JP2009005867A - 脊椎用固定器具 - Google Patents

Abstract

【課題】軸状部材の位置が所望の位置からずれてしまうことを抑制できるとともに、手術中の操作が容易で操作性を向上させることができる脊椎用固定器具を提供する。
【解決手段】可動部材１２は、連結本体部材１１に対してその両端側において回動自在に保持され、軸座部分（２０ａ、２０ｂ）との間で開口を形成するとともに、軸状部材１０１を軸座部分（２０ａ、２０ｂ）との間で収容保持する軸状部分収容空間（３４ａ、３４ｂ）を形成する。プラグ部材１３は、連結本体部材１１に螺装され、可動部材１２に対して先端側が当接する。可動部材１２には、軸状部分収容空間（３４ａ、３４ｂ）を介して開口（３３ａ、３３ｂ）側と反対側において軸座部分（２０ａ、２０ｂ）側に向かって突出するように形成されるとともに、回動中心軸に対して重心を軸座部分（２０ａ、２０ｂ）側に偏心させる偏心質量部２９が設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、脊柱に沿ってその両側に椎骨と係合した状態で配置される脊椎係合部材を脊柱に沿う方向に連結する軸状部分を有する軸状部材をさらに連結して固定する連結器として用いられる脊椎用固定器具に関する。

従来より、スクリュータイプやフックタイプの脊椎係合部材を頸椎、胸椎、腰椎といった脊柱に沿ってその両側に椎骨と係合した状態で配置し、軸状部分を有するロッドやプレートといった軸状部材でこの脊椎係合部材を脊柱に沿う方向に連結し、さらに軸状部材を連結器で連結することで脊椎を固定する手術が行われている。このような手術において上述した連結器として用いられる脊椎用固定器具として、特許文献１や特許文献２に記載されたものが知られている。

特許文献１に記載の脊椎用固定器具は、脊椎に沿って配置される一対のロッド（１１、１２）を連結するコネクタ（２０）と、一対の楔状部材（１６）とを備えて構成されている。そして、コネクタ（２０）にはロッド（１１、１２）を受け入れるための受け入れ部（３６）と貫通孔（３５）とが形成され、受け入れ部（３６）にロッド（１１、１２）が受け入れられた状態で楔状部材（１６）を貫通孔（３５）を介してネジ動作により前進させることでロッド（１１、１２）を楔状部材（１６）で押圧して固定するようになっている。

また、特許文献２に記載の脊椎用固定器具は、一対のロッド（１４’）を接続して脊椎を固定するための横断接続器（１０）であり、ロッド（１４’）を受けるためのロッド座が設けられた本体部（１１’）と、旋回ピン（２０’）を介して本体部（１１’）に対して回動自在な状態で取り付けられた一対のロッキングタブ（１６’）と、作動機構（４８’）とを備えて構成されている。そして、本体部（１１’）に形成されたねじ山付き開口部（３０）に作動機構（４８’）が螺合すると、作動機構（４８’）は、一対のロッキングタブ（１６’）の各肩部（２８）と同時に係合し、ロッド座に受け入れられているロッド（１４’）に係合するようにロッキングタブ（１６’）を作動させるようになっている。

特表２０００−５０１６２４号公報（第１３−１４頁、第２−５図） 特表２００４−５１８４８２号公報（第１１頁、第５−７図）

特許文献１に記載の脊椎用固定器具を用いて脊椎を固定する手術を行う場合、ネジ動作により前進させる楔状部材（１６）でロッド（１１、１２）を直接押圧して受け入れ部（３６）に対して固定する。このため、楔状部材（１６）のネジ動作による前進時に回転力がロッド（１１、１２）に直接に作用し、ロッド（１１、１２）の位置が設定している所望の位置からずれてしまい易い虞がある。そして、特許文献１の脊椎用固定器具はその貫通孔（３５）がコネクタ（２０）の中心側に向かって斜めに傾斜する方向に形成されているため、この脊椎用固定器具を用いて手術を行う場合に、術者は、斜め上方からねじ込んで行くように楔状部材（１６）のネジ動作を行わせる必要があり、手術中の操作が煩雑になり易く操作性の低下も招き易い。

一方、特許文献２に記載の脊椎用固定器具を用いて脊椎を固定する手術を行う場合、本体部（１１’）に作動機構（４８’）を螺合させると、本体部（１１’）に対して回動自在な状態で取り付けられた一対のロッキングタブ（１６’）の各肩部（２８）と作動機構（４８’）が係合するようになっている。このため、作動機構（４８’）でロッド（１４’）を直接押圧することはなく、回動自在なロッキングタブ（１６’）を介してロッド（１４’）をロッド座に押し付けることができ、ロッド（１１、１２）の位置が設定している所望の位置からずれてしまうことを抑制し易い。しかしながら、ロッキングタブ（１６’）には作動機構（４８’）と当接する肩部（２８）が設けられているため、旋回ピン（２０’）に対してロッキングタブ（１６’）の重心が肩部（２８）に近い方に偏心してしまうことになる。これにより、手術の際に術者がロッド（１４’）に対して本体部（１１’）を上方から取り付ける場合、ロッド座へのロッド（１４’）の受け入れを遮る方向にロッキングタブ（１６’）が自然に回動してしまうことになる。このため、手術中の操作が煩雑になり、操作性の低下を招いてしまうことになる。

本発明は、上記実情に鑑みることにより、脊椎係合部材を脊柱に沿う方向に連結する軸状部分を有するロッドやプレート等の軸状部材を脊椎用固定器具で連結して固定する際に、軸状部材の位置が設定している所望の位置からずれてしまうことを抑制できるとともに、手術中の操作が容易で操作性を向上させることができる脊椎用固定器具を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段及び効果

