JP2022068848A - ロッドを骨アンカーに結合するための結合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多軸骨固定装置の単純かつ効果的な取り扱いを可能にする、改善された結合装置を提供する。【解決手段】ロッドを骨アンカーに結合するための結合装置であって、第１の端部５ａおよび第２の端部５ｂと、第１の端部５ａおよび第２の端部５ｂを通って延在する中心軸Ｃと、ロッドを受け入れるための第１の端部５ａにある凹部５３を画定する２本の脚部５４とを有する、骨アンカー１のヘッド３を受け入れるように構成された受容部分と、挿入されたヘッド３に圧力を加えるために受容部分５内で可動な圧力部材６と、圧力部材６に作用するように構成された作動部分７とを備える。作動部分７は、挿入されたヘッド３が受容部分５内で旋回可能である非ロック位置からヘッド３がクランプされるロック位置に圧力部材６を動かすために、中心軸Ｃに対して一定の角度に延在する回転軸Ｒを中心として少なくとも部分的に回転するように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ロッドを骨アンカーに結合するための結合装置に関し、特に、骨アンカーの多軸位置をロッドとは独立してロックすることを可能にする多軸骨固定装置に関する。

このタイプの多軸骨固定装置は、例えば、米国特許第９，１５５，５６７号から知られている。この文献に記載されている多軸椎弓根スクリューは、横方向のＵ字形の通路を有する受容ヘッドと、受容ヘッド内に回転可能に収容されたねじ部分および膨出端を有するシャンクとを含む。ロッキングインサートも受容ヘッド内に収納されており、膨出端と嵌合可能である。受容ヘッドは、横方向開口を含み、横方向開口は、外部圧迫構成要素が接触面に作用して、ロッキングインサートをそのロック位置に維持することができるように、ロッキングインサートの接触面を露出させる。

米国特許出願公開第２０１９／０２０９２１４号では、ロッドを受け入れるための凹部を規定する２本の脚部を備えた受容部分と、受容部分内の骨アンカーのヘッドに圧力を加えるための圧力部材とを含む多軸骨固定装置が記載されている。圧力部材は、少なくとも部分的に受容部分の脚部内に延在し、骨固定装置の外側から直接係合可能である係合部分を有する。例えば、器具を用いて、圧力部材は、ヘッドが旋回可能である非ロック位置から、ヘッドがクランプされるロック位置まで調整することができる。

米国特許第９，１５５，５６７号明細書 米国特許出願公開第２０１９／０２０９２１４号明細書

脊椎手術では、多くの場合、脊柱の複数の分節を、脊椎ロッドと多軸骨アンカーを使用して矯正および／または安定化する必要がある。そのような手技中に、多軸骨固定装置の受容部分に対して骨アンカーおよびロッドを繰り返し調整することが必要になる場合がある。したがって、矯正ステップ中のヘッドおよびロッドのロックおよびロック解除に関して、多軸骨固定装置の単純かつ効果的な取り扱いが必要である。

本発明の目的は、改善された結合装置および改善された多軸骨固定装置、ならびにそのような結合装置またはそのような多軸骨固定装置のシステム、ならびに操作するのに便利であり、および／またはロックに関して効果的である器具を提供することである。

この目的は、請求項１に記載の結合装置によって、または請求項１５に記載の骨固定装置によって、または請求項１６に記載のシステムによって解決される。さらなる展開は、従属クレームに記載されている。さらに、結合装置のさらなる展開はまた、骨固定装置および／またはシステムのさらなる開発として、ならびにその逆として実施することができる。

一実施形態によれば、ロッドを骨アンカーに結合するための結合装置は、骨アンカーのヘッドを受け入れるように構成された受容部分を含み、受容部分は、第１の端部および第２の端部と、第１の端部および第２の端部を通って延在する中心軸と、ロッドを受け入れるための第１の端部にある凹部を画定する２本の脚部とを有する。結合装置は、挿入されたヘッドに圧力を加えるために受容部分内で可動な圧力部材をさらに含む。圧力部材に作用するように構成された作動部分が、受容部分上に設けられている。作動部分は、挿入されたヘッドが受容部分内で旋回可能である非ロック位置からヘッドがクランプされるロック位置に圧力部材を動かすために、ある角度で延在するかまたは中心軸に対して傾斜した回転軸を中心として少なくとも部分的に回転するように構成される。好ましくは、回転軸は、圧力部材が第２の端部に向かって下向きに動くように、中心軸に実質的に垂直である。さらに好ましくは、作動部分はカム部分を含み、圧力部材はカム部分の動きに従う。

このような構造により、作動部分の回転運動を圧力部材の線形運動に変換することができる。これにより、ヘッドをロックするために圧力部材をわずかな距離だけ動かすことができる。より具体的には、作動部分は、回転シャフトと、圧力部材に作用するカム部分とを含むことができる。これにより、単純な構造で圧力部材の小さい動きを正確に行うことができる。

器具が作動部分に作用する限り、ヘッドのロックは一時的なものであってもよい。したがって、骨アンカーに対する結合装置の角度位置を調整するステップは、迅速かつ容易に繰り返し実行することができる。

一実施形態によれば、作動部分は、圧力部材をロック位置に動かすために第１の方向に回転可能であり、圧力部材を非ロック位置に動かすために好ましくは第１の方向と反対の第２の方向に回転可能である。

一実施形態によれば、作動部分は、非ねじ式に受容部分と協働するように構成される。さらなる実施形態によれば、作動部分は、回転している間、回転軸の方向には実質的に静止している。さらに別の実施形態によれば、作動部分は、中心軸の方向の力がそれに加えられると回転するように構成される。さらに別の実施形態によれば、回転軸は中心軸と交差する。

器具の実施形態は、好ましくは外管である第１の器具部分であって、第１の器具部分は、受容部分と係合するように構成されている、第１の器具部分と、第１の器具部分内に少なくとも部分的に配置され、第１の器具部分に対して変位可能な、好ましくは内側部分である第２の器具部分であって、第２の器具部分は、作動部分と係合するように構成されている、第２の器具部分とを含む。第１の器具部分が受容部分と係合し、第２の器具部分が作動部分と係合して作動部分を回転させるとき、圧力部材は、挿入されたヘッドが受容部分において旋回可能である非ロック位置から、ヘッドがクランプされるロック位置まで可動である。またさらなる実施形態では、第２の器具部分は、圧力部材がロック位置から非ロック位置に戻されるように、作動部分を反対方向に回転させるように構成される。

さらなる実施形態によれば、器具は、受容部分に取り付けられるように構成された第１の器具部分と、圧力部材をロック位置に動かすために作動部分を第１の方向に回転させ、圧力部材を非ロック位置に動かすために、好ましくは第１の方向と反対の第２の方向に作動部分を作動させるように、受容部分の作動部分に作用するように構成された第２の器具部分とを備える。受容部分の作動部分は、その旋回軸が作動部分の回転軸と一致する２アームレバーを含むことができる。第２の器具部分は、２アームレバーの一方のアームに作用するように構成された第１の押し部材と、２アームレバーの他方のアームに作用するように構成された第２の押し部材とを含むことができる。受容部分は２つの作動部分を有し得るため、第１の押し部材および第２の押し部材の対が各作動部分に提供され得る。この実施形態によれば、ヘッドは、受容部分に対して選択的にロックおよびロック解除することができる。

器具は、ロッドを受け入れる受容部分の凹部が、骨アンカーのヘッドのロック中に遮られないままであり得るように設計することができる。したがって、ロッドおよび／または固定部材がまだロッドチャネルに配置されていない間に、またはロッドがロッドチャネルの底部よりも高い位置にある場合に、骨アンカーのヘッドを一時的にロックすることが可能である。これにより、外科的矯正ステップの可能性が増大する可能性がある。

骨固定装置は、骨アンカーのヘッドが受容部分の下端から挿入可能である底部装填骨固定装置、または骨アンカーが上端から受容部分に挿入可能である上部装填骨固定装置であり得る。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を用いた実施形態の説明から明らかになるであろう。

