JP4907523B2 - 脊椎ロッドシステム - Google Patents

Description

本発明は、脊椎ロッドシステムに関する。

脊椎には、その荷重支承及び支持能力を危うくする様々な症状が起き易い。脊椎のその様な症状には、例えば、変性疾患、腫瘍の影響、そして勿論、物理的外傷に帰因する骨折及び脱臼、が含まれる。脊椎運動分節（２つ又はそれ以上の隣接する椎骨及びそれらの間の円板組織又は円板空間を含む）に影響する、そして特に円板組織に影響する、疾患、奇形、又は傷害の治療では、変性した、潰れた、又は何らかの理由で欠陥のある円板の一部又は全部を摘出することが以前より知られている。円板物質を摘出した後の円板空間に、人工円板、融合移植片、又は他の椎間装置を入れることも知られている。脊椎分節だけの、又は椎間装置と組み合わせての、外部安定性を提供することも有用である。細長い堅いプレート、ロッド、又は他の外部安定装置は、脊椎運動分節の安定と固定、脊柱の異常な湾曲の矯正と整列、及び他の症状の治療に、役立ってきた。

外部ロッドシステムが椎骨に沿って採用されているが、それらロッドシステムの幾何学的及び寸法的特性と患者の解剖学的構造は、外科処置の間に外科医に制約を課し、脊柱に沿う最適な配置及び取り付けを妨げている。例えば、細長い一体型のロッドは、操作して脊柱沿いの正しい位置に入れることが難しい上に、外科処置中に配置すべきロッドシステムの大きさを決め選択する際に、外科医には限られた選択肢しか与えられていない。

或る態様では、端と端を繋いで第１ロッドを第２ロッドに取り付けることができるロッドシステムは、外科医が、様々な寸法及び／又は他の特性を有するロッドから選択して、術前計画に最適なロッドシステムを構築し、外科処置中に遭遇する状況を打開することができるようにする。端と端を繋ぐ取り付けは、接続箇所に隣接する解剖学的構造へのロッドシステムの侵入性を最小限にする。

別の態様では、ロッドシステムは、第１及び第２ロッドを軸方向及び捩れ方向に互いに拘束する連結機構で、端と端を繋いで第２ロッドに取り付けることができる第１ロッドを含んでいる。或る形態では、端と端を繋ぐ取り付けの配置は、ロッドの共通軸に沿って整列している。別の形態では、ロッドの軸は、互いに対して横方向にオフセットしている。

更に別の態様では、ロッドシステムは、連結機構で、端と端を繋いで第２ロッドに取り付けることができる第１ロッドを含んでいる。或る形態では、この連結機構は、一方のロッド側に、他方のロッド側の連結部材を軸方向に受け入れる連結体を含んでおり、連結部材を連結体と係合させると、第１及び第２ロッドが互いに対して軸方向に拘束される。別の実施形態では、連結機構は、第１及び第２ロッドそれぞれを軸方向に受け入れて拘束する連結体を含んでいる。連結体は、両ロッドを軸方向に整列させて、又は互いの軸を横方向にオフセットさせて組み立てることができるように構成されている。

別の態様では、脊椎ロッドシステムを組み立てるための方法は、第１脊椎ロッドに、脊柱に取り付けるための第１ロッド部分を設ける段階であって、前記第１ロッド部分は、第１の特性と、ロッド部分の一端の連結部材とを含んでいる、第１脊椎ロッドに第１ロッド部分を設ける段階と、第２脊椎ロッドに、脊柱に取り付けるための第２ロッド部分を設ける段階であって、前記第２ロッド部分は、第２の特性と、ロッド部分の一端の連結体とを含んでいる、第２脊椎ロッドに第２ロッド部分を設ける段階と、連結部材を連結体を係合させ、第１及び第２脊椎ロッドを脊椎ロッドシステムの長手方向軸に沿って中心合わせした状態で、第１脊椎ロッドを第２脊椎ロッドに対して軸方向に拘束する段階と、を含んでいる。

別の態様では、脊椎ロッドシステムを組み立てるための方法は、第１脊椎ロッドに、脊柱に取り付けるための第１ロッド部分を設ける段階であって、前記第１ロッド部分は、第１の特性と、ロッド部分の一端の、第１脊椎ロッドの軸に沿って伸張する連結部材とを含んでいる、第１脊椎ロッドに第１ロッド部分を設ける段階と、第２脊椎ロッドに、脊柱に取り付けるための第２ロッド部分を設ける段階であって、前記第２ロッド部分は第２の特性を含んでいる、第２脊椎ロッドに第２ロッド部分を設ける段階と、第１ロッドの連結部材を、第１ロッドと第２ロッドの間を伸張する連結体に螺合させる段階と、係合部材を、第１ロッドの連結部材と接触させて連結体に螺合させて、第１脊椎ロッドと第２脊椎ロッドを互いに端と端を繋ぐ配置で、連結体内で第１ロッドを捩れ方向に拘束する段階と、を含んでいる。

上記及びその他の態様は、以下の説明から明らかになるであろう。

本発明の原理の理解を深めるために、これより図面に示した実施形態について特別な用語を使いながら説明する。しかしながら、これによって本発明の範囲を限定するものではない。本発明が関係する技術分野における当業者であれば、ここに例として示す装置に対する様々な変更及び修正、並びに本願に示す発明の原理の別の使用例が、当然のこととして想起されるであろう。

