JP2009538159A - 荷重を支承する可撓性の脊椎接続要素 - Google Patents

Abstract

【解決手段】脊椎を安定させるための装置と方法は、第１及び第２椎骨の各々に係合可能な第１及び第２アンカーアッセンブリ（３０）と、第１及び第２アンカーアッセンブリ（３０）に係合可能な接続要素（４０、４０’、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０、７４０、８４０、９４０、１０４０、１１４０）とを含んでいる。接続要素（４０、４０’、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０、７４０、８４０、９４０、１０４０、１１４０）は、互いに反対側の第１及び第２端部材（４４、４６、１４４、１４６、２４４、２４６、３４４、３４６、４４４、４４６、５４４、５４６、６４４、６４６、７４４、７４６、８４４、８４６、９４４、９４６、１０４４、１０４６、１１４４、１１４６）と、端部材の間で端部材同士を可撓的に繋いでいる緩衝器アッセンブリ（４８、２４８、３４８、５４８、７４８、８４８、９４８、１０４８、１１４８）を含んでいるので、接続要素（４０、４０’、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０、７４０、８４０、９４０、１０４０、１１４０）は、アンカーアッセンブリ（３０）に係合された時、脊柱の動的安定化を提供することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、概括的には、少なくとも２つの椎骨を含んでいる脊柱運動体節を、前記少なくとも２つの椎骨の間に接続要素を係合させることによって、動的に安定させるための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は、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ぐ。その様な接続要素は、脊椎の荷重に応えた脊椎運動体節の動き又は患者による脊椎運動体節の動きに抵抗する剛い構造を提供することができる。更に他の接続要素は、脊椎運動体節の荷重及び運動に対する抵抗を示しながらも、少なくとも制限付きの脊椎運動を可能にする可撓性を有している。その様な可撓性を有する接続要素は、少なくとも制限付きの脊椎運動体節の動きが、接続要素の植え込み後も維持されることから、動的な脊椎安定化を提供していると考えることができる。

先行技術の接続要素は、様々な脊椎安定化のオプションを提供しているが、脊柱体節の安定と接続要素の構造的完全性を維持しながら、力に対する動的抵抗を提供し、脊柱体節の異なる方向への運動を許容することのできる接続要素がなお必要とされている。

本発明は、概括的には、少なくとも２つの椎骨を含んでいる脊柱運動体節を、前記少なくとも２つの椎骨の間に接続要素を係合させることによって、動的に安定させるための装置と方法に関する。接続要素は、それぞれが細長いロッド部分を有する一対の端部材と、両端部材の間に配置され、両端部材を互いに可撓的に繋いでいる緩衝器アッセンブリを含んでいる。

１つの態様では、脊椎安定化システムは、第１及び第２椎体の各々に係合可能な第１及び第２アンカーアッセンブリと、細長い接続要素とを備えており、この細長い接続要素は、互いに反対側の第１及び第２端部材を含んでいて、それら第１端部材と第２端部材の間の長手方向軸に沿った長さは、第１及び第２アンカーアッセンブリが各椎体に係合されたとき、それら第１端部材と第２端部材を、第１アンカーアッセンブリと第２アンカーアッセンブリの間に配置して、第１及び第２アンカーアッセンブリのそれぞれに係合させることができる寸法に設定されている。第１及び第２端部材のそれぞれは、端壁と、各端壁から長手方向軸に沿って互いに反対方向に延びている、軸方向に延びるロッド部分を含んでいる。接続要素は、第１及び第２端部材の両端壁の間の可撓性を有する緩衝器部分と、この緩衝器部分から長手方向軸に沿って互いに反対方向に、第１及び第２端部材のロッド部分のそれぞれの軸方向内径部内部を延びている可撓軸性を有する軸方向延長部と、を有する緩衝器アッセンブリを更に含んでいる。

別の態様では、脊椎安定化システムは、第１及び第２椎体のそれぞれに係合可能な第１及び第２アンカーアッセンブリと、細長い接続要素とを備えており、この細長い接続要素は、互いに反対側の第１及び第２端部材を含んでいて、それら第１端部材と第２端部材の間の長手方向軸に沿った長さは、第１及び第２アンカーアッセンブリが各椎体に係合されたとき、第１アンカーアッセンブリと第２アンカーアッセンブリの間に配置して、第１及び第２アンカーアッセンブリのそれぞれに係合させることができる寸法に設定されている。第１及び第２端部材のそれぞれは、端壁と、各端壁から端壁と反対側の外端まで延びている、軸方向に延びるロッド部分を含んでいる。接続要素は、両端部材の間の可撓性を有する緩衝器部分と、第１及び第２端部材のロッド部分のそれぞれの軸方向内径部を通って延びている可撓性を有する連接要素と、を有する緩衝器アッセンブリを更に含んでいる。連接要素は、第１及び第２端部材のロッド部分のそれぞれの外端に係合されている。

更なる態様では、動的脊椎安定化システムの接続要素は、長手方向軸に沿って延びている細長い本体を含んでおり、この本体は、互いに反対側の第１及び第２端部材と、それら第１端部材と第２端部材間で、両端部材を可撓的に支持している緩衝器部分を含んでいる。端部材は、それぞれ、長手方向軸に沿って延びているロッド部分と、ロッド部分の、緩衝器部分が係合されている端の端壁を含んでいる。端壁の少なくとも１つは、長手方向軸の周りを延びている内フランジと外フランジを含んでおり、それら内フランジと外フランジの間には空間が形成されていて、緩衝器部分はこの空間に収容されている。

