JP2015531279A - 脊柱変形を治療するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

本発明は一般に、脊柱変形の治療のための方法および装置に関し、少なくとも一つのテザーを利用して、（１）異常脊椎湾曲の増大を防ぐために、（２）異常湾曲の進行を遅らせるために、または（３）少なくとも一つの矯正変位および／または回転を課すために、脊椎と腸骨と間の距離を維持する。

Description

本発明は一般に、脊柱変形を治療するための方法および装置に関する。

関連出願の相互参照
この特許出願は、その全体が本明細書に組み込まれる２０１２年９月２８日に出願された米国仮出願第６１／７４４，５２５号に対する優先権を主張する非仮出願である。

脊柱側弯症は、冠状面における脊椎の異常湾曲を特徴とする脊柱変形である。思春期特発性側弯症（ＡＩＳ）は、そうでなければ健康な患者において思春期に発症し、一般的には骨格成熟の開始時に止まる、最もよく見られるタイプの脊柱側弯症である。この疾患の原因は、現在のところ不明である。

現在の脊柱側弯症の外科的治療は、脊柱の操作および脊椎の一部を固定するための矯正装置の取り付けを必然的に含む。一つのかかるシステムである、コトレル・デュボセシステムは、硬質金属棒を脊椎に取り付けて活用する。棒は、異常湾曲および脊柱の回転を減少させる試みにおいて外科手術中に操作される。患者の神経症状のリスクを伴う大きな負荷が、矯正のために脊椎に対してかかる。これらの外科手術からの回復は、長期にわたり痛みを伴い得る。また、正常な脊椎前湾症および脊椎後湾症が修復されない場合は、慢性疼痛を引き起こす「フラットバック症候群」と呼ばれる症状が起こる可能性がある。成功した外科手術でさえ、結果として正常な脊椎湾曲をもたらすことはまれであり、患者は運動不能な脊椎部分を持ち続ける。固定領域の上下の椎間板は、それらへの力学的要求が増加することに起因する将来的な変性の危険にさらされる。

それゆえ、既存技術の方法および装置に欠陥があるということが明白である。ほとんどの既存技術の装置は、脊柱の負荷経路の一部である。例えば、コトレル・デュボセシステムは、硬い金属棒を脊椎に堅く取り付けることが理解される。二つの概ね平行な支持部材を有する構造は、負荷の分布について、主に二つの部材のより硬い方に依存する。それゆえ、装着された脊椎にかかる負荷は、脊椎の代わりに挿入物を通して伝達される。脊柱負荷は、非常に大きくなり得、挿入物はかかる負荷を無期限に支えないだろう。固定が遅れたら、挿入物の疲労破損が起きるだろう。

それゆえ、脊柱変形を矯正するための、新しくより優れたシステムを提供するという、取り組まれていない必要性が存在する。

本発明は、既存技術の方法および装置に対して大幅な改善を提示する、脊柱変形を処置するための方法および装置を記載する。一般的に言えば、本発明は、脊椎湾曲を矯正または維持のいずれかのために腸骨と脊椎との間の距離を確保するために使用される。記載された目的を達成する本発明の多くの実施形態が存在し、そのいくつかを以下の概要において提示する。

本発明の一実施形態では、少なくとも一つの可動性テザーを組み込む少なくとも一つの装置を、脊椎と骨盤との間に取り付ける。可動性テザーを脊椎および腸骨へ取り付けることは、係留手段の挿入、次いでテザーを係留手段に取り付けることを必然的に含む。例えば、少なくとも一つの骨ネジ、椎弓根スクリュー、カニューレ骨ネジ、クランプ、プレート、骨アンカー、またはシャックルが、腸骨の一部に少なくとも一つの椎骨と交互に係留され得、可動性テザーは両方に取り付けられ得る。取り付けの他の手段は当業者には明らかであるだろう。あるいは、素材の輪が骨構造（例えば、棘突起、横突起、椎弓板または骨部（ｐａｒｓ））または可動性テザーが通過する骨構造を通る孔の周囲に置かれてもよい。