図１は、第１ロッド１２と第２ロッド３０を含む脊椎ロッドシステム１０を示している。第１ロッド１２と第２ロッド３０は、連結機構２８で端と端を繋いで互いに連結解除可能に連結される。連結機構２８は、第１ロッド１２と第２ロッド３０の一方に連結体を、他方に連結部材を、含んでいる。連結機構２８は、ロッド１２、３０を端と端を繋いで互いに固定するように構成されている。これは、ロッドシステムを取り囲む組織への連結機構の装着面積又は侵入性を最小限にし、脊柱に沿う位置決め及び／又は取り付けに利用できる各ロッドのロッド部分の長さを最大化する。

第１ロッド１２は、第１ロッド部分１４と、第１ロッド部分１４の第１端の連結部材１６とを含んでいる。ロッド部分１４は、連結部材１６から反対側の第２端１７まで伸張している（図５）。第２ロッド３０は、その第１端に連結体３４を含んでいる。ロッド部分３２は、連結体３４から反対側の第２端３５まで伸張している（図５）。ロッド部分１４、３２の第２端１７、３５の一方又は両方は、連結部材、連結体を含んでいてもよいし、又は図示のように対応するロッド部分１４、４３の様な形状の終端部を提供しているだけでもよい。ここに示した実施形態では、１つの連結機構しか示していないが、第１及び第２ロッドの一方又は両方は、３つ又はそれ以上のロッドでロッドシステムを構成できるように、その各端部が別のロッドに係合できるようになっていてもよい。ロッド部分は、フック、スクリュー、ボルト、多軸スクリュー、ステープル、ケーブル又はワイヤ、縫合糸、クランプ、及び／又は他の取り付け装置及びシステム、の内の何れかで、又はそれらを組み合わせて、脊柱系の椎骨に固定することができるが、その際、椎骨の間に融合装置又は移植片を配置してもしなくてもよい。

第１ロッド部分には、第２ロッド部分の特性とは異なる特性が設けられている。連結機構は、特性が異なるロッドでも特性が同じロッドでも、端と端を繋いで相互に固定して、解剖学的外科処置的条件又は外科処置手順に適応するロッドシステムを提供する。或る実施形態では、この特性には、ロッド部分の断面寸法が含まれている。他の実施形態では、ロッド部分の選択と組立に関する選択基準に、例えば、長さ、輪郭設定、可撓性、表面特性、形状、断面係数、弾性、材料と材料特性、及び被覆を含む特性の内の１つ又はその組み合わせが含まれると考えている。例えば、或る実施形態では、第１ロッドは、第１セットのアンカーの間に剛体の支持部を提供し、一方、第２ロッドは可撓性を有し、第２セットのアンカーの間に動的安定を提供している。第２ロッドは、テザー、ケーブル、ワイヤ、ばね、バンパー、又は他の動作を許容する構造体の形態を取ることができる。

図１、図２及び図５に示すように、ロッド部分１４は、長手方向軸１１に沿って伸張し、長手方向軸１１に対して横方向に互いに反対側の間の第１断面寸法２２を含んでいる。同様に、ロッド部分３２は、長手方向軸１１に沿って伸張し、長手方向軸１１に対して横方向に互いに反対側の間の第２断面寸法４０を含んでいる。図示の実施形態では、断面寸法２２は、円筒形のロッド部分１４の直径に対応しており、これは、円筒形のロッド部分３２の断面寸法４０に対応する直径よりも小さい。或る特定の実施形態では、第１ロッド部分１４の直径は、頚椎領域の様な脊椎の第１部分に沿って伸張させるための大きさに設定されており、第２ロッド部分３２の直径は、胸椎領域の様な脊椎の第２部分に沿って伸張させるための大きさに設定されている。他のシステムは、複数のロッド部分を端と端を繋いで互いに連結して、脊柱の仙椎、腰椎、胸椎、及び頚椎領域の何れか又はその組み合わせに沿って配置できるように特性を適合させたシステムを考えている。

連結部材１６は、ロッド部分１４から、ねじ部を欠いた端部材２０まで伸張するねじの切られた外周面を含んでいる。連結部材１６は、図３にも示すように、少なくとも一方の側に沿った接触部分１８を更に含んでいる。接触部分１８は、切削加工で連結部材１６に沿って伸張する平らな面を設けることにより形成してもよい。接触部分１８は、凹面、凸面、レセプタクル、又は係合部材に接触させるのに適した他の形状を含んでいてもよい。図５に示すように、連結部材１６のねじ模様は、接触部分１８の互いに反対側の間を完全に取り巻いて設けられている。他の実施形態は、連結部材１６に沿って複数の接触部分を設けて、係合部材４２に対する複数の係合位置を提供することを考えているが、これについては後で詳しく説明する。

連結体３４は、連結部材１６を解除可能に係合させるフランジ又はハブを設けるために、ロッド部分３２よりも大きくしてもよい。図示の実施形態では、連結体３４は、立方体ブロックであるが、矩形、円筒形、及び非均一な形状の様な他の形状も考えられる。連結体３４は、内部に形成された第１孔３６を含んでおり、この孔３６は、長手方向軸１１に沿って伸張し、連結体３４の一端で長手方向軸１１に沿って開口している。連結体３４は、その内部を第１孔３６に対して横方向に伸張する第２孔３８を更に含んでいる。更に図５に示すように、第２孔３８には、係合部材を受け入れるための雌ねじが切られている。第２孔３８は、第１孔３６に対して直角でもよいが、他の向きも考えられる。