更に別の態様では、動的脊椎安定化システムの接続要素は、第１端部材と第２端部材の間に緩衝器アッセンブリを含んでいる。緩衝器アッセンブリは、円筒形の緩衝器部分と、緩衝器部分から長手方向軸に沿って第１方向に延びている第１軸方向延長部と、緩衝器部分から長手方向軸に沿って第１方向とは逆の第２方向に延びている第２軸方向延長部を含んでいる。緩衝器部分は、第１及び第２軸方向延長部のそれぞれから外向きに延びている。第１及び第２端部材は、それぞれ、緩衝器部分の互いに反対側で、緩衝器部分に係合されている端壁を含んでいる。各端壁は、各ロッド部分の周りを外向きに延びており、各ロッド部分は各端壁から長手方向軸に沿って延びていて、緩衝器アッセンブリの各軸方向延長部を受け入れるための軸方向内径部を含んでいる。

別の態様によれば、脊柱体節を安定させるための接続要素を組み立てる方法は、第１ロッド部分とこの第１ロッド部分の端の第１端壁とを有する第１端部材であって、第１ロッド部分は、長さに沿って中を延び第１端壁に開口している内径部を含んでいる、第１端部材を提供する段階と、第２ロッド部分とこの第２ロッド部分の端の第２端壁とを有する第２端部材であって、第２ロッド部分は、長さに沿って中を延び第２端壁に開口している内径部を含んでいる、第２端部材を提供する段階と、第１ロッド部分と第２ロッド部分を、緩衝器アッセンブリの第１及び第２軸方向延長部のそれぞれに沿って配置し、最終的に、第１及び第２端壁が、第１軸方向延長部と第２軸方向延長部の間に緩衝器部分を係合し、軸方向延長部のそれぞれの、緩衝器部分から遠い側の端が、第１及び第２ロッド部分の、それぞれのロッド部分の対応する端壁から遠い側の各外端に隣接して配置されるようにする段階と、第１及び第２端部材を、第１端壁と第２端壁の間の緩衝器部分を圧縮し、第１及び第２軸方向延長部の少なくとも一方を緩衝器部分に対して撓ませることにより、互いに対して軸回転させる段階と、を含んでいる。

更に別の態様によれば、脊柱体節を安定させるための接続要素を組み立てる方法は、第１ロッド部分とこの第１ロッド部分の端の第１端壁とを有する第１端部材であって、第１ロッド部分は、長さに沿って中を延び第１端壁に開口している内径部を含んでいる、第１端部材を提供する段階と、第２ロッド部分とこの第２ロッド部分の端の第２端壁とを有する第２端部材であって、第２ロッド部分は、長さに沿って中を延び第２端壁に開口している内径部を含んでいる、第２端部材を提供する段階と、その互いに反対側の端面の間を延びている中央内径部を有する緩衝器部分と、中央内径部を貫いて延びている連接要素と、を含んでいる緩衝器アッセンブリを提供する段階と、連接要素を第１及び第２ロッド部分のそれぞれの軸方向内径部内に配置し、第１及び第２端壁が緩衝器部分の互いに反対側の端面に係合し、ロッド部分が長手方向軸に沿って這わされた状態で、連接要素を第１及び第２ロッド部分のそれぞれに係合させる段階と、を含んでいる。

上記及びこの他の態様を以下に詳しく論じる。

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その様な変更や更なる修正、及びここに示す本発明の原理のその様な他の応用は、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。

１つ又は複数の脊椎運動体節の動的安定化を提供するための装置と方法が提供されている。この装置と方法は、脊柱運動体節の２つ又はそれ以上の椎体に係合させることができる２つ又はそれ以上の骨アンカーアッセンブリの間の接続要素を含んでいる。接続要素は、長手方向軸に沿って延びており、アンカーアッセンブリのそれぞれに端部分で係合させることができるロッド部分を有する互いに反対側の端部材と、端部材の間の、接続要素が取り付けられた椎骨の動きを許容する緩衝器アッセンブリとを含んでいる。端部材は、緩衝器アッセンブリを中に嵌め込み、少なくとも脊椎の伸延、脊椎の屈曲、及び脊柱の横方向の曲げに応じて動くことができる安定化構造を提供することができるように構成されている。緩衝器アッセンブリは、脊椎運動体節が中立位置から逸れた際に脊椎を安定させるための適切な剛性を提供しながら、一方で、接続要素の長手方向軸に対する多数の運動の面と位置を画定している。

緩衝器アッセンブリは、端部材の間の緩衝器部分と、緩衝器部分から互いに反対の方向に接続要素の長手方向軸に沿って端部材の一方又は両方の中まで延びている軸方向延長部と、を有する一体構造とすることができる。緩衝器部分と軸方向延長部は、脊椎運動に抵抗する可撓性と弾性を有すると共に、接続要素が脊椎運動体節の中立位置に向けて復帰できるようにしている。他の実施形態では、緩衝器アッセンブリは、緩衝器部分を貫いて又は緩衝器部分から、端部材の間を延びている連接要素を含んでいる。連接部材は、軸方向に端部材の中まで延び、それらに係合され、端部材の互いに反対側の端を相互に可撓的に連接している。連接要素は、引張荷重に動的に抵抗することができる構造を有しており、一方、端部材の間に配置されている緩衝器部分は、少なくとも圧縮荷重に動的に抵抗することができる構造を有している。緩衝器アッセンブリは、少なくとも部分的には、端部材内に収容されていてもよい。接続要素は、長手方向軸に沿って湾曲していてもよいし、長手方向軸に沿って真っ直ぐでもよいし、又は何か他の非直線状形態を含んでいてもよい。

