JP4131612B2 - 脊椎骨接合装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、骨インプラント装置に関し、更に詳細には、骨固定エレメント、椎骨ロッド、ロッドと固定エレメントとを相互連結するためのコネクタを含み、固定エレメントをロッドに対して多軸態様で角度をなして配向できる種類の脊椎骨接合装置に関するが、これに限定されない。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許第５，４８６，１７４号及び欧州特許第ＥＰ−Ａ−０６１２５０７号には、ロッド用の横方向凹所を画成する二つのジョーによってコネクタが構成されており、骨固定エレメントを通すための円錐形開口部が設けられた、このような装置は記載されている。骨固定エレメントは、二重ねじ山を持つシャンクを含み、その一方の端部が骨固定ねじを構成する。反対側のねじ山を備えた端部は、上ジョーから突出しており、上ジョーに当接するナットによって部分のアッセンブリのクランプを行うことができる。
【０００３】
固定エレメントシャンクのねじ山を備えた二つの端部間には、コネクタの開口部の円錐形の壁に当接する球形の肩部が設けられている。
この装置では、他の周知の脊椎骨接合システムにおけるように、単一のナットが、固定エレメント、コネクタ、及びロッドを、同時に、選択された位置にクランプする。従って、例えば脊椎すべり症の治療で、又は円板高さを回復するため、又は脊柱前湾症を再形成するため、二つの連続した固定エレメント間の間隔を大きくするのが望ましい場合には、実際には、固定エレメントを僅かに傾斜させることしかできず、間隔を所望の通りに大きくすることはできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の一つの目的は、二つの連続した固定エレメント間の間隔の調節等を容易に行うことができるように構成された脊椎骨接合装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの形態は、独特の骨インプラント装置である。別の形態は独特の脊椎インプラント装置である。更に別の形態は、独特の脊椎骨接合方法である。
【０００６】
本発明の他の形態によれば、脊椎骨接合装置は、別々の手段を含み、これらの手段は、一方では、ロッド上でのコネクタの並進及び回転についての位置を固定するための手段、及び他方では、骨固定エレメントをコネクタに、選択された角度位置で独立してクランプするための手段である。このようにクランプ手段を別にすることにより、コネクタの位置、及び従って骨固定エレメントの位置をロッド上での並進で、隣接した骨固定エレメントに対して容易に調節でき、及び従って、改良された矯正が得られる。
【０００７】
本発明のこの他の目的、形態、実施例、特徴、及び利点は、当業者には、以下の説明及び図面から明らかになるであろう。
本発明の実施例を非限定的例として例示する添付図面を参照して本発明を以下に説明する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１及び図２に示す脊椎骨接合装置は、椎骨ロッド１、この実施例で茎ねじによって構成された骨固定エレメント２、及びロッド１と固定エレメント２とを相互連結するコネクタ３を含む。この実施例は、部品１、２、及び３を含むアッセンブリをクランプするためのナット４を含む。このナットは、骨固定エレメント２のねじ山を備えた端部５にねじ込まれるようになっている。
【０００９】
骨固定部７は、図示の実施例では、ねじであり、円筒形のヘッド８によって延長され、凸状の好ましくは球形の支承面９がこれに続く。支承面９の湾曲の中心は表面６と同じであり、平滑なシャンク１１によって端部５に連結されている。
【００１０】
ヘッド８、支承面９、及びシャンク１１は、ロッド１の長さ方向軸線ＸＸに対して実質的に垂直な方向でコネクタ３を貫通した開口部１２に配置されている。ロッド１それ自体は、コネクタ３に開口部１２の一方の側に形成された円筒形チャンネル１３に配置されている。開口部１２は、ヘッド８及び支承面９を受け入れる円錐形第１部分１２ａ、及びシャンク１１が通って延びる円錐形第２部分１２ｂを有する。シャンクの端部では、ねじ山を備えた端部５にナット４を螺着したとき、ナット４に固定されたワッシャ１４が支承面６に当接する。