本発明は、脊柱の操作し、テザーを腸骨の一部および脊柱の一部に固定することによって変形を矯正すること、経時的に腸骨と椎骨との間のテザーの有効長を矯正することにより変形を矯正する能力、およびテザーが脊柱と腸骨との間の有効長の維持することを可能にすることによって、脊椎の自然成長による変形の矯正を可能にすることに留意されたい。

脊椎と腸骨との間の距離の調整は、テザーが係留手段に取り付けられる位置を変動させることによって達成される。テザーは、調整工程の間は長さを変えないが、ウエスト周りのベルトを調節するように、取り付け点間の距離は変える。脊椎構造に固有の粘弾性を利用して、湾曲は長い期間をかけて少しずつ矯正を増すことによって徐々に矯正されてよく、これは元々の切開が再開されるか、または元々の切開の隣に新しい切開を造り、取り付け手段が係合を解除し、次いでテザーに沿って異なる位置で再係合されることによる。あるいは患者の成長が矯正を達成するために使用されてよい。

あるいは、テザーは多数のテザーに枝分かれして、脊椎および／または腸骨への複数の取り付け部を提供してよい。一つより多いテザーが使用される場合、それぞれ異なる椎骨に取り付けられ得、または多数のテザーが同一の椎骨に取り付けられ得る。脊柱変形の矯正を生成するのに必要なテザーは、脊柱の片側もしくは両側および、腸骨のいずれか反対側に取り付けられ得る。テザーが椎骨の右側（例えば、右椎弓根）および左腸骨、またはその反対に取り付けられることによる交差パターンも可能である。また、テザーを椎骨に取り付け、次いで腸骨（または両腸骨）に取り付けられるアイスクリューまたは他の案内装置を通過させ、次いで椎弓根スクリューまたは他の手段で第二椎骨に取り付けてもよい。案内装置は多数の椎骨または腸骨または複数の腸骨に活用されても良いことが当業者によって想定され得る。テザーはまた、骨盤への取り付けに始まり、脊椎に取り付けられた任意の数の案内部材を通過し、それから再度骨盤で終了してもよい。

本発明のこれらおよび他の態様は、その中の変形および修正が、本開示の新規概念の精神および範囲から逸脱することなく影響を受けるかもしれないが、以下の図面と併せて以下の実施形態の説明から明らかになるだろう。

本発明は、少なくとも一つの装置を外科手術的に脊椎と腸骨との間に取り付けることによって、脊柱変形を阻止する改善された方法を提供する。また、本発明は、少なくとも一つの装置を外科手術的に脊椎と腸骨との間に取り付けることによって、脊柱変形を矯正するためのシステムおよび方法を提供する。

本発明は、詳細な説明および添付の図面から、より完全に理解されるだろう。

本発明の一実施形態に係る、埋め込まれた装置を伴う変形したヒト脊椎の後面像を図示したものである。 図１に示した埋め込まれた装置を伴う矯正されたヒト脊椎の後面像を図示したものである。 取り付け機構およびテザーを固定する、二つの椎弓根スクリューおよび棒の形の脊椎係留手段を示す。 取り付け機構およびそれを脊椎係留機構に取り付ける方法を図示する。 は、腸骨（図示されず）の係留機構およびテザーをそれに取付ける方法を示す。 テザーを皮下に通すために使用する長対の鉗子を示す。 テザーを皮下に通すときの図６の鉗子の使用を図示する。 本発明に係る、テザークランプおよび細長棒の代替の実施形態を図示する。 本発明に係る、クランプまたはアンカーの別の実施形態を図示する。 図９に示す装置の横断面図を示す。 本発明に係る、クランプまたはアンカーの別の実施形態を示す。 本発明に係る、頭部閉鎖型クランプを示す。 本発明に係る、頭部閉鎖型クランプを示す。 本発明に係る、頭部閉鎖型クランプのさらに別の実施形態を示す。 本発明に係る、頭部閉鎖型クランプのさらに別の実施形態を示す。 脊椎および／または腸骨の部分にテザーを結合させる様々な方法を図示する。 脊椎および／または腸骨の部分にテザーを結合させる様々な方法を図示する。 脊椎および／または腸骨の部分にテザーを結合させる様々な方法を図示する。