ここで論じているアンカーアッセンブリは、形態は、多軸であっても単軸であってもよく、椎体に係合させることができるアンカー部材と、接続要素の各端部材を受け入れるかこれと係合させるための受け器、柱、又は他の装置を含んでいる。多軸アンカーアッセンブリであれば、アンカー部材を、アンカーアッセンブリの接続要素係合部分に対して、様々な角度で配置することができるようになる。単軸アンカーアッセンブリも、接続要素係合部分を、アンカー部材に対し、固定的に配置することができる。アンカーアッセンブリのアンカー部材は、近位側接続要素係合部分を椎体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の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、受け器内に軸回転可能に捕捉される近位側頭部とを有する骨スクリューの形態をしている。他の実施形態では、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ができる他の構造の形態であってもよい。インプラント係合部分は、Ｕ字形状、Ｏ字形状、又は、接続要素の各端部材を、例えば、その中に、その上に、その中を通して、又はそれに被せて、受け入れる通路を画定している他の形状、を有する受け器を含んでいる。接続要素は、１つ又はそれ以上の追加の椎体に固定する場合、アンカーアッセンブリの一方又は両方から延ばしてもよい。

図１は、患者の脊柱に沿って設置された後部脊椎インプラントシステム１１０を示している。より具体的には、インプラントシステム１１０は、後方進入法により脊柱体節１１２の骨Ｂに取り付けられるが、例えば、後側方、側方、前側方、及び前方の各進入法で適用することも考えられる。骨Ｂには、仙骨Ｓと数個の椎体Ｖが含まれる。インプラントシステム１１０は、一般的には、幾つかの骨アンカーアッセンブリ３０と、骨アンカーアッセンブリ３０と選択的に相互接続できる構造に作られた細長い接続要素４０及び／又は４０’を含んでいる。接続要素４０は、端部材４４、４６の間に緩衝器アッセンブリ４８を含んでおり、全長は、少なくとも２つの椎体Ｖに係合されている骨アンカーアッセンブリ３０の間を延びることができる寸法になっている。接続要素４０’は、少なくとも１つの緩衝器アッセンブリ４８が隣接する椎骨の間にある状態で、３つ又はそれ以上の椎骨に沿って延ばすことのできる寸法に設定された長さを有している。接続要素４０’の、他の椎骨の間を延びている部分は、緩衝器アッセンブリを含んでいてもよいし、緩衝器アッセンブリ有り又は無しで、剛性のある又は動的な安定化を提供するロッド部分を含んでいてもよい。

インプラントシステム１１０では、骨アンカーアッセンブリ３０は、脊柱体節１１２の椎弓根の様な様々な場所に取り付けられ、１つ又はそれ以上の接続要素４０、４０’で相互に繋がれる。他の処置では、インプラントシステム１１０は、前方、前側方、及び側方位置を含め、脊柱周りの他の各場所に用いられている。インプラントシステム１１０は、その様な場所が組み合わされた処置、例えば、後方及び前方安定化を提供するのに用いることもできる。インプラントシステム１１０は、限定するわけではないが、変性脊椎分離症、ヘルニア形成、変性、関節炎、骨折、転位、脊柱側弯症、脊柱後弯症、脊椎腫瘍、及び／又は前回の失敗した融合、の治療に使用することができる。

図２は、接続要素４０の１つの実施形態の立面図を示しており、接続要素４０’は、上で論じた様に３つ又はそれ以上の椎骨の間を延びる長さを有してはいるが、同様に構成することができるものと理解頂きたい。接続要素４０は、長手方向軸Ｌに沿って、第１端部材４４と反対側の第２端部材４６の間を延びている本体４２を含んでいる。緩衝器アッセンブリ４８は、端部材４４、４６内を延びていて、端部材４４、４６を可撓的に接続している。緩衝器アッセンブリ４８は、端部材４４、４６の間に置かれ、両部材と当接係合されている緩衝器部分４９を含んでいる。緩衝器アッセンブリ４８は、緩衝器部分４９から軸方向に、各ロッド部分４５、４７内を互いに逆方向に延びている第１及び第２軸方向延張部５８、６０を更に含んでいる。ロッド部分４５、４７は、それぞれ、各軸方向延張部５８、６０を受け入れるため中を貫いて延びている軸方向内径部６１、６３を画定している。軸方向延長部５８、６０は、軸方向内径部５８、６０の全部又は実質的に全部を占め、各ロッド部分４５、４７との嵌合係合が形成されるようにしている。

端部材４４、４６は、骨アンカーアッセンブリ３０それぞれに係合させることができるように構成され、更に、それらの間に、それらの中に、緩衝器アッセンブリ４８を係合させることができるように構成されている。１つの実施形態では、端部材４４、４６は、それぞれ、長手方向軸Ｌに沿って、人間の患者の脊柱に沿って配置し植え込むための脊椎ロッドシステムに適した形態、適した寸法、及び適した断面を有する形状に作られた、ロッド部分４５、４７を有している。別の実施形態では、ロッド部分４５、４７は、それぞれ、長手方向軸Ｌに沿った長さが、緩衝器アッセンブリ４８の緩衝器部分４９から延び、隣接する椎骨に係合されているアンカーと係合させることのできる寸法に設定されている。