結合装置を含む多軸骨固定装置の第１の実施形態の分解斜視図である。 組み立てられた状態での図１の多軸骨固定装置の斜視図である。 図１および図２の多軸骨固定装置の受容部分の上から見た斜視図である。 図３の受容部分の下から見た斜視図である。 図３および図４の受容部分の上面図である。 図３～図５の受容部分の、図５の線Ａ－Ａに沿った断面図である。 図１および図２の多軸骨固定装置の圧力部材の上から見た斜視図である。 図７の圧力部材の下から見た斜視図である。 図７および図８の圧力部材の上面図である。 図７～図９の圧力部材の、図９の線Ｂ－Ｂに沿った断面図である。 図１および図２の多軸骨固定装置の挿入部材の形態の作動部分の上から見た斜視図である。 図１１の作動部分の下から見た斜視図である。 図１１および図１２の作動部分の側面図である。 図１および図２の多軸骨固定装置およびそれに取り付けられた器具を含むシステムの斜視図である。 図１４の器具の外側部材の前部の上から見た斜視図である。 図１５の前部の下から見た斜視図である。 図１５および図１６の前部の側面図である。 図１４の器具の内側部材の前部の上から見た斜視図である。 図１８に示す内側部材の前部の下から見た斜視図である。 図１８および図１９の内側部材の前部の側面図である。 図１および図２の結合装置を図１および図２の骨アンカーに取り付け、骨アンカーのヘッドを結合装置内に事前にロックするステップの斜視図である。 図１および図２の結合装置を図１および図２の骨アンカーに取り付け、骨アンカーのヘッドを結合装置内に事前にロックするステップの斜視図である。 図１および図２の結合装置を図１および図２の骨アンカーに取り付け、骨アンカーのヘッドを結合装置内に事前にロックするステップの斜視図である。 図１および図２の結合装置を図１および図２の骨アンカーに取り付け、骨アンカーのヘッドを結合装置内に事前にロックするステップの斜視図である。 図２１ａに対応する骨アンカーに結合装置を取り付けるステップの、結合装置の中心軸を含み、結合装置の受容部分の対向する両側の脚部の中央を通って延在する平面における断面図である。 図２１ｂに対応する骨アンカーに結合装置を取り付けるステップの、結合装置の中心軸を含み、結合装置の受容部分の対向する両側の脚部の中央を通って延在する平面における断面図である。 図２１ｃに対応する骨アンカーに結合装置を取り付けるステップの、結合装置の中心軸を含み、結合装置の受容部分の対向する両側の脚部の中央を通って延在する平面における断面図である。 図２１ｄに対応する骨アンカーに結合装置を取り付けるステップの、結合装置の中心軸を含み、結合装置の受容部分の対向する両側の脚部の中央を通って延在する平面における断面図である。 図１４の器具を図１および図２の多軸骨固定装置に取り付け、器具によって作動部分を作動させるステップの斜視図である。 図１４の器具を図１および図２の多軸骨固定装置に取り付け、器具によって作動部分を作動させるステップの斜視図である。 図１４の器具を図１および図２の多軸骨固定装置に取り付け、器具によって作動部分を作動させるステップの斜視図である。 作動部分が第１の位置にある状態で図１４の器具が取り付けられた、図１および図２の多軸骨固定装置の一部分の側面図である。 図１４の器具が取り付けられており、作動部分が第２の位置にある、図１および図２の多軸骨固定装置の一部分の斜視図である。 図１および図２の多軸骨固定装置のシステムの別の実施形態、およびそれに取り付けられた器具の別の実施形態の斜視図である。 図２６の器具の外側部材の前部の上から見た斜視図である。 図２７の前部の下から見た斜視図である。 図２６の器具の内側部材の前部の下から見た斜視図である。 図２６の器具が取り付けられている、図１および図２の多軸骨固定装置の一部分の斜視図である。 図３０の器具が取り付けられた多軸骨固定装置の側面図である。 多軸骨固定装置のさらなる実施形態および器具のさらなる実施形態を含む、システムのまたさらなる実施形態の斜視図である。 図３２に示されるような多軸骨固定装置のさらなる実施形態の斜視分解図である。 組み立てられた状態での図３３の多軸骨固定装置の斜視図である。 図３２～図３４の多軸骨固定装置の受容部分の上から見た斜視図である。 図３５の受容部分の下から見た斜視図である。 図３５および図３６の受容部分の上面図である。 図３５～図３７の受容部分の、図３７の線Ｄ－Ｄに沿った断面図である。 図３２～図３４の多軸骨固定装置の圧力部材の圧力部材の上から見た斜視図である。 図３９の圧力部材を下から見た斜視図である。 図３９および図４０の圧力部材の上面図である。 図３９～図４１の圧力部材の、図４１の線Ｆ－Ｆに沿った断面図である。 図３２～図３４による多軸骨固定装置の作動部分の斜視図である。 図４３の作動部分の別の斜視図である。 受容部分のロッドのための凹部にロッドが配置された状態で、図３２の器具を図３２～図３４の多軸骨固定装置に取り付けて作動させるステップの斜視図である。 受容部分のロッドのための凹部にロッドが配置された状態で、図３２の器具を図３２～図３４の多軸骨固定装置に取り付けて作動させるステップの斜視図である。 受容部分のロッドのための凹部にロッドが配置された状態で、図３２の器具を図３２～図３４の多軸骨固定装置に取り付けて作動させるステップの斜視図である。 受容部分のロッドのための凹部にロッドが配置された状態で、図３２の器具を図３２～図３４の多軸骨固定装置に取り付けて作動させるステップの斜視図である。 図３２の多軸骨固定装置の実施形態の多軸骨固定装置、および、ロッドが挿入された、装置に取り付けられている図３２の器具の、結合装置の中心軸を含み、結合装置の受容部分の脚部の中央を通って延在する面における断面図である。 器具を取り外してロッドを固定した図３３の多軸骨固定装置の断面図である。 多軸骨固定装置のさらなる実施形態の斜視分解図である。 組み立てられた状態での図４８の多軸骨固定装置の斜視図である。 図４８および図４９の多軸骨固定装置の受容部分の上から見た斜視図である。 図５０の受容部分の下から見た斜視図である。 図５０および図５１の受容部分の上面図である。 図５０～図５２の受容部分の、図５２の線Ｇ－Ｇに沿った断面図である。 図５０～図５３の受容部分の側面図である。 図４８および図４９の多軸骨固定装置の圧力部材の上から見た斜視図である。 図５５の圧力部材の下から見た斜視図である。 図５５および図５６の圧力部材の上面図である。 図５５～図５７の圧力部材の、図５７の線Ｈ－Ｈに沿った断面図である。 図５５～図５８の圧力部材の側面図である。 図４８および図４９の多軸骨固定装置の作動部分の下から見た斜視図である。 図６０の作動部分の上から見た斜視図である。 図６０および図６１の作動部分の上面図である。 図６０～図６２の作動部分の側面図である。 図４８および図４９の多軸骨固定装置とともに使用するための器具のさらなる実施形態の斜視図である。 図４８および図４９の多軸骨固定装置の受容部分に取り付けられているものとしての図６４の器具の一部分の斜視図である。 図６４および図６５の器具の前部の斜視図である。 図６４～図６６の器具の前部の断面図である。 それに取り付けられている図６４～図６７の器具の一部分を伴う、図４８および図４９の多軸骨固定装置の実施形態の多軸骨固定装置の、受容部分の中心軸を含み、脚部の中央を通って延在する面における断面図である。 器具および受容部分の作動部分の異なる構成における、図６５のように多軸骨固定装置に取り付けられた器具の側面図である。 器具および受容部分の作動部分の異なる構成における、図６５のように多軸骨固定装置に取り付けられた器具の側面図である。

図１および図２に示されるように、本発明の一実施形態による骨固定装置は、例えば、ねじ部分を備えたシャンク２および球形外面部分を備えたヘッド３を有する骨ねじの形態の骨アンカー１を含む。ヘッド３はまた、駆動ツールと係合するための凹部４を有し得る。骨固定装置はまた、骨アンカー１に接続されるロッド（図示せず）を受け入れるための受容部分５を備える結合装置を含む。さらに、圧力部材６は、結合装置の一部を形成する。圧力部材６は、受容部分５内に設けられ、骨アンカー１のヘッド３に圧力を加えて、受容部分５に対してヘッド３をクランプおよび／または最終的にロックするように構成される。一般に作動部分を形成する２つの作動部材７は、受容部分５の対向する両側の壁に取り付けられ、圧力部材６を作動させてヘッド３に圧力を加えるように構成される。骨固定装置は、固定部材（図示せず）、例えば、ロッドを受容部分５内に固定するための内ねじまたは固定ねじをさらに含むことができる。

受容部分５については、図３～図６をさらに参照しながら、より詳細に説明する。受容部分５は、上端を形成する第１の端部５ａおよび下端を形成する反対側の第２の端部５ｂと、第１の端部５ａおよび第２の端部５ｂを通過する中心軸Ｃとを含む。受容部分の全体的な外形は、円筒形の表面上またはその中に形成される突起および溝などの構造を除いて、実質的に円筒形であり得る。通路５０が、第１の端部５ａから第２の端部５ｂまで、受容部分５を通って延在する。通路５０は、異なる直径を有するいくつかのセクションを有することができる。第１の端部５ａで始まるか、または第１の端部５ａの近くで始まり、第１の端部５ａからある距離まで延在する１つのセクションでは、通路５０は、その少なくとも一部に雌ねじ５１を設けることができる第１の同軸ボア５０ａとして形成される。第１の同軸ボア５０ａと第２の端部５ｂとの間に、圧力部材６の一部がその中で拡張することを可能にする第２の同軸ボア５０ｂの形態の拡大部分を設けることができる。第２の端部５ｂと第２の同軸ボア５０ｂとの間に、例えば第２の端部５ｂに向かって円錐形に狭くなる狭小化部分５０ｃが形成される。通路５０により、開口部５２が第２の端部５ｂに形成され、その幅は、ヘッド３の最大外径Ｅよりも大きい。したがって、受容部分５は、骨アンカー１のヘッド３を第２の端部５ｂの開口部５２を通して受容部分５に挿入するのに適している。

