JP4896138B2 - 後頭頚椎固定システム - Google Patents

Description

本出願は、参照することにより本願の一部に含まれる、2005年９月30日提出の米国仮出願第60/722310号に対する優先権を主張する。

本発明は脊椎安定化システムに関する。より詳しく言うと、本発明は、後頭プレートシステムであって、患者の後頭部に頚椎固定システムを固定するものに関する。

後頭頚椎固定システムは、頚部に対する頭蓋底（又は後頭部）の安定化をもたらす。効果的に機能するよう、後頭頚椎固定システムは多くの設計基準を満たさなければならない。例えば、この種のシステムは非常に強くかつ剛でなければならないが、低侵襲でかつ丈が低くなければならない。また、この種のシステムは、組付け、移植及び維持が比較的容易でなければならない。これらの設計基準を満たすよう脊柱の腰椎部及び胸椎部のための脊椎システムは開発されてきたが、後頭頚椎部は、更に小さく、識別して回避される必要のある神経や動脈の集中度が高いため、移植にとって更なる困難をもたらしている。更に、後頭部にはインプラントを覆う筋肉量がより少ない。

後頭頚椎固定システムは、一般的に、後頭プレート（頭蓋後頭部に取り付けられる）と、脊椎両側のロッド（ねじ又はフックで椎骨に固着される）と、ロッドレセプタクル（後頭プレートにロッドを装着する）とを含む。本明細書において特に関心があるのは後頭プレート及びロッドレセプタクルであり、本明細書ではまとめて後頭プレートシステムと称する。近年、プレート及びロッド要素が装着時のより大きな柔軟性を許容するために分離された、後頭プレートシステムが開発されている。これにより、この種の後頭プレートシステムは、ロッドを頭蓋後頭部に固着する機能を果たす一方、通常は何らかの方法でロッドレセプタクルを締め付けることでシステムが「固定」される前に、プレートに対するロッドの調節を許容する。

例えば、US 6,477,790は、ロッドをプレートに固着するためのプレート・ロッド連結機構を開示する。この機構は、ロッドを受容するスロットを備えたボルトと、ボルトに適合するロッド支持台と、ナット（ロッドを支持台に作用させてプレートに押し込むべくボルトに締め込まれる）とを含む。ボルトの座部は、深座ぐりされたプレート孔内で自由に回転するよう丸められる。支持台は、ボルトの座部の上に置かれかつロッドを受容するための丸みを帯びた溝を有する厚い環状の座金である。装着されると、プレートはボルトの座部と支持台との間に挟まれる。

'790特許に開示されるような近年開発されたシステムは柔軟性／構成可能性をもたらすが、本出願人らは、これらのシステムはボルトがスロット内に在るために「接触領域」が小さくなる傾向があると認識している。本明細書で使用する通り、「接触領域」という用語は、ロッドとプレートとの間の界面のことを言う。この界面は、後頭プレートシステムが所定の位置に固定されると圧縮力を受ける。一般に、上記システムが一旦締め付けられるとロッドとプレートとの間で相対移動が生じないよう、ロッドとプレートとの間には−直接又はインサート／座金を介して−十分な接触領域が存在しなければならない。'790特許のシステムでは、プレートとロッドとが交わる部分は、ボルトが存する孔の縁の部分だけに限定される。この限定された接触領域を補うため、'790特許のシステムは、デバイスの接触領域を相当拡大して移動に抗するのに十分なものとするよう、支持基板を使用している。

'790特許の支持基板はロッドと後頭プレートとの間の接触領域を増しはするが、その使用には多くの短所が付随する。例えば、支持基板の使用は後頭プレートシステムに更に別の要素を付け加えることになり、このことは翻ってシステムの複雑性を高め、その装着を面倒にする。更に、支持基板はボルトを取り囲むのでシステムの体積が増大し、これは後頭スペースが制限されているゆえに問題である。
US 6,477,790 US 10/124,945 US 10/369,158 EP 1 180 348 A2 WO 2004/069038 A2 WO 98/41160

従って、ロッドをプレートにしっかり固定するが、同時にかさばりと複雑性を回避する後頭プレートシステムに対するニーズが存在する。本発明はとりわけこのニーズを満たすものである。

本発明は、前記脊椎ロッドと前記プレートとの間にこれら二者を強く固定する適切な接触領域を有する一方で、外側ナット及び支持基板の複雑性、及びかさばりを回避する後頭プレートシステムを提供する。そのため、本発明の後頭プレートシステムは、前記ロッドと前記後頭プレートとの間の前記接触領域がロッドレセプタクルの範囲内にあるように構成される。つまり、留め具が前記後頭プレートの孔内をスライドする（この場合、前記接触領域は前記留め具周りの孔縁の部分だけに限定される）のではなく、本発明は前記後頭プレートのレールが前記ロッドレセプタクル内をスライドする後頭プレートシステムを提供する。