好ましい実施形態の以下の説明は、本質的に単なる例示であり、本発明、その用途または使用を決して限定することを意図するものではない。本発明はこのように説明され、それは多くの方法で変形されてよいことは明白であるだろう。かかる変更は、本発明の精神および範囲から逸脱するものとして見なされるものではなく、当業者に明白であるだろう全てのかかる修正は、以下の特許請求の範囲内に含まれると意図される。

図１は、装置２００の好ましい実施形態が、腸骨１０２および椎骨１００に取り付けられた、変形した脊椎１０４の後面像を図示したものである。装置２００は、自由端２０６を有するテザー２０４を含み、それは腸骨および椎骨の一部に取り付けられるように構成される。具体的には、一実施形態では、椎弓根スクリュー３００などの二つの取り付け機構を、対向する椎弓根への挿入によって脊椎の椎骨に係留し、椎弓根スクリュー３００に横棒３１１を取り付ける。椎弓根スクリューがこの特定の実施形態で提供されるが、フックなどの、任意の他のタイプの係留機構も使用されてよいことに留意されたい。テザークランプ３１０を、棒３１１に取り付け、テザー２０４はテザークランプ３１０を通過し、次いで腸骨１０２まで通り、それによって取り付けられた椎骨と腸骨との間の接続を固定する。テザー２０４を腸骨１０２に取り付けるために、腸骨アンカー２１０が提供される。腸骨アンカー２１０は、穴２１１を含み、アンカー２１０（ねじ切り加工）を、腸骨１０２を通ってドリルまたは穴あけされた孔へと挿入することによって腸骨に取り付けられるように構成される。アンカー２１０を腸骨１０２に取り付けるための任意の他の類似機構も活用されてよいことに留意されたい。テザー２０４は孔または腸骨アンカー２１０内の穴２１１を通過し、次いで椎骨１００まで戻され、テザークランプ３１０を再度通過する。他の実施形態では、テザー２０４は、テザークランプおよび腸骨アンカー２１０を一度通過するのみでもよい。

図２は、装置２００を使用して図１の脊椎の矯正を図示した。図２に示すように、テザー２０４の自由端２０６は引っ張られ、脊椎は外科手術の間、変形の矯正を達成するために手動で操作される。十分な湾曲大きさが達成されると、テザー２０４をテザークランプ内に締め付け、効果的に椎骨１００と腸骨１０２との間の距離をロックする。

様々な水準の脊柱の操作が装置を使用して行われ得ることに留意されたい。例えば、異なる脊椎の湾曲を、脊柱および腸骨に関するテザー上でアンカーおよびクランプの位置を変えることによって達成することができる。クランプおよびアンカーを取り付けるテザーに沿った位置は、取り付けられた椎骨が、テザーが腸骨に取り付けられた位置に対して動いてよい距離を最大にする、テザーの有効長を決定する。側弯カーブは、テザーに沿ってクランプおよびアンカー位置を調整することによって矯正される（または維持される）。

図３は、椎弓根スクリュー３００、横棒３１１、テザークランプ３１０およびテザー２０４の詳細な図を示す。好ましい実施形態では、テザークランプ３１０は、テザークランプ３１０を棒３１１上に留め、同様にテザー２０４をクランプ３１０内にロックする緩み止めネジ３１２を含む。