受容部分５の第１の端部５ａに隣接する領域において、実質的にＵ字形であり得る凹部５３が、第１の端部５ａから第２の端部５ｂの方向に延在する。凹部５３の幅は、挿入されるロッドの直径よりもわずかに大きく、結果、ロッドを、凹部５３内に配置し、その中に案内することができる。これにより、凹部５３は、ロッド受容凹部またはロッドのチャネルを形成し、チャネルの側壁は、２つの自由脚部５４を規定する。脚部５４の各々は、横穴５５を備える。横穴５５は、受容部分５の外面から通路５０内に完全に延在し、円筒軸Ｒを有する実質的に円筒形の穴であり得る。この実施形態では、円筒軸Ｒは、中心軸Ｃに垂直に延在し、中心軸Ｃと交差する。穴５５は、実質的にＵ字形の凹部５３の底部５３ａのわずかに上の軸方向高さにあり得る。さらに、穴５２の円筒軸Ｒは、周方向において実質的に脚部５４の中心を通って延在することができる。したがって、穴は実質的に対称であり、中心軸Ｃを通り、脚部５４の中心を通って延在する平面に関して、２つの穴５５の円筒軸Ｒは一致している。穴５５の内径は、作動部材７がそれぞれ穴５５に挿入され得、その中で回転可能に支持されるように、作動部材７の外径よりもわずかに大きいだけである。したがって、作動部材７と受容部分との間の協働は非ねじ式である。

各脚部５４上で、穴５５の上方に、突起５６が脚部５４の外壁に形成され、これは、受容部分５を器具と係合させるための係合部分として機能する。突起５６は、中心軸および各脚部の中央を通って延在する平面に関して、互いに非対称である。より詳細には、各突起５６は、同じ周方向に穴５５からオフセットされ、凹部５３の境界に隣接している。特に上面図で図５に見られるように、凹部５３の長手方向軸の一方の側にある一方の脚部５４の１つの突起５６は、軸Ｌの方向において凹部５３の一方の境界に向かってオフセットされている。他方の脚部５４の他方の突起５６は、凹部５３の長手方向軸Ｌの反対側にあり、軸Ｌの方向において凹部５３の反対側の境界に向かってオフセットされている。突起５６は、円筒形外面を備えた四隅のある基部５６ａと、第１の端部５ａに向けられた屋根形状部分５６ｂとを備える。屋根形状部分５６ｂは、その先端領域に斜角部分５６ｃを有し得る。示されている例では、突起５６は、一方の側が凹部５３の境界と同一平面上にある。突起は、突起を器具との係合に適したものにする他の形状を有してもよいことに留意されたい。

さらに、受容部分５は、作動部材７が穴５５内に配置されたときに、器具の一部を作動部材７に案内するために、その外壁内の溝５７を各脚部５４上に備える。溝５７は、第１の端部５ａから、第２の端部５ｂからの一定の距離まで中心軸Ｃに実質的に平行に延在し、周方向において突起５６と反対側の穴５５に隣接して配置されている。さらに、溝５７は、穴５５に向かって開くことができる。雌ねじ５７の最下端から一定の距離において、圧力部材６の一部の支台として機能する、周方向に延在する溝５８が、受容部分の内壁内に形成され得る。

さらに図７～図１０を参照して、圧力部材６をより詳細に説明する。圧力部材６は、上端を形成する第１の端部６ａと、下端を形成する第２の端部６ｂとを含む。圧力部材の上側部分６０は、ロッド受容部分を含み、圧力部材の下側部分６１は、ヘッド受容部分を含む。圧力部材６の外面は、圧力部材６を通路内に配置することができ、受容部分５の同軸ボア５０ａ内でスライドすることができるような外径を備えた実質的な円筒形である。圧力部材６が受容部分５に取り付けられると、圧力部材の中心軸は、受容部分の中心軸Ｃと一致する。上側部分６０内には、挿入されたロッドを支持するように構成されたロッド支持面６２が提供され得る。ロッド支持面６２の長手方向軸ｌは、中心軸Ｃを横切って延在する。ロッド支持面６２は、異なる直径のロッドの支持を可能にするために、中心軸Ｃを横切る方向にＶ字形の断面を有し得る。しかしながら、ロッド支持面はまた、平坦もしくは円筒形であってもよく、または他の任意の形状を有してもよい。ロッド支持面６２の左側および右側には、実質的に平坦な内面および実質的に円筒形の外面を有する直立脚部６３が形成されている。

第１の端部６ａに隣接して、圧力部材６の円筒形主要部分６０の外面を超えて突出する実質的に円筒形のリム部分６４が、各脚部６３上に形成される。平坦化された外端６４ａが形成され得るように、リム部分６４の最外セクションを切り取ることができる。周方向の脚部６３の中心において、平坦化された端部６４ａは、圧力部材の円筒形外面と同一平面になり得る。リム部分６４は、圧力部材６が受容部分５に配置され、ヘッド３の挿入位置をとった後、圧力部材６が第１の端部を通って逃げるのを防ぐために、受容部分５の溝５８と係合するように構成される。ロッド支持面６２と直立脚部６３との間に、ロッド支持面６２に平行に延在する溝６５が形成され、直立脚部６３をわずかに可撓性にする。

圧力部材６の下側部分６１には、骨アンカー１のヘッド３のためのヘッド受容凹部６６が設けられている。ヘッド受容凹部６６は、ヘッド３の半径に対応する半径を有する実質的に球形であり得、最大外径Ｅを有するヘッドの領域にわたって延在する。下側部分はまた、第２の端部６ｂにおいて開いている複数のスリット６８を含む。スリット６８の数および寸法は、ヘッド受容凹部６６を閉じ込める壁が柔軟であり、より具体的には、ヘッド３が挿入されたときにヘッド３にスナップするように拡張することができるようなものである。柔軟性を高めるために、スリット６８の閉端部分６８ａを広げることができる。圧力部材６の第２の端部６ｂに隣接する外面部分６９は、先細り、例えば円錐形に先細りにすることができる。外面部分６９は、受容部分５の通路の狭小化部分５０ｃと協働するように構成される。圧力部材６内の同軸ボア６７は、駆動ツールによるヘッド３へのアクセスを可能にする。

脚部６３の各々において、外側から内側に脚部を通って完全に延在する凹部６００が形成される。凹部６００は、周方向に細長く、２つの実質的に真っ直ぐな部分６００ｂによって接続されている、実質的に円筒セグメント形状の端部６００ａを有する。さらに、凹部６００は、作動部材７の突起が実質的に細長い穴６００の長さ方向にのみその中で動くように構成されるような、周方向の長さおよび中心軸Ｃの軸方向のそのような高さを有する。より具体的には、凹部６００は、特に図９および図１０に見られるように、周方向における脚部の中央に対して非対称に配置されている。片方の脚部６３の一方の凹部６００は、脚部の中央から一方の側に向かってオフセットされ、他方の凹部６００は、脚部６３の中央から反対側に向かってオフセットされている。これは、下記に説明するように、作動部材７上の係合部分の偏心配置に由来する。

図１および図２、さらに図１１～図１３に示されるように、作動部材７は同一であり得、各々、受容部分５の穴５５に挿入可能なモノリシック部品として設計され得る。より具体的には、各作動部材７は、作動部材が受容部分５の脚部５４の穴５５内に配置され得、穴５５内で回転可能に支持されるような外径を有する円筒形主要部分７０を有する。主要部分７０は、２つの対向する円形または部分的に円形の端面を含み、作動部材が受容部分５に取り付けられているときに、そのうちの１つは、受容部分５の外側に面する外面７０ａを形成し、反対側は、受容部分５の内側に面する内面７０ｂを形成する。主要部分７０の厚さは、穴５５の周りの受容部分の壁厚に実質的に対応する。

外面７０ａ上には、後端７１ａおよび反対側の自由な前端７１ｂを有するレバー状突起７１が形成されている。レバー状突起７１は、外面に垂直な厚さを有し、厚さは、後端７１ａから、後端７１ａからの一定の距離まで滑らかに増加し、その後、自由端７１ｂまで一定であり得る。自由端７１ｂは、外面７０ａの輪郭を超えて突出し得る。特に図１３に示すように、レバー状突起７１の位置は、レバー上突起が外面７０ａの最大径を有する領域にあたって延在するが、レバー軸に垂直な方向において主要部分７０の反対側よりも片側に近い位置に配置することができるような位置であり得る。レバー状突起７１の上側７１ｃは、器具の一部によって係合されるように構成された係合面を形成する。係合面７１ｃに隣接して、外面７０ａは、主要部分７０の一部が切り取られた凹部７２を有する。凹部７２は、器具の一部のための案内およびスペースを提供し得る。