この構成は多くの利点をもたらす。第一に、前記留め具周りの前記孔の前記縁のみが使用される従来の技術とは異なり、前記レールの幅全体が接触領域として使用される。これは支持基板又は接触領域を増すための類似の要素の必要性をなくし、これにより、本発明の前記後頭板システムを簡素化すると共にその大きさを最小化する。

更に、前記レールは前記ボルト用の孔を含む必要がないため、より細身のレールを使用することができる。これは後頭の限定されたスペースにおいて重大な、前記後頭板システムのフォームファクタを減少させるという利点を有する。更に、レールの大きさを減少させることにより、骨ねじ用の付加的な孔を備えた、より広い面を有する、より大きな後頭プレートを使用することができる。付加的な骨ねじを備えたより大きな後頭プレートは、頭蓋に対する更に堅牢な結合に匹敵する。

最後に、前記ロッドと前記後頭プレートとの間の前記接触領域は、前記止めねじの直ぐ下に配置される。これは前記ロッドレセプタクルの範囲内における要素間の直接の接触をもたらし、これにより、前記止めねじによって与えられる圧縮力を最適化し、従来の技術において使用された外側ナットの必要性をなくする。これは、フォームファクタを小さいままにするという利点だけでなく、前記プレートに対して前記ロッドを固定保持する前記止めねじの力を最適化するという利点も有している。
従って、本発明の一態様は、前記プレートと前記脊椎ロッドとの間の前記接触領域が前記ロッドレセプタクルの内部にある後頭プレートシステムである。好ましい実施形態において、前記システムは、（ａ）前記プレートを前記頭蓋に固定するのに適合された骨留め具を受容するための１つ又は複数の孔を有するプレートと、（ｂ）前記プレートから外側に向かって延びる少なくとも１本のレールと、（ｃ）本体部及び受容部をそれぞれ含む少なくとも１つのロッドレセプタクルであって、前記レールの少なくとも一部、ロッド、及び止めねじが前記ロッドレセプタクルの内部に収容されるよう、前記本体部は前記レールがスライドする通路を画定し、かつ、前記受容部は、ロッドを受容するための空洞と、止めねじを受容するための前記空洞上部のねじ山とを画定する、ロッドレセプタクルと、を含む。好ましくは、前記レールの少なくとも一部と、前記ロッドと、前記止めねじとは垂直軸に沿って重なり合っており、より好ましくは、前記垂直軸は前記止めねじの中心軸である。

図１（ａ）及び１（ｂ）には、本発明の後頭プレートシステム１００の好ましい実施形態の斜視図が示されている。後頭プレートシステム１００は脊椎ロッド１０４の遠位端１０４ａを患者頭蓋１４０の後頭に固定するのに適している。本システムの様々な要素の相対位置を説明するために、システムは表面１２１（これは、図１において、ページから突き出ている）と、裏面１２２（これはページの中に突き出ている）と、上端１１７ａ（ページの天頂に向いている）と、下端１１７ｂ（ページの下底に向いている）とを有していると考えられる。この位置付けは説明のみを目的としたものであり、本発明の範囲を制限するために用いられるものではないと理解されなければならない。

後頭プレートシステム１００は、（ａ）プレート１０１を患者頭蓋に固定するのに適合させた骨留め具１０５を受容するための１つ又は複数の孔１０６を有するプレート１０１と、（ｂ）プレート１０１から外側に向かって延びる２本のレール１０２ａ，１０２ｂと、（ｃ）それぞれ本体部１０７及び受容部１０８を含む２つのロッドレセプタクル１０３とを含んでいる。本体部１０７はレール１０２ａ，１０２ｂがスライドする通路１０９を画定している。受容部はロッド１０４を受容するための空洞１１０と、止めねじ１１２を受容するための、空洞１１０の上部のねじ山１１１とを画定している。この構成において、レール１０２ａの少なくとも一部、ロッド１０４、及び止めねじ１１２はロッドレセプタクルの内部に収容されている。好ましくは、レール１０２ａの少なくとも一部、ロッド１０４、及び止めねじ１１２は１本の垂直軸に沿って重なり合っており、より好ましくは、前記垂直軸は止めねじの中心軸１１３である。以下に、これらの要素の各々が詳細に考察される。ただし、これらの要素への後頭プレートシステムの類別は説明のみを目的として行われるものであり、これらの要素の１つ又は複数を１つの共通の要素に統合し又はこれらの要素の１つ又は複数を付加的な要素に分割することも本発明の範囲に含まれると理解されなければならない。
後頭プレート