上記目的を達成するための第１発明に係る脊椎用固定器具は、脊柱に沿ってその両側に椎骨と係合した状態で配置される脊椎係合部材を脊柱に沿う方向に連結する軸状部分を有する軸状部材をさらに連結して固定する連結器として用いられる脊椎用固定器具であって、脊柱に沿ってその両側にそれぞれ配置される前記軸状部分に対してそれぞれ当接する軸座部分を両端部に有するとともに、脊柱に対して架橋されるように配置される連結本体部材と、前記連結本体部材に対してその両端側において当該連結本体部材の長手方向と垂直な方向を回動中心軸方向としてそれぞれ回動自在に保持されるとともに前記軸座部分に対向するように配置され、当該軸座部分との間で開口を形成するとともに、当該開口から挿入される前記軸状部分を当該軸座部分との間で収容保持する軸状部分収容空間を形成する可動部材と、前記連結本体部材に螺装されるとともに前記可動部材に対して先端側が当接可能なプラグ部材と、を備え、前記可動部材には、前記軸状部分収容空間を介して前記開口側と反対側において前記軸座部分側に向かって突出するように形成されるとともに、前記回動中心軸に対して重心を前記軸座部分側に偏心させる偏心質量部が設けられていることを特徴とする。

この発明によると、可動部材には、軸状部分収容空間を介して開口側と反対側において軸座部分側に向かって突出するように形成されるとともに、回動中心軸に対して重心を軸座部分側に偏心させる偏心質量部が設けられている。このため、脊椎を固定する手術を行う際には、ロッドやプレート等の軸状部材の軸状部分に対して連結本体部材を上方から取り付ける場合、可動部材は、重力によって開口を遮る方向ではなく開口が開く方向に自然に回動して釣り合うことになる。このため、術者は、開口が十分に開いた状態で軸状部分収容空間に軸状部分を受け入れさせる操作を容易に行うことができる。そして、軸状部分収容空間に軸状部分が受け入れられた状態で、プラグ部材を連結本体部材に螺装させて先端側を可動部材に当接させ、可動部材を介して軸状部材を押圧して軸状部分収容空間に固定することができる。このように、プラグ部材が軸状部材に直接当接することなく回動自在に保持された可動部材を介して軸状部材を押圧するため、軸状部材の位置が軸状部分収容空間において設定された所望の位置からずれてしまうことが抑制されることになる。
従って、本発明によると、脊椎係合部材を脊柱に沿う方向に連結する軸状部分を有するロッドやプレート等の軸状部材を脊椎用固定器具で連結して固定する際に、軸状部材の位置が設定している所望の位置からずれてしまうことを抑制できるとともに、手術中の操作が容易で操作性を向上させることができる脊椎用固定器具を提供することができる。

第２発明に係る脊椎用固定器具は、第１発明の脊椎用固定器具において、前記偏心質量部は、前記軸座部分側に向かってその長手方向が延びるように突出して設けられていることを特徴とする。

この発明によると、偏心質量部は軸座部分側に向かってその長手方向が延びるように突設されているため、可動部材の重心をより容易に回動中心軸に対して軸座部分側に偏心させることができる。このため、より開口が開く方向において釣り合い易い可動部材の構造を容易に実現することができる。

第３発明に係る脊椎用固定器具は、第１発明又は第２発明の脊椎用固定器具において、前記可動部材には、前記プラグ部材が前記連結本体部材に螺装されたときに、当該プラグ部材の螺装方向に対して傾斜する方向を面方向として広がるとともに前記プラグ部材と当接するテーパ面が形成されていることを特徴とする。

この発明によると、プラグ部材が連結本体部材に螺装されたときに、プラグ部材の先端側が可動部材に対して螺装方向に対し傾斜したテーパ面で当接するため、プラグ部材の先端側がテーパ面に沿って摺動しながら可動部材を押圧していくことになる。このため、プラグ部材が可動部材を押圧する際に、それらの間で過度な摩擦が生じてしまうことを抑制することができる。

第４発明に係る脊椎用固定器具は、第１発明又は第２発明の脊椎用固定器具において、前記可動部材及び前記プラグ部材の一方には、前記プラグ部材が前記連結本体部材に螺装されたときに、当該プラグ部材の螺装方向に対して傾斜する方向を面方向として広がるように形成されているテーパ面が設けられ、前記可動部材及び前記プラグ部材の他方には、球面の一部として形成されている外表面を有する球状部が設けられ、前記プラグ部材が前記連結本体部材に螺装されたときに前記球状部が前記テーパ面と当接することを特徴とする。

この発明によると、プラグ部材が連結本体部材に螺装されたときに、プラグ部材及び可動部材の一方に設けられたテーパ面と他方に設けられた球状部とが当接して可動部材がプラグ部材により押圧されて軸状部材を保持することになる。このため、プラグ部材と可動部材との当接位置は球面と平面とが接触する状態になるとともに、プラグ部材の螺装方向への移動に伴ってテーパ面と球状部とが接触している接点の部分が滑らかに移動し、この接点の移動とともに可動部材が回動して軸状部材が押圧保持されることになる。このように、プラグ部材と可動部材とをテーパ面と球状部とを介して滑らかに当接させることができる。

第５発明に係る脊椎用固定器具は、第４発明の脊椎用固定器具において、前記テーパ面が前記可動部材に設けられ、前記球状部が前記プラグ部材に設けられていることを特徴とする。