作動部材７が穴５５に挿入されると、主要部分７０の円筒軸は、穴の円筒軸Ｒと一致し、作動部材７の回転軸Ｒを形成する。内面７０ｂには、作動部材７の主要部分７０の外径よりも小さい外径を有する、円筒状突起７３の形態の、圧力部材と係合するための係合部分が設けられている。円筒状突起７３は、レバー状突起７１の前部領域と反対の位置で内面７０ｂにあり、主要部分７０の外縁まで延在することができる。円筒状突起７３の円筒軸ｚは、主要部分７０の円筒軸Ｒに平行に延在しており、したがって、円筒状突起７３の円筒軸ｚは、主要部分７０の回転軸Ｒからオフセットされている。これにより、円筒状突起７３は、偏心作動部分、より具体的にはカム部分として機能する。円筒状突起７３の高さは、作動部材７が穴５５に取り付けられると、円筒状突起７３が圧力部材６の脚部６３の凹部６００内へと延在するような高さである。その結果、レバー状突起７１が器具に係合して押し下げられると、作動部材７が穴５５内で一定程度まで回転する。回転している間、作動部材７は、回転軸の方向に静止し得る。円筒状突起７３は、その動きが端部６００ａの間の凹部６００内に制限されている。円筒状突起７３が回転軸Ｒを中心とする偏心経路上を動くとき、突起は下向きに動き、圧力部材６はこの動きに従い、それによって、挿入されたヘッド３に下向きの力を及ぼし、したがって、円筒状突起７３はカムとして機能する。

ここで、図１４～図２０を参照して、上記の骨固定装置とともに使用するのに適した器具について説明する。器具１００は、外側部材１１０および内側部材１２０の形態の第１の器具部分を含む。内側部材１２０は、外側部材１１０に対して変位可能であり、ハンドルおよび／または、例えば、回転ノブ１３０を含む作動装置が、外側部材に対して内側部材を変位させるために提供される。外側部材１１０に対して内側部材１２０を変位させるために、様々なメカニズムを実装することができる。内側部材および外側部材の全体的な形状は管状であるが、管には完全に閉じられないようにスリットを入れることができる。管の中心縦軸は、器具が取り付けられているとき、受容部分の中心縦軸Ｃと一致する。図１５に加えて図１７を参照すると、外側部材１１０の前部が拡大図で示されている。外側部材１１０は、使用時に骨固定装置に面する前端１１０ａを備える。前端１１０ａのおいて開いている２つの対向するスリット１１１は、外側部材の一部にわたって延在し、その結果、少なくとも、受容部分５において突起５６と係合するように広がることができる程度まで可撓性である２つのアーム１１２が形成される。長手方向スリット１１１の幅は、少なくとも、受容部分に挿入されるロッドの直径と同じ大きさであり得る。これにより、ロッドがすでに挿入されている場合、または器具の取り付け中にロッドを挿入する必要がある場合に、器具を使用することが可能になる。

さらに、実質的に長方形の切り欠き１１３が、凹部１１１および前面１１０ａに隣接するアーム１１２の各々に形成されている。周方向の凹部１１３の幅は、内側部材１２０の一部がその中に延在することができるようなものである。さらに、切り欠き１１３は、器具がそれに取り付けられたときに、受容部分５の実質的にＵ字形の凹部５３に関して非対称である位置にある。具体的には、切り欠き１１３は、Ｕ字型凹部５３の長手方向軸Ｌの方向において、Ｕ字型凹部５３の異なる側およびＵ字型凹部５３の異なる端部に設けられている。さらに、前端１１０ａから一定の距離をおいて、係合凹部１１４が各アーム１１２に設けられている。係合凹部１１４は、外側部材１１０が受容部分５上に配置されたときに、受容部分５上の突起５６と係合することができる位置において各アーム１１２上に配置されている。さらに、係合凹部１１４の輪郭は、それが係合突起の輪郭と実質的に一致し、その結果、形状適合係合を達成することができるようなものである。

周方向における各アーム１１２の実質的に中心に、軸方向に細長いガイド凹部１１５が形成され、ガイド凹部は、内側部材１２０の突起のための案内を提供するようなサイズおよび形状である。より詳細には、各凹部１１５は、上側領域１１５ａと、上側領域１１５ａに対して狭くなっている下側領域１１５ｂとを有する。これは、凹部１１５の長手方向側面から周方向の中央に向かって延在する２つのウィング１１５ｃによって達成される。ウィング１１５ｃは、前部１１０の外面から一定の距離を有し、その結果、図１４に示されるように、ウィング１１５ｃの間に延在する内側部材１２０の部分は、依然として凹部１１５内にあるか、または言い換えれば、実質的に外側に突出しない。

内側部材１２０の前部は、図１８～図２０にさらに詳細に示されている。内側部材１２０は、それが外側部材１１０を通って延在することを可能にする外径を有する。周方向において、反対の細長いスリット１２１が、内側部材の前端１２０ａから一定の長さにわたって延在し、その結果、２つのアーム１２２が形成される。スリット１２１の幅は、少なくとも、受容部分に挿入されるロッドの直径と同じ大きさである。スリット１２１に隣接して、２つの延長部１２３が形成され、これらは、自由端１２０ａより上方に一定の距離をおいて始まり、自由端１２０ａを超えて軸方向に延在する。延長部１２３は、受容部分５の円筒形外面と一致する円筒形内面を有し得る。さらに、延長部１２３は、外側部材１１０の外面に対応する円筒形外面を有し得る。延長部１２３の半径方向位置は、内側部材１２０が外側部材１１０内にあり、内側部材のスリット１２１および外側部材の１１１が重なるとき、延長部が切り欠き１１３を埋めるようなものである。

周方向における各アーム１２２の中心には、外側部材１１０のアーム１１２上の細長い凹部１１５と係合するように構成されている、２つの軸方向に離間した突起１２４、１２５が形成されている。第１の突起１２４は、実質的に直方体の形状であり得、外側部材１１０の凹部１１５の上側部分１１５ａに受け入れられるように構成される。第２の突起１２５は、第１の突起１２４から前端１２０ａに向かって離間され、より狭いネック部分１２５ａおよび実質的に板状のヘッド１２５ｂを備える。ネック部分１２５ａは、ウィング１１５ｃの間で案内されるように構成され、ヘッド部分１２５ｂは、ウィング１１５ｃの上に延在するように構成される。内側部材１２０が外側部材１１０内にあり、延長部１２３が凹部１１３内へと延在する場合、外側部材１１０に対する内側部材１２０の軸方向の動きは、細長い凹部１１５の上側領域１１５ａ内の第１の突起１２４の軸方向の動きによって制限される。延長部１２３は、第１の突起１２４がウィング１１５ｃに当接するまで、外側部材１１０の前端１１０ａを超えて動くことができる。図１４に示されるように、内側部材および外側部材のアームに沿って、さらなる突起および凹部が形成され得ることに留意されたい。外側部材に対する内側部材の変位は、回転ノブまたはハンドル１３０を使用して行うことができる。

骨固定装置および器具の部品および部分は、任意の材料から作成されてもよいが、好ましくはチタンもしくはステンレス鋼、または任意の生体適合性金属もしくは金属合金またはプラスチック材料から作成されてもよい。生体適合性合金として、ニチノールなどのＮｉＴｉ合金が使用されてもよい。他の材料は、マグネシウムまたはマグネシウム合金であってもよい。使用するための生体適合性プラスチック材料は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）またはポリ－Ｌ－ラクチド酸（ＰＬＬＡ）であってもよい。部品は、同じ材料から作成されてもよく、または別の材料とは異なる材料から作成されてもよい。

作動部材７は、好ましくは、受容部分とともに事前に組み立てられ得る。それらが穴に挿入されると、穴５５の外縁の部分５７ａはわずかに変形することができ、結果、挿入された作動部材に対する外向き方向の障害物を提供する（図２２ａ）。これにより、作動部材が不注意に穴５５から外側に押し出されるのを防ぐことができる。変形した部分５７ａは、好ましくは、受容部分５の第２の端部５ｂに向かう方向において穴５５の底部にあり得る。穴内の作動部材７の向きは、それぞれ、レバー状突起７１が外側にあり、円筒状突起７３が圧力部材６の凹部６００内へと延在するようなものである。２つの作動部材７は同一であるため、レバー状突起７１の自由端７１ｂは、ロッドチャネルに沿って見たときに反対方向に見える。それに対応して、円筒状突起７３は、それぞれ圧力部材６の関連する凹部６００の対向する両端６００ａに配置されている。作動部材７が作動されると、それらは反対方向に回転する。

圧力部材６はまた、受容部分５とともに事前に組み立てられてもよい。取り付けのために、圧力部材６は、ヘッド受容凹部６６が収容空間５０ｂ内へと延在するまで、第１の端部５ａを通して受容部分５の通路５０に挿入され得る。圧力部材６の脚部６３はわずかに可撓性であるため、外向きに延在するリム６４は、圧力部材６が、凹部６００がそれぞれ穴５５と重なる位置に到達したときに溝５８にスナップするまで、受容部分のねじ領域の内壁に沿ってスライドすることができる。ロッド支持面６２は、受容部分５の実質的にＵ字形の凹部５３と位置合わせされる。