ここで図１（ａ）及び１（ｂ）を参照して、プレート１０１を詳細に考察する。プレート１０１は患者頭蓋に後頭システムを固定する機能を果たす。そのため、プレートは、前述したように、骨ねじ１０５を受容するように構成された複数の孔１０６を含んでいる。かかる骨ねじは当該技術分野において周知であり、本明細書において詳細には論じない。好ましい実施形態において、ねじは、図４に示したように、一旦ねじ込まれると孔周囲でプレートを係止するテーパ座面４４０を有している。好ましい実施形態において、装着されると、ねじの頭はプレートの表側と面一をなすように形成されている。

後頭部の中心線に沿った骨量は比較的厚く、骨ねじにとって最適な係着点を供することが判明した。従って、好ましい実施形態において、後頭プレートの中央に複数の孔が位置している。

好ましくは、後頭プレートの裏面側は装着の間の不動性を高めるために粗面化されている。粗面化された面はまた、プレートと頭蓋骨との一体性を高めることにもなる。

本出願人らは、後頭の限定されたスペースに適合させるために、後頭プレートは屈曲可能であることが必要な旨見出した。そのため、好ましい実施形態において、プレート１０１はプレートの一部がその他の部分に対して曲がることを可能とするための複数の狭間溝１１６を含んでいる。好ましい実施形態において、これらの狭間溝はプレートを様々な部分に分離する。例えば、図２に示した実施形態を参照すると、プレートは、上下端１１７ａ，１１７ｂ及び正中部１１７ｃを有する中央部１１７を含んでいる。正中部１１７ｃからは側方部１１９，１１８が延びており、同所からそれぞれレール１０２ａ，１０２ｂが延びている。

プレートを屈曲可能にするのに加えて、後頭の限定されたスペースに適合させるために取外し可能な一定部分を有することが好ましい場合がある。そのため、図２の実施形態において、中央部は正中部１１７ｃの下部にテール部１２０を含んでいる。このテール部はテール狭間溝１１６ａによってプレート１０１の残りの部分から仕切られている。この狭間溝の配置によって、後頭に十分な余地がない場合に、テール部１２０を残りのプレート１０１から分離するのが容易になる。

（以下に論ずる）プレートから延びるレールが細身であるために、プレートにとって、側方部（レールの上方又は下方）に付加的な骨ねじを受容する十分な余地が生ずる。一般に、図１（ａ）及び１（ｂ）に示したように、プレートの中央部に沿った穴の数を増やすのが好ましいが、後頭が相対的に小さい場合には、プレートに設けられるねじ穴の大きさと数を減少させるのが好ましい場合がある。例えば、図５には、プレート５０１の代替的実施形態が示されている。このプレートは図１（ａ）及び２に示したプレートよりも小さく、骨ねじの数も少ない。本開示に照らして、当業者は、本発明の範囲内で、代替的なプレート構成及び大きさを設定することができよう。
レール

ここで、図１及び２を参照して、レール１０２（ａ）及び（ｂ）が詳細に考察される。レールは、ロッドレセプタクルと後頭プレートとの間の可変的な連結点を供する機能を果たす。好ましくは、前記レールは、プレートとほぼ同じ面内で、プレートから外側に向かって延びている。特に、図１（ｂ）から看取されるように、レールはプレートの下端部１１７ｂから基本的に外側かつ下方に向かって延びている。図２の実施形態において、レールは後頭プレートの側方部１１８，１１９の底部から延びている。実際のところ、その他の構成も本発明の範囲内で可能である。例えば、レールは外側に向かって延びる前に後頭プレートの側方部から下方に向かって延びていてよく、また、レールは下方に向かって延びる前に外側に向かって延びていてもよく、又は、レールの上をロッドレセプタクル１０３がスライド可能である場合にはレールは下方かつ外側に向かって曲線又は弧を描いて延びてもよい。

レール周りのロッドレセプタクルの動きにつき以下に更に詳細に論ずるように、好ましい実施形態において、レールの周りをロッドレセプタクルが旋回するのを防止するため、レールの断面形状は非円形である。かかる非円形断面は多角形構造、好ましくは矩形構造である。最も好ましくは、レール断面は、図３の断面図に示されているように、細長い長方形の形状１４４を有している。かかる実施形態は数多くの理由からして好ましい。第一に、該形状は上／下方向の丈が低い。これは後頭にロッドレセプタクルの高さに見合ったスペースがほとんどないことからして重要である。対照的に、図４に示したような円形断面は、それが以下に述べるようにその他の利点を有するとしても、ロッドレセプタクルの全高を増すことになる。

