JP2007506457A - 骨と縦通材の結合のための装置 - Google Patents

Abstract

縦通材（３）を骨、特に椎体と結合するための装置であって、Ａ）骨に固定可能な骨固定要素（１）と、Ｂ）前記骨固定要素（１）の後端（５）に配置されている結合要素（９）であって、前記中心軸（２）に対して横方向に前記結合要素（９）を貫通する、縦通材（３）を受入れるための通路（２５）を有する前記結合要素（９）と、Ｃ）前記結合要素（９）の前記自由端（２１）と結合可能であり、前記通路（２５）に導入された縦通材（３）の固定に適している締付け手段（１３）と、Ｄ）前記通路（２５）に配置された、前記中心軸（２）および前記通路軸（２７）に対して横方向に位置する回転軸（７）の周りを回転可能である傾斜要素（８）とを含んで成り、ここでＥ）前記傾斜要素（８）が、第１の接触面（Ｋ１）を形成する前記回転軸（７）に対して同心に湾曲した下部表面（２８）を有し、Ｆ）前記通路底（２６）が前記傾斜要素（８）の前記下部表面（２８）に補完的に構成されており、これが前記第１の接触面（Ｋ１）に配置可能な第２の接触面（Ｋ２）を形成し、かつＧ）前記２つの接触面（Ｋ１、Ｋ２）の少なくとも１つが三次元の巨視的構造（１６）を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特許請求の範囲第１項の前文による骨、特に椎体と縦通材の結合のための装置に関する。

縦通材において椎弓根スクリューまたは椎弓根フックを固定する固定要素を有する装置が特許文献１により周知である。この周知の装置においては、固定要素は椎弓根スクリューまたは椎弓根フックとしっかり結合されており、固定要素の中心軸に対して垂直に、かつ縦通材の長手方向軸に対して垂直に位置する回転軸の周りを回転可能である傾斜要素を含んで成る。縦通材は、傾斜要素の縦通材の長手方向軸に対して同軸方向に湾曲した上部の表面上に位置し、締付け要素によって傾斜要素に対して押圧される。傾斜要素は、回転軸に対して同軸方向に湾曲して構成されているその下部の表面とともに、固定要素における通路の補完的に構成されている底に位置している。この周知の装置における不利点は、傾斜要素の下部表面が底とともに摩擦係合のみを形成し、回転軸の周りの大きく作用する回転モーメントに際して縦通材と椎弓根スクリュー、もしくは椎弓根フックとの間に望ましくないねじれが生じうることである。
欧州特許第０５７２７９０号明細書

この点で本発明は改善を提供する。本発明の特徴は、縦通材と骨固定要素との間の相対回転に対するヒンジの噛合いを可能にする装置を提供することである。
本発明は、請求項１の特徴を有する骨、特に椎体と縦通材を結合するための装置で上記課題を解決する。
本発明によって達成される利点は、本発明による装置により、縦通材と骨固定要素との間の相対回転のためのヒンジの噛合いブロッキングが生成可能である点に実質的に確認される。
本発明の別の有利な発展形態は従属クレームに特徴づけられている。
１つの好ましい実施形態においては、通路底を形成する第２の接触面Ｋ２が三次元の巨視的構造を有する。好ましくは、巨視的構造を有する結合要素は、傾斜要素よりも硬い材料、例えば、チタン合金またはＴｉ／Ａｌ／ニオブ合金で製造されている。軟らかい傾斜要素は、好ましくは、純チタンで製造されている。それによって、締付け手段の引抜きに際して硬い結合要素の接触面Ｋ２における巨視的構造が軟らかい傾斜要素へ圧入され、２つの部分間に噛合い結合が生じることが達成可能である。したがって、縦通材上の骨固定要素のてこ力によってもたらされる回転モーメントが、２つの接触面Ｋ１、Ｋ２の互いに対する移動をもたらさず、縦通材における骨固定要素の固定に際して調整される骨固定要素の中心軸と縦通材の長手方向軸との間の角度も高い回転モーメントに際して変化されないため、例えば隣接した椎体の安定した安定化が生じうる。

他の実施形態においては、両方の接触面Ｋ１、Ｋ２は三次元の巨視的構造を有し、ここで三次元の巨視的構造は、好ましくは、回転軸に対して平行な歯と補完的な噛合いによって構成されている。それによって、結合部と傾斜要素との間の噛合い結合が２つの部分の１つの変形なしに達成可能であることが達成可能である。
他方では、三次元の巨視的構造は、ピラミッド状または円錐形の歯、もしくは角錐台形または円錐台形の歯を含んで成り、ここで―両方の接触面Ｋ１、Ｋ２が巨視的構造を備えている場合には―これらの構造は補完的に構成されうる。
三次元の巨視的構造の接触面Ｋ１、Ｋ２に対して垂直に測定される高さは、好ましくは、０．１ｍｍ〜５ｍｍである。