この発明によると、連結本体部材に螺装されることで直進するプラグ部材に球状部が設けられ、連結本体部材に回動自在に保持された可動部材にテーパ面が設けられることになる。このため、プラグ部材とともに球状部が直進しながらテーパ面と当接し、球状部とテーパ面との接点の部分が滑らかに移動しながら可動部材が回動し、軸状部材が可動部材により軸座部分との間で押圧保持されることになる。このように、プラグ部材の移動方向及び可動部材の可動方向に対応して、プラグ部材と可動部材とをテーパ面と球状部とを介して滑らかに当接させることができる。

第６発明に係る脊椎用固定器具は、第１発明乃至第５発明のいずれかの脊椎用固定器具において、前記可動部材には、前記開口側において前記軸座部分側に向かって前記偏心質量部よりも小さく突出する小突起部が形成されていることを特徴とする。

この発明によると、可動部材に、開口側において軸座部分側に向かって突出する小突起部が形成されているため、軸状部分収容空間に収容保持された軸状部材の軸状部分が小突起部と係止して軸状部分収容空間からの脱落がより確実に防止されることになる。

第７発明に係る脊椎用固定器具は、第１発明乃至第６発明のいずれかの脊椎用固定器具において、前記螺装方向は、前記連結本体部材の長手方向及び前記回動中心軸方向に対して垂直な方向であることを特徴とする。

この発明によると、プラグ部材の連結本体部材への螺装方向が連結本体部材の長手方向及び可動部材の回動中心軸方向に対して垂直な方向であるため、手術中において術者はプラグ部材を連結本体部材へ上方から真っ直ぐに螺装することができ、プラグ部材の螺装操作を容易に行うことができる。

第８発明に係る脊椎用固定器具は、第７発明の脊椎用固定器具において、前記連結本体部材の両端側においてそれぞれ回動自在に保持される一対の前記可動部材に対してそれぞれ当接する一対の前記プラグ部材が備えられ、当該一対のプラグ部材の各螺装方向が、いずれも前記連結本体部材の長手方向及び前記回動中心軸方向に対して垂直な方向であることを特徴とする。

この発明によると、一対のプラグ部材の連結本体部材への螺装方向がいずれも連結本体部材の長手方向及び可動部材の回動中心軸方向に対して垂直な方向であるため、手術中において術者は各プラグ部材を順番に連結本体部材へ上方から真っ直ぐに螺装することができ、プラグ部材の螺装操作を容易に行うことができる。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本発明は、脊柱に沿ってその両側に椎骨と係合した状態で配置される脊椎係合部材を脊柱に沿う方向に連結する軸状部分を有する軸状部材をさらに連結して固定する連結器として用いられる脊椎用固定器具として広く適用することができるものである。

図１は、本発明の一実施の形態に係る脊椎用固定器具１が胸椎である脊柱１００を固定するために用いられている状態を例示する図である。尚、図１では、脊柱１００及び脊椎用固定器具１やその他の部材のみを図示している。この図１に示すように、脊柱１００を固定する手術においては、ロッド１０１で連結されたフック１０２やスクリュー１０３等の脊椎係合部材が脊柱１００に沿ってその両側に脊柱１００と係合した状態で配置される。フック１０２は脊柱１００に対して係止してこれを挟持するように係合し、スクリュー１０３は脊柱１００に対してボルト及びナットからなる機構により係合する。また、ロッド１０１の一方と脊柱１００とには、複数本のワイヤ１０４が巻き掛けられ、このワイヤが締め付けられることで脊柱１００に対してロッド１０１に沿わせる方向の矯正力が付与される。尚、ロッド１０１は長手方向の全長に亘って軸状部分を有するように構成されており、本実施形態においては、ロッド１０１が、脊椎係合部材を脊椎に沿う方向に連結する軸状部分を有する軸状部材を構成している。軸状部材としては、ロッド１０１の形態に限らず、部分的に軸状部分を有するものでもよく、例えば、両端側に平板状の部分を有する部材（いわゆる、プレート）に軸状部分が設けられているものであってもよい。

脊柱１００に対して複数の脊椎係合部材（フック１０２、スクリュー１０３）及び一対のロッド１０１・１０１の取り付けが完了すると、次いで、本実施形態に係る脊椎用固定器具１が用いられる。この脊椎用固定器具１は、ロッド１０１・１０１をさらに連結して固定する連結器（コネクタ）として用いられる。この脊椎用固定器具１の取り付けが完了すると、脊柱１００が固定されることになる。尚、以下の説明においては、脊椎用固定器具１をコネクタ１とも称する。

図２乃至図４はコネクタ１を示したものであり、図２はコネクタ１の正面図、図３はコネクタ１の平面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図を示したものである。図２乃至図４に示すように、コネクタ１は、連結本体部材１１、可動部材１２、プラグ部材１３を主な構成要素として備えている。

連結本体部材１１は、第１アーム１４ａ、第２アーム１４ｂ、リング付ネジ１５、筒状ワッシャ１６が組み合わされることで構成されている。第１アーム１４ａは、固定用端部１７ａと軸部１８ａと結合用端部１９ａとが形成され、これらの要素がこの順番で直列に設けられている。同様に、第２アーム１４ｂは、固定用端部１７ｂと軸部１８ｂと結合用端部１９ｂとが形成され、これらの要素がこの順番で直列に設けられている。