このように事前に組み立てられた結合装置は、患者の身体の外側、または骨アンカー１が骨または椎骨に挿入された後のｉｎ ｓｉｔｕのいずれかで、骨アンカー１に取り付けることができる。

結合装置および骨アンカーの組み立ては、図２１ａ～図２１ｄおよび対応する断面図の図２２ａ～図２２ｄを参照して説明される。最初に、図２１ａおよび図２２ａに示されるように、圧力部材は、ヘッド受容凹部６６が少なくとも部分的に受容部分５の通路５０の拡大部分５０ｂ内にある挿入位置にある。結合装置は、受容部分の第２の端部５ｂが骨アンカーのヘッド３に向くように向けられている。作動部材７の円筒状突起７３は、それらが中である程度動くことができる凹部６００内へと延在する。さらに、突起は、受容部分５内の圧力部材６の回転を実質的に防止する。

次に、図２１ｂおよび図２２ｂに示されるように、ヘッド３は、第２の端部５ｂの開口部５２を通って、受容部分５、より具体的には、圧力部材６のヘッド受容凹部６６内へと挿入される。外向きに延在するリム６４が受容部分内の溝５８の上面に当接すると、圧力部材６は、この挿入位置において受容部分５の第１の端部５ａを通して押し出すことができない。

さらに、図２１ｃおよび図２２ｃに示されているように、ヘッド３は、圧力部材のヘッド受容凹部６６に完全に入っている。ヘッド受容凹部６６の領域における圧力部材６の柔軟性のために、圧力部材はヘッド３にスナップする。通路の拡大部分５０ｂは、ヘッド３が挿入されたときにその中の圧力部材を拡張するための空間を提供する。ヘッドに対するヘッド受容凹部６６のサイズに応じて、ヘッド３は、ヘッド受容凹部内に摩擦によって保持され得る。

最後に、図２１ｄおよび図２２ｄに示されるように、圧力部材６は、受容部分５の第２の端部５ｂに向かって下向きに動かされる。代替的に、骨アンカー１がすでに骨に挿入されている場合、受容部分は、骨アンカー１に対して上方に引っ張られる。これにより、圧力部材６の外面部分６９が通路５０の狭小化部分５０ｃに入り、それによって、受容部分５内の開口部５２のサイズが小さくなり、ヘッド３が開口部５２を通じて外れることが防止される。これは、事前ロック構成を構成する。好ましくは、事前ロック構成では、ヘッド３は、摩擦によってさらにクランプされ、最終ロックの前に一定の角度位置に一時的に保持される。事前ロック構成への圧力部材６の下向きの動きは、円筒状突起７３をそれぞれ凹部６００内でわずかに動かし、これによって作動部材７が回転する。その結果、レバー状突起７１は傾斜位置をとる。

臨床使用では、通常、２つの骨アンカーを骨または椎骨に固定することができ、これらの骨アンカーはロッドを介して接続する必要がある。図２３ａ～図２３ｃは、図１４～図２０に記載された器具による骨固定装置の使用を示している。骨固定装置は、図２１ｄおよび図２２ｄに示されるように、組み立てられた状態にあり、好ましくは事前にロックされた状態にある。器具の第１の構成では、内側部材１２０は後退位置にあり、これは、延長部１２３が実質的に完全に凹部１１３内にあることを意味する。好ましくは、第１の構成では、延長部１２３の前端１１０ａおよび自由端は、互いに実質的に同一平面上にある。器具１００の凹部１１１、１２１は、受容部分５のＵ字形凹部５３と実質的に整列している。図２３ａに示すように、器具は骨固定装置に向かって動かされる。

次に、図２３ｂに示すように、器具１００は受容部分に配置され、外側部材１１０にある係合凹部１１４を受容部分の突起５６と係合させることにより、外側部材１１０が受容部分に取り付けられる。突起５６の屋根にある斜角部分５６ｃが、係合を容易にする。

最後に、図２３ｃに示されるように、内側部材１２０は、延長部１２３が凹部１１３から外方に軸方向に動き、それらの自由端によって、作動部材７のレバー状突起７１の係合面７１ｃを押すように、下方に押される。レバー状の突起７１が下向きに押されると、作動部材７がそれぞれ穴５５内でわずかに回転し、その結果、圧力部材６が、ヘッド３をロックする狭小化部分５０ｃへとさらに軸方向に動かされる。

図２４および図２５は、器具および骨固定装置の２つの構成を示している。図２４において、骨固定装置は、図２１ｄおよび図２２ｄの事前ロック構成にあり、レバー状突起７１は、延長部１２３の自由端面によってのみ接触される。図２５において、延長部１２３がさらに下向きに押されて、レバー状突起７１を押すことによって作動部材７が回転される。この構成では、ヘッドは器具によって一時的にロックされる。内側部材１２０が後退されるとすぐに、圧力が解放され、ヘッド３は、圧力部材６のヘッド受容凹部６６内で再び旋回可能である。器具によって加えられる力を調整することにより、ヘッドに対するロック力を調整することが可能であり得ることに留意されたい。

第１の実施形態の多軸骨固定装置を伴う器具の第２の実施形態が、図２６～図３１に示されている。第１の実施形態のものと同一または非常に類似している器具の部品および部分の説明は繰り返さず、そのような部品または部分は、第１の実施形態と同じ参照番号を有するものとする。器具１００’は、作動部材７のレバー状突起７１を押すように構成された２つの棒状押し部材１２３’を含む内側部材１２０’を有する。図２６に見られるように、外側部材１１０’は、各アーム１１２’に、棒状押し部材１２３’を通じて案内するための軸方向に延在する区画１１６’を備える。図２７および図２８にさらに示されるように、外側部材１１０’は、前端１１０ａを備え、架橋部分１１１ｃ’によって分離された２つのスリット１１１ａ’、１１１ｂ’を有する実質的に管状の部品である。スリットは、外側部材を、前端１１０において自由である２つのアーム１１２’に分割する。各アームは、前端１１０ａから一定の距離をおいて、受容部分の突起５６と係合するための凹部１１４’を備える。より具体的には、凹部１１４’は、外側部材が受容部分に取り付けられ、スリット１１１ａ、１１１ｂおよび実質的にＵ字形の凹部５３が位置合わせされるとき、受容部分の突起５６の位置に対応する位置に非対称に配置される。

各アームは、押し部材１２３’のための細長い区画１１６’を備える。細長い区画１１６’は、外側部材１１０’の後端（図示せず）からの一定の距離から前端１１０ａまで延在し、外側部材１１０’の内側に向かって開いている。区画１１６’の内側輪郭は、押し部材１２０’の外側輪郭と実質的に一致し得、その結果、押し部材１２０’は、区画１１６’内に案内される。区画１１６’は、押し部材１２３’が区画１１６’を通って延在するとき、レバー状突起７１の係合面７１ｃの前方領域に接触するように構成されるような周方向の位置にある。したがって、区画１１６’は、アーム１１２’の中心から周方向にオフセットされ、２つの区画１１６’は、作動部材７のレバー状突起７１と同じように、互いに対して非対称に配置される。それは。

押し部材１２３’は、角が丸いまたは平らな正方形の断面を有し得る。前端１２０ａは、凸状に丸くすることができる。押し部材１２３’は、ハンドルまたは作動部材１３０’を回転させることにより、押し部材１２０’が外側部材１１０’に対して変位するように、外側部材１１０’に接続されている。外側部材の後方部分には、外側部材１１０’に安定性を与える安定化スリーブ１４０を設けることができることに留意されたい。

使用中、図３０および図３１に示されるように、多軸骨固定装置は、器具１００’が受容部分５に取り付けられるとき、図２１ｄおよび図２２ｄに示されるように事前ロック状態にある。アーム１１２’は、外側部材１１０’の凹部１１４’が受容部分５の突起５６と係合することができるように、わずかに離れて広げられている。押し部材１２３’は、それらがそれらの前面１２０ａによってレバー状突起７１の係合面７１ｃに押し付けられるまで、区画１１６’から外方に動かされる。押し部材の前面１２０ａは丸みを帯びているため、端面１２０ａと係合面７１ａとの間の十分な接触を達成することができる。各押し部材１２３’は、レバー状突起７１を下向きに押し、それにより、対応する作動部材７が穴内で回転する。第１の実施形態と同様に、円筒状突起７３は下向きに動き、圧力部材６を受容部分の狭小化部分５０ｃ内にさらに深く押し込む。その結果、押し部材１２３’がレバー状突起７１を押す限り、ヘッド３は一時的にロックされる。押し部材が後退されると、作動部材７によって圧力部材に加えられている圧力が解放され、ヘッドが再び旋回可能になる。

器具の第３の実施形態および受容部分の変更された実施形態が、図３２～図４７を参照して説明される。前の実施形態の多軸骨固定装置と同一または非常に類似している多軸骨固定装置の部品および部分は、同じ参照番号を有し、その説明は繰り返されない。