【００１１】
シャンク１１は壁１２ｂから離間されており、壁１２ａ、１２ｂ、及びシャンク１１は、固定エレメント２の多軸配向を可能にする大きさを持つような形状になっており且つそのような大きさになっている。
【００１２】
コネクタ３は、例示の実施例では一体であり、即ち一部品でできており、チャンネル１３の横にタップ穴１５が設けられている。このタップ穴１５はチャンネル１３に開放しており、ねじ１６と係合できる。ねじ１６は支承面１７を有し、これにより、ねじ１６をねじ込んでねじの端部でロッド１に力を加えることができる。ねじ１６に設けられた凹所２０は、対応するねじ込み工具を受け入れるように形成されている。
【００１３】
壁１２ａ、１２ｂの組み合わせ及び壁１２ａの端部２２に適用された支承面９により固定エレメント２を壁１２ａ、１２ｂにより画成される限度内で多くの方向に配向できる。このように多くの方向に配向できるため、外科医は、椎骨セグメントと考えられる解剖学的構成に本発明の骨接合装置をぴったりと適合するのが補助され、これと同時に、ロッド１を曲げなければならない程度をできるだけ制限する。固定エレメント２にどのような配向が与えられようとも、ナット４に固定されたワッシャ１４が支承面６に当接する。この目的のため、ワッシャ１４には凹状の内部支承面２３が設けられている。
【００１４】
本発明の一実施例では、開口部１２は長さ方向軸線Ａを有する。この長さ方向軸線は、図１に示すように、骨固定エレメント２の長さ方向軸線と一致する。壁１２ａ、１２ｂの大きさ及び形状により、骨固定エレメント２を、軸線Ａに関して立体的に多くの角度のうちの任意の角度で選択的に配向できる。例えば、骨固定エレメント２は、その長さ方向軸線が軸線Ａ’又はＡ’’のうちの一方と実質的に一致するように配置でき、或いは軸線Ａ’及び／又はＡ’’を軸線Ａを中心として回転させることにより形成された円錐形内の任意の位置に配置できる。従って、骨固定エレメント２は、その配向自在性において少なくとも２度（two degrees）の自由度を有する。コネクタ３の壁１２ａ、１２ｂは、骨固定エレメント２を軸線Ａに関して約０°乃至４５°の任意の角度で位置決めできるように形成できる。図１に示す特定的実施例では、骨固定エレメント２は、軸線Ａに関して約０°乃至８°の任意の角度で配向できる。
【００１５】
従って、本発明により調節作業を分けることができる。調節作業は、一方では、ロッド１上でコネクタ３の並進及び回転で位置を定め、他方では、固定エレメント２のコネクタ３の角度位置をクランプし、これによって外科医はこれらの二つの調節を別々に行うことができる。
【００１６】
例えば本発明の装置を脊椎すべり症の矯正（図３参照）に適用する場合には、第１骨固定エレメント１８を仙骨Ｓに固定し、第２骨固定エレメント１９を矯正されるべき脊椎すべり症を持つ第５腰椎Ｌ５に固定する。ロッド１は、固定エレメント１８及び１９と夫々関連した二つのコネクタ３を通って延びている。これらのコネクタは、夫々のナット４によって所定位置にクランプできる。各コネクタ３にはねじ１６が設けられている。
【００１７】
外科医は、固定エレメント１８を支持体として使用する。これは固定点を構成する。外科医は、矯正されるべき第５腰椎Ｌ５の固定エレメント１９と関連したコネクタ３上でナット４を締める。この締め付けには、固定エレメント１９をコネクタ３に向かって後方に引っ張ることによって持ち上げる（矢印Ｆ１参照）効果がある。実質的にはロッド１に沿った簡単な並進に過ぎないこの変位は、有利には、本発明によれば固定エレメント１９のコネクタ３の位置を調節することによって完了される。この調節を行うことができるようにするため、止めねじ１６を緩める。かくして、矯正されるべき第５腰椎Ｌ５の位置は、上文中に説明した方法に従ってその固定エレメント１９を仙骨Ｓ上の固定支承点を中心として枢動させるだけで調節できるばかりでなく、別の手段、即ち本発明が提供するナット４及びねじ１６によってロッド１に沿って調節する（矢印Ｆ２参照）ことによっても行うことができる。これにより、この場合、円板高さを回復でき、即ち局部的脊柱前湾症を回復できる。固定エレメント１９のねじ山を備えた部分２１がナット４から突出している。ナットは、コネクタ３から遠方の部分４ｂ及びコネクタ３に近接した部分４ｃを画成する破断開始領域４ａを有する。
