JP2009533088A - 脊椎接続要素を受け入れるための装置と方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】装置と方法は、椎骨に係合させることができるアンカーアッセンブリ(30)と、このアンカーアッセンブリ(30)の受け入れ部(34)を通して配置することができる接続要素(100)を含んでいる。受け入れ部(34)は、接続要素(100)を端部方向に通路(38)に挿入し易くするために、受け入れ部(34)の前端(46、66)に沿って面取りした面(50、70)を含んでいる。
【選択図】図1
【選択図】図1
Description
本発明は、概括的には、脊椎外科処置において、接続要素を、アンカー整列軸に沿って又は概ね平行に、挿入し易くする装置と方法に関する。
ロッド、プレート、係留紐、ワイヤ、ケーブル、及び他の装置の様な細長い接続要素が、脊柱に沿って植え込まれ、1つ又はそれ以上の脊椎運動体節の間に係合されている2つ又はそれ以上のアンカーの間を繋いでいる。その様な接続要素は、上下進入法又は側方進入法でアンカーの中に配置することができる。上下進入法では、切開は両アンカーの間を延び、接続要素は、この切開部を通して、遠位方向に又は患者の反対側に向けて、アンカーと係合する位置に配置されるまで動かされる。例えば、後脊椎手術では、接続要素は、後方切開部を通して前方に、アンカーまで動かされる。側方進入法では、接続要素は、切開部を通して遠位方向に、両アンカーに隣接する位置へ配置され、次いで、横向き方向に、アンカーと係合する位置に達するまで動かされる。例えば、後脊椎手術では、接続要素は、後方切開部を通して前方に、アンカーに隣接する位置まで動かされ、次いで、相対的なアンカー位置次第で中央側又は側方側に、アンカー係合位置まで動かされる。
他の外科処置器具及び技法では、接続要素を、両アンカーの間を延びるアンカー整列軸に沿って延び又はそれに概ね平行である経路に沿って、アンカー係合位置まで挿入することを考えている。その様な器具及び技法の事例は、米国特許第6,530,929号に記載されており、その全内容を参考文献としてここに援用する。
米国特許第6,530,929号
本発明は、概括的には、脊椎外科処置において、接続要素を、アンカー整列軸に沿って又は概ね平行に、挿入し易くする装置と方法に関する。
1つの形態では、アンカーアッセンブリは、一対のアームの間に通路を画定している接続要素受け入れ部分を含んでいる。両アームは、それらの前端と後端に、互いに反対側の端面を含んでいる。両アームの前端には、通路から延びる面取りした面と、この通路を通って延びる接続要素挿入軸に概ね直交する前端面が設けられている。ここで用いる、受け入れ部の前端とは、接続要素を端部方向(endwise)に通路の中に配置できる方向に向けて配置されている受け入れ部の端を指す。
別の形態では、脊椎外科処置方法は、アンカーアッセンブリを少なくとも1つの椎骨に係合させる段階と、アンカーアッセンブリの受け入れ部分を、この受け入れ部分によって画定されている通路が接続要素挿入軸に沿って向けられるように、向ける段階と、接続要素を、接続要素挿入軸に沿って受け入れ部分の通路の中に挿入する段階と、を含んでおり、この受け入れ部分は、通路から受け入れ部分の前端面まで延びる面取りした面を含んでおり、前端面は接続要素挿入軸を横切る方向に向けられている。
上記及び他の態様を、以下に更に詳しく説明する。
本発明の原理の理解を促すために、これより図に示している各実施形態を参照してゆくが、説明に際して特定の言語を使用する。しかしながら、これによって本発明の範囲を限定する意図はないものと理解頂きたい。図示している装置に対する様々な変更や更なる修正、及びここに示す本発明の原理の様々な他の応用は、本発明が関連する分野の当業者であれば普通に想起されるものと考えている。
