JP3934741B2 - 脊椎骨接合手術用ロッド間の剛性横断リンク形成装置 - Google Patents

脊椎骨接合手術用ロッド間の剛性横断リンク形成装置 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全般的には脊椎骨接合手術用装置に関するものであり、特に脊柱の長手方向に延在してインプラントされた二本の椎骨接合用縦ロッド間に剛性横断リンクを形成するための装置に関するものである。尚、本明細書では、全体を通して、脊椎の長手方向を縦と呼び、脊椎を背中からみた面を背面と呼び、この背面内で脊椎の長手方向と直交する方向を横または横断という語で表現する。
【０００２】
【従来の技術】
冒頭に述べたような横断リンク装置は既に知られている。
特にヨーロッパ特許公開第０４４６０９２号明細書は或るひとつの横断リンク装置を開示しており、この装置では、二本の縦ロッド上への係合に適する複数のフックが複数のロックねじ及び一本の横断バーと協動し、シンプルで手術に実用的なリンクを形成するようになっている。
【０００３】
それにも拘らず、この装置では大きな横荷重に曝されたときにロッドがフックに充分にロックされないことが起き得る。もっと厳密には、ロッドがフックから外れる可能性があり、それによってリンクが解かれてしまうが、これは全く望ましいことではない。
【０００４】
また、米国特許第５３３４２０３号明細書も脊椎骨接合手術用の二本のロッド間に剛性横断リンクを形成するための装置を開示している。この装置は、ひとつの中間溝で分けられた二つの分岐をそれぞれ備えた二つのリンク止めエレメントを備えた形式のものであり、各分岐は一本ずつの縦ロッドのための受け架を画定する形状のフックを有し、これら二つの受け架がそれぞれリンク止めエレメントの互いに反対側の二面に向いているため、各リンク止めエレメントは、自身の中間溝に受け入れた縦ロッドの一部分によって該縦ロッドに係合可能であり、またその後に回動させて二つの分岐の各受け架内に上記縦ロッドを係留することができるようになっている。この装置は更に二つのリンク止めエレメント間に延在する横断リンク部材を備えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の既知の装置は、リンクとして組立られた構体をロックするために数多くの部品を含む比較的複雑な構成を備えている。これは、装置の装着が極めて煩雑であり、特に多くの部品を取り扱わなくてはならないという点で不利である。
【０００６】
さらに、既知の装置の大きな欠点は、所定の位置に装着する前に仮組立する必要があることであり、このため、たとえ、実質的な運動成分が二本の縦ロッドを含む面に対して垂直な方向の動きによって二本の縦ロッドに装着しなければならないにしても、非常に扱いにくい。
【０００７】
既知の装置の特に不都合な点は、二本の縦ロッド間で脊柱に沿って延在する多くの周辺靭帯状組織を破壊せざるを得ないことである。
【０００８】
また、各ロッドをその特別な配置関係に装着できるようにするために必要な仮組立構体の自由度が大きいため、この装置は設置しにくい傾向がある。
【０００９】
そして特に、上記米国特許明細書では、リンク止めエレメントは当初から横断リンク部材に回動可能に装着しておく必要があり、それによってはじめてこの装置が使いやすくなると述べている。
【００１０】
従って、本発明は、前述従来技術の欠点を極力解消し、前記米国特許明細書第５３３４２０３号によるリンク止めエレメントの扱い易さと有効性を兼ね備え、同時に前記ヨーロッパ特許公開第０４４６０９２号明細書に開示された装置の構造的単純さも持たせた横断リンク形成装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述米国特許明細書に開示された形式のリンク止めエレメントに対して、前記ヨーロッパ特許明細書に述べられているように装置の他の部分に回転可能に装着することをせずとも、シンプルな横断バーを用いて機能を改良した装置を実現したものである。