第１アーム１４ａの固定用端部１７ａには、脊柱１００に沿ってその両側に配置される軸状部材１０１に対してそれぞれ当接する軸座部分であるロッド座２０ａが設けられており、同様に、第２アーム１４ｂの固定用端部１７ｂにも軸座部分であるロッド座２０ｂが設けられている。尚、後述するように、固定用端部１７ａには可動部材１２ａが回動自在に保持されるとともにプラグ部材１３ａが螺装され、固定用端部１７ｂには可動部材１２ｂが回動自在に保持されるとともにプラグ部材１３ｂが螺装される。

図５は、第２アーム１４ｂの平面図（図５（ａ））、正面図（図５（ｂ））、及び一部切欠き状態の底面図（図５（ｃ））を示したものである。また、図６は、図５（ａ）のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図（図６（ａ））及び図６（ａ）のｂ−ｂ線矢視断面図（図６（ｂ））を示したものである。図５及び図６に示すように、第２アーム１４ｂの固定用端部１７ｂには、鉤爪状に形成された先端部分の内側に円筒内面の一部として形成されたロッド座２０ｂが設けられている。また、固定用端部１７ｂには、プラグ部材１３ｂが挿入されるプラグ挿入孔２１が形成されており、プラグ挿入孔２１の内周には、雌ネジ部２１ａが形成されている。尚、以下の説明では、コネクタ１において、プラグ部材１３が挿入される側を上側とし、プラグ部材１３が挿入される側と反対側を下側として説明する。固定用端部１７ｂの上半側に設けられたプラグ挿入孔２１の下方には、下側に向かって開放された状態の可動部材収容空間２２が形成されている。そして、可動部材収容空間２２の両側方にそれぞれ配置されている側壁部分には、一対のピン孔２３・２３が穿設されている。一対のピン孔２３・２３は孔の中心方向が一直線状に位置するように配置されている。可動部材１３ｂは、可動部材収容空間２２に配置され、後述するように、ピン孔２３に挿通されるピン２４によって第１アーム１４ｂに対して回動自在に保持される（図２、図４参照）。尚、第１アーム１４ａの固定用端部１７ａは、上述した第２アーム１４ｂの固定用端部１７ｂと同様に構成されている。

図２乃至図４に示すように、第１アーム１４ａの軸部１８ａは、固定用端部１７ａにおいてプラグ部材１３ａが螺装される上半側から突設される丸棒部分として形成されている。同様に、第２アーム１４ｂの軸部１８ｂは、固定用端部１７ｂのプラグ部材１３ｂが螺装される側と反対側の下半側から突設される丸棒部分として形成されている。また、結合用端部１９ａは、固定用端部１７ａから突設される丸棒状の軸部１８ａの先端に設けられたリング状の部分として形成されており、中心に筒状内面２５により区画される円形孔が形成されている。この筒状内面２０は、下半側に向かって（即ち、第２アーム１４ｂの結合用端部１９ｂ側に向かって）円錐曲面の一部を成すように窄まるテーパ状に形成されている。また、結合用端部１９ｂは、固定用端部１７ｂから突設される丸棒状の軸部１８ｂの先端部分として形成されている。そして、この結合用端部１９ｂには、下方に向かって突出する係止凸部２６が形成されている。

図３及び図４に示すように、筒状ワッシャ１６は、筒状に延びるリング形状に形成されており、第１アーム１４ａの結合用端部１９ａに設けられた円形孔に嵌挿されるようになっている。そして、筒状ワッシャ１６の外周は、第１アーム１４ａの結合用端部１９ａの筒状内面２５に対応した円錐形状の一部を成すように形成されている。これにより、結合用端部１９ａの円形孔に筒状ワッシャ１６が嵌挿された場合には、結合用端部１９ａの筒状内面２５と筒状ワッシャ１６の外周とが摺接して生じる楔効果による摩擦力により、筒状ワッシャ１６が結合用端部１９ａの円形孔に嵌め込まれるようになっている。また、筒状ワッシャ１６の内周には、雌ネジが形成されている。この雌ネジは、後述するリング付ネジ１５のネジ部１５ａに形成された雄ネジと螺合するようになっている。尚、筒状ワッシャ１６の上面側（円錐状に広がった端面側）には周方向に沿って均等角度に（図３では９０度毎に４箇所に）、筒状ワッシャ１６に対して回転トルクを付与するための図示しない所定の工具の爪と係合する係合溝２７が形成されている。

図２乃至図４に示すように、リング付ネジ１５は、一方の端部側において外周に雄ネジが形成されたネジ部１５ａが設けられ、他方の端部側において第２アーム１４ｂの軸部１８ｂの外周に対応した円形孔を区画するリング部１５ｂが設けられている。リング部１５ｂの円形孔には第２アーム１４ｂの結合用端部１９ｂが挿通されるようになっている。尚、リング部１５ｂの上方部分には、リング部１５ｂによって区画される円形孔とネジ部１５ａとの間に配置される溝部１５ｃが形成されている。リング部１５ｂに結合用端部１９ｂを挿通させる場合には、係止凸部２６が溝部１５ｃを通過するように結合用端部１９ｂを挿通させる。そして、結合用端部１９ｂがリング部１５ｂを通過した後に、第２アーム１４ｂを軸部１８ｂの軸方向を回転軸として１８０度回転させ、係止凸部２６をリング部１５ｂの縁部分と当接させて係止させる。

