JP2012532704A - 脊椎を安定化するためのコネクティングロッドの固定装置 - Google Patents

Abstract

脊椎の外科治療を行うためのプラスチックロッドの固定装置であって、プラスチックロッド１は円周全体にわたってロッド１を均一に締結するため少なくとも２つの平面平行表面１ａを有する。

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の脊椎を安定化するためのコネクティングロッドの固定装置に関するものである。

脊椎を安定化するために、椎弓根ネジを脊椎に挿入し、その頭をロッドによって相互接続する。動的な挙動を維持するために、弾性ロッドが剛体金属ロッドの代替的手段として知られている。

弾性ロッドは、プラスチック材料で製造されることが多く、プラスチック材料は、一般的に、クリープの影響を受けやすいため、プラスチックロッドは、例えば金属ロッドでは簡単に使える圧入によって単純に締め付けることはできない。

したがって、プラスチックロッド（つまり、ポリマー材料で作られている）を長期間にわたって確実に締め付けるためには、特別なデバイスが必要である。

この目的にかなう、現在までに当技術分野で知られている方法はごくわずかである。以下では、これらについて説明し、また本発明と比較して不利点を指摘することにする。

特許文献１（Ｆｒｅｕｄｉｇｅｒ）及び特許文献２（Ｆｒｅｕｄｉｇｅｒ）に記載の発明は、噛み合い嵌合又は形状嵌合固定を示している。ロッド及びネジ頭内のそのシートは、幾何学的に相互嵌合する溝を備える。しかし、溝付きの表面の位置決めは、カンティングを回避するために正確な導入を必要とする。さらに、溝付き表面では、連続的な位置決めを行えない。

特許文献３（Ｆｒｅｕｄｉｇｅｒ）に記載の発明は、間接的形状嵌合による摩擦固定を示している。コネクティングロッドは、滑らかであり、２つの部材、ネジ頭と横方向に案内されるスペーサーとの間で締結され、これらの外形は接触領域のロッド外形から公称的に逸脱している。したがって、この公称的外形逸脱部がロッド内に局所的に貫通し、これにより応力度が高くなりその結果、締結されていない領域に剪断変形が生じて領域締結と相対的移動が生じる。さらに、締結領域が閉じたケージを形成していなければロッド材料がこの締結領域の間で流れ去る可能性がある。

欧州特許第１ ３６４ ６２２ Ｂ１号（Ｆｒｅｕｄｉｇｅｒ） 欧州特許第１ ５２７ ７４２ Ｂ１号（Ｆｒｅｕｄｉｇｅｒ） 欧州特許第１ ７５９ ６４６ Ｂ１号（Ｆｒｅｕｄｉｇｅｒ）

そこで、本発明の目的は、位置決め精度を維持しつつロッドに加わる応力を少なくしたコネクティングロッド用の固定装置を提案することである。

このような固定装置は、請求項において定められている。さらに別の請求項では、その好ましい実施例を定めている。

図を参照しつつ、好ましい実施例を用いて、本発明についてさらに説明する。図の大まかな説明は以下のとおりである。

２つの半円の間の丸いロッドを示す図である（先行技術）。 ４つの側部を有する例示的な断面を示す図である。 ５つの側部を有する例示的な断面を示す図である。 ６つの側部を有する例示的な断面を示す図である。 ５つの側部とテーパーを有する典型的な断面を示す図である。 ネジ頭と外形がロッドと合致するスペーサーとの間の開口部を示す図である。 エクスターナルナット及び別個のスペーサーを有する変更形態における取付状態のロッドを示す図である。 円周方向締め付けリッジを持つロッド開口部を示す図である。 締め付けリッジを持つスペーサーを示す図である。 ２つの円周方向締め付けリッジを持つロッド開口部を示す図である。 ２つの締め付けリッジを持つスペーサーを示す図である。 インターナルナット及び別個のスペーサーを使用する一変更形態を示す図である。 エクスターナルナット及び一体化スペーサーを使用する一変更形態を示す図である。 インターナルナット及び一体化スペーサーを使用する一変更形態を示す図である。

プラスチックロッド１を、外形を逸脱した結果として、また材料の流れによるロッド断面の変更なく、局所的締結により固定領域内に応力ピークを生じさせることなく連続的に導入されうるように椎弓根ネジ２内に固定する。