図４は、横棒に結合されたテザークランプ３１０の詳細な図を示す。テザークランプ３１０は、テザークランプ３１０およびテザー２０４がスロット５０１を通過することを通して提供されるスロット５０１を伴って構成される。テザーは、必要に応じてスロットを複数回通過してもよいことに留意されたい。緩み止めネジ３１２は横棒３１１をテザークランプ３１０上に固定するために使用され、テザー２０４上へと棒３１１上に圧力を印加し、それによってテザー２０４を所定の位置に確実に留める。ネジ状止めネジが本実施形態で活用されるが、当該技術分野で既知のテザーをテザークランプに固定するための、任意のタイプの締付要素が使用されてもよいことに留意されたい。

図５は、腸骨アンカー２１０の詳細な図を示す。腸骨アンカー２１０は、腸骨１０２（図示せず）と係合するためのネジ山２１２を含む。テザー２０４は穴２１１を通過し、それから脊柱に戻される。テザー２０４をそれ自身に隣接して保持する留め輪２１５を示す。

図６は、極めて長い対の鉗子９００を示す。図７は、切開８４５を通って、皮下および他の軟組織にテザーを通す好ましい方法を示す。鉗子９００は、テザークランプの開口部を通ってテザーを通すために使用され、脊椎における湾曲の変形を矯正するためにテザーを引っ張るために使用される。

図８は、本発明に係る、テザークランプ３２０の別の実施形態を図示する。この実施形態では、テザークランプ３２０は、脊柱の一部に固着される細長棒３２６内の通り穴３２４に対応するように構成される通り穴３２２を伴って構成される。止めネジなどの締結要素３２８をテザークランプ３２０および細長棒３２６を一緒に結合するために提供する。テザークランプ３２０は、テザー３３４をクランプ３２０に受取り、確実に結合するように寸法される開口部３３０、３３２も含む。テザー３３４は、それぞれの開口部３３０、３３２を通して引かれ、テザー３３４をクランプ３２０および細長棒３２６へと確実に取り付ける。

図９および１０は、テザー２５２を脊柱または腸骨の一部のいずれかに固定するために使用され得るクランプおよび／またはアンカー２５０の代替の実施形態を図示する。より具体的には、図９および１０のアンカー２５０は、脊柱の一部に取り付けられるように構成および寸法されてよく、またはテザーを腸骨に固定するように構成されてよい。アンカー２５０は、プレートを骨に固着させることが可能な留め具２５８、２６０を受け取るための少なくとも二つの開口部２５４、２５６を有するプレート２５１として構成される。プレート２５１は、テザー２５２を受け取ることが可能な開口部２６４を有する中央部分２６２を含む。プレート２５１の中央部分２６２は、さらにテザー２５２をプレート２５１に固定するための締結要素２６６を伴って提供される。図１０により明確に図示するように、締結要素２６６は、テザー２５２をプレート２５１に固定するために締め付ける際に、テザー２５２に直接接する止めネジであってよい。ピンなどの、テザーをアンカーに固定することが可能な任意の他のタイプの締結要素が使用されてよいことに留意されたい。

図１１は、本発明に係る、クランプまたはアンカー４００のなおも別の実施形態を図示する。この実施形態では、クランプおよび／またはアンカー４００は、お互いに締結要素４０６を介して固定される第一プレート４０２および第二プレート４０４を含む。第一および第二プレート４０２、４０４は、スパイク４０８または骨に食い込む類似のタイプの機構も含んでよい。第一または第二プレート４０２、４０４のいずれかまたは両方が、テザーを受け取るための開口部４１０も含む。第一および第二プレート４０２、４０４は、腸骨または脊柱の一部などの骨が、その間にあるように配置される。第一および第二プレート４０２、４０４は骨内へと押し付けられ、開口部４１０を通って、第一および第二プレート４０２、４０４の間に配置されるテザーもプレートと骨との間に確実にロックされ、それによってテザーをプレート４０２、４０４の間に固定する。代替の実施形態では、テザーは開口部を通過し、ベルトクランプなどのクランプ装置によってアンカー４００に固定されるかまたは、テザーをアンカー４００の端部の周りに結ぶことによって固定される。テザーをアンカーに取り付けるための任意のタイプの機械的機構が使用されてよいことに留意されたい。