【００１２】
更に正確に言えば、始めにリンク止めエレメントを縦ロッドに装着し、インプラントを組み立てる前にこのリンク止めエレメントを回動させることが可能であり、その後、横断リンク部材としてこのエレメントに挿通される単純なバーを用いることができるという新たな改良を提供するものである。
【００１３】
すなわち、前述の課題に対し、本発明は前記米国特許明細書で特定される形式の剛性横断リンク形成装置の改良を提供するものであり、この改良装置は、脊椎骨接合手術用の二本の縦ロッド間に剛性横断リンクを形成するため、各々中間溝で分けられた二つずつの分岐を有する二つのリンク止めエレメントと、これら二つのリンク止めエレメント間に延在する横断リンク部材とを備え、前記各分岐は縦ロッド用の受け架を画定するフック形状を有し、これら二つの受け架はそれぞれ前記リンク止めエレメントの互いに対向する二面に向いていて、それにより各リンク止めエレメントがその前記中間溝に受け入れた縦ロッドに係合でき、且つ係合後に回動して該縦ロッドを前記二つの分岐の各受け架内に係留可能となっている。特に本発明による改良点は、前記横断リンク部材を、前記二つのリンク止めエレメントが互いにほぼ整列した配置になったときにこれらリンク止めエレメントの各中間溝に沿って長手方向にスライド可能なバーによって構成し、各リンク止めエレメントの中間溝 (35) を画定する二つの分岐の内側の各面には、リンク止めエレメントが９０度未満の角度範囲で回動した後でも前記整列配置の二つのリンク止めエレメントに前記バー (20) を貫通可能とするように該中間溝の二つの逆向きの出口に位置する面取り端面を設け、また、各リンク止めエレメントには、個々のリンク止めエレメントと協働すると共に前記縦ロッドと前記中間溝の内奥ウエブとの間に前記バーをクランプして組立構体を一体にロック可能なロック部材を備えた点にある。
【００１４】
本発明の好ましい一つの態様によれば、各リンク止めエレメントは、前記分岐を一体に保持し且つ前記中間溝の内奥ウエブを画定する本体部を備えている。
【００１５】
本発明の別の一つの好適な態様によれば、前記ロック部材は、前記バーを押圧する膨出した先端部を有している。
【００１６】
本発明の更に別の一つの好適な態様によれば、前記バーは多角形断面形状、特に好ましくは矩形断面形状を有している。
【００１７】 本発明の更に別の一つの好適な態様によれば、前記バーは前記中間溝の内奥ウエブ近傍における幅よりも僅かに小さな幅を有し、それによって前記二つのリンク止めエレメント間に若干の相対傾斜の余地が形成されている。
【００１８】
本発明の更に別の一つの好適な態様によれば、各リンク止めエレメントにおける中間溝の長手方向と二つの受け架により画定される前記バーの挿通軸線方向との間に形成される角度αは９０度未満である。
【００１９】
本発明の更に別の一つの好適な態様によれば、前記角度αは６５〜７５度の範囲内にある。
【００２０】
本発明の更に別の一つの好適な態様によれば、前記中間溝は、前記縦ロッドの案内用の主面と前記バーの案内用の面取り端面とをそれぞれ含む前記両分岐の内側の面によって画定されている。
【００２１】
本発明の更に別の一つの好適な態様によれば、各リンク止めエレメントの各受け架は、リンク止めエレメントを回動した際に前記縦ロッドを当該受け架の底部へ向けて移動させる傾斜面の下方に位置している。
【００２２】
本発明のその他の態様、目的、および利点は、例示した好適な実施例についての以下の詳細な説明を熟読し、添付図面を参照することによって更に明確に理解されよう。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１および図２において、複数の脊椎骨を互いに縦に接合するための二本の縦ロッド１０ａおよび１０ｂは互いに平行に示されているが、現実には、限られた角度範囲内で様々な相対角度をもつことがある。