アンカーアッセンブリの間に接続要素を留置し易くするための装置と方法は、脊椎外科処置のために提供されている。接続要素は、患者体内で接続要素挿入軸に沿って配置される。挿入軸は、各アンカーアッセンブリの各受け入れ部の間を延びる。アンカーアッセンブリの受け入れ部は、それぞれ、接続要素を受け入れるための通路が間に画定されている一対のアームを含んでいる。両アームの前端は、接続要素を通路の中に挿入できる方向に向けられている。両アームの前端には、接続要素を挿入軸に沿って動かす際に、接続要素を、端部方向に通路に挿入し易くするために、通路に隣接して面取りした面が設けられている。
ここで論じているアンカーアッセンブリは、形態は多軸式でも単軸式でもよく、椎骨に係合させることができるアンカー部材と、接続要素を受け入れるための受け入れ部を含んでいる。多軸式アンカーアッセンブリでは、受け入れ部に連結されたアンカー部材を、受け入れ部に対して様々な角度で配置することができるようになる。単軸式アンカーアッセンブリでは、アンカー部材に対する受け入れ部の配置は固定される。アンカーアッセンブリのアンカー部材は、近位側受け入れ部を椎骨に隣接して配置した状態で椎体に係合させることができる遠位側下側部分を形成している。1つの実施形態では、アンカー部材は、ねじが切られた軸部と、受け入れ部の中に枢動可能に捕捉されている近位側頭部とを有する骨ねじの形態をしている。別の実施形態では、遠位側アンカー部材は、フック、ステープル、ケーブル、係留紐、縫合糸アンカー、椎体間融合インプラント、人工円板インプラント、ボルト、又は骨組織に係合させることのできる他の構造体の形態をしている。受け入れ部は、1つ又は複数の追加の椎骨に固定された1つ又は複数の追加のアンカーアッセンブリの間を延びることのできる、ロッド、係留紐、ワイヤ、ケーブル、プレート、又は他の細長いリンク部材の様な、接続要素を受け入れる通路を画定している。
図1では、アンカー部材30は、骨組織に係合させることができるアンカー部材32と、接続要素と係合させるための受け入れ部34を含んでいる。1つの実施形態では、アンカーアッセンブリ30のアンカー部材32は、骨組織に螺合させるための、ねじが切られた軸部を含んでいる。ねじが切られた軸部には、骨組織へ挿入し易くするため、自己穿孔及び/又はセルフタッピングねじを設けてもよい。別の実施形態では、ねじが切られた軸部は、椎体の事前穿孔され事前にタップが立てられた孔に挿入するように作られている。
図示の実施形態では、アンカー部材32は椎弓根ねじである。受け入れ部34は、接続要素100の様な、脊柱に沿って配置することができる接続要素を受け入れるための受け入れ部を有するU字形状のサドルの形をしていてもよい。受け入れ部34は、アンカー部材32に対して枢動可能であり、アンカー部材32は受け入れ部34に枢動可能に捕捉されている。例えば、アンカー部材32には、その近位側又は上側の端に、受け入れ部34の遠位部分を形成している椀部分36の中に枢動可能に捕捉される大径の頭部を設けてもよい。椀部分34は、アンカー部材32を挿通させる、遠位側に向いて開いている開口部を含んでおり、アンカー部材34の頭部を中で枢動可能に捕捉する受口を画定している。アンカー部材32を骨組織に係合させたら、受け入れ部34は、接続要素100と係合させるのに必要ならば、枢動させて調整し位置を決め直すことができる。別の実施形態では、受け入れ部34は、アンカー部材32と一体化し単一体として形成されていて、単軸アンカー30となっている。更に、固定ねじ、ワッシャ、クラウン、キャップ、又は他の装置を受け入れ部内及び/又はその周りに係合させて、接続要素100を受け入れ部34に固定するようにしてもよい。
受け入れ部34は、椀部分36から近位側に延びる第1アーム40と第2アーム60を含んでいる。アーム40と60の間には通路38が設けられ、接続要素挿入軸20が、この通路38を通って延びている。第1アーム40は、椀部分36から近位端面44まで延びている外側面42を含んでいる。外側面42は、更に、前端面46と後端面48の間を、挿入軸20で画定される方向に延びる。各端面46、48は、挿入軸20に概ね直交方向に延びている。前端面46は、接続要素を端部方向に通路38に挿通して配置することになる方向に向けられており、挿入方向を矢印22で示している。面取りした面50は、前端面46から内側面52まで延びている。内側面52は、接続要素100を通路38に係合させるために、結合部材96を螺合させるためのねじ山が形成された、凹状に湾曲している中央部分54を含んでいる。内側面52は、更に、面取りした面50と中央部分54の間を延びている第1直線部分53と、後端面48と中央部分54の間を延びている第2直線部分55を含んでいる。