別の実施形態では、ロッド部分４５、４７の一方又は両方は、長手方向軸Ｌに沿った長さが、接続要素４０’と共に示している様に、２つ又はそれ以上の隣接する椎骨に係合された２つ又はそれ以上のアンカーアッセンブリの間を延びる長さになっている。その様な多レベルの実施形態では、各端部材４４、４６は、隣接するアンカーアッセンブリの間で一定の断面を含んでいてもよいし、アンカーアッセンブリの間に別の緩衝器アッセンブリ４８を含んでいてもよい。

図２と図３の緩衝器アッセンブリ４８の緩衝器部分４９は、平坦又は平面状の上側及び下側面４９ａ、４９ｂと、緩衝器部分４９の上側面４９ａと下側面４９ｂの間の真っ直ぐな、凸状に湾曲している、又は凹状に湾曲している側壁６４とを含んでいる。他の実施形態では、面４９ａ、４９ｂが、凸状に湾曲しているか、凹状に湾曲しているか、又は、何か他の形状又は形態を含んでいることも考えている。面４９ａ、４９ｂは、互いに異なる形状に作られていてもよい。

端部材４４、４６は、それぞれ、それらの各ロッド部分４５、４７とは反対側の端に、端壁５０、５２を更に含んでいる。端壁５０、５２は、それぞれ、ロッド部分から外向き又は半径方向外向きに延び、長手方向軸Ｌ周りに、緩衝器アッセンブリ４８の緩衝器部分４９を収容し又はこれと係合する拡大された中間部分を提供している。端壁５０、５２の外縁又は周囲は、その周りに、長手方向軸Ｌと概ね同じ方向に、他方の端壁５０に、５２向けて延びているフランジ５４、５６を含んでいる。フランジ５４、５６は、緩衝器部分４９を端部材４４と４６の間に入れるか又は半径方向に保持又は拘束している。フランジ５４、５６の内側接触面は、滑らかで丸みが付けられていて、ロッド部分４５、４７と端壁５０、５２が、脊椎体節の運動に応じて、緩衝器部分４９に対して動く際の、緩衝器部分４９の摩耗の可能性が最小限になるようにしている。

他の実施形態では、端部材の他の配置を考えている。例えば、図３は、端部材４４、４６に類似している端部材１４４、１４６を有する接続要素１４０を示している。但し、端壁１５０、１５２は、その周りに延びるフランジを全く含んでいない。そうではなく、端壁１５０、１５２の外周囲は、緩衝器部分４９の側壁６４と軸方向に重なり合うことのない円板形状を画定している。従って、ロッド部分１４４、１４６による緩衝器部分４９の摩耗と裂けは最小限となり、緩衝器部分４９は、端壁１５０、１５２によって半径方向に拘束されない。

図４には、接続要素４０に類似している接続要素２４０が示されている。但し、緩衝器アッセンブリ２４８は、球頭又は球状型の形状を画定している外側面２６４を有する緩衝器部分２４９を含んでいる。端部材２４４、２４６は、球状の緩衝器部分２４９の周りに沿う凹状に湾曲した内側面と凸状に湾曲した外側面を有する端壁２５０、２５２を含んでいる。軸方向延長部２５８、２６０は、緩衝器部分２４９から互いに逆方向に長手方向軸Ｌに沿って延びている。

各端部材の端壁は、同一に作る必要はないと考えられる。例えば、図５は、接続要素４０に類似している接続要素３４０の一部を示している。接続要素３４０は、緩衝器部分３４９を有する緩衝器アッセンブリ３４８と、端壁３５０、３５２を有する端部材３４４、３４６を含んでいる。端壁３５０は、その外周囲から他方の端壁３５２に向けて、緩衝器部分３４９の外側面３６４の一部に沿って延びるフランジ３５４を含んでいる。一方、端壁３５２は、外側面３６４に沿って延びるフランジを含んでいない。端壁３５０がフランジを含んでおらず、端壁３５２が含んでいる、逆の配置も考えられる。更に他の実施形態では、他方の端壁と軸方向に重なり合うフランジが設けられている。更に別の実施形態では、それぞれの端壁には、他方の端壁のフランジと軸方向に重なり合うフランジが設けられている。

図２に戻るが、緩衝器アッセンブリ４８及び他の緩衝器アッセンブリの実施形態は、係合相手の各アンカーアッセンブリ３０の間で脊柱の荷重が伝達される際の衝撃吸収効果、そして更に、屈曲、伸延、及び横方向の曲げの際の脊椎運動に対する可変抵抗を提供する、１部品構成の可撓部材の形態で提供することができる。軸方向延長部５８、６０は、緩衝器部分４９と一体に形成してもよいし、例えば、接着剤、締結具、融合技法、又は結合剤で、緩衝器部分４９に固定してもよい。別の実施形態では、緩衝器部分４９は、中央内径部を含んでおり、軸方向延長部は、中央内径部を貫いて配置され、そこから軸方向に互いに逆向きに延びる１部品構造として形成されている。

ロッド部分４５、４７の長さの全部又は大部分に沿って延びている軸方向延長部５８、６０の可撓性は、端部材４４と４６の間の中間部分のヒンジ効果だけに又は主にヒンジ効果に依存すること無しに、本体４２の長さの大部分に沿って動的抵抗を提供できるようにしている。ロッド部分４５、４７は、接続要素を各アンカーアッセンブリに係合し易くするために、軸方向延長部５８、６０周りに延びている剛性のある本体構造を有している。剛性のあるロッド部分４５、４７は、更に、接続要素４０を経皮的に挿入し易くしている。接続要素４０は、アンカーアッセンブリの間の皮膚と組織を切開して開創し、開創された開口部を通してアンカーアッセンブリの間に接続要素を配置できるようにする開放手術でも、アンカーアッセンブリ３０に挿入し係合させることができる。

