリと滑動自在に係合された第2の締結アセンブリと、
    前記第2の締結アセンブリと滑動自在に係合された埋込み装置と
    を備え、前記埋込み装置が、人工装置をその上に維持するように構成される、椎間空間内へ挿入するための人工装置を位置合わせするためのアセンブリ。
  13. 前記位置合わせ器具が、前記位置合わせ器具内に部分的に配置された固定装置と係合し且つ前記固定装置を骨内へ動かすための手段を備える、請求項12記載のアセンブリ。
  14. 前記位置合わせ器具が、前記位置合わせ器具を位置合わせするための手段をさらに備える、請求項13記載のアセンブリ。
  15. 前記位置合わせ器具を位置合わせするための手段が、X線透視装置と協働するように構成されたX線マーカーである、請求項14記載のアセンブリ。
  16. 前記位置合わせ器具を位置合わせするための手段が、前記位置合わせ器具と動作可能に接続された気泡水準装置である、請求項14記載のアセンブリ。
  17. 前記第1の締結アセンブリがコネクタを備え、前記コネクタが、前記第1の締結アセンブリをロックするように構成され、それによって前記位置合わせ器具に沿った前記第1の締結アセンブリの運動を制限する、請求項12記載のアセンブリ。
  18. 前記第2の締結アセンブリがコネクタを備え、前記コネクタが、前記第2の締結アセンブリをロックするように構成され、それによって前記第1の締結アセンブリに沿った前記第2の締結アセンブリの運動を制限する、請求項12記載のアセンブリ。
  19. 前記第2の締結アセンブリが追加のコネクタを備え、前記追加のコネクタが、前記埋込み装置をロックするように構成され、それによって前記第2の締結アセンブリに沿った前記埋込み装置の運動を制限する、請求項18記載のアセンブリ。
  20. 椎間空間内へ挿入するために人工装置を位置合わせするための方法であって、
    そこから延びている固定装置を有する位置合わせ器具を提供するステップと、
    前記固定装置を椎間空間に隣接して配置されている椎体と係合させるステップと、
    前記位置合わせ器具を前記椎間空間に対して位置合わせするステップと、
    前記固定装置を前記椎体内へ動かすステップと、
    前記位置合わせ器具と動作可能に接続された締結アセンブリを介して前記位置合わせ器具に隣接して埋込み装置を提供し、前記埋込み装置が前記人工装置をその遠端部に保持するステップと、
    を含む、椎間空間内へ挿入するために人工装置を位置合わせするための方法。
  21. 前記位置合わせ器具を位置合わせするステップが、X線透視装置を介して前記位置合わせ器具内に配置されたX線マーカーを位置合わせするステップを含む請求項20記載の方法。
  22. 前記位置合わせ器具を位置合わせするステップが、前記位置合わせ器具と動作可能に接続された気泡水準装置を見るステップを含む請求項20記載の方法。
  23. 前記締結アセンブリが、第2の締結アセンブリを介して前記位置合わせ器具と動作可能に接続される請求項20記載の方法。
  24. 前記人工装置を前記椎間空間に隣接して配置するために前記第2の締結アセンブリを前記位置合わせ器具に沿って滑動自在に調節するステップをさらに含む請求項23記載の方法。
  25. 前記第2の締結アセンブリを前記位置合わせ器具にロックするステップをさらに含む請求項24記載の方法。
  26. 前記人工装置を前記椎間空間に隣接してさらに配置するために前記第1の締結アセンブリを前記第2の締結アセンブリに沿って滑動自在に調節するステップをさらに含む請求項25記載の方法。
  27. 前記第1の締結アセンブリを前記第2の締結アセンブリにロックするステップをさらに含む請求項26記載の方法。
  28. 前記人工装置を前記椎間空間に隣接してさらに配置するために前記埋込み装置を前記第1の締結アセンブリに沿って滑動自在に調節するステップをさらに含む請求項27記載の方法。
  29. 前記埋込み装置を前記第1の締結アセンブリにロックするステップをさらに含む請求項28記載の方法。
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