図２と図５に示すように、ロッド１２、３０は、端と端を繋いで組み立てられ、連結部材１６を孔３６にねじ込んで連結体３４と螺合させることにより軸方向に拘束した状態で、長手方向軸１１に沿って整列している。端部材２０は、連結部材１６の孔３６に対する位置決めと整列をやり易くし、連結部材１６が連結体３４に斜めに入る可能性を防止又は低減する。ロッド１２、３０の間の軸方向の荷重は、係合させるとこれもロッドシステム１０の長手方向軸１１に沿って整列する連結部材１６と連結体３４の間の係合によって支えられる。従って、ロッドシステム１０の構成要素の捩り荷重は、ロッド１２、３０が軸１１に沿って端と端を繋いで互いに接続されているので、最小限になる。更に、連結機構２８の装着面積は、ロッド１２、３０に対して横方向とロッド１２、３０に沿う方向の両方で最小化されるので、ロッドシステム１０を配置するための処置がより侵襲性を小さくしたものとなり、脊柱に係合させるファスナの輪郭設定及び取り付けに使えるロッドの長さに余裕が生まれ、ロッド１２、３０を互いに固定する際に使用される構成要素の個数を最小限にすることができる。

係合部材４２を第２孔３８内に配置して連結部材１６に係合させると、ロッド１２がロッド３０から係合解除されるのを防ぐことができる。或る実施形態では、連結部材１６の接触部分１８は、第２孔３８に向けて配置されており、係合部材４２は、第２孔３８に係合させることのできる雄ねじが切られたセットスクリュー４４である。六角ドライバーの様な工具を係合させるための工具係合穴４６が設けられており、セットスクリュー４４を第２孔３８にねじ込むことができるようになっている。セットスクリュー４４は、端部４８が接触部分１８に接触するように第２孔３８にねじ込まれると、連結部材１６が連結体３４内で回転するのを防止し、ロッド１２と３０の間の捩れ荷重に抵抗する。

接触面１８が孔３８と整列すると、ロッド部分１４、３２は、接触面１８と孔３８の各ロッド部分１４、３２に対する位置によって決まる、事前に設定された相互整列の向きに配置される。例えば、ロッド部分１４、３２の一方又は両方に、非円形断面、貫通孔、又はそれらの各長さに沿う他の特性部分が設けられている場合、接触面１８に係合部材４２が係合したとき、ロッド部分１４の特性部分がロッド部分３２に対して所望の整列状態に配置されるように、これら特性部分を、接触面１８及び／又は孔３８に対して向けることができる。この様に、ロッド部分１４、３２は、上記特性部分が互いに対して事前に決められた整列位置となる状態で固定され、係合部材４２を接触面１８と係合させることによって上記整列状態に維持される。

他の実施形態では、連結機構２８に関する他の配置を考えている。例えば、係合部材４２は、連結部材１６の孔又は窪みに挿入されるピンでもよい。連結体３４は、ロッド部分３２の端に回転可能に取り付けられたナットでもよい。連結機構２８は、差込ピン係止型装置を含んでいてもよいし、ばね付勢式ボールプランジャを連結部材１６に設けて、それが連結体３４の戻り止めに入り込むようになっていてもよい。

図６は、長手方向軸１１１に沿って伸張し、ロッド部分１１４と連結部材１１６を有する第１ロッド１１２を含んでいる、別の実施形態のロッドシステム１１０を示している。第２ロッド１３０は、ロッド部分１３２と、軸方向孔１３６を有する連結体１３４を含んでいる。第１及び第２ロッド部分１１４、１３２に異なる特性を設けて、端と端を繋いで互い軸方向に拘束されるようにしてもよい。連結体１３４は、係合部材用の第２孔を含んでおらず、連結部材１１６には外周面全体にねじが切られている。連結部材１１６を連結体１３４内で捩り方向に拘束するため、連結部材１１６には、第１及び第２ロッド１１２、１３０が互いに対して回転しないようにするための係止用ねじ部が設けられている。別の実施形態では、ロッド１１２、１３０を互いに対して軸方向に拘束するのに単純な螺合部が設けられており、ロッド１１２、１３０の相対回転は、ロッド１１２、１３０の脊柱への係合により防止される。

図７は、長手方向軸２１１に沿って伸張する第１ロッド２１２と第２ロッド２３０を含んでいる別の実施形態のロッドシステム２１０を示している。第１ロッド２１２は第１ロッド部分２１４を含んでおり、第２ロッド２３０は第２ロッド部分２３２を含んでいる。第１及び第２ロッド部分２１４、２３２には、異なる特性が設けられており、連結機構２２８で端と端を繋いで互いに取り付けられる。第１ロッド２１２は、ロッド部分２１４の端に連結部材２１６を含んでいる。連結部材２１６は、ロッド２１２の第１端２２０に向けて外部が先細になり、ロッド部分２１４の周りに張り出したリップ部２１８を形成している。連結体２３４は、第２ロッド２３０の第１端２３８からロッド部分２３２に向けて先細になっている軸方向孔を含んでいる。係合部材２１６を孔２３６に圧入し、先細の外周面がフレア状の孔に入り込んで摩擦係合し、第１ロッド２１２を第２ロッド２３０に対して端と端を繋いで軸方向並びに捩り方向に拘束するように装着する。また、連結体２３４と連結部材２１６の間を伸張する係合部材を設けて、連結体２３４と連結部材２１６の間の摩擦嵌合に加えて付加的な固定力を提供することも考えられる。