接続要素４０の様々な実施形態では、端部材４４、４６を軸方向延長部５８、６０に固定するための様々な技法を考えている。図２では、ロッド部分４５、４７の各端は、それぞれ、拘束部材７０、７２を含んでいる。拘束部材７０、７２は、軸方向延長部５８、６０の対応する外側端に係合され、各ロッド部分４５、４７から外向きに突き出ている。拘束部材７０、７２は、ロッド部分４５、４７の、対応する端壁５０、５２から遠い側の外端に開口している軸方向内径部６１、６３それぞれの中にそれぞれ配置されている内側スリーブ７４、７５を含んでいる。拘束部材７０のリップ７１と拘束部材７２のリップ７３は、ロッド部分４５、４７の各端部と当接係合している。ロッド部分４５、４７の端部は、拘束部材７０、７２の内側スリーブ７４、７５に、カシメられ、締め付けられ、又は別のやり方で固定され、拘束部材７０、７２をそこに軸方向に保持している。代わりに、拘束部材７０、７２の外側スリーブ７５、７７を、軸方向延長部５８、６０の、中を通って延びている部分の周りにカシメてもよい。

別の実施形態では、図６に示す接続要素４４０は、端部材４４、４６に類似している端部材４４４、４４６を含んでいる。但し、端部材４４４、４４６は、それぞれ、閉じた端部分４５８、４６０を含んでおり、この場合、ロッド部分は、端部材４４４、４４６によって画定されている内径部４６１、４６３の、端壁から遠い側の各外端を閉じている一体型の先端を提供している。軸方向内径部４６１、４６３は、緩衝器アッセンブリ４８の軸方向延長部５８、６０を受け入れる。軸方向延長部５８、６０は、端部材４４４、４４６の内径部４６１、４６３内で軸方向に浮動していてもよいし、軸方向延長部５８、６０は、例えば、接着剤、結合処理、摩擦嵌合、又は締結具で、内径部４６１、４６３に固定されていてもよい。軸方向延長部５８、６０は、内径部４６１、４６３内に配置する際に射出成形してもよい。

次に図７を参照すると、第１端部材５４４と第２端部材５４６を含んでいる本体５４２を有する、別の実施形態の接続要素５４０が示されている。第１端部材５４４は、ロッド部分５４５と端壁５５０を含んでいる。第２端部材５４６は、ロッド部分５４７と端壁５５２を含んでいる。接続要素５４０は、端部材５４４と５４６の間の緩衝器部分５４９と、この緩衝器部分５４９を貫くか又は同部分から、両ロッド部分５４５と５４７の両端の間の、端部材５４４と５４６によって画定されている軸方向内径部内を延びている連接要素５５８と、を有する緩衝器アッセンブリ５４８を更に含んでいる。連接要素５５８は、長手方向の圧縮力に応じて潰れることができると共に、端部材５４４、５４６が、互いから離れる方向に、そして緩衝器部分５４９から離れる方向に、引っ張られることになる軸方向の引張力に抵抗できるだけの強度を備えた、撚糸、コード、ロープ、縫合糸、ワイヤ、編物、又は他の構造の様な係留紐の形態をしていればよい。

端壁５５０、５５２は、それらの間に緩衝器部分５４９を半径方向に拘束又は捕捉する構造を含んでいてもよい。例えば、端壁５５０は、内側フランジ５５０ａと外側フランジ５５０ｂを含み、端壁５５２は、内側フランジ５５２ａと外側フランジ５５２ｂを含んでいてもよい。内側及び外側フランジ５５０ａと５５０ｂは、それらの間に空間５５０ｃを画定し、内側及び外側フランジ５５２ａと５５２ｂは、それらの間に空間５５２ｃを画定している。緩衝器部分５４９は、両端壁５５０、５５２のそれぞれの内側及び外側フランジの間の空間５５０ａ、５５２ｃ内に嵌るドーナツ形状を含んでいる。

端壁５５０、５５２は、ロッド部分５４５、５４７と一体であってもよいし、別個の構成要素として形成され、図示のように各ロッド部分に滑り嵌めして溶接してもよい。別の実施形態では、端壁５５０と５５２の一方のみが内側及び外側フランジを有している。他方の端壁は、内側フランジのみ又は外側フランジのみを有しているか、或いはフランジを一切有していなくてもよい。

連接要素５５８は、緩衝器部分５４９により画定されている中央内径部５４９ａを通って延びている。連接要素５５８の両端は、ロッド部分５４５、５４７それぞれに、ロッド部分５４５、５４７の閉じている外端５６０、５６の位置で、それぞれ固定されている。連接部要素５５８は、両端部材５４４、５４６の中にモールド成形するか、それらに締結するか、溶接するか、融合するか、又は別のやり方で固定してもよい。連接要素５５８に予め引張力を掛けて、端壁５５０と５５２の間の緩衝器部分５４９を圧縮するように付勢して、端部材５４４と５４６との接触状態を維持するようにしてもよいが、予め引張力を掛けない実施形態も考えられる。