さらに、この固定により、張力と圧縮力の両方、さらには剪断力及び捻りの力をロッドからネジに伝達することができる。

これは、ロッド断面の外形がネジ頭開口部の外形及び接触領域内のスペーサーの外形と公称的に正確に一致している、つまりそれらと合致しているという事実により、締結作用が周囲において（図２ａ〜２ｃを参照）、つまり、断面全体の周りにおいて均一であるという点で達成されている。より具体的には、取り囲む締結作用は、ケージとして作用し、締結平面内に静水圧特性を生じさせることが意図されており、これは少なくとも２つの平面平行表面を有する断面でのみ達成されうる。

その結果、本発明は、少なくとも２つの平面平行側部を持つ請求項１において定められているロッド断面に関係しており、これにより、全周上に、つまり、周辺に均一な締結作用をもたらしうる。均一な締結作用であるため、固定領域内のロッドに最大限の注意を払うことで、患者に生じる力を上下の椎弓根ネジに安全に且つ耐久的に伝達することができる。さらに、１つ又は複数の平面内の円周方向リッジによって締結作用を補助することができる。締結作用は、別個のスペーサーを使ったエクスターナル若しくはインターナルナットによって、又は一体化スペーサーを使ったエクスターナル若しくはインターナルナットによって達成される。

平面平行断面の別の利点は、異なる方向の剛性の可変性である。したがって、例えば、前／後方向の剛性は、最小の体積増加で専用の方法により高めることができ、これは脊椎の滑り（脊椎すべり症）を患っている患者にとって非常に重要な利点であると思われる。

さらに、平行に延在していない椎弓根ネジ内への導入が円滑に行われるように、平面平行側部は、側面がロッドの正面に関して少なくとも１０°の角度３７をそれぞれなすテーパーを備えることが最も好ましいものと思われる。

図１は、円形ロッド３０が２つの半円３１、３２の間に締結されるときに生じる不一致を例示している。これだと半円３１、３２は、相互貫通できなければならない。これは、実際には、複雑な櫛状テーパー部分があれば可能であるが、プラスチックロッド３０は、櫛状開口部内に不可避的に流れ込み、歪むことになる。

例えば、図２ａは、４つの側部を有し、そのうち少なくとも２つの側部３５、３６が平面平行である、断面を例示している。この方法で、平面平行な外側面に平行な締結作用（矢印３８、締結デバイス４）によって均一な周辺固定を達成することができる。この目的のために、開口部３の側壁３９間の距離をロッド１の外側面３５、３６の間の距離にぴったり合わせて、横方向の遊びが実質的にないように側壁３９の間にロッドをきつく保持する。それを補完する形で、開口部３の底側部４１は、ロッド１の下側部４４と相補的な形をとり、これにより、ロッド１が開口部３に挿入された後、開口部３の側部３９、４１に対向するロッド１のすべての側部がこれらの側部にぴったり、且つ遊びなく当接する。

図２ｂは、図２ａのと同じ特性を有する５つの側部、特に２つの平行な側部３５、３６を有する第２の例示的な断面を示している。

図２ｃは、図２ａのと同じ特性を有する６つの側部を有する第３の例示的な断面を示している。

図３ａは、５つの側部を有し、そのうち２つの側部３５、３６が平面平行であり、２つのテーパー付き側面４２、４３がベベル加工されている、例示的なロッド１を示している。テーパー付き側面４２、４３のベベル角度３７は、いずれかの側部上のロッドの正面４５に関して少なくとも１０°である。したがって、正面４５は、平行な側部３５、３６に直交する仮想平面である。

図３ｂは、図３のロッド１と合致する開口部外形３、ネジ頭５１、ネジ山５９、例えばスペーサー５及び締結要素６を備える締結デバイス４とともに対応する椎弓根ネジ２を例示している。

図３ｃは、ロッド１、ネジ２、スペーサー５、及び締結要素６としてのエクスターナルナット７を例示している。ナット７は回されてネジ山５９と噛み合い、ナット７は断面図に示されている組み立てられた状況において頭５１を外側から囲む。

図４ａは、中央リッジ８とともにネジ頭５１内の開口部３を例示している。

図４ｂは、リッジ８と相補的な側部切り込みとともに対応するスペーサー５を例示している。スペーサー５は、スペーサー５が開口部３内に挿入された後、円周方向リッジに対してリッジ８を完結するリッジ９を備える。

図５ａは、上側リッジ１０ａ及び下側リッジ１０ｂとともにネジ頭５１内の開口部３を例示している。

図５ｂは、上側側部切り込み及び下側側部切り込みとともに対応するスペーサー５を例示している。これらの切り込みは、リッジ１０と相補的な形状をしている。上述のように、このスペーサー５は、リッジ１０ａ／ｂを補完して完全な円周方向リッジを形成する上側リッジ１１ａ及び下側リッジ１１ｂを備える。