第2アーム60は、椀部分36から近位端面64まで延びている外側面62を含んでいる。外側面62は、更に、前端面66と後端面68の間を、挿入軸20で画定される方向に延びている。各端面66、68は、挿入軸20に概ね直交方向に延びている。前端面66は、接続要素を挿入軸20に沿って通路38に挿通して配置することになる方向に向けられており、挿入方向を矢印22で示している。面取りした面70は、前端面66から内側面72まで延びている。内側面72は、接続要素100を通路38に係合させるために、結合部材98を螺合させるためのねじ山が形成された、凹状に湾曲している中央部分74を含んでいる。内側面72は、更に、面取りした面70と中央部分74の間を延びている第1直線部分73と、後端面68と中央部分74の間を延びている第2直線部分75を含んでいる。
前端面46、66は、挿入軸20に直交しているか、又は少なくとも略垂直になっている。面取りした各面50、70は、各内側面52、72に向けて角度が付いていて、各前端面46、66から通路38の中へと滑らかに又はあまり急激にならないように移行している。この構成では、接続要素を端部方向に矢印22で示す方向から挿入軸20に沿って通路38の中へと挿入し易くなる。例えば、接続要素100の前端102は、挿入の際に、面取りした面50、70の一方に接触するかもしれない。面取りした各面50、70は、このとき、接続要素100を通路38の中へと向かわせるので、接続要素の挿入が各アーム40、60に妨げられること無く、又は接続要素が受け入れ部34を枢動させて通路38が挿入軸20から外れてしまうこと無く、挿入は円滑且つ制御されたやり方で続行される。
図示の実施形態では、後端面48、68は、面取りした面を設けることなく、各内側面52、72まで延びている。別の実施形態では、面取りした面が両後端面48、68と各内側面の間に設けられており、接続要素を端部方向に反対側から通路38の中へと挿入し易くなっている。前端面及び/又は後端面が挿入軸に直交する方向に向いている実施形態では、受け入れ部を別の伸張部及び別の器具に接続し易くなり、受け入れ部に掛かる荷重に耐えることができるように、受け入れ部を頑丈に設計することができる。
受け入れ部34は、更に、椀部分36と両アーム40、60の間を延びている通路の底面39との間を延びる傾斜面80を含んでいる。図示の実施形態では、底面39は、クラウン90によって遮られている。他の実施形態は、連続する又は実質的に連続している底面39を考えている。接続要素100の前端102が通路の下方で椀部分36に沿って受け入れ部34に接触することがあっても、傾斜面80が、接続要素100を、通路38を通して容易に留置し案内することができる。
図示の実施形態では、アンカーアッセンブリ30は、椀部分36の中で通路38に隣接して配置されているクラウン90を含んでいる。クラウン90は、アンカー部材32にねじ込み力を加えるためのねじ回し器具(図示せず)を受けるための中央開口部92を含んでいる。接続要素100は、通路38の中に位置決めされると、固定ねじの様な結合部材96を両アーム40、60に沿って両内側面52、72に螺合させることによって、受け入れ部34に固定される。結合部材96は、接続要素100を付勢してクラウン90と接触させ、これにより、クラウンが付勢されてアンカー部材32の頭部と係合して、アンカー部材32を受け入れ部34に対して正しい位置に固定する。アンカー部材32の頭部は、C字形状の保持クリップ(図示せず)、内部フランジ、又はアンカー部材32が受け入れ部34から外れるのを防ぐのに適した他の構造体により、椀部分36の中で軸方向に拘束されることになる。他の実施形態は、ここで論じているアンカーアッセンブリ30に関して、クラウン90を含んでいないものを含めて、他の構成を考えている。別の実施形態では、結合部材は、雌ねじが切られており、両アーム40、60に沿って雄ねじ部と係合させることができる。別の実施形態では、結合部材は、両アーム40、60に内側から及び/又は外側から係合させることができる複数の構成要素を含んでいる。