【００１８】
ナット４をコネクタ３にクランプした後、ナット４の上部分４ｂを越えて突出したねじ山を備えた部分２１を上部分４ｂとともに折り、除去する。それにも関わらず、他の実施例では、折り取り作業は望ましくない。従って、本発明は、破断開始領域を持たない非折壊（ｎｏｎ−ｆｒａｎｇｉｂｌｅ）ナットも考えている。一実施例では、このような非折壊ナットを固定エレメント１９のねじ山を備えた部分２１に螺着し、コネクタ３の支承面６と接触させ、適当な工具で締め付ける。
【００１９】
本発明の一実施例は、ロッドと、先端固定部分、ねじ山を備えた基端シャンク部分、及びヘッド部分を持つ骨固定エレメントと、ロッドと骨固定エレメントとを連結するコネクタとを含む骨インプラント装置を考えている。コネクタには、骨固定エレメントを受け入れる開口部、ロッドを受け入れるようになった、前記開口部からずらしてあるチャンネル、及びこのチャンネルと連通したねじ穴が画成されている。開口部は、一部が骨固定エレメントのヘッドと係合する一つ又はそれ以上の壁によって境界付けられている。開口部は、骨固定エレメントを開口部に関して多軸配向できるように形状及び大きさが定められている。ロッドがコネクタのチャンネル内にあるとき、止めねじをねじ穴にねじ込み、ロッドと当接させ、骨固定エレメントの基端部分にナットを螺着し、骨固定エレメントを所望の配向で係止する。
【００２０】
本発明の別の実施例は、骨固定エレメントを骨インプラント装置のロッドに連結するためのコネクタを考えている。コネクタは、骨固定エレメントを受け入れるように形成された開口部を持つ第１部材、前記開口部と食い違っており且つロッドを受け入れるように形成されたチャンネル、及びこのチャンネルと連通した雌ねじ穴を含む。開口部は、骨固定エレメントを少なくとも２度の自由度で多軸配向できるように形成された少なくとも一つの壁によって境界付けられている。止めねじ等の第２部材を雌ねじ穴に螺着し、ロッドに対してねじ込み、第１部材をロッドに関して係止する。
【００２１】
上文中に説明した構造のこの他の変形及び変更は、本発明の一部であると考えられる。例えば、コネクタ３は、相互係止等の方法で互いに取り付けられた多数の部品から組み立てることができ、製造できる。別の例として、本発明のコネクタは、骨固定エレメントの多軸位置決めを行うことができるが、ロッドに関して並進させたり回転させたりすることができない。これは、コネクタがロッドに永久的に固定された場合等である。このようなコネクタは、コネクタ３（図１参照）の開口部１２と同じ又は同様の開口部を含む。別の例として、本発明の構造を、下腰椎の上方の脊椎の他の部分で、又は長骨等の身体の他の部分で使用できる。
【００２２】
本発明は、上文中で言及した他の矯正に適用でき、その様々な変形例が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による脊椎骨接合装置の一実施例の部分断面拡大立面図である。
【図２】 図１の装置の矢印Ｋの方向での正面図である。
【図３】 脊椎すべり症の治療に対する図１及び図２の装置の応用を示す概略立面図である。
【符号の説明】
１ 椎骨ロッド
２ 骨固定エレメント
３ コネクタ
４ ナット
５ 端部
６ 支承面
７ 骨固定部
８ ヘッド
９ 支承面
１１ シャンク
１２ 開口部
１３ チャンネル
１５ タップ穴
１６ ねじ
１７ 支承面

Claims (18)

1. 骨インプラント装置において、
   ロッド（１）、
   先端固定部分、ねじ山を備えた基端シャンク部分（１１）、及び前記先端部分と前記基端部分との間のヘッド部分（８）を持つ骨固定エレメント（２）、
   前記骨固定エレメントを受け入れるための貫通した開口部（１２）、この開口部からずらされており且つ前記ロッドを受け入れるようになったチャンネル（１３）、及びこのチャンネルと連通したねじ穴（１５）を含み、前記開口部は、一部が前記骨固定エレメントの前記ヘッド部分と係合するようになった少なくとも一つの壁によって境界付けられており、前記壁（１２ａ）は、前記骨固定エレメントを前記開口部に関して多軸配向できるように形状及び大きさが定められており、前記開口部（１２）の周囲に形成された凸状の上面（６）を有する、コネクタ（３）、
   前記ロッドが前記チャンネル内にあるとき、前記ねじ穴（１５）にねじ込んで前記ロッドに当接するようになった止めねじ（１６）、及び