多軸骨固定装置は、前の実施形態のような骨アンカー１、ならびに、変更された受容部分５’、変更された圧力部材６’、および変更された作動部材７’を備える。図３３～図３８をより詳細に参照すると、受容部分５’の通路５０は、第２の端部５ｂから、ヘッドの最大径を含み、後述するように、圧力部材６’の対応する円錐状に先細りの外面と協働するように構成される圧力部材のヘッド受容凹部の領域にわたって延在する実質的に円錐状に先細りのセクション５０ｃ’を備える。円錐状に先細りになっているセクション５０ｃ’は、ヘッド３の挿入中に圧力部材６’がその中で拡張することを可能にするために拡大された内径を有する拡大部分５０ｂ’によって軸方向に中断される。作動部材７を受け入れるための穴５５は、第１の実施形態と同様に、周方向において各脚部５４の中央に配置され、実質的にＵ字型の凹部５３の底部５３ａの上方で軸方向に延在する。第１の端部５ａの方向の各穴５５の上縁の間に、周方向において各脚部５４の中心に対して対称である係合突起５６’が設けられている。係合突起５６’は、前の実施形態と同じまたは同様の形状を有し得る、すなわち、それは、基部および屋根形状の上側部分を有する。受容部分の外面の溝は省略してもよい。

圧力部材６’は、前の実施形態の上側部分と同一である上側部分６１を有する。下側部分６２’は、ヘッドが挿入されたときにヘッドの最大直径を有する部分を含むような軸方向の高さにわたって延在する円錐形の外面６９’を備える。圧力部材６’が受容部分５’内にあるとき、外側円錐面部分６９’は、拡大部分５０ｂ’の上下で円錐状の先細り部分５０ｃ’に接触する。

この実施形態における作動部材７’は、第１の実施形態と同様に、円筒形主要部分７０と、内面７０ｂから突出する円筒形偏心突起７３とを備える。外面７０ａにおいて、器具の係合部分は、円筒状突起７１’として形成され、これはまた、主要部分７０に対して偏心して配置され得、円筒状突起７３と同じ位置であるが、主要部分７０の円筒状突起７３の反対側に配置され得る。円筒状突起７１’の円筒軸ｚ’は、主要部分７０の回転軸Ｒからオフセットされている。円筒状突起７１’のサイズは、円筒状突起７３のサイズと同じであり得る。さらに、円筒状突起７１’、７３の円筒軸は一致し得る。外面７０ａには、作動部材を穴５５内に適切に配向させるために、切り欠き部分７４または他のマーキングを設けることができる。より具体的には、特に図３４を参照すると、作動部材７’は、円筒軸ｚ’が脚部５４の中心から周方向にオフセットされるように、受容部分５’に取り付けられている。このように、突起７１’は、前の実施形態のレバー７１と同様に機能する。

図４７ａに示されるように、器具１００’’は、実質的に管形状である外側部材１１０’’と、同じく実質的に管形状であり、外側部材１１０’’内で案内される内側部材１２０’’とを備える。外側部材１１０’’は、その前端１１０ａにおいて、前部を２つのアーム１１２’’に分割する実質的に長方形の凹部１１１’’を備える。凹部１１１’’の幅は、アーム１１２’’が互いに離間されて、前部が受容部分５’の上に配置されることを可能にするようなものである。凹部１１１’’の軸方向長さは、前部が受容部分上に配置されたとき、ロッドを挿入することを可能にする軸方向の空間が依然として存在するようなものである。アーム１１２’’の内壁は各々、前端１１０ａから一定の距離をおいて、その中に内側部材１２０’’の前部を受け入れるように機能する陥凹部分１１３’を備える。前端１１０ａから一定の距離にあるアーム１１２’’の内壁上に、アーム１１２ ’’の１つの縁部へと周方向に開くように９０°回転した実質的にＵ字形の輪郭を有する係合凹部１１８’’が形成される。反対側のアーム１１２’’の係合凹部１１８’’は、同じ方向に開いている。凹部１１８’’の輪郭は、作動部材７’の円筒状突起７１’が受け入れられ、その中で案内され得るようなものである。器具が作動部材７’の係合突起７１’に対して横方向の位置において受容部分５’上に配置されるとき、突起７１’に向かって器具を回転させると、係合凹部１１８’’が対応する係合突起７１’と係合する。

内側部材１２０’’は、例えば、レバー１３０’’を含み得るメカニズム１３０’’によって、外側部材１１０’’に対して変位可能である（図３２）。外側部材に対して内側部材を変位させるために、様々なメカニズムを使用することができる。内側部材１２０’’の前部は、前端１２０ａに２つのアーム１２２’’を備える。アーム１２２’’は、外側部材１１０’’のアーム１１２’’内に案内され得る。アーム１２２’’の各々の内壁には、一方の側が受容部分の突起５６’の形状と一致する形状を有し、他方の側が周方向に開いている係合凹部１２６’’が形成されている。内側部材の係合凹部１２６’’は、器具が受容部分上に配置されて一方向に回転したときに、受容部分５’の係合突起５６’との係合を可能にするように位置付けおよび成形される。

使用中、図４５ａおよび４５ｂに示されるように、器具のアームは、係合突起５６’から横方向に受容部分５の’上に配置される。ロッド２００は、凹部５３にすでに挿入されていてもよい。

次に、図４５ｃに示されるように、器具は、内側部材１２０’’の係合凹部１２６’’が受容部分５の係合突起５６’に係合し、同時に外側部材１１０’’の係合凹部１１８’’が作動部材７’の係合突起７１’に係合するまで回転される。

その後、図４５ｄに示すように、外側部材１１０’’は、内側部材１２０’’に対して、受容部分５’の第２の端部５ｂに向かう方向に下向きに変位される。内側部材は、係合突起７１’に力を加え、結果、作動部材７’が回転軸Ｒを中心として回転する。同時に、偏心突起７３が下向きに動き、その結果、圧力部材６’が通路の円錐形セクション５０ｃ’’に押し込まれて、ヘッド３がロックされる。

この実施形態では、外側部材１１０’’は、内側部材１２０’’に対して後退させることができる。凹部１１８’’の下縁は、突起７１’を上向きに動かし、圧力部材は上向きの動きに追従し、結果、ヘッド３の一時的なロックを解放することができる。

ヘッド３のロックおよび解放は、受容部分５’に対する骨アンカー１の正しい位置が見出され得るまで、数回実行することができる。一般に、ロッド２００は、図に示されるように、受容部分の凹部５３にすでに挿入していることができるか、または凹部５３は、妨害されないままであり得、および／またはロッド２００は、補正ステップ中に挿入され得る。器具を反対方向に回転させることによって器具を解放して、突起５６’を凹部１２６’から係合解除し、突起７１’を凹部１１８’から係合解除することができる。

図４７に示されるように、受容部分５’に対する骨アンカー１の正しい角度位置が見出され、ロッドが挿入されると、固定部材８、この実施形態では位置決めねじを、脚部の間に挿入し、締めてロッドおよびヘッドを固定することができる。多軸角度の補正またはロックが行われる前に、ロッドまたは固定部材を挿入することもできる。

多軸骨固定装置およびそのような多軸骨固定装置とともに使用するための器具のまたさらなる実施形態が、図４８～６９ｂに示されている。前の実施形態の部品および部分と同一または非常に類似している部品および部分は、同じ参照番号でマークされている。図４８～図５４を参照すると、受容部分５’’は、図３５～図３８の受容部分５’と同様であるが、いくつかの詳細が異なる。圧力部材の一部分を収容するための収容空間は、圧力部材の円錐形外面と協働するように構成された、第２の端部５ｂに近い円錐形に先細りの下側セクション５０ｃ’’を備える。円錐形セクション５０ｃ’’に、ヘッド３の挿入中に圧力部材が拡張することを可能にするための円筒形拡大部分５０ｂ’’が隣接している。拡大部分５０ｂ’’の上方に、上側部分５０ｄ’’は、圧力部材の円錐部分の上側領域のための空間を提供する。脚部５４の周方向の中心に位置する穴５５’’の周りで、複数の、好ましくは浅い凹部５０１が、受容部分５’’の外壁内に形成される。凹部５０１は、その中に作動部材７’’の一部を収容するように成形およびサイジングされている。より詳細には、凹部５０１は、長円形であり、狭い端部５０１ａおよび反対側の広い端部５０１ｂを備えた、わずかに液滴の形状であり得る。実施形態では、狭い端部５０１ａがそれぞれ互いに向き合うように、穴５５’’の周りの仮想正方形の隅の近くに配置された４つのそのような凹部５０１が提供される。

器具と係合するための突起５６’’は、それぞれ、穴５５’の上方で周方向において脚部５４の中央に配置されている。この実施形態では、突起５６’’は、第１の端部５ａの方向に、実質的に長方形の輪郭の基部と、低い屋根形状部分とを有する。突起５６’’は、器具を案内するための２つの軸方向溝５７’’によって縁取ることができる。