図１２−１５は、本発明に係る、クランプのさらに別の実施形態を図示する。図１２および１３に図示される頭部閉鎖型（ｃｌｏｓｅｄ ｈｅａｄ）クランプ４２０は、第一の方向にクランプ４２０を通って延びる第一開口部４２２および第二の方向に延びる第二開口部４２４を含む。第一および第二方向は、概してお互いに垂直である。第一開口部４２２は細長棒４２６を受け取るように構成され、第二開口部４２４はテザー４２８を受け取るように構成される。クランプ４２０は、棒４２６およびテザー４２８の両方を固定するために使用される締結要素４３０をさらに装備する。この実施形態では、図１２および１３は、第二開口部４２４がクランプ４２０の底部に配置され、ゆえに締結要素４３０が締められる際、締結要素４３０がテザー４２８に押し付けられる棒４２６に接触し、それによってテザー４２８および棒４２６をクランプ内に固定することも図示する。

図１４および１５に図示される頭部閉鎖型クランプの代替の実施形態では、頭部閉鎖型クランプ４３２は、第一開口部４３４および第二開口部４３６を含む。第一開口部４３４および第二開口部４３６は概してお互いに横断するように構成される。第一開口部４３４は細長棒４３８を受け取るように寸法され、第二開口部４３６はテザー４４０を受け取るように寸法される。クランプ４３２は、絞められたときにテザー４４０および細長棒４３８をクランプ４３２内に固定およびロックする、止めネジなどの締結要素４４２も含む。この特定の実施形態では、第二開口部４３６は、締結要素４４２と細長棒４３８の間に配置される。締結要素４４２が締められるとき、締結要素４４２は、細長棒４３８に接触するテザー４４０に直に接触し、それによってテザー４４０および細長棒４３８を頭部閉鎖型クランプ４３２内に確実にロックする。

図１６−１８は、本発明の装置の代替の実施形態を図示する。具体的には、図１６はテザーを椎骨の椎弓板に取り付けるクランプの使用を図示する。図示のように、テザーは椎弓版を丸で囲んでよく、ベルトクランプを使用して締めてよい。テザーの他端は、先の実施形態に示すように、腸骨の一部に結合される。この機構を使用して、必要に応じて、テザーを操作することならびにクランプを配置することによって、脊椎の変形は矯正される可能性がある。

図１７は、テザーを横棒に固着するために、テザーを横棒に結合するために使用される輪を含むテザーを示す。図１８は、他のタイプのテザークランプを使用して、腸骨へのテザーの直接的な結合を図示する。アンカーおよびクランプの両方の提供される例では、これらの機械的装置は互換的であることに留意されたい。

本発明のテザーが、織物、ＰＥＴなどのポリマー、または任意の他の生体適合素材で構成されてよいことにも留意されたい。テザーは、ケーブルであり得、有利に組織裂傷または損傷へのリスクを減らす幅広弾性バンドであるよう寸法され得る。いくつかの実施形態において、テザーは、２〜９００ｍｍであり得る。また、変形の適切な矯正を保証するために、張力調整装置がシステムの一部として含まれ得、テザーが適切な張力および締付であることを確認する。

様々な修正および変形が、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、本発明でなされ得ることが当業者には明らかであろう。さらには、改良された骨ネジ組立および使用の関連方法は、上述の目的、利点、特徴および態様のすべてを備えている必要はない。従って、例えば、当業者は本発明が、本明細書に教示または示唆されている可能性があるように、他の目的または利点を必ずしも達成せずに、本明細書に教示のように一利点または利点群を達成するまたは最適化する方法で具体化または実行され得ると認識するだろう。加えて、本発明の多くの変形が示し、詳細に説明してきたが、本発明の範囲内である他の修正形態および使用の方法は、本開示に基づいて当業者に容易に明らかであるだろう。実施形態のこれらの特定の特徴および態様の、様々な組み合わせまたは部分的組み合わせがなされてよく、なおも本発明の範囲内に入ると考えられる。従って、開示された実施形態の様々な特徴および態様が、記載された骨ネジ組立の変化様式を形成するために組み合され得る、または互いに置換され得ることに理解されたい。ゆえに、本発明はそれらが添付の特許請求またはその等価物の範囲内に入る、本発明の修正および変形を包含することが意図される。