更に加えて、高さが低い点を別として、細長い長方形のレールは平坦な上面１４５を供する（図３を参照）。平坦な上面は、レール周りの旋回を防止するとの理由からのみならず、広い接触領域をもたらす点からしても望ましい。広い面は、例えば、インサートが使用されない場合に接触領域がレール頂部の１本の細い線だけに限られてしまう円形レール４０２とは対照的に、インサート２０３又はロッド１０４さえも着座し得る優れた底面を供することになる。最後に、平坦な面はインサート２０３又はロッド１０４がその上で容易に旋回し得る支持面として機能する。これに対して、円形レール４０２によって形成される凸面は、インサートが分割されて以下に述べるように平坦な支持面が供されない限り、その上でのインサートの旋回を容易にすることはない。

不可欠ではないが、ロッドレセプタクルは一旦レール上に配置されるともはやスライド変位できないように後頭プレートシステムを構成するのが好ましい場合がある。かかる構成は、ロッドをプレートに固定しようとする間、医師はすべての要素を一体に保持しておくことに集中する必要がないために、インプランテーションを容易にする。そのため、一実施形態において、レール１０２の遠位端は同所に一旦ロッドレセプタクルがスライド可能に取り付けられると該ロッドレセプタクルが滑り落ちないように変形させられる。この変形は、一旦ロッドレセプタクルがスライドされて位置決めされると、それぞれのレールの遠位端がかしめられて該ロッドレセプタクルが後退して落ちないように突起がつくりだされることによって達成することができる。かしめ、及び変形させる又はその他の方法でロッドレセプタクルのスライド運動を阻止する突起ないし異形面をつくり出すその他の技法、はよく知られている技術である。

別法として、レールの変形よりも、レールはその全長の一部にわたる内側溝１５０を含んでいてもよい。図３から看取されるように、この内側溝１５０は（以下に詳細に説明する）インサート２０３から下方に延伸する突起２２０を受容するように構成されている。従って、ロッドレセプタクル１０３がレール１０２（ｂ）上にあり、インサート２０３がロッドレセプタクルに挿着されていれば、インサートからの突起２２０は溝１５０内に配置される。以下に述べるように、好ましい実施形態において、インサートはロッドレセプタクルにスナップ嵌めされてロッドレセプタクル内に保持される。好ましくは、突起が内部溝から外れることが防止されるように、インサートが一旦所定の位置にスナップ係止されるとロッドレセプタクル内でのインサートの軸方向運動は制限される。こうして、インサートの突起は内部溝に補足されたままとなり、これにより、ロッドレセプタクルはレール上に保持されると同時にスライド可能となる。

好ましい実施形態において、レールはプレートと一体に形成されているが、プレートから分離されるのも本発明の範囲に含まれる。例えば、レールが、患者の後頭スペースにフィットするように調節可能であるように後頭プレートに対して独立に可動可能であることが好ましい場合がある。更に、レールをプレートの両側から延びる、より大きな部材の一部とすることも考えられる。例えば、各レールは、より大きなアームに沿って突起した稜を含んでよい。
ロッドレセプタクル

ロッドレセプタクルの機能は、ある１つの状態においてプレートに対するロッドの相対運動を容易にすることであり、別の状態においてプレートに対するロッドの相対位置を固定することである。前記第１の状態は、止めねじが締め付けられる前の状態として定義され、前記第２の状態は止めねじが締め付けられた後の状態として定義される。プレートに対するロッドの運動を説明するには、２本の軸（レールに沿って走るｘ軸及び基本的にロッドレセプタクルの中心軸に沿って走るｙ軸）に対してロッドレセプタクルを一致させるのが便利である。これらの軸は図１（ａ）に点線で表されている。好ましい実施形態において、ロッドレセプタクル１０３（複数）は同一であり、従って、本明細書における一方のロッドレセプタクルの説明はすべて他方のロッドレセプタクルにも同様に当てはまる。

上述したように、それぞれのロッドレセプタクルは本体部１０７と受容部１０８とを含んでいる。受容部の機能はロッド１０４を受容して固定することである。好ましい実施形態において、受容部は直円筒状又はテーパ状の円筒壁２０７を有し、空洞１１０及び、ロッドを収容するロッド用開口１４２を形成している。好ましい実施形態において、円筒壁２０７はまたロッド用開口１４２から受容部の頂部１２１まで延びるスロット１４１も含んでいる。スロット１４１はロッド１０４を受容して、ロッドが、ロッド用開口１４２に螺挿されるのではなく、頂部から受容部内に滑り入ることができる大きさに形成されている。受容部はまた、止めねじ１１２のねじ山と連係するねじ山１１１も含んでいる。従って、ねじ山１１１は空洞１１０上部の円筒壁２０７の内側に配されている。好ましい実施形態において、受容部のねじ機構は米国出願公開第１０／１２４，９４５号及び同第１０／３６９，１５８号明細書に開示されたものと基本的に同一であり、前記文献は参照することにより本明細書に組み込まれる。