尚、第１アーム１４ａと第２アーム１４ｂとを結合させる場合は、上述のように係止凸部２６とリング部１５ｂとを当接させた状態で、軸部１８ｂが結合用端部１９ｂに当接するまでネジ部１５ａを結合用端部１９ｂの円形孔に挿通させる。この状態で、一旦、第１アーム１４ａと第２アーム１４ｂとを動かないように所定の台座等に固定する。そして、筒状ワッシャ１６を結合用端部１９ｂの円形孔に嵌挿し、筒状ワッシャ１６の雌ネジとネジ部１５ａの雄ネジとを螺合させながら所定の工具で筒状ワッシャ１６に対して締め付けトルクを付与し、第１アーム１４ａ、第２アーム１４ｂ、リング付ネジ１５、筒状ワッシャ１６が連結本体部材１１として一体的に組み立てられることになる。このように組み立てられた状態の連結本体部材１１は、脊椎１００に沿ってその両側にそれぞれ配置されるロッド１０１・１０１に対してそれぞれ当接するロッド座（２０ａ、２０ｂ）を両端部（固定用端部１７ａ・１７ｂ）に有するとともに、脊柱１００に対して架橋されるように配置されることになる（図１参照）。

図７は、可動部材１２の平面図（図７（ｂ））及び図７（ｂ）のａ線矢視方向からの側面図（図７（ａ））を示したものである。尚、可動部材１２ａ及び可動部材１２ｂは、図７に示す可動部材１２として同様に構成されている。図７に示すように、可動部材１２には、ピン孔２８、偏心質量部２９、小突起部３１、テーパ面３０が形成された膨出部３２が設けられている。ピン孔２８は、円筒孔として形成されており、ピン２４が遊嵌状態で挿通される（図４参照）。ピン孔２８に挿通されたピン２４は連結本体部材１１にその両端部が支持され、これにより、可動部材１２が連結本体部材１１に対して回動自在に保持されることになる。そして、可動部材１２においては、一方の側方（図７（ｂ）における右方）から偏心質量部２９と小突起部３１とが突出形成されており、他方の側方（図７（ｂ）における左方）からテーパ面３０が形成された膨出部３２が突出形成されている。尚、小突起部３１は偏心質量部２９よりも小さく突設されている。

可動部材１２（１２ａ、１２ｂ）は、図４によく示すように、連結本体部材１１に対してその両端側において連結本体部材１１の長手方向と垂直な方向を回動中心軸方向としてそれぞれ回動自在に保持されるとともにロッド座（２０ａ、２０ｂ）に対抗するように配置される。尚、ピン２４の中心が可動部材１２の回動中心軸であり、ピン２４の長手方向が回動中心軸方向となる。そして、連結本体部材１１にピン２４を介して回動自在に保持された可動部材１２（１２ａ、１２ｂ）は、ロッド座（２０ａ、２０ｂ）との間で開口（３３ａ、３３ｂ）を形成するとともに、開口（３３ａ、３３ｂ）から挿入されるロッド１０１をロッド座（２０ａ、２０ｂ）との間で収容保持するロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）を形成するようになっている。尚、ロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）は、本実施形態における軸状部材収容空間を構成している。

また、図４によく示すように、可動部材１２の偏心質量部２９は、ロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）を介して開口（３３ａ、３３ｂ）側と反対側においてロッド１０１に向かって突出するように形成されるとともに、回動中心軸に対して重心をロッド座（２０ａ、２０ｂ）側に偏心させるようになっている。そして、この偏心質量部２９は、ロッド座（２０ａ、２０ｂ）側に向かってその長手方向が延びるように突出して設けられている。

図８は、連結本体部材１１に対してピン２４を介して回動自在に保持された可動部材１２のみを図示したものであり、ロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）へのロッド１０１（図８では点線で図示）の挿入前及び挿入中の状態（図８（ａ））と挿入後の状態（図８（ｂ））とを示したものである。図４における上下方向を鉛直方向としてコネクタ１が配置されているときは、上述した偏心質量部２９が設けられているため、ロッド１０１がロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）に挿入される前の図８（ａ）に示す状態では、可動部材１２の重心Ｇ（図８にて黒丸で示す）は、回動中心軸であるピン２４の中心の鉛直下方に位置し、開口（３３ａ、３３ｂ）は十分に開いた状態になっている。このため、図８（ａ）中にて矢印Ａで示すようにロッド１０１が開口（３３ａ、３３ｂ）から挿入されると、ロッド１０１は開口（３３ａ、３３ｂ）付近で可動部材１２によって挿入方向の移動を阻止されることなくロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）に向かって進入することになる。ロッド１０１がロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）に進入すると、ロッド１０１が偏心質量部２９の先端側と当接し、これにより、可動部材１２が回動して重心Ｇの位置が回動中心軸の鉛直下方からロッド１０１側に向かって移動することになる。そして、図８（ｂ）に示すように可動部材１２の押さえ面３５もロッド１０１に当接し、可動部材１２とロッド座（２０ａ、２０ｂ）との間でロッド１０１が保持されることになる。尚、図４及び図８に示すように、小突起部３１は、開口（３３ａ、３３ｂ）側においてロッド座（２０ａ、２０ｂ）側に向かって偏心質量部２９よりも小さく突出するように形成されており、ロッド１０１がロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）に収容保持された状態では、この小突起部３１により、ロッド１０１の脱落が防止されるようになっている。

図９は、プラグ部材１３の平面図（図９（ａ））及び正面図（図９（ｂ））と図９（ｂ）のｃ−ｃ線矢視断面図（図９（ｃ））とを示したものである。尚、プラグ部材１３ａ及びプラグ部材１３ｂは、図９に示すプラグ部材１３として同様に構成されている。プラグ部材１３は、連結本体部材１１に螺装されるとともに可動部材１３に対して先端側が当接可能になっている（図４参照）。そして、図９に示すように、プラグ部材１３には、六角孔３６、雄ネジ部３７、球状部３８が設けられている。