図８は、長手方向軸３１１に沿って伸張する第１ロッド３１２と第２ロッド３３０を含んでいる別の実施形態のロッドシステム３１０を示している。第１ロッド３１２は第１ロッド部分３１４を含んでおり、第２ロッド３３０は第２ロッド部分３３２を含んでいる。第１ロッド３１２は、ロッド部分３１４の一端に、第１ロッド部分３１４の周りに張り出したフランジ又はハブ３１６の形をした連結部材を含んでいる。フランジ３１６は、ロッド部分３１４の周りに張り出したリップ部３１８を形成している。第２ロッド３３０は、その一端に、やはりフランジ又はハブ３３４の形をした連結体を含んでいる。フランジ３３４は、第２ロッド部分３３２の周りに張り出し、リップ部３３６を形成している。フランジ３１６、３３４は、異なる特性を有するロッド３１２、３３０が互いに固定されてロッドシステム３１０を提供するように、端と端を繋いで互いに突き合わせ係合状態に配置される。

連結機構３２８は、フランジ３１６、３３４を貫通し軸３１１に平行に伸張する整列した孔３２０、３３８を通って伸張可能なファスナ３４０を含んでいる。ナット３４２をこのファスナ３４０と係合させると、ロッド３１２、３３０を、端と端を繋いで一体に軸方向に拘束することができる。フランジの周りに多くのファスナを配置して、ロッド３１２、３３０に対する追加的な軸方向の拘束並びに捩り方向の拘束を提供するようにしてもよい。ファスナ３４０は、ボルトとナットとして示しているが、例えば、リベット、スクリュー、及びフランジ孔に螺合させるボルトを含め、他のファスナも考えられる。

クランプ部材４３０と係合部材４３２を含んでいる別の実施形態の連結機構４２８を図８に示している。クランプ部材４３０は、その互いに反対側の端部に、フランジ３１６、３３４の内の隣接する一方のフランジに沿って伸張するアーム４３４、４３６を含んでいる。ファスナ４３２は、軸３１１と平行に伸張しており、アーム４３４の孔４３８に係合可能である。ファスナ４３２は、フランジ３１６に接触して配置し、アーム４３６を付勢してフランジ３３４に接触させることができる。フランジ３１６と３３４は、互いに引き寄せられ、端と端が接触する状態にフランジ同士が配置され、ロッド３１２、３３０が互いに対して軸方向に拘束される。フランジ３１６、３３４の周りに多数のクランプ部材を設けて、ロッド３１２、３３０が互いに対して軸回転又は傾斜しないように、確実なクランプ装置を設けることも考えられる。更に、クランプ部材４３０を、フランジ３１６、３３４の外周の一部に沿って伸張する大きさに作り、多数のファスナ４３２を設けて、第１及び第２ロッド３１２、３３０を互いにクランプすることも考えられる。

図９と図１０は、第１ロッド５１２と第２ロッド５３０を含んでいる脊椎ロッドシステム５１０を示している。第１ロッド５１２と第２ロッド５３０は、連結機構５２８で端と端を繋いで互いに対して解除可能に連結される。連結機構５２８は、第１及び第２ロッド５１２、５３０のそれぞれに解除可能に係合させることのできる連結体５３４を含んでいる。連結機構５２８は、ロッド５１２、５３０を端と端を繋いで互いに対して固定すると同時に、ロッドシステムを取り囲む組織への連結機構の装着面積又は侵入性を最小限にし、且つ脊柱に沿う配置及び／又は取り付けに利用できる各ロッドのロッド部分の長さを最大化するように構成されている。

第１ロッド５１２は、第１ロッド部分５１４と、第１ロッド部分５１４の第１端の連結部材５１６と、を含んでいる。ロッド部分５１４は、連結部材５１６から反対側の第２端（図示せず）まで伸張している。第２ロッド５３０は、その第１端に連結部材５５２を含んでいる。ロッド部分５３２は、連結部材５１６から反対側の第２端（図示せず）まで伸張している。ロッド部分５１４、５３２の第２端の一方又は両方は、連結部材、連結体を含んでいてもよいし、図の様に、対応するロッド部分５１４、５３２の様な形状をした終端部を提供するだけでもよい。