ロッドレセプタクルの本体部１０７の機能は、受容部を後頭プレートのレールに取り付けることである。特に、本体部１０７の通路１０９はスライド可能にレールを受け入れる。別法として、通路がレールを包囲するのではなく、通路の１又は複数の側面が開いているのが好ましい場合がある。例えば、ロッドレセプタクルをレールに固定するために本体部１０７の大半がレールを包囲している場合に、通路はｃ形に形成されてもよい。好ましい実施形態において、本体部と受容部とは図１（ａ）及び図２に示したように一体に成形されている。別法として、前記２つの部分は図６（ａ）及び６（ｂ）に示したように不連続であってもよい。

図１（ａ）に立ち戻って同図から看取されるように、ロッドとプレートとの間の接触領域を増すために、好ましい実施形態の後頭プレートシステム１００はインサート２０３を含んでいる。該インサートは円形ロッドと後頭プレートのレールとの間のインタフェースとしての役割を果たす。円形ロッドを収容するため、インサート２０３は凹面２０４を含んでいる。凹面２０４の反対側の面２０５はレール１０２（ａ）の上面１１５と相補的な形状をなしている。以下に論ずるように、好ましい実施形態において、レールの上面は平坦であり、それゆえ、インサートの底面も同じく平坦である。

図４に示されているように、レール４０２が円形上面を有する実施形態においては、ロッドとレールとの間のインサートは分割されるのが好ましい。つまり、ロッドはロッドレセプタクルが第１の状態にあればｙ軸周りを旋回するように適合されていることから、インサートはこの動きを受け入れるのに適していなければならない。そのため、ロッドに適合する第１の半体２０３ａとレールに適合する第２の半体２０３ｂとを有する分割インサートが好ましい。第１と第２の半体は双方共にレール又はロッドを受容する凹面を含み、それぞれの反対側の面は他方のインサート半体の平坦な面と適合するために平坦とされる点で形態的に類似している。こうして、ロッドがｙ軸周りを旋回すれば、第１と第２のインサート２０３ａ，２０３ｂはそれぞれの平坦面上で互いに相対旋回する。

図１（ａ）に立ち戻って同図から看取されるように、インサート２０３は好ましくは該インサートを所定の位置に保持するロッドレセプタクルにスナップ嵌めされるように構成される。この実施形態において、インサート２０３は、自由端に突起２０６ａを備えた弾性反撥式アーム２０６を有している。ロッドレセプタクル１０３は突起２０６ａを受け入れるための穴１４３を有している。インサートがロッドレセプタクル１０３内に下方に向かって押し込まれると、反撥式アーム２０６は突起２０６ａが穴１４３に整合するまで内側に向かってたわむ。前記整合が実現される点において、アーム２０６の弾性によって突起２０６ａが穴１４３にスナップ式に係合して、インサートはロッドレセプタクル内に保持される。好ましくは、インサートの突起２２０は図３に示したように溝１５０に係合したままとなるように、インサート２０３の軸方向運動（即ち、上下運動）は制限される。その他のスナップ嵌め機構の使用も可能である旨理解されなければならない。例えば、弾性アームをインサートに配置するのではなく、アームがロッドレセプタクルに配置され、突起がインサートに配置されるようにすることもできる。

また、ロッドと止めねじ１１２との間のインタフェースを形成する第２のインサートを使用するのも好ましい場合がある。例えば、第２のインサートはロッド１０４に適合する凹面と、止めねじに適合する反対側の面とを含んでいてよい。止めねじの端面が平坦であると仮定すれば、第２のインサートの反対側の面も平坦な面を有することになろう。

第２の状態（即ち、止めねじが締め付けられた後の状態）において後頭プレートに対するロッドの固定性を高めるために、レール１０２の表面及び場合によりロッド１０４の表面の機能性を高めて摩擦を増させるか又は機械的連動を促進するのが好ましい。例えば、レール１０２ａ，１０２ｂの表面を溝１１５によって起伏化するのが好ましい。更に、好ましい実施形態において、インサートは、止めねじによる圧縮力に応じて変形し、起伏化された表面の輪郭内に突出するする材料からなっている。好適な材料には、例えば、純チタン又はＰＥＥＫが挙げられる。好ましくは、前記材料は基本的に純チタンである。別法として、インサートをレールよりも軟質に設計する代わりに、レールがインサートよりも軟質であるように設計してもよい。硬質インサートの適切な材料は、例えば、コバルトクロム合金であってもよい。