図４及び図９に示すように、プラグ部材１３は、一方の端部側（図４における上方側）に開口するように六角孔３６が形成され、他方の端部側（図４における下方側）に球状部３８が形成され、側方部分の外周に亘って雄ネジ部３７が形成されている。六角孔３６は、六角レンチ等の先端が挿入されて係合可能になっており、六角レンチにより六角孔３６を介して回転トルクがプラグ部材１３に付与されることで、プラグ部材１３が連結本体部材１１に対してプラグ挿入孔２１にて螺装されるようになっている。雄ネジ部３７はプラグ挿入孔２１の雌ネジ部２１ａと螺合可能に形成されており、雄ネジ部３７と雌ネジ部２１ａとを螺合させることでプラグ部材１３がプラグ挿入孔２１内に螺装されることになる。球状部３８は、球面の一部として形成されている外表面を有する半球体の部分として形成されており、プラグ部材１３が連結本体部材１１に螺装されたときに、可動部材１３のテーパ面３０と当接するようになっている。

図１０は、プラグ部材１３を連結本体部材１１に対して螺装する前の状態を示す要部断面図を示したものである。また、図１１は、プラグ部材１３を連結本体部材１１へ螺装した状態を示す要部断面図を示したものである。尚、図１０及び図１１では、プラグ部材１３ａを連結本体部材１１の第１アーム１４ａへ螺装する場合を例にとって説明するが、プラグ部材１３ｂを第２アーム１４ｂへ螺装する場合も同様である。図１０に示すように、プラグ部材１３ａは、ロッド１０１がロッド座２０ａと可動部材１３ａとの間のロッドスペース３４ａに収容された状態で、第１アーム１４ａに形成されたプラグ挿入孔２１に対して図中の矢印Ａ方向に螺装される。尚、螺装方向（矢印Ａ方向）が連結本体部材１１の長手方向及び回動中心軸方向（ピン２４の長手方向）に対して垂直な方向となるように、雌ネジ部２１ａは図中の矢印Ａ方向に延設されている。

図１０に示す状態から、続いて、プラグ挿入孔２１に先端側を挿入してプラグ部材１３ａに対して図示しない六角レンチを六角穴３６に係合させて回転トルクを付与することで、図１１に示すように、雌ネジ部２１ａと雄ネジ部３７とが螺合しながらプラグ部材１３ａがプラグ挿入孔２１に螺装されることになる。そして、プラグ部材１３ａがプラグ挿入孔２１の奥方まで螺装されると、プラグ部材１３ａの先端が可動部材１２ａに対してテーパ面３０にて当接する。尚、可動部材１２ａのテーパ面３０（可動部材１２ｂのテーパ面３０も同様）は、プラグ部材１３ａが連結本体部材１１に螺装されたときに、プラグ部材１３ａの螺装方向に対して傾斜する方向を面方向として広がるとともにプラグ部材１３ａの球状部３８と当接するように形成されている。このため、プラグ部材１３ａと可動部材１２ａとの当接位置は球面と平面とが接触する状態になっている。そして、プラグ部材１３ａの螺装方向への移動に伴ってテーパ面３０と球状部３８とが接触している接点の部分が滑らかに移動し、この接点の移動とともに可動部材１２ａが回動してロッド１０１が押圧保持されることになる。

次に、上述した構成を備えるコネクタ１の作動について説明する。前述のように、コネクタ１は、脊椎１００を固定する手術において用いられる。まず、かかる手術において、術者によって、ロッド１０１で連結されたフック１０２やスクリュー１０３等の脊椎係合部材が脊柱１００に沿ってその両側に脊柱１００と係合した状態で配置される（図１参照）。そして、ロッド１０１の一方と脊柱１００とには、複数本のワイヤ１０４が巻き掛けられ、このワイヤが締め付けられることで脊柱１００に対してロッド１０１に沿わせる方向の矯正力が付与される（図１参照）。このように、脊柱１００に対して複数の脊椎係合部材（フック１０２、スクリュー１０３）及び一対のロッド１０１・１０１の取り付けが完了した状態から、コネクタ１によってロッド１０１・１０１を連結して固定する作業が行われる。

図１２は、ロッド１０１・１０１をコネクタ１にて連結して固定する作業を説明する要部断面図である。尚、図１２ではコネクタ１における第１アーム１４ａの固定用端部１７ａ近傍部分の断面図のみを拡大して示しているが、ここでは第２アーム１４ｂの固定用端部１７ｂ近傍部分での作動もあわせて説明する。上述のようにロッド１０１等の取り付けが完了すると、図１２（ａ）に示すように、ロッド１０１の上方からコネクタ１が取り付けられることになる。このとき、開口（３３ａ、３３ｂ）が各ロッド１０１に対向するように、連結本体部材１１がロッド１０１に対して徐々に近づけられる。そして、ロッド１０１が開口（３３ａ、３３ｂ）の位置に達すると、開口（３３ａ、３３ｂ）は前述のように十分に開いた状態であるため、可動部材（１３ａ、１３ｂ）によって進入を阻止されることなくロッド１０１が開口（３３ａ、３３ｂ）を通過してロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）へと進入する。