【００２４】
従来方式でも、これら二本の縦ロッドは円筒状で滑らかである。これらのロッドは、周知の装置により多くの箇所で脊椎に係留される。
【００２５】
本発明による横断リンク形成装置は、本実施例においては矩形断面の横断バー２０（横断リンク部材）と、それぞれロックねじ４０（ロック部材）を螺入可能な二つの同一構造のリンク止めエレメント３０とを有する。
【００２６】
更に詳しく述べれば、各リンク止めエレメント３０は、概ねダイヤモンド形をした本体部３１と、本体部３１の互いに対向する側面部から互いに平行に下方へ延在する二つの分岐３３および３４とを備えている。
【００２７】
各分岐は概ねＪ字形であり、下端部にフックを形成して内側を上に向けた受け架３３ａもしくは３４ａをそれぞれ画定している。これらの二つの受け架は、互いに逆の二方向に開いている。各受け架は傾斜面３６の下に位置し、この傾斜面は、受け架の底部で画定される面から遠ざかるにつれて外向きに上昇している。後述するように、この傾斜面は、受け入れた縦ロッド１０ａまたは１０ｂを、リンク止めエレメントを回動させたときにその受け架の底部へ向けて押し込むように移動させて係留装着を容易にするためのカムを形成している。
【００２８】
二つの分岐は、互いの間にストレートな中間溝３５を画定し、この溝３５の内奥ウエブ３５ａは本体部３１の平らな下面によって画定されている。
【００２９】
この溝は、二つの分岐の内側の二つの主面３３ｃおよび３４ｃと、これら主面に隣接する面取りされた二端面３３ｂおよび３４ｂとによって画定され、これらの面取りされた二端面は、特に図３、図４ｂ、図５ｂ及び図６ｂに示したように対応する受け架の直ぐ後ろで前記溝の二つの逆向きの出口に位置している。
【００３０】
分岐３３および３４の内側の各面の係る配列によって各縦ロッド１０ａまたは１０ｂを受け入れるのに好適な主面３３ｃおよび３４ｃ間の通路を画定することができ、また面取り端面３３ｂおよび３４ｂにより、各リンク止めエレメント３０が９０度未満のかなりの角度α（図５ｂ参照）範囲で回動した後でもバー２０を貫通可能とすることができるようになっている。
【００３１】
この場合、主面３３ｃと３４ｃとの間の溝３５の幅は縦ロッド１０ａまたは１０ｂの直径よりもわずかに大きくなるように選ばれており、一方、縦ロッドに対して直交配置されたときのバー２０のための前記溝の幅も該バーの幅よりわずかに大きく、それによってリンク止めエレメント３０とバー２０との間に或る程度の遊び角が形成されるようになっている。
【００３２】
最後に、本体３１の上面と前記溝の内奥ウエブ３５ａとの間に亘る貫通ねじ孔３２が本体３１を貫通して延在している。
【００３３】
ロックねじ４０は、前記ねじ孔３２に噛み合うように設計されている。このロックねじは、外周ねじ４１、丸味付膨出先端部４２、そして例えば標準６角ソケットのような締付工具用ソケット４３を有する有底筒状体からなる。
【００３４】
以上に述べた装置の装着作業を、図４ａ、図４ｂ、図５ａ、図５ｂ、図６ａおよび図６ｂを参照しながら説明すれば以下の通りである。
【００３５】
まず、二つのリンク止めエレメント３０のうちの一方がほぼ同一レベルで二本の縦ロッドのうちの一方１０ａ（又は１０ｂ）に取り付けられ、その結果、溝３５内に縦ロッドが入り込む（図４ａおよび図４ｂ）。この段階で、ロックねじ４０をねじ孔３２に仮装着することができる。
【００３６】
その後、前記エレメント３０は、両分岐３３と３４の受け架３３ａと３４ａの底部に縦ロッドが接触することで定まる当接位置に達するまで、角度α（本実施例では７０度）に亘り回動（矢印Ｆ）される（図５ａおよび５ｂ）。この動きの間に、エレメント３０の傾斜面３６は、受け架３３ａと３４ａの底部へ向けて縦ロッド１０ａを押し込み移動させるカムとしての役割をすることになる。
【００３７】