第１ロッド部分５１４には、第２ロッド部分５３２とは異なる特性を設けてもよい。連結機構５２８は、異なる特性を有する各ロッドが、端と端を繋いで互いに固定されて、解剖学的外科処置的条件又は外科処置手順に適応するロッドシステムを提供できるようにする。或る実施形態では、この特性には、ロッド部分５１４、５３２の断面寸法が含まれている。他の実施形態では、ロッド部分の選択と組立に関する選択基準に、例えば、長さ、輪郭設定、可撓性、表面特性、形状、断面係数、弾性、材料と材料特性、及び被覆を含む特性の内の１つ又はその組み合わせが含まれると考えている
図９と図１０に示すように、ロッド部分５１４は、長手方向軸５１３に沿って伸張しており、長手方向軸５１３に対して横方向に互いに反対側の間の第１断面寸法５２２を含んでいる。同様に、ロッド部分５３２は、長手方向軸５３１に沿って伸張しており、長手方向軸５３１に対して横方向に互いに反対側の間の第２断面寸法５４０を含んでいる。図示の実施形態では、断面寸法５２２は、円筒形のロッド部分５１４の直径に対応しており、これは、円筒形のロッド部分５３２の断面寸法５４０に対応する直径よりも小さい。或る特定の用途では、第１ロッド部分５１４の直径は、頚椎領域の様な脊椎の第１部分に沿って伸張させるための大きさに設定されており、第２ロッド部分５３２の直径は、胸椎領域の様な脊椎の第２部分に沿って伸張させるための大きさに設定されている。他のシステムは、複数のロッド部分を端と端を繋いで互いに連結して、脊柱の仙椎、腰椎、胸椎、及び頚椎領域の何れか又はその組み合わせに沿って配置できるように特性を適合させたシステムを考えている。

連結部材５１６は、ロッド部分５１４からねじ部を欠いた端部材５２０まで伸張しているねじの切られた外周面を含んでいる。連結部材５１６は、少なくとも一方の側に沿って接触部分５１８を更に含んでいる。接触部分５１８は、切削加工で連結部材５１６に沿って伸張する平らな面を設けることにより形成してもよい。接触部分５１８は、凹面、凸面、レセプタクル、又は係合部材に接触させるのに適した他の形状を含んでいてもよい。連結部材５１６のねじ模様は、接触部分５１８の互いに反対側の間を完全に取り巻いて設けられている。他の実施形態は、連結部材５１６に沿って複数の接触部分を設けて、係合部材５４２に対する複数の係合位置を提供することを考えているが、これについては後で詳しく説明する。

ロッド５３０は、同様に、ロッド部分５３２からねじ部を欠いた端部材５５０まで伸張しているねじの切られた外周面を有する連結部材５５２を含んでいる。連結部材５５２は、少なくとも一方の側に沿って接触部分５５４を更に含んでいる。接触部分５５４は、切削加工で連結部材５５２に沿って伸張する平らな面を設けることにより形成してもよい。接触部分５５４も、凹面、凸面、レセプタクル、又は係合部材に接触させるのに適した他の形状を含んでいてもよい。連結部材５５２のねじ模様は、接触部分５５４の互いに反対側の間を完全に取り巻いて設けられている。他の実施形態は、連結部材５５２に沿って複数の接触部分を設けて、係合部材５４３に対する複数の係合位置を提供することを考えているが、これについては後で詳しく説明する。

連結体５３４は、各連結部材５１６、５５２をねじ込む軸方向の第１孔５３６を形成するため、ロッド部分５１４、５３２より大きくなっている。図示の実施形態では、連結体５３４は、立方体ブロックであるが、矩形、筒形、及び非均一な形状の様な他の形状も考えられる。第１孔５３６は、各ロッド５１２、５３０と整列させた時に、長手方向軸５１３、５３１に沿って伸張し、長手方向軸５１３、５３１に沿って連結体５３４の互いに反対側の端で開口している。連結体５３４は、内部を長手方向軸５１３、５１３に対して横方向に伸張して、第１孔５３６に連通している、第１横断軸方向孔５３８及び隣接する第２横断軸方向孔５３９を更に含んでいる。各孔５３８、５３９には、それぞれ係合部材５４２、５４３をねじ込むために雌ねじが切られている。孔５３８、５３９は、第１孔５３６に対して直角でもよいが、他の向きも考えられる。

ロッド５１２と５３０は、端と端を繋いで組み立てられ、連結部材５１６が孔５３６の一方の端にねじ込まれ、連結部材５５２が孔５３６の反対側の端にねじ込まれた状態で、長手方向軸５１３、５３１に沿って整列する。連結部材５１６、５２２は、連結体５３４との螺合により軸方向に拘束される。端部材５２０、５５０は、連結部材５１６、５２２の孔５３６への位置決めと整列をやり易くし、連結部材５１６、５５２が連結体５３４に斜めに入る可能性を防止又は低減する。ロッド５１２と５３０の間の軸方向荷重は、係合されるとこれも軸５１３、５３１に沿って整列する連結部材５１６、５５２と連結体５３４の間の係合によって支えられる。従って、ロッドシステム５１０の捩り方向の荷重は、ロッド５１２、５３０が、連結機構５２８を介して軸５１３、５３１を整列させ、端と端を繋いで互いに接続されるので、最小化する。また、連結機構５２８の装着面積は、ロッド５１２、５３０に対する横方向とロッド５１２、５３０に沿う方向の両方で最小化され、ロッドシステム５１０を配置するための処置が更に侵襲性を小さくしたものとなり、脊柱に係合させるファスナの輪郭設定及び取り付けに使えるロッドの長さに余裕が生まれ、ロッド５１２、５３０を互いに固定する際に使用される構成要素の個数を最小限にすることができる。