図１２（ｂ）は、ロッド１０１がロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）に進入した状態を示す要部断面図である。この図１２（ｂ）に示すように、ロッド１０１は、可動部材（１３ａ、１３ｂ）によって進入を阻止されることなくロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）に収容される。この状態から、プラグ部材（１３ａ、１３ｂ）がプラグ挿入孔２１に対して螺装方向に挿入される。そして、プラグ部材（１３ａ、１３ｂ）の先端がプラグ挿入孔２１に挿入された状態から図示しない六角レンチによりプラグ部材（１３ａ、１３ｂ）に回転トルクを付与することで、図１２（ｃ）に示すように、雄ネジ部３７と雌ネジ部２１ａとが螺合し、プラグ部材（１３ａ、１３ｂ）がプラグ挿入孔２１に螺装されることになる。プラグ部材（１３ａ、１３ｂ）がプラグ挿入孔２１の奥方まで螺装されると、球状部３８がテーパ面３０と当接し、可動部材（１２ａ、１２ｂ）がピン２４を中心として回動し、ロッド１０１がロッド座（２０ａ、２０ｂ）と可動部材（１３ａ、１３ｂ）との間で押圧保持されることになる。このとき、小突起部３１によってもロッド１０１のロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）からの脱落が阻止されることになる。これにより、コネクタ１等を用いて脊椎１００を固定する作業が完了することになる。

以上説明したように、コネクタ１によると、可動部材１２には、ロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）を介して開口（３３ａ、３３ｂ）側と反対側においてロッド座（２０ａ、２０ｂ）側に向かって突出するように形成されるとともに、回動中心軸に対して重心Ｇをロッド座（２０ａ、２０ｂ）側に偏心させる偏心質量部２９が設けられている。このため、脊椎１００を固定する手術を行う際には、ロッド１０１に対して連結本体部材１１を上方から取り付ける場合、可動部材１２は、重力によって開口（３３ａ。３３ｂ）を遮る方向ではなく開口（３３ａ、３３ｂ）が開く方向に自然に回動して釣り合うことになる。このため、術者は、開口（３３ａ、３３ｂ）が十分に開いた状態でロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）にロッド１０１を受け入れさせる操作を容易に行うことができる。そして、ロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）にロッド１０１が受け入れられた状態で、プラグ部材１３を連結本体部材１１に螺装させて先端側を可動部材１２に当接させ、可動部材１２を介してロッド１０１を押圧してロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）に固定することができる。このように、プラグ部材１３がロッド１０１に直接当接することなく回動自在に保持された可動部材１２を介してロッド１０１を押圧するため、ロッド１０１の位置がロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）において設定された所望の位置からずれてしまうことが抑制されることになる。

従って、コネクタ１によると、脊椎係合部材を脊柱１００に沿う方向に連結するロッド１０１を連結して固定する際に、ロッド１０１の位置が設定している所望の位置からずれてしまうことを抑制できるとともに、手術中の操作が容易で操作性を向上させることができる。

また、コネクタ１によると、偏心質量部２９はロッド座（２０ａ、２０ｂ）側に向かってその長手方向が延びるように突設されているため、可動部材１２の重心Ｇをより容易に回動中心軸に対してロッド座（２０ａ、２０ｂ）側に偏心させることができる。このため、より開口（３３ａ、３３ｂ）が開く方向において釣り合い易い可動部材１２の構造を容易に実現することができる。

また、コネクタ１によると、プラグ部材１３が連結本体部材１１に螺装されたときに、プラグ部材１３の先端側が可動部材１２に対して螺装方向に対し傾斜したテーパ面３０で当接するため、プラグ部材１３の先端側がテーパ面３０に沿って摺動しながら可動部材１２を押圧していくことになる。このため、プラグ部材１３が可動部材１２を押圧する際に、それらの間で過度な摩擦が生じてしまうことを抑制することができる。

また、コネクタ１によると、プラグ部材１３が連結本体部材１１に螺装されたときに、可動部材に設けられたテーパ面３０とプラグ部材１３に設けられた球状部３８とが当接して可動部材１２がプラグ部材１３により押圧されてロッド１０１を保持することになる。このため、プラグ部材１３と可動部材１２との当接位置は球面と平面とが接触する状態になるとともに、プラグ部材１３の螺装方向への移動に伴ってテーパ面３０と球状部３８とが接触している接点の部分が滑らかに移動し、この接点の移動とともに可動部材１２が回動してロッド１０１が押圧保持されることになる。このように、プラグ部材１３と可動部材１２とをテーパ面３０と球状部３８とを介して滑らかに当接させることができる。また、コネクタ１では、連結本体部材１１に螺装されることで直進するプラグ部材１３に球状部３８が設けられ、連結本体部材１１に回動自在に保持された可動部材１２にテーパ面３０が設けられている。このため、直進する球状部３８と回動するテーパ面３０との間で接点の部分が滑らかに移動することになる。このように、コネクタ１では、プラグ部材１３の移動方向及び可動部材の可動方向に対応して、プラグ部材１３と可動部材１２とをテーパ面３０と球状部３８とを介して滑らかに当接させることができる。

また、コネクタ１によると、可動部材１２に、開口（３３ａ、３３ｂ）側においてロッド（２０ａ、２０ｂ）側に向かって突出する小突起部３１が形成されているため、ロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）に収容保持されたロッド１０１が小突起部３１と係止してロッドスペース（３４ａ、３４ｂ）からの脱落がより確実に防止されることになる。

また、コネクタ１によると、プラグ部材１３の連結本体部材１１への螺装方向が連結本体部材１１の長手方向及び可動部材の回動中心軸方向に対して垂直な方向であるため、手術中において術者はプラグ部材１３を連結本体部材１１へ上方から真っ直ぐに螺装することができ、プラグ部材１３の螺装操作を容易に行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、次のように変更して実施することができる。