次いで横断バー２０がエレメント３０の両側面の一方または他方を通して例えば図６ａおよび図６ｂの矢印Ｆ２の方向へ挿入され、それにより、該横断バーがロッド１０ａと前記溝のウエブ３５ａとの間でエレメント３０の溝３５内に係合される。その後、このバー２０は、他方のエレメント３０を引き続き装着する他方の縦ロッド１０ｂのための自由領域を残しておくように位置がずらされる。
【００３８】
しかる後、上記他方のエレメント３０が最初のエレメントと同様に直線移動および回動によって他方のロッド１０ｂ上に装着される。
【００３９】
その後、バー２０が最初のエレメントの場合と同じ方法、つまりロッド１０ｂと溝の頂部との間でスライドされて前記他方のエレメント３０に係合される。
【００４０】
しかる後、両方のエレメントの各ロックねじ４０が工具で締め付けられ、バー２０を両ロッドと各溝のウエブ３５ａとの間にロックする。この時に必要な応力は、分岐３３と３４の屈曲した自由端部（受け架）によってロッド上に作用される。
【００４１】
このロック操作は、各エレメントと各ロッド間の相互ロックを同時に達成するものであり、極めて簡単な手順で施術部位の周辺組織に殆どストレスを与えることなく極めて効果的な剛性横断リンクを提供するものである。
【００４２】
横断バー４０の厚さは、締込みに際してバーが多少曲がることができる程度に選ばれる。これによって、二本の縦ロッド１０ａと１０ｂが同一面内に位置しない状況に装置を適応させることが可能となる。また、上述したように、溝３５内におけるバー２０の遊び角は、横断面（図２の紙面内）上の投影で二本のロッドがわずかに開いたり閉じたりしている状況に適応するのに役立つことになる。
【００４３】
これに関連して、各ロックねじ４０の丸味付膨出先端部４２は、ロックの特性に妥協することなく相互の位置ずれに適応するのに役立つものである。
【００４４】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の装置は脊椎骨接合手術用縦ロッドに無用な横牽引力を生じることなく縦ロッド間の剛性横断リンクを提供することができ、必要最小限の部品点数でリンク止めエレメントを当初から横断リンクエレメントに回動可能に装着しておく必要なしにリンク組立構体をロックできるので、装置の装着が極めて簡単で、所定の位置に装着する前に仮組立する必要もなく、手術に際して扱いやすいという利点を有している。また、二本の縦ロッド間で脊柱に沿って延在する多くの周辺靭帯状組織に損傷を与える恐れも極めて少なくなる。
【００４５】
尚、本発明の装置を構成するいずれの部品も、ステンレス鋼もしくはチタン合金のような本質的に生体適合性の材料からなる。また、各部品の形状寸法、特に横断バー２０の長さ寸法は、要求される機能条件に応じて選定可能である。
【００４６】
本発明は、以上の説明および図示の各実施例に何らかの点で限定されるものではなく、当業者であれば本発明の技術的範疇で種々の変形または変更を行うことができることは述べるまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による横断リンク形成装置の一部切欠側面図である。
【図２】図１の装置の背面図である。
【図３】図１および図２の装置の３つの部品の分解斜視図である。
【図４】図１及び図２のリンク装置の組立の第１段階を示す部分図であり、ａ図は側面図、ｂ図は背面図である。
【図５】図１及び図２のリンク装置の組立の第２段階を示す部分図であり、ａ図は側面図、ｂ図は背面図である。
【図６】図１及び図２のリンク装置の組立の第３段階を示す部分図であり、ａ図は側面図、ｂ図は背面図である。
【符号の説明】
１０ａ，１０ｂ：脊椎骨接合用縦ロッド
２０：横断リンク部材（バー）
３０：リンク止めエレメント
３１：本体部
３２：ねじ孔
３３、３４：分岐
３３ａ，３４ａ：受け架
３３ｂ，３４ｂ：面取り端面
３３ｃ，３４ｃ：内側の主面
３５：中間溝
３５ａ：中間溝の内奥ウエブ
３６：傾斜面
４０：ロック部材（ねじ）
４１：外周ねじ