次に図2及び図3を参照しながら、接続要素100を一対のアンカーアッセンブリ30a、30bに通して配置する場合の1つの実施形態による挿入技法について論じる。脊柱体節を、椎骨V1、V2、V3で示している。椎骨V1とV2の間には円板空間D1が存在し、椎骨V2とV3の間には円板空間D2が存在している。椎骨V1には第1アンカーアッセンブリ30aが係合しており、椎骨V2には第2アンカーアッセンブリ30bが係合している。第1アンカーアッセンブリ30aには第1エキステンダー120aが連結されており、第2アンカーアッセンブリ30bには第2エキステンダー120bが連結されている。両アンカー30a、30bが多軸性能を有している実施形態では、エキステンダー120a、120bは、それらの近位端を互いに隣接させて挿入器具130を取り付けることができるように操作することができる。
侵襲を最小限に抑えた処置では、アンカー30a、30bは、皮膚S及び/又は皮膚Sと椎骨の間の組織を貫いて形成された経皮的経路を通して、各椎骨V1、V2に係合される。アンカー毎に別々の経路を設けてもよいし、又は、図示のように、両アンカーに対して1つの進路H1を設けてもよい。接続要素100を挿入器具130に取り付け、挿入軸に沿って、図2に示すように患者身体外側の場所から、図3に示すように両アンカー30a、30bの間に延びることができる場所まで案内する。
両アンカー30a、30bの受け入れ部は、両前端面46、66及び面取りした各面50、70が、接続要素100を受け入れ部の通路に配置できるように受け入れることになる方向に面するように、向けられている。面取りした各面は、接続要素100の前端がアンカーアッセンブリ30a、30bを通って案内される際に、接続要素100を、アンカーアッセンブリの通路へ挿入し易くし挿入を誘導する。椎骨への侵襲を最小限に抑えた進入法では、接続要素を進入させる際には、組織によって接続要素の視認性が阻まれ又は低下することもあり、接続要素とアンカーアッセンブリの通路との僅かな整列不良は面取りした面によって補正することができる。
図示の実施形態では、接続要素100は、尾側から頭側方向に動かされている。接続要素は、頭側から尾側方向に、横断コネクタでは中央−側方方向に、又は脊椎処置で接続要素を留置するのに適した他の任意の方向に、挿入することも考えられる。更には、接続要素は、脊柱に沿って3つ以上のアンカーアッセンブリに係合させ、多数の脊椎運動体節の安定化を図るようにすることもできる。接続要素は、脊柱に係合させた1つのアンカーアッセンブリと係合させるために、又は1つの椎骨が関与する処置に合わせて、配置することもできる。
接続要素100は、脊柱を硬直的に安定させる場合には、1つ又は複数のアンカーアッセンブリに接続することができる脊椎ロッドでもよい。接続要素100は、取り付けられた1つ又は複数の脊椎運動体節の運動を許容する可撓性を有するものでもよい。他の実施形態は、接続要素100が多数の構成要素を備えているものを考えている。別の実施形態では、接続要素には、係留紐の様な剛性のないインプラントの担持具が含まれ、この担持具は、剛性のない接続要素を、端部方向(endwise)にて、アンカーアッセンブリに通して留置し易くするために採用されている。他の実施形態は、接続要素として、単独で又は担持具を介しての何れかで、プレート、ワイヤ、ストラット、ケーブル、及びアンカーアッセンブリの受け入れ部に、端部方向に挿入することができる他の装置を含め、接続要素の他の形態を考えている。
或る手順では、アンカーアッセンブリ30は、侵襲を最小限に抑えたアクセス口を通して挿入し、アンカー部材32を椎骨の椎弓根の様な椎骨の骨組織と係合させる。侵襲を最小限に抑えたアクセス口は、微小切開、スリーブ、拡張可能な作業チャネルを有するスリーブ、開創器ブレード、又は開創器システムの2つ又はそれ以上の開創器ブレードによって設けることができる。アンカーアッセンブリ30は、蛍光透視法的画像化、内視鏡的目視、又は他の適した目視又は画像化システムを使用して、アンカー部材32を所望の軌道又は経路で椎骨の中へ位置決めするように、案内することができる。アンカー部材32は、ねじ回し器具を通路38に通して椀部分36の中のアンカー部材32と係合するように配置することによって、椎骨に係合させることができる。この手順は、1つ又は複数の脊椎運動体節に沿って同じか又は異なる椎骨に係合されている1つ又は複数の追加のアンカーアッセンブリに対して、繰り返してもよい。