係合部材５４２、５４３は、第１横断軸方向孔５３８と第２横断軸方向孔５３９内に配置してそれぞれ連結部材５１６、５５２と係合させ、ロッド５１２、５３０が連結体５３４から外れないようにすることができる。或る実施形態では、連結部材５１６の接触部分５１８は、第１横断軸方向孔５３８に向けられており、係合部材５４２は、第１横断軸方向孔５３８内に係合可能な雄ねじが切られたセットスクリューである。係合部材５４２は、接触部分５１８に接触するように第１横断軸方向孔５３８にねじ込まれ、連結部材５１６が連結体５３４内で回転するのを防止し、ロッド５１２の捩り方向の荷重に抵抗する。同様に、連結部材５５２の接触部５５４は、第２孔５３９に向けられており、係合部材５４３は、第２横断軸方向孔５３９内に係合可能な雄ねじが切られたセットスクリューである。係合部材５４２は、接触部分５５４に接触するように孔５３９にねじ込まれ、連結部材５５２が連結体５３４内で回転するのを防止し、ロッド５３０の捩り方向の荷重に抵抗する。

接触面５１８が孔５３８と整列すると、ロッド部分５１４は、接触面５１８と孔５３８それぞれのロッド部分５１４に対する位置によって決まる、事前に設定された整列方向に配置される。同様に、接触面５５４が孔５３９と整列すると、ロッド部分５３２は、接触面５５４と孔５３９それぞれのロッド部分５３２に対する位置によって決まる、事前に設定された整列方向に配置される。例えば、ロッド部分１４と３２の一方又は両方に、非円形断面、貫通孔、又は各長さに沿う他の特性部分が設けられている場合、この特性部分は、各係合部材５４２、５４３による係合が所望の整列状態を作り出すように、接触面５１８、５５４及び／又は孔５３８、５３９に対して向きが設定されている。ロッド部分５１４、５３２は、上記特性部分によって、互いに対して事前に決められた整列状態に固定され、係合部材５４２、５４３の接触面５１８、５５４との係合によって上記整列状態に維持される。

図１１と図１２は、第１ロッド５６２と第２ロッド５８０を含んでいる脊椎ロッドシステム５６０の別の実施形態を示している。第１ロッド５６２と第２ロッド５８０は、連結機構５７８で端と端を繋いで互いに解除可能に連結される。連結機構５７８は、第１及び第２ロッド５６２、５８０それぞれに解除可能に係合できる連結体５９４を含んでいる。連結機構５７８は、ロッド５６２と５３０を、その長手方向軸５６３と５８１を互いに横方向にオフセットさせた状態で、端と端を繋いで互いに固定するように構成されている。これによって、ロッドシステムを取り囲む組織への連結機構の装着面積又は侵入性を最小限にすると共に、脊柱に沿った配置及び／又は取り付けに利用できる各ロッドのロッド部分の長さを最大化しつつ、脊椎の解剖学的構造に対処するのに望ましい場合には、ロッド５６２と５８０の相対配置をオフセットさせることができるようになる。

先に述べたロッド５１２、５３０と同じように、第１ロッド５６２は、第１ロッド部分５６４と、第１ロッド部分５６４の第１端の連結部材５６６とを含んでいる。ロッド部分５６４は、連結部材５６６から反対側の第２端（図示せず）まで伸張している。第２ロッド５８０は、その第１端に連結部材６０２を含んでいる。ロッド部分５８２は、連結部材６０２から反対側の第２端（図示せず）まで伸張している。ロッド部分５６４、５８２には、互いに異なる特性が設けられている。

図１１と図１２に示すように、ロッド部分５６４は、長手方向軸５６３に沿って伸張しており、長手方向軸５６３に対して横方向に反対側の間の第１断面寸法５７２を含んでいる。同様に、ロッド部分５８２は、長手方向軸５８１に沿って伸張しており、長手方向軸５８１に対して横方向に反対側の間の第２断面寸法５９０を含んでいる。図示の実施形態では、断面寸法５７２は、円筒形のロッド部分５６４の直径に対応しており、これは、円筒形のロッド部分５８２の断面寸法５９０に対応する直径よりも小さい。更に別の実施形態では、ロッド部分５８２、５６４の直径は同じである。

連結部材５６６は、ロッド部分５６４からねじ部を欠いた端部材５７０まで伸張しているねじの切られた外周面を含んでいる。連結部材５６６は、少なくとも一方の側に沿った接触部分５６８を更に含んでいる。接触部分５６８は、切削加工で連結部材５６６に沿って伸張する平らな面を提供することにより形成してもよい。接触部分５６８は、凹面、凸面、レセプタクル、又は係合部材に接触させるのに適した他の形状を含んでいてもよい。連結部材５６６のねじ模様は、接触部分５６８の互いに反対側の間を完全に取り巻いて設けられている。他の実施形態では、連結部材５６６に沿って複数の接触部分を設けて、係合部材５９２に対する複数の係合位置を提供することを考えているが、これについては後で詳しく説明する。

ロッド５８０は、同様に、ロッド部分５８２からねじ部を欠いた端部材６００まで伸張しているねじの切られた外周面を含んでいる連結部材６０２を含んでいる。連結部材６０２は、少なくとも一方の側に沿った接触部分６０４を更に含んでいる。接触部分６０４は、切削加工で連結部材６０２に沿って伸張する平らな面を提供することにより形成してもよい。接触部分６０４も、凹面、凸面、レセプタクル、又は係合部材に接触させるのに適した他の形状を含んでもよい。連結部材６０２のねじ模様は、接触部分６０４の互いに反対側の間を完全に取り巻いて設けられている。他の実施形態では、連結部材６０２に沿って複数の接触部分を設けて、係合部材５９３に対する複数の係合位置を提供することを考えているが、これについては後で詳しく説明する。