（１）本実施形態では、軸状部材としてロッドを用いて手術が行われる際に適用される場合を例にとって説明したが、この例に限らず、部分的に軸状部分に対して適用してもよく、例えば、両端側に平板状の部分を有するプレートに軸状部分が設けられているものに対して適用してもよい。

（２）本実施形態では、テーパ面が可動部材に設けられ、球状部がプラグ部材に設けられているものを例にとって説明したが、テーパ面がプラグ部材に設けられ、球状部が可動部材に設けられているものであってもよい。

（３）本実施形態では、偏心質量部としてロッド座側に向かってその長手方向が延びるように突出して設けられているものを例にとって説明したが、この例に限らず、例えば、一旦ロッド座側に向かって延びた後に回動中心軸と平行な方向に突出するように設けられている偏心質量部などであってもよい。

本発明は、脊椎に沿ってその両側に脊椎と係合した状態で配置される脊椎係合部材を脊椎に沿う方向に連結する軸状部分を有する軸状部材をさらに連結して固定する連結器として用いられる脊椎用固定器具として広く適用することができるものである。

本発明の一実施の形態に係る脊椎用固定器具が胸椎である脊椎を固定するために用いられている状態を例示する図である。 図１に示す脊椎用固定器具の正面図である。 図２に示す脊椎用固定器具の平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。 図２に示す脊椎用固定器具における第２アームの平面図（図５（ａ））、正面図（図５（ｂ））、及び一部切欠き状態の底面図（図５（ｃ））を示したものである。 図５（ａ）のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図（図６（ａ））及び図６（ａ）のｂ−ｂ線矢視断面図を示したものである。 図２に示す脊椎用固定器具における可動部材の平面図（図７（ｂ））及び図７（ｂ）のａ線矢視方向からの側面図（図７（ａ））を示したものである。 図２に示す脊椎用固定器具における可動部材の作動を説明する図である。 図２に示す脊椎用固定器具におけるプラグ部材の平面図（図９（ａ））及び正面図（図９（ｂ））と図９（ｂ）のｃ−ｃ線矢視断面図（図９（ｃ））とを示したものである。 図２に示す脊椎用固定器具におけるプラグ部材を連結本体部材に対して螺装する前の状態を示す要部断面図を示したものである。 図２に示す脊椎用固定器具におけるプラグ部材を連結本体部材へ螺装した状態を示す要部断面図を示したものである。 軸状部材を図２に示す脊椎用固定器具にて連結して固定する作業を説明する要部断面図である。

符号の説明

１ コネクタ（脊椎用固定器具）
１１ 連結本体部材
１２、１２ａ、１２ｂ 可動部材
１３、１３ａ、１３ｂ プラグ部材
２０ａ、２０ｂ ロッド座（軸座部分）
２９ 偏心質量部
３０ テーパ面
３３ａ、３３ｂ 開口
３４ａ、３４ｂ ロッドスペース（軸状部材収容空間）
１００ 脊柱
１０１ ロッド（軸状部材）
１０２、１０３ 脊椎係合部材

Claims (7)

1. 脊柱に沿ってその両側に椎骨と係合した状態で配置される脊椎係合部材を脊柱に沿う方向に連結する軸状部分を有する軸状部材をさらに連結して固定する連結器として用いられる脊椎用固定器具であって、
   脊柱に沿ってその両側にそれぞれ配置される前記軸状部分に対してそれぞれ当接する軸座部分を両端部に有するとともに、脊柱に対して架橋されるように配置される連結本体部材と、
   前記連結本体部材に対してその両端側において当該連結本体部材の長手方向と垂直な方向を回動中心軸方向としてそれぞれ回動自在に保持されるとともに前記軸座部分に対向するように配置され、当該軸座部分との間で開口を形成するとともに、当該開口から挿入される前記軸状部分を当該軸座部分との間で収容保持する軸状部分収容空間を形成する可動部材と、
   前記連結本体部材に螺装されるとともに前記可動部材に対して先端側が当接可能なプラグ部材と、
   を備え、
   前記可動部材には、前記軸状部分収容空間を介して前記開口側と反対側において前記軸座部分側に向かって突出するように形成されるとともに、前記回動中心軸に対して重心を前記軸座部分側に偏心させる偏心質量部が設けられていることを特徴とする脊椎用固定器具。
2. 前記偏心質量部は、前記軸座部分側に向かってその長手方向が延びるように突出して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の脊椎用固定器具。
3. 前記可動部材には、前記プラグ部材が前記連結本体部材に螺装されたときに、当該プラグ部材の螺装方向に対して傾斜する方向を面方向として広がるとともに前記プラグ部材と当接するテーパ面が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の脊椎用固定器具。
4. 前記可動部材及び前記プラグ部材の一方には、前記プラグ部材が前記連結本体部材に螺装されたときに、当該プラグ部材の螺装方向に対して傾斜する方向を面方向として広がるように形成されているテーパ面が設けられ、前記可動部材及び前記プラグ部材の他方には、球面の一部として形成されている外表面を有する球状部が設けられ、前記プラグ部材が前記連結本体部材に螺装されたときに前記球状部が前記テーパ面と当接することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の脊椎用固定器具。
5. 前記テーパ面が前記可動部材に設けられ、前記球状部が前記プラグ部材に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の脊椎用固定部材。
6. 前記可動部材には、前記開口側において前記軸座部分側に向かって前記偏心質量部よりも小さく突出する小突起部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の脊椎用固定器具。
7. 前記螺装方向は、前記連結本体部材の長手方向及び前記回動中心軸方向に対して垂直な方向であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の脊椎用固定器具。

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