或る手順では、アンカー部材32を隣接する椎骨に係合させる前又は後の何れかで、エキステンダーをアンカーアッセンブリ10に取り付ける。エキステンダーは、アンカー部材から、患者の外側に位置する近位端まで延びている。接続要素を挿入軸に沿ってアンカーアッセンブリまで送り込むための挿入器具を用意し、これを1つ又は複数のエキステンダーの近位端に取り付ける。挿入器は、接続要素を挿入軸に沿って送り出し、1つ又は複数のアンカーアッセンブリの受け入れ部の通路に通すために、エキステンダーの近位端周りに枢動するように操作することができるようになっている。
他の手順の実施形態では、接続要素の他の挿入技法を考えており、これには、接続要素を挿入軸に沿ってフリーハンドで挿入する方法、アンカーアッセンブリに連結されていない挿入器具類、画像誘導操縦システムを採用した挿入器具類、組織の開創又は切開無しに組織を貫いて接続要素を送り込む挿入器具類、及び、開口している切開部を通して接続要素を送り込む挿入器具類であって、皮膚と組織を開創して接続要素を挿入軸に沿って留置できるようにする挿入器具類、などが含まれる。
以上、本発明を図面に示し上記説明で詳細に説明してきたが、それらは、説明が目的であり何ら制限を課すものではないと見なされるべきであり、好適な実施形態を示し説明したに過ぎず、本発明の精神に含まれる全ての変更及び修正は保護の対象とされることを求める旨理解されたい。
Claims (22)
- 接続要素を脊柱に沿って係合させるためのアンカーアッセンブリにおいて、
椎体に係合させることができるアンカー部材と、
前記アンカー部材の近位端の受け入れ部であって、前記受け入れ部は、それぞれに近位端面と内側面を含んでいる第1アームと第2アームを含んでおり、前記第1及び第2アームは、それぞれ、各アームの前記近位端面から遠位側に延びる前端面と反対側の後端面を更に含んでおり、前記内側面は、前記両アームの間に、前記前端面から前記後端面に向かう方向に向いている接続要素挿入軸に沿って延びる通路を画定しており、前記前端面は、それぞれ、前記挿入軸に概ね直交する向きに配置されており、前記第1及び第2アームのそれぞれは、前記接続要素を端部方向に前記通路に挿入し易くするために、前記前端面から前記内側面まで延びる面取りした面を更に備えている、受け入れ部と、
を備えているアッセンブリ。 - 前記後端面は、それぞれ、前記挿入軸に概ね直交する向きに配置されている、請求項1に記載のアッセンブリ。
- 前記後端面のそれぞれは、前記各アームの前記内側面まで延びている、請求項2に記載のアッセンブリ。
- 各アームは、その前記内側面と前記後端面の間を延びている面取りした面を含んでいる、請求項2に記載のアッセンブリ。
- 前記第1及び第2アームの各アームの前記面取りした面は、その前記前端面と或る角度を成しており、前記角度は30度から60度の範囲にある、請求項1に記載のアッセンブリ。
- 前記受け入れ部は、遠位側椀部分を更に含んでおり、前記一対のアームは、前記椀部分から近位側に延びており、前記椀部分は、その中に前記アンカー部材の近位端を枢動可能に受け入れている、請求項1に記載のアッセンブリ。
- 前記アンカー部材は、骨ねじである、請求項6に記載のアッセンブリ。
- 前記受け入れ部は、前記第1及び第2アームの前記両内側面の間を延びている底面を含んでおり、前記受け入れ部は、前記底面から前記椀部分の周りの外側面まで延びている傾斜面を更に含んでいる、請求項6に記載のアッセンブリ。
- 前記内側面は、それぞれ、凹状に湾曲している中央部分を含んでおり、それに沿って延びるねじ山が設けられている、請求項1に記載のアッセンブリ。