本発明のロッドレセプタクルはプレートに対する当該相対運動において高度な柔軟性を実現するように構成することができる。即ち、ロッドレセプタクルはどの軸周りにも運動し得るか又はどの軸周りにも不動であるように構成することができる。ロッドレセプタクルの自由度は好みの問題である。

一般に、ロッドはプレートに対してｘ軸に沿って（即ち、レールに沿って）動く（スライドする）のが好ましい。かかる運動により医師は脊椎に対するロッドの横方向位置を調節することができ、これはロッドを曲げる必要性を回避するので重要である。ロッドの曲げは、外科手術を妨げ、システムを弱め、場合により不首尾を結果することからして、一般に望ましくない。横方向運動は通路１０９内でのレール１０２ａ，１０２ｂのスライド変位によって達成される。

ロッドと後頭プレートとの間の運動の自由は一般に望ましいが、第１の状態においてロッドレセプタクルがｘ軸周りを旋回し得るとの要望よりも、第２の状態においてロッドレセプタクルがこの軸周りに絶対的固定性を有する必要性の方が重要である。従って、レールがｘ軸周りのロッドレセプタクルの旋回を容易にする円形断面を有するように構成する（例えば、図４に示した後頭プレートのレールを参照）よりも、そうした旋回を阻止するために非円形断面１４４をレールが有するようにするのが好ましい。

ｘ軸周りの本体部の旋回を防止することは好ましいが、それは決して本発明の範囲に含まれないわけではない。例えば、図４から看取されるように、同図にはロッドレセプタクル４０１が円形レール４０２を収容する円形通路４０３を有するように構成された後頭プレートシステム４００が示されている。かかる構成は、ロッドレセプタクルが第１の状態にある場合に、ロッドレセプタクル４０１がレール４０２周り（即ち、ｘ軸周り）を旋回することを可能にする。円形レールを有した実施形態において、本体部は、別法として、円形レールの周囲に配された弾性ストラップを備えた従来のパイプクランプに類似していてもよい。このストラップが締め付けられて、第２の状態におけるｘ軸周りの運動を阻止する。かかるパイプは既知であり、例えば足場で及びパイプ・ハンガーとして使用されている。

また、ロッドがｙ軸周りを旋回するのも好ましい。この場合も先と同様に、かかる運動により医師は、ロッドを曲げる必要なしに、プレートに対するロッドの相対位置の調節を行なうことができる。第１の状態においてプレートに対してロッドが相対旋回し得る程度は本明細書において旋回角と称される。最小旋回角は約５°が好ましく、約１５°がより好ましく、約２０°が更にいっそう好ましいことが判明している。

本発明は所望の最小旋回角を達成し得る様々な機構を意図している。これらの旋回機構は、（１）レールに対するロッドレセプタクルの旋回、（２）ロッドレセプタクルに対するロッドの旋回、（３）本体部に対する受容部の旋回、を行なうものに分類することができる。

図１（ａ）、１（ｂ）には、旋回機構の第１のカテゴリーの一例が図示されている。同図から判明するように、本体部に画定された通路１０９は両端がラッパ状に拡がって、本体部１０６がレール１０２上で旋回することを可能にする。通路１０９のラッパ状拡開の程度が第１の状態における旋回角の程度を決定する。

第２の状態における前記機構の固定は図３に示されている。止めねじ１１２によって加えられる力によりロッド１０４はインサート２０３に作用し、該インサートは翻ってレール１０２（ｂ）に作用を及ぼし、これによって、ロッドレセプタクル１０３全体に上向きの反力が付与される。この上向きの反力は本体部１０８の底部３１０をレール１０２（ｂ）の底面３１１に対して作用させる。レールに対するインサートの接触に加えてこの接触が第２の状態におけるレールに対する本体部の運動を阻止する。

この構成は幾つかの理由からして有益である。第一に、ロッド用開口がロッド周囲に密着するため、ロッドは受容部内に固定的に保持される。換言すれば、ロッドが第１又は第２の状態において受容部に対して運動又は旋回する機会は存在しない。更に、本体部の底部３１０とレールの底面３１１との間の接触領域は従来の技術の接触領域に比較して広いため、第２の状態において、その他のシステムに比較して、より大きな固定性を供する傾向がある。