連結体５９４は、連結部材５６６をねじ込む軸方向の第１孔５９６と、第１孔５９６から横方向にオフセットし且つ第１孔５９６に平行に伸張している、連結部材６０２をねじ込むための軸方向の第２孔と、を形成するため、ロッド部分５６４、５８２よりも大きくなっている。図示の実施形態では、連結体５９４は、矩形ブロックであるが、立方形、円筒形、及び非均一な形状の様な他の形状も考えられる。第１孔５９６は、ロッド５６２と整列させた時に、長手方向軸５６３に沿って伸張して長手方向軸上に開口しており、第２孔５９７は、ロッド５８０と整列させた時に、長手方向軸５８１に沿って伸張して長手方向軸上に開口している。連結体５９４は、内部をそれぞれ長手方向軸５６３、５８１に対して横方向に伸張し、それぞれ孔５９６、５９７に連通している、第１横断軸方向孔５９８及び隣接する第２横断軸方向孔５９９を更に含んでいる。各孔５９８、５９９には、それぞれ係合部材５９２、５９３をねじ込むために雌ねじが切られている。孔５９８、５９９は、各孔５９６、５９７に対して直角でもよいが、他の向きも考えられる。

ロッド５６２、５８０は、連結部材５６６が第１孔５９６にねじ込まれ、連結部材６０２が第２孔５９７にねじ込まれた状態で、端と端を繋いで組み立てられる。連結部材５６６、６０２は、連結体５９４との螺合によって軸方向に拘束される。端部材５７０、６００は、連結部材５６６、６０２の孔５９６、５９７への位置決めと整列をやり易くし、連結部材５６６、６０２が連結体５９４に斜めに入る可能性を防止又は低減する。ロッド５６２と５８０の間の軸方向荷重は、連結部材５６６、６０２と連結体５９４との係合によって支えられる。

ロッド５６２、５８０と連結体５９４との螺合によって作り出される軸方向の拘束によって、軸５６３、５８１に沿う連結体５９４の長さを最小化することができ、従って、隣接する解剖学的構造への侵入性を最小限にすると共に、接続要素の取り付けに利用できるロッドの長さを最大化することができる。連結機構５７８によって作り出される横方向のオフセットによって、軸５６３と５８１を整列させることが最適ではない解剖学的位置でも、ロッド５６２、５８０を使用できるようになる。係合部材５９２、５９３は、それぞれ第１横断軸方向孔５９８と第２横断軸方向孔５９９内へ配置し、それぞれ連結部材５６６、６０２に係合させ、整列している接触部分５６８、６０４に接触させて、ロッド５６２、５８０が連結体５９４から外れないようにすることができる。

図１３と図１４は、ロッド６１２と６３０が長手方向軸６１３、６３１に対し横方向の同じ断面寸法６２２を有している点以外は、図１と図２に示した実施形態と同じ、別の実施形態の脊椎ロッドシステム６１０を示している。ロッド６１２と６３０は、長手方向軸６１３と６３１が互いに整列した状態で端と端を繋いで互いに連結される。ロッド６１２は、ロッド部分６１４、外側にねじが切られた連結部材６１６、連結部材６１６に沿う接触部分６１８、及び端部材６２０を含んでいる。ロッド６３０は、ロッド部分６３２と一体に形成された連結体６３４を有する連結機構６２８を提供するロッド部分６３２を含んでいる。連結体６３４は、連結部材６１６をねじ込むための軸方向孔を含んでいる。係合部材６４２は、横断軸方向孔６３８にねじ込むと、ロッド６１２の接触面６１８と係合して、ロッド６１２が連結体６３４内で回転するのを防ぐ。

図１５と図１６は、ロッド６６２と６８０が長手方向軸６６３、６８１に対し横方向の同じ断面寸法６７２を有している点以外は、図９と図１０に示した実施形態と同じ、別の実施形態のロッドシステム６６０を示している。ロッド６６２と６８０は、長手方向軸６６３と６８１が互いに整列した状態で端と端を繋いで互いに連結される。ロッド６６２は、ロッド部分６６４、外側にねじが切られた連結部材６６７、連結部材６６７に沿う接触部分６６８、及び端部材６７０を含んでいる。同様に、ロッド６８０は、ロッド部分６８２、外側にねじが切られた連結部材７０２、連結部材７０２に沿う接触部分７０４、及び端部材７００を含んでいる。連結機構６７８は、連結部材６６７、７０２をねじ込んで、軸６６３と６８１が互いに整列した状態で端と端を繋ぐための、軸方向通路６８６を有する連結体６８４を含んでいる。係合部材６９２、６９３は、それぞれ横断軸方向孔６８８、６８９にねじ込むと、それぞれ連結部材６６７、７０２と係合して、ロッド６６２、６８０が連結体６８４内で回転するのを防ぐ。