- 前記内側面は、それぞれ、前記中央部分から前記面取りした面まで延びている第1の直線状の面部分と、前記中央部分から前記後端面まで延びている第2の直線状の面輪郭とを含んでおり、前記第1及び第2の直線状の面部分は、それぞれ、前記挿入軸に概ね平行に延びている、請求項9に記載のアッセンブリ。
- 脊椎安定化システムにおいて、
脊柱に沿って配置することができる細長い接続要素であって、前端と後端の間を延びている接続要素と、
前記接続要素を受け入れるためのアンカーアッセンブリであって、
脊柱に係合させることができるアンカー部材、および
前記アンカー部材から近位側に延びる受け入れ部であって、前記受け入れ部は、前記接続要素を受け入れるための通路を画定しており、前記受け入れ部は、それぞれに近位端面と内側面を含んでいる第1アームと第2アームを含んでおり、前記第1及び第2アームは、それぞれ、前記近位端面から前記アームに沿って遠位側に延びている前端面と反対側の後端面を更に含んでおり、前記内側面は、前記両アームの間に通路を画定しており、前記接続要素は、前記前端面から前記後端面に向かう方向に延びる接続要素挿入軸に沿って前記通路の中に配置され、前記第1及び第2アームのそれぞれは、前記接続要素を端部方向に前記通路に挿入し易くするために、前記前端面から前記内側面まで延びている面取りした面を更に備えている、受け入れ部、を備えているアンカーアッセンブリと、
を備えているシステム。 - 前記前端面は、それぞれ、前記挿入軸に概ね直交する向きに配置されている、請求項11に記載のシステム。
- 前記後端面は、それぞれ、前記挿入軸に直交する向きに配置されている、請求項11に記載のシステム。
- 各アームは、前記内側面と前記後端面の間を延びている面取りした面を含んでいる、請求項13に記載のアッセンブリ。
- 前記受け入れ部は、遠位側椀部分を更に含んでおり、前記一対のアームは、前記椀部分から近位側に延びており、前記椀部分は、その中に前記アンカー部材の近位端を枢動可能に受け入れている、請求項11に記載のアッセンブリ。
- 前記アンカー部材は、骨ねじであり、
前記接続要素は、脊椎ロッドである、請求項15に記載のアッセンブリ。 - 前記内側面は、それぞれ、凹状に湾曲している中央部分を含んでおり、それに沿って延びるねじ山が設けられている、請求項11に記載のアッセンブリ。
- 前記内側面は、それぞれ、前記中央部分から前記面取りした面まで延びている第1の直線状の面部分と、前記中央部分から前記後端面まで延びる第2の直線状の面輪郭とを含んでおり、前記第1及び第2の直線状の面部分は、それぞれ、前記挿入軸に概ね平行に延びている、請求項17に記載のアッセンブリ。
- 脊柱体節を安定化するための方法において、
アンカーアッセンブリを脊柱の椎骨に係合させる段階であって、前記アンカーアッセンブリは、間に通路が画定されている一対のアームを含んでいる受け入れ部を備えており、前記一対のアームは、前記通路と連通している近位端開口部を画定しており、前記通路は、前記一対のアームの間で前端面から後端面に向けて向きが定められている挿入軸に沿って延びており、前記受け入れ部は、前記前端面と前記通路の間の面取りした面を更に含んでいる、アンカーアッセンブリを係合させる段階と、
接続要素を、前記挿入軸に沿って前記通路を通して前記前端面から前記後端面まで延びる方向に挿入する段階であって、前記面取りした面が、前記接続要素を端部方向に前記通路の中へ挿入するのを案内する、接続要素を挿入する段階と、から成る方法。 - 前記受け入れ部材の前記通路内の前記細長い接続要素を、前記受け入れ部の前記近位端開口部に係合させた結合部材で固定する段階を更に含んでいる、請求項19に記載の方法。
- 前記受け入れ部は、前記椎骨に枢動可能に係合されている、請求項19に記載の方法。
- 前記前端面は、前記挿入軸に概ね直交する向きに配置されており、
前記通路は、前記一対のアームの両内側面によって画定されており、前記内側面は、それぞれ、凹状に湾曲している中央部分と、前端部分と、後端部分を含んでおり、前記前端及び後端部分は、前記通路に沿って前記挿入軸に概ね平行に延びている、請求項19に記載の方法。
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