   前記骨固定エレメントの前記基端部分（１１）に螺着されて前記コネクタと係合し、これによって前記骨固定エレメントを所望の配向で係止するようになっており、前記コネクタの凸状の上面と噛み合い係合するようになった凹状の下面を有する、ナット（４）を含む、装置。
2. 前記コネクタ（３）の凸状の上面は球形の支承面（６）を有する、請求項１に記載の装置。
3. 前記ねじ穴（１５）と止めねじ（１６）は、前記ねじ（１６）を前記ナット（４）と干渉しないように前記コネクタ（３）に完全に挿入できるように構成されている、請求項２に記載の装置。
4. 前記ナット（４）は前記コネクタ（３）に近接した第１部分（４ｃ）及び前記コネクタ（３）から遠方の第２部分（４ｂ）を含み、これらの部分間に破断開始領域（４ａ）が設けられている、請求項２に記載の装置。
5. 前記コネクタは、二つの円錐形の壁によって境界付けられた通孔を有し、前記固定エレメントは、前記円錐形の壁のうちの一方の壁の端部に当接し、これによって固定エレメントを前記円錐形の壁内で多軸配向できるようになった球形支承面を有する、請求項２に記載の装置。
6. 前記コネクタ（３）は単一の部品である、請求項１に記載の装置。
7. 前記開口部（１２）の前記壁は円錐形部分（１２ａ）を画成する、請求項１に記載の装置。
8. 前記開口部（１２）の前記壁は二つの円錐形部分（１２ａ、１２ｂ）及び凹状をなして湾曲した表面（２２）を有する、請求項７に記載の装置。
9. 前記凹状をなして湾曲した表面（２２）は球形である、請求項８に記載の装置。
10. 前記凸状の上面（６）は球形である、請求項９に記載の装置。
11. 前記ナット（４）は、前記凹状の下面（２３）を含む第１部分（４ｃ）、第２部分（４ｂ）、及び前記第１部分（４ｃ）と前記第２部分（４ｂ）との間の破断開始部分（４ａ）を含む、請求項１に記載の装置。
12. 前記多軸配向は、前記開口部（１２）内での前記骨固定エレメント（２）の少なくとも２度の自由度の選択的配向を含む、請求項１に記載の装置。
13. 骨固定エレメント（２）を骨インプラント装置のロッド（１）に連結する上で使用するためのコネクタ（３）において、
    前記骨固定エレメント（２）の一部を受け入れるように形成された開口部（１２）、前記開口部（１２）の周囲に形成された凸状の上面（６）、前記開口部からずらされており且つ前記ロッドの一部を受け入れるように形成されたチャンネル（１３）、及び前記チャンネルと連通した穴（１５）を含む第１部材（３）を有し、
    前記開口部（１２）は、前記骨固定エレメントの前記部分を前記開口部内で少なくとも２度の自由度で多軸配向できるように形成された少なくとも一つの壁によって境界付けられており、前記穴（１５）には雌ねじが設けられており、
    前記穴（１５）にねじ込むことにより、前記チャンネル（１３）内の前記ロッドの前記部分にねじ込まれ、前記第１部材（３）を前記ロッド（１）に関して係止することができる第２部材（１６）を有し、
    前記骨固定エレメント（２）の一部と係合し、前記第１部材（３）を前記骨固定エレメント（２）に関して係止するようになったナットであって、前記第１部材（３）の凸状の上面（６）と噛み合い係合するようになっている凹状の下面（２３）を更に含むナット（４）を更に有する、コネクタ。
14. 前記開口部（１２）の前記壁は、円錐形部分（１２ａ）を有する、請求項１３に記載のコネクタ。
15. 前記開口部の前記壁は二つの円錐形部分（１２ａ、１２ｂ）及び凹状に湾曲した表面（２２）を有し、前記円錐形部分（１２ａ、１２ｂ）は、前記骨固定エレメント（２）が少なくとも２度の潜在的自由度で多軸回転するように大きさが定められている、請求項１３又は１４に記載のコネクタ。
16. 前記凹状に湾曲した表面（２２）は球形である、請求項１５に記載のコネクタ。
17. 前記凸状の上面（６）は球形である、請求項１６に記載のコネクタ。
18. 前記ナット（４）は、前記凹状の下面（２３）を含む第１部分（４ｃ）、第２部分（４ｂ）、及び前記第１部分（４ｃ）と前記第２部分（４ｂ）との間の破断開始部分（４ａ）を含む、請求項１３乃至１７のうちのいずれか一項に記載のコネクタ。

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