さらに他の実施形態においては、傾斜要素は半径方向に縦通材において配置可能な上部の凸状表面を、回転軸に対して横方向に、かつ中心軸に対して横方向に走る溝とともに含んで成る。好ましくは、溝は縦通材の長手方向軸と交わる傾斜要素の２つの端間の中央に凹みを有する。それによって、縦通材が締付け手段の引抜きに際して凹みへ押圧されて変形され、縦通材と結合要素との間のブロッキングが強化されるという利点が達成可能である。
別の実施形態においては、傾斜要素は回転軸に対して横方向に位置するその側面においてそれぞれ１つの回転軸に対して同心の円弧形のほぞ穴を含んで成り、これは縦通材の長手方向軸と交わる傾斜要素の端において閉鎖されている。さらに、結合要素にはほぞ穴へ係合する２つのピンが取付けられている。それによって、結合要素および傾斜要素が緩く結合されるため、移植中に部品が失われることはないが、縦通材の位置決めが原位置で損なわれることがない。
結合要素および骨固定要素は、好ましくは、一体式で製造されている。

（図面の簡単な説明）
本発明および本発明の発展形態を以下、複数の実施例の部分的概略図を用いてさらに詳細に述べる。
図１は、本発明による装置の実施形態を示す斜視図である。
図２は、本発明による装置の図１に示されている実施形態を示す側面図である。
図３は、本発明による装置の図１および２に示されている実施形態を示す前面図である。

図１〜３においては、骨固定要素１として中心軸２に対して同軸方向の、椎体の椎弓根へネジ込むネジシャフト１０を有する実施形態が示されている。ネジシャフト１０の後端５としっかり結合された結合要素９は、中心軸２に対して横方向の通路軸２７を有する通路２５によって貫通され、実質的にＵ字形に構成されている。通路２５を側面から接する両方の脚部２２は、それぞれ１つの固定された端２０およびそれぞれ１つの自由端２１を有する。通路軸２７は、ここでは中心軸２に対して垂直に位置している。通路２５は、縦通材３が脚部２２によってその長手方向軸６に対して横方向に保持されるように選択されている幅ｂを有する。２つの脚部２２の自由端２１から貫通している雌ネジ２４を有する穴２３が結合要素９には配置されており、その穴軸は中心軸２に対して同心であり、その内径ｄは通路２５の幅ｂよりも大きい。締付け手段１３は、ここでは、結合要素９における同軸方向に好ましくは鋸歯ネジとして構成されている雌ネジ２４へネジ込まれるシャフトと、前端１４と、後端１５とを有する締付けネジ１２として構成されている。後端１５から中心軸２に対して同軸方向に締付けネジ１２へ入る六角穴１６がネジ回しを受入れるため取付けられている。締付けネジ１２の引抜きに際しては、締付けネジ１２の前端１４が通路２５へ挿入される縦通材３の表面へ押圧され、これは骨固定手段１の結合要素９において固定される。２つの脚部２２の固定端２０の通路２５には傾斜要素８が配置されている。傾斜要素８は、中心軸２に対して横方向に、かつ通路軸２７に対して横方向に位置する回転軸７の周りを回転可能であるように通路２５において支持されている。通路２５をネジシャフト１０の後端５の方向へ制限する通路底２６は凹形に構成されている。通路底２６は通路２５を回転軸７に対して直交の、円弧状に見られる横断面で通路２５を制限し、ここで円弧の中心は回転軸上に位置している。

傾斜要素８は、回転軸７に対して直交の２つの側面３７、３８と、凸状に構成されている結合要素９の固定された端２０に向けられた下部の表面２８と、凹状に構成されている結合要素の自由端２１に向けられた上部の表面２９とを含んで成る。この場合、下部の凸状の表面２８は通路底２６に補完的に構成されているが、上部の凹状の表面２９は、縦通材３の長手方向軸６に対して平行の溝３６が、傾斜要素８を通路軸２７に対して横方向に接する両方の端３９、４０間の中央に凹み３０を有する、縦通材３を受入れるために形成されるように構成されている。通路２５へ挿入される縦通材３が、傾斜要素８の上部の凹状の表面２９上に配置されており、回転軸７の周りで傾斜要素８といっしょに回転可能である。締付け手段１３の固定に際しては、縦通材３は溝３６および凹み３６へ押圧され、凹み３６の範囲で湾曲されるため、縦通材３の固定が強化される。