図９に示す別の実施形態では、内径部５６１は、ロッド部分（一方のみ図示）を貫いて延び、その外端部に開口している。連接要素５５８の各端部は、拘束部材５７４に係合されている。拘束部材５７４は、内径部５６１の中へと延び、連接要素５５８の端部と係合している柱５７６を含んでいる。拘束部材５７４は、ロッド部分の各隣接する端部と当接係合する拡大頭部５７８も含んでいる。

連接要素５５８は、端部材５４４と５４６の外側端の互いに対する動きを可撓的に制限又は抑制することによって、引張力並びに曲げ力にも抵抗することができる。例えば、図８に示すように、接続要素５４０は、矢印５７０で示すように撓む。緩衝器部分５４９の一方の側５４９’は、屈曲に応じて圧縮されるが、一方、反対側５４９”は引っ張られるか又は中立状態にある。連接要素５５８は、延びて、ロッド部分５４５と５４７が互いから離れる方向に動けるようにする。別の実施形態では、連接要素５５８は、延びず、又は脊椎荷重下の延び限界に達して、ロッド部分５４５と５４７の互いから離れる方向の動きを効果的に制限する。脊椎荷重が取り除かれると、緩衝器部分５４９は、弾性的に、図７に示すような中立状態に復帰することができる。

図１０は、接続要素５４０に類似している、別の実施形態の接続要素６４０を示している。但し、連接要素５５８の両端は、端部材６４４、６４６のロッド部分６４５、６４７の端部で、拘束部材６６０と６６２内に配置されるかそれらに係合されている。ロッド部分６４５と６４７は、それぞれの拘束部材６６０、６６２を中に設置し易くするために、長手方向軸に沿って開口している外側端を画定している。拘束部材６６０、６６２は、連接要素５５８の各隣接する端部にカシメられ、どの様な適したやり方でもよいが、各ロッド部分６４５、６４７の端部に固定される。

次に図１１を参照すると、長手方向軸Ｌに沿って這わせた端部材７４４、７４６を有する、別の実施形態の接続要素７４０が示されている。端部材７４４、７４６は、それらに沿った軸方向内径部７６１、７６３を画定している。接続要素７４０も、緩衝器部分７４９と連接要素６５８を有する緩衝器アッセンブリ７４８を含んでいる。緩衝器部分６４９は、ドーナツ形状を成す中央内径部を含んでおり、連接要素６５８は、この中央内径部を貫き、更に端部材７４４、７４６の軸方向内径部６６１、６６３を貫いて延びている。連接要素６５８は、軸方向内径部６６１、６６３内に、そして緩衝器部分７４９の中央内径部を貫いて、射出成形されるか別のやり方で形成された材料から構成されている。連接要素６５８は、内径部７６１、７６３によって画定されている空間の実質的に全部を占めている。内径部７６１、７６３の端部は、閉じられるか、又はエンドキャップ又は他の構造で密閉されてもよいし、又は開口したままであってもよい。

次に図１２を参照すると、別の実施形態の接続要素８４０の一部が示されている。接続要素８４０は、端部材８４４、８４６と、それらの間を延びている緩衝器アッセンブリ８４８を含んでいる。緩衝器アッセンブリ８４８は、緩衝器部分８４９と、緩衝器部分８４９の中央内径部を貫いて延びている連接要素５５８を含んでいる。緩衝器アッセンブリ８４８は、更に、端部材８４４、８４６の軸方向内径部８６１、８６３内に回転構成要素８５４を含んでいる。連接要素５５８は、回転構成要素８５４を通って延びている。回転構成要素８５４は、ローラー８５４ａ、８５４ｂを含んでおり、それらを通って連接要素５５８は延びている。図１３には一方しか示していないが、ローラー８５４ａ、８５４ｂは、脊椎の伸延、屈曲、又は横方向の曲げの結果として、端部材８４４、８４６が互いに対して撓み、回転した時に、連接要素８５８を所望の位置又は状態に維持することができる。ローラーは、連接要素５５８が、その様な曲げ及び他の動きの結果として巻きつき、捩れ、又は捻れを生じること無しに、連接要素５５８をローラーに対して動き易くさせるために、連接要素５５８に沿って又はその周りを回転することができる。

次に図１４を参照すると、上で論じた接続要素５４０に類似している別の実施形態の接続要素９４０の一部が示されている。接続要素９４０は、端部材９４４、９４６と、緩衝器部分９４９と連接要素５５８を有する緩衝器アッセンブリ９４８と、を含んでいる。緩衝器部分９４９は、端部材９４４、９４６が緩衝器部分９４９の端部周りに関節運動し易くなるように、互いに反対側の端部に向けて先細になりながら中央内径部９４９ａの周りに延びている壁９４９ｂを有するドーナツ型の形状を含んでいる。端部材９４４、９４６の、緩衝器部分９４９への係合を維持するために、端部材９４４と９４６は、それぞれ、端壁９５０、９５２を含んでおり、各端壁９５０、９５２は、内側フランジ９５０ａ、９５２ａと外側フランジ９５０ｂ、９５２ｂを含んでいて、それらの間に緩衝器部分９４９が挟まれている。内側フランジ９５０ａ、９５２ａと外側フランジ９５０ｂ、９５２ｂは、緩衝器部分９４９のそれぞれの外側面輪郭に沿う形状としてもよい。