図２を参照すると、旋回機構の、第２のカテゴリーの一例が示されている。ｙ軸周りの旋回運動は受容部１０８に設けられた短冊穴２０１によって達成される。短冊穴はロッド１０４の直径よりも長いため、ロッドは第１の状態において受容部内で旋回することができる。従って、ロッドレセプタクル全体がレール上で旋回するのではなく、レール上におけるロッドレセプタクルの半径方向位置は固定されている一方で、ロッドは受容部内で旋回する。

図４を参照すると、第２の旋回機構の一実施形態が円形断面のレールと共に示されている。この機構が第２の状態においてプレートに対してロッドを固定する方法は図３に示した実施形態の場合と基本的に同じである。簡単に言えば、止めねじ（不図示である）が締め込まれると、ロッド１０４を包囲する第１と第２のインサート２０３ａ，２０３ｂがレール４０２に向かって作用し、これによってレールに対してロッドが固定される。

旋回機構の第２のカテゴリーはロッドレセプタクルが第１の状態及び第２の状態のいずれにあってもプレートに対して常に固定的である点で有利である。

旋回機構の第３のカテゴリーは図６（ａ）〜６（ｃ）に示されている。この場合、ロッドとプレートとの間の旋回は、第１の状態において本体部６０２に対して旋回する受容部６０１によって達成される。保持部６０１は、図１（ａ）の実施形態と同様に、ロッド用スロット６０３にロッド６０９をぴったりフィットさせて受容するように構成されており、他方、本体部６０２は、図２の実施形態と同様に、通路６０７にレール６０８をぴったりフィットさせて受容する。しかしながら、保持部は第１の状態において本体内部で可動するように構成されている。より詳細に言えば、この実施形態における保持部６０１は、円筒壁６１３が本体部６０２の頭頂穴６１４を通過するように本体部６０２内に挿入され、円筒壁６１３はロッド用スロット６０３を画定する。このようにして組み付けられると、保持部の第１の支持面６０４は本体部の第２の支持面６０６上に着座し、これによって、受容部６０１は第１の状態において本体部の内部で旋回することが可能になる。

ロッドをレールに適合させるには、インサート６１１，６１２が好ましく、インサート６１１，６１２は図３に関連して先に説明した第１と第２のインサート２０３ａ，２０３ｂと同じである。簡単に言えば、インサート６１１はロッドを収容するために頂部は凹面を形成し、インサート６１２と適合するために底面は平坦である。同様に、インサート６１２は円形レール６０８を収容するために底部は凹面であり、インサート６１１と適合するために頂部は平坦である。双方のインサートのこれら２つの平坦面は、保持部（及びロッド）が本体部（及びレール）に対して旋回すると、第１の状態において互いに自由に滑動することができる。ただし、もしもレールの上面が平坦であれば、第２のインサート６１２は不要であり、図１に示した実施形態におけるように１つのインサートが使用されるだけでよい旨を明確にしておかなければならない。

この構成は、例えば、高い整合性、ロッドと受容部との間及びレールと本体部との間の機械的連動継手を含んだ、多くの利点を供する。加えて、この構成は、ロッドレセプタクルが第２の状態にあるとき、受容部と本体部との間の固定継手を提供する。この固定性は２つのメカニズムに基づいている。第一に、図１に示した実施形態におけるように、止めねじが締め付けられると、それはロッドに作用を及ぼし、ロッドは翻ってインサート６１１，６１２に作用を及ぼし、これらのインサートは翻ってレールに作用を及ぼして、これらの要素は上述したような相対位置に基本的にロックされる。しかしながら、先に考察した実施形態とは異なり、受容部と本体部もそれらのそれぞれの支持面に沿って連係している。特に、受容部は本体部と別個であることから、実際に止めねじによって加えられた下向きの力は受容部を本体部に対して相対的に浮揚させ、こうして、受容部の第１の支持面６０４と本体部の第２の支持面６０６とが互いに接触して第２の状態における各要素の相対運動を阻止する。好ましい実施形態において、これらの支持面の表面は摩擦／機械的連動を高めるために粗くされている。

上述した後頭プレートシステムの各要素は説明を目的としたものであり、本発明の範囲内で多くの変更を行うことが可能である旨理解されなければならない。更に、上述した様々な要素を特定の使用目的に合わせて、組合わせ及び適合させることが可能であることが予想される。

本発明による後頭プレートシステムの好ましい実施形態の斜視図。 患者の後頭にインプラントされた、図１（ａ）に示した後頭プレートの斜視図。 図１（ａ）に示した後頭プレートの若干相違した構造を示す図。 図１（ａ）の後頭プレートのロッドレセプタクルの断面斜視図。 レールが円形断面を有する後頭プレートの代替的実施形態の側面図。 図１（ａ）に示した後頭プレートの代替的実施形態を示す図。 ロッドレセプタクルの代替的実施形態を示す図。 ロッドレセプタクルの代替的実施形態を示す図。 ロッドレセプタクルの代替的実施形態を示す図。