最後に、受容部分５’’は２つの延長部５０２を有し、これらは第１の端部５ａの上方で脚部５４から延在し、多軸骨固定装置が骨または椎骨に挿入されたときに患者の皮膚から突出するように構成されるような長さを有する。延長部５０２は、少なくともその一部に、脚部５４上の雌ねじ５１に続く雌ねじ５１’’を有し得る。延長部５０２の目的は、器具および部品、例えば固定ねじなどの外部から受容部分品５’’への案内を可能にすることである。この場合は脚部５４の外端である第１の端部５ａに隣接して、半径方向の厚みが減少しており、延長部５０２を受容部分５’’から切り離すことを可能にする脆弱化セクション５０３が各脚部５４上に形成される。多軸骨固定装置が挿入され、延長部が不要になったら、好ましくはヘッドをロックしてロッドを固定した後、延長部５０２を取り外すことができる。

圧力部材６’’は、実質的に円筒形の上側部分６０’’および円錐形の下側部分６１’’を有する。これは、図３９～図４２の圧力部材６’とは異なり、下側部分６１’’は、軸方向において作動部分７’’のための凹部６００のほぼ中央まで延在する円錐形の外面部分６９’’を備える。前の実施形態と同様に、凹部６００は、圧力部材６’’の脚部６３の中心から対向する両側にオフセットして配置されている。特に図５８に見られるように、ヘッド受容凹部６６’’は、第２の端部６ｂから一定の距離をおいて、第２の端部６ｂに向かって広がる拡大された円錐形セクション６６６を含み得る。これは、ヘッド受容凹部６６’内で挿入されたヘッドをより大きい角度に旋回させることを容易にし得る。

図６０～図６３を参照すると、作動部分７’’は、図４３～図４４による実施形態のように、円筒形主要部分７０と、主要部分７０の内面７０ｂから突出する円筒状偏心突起７３とを備える。円筒状突起７３の円筒軸ｚ’は、主要部分７０の回転軸Ｒからオフセットされている。主要部分７０の外面７０ａには、器具が係合するように構成されたバー７１’’が形成されている。バー７１’’は、好ましくは、その自由端部分７１ａ’’、７１ｂ’’によって、主要部分７０の外側輪郭を超えて延在する。これは、レバーの旋回軸が主要部分７０の回転軸Ｒと同軸である２アームレバーのように機能する。より詳細には、一方のレバーアーム７５ａは、旋回軸から一方の自由端７１ａ’’まで延在し、他方のレバーアーム７５ｂは、旋回軸から反対側の自由端７１ｂ’’まで延在する。バー７１’’は、バー７１’’の長手方向軸ｌが、図６２に示す上面図において、主要部分７０の回転軸Ｒと偏心部分７３の回転軸ｚとを結ぶ線に実質的に平行になるように、偏心突起７３に対して配向されている。したがって、バー７１’’は、偏心突起７３と実質的に整列している。さらに、バー７１’’は、円筒形主要部分７０から外方に面する外凸面７６ａと、主要部分７０に面する内凹面７６ｂとを有し得る。端部７１ａ’’、７１ｂ’’は、バー７１’’により高い安定性を提供するために、主要部分７０の方向にいくらか厚くすることができる。作動部分７’’が受容部分５’’のそれぞれの穴５５’’に挿入され、バー７１’’の長手方向軸ｌが受容部分５’’の中心軸Ｃに実質的に垂直に延在するように配向されると、バー７１’’の端部７１ａ’’、７１ｂ’’は、２つの凹部５０１の間の受容部分５’’の外面に接触する。レバーを回転させると、厚みのある端部７１ａ’’、７１ｂ’’が凹部５０１内に動く。これにより、作動部分をよりコンパクトにした受容部分の設計が可能になる。バー７１’’は、主要部分７０の回転軸Ｒに実質的に平行に配向され、いずれの表面が器具に向けられているかに応じて器具が係合することができる第１のレバー面７１ｃ’’および反対側の第２のレバー面７１ｄ’’を有する。２つの作動部分７’’は、作動部分７’’の一方について、第１のレバー面７１ｃ’’が、受容部分５’’の上端５ａの方向を向き、他方の作動部分７’’について、第２のレバー面７１ｄ’’が、受容部分５’’の上端５ａに面するように、受容部分５’’の穴５５’’内に配置される。

図６４～図６７を参照して、図４８～図６３による骨固定装置とともに使用するのに適した器具を説明する。器具は、前端１１００ａ、および、架橋部分１１１２によって各々が架橋された２つのスリット１１１１を有する実質的に管状部分の形態の第１の器具部分または外側部材１１００を備える。スリット１１１１は、第１の器具部分１１００を２つのアーム１１２０に分割し、これらは、受容部分５’’上でクリップすることができるように、わずかに柔軟であり得る。各アーム１１２０は、前端１１００ａから一定の距離をおいて、受容部分５’’の突起５６’’と係合するための凹部１１４０を備える。より具体的には、凹部１１４０は、各アーム１１２０の中央において周方向に、受容部分５’’の突起５６’’の位置に対応する位置に配置されている。したがって、第１の器具部分１１００が受容部分５’’に取り付けられ、スリット１１１１が実質的にＵ字形の凹部５３と位置合わせされるとき、突起５６’’は、凹部１１４０と係合して、第１の器具部分１１００を受容部分５’’に固定することができる。

器具１０００は、各アーム１１２０の凹部１１４０の左右に、対応する軸方向に細長い区画１１６０に収容された一対のロッド状押し部材１２３０ａ、１２３０ｂの形態の第２の器具部分または内側部材をさらに備える。１つのアーム１１２０の各押し部材１２３０ａ、１２３０ｂは、作動部分７’’のレバーアーム７５ａ、７５ｂのうちの１つを押すように構成される。区画１１６０は、半径方向においてアーム１１２０の内側および外側に開いていてもよく、押し部材は区画１１６０内で案内される。さらに、区画１１６０は、押し部材１２３０ａ、１２３０ｂが、それぞれバー７１’の対応する端部７１ａ’’、７１ｂ’’に近い領域でそれぞれのレバーアーム７５ａ、７５ｂを押すように構成されるような位置にある。各押し部材の端部１２３１は、バー７１’’の様々な旋回位置においてレバー面７１ｃ’’、７１ｄ’’との接触を確実にするために外凸面を有し得る。各アーム１１２０上の各押し部材１２３０ａ、１２３０ｂは、それが作動部分７’’のバー７１’’に接触しない第１の位置から、端部１２３１がバー７１’’のレバーアーム７５ａ、７５ｂの１つに接触する第２の位置まで軸方向に可動である。さらに、各押し部材１２３０ａ、１２３０ｂは、押し部材を押し戻す他方のレバーアームの作用により、第２の位置から第１の位置に可動である。

図６４に示すように、器具１０００は、各アーム１１２０上の押し部材１２３０ａ、１２３０ｂの１つを第１の位置から軸方向に下向きに選択的に作動させて、その押し部材に関連するレバーアーム７５ａ、７５ｂを押すためのメカニズム１３００を備える。同時に、このアーム上の他方の押し部材は、それぞれの他方のレバーアームによって加えられる圧力によって上方に動かされる。具体的には、メカニズム１３００は、押し部材の第１の位置および第２の位置に関連する２つの位置を有するレバー１３１０を含み得る。

図６８は、ヘッド３のロック位置にある圧力部材６’’を示しており、ロック位置において、圧力部材６’’の円錐形外面６９’’が、受容部分５’’の先細り内面５０ｃ’’と係合し、それにより、圧力部材６’’は、ヘッド３の周りで圧縮される。左側の押し部材１２３０ａが押し下げられ、同時に、他方のアームの右側にある対応する押し部材１２３０ａ（この断面図には示されていない）が押し下げられて、それぞれのレバーアーム７５ａを押す。圧力部材の円錐形外面６９’’と受容部分５’’の先細り内面５０ｃ’’との重なりが比較的小さいため、ロックを解除するために必要な力は比較的小さいことに留意されたい。

図６９ａに示すように、一方のアーム１１２０の押し部材１２３０ａのうちの１つが押し下げられて、対応するレバーアーム７５ａを押すと、作動部分７’’が時計回りに回転し、偏心突起７３が圧力部材６’’を下向きに、すなわち、受容部分の第２の端部５ｂに向かって動き、結果として、挿入されたヘッドがロックされる。これにより、押し部材１２３０ｂの他方の１つは、他方のレバーアーム７５ｂによって上方に動かされる。図６９ｂに示されるように、押し部材１２３０ｂの他方の１つが下向きに動かされると、それは他方のレバーアーム７５ｂを押して、作動部分７’’を反時計回り方向に回転させ、その結果、圧力部材６’’を上向きに動かす。その結果、挿入されたヘッドのロックを解除することができる。受容部分５’’の他方の穴５５’’には他方の作動部分７’’が逆向きに取り付けられているため、受容部分５’’の他方の脚部５４に設けられた作動部分は、いずれの場合も反対方向に回転することに留意されたい。