次に図１５を参照すると、別の実施形態の接続要素１０４０が示されている。接続要素１０４０は、長手方向軸Ｌに沿って、端部材１０４４、１０４６と緩衝器アッセンブリ１０４８とを含んでいる。緩衝器アッセンブリ１０４８は、端部材１０４４と１０４６の間の緩衝器部分１０４９と、端部材１０４４、１０４６のロッド部分１０４５と１０４６間を延び、両ロッド部分をそれらの外側端部の位置又はそれらに隣接する位置で繋いでいる連接要素１０５８と、を含んでいる。連接要素１０５８は、図１５に示すように、接続要素１０４０が中立状態にある時には、長手方向軸Ｌに沿って弛んでいるコード、撚糸、又は他の装置でもよい。接続要素１０４０が撓んだとき、十分な変位が起こると、連接要素１０５８には引張力が掛かる。連接要素は、連接要素が引っ張られた際にはその変位量が制限されるように、非弾性としてもよい。

１つの実施形態では、緩衝器部分１０４９は、端部材１０４４、１０４６の端壁１０５０、１５０２に、一方の側１０４９’が接着されているが、反対側１０４９”は、端部材１０４４と１０４６が引っ張られるか撓んだ時に、端部材１０４４、１０４６の一方又は両方から自由に分離できるようになっている。連接要素１０５８は、端部材１０４４、１０４６が撓んだ時の分離を制限することにより、端部材１０４４、１０４６を緩衝器部分１０４９と組み付けた状態に維持するのに効果を発揮する。

図１６は、長手方向軸Ｌに沿って延びる第１及び第２端部材１１４４と１１４６を有する別の実施形態の接続要素１１４０を示している。端部材１１４４、１１４６は、外部ばね１１４９の形態をした緩衝器アッセンブリ１１４８と接続されている。ばね１１４９は、軸方向の引張荷重及び圧縮荷重それぞれに応えて、長手方向軸Ｌに沿って伸びたり縮んだりすることができる。更に、脊椎運動体節の屈曲、伸延、及び横方向の曲げにより生じる曲げ力に応じて、ばね１１４９の一方の側は伸び、反対側は縮むことができる。更に別の実施形態では、緩衝器アッセンブリ１１４８は、ばねではなく、アコーディオンの様な構造であって、引張側にも圧縮側にも付勢されておらず、端部材が取り付けられているアンカーアッセンブリの相対的な動きによって生じる、端部材１１４４と１１４６の間の空間の伸び縮みに応じて、折り畳まれたり展開されたりするようになっている。

図１７は、連接要素５５８の或る実施形態を分離して示している。連接要素５５８は、強度と弾性を提供するために、材料の撚糸を織ったもので構成された本体を含んでいる。適した材料を数例挙げると、ポリオレフィン、パーシル、及びビオネートがある。本体は、ワイヤ、ロープ、コード、帯、ベルト、縫合糸、棒、ロッド、メッシュ、織物、又は他の適した形態を取ることができる。

別の実施例として、図１８Ａと１８Ｂには、長さに沿って円形の断面形状を有するロッドの様な細長い本体を有する連接要素６５８を示している。連接要素６５８は、変位力に対する適切な抵抗を提供して脊椎安定化を維持しながら、同時に脊椎運動を円滑にするために、可撓性と弾性を備えている。図１９Ａと図１９Ｂは、連続ループを形成している帯構造の本体を含んでいる連接要素７５８の側面図を示している。帯の両端は接続要素の両方の端部材に固定されていて、端部材の間の緩衝器部分に対する圧縮を維持している。帯は、延びても、脊椎の曲げ荷重が接続要素から取り除かれた時に、延びていない形状に向けて弾性的に復帰して、接続要素の形状を中立状態に維持することができる。図２０は、少なくとも１つの内側撚糸８５８ａと、その両端の間でその周りを取り巻いている輪縄の様な少なくとも１つの外側撚糸８５８ｂと、を含んでいる連接要素８５８を示している。輪縄の様な本体の両端は、接続要素の各端部材に固定されている。

連接要素は、接続要素に、軸方向の圧縮荷重となる脊椎運動に抵抗し又はこれを妨害すること無く、軸方向の引張荷重を作り出す脊椎運動に対しより大きな抵抗を提供する剛性を提供することができるが、連接要素によって提供される幾らかの圧縮荷重抵抗を排除しないことも考えられる。従って、接続要素を機能的ユニットとして維持し、端部材の一方又は両方がそれらの間の緩衝器部分から分離するのに抵抗しながら、一方で、隣接する椎体の互いから離れる方向への引張又は動きをより効果的に制限しつつ、脊椎運動が保たれるようになっている。

端部材及び／又は連接要素は、ニチノール、チタン、ステンレス鋼、又は他の生体適合性金属及びそれらの合金で作ることができる。端部材及び／又は連接要素は、ＰＥＥＫ又は生体適合性を有する他のポリマー系材料で作ることもできる。連接要素は、端部材と同じ材料で作ってもよいし、端部材とは異なる材料で作ってもよい。連接要素は、ロッド、コード、ロープ、ワイヤ、係留紐、ベルト、帯、リボン、編物、縫合糸、棒、スリーブ、チューブであってもよいし、又は、何か他の適した形態を含んでいてもよい。緩衝器部分と、緩衝器部分が軸方向延長部を含んでいる実施形態は、所望の安定化効果を発揮しながら、取り付け相手の脊椎運動体節の動きを許容する可撓性と弾性を有する、どの様な適した生体適合性を有する材料で作ってもよい。緩衝器部分と軸方向延長部には、ゴム、エラストマー、及び他の材料を用いることができる。緩衝器部分及び／又は軸方向延長部は、在庫材料から射出成形し、又は製作してもよいし、或いは、現場で端部材と共に成形してもよい。