図２および３に示されているように、締付けネジ１２はその前端１４において面取りされており、通路２５へ挿入される縦通材３の表面へ押圧可能である。締付けネジ１２は、その後端１５においてネジ回しを受入れる手段１７を含んで成り、結合要素９の自由端２１から貫入する穴２３に取付けられている雌ネジ２４へネジ込まれる。ここに示されている実施形態においては、通路２５はＵ字形に構成されており、結合要素９の自由端２１に対して開放されているため、穴２３も雌ネジ２４により通路２５から対角線上に貫通される。通路２５における縦通材３の固定に対しては、傾斜要素８は通路底２６上で移動可能に支持されている。通路２５の凹状の湾曲によって、傾斜要素８はねじれに際して回転軸７の周りを回転する。回転軸７は、中心軸２上に垂直に、かつ通路軸２上に垂直に位置しており、好ましくは、軸方向に中心軸２上で前端１４と縦通材３の表面との間の接点と重なる。傾斜要素８は、その側面３７、３８において２つのほぞ穴３３を含んで成り、これらは傾斜要素８の２つの端３９、４０に対して閉鎖されており、かつその端３９、４０間に位置する長さにわたって回転軸７に対して同心に円弧状に湾曲している。
中心軸２に対して対角線上に配置されている穴４１において結合要素９の２つの脚部２２へ圧入されている２つのピン３１は、その前端３２とほぞ穴３３へ係合するため、傾斜要素８は結合要素９と緩く結合されている。通路底２６には、ここでは噛合いとして構成されており、かつ締付けネジ１２の引抜きに際しては傾斜要素８の下部表面２へ圧入される巨視的構造３５が備えられているため、結合要素９と傾斜要素８との間に噛合い結合が生じうる。

本発明による装置の実施形態を示す斜視図である。 本発明による装置の図１に示されている実施形態を示す側面図である。 本発明による装置の図１および２に示されている実施形態を示す前面図である。

符号の説明

１ 骨固定要素 ２ 中心軸 ３ 縦通材
５ 後端 ６ 長手方向軸 ９ 結合要素
１０ ネジシャフト ２０ 端 ２１ 自由端
２２ 脚部 ２３ 穴 ２４ 雌ネジ
２５ 通路 ２７ 通路軸

Claims (12)

1. 縦通材（３）を骨、特に椎体と結合するための装置であって、
   Ａ）中心軸（２）と、前端（４）と、後端（５）とを有する骨固定要素（１）と、
   Ｂ）前記骨固定要素（１）の後端（５）に配置されている結合要素（９）であって、前記骨固定要素（１）に固定された端（２０）と、自由端と、通路端（２７）および前記骨固定要素（１）の前記後端（５）に向けられた通路端（２６）を有する前記中心軸（２）に対して横方向に前記結合要素（９）を貫通する通路（２５）とを有する前記結合要素（９）と、
   Ｃ）前記結合要素（９）の前記自由端（２１）と結合可能であり、前記通路（２５）に導入された縦通材（３）の固定に適している締付け手段（１３）と、
   Ｄ）前記通路（２５）における前記結合要素（９）の固定された端（２０）において、
   前記中心軸（２）および前記通路軸（２７）に対して横方向に位置する回転軸（７）の周りを回転可能である傾斜要素（８）とを有し、ここで
   Ｅ）前記傾斜要素（８）が前記通路底（２６）に接する、第１の接触面Ｋ１を形成する前記回転軸（７）に対して同心に湾曲した下部表面（２８）を有し、かつ
   Ｆ）前記通路底（２６）が前記傾斜要素（８）の前記下部表面（２８）に補完的に構成されており、これが前記第１の接触面Ｋ１に配置可能な第２の接触面Ｋ２を形成する装置において、
   Ｇ）前記２つの接触面Ｋ１、Ｋ２の少なくとも１つが三次元の巨視的構造（１６）を有する
   ことを特徴とする装置。
2. 前記第の接触面Ｋ２が三次元の巨視的構造（１６）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記傾斜要素（８）が前記結合要素（９）よりも軟らかい材料で製造されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 両方の接触面Ｋ１、Ｋ２が三次元の巨視的構造（１６）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置。
5. 前記三次元の巨視的構造（１６）が前記回転軸（７）に対して平行の歯との噛合いによって構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置。
6. 前記三次元の巨視的構造（１６）がピラミッド状または円錐形の歯、もしくは角錐台形または円錐台形の歯を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の装置。
7. 前記三次元の巨視的構造（１６）が前記２つの接触面Ｋ１、Ｋ２で適合して構成されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１つに記載の装置。
8. 前記三次元の巨視的構造（１６）の前記接触面Ｋ１、Ｋ２に対して垂直に測定された高さが、０．１ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の装置。
9. 前記傾斜要素（８）が、前記回転軸（７）に対して横方向に、かつ前記中心軸（２）に対して横方向に走る、縦通材（３）を部分的に受入れるための溝（３６）を有する上部の凹状表面（２９）を含んで成ることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の装置。
10. 前記傾斜要素（８）が前記通路軸（２７）に対して横方向に位置する端（３９、４０）を有し、かつ前記溝（３６）が前記２つの端（３９、４０）間の中央に凹み（３０）を有することを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. Ａ）前記傾斜要素（８）が、前記回転軸（７）に対して横方向に位置する、それぞれ前記回転軸（７）に対して同心の円弧計のほぞ穴（３３）を含んで成る２つの側面（３７、３８）を有し、かつ
    Ｂ）前記結合要素（９）が、それぞれ１つの穴（４１）へ対角線上に押圧される２つのピン（３１）を含んで成り、その前端（３２）がそれぞれ１つのほぞ穴（３３）へ係合する
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の装置。
12. 前記結合要素（９）が前記骨固定要素（１）と一体式であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の装置。
    

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