Claims (20)

1. 患者の頭蓋に脊椎ロッドの遠位端を固定するための後頭システムであって、
   プレートを前記頭蓋に固定するのに適合された骨留め具を受容するための１つ又は複数の孔を有するプレートと、
   前記プレートから外側に向かって延びる少なくとも１本のレールと、
   本体部及び受容部を含む少なくとも１つのロッドレセプタクルと、
   を含むと共に、
   前記レールの少なくとも一部、ロッド、及び止めねじが、前記ロッドレセプタクル内に収容されるよう、前記本体部は、前記レールをスライド可能に係合させるための通路を画定し、かつ、前記受容部は、前記ロッドを受容するための空洞と、前記止めねじを受容するための前記空洞上部の雌ねじ山とを画定すること、
   を特徴とする後頭システム。
2. 請求項１に記載のシステムであって、前記レールの少なくとも一部と、前記ロッドと、前記止めねじとが、該止めねじの中心軸に平行に走る垂直軸に沿って重なり合うことを特徴とするシステム。
3. 請求項２に記載のシステムであって、前記垂直軸が前記止めねじの中心軸であることを特徴とするシステム。
4. 請求項１に記載のシステムであって、前記本体部および前記受容部が一体に成形されることを特徴とするシステム。
5. 請求項１に記載のシステムであって、前記止めねじが前記ロッドに対して下向きに締め込まれる前に、前記本体部が前記レールの一部上で回転することを許容するため、前記通路がその開口にてラッパ状に拡がっていることを特徴とするシステム。
6. 請求項５に記載のシステムであって、前記受容部が、前記開口から前記受容部の頂部まで延びるスロットを画定する円筒壁を含み、かつ、前記スロットが、前記ロッドを受容する大きさであることを特徴とするシステム。
7. 請求項１に記載のシステムであって、該システムが、更に、前記ロッドと前記レールとの間に第１インサートを含み、かつ、前記第１インサートが前記ロッドと前記レールとの間の接触領域を増大させることを特徴とするシステム。
8. 請求項７に記載のシステムであって、前記第１インサートが、前記ロッドを受容する凹部と、前記レールに接触する平坦部とを含むことを特徴とするシステム。
9. 請求項８に記載のシステムであって、前記第１インサートが前記受容部内に押し込まれると、突起が前記孔にスナップ式に係合して前記第１インサートを前記受容部内に固定するよう、前記第１インサートが、前記突起を備えた弾性アームを含み、かつ、前記受容部が、前記突起を受容するのに適合された孔を含むことを特徴とするシステム。
10. 請求項９に記載のシステムであって、
    前記レールが、その全長の一部を走行する内部溝を含み、かつ
    前記第１インサートが、その底面から延びる底面突起を含むと共に、
    前記溝が前記底面突起を受容し、これにより、前記ロッドレセプタクルが前記内部溝を越えて前記レール上をスライドすることが防止されること、
    を特徴とするシステム。
11. 請求項７に記載のシステムであって、前記レールが、起伏化された表面を含むことを特徴とするシステム。
12. 請求項１１に記載のシステムであって、前記第１インサートが、前記起伏化された表面の輪郭の内部に突き出るよう前記止めねじによって加えられた圧縮力に応じて変形する材料を含むことを特徴とするシステム。
13. 請求項１２に記載のシステムであって、前記第１インサートが純チタンを含むことを特徴とするシステム。
14. 請求項７に記載のシステムであって、該システムが、更に、前記止めねじと前記ロッドとの間のインタフェースを形成する第２インサートを含み、かつ、前記第２インサートが、前記ロッドを受容するための凹部と、前記止めねじと接触するための平坦部とを含むことを特徴とするシステム。
15. 請求項１に記載のシステムであって、前記レールが前記プレートと一体に成形されていることを特徴とするシステム。
16. 請求項１に記載のシステムであって、前記レールが平らな上面を有していることを特徴とするシステム。
17. 請求項１に記載のシステムであって、前記プレートが、前記プレートの屈曲可能部分を画定する１つ又は複数の狭間溝を含むことを特徴とするシステム。
18. 請求項１に記載のシステムであって、該システムが更に前記ロッドを含むことを特徴とするシステム。
19. 請求項１に記載のシステムであって、該システムが更に前記骨留め具を含むことを特徴とするシステム。
20. 請求項１に記載のシステムであって、２本のレールと２つのロッドレセプタクルが存在することを特徴とするシステム。

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