これらの変更形態において、１つ又は複数の円周方向リッジは、接触領域を構成し、この接触領域の外形はロッドの外形と実質的に同一である。

図６は、締結デバイス４として別個のスペーサー５とともにインターナルナット１２を使用する一変更形態を例示している。そこで、締結デバイス４を保持するためのネジ山６３を開口部３の内側に切削で加工する。

図７は、締結デバイス４として一体型スペーサー５とともにエクスターナルナット１３を使用する一変更形態を例示している。

図８は、締結デバイス４として一体型スペーサー５とともにインターナルナット１４を使用する一変更形態を例示している。

前記の説明に基づき、当業者は、請求項によって定められている保護範囲から外れることなく本発明の多数の変更形態を思いつくことができる。そのような修正は以下のとおりである。
−ベベル加工された側面のベベル角度が異なる。
−ベベル加工された側面どうしの間の部分は、丸く（図３ａを参照）、本質的に、一部若しくは全部の隅を丸くするか、又は丸くしないで、エッジで又はより一般的に折れ線で構成することができる。
−ベベル角度は、１０°から８０°までの範囲内で選択され、好ましくは約６０℃である。

Claims (12)

1. 脊椎の外科治療のためのコネクティングロッド用の固定装置であって、プラスチックコネクティングロッド（１）、それぞれが前記ロッド（１）用の開口部（３）を有する複数の骨ネジ（２）、及び締結デバイス（４）を備え、前記プラスチックロッドは少なくとも２つの平面平行表面（３５、３６）を有し、前記開口部の側壁（３９）の間の距離は前記ロッドが前記開口部内でぴったり摺動可能なように接触領域内の前記平面平行表面（３５、３６）の距離に合わせられていることを特徴とする固定装置。
2. 前記側壁（３９）と前記ロッド（１）の対応する前面との間に延在する前記開口部（３）の前記底面（４４）は、前記ロッド（１）が実質的に遊びのない構成で前記開口部内に挿入可能であるように互いにぴったり嵌合することを特徴とする請求項１に記載の固定装置。
3. 前記平面平行表面（１ａ）に平行に働く、前記締結デバイス（４）の締結作用によって、前記ロッド（１）がその円周全体上で締結されることを特徴とする請求項１に記載の固定装置。
4. 前記プラスチックロッド（１）は、少なくとも４つの側部を有することを特徴とする請求項１に記載の固定装置。
5. 前記平面平行表面（３５、３６）のうちの１つの前側エッジによってエッジ上で実質的に画成されている、前記ロッド（１）の前記前面（４４）の少なくとも１つの有効ベベル部分（４２、４３）は、前記ロッドを前記開口部（３）内に挿入する作業がしやすくなるようにベベル加工され、好ましくはそれぞれのベベル部分は前記平面平行表面（３５、３６）に直交する平面に関して少なくとも１０°の角度、好ましくは最大で８０°の角度、より好ましくは約６０°の角度でベベル加工されることを特徴とする請求項１に記載の固定装置。
6. 前記ベベル部分（４２、４３）は、本質的に、前記平面平行表面（３５、３６）の間に延在する前記ロッド（１）の前記前面（４４）を構成することを特徴とする請求項５に記載の固定装置。
7. 前記締結作用は、それぞれ前記ロッド（１）における前記開口部（３）内の少なくとも１つの円周方向リッジ切り込み（８、９）の配置構成によって補助されることを特徴とする請求項１に記載の固定装置。
8. 前記締結作用は、複数の円周方向リッジ（１０ａ、１０ｂ）及び異なる平面内の相補的切り込み（１１ａ、１１ｂ）によって補助されることを特徴とする請求項６に記載の固定装置。
9. 前記締結デバイス（４）は、スペーサー（５）及び締結要素（６）を備え、前記スペーサーは前記開口部（３）の側部に対向していない前記ロッド（１）の後側に相補的な形状の前面を有し、前記締結要素は骨ネジ（２）の頭上に固定されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の固定装置。
10. 前記締結要素（６）は、エクスターナルナット（７）又はインターナルナット（１１）であり、前記スペーサー（５）は別個の部分であることを特徴とする請求項９に記載の固定装置。
11. 前記締結デバイス（４）は、ワンピースのエクスターナルナット（１３）又はインターナルナット（１４）であり、一体化スペーサー（５）を備えることを特徴とする請求項９に記載の固定装置。
12. 前記プラスチックロッド（１）は、ＰＣＵ（ポリカーボネートウレタン）で製造されることを特徴とする請求項１に記載の固定装置。

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