Claims (15)

1. 脊椎システムであって、
   細長棒をその中に受け取るためのクランプであって、前記細長棒を受け取るための第一開口部、およびテザーの第一の部分を受け取るための前記第一開口部を横切る第二開口部を備えるクランプと、
   前記クランプの前記第一開口部で受け取られる留め具と、
   前記腸骨の一部上に配置されるボーリング孔を有するアンカーであって、前記テザーの第二部分を受け取るアンカーと、
   を備え、前記止めネジが前記第一開口部内へと作動されると、前記第一開口部に配置される前記細長棒および前記第二開口部に配置される前記テザーが前記クランプ内で確実にロックされる、脊椎システム。
2. 前記クランプが、二つの骨留め具の間の前記細長棒上に配置される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記クランプが、前記留め具を締める前に前記細長棒上で側方に動かされ得る、請求項１に記載のシステム。
4. 前記留め具が、止めネジである、請求項１に記載のシステム。
5. 前記留め具が締められると、前記留め具は、前記テザーおよび前記細長棒の両方を前記クランプ内で確実にロックするために前記テザーに対して力を印加する前記細長棒に対して力を印加する、請求項１に記載のシステム。
6. 前記アンカーが、前記腸骨に係合するためのネジ山を含む、請求項１に記載のシステム。
7. 前記テザーの前記第二部分が、前記アンカーの前記ボーリング孔を通過して留め具に結合する、請求項１に記載のシステム。
8. 脊椎システムであって、
   細長棒に結合するためのクランプであって、留め具を受け取るための開口部、およびテザーの第一部分を受け取り固定するように構成されるテザー受取り開口部を備えるクランプと、
   前記テザーを前記細長棒に固定するための、前記クランプの前記開口部内に受け取られる留め具と、
   前記腸骨上に配置されるボーリング孔を有するアンカーであって、前記テザーの第二部分を受け取るアンカーと、
   を備え、前記留め具が前記開口部内へと作動されると、前記テザーが、一部脊柱と前記腸骨との間に確実に配置される、脊椎システム。
9. 前記留め具が止めネジである、請求項８に記載の脊椎システム。
10. 前記留め具が、前記細長棒の開口部を通り、前記クランプの前記開口部を通って延びる請求項８に記載の脊椎システム。
11. 前記テザーが、前記クランプの前記テザー受取り開口部を通じて輪になる、請求項８に記載の脊椎システム。
12. 前記細長棒が、前記脊柱を横切って側方から延びる、請求項８に記載の脊椎システム。
13. 脊椎システムであって、
    細長棒に結合するためのクランプであって、留め具を受け取るための第一開口部およびテザーを受け取るための第二開口部を備えるクランプと、
    前記テザーを前記細長棒に固定するための前記クランプの前記第一開口部内に受け取られる留め具と、
    前記腸骨上に配置されるアンカーであって、前記テザーの第二開口部を受け取るアンカーと、
    を備え、
    前記留め具が前記第一開口部内へと作動されると、前記テザーが一部脊柱と前記腸骨との間に確実に配置され、
    前記アンカーが前記テザーの前記第二部分を固定するように構成される、脊椎システム。
14. 前記アンカーが、前記アンカーを前記腸骨に固定するために、第一留め具および第二留め具を受け取るための第一開口部および第二開口部を備える、請求項１３に記載の脊椎システム。
15. 前記アンカーが、前記テザーの前記第二部分を受け取るための第三開口部を備える、請求項１３に記載の脊椎システム。

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