４２：丸味付膨出先端部
４３：工具受け入れ用ソケット

Claims (9)

  1. 脊椎骨接合手術用の二本の縦ロッド間に剛性横断リンクを形成するための装置であって、各々中間溝(35)で分けられた二つの分岐(33, 34)を有する二つのリンク止めエレメント(30)と、これらリンク止めエレメント(30)間に延在する横断リンク部材(20)とを備え、前記各分岐は縦ロッド(10a; 10b)用の受け架(33a, 34a)を画定するフック形状を有し、これら二つの受け架はそれぞれ前記リンク止めエレメントの互いに対向する二面に向いていて、それにより各リンク止めエレメントがその前記中間溝に受け入れた縦ロッドに係合でき、且つ係合後に回動して該縦ロッドを前記二つの分岐の各受け架内に係留可能とした剛性横断リンク形成装置において、前記横断リンク部材は、前記二つのリンク止めエレメントが互いにほぼ整列した配置に回動されたときに、これらリンク止めエレメントの各中間溝(35)を貫いて長手方向にスライド可能なバー(20)によって構成され、各リンク止めエレメントの中間溝 (35) を画定する二つの分岐の内側の各面には、リンク止めエレメントが９０度未満の角度範囲で回動した後でも前記整列配置の二つのリンク止めエレメントに前記バー (20) を貫通可能とするように該中間溝の二つの逆向きの出口に位置する面取り端面が設けられ、各リンク止めエレメント(30)には、個々のリンク止めエレメントと協働すると共に前記縦ロッド(10a; 10b)と前記中間溝の内奥ウエブ(35a) との間に前記バー(20)をクランプして、組立られた構体を一体にロック可能なロック部材(40)が備えられていることを特徴とする剛性横断リンク形成装置。
  2. 前記各リンク止めエレメント(30)が、前記分岐を一体に保持し且つ前記中間溝(35)の内奥ウエブ(35a) を画定する本体部(31)を備えたことを特徴とする請求項１に記載の剛性横断リンク形成装置。
  3. 前記ロック部材(40)が、前記バーを押圧する膨出した先端部(42)を有することを特徴とする請求項２に記載の剛性横断リンク形成装置。
  4. 前記バー(20)が多角形断面形状を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の剛性横断リンク形成装置。
  5. 前記バー(20)が、前記中間溝(35)の内奥ウエブ(35a) 近傍における幅よりも僅かに小さな幅を有し、それによって前記二つのリンク止めエレメント間に若干の相対傾斜の余地が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の剛性横断リンク形成装置。
  6. 各リンク止めエレメントにおける中間溝(35)の長手方向と二つの受け架(33a, 34a)により画定される前記バーの挿通軸線方向との間に形成される角度αが９０度未満であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の剛性横断リンク形成装置。
  7. 前記角度αが６５〜７５度の範囲内にあることを特徴とする請求項６に記載の剛性横断リンク形成装置。
  8. 前記中間溝(35)が、前記縦ロッドの案内用の主面(33c, 34c)と前記バーの案内用の面取り端面(33b, 34b)とをそれぞれ含む前記両分岐の内側の面によって画定されていることを特徴とする請求項６または７に記載の剛性横断リンク形成装置。
  9. 各リンク止めエレメント(30)の各受け架(33a, 34a)が、リンク止めエレメントを回動した際に前記縦ロッド(10a, 10b)を当該受け架の底部へ向けて移動させる傾斜面(36)の下方に位置していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の剛性横断リンク形成装置。
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