図１７と図１８は、ロッド７１２、７３０が長手方向軸７１３、７３１に対し横方向の同じ断面寸法７２２を有している点以外は、図１１と図１２に示した実施形態と同じ、別の実施形態のロッドシステム７１０を示している。ロッド７１２と７３０は、長手方向軸７１３と７３１が互いに横方向にオフセットした状態で、端と端を繋いで互いに連結される。ロッド７１２は、ロッド部分７１４、外側にねじが切られた連結部材７１６、連結部材７１６に沿う接触部分７１８、及び端部材７２０を含んでいる。同様に、ロッド７３０は、ロッド部分７３２、外側にねじが切られた連結部材７５２、連結部材７５２に沿う接触部分７５４、及び端部材７５０を含んでいる。連結機構７２８は、連結部材７１６と７５２をねじ込んで、軸７１３と７３１が互いに横方向にオフセットした状態で端と端を繋ぐための、軸方向通路７３６、７３７を有する連結体７３４を含んでいる。係合部材７４２、７４３は、それぞれ横断軸方向孔７３８、７３９にねじ込むと、それぞれ連結部材７１６、７５２と接触面７１８、７５４で係合して、ロッド７１２、７３０が連結体７３４内で回転するのを防ぐ。

以上、図面及び上記説明の中で、本発明を詳細に示し説明したが、それらは、そもそも説明を目的としており、本発明に限定を課すものではないと理解されたい。本発明の精神に当てはまる全ての変更及び修正は、保護の対象とされることを要望する。

或る実施形態のロッドシステムの一部の分解斜視図である。 図１のロッドシステムの組立後の斜視図である。 図１のロッドシステムの分解立面図である。 第１ロッドを、その長手方向軸周りに図３の向きから１８０度回転した図である。 図１のロッドシステムの組立後の、係合部材を連結機構から取り外した状態の断面図である。 別の実施形態のロッドシステムの部分断面分解立面図である。 別の実施形態のロッドシステムの部分断面分解立面図である。 ロッドを互いに連結するための２つの実施形態の連結機構を備えた別の実施形態のロッドシステムの分解立面図である。 別のロッドシステムの一部の分解斜視図である。 図９のロッドシステムの組立後の斜視図である。 別のロッドシステムの一部の分解斜視図である。 図１１のロッドシステムの組立後の斜視図である。 別のロッドシステムの一部の分解斜視図である。 図１３のロッドシステムの組立後の斜視図である。 別のロッドシステムの一部の分解斜視図である。 図１５のロッドシステムの組立後の斜視図である。 別のロッドシステムの一部の分解斜視図である。 図１７のロッドシステムの組立後の斜視図である。

Claims (7)

1. 脊椎ロッドシステムにおいて、
   長手方向軸に沿って第１端とその反対側の第２端の間をのびる第１の細長いロッドであって、前記第１端は、雄ねじが切られた面輪郭を有する第１連結体と、少なくともその一方の側に沿う、ねじが切られていない第１接触面とを含んでいる、第１の細長いロッドと、
   長手方向軸に沿って第１端とその反対側の第２端の間をのびる第２の細長いロッドであって、前記第１端は、雄ねじが切られた面輪郭を有する第２連結体と、少なくともその一方の側に沿う、ねじが切られていない第２接触面とを含んでいる、第２の細長いロッドと、
   第１孔及び第２孔を有する連結部材を含んでいる連結機構であって、前記第１孔は、前記第１接触面が前記第１孔と連通している第１横断軸方向孔と整列した状態で、前記第１連結体をねじ込むためのものであり、前記第２孔は、前記第２接触面が前記第２孔と連通している第２横断軸方向孔と整列した状態で、前記第２連結体をねじ込むためのものであり、前記第１横断軸方向孔は、前記第１接触面と接触した状態で配置できる第１係合部材を受け入れて、前記第１の細長いロッドを前記連結部材に対して所定の位置に保持し、前記第２横断軸方向孔は、前記第２接触面と接触した状態で配置できる第２係合部材を受け入れて、前記第２の細長いロッドを前記連結部材に対して所定の位置に保持する、連結機構とを備えており、
   前記第２孔は、前記第１孔から横方向にオフセットされて前記第１孔に対して平行にのび、前記第１の細長いロッド及び前記第２の細長いロッドは、互いに反対方向へのびる、脊椎ロッドシステム。
2. 前記第１の細長いロッドは、その第１端においてねじ部を欠いた端部材を備え、前記第２の細長いロッドは、その第１端においてねじ部を欠いた端部材を備える、請求項１に記載の脊椎ロッドシステム。
3. 前記第１の細長いロッドは、その第２端から前記第１連結体までのびる第１ロッド部分を有し、
   前記第２の細長いロッドは、その第２端から前記第２連結体までのびる第２ロッド部分を有し、
   前記第１ロッド部分及び前記第２ロッド部分には、互いに異なる特性が設けられている、請求項１又は２に記載の脊椎ロッドシステム。
4. 前記第１ロッド部分の直径と前記第２ロッド部分の直径とは同じである、請求項３に記載のシステム。
5. 前記第１ロッド部分の直径は、前記第２ロッド部分の直径よりも小さい、請求項３に記載のシステム。
6. 前記第１接触面は前記第１連結体の前記雄ねじが切られた面輪郭に比べて平らであり、前記第２接触面は前記第２連結体の前記雄ねじが切られた面輪郭に比べて平らである、請求項１乃至５の何れか１項に記載のシステム。
7. 前記第１横断軸方向孔及び前記第２横断軸方向孔には雌ねじが切られており、前記第１係合部材及び前記第２係合部材は、雄ねじが切られたセットスクリューである、請求項１乃至６の何れか１項に記載のシステム。

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