したがって、ロックおよびロック解除は、器具の作動メカニズム１３００の特定の構成に関連付けることができる。好ましくは、レバーアーム１３１０を押すことは、ヘッド３をロックすることに関連し得、レバーアーム１３１０の圧迫を解放することは、ヘッドをロック解除することに関連し得る。使用中、突起５６’’がアーム１１２０に設けられた対応する凹部１１４０に係合するまで、器具を受容部分にスナップすることができる。その後、押し部材を作動させて、挿入されたヘッド３をロックし、挿入されたヘッド３のロックを解除することができる。この手順は数回実行することができる。

説明した実施形態の変更が可能である。一実施形態の特徴はまた、別の実施形態の特徴と組み合わせて、様々なまたさらなる実施形態を生成することができる。部品は、実施形態に示されるようなそれらの詳細な形状に限定されない。

例えば、骨固定装置は、ヘッド３が第２の端部または下端から受容部分に挿入される、底部装填式骨固定装置であることが示されている。しかしながら、骨固定装置は、骨アンカーが第１の端部または上端から受容部分に挿入される、上部装填式骨固定装置であってもよい。このような場合、圧力部材は、ヘッドの上側部分を覆い、受容部分に設けられたシートにヘッドを押し付けるという点で、わずかに異なる設計を有し得る。さらなる修正では、１つの作動部分のみが存在する。

骨アンカーには、ねじ、釘、フックなど、すべての種類の骨アンカーを使用することができる。

器具の内側部材および外側部材を変位させるためのメカニズムは、様々な方法で実現することができる。

１ 骨アンカー、３ ヘッド、５，５’，５’’ 受容部分、５ａ 第１の端部、５ｂ 第２の端部、６，６’，６’’ 圧力部材、７，７’ ，７’’ 作動部分、５３ 凹部、５４ 脚部、５６，５６’ ，５６’’ 突起（係合部分）、７１，７１’，７１’’ バー（外側係合部分）、７３ 偏心突起（係合部分）。

Claims (16)

1. ロッドを骨アンカーに結合するための結合装置であって、
   前記骨アンカー（１）のヘッド（３）を受け入れるように構成された受容部分（５、５’、５’’）であって、前記受容部分（５、５’、５’’）は、第１の端部（５ａ）および第２の端部（５ｂ）と、前記第１の端部（５ａ）および前記第２の端部（５ｂ）を通って延在する中心軸（Ｃ）と、前記ロッドを受け入れるための前記第１の端部（５ａ）にある凹部（５３）を画定する２本の脚部（５４）とを有する、受容部分と、
   挿入されたヘッド（３）に圧力を加えるために前記受容部分（５、５’、５’’）内で可動な圧力部材（６、６’、６’’）と、
   前記圧力部材（６、６’、６’’）に作用するように構成された作動部分（７、７’、７’’）と
   を備え、
   前記作動部分（７、７’、７’’）は、挿入されたヘッド（３）が前記受容部分（５、５’、５’’）内で旋回可能である非ロック位置から前記ヘッド（３）がクランプされるロック位置に前記圧力部材（６、６’、６’’）を動かすために、前記中心軸（Ｃ）に対して一定の角度に延在する回転軸（Ｒ）を中心として少なくとも部分的に回転するように構成されている、結合装置。
2. 前記作動部分（７、７’、７’’）は、器具（１００、１００’、１００’’、１０００）によって前記受容部分の外側から係合可能である、請求項１に記載の結合装置。
3. 前記作動部分（７、７’、７’’）が、前記圧力部材が前記器具（１００、１００’、１００’’、１０００）によって係合されている限り、前記圧力部材（６、６’、６’’）を一時的に前記ロック位置に保持するように構成されている、請求項２に記載の結合装置。
4. 前記作動部分（７、７’、７’’）が、前記脚部（５４）のうちの１つにおいて回転可能に支持されるように構成された挿入部材を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の結合装置。
5. 前記作動部分（７、７’、７’’）が、前記圧力部材（６、６’、６’’）と係合するように構成された係合部分（７３）を備え、前記係合部分（７３）は、前記作動部分（７、７’、７’’）の回転軸（Ｒ）に対して非対称に配置され、好ましくは、前記係合部分は、前記回転軸（Ｒ）に対して偏心している、請求項１～４のいずれか１項に記載の結合装置。
6. 前記圧力部材（６、６’、６’’）が、前記作動部分の前記係合部分（７３）を受け入れるように構成された凹部（６００）を備え、前記凹部（６００）は、前記係合部分（７３）が、前記圧力部材の非ロック位置に関連する第１の位置から前記ロック位置に関連する第２の位置まで、好ましくは案内されるように中で動くことを可能にする、請求項５に記載の結合装置。
7. 前記作動部分（７、７’、７’’）が、好ましくは、前記回転軸に沿った前記作動部分（７、７’、７’’）の軸方向運動に対するストッパ（５７ａ）によって、前記受容部分に固定される、請求項１～６のいずれか１項に記載の結合装置。
8. 前記作動部分（７、７’、７’’）の前記回転軸（Ｒ）が前記中心軸（Ｃ）に実質的に垂直に延在し、前記圧力部材（６、６’、６’’）は、前記中心軸（Ｃ）に沿って軸方向に動かされるように構成されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の結合装置。
9. 前記作動部分（７、７’、７’’）が、前記受容部分（５、５’、５’’）の外側に延在する外側係合部分（７１、７１’、７１’’）、好ましくは突出部を含み、前記外側係合部分は、器具によって係合可能である、請求項１～８のいずれか１項に記載の結合装置。
10. 前記外側係合部分（７１）が、前記回転軸（Ｒ）に対して非対称である係合領域を含み、結果、前記外側係合部分を前記中心軸（Ｃ）に実質的に平行な方向に押す結果として、前記作動部分（７、７’）が回転する、請求項９に記載の結合装置。
11. ２つの作動部分（７，７；７’，７’；７’’，７’’）が、前記受容部分の各脚部（５４）上に設けられ、好ましくは、前記２つの作動部分は、反対方向に回転するように構成される、請求項１～１０のいずれか１項に記載の結合装置。
12. 前記受容部分（５、５’、５’’）が、好ましくは前記受容部分の外面において、前記器具のためのさらなる係合部分（５６、５６’、５６’’）を備え、好ましくは前記係合部分（５６）が前記回転軸（Ｒ）から周方向にオフセットされている、請求項１～１１のいずれか１項に記載の結合装置。
13. 前記受容部分（５、５’、５’’）は、前記骨アンカー（１）の前記ヘッド（３）を前記第２の端部から挿入することを可能にするために、前記ヘッド（３）の最大幅（Ｅ）よりも大きい開口部（５２）を前記第２の端部（５ｂ）に備え、前記圧力部材（６、６’、６’’）は、前記圧力部材が前記作動部分（７、７’、７’’）によって前記第２の位置に動かされるときに、挿入されたヘッド（３）の周りで圧縮可能であるヘッド受容部分（６６、６６’’）を備える、請求項１～１２のいずれか１項に記載の結合装置。
14. 前記作動部分（７’’）は、第１の方向において、前記圧力部材（６’’）を、挿入されたヘッド（３）が前記受容部分（５’’）において旋回可能である前記非ロック位置から、前記ロック位置へと回転し、好ましくは前記第１の方向と反対の第２の方向において、前記圧力部材（６’’）を前記ロック位置から前記非ロック位置に動かすように回転するように構成されている、請求項１～１３のいずれか１項に記載の骨固定装置。
15. 請求項１～１４のいずれか１項に記載の結合装置と、骨または椎骨内に固定されるシャンク（２）、および、好ましくは球形の外面部分を有するヘッド（３）を備える骨アンカー（１）とを含む、骨固定装置。
16. 請求項１～１４のいずれか１項に記載の結合装置、または請求項１５に記載の骨固定装置と器具とからなるシステムであって、前記器具は、
    好ましくは外管である第１の器具部分（１１０、１１０’、１１０’’、１１００）であって、前記第１の器具部分は、受容部分（５、５’、５’’）と係合するように構成されている、第１の器具部分と、
    好ましくは、前記第１の器具部分内に少なくとも部分的に配置されており、前記第１の器具部分に対して変位可能である第２の器具部分（１２０、１２０’、１２０’’、１２００）であって、前記第２の器具部分は、前記作動部分（７、７’、７’’）に係合するように構成されている、第２の器具部分と
    を備え、
    前記第１の器具部分（１１０、１１０’、１１０’’、１１００）が前記受容部分（５、５’、５’’）と係合し、前記第２の器具部分（１２０、１２０’、１２０’’、１２００）が前記作動部分（７、７’、７’’）と係合して回転させると、前記圧力部材（６、６’、６’’）は、挿入されたヘッド（３）が前記受容部分において旋回可能である非ロック位置から、前記ヘッド（３）がクランプされるロック位置へと可動であり、好ましくは反対方向に回転することによって前記ロック位置から非ロック位置に戻るように可動である、システム。

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