以上、本発明を図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、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。

脊柱体節と脊椎インプラントシステムの後方立面図である。 図１の脊椎インプラントシステムの１つの実施形態の接続要素の部分縦断面立面図である。 別の実施形態の接続要素の中間部分の部分縦断面立面図である。 別の実施形態の接続要素の中間部分の部分縦断面立面図である。 別の実施形態の接続要素の中間部分の部分縦断面立面図である。 図１の脊椎インプラントシステムの別の実施形態の接続要素の部分断面立面図である。 図１の脊椎インプラントシステムの別の実施形態の接続要素の、撓んでいない又は中立状態時の部分縦断面立面図である。 撓んだ状態の図７の接続要素である。 別の実施形態の接続要素の端部材の縦断面の一部の立面図である。 別の実施形態の接続要素の部分縦断面立面図である。 別の実施形態の接続要素の部分縦断面立面図である。 別の実施形態の接続要素の中間部分の部分縦断面立面図である。 図１２の接続要素の回転部材の断面図である。 別の実施形態の接続要素の中間部分の部分縦断面立面図である。 別の実施形態の接続要素の部分縦断面立面図である。 別の実施形態の接続要素の立面図である。 １つの実施形態の連接要素の立面図である。 図１８Ａと図１８Ｂは、それぞれ、別の実施形態の連接要素の立面図と端面図である。 図１９Ａと図１９Ｂは、それぞれ、連接要素の長手方向軸を中心に互いに対して９０度回転させた時の第１及び第２立面図である。 別の実施形態の連接要素の立面図である。

Claims (10)

1. 脊椎安定化システムにおいて、
   第１及び第２椎体の各々に係合可能な第１アンカーアッセンブリ及び第２アンカーアッセンブリと、
   細長い接続要素であって、互いに反対側の第１端部材及び第２端部材を含んでいて、前記第１端部材と前記第２端部材の間の長手方向軸に沿った長さは、前記第１アンカーアッセンブリ及び前記第２アンカーアッセンブリが前記椎体のそれぞれに係合されたとき、前記第１端部材と前記第２端部材を、前記第１アンカーアッセンブリと前記第２アンカーアッセンブリの間に配置して、前記第１アンカーアッセンブリ及び前記第２アンカーアッセンブリのそれぞれに係合させることができる寸法に設定されている、細長い接続要素と、を備えており、
   前記第１端部材及び前記第２端部材のそれぞれは、端壁と、前記端壁のそれぞれから長手方向軸に沿って互いに反対方向に延びている、軸方向に延びるロッド部分と、を含んでおり、前記接続要素は、前記第１端部材及び前記第２端部材の前記端壁の間の可撓性を有する緩衝器部分と、前記緩衝器部分から前記長手方向軸に沿って互いに反対方向に、前記第１端部材及び前記第２端部材の前記ロッド部分のそれぞれの軸方向内径部内部を延びている可撓性を有する軸方向延長部と、を有する緩衝器アッセンブリを更に含んでいる、脊椎安定化システム。
2. 前記軸方向延長部は、前記緩衝器部分と単一ユニットとして一体に形成されている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記接続要素は、前記長手方向軸に沿って湾曲している、請求項１に記載のシステム。
4. 前記緩衝器部分は、上側端面と下側端面の間を延びている円筒形の形状を含んでおり、前記軸方向延長部は前記端面のそれぞれから延びており、前記緩衝器部分は、前記軸方向延長部から半径方向外向きに突き出ている、請求項１に記載のシステム。
5. 前記端壁は、それぞれ、前記各ロッド部分から半径方向外向きに延びている平坦な円板形状を画定している、請求項１に記載のシステム。
6. 前記緩衝器部分は球形状を画定している、請求項１に記載のシステム。
7. 動的脊椎安定化システム用の接続要素において、
   長手方向軸に沿って延びていて、互いに反対側の第１端部材及び第２端部材と、前記第１端部材と前記第２端部材の間で前記部材を可撓的に支持している緩衝器部分と、を含んでいる細長い本体を備えており、前記端部材は、それぞれ、前記長手方向軸に沿って延びているロッド部分と、前記ロッド部分の、前記緩衝器部分と係合している側の端の端壁と、を含んでおり、前記端壁の少なくとも一方は、前記長手方向軸周りに延びている内側フランジと外側フランジを含んでおり、前記内側フランジと前記外側フランジの間には空間が形成され、前記緩衝器部分は前記空間内に収容されている、接続要素。
8. 前記端壁のそれぞれは、前記空間を形成している前記内側フランジと前記外側フランジを含んでおり、前記緩衝器部分は前記空間のそれぞれの中に位置している、請求項７に記載の接続要素。
9. 前記緩衝器部分は、中央内径部の周りに延びている壁を含んでおり、前記壁は、前記内側フランジと前記外側フランジの間に画定された前記各空間内に収容されており、前記壁は前記端部材に向けて先細になっている、請求項８に記載の接続要素。
10. 前記ロッド部分は、それぞれ、軸方向内径部を画定しており、前記接続要素は、前記軸方向内径部内に連接要素を更に備えており、前記連接要素は、互いに反対側の端部の間を延びていて、前記互いに反対側の端部は、前記ロッド部分のそれぞれの、前記各ロッド部分の前記端壁から遠い側の外端部に係合されている、請求項８に記載の接続要素。

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