JP2009545373A - 挿入可能な回転部材を有する頚部プレートシステム - Google Patents

挿入可能な回転部材を有する頚部プレートシステム Download PDF

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Abstract

【課題】挿入可能な回転部材を有する頚部プレートシステムを提供する。
【解決手段】上面部と相対向する底面部との間に肉厚部を備え、かつ該プレートの肉厚部を貫通する少なくとも一つのスロット孔部を有する頚部プレートを具備する頚部プレートシステム。該頚部プレートシステムは頚部プレートの第１スロット孔部に配置可能な第１回転部材さらに備え、該第回転部材は少なくとも一つのネジ穴と、第１回転部材の少なくとも一つのネジ穴に挿通可能な少なくとも一本の骨ネジを具備する。
【選択図】図１

Description

本願は２００６年７月３１日出願、米国特許願第１１/４９６，３４９号、発明の名称「挿入可能な回転部材を有する頚部プレートシステム」(“ＣＥＲＶＩＣＡＬ ＰＬＡＴＥ ＳＹＳＴＥＭ ＨＡＶＩＮＧ ＡＮ ＩＮＳＥＲＴＡＢＬＥ ＲＯＴＡＴＩＮＧ ＥＬＥＭＥＮＴ”)の利益を主張し、該出願全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
本発明は、患者への外科的移植のための脊椎プレートに関するものである。より具体的には、本発明は、頚椎を固定するための頚部プレートシステムに関し、該頚部プレートシステムは、該頚部プレートシステム移植後の、固定ネジのある種の動きを防ぐために配置される。
頚椎固定のために、従来の頚部プレートを用いることが可能である。ペンシルバニア州センターバレーのエースクラップ社（Ａｅｓｃｕｌａｐ Ｉｎｃ.,）から市販されている、キャスパープレートシステム（Ｃａｓｐａｒ ｐｌａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ）等の当初のいくつかの従来の頚部プレートシステムは簡易なプレート及びネジを使用していた。しかしながら、それらのプレートは骨ネジをプレートに固定するための機構を全く有しておらず、したがってプレートを脊椎に係合する一本以上のネジが脊椎の開口部から緩んでしまうという潜在的な状況があった。続いて、それらのシステムは改変され、市販されている最近の従来頚部プレーティングシステムはある種のネジ固定機構又はネジ緩み防止機構を用いることで骨とプレートからネジが緩むことを防いでいる。また、それらはネジがプレートに対して回転又は平行移動あるいは回転と平行移動の組み合わせのいずれかで移動できるようになされている。
いくつかの頚部プレートシステムは、ネジが骨内へ挿通されると嵌合される固定部材を使用している。上記頚部プレートシステムの一つの例として、ジョンソン・エンド・ジョンソン株式会社（“Ｊｏｈｎｓｏｎ ＆ Ｊｏｈｎｓｏｎ ｏｆ Ｎｅｗ Ｂｒｕｎｓｗｉｃｋ， ＮＪ）から入手可能な「コッドマンプレート」（“Ｃｏｄｍａｎ ｐｌａｔｅ”）は当業界において広く知られている。該コッドマンプレートは一般的にプレートに組み込まれたカムを有し、該カムは、ネジ頭部を嵌合し、かつネジが緩むのを防ぐために１８０度回転可能である。該コッドマンプレートはネジが緩むのを防ぐだけであって、ネジのプレートに対する移動又は回転は防止しない。
固定システムを有する頚部プレートシステムの他の例として、ペンシルバニア州センターバレーのエースクラップ社から市販されているＡＢＣシステムが挙げられる。該頚部プレートシステムを用いて骨ネジが骨内に挿通されると、小さな固定ネジがネジ頭部に進出することで頭部を拡張させ、プレート内の孔部を嵌合してネジがプレートから緩むのを防止する。インディアナ州ワルシャワのバイオメット社（Ｂｉｏｍｅｔ，Ｉｎｃ．）から市販のビューロックシステム（Ｖｕｅｌｏｃｋ ｓｙｓｔｅｍ）においては、骨ネジが完全に挿入されると、プレートに組み込まれた止め輪が所定位置に嵌合され、そのことにより骨ネジがプレートから緩むのを防ぐ。
他の頚部プレートシステムにおいては、ドリルガイドが頚部プレートに対するネジ穴部を配列するが、ネジの挿入は手動で実施される。頚部プレーティングに用いられるネジは一般的に非常に小さいので（たとえば、直径約４ｍｍ）、ネジを十分に締める時及び／又はネジがその着座最深部に到達する時、感覚で決定することが困難である。したがって、該頚部プレートシステムを用いると骨中のネジを締めすぎてしまう危険性があり、ネジ部が骨を摩耗してしまい、ネジ部の掛かりを失わせる原因となる。
台湾台北のエイ・スパイン社（Ａ−Ｓｐｉｎｅ Ｉｎｃ．）から市販されているウインドウ頚部システム（Ｗｉｎｄｏｗ ｃｅｒｖｉｃａｌ ｐｌａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ）は一般的に、頚部プレートと係合又は噛合する骨ネジを有する。ウインドウシステムの頚部プレートは細長いスロット孔部を有し、該スロット孔部は骨ネジのそれぞれと対応しかつ骨ネジのネジ部と噛合する。該プレート自体はネジ部を有さず、そのためスロット孔部の肉薄部を介して骨ネジとの噛合が得られ、該スロット孔部の肉薄部はそれぞれの骨ネジ頭部とネジ部の間に「捉えられた」（“ｃａｐｔｕｒｅｄ”）状態となる。プレートと骨ネジ間の相対運動は主に変動的であり、場合によっては限定された回転／角度を含む。また、これらの一般的な特徴を有する頚部プレートシステムは、特許文献１、発明の名称「脊椎固定矯正装置」（“Ｓｐｉｎａｌ Ｆｉｘａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｔｒｉｅｖａｌ Ｄｅｖｉｃｅ”） に記載されている。
米国特許第６，４５８，１３３号公報
しかしながら、骨ネジに可撓性回転能力を備え、一旦頚部プレートシステムを埋入した後はネジが緩むのを防ぐような改良された頚部プレートシステムを提供する必要があった。
すなわち、本発明の請求項１に係る頚部プレートシステムは、
頚部プレートと、
第１回転部材と、
少なくとも一つの骨ネジと、
を有する、頚部プレートシステムであって、
前記頚部プレートは、プレートの上面部と相対向する底面部との間に肉厚部を備え、かつ該プレートの肉厚部を貫通する少なくとも一つのスロット孔部を有し、
前記第１回転部材は、頚部プレートの第１スロット孔部に配置可能であり、かつ少なくとも一つのネジ穴部を有し、
前記骨ネジは、前記第１回転部材のネジ穴部に挿通可能であるようにしたことを特徴とする。
本発明の請求項２に係る頚部プレートシステムは、
前記回転部材が、前記頚部プレートの上面部における前記第１スロット孔部の長さよりも少なくとも僅かに長い最大長さを有することを特徴とする。
本発明の請求項３に係る頚部プレートシステムは、
前記第１回転部材が第１端部及び相対向する第２端部を有し、前記第１端部及び第２端部の少なくとも一方が凸状の側面形状を有することを特徴とする。
本発明の請求項４に係る頚部プレートシステムは、
前記第１回転部材を配置可能な前記第１スロット孔部の第１端部及び第２端部の少なくとも一方が凹状の側面形状を有することで、第１回転部材の第１端部及び第２端部の少なくとも一方と協動して係合することを特徴とする。
本発明の請求項５に係る頚部プレートシステムは、
前記頚部プレートが、該プレートの幅方向の両端部の一方に位置する第１エッジ部と、相対向する他方に位置する第２エッジ部と、前記第１及び第２エッジ部との間に位置する第１湾曲部とを有し、前記回転部材のそれぞれが、その幅全般にわたって湾曲部を有し、該湾曲部は、前記頚部プレートの第１湾曲部に略一致することを特徴とする。
本発明の請求項６に係る頚部プレートシステムは、
前記骨ネジのそれぞれは、頚部プレートの底面部よりも延出するように配置可能であり、かつ骨ネジのそれぞれが前記回転部材に対しては固定位置にあり、頚部プレートに対しては回転可能であるように配置できることを特徴とする。
本発明の請求項７に係る頚部プレートシステムは、
前記第１回転部材が、互いに間隔をおいた第１及び第２ネジ穴部を有することを特徴とする。
本発明の請求項８に係る頚部プレートシステムは、
前記第１骨ネジは、第１回転部材の第１ネジ穴部に挿通可能であり、前記第２骨ネジは、第１回転部材の第２ネジ穴部に挿通可能であり、第１及び第２の骨ネジは互いに固定され、かつ第１頚部プレートに対しては第１軸の周りに回転可能であることを特徴とする。
本発明の請求項９に係る頚部プレートシステムは、
少なくとも一本の骨ネジが、その全長に沿って挿通されることを特徴とする。
本発明の請求項１０に係る頚部プレートシステムは、
前記少なくとも一本の骨ネジが頭部を有し、該頭部は骨ネジが所定位置を越えて回転するのを防ぐためにネジの基部に比べて拡大されていることを特徴とする。
本発明の請求項１１に係る頚部プレートシステムは、
前記少なくとも一本の骨ネジが、頭部と、頭部の反対の先端部と、先端部から頭部へ向かって拡大する小径と、を有することを特徴とする。
本発明の請求項１２に係る頚部プレートシステムは、
前記少なくとも一本の骨ネジが、らせん形ネジ山を有し、前記らせん形ネジ山は、骨ネジが挿通される骨内のネジ山らせん部と一致することを特徴とする。
本発明の請求項１３に係る頚部プレートシステムは、
前記頚部プレート内に複数のスロット孔部を有し、かつ複数のスロット孔部のそれぞれに配置可能な同数の回転部材をさらに有することを特徴とする。
本発明の請求項１４に係る頚部プレート内で使用するための回転部材は、
頚部プレート内で使用するための回転部材であって、前記頚部プレートは、プレートの上面部と相対向する底面部との間に肉厚部を備え、かつ該プレートの肉厚部を貫通する少なくとも一つのスロット孔部を有し、前記回転部材は、前記頚部プレートのスロット孔部において第１軸の周りに回転可能に配置することができ、かつ前記回転部材は、その肉厚部を通過する少なくとも一つのネジ穴部を有することを特徴とする。
本発明の請求項１５に係る頚部プレート内で使用するための回転部材は、
前記回転部材が、さらに骨ネジを具備し、該骨ネジは前記回転部材の少なくとも一つのネジ穴部のそれぞれに螺合されることを特徴とする。
本発明の請求項１６に係る頚部プレート内で使用するための回転部材は、
前記回転部材が、回転部材の肉厚部を通過する２つのネジ穴部と、該２つのネジ穴部のそれぞれに螺合される骨ネジとを具備し、双方の骨ネジが前記回転部材に固定されることにより、前記２つの骨ネジが回転部材とともに第１軸の周りに回転可能であるようにしたことを特徴とする。
本発明の請求項１７に係る頚部プレートシステムの組立方法は、
上面部と相対向する底面部との間に肉厚部を有しかつ該肉厚部を貫通する第１スロット孔部を有する頚部プレートを供給する工程と、
上面部と、相対向する底面部と、前記回転部材の上面部から底面部へ貫通する少なくとも一つのネジ穴部と、を有する第１回転部材を供給する工程と、
第１回転部材の上面部と底面部が、頚部プレートの上面部と底面部に対して略垂直になるように第１回転部材を配向する工程と、及び
第１回転部材を第１スロット孔部へ押し込む工程と、
を有することを特徴とする。
本発明の請求項１８に係る頚部プレートシステムを患者の椎骨へ埋入する方法は、
患者のための頚部プレートシステムを選択する工程と、
頚部プレートを患者の椎骨の上部に配置する工程と、
少なくとも一つの回転部材の少なくとも一つのネジ穴部のそれぞれにドリルスリーブを取り付ける工程と、
少なくとも一つのスロット孔部内で少なくとも一つの回転部材が椎骨に対して所望の位置に至るまで該少なくとも一つの回転部材を回転させる工程と、
ドリルをドリルスリーブのそれぞれに挿入し、椎骨にネジ穴部を穿孔する工程と、
回転部材の少なくとも一つのネジ穴部を介して、椎骨のネジ穴部にボーンタップを挿入する工程と、
少なくとも一つの回転部材のネジ穴部のネジ部と一致するネジ部を有する椎骨の穴部をタップ立てする工程と、及び
少なくとも一つの回転部材のネジ穴部と椎骨の対応する穴へ骨ネジを挿通する工程と、
を有する頚部プレートシステムを患者の椎骨へ埋入する方法であって、
前記頚部プレートシステムが、
上面部と相対向する底面部との間に肉厚部を備える頚部プレートと、該頚部プレートの肉厚部を貫通しかつ該頚部プレートが取り付けられる椎骨に対応する少なくとも一つのスロット孔部と、
前記頚部プレートの少なくとも一つのスロット孔部内に配置される少なくとも一つの回転部材と、を含み、前記少なくとも一つの回転部材が、少なくとも一つのネジ穴部を有することを特徴とする。
前記した複数の先行技術頚部プレートシステムとは違い、本発明は、骨ネジが頚部プレートから緩むのを防止するために骨ネジの挿通後に係合する必要がある固定部材を含まない。代わりに、外科手術を簡略にし、構成部材を少なくしている。なぜなら、一旦ネジが完全に挿通され締められると、ネジ固定は自動的に得られるからである。また、本発明の頚部プレートシステムは、手術において扱いが困難である小さな構成部材を含まない。また、骨ネジはプレート自体に組み込まれている回転部材に螺合されるので、ネジ軌道の精度が確実である。また、本発明は骨ネジ部と一致するようにネジ切りされる回転部材を提供している。
したがって、ネジ部間の噛合は厳密なものとなり、骨ネジは回転部材へ固定されることができ、それにより部材間のより確実な固定が提供される。
現在の発明の他の利点としては、骨中のネジ部が摩耗する可能性を最小限にする又は解消することが挙げられる。具体的には、上記の状態は本発明のデバイス及び方法を使用して解消される。なぜなら、骨ネジのネジ部と回転部材のネジ部が最大限に係合することによりネジの着座の最大深さが決定されるからである。したがって、骨ネジは骨ではなく回転部材へ固定される。
本発明は一般に頚椎安定デバイスを含む。該デバイスは、２つ以上のスロット孔部を有するプレート、スロット孔部のそれぞれの内部に含まれる回転部材及びそれぞれのスロット孔部に対応し、回転部材に螺入可能な２つの骨ネジを備える。回転部材のそれぞれはプレートの上面部及び底面部に対して回転することができる。該回転部材は２つのネジ穴部を有し、該ネジ穴部は骨ネジのネジ部と一致する。
骨ネジのそれぞれが骨内に螺合されると、ネジ部が回転部材を係合し、骨ネジを回転部材に固定する。このことは骨ネジが緩むのを防ぎ、同時にネジが（回転部材を介して）プレートに対して回転できるようにする。それにより「骨移植の安定」（“ｂｏｎｅ ｇｒａｆｔ ｓｅｔｔｌｉｎｇ”）を可能にする。前記回転部材は外面部を有し、該外面部は頚部プレートのスロット孔部の内面部と対応して、回転部材が頚部プレートの上面部及び底面部に対して垂直に配向する場合、回転部材の挿通を可能にする。
しかしながら、前記回転部材が頚部プレートの上面部及び底面部に対して略垂直方向に配向しない又は回転しない場合、該回転部材はスロット孔部から取り除くことはできない。さらに、骨ネジを回転部材へ螺合する時、骨ネジは頚部プレートの底面部を介して突出するので、回転部材がその垂直又は挿通方向へ所定量回転する場合、プレートの底面部から延出するネジの一部はプレートの底面部と接触することができる。
このように、挿通された骨ネジは、挿入されている頚部プレートから回転部材が外れ得る、その垂直方向へ戻る回転に対する停止体又は遮断体としての役割を果たす。
本発明の第１の様態において、上面部と相対向する底面部との間に肉厚部を有する頚部プレートと、該頚部プレートの肉厚部を貫通する少なくとも一つのスロット孔部を備える頚部プレートシステムが提供される。さらに、該頚部プレートシステムは頚部プレートの第１スロット孔部に配置可能な第１回転部材を含み、前記第１回転部材は、少なくとも一つのネジ穴部と、第１回転部材の少なくとも一つのネジ穴部に挿通可能な少なくとも一つの骨ネジを備える。
前記回転部材は、前記頚部プレートの上面部における前記第１スロット孔部の長さよりも少なくとも僅かに長い最大長さを有することができる。さらに、該第１回転部材は第１端部及び相対向する第２端部を有し、第１端部及び第２端部の少なくとも一方が凸状側面形状を有し、第１回転部材が配置される第１スロット孔部は、その第１端部及び第２端部において凹状側面形状を有することができ、第１回転部材の第１端部及び第２端部の少なくとも一方と協働して係合する。骨ネジのそれぞれは、頚部プレートの底面部を延出するように配置することができる。また、骨ネジのそれぞれは、骨ネジが回転部材に対しては固定位置にあり、かつ頚部プレートに対しては回転可能であるように配置することができる。さらに、骨ネジはその全長に沿って挿通されることが可能であり、少なくとも一つの実施形態においては、該骨ネジは頭部を備えることもあり、該頭部は、所定位置を越えた骨ネジの回転を防ぐためにネジの基部に対して拡大されている。
本発明の他の様態において、回転部材は頚部プレートシステムの頚部プレート内で使用するための頚部プレートを備え、該頚部プレートは上面部及び相対向する底面部間に肉厚部を有し、少なくとも一つのスロット孔部が該プレートの肉厚部を貫通している。該回転部材は頚部プレートのスロット孔部内に第１軸の周りへ回転可能に配置することができ、該回転部材は、その肉厚部を介する少なくとも一つのネジ穴部を有する。さらに、この回転部材は、回転部材中の少なくとも一つのネジ穴部のそれぞれに挿通される骨ネジを備える。
本発明は添付の図面を参照してさらに説明される。図面において、同じ構造が複数の図面全てにおいて同じ符号によって言及される。
本発明による頚部プレートシステムのある実施形態の斜視図である。 図１の頚部プレートシステムの頚部プレートの斜視図である。 頚部プレートのスロット孔部内に設置される球形端部を有する円筒体の成形部材を含み、本発明の回転部材の形状特性を表す図１及び２の頚部プレートの斜視図である。 本発明の頚部プレートのスロット孔部の内部成形体を生成するために成形部材に重ね合わされる概略成形体を伴った球形端部を有する円筒体から構成される成形部材の斜視図である。 成形部材に重ね合わせた概略成形体を伴う図４の成形部材の正面図である。 図５ａの概略成形体と本質的に一致する成形部材の一部である本発明の回転部材の正面図である。 図２の頚部プレート及び回転部材の分解斜視図である。 本発明の骨ネジの一つの実施形態の斜視図である。 図７の骨ネジの正面図である。 本発明の頚部プレートシステムの他の例示的な実施形態の一部分の分解斜視図である。 図９の頚部プレートシステムの組み立て後の斜視図である。 本発明の頚部プレートシステムの他の例示的な実施形態の一部分の分解斜視図である。 図１１の頚部プレートシステムの組み立て後の斜視図である。
図面を参照すると、構成部材は複数の図面全てを通じて同じ符号で示され、まず図１〜３を参照すると、頚部プレートシステム１０の一つの好ましい形状が図示されている。頚部プレートシステム１０は一般的に頚部プレート１２、少なくとも一つの回転部材１４及び対応するそれぞれの回転部材１４に対して一本以上の骨ネジ１６を含む。頚部プレート１２は頚椎の椎骨の湾曲部に緊密に一致するようになされた第１湾曲部１８及び頚椎の前弯湾曲部に緊密に一致するようになされた第２湾曲部２０を含む。
該頚部プレート１２は略矩形であり、略平滑状及び／又は略曲線状のエッジ部を備え、鋭利又は粗いエッジ部で起こり得る患者への不快感及び損傷を最小限にする。しかしながら、該頚部プレートの周縁部は卵形又は楕円形等の異なる一般的な形状を有してもよく、あるいはより変則的な形状でもよい。いずれにしても、前記頚部プレートは、近接するより広い部分との間に設けられる少なくとも１つの凹部２２を有することが好ましい。
該凹部２２は、頚部プレートの他の部分よりも強度が弱い前記頚部プレート１２の一部分であり、必要に応じて、手術中の頚部プレート１２への追加的な輪郭付けを容易にすることができる。凹部２２を設ける場合、それらは図示されるように平滑、比較的半円形状でもよく、あるいは半楕円形、半卵形、矩形（例えば広範な又は狭小な凹部）等の広範な種類の形状を含むことができる。一般的に、それらの凹部２２は、骨ネジが取り付けられる、近接する脊椎部分に対応する頚部プレート１２の一部分を備える。
さらに、頚部プレート１２は、頚部プレート１２の幅部分にわたって延伸する少なくとも１つのスロット孔部又は細長開口部２４を具備する。前記スロット孔部２４のそれぞれは、プレートが取り付けられる椎骨の近似位置と一致するように配置される。図面の頚部プレート１２は、その前長にわたってスロット孔部２４を３箇所有するように例示されているが、本発明の頚部プレートは代わりにスロット孔部２４が３箇所以上又は３箇所未満でもよく、スロット孔部２４のそれぞれは、骨ネジが取り付けられる患者の椎骨体と対応する。前記スロット孔部又は開口部２４のそれぞれは内面部２６を有し、該内面部２６は、両端部に球体を有する円筒体の一部分に近似するような形状を有し、図４において立体部材２８を参照して以下で説明される。
具体的には、前記立体部材２８は、円筒体３０、前記円筒体３０の一方の端部に位置する第１球体３２及び円筒体３０の相対向する端部に位置する第２球体３４を具備する。前記球体３２,３４のそれぞれの中心点は円筒体３０の長手軸と略整列しているが、少なくとも互いに僅かにずれることもできる。図４に示されるように、概略成形体又はテンプレート３６が立体部材２８へ移され又は重ねられ、所定のスロット孔部又は開口部２４の大きさ及び形状特性を確立させる。具体的には、前記概略成形体３６は、図２で示される第１湾曲部１８と略一致する一方向に湾曲部を有する（すなわち、頚椎の椎骨の近接湾曲部）。前記概略成形体３６を有する立体部材２８のスライス体又は部分は、頚部プレート１２のスロット孔部２４の形状及び大きさを算出又は決定するように、その中心部を通って採取される。
前記頚部プレート１２の上部から見た場合、スロット孔部２４の形状は立体部材２８の外形と同様に見えるであろう。該立体部材２８を用いて型取りされた前記概略成形体３６は、頚部プレート１２の全長に沿った所望の位置に挿入することができる。言うまでもなく、内面部２６の形状は計算機モデリング又はその他同様の技術を用いて算出又は決定することもできる。したがって、概略成形体３６は代わりに、種々の公知の製造技術を用いて頚部プレート１２の初期形態の一部として型取ることもでき、あるいは頚部プレート１２の中に成形することもできると理解されたい。いずれの場合においても、前記概略成形体３６は、スロット孔部又は開口部２４が形成される頚部プレート１２の肉厚部と略同じ高さを有する。
さらに、頚部プレートシステム１０は、スロット孔部２４のそれぞれと対応する回転部材１４を具備する。図３、５ａ及び５ｂを参照すると、回転部材１４の形状が記載されている。具体的には、スロット孔部２４に対応する上記した立体部材２８もまた回転部材１４の形状を決定するためのテンプレートとして使用される。図示のために、回転部材１４の最終形状とは異なるが、図３にスロット孔部２４の一つに配置された立体部材２８の全体図が示されている。前記立体部材２８は、開口部２４に嵌合しかつ開口部２４の中で回転できるように、その大きさ及び形状が該立体部材２８の配置されるスロット孔部より少なくとも僅かに小さく形成される。しかしながら、本発明の実際の回転部材１４は図３に示されるように頚部プレート１２の上面部及び底面部から突出していない。
回転部材１４の形状を決定するために、スロット孔部２４に対して上記したように同じ形状である概略成形体３６は図５ａにおいて最適に示されるように、立体部材２８に移され又は重ねられる。すなわち、該回転部材１４は、図５ｂに示されるように立体部材２８から取り出されるスライス体の形状と本質的に一致する外形を有する。回転部材１４は形成された立体部材２８から回転部材１４を切断したり又は成形する等のいくつかの方法により形成することができる。あるいは回転部材１４を図５ａ及び５ｂにおける成形された立体部材２８の一部分として型取りされた形状に形成することもできる。スロット孔部２４の形状のために、スロット孔部２４のそれぞれの内面部２６は、頚部プレート１２の肉厚部を介した断面としてみた場合、そのエッジ部及び表面部に沿って凹状である。さらに、回転部材１４の第１端部４６及び第２端部４８は、頚部プレート１２の上面部から底面部へ見た場合、凸状部として記すことができる。このように、スロット孔部２４は回転部材１４と協働して係合することができ、以下に詳細に記す。
図６を参照すると、回転部材１４はさらに骨ネジ１６のネジ部と一致する２箇所のネジ穴部４０を有し、以下で詳細に記す。２箇所のネジ穴部４０の軸は、頚部プレート１２の凹面部又は底面部３８に向かって収束する。この収束によって引き抜き強度が改良され、頚部プレート組立体１０が患者に埋入された後、骨からプレートが引き抜かれるのを防ぐ。
頚部プレートシステムを患者に埋入する前に頚部プレート組立体１０を組み立てるために、回転部材１４は、脊椎の固定に含まれるスロット孔部２４のそれぞれに配置しておくことが好ましい。すなわち、頚部プレート１２は、スロット孔部２４に近接する椎骨体のすべてが頚部プレート１２に取り付けられる必要がないことが決定された場合など、必要に応じて頚部プレートに配置される回転部材１４を伴わない少なくとも一つのスロット孔部２４を有してもよい。
しかしながら、個々の患者のために選択される頚部プレート１２が、デバイスが取り付けられる椎骨体の数に対応する数のスロット孔部２４を有することが好ましい。いずれの場合においても、上記したスロット孔部２４及び回転部材１４の形態のために、頚部プレート１２の上面部３９におけるスロット孔部２４の開口部は、その幅にわたって回転部材１４の最も広い部分よりも少なくとも僅かに小さくなる。すなわち、回転部材１４及びスロット孔部２４の双方の円筒形／球形のために、頚部プレート１２の上面部におけるスロット孔部２４の周縁部は、そこへ挿通される回転部材１４よりも僅かに小さい幅を有する。回転部材１４をスロット孔部２４の内部へ配置するために、回転部材１４は、図６に示されるようにその前面部４２及び背面部４４のそれぞれが頚部プレート１２の上面部３９に対して略垂直であるように配向される。
この配置において、回転部材１４とスロット孔部２４の接触部はその第１端部４６及び第２端部４８のみである。したがって、図６に示すように回転部材１４を上部からスロット孔部２４へ押すことが比較的容易であるが、回転部材１４とそれに対応するスロット孔部２４の大きさのために、少なくとも僅かな抵抗があるであろう。
回転部材１４がスロット孔部２４へ垂直方向で挿通されると、該回転部材１４は、その背面部４４が頚部プレート１２の上面部３９と本質的に同一平面になるまでかつその前面部４２が本質的に頚部プレート１２の底面部と同一平面になるまで、スロット孔部２４の内部で回転することができる。回転部材１４がこのように（たとえば、図１に示すように）配向する場合、回転部材１４及びスロット孔部２４の円筒形及び球形部の双方に接触部が存在し、回転部材１４はスロット孔部２４から外れない。回転部材１４をスロット孔部２４から外すためには、回転部材１４は、その前面部４２及び背面部４４が頚部プレート１２の上面部に対して略垂直になるまで回転することができる。次に回転部材１４がスロット孔部２４の表面から離れるまで外側に押すことができる。
図７及び８を参照すると、頚部プレートシステム１０で使用される骨ネジ１６は、第１ネジ端部５６にネジまわし等の駆動ツールで係合するためのネジ開口部５０を有する。この実施形態において、該ネジ開口部５０は略三角形の形状を示しており、したがって、ネジ開口部５０と確実に係合することができる協働形状の駆動ツールを必要とする。
該ネジ開口部５０は代わりに円形、矩形、楕円形、スロット形状等の異なる形状を有してもよく、それらのいずれも骨ネジ１６を扱うために対応する形状の駆動ツールを必要とする。前記ネジ開口部５０は、所望の孔深さのためにその長手方向に沿って骨ネジ１６の中心部に延伸することができるが、孔深さは駆動ツールとネジ開口部５０との確実な係合が十分に可能な大きさであるのが好ましい。
該骨ネジ１６は実質的に骨ネジの外面の全長に沿って螺合されるのが好ましい。さらに、ネジのパターンは、その端部が骨を貫通する骨ネジ１６の第１ネジ端部５６から第２ネジ端部５８へ向けて移動する際に先細になるネジ部を含むのが好ましい（すなわち、内径が徐々に減るネジ）。
骨ネジ１６のネジ部はネジの全長に沿って延伸するので、骨ネジ１６が完全に挿通されるとネジの「頭部」５２は、回転部材１４を係合するネジの一部になる。該ネジ部は一定のピッチを有するが、その内径はネジ頭部５２に向かって大きくなる。さらに、該ネジ頭部５２は拡大部分５４を有し、該拡大部分５４が骨ネジ１６の回転を停止させるストッパーとして作用することによって、骨ネジ１６の挿通時に、骨ネジ１６が回転部材１４を通って完全に通過してしまうのを防ぐ。
再度図１を参照すると、回転部材１４は、骨ネジ１６が回転部材１４へ螺合されていない場合、回転部材１４が３６０°回転することができる矢印６０によって一般的に示された方向へスロット孔部２４内において回転又は旋回することができる。しかしながら、一度骨ネジ１６がスロット孔部２４へ螺合されると、骨ネジ１６と頚部プレート１２の底面部との接触のために回転部材１４の回転角度は限られる。該接触が、回転部材１４が頚部プレート１２から外れてしまうおそれのある位置（すなわち、頚部プレート１２の上面部に対して略垂直な位置）へ回転することを防止する。
本発明の外科的応用時、頚部プレートシステム１０が取り付けられる患者の頚部椎骨体にネジ穴部が穿孔される。次に、頚部プレート１２の対応するスロット孔部２４内のそれぞれに配置された回転部材１４を含む頚部プレートシステム１０は、一般的な所望する埋入位置で患者の頚椎の上部に配置される。続いて、ネジ付けされたドリルスリーブが回転部材１４のネジ穴部４０の一つへ螺合される。患者の椎骨へ穿孔されるネジ穴部の方向は回転部材１４の各々のスロット孔部２４内での回転又は旋回によって決定され、また、ネジ穴部に取り付けられたドリルスリーブの対応する方向も規定する。
ネジ穴部の所望の方向が一度決定されると、ドリルがドリルスリーブへ挿通され、ネジ穴部が椎骨へ穿孔される。骨内にそれらのネジ穴部が穿孔された後、該ネジ穴部は回転部材１４のネジ穴部４０を介して挿通されるボーンタップを用いてタップ立てされる。本発明によると、骨内ネジ部のらせん部は、回転部材１４のネジ穴部４０のネジ部のらせん部と一致し、骨ネジ１６が挿通された時、頚部プレートが椎骨から外れてしまうのを防ぐ。タップが初めに回転部材１４を介して挿通され、続いてすぐにタップが近接する骨内に挿通される場合、ネジ穴部４０を有する回転部材１４が椎骨に対応して配置されるので上記のことが完遂される。このように、骨内のネジ部は近接する回転部材１４のネジ穴部４０と一続きのネジ部になる。
本発明の他の例示的な実施形態において、上記したスロット孔部の概略成形体と回転部材の代わりに、図９及び１０の頚部プレートシステム７０の一部分で図示されているように回転部材と頚部プレートとの間にピン接続部材を用いることも可能である。図示されるように、頚部プレートシステム７０は一般的に頚部プレート７２、少なくとも一つの回転部材７４及び対応する回転部材７４のそれぞれに一本以上の骨ネジ（図示せず）を具備する。図示される頚部プレート７２の一部分は、略矩形の周縁部を有するが、図１の頚部プレート１２と同様の周縁部のように代わりに異なる形状の周縁部を有してもよい。すなわち、該頚部プレート７２もまた、回転部材７４が配置される頚部プレート７２のより幅広部分間に設けられた少なくとも一つの凹部又は幅狭部を具備するのが好ましい。頚部プレート７２は、頚椎の椎骨の湾曲部に緊密に一致するようになされた第１湾曲部７７と頚椎の前弯部に緊密に一致するようになされた第２湾曲部７８を具備する。また、該回転部材７４は第１湾曲部７７及び第２湾曲部７８と一致する湾曲部を備えるのが好ましいが、必須ではない。
さらに、頚部プレート１２は頚部プレート１２の全幅部にわたって延伸する少なくとも一つのスロット孔部又は矩形の開口部７６を具備する。スロット孔部７６のそれぞれは頚部プレートが取り付けられる椎骨の位置と略一致するように配置される。さらに、スロット孔部７６のそれぞれは、スロット孔部７６の少なくとも一方の内側部と頚部プレート７２を貫通し、外側エッジ部８６の少なくとも一方へ貫通する小開口部又は小孔部８０を具備する。該小孔部８０はヒンジピン８２が通る大きさに形成される。そのことにより回転部材７４のスロット孔部７６への配置時、頚部プレート７２の外側エッジ部８６の片側又は両側においてヒンジピン８２は小孔部８０に挿通され、かつ回転部材７４の片側又は両側のエッジ部の小孔部８４へ挿通されることが可能になる。図１０に示されるように、次に回転部材７４はヒンジピン又はピン８２の周りに回転又は旋回可能になる。
本発明の他の例示的な実施形態は頚部プレートシステム９０として図１１及び１２において図示されている。図示されるように、頚部プレートシステム９０は一般的に頚部プレート９２、少なくとも一つの回転部材９４及び対応する回転部材９４のそれぞれに一本以上の骨ネジ（図示せず）を具備する。図示される頚部プレート９２の一部分は略矩形の周縁部を有するが、図１の頚部プレート１２と同様の周縁部のように代わりに異なる形状の周縁部を有してもよい。頚部プレート９２は頚椎の椎骨の湾曲部に緊密に一致するようになされた第１湾曲部９７と頚椎の前弯部に緊密に一致するようになされた第２湾曲部９８を具備する。また、該回転部材９４は第１湾曲部９７及び第２湾曲部９８と一致する湾曲部を備えるのが好ましいが、必須ではない。
さらに、頚部プレート９２は頚部プレート９２の幅部にわたって延伸する少なくとも一つのスロット孔部又は矩形の開口部９６を有する。スロット孔部９６のそれぞれは頚部プレートが取り付けられる椎骨の位置と略一致するように配置される。加えて、該スロット孔部９６は図１の実施形態に対して記載されたスロット孔部と同様の大きさ及び形状に形成されるのが好ましい。すなわち、スロット孔部９６で回転部材９４を保持するための追加的な部材を必要とせず、図１２に示されるスロット孔部９６がその中で回転することができる回転部材９４を受け入れることができるようにするのが好ましい。
しかしながら、この実施形態における回転部材９４の周縁部は図１に示される回転部材の形状と比較すると一般的に矩形である。その点において、本発明の回転部材の外周縁部は、対応するスロット孔部のために設け得る多様な周縁形状を収容するために多様な周縁部の形状を選択することができる。いずれの場合においても、図１１に示されるように、頚部プレートシステム９０を組み立てるために、回転部材９４はその上面部及び底面部が略プレート９２の上面部に対して垂直になるように配向されることが好ましい。該回転部材９４は、スロット孔部９６の内面部と係合するまでスロット孔部９６へ押し出され、スロット孔部９６内で回転することができる。
本発明の基本的な概念を実施するための他の代替手段として、上記した一つの回転部材に対して２本の骨ネジを用いる代わりに一本の骨ネジに対して一つの回転部材を用いることが挙げられる。ネジのネジ部と回転部材のネジ部を用いる代わりに、本発明の他の変更も依然として回転部材に対する骨ネジを固定するための他の固定部材（例えば、止め輪）を使用することもあり得る。
いくつかの本発明の実施形態を参照して本発明について記載してきた。ここで明示された特許又は特許出願のすべての開示は参照によって組み込まれる。前述の詳細な記述及び実施例は明確に理解する目的のためだけに与えられている。本明細書を理解するために不要な限定はされるべきではない。本発明の範囲から逸脱することなく記載された実施形態における多くの改変が可能であることは当業者にとって明白であろう。したがって、本発明の範囲は本明細書に記載される構造に限定されるべきではないが、クレームの文言によって記載される構造及びそれらの構造の均等物のみによって限定される。
１０ 頚部プレートシステム（頚部プレート組立体）
１２ 頚部プレート
１４ 回転部材
１６ 骨ネジ
１８ 第１湾曲部
２０ 第２湾曲部
２２ 凹部
２４ 開口部（スロット孔部）
２６ 内面部
２８ 立体部材
３０ 円筒体
３２ 第１球体
３４ 第２球体
３６ テンプレート（概略成形体）
３８ 底面部
３９ 上面部
４０ ネジ穴部
４２ 前面部
４４ 背面部
４６ 第１端部
４８ 第２端部
５０ ネジ開口部
５２ ネジ頭部
５４ 拡大部分
５６ 第１ネジ端部
５８ 第２ネジ端部
６０ 矢印
７０ 頚部プレートシステム
７２ 頚部プレート
７４ 回転部材
７６ 開口部（スロット孔部）
７７ 第１湾曲部
７８ 第２湾曲部
８０ 小孔部
８２ ヒンジピン
８２ ピン
８４ 小孔部
８６ 外側エッジ部
９０ 頚部プレートシステム
９２ 頚部プレート
９４ 回転部材
９６ 開口部（スロット孔部）
９７ 第１湾曲部
９８ 第２湾曲部

Claims (18)

  1. 頚部プレートと、
    第１回転部材と、
    少なくとも一つの骨ネジと、
    を有する、頚部プレートシステムであって、
    前記頚部プレートは、プレートの上面部と相対向する底面部との間に肉厚部を備え、かつ該プレートの肉厚部を貫通する少なくとも一つのスロット孔部を有し、
    前記第１回転部材は、頚部プレートの第１スロット孔部に配置可能であり、かつ少なくとも一つのネジ穴部を有し、
    前記骨ネジは、前記第１回転部材のネジ穴部に挿通可能であるようにしたことを特徴とする頚部プレートシステム。
  2. 前記回転部材が、前記頚部プレートの上面部における前記第１スロット孔部の長さよりも少なくとも僅かに長い最大長さを有することを特徴とする請求項１に記載の頚部プレートシステム。
  3. 前記第１回転部材が第１端部及び相対向する第２端部を有し、前記第１端部及び第２端部の少なくとも一方が凸状の側面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の頚部プレートシステム。
  4. 前記第１回転部材を配置可能な前記第１スロット孔部の第１端部及び第２端部の少なくとも一方が凹状の側面形状を有することで、第１回転部材の第１端部及び第２端部の少なくとも一方と協動して係合することを特徴とする請求項１に記載の頚部プレートシステム。
  5. 前記頚部プレートが、該プレートの幅方向の両端部の一方に位置する第１エッジ部と、相対向する他方に位置する第２エッジ部と、前記第１及び第２エッジ部との間に位置する第１湾曲部とを有し、前記回転部材のそれぞれが、その幅全般にわたって湾曲部を有し、該湾曲部は、前記頚部プレートの第１湾曲部に略一致することを特徴とする請求項１に記載の頚部プレートシステム。
  6. 前記骨ネジのそれぞれは、頚部プレートの底面部よりも延出するように配置可能であり、かつ骨ネジのそれぞれが前記回転部材に対しては固定位置にあり、頚部プレートに対しては回転可能であるように配置できることを特徴とする請求項１に記載の頚部プレートシステム。
  7. 前記第１回転部材が、互いに間隔をおいた第１及び第２ネジ穴部を有することを特徴とする請求項１に記載の頚部プレートシステム。
  8. 前記第１骨ネジは、第１回転部材の第１ネジ穴部に挿通可能であり、前記第２骨ネジは、第１回転部材の第２ネジ穴部に挿通可能であり、第１及び第２の骨ネジは互いに固定され、かつ第１頚部プレートに対しては第１軸の周りに回転可能であることを特徴とする請求項７に記載の頚部プレートシステム。
  9. 少なくとも一本の骨ネジが、その全長に沿って挿通されることを特徴とする請求項１に記載の頚部プレートシステム。
  10. 前記少なくとも一本の骨ネジが頭部を有し、該頭部は骨ネジが所定位置を越えて回転するのを防ぐためにネジの基部に比べて拡大されていることを特徴とする請求項９に記載の頚部プレートシステム。
  11. 前記少なくとも一本の骨ネジが、頭部と、頭部の反対の先端部と、先端部から頭部へ向かって拡大する小径と、を有することを特徴とする請求項１に記載の頚部プレートシステム。
  12. 前記少なくとも一本の骨ネジが、らせん形ネジ山を有し、前記らせん形ネジ山は、骨ネジが挿通される骨内のネジ山らせん部と一致することを特徴とする請求項１に記載の頚部プレートシステム。
  13. 前記頚部プレート内に複数のスロット孔部を有し、かつ複数のスロット孔部のそれぞれに配置可能な同数の回転部材をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の頚部プレートシステム。
  14. 頚部プレート内で使用するための回転部材であって、前記頚部プレートは、プレートの上面部と相対向する底面部との間に肉厚部を備え、かつ該プレートの肉厚部を貫通する少なくとも一つのスロット孔部を有し、前記回転部材は、前記頚部プレートのスロット孔部において第１軸の周りに回転可能に配置することができ、かつ前記回転部材は、その肉厚部を通過する少なくとも一つのネジ穴部を有することを特徴とする頚部プレート内で使用するための回転部材。
  15. 前記回転部材が、さらに骨ネジを具備し、該骨ネジは前記回転部材の少なくとも一つのネジ穴部のそれぞれに螺合されることを特徴とする請求項１４に記載の回転部材。
  16. 前記回転部材が、回転部材の肉厚部を通過する２つのネジ穴部と、該２つのネジ穴部のそれぞれに螺合される骨ネジとを具備し、双方の骨ネジが前記回転部材に固定されることにより、前記２つの骨ネジが回転部材とともに第１軸の周りに回転可能であるようにしたことを特徴とする請求項１４に記載の回転部材。
  17. 上面部と相対向する底面部との間に肉厚部を有しかつ該肉厚部を貫通する第１スロット孔部を有する頚部プレートを供給する工程と、
    上面部と、相対向する底面部と、前記回転部材の上面部から底面部へ貫通する少なくとも一つのネジ穴部と、を有する第１回転部材を供給する工程と、
    第１回転部材の上面部と底面部が、頚部プレートの上面部と底面部に対して略垂直になるように第１回転部材を配向する工程と、及び
    第１回転部材を第１スロット孔部へ押し込む工程と、
    を有することを特徴とする頚部プレートシステムの組立方法。
  18. 患者のための頚部プレートシステムを選択する工程と、
    頚部プレートを患者の椎骨の上部に配置する工程と、
    少なくとも一つの回転部材の少なくとも一つのネジ穴部のそれぞれにドリルスリーブを取り付ける工程と、
    少なくとも一つのスロット孔部内で少なくとも一つの回転部材が椎骨に対して所望の位置に至るまで該少なくとも一つの回転部材を回転させる工程と、
    ドリルをドリルスリーブのそれぞれに挿入し、椎骨にネジ穴部を穿孔する工程と、
    回転部材の少なくとも一つのネジ穴部を介して、椎骨のネジ穴部にボーンタップを挿入する工程と、
    少なくとも一つの回転部材のネジ穴部のネジ部と一致するネジ部を有する椎骨の穴部をタップ立てする工程と、及び
    少なくとも一つの回転部材のネジ穴部と椎骨の対応する穴へ骨ネジを挿通する工程と、
    を有する頚部プレートシステムを患者の椎骨へ埋入する方法であって、
    前記頚部プレートシステムが、
    上面部と相対向する底面部との間に肉厚部を備える頚部プレートと、該頚部プレートの肉厚部を貫通しかつ該頚部プレートが取り付けられる椎骨に対応する少なくとも一つのスロット孔部と、
    前記頚部プレートの少なくとも一つのスロット孔部内に配置される少なくとも一つの回転部材と、を含み、前記少なくとも一つの回転部材が、少なくとも一つのネジ穴部を有することを特徴とする頚部プレートシステムを患者の椎骨へ埋入する方法。
JP2009522803A 2006-07-31 2007-07-26 挿入可能な回転部材を有する頚部プレートシステム Pending JP